KR20130062382A

KR20130062382A - 건축물 유지 관리의 우선순위 도출을 위한 정량적 시설 상태 지수 산출 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20130062382A
Application number: KR1020110105890A
Authority: KR
Inventors: 박태근; 이춘경
Original assignee: (주)엘씨씨코리아
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-06-13
Also published as: KR101290533B1

Abstract

본 발명은 건축물 유지관리에 있어 정량적 시설상태지수에 관한 것으로, LCC 분석에 의한 미래 예측 비용을 산출하고 실제 투입비용에 대한 비율 비교를 통한 정량적 평가를 수행하도록 한다. 정량적 시설상태 지수는 여러 항목의 조합에 의해 시설물의 평가가 이루어 질 수 있음을 고려하여 설계하였다.
정량적 시설상태지수(FCIQ: Facility Condition Index of Quantity)는 특정시점을 기준으로 LCC 분석결과 값을 이용한 미래예측비용 대비 실제 투입비용에 대한 비율 비교를 통해 정량적 부분에 대한 시설 상태 정도를 나타내는 값으로 정의하여, 특정시점에 대해 시설 상태 정도를 손쉽게 파악할 수 있도록 하며 한정된 자원 투입의 우선순위를 수립할 수 있도록 하였다.

Description

건축물 유지 관리의 우선순위 도출을 위한 정량적 시설 상태 지수 산출 방법 및 시스템{Method and System of Facility Condition Index of Quantity for Building Management Priority calculation}

본 발명은 건축물 유지 관리를 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 정량적 시설 상태 지수를 이용하여 정략적 평가를 수행하여 시설, 건축물 등을 유지 관리하기 위한 우선순위를 도출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

건축물의 구조 및 안전진단체계 부재에 따른 심각한 건축물 재난 발생률이 증가함에 따라 건축물의 유지관리와 점검의 중요성에 대한 인식이 증대되고 있다. 건축물의 운영유지 관리를 위한 비용은 건물의 생애주기 동안 건설비용의 약 5배가 소요되는 것으로 예상되고 있으나 이를 소홀히 하는 경우 삼풍백화점이나 성수대교 붕괴와 같은 큰 재난으로 이어질 수 있어 결코 소홀히 할 수 없는 것이다. 건축물의 유지관리비용 중 에너지 비용이 약 40%를 차지하며 건축물을 이루는 구성 부품의 열화나 마모를 방치한 상태로 운영하는 경우 성능저하, 고장, 수명단축 등의 원인이 되므로 건축물의 구성 부품들의 상태를 미리 평가, 예측하고 유지관리하는 것이 매우 중요하다.

이를 위한 기존 건축물 운영유지 관리 시스템은 수집된 데이터를 단순히 제어 또는 감시용으로만 사용하며 관리 또한 오프라인으로 이루어져 건축물에 대한 이력조사 및 평가가 제대로 이루어지지 못하는 문제가 있었다. 또한, 단순한 데이터 제시로 인해 건축물 설비의 조정, 수선 또는 교체는 현장관리자의 판단에 따라 이루어지는 것이 대부분이다. 즉, 데이터들에 대한 전문가의 정확한 평가가 부재하고 미리 예측하여 위험을 제거할 수 있는 관리 부재의 문제가 있다.

종래 기술로 건축물의 운영유지관리를 위해 LCC (Life Cycle Cost) 분석 방법이 제안되어 있다. 도 1a 내지 도 1c는 종래의 LCC 분석 방법에 의한 건축물 운영유지 관리를 위한 특허와 논문으로 주요 관련 기술의 현황을 보여준다.

도 1a는 특허문헌 1에서 제시한 건축물 운영유지를 위한 비용 분석 시스템에 관한 것으로, 데이터들을 이용해 LCC 분석을 거쳐 예상되는 결과값을 보고하도록 하고 있다. 그러나 단순히 수집된 데이터들로부터 LCC 분석에 의한 결과값만을 보고하고 있어 각 건축물마다 필요로 하는 다양한 평가값 및 항목별 가중치 요인의 반영이 어려운 단점이 있다.

도 1b는 특허문헌 2에서 제시한 공동주택용 LCC 분석 시스템 및 방법에 관한 것으로, 예상되는 다양한 항목에 대한 값들을 분석하도록 하고 있다. 그러나 항목별 분석값의 최종 평가지수 부재하며 적용범위를 공동주택으로 한정하여 건축물 또는 시설마다 다르게 설정될 수 있는 평가 요인 및 가중치의 반영이 어려운 문제가 있다.

도 1c는 비특허문헌 1에서 제시한 LCC 분석 방식과 정량적 평가를 수행하여 이를 슬러지 모델 선정 방식에 적용한 예를 보이고 있다. 그러나 각 평가 요인에 대해 가중치를 설정하는 구성과 요인별 평가결과를 조합하여 반영하는 최종 평가지수에 대한 제안이나 제시를 하지 못하고 있다. 또한 그 적용범위를 슬러지 수집기로 한정하고 있어 건축물마다 다르게 설정해야하는 항목별 가중치 반영 구성이 부재하다.

위에서 살펴본 바와 같이 종래 주요 기술들은 대체적으로 건물의 유지관리를 위한 비용 산출의 필요성을 공감하고 있으나 이를 위한 정확한 평가 방법을 제시하지 못하며 예상되는 각종 요인들에 대한 가중치 평가 및 항목별 평가값을 조합하여 나타내는 평가 방법을 제안하고 있지 못하다. 또한 대부분 단순한 LCC 분석을 반영한 평가시스템만을 제안하고 있는 것으로 실제 투입비용을 반영한 정확한 평가 방법이 시급히 요구된다.

한편, 단순한 건축물의 운영유지 관리를 위한 데이터 산출이나 평가 외에 한정된 운영유지를 위한 예산의 수립 및 집행에 있어서의 우선순위 도출은 한정된 자원과 재원 환경에서 안정적으로 건축물을 운영유지 관리하기 위해 필수적이다. 그러나 기존의 건축물 운영유지관리에 관한 종래기술들은 한정된 자원이나 재원을 고려한 우선순위 도출에 대한 어떠한 제안도 하고 있지 못하다.

1. 미국특허공보 제5,189,606호(1993. 2. 23.) 2. 한국공개공보 제10-2002-0094090호(2002. 12. 18.)

1. 이승훈 외, "LCC 분석에 의한 슬러지수집기 선정 모델", 한국건설관리학회 논문집, 제7권 제6호, pp.175-184, 2006. 12.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 LCC 분석 및 평가값과 함께 정량적 평가를 수행하여 건축물의 유지관리를 위한 비용 산출의 정확성 및 유연성을 높이고자 한다. 본 발명에서는 이를 위해 정량적 시설상태 지수 산출방법을 제안하여 유지관리를 위한 우선순위 도출을 도모한다.

상기 해결하고자 하는 과제를 위해 본 발명에 따른 건축물 유지관리 시스템은 LCC 분석에 의한 미래 예측 비용을 산출하고 실제 투입비용에 대한 비율 비교를 통한 정량적 평가를 수행한다.

이를 위해 먼저 정량적 시설상태지수를 정의하도록 한다. 정량적 시설상태 지수는 여러 항목의 조합에 의해 시설물의 평가가 이루어질 수 있음을 고려하여 설계하였다.

정량적 시설상태지수(FCIQ.: Facility Condition Index of Quantity)는 특정시점을 기준으로 LCC 분석결과 값을 이용한 미래예측비용 대비 실제 투입비용에 대한 비율 비교를 통해 정량적 부분에 대한 시설 상태 정도를 나타내는 값으로 정의한다.

건축물 또는 시설의 노후화 진행 정도에 따라 그 비율이 상승하도록 설계되며, 비율 상승은 해당 시설의 개/대체 항목의 비용 증가로 이어진다. 적정한 개/대체 작업의 불이행시 그 비용은 누적 상승된다.

본 발명의 일 실시예로서, 정량적 평가 방식은 시설물의 여러 개체/대체 항목의 조합이 가능하다는 점을 반영하여 다음과 같이 설계하도록 한다.

FCIQ = 100 × weight of x

x : 해당 시설의 개체/대체 항목을 나타내는 것으로서, 설정년도(n)의 유지관리 비용을 설정년도(n)의 LCC 결과값으로 나눈 값

weight of x : x 항목에 대한 가중치

n :　시설물에 대한 설정년도

본 발명의 다른 일시 예로서, 모든 개/대체 항목에 대해 정량 평가를 실시하고, 요청 비용(예산요청안 기준으로)이 50% 이상의 개/대체 항목이 없는 경우에는 각 항목의 가중치를 고려하여 가중치가 가장 높은 것을 기준으로 정량평가 값을 전체 조합항목의 값으로 설정하되, 요청비용의 50% 이상을 차지하는 항목이 있는 경우 그 항목을 기준으로 정량평가 값을 구하여 이를 전체 조합항목의 값으로 설정한다.

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 정량적 평가 방식을 수행할 때 설정년도는 건축물 또는 시설의 특성에 따라 25년 또는 40년과 같이 1 내지 60년의 범위 내에서 1개 년도를 정하여 설정하도록 한다. 설정년도의 LCC 분석값은 미래예측비용을 나타내는 것이다.

본 발명의 또 다른 실시 예로서, 정량적 시설상태 지수를 구하기 위한 각 개체/대체 업무 항목에 대한 가중치를 적용한다. 전체 정량적 시설상태 지수값의 총점은 100점을 만점으로 설계한다.

본 발명에 따른 정량적 시설상태지수는 특정시점을 기준으로 미래예측비용 대비 실제투입비용의 비율 비교를 통해 시설 상태 정도를 나타낼 수 있도록 설계하였다. 이러한 지수를 사용하여 좀 더 정확하고 자세한 현재의 건축물 또는 시설에 대한 상태 분석이 가능하다.

또한, 각 항목별 가중치를 설계하여 현실성을 높이고 다양한 시설 및 건축물의 상태를 반영할 수 있도록 하였다. 정량적 시설상태지수에 의해 노후화 진행정도에 따라 그 비율이 상승되는 것을 알 수 있으며 적정한 개체/대체 업무의 불이행시 그 비용이 누적되어 상승되도록 하였다.

따라서, 정량적 시설상태지수를 반영한 건축물 유지관리시스템은 정확한 시설상태를 표시할 수 있으며 적정 개/대체 업무를 수행하도록 강제할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 의한 LCC 분석을 이용한 건축물 유지관리 방법을 보이고 있다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 정량적 평가식의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 정량적 평가 방법에 있어서 각 변수들 간의 관계를 보이는 관계도이다.
도4는 본 발명의 정량적 시설 상태 지수 산출 방법 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

건축물 유지관리 시스템을 사용하여 시설 상태를 평가하여 예산수립을 할 때 예산수립의 우선순위는 정량평가, 정성평가 및 가중치 평가에 의하여 도출된다. 본 발명에 따른 평가는 정량적 시설상태 지수(FCIQ: Facility Condition Index of Quantity) 산출 모듈을 이용하여 시설상태지수를 산출하는 방법에 그 특징이 있다.

본 발명의 건축물 유지관리 시스템은 데이터 입력 모듈, 이력관리 모듈, 평가 모듈 및 시설상태 지수산출 모듈 등과 이를 제어하는 제어부 및 데이터베이스로 구성된다.

도 2는 본 발명에서 제안하는 정량적 평가식의 개념도이다. 도2에서 알 수 있듯이, LCC 분석 결과 값으로 구하는 미래예측비용 대비 개/대체 업무에 소요된 실제투입비용 비율은 노후화 진행정도에 따라 그 비율이 상승한다.

이러한 비율을 정량적 시설상태지수로 정의한다. 시설물의 여러 개체/대체 항목의 조합을 반영하여 다음과 같이 정량적 시설상태지수를 설계하였다.

FCIQ = 100 × weight of x

weight of x : x 항목에 대한 가중치

n :　시설물에 대한 설정년도

시설물에 대한 설정년도는 건축물 또는 시설의 특성에 따라 1 내지 60년의 범위 내에서 1개 년도를 정하여 설정하도록 한다.

모든 개/대체 항목에 대해 정량 평가를 실시하고, 요청 비용(예산요청안 기준으로)이 50% 이상의 개/대체 항목이 없는 경우에는 각 항목의 가중치를 고려하여 가중치가 가장 높은 것을 기준으로 정량평가 값을 전체 조합항목의 값으로 설정하되, 요청비용의 50% 이상을 차지하는 항목이 있는 경우 그 항목을 기준으로 정량평가값을 구하여 이를 전체 조합항목의 값으로 설정한다. 정량적 시설상태 지수의 총점은 100점 만점을 기준으로 산출한다.

도 3은 본 발명에 의한 특정 설정년도 별 예상투입비용(미래예측비용, LCC분석결과값) 및 실제투입비용의 관계를 보이고 있다. 특정 시점에서의 예상되는 투입비용 대비 실제 투입비용에 따라 누적 LCC 비용이 산출됨을 알 수 있고 이는 시점별로 막대그래프 형태로 표시할 수 있다.

건축물 유지관리 시스템은 정량적 시설상태 지수를 산출하여 표시하고 관리 주체는 어느 시점에서 실제 비용을 투입하는 것이 가장 효율적인지 판단할 수 있으며 또한 특정 시점의 시설상태를 한눈에 파악할 수 있게 된다.

본원 발명에 의한 정량적 시설상태 지수에 따라 각 개/대체 항목의 중요도, 상태에 따라 효율적인 우선순위 도출이 가능하며 따라서 한정된 자원(물리적 자원 및 재원)을 가장 효과적으로 투입할 수 있게 된다.

도 4는 본원 발명에 의한 정량적 시설상태 지수 산출 방법을 순서도로 나타낸 것이다. 초기 단계로 건축물의 운영 유지 관리를 위한 개/대체 항목을 설정하고 항목별 상태 정의를 통해 가중치를 할당하여 DB화 한다. 정량적 시설 상태 지수를 산출하기 위해 설정년도 할당 제1단계(S41); 설정년도에 대한 LCC 분석 결과값을 산출하는 제2단계(S42:Result of LCC for n year); 설정년도에 대한 실제 유지관리 투입비용을 산출하는 제3단계(S43:Maintenance Cost for n year); 개/대체 업무별 값을 수식(x = Maintenance Cost for n year/Result of LCC for n year)에 의해 산출하는 제4단계(S44); 초기단계에서 구축한 DB에서 개/대체 업무의 가중치를 조회적용하는 제5단계(S45) 및 100점을 만점으로 하여 정량적 시설 상태 지수를 FCIQ = 100 × weight of x로서 산출하는 제6단계(S46)를 포함하는 정량적 시설 상태 지수 산출방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시 예로서, 정량적 시설상태 지수를 구하기 위한 각 개체/대체 업무 항목에 대한 가중치는 다음 표1과 같이 설정하도록 한다. 아울러 전체 정량적 시설상태 지수값의 총점은 100점을 만점으로 설계한다. 본 발명에서는 100점을 만점으로 설계하지만 시설상태지수에 따라 변동 가능하다.

정량적 시설상태지수를 위한 변수 x의 항목별 가중치 값

구분	x	가중치	정량점수	구분	x	가중치	정량점수
1	0.0≤x<0.2	0.1	10	6	1.0≤x<1.3	0.6	60
2	0.2≤x<0.4	0.2	20	7	1.3≤x<1.6	0.7	70
3	0.4≤x<0.6	0.3	30	8	1.6≤x<1.9	0.8	80
4	0.6≤x<0.8	0.4	40	9	1.9≤x<2.2	0.9	90
5	0.8≤x<1.0	0.5	50	10	2.2≤x	1.0	100

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

시설 상태를 평가하여 예산수립의 우선순위를 도출하기 위한 건축물 유지관리 시스템의 정량적 시설상태 지수(FCIQ: Facility Condition Index of Quantity) 산출 모듈을 사용하여 FCIQ를 산출하는 방법에 있어서,
LCC(Life Cycle Cost) 분석결과 값을 이용하여 미래예측 비용을 산출하는 단계;
개체 및 대체 업무 항목별 실제 투입비용 산출 단계;
특정시점을 기준으로 FCIQ를 상기 항목별 실제 투입비용을 미래예측 비용으로 나누어 가중치의 곱으로 산출하는 단계를 포함하되,
특정시점은 제 1 내지 제60 중 1개 년도로 설정하는 것을 특징으로 하는 정량적 시설상태 지수 산출방법.
제1항에 있어서,
상기 FCIQ 산출단계는 항목별 정량 평가 산출값이 전체 요청비용의 50% 이상인 항목이 있는 경우 이를 FCIQ의 전체 항목의 값으로 하고, 50% 이상인 항목이 없는 경우에는 항목별 가중치가 가장 높은 것을 기준으로 이를 FCIQ의 전체 항목의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 정량적 시설상태 지수 산출방법.
제2항에 있어서,
상기 FCIQ는 100점 만점을 기준으로 하여 산출되는 것을 특징으로 하는 정량적 시설상태 지수 산출방법.
시설 상태를 평가하여 예산수립의 우선순위를 도출하기 위한 건축물 유지관리 시스템의 정량적 시설상태지수(FCIQ: Facility Condition Index of Quantity) 산출 모듈을 사용하여 시설 상태를 평가하는 방법에 있어서,
LCC 분석결과에 따라 미래예측 비용을 산출하는 단계;
개/대체 항목별 실제 투입비용 산출 단계;
특정시점을 기준으로 FCIQ를 하기의 수식으로 구하는 단계를 포함하되,
FCIQ = 100×weight of x (x = n설정연도의 유지관리비용/n설정연도의 LCC 분석 결과값)
상기 설정연도의 유지관리비용은 항목별 실제 투입비용이며 설정연도의 LCC 결과값은 LCC 분석결과에 따른 미래예측비용이며, x는 항목별 정량 평가값을 나타내고, weight of x는 항목별 가중치, 특정시점을 나타내는 n은 제 1 내지 제60 중 1개 년도로 설정하며 정량적 시설상태 지수값이 클수록 우선순위를 높게 하는 것을 특징으로 하는 시설 상태 평가 방법.
제4항에 있어서,
상기 FCIQ 산출은 항목별 정량 평가 산출값 x가 전체 요청비용의 50% 이상인 항목이 있는 경우 이를 FCIQ의 전체 항목의 값으로 하고, 50% 이상인 항목이 없는 경우에는 항목별 가중치가 가장 높은 것을 기준으로 이를 FCIQ의 전체 항목의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 시설 상태 평가 방법.
제5항에 있어서,
상기 FCIQ가 100점에 가까울수록 건축물 유지관리 우선순위가 높은 것으로 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시설 상태 평가 방법.
정량적 시설상태 지수 산출 시스템에 있어서,
설정년도를 입력하는 입력수단;
설정년도에 대한 LCC 분석 결과값(Result of LCC for n year)을 미래 예측 비용으로 산출하는 제1계산부;
설정년도에 대한 실제 유지관리 투입비용(Maintenance Cost for n year)을 산출하는 제2계산부;
개/대체 업무별 값을 상기 미래 예측비용과 실제 유지관리 투입비용의 비율로서 구하는 제3계산부; 및
업무별 가중치 데이터베이스에서 개/대체 업무의 가중치를 적용하여 정량적 시설 상태 지수(FCIQ)를 100 × weight of x (x = Maintenance Cost for n year/Result of LCC for n year)로서 산출하는 제4계산부를 포함하며, 설정년도는 1 내지 60중 1개 년도인 것을 특징으로 하는 정량적 시설상태 지수 산출 시스템.
건축물 유지 관리 시스템에 있어서,
미래 예측 비용 산출 모듈;
실제 투입 비용 산출 모듈;
정량적 시설상태 지수(FCIQ: Facility Condition Index of Quantity) 산출 모듈; 및
상기 산출된 정량적 시설상태 지수를 관리자에게 디스플레이 하는 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시설 상태를 평가하여 예산수립의 우선순위를 도출하기 위한 건축물 유지관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 정량적 시설상태 지수 산출 모듈은 특정 시점을 기준으로 상기 산출된 미래 예측 비용 대비 실제 투입 비용에 대한 비율(Ratio)로서 산출되는 것을 특징으로 하는 시설 상태를 평가하여 예산수립의 우선순위를 도출하기 위한 건축물 유지관리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 정량적 시설상태 지수 산출 모듈에서
상기 FCIQ는 개/대체 항목별 정량 평가 산출값(x: 설정년도의 실제투입비용 / 설정년도의 미래 예측 비용)에 항목별 가중치와 100을 곱하여 구하는 것을 특징으로 하는 시설 상태를 평가하여 예산수립의 우선순위를 도출하기 위한 건축물 유지관리 시스템.