2018년 국토교통부 통계에 따르면 재건축 연한이 도래한 주거용 건축물은 2018년 기준 약 37%에 달한다, 해체물량의 증가는 해체산업의 성장과 함께 환경 및 안전사고 등 많은 부작용을 일으키고 있다. 이에 본 연구는 해체공법 선정에 있어 안전성, 경제성, 환경성 등을 종합적으로 고려하여 현장 적용에 가장 적합한 공법 의사결정 방법을 제시하고, 특히 해체공사의 안전성을 고려하여 현장 공법 적용 시 위험요인에 대한 사전평가를 통해 공법선정뿐만 아니라 선정 공법의 현장 적용성을 평가한다. 이를 위해 본 연구는 QFD 기반의 TOPSIS 해체공법선정과 FMEA 위험성평가 통합모델을 제안한다.
건설폐기물의 효율적인 재활용과 친환경 적정 처리를 위해서는 건설폐기물의 발생단계에서부터 재활용을 도모할 수 있는 분별해체가 가장 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 건축물 분별해체 관련 국내외 제도, 건설폐기물 처리현황 및 건축물 분별해체시 해체공사 비용의 변화를 분석하였으며, 분석결과로부터 해체공사를 실시할 경우 비록 약 6%의 비용의 증가가 발생하였지만, 향후 해체공법 기술의 향상 및 폐기물 처리구조의 개선과 고순도의 가연성 건설폐기물의 활용한 자원재활용 등으로 이에 대한 극복이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 기존의 철거개념과는 달리 건설폐기물의 발생량을 최소화하고 자원의 재활용률을 높이기 위한 최적의 분별해체 관리시스템을 제시하고자 한다. 본 시스템은 해체량의 산정에서부터 각 구조부위별 해체방법, 발생된 자원의 활용계획 등을 사전에 계획하고 운영하게 함으로서 국가 전체 건설폐기물의 발생량을 저하시킴으로서 환경부하량을 최소화하는데 큰 기여를 하는 것을 목적으로 한다. 본 시스템의 구성은 크게 해체사전조사계획, 해체물량산정, 해체공사계획, 폐기물관리계획의 4개 모듈로 구성되어 있고, 이 모듈은 사용자의 사용 목적에 따라 모듈별로 사용하는 것이 가능하다.
건설폐기물은 건설산업이 증가할수록 그 발생량이 증가하고 있다. 따라서 많은 국가에서는 건설폐기물 발생량을 감소시키기 위한 노력을 하고 있다. 한국에서도 건설폐기물의 재활용을 위하여 건설폐기물 재활용 촉진에 관한 법률을 제정하여 재활용에 노력하고 있으나, 이 규정에서는 순환골재의 재활용이 주가 되고 있다. 선진국가에서는 순환골재 이외의 건설폐기물의 재활용을 위하여 건축물 해체시 분별해체공사를 적용함으로써 재활용율을 높이고 있다. 국내에서도 분별해체에 대한 적용을 제도화하려는 과정에 있다. 이에 본 연구는 건축물 분별해체에 대한 중요성이 부각되는 차원에서 분별해체공사 건축물의 현장조사를 통하여 분별해체공정을 분석하고, 건설폐기물의 발생량에 있어서 일반해체시 발생예측량과 실제 분별해체시 발생량을 비교하여 그 차이점을 분석하였다. 먼저 건설폐기물 발생량은 일반해체방법에 의한 발생예측량과 실제 분별해체에 따른 발생량을 조사 비교하였을 때 분별해체 발생량이 더 많게 나타났으며, 특히 혼합건설폐기물량이 일반해체방법에 의한 발생예측량보다 현저하게 감소하였다. 분별해체공정은 창고시설이 사무소빌딩보다 분별해체가 용이하였으나 아직 공법 정립의 미비로 현장의 임기응변식 해체공사가 이루어지고 있어 분별해체 공법의 정립이 요구되었다.
현재 국내에서는 많은 경제성장과 생활여건의 개선에 따라 기존주택의 재건축과 재개발이 증가하고 있다. 이에 따라 많은 건설폐기물이 발생하고 있으나 이를 적절히 처리하고 관리하기 위한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존의 전통적인 철거개념과는 달리 건설폐기물의 발생량을 최소화하고 자원의 재활용률을 높이기 위한 방안으로 분별해체 관리시스템을 제시하였다. 본 시스템은 해체량의 산정에서부터 각 구조부위별 해체방법, 발생된 자원의 활용계획 등을 통합전산시스템에 의해 사전에 계획하고 관리할 수 있도록 구성하였다. 이 시스템은 국가 전체 건설폐기물의 발생량을 파악하고 저하시킬 수 있는 방법을 강구하도록 하여 환경부하량을 최소화하는데 기여하는 것을 목적으로 한다. 본 시스템의 구성은 크게 해체사전조사계획, 해체물량산정, 해체공사계획, 폐기물관리계획의 4개 모듈로 구성되어 있고, 이 모듈은 사용자의 사용 목적에 따라 개별 모듈별로 사용하는 것이 가능하도록 구성하였다.
이 연구에서는 건축물 분별해체 제도 도입에 따른 사회적 편익을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 연면적 2,400 m2의 공동주택을 대상으로 산출된 분별해체 수익 및 비용을 토대로 국가전체의 증분수익, 증분비용, 증분이익을 도출하였다. 2,400 m2를 대상으로 분별해체 공사를 실시할 경우, 해체공사 시공비용의 증가액, 혼합폐기물의 감소로 인한 발생 폐기물 처리 비용 저감액, 분리·선별한 폐기물을 활용한 재활용으로부터 얻을 수 있는 수익을 종합적으로 검토하였을 때, 일반 해체공사와 비교하여 총 34,727천원의 비용 절감 효과가 예상됨을 확인할 수 있었다. 이를 건설폐기물 발생량이 가장 많았던 2020년을 기준으로 국가 전체적으로 환산한다면 746,782,886천원의 사회적 편익이 발생함을 추정할 수 있었다.
지속가능한 발전을 추구하는 최근의 추세에서 해체산업은 자원의 재활용이나 재생측면에서 중요성이 더욱 커져가고 있다. 주택건립 및 기존주택현황을 고려할 때 해체시장의 규모는 계속 증가될 것으로 예측되고 있다. 따라서 지속가능한 발전을 위해서는 해체폐기단계에서 발생하는 건설폐기물을 정확히 예측하고 관리하는 것이 필요 하다. 그러나 해체업체의 규모가 영세하고 이에 대한 기술투자가 미비하여 이와 관련한 기준마련이나 시스템을 개발하기 위한 노력이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해체물량산정을 자동화하기 위한 시스템을 개발하고자 한다. 본 시스템은 해체공사와 관련된 모든 활동을 통합해서 해체공사의 기획, 물량산정, 폐기물처리, 재재활용계획을 한 시스템내에서 처리할 수 있도록 구성한다. 시각화 시스템은 2D 도면을 3D화하여 해체시설물을 입체화하고 공정관리툴과 연계하여 해체공정이 진행됨에 따라 실시간으로 관리할 수 있도록 구성한다. 해체물량산정 또한 3D Object 라이브러리화 하여 물량산정을 쉽게 할 수 있는 방안을 제시한다. 해체 물량의 정확한 산정과 예측은 건설폐기물관리에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
사고 원인에 대한 철저한 분석은 사고 재발 방지를 위한 필수적인 과정이다. 해체공사 사고의 원인을 살펴보면 작업자의 불안전한 행동, 불안전한 상태, 심리적·신체적 상태, 현장관리 원인 등 매우 다양하다. 현재 해체공사 사고통계는 지속적으로 조사·보고되고 있으나 사고 유형에 따른 보다 근본적인 원인 분류 정보가 필요하다. 본 연구에서는 하인리히의 도미노 이론을 바탕으로 해체공사 사고의 유형에 따라 사고원인(불안전한 행동, 불안전한 조건)과 휴먼에러(인적요인)를 분류하였다. 본 연구에서는 해체공사시 사고유형에 따라 사고원인을 체계적으로 분류하기 위해 QFD-FMEA(Quality Function Deployment - Failure Mode Effect Analysis) 3단계 모델을 사용하였다. 사고원인 분류 결과는 사고예방을 위한 안전지식 및 체크리스트로 활용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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