Corresponding author:
Bon Hak Koo, Dept. of Environmental Landscape Architecture, Sang Myung University, Cheonan 330-720, Korea, Tel: +82-10-3412-1471, E-mail: [email protected]생애주기비용과 성능을 고려한 생태복원 공법 가치분석
- 습식 비탈면 기반재를 사례로 -
이란*․김성희**․김보희**․임수현**․김성일**․구본학***
*
상명대학교 대학원 환경자원학과․
**상명대학교 대학원 환경조경학과․
***상명대학교 환경조경학과
A Value Analysis of Ecological Restoration Construction Considering Life Cycle Cost and Performance
- Focusing on the Wet Media for Slope Revegetation -
Li, Lan*․Kim, Sung Hee**․Kim, Bo Heui**․Lim, Su Hyun**․Kim, Sung Il**․Koo, Bon Hak***
*
Dept. of Environmental Resource, The Graduate School, Sang Myung University
**
Dept. of Environmental Landscape Architecture, The Graduate School, Sang Myung University
***
Dept. of Environmental Landscape Architecture, Sang Myung University
ABSTRACT
In order to save costs and enhance quality in construction without damaging the environment, the VE/LCC analysis method is increasingly used. This study was carried out to conduct a value analysis for the ecological restoration of a slope considering life cycle cost and performance. The construction conditions were classified into three types(A, B, C) according to the condition of each base. Three construction methods for slope ecological restoration were selected by each condition.
Eventually, a value analysis was conducted for total nine conditions by analyzing the life cycle cost and performance.
The gradient of slope and base of Condition 1 were below 1:1.2 and general soil, while condition 2 and 3 were below 1:1.0(reaping rock) and below 1:0.7(soft rock, blasted rock), respectively.
A value analysis was conducted based on the value estimated via life cycle cost and performance analysis. The result showed that the B construction method had the highest value in Condition 1 as it showed 108.4, while A and C showed 90.3 and 45.8, respectively. When it comes to Condition 2, Construction Method A indicated the highest value as it showed 89.1(B: 47.5, C: 47.0). In Condition 3, Construction Method A(89.1) was the highest, while B and C showed 55.4 and 40.2, respectively.
Based on the result of this study, in order to make a reasonable decision that can enhance quality and reduce costs in slope ecological restoration, the slope ecological restoration method must be reviewed in consideration of life cycle cost and performance.
Key Words: Value Engineering, Revetment, Slope Protection, AHP
국문초록
환경을 훼손하지 않는 경제 성장을 위하여 건설부문의 비용 절감 및 품질 향상의 요구가 커지면서 VE/LCC 분석기법의 활용이 증가되는 추세이다.
본 연구는 생애주기비용과 성능 분석을 고려한 비탈면 생태복원 공법의 가치 분석을 목적으로 수행되었으며 비탈면 생태복원 시공조건을 경사도와 기반조건으로 3가지 조건을 나누고 각 조건별로 비탈면 생태복원 공법 3가지를 선정하여 총 9가지 조건별로 생애주기비용 분석과 성능 분석을 통하여 가치 분석을 실시하였다. 비탈면의 경사도와 기반조건에 따라 조건 1은 경사도 1:1.2 이하, 일반토사이고, 조건 2는 경사도 1:1.0 이하, 리핑암이다. 조건 3은 경사도 1:0.7 이하, 연암 및 발파암이다.
생애주기비용과 성능 분석 결과를 바탕으로 가치 분석을 한 결과, 조건1에서 B공법 108.4점, A공법 90.3점, C공법 45.8점 순으로 나타났으며, 조건 2에서는 A공법 89.1점, B공법 47.5점, C공법 47.0점 순으로 나타났고, 조건 3에서는 A공법 89.1점, B공법 55.4점, C공법 40.2점 순으로 나타나, 조건 1에서는 B공법이 높았으나, 조건 2, 3에서는 A공법의 점수가 높았다.
본 연구결과를 토대로 생애주기비용과 성능 분석을 고려하여 비탈면 생태복원 사업의 원가절감 및 품질 향상을 도모할 수 있는 합리적인 의사결정에 사용될 수 있을 것이다.
주제어: 가치공학, 호안, 호안보호, AHP
Ⅰ. 서론
생태환경을 고려하지 않은 경제 개발의 결과, 대규모 자연환 경은 훼손을 비롯한 각종 환경에 대해 위해를 초래하였고, 인 간 간섭 이전의 원래의 모습으로 되돌리기 위한 노력이 시도되 고 있는 가운데 환경을 훼손하지 않는 경제 성장을 위하여 건 설부문의 비용 절감 및 품질 향상의 요구가 커지면서 VE/LCC 분석기법의 활용이 증가되고 있다.
건설사업의 투자의사결정을 위해서 계획 또는 설계단계에서 초기공사비만 고려하여 사업의 타당성을 평가하거나, 예산집행 의 효율성을 판단하는 경우, 건설공사의 전 생애주기 동안 소 요되는 총 비용 중 초기공사비를 제외한 유지관리 등 사후 금 액이 초기공사비를 초과하는 경우도 많이 있기 때문에, 건설공 사 계획단계부터 해체 폐기단계까지의 전 생애주기비용(Life Cycle Cost; LCC)을 고려하는 것이 중요하다.
이와 관련하여 건설공사 공법 선정 과정에서 생애주기비용 을 고려하는 의사결정이 증가하는 추세이며, 나아가 생애주기 비용과 결과물의 최종 성능을 반영한 가치분석(Value Analysis;
VA) 및 이를 확대한 개념인 가치공학(Value Evaluation; VE) 을 고려하여 최선의 가치를 추구하는 경향이 활성화되고 있다.
이와 같이 생애주기비용을 고려한 가치 증진 기법을 VE/LCC 라 하며, 건설분야는 VE/LCC를 통해 원가관리, 공정관리, 품 질관리, 안전관리 등을 모두 만족시킬 수 있고, 이 과정에서 성 능평가를 통해 공사비 및 유지관리비 등 생애주기비용 절감을 위한 최적의 공사관리를 추구하고 있다.
우리나라 국토의 64%가 산지(Statistics Korea, 2012)인 특 성상 자연적 비탈면이 많을 뿐만 아니라, 경제성장과 함께 발 생된 인공 비탈면으로 인하여 비탈면 생태복원에 대한 관심이 높아지고 있다. ‘도로 비탈면 녹화공사의 설계 및 시공 지침’에 따르면 비탈면 녹화 공법의 표준적인 설계지침, 시공지침, 평가 방법은 제시하고 있으나, 계획 단계부터 유지관리단계까지의 비용을 포함한 생애주기비용에 대한 고려는 부족한 실정으로 서 설계단계 비용을 포함한 생애주기비용을 고려하여 비탈면 생태복원 공법의 가치를 분석하는 것이 중요한 시점이다.
이러한 배경을 바탕으로 본 연구는 비탈면 생태복원을 위하 여 생애주기비용 및 성능을 고려한 가치를 분석하여 최소 생애 주기비용에 의한 최대의 성능을 만족시킬 수 있는 경제적이고 효과적인 공법을 선정하기 위해 수행되었다.
Ⅱ. 연구방법
1. 연구범위
본 연구에서는 비탈면 생태복원 공법을 건식과 습식으로 구 분하여 습식공법 중에서 암반에도 시공이 가능하고, 시공사례 가 많은 3가지 공법을 3가지 시공조건에 따라 총 9개 시험구로 구분하였다(Table 1 참조).
시공조건으로는 ‘도로 비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침’
에서 비탈면 녹화 공법 선정 절차로 명시하고 있는 비탈면 경
사도와 토질의 특성에 따라 깎기 비탈면에서 경사도 1:1.2 이
a: Type 1(General soil) b: Type 2(Reaping rock) c: Type 3(Blasted rock) Figure 1. Construction case and condition by type
Construction condition Construction method
Slope Base condition A B C
Type 1 1 : 1.2 & below General soil Case 1 Case 2 Case 3 Type 2 1 : 1.0 & below Reaping rock Case 4 Case 5 Case 6 Type 3 1 : 0.7 & below Soft rock
blasted rock Case 7 Case 8 Case 9 Table 1. Study scope and condition
하 토사(Type 1), 경사도 1:1.0 이하 리핑암(Type 2), 경사도 1:0.7 이하 연암 또는 발파암(Type 3)으로 각각 구분하였고, 시공두께는 토사지 T=0.5∼1cm, 리핑암 T=3cm, 연암 또는 발파암 T=5∼7cm로 하였다.
A공법은 천연토양과 셀룰로오스분말 및 네트화이버 부산물 을 재활용한 식재기반재 취수기술을 선정하였고, B공법은 건 설현장에서 발생하는 그 지역의 자연재료를 재활용한 복원 녹 화기술, C공법은 산업폐기물을 주재료로 제조한 경량화 된 미 생물 배양토를 비탈면에 취부한 기술을 선정하였다.
2. 연구방법 1) 생애주기비용
생애주기비용은 프로젝트의 초기비용과 유지관리, 재시공, 보강, 복구 등과 같은 미래비용분석을 통해 프로젝트의 전체적 인 경제적 가치를 평가하기 위한 프로세스로서, 몇 가지 대안 가운데 하나의 해결안 또는 복수의 선택안을 일정기간에 걸쳐 관련된 모든 경제적 경과를 예상하고, 이에 기초하여 그 경제 성을 평가하는 수법이다. 본 연구에서는 건설공사의 기획, 조 사, 계획, 설계, 조달, 시공 및 운영, 유지관리, 철거 및 재활용 단계까지의 전 생애에 관련된 비용 및 잔존가치 비용을 합한 것으로 산정하였다.
2) 가중치
성능 분석 평가지표별 가중치는 AHP(Analytic Hierarchy
Process) 기법을 사용하여 산정하였고, 응답자의 신뢰성을 평 가하기 위한 일관성지수(Consistency Index; CI) 및 일관성비 율(Consistency Ratio; CR) 값을 각각 다음과 같이 산정하였으 며, CR값이 0.1 이하이면 일관성을 갖고 있다고 판단하였다.
(식 1)
여기서, CI = 일관성지수
RI = 임의지수(Random Index). 1~9 사이의 난수 를 통해 임의로 발생
CI = λ max- n
n -1 (식 2)
여기서, λmax = 비교행렬의 maximum eigen value n = 비교행렬의 차수
3) 분석기간 및 할인율
분석기간은 생애주기비용 분석의 대상이 되는 기간으로서 미래 에 지불될 비용과 잔존가치를 고려한다. 본 연구에서는 분석기간 을 산정한 Son and Oh(2005), Oh(2008), Kim and Kim(2010) 의 연구에 따라 비탈면 생태복원 공법이 영구시설인 점과 미래발 생비용 예측의 신뢰성 측면을 고려하여 30년으로 적용하였다.
할인율(Discount Rate)은 미래에 발생될 현금을 현재 가치 로 환산할 때 사용되는 것으로서, 본 연구에서는 한국은행경제 통계에 근거하여 최근 15년간 평균인 1997년부터의 2011년 동 안 명목할인율 5.66%, 정기예금금리 및 소비자 물가지수에 근 거한 물가변동률 3.39%을 적용하였고, 실질할인율은 식 3에 의 해 계산된 평균값인 2.19%를 적용하였다(식 4).
(식 3)
여기서,
= 실질할인율
= 명목할인율(5.66%; 한국은행통계 1997∼2011)
= 물가변동율(인플레이션) (3.39%; 정기예금금 리 및 소비자물가지수)
(식 4)
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 생애주기비용 1) 비용산출 항목 구성
설계비는 기본설계비, 실시설계비가 포함되며, ‘엔지니어링 사업대가기준’의 표 18 ‘건설부문의 업무별 요율’에 따라 총 공 사비에 요율을 적용하였다(Table 2 참조).
총공사비는 직접공사비, 간접공사비, 일반관리비, 이윤 등을 포함하였으며, 직접공사비로는 재료비, 노무비 및 경비, 간접공
Rate Construction cost
Rate in each work (%)
Basic design Execution design Constructionsupervision
… … … …
~ KRW 5 billion 1.54 3.09 1.45
~ KRW 10 billion 1.51 3.01 1.41
~ KRW 20 billion 1.46 2.91 1.37
… … … …
Related laws: Rate stipulated in chapter 13.3 engineering project payment, Science Technology Announcement No. 2007-211
Table 2. Work rate for construction sector
Division Calculation equation Rate(%) Note
Basic design cost Construction cost × rate of basic design work 1.51
Execution design cos Construction cost × rate of execution design work 3.01
Total construction cost Direct construction cost + indirect construction cost + general maintenance + profit Direct construction cost Materials cost + labor cost + expenditures (design estimation)
Indirect construction cost Occupational health and safety insurance + safety maintenance + other expenses, etc.
General maintenance and profit Direct construction cost × rate Legal rate
Supervision and inspection Construction cost × construction supervision rate 1.41
Maintenance Maintenance cost (service term: 30 years)
Inspection A special enforcement decree stipulated on the safety management of facilities Not applicable Demolition and discard Cost required to demolish and discard + residual value Not applicable Relative life-cycle cost Planned life-cycle cost / life-cycle cost of base plan (method A)
Table 3. Calculated items of life-cycle cost
사비로는 산재보험료, 안전관리비, 기타경비 등을 적용하였다.
일반관리비 및 이윤은 직접공사비에 법정 요율을 각각 적용하 였다.
감리비는 ‘엔지니어링사업대가 기준’(Table 2 건설부문의 업 무별 요율 참조)에 따라 1.41%를 적용하여 산출하였고, 감독비 는 현장에 상주하는 감독의 연간 인건비를 바탕으로 산출하였다.
일반관리비는 시설물의 유지관리에 소요되는 관리비용으로써, 일상점검 및 운영에 소요되는 각종 비용 등을 포함하여 Korea Research Institute for Human Settlements(2001)의 ‘민간 투자 사업의 운영관리비 산정에 관한 연구’에 근거하여 매년 공사비 의 0.72% 발생하는 것으로 적용하였다.
점검 및 진단비는 ‘시설물의 안전관리에 관한 특별법 시행령’
에 따라 1종 및 2종 시설물에 해당하는 대상 시설물의 점검 및 안전 진단에 소요되는 비용으로써, 본 연구에서는 해당되지 않 는 사항이므로 미적용하였다.
해체폐기비는 분석기간 완료시점에서 기존의 시설을 철거하 여 환경적 영향 없이 폐기하는데 지출되는 비용으로서 잔존가 치를 포함하는데, 본 연구는 분석 완료 시점의 생태계 자체가 의미있다고 판단하여 해체폐기비를 미적용하였다.
생애주기비용 항목 및 산출근거를 요약하면 Table 3과 같다.
2) 생애주기비용 산출
조건별 생애주기비용은 Table 4와 같이 조건 1에서는 생애 주기비용이 최저가는 B공법, 최고가는 C공법으로 산출되었다.
조건 2에서는 생애주기비용이 최저가는 A공법, 최고가는 C공 법으로 산출되었다. 조건 3에서는 생애주기비용이 최저가는 A 공법, 최고가는 C공법으로 산출되었다.
생애주기비용을 산출해 본 결과, C공법은 모든 조건에서 최
고가였으며, 조건 2와 조건 3에서는 A공법이 최저가였으나, 조
건 1에서는 B공법이 최저가였다. 공법별 비용차이는 A공법(재
Category Construction cost Planning and
design cost Supervision management cost
General, naintenance
control cost Life-cycle cost Relative cost Condition 1
(Gradient: ~1:1.2, common soil)
Method A 11,460 518 162 1,801 13,941 1
Method B 8,150 368 115 1,281 9,914 0.71
Method C 19,582 885 276 3,077 23,820 1.71
Condition 2 (Gradient: ~1:1.0,
reaping rock)
Method A 29,247 1,322 412 4,595 35,576 1
Method B 46,594 2,106 657 7,321 56,678 1.59
Method C 47,912 2,166 676 7,528 58,282 1.64
Condition 3 (Gradient: ~1:0.7, soft rock, blasting rock)
Method A 42,914 1,940 605 6,743 52,202 1
Method B 57,612 2,604 812 9,052 70,080 1.34
Method C 80,899 3,567 1,141 12,711 98,318 1.89
Table 4. Life-cycle cost for each condition (Unit: KRW /m2)
래종자)과 B공법(양잔디)의 사용 종자가 다르기 때문이며, 이 로 인해 재료비의 차액이 발생하게 되었다.
2. 성능 분석 1) 평가항목
성능평가는 Design and Construction Guideline on Greening Construction of Road Slope published by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport(2009)과 Jeon(2002), Joung(2008),
Item Sub-item
Stability of grade slope Ground(bedrock) viscosity, erosion-resisting, vegetation settlement Afforestation of grade slope Seed survival rate, seed germination rate, vegetation transition rate
Constructability Constructability by ground condition, uses of construction supplies(fabric), simplification of construction, construction performance Maintenance Managing failure and desquamation, freezing and thawing on a regular basis
Eco-friendly CO2reduction, harmony with the surrounding vegetation, native indigenous
Landscape Harmony with the surrounding landscape, relief of coercion on grade slope, surface soil color Table 5. Performance evaluation index
Score Contents Linguistic evaluation
10 ∙Technically feasible and is expected to have very significant advantage / cost and performance greatly improved Excellent 9 ∙Technically feasible and is expected to have a significant advantage / cost and performance improved Very outstanding
8 ∙Technically feasible and performance slightly improved Outstanding
7 ∙Expected to have some advantage / needs to be proposed to design criteria Average performance
6 ∙Comparison approach / proposed feasible design No special benefit
5 ∙Cost reduced / a slight loss in functional requirement Minor errors
4 ∙Doubts about whether the advantage can be obtained Disadvantage
3 ∙Too many unknown to pursue Very disadvantage
2 ∙Critical disadvantage Critical errors
1 ∙Not appropriate to project requirement Fetal errors
Source: CALTRANS, 1999
Table 6. Grade of performance assessment
Ji et al .(2003), Kim et al .(2009), Song(2010), Kim and Kim (2010), Joo(2012), Yoon et al .(2013) 등의 연구를 근거로 비탈 면 안정성, 비탈면 녹화성, 시공성, 유지관리성, 친환경성, 경관 성으로 6가지 평가항목을 대분류와 세부항목으로 설정하였다.
평가 등급은 Table 6과 같이 10단계로 구분하였는데, 종합 가중치와 등급별 점수를 곱하여 성능 평가 점수를 산출하였다.
2) 조건 1(경사도 1:1.2 이하, 보통토사)
조건 1의 가중치는 비탈면 녹화성 0.2, 비탈면 안정성 0.19,
Item / weighted
value Sub-item Weighted
value
Condition A Condition B Condition C
Level Point Level Point Level Point
Stability of grade slope / 0.19
Ground (rock) viscosity 0.076 9 6.84 7.5 5.7 8 6.8
Erosion-resistance 0.057 8.5 4.85 8 4.56 8 4.56
Vegetation settlement 0.057 9 5.13 8.5 4.85 8.5 4.85
Afforestation of grade slope /
0.2
Seed survival 0.060 9.5 5.7 8 4.8 8 4.8
Seed germination 0.060 9 5.4 8.5 5.1 7.5 4.5
Vegetation transition rate 0.080 9.5 7.6 8 6.4 7 5.6
Constructability / 0.18
Constructability of ground 0.036 9 3.24 8 2.88 8 2.88
Uses of construction supplies 0.063 9.5 5.99 7 4.41 7 4.41
Simplification of construction 0.054 9.5 5.13 6.5 3.51 6.5 3.51
Construction performance 0.027 7 1.89 8 2.16 8 2.16
Maintenance / 0.16
Failure and desquamation 0.080 9 7.2 7.5 6 8 6.4
Freezing and thawing 0.032 8.5 2.72 7.5 2.4 8 2.56
Regular management 0.048 9 4.32 6.5 3.12 7.5 3.6
Eco-friendly / 0.13
CO2reduction 0.026 8.5 2.21 8 2.08 8.5 2.21
Eco-friendly environment with the surrounding vegetation 0.065 9 5.85 7 4.55 7.5 4.88
Traditional breed aboriginality 0.039 9 3.51 6.5 2.54 7 2.73
Landscape / 0.14
Harmony with the surrounding landscape 0.042 9 3.78 8.5 3.57 9 3.78
Relief of coercion on grade slope 0.070 9 6.3 8.5 5.95 9 6.3
Soli color 0.028 9.5 2.66 9 2.52 9 2.52
Performance point 90.3 77.1 78.3
Table 7. Performance evaluation items and evaluation results for Condition 1
시공성 0.18, 유지관리성 0.16, 경관성 0.14, 친환경성 0.13으로 산정되었다. λ는 6.318, CI(일관성 지수)는 0.636, CR(일관성 비율)은 0.051로서 일관성이 인정되었다. 각 항목별 세부항목 에 대한 가중치 산정 결과는 Table 7과 같다.
성능점수는 A공법이 가장 높게 평가되었으며, 세부항목 중 유지관리성인 ‘탈락 박리’ 항목이 가장 높게 나왔다. 3가지 공 법 모두 ‘CO
2저감’ 항목이 낮은 것으로 보아, CO
2저감을 위한 노력이 필요한 것으로 나타났다.
3) 조건 2(경사도 1:1.0 이하, 리핑암)
조건 2의 가중치는 비탈면 안정성 0.21, 비탈면 녹화성과 시 공성 0.19, 경관성 0.15, 유지관리성 0.14, 친환경성 0.12로 산정 되었다. λ는 6.419, CI는 0.084, CR은 0.067로서 일관성이 인정 되었다. 각 항목별 세부항목에 대한 가중치 산정결과는 Table 8과 같다.
조건 2에서도 A공법이 가장 높아 89.9로 분석되었으며, 가 장 낮은 점수는 B공법이었다. 3가지 공법 모두 경사도가 높아 짐에 따라 ‘지반(암반) 접착력’의 비탈면 안정성과 경관성의 세부항목인 ‘위압감 해소’가 높은 점수로 나타났다. ‘시공 실적’
과 ‘표토의 색상’ 항목은 3가지 공법 모두 낮은 성능으로 나타 났다.
4) 조건 3(경사도 1:0.7 이하, 연암 및 발파암)
조건 3의 가중치는 비탈면 안정성 0.23, 시공성 0.20, 비탈면 녹화성 0.18, 경관성 0.16, 유지관리성 0.13, 친환경성 0.10로 산 정되었다. λ는 6.337, CI는 0.067, CR은 0.054로서, 일관성이 인 정되었다. 각 항목별 세부항목에 대한 가중치 산정결과는 Table 9와 같다.
조건 3에서도 A공법이 가장 높은 점수와 B공법이 가장 낮 은 점수가 산출되고, 경사도에 따라 비탈면 안정성의 ‘지반(암 반)접착력’의 점수가 가장 높았으며, 경관성의 ‘비탈면의 위압 감 해소’ 부분이 두 번째로 높았다. 분석 대상 공법이 습식공법 으로서, 기반재에 포함된 수분환경으로 인해 ‘동결 융해’ 항목 이 두 번째로 낮은 점수를 나타났다.
5) 성능 분석 종합결과
성능 분석 결과를 종합해 보면 3가지 비탈면 녹화공법 중 A
공법이 B공법, C공법보다 일반토사나 리핑암, 연암/발파암에
서 높은 점수를 받았다. 이는 성능평가항목별 평가지표 6가지
와 세부내용에 가중치를 둔 전문가들의 종합적인 평가를 합산
한 결과이다. A공법은 재래 종자를 사용하기 때문에 발아시기
가 느리다는 단점을 가지고 있음에도 불구하고, 재래종을 사용
하는 공법이면서 무엇보다도 세계적인 추세인 친환경적이라는
Item / weighted
value Sub-item Weighted
value
Condition A Condition B Condition C
Level Point Level Point Level Point
Stability of grade slope / 0.21
Ground(rock) viscosity 0.095 9 8.51 7 6.62 7.5 7.09
Erosion-resistance 0.063 8.5 5.36 8 5.04 8 5.04
Vegetation settlement 0.053 9 4.73 8 4.2 8 4.2
Afforestation of grade slope /
0.19
Seed survival 0.057 9.5 5.42 8 4.56 8 4.56
Seed germination 0.057 9 5.13 8.5 4.85 7.5 4.28
Vegetation transition rate 0.076 9.5 7.22 8 6.08 7 5.32
Constructability / 0.19
Constructability of ground 0.048 8.5 4.04 7.5 3.56 7.5 3.56
Uses of construction supplies 0.057 9.5 5.42 7 3.99 7 3.99
Simplification of construction 0.067 9.5 6.32 6.5 4.32 6.5 4.32
Construction performance 0.019 7 1.33 8 1.52 8 1.52
Maintenance / 0.14
Failure and desquamation 0.077 9 6.93 7 5.39 7.5 5.78
Freezing and thawing 0.021 8.5 1.79 7.5 1.58 8 1.68
Regular management 0.042 9 3.78 6.5 2.73 7.5 3.15
Eco-friendly / 0.12
CO2reduction 0.024 8.5 2.04 8 1.92 8.5 2.04
Eco-friendly environment with the surrounding vegetation 0.060 8.5 5.1 7 4.2 7.5 4.5
Traditional breed aboriginality 0.036 9 3.24 6.5 2.34 7 2.52
Landscape / 0.15
Harmony with the surrounding landscape 0.045 9 4.05 8.5 3.83 9 4.05
Relief of coercion on grade slope 0.090 9 8.1 8.5 7.65 9 8.1
Soli color 0.015 9.5 1.43 9 1.35 9 1.35
Performance point 89.9 75.7 77.0
Table 8. Performance evaluation items and evaluation results for Condition 2
Item / weighted
value Sub-item Weighted
value
Condition A Condition B Condition C
Level Point Level Point Level Point
Stability of grade slope / 0.23
Ground (rock) viscosity 0.115 9.0 10.35 6.5 7.48 7.0 8.05
Erosion-resistance 0.069 8.5 5.87 8.0 5.52 8.0 5.52
Vegetation settlement 0.046 9.0 4.14 7.5 3.45 7.5 3.45
Afforestation of grade slope / 0.18
Seed survival 0.054 9.5 5.13 8.0 4.32 8.0 4.32
Seed germination 0.054 9.0 4.86 8.5 4.59 7.5 4.05
Vegetation transition rate 0.072 9.5 6.84 8.0 5.76 7.0 5.04
Constructability / 0.2
Constructability of ground 0.050 8.0 4.00 7.0 3.50 7.0 3.50
Uses of construction supplies 0.060 9.5 5.70 7.0 4.20 7.0 4.20
Simplification of construction 0.070 9.5 6.65 6.5 4.55 6.5 4.55
Construction performance 0.020 7.0 1.40 8.0 1.60 8.0 1.60
Maintenance / 0.13
Failure and desquamation 0.072 9.0 6.44 6.5 4.65 7.0 5.01
Freezing and thawing 0.020 8.5 1.66 7.5 1.46 8.0 1.56
Regular management 0.039 9.0 3.51 6.5 2.54 7.5 2.93
Eco-friendly / 0.1
CO2reduction 0.020 8.5 1.70 8.0 1.60 8.5 1.70
Eco-friendly environment with the surrounding vegetation 0.050 9.0 4.50 7.0 3.50 7.5 3.75
Traditional breed aboriginality 0.030 9.0 2.70 6.5 1.95 7.0 2.10
Landscape / 0.16
Harmony with the surrounding landscape 0.048 9.0 4.32 8.5 4.08 9.0 4.32
Relief of coercion on grade slope 0.104 9.0 9.36 8.5 8.84 9.0 9.36
Soli color 0.008 9.5 0.76 9.0 0.72 9.0 0.72
Performance point 89.9 74.3 75.7
Table 9. Performance evaluation Items and evaluation results for Condition 3
점, 또한 우리나라에서도 친환경적인 녹화사업을 적극적으로 권장․추진하고 있다는 것을 볼 때, 향후 그 중요성은 더욱 각 광 받을 것으로 보인다.
하지만 비탈면 녹화 사업을 할 때에 있어서 초기비용 뿐만 아니라, 유지․관리 비용 또한 빼 놓을 수 없는 중요한 요소이 다. 미래에 비탈면 녹화 사업은 환경적인 측면과 경제적인 측 면을 두루 갖춘 사업으로 지향하여야 할 것이며, 따라서 이러 한 생애주기비용을 고려한 가치 분석이 이루어져야 한다.
3. 가치분석
가치분석은 생애주기비용과 성능평가를 통해 성능평가 값을 생애주기비용으로 나누어 수행하였다.
비탈면 안정성, 비탈면 녹화성, 시공성, 유지관리성, 친환경 성, 경관성 등의 성능 및 생애주기비용을 고려한 가치 분석 결 과, 조건 1의 경우, A공법 90.3, B공법 108.4, C공법 45.8로서 B 공법, A공법, C공법 순으로 나타났다. 조건 2의 경우, A공법 89.9, B공법 47.5, C공법 47.0으로서 A공법, B공법, C공법 순으 로 나타났다. 조건 3의 경우, A공법 89.9, B공법 55.4, C공법 40.2 으로서 A공법, B공법, C공법 순으로 나타났다(Table 10 참조).
A공법은 습식공법의 단점인 식생기반재의 흘러내림 및 슬라 이딩 현상을 억제함과 동시에 네트류 보조재 사용 없이 3복 노 즐로 암반면에 직접 취부하는 친환경 비탈면 녹화 공법으로서, 비탈면 경사가 1:1.0 이상일 경우, 타 공법보다 경제성 또한 우 수한 것으로 분석되었고, 1:1.2 이하인 보통토사에서도 종자배합 을 선택할 수 있는 A공법을 양잔디 종자로 시공할 수 있기 때문 에 종자의 조건을 같이 한다면 가장 뛰어난 것으로 분석되었다.
4. 기존 연구와의 비교
선행 연구는 생애주기비용 분석을 통해 교통인프라 건설, 웹
Category Condition 1 Condition 2 Condition 3
Method A Method B Method C Method A Method B Method C Method A Method B Method C
Design performance point (P) 90.3 77.1 78.3 89.9 75.7 77 89.9 74.3 75.7
Relative life-cycle cost(C) 1 0.71 1.71 1 1.59 1.64 1 1.34 1.89
Value point(V) 90.3 108.4 45.8 89.1 47.5 47 89.1 55.4 40.2
Selection priority 2 1 3 1 2 3 1 2 3
Value grade average by each sub-item
Stability of grade slope 8.8 8.0 8.2 8.8 7.3 7.5 8.8 7.3 7.5
Afforestation of grade slope 9.3 8.2 7.5 9.3 8.2 7.5 9.3 7.5 7.5
Constructability 8.8 7.4 7.4 8.5 7.1 7.1 8.5 7.1 7.1
Maintenance 8.8 7.2 7.8 8.8 6.8 7.5 8.8 7.5 7.5
Eco-friendly 8.8 7.2 7.7 8.8 7.2 7.7 8.8 7.7 7.7
Landscape 9,2 8.7 9.0 9.2 8.7 9.0 9.2 9.0 9.0
Table 10. Value assessment results by Condition
시스템 개발, 아스팔트 보수공법 연구, 시설물 경제성 평가 등 의 연구를 진행하였으며, 비탈면 생태복원에 적용하여 평가한 사례는 많지 않다. 본 연구와 가장 유사한 사례로 Kim(2009)은 생애주기비용을 이용한 비탈면녹화공법 비교연구를 진행하였 으며, 평가범위는 토사구간, 리핑암구간, 발파암구간으로 구분 하여 현장적용성, 경관성, 환경성, 안정성, 지속성, 효율성으로 총 6가지 항목을 평가하고, 10등급으로 나누었다. 평가결과, 공 법에 상관없이 평균적으로 일반토사의 가치가 가장 높았고, 다 음으로는 발파암, 리핑암의 순서로 도출되었으며, 이는 본 연구 의 결과와 유사한 경향을 나타냈다.
Ⅳ. 결론
본 연구에서는 현재 많은 연구로 입증된 비탈면 생태복원 3 가지 공법과 도로 비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침의 비탈 면 녹화공법 설정 절차 중 비탈면의 경사도와 토질 특성에 따 라 시공조건별 3가지 총 9가지 유형별로 생애주기비용을 도출 하였다.
생애주기비용 측면에서는 조건 1 경사도가 1:1.2 이하, 보통 토사의 시공조건에서는 B공법, A공법, C공법 순으로 시공가격 이 낮았다.
종합적 가치 측면에서는 조건 1 경사도 1:1.2 이하 보통 토 사의 시공조건에서 B공법, A공법, C공법 순으로 가치 분석 점 수가 높았다. 조건 2 경사도 1:1.0 이하 리핑암의 시공조건에서 A공법, B공법, C공법 순으로 나타났다. 조건 3 경사도 1:0.7 이 하 연암 및 발파암은 A공법, B공법, C공법 순으로 나타났다.
성능 분석 측면에서는 성능 평가를 하기 위해 비탈면 안정
성, 비탈면 녹화성, 시공성, 유지․관리성, 친환경성, 경관성으
로 6가지 대분류를 나누고, 각 항목별로 3∼4가지 세부내용으
로 다시 나누어 비탈면 생태복원 성능을 평가하였으며, 조건 3
가지 모두 성능면에서는 A공법이 높았다.
이와 같이 가치분석, 성능 분석 측면에서 모두 일반공사비와 차이를 보였으며, 생태복원 사업에서는 단순히 시공비만 산출 하기보다는 공법의 성능가치, 생태적 가치 등을 포함하여 전반 적인 생애주기별 가치를 환산한다면 앞으로도 더 큰 경제적 가 치를 발휘할 것으로 판단된다.
생애주기비용 분석의 어려운 점은 생애주기비용의 산출과 분 석기간 선정이며, 비탈면 녹화공법에서 단계별로 비용을 산출 하기란 쉽지 않다. 본 연구에서는 생애주기별로 비용의 산출 및 모호성으로 한계점이 있지만, 초기공사비용으로만 평가하는 틀을 깨기 위하여 설계비용과 유지관리비용을 산출하였다. 연 구의 한계점을 보완하기 위해 전 과정에 걸친 생애주기별 비용 을 산출하여 최소 생애주기비용을 위한 DB를 구축하고, 비탈 면 생태복원 공법의 비용이 체계적으로 유지관리가 된다면 더 좋은 성능을 발휘할 것으로 사료된다.
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원 고 접 수 일
심 사 일
게 재 확 정 일 3 인 익 명 심 사 필 : : :
2 0 1 4 년 9 월 1 6 일 201 4년 10월 13 일 201 4년 10월 20 일 201 4년 10월 20 일
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