PDM기법

왜 배우는가: PDM은 공정표에서 작업 간 선후·중복 관계를 노드와 화살표로 표현하는 기법이라 공정관리 문제의 기본 도구다. 1교시 용어와 3교시 논술에서 함께 출제되는 개념이므로 정의, 관계 4종, 중복(Lead·Lag)의 한계를 정확히 익혀야 한다.

출제 이력: 제123회 1교시 5번, 제94회 3교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

선후행도형법(PDM)은 작업을 노드(Node)로 표현하고 작업 간 선후·중복 관계를 화살표로 연결하는 네트워크 공정표 기법이다.

• 핵심 키워드: 선후행도형법(PDM), 노드(Node), FS·SS·FF·SF 관계, 중복관계(Overlapping), 리드(Lead), 레그(Lag), 활동-노드 방식(AON), 임의적 의존성

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 공사 작업을 상자로 그리고 어떤 작업이 어떤 작업에 앞서야 하는지 화살표로 잇는 공정표 그리기 방법이다. 작업 순서를 상자의 연결로 보여 주므로 작업 간 관계를 한눈에 읽을 수 있다.

정식 정의는 다음과 같다. 선후행도형법(PDM)은 노드(Node)라 불리는 박스나 직사각형으로 활동을 표현하고, 활동과 활동을 화살표로 연결하는 일정 네트워크도 작성 기법이다. 활동-노드 방식(AON, Activity on Node)이라고도 부른다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 노드(Node): 작업 하나를 담는 상자다. 작업명, 기간, 조기·지연 시작·종료일을 적는다.
• FS(Finish-to-Start): 선행 작업이 끝나야 후속 작업이 시작되는 관계다. 가장 많이 쓰인다.
• SS(Start-to-Start): 선행 작업이 시작해야 후속 작업이 시작되는 관계다.
• FF(Finish-to-Finish): 선행 작업이 끝나야 후속 작업이 끝나는 관계다.
• SF(Start-to-Finish): 선행 작업이 시작해야 후속 작업이 끝나는 관계다. 가장 드물게 쓰인다.
• 리드(Lead)와 레그(Lag): 후속 작업을 앞당기는 시간(리드, 음의 지연)과 늦추는 시간(레그)을 관계에 더한다.
• 의존관계의 종류: 의무적 의존성, 임의적(재량적) 의존성, 외부적 의존성으로 나눈다.

중복관계는 두 작업이 전부 끝난 뒤 다음 작업을 시작하지 않고, 앞 작업의 일부가 끝나면 뒤 작업을 겹쳐 시작하는 관계다. PDM은 SS, FF 관계와 리드·레그를 쓰므로 이 중복을 직접 표현할 수 있다.

3. 등장 배경과 필요성

초기 공정표인 화살표 방식(ADM, Arrow Diagramming Method)은 화살표가 작업을 나타내고, 모든 관계를 FS 하나로만 표현했다. 작업을 겹쳐서 진행하는 실무 방식을 표현하기 어려웠다. 이 때문에 작업을 노드에 담고 관계 유형을 여러 개 두는 PDM이 등장했다.

실무에서는 한 작업이 끝나기 전에 다음 작업을 일부 시작하는 경우가 많다. 예를 들어 골조 공사의 일부 층이 완료되면 마감 공사를 시작하는 식이다. PDM은 이런 중복을 리드·레그와 SS·FF 관계로 기록하므로 공기 단축 검토와 일정 보고에 유리하다.

또한 PDM은 여러 이해관계자가 같은 공정표를 읽도록 돕는다. 한 계약자의 작업이 다른 계약자의 작업 완료를 기다려야 하는 관계도 표현할 수 있다. 다만 중복 관계를 과도하게 쓰면 공정표가 복잡해지므로, 실무에서는 기준 공정표와 중복 관계의 한계를 함께 검토한다.

4. 구성요소·원리·절차

PDM(Precedence Diagramming Method)은 활동을 노드(Node) 로 표현하고 활동 사이의 선후 관계를 화살표로 잇는 네트워크 작성 기법이다. 각 노드에 활동명, 기간, 조기·지연 시작·종료 시점을 적어 일정 계산에 쓴다. 활동 간 관계는 선후 관계(Logical Relationship) 4가지로 나뉜다.

FS는 선행 활동이 끝나야 후속 활동이 시작되는 가장 기본적인 관계다. SS와 FF는 두 활동을 겹쳐 진행할 때 쓴다. SF는 후속 활동의 완료를 선행 활동의 시작에 묶는 관계로 교대 근무나 임시 설비 교체 같은 특수한 경우에 쓴다.

원리는 다음과 같다. 두 활동 사이에 리드(Lead)와 레이그(Lag)를 더해 중첩 또는 대기 시간을 표현한다. 리드는 후속 활동을 앞당기는 시간이고 레이그는 늦추는 시간이다. 리드·레이그는 관계 자체를 대체하는 수단으로 쓰지 않는다. 기간 추정에는 리드·레이그를 포함하지 않는다.

의존관계는 의무적 의존성(Mandatory), 임의적 의존성(Discretionary, 선호 논리), 외부적 의존성(External)으로 나뉜다. 의무적 의존성은 작업 성격이나 자원 제약에서 생기고, 임의적 의존성은 시공 순서에 대한 선호에서 생긴다.

절차는 다음과 같다.

• 활동 목록과 활동 속성을 정의한다.
• 활동 간 선후 관계와 관계 유형(FS·SS·FF·SF)을 결정한다.
• 리드·레이그를 필요한 관계에만 적용한다.
• 노드와 화살표로 네트워크도를 작성한다.
• 전진계산으로 조기 시작·종료를, 후진계산으로 지연 시작·종료를 구한다.
• 총여유(TF)와 자유여유(FF)를 구하고 주공정(Critical Path)을 찾는다.

전진계산 식은 다음과 같다.

$ES_j = \max(EF_i)\quad (\text{FS 관계}),\qquad EF_j = ES_j + D_j$

여기서 ES_j는 후속 활동의 조기 시작일, EF_i는 선행 활동의 조기 종료일, D_j는 후속 활동의 기간(일)이다. 후진계산 식은 다음과 같다.

$LF_i = \min(LS_j),\qquad TF_i = LF_i - EF_i$

여기서 LF_i는 활동의 지연 종료일, LS_j는 후속 활동의 지연 시작일, TF_i는 총여유(일)다. 총여유가 0인 활동을 연결한 경로가 주공정이다.

위 흐름도는 계산 후 관계를 수정하는 되먹임을 포함한다. 답안에는 6개 단계를 세로로 그리고 되돌아가는 화살표를 함께 그린다.

5. 관련 법령·기준·표준

PDM은 법령에 정의된 기법이 아니라 공정관리 이론과 프로젝트 관리 표준(PMBOK 계열)에 속한다. 공공 건설에서는 감리 지침이 공정관리 기법을 규정한다. 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제43조는 감리원이 공정관리 기법이 공사 규모와 특성에 맞는지 검토하도록 한다. 계약서나 설계설명서에 기법이 명시되지 않은 경우 복잡한 공종에는 PERT/CPM 이론에 기반한 공정관리를 적용하도록 조치한다. 감리원은 공정관리 계획서를 공사 시작일부터 30일 이내에 제출받아 제출일부터 14일 이내에 검토·승인한다. 국가유산 책임감리 업무수행지침 제40조도 같은 구조를 따른다.

감리 지침은 공정 기법의 종류를 정하지 않고 적합성만 본다. 따라서 PDM의 세부 관계 규정이나 기준 수치는 감리 지침이 아니라 공정관리 이론 교재에서 확인한다. 업무관리시스템 운영규정은 행정기관의 문서·과제관리 체계를 다루므로 PDM 기준과 직접 관련이 없다.

위 표의 감리 기한은 전력시설물 공사감리 지침의 값이다. 국가유산 감리 지침은 같은 30일·14일 기준을 쓴다. 일반 건축공사에 적용할 때는 계약서와 감리 지침을 함께 확인한다.