국내 건설산업에 있어서 기술과 정보의 기반구조를 확립하기 위하여 몇몇 건설정보관련 법규가 제도화되었다. 그러나 국내 건설정보 분류체계, 공정 공사비 통합관리(EVM), 프로젝트관리 정보시스템(PMIS)은 주요한 문제점을 내포하고 있다. 특히 현행 PMIS의 기능은 시공자 위주의 시스템으로 되어 있고, EVM이 적용되지 않아 발주자를 위한 보고, 분석, 예측기능이 매우 취약하다. 더욱이 EVM과 PMIS가 서로 분리된 체계로 운영되고 있어 발주자가 실시간으로 공정 및 공사비 정보를 확인할 수 없다. 본 연구의 목적은 PMIS가 EVM기능을 제공하고 사업참여자들이 제반정보를 공유할 수 있도록 WBS 구축방안과 EVM - PMIS 통합모델을 제안하여, E-비즈니스 업무환경하에서 PMIS를 효율적으로 운용할 수 있는 틀(framework)을 제공하는 것이다. EVM - PMIS 통합의 핵심은 EVM과 PMIS가 액티비티 기반의 동일한 운영체계를 갖는 것이다. 통합의 원리는 액티비티의 정보항목(field)을 PMIS의 공정 및 공사비관리 기능을 위한 하위모듈을 구성하는 관계형 데이터베이스 테이블(table)의 항목과 연계시키는 것이다. 따라서 액티비티의 계획공사비(PA), 달성공사비(EV), 실투입비(AC), 공정편차(SV), 공정수행지수(SPI), 공사비편차(CV), 공사비지출지수(CPI)는 PMIS의 공정 및 공사비 하위모듈을 위한 데이터베이스 테이블의 항목으로 연계된다.
본 연구는 공공건설 공사에 실적자료에 의한 공사비산정 방법의 전산화 적용을 목적으로 먼저 실적공사비의 정의 및 구조와 현행 실적공사비 운영체계 이해를 통해 전산화의 문제점 및 개선기준을 공사비 산정방법 중심으로 분석 기술하였으며 제안한 기준에 따라 전산화 알고리즘을 제시하였다. 기존 예정공사비 산정방법은 일반적인 공종별 분류에 따른 실적자료조건과 단순히 물가지수, 연면적규모에 따른 시공단가를 적용함으로서 공사비산정의 정확성이 요구되며, 본 연구는 이에 대한 개선 안으로 부위와 부분별 공종분류 방식에 의한 데이터 추출조건으로 실적자료의 적용성과 신뢰성을 높였다. 또한 물량규모에 의한 공사비 변동요인을 물량규모 대비 단가의 확률적 회귀분석으로 예측 추정하여 실행 가능한 적정 공사비 산정방법을 제시하였다. 따라서 본 연구에서는 전산화 적용 방안으로 확률적 예정공사비산정방법을 기준으로 시스템 프로세스를 각 영역별로 구축하고 그에 따른 윈도우 어플리케이션 활용 툴과 개별 전산화에 대한 알고리즘을 구축하였다.
건설공사에서 공사비 계획 및 관리를 위한 코스트 모델은 공사입찰$\cdot$계약단계에서 도급공사비 결정에 중요한 기능을 담당할 뿐만 아니라 건설사업 수행 전 단계에 걸쳐 건설공사에 소요될 비용을 추적, 관리하여 주어진 예산범위 내에서 최적의 목적물을 설계 시공하여 궁극적으로 발주자의 투자비용에 대한 가치를 극대화하고 비용관리업무의 적정성을 도모하는 기능을 담당하고 있다. 그동안 내역입찰방식을 널리 채택하고 있는 건설공사에서 내역서는 공사비 예측 및 계획 등 공사관리에 있어서 중요한 수단으로 활용하여 왔으나, 현행 내역모델은 공사비의 예측 및 비용관리 측면에서 지나치게 상세하며, 공사계획 및 관리 업무와 연계시키는데도 한계가 있는 것으로 지적되고 있다. 건설공사를 구성하는 세부 단위작업에 소요되는 비용은 모두 중요한 관리대상이지만, 단위작업의 내용에 따라 비용이 차지하는 비중과 코스트 결정에 미치는 영향력에는 차이가 있다. 이러한 비용결정의 구조적 메커니즘에 착안하여 본 연구에서는 건설공사 비용결정에 중요한 영향을 미치는 작업내용을 규명하여 정확성을 유지하면서 단순 간결한 코스트 예측모델을 제안 및 검증하는 것을 목적으로 하고 있다.
시설공사는 도로, 철도 등 기간시설과 주거, 사무 공간 등의 다양한 인프라를 구축하는 행위로써 주문제작방식으로 시행되는 산업의 특성 상 대부분 장기간이 소요된다. 장기간에 걸쳐 공사가 진행되는 동안 공사를 구성하는 원재료 가격이 등락이 발생한다. 따라서 공사비 등락 또한 필연적으로 발생하게 된다. 공사비의 등락은 곧 시공사의 이익 및 정부의 예산지출의 효율성에 민감하게 맞물린다. 따라서 요구되는 공사품질 확보와 효율적인 예산지출 위해서는 합리적으로 공사비를 조정하여 적정한 수준의 시공비가 유지되도록 해야 한다. 이러한 문제의 해결을 위한 완충제도가 물가변동으로 인한 계약금액 조정제도(Escalation/De-Escalation)이다. 본 연구에서는 효율적인 계약금액 조정방법의 제안을 위하여 품목조정방식을 기반으로 지수조정방법을 접목한 방법을 제안하였다. 또한, 물가변동 조정과 관련된 국가계약법령 및 계약예규에 반영되지 못한 사항들을 조사하여 법적으로 성문화하도록 제안하였다.
실제 현장에서 준설매립공사를 수행하기 전의 설계 단계에서, 연약지반 개량설계를 수행할 때, 압축지수와 비배수 전단강도와 같은 설계정수를 합리적으로 평가하는 것은 최적공사비 산정측면에서 매우 중요한 사항이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 유사 준설매립 현장에서 실시된 원위치 전단강도시험 및 불교란 시료 채취를 통해서 압밀 및 강도정수를 평가하였다. 이때, 배사관을 이용한 준설매립방법으로 투기된 준설매립층의 함수비 및 압축지수는 원지반 조건보다 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. 압밀시험에 의해 준설매립지반의 압축지수와 함수비의 관계, 원위치 베인전단 시험으로 비배수 전단강도와 함수비의 관계를 각각 평가하였으며, 저소성 실트지반에 대한 Schmertmann의 압축지수 보정방법의 적용성을 판단하기 위해서 실제 침하량과 설계 예측침하량의 비교 분석을 실시하였다.
본 연구는 콘크리트 포장의 지불규정 인자 중 콘크리트 휨강도와 표면 평탄성이 콘크리트 포장 공용성에 미치는 영향에 대하여 분석하고, 이러한 인자에 대한 지불규정을 적용할 때 인자의 크기에 따른 적절한 허용범위를 결정하는 근거를 마련하기 위하여 수행되었다. 콘크리트의 휨강도에 대하여 AASHTO, 지수형, 선형 피로파손 공식 등의 공용성 모델을 이용하여 분석을 수행하였으며, 콘크리트 포장의 표면 평탄성에 대해서는 PSI, IRI, PrI 등의 평탄성 지수와 AASHTO 피로파손 공식을 사용하여 분석을 수행하였다. 연구결과, 휨강도의 허용 기준은 휨강도 손실률(손실량/휨강도)을 기준으로 하여야 하며, 휨강도 손실률이 증가할수록 설계수명이 선형으로 감소하기 때문에 이에 적절하게 공사비를 차감 지급해야 하는 것을 알 수 있었다. 표면 평탄성은 초기 평탄성이 우수할수록 평탄성지수의 손실률을 크게 허용해야 하며, 휨강도와 같이 평탄성 지수 손실률과 포장 수명 감소가 선형으로 비례하므로 공사비 차등 적용도 이에 적절하게 하여야 한다는 것을 알 수 있었다.
최근 건설공사는 초대형화로 단일 공사규모가 복잡해지고 천문학적인 공사비가 소요되는 프로그램 관리 형태의 성격을 지니는 사업이 등장하고 있다. 특히, 대규모 건설사업과 같이 프로그램 수준에서 관리가 절대적으로 필요한 사업은 계획된 일정 및 비용에 대한 전제적인 관리가 필요하다. 하지만 국내의 경우 구체적인 공사지연에 관한 관리기준이 부재한 현실이다. 이에 본 연구에서는 대규모, 장기간 진행되는 프로그램 수준의 대규모 건설사업을 성공적으로 수행하고 공정지연 및 부진사업을 사전에 방지하기 위한 지연관리지수(Delay Management Index, DMI)를 개발하였다. 이를 통해 대규모 복합건설 프로젝트를 대상으로 사례연구를 수행하였으며, 프로그램 수준 건설사업을 위한 지연예방체계를 구축하였다.
한반도 서, 남해안 해성점토에 대하여 초기간극비와 자연함수비 및 액성한계의 물리적 특성과 압축지수와의 상관성을 규명하기 위해 비교적 신뢰성이 크다고 볼 수 있는 대형 항만 공사용 최근자료를 분석하였다. 시료교란의 정도를 분석하기 위하여 각 표본별 실내압밀시험을 실시하고 Schmertmann이 제안한 방법으로 보정하여 수정압축지수를 산정하였다. 또한 이들 자료를 토대로 실내압밀시험으로부터 얻어진 압축지수를 경험적 방법에 의하여 보정한 후 현장 처녀압축곡선과의 관계를 분석하고, 단순회귀분석, 다중회귀분석 및 비선형 회귀분석을 실시하여 최적의 회귀모델을 구한 후 해성점토에 적용할 수 있는 토질특성과 시료교란의 영향을 고려한 압축지수와의 상관 관계식을 제안하였다. 분석 결과, 시료교란의 영향을 경험적 방법으로 평가해 본 결과 현장 압축지수는 실험실 압축지수의 1.16배정도 크게 평가되었다. 해성점토의 물리적 특성과 압축지수의 상관성에 대한 최적의 회귀모형은 토질정수의 누승식 또는 지수승식 형태의 비선형회귀식이 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한, 설계 및 실무에 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하기 위하여 선형관계식을 사용하는 경우에는 압축지수의 상관식을 물성치의 구간에 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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