건축물 에너지 성능 향상을 위한 외단열 시스템 적용 공동주택 리모델링 사업의 경제성 평가

Abstract

Improvement of building's energy performance is associated with the global trend of energy savings. Therefore, the construction industry has a tendency to change from new construction to remodeling and exterior insulation finishing system. It would be reasonable as a way to ensure thermal performance of buildings. The purpose of this research is applying EIFS in remodeling. The research examines the theory and practices for remodeling and EIFS. And it builds a 3D model of residential buildings to analyze economics by calculating the initial construction costs based on the historical performance cost and energy costs based on Autodesk Green Building Studio energy simulation. This study determines the cost recovery period by using simple payback period method, net present value method, internal rate of return method and LCC analysis. Result of the simple payback period is 3.39 years and the discounted payback period is 4 years. And it has economic benefit from the fourth year after remodeling according to the LCC analysis.;에너지 절감에 대한 세계적인 관심은 건설 산업으로 하여금 건축물 에너지 성능 개선에의 필요성을 느끼게 하였다. 이에 우리나라의 건설 산업은 점점 신축 공사에서 리모델링 공사로 변화하는 추세에 있으며 단열 성능의 확보를 위한 방안 역시 외단열 시스템 시공으로 변화해야 할 당위성을 찾아가고 있다. 이에 본 연구는 리모델링 공사에서의 외단열 시스템 적용을 목표로 리모델링과 외단열 시스템에 대한 이론 및 사례를 검토하고 주거용 건축물을 가상으로 모델링하여 기존 실적공사비를 바탕으로 한 초기 공사 비용 및 에너지 시뮬레이션을 바탕으로 한 에너지 비용을 산출하여 경제성 분석을 진행하였다. 연면적 비율, 외단열 공법의 총 공사비 중 단열재 비율 및 단열재 종류별 가격 비율, 추가될 가설공사 금액에 대한 조건을 고려하여 보정된 단열공사 리모델링 추가 비용과 Autodesk Green Building Studio의 에너지 해석 결과 요소 중 하나인 전기 및 연료 사용량을 바탕으로 도출된 연간 에너지 절감 비용을 비교하여 단순 투자 회수 기간법 및 순현재가치법, 내부수익률법을 통해 비용의 회수 기간을 살펴보았다. 외단열 시스템 시공으로 증가된 금액을 포함한 초기 리모델링 공사 비용은 연간 절감되는 에너지 비용으로 인해 약 3.39년이면 회수가 가능한 것으로 나타났고 금전의 시간적 가치를 고려한 현가 회수 기간으로는 4년이면 초기 공사 비용의 회수가 가능한 것으로 나타났다. 외단열 시스템 적용시 건물의 생애주기 기간 동안 에너지 비용 절약으로 인한 경제적 이득을 산정하기 위해 리모델링 최대 가능 연한인 20년 동안의 전기요금, 가스요금 상승률을 고려하여 현가화한 현금흐름을 분석한 결과 실질적으로 단위면적(m2)당 173,356원의 비용적 이익을 확인할 수 있었으며 20년간 외단열 시스템을 적용하여 건물을 운용했을 시 35.11%의 내부수익률을 얻을 수 있는 것으로 확인되었다. 생애주기비용의 분석을 통해 리모델링에 대한 의사결정이 필요한 시점이라 할 수 있는 단열성능 기준 건축물 내구연한 40년, 리모델링 최대 가능 연한인 20년과 증축형 리모델링 시기인 15년, 개수형 리모델링 시기인 10년의 경우 모두 외단열 시스템을 적용한 경우의 생애주기비용이 더 적어 경제적으로 유리함을 확인하였다. 또한 리모델링 이후 4년이 되는 시점부터 외단열 시스템을 적용한 리모델링이 외단열 시스템을 적용하지 않은 리모델링의 경우보다 이익이 된다고 판단하였다. 할인율 변화에 따른 분석 결과 할인율을 높게 설정할수록 향후의 경제적 기대 효과가 낮아지는 양상을 보였으나 본 연구가 위험요인이 적은 국내 주거용 건축물 리모델링 공사를 한정하며 사업의 경제적 파급 효과에 높은 가치를 매길 수 있다고 사료된 바, 할인율을 낮게 설정하는 것이 타당하다고 판단되었다.