자산관리1

LCC 분석 개념 “LCC(Life Cycle Cost, 생애주기비용)”는 시설물 자산관리의 핵심요소 중 하나로,

초기투자비용(공사비, 설계비, 감리비, 보상비 등),

유지관리비용(점검 및 진단비, 관리비, 에너지비용, 보수비, 교체비, 보강비 등),

이용자비용,

사회․경제적 손실비용,

해체․폐기비용,

잔존가치 등 시설물의 생애주기 동안 발생하는 모든 비용을 의미한다.

그러므로, “LCC분석”이란 초기투자비와 유지관리비 등 시설물의 내용연수 동안 발생 하는 생애주기 비용의 일부 또는 전부를 산출하는 것을 의미하며 건축물의 경우, 일반적인 LCC를 수식으로 표시하면 다음과 같다.

LCC : Summation of Total Costs during LC =

∑(Total Costs during LC) = Planning Cost + Design Cost + Construction Cost + Running Cost + Demolition Cost

 

LCC 분석 절차 

① LCC 분석 목표 확인 - 설계 대안들의 평가, 특정 시설물품들에 대한 평가, 발주자의 의사결정 등 LCC 분석의 목표를 확인하는 단계

② 구성항목 조사 - LCC 분석 목표에 따른 구성항목의 조사.

③ 분석을 위한 기본 가정 - LCC 분석은 시설물의 미래를 대상으로 하므로, 어떤 기준이 되는 날짜로 환산하여 비교한다. 통상 현재가로 환산하여 비교하는 “현재가치화법(Present Value Method)”을 많이 사용하며 이를 위한 할인율, 분석기간 등에 대한 가정을 설정한다.

④ 구성항목별 비용 산정 - 유사사례에 대한 실측 자료 수집 등을 통해 미래의 발생 비용을 항목별로 산정한다.

⑤ 전체 비용 종합 - 구성항목별 비용을 종합하여 전체 비용을 결정한다.

⑥ LCC 분석에 근거한 의사결정 - 전체 비용에 근거하여 경제성 평가 등의 분석을 통해 의사를 결정한다.

⑦ 자료 축적 및 feedback - 실무 진행에 따른 예상과 실제를 비교하고 문제점을 찾아 조정·수정하는 과정이다

 

Planning Costs(기획비) - 계획비 - 타당성 조사비

Design Costs(설계비) - Architect Fee - Engineering Fee

Construction Costs(건설비) - 직접공사비 - 간접공사비(현장관리비, 산재보험료, 안전관리비, 일 반관리비 등)

Running Costs - 운영 및 일상(소) 수선비 (Operation & Minor Maintenance Costs) - 일반관리비 - 청소비(오물수거비 포함) - 일상(소) 수선비 - 전기료 - 수도료 - 난방비 - 엘리베이터 전기료

Running Costs - 장기(주요) 수선비 (Long-Term Maintenance Costs) - 건축공사 - 토목공사 - 조경공사 - 전기설비공사 - 기계설비공사 - 통신공사

Remaining Value & Removal Costs (폐기처분비) - 잔존가치 - 폐기처분비

 

 

LCC 분석 방법

LCC 분석방법에는 크게 확정적 분석방법(Deterministic Approach)과 확률적 분석방법 (Probability Approach)이 있다. ∙ 확정적 분석방법 확정적 분석방법은 유지보수 주기나 비용 등 LCC 분석의 기초자료의 변동성이나 불확실 성을 고려하지 않고 특정한 값을 확정하여 적용하는 접근방법이다. 이 방법은 특정한 값을 확정하여 적용할 경우 적용이 간편하고 분석결과를 직관적으로 인식하기 용이하다는 장점이 있는 반면, 기초자료를 특정함에 따라 불확실성을 처리하지 못한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일부 기초자료를 변화시키면서 LCC 분석결과의 차이를 분석해 보는 민감도 분석을 병행하고 있다. ∙

확률적 분석방법 확률적 분석방법은 LCC 분석 기초자료에 대해 특정한 값이 아닌 일정한 분포를 따르는 확률 특성값(분포형태, 최확기대치, 변동성 등)을 적용하고 LCC 분석결과도 확률 특성값 으로 제시함으로써 LCC가 각각의 값이 될 수 있는 확률을 함께 제시하는 분석방법이다. 이 방법은 LCC에 영향을 미치는 변수의 불확실성을 고려할 수 있으므로 확정적 분석방 법 보다 진보된 방법론이지만, LCC 분석 기초자료의 확률적 특성치에 대해 신뢰할 수 있 - 178 - 는 자료의 확보가 전제되어야 하는 단점이 있다. 확률적 분석방법은 LCC를 확정값이 아닌 확률밀도함수(PDF, Probability Density Function)와 누적분포함수(CDF, Cumulation Distribution Function)의 형태로 표현할 수 있으므로 기댓값과 위험도를 같이 고려할 수 있다. 확률적 분석방법과 관련하여 LCC 분석 기초자료 각각에 대한 확률적 특성치에 관한 충분한 통계자료가 없는 경우에는 전문가 의 견을 토대로 입력변수의 확률적 특성치를 가정하여 적용한다.

 

LCA 분석 개념

“LCA(Life Cycle Assessment, 전과정평가)”는 제품의 친환경성을 비교․분석․평가하 기 위한 기법으로, 제품(서비스 포함)의 전과정에 걸쳐서 투입되는 양(물질, 에너지, 용수 등)과 대기․수계․토양 등으로 배출되는 양을 정량화하여 이들이 환경에 미치는 영향을 종합 적으로 평가하고, 환경개선의 방안을 모색하는 객관적이며 종합적인 환경영향평가 방법이다. 여기에서 전과정(Life Cycle)이란 원료의 생산, 수송, 제품 생산, 포장 및 수송, 사용 및 폐기, 재활용까지를 의미하며, 이 과정에서의 환경영향을 평가하는 것이 “LCA 분석”이다.

 

 

LCA 분석 절차

일반적인 LCA 분석의 절차와 주요 내용은 다음과 같다.

① 목적 및 범위 정의 - LCA 분석의 목적과 범위를 설정하는 단계이다. - 목적 : LCA 결과를 어디에 적용할 것인가, 분석의 이유 등을 설정한다. - 범위 : 분석 대상 시스템, 시스템의 기능 및 기능단위, 시스템 경계, 데이터 범주 및 품질 요건 등을 설정한다.

② 전과정목록 분석 - 목적 및 범위설정 단계에서 설정한 시스템을 대상으로, 시스템에 투입되는 모든 원료 및 에너지와 시스템에서 배출되는 모든 제품, 부산물 및 환경오염물의 종류와 양을 - 180 - <그림 3.2.41> 전과정 목록 분석 절차 규명하고 이를 기능단위 기준으로 나타내는 단계이다. - 이 단계는 다시 데이터 수집, 데이터 계산, LCI(Life Cycle Inventory, 전과정목록) DB 연결의 3단계로 구성된다. 여기에서 LCI DB는 환경에서 채취하는 에너지자원 및 광물자원 등의 목록과 환경으로 나가는 대기배출물, 수계배출물, 폐기물 등의 목 록으로 구성되어 있으며, 투입물(원료, 에너지, 용수 등)과 배출물(대기․수계․토양 등) 이 자원소모, 지구온난화, 부영양화 등 환경에 미치는 영향을 산출하는데 사용한다.

③ 전과정영향평가 - 전과정목록의 물질별/공정별/단계별로 자원고갈, 지구온난화 등 각종 환경이슈의 환 경영향(환경부하)를 정량적 및 정성적으로 추산하여 제품이 환경에 미치는 영향을 종합적으로 평가하는 단계이다.

④ 전과정해석 - 환경이슈 평가 결과를 해석하고 전과정평가 결과를 검토 및 분석하는 단계이다. - 전과정영향평가 결과를 토대로 중요한 투입물 및 산출물과 잠재적인 영향들을 규명 하고, 규명된 주요이슈가 연구의 목적 및 범위에 부합하여 목록분석과 영향평가의 정보를 충분히 대표하는지를 조사하는 “완전성검사”와 주요이슈들의 편차가 결과 에 미치는 영향을 평가하는 “민감도분석”을 거친다.

 

LCC분석

㉮ 인벤토리 구조

엑셀 매크로에서는 상수도시설의 인벤토리를 level별로 구축하고 있으며, 그 내용과 구 조는 다음과 같다. 기 개발된 매크로에서는 6개 구성요소 및 235개 하위 항목을 도출하여 LCC 분석에 적용하였다.

① Level 1(생애주기) : 초기 투자비용, 운영 및 유지관리비용, 교체비용

② Level 2(비용항목) : 설계비용, 시공비용, 감리비용, 보수비용, 보강비용, 일반관리비용, 점검진단비용, 해체비용

③ Level 3(구성요소) : 취수시설, 도수시설, 정수시설, 송수시설, 배수시설, 운영시설 및 기타 장비

④ 자산유형 : 콘크리트 구조물, 관로시설, 기계적 자산, 계기적 자산, 소모품, 기타 장비

 

 

㉯ 대상 항목의 현재 가치 환산을 위한 할인율, 분석기간(사업기간) 등의 결정

할인율은 정부채권의 수익률, 시중금리, 물가상승(인플레이션) 등 여러 가지 복합적인 요 인을 포함하고 있으며, LCC 분석 결과에 큰 영향을 미치므로 합리적인 값을 선정하는 것 이 중요하다.(한국건설기술연구원, 2008) 기획예산처와 한국개발연구원에서는 상수도시설과 같은 기간시설물이나 공공투자사업에 대해 할인율을 5.5%로 제안하고 있으나, 미국 등 선진국에서는 3~5%를 적용하고 있다. 분석기간은 시설의 내구년한이 해당하며, 기 개발된 매크로에서는 LCC의 민감도 분석을 위해 할인율, 내구년한, 유지보수비율 등을 각기 달리하여 그 결과를 정리하고 있다. 여기 에서 할인율의 경우, 최근 10년간의 소비자물가지수, 시중은행 일반대출금리 등을 참고할 수 있다.

LCA분석

㉮ 시스템 경계 설정

상수도시설물의 LCA 분석을 위한 시스템 경계에는 다음 사항들을 포함한다. 

① LCA 단계는 시공단계, 운영단계, 폐기단계로 정의한다.

② LCA의 모든 단계에는 물질과 에너지, 용수 등의 투입, 전력 및 열 생산, 공정 폐기물 및 사용 후 제품의 폐기, 제품의 재사용, 재활용 및 에너지 회수, 부자재 생산 등이 포함된다.

③ 또한 시설에서 사용하는 전력, LNG, 용수 등의 유틸리티, 처리시설 관리차량의 연료사용 량을 포함한다.

④ 정수시설의 경우, 소독, 급속여과, 완속여과, 고도처리 등의 공법을 포함하여 시스템 경계 를 설정하되, 현장 조사자료의 계통 및 시설, 공정 및 LCI DB 상의 공정도 등을 참고하 여 결정한다.

1) 법정내용연수 : 상수도시설 자산의 각 품목에 대한 일반적이고 일률적인 제시 값 자산의 현재 상태에 대한 평가과정이 없기 때문에 현실적인 여건 반영이 미흡

2) 내구연수 : 상수도시설 자산에 대한 기술진단 결과를 바탕으로 합리적인 방법론에 의 한 계산 값 영월군 운영데이타를 개발된 잔존수명 예측 알고리즘에 적용한 값임.

 

① 장래 재정수지 전망시 상수도시설 유지관리비 산정 방법

상수도시설 표준 유지관리비 산정식을 적용함에 있어서는 아래와 같은 적용식을 이용하였으며,

여기서,

Y = 상수도관망 표준 유지관리비(백만원)

X1 = 유수수량(m3)

X2 = 유수율(%)

X3 = 급수전밀도(전/km2)

X4 = 21년 이상 관로 비율(%)

X5 = 상수도관망 유지관리비 원단위(천원/m)

X6 = 정수시설 인력운영비(천원)

(출처 :김기범 외, 수도사업자의 경영환경을 고려한 상수도관망 적정 유지관리비 산정모델 개발연구, 상하수도학회지, 31 (1), 51-62)) 

 

아래와 같은 가정과 적용단계를 거쳐 유지관리비용을 산정하였다.

- 영월군의 유수율을 기본적으로 85%로 가정, 노후관로의 비율에 따라 유수율 변화

- 유수수량은 영월군 수도정비기본계획에 제시된 공급량을 바탕으로 산정

- 급수전밀도의 경우 영월군에 대한 상수도통계 자료 이용

- 21년 이상 관로 비율의 경우 자산관리 통합시스템의 수행결과로 산출된 결과물을 활용

- 상수도관망 유지관리비 원단위, 정수시설 인력운영비는 영월군에 대한 상수도통계 및 지방공기업법 결산자료상 제시된 결과값 이용

 

② 상수도시설 유지관리비 산정 및 비교를 위한 추가 가정

개량 수요에 따른 ‘21년 이상 관로의 비율’

- test-bed 인벤토리 D/B를 상수도시설 자산관리 통합시스템에 입력 후, 내용연수/ 내구연수 기준에 따라 도출된 개량수요(개·대체 시점 도출)를 이용하여 연차별 - 198 - ‘21년 이상 관로의 비율’을 도출(분석기간 내 총 개량물량은 모두 개량) 노후관로 비율에 따른 유수율 변화

- 영월군의 경우 2010년부터 2015년까지 상수도관망 최적관리시스템 구축사업이 진 행되었으며, 상수도관망 최적관리시스템 구축사업이 진행되기 전 유수율이 36.2% 에서, 사업완료 후 유수율은 85.0%로 상승하였다.

- 상수도관망 최적관리시스템 구축에 따라 노후관로의 비율이 줄어들었으며, 2010년 영월군의 21년 이상 관로 비율과 2015년 영월군의 21년 이상 관로 비율을 고려하 여 21년 이상 관로 비율에 따라 유수율을 도출할 수 있는 식을 개발하여 적용하였다.

유슈율 = -4.9898 X + 2.5133

                                                         여기서, X = 21년 이상 관로 비율

 

영월군 장래 재정수지 전망 결과와 연계

- 영월군의 장래 재정수지 전망 결과는 상수도시설 자산관리 통합시스템 운영결과를 바탕으로 상수도시설 유지관리비용을 도출하였음.

- 영월군의 장래 재정수지 전망 시 시나리오는 다음과 같이 설정하였음.

·시나리오 A : 내용연수 기준, 최적 개량투자 실시하지 않음. (자산관리 도입 전을 모사)

·시나리오 B : 내용연수 기준, 최적 개량투자 실시함.

·시나리오 C : 내구연수 기준, 최적 개량투자 실시하지 않음.

·시나리오 D : 내구연수 기준, 최적 개량투자 실시함. (최종적으로 자산관리 도입 후를 모사)

- 모든 경우에 있어서 수도요금은 일정하게 증가하고, 국고보조금은 일정하게 감소한 다는 조건은 동일하게 적용함