건축공사 중 인간에게 많은 영향을 미치는 습기와 물에 대한 피해로부터 주거 생활을 보호하는 성능을 가진 것이 방수공사이다. 건축 방수공사의 하자로 인한 보수비는 방수층 자체의 보수비용뿐만 아니라 연계공종의 피해로 인한 연계공종의 보수비용 또한 추가되어, 방수공사의 전체적인 보수비용은 더욱 높아진다. 하지만, 방수공사의 하자를 미연에 방지할 수 있는 정량적이고 효율적인 관리방안이 부족한 실정이다. 기존 문헌 고찰과 사례 분석 결과, 지하층 방수공사 하자가 빈번하게 나타났으며, 여러 공법 중 도막방수가 가장 많이 사용되고 있었다. 이에 본 연구에서는 지하층 도막방수공사에 대한 하자 사례분석을 하였으며, 이를 미연에 방지하기 위한 방안으로 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis) 기법을 변형한 R-FMEA 방법을 고안하였다. R-FMEA 쉬트에 대한 전문가 설문을 통하여 지하층 도막방수공사 하자 유형 중 가장 위험성이 큰 방수공사 하자 유형을 도출하여, 중요하게 관리되어야 하는 요인들을 도출하였다.
건축공사 중 인간에게 많은 영향을 미치는 습기와 물에 대한 피해로부터 주거 생활을 보호하는 성능을 가진 것이 방수공사이다. 건축 방수공사의 하자로 인한 보수비는 방수층 자체의 보수비용뿐만 아니라 연계공종의 피해로 인한 연계공종의 보수비용 또한 추가되어, 방수공사의 전체적인 보수비용은 더욱 높아진다. 하지만, 방수공사의 하자를 미연에 방지할 수 있는 정량적이고 효율적인 관리방안이 부족한 실정이다. 기존 문헌 고찰과 사례 분석 결과, 지하층 방수공사 하자가 빈번하게 나타났으며, 여러 공법 중 도막방수가 가장 많이 사용되고 있었다. 이에 본 연구에서는 지하층 도막방수공사에 대한 하자 사례분석을 하였으며, 이를 미연에 방지하기 위한 방안으로 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis) 기법을 변형한 R-FMEA 방법을 고안하였다. R-FMEA 쉬트에 대한 전문가 설문을 통하여 지하층 도막방수공사 하자 유형 중 가장 위험성이 큰 방수공사 하자 유형을 도출하여, 중요하게 관리되어야 하는 요인들을 도출하였다.
One role of waterproofing work is to block external moisture and water. Defects in waterproofing work in building construction brings on huge repair costs for related construction work as well as for the waterproofing layer itself. However, we don't have a quantitative probabilistic management metho...
One role of waterproofing work is to block external moisture and water. Defects in waterproofing work in building construction brings on huge repair costs for related construction work as well as for the waterproofing layer itself. However, we don't have a quantitative probabilistic management method for waterproofing work to successfully anticipate and prevent defects. From an analysis of the literature and prior research, defects in the waterproofing work in the underground parts of buildings occur frequently. We selected Fluid-Applied Membrane waterproofing work as representing waterproofing work in the underground parts of a building, and researched the general types and causes of defects. In this study, we developed the Relative-FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) approach that merges the Matrix method and FMEA. From a survey of experts, we deduced the most important management factors for Fluid-Applied Membrane waterproofing work for the underground parts of buildings.
One role of waterproofing work is to block external moisture and water. Defects in waterproofing work in building construction brings on huge repair costs for related construction work as well as for the waterproofing layer itself. However, we don't have a quantitative probabilistic management method for waterproofing work to successfully anticipate and prevent defects. From an analysis of the literature and prior research, defects in the waterproofing work in the underground parts of buildings occur frequently. We selected Fluid-Applied Membrane waterproofing work as representing waterproofing work in the underground parts of a building, and researched the general types and causes of defects. In this study, we developed the Relative-FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) approach that merges the Matrix method and FMEA. From a survey of experts, we deduced the most important management factors for Fluid-Applied Membrane waterproofing work for the underground parts of buildings.
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문제 정의
5) 도출된 하자 발생 유형에 대하여 중점 관리해야할 원인에 대한 대책을 세운다.
R-FMEA를 적용하는 목적은 방수공사의 하자유형별 평가를 통해, 평가한 내용의 위험도를 확인하는데 있다. R-FMEA의 활용 순서 및 방법은 다음과 같다.
이에 본 연구에서는 방수하자가 가장 많이 발생하고 있는 지하 층의 대표적인 방수공법인 도막방수공법을 대상으로 해당 방수공사의 기존 방수하자 사례에서 하자 유형 및 그러한 방수공사 하자를 일으키는 원인에 대하여 조사한다. 이를 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)기법과 매트릭스(Matrix)기법을 사용하여 방수공사 하자유형 및 원인에 대한 전문가 설문으로 방수공사 하자유형의 원인별 위험수치를 산정함으로써 그 우선순위를 도출하고, 해당 항목의 유발 원인을 집중관리할 수 있도록 한다.
제안 방법
1) 연구 범위 선정 : 기존 연구 통계자료와 문헌 고찰을 통해서방수공사 하자 발생 빈도가 높은 지하층과 도막방수 공법을 선정한다.
2) 기존 연구의 고찰 : 건축구조물의 지하층에서 시공되고 있는 방수공법과 그에 따른 하자 발생 유형 및 원인에 대해서 분석한다. 또한, 사용될 평가방법인 매트릭스기법과 FMEA 기법에 대한 문헌고찰을 한다.
3) 전문가 의견수렴을 통하여 각각의 하자 발생 유형별 빈도, 치명도, 검출도를 평가한다.
검출도는 잠재된 방수공사 하자 발생 시, 하자 유형에 대한 확인 가능여부에 대한 정도를 평가한다. 방수공사 하자를 관리하기 위해서는 하자의 발견이 중요한데, 이를 가시적으로 판단할 수 있는 정도에 따라 해당 방수공사 하자의 위험성은 크게 달라질 수 있다.
2) 기존 연구의 고찰 : 건축구조물의 지하층에서 시공되고 있는 방수공법과 그에 따른 하자 발생 유형 및 원인에 대해서 분석한다. 또한, 사용될 평가방법인 매트릭스기법과 FMEA 기법에 대한 문헌고찰을 한다.
본 연구에서 발생빈도는 방수 하자가 발생할 가능성, 치명도는 방수층의 보수비용, 검출도는 방수공사 하자의 확인 가능성을 기준으로 각 방수공사 하자유형에 대하여 4점 척도로 상대적으로 평가할 것을 제안한다.
본 연구에서 제안하는 R-FMEA 기법의 평가척도는 빈도(잠재적 방수하자가 발생할 수 있는 가능성), 치명도(잠재된 방수하자발생 시 예상되는 방수층 자체의 하자만회 가능성), 검출도(잠재된 방수공사 하자의 검출 가능성)의 세 가지를 사용하며, 이 세가지 평가척도는 기존의 FMEA 기법의 평가척도를 방수공사 하자유형 평가에 적합하도록 수정·보완한 것이다.
본 연구에서는 Matrix평가법과 FMEA기법을 접목한 R-FMEA기법을 이용하여 지하층 도막방수공사 하자의 여러 유형들을 잠재적 위험으로 정하고, 각 위험별로 발생빈도, 치명도, 검출도를 반영한 RPN값을 구해 위험순위를 도출하였다. 이 순위에 따라 위험순위가 높게 나타난 하자유형을 발생시키는 원인들은 다른 원인들에 비해 집중 관리를 해야 할 것이며, 이것은 결과적으로 하자발생빈도를 줄이는 방법이 될 것이다.
본 연구에서는 기존 문헌 및 연구자료를 통해 지하층 도막방수 공사에서 발생하는 하자의 유형을 분석하고, 매트릭스기법과 FMEA기법을 적용하여 하자유형의 위험우선순위(Risk Priority Number)를 도출하는 방법을 사용하였다. 본 연구의 연구흐름은 그림 2와 같으며 그 내용은 다음과 같다.
설계된 지하층 도막방수공사 R-FMEA를 적용하여 해당 방수 공사 하자의 위험도를 평가하기 위하여 국내 건설 현장의 전문가들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 현장에서 직접 방수공사를 시공해 본 경험이 있는 경력자를 대상으로 설문을 실시하였으며, 전문가들의 경력분포는 다음의 표 7과 같다.
본 연구에서 제안하는 R-FMEA 기법의 평가척도는 빈도(잠재적 방수하자가 발생할 수 있는 가능성), 치명도(잠재된 방수하자발생 시 예상되는 방수층 자체의 하자만회 가능성), 검출도(잠재된 방수공사 하자의 검출 가능성)의 세 가지를 사용하며, 이 세가지 평가척도는 기존의 FMEA 기법의 평가척도를 방수공사 하자유형 평가에 적합하도록 수정·보완한 것이다. 이 각각의 평가척도를 평가할 시, 절대적인 평가를 배제하기 위하여 매트릭스 평가법의 상대적인 비교방법을 적용하여 각 방수공사 하자 유형들에 대해 평가를 한다. 세 가지 평가척도의 각 항목들 간 상대비교에 의한 점수를 토대로 위험우선순위(RPN : Risk Priority Number)를 도출하게 된다.
하지만, FMEA기법은 “각 척도의 중요도가 같다“라는 전제에서 시작하기 때문에 평가척도에 대해 절대적인 수치로 평가되어 각 평가항목들 간의 상관관계가 반영되지 못하는 점이 발생한다. 이러한 단점을 보완하기 위해 매트릭스 평가법과 FMEA기법을 접목한 Relative-FMEA 방법으로 지하층 도막 방수공사의 중점관리요인을 선정하는 모델을 제안한다.
이에 본 연구에서는 방수하자가 가장 많이 발생하고 있는 지하 층의 대표적인 방수공법인 도막방수공법을 대상으로 해당 방수공사의 기존 방수하자 사례에서 하자 유형 및 그러한 방수공사 하자를 일으키는 원인에 대하여 조사한다. 이를 FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)기법과 매트릭스(Matrix)기법을 사용하여 방수공사 하자유형 및 원인에 대한 전문가 설문으로 방수공사 하자유형의 원인별 위험수치를 산정함으로써 그 우선순위를 도출하고, 해당 항목의 유발 원인을 집중관리할 수 있도록 한다.
품질관리에 있어서 발생 가능성이 있는 하자 형태를 파악하고 고객에게 미칠 고장 발생 요인을 우선 순위별로 사전에 제거하기 위해 제조업에서 사용하는 FMEA는 잠재된 위험요인에 의해 실패가 발생할 수 있는 빈도(Occurrence), 실패가 발생했을 경우 발생되는 결과의 치명도(Severity), 고객에게 발생된 실패가 발견될 수 있는 가능성(Detection)을 평가한 후, 세 요소의 곱에 의해서 위험의 우선순위(Risk Priority Number, 이하 RPN으로 표기)를 평가한다. FMEA는 위험의 우선순위가 높은 소수의 항목(Critical Few)에 관리를 집중함으로써, 실패의 발생을 방지하고, 그 영향을 최소화한다.
설계된 지하층 도막방수공사 R-FMEA를 적용하여 해당 방수 공사 하자의 위험도를 평가하기 위하여 국내 건설 현장의 전문가들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 현장에서 직접 방수공사를 시공해 본 경험이 있는 경력자를 대상으로 설문을 실시하였으며, 전문가들의 경력분포는 다음의 표 7과 같다.
대상 데이터
각 현장의 전문가 10명을 대상으로 설문을 실시하였다. 설문조사에 의한 발생빈도, 치명도, 검출도의 값은 다음의 표 8, 9, 10과 같다.
이론/모형
2) 생성된 기본 자료를 바탕으로 R-FMEA 평가표를 작성한다.
일반적으로 FMEA기법에서는 4점 척도를 사용한다. 본 연구에서의 R-FMEA기법은 지하층 도막방수공사 하자 유형에 대해 4점 척도를 적용한다.
성능/효과
1) 지하층 도막방수공법의 기존 하자 사례를 통한 방수 하자유발 원인 및 하자 유형을 도출해 낸다.
2) 특히, 방수공사에서 결함 보수비는 신축 공사비의 200% 이상을 차지하며, 공종별 보수비 현황에서 타 공종에 비해 높은 보수비 현황을 보이고 있다.3)
4) RPN값을 도출한 후, RPN값이 높은 하자 유형은 하자가 발생할 확률이 높은 요소이므로, 중점 관리 대상으로서의 방수공사 하자 유형을 선정한다.
후속연구
본 연구에서는 Matrix평가법과 FMEA기법을 접목한 R-FMEA기법을 이용하여 지하층 도막방수공사 하자의 여러 유형들을 잠재적 위험으로 정하고, 각 위험별로 발생빈도, 치명도, 검출도를 반영한 RPN값을 구해 위험순위를 도출하였다. 이 순위에 따라 위험순위가 높게 나타난 하자유형을 발생시키는 원인들은 다른 원인들에 비해 집중 관리를 해야 할 것이며, 이것은 결과적으로 하자발생빈도를 줄이는 방법이 될 것이다.
향후연구에서는 지하층 방수공사의 다양한 방수공법에 대한 발생 가능한 하자 유형과 원인의 파악을 통한 체계적인 D/B 구축 및 하자 발생 메카니즘에 대한 연구가 요망된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
차수는 어떻게 구분되는가?
지하에서의 방수 대책은 “차수”와 “배수”라는 두 가지 개념으로 구분되는데, 차수는 구체 자체의 수밀성을 가지게 하여 결함 부분만 국부적인 대책을 실시하는 국부 방수와 구체 전체에 방수 처리를 하는 전면 방수로 구분할 수 있고, 국부방수에는 주입 공법, 충전 공법, 도포 공법이 있으며, 전면 방수는 방수층의 설치 위치에 따라 내방수와 외방수가 있다. 이중벽 설치 등의 방법이 있다.5)
건축구조물이 지반과 면해 있는 지하층에서 물의 침투를 막기 위한 방수 공법에는 어떤 것이 있는가?
건축구조물이 지반과 면해 있는 지하층에서 물의 침투를 막기 위한 방수 공법은 아래의 표 1과 같이 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 방수층을 구체의 바깥쪽에 시공하는 방법인 외방수와 방수층을 구체의 안쪽에 시공하는 방법인 내방수, 그리고 이를 복합적으로 시공하는 외방수∙내방수 복합공법이 있다.
건물 구조체의 열화, 단열 성능의 저하, 외부 미관 손상 등의 원인이 되는 것은?
건축공사 중 인간에게 많은 영향을 미치는 습기와 물에 대한 피해로부터 주거 생활을 보호하는 성능을 가진 것이 방수공사인데, 방수공사의 결함은 건물 구조체의 열화, 단열 성능의 저하, 외부 미관 손상 등의 원인이 되며, 누수에 의한 보수비도 전체 건물 보수비의 40%이상을 차지하는 등 경제적으로도 문제시 되고 있다.2) 특히, 방수공사에서 결함 보수비는 신축 공사비의 200% 이상을 차지하며, 공종별 보수비 현황에서 타 공종에 비해 높은 보수비 현황을 보이고 있다.
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