OSC (Off-Site Construction)는 공장 생산 기반의 새로운 건설 방식이다. 생산성과 경제성, 품질면에서 기존 방식에 우위에 있기 때문에 미국, 영국 등 세계 각지에서 OSC 관련 설계 및 생산 표준화, 운반 방법 등과 같은 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 새로운 분야의 출현으로 합리적인 관리가 요구됨에 따라 건설사업관리 범위에 대한 분석이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구는 CM/PM범위의 "작업 단계 수준"에서 연구 동향 및 관계를 분석하여 연구의 영역, 연구 간 관계, 현재의 연구에서 부족한 부분 등을 파악하였다. 이 연구에서는 2018년 9월3일까지 작업 단계의 수준 94개의 논문으로, OSC (CM/PM)연구에 대한 포괄적인 문헌 검토를 수행하였으며, 분석 결과 다음과 같다. (1) 2006년부터 작업 단계 수준의 연구가 빠르게 증가하고 있다. (2) Non-volumetric pre-assembly유형은 작업 단계에서 가장 크게 기여하고 있다. (3) 건축물 유형에서는 주거용: 주거의 생활, 품질 문제, 비주거: 경제 문제, 공장: 생산성 문제를 다루는 것으로 확인되었다. (4) Non-volumetric pre-assembly 유형은 주거용 및 비주거용 건축물에서 경제성에 대한 내용을 다루고 있었으며, 반면, Modular building 유형은 조립 품질에 관련된 연구가 수행되었다. (5) 2006년부터 프로젝트 관리 영역(예 : 품질, 인적 자원, 위험)이 확장되었다. 이 연구를 활용하면 OSC 새로운 연구 영역을 찾는데 도움이 될 것으로 예상된다. 추후 산업, 기업, 프로젝트 단계 수준까지 분석을 진행한다면, OSC 산업의 전반적인 연구 흐름 및 분야별 영역을 파악할 수 있을 것으로 판단된다.
OSC (Off-Site Construction)는 공장 생산 기반의 새로운 건설 방식이다. 생산성과 경제성, 품질면에서 기존 방식에 우위에 있기 때문에 미국, 영국 등 세계 각지에서 OSC 관련 설계 및 생산 표준화, 운반 방법 등과 같은 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 새로운 분야의 출현으로 합리적인 관리가 요구됨에 따라 건설사업관리 범위에 대한 분석이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구는 CM/PM범위의 "작업 단계 수준"에서 연구 동향 및 관계를 분석하여 연구의 영역, 연구 간 관계, 현재의 연구에서 부족한 부분 등을 파악하였다. 이 연구에서는 2018년 9월3일까지 작업 단계의 수준 94개의 논문으로, OSC (CM/PM)연구에 대한 포괄적인 문헌 검토를 수행하였으며, 분석 결과 다음과 같다. (1) 2006년부터 작업 단계 수준의 연구가 빠르게 증가하고 있다. (2) Non-volumetric pre-assembly유형은 작업 단계에서 가장 크게 기여하고 있다. (3) 건축물 유형에서는 주거용: 주거의 생활, 품질 문제, 비주거: 경제 문제, 공장: 생산성 문제를 다루는 것으로 확인되었다. (4) Non-volumetric pre-assembly 유형은 주거용 및 비주거용 건축물에서 경제성에 대한 내용을 다루고 있었으며, 반면, Modular building 유형은 조립 품질에 관련된 연구가 수행되었다. (5) 2006년부터 프로젝트 관리 영역(예 : 품질, 인적 자원, 위험)이 확장되었다. 이 연구를 활용하면 OSC 새로운 연구 영역을 찾는데 도움이 될 것으로 예상된다. 추후 산업, 기업, 프로젝트 단계 수준까지 분석을 진행한다면, OSC 산업의 전반적인 연구 흐름 및 분야별 영역을 파악할 수 있을 것으로 판단된다.
Off-Site Construction (OSC) is a new construction method based on factory production. OSC (Off-Site Construction) is a new construction method based on factory production. Researches such as OSC-related design and production standardization, transport methods are actively conducted in the U.S., UK a...
Off-Site Construction (OSC) is a new construction method based on factory production. OSC (Off-Site Construction) is a new construction method based on factory production. Researches such as OSC-related design and production standardization, transport methods are actively conducted in the U.S., UK and other parts of the world as this new method has an edge over existing methods in terms of productivity, economy and quality. As the emergence of this new area requires reasonable management, an analysis of the scope of construction project management is required accordingly. Therefore, this research analyzed the study trends and relationships at the CM/PM range's "Operation level" to identify areas of study, relationship between studies and deficiencies in current research. This study carried out a comprehensive literature review of the OSC (CM/PM) research by analyzing 94 papers in Operation level as of September 3, 2018, and the analysis results are as follows. (1) Working stage level researches have been increasing rapidly since 2006. (2) Non-volumetric type is contributing most significantly at work stage level. In the building sector, it has been identified that problems such as residential: living, quality issues, non-residential: economic difficulties, factory: productivity problems have been addressed. (4) The Non-volumetric pre-assembly type dealt with the economic feasibility of residential and non-residential buildings, whereas the modular type was studied in regards to assembly quality. (5) From 2006, project management areas (e.g., quality, human resources, risks) have been expanded. It is expected that this research will help find new areas of research for OSC. If the analysis is carried out to the level of the industrial, corporate and project phases in the future, it is deemed that the overall research flow and area of the OSC industry can be identified.
Off-Site Construction (OSC) is a new construction method based on factory production. OSC (Off-Site Construction) is a new construction method based on factory production. Researches such as OSC-related design and production standardization, transport methods are actively conducted in the U.S., UK and other parts of the world as this new method has an edge over existing methods in terms of productivity, economy and quality. As the emergence of this new area requires reasonable management, an analysis of the scope of construction project management is required accordingly. Therefore, this research analyzed the study trends and relationships at the CM/PM range's "Operation level" to identify areas of study, relationship between studies and deficiencies in current research. This study carried out a comprehensive literature review of the OSC (CM/PM) research by analyzing 94 papers in Operation level as of September 3, 2018, and the analysis results are as follows. (1) Working stage level researches have been increasing rapidly since 2006. (2) Non-volumetric type is contributing most significantly at work stage level. In the building sector, it has been identified that problems such as residential: living, quality issues, non-residential: economic difficulties, factory: productivity problems have been addressed. (4) The Non-volumetric pre-assembly type dealt with the economic feasibility of residential and non-residential buildings, whereas the modular type was studied in regards to assembly quality. (5) From 2006, project management areas (e.g., quality, human resources, risks) have been expanded. It is expected that this research will help find new areas of research for OSC. If the analysis is carried out to the level of the industrial, corporate and project phases in the future, it is deemed that the overall research flow and area of the OSC industry can be identified.
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문제 정의
OSC 연구는 기존 건설방식보다 높은 생산성을 확보하기 위해 강조되고 있고, 이에 따라 OSC를 효과적으로 수행하기 위하여 작업 단계 수준의 CM/PM 연구들이 급격히 늘어나고 있다. 따라서 이 연구는 OSC 프로젝트 관리를 지원하기 위해 어떤 지식이 개발되었는지를 이해하기 위해, 국외의 관련 OSC (CM/PM) 논문을 검토하였다.
따라서 이 연구는 OSC에서 “작업 단계 수준” 프로젝트 관리 영역의(일정, 비용, 품질 등) 연구 지형을 명확히 파악하기 위해, 2018년 9월까지 게재된 94편의 관련 문헌을 대상으로 동향 분석 및 다 차원 간의 교차분석을 수행하였다.
그 결과 도출된 그래프 및 표를 통해 현 OSC 관리 분야의 주요 연구 현황을 파악할 수 있다. 또한, 그 결과를 바탕으로 향후 OSC 연구 활성화를 위한 영역을 제시하였다.
이 연구는 국외의 OSC (CM/PM) 관련 연구동향 및 주요 영역 간의 관계를 파악하기 위한 연구의 일환으로서 국외 OSC 논문 자료 분석에 중점을 두고 있으며 다음 절차 및 방법에 따라 수행하였다.
제안 방법
넷째, 확보되고 분류된 94편의 논문을 바탕으로 연도별 분석 및 서로 다른 분류 측면 간의 교차분석을 통하여 연도별 주요 연구 현황, 연구 간의 관계를 파악하였다. 그 결과 도출된 그래프 및 표를 통해 현 OSC 관리 분야의 주요 연구 현황을 파악할 수 있다.
둘째, 수집된 1,042편의 논문을 OSC 유형별, 건설 단계별, 건물 유형별, 관리 영역별로 분류하기 위해 다음과 같이 용어를 정의하였다: (1) OSC 유형 정의: Gibb (2001)가 제시한 OSC의 4가지 유형으로 Component manufacture and subassembly, Non-volumetric pre-assembly, Volumetric pre-assembly, Modular building로 정의하였다(Gibb and Isack, 2003). (2) 건설 단계 정의: 기존 건축 프로세스 6가지 단계로 기획, 설계, 생산, 운반, 조립, 유지관리 (3) 건물 유형 정의: 주거용 건축물, 비주거용 건축물, 공업용 건축물 (4) 관리 영역 정의: PMBOK에서 정의 하는 8가지 유형으로 Integrated management, Schedule Management, Cost Management, Quality Management, Human Resource Management, Risk management, Procurement management, Stakeholder Management (PMI, 2013).
(2018)은 OSC 채택에 영향을 미치는 맥락적(contextual), 구조적(structural), 그리고 행위적(behavioral) 요인들을 문헌 조사를 통해 정리하였으나, CM/PM 지식 분류 및 연구 방향을 이해하려는 이 연구의 목적과 맞지 않다. 따라서 이 연구는 OSC 프로젝트 관리분야의 연구지형을 명확히 파악하기 위해 CM/PM 논문을 수집 및 분류하였으며 이를 바탕으로 다 차원 간의 교차분석을 수행하였다.
첫째, 국외의 OSC (CM/PM) 분야 연구논문 현황을 조사한다. 이를 위해 2018년 9월까지 Scopus 및 Web of Science (WoS)에 영어로 게재된 1,042편의 OSC 논문을 수집하였으며, 이때 검색에 사용된 키워드는 다음과 같다: “Off-site construction” OR “off site construction” OR “prefabricated construction” OR “industrialized construction” OR “modular construction” OR “offsite construction” OR “precast construction” OR “Modern methods of construction” OR “modular construction and project” OR “prefabrication construction”
대상 데이터
1986년에서 2018년 사이에 게재 된 CM/PM 논문 증가 추세를 확인하였다[Fig. 1]. 산업 및 기업 수준, 프로젝트 수준, 작업 수준의 CM/PM 논문의 수가 2005년 이후 현저하게 증가하는 것으로 나타났다.
먼저 수집된 논문 중 OSC 분야가 아닌 논문을 제외하기 위해 제목 및 키워드를 읽고 검토하여 155편을 제외하였다. 다음으로 OSC 건축 및 토목 분야가 아닌 논문을 분류하기 위해 초록을 읽고 169편을 추가 제외하였다. 마지막으로 CM/PM과 관련이 없는 설계, 구조, 설비 등의 477편을 제외하였다.
셋째, 수집된 1,042편의 논문을 위 5가지 측면으로 분류하였다. 먼저 수집된 논문 중 OSC 분야가 아닌 논문을 제외하기 위해 제목 및 키워드를 읽고 검토하여 155편을 제외하였다. 다음으로 OSC 건축 및 토목 분야가 아닌 논문을 분류하기 위해 초록을 읽고 169편을 추가 제외하였다.
셋째, 수집된 1,042편의 논문을 위 5가지 측면으로 분류하였다. 먼저 수집된 논문 중 OSC 분야가 아닌 논문을 제외하기 위해 제목 및 키워드를 읽고 검토하여 155편을 제외하였다.
데이터처리
OSC 프로젝트의 관리를 향상시키기 위해 어떤 지식이 어디에서 개발되었는지를 구체적으로 파악하기 위해 앞 장에서 살펴본 각 분류 측면 간에 교차분석을 수행하였다.
VosViewer는 논문의 주제, 키워드, 초록의 자료를 바탕으로 분석하여 단어 빈도 및 단어 간의 관계를 보여주는 방법이다. [Fig. 2]는 VosViewer를 이용하여 분석하였으며, 이를 통해 시간에 따른 주제의 변화 및 관계를 파악하였다. (1) 2008년~2016년 동안 나타난 주요 단어들로는 조립식 구조물, 비용, 리스크.
이론/모형
[Table 2]는 국외에서 주로 사용하는 OSC 정의이다. 이 연구에서는 Gibb (2001)가 정의한 내용을 채택하였다. 이는 다른 연구들의 정의 및 범위보다 명확하며 많은 연구에서 사용되고 있다.
성능/효과
모듈러, 공장 부재 근로자 등인 것으로 파악하였다. (2) 2017년 이후 주요 단어들로는 일정 리스크, 일정 지연, 이해관리자 협업, 유지관리 등인 것으로 나타났다. 이는 OSC (CM/PM)의 연구가 포괄적인 연구에서 구체적인 연구로 변화하고 있음을 의미하고 있다.
이러한 변화는 부위별 생산으로 인한 오차 감소, 단일 크기의 감소로 인한 운반 이점 등으로 인한 것으로 사료된다. (3) 주거용 건축물에서는 거주자의 편의성에 관련된 연구가 수행되었으며, 비주거용 건축물에서는 거주자의 경제성에 관련된 연구들이 주로 이루어진 것으로 나타났다. 한편 플랜트에서는 시공 품질에 관한 연구들이 주로 진행되는 것으로 파악되었다.
한편 플랜트에서는 시공 품질에 관한 연구들이 주로 진행되는 것으로 파악되었다. (4) 관리 영역별 시간에 따른 분석 결과, 1986년~2005년까지 일정관리, 통합관리 분야가 주요 영역인 것으로 나타났다. 2006년 이후부터 조달관리, 원가관리, 품질관리, 인적자원관리, 리스크관리, 안전관리, 유지관리와 같은 연구들로 범위가 확장되는 것을 파악하였다.
(5) 주거용 건축, 비주거 유형에서는 Non-volumetric preassembly 유형의 연구가 주로 수행되었으며, 플랜트 유형에서는 Modular 유형 연구가 주로 수행된 것으로 분석을 통해 파악되었다. (6) 생산단계(조달, 일정, 품질관리 분야), 조립단계(일정, 통합 관리 분야), 기획단계(통합, 비용 관리 분야)에 대한 연구가 주로 수행된 것으로 나타났다. OSC (CM/ PM) 연구가 특정 연구 분야에서는 심도 있는 연구가 수행되었지만, 반면 다른 영역에서는 연구의 수행 빈도가 낮은 것으로 나타났다.
, 2018)와 같이 연구의 주제가 확장되는 것으로 나타났다. 둘째, 일정관리의 주요 연구들은 1992~2012년 동안 프로젝트 전체의 일정관리, 일정관리를 위한 툴 개발(Shaked and Warszawski, 1992)에 관한 연구들이 수행되었으며, 2012년 이후 공장 생산 일정 검토 시뮬레이션(Rohani et al., 2014), 현장에서의 부재 조립 일정 수립(Wang and hu, 2017), 현장조립에서 일정지연을 유발하는 리스크 관리(Li et al., 2017), 현장 조립 Work Break Structure (WBS) 개발(Sutrisna et al., 2018), 현장 조립 일정 시뮬레이션(Li et al., 2018)들과 같이 세부적인 일정 계획으로 연구의 범위가 넓어진 것으로 나타났다. 셋째, 통합관리의 주요 연구들은 1991년부터 2018년까지 연구가 진행되었으며, 주요 주제로는 기술 개발(Martinez et al.
, 2017))인 것으로 나타났다. 둘째, 조립단계의 연구는 21%로 생산단계 다음으로 연구의 비율이 높은 것으로 나타났으며 주요 연구로는 크레인 사용 계획(Han et al., 2015), 조립 일정 개발 및 관리(Cheng and Chen, 2002)에 관한 연구 등 일정관리, 통합관리와 관련된 내용이 주를 이루는 것으로 파악되었다. 셋째, 기획단계는 14%의 비율을 차지하고 있으며 주로 이해관리자관리, 리스크관리, 일정관리 영역에서 연구가 수행된 것으로 나타났다.
이는 공장에서 현장까지 부재 등의 이동을 합리적 또는 효율적인 관리의 필요성 때문인 것으로 사료된다. 둘째로 일정관리 분야의 주요 연구는 조립단계(47%)와 생산단계(35%)에서 많이 나타났다. 조립단계에서는 현장 조립일정을 관리를 위한 일정관리 및 개발 등에 관한 연구가 이루어졌으며, 생산단계에서는 공장 중심의 부재 생산을 위한 일정 관리 연구(Arashpour et al.
즉, 1986년부터 2005년까지 전체 연구의 3%가 수행되었지만 2006~2018년 동안 97%가 수행된 것으로 나타났다. 또한, 계획, 설계, 운반, 유지보수 등의 다양한 영역으로 연구 주제가 확장되는 것으로 나타났다. (2) 1990년 이전에서는 Component Manufacture, Nonvolumetric pre-assembly, Modular의 연구가 비슷한 증가 추세를 보였지만, 2006년 이후 Non-volumetric preassembly 유형을 중심으로 연구가 수행되는 것을 파악하였다.
이는 생산 지연으로 인해 이후 공정에서 비용과 일정에 영향을 미치기 때문인 것으로 사료된다. 마지막으로 통합관리 분야에서는 조립단계(46%), 기획단계(20%), 설계단계(20%)가 주요 영역인 것으로 나타났다. 이는 기획 초기 단계에서 조립 공법 선정, 장비의 선정으로 프로젝트의 의사결정(비용, 일정)의 효율성을 높이기 위한 것으로 파악되었다.
먼저 주거용 건축물 유형에서는 Non-volumetric preassembly 유형(69%)과 Modular 유형(19%) 연구의 비율이 높으며, 비주거용 건축물 유형에서는 Non-volumetric preassembly 유형(78%)에 관한 연구가 주로 수행된 것으로 나타났다. 마지막으로 플랜트 유형에서만 Modular 유형(66%)이 주요 연구인 것으로 확인되었다. 이는 주거용, 비주거용 건축물에서 Non-volumetric pre-assembly 유형(70%)에 관한 연구들이 관심이 높은 것을 알 수 있으며, 프리캐스트 콘크리트의 연구가 주된 OSC 구성 요소였다고 기술한 내용과 유사한 것으로 확인되었다(Jin et al.
[Table 4]는 OSC 유형과 건물 유형의 교차분석 결과이다. 먼저 주거용 건축물 유형에서는 Non-volumetric preassembly 유형(69%)과 Modular 유형(19%) 연구의 비율이 높으며, 비주거용 건축물 유형에서는 Non-volumetric preassembly 유형(78%)에 관한 연구가 주로 수행된 것으로 나타났다. 마지막으로 플랜트 유형에서만 Modular 유형(66%)이 주요 연구인 것으로 확인되었다.
, 2017)에 관한 연구 등을 포함하고 있었다. 반면 품질관리(3%), 인적자원관리(3%), 리스크관리(6%), 안전관리(3%), 유지관리(6%)에 관한 연구는 상대적으로 부족한 것으로 나타났다.
1]. 산업 및 기업 수준, 프로젝트 수준, 작업 수준의 CM/PM 논문의 수가 2005년 이후 현저하게 증가하는 것으로 나타났다. 특히 최근 3년(2016~2018)에 게재된 113편의 논문 수는 1986년에서 2015년 사이에 출판된 132편의 논문 수의 86%에 육박하는 것으로 나타났다.
, 2015), 조립 일정 개발 및 관리(Cheng and Chen, 2002)에 관한 연구 등 일정관리, 통합관리와 관련된 내용이 주를 이루는 것으로 파악되었다. 셋째, 기획단계는 14%의 비율을 차지하고 있으며 주로 이해관리자관리, 리스크관리, 일정관리 영역에서 연구가 수행된 것으로 나타났다. 기획단계는 건축 초기 단계로 이해관계자 협업을 통해 위험요소인 예산 관리 최적화(Xue et al.
첫째, 생산단계는 38%로 다른 항목에 비해 높은 비율을 차지하고 있으며, 주요 지식영역으로는 조달관리(부재 생산성 관련 및 공급망 관련(Heravi and Firoozi, 2017), 현장 로봇 제작 등 공장 생산성을 높이기 위한 연구(Herkommer and Bley, 1996), 일정관리(부재 일정관리, 부재 운반 일정에 관한 연구 등 생산 작업의 진행이 계획대로 수행되도록 배려하고 지연의 원인을 제거하기 위한 연구), 품질관리(품질 검사와 관련된 연구(Kim et al., 2016) 등 재작업 발생을 예방하기 위한 연구(Rausch et al., 2017))인 것으로 나타났다. 둘째, 조립단계의 연구는 21%로 생산단계 다음으로 연구의 비율이 높은 것으로 나타났으며 주요 연구로는 크레인 사용 계획(Han et al.
후속연구
이 논문은 CM/PM 연구자에게 OSC 프로젝트 관리 분야의 연구 추세를 이해하고 미래 연구를 계획하고 수행하는데 도움을 줄 것으로 예상한다. 추후 산업·기업·프로젝트 차원의 문헌에 대한 검토, 기존 연구의 결과 및 한계점 등에 대한 명확한 파악, 연구에 사용된 데이터 및 기술들(BIM, Simulation, VR, AR 등)에 대한 조사가 추가로 진행된다면 다양한 측면의 OSC (CM/PM) 연구 지형을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 이 연구는 OSC에서 “작업 단계 수준” 프로젝트 관리 영역의(일정, 비용, 품질 등) 연구 지형을 명확히 파악하기 위해, 2018년 9월까지 게재된 94편의 관련 문헌을 대상으로 동향 분석 및 다 차원 간의 교차분석을 수행하였다. 이 연구는 CM/PM 연구자들로 하여금 OSC 관리 분야의 연구 추세를 이해하고 미래 연구를 계획하고 진행하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.
또한, 건설단계 측면에서도 생산단계, 조립단계, 기획단계를 제외한 분야는 전체 대비 10%의 낮은 비율로 연구가 수행된 것으로 나타났다. 이는 OSC 프로젝트의 관리 효율성을 저하 시킬 수 있으므로 향후 해당 연구 분야의 지속적인 연구와 관심의 증대가 요구된다.
추후 산업·기업·프로젝트 차원의 문헌에 대한 검토, 기존 연구의 결과 및 한계점 등에 대한 명확한 파악, 연구에 사용된 데이터 및 기술들(BIM, Simulation, VR, AR 등)에 대한 조사가 추가로 진행된다면 다양한 측면의 OSC (CM/PM) 연구 지형을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
OSC란 무엇인가??
OSC (Off-Site Construction)는 공장 생산 기반의 새로운 건설 방식이다. 생산성과 경제성, 품질면에서 기존 방식에 우위에 있기 때문에 미국, 영국 등 세계 각지에서 OSC 관련 설계 및 생산 표준화, 운반 방법 등과 같은 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
오프사이트 건설의 장점은 무엇인가?
건설업의 생산성 저하를 극복하기 위해 영국, 미국 등을 포함한 세계 각국에서는 기존 건설보다 약 40% 생산성이 높은 공장 제작 및 생산 방식인 오프사이트 건설(Off-Site Construction; OSC)에 대해 주목하기 시작했다. 이 방식은 공장에서 부재를 생산 후, 운반을 통해 건설 현장에서 조립 하는 건설 방식으로, 구조적 안정성, 공기단축, 노동력 감 소, 안전 향상 등에서의 높은 이점을 가진 방식이다(Gibb, 2001). 이러한 건설 방법의 패러다임 변화로 기존 건설 영역과 달라진 공장 생산, 조립 방식, 운반 방식 등에 대한 세 부 분야별로 활발한 연구가 진행되고 있으며, 다양한 영역의 연구 성과물들이 양산되고 있다.
기존 건설보다 약 40% 생산성이 높은 생산 방식은?
건설업의 생산성 저하를 극복하기 위해 영국, 미국 등을 포함한 세계 각국에서는 기존 건설보다 약 40% 생산성이 높은 공장 제작 및 생산 방식인 오프사이트 건설(Off-Site Construction; OSC)에 대해 주목하기 시작했다. 이 방식은 공장에서 부재를 생산 후, 운반을 통해 건설 현장에서 조립 하는 건설 방식으로, 구조적 안정성, 공기단축, 노동력 감 소, 안전 향상 등에서의 높은 이점을 가진 방식이다(Gibb, 2001).
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