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문제 정의
- 따라서 본 연구는 기존 연구들에서 미흡했던 골조공사의 공정메커니즘 분석하고, 비작업일이 반영된 동절기 골조공사의 적정 공기를 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다.
- 그러나 동절기 골조공사는 평상계절보다 작업속도가 느리기 때문에 별도의 공기산정방법이 필요하다. 따라서 본 연구는 동절기 골조공사의 실작업일수와 비작업일수를 분석하여 동절기 골조 기준층 1사이클의 적정 공기를 제안하고자 한다.
- 같은 속도로 작업을 진행할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 동절기 골조공사에 영향을 미치는 요인을 찾기 위해 동절기 골조공사를 시행한 현장을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 현장실사 내용을 토대로 선행연구2)의 공정메커니즘 분석에서 사용했던 것과 동일한 방법으로 동절기 골조공사의 공종별 단위작업을 분류하고, 단위작업별 연관관계 및 작업기간을 설정한 후, 기본공정표를 작성하여 동절기 골조 기준층의 실작업기간을 분석하였다.
- 따라서 본 연구에서는 현장기술자들의 의견을 검증하기 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사는 표 7과 같이 건축분야에 종사하는 5년 이상의 현장감독 경력이 있는 47인을 대상으로 하였다.
가설 설정
- 특히, 급지별로 1월에 비작업일수가 가장 큰 것으로 분석되고 있다. 공정표 작성 시 기준층의 공기는 월별로 구분하여 산정된 데이터를 활용하는 것이 바람직하지만, 동절기 전체에 대한 공기 산정시에는 월별보다는 동절기 공사불능기간 전체에 대한 기준층의 공기를 적용하는 것이 더 효과적일 것이다.
제안 방법
- 동절기 골조공사 시행 시 기준층의 층당 공기를 실작업일수와 비작업일수로 구분하여 분석한 후, 동절기 골조 기준층의 적정공기를 산출하였다. 표 10과 같이 동절기 공사불능기간 동안의 월별 실작업 일수 및 비작업일수는 다르게 나타나고 있다.
- 동절기 골조공사는 보양조치, 작업효율 저하, 비작업일수의 증가 등으로 인해 평상계절과 동일한 속도로 작업을 진행할 수 없을 것이다. 따라서 동절기 골조 기준층의 층당 공기를 실작업일과 비 작업일로 구분하여 분석하였다. 실작업기간을 분석하기 위해 동절기 골조공사의 시공방법, 보양방법, 추가 단위작업, 기능인력 운영 방법 등을 현장실사한 후, 단위작업을 분류하였다.
- 따라서 본 연구에서는 평상계절의 골조 기준층의 공기(A사 기준 기준층 공기 16일(실작업일수 12일, 비작업일수 4일))7)와 본 연구에서 분석된 동절기 기준층 공기를 비교함으로써 동절기 공사불능기간을 평상계절의 공사가능기간으로 환산할 때 반영할수 있는 반영계수 및 반영 일수를 산출하였다.
- 따라서 본 연구에서는 표 10과 같이 각 급지별 월별 기준층 공기 및 전체 기간에 대한 기준층 공기를 산정하였다. 또한, 월별 및 전체 동절기에 대한 기준층 공기는 동절기 공사의 공정표 작성 및 공기산정에는 유리하지만, 평상계절을 포함한 골조공사의 공기 산정 시에는 상당히 불편할 것이다.
- 또한 면담 및 설문 조사 결과에 근거하여 1일 강설량이 4cm 이상인 경우, 익일도 비작업일로 산정하였다.
- 골조 기준층의 적정공기를 도출하였다. 또한, 이를 평상계절의 기준층 공기(비작업일을 포함)와 비교함으로써, 동절기 공사불능기간을 공사가능기간으로 산정하기 위한 반영 계수를 도출하였다.
- 본 연구에서는 공정메커니즘 분석을 통하여 동절기 골조공사 1 사이클의 실작업일수를 구하고, 동절기 현장작업이 불가능한 비 작업일 설정기준을 토대로 5년간의 달력 및 기상청 자료를 이용하여 동절기 비작업일수를 분석하였다. 최종적으로 실작업일수와 비작업일수를 통합하여 동절기 골조공사의 반영계수 및 기준층 공기를 구하고, 이들을 동절기 실적자료들과 비교·분석하여 검증하였다.
- 본 장에서는 동절기 공사불능기간의 비작업일수와 실작업일수를 분석한 후, 동절기 공사가 가능한 실작업 일수를 앞 장의 동절기 골조 기준층의 실작업기간으로 나누어 비작업일을 포함한 동절기 골조 기준층의 적정공기를 도출하였다. 또한, 이를 평상계절의 기준층 공기(비작업일을 포함)와 비교함으로써, 동절기 공사불능기간을 공사가능기간으로 산정하기 위한 반영 계수를 도출하였다.
- 비작업일 산정 기준을 토대로 동절기 비작업일수를 분석하였다. 비작업일수 분석은 공공발주기관인 A사에서 운영하고 있는 동절기 공사불능기간의 각 급지별로 대표성을 가질 수 있는 지역(1급지는 춘천, 2급지는 수원, 3급지는 광주, 4급지는 울산, 5급지는 부산, 6급지는 제주)을 대상으로 하였다.
- 단위작업의 연관관계 및 공정표는 CPM 기법 중 PDM 방법을 사용하였다. 비작업일수를 분석하기 위해 문헌조사와 설문조사를 통하여 동절기 비작업일 설정기준을 정하였다. 이 기준을 토대로 5년간의 달력과 기상청의 기상자료를 이용하여 급지별 주요 지역에 대한 5년 평균 동절기 비작업일수를 산출하였다.
- 비작업일수의 분석은 표 9와 같이 최근 5년(1998 ~ 2002)간의 기상자료와 달력을 이용하였다. 세부적인 분석방법은 표 9와 같이 먼저 달력에 연도별 동절기 기간의 법정 공휴일을 표시하고, 그다음으로 해당연도의 기상청 자료를 이용하여 온도기준, 강우기준, 바람기준, 강설기준에 해당되는 날짜를 시트에 표시했다. 시트에 표시된 날짜들이 서로 중복되면 하나의 조건만 선택하여 비작업일수를 월별로 산정하고, 각 연도별로 산정된 비작업일수를 평균하였다.
- 세부적인 분석방법은 표 9와 같이 먼저 달력에 연도별 동절기 기간의 법정 공휴일을 표시하고, 그다음으로 해당연도의 기상청 자료를 이용하여 온도기준, 강우기준, 바람기준, 강설기준에 해당되는 날짜를 시트에 표시했다. 시트에 표시된 날짜들이 서로 중복되면 하나의 조건만 선택하여 비작업일수를 월별로 산정하고, 각 연도별로 산정된 비작업일수를 평균하였다.
- 이 기준을 토대로 5년간의 달력과 기상청의 기상자료를 이용하여 급지별 주요 지역에 대한 5년 평균 동절기 비작업일수를 산출하였다. 실작업기간과 비작업일수를 통합하여 동절기 골조 기준층의 층당 적정공기와 동절기 골조 공기 산정을 위한 반영계수를 제안하고, 이를 동절기 실적자료와 비교·분석함으로써 연구결과의 적정성을 검증하였다.
- 따라서 동절기 골조 기준층의 층당 공기를 실작업일과 비 작업일로 구분하여 분석하였다. 실작업기간을 분석하기 위해 동절기 골조공사의 시공방법, 보양방법, 추가 단위작업, 기능인력 운영 방법 등을 현장실사한 후, 단위작업을 분류하였다. 단위작업의 작업 기간은 작업간의 연관관계와 작업의 연속성 확보를 통해 생산성을 극대화할 수 있도록 설정하였다.
- 앞 장에서 분석한 동절기 층당 공사기간과 동절기 공사를 시행한 현장의 실적자료를 비교하여 본 연구의 제안 값에 대한 적정성을 검증하였다. 실적자료의 수집 및 분석은 2급지인 수원 인근 지역에서 동절기(2002.
- 비작업일수를 분석하기 위해 문헌조사와 설문조사를 통하여 동절기 비작업일 설정기준을 정하였다. 이 기준을 토대로 5년간의 달력과 기상청의 기상자료를 이용하여 급지별 주요 지역에 대한 5년 평균 동절기 비작업일수를 산출하였다. 실작업기간과 비작업일수를 통합하여 동절기 골조 기준층의 층당 적정공기와 동절기 골조 공기 산정을 위한 반영계수를 제안하고, 이를 동절기 실적자료와 비교·분석함으로써 연구결과의 적정성을 검증하였다.
- 동절기 비작업일수를 분석하였다. 최종적으로 실작업일수와 비작업일수를 통합하여 동절기 골조공사의 반영계수 및 기준층 공기를 구하고, 이들을 동절기 실적자료들과 비교·분석하여 검증하였다. 이상의 연구를 통하여 도출된 결과는 다음과 같다.
- 따라서 본 연구에서는 동절기 골조공사에 영향을 미치는 요인을 찾기 위해 동절기 골조공사를 시행한 현장을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 현장실사 내용을 토대로 선행연구2)의 공정메커니즘 분석에서 사용했던 것과 동일한 방법으로 동절기 골조공사의 공종별 단위작업을 분류하고, 단위작업별 연관관계 및 작업기간을 설정한 후, 기본공정표를 작성하여 동절기 골조 기준층의 실작업기간을 분석하였다.
대상 데이터
- 자연적 요인은 기상 조건과 연관되는 것으로 문헌조사에 의하면 표 6과 같다. 그러나 이러한 요인 외에도 현장작업을 곤란하게 하는 요인이 있는지를 찾기 위해 동절기에 골조공사를 경험한 기술자(10인)들을 대상으로 면담 조사를 하였다. 면담조사 결과, 현장기술자들은 표 6의 기준들에 대해서는 적절한 것으로 답했으나, 강설량이 5cm 이상일 때는 익일에도 현장작업이 곤란하다는 의견을 제시하였다.
- 비작업일수 분석은 공공발주기관인 A사에서 운영하고 있는 동절기 공사불능기간의 각 급지별로 대표성을 가질 수 있는 지역(1급지는 춘천, 2급지는 수원, 3급지는 광주, 4급지는 울산, 5급지는 부산, 6급지는 제주)을 대상으로 하였다. 대상지역의 선정기준은 기상자료를 충분히 확보할 수 있는 지역으로 최근 아파트 건설물량이 많은 지역을 대상으로 하였다. 특히, 2급 지역에서 서울 대신 수원을 선정한 것은 최근 몇 년간의 아파트 건설물량이 수원인근의 경기 남부에 집중되고 있기 때문이다.
- 철근공사는 현장에서 가공하여 조립하거나 공장가공하여 현장 조립하는 방법을 대상으로 한다. 또한, 콘크리트는 펌프카 또는 배관 타설하며, 수직·수평 일체타설 방식을 대상으로 한다.
- 본 연구는 국내에서 가장 많이 건설되고 있는 벽식 철근콘크리트 아파트의 골조공사를 대상으로 한다. 거푸집공사는 내벽에는 유로폼, 외벽에는 갱폼, 슬래브에는 코팅합판과 장선, 멍에, 지주를 사용하는 공법을 대상으로 한다.
- 본 연구에서는 시간제약과 기상자료의 한계 때문에 급지별로 대표성을 갖는 한 지역만을 선정하여 분석하였다. 따라서 향후 이러한 문제점을 해소하기 위해 지역별, 고저 차이별로 동절기골조공사의 반영계수 및 기준층 공기가 분석되어야 할 것이다.
- 비작업일수 분석은 공공발주기관인 A사에서 운영하고 있는 동절기 공사불능기간의 각 급지별로 대표성을 가질 수 있는 지역(1급지는 춘천, 2급지는 수원, 3급지는 광주, 4급지는 울산, 5급지는 부산, 6급지는 제주)을 대상으로 하였다. 대상지역의 선정기준은 기상자료를 충분히 확보할 수 있는 지역으로 최근 아파트 건설물량이 많은 지역을 대상으로 하였다.
- 특히, 2급 지역에서 서울 대신 수원을 선정한 것은 최근 몇 년간의 아파트 건설물량이 수원인근의 경기 남부에 집중되고 있기 때문이다. 비작업일수의 분석은 표 9와 같이 최근 5년(1998 ~ 2002)간의 기상자료와 달력을 이용하였다. 세부적인 분석방법은 표 9와 같이 먼저 달력에 연도별 동절기 기간의 법정 공휴일을 표시하고, 그다음으로 해당연도의 기상청 자료를 이용하여 온도기준, 강우기준, 바람기준, 강설기준에 해당되는 날짜를 시트에 표시했다.
- 설문조사는 2004년 1월 26일부터 2004년 2월 14일 사이에 이루어졌다. 익일에도 현장작업이 곤란한 강설량의 기준에 대한 질문에서 응답비율은 표 8과 같이 3cm 이상 44.
- 실시하였다. 설문조사는 표 7과 같이 건축분야에 종사하는 5년 이상의 현장감독 경력이 있는 47인을 대상으로 하였다.
- 검증하였다. 실적자료의 수집 및 분석은 2급지인 수원 인근 지역에서 동절기(2002.12 ~ 2003.2) 골조공사를 시행한 현장들을 대상으로 하였다.
이론/모형
- 단위작업의 작업 기간은 작업간의 연관관계와 작업의 연속성 확보를 통해 생산성을 극대화할 수 있도록 설정하였다. 단위작업의 연관관계 및 공정표는 CPM 기법 중 PDM 방법을 사용하였다. 비작업일수를 분석하기 위해 문헌조사와 설문조사를 통하여 동절기 비작업일 설정기준을 정하였다.
성능/효과
- 2002년 12월1일부터 2003년 2월 28일까지 수원지역의 온도, 강우, 바람, 강설 공휴일 등의 요인들을 대상으로 비작업일수, 공기반영계수, 골조공사 가능 층수 등을 분석한 결과는 표 11과 같이 비작업일수는 40일이며, 층당 공기는 약 24일로 분석되었다. 또한, 공기반영계수는 약 0.
- ① 동절기 1급지는 공사불능기간이 115일로 5년 평균 비작업일수와 실작업일수는 41.20일과 73.80일이며, 실작업일의 비율은 64%로 분석되었다.
- ① 동절기 1급지의 골조 기준층 공기는 약 21일(실작업일 13일, 비작업일 8일)이며, 공사불능기간 동안에 골조공사 가능 최대층수는 약 5.68층으로 분석되었다. 공기 반영계수는 약 0.
- ① 동절기 골조공사 기준층 1사이클의 실작업기간을 분석한결과, 실작업기간은 13일로 분석되어 선행연구에서 분석된 평상계절의 실작업기간보다 1일이 더 추가되는 것으로 나타났다. 이는 동절기 양생기간 및 슬래브 거푸집의 존치기간이 증가하기 때문인 것으로 분석되었다.
- ② 동절기 2급지는 공사불능기간이 90일로 5년 평균 비작업일수와 실작업일수는 36일과 56일이며, 실작업일의 비율은 60%로 분석되었다.
- ② 동절기 2급지의 골조 기준층 공기는 약 22일(실작업일 13일, 비작업일 9일)이며, 공사불능기간 동안에 골조공사 가능 최대층수는 약 4.15층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.
- ② 동절기 골조공사의 반영계수 및 기준층 공기는 급지별로 다른 것으로 나타났다. 급지별 골조 기준층의 공기는 20~26일 정도이고, 반영계수는 0.
- ③ 동절기 3급지는 공사불능기간이 75일로 5년 평균 비작업일수와 실작업일수는 25.8일과 49.2일이며, 실작업일수의 비율은 66%로 분석되었다.
- ③ 동절기 3급지의 골조 기준층 공기는 약 20일(실작업일 13일, 비작업일 7일)이며, 공사불능기간 동안에 골조공사 가능 최대층수는 약 3.78층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.
- ⑤ 동절기 5급지는 공사불능기간이 35일로 5년 평균 비작업일수와 실작업일수는 13.6일과 21.4일이며, 실작업일수의비율은 62%로 분석되었다.
- ⑤ 동절기 5급지의 골조 기준층 공기는 약 22일(실작업일 13일, 비작업일 9일)이며, 공사불능기간 동안에 골조공사 가능 최대층수는 약 1.65층으로 분석되었다 공기 산정 시 반영계수는 약 0.61 로 공사불능기간을 평상계절로 환산하면공기 반영일수는 약 26일인 것으로 분석되었다.
- ⑥ 동절기 6급지는 공사불능기간이 15일로 5년 평균 비작업일수와 실작업일수는 7.40일과 7.6일이며, 실작업일수의 비율은 51%인 것으로 분석되었다.
- 것으로 분석되었다. 공기 반영계수 및 반영일수, 골조공사가능 층수는 5년 평균 분석치보다 작은 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 이 기간의 기상조건이 다른 해에 비해 열악하여 일 최고기온이 0℃이하인 날이 많았던 것에 기인한다.
- 68층으로 분석되었다. 공기 반영계수는 약 0.79로 115일을 평상계절로 환산하면 공기 반영일수는 약 91일인 것으로 분석되었다.
- 6 층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.62로 공사불능기간을 평상계절로 환산하면 공기 반영일수는 약 9일인 것으로 분석되었다.
- 15층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.74로 공사불능기간 90일을 평상계절로 환산하면 공기 반영일수는 약 66일인 것으로 분석되었다.
- 78층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.81 로 공사불능기간을 평상계절로 환산하면 공기 반영일수는 약 60일인 것으로 분석되었다.
- 88층으로 분석되었다. 공기산정 시 반영계수는 약 0.84로 공사불능기간을 평상계절로 환산하면 공기 반영일수는 약 46일인 것으로 분석되었다.
- 즉, 거푸집 기능인력의 작업중단이 최소로 발생하는 수준에서 골조 기준층의 실작업기간을 결정해야 할것이다. 따라서 본 연구에서는 거푸집 작업기간의 반복모듈을 5일, 4일, 3일, 2일 등으로 분석한 결과, 거푸집 작업기간은 평상계절과 동일한 4일이 가장 적절한 것으로 분석되었다.
- 또한, 공기반영계수는 약 0.68이며, 공기 반영일수는 약 61일이고, 공사 가능 최대 층수는 약 3.81 층으로 분석되었다.
- 그러나 이러한 요인 외에도 현장작업을 곤란하게 하는 요인이 있는지를 찾기 위해 동절기에 골조공사를 경험한 기술자(10인)들을 대상으로 면담 조사를 하였다. 면담조사 결과, 현장기술자들은 표 6의 기준들에 대해서는 적절한 것으로 답했으나, 강설량이 5cm 이상일 때는 익일에도 현장작업이 곤란하다는 의견을 제시하였다.
- 상기와 같이 면담 및 설문 조사결과, 익일의 현장작업이 곤란한 강설량의 기준은 4cm 이상으로 설정하는 것이 적정한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 동절기 비작업일 산정기준을 다음과 같이 설정하였다.
- 13% 로 나타났다. 설문결과에 의하면 익일의 현장작업이 곤란한 강설량의 기준은 4cm 이상(53.19%)이 적정한 것으로 분석되었다.
- 슬래브 거푸집의 존치기간은 물리적 제약을 받는데 이를 고려하여 동절기 슬래브 거푸집의 최소 존치기간을 춘천(1급지, 공사불능기간의 평년기온은 약 -1.65℃)을 기준으로 ACI 209 및 적산온도 방식에 의해 산정하면 약 8.66일이 필요한 것으로 분석되었다.4) 표 3과 그림 1의 공정표에는 슬래브 거푸집 존치기간이 8일로 표기되고 있지만, 실제의 존치기간은 8.
- 이론상의 분석치와 실적자료에 의한 결과치를 비교하면 표 12와 같이 이론상으로 분석된 골조공사 가능층수가 3.81 층인데 비해 실적자료에 의한 타설 층수는 민간은 5.92층, A사 5.19층으로 이론치보다 1개 층 이상을 초과한 것으로 나타났다. 표 12에 의하면 이론상의 층당 공기가 23.
- 이상의 연구결과에 의하면, 동절기 골조공사의 공기는 평상계절의 공기와 많은 차이를 보이는 것으로 나타나고 있다. 동절기는 평상계절보다 기상조건이 좋지 않아 비작업일수가 증가하고, 골조공사의 보온양생으로 인해 실작업일수도 증가하는 것으로 나타나고 있다.
- 분석되었다. 즉, 그림 1을 표 5와 같이 A그룹(거푸집 이전작업), B그룹(거푸집 작업), C그룹(거푸집 이후 작업으로 구분하여 보면, 거푸집공사(B그룹)는 1사이클(표 5의 19일째)마다 1일씩 작업중단이 발생하는 것으로 분석되었다.
후속연구
- 그러나 동절기 골조공사의 반영계수 및 기준층 공기는 동일급지 내에서도 지역별, 고저 차별로 상당한 차이를 보일 것으로 판단되기 때문에 전국의 모든 지역별, 고저차별로 분석되어야 할 것이다.
- 따라서 본 연구에서 제시한 동절기 급지별 골조공사의 반영계수나 기준층 공기는 동절기 골조공사의 공기산정 시 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
- 갖는 한 지역만을 선정하여 분석하였다. 따라서 향후 이러한 문제점을 해소하기 위해 지역별, 고저 차이별로 동절기골조공사의 반영계수 및 기준층 공기가 분석되어야 할 것이다.
- 상기와 같이 이론상의 동절기 골조공사의 층당공기와 실적자료에 의한 층당공기를 비겨해 볼 때, 이론상의 층당공기가 실적자료의 값보다 더 큰 값을 가지기 때문에 본 연구에서 제시한 동절기 기준층의 공기 및 반영계수를 동절기 골조공사의 공기산정 기준으로 사용하더라도 큰 무리가 없을 것으로 판단된다.
- 이상의 분석결과에서는 보는 것과 같이 동절기 비작업일수 및 실작업일수는 급지별로 다르게 나타나고 있기 때문에 동절기 골조공사 시행 시 이에 대한 사항들이 반영되어야 할 것이다.
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