정부는 산업화와 공업화에 의한 급격한 도시 인구유입으로 인해 공동주택 등 건축물에 집중적으로 투자해 왔다. 과거 20여년동안 무수히 많은 건축물이 노후화과정을 거치게 됨으로써 성능 개선의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔다. 노후 건축물의 성능개선 대안은 리모델링과 재건축으로 구분된다. 이중 리모델링의 경우, 경제성 확보에 다소 어려움이 있으나, 재건축에 비해 프로젝트 수행기간이 짧고 폐기물 배출량도 적어서 환경친화적인 측면에서 우수성을 확보할수 있는 장점이 있다. 리모델링은 전체 공정 상 철거공사가 차지하는 비중이 막대하다. 특히, 전체 공사기간에서 주공정선상에 위치하는 특징이 있기 때문에 철저한 공사 관리를 수행한다면 전체 프로젝트에 부정적 영향을 미치는 것을 미연에 방지할수 있다. 현재 리모델링의 철거공사는 담당자의 경험 및 주관적 판단으로 공사 관리가 이루어지고 있는 특징이 있고, 환경을 고려하지 않은 무분별한 철거가 대부분으로 친환경 리모델링 철거에 대한 프로세스 정립이 필요한 실정이다. 특히, 친환경 리모델링 철거 수행사례가 극히 드물기 때문에 환경친화적인 공사관리에 대한 자료의 축적이 무엇보다 필요한 시점이다. 본 논문은 친환경 철거공사 단계에서 공정관리의 합리화를 도모하기 위해 기존 사례를 분석하여, 환경 친화적인 철거공사 프로세스를 수행하는 과정에서 합리적인 공정분석이 가능하도록 장비와 인력에 대한 생산성 분석방법을 활용하여 친환경 철거공사의 세부공정별 표준 작업 기간을 산정할수 있는 방안을 정립하는데 목적이 있다. 본 연구결과를 활용한다면 공사관리자로 하여금 합리적인 기간 산출을 통해 전체 리모델링 프로젝트의 리스크를 줄이고, 과학적이고 체계적인 철거공사 공정관리를 수행하도록 하는데 도움이 될 것으로 판단한다.
정부는 산업화와 공업화에 의한 급격한 도시 인구유입으로 인해 공동주택 등 건축물에 집중적으로 투자해 왔다. 과거 20여년동안 무수히 많은 건축물이 노후화과정을 거치게 됨으로써 성능 개선의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔다. 노후 건축물의 성능개선 대안은 리모델링과 재건축으로 구분된다. 이중 리모델링의 경우, 경제성 확보에 다소 어려움이 있으나, 재건축에 비해 프로젝트 수행기간이 짧고 폐기물 배출량도 적어서 환경친화적인 측면에서 우수성을 확보할수 있는 장점이 있다. 리모델링은 전체 공정 상 철거공사가 차지하는 비중이 막대하다. 특히, 전체 공사기간에서 주공정선상에 위치하는 특징이 있기 때문에 철저한 공사 관리를 수행한다면 전체 프로젝트에 부정적 영향을 미치는 것을 미연에 방지할수 있다. 현재 리모델링의 철거공사는 담당자의 경험 및 주관적 판단으로 공사 관리가 이루어지고 있는 특징이 있고, 환경을 고려하지 않은 무분별한 철거가 대부분으로 친환경 리모델링 철거에 대한 프로세스 정립이 필요한 실정이다. 특히, 친환경 리모델링 철거 수행사례가 극히 드물기 때문에 환경친화적인 공사관리에 대한 자료의 축적이 무엇보다 필요한 시점이다. 본 논문은 친환경 철거공사 단계에서 공정관리의 합리화를 도모하기 위해 기존 사례를 분석하여, 환경 친화적인 철거공사 프로세스를 수행하는 과정에서 합리적인 공정분석이 가능하도록 장비와 인력에 대한 생산성 분석방법을 활용하여 친환경 철거공사의 세부공정별 표준 작업 기간을 산정할수 있는 방안을 정립하는데 목적이 있다. 본 연구결과를 활용한다면 공사관리자로 하여금 합리적인 기간 산출을 통해 전체 리모델링 프로젝트의 리스크를 줄이고, 과학적이고 체계적인 철거공사 공정관리를 수행하도록 하는데 도움이 될 것으로 판단한다.
An influx of the population to the city has soared due to industrialization. As times go by, cities become densely populated so Korean government started to construct a number of buildings including apartment housings. Because they have become functionally, structurally, esthetically deteriorated ov...
An influx of the population to the city has soared due to industrialization. As times go by, cities become densely populated so Korean government started to construct a number of buildings including apartment housings. Because they have become functionally, structurally, esthetically deteriorated over the past two decades. some improvements are needed. There are mainly two ways to improve old buildings: remodeling and reconstruction. Between the two, the first one is more popular as it is less time-consuming and more eco-friendly. Demolition work comes first for both of them and it should not give negative effects since it is regarded as a CP(Critical path) in the overall process. For this reason, a thorough construction management must be done. The reality, however, demolition is managed by the construction manager's experiences and decisions. If the key factor of demolition which is the planning of manpower and machine equipment, is determined by unscientific and subjective judgments, its period and risk also will increase. In particular, eco-friendly demolition can be more risky because it's been rarely conducted. Therefore, scientific and objective ways of demolition management are needed. In this context, this paper aims at analyzing productivity in each process of demolition focusing on manpower and machinery equipment which are the main parts of demolition assuming that the demands of eco-friendly remodeling demolition projects will be increasing. At the same time, by estimating working period through the output, this paper would be helpful to set up the plans for overall project in earlier stage.
An influx of the population to the city has soared due to industrialization. As times go by, cities become densely populated so Korean government started to construct a number of buildings including apartment housings. Because they have become functionally, structurally, esthetically deteriorated over the past two decades. some improvements are needed. There are mainly two ways to improve old buildings: remodeling and reconstruction. Between the two, the first one is more popular as it is less time-consuming and more eco-friendly. Demolition work comes first for both of them and it should not give negative effects since it is regarded as a CP(Critical path) in the overall process. For this reason, a thorough construction management must be done. The reality, however, demolition is managed by the construction manager's experiences and decisions. If the key factor of demolition which is the planning of manpower and machine equipment, is determined by unscientific and subjective judgments, its period and risk also will increase. In particular, eco-friendly demolition can be more risky because it's been rarely conducted. Therefore, scientific and objective ways of demolition management are needed. In this context, this paper aims at analyzing productivity in each process of demolition focusing on manpower and machinery equipment which are the main parts of demolition assuming that the demands of eco-friendly remodeling demolition projects will be increasing. At the same time, by estimating working period through the output, this paper would be helpful to set up the plans for overall project in earlier stage.
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문제 정의
추후 재건축 보다 배출되는 건설폐기물이 적고 공사기간이 상대적으로 짧은 리모델링이 활성화된다면 친환경 리모델링 철거공사 역시 활성화될 것이다. 따라서 본 논문은 객관적이고 과학적인 친환경 리모델링 철거공사 공사 관리가 이루어질 수 있도록 인력 및 기계장비의 생산성을 활용하여 개략적인 공사기간을 도출하는 것을 주목적으로 한다.
따라서 인력 및 소형기계장비가 사용된다. 따라서 본 연구는 친환경 리모델링 철거공사에서 가장 많이 사용되는 인력 및 기계장비를 중심으로 연구의 범위를 정하였다. 연구의 방법으로는 첫째, 기수행되었던 친환경 리모델링 철거공사 수행사례를 분석하여 각 공정별 배출 폐기물량과 투입된 인력 및 장비 수, 투입된 인력 및 장비의 시간을 도출하였다.
현재 친환경 리모델링 철거공사의 수행실적이 거의 전무한 실정이다. 따라서, 기존 리모델링 철거공사를 수행한 과거 사례를 수집한 후, 이를 친환경 리모델링 철거공사의 공정으로 변환시킨 데이터를 활용하여 친환경 철거공사 기간 산정에 활용하고자 하였다.
철거공사의 공정관리를 효과적으로 수행하기 위해서는 가장 중요한 요소인 공사기간을 명확하게 산정하는 것이 필수적이고, 이를 위해서는 객관적이고 과학적인 방법을 도입하여야 한다. 이에 본 연구에서는 생산성분석을 바탕으로 신뢰성 있는 공사기간 산정방안을 수립하였다.
철거공사 시 투입된 인력과 기계장비에 대한 생산성을 분석하기 위해 생산성 분석방법을 고찰해보았다. 생산성 분석을 위해서는 우선 수행공정에 대한 작업시간(work-hour)과 작업량(quantity)에 대한 데이터를 수집하고, 이를 이용하여 생산성을 예측하여야 한다.
제안 방법
각 공정별 생산성은 일반적인 생산성 도출방법을 사용하여 인력 및 기계장비 투입 수에 대한 시간단위 물량 생산성을 도출하였다. 다음의 표8~표11은 각 사례별 단위시간당 인력과 장비의 생산성 도출 결과를 표로 정리한 것이다.
셋째, 가정한 인력 및 기계장비의 투입량을 각 세부 공종별 단위 시간당 생산성 계산식에 대입하여 생산성을 도출한다. 넷째, 도면으로 도출된 물량을 단위비중 환산표를 이용하여 부피로 변환한다. 다섯째, 부피로 변환한 각 공종별 물량을 도출된 단위시간 생산성으로 나누어, 각 세부 공종별 수행시간을 예측한다.
셋째, 투입되는 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하여 개략적인 공사기간을 산정하였다. 넷째, 인력 및 기계장비 수를 변화시켜 그에 대한 비용 및 공사기간을 도출하였다. 본 연구의 흐름을 도식적으로 표현하면 다음의 그림2와 같다.
넷째, 도면으로 도출된 물량을 단위비중 환산표를 이용하여 부피로 변환한다. 다섯째, 부피로 변환한 각 공종별 물량을 도출된 단위시간 생산성으로 나누어, 각 세부 공종별 수행시간을 예측한다.
연구의 방법으로는 첫째, 기수행되었던 친환경 리모델링 철거공사 수행사례를 분석하여 각 공정별 배출 폐기물량과 투입된 인력 및 장비 수, 투입된 인력 및 장비의 시간을 도출하였다. 둘째, 도출된 폐기물량과 시간을 기반으로 각 공정별 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하였다. 셋째, 투입되는 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하여 개략적인 공사기간을 산정하였다.
생산성을 바탕으로 공사기간을 산정하기 위해서는 각 공정별 배출될 철거 물량의 산정이 중요하다. 물량산출은 주로 경험적인 방법으로 산출하는 것이 일반적이지만 본 연구에서는 객관적인 방법을 사용하여 공사기간을 산정하는 것이기 때문에 공사의 모든 자료가 들어있는 도면을 분석하여 각 공정별 물량을 산출해야 한다.
생산성 분석은 단위작업시간당 작업량으로 산출되므로 본 연구에서는 친환경 리모델링 철거공사에 요구되는 5가지 세부공정에 대한 개별 생산성을 분석하였다. 이를 위해 각 공정에 해당하는 작업량 즉, 폐기물량을 토대로 작업시간을 산출한 후, 이를 최종 생산성 결과값으로 산출하도록 하였다.
둘째, 각 공종별 물량을 도면을 근거로 하여 도출한다. 셋째, 가정한 인력 및 기계장비의 투입량을 각 세부 공종별 단위 시간당 생산성 계산식에 대입하여 생산성을 도출한다. 넷째, 도면으로 도출된 물량을 단위비중 환산표를 이용하여 부피로 변환한다.
둘째, 도출된 폐기물량과 시간을 기반으로 각 공정별 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하였다. 셋째, 투입되는 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하여 개략적인 공사기간을 산정하였다. 넷째, 인력 및 기계장비 수를 변화시켜 그에 대한 비용 및 공사기간을 도출하였다.
따라서 본 연구는 친환경 리모델링 철거공사에서 가장 많이 사용되는 인력 및 기계장비를 중심으로 연구의 범위를 정하였다. 연구의 방법으로는 첫째, 기수행되었던 친환경 리모델링 철거공사 수행사례를 분석하여 각 공정별 배출 폐기물량과 투입된 인력 및 장비 수, 투입된 인력 및 장비의 시간을 도출하였다. 둘째, 도출된 폐기물량과 시간을 기반으로 각 공정별 인력 및 기계장비의 생산성을 도출하였다.
생산성 분석은 단위작업시간당 작업량으로 산출되므로 본 연구에서는 친환경 리모델링 철거공사에 요구되는 5가지 세부공정에 대한 개별 생산성을 분석하였다. 이를 위해 각 공정에 해당하는 작업량 즉, 폐기물량을 토대로 작업시간을 산출한 후, 이를 최종 생산성 결과값으로 산출하도록 하였다.
따라서 생산성 분석을 수행하기 위해서 폐기물의 단위를 통일시키는 것이 매우 중요하다. 이를 위해 한국건설자원협회의 단위비중환산표를 이용하여 발생한 폐기물 단위를 부피(㎥)로 변환하였다. 다음의 표3은 본 연구에서 활용한 폐기물별 단위비중 환산표를 나타내고 있다.
표6에서 도출된 공정별 생산성을 활용하여 2장 3절에서 확인한 투입자원의 생산성을 근거로 공사기간 산정 방안을 제안하면 다음과 같다. 첫째, 친환경 철거 시 공사기간을 산정하려는 대상지의 규모를 확인한 후, 그와 유사한 수행사례의 인원 및 기계장비의 투입량을 비례식으로 산출한다. 둘째, 각 공종별 물량을 도면을 근거로 하여 도출한다.
대상 데이터
기존 철거공사 데이터는 광주에서 수행한 A, 서울에서 수행한 B, C, D 등 총 4가지 사례를 활용하였다. 사례 프로젝트에 대한 개요는 다음의 표2와 같다.
성능/효과
각 공종별 데이터를 분석한 결과 결정계수(R²)는 대부분 1에 근접하여 상당히 신뢰가 있다는 것을 보여주며 유의확률(PValue)은 대부분 유의수준 95%에 만족하는 값을 보여주고 있다.
각 공종별 분석된 생산성 그래프를 통하여 단위시간 당 생산성 계산식을 도출할 수 있었다. 다음의 표12는 각 공종별 단위 생산성 계산식을 정리한 것이다.
여기서 확인할 수 있듯이, 투입인력과 생산성은 정비례관계가 성립하고 있지 않음을 알 수 있다. 모든 세부공종에 이와 같은 추세를 분석하여 본 결과, 두 개의 세부 공종을 제외하고는 유사한 패턴이 나타남을 확인할 수 있었다. (그림 7~그림 9 참조)
상기 표에서 알 수 있듯이 총 5개의 세부공종 중“창호 잡철물보일러 수장재 철거”와 “천장 벽 마감재 철거”, “바닥 마감재 철거” 등 3개의 공정은 인력에만 의존하며 (사례 A 제외), “벽체 철거”는 장비에 의존하며, “폐기물 투하 및 마무리 철거” 공종은 인력과 장비에 모두 의존함(사례 A 제외)을 알 수 있다.
각 공종별 데이터를 분석한 결과 결정계수(R²)는 대부분 1에 근접하여 상당히 신뢰가 있다는 것을 보여주며 유의확률(PValue)은 대부분 유의수준 95%에 만족하는 값을 보여주고 있다. 하지만 폐기물 투하 및 마무리 철거 공종 중 인력 생산성 부분에서 결정계수가 현저히 낮고, 유의확률 역시 상대적으로 높은 값이 나왔다.
후속연구
현재 사례의 데이터의 수가 많지 않아, 신뢰성 있는 결과를 얻지는 못하였지만, 본 연구에서 제안하고 있는 방안은 생산성에 기초한 철거공사 기간 산출은 향후 친환경 리모델링의 철거공사를 과학적이고 합리적으로 수행하는데 기초적 자료 역할을 담당할수 있을 것으로 판단한다. 또한, 본 연구를 통해 도출된 생산성 데이터를 활용한다면 철거공사 수행 시 현장 관리자의 경험보다는 합리적이고 경제적인 투입 인력 및 장비의 선정과 공사 기간의 적정성을 확보할 수 있기 때문에 시공자의 초기 전체 프로젝트 계획 수립에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
통계적 회귀분석 산출식에 의해 예정된 철거공사 기간과 실제 철거공사 기간과의 비교를 통해서 그 차이를 분석하여 생산성 기반 철거공사 기간산출 방안의 검증이 수행할수 있을 것이다. 앞장에서 기술한 바와 같이 현재 통계산출식의 샘플의 크기가 극히 작고, 통계적 유의미성도 부족한 실정이지만, 향후 데이터의 수가 보완되고 통계적 의미성이 확보된다면 철거공사 기간산출방안에 대한 신뢰성이 제고될 것으로 판단된다.
따라서 outlier가 의도하지 않게 포함되었을 가능성이 있다. 이 문제는 추후 친환경 리모델링이 활성화되어 많은 수의 표본이 추출된다면 해결될 수 있을 것으로 판단된다.
현재 국내 건설 산업은 친환경에 대한 관심이 높아지고 있다. 추후 재건축 보다 배출되는 건설폐기물이 적고 공사기간이 상대적으로 짧은 리모델링이 활성화된다면 친환경 리모델링 철거공사 역시 활성화될 것이다. 따라서 본 논문은 객관적이고 과학적인 친환경 리모델링 철거공사 공사 관리가 이루어질 수 있도록 인력 및 기계장비의 생산성을 활용하여 개략적인 공사기간을 도출하는 것을 주목적으로 한다.
상기 철거공사 기간 산정 방안의 검증을 위해서는 다수의 사례대상에 대한 데이터를 수집한 후, 생산성 산출을 위한 회귀식의 보완이 필수적이다. 통계적 회귀분석 산출식에 의해 예정된 철거공사 기간과 실제 철거공사 기간과의 비교를 통해서 그 차이를 분석하여 생산성 기반 철거공사 기간산출 방안의 검증이 수행할수 있을 것이다. 앞장에서 기술한 바와 같이 현재 통계산출식의 샘플의 크기가 극히 작고, 통계적 유의미성도 부족한 실정이지만, 향후 데이터의 수가 보완되고 통계적 의미성이 확보된다면 철거공사 기간산출방안에 대한 신뢰성이 제고될 것으로 판단된다.
현재 사례의 데이터의 수가 많지 않아, 신뢰성 있는 결과를 얻지는 못하였지만, 본 연구에서 제안하고 있는 방안은 생산성에 기초한 철거공사 기간 산출은 향후 친환경 리모델링의 철거공사를 과학적이고 합리적으로 수행하는데 기초적 자료 역할을 담당할수 있을 것으로 판단한다. 또한, 본 연구를 통해 도출된 생산성 데이터를 활용한다면 철거공사 수행 시 현장 관리자의 경험보다는 합리적이고 경제적인 투입 인력 및 장비의 선정과 공사 기간의 적정성을 확보할 수 있기 때문에 시공자의 초기 전체 프로젝트 계획 수립에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
철거공사은 어떤 문제에 노출되어 있는가?
철거공사는 특성상 많은 비산먼지와 소음 등 환경문제에 노출되어 있다. 따라서 이런 문제를 해결하고자 친환경 철거공사프로세스에 대한 접근이 요구된다.
친환경 철거공사는 무엇인가?
따라서 이런 문제를 해결하고자 친환경 철거공사프로세스에 대한 접근이 요구된다. 친환경 철거공사란, 리모델링 시 철거되는 자재의 속성을 분류하여, 폐자재의 선별분리와 재활용률을 높이려는 체계적인 공사관리를 뜻한다. 이러한 친환경 철거공사는 환경적 문제를 해결해 주는 장점이 있지만, 공사 관리의 효율성 측면에서 기존 방식에 비해 미흡한 측면이 있다.
기존의 리모델링 철거공사는 무엇이 불가피한가?
기존의 리모델링 철거공사는 마감재 철거, 구조재 철거, 폐기 등 3단계 절차에 의해 생산성을 위주로 하는 철거가 대부분이다. 따라서 철거공사 수행 시 비산먼지 및 소음이 발생이 불가피하다 (그림 4 참조). 이러한 철거공사의 공정관리는 담당자의 현장 경험과 주관적인 판단에 기초하며 각 세부공종 별 투입 인력 및 기계장비의 규모 또한 합리적인 기준없이 분배하는 것이 일반적이다.
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