국내 사회기반시설 건설공사의 성공적인 완수와 고품질의 목적물 확보를 위해서는 적정한 설계기간과 공사기간의 반영이 반드시 필요하다. 그러나 최근 4대강사업과 관련된 감사원 지적사례와 같이 적정공기의 미확보로 인한 기반시설물 의 품질문제가 다수 발생되는 것으로 추정되고 있다. 특히, 댐 시설물의 공사기간은 합리적인 산정기준에 따라 계산되어야 하며 이는 오랜 기간 사용될 시설의 시공품질과 추후 유지관리와 관련된 품질에 직접적인 영향을 미침에도 불구하고 이에 대한 명확한 산정기준이나 연구가 부족한 실정이다. 사회기반시설물의 적정공기 산정을 위해 국가차원에서 표준화하여 운용중인 기준은 없으며, 일부 공공기관(LH공사 등)에서 건축, 단지분야 위주로 공사기간 산정기준을 수립하여 자체 활용중이나, 댐과 같은 수자원시설물에 대한 공기 산정기준은 없어 그동안의 경험에 기초해서 공기를 산정하고 있으며, 이에 대한 적정성 검토를 위한 기준이 없는 상태이다. 유일한 정부기준은 1974년 건설부에서 건설공사공기 표준화방안을 마련하면서 도로, 댐, 교량, 철도, 건축 분야에 대한 기준제시 사례가 있으나, 현재는 사용할 수 없는 유명무실한 상태이다. 이에 본 연구에서는 대표적인 수자원시설의 건설공사의 실적자료를 바탕으로 건설공사 규모와 실 공사기간 간의 상관관계를 통계적 기법으로 분석하여 회귀분석모델을 제시함으로서 수자원건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시한다.
국내 사회기반시설 건설공사의 성공적인 완수와 고품질의 목적물 확보를 위해서는 적정한 설계기간과 공사기간의 반영이 반드시 필요하다. 그러나 최근 4대강사업과 관련된 감사원 지적사례와 같이 적정공기의 미확보로 인한 기반시설물 의 품질문제가 다수 발생되는 것으로 추정되고 있다. 특히, 댐 시설물의 공사기간은 합리적인 산정기준에 따라 계산되어야 하며 이는 오랜 기간 사용될 시설의 시공품질과 추후 유지관리와 관련된 품질에 직접적인 영향을 미침에도 불구하고 이에 대한 명확한 산정기준이나 연구가 부족한 실정이다. 사회기반시설물의 적정공기 산정을 위해 국가차원에서 표준화하여 운용중인 기준은 없으며, 일부 공공기관(LH공사 등)에서 건축, 단지분야 위주로 공사기간 산정기준을 수립하여 자체 활용중이나, 댐과 같은 수자원시설물에 대한 공기 산정기준은 없어 그동안의 경험에 기초해서 공기를 산정하고 있으며, 이에 대한 적정성 검토를 위한 기준이 없는 상태이다. 유일한 정부기준은 1974년 건설부에서 건설공사공기 표준화방안을 마련하면서 도로, 댐, 교량, 철도, 건축 분야에 대한 기준제시 사례가 있으나, 현재는 사용할 수 없는 유명무실한 상태이다. 이에 본 연구에서는 대표적인 수자원시설의 건설공사의 실적자료를 바탕으로 건설공사 규모와 실 공사기간 간의 상관관계를 통계적 기법으로 분석하여 회귀분석모델을 제시함으로서 수자원건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시한다.
It is important to have enough design and construction duration for infrastructure projects. However, recent water resource project in Korea shows several problems caused by their fast-tract schedule. National Audit Committee report several water resource projects have quality problems caused by ins...
It is important to have enough design and construction duration for infrastructure projects. However, recent water resource project in Korea shows several problems caused by their fast-tract schedule. National Audit Committee report several water resource projects have quality problems caused by insufficient project duration. Especially, water resource projects such as dam and water pipeline construction should have proper time to secure their structure quality. Normal project duration for these projects should be estimated based on previous similar projects' historical data analysis. However there is no standard model which can estimate normal project duration for water resource projects in Korea. There are several normal project duration estimation models for building project developed by public(LH) and private construction companies. However, there is no proper model for water resource projects. So, this study developed normal project duration model for dam and water pipeline projects using historical data and show application of models.
It is important to have enough design and construction duration for infrastructure projects. However, recent water resource project in Korea shows several problems caused by their fast-tract schedule. National Audit Committee report several water resource projects have quality problems caused by insufficient project duration. Especially, water resource projects such as dam and water pipeline construction should have proper time to secure their structure quality. Normal project duration for these projects should be estimated based on previous similar projects' historical data analysis. However there is no standard model which can estimate normal project duration for water resource projects in Korea. There are several normal project duration estimation models for building project developed by public(LH) and private construction companies. However, there is no proper model for water resource projects. So, this study developed normal project duration model for dam and water pipeline projects using historical data and show application of models.
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문제 정의
본 연구는 수자원시설의 주요사업인 댐, 수도사업의 표준공기산정체계 구축을 위한 기초연구이며, 댐 사업의 경우 기 시행된 17건의 실적자료를 분석하였고, 댐 형식별 분석을 실행하였다. 분석결과 공사규모(댐 체적)와 공사기간의 상관관계를 바탕으로 댐 건설공사 표준공기 추정모델을 도출하였다.
본 연구에서는 대표적인 수자원시설들의 실적자료를 바탕으로 수자원시설의 종류와 규모별로 실 공사기간을 추정할 수 있는 분석모델을 제시함으로서 수자원시설 건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시하려 한다. 이를 위한 기존연구 및 문헌조사는 다음과 같다.
기존 문헌과 연구를 검토한 결과 개발된 표준공기 산정식들은 주로 건축공사에 활용 가능한 식들로 본 연구의 대상인 수자원시설에 적용하기에는 어려움이 있으며, 토목공사의 특성을 반영하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 기 수행된 수자원시설 건설공사의 실적자료를 바탕으로 표준공기(적정공기) 산정 모델을 개발하려 한다.
이에 본 연구에서는 대표적인 수자원시설인 댐과 수도시설건설공사의 실적자료를 바탕으로 건설공사 규모와 실 공사기간 간의 상관관계를 통계적 기법으로 분석하여 회귀분석모델을 제시함으로서 수자원건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시하려 한다.
제안 방법
형식별 분석으로는 댐 형식별 세부공종이 상이하므로 댐 체적과 공사기간과의 상관관계를 분석하였다. CFRD댐은 현재 공사중인 댐을 제외한 총 7건을 분석하였고, 이는 건설공사 특성상 기본계획 진행시 유사건설공사공정기간과 경험식으로 인하여 주관적으로 예상하는 공사기간이므로 실공사기간과의 오차를 우려하여 제외하였으며, ECRD댐은 총 4건, CGD댐은 실적자료의 부족으로 현재 진행 중인 댐 공사를 모두 포함하여 총 4건을 분석하였다.
본 연구는 댐 건설공사의 적정공기 산정을 위하여 자료가 존재하는 최근 15년 내에 준공되었거나 현재 공사가 진행 중인 부항댐, 군남댐 등 총 17건의 댐 건설사업의 공정관련 자료를 분석하였으며 수도사업분야에서는 수도건설시 관로연장을 기준으로 분석하여 사업분야별로 광역상수도와 공업상수도로 나누어 적정공기 산정모델을 구축한다.
수도 건설사업 분야에서는 관종, 관경, 연장 등에 따라 그 종류가 다양하게 나눠지며, 사업분야별로는 광역(A), 공업(B), 급수체계(C)로 분류되어 관리되고 있다. 본 연구에서는 한정된 실적데이터로 인하여 수도관로의 종류별 분석은 어려움이 있었으며 관종에 관계없이 관로연장과 총사업비 데이터를 활용하여 사업 분야별 A(광역, 40건), B(공업, 7건), C(급수체계, 27건)로 총 74건의 실적자료(Table 5)를 바탕으로 공사기간과 관로연장, 공사기간과 공사비용과의 상관관계를 분석하여 표준공기모델을 도출하였다.
본 연구는 수자원시설의 주요사업인 댐, 수도사업의 표준공기산정체계 구축을 위한 기초연구이며, 댐 사업의 경우 기 시행된 17건의 실적자료를 분석하였고, 댐 형식별 분석을 실행하였다. 분석결과 공사규모(댐 체적)와 공사기간의 상관관계를 바탕으로 댐 건설공사 표준공기 추정모델을 도출하였다.
수도 건설사업 분야에서는 총 74건의 데이터를 활용하였으며, 광역상수도 40건, 공업상수도 7건, 급수체계개선 27건으로 나누어 분석하였고, 이를 바탕으로 관로공사 연장과 공사기간의 상관관계, 그리고 총공사비와 공사기간과의 상관관계 모델을 회귀분석기법을 활용하여 도출하였다.
수도사업 분야별 구분 없이 공통 적용이 가능한 모델 도출을 위해 관로사업 총 74건의 모든 실적자료를 이용하여 관로공사 연장과 공사기간의 상관관계, 그리고 총공사비와 공사 기간과의 상관관계 모델을 회귀분석기법을 활용하여 분석하였으며 도출된 상관관계 모델과 결정계수값은 Fig. 5와 같다.
2005)한 연구가 있다. 시뮬레이션 방법으로 공기산정 전문가들의 주관적인 판단을 객관화 시키고 정량화하기 위한 퍼지 집합이론을 이용한 공기산정 방안(한태곤과 김영수 2000)연구가 있으며, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 공기를 예측하는 기술로 몬테카를로 시뮬레이션을 활용한 공기 예측 모델을 도출하였고, 도출된 기준공기를 보정하여 공기에 영향을 주는 외생 변수 확률분포를 더하여 적정공기를 산정하는 방식을 제안하였다. 이후 계획, 실적 공정표를 통하여 외생변수, 확률변수를 계산하여 공정프로그램에 반영하는 공기 예측모듈을 개발하였다(박재현 et al.
아울러 관로공사의 목적분야별 모델 도출을 위해 광역상수도(A)의 총공사비와 공사기간, 그리고 관로연장과 공사기간 사이의 상관관계를 분석하여 모델을 도출하였으며, 그 결과는 (Fig. 6)과 같다.
시뮬레이션 방법으로 공기산정 전문가들의 주관적인 판단을 객관화 시키고 정량화하기 위한 퍼지 집합이론을 이용한 공기산정 방안(한태곤과 김영수 2000)연구가 있으며, 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 공기를 예측하는 기술로 몬테카를로 시뮬레이션을 활용한 공기 예측 모델을 도출하였고, 도출된 기준공기를 보정하여 공기에 영향을 주는 외생 변수 확률분포를 더하여 적정공기를 산정하는 방식을 제안하였다. 이후 계획, 실적 공정표를 통하여 외생변수, 확률변수를 계산하여 공정프로그램에 반영하는 공기 예측모듈을 개발하였다(박재현 et al. 2010).
적정공기 산정모델은 기 수행된 댐 건설공사 및 수도 건설공사의 실적자료를 바탕으로 실 공사기간(절대공기)과 공사 규모(공사물량, 연장)간의 상관관계를 회귀분석 등의 통계적 기법을 이용하여 실적자료에 의한 적정공기산정모델을 개발한다.
형식별 분석으로는 댐 형식별 세부공종이 상이하므로 댐 체적과 공사기간과의 상관관계를 분석하였다. CFRD댐은 현재 공사중인 댐을 제외한 총 7건을 분석하였고, 이는 건설공사 특성상 기본계획 진행시 유사건설공사공정기간과 경험식으로 인하여 주관적으로 예상하는 공사기간이므로 실공사기간과의 오차를 우려하여 제외하였으며, ECRD댐은 총 4건, CGD댐은 실적자료의 부족으로 현재 진행 중인 댐 공사를 모두 포함하여 총 4건을 분석하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 최근 시행된 총 12건의 댐과 현재 진행중 댐 5건을 포함한 총 17건을 대상으로 형식별로 댐 체적과 공사 기간에 대한 통계분석을 시행하였으며, 댐 건설사업은 사업 특성 및 발주방법 등에 따라 주요공종별로 통합 또는 분리 발주되므로 일관성 확보측면에서 토목공사 공기를 기준으로 하였으며, 분석에 사용된 데이터는 Table 3과 같고, 그중 CFRD7, CFRD 9, CGD 1, CGD 3, CGD 4 댐은 현재 건설 중인 댐이다.
유사 유형별 모델개발을 위하여 댐 형식별로 CFRD(Concrete Faced Rockfill Dam), ECRD(Earth Core Rockfill Dam), CGD(Concrete Gravity Dam)으로 구분하였으며, 공통적으로 적용 가능한 모델 도출을 위해 댐 형식 구분 없이 댐 체적과 공사기간과의 상관관계를 분석하였으며, 현재건설 진행중인 댐의 데이터를 제외하고 총 12건의 공사규모(댐 체적)와 공사기간의 상관관계를 분석한 결과 결정계수는 0.73으로 분석되었으며 Fig. 3과 같다.
성능/효과
최근 시행된 CFRD댐의 건설공사 실적자료를 바탕으로 도출된 본 연구의 표준공기모델 결과를 정부에서 운용중인 건설공사 감리대가기준의 공기산정방법으로 산출한 결과 값과 비교하면 Fig. 9와 같으며, 그 결과 값에 차이가 있음을 보여준다. 향후 기 시행된 실적자료의 축적을 통하여 더 높은 수준의 표준공기 추정모델의 개발이 가능하리라 판단되며, 좀 더 다각적인 분석방법의 적용이 가능할 것이다.
댐 건설공사의 기 수행된 실적데이터를 바탕으로 공사규모(체적)와 공사기간 간의 상관관계를 분석한 결과 모델은 Table 4와 같으며, 댐 형식별로 나누어 상관관계를 회귀분석한 결과에서 보여주는 결정계수값을 근거로 할 때 적용 가능한 모델로 판단된다. 특히 형식별 분석결과에서 CFRD댐은 결정계수값이 통합분석 결과보다 작게 나타났으나, 표준편차를 통한 검증결과, 형식별로 나누어 분석하여 적용 하는 것이 타당한 것으로 판단되었다.
후속연구
9와 같으며, 그 결과 값에 차이가 있음을 보여준다. 향후 기 시행된 실적자료의 축적을 통하여 더 높은 수준의 표준공기 추정모델의 개발이 가능하리라 판단되며, 좀 더 다각적인 분석방법의 적용이 가능할 것이다.
하지만, 그동안 축적된 실적자료가 부족하여 다각적으로 비교분석과 높은 정밀도의 모델 도출은 다소 부족하였다. 향후 연구에서는 기 수행된 실적자료를 바탕으로 더 많은 자료를 축적함으로써 좀 더 높은 수준의 회귀분석 결과를 바탕으로 표준공기 추정모형의 신뢰성을 높일 수 있으며, 나아가 다양한 토목사업 분야에서도 활용 가능할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
표준공기에서 Normal Project 란?
미국의 경우 일반적으로 과거 수행한 유사 사업의 실적공정표(Historical data)를 근간으로 해당사업의 특성을 반영한 표준공기를 산정한다. 이 경우 표준공기를 “Normal Project Duration”으로 표현하는데 여기서 “Normal Project”란 잘 관리되어 완공된 프로젝트로 극단적인 날씨, 설계변경, 사고 등의 외부 영향을 크게 받지 않은 프로젝트를 의미한다.
미국의 경우 어떻게 사업별 표준공기를 산정하는가?
미국의 경우 일반적으로 과거 수행한 유사 사업의 실적공정표(Historical data)를 근간으로 해당사업의 특성을 반영한 표준공기를 산정한다. 이 경우 표준공기를 “Normal Project Duration”으로 표현하는데 여기서 “Normal Project”란 잘 관리되어 완공된 프로젝트로 극단적인 날씨, 설계변경, 사고 등의 외부 영향을 크게 받지 않은 프로젝트를 의미한다.
수자원건설공사의 적정공기 산정을 위한 기초체계를 제시하려는 이유는?
사회기반시설물의 적정공기 산정을 위해 국가차원에서 표준화하여 운용중인 기준은 없으며, 일부 공공기관(LH공사 등)에서 건축, 단지분야 위주로 공사기간 산정기준을 수립하여 자체 활용중이나, 댐과 같은 수자원시설물에 대한 공기 산정기준은 없어 그동안의 경험에 기초해서 공기를 산정하고 있으며, 이에 대한 적정성 검토를 위한 기준이 없는 상태이다. 유일한 정부기준은 1974년 건설부에서 건설공사공기 표준화방안을 마련하면서 도로, 댐, 교량, 철도, 건축 분야에 대한 기준제시 사례가 있으나, 이는 당시의 예산편성과 집행을 위한 자료로 만들어졌으며, 현재는 사용할 수 없는 유명무실한 상태이다.
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