최근 건설사업시장의 개방과 건설사업관리제도(이하CM)의 도입으로 국내 건설업계 및 생산시스템에도 많은 변화가 일어나고 있다. 이에 따라, 건축물의 초기시설비는 물론 유지관리 및 최종 폐기단계까지의 비용을 종합적으로 고려한 건물생애주기비용(이하 LCC)에 대한 중요성이 증대되었으며 특히 기계장치의 유지관리비 중 많은 부분을 차지하는 공기조화시설 부문에서 LCC가 주로 검토되고 있다. 그러나 국내에서는 공기조화 설비의 LCC에 대한 절차 및 기준 등이 미비하여 효과적인 LCC분석이 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 최근 수행된 국내 공기조화 설비분야의 LCC분석 사례를 조사하여, 국내 공조설비의 LCC분석의 문제점을 분석하였다. 또한 사례 분석을 중심으로 공조설비의 LCC분석 절차를 제시하고 이 절차에 따라 7개의 사례를 비교분석하였다. 그 결과, LCC측면에서 최적 대안을 선정하는 경우 각 대안 별로 뚜렷한 차이를 보이고 있는 에너지비용과 초기투자비를 주된 비용요소로 고려하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
우리나라에 LCC 개념이 도입된 이후에, LCC 분석의 중요성에 관한 인식이 점차 확대되어가고 있다. 더불어 LCC의 정확하고 합리적인 분석을 위한 LCC 분석 전산화가 절실히 요구되고 있다. 기존의 연구 사례에서 LCC 분석 모델들이 제시되었으나, 범용적으로 LCC 분석시 활용이 가능한 Database의 구축에 관한 연구는 미진한 실정이다. LCC 분석 전산화를 위한 범용적 Database의 구축을 제안한 본 논문에서는, 프로젝트의 진행단계를 기획${\cdot}$설계단계 - 건설단계 - 운용${\cdot}$관리단계 - 폐기${\cdot}$처분단계의 4단계로 분류하여 각 단계별 소분류 비용항목을 도출하고, 소분류 비용항목의 LCC 분석을 위한 DB구축을 위하여, 단가DB, 변수DB, 일반DB, 부위별${\cdot}$재료별 DB를 구축하여 LCC의 정확하고 합리적인 분석에 활용이 가능한 범용적 Database를 제안하고자 한다.
선진국에서는 VE/LCC분석을 적극적으로 활용되고 있는 반면에 국내에서는 그렇지 못함으로써 자칫 잘못된 투자결정으로 인해 경제적 효용성을 상실하는 경우가 많이 있을 것으로 판단된다. 그러므로 먼저 VE/LCC에서 사용되고 있는 기법을 각각 정리해 보고 설계 보고서별 VE분석기법과 LCC분석기법을 분리하여 장점 및 단점을 분석하였다. 그리고 국내에서 LCC분석이 제대로 이루어지지 못하는 원인을 생각해보고 LCC 분석을 통한 Project의 경제적 효용성을 극대화 할 수 있도록 하기 위해서 선행되어야 할 사항들을 도출하고 국내 항만설계에 적용된 VE/LCC 기법의 적용사례를 분석하여 향후 VE/LCC 기법의 설계적용을 위한 보다 개선된 방안을 제시하고자 하였다.
본 연구에서는 건축물의 전생애주기 동안의 경제적 비용과 환경적 비용을 합리적이고 종합적으로 평가할 수 있는 효용성 높은 LCC-LCA 종합분석 모델을 제안하고, 이를 실제사례에 적용하고 기존의 분석방법들과 비교하여 에너지 절감측면이 부가된 본 모델의 유효성을 검증하고자 한다. 개선된 LCC 분석과 일반적인 LCC 분석을 실시하여, 각 대안의 연간 소요되는 누적비용을 산출한 결과 모두 동일하게 경과년수 20년을 기점으로 손익분기점이 발생하였다. LCC 분석의 모든 평가항목을 적용하지 않고 가중치 및 영향도가 높은 평가항목들을 선별하여 경제성 평가를 수행하는 것이 보다 효율적임을 알 수 있다. 개선된 LCC 분석을 통해 각 대안별 소요되는 누적비용을 산출한 결과 경과년수 20년을 기점으로 손익분기점이 발생하였으며, 개선된 LCC-LCA 종합분석을 적용한 경우 개선된 LCC 분석 결과에 비해 손익분기점이 10년이 단축되었다. 이는 비용적 측면과 환경적 측면을 모두 고려하는 것이 보다 객관적인 대안의 선택이 가능한 것으로 나타났다. 실제 건축물에 활용하기 위한 개선된 LCC-LCA 종합분석의 평가항목은 경제성 평가 시 영향도 및 가중치가 높은 평가항목의 선별을 통해 일반적인 LCC 분석의 모든 평가항목을 적용하지 않고 선별한 평가항목들을 비용 산출하여 경제성 평가를 실시하는 것이 합리적인 평가 방법으로 사료된다.
본 연구는 민간이 공공시설을 짓고 정부가 이를 임대해서 쓰는 민간투자방식인 BTL사업 가운데 학교시설에 대한 LCC 사례분석을 수행한 연구이다. 사업서류 작성지침에 따라 유지보수비 항목인 수선비 및 교체비에 대한 LCC산출서결과를 바탕으로 사례분석을 실시하였다. LCC 분석은 크게 두 가지 유형으로 분석하였으며 각 유형별로 임대기간인 20년 유지보수비와 수명주기인 65년 유지보수비에 대한 LCC를 분석하였다. LCC 분석결과 건축공종이 LCC의 약 50%이상의 구성비를 나타냈으며 기계, 전기, 토목 순으로 분석되었다. 또한 본 연구를 수행하면서 현행 학교 BTG 사업의 LCC 분석에서 나타나는 문제점 및 개선방안을 제시하였다.
LCC 분석은 건축물의 설계단계 뿐만 아니라 유지관리 단계에서의 보수 보강 또는 교체에 대한 최적 의사결정의 도구로서 이론적으로나 실무적으로 각광을 받고 있는 분석 방법이다. 이는 초기 투자비용의 효율성을 극대화 하고 유지관리를 통한 구조물 사용성의 효율적 증대를 극대화하는 노력의 일환으로 최근 건축물의 설계 및 유지관리 시 LCC 분석효과의 실질적인 적용이 요구되어 지고 있다. 따라서 본 논문은 일반적인 분석기법에 그치고 있는 기존 LCC 연구를 생애위험도를 고려한 LCC분석을 통해 설계단계 최적 의사결정을 위한 새로운 분석 방법론을 도출하였다.
스마트건설기술 중 하나인 건설정보모델은 현행 건설시설사업에 필수 기술로 인식되고 있다. 특히 건설사업 발주 기관인 조달청 등에서 BIM 전면도입 계획을 발표하였기에 설계지원용역 업무에서도 BIM설계 정보를 활용한 업무추진이라는 변화가 요구되고 있다. LCC분석은 공사내역서상의 아이템, 물량, 비용 정보가 필수 정보이므로 BIM설계 정보 활용에 따른 업무 효율성과 시간단축이 기대되는 분야이다. 이에 본 연구에서는 개방형 KBIMS 라이브러리를 적극 활용하여 최적설계 대안 선정용 BIM-LCC분석 시스템을 구축하였다. 설계안의 적정성과 최적설계안을 선정하기 위하여 단일대안과 최적대안 LCC분석 기능을 구현하였으며, LCC분석과 기능분석을 실시하여 가치가 높은 대안을 선택할 수 있는 기능도 포함하였다. 그러나 BIM-LCC분석 시스템은 국토교통부에서 개방형 BIM을 위해 공개한 건축과 기계 라이브러리만을 적용했다는 한계점을 가지고 있으나 BIM기술을 적용했다는 점에서 실무 활용성과 업무 효율성을 기대할 수 있다. 향후 설계단계 BIM설계정보를 활용한 LCC분석 지원 툴로서 활용하기 위해 다양한 테스트베드를 선정하여 해당 시스템을 검증하고, 실무적용성 및 UI개선, 신규로 추가되는 라이브러리에 대한 LCC기준 DB화 방안에 대한 검토가 필요하겠다.
항만구조물의 계획 및 설계과정에서 VE/LCC분석을 통한 최적의 경제적인 의사결정이 더욱더 요구되고 있는 추세이나, 최근의 VE/LCC 설계자료를 분석해 보면 항만구조물의 열화성능에 대한 확률적 불확실성을 고려한 포괄적인 분석은 충분히 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 퍼지 신뢰성 이론을 도입하여 항만구조물 중 방파제의 열화성능을 평가한 후 퍼지 신뢰성 해석에 따른 생애주기 비용으로 가치를 분석할 수 있는 VE/LCC 분석 모델을 개발하였고, 분석모델의 신뢰성과 활용성을 향상시키기 위한 측면에서 실제 대상 구조물에 적용한 결과, 기존의 확정론적 방법에서 고려되지 않는 데이터의 불확실량과 주관적 가치분석을 본 연구의 퍼지론적 방법에서 보다 합리적으로 반영할 수 있었고, 가치지향적 설계대안의 선정과 생애주기비용의 평가 및 유지관리조치를 위한 예산의 분배 등에 유리한 방법으로 평가되었다.
건축물의 총 소유비용을 분석하기 위해서는 초기단계의 설계와 시공비용 이외에도 기획비용, 유지관리 및 운영비용을 고려해야 한다. 이를 LCC(Life Cycle Cost)라고 부른다. 현재, 충분한 데이터와 기준의 부족으로 인해 LCC의 분석에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 건축물의 LCC 분석 방법을 제시하고, 현대식 아파트와 전통 한옥 주택에 대한 LCC 사례 분석을 수행하고자 한다. 사례 연구의 결과 한옥이 현대식 아파트에 비해 유지보수와 운영 비용에 있어서 보다 효율적인 것으로 조사되었다.
BTL 사업은 공공시설물에서 민간의 자본과 기술력을 통해 높은 성과를 낼 것으로 기대되고 있지만, VE의 최적 설계안을 선정하고 건물의 유지관리 비용 예측에 사용되는 LCC 분석은 다수의 복잡한 문제점을 가지고 있어 제한적으로 적용되고 있다. 본 연구의 목적은 국내의 BTL 사업에서 LCC 분석의 문제점을 분석하고 그 해결방안을 제안하는 것이다. 이를 위해 BTL 사업에서 주요 사업대상인 교육시설을 중심으로 LCC 분석을 두 가지 수준(대안선정 LCC와 건축 LCC)으로 구분하고, 이들의 주요 특징을 고찰하였다. 그리고 6가지 측면(비용분류체계, 수선정보, 생애주기, 비용의 시간적 가치, 수선정보 데이터베이스, LCC 분석모델)에서 사례연구를 통해 4가지 주요 문제점과 해결방안을 도출하였다. 이 연구의 결과는 민간과 공공분야 참여주체들의 중장기적인 계획과 실행에 의해 해결될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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