Research Article

Journal of The Korean Society of Living Environmental System. 30 April 2025. 168-178
https://doi.org/10.21086/ksles.2025.4.32.2.168

ABSTRACT


MAIN

  • 1. 서 론

  • 2. 연구의 이론적 배경 및 방법

  •   2.1. 모듈러 건설의 장점 및 위험 요소

  •   2.2. 문헌 검토

  •   2.3. 연구 방법

  • 3. 연구 결과

  •   3.1. 의사결정 요소 추출

  •   3.2. 의사결정 요소를 활용한 모듈러 적합성 평가틀의 제안

  •   3.3. 사례 적용

  • 4. 논의 및 결론

1. 서 론

세계 건설업계는 기후 위기, 환경 문제, 낮은 생산성, 열악한 작업 환경, 숙련 노동력 부족, 인건비 상승, 공사비 증가 등 복합적인 도전에 직면해 있다. 특히 한국의 건설업계는 인구 감소와 고령화, 산업구조 변화로 인한 숙련 노동력 부족과 인건비 상승, 안전 문제, 생산성 저하 등의 어려움에 직면해 있으며, 해외 변화에 민감하게 반응하는 사회∙경제적 구조적 특성으로 인해 그 영향이 더욱 크다. 본 연구는 모듈러 건축이 이러한 구조적 문제를 해결하고, 지속 가능한 발전을 촉진하는 동시에 건설 산업 전반에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 전망을 바탕으로 한다(Khan et al., 2023).

모듈러 건축은 기존의 현장 시공 방식과 달리, 벽, 천장, 입면, 내부 마감재, 기계설비, 전기배선 등을 공장에서 미리 제작한 후, 이를 현장으로 운반하여 조립하는 방식으로 이루어진다(Pan & Hon, 2020). 이는 프리패브 건축(prefabricated building)의 한 유형으로 볼 수 있으며, 특히 생산 장소를 기준으로 OSC(Off-site Construction)라고도 불린다. 최근 사회∙경제적 환경 변화로 인해 모듈러 건축에 관한 관심이 다시금 높아지고 있으며, 다양한 기술적 접근과 시도가 이루어지고 있다. 지난 몇 년간, 건설 전문가, 학자, 정책 입안자들은 모듈러 건축이 프로젝트의 품질, 생산성, 지속 가능성, 그리고 안전성을 향상하는 데 기여할 수 있다는 점을 인정하고 있다(Khan et al., 2023).

이러한 모듈러 건축은 프로젝트마다 차이는 있지만, 공사 기간을 기존 방식보다 약 20~50% 단축할 수 있다고 보고되고 있으며, 공장 내에서 엄격한 품질 관리가 가능하다는 장점이 있다(Filion, Ménard, Carbone, & Bader Eddin, 2024). 또한, 통제된 공장 환경에서 제작이 이루어지므로 현장에서 발생하는 소음, 먼지, 산업 안전 및 보건 관련 위험을 효과적으로 줄일 수 있다. 결론적으로, 모듈러 건축은 생산성, 비용, 효율성, 품질, 환경 등 다양한 측면에서 한국 건설 산업이 직면한 문제를 해결할 수는 동시에, 지속 가능한 미래를 위한 기반을 마련할 수 있는 혁신적인 대안으로 기대된다.

모듈러 건축이 다양한 가능성을 갖고 있음에도 불구하고, 여전히 부정적인 인식이 남아있거나 충분히 알려지지 않아 불확실성이 큰 경우가 많다. 모듈러 건설에 관한 관심은 높아지고 있지만, 이해 부족과 관련 시스템의 부재로 인해 실제 프로젝트에서 적용되는 사례는 여전히 제한적이다.

또한, 전통적인 공사 방식과 비교해 모듈러 프로젝트에 대한 정보와 경험이 부족하기 때문에, 건축주와 시공사 모두에게 모듈러 공법을 선택하는 것은 여전히 큰 도전 과제로 남아있다. 모듈러에 관한 연구는 다양한 관점에서 진행되고 있지만, 위험 요소 분석이나 타당성 검토와 같은 분야는 상대적으로 부족하며, 특히 국내에서는 관련 연구가 더욱 미흡한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 모듈러 공사의 초기 의사결정 모델을 제시하기 위해 다음과 같은 절차로 연구를 진행하였다. 첫째, 국내외 문헌조사를 통해 모듈러 건축과 관련된 리스크 요인 및 의사결정 요소를 추출하고 이를 정리∙선별하였다. 둘째, 추출된 요소를 재구성하고 전문가의 의견을 반영하여 모듈러 공법 선택을 위한 평가체계를 제안하였다. 셋째, 제안된 평가체계를 실제 사례에 적용하여 모듈러 의사결정 시스템 구축의 가능성을 검토하였다. 마지막으로, 분석 결과를 종합하고 연구의 한계를 논의하며 후속 연구 방향을 제안하였다.

2. 연구의 이론적 배경 및 방법

2.1. 모듈러 건설의 장점 및 위험 요소

2.1.1 모듈러 건축의 장점

모듈러 건축은 전통적인 건설 방식과 비교하여 초기 단계에서부터 협업, 운송 물류, 공급망 관리, 공학적 요구 사항에 대한 보다 높은 수준의 관리와 계획이 필요하다. 초기에는 조정해야 할 요소가 많지만, 공장에서 일부 건설 작업이 진행되는 동시에 현장에서 대지 작업과 기초 타설이 병행될 수 있어 전체 프로젝트 일정 단축에 크게 기여한다(Pan & Goodier, 2012).

또한, 모듈러 건축은 비용 절감과 환경 영향 저감 측면에서 긍정적인 효과를 보인다(Filion et al., 2024). 모듈은 공장에서 제작되어 자재 낭비를 최소화하며, 전체 작업의 80~95%가 완료된 상태로 현장에 운송되어 불필요한 비용을 줄일 수 있다. Hough와 Lawson(2019)에 따르면, 모듈러 건축은 현장 노동력을 약 50% 절감하고, 현장 관리 비용을 8~15% 감소시키며, 프로젝트 일정을 30~50% 단축할 수 있다. 이러한 수치는 프로젝트의 유형과 규모에 따라 다를 수 있으며, 영국의 최근 사례에서는 공사비가 약 20% 절감되고 공사 기간이 50% 이상 단축될 수 있음이 보고되었다(Bayliss & Bergin, 2020). 특히, 설계-제작-운송-설치 과정을 통합적이고 체계적으로 관리할수록 비용 절감과 일정 단축 효과는 더욱 커지며, 이를 위해 3D 모델링, 프로젝트 관리 소프트웨어, BIM 등의 기술 도구 활용이 필수적이다.

모듈러 건축의 또 다른 강점은 재사용 가능성이다. 모듈은 건물의 수명이 끝난 후에도 분해하여 재사용할 수 있도록 설계될 수 있으며, 이는 건설 폐기물 감소와 지속 가능성 실현, 순환 경제 활성화에 기여하는 요소가 된다(Noordzy & Whitfield, 2021). 이 외에도, 모듈러 건축은 품질 관리 향상과 안전성 강화 등 전통적인 건설 방식 대비 다양한 추가적인 이점을 제공한다.

결론적으로, 모듈러 건축은 공사 기간 단축, 비용 절감, 환경 지속 가능성 측면에서 기존 건설 방식보다 뚜렷한 강점을 가지지만, 초기 단계에서의 높은 관리 요구와 기술 도구 활용이 필수적이라는 점에서 프로젝트팀의 역량과 준비 상태가 성공의 핵심 변수로 작용한다.

2.1.2 모듈러 건축의 위험 요소

이러한 모듈러 건축의 장점에도 불구하고, 볼륨형 모듈러 건축(Volumetric Modular Construction, VMC)은 모듈러 건축이 활성화된 국가들에서도 여전히 해결해야 할 요소가 많은 과제로 남아있다. VMC는 전통적인 건설 방식과 비교해 초기 단계에서 더욱 복잡하고 협력적인 설계 프로세스를 요구하며, 이에 따라 초기 비용이 많이 들고 긴 리드타임이 필요하다(Kosbar, Elbeltagi, Mahdi, Kassem, & Ehab, 2023). 또한, 비교적 새로운 기술이기 때문에 엔지니어, 건축가, 시공자들에게 추가적인 교육과 훈련이 요구되며, 이는 전문가들이 여전히 전통적인 강철 및 콘크리트 건설 방식을 선호하게 하는 요인이 된다(Khalfan & Maqsood, 2014). 이러한 요소들은 결과적으로 VMC의 시장 수요를 불확실하게 만드는 원인으로 작용한다.

추가로, VMC의 도입과 확장을 방해하는 요인으로 복잡한 공급망, 불명확한 조달 방법, 비용의 불확실성이 언급된다. 지급 및 계약 조건의 차이 또한 VMC를 복잡하게 만드는 요인이다. 이러한 특성은 VMC 프로젝트의 사업성과 수익성을 전통적인 건설 방식과 다르게 전개되도록 만들어, 프로젝트 개발의 중요한 변수로 작용한다(Khan et al., 2023).

이 외에도 교통 제약, 대중의 부정적인 인식, 부지 제약, 설계 및 시공 간 조정과 커뮤니케이션의 어려움 등이 주요 도전 과제로 지적된다(Kamali & Hewage, 2016). 추가적으로, 인센티브 및 규제의 부재, 기존 건설 방식에 대한 실무자들의 의존성, 기술과 경험 부족, 표준화된 도구 및 지침의 부재, 대형 모듈 운반의 어려움, 현장 보관 문제, 접합 불량, 설계 변경에 대한 유연성 부족 및 연구 정보의 부족 등이 해결해야 할 과제로 언급된다(Tam, Tam, Zeng, & Ng, 2007).

이와 같은 모듈러의 위험 요소들은 모듈러 공법을 선택 여부에 대한 의사결정에 있어서 장애가 된다. 언급한 바와 같이 현재의 건설 여건과 기술 수준에서 모든 공사가 모듈러 공법에 적합한 것은 아니며, 다양한 요건을 고려한 합리적인 의사결정을 위한 기준과 체계의 마련이 시급하다.

2.2. 문헌 검토

2.2.1 국내 문헌

국내에서 모듈러 건축과 관련된 연구는 지속해서 이루어지고 있지만, 의사결정과 관련된 논문은 상대적으로 많지 않았다. 기존 연구를 분석한 결과, 주요 연구 분야는 크게 1) 모듈러 건설의 경제성 및 타당성 분석, 2) 시공 및 운송 단계에서의 리스크와 품질 관리, 3) 모듈러 공법 선택을 위한 의사결정 모델 개발로 분류할 수 있었다(Table 1).

Table 1.

Existing Domestic Research on Modular Decision-Making

Category Key Issues Papers
1) Economic Feasibility and Viability Analysis Life Cycle Cost (LCC) analysis, long-term cost efficiency, project scale, and economic feasibility. (Kang, Kim, & Kim, 2018; Shin, Ham, Jang, & Ahn, 2019)
2) Risk and Quality Management in the Construction and Transportation Phases Construction precision, error management, transportation risk assessment, and quality assurance. (Shin, Kim, & Ahn, 2017)
3) Development of Decision-Making Models for Modular Construction Method Selection Identification of selection factors, evaluation of design alternatives, and development of decision-making tools such as the RVI model. (Park, Kim, Won, Jang, & Han, 2016)

이 중에서 본 논문과 가장 관련된 연구는 모듈러 공법 선택을 위한 의사결정 모델 개발 범주로서, 모듈러 공법의 적용 여부를 평가하고 최적 설계안을 도출하기 위한 의사결정 지원 모델을 개발하는 연구에 해당한다. 이들의 구체적인 내용은 의사결정 요인 도출 및 평가 지수 개발. 설계, 제작, 운송, 시공 단계별 효율성 분석. 리스크 기반 가치 지수(RVI) 모델을 통한 설계 대안 비교 등이었다. 그러나 이들 대부분은 시공에 관한 의사결정에 초점을 맞추고 있어, 모듈러 건축의 초기 계획 단계에서의 의사결정에 관한 연구는 부족한 실정이다.

2.2.2 해외 문헌

WOS 및 SCOPUS 검색을 통해 분석한 모듈러의 의사결정(modular decision-making)에 관한 논문들은 크게 다음과 같이 나눌 수 있었다(Table 2).

Table 2.

Summary of Existing Research on Modular Decision-Making in WOS and SCOPUS

Category Key Issues Papers
Modular Construction: Policy and Business Perspectives • Analysis of public sector decision-making and policy barriers.
• Factors driving the adoption of modular construction in developing countries.
• Business model improvements and the role of public clients.
(Liu, Li, Zhao, & Mao, 2017; Saad, Zulu, & Dulaimi, 2024)
Technology Integration and Digitalization • Enhancing productivity and quality through the integration of BIM, AI, and IoT.
• Data-driven approaches utilizing digital threads and collaborative design.
• Knowledge management and technical challenges in offsite construction.
(Kosbar et al., 2023; Rangasamy & Yang, 2024)
Sustainability and Climate Change Response • Circular economy and greenhouse gas emission reduction.
• Design considerations for sustainability and energy efficiency analysis.
• Use of eco-friendly building materials and waste management.
(Mawra et al., 2024; Tam et al., 2007)
Manufacturing and Productivity Optimization • Application of simulation and statistical models in production processes.
• Optimization of module transportation and logistics planning.
• Efficiency improvements in task sequencing and resource allocation in manufacturing.
(Bhatia, Han, & Moselhi, 2022; Gledson, 2022)
Regional/Social Characteristics and Challenges • Cost and technological challenges in developing countries.
• Unique factors in regional construction markets.
(Bello, Khan, Idris, & Awwal, 2024; Pan, Gibb, & Dainty, 2007)
Multi-Criteria Decision-Making and Material Selection • Evaluation of key decision factors in timber construction and offsite manufacturing.
• Optimal material selection considering safety, environment, and cost.
• Optimization of decision-making processes for modular construction adoption in urban areas.
(Cabral & Blanchet, 2023; Murtaza, Fisher, Skibniewski, 1993)
Design and Project Management • Real-time planning and scheduling optimization.
• Project management and data integration.
(Jiang, Li, Ma, Zhong, & Huang, 2024; Wong, Zwar, & Gharaie, 2017)
Preliminary Decision-Making • Key factors in early decision-making, including prefabrication. (Elnaas, 2014; Gibb & Isack, 2003)

위 논문들은 ‘모듈러 의사결정(Modular Decision-making)’을 키워드로 검색되었으며, 정책, 비즈니스, 기술, 제조, 시공 등 다양한 분야에서 모듈러 건축의 의사결정을 다루고 있었다. 그러나, 초기 단계에서의 의사결정을 직접적으로 다룬 연구는 많지 않았다. 또한, 모듈러 건축이 본격적으로 검토되고 실제 공사에 적용되기 시작한 시기가 비교적 최근이기 때문에, 기존 연구만으로는 모듈러 공법 선택을 위한 핵심 의사결정 요소를 충분히 도출하는 데 한계가 있었다. 이에 따라, 프리패브리케이션(prefabrication)까지 범위를 확장하여 관련 논문을 추가로 조사하였다.

2.3. 연구 방법

위의 문헌 연구를 통해 모듈러 의사결정에 관한 연구 동향을 분석하고, 필요한 자료를 수집하였다. 앞서 언급했듯이, 본 연구에서 다루고자 하는 요소들을 직접적으로 포함한 논문은 많지 않아, 연구 범위를 확장하여 초기 모듈러 계획의 의사결정을 주요 주제로 다루지 않더라도 관련 내용을 포함한 논문에서 유의미한 정보를 추출하는 방식으로 진행되었다. 연구는 이렇게 추출된 1차 데이터를 전문가 검토를 거쳐 재구성하고, 이를 바탕으로 모듈러 의사결정을 위한 평가 플랫폼을 구축한 후, 실제 사례에 적용하는 단계로 진행되었다(Figure 1).

https://cdn.apub.kr/journalsite/sites/ksles/2025-032-02/N0630320206/images/ksles_32_02_06_F1.jpg
Figure 1.

Study Process.

3. 연구 결과

3.1. 의사결정 요소 추출

국내외 문헌을 검토하여 모듈러 의사결정에 영향을 미치는 주요 요소들을 도출하였으며, 이를 빈도수 분석을 기반으로 정리한 표를 다음과 같이 제시한다(Table 3).

Table 3.

Decision-making factors derived from the literature review

Category Decision-Making Factors Citation Count
Program and Design Suitability of design for modularization
Presence of repetitive layouts in design
Type of building façade
Module size
3
4
1
3
Scale Project size and type
Number of floors
3
1
Structure Structural stability of individual and assembled modules 3
Modular Manufacturing Lead time for fabricated modules
Availability of skilled labor in a factory environment
Proximity of manufacturing facilities within an economically feasible transport distance
3
13
6
Site Conditions Site accessibility 8
Transportation conditions Availability of transport equipment
Site location
6
5
Construction Conditions Availability of construction equipment
Availability of on-site labor
On-site labor costs
Availability of production information, skilled workers, and experienced teams
6
11
11
12
Organizational Context Familiarity of the organization with modular construction
Early involvement of top management
5
5
Technological Conditions Use of information and communication technologies 2
Construction Schedule Need for schedule reduction
Overall project timeline
Certainty of project completion date
7
8
9
Construction Quality High-quality standards for interior and exterior finishes
Reduction in defects in products/facilities
Need for inspection/supervision of manufacturing units
9
6
3
Construction Safety Improvement in construction site safety 7
Environmental Impact Reduction in environmental impact through decreased on-site activities
Reduction in neighborhood disturbances and noise
Decrease in pollution and congestion caused by inter-site transportation
7
6
6
Financing Certainty of project costs
Minimization of on-site labor and plant costs
12
11

다시 이러한 정보를 바탕으로 국내 모듈러 전문가 3인의 검토를 통해 초기 모듈러 건설의 의사결정과 가장 밀접한 관계를 맺고 중요한 것으로 판단되는 의사결정 요소를 정리하였다(Table 4).

Table 4.

Reconstruction of Decision-making factors

Category Decision-Making Factors
1) Program and Design Presence of repetitive layouts in design
Module size and program
Overall module scale and number of floors
2) Structure Structural stability of individual modules
Structural stability of assembled modules
3) Modular Manufacturing Conditions of the manufacturing facility
Lead time for module production
4) Site Conditions Site layout
Site location
5) Transportation Conditions Availability of transport equipment
Road conditions
6) Construction Conditions Availability of skilled labor and experienced supervisory teams
Availability of construction equipment
7) Client and Organizational Context & Awareness Organization’s proficiency in modular construction
8) Technological Conditions Utilization of information and communication technologies
9) Construction Schedule & Quality Reduction of on-site construction time
Need for quality improvement
Requirement for inspection/supervision of manufacturing units
10) Construction Safety & Environmental Impact Improvement in construction safety
Reduction of environmental impact through decreased on-site activities
Reduction in neighborhood disturbances and noise

3.1.1 프로그램 및 디자인

과적으로 제어하는 방식과 밀접한 관련이 있다. 따라서, 반복적인 요소가 거의 없는 공간은 모듈러 공법을 적용하기 어려운 경우가 많다. 또한, 모듈러 공법은 공장에서 생산된 모듈을 현장까지 운반해야 하므로, 개별 모듈의 크기와 중량은 운반 장비의 능력과 한계에 영향을 받는다. 따라서, 적절한 크기의 모듈 디자인이 중요하며, 이는 건물의 프로그램과도 밀접하게 연관된다. 특히, 단위 모듈의 크기가 기본 공간 단위와 유사한 호텔, 주거, 기숙사, 병원 등의 프로그램은 모듈러 공법에 적합하다. 이러한 프로그램에서는 기본 모듈 또는 기본 모듈의 조합을 중심으로 설계가 이루어진다.

모듈러 건축은 단독주택부터 중∙고층 건물까지 다양한 규모의 건축물에 적용될 수 있다. 단독주택의 경우 사업성을 확보하기 위해 다수의 건축주를 유치하는 것이 중요하며, 중∙고층 건물에서는 적절한 규모와 층수를 산정하는 것이 필수적이다.

3.1.2 구조

모듈러 건축은 다양한 구조 방식으로 시공될 수 있으며, 개별 모듈의 안정성과 공간 활용성을 확보하는 동시에, 조립된 전체 모듈 구조의 안정성이 보장될 수 있도록 설계 및 기술적 지원이 필수적이다. 이러한 요소가 충족되어야 구조적 타당성이 확보될 수 있다.

3.1.3 모듈러 제조

모듈러 건축의 성공적인 실행을 위해서는 제작 공장의 여건, 위치, 설비 구성, 그리고 생산 가능성 등이 중요한 요소로 작용한다. 또한, 모듈러 제작에 드는 리드타임(lead time)은 프로젝트 전체 일정과 공사 가능성을 평가하는 핵심 요인 중 하나이다

3.1.4 사이트 상황

모듈러 공사는 공장에서 제작된 모듈을 현장에서 조립하는 방식이므로, 일반 공사에 비해 현장 내 공간 활용이 유리하다. 그러나, 운반된 모듈을 적재할 공간, 운반 장비의 배치 공간, 그리고 양중(lifting) 장비의 설치 공간이 확보되어야 한다. 특히, 모듈을 들어 올릴 수 있도록 크레인 설치가 가능한지 여부는 시공 가능성에 큰 영향을 미친다.

3.1.5 운송 조건

모듈러 건축에서 제작이 완료된 모듈은 크레인 등의 양중 장비와 트레일러 등의 운송 장비를 통해 현장으로 이송된다. 이 과정에서 지역별 운송 장비의 가용성과 도로 여건이 중요한 변수로 작용하며, 이에 대한 사전 검토가 이루어져야 모듈러 공사의 실행 가능성을 평가할 수 있다.

3.1.6 시공 조건

모듈러 건축은 전통적 방식의 공사에 비해 현장에서의 작업량은 훨씬 적지만 모듈러의 이동 및 결합, 후속 작업 등에서 정밀함과 기술력이 요구된다. 따라서 숙련된 노동력 및 경험이 풍부한 감독팀의 가용성이 중요하다. 또한 모듈러 이동 시 모듈러를 훼손하지 않으면서 무게를 견딜 수 있고 후속 작업을 안전하게 수행할 수 있도록 하는 건설 장비의 가용성이 중요하다.

3.1.7 건축주 및 조직의 상황 및 인식

건축주(발주처)가 모듈러 건축의 장점과 한계를 충분히 이해하고 있을 때, 프로젝트 초기에 공법 선택과 설계 프로세스가 원활하게 진행될 가능성이 크다. 반면, 모듈러 건축에 대한 인식이 낮거나 전통적인 공법을 선호하는 경우, 설계 및 시공 과정에서 추가적인 조율이 필요하며, 프로젝트 진행 속도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 건축주와 조직의 모듈러 공법에 대한 이해도와 수용성은 의사결정 과정에서 중요한 역할을 한다.

3.1.8 기술 여건

BIM(Building Information Modeling)의 활용은 모듈러 건축에서 필수적인 요소로 작용한다. BIM을 활용하면 모듈 간 간섭 검토, 시공 순서 최적화, 생산 공정의 사전 시뮬레이션이 가능해져 설계 오류를 줄이고 생산성과 효율성을 높일 수 있다. 또한, 설계와 제작, 운송, 조립을 연계하는 디지털 협업 시스템이 구축될 경우, 전체 공정의 통합 관리가 가능해지며, 설계의 최적화에도 기여할 수 있다. 구조적 안정성을 높이기 위한 접합부 기술, 모듈러 조립 후 마감 품질을 보장할 수 있는 정밀 시공 기술, 그리고 운송 및 조립 과정에서 발생할 수 있는 변형을 최소화하기 위한 보강 기술 또한 중요하게 고려되어야 한다.

3.1.9 공사 일정 및 품질

모듈러 건축은 전통적인 현장 시공 방식보다 공기를 단축할 수 있는 장점이 있지만, 모듈 제작 일정, 운송 시간, 현장 조립 및 마감 공정을 효율적으로 관리해야 한다. 특히, 공장 제작과 현장 공사가 병행되기 때문에 사전에 세부 일정 조율이 필수적이다.

또한 모듈러는 공장에서 생산되는 만큼 제작 단계에서의 품질 관리가 핵심 요소이다. 공장에서의 정밀 시공이 이루어져야 하며, 공장 품질 관리와 현장 품질 검수 프로세스가 체계적으로 운영될 필요가 있다. 모듈러 조립 후에도 내부 마감, 기계∙전기∙배관(MEP) 연결, 방수 및 단열 보완 작업이 필요하므로, 이러한 후속 공정의 품질을 보장하는 방안도 마련되어야 한다.

3.1.10 건설 안전 및 환경 영향

모듈러 건설의 장점 중 하나는 보다 안전한 건설 환경을 제공할 수 있고, 현장 작업 감소를 통한 폐기물 감소 등의 환경 영향을 줄일 수 있다는 것이다. 또한 이웃 환경 교란 및 소음감소도 중요한 장점 중 하나이다. 즉, 해당 프로젝트에서 건설 안전, 환경에 대한 요구가 크고 이를 모듈러로 달성할 수 있을 때, 이러한 의사결정 요소들이 중요하게 작동하게 된다.

3.2. 의사결정 요소를 활용한 모듈러 적합성 평가틀의 제안

이렇게 도출된 의사결정 요소들을 기반으로, 모듈러 건설 방식의 선택이 합리적이고 경제적으로 타당한지를 평가할 수 있는 체계적인 평가틀을 구축하였다. 본 평가틀은 각 의사결정 요소별 항목에 점수를 부여하고 이를 합산하는 방식으로 설계되었으며, 이를 통해 모듈러 공법 적용의 적합성을 객관적으로 판단할 수 있도록 구성되었다. 다음은 이 평가틀의 구조와 실제 적용 사례를 보여준다(Table 5).

Table 5.

Example of Assessment Framework for Modular Construction Suitability Based on Decision-Making Factors

Category Decision-Making Factors Score sum
1 2 3 4 5
Program and Design Presence of repetitive layouts in design
Module size and program
Overall module scale and number of floors
Structure Structural stability of individual modules
Structural stability of assembled modules
Modular Manufacturing Conditions of the manufacturing facility
Lead time for module production
Site Conditions Site layout
Site location
Transportation Conditions Availability of transport equipment
Road conditions
Construction Conditions Availability of skilled labor and experienced supervisory teams
Availability of construction equipment
Client and Organizational Context &
Awareness
Organization’s proficiency in modular construction
Technological Conditions Utilization of information and communication technologies
Construction Schedule & Quality Reduction of on-site construction time
Need for quality improvement
Requirement for inspection/supervision of manufacturing units
Construction Safety &
Environmental Impact
Improvement in construction safety
Reduction of environmental impact through decreased on-site activities
Reduction in neighborhood disturbances and noise
Sum

10개의 상위 범주 아래 20개의 의사결정 요소 항목에 대해 5단계 평가 방식을 적용하였으며, 전체 합계 점수는 최대 100점으로 설정되었다. 각 항목이 최소 1점에서 최대 5점까지 평가되며, 모든 항목이 최저 점수(1점)를 받을 경우 총점은 20점, 반대로 모든 항목이 최고 점수(5점)를 받을 경우 총점은 100점이 된다.

이러한 평가 플랫폼은 지역적 특성, 공사의 주체(발주자, 시공사 등)에 따라 다르게 작동할 수 있으며, 특정 프로젝트의 요구 사항에 맞춰 조정될 수 있다. 본 연구에서는 모든 항목에 동일한 중요도를 부여하였지만, 지역별∙주체별 특성을 반영하여 가중치를 조정하거나 추가적인 평가 항목을 도입할 수도 있다.

3.3. 사례 적용

이 평가체계를 국내 건축 사례에 적용하여, 실제 의사결정 과정에서의 활용 가능성을 검토하였다. 이를 위해, 모듈러 방식으로 지어진 국내의 공동주택과 전통적 방식으로 건설된 오피스 건물 사례를 선정하였다. 또한, 모듈러 건축 전문가 2인이 평가를 수행하여 평가체계의 실효성과 활용 가능성을 분석하고자 하였다. 다음은 두 사례의 점수를 비교한 표이다(Table 6).

Table 6.

Applying the Modular Assessment Framework to Modular and Non-Modular Projects

Project Score Average score
Modular project (Residence) Eval. 1 84 83
Eval. 2 82
Non-modular project (Office) Eval. 1 44 41
Eval. 2 38

위 결과에서 알 수 있듯이, 모듈러 사례의 평균 점수는 83, 일반 건축사례의 평균 점수는 41점으로 모듈러 사례의 점수가 훨씬 높았다. 각각의 유사사례의 경우에 비슷한 점수대를 받을 것으로 예상할 수 있으며, 초기 계획 단계에 일반사례와 비슷한 점수대를 받는 프로젝트는 모듈러 공법 적용이 적합하지 않을 가능성이 크다. 따라서, 본 평가체계는 모듈러 공법의 적용 여부를 판단하는 객관적인 기준으로 활용될 수 있다.

4. 논의 및 결론

모듈러 공사는 전통적인 공사 방식과 상당히 다른 특성을 가지며, 공정이 복잡하여 체계적인 검토와 관리가 필수적이다. 프로젝트의 성격, 제조 및 시공 여건, 지역적 특성, 문화 및 인식, 도시 인프라, 기술력 등 다양한 요소가 긍정적으로 조합되어야만 실행이 가능한 방식이다. 또한, 아직 발전 단계에 있는 공사 방식이기 때문에, 보다 다각적인 분석과 체계적인 평가 방법이 필요하다.

본 연구에서는 모듈러 건축의 장단점, 위험 요소, 의사결정 요소를 종합적으로 분석하여, 모듈러 공법에 대한 명확한 이해를 돕고, 객관적인 의사결정 근거를 제공할 평가체계를 마련하고자 하였다. 앞서 살펴본 바와 같이, 모든 프로젝트에 모듈러 공사가 적합한 것은 아니며, 일반 공사와 유사한 위험 요소를 포함하면서도 모듈러만이 가지는 고유한 리스크 또한 존재한다. 이에 따라, 이러한 위험 요소를 고려한 평가체계를 구축하여, 더욱 합리적인 의사결정을 지원하고자 하였다.

국내외 문헌조사를 통해 모듈러 의사결정에 영향을 미치는 요소를 도출한 결과, 프로그램 및 디자인, 구조, 모듈러 제작, 사이트 조건, 운송 조건, 시공 조건, 건축주 및 조직적 환경 및 인식, 기술적 조건, 공사 일정 및 품질, 건설 안전 및 환경 영향 등의 주요 항목이 확인되었다. 본 연구에서는 이러한 요소들을 체계적으로 재구성하고, 요소별 평가 기준을 설정하여 평가틀을 제시함으로써, 모듈러 공법 채택 전 사전 검토, 타당성 분석, 사업성 분석을 위한 기반을 마련하였다. 또한, 사례 적용을 통해 평가체계의 활용 가능성을 검토하였다.

본 연구에서는 두 가지 사례를 통해 평가체계를 검증하였지만, 신뢰성을 확립하기 위해서는 보다 다양한 사례를 통한 추가적인 검증이 반드시 필요하다. 또한, 사회적 여건과 기술 발전에 따라 새로운 평가 요소가 추가될 가능성이 있으며, 이에 따라 평가체계의 지속적인 업데이트가 필요하다. 따라서, 후속 연구에서는 사례 평가를 확대하고, 각 공정 및 분야별로 의사결정 요소를 더욱 세분화하여 데이터베이스를 구축함으로써, 더욱 정교하고 신뢰성 높은 의사결정 평가체계를 확립할 필요가 있다. 이와 더불어, 모듈러 건축의 경제성, 소비자 인식, 사후 평가, 내장재 및 마감재의 다양화와 이에 대한 소비자 요구등을 의사결정에 반영할 수 있는 시스템 구축 등도 향후 연구에서 시급히 다루어져야 할 주요 과제로 판단된다.

현재 모듈러 건축은 일부 특정 분야에서 제한적으로 활용되고 있지만, 그 발전 가능성은 건설 산업 전반을 견인할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 특히, 국내 건설업이 직면한 인력난, 공사 품질 저하, BIM 확산의 어려움, 건설과 AI의 연계 부족 등의 문제 속에서 선도적으로 나아가 이를 해결할 수 있는 대안으로 주목받고 있다.

그러나 현재 모듈러 건축은 불확실성, 실무 사례 부족, 평가체계 및 제도∙법규 미비 등의 한계를 가지고 있으며, 이로 인해 일부 프로젝트에서는 실험적인 성격을 띠는 경우가 많다. 이러한 상황에서도 싱가포르 BCA(Building and Construction Authority), 국내 SH(서울주택도시공사) 및 LH(한국토지주택공사)와 같은 국가 산하단체에서는 모듈러 건축의 공익적 가치와 미래 지향적 가능성을 인식하고 지속적인 연구와 실증 프로젝트를 수행하고 있다.

향후 지속적인 연구와 검증을 통해 이러한 평가체계가 국가 기관뿐만 아니라 민간 부문의 건설 프로젝트에도 확대 적용될 가능성이 크다. 본 연구는 모듈러 건축의 올바른 판단과 의사결정을 지원하는 기초적인 평가체계를 제공함으로써, 향후 모듈러 건축에 대한 인식 제고와 실무 적용 확대에 기여할 수 있다는 점에서 의의가 있다.

Acknowledgements

이 논문은 2022년도 한국연구재단 창의도전연구과제 지원으로 연구되었음(2022R1I 1A1A01059190).

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