친환경 리모델링 철거공사의 최적 TACT공정 개발 - 사례연구를 중심으로 - Development of Optimal TACT Process for Eco-Friendly Demolition Works in Aged Housing Remodeling - Focus on Case Study -원문보기
기술문명의 지속적인 발전은 이루어 경제성장과 물질적 풍요로움을 주었으나, 환경에 대한 고려를 통한 발전이 무엇보다 요구되는 시기가 되었다. 건설 분야의 경우도 예외가 아니다. 따라서 최근 건설 산업에서는 친환경 공법을 적용하며, 폐기물을 줄이는 등 환경에 대한 관심이 어느 때보다 높아졌다. 국내의 노후 공동주택이 점차 증가함에 따라 성능개선방안으로 재건축 및 리모델링이 수행되고 있다. 하지만 재건축이 가지는 비용적, 환경적 측면에서의 문제로 인해 리모델링의 수행이 대안으로 인식되고 있다. 리모델링 공사는 특성상 철거공사가 선행 된다. 철거공사는 필연적으로 건설폐기물 발생이 수반된다. 따라서 환경적 측면을 고려한 폐기물 처리가 중요하며, 이를 위해서 선별 분리를 위한 친환경 리모델링 철거공사가 수행되어야 한다. 그러나 친환경 리모델링 철거공사는 주로 기계를 사용하여 수행하는 기존 방식에 반하여 인력이 중심이 되므로 생산성 측면에서 효율성이 낮다. 리모델링 공사는 특성상 철거공사 후 후행공사가 진행되기 때문에 철거공사의 작업효율성 확보가 중요하다. 따라서 본 논문은 친환경 리모델링 철거공사의 세부공정을 작업효율성이 포함된 공정으로 재구성하고자 하였다. 이를 위해서 노후 공동주택을 선정하여 실제 사례연구를 실시하였다. 친환경 철거공사 사례적용을 분석하여 본 사례에 적합한 TACT공정을 개발하였고 이를 고층형 아파트에 적용시키기 위해 공정 Simulation을 실시하여 친환경 리모델링 최적 TACT공정을 제안하였다.
기술문명의 지속적인 발전은 이루어 경제성장과 물질적 풍요로움을 주었으나, 환경에 대한 고려를 통한 발전이 무엇보다 요구되는 시기가 되었다. 건설 분야의 경우도 예외가 아니다. 따라서 최근 건설 산업에서는 친환경 공법을 적용하며, 폐기물을 줄이는 등 환경에 대한 관심이 어느 때보다 높아졌다. 국내의 노후 공동주택이 점차 증가함에 따라 성능개선방안으로 재건축 및 리모델링이 수행되고 있다. 하지만 재건축이 가지는 비용적, 환경적 측면에서의 문제로 인해 리모델링의 수행이 대안으로 인식되고 있다. 리모델링 공사는 특성상 철거공사가 선행 된다. 철거공사는 필연적으로 건설폐기물 발생이 수반된다. 따라서 환경적 측면을 고려한 폐기물 처리가 중요하며, 이를 위해서 선별 분리를 위한 친환경 리모델링 철거공사가 수행되어야 한다. 그러나 친환경 리모델링 철거공사는 주로 기계를 사용하여 수행하는 기존 방식에 반하여 인력이 중심이 되므로 생산성 측면에서 효율성이 낮다. 리모델링 공사는 특성상 철거공사 후 후행공사가 진행되기 때문에 철거공사의 작업효율성 확보가 중요하다. 따라서 본 논문은 친환경 리모델링 철거공사의 세부공정을 작업효율성이 포함된 공정으로 재구성하고자 하였다. 이를 위해서 노후 공동주택을 선정하여 실제 사례연구를 실시하였다. 친환경 철거공사 사례적용을 분석하여 본 사례에 적합한 TACT공정을 개발하였고 이를 고층형 아파트에 적용시키기 위해 공정 Simulation을 실시하여 친환경 리모델링 최적 TACT공정을 제안하였다.
Technology based civilization has made a sustained advancement, resulting in economic growth and material prosperity. The outcome was the beginning of environmental destruction. Especially, in regard to construction, it has been recognized as a key culprit for pollution. As such, the construction in...
Technology based civilization has made a sustained advancement, resulting in economic growth and material prosperity. The outcome was the beginning of environmental destruction. Especially, in regard to construction, it has been recognized as a key culprit for pollution. As such, the construction industry has recently shown interest in the environment, as it has been applying environment friendly method of construction and reducing wastes. As the number of old common housing increases in our country, reconstruction and remodeling are implemented as a means of improvement. However, it can be said that remodeling is the inevitable option because of cost and environmental problems associated with reconstruction. As part of its feature, remodeling work is preceded by removal work. And, removal work inevitably creates construction wastes. Treatment of wastes that takes into consideration environmental aspects is important and for this, removal work that is based on environment friendly remodeling to ensure selective separation must be implemented. Yet, a removal work based on environment friendly remodeling has a lower level of output compared to existing methods. Because remodeling work by its nature has a post construction work which proceeds after it, securing work efficiency is important as the removal work is a critical path activity. Thus, the present study improves the work process of a removal work that is based on environment friendly remodeling so that it becomes a work process that includes work efficiency. For this, as a case study, old common housing has been selected, and a TACT process has been developed which is based on data acquired from environment friendly removal work. And, this study develops an optimal TACT process which is based on environment friendly remodeling by conducting a simulation for a 15 floor apartment.
Technology based civilization has made a sustained advancement, resulting in economic growth and material prosperity. The outcome was the beginning of environmental destruction. Especially, in regard to construction, it has been recognized as a key culprit for pollution. As such, the construction industry has recently shown interest in the environment, as it has been applying environment friendly method of construction and reducing wastes. As the number of old common housing increases in our country, reconstruction and remodeling are implemented as a means of improvement. However, it can be said that remodeling is the inevitable option because of cost and environmental problems associated with reconstruction. As part of its feature, remodeling work is preceded by removal work. And, removal work inevitably creates construction wastes. Treatment of wastes that takes into consideration environmental aspects is important and for this, removal work that is based on environment friendly remodeling to ensure selective separation must be implemented. Yet, a removal work based on environment friendly remodeling has a lower level of output compared to existing methods. Because remodeling work by its nature has a post construction work which proceeds after it, securing work efficiency is important as the removal work is a critical path activity. Thus, the present study improves the work process of a removal work that is based on environment friendly remodeling so that it becomes a work process that includes work efficiency. For this, as a case study, old common housing has been selected, and a TACT process has been developed which is based on data acquired from environment friendly removal work. And, this study develops an optimal TACT process which is based on environment friendly remodeling by conducting a simulation for a 15 floor apartment.
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문제 정의
따라서 기존 방법보다 친환경성을 고려한 철거공사에 대한 방법은 아직 국내에 정립되지 못하고 있다. 따라서 친환경적인 철거공사의 표준 공정계획 방법을 제시하고자 한다.
본 연구는 리모델링 철거공사를 대상으로 친환경 적이며, 작업효율성이 있는 철거 공정 개발이 목적이다. 본 연구의 현재 범위는 리모델링 철거공사 중 공동주택으로 한정한다.
가설 설정
이것은 바닥재의 경우 사례연구 대상지가 노후화된 건물이다 보니 3층만 바닥재가 있었을 뿐 나머지 층에는 존재하지 않았고, 폐기물투하의 경우는 1층은 위층에서 투하한 폐기물이 1층 높이 이상으로 쌓여 측정하지 못하였다. 따라서 바닥재는 3층과 동일한 상황이라고 가정하여 시간을 산정하였고, 폐기물투하는 측정된 2개 층의 평균으로 가정하고 산정하였다. 그리고 계산되어진 수행시간은 시간의 “분”단위가 기준이며 계산의 편의성을 위하여 소수점은 반올림하여 정수로 도출하였다.
폐기물투하의 경우 수행시간이 기준의 정수비가 되기에 너무 Buffer가 커지므로 폐기물투하 과정은 Compact한 작업을 수행한다고 가정하고 수행시간을 10분 정도 낮춰 산정했다.
3층만 바닥재가 존재하고 나머지 층은 슬래브만 있을 뿐 바닥재가 없었다. 하지만 바닥마감재 종류가 다른 것은 아니었고, 현재의 아파트 즉, 차후 20년 뒤 고층아파트 (15층 이상의 아파트를 지칭함)가 리모델링을 받는다면 대부분의 마감재가 대동소이 할 것이기 때문에 상황을 가정하여 실제 작업 시간에 포함하여 연구를 진행하였다(표6 참조).
제안 방법
그림3. 과 같이, 가구 및 보일러 등 수장재는 폐기물투하 시 입구로 사용하는 창호와 그 주변의 잡철물과 함께 철거를 수행하고, 반출하기위한 천장 및 벽 마감재를 그 후속으로, 그리고 바닥 마감재와 내외부 벽체 철거 후 최종적으로 조적폐기물을 투하를 하는 방식으로 진행하였다.
친환경 철거공사가 기존 철거공사보다 폐기물 처리비용의 경제성이 더 높은 것을 알았다. 그러면 TACT공정화 시키면 작업수행시간이 어떻게 될지 Simulation을 통하여 알아보도록 하였다.
그리고 계산되어진 수행시간은 시간의 “분”단위가 기준이며 계산의 편의성을 위하여 소수점은 반올림하여 정수로 도출하였다.
사례연구를 비교하기 위하여 기존 철거방식의 철거공사가 수행되어져야 한다. 따라서 사례연구의 대조군으로 기본철거방식에 대한 프로세스를 정립하였다. 해당 프로세스 각 단계를 나타내면 그림4.
TACT공정은 각 단위작업별 정수비의 TACT타임을 만드는 것이 중요하다. 본 연구에서 사례연구를 수행하기 위해서 선행연구를 통해 5단계의 단위작업으로 철거공사를 수행하였다. 따라서 아래 그림 과 같이 단위작업을 기준으로 기본 단위작업별 TACT공정의 기본형은 아래 그림5.
본 연구의 현재 범위는 리모델링 철거공사 중 공동주택으로 한정한다. 연구의 방법은 그림 1에서 볼 수 있듯이 친환경 프로세스를 선행연구에서 조사하여 정립하고, 사례연구를 통하여 정립한 프로세스와 연관된 공정 데이터를 추출한다. 추출된 데이터를 분석하여 나온 결과를 토대로 최적공정 모델을 개발한다.
연구의 방법은 그림 1에서 볼 수 있듯이 친환경 프로세스를 선행연구에서 조사하여 정립하고, 사례연구를 통하여 정립한 프로세스와 연관된 공정 데이터를 추출한다. 추출된 데이터를 분석하여 나온 결과를 토대로 최적공정 모델을 개발한다. 최적 개발 모델로 15층 높이의 아파트를 대상으로 공정 Simulation을 실시하여 친환경 리모델링 철거 TACT공정을 완성한다(그림1.
대상 데이터
TACT공정 기본형을 바탕으로 실제사례에 적용하여, 친환경 리모델링 철거공사 최적공정 개발을 위한 데이터를 수집할 수 있었다. 사례적용을 통해 도출될 데이터를 활용하여 시뮬레이션을 실시한 최종 TACT공정은 아래 그림6.
본 연구는 리모델링 철거공사를 대상으로 친환경 적이며, 작업효율성이 있는 철거 공정 개발이 목적이다. 본 연구의 현재 범위는 리모델링 철거공사 중 공동주택으로 한정한다. 연구의 방법은 그림 1에서 볼 수 있듯이 친환경 프로세스를 선행연구에서 조사하여 정립하고, 사례연구를 통하여 정립한 프로세스와 연관된 공정 데이터를 추출한다.
추출된 데이터를 분석하여 나온 결과를 토대로 최적공정 모델을 개발한다. 최적 개발 모델로 15층 높이의 아파트를 대상으로 공정 Simulation을 실시하여 친환경 리모델링 철거 TACT공정을 완성한다(그림1. 참조).
성능/효과
결과적으로 기존 철거공사 수행시간은 1,241분, 친환경 리모델링 철거공사는 1,380분, TACT공정 기본 모델은 철거수행 시간이 1,192분이 걸린 반면, 최적 택트타임을 설정하여 TACT모델을 수립한 철거완료 시간은 644분으로 약 54%정도 시간이 감소하였다는 것을 알 수 있다. 이것은 철거의 순서만 생각하여 수행하는 것 보다, 철저한 인원 계획 및 관리를 하여 수행하는 것이 보다 높은 생산성 및 효율성을 가진다고 할 수 있다.
한편, 폐기물 량은 저울 및 쌓여진 부피를 측정하여 아래 표8. 과 같이 도출되었으며, 폐기물 처리비용은 한국건설자원협회에서 공시한 건설폐기물 수집 종류별 운반단가, 중간처리 단가, 단위비중환산표를 사용하여 산정 결과, 친환경 철거공법이 기존 철거공법 사용 보다 약 63.7% 정도 절감되었다(표9. 참조). 또한 혼합폐기물이 아닌 재활용이 가능한 폐기물을 분리하여 환경오염을 줄일 수 있으므로 친환경적인 공사라고 할 수 있다.
위의 국내 문헌들에서 알 수 있듯이 현행의 철거공사는 환경에 대한 문제를 외면한 채 작업효율성만을 가지고 수행하고 있다는 문제가 도출되었다. 하지만 문제 도출만으로 끝나고 그에 대한 해결책 및 개선방안에 대한 결과가 명확하게 드러나지 않고 있다.
최적의 친환경 리모델링 철거공사를 사례연구에 반영시켜본 결과, 친환경 리모델링 철거공사 폐기물이 기존의 철거공사의 폐기물량 보다 적게 나왔으며, 공사 수행 시 미리 제거한 천장재, 조적벽, 바닥재 등으로 인하여 오히려 기계공사시 작업의 효율성이 더 좋게 나왔다. 이것을 종합해 보면 친환경 철거방식이 폐기물 처리비와 작업효율 향상에 의한 비용의 절감으로 기존 철거보다 경제성이 높게 나타나게 되었다.
과 같다. 전체 작업시간은 친환경 방식이 길게 나타났었으나, 천장재, 조적벽, 바닥재를 미리 철거하여 내벽철거의 수행 시 기계 궤도바퀴에 끼거나 운전자의 시야를 방해하는 폐기물이 줄어들어 단위 시간당 생산성은 높게 나타났다. 즉, 기계 사용시간이 줄어들어 공사비 절감의 효과를 나타내는 요인이 되었다.
최적의 친환경 리모델링 철거공사를 사례연구에 반영시켜본 결과, 친환경 리모델링 철거공사 폐기물이 기존의 철거공사의 폐기물량 보다 적게 나왔으며, 공사 수행 시 미리 제거한 천장재, 조적벽, 바닥재 등으로 인하여 오히려 기계공사시 작업의 효율성이 더 좋게 나왔다. 이것을 종합해 보면 친환경 철거방식이 폐기물 처리비와 작업효율 향상에 의한 비용의 절감으로 기존 철거보다 경제성이 높게 나타나게 되었다.
친환경 철거공사가 기존 철거공사보다 폐기물 처리비용의 경제성이 더 높은 것을 알았다. 그러면 TACT공정화 시키면 작업수행시간이 어떻게 될지 Simulation을 통하여 알아보도록 하였다.
후속연구
과 같은 공정으로 표현 할 수 있다. 다만 고층의 기계 장비 운반 및 이동 등 여러 문제를 해결하는 것이 향후 연구되어야 하며, 이를 참고해야 할 것이다.
본 논문에서 개발한 친환경 리모델링 철거공사 최적 TACT공정을 활용함으로써 기존 철거공사의 친환경성을 증진시킬 수 있으며, 폐기물 분리 반출로 인해 저조한 작업효율성을 높일 수 있는 최적의 공사방법을 정착화 시킬 수 있을 것이다.
차후, 지금의 아파트 즉, 15층 높이의 공동주택이 리모델링을 하게 된다면 본 연구 결과를 바탕으로 친환경 리모델링 철거공사 시 최적의 TACT공정을 도출해 보면 그림11. 과 같은 공정으로 표현 할 수 있다.
추후 현재의 고층 공동주택이 리모델링이 본격화 될 경우 고층 공동주택의 기계 장비의 운반법과 이동경로 등 활용법이 친환경 철거공정계획의 심도있는 접근이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
리모델링 프로젝트에서의 철거공사가 중요한 이유는 무엇인가?
리모델링 프로젝트에서의 철거공사는 선행작업 이므로 생산성이 떨어지면 철거공사의 기간도 늘어날 것이고, 리모델링 공사기간에도 큰 영향을 미치게 될 것이다. 따라서 리모델링 철거공사의 친환경성을 감안한 생산성확보 차원에서 친환경 리모델링 철거공정의 개발이 절대적으로 필요하다.
노후 공동주택의 수가 급격하게 증가 시 어떤 문제점이 발생하는가?
이와 같이 노후 공동주택의 수가 급격하게 증가하면서 주거환경적인 문제, 구조성능의 저하, 설비의 노후화에 따른 성능저하 등으로 인하여 노후 공동주택에 결함 및 문제점이 발생되고 있으며, 앞으로 더욱 범위가 넓고 다양화 될 것이다. 이러한 노후 공동주택을 개선하기 위한 방법으로 현재 사업추진의 용이성때문에 재건축이 가장 많이 활용되고 있으나, 천연골재의 부족, 폐기물 발생으로 인한 자연환경 파괴, 국가적 자원 낭비 등으로 인하여 향후 급격하게 증가하는 노후 공동주택 개선방안으로 노후 공동주택 리모델링 공사가 대안으로 부각되고 있다.
기존 방법보다 친환경성을 고려한 철거공사에 대한 방법이 정립되지 못한 까닭은 무엇인가?
반면 우리나라는 아직까지 대부분 기존의 방법으로 이루어지고 있다. 이것은 영세한 해체공사업체가 친환경성보다 생산성을 위주로 공사를 수행하고 있기 때문이다. 따라서 기존 방법보다 친환경성을 고려한 철거공사에 대한 방법은 아직 국내에 정립되지 못하고 있다.
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