건설시설물의 기능향상과 경제성을 제고하기 위하여 도입된 설계VE제도는 2005년 12월부터 100억 이상 건설공사에 확대 적용되고 있다. 그러나 VE가 형식적이고 결과 중심적으로 실시되고 있어 VE를 통한 가치창출의 극대화라는 VE본연의 목적을 달성하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 그동안 국내에서 실시된 턴키 및 대안입찰사업의 설계VE 사례를 통하여 설계VE의 성과를 분석하고 개선방안을 제시하고자 한다.
최근 계획되고 있는 초고층 건축물은 높이에 따른 기술경쟁력의 과시와 함께 비정형의 자유로운 건축적 형상을 통한 디자인 형태의 상징성을 강조하는 경향을 보이고 있다. 이러한 비정형 건축물의 구조시스템은 기술적, 경제적 문제로 인해 한정된 수의 가능성 있는 대안만이 고려되어 왔으나, 첨단 디지털 기술의 발전에 따라 비정형 건축물의 구조시스템에 대해 이전에는 적용이 불가능하였던 다수의 구조시스템 대안을 생성하고 동일한 컨셉을 가진 다양한 구조시스템 대안의 비교평가를 통해 검토안의 수를 최소화하는 것이 가능해졌다. 본 연구에서는 비정형 건축물 구조시스템 설계를 위한 디지털 요소기술에 대해 현재까지의 연구현황을 분석하고 앞으로의 연구방향과 과제를 제시하고자 한다.
국내 건축설계 프로젝트에서는 협력업체간의 커뮤니케이션이 원활치 못하여 건축 부위 설계 시 성능 및 비용을 만족하는 적절한 설계대안 생성이 어려울 뿐 아니라, 설계단계에서부터 시공단견1에 이르기까지 다양한 원인으로 발생되는 설계변경에 적절히 대응하지 못하고 있다. 따라서 분야별 설계도서의 불일치로 인한 시공 품질 저하 등의 문제가 발생되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 건축설계단계에서 합리적인 건축설계대안 생성을 위한 협력설계 의사결정 지원시스템 구축방법의 개념을 제시하였다.
국내 건축설계 프로젝트에서는 협력업체간의 커뮤니케이션이 원활치 못하여 건축 부위 설계시 성능 및 비용을 만족하는 적절한 설계대안 생성이 어려울 뿐 아니라, 설계단계에서부터 시공단계에 이르기까지 다양한 원인으로 발생되는 설계변경에 적절히 대응하지 못하고 있다. 따라서 분야별 설계도서의 불일치로 인한 시공 품질 저하 등의 문제가 발생되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 건축 중간설계단계에서 합리적인 건축설계대안 생성을 위한 협력 의사결정 지원 프로세스 구축방법을 제시하였다.
의사결정지원체계의 한 분류인 공간의사결정지원체계(SDSS)는 지리정보체계(GIS)와 의사결정지원체계(DSS)의 결합으로 이루어진다. 계획지원체계(PSS)는 공간의사결정지원체계의 기능에 지리정보체계보다 고차원의 공간분석기능과 시간기능을 추가하여 구성된다. 본 연구는 계획가와 기술자가 적정 하수도 관경대안을 생성할 수 있는 계획지원체계의 개발에 관한 연구이다. 적정 하수도관경 결정을 위한 계획지원체계(PSS/GSS)의 이론적인 근거는 토지이용계획과 개발이 우오수관로의 수요를 유발한다는데 있다. 공급, 수요, 대안생성, 그리고 평가의 4단계를 통하여 PSS/GSS는 하수관거 생성의 기본계획, 기본설계,실시설계단계를 통합한다. GIS와 사용자 인터페이스는 하수도관망 배치, 하수량 산장, 그리고 생성된 대안의 도시에 유용한 수단이다. 모의에 ?나 하수도관경결정모델은 초리관망을 생성하낟. 사용자는 하수도관망의직접조작에 의하거나 하수도관경결정모델의 매개변수 조정에 의하여 대안을 생성할 수 있으며 이러한 대안의 타당성은 하수도관경결정모델에 의하여 점검된다.
Construction project consists of several stages such as planning, design, construction, operation/maintain, etc. Decisions made in the planning and design stage have a significant impact on the construction and operation/maintain stages. Identifying key resources contributing to duration and cost of design alternatives is an important measure to achieve effective coordination between design and construction. This study proposes a method which finds an optimal design alternative by taking into account of resource planning, expected duration, and cost in construction stage. Base on literature review relative to the assessment of design alternatives, a method which predicts required resources, duration, and cost of the design alternative is established. Then, a method that identifies an optimal design alternative based on the preference of a certain project criteria is developed. Finally, a case study is presented.
합리적인 교량 대안선정을 위해서는 설계 시 경제성, 경관성, 안전성 및 기능성, 유지관리 용이성, 시공성 등 다양한 속성을 고려하여야 한다. 이 중 경제성은 초기비용뿐만 아니라 공용수명에 걸쳐 발생하는 유지관리비용, 보수 보강비용, 해체 폐기비용 등의 합인 총 생애주기비용에 대해 최소의 비용으로 최상의 가치를 창출하도록 하여야 한다. 본 연구에서는 건설계획과정에서 대표적으로 고려될 수 있는 대안으로 세 가지 교량 형식(강상자형교, 소수주형교, PSC-I형 거더교)을 대상구조물로 선정하고 교량의 공용수명은 상태등급곡선으로부터 추정한 내하율 곡선을 사용하여 산정하였다. LCC최적설계를 위해 설계변수, 제약조건, 목적함수를 구성하였고, 총 생애주기비용을 공용수명으로 나눈 연간생애주기비용을 사용하여 하여 합리적인 교량의 경제성 분석을 수행하였다.
본 연구는 기존 시공단계 중심의 4D CAD 활용체계를 설계단계까지 확장하여 도로의 최적 설계업무 지원을 위한 4D CAD 기능을 개발하는 것이 목적이다. 도로설계 지원 기능으로는 도로선형에 의한 토공 시뮬레이션, 대안 노선 선정 시뮬레이션 및 구조물 타입 선정 시뮬레이션 기능을 제안하고 있다. 이러한 VR 시뮬레이션 기능을 통해 도로선형지정에 의한 노선 및 토공 상태의 시각적 확인이 가능하다. 또한 대안 노선의 가상적인 모의 배치를 수행함으로써 최적의 대안 노선을 선정할 수 있다. 이와 함께 구조물의 다양한 모델을 지형에 배치하여 주위 환경에 적합한 구조물 형식을 결정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 기능은 도로설계의 효율적인 지원을 위해 가상적인 모델 기반의 의사결정도구를 제공한다. 따라서 본 연구에서 구현된 기능 인터페이스를 통해 도로 설계업무의 효율성을 기대할 수 있다.
본 고에서는 지식베이스엔지니어링이 기존의 제품개발 방법론을 개선하기 위한 지능적인 설계도구로서 컴퓨터를 사용하는 새롭고 흥미로운 대안임을 살펴보았다. 전문가의 설계 및 현장 경험을 조직적이고 체계적으로 수집하여 활용하는 것은 동시공학(Concurrent Engineering) 방법론의 실행을 위한 도구로서 매우 중요함을 살펴보았다. 또한 시스템의 효과적인 구축을 위해 어떤한 것들을 고려해야 하는지도 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 설계 분야가 미약한 국내 환경에 지식베이스엔지니어링이 하루 속히 정착되기를 희망한다.
2010년부터 2013년까지 낙찰자 선정방식이 설계적합 최저가방식, 종합평가방식(입찰가격 조정, 설계점수조정, 가중치기준), 확정금액 최상 설계방식으로 변경되었다. 따라서 이 연구는 국내에서 시행된 변경된 방식에 의한 토목부분 턴키 대안입찰공사의 발주현황, 건수, 수주실적, 낙찰률 범위, 공종별 발주기관별 수주실적, 가중치 낙찰자 수주실적 등의 분석을 통해 국내 낙찰자 결정방식이 건설산업에 미치는 영향, 심의 발주방식 및 운영상의 문제점을 분석하여 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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