건설폐기물의 발생량 증가와 처리방법에 대한 문제점, 그리고 폐기물 처리와 관련한 환경문제들이 사회적 이슈로 논의되면서, 건설폐기물의 처리와 그에 따르는 부차적인 문제점들이 중요한 과제로 대두되고 있다. 건설산업에서 폐기물이 가장 많이 발생하는 단계가 철거공사 단계이다. 선진국의 경우 건설 폐기물의 친환경적인 처리, 재활용률 제고, 재활용 자재의 활용 등 친환경적인 측면의 다양한 연구가 수행되고 있지만 국내의 리모델링 공사의 경우 효율성 위주의 생산성을 강조한 선철거후분리 방식의 철거공사가 실시되고 있다. 이로 인하여, 환경적인 문제뿐만 아니라 폐기물 처리비용 증가 등의 경제적인 문제점이 나타나고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 선행연구인 친환경 리모델링 철거공사프로세스 모델 연구에서 리모델링 공사시 선행되는 철거공사 수행에 있어 친환경 철거관리의 프로세스를 제시하여 분리철거를 통해 철거 폐기물의 재활용률을 높여 친환경 철거공사가 이루어질 수 있도록 하는 연구가 진행되었다. 본 논문은 선행연구에서 제시된 친환경 리모델링 철거공사 프로세스를 바탕으로 실제 건물에 적용하여 친환경 리모델링 프로세스의 경제성에 대하여 평가해 보았다. 또한 도출된 경제성의 평가기법을 실제 사례에 적용한 결과, 친환경 리모델링 철거공사가 재래식 방식에 비하여 경제성이 우수한 것으로 밝혀졌다.
건설폐기물의 발생량 증가와 처리방법에 대한 문제점, 그리고 폐기물 처리와 관련한 환경문제들이 사회적 이슈로 논의되면서, 건설폐기물의 처리와 그에 따르는 부차적인 문제점들이 중요한 과제로 대두되고 있다. 건설산업에서 폐기물이 가장 많이 발생하는 단계가 철거공사 단계이다. 선진국의 경우 건설 폐기물의 친환경적인 처리, 재활용률 제고, 재활용 자재의 활용 등 친환경적인 측면의 다양한 연구가 수행되고 있지만 국내의 리모델링 공사의 경우 효율성 위주의 생산성을 강조한 선철거후분리 방식의 철거공사가 실시되고 있다. 이로 인하여, 환경적인 문제뿐만 아니라 폐기물 처리비용 증가 등의 경제적인 문제점이 나타나고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 선행연구인 친환경 리모델링 철거공사프로세스 모델 연구에서 리모델링 공사시 선행되는 철거공사 수행에 있어 친환경 철거관리의 프로세스를 제시하여 분리철거를 통해 철거 폐기물의 재활용률을 높여 친환경 철거공사가 이루어질 수 있도록 하는 연구가 진행되었다. 본 논문은 선행연구에서 제시된 친환경 리모델링 철거공사 프로세스를 바탕으로 실제 건물에 적용하여 친환경 리모델링 프로세스의 경제성에 대하여 평가해 보았다. 또한 도출된 경제성의 평가기법을 실제 사례에 적용한 결과, 친환경 리모델링 철거공사가 재래식 방식에 비하여 경제성이 우수한 것으로 밝혀졌다.
When increasing quantity of construction wastes, how to deal with construction wastes and environmental problems relating to disposal of construction wastes are discussed as social issues, treatment of construction waste and subsidiary issues are raised as important problems. The demolition work pro...
When increasing quantity of construction wastes, how to deal with construction wastes and environmental problems relating to disposal of construction wastes are discussed as social issues, treatment of construction waste and subsidiary issues are raised as important problems. The demolition work produce construction wastes most in construction industry. Various researches on eco-friendly treatment of construction wastes, recycling rates and recycled materials were conducted aspect of sustainability in developed countries, however, domestic remodeling projects were performed demolition work with first-demolition and second-classification method which emphasize productivity focused on efficiency. It caused not only environmental problems, but also economical problems such as increasing disposal cost of construction wastes. Solving these problems, the previous study, suggested the process model of eco-friendly demolition work to recycle materials. This paper applied eco-friendly remodeling process to practical projects and economic feasibility on eco-friendly remodeling process. Moreover these results expect to contribute the revitalization of eco-friendly demolition work in remodeling projects.
When increasing quantity of construction wastes, how to deal with construction wastes and environmental problems relating to disposal of construction wastes are discussed as social issues, treatment of construction waste and subsidiary issues are raised as important problems. The demolition work produce construction wastes most in construction industry. Various researches on eco-friendly treatment of construction wastes, recycling rates and recycled materials were conducted aspect of sustainability in developed countries, however, domestic remodeling projects were performed demolition work with first-demolition and second-classification method which emphasize productivity focused on efficiency. It caused not only environmental problems, but also economical problems such as increasing disposal cost of construction wastes. Solving these problems, the previous study, suggested the process model of eco-friendly demolition work to recycle materials. This paper applied eco-friendly remodeling process to practical projects and economic feasibility on eco-friendly remodeling process. Moreover these results expect to contribute the revitalization of eco-friendly demolition work in remodeling projects.
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문제 정의
따라서, 본 연구는 이러한 친환경 철거 프로세스에 대한 경제적 타당성을 평가하기 위한 방법론을 개발하고, 실제 사례에 적용해 봄으로써 친환경 철거 프로세스를 정량적으로 분석하고 개선 방안을 수립하는데 목적이 있다.
따라서, 친환경 철거방식의 활성화를 위해서는체계적인 경제성 평가를 통해 기존 철거방식과 친환경 철거방식을 비교분석할 수 잇는 경제성 데이터 확보가 요구된다고 볼 수있다. 본 연구는 경제적 측면에서 두 방식을 비교분석하기 위해폐기물 발생량을 기준으로 평가체계를 정립하고자 하였다.
본 연구는 광주 c 아파트를 대상으로 기존의 철거방식과 친환경 철거방식의 비교를 위하여 2009년 3월 16일부터 3월 20일까지 철거공사를 실시하였다. 철거에 앞서 적용 대상 아파트의 상황에 맞는 철거 프로세스를 정립하기 위하여 철거도면 작성을하였다.
본 연구는 기존 철거공사의 문제점을 해결하기 위한 친환경철거공사의 적용을 위해 철거공사시 소요되는 비용을 분석하고철거공사시 발생되는 폐기물을 측정하여 폐기물의 처리 시까지발생하는 비용을 비교분석하였다. 다음 그림 2는 본 연구의 흐름을 도식화한 것이다.
본 연구는 선행 연구를 통해 정립된 친환경 리모델링 철거공사의 프로세스를 실제 건물에 적용하여 친환경 리모델링 프로세스의 경제성에 대하여 평가해 보았다. 기존 리모델링 철거공사의 특징은 상세한 철거공사계획 수립이 미흡하여 철거공사 기간및 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
제안 방법
공사실시 후 기존 철거방식과 친환경 철거방식에 소요되는 철거공사비를 측정하였다. 이때, 발생한 폐기물량을 기존 철거방식과 친환경 철거방식에 따라 비교 , 측정하였다.
그리고 원뿔의 체적을 구하는 방법으로 진행하였다. 그 밖에 재활용 가능 폐기물과 소각 폐기물은 발생량이 적어각 각의 무게를 측정하였다. 아래의 표 6은 철거공사 시 발생한폐기물의 양을 나타낸 것이다.
철거에 앞서 적용 대상 아파트의 상황에 맞는 철거 프로세스를 정립하기 위하여 철거도면 작성을하였다. 그 후, 기존 철거공법과 친환경 철거공법에 따라 작업구역을 정하여 철거공사를 실시하였으며, 철거 후 발생한 폐기물의 양을 종류별로 나누어 폐기물 발생량을 측정하였다. 다음 표 1은 사례적용 대상단지의 개요를 나타낸 표이다.
구체화하였다. 그 후, 문헌조사를 통해 폐기물의 종류 및 각 폐기물의 처리방법에 대한 분석을 실시하였다. 또한, 친환경 철거공사 적용 모델로 채택된 광주 C 아파트를 대상으로현행 철거공법과 도출된 친환경 철거공법을 적용하여 실제 철거공사를 실시하였다.
그리고 원뿔의 체적을 구하는 방법으로 진행하였다. 그 밖에 재활용 가능 폐기물과 소각 폐기물은 발생량이 적어각 각의 무게를 측정하였다.
기존 철거공법과 친환경 철거공법을 현장에 적용하여 폐기물의 발생량을 측정하였다. 기존 철거방식은 모든 부위의 철거가모두 이루어지고 폐기물을 한번에 투하시키기 때문에 재활용과소각 폐기물이 따로 발생하지 않았다.
또한 개략적인 철거공사계획에 의해 정해진 순서대로 철거작업을 진행하여 최상층부터 최하층까지 동시에 철거한 후 폐기물을 투하한다. 이로 인해 폐기물이 성상별, 종류별로 구분되지 못하고 혼합되어 현장 외로 반출하고 있으며 폐기물의 재사용, 재활용률이 감소하는 심각한 문제점이 발생하고 있다.
그 후, 문헌조사를 통해 폐기물의 종류 및 각 폐기물의 처리방법에 대한 분석을 실시하였다. 또한, 친환경 철거공사 적용 모델로 채택된 광주 C 아파트를 대상으로현행 철거공법과 도출된 친환경 철거공법을 적용하여 실제 철거공사를 실시하였다.
먼저, 선행연구를 기초로 현행 철거공사와 친환경 철거공사의작업방식을 구체화하였다. 그 후, 문헌조사를 통해 폐기물의 종류 및 각 폐기물의 처리방법에 대한 분석을 실시하였다.
식 2에 나타낸 바와 같이, 위의 표 10에 정리된 ton단위 환산폐기물 발생량, 운반단가, 중간처리단가를 활용하여 폐기물 처리비를 산출하였다. 아래의 표 11은 폐기물 처리비 산출결과를정리한것이다.
측정하였다. 이때, 발생한 폐기물량을 기존 철거방식과 친환경 철거방식에 따라 비교 , 측정하였다. 이렇게 측정된폐기물량을 종류별로 분류하고 재활용과 매립으로 분류한 후, 각 발생 폐기물들의 처리단가 책정하고 폐기물 처리비를 확정하였다.
이때, 발생한 폐기물량을 기존 철거방식과 친환경 철거방식에 따라 비교 , 측정하였다. 이렇게 측정된폐기물량을 종류별로 분류하고 재활용과 매립으로 분류한 후, 각 발생 폐기물들의 처리단가 책정하고 폐기물 처리비를 확정하였다. 아래의 식 1과 식 2는 기존 철거방식과 친환경 철거방식을사용했을 때의 총 철거공사비 산출 방법을 수식으로 나타낸 산출식이다.
이에 본 연구에 앞서 기존 철거방식과 친환경 철거방식의 비교를 위하여 전문가 면담을 실시하였다. 면담은 철거 전문업체 5곳을 선정하여 철거공사 경력 15년 이상인 현장소장급을 대상으로 실시하였다.
철거 공사 후 발생한 매립폐기물의 측정방법은 투하하여 자연낙하한 원뿔형 모양의 시료를 흐트러지지 않게 높이와 지름을측정하였다. 그리고 원뿔의 체적을 구하는 방법으로 진행하였다.
철거도면의 작성은 철거대상 건물의 사전조사를 실시하여 건물 각 단계별 철거부위 및 폐기물 처리방법에 대한 정보를 도면화하여 표시하였다. 아래의 그림3는 각 단계별 철거부위를 도면화한 것이다.
철거공사를 실시하였다. 철거에 앞서 적용 대상 아파트의 상황에 맞는 철거 프로세스를 정립하기 위하여 철거도면 작성을하였다. 그 후, 기존 철거공법과 친환경 철거공법에 따라 작업구역을 정하여 철거공사를 실시하였으며, 철거 후 발생한 폐기물의 양을 종류별로 나누어 폐기물 발생량을 측정하였다.
폐기물 처리비는 각 철거공법에 대하여 발생된 폐기물의 운반단가와 중간처리단가의 두 항목으로 나눌수 있고, 폐기물 처리에 대한 단가는 한국건설자원협(http://www.koras.org) 에서공시한 건설폐기물 수집운반비와 건설폐기물 배출지별 중간처리단가를 적용하였다. 이와 같은 절차에 의하여 각 방식별 총 철거공사비를 산출할 수 있었다.
대상 데이터
위하여 전문가 면담을 실시하였다. 면담은 철거 전문업체 5곳을 선정하여 철거공사 경력 15년 이상인 현장소장급을 대상으로 실시하였다. 표 1은 전문가 면담에 대한 개요와 면담내용을나타낸 것이다.
이렇게 혼합되어 배출되는 폐기물의 재사용, 재활용률의 감소는 혼합 폐기물 처리 시 상당한 비용의 발생을 야기하였다. 이에 따라선행 연구에서 제시한 친환경 리모델링 철거공사 프로세스를 실제 건물을 대상으로 적용하였다.
성능/효과
각 방식별 비용항목 구성비를 분석한 결과 기존 철거방식을사용하는 것보다 친환경 철거방식을 사용하는 것이 폐기물 처리비를 획기적으로 절감시켜준다는 것을 알 수 있다. 아래의 그림 4는 각 철거방식별 비용항목 구성비를 나타낸 그림이다.
이처럼 매년 증가되고 있는 건설폐기물은 주로 매립, 소각, 재활용 등의 방법으로처리된다. 각 처리방법별 처리율을 보면 2001년 재활용85.8%, 매립11.9%, 소각2.3%로 처리되었고, 2007년 재활용97.5%, 매립1.8%, 소각0.7%로 처리되었다. 이를 통하여 알 수 있듯이 재활용 비율은 매년 증가하고 있다.
그 결과, 기존 철거방식의 철거공사비에 비해 친환경 철거공사비가 약 4.1% 증가되었으며, 폐기물 처리비는 친환경 철거공사가기존 철거방식 보다 약 63.7% 감소된 결과가 나타났다. 전체적으로는 친환경철거공사의 총 공사비가 약 29.
1% 증가하였다. 내부 수장재 철거단계를세분화하여 인력철거에 의존한 친환경 방식의 비용이 상당한 수준의 비용 증가가 발생할 것으로 예상되었으나 미비한 수준으로차이가 나는 것을 알 수 있었다. 장비를 사용하는 단계에서 친환경 철거공사 방식이 수장재의 선철거로 인하여 작업시간이 감소 (기존 : 1032분, 친환경 : 965분)하여 소요된 총 철거공사비의차이가 예상보다 줄어든 것으로 확인되 었다.
따라서 폐기물을 각 재료별로 철거도면을 작성하여 철거순서를 정하고 이에 따라 투하순서에 의해 폐기물을 투하한 후집하 및 장외반출을 하여 친환경 철거가 이루어지면 폐기물의 재사용, 재활용률이 증가하여 폐기물 처리시 발생하는 비용을 줄일수가 있다. 뿐만 아니라 매립 폐기물 양을 약 36.87% 감소 시켰으며, 감소시킨 비율만큼 재활용 폐기물이 증가가 되어 폐기물 매립에 대한환경적인 문제를 저감할수 있었다.
내부 수장재 철거단계를세분화하여 인력철거에 의존한 친환경 방식의 비용이 상당한 수준의 비용 증가가 발생할 것으로 예상되었으나 미비한 수준으로차이가 나는 것을 알 수 있었다. 장비를 사용하는 단계에서 친환경 철거공사 방식이 수장재의 선철거로 인하여 작업시간이 감소 (기존 : 1032분, 친환경 : 965분)하여 소요된 총 철거공사비의차이가 예상보다 줄어든 것으로 확인되 었다.
7% 감소된 결과가 나타났다. 전체적으로는 친환경철거공사의 총 공사비가 약 29.8%(2, 430, 5기워 절감되었다. 따라서 폐기물을 각 재료별로 철거도면을 작성하여 철거순서를 정하고 이에 따라 투하순서에 의해 폐기물을 투하한 후집하 및 장외반출을 하여 친환경 철거가 이루어지면 폐기물의 재사용, 재활용률이 증가하여 폐기물 처리시 발생하는 비용을 줄일수가 있다.
최종적으로 각 철거방식으로부터 발생된 폐기물 처리비는 기존 철거방식 7, 027, 65調, 친환경 철거방식 2, 550, 760원이 발생하였다 친환경 철거방식 적용이 기존 철거방식 적용 시 보다 4, 476, 898원의 폐기물 처리비를 감소시키는 결과를 가져왔으며, 이는 약 63.7%의 비용절감 효과를 나타낸다.
표 12와 같이 나타내었다. 친환경 철거방식을 적용했을때가 기존 철거방식을 적용했을 때보다 소요되는 비용이 2, 430, 571원 (23, 503원/密)절감되었다. 이는 친환경 방식의 적용이 비용 측면에서 약 29.
후속연구
본 연구결과를 활용하여 친환경 리모델링 철거공사 프로세스를 적용할 경우 경제적인 이익뿐만 아니라 폐기물의 재활용율의증가로 자재 생산 및 매립 폐기물이 감소하여 이로 인한 환경부하를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다. 향후 현재 적용한 저층의 라멘구조 공통주택보다 확장된 라멘구조의 공동주택이나 고층의 공동주택에 적용시키는 연구가 필요하다.
현재 리모델링대상이 되는 15년 〜 20년이 경과한 노후공동주택은 15층 벽식구조가 대부분이기 때문이다. 본 연구는 저층의 라멘구조에 친환경 철거공사 프로세스를 적용한 연구이므로 15층 벽식구조에맞는 친환경 철거공사 프로세스를 개발할 필요가 있고 이를 검증하는 연구가 필요할 것이다.
감소시킬 수 있을 것으로 기대된다. 향후 현재 적용한 저층의 라멘구조 공통주택보다 확장된 라멘구조의 공동주택이나 고층의 공동주택에 적용시키는 연구가 필요하다. 현재 리모델링대상이 되는 15년 〜 20년이 경과한 노후공동주택은 15층 벽식구조가 대부분이기 때문이다.
참고문헌 (7)
김재문 외, "주요 건설폐기물의 재활용 저해요인 도출을 통한 현장 건설폐기물 처리 프로세스 개선 방안", 한국건설관리학회논문집, 2008
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