[논문]PROMETHEE-AHP 기법을 이용한 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업선택요소 선정에 관한 연구

유승민; 권오경; 최윤기

doi:10.6106/kjcem.2019.20.3.077

PROMETHEE-AHP 기법을 이용한 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업선택요소 선정에 관한 연구
A Study on Reconstruction and Remodeling's Selection Factors of Old Apartment Houses Using PROMETHEE-AHP 원문보기

한국건설관리학회논문집 = Korean journal of construction engineering and management, v.20 no.3, 2019년, pp.77 - 85

유승민 (숭실대학교 건축학과) , 권오경 (숭실대학교 건축학과) , 최윤기

초록
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1970년대 중반 이후 건설된 노후아파트의 재건축(재개발) 사업의 일환으로 재건축과 리모델링이 도입되었고, 각 사업의 활성화를 위한 정부의 정책도 지속적으로 변화하고 있다. 정책의 빈번한 변화는 사업체들 간의 사업방식 선택에 있어 갈등을 야기시켰다. 사업 초기단계의 갈등은 전체 사업 과정에 심각한 문제를 일으켰다. 따라서 본 연구는 재건축과 리모델링 사업의 비교분석을 통해 두 사업 선정 시 특정 요인이 어떤 영향을 미치는지에 대한 사업선정 요인을 분석하였다. 분석에 기초하여 네 개의 범주와 26개의 요인들을 도출하였다. 그 후 사업 선택과 관련된 상대적 중요도와 영향 값의 분석에 사용된 AHP 방법 및 PROMETHEE 방법을 통해 각 선정 요소의 우선순위를 도출하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Reconstruction and remodeling have been introduced as a part of renewal (redevelopment) projects for old apartments built after the mid-1970's and government policies for revitalizing each project has been changed continually. However, the frequent changes of the policies have caused conflicts among business entities in selecting business methods. The conflicts from their early stages have made serious problems in the entire business process. Therefore, this study deduced factors of business selection by applying comparison analysis between the two business projects on how certain factors have an influence on selecting reconstruction and remodeling business projects. Based on the analysis, four categories and 26 factors were finally selected. After then, the priority of each selection factor was deduced through the AHP method and PROMETHEE method used for analysis of relative importance and impact values regarding to the business selection.

주제어

표/그림 (12)

표 Table 1. Current status of legal system for reconstruction and remodeling
표 Table 2. Comparative analysis of multi-criteria decision making method
그림 Fig. 1. Hierarchy constitution of the selection factors
표 Table 3. Definition of evaluation criteria
표 Table 4. Outline of the questionnaire
표 Table 5. Weight results per range of consistency ratio
표 Table 6. Calculation standard of evaluation index
표 Table 7. Outline of the questionnaire
표 Table 8. Evaluation index calculation by selected element of business
표 Table 9. Definition of evaluation criteria
표 Table 10. Preferred outflow·inflow, net flow amount
표 Table 11. Net flow amount calculation and priority derivation

AI 본문요약
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문제 정의

여기에서 도출된 AHP모형은 의사결정의 개선에 도움을 줄 수 있는 정성적 또는 정량적 분석모형이기도 하다. 따라서 본 연구는 정성적 분석을 위하여 반포 지구내 재건축 및 리모델링 사업 경험이 있는 전문가들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다.
따라서 본 연구에서는 선택요소의 계층 구조화와 가중치 산정에는 AHP 기법을 적용하고 전반적인 연구 과정에서는 PROMETHEE 기법을 기본으로 하는 PROMETHEEAHP 혼합 모형을 적용하여 보다 개선된 방법론을 제시하려고 한다.
따라서 본 연구에서는 최근의 정책변화를 반영하여 재건축과 리모델링 사업 선택의 모델 구축에 필요한 선택요소들을 사업초기 단계(추진위 구성 이전)에서 분석하여 도출하고, 다기준 의사결정 방법을 이용하여 각 선택 요소들이 재건축과 리모델링 사업선택에 미치는 영향을 분석하고자 한다.
본 연구에서는 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업에 대한 정책변화가 지속적으로 일어나고 있는 현 시점에서 초기단계에서부터 사업을 선택하는데 보다 객관적이고 효율적으로 선택할 수 있도록 재건축과 리모델링 사업 선정 시 고려해야 할 요소를 도출하고자 한다.

가설 설정

PROMETHEE 기법의 6가지 선호함수 중에 평가기준의 특성에 맞는 선호함수를 선택해야 하며, 선정한 선호함수의 선호임계치를 설정해야 한다. 본 연구에서 재건축과 리모델링 사업 선택에 대해 사업선택요소의 우선순위를 선정하는데 있어서 평가기준(수익요소, 절차요소, 제도요소, 건축계획요소, 인적요소)의 특성에 관한 선호도가 점차 증가하다가 특정시점을 기준으로는 선호도의 증감이 더 이상 발생하지 않는다고 가정하여 V형 분포를 적용하였으며, 그 결과에 대한 것은 [Table 9]와 같다.

제안 방법

(1) 재건축과 리모델링 사업의 비교 분석을 통해 시사점을 도출하고, 다양한 다 기준 의사결정 방법들의 검토를 통해 연구에 적합한 기법을 선정하였다.
(2) PROMETEE 기법을 활용한 사업선택요소의 중요도 산출을 위하여 수익요소, 절차요소, 제도요소, 건축계획 요소, 인적요소 의 5가지 평가기준을 설정하였다. 평가기준에 대한 전문가 설문조사를 바탕으로 AHP분석을 실시하였고 가중치를 산정하였다.
(2) 재건축과 리모델링 사업 선택 요소를 도출하고 AHP 기법을 통해 가중치를 결정하기 위해서 반포 지구 내 재건축과 리모델링 사업 수행 경험이 있는 전문가들을 대상으로 연구를 진행하였다.
(3) PROMETHEE 기법을 활용하여 선호함수 유형별 특징을 파악하고 설문을 통해 선호함수 유형의 선정과 선호지수를 계산한다. 이후 PROMETHEE 기법을 활용한 사업 선택 요소들의 중요도 분석의 프로세스를 제시하여 수행한다.
PROMETHEE 기법을 활용한 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업선택 요소의 우선순위 분석을 위해서 각 선택요소에 대한 기본적인 평가자료를 앞절에서 제시된 내용을 바탕으로 작성한다. 평가자료는 [Table 7]에 제시한 대상으로 하여 진행한 설문 조사를 통해 도출하였다.
또한 일관성 검증에 있어서 일관성 비율에 문제가 있다고 판정되면 이를 다시 평가하는데 많은 문제점이 발생할 수 있다. Saaty에 의해 정해진 0.1이라는 일관성 비율을 무조건적으로 적용하여 비율 이하가 되는 설문을 폐기하기보다 본 연구에서는 일관성 지수를 완화시켜 탄력적으로 적용하였다. 일관성 비율의 완화범위와 그 범위에 따른 결과는 다음 [Table 5]와 같다.
도출된 요소들은 법·제도 분야, 설계분야, 경제성 분야, 조합 분야 등 4개 분야에서 27개의 항목으로 도출하였다.
PROMETHEE 기법의 적용 과정은 평가 기준에 따라 그 특성에 맞추어 선호함수, 선호임계치를 결정한 후 선호지수와 사업선택요소별 순위선호체계에 따라 우선순위를 결정되어진다. 먼저 PROMETHEE 기법을 활용하기 위해 앞에서 도출된 수익요소, 절차요소, 제도요소, 건축계획요소, 인적요소의 다섯 가지 평가기준에 대한 사업선택 요소의 평가지표 산출을 위하여 평가 기준을 [Table 6]과 같이 구성하였다. 평가기준에 있어서 해당 선택요소가 사업을 선택하는데 영향이 클수록 높은 점수를 가지게 된다.
종속되지 않는 집합이라 함은 어떤 문제를 해결하기 위해 정해진 다양한 기준들이 서로 종속되지 않고 상충될 때에 각각의 목적들은 종속되지 않는 집합이라고 불리 운다(김정화, 2009). 이러한 다기준 의사결정 방법에는 다양한 방법들이 존재하며 본 절에서는 다속성효용이론(MAUT), AHP 기법, PROMETHEE 기법을 소개하고 특징들을 분석한다.
이를 위해 재건축과 리모델링 사업에 대한 최근 정책변화를 반영하여 비교 분석을 하여 시사점을 도출하고, 다양한 다기준 의사결정 방법을 검토하여 우선순위 산출에 그 이론적 바탕을 두고 가장 적합하다고 판단되는 순위선호결정방법(Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluation;이하 PROMETHEE)을 사업선택 우선순위 요소에 적용하고자 하였으며 적용 기법의 강점 및 한계점을 분석하였다.
이에 본 연구에서 공동주택의 재건축과 리모델링을 결정하는데 발생하는 착오를 줄일 수 있는 합리적이고 객관적인 선택 요소들을 도출하였고, 도출된 선택 요소들을 대상으로 PROMETHEE-AHP 기법을 활용하여 사업선택에 미치는 상대적 중요도를 분석하였다.
(3) PROMETHEE 기법을 활용하여 선호함수 유형별 특징을 파악하고 설문을 통해 선호함수 유형의 선정과 선호지수를 계산한다. 이후 PROMETHEE 기법을 활용한 사업 선택 요소들의 중요도 분석의 프로세스를 제시하여 수행한다.
재건축과 리모델링 사업의 초기부터 사업 선택에 가장 큰 영향을 미치는 요소들을 고려하고 분석하여 합리적인 선택을 할 수 있도록 하기 위해 두 사업의 특성을 비교하였다.
(2) PROMETEE 기법을 활용한 사업선택요소의 중요도 산출을 위하여 수익요소, 절차요소, 제도요소, 건축계획 요소, 인적요소 의 5가지 평가기준을 설정하였다. 평가기준에 대한 전문가 설문조사를 바탕으로 AHP분석을 실시하였고 가중치를 산정하였다. 분석 결과 ‘수익요소’의 영향이 가장 크게 나타났으며, ‘절차요소’, ‘건축계획요소’, ‘제도요소’, ‘인적요소’ 순으로 영향도가 도출되었다.

대상 데이터

PROMETHEE 기법을 활용한 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업선택 요소의 우선순위 분석을 위해서 각 선택요소에 대한 기본적인 평가자료를 앞절에서 제시된 내용을 바탕으로 작성한다. 평가자료는 [Table 7]에 제시한 대상으로 하여 진행한 설문 조사를 통해 도출하였다.

이론/모형

PROMETHEE 기법을 적용할 때에 선택요소에 대한 가중치가 기 산정되어 있어야 하는 한계점을 보완하기 위해서 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process;이하 AHP)과결합하는 방법론을 적용하였다. 연구 수행 절차는 다음과 같다.
앞서 도출된 각 결정요인이 재건축과 리모델링 사업 선택에 미치는 영향을 분석하고자 AHP기법을 사용하였다. 여기에서 도출된 AHP모형은 의사결정의 개선에 도움을 줄 수 있는 정성적 또는 정량적 분석모형이기도 하다.
앞서 실시한 AHP분석 결과의 종합 가중치를 PROMETHEE 기법에 적용시켰다. PROMETHEE 기법의 적용 과정은 평가 기준에 따라 그 특성에 맞추어 선호함수, 선호임계치를 결정한 후 선호지수와 사업선택요소별 순위선호체계에 따라 우선순위를 결정되어진다.
재건축과 리모델링 사업을 선택함에 있어서 고려되는 요소들은 손성현(2014) 논문을 참고하여 4개 분야 27항목으로 도출하였다.

성능/효과

(1) 기존 문헌 분석과 전문가 자문 및 설문을 통하여 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업 선택 요소들을 도출하였다. 도출된 요소들은 법·제도 분야, 설계분야, 경제성 분야, 조합 분야 등 4개 분야에서 27개의 항목으로 도출하였다.
(3) PROMETEE 기법을 통해 노후 공동주택의 재건축과 리모델링 사업 선택 요소들을 분석한 결과 ‘용적률/증축허용범위’, ‘용적률 인센티브’, ‘사업추진기간’, ‘인허가 절차의 간소화’ 순으로 사업을 선택하는데 높은 영향력을 미치는 것으로 분석 되었고, ‘안전진단’, ‘주변 신축아파트 시세’, ‘사업에 대한 주민의 관심도’, ‘종후자산가치’ 순으로 영향력의 우선순위가 낮은 것으로 분석 되었다.
본 연구에서 제시하고자 하는 PROMETHEE기법은 개념적으로 보다 쉽게 적용할 수 있으며 의사결정자가 다양한 기준 특성을 고려하여 객관적으로 쉽게 적용할 수 있다. 이에 반해 다속성효율함수법(MAUT)은 평가항목이 많아질수록 복잡해져 이용하기 어렵고, AHP기법은 전문가 또는 설문 응답자의 주관에 지나치게 의존한다는 문제점을 갖고 있어 분석을 위한 정량적인 데이터를 PROMETHEE기법에 적용하여 재건축과 리모델링의 사업선택요소의 우선순위 산정에 있어 좀 더 신뢰성 있는 결과 값을 도출할 수 있다.
분석 결과 ‘수익요소’의 영향이 가장 크게 나타났으며, ‘절차요소’, ‘건축계획요소’, ‘제도요소’, ‘인적요소’ 순으로 영향도가 도출되었다.
분석 결과 법 · 제도 분야의 선택 요소 중 다수가 상위에 포함되었다.
산출된 중요도 값은 일관성 비율에 따라 조금씩 차이가 있지만 큰 변동은 보이지 않는 것으로 나타났다. 때문에 비율 이하의 설문을 제외해본 결과, 12명의 의견을 반영하는 0.
평가 기준별 상대적 중요도(가중치)는 수익요소(0.440)의 영향이 가장 크게 나타났으며 절차요소(0.226), 건축계획요소(0.132), 제도요소(0.129), 인적요소(0.072) 순으로 도출되었다.

후속연구

하지만 재건축과 리모델링 사업을 선택하는데 있어서 변수들은 사업장별로 환경, 위치 등 다양한 요소들이 많기 때문에 향후 재건축과 리모델링 사업 선택 모델을 위하여 좀 더 다양한 변수요소들까지 고려된 실증 분석이 이루어져야 한다. 또한 이러한 실증 분석을 활용한 사례 검증에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 사업 선택에 있어서 좀 더 합리적인 결정에 도움을 줄 수 있기를 기대한다.
본 연구에서 제시한 PROMETHEE-AHP 기법을 이용한 사업선택요소 들의 우선순위 산정은 기존의 AHP 기법보다 정량적인 결과값을 얻을 수 있기 때문에 보다 정확한 평가모델로 활용 될 것으로 기대 된다.
또한 기존 문헌에서 도출된 사업선택요소의 우선순위는 재건축에 관한 규제가 완화되기 이전에 도출된 것이기 때문에 규제 완화 이후에 발생될 우선순위의 변화 또한 살펴볼 필요가 있다. 연구방법에 있어서도 쌍대 비교에 있어서 AHP보다 객관적이고 효율적으로 상대비교를 수행할 수 있는 PROMETHEE기법을 사용하여 결과를 분석할 필요가 있다고 사료된다.
하지만 PROMETHEE 기법은 선택요소들의 계층구조화하는데 있어서 구체적인 방법을 제시하지 못하고 선택요소의 가중치가 사전에 결정되어 있어야 한다는 점에서 한계점을 가진다. 이에 장점을 가지고 있는 AHP 기법과 결합하여 사업선택요소의 우선순위 산정에 적용되어 진다면 기존 선행연구 또는 방법론보다 합리적이고 객관적인 결과를 도출할 수 있을 것으로 사료된다.
하지만 재건축과 리모델링 사업을 선택하는데 있어서 변수들은 사업장별로 환경, 위치 등 다양한 요소들이 많기 때문에 향후 재건축과 리모델링 사업 선택 모델을 위하여 좀 더 다양한 변수요소들까지 고려된 실증 분석이 이루어져야 한다. 또한 이러한 실증 분석을 활용한 사례 검증에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 사업 선택에 있어서 좀 더 합리적인 결정에 도움을 줄 수 있기를 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	리모델링이 도입된 계기는 무엇인가?	우리나라의 공동주택 공급은 1970년대부터 시작되어 1990년대 중반 이후까지 1기 신도시가 건설되면서 대량으로 공급되어 왔다. 이 시기에 건설이 되어 20년 이상이 된 노후화 공동주택이 급증하면서 주택의 유지·관리 및 개·보수에 대한 필요성 증대와 주택의 질에 대한 사회의 다양한 요구 변화로 주거환경 개선을 위한 재정비의 필요성이제기 되었다(Cho, 2014). 이러한 재정비 사업의 일환으로1990년대 말부터는 재건축과 재개발이, 2000년대 초부터는 리모델링이 도입되었고, 각 사업의 활성화를 위한 정부의 정책도 지속적으로 변화해왔다.
	PROMETHEE 기법의 적용 과정은 어떻게 이루어지는가?	앞서 실시한 AHP분석 결과의 종합 가중치를 PROMETHEE 기법에 적용시켰다. PROMETHEE 기법의 적용 과정은 평가 기준에 따라 그 특성에 맞추어 선호함수, 선호임계치를 결정한 후 선호지수와 사업선택요소별 순위선호체계에 따라 우선순위를 결정되어진다. 먼저 PROMETHEE 기법을 활용하기 위해 앞에서 도출된 수익요소, 절차요소, 제도요소, 건축계획요소, 인적요소의 다섯 가지 평가기준에 대한 사업선택 요소의 평가지표 산출을 위하여 평가 기준을[Table 6]과 같이 구성하였다.
	PROMETHEE 기법의 한계점은?	PROMETHEE 기법을 적용할 때에 선택요소에 대한 가중치가 기 산정되어 있어야 하는 한계점을 보완하기 위해서 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process;이하 AHP)과결합하는 방법론을 적용하였다. 연구 수행 절차는 다음과 같다.

참고문헌 (11)

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George, P. (1974). "Multi-attributeutility models:A review offield and field-likestudies, Management Science." 20(10), pp. 1392-1402.
Roy, B. (1991). "The Outranking Approach and The Foundation fo ELECTRE Methods, Theory and Decision." 31, pp. 49-73.

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표제어: PCR

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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