• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.139-145
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• 2015

최근 건설 기업들은 노동력 부족, 원자재값 상승, 건설경기 위축 등으로 인해 새로운 건설시장 개척 및 자동화 기술도입을 적극적으로 추진하고 있다. 이러한 노력의 일환으로 최근 제조업의 생산프로세스와 건설생산프로세스가 결합된 모듈러 건축공법이 부각되고 있으며 이와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 모듈러 건축프로세스에서 공장제작의 가장 큰 장점 중 하나는 기존 건축프로세스에서 사용하기 어려웠던 제조업의 생산설비시스템을 활용한 생산원가(공사원감)절감이 가능하다는 것 있다. 이를 뒷받침하기 위해서는 대다수의 건축공종이 집중되어있는 공장제작단계에서의 원가산정이 정확해야 하며 특히 직접적인 계산이 어려운 간접비에 대한 구체적인 산정방인 필요하다. 그러나 국내 모듈러 건축산업이 시장도입단계로 이와 관련된 연구가 한정적으로 이루어지고 있어 모듈러 건축물의 원가왜곡현상이 나타날 수 있는 문제가 있다. 따라서 본 연구는 모듈러 건축물의 공장제작단계에서 국내계약법상에서 명시된 제조업과 건설업에서의 간접비 정의를 고찰하고 활동기준원가계산법을 통해 모듈러 건축물을 구성하는 모듈러 유닛별 간접비 산정방식을 제시하였다. 본 연구는 공장제작단계에서의 전 과정 뿐만 아니라 모듈러 건축물의 설계, 제작, 운송, 시공의 간접비 배분에 대한 기초자료로서 활용될 수 있으며 향후 모듈러 건축물의 공장제작단계에서의 원가산정 정확도 향상 및 모듈러 건축물의 전 생애주기에 따른 원가산정방안 마련에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.54-64
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• 2015

모듈러 건축공법은 공장 생산, 운송, 현장설치 프로세스를 통해 기존 현장중심 건축공법에 비해 품질향상 및 공기단축이 가능한 특징을 가지고 있다. 특히 모듈러 유닛의 제작과 시공이 분리되어 수행되기 때문에 다수의 프로젝트가 동시에 수행될 경우 각 프로젝트에 따라 생산해야하는 모듈의 크기, 수량, 납기일, 생산 유형 및 과정을 고려하는 SCM(Supply Chain Management) 관점의 공장 생산 공정 계획 수립이 필요하다. 그러나 현재 모듈러 유닛 공장 생산 계획은 개별 프로젝트 중심으로 수립되고 있어 다중 모듈러 건축 프로젝트 수행 시 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 프로젝트 요구조건들을 동시에 고려한 공장 생산계획을 도출하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 변수 간 상호 연계성 및 제약조건으로 공정 계획 최적화 결과 도출이 가능한 유전자 알고리즘 방법을 통해 모듈러 유닛 제작공장의 한정된 자원과 설치 현장별 요구사항이 반영된 모듈러 유닛 공장 생산 공정계획 최적화 수립 모델을 제시하며 이를 사례분석을 통해 검증하였다. 연구 결과, 기존 다중프로젝트의 공장생산계획에 비해 평균 7.9%의 현장설치 공기단축 및 43%의 최대 야적장 이용률 감소가 가능하였다. 향후 본 연구 내용을 바탕으로 제약 조건 범위 확장 및 생산성 데이터 추가가 될 경우 다중 모듈러 건축 프로젝트의 모듈러 유닛 공장 생산 계획 수립과 현장시공프로세스 구축을 동시에 지원할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.103-112
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• 2012

최근 우리나라가 선진국대열에 들어서고 생활수준이 높아지면서 건설 산업에서는 높은 인건비와 노무자의 부족으로 인해 외국인 노동자의 비중이 점차 늘어나고 있는 실정이다. 모듈러 공법은 전체공정의 50%~90%를 공장에서 제작하여 이것을 운반한 후 현장에서 설치하는 공법으로 현장에서 공정을 최소화하여 공기를 단축하고 품질을 향상시킬 수 있으며, 현장 공기의 단축으로 인건비 절감에 효과적이다. 현재 국내 모듈러는 2003년 신기초등학교를 시작으로 군 병영시설에 확대 적용되고 있지만 모듈러 공법의 장점인 짧은 공사기간과 낮은 비용의 제작은 이루어지지 않는 실정이다. Toyota 자동차 생산방식인 컨베이어시스템 방식을 모듈제작공정에 도입함으로써 자동화생산과 시간, 인력의 소모량을 크게 단축할 수 있고 이에 따라 생산 비용과 품질, 공기 향상으로 시장의 활성화를 기대할 수 있다. 따라서 본 연구는 실제 국내 모듈러 공법 프로젝트를 통하여 공장생산방식의 문제점 해결을 위해 컨베이어시스템 적용방법을 제시하고 적용한 컨베이어시스템의 수익성 분석을 하고자 한다. 제작 모듈의 형태에 따라 다르지만 본 연구의 실험모듈을 기준으로 일일 생산량 7.36개를 기준으로 투자 회수 기간까지 20개월이 소요 된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.98-108
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• 2017

최근 모듈러 공법을 활용한 중 고층 건축 기술이 개발되면서 현장 시공 오차 관리의 중요성이 부각되었다. 모듈러 공법은 공장 생산 특성 때문에 현장에서 시공 오차를 조정하는 것이 매우 제한적이다. 따라서 시공 오차를 사전에 예방하기 위해서는 모듈러 공법 특성을 반영한 관리 방안이 필요하며 각 단계별 공사 참여자의 의사 결정이 중요하다. 이에 본 연구에서는 모듈러 공사 시공 오차 요인을 분석하고, 시공 프로세스 기반의 시공 오차 관리 방안 의사 결정 지원 모델을 제안하였다. 본 연구의 결과물은 모듈러 공사 참여자가 시공 오차 관리 방안을 도출하는데 가이드라인 역할을 할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.43-53
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• 2018

모듈러 건축은 공장 생산 과정을 토해서 품질과 정확도를 향상 시킬 수 있고 같은 유닛을 반복적으로 만들어내기 때문에 대규모 생산과 비용 절감이 가능하다. 특히, 현장 작업과 공장 생산을 동시에 진행 할 수 있기 때문에 공기 단축이 가능하다. 그러나 실제 모듈러 건축 프로젝트 조사 보고서에 따르면 모듈러 건축과 기존 건축의 평균 공사 기간에서는 큰 차이를 보이고 있지 못하다. 이는 모듈러 건축 프로젝트의 실제 시공 시 발생하는 공기 지연 문제 때문이다. 따라서 실제 시공 시 공기 지연 방지를 위한 대안 선택이 필요하며, 특히 대규모 모듈러 건축 프로젝트 현장 시공의 경우 현장에서의 모듈 양중 및 조립 과정이 공장 생산과 동시에 진행되기 때문에 대안 파악이 공장과 현장을 동시에 고려하여 수행되어야 한다. 본 연구에서는 규모에 따른 모듈러 건축의 실제 시공 시 프로세스의 차이를 토대로 IDEF0 모델링을 통하여 대규모 모듈러 건축의 관리 요소를 파악하였고 이를 이용하여 공기 지연을 판단할 수 있는 공장 생산량과 현장 시공량 관리 모델을 개발하였다. 이를 이용하여 대규모 모듈러 건축 실제 시공 시 발생하는 공기 지연 문제를 감소시킬 수 있을 것이다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.11-19
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• 2014

건설 산업은 순공사비 중 인건비 비율이 30~40%를 차지하는 노동집약적 산업임에도 불구하고 현장 노무자는 3D직업이라는 인식으로 인해 인력 부족을 겪고 있다. 모듈러 공법은 전체 공정의 대부분을 공장에서 수행하기 때문에 노무자들이 안정된 직업이라는 인식을 갖고 종사할 수 있으며, 모듈을 운반 후 현장 설치만 하면 되기 때문에 현장에서의 공정을 최소화하여 공기를 단축할 수 있다. 현재 국내에서는 군 병영시설을 중심으로 모듈러 시장이 확대되고 있지만, 다소 비효율적인 공장 생산으로 모듈러 공법의 가장 큰 장점인 공사기간 단축의 효과가 달성되지 못하고 있다. 특히, 모듈러 공법은 타 공법에 비해 상용화되어 있지 않아 지속적인 수주가 어렵기 때문에 인력에 대한 문제가 항상 제기되고 있다. 다기능공은 두 가지 이상의 기술을 가지고 두 가지 이상의 작업을 수행할 수 있는 기능공을 말하며, 선행 작업과 후행 작업의 연계성을 파악할 수 있어 매끄럽게 일이 진행될 수 있도록 하는 역할을 한다. 따라서 본 연구는 다기능공을 모듈러 공장 생산에 적용하여 경제성을 향상시키고자 한다. 인력을 효율적으로 배치시킴으로써 작업 중 발생하는 유휴인원을 줄이고 총 투입인력을 감소시켜 인건비를 줄일 수 있다. 모듈러 원래의 장점인 짧은 공사기간과 더불어 낮은 비용을 부각시켜 모듈러 시장의 활성화를 기대할 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.138-146
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• 2014

모듈러 공법은 건설 산업 경쟁력 강화를 위한 하나의 방안으로 주목받고 있다. 최근 핵가족화로 인한 소형주택의 수요 증가, 건식공법으로 변화되는 건설 산업 환경, 친환경 건설에 대한 요구 등에 따라 모듈러 공법 시장은 큰 성장세가 기대되고 있다. 하지만 아직 모듈러 업체들이 표준화되지 않은 내역체계로 공사를 수행하고 있어 공사비에 대한 리스크가 증가될 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 모듈러 공법의 특징과 프로세스가 반영된 내역체계를 개발하고자 하였다. 이를 위해 우선 모듈러 공법, WBS, CBS의 개념 정리 및 일반 RC공사에 쓰이는 표준 내역서를 분석하고 모듈러 공법이 적용된 사례 분석과 전문가 인터뷰를 통해 모듈러 공법 내역체계에 적합한 작성기준들을 선정하였다. 한편 모듈러 공법은 공장생산 비율이 높기 때문에 프로젝트 흐름을 반영하여 모듈러 공장제작, 모듈러 현장시공, 일반 현장시공으로 체계를 크게 구분하였으며 각 내역 항목들 중에서도 모든 현장에 공통으로 적용이 가능한지 아닌지, 규격 변경 또는 내역 삭제가 가능한지 아닌지 등을 표시하였고 마지막으로 숫자로 구성된 코딩을 넣음으로써 모듈러 공법의 특징이 반영된 내역서를 개발하였다. 이는 모듈러 공법 공사비 예측 정확도를 높여 공사비에 대한 리스크를 절감시키고, 더 나아가 모듈러 공법 활성화에 기여할거라 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.36-46
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• 2021

최근 모듈러 건축의 고층화와 함께 현장에서의 T/C 사용도 증가하였다. 이러한 T/C의 대수, 제원 및 위치를 결정하는 TCLP는 프로젝트의 공사비용, 공사기간, 안전, 생산성에 큰 영향을 미친다. 특히 모듈러 건축 프로젝트에서 조건에 부합하지 않는 TCLP는 추가 장비 투입, 재설계 등의 작업으로 이어져 공사기간과 공사비 증가가 발생할 수 있다. 따라서 현장관리자는 현장조건, 양중대상, T/C 제원 등 수많은 제약을 고려하여 프로젝트에 적합한 TCLP를 수립해야 한다. 하지만 다중 T/C를 사용하는 건설현장의 경우 추가적인 고려사항과 변수들로 인해 경험과 직관을 통해 TCLP를 수립하는데 어려움이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 비용과 간섭면적의 최소화를 목적으로 하는 다중 최적화(multi-objective optimization) 알고리즘을 개발하고, 이를 활용하여 T/C 대수, 제원 및 위치를 선정하는 모델을 제안한다. 본 연구에서는 기존의 단일 최적화 방식과 달리 다중 최적화를 통한 TCLP 수립 프로세스를 제안함으로써, 비용과 간섭면적의 trade-off를 고려한 경제적이고 효율적인 프로젝트 완료를 기대할 수 있음을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.182-189
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• 2019

3D 프린팅 기술은 공급자 중심의 대량 생산에서 수요자 중심의 다양한 디자인을 만족하게 하는 패러다임의 변화를 가져오고 있다. 건축분야 3D 프린팅 기술은 모듈러 건축과 더불어 기존의 습식공법을 대체할 수 있는 새로운 시공방법으로 기대되고 있다. 최근 북미, 유럽, 아시아 등 다수의 국가에서 모르타르 계열의 재료를 활용한 3D 프린팅 건축물 구축 사례가 경쟁적으로 발표되고 있다. 3D 프린팅 기술의 핵심은 3D 프린팅 장비, 재료, 3D 모델링 및 슬라이싱 기능이다. 건축분야에서는 기존 제조업에서 상용화된 슬라이싱 기능을 보완하여 사용하고 있다. 본 연구에서는 건축분야의 3D 모델링을 3D 프린팅 장비로 출력하기위해 슬라이싱 기능이 포함된 설계지원도구를 개발한다. 기존 제조업 분야에서 3D 모델링 이후 출력까지의 과정을 분석하고, 특히 기존에 상용화된 슬라이싱 프로그램들의 기능을 분석한다. 또한 기존 사례 및 전문가 검토, 관련 문헌 등을 분석하여 건축분야에 필요한 슬라이싱 기능 7가지를 도출하였다. 도출된 기능들은 슬라이싱 기능에서 보다 확장하여 설계지원도구라고 명명하였다. 향후 도출된 기능들에 대한 상세한 알고리즘 및 프로세스의 개발이 필요하다.