다수의 고층 주거 건물을 건설하는 공동주택 프로젝트에서 마감 공종은 단위세대마다 반복적으로 시공되므로 자원이 연속적으로 투입되도록 공정관리가 이루어지면 품질을 확보하면서 공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있다. Bar Chart, CPM, LOB와 같은 공정관리 기법은 반복 작업에 대한 표현과 적용의 한계점으로 인하여 공동주택 마감공사에 사용하기에는 적합하지 않다. 또한 택트 기반 공정관리 기법은 반복 공종의 작업 흐름을 일정하게 유지하기 어려울 뿐만 아니라 지속적으로 필요한 자원을 할당하기 위해서는 상당한 노력과 전문 시공업체의 협조를 필요로 한다. 공동주택의 마감공사는 벽체조성공사, 마감바탕공사, 바닥미장공사, 최종마감공사 순으로 진행되고, 각 공사에는 작업 방법, 작업 공간, 자원 생산성 등과 관련하여 다양한 특성을 가지는 하위 개념의 반복 공종들이 존재한다. 이 반복 공종들의 작업이 동기화되거나 마지막 작업구역에서 수렴되도록 하면 공정관리의 목표가 유효하게 달성될 수 있다. 따라서 본 연구는 공동주택의 단위세대에서 시공되는 작업들의 순서 관계, 작업 유형 분류 및 관리 방법, 자원의 연속적인 투입을 위한 시공속도와 작업구역 등의 요소들을 고려하여 마감공사를 위한 공정 계획 프로세스를 제시하고자 한다.
다수의 고층 주거 건물을 건설하는 공동주택 프로젝트에서 마감 공종은 단위세대마다 반복적으로 시공되므로 자원이 연속적으로 투입되도록 공정관리가 이루어지면 품질을 확보하면서 공기를 단축하고 공사비를 절감할 수 있다. Bar Chart, CPM, LOB와 같은 공정관리 기법은 반복 작업에 대한 표현과 적용의 한계점으로 인하여 공동주택 마감공사에 사용하기에는 적합하지 않다. 또한 택트 기반 공정관리 기법은 반복 공종의 작업 흐름을 일정하게 유지하기 어려울 뿐만 아니라 지속적으로 필요한 자원을 할당하기 위해서는 상당한 노력과 전문 시공업체의 협조를 필요로 한다. 공동주택의 마감공사는 벽체조성공사, 마감바탕공사, 바닥미장공사, 최종마감공사 순으로 진행되고, 각 공사에는 작업 방법, 작업 공간, 자원 생산성 등과 관련하여 다양한 특성을 가지는 하위 개념의 반복 공종들이 존재한다. 이 반복 공종들의 작업이 동기화되거나 마지막 작업구역에서 수렴되도록 하면 공정관리의 목표가 유효하게 달성될 수 있다. 따라서 본 연구는 공동주택의 단위세대에서 시공되는 작업들의 순서 관계, 작업 유형 분류 및 관리 방법, 자원의 연속적인 투입을 위한 시공속도와 작업구역 등의 요소들을 고려하여 마감공사를 위한 공정 계획 프로세스를 제시하고자 한다.
In the construction of high-rise residential buildings in which the finishing works are done repetitively in each housing unit, the construction period and cost can be reduced, while maintaining the quality, if the work process is properly managed in order for the resources to be input continuously....
In the construction of high-rise residential buildings in which the finishing works are done repetitively in each housing unit, the construction period and cost can be reduced, while maintaining the quality, if the work process is properly managed in order for the resources to be input continuously. Time management methods such as the Bar Chart, CPM and LOB are not appropriate, due to the difficulties involved in the diagraming of repetitive works and applying them to the project. The Tact method also has difficulties in maintaining a constant work flow and needs significant effort and cooperation from the subcontractors to allocate the resources consistently. Partitioning, base works for finishing, floor mortar plastering and the final finishing work are done sequentially in residential buildings projects, and there are many repetitive activities which differ in terms of the work method, work area and productivity. If these repetitive activities are synchronized or converged toward the last work area, the goal of process management can be achieved effectively. Therefore, a process planning method for the finishing works of residential building projects is proposed, which takes into consideration elements, such as the sequential relation between the activities in each housing unit and classification of repetitive works in terms of their management method, work area and production rate, for the continuous input of resources into the housing units.
In the construction of high-rise residential buildings in which the finishing works are done repetitively in each housing unit, the construction period and cost can be reduced, while maintaining the quality, if the work process is properly managed in order for the resources to be input continuously. Time management methods such as the Bar Chart, CPM and LOB are not appropriate, due to the difficulties involved in the diagraming of repetitive works and applying them to the project. The Tact method also has difficulties in maintaining a constant work flow and needs significant effort and cooperation from the subcontractors to allocate the resources consistently. Partitioning, base works for finishing, floor mortar plastering and the final finishing work are done sequentially in residential buildings projects, and there are many repetitive activities which differ in terms of the work method, work area and productivity. If these repetitive activities are synchronized or converged toward the last work area, the goal of process management can be achieved effectively. Therefore, a process planning method for the finishing works of residential building projects is proposed, which takes into consideration elements, such as the sequential relation between the activities in each housing unit and classification of repetitive works in terms of their management method, work area and production rate, for the continuous input of resources into the housing units.
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문제 정의
건설공사의 공정관리는 인력, 자재, 장비, 원가 등의 자원들을 투입하여 건축물을 생산하는 활동을 시간 단위로 계획·조직·통제하는 통합적 관리의 한 방법이다. 공정관리는 정해진 기간에 안전 및 품질을 확보하면서 시공 능률을 향상시켜 예정보다 절감된 비용으로 공사를 완성하는 것을 목표로 하고 있다. 다수의 고층 주거 건물들로 구성된 공동주택의 마감공사는 공종이 많고 여러 전문시공업체에 의해 반복하여 시공되는 특성을 지닌다.
본 연구에서 제시한 공정 프로세스는 모든 반복공종을 획일적으로 동기화하는 것이 아니라 공종의 고유 특성을 반영하는 시공속도를 적용한다. 그리고 마감공사기간의 60-70%가 소요되는 몇 개의 반복공종을 택트기법으로 엄격하게 수행함으로써 공정관리 업무에 유연성을 제공하며, 작업공간의 규모를 적정하게 결정하여 공종간 간섭을 최소화하는 것에 목적을 두고 있다. 이 프로세스의 적용으로 기대되는 효과로는 첫째, 완전 택트형 공정관리 기법에서와 같은 공기 단축과 공사비 절감을 달성할 수 있으며 둘째, 자원의 연속적인 투입을 보장함으로써 학습효과로 인한 품질향상을 이룰 수 있으며 셋째, 공종별 특성을 고려하여 집중적으로 관리하는 반복공종의 수를 한정함으로써 공정관리의 현장 적용성을 높일 수 있다.
그러므로 내장재의 특성과 작업공간들을 활용하여 유연한 공정계획이 수립되면 효과적인 공정 운용이 이루어질 수 있다. 따라서 본 연구는 반복공종을 분류하여 각 유형에 적합한 시공속도와 관리방식을 다르게 적용하는 공정계획 프로세스를 제시한다.
본 연구는 수많은 반복공종들이 단위세대에서 순차적으로 이루어져야 하는 특성 때문에 공종 간의 간섭이 많이 발생되고, 이러한 간섭을 줄이기 위하여 비생산적인 대기시간을 과하게 설정하는 등 비효율적인 공정 계획과 운영이 수행되는 공동주택 마감공사를 대상으로, 반복공종의 고유 특성을 고려한 시공속도와 작업공간을 기반으로 관리 효율성과 실무 적용성을 향상시키는 공정관리 개선안을 제시하고자 한다.
제안 방법
그 다음에는 반복작업의 특성에 따라 택트공정관리 기법을 적용하는 공종, 분할 시공되는 바닥미장 공종, 순서관계의 유연성과 빠른 시공속도를 활용하는 최종마감 공종, 그리고 바닥미장공사 전에 완료되는 병행 공종 등으로 구분하여 각각의 관리 수준과 방법을 결정한다. 그리고 개별 관리유형에 적절한 시공속도, 작업구역의 크기와 경로를 결정한 후에 마지막으로 진도관리와 공사 참여자 간의 의사소통 도구가 되는 도표화된 일정표를 작성한다.
2) 바닥미장 공종 : 층간소음방지재, 경량콘크리트, 난방코일, 바닥모르타르 등이 하나의 일련작업으로 관리되며, 화장실 바닥타일을 붙이기 위한 바탕모르타르는 바닥미장공사가 이루어지는 기간에 시공되도록 한다. 바닥미장 공종은 시공속도가 빠르므로 계절 조건과 후속 작업의 착수시점 등을 고려하여 분할 시공되도록 계획한다.
본 연구에서 제시한 공정 프로세스는 모든 반복공종을 획일적으로 동기화하는 것이 아니라 공종의 고유 특성을 반영하는 시공속도를 적용한다. 그리고 마감공사기간의 60-70%가 소요되는 몇 개의 반복공종을 택트기법으로 엄격하게 수행함으로써 공정관리 업무에 유연성을 제공하며, 작업공간의 규모를 적정하게 결정하여 공종간 간섭을 최소화하는 것에 목적을 두고 있다.
제시된 고층 공동주택 마감공사의 공정계획 프로세스는 먼저 단위세대를 구성하는 작업들의 기술적·공간적 상호관계를 확인하여 전체 혹은 개별 작업공간에서 수행되는 작업들의 공정흐름을 구성한다.
성능/효과
1) 택트공정관리 기법 적용 공종 : 작업의 수는 적지만 전체 마감공사기간에서 차지하는 비중이 매우 높은 주공정선 작업들이 이 공종에 해당되며 택트공정관리 기법을 적용하여 엄격하게 공정관리가 수행된다. 벽돌쌓기, 경량칸막이, 창호틀, 몰탈사춤, 내부방수, 벽석고보드, 벽미장, 천정석고보드, 천정몰딩 등의 작업들이 동일한 시공속도로 단위작업구역을 이동하면서 연속적으로 수행된다.
2) 바닥미장 공종 : 층간소음방지재, 경량콘크리트, 난방코일, 바닥모르타르 등이 하나의 일련작업으로 관리되며, 화장실 바닥타일을 붙이기 위한 바탕모르타르는 바닥미장공사가 이루어지는 기간에 시공되도록 한다. 바닥미장 공종은 시공속도가 빠르므로 계절 조건과 후속 작업의 착수시점 등을 고려하여 분할 시공되도록 계획한다.
3) 바닥미장 선행 공종 : 택트공정관리 기법 적용 공종과 병행이 가능한 작업 중에서 선정하여 바닥미장공사 착수 전에 완료함으로써 최종 마감공사가 진행되는 기간에 작업이 집중되는 것을 완화시킨다. 외벽에 적용되는 발코니 난간대, 외벽창호틀, 몰탈사춤, 창호코킹, 창문짝 등은 천정 석고보드 전에 완료되도록 계획한다.
4) 최종마감 공종 : 최종마감 공종의 수는 전체의 2/3이상이면서 작업기간은 전체의 1/3 정도이기 때문에 하나의 작업 순서를 정하고 공사를 수행하는 것이 불가능하다. 내장재의 종류와 기술적 특성에 따른 순서관계와, 병행작업을 가능하게 하는 작업공간들을 활용하여 작업흐름과 관리원칙을 세우고 공사 진행 중에는 작업여건에 따라 유연하게 조정하는 공정관리가 필요하다.
수많은 공정 정보를 수집하여 관리하는 데에는 추가적인 인력과 시간이 필요하고 낭비요인을 제거하기 위해 작업 간의 간섭을 예측하는 기능이 강화되어야 하며 전문시공업자 간의 마찰을 해소하기 위한 의사소통과 조정에도 상당한 노력이 요구된다. 셋째, 반복공종의 고유 특성을 고려하지 않고 있다. 마감공사의 반복공종들은 생산, 운반, 설치, 선·후행 관계 등에 따른 고유 특성을 가지고 있기 때문에 각 공종마다 최적의 시공속도와 작업 공간 요구량이 상이하다.
그리고 마감공사기간의 60-70%가 소요되는 몇 개의 반복공종을 택트기법으로 엄격하게 수행함으로써 공정관리 업무에 유연성을 제공하며, 작업공간의 규모를 적정하게 결정하여 공종간 간섭을 최소화하는 것에 목적을 두고 있다. 이 프로세스의 적용으로 기대되는 효과로는 첫째, 완전 택트형 공정관리 기법에서와 같은 공기 단축과 공사비 절감을 달성할 수 있으며 둘째, 자원의 연속적인 투입을 보장함으로써 학습효과로 인한 품질향상을 이룰 수 있으며 셋째, 공종별 특성을 고려하여 집중적으로 관리하는 반복공종의 수를 한정함으로써 공정관리의 현장 적용성을 높일 수 있다.
과 같으며, 그 한계는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 모든 반복공종이 획일적으로 동기화되어 비효율적인 공정운영이 이루어지고 있다. 선행 작업의 변동성이 엄밀하게 관리되지 않으면 선행 작업과 동일한 택트타임을 유지하기 위하여 추가 자원이 투입되거나, 혹은 반대로 작업 대기가 발생될 수 있다.
투입회수가 많으면 착수지연기간이 줄어드는 반면에 현장 반입·반출로 인하여 간접비가 증가되므로 계절과 잔여 마감공사기간을 고려하여 적절한 분할 횟수가 계획되어야 한다. 최종마감 공종은 바닥미장의 평균 시공속도 이상으로 계획하되, 모든 작업들을 동일 속도로 시공하는 것보다는 작업의 특성을 고려하여 시공속도를 다르게 하거나 분할시공하는 것이 효과적이다. Fig.
후속연구
향후에 제시된 공정 프로세스의 효과성과 효율성을 수치화하기 위하여 자원 생산성과 작업공간 공급량에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 소프트웨어가 우선적으로 연구되어야 한다. 반복공종별로 적정 시공속도, 요구 작업공간, 생산성 변동 범위, 정보 교환 및 소통방법 등에 대한 정보들이 수집되어 가공될 수 있으면 보다 효과적이고 정교한 공정관리 개선안이 도출될 것으로 사료된다.
향후에 제시된 공정 프로세스의 효과성과 효율성을 수치화하기 위하여 자원 생산성과 작업공간 공급량에 관한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 소프트웨어가 우선적으로 연구되어야 한다. 반복공종별로 적정 시공속도, 요구 작업공간, 생산성 변동 범위, 정보 교환 및 소통방법 등에 대한 정보들이 수집되어 가공될 수 있으면 보다 효과적이고 정교한 공정관리 개선안이 도출될 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
건축공사에 주로 사용되는 공정관리 기법은 무엇인가?
건축공사에 주로 사용되는 공정관리 기법은 바챠트(Bar Chart), CPM(Critical Path Method), LOB(Line Of Balance) 등이 있다. 바챠트는 작업의 시작과 끝을 공사기간에 대응한 횡선으로 표현한 것으로 작업의 착수일과 종료일이 명기되어 보기 쉽지만, 작업 간의 상호관계와 순서가 표현되지 않아 공사기간에 영향을 주는 작업을 파악하는 것이 어렵다.
건축공사에 주로 사용되는 공정관리 기법 중 하나인 바챠트 기법의 단점은?
건축공사에 주로 사용되는 공정관리 기법은 바챠트(Bar Chart), CPM(Critical Path Method), LOB(Line Of Balance) 등이 있다. 바챠트는 작업의 시작과 끝을 공사기간에 대응한 횡선으로 표현한 것으로 작업의 착수일과 종료일이 명기되어 보기 쉽지만, 작업 간의 상호관계와 순서가 표현되지 않아 공사기간에 영향을 주는 작업을 파악하는 것이 어렵다. CPM은 작업 간의 관계와 작업소요시간 등을 네크워크로 표현하여 일정을 계산하고 전체공사기간을 산정하며, 공사 수행에서 발생하는 일정상의 문제를 도해나 수리적 모델로 해결하고 관리하는 방법이다[2].
건축공사에 사용되는 공정관리 기법인 CPM은 무엇인가?
바챠트는 작업의 시작과 끝을 공사기간에 대응한 횡선으로 표현한 것으로 작업의 착수일과 종료일이 명기되어 보기 쉽지만, 작업 간의 상호관계와 순서가 표현되지 않아 공사기간에 영향을 주는 작업을 파악하는 것이 어렵다. CPM은 작업 간의 관계와 작업소요시간 등을 네크워크로 표현하여 일정을 계산하고 전체공사기간을 산정하며, 공사 수행에서 발생하는 일정상의 문제를 도해나 수리적 모델로 해결하고 관리하는 방법이다[2]. 그러나 CPM은 공정관리를 위한 작업의 위치 및 생산성 정보를 제공할 수 없고, 표현상의 제약으로 작업을 세분화 하는 데 한계가 있어 반복공사의 작업 진척상황과 정도를 파악하기 어렵다[3].
참고문헌 (7)
Y. Kim, J. Han, D. Shin, K. Kim, C. Kim, S. Seo, "A Tact Planning and Scheduling Process Model for Reduction of Finishing Work Duration in Building Construction Projects", Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, vol. 19, no. 1, pp. 161-168, 2003.
S. Seo, G. Lee, "Construction Management and Engineering", p. 240, Kimundang, 1999.
D. Shin, "Application Plan of TACT Process for Finish Works in Apartment Housing Projects", MS Thesis, Graduate School of Urban Science, University of Seoul, 2009.
K. Kim, "A Study on Improvement of Repetition Process Management for Finish Works Quality of Construction -Focused on Apartment Housing Projects-", MS Thesis, Graduate School of Architectural Engineering, Yonsei University, 2014.
T. Kim, "Improvement of TACT Scheduling Process in Finishing Works of the Residential Housing", MS Thesis, Graduate School of Architecture, Aju University, 2008.
Y. Yoon, Y. Joung, S. Seo, D. Shin, C. Kim, K. Kim, "Improvement of Construction Process management dividing the work area reasonably in Building Construction", Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, vol. 4, no. 2, pp 059-065, 2005.
H. Ryu, T. Kim, "Analysis of Boundary Conditions for Activities' Relationships in Linear Scheduling Model", Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, vol. 12, no. 1, pp. 023-032, 2011. DOI: https://doi.org/10.6106/KJCEM.2011.12.1.23
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