최근 수년 동안에 국내에서는 많은 초고층건물들이 완공되었다. 지금도 다수의 초고층건물들이 시공되고 있으며, 심지어 100층 이상 규모의 초고층건물까지도 기획 중에 있다. 이러한 초고층건물공사의 현장관리 측면에서 중요성이 강조되는 관리항목들 중 하나는 시공 과정 중에 발생하는 자원의 수직이동을 관리하는 것이다. 특히 짓고자 하는 건물의 높이가 높아질수록 작업원들이 각자의 작업층으로 이동하는데 걸리는 시간은 길어지며, 자칫하면 이것이 현장의 작업능률과 생산성을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 초고층건물공사 수행 시 작업원의 수직이동을 체계적으로 관리하기 위한 한 가지 방안으로서 이산형 시뮬레이션을 사용한 작업원의 수직이동계획 프로세스를 제안하였으며, 계획 프로젝트인 MT 130 타워공사를 대상으로 이것의 적정성을 검토하였다.
최근 세계 경제가 금융위기로부터 회복되기 시작하면서 전 세계적으로 초고층 건축공사 프로젝트가 증가하는 추세에 있다. 수직 리프트 양중은 리프트 양중 장비 대수의 제약으로 인해 초고층 건축공사 프로젝트에 있어서 전체 프로젝트의 생산성 측면에서 매우 중요한 요소이다. 특히 건물 높이가 400m 이상 되는 초고층 건축공사에서는, 리프트의 최대 운행높이로 인해 환승운영방식의 리프트 양중이 필수적이다. 환승운영방식 리프트 양중에서의 환승층 지정은 자원들의 양중 시간 단축에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 AnyLogic 프로그램을 통한 이산사건 시뮬레이션 모델 구축 및 OptQuest 최적화 프로그램을 통한 메타휴리스틱 방식의 최적해 탐색으로 오전 출근시간대의 작업원 양중 시 환승층 최적화를 위한 방법을 제안하였다. 중간층을 환승층으로 지정했을 때와 비교한 결과, 최적 환승층을 지정했을 때 작업자들의 전체 양중시간이 상당히 단축되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제안하는 도구를 사용 시 초고층 건축공사 프로젝트에서 작업원들의 가용 작업시간 증가를 통한 비용 절감 및 프로젝트 공기 단축이 가능할 것으로 예상된다.
최근의 건축공사는 고층화되어 가는 추세이며 원가절감과 공기단축, 생산성 향상 등이 요구되고 건설자동화의 도입을 통한 총생애자동화시스템의 도입이 시급히 요구되는 추세이다. 이에 따라 본 연구에서는 초고층 빌딩 건축에 주로 사용되는 커튼월 공법과 제조업에서의 SCM기법, 최신의 RFID기법을 이용하여 초고층 건축물 커튼월의 자동화 관리시스템을 구축을 위한 방안을 제시하였다. SCM기법이란 생산에서 판매에 이르는 전단계의 과정을 연결, 관리하는 것을 의미하고 커튼월은 빌딩 건축에서 골조공사의 공기단축과 단순화를 위해 가장 많이 활용되는 건식공법으로 건설공사에서 가장 제조업에 가까운 형태의 공사로 볼 수 있다. 또한 RFID는 SCM의 구현방법으로 자재의 흐름과 생산프로세스, 그리고 정보관리 시스템의 도구로 사용되며 이들을 활용한 총생애자동화시스템은 생산과정 뿐만 아니라 사후관리 과정에도 효율적이며 높은 생산성과 경제성 향상에 기여한 것으로 기대된다.
초고층 건축물은 일반적 건축물에 비해, 구조, 환경적 분야 뿐 아니라 시공 분야에서도 골조공사와 마감공사의 시공방법, 재료, 공사관리 등에서 차이점이 있다. 특히 초고층 건축물 시공에서 요구되는 다양한 관리기법 중 양중계획 및 관리는 핵심적인 분야이며, 건설공사에 필요한 인원 및 자재와 같은 자원을 리프트카와 같은 양중기계장비를 이용하여 효율적으로 수직이동하여야 한다. 그러나 리프트카의 경우 초기 수립된 계획과 실제 운영에 차이가 발생하는 경우가 많고 이러한 비효율성으로 인해 문제가 발생하는 경우가 많다. 본 연구에서는 양중작업에 사용되는 리프트카를 대상으로 건축마감공사의 자원물량에 근거한 양중부하 산정 방법 및 예측 모델을 제시하고자 한다. 그 결과 리프트카 운행시간 및 사이클타임을 계산하여 총 양중장비 가동시간 및 양중가능 물량을 산출할 수 있을 것이다. 이를 양중장비조합을 위한 의사결정 지원 모델 구축을 위한 연구로 발전시켜 나갈 것이다.
건설 산업의 새로운 부가가치 영역으로 초고층 주거건축에 대한 관심과 투자가 증가하고 있다. 이러한 초고층 건축물을 시공하는 과정에서 많은 작업들이 층별로 반복적이며 동시에 진행되는 마감공사는 업체별 공사 관리 능력에 따라 공기 차이가 발생하고 있고, 이는 전체 사업 공기에 큰 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 마감공사의 효율적 수행을 위해서는 초고층 주거 건축물 마감공사의 현장 특성을 고려한 작업의 생산성 영향요인을 도출하고 중요 요인에 대한 중점 관리의 필요성이 제기되고 있다. 생산성 영향요인에는 기술적 요소 외에도 마감공사의 프로세스를 계획하고 관리하는 많은 복합적인 요소들이 존재한다. 본 연구에서는 계층 분석적 의사결정 기법인 AHP 분석을 통해 마감공사 프로세스의 계획 및 관리 요인측면에서 생산성 영향요인의 중요도를 분석하였다. 이와 같이 중요도가 높게 나온 요인 중 잠재 개선 효과가 큰 요인들에 대한 중점 관리 및 연구를 수행한다면 마감공사의 생산성 영향요인에 대한 이해를 높여주는 한편 실무적 관리방향을 제시함으로써 건설기업의 체계적 인 생산성 관리에 기여할 수 있을 것이다.
건축 프로젝트가 대형화 되어감에 따라 현장에서는 총체적인 관점에서 프로젝트를 관리할 수 있는 능력이 중요하게 인식되고 있다. 초고층건물공사는 그 규모로 인해 생산성 저하의 위험이 상존한다. 특히 관리대상 프로세스가 기타 공정에 비해 상대적으로 많은 마감공사는 생산성 유지 혹은 향상에 집중적인 관리가 요구된다. 즉, 골조공정의 생산성이 높더라도 마감공사의 생산성이 낮은 경우 전체 프로젝트의 생산성은 현저히 낮아지기 때문이다. 본 연구는 문헌고찰 및 인터뷰 둥을 통해서 초고층 건축공사의 마감공사 발주방식 선정요소를 도출하였으며, 이 요소들은 초고층건물 마감 공사의 발주방식에 어떻게 영향을 미치는가를 분석하기 위한 토대를 제공하고 있다.
초고층 건물공사에서 타워크레인의 양중계획은 전체 공사의 성패를 좌우할 수 있는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 타워크레인의 양중계획에 있어 양중시간은 기본적인 요소 중 하나로 이를 바탕으로 양중부하 및 타워크레인을 선정하기 때문에 양중계획을 위해서는 정확한 양중시간의 예측이 필요하다고 할 수 있다. 현재 초고층 공사의 양중시간 예측은 기존의 실적자료와 시뮬레이션을 이용하여 수행하고 있지만 양중작업에 영향을 미치는 환경적인 요인에 대해서는 충분히 고려되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 양중작업에 영향을 크게 미치는 바람을 시뮬레이션에 반영하여 초고층 공사의 타워크레인 양중시간을 예측하는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 분석 결과 바람의 영향을 반영한 양중시간은 높이가 올라갈수록 증가하였으며, 초고층부의 경우 기계적 양중시간보다 바람의 영향에 의한 양중 지연시간이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한 연구 대상지인 서울의 풍속은 4월이 강하고 10월이 약하게 나타났으며, 양중시간을 예측한 결과 둘 간의 큰 차이가 발생함을 알 수 있었다. 이 같은 결과는 향후 초고층 타워크레인 양중계획 시 바람이 양중에 미치는 영향을 예측하고 이를 고려하여 실제 상황과 동일한 양중계획을 세우는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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