1.1 연구의 배경

건설폐기물은 생활폐기물이나 사업장 배출 폐기물에 비해 재활용률이 높은 특징을 가지고 있으나, 22년 국내 발생폐기물의 40.9 %를 차지하고 있어^{(Ministry of Environment, 2023)} 이의 효율적인 처리는 국가의 환경정책에서 매우 중요한 우선순위를 차지하게 된다. 정부에서는 건설폐기물의 효과적인 관리를 위해 2003년에「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률」을 제정하여「폐기물관리법」에서 맡던 건설폐기물을 독립적으로 관리해오고 있으며, 「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률」에서는 건설폐기물 처리 주체에 대한 의무사항 및 이행방안, 재활용 촉진을 위한 연구개발의 방향 등에 관한 내용을 규정하고 관리해오고 있다.

우리나라 건축물 해체는 대부분 ‘선 해체’ ‘후 분별’ 방식에 따라 철거되고 있으나, 법에서 규정한 지정 폐기물 및 유가성 폐자재는 구조물 철거 전 이미 분별해체를 실시해 오고 있다. 그러나 기타 목재 등 경제성이 떨어지는 폐기물은 분별해체가 시행되지 못해왔다. 따라서 정부는 일정 규모 이상의 구조물을 철거할 때는 분별해체를 의무화하도록 ‘건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률’을 개정하였으며, 21년 4월부터 시행하게 되었다. “분별해체”의 정의는 건설폐기물재활용 촉진에 관한 법률 제2조(정의) 12의 2항에서 “구조물을 철거하기 전에 해당 구조물의 철거과정에서 발생하는 건설폐기물 중 재활용이 가능한 건설폐기물과 재활용이 어려운 건설폐기물이 서로 섞이지 아니하도록 대통령령으로 정하는 건설폐기물을 우선 제거하는 것을 말한다.”라는 것으로 규정하였다.

적용 대상은 국가·지자체·공공기관에서 발주하는 전체면적 500 m² 이상 건축물 철거공사로 건설폐기물을 종류별로 분리·해체한 후 배출해야 한다. 그러나 아직 건축물 해체 현장에서는 분별해체로 인한 시공비용의 증대에 대한 우려와 형식적인 기술 시방서로 인한 구체적인 실행 방안의 미흡 등으로 분별해체 제도가 활성화되고 있지 않은 실정이다^{(Park et al., 2023)}.

국내 분별해체 도입 및 활성화를 위한 관련 선행연구를 살펴보면 ^{Kim et al.(2014)}은 공동주택의 재건축 현장을 대상으로 하여 공동주택에 대한 시험시공을 시행하였다. 2개 동은 분별해체를, 1개 동은 기존 해체 방법으로 실시하였고, 해체수량 산출은 대상 구조물의 실측을 통해 도면을 작성하여 분석한 결과와 현장 발생 수량을 비교 분석하였다. ^{Lee and Song(2009)}은 지상 24층 건축물과 창고건물을 대상으로 분별 해체공정을 분석하고 폐기물의 실측발생량을 분석하였다. ^{Kim and Kim(2012)}은 공동주택의 건설폐기물 발생량을 예측하기 위한 전산시스템을 개발하기 위해 대규모 아파트 현장의 해체 현장을 실측 분석하여 발생폐기물의 원단위를 제안하고 이를 전산화하기 위한 모델을 제시하는 등 주택의 분별해체를 위한 원단위 산정을 위한 연구가 꾸준히 진행됐다^{(Lee and Song, 2009; Kim and Lee, 2008)}. 그러나 분별해체가 의무적으로 도입되고 있는 현재 시점에 공공공사에서 분별해체 발주를 위한 견적 기준이 여전히 부족하여 공사비 산정을 하는 데 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 분별해체 현장실사를 통해 분별해체 공사비 산정을 위한 원단위를 제안한다.

1.2 연구의 방법

본 연구에서는 분별해체 원단위를 계산하기 위해 주거용을 대상으로 분별해체를 실시하고 분석한 결과를 제시한다. 분별해체 원단위 산정을 위한 현장실사 절차는 Fig. 1과 같이 진행하였다.

Fig. 1은 ^{Lee and Song(2009)} 연구 절차를 참조하여 진행하였으며, 본 연구의 진행 과정은 사전조사, 현장조사, 분석 순으로 진행하였다. 해체 현장의 주변 현황을 분석하여 폐기물 적재, 운반 등을 위한 동선을 계획하기 위한 사전조사를 실시하였다. 해체공사의 특성상 설계도면이 없는 경우가 대부분이므로 건축물의 특성에 맞추어 공간, 부위별로 현장 실측하여 도면을 작성하고, 이를 구성하는 재료에 대한 조사를 시행하였다.

Fig. 1. Site Survey Progress and Method

사전조사 결과를 토대로 분별해체를 실시하기 위한 작업조 구성, 투입인원 및 공사기간, 작업방법을 결정하고, 공정별 인력투입량, 작업시간, 발생폐기물 중량 등의 측정을 시행하였다. 내장재의 분별해체 시간을 측정하기 위해 현장 여건에 따라 작업조를 2인 또는 3인으로 구성하고, 수작업을 통해 실시되는 내장재 해체 시간을 측정하고, 바닥면적이나 벽의 면적당 투입인수를 분석한다. 측정시간은 작업준비 시간, 본 작업시간, 폐기물 반출 등의 시간을 종합하여서 측정하고, 준비 작업시간 및 마무리 작업시간을 분배하여 작업량 계산을 시행한다. 원단위는 현장의 여건을 반영할 수 있도록 폐기물 반출 시간을 포함한 원단위와 제외한 원단위를 제안하였다. 본 연구에서는 단독주택만을 대상으로 한 현장실사 결과를 분석하여 최종 원단위를 제시하였다.

1.3 일본의 분별해체 사례

일본에서는 분별해체를 분별해체, 내장재해체(内装解体), 스켈레톤해체(スケルトン解体)와 같이 다양한 이름으로 불리고 있다. 분별해체 대상 공사는 건축물 해체의 경우 바닥면적의 합계가 80 m² 이상, 건축물의 신축 및 증축의 경우 바닥면적의 합계가 500 m² 이상, 건축물 수선 및 용도 변경의 경우 계약금액 1억엔 이상, 건축물 이외의 해체 및 신축(토목 공사 등)의 경우 계약금액 500만엔 이상으로 규정되어 있다. 일본의 경우 건축물 사용 용도에 따라 면적당 해체 비용을 책정하고 있는 경우가 많으며, ‘사단법인 안심 해체업자 인정협회’의 가이드라인에 따르면 미용실 8,000엔/m², 아파트 10,000엔/m², 오피스빌딩 및 점포 10,000엔/m², 선술집 15,000엔/m²로 건축물의 용도별로 분별해체 비용을 제시하고 있는 특징을 갖고 있다^{(WUPC, 2017)}. 건축물 사용 용도별로 내장재의 구성요소에 따라 금액을 차등 적용하고 있는 것으로 판단되며, 이러한 분별해체 비용은 지역별, 업체별 가격 편차가 매우 큰 것으로 파악되었으며, 견적시 용도별로 원단위를 적용하고 있는 것을 알 수 있다.

Table 1의 구조형식 S1~S6의 전체 분별해체 비용과 철거 비용의 평균 비용을 계산한 결과 분별해체는 약 4,954엔/m², 철거는 약 6,591엔/m²로 철거공사가 분별해체공사보다 약 33 % 높은 것을 알 수 있다.

2.1 분별해체 현장실사 대상지 선정

분별해체 현장실사를 위한 대상지 선정은 Table 2와 Fig. 2와 같이 선정하였다. 실사 대상지는 건축법상 분류하고 있는 7개의 대용도 건축물 중 재개발 재건축 등으로 가장 시급한 유형인 주거용 건축물을 우선 선정하였다. 선정된 대상 건축물들은 대규모 재개발 지구인 고양시와 창원시에 있는 철거 대상 건축물을 선정함으로써 외부 환경에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 하였다. 조사 대상 건축물은 일반해체와 분별해체 시공을 통해 폐기물의 발생, 해체 시간, 해체 공수 등을 비교·분석하기 위해 동일한 바닥면적과 구조형식을 구성하고 있는 단독주택 0과 1을 선정하였고, 추가 단독주택지 2와 3을 선정하여 분별해체를 실시하였다. 주거용 건축물 0과 1은 동일한 평면을 구성하고 내장재도 유사한 재료로 구성되어 있다. 조사 대상 건축물은 모두 도면이 없으므로 모두 현장에서 실측하여 도면을 작성하고, 층별 면적을 계산하였다. 면적계산은 Fig. 3과 같이 현장에서 실측하여 평면도를 작성하여 부위별 면적을 계산하였으며, Fig. 3은 주택 ①을 실측한 평면도 사례이다.

Fig. 2. Site Pictures for Selective Dismantling

Fig. 3. Floor Plan for On-Site Inspection

2.2 분별해체 해제대상 내장재 조사

분별해체 공사를 실시하기 전에 건축물을 구성하고 있는 내장재량을 계산하기 위해 사전 조사를 시행하였다. 내장재 계산을 위해 대상 건축물을 건축물의 위치(층), 공간(방, 거실, 욕실, 주방), 부위(공간을 구성하는 부위로 바닥, 벽, 천장), 요소(부위별 구성요 및 재료)로 구분하여 조사계획을 수립하였다. 주거용-단독주택을 구성하고 있는 내장재 목록은 Table 3과 같은 형식으로 층별로 조사하였다. Table 3의 구성 재료를 바탕으로 분별이 가능한 폐기물을 분류하고, 작업방식과 작업조를 편성하여 분별해체를 실시하였다. 구성 재료의 해체발생량을 측정하기 위해 부위별, 요소별로 구성하고 있는 내장재 종류별로 면적 및 두께를 실사하여 측정하고, 내장재별로 부피를 계산하였다.

2.3 주거용 주택 분별해체 실사

분별해체 작업은 천장, 벽, 바닥 부위로 구분하여 실시하였다. 작업조의 편성은 3인 1개 조로 편성하고, 작업은 공간을 구성하고 있는 층-공간-부위-요소를 기준으로 하여 수작업으로 순차적으로 실시하도록 하였다.

해체작업의 측정은 작업조가 수행하는 작업시간을 요소별로 시간을 측정하였으며, 준비시간, 폐기물 반출 시간, 휴식 시간을 별도로 측정하여 전체 공정에 합산하여 반영하고, 분석 시 이를 반영할 수 있도록 하였다. 폐기물의 반출 시간이 내장재 해체에 많은 영향을 끼칠 수 있어서 폐기물의 운반 시간은 별도로 측정하여 원단위를 제시하였다.

원단위 계산은 부위 및 요소의 작업량을 면적으로 나누어 단위 면적당 작업량을 계산하였다. 이러한 원단위 산정방식은 ^{Kim et al.(2008)}, ^{Jeong et al.(2007)} 등 많은 연구에서 적용한 방식을 동일하게 활용하였다. 부위별 해체작업량과 그 결과는 다음과 같다.

2.3.1 천장부위

1층과 2층의 천장을 구성하는 반자, 반자틀 등의 재료들을 수작업으로 해체하고 재료를 분류하고 운반 폐기하는 데까지 걸리는 시간을 측정하였고, 작업과정은 Fig. 4와 같으며, 그 결과는 Table 4와 같다. Table 4의 원단위 값은 작업자가 해체 대상 내장재를 해체하는 시간을 측정하고 단위 면적당으로 환산한 값이다. 원단위 계산 시 현장에서 폐기물 적재장소로 반출하기 위한 운반 시간을 제외한 원단위와 운반 시간을 포함한 원단위로 구분하여 제안하였다. 운반 시간은 현장 여건에 따라 큰 차이를 가질 수 있기 때문이다. 분별해체 폐기물을 작업 중에 반출하기도 하고 작업완료 후에 반출할 수 있으므로 이의 적절한 기준의 마련이 필요하다.

Fig. 4. Selective Dismantling of Ceiling Board for On-Site Inspection (Residential House①)

Table 4. Time Measurement Table on Ceiling Board of Residential House ①

Part		Material	Area (m2)	Labor	Working Time	Transportation Time	Workload(m2)		S.Q((person/m2))
							Excluding Transportation	Including Transportation	Excluding Transportation	Including Transportation
1st Floor	Living room	Wood	23.90	1	0:27:59	0:18:11	409.91	248.46	0.0049	0.0080
	Kitchen		10.60	1	0:13:39	0:11:31	372.82	202.21	0.0027	0.0049
	Room 1		9.60	1	0:15:21	0:16:24	300.32	145.19	0.0033	0.0069
	Room 2		15.58	2	0:17:41	0:07:35	422.83	295.92	0.0047	0.0068
	Room 3		14.47	2	0:12:10	0:10:13	570.75	310.24	0.0035	0.0064
	Bathroom	PVC	5.11	1	0:03:16	0:02:24	574.59	367.74	0.0017	0.0027
2nd Floor	Living room	Wood	23.90	1	0:29:14	0:37:20	392.38	172.32	0.0025	0.0058
	Kitchen		10.60	1	0:20:45	0:28:44	245.25	102.84	0.0041	0.0097
	Room 1		9.60	1	0:19:35	0:13:17	235.40	140.26	0.0042	0.0071
	Room 2		15.58	2	0:15:42	0:08:05	476.24	314.38	0.0042	0.0064
	Room 3		14.47	2	0:14:22	0:06:46	483.35	328.59	0.0041	0.0061
	Bathroom	PVC	5.11	1	0:06:28	0:03:41	379.11	241.54	0.0026	0.0041

S.Q(Standard Quantity per Unit)

2.3.3 바닥 부위

바닥 부위 2층 3개의 방은 장판, 거실 및 부엌의 경우 강마루 소재로 되어 있어 브레이커를 사용하여 제거하였으며, 그 사례는 Fig. 6과 같다. 이와 같이 부위별로 분별해체의 원단위를 종합한 값은 Table 6과 같다. Table 6의 원단위는 분별해체를 위한 작업량을 계산하기 위해 단위 면적당 작업 인부를 작업 시간으로 나눈 값을 나타낸 것으로 원단위는 작업 시간에 따라서 4분위 값으로 구분하여 제안하였다. 순수 분별해체 작업 시간을 측정하기 위해 폐기물 운반 시간을 제외한 값과 분변해체 작업량을 계산하기 위해 폐기물 반출 시간을 포함한 값으로 구분하여 제시하였다.

Fig. 5. Door Dismantling for On-Site Inspection

Fig. 6. Floor Dismantling for On-Site Inspection

Table 6. Results of On-Site Inspection of Selective Dismantling by Parts

Elements		Material	Standard Quantity per Unit((person/m2))
			Mean		Max		Min		Median
			Excluding	Including	Excluding	Including	Excluding	Including	Excluding	Including
Ceiling	Ceiling Board	Wood	0.0041	0.0069	0.0057	0.0097	0.0025	0.0049	0.0042	0.0068
		PVC	0.0024	0.0038	0.0029	0.0044	0.0017	0.0027	0.0026	0.0041
	Ceiling Joints	Wood	0.0057	0.0077	0.0057	0.0077	0.0057	0.0077	0.0057	0.0077
	Insulation	Styrofoam	0.0191	0.0228	0.0216	0.0274	0.0139	0.0176	0.0204	0.0236
Walls	Window	PVC	0.0011	0.0026	0.0014	0.0031	0.0009	0.0020	0.0009	0.0027
		AL	0.0014	0.0025	0.0018	0.0032	0.0010	0.0017	0.0014	0.0025
	W.Frame	PVC	0.0096	0.0122	0.0229	0.0240	0.0064	0.0073	0.0083	0.0103
		AL	0.0196	0.0229	0.0646	0.0699	0.0014	0.0018	0.0109	0.0122
	Door	Wood	0.0011	0.0021	0.0021	0.0045	0.0006	0.0009	0.0010	0.0021
		AL	0.0032	0.0046	0.0076	0.0109	0.0010	0.0012	0.0010	0.0017
	Wallpaper	Paper	0.0112	0.0124	0.0157	0.0174	0.0068	0.0073	0.0097	0.0104
	Door Frame	Wood	0.0071	0.0093	0.0193	0.0213	0.0019	0.0026	0.0057	0.0107
		AL	0.0181	0.0211	0.0207	0.0234	0.0155	0.0183	0.0182	0.0215
Floor	Linoleum	PVC	0.0007	0.0009	0.0012	0.0018	0.0003	0.0004	0.0006	0.0008
	Laminate Floor	Wood	0.0101	0.0142	0.0114	0.0171	0.0089	0.0124	0.0100	0.0131
	Deco Tile	PVC	0.0031	0.0054	0.0035	0.0056	0.0029	0.0053	0.0029	0.0053
	Boiler Pipe	Copper Pipe	0.0040	0.0074	0.0050	0.0089	0.0029	0.0054	0.0041	0.0075

3.1 분별해체 실사 결과분석

3.1.1 분별해체 상관성 분석

단독주택 3채에 대한 분별해체를 실사하고 공간별 부의 요소(천장, 벽, 바닥)를 분별해체 하기 위한 시간을 측정한 결과는 Table 6과 같다.

단독주택의 경우 부위별 작업 시간을 측정한 결과 Fig. 7과 같이 반자 및 반자틀의 경우 해체 면적이 증가함에 따라 작업 시간이 증가하는 상관관계가 있는 것으로 판단되나, Fig. 8과 Fig. 9에서 볼 수 있듯이 창문, 창틀, 문틀 등 벽을 구성하고 있는 요소는 해체 면적과 해체 시간관의 상관관계를 찾을 수 없음을 알 수 있다. 이러한 이유는 원단위의 계산이 건축물의 바닥면적을 기준으로 하여 계산되지만, 개구부를 구성하는 창호의 크기가 작업 시간에 큰 영향을 주기 때문이다. 따라서 창호 및 창틀 등의 크기는 폐기물의 발생량과는 상관관계를 갖지만, 견적을 위한 작업 시간에는 큰 영향을 주지 않으므로 이에 대한 보정계수의 적용이 필요한 것으로 판단하였다.

Fig. 7. Correlation Analysis of Ceiling Board

Fig. 8. Correlation Analysis of Window Frame

Fig. 9. Correlation Analysis of Door Frame

3.1.3 표준품셈 기준 예상 금액산출 비교

본 연구에서 제시한 원단위와 표준품셈에서 제시한 원단위를 근거로 공사비를 산정한 결과는 Table 8과 같다. Table 8은 현장실사 계획할 때의 실측 인원을 기준으로 계산하였으며, 해체 폐기물의 반출을 포함한 원단위를 활용하였다. 분별해체 예상 금액산출을 위해 표준품셈 유지보수공사 중 구조물 철거공사에 포함되지 않은 원단위는 2020년 표준품셈의 분별해체 원단위를 사용하였다. 본 사례분석을 위한 작업조는 2인 1조로 특별인부 1명, 보통인부 1명으로 구성하여 산출하였다. 실측을 바탕으로 벽지, 바닥 해체는 작업조를 2조 투입하였고, 그 이외의 작업에는 1조를 투입하였다. 기준 노임단가는 특별인부(187,435원), 보통 인부(153,671원)를 적용하였다.

Table 8. Calculation of Expected Selective Dismantling Amount Using Standard Quantity per Unit

Category			Standard of Estimate	Including Transportation (person/m2)
				Median	Max	Min	Mean
Ceiling	Ceiling Board	Gypsum	606,990	338,904	662,632	121,398	349,019
	Ceiling Joints	Wood	1,351,718	367,667	524,466	264,936	373,074
	Ceiling Board (Bathroom)	PVC	-	15,338	33,815	7,669	16,732
	Insulation	Styrofoam	-	596,915	693,029	445,157	576,680
Wall	Window	PVC	-	105,616	560,416	23,711	146,570
	W.Frame	PVC	-	213,390	1,248,004	17,243	273,742
	Door	Wood	-	20,437	45,984	6,812	22,139
	Door Frame	Wood	-	80,895	181,377	22,139	78,340
	Wallpaper	Paper	506,917	1,916,148	4,653,502	740,098	1,987,117
Flore	Laminate Floor	Wood	7,760,163	667,375	2,894,541	139,682	807,058
Boiler Pipe	Copper Pipe	Cooper	6,069,914	379,369	450,185	273,147	374,311
Sum			16,295,702	4,702,056	11,947,951	2,061,994	5,004,783

표준품셈 원단위를 사용한 금액은 16,295,702원으로 나타났으며, 본 연구에서 제안한 원단위는 운반을 포함한 최댓값은 11,947,951원으로 표준품셈의 약 27 %, 중간값과 평균값도 약 71 %, 69 % 적게 나와 품셈 기준을 적용한 결괏값이 매우 높게 나오고 있어 이에 대한 조정작업이 필요함을 알 수 있다. 계산 결과는 Fig. 10과 같이 나타내었다.

Fig. 10. Result of Case Analysis on Cost of Selective Dismantling

3.2 최종 원단위 제안

표준품셈 기준과 본 연구에서 제시하는 원단위와의 차이가 크게 발생하고 있다. 이의 큰 요인은 벽을 구성하고 있는 요소인 창문, 창문틀 등 벽체를 구성하고 있는 요소에서 오차가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 분별해체 실사 자료의 상관성 분석과 표준품셈과의 비용분석 결과를 토대로 벽을 구성하고 있는 요소들에 대한 보정이 필요한 것으로 판단하였다. 연면적을 통해 금액을 산출하면 천장 면적과 바닥면적은 같은 것으로 볼 수 있으나 개구부를 포함하는 벽의 면적은 바닥면적과 차이가 발생하므로 바닥면적 기준으로 계산하는 원단위에 대한 보정 값을 적용하는 것이 필요하다고 판단하였다. 따라서 벽 부위의 실측 요소들은 실측 해당 건축물의 바닥면적으로 나눈 후 산출된 비율을 해당 요소의 원단위에 적용하여 보정 하였다. 보정 비율은 바닥면적과 해당 건축물 벽 요소의 면적 비율 결과 방문(방문틀) 17 %, 창문(창문틀) 30 %, 붙박이장 14 %, 몰딩 5 %, 가벽 7 %를 적용하여 보정하였다. 보정을 통한 최종 제안 원단위는 Table 9와 같다. 분별해체를 위한 공사비 등을 고려할 때 평균값을 적용하기보다는 중앙값을 적용하는 것을 제안한다. 또한 공공기관 등 발주기관에서 주거용 주택의 대규모 분별해체를 위한 예정가격 산정 등에 활용하기 위한 최종 종합 원단위는 중앙값 0.0765를 제안한다.