같은 건물인데 왜 DfMA가 필요할까?

일반적인 건축설계의 중요한 목적 가운데 하나는 완성될 건물을 정확하게 정의하는 것입니다.

평면을 설계합니다.

구조를 설계합니다.

배관과 전기를 설계합니다.

외벽과 내부마감을 설계합니다.

그리고 시공자는 그 정보를 바탕으로 현장에서 건물을 만들어갑니다.

하지만 모듈러 건축에서는 질문이 하나 더 필요합니다.

“이 건물을 어떻게 공장에서 만들고, 어떻게 운반하고, 어떻게 현장에서 조립할 것인가?”

이 질문이 바로 DfMA의 출발점입니다.

DfMA란 무엇인가?

DfMA는 일반적으로 Design for Manufacturing and Assembly를 의미합니다.

우리말로 풀면,

제조와 조립을 고려한 설계

라고 이해할 수 있습니다.

두 부분으로 나누면 더 쉽습니다.

DfM — Design for Manufacturing

공장에서 쉽고 정확하게 제작할 수 있도록 설계

DfA — Design for Assembly

제작된 부품과 Module을 현장에서 쉽고 정확하게 조립할 수 있도록 설계

즉,

DfMA = Manufacturing + Assembly를 처음부터 고려하는 설계

입니다.

일반 설계와 가장 큰 차이는 무엇일까?

일반적인 접근에서는 먼저 건물을 설계한 뒤,

“이걸 어떻게 만들지?”

를 고민하는 경우가 있습니다.

DfMA에서는 순서가 달라집니다.

설계하는 순간부터,

어떻게 제작할 것인가?

어떻게 운송할 것인가?

어떻게 들어 올릴 것인가?

어디서 연결할 것인가?

작업자가 Connection에 접근할 수 있는가?

검사는 어떻게 할 것인가?

를 동시에 생각합니다.

즉, Construction Method가 Design 안으로 들어옵니다.

건축도면만 잘 그리면 되는 것이 아니다

예를 들어 폭이 매우 큰 Room Module을 설계했다고 가정해 보겠습니다.

건축적으로는 훌륭할 수 있습니다.

공장에서도 제작할 수 있습니다.

그런데 공장에서 현장까지 가는 도로의 운송조건을 만족하지 못한다면 어떻게 될까요?

결국 사용할 수 없는 Module이 됩니다.

따라서 DfMA에서는 설계 초기부터,

Factory

↓

Transport

↓

Site

↓

Crane

↓

Final Position

전체 경로를 고려합니다.

DfMA의 첫 번째 질문은 “어디에서 나눌 것인가?”

모듈러 건축에서 가장 중요한 초기 결정 가운데 하나가 Building Breakdown입니다.

하나의 건물을 어디에서 나눠 공장제품으로 만들 것인가를 결정합니다.

예를 들어 공동주택을,

Room Module

Bathroom Pod

Corridor

Façade Panel

MEP Rack

Core

Podium

으로 나눌 수 있습니다.

이것을 단순히 건물을 조각내는 작업이라고 생각하면 안 됩니다.

각 조각 사이에는 반드시 Interface가 생기기 때문입니다.

Module Boundary

어디까지 하나의 Module로 만들 것인가?

이 경계를 Module Boundary 관점에서 생각할 수 있습니다.

예를 들어 Apartment Unit 하나를,

Module A

Module B

로 나눌 수도 있고,

Room 단위로 더 세분화할 수도 있습니다.

Boundary가 달라지면,

Structure

MEP

Fire

Acoustic

Waterproofing

Transport

Lifting

Connection

이 모두 달라질 수 있습니다.

큰 Module이 항상 좋은 것은 아니다

큰 Module은 현장 Connection 수를 줄일 수 있습니다.

하지만 동시에,

Transport가 어려워지고,

Crane Capacity가 커지고,

Factory Handling이 어려워지며,

Module Weight가 증가할 수 있습니다.

반대로 Module이 너무 작으면 운송은 쉬워질 수 있지만 현장 Connection과 Joint가 크게 증가합니다.

따라서 DfMA의 목표는 가장 큰 Module을 만드는 것이 아닙니다.

전체 프로젝트에서 가장 효율적인 Module Size를 찾는 것입니다.

Module Grid

Module Boundary가 정해지면 반복 가능한 Grid를 만들어야 합니다.

예를 들어 건물 평면을,

A1 / A2 / A3

B1 / B2 / B3

같은 Module Grid로 구성할 수 있습니다.

이 Grid가 안정적일수록,

Frame

Wall

Bathroom

MEP

Façade

Connection

을 표준화하기 쉬워집니다.

반복은 DfMA의 핵심이다

모듈러 건축의 생산성은 반복에서 나옵니다.

Module 100개가 모두 다르면 사실상 100개의 Prototype을 만드는 것과 비슷합니다.

반대로 5개의 표준 Type을 반복하면 공장은 같은 작업을 계속 개선할 수 있습니다.

이를 개념적으로 보면,

Prototype

↓

Standardisation

↓

Repetition

↓

Learning

↓

Productivity

입니다.

표준화가 디자인을 단조롭게 만들까?

반드시 그렇지는 않습니다.

여기서 중요한 것이 Platform Design입니다.

내부 구조와 Connection, MEP Interface는 표준화하면서 외관이나 내부 Layout 일부는 다양하게 만들 수 있습니다.

자동차를 생각하면 이해하기 쉽습니다.

같은 Platform을 사용하면서도 서로 다른 모델을 만들 수 있습니다.

모듈러 건축도 비슷한 방향으로 발전할 수 있습니다.

Product Platform

예를 들어 하나의 LGS Module Platform을 만들고,

Studio Type

1-Bed Type

2-Bed Type

Hotel Type

Senior Living Type

등으로 변형할 수 있습니다.

핵심 Connection과 Structural Grid는 유지하면서 공간구성 일부를 변경하는 것입니다.

이렇게 하면 Engineering을 매 프로젝트마다 처음부터 반복할 필요를 줄일 수 있습니다.

DfMA와 BIM은 같은 것일까?

아닙니다.

BIM은 건물의 정보와 Geometry를 디지털 환경에서 통합·관리하는 강력한 방법입니다.

DfMA는 어떻게 제작하고 조립하기 좋게 설계할 것인가라는 설계 철학과 방법론입니다.

즉,

BIM = Digital Information Environment

DfMA = Manufacturing & Assembly Design Strategy

라고 이해하면 쉽습니다.

두 기술이 결합될 때 효과가 커집니다.

BIM Model이 공장으로 간다

전통적인 프로젝트에서는 BIM Model이 주로 Coordination과 Drawing 생성에 사용될 수 있습니다.

DfMA에서는 더 나아가 BIM 정보가,

Shop Drawing

Cutting List

Material List

CNC

Fabrication

Assembly

QA/QC

와 연결될 수 있습니다.

즉, 설계정보가 실제 생산정보로 발전합니다.

Design Model과 Fabrication Model

건축가의 Design Model과 공장이 필요한 Fabrication Model은 정보 수준이 다를 수 있습니다.

공장은 정확한,

Member Size

Hole Position

Bolt

Bracket

Weld

Sleeve

Pipe

Cable Tray

Opening

을 알아야 합니다.

따라서 DfMA에서는 설계모델이 제조 가능한 수준으로 발전하는 과정이 중요합니다.

누가 언제 결정해야 할까?

이것이 매우 중요합니다.

모듈러 프로젝트에서 제조업체가 너무 늦게 참여하면 이미 설계된 건물을 억지로 Module로 바꿔야 할 수 있습니다.

그 과정에서,

Module Size

Connection

Transport

MEP

Factory Process

가 비효율적으로 바뀔 수 있습니다.

따라서 가능한 프로젝트에서는 Manufacturing Knowledge를 초기 설계에 반영하는 것이 중요합니다.

Early Contractor / Manufacturer Involvement

DfMA 프로젝트에서는 Architect와 Engineer뿐 아니라,

Module Manufacturer

Fabricator

Transport Specialist

Crane Specialist

MEP Contractor

Façade Supplier

등의 지식이 초기 단계부터 중요해질 수 있습니다.

왜냐하면 도면에서 가능한 것과 실제로 반복 생산 가능한 것은 다를 수 있기 때문입니다.

Transport Envelope

DfMA에서 반드시 알아야 할 개념입니다.

공장에서 만든 Module은 결국 도로를 지나야 합니다.

따라서 Module의,

Width

Height

Length

Weight

를 운송조건과 함께 검토해야 합니다.

이것을 Transport Envelope 관점으로 볼 수 있습니다.

건물보다 먼저 도로를 봐야 할 수도 있다

Module Width를 결정하기 전에,

Factory Gate

Road Width

Bridge

Tunnel

Power Line

Turning Radius

Site Gate

를 확인해야 할 수 있습니다.

즉, Module Geometry를 Architecture만으로 결정할 수 없습니다.

Logistics가 Architecture에 영향을 줍니다.

Route Survey

대형 Module을 운송한다면 계획된 운송경로를 사전에 검토하는 것이 중요합니다.

Route Survey에서는 프로젝트에 따라,

Bridge Clearance

Overhead Obstruction

Intersection

Roundabout

Road Gradient

Turning Space

등을 확인합니다.

DfMA에서는 이 정보가 설계 입력조건이 될 수 있습니다.

Module Weight

크기만큼 중요한 것이 Weight입니다.

Module Weight는,

Transport Vehicle

Crane

Lifting Point

Temporary Bracing

Foundation Loading

에 영향을 줍니다.

따라서 설계가 진행되는 동안 Weight를 지속적으로 관리해야 합니다.

Weight Budget

모듈러 프로젝트에서는 초기부터 Module별 목표중량을 설정하는 방식이 유용할 수 있습니다.

예를 들어,

Structural Frame

Bathroom

MEP

Façade

Interior Finish

Furniture

를 더해 예상중량을 관리합니다.

설계가 진행되면서 중량이 계속 증가하면 어느 순간 Crane 또는 Transport 조건을 초과할 수 있기 때문입니다.

Center of Gravity도 설계정보다

Bathroom이 Module 한쪽에 있습니다.

Kitchen도 같은 방향에 있습니다.

외벽에는 무거운 Façade가 설치됩니다.

그러면 Module의 Center of Gravity가 중앙에서 벗어날 수 있습니다.

따라서 Lifting Design을 위해 설계단계에서 중량분포를 파악해야 합니다.

Lifting Point는 나중에 뚫는 구멍이 아니다

Module이 완성되면 수 톤에서 수십 톤 규모가 될 수 있습니다.

이를 Crane으로 들어 올리는 힘은 Structural Frame으로 안전하게 전달되어야 합니다.

따라서 Lifting Point는 초기 구조설계부터 고려해야 합니다.

Manufacturing Load

Transport Load

Lifting Load

Final Building Load

은 서로 다른 Load Case일 수 있습니다.

완성 건물보다 운송 중이 더 불리할 수도 있다

최종 설치 후에는 Module이 위·아래·옆 Module과 연결되어 지지됩니다.

하지만 Truck 위에서는 지지조건이 완전히 다릅니다.

Crane에 매달려 있을 때도 다릅니다.

따라서 DfMA 구조설계는 최종상태만 검토해서는 부족합니다.

Temporary Condition

Module은 여러 상태를 거칩니다.

Factory Assembly

↓

Factory Handling

↓

Storage

↓

Truck Transport

↓

Crane Lifting

↓

Temporary Landing

↓

Final Connection

각 단계에서 구조적 Boundary Condition이 달라질 수 있습니다.

이것이 모듈러 Structural DfMA의 중요한 특징입니다.

Connection은 DfMA의 심장이다

Module을 공장에서 잘 만들어도 현장에서 연결하기 어렵다면 좋은 DfMA가 아닙니다.

좋은 Connection은,

강해야 하고,

빠르게 설치할 수 있어야 하고,

오차를 수용해야 하고,

검사할 수 있어야 하며,

Fire·Water·Acoustic 요구조건과 충돌하지 않아야 합니다.

즉, Connection은 구조 Detail 하나가 아니라 여러 분야가 만나는 Interface입니다.

Connection 수를 줄여라?

DfMA에서는 현장작업을 줄이는 것이 중요합니다.

Connection이 많을수록,

Labour

Inspection

Tolerance

Firestopping

Waterproofing

Defect Risk

가 증가할 수 있습니다.

따라서 가능한 범위에서 Module Size와 Connection Strategy를 최적화해 현장 Joint 수를 관리합니다.

하지만 Connection을 너무 복잡하게 만들면?

Connection 수를 줄이기 위해 하나의 Connection에 너무 많은 기능을 넣으면 제작과 설치가 어려워질 수 있습니다.

따라서 목표는 최소 개수가 아니라 단순하고 반복 가능한 Connection입니다.

Standard Connection Family

예를 들어 프로젝트 전체에서,

Vertical Connection Type A

Horizontal Connection Type B

Core Connection Type C

Façade Connection Type D

처럼 소수의 Connection Family를 사용할 수 있다면,

공장 작업자가 익숙해지고,

현장 설치팀이 익숙해지고,

검사도 표준화할 수 있습니다.

Poka-Yoke

제조업에서 매우 흥미로운 개념입니다.

잘못 조립하기 어렵게 만드는 Mistake-Proofing을 의미합니다.

모듈러 건축에도 적용할 수 있습니다.

예를 들어 좌우가 바뀌면 아예 체결되지 않는 Connection이나 색상·ID로 위치를 명확히 표시하는 방식입니다.

좋은 DfMA는 작업자에게 “조심하세요”라고 말하는 것보다 실수하기 어렵게 설계합니다.

Self-Locating Detail

Module을 내려놓을 때 Guide Pin이나 Geometry가 자동으로 위치를 유도하도록 설계할 수 있습니다.

그러면 Crane Operator와 설치팀이 정확한 위치를 찾는 시간이 줄어들 수 있습니다.

특히 반복되는 고층 Modular에서는 작은 Cycle Time 절감도 수백 번 반복되면서 큰 효과가 될 수 있습니다.

Tolerance는 오차가 아니다

건축에서는 모든 부품을 완벽히 0 mm 오차로 만들 수 없습니다.

Concrete에도 오차가 있습니다.

Steel Fabrication에도 오차가 있습니다.

Module Assembly에도 오차가 있습니다.

Crane Installation에도 오차가 있습니다.

따라서 DfMA에서는 오차를 없애려 하기보다 관리 가능한 Tolerance System을 설계합니다.

Tolerance Chain

예를 들어 Module Connection이 맞으려면,

Factory Frame

Floor Level

Core Embed Plate

Module Position

Connection Hole

모두의 오차가 영향을 줄 수 있습니다.

각각 허용범위 안에 있어도 최악의 조합에서는 Connection이 맞지 않을 수 있습니다.

따라서 전체 Tolerance Chain을 검토해야 합니다.

Adjustable Connection

현장에서는 어느 정도 조정 가능한 Connection이 유리할 수 있습니다.

예를 들어,

Slotted Hole

Shim

Adjustable Bracket

Guide Plate

등을 사용할 수 있습니다.

물론 실제 구조 Detail은 구조성능과 관련 기준을 만족하도록 전문적으로 설계해야 합니다.

MEP DfMA

MEP에서는 DfMA 효과가 매우 큽니다.

Pipe

Duct

Cable Tray

Valve

Sensor

Equipment

를 공장에서 미리 설치할 수 있기 때문입니다.

하지만 공장 Pre-installation을 늘릴수록 현장 Interface를 더 정확히 관리해야 합니다.

Plug-and-Play Interface

좋은 MEP DfMA의 목표 가운데 하나입니다.

Module이 설치되면 현장에서는 긴 배관을 새로 제작하는 대신,

Connect

Test

Commission

중심으로 작업하도록 설계합니다.

즉,

Site Fabrication → Site Assembly

로 바꾸는 것입니다.

Bathroom Pod의 DfMA

Bathroom Pod는 DfMA를 이해하기 좋은 사례입니다.

공장에서,

Waterproofing

Tile

Sanitary Fixture

Pipe

Electrical

Accessories

를 완료합니다.

현장에서는 Pod를 설치하고 Main MEP와 연결합니다.

하지만 이를 가능하게 하려면 설계 초기부터 Connection Point와 Access를 정확히 정해야 합니다.

MEP Rack도 마찬가지다

MEP Rack은 Pipe·Duct·Cable Tray를 하나의 Frame 안에 통합합니다.

그러면 현장에서는 Rack과 Rack 사이를 연결합니다.

따라서 Rack Length와 Support Point, Joint Location을 DfMA 관점에서 결정해야 합니다.

Façade DfMA

Façade Panel도 공장에서 상당 부분 완성할 수 있습니다.

하지만 Panel Size는,

Factory

Transport

Crane

Building Movement

Waterproofing

Maintenance

와 연결됩니다.

따라서 아름다운 Elevation만 설계해서는 부족합니다.

어떻게 나누고, 어떻게 들어 올리고, 어떻게 연결할 것인가까지 설계해야 합니다.

Fire DfMA

Fire Protection도 공장화할 수 있는 부분과 현장에서 완성해야 하는 부분을 구분해야 합니다.

예를 들어 Module 내부 Wall은 공장에서 완성할 수 있습니다.

하지만 Module 사이 Joint는 현장에서 생깁니다.

따라서 Fire Compartment가 Joint에서도 연속되도록 Detail을 설계해야 합니다.

Acoustic DfMA

Module과 Module 사이의 Double Wall은 높은 Acoustic Performance에 유리할 수 있습니다.

하지만 Connection이나 MEP Penetration을 통해 Flanking Transmission이 발생할 수 있습니다.

따라서 Acoustic Detail도 Manufacturing Boundary와 Assembly Joint를 함께 봐야 합니다.

Waterproofing DfMA

현장에서 가장 문제가 생기기 쉬운 곳 중 하나가 Joint입니다.

특히 Façade Module 사이의 Joint는,

Rain

Wind

Thermal Movement

Building Drift

Construction Tolerance

를 수용해야 합니다.

따라서 Sealant 하나에 의존하기보다 전체 Joint Strategy를 설계하는 것이 중요합니다.

Maintenance DfMA

설치하기 쉬운 것만으로 충분하지 않습니다.

완공 후 Valve를 교체할 수 있는가?

Filter를 빼낼 수 있는가?

Panel을 열 수 있는가?

Pump를 교체할 수 있는가?

를 고려해야 합니다.

즉, Assembly뿐 아니라 Maintainability까지 생각하는 설계가 좋은 DfMA입니다.

Access Zone

MEP Equipment 주변에는 유지관리 공간이 필요합니다.

공장에서는 접근할 수 있었지만 건물에 설치한 뒤 벽이나 다른 Module이 막아버리면 문제가 됩니다.

따라서 최종 Assembled Condition에서 Access를 검토해야 합니다.

Design Freeze가 왜 중요한가?

일반 현장공사에서는 설계변경을 어느 정도 현장에서 대응할 수 있는 경우가 있습니다.

하지만 공장에서는 반복 생산이 시작됩니다.

Module 1개에 잘못된 Detail이 들어가면 수정할 수 있습니다.

Module 200개에 반복되면 큰 문제가 됩니다.

따라서 일정 시점 이후 생산정보를 확정하는 Design Freeze가 중요합니다.

Design Freeze는 설계를 멈춘다는 뜻일까?

무조건 모든 변경을 금지한다는 의미보다는 생산에 필요한 정보가 특정 시점까지 충분히 확정되어야 한다는 개념으로 이해하는 것이 좋습니다.

예를 들어,

Structural Freeze

MEP Freeze

Bathroom Freeze

Façade Freeze

Production Release

등을 단계적으로 관리할 수 있습니다.

Release to Manufacturing

설계가 승인되면 Manufacturing으로 Release됩니다.

그 이후 변경은 단순한 도면 수정이 아니라,

Material

Factory Schedule

Jig

CNC Data

Procurement

QA/QC

에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 Change Control이 엄격해집니다.

Golden Module

대량생산 전에 대표 Module 하나를 실제로 완성해보는 것이 매우 중요합니다.

이 Module에서,

Architecture

Structure

MEP

Bathroom

Fire

Acoustic

Finish

Maintenance

Installation

을 검증합니다.

승인된 기준 Module을 Golden Module로 활용할 수 있습니다.

Golden Module에서 무엇을 봐야 할까?

단순히 예쁜지만 보는 것이 아닙니다.

Door가 열리는가?

Valve에 접근할 수 있는가?

Pipe를 연결할 공간이 있는가?

Firestop을 설치할 수 있는가?

Bolt를 조일 수 있는가?

Cleaning이 가능한가?

Furniture가 들어가는가?

운송 중 손상 가능성은 없는가?

를 실제 크기로 확인합니다.

Mock-Up의 가치

컴퓨터 화면에서는 보이지 않는 문제가 실제 크기에서는 발견됩니다.

손이 들어가지 않습니다.

공구가 들어가지 않습니다.

Door와 Sprinkler가 충돌합니다.

Ceiling Access Panel 위치가 나쁩니다.

이런 문제를 Module 300개 생산 전에 발견하면 엄청난 가치가 있습니다.

DfMA Review

좋은 프로젝트에서는 설계단계마다 DfMA Review를 수행할 수 있습니다.

Concept

↓

Module Strategy

Schematic

↓

Grid·Boundary

Detailed Design

↓

Connection·MEP Interface

Pre-Production

↓

Golden Module

Manufacturing Release

↓

Final Data

처럼 단계별로 검증합니다.

DfMA의 핵심은 “더 많이 공장에서 만드는 것”일까?

반드시 그렇지는 않습니다.

공장 제작률을 무조건 높이는 것이 목표라면 운송과 Crane 비용이 지나치게 증가할 수 있습니다.

어떤 작업은 현장에서 하는 것이 더 효율적일 수도 있습니다.

따라서 DfMA의 핵심 질문은,

“무엇을 공장에서 해야 전체 프로젝트가 가장 효율적인가?”

입니다.

Off-Site Percentage보다 중요한 것

공장 제작률이 80%라고 해서 반드시 60%인 프로젝트보다 좋은 것은 아닙니다.

중요한 것은,

Cost

Schedule

Quality

Safety

Logistics

Risk

Lifecycle

을 종합적으로 최적화했는가입니다.

즉, DfMA는 공장화를 위한 공장화가 아니라 전체 시스템 최적화입니다.

미래주거연구소 전문가 TIP

DfMA 설계안을 검토할 때 화려한 BIM Model보다 먼저 Interface Map을 보세요.

건물을,

Module

Pod

Rack

Skid

Façade

Core

Site Work

로 나눈 뒤 각 경계에서 무엇이 연결되는지 확인합니다.

각 Interface마다 최소한 다음 질문을 해야 합니다.

누가 제작하는가?

누가 설치하는가?

어디에서 연결하는가?

허용오차는 얼마인가?

어떻게 검사하는가?

Fire·Water·Acoustic 성능은 누가 완성하는가?

문제가 생기면 누가 책임지는가?

모듈러 프로젝트에서 많은 문제는 Module 내부보다 Module과 Module 사이에서 발생할 가능성이 있기 때문입니다.

미래주거연구소 CHECK POINT

✓ 건물을 어떤 Manufacturing Package로 나눌지 결정했는가?

✓ Module Boundary가 명확한가?

✓ Module Grid를 가능한 범위에서 반복하고 있는가?

✓ Module Type 수를 관리하고 있는가?

✓ Product Platform 개념을 적용할 수 있는가?

✓ Manufacturer의 생산방식을 설계에 반영했는가?

✓ Transport Envelope를 확인했는가?

✓ Route Survey가 필요한가?

✓ Module Weight Budget이 있는가?

✓ Center of Gravity를 관리하는가?

✓ Lifting Point가 초기 구조설계에 포함되어 있는가?

✓ Factory Handling Load를 검토했는가?

✓ Transport Load를 검토했는가?

✓ Lifting Load를 검토했는가?

✓ Temporary Condition을 검토했는가?

✓ Connection 수가 과도하지 않은가?

✓ Connection Family가 표준화되어 있는가?

✓ 작업자가 Connection에 접근할 수 있는가?

✓ Inspection Access가 확보되어 있는가?

✓ Mistake-Proofing이 가능한가?

✓ Self-Locating Detail을 적용할 수 있는가?

✓ Tolerance Chain을 검토했는가?

✓ Adjustable Detail이 필요한가?

✓ MEP Interface가 표준화되어 있는가?

✓ Site Fabrication을 Site Assembly로 바꿀 수 있는가?

✓ Bathroom Pod Connection이 표준화되어 있는가?

✓ MEP Rack Joint 위치가 합리적인가?

✓ Façade Panel Size가 Transport와 Crane 조건에 맞는가?

✓ Fire Compartment가 Assembly Joint에서도 연속되는가?

✓ Acoustic Flanking을 검토했는가?

✓ Waterproof Joint가 Movement를 수용하는가?

✓ Maintenance Access가 확보되어 있는가?

✓ Design Freeze 시점이 정의되어 있는가?

✓ Manufacturing Release 절차가 있는가?

✓ Change Control이 정의되어 있는가?

✓ Golden Module을 제작할 것인가?

✓ 실제 크기 Mock-Up으로 작업성을 검증했는가?

✓ QA/QC 항목을 Module ID와 연결할 수 있는가?

미래주거연구소 인사이트

DfMA를 단순히 “공장에서 만들기 위한 설계”라고만 이해하면 절반만 이해한 것입니다.

좋은 DfMA는 설계정보가 건물 완공까지 어떻게 흘러가는지를 설계합니다.

BIM Model

↓

Fabrication Data

↓

Factory Production

↓

QA/QC

↓

Transport

↓

Crane

↓

Assembly

↓

Testing

↓

Commissioning

↓

Operation

이 모든 단계가 연결됩니다.

따라서 DfMA에서 건축가는 공간만 설계하지 않습니다.

구조기술자는 완성 건물의 구조만 설계하지 않습니다.

MEP Engineer는 배관 위치만 정하지 않습니다.

모두가 제품이 어떻게 만들어지고 이동하고 조립되는지를 함께 생각해야 합니다.

바로 이 지점에서 건축은 전통적인 Project-Based Construction에서 Product-Based Construction으로 이동하기 시작합니다.

미래주거연구소 한 문장

DfMA는 완성된 건물을 먼저 그리고 공장에서 만드는 방법을 나중에 찾는 설계가 아니라, 처음부터 제작·운송·양중·조립·검사·유지관리까지 고려해 ‘만들 수 있는 건물’을 설계하는 방법입니다.

DfMA 실무설계｜Module Decomposition·Interface Matrix·BOM·CNC·Digital Thread 완벽 이해

BIM 모델이 있다고 공장에서 바로 만들 수 있을까?

아닙니다.

건축 BIM Model이 아무리 정교해도 공장에서 필요한 정보와는 차이가 있을 수 있습니다.

공장에서는 단순히,

벽이 어디에 있는가?

창문이 어디에 있는가?

만 알아서는 부족합니다.

예를 들어 LGS Frame을 제작하려면,

Stud 길이는 얼마인가?

Track은 어디에서 절단하는가?

Opening Reinforcement는 어떻게 구성하는가?

Bolt Hole은 어디에 있는가?

Bracket은 어느 방향인가?

부품번호는 무엇인가?

어떤 순서로 조립하는가?

까지 알아야 합니다.

즉, Design Information을 Manufacturing Information으로 변환하는 과정이 필요합니다.

첫 단계는 Module Decomposition

건물 전체를 하나의 거대한 BIM Object로 공장에 보낼 수는 없습니다.

먼저 건물을 생산 가능한 단위로 나눕니다.

이를 Module Decomposition 관점에서 이해할 수 있습니다.

예를 들어 공동주택 한 동을,

Primary Structure

Concrete Core

Volumetric Module

Apartment / Hotel Room

Bathroom Pod

Wet Area

MEP Rack

Corridor Services

Façade Panel

Building Envelope

Roof Module

Roof Assembly

Site Package

Foundation·External Works

처럼 나눌 수 있습니다.

왜 Decomposition이 중요한가?

어디에서 나누느냐에 따라 공장과 현장의 Scope가 결정됩니다.

Module Boundary를 하나 만들면 그곳에는,

Structural Joint

MEP Joint

Fire Joint

Acoustic Joint

Waterproof Joint

Tolerance

Inspection

이라는 새로운 문제가 생깁니다.

따라서 건물을 많이 나누는 것이 반드시 좋은 것은 아닙니다.

좋은 Decomposition은 생산 가능한 크기로 나누면서 Interface 수를 최소화하는 것입니다.

Work Package

Decomposition이 끝나면 각 부분을 실제 계약·제작 가능한 Work Package로 정리할 수 있습니다.

예를 들어,

WP-01 Structural Module

WP-02 Bathroom Pod

WP-03 MEP Rack

WP-04 Façade

WP-05 Concrete Core

WP-06 Site Connection

처럼 관리할 수 있습니다.

이렇게 하면 누가 무엇을 설계하고 제작하고 설치하는지가 명확해집니다.

Scope Gap이 가장 위험하다

모듈러 프로젝트에서 위험한 상황 중 하나는 두 업체 사이의 일이 아무에게도 배정되지 않는 것입니다.

예를 들어 Bathroom Pod 업체는,

“Pod 밖의 Pipe는 우리 Scope가 아닙니다.”

라고 말합니다.

현장 Plumbing 업체는,

“Pod Connection은 공장 Scope라고 생각했습니다.”

라고 말합니다.

그러면 실제 연결부가 책임 공백으로 남을 수 있습니다.

이것이 Scope Gap입니다.

Scope Overlap도 문제다

반대로 두 업체가 같은 작업을 자기 Scope라고 생각하면 중복 설계나 충돌이 발생할 수 있습니다.

따라서 DfMA에서는 단순한 Scope List보다 Interface Definition이 중요합니다.

Interface Matrix

이때 매우 유용한 관리도구가 Interface Matrix입니다.

예를 들어,

Interface	Factory Scope	Site Scope	책임	검사
Module → Module	Connection 준비	최종 체결	Structural Contractor	Bolt Inspection
Pod → Module	Pod 설치	–	Module Factory	Factory QA
Pod → Main Pipe	Stub-out	현장 연결	Plumbing Contractor	Pressure Test
Module → Core	Bracket 준비	현장 체결	Structural Team	Survey + Inspection
Façade → Module	Bracket	Panel 설치	Façade Contractor	Water Test

이 표 하나만 잘 만들어도 많은 책임 혼선을 줄일 수 있습니다.

Interface에는 Geometry도 들어간다

“배관 연결”이라고만 적으면 부족합니다.

실제 DfMA Interface에는,

Connection Position

Diameter

Direction

Elevation

Tolerance

Connector Type

Access Zone

Testing Method

까지 정의해야 합니다.

즉, Interface는 단순한 업무 경계가 아니라 물리적 제품 규격입니다.

Interface Control Document

복잡한 프로젝트에서는 중요한 Interface를 별도 문서로 관리할 수 있습니다.

예를 들어 MEP Connection 하나에,

Interface ID

Drawing

Coordinates

Pipe Size

Material

Connector

Tolerance

Installer

Inspection

Test

를 연결합니다.

이런 접근은 모듈러 건축을 점점 제조산업과 비슷하게 만듭니다.

Standard Module Family

건물을 Module로 나눴다면 다음 질문은 이것입니다.

“Module 종류를 얼마나 줄일 수 있는가?”

예를 들어 300개의 Apartment Module이 있다고 해도 실제 Type은,

M01 Studio

M02 1-Bed Left

M03 1-Bed Right

M04 2-Bed

M05 Accessible

정도로 표준화할 수 있습니다.

이것을 Module Family라고 생각할 수 있습니다.

Mirror Type을 무조건 별도 Type으로 만들까?

좌우 대칭 Module은 건축적으로 거의 같아 보일 수 있습니다.

하지만 Plumbing이나 Electrical, Façade Connection 방향이 달라지면 공장에서는 다른 제품이 될 수 있습니다.

따라서 DfMA에서는 외형이 아니라 생산정보가 동일한지를 기준으로 Type을 판단해야 합니다.

Type Proliferation

설계가 진행되면서 작은 변경 때문에 Module Type이 계속 늘어날 수 있습니다.

M01

M01A

M01B

M01C

M01C-REV1

처럼 증가하면 공장생산이 복잡해집니다.

이를 줄이려면 Variation을 관리해야 합니다.

80/20 접근

모든 것을 표준화할 필요는 없습니다.

반복되는 80%를 표준 Platform으로 만들고 프로젝트 특성에 필요한 일부를 Customise하는 접근이 효율적일 수 있습니다.

예를 들어,

Standard

Frame

Bathroom

MEP Interface

Connection

Lifting Point

Variable

Finish

Colour

Cabinet

일부 Façade

처럼 나눌 수 있습니다.

Kit of Parts

DfMA에서 중요한 개념 중 하나입니다.

건물을 매번 완전히 새롭게 설계하는 대신 표준화된 부품을 조합합니다.

예를 들어,

LGS Wall Panel

Floor Cassette

Bathroom Pod

Kitchen Module

MEP Rack

Façade Panel

Roof Cassette

Connection Kit

을 하나의 Kit of Parts로 구축할 수 있습니다.

LEGO와 비슷하지만 더 복잡하다

LEGO는 표준 Connection 덕분에 다양한 형태를 만들 수 있습니다.

건축에서도 비슷한 원리가 가능하지만 훨씬 복잡합니다.

왜냐하면 건물 부품은 동시에,

Structure

Fire

Acoustic

Water

Air

Thermal

MEP

Code

를 만족해야 하기 때문입니다.

따라서 건축의 Kit of Parts는 단순 치수 표준화가 아니라 성능까지 표준화된 Component Library에 가깝습니다.

Design Rules

Kit of Parts가 있어도 아무렇게나 조합하면 안 됩니다.

그래서 Design Rules가 필요합니다.

예를 들어,

Module 최대 폭

Module 최대 길이

최대 중량

허용 Opening

Bathroom 위치

MEP Zone

Lifting Point 위치

Connection Grid

Façade Support Grid

등을 규칙으로 정의할 수 있습니다.

Design Rule이 왜 중요한가?

매번 Engineer에게,

“이렇게 해도 됩니까?”

라고 묻는 대신 검증된 범위 안에서 설계자가 빠르게 조합할 수 있기 때문입니다.

즉, Engineering Knowledge를 반복 가능한 Rule로 바꾸는 것입니다.

Rule-Based Design

향후에는 BIM이나 Computational Design과 Design Rule을 연결해 설계자가 허용범위를 벗어나면 자동으로 경고하도록 만들 수도 있습니다.

예를 들어,

Module Width > Transport Limit

→ Warning

Weight > Crane Limit

→ Warning

MEP Access Zone 충돌

→ Warning

처럼 사용할 수 있습니다.

Parametric Design과 DfMA

DfMA와 Parametric Design은 잘 연결될 수 있습니다.

Room Width를 변경하면,

Frame

Wall Panel

MEP

Material Quantity

Weight

Cost

가 함께 업데이트되는 방식입니다.

그러면 설계변경의 영향을 더 빠르게 확인할 수 있습니다.

그러나 자유로운 Parametric Design이 항상 좋은 것은 아니다

형태를 자유롭게 바꾸는 기능보다 중요한 것은 생산 가능한 범위 안에서 변화시키는 것입니다.

즉, DfMA Parametric Model에는 제조 제약조건이 들어가야 합니다.

Configuration

자동차를 주문할 때 여러 Option을 선택하지만 엔진과 차체가 서로 맞지 않는 조합은 선택할 수 없습니다.

모듈러 건축도 비슷합니다.

고객은,

Façade A/B/C

Kitchen A/B

Floor Finish A/B/C

등을 선택할 수 있지만 Structural Platform과 충돌하는 조합은 시스템이 허용하지 않도록 할 수 있습니다.

이것이 Product Configuration 개념입니다.

Interface를 표준화하면 디자인 다양성이 커질 수 있다

겉보기에는 반대처럼 보입니다.

하지만 Connection 규격이 일정하면 그 규격에 맞는 여러 Component를 교체할 수 있습니다.

예를 들어 동일한 Façade Interface에,

Brick-look Panel

Metal Panel

Timber-look Panel

Fibre Cement Panel

등 다양한 외관을 적용할 수 있습니다.

즉, 보이지 않는 부분을 표준화하면 보이는 부분의 다양성을 확보하기 쉬워집니다.

Tolerance Budget

PART 1에서 Tolerance Chain을 다뤘다면 이제 실무적으로 한 단계 더 들어가겠습니다.

각 공정이 사용할 수 있는 허용오차를 하나의 Budget처럼 관리할 수 있습니다.

예를 들어 최종 Connection이 수용할 수 있는 범위가 제한되어 있다면,

Factory Frame

Concrete Core

Embed Plate

Module Assembly

Site Placement

각 단계의 Tolerance를 서로 조정해야 합니다.

Worst-Case Condition

평균값만 보면 안 됩니다.

각 부품이 모두 허용범위의 불리한 방향으로 만들어졌을 때도 조립 가능한지를 확인해야 합니다.

이것이 Tolerance Analysis에서 중요한 관점입니다.

Tolerance를 현장작업으로 해결하면?

“안 맞으면 현장에서 자르면 됩니다.”

라는 방식은 DfMA의 장점을 크게 줄입니다.

현장 Cutting

Grinding

Drilling

Re-Welding

Re-Painting

이 반복되면 공장 정밀제작의 가치가 사라집니다.

따라서 좋은 DfMA는 현장 수정작업을 예외상황으로 만듭니다.

Interface Zone

정밀한 공장제품과 상대적으로 큰 오차를 가진 현장구조 사이에는 조정 가능한 Interface Zone을 두는 전략이 유용할 수 있습니다.

예를 들어 Concrete Core와 Steel Module 사이에 Adjustable Bracket을 두는 방식입니다.

즉, 서로 다른 Construction Tolerance를 하나의 Detail에서 흡수합니다.

MEP Connector 표준화

MEP DfMA에서 가장 중요한 목표 중 하나입니다.

예를 들어 같은 Type의 Bathroom Pod가 200개 있다면 Plumbing Connection 위치도 가능한 범위에서 동일하게 유지하는 것이 좋습니다.

그러면 현장 작업자는 같은 작업을 반복합니다.

Connect

↓

Torque / Tighten

↓

Test

↓

Record

공정이 표준화됩니다.

Connector보다 Access가 먼저다

Connector가 아무리 뛰어나도 작업자의 손과 공구가 들어가지 않으면 사용할 수 없습니다.

따라서 BIM Coordination에서는 단순 Clash Detection뿐 아니라 Installation Access Volume을 검토해야 합니다.

Tool Envelope

Bolt를 조이기 위해서는 Wrench가 움직일 공간이 필요합니다.

Valve를 설치하려면 손과 공구가 접근할 공간이 필요합니다.

Filter를 교체하려면 Pull-out 공간이 필요합니다.

이러한 공간을 Tool / Maintenance Envelope로 모델링할 수 있습니다.

Clash가 없는데 설치할 수 없는 설계

BIM에서 Pipe와 Wall이 충돌하지 않습니다.

따라서 Clash는 0입니다.

그런데 작업자가 Pipe Joint에 접근할 수 없습니다.

이 설계는 Geometry상 Clash-Free이지만 Constructability 관점에서는 실패한 설계입니다.

DfMA가 일반적인 Clash Detection보다 더 깊은 이유입니다.

Assembly Sequence

부품은 단순히 최종 위치만 중요하지 않습니다.

어떤 순서로 조립하는지도 중요합니다.

예를 들어 Pipe A를 먼저 설치하면 Pipe B의 Bolt에 접근할 수 없을 수 있습니다.

따라서,

Frame

↓

Large Duct

↓

Pipe

↓

Cable Tray

↓

Small Services

처럼 Assembly Sequence를 설계해야 합니다.

Sequence를 BIM에 넣을 수 있을까?

가능합니다.

4D BIM 또는 생산계획과 연결하면,

어떤 부품을 언제 설치하는지,

어떤 Station에서 설치하는지,

어떤 부품이 선행되어야 하는지

관리할 수 있습니다.

Factory Station Design

DfMA는 건물만 설계하는 것이 아닙니다.

경우에 따라 공장의 작업공정도 함께 설계해야 합니다.

예를 들어 Module이,

Station 01 Frame

Station 02 Floor

Station 03 MEP

Station 04 Bathroom

Station 05 Wall

Station 06 Interior

Station 07 QA/QC

를 이동한다고 가정해 보겠습니다.

각 Station에서 수행할 작업량이 균형을 이루어야 생산라인이 원활하게 움직입니다.

Design이 Takt Time을 깨뜨릴 수 있다

표준 Module은 Station 03에서 40분이 걸립니다.

그런데 특정 Module만 120분이 걸린다면 생산라인이 막힐 수 있습니다.

따라서 Module Variation은 Architecture뿐 아니라 Factory Takt Time에도 영향을 줍니다.

Design for Flow

좋은 DfMA는 부품 수만 줄이는 것이 아니라 생산흐름을 단순하게 만듭니다.

작업자가 Module 주변을 계속 돌아다니지 않도록 하고,

Material이 필요한 순서로 공급되고,

공구가 표준화되며,

검사가 작업 직후 이루어지도록 설계합니다.

BOM이란?

BOM은 Bill of Materials입니다.

하나의 Module을 만드는 데 필요한 부품과 재료의 목록이라고 이해하면 쉽습니다.

예를 들어 Module M01의 BOM에는,

LGS Stud

Track

Board

Insulation

Door

Window

Pipe

Cable

Socket

Valve

Screw

Bracket

등이 포함될 수 있습니다.

Quantity Take-Off와 BOM은 같은가?

비슷해 보이지만 제조 관점에서는 차이가 있습니다.

Quantity Take-Off가 프로젝트의 물량 산출에 초점을 둔다면 BOM은 특정 제품을 실제로 생산하기 위한 부품구성에 더 가깝습니다.

즉,

M01 Module 1개를 만들려면 무엇이 몇 개 필요한가?

를 명확하게 합니다.

Multi-Level BOM

복잡한 Module은 계층적으로 나눌 수 있습니다.

Module M01

→ Structural Frame

→ Bathroom Pod

→ MEP Assembly

→ Façade Assembly

→ Interior Kit

그리고 Structural Frame 아래에 다시,

Column

Beam

Stud

Bracket

Fastener

가 들어갑니다.

이렇게 하면 Procurement와 Production Planning이 쉬워집니다.

BOM과 Procurement

BOM이 정확하면 생산계획에 맞춰 Material을 주문할 수 있습니다.

예를 들어 다음 주 Module 20개를 생산한다면 필요한,

Steel

Board

Pipe

Cable

Door

Fixture

수량을 계산할 수 있습니다.

즉, BIM 정보가 Supply Chain으로 연결됩니다.

Just-in-Time Material

공장 안에 모든 재료를 몇 달치 쌓아놓으면 공간과 재고비용이 증가합니다.

따라서 생산계획과 BOM을 연결해 필요한 재료를 적절한 시점에 공급하는 전략을 사용할 수 있습니다.

모듈러 공장은 건축현장보다 제조공장에 가까운 Material Flow를 요구합니다.

Part Number

각 부품에 고유한 Part Number를 부여하면 관리가 쉬워집니다.

예를 들어,

LGS-W01-001

BRK-C02-014

MEP-P01-026

처럼 관리할 수 있습니다.

그러면 Drawing, BOM, Procurement, QA/QC가 같은 부품을 가리킬 수 있습니다.

Revision Control

이것이 매우 중요합니다.

공장에 Drawing Rev.03이 전달됐는데 작업자가 Rev.02를 사용한다면 잘못된 제품이 생산됩니다.

따라서 DfMA에서는 Latest Approved Manufacturing Information만 생산라인에 도달하도록 하는 시스템이 필요합니다.

Single Source of Truth

설계자 컴퓨터에는 Rev.04,

공장에는 Rev.03,

현장에는 Rev.02,

Supplier에는 Rev.01이 있다면 큰 문제가 됩니다.

따라서 승인된 정보를 하나의 관리환경에서 통제하는 것이 중요합니다.

Design Freeze Gate

생산정보를 통제하기 위해 단계별 Gate를 둘 수 있습니다.

예를 들어,

Gate 1 — Module Geometry Freeze

Gate 2 — Structural Freeze

Gate 3 — MEP Interface Freeze

Gate 4 — Finish Freeze

Gate 5 — Manufacturing Release

각 Gate를 통과한 정보는 변경절차 없이 임의로 수정하지 않도록 관리합니다.

Late Change가 들어오면?

변경을 무조건 막는 것이 아니라 영향을 먼저 계산해야 합니다.

변경이,

BOM

CNC

Supplier Order

Factory Jig

Module Already Produced

Transport

Site Connection

에 어떤 영향을 주는지 평가합니다.

이것이 Manufacturing Change Control입니다.

CNC란?

CNC는 Computer Numerical Control입니다.

디지털 데이터를 이용해 기계를 정밀하게 제어하는 방식입니다.

LGS 생산에서는 BIM 또는 Fabrication Model의 정보를 가공장비로 연결해 Steel Profile을 자동 절단·가공하는 시스템을 사용할 수 있습니다.

BIM → CNC

이상적인 Digital Workflow를 단순화하면,

BIM / Fabrication Model

↓

Validated Manufacturing Data

↓

Machine File

↓

CNC / Roll Former

↓

Physical Component

입니다.

즉, 사람이 도면을 보고 하나씩 치수를 재는 과정을 줄일 수 있습니다.

하지만 BIM 데이터를 바로 기계로 보내면 위험하다

Digital이라고 자동으로 정확한 것은 아닙니다.

잘못된 Model Data를 자동화하면 잘못된 부품을 더 빠르게 생산할 뿐입니다.

따라서 Manufacturing Release 전에,

Geometry Validation

Rule Check

Revision Check

Machine Compatibility

를 검증해야 합니다.

Automation의 핵심은 검증이다

자동화가 많아질수록 사람의 역할이 없어지는 것이 아니라 앞단의 데이터 품질관리 중요성이 더 커집니다.

잘못된 정보가 자동 생산라인에 들어가면 동일한 오류가 수백 개 부품에 반복될 수 있기 때문입니다.

QR Code와 Module ID

각 Module에 고유 ID를 부여하면 Digital Data와 Physical Product를 연결할 수 있습니다.

예를 들어,

Project A

Tower 01

Level 12

Module M01-127

처럼 관리합니다.

Module에 QR Code를 부착하면 작업자가 Scan해 관련 정보를 확인할 수 있습니다.

QR Code에 무엇을 연결할까?

예를 들어,

Approved Drawing

BOM

Production Date

Inspection

Test Result

Defect

Repair

Transport

Installation

Warranty

를 연결할 수 있습니다.

즉, Module 하나의 Digital Passport가 됩니다.

Component Traceability

Module뿐 아니라 주요 Component도 추적할 수 있습니다.

예를 들어 특정 Valve에서 문제가 발견됐다고 가정해 보겠습니다.

Part Number와 Serial Number가 기록되어 있다면 어느 Module에 같은 Valve가 설치됐는지 빠르게 찾을 수 있습니다.

이는 품질관리와 Recall 대응에서 매우 중요합니다.

QA/QC가 Paper Checklist에서 Data로 바뀐다

전통적으로 검사결과를 종이에 기록할 수 있습니다.

Digital QA/QC에서는 Module ID를 Scan하고,

Inspection Item

Result

Photo

Inspector

Date

Location

을 직접 기록할 수 있습니다.

그러면 정보가 자동으로 해당 Module에 연결됩니다.

Hold Point

모든 검사가 같은 중요도를 갖는 것은 아닙니다.

다음 공정으로 넘어가기 전에 반드시 승인해야 하는 중요한 지점을 Hold Point로 설정할 수 있습니다.

예를 들어,

Structural Frame Inspection

Waterproofing Test

Pressure Test

Electrical Test

Final Module Release

등입니다.

공장에서 닫기 전에 검사하라

모듈러 QA/QC의 큰 장점 중 하나입니다.

Wall이나 Ceiling을 닫기 전에 내부,

Pipe

Cable

Insulation

Firestop

Connection

을 검사할 수 있습니다.

현장에서 이미 마감된 벽을 뜯는 것보다 훨씬 효율적입니다.

그러나 기록이 없으면 장점이 줄어든다

공장에서 검사했다는 사실만으로는 충분하지 않습니다.

무엇을,

누가,

언제,

어떤 기준으로,

어떤 결과로 검사했는지 기록해야 합니다.

특히 수백 개 Module을 생산한다면 Traceability가 중요합니다.

Non-Conformance Report

검사에서 문제가 발견되면 NCR, 즉 Non-Conformance Report 방식으로 관리할 수 있습니다.

예를 들어,

Defect 발견

↓

NCR 발행

↓

원인 확인

↓

Repair / Rework

↓

Reinspection

↓

Close

과정을 기록합니다.

반복 Defect가 더 중요하다

Module 1개에서 발생한 문제보다 같은 Defect가 계속 반복되는 것이 더 위험합니다.

Digital QA Data를 분석하면,

특정 Station

특정 Supplier

특정 Module Type

특정 작업

에서 문제가 반복되는지 확인할 수 있습니다.

Root Cause Analysis

단순히 불량을 고치는 데서 끝나면 안 됩니다.

왜 발생했는지 확인합니다.

설계가 어려웠는가?

공구가 부적절했는가?

작업순서가 잘못됐는가?

Supplier 품질문제인가?

Tolerance가 너무 작았는가?

원인을 해결하면 이후 Module에서 같은 Defect를 줄일 수 있습니다.

이것이 제조업의 Learning Loop다

Design

↓

Manufacture

↓

Inspect

↓

Data

↓

Analyse

↓

Improve Design

↓

Next Module

이 반복됩니다.

현장 건축에서는 동일한 공간을 몇 번만 만들 수 있지만 공장에서는 수백 번 반복되기 때문에 Learning 효과가 매우 커질 수 있습니다.

Digital Thread란?

DfMA에서 매우 중요한 미래 개념입니다.

Digital Thread는 설계에서 운영까지 제품정보가 끊기지 않고 연결되는 흐름을 의미합니다.

모듈러 건축에서는 개념적으로,

Client Requirement

↓

BIM

↓

DfMA Model

↓

Fabrication Model

↓

BOM

↓

CNC / Production

↓

QA/QC

↓

Transport

↓

Installation

↓

Commissioning

↓

Digital Twin

↓

Maintenance

로 이어질 수 있습니다.

왜 Thread인가?

각 단계의 데이터가 별도로 존재하는 것이 아니라 하나의 Module ID와 Component ID를 중심으로 연결되기 때문입니다.

예를 들어 운영 중 Module M01-127을 선택하면 과거의,

설계

제작

검사

운송

설치

정보까지 추적할 수 있는 구조입니다.

Digital Twin과 무엇이 다른가?

Digital Twin은 운영 중 실제 자산과 디지털 정보를 연결하는 개념으로 많이 사용됩니다.

Digital Thread는 그보다 넓게 그 자산의 정보가 설계부터 제조·시공·운영까지 어떻게 이어졌는가에 초점을 둘 수 있습니다.

둘은 서로 매우 밀접하게 연결됩니다.

As-Designed와 As-Manufactured

설계대로 만들었다고 가정하면 안 됩니다.

실제 제작 중 승인된 변경이 있을 수 있습니다.

따라서,

As-Designed

와

As-Manufactured

정보를 구분할 필요가 있습니다.

As-Installed

현장 설치 후에도 변화가 있을 수 있습니다.

따라서 최종적으로는,

As-Designed

↓

As-Manufactured

↓

As-Installed

↓

As-Maintained

로 정보가 발전할 수 있습니다.

이것이 모듈러 Digital Asset Management의 중요한 방향입니다.

DfMA는 설계팀만의 일이 아니다

좋은 DfMA는 Architect 혼자 만들 수 없습니다.

Structural Engineer

MEP Engineer

Manufacturer

Fabricator

Supplier

Transport Team

Crane Team

Site Installer

QA/QC

Facility Manager

가 서로 연결되어야 합니다.

왜냐하면 DfMA의 목적은 좋은 Drawing이 아니라 좋은 Production System을 만드는 것이기 때문입니다.

DfMA 성숙도가 높은 프로젝트는 무엇이 다를까?

낮은 단계에서는 기존 건물을 설계한 뒤 Prefabrication 가능한 부분을 찾습니다.

조금 더 발전하면 Module Grid와 Standard Connection을 설계 초기부터 적용합니다.

더 높은 단계에서는,

Product Platform

Kit of Parts

Design Rules

Parametric Configuration

Standard Interface

BOM

Automated Fabrication

Digital QA

Digital Thread

까지 연결됩니다.

즉, 프로젝트를 설계하는 것에서 생산시스템을 설계하는 단계로 발전합니다.

미래주거연구소 전문가 TIP

DfMA 프로젝트의 수준을 확인하고 싶다면 BIM 화면이 얼마나 화려한지보다 다음 질문을 해보는 것이 좋습니다.

“이 모델에서 BOM을 만들 수 있는가?”

“이 정보가 실제 Fabrication Data로 이어지는가?”

“Module과 Component에 고유 ID가 있는가?”

“Revision이 공장까지 통제되는가?”

“Factory QA/QC 결과가 Module ID에 연결되는가?”

“As-Manufactured 정보가 현장으로 넘어가는가?”

“완공 후 Digital Twin까지 이어지는가?”

이 질문에 대부분 Yes라고 답할 수 있다면 단순 BIM Coordination을 넘어 실제 Digital DfMA Workflow에 가까워지고 있다고 볼 수 있습니다.

미래주거연구소 CHECK POINT

✓ Building Decomposition이 생산방식과 연결되어 있는가?

✓ Work Package가 명확한가?

✓ Scope Gap이 없는가?

✓ Scope Overlap이 관리되는가?

✓ Interface Matrix가 작성되어 있는가?

✓ 주요 Interface에 ID가 있는가?

✓ Interface Geometry가 정의되어 있는가?

✓ Connection 위치·방향·Tolerance가 정의되어 있는가?

✓ Module Family 수가 관리되고 있는가?

✓ 불필요한 Type Proliferation을 줄였는가?

✓ Standard Platform과 Custom Option을 구분했는가?

✓ Kit of Parts를 구축할 수 있는가?

✓ Component별 성능요건이 정의되어 있는가?

✓ Design Rules가 문서화되어 있는가?

✓ Transport Limit가 Rule에 포함되어 있는가?

✓ Weight Limit가 Rule에 포함되어 있는가?

✓ Parametric Model이 제조제약조건을 반영하는가?

✓ Tolerance Budget이 설정되어 있는가?

✓ Worst-Case Tolerance를 검토했는가?

✓ 현장 Cutting·Drilling을 최소화했는가?

✓ MEP Connector가 표준화되어 있는가?

✓ Installation Access Volume을 검토했는가?

✓ Tool Envelope가 확보되어 있는가?

✓ Maintenance Envelope가 확보되어 있는가?

✓ Assembly Sequence가 검토되어 있는가?

✓ Factory Station별 작업량이 분석되어 있는가?

✓ 특수 Module이 Takt Time을 방해하지 않는가?

✓ Module별 BOM이 있는가?

✓ BOM과 Procurement가 연결되는가?

✓ 주요 Component에 Part Number가 있는가?

✓ Revision Control System이 있는가?

✓ 승인되지 않은 Drawing이 생산에 사용되지 않도록 통제하는가?

✓ Design Freeze Gate가 정의되어 있는가?

✓ Manufacturing Release 절차가 있는가?

✓ Late Change의 생산영향을 평가하는가?

✓ Fabrication Data를 자동 생성할 수 있는가?

✓ CNC Data를 생산 전 검증하는가?

✓ Module ID가 Physical Product와 연결되어 있는가?

✓ QR Code 또는 유사한 Traceability 시스템이 있는가?

✓ QA/QC Record가 Module ID에 연결되는가?

✓ Hold Point가 정의되어 있는가?

✓ Concealed Work를 닫기 전에 검사하는가?

✓ NCR과 Reinspection 기록이 남는가?

✓ 반복 Defect를 분석하는가?

✓ As-Manufactured 정보를 보존하는가?

✓ As-Installed 정보로 업데이트하는가?

✓ Digital Twin까지 정보가 이어질 수 있는가?

미래주거연구소 인사이트

DfMA의 진짜 변화는 건물을 공장에서 만든다는 사실만이 아닙니다.

더 중요한 변화는 건축정보가 생산정보로 바뀐다는 것입니다.

건축가가 그린 Wall은 단순한 선이 아니라 실제 Panel이 됩니다.

구조기술자가 설계한 Frame은 BOM의 Steel Member가 됩니다.

MEP Engineer가 배치한 Pipe는 실제 Part Number를 가진 Component가 됩니다.

BIM의 Connection은 공장 작업자의 Assembly Instruction이 됩니다.

Module ID는 Factory QA Record와 연결됩니다.

Truck에 올라간 Module은 Logistics Data와 연결됩니다.

현장에 설치되면 Survey와 Commissioning Record가 추가됩니다.

그리고 건물이 완성되면 그 정보는 Facility Management와 Digital Twin으로 넘어갈 수 있습니다.

즉,

Drawing → Data

Data → Part

Part → Module

Module → Building

Building → Operational Data

로 이어지는 것입니다.

이것이 DfMA가 단순한 설계기법보다 훨씬 큰 의미를 갖는 이유입니다.

미래주거연구소 한 문장

DfMA의 완성은 BIM 모델을 정교하게 만드는 데 있지 않습니다. 설계정보가 BOM·Part Number·CNC·Factory QA·Module ID를 거쳐 실제 건물이 되고, 그 정보가 다시 Digital Twin과 유지관리까지 끊김 없이 이어지게 만드는 데 있습니다.

DfMA를 적용하면 무엇이 달라질까?

가장 큰 변화는 건물을 만드는 순서입니다.

전통적인 프로젝트에서는 먼저 설계를 완성하고 이후 시공방법을 결정하는 경우가 많습니다.

DfMA에서는 설계 단계부터,

무엇을 공장에서 만들 것인가?

어떤 크기로 나눌 것인가?

어떻게 운송할 것인가?

어떤 공장에서 생산할 것인가?

현장에서는 어디만 연결할 것인가?

를 동시에 결정합니다.

즉, 설계와 제조가 분리되지 않습니다.

일반 설계와 DfMA 설계를 비교하면

개념적으로 다음과 같이 볼 수 있습니다.

항목	일반적인 접근	DfMA 접근
설계 중심	완성 건물	제품 + 조립과정
제조사 참여	후반 가능	초기 참여 중요
Module Boundary	시공단계 결정 가능	초기 결정
Transport	이후 검토 가능	설계 입력조건
Connection	개별 Detail	표준 Interface
MEP	현장 제작 비중 큼	Prefabrication 확대 가능
품질검사	현장 중심	공장 + 현장
설계변경	비교적 유연할 수 있음	생산 이후 비용 증가 가능
데이터	Drawing 중심	BOM·Part·QA·Asset Data
완공 후	As-Built	Digital Thread 확장 가능

DfMA의 목적은 공장제작률 100%가 아니다

중요한 점입니다.

DfMA를 적용했다고 모든 것을 공장에서 만들어야 하는 것은 아닙니다.

어떤 작업은 공장에서 하는 것이 유리합니다.

반대로 어떤 작업은 현장에서 처리하는 것이 더 효율적일 수 있습니다.

예를 들어,

반복 욕실 → Bathroom Pod

반복 MEP → Rack

주거 Room → Volumetric Module

대형 Concrete Core → Site Construction

넓은 Podium → Concrete / Steel

처럼 역할을 나눌 수 있습니다.

즉, DfMA는 Factory와 Site 사이의 최적 경계를 찾는 설계입니다.

공동주택에서는 어떻게 적용할까?

공동주택에서는 반복성이 가장 큰 공간을 먼저 찾습니다.

Apartment Unit

Bathroom

Kitchen

Façade

MEP

등입니다.

예를 들어,

Concrete Core

현장

LGS/Steel Volumetric Module

공장

Bathroom Pod

공장

Façade Panel

공장

Final MEP Connection

현장

으로 나눌 수 있습니다.

여기서 중요한 것은 각 Package의 Interface를 초기부터 표준화하는 것입니다.

주택에서 DfMA의 가치

주거건축은 같은 Detail이 반복됩니다.

Window Detail이 300번 반복됩니다.

Bathroom Connection이 200번 반복됩니다.

Balcony Connection이 100번 반복될 수 있습니다.

좋은 Detail을 만들면 같은 품질을 반복할 수 있습니다.

반대로 잘못된 Detail도 반복됩니다.

그래서 DfMA 주택에서는 Prototype 검증이 대량생산보다 먼저 와야 합니다.

호텔에서는 왜 특히 잘 맞을까?

호텔 Room은 매우 반복적입니다.

같은 Bedroom과 Bathroom이 여러 층에 걸쳐 반복됩니다.

따라서 객실 하나를 Standard Product로 정의하기 쉽습니다.

예를 들어,

Hotel Module H01

Hotel Module H02 Accessible

Corner Module H03

정도로 Type을 관리할 수 있습니다.

그 후 Lobby와 Restaurant처럼 비반복 공간은 별도 구조로 설계합니다.

호텔에서는 Finish도 BOM이 된다

전통적인 현장에서는 Finish Schedule로 관리할 수 있습니다.

DfMA 제조환경에서는,

Bedside Power Outlet

Door Hardware

Tile

Mirror

Lighting

Cabinet

등도 Module BOM과 연결할 수 있습니다.

즉, 객실 하나가 사실상 하나의 완성제품 SKU에 가까워질 수 있습니다.

병원에서는 왜 더 어려울까?

병원은 반복성이 있지만 성능 요구가 훨씬 복잡합니다.

Medical Gas

Infection Control

Nurse Call

Fire

HVAC

Electrical

Accessibility

등이 동시에 들어갑니다.

따라서 병원 DfMA에서는 단순 Module Size보다 임상 Workflow와 Maintenance Access까지 검증해야 합니다.

병원 Mock-up의 가치

환자실 Mock-up에 실제 Bed와 Equipment를 넣어볼 수 있습니다.

간호사가 이동하기 편한가?

Bed를 반출할 수 있는가?

Medical Gas Outlet 위치가 적절한가?

Cleaning이 쉬운가?

Ceiling Access가 가능한가?

이런 문제는 Drawing보다 실제 Mock-up에서 훨씬 쉽게 발견될 수 있습니다.

데이터센터는 DfMA의 또 다른 형태다

데이터센터에서는 Room Module보다 Infrastructure Module이 중요해집니다.

IT Module

E-House

Cooling Module

MEP Skid

BESS

등을 각각 Product Package로 만들 수 있습니다.

여기서는 Architecture보다,

MW

Cooling Capacity

Rack Density

Electrical Interface

Commissioning

이 제품 규격의 중심이 됩니다.

결국 DfMA는 건물 유형마다 다르다

주택에서는 Room 반복성이 중요합니다.

호텔에서는 객실 반복성이 중요합니다.

병원에서는 Workflow와 MEP가 중요합니다.

데이터센터에서는 Power·Cooling Capacity가 중요합니다.

즉, DfMA는 하나의 고정된 공법이 아니라 프로젝트마다 반복성과 Interface를 찾아 제품화하는 방법론입니다.

DfMA가 공기를 줄이는 원리는 무엇일까?

가장 큰 이유는 병렬공정입니다.

현장에서는,

Foundation

Core

Podium

을 시공합니다.

동시에 공장에서는,

Module

Pod

MEP Rack

Façade

를 제작합니다.

즉,

Site Construction

과

Factory Manufacturing

이 동시에 진행됩니다.

하지만 설계기간은 오히려 앞당겨진다

여기서 중요한 Trade-off가 있습니다.

현장공기는 줄어들 가능성이 있지만 설계결정은 더 빨리 해야 합니다.

일반 프로젝트에서는 몇 달 뒤 결정할 Finish나 MEP Detail을 모듈러 프로젝트에서는 Factory Production 전에 확정해야 할 수 있습니다.

즉,

설계 의사결정은 앞당겨지고

현장 작업은 줄어드는 구조

입니다.

Front-Loaded Design

이를 Front-Loaded Design이라고 이해하면 쉽습니다.

프로젝트 초기에 더 많은 Engineering과 Coordination을 수행합니다.

그 대신 공장과 현장에서 재작업을 줄이는 것이 목표입니다.

초기에 적게 고민하고 현장에서 수정하는 방식과 반대입니다.

DfMA 비용은 어디에서 늘어날까?

초기에는 비용이 늘어날 수 있습니다.

BIM Coordination

Fabrication Model

Prototype

Golden Module

Factory Setup

Jig

Digital QA System

Transport Engineering

등이 필요하기 때문입니다.

그렇다면 어디에서 줄어들 수 있을까?

프로젝트에 따라,

Site Labour

Rework

Scaffolding

Temporary Works

Weather Delay

Waste

Inspection Complexity

Construction Duration

등을 줄일 가능성이 있습니다.

따라서 단순히 “Module 가격이 비싼가?”만 보면 DfMA 경제성을 판단하기 어렵습니다.

Total Installed Cost

정확한 비교를 하려면 다음을 함께 봐야 합니다.

Design

Factory

Material

Transport

Crane

Site Labour

Temporary Works

QA/QC

Rework

Schedule

Finance

Commissioning

즉, Total Installed Cost로 비교해야 합니다.

시간도 돈이다

DfMA를 통해 공사를 몇 달 앞당길 수 있다면 프로젝트 종류에 따라 경제적 가치가 발생할 수 있습니다.

호텔은 객실 영업을 빨리 시작할 수 있습니다.

학생기숙사는 학기 일정에 맞출 수 있습니다.

아파트는 임대나 분양을 앞당길 수 있습니다.

데이터센터는 서버 Capacity를 빨리 사용할 수 있습니다.

즉, Time-to-Revenue도 중요한 요소가 됩니다.

Design Freeze 실패 유형 ① 너무 늦게 확정한다

DfMA 프로젝트에서 흔히 문제가 될 수 있는 유형입니다.

Factory는 생산을 기다리고 있습니다.

하지만,

Bathroom Layout

MEP

Door

Façade

가 계속 변경됩니다.

결국 공장 생산시작이 늦어집니다.

모듈러인데 현장공기만 줄이고 설계기간은 그대로 두려고 하면 Schedule Advantage가 사라질 수 있습니다.

실패 유형 ② 너무 빨리 Freeze한다

반대도 문제입니다.

충분히 검토하지 않고 빨리 Freeze하면 Golden Module에서 문제가 발견됩니다.

하지만 이미 Material Procurement와 CNC Data가 진행됐을 수 있습니다.

따라서 좋은 Design Freeze는 빠른 Freeze가 아니라 충분히 검증된 Freeze입니다.

실패 유형 ③ 발주자의 늦은 선택

Kitchen Colour 하나는 작아 보입니다.

하지만 Factory에서는 Cabinet Order와 Production Schedule에 영향을 줄 수 있습니다.

Bathroom Fixture도 마찬가지입니다.

따라서 발주자의 Decision Deadline이 생산일정에 포함되어야 합니다.

실패 유형 ④ 제조사 참여가 너무 늦다

설계를 거의 끝낸 뒤 Module Manufacturer에게 넘기면,

운송이 안 됩니다.

Frame이 Factory Jig와 맞지 않습니다.

Connection Access가 없습니다.

Module Weight가 너무 큽니다.

이런 문제가 생길 수 있습니다.

따라서 DfMA에서는 실제 생산방식의 정보가 초기설계에 들어가는 것이 중요합니다.

실패 유형 ⑤ Interface Owner가 없다

Module 내부는 완벽합니다.

Concrete Core도 완벽합니다.

그런데 Module-to-Core Connection의 책임자가 없습니다.

이러한 Interface Gap은 현장에서 큰 문제를 만들 수 있습니다.

DfMA 프로젝트에서는 Package Owner보다 Interface Owner가 더 중요할 때도 있습니다.

Supplier Lock-in이란?

특정 공급사의 Module System과 Connection, Software에 지나치게 의존하면 향후 다른 업체로 변경하기 어려워질 수 있습니다.

이를 Supplier 또는 Vendor Lock-in 관점에서 볼 수 있습니다.

특히 장기적인 Product Platform을 만들려는 사업자에게 중요합니다.

공급사를 바꿔도 Platform을 유지할 수 있을까?

이상적으로는 핵심 Interface와 Performance Requirement를 발주자 또는 Platform Owner가 통제하는 것이 유리할 수 있습니다.

예를 들어,

Module Grid

Mechanical Interface

MEP Interface

Digital Data Standard

QA Requirement

를 공통 기준으로 관리합니다.

그러면 여러 Supplier가 동일한 Platform에 참여할 가능성을 높일 수 있습니다.

하지만 모든 것을 Open Standard로 만들 수는 없다

제조사는 자체 Connection이나 Manufacturing Know-how를 갖고 있을 수 있습니다.

이것은 지식재산(IP)과 연결됩니다.

따라서 실제 프로젝트에서는,

무엇이 Client IP인가?

무엇이 Manufacturer IP인가?

누가 Fabrication Model을 소유하는가?

누가 Reuse할 수 있는가?

를 계약에서 명확히 할 필요가 있습니다.

IP가 왜 DfMA에서 중요할까?

전통적인 건축도면과 달리 DfMA Model에는 실제 제조 노하우가 들어갈 수 있습니다.

Jig

Connection

Assembly Sequence

Fabrication Detail

Machine Data

등입니다.

따라서 단순 Drawing Ownership보다 더 복잡한 문제가 됩니다.

Product Platform을 장기적으로 사용하려면

한 프로젝트만 할 경우에는 Supplier System을 그대로 사용하는 것이 효율적일 수 있습니다.

하지만 수백 채, 수천 채의 주택을 반복 생산한다면 장기적인 Platform Ownership 전략이 중요해질 수 있습니다.

특히 사용자가 여러 프로젝트에서 동일한 LGS 기반 모듈러 시스템을 반복하려 한다면 표준 Grid·Connection·MEP Zone을 장기 자산으로 관리하는 접근이 큰 의미를 가질 수 있습니다.

표준화는 어디까지 해야 할까?

모든 것을 동일하게 만들면 건축이 획일화될 수 있습니다.

반대로 모든 것을 Custom으로 만들면 제조효율이 사라집니다.

따라서 보통 중요한 것은 보이지 않는 핵심을 표준화하고 보이는 부분에 변화를 주는 것입니다.

Invisible Standardisation

예를 들어,

Structural Grid

Connection

Bathroom Interface

MEP Zone

Lifting Point

Fire Strategy

는 표준화합니다.

반면,

Façade

Colour

Kitchen Finish

Floor Finish

일부 Layout

은 선택 가능하게 만듭니다.

이것이 Mass Customisation으로 이어집니다.

Mass Production과 Mass Customisation의 차이

Mass Production은 같은 제품을 많이 만드는 것입니다.

Mass Customisation은 같은 Platform을 활용하면서 고객에게 여러 선택을 제공하는 것입니다.

미래주택에서는 후자가 더 매력적일 수 있습니다.

Standard Platform

Configurable Options

=

Mass Customised Housing

입니다.

자동차처럼 집을 주문할 수 있을까?

장기적으로 생각해 볼 수 있습니다.

사용자가,

2 Bedroom

Façade B

Kitchen C

Bathroom A

Solar Package

Battery Package

를 선택합니다.

시스템은 자동으로,

BOM

Cost

Weight

Energy Performance

Production Schedule

을 계산합니다.

즉, 주택설계가 Configuration System으로 발전하는 것입니다.

DfMA + Generative Design

Generative Design은 여러 설계대안을 계산적으로 생성하고 평가하는 방식과 연결될 수 있습니다.

DfMA Rule이 들어가면 단순히 아름다운 형태를 만드는 것이 아니라,

운송 가능한가?

Module Type 수가 적은가?

Weight가 적절한가?

Factory Takt가 좋은가?

Cost가 낮은가?

를 동시에 평가할 수 있습니다.

AI는 어디에 사용할 수 있을까?

AI를 건축형태 생성에만 사용할 필요는 없습니다.

오히려 DfMA에서는 다음 영역이 더 실질적일 수 있습니다.

Module Layout Optimisation

Design Rule Checking

Clash Prediction

BOM Error Detection

Production Scheduling

Defect Recognition

Logistics Planning

Cost Prediction

Maintenance Prediction

즉, 설계에서 운영까지 전체 Digital Thread에 활용할 수 있습니다.

AI가 Design Rule을 확인한다면

예를 들어 BIM Model을 분석해,

Module 폭이 Transport Limit을 초과했습니다.

Bathroom Connection 위치가 Standard Interface와 다릅니다.

Maintenance Access가 부족합니다.

Module Type이 불필요하게 증가했습니다.

라고 자동 경고할 수 있습니다.

이것은 미래 DfMA 설계검토의 중요한 방향이 될 수 있습니다.

자동화 공장은 무엇이 달라질까?

모듈러 공장이 자동화되면 모든 작업을 Robot이 하는 것은 아닙니다.

자동화하기 좋은 공정과 사람이 더 잘하는 공정을 구분해야 합니다.

예를 들어,

LGS Roll Forming

Cutting

Drilling

Panel Handling

Screw Driving

Painting

Inspection

일부는 자동화하기 좋을 수 있습니다.

복잡한 Interior Finish는 사람의 작업이 더 효율적일 수도 있습니다.

Automation에는 표준화가 먼저다

제품이 모두 다르면 Robot Programming이 복잡해집니다.

Connection 위치가 모두 다르면 자동체결이 어렵습니다.

따라서,

Standardisation → Automation

의 순서가 중요합니다.

자동화 기계를 먼저 사고 제품을 나중에 맞추는 접근은 위험할 수 있습니다.

Design for Automation

DfMA가 발전하면 Design for Automation 단계까지 갈 수 있습니다.

Robot Arm이 접근할 수 있는가?

Screw 위치가 반복되는가?

Part Orientation이 일정한가?

Vision System이 Component를 구분할 수 있는가?

를 설계에 반영합니다.

생산성의 핵심은 노동을 없애는 것이 아니다

더 중요한 것은 불필요한 작업을 없애는 것입니다.

Material 찾기

도면 찾기

재측정

재가공

현장 수정

불필요한 이동

을 줄이는 것이 생산성에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

Lean Manufacturing과 DfMA

DfMA는 Lean과도 잘 연결됩니다.

Waste를 줄이고,

Flow를 개선하고,

Defect를 줄이고,

Standard Work를 만들고,

Continuous Improvement를 적용할 수 있습니다.

즉, 건설이 점차 제조업의 생산관리 방법을 받아들이게 됩니다.

Design for Disassembly

DfMA는 조립만 생각할 필요가 없습니다.

나중에 어떻게 분해할 것인가도 고려할 수 있습니다.

이것이 Design for Disassembly입니다.

예를 들어,

Mechanical Fastener

Bolted Connection

Replaceable Panel

Accessible MEP

을 활용해 Component를 제거하기 쉽게 만들 수 있습니다.

왜 분해를 생각해야 할까?

건물은 매우 오래 사용됩니다.

그동안,

Façade가 노후화되고,

MEP가 교체되고,

Bathroom이 리모델링되고,

Technology가 바뀝니다.

모든 것을 접착하거나 영구적으로 매립하면 교체가 어렵습니다.

따라서 미래의 DfMA는 Assembly + Maintenance + Disassembly까지 볼 필요가 있습니다.

Circular Economy

건물을 철거하면 많은 재료가 폐기될 수 있습니다.

하지만 Component를 분리할 수 있다면,

Reuse

Refurbish

Remanufacture

Recycle

가능성이 높아질 수 있습니다.

이것이 Circular Construction과 연결됩니다.

Material Passport

Digital Thread에 Material 정보까지 연결하면 향후 해체할 때 도움이 됩니다.

예를 들어 Module M01에,

Steel

Aluminium

Timber

Insulation

Glass

Equipment

정보를 저장합니다.

몇십 년 뒤 어떤 재료가 어디에 있는지 알 수 있습니다.

Module Passport가 장기 자산이 된다

Module ID에,

Design

Material

Factory

Test

Installation

Maintenance

Repair

Upgrade

정보가 계속 쌓이면 해당 Module은 하나의 Digital Asset이 됩니다.

즉, 건물이 단순한 물리자산에서 정보를 가진 물리자산으로 바뀝니다.

Carbon까지 연결할 수 있을까?

가능한 방향입니다.

각 Component의 Material과 Quantity가 BOM에 있다면 Embodied Carbon 계산과 연결할 수 있습니다.

예를 들어 설계변경을 했을 때,

Steel Weight 증가

Cost 증가

Carbon 증가

를 동시에 비교할 수 있습니다.

즉, DfMA Digital Model이 Cost뿐 아니라 Carbon Decision Tool로 발전할 수 있습니다.

공장제작이 자동으로 친환경일까?

반드시 그렇지는 않습니다.

Module을 장거리 운송하면 Transportation Impact가 증가할 수 있습니다.

재료를 과도하게 중복사용하면 Embodied Carbon이 증가할 수 있습니다.

따라서 Sustainability도 전체 Lifecycle 기준으로 평가해야 합니다.

DfMA와 Material Efficiency

반복생산은 Material Cutting Pattern을 최적화하기 좋습니다.

예를 들어 LGS나 Panel Cutting에서 Off-cut을 줄일 수 있습니다.

또한 BOM이 정확하면 과잉발주를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

따라서 제조데이터와 Sustainability가 연결될 수 있습니다.

DfMA는 작은 회사도 할 수 있을까?

가능합니다.

처음부터 완전 자동화된 대형 공장이 필요한 것은 아닙니다.

중요한 것은 사고방식입니다.

예를 들어 작은 LGS 주택사업에서도,

Standard Wall Panel

Standard Bathroom Detail

Standard Connection

BOM

Cut List

QR Tracking

Golden Prototype

을 적용할 수 있습니다.

즉, DfMA는 규모보다 반복성과 표준화 수준이 중요합니다.

DfMA 성숙도를 단계별로 보면

LEVEL 1 — Prefabrication

일부 Component를 공장에서 제작

LEVEL 2 — Standardisation

반복 Detail과 Module Type 표준화

LEVEL 3 — Platform

Kit of Parts와 Standard Interface 구축

LEVEL 4 — Digital Manufacturing

BOM·CNC·QA/QC 연결

LEVEL 5 — Configurable Product

Mass Customisation

LEVEL 6 — Intelligent Platform

AI·Automation·Digital Twin·Lifecycle Data 연결

이런 식으로 발전과정을 이해할 수 있습니다.

자주 묻는 질문 FAQ

DfMA를 적용하면 건축비가 무조건 저렴해지나요?

아닙니다.

초기 Engineering과 Factory Setup, Prototype, Logistics 등의 비용이 증가할 수 있습니다.

대신 현장 노동과 재작업, 공기 등을 줄일 가능성이 있어 전체 프로젝트 비용으로 비교해야 합니다.

BIM을 사용하면 자동으로 DfMA인가요?

아닙니다.

BIM은 Digital Tool입니다.

DfMA는 제조와 조립을 고려한 설계전략입니다.

BIM Model이 실제 Fabrication, BOM, QA/QC로 연결될 때 DfMA 효과를 크게 높일 수 있습니다.

소규모 단독주택에도 DfMA가 필요한가요?

반복 생산을 계획한다면 매우 유용할 수 있습니다.

LGS Wall Panel과 Roof Cassette, Bathroom Detail 등을 표준화하면 다음 프로젝트에서 동일한 설계자산을 재사용할 수 있습니다.

고객마다 다른 집을 원하면 표준화가 불가능하지 않나요?

모든 것을 표준화할 필요는 없습니다.

보이지 않는 구조·Connection·MEP Interface는 표준화하고 Finish와 Façade, 일부 Layout은 선택형으로 만들 수 있습니다.

이것이 Mass Customisation입니다.

DfMA는 공장만 좋아지는 설계인가요?

아닙니다.

현장 Assembly와 Inspection, Maintenance까지 쉬워져야 좋은 DfMA입니다.

공장에서 제작하기 쉽지만 현장에서 연결하기 어렵다면 전체 최적화에 실패한 것입니다.

Manufacturer를 바꾸면 기존 DfMA 설계를 사용할 수 있나요?

System과 IP, Connection, 제조방법에 따라 다릅니다.

장기 Platform을 만들 계획이라면 표준 Interface와 데이터 소유권, 공급사 의존성을 초기부터 검토하는 것이 중요합니다.

AI가 DfMA 설계를 자동으로 할 수 있을까요?

일부 Rule Checking과 Layout Optimisation, Cost·BOM 분석 등은 자동화 가능성이 높아질 수 있습니다.

하지만 Architecture, 구조안전, Fire, Code, 사용자 요구조건을 통합하는 최종 설계책임은 여전히 전문적인 검토가 필요합니다.

미래주거연구소 전문가 TIP

DfMA 사업을 장기적으로 하고 싶다면 프로젝트를 저장하지 말고 Platform을 저장하세요.

첫 번째 프로젝트에서 만든,

Standard LGS Wall

Floor Cassette

Bathroom Interface

MEP Zone

Connection

Façade Bracket

BOM Template

QA Checklist

를 다음 프로젝트에서 다시 사용합니다.

그리고 두 번째 프로젝트에서 문제를 개선합니다.

세 번째 프로젝트에서는 더 빠르게 생산합니다.

이렇게 되면 회사의 경쟁력은 단순히 “건물을 많이 지어본 경험”이 아니라 반복해서 개선되는 Product Platform에 쌓이게 됩니다.

미래주거연구소 FINAL CHECK POINT

✓ 프로젝트가 DfMA 적용에 적합한 반복성을 갖고 있는가?

✓ Factory와 Site Scope를 합리적으로 나눴는가?

✓ 공장제작률 자체를 목표로 삼고 있지는 않은가?

✓ 공동주택·호텔·병원 등 건물유형별 반복요소를 분석했는가?

✓ Design을 충분히 Front-Load하고 있는가?

✓ Design Freeze 일정이 Production Schedule과 연결되어 있는가?

✓ Client Decision Deadline이 명확한가?

✓ Manufacturer가 충분히 일찍 참여하는가?

✓ Interface Owner가 명확한가?

✓ Supplier Lock-in Risk를 검토했는가?

✓ 핵심 Interface를 Platform Owner가 관리해야 하는지 검토했는가?

✓ Design·Fabrication Data의 IP 소유권이 명확한가?

✓ Standard Platform과 Custom Option이 구분되어 있는가?

✓ 보이지 않는 구조·Connection·MEP를 표준화했는가?

✓ Mass Customisation이 가능한가?

✓ Product Configuration Rule이 있는가?

✓ Generative Design에 Manufacturing Rule을 반영할 수 있는가?

✓ AI Rule Checking을 적용할 수 있는가?

✓ Module Type 수를 자동 분석할 수 있는가?

✓ Factory Automation 전에 Product Standardisation이 이루어졌는가?

✓ Robot Access를 고려한 Design이 필요한가?

✓ Factory Material Flow를 검토했는가?

✓ Lean 관점에서 불필요한 작업을 줄였는가?

✓ Rework 데이터를 Design 개선에 반영하는가?

✓ Design for Disassembly를 검토했는가?

✓ 주요 Component를 교체 가능하게 만들었는가?

✓ Dry Connection을 사용할 수 있는 부분을 검토했는가?

✓ Material Passport를 만들 수 있는가?

✓ BOM 데이터를 Embodied Carbon 분석에 활용할 수 있는가?

✓ Module Passport가 Lifecycle 동안 유지되는가?

✓ Product Platform을 프로젝트 이후에도 재사용할 수 있는가?

✓ 첫 번째 프로젝트의 문제를 다음 프로젝트 Design Rule에 반영하는가?

✓ Module 단가가 아니라 Total Installed Cost를 분석했는가?

✓ 공기 단축의 Financial Value를 계산했는가?

✓ DfMA가 실제 생산·운송·설치·운영 전체를 개선하고 있는가?

좋은 DfMA는 공장에서 더 많은 것을 만드는 설계가 아닙니다. 동일한 설계지식을 여러 프로젝트에 재사용하면서 제작·운송·조립·품질·유지관리의 불확실성을 계속 줄여가는 생산 플랫폼을 만드는 설계입니다.

함께 읽으면 좋은 글

• 고층 모듈러 건축이란? Concrete Core·풍하중·Module 적층 원리

• 하이브리드 모듈러 공법이란? Module·Panel·현장시공의 최적 조합

• 볼류메트릭 모듈러 공법이란? 3차원 Module 제작과 설치 원리

• LGS 모듈러 공법이란? 경량철골 구조와 공장제작 기술

• Bathroom Pod 공법이란? 욕실을 공장에서 완성하는 기술

• MEP Rack 공법이란? 배관·덕트·전기를 제조하는 기술

• Utility Module 공법이란? 설비실 전체를 공장에서 만드는 기술

이번 글에서는 고층 모듈러 → 하이브리드 모듈러 → LGS → Bathroom Pod → MEP Rack 순서로 내부링크를 연결하면 DfMA가 실제 공법들을 어떻게 하나의 생산시스템으로 묶는지 이해하기 좋습니다.

다음 글 예고

다음 **제23편은 「모듈러 건축의 BIM·Digital Twin」**으로 이어가면 흐름이 매우 좋습니다.

제22편에서는 BIM 정보가 BOM·CNC·QA/QC까지 연결되는 과정을 살펴봤습니다.

그렇다면 건물이 완성된 뒤 그 정보는 어디로 갈까요?

다음 글에서는,

BIM과 Digital Twin은 무엇이 다른가?

Module ID는 왜 필요한가?

As-Designed·As-Manufactured·As-Installed 차이는 무엇인가?

QR Code와 Digital Passport는 어떻게 연결되는가?

공장 QA/QC 데이터는 어떻게 건물에 남는가?

IoT Sensor를 Module과 어떻게 연결하는가?

Water Leak·Energy·Temperature 데이터를 어떻게 활용하는가?

Predictive Maintenance는 실제로 어떻게 가능한가?

AI와 Digital Twin이 미래 모듈러 주택을 어떻게 바꿀 수 있는가?

를 다루면 지금까지의 공법 → DfMA → 디지털 운영 흐름이 완전히 연결됩니다.

마무리

DfMA의 시작은 단순합니다.

“이 건물을 어떻게 더 쉽게 만들 수 있을까?”

하지만 이 질문을 끝까지 따라가면 건설산업 전체가 달라집니다.

벽을 하나 그리는 대신,

그 벽이 어떤 Panel인지 생각합니다.

Panel을 설계하면서,

어떤 공장에서 만들지 생각합니다.

부품을 설계하면서,

BOM과 Part Number를 생각합니다.

Connection을 설계하면서,

작업자의 손과 공구가 들어가는지 확인합니다.

Module을 설계하면서,

Truck과 Crane을 생각합니다.

Factory Production을 생각하면서,

Takt Time과 QA/QC를 봅니다.

설계를 Release하면서,

Revision Control을 관리합니다.

Module이 현장에 도착하면 QR Code를 Scan합니다.

설치 후에는 As-Installed Data를 기록합니다.

완공 후에는 Digital Twin에서 Module을 다시 찾습니다.

즉, 건축의 정보가 한 번 사용되고 끝나는 것이 아닙니다.

설계정보가 제조정보가 되고

제조정보가 품질정보가 되며

품질정보가 시공정보가 되고

시공정보가 운영정보가 됩니다.

그리고 그 운영정보가 다시 다음 설계의 개선자료가 됩니다.

바로 이 Feedback Loop가 가장 중요합니다.

첫 번째 주택에서 문제가 발견됩니다.

두 번째에서는 Connection을 수정합니다.

세 번째에서는 Factory Jig를 개선합니다.

네 번째에서는 생산시간이 줄어듭니다.

다섯 번째에서는 자동화가 가능합니다.

이렇게 건설도 반복될수록 더 좋아지는 산업이 될 수 있습니다.

전통적인 프로젝트 건설에서는 건물이 완성되면 Team이 해산하고 다음 프로젝트에서 다시 비슷한 문제를 처음부터 해결하는 경우가 생길 수 있습니다.

Product Platform 방식에서는 다릅니다.

한 번 해결한 문제를 Design Rule로 남깁니다.

한 번 만든 Connection을 검증된 Component로 저장합니다.

한 번 만든 Bathroom Interface를 다음 프로젝트에서 다시 사용합니다.

한 번 발생한 Defect를 QA Data로 분석해 다음 생산에서 제거합니다.

이렇게 되면 회사가 건물을 만드는 것이 아니라 건물을 만드는 시스템 자체를 계속 발전시키게 됩니다.

이것이 DfMA가 단순한 모듈러 설계기법을 넘어 건설의 제조업화에서 핵심적인 이유입니다.

미래주거연구소 한 문장

DfMA의 최종 목표는 건물을 한 번 더 빨리 만드는 것이 아닙니다. 한 번 얻은 설계·생산·품질 데이터를 다음 건물에 재사용해, 만들수록 더 빠르고 정확하며 다양한 건축을 생산할 수 있는 Product Platform을 구축하는 것입니다.

문서 정보

최초 작성일
2026.08.17

최종 수정일
2026.08.17

작성
미래주거연구소

콘텐츠 검토 기준
DfMA · Design for Manufacturing and Assembly · Modular Construction · Product Platform · BIM · BOM · CNC · Digital Thread · Factory Automation · AI · Mass Customisation · Design for Disassembly · Circular Construction · SEO

읽는 시간
PART 1~3 전체 약 20~24분

업데이트 안내
본 콘텐츠는 DfMA, Off-Site Manufacturing, BIM, Digital Fabrication, Modular Automation, AI Design, Circular Construction 및 산업화 건축 기술 변화에 따라 지속적으로 업데이트됩니다.