RFID를 이용한 초고층 공사 자재관리 최적화방안 연구

Abstract

건설기술의 발전과 경제성장에 따라 초고층 건물에 대한 수요는 아시아를 중심으로 전 세계적으로 확대되고 있으며, 최근 국내에서도 초고층 건물 시공이 전국의 대도시를 중심으로 지속적으로 늘어나고 있다. 그러나 국내 초고층 시공 시 담당자의 경험을 바탕으로 일반현장과 같은 자재관리 방식의 업무수행으로 인하여 손실 및 낭비가 발생하고 있어, 초고층 건물 시공의 특성에 맞는 보다 효율적인 자재관리 시스템의 개발 및 적용이 필요한 시점이다. 특히, 일반현장과 달리 초고층 건설 현장의 경우 짧은 사이클 공정진행에 따라 일반현장의 층당 7~10일의 공정에 비해 층당 2~4일의 고속으로 시공됨으로 인하여 많은 자재의 동시 반입이 필요하며, 자재검수에 시간이 많이 소요될 경우 통문관리가 어려워진다. 또한 수직집적에 따라 수직양중 부하가 많이 발생하므로 이에 대한 효율적인 관리가 되지 않을 경우 반입된 자재의 관리에 많은 인원이 투입되어야 하며, 자재 양중이 비효율적으로 수행될 경우 사이클 공정 준수가 거의 불가능해 지므로 자재에 대한 관리기준을 사전에 세밀하게 세우고 자재 관련 정보를 실시간으로 관리할 수 있는 효율적인 시스템을 도입하여야 한다. RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 비접촉성 인식, 읽기, 쓰기, 재사용이 가능한 장점을 가지고 있어 단순히 읽기만이 가능하고 인식거리가 짧은 기존의 바코드 시스템의 제약사항을 획기적으로 개선한 시스템으로 물류, 유통을 중심으로 도입이 확산되고 있다. 따라서 RFID 시스템의 초고층 건물 자재관리 적용을 통하여 초고층 시공의 특성인 많은 자재의 동시반입으로 인한 야적 공간 부족을 해결하고 JIT(Just In Time) 자재관리 실현을 위하여 효율적인 시스템이 될 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 초고층 시공의 핵심사항인 자재관리 효율화를 위하여 초고층 현장의 자재관리 현황을 고찰하고 업무 단계별 프로세스 분석을 통하여 기존 현장의 자재관리 문제점을 도출하고, 이에 대한 해결방안으로서 RFID 시스템 적용을 통하여 JIT(Just In Time) 달성을 위한 효율적인 자원관리시스템의 구축방안을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위하여 먼저 2장에서는 초고층 건물 및 건설관리 상 특성, 린 건설(Lean Construction) 및 JIT(Just In Time) 관리기법에 대한 이론적인 배경을 조사하고, RFID 시스템의 기술 및 동작원리, 수동형과 능동형 시스템의 차이에 대하여 고찰하였고, 국내ㆍ외 적용사례 및 연구동향을 조사하여 초고층 건설공사 도입가능성을 검토하였다. 3장에서는 초고층현장의 자재관리 프로세스 및 정보관리 현황을 조사하고, 자재관리 단계별, 공종별 문제점을 도출하였다. 4장에서는 초고층현장 자재관리 효율화를 위한 RFID 시스템의 적용방향 및 적용기준을 수립하고 자재관리 단계별, 공종별 시스템 구축방안을 제시하였으며, RFID 적용효과를 단계별로 예측하고 효율적인 활용방안을 제시하였다. 5장에서는 결론 및 향후 연구방향을 제시하였다. 본 연구에서 제안하는 RFID 시스템의 초고층 건설공사 적용을 통하여 보다 효율적인 자재관리가 가능할 것이며, 향후 실시공 프로젝트 적용을 통하여 초고층 공사를 위한 실질적인 관리시스템으로 발전시켜 나갈 수 있을 것이다.; Due to the construction technology development and economic growth, high-rise building construction has been popular. When high-rise building is under construction, field engineer manages material using experience-based heuristic methods. However, heuristic methods do not guarantee the optimized manipulation of construction materials. Effective information technology and material management system are therefore needed for successful construction project's management. Radio Frequency Identification (RFID) technology is currently being used in many areas such as manufacture, transportation, and logistics. RFID System has so many merits in that it functions like wireless networking, reading, writing, and rewriting. Tracking the process of material manufacture and transportation is important and needed for the successful material management in high-rise building construction. The focus of this research is the application of RFID for monitoring material management process. The specific objectives of this study are to develop an RFID-based optimization algorithm for the efficient construction material management in the area of high-rise building construction and to test the performance of the developed algorithm using the data collected from a construction site. From the experiments and field observations, it was found that RFID-based material management system has a high potential for efficient material management in high-rise build construction area. Specifically, the developed RFID-based material management system could properly locate material on site when working together with wireless network technologies. Another important finding of this study is that the RFID-based material monitoring can be a suitable approach for better communication in the construction process.