J Korean Soc Hazard Mitig 2017; 17(4): 119-129  https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2017.17.4.119
Benefit-Cost Analysis of Multipurpose Debris Flow Mitigation Module (MudM2) Using VE Technique
Ukkyo Jung*, Yonggeun Jee**, Jaesung Lee***, and Byungsik Kim****
* Member, Researcher, R&D Team, SDM ENC Co., Ltd,
*** CEO, R&D Team, MoohanLeaders Co., Ltd,
**** Member, Professor, Department of Urban & Environmental Disaster Prevention, Kangwon National University
Correspondence to: Member, Senior Researcher, Development Dept, SDM ENC Co., Ltd. (Tel: +82-70-4896-1268, Fax: +82-2-6959-9589, E-mail: ykjee@sdmeng.co.kr)
Received: April 27, 2017; Revised: May 12, 2017; Accepted: May 22, 2017; Published online: August 30, 2017.
© The Korean Society of Hazard Mitigation. All rights reserved.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract

Personnel and material damage of Debris flow, caused by localized heavy rainfall, has been occurred frequently in Korea, and runoff mitigation facilities of debris flow have been set up for the damage reduction. In general, the benefit/cost analysis is applied to examine the economic feasibility of installing such facilities. However, it is difficult to apply the general benefit/cost analysis because of the limitation in quantifying benefits as a disaster prevention facility in the case of multipurpose debris flow mitigation module (MudM2). Therefore, in this study, VE (Value Engineering) technique was applied to assess the functional effect of the debris flow reduction facility, and for the analysis Multi-Level Performance Measurement (MLPM) and Life Cycle Cost (LCC) analysis was adopted. As the result, the performance index of MudM2 was improved by 17.6%, and the cost was reduced by 56,119 thousand won, value index improved by 38.81%. Therefore, it was concluded that MudM2 is worthy of disaster prevention facilities. The VE technique will be helpful in evaluating the value of disaster prevention facilities.

Keywords: Multipurpose Debris Flow Mitigation Module(MudM2), Benefit-Cost analysis, Value Engineering, Life Cycle Cost, Multi-Level Performance Measurement(MLPM)
1. 서론

최근 기후변화로 인하여 국지성 집중호우, 태풍, 등이 발생하고 있고, 그로인한 재난이 점점 빈번화, 대규모화 하고 있는 추세이다. 특히, 우리나라는 국토면적의 64%가 산지로 구성되어있어 산지 및 급경사지 개발을 통하여 주거지나 산업단지가 급경사지 인근에 형성되어 있는 곳이 많기 때문에 산지 토사재해의 위험성에 노출되어 있는 실정이다. 그렇기 때문에 우리나라에서는 산지토사재해를 저감하기 위해 대표적인 대책으로 사방사업으로 토석류 유출저감시설을 설치하고 있다. 일반적으로 건설업계에서는 시설물들을 건설하기 전, 경제성을 검토하기 위해 비용/편익 분석을 실시한다. 하지만 토석류 유출저감시설 같은 방재 구조물의 편익을 분석하기에는 논란의 여지도 있으며, 편익을 정량화하여 분석하기에는 한계가 있어 비용/편익분석에 어려움이 있는 실정이다. 그러나 해외에서는 VE(Value Engineering)/LCC(Life Cycle Cost)분석을 적극적으로 활용하여 방재구조물에도 적용하고 있는 반면 국내에서는 「건설기술 진흥법 시행령」에 의거하여 법령에서 지정한 경우에 VE/LCC분석을 실시하도록 하고 있다. 그렇기 때문에 법령의 영향을 받지 않는 경우에는 VE분석을 실시하지 않는 경우가 많으며, 우리나라의 대부분의 건설 사업에서는 VE를 단순한 원가절감의 수단으로만 인식하는 경우가 많다. 그러나 VE는 건설사업으로 인해 발생되는 비용, 성능, 시간의 요소로 구성되어있으며, 이러한 요소들을 적절하게 균형을 이루도록 하여 최적의 가치를 달성하기 위한 수단이라고 할 수 있다. 이러한 기법을 국내의 방재사업에도 활용하면 비용대비 가치와 성능을 고려한 공법을 선정 할 수 있을 것으로 보인다.

본 연구에서는 방재시설물인 다기능 토석류 유출저감시설을 국내에 시범적으로 설치하기 전, 방재시설물의 비용/편익 분석을 실시하기 위해 MLPM기법을 이용하여 성능을 평가하고, 비용절감을 위해 LCC분석을 실시하여 비용대비 가치를 분석하였다.

2. 재료 및 방법

2.1 대상시설

다기능 토석류 유출저감시설은 콘크리트 사방댐, 버트레스, 브레이커 시스템의 3가지의 토석류 유출저감시설을 상중하류로 구분하여 조합한 형태의 구조물이다. 콘크리트 사방댐은 일반적인 댐의 형태로 토석류를 차단하는 역할을 하며, 버트레스는 유목이나 거석을 차단하여 토석류의 위력을 저감시키는 역할을 하고, 브레이커 시스템은 토석류의 동력원인 물을 토사와 빠르게 분리하여 토석류의 에너지를 저감시키는 형태의 구조물이다. 이러한 장점들을 가지고 있는 토석류 유출저감시설들을 조합하여 설계하였다. Fig. 1은 다기능 토석류 유출저감시설의 설계도로 총 3개의 Unit으로 구성되어 있다.

Fig. 1.

Multipurpose Debris Flow Mitigation Module


Unit 1은 브레이커로 토석류를 물과 암석으로 분리시키는 역할을 하며, Unit 2는 버트레스로 강재로 이루어진 역사다리꼴 형상의 구조물을 기본으로 토석뿐만 아니라 부유잡목을 제거하는 기능을 한다. Unit 3은 저수부로서 Unit 2에 의해 분리된 물을 저수하는 기능을 가진다.

2.2 VE개요 및 목적

VE기법은 최소의 생애주기비용으로 제품의 기능을 확인하고 개선점을 도출하여 최소비용으로 필요한 성능을 충족시켜 제품의 가치를 향상시키기 위해 실시하는 기법이다. VE기법은 새로운 제품의 기능을 확인하고 개선점을 도출하여 최소비용으로 요구성능을 충족시켜 제품의 가치를 향상시키고자 하는 목적으로 수행한다. 일반 시설물과 달리 방재시설물에도 VE기법의 도입을 한 사례가 있었는데, 기상이변(풍수해)대비 계곡부 보호 및 사면안정 처리방안에 대하여 연구를 실시한 사례가 있다(Choi et al., 2006). VE기법의 분석 절차는 Fig. 2와 같다.

Fig. 2.

Analysis Procedure Diagram of VE Technique


Fig. 3.

Matrix Evaluation of Major Classification


준비단계에서 수행자는 요구사항 파악, 평가기준 마련 등을 위한 연구정보 수집을 위해서 발주기관 및 사용자에게 정보를 요청하고 획득하여 분석단계이전에 사전검토를 수행한다. 준비단계에서 조사한 요구측정의 결과는 후속 VE기법에서 기능정의, 기능정리, 기능평가, 대체안 평가 시 참고사항으로 활용한다. 또한 분석단계에서는 MLPM기법을 이용한 다단계 성능평가와 비용절감을 위한 LCC분석을 실시하여 대안을 개발하고, 대안을 제안하게 되는 것이다. VE의 적용으로 인한 결과를 극대화하기 위해서는 초기 설계 80%진행시 반드시 이루어져야 하며, VE는 적정시기에 적용이 빠를수록 비용절감 가능성은 커지는 반면, 적용이 늦을수록 건설현장에서는 설계변경을 위한 직⋅간접 소요 기간과 비용이 서서히 증가한다(Dell’Isola, 1997).

2.3 LCC(Life Cycle Cost) 분석

LCC분석은 생애주기비용을 의미하는데, 우리나라 건설기술진흥법 시행령 제52조, 제71조, 제75조 규정에 따른 「설계공모, 기본설계 등의 시행 및 설계의 경제성 등 검토에 관한 지침」 제1장 총칙 2조 16항에 의하면 ‘생애주기비용이란 시설물의 내구연한 동안 투입되는 총 비용을 말한다. 여기에는 기획, 조사, 설계, 조달, 시공, 운영, 유지관리, 철거 등의 비용 및 잔존가치가 포함된다.’고 정의하고 있다. 즉, 시설물의 기획 단계부터 유지관리 단계까지 시설물의 기대수명동안 발생하는 모든 비용을 나타낸다. LCC분석은 방재시설물에 대해서는 지정하고 있지 않으나 일반적으로 많이 사용되어지는 NIST(Ehlen and Marshall, 1996)모델을 적용하고 산정방법은 실질 할인율을 적용한 현재가치화법(Kirk and Dell’Isola, 1995)을 사용한다. 또한, 비용 산정이 가능한 항목에 대해 분석을 수행하여 수행결과를 토대로 상대적 차이 값을 구하고 LCC를 최소화 할 수 있는 의사결정을 지원한다. LCC분석의 방법은 Eq. (1)과 같다.

LCC=CI+CM+CFB

여기서, CI는 초기건설비용, CM은 수명기간동안의 유지관리비용, CF는 파괴비용(구조물 손상 또는 재건설시 발생할 수 있는 직⋅간접비용), B는 재활용에 따른 이익비용이다.

LCC분석에 있어 각각의 비용은 시간에 따라 다양한 변화를 나타내기 때문에 대안의 LCC분석을 위해서는 이러한 비용들을 일정한 기준년도로 변환하여 사용하는데 국내의 건설사업의 LCC분석에서는 일반적으로 법적수명을 적용한다.

2.4 다기능 성능평가(MLPM, Multi-Level Performance Measurement)기법

2.4.1 평가항목 선정

VE를 통한 시설물의 성능평가를 위해서는 다양한 성능속성에 대한 평가를 위한 다단계 성능평가가 필요하다. MLPM의 적용을 위해서는 정성적 매개변수의 경우 캘리포니아 교통국(Caltrans, 1999)의 10등급 평가척도를 적용할 수 있으며, 정량적 매개변수의 경우 각 성능속성의 특성에 따라 5개 유틸리티 커브를 적용할 수 있다. 이러한 기법은 기존의 연구들에서도 활용된 사례가 있는데, Lim et al.(2008)은 성능속성매트릭스를 이용하여 가중치를 산정하고 MLPM을 적용하여 철도건설사업의 설계VE를 수행하고 가치개선을 위한 성능정량화 평가기법을 제안하였다. 본 연구에서는 총 5개 대분류 평가항목과 20개 중분류 성능평가 항목을 선정하고 항목별 중요도를 분석하였다. 그 항목은 Table 1과 같다.

Table 1

Subsection of MLPM

ClassItemClassItem
A. PlanningA-01Appropriateness of disaster prevention planningC. MaintenanceC-03Stability of inflow and outflow
A-02Appropriateness of earthwork PlanningC-04Availability of maintenance/inspection of structures
A-03Availability of quality securityD. Safety/StabilityD-01Safety and Stability of structures
A-04Efficiency of moment flood delay
D-02Stability of foundation
B. ConstructabilityB-01Convenience of construction
D-03Security of stability for collision
B-02Appropriateness of construction period
D-04Disposal and recycling of waste
B-03Availability of input construction equipmentE. Environmental ImpactE-01Minimization of forest destruction
E-02Availability of ecosystem linkage
B-04Minimization of complaint caused by construction
E-03Utilization of water
C. MaintenanceC-01Durability(Endurance time)
C-02Availability of dredging of debris flow
E-04Efficiency of water purification

Table 2

Weight Value According to Sub-Classification

ClassWeightItemWeightDiagram
A. Planning20.0A-01Appropriateness of disaster prevention planning6.2 %
A-02Appropriateness of earthwork Planning4.6 %
A-03Availability of quality security3.8 %
A-04Efficiency of moment flood delay5.4 %
B. Constructability25.7B-01Convenience of construction7.9 %
B-02Appropriateness of construction period5.0 %
B-03Availability of input construction equipment6.9 %
B-04Minimization of complaint caused by construction5.9 %
C. Maintenance17.2C-01Durability(Endurance time)4.6 %
C-02Availability of dredging of debris flow3.3 %
C-03Stability of inflow and outflow5.3 %
C-04Availability of maintenance/inspection of structures4.0 %
D. Safety/Stability22.9D-01Safety and Stability of structures7.0 %
D-02Stability of foundation6.2 %
D-03Security of stability for collision5.3 %
D-04Disposal and recycling of waste4.4 %
E. Environmental impact14.2E-01Minimization of forest destruction2.7 %
E-02Availability of ecosystem linkage3.8 %
E-03Utilization of water4.4 %
E-04Efficiency of water purification3.3 %
SumTotal 20 performance items100.0 %2%4%6%8%10%

2.4.2 평가항목 매트릭스 평가

평가의 목적과 관련하여 다양한 성능속성의 중요성을 ‘성능속성행열(Performance Attribute Matrix)’을 이용하여 결정한다. 이 매트릭스는 다수의 속성을 비교하기 위한 단순하고 균형 잡힌 접근방법을 제공하는 쌍대비교법을 이용한다. 쌍대비교법의 과정은 우선 의사결정 문제의 의사결정 요소들 간의 관계를 분석하여 계층구조를 형성함으로써 각 계층내의 의사결정 요소들의 쌍대비교를 통하여 계층별로 쌍대비교 행렬을 구한다. 다음으로, 특정 계층내의 요소들에 대한 중요도를 평가하는 단계로 쌍대비교를 위해 의미척도를 사용하여 각 요소를 다른 요소들에 대한 중요도를 수치로 표현하기 위해 구분한다. 그 다음으로 쌍대비교 행렬로부터 각 계층내의 의사결정 요소의 상대적 중요도를 평가하여 가중치를 산정하는 과정을 거치게 된다. 마지막으로 산정된 가중치를 이용하여 대안들 사이의 중요도를 산정하는 과정을 거치게 된다.

본 연구에서는 대분류 평가항목을 매트릭스평가 하였다. 평가방법은 다음과 같다. 각각의 평가항목을 비교할 때, 평가항목을 속성으로 나열하고, 비교하는 두 가지 속성 중 연구의 목적과 필요성을 더 잘 충족시키는 것이라고 판단되는 속성을 교차되는 칸에 기입하는 과정을 행렬이 완성될 때까지 모든 쌍에 대하여 반복하였다. 각 속성이 선택된 횟수를 더하고, 성능 기준이 동등하게 중요하다고 판단되어질 경우에는 0.5점을 준다. 선택되지 못한 속성이 존재하는 경우에는 각 속성들의 점수에 모두 1점을 더해 점수를 받지 못한 속성이 없도록 하여, 적어도 가중 값 1 이상을 가지도록 한다. 각 속성별 점수를 집계하고, 점수를 정규화 하여 속성들의 점수를 백분율로 계산하여 성능속성의 중요성의 가중치를 분석하였다.

2.4.3 평가항목 가중치 산정

2.5 기능분석

VE대상의 기능분석은 분석대상의 이해, 기능정의, 기능분류, 기능분석, FAST도 작성의 순서로 기능분석을 실시하게 된다. VE 대상의 모든 요소를 기능으로 표현할 수 있으며, 본 연구에서 실시한 기능분석 항목은 Table 3과 같으며, 기능분석 항목을 기준으로 다기능 토석류 유출저감시설 기능분석을 실시하였다.

Table 3

Function Definition

No.NounVerbHBRSSSAOFAF
F-01Life/Property damagePrevent
F-02Flow velocity of debris flowReduce
F-03RockBlock
F-04WoodBlock
F-05Steps of flow pathConstruct
F-06Steel structureConstruct
F-07Forest firePrevent
F-08Concrete structureConstruct
F-09WaterStore
F-10SoilStore
F-11Material/EquipmentInput
F-12Safety during constructionSecure
F-13Complaint during constructionMinimize
F-14Constructability during constructionSecure
F-15Pollution during constructionMinimize
F-16MaintenanceFacilitate
F-17FacilityProtect
F-18StructureProtect
F-31Safety accidentsPrevent

※ H : High function, B : Basic function, RS : Required Secondary function, SS : Supported secondary function, A : Assumption function, OF : Temporary function, AF: Always function


3. 적용 및 결과

3.1 다기능 토석류 유출저감시설에 대한 VE적용

3.1.1 VE분석 결과 1: 골막이 vs. 콘크리트 본댐

유역의 상류에 전석 또는 콘크리트 등을 이용하여 종⋅횡침식 방지를 위한 사방댐인 골막이를 설치를 하는 원안에서 다기능 토석류 유출저감시설의 브레이커 전면부에 해당하는 콘크리트 본댐을 설치하는 대안을 제시하고, 그에 대한 VE분석을 실시하였다. 대안의 성능평가결과는 Table 4와 같다. 성능평가는 각각의 대분류에 따라 A.계획성의 가중치 20.0, B.시공성의 가중치 25.7, C.운영/유지관리성의 가중치 17.2 D.안전 및 안정성의 가중치 22.9, E.민원최소/환경성의 가중치 14.2를 기준으로 성능을 평가하였다. VE/LCC분석을 종합한 결과 기존의 골막이를 유역상류에 단일형태로 설치할 경우보다 대안은 성능이 15.14% 향상되며, 비용은 원안보다 3,938천원 절감되었다. 그로인해 평가된 가치는 32.55%향상된 것을 확인하였다. 여기서 P값은 원안의 기준을 평균 5점으로 산정하여 적용하였다.

Table 4

Performance Evaluation of Alternative (Concrete dam)

ClassItemRatingReason for RatingClassItemRatingReason for Rating
OriginalAlternativeOriginalAlternative
AA-0155CC-0355
A-0257Reduction effectC-0457Reduction effect
A-0356Installation effectDD-0157Stability
A-0455D-0255
BB-0157WorkabilityD-0355
B-0255D-0455
B-0357Installation effectEE-0155
B-0455E-0257Reduction effect
CC-0155E-0355
C-0256Installation effectE-0455

Table 5

Cost Evaluation of Alternative (Concrete dam)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Cost30,000,000 (Won)26,061,000 (Won)( - ) 3,938,000 (Won)
Relative value1.00000.8687-

Table 6

Value Evaluation of Alternative (Concrete main dam)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Value Index (V=P/C)500.00 /1.0000575.71 /0.8687662.73 /500.00
Value Index (V)500.00662.7332.55% (Improve)

Table 7

VE Analysis Results for Alternative, Concrete Dam

PerformanceCostValue

3.1.2 VE분석 결과 2: 슬릿댐 vs. Unit1

유역의 상류에 강관으로 구성된 투과형식 사방댐 설치를 하는 원안에서 다기능 토석류 유출저감시설의 브레이커를 설치하는 대안을 제시하고, 그에 대한 VE분석을 실시하였다. 대안의 성능평가결과는 Table 8과 같다. 성능평가는 앞에서 제시한 기준과 동일하게 적용하여 수행하였으며, VE/LCC분석을 종합한 결과 슬릿댐을 유역상류에 단일형태로 설치하는 원안보다 대안은 성능이 4.40% 향상되며, 비용은 원안보다 20,964천원 절감되었다. 그로인해 평가된 가치는 26.49%향상된 것을 확인하였다.

Table 8

Performance Evaluation of Alternative (Unit 1)

ClassItemRatingReason for RatingClassItemRatingReason for Rating
OriginalAlternativeOriginalAlternative
AA-0155CC-0355
A-0255C-0455
A-0355DD-0155
A-0457Separation of water and rockD-0255
BB-0156Steel coverD-0355
B-0255D-0455
B-0355EE-0155
B-0455E-0255
CC-0155E-0355
C-0256Openable structureE-0455

3.1.3 VE 분석결과 3: 복합형 사방댐 vs. Unit2

복합형 사방댐의 강재 버트레스 사방댐의 하부를 돌채움부로 구성하는 원안에서 다기능 토석류 유출저감시설의 Unit2를 설치하는 대안을 제시하고, 그에 따른 VE분석을 실시하였다. 대안의 성능평가결과는 Table 12와 같다. 성능평가는 앞에서 제시한 기준과 동일하게 적용하여 수행하였으며, VE/LCC분석을 종합한 결과 원안보다 대안은 성능이 6.33% 향상되고, 비용은 원안보다 31,043천원 절감되었다. 따라서 평가된 가치는 43.44%향상된 것을 확인하였다.

Table 9

Cost Evaluation of Alternative (Unit1)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Cost120,000,000 (Won)99,036,000 (Won)( - ) 20,964,000 (Won)
Relative value1.00000.8253-

Table 10

Value Evaluation of Alternative (Unit1)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Value Index (V=P/C)500.00 /1.0000521.98 /0.8253632.47 /500.00
Value Index (V)500.00632.4726.49% (Improve)

Table 11

VE Analysis Results for Alternative (Unit1)

PerformanceCostValue

Table 12

Performance Evaluation of Alternative (Unit2)

ClassItemRatingReason for RatingClassItemRatingReason for Rating
OriginalAlternativeOriginalAlternative
AA-0155CC-0356blocking of wood/rock
A-0255C-0455
A-0355DD-0155
A-0455D-0255
BB-0157Reduction of steel sectionD-0357Collision after velocity reduction
B-0255D-0455
B-0355EE-0155
B-0455E-0255
CC-0155E-0355
C-0255E-0455

3.1.4 VE 분석결과 4: 콘크리트 사방댐 vs. Unit3

유역의 하류에 콘크리트 사방댐을 설치하는 원안에서 다기능 토석류 유출저감시설의 Unit3를 설치하는 대안을 제시하고, 그에 대한 VE분석을 실시하였다. 대안의 성능평가결과는 Table 16과 같다. 성능평가는 앞에서 제시한 기준과 동일하게 적용하여 수행하였으며, VE/LCC분석을 종합한 결과 원안보다 대안은 성능이 5.23% 향상되었고, 비용은 원안보다 36,201천원 절감되었다. 따라서 평가된 가치는 117.94%향상된 것을 확인하였다.

Table 13

Cost Evaluation of Alternative (Unit2)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Cost120,000,000 (Won)88,956,000 (Won)( - ) 31,043,000 (Won)
Relative value1.00000.7413-

Table 14

Value Evaluation of Alternative (Unit2)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Value Index (V=P/C)500.00 /1.0000531.65 /0.7413717.18 /500.00
Value Index (V)500.00717.1843.44% (Improve)

Table 15

VE Analysis Results for Alternative (Unit2)

PerformanceCostValue

Table 16

Performance Evaluation of Alternative (Unit3)

ClassItemRatingReason for RatingClassItemRatingReason for Rating
OriginalAlternativeOriginalAlternative
AA-0155CC-0355
A-0255C-0455
A-0355DD-0155
A-0457Water/soil storageD-0255
BB-0155D-0355
B-0255D-0457Water storage
B-0355EE-0155
B-0455E-0255
CC-0155E-0355
C-0256Remove rock/soilE-0456Water Storage

3.1.5 VE 분석결과 5: 골막이+슬릿사방댐+복합형 사방댐+콘크리트 사방댐 vs. 다기능 토석류 유출저감시설

소하천 유역에 ‘골막이+슬릿사방댐+복합형 사방댐+콘크리트 사방댐’을 개별적으로 설치하는 원안에서 앞서 분석한 대안들을 종합하여 다기능 토석류 유출저감시설을 설치하는 대안을 제시하고, 그에 대한 VE분석을 실시하였다. 대안의 성능평가결과는 Table 20과 같다. 성능평가는 앞에서 제시한 기준과 동일하게 적용하여 수행하였으며, VE/LCC분석을 종합한 결과 원안보다 대안은 성능이 17.60% 향상되며, 비용은 원안보다 55,846천원 절감되었다. 따라서 평가된 가치는 40.72% 향상된 것을 확인하였다.

Table 17

Cost Evaluation of Alternative (Unit 3)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Cost70,000,000 (Won)33,799,000 (Won)( - ) 36,201,000 (Won)
Relative value1.00000.4828-

Table 18

Value Evaluation of Alternative (Unit 3)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Value Index (V=P/C)500.00 /1.0000526.15 /0.48281089.70 /500.00
Value Index (V)500.001089.70117.94% (Improve)

Table 19

VE Analysis Results for Alternative (Unit3)

PerformanceCostValue

Table 20

Performance Evaluation of Alternative (MudM2)

ClassItemRatingReason for RatingClassItemRatingReason for Rating
OriginalAlternativeOriginalAlternative
AA-0155CC-0356Water/soil storage
A-0256Reduction effectC-0455
A-0356Installation effectDD-0155
A-0457Separation of water and rockD-0255
BB-0157WorkabilityD-0357Collision after velocity reduction
B-0255D-0457Water utilization
B-0357Installation effectEE-0155
B-0455E-0255
CC-0155E-0355
C-0257Openable structureE-0456Water storage

Table 21

Cost Evaluation of Alternative (MudM2)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Cost340,000,000 (Won)284,153,000 (Won)( - ) 55,846,000 (Won)
Relative value1.00000.8357-

Table 22

Value Evaluation of Alternative (MudM2)

DivisionOriginalAlternativeVariation
Value Index (V=P/C)500.00 /1.0000588.02 /0.8357703.59 /500.00
Value Index (V)500.00703.5940.72% (Improve)

Table 23

VE analysis results for Alternative (MudM2)

PerformanceCostValue

4. 결론

다기능 토석류 유출저감시설은 기존의 사방댐과 같은 토석류 유출저감시설을 소하천유역에 토석류 피해저감을 위해 설치하는 다기능의 방재시설로서 개발되었다. 일반적으로 시설물 설치 시 비용편익분석을 수행하지만, 다기능 토석류 유출저감시설과 같은 방재시설은 편익 산정이 어렵기 때문에 비용편익 분석이 어려운 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 VE(Value Engineering)기법을 적용하여 방재시설인 다기능 토석류 유출저감시설의 성능, 가치, 경제성 등을 종합적으로 분석하였다. 그 결과 골막이, 슬릿사방댐, 복합형 사방댐, 콘크리트 사방댐을 개별적으로 설치하는 것보다 다기능 토석류 유출저감시설을 설치할 경우 성능 측면에서는 17.60% 향상되며, 비용 측면에서는 원안보다 55,846천원 절감되었다. 따라서 다기능 토석류 유출저감시설의 종합적인 가치는 40.72% 향상된 것을 확인하였다.

본 연구에서 대안으로 제시한 다기능 토석류 유출저감시설의 경우 소하천유역에 설치되는 운영될 경우 충분한 경제적 가치뿐만 아니라 방재기능까지 향상시킬 수 있을 것으로 판단되며, 지속적 유지관리 및 확대보급이 필요할 것으로 사료된다. 또한 VE기법의 경우 편익을 산정하기 어려운 방재시설의 비용대비 가치와 성능을 평가하기에 적합한 것으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 국민안전처 자연재해저감기술개발사업의 지원으로 수행한 ‘극한 강우사상을 고려한 다기능 토석류 유출저감기술 개발’ [NEMA-자연-2014-74] 과제에 의해 수행되었습니다.

References
  1. California Department of Transportation (Caltrans) (1999) Value Analysis Report Guide . Retrieved from http://www.dot.ca.gov/design/idd/va.html/
  2. Choi S.I, Lee C.S, Choi C.R, and Lee B.Y. (2006) Protecting valleys and stabilizing slopes for extreme weather(Damage caused by the wind and flood). Korea Association of Professional Engineers Ground and Technology 3, 40-49.
  3. Dell'Isola A.J. (1997). Value Engineering:Practical Applications ... for Design, Construction, Maintenance and Operation . R.S.Means Co.
  4. Ehlen M.A, and Marshall H.E. (1996). The Economics of New-Technology Materials:a Case Study of FRP Bridge Decking . NISTIR 5864, National Institute of Standard and Technology (NIST), Gaithersburg MD 20899, USA.
    Pubmed CrossRef
  5. Kirk S.J, and Dell'Isola A.J. (1995). Life Cycle Costing for Design Professionals . McGraw-Hill, New York.
  6. Lim J.K, Park M.Y, Park H.M, Kim S.H, and Lee K.K. (2008) Performance Measurement Method for Efficient Value Engineering Study of Railroad Construction Project. 2008 Spring Conference of the Korean Society for Railway , 2222-2229.
  7. Stephen J.K, and Dell'Isola A.J. (1995). Life Cycle Costing for Design Professionals . McGraw-hill.


This Article

e-submission

Archives

Indexed/Covered by