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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 기 완공된 댐과 건설 중인 댐 의 자료를 활용하여, 우리나라의 주요 댐의 수자원 특 성, 주요 댐의 건설생애주기 단계별 공기분석과 그에 따른 사업비 분석을 고려하여 더욱 효율적이고 자본기회 비용(Capital Opportunity)면에서 최적인 발주 및 건 설 모델을 도출하였다. 이 성과를 토대로 앞으로의 발주 에 있어 Fast Track기법을 하나의 새로운 방향으로 제시하여 댐 프로젝트의 건설 수행능력 제고를 위한 한 방법을 제시코자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 기 완공된 댐과 건설 중인 댐 의 자료를 활용하여, 우리나라의 주요 댐의 수자원 특 성, 주요 댐의 건설생애주기 단계별 공기분석과 그에 따른 사업비 분석을 고려하여 더욱 효율적이고 자본기회 비용(Capital Opportunity)면에서 최적인 발주 및 건 설 모델을 도출하였다. 이 성과를 토대로 앞으로의 발주 에 있어 Fast Track기법을 하나의 새로운 방향으로 제시하여 댐 프로젝트의 건설 수행능력 제고를 위한 한 방법을 제시코자 한다.
제안 방법
- 다목적댐의 적정공기를 구하기 위하여 각 댐별로 지 역적 특수성과 댐의 기술적 특성도 고려해야 하지만 여 기에서는 기능적 특성인 총 저수량 유효저수량 연간 발전량 연간 용수량 유역면적, 댐체 전면적 등의 실적 자료 등을 위주로 고려하여 보았다. 공기산출을 위해 상 기 기능적 요소를 비교 검토한 결과, 댐에서의 대표시설 물의 기능단위를 총저수량과 댐체 전면적 기준으로 함 이 타당성이 있어, 표 5에서와 같이 "총 저수량기준”과 “댐체 전면적 기준”으로 한 시공성 분석을 하였다. 이때 적용한 공기는 실제 시공공기(월)이고, 사업비는 현재가치로 환산(이자율 12% 적용, 백만원)한 비용이며, 저수량은 총 저수량(백만对)이고, 댐체 전면적(rrf)은 댐 높이와 길이를 곱한 수치로 하였다.
- 1) 각 댐별 용수편익은 총 용수량에 단가<1000월6n') 를 곱하여 산출하였다
- 다목적댐의 적정공기를 구하기 위하여 각 댐별로 지 역적 특수성과 댐의 기술적 특성도 고려해야 하지만 여 기에서는 기능적 특성인 총 저수량 유효저수량 연간 발전량 연간 용수량 유역면적, 댐체 전면적 등의 실적 자료 등을 위주로 고려하여 보았다. 공기산출을 위해 상 기 기능적 요소를 비교 검토한 결과, 댐에서의 대표시설 물의 기능단위를 총저수량과 댐체 전면적 기준으로 함 이 타당성이 있어, 표 5에서와 같이 "총 저수량기준”과 “댐체 전면적 기준”으로 한 시공성 분석을 하였다.
- 여기서 특이한 것은 소양강댐과 안동댐은 실제시공공 기가 조정시공공기 보다 짧거나 비슷함을 알 수 있는데, 이는 이들 2개 댐이 새마을 운동이 한창이던 시절 돌관 작업을 했기 때문에 생산성이 높음을 알 수 있었다 그러므로 뒷 절에서 논할 Fast Track 도입 시 각 댐별 편익 및 비용 산정에서는 소양강댐과 안동댐을 제외한 대청댐, 충주댐, 합천댐, 임하댐, 용담댐등 5개 댐을 기준으로 논하도록 하겠다.
- 허지만 모든 편익에 대한 실적자료와 분석치의 보유 가 미미한 상태이다. 이 논문에서는 상기 편익 중 실적 데이터가 공통적으로 있고 경제성분석에 가장 영향을 많이 미치는 용수편익, 발전편익, 시설편익 등을 위주로 하였다.
- ” 고 밝히고 있다. 이 점을 고려하여 공사비 대신 공기를 산정함에 있어 이 방법을 적용하여 보았다.
- 이 중 조정공기에 의한 공정표상의 특이한 사항은 각 단계별로 FLOAT가 없이 연속적으로 사업을 수행하는 것을 원칙으로 하였고, 특히 타당성 조사가 끝나는 즉시 설계와 시공이 착수토록 하여 Fast Track 기법을 도 입하였다. 공정표상에 음영으로 처리된 개월 수중 위쪽 은 실적공정표상의 총 공기이며 아래쪽은 Fast Track 기법을 도입한 조정공기이다.
- 이들 7개 댐에 대한 용수량 및 발전량을 총 저수량 (백만rrf), 연간 총 용수공급량(백만kW), 연간발전량 (GW년), 시설용량(천kW)순으로 정리하면 아래 표 3과 같다 이 중 연간 용수공급량은 생 - 공용수, 관계용수, 유지용수 등으로 나누어 정리하였다.
- 댐별 적정공기산정을 위하여 댐별 시공성분석 결과 에서 월 저수량 기준값과 월 댐체 전면적 기준값을 표 5 에서와 같이 상호 비교하여 보았다. 이들 중 보다 보편 적이고 현실성에 가장 가까운 적정공기 산정기준치가 댐체 전면적를 기준값으로 한 공기조정방법이라 판단되어 이 방법을 최종 선택하였다. 이 방법에 의한 적정공 기의 산정순서는 아래와 같다.
- 저수량대비 시공공사비는 시공 공사비에 저수량을 나누어 구하였으며, 공기대비 저수량은 저수량에 시공공기 를 나누어 구하였다. 그 결과 시공공기 대비 저수량은 준공년도가 70년대인 소양강댐이 36.
- 전면적 대비 시공공사비는 시공 공사비에 저수량을 나누어 구하였으며, 공기대비 전면적은 저수량에 시공공 기를 나누어 구하였다. 그 결과 시공공기 대비 역시 월단위면적비가 1973년도에 준공한 소양강댐인 경우 815(㎡/월)인데 반해 최근에 준공한 용담댐은 219(㎡/ 월)로 준공년도가 늦을수록 분석치가 낮아지고 있음을 알 수 있으며, 이는 준공연도가 늦을수록 사업비가 증가 함을 나타낸다.
데이터처리
- 댐별 적정공기산정을 위하여 댐별 시공성분석 결과 에서 월 저수량 기준값과 월 댐체 전면적 기준값을 표 5 에서와 같이 상호 비교하여 보았다. 이들 중 보다 보편 적이고 현실성에 가장 가까운 적정공기 산정기준치가 댐체 전면적를 기준값으로 한 공기조정방법이라 판단되어 이 방법을 최종 선택하였다.
이론/모형
- 5절 라이프사이클에 의한 실적공정 對 Fast Track기법 도입 시의 공정 비교에서 구한 공기단축기 간과 표 7에서 구한 연간 총 편익을 활용하여 공기단축 기간동안의 댐별 총 편익을 구하면 아래 표 8과 같다. 여기서 단축기간내 순편 익을 구하기 위해선 총 편익비용과 편익비용비를 한국수자원공사(1998)에서 언급한 편익비용비를 이용하였다. 이렇게 얻은 순편익비용과 총 건설비용 현재가를 비교하면 표 8의 대비값과 같다.
성능/효과
- 1) 대청댐의 단축공기는 실제공기152개월에 조정공 기117개월을 뺀 수인 35개월이다.
- 2) 각 댐별 발전편익은 연간발전량에 단가(20원 ZKwh)를 곱하여 산출하였다.
- 2) 충주댐의 단축공기는 실제공기150개월에 조정공 기134개월을 뺀 수인 16개월이다.
- 3) 각 댐별 시설편익은 시설용량에 단가(20만원 /KW)를 곱하여 산출하였다.
- 3) 합천댐의 단축공기는 실제공기177개월에 조정공 기138개월을 뺀 수인 39개월이다.
- 4) 각 댐별 연간 총 편익은 용수편익, 발전편익, 시설 편익의 합이다.
- 4) 임하댐의 단축공기는 실제공기174개월에 조정공 기108개월을 뺀 수인 66개월이다.
- 5) 용담댐의 단축공기는 실제공기143개월에 조정공 기 98개월을 뺀 수인 45개월이다.
- 결론적으로 각 생애주기 단계별 FLOAT를 최소화 하고 당초 계획된 공기 내에 완공하기위해, Fast Track기법을 적용하여 년차 및 차수공사의 개념을 버 리고 댐건설사업을 발주할 경우 상당한 사업비의 절감 효과를 얻을 수 있다. 아울러 생애주기 전 단계에 Fast Track기법을 적용하면 사업기간을 단축함으로서 단축 기간에 해당되는 만큼의 편익비용이 발생하여 그 비용 으로 또 다른 댐 건설을 할 수 있을 것이다.
- 전면적 대비 시공공사비는 시공 공사비에 저수량을 나누어 구하였으며, 공기대비 전면적은 저수량에 시공공 기를 나누어 구하였다. 그 결과 시공공기 대비 역시 월단위면적비가 1973년도에 준공한 소양강댐인 경우 815(㎡/월)인데 반해 최근에 준공한 용담댐은 219(㎡/ 월)로 준공년도가 늦을수록 분석치가 낮아지고 있음을 알 수 있으며, 이는 준공연도가 늦을수록 사업비가 증가 함을 나타낸다. 즉 70년대 준공한 댐들인 경우 시공공 기대비 댐체 면적의 평균치는 755m7월이고 80년대 준 공한 댐들의 평균치는 483m7월이고 90년대 준공한 댐 들의 평균치는 320㎡월로 나타나 있다.
- 저수량대비 시공공사비는 시공 공사비에 저수량을 나누어 구하였으며, 공기대비 저수량은 저수량에 시공공기 를 나누어 구하였다. 그 결과 시공공기 대비 저수량은 준공년도가 70년대인 소양강댐이 36.25 백만㎡/월에서 준공년도가 2000년도인 용담댐이 6.7 백만irf/월로서, 준공년도가 늦을수록 그 수치가 낮아짐을 볼 수 있는데, 이는 저수량대비 시공단가가 많아짐을 나타낸다
- 둘째 Fast Track기법을 도입하여 공기단축을 했을 때, 대청댐은 0.75개소 충주댐은 0.55개소 합천댐은 0.26개소 임하댐은 0.17개소 용담댐은 0.47개소의 동 일 규모의 댐을 더 건설할 수 있음을 알 수 있다.
- 둘째, 시공연도가 늦을수록 사업비가 증가하는 경향 이 있다
- 셋째, 건설생애주기 각 단계간 로스타임인 불필요한 FLOAT 가 많다.
- 셋째, 순 편익비용의 합계가 5조 5, 672억원임으로 이는 충주댐을 1개 이상 건설 할 수 있는 비용이고, 임하 댐과 비교하면 5개댐을 더 건설할 수 있음을 알 수 있다. 즉 생애주기의 각 단계별 기간을 단축했을 때 즉 Fast Track기법을 활용했을 때 얻을 수 있는 순 편익비 용을 갖고 댐을 보다 많이 건설할 수 있음을 알 수 있다.
- 또한 FLOAT 가 “-”로 표시된 것은 전 단계 완료이전에 다음단계를 착수한 것을 의미한다. 이 공기분석결과를 통해 우리나 라의 댐 건설의 특징을 살펴보면, 건설생애주기에 있어서 예비조사, 타당성 분석단계, 설계단계 시공단계가 연 속적으로 이루어지지 않고, 불필요한 다음 단계착수시점 까지의 대기기간인 로스타임 즉 불필요한 FLOAT가 많아 전체 사업공기가 필요 이상으로 연장되어 짐을 알 수 있다. 이로 인한 계획에 없는 비용증가로 총 사업비 증가는 거의 관례화되어 왔음을 알 수 있었다.
- 이 공기분석결과를 통해 우리나 라의 댐 건설의 특징을 살펴보면, 건설생애주기에 있어서 예비조사, 타당성 분석단계, 설계단계 시공단계가 연 속적으로 이루어지지 않고, 불필요한 다음 단계착수시점 까지의 대기기간인 로스타임 즉 불필요한 FLOAT가 많아 전체 사업공기가 필요 이상으로 연장되어 짐을 알 수 있다. 이로 인한 계획에 없는 비용증가로 총 사업비 증가는 거의 관례화되어 왔음을 알 수 있었다.
- 전 단계의 완료시점과 다음단계의 착수시점까지 대기 시간이 길다 즉 타당성 조사후 설계, 설계후 시공착수가 늦어져 총 사업공기가 길어짐을 알 수 있었다.
- 셋째, 순 편익비용의 합계가 5조 5, 672억원임으로 이는 충주댐을 1개 이상 건설 할 수 있는 비용이고, 임하 댐과 비교하면 5개댐을 더 건설할 수 있음을 알 수 있다. 즉 생애주기의 각 단계별 기간을 단축했을 때 즉 Fast Track기법을 활용했을 때 얻을 수 있는 순 편익비 용을 갖고 댐을 보다 많이 건설할 수 있음을 알 수 있다.
- 첫째, 준공 연도가 최근일수록 시공공기가 길어지는 것으로 보인다. 이의 원인을 분석하여 보면
- 첫째, 프로젝트 생애주기상 단계별 공기지연에 따른 비용손실이 대청댐이 가장 많았고 다음 이 충주댐, 합천 댐, 용담댐 순이었으며 임하댐은 별 영향이 없었음을 보 여준다.
후속연구
- 아울러 생애주기 전 단계에 Fast Track기법을 적용하면 사업기간을 단축함으로서 단축 기간에 해당되는 만큼의 편익비용이 발생하여 그 비용 으로 또 다른 댐 건설을 할 수 있을 것이다. 끝으로 본 연구에서는 댐의 대표시설물인 댐 전 면적을 기준단위 로 하여 공기를 산정하였으나, 앞으로 기 완공된 댐들의 공종별 실적자료 즉 본 대 여수로 가배수로, 도수로 및 방류관, 발전시설, Coffer Dam 등의 실적자료의 체계 적인 DB화가 이루어진다면, 공종별 매개변수를 활용한 산출모델을 적용하여 보다 더 정확한 공기와 사업비를 산출할 수 있을 것으로 본다. 대표적인 사회간접자본 투 자사업이자 국민의 삶의 질 향상과 밀접한 댐사업을 효 율적으로 추진하고 설계이전단계의 정책적 의사결정을 보다 더 신속하게 하여 많은 댐들이 건설될 수 있도록 하기 위한 기초 자료로 활용키 위하여 앞으로 이 분야 의 연구가 활발히 이루어져야 한다고 본다.
- 끝으로 본 연구에서는 댐의 대표시설물인 댐 전 면적을 기준단위 로 하여 공기를 산정하였으나, 앞으로 기 완공된 댐들의 공종별 실적자료 즉 본 대 여수로 가배수로, 도수로 및 방류관, 발전시설, Coffer Dam 등의 실적자료의 체계 적인 DB화가 이루어진다면, 공종별 매개변수를 활용한 산출모델을 적용하여 보다 더 정확한 공기와 사업비를 산출할 수 있을 것으로 본다. 대표적인 사회간접자본 투 자사업이자 국민의 삶의 질 향상과 밀접한 댐사업을 효 율적으로 추진하고 설계이전단계의 정책적 의사결정을 보다 더 신속하게 하여 많은 댐들이 건설될 수 있도록 하기 위한 기초 자료로 활용키 위하여 앞으로 이 분야 의 연구가 활발히 이루어져야 한다고 본다.
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