[논문]이.치수형 하천공사 개략공사비 산정모델 개발

이시욱; 이정윤; 박성환; 최재준; 우성권

문제 정의

하천정비 기본계획은 하천제방에 대한 표준단면도와 개략적인 공사비를 제시하는데, 본 연구의 개략공사비 산정 모델은 하천 정비 기본계획 상에 나와 있는 정보를 활용하여 개략공사비를 산정하고 있다. 따라서 본 연구의 개략공사비 산정 모델에 대한 기존 방법론과의 검증은 하천공사의 동일 구간에 대하여 하천 정비 기본계획의 개략적인 추정공사비와의 비교를 통해 오차율을 파악하는 것으로 한다.
본 연구는 공사비에 영향을 끼치는 영향요소를 파악하고 기획단계에서의 적정공사비를 산정할 수 있는 모델의 기본 체계 (Framework)의 개발에 관한 연구를 수행하였던 신정민 외 (2008)의 연구를 선행연구로 하여, 하천 제방공사의 개략공사비를 산정할 수 있는 체계적이고 과학적인 개략공사비 산정 모델을 개발하였다. 연구의 범위 또한 신정민 외(2008)와 마찬가지로 하천공사의 주요 부분을 차지하는 치수부분에 해당하는 개수공사, 제방보강공사로 그 범위를 한정하였다.
본 연구에서는 신정민 외(2008)의 6개 대공종 구성을 기반으로 공사비 모델을 구축하며, 대공종 별로 적합한 개략공사비 산정방법론을 적용하기 위하여 각 대공종의 대표공종을 추출 하기 이전에 각 사업별 실시설계 내역서를 바탕으로 대공종에 포함되는 세부 공종의 수량분포 및 공종의 유형 파악에 대해 분석하였다. 이러한 분석은 축제공, 호안공, 구조물공에 대하여 실시하였으며, 각 대공종의 공종수량을 분석한 결과는 표 1과 같다
본 연구에서는 효율적인 공종 및 내역분석을 위하여 공사비수집양식의 개발을 통한 실적 데이터 베이스를 구축하였으며, 이러한 데이터베이스를 분석하여 대공종의 세부공종을 도출하였다.
본 연구의 목적은 개략공사비 산정의 정확도를 높일 수 있는 보다 체계적이고 과학적인 이 . 치수형 하천시설물 공사의 개략공사비 산정 모델의 개발이다.

제안 방법

산정방법이 구분된다. 그림 11과 같이 각 대공종별로 대표공종을 활용한 대표물량 방식의 공사비 산정 방식과 요율을 활용하는 방식, 종류 및 개소수에 따른 공사비 산정 방식, 공법 당 단가를 적용하는 방식을 각 대공종의 특성에 맞게 달리 적용하였다.
기타공은 하천시설공사의 주요공종에 포함되지 않으나, 본 연구의 공사내역 중 부체도로공, 포장공의 항목은 순공사비에 포함되기 때문에 주요공종을 제외한 기타 공사 내역은 기타 공으로 분류하였다.
예로써 배수관 설치에 포함되는 무근 콘크리트 타설과 옹벽에 포함되는 무근 콘크리트 타설이 하나로 합쳐져서 내역서 상에 존재하기 때문에 실시설계 내역서를 통해서 구조물의 개소 및 규격에 따라 대표공종을 추출하기 에는 한계가 있다. 따라서 구조물공의 경우 하천정비기획단계에서 구조물공 공사비 산정 방법과 같은 방식으로 개소 및 규격에 해당되는 약식 단가를 곱하여 공사비를 산정하는 것이 대표물량 방식보다 더 정확한 값을 얻을 수 있다고 판단하여 개소 및 규격에 따른 단가산출방식을 적용하였다. 앞 장의 표 6은 각 구조물공 대표 시설물 별로 개략공사비 산정에 필요한 인자를 정리한 것이다.
전문가 면담 결과 수집된 실시설계 내역서에는 존재하지 않지만, 일반적으로 널리 쓰이는 비탈덮기 공법 및 규격에 대한 고려가 필요함을 알 수 있었다. 따라서 보다 객관적이고 현실적 인 호안공 공사비 산정을 위해 전문가 의견과 하천 실무요령(2006)을 참조하여 다양한 비탈덮기 공법 및 규격에 대해 고려 하였다.
또한 부대공의 요율값은 차수공의 유무에 따라서 그 값이 다르기 때문에 이를 반영하여 데이터를 분석하였다. 부대공의 적용 요율은 표 8과 같다.
본 연구에서 개발한 이치수형 하천공사 개략공사비 산정모델은 각 대공종의 대표공종 별 특성을 반영하여 각각의 대공종별개략공사비 산정방법이 구분된다. 그림 11과 같이 각 대공종별로 대표공종을 활용한 대표물량 방식의 공사비 산정 방식과 요율을 활용하는 방식, 종류 및 개소수에 따른 공사비 산정 방식, 공법 당 단가를 적용하는 방식을 각 대공종의 특성에 맞게 달리 적용하였다.
산정하였다. 본 연구에서도 이러한 대공종별로 다른 접근 방법을 적용하여 개략공사비를 산정하는 것으로 하며, 각 대공종별 분석 결과는 다음과 같다.
선행연구에서의 실적자료의 수집은 분석의 일관성을 위해 국가하천만을 대상으로 하였으나, 지방하천의 경우에도 국가하천과 공사의 과정이 동일하기 때문에 실적자료 및 분석자료에 포함시켰으며, 실적자료의 수집은 2000년 이후 설계 완료된 자료를 대상으로 설계보고서, 설계내역서, 단가산출서, 수량산출서, 설계도면 등을 포함하였다.
연구의 진행 순서는 실적자료의 수집 및 분석을 통하여 하천시설물의 공사 내용 및 비중 등 특성을 분석하여 대표공종을 추출한 후, 대표 단면에 따라 산출된 대표공종의 물량에 공사비 실적자료 데이터베이스 구축을 통해 생성되어 있는 단가자료를 적용하여 공사비를 산출하고, 마지막으로 검증을 통해 개략공사비산정 모델의 오차율을 측정하는 것으로 하였다. 연구의 흐름에 대한 자세한 내용은 그림 1을 참고한다.
요율 산정 프로세스는 부대공과 동일하며, 기타공은 부대 공과 달리 차수공 유무이 결과값에 영향을 미치지 않는 공종들로 구성이 되어 있으므로, 이에 대한 결과값 분석은 수행하지 않았으며, 기타공의 요율에 대한 결과값은 표 9와 같다.
이러한 분석은 축제공, 호안공, 구조물공에 대하여 실시하였으며, 각 대공종의 공종수량을 분석한 결과는 표 1과 같다
이러한 하천의 단면 결정에 대한 특성을 반영하여 이 연구에서는 이미 공사가 이루어진 국가하천과 지방하천의 설계서와 실시설계 내역보고서를 바탕으로 여러가지 형태의 제방을 대표성을 띤 몇 개의 제방형태로 나누고 정형화된 단면형태를 선정하였으며, 전문가의 자문을 통해 제방 대표단면을 그림 7, 8, 9, 10 과 같이 4가지 단면유형으로 정의하였다. 각 대표단면의 최종적 결정을 위해 필요한 영향인자는 하천설계실무요령(2006)과 수자원설계실무(2007)을 참고하여 결정하였다.
각 대표단면의 최종적 결정을 위해 필요한 영향인자는 하천설계실무요령(2006)과 수자원설계실무(2007)을 참고하여 결정하였다. 이렇게 결정된 대표단 면에 각 대표단면의 단면유형에 관계없이 단면형성에 영향을 미치는 공통의 영향인자인 계획홍수량 계획홍수위, 평수위, 여유고, 둑마루폭 등과 추가적으로 필요한 영향인자인 제방고, 비탈경사 및 길이, 턱길이 등을 사용자가 직접 그 값을 결정하고 입력하는 방식으로 대표단면을 결정하도록 하였다.
차수공은 크게 강재널말뚝 공법, 심층혼합처리공법, 주입공법, 고압분사교반공법, 지중연속공법등이 있으며 본 연구의 개략공사비 산정 모델에서는 국내 건설현장에 주로 적용되고 있는 차수 공법 6가지를 표 7과 같이 제시하여 필요시 차수공을 포함하여 개략공사비를 산정할 수 있도록 하였다.
축제공, 호안공에서의 기타(Minor) 공종의 요율값 평균을 추정하는 프로세스와는 달리 부대공은 그 내역서의 형태가 제방마다 비슷하기 때문에 부대공 요율값은 그림 6과 같이 Level H 단계를 생략한 두 가지 단계에 의해서 산정하였다.
분석을 통해 이 . 치 수형 하천시설물 건설공사의 대표공종과 대표단면의 산정을 활용한 기획단계에서 적용 가능한 개략공사비 산정 모델을 개발하였으며, 기존의 하천정비기본계획단계에의 개략적인 공사비와의 비교를 통한 검증을 실시하였다. 검증결과 본 연구에서 개발한 모델의 개략공사비 산정에 대한 정확도가 기존의 하천 정비 기본계획에서의 추정공사비에 의한 정확도보다 더 높은 것을 확인할 수 있었다.

대상 데이터

포함되는 주요공종 및 영향요인 분석이 필요하다. 본 연구에서는 총 80건(국가하천 56건, 지방하천 24건)의 프로젝트에 해당하는 내역서, 설계서, 수량산출서로 구성된 실적자료를 수집하여 분석하였다.
개발하였다. 연구의 범위 또한 신정민 외(2008)와 마찬가지로 하천공사의 주요 부분을 차지하는 치수부분에 해당하는 개수공사, 제방보강공사로 그 범위를 한정하였다. 턴키 혹은 저가 입찰방식 등에 의한 계약방식에 대한 고려는 연구의 범위에 포함하지 않았으며, 실적자료 수집 대상에서도 제외하였다.

데이터처리

수집된 데이터를 바탕으로 각 제방의 내역서를 분석한 뒤, 수집된 실시설계 내역서 중 일반적 내역서의 형태와 분류기준이 다른 내역서는 이상치 내역서로 판단하고 분석에서 제외시켰으며, 이싱■치들의 영향을 줄이기 위하여 10% 절사평균(Trimmed Mean)을 적용하여 분석하였다.

이론/모형

같이 4가지 단면유형으로 정의하였다. 각 대표단면의 최종적 결정을 위해 필요한 영향인자는 하천설계실무요령(2006)과 수자원설계실무(2007)을 참고하여 결정하였다. 이렇게 결정된 대표단 면에 각 대표단면의 단면유형에 관계없이 단면형성에 영향을 미치는 공통의 영향인자인 계획홍수량 계획홍수위, 평수위, 여유고, 둑마루폭 등과 추가적으로 필요한 영향인자인 제방고, 비탈경사 및 길이, 턱길이 등을 사용자가 직접 그 값을 결정하고 입력하는 방식으로 대표단면을 결정하도록 하였다.
본 연구에서는 최재준 외(2008)의 연구에서 개발된 대표단 면의 단면유형을 활용하여 축제공과 호안공의 대표물량 산출에 적용하였다.

성능/효과

4개의 구간을 대상으로 검증해 본 결과, 그림 12에 보이는 바와 같이 본 연구를 통해 제시된 모델에 의한 공사비 추정의 정확도가 하천정비 기본계획에 의한 공사비 추정금액보다 정확도가 높은 것을 확인할 수 있다. 이는 하천정비 기본계획에서의 개략공사비 산정체계에서는 대표공종의 수가 적고 이를 보완하기 위해 일률적으로 부대공 10%, 제잡비 50%로 채우는 방법으로 공사비를 산정하였기 때문에 본 연구의 개략공사비 산정 모델에 비해 정확도가 떨어진다고 판단 할 수 있다.
치 수형 하천시설물 건설공사의 대표공종과 대표단면의 산정을 활용한 기획단계에서 적용 가능한 개략공사비 산정 모델을 개발하였으며, 기존의 하천정비기본계획단계에의 개략적인 공사비와의 비교를 통한 검증을 실시하였다. 검증결과 본 연구에서 개발한 모델의 개략공사비 산정에 대한 정확도가 기존의 하천 정비 기본계획에서의 추정공사비에 의한 정확도보다 더 높은 것을 확인할 수 있었다.
그림 5에서 보는 바와 같이 본 연구에서 추출한 호안공의 대표공종은 순공사비의 평균 90% 수준의 Coverage를 보이고 있으며, 이를 통해 본 연구에서 추출한 대표공종은 호안공 공사비를 대표하는 특성을 갖고 있다고 판단할 수 있다. 또한 본 연구의 대표공종의 Coverage는 하천정비기본계획의 대표 공종의 Coverage 75%보다 높은 수준을 보이고 있다.
대표 공종은 축제공 공사비에서 차지하는 세부공종의 공사비 비중이 5% 이상인 것을 기준으로 추출하였으며, 전문가 자문을 통해 이를 검증하고 5%미만의 세부 공종 중 대표 공종의 특성을 갖는 것을 추가하였다. 특히 절토면 고르기와 평떼의 경우, 총공사비에서 차지하는 비율이 평균 5%미만으로 대표공종에 포함되지 않지만, 축제공 공사비에 영향을 미치는 공종인 면 고르기와 비탈면 보호공의 세부공종이므로 대표 공종에 포함시 켰다.
갖고 있다고 판단할 수 있다. 또한 본 연구의 대표공종의 Coverage는 하천정비기본계획 상의 대표 공종의 Coverage 71%보다 높은 수준을 보이고 있다(그림 4 참조).
대표하는 특성을 갖고 있다고 판단할 수 있다. 또한 본 연구의 대표공종의 Coverage는 하천정비기본계획의 대표 공종의 Coverage 75%보다 높은 수준을 보이고 있다.
본 연구에서 추출한 축제공의 대표공종은 축제공의 순공사비에 대해 평균 88% 수준의 Coverage를 보이고 있으며, 이를 통해 본 연구에서 추출한 대표공종은 축제공 공사비를 대표하는 특성을 갖고 있다고 판단할 수 있다. 또한 본 연구의 대표공종의 Coverage는 하천정비기본계획 상의 대표 공종의 Coverage 71%보다 높은 수준을 보이고 있다(그림 4 참조).
것을 확인할 수 있다. 이는 하천정비 기본계획에서의 개략공사비 산정체계에서는 대표공종의 수가 적고 이를 보완하기 위해 일률적으로 부대공 10%, 제잡비 50%로 채우는 방법으로 공사비를 산정하였기 때문에 본 연구의 개략공사비 산정 모델에 비해 정확도가 떨어진다고 판단 할 수 있다.

후속연구

할 것이다. 또한 최근의 하천법 개정(2008.4 시행)으로 인해 추진되고 있는 자연형 하천에 대한 공사비 산정 모델을 개발하는 연구를 수행하여 이치수형 하천공사 뿐만 아니라 자연형 하천공사까지, 하천공사를 수행함에 있어 필요한 유형에 따라 공사비를 예측해볼 수 있는 통합된 개략공사비 산정 모델을 개발하는 연구가 향후 연구로서 필요할 것이 라고 판단된다.
이렇게 본 연구에서 개발된 개략공사비 산정모델을 활용하여 하천공사 공사비 산정에 있어서의 정확도 향상 및 산정절차 간소화를 기대할 수 있을 것이다.
향후 연구에서는 본 연구에서 개발된 개략공사비 산정모델에 대한 추가적인 검증 및 보완을 수행하여 더욱더 공사비 예측의 정확도를 향상시키고, 실무에 적용하기 쉬운 모델을 개발하도록 해야 할 것이다. 또한 최근의 하천법 개정(2008.

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