VE는 공공건설사업의 예산절감과 기능향상, 구조적 안전, 품질 확보를 목적으로 하고 있다. 그러나 관련 내용이 설계의 경제성 검토 위주로 구성되어 있어 구조적 안전과 품질확보를 위한 검토가 미흡해 질 가능성이 문제점으로 지적되고 있고, VE를 단순한 원가절감방법으로 생각하는 인식으로 인해 VE 수행 시 비용절감에 치중된 대안이 제시되어 왔다. 이에 대한 개선방안으로 정부에서는 생애주기비용절감 가치향상 제안서를 도입하고 원안과 대안의 비용 점수와 기능 점수, 가치 변화를 명시하도록 하였다. 그러나 구체적인 방법과 기준이 제시되어 있지 않아 이론적 근거보다는 실무적 편의 위주의 방법이 사용되고 있다. 현행 방법은 원안과 대안의 비(比)를 이용하기 때문에 간단하고 사용이 편리하다. 하지만 현행 방법을 이용하여 평가 값을 점수화 하면 설계안 속성에 따라 다양한 값이 산출되어 광범위한 점수 분포를 나타낸다. 따라서 많은 양의 VE 안을 평가하여 수정 설계를 위한 최적 안을 선택하는 의사결정과정에서 평가자에게 혼란을 줄 수 있다. 이는 합리적인 의사결정을 저해하는 요소로서, VE대안의 비용과 성능 속성 정보를 이용하여 산출한 가치 점수의 신뢰성 및 객관성 검증의 어려움으로 이어진다. 본 연구는 VE 안 평가 시 의사결정의 효율성 제고를 위하여 기능 점수와 비용 점수 산출 절차와 방법을 고찰하여 문제점을 제시하고, 개선 방안으로서, 정규화 기반의 기능 및 비용 점수 산출 모델을 제시하였다.
VE는 공공건설사업의 예산절감과 기능향상, 구조적 안전, 품질 확보를 목적으로 하고 있다. 그러나 관련 내용이 설계의 경제성 검토 위주로 구성되어 있어 구조적 안전과 품질확보를 위한 검토가 미흡해 질 가능성이 문제점으로 지적되고 있고, VE를 단순한 원가절감방법으로 생각하는 인식으로 인해 VE 수행 시 비용절감에 치중된 대안이 제시되어 왔다. 이에 대한 개선방안으로 정부에서는 생애주기비용절감 가치향상 제안서를 도입하고 원안과 대안의 비용 점수와 기능 점수, 가치 변화를 명시하도록 하였다. 그러나 구체적인 방법과 기준이 제시되어 있지 않아 이론적 근거보다는 실무적 편의 위주의 방법이 사용되고 있다. 현행 방법은 원안과 대안의 비(比)를 이용하기 때문에 간단하고 사용이 편리하다. 하지만 현행 방법을 이용하여 평가 값을 점수화 하면 설계안 속성에 따라 다양한 값이 산출되어 광범위한 점수 분포를 나타낸다. 따라서 많은 양의 VE 안을 평가하여 수정 설계를 위한 최적 안을 선택하는 의사결정과정에서 평가자에게 혼란을 줄 수 있다. 이는 합리적인 의사결정을 저해하는 요소로서, VE대안의 비용과 성능 속성 정보를 이용하여 산출한 가치 점수의 신뢰성 및 객관성 검증의 어려움으로 이어진다. 본 연구는 VE 안 평가 시 의사결정의 효율성 제고를 위하여 기능 점수와 비용 점수 산출 절차와 방법을 고찰하여 문제점을 제시하고, 개선 방안으로서, 정규화 기반의 기능 및 비용 점수 산출 모델을 제시하였다.
VE aims at reduction in a budget, improvement of function, structural safety and quality security for public construction projects. However, there is possibility for the structural safety and quality security review to be insufficient because related regulations are mostly composed of analysis on ec...
VE aims at reduction in a budget, improvement of function, structural safety and quality security for public construction projects. However, there is possibility for the structural safety and quality security review to be insufficient because related regulations are mostly composed of analysis on economic efficiency of design. In addition, due to the misconception about VE as a cost saving methodology, an alternative is being presented which still focuses mainly on cost saving, but with no objective evaluation of function related to cost. In order to improve this, the government adopted the reduction of life cycle cost and proposal of value improvement, and let people specify the cost and function of the original plan versus the alternative plan, and the value changes between them. However, it is written mainly into practical convenience rather than theoretical basis since a specific way is not suggested. The current method sets a different starting point by applying the attributional difference of function and cost. Furthermore, an evaluation standard for correlating is an important element in rational decision making for assessing and choosing an alternative. This paper analyzes the process and method of function & cost scoring when performing VE and suggests a mathematical normalization model in order to support rational decision making when selecting an optimum plan.
VE aims at reduction in a budget, improvement of function, structural safety and quality security for public construction projects. However, there is possibility for the structural safety and quality security review to be insufficient because related regulations are mostly composed of analysis on economic efficiency of design. In addition, due to the misconception about VE as a cost saving methodology, an alternative is being presented which still focuses mainly on cost saving, but with no objective evaluation of function related to cost. In order to improve this, the government adopted the reduction of life cycle cost and proposal of value improvement, and let people specify the cost and function of the original plan versus the alternative plan, and the value changes between them. However, it is written mainly into practical convenience rather than theoretical basis since a specific way is not suggested. The current method sets a different starting point by applying the attributional difference of function and cost. Furthermore, an evaluation standard for correlating is an important element in rational decision making for assessing and choosing an alternative. This paper analyzes the process and method of function & cost scoring when performing VE and suggests a mathematical normalization model in order to support rational decision making when selecting an optimum plan.
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문제 정의
VE 방법론에 대한 지식이 부족한 발주자의 경우,‘생애주기비용절감·가치향상제안서’에 제시된 기능 점수와 비용 점수의 분포 차이로 인해 의사결정 시 혼란을 겪게 된다. 따라서 본 연구에서는 기능 점수와 비용 점수 산출 방법의 개선점을 도출하고, 개선 방법을 제시하여 발주자의 수정 설계안 선정을 위한 의사결정을 지원하고자 한다.
제안 방법
‘생애주기비용절감·가치향상제안서’ 작성 시 발생하는 문제점으로 기능 점수와 비용 점수의 격차에 따른 도출하고, 그에 대한 개선방안으로 벡터 정규화 기법을 활용한 수리적 모델을 제시하였다.
(1) 관련 이론 및 선행연구 고찰을 통해 VE원리와 연구 동향을 분석한다.
(2)‘생애주기비용절감·가치향상제안서’작성을 위한 기능 점수 및 비용 점수의 산출을 위한 절차와 방법을 분석하여 개선점을 제시한다.
본 연구에서 제시하는 기능 점수와 비용 점수의 정규화를 위한 수리적 모델의 적정성과 실무 활용 기능성을 검증하기 위하여 ‘OO학교 신축공사 실시설계VE’를 대상으로 사례 연구를 실시하였다. VE Workshop을 통해 창출된 아이디어 중 Access Floor와 OA Floor 모두 방진강화마루(3.5T)로 계획된 원안과, Access Floor는 전도성 타일(3.0T)로, OA Floor는 카펫문양 데코타일(3.0T)로 변경한 제안에 Method 1, Method 2, 본 연구 모델을 각각 적용하고 결과를 비교하였다(Fig. 6).
VE방법론의 기본 방법인 Method 1과 현업에서 ‘생애주기비용절감·가치향상제안서’ 작성 시 사용하는 방법인 Method 2, 그리고 본 연구 모델을 각각 이용하여 산출한 기능 점수, 비용 점수, 가치 점수, 가치 향상도를 상호 비교하였다.
(2003)는 LH공사에서 시행한 설계VE 경진대회 자료 분석결과를 근거로, 경제성 위주의 평가가 이루어지고 있음을 지적하였다. 또한 동일한 VE 용역에 있어서도 VE 수행 주체별로 평가 항목과 평가 방법이 상이하여 평가 결과가 다르게 나타나는 문제점을 발견하고, 이에 대한 개선방안으로 기본 평가 항목과 AHP 기법을 이용한 최적 안 선정 방법을 제시하였다. Oh, S.
발주자는 ‘생애주기비용절감·가치향상제안서’를 이용하여 VE를 통해 제시된 안들의 수정설계 여부를 결정하기 위한 검토를 수행한다.
‘생애주기비용절감·가치향상제안서’ 작성 시 발생하는 문제점으로 기능 점수와 비용 점수의 격차에 따른 도출하고, 그에 대한 개선방안으로 벡터 정규화 기법을 활용한 수리적 모델을 제시하였다. 본 연구 모델은 기능평가 값과 비용평가값을 기능 점수와 비용 점수로 변환하는 기능 정규화 모델과 비용 정규화 모델로 구성하였다. 기능 점수는 정규화 대상 안의 기능평가 값을 원안 및 대안의 기능평가 값 Norm으로 나누어 정규화 할 수 있었다.
본 연구는 기본설계 및 실시설계 단계에서 수행되는 ‘설계의 경제성 등 평가’업무인 설계VE의 ‘생애주기비용절감·가치향상제안서’ 작성을 위한 비용 점수와 기능 점수의 산출 과정을 분석하여 개선방안을 제시하고 사례 적용을 통해 본 연구의 적정성을 검증한다.
본 연구에서 제시하는 수리적 정규화 모델을 이용하여 비용 점수와 성능 점수, 가치 점수를 산출하였다. 원안과 대안의 기능평가 값 500.
시공 시 소요되는 자재를 대상으로 초기 공사비와 유지 관리비를 비교·분석하였다.
원안의 기능 등급을 평가 척도의 중간 값인 ‘5’로 설정하고 원안을 기준으로 제시된 대안의 상대적 등급을 평가하여 세부 항목들의 가중치를 산출하였다. 이후 가중치와 등급을 곱하여 세부 항목의 기능평가 값을 산출하고, 각 기능평가 값을 합산하여 평가 대상안의 최종 기능평가 값을 결정하였다. 그 결과 원안과 대안의 기능평가 값은 기능 속성에 따라 5.
대상 데이터
그 중 대상 사례와 관련이 있는 항목은 'Convenience of outside circulation (B-03)', 'Usage of environmental-friendly materials (C-04)', 'Durability (Endurance limit) (D-01)', 'Ease of maintenance (D-04)', 'Prevention safety (Fire and disaster) (F-02)'로 분석되었다.
본 연구에서 제시하는 기능 점수와 비용 점수의 정규화를 위한 수리적 모델의 적정성과 실무 활용 기능성을 검증하기 위하여 ‘OO학교 신축공사 실시설계VE’를 대상으로 사례 연구를 실시하였다.
VE를 통해 제시된 아이디어, 구체화된 설계안, 시공 방법 등을 평가하고 가치 점수를 비교·검토 하여 최적 안을 선택하는 것은 의사결정이다. 이러한 의사결정은 다목적 의사결정(Multi-Attribute, 이하 MODM)과 다요소 의사결정(Multi-Attribute Decision Making, 이하 MADM)으로 구분되며, 건축 프로젝트는 MODM와 MADM의 특성을 모두 포함하고 있으나, 본 연구의 대상인 VE평가는 유한개의 대안을 대상으로 한다. 또한 건축물의 가치 향상이라는 공통의 목적을 공유하고 최적 안의 선택을 위해 다른 대안을 배제시키므로 MADM에 해당 된다(Table 2).
데이터처리
원안의 기능 등급을 평가 척도의 중간 값인 ‘5’로 설정하고 원안을 기준으로 제시된 대안의 상대적 등급을 평가하여 세부 항목들의 가중치를 산출하였다.
이론/모형
1982), 서로 다른 속성을 가진 다양한 평가 요소를 비교 가능한 형태로 변환하는 MADM 요소 변환 방법은 정성적 요소의 크기를 측정하고 정량화하기 위한 ‘척도법’과 요소를 무차원으로 표현하는 ‘정규화 기법’, 선호 기준이 다른 요소들을 선형으로 정렬하는 ‘선형변환’ 이 있다(Table 3). 본 연구에서는 기능평가 값과 비용 평가 값을 동일한 기준에서 비교 가능한 형태로 표현하기 위한 방법으로 MADM의 요소변환 기법인 벡터 정규화(Vector normalization)를 이용하였다.
이 때 기능 점수는 매트릭스 기법을 통해 평가된 값을 그대로 사용한다. 반면, 비용 점수는 설계 속성에 따른 비용평가값이 다양해서 점수화하기가 어렵기 때문에 원안의 비용 점수를 ‘1’로 하고, 대안은 상대적 점수를 산출한다.
성능/효과
612의 비용 점수가 산출하였다(식(3), (4), (5), (6), (7), (8)). 가치 점수는 0.836과 1.227로서, 46.848%의 가치향상 효과가 있는 것으로 분석되었다(Table 6).
774가 산출되었다. 가치 점수는 원안 500.000, 대안 734.238로서, 46.848%의 가치향상효과가 있는 것으로 분석되었다(Table 6).
737이다. 각 점수를 이용하여 산출한 가치 점수는 원안 99.000, 대안 176.391이며, Method 1과 Method 2의 가치 점수를 이용하여 산출한 가치 향상도는 각각 78.112%와 78.173%로 그 차이는 근소하다. 현업에서 Method 2를 이용하는 이유는 점수화를 통해 기능평가 값과 비용평가 값의 차이(Gap)를 줄이고 비교가 편리한 형태의 가치 점수를 산출하기 위해서이다.
3이고, 비용 점수는 70,615,530과 54,658,790이다. 기능 점수와 비용 점수의 비인 가치 점수는 원안 0.00000708, 대안 0.00001040로서, 46.841%의 가치향상 효과가 있는 것으로 분석되었다(Table 6).
005%의 차이를 보였다(Table 6). 따라서 기능 점수 및 비용 점수 산출 과정에 본 연구 모델을 적용했을 때 가치 향상도의 고유성은 유지하면서 동일한 범위에서 기능 점수와 비용 점수가 산출됨을 확인하였다.
774로 여전히 기능 점수와 비용 점수의 분포 범위 차를 줄이지 못하였다. 반면 본 연구모델은 기능 점수 0.661과 0.751, 비용 점수 0.791과 0.612로서, 기능 점수와 비용 점수 모두 0~1에 분포하는 것을 확인하였으며, 가치 향상도 또한 Method 1과 0.005%의 근소한 차를 보임으로서, 본 연구 모델의 적정성을 검증할 수 있었다. 따라서 본 연구 모델은 제시된 설계안을 평가할 때 벡터 정규화를 통해 기능 점수와 비용 점수의 산출범위를 동일하게 함으로써, 의사결정의 효율성을 제고할 수 있을 것으로 판단된다.
0T)은 각각 5,990,906원과 13,599,762원이 소요되는 것으로 분석되었다. 발주자의 요구에 따라 사례 대상 시설물의 생애주기 50년과 3%의 실질 할인율을 적용하여 LCC를 분석한 결과, 원안은 70,615,530원, 대안은 54,658,790원으로, 대안으로 수정설계 시 22.597%가 절감되는 것으로 분석되었다(Table 5).
7). 본 연구 모델을 이용하였을 때의 가치 향상도의 변화 여부를 알아보기 위하여 Method 1의 가치 향상도 46.841%를 기준으로, Method 2와 본 연구 모델의 가치 향상도를 비교한 결과, Method 2는 46.848%로 Method 1과 0.007%의 차이를 보였으며, 본 연구모델은 46.846%로 0.005%의 차이를 보였다(Table 6). 따라서 기능 점수 및 비용 점수 산출 과정에 본 연구 모델을 적용했을 때 가치 향상도의 고유성은 유지하면서 동일한 범위에서 기능 점수와 비용 점수가 산출됨을 확인하였다.
비용 점수 또한 정규화 대상 안의 LCC를 원안 및 대안의 LCC Norm으로 나누어 정규화 할 수 있었다. 본 연구 모델의 적정성을 검증하기 위하여 사례 연구를 수행한 결과, 산출된 기능평가 값과 비용평가 값을 변환하지 않고 점수로 그대로 사용한 Method 1의 경우 기능 점수는 1.0~600.0 범위에 분포 되었고, 비용 점수는 1.0~80,000,000의 범위에 분포되어, 기능 점수와 비용 점수의 분포 범위의 차이가 매우 컸다. 기능평가 값과 비용평가 값의 차이(Gap)를 줄이기 위해 점수화하는 실무적 방법인 Method 2의 경우 기능 점수는 500.
시공 시 소요되는 자재를 대상으로 초기 공사비와 유지 관리비를 비교·분석하였다. 원안인 방진강화마루(3.5T)의 초기 공사비는 36,666,000원이 소요되고, 대안의 구성재인 전도성 타일(3.0T)과 카펫문양 데코타일(3.0T)은 각각 5,990,906원과 13,599,762원이 소요되는 것으로 분석되었다. 발주자의 요구에 따라 사례 대상 시설물의 생애주기 50년과 3%의 실질 할인율을 적용하여 LCC를 분석한 결과, 원안은 70,615,530원, 대안은 54,658,790원으로, 대안으로 수정설계 시 22.
2000년 정부는 ‘건설기술관리법 제38조의13 설계의 경제성 등 검토’ 조항을 신설하여 건설 산업에 가치공학(Value Engineering, 이하 VE)을 도입하였다. 이를 통해 500억 원 이상의 1종 시설물을 대상으로 설계VE를 활용한 비효율적 요소 제거와 예산 절감을 의무화 하였다. 또한 2006년에는 상기 법령을 개정하여 총 공사비가 100억 원 이상인 건설공사의 기본설계 및 실시설계 시 대상 시설물의 설계 내용에 대한 대안별 경제성 및 현장 적용 타당성을 직접 검토하거나, 동법 제22조의 규정에 따라 설계단계에서 건설사업관리자로 하여금 이를 검토하도록 하였다.
후속연구
005%의 근소한 차를 보임으로서, 본 연구 모델의 적정성을 검증할 수 있었다. 따라서 본 연구 모델은 제시된 설계안을 평가할 때 벡터 정규화를 통해 기능 점수와 비용 점수의 산출범위를 동일하게 함으로써, 의사결정의 효율성을 제고할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VE의 목적은 무엇인가?
VE는 공공건설사업의 예산절감과 기능향상, 구조적 안전, 품질 확보를 목적으로 하고 있다. 그러나 관련 내용이 설계의 경제성 검토 위주로 구성되어 있어 구조적 안전과 품질확보를 위한 검토가 미흡해 질 가능성이 문제점으로 지적되고 있고, VE를 단순한 원가절감방법으로 생각하는 인식으로 인해 VE 수행 시 비용절감에 치중된 대안이 제시되어 왔다.
VE의 문제점은 무엇인가?
VE는 공공건설사업의 예산절감과 기능향상, 구조적 안전, 품질 확보를 목적으로 하고 있다. 그러나 관련 내용이 설계의 경제성 검토 위주로 구성되어 있어 구조적 안전과 품질확보를 위한 검토가 미흡해 질 가능성이 문제점으로 지적되고 있고, VE를 단순한 원가절감방법으로 생각하는 인식으로 인해 VE 수행 시 비용절감에 치중된 대안이 제시되어 왔다. 이에 대한 개선방안으로 정부에서는 생애주기비용절감 가치향상 제안서를 도입하고 원안과 대안의 비용 점수와 기능 점수, 가치 변화를 명시하도록 하였다.
정부에서 공시한 "생애주기비용절감·가치향상제안서"의 문제점은 무엇인가?
정부는 이에 대한 개선 방안으로 ‘생애주기비용절감·가치향상제안서’를 공시하고, 원안과 대안의 기능과 비용의 평가 결과를 점수화하여 명시하도록 하였다. 하지만 기능 점수와 비용 점수를 산출하는 구체적인 방법과 기준이 제시되어 있지 않아 이론적 근거보다는 실무적 편의 위주의 방법이 사용되고 있다. 현행 방법은 원안과 대안의 비(比)를 이용하기 때문에 간단하고 사용이 편리하다.
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