공기단축

공기단축(工期短縮, minimum cost expediting)은 예정된 준공일보다 빠르게 공사를 마무리하여 공사기간을 줄이는 것을 말한다.

시공자는 공사가 지연 되면 지체상금(遲滯償金)의 부과 외에,관리비 상승 및 은행대출이자의 부담,돌관공사(突貫工事)에 따른 추가비용,하도급업자의 클레임(claim)등과 같은 심각한 추가 비용의 발생 가능성 때문에 무리한 작업을 진행해서라도 공기단축(工期短縮)을 실시하려 한다. 그러나 공기단축이 필요하다 하여 어떠한 자료의 뒷받침도 없이 각 작업의 소요시간을 단축해 지정 공기 내에 들어가도록 공기를 단축한다면 오히려 역효과를 가져 올 수 있다.

정부는 건설공사의 사전 안전성 확보를 위해 공공·민간공사 모두 적정 공사기간 산정을 의무화하기로 했다. 현재 국토부 및 산하기관에만 적용하고 있는 이 제도를 건설안전특별법 제정을 통해 확대하겠다는 것이다. 정부는 계획·설계단계에서 전체 및 작업별 공사기간을 산정토록 하고, 무리한 공기 단축을 지시할 경우 형사처벌한다.

개요

공기단축이란 정상적인 작업으로 공기내에 완료할 수 없을 때 시간외 작업 또는 자원의 대량 투입으로 시간을 단축하는 행위를 말한다.

■ 지정공기와 계산공기간의 관계

• 지정공기가 계산공기보다 큰 경우
• 지정공기와 계산공기가 동일한 경우
• 지정공기가 계산공기보다 작은 경우

■ 공기조정과 공기단축

• 공기조정 : 지정공기와 계산공기간에 차이가 발생되어, 이와같은 차이를적절히 조정하고 해결하는 기법
• 공기단축 : 지정공기가 계산공기보다 작은 경우, 계산공기상에 특별한 조치가 필요하게 되어 중요시 되는데, 이 경우를 특별히 공기단축이라 함

■ 공기단축 발생 경우

• 계산공기가 지정공기보다 큰 경우
• 공사 진행 도중에 잔여 계산공기가 지정된 공기내에 완료할 가망성이 없어 공기 만회가 필요한 경우

■ 공기단축 방법

• 네트워크상의 조정으로 공기를 단축하는 방법
• 최소의 추가 비용으로 공기를 단축하는 방법

네트워크 조정에 의한 공기 단축은 네트워크 구성을 통해 비용의 부담 없이 공기단축이 가능한지 살펴보는 것이다.

■ 작업순서에 대한 검토

• 직렬작업의 병렬작업화의 검토
• 역 작업 순서화의 검토
• 명목상 작업 절단의 검토

■ 소요시간에 대한 검토

• 시간추정의 재검토
• 작업 능률 및 투입자원의 변경 검토
• 관리외 작업의 신속 대처에 대한 검토

■ 설계면에서의 검토

■ 공기단축시 유의사항

• 공기단축에 따른 품질이나 안전성 저하 방지
• 공기단축을 위한 작업시간 연장 불가
• 공기단축에 의한 다른 작업과의 영향 검토
• 투입자원의 증가한도 검토

공기단축기법의 종류

공사기간의 단축과 비용의 관계

비용구배

• MCX(Minimum Cost Expediting) 기법
• SAM(Siemens Approximation Method) 기법
• LP(Linear Method) 기법

PERT/CPM은 당연히 비용을 최적화 하여야 한다. 즉, 각 활동의 소요시간대 비용의 관계를 조사하여 최소의 비용으로 일정을 단축하여 시간-비용의 적정점을 구하는 것이 일정 통제의 목적이다. 비용최적화 문제는 각 작업활동에 정상시간을 추정할 수 있다는 가정하에서 가능하다. 네트워크에서 정상작업에 의한 정상 소요시간과 이에 대응하는 정상소요비용이 있으며, 작업을 단축하는 경우에 드는 조기달성소요기간과 이를 행하기 위해 사용된 작업인원 증원과 작업시간 연장으로 인한 비용이 증가를 포함한 새로운 비용(조기달상비용)을 추정할 수 있다.

공사기간이 단축되면 간접비는 감소하나 직접비는 증가하는 경향이 있다.

• 직접비 : 공사에 직접 소용되는 비용으로, 노무비, 재료비, 기계사용비 및 운송비 등이 포함되며 일정의 단축과 더불어 증가한다.

• 간접비 : 공사의 개별활동에 직접적인 관계를 가진 것이 아니고, 전 계획사업에 관련되어 발생하는 비용으로, 감독비, 사무실 임대비, 사무비, 관리비, 시설감가상각비, 납기지연의 연체비 등이 있다.

• 비용구배 : 공사기간을 하루 단축할 때 증가하는 비용

비용구배 = 최대비용 - 정상비용 / 정상공기 - 최소공기

비용 = 비용구배×(정상공기-공기)+정상비용

• 정상공기: 공기단축을 시행하지 않은 일반적인 상황에서의 공기
• 정상비용: 정상공기에서의 비용
• 최소공기(특급공기): 단축가능한 최소의 공기
• 최대비용(특급비용): 최소공기에서의 비용

MCX (최소비용촉진)기법 개요

공기단축에서 가장 많이 쓰이는 방법은 프로젝트 완성까지의 소요기간과 투입되는 비용과의 관계를 조정하여 최소비용으로 프로젝트를 완성하는 것이다. 비용의 최적화 문제는 각 작업활동의 소요시간과 비용의 곤계를 조사하여 시간-비용의 적정점을 구하는것이다. 작업활동을 완료하는데 있어서 소요시간을 정규소요시간 보다 축소시키면 비용이 증가하게 된다. 그렇다고 소요시간을 축소시키면 사업비용이 항상 감소하는 것은 아니다. 즉, 작업기간이 단축되면 간접비는 감소하지만, 직접기가 증가하게되고, 작업기간이 늘어나면 직접비는 감소하지만, 간접비가 증가하게 된다. 따라서 이 두 비용을 함께 고려한 총비용이 최소가 되는점을 찾는 것이다. 이러한 기법을 최소비용촉진기법(Minimum Cost Expediting:MCX)이라 부르며, 최저특급비용이라고 부르기도 한다.

• CPM의 핵심이론
• Minimum Cost Expediting의 약어
• 주공정상의 작업중 단위비용이 가장 적은 작업부터 단위시간씩 단축
• 변경된 주공정 작업을 재검토하여 공기단축 반복

공기단축방법

① 주공정(CP)상의 요소작업의 소요기간을 단축하되, Sub-CP의 TF(Total Float)내에서 단축

② Cost Slope이 적은 요소작업부터 순차적으로 단축

③ CP를 유지하며 Sub-CP가 CP로 될때까지 공기단축

④ CP가 복수화되면 복수화된 요소작업 조합의 비용구배의 합산을 비교하여 적은 것부터 단축

⑤ 위의 작업을 반복하여 직접비의 증가가 최소로 되도록 소요의 공기를 단축

SAM 기법

① 공기-비용 매트릭스(Time-Cost Matrix) 도표에 의하여 공기-비용의 최적화를 구하는 방법

공기단축방법

① 단축하고자 하는 공기를 결정

② 최초 작업부터 마지막 작업까지 각 경로중 단축하고자 하는 공기보다 긴 경로를 찾기

③ 해당 경로에서 각 작업의 비용구배를 균등하게 배분

④ 단축할 여지가 많은 CP 발췌

⑤ 이 경로중 비용구배가 최소인 작업부터 단축

⑥ 각 경로별 단축 가능일수가 0 이 될때 까지 단축

LP 기법

① 공사의 총 비용을 1차 방정식으로 만들어 공기와 비용이 최소가 되도록 최적의 해를 구하는 방법

② 각 액티비티(i,j)의 정상점과 특급점이 주어졌을때 소요공기를 조정하여 총직접비용이 최소화되도록 조 정이 가능

③ 총 직접비용을 최소화하기 위해서 반드시 직접비용을 계산

비교

구분	MCX	SAM	LP
단축 개시	주공정선상에서 비용구배가 최소인 작업부터 단축	최대 단축가능일수를 가진 경로에서 비용구배가 최소인 작업	각 액티비티의 정상점과 특급점이 필요
단축 한계	Free Float한계까지 1회 단축	단축 가능일수까지 1회 단축
단축 작업	2개이상의 작업 단축가능	작업만 단축 가능	소요공기 조정으로 총 직접비용을 최소화
단축 완료	단축공기에 도달했을 때	단축 가능일수가 모두 0이 될때까지

① 공통적인 특징은 비용경사에 의하여 1일단축비용이 최소로 소요되는 활동을 특급기간내에서 단축

② SAM기법은 MCX기법보다 높은 직접비가 지출

③ SAM기법은 MCX기법보다 더많은 시간과 비용이 소요

공기단축 순서

1. 주공정선을 산정
2. 비용구배를 계산한다.
3. 주공정작업 중 비용구배가 작은 작업의 하루씩 단축시킨다.
4. 주공정선이 변하는가 관찰하고 만약 주공정선이 변하게 되면 새로운 주공정선의 작업 중 비용구배가 작은 작업부터 하루씩 단축한다.
5. 단축을 더 이상 실행할 수 없을 때까지 계속한다.

참고자료

• 〈공기단축〉, 《대한건축학회 건축용어사전》
• 공기시간의 단축과 비용의 관계 - http://contents.kocw.net/KOCW/document/2015/hankyong/leegyujin/02.pdf
• JUST,〈(PERT/CPM)공기단축〉, 《다음블로그》, 2017-04-25
• 기구미, 〈공기단축기법〉, 《기구미》, 2013-07-27
• 장호성 기자, 〈반복되는 건설·공사현장 사고, ‘무리한 공기단축’·‘노노갈등’ 등 원인 지목〉, 《한국금융신문》, 2022-02-10
• 정태영 기자, 〈무리하게 공기 단축하면 형사처벌 받는다〉, 《안전저널》, 2020-07-03
• 김윤주 기자, 〈“일주일에 한층 올라간 화정아이파크…공기단축이 참사 불러”〉, 《한겨레》, 2022-01-05

같이 보기

• 공기
• 단축
• 건설공사
• 공기지연

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