본 연구에서는 Value Engineering 기법을 토취장 선정의 도구로 활용할 수 있는지의 여부를 검토하였다. 이를 위해 대규모 택지개발지역의 토취장 후보지들에 대한 지반조사 결과를 분석한 후 토취장 후보지들의 가채량을 산정하였으며, 토취장 후보지들의 VE 평가에는 가중치 부여 매트릭스평가법을 적용하였다. VE 평가를 위해 평가항목을 결정한 후 중요도를 산정하고 평가척도를 설정하였으며, 토취장 후보지에 대한 성능등급 및 성능평가를 수행하여 토취장 후보지들의 개발 우선순위를 결정하였다. 결과적으로 토취장 후보지들에 대한 상대공사비는 운반거리와 밀접한 관련이 있으며, 운반거리가 멀어질수록 상대공사비는 점차 증가하므로 운반거리가 토취장 선정에 있어 상당한 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 또한 최적의 토취장 후보지를 선정하는데 있어 토취장 자체의 조건도 중요하지만, 생애주기비용의 영향을 무시할 수 없는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 Value Engineering 기법을 토취장 선정의 도구로 활용할 수 있는지의 여부를 검토하였다. 이를 위해 대규모 택지개발지역의 토취장 후보지들에 대한 지반조사 결과를 분석한 후 토취장 후보지들의 가채량을 산정하였으며, 토취장 후보지들의 VE 평가에는 가중치 부여 매트릭스평가법을 적용하였다. VE 평가를 위해 평가항목을 결정한 후 중요도를 산정하고 평가척도를 설정하였으며, 토취장 후보지에 대한 성능등급 및 성능평가를 수행하여 토취장 후보지들의 개발 우선순위를 결정하였다. 결과적으로 토취장 후보지들에 대한 상대공사비는 운반거리와 밀접한 관련이 있으며, 운반거리가 멀어질수록 상대공사비는 점차 증가하므로 운반거리가 토취장 선정에 있어 상당한 영향을 미친다는 것을 확인하였다. 또한 최적의 토취장 후보지를 선정하는데 있어 토취장 자체의 조건도 중요하지만, 생애주기비용의 영향을 무시할 수 없는 것으로 나타났다.
The purpose of this study is to review that the VE techniques can be used as a selection tool of borrow pit locations. The analysis of the soil investigation report is performed for the selection of proposed borrow pit site on a large-scale residential development area. Possible earthwork volume of ...
The purpose of this study is to review that the VE techniques can be used as a selection tool of borrow pit locations. The analysis of the soil investigation report is performed for the selection of proposed borrow pit site on a large-scale residential development area. Possible earthwork volume of mining is estimated and the weighting matrix evaluation is applied to the VE techniques. After determining the evaluation items for VE assessment, important degree was calculated. The Rating and evaluation of performance is carried out on a proposed borrow pit site. And, development priority has to be decided for a proposed borrow pit sites. As a result, the relative construction cost is closely related to the haulage distance. As the haulage distance increases, the relative construction cost will be increased. Therefore, it was confirmed quantitatively that haulage distance has a significant impact on the select of borrow pits. Also, it was found that the condition of borrow pits itself is important, but it cannot be ignored the impact of the life cycle cost for the selection of optimal borrow pit sites.
The purpose of this study is to review that the VE techniques can be used as a selection tool of borrow pit locations. The analysis of the soil investigation report is performed for the selection of proposed borrow pit site on a large-scale residential development area. Possible earthwork volume of mining is estimated and the weighting matrix evaluation is applied to the VE techniques. After determining the evaluation items for VE assessment, important degree was calculated. The Rating and evaluation of performance is carried out on a proposed borrow pit site. And, development priority has to be decided for a proposed borrow pit sites. As a result, the relative construction cost is closely related to the haulage distance. As the haulage distance increases, the relative construction cost will be increased. Therefore, it was confirmed quantitatively that haulage distance has a significant impact on the select of borrow pits. Also, it was found that the condition of borrow pits itself is important, but it cannot be ignored the impact of the life cycle cost for the selection of optimal borrow pit sites.
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문제 정의
본 연구에서는 건설 분야에 적용되어 온 VE 기법이 최적의 토취장 선정에 적용될 수 있는지의 여부를 검토하기 위해 VE 기법을 이용하여 과거의 대규모 택지개발지구의 토취장 우선개발 순위를 결정해 보았다. 이를 통해 토취장 선정에 VE 기법을 적용할 경우, 선정결과의 신뢰성을 보다 정량적으로 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 원가절감, 공기단축, 그리고 품질향상 등의 도구로서 건설 분야에 적용되어 온 VE 기법이 최적의 토취장 선정에 적용할 수 있는지의 여부를 검토하여 새로운 개념의 토취장 선정기법을 제시하려고 한다. 즉, 그 동안 건설 분야의 기획, 설계 시공단계에서 최적의 대안을 선정하는데 적용된 VE 기법을 토취장을 선정하는데 적용하여 그 활용성 여부를 검토하였다.
토취장을 선정하기 위한 우선적인 평가항목은 크게 채석제한조건, 운반거리, 가채량, 품질기준, 운반로, 확약사항, 민원, 부대비용으로 구분할 수 있으며, 이들 평가항목과 세부적인 평가내용을 Table 3에 정리하였다. 본 연구에서는 이들 8가지 평가항목을 토취장 선정에 VE 기법을 적용하는데 있어 평가항목으로 결정하였다.
가설 설정
원안으로 설정된 토취장 후보지 U-1의 정성적인 성능등급은 대안인 토취장 후보지 U-2∼17과 동등하다고 가정하여 5점을 부여하였으며, U-2∼17의 평가항목별 정성적인 성능등급의 경우 U-1과의 1 : 1 비교를 통해 결정되었다.
제안 방법
다음으로 최적의 토취장 후보지 선정을 위한 VE 기법을 적용하였다. VE 기법을 적용하는데 있어 토취장 선정기준 중 VE 평가에 필요한 평가항목을 결정한 후 평가항목별 중요도를 산정하고 평가척도를 설정하였다. 평가항목별 중요도의 산정에서는 가중치 부여 메트릭스 평가법(Weighting matrix evaluation)을 적용하였다.
토취장의 선정기준은 현장여건, 주변현황 등에 따라 달라질 수 있으므로 토취장 선정과 관련된 평가항목과 평가 내용의 범위를 정확히 결정하기는 어렵다. 그러나 연구 대상지역의 토취장 선정에 있어 국지적인 특수조건은 없다고 할 수 있으므로 일반적인 토취장 선정기준을 VE 평가의 평가항목으로 결정하였다. 토취장을 선정하기 위한 우선적인 평가항목은 크게 채석제한조건, 운반거리, 가채량, 품질기준, 운반로, 확약사항, 민원, 부대비용으로 구분할 수 있으며, 이들 평가항목과 세부적인 평가내용을 Table 3에 정리하였다.
전술한 평가항목들은 공사현장의 입지여건, 주변현황, 주관적 판단 등에 따라 중요도가 변화하게 되므로 복수의 후보지 중 최종적으로 결정한 토취장이 어느 정도의 신뢰성을 갖고 결정되었는지는 판단하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 전문가 8명을 대상으로 집단설문을 실시한 후 다수의 평가항목을 단순하고 균형 잡히게 비교할 수 있는 쌍대비교에 의해 가중치를 산정하였다.
토취장 후보지별 등급 및 성능을 평가하였으며, 토취장 후보지별 생애주기비용에 따른 가치순위 및 토취장 개발의 우선순위를 결정하였다. 이를 통해 토취장 선정에 있어 VE 기법의 적용성을 검토하였다.
정성적 평가척도는 토취장 후보지 U-1을 원안, U-2∼17을 대안으로 하여 정성적 평가항목 6가지 별로 원안과 대안을 비교하여 등급을 결정하였다.
본 연구에서는 원가절감, 공기단축, 그리고 품질향상 등의 도구로서 건설 분야에 적용되어 온 VE 기법이 최적의 토취장 선정에 적용할 수 있는지의 여부를 검토하여 새로운 개념의 토취장 선정기법을 제시하려고 한다. 즉, 그 동안 건설 분야의 기획, 설계 시공단계에서 최적의 대안을 선정하는데 적용된 VE 기법을 토취장을 선정하는데 적용하여 그 활용성 여부를 검토하였다.
최적의 토취장 선정을 위한 VE 기법의 적용 가능성 여부를 검토하기 위해 과거의 대규모 택지개발을 위해 선정된 다수의 토취장 후보지에 대한 지반조사 결과를 분석한 후 토취장 후보지들의 채취 가능토량인 가채량을 산정하였다. 다음으로 최적의 토취장 후보지 선정을 위한 VE 기법을 적용하였다.
토취장 선정에 적용되는 8가지 평가항목에 대한 확정가중치 및 평가척도를 고려하여 토취장 후보지별 성능을 평가하였다. Fig.
평가항목별 중요도의 산정에서는 가중치 부여 메트릭스 평가법(Weighting matrix evaluation)을 적용하였다. 토취장 후보지별 등급 및 성능을 평가하였으며, 토취장 후보지별 생애주기비용에 따른 가치순위 및 토취장 개발의 우선순위를 결정하였다. 이를 통해 토취장 선정에 있어 VE 기법의 적용성을 검토하였다.
토취장 후보지에 대한 평가항목별 성능평가점수는 성능등급에 확정가중치를 곱하여 결정하였으며, 종합적인 성능평가점수는 평가항목별 점수를 합산하여 산정하였다. Table 7에 나타낸 바와 같이, 토취장 후보지별 성능등급 중 채석재한조건(1∼7등급), 운반거리(0∼10등급), 가채량(0∼10등급), 확약사항(4∼10등급), 민원(4∼9등급)은 등급 차이가 큰 것으로 나타났다.
토취장 후보지의 원안인 U-1의 단위체적당 생애주기비용(LCC; Life cycle cost)으로 나머지 토취장 후보지 U2～17의 단위체적당 생애주기비용을 나누어 토취장 후보지별 상대공사비(RCC; Relative construction cost)를 결정하였으며, 이를 Table 10에 나타내었다.
한편, 시추조사 및 물리탐사 결과를 토대로 총 17개소의 토취장 후보지들에 대한 지층분포 특성을 파악한 후 Kriging 보간법을 기초로 한 Surfer 8.0 프로그램을 이용하여 토취장 후보지 U-1∼17에 대한 토사 및 리핑암의 두께를 결정하였다.
대상 데이터
최적의 토취장 선정에 있어 VE 기법의 적용성을 검토하기 위해 과거의 대규모 택지개발 사례를 연구 대상으로 선택하였다. 연구 대상지역은 경기도 OO지역의 부지조성 공사이며, Fig. 2에서 보인 바와 같이, 흙쌓기용 토량의 공급이 계획된 토취장은 총 17개소로서 부지 동남측에 산발적으로 위치하고 있다.
최적의 토취장 선정에 있어 VE 기법의 적용성을 검토하기 위해 과거의 대규모 택지개발 사례를 연구 대상으로 선택하였다. 연구 대상지역은 경기도 OO지역의 부지조성 공사이며, Fig.
이론/모형
최적의 토취장 선정을 위한 VE 기법의 적용 가능성 여부를 검토하기 위해 과거의 대규모 택지개발을 위해 선정된 다수의 토취장 후보지에 대한 지반조사 결과를 분석한 후 토취장 후보지들의 채취 가능토량인 가채량을 산정하였다. 다음으로 최적의 토취장 후보지 선정을 위한 VE 기법을 적용하였다. VE 기법을 적용하는데 있어 토취장 선정기준 중 VE 평가에 필요한 평가항목을 결정한 후 평가항목별 중요도를 산정하고 평가척도를 설정하였다.
VE 기법을 적용하는데 있어 토취장 선정기준 중 VE 평가에 필요한 평가항목을 결정한 후 평가항목별 중요도를 산정하고 평가척도를 설정하였다. 평가항목별 중요도의 산정에서는 가중치 부여 메트릭스 평가법(Weighting matrix evaluation)을 적용하였다. 토취장 후보지별 등급 및 성능을 평가하였으며, 토취장 후보지별 생애주기비용에 따른 가치순위 및 토취장 개발의 우선순위를 결정하였다.
(2) 토취장 후보지별 8가지 평가항목의 성능등급 중 채석제한조건(1∼7등급), 운반거리(0∼10등급), 가채량(0∼10등급), 확약사항(4∼10등급), 민원(4∼9등급)은 등급 차이가 큰 반면, 품질기준(5∼6등급), 운반로(4∼5등급), 부대비용(3∼5등급)의 경우 등급 차이가 작게 평가되었다.
(3) 후보지별 성능등급의 차이가 큰 채석제한조건, 운반거리, 확약사항, 민원에서 높은 등급을 부여받은 토취장 후보지일수록 성능평가점수는 크게 평가되었으며, 후보지별 성능등급 차이가 적은 품질기준, 운반로, 부대비용이 성능평가점수에 미치는 영향은 미미하였다.
(4) 토취장 후보지별 상대공사비는 토취장 후보지로부터 사업부지까지의 운반거리와 밀접한 관련이 있고 운반거리가 멀어질수록 상대공사비는 점차 증가하는 경향을 보이고 있다.
(5) 상대공사비를 반영한 토취장 후보지별 가치평가점수는 성능평가점수의 양상과 거의 유사하지만, 토취장 후보지별 가치평가순위는 성능평가순위와 다소 다른 양상을 나타내었다. 따라서 최적의 토취장 후보지를 선정하는데 있어 토취장 자체의 조건도 중요하지만, 생애주기비용의 영향을 무시할 수 없다는 것을 알 수 있었다.
즉, ① 채석제한조건으로서 토취장 허가를 취득하는데 있어 토취장 대상지역이 산지관리법 등 관련법의 규정에 위배되는지의 여부를 확인하여야 한다. ② 공사현장은 토취장으로부터 15km 이내에 위치하여야 경제성이 있으며, 운반거리가 멀어질수록 토취장 개발효과는 적어진다. ③ 토취장에서 채취 가능한 토사 및 리핑암의 토량은 공사현장에서 소요되는 양만큼 충분하여야 한다.
즉, 운반거리가 멀어질수록 상대공사비는 점차 증가하는 경향을 보이고 있다. 따라서 운반거리가 공사비에 상당한 영향을 미치며, 운반거리가 짧을수록 토취장으로서의 입지조건이 보다 양호하다는 것을 알 수 있다.
(5) 상대공사비를 반영한 토취장 후보지별 가치평가점수는 성능평가점수의 양상과 거의 유사하지만, 토취장 후보지별 가치평가순위는 성능평가순위와 다소 다른 양상을 나타내었다. 따라서 최적의 토취장 후보지를 선정하는데 있어 토취장 자체의 조건도 중요하지만, 생애주기비용의 영향을 무시할 수 없다는 것을 알 수 있었다.
모든 시험시료는 비소성(Non-plastc)으로 토공재료의 품질기준인 소성지수 10 이하를 만족하며, 그 밖의 다른 품질기준인 최대입경 100mm 이하, #4(4.75mm체) 통과율 25∼100%, #200(0.075mm체) 통과율 25% 이하도 만족한다.
7은 토취장 후보지별 성능평가 및 가치평가 결과의 변화 양상을 보인 것이다. 이들 그림에서 보인바와 같이, 상대공사비를 반영한 토취장 후보지별 성능평가점수와 가치평가점수의 양상은 거의 유사한 것으로 나타났다. 그러나 토취장 후보지별 성능평가순위와 가치평가순위는 다소 다른 양상을 보이고 있다.
본 연구에서는 건설 분야에 적용되어 온 VE 기법이 최적의 토취장 선정에 적용될 수 있는지의 여부를 검토하기 위해 VE 기법을 이용하여 과거의 대규모 택지개발지구의 토취장 우선개발 순위를 결정해 보았다. 이를 통해 토취장 선정에 VE 기법을 적용할 경우, 선정결과의 신뢰성을 보다 정량적으로 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 연구를 통한 주요 결론은 다음과 같다.
토취장 후보지 U-7은 다른 후보지들에 비해 후보지별 등급 차이가 큰 평가항목인 채석제한조건(7등급), 운반거리(8등급), 확약사항(8등급), 민원(7등급)에서 높게 평가되어 성능평가점수가 비교적 크게 산정되었다. 토취장 후보지 U-17의 경우 채석제한조건 3등급, 운반거리 0등급, 가채량 0등급, 민원 4등급으로 다른 후보지들에 비해 성능등급이 낮아 상대적으로 성능평가점수가 작게 결정되었다.
토취장 후보지들에 대한 성능평가점수를 산정한 결과, 388∼671의 범위로서 U-7이 671점으로 가장 크게 평가되었고 U-17의 경우 388점으로 가장 작게 평가되었다. 토취장 후보지 U-7은 다른 후보지들에 비해 후보지별 등급 차이가 큰 평가항목인 채석제한조건(7등급), 운반거리(8등급), 확약사항(8등급), 민원(7등급)에서 높게 평가되어 성능평가점수가 비교적 크게 산정되었다. 토취장 후보지 U-17의 경우 채석제한조건 3등급, 운반거리 0등급, 가채량 0등급, 민원 4등급으로 다른 후보지들에 비해 성능등급이 낮아 상대적으로 성능평가점수가 작게 결정되었다.
토취장 후보지들에 대한 성능평가점수를 산정한 결과, 388∼671의 범위로서 U-7이 671점으로 가장 크게 평가되었고 U-17의 경우 388점으로 가장 작게 평가되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VE 평가기법에는 어떤 것이 있는가?
VE 평가기법에는 Caltrans(1999)가 제안한 행렬(matrix)기법과 1970년대 초반 Saaty(1980)에 의해 개발된 AHP(analytic hierarchy process)기법 등이 있다. 매트릭스 평가법은 사용자 입장에서 고려한 각 대안에 대해 대안이 실행될 경우에 영향을 받을 평가 방향을 결정하고 영향도(중요치)에 대해 점수를 부여하는 기법이다.
토취장 선정에 VE 기법을 적용하는데 있어 8가지 평가항목의 세부적인 평기기준은?
평가항목에 대한 세부적인 평가기준은 다음과 같다. 즉, ① 채석제한조건으로서 토취장 허가를 취득하는데 있어 토취장 대상지역이 산지관리법 등 관련법의 규정에 위배되는지의 여부를 확인하여야 한다. ② 공사현장은 토취장으로부터 15km 이내에 위치하여야 경제성이 있으며, 운반거리가 멀어질수록 토취장 개발효과는 적어진다. ③ 토취장에서 채취 가능한 토사 및 리핑암의 토량은 공사현장에서 소요되는 양만큼 충분하여야 한다. ④ 토취장에서 채취하는 토공재료는 토공의 품질기준을 만족하여야 한다. ⑤ 토취장 내 운반로는 토공재료를 상차, 운반하는데 있어 애로사항이 없어야 한다. ⑥ 확약사항으로 토지소유주의 동의는 필수적이다. ⑦ 토공재료 채취 동안 주변의 민원은 최소화되어야 한다. ⑧ 토취장 개발에 따른 부대비용이 최대한 적게 투입되어야 한다.
VE기법이란 무엇인가?
즉, 토취장은 토공작업에 큰 영향을 미침에도 불구하고 현재까지 토취장 선정기준을 정량적으로 평가한 후 최적의 토취장을 선정할 수 있는 기법은 아직 제안되지 않고 있는 실정이다. 따라서 토취장 선정기준을 모두 고려할 수 있는 정량적인 토취장 선정기법이 요구되며, 최적의 생애주기비용(Life cycle cost)으로 최상의 가치를 얻기 위한 프로세스인 VE(value engineering) 기법은 이들 개개의 선정기준들에 대해 가중치를 부여하여 신뢰성 높은 최종 토취장 후보지의 선정을 가능하게 하는 도구로서 생각할 수 있다.
참고문헌 (7)
Alphonse, J. D. (1999), Value Engineering: Practical Applications for Design, Construction, Maintenance & Operations, Kingston ; R.S. Means Company, pp.231-244.
Arratia, B. A. (1998), A FAST-Driven Approach to New Production Planning, SAVE International Annual Conference Proceedings, pp.247-264.
Caltrans (1999), Value Analysis Report Guide, USA, pp.146-188.
Kelly, J. and Male, S. (2001), A Quick Approach to Task FAST Diagrams, SAVE International Annual Conference Proceedings, pp.261-270.
KICT (2000), A study on substantial operational techniques of construction VE, pp.86-90.
Saaty, T. (1980), The Analytic Hierarchy Process, New York ; McGraw-Hill, pp.78-92.
Warwick, T. (1994), Function Analysis for Team Problem Solving, SAVE International Annual Conference Proceedings, pp.127-132.
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