본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치 (차등분할)의 유형으로 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC기법을 이용한 경제성 평가를 실시하였다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 분석함으로써 경제성 평가를 실시하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다: 1) 냉난방설계용량에 대한 단일설치 사례와 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할) 사례를 선정하고 LCC 구성항목에 대한 자료조사를 통하여 초기투자비(냉동기 설치비, 냉각탑 설치비, 펌프설치비), 유지관리비(교체 수선비, 가스에너지비, 전기에너지비), 해체비(노무비, 폐기비, 잔존가치)를 고려하여 단위면적당$(100m^2)$분석기간 15년 동안의 LCC를 분석 하였다. 2) 냉온수 유닛의 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할)의 설치 유형에 따른 경제성 평가 결과 설치 유형 중 단일설치 유형이 가장 경제적인 것으로 분석 되었다.
본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치 (차등분할)의 유형으로 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC기법을 이용한 경제성 평가를 실시하였다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 분석함으로써 경제성 평가를 실시하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다: 1) 냉난방설계용량에 대한 단일설치 사례와 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할) 사례를 선정하고 LCC 구성항목에 대한 자료조사를 통하여 초기투자비(냉동기 설치비, 냉각탑 설치비, 펌프설치비), 유지관리비(교체 수선비, 가스에너지비, 전기에너지비), 해체비(노무비, 폐기비, 잔존가치)를 고려하여 단위면적당$(100m^2)$분석기간 15년 동안의 LCC를 분석 하였다. 2) 냉온수 유닛의 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할)의 설치 유형에 따른 경제성 평가 결과 설치 유형 중 단일설치 유형이 가장 경제적인 것으로 분석 되었다.
The purpose of this study is to execute economical analysis for two types of office building HVAC system using LCC technique : single vs, separated HVAC(equal partition installation, unequal partition installation) system. The research method of this study includes the case analysis and questionnair...
The purpose of this study is to execute economical analysis for two types of office building HVAC system using LCC technique : single vs, separated HVAC(equal partition installation, unequal partition installation) system. The research method of this study includes the case analysis and questionnaire surveys. The results of this study are as follows: (1) LCCs of 3 types of HVAC system are estimated and the most economical one is investigated as single HVAC system, (2) In this case study, the single HVAC system was investigated as 34% lower in LCC during 15 years per $100m^2$ compared to equal partition installation, as 41% compared to unequal partition installation.
The purpose of this study is to execute economical analysis for two types of office building HVAC system using LCC technique : single vs, separated HVAC(equal partition installation, unequal partition installation) system. The research method of this study includes the case analysis and questionnaire surveys. The results of this study are as follows: (1) LCCs of 3 types of HVAC system are estimated and the most economical one is investigated as single HVAC system, (2) In this case study, the single HVAC system was investigated as 34% lower in LCC during 15 years per $100m^2$ compared to equal partition installation, as 41% compared to unequal partition installation.
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문제 정의
" data-before="한다" data-ocr-fix="">한다. 1 이에 본 연구에서는 물가상승률과 정기예금금리를 조사하여 이를 바탕으로 한 실질할인율을 산정하고 이를 다음의 표5와 같이 적용하고자한다.
그러나 대부분 유지관리비 산정 시에 실제 데이터보다는 사용시간을 가정하여 설비기기의 제원을 토대로 비용을 예측하여 분석을 실시하였다. 따라서 본 연구에서는 냉온수 유닛을 냉난방시스템으로 운영하고 있는 사례 건물들을 대상으로 LCC분석 기법을 활용하여 냉난방 설계용량에 대한 설치유형에 따른 경제성 평가를 실시하고자 한다.
본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC 기법을 이용한 경제성 평가를 실시하고자 수행되었다. 그러나 대안에 대한 경제성 분석 및 평가를 위해서는 보다 많은 사례를 대상으로 분석을 실시하여야 하나 사례대상을 한정하여 일반화에 대한 한계를 지니고 있으며, 향후 연면적도 유사한 많은 샘플들의 고려가 필요하다.
본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할, 차등분할) 등의 유형으로 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC기법을 이용한 경제성 평가를 실시하고자 수행되었다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다.
따라서 건물의 냉온수 유닛 설계 시에 경제성을 고려하여 LCC적 개념을 도입한 적정 설치 유형의 선정이 필요하다. 본 연구에서는 냉온수 유닛을 냉난방시스템으로 운영하고있는 사례 건물들을 대상으로 LCC분석 기법을 활용하여 냉난방 설계용량에 대한 설치 유형(설계용량에 대한 단일기기설치 유형 . 분할설치 유형)에 따른 경제성 평가를 실시하고자 한다. 이와 같은 본 연구의 목적을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 연구에서는 냉온수 유닛의 LCC 분석기간을 설정하고자 자료 조사를 실시하고 냉온수 유닛 관리를 담당하는 실무 전문가들을 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 그 결과 실제로는 유지관리의 효율성에 따라 약 15년의 수명을 갖고 있는 것으로 조사되었고, 실제 10년 이상 사용하고 있었다.
본 연구에서는 앞에서 도출된 구성항목을 기본으로 2004년을 기준으로 설정된 분석기간(15년)까지의 LCC를 설계용량에 대한 단일설치, 분할설치(균등분할, 차등분할) 등의 유형별로 분석하고자 한다.
가설 설정
. 소비자 물가지수는 2000년을 100으로 기준한 것임.
분석기간은 LCC 분석 대상 건물 또는 시설물의 수명 주기를 얼마 동안으로 산정할 것인가에 대한 가정이다. 분석기간의 가정에는 시설물 또는 시설물 부품의 수명에 대한 고려가 필요하다.
제안 방법
1) 냉온수 유닛에 대한 분석용 사례를 선정하고 LCC 분석을 한 후 설치 유형 별로 LCC를 예측한다.
2) 상기의 분석 결과를 바탕으로 설치 유형별 경제성 평가를 실시한다.
이러한 선행연구들은 '부산지역 학교 건물의 냉난방 시스템 선정을 위한 EHP와 GHP의 라이프 사이클 코스트 분석에 관한 연구' (정순성, 2003), 라이프 사이클 코스트 분석을 이용한 냉열원 방식의 경제성 평가' (박민용, 1998), LCC 기법을 이용한 오피스텔의 열원계획에 관한 연구'(윤병호, 1998) 등이 있다. 그러나 대부분 유지관리비 산정 시에 실제 데이터보다는 사용시간을 가정하여 설비기기의 제원을 토대로 비용을 예측하여 분석을 실시하였다. 따라서 본 연구에서는 냉온수 유닛을 냉난방시스템으로 운영하고 있는 사례 건물들을 대상으로 LCC분석 기법을 활용하여 냉난방 설계용량에 대한 설치유형에 따른 경제성 평가를 실시하고자 한다.
이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 그리고 조사된 내용을 바탕으로 한 냉온수 유닛의 설치유형별 LCC 분석을 하고, 각각의 설치 유형들에 대한 기준면적당(100M) LCC를 예측하였다. 위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 .
다음으로 조사된 가스사용량에 따른 월별 가동시간을 산정하고 예상 전기 사용량을 추정하였다. 이에 월별 전기요금을 적용하여 전기사용료를 산정하였으며 그 결과는 다음의 표 11과 같다.
둘째, LCC 분석을 위한 사례대상 및 LCC 구성항목들을 선정하고, 분석목표와 분석을 위한 기본 가정사항을 설정한다.
둘째, 상기의 분석 결과를 바탕으로 냉온수 유닛의 단일설礼 분할설치(균등분할, 차등분할) 등의 설치 유형에 따른 경제성 평가를 실시하였다. 그 결과를 정 리하면 다음과 같다.
그리고 설치 유형별 유지관리비의 약70%~75%를 가스 에너지비가 차지하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 가스 사용량의 증감율(-20%~+20%)에 따른 민감도 분석을 실시하였으며, 이를 정리하면 다음의 표 18과 그림 6과 같다.
수선비는 해당 사례 건물의 관리 실적자료를 바탕으로 조사하였으며, 가스사용료는 연간(2004년 기준) 사용량에 월별 요금을 적용하여 산정하였다. 또한, 전기사용료는 냉온수 유닛의 단일 계량기가 설치되어 있지 않은 이유로 조사된 가스사용량에 따른 월별 가동시간을 산정한 후 예상 사용량을 추정하고, 이에 월별 요금을 적용하여 산정하였다. 다음의 표 10은 사례대상 냉온수 유닛의 설치 유형별 가스사용료의 실적자료를 정리한 것이다.
본 경제성 평가 방법은 각 대안들에 대한 기준면적당(100m2) LCC 분석을 실시하여 각 대안들의 종 LCC(불변비용, 할인비용)를 산정하고 연등가액으로 환산하여 단일설치 유형을 기준으로 상호 비교하는 과정을 따랐다. 이에 대한 결과는 다음의 표 19와 같다.
본 연구에서 추정한 실질할인율 3.85%를 중심으로 0.85%에서 6.85%까지 할인율을증감시켜 냉온수 유닛의 설치 유형별 기준면적당(lOOnf) LCC의 변화를 예측하였다. 다음의 표 17은
실시한 결과를 정리하면 다음의 표 14와 같다. 본 연구에서는 이를 활용하여 사례대상 냉온수 유닛의 유형별 LCC 분석을 실시하였다.
위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 . 분석함으로써 경제성 평가를 실시하였다. 이와 같은 과정을 통해 수행한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
사례대상 냉온수'유닛의 유형별 LCC 구성항목의 비용분석을 위하여 설치 제원을 조사하였고, 이를 정리하면 다음의 표 8과 같다.
셋째, 사례대상 냉온수 유닛의 LCC 분석 모형을 구축하고, 유형별 LCC 구성항목의 비용을 분석한다.
교체 . 수선비는 해당 사례 건물의 관리 실적자료를 바탕으로 조사하였으며, 가스사용료는 연간(2004년 기준) 사용량에 월별 요금을 적용하여 산정하였다. 또한, 전기사용료는 냉온수 유닛의 단일 계량기가 설치되어 있지 않은 이유로 조사된 가스사용량에 따른 월별 가동시간을 산정한 후 예상 사용량을 추정하고, 이에 월별 요금을 적용하여 산정하였다.
현재까지는 기계실의 면적이나 유지 관리시의 용이성만을 고려하여 선정되어 왔다. 위의 세 가지 대안들에 대해 실적자료와 견적자료 등을 토대로 LCC 분석 기법을 이용한 경제성 평가를 실시하고자 한다. 이를 위하여 단일 설치사례와 분할설치 사레인 균등분할설치 사례, 차등분할설치 사례를 조사하여 냉온수 유닛에 대한 분석용 사례를 다음 표 2, 3, 4와 같이 선정하였다.
평가를 실시하고자 수행되었다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 그리고 조사된 내용을 바탕으로 한 냉온수 유닛의 설치유형별 LCC 분석을 하고, 각각의 설치 유형들에 대한 기준면적당(100M) LCC를 예측하였다.
위의 세 가지 대안들에 대해 실적자료와 견적자료 등을 토대로 LCC 분석 기법을 이용한 경제성 평가를 실시하고자 한다. 이를 위하여 단일 설치사례와 분할설치 사레인 균등분할설치 사례, 차등분할설치 사례를 조사하여 냉온수 유닛에 대한 분석용 사례를 다음 표 2, 3, 4와 같이 선정하였다. (사례대상 선정 시 냉난방면적 7, 000tf ~9, 500nf 사이의 것을 택하였고, 이러한 범위에서 단위면적당 냉난방 효율에는 큰 차이가 없는 것으로 판단됨)
그 결과 실제로는 유지관리의 효율성에 따라 약 15년의 수명을 갖고 있는 것으로 조사되었고, 실제 10년 이상 사용하고 있었다. 이에 본 연구에서는 냉온수 유닛의 LCC 분석기간을 15년으로 설정하였다.
폐기비로 분류하였다. 이에 본 연구에서는 위와 같은 조사 결과를 토대로 건물 냉난방시스템의 유지관리를 담당하는 실무전문가들과의 인터뷰를 통하여 사례 대상 냉온수 유닛의 Life Cycle 동안에 발생될 비용을 조사하고 LCC 항목을 다음의 표 6과 같이 도출하였다.
산정한다. 이후 대안별 누적 LCC(할인비용)를 연등가액 (할인비용)으로 환산하고 이를 냉난방면적 nf당 LCC(할인비용)으로 산정하여 상호 비교하고자 한다. 그러나 时 비용은 경제적 효과를 이해하는데 어려움이 있다.
첫째, 흡수식 냉온수 유닛과 LCC 개념 및 경제성 분석 방법에 대한 이론적 고찰을 실시한다.
유지관리비, 해체 . 폐기비로 분류하였다. 이에 본 연구에서는 위와 같은 조사 결과를 토대로 건물 냉난방시스템의 유지관리를 담당하는 실무전문가들과의 인터뷰를 통하여 사례 대상 냉온수 유닛의 Life Cycle 동안에 발생될 비용을 조사하고 LCC 항목을 다음의 표 6과 같이 도출하였다.
대상 데이터
냉매와 흡수제로 각각 물(H2。)과 브롬화리튬(LiBr) 수용액을 사용하며, 도시가스의 연소열에 의해 냉매를 발생시켜 냉방 운전을 실시한다.
사례대상 냉온수 유닛의 설치 유형별 초기투자비는 각 항목에 대한 설치비용을 재료비와 노무비를 포함하여 냉온수 유닛 설치업체의 2004년 기준 견적자료를 활용하였다. 이를 정리하면 다음의 표 9와 같다.
사례대상 냉온수 유닛의 설치 유형별 해체비는 노무비, 폐기비, 잔존가치로 구성된다. 이러한 해체비를 냉온수 유닛 설치 업체의 견적자료(2004년 기준)를 활용하여 산정하였다.
잔존가치로 구성된다. 이러한 해체비를 냉온수 유닛 설치 업체의 견적자료(2004년 기준)를 활용하여 산정하였다. 이를 정리하면 다음의 표 13과 같다.
첫째, 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할, 차등분할) 사례를 사례대상으로 선정 하였다. 이들 사례들에 대한 LCC 구성항목에 대한 자료조사를 통하여 초기 투자비(냉동기 설치비, 냉각탑 섵!치비, 펌프 설치비), 유지관리비교체 .
성능/효과
따라서 단일설치 유형이 세 가지 유형 중 가장 경제적인 대안으로 분석되었다. 5.1절에서 분석된 바에 의하면 냉온수 유닛의 설치 유형별 LCC 중 가장 많은 비율은 차지하는 항목은 유지관리비로 나타났다. 그리고 설치 유형별 유지관리비의 약70%~75%를 가스 에너지비가 차지하고 있는 것으로 분석되었다.
대상으로 인터뷰를 실시하였다. 그 결과 실제로는 유지관리의 효율성에 따라 약 15년의 수명을 갖고 있는 것으로 조사되었고, 실제 10년 이상 사용하고 있었다. 이에 본 연구에서는 냉온수 유닛의 LCC 분석기간을 15년으로 설정하였다.
1절에서 분석된 바에 의하면 냉온수 유닛의 설치 유형별 LCC 중 가장 많은 비율은 차지하는 항목은 유지관리비로 나타났다. 그리고 설치 유형별 유지관리비의 약70%~75%를 가스 에너지비가 차지하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 가스 사용량의 증감율(-20%~+20%)에 따른 민감도 분석을 실시하였으며, 이를 정리하면 다음의 표 18과 그림 6과 같다.
넷째, 사례대상 냉온수 유닛의 유형별 LCC 분석과 민감도 분석을 통하여 경제성 평가를 실시하고 결론을 도출한다.
85%)내에서 단일설치 유형의 기준면적당(100m2) LCC가 가장적은 것으로 나타났다. 따라서 단일설치 유형이 세 가지 유형 중 가장 경제적인 대안으로 분석되었다. 5.
또한, 단일설치 유형은 할인비용의 경우 균등분할설치 유형보다는 기준면적당(lOOm2) 매년 266, 3기원(34%)의 비용 절감 효과가 있고, 차등분할설치 유형보다는 기준면적당(100m2) 매년 323, 916원(41%)의 비용 절감 효과가 있는 것으로 분석되었다. 사례대상 건물의 냉난방면적이 7, 000m2 이상인 것을 고려한다면, 매년 단일설치 유형이 균등분할설치 유형보다는 18, 645, 970원 차등분할설치 유형보다는 22, 647, 120원의 비용 절감 효과가 있을 것으로 예상할 수 있다.
수선비, 가스에너지비, 전기에너지비), 해체비노무비, 폐기비, 잔존가치)를 고려한 LCC 분석을 4장에 제시하였다. 분석결과 단일설치 유형이 세 가지 유형 중 가장 경제적인 대안으로 분석되었다.
또한, 단일설치 유형은 할인비용의 경우 균등분할설치 유형보다는 기준면적당(lOOm2) 매년 266, 3기원(34%)의 비용 절감 효과가 있고, 차등분할설치 유형보다는 기준면적당(100m2) 매년 323, 916원(41%)의 비용 절감 효과가 있는 것으로 분석되었다. 사례대상 건물의 냉난방면적이 7, 000m2 이상인 것을 고려한다면, 매년 단일설치 유형이 균등분할설치 유형보다는 18, 645, 970원 차등분할설치 유형보다는 22, 647, 120원의 비용 절감 효과가 있을 것으로 예상할 수 있다.
세 가지 설치 유형 중 단일설치 사례의 총 LCC(할인비용)가 8, 671, 806원으로 가장 경제적인 설치 유형으로 분석되었다. 또한, 단일설치 유형은 할인비용의 경우 균등분할설치 유형보다는 기준면적당(lOOm2) 매년 266, 3기원(34%)의 비용 절감 효과가 있고, 차등분할설치 유형보다는 기준면적당(100m2) 매년 323, 916원(41%)의 비용 절감 효과가 있는 것으로 분석되었다.
후속연구
경제성 평가를 실시하고자 수행되었다. 그러나 대안에 대한 경제성 분석 및 평가를 위해서는 보다 많은 사례를 대상으로 분석을 실시하여야 하나 사례대상을 한정하여 일반화에 대한 한계를 지니고 있으며, 향후 연면적도 유사한 많은 샘플들의 고려가 필요하다. 또한, 유지관리 및 사용상의 편의성과 같은 정성적인 요인을 고려하지 못하였다.
그리고 LCC 분석을 실시함에 있어 에너지관리공단의 건물에너지 절약사업에 따른 소득세 공제 혜택, 설계장려금, 설치지원금과 같은 항목과 에너지비 산정 시 각종 세금에 대한 고려가 이루어지지 못한 한계가 있다. 이에 향후 연구에서는 본 연구의 한계점이 보완된 자료들을 이용한 연구가 계속되어야 할 것이다.
참고문헌 (8)
김동현, 저층 상가건물(5-6층)에 대한 수명주기비용분석에 관한 사례연구, 대한건축학회 학술발표논문집, 1998
김용수, 시뮬레이션 모델을 이용한 근린 사무소 건물의 Life Cycle Cost 예측 및 교체수선 전략에 관한 사례연구(I), 대한건축학회 논문집, 1994. 12
박민용, 라이프 사이클 코스트 기법을 이용한 냉열원 방식의 경제성 평가, 대한건축학회논문집 계획계, 1998
유승일, LCC 기법을 이용한 고층아파트 건물의 총 소요비용 예측 및 손실비용 추정에 관한 연구, 중앙대학교 석사학위논문, 2000
윤병호, LCC 기법을 이용한 오피스텔의 열원계획에 관한 연구, 중앙대학교 석사학위 논문, 1998
정순성, 부산지역 학교건물의 냉난방시스템 선정을 위한 EHP와 GHP의 라이프 사이클 코스트 분석에 관한 연구, 대한건축학회논문집 계획계, 2003
한성현, 공동주택의 Life Cycle Cost 분석 및 예상 손실비용 산정에 관한 사례연구, 중앙대학교 석사학위논문, 2000
Yong-Su, Kim, The Development and Application of a Probabilistic Model for Risk Analysis of Life Cycle Cost Predictions, Ph.D. Dissertation, The University of New South Wales, Australia, 1994
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