지능형 DB를 이용한 공정.원가 통합 공사관리 시스템 구축에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 건설공사의 비용과 일정에 관한 통합 DB를 활용하여 공사관리 계획을 수립하고 관리할 수 있는 개념적 틀을 구축하는 동시에 건설실무에서 시도되어 왔던 공정과 원가의 통합관리시스템에서 발생된 실무상의 문제를 보완한 지능형건설공사관리시스템(ICMS)을 개발하고 건설현장의 실무 적용을 제고하고자 하였다.

(1) 공정․비용 통합기반의 공사관리 업무 프로세스 재설계
이론적 고찰 내용을 토대로 새롭게 구축될 시스템의 효용성을 제고하기 위해 기존의 업무(As-Is)들과 EVM 기반의 변화될 업무(To-Be)를 상호 비교․분석하였으며, 프로세스 공정․비용 통합기반 건설공사관리 과정인 계획 → 실행 → 분석․평가 → 예측 → 변경․조치에 관한 업무프로세스 즉 EVM기반에 따른 프로젝트 관리 알고리즘을 재설계 하였다.

(2) ICMS 개발
국가표준분류체계인 건설정보분류체계에 의한 9개 시설물(도로/교량/터널, 단지, 지하철, 철도, 정수장, 항만, 상하수도, 상업건축, 공동주택)을 기준으로 현장적용이 가능한 시설물별 WBS를 구축하였으며, 구축된 공정, 공사비, 자원(Crew&Productivity) 등의 관련 DB를 유기적으로 통합 Mapping 할 수 있는 구조를 개발하였다. 또한 EVM 개념에 입각하여 당해 건설공사의 공정 및 공사비 관리를 위한 기본계획의 수립을 지원하는 시스템으로 활용될 수 있는 지능형 건설 DB를 구축하였다.

구축된 DB를 활용하여 공사의 기본계획수립을 지원할 수 있도록 공사계획 수립 모듈을 개발하였다. 공사계획 수립모듈은 크게 현장개설, WBS 설정, 공사비 배분, 일정계획 수립, 마지막으로 집행계획 확정 단계로 총 5단계로 구분하여 제시하였다. 확정된 현장별 공정계획에 의해 공사가 진행됨에 따라 생성되는 모든 정보는 공사일보를 통해 집계된다. 따라서 전산화된 공사일보를 통해 작업현황 및 투입물량을 입력함으로써 실적파악이 될 수 있는 실적입력 모듈을 개발하였다.

(3) 지능형 건설 DB의 실무적용성 분석 및 관리
적용대상 현장의 공무 및 공사담당자들의 면담을 수행한 결과, DB를 활용한 코드연계 등 작업초기 시간이 과다하게 소요되는 것으로 조사되었으며, 향후 시설물별로 다양한 표준공정의 추가 확충이 필요한 것으로 파악되었다. 지능형 건설 DB의 확충 및 관리를 위해 3대 DB 관리목표를 신뢰성, 신속성 다양성으로 설정하였으며, 체계적인 관리를 위하여 관리시스템(Feedback System)을 구성하였다. 관리시스템은 현장별로 활용한 공정 DB 및 원가(일위대가 및 자원) DB를 축적하고, 각 현장별 특성 및 활용시점에 따른 신속한 추적관리기능을 제공한다.

본 연구에서 제시하고 있는 ICMS는 현재 공사계획의 편성과 공사일보를 통한 실적 입력 등 공사단계의 활용으로 국한되어 있다. 하지만, 공사계획 수립의 반복성 및 구축된 전산시스템의 효율적인 활용을 위해서는 건설사업의 총 생애주기(Whole Life Cycle) 전반에 걸친 관리시스템으로 확대해 나가야 할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 12
• 1.1 연구의 필요성 12
• 1.2 연구의 목표 13
• 1.3 연구의 범위 및 방법 13
• 1.3.1 공정/비용 통합기반 공사관리 업무프로세스 재설계 13
• 1.3.2 ICMS 개발 14
• 1.3.3 지능형 건설 DB의 실무적용성 분석 및 관리 14
• 2. 국내·외 관련 기술 및 연구 동향 16
• 2.1 국내현황 16
• 2.1.1 Expert System에 의한 공사실적정보관리 시스템(K대학교 외, 1999) 16
• 2.1.2 S건설 PMS(Project Management System) 16
• 2.1.3 H건설 ERP R/3 19
• 2.2 해외현황 22
• 2.2.1 미국 CoE(공병단)의 KWS 22
• 2.2.2 미국 R사의 Cost Data 외 22
• 2.2.3 미국 M사의 솔루션 23
• 2.2.4 영국의 BCIS 자료 등 23
• 2.3 연구동향 분석 결과 24
• 3. 공정·비용 통합기반 공사관리 업무프로세스 재설계 26
• 3.1 EVM기반의 업무프로세스 재설계 필요성 26
• 3.1.1 공정·비용 통합기반 사업관리의 배경 26
• 3.1.2 업무프로세스 재설계의 필요성 27
• 3.2 EVM 이론고찰 28
• 3.2.1 EVM의 개념적 정의 28
• 3.2.2 EVM기법의 적용프로세스 30
• 3.2.3 EVM기반의 성과측정 33
• 3.3 업무프로세스 재설계의 범위 및 방법 38
• 3.3.1 업무프로세스 재설계의 대상 및 범위 38
• 3.3.2 업무프로세스 재설계의 방법 38
• 3.4 EVM기반의 업무프로세스 분석(AS-IS) 및 재설계(To-BE) 39
• 3.4.1 표준 WBS의 설정 39
• 3.4.2 공정 및 일정계획 40
• 3.4.3 공사비 배분 41
• 3.4.4 관리기준선의 확정 42
• 3.4.5 실적데이터 파악 43
• 4. 지능형 건설 DB를 활용한 ICMS 개발 44
• 4.1 ICMS 개발의 기본방향 및 요구기능 설정 44
• 4.2 ICMS의 구성 모듈 45
• 4.2.1 지능형 건설 DB 46
• 4.2.2 공사계획 수립모듈 46
• 4.2.3 공사일보를 통한 실적입력 및 측정 모듈 47
• 4.2.4 지능형 건설 DB의 관리 47
• 4.3 지능형 건설 DB의 개념 및 기대효과 48
• 4.3.1 지능형 건설 DB의 개념 48
• 4.3.2 국가표준분류체계와의 연계 49
• 4.3.3 지능형 건설 DB의 기대효과 50
• 4.4 지능형 건설 DB의 구축절차 51
• 4.4.1 구축프로세스개요 51
• 4.4.2 계획수립 52
• 4.4.3 요건분석 55
• 4.4.4 지능형 건설 DB 모델 구축 60
• 4.5 통합건설정보분류체계에 의한 지능형 건설 DB의 구성체계 69
• 4.5.1 통합건설분류체계(F, S, E, W) 69
• 4.5.2 표준 공정 70
• 4.5.3 표준 내역서 71
• 4.5.4 자원 DB 72
• 4.5.5 공정 및 공사비 DB 77
• 4.6 공사계획 수립모듈 81
• 4.6.1 현장개설단계 81
• 4.6.2 WBS 설정단계 83
• 4.6.3 내역 연계에 따른 공사비 배분단계 84
• 4.6.4 일정조정단계 86
• 4.6.5 집행계획 확정단계 87
• 4.7 공사일보를 통한 실적입력 및 측정모듈 90
• 5. 지능형 건설 DB의 실무적용성 분석 및 유지관리 92
• 5.1 지능형 건설 DB의 실무적용성 분석 92
• 5.1.1 실행계획의 편성 부문 92
• 5.1.2 공사일보를 통한 실적입력 부문 95
• 5.2 지능형 건설 DB의 확충 및 유지관리 96
• 5.2.1 지능형 건설 DB 확충 및 관리 목표 97
• 5.2.2 지능형 건설 DB 관리시스템 99
• 6. 결론 및 향후 연구 103
• 6.1 결론 103
• 6.2 향후 연구 105
• 참고문헌 107
• 국문초록 110
• Abstract 112