모듈러 공법은 건설 산업 경쟁력 강화를 위한 하나의 방안으로 주목받고 있다. 최근 핵가족화로 인한 소형주택의 수요 증가, 건식공법으로 변화되는 건설 산업 환경, 친환경 건설에 대한 요구 등에 따라 모듈러 공법 시장은 큰 성장세가 기대되고 있다. 하지만 아직 모듈러 업체들이 표준화되지 않은 내역체계로 공사를 수행하고 있어 공사비에 대한 리스크가 증가될 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 모듈러 공법의 특징과 프로세스가 반영된 내역체계를 개발하고자 하였다. 이를 위해 우선 모듈러 공법, WBS, CBS의 개념 정리 및 일반 RC공사에 쓰이는 표준 내역서를 분석하고 모듈러 공법이 적용된 사례 분석과 전문가 인터뷰를 통해 모듈러 공법 내역체계에 적합한 작성기준들을 선정하였다. 한편 모듈러 공법은 공장생산 비율이 높기 때문에 프로젝트 흐름을 반영하여 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 체계를 크게 구분하였으며 각 내역 항목들 중에서도 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한지 아닌지, 규격 변경 또는 내역 삭제가 가능한지 아닌지 등을 표시하였고 마지막으로 숫자로 구성된 코딩을 넣음으로써 모듈러 공법의 특징이 반영된 내역서를 개발하였다. 이는 모듈러 공법 공사비 예측 정확도를 높여 공사비에 대한 리스크를 절감시키고, 더 나아가 모듈러 공법 활성화에 기여할거라 기대된다.
모듈러 공법은 건설 산업 경쟁력 강화를 위한 하나의 방안으로 주목받고 있다. 최근 핵가족화로 인한 소형주택의 수요 증가, 건식공법으로 변화되는 건설 산업 환경, 친환경 건설에 대한 요구 등에 따라 모듈러 공법 시장은 큰 성장세가 기대되고 있다. 하지만 아직 모듈러 업체들이 표준화되지 않은 내역체계로 공사를 수행하고 있어 공사비에 대한 리스크가 증가될 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 모듈러 공법의 특징과 프로세스가 반영된 내역체계를 개발하고자 하였다. 이를 위해 우선 모듈러 공법, WBS, CBS의 개념 정리 및 일반 RC공사에 쓰이는 표준 내역서를 분석하고 모듈러 공법이 적용된 사례 분석과 전문가 인터뷰를 통해 모듈러 공법 내역체계에 적합한 작성기준들을 선정하였다. 한편 모듈러 공법은 공장생산 비율이 높기 때문에 프로젝트 흐름을 반영하여 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 체계를 크게 구분하였으며 각 내역 항목들 중에서도 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한지 아닌지, 규격 변경 또는 내역 삭제가 가능한지 아닌지 등을 표시하였고 마지막으로 숫자로 구성된 코딩을 넣음으로써 모듈러 공법의 특징이 반영된 내역서를 개발하였다. 이는 모듈러 공법 공사비 예측 정확도를 높여 공사비에 대한 리스크를 절감시키고, 더 나아가 모듈러 공법 활성화에 기여할거라 기대된다.
Modular construction is one of the arising issues in the Korean construction industry due to shorter construction period and higher productivity on site. It is also expected that modular construction market would expand rapidly because of increasing demand of small houses by nuclear families and eco...
Modular construction is one of the arising issues in the Korean construction industry due to shorter construction period and higher productivity on site. It is also expected that modular construction market would expand rapidly because of increasing demand of small houses by nuclear families and eco-friendly construction. However modular construction cases have been limited in Korea because of little demand in the market and the construction prices are even higher that the regular reinforced concrete methods. Even worse, because there is no standard bill of services exists in the industry, it may lead to the risk of construction expenses. So, the purpose of this study is focused on the development of bill of services which reflects characteristics and process of modular construction. In order to do this, the concepts and process of modular construction, WBS and CBS are analyzed. Analyses of the case studies and experts interview were executed so that proper principles for organizing bill of service of modular construction is established. Finally according to the 3 steps of modular construction, factory manufacturing, on-site modular construction and on-site general construction, the standard bill of services were suggested with the related coding system.
Modular construction is one of the arising issues in the Korean construction industry due to shorter construction period and higher productivity on site. It is also expected that modular construction market would expand rapidly because of increasing demand of small houses by nuclear families and eco-friendly construction. However modular construction cases have been limited in Korea because of little demand in the market and the construction prices are even higher that the regular reinforced concrete methods. Even worse, because there is no standard bill of services exists in the industry, it may lead to the risk of construction expenses. So, the purpose of this study is focused on the development of bill of services which reflects characteristics and process of modular construction. In order to do this, the concepts and process of modular construction, WBS and CBS are analyzed. Analyses of the case studies and experts interview were executed so that proper principles for organizing bill of service of modular construction is established. Finally according to the 3 steps of modular construction, factory manufacturing, on-site modular construction and on-site general construction, the standard bill of services were suggested with the related coding system.
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문제 정의
이를 위해서 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역체계가 구축된다면 모듈러 공법의 공사비 예측의 정확도를 높일 수 있고 결국 공사비 리스크를 감소시킬 수 있을 거라 판단하였다. 본 연구는 이러한 필요성에서부터 시작하여 모듈러 공법이 도심형 소규모 공동주택에 적용될 경우 가장 적합하게 사용가능한 내역체계를 도출하였다.
따라서 공사비 리스크를 줄이고 예측의 정확도를 높이기 위해서는 우선적으로 발주자나 생산자, 시공자 모두 적정 공사비 예측에 기반이 되고 공유할 수 있는 내역체계의 구축이 필요하다. 본 연구는 특히 모듈러 공법의 절차와 특징을 분석해 이러한 사항들이 반영된 내역체계를 구축하는데 그 목적을 두고 있다.
본 연구에서는 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역체계 구축을 위해 우선 모듈러 공법에 대한 기술적인 부분과 공사 프로세스를 분석하였으며, 그 범용성과 적용성을 확보하기 위해 기존 건설 공사에서 사용되는 작업 분류체계(Work Breakdown System : WBS), 원가분류체계(Cost Breakdown System : CBS) 및 RC공사에서 사용되고 있는 내역체계를 분석하였다. 다음으로 가장 중요한 RC 공법 대비 모듈러 공법의 특징을 찾아내고 반영하기 위해 국내 시공된 모듈러 공법의 사례조사와 전문가 인터뷰를 실시하였으며 이를 종합하여 내역체계 작성 기준을 선정하고 내역체계안을 제시하였다(Fig.
가설 설정
본 연구에서는 이러한 방침들이 종합적으로 반영된 모듈러 공법 내역체계를 제안하기 위해 가장 일반적인 프로세스와 공법에 의해 수행되는 공사의 제반조건들을 가정하였으며 그 내용은 다음과 같다.
제안 방법
1). 그 후 모듈러 제작업체에 근무하는 전문가들을 대상으로 제시된 내역체계의 적정성을 검증하였다.
본 연구에서는 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역체계 구축을 위해 우선 모듈러 공법에 대한 기술적인 부분과 공사 프로세스를 분석하였으며, 그 범용성과 적용성을 확보하기 위해 기존 건설 공사에서 사용되는 작업 분류체계(Work Breakdown System : WBS), 원가분류체계(Cost Breakdown System : CBS) 및 RC공사에서 사용되고 있는 내역체계를 분석하였다. 다음으로 가장 중요한 RC 공법 대비 모듈러 공법의 특징을 찾아내고 반영하기 위해 국내 시공된 모듈러 공법의 사례조사와 전문가 인터뷰를 실시하였으며 이를 종합하여 내역체계 작성 기준을 선정하고 내역체계안을 제시하였다(Fig. 1). 그 후 모듈러 제작업체에 근무하는 전문가들을 대상으로 제시된 내역체계의 적정성을 검증하였다.
대분류는 각 기술분야로 건축분야, 토목분야, 전기분야, 설비분야, 조경분야로 구분하며 01~05까지의 번호를 부여하되 본 논문에서는 ‘01 건축분야’에 한정하여 결과물을 제안하였다.
한편, 내역체계는 관련공법의 건설공사에 범용적으로 적용되어야 하나, 같은 모듈러 공법이라 해도 기술적인 차이점이 크거나 수요가 제한적이라면 그 의미가 취약할 수밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 본 공법의 시장성과 가능성은 인정된다하여도 국내의 경우 모듈러 공법을 전문으로 제작 및 시공하는 업체는 매우 제한적이고 시공 사례도 많지 않으므로 내역체계 역시 모든 변수를 포괄할 수 있는 방법으로 발전시켜 나가되 우선적으로 필요성이 큰 부분에 대해 범위를 한정하였다. 즉, 관련업체의 자료와 현재까지 국내에서 시공된 사례를 분석한 결과, 가장 큰 비율을 차지하고 있는 도심형 소규모 공동주택으로 범위를 설정하였고 다양한 모듈러 공법 중에서 가장 보편적으로 활용되고 있는 적층형 공법을 대상으로 연구를 진행하였다.
모듈러 공법 내역서 작성에 앞서 현재 가장 일반적 시공방법인 RC공사에서 사용되는 표준내역서를 분석하였다. RC공사에서 사용되는 표준내역서를 분석하는 이유는 현재 내역서의 양식에서 크게 벗어나지 않으면서 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역서를 개발하기 위함이다.
모듈러 공장제작은 기준모듈의 경우 세대내부 마감은 가능한 공장에서 시공하고, 불가피한 부위(ex. 접합부)에 한하여 추가 현장 시공하는 것을 원칙으로 하였다. 모듈러 공장에서 구조체의 접합부를 제외한 전체를 시공하고 구조체 형강은 업체별로 표준 기술이 상이하므로 이를 반영할 수 있도록 하였고 바닥은 습식 공법으로 구조체를 형성하고 습식온돌로 난방시스템을 적용한다.
모듈러 공장제작과 관련된 내역에는 모듈러 공법에 사용되는 핵심자재의 가공 및 조립이 포함된 철골공사의 내역이 주가 된다. 모듈러 공장제작의 철골공사는 위의 코딩 체계에 의해 010304로 분류되는데, 해당공종의 내역들로는 규격별 RH형강, ㄱ형강, ㄷ-찬넬, 규격별 일반구조용 압연강판, 무수축 몰탈, 고장력 볼트, 너트, 내화 페인트 등의 항목이 포함되며, 각 항목별 규격, 적용 기준 및 단위를 제시하였다(Table 4).
모듈러 현장시공은 공장에서 모듈러의 설계 및 제작 프로세스상의 이유로 시공이 불가능한 부분은 현장에서 후 시공하는 것을 원칙으로 하였고 발코니, 복도, 외부데크, 휴게실, 지붕층 골조는 현장 작업하며 해당 부위의 창호류 및 기타 마감도 현장 시공하는 것으로 하였다. 상세한 마감은 사례분석 및 전문가 인터뷰를 통하여 가장 보편적인 재료에 준하여 작성한다.
모듈로 공법에 적용할 수 있는 새로운 내역체계를 작성하기 위해서는 표준화된 공통의 기준이 필요하므로 이를 위해 우선 아래와 같이 도심지에 시공된 공동주거 시설 사례 4개의 내역서를 분석하였다.
내역체계의 분류체계를 표시하는 방법은 여러 문자를 섞어 사용하는 방법과 숫자만을 사용하여 구성하는 방법이 있다. 본 모듈러 공법의 내역서는 숫자로만 구성된 방법을 사용하며 분류체계구조는 대분류 2자리 숫자 - 중분류 2자리 숫자 - 소분류 2자리 숫자로 구성하였다(Fig. 6).
본 연구에서 대상으로 하는 모듈러 공법의 일반적인 프로세스를 살펴보면 크게 공장제작하는 단계와 현장 시공단계로 나누어지고 공장에서 모듈러의 골조를 만들고 석고보드, 단열재, 천정을 설치한 후 창호, 내부 마감까지 일정 부분 시공한다. 이런 과정이 공장에서 진행되는 동안 현장에서는 굴착 및 기초 작업이 이루어진다.
상세한 마감 기준은 국내에 시공된 4개의 모듈러 사례를 기반으로 적용하였고 적용 과정에서 모듈러 업체에서 근무하는 전문가들의 인터뷰를 통해 좀 더 일반화 된 마감기준을 검토하였다.
우선 모듈러 공법의 특징과 프로세스를 파악하여 이를 반영시킬 수 있도록 내역체계를 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 크게 분류하였고 국내 도심형 소규모 공동주택 사례를 기반으로 전문가 인터뷰를 진행하여 내역서 작성에 필요한 상세한 기준 들을 선정하였다. 선정된 기준에 근거하여 내역체계를 도출하고 모듈러 제작업체에 근무하는 전문가들의 피드백을 받아 적정성에 대한 검증을 진행하였다.
우선 모듈러 공법의 특징과 프로세스를 파악하여 이를 반영시킬 수 있도록 내역체계를 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 크게 분류하였고 국내 도심형 소규모 공동주택 사례를 기반으로 전문가 인터뷰를 진행하여 내역서 작성에 필요한 상세한 기준 들을 선정하였다. 선정된 기준에 근거하여 내역체계를 도출하고 모듈러 제작업체에 근무하는 전문가들의 피드백을 받아 적정성에 대한 검증을 진행하였다.
규격별 RH형강, ㄷ-찬넬, ㄱ형강, 앵커볼트설치 일반구조용 압연강판 등의 철골 공사 대부분의 내역은 모듈러 제작의 핵심기술의 해당되는 항목으로 업체별로 상이한 기술표준을 적용하는 항목이 주를 이루었다. 이러한 기준과 모듈러 전문가의 자문을 통해 검증된 관련 철골공사의 공장제작 내역을 작성하였다.
따라서 내역서 작성을 위해서는 대표성을 가지는 하나의 기준이 필요하다. 이를 위해서 모듈러 공법의 내역체계를 크게 3개의 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 나눈 후 사례 및 전문가 인터뷰를 통해 내역서 작성에 필요한 기준을 선정하였다.
한편 모든 현장에 공통으로 적용되는 내역과 현장 여건에 따라 상이한 내역 모두 내역 항목 자체는 그대로 유지하더라고 규격이 달라질 수 있으므로 이러한 특성 역시 내역서에 반영하였다. 즉, 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한 내역 중 규격 변경 가능한 경우와 현장여건에 따라 상이한 내역 중 규격 변경 또는 내역 삭제 가능한 경우를 구분하였다. 예를 들어, 걸레받이나 몰딩의 경우 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한 내역이지만 자재 및 규격은 변경될 수 있고 바닥에 사용되는 테라죠 타일의 경우 현장 여건에 따라 내역이 삭제 될 수 있는가 하면, 사용되는 테라죠의 규격이 변경될 수도 있다.
추가로 내역서 끝 행에 비고 칸을 2개 만들어 내역항목들이 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한지 아닌지, 내역의 규격 변경 또는 내역 자체의 삭제가 가능한지 아닌지 등을 분류하였다. 여기서 첫 번째 비고1은 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한 내역과 현장여건에 따라 상이한 내역을 구분한다.
예를 들어, 걸레받이나 몰딩의 경우 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한 내역이지만 자재 및 규격은 변경될 수 있고 바닥에 사용되는 테라죠 타일의 경우 현장 여건에 따라 내역이 삭제 될 수 있는가 하면, 사용되는 테라죠의 규격이 변경될 수도 있다. 추가로 모듈러 골조에 해당하는 철골은 모듈러 업체별로 상이한 기술 표준 적용이 가능하므로 이를 반영하기로 하였다.
일반적으로 내역서를 구성하는 방법 중에서 본 내역서는 공장에서 높은 비율로 제작되는 모듈러 공법의 특징을 반영해 프로젝트 흐름에 따라 분류하는 방법을 기반으로 하였다. 하지만 현장에서 직접 내역서를 가지고 일하는 실무자들은 건물의 공간으로 분류되어 있는 방식에 익숙하므로 현장 적용성을 고려하여 프로젝트 흐름에 따라 구성요소를 분류한 이후 건물의 층수, 공용 공간 또는 주거 공간, 계단실 등과 같은 건물의 공간으로 다음 수준을 세분화하였다.
현장에서는 매트기초, 1층 RC 등의 작업을 시공하는 것을 원칙으로 하며, 모듈러를 제외한 일반 현장시공에 대해서는 다음과 같은 작성 기준을 적용하였다.
대상 데이터
RC공사에서 사용되는 표준내역서를 분석하는 이유는 현재 내역서의 양식에서 크게 벗어나지 않으면서 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역서를 개발하기 위함이다. 이를 위해 서울특별시 에스에이치공사에서 사용되는 원가 및 계약 내역서를 토대로 사례를 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 본 공법의 시장성과 가능성은 인정된다하여도 국내의 경우 모듈러 공법을 전문으로 제작 및 시공하는 업체는 매우 제한적이고 시공 사례도 많지 않으므로 내역체계 역시 모든 변수를 포괄할 수 있는 방법으로 발전시켜 나가되 우선적으로 필요성이 큰 부분에 대해 범위를 한정하였다. 즉, 관련업체의 자료와 현재까지 국내에서 시공된 사례를 분석한 결과, 가장 큰 비율을 차지하고 있는 도심형 소규모 공동주택으로 범위를 설정하였고 다양한 모듈러 공법 중에서 가장 보편적으로 활용되고 있는 적층형 공법을 대상으로 연구를 진행하였다.
성능/효과
그러나 내역체계에 따라 코딩이 이루어지지 않아 각 공간에 어느 공종이 들어가 있는지 한 눈에 파악되지 않는 한계가 있었다. 각 공간에 포함되는 공종을 분석해보기 위해 이를 표로 정리하면 Table 1과 같으며, 분류된 세부공종을 비교해보니 각 공간에 따라 포함되는 공종의 별다른 특징 없이 거의 모든 공간에 많은 공종들이 포함되는 것을 알 수 있었다.
둘째, 공장생산 및 동일 작업의 반복으로 균일한 품질유지가 가능하다.
셋째, 조립/해체가 가능한 모듈 간 접합 방식과 자재 및 모듈의 표준화 설계로 인한 이동 및 재사용이 가능하다.
위 사례의 내역서를 분석한 결과, 단순히 공종별로만 구분되어 있는 내역서를 공장제작 비율이 높은 모듈러 공법에 그대로 적용하기에는 적절하지 않다고 판단하였다. 모듈러 공법은 공장에서 제작되는 비율이 높고 공장과 현장에서 작업하는 공종이 중복되는 경우도 있어 이를 명확히 구분할 필요가 있다.
하지만 여기서 그치지 않고 좀 더 모듈러 공법에 의한 건설공사가 활성화되기 위해서는 공사비 리스크를 줄일 수 있는 방안이 모색되어야 한다. 이를 위해서 모듈러 공법의 특징을 반영한 내역체계가 구축된다면 모듈러 공법의 공사비 예측의 정확도를 높일 수 있고 결국 공사비 리스크를 감소시킬 수 있을 거라 판단하였다. 본 연구는 이러한 필요성에서부터 시작하여 모듈러 공법이 도심형 소규모 공동주택에 적용될 경우 가장 적합하게 사용가능한 내역체계를 도출하였다.
첫째, 전 공정 중 대부분이 공장생산으로 이루어져 우기 및 동절기에도 시공이 가능해 RC조 대비 50~80% 공기 단축이 가능하다(Fig. 4).
후속연구
다만, 아직 국내 사례가 충분하지 않아 적은 사례로 내역체계를 분석하였다는 한계가 있고 규모를 도심형 소규모 공동주택에 한정하여 이에 맞는 공법이나 마감을 기준으로 선정하였기 때문에 다른 규모의 공사에 적용하기 위해서는 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 도출된 내역체계를 국내에서 실시되고 있는 모듈러 공법이 적용된 현장 또는 실증사업과 같은 연구과제에 도입함으로써 산업 현장에서 내역체계의 적용성 검증 및 개선사항 도출을 위해 모니터링을 진행해야 한다.
예를 들어 먹메김 같은 내역은 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한 내역이고, 동절기 공사비는 모듈러 공법의 공사기간이 짧으므로 공사가 시작되는 시기에 따라 달라질 수 있으므로 현장 여건에 따라 상이한 내역으로 구분한다. 이를 구분하면 추후에 모듈러 공사에서 내역서를 사용할 경우에 그대로 사용할수 있는 내역인지, 아니면 해당 모듈러 공사의 여건을 통해 유지 및 삭제가 될 내역인지 파악할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
모듈러 공법은 무엇인가?
건설산업연구원은 2012년 간이보고서를 통해 국내 건설시장의 한계를 극복하고 건설 산업의 경쟁력 향상을 위한 3대 키워드로 BIM(Building Information Modeling), IPD(Integrated Project Delivery), 모듈러를 뽑고 있다. 이중 모듈러 공법은 건축 부재를 규격화, 표준화하여 설계에 반영한 후 유닛 제품을 공장에서 제작하고 운송해 현장에서의 조립 및 마감작업으로 건축물을 완성하는 공법을 말하며 국내 건설 시장에 미치는 영향력과 가능성은 매우 긍정적이다. 즉, 인구통계청의 자료에 따르면 1인 가구 수가 2000년 222만4천호에서 2010년 414만2천호로 증가하는 등 최근 10년간 약 2배가량 증가해 소형주택의 수요가 늘어가고 있고 노무인력의 고령화와 공기 단축 및 품질 향상을 위한 건식구조의 수요증대, 그리고 지속가능성 및 저탄소 녹색성장에 따른 건설 산업의 친환경화가 요구되는 등, 모듈러 공법은 국내 주택 수요 및 건설 산업의 환경변화를 해결할 수 있는 대안으로 부각되고 있기 때문이다.
국내 건설시장의 한계를 극복하고 건설 산업의 경쟁력 향상을 위한 3대 키워드는 무엇인가?
건설산업연구원은 2012년 간이보고서를 통해 국내 건설시장의 한계를 극복하고 건설 산업의 경쟁력 향상을 위한 3대 키워드로 BIM(Building Information Modeling), IPD(Integrated Project Delivery), 모듈러를 뽑고 있다. 이중 모듈러 공법은 건축 부재를 규격화, 표준화하여 설계에 반영한 후 유닛 제품을 공장에서 제작하고 운송해 현장에서의 조립 및 마감작업으로 건축물을 완성하는 공법을 말하며 국내 건설 시장에 미치는 영향력과 가능성은 매우 긍정적이다.
모듈러 공법에서 균일한 품질유지가 가능한 이유는 무엇인가?
둘째, 공장생산 및 동일 작업의 반복으로 균일한 품질유지가 가능하다.
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