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LCC분석을 적용한 노후 군시설 리모델링의 경제성평가 방법 연구
우리나라는 한국전쟁 이후, 정예군 육성과 더불어 대규모 군시설이 절실하게 필요하였다. 군은 시설건설에 지속적으로 투자하여 현재 약 12만여 동, 1,850만㎡의 방대한 시설을 보유하고 있으나, 건축된지 20년 이상 된 노후 시설이 전체의 약 25%를 차지하고 있다. 군시설은 80년대 이후, 현대화 계획 및 군 복지의 향상 등으로 인해 대형화, 고급화, 다양화되고 있는 실정이나 유지관리는 아직 초보단계를 벗어나지 못하고 있다. 많은 비용을 들여 건축한 군시설이 제대로 유지관리 되지 못함으로써 본래의 기능을 제대로 수행하지 못하거나 쉽게 노후화 되어가고 있는 실정이다. 본 연구는 군시설의 효율적인 관리를 위한 시스템 개발을 기본 목표로 하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 예하부대에서 군시설의 철거와 개보수에 대한 소요가 제기되면, 이에 대한 정량화된 평가기준이 없어 의사결정 하는데 있어 객관성이 결여되기 쉽다. 이로 인하여 아직 활용이 가능한 건물을 철거하는 등 국가예산의 낭비를 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 체계적인 업무의 FLOW를 제시하였다. (2) 현재 군시설 유지보수비 배정은 어느 정도 정량화된 기준에 의해서 시행되고 있으나 이는 현실성이 결여되어 있다. 따라서, 군시설 유지보수비에 대한 적정수준을 설정하여 실제 집행되는 유지보수비가 군시설의 적정 성능을 유지할 수 있도록 충분히 배정될 수 있는 근거를 마련하고자 하였다. 본 연구에서는 군시설 실제 내역서를 30여부 입수하였고, 이를 군시설 경과년수별 수선교체주기 및 수선율에 적용하여 시설유형별 내용연수(45년~55년)동안의 시뮬레이션 작업을 거쳐, 적정수준의 유지보수비를 설정하였다. (3) 군시설의 철거·리모델링에 대한 의사결정은 건물의 생애주기를 고려하는 것이 적절하다. 이를 위하여 경제성 평가는 반드시 이루어져야 하고 초기투자비 외에 유지관리비와 해체처분비 등도 포함한 종합적인 LCC 분석의 개념을 이용하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 군시설의 철거·리모델링에 대한 의사 결정시 LCC 분석의 개념을 적용한 경제성 평가방법을 제시하였다. (4) 실무 적용가능성을 검토하기 위하여, 실제 군시설을 대상으로 사례적용을 해 보았다. 적절한 경제성 평가를 위하여 대상 군시설은 경과년수 20년 이상, 종합적인 노후도가 C·D등급에 해당하는 건물로 선정하였다. 평가결과 LCC적 관점에서 가장 경제적인 안을 채택할 수 있는 가능성을 확인하였다. 이상의 연구결과로써, 제시된 평가방법은 명확한 평가절차와 정량적인 기준에 의해 평가를 수행하여 실무 적용성과 의사결정에 대한 신뢰성을 높이고자 하였다. Since the Korean War, crack soldiers and large-scale military facilities have been highly demanded. Also the militaries have invested in facility construction continuously. Now they hold huge facilities of around 120,000 units (18,500,000 ㎡), but 25% of them are deteriorated facilities over 20 years. Planned modernization and improved military welfare have brought large-sized, luxurious and diversified military facilities since 1980s. The problem is, however, the maintenance management of those facilities still remains in the elementary stage. The military facilities constructed with high costs have not performed their original functions but proved deteriorated without the proper maintenance management The systematic management of the military facilities will be able to minimize the waste of national funds, improve the functional and social values of facilities, and ensure the quality of enjoyable life for soldiers. In this study, we had the basic purpose of system development for the efficient management of military facilities. The results of this study are summarized as follows: (1) Upon the demolition & remodeling request, the process of decision-making may lose objectivity without the quantified evaluation standard. And consequently the national budget may not be distributed to the proper part but be wasted. In order to solve the above problems, we proposed the FLOW of systematic operation. (2) We have determined that the maintenance repair cost of the present military facilities was not distributed by the quantified standard. Thus we have tried to prepare the bases where the enough maintenance repair costs can be distributed in order to keep the proper capacity of military facilities with the arranged level of the maintenance repair costs. After obtaining 30 detail estimate sheets of the real military facilities, we have applied them to the repair-replacement cycle and repair rates by serviced life, carried out simulations as many times as service life (45~55 years) by facility type, and fixed the maintenance repair cost with the proper level. (3) The life cycle of buildings should be considered to decide the demolition/remodeling of military facilities, and the economic evaluation must be performed. Also it is reasonable to use the synthetic LCC analysis including initial costs, running costs, demolition-disposal costs, etc. In this study, we proposed the economic evaluation method using the LCC analysis in order to decide the demolition/remodeling of military facilities. We tried to enhance applicability and reliability with the proposed evaluation method where the evaluation is performed by the clear evaluation procedure and quantified standard In this study, we examined the possibility of applying the evaluation method to the real operation through the economic evaluation of real military facilities, and confirmed the possible and reliable evaluation upon decision making of the demolition/remodeling of deteriorated military facilities.
요 약 제 목 : LCC 기법을 이용한 철도전철화 비용 분석 본 연구에서는 전기철도시스템의 건설과 운용 및 대체(개량) 단계에 필요한 비용을 LCC기법 적용하여 분류하고 대략적으로 산출하는 방법을 제시하였다. 첫째, 전기철도시스템의 범주에 속하는 설비를 분류하여 보았다. 이를 통해 전기철도시스템이 적용되는 노선과 적용되지 않는 노선에서의 설비차이를 확인하고 비용분석의 대상을 명확히 하였다 둘째, 전기철도시스템의 건설과 운용 및 대체(개량)단계의 비용요소를 분류하고 각 요소에 적용되는 법령, 지침, 절차 및 인력 배치현황을 정리하였다. 셋째, 각 단계별로 정리된 비용요소를 일반적인 전기철도시스템의 건설과 운용 및 대체(개량)에서 적용 가능도록 일반화된 식으로 정리하여 보았다. 그리고 일반화된 식의 적정성을 확인하기 위해 일반철도 50km 전기철도시스템에 적용하여 실제 비용을 산출하고 그 결과를 현재 건설하는 노선과 비교하여 보았다. 그리고 마지막으로 현재 전기철도시스템의 운용측면에서 추진되는 설비별 개량시기의 기간별 일원화에 적용하여 보았다. 개량시기가 각기 다른 설비를 일원화하기 위해 설비의 개발 또는 기능개선에 따라 발생하는 비용의 상승을 전체 LCC 관점에서 분석하여 적정한 상승치를 가늠해 보았다. Abstract A Study on the Cost Assessment of Railway System Electrification by using LCC Jeng Chang Mo (Supervisor Lee Jong Woo) Dept. of Railway electrical & Signaling enginerring Graduate School of Railway Seoul National University of Science and Technology In this study, the methode for classifying and calculating the cost required for the construction, operation and replacement of electric railway system by using the LCC was reviewed. First, the facilities belonging to the category of the electric railway system were classified. Through this, the target of cost analysis was clarified in the electric railway system Second, the cost factor of the construction, operation and replacement steps of the electric railway system were classified, and the applicable laws guidelines, procedures and manpower allocation status were investigated. Thrid, it is summarized as a generalized formula applicable in the construction, operation and replacement electric railway system and the cost wss calculated by applying to the 50km electric railway system. Finally, the appropriate range of additional cost required to unify the replacement period for each facility of the electric railway system was considered by using the LCC methode It is hoped the cost estimating of the electrified LCC considered in the study will help in the calculation of the basic cost for the economic evaluation of the electric railway system construction project.
L.C.C 와 LCCO2 분석에 의한 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 경제성 및 환경부하 평가
설진호 경원대학교 일반대학원 2008 국내석사
최근 실내공기 오염으로 인한 문제점들이 대두되면서 실내 공기질 개선에 대한 관심이 증가하였고, 2006년 환기설비 및 환기에 대한 기준이 개정되어 의무화 되었다. 공동주택의 의무적 환기설비설치와 시간당0.7회 이상 환기를 하도록 하였고, 그에 따라서 기준에 맞는 여러 환기시스템이 개발되어 설치되고있다. 이러한 환기시스템을 설치하여 사용시에 유지관리를 위해 지출되는 비용을 절약하기 위한 노력은 반드시 필요하고, 이에 대한 체계적이고 효율적인 관리 및 에너지 절약 대책 연구가 중요하다. 결과적으로 시스템 가동시 소비되는 에너지를 절약시키기 위한 여러 가지 방안을 정립하고, 이를 실제 건물에 적용하여 에너지를 구체적으로 절약함으로써, 관리비용의 절감과 쾌적한 환경의 제공 국가적으로는 경제적, 환경적 이득을 주기위해서 LCC와 LCA분석을 통한 종합적인 경제성 파악은 필수일 것이다. 1970년대의 에너지 쇼크 때 에너지 절약기법들의 활발한 연구 이후 현재는 친 환경적 측면에서 에너지 절약과 동시에 저 환경부하인 시스템 연구를 가속하고 있는데, 에너지 소비로 인한 환경부하는 환경비용으로 산출될 수 있으며, 환경비용을 고려한 경제성 평가로부터 에너지 절약 및 환경 친화적 시스템 구현이 가능할 것이다. 본 연구에서는 현재 공동주택 실내 공기질 기준과 환기규정에 부합되도록 설계되어 사용중인 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템을 LCC와 LCA분석기법을 이용하여 경제성과 환경부하를 평가해 보고자 하였다. 환경부하의 지표로 현재 지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소를 설정하고 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 운전 조건과 에너지 사용량을 바탕으로 시스템의 생애주기 동안의 이산화탄소 배출량과 그에 대한 환경부하 비용을 산출하여 LCC분석과 함께 환경비용을 고려한 경제성 평가를 실시하였다. 전열교환 환기시스템과 바닥축열 환기시스템의 LCC분석 결과 바닥축열 환기시스템이 총비용 면에서 약14% 저렴하였고 LCCO2분석 결과에서도 이산화탄소 발생량이 약1200kg-c/kw 적어 환경부하가 적은 것으로 나타났다. 초기투자비와 운전비용 모두 바닥축열 환기시스템이 저렴했기 때문이며, 환경부하비용은 초기투자비에 비해 너무 적어서 총 비용면에서 영향을 주지못한 것으로 보인다. 만약 바닥축열 환기시스템처럼 전열교환 환기시스템도 보조열원을 가동하지 않는다면 두 시스템의 LCC분석 결과는 역전되어, 전열교환 환기시스템의 총 비용이 낮아짐을 볼 때, 전열교환 환기시스템의 보조열원 가동을 효율적으로 사용하고, 좀 더 효율있는 보조열원을 개발할 필요가 있다고 판단된다. It has been growing interests in IAQ improvement today due to indoor contaminant, and renewed regulation on required ventilation equipment and air-cleaning in 2006. Various ventilation systems are under development in accordance with obligatory installation and 0.7/h of ventilation rate in an apartment house. Using these system must be based on the efforts on saving maintenance costs, which should keep a study on efficient management and energy-saving systems. Consequently, establishing various plans for saving energy and applying them to buildings can result in a wide range of benefits including low-cost management and a pleasant environment nationally. Thus LCC and LCA assessment is essential to plans. Since the 1970‘s energy crisis, a number of energy conservation methods have been studied, and they are now on low-environmental load to the environment. The environmental load caused from energy consumption could estimated in environmental costs, thus economical rating is essential to realize the energy saving system as well as Green. The purpose of this study is to estimate economical benefits and environmental loads for total heat exchange and slab storage ventilation systems by LCC and LCA under the regulation of ventilation. CO₂ which is causing global warming might be used as a measure of environmental costs. So economical efficiency could be evaluated using the CO₂ emissions and life cycle costs of the heat exchange and slab storage ventilation systems. As a result of LCC assessment from two systems, slab storage system was smaller environmental loads than heat exchange system. This is 14% lower in L.C.C costs and less 1200kg-c/kw of CO₂ emission. The reason was explained that initial and maintenance costs of slab storage system are too low. At this point, it comes to the conclusion that auxiliary heat source would be operated and developed efficiently so that it could make the system work best. Because CO₂ emission is proportional to the consumption of energy, and slab storage ventilation systems is less CO₂ emission than heat exchanger system. The auxiliary heater takes 50% energy consumption of heat exchange ventilation system so auxiliary heater should be used efficiently and needs to be developed.
LCC 分析에 의한 高層建物 設備시스템의 代案評價에 관한 硏究
인류사회의 변천과 기술의 발달로 인하여 건물의 종류가 다양해지고 규모도 거대화되고 있다. 또한 건물의 기능과 환경성능을 향상시키는 건축설비도 빠르게 발전되고 있다. 우리나라도 1970년대부터 건물의 고층화가 실현되기 시작하여 날로 고층건물의 수가 증가하고 있다. 고층건물은 지가의 상승, 도심지의 고밀도 이용 등 여러 가지 등장요인이 있으나 또한 구조기술의 발달과 기타 엘리베이터 및 수세식 화장실의 발명이 이를 가능하게 하였다. 그러나 그 동안 설비측면에서의 불편은 무시되거나 감수되어왔고 설비분야의 연구는 등한시 되어왔다. 특히 고층건물은 일반 건물에 비하여 그 기능을 유지하는데 막대한 자원과 에너지를 소비하기 때문에 공사기간부터 준공 후 사용기간에 걸쳐 자원절감과 에너지절약 계획이 매우 중요하다. 최근 실제 건물의 기능과 공사비 및 운영비를 좌우하는 설비분야의 연구가 중요시되고 있으나 건축설비 시스템의 계획방법이나 평가방법의 체계적 연구는 미비하다. 건축설비 시스템 대안의 경제성평가 방법으로 초기투자비는 물론 준공 후 운영비 및 기타 관련 비용까지 고려할 수 있는 LCC분석 방법이 유용하다. 그러나 건축설비 시스템의 LCC분석에 적용되는 분석변수나 비용항목 특히 운영비의 작성 및 결정방법이 정립되지 않아 실질적인 대안평가가 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 계획 초기 단계에서 적용할 수 있는 분석변수와 비용항목을 작성하여 제시하고 특히 그중 운영비 적용안을 실제로 제시하여 설계자가 LCC분석 방법으로 대안의 경제성 평가를 실시할 경우 이용할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 연구대상 범위를 설비시스템 중에서 가장 기본적이며 대부분의 건물에서 필수적인 열원설비, 공조설비, 위생설비로 한정하였고 고층건물의 높이와 층수기준은 25층(건물높이 100m) 이상의 사무소 빌딩을 그 대상으로 사례조사 및 연구를 수행하였다. 2장에서는 고층건물의 건축 및 환경, 그리고 설비적 특성을 살펴보고 설비시스템의 사례를 조사하여 국내외 고층건물에 적용되는 설비시스템의 유형을 파악하고 대안설정의 기초자료로 활용하였다. 3장에서는 본 연구에서 대안의 경제성 평가방법으로 활용하는 LCC분석의 정의, 특징, 발달 및 전망, 기존 연구 고찰 등의 개요를 살펴보고 분석절차, 분석변수, 비용항목 및 위험도 평가에 대하여 고찰하였다. 4장에서는 기존 고층건물의 사례를 바탕으로 평가대안을 설정하고 실제 건물의 운영자료 등 사례조사를 통하여 작성한 LCC분석을 위한 분석변수와 비용항목을 제시하였다. 5장에서는 4장에서 제시한 방안을 가지고 대안을 평가하고 민감도 분석을 수행하였으며 설비 최적안 선정 및 시스템의 통합을 수행하여 제시하였다. 본 연구에서 제안한 운영비 데이터의 보완작업이 수행될 경우 설계자가 본 연구에서 제안한 방안으로 LCC분석을 이용하여 더욱 다양한 설비시스템 대안의 경제성 평가를 수행할 수 있으리라 사료된다. The types of buildings have been diversified and the size of a building has been growing according to the development of human society and technology. Such changes, also, have accompanied rapid developments in the building service system, mainly used to enhance the function and environmental performance of a building. In Korea, a herd of high rise buildings have emerged since 1970's and now it seems unavoidable trends particularly in downtown area. A steady increase of land prices and intensive use of downtown region have urged buildings to be high-rise. Advances in structural technology and essential inventions, such as elevators, flush toilets and so on, made it possible, too. On the other hand, it cannot be denied that the convenience of building service systems has been ignored and research works in that field has been treated as less critical than those for building structures. Unfortunately, high-rise buildings consume enormous resources and energy not only at their construction stage, but also for their operations and maintenances. Therefore, it is very important to select an efficient plan from the early design stage for reducing resource usages and saving energy. Although, such importance of planning and evaluating for building service system is recently recognized and many researches on those fields have been carried, systematic research on the design or evaluation method for building service system is still insufficient. Life Cycle Cost Analysis (LCCA), a method, in which construction costs as well as operation and associated costs are considered, is useful as an economic evaluation method. However, alternative evaluation of building service system has been a quite difficult work in practice, since important variables for the analysis such as cost data, especially operation cost data were almost inaccessible and a proper way to prepare those data has not been established. In the present work, important analysis variables and cost data for LCCA are prepared and presented, which can be used for designers to carry out an economic evaluation of alternatives for building service system. This study limited its scope to primary equipments, air-conditioning and water supply system. Though standards of high-rise building are varying with the times and areas, case studies are carried out for limited ranges of office buildings over 25-storied (height over 100meter), where internal pressure of the system is significant. In chapter 2, the architectural and environmental features of high-rise buildings were examined and the case study of building service systems were carried out. Also, typical building service systems, used for high-rise buildings, were systematically sorted and analyzed for establishing alternatives. An overview of LCCA including its definition, features, development, prospect, and existing studies were reviewed in chapter 3. Analysis processes and a sensitivity analysis as a risk assessment method were also reviewed. In the fourth chapter, several alternatives based on the case studies were set up for evaluating. And analysis variables and cost data produced through a series of field surveys were presented. The field surveys were carried out by visiting the building management company and data including building maintenance data were collected and analyzed. In chapter 5, the whole process of evaluating and selecting alternatives for each building service system, as well as an integrated system, was suggested by performing LCCA practically. LCCA was carried out for alternatives using cost data, presented in the 4th chapter, and their sensitivity was analyzed. It would be possible for a designer to perform an economic evaluation of alternatives and system integration with the process and data proposed in this study. However, for more exact and various evaluation and its practical application, further studies on LCCA with extensive operation cost data are expected and required.
HVAC 시스템의 意思決定分析을 위한 LCC 영향도 다이어그램 開發에 관한 硏究
LCC 분석은 한 유기체에 의해 이행되는 일련의 단계로서 유기체가 생성된 후 다음 세대가 생길 때까지의 생활과정이 반복된다는 生物學의 개념에서 유래되어 현재 공학의 각 분야에서 응용하여 활발히 연구가 진행중이다. 국내의 경우 최근 建設交通部의 "공공 건설사업 효율화 종합 대책"에 의해 LCC 분석 절차 및 기법 개발에 많은 사람들의 관심이 집중되고 있으나 외국에 비해 LCC에 관한 연구수준은 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 生涯週期費用 分析制度의 도입시 건축설비분야의 LCC 분석 절차 및 기법 개발을 위하여 HVAC 시스템의 意思 決定 分析을 위한 LCC 영향도 다이어그램 開發에 관한 硏究를 진행하였다. 이것의 주요 내용으로는 HVAC 시스템의 국내 실정에 적합한 費用分類體系(CBS) 구축, LCC 평가 모델 개발, LCC 평가 시스템 구축을 위한 LCC 해석 프로그램 개발, 리스크 인자 규명, 위의 연구 결과를 바탕으로 意思決定分析을 위하여 시각적 표현 방법인 영향도에 의사 결정 과정이 포함된 LCC 영향도 다이어그램을 개발하고자 한다. 본 연구를 통하여 얻어진 연구성과 및 결과는 다음과 같다. 첫째, LCC 분석을 하기 위하여 가장 중요한 단계인 비용분류체계에 대한 연구 결과는 다음과 같다. (1) LCC 비용분류체계는 Blanchard의 분류 방법인 프로젝트의 진행 순서에 따라 발생하는 비용을 바탕으로 건축설비적 특성과 국내 실정을 고려하여 기획·설계비, 초기투자비, 각종 지원금, 에너지비, 상·하수도비, 보전비, 일반관리비, 폐각비, 갱신비, 기타 비용 등 10가지로 대분류하고, 그 내에서 발생 비용을 소분류하였다. (2) HVAC 시스템의 LCC 비용분류체계에서 각 비용분류체계 블록에 대한 적절한 수준, 제목, CBS 번호, 블록번호를 결정하였으며, 특히 비용분류 체계에 각종 현가 계수를 첨가함으로서 현가법에 의한 LCC 비용분류체계를 더욱 더 明確하게 할 수 있으므로 이 방법을 제안하였다. 둘째, LCC 평가모델과 LCC 평가시스템에 대한 연구 결과는 다음과 같다. (1) 냉열원시스템, 온열원시스템 및 공조시스템 해석을 위한 LCC 평가 모델은 다음과 같다.LCC-system = C1+C2-C3+C4+C5+C6+C7±C8+C9-C10_(-1)+C10_(-2)+C10_(-3) (2) HVAC 시스템의 통합 종합 모델은 냉열원시시템, 온열원시스템 및 공조시스템을 합산하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. LCC_(-HVAC)=LCC_(-냉열원시스템+LCC-온열원시스템+LCC-공조시스템 (3) 컴퓨터를 이용하여 LCC 계산을 수행하는 LCC 평가 시스템 구축을 위하여 HVAC 시스템의 LCC 평가모델을 전산화하여 LCC 해석 프로그램인 "POWER LCC ver 1.0"을 개발하였다. 셋째, HVAC 시스템의 리스크 분석에 관한 연구결과로서 LCC 분석시 不確實性을 계량할 수 있는 상황에서 발생하는 리스크 인자는 이자율, 할인율, 에너지비 상승률, 상·하수도비 상승률, 물가상승률, 내용연수, 일반관리비 상승률(운전인건비, 세금, 보험료) 등으로 나타났다. 넷째, HVAC 시스템의 意思決定分析을 위한 LCC 영향도 다이어그램 開發에 관한 硏究 결과는 다음과 같다. (1) LCC 분석 측면에서는 본 연구의 LCC 비용분류체계 및 LCC 평가 모델을 이용하였으며, 리스크 분석 측면에서는 不確實性을 계량할 수 있는 상황에서의 리스크 분석 기법인 感度分析을 이용하였다. 또 영향도 측면에서는 의사 결정 문제를 영향도로 모형화한 뒤 의사 결정 나무로 변환시키지 않고 영향도에서 바로 最適 代案을 구하는 방법을 이용하였으며, 意思決定 分析을 위한 의사결정과정 측면에서는 Stanford 대학의 SDG 그룹에서 개발한 의사결정분석 사이클 기법을 이용하였다. (2) 본 연구에서 개발한 LCC 영향도 다이어그램의 특징은 다음과 같다. ① LCC 분석시 費用分類體系 및 感度分析 결과를 시각적으로 표현하여 의사 결정자가 모든 상황을 한 눈에 파악할 수 있다. ② LCC에 영향을 가장 많이 미치는 變數를 식별할 수 있다(기울기가 적을수록 LCC에 갖는 영향도는 민감하다). ③ 할인율을 고정시킨 상태에서 변수가 2개 이상 변화할 때 手計算에 의하여 총비용을 계산할 수 있다. ④ 의사 결정을 위해 의사 결정 나무를 사용하지 않고 LCC 영향도 다이어그램에서 바로 最適 代案을 구하고 분석할 수 있다. ⑤ 意思決定分析을 위한 의사결정과정으로서 의사결정분석 사이클 단계를 LCC 영향도 다이어그램에 포함시킴으로 의사 결정자는 의사 결정을 간편하게 할 수 있다. A variety of techniques for evaluating economical problems nowadays has been adopted from LCC analysis, which generally consists of five steps such as stage of applying each field, stage of simplistic evaluation, stage of developing optimizing models, stage of applying LCC analysis to decision-making analysis, and stage of applying all of fourth stages to practical works. On considering domestic situations in field of architectural equipment, it is evident that second stage, simplistic evaluation, is most efficient to practices. To develop procedures and techniques of LCC analysis in architectural equipment, influence diagram for design analysis which is available to decision-making analysis for HVAC system has been researched. It includes CBS settings, LCC analysis models, computer-based software developments for LCC evaluation system, and definition of risk factors. As based on all such outcomes, LCC influence diagram is invented, and therefore, can help decision someone makes with visual representation handles. Taking several processes of this paper, we can obtain results as follows; First, results of research in CBS that is one of the most important procedures are that; (1) LCC Cost Breakdown Structure, which have consideration for both characteristics of architectural equipment and domestic situations, is categorized with main classification systems such as plan ·design cost, initial investment cost, systematic support cost, energy cost, water service and drainage cost, preservation cost, general management cost, disuse cost, repairs cost, and other cost, and lower level classifications on each are deduced from resonable data and factors. (2) As for LCC Cost Breakdown Structure in HVAC system, pertinent level, title, CBS number, and block number are determined efficiently. Especially, with addition to current cost factor, it is possible to make LCC Cost Breakdown Structure using by current cost method more clear. Second, results of research to develop LCC evaluation model and LCC evaluation system are that; (1) LCC evaluation model for analyzing cooling system, heating system, and AC system can be written as follows: LCC_(system) = Cl + C2 - C3 + Ct + C5 + C6 + C7 ± C8 + C9- C1O_(1) + C1O_(2) + C1O_(3) (2) General evaluation model of HVAC system, summed up cooling system, heating system, and AC system, can be written as follows: LCC_(HVAC) = LCC_(Cooling system) + LCC_(Heating system) + LCC_(AC system) (3) "POWER LCC ver 1.0" is implemented so as to integrally evaluate LCC models with PC-based computer. Third, as consequences with risk analysis of HVAC system, risk factors that is available in the case of qualifying undetermined condition include the rate of interest, the rate of discount, the escalating rate of energy, the escalating rate of water service and drainage, the rate of inflation, service life, the rate of general management cost, and so on. Fourth, results of research to develop LCC influence diagram to perform decision-making analysis of HVAC system are that; (1) In order to perform LCC analysis, both LCC Cost Breakdown Structure and LCC evaluation models are used, and to do risk analysis, sensitivity analysis that is available for qualifying undetermined condition is adopted. With aspect of influence diagram, a method of not modeling decision-making problems as influence diagram, but obtaining results directly is also used. In decision-making processes for decision-making analysis, decision-making analysis cycle method by SDG group, Stanford University is adopted. (2) Characteristics of LCC influence diagram researched in this study can be summarized as follow;① While analyzing LCC, a decision-maker can make out overall situations easily as to each aspect of steps. ② It is convenient to identify the most effective variables in LCC(The lower the slope is, the more sensitive the effect as to LCC is). ③ With keeping the rate of discount constant and having two variables, total cost can obtain intuitively without a calculator. ④ Instead of decision-making tree, LCC influence diagram can supply decision-maker with optimized alternatives and analysis results. ⑤ It makes more convenient for decision-maker to determine his/her situations by articulating LCC influence diagram with stages of decision-making cycle, which play a role as decision-making processes.
군 거주시설의 LCC비교분석 사례 연구 : RC조, STEEL조, 모듈러공법을 중심으로
최근 군에서는 노후된 시설들의 안전과 성능저하 문제를 인식하고, 현대화사업 등을 통하여 노후시설들은 교체하고 있다. 하지만 기존 군 적용 공법의 대부분이 철근 콘크리트조 또는 조적조, 샌드위치패널 방식의 조립식이 대부분이다. 군이라는 특수한 환경을 고려해 볼때 재활용성 및 해체이설 용이성, 공기단축 등이 한층 더 강조되고 있으나 이러한 공법들은 많은 제약을 안고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 군 시설에 적합한 공법시스템의 적용을 위한 방안을 찾고자 군 시설 환경을 분석하고, 시공사례를 바탕으로 Modular, RC조, STEEL조의 경제성 비교평가를 위한 LCC분석방법론과 비용모델을 개발하고 사례분석을 통해 위 세가지 공법의 LCC분석을 통하여 특수한 군 시설에 적합한 공법의 적용방안을 찾고자 한다. 따라서 본연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. LCC 산정결과 특수한 군 시설이 이동성을 갖기 때문에 이동성을 고려하는 경우와 고려하지 않은 경우로 크게 분류하였다. (1) 이동성을 고려하는 경우의 분석결과는 다음과 같다. ◆이동성을 고려할 때 RC조와 STEEL조의 신축건물을 해체하는 경우에는 Modular를 100%로 보았을 때 , RC조는 약 45~26%, STEEL조는 약 30~14%의 비용이 더 소요되는 것으로 분석되었다. 이것은 모듈러이동시 해체시 조인트마감, 이동, 조립시 조인트마감 등의 비용이 소요되지만, RC조와 STEEL조는 해체 후 다시 짓기 때문이다. ◆잔존가치를 고려한 경우의 LCC는 Modular를 100%로 보았을 때, RC조는 약 39~7%, STEEL조는 약 25~-2%의 비용이 더 소요되는 것으로 분석되었다. 이것은 기존 RC조와 STEEL조 건물을 해체하지 않고 다시 짓기 때문이다. ◆ Modular 시스템은 RC조에 비하여 이동성 유무와 상관없이 경제적인 것으로 나타났으며, STEEL조와의 비교에서는 LCC가 적게 산출되는 40년 이전에는 Modular 시스템을 이동하여 재사용하고 40년 이후에는 신축하는 것이 경제적이라 할 수 있다. ◆ 40년 이후에 STEEL조의 LCC가 Modular 시스템보다 적게 산출되는 이유는 내용년수가 증가할수록 STEEL조 신축건물의 잔존가치가 증가하고, 노후화된 Modular 시스템에 비해 보수교체비가 상대적으로 적게 투입되기 때문인 것으로 분석되었다. (2) 이동성을 고려하지 않은 경우의 분석결과는 다음과 같다. ◆이동성을 고려하지 않은 경우의 LCC는 Modular를 기준으로 STEEL(95%) < Modular(100%) < RC(105%) 순으로 산출되어져 STEEL조가 가장 경제적으로 분석되었다. 이러한 결과가 도출된 가장 대표적인 이유는 Modular와 STEEL조의 마감시스템은 동일하나, Modular의 양중과 자립을 위한 골조부재의 사용량이 STEEL조에 비해 많기 때문으로 판단된다. ◆LCC 분석단계에서 입력된 변수값의 변화가 해석결과에 어떤 영향을 미치는 가를 파악하기 위하여 미래에 변화가능성이 큰 실질이자율과 내용년수의 변화에 따른 민감도 분석결과 시간경과에 따라 비용의 차이는 적어지나 소요되는 LCC의 순위에는 변동이 없는 것으로 분석되었다. At present, there is growing recognition that old ramshackle facilities would be replaced for safety and deterioration of efficiency. However, most of military establishment which are constructed by Reinforced Concrete(RC), Steel, and knockdown way using sandwich panel. They got few problems of changeable circumstance such as unification of North and South, the change of the international situation, and diversity of strategy when recycling, being easy to wrecking, and reducing the term of works are more emphasized. In this study, it shows the circumstance analysis of military establishments, develops LCC analysis method and cost model, and analyzes LCC of modular, RC, and Steel structure. After then, it finds the best construction way suited to special military establishments. There are two divisions of LCC analysis results because military are occasionally moving : respectively a case considering mobility and another without considering mobility. The results of this study are summarized as follows ; (1) The analysis result in case of considering mobility ◆ As for mobility, being in case of dismantling RC and Steel-structured new buildings, it was analyzed to consume more by approximately 45~26% in RC structure and approximately 30~14% in Steel structure. ◆ In case of considering remaining value, when LCC of Modular system was a standard as 100%, RC and Steel structures respectively were consumed much more by approximately 39~7% and 25~-2%. ◆ From the result of analysis above, Modular system was found out to be economical regardless of mobility compared to RC structure, it can be economical to reuse using Modular system by 40 years that LCC is calculated to be less and to build newly after 40 years. ◆ The reason why LCC of Steel structure is calculated less than Modular system after 40 years was analyzed because relatively less repair cost is in put than old Modular system and remaining value of Steel structured new building increases as durable years increases. (2) The analysis result without considering mobility ◆ For the case without considering mobility, the result of LCC analysis got the order, Steel(95%)<Modular(100%)<RC(105%). Ultimately, Steel structure is the most economical. Also, the main reason inferred this result is that the amount of frames for lifting and building Modular system was much more than Steel structure even finishing were similar between Modular system and Steel structure. ◆ To analyze how the change of variable value input in LCC analysis influences on analysis result, real interest rate that can be changed a lot in the future and sensitivity by the change of durable years were analyzed, From the result of analysis, it was found out that difference in cost decreased but the order of LCC consumption has no changes as time goes by.
박홍길 서울産業大學校 産業大學院 2004 국내석사
Life Cycle Cost는 소위 생애주기비용이라고 하며 일반적으로 제품을 생산, 사용, 폐기, 처분 등의 각 단계에서 발생하는 비용을 합한 총 비용을 말하며, 건설구조물의 유지 보수비를 분석함으로써 총 비용의 관점에서 가장 경제적인 대안을 선정하기 위한 일종의 경제성 평가기법을 의미한다. LCC 분석대상이 되는 사업에 있어 타당성 조사 및 설계단계부터 시설물유지관리 단계까지 이르는 전체 수명기간의 비용정보를 제공해 주기 때문에 사업의 초기 건설비용만이 아닌 수명기간 전체에 걸쳐 발생하는 사용상 비용을 평가하여 가장 경제적인 대안선정에 기여한다. 건설구조물, 도로포장 이외까지 LCC 분석기법이 활용되는 분야가 늘어나는 추세이나, 현재 발주자 · 설계자는 물론 건설업자도 아직까지는 건설구조물의 초기성능 향상과 건설비용의 상대적인 저감 쪽만 관심이 있으며, 건설구조물의 장기적인 내구성 및 운용관리의 경제성 등에 관해서는 아직까지 관심이 적은 것이 사실이다. 또한 건설계약에 있어서의 중요성과 LCC를 고려한 설계 및 공사 계약방식의 도입 방향을 연구하여 개발 보급함이 매우 필요하며, 정부에서도 LCC 도입을 적극 권장, 인식의 제고와 공공 건설 분야에서도 활성화시키기 위해서는 전문인력 확보와 시설물유지관리의 효율화와 경제적 측면에서의 기여도에 이바지하는데 목적을 두고자 한다. Life cycle cost(LCC) is the total cost that respective cost generated in the phase of production, use, discard, and disposal are summed up, which is used as a kind of economy evaluation tool in selecting the most economic alternative in terms of total cost through the analysis of structure maintenance cost. In a business, LCC provides an information on the cost over entire life span from feasibility study and design to maintenance so that it could contribute to choosing the most economic alternative by evaluating a running cost generated throughout the entire life span, not limited to construction cost only in the beginning phase. LCC application is on the increase, beyond construction structure, road pavement, and others. But contractor company, architect, and even the construction company have been interested in mainly improvement of initial performance and the relative reduction of construction cost, and just a bit in long term durability and the economy of operation management. It is necessary to work on and distribute the importance of construction contract, LCC-considering design, introduction method of construction contract. Government should encourage to introduce LCC and promote recognition. To make it activated in public sector, it is required to secure special man power and efficacy of structural maintenance, and to contribute to economy.
LCC分析에 의한 事務所建物 規模別 냉열원시스템의 經濟性에 관한 硏究
The aim of this study is In present economical Cooling System per office building scale by analyzing its Cooling System Per refrigerating capacity by the analysis method of LCC(Life Cycle Costing), a general economical efficiency analysis method considering total amount of investment, service life, salvage value and the change of price caused by interest rate or inflation. Since the evaluation of economical efficiency of the recent Cooling System has been changed according to the selecting of the evaluation method of it which are in case of using urban gas fuel or using electric power and midnight electric power. And also because there are differences from the results of the evaluation of economical efficiency according to the type or scale of building though the same method would be applied. Life cycle costing(LCC) is the process of making an economic assessment of an item, area, system, or facility by considering all significant costs of ownership over an economic life, expressed in terms of equivalent costs. The essence of life cycle costing is the analysis of equivalent costs of various alternative proposals. LCC element of HVAC systems is Initial costs, Operations costs, Maintenance costs, Replacement/Alterations costs, Tax costs, Salvage costs etc. and considerable factor is Discount or Interest rate, Escalation, Service life etc. In order to compare design alternatives, both present and future costs for each alternative must be brought to a common point in time. One of two methods is used. Costs may be converted to today's cost by the present worth method, or they may be converted to an annual series of payments by the annualized method. The results of the economical efficiency evaluation and its analysis of the Cooling System by office building scale by the method of LCC analysis are as follows: 1. In small-to-medium sized office buildings, Absorption Refrigerating Machine System is the most economical system and the Ice Thermal Storage System is the most economical cooling system in large sized office buildings. 2. In case of Absorption Refrigerating Machine System in small-to-medium sized office buildings, the use of LPG fuel is not so economical. So the introduction of LNG fuel in Pusan area is urgent(scheduled to be introduced in 1996). In case of Ice Thermal Storage System in large sized office buildings, it was appeared economical because of low energy cost and various kinds of support money system, so the constant execution of that system should be kept(ex. : temporary free support money system of Korea Electric power Corp. in December 1994). 3. The change of economical efficiency of the Cooling System by the change of service life of cooling machine is almost rare, and the cost of energy in LCC analysis is very important because the increase rate of energy cost and the change of economical efficiency by the kind of heat source (LNG, LPG and etc.) are very large. The basic data such as service life, operating labor cost, average failure rate, maintenance costs and the amount of energy consumption which hate an effect on the economical efficiency by the LCC analysis method should be studied constantly in the future.
LCC 분석에 의한 군 아파트 외부 단열재 경제성 비교에 관한 연구
본 연구의 목적은 생애주기비용(LCC) 분석을 통해 군 아파트의 단열재 성능 개선의 경제성을 분석하고, 향후 군 BTL 사업 추진 절차에 따른 적용 방안을 검토하는 것이다. 단열재 개선 검토 시 비교대상이 되는 단열재는 기존의 비드법 보온판 단열재와, 에너지 절감형 단열재인 페놀폼과 Low-E이다. 분석대상이 되는 군 아파트는 신축아파트와 96년 준공 후 2002년에 리모델링이 된 노후 아파트이다. 기후데이터를 통해 각 건축물의 난방부하를 예측하였고, 각 단열재의 초기비용과 난방비 절감액을 바탕으로 LCC 분석을 진행하였다. 군 BTL 사업의 추진 절차를 고려한 적용 방안 연구와 군 BTL 사업중 신축공사 모델 및 군 BTL 향후 추진 사업의 단열재 개선의 수익성을 검토한 결과는 다음과 같다. (1) 신축아파트와 리모델링 아파트에서 모두 단열성능을 개선하였을 경우 난방비 절감을 통해 26년에서 28년 사이에 초기비용을 회수하고 생애주기비용이 감소하였다. 신축아파트의 경우 생애주기비용은 Low-E가 페놀폼에 비해 7017만원 낮아 단열재를 개선할 때 Low-E 단열재를 사용하는 것이 경제적으로 유리하다. 리모델링 대상이 되는 아파트의 경우 외벽의 면적이 커서 초기비용이 8000만원 이상이며, 건축물의 수명이 상대적으로 짧아 생애주기비용의 차이는 3162만원으로 그 차이가 미미했다. 이를 고려하면 신축아파트의 경우 Low-E 단열재를, 리모델링 아파트의 경우 페놀폼 단열재를 적용하여 단열성능을 개선하는 것이 경제적으로 합리적인 방안일 것으로 사료된다. (2) 군 BTL 사업 추진 절차에서 세 번의 단계에서 단열재 개선을 제안할 수 있을 것으로 분석되었다. 사업계획서 수립 및 타당성 검토 단계에서 사용 부대의 요구사항을 명확히 작성하여 건물의 외부 마감재 및 단열재를 명시하여 국방부 시설본부에서 타당성을 검토한다. 실시협약 체결 단계에서 설계분야, 운영비, 운영계획을 협약할 시 사용부대의 요구사항을 적극 수렴하여 반영한다. 실시계획 승인 및 착공 단계에서 경제성을 검토할 때, 사용부대에서 LCC 비용 중 가장 높은 운용관리비 측면을 강조한다. (3) 단열재 성능 개선에 따라 민간투자사업의 초기 투자비는 5∼8천만원 정도 증가하였다. 사업시행자의 관리기간인 20년을 기준으로 22%∼41%정도 운용관리비가 절약 되며, 관리기간이 종료 된 시점부터 건물의 수명인 65년까지 난방비 절약으로 인한 이익은 초기투자비의 2∼3배인 것으로 분석되어 생애주기 비용분석 및 유지관리 측면 고려시 단열재 개선 비용은 군에서 부담하는 것이 타당 할 것으로 사료된다. 정부의 에너지절약설계기준 발표에 따라 군 BTL 사업도 단열기준을 재검토하며, 이에 따라 에너지 절약형 단열성능의 적용이 필요할 것으로 예상 된다.