공기지연요소분석을 이용한 Fuzzy기법 기반 초고층 커튼월공사의 생산성 예측

Title
공기지연요소분석을 이용한 Fuzzy기법 기반 초고층 커튼월공사의 생산성 예측
Authors
김현미
Keywords
공기지연요소분석을이용한fuzzy기법기반초고층커튼월공사의생산성예측
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
건설공사의 성공적인 수행에 가장 큰 영향을 미치는 공기지연을 최소화하는 방법론의 모색은 목표공기 준수라는 1차적인 공사관리 목적 달성에 반드시 필요하다. 건설 공사의 각 공종은 노무자, 자재, 장비, 기후 등의 현장 조건을 고려하여 시공상 현장 경험이 풍부한 전문가들의 직관에 의해서 구체적인 공정 및 시공계획이 이루어진다. 하지만 건설공사는 일반적으로 공사가 진행되는 동안 사전에 예기치 못한 상황이 발생하거나 비효율적인 작업수행 등으로 공기지연이 발생하는 문제점이 있다. 이로 인해 막대한 공사비 손실이 야기된다. 또한 공정계획 및 관리체계는 현장상황 내의 공정에 대한 성능 평가 및 사후예측 모델 개발이 미흡하여 명확하지 않은 실정이다. 커튼월 공사는 최근 고층 건축과 도심지 대형공사의 외벽체 마감공법으로 많이 활용되고 있다. 또한 이 공사는 투자비용 측면에서 전체공사비를 차지하는 비율이 약 10∼15%로서 타 공종에 비하여 상대적으로 높아 주 공정상에 위치한 주요 공종이다. 하지만 커튼월 공사는 골조공사와 마감공사가 연계된 핵심공종이나 공장 생산지연 등 현장 내·외부에 많은 리스크 요인이 내재되어 있다. 따라서 커튼월 공사는 공기지연 발생시 후속공정에 악영향을 미칠 수 있는 공사로 정확하고 현실성 있는 공정관리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 초고층 건물의 커튼월 공사를 대상으로 공기지연요소를 분석하고 객관적인 방법을 통하여 정량적 생산성 예측 방법론을 제시하였다. 현장실측 데이터는 커튼월 유닛 시스템을 적용중인 현장을 방문하여 수집하였다. 이 데이터를 통해 MPDM (Method Productivity Delay Model)기법을 수행하여 현장에서 즉시 개선가능하며 측정가능한 5가지 공기지연요소를 모두 제거한 이상적인 생산성을 산정하였다. 또한 30인의 현장전문가를 대상으로 측정불가능한 지연요소에 관한 설문을 실시하였고, 이 결과는 퍼지기법을 활용하여 공기지연 가중치를 도출하였다. 이상적인 생산성에 공기지연 가중치를 적용한 공기지연 산정 모델의 현장반영성을 검토한 후 건설 시뮬레이션(싸이클론)기법과 비교·분석하였다. 이후 커튼월 공사의 단위비용 데이터를 수집하여 생산성과 단위비용을 고려한 예측을 제시하였다. 본 연구는 공기지연 발생 원인을 사전에 파악하고 대책을 수립함으로써, 향후 경험이 부족한 엔지니어와 프로젝트 관리자가 담당 공정 및 프로젝트의 지연요소를 파악하는 데 용이할 것이다. 또한 건설프로젝트의 계획단계에서 체계적인 공정계획을 기반으로 효율적인 공사수행을 유도할 것이라 사료된다.
Description
제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 및 목적 1 1.2 연구의 범위 및 방법 3 제 2 장 문헌 및 연구방법론 고찰 6 2.1 국내외 관련 문헌 고찰 6 2.2 연구방법론 고찰 11 2.2.1 건설생산성 측정방법 11 2.2.2 Fuzzy기법 18 2.2.2.1 Fuzzy 이론 18 2.2.2.2 Fuzzy 추론과정 21 2.2.2.3 Fuzzy 이론의 응용분야 24 제 3 장 건설 데이터 수집 및 분석 27 3.1 초고층 공사의 커튼월 공법 27 3.1.1 초고층 커튼월의 정의 및 현황조사 27 3.1.2 커튼월 공사의 특징 및 분류 30 3.1.3 커튼월 공사의 유닛시스템 35 3.2 건설데이터 수집 37 3.3 건설데이터 분석 42 3.3.1 공기지연요소 42 3.3.2 MPDM(Method Productivity Delay Model)기법 43 3.3.3 Fuzzy기법 47 제 4 장 공기산정 예측모델 개발 55 4.1 AHP기법을 활용한 각 요소 가중치를 산정 55 4.2 공기지연 가중치를 반영한 예측생산성 도출 58 4.3 건설시뮬레이션(사이클론) 적용 및 비용분석 62 제 5 장 결론 67 5.1 연구의 중요성 및 기여도 69 5.2 연구의 한계성 및 진행방향 70 참고문헌 71 부록 1. 퍼지추론의 공기지연 영향정도 설문지 74 부록 2. 커튼월 공사 공기지연요인 가중치 설문지 77 부록 3. 각 요소 수준별 가중치를 비퍼지화한 코드 79 부록 4. 커튼월 유닛 시스템 데이터 코드 81 표 1 공기지연과 관련된 기존 연구문헌 분석 7 표 2 커튼월 공사와 관련된 기존 연구문헌 분석 9 표 3 생산성 저하요인의 분류 12 표 4 생산성 저하요인 관련한 국내 기존 연구 문헌조사 13 표 5 생산성 저하요인 관련한 국외 기존 연구 문헌조사 14 표 6 건설생산성 측정기법 15 표 7 건설 데이터 확보(MPDM기법) 16 표 8 MPDM 기법 수행 17 표 9 국가별 초고층 건설현황 29 표 10 국내 주요 초고층 건축물 현황 30 표 11 커튼월 공사의 조립방식에 따른 특징 33 표 12 국내 커튼월 공사의 수행사례 35 표 13 현장 개요 37 표 14 커튼월 유닛시스템의 하역, 양중, 설치 공정 38 표 15 현장에서 수집한 설치공정 작업 시간 데이터 41 표 16 커튼월 유닛 시스템 설치 작업의 지연형태 42 표 17 커튼월 유닛 설치작업의 MPDM 데이터 확보 45 표 18 커튼월 유닛 설치작업의 MPDM 기법 수행 45 표 19 5가지 지연요소의 요소 수준별 가중치 산정 53 표 20 쌍대비교의 척도 56 표 21 5가지 지연요소의 각 요소 가중치 산정 57 표 22 5가지 지연요소의 중요 가중치 57 표 23 일표본 통계량 결과 60 표 24 커튼월 공사의 유닛시스템 공법의 노무비 64 표 25 커튼월 공사의 유닛시스템 공법의 자재재료비 65 그림 1 연구의 흐름도 5 그림 2 본 연구의 차별성 10 그림 3 Crisp 논리(좌)와 퍼지 논리(우) 21 그림 4 퍼지추론 구성도 22 그림 5 퍼지 합성법칙 23 그림 6 커튼월 유닛설치 공정 36 그림 7 사이클 당 발생확률을 반영한 공기지연 영향정도 46 그림 8 통계프로그램을 활용한 언어적 변수에 대한 parameters를 도출 49 그림 9 측정 불가능한 공기 지연 인자 가중치 입력계 50 그림 10 측정 불가능한 공기 지연 가중치 도출을 위한 퍼지 출력계 51 그림 11 퍼지툴박스를 활용하여 공기지연 가중치 도출 54 그림 12 각 요소 수준별 가중치가 좋음일 때 공기지연 가중치 도출 54 그림 13 개선 불가능한 공기지연만이 반영된 생산성과 예측 생산성 비교 59 그림 14 커튼월 유닛시스템 설치작업 모델링 63
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23259
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College of Engineering(공과대학) > Architectural Engineering(건축공학) > Theses(건축공학 석박사 학위논문)
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