모듈러의 분절과 내부결합기술을 이용한 최고층의 옥탑 설치 공법

[김근태]

공시기관:국토교통과학기술진흥위원회

신기술:(제1005호)모듈러의 분절과 내부결합기술을 이용한 최고층의 옥탑 설치 공법

기술개발자:  주식회사 유창이앤씨, (주)포스코이앤씨, (주)대우건설, 삼성물산(주)

보호기간: 2024. 12. 11. ～ 2032. 12. 10. (8년)

1.신기술의내용

가.신기술의범위및내용

1)범위

공장에서제작한모듈러유닛(철골), PC슬래브,모듈러연결보,일체형 외장패널을현장에서적층한후모듈러유닛등부재의연결부를실내에서 볼트로체결하는옥탑구조물용스마트모듈러건축공법

2)내용

이신기술은옥탑구조물의모듈러중량을최적화하여설계후철골과 바닥슬래브의분리를통해모듈화및경량화하고내부체결기술을적용 하여철골접합부의수직·수평볼트체결을실내에서조립이가능하고 적층만으로기밀/수밀이가능한옥탑구조물용스마트모듈러건축공법 이다

나.신기술의시공절차및방법 공장 제조 공정 현장 시공

자료 출처 :국토교통과한기술진흥

2.국내외건설공사활용실적및전망 가. 활용실적 연번 공사명 (원)-부산 명지지구 복 합용지 2, 3BL 개발사업 (명지 퍼스트월드) 1 (도)-부산 명지지구 복 합용지 2,3BL 개발 사 업(명지 퍼스트월드) 옥탑 모듈러 공사 발주자 엠에스 에이(주) 시공자 포스코이앤씨 유창이앤씨 공사 기간 공사 규모 (개소) 특징 2019.08.30. ~ 2020.12.31 2 (원)-감일주상복합신 축공사 (도)-철골공사(옥탑 모듈러공사) 나. 향후 활용전망 대우건설 대우건설 유창이앤씨 2022.11.14. ~ 2023.03.30 47개소 12개소 Ÿ 옥탑모듈러 첫 시공현장 Ÿ 총 47개 옥탑 6개 타입으로 구성 Ÿ 1개 코어 설치 기간 1.5일 소요(내/외부 마감 제외) Ÿ 총 12개 옥탑 6개 타입으로 구성 Ÿ 1) 국내 옥탑 모듈러 건축시장을‘페르미 추정(Fermi Estimate, Guesstimation)을 통해 시장규모를추정했을때2028년 약 1.3조원의 시장이 형성될 것으로 예측

2) 특히 건축 폐기물 재활용으로 자원 절약, 현장 고소⦁위험 작업 최소화 등 건설산업의 생선성 향상 기여(최고층 옥탑에서의 고소작업 최소화를 위한 구조 접합부 체결방법 및 외장마감재 체결공법 등 기술 개발) 3) 최근 발표된 IBK투자증권 보고서에 의하면 2023년 11월 수도권 기준 준공 지연율은 23.2%로 이러한 공기 이슈 해소를 위한 현장을 타겟으로 시장 확보 가능 3. 기술적․경제적 파급효과 가. 기술적 파급효과

1) 국내외 기술과 수준 비교- 본 신기술은 공동주택의 E/V 기계실 옥탑을 철골 모듈러를 활용하여 공사 기간을 단축하고 초고층 고소작업을 최소화 할 수있는건축기술- 특히 RC 및 PC공법과 달리 공장에서 70~80%를 제작하여 현장 시공되는 철골 옥탑모듈러구조물로공사기간대폭감소가능(240hr →75hr)- 또한 철골모듈러의상/하 접합 및 외장마감재를실내에서 완성할수있는 구조를 개발하여 초고층 옥상에서의 외부 작업을 최소화하여 안전한 작업 환경 구현 가능하여 본신기술을 바탕으로 건설 생산성향상 및안정성확 보가 필요한 많은건설현장의수요가있을것으로판단됨

2) 건설시장에 미칠 파급효과- 본 신기술은 아파트 등의 초고층 건물용 옥탑시스템을 국내 최초로 개발 함으로써 관련 시장에서 경쟁기술들에 비해 높은 경쟁력 기대.- 특히 자재수급 대란 및 파업등에 따라 공기지연이 예상되는 현장에서 본 옥탑모듈러 기술적용 예상- 본 신기술은 OSC공법으로 건설폐기물의 감소 및 공장 제작 시 자동화 기술을 도입함으로써 스마트 건설기술의 확대가 가능

3) 국내외 기술 대비 경쟁력- 해외의 모듈러 건축은 40층 이상의 초고층에 모듈러를 활용 호텔 및 주거시설 건설 사례보유- 국내모듈러최고층사례는13층(용인 영덕경기행복주택)으로국외의초고층 규모의 모듈러 시공사례는 없음- 본 신기술은 40층 이상의 공동주택 최상층 옥탑을 철골 모듈러를 활용한 시공기술을 보유하고 있어 초고층 적용을위한기술력 보유- 현재 해외모듈러초고층사례에서도신기술과같이실내접합기술의사례는 찾아볼 수없어신기술의모듈러상/하접합및외장재실내접합기술을활용 해외 시장개척을위한다양한방법추진중 나. 경제적 파급효과

1) 설계단가 구분 재료비 노무비 경 비 합 계 공장제작 84,399,467 현장설치 7,849,732 0 18,683,166 합 계 92,249,199 18,683,166 2,539,323 1,319,505 3,858,828 86,938,790 27,852,403 114,791,193 * 옥탑 1개 코어 : 2.38m×10.45m×8.63m * 공장 제작된 옥탑 모듈러를1개의 상품으로 보아 노무비는재료비에산입

2) 공사비 구분 공장제작 현장설치 합계 증감률 신청기술 86,938,790 27,852,403 114,791,193 138.9% 증가 기존기술 82,644,763 82,644,763 * 신청기술의 공사비: 2020년 집행금액

* 130.4% 적용 (자료출처 : 한국건설기술연구원 Construction cost indices에 따른 증액) 3) 공사기간

4) 유지관리비 구 분 기존기술 공사원가 137,246,028원 신청기술 61.30% 159,114,270원 72.79% 유지관리비 69,032,304원 30.83% 50,497,061원 23.10% 철거비 17,598,438원 7.86% 8,979,680원 4.11% 총 LCC 223,876,770원 100% 218,591,011원 100% 성능점수 47.0 성능점수 77.0 성능평가 상대 LCC 1.0 상대 LCC 0.98 가치지수 47.0 가치지수 78.9 향상율 향상율 67.8% VE Diagram

5) 환경부하 저감, 시장확대, 고용창출, 타산업 활성화 등 간접효과- 건설업의 고령화로 인한 생산성 저하 개선에따른국내외건축시장활성화- 개발도상국가 및 건설인프라가 부족한 국가에서 모듈러와 연관된 건축물에 대한 관심도 증가하여 글로벌 건설시장참여기회확보- 안전사고 빈도가 높은 현장작업을 안전한공장내작업으로변환