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문제 정의
- 따라서, 본연구에서는 이러한 두 가지 문제점을 중심으로 PSM 공법의 도입배경 및 MSS 공법과 PSM 공법의 비교를 통하여, PSM 공법 도입의 타당성을 생산성과 효율성 측면에서 밝히고자 한다.
제안 방법
- 본 절에서는 MSS 공법에서 PSM 공법으로 공법 전환 시의 이익 발생액을(L=5350m) 계산해 보았다. 이러한 계산 결과들로서 본 공사 구간에서와 같은 공 법 전환 시 필요한 경제적 타당성을 검증할 수 있고, PSM 공법과 같은 새로운 공법의 도입 가능성 여부를 뒷받침하는 교량의 최소 연장을 산출해 낼 수 있다.
- 이와 같이 차이는 PSM 공법과 MSS 공법에 소요되는 비용 산출 시 PSM 공법과 MSS 공법에 대한 공사비를 보다 선형적으로 나타내기 위한 방법을 채택하는 과정에서 평균 일일 생산량을 사용함으로써 발생한 것이다. 비록 보다 정밀한 각 공법에 대한 공사비 산출을 위해서는 각각의 공법 수 행 시 초기 공정 상의 지연(기술습득 과정에서의 비용 손실)과 생산 공정 상의 시간을 나타내는 Cycle-Time 등을 고려하여야 하지만, 본 논문은 공법 전환에 있어서 개략적인 경제적 타당성 검증이 궁극적인 목적이므로 각 공법의 Cycl-Time에 의한 비용 손실에 관한 내용은 생략하기로 한다..
- 비록 공 법 전환에 대한 이유들은 이미 서론에서 밝힌 MSS 공법으로의 시공 시 발생 가능한 문제점들에서 논하였지만, 앞서 밝힌 문제점들 이외에도 새로운 공법 도입 시에는 그에 대한 경제적 타당성 검토가 필요하다. 이를 위해서 다음 계산과정에서는 5, 350m에 해당하는 공사 구간을 MSS 공법과 PSM 공법 각각을 적용한 다고 가정하였을 때 소요되는 두 공법 사이의 차액을 계산하여 PSM 공법 도입의 경제적 타당성을 검증하였다. 다음 i )에서 iv)까지 해당되는 항목들은 그러한 검증에 대한 계산 과정을 나타내고 있다.
대상 데이터
- 또한 이와 같은 계산결과물들은 교량 건설에 있어서 공법 선택에 중요한 자료로도 사용 될 수 있다. 다음의 계산 과정에 사용된 수치들은 경부고속철도 건설 사업에 참여한 H사와 D사의 실제 도급 내역을 근거로 하였다. (표-1.
- 앞서 설명한 바와 같이 본 논문에서 인용한 경부고속 전철의 특정공사구간에서는 MSS 공법에서 PSM 공법으로의 공법 전환을 시도하여 1998년 7월부터 2000년 3월까지 20개월 동안 총 214EA(lEA=25m)의 Span 을 생산, 5350m의 공사 구간을 시공해내었다. 비록 공 법 전환에 대한 이유들은 이미 서론에서 밝힌 MSS 공법으로의 시공 시 발생 가능한 문제점들에서 논하였지만, 앞서 밝힌 문제점들 이외에도 새로운 공법 도입 시에는 그에 대한 경제적 타당성 검토가 필요하다.
이론/모형
- 본 공사구간에서는 PSM 공법으로의 공법 전환 이 전 다음 과 같은 S, Y, O 고가에 해당하는 5, 350m 구간에 대하여 MSS공법을.
성능/효과
- 본 연구를 통하여 공장 생산 체제를 기반으로 한 PSM 공법은 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. PSM 공법 도입을 통하여 MSS 공법의 적용 시 고려 되어야 할 동시다발적인 인원, 장비, 자재 등의 많은 준비기간과 숙달기간의 어려움을 혁신적으로 해결할 수 있게 되었으며, 가설현장과 생산공장의 인근 배치가 가능하게 됨으로써 현장 직원, 감리, 하도사 인원 둥의 현장 인원을 소수로 운영할 수 있었다. 이와 같은 PSM 공법 생산 현장의 특이성은 안전 관리 및 인력, 품질 관리를 용이하게 하여 생산성 향상에 많은 이득을 얻을 수 있었다.
- PSM 생산에 소요된 전체적인 생산 개월 수는 그 림-4에서와 같이 21개월로 총 214개의 Span을 생산함 으로써 H가 시공한 경부고속전철의 특정 구간의 경우 성공적으로 마무리를 지었지만, 여기서 21개월 동안 생산한 총 생산량의 월별 생산량의 검토를 통하여 기술습득 과정에서 소요된 시간과, 생산 활동이 정상궤도에 진입한 시간을 확인함으로써 PSM 공법의 시공 속도를 이해하고 다른 공사에서의 PSM 공법 도입 시 적용 가능한 생산성을 알 수 있었다. 이러한 생산기간에 관한 생산량을 검토하기 위해서는 먼저, 전체 생산활동에 소요된 21개월의 절반인 10.
- 5 개월에 해당하는 4월과 5월 사이에 생산량은 86EA로 생산기간이 50%를 경과하였음에도 불구하고 생산량은 40%에 불과했다. 결국 생산량 50%을 달성하는 시점은 전체 생산기간(21개월)의 12.5개월이 되는 6월과 7월 사이로 107EA를 생산함으로써 생산량 50%에 도달하였다. 이후 생산 과정에서의 기술 숙련도 발전과 지난 생산 기간 동안 기술적 이해의 축척을 통하여 2000년 3월에는 생산목표 100%에 도달하였다.
- 그림-1에서 나타내고 있는 MSS 공법을 적용한 두 개의 교량은 교량 시공 시 소요된 공기를 나타내고 있으며, 이 중 A, B, C는 MSS 공법 도입 초기의 공기를 나타내고 있다. 그래프 A, B, C의 평균 공기는 25.3일로서 나머지 각 구간 시공 시 소요되는 공기 11.4일에 비해 2 배가 넘는 공기를 나타내고 있어, 시공 경험과 기술력이 부족한 MSS 공법은 도입 초기에 장비 setting과 기술 습득 과정에 상당한 시간이 소요됨을 보여주고 있다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 MSS 공법의 적용 시 발생하는 초기 공정 상의 어려움을 단적으로 나타내는 예이다.
- 2 단계는 9월까지의 기능공들의 생산성에 대하여 비교한 것이다. 두 업체의 생산성은 거의 비슷한 상태이나, D사가 H사의 7.7 Span에 대한 7.5 Span으로 1단계의 92%에서 97%로 향상됐다. 이 와 같이 새로운 공법 도입의 기술 습득이 어느 정도 진전됨에 따라 초기 단계에서 결정할 수 없었던 단순 기능공들의 적정 임금과 더불어 기술 숙련도가 본격적인 궤도에 올랐을 때의 생산량에 대한 회사의 방침들이 세워지게 되고 단가가 정해진다.
- 둘째, MSS 공법은 작업 조건상 많은 어려움이 노출되었다. MSS 공법의 시공은 고소작업과 현장콘크리트 타설 작업 그리고 공법에 대한 숙련도 부족으로 인한 안전관리와 품질관리 상의 어려움이 따른다.
- 첫째, 계산 결과 교량 길이가 최소 2, 325m 이상으로 설계가 될 때, MSS 공법으로 시행하는 것보다 PSM공법으로 시행하는 것이 보다 경제적 효과를 발휘할 수 있음을 알 수 있었다. 둘째, 본 논문에서 인용한 경부고속철도의 특정 공사 구간에서는 공법 전환을 시도하여 PSM 공법으로 시공한 결과 약 152.6억 원의 원가를 절감할 수 있었다. 그러나, 계산결과와 그림-6에서의 실제 도급액에 의한 공사비 결과치 사이에 차이가 있음을 발견할 수 있다.
- 이 때 열차의 차량 수 구성 및 크기는 단지 구조물의 피로도를 검토하기 위해 필요하며, 고속철도, 교량을 설계하기 위한, 하중군은 UIC Loading Diagram을 기본으로 하여 설계에 반영한다. 둘째, 철로와 구조물의 상호 작용에 관하여서도 고려되어야 되는데, 궤도(Track)가 교량 양단 교대 위 혹은 한쪽 교대 위를 연속적으로 통과하던지 또는 철로 확장 연결부(Rail Expansion Join)의 유무와 상관없이 다중 연결구조일 때 궤도에 작용하는 종방향 하중은 상부구조물과의 상호작용을 통해 분배된다. 마지막으로, 연장이 긴 철로를 설계하기 위해서는 경간 길이 결정에 있어서 철로가 온도 영향에 따라 과도한 압축이나 인장력이 일어나지 않도록 경간 길이를 적절히 조절하여야.
- .비록 그림-6의 수치는 위에서 계산한 PSM 공법 도입을 위한 최소 교량 연장과 손익 분기점을 나타내는 결과와는 다소 차이를 나타내고 있지만, 앞에서 설명한 도급 단가에 대한 결론과 마찬가지로 MSS 공법은 PSM 공법에 비해 장대교량 에서는 비경제적이며, PSM 공법 시행 시 경제적 가치를 고려한 최소 연장은 2.8km이상이 되어야 한다는 것을 나타내고 있다.
- 위의 식으로부터 본 공사 구간은 MSS 공법에서 PSM 공법으로 공법 전환을 시도하여 152.6억원의 이 익금을 발생시켰음을 알 수 있다.
- 본 절에서는 MSS 공법에서 PSM 공법으로 공법 전환 시의 이익 발생액을(L=5350m) 계산해 보았다. 이러한 계산 결과들로서 본 공사 구간에서와 같은 공 법 전환 시 필요한 경제적 타당성을 검증할 수 있고, PSM 공법과 같은 새로운 공법의 도입 가능성 여부를 뒷받침하는 교량의 최소 연장을 산출해 낼 수 있다. 또한 이와 같은 계산결과물들은 교량 건설에 있어서 공법 선택에 중요한 자료로도 사용 될 수 있다.
- PSM 공법 도입을 통하여 MSS 공법의 적용 시 고려 되어야 할 동시다발적인 인원, 장비, 자재 등의 많은 준비기간과 숙달기간의 어려움을 혁신적으로 해결할 수 있게 되었으며, 가설현장과 생산공장의 인근 배치가 가능하게 됨으로써 현장 직원, 감리, 하도사 인원 둥의 현장 인원을 소수로 운영할 수 있었다. 이와 같은 PSM 공법 생산 현장의 특이성은 안전 관리 및 인력, 품질 관리를 용이하게 하여 생산성 향상에 많은 이득을 얻을 수 있었다.
- 첫째, MSS 공법을 적용할 경우 장비 수급과 다수의 기술인력 확보가 어렵다. 당초 H사가 시공하기로 되어 있었던 공구의 경우, 본 공구에 필요한 MSS 장비 14set를 비롯하여 인접한 타구간에만 36set이상의 MSS 장비가 소요될 것으로 예측되어 MSS 공법의 채택으로 인한 공사 수행 시 숙련된 기술력 확보의 어려움과 그에 따른 시공차질, 더불어 고품질 확보의 불가능이 예상되었다.
- 따라서, 도급단가에 대한 결론은 다음과 같다. 첫째, 계산 결과 교량 길이가 최소 2, 325m 이상으로 설계가 될 때, MSS 공법으로 시행하는 것보다 PSM공법으로 시행하는 것이 보다 경제적 효과를 발휘할 수 있음을 알 수 있었다. 둘째, 본 논문에서 인용한 경부고속철도의 특정 공사 구간에서는 공법 전환을 시도하여 PSM 공법으로 시공한 결과 약 152.
- 여기서 Y축에 해당하는 것은 월 단위를, 생산 물 량으로 한 누계생산량이다.총 소요기간의 난인 10.5 개월에 해당하는 4월과 5월 사이에 생산량은 86EA로 생산기간이 50%를 경과하였음에도 불구하고 생산량은 40%에 불과했다. 결국 생산량 50%을 달성하는 시점은 전체 생산기간(21개월)의 12.
후속연구
- 둘째, 장비, 자재의 국산화에 관한 연구는 PSM 공법의 생산성 향상에 더욱 이바지 할 수 있을 것이 며, 그 적용의 범위도 또한 넓힐 수 있을 것이다.
- 첫째, PSM 공법에 있어 지간 연장에 관한 연구를 통하여 장대 교량 및 다른 교량 형식 시공에 보다 폭넓게 적용되어야 할 것이다.
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