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서울시는 공동주택의 수명을 100년 이상으로 늘리기 위하여 2009년부터 “지속가능한 공동주택”을 제도화 하였고, 지자체별로 용적률 인센티브를 통해 기둥식 구조의 사용을 권장하고 있다. 그러나 라멘구조 및 무량판 구조는 기존 벽식구조에 비해 층고증가 및 원가상승 등의 실질적 문제점 때문에 건설회사들은 기둥식 구조를 기피하고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 합성 프리캐스트 콘크리트(Composite Precast Concrete; 이하 PC)부재를 이용한 SMART Frame이 개발되었다.
SMART Frame은 구조적 안전성, 시공성, 경제성뿐만 아니라 친환경성이 기존 골조 시스템에 비하여 우수하다는 것이 기존 연구들을 통하여 증명되었다. 특히 SMART Frame은 기존 연구를 통해 합성 PC부재를 현장에서 생산하는 것이 가능함을 증명하였다. 그러나 SMART Frame은 한국 건설업계에 익숙하지 않은 합성 PC 구조일 뿐만 아니라 대부분의 현장관리자들은 현장에서 PC부재를 생산해본 경험이 없기 때문에 SMART Frame의 공사계획에 어려움을 겪고 있다.
SMART Frame의 공사계획은 현장타설(...

서울시는 공동주택의 수명을 100년 이상으로 늘리기 위하여 2009년부터 “지속가능한 공동주택”을 제도화 하였고, 지자체별로 용적률 인센티브를 통해 기둥식 구조의 사용을 권장하고 있다. 그러나 라멘구조 및 무량판 구조는 기존 벽식구조에 비해 층고증가 및 원가상승 등의 실질적 문제점 때문에 건설회사들은 기둥식 구조를 기피하고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 합성 프리캐스트 콘크리트(Composite Precast Concrete; 이하 PC)부재를 이용한 SMART Frame이 개발되었다.
SMART Frame은 구조적 안전성, 시공성, 경제성뿐만 아니라 친환경성이 기존 골조 시스템에 비하여 우수하다는 것이 기존 연구들을 통하여 증명되었다. 특히 SMART Frame은 기존 연구를 통해 합성 PC부재를 현장에서 생산하는 것이 가능함을 증명하였다. 그러나 SMART Frame은 한국 건설업계에 익숙하지 않은 합성 PC 구조일 뿐만 아니라 대부분의 현장관리자들은 현장에서 PC부재를 생산해본 경험이 없기 때문에 SMART Frame의 공사계획에 어려움을 겪고 있다.
SMART Frame의 공사계획은 현장타설(RC) 골조 뿐 아니라, PC 생산, 설치에 대한 부분들도 고려하여 공사계획을 수립하여야 한다. PC 생산을 위한 현장생산배치와 PC설치 공정계획은 개별적으로 연구된 바 있다. 각 연구는 공사계획 측면에서 나머지 부분을 가정을 통해 범위를 축소시켜 연구를 수행하였다. 그러나 SMART Frame의 공사계획은 생산과 설치가 서로 영향을 주고받으므로 공사계획 수립을 위해서는 두 가지 측면 모두 고려해야 한다.
반면, 위와 같은 영향요소들을 모두 고려하여 공사계획을 수립하더라도 더 나은 공사 방법이나 절차가 있을 수 있으며, 이는 현장 특성에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 공사 준비 및 공사계획 수립에는 몇 개월이 소요된다. 따라서 한 가지 공사계획 안이 수립되면 일부 공법이나 일부 자재 등에 대한 VE를 수행하고 수립된 공사계획을 따라 공사를 진행하는 것이 일반적이다. 이와 같이 한 가지 안을 바탕으로 업무의 흐름이 순차적으로 이루어지는 공사계획 프로세스는 단일기반의 연속 공정(Point-based Serial Engineering)이다. 이와 대비되는 방법으로는 린(Lean) 설계기법의 Set-based Engineering 방법이 있다. 한 가지 안을 만드는데 수개월이 걸리는 공사계획은 Set-based Engineering을 적용하기 쉽지 않지만 충분한 분석을 통해 컴퓨터 시스템으로 구축한다면 다양한 안을 생성하여 공사 관리자의 의사결정을 돕는데 지대한 역할을 수행할 수 있을 것이다.
이에 본 연구는 Set-based engineering 기법을 사용하여 SMART Frame의 현장 적용 시 보다 효율적인 공사계획을 수립할 수 있도록 공사 관리자의 의사결정을 지원하는 모델을 제안한다. 이를 위하여 본 연구에서는 PC부재의 현장생산과 설치를 구성하는 세부 요소 간 영향관계를 확립하였고, 다양한 현장 조건에 따른 공사계획을 수립할 수 있도록 모델을 구축하였다. 구축한 공사계획 모델은 사례적용을 통해 그 효용성을 검증하였다.
개발된 모델을 활용한 사례적용 결과, 총 14가지의 공사계획 대안이 도출되었다. 각 공사계획은 상호 장단점이 있으므로, 특정 안을 최적 안으로 선정할 수는 없지만 현장 관리자의 의사결정을 지원하는데 충분한 것으로 확인되었다. 또한, 골조공사를 포함하는 전체 공사계획을 수립하는 과정에서 시간적 공간적 간섭으로 인해 PC부재의 현장생산이 불가능할 경우에 대한 대안도 존재하므로 공사계획을 처음부터 새로 수립할 필요가 없다.
그러나 제시한 모델은 아직 컴퓨터 기반의 프로그램으로 개발되지 않아 그 바로 활용이 가능하지 않다. 향후 본 연구의 결과를 바탕으로 제시한 모델을 컴퓨터 프로그램으로 구축할 경우, 점차 증가하고 있는 PC공사에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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