설계VE는 정확한 기능분석 및 대안창출을 통해 최상의 가치를 창출하는 조직적 노력으로써, 설계VE 수행절차에 따라 해당분야 전문가집단이 모여 VE워크샵을 반드시 특정 장소에서 일정기간 내에 수행해야 한다. 설계 VE는 준비단계, 분석단계, 실행단계로 구성하고, 각 단계별로 다양한 운용기법과 분석방법을 사용하여 기능평가, 성능평가, 아이디어평가 등을 정량적인 협의를 통해 이끌어낸다. VE팀원들은 약 3일~5일간 실시되는 워크샵 기간을 정하고 특정 장소를 지정하여 VE검토대상에 대한 가치창출의 노력을 하고 있다. 그러나 VE 프로세스를 기반으로 최상의 가치를 창출해야 하는 모든 과정을 특정한 일정 이내에 한정된 장소에서 해결하는 것은 많은 문제점이 있다. 또한 국내 VE 워크샵의 경우 설계VE 필요성을 간과하여 워크샵을 단기간 내에 진행하고 있어서, VE팀원은 제한된 시간 내에 모든 설계VE 프로세스를 수행하여야 한다. 이러한 시간과 공간의 제약에 따른 문제점을 해결하기 위해서는 효율적인 설계VE 지원시스템이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 설계VE팀원의 효율적인 설계VE 업무를 지원하도록 모바일 환경기반의 설계VE 지원시스템을 개발하였다. 모바일 디바이스를 활용한 설계VE 지원 체계는 VE 워크샵 이전부터 설계도서 및 VE관련 자료를 선검토 하고, 설계VE 워크샵 일정에서 결정한 기능평가 또는 아이디어 평가결과를 워크샵 이후에도 편리하게 재수정 할 수 있도록 지원하는 시스템이다.
가치공학(Value Engineering, 이하 VE)은 단기간 VE 워크샵을 통하여 분야별 전문가들이 팀을 구성하여 VE 업무 프로세스에 따라 다양한 과업을 수행한다. 그러나 최근까지 VE 워크샵 수행과정에서 활용되는 정보는 다양한 정보의 축적 및 활용방법이 체계적이지 못하기 때문에 VE 팀원들에게 유용하지 못한 실정이다 특히 VE 팀원간 정보의 신뢰성과 신속성, 원할한 의사소통의 장애요인이 되며, VE 워크샵 시간과 비용의 증가를 초래하는 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위하여 효율적 인 VE 정보활용 방법으로써 웹 기술을 이용한 YE 정보시스템의 개념 모델을 제안한다.
국내 VE 워크샵은 과거의 정보를 배제하고 단순히 전문가의 지식에 의존하여 수행하거나 업무자체의 일부를 생략 혹은 획일적으로 진행하는 경우가 대다수이다. 이와 같은 문제점은 국내에 VE가 도입된 이래로 끊임없이 나타나고 있으며, 시간적 공간적 제약, 한정된 예산, VE 대상의 이해부족 등이 주요 문제점으로 지적되고 있다. 이를 개선하기 위한 선행연구는 대부분 과거 VE 정보를 수집 및 검색하기 위한 데이터베이스 구축이 주를 이루고 있어 VE를 통해 프로젝트의 가치 및 이익 창출에는 다소 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 상기 언급한 VE 업무의 비생산적인 업무 형태를 개선하기 위해 Building Information Modeling(BIM), Mobile Computing(MC), Network Service System(NSS), Database Management System(DBMS) 등 ICTs 기술을 융합한 VE 워크샵을 향상시키기 위한 초기 프로토타입을 제안하고자 한다. 결과적으로 본 연구의 최종 프로토타입은 시각적인 이해도 향상, 효율적인 정보 공유, 시간 및 공간의 절감 등 많은 이점을 바탕으로 VE 워크샵 업무의 생산성을 크게 증진시킬 수 있다. 따라서 VE 참여주체는 규정된 절차에 따른 업무수행이 가능하게 되며, 오직 전문가의 경험에만 의존하던 기존 방식을 개선할 수 있을 것으로 예상한다.
설계VE 과정에서 아이디어 창출은 가장 중요한 부분이다. 그러나 아이디어 창출은 일반적으로 설계VE 팀원의 지식이나 경험을 통하여 진행되게 된다. 설계VE 워크샵에서 좋은 성과를 내기 위해서는 단순하게 설계VE 팀원의 지식이나 경험에 의존하는 것이 아니라 보다 체계적인 접근방법이 필요하게 된다. 본 연구에서는 설계VE 워크샵에서 사용할 수 있도록 TRIZ의 모순충돌 개념을 활용한 체계적인 아이디어 창출방법을 제시한다. 연구과정에서는 TRIZ의 모순충돌 개념을 바탕으로 설계가 가지는 문제영역을 정의하고, 기술적 요인을 활용하여 모순충돌을 나타냈다. 아이디어 창출과정에서 기술적 요인은 설계기능을 향상시키기 위한 체계적 방법론으로 활용됐다. 가시설 공사에 대한 시범사례에서는 본 연구에서 제시한 아이디어 창출절차를 적용할 경우 설계가치를 향상시킬 수 있다는 것을 시범적으로 제시했다.
본 연구는 BTL 사업 중 학교시설에 대한 VE LCC를 적용한 결과에 대한 효과를 분석한 것이다. BTL 사업은 민간사업자가 자금을 투자하여 공공시설을 건설 한 후 시설의 소유권을 정부에 이전하는 대신 일정기간동안 시설의 사용 수익권한을 획득하여 그 권한을 정부에 임대하고 그 임대료로 투자비를 회수하는 사업방식이다. 정부는 건설기술관리법 시행령 제 38조의 13 '설계의 경제성 등 검토'를 제정하여 100억 이상의 건설공사에 경제성 검토를 실시하도록 법적으로 제도화하였다. 학교시설 BTL 사업은 2006년부터 시작되었지만, 학교시설 BTL 사업의 특성상 사업실적이 적고, VE 워크샵 수행기간도 짧고, VE 적용 후 데이터베이스 구축이 타 사업에 비하여 적은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 학교시설 BTL 사업 설계 VE 사례분석을 통하여 VE LCC의 효과를 분석하고, VE 데이터베이스로 활용하고자 한다.
건설 VE는 표준화된 작업계획에 의한 정규 워크샵이 아닌 단기간 설계검토 형식으로 업무가 수행되고 있으며, 활용되는 기법 또한 제한적이다. 이로 인해, VE 결과에 따라 기법의 내용을 역으로 맞추는 형태로 과업이 수행되고 있으며, VE의 핵심기법인 기능분석은 생략되거나 형식적으로 진행되는 경우가 많다. 또한, VE 수행시간 및 예산부족, VE 절차 및 기법의 이해부족 등으로 인해 VE 결과에 대한 큰 성과를 기대하기 어려우며, 특히, VE 수행과정상 창출되는 수많은 아이디어 정보를 축적 및 활용하는 방법이 체계적이지 못한 실정이다. 타 기관에 비해 비교적 체계적인 VE 수행으로 많은 성과를 내고 있는 한국도로공사에서도 상기 언급한 문제들이 발견되고 있다. 따라서 본 연구는 설계 VE 생산성을 향상시키기 위한 일환으로 국내 건설 VE 실무의 한계와 고속도로 시설 VE가 갖는 특성을 파악하여 기존 VE 프로세스를 개선하고, 다양한 VE 정보를 효율적으로 축적 및 활용할 수 있는 방안을 제안하였다.
기능분석과 아이디어 창조과정수행은 동일한 VE job Plan을 적용하여 제조분야에서 단위 부위 및 요소별로 실시하고 있으며 건설 분야에서는 프로젝트의 프로세스, 규모, 공간, 위치, 단위요소, 요구성능 등 복합적이며 종합적인 기능을 가진 구조물에 적용하고 있다. 이에 따라 기능분석단계와 후속단계인 창조단계와의 비연속성 등의 문제가 있으나 이를 대체할 방법론이 아직 명확히 개발되어 있지 않아 건설에서 적용할 수 있는 고유의 모델 개발이 필요하다. VE워크샵 실무과정에서의 기능분석의 부적절한 적용 및 수행 VE적용의 부적합성을 해결하기 위해서 통합 기능계동도(FI FAST)와 계층적 컨셉모듈(HVECM)을 순차적으로 사용하여 선정된 1, 2차의 기능정의 Champion을 바탕으로 아이디어 창출이 연속적으로 원활하게 진행되도록 하는 모델을 개발하는데 목표를 두고 있다. 이를 위하여 기 수행되었던 사례에 대하여 본 모델에 의한 방법을 적용 ${\cdot}$ 검증함으로써 건설 분야에서 기능분석과 창조과정에서의 통합적이며 특정적인VE적용 가능성에 대하여 제안하고자 한다. 따라서 본 논문은 그 동안 국내에 적용된 VE수행 자료를 동해 기능분석과 아이디어 창조과정에서의 연계성을 검증하고, 기능분석단계에서의 복합기능분석과 HVECM의 활용모델에 대한 적합성 및 신뢰성을 검증, 성공적인 건설VE적용의 수행을 위한 발판이 되고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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