LCC 분석에 의한 군 아파트 외부 단열재 경제성 비교에 관한 연구 = A Study on the Economic Efficiency of Exterior Insulation of Military Apartments through LCC Analysis

국문 초록 (Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 국문요지 ⅰ
• 목 차 ⅲ
• 표 목 차 ⅵ
• 그림목차 ⅶ
• 사진목차 ⅷ
• 제1장 서론 1
• 1.1 연구 배경과 목적 1
• 1.2 연구 범위 및 방법 3
• 제2장 외부 단열 및 LCC 분석의 연구동향 및 이론적 고찰 5
• 2.1 군 시설물의 단열설계 기준 5
• 2.2 외부단열 공법의 이론적 고찰 7
• 2.2.1 외부단열 공법의 개요 7
• 2.2.2 국·내외 외부단열 공법 관련 현황 7
• 2.2.3 외부단열 공법의 종류 8
• 2.2.4 단열재 종류 9
• 2.3 외부 단열 공법의 장·단점 16
• 2.4 단열재의 경제성 검토에 관한 기존의 연구 17
• 2.5 LCC 분석기법의 이론적 고찰 18
• 2.5.1 LCC 분석 18
• 2.5.2 LCC 기법의 국·내외 적용현황 19
• 2.5.3 LCC 분석을 위한 비용 항목 20
• 2.5.4 LCC 분석을 위한 주요 변수 22
• 2.5.5 LCC 분석의 한계 24
• 제3장 군 아파트 외부 단열 공법별 LCC 분석 25
• 3.1 군 아파트의 신축 공사시 외부 단열공법 비교 25
• 3.1.1 해석 모델 건물의 설정 25
• 3.1.2 에너지 시뮬레이션 및 입력출처 26
• 3.1.3 에너지 시뮬레이션 분석 27
• 3.1.4 분석범위 설정 및 초기투자비 산정 28
• 3.1.5 운영에너지 비용 산정 및 산출 29
• 3.1.6 LCC 분석 31
• 3.2 군 아파트의 리모델링 공사시 외부 단열공법 비교 32
• 3.2.1 해석 모델 건물의 설정 32
• 3.2.2 에너지 시뮬레이션 및 입력출처 33
• 3.2.3 에너지 시뮬레이션 분석 33
• 3.2.4 분석범위 설정 및 초기투자비 산정 34
• 3.2.5 운영에너지 비용 산정 및 산출 35
• 3.2.6 LCC분석 35
• 제4장 군 BTL 시설에 고효율 외부단열 적용을 위한 제언 38
• 4.1 군 BTL 사업의 업무추진 절차의 외부 단열재 적용 방안 제시 38
• 4.2 군 BTL 사업의 수익성에 미치는 영향 분석 44
• 4.3 군 BTL 사업의 향후 에너지절약 추진 방향 46
• 제5장 결 론 48
• 참고문헌 51
• ABSTRACT 53