[논문]확률적 공기산정에 의한 공정계획 합리화 방안

김상중; 이재섭

확률적 공기산정에 의한 공정계획 합리화 방안
An Optimal Scheduling Method Using Probability on the Estimation of Construction Duration 원문보기

건설관리 : 한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.5 no.6 = no.22, 2004년, pp.72 - 79

초록
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기존의 CPM 관리방식은 정해진 시간과 비용 내에서 프로젝트를 완료하기 위한 목적으로 건설분야에 활용되어 공기지연이 발생하지 않도록 관리하는데 초점을 두고 있으나, 조기 완공을 유도하지는 못하여 왔다. 기존의 CPM 공정계획의 경우에 학생증후군(Student Syndrome)과 파킨슨법칙(Parkinson's Law)이 작용할 경우 조기 완공의 효과를 얻기는 어렵다. 본 연구는 건설 프로젝트의 공기 산정에 제약이론(Theory of Constraints)을 적용하였으며, 이는 공정계획에서의 새로운 관리기법을 개발하는데 사용되어온 Critical Chain을 일컫는다. 이러한 Critical Chain의 개념은 기존 공정계획 방법에서의 문제점을 해결하기 위하여 이용되었다 본 논문에서는 기존 공정계획 방법의 문제점을 해결하기 위하여 Critical Chain의 개념을 적용하여 확률적인 공기산정과 공정버퍼(buffer)를 이용한 공정계획 합리화 방안을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Critical Path-based project management has been applied to the construction projects with a goal of delivering projects within original costs and time estimates. These current project management methods, rarely make early finishes of construction Projects. In addition, current practices on time management seems not to take advantages of early finishes concepts due to student syndrome and Parkinson's Law, This research study applied the Theory of Constraints(n) in the estimation of construction project duration. While the TOC includes variety of management techniques, in this study, it refers to critical chain that has been used to develop the specific management technique in scheduling. The concept of critical chain is applied to this study to solve the problems associated with the current scheduling method. The efforts focus to solve the p개blems associated with current construction project scheduling methods by adopting both stochastic estimation technique and the concept of schedule buffer,

주제어

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문제 정의

그러나 건설공정에는 수많은 변이들이 내재 또는 외재해 있다. 따라서 본 사례연구에서는 예상하지 못했던 자재의 수급 지연으로 인해 동일 자재를 사용하는 D작업과 E작업이 병행 불가능 할 경우에 대하여분석하였다.
따라서 본 연구에서는 현재 제조업에서 적용중인 CCPM(Critical Chain Project Management) 의 확률적 공기산정과 공정버퍼의 개념을 건설 프로젝트에 적용하여 공정의 변동을수용할수 있는 합리적인 공정계획 수립 방안을 제시하려 한다.
본 연구에서는 공정계획을 공기산정, 공정계획 및 버퍼설정의 두 단계로 구분하였으며 각 단계에 대한 개선안을 제시하였다. 본 모델은 공정관리업무의 적용을 위한 수행절차와 발생정보에 초점을 두어 구축되었으며, 공정계획프로세스 모델을 구축함으로써 공정계획의 효율화와 프로세스의 정확한 이해를 높이는데 그 목적을 두었다. 그림 4와 5는 공정관리업무의 하부 목표에 대한 순차적인 절차와 프로세스를 통해 발생되는 정보들에 대한 상호관계를 나타낸다.
본 연구에서는 2장에서 제시한 기존 공정계획의 문제점을 해결하기 위하여 공동주택 골조공사의 실제 공사기간 분포 분석을통하여 공사완성 확률에 근거한 공기산정 방안과 공정버퍼 설정을 통한 공정계획 방안을 제시하였다.
본 연구에서는 공정계획의 핵심이라고 할 수 있는 공기의 산정방식 및 공기의 효율적인 사용, 그리고 공정 운영상의 불확실한 요소에 대한 공정의 유연성 측면의 개선방안 제시하였다. 개선방안의 타당성은 공동주택 골조공사의 실제 공기 자료를 이용하여, 기술통계분석을 통하여 검증하였다.
본 연구에서는 기존 공정계획의 문제점을 인식하여 확률적 공사 기간 산정과 공정버퍼의 개념을 적용한 공정계획 개선방안을 도출하였다. 제시된 공정계획 개선안의 특징은 확률적 공사 기간산정을 통한 공정버퍼의 설치로 요약될 수 있다.

가설 설정

공정계획에서는 공기지연 원인을 파악하여 그에 대한 대처가이루어지는 공정계획이 가장 이상적일 것이다. 그러나 건설공정에는 수많은 변이들이 내재 또는 외재해 있다.

제안 방법

기존의 공기산정방식과 달리 수급자의 공사완성확률을 바탕으로 공기를 제시하였다. 각 층에 따른 실적자료의 평균시간(완성확률 50%의 추정값)을 순공사 기간으로 제안하며, 공기분포의 표준편차를 해당 공사의 여유시간으로 추정하여 공정버퍼로 활용한다. 본 연구에서 제안하는 공기 산정방식은 식 ①과 같으며, 공기의 자세한 사항은 표 6과 같다.
개선 공정계획에서는 공기 50% 완성 확률로 공정을 구성하였다. 그러나 모든 작업이 공사 완성확률 50%를 만족하지는 않는다.
추정하였다. 기존의 공기산정방식과 달리 수급자의 공사완성확률을 바탕으로 공기를 제시하였다. 각 층에 따른 실적자료의 평균시간(완성확률 50%의 추정값)을 순공사 기간으로 제안하며, 공기분포의 표준편차를 해당 공사의 여유시간으로 추정하여 공정버퍼로 활용한다.
골조공사의 경우 실적자료를 분석한 결과 13일의 순공기와 5일의 여유시간으로 구성되어 있었다. 기존의 공정계획에서와는 달리 주 공정 선상의 각 액티비티의 기간이 변화하였으며, 총 공기 14일(버퍼 제외)의 공정계획을 수립하였다. 그림 7은 확률적 공기산정에 의한 공정계획을 나타낸 것이다.
실시하였다. 본 시뮬레이션은 MS사의 스프레드시트를 이용한 난수생성成을 통한 공정을 구성하여 수행되었으며, 총 3회 실시하였다. 본 연구에서 수행된 3회의 시뮬레이션 결과 최소 12일에서 최대 23일의 공사기간을 나타냈으며, 평균 15.
본 연구에서 수행된 사례연구를 검증하기 위하여 간략한 시뮬레이션을 실시하였다. 본 시뮬레이션은 MS사의 스프레드시트를 이용한 난수생성成을 통한 공정을 구성하여 수행되었으며, 총 3회 실시하였다.
본 연구에서 제시된 공정계획 방법을 공동주택 골조공사 (2~15층) 사례에 적용하여 제시된 공정계획 방법의 타당성을 검증하였다.
본 연구에서 제안된 공정계획을 기존의 공정계획과 비교 검토하였다. 세부사항은 표 7과 같다.
모델링 하였다. 본 연구에서는 공정계획을 공기산정, 공정계획 및 버퍼설정의 두 단계로 구분하였으며 각 단계에 대한 개선안을 제시하였다. 본 모델은 공정관리업무의 적용을 위한 수행절차와 발생정보에 초점을 두어 구축되었으며, 공정계획프로세스 모델을 구축함으로써 공정계획의 효율화와 프로세스의 정확한 이해를 높이는데 그 목적을 두었다.
본 연구에서는 실적공기 자료를 분석하여 통계적 접근으로 공기를 추정하였다. 기존의 공기산정방식과 달리 수급자의 공사완성확률을 바탕으로 공기를 제시하였다.

데이터처리

개선방안의 타당성은 공동주택 골조공사의 실제 공기 자료를 이용하여, 기술통계분석을 통하여 검증하였다. 본 연구의 수행 방법은 다음과 같다.

이론/모형

본 연구에서는 제안된 공정계획 프로세스를 IDEFO 방법론을 이용하여 모델링 하였다. 본 연구에서는 공정계획을 공기산정, 공정계획 및 버퍼설정의 두 단계로 구분하였으며 각 단계에 대한 개선안을 제시하였다.

성능/효과

1) 공사 완성확률을 분석하여 공사기간 중 순작업시간과 여유시간을 분리하는 공사기간 산정방식을 적용함으로써, 공사기간의 효과적인 사용과 기존에 비효율적으로 관리 . 운영되던 여유시간의 효율적 사용을 통한 공사완공능력을 증대시킬수 있다.
2) 여유시간으로 공정버퍼를 설정하여, 공정 및 공법 제약요소 등의 다양한 작업 지 연으로부터 공정을 보호하며, 공사 기간 준수능력을 향상시킨다. 또한, 기존 공정계획에서 사장되었던 여유시간에 대한 효과적인 활용을 통하여 공정의 유연성을 더할 수 있다
3) 공사기간 확률분포에서 공사 완성확률 50%의 공사기간으로 공정을 구성함으로써, 작업의 단축에 따른 효과를 후속작업에서 최대한 활용할 수 있다.
4) 공정버퍼 (buffer) 모니 터 링을 통하여 전체 프로젝트 및 주요 공종의 현황을 즉각적으로 판단 할 수 있으며 대처가 가능하다. 따라서 버퍼를 통한 공정 모니터링은 기존의 공정계획에 비해 보다 유연한 공정관리를 가능토록 해 준다.
그러나 모든 작업이 공사 완성확률 50%를 만족하지는 않는다. 개선 공정계획에서 모든 작업들이 50% 완성확률을 만족하지 못하는 경우 총 공기가 22일로 기존 공정계획과 같게 나타났지만, 1개의 작업이라도 50% 완성 확률을 만족하는 경우는 기존 공정계획의 지연의 영향에 대해 최소 1일에서 최대 3일의 공기단축을 기대할 수 있다. 이는 본 연구에서 제안된 공정계획안이 공기의 효율적인 사용과 공기단축의 효과를 공정상에서 최대한 수용할 수 있다는 것을 의미하며, 자세한 내용은 표 8과 같다.
기존에 개별적으로 배분되어 효과적으로 활용될 수 없었던 여유시간을 공정버퍼로써 필요 시점에 모아서 사용하면 보다 효과적으로 여유시간들을 사용할 수 있으며, 공기의 낭비를 최소화할 수 있다. 즉, 여유시간을 별도로 관리한다면 표준편차의 개별합 幻。, 만큼 작업시간의 편차가 발생하지만, 여유시간을 모아서 관리한다면 작업시간 편차는 E 로 줄어든다.
본 시뮬레이션은 MS사의 스프레드시트를 이용한 난수생성成을 통한 공정을 구성하여 수행되었으며, 총 3회 실시하였다. 본 연구에서 수행된 3회의 시뮬레이션 결과 최소 12일에서 최대 23일의 공사기간을 나타냈으며, 평균 15.52일 (약 16일)의 공사기간을 나타냈다. 이러한 시뮬레이션 결과는 본연구에서 제시한 계획공사기간 14일과 차이를 보이고 있다.
첫째, 여유시간과 부족시간이 서로 상쇄되지 않으며, 둘째, 부족 시간은 발생하지만 여유시간은 발생하지 않는다. 이러한 현상은 인간 행동의 특징인 학생증후군 과 파킨슨법칙钢 으로 설명할 수 있으며, 일상에서는 물론이거니와 건설현장에서 빈번히 발생하고 있다”

참고문헌 (11)

건설교통부, 공공건설사업 효율화 대책, 1999 . 7
고현우, 제약경영과 크리티컬 체인 프로젝트관리 접근방법 연구, 프로젝트관리기술, 제 43호, 2003.2
대한주택공사, 건설공사의 적정 표준공기 산정방법에 관한연구, 1998
정남기, TOC기반의 애로사슬(Critical Chain) 프로젝트 관리, IE산업연구회 ,1999
한국건설관리학회, 사무소 건축의 마감공기 단축을 위한 영향요인 분석 및 관리기법에 관한 연구, 2002 . 4
AGI-Goldratt Institute, http.//www.goldratt.com
Eliyahu M. Goldratt, The Goal, 동양문고., 1997
Iris D. Tommeleim, Parade Game : Impact of work flow variability on trade performance, Journalofconstruction engineering and management, ASCE, 1998
ames J. O'Brien, CPM in Construction Management, McGraw-Hill, 1993
PMI, PMBOK, 1998
Tarek Hegazy, Computer-Based Construction Project Management, Prentice-Hall, 2002

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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