건설공사 프로젝트의 계획과 통제
공사계획 및 관리는 프로젝트 관리의 요체인 계획(planning)과 통제(control)활동으로 볼 수 있습니다. 프로젝트 계획과 통제는 일정한 개념적인 절차를 가지고 있으며, 이러한 절차에 관한 이해는 정형화되지 못한 건설공사의 공사계획 및 관리실무 내용을 파악하는 데 큰 도움이 됩니다.
프로젝트 계획
어느 프로젝트에서나 계획은 그 프로젝트의 효율적인 수행을 위한 근본적이고도 매우 중요한 과업입니다. 공정계획과 실행예산 수립의 근거가 됩니다. 건설공사를 위한 프로젝트 계획은 일반적으로 아래의 4가지와 같은 기본적인 절차에 의하여 수행됩니다.
- ① 적용 공법의 선택
- ② 소요작업의 파악
- ③ 작업 간의 선후행 관계 파악
- ④ 작업별 소요기간의 산정
①. 적용 공법의 선택
건설공사의 수행에서 적용 공법의 선택은 공사계획을 위한 중요한 전제가 됩니다.
건축물의 골조공사 계획에서 콘크리트 타설 방법의 선택에 관한 예를 들어 보면 펌프를 사용한 타설공법과 버킷으로 운반하여 타설하는 공법의 결정은 공사기간뿐만 아니라 공사비용에도 직접적인 영향을 미치게 됩니다. 2가지 공법 대안에 대한 선택은 공사비의 상대적인 비교, 작업 안정성, 장비동원의 가능 여부 등을 고려하여 결정하게 됩니다. 이러한 공법 선택의 결과를 보다 과학적으로 예측하기 위한 방법으로 시공작업에 대한 시뮬레이션(simulation) 기법이 이용되기도 합니다. 주로 작업 상호간의 모순 파악, 주요 장비 조합의 시공성 및 생산성 예측, 자원의 소요량 분석 등의 목적으로 활용됩니다.
②. 소요작업의 파악
공사계획에서 공법의 선택과 병행하여 수행되어야 할 사항은 공사 수행을 위하여 필요한 모든 작업을 파악해 내는 것입니다. 여기에는 공사를 완료하기 위하여 수행되어야 할 소요작업의 리스트와 각 작업별 작업의 범위를 파악하는 것이 필요합니다.
소요작업의 리스트는 각 작업에 대한 소요자원의 파악, 작업 간의 선후행 관계 파악 등 공사계획의 윤곽을 제공하게 됩니다. 소요되는 모든 작업의 파악은 관리자의 경험과 전문적인 지식을 요하며, 아울러 많은 시간과 노력이 요구되는 과업입니다. 그러나 이 과정에서 모여지는 정보는 후속 공사계획에 필수적으로 이용됩니다. 아직까지 이 부분의 공사계획을 자동화하기는 어렵지만 과거의 유사한 프로젝트의 공사계획이 새로운 프로젝트 계획의 일반 모델로서 흔히 사용됩니다.
소요작업의 작업범위는 공사계획의 상세수준(level of detail)에 따라 매우 달라지게 됩니다. 일반적으로 공사계획 초기에는 개략적인 작업항목들을 가지고 시작하여 계획이 진행됨에 따라 작업항목을 점점 더 세부적으로 분할해 나가는 것이 보통입니다. 작업항목에 대한 이러한 공사계획 과정의 결과는 아래그림에서 보는 바와 같이 보통 개략적인 작업들이 점점 더 세분화되어 트리(tree) 모양을 갖는 작업분할(work breakdown)의 위계(hierarchy)를 가지게 됩니다.
예를 들어 현장 콘크리트 공사는 거푸집 설치, 철근 가공 및 조립, 콘크리트 타설, 콘크리트 면의 마감, 콘크리트의 양생, 거푸집의 해체 등으로 분할될 수 있습니다. 이 작업들은 역시 더욱 더 세부적으로 분할될 수 있습니다. 예를 들어 거푸집의 해체는 해체된 거푸집의 이동, 거푸집의 청소, 거푸집 표면박리제 도포 등으로 다시 분할될 수도 있습니다.
공사계획에서 소요작업의 수와 상세 정도는 공사관리의 목적에 따른 계획자의 판단에 달린 문제입니다. 공사계획은 100개 미만의 작업에서부터 계획자에 따라서는 수천개의 작업으로 구성되기도 합니다. 작업분할은 자세할수록 현실적인 공정의 수립과 통제가 용이합니다. 그러나 만약에 분할된 작업이 너무 세부적이면 공사계획은 혼란스럽고 계획 자체에 소요되는 비용이 증가하게 됩니다.
이에 비하여 작업분할이 너무 개략적이면 현실적인 공정이나 소요자원을 산정하기가 어렵습니다. 일반적으로 작업이 서로 다른 자원을 사용하게 될 경우 또는 지속적으로 작업하지 않을 경우 단일 항목이라 하더라도 작업은 분할되는 것이 바람직합니다.
예를 들어 철근콘크리트 공사에서 거푸집의 조립과 철근의 가공 조립은 각각 서로 다른 기능공, 즉 형틀 목공과 철근공이 투입되므로 서로 분리되는 것이 관리 목적상 바람직합니다. 또 같은 콘크리트 타설이라고 하더라도 기초 콘크리트 타설과 각층의 콘크리트 타설은 그 사이에 상당한 시간적인 간격을 가지고 있으므로 역시 분리되는 것이 바람직합니다. 또 해외 공사의 관례를 보면 특정 작업의 완료는 발주자로부터의 기성금을 받는 근거가 되므로 이러한 측면에서 보면 작업분할은 상세한 것이 좋을 것입니다.
그러나 상세한 작업분할은 그 분할된 세부작업의 소요자원, 소요기간, 작업 간의 상호관계가 현실적으로 산정될 수 있을 경우에만 유용하다고 할 수 있습니다. 일반적으로 공사계획의 실무에서 계획을 위한 적정 상세수준은 공사의 규모, 중요도, 난이도 등에 따라 결정되어야 합니다. 대개의 경우 공사계획은 너무 상세하게 계획되기보다는 개략적으로 계획되는 경우가 많은데, 이것이 프로젝트 통제(project control)의 어려움을 초래하기도 합니다.
③. 작업 간의 선후행 관계 파악
소요작업의 범위가 파악되면, 각 작업들 간의 상호관계가 정의되어야 하며, 이 관계는 작업순서상의 선후행 관계에 의하여 파악됩니다. 이러한 선후행 관계 중에서 가장 단순한 형태는 한 작업이 완료된 후 후속작업이 착수되는 소위 '완료 후 착수’(finishto-start) 관계이며, 이를 도식적으로 보면 아래그림과 같습니다. 즉 화살형 네트워크로 표시된 선후행 관계에서 네 가지 작업은 모두 하나가 완료되고 후속작업이 착수되는 선후행 관계를 가지게 됩니다.
그러나 더욱 복잡한 선후행 관계도 존재합니다.
즉, 후속작업이 선행작업이 완료된 후에도 일정 기간 착수되지 못하는 경우도 있습니다. 예를 들어 거푸집의 해체와 같이 콘크리트 타설 후 며칠 간의 양생기간이 지나야만 착수할 수 있는 경우가 있습니다. 공사계획에서 선후행 관계는 주로 작업 간에 존재하는 다음의 세 가지 유형의 관계를 고려하여 결정해야 합니다.
- ① 기술적으로 또는 물리적으로 확고한 선후행 관계를 가지는 경우(예를 들어, 콘크리트 타설은 거푸집의 조립이나 철근의 배근이 완료되지 않고서는 착수될 수 없다.)
- ② 선행작업이 일부 수행된 후 후속작업을 선행작업과 병행하여 수행할 수 있는 경우(예를 들어 지표면에 설치되는 트렌치 공사에서 터파기 이전에 트렌치 설치를 위한 거푸집 설치를 착수할 수는 없으나 일정량의 터파기가 진전되면 거푸집 설치를 터파기와 함께 진행할 수 있다.)
- ③ 기술적으로 선후행 관계에서 제약이 없는 경우(어떤 공사에서는 반드시 선행작업 완료 후 후속작업을 착수해야 되는 것은 아니다. 그러나 공사계획의 목적에 따라 인위적인 선후행 관계를 주기도 한다. 예를 들어 동일한 장비나 자원을 사용해야 하는 두 작업을 동시에 진행하려면 2배의 장비가 소요되므로 공사 일정에 지장이 없는 한 선후행 관계를 설정하여 공사를 진행시킨다.)
④. 작업별 소요기간의 산정
작업별 소요기간의 산정은 작업 간의 선후행 관계의 결정과 함께 공정계획 수립의 근거가 됩니다. 작업의 소요기간을 산정하는 방법은 어느 공정 모델을 사용하는가에 따라 변할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 단위 공종에 대한 평균 생산성과 투입 예정인 작업조를 근거로 소요기간을 산정합니다.
예를 들면, 거푸집 조립작업의 소요기간(Dy)은 다음과 같이 산정될 수 있습니다.
여기서,
- Ay : 거푸집 조립면적(수량산출 과정에서 산출)
- Py : 표준적인 인부의 평균 생산성
- Ny : 그 작업에 투입 예정인 인부의 수
투입 예정인 인부의 수는 계획자의 의도에 의하여 결정되며, 작업중지 예상 일수, 기후, 동원 가능 인부, 공사 수량 등 여러 가지 요인에 의하여 조정되는 것이 일반적입니다. 특히 공사 수량이 충분히 많을 경우에는 학습효과(learning effect)에 의한 기능공의 생산성 향상도 조정의 요인이 됩니다.
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