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과제기본정보

내구성 및 가변성을 가지는 장수명 공동주택 기술 개발5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 도시건축연구사업 과제번호 09CHUD-B043127-05
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 시설물 설계 해석기술 | 건축 적용분야 환경
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 내구성 및 가변성을 가지는 장수명 공동주택 기술 개발
주관연구기관 한국토지주택공사
총괄연구 책임자 성명 박준영
소속 한국토지주택공사 토지주택연구원 직위 선임연구위원
기관 대표번호 042-866-8613 FAX 042-866-8472
총 연구기간 2005-06-30 ~ 2010-06-29
당해연도 연구기간 2009-06-30 ~ 2010-06-29

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
5차년도 551,000,000 186,100,000 361,260,000 547,360,000 1,098,360,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 o 장수명 공동주택은 주택의 내구성을 담당하는 고정요소(Support)와 수요자의 다양한 라이프사이클 및 라이프스타일 등의 지속적 변화에 대응할 수 있는 가변성을 담당하는 가변요소(Infill)로 구분하고 있음.
o 내구성의 경우에는 100년 이상의 내구연한(耐久年限)을 지향하는 물적공간(物的空間)인 주택의 내구성을 확보할 수 있다는 점에서 현재 약 20년에서 40년 주기로 반복하고 있는 주택멸실 및 재건축 등으로 인한 막대한 양의 CO2 발생이나 건설 폐자재 등의 환경파괴 요인 자체를 최소화시킬 수 있는 특성을 갖고 있음.

o 가변성의 경우에는 자원 및 에너지의 효율적 활용(3R; Reduce, Reuse, Recycle)을 기본개념으로 수요자의 다양한 공간활용 요구 및 트랜드 변화 등에 효과적으로 대응할 수 있는 다양한 기능을 갖는 가변요소 개발 및 실용화를 추진함에 따라 환경친화적 주택산업을 육성할 수 있는 기반을 구축할 수 있는 중요한 역할을 담당할 수 있는 특성도 갖고 있음.
o 특히 정부가 선진한국 건설을 위한 중요한 국가 미래성장 동력원의 하나로서 저탄소 녹색성장을 강력히 추진하고 있는 현실을 고려할 때, 본 연구에서 개발할 장수명 공동주택은 저탄소의 경우 100년 이상을 지향하는 주택의 내구성 부문과 연관성이 높으며, 녹색성장을 기반으로 하는 녹색산업의 경우 3R을 기본으로 가변벽체, 수납벽체, 천장 및 바닥재 등의 다양한 가변요소를 적극 수용할 수 있는 가변성 부문에서 환경친화적 주택산업을 육성할 수 있는 기반을 조성할 수 있다는 점에서 중요한 가치와 의미를 갖는다고 할 수 있음.
최종목표 o 본 연구는 선진각국을 중심으로 한 국제건축환경이 추구하는 21세기 패러다임의 하나인 지속 가능한 건축 및 환경(Sustainable Building & Environment)을 실질적으로 구현할 수 있는 실천도구의 하나로서, 주택의 내구성과 가변성을 동시에 고려한 새로운 개념의 주택인 장수명 공동주택 표준모델 개발과 실용화를 최종 목표로 함.
o 이와 같은 목표를 달성하기 위해서 본 연구는 2단계의 세부 목표를 설정하였다. 장수명 공동주택의 실용화와 이를 위한 기반 기술과 시스템을 개발하기 위해 기술개발검증단계(1단계)와 기술적용완성단계(2단계)로 나누어 연구가 추진되게 되며 1단계는 1차년도~3,4차년도, 2단계는 4~5차년도로 구성됨.

o 1단계는 1차년도와 2차년도를 통해 각 분야의 관련 기반기술을 개발하고 3~4차년도는 개발된 관련 기술을 체계적으로 적용하고 통합화 작업을 수행한다. 2단계인 4~5차년도에는 적용성평가를 종합하고 실용성을 평가하는 완성단계에 이르게 됨.
o 이러한 과정에서 본 연구는 표준모델의 설계안과 구조시스템, 내장과 설비등의 가시적인 결과뿐만 아니라, 설계지침, 구조설계지침, 법제적 제안과 유지관리지침등의 메뉴얼 개발뿐만 아니라, 구조재료와 내장재료의 개발, 접합부 설계 등 장수명 공동주택을 가능하게 하는 모든 방면의 연구를 분야별로 세부화 하여 동시에 진행하고 향후 검증과정을 통해 일체화된 성과를 도출함.
연구내용 및 범위 o 내구성 및 가변성을 갖는 주택
현재의 공동주택 구조체의 수명이 짧고 공간이 획일적이며 유지보수나 리모델링이 어렵다는 점에서 장수명 공동주택은 100년 이상의 물리적인 내구성을 갖고 구조체인 Support와 가변요소인 Infill의 분리를 통해 다양한 공간의 변화를 수용할 수 있는 모델을 제안함.
o 수요자의 요구 변화에 대응
거주자의 다양한 라이프스타일 및 라이프사이클 변화 요구에 대응함으로써 미래의 트랜드 변화에 능동적으로 변화할 수 있는 모델을 제안함.
o 환경, 에너지를 고려한 지속가능한 주거환경
불필요한 재건축, 재개발로 인한 환경파괴의 폐해를 최대로 억제함과 동시에 자연환경 보호와 자원 및 에너지의 효율적 활용(3R, Reduce, Reuse, Recycel)등을 실질적으로 구현할 수 있는 지속가능한 건축 및 환경을 추구함.
o 한국적 특성을 고려한 새로운 디자인
한국만의 우수한 전통. 문화를 현대적으로 재해석하고 계승 발전시킴으로써 한국인의 특성에 맞는 새로운 정주공간으로서 자연, 인간, 그리고 주택이 100년을 함께 할 수 있는 한국적 특성을 고려한 장수명 공동주택 모델개발을 제안함.
1) 장수명 공동주택 표준모델 및 지침 개발(제1세부과제)
o 장수명 공동주택 표준모델을 실용화하고 Mock-up House 건립을 위한 주동 및 단위세대 측면의 설계지침과 지속가능한 주거환경을 실질적으로 구현하는데 있어서 장수명 공동주택이 갖추어야 하는 도시 및 단지 측면의 설계지침을 종합적으로 제시하고자 함.
2) 고내구 가변형 구조 및 진동 제어형 복합구조 시스템 개발(제2세부과제)
o 1단계에서는 100년 이상의 내구성 및 가변성을 확보하여 물리적 수명 및 사회적 수명을 만족하는 구조시스템을 확보하면서도 공기단축 및 경제성을 확보하여 실용화가 가능한 구조시스템을 개발하는 것을 목표로 함.
o 2단계에서는 민간 건설사에 대한 보급을 위하여 적용대상을 40층 규모의 중대형(145m2 TYPE) 주상복합 건물로 하여, 중장기적으로 내진성능 확보 및 공기단축에 의해 경제성을 확보하기 위하여 미래기술을 개발하고, 현재 건설 환경과 접목하여 실용화 시킬 수 있는 방안을 제시할 예정임.
3) 가변이 용이한 고내구성 Infill 시스템 개발(제3세부과제)
3R을 고려하여 개발된 인필 시스템이 최종목표로 거주자의 다양한 라이프스타일 및 라이프사이클 변화 요구에 대응함으로써 미래의 트랜드 변화에 능동적으로 변화할 수 있을 것이며 불필요한 재건축, 재개발로 인한 환경파괴의 폐해를 최대로 억제함과 동시에 자연환경 보호와 자원 및 에너지의 효율적 활용 실질적으로 구현할 수 있는 지속가능한 건축 및 환경을 구현하는데 의미를 갖는 다고 할 수 있음. 또한 인필 시스템 개발 시 한국만의 우수한 전통, 문화를 고려한 새로운 시스템들을 개발을 통해 한국적 특성을 고려한 새로운 디지인의 가치를 갖는다고 할 수 있음.
4) 장수명 주택 활성화를 위한 제도 및 유지관리 기술 개발(제4세부과제)
o 장수명 공동주택의 하드웨어 기술개발의 결과가 국내 주택건설시장에서 효과적으로 보급 확산될 수 있도록 현 시장과 제도 상황에서 장애요소를 제거하고 정책과 제도를 개발하고 법제화함. Support 관련 법규?제도의 정비 및 SI분리공급과 관련된 법규정비, 주택부품산업의 활성화 방안 등 종합적인 장수명 주택의 법규 및 제도를 정비함.

o 장수명 주택에서 유지관리를 용이하게 하는 설계방법과 사용 시의 생애유지관리를 효율적으로 추진할 수 있도록 하는 종합적인 유지관리 지침과 매뉴얼을 개발함.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 - 장수명 공동주택 표준모델 및 설계지침 개발 - 진동제어 구조시스템 개선 및 설계,시공 지침서 작성 - Mock-Up House의 종합평가 및 개선요소 도출을 통한 Interface 개발- 종합제도 제안 - 사용자용 관리지침 및 관리매뉴얼 개발 - 장수명 공동주택 설계지침 및 매뉴얼 개발 - Mock-up house 모니터링을 통한 시공성 경제성 분석 - 판상형 표준구조 시스템 제안 및 설계 매뉴얼 - 최종 장수명 공동주택 표준모델 표준설계지침 및 표준접합디테일 매뉴얼 개발 - Mock-up house 결과분석 및 개선방안 제안 - 유지관리측면의 종합평가 및 개선방안
연구성과 기술적 기대성과 o 내구성 및 가변성을 갖는 장수명 공동주택 표준모델 및 요소기술, 기법, 시스템 등의 기술개발과 저탄소 녹색기술(에너지부문)과의 접목으로 “지속 가능한 건축 및 환경”을 실질적으로 구현할 수 있는 실용화 기반 구축이 가능함.

o 건식화, 부품화 관련 설계기술, 기법, 시스템 등의 개발 및 실용화로 국내 주택산업의 생산성 향상 및 국제 기술 경쟁력 제고가 가능케 하고 미래 지향적인 주택 신기술, 기법, 시스템 등의 개발 및 실용화로 자원절약, CO2 배출 및 에너지 사용량 절감, 건설 폐자재 발생 억제를 통한 환경부하 저감 등의 효과를 제고 할 수 있음.

o 생산성, 거주성, 안전성, 기능성 등을 고려한 새로운 장수명 공동주택과 다양한 공급방식 등의 개발 및 실용화로 국민의 다양하고 변화하는 주생활(住生活) 요구에 능동적으로 대응할 있어 더욱 편리한 주거환경이 가능해 질것임.
사회 경제적 파급효과 o 장수명 공동주택의 표준모델 및 지침 개발을 통해서 각 접합부 인터페이스부분의 접합 및 분리방법, 해체구법이 발달하는 계기가 될 것이며, 또한 각 부품들의 현장조립으로 인해 현장에서 발생되는 다량의 건설부산물 및 폐기물의 발생이 현저히 저하됨으로써 국가차원의 자원저감 및 이산화탄소저감으로 저탄소 사회의 구현.

o 현재 공동주택의 설계와 시공이 현실의 경제성에만 치우쳐 있고 미래의 변화에 대응할 수 있는 구성이 아니기 때문에 장수명 공동주택 Mock-up House 및 유사사례 현장 적용성 평가라는 검증 통해 제시된 결과를 현실의 경제적 측면 뿐 아니라 거주자의 요구변화와 성능을 향상시킬 수 있도록 방식의 전환을 촉진하는 촉매 역할을 담당하게 될 것으로 판단됨.

o 장수명 공동주택 표준모델 및 지침(설계, 시공) 개발과 실용화로 자연환경 보호, 자원의 효율적 활용(3R, Reduce, Reuse, recycle), 주택의 고내구화 및 고품질화 등을 적극 도모함으로써 정량적, 정성적 측면에서 고부가가치를 확보할 수 있음
o 장수명 공동주택 건설시 건식화, 부품화, 시스템화를 통한 원가절감, 자원의 효율적 활용 등으로 경제적 측면에서는 주택산업의 생산성 향상을 제고할 수 있으며, 산업적 측면에서는 국제 주택시장에서 대외 경쟁력을 확보할 수 있음.

o 내구성 및 가변성을 갖는 장수명 공동주택의 실용화로 주택 건설과정과 신축 후 개조 등을 통하여 발생하게 되는 불필요한 건설 폐자재 및 쓰레기 등의 대량발생을 근본적으로 억제함으로써 자원 절약과 효율적 활용을 통한 경제적 부가가치 함양

o 장수명 공동주택의 종합적 관리능력 성장, 건설폐기물의 배출주기 연장, 향후 온실가스 배출권 거래시장에서의 국제 경쟁력 확보 등을 바탕으로 선진화 및 국제화된 환경경영체제 기반 구축이 가능함.
활용방안 (1) 실용화 제품화 방안

o 4차년도에 추진된 장수명 공동주택 Mock-up House 2차 건립 시 적용된 수직통합형(전용면적 90㎡)과 수평확장형(전용면적 60㎡) 모델의 시공사례를 바탕으로 향후 표준모델 응용형 개발의 기초 자료로 활용할 수 있으며, Infill System의 연구기술을 실제 적용하고 평가를 통해 향후 장수명 공동주택의 기술요소를 최종 연구 개발할 수 있는 실험의 장으로 활용 가능함.

o 또한, 4차년도에는 1차 건립 시 포함되었던 유사 적용기술을 재료나 공사기법 등의 변경을 통하여 공정을 진행함으로써 장수명 공동주택의 경제성 분석에 활용 가능함.
o 4차년도에는 Mock-up House 인필시스템 적용에 따른 현장 적용성 2차 평가 및 각 지침과의 연계성 검토를 통해 3차년도 까지 발전시킨 장수명 공동주택 요소기술의 실용성을 보완하고 이를 바탕으로 향후 장수명 공동주택 보급에 따른 실무적 차원에서 해결방안을 제시하여 실용화에서 발생할 문제점들을 사전에 방지하기 위한 “장수명 공동주택 지침 및 매뉴얼”로 활용 가능 할 것임.
(2) 신산업 창출

o 선진국들은 녹색기술과 녹색산업을 새로운 성장 동력으로 활용해 새로운 경제성장의 기회로 전환하고 있다. 장수명 공동주택의 저탄소의 경우 100년 이상을 지향하는 주택의 내구성부문과 연관성이 높으며, 녹색성장을 기반으로 녹색산업의 경우 3R을 기본으로 가변벽체, 수납벽체, 천장 및 바닥재 등의 다양한 가변요소를 적극 수용할 수 있는 가변성 부문에서 환경친화적 주택산업을 육성 할 수 있는 기반을 조성할 수 있다는 점에서 그린 홈과 유기적으로 연계되어 저탄소사회를 구현할 수 있는 실천도구의 하나임.

o 주택자재 및 부품 생산 분야에서 자원의 효율적 활용을 위한“3R(Reduce, Reuse, Recycle)”시스템 구축과 건설 폐자재 발생을 근본적으로 저감시킬 수 있는 새로운 주택자재 및 부품의 지속적 개발 및 실용화 추진 시 적극 활용됨으로써 녹색일자리 창출 및 녹색 기술 산업의 성장 동력원으로 활용.

o 주택건설 현장에서 주택을 구성하는 건축구성재 또는 건축공간과 건축구성재 상호간의 호환성 확보를 바탕으로 건축구성재의 조립 및 해체, 설치 및 교체 등의 용이성을 확보할 수 있는 새로운 조합원칙, 건축기준 및 공구법 매뉴얼 등으로 활용.

o 개방화, 환경친화, 정보화를 기본으로 지속 가능한 건축 및 환경(Sustainable Building & Environment)을 실질적으로 구현할 수 있는 국제 경쟁력을 갖춘 새로운 주택산업 육성 및 지원과 장수명 공동주택 건축술(建築術)의 최적화 및 선진화 조기달성 등을 위한 혁신적인 국가 정책 대안으로 활용되어 녹색국가로의 위상정립.

o 내구성 및 가변성을 갖는 장수명 공동주택은 주택건설의 생산성 향상만을 목적으로 하는 것이 아닌, 장수명 공동주택의 생애단계별로 요구되는 유지관리의 최적화, 리모델링의 용이성 등에도 많은 역량을 발휘할 수 있다는 점에서 주택산업의 전문화 및 사업화 범위 확대 등에도 적극 활용될 수 있는 특성을 갖고 있음.

o 환경보호 및 자원의 효율적 활용 등을 구현할 수 있는 설비기술, 기법, 시스템의 개발 및 실용화로 생산성의 향상과 경쟁력을 제고 할 수 있을 것으로 사료되며, 새로운 기술개발 및 실용화로 내장부품 제조 및 유통 산업 등 건설 산업분야의 활성화에 기여할 것으로 판단됨.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 장수명 공동주택 표준모델 설계지침 고정요소 가변요소
영문 Open Housing Standard Model Design Guideline Support System Infill System
최종보고서
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최종보고서 0238_내구성 및 가변성을 가지는 장수명 공동주택 기술 개발(최종).pdf   다운로드
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