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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 제작도서 미비로 인한 저품질의 단위유닛 생산을 방지하고자 제작도서와 제작오류 사례를 분석하고 개선방안을 제안하여 모듈러 생산품질을 확보하고자 하였다.
제안 방법
- 모듈러건축 사에서 2011년부터 2014년까지 수행한 국내 모듈러 프로젝트 4건 중 제작단계에서 발생한 하자사례를 분석하여 정리하였다. 각 수행 프로젝트별 공종 담당자들 및 PM이 작성한 자료들을 취합/정리하여 [Table 6]에 하자발생 현황과 개선방안에 대한 내용을 정리하였다.
- 공종분석은 실제 제작담당자와의 면담과 기존 모듈러 프로젝트의 공종을 참고하여 진행하였다. [Table 10]에 중공종 분류만 정리하였다.
- 8%이었다. 그 중 55%가 내부마감/가구, 기계설비 공종에서 발생했으며, 두 공종에 대해 하자유형별 제작도서 요구정보와 체크리스트를 도출하여 향후 동일한 패턴의 하자를 미연에 방지 가능하도록 제안하였다. 이를 통해 [Figure 6]과같이 전체 발생오류의 26.
- General arrangement drawing에서는 전체 부재의 상관관계가 3D로 제공되어 각 조립 부재들의 상관관계를 쉽게 파악할 수 있도록 한다. 도면 체계와 별도로 각 공종 후 진행되는 검측과 관련하여 검측리스트를 도면화 하여 도면과 실제 제작 결과물과의 비교, 하자 점검 등이 용이하도록 한다.
- 첫째, 이론적 고찰을 통해 모듈러와 공장제작도서에 대해 분석하였다. 둘째, 기 수행한 모듈러 프로젝트의 공장제작도서 작성 현황 및 하자사례를 분석하고 개선사항을 도출하였다. 셋째, 모듈러 프로젝트 공종분석을 통해 작업 시나리오를 작성하고 정보 분석을 통하여 도서 리스트 및 컨텐츠를 도출하는 일련의 제작도서 작성 프로세스를 제안하였다.
- 따라서, 본 논문에서는 모듈러 공장제작도서의 정의를‘단위유닛 제작을 위해 설계도서를 기본으로 제작자가 제작상 필요에 의해서 작성하는 도면으로서 유닛제작 시 단위공종 수행을 위한 세부작업 정보를 표시하여 작성한 것’으로 한다.
- 모듈러건축 사에서 2011년부터 2014년까지 수행한 국내 모듈러 프로젝트 4건 중 제작단계에서 발생한 하자사례를 분석하여 정리하였다. 각 수행 프로젝트별 공종 담당자들 및 PM이 작성한 자료들을 취합/정리하여 [Table 6]에 하자발생 현황과 개선방안에 대한 내용을 정리하였다.
- 본 장에서는 도출한 단위작업별 수행에 필요한 정보를 분석하고 이를 도면화하는 작업을 통해 최종적으로 공장 제작도서 작성에 필요한 컨텐츠 및 리스트 도출 프로세스를 제안하였다. 프로세스 제안은 비교적 공종의 선후관계가 명확하고 배선/배관과의 간섭발생 빈도가 높은 경량 철골설치 공종을 대상으로 선정하였다.
- 사례와 동일하지 않은 유형의 하자발생 또한 고려하여, 제작도서 작성 시 리스트와 컨텐츠를 도출하는 프로세스를 경량철골 공종을 실례로 제안하였다. 공장제작도서는 공종별로 작성되어져야 하며, 이를 위해서는 각 공종별로 세가지 체계(Part drawing, Assembly drawing, General drawing)와 검측리스트를 고려하여 작성해야 하며, 제안한 프로세스 기반으로 공장제작도서 작성 시 약 48.
- 둘째, 기 수행한 모듈러 프로젝트의 공장제작도서 작성 현황 및 하자사례를 분석하고 개선사항을 도출하였다. 셋째, 모듈러 프로젝트 공종분석을 통해 작업 시나리오를 작성하고 정보 분석을 통하여 도서 리스트 및 컨텐츠를 도출하는 일련의 제작도서 작성 프로세스를 제안하였다.
- 평면(바닥) 1개에 상하부 런너 설치와 개구부 상하면 씰 고정 시나리오의 자재 설치위치에 대한 위치정보를 줄 수 있고, 상부 런너 설치 정보를 지닌 평면(천정)은 평면(바닥)과 위치가 동일하므로 최종적으로 제외 가능하다. 이렇게 중복요소와 제외요소를 삭제하고 필요정보는 반드시 포함하면서 도면량을 최소화하는 방향으로 도면화 요소들을 추출했다. [Table 10]에서 런너 및 스터드 설치와 관련하여 필요한 도면 요소는 단위부재의 단면, 평면, 입면, 3D, 시방사항, 일람표, 그리고 추가적으로 품질관리에 필요한 검측리스트이다.
- 중공종(Lv1) 단위에서 소공종(Lv2)-작업시나리오 2단계로 걸쳐 세분화하여 작업시나리오를 도출하였다. [Table 11]에 경량철골 공종의 작업시나리오 도출과정을 정리하였다.
- [Figure 1]은 연구수행 프로세스를 나타낸다. 첫째, 이론적 고찰을 통해 모듈러와 공장제작도서에 대해 분석하였다. 둘째, 기 수행한 모듈러 프로젝트의 공장제작도서 작성 현황 및 하자사례를 분석하고 개선사항을 도출하였다.
- 현재 모듈러건축 사업을 수행하는 A사의 기 수행 프로젝트의 샵드로잉 활용현황을 분석하였다. 대상 모듈러 주거시설 프로젝트의 구조형식은 라멘조식이며 바닥판은 데크플레이트 공법으로 수행되었다.
대상 데이터
- 현재 모듈러건축 사업을 수행하는 A사의 기 수행 프로젝트의 샵드로잉 활용현황을 분석하였다. 대상 모듈러 주거시설 프로젝트의 구조형식은 라멘조식이며 바닥판은 데크플레이트 공법으로 수행되었다. [Table 5]는 제작단계에서 공장 생산관리 시 구분하는 단위공종별 도면 현황을 나타낸 것이다.
- 연구범위는 모듈러 프로젝트 단계(계획-설계-공장제작운송-현장시공-유지관리) 중 공장제작 단계에 한정한다.
- 작업시나리오 분석 대상은 A사에서 진행중인 모듈러 프로젝트(G프로젝트) 중 도시형생활주택으로 건립되는 단위 유닛 1개(16 m2 )이며, 벽식 구조에 데크플레이트 바닥판 공법이 적용되었다. 특이사항은 구조재의 내화가 내화석고보드로 이루어진다는 점과 발코니와 복도가 단위유닛에 포함되어 있다는 것이다.
- 본 장에서는 도출한 단위작업별 수행에 필요한 정보를 분석하고 이를 도면화하는 작업을 통해 최종적으로 공장 제작도서 작성에 필요한 컨텐츠 및 리스트 도출 프로세스를 제안하였다. 프로세스 제안은 비교적 공종의 선후관계가 명확하고 배선/배관과의 간섭발생 빈도가 높은 경량 철골설치 공종을 대상으로 선정하였다. [Figure 5]에 분석과정을 도시하였다.
성능/효과
- 사례와 동일하지 않은 유형의 하자발생 또한 고려하여, 제작도서 작성 시 리스트와 컨텐츠를 도출하는 프로세스를 경량철골 공종을 실례로 제안하였다. 공장제작도서는 공종별로 작성되어져야 하며, 이를 위해서는 각 공종별로 세가지 체계(Part drawing, Assembly drawing, General drawing)와 검측리스트를 고려하여 작성해야 하며, 제안한 프로세스 기반으로 공장제작도서 작성 시 약 48.8% 하자 저감이 가능할 것으로 기대된다.
- 기계설비에서는 벽체, 배관, UBR 등과 간섭되는 배관 간섭에 의한 하자유형이 4건으로 가장 많으며 입상배관의 위치가 오타공되어 수평배관과 연결이 곤란한 등 배관위치 관련 하자유형이 2건으로 두 번째로 많았다. 그 외 외부배관 돌출, 슬리브 마감, 배관보양 등이 제작도서 개선에 의해 저감가능한 하자사례로 나타났다.
- 내부마감/가구 공종에서는 타일, 보드 등 부착작업 시절단된 타일/보드가 설치된 하자유형이 4건으로 가장 높았으며, 싱크대 상부장과 환기덕트 부위 등 배관과 간섭되어 가구 타공이 잘 못된 하자유형이 3건으로 두 번째로 높았다. 그 외 전기기구 위치, 걸레받이 이음매의 세대 중앙부 발생 등이 있다.
- 분석결과 하자 발생 비율은 내부마감/가구 공종에서 82건 중 27건(33%)으로 가장 높았고 기계설비, 철골, 경량철골, 외부 마감, 전기설비 순으로 높게 나타났다. 도출된 개선방안에서는 전체현황에서 제작도서 개선에 의한 하자방지가 82건 중 40건(48.8%)으로서, 제작도서를 개선함으로써 전체의 절반에 해당되는 하자발생요소를 방지할 수 있는 것으로 나타났다. 하자발생 빈도가 높은 내부마감 공종만 고려했을 때 제작도서에 의해 개선 가능한 항목이 13건 (48.
- 모듈러 프로젝트의 샵드로잉 활용현황을 조사하고 제작 단계 오류사례를 개선방안 유형별(제작도서의 개선, 검측 개선, 설계 개선)로 분석한 결과 제작도서 개선에 따라 하자를 방지 할 수 있는 항목들은 전체의 총 48.8%이었다. 그 중 55%가 내부마감/가구, 기계설비 공종에서 발생했으며, 두 공종에 대해 하자유형별 제작도서 요구정보와 체크리스트를 도출하여 향후 동일한 패턴의 하자를 미연에 방지 가능하도록 제안하였다.
- [Figure 4]는 [Table 6]에서 도출한 하자발생 현황과 개선방안에 대한 내용을 그래프로 나타낸 것이다. 분석결과 하자 발생 비율은 내부마감/가구 공종에서 82건 중 27건(33%)으로 가장 높았고 기계설비, 철골, 경량철골, 외부 마감, 전기설비 순으로 높게 나타났다. 도출된 개선방안에서는 전체현황에서 제작도서 개선에 의한 하자방지가 82건 중 40건(48.
- 제작도서 내용의 개선과 체크리스트 추가만으로 하자발생 저감에 큰 역할을 할 것으로 보이며, 작성하는 과정에서 이루어지는 각 설계 담당자(구조, 건축, 기계, 전기) 들과의 협업을 통해 현장에서 해결했어야 될 각 분야들 간의 간섭사항들을 사전에 검토하여 보완함으로써 공기지연 요소의 사전방지가 가능하고, 설계오류 또한 사전 대비하여 원활한 제작이 이루어지도록 할 수 있다.
- 또한 입면과 평면이 동시에 필요한 시나리오에 대해서는 3D 요소가 도면의 이해를 도울 수 있다. 텍스트를 통해 조립 및 시방사항에 대해 정보를 줘야하며, 일람표에서 자재 수량에 대해 알 수 있어야, 자재 반입 및 검수를 효과적으로 할 수 있다. 요약하면, 상하부 런너 설치를 위해 필요한 도면 표현요소는 평면(바닥), 입면, 평면(천정), 3D, 텍스트, 일람표가 되겠다.
- 작업시나리오 분석 대상은 A사에서 진행중인 모듈러 프로젝트(G프로젝트) 중 도시형생활주택으로 건립되는 단위 유닛 1개(16 m2 )이며, 벽식 구조에 데크플레이트 바닥판 공법이 적용되었다. 특이사항은 구조재의 내화가 내화석고보드로 이루어진다는 점과 발코니와 복도가 단위유닛에 포함되어 있다는 것이다.
- 8%)으로서, 제작도서를 개선함으로써 전체의 절반에 해당되는 하자발생요소를 방지할 수 있는 것으로 나타났다. 하자발생 빈도가 높은 내부마감 공종만 고려했을 때 제작도서에 의해 개선 가능한 항목이 13건 (48.1%)으로 가장 높게 나타났다. 이는 총 하자의 26.
후속연구
- 실제 하자저감 효과 검증을 위해서는 제안한 프로세스를 기반으로 전 공종에 대한 제작도서 작성이 이루어져야 하며, 향후 현장 적용성 검토가 필요하다.
- 이와 별도로, A3 또는 A1 출력물로서 공장에서 주로 활용되어지는 등 공장제작 여건과 제작도서 활용 현황을 고려하여 기능공이 보아도 도면을 이해 할 수 있도록 하기 위해 컨텐츠(2D, 3D, 일람표, 키맵 등)의 적절한 배치, 3D 도구(Revit, Solidworks) 활용 등 가독성 및 활용도 향상 방안에 대한 추가 연구도 이루어져야 할 것이다.
- 추가적으로 공장제작도서 개선에 따라, 외주용역시 Part drawing의 소부재 발주도면 활용, 공종별 작업지시나 도면 색인 시간 절감 등의 효과가 기대되며 검측리스트의 제작도서 반영을 통해 검측작업 지시/검토/체크에 활용되는 문서관리 또한 용이해질 것이다.
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