군 거주시설의 LCC비교분석 사례 연구 : RC조, STEEL조, 모듈러공법을 중심으로 = A Case Study on LCC Comparative Analysis for Military Resident Buildings : Focused on RC, STEEL and Modular Construction Methods

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 = 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 = 1
• 1.2 연구의 내용 및 방법 = 2
• 제 2 장 이론적 고찰 = 5
• 2.1 LCC기법의 이론적 고찰 = 5
• 2.1.1 LCC의 정의 및 필요성 = 5
• 2.1.2 LCC기법의 현황 및 활용 = 6
• 2.2. Modular 시스템의 특성 및 적용분야 = 8
• 2.2.1 Modular 시스템의 개요 = 8
• 2.2.2 Modular 시스템의 적용분야 = 10
• 2.3. Modular, RC조, STEEL조 공법의 비교 = 11
• 제 3 장 LCC 분석 방법론 = 13
• 3.1 LCC분석 절차 및 방법 = 13
• 3.1.1 분석대안의 선정 = 13
• 3.1.2 분석 범위 설정 = 13
• 3.1.3 분석 방법 설정 = 14
• 3.1.4 LCC 변수 설정 = 14
• 3.1.5 LCC 비용 계산 = 14
• 3.1.6 비용 통합 = 15
• 3.1.7 민감도 분석 = 15
• 3.2 LCC 분석 기준의 설정 = 15
• 3.2.1 내용년수 = 15
• 3.2.2 물가상승률, 이자율, 할인율 = 16
• 3.2.3 비용항목 = 19
• 3.2.4 보수교체기준 = 19
• 3.2.5 비용통합방식 = 20
• 제 4 장 LCC 모델 = 23
• 4.1 초기투자비 모델 = 23
• 4.1.1 개념 = 23
• 4.1.2 비용항목 계산방법 = 23
• 4.2 에너지비 모델 = 24
• 4.3 보수교체비 모델 = 26
• 4.3.1 개념 = 26
• 4.3.2 비용항목 계산방법 = 27
• 4.4 해체처분비 모델 = 28
• 4.4.1 개념 = 28
• 4.4.2 비용항목 계산방법 = 29
• 4.5 기회손실비 모델 = 30
• 4.5.1 이동재사용에 따른 기회손실비 = 30
• 4.5.2 공기단축에 따른 기회손실비 = 31
• 제 5 장 각 공법별 LCC 비교분석 = 33
• 5.1 초기투자비 = 34
• 5.2 에너지비 = 34
• 5.3 보수교체비 = 40
• 5.4 해체처분비 = 41
• 5.5 기회손실비(이동재 사용에 따른 기회손실비) = 46
• 5.6 비용통합 = 49
• 5.6.1 이동성을 고려한 경우의 비용통합 = 49
• 5.6.2 잔존가치를 고려한 경우의 비용통합 = 52
• 5.6.3 이동성을 고려하지 않은 경우의 비용통합 = 55
• 제 6 장 민감도 분석 = 57
• 6.1 실질이자율의 변화에 따른 민감도 분석 = 57
• 6.1.1 이동성을 고려한 경우 = 57
• 6.1,2 잔존가치를 고려한 경우 = 59
• 6.2 내용년수의 변화에 따른 민감도 분석 = 60
• 6.2.1 이동성을 고려한 경우 = 60
• 6.2.2 잔존가치를 고려한 경우 = 61
• 제 7 장 결론 = 65
• 7.1.결 론 = 65
• 7.2 연구의 제약 및 향후 연구방향 = 67
• 참 고 문 헌 = 69
• ABSTRACT = 71
• 부 록 = 75