[논문]모듈러 전문 시방서 개발을 위한 체계 구축

남성훈; 박홍근; 김경래

doi:10.6106/kjcem.2019.20.3.012

모듈러 전문 시방서 개발을 위한 체계 구축
A Study on Development of Owner's Standard Specification Structure for Modular Building 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.20 no.3, 2019년, pp.12 - 21

남성훈 (아주대학교 건축공학과) , 박홍근 (아주대학교 건축공학과) , 김경래

초록
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시방서는 공사를 진행함에 있어서 계약의 서류뿐만 아니라 안전한 시공성의 확보와 품질을 향상시킬 수 있는 중요한 서류가 된다. 현재 국내에 모듈러 건축물에 사용하고 있는 시방서는 공사 시방서 밖에 없으며, 대부분의 내용이 건축표준시방서를 그대로 차용하여 사용하고 있어 모듈러 건축물의 작업 내용을 반영하지 못하고 있어 구성내용이 지침서에 가깝다. 국내 모듈러 건축물 시방서의 현 상황은 모듈러 건축물의 품질 저하에 영향을 미치고 있다. 따라서 모듈러 건축물의 모듈러 공정 모니터링을 통한 세부적인 프로세스 분석과 분석된 activity를 가지고 단계별 연관관계를 IDEF모델링을 적용하여 체계적으로 분석하고, 일반화를 통하여 모듈러 건축물에 특화된 전문시방서의 구성체계를 제안하고자 한다. 도출한 대분류는 크게 공장제작, 운송, 현장설치 총 3가지로 나누어지며, 하위 구성체계는 전문가 자문의견을 반영하여 공장제작의 바닥판 조립에서부터 현장설치의 접합부위 마감까지 총 32가지의 공사 항목으로 나누어지는 것으로 도출하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Specification is an important document for securing safe construction and improving quality as well as the contract document. Currently, the specifications used in modular buildings in Korea are only the construction specification, and most of the contents are used by borrowing the standard specifications of the building, so the contents of the modular buildings can not be reflected and it is contents are similar to the guideline book. The current status of domestic specification for modular buildings is affecting the quality of modular buildings. Therefore, we analyze activity through monitoring the modular process of modular buildings and analyze systematically relationship by applying IDEF modeling with analyzed activity. As result this paper proposes a structure of special specification specialized in modular building through generalization. The major classifications were divided into three stages : factory construction, transportation, and on-site installation. The specification structure was divided into 32 types of construction items from the floor slab assembly of the factory production to the joint finish of the on site installation in accordance with the opinion of experts.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Research process
표 Table 1. Standard specification structure of building construction
표 Table 2. Structure of MasterFormat
표 Table 3. 13 42 00 Building modules and components
표 Table 4. Specification system in accordance with classification criteria
표 Table 5. Construction specification of modular building
표 Table 6. Monitoring of modular factory production process
그림 Fig. 2. IDEF conceptual diagram
그림 Fig. 3. IDEF of modular process (Level 0)
그림 Fig. 4. Factory production (Level 1)
그림 Fig. 5. Transport (Level 1)
그림 Fig. 6. On-site installation (Level 1)
표 Table 7. Proposal of special specification structure for modular building
표 Table 8. Expert interview

AI 본문요약
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문제 정의

IDEF를 통하여 1차로 연속적으로 일어나거나 동일한 작업을 수행하는 프로세스일 경우 일반화하기 위하여 통합하였다. 모듈러 공장제작에서 천장 공사와 단변부 공사의 경우 철골 조립 공사로 작업 내용이 동일하여 기타 벽체 조립공사로, 구조체 조립과 구조체 보강을 구조체 조립으로 통합하였으며, 이와는 별개로 운송에서 포장을 제외한 상차, 운송, 하차는 작업이 연속적으로 이루어지는 관계로 운송으로 통합하였다.
공장제작, 운송 및 현장설치의 관계를 체계적으로 분석하기 위해여 본 연구에서는 모니터링을 통하여 수집한 자료와 문헌 및 전문가 자문을 통하여 수집한 자료를 IDEF모델링에 적용하였으며, 각 공정별 연관관계를 파악하여 누락되거나 중복이 없는 체계적인 프로세스를 도출하고자 하였다.
본 연구의 연구 방법은 모듈러 건축물의 시방서의 문제점을 파악하기 위해 국내 시방서의 구성체계 및 모듈러 공사 시방서를 분석하고, 국외 시방서 및 문헌 조사를 수행한다. 모듈러 건축물의 프로세스를 파악하기 위해 모듈러 공장 제작 현장 모니터링 및 전문가 자문을 수행한다.
본 논문은 현 모듈러 건축물의 시방서의 구성체계가 없어서 발생하고 있는 품질관리의 문제와 공사 시방서의 미흡으로 인한 모듈러 건축물의 하자에 대한 문제점을 개선하기 위하여 모듈러 전문 시방서의 체계를 도출하였다.
모듈러 공법은 하나의 작업단위에서 여러 가지의 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에 모듈러 공정의 정확한 이해와 모듈러 건축물에 대한 전체 공정을 분석한 모듈러 전문시방서가 필요하다. 이에 본 연구는 모듈러 공사의 특성을 반영하여 해당 공사시방서에 쉽게 적용할 수 있도록 하며 모듈러 건축물의 품질 확보를 위해 모듈러 전문시방서 개발을 위한 체계를 제안한다.
4에서 언급한 국내 모듈러 시방서의 문제점을 해결하기 위해서는 우선 국내 모듈러 시방서를 작성하기 위한 상위 기준에서의 체계가 필요하다. 하지만 국내 표준시방서를 수정하기에는 어려움이 있기 때문에 본 논문에서 모듈러 건축물의 공사시방서의 작성에 활용하기 위한 전문시방서의 체계를 구축고자 한다. 이를 위하여 모듈러 건축물의 프로세스에 대한 분석이 필요하다.

가설 설정

IDEF (Integration DEFinition)기능 모델이란, 조직이나 기업에서 수행되어지고 있거나 수행되어야 할 기능, 또는 기능과 기능간의 관계를 그림과 문자로써 표현해 놓은 것을 말한다. IDEF는 이러한 모델을 박스와 화살표로써 표현하며 각각의 박스를 계층적으로 분해 가능한 셀(Cell)로 가정하며 기본적 구성은 [Fig. 2]와 같이 IDEF 모델 다이어그램의 기본 구성은 박스형태로 표시되는 기능과 화살표로 표시되는 ICOM (Inputs, Controls, Outputs, Mechanisms)으로 구성되어 있다.

제안 방법

공장제작은 바닥판 조립, 바닥판 마감, 기타벽체 조립(천장 및 벽체), 구조체 조립, 벽·천장 마감, 단열재 설치, 방수 및 방습공사, 벽지 및 장판 붙임, 타일 설치, 온돌마감, 싱크대 및 가구 설치, 전기배관공사, 기계배관공사, 외벽 패널 설치, 창호 및 문 설치, 유리 설치 총 16개의 공사로 구성하였으며, 운송의 경우 포장 및 운송(상차, 하차 포함)으로 구성하였다.
모니터링을 통하여 수집한 자료는 모니터링 당시 제작하고 있는 모듈러 유닛 타입에 따른 일부분만을 조사한 것으로 누락된 공사가 있을 수 있다. 따라서 자문 및 인터뷰를 통하여 누락된 공사에 대하여 추가 조사를 수행하였다. 이를 바탕으로 모듈러 공장제작에서 행해지는 공사에 대하여 일반화를 수행하였다.
시방서 구성체계 일반화’에서와 같이 초안에 누락된 공사와 현장 시공방법에 따른 공사를 전문가 의견에 따라 삽입하였다. 또한 시방서 구성체계 외 시방서에 삽입해야 하는 내용 및 공사시 주의해야 하는 사항에 대한 의견을 제시하였으며, 이를 정리를 하여 모듈러 전문 시방서에 반영하였다.
구조체 조립과 구조체 보강 작업도 주요 작업과 부속 작업 형태로 연속적으로 수행하는 작업이므로 이를 하나로 통합하였다. 또한, 바닥판 콘크리트 타설 작업은 바닥판을 건식으로 할 경우 콘크리트 타설 작업을 수행하지 않기 때문에 바닥판 마감으로 명칭을 변경하여 적용하였다. 따라서 최종 Level (1)의 프로세스는 바닥판 조립, 바닥판 마감, 기타 벽체 조립, 구조체 조립, 내외장재 설치공사, 단열재 설치공사, 전기 및 배관 설치공사, 기계 및 배관 설치공사, 외부 마감공사이다.
현장 모니터링은 현재 모듈러 유닛을 제작 및 설치하는 Y 업체를 대상으로 선정하였다. 모니터링 내용을 바탕으로 모듈러 건축물의 공정을 분석하여 개략적인 구성체계를 작성한다. 이를 바탕으로 IDEF 모델링을 적용하여 각 공종에 대한 연계성 파악을 통하여 누락된 작업이나 통합해야 할 공종을 분석한다.
따라서 프로세스별 분석 방법을 달리하였다. 모듈러 공장 생산 프로세스는 2015년 7월 8일부터 10일까지 공장을 방문하여 모니터링을 통하여 자료를 수집 및 분석하였다[Table 6]. 운송 및 현장설치의 프로세스는 문헌 및 전문가 자문을 통하여 프로세스를 파악하였다.
모듈러 공정은 [Fig. 3]과 같이 공장제작, 운송, 현장설치로 구분되어 지며, 현장모니터링을 통한 모듈러 공정을 분석한 후 시방서 구성체계 및 내용을 위하여 IDEF모델링을 적용하여 Level (1)으로 나누어서 적용하였다.
모듈러 제작업체(1), 학계(1), 설계사무소(1) 관계자를 통하여 시방서 구성쳬계에 검증하였으며, 자문 의견은 다음과 같다. 자문을 받기 전 시방서 구성체계(초안)에 누락된 공사가 있으며, 시공방법에 따라 공사 내용이 달라 질수 있으니 이를 반영해야 한다는 의견을 개진하였다.
본 연구의 범위인 모듈러 건축물 전문시방서 개발범위는 모듈러 건축물의 생산체계를 기준으로 구분하여 제작, 운송, 시공을 포함한다. 본 연구의 연구 방법은 모듈러 건축물의 시방서의 문제점을 파악하기 위해 국내 시방서의 구성체계 및 모듈러 공사 시방서를 분석하고, 국외 시방서 및 문헌 조사를 수행한다.
본 연구의 범위인 모듈러 건축물 전문시방서 개발범위는 모듈러 건축물의 생산체계를 기준으로 구분하여 제작, 운송, 시공을 포함한다. 본 연구의 연구 방법은 모듈러 건축물의 시방서의 문제점을 파악하기 위해 국내 시방서의 구성체계 및 모듈러 공사 시방서를 분석하고, 국외 시방서 및 문헌 조사를 수행한다. 모듈러 건축물의 프로세스를 파악하기 위해 모듈러 공장 제작 현장 모니터링 및 전문가 자문을 수행한다.
석고보드 설치공사의 명칭이 재료사용에 제약을 가져 올 수 있기 때문에 벽·천장 마감으로 변경하여 적용하였다.
수집한 자료를 IDEF모델링 적용 모듈러 건축물의 프로세스를 구축하여 시방서의 기본적인 구성체계를 구축하였으며, 이를 바탕으로 누락된 공사의 삽입 또는 일반화 작업을 통하여 다음과 같이 모듈러 건축물의 시방서 구성체계를 완성하였다.
시방서 구성체계 일반화’에서와 같이 초안에 누락된 공사와 현장 시공방법에 따른 공사를 전문가 의견에 따라 삽입하였다.
모듈러 공장 생산 프로세스는 2015년 7월 8일부터 10일까지 공장을 방문하여 모니터링을 통하여 자료를 수집 및 분석하였다[Table 6]. 운송 및 현장설치의 프로세스는 문헌 및 전문가 자문을 통하여 프로세스를 파악하였다.
모니터링 내용을 바탕으로 모듈러 건축물의 공정을 분석하여 개략적인 구성체계를 작성한다. 이를 바탕으로 IDEF 모델링을 적용하여 각 공종에 대한 연계성 파악을 통하여 누락된 작업이나 통합해야 할 공종을 분석한다.
따라서 자문 및 인터뷰를 통하여 누락된 공사에 대하여 추가 조사를 수행하였다. 이를 바탕으로 모듈러 공장제작에서 행해지는 공사에 대하여 일반화를 수행하였다.
이를 바탕으로 최종적으로 모듈러 특성을 반영한 모듈러 전문시방서의 구성체계를 제안하며, 세부적은 연구의 흐름은 [Fig. 1]과 같다.
국내 모듈러 시방서에 대한 연구로 대한건축학회(2011)에서 제안한 체계는 [Table 4]와 같다. 일반사항, 토공사 및 지정공사, 모듈 공자제작, 모듈 운송 4개의 대분류로 구분하였으며, 하위분류는 주요 공정을 대상으로 주요 공사만 기술되어 있다.
최종 공장제작 프로세스에서 도출한 시방서에 작용할 작업을 순서대로 나열하면 바닥판 조립, 바닥판 마감, 기타 벽체 조립, 구조체 조립, 벽·천장 마감, 단열재 설치공사, 방수 및 방습공사, 전기 및 배관 설치공사, 기계 및 배관 설치공사, 외벽패널 설치, 창호 및 문 설치, 유리 설치 총 12개의 작업으로 구성된다.
최종 모듈러 전문시방서는 크게 공장제작, 운송, 현장설치 총 3가지의 대분류로 구분하였으며, 하위 구성체계는 전문가 자문의견을 반영하여 총 32가지의 공사 항목으로 구분하였다.
이와는 반대로 모듈러 건축물의 시공 방법에 따라 세분화하여 추가 삽입하였다. 추가 삽입한 공사는 코어공사 수행 방식에 따라 콘크리트 공사와 PC 공사로 구분하였으며, 지붕공사 방법에 따라 지붕패널을 제작하여 설치하는 공사와 현장 콘크리트 타설하는 방법으로 구분하였다. 지붕 공사를 현장 콘크리트로 타설 할 경우 지붕 방수공사가 추가적으로 동반하게 되어 현장설치 부분에 추가 삽입하였다.

대상 데이터

현장 모니터링은 현재 모듈러 유닛을 제작 및 설치하는 Y 업체를 대상으로 선정하였다. 모니터링 내용을 바탕으로 모듈러 건축물의 공정을 분석하여 개략적인 구성체계를 작성한다.
현장설치는 가설공사, 토목공사, 기초공사, 골조공사(지하 및 지상/콘크리트 공사), PC코어공사, 모듀러 유닛 1층 공사, 모듈러 유닛 반복층 공사, 전기배관공사, 기계배관공사, 지붕패널설치, 지붕 방수공사, 지붕 콘크리트 공사, 기타 금속공사, 접합부위 마감 총 14개의 공사로 구성하였다.

성능/효과

IDEF를 통하여 1차로 연속적으로 일어나거나 동일한 작업을 수행하는 프로세스일 경우 일반화하기 위하여 통합하였다. 모듈러 공장제작에서 천장 공사와 단변부 공사의 경우 철골 조립 공사로 작업 내용이 동일하여 기타 벽체 조립공사로, 구조체 조립과 구조체 보강을 구조체 조립으로 통합하였으며, 이와는 별개로 운송에서 포장을 제외한 상차, 운송, 하차는 작업이 연속적으로 이루어지는 관계로 운송으로 통합하였다.

후속연구

본 논문에서 제안한 모듈러 전문시방서 구성체계는 수행 중인 연구단을 통하여 시범사업에 적용하여 검증을 할 예정이다. 하지만 적용하기 전 전문가들의 자문의 통한 의견 제시로 최소한의 검증을 시행하였다[Table 8].
향후 모듈러 건축물과 같이 건설생산체계가 현장시공에서 공장제작으로 변화되고 있으며, 모듈러 시스템이 다양한 건축 사업으로 영역이 확장 될 경우 본 논문에서 제시한 구성체계를 기준으로 공사 시방서를 만들 때 공사 내용을 추가 삽입하여 적용할 수 있는 체계를 마련하였다고 할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현장건설 방식이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위한 방법은?	세계 건설시장은 현장건설 방식(On Site Construction)이 가지고 있는 문제점들인 기능인력부족, 노무비상승 등으로 인한 문제점을 해결하고자 공장제작건설방식(Off Site Construction)으로 페러다임이 변화하고 있으며 이 중심에 모듈러 건축물이 있다(Kim et al., 2017).
	모듈러 공법을 적용하기 위한 전문적인 모듈러 공사시방서가 필요한 이유는 무엇인가?	또한, 건축공사 표준시방서의 경우 일반 건축물의 공정으로 나누어져 있기 때문에 모듈러의 특성을 반영하지 못한다. 모듈러 공법은 하나의 작업단위에서 여러 가지의 공정이 반복적으로 이루어지기 때문에 모듈러 공정의 정확한 이해와 모듈러 건축물에 대한 전체 공정을 분석한 모듈러 전문시방서가 필요하다. 이에 본 연구는 모듈러 공사의 특성을 반영하여 해당 공사시방서에 쉽게 적용할 수 있도록 하며 모듈러 건축물의 품질 확보를 위해 모듈러 전문시방서 개발을 위한 체계를 제안한다.
	시방서는 무엇인가?	시방서는 공사를 진행함에 있어서 계약의 서류뿐만 아니라 안전한 시공성의 확보와 품질을 향상시킬 수 있는 중요한 서류가 된다. 현재 국내에 모듈러 건축물에 사용하고 있는 시방서는 공사 시방서 밖에 없으며, 대부분의 내용이 건축표준시방서를 그대로 차용하여 사용하고 있어 모듈러 건축물의 작업 내용을 반영하지 못하고 있어 구성내용이 지침서에 가깝다.

참고문헌 (10)

Architectural Institute of Korea (2011). The Study on the Development of Standard Specification & Standard Estimation of Modular Systems.
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Construction Specification Institute (CSI) (2018). MasterFormat.
Cho, B.H., Kim, H.J., and Ko, G.H. (2007). "The State of art in the modular construction in korea." Korean Sociery of Steel Construction, 19(1), pp. 112-119.
Kim, T.Y., Park, M.S., Lee, H.S., Suh, S.W., Lee, J.H., and Kim, S.Y. (2013). "Optimization Methodology of Modular Unit Factory Production Process Using DSM." Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction, 29(6), pp. 113-122.

상세보기
Kim, K.R., Kim, M.S., Mon, H., Jang, H.G., and Choi, M.S. (2017). Implementation of government contacts and improvement of management efficiency, Korea Institute of Public Finance, Korea.
Korea Consturciton Standards Center (KCSC) (2016). Standard Specification.
Korea Land and Housing Corporation (LH) (2017). LH Special Specification.
Nam, S.H., and Kim, K.R. (2016). "Development of Project Delivery System in Public Sector for Modular Building." Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, 17(4), pp. 49-56.
Yoon, J.S., Shin. D.W., Cha. H.S., and Kim, K.R. (2017). "A Study on Improvement of Modular Specifications - Focused on technical specifying method in waterproof and mechanical works-" Korean Journal of Construction Engineering and Management, KICEM, 18(3), pp. 33-41.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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