최근, 공동주택 단지내 투수성 포장 및 블록포장 등과 같은 포장이 많이 시공되고 있으나 품질관리와 공용성 평가에 관한 기준이 미비하여 하자 교체 및 교체주기 시기 결정 등에 어려움이 많은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 공동주택에 많이 적용되고 있는 투수성포장 및 블록 포장의 합리적 선정기준을 제안하기 위해 교체주기, 초기 공사비, 유지교체비용 등을 고려한 포장공법별 생애주기 비용 분석(LCCA)을 실시하였다. 생애주기비용 분석결과는 교체주기 20년이상인 인터록킹 콘크리트 블록포장이 최적의 대안이지만, 보도 포장의 교체기준 10년을 기준으로 하였을 경우 최적의 대안은 일반적인 아스팔트 콘크리트 포장임을 알 수가 있다. 따라서, 교체주기가 대안의 선정 및 생애주기비용 분석에 많은 영향을 미치므로 향후, 교체주기의 객관적인 정량화에 필수적인 공용성 지수 개발이 필요하다.
최근, 공동주택 단지내 투수성 포장 및 블록포장 등과 같은 포장이 많이 시공되고 있으나 품질관리와 공용성 평가에 관한 기준이 미비하여 하자 교체 및 교체주기 시기 결정 등에 어려움이 많은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 공동주택에 많이 적용되고 있는 투수성포장 및 블록 포장의 합리적 선정기준을 제안하기 위해 교체주기, 초기 공사비, 유지교체비용 등을 고려한 포장공법별 생애주기 비용 분석(LCCA)을 실시하였다. 생애주기비용 분석결과는 교체주기 20년이상인 인터록킹 콘크리트 블록포장이 최적의 대안이지만, 보도 포장의 교체기준 10년을 기준으로 하였을 경우 최적의 대안은 일반적인 아스팔트 콘크리트 포장임을 알 수가 있다. 따라서, 교체주기가 대안의 선정 및 생애주기비용 분석에 많은 영향을 미치므로 향후, 교체주기의 객관적인 정량화에 필수적인 공용성 지수 개발이 필요하다.
Recently, block and permeable pavements have been placed in apartment complex. However. it is hard to decide the cycle of maintenance and repair due to lack of performance evaluation criteria for these pavements. This study carried out life cycle cost analysis(LCCA) to present resonable alternatives...
Recently, block and permeable pavements have been placed in apartment complex. However. it is hard to decide the cycle of maintenance and repair due to lack of performance evaluation criteria for these pavements. This study carried out life cycle cost analysis(LCCA) to present resonable alternatives of the pavements by considering initial construction cost, maintenance and repair cost along with the cycle of repair. According to results of LCCA, the interlocking concrete block pavement is the best alternative when the repair cycle of 20years is assumed, while asphalt concrete pavement is the best alterative when the repair cycle of 10years is assumed. Therefore, the repair cycle is most important factor to select alternative. Also, it is necessary to develop resonable performance evaluation index to quantify the cycle of maintenance and repair in the future.
Recently, block and permeable pavements have been placed in apartment complex. However. it is hard to decide the cycle of maintenance and repair due to lack of performance evaluation criteria for these pavements. This study carried out life cycle cost analysis(LCCA) to present resonable alternatives of the pavements by considering initial construction cost, maintenance and repair cost along with the cycle of repair. According to results of LCCA, the interlocking concrete block pavement is the best alternative when the repair cycle of 20years is assumed, while asphalt concrete pavement is the best alterative when the repair cycle of 10years is assumed. Therefore, the repair cycle is most important factor to select alternative. Also, it is necessary to develop resonable performance evaluation index to quantify the cycle of maintenance and repair in the future.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 아파트 단지내에 많이 적용되고 있는 아스팔트포장, 투수성포장, 블록포장 등의 합리적 선정을 위해 포장공법별 생애주기비용분석(Life Cycle Cost Analysis, 이하 LCCA)을 실시하였다. LCCA는 보수주기에 따른 초기공사비, 보수비용, 유지관리비 등을 적용하여 단지내 포장형태별 보수주기별 최적의 대안을 선정하는 방법을 제시하였다.
가설 설정
초기 건설공사비는 LH의 설계ㆍ견적팀에서 제시한 재료비 및 시공비를 공사시방서 단지내 도로들의 표준단면도에 적용하여 계산하였다. 유지관리비는 공사에서 제시한 건설공사비에 2%로 가정하였다. 표 7은 포장형식별 직접비 비용분석 결과를 보여준다.
제안 방법
따라서, 본 연구에서는 아파트 단지내에 많이 적용되고 있는 아스팔트포장, 투수성포장, 블록포장 등의 합리적 선정을 위해 포장공법별 생애주기비용분석(Life Cycle Cost Analysis, 이하 LCCA)을 실시하였다. LCCA는 보수주기에 따른 초기공사비, 보수비용, 유지관리비 등을 적용하여 단지내 포장형태별 보수주기별 최적의 대안을 선정하는 방법을 제시하였다.
LCCA를 통해 공동주택 단지내 포장 선정방안을 제시하기 위해 단지내 도로(폭 2m와 길이 100m)를 대상으로 아스콘포장, 칼라아스콘포장, 인터록킹 블록포장, 점토블록, 투수아스콘포장, 칼라투수콘 등의 생애주기비용 분석을 실시하고, 아래와 같은 결론을 도출하였다.
단지내 주요한 포장형식은 아스팔트포장, 칼라아스팔트포장, 인터록킹 블록포장, 점토불록포장, 투수 아스팔트포장, 칼라투수 콘크리트포장 등이며, 이러한 포장들을 대상으로 LCCA를 분석하였다.
단지내 포장의 공용성 지수개발을 포함하는 유지관리연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서, 공용성 지수는 보수주기로 선택하고 교체주기의 변경에 따른 생애주기비용에 미치는 영향도를 분석하였다.
보수주기는 문헌조사 결과를 바탕으로 투수성포장의 보수 주기는 5년~10년, 점토블록은 10년~20년, 콘크리트 블록포장은 10년~30년을 설정하였다. 표 6은 생애주기 분석에 필요한 포장형식별 보수주기 시나리오를 요약하여 보여준다.
2% 정도이다(국토교통부, 2008). 본 연구에서는 평균 할인율을 적용하여 LCCA 분석을 실시하였다.
식 4를 이용하여 구한 포장형식별 생애주기비용은 표 10과 같다. 이때, 덧씌우기 비용, 유지관리비용, 잔존가치 등은 보수주기에 따른 순현재가치(NPV)로 계산하였다.
직접비는 초기 건설공사비, 유지관리비, 보수비이다. 초기 건설공사비는 LH의 설계ㆍ견적팀에서 제시한 재료비 및 시공비를 공사시방서 단지내 도로들의 표준단면도에 적용하여 계산하였다. 유지관리비는 공사에서 제시한 건설공사비에 2%로 가정하였다.
대상 데이터
분석기간은 교체주기가 최소 1번 이상 발생하는 것을 고려하여 30년으로 결정하였다. 할인율은 시간의 흐름에 따른 비용의 가치 변화를 나타내는 이자율을 말하며, 국토해양부는 실질 할인율을 LCCA에 적용하는 것을 원칙으로 하고 있다.
향후, 단지내 포장 선정방안으로 LCCA를 적용하기 위해 본 연구에서는 단지내 도로포장(폭 2m와 길이 100m)을 대상으로 하였다. 이때, 분석대상 포장은 아스콘 포장, 칼라 아스팔트 포장, 인터록킹 블록 포장, 점토블록 포장, 투수 아스팔트 포장, 칼라 투수 콘크리트 포장 등이다. 이러한 포장들을 대상으로 그림 2에서 제시한 생애주기비용 분석 절차를 적용하여 경제성을 고려한 최적의 포장형태를 선정하였다.
향후, 단지내 포장 선정방안으로 LCCA를 적용하기 위해 본 연구에서는 단지내 도로포장(폭 2m와 길이 100m)을 대상으로 하였다. 이때, 분석대상 포장은 아스콘 포장, 칼라 아스팔트 포장, 인터록킹 블록 포장, 점토블록 포장, 투수 아스팔트 포장, 칼라 투수 콘크리트 포장 등이다.
이론/모형
마지막 7단계(대안선택)에서는 순현재가치법 또는 연간등가법에서 계산된 비용을 바탕으로 최적 대안을 선정한다. 본 연구는 현재가치법을 이용하여 대안을 선정하였다.
본 연구에서 경제성 지수는 순현재가치(NPV)이며, 현시점으로부터 미래의 비용발생 시점까지의 기간과 할인율을 기초로 결정하며, 경제성 지수 평가식은 식 4와 같다.
성능/효과
1) 분석기간 30년이 지난 후에 포장의 서비스 기능을 나타내는 잔존가치 분석에서 아스콘 포장의 경우 교체주기가 10년이고 분석기간 동안 3번을 덧씌우기를 한 후 잔존가치가 0원인 반면에 교체주기가 20년인 인터록킹 블록포장은 분석기간 30년 이후에도 잔존가치가 남아있다.
2) 단지내 포장형식별 생애주기 비용을 유지관리비 기준으로 분석하면 붓주기 20년 이상인 인터록킹 블록포장이 최적의 대안이었으며, 점토블록 포장, 투수아스콘 포장이 유지관리비 투입이 상대적으로 높게 투입되었다.
3) 할인율 변화에 따른 단지내 포장형식별 순현재가치(NPV)는 할인율이 높을수록 떨어지는 것으로 분석되었으나, 대안선정 순위에는 영향을 미치지 않았다. 이는 분석대상에 직접비만 적용되었기 때문으로 판단되며, 향후 포장형식별 사용자 편익 항목을 정량화하는 것이 필요하다.
덧씌우기 비용은 LH의 일위대가를 분석한 결과 평균 약 총공사비의 70%로 나타났으며, 보수주기 횟수에 따라 결정된다. 생애주기비용 분석기간 30년일 때 포장의 기대수명이 10년일 경우, 덧씌우기는 2번이며, 포장의 기대수명이 20년일 경우, 덧씌우기는 1번이며 분석기간 30년 이후에도 여전히 서비스 기능이 가능하다.
따라서, 보수주기가 대안의 선정 및 생애주기비용 분석에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수가 있다. 향후 연구는 보수주기를 보다 객관적으로 선정할 수 있는 공용성 모형과 각 포장형식별 사용자 편익비용을 개발하여 합리적인 대안을 선정할 수 있는 유지 및 보수기준 개발이 필요하다.
국내 연구결과에 의하면 투수성 포장의 공용기간 3년까지는 양호한 배수성능을 보여주고 있으나, 5년 정도 경과되면 배수성능이 상실하게 되는 것으로 나타났다(옥창권 등, 2010). 이에 대한 해결책으로 고압수를 분사하여 토사를 제거함으로써 투수 기능을 회복시키는 유지보수 방법이 개발되었으며, 유지보수 후 배수성능은 약 70% 정도 회복되는 것으로 알려졌다.
직접비와 보수주기를 대상으로 LCCA 결과, 교체주기가 20년 이상인 인터록킹 콘크리트 블록포장이 최적의 대안이다. 그러나, 보도설치 및 관리지침(국토교통부, 2007)에서 보도 포장의 교체기준 10년을 기준으로 하였을 경우, 최적의 대안은 일반적인 아스팔트 콘크리트 포장임을 알 수가 있다.
후속연구
따라서, 보수주기가 대안의 선정 및 생애주기비용 분석에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수가 있다. 향후 연구는 보수주기를 보다 객관적으로 선정할 수 있는 공용성 모형과 각 포장형식별 사용자 편익비용을 개발하여 합리적인 대안을 선정할 수 있는 유지 및 보수기준 개발이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
단지내 주요한 포장형식은?
단지내 주요한 포장형식은 아스팔트포장, 칼라아스팔트포장, 인터록킹 블록포장, 점토불록포장, 투수 아스팔트포장, 칼라투수 콘크리트포장 등이며, 이러한 포장들을 대상으로 LCCA를 분석하였다.
직접비에서 유지관리비는 얼마로 책정하였나?
초기 건설공사비는 LH의 설계ㆍ견적팀에서 제시한 재료비 및 시공비를 공사시방서 단지내 도로들의 표준단면도에 적용하여 계산하였다. 유지관리비는 공사에서 제시한 건설공사비에 2%로 가정하였다. 표 7은 포장형식별 직접비 비용분석 결과를 보여준다.
생애주기비용의 구분은?
생애주기비용은 직접비(Agency Cost)와 사용자 비용(User Cost)으로 구분된다. 직접비는 초기 공사비 및 재료비, 유지관리비, 보수비용 등으로 구성되며, 사용자 비용은 유지 및 교체시기에 발생하는 것으로 시간지체비용, 차량운행비용(Vehicle Operating Costs, VOC)등이 있다.
주택도시연구원(2007), 단지내 기능성 포장의 적용현황 분석 및 기술개발 로드맵 설정 연구.
Omoto, S., K. Yaginuma, Y. Ando, K. Toriiminami (2006), "Investigations into and Evaluation of the Serviceability and Cause of Breakage of Interlocking Block Pavement in Japan", Proceedings of the 8th International Conference on Concrete Block Paving, California, USA, 401-410.
Oregon Department of Transportation (2010), GFP Pavement Condition Rating Manual.
Walls III, J. and M. R. Smith (1998), Life-Cycle Cost Analysis in Pavement Design-Pavement Division Interim Technical Bulletin (FHWA-SA-98-079), FHWA, US. Department of Transportation.
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