• 제목/요약/키워드: 생애주기 비용분석

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생애주기분석을 통한 강교량 시스템수준의 유지관리 전략 (System-Level Maintenance Strategy for Steel Bridges based on Life-Cycle Analysis)

  • 박경훈;이상윤;김정호;조효남;공정식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.259-268
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    • 2008
  • 본 논문에서는 교량의 유지관리를 위하여 생애주기 성능 및 비용을 고려한 최적 유지관리 전략 수립 기법을 개발하였다. 제안된 기법을 이용하여 교량을 구성하는 부재수준뿐만 아니라 교량 시스템수준에서도 최적 유지관리 전략의 생성이 가능한 프로그램을 개발하였다. 실제 공용중인 강교량에 개발된 프로그램을 적용하여 부재 및 시스템 수준의 생애주기분석을 수행하고 각 수준에서 생성된 유지관리전략을 비교 고찰하여 그 적용성을 검토하였다. 부재 및 시스템 수준의 유지관리전략을 비교한 결과, 교량을 구성하고 있는 유지관리 대상 모든 부재를 고려한 교량시스템 수준에서의 분석을 통해 유지관리 전략을 수립하는 것이 보다 합리적이며 실제적인 것으로 판단된다.

교량 성능변화를 고려한 유지관리비용 추계분석 방법 개발 (Development of maintenance cost estimation method considering bridge performance changes)

  • 선종완;이후석;박경훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.717-724
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    • 2018
  • 사회기반시설물의 노후화에 따른 교량 유지관리비용의 급격한 증가에 대비하기 위해서는 미래 발생 가능한 유지관리비용의 예측이 선행되어야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 교량 관리주체의 유지관리 현황 분석을 통해 교량의 관리수준을 파악하고, 이를 생애주기에 따른 목표관리수준과 성능향상 한계 값으로 모델링하였다. 이와 함께 교량 안전점수에 따른 보수보강비용 예측모델, 성능열화모델, 평균개축비용단가, 평균 개축시기로 구성된 기존의 비용 및 성능 예측모델과 연계하여, 교량 유지관리비용 추계분석을 위한 방법론 및 절차를 제안하였다. 제안된 방법의 활용성 검증을 위해 특정 관리주체가 관리하는 교량의 규모, 노후화 정도, 현재 관리현황을 고려하여 미래 유지관리비용 추계 분석을 수행하였다. 연차별로 개별 교량 수준의 안전등급과 유지관리 조치에 따른 비용 추정 결과와 이들을 관리주체 수준으로 합산하여 연차별 평균 안전점수, 안전등급 구성비, 점검진단비용, 보수보강비용, 개축비용을 합리적으로 추정할 수 있다. 향후 목표성능관리수준의 변경에 따른 생애주기 예산의 변화를 추정하여 최적의 관리수준을 제안할 수 있을 것으로 판단된다.

저수지 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델 연구 (A Study on the Performance Prediction Model for Life Cycle Maintenance of Reservoir)

  • 이후석;김란하;조중연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.568-574
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    • 2021
  • 2020년부터 시행된 「지속가능한 기반시설 관리기본법」에 의해 저수지는 체계적인 유지관리와 성능개선 등의 선제적인 관리로 노후화에 따른 생애주기 비용을 최소화하도록 관리해야 한다. 생애주기를 고려한 유지관리를 위해서는 공용기간이 증가함에 따라 지속적인 성능저하에 의해 수명이 종료되는 시점을 생애 주기적인 관점에서 도출하는 것이 필수적이며 이를 위해서 저수지의 성능저하예측 모델 개발이 요구된다. 본 논문에서는 저수지를 주요 복합시설인 제체, 여수로, 취수시설로 구분하고, 생애주기 유지관리를 위한 성능저하예측 모델을 개발하였다. 모델 개발을 위해 농어촌공사의 농업기반시설 시스템(RIMS; Rural Infrastructure Management System)이 관리 중인 유지관리 정보 데이터를 수집하였으며, 수집된 데이터를 통계적으로 분석하여 모델 개발에 활용 가능한 데이터를 선별하고 추세분석을 통해 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 통해 저수지가 현행의 유지관리 체계에서 예상되는 기대수명과 미조치시 예상되는 기대수명을 예측하였으며, 현행 유지관리체계에서의 기대수명은 미조시치 기대수명보다 약 네 배가 증대되는 것으로 나타났다. 본 논문을 통해 제안된 모델을 활용하여 향후 저수지의 생애주기를 고려한 운영관리와 유지보수의 의사결정 지원이 가능할 것으로 판단된다.

생애주기비용 분석을 통한 벽식 구조 공동주택과 장수명 공동주택의 경제성 비교 연구 (A Comparative Study on the Life Cycle Cost of Wall Type Apartment and Beam-Column Structural Apartment)

  • 이지희;김규리;손정욱;이준성
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.35-43
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    • 2014
  • 최근 국토교통부에서는 무분별한 재건축, 재개발로 인한 사회적 비용을 감소시키고 주택의 수명을 늘리기 위해 장수명 공동주택의 도입을 촉구하고 있다. 장수명 공동주택은 기존 아파트 건설에 적용되는 벽식 구조와는 달리 기둥과 보가 연속적으로 이루어진 구조이기 때문에 내구성, 가변성, 유지관리 및 리모델링 용이성 등의 장점을 갖는다. 그러나 장수명 공동주택의 경우 기존의 벽식 구조방식의 주택에 비해 초기 투자비가 다소 상승하는 문제가 있는데, 이는 장수명 공동주택의 보급 확산을 저해하는 요소로 작용하고 있다. 이에 본 연구에서는 건물의 총 생애주기 관점에서 기존의 벽식 구조 공동주택과 장수명 공동주택의 경제성을 비교 분석하였다. 연구 결과 장수명 공동주택의 경우 일반 벽식 구조 공동주택에 비해 초기 신축미용은 약 18% 정도 증가하지만, 50년간의 총 생애주기비용을 산정해보면 벽식 구조 공동주택에 비해 약 7% 정도 경제적인 것으로 나타났다. 즉, 장기적인 측면에서 볼 때 장수명 공동주택의 도입이 경제적 사회적 측면에서 충분히 이점이 있음을 알 수 있었다.

기술제안입찰을 위한 유지관리 및 에너지 비용 산출방식의 불확실성 분석 (An Uncertainty Analysis of Calculating Life Cycle Maintenance and Energy Costs for Technical Proposals)

  • 정성영;김선혜
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.3-9
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    • 2018
  • 기술제안입찰의 주 평가요소 중 하나인 생애주기비용의 적정성은 평가의 전문성을 요하지만 평가에 필요한 시간이 절대적으로 부족하여 경험많은 평가자라 할지라도 단순한 수치 비교에 의한 상대평가에 그치는 경향이 많았다. 이에 본 연구에서는 기술제안입찰로 낙찰자를 선정한 실 사례와 기술제안서를 비교하고 110건의 기술제안입찰 제안서를 비교하여 생애주기비용 중 가장 변동 폭이 큰 유지관리 및 에너지 비용의 불확실성을 분석하였다. 또한 절감된 공사비 대비 유지관리 및 에너지 비용의 절감수준을 정규화하기 위하여 VE지수를 제시하였다. 프로젝트별로 상이한 수선 및 교체 주기, 수선과 교체의 중복, 비수선 항목, 그리고 기타 에너지비 등의 중복 적용이 VE지수의 불확실성을 가장 확대시키는 요인으로 분석되었으며, 이러한 요인의 중복을 제거한 유지관리 및 에너지 비용 산출법을 표본 기술제안 사업 35건에 적용하여 평균 1.38, 표준편차는 1.19를 가지는 VE지수 모집단을 도출하였다. 기술제안 입찰의 평가자는 다수의 제안안 중 가장 합리적으로 산출된 VE지수를 추정하기 위해, 특정 VE지수를 본 연구가 제안하는 모집단 분포에 비교하여 그 확률을 계산하는 결정론적 해석 방법 또는 불확실성을 고려한 확률론적 해석 방법을 사용할 수 있다.

공공시설물의 생애주기비용 평가기준 개발 (The Development of Life Cycle Cost Evaluation Index for Public Facilities)

  • 김태희;구본학;김옥규;박태근;이현수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.216-224
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    • 2008
  • 최근 들어 선진국에서는 LCC에 대한 평가 제도를 활발히 활용 중에 있고, 우리나라는 생애주기비용을 절감하기 위하여 그 제도를 신규로 도입하고 있다. 그리고 새로운 정부공사 발주방식인 “기술제안형 입찰방식” 도입에 따라 시설물의 LCC 평가가 필요하게 되었다. 현재 우리나라는 BTL과 턴키 프로젝트에서 LCC를 평가하고 있으나 평가요소와 기준이 불명확하여 평가에 어려움을 겪고 있고, BTL과 턴키를 제외한 공공건설사업은 LCC 평가가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LCC를 체계적이고 객관적인 평가를 위한 평가기준 및 활용방안을 제시하고자 한다. LCC 평가기준을 도출을 위한 연구방법 및 주요결과는 다음과 같다. (1) 기존의 평가기준을 분석하여 평가기준의 필요성 및 문제점을 파악하고, (2) 보고서분석 및 설문조사를 통하여 LCC 평가기준을 도출하였고, (3) 실무에서 합리적으로 활용할 수 있도록 활용방안 및 평가방법을 제시하였다.

사장교에 장착된 MR 댐퍼의 비용효율성 평가 및 최적설계 연구 (A Study on Cost-Effectiveness Evaluation and Optimal Design of ant dampers for Cable-Stayed Bridges)

  • 박원석;함대기;고현무;박관순
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.47-56
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    • 2006
  • 지진응답 제어를 위하여 사장교 구조물에 장착된 준능동MR 댐퍼의 경제적 효율성 평가기법을 제안하였으며, 다양한 지반운동 특성에 대하여 비용효율성을 극대화하는 MR 댐퍼의 최적용량에 대한 분석을 수행하였다. MR 댐퍼의 비용효율성 평가를 위하여 생애주기비용 개념을 적용하였으며, 생애주기비용을 이루는 비용항목 중 손상비용의 기대값을 평가하기 위하여 지진재해로 인한 사장교의 파괴확률을 추정하였다. 사장교의 파괴로 인한 직 간접 손상비용의 규모를 매개변수로 하여 비용효율성을 평가하였다. 비용효율성 평가지수는 MR 댐퍼의 장착으로 인한 추가 투자비용과 사장교 구조물의 손상비용으로 이루어진 함수로서, 탄성받침이 사용된 기존의 설계에 대한 경제적 효율성을 나타내도록 정의하였다. 사장교의 지진응답 제어를 위하여 장착된 MR 댐퍼는 경제적으로 효율적인 대안인 것으로 나타났다. 지반운동의 특성과 손상비용 규모에 대한 MR 댐퍼의 최적 용량을 분석한 결과, 지진위험도 및 손상비용 규모가 커짐에 따라 가장 높은 비용효율성을 가지는 MR 댐퍼용량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

신규차량 도입시기 의사결정을 위한 인버터제어 전동차의 잔여수명에 따른 비용분석 (Cost Analysis of VVVF Inverter Train Based on Life-cycle to Determine the Introduction Timing of New Trains)

  • 이광섭;이찬우;양근율;민재홍;신종진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.77-86
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    • 2016
  • 도시철도 운영기관은 전동차의 설계수명이 도래하기 전에 신규차량 도입 시기를 결정해야 한다. 최근 널리 활용되고 있는 생애주기비용(LCC; Life Cycle Cost) 연구는 현재 운행 중인 분석대상 전동차에 직접적으로 소요되는 비용만을 고려하며 신규차량 도입으로 인한 유지보수비용의 절감효과, 사회적비용 등을 고려하지 않아 신규차량 구매 시기에 따른 비용을 종합적으로 판단하기 어렵다. 본 연구에서는 LCC에서 활용되는 비용과 노후화에 따른 고장 및 안전사고로 인한 운영기관의 부대비용, 피해승객의 사회적 비용을 포함하고, 신규차량의 구매 시기에 따른 대안별 비용분석, 할인율 변화에 따른 민감도를 분석하였다. 세월호 사고 이후 안전사고에 대한 국민적 경각심이 높은 점을 감안할 때 차량 도입 시기에 대한 의사결정 과정에서 부대비용과 사회적비용을 함께 고려할 필요가 있으며, 본 연구결과 이러한 비용의 포함여부 및 할인율에 따라 대안의 경제적 우선순위가 변동될 수 있음을 보여주었다. 이는 향후 차량수급 중장기 경영계획 수립을 위한 의사결정에 큰 시사점을 줄 것으로 판단된다.

Falling Weight Deflectometer를 이용한 섬유보강 아스팔트 및 폴리머 개질 아스팔트 포장의 비용 효과 분석 (Cost Analysis of Asphalt Pavements Reinforced with Glass Fiber and Polymer Modified Using Falling Weight Deflectometer)

  • 김부일;이문섭;전성일;김상규
    • 한국도로학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.153-160
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    • 2009
  • 본 연구에서는 국내 LTPP 구간에서 수행된 FWD 시험의 결과를 바탕으로 섬유보강, 폴리머 개질, 일반 아스팔트 포장의 구조적 성능을 비교 평가하였다. FWD 시험 결과, 표층 하단부의 인장변형량이 섬유보강 아스팔트는 29%, 폴리머 개질 아스팔트는 21% 저감되는 것을 확인하였다. 또한 FWD 처짐량을 역산하여 각 층의 탄성계수를 추정한 후 이를 바탕으로 AASHTO 설계방법, 구조적 해석 방법 및 생애주기비용분석을 통해 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트 포장의 비용 효과를 분석하였다. 분석 결과, 섬유보강은 약 5cm, 폴리머 개질은 약 3cm의 아스팔트 층 두께 감소 효과를 보여주었다. 그러나 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트의 고가격으로 인하여 전체 시공재료비는 일반 아스팔트 포장에 비해 상승하는 결과를 보여주었다. 생애주기비용 결과는 초기 공사비는 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트 포장이 높지만, 유지관리비용 및 사용자비용은 감소하는 것으로 나타났다.

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성능평가를 고려한 철근콘크리트교의 경제성 분석 (Economic Analysis of Reinforced Concrete Bridges Considering Performance Evalution)

  • 손용우;정영채;김종길
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.141-150
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    • 2004
  • 최근의 철근콘크리트 교량의 부식과 노후화에 대한 관심이 많다. 콘크리트 안의 부식되어진 철근은 교량구조의 안전뿐만 아니라 철근콘크리트 부재의 휨강도에도 영향을 준다. 기존의 성능평가를 고려한 철근콘크리트속의 부식율 및 휨강도 특성 경제성 분석은 명확하지 많았다. 본 연구의 목적은 철근의 부식감소에 따라서 철근콘크리트 교량의 저항강도기능과 생애주기비용을 연구하고자 한다 따라서 현재의 부식 및 휨강도 산출공식을 제시하고 부식된 철근 콘크리트 교량의 잔여수명을 정확히 평가하고자 한다.