작업효율 지표 기반 안전관리행위 - 생산성 인과 모델 구축 - 메가 프로젝트 배관공사 중심으로 - Causal Loop Diagram for the Relation Between Degree of Field Safety Management and Productivity Based on Effectiveness Metrics : Focusing on Plumbing work in Mega Project원문보기
안전하지 못한 환경은 작업속도를 지연시키고, 사고 발생 시 대응에 많은 시간을 소요하게 하여 건설공사의 생산성을 크게 저하시킨다. 반면, 지나친 안전관리를 오히려 생산성 저해 요인으로 지적하는 연구도 존재한다. 따라서 건설공사의 생산성을 저해하지 않는 적절한 안전관리는 성공적 공사 수행에 매우 중요한 요인이나, 안전관리와 생산성 상호 간 미치는 영향이 복잡하기에 이에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 시스템 다이내믹스를 활용하여 안전 관리와 생산성 영향 요인 간의 인과 모델을 구축하고, 효율성 지표를 통한 생산성 측정 및 분석을 진행한다. 이를 통해 과다 인원 투입으로 인한 현장 혼잡도 증가, 비정기적 안전 조치 및 비효율적 초과근무가 실제 작업에 투입되는 시간에 미치는 영향을 분석한다. 안전관리와 생산성의 상호 영향성에 대한 기초 연구인 본 연구의 결과물은, 적정 생산성 확보 가능한 안전관리 방안 수립의 기반으로서 건설산업 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
안전하지 못한 환경은 작업속도를 지연시키고, 사고 발생 시 대응에 많은 시간을 소요하게 하여 건설공사의 생산성을 크게 저하시킨다. 반면, 지나친 안전관리를 오히려 생산성 저해 요인으로 지적하는 연구도 존재한다. 따라서 건설공사의 생산성을 저해하지 않는 적절한 안전관리는 성공적 공사 수행에 매우 중요한 요인이나, 안전관리와 생산성 상호 간 미치는 영향이 복잡하기에 이에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 시스템 다이내믹스를 활용하여 안전 관리와 생산성 영향 요인 간의 인과 모델을 구축하고, 효율성 지표를 통한 생산성 측정 및 분석을 진행한다. 이를 통해 과다 인원 투입으로 인한 현장 혼잡도 증가, 비정기적 안전 조치 및 비효율적 초과근무가 실제 작업에 투입되는 시간에 미치는 영향을 분석한다. 안전관리와 생산성의 상호 영향성에 대한 기초 연구인 본 연구의 결과물은, 적정 생산성 확보 가능한 안전관리 방안 수립의 기반으로서 건설산업 경쟁력 제고에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
Unsafe working environments slow down working speed in that it takes a lot of time to respond in case of an accident, greatly reducing the productivity of construction work. Therefore, proper safety management that does not impede the productivity of construction works is a very important factor for...
Unsafe working environments slow down working speed in that it takes a lot of time to respond in case of an accident, greatly reducing the productivity of construction work. Therefore, proper safety management that does not impede the productivity of construction works is a very important factor for successful construction project. However especially in mega project, the mutual effects of safety management and productivity are complex. Therefore, this study establishes a causal model between safety management and productivity influencing factors based on effectiveness metrics, and analyzes the effect of increased site congestion due to excessive personnel input, irregular safety measures and inefficient change of work schedules. The result of this study, is expected to contribute to enhancing the competitiveness of the construction industry as the basis for establishing a safety management plan that can secure appropriate productivity.
Unsafe working environments slow down working speed in that it takes a lot of time to respond in case of an accident, greatly reducing the productivity of construction work. Therefore, proper safety management that does not impede the productivity of construction works is a very important factor for successful construction project. However especially in mega project, the mutual effects of safety management and productivity are complex. Therefore, this study establishes a causal model between safety management and productivity influencing factors based on effectiveness metrics, and analyzes the effect of increased site congestion due to excessive personnel input, irregular safety measures and inefficient change of work schedules. The result of this study, is expected to contribute to enhancing the competitiveness of the construction industry as the basis for establishing a safety management plan that can secure appropriate productivity.
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문제 정의
관측 결과 현장에서 작업 스케줄 변경은, 기존 계획된 작업 시간 동안 계획된 작업 물량이 완료되지 않은 경우, 해당 작업에 할당되는 시간을 더욱 투입하여 실제 작업에 투입되는 시간을 확보하기 위해 시행된다. 본 연구에서는 해당 관리방안의 실효성을 분석하기 위해 작업 스케줄이 변경된 이후의 작업 시간과 이전 작업 시간의 효율을 비교하여 보았다.
본 연구는 시스템 다이내믹스 모델링을 통하여 현장에서 실제로 행해지는 안전관리방안이 의도하지 않은 결과를 낳는 과정을 밝혔다. 첫째로, 안전 리스크를 줄이기 위하여 실행된 안전관리의 결과가 현장 혼잡도를 유발하여 다시 안전 리스크를 낳게 됨을 발견하였다.
더불어, 안전관리로 인하여 생산성이 저해되거나, 안전사고로 인한 생산성 저해와 관련한 선형적인 분석만이 있어왔다. 본 연구는 작업 생산성을 이루고 있는 주요 축 중 하나인 건설 현장에서의 작업 시간 관측을 통해 안전관리와 생산성의 두 요인을 둘러싼 시스템 다이내믹스의 Causal Loop를 도출하고 이를 통한 Invisible loop의 탐색을 수행한다. 이러한 과정을 통해 파악한 인식을 토대로 적절한 안전관리 방안이란 무엇인가에 대해 고찰한다.
시간을 확보하기 위해 시행된다. 본 연구에서는 해당 관리방안의 실효성을 분석하기 위해 작업 스케줄이 변경된 이후의 작업 시간과 이전 작업 시간의 효율을 비교하여 보았다. 그 결과, 작업 스케줄이 변경된 이후 작업효율이 더 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.
스케줄 변경된 작업 시간은 안전 감시자들의 관리가 기존작업 시간에 비해 비교적 적기에 작업자들은 해당 작업 시간을 통해 작업 연속성을 확보하고자 한다. 하지만 이는 다양한 작업이 한꺼번에 진행되어 작업 간 간섭을 만든다.
안전관리에 의해 시간 압박이 발생할 경우, 작업자는 작업스케줄을 변경하여 작업 시간 및 작업 연속성을 확보하고자 한다. 해당 상황은 아래의 <Fig.
, 2005)을 하고 있어, 상호 간 미치는 복잡한 영향에 대한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본연구는 작업 효율성을 나타내는 지표를 시스템 다이내믹스를 활용하여 안전관리와 생산성 영향 요인 간의 인과 모델을 구축하고, 인과 모델을 통해 현장 관리 행위와 작업 효율성 사이에서 나타나는 생산성 저해의 원인을 탐색하는 것을 목적으로 한다.
또한 현장 내 작업감시로 인한 작업 중단으로 실제 작업에 투입되는 시간의 확보가 어렵다고 판단하여 작업 스케줄을 변경하여 진행하게 된다. 작업자들은 이를 통해 계속되는 작업 중단을 방지하고 작업 연속성을 확보하고자 한다.
가설 설정
현장 혼잡도를 유발하는 데는 다양한 요인이 있지만 본연구에서는 현장 내 인원 증가(Um et al., 2003) 및 작업 간 간섭(Choi et al., 2013)의 두 요인에 의하여 발생함을 가정하였다. 3.
제안 방법
Ahn et al. (2008)에 따르면 현장에서의 생산성을 작업효율로 볼 수 있으므로, 본 연구에서는 FMR 방식으로 측정한 작업효율 지표를 생산성을 표현하는 변수로 보았다. 또한 FMR 기반 관측을 진행하면서, 작업 진행 시 발생하는 대기 원인과 작업 구분을 함께 기록하여, 측정 및 모델구축에 활용하였다.
관측 일자 중 작업 스케줄 변경이 진행된 작업 일자에 해당 작업 중 변경된 작업 시간 동안의 작업 참여 인원 변화 및 해당 시간 이전 작업 참여 인원 변화를 확인한 후, FMR을진행하여 작업 시간을 분석한다.
배관 설치 공사는 여러공종과 선후행 관계를 가지며 플랜트 건설 프로젝트에서 큰 비중을 차지하고 있기 때문에(Cho, 2017) 배관공사를 주요 관측 범위로 하여 실측 및 모델 구축에 그 결과를 활용하였다. 구축된 모델을 활용하여 안전 관리 행위로 인한 작업 시간에의 영향을 확인한다.
셋째, 측정 및 관찰한 결과를 토대로 작업의 세부 분류, 효율 지표의 비교 분석을 통해 인과지도 모델을 구성한다. 그 후, 구성한 인과지도 모델을 통해 건설 안전 관리와 생산성 사이에 합의된 근본 원인을 탐색한다.
따라서 산출물의 종류가 무엇인지에 따라 생산성의 표현 형이 달라질 수는 있으나, 작업 시간이 생산성의 주요 변수임은 명백하다. 그러므로, 본 연구는 총 투입 인원들의 실제 작업한 시간을 표현하는 지표인 작업효율 지표를 생산성을 표현하는 지표로 정의하고, 인과 모델을 구축한다.
시간 별로 작업자의 작업 여부를 판단하고 작업 세부사항을 기재한다. 더불어 대기 발생 시 대기 발생 원인을 세부사항에 기입하여 대기의 원인을 파악한다.
첫째, 선행연구를 통해 생산성 영향 요인 및 안전관리와 그 상관성, 작업효율의 실측 및 지표 산출방법을 확인한다. 둘째, 현장 실측을 통해 작업효율을 측정하고, 안전관리 행위를 관찰한다. 셋째, 측정 및 관찰한 결과를 토대로 작업의 세부 분류, 효율 지표의 비교 분석을 통해 인과지도 모델을 구성한다.
(2008)에 따르면 현장에서의 생산성을 작업효율로 볼 수 있으므로, 본 연구에서는 FMR 방식으로 측정한 작업효율 지표를 생산성을 표현하는 변수로 보았다. 또한 FMR 기반 관측을 진행하면서, 작업 진행 시 발생하는 대기 원인과 작업 구분을 함께 기록하여, 측정 및 모델구축에 활용하였다.
둘째로 작업 연속성을 확보하기 위한 계획되지 않은 작업 시간에 이루어지는 작업이 오히려 작업 간 간섭을 만들고 이는 계속적인 작업 중단으로 이어짐을 보였다. 또한 진행 사항 논의 및 작업 지시 대기 등의 대기가 발생 오히려 작업 연속성을 저해하는 결과를 낳았고 이를 효율성 지표를 통해 확인하였다.
따라서 본 연구에서는 FMR 방식으로 작업효율을 측정하였다. 본 측정방식은 관측 대상 작업을 설정하고, 수 초에서 분 단위에 해당하는 특정 시간 단위로 해당 작업을 수행하는 개별 작업자들을 대상으로 작업 여부 관측을 진행한다. 각 관측에서 관측자는 작업자의 작업 여부를 수행과 미수행으로 단순하게 구분한다.
둘째, 현장 실측을 통해 작업효율을 측정하고, 안전관리 행위를 관찰한다. 셋째, 측정 및 관찰한 결과를 토대로 작업의 세부 분류, 효율 지표의 비교 분석을 통해 인과지도 모델을 구성한다. 그 후, 구성한 인과지도 모델을 통해 건설 안전 관리와 생산성 사이에 합의된 근본 원인을 탐색한다.
안전관리와 생산성의 상호 영향성에 대한 기초 연구인 본연구의 결과물은, 적정 생산성 확보 가능한 안전 관리 방안 수립의 기반으로서 인과지도를 도출하였다. 본 연구의 시스템 다이내믹스 모델은 연구 대상의 현장 조건에서 수립되어 모든 현장에의 적용은 어렵지만, 본 연구결과를 통해 불완전 안전관리가 현재 생산성에 주는 영향을 알 수 있었다.
때문이다. 이를 시스템적으로 분석하기 위해 시스템 다이내믹스 모델을 수립하고 기존 관리방안이 현장에 어떠한 영향을 주고 있는지를 파악한다.
현장 답사는 총 7일 약 48시간분의 배관 양중, 설치, 용접 등의 작업을 대상으로 이루어졌다. 1.
현장 답사를 통하여 확보한 작업 영상을 통하여 FMR을진행하였다. 관측 일자 중 작업 스케줄 변경이 실행된 작업 일자에 시행된 작업은 전 작업에 속한다.
대상 데이터
본 연구 대상 공사는 반도체 공장 FAB 건설공사로서, 설계와 시공이 동시에 일어나는 복합 공사의 특성을 지닌다. 더불어, 메가 프로젝트 건설공사에 해당하는 반도체 건설공사는 EPC 플랜트 공사에 해당한다.
이론/모형
그 중 Five-minute rating (FMR) 방식은 개별 작업자의 작업 여부를 즉각적으로 판단하여, 전체 작업효율을 측정하는데 유용하다(Thomas, 1983). 따라서 본 연구에서는 FMR 방식으로 작업효율을 측정하였다. 본 측정방식은 관측 대상 작업을 설정하고, 수 초에서 분 단위에 해당하는 특정 시간 단위로 해당 작업을 수행하는 개별 작업자들을 대상으로 작업 여부 관측을 진행한다.
성능/효과
보이는 반면, b) 작업 스케줄이 변경된 구간에서의 작업효율은 평균 15.4%를 보인다. 작업자들의 수준이 동일하다고 가정하였을 때, 작업 스케줄이 변경된 이후의 시간 동안의 작업효율은 이전 작업효율의 46% 수준에 미치지 못한다<Fig.
본 연구에서는 해당 관리방안의 실효성을 분석하기 위해 작업 스케줄이 변경된 이후의 작업 시간과 이전 작업 시간의 효율을 비교하여 보았다. 그 결과, 작업 스케줄이 변경된 이후 작업효율이 더 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 3.
첫째로, 안전 리스크를 줄이기 위하여 실행된 안전관리의 결과가 현장 혼잡도를 유발하여 다시 안전 리스크를 낳게 됨을 발견하였다. 둘째로 작업 연속성을 확보하기 위한 계획되지 않은 작업 시간에 이루어지는 작업이 오히려 작업 간 간섭을 만들고 이는 계속적인 작업 중단으로 이어짐을 보였다. 또한 진행 사항 논의 및 작업 지시 대기 등의 대기가 발생 오히려 작업 연속성을 저해하는 결과를 낳았고 이를 효율성 지표를 통해 확인하였다.
기반으로서 인과지도를 도출하였다. 본 연구의 시스템 다이내믹스 모델은 연구 대상의 현장 조건에서 수립되어 모든 현장에의 적용은 어렵지만, 본 연구결과를 통해 불완전 안전관리가 현재 생산성에 주는 영향을 알 수 있었다. 이를 통하여 안전관리 방안 계획 시 고려해보아야 할 요소를 살펴보고 실효성 있는 현장 안전관리에의 적용이 가능할 것으로 기대한다.
2절에서 정의된 안전관리행위에 해당하는 안전관리로 인한 작업 및 검사 빈도수증가에 따른 작업자의 작업 스케줄 변경 상황을 살펴본다. 안전관리 작업 및 검사의 빈도수가 증가한 경우에, 작업자가 체감하는 작업 확보 가능 시간이 감소하게 됨을 확인하였다. 해당 경우, 작업자는 작업 스케줄을 변경하여 작업 가능 시간을 확보하고자 한다.
과정을 밝혔다. 첫째로, 안전 리스크를 줄이기 위하여 실행된 안전관리의 결과가 현장 혼잡도를 유발하여 다시 안전 리스크를 낳게 됨을 발견하였다. 둘째로 작업 연속성을 확보하기 위한 계획되지 않은 작업 시간에 이루어지는 작업이 오히려 작업 간 간섭을 만들고 이는 계속적인 작업 중단으로 이어짐을 보였다.
현장 관측의 결과 작업 스케줄이 변경될 경우 기존에 현장에서 계획되었던 작업 시간 이외에 추가적으로 근무하는 시간, 즉 계획되지 않은 추가 작업 시간이 생기는 경향이 있었다.
후속연구
본 연구의 시스템 다이내믹스 모델은 연구 대상의 현장 조건에서 수립되어 모든 현장에의 적용은 어렵지만, 본 연구결과를 통해 불완전 안전관리가 현재 생산성에 주는 영향을 알 수 있었다. 이를 통하여 안전관리 방안 계획 시 고려해보아야 할 요소를 살펴보고 실효성 있는 현장 안전관리에의 적용이 가능할 것으로 기대한다.
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