1. 세미나 개최 배경 및 개요 본 세미나는 제 1회 ICCEPM (International Consortium for Construction Engineering and Project Management, 이하 ICCEPM) 국제세미나로서 모듈러 건축 (Modular Integrated) 및 OSC (Off-site Construction)를 주제로 2021년 8월 12일 한국건설관리학회와 CNERC (Chinese National Engineering Research Center for Steel Construction, Hong Kong Branch)이 공동으로 주최하였다. ICCEPM은 한국건설관리학회 주도로 2021년 8월말 창립 예정인 국제 컨소시엄으로 학계와 산업계의 국제적인 연구협력, 정보공유, 산학협력, 인재양성 및 국제 학술대회 개최 등을 통하여 건설 및 프로젝트 관리 분야의 지속적인 발전에 기여하는데 그 목적을 두고 있다. 본 세미나는 ICCEPM의 활동의 일환으로 개최된 첫번째 국제 세미나이며, 건설산업에서의 노동력 부족 및 지속가능한 건축 등의 문제를 해결하기 위한 방안으로 전세계적으로 주목받는 모듈러 건축 및 OSC가 세미나 주제로 선정이 되었다. 이번 행사는 서준오 홍콩이공대학교 (Hong Kong Polytechnic University) 교수가 사회를 맡았으며, 한국, 홍콩 및 미국에서 초청된 네 분의 발표자들이 최신 연구 내용을 소개하고, 향후 국제적인 연구협력을 위한 방안에 대하여 패널 토론을 진행하였다. ZOOM을 이용하여 온라인으로 개최된 본 세미나에는 사전 등록을 통하여 홍콩, 한국, 미국, 호주 등을 포함한 21개국에서 총 210 여명이 참가하였다. 금번 세미나의 행사내용 및 발표자는 다음과 같다. ► 개최일시: 2021년 8월 12일 10:00 ~ 11:30 (한국시간) ► 프로그램 10:00 ~10:05 : Opening Remarks 10:05 ~10:20 : Prof. Yong-Woo Kim, University of Washington Topic: Two Approaches to Supply Chain Management in Off-Site Construction 10:20 ~10:35 : Dr. Tae Wan Kim, Incheon National University Topic: Moving precast concrete components to sites well 10:35 ~10:50 : Dr. Tak-Ming Chan, Hong Kong Polytechnic University Topic: Application of steel tubular sections in Modular Integrated Construction 10:50 ~11:05 : Dr. Amos Darko, Hong Kong Polytechnic University Topic: Sustainable Logistics Planning in Modular Integrated Construction 11:05 ~11:25 : Q/A & Panel Discussion 11:25 ~11:30 : Closing Remarks ► 주관: 한국건설관리학회, CNERC (Chinese National Engineering Research Centre for Steel Construction, Hong Kong Branch) ► 후원: ICCEPM, 이화여자대학교 OSC 연구단
2. 세미나 주요 내용 본 세미나에서는 모듈러 건축 및 OSC를 위한 공급사슬관리, 운송 및 로지스틱스, 구조 기술 등을 주제로 다양한 발표가 진행되었으며, 발표 후 발표자와 참가자들의 활발한 질의 응답을 통하여 다양한 국가의 최신 기술동향을 이해하고 전문지식을 공유할 수 있는 유익한 기회였다. 주요 세미나 발표 내용은 다음과 같으며, 한국건설관리학회 YouTube 채널에서도 동영상으로 확인 가능하다. 1) Two Approaches to Supply Chain Management in Off-Site Construction – 김용우 워싱턴대 교수 첫번째 발표자로서 미국 워싱턴대학교 (University of Washington) 김용우 교수가 OSC 공급사슬관리 전략을 주제로 발표를 진행하였다. 김용우 교수는 현재 Lean Construction Research Lab을 이끌고 있으며, 효과적인 OSC 공급사슬 관리를 위한 공급사슬간 협력, 최적화, 기계학습 등의 다양한 다학제적인 연구를 수행하고 있다. 금번 발표에서는 성공적인 OSC 프로젝트를 위하여 필수적인 신뢰성있고 경제적인 공급사슬 구축을 위한 계약 및 생산 관리 전략에 대한 최신 연구 내용을 소개하였다. OSC 프로젝트의 공급사슬 측면에서 공장 생산 주문의 변동성 (Order Variability)이 주요 문제점으로 대두되고 있으며, 특히 생산 리드타임의 불일치로 공급업자 (supplier) 측면에서는 보관 비용의 증대, 원도급업자 (contractor) 측면에서는 배송지연으로 인한 공기 지연 등의 문제점들이 빈번히 발생하고 있다. 일반적으로 원도급업자는 공급업자에게 주문변동성과 관련된 리스크를 전가시키는 경향이 있으며, 이에 따라 주문변동성을 적극적으로 관리하기 위한 동기가 부족한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 김용우 교수는 OSC 공급사슬의 가격결정 모델을 바탕으로 리베이트를 활용한 공급사슬 협력 및 최적화 방안을 제시하였다. 또한 생산 최적화 모델 및 기계 학습 방법론 등을 이용한 공급사슬관리 플랫폼을 개발하였으며, 이를 통한 체계적인 주문 관리, 공장생산 모니터링, 최적 배송 계획 등의 다양한 전략에 대하여 소개하였다. 2) Moving precast concrete components to sites well - 김태완 인천대 교수 두번째로는 인천대학교 김태완 교수가 공장 생산된 프리캐스트 (이하 PC) 부재의 운송과 관련된 주제로 발표를 진행하였다. 김태완 교수는 현재 OSC 기반 공동주택 생산시스템 혁신기술개발 연구단 (단장: 이화여자대학교 이준성 교수)에 공동연구자로 참여 중이며, 본 발표는 해당 연구단에서 최근 연구중인 PC 부재 배송 시 효과적인 운송차량 할당 및 부재 적재 방안에 대하여 소개하였다. 김태완 교수는 현재까지 OSC 계획, 설계, 공장생산 및 설치 등의 분야에서는 다양한 연구들이 수행되어 왔지만 부재 운송과 관련해서는 아직 연구가 부족한 실정을 지적하면서 현장관리자, 공장관리자 및 운송관리자 들의 다양한 이해관계 조율의 필요성을 강조하였다. 예를 들어, 현장 관리자는 적시운반 (JIT Delivery)을 통하여 현장 보관을 최소화함과 동시에 최대한 많은 부재를 차량에 적재함으로써 운송 비용을 절감하고자 하지만, 공장관리자는 운송 시 파손 등의 문제를 최소화 하기 위하여 적정량을 적재하고자 하며, 운송관리자 관점에서는 관련 법규 및 화물차 적정 적재 중량 등을 고려해야만 한다. 이 과정에서 운송 관련 참여자간의 갈등이 빈번히 발생하는데, 이러한 문제점을 해결하고자 OSC 연구단에서는 부재 크기, 생산량, 운송 시기 등을 고려한 자동화된 PC부재의 운송차량 할당 및 적재 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 PC 부재 및 차량 관련된 정보를 입력하면, 최적화된 차량할당 및 적재 계획을 시각화된 정보화 함께 보여줌으로써 PC부재의 운송관리를 지원하는 도구로서 활용가능하며, 케이스 스터디를 통하여 본 시스템 활용 시 운송차량 수 절감, 현장 보관 최소화, 운송 안정성 향상 등의 효과를 검증하였다.
3) Application of steel tubular sections in Modular Integrated Construction – Dr. Tak-Ming Chan 홍공이공대 교수 세번째 발표는 홍콩이공대학교 Dr. Tak-Ming Chan 교수가 강관 부재를 활용한 모듈러 건축에 대한 발표를 진행하였다. 먼저 Dr. Tak-Ming Chan 교수는 모듈러 건축에 적용가능한 강관 부재에 대하여 생산, 구조적 성능, 단면 및 접합부 디자인 등의 배경 지식들에 대하여 소개하였다. 강관 구조 및 부재는 강재량에 비하여 단면효율이 높고 가벼워서 운반이나 조립이 용이하다는 장점으로 인하여 일반 건축물에도 다양하게 적용되어 오고 있는데, 모듈러 구조 시스템에도 기둥 및 보에 자주 이용된다. 모듈러 구조에 적용되는 강관은 단면 형태에 따라 원형 또는 각형으로 나뉘는데, 형태와 크기에 따라 각기 다른 구조적인 거동과 압축 및 좌굴 성능을 보인다. 특히 최근 고층화되고 있는 모듈러 건축을 위하여 보다 강도가 높은 강관이 요구되는데, 강관 내부에 콘크리트를 충전한 강관 콘크리트 기둥이 그 대안으로 대두되고 있다. 강관을 이용한 모듈러 건축에 있어서 기둥과 보, 모듈과 모듈간의 접합부가 구조적으로 매우 중요한 요소인데, 봍트 또는 용접을 이용한 다양한 수집 및 수평접합 방안들이 개발되고 있다. 예를 들어 각형강관 기둥에 수직 접합을 위한 액세스 홀을 천공하여 볼트 체결하는 방법이나, 연결 플레이트를 활용한 수평 접합 방법들이 적용가능하다. 또한 Tak-Ming Chan 교수는 강관을 이용한 모듈러 구조의 시공성 검토를 위하여 3D 프린팅된 축소 모델을 이용한 방법을 소개하며, 이를 활용한 교육 과정을 개발하여 적용한 사례를 보여주었다. 4) Sustainable Logistics Planning in Modular Integrated Construction- Dr. Amos Darko 홍공이공대 교수 마지막 발표자로서 홍콩이공대학교 Dr. Amos Darko 교수는 모듈러 건축을 위한 지속가능한 로지스틱스 계획을 주제로 강연을 진행하였다. 모듈러 건축의 경우 제조업의 공장생산방식을 이용하여 대부분의 공정을 완성하고 이를 현장에 운송 및 설치하여 건물을 완성하는 방식으로 전통적인 건설 프로세스과 비교하여 전체 프로세스에서 로지스틱스가 차지하는 비중이 상당히 크다. 잘못된 로지스틱스 계획은 모듈러 건축에 있어서 주요 리스크 요인으로 프로젝트의 수익성에도 지대한 영향을 미친다. 공장 생산된 모듈들의 적시운반 (JIT Delivery)을 위해서는 공장 및 현장의 위치, 모듈 크기, 운송 루트, 운송 방법, 현장 보관 방법 등이 종합적으로 고려되어야 하며, 로지스틱스 과정에서의 참여자들의 다양한 이해관계의 조율 및 복잡한 커뮤니케이션 문제의 해결이 필수적이다. Dr. Amos Darko 교수는 최적의 로지스틱스 계획을 위하여 전통적으로 강조되어온 공기 및 공사비 관점 뿐만이 아니라 운송과정에서의 탄소 배출량과 같은 친환경성 (Sustainablity) 측면에서의 다양한 요소들을 고려해야한다고 강조하였다. Dr. Amos Darko 교수는 친환경성을 포함한 모듈러 건축의 성과를 모니터링할 수 있는 Dynamic KPI Dashboard 플랫폼을 소개하면서, 이를 이용한 로지스틱스 관련 의사결정 방안에 대하여 다양한 예시와 함께 제시하였다. 3. 맺음말 금번 세미나는 모듈러 건축 및 OSC 분야의 최신 연구 동향에 대한 지식을 습득할 수 있는 좋은 기회였을 뿐만 아니라, 한국, 홍콩, 미국의 연구자들이 교류할 수 있는 장으로서도 의의가 있었다. 패널 토론에서는 추후 모듈러 건축 및 OSC 관련 연구자 및 실무담당자들이 지속적으로 협력 및 교류할 수 있는 방안에 대한 발표자들의 다양한 아이디어들을 공유하였으며, 8월말 발족 예정인 ICCEPM의 참여를 통하여 국제적인 네트워크를 구축하는 방안에 대하여 많은 공감대를 형성하였다. 향후 ICCEPM 국제 세미나가 건설 및 프로젝트 관리 분야의 연구자 및 실무자들이 건설산업에서의 다양한 이슈들에 대하여 고민하고 협력하는 국제적인 교류의 장이 되기를 기대해본다. ■ 작성자: 서준오 (Hong Kong Polytechnic University, Associate Professor)