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문제 정의
- 본 연구에서 제안하는 모델의 주요 목적과 용도는 설계가 진행되면서 도출되는 결과물을 기반으로 설계자가 사업비 예측을 보다 용이하고 신속하게 수행하고, 그에 따른 설계조정 등의 의사결정을 지원하기 위함이다. 이러한 목적과 용도에 부합하기 위해서 모델은 기본적으로 설계단계별로 견적 전문가가 아닌 설계자가 견적을 수행할 수 있는 체계이어야 한다.
가설 설정
- 설계자는 기준층에 사무실, 공조실 등 10개의 실을 구성하였고, 구체적인 실별 마감은 아직 결정하지 못한 상태였다고 가정하였다. 우선 설계자는 DB에서 연면적, 층수 골조형식 등을 통해 유사 실적사례를 복수 선정하였고, 공간 분류에서 기준층을 포함하는 지상층을 선택하자 유사 사례의 지상층 구성실 리스트가 도출되었다.
제안 방법
- 설계초기단계의 설계 최적화 및 프로세스 관리를 지원하기 위하여, 설계자가 계획설계 및 기본설계단계에서 설계 의사결정을 지원함과 동시에 그 결정사항에 기반을 둔 건축마감공사비를 용이하게 예측할 수 있는 방안으로 프로토타입(prototype) 기반의 공사비 산정 모델을 제시한다.
- 마감공사비 산정을 모델링의 범위로 한다. 산정 모델을 개발하기 위하여 설계단계의 사업비 관리와 개산견적의 현황과 문제점을 분석한다. 견적 결과가 예산을 초과하는 경우 이루어지는 공사비 조정방법에 대한 설문조사를 수행하고, 개선 방향으로서 기본설계단계에서 마감공사비를 산정하고 설계 의사결정을 지원할 수 있는 도구의 필요성을 제시한다.
- 산정 모델을 개발하기 위하여 설계단계의 사업비 관리와 개산견적의 현황과 문제점을 분석한다. 견적 결과가 예산을 초과하는 경우 이루어지는 공사비 조정방법에 대한 설문조사를 수행하고, 개선 방향으로서 기본설계단계에서 마감공사비를 산정하고 설계 의사결정을 지원할 수 있는 도구의 필요성을 제시한다. 또한 부위별 분류체계에 근거한 프로토타입기반의 마감공사비 산정 모델을 구축하고, 실제 사무소 건축물 2개의 사례 프로젝트에 적용하여 본 모델의 효용성과 적용성을 확인한다.
- 견적 결과가 예산을 초과하는 경우 이루어지는 공사비 조정방법에 대한 설문조사를 수행하고, 개선 방향으로서 기본설계단계에서 마감공사비를 산정하고 설계 의사결정을 지원할 수 있는 도구의 필요성을 제시한다. 또한 부위별 분류체계에 근거한 프로토타입기반의 마감공사비 산정 모델을 구축하고, 실제 사무소 건축물 2개의 사례 프로젝트에 적용하여 본 모델의 효용성과 적용성을 확인한다.
- 설문내용 중 본 논문과 연관된 설계단계별 견적방법과 공사비 조정 방법에 대한 분석을 정리하였다.
- 본 연구에서는 그림 5와 같이 직접적으로 설계자의 입력에 의해 구해지는 주요항목과 주요항목의 수량에 따라 구해질 수 있는 부속산출항목으로 분리하였고, 부속산출항목에 대해서는 각 항목에 대한 영향요인(건축면적, 건물둘레길이, 공사기간, 연면적 등)을 분석하여 파라미터기반의 지식베이스(Knowledge-base, 이하 KB)를구축하였고, 이를 통해 공사비를 산출하는 방식을 적용한다.
- 본 연구에서 제안하고자 하는 모델을 구축하기 위해 본 연구의 4.2절에서 EBS를 구성하였고, 3.3절의 개선방향에서 언급하였듯이 상세견적 정보의 피드백을 가능하게 하기 위한 DB 및 KB 의 필요성을 제시하였다. 위에서 언급한 모델의 목적과 용도를 달성하기 위해 필요한 기능과 체계를 정리하면 그림 6과 같다.
- 이를 해결하기 위한 방안으로 본 연구에서는 프로토타입 기반의 마감공사비 예측 모델을 제시하였고, 모델의 실무 적용성 및 효용성을 검증하기 위하여 두 개의 실제 프로젝트를 두 가지 측면으로 적용하였다. 그 두 가지 측면 중 첫 번째는 제시한 모델에 맞게 하나의 실을 대상으로 적용하여 공종별 내역서 및 물량산출서까지 도출되는 과정을 제시하여 검증하였고, 두 번째는 한 프로젝트에 사용된 바닥, 천정, 커튼월 부위의 프로토타입을 다른 하나에서 사용된 프로토타입으로 적용시킨 가상의 프로젝트를 설정하여 기존의 것과 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모델의 유효성을 분석하였다.
- 이를 해결하기 위한 방안으로 본 연구에서는 프로토타입 기반의 마감공사비 예측 모델을 제시하였고, 모델의 실무 적용성 및 효용성을 검증하기 위하여 두 개의 실제 프로젝트를 두 가지 측면으로 적용하였다. 그 두 가지 측면 중 첫 번째는 제시한 모델에 맞게 하나의 실을 대상으로 적용하여 공종별 내역서 및 물량산출서까지 도출되는 과정을 제시하여 검증하였고, 두 번째는 한 프로젝트에 사용된 바닥, 천정, 커튼월 부위의 프로토타입을 다른 하나에서 사용된 프로토타입으로 적용시킨 가상의 프로젝트를 설정하여 기존의 것과 비교함으로써 본 연구에서 제시한 모델의 유효성을 분석하였다.
- 또한 모델을 통해 도출된 마감 공사비는 실적단가의 질과 양에 따라 달라지며 또한 과거의 실적값에 대한 보정 인 물가변동지수에 따라 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 정확도가 높은 마감공사비 도출보다는 설계 초기 단계에서 설계자가 마감공사비 산정 및 그 결과에 따른 마감수준 조정을 용이하게 지원하는 모델 구축으로 그 범위를 한정하였다.
- 모델 적용사례 1에서는 프로젝트 A를 대상으로 본 연구에서 제시한 모델에 따라 설계자가 하나의 실을 대상으로 공종별 내역서 및 물량산출서까지 도출되는 과정을 제시하였으며, 그림 8 에서 제시되는 프로토타입은 프로젝트 A와 B를 모두 나타내었다. 이는 설계자가 유사 실적사례 축적 시 이로부터 설계 의사결정을 지원받고 그에 따른 마감공사비 예측을 용이하게 수행할 수 있다는 것을 보여주기 위함이다.
- 설계자는 그 중 사무실을 선택하였고, 사무실을 구성하고 있는 부위 중 바닥에 대하여 발주자 요구사항에 가장 적합한 프로토타입을 DB로부터 선정하였고 나머지 부위 또한 동일한 방식으로 결정하였다. 설계자는 사무실의 부위별 치수를 입력하였고, 입력과 동시에 설계자는 사무실의 마감공사비를 파악할 수 있었을 뿐만 아니라, 별도의 작업 없이 사무실의 공종별 내역 또한 쉽게 파악할 수 있었다.
- 본 연구에서 제안하는 모델의 적용 과정을 검증하기 위하여, 본 모델을 프로젝트 A에 적용하였다. 그림 9는 지면관계상 사무실의 바닥 부분만 분석 결과로서 제시한 것이다.
- 모델 적용사례 2에서는 프로젝트 A의 기준층에 사용된 바닥, 천정, 커튼월 부위의 프로토타입을 프로젝트 B에서 사용된 프로토타입으로 적용하여 가상의 프로젝트 A'를 설정한 후, 기존의 것과 비교하였다(표 5 참조).
- 사례 적용결과를 바탕으로 설계실무경력 10년 이상의 전문가 3명을 통해 '프로토타입기반 마감공사비 산정 모델의 설계 실무적용성 및 효용성에 대한 평가' 를 실시하였다. 평가 결과, 설계자가 모델을 새로운 프로젝트의 설계 진행과정에서 적용할 경우 DB 내 실적 프로토타입의 제시로 인해 각 실의 부위별 마감 재선정을 위한 의사결정지원을 받을 수 있으며, 프로토타입 선정으로부터 마감공사비에 대한 구성항목이 인지되므로 시공지식이 부족한 설계자에게 수량산출서 및 공종별 내역서를 추가작업 없이 도출시킬 수 있음은 물론 이를 통한 상세견적 지원 및 상세정보에 대한 피드백이 가능할 것으로 파악되었다.
- 또한 대부분의 대형 설계사무소에서는 설계단계 공사비 예측을 위하여 연면적으로 제한된 파라미터기반의 단위면적법을 활용하고 있어, 공사비예측업무가 설계의사결정 업무와 연계되지 못하고 있는 실정이다. 이를 개선하기 위한 방안으로 본 연구에서는 EBS를 활용하여 설계정보와 시공정보를 통합하였고, 이를 통해 건물의 부위를 중심으로 건설 각 단계에서 발생된 정보를 축적할 수 있는 프로토타입 기반의 마감공사비 예측 모델을 구축하였으며, 사례 적용 및 전문가면담을 통해 모델의 실무적용성 및 효용성을 확인하였다.
- 단면도 등 설계도면이 도출되지 않는다는 점을 주목하면 건설교통부, American Institute of Architects(AIA), RIBA 의 첫 번째 설계단계 명칭에서 설계 라는 용어를 사용하고 있지 않음에 공감할 수 있다. 따라서 본 연구의 설계 프로세스를 기획조사 - 계획설계 - 기본설계 - 실시설계 로 구분하기로 한다.
대상 데이터
- 본 연구는 사무소 건축물을 대상으로 계획설계 및 기본설계단계의 마감공사비 산정을 모델링의 범위로 한다. 산정 모델을 개발하기 위하여 설계단계의 사업비 관리와 개산견적의 현황과 문제점을 분석한다.
- 「설계협업 및 최적화 기술 개발」에 대한 연구의 일환으로 2007년 3월 25일부터 4월 4일까지 11일간 국내 설계사무소의 건축설계 담당자 중 경력 3년 이상의 63명으로부터「설계단계사업비 관리 및 현황」에 대한 설문조사를 실시하였다. 설문내용 중 본 논문과 연관된 설계단계별 견적방법과 공사비 조정 방법에 대한 분석을 정리하였다.
- 선정된 두 프로젝트의 건물 전체에 대한 모델 적용이 가능하지만, 상대적으로 비교가 쉬운 기준층(지상 5층〜15층)을 대상으로 하였으며, 계획단계 및 기본설계단계에서 도출되는 성과물을 정리하여 본 모델에 적용하였다. 선정된 프로젝트는 각각 지상 18증과 29층 규모의 사무소 건축물로 일반적인 고층 건축물에 속한다(정성문 2005).
- 정리하여 본 모델에 적용하였다. 선정된 프로젝트는 각각 지상 18증과 29층 규모의 사무소 건축물로 일반적인 고층 건축물에 속한다(정성문 2005). 아래 표 4는 각 사례프로젝트에 대한개요를 나타낸 것이다.
- 3절에서 언급하였듯이 부속산출항목에 대해서는 각 항목의 영향요인을 분석하여 파라미터기반으로 산출하도록 제시한 바 있다. 본 연구에서의 사례 적용은 프로토타입의 주요 항목만을 대상으로 하였으며 부속산출항목에 대한 공사비 산출은 분석범위에서 제외하였다. 또한 모델을 통해 도출된 마감 공사비는 실적단가의 질과 양에 따라 달라지며 또한 과거의 실적값에 대한 보정 인 물가변동지수에 따라 달라질 수 있다.
- 우선 설계자는 DB에서 연면적, 층수 골조형식 등을 통해 유사 실적사례를 복수 선정하였고, 공간 분류에서 기준층을 포함하는 지상층을 선택하자 유사 사례의 지상층 구성실 리스트가 도출되었다. 전반부의 내용을 정리하면 그림 7과 같다.
성능/효과
- 설계안에 대한 견적 결과가 예상 공사비를 초과한 경우, 설계자가 어떠한 조치를 행하는지에 대한 설문조사에서 그림 2와 같이 주요 마감자재나 시스템의 임의적인 품질하향조정을 통해 상당 부분(58%) 해결하고 있는 것으로 분석되었다. 이러한 방법은 건물의 통합품질을 저하시키거나 발주자의 부담을 증가시키는 결과로 설계초기단계의 주요 의사결정과정부터 체계적인 공사비 관리 중요성을 보여주는 결과라고 할 수 있다.
- 결정하였다. 설계자는 사무실의 부위별 치수를 입력하였고, 입력과 동시에 설계자는 사무실의 마감공사비를 파악할 수 있었을 뿐만 아니라, 별도의 작업 없이 사무실의 공종별 내역 또한 쉽게 파악할 수 있었다. 전반부에서 후반부까지의 내용을 정리하면 그림 8과 같다.
- 그 결과, 싱세견적과는 달리 각 공간 및 실을 기반으로 한 부위별 프로토타입을 결정하고, 이는 공사비와 연계되어 있기 때문에 설계자가 용이하게 설계대안별 공사비를 비교할 수 있었다. 프로젝트 A의 프至타입 변경을 통하여 건축공사비 절감분이 발생함을 확인할 수 있었다.
- 프로젝트 A의 프至타입 변경을 통하여 건축공사비 절감분이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 앞서 설정하였듯이, 지상층의 일부 기준층으로부터 도출된 것이며, 건물 전체를 견적에 포함한다면 더욱 광범위한 공사비를 산정하여 관리할 수 있을 것이다.
- 이는 앞서 설정하였듯이, 지상층의 일부 기준층으로부터 도출된 것이며, 건물 전체를 견적에 포함한다면 더욱 광범위한 공사비를 산정하여 관리할 수 있을 것이다. 또한 전체 건축공사비에 대하여 프로토타입으로 예측 가능한 공사비는 프로젝트 A와 B의 경우, 각각 46.7%와 77.07%로 본 모델의 공사비 관리 측면의 유효성이 높은 것으로 분석되었다.
- 및 효용성에 대한 평가' 를 실시하였다. 평가 결과, 설계자가 모델을 새로운 프로젝트의 설계 진행과정에서 적용할 경우 DB 내 실적 프로토타입의 제시로 인해 각 실의 부위별 마감 재선정을 위한 의사결정지원을 받을 수 있으며, 프로토타입 선정으로부터 마감공사비에 대한 구성항목이 인지되므로 시공지식이 부족한 설계자에게 수량산출서 및 공종별 내역서를 추가작업 없이 도출시킬 수 있음은 물론 이를 통한 상세견적 지원 및 상세정보에 대한 피드백이 가능할 것으로 파악되었다. 또한 모델 적용을 통한 마감공사비 견적 결과를 바탕으로 예산에 따른 용이한 마감수준 조정이 가능할 것으로 평가되어 본 모델의 실무적용성 및 효용성을 확인하였으며, 모델 적용 대상에 있어 사무소 건축물뿐만 아니라 공동주택 등의 다른 유형도 가능할 것으로 판단되었다.
- 본 연구에서 제안한 모델에 의해 설계자가 설계 진행 과정에 따른 마감공사비 예측 및 그 결과로부터 예산과의 비교를 통한 마감 수준 조정업무를 보다 용이하게 할 수 있다. 또한 부위별 분류체계를 모델의 기본구조로 활용함에 따라 WBS 및 CBS와 결합할 수 있으며, 부위별 마감 프로토타입 제시로부터 마감 공사비에 대한 구성항목이 인지되므로 이를 통한 상세견적 지원 및 상세견적 정보의 피드백이 가능하다.
후속연구
- 프로젝트 A의 프至타입 변경을 통하여 건축공사비 절감분이 발생함을 확인할 수 있었다. 이는 앞서 설정하였듯이, 지상층의 일부 기준층으로부터 도출된 것이며, 건물 전체를 견적에 포함한다면 더욱 광범위한 공사비를 산정하여 관리할 수 있을 것이다. 또한 전체 건축공사비에 대하여 프로토타입으로 예측 가능한 공사비는 프로젝트 A와 B의 경우, 각각 46.
- 평가 결과, 설계자가 모델을 새로운 프로젝트의 설계 진행과정에서 적용할 경우 DB 내 실적 프로토타입의 제시로 인해 각 실의 부위별 마감 재선정을 위한 의사결정지원을 받을 수 있으며, 프로토타입 선정으로부터 마감공사비에 대한 구성항목이 인지되므로 시공지식이 부족한 설계자에게 수량산출서 및 공종별 내역서를 추가작업 없이 도출시킬 수 있음은 물론 이를 통한 상세견적 지원 및 상세정보에 대한 피드백이 가능할 것으로 파악되었다. 또한 모델 적용을 통한 마감공사비 견적 결과를 바탕으로 예산에 따른 용이한 마감수준 조정이 가능할 것으로 평가되어 본 모델의 실무적용성 및 효용성을 확인하였으며, 모델 적용 대상에 있어 사무소 건축물뿐만 아니라 공동주택 등의 다른 유형도 가능할 것으로 판단되었다.
- 향후 프로토타입의 부속산출항목에 대한 영향요인 분석을 통하여 마감공사비 예측의 정확도를 보다 향상시킬 수 있는 연구가 필요하며, 사례의 지속적 축적에 의해 발생되는 부위별 마감 프로토타입 종류의 증가에 따라 설계자가 설계초기단계에서 마감 프로토타입을 선정함에 있어 어려움이 발생할 수 있으므로비용뿐만 아니라 공기나 품질까지 고려한 최적의 마감 프로토타입을 용이하게 선정할 수 있는 방안을 모색하여 이를 시스템화한다면 설계의사결정 업무의 효율성을 높일 수 있다. 또한 설계자가 설계단계에서 전체 건축공사비를 관리하기 위하여 마감뿐만이 아닌 골조부분에 대한 공사비 산정 방법에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
- 설계의사결정 업무의 효율성을 높일 수 있다. 또한 설계자가 설계단계에서 전체 건축공사비를 관리하기 위하여 마감뿐만이 아닌 골조부분에 대한 공사비 산정 방법에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
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