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공장(Factory)이란 원료나 소재를 가공하거나 물품을 제조할 때 필요한 기계, 장치 등의 설비를 갖춘 사업장의 건축물을 말하는 것으로 원자재, 반제품, 완제품 또는 공장의 보전에 필요한 물건을 보관하는 부대시설을 포함한다.

공장 건축의 기본 요건

공장건축은 업종에 따라 제조환경이 다르지만, 제품을 생산하는 공간을 만드는 건축물이라는 측면에서 기본 요건을 정리하면 다음과 같다.

• 경제적인 건설비와 보전비용
• 제조, 가공, 운반, 보관, 관리 등이 능률적이며, 보전이 편리할 것
• 공장의 구조가 안전하고, 기계의 작동과 작업 등 조업에 적합할 것
• 설비 변경과 증설이 쉽고 융통성이 있을 것
• 진동, 소음, 배수, 배기 등 환경 오염을 초래하지 않으며 방지시설을 갖출 것
• 화재, 지진, 폭풍, 홍수 등의 재해에 대비한 방재설비를 갖출 것
• 근로자의 작업환경이 쾌적할 것

공장설계를 위한 조사

• 생산업종 및 제조방식의 검토와 분석
• 필요한 설비와 기계장치의 특성 파악
• 생산 근로자의 요구사항 분석
• 경영전략, 생산계획, 노무관리계획

공장설계의 결정 과정

공장은 원료나 소재를 가공하여 제품을 만드는 생산 공정을 중심으로 설계한다. 주요 과정은 제품 기획, 공장 기획, 생산방식 결정, 공정설계 등을 진행한다.

공장의 입지 조건

공장의 입지 조건은 토지 이용 및 건축, 토목, 환경 등 관련 법률, 사회간접자본, 원자재 확보와 노무관리 등 공장의 설립과 운영 측면을 고려하여 선정한다. 공장건축을 위한 부지 선정 시 고려할 사항은 다음과 같다.

① 도시계획법, 건축법, 환경법 등, 공장 설립에 필요한 법령에 적합할 것

② 지형이 평탄하고, 지질이 견고하며, 배수가 원활한 곳

③ 생산 제품과 기후 및 자연조건이 적합한 곳

④ 도로, 통신, 전력, 상하수도 등 사회간접자본이 확충된 곳

⑤ 동일 생산업종, 유사한 공장이 있는 곳

⑥ 교통이 편리하고, 원자재와 근로자의 확보에 어려움이 없을 것

⑦ 산업폐기물의 처리가 가능한 곳

⑧ 땅값이 저렴한 곳

토지이용계획

토지이용계획은 부지 형상, 부지 주변의 주거지, 인접 도로 관계와 출입구 위치, 건물의 크기, 원자재와 부품의 공급, 가공, 생산, 포장, 출하 절차, 내부 도로의 안전과 기능, 유틸리티(공공 설비: 전기, 상하수도 등)의 위치, 향후 증축공간, 녹지공간(인접 용지의 소음 완화, 환경 조화 등) 및 후생시설(체육시설, 복지시설) 확보, 동선 계획 등을 고려하여 계획한다. 토지이용계획에 영향을 미치는 요소는 다음과 같다.

① 부지 형상: 부지에 높낮이 차가 있을 때 건물 상호 간의 관계, 동선 계획

② 부지 주변의 주거지: 인접 용지의 화재, 폭우, 소음 등 방재 및 환경 영향 최소화

③ 건물 규모: 각 작업장의 크기, 생산량, 근로자 수, 증설 가능성 등을 고려하여 제품 생산에 필요한 크기의 설정

④ 제조 공정 절차: 원자재와 부품의 공급, 가공, 생산, 포장, 출하 등 제조 공정의 절차와 사무실, 후생시설, 유틸리티 등의 연결성

⑤ 내부 도로: 차도, 인도 등의 기능적 위치 설정, 도로 폭 등 결정

⑥ 유틸리티 위치: 전력공급설비, 가스공급설비, 상하수도 배관, 냉난방 시설, 오수처리장, 쓰레기처리장 등 에너지 공급과 도시의 순환 기능 등 경제성 및 보전의 효율성

⑦ 증축 가능성: 생산 지역과 비생산 지역의 구분, 부지의 확장에 따른 장래 증축 가능성

⑧ 녹지공간 확보: 인접 용지의 소음 완충, 휴게시설, 환경 조화

⑨ 후생시설 확보: 근로자용 식당, 목욕탕, 기숙사, 양호실, 체육시설 등 후생시설의 범위와 위치

⑩ 동선 계획: 물품 동선, 사무원, 작업자, 방문객 동선, 주차장 위치, 사무실, 작업장, 강당 등의 동선 계획

부지 배치(Site Layout)

생산시설의 배치는 원자재와 제품의 운반, 제조 공정 절차를 중심으로 각 작업장을 유기적으로 배치하고, 근로자와 방문객의 동선을 분리하고, 외부 공간과 조화를 이루도록 계획한다.

보통 공장은 작업장, 창고, 사무실, 후생시설, 유틸리티 구역으로 크게 나누며, 하나의 건물에 집중하거나 여러 개의 건물로 나눌 수 있다. 작업장은 제품 생산에 필요한 크기가 중요하다. 배치 계획에서 중요한 고려사항은 다음과 같다.

① 작업장 구역은 부지의 중심에 넓게 차지할 수 있도록 직각으로 교차하는 구내 도로를 계획한다.

② 장래 증설 가능성을 고려하여 구내 도로를 따라 주요 작업장의 크기에 맞춰 모듈 구획을 작성하고 건물을 정연하게 배치한다.

③ 물품, 근로자, 에너지, 정보의 이동은 원활하게 이동할 수 있도록 하고, 최단 거리로 계획한다.

④ 부지의 특성과 생산, 관리, 연구, 후생 등을 유기적으로 배치한다.

⑤ 구내 도로의 안전과 기능을 명확하게 위치를 선정한다.

⑥ 근로자와 방문객의 동선을 분리한다.

⑦ 소음, 진동, 유해가스 등의 피해가 없도록 계획한다.

⑧ 외부 환경과 조화를 이루도록 계획한다.

사이트 레이아웃의 예

건물의 배치는 분산형과 집중형을 나눌 수 있다.

(1) 분산형

분산형은 2개 이상의 독립된 작업장과 부대시설로 이루어진 형식으로 독립형과 연결형으로 다시 나눌 수 있다. 분산형의 특징은 다음과 같다.

① 각 작업장의 건축 형식, 구조를 다르게 할 수 있다.

② 공장의 신설, 증설이 쉽다.

③ 각 작업장의 배수시설 설치가 편리하다.

④ 통풍과 채광이 좋다.

⑤ 여러 개의 작업장을 동시에 시공할 수 있으므로 공기(工期)를 줄일 수 있다.

⑥ 화학공장, 기계조립공장에 적합하다.

1) 독립형

생산 규모가 작거나 생산 설비가 단순한 소규모 공장에 적합하다. 생산에 필요한 원료가 한가지거나 전체 생산공장에서 한정된 공정만을 담당하여 생산하는 공장에 적합하다.

2) 연결형

단위 생산 공정마다 독립된 건물을 마련하고 전체 생산 공정 순서대로 연결 배치한 형식으로 각 공정에 맞춰 작업장의 형식과 구조를 다르게 할 수 있다.

(2) 집중형

집중형은 생산공장을 단일 건물로 배치하거나 부지를 몇 개의 구역으로 나눠서 구역마다 생산 설비와 부대설비를 기능에 따라 효과적으로 결합해 배치한다.

구역의 분할은 제품 공정에 따른 분할 또는 생산구역과 저장구역으로 나누는 방법이 있다. 집중형의 특징은 다음과 같다.

① 내부 배치 변경에 융통성이 있다.

② 공간 효율이 높다.

③ 제품의 생산 공정을 단순화할 수 있고, 운반이 쉽다.

④ 건축비가 저렴하다.

⑤ 부지 지형에 영향을 받는다.

대표적인 구역 분할 형태

① 생산구역

② 유틸리티 구역: 변전실, 보일러실, 상수도 탱크, 하수처리장 등

③ 정비 구역: 기계 공작실

④ 저장구역: 원료창고, 반제품창고, 완제품 창고, 보세창고, 임시 저장실

⑤ 운영구역: 사무실, 양호실

⑥ 후생 구역: 식당, 기숙사, 체육시설, 강당