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과제기본정보

저비용,고효율의 노후 공동주택 수직증축 리모델링 기술개발 및 실증8년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 주거환경연구사업 과제번호 22RERP-B099826-08
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 건축시공기술 적용분야 건설업
2순위 건설 교통 | 시설물 안전 유지관리 기술 | 구조물 보수 보강기술 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 저비용,고효율의 노후 공동주택 수직증축 리모델링 기술개발 및 실증
주관연구기관 아주대학교산학협력단
총괄연구 책임자 성명 신동우
소속 아주대학교산학협력단 직위 교수
전화번호 031-219-2050 FAX 031-219-2969
총 연구기간 2015-07-31 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
8차년도 1,188,000,000 16,334,000 117,500,000 133,834,000 1,321,834,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 -노후 공동주택의 급격한 증가
국내 20년이 경과된 노후 공동주택 비율은 약 20%(155만 가구)로 1기 신도시를 중심으로 노후주택의 폭발적 증가가 예상되고 있다. 노후 공동주택 증가에 따른 전세난, 주거성능 저하 등 사회적 문제가 야기될 것이며 이러한 문제에 대한 대응 필요한 시점이다.

-대량 재건축 시장의 환경적 문제점
재건축의 경우 막대한 철거비용, 환경오염과 자원낭비, 주택 멸실 등 다양한 문제가 발생할 것으로 판단되며, 따라서 주거환경 개선은 재건축과 리모델링에 대한 합리적인 선택에 의해 극복되어야 하며, 이를 위한 리모델링 활성화 연구가 필요하다.

-리모델링 사업의 의사결정 효율화가 중요
한편 정부에서는 「주택법」개정(’14.4)을 통해 공동주택의 리모델링시 최대 3개층 이하로서 건축물의 안전성 등을 고려하여 수직증축을 허용하였다. 이러한 정책은 반드시 시장의 이행력 확보가 전제 되어야 가능하며, 이행력의 확보는 기술적 측면에서의 타당성 확보와 함께 건축주인 입주자들이 이를 이행하고 판단할 수 있게 하는 정확한 사업 정보의 제공과 그 체계의 구축이 뒷받침 되어야 한다.
그러나 국내의 경우 노후공동주택 리모델링 연구 및 사업이 과거 진행되었지만 리모델링 유형이나 단지 유형 등을 고려한 리모델링 요소기술과 이를 반영한 설계 체계 등이 미비하여 밀도 있는 사업 추진에 실패하고 이로 인해 사업이 표류하는 문제점을 안고 있는 실정이다.

-본 리모델링 사업 - 리모델링 사업 활성화의 계기
이에 본 연구는 정부의 ‘3개층 수직증축 허용’을 계기로 안전성과 사업성을 기반으로 리모델링 사업을 활성화시키기 위해 필요한 설계와 시공성 체계, 신축대비 주택성능 확보, 공사 기간 중 대규모 이주문제 해소 방안 등 필요한 리모델링 설계관련 기술을 개발하여 실증함으로써 이를 안전성, 사업성, 주택성능의 측면에서 검증하고자 한다.

-실증사업 추진과 이를 위한 협업체계가 중요
이와 함께 본 연구 성과물들이 실제 리모델링 사업에 적용되어 시장에 확산되기 위해서는 첫째, 잠재시장을 대표하는 대상 단지가 선정되어 본 리모델링 사업 성과의 실증사업이 구현되고, 둘째, 여기서 기술개발의 성과들이 충분히 검증되고, 셋째, 정부 정책 및 관련 제도와의 연계성이 확보되어야 한다. 따라서 이를 위한 [세부과제 2]와 [세부과제 3]과 연계된 리모델링 사업체계 구축 및 실행이 매우 중요하다.
최종목표 본 사업의 최종목표는
(1) 노후 공동주택 리모델링에 특화된 ‘저비용,고효율 주거성능 향상 요소기술 개발’하고,
(2) 수직증축 리모델링에 초점을 맞추어 ‘개발된 요소기술을 단지 유형별 원형설계에 통합적으로 적용’하고,
(3) 이를 ‘단지 차원에서 실증사업으로 구현’하는 것임.

- 이를 위해 저비용,고효율 설계 및 시공을 위해 ‘수직증축 구조시스템 개발’(제2세부과제와 협업), ‘내력벽 철거 최소화,’ ‘시공성 확보,’ ‘효율적 지하주차장 시공기술’을 개발해 ‘신축대비 건설비용 15% 이상 저감(3.3㎡ 당 400만원 이하)’를 실증함.
- 또 리모델링에 특화된 ‘합리적인 단위세대 계획,’ ‘외벽 리모델링 공법,’ ‘배관 및 설비 성능,’ ‘제에너지?친환경 기술,’ ‘최적 주차장 계획 기법’의 개발을 통해 ‘신축대비 90% 이상의 주거만족도 향상’을 실증함.
- 이와 함께 단지 유형별 원형설계를 1기 신도시를 대상으로 개발해 ‘1기 신도시 공동주택의 50% 이상의 시장에 본 리모델링 사업 성과물이 적용’ 될 수 있도록 시장 적용성 확보함.
연구내용 및 범위 1) 리모델링 요소기술 통합 설계안 개발 및 실증계획 구축
본 연구의 각 세세부에서 개발되는 저비용,고효율 리모델링 요소기술을 통합한 설계안을 1기 신도시 단지 유형별로 원형설계의 형태로 개발한다. 이 원형설계(안)은 본 연구에서 구축하는 3~6개의 국내 노후 공동주택의 유형별 프로토타입을 기반으로 개발되며, 이에 따라 국내 공동주택의 주요 리모델링 단지 유형에 대한 적용성을 높여, 리모델링 성과의 시장 확산을 극대화 하는데 그 목적이 있다.

2) 리모델링 유형별 프로토타입 구축 및 거주성능 향상계획 기법 개발
노후 공동주택 리모델링 시장의 대상 단지의 유형을 분석하여 분류체계를 개발하고, 유형별 원형설계의 프로그램과 스펙을 개발한다. 특히 원형설계(안)이 주거 만족도 90% 이상을 구현할 수 있도록 설계기술 개발을 통제하고 실증한다. 이 과정에서 공사기간 중 이주 수요 최소화를 위한 기존 근린생활시설 활용한 방안도 제시한다.

3) 리모델링 비용 효율화 설계기술 및 외피 리모델링 기술 개발
리모델링 사업의 저비용?고효율을 구현하기 위해 원형설계(안)에 반영되야 할 리모델링 요소기술, 즉, 시공성 제고, 공기단축, 내력벽 철거 최소화, 유지관리 용이성 기술과 디자인-구조-환경-공법의 복합 이슈인 외벽 리모델링 기술을 개발하고 이를 적용하기 위한 원형설계의 스펙을 개발하고 검증한다. 이 과정에서 공사기간 중 이주 수요 최소화를 위한 단지 내 해체 및 재사용이 가능한 모듈러 주택의 건립과 운영 모델을 개발하고 실증한다.

4) 환경설비성능 진단 평가 및 개선, 리모델링 기술 개발
리모델링의 수준 결정 및 개선 효과 분석을 위한 환경?설비성능 진단 평가 기술을 개발하여 그 적용성을 실증한다. 또 신축주택의 성능과 비용 효율을 고려한 난방, 환기, 위생, 소방, 전기통신, 운송설비 등 리모델링 환경?설비 기술을 개발하고 실증한다.

5) 최단기(공기단축형) 저비용 주차장 계획 기법 개발
리모델링의 유형(3개 층/2개 층 수직증축, 수평증축 등)과 단지유형(평면형태, 단면형태 등)에 따라 체계적으로 주차장을 확대할 수 있는 시공 및 설계기준과 해당 단지에 적합한 주차장 확대 최적화 계획기법을 원형설계의 형태로 개발하고 실증한다.

그 외에 연구단 컨소시엄 과제로서 제4차년도 착수 예정인 수직증축 리모델링 실증사업의 대상 단지를 선정하고, 실증사업의 내용과 절차, 실증 기준 등을 개발해 4세부과제 공모를 위한 실증사업 기획(안)을 수립하며, 실증사업의 불확실성을 최소화하기 위해 실증사업의 추진 일정 검토, 후보단지의 관리 등을 수행함. 이와 함께 역시 연구단 컨소시엄 과제로서 리모델링 사업 추진에 필요한 제2, 제3세부과제와의 협업 관리를 주관함.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
8차년도 - 건축설계안 도출
- 노후 공동주택 리모델링 유형모델 전수조사
- 주동계획·주호평면 가이드라인
- 실증단지 주동계획·주호평면 적용 매뉴얼 개발
- 리모델링 요소기술 통합을 기반으로 한 시공 및 관리 최적화 방법 제시
- 임시주거 모듈러 하우스 접합부 개발 및 성능 평가
- 목표 성능 분석 및 guideline 도출
- Mock-Up 및 시작품 제작
- 주차장 확대방식 평가방법 연구
- BIM기반 통합평가 모델을 통한 저비용, 최단기 주차장 확대방법 개발
- 실용화를 위한 설계 및 시공기준(안) 개발
■ 공동주택 리모델링 요소기술 통합 설계안
■ 공동주택 리모델링 프로토타입 통합 설계안
■ 실증단지 리모델링 유형모델 분류
■ 유형모델 프로토타입 기반 실증단지 제안요청서(RFP) 작성
■ 경제적 주동계획
■ 세목별 성능평가
■ 주거만족도 확보를 위한 주동계획·주호평면 성능평가
■ 임시주거로 활용 가능한 맞춤형 평면 개발 및 제도 개선
■ 각 요소기술별 상호관련성 분석을 통한 최적화 기법 도출
■ 내력벽 최소화에 기반한 시공기법 최적화 도출
■ 유지관리 측면을 포함한 중장기적 최적화 방식 개발
■ 리모델링 요소기술별 디자인 가이드라인 제시 및 최적화 기법 제안
■ 임시주거형 모듈러 건축 요구성능 수준 정립
■ 임시주거형 모듈러 건축 구조 접합부 컨셉 도출
■ 해체 및 재사용이 용이한 임시주거형 접합부 상세 개발
■ 해체 및 재사용 용이형 접합부 시작품 개발 및 성능 평가
■ 외피 리모델링 프로토타입별 표준상세 작성
■ 성능평가 항목 별 성능 현황 분석
■ 목표 성능 guideline 마련
■ 기 개발된 성능 개선 방안 조사
■ 우선순위 분석
■ 설비 리모델링 성능 목표 및 기준 설정
■ 평면 유형별 설비 표준 시스템 설계
■ 기술 요소간 간섭 검토
■ 전문가 자문을 통한 적용 가능성 평가
■ 시스템 구성별 Mock-Up 설계 및 제작
■ 성능 실험 및 시뮬레이션
■ 기술특화방안 마련(특허출원)
■ 요소 핵심부품(배관 부속 등) 시작품 제작
■ 단지 유형별 주차장 확대 방식의 대안의 평가모델 개발
■ 대안의 비용을 고려한 평가모델 개발
■ 경제성·환경성·구조안전성 등을 고려한 주차장 확대 통합평가 모델 개발
■ 저비용 최단기 공사수행이 가능한 주차장 확대 방법 제시
■ 주차장 리모델링 설계 및 시공기준(안) 개발
연구성과 기술적 기대성과 - 저비용 고효율 공동주택 리모델링 적용 설계안 및 관리 기술 제공으로, 관련 기업 및 수요자의 공동주택 리모델링 설계 품질 향상 및 리스크 관리 용이
- 실증사업을 통해 검증된 가이드라인 개발로 유형별 맞춤형 요소의 지속적인 기술개발을 유도하며, 사업화 가능성이 낮은 기술요소는 혁신적인 기술개선을 유도
- 거주만족도 조사?분석 정량화기법 확보에 따른 맞춤형 기술 개발 유도
- 거주만족도를 고려한 수직?수평 적정 비율 증축 관련 연구실적 기초데이터 확보에 따른 후속세대 심화 연구 유도
- 근린생활시설의 수직증축 비율을 확대하여 경량으로 2개 층 증축, 수직증축 기피현상 극복, 다양한 맞춤형 평면 개발로 인한 임시주거 이주방법 활성화
- 비용 절감 등의 효율성을 반영한 평가를 통해 개개의 리모델링사업 조건 내에서 최적안을 도출하는 의사결정 지원
- 건물 의 시공관리 및 유지관리의 중장기적 측면의 관리 체계를 고려한 계획 수립 가능
- 임시주거가 필요한 재난구호시설, 난민시설, 기숙사 등에 모듈러 건축의 적용을 제안함으로써, 해체·재사용 및 모듈 공장 제작에 따른 빠른 공급 등 모듈러 건축의 특징을 살려 경제성 확보 가능
- 외피 리모델링 프로토타입 및 표준상세를 바탕으로 Prefab화된 외피 리모델링 Over-cladding 제품 개발 유도
- 창호, 단열재, 외장재, 외피시공업체 등 외피 관련 산업의 기술적 경쟁력 제고
- 리모델링 시에 건축 환경 및 설비 성능을 정량적으로 제시할 수 있는 지표를 제안함으로써, 기존의 성능지표와 차이에 대한 다양한 기술적, 학술적 분석 연구가 이루어질 것으로 예상됨
- 리모델링 시에 설비를 개선하는 프로세스를 제안함으로써, 설비를 기존의 관례대로 신축 및 재건축했을 때와의 차이에 대한 다양한 기술적, 학술적 분석연구가 이루어질 것으로 예상됨
- 환경 및 설비 성능을 진단평가 및 성능 개선의 기본 프로세스가 제안되면, 새로운 기술이 개발되거나 법이 제/개정될 때 기본 프로세스를 어떻게 개선하여 반영할 지에 대한 2차 연구가 발생할 것으로 예상됨
- 주거시설에 적용되는 다양한 방식 설비 기술 국산화를 통한 다양한 기술 선택 가능
- 재 사용률을 높이는 설비기술 개발을 통해 자원 낭비 방지 및 효율적 에너지 사용
- 국내 리모델링 실증사업을 통한 BIM기반 저비용 주차장 확대 기술 확산
- BIM을 주차장 확대 기술에 적용한 연구결과를 토대로 지속적인 연구성과 창출
사회 경제적 파급효과 - 저비용 고효율 공동주택 리모델링 적용 설계안 및 관리 기술 제공으로, 경험 및 기회가 적은 관련 중소기업에게 공동주택 리모델링 사업에 대한 접근성 및 시장 진입 장벽을 낮추는 효과
- 검증된 통합 설계안 제공으로, 공동주택 리모델링 시장 활성화 도모
- 리모델링 대상에 적합한 요소기술과 공사를 적용해 계획·시공 공사비 절감 및 기간을 줄일 수 있음
- 이러한 우수 기술을 기반으로 아시아, 중동 지역 리모델링 사업에 국내기업이 진출할 수 있는 발판을 마련하는데 기여
- 리모델링 시 거주민 요구사항 조사?분석을 통해 주동계획?주호평면 리모델링 시행에서 발생하는 거주자 및 시공자 간의 괴리 상쇄
- 거주만족도 확보를 통한 주거복지 실현으로 입주자 삶의 질 향상
- 리모델링 프로토타입별 주동계획?주호평면의 리모델링 현장적용에 따른 효율적 공기관리 및 편익대비 경제성 확보한 합리적인 개발 유도
- 리모델링 시장진입장벽 완화에 따른 관련산업 활성화 및 고용창출
- 근린생활시설을 임시주거로 활용 가능한 가이드라인을 통해 위축된 리모델링 사업 수요를 높일 수 있음
- 근린생활시설 맞춤형 개발로 인해 경제적, 효과적으로 적용 가능, 리모델링 진행 후 임시주거를 도시형생활주택으로 활용하여 부족한 주거 확보
- 국가적 차원에서의 체계적인 검증 및 효율성에 입각한 리모델링 수요창출
- 기존 리모델링 대비 저비용 고효율 요소기법 최적화로 경제성 기반 기술 확산으로 인한 사회적 비용절감
- 국내 리모델링 및 모듈러 시장 확대 및 경쟁력 향상에 따른 인력 및 고용 창출 효과 기대
- 리모델링 추진 단지마다 개별적으로 검토하여야 하는 법규적 사항 및 성능 기준 등에 대한 사전 분석 및 이를 고려한 프로토타입 제공을 통해 공기단축, 기획단계 소요비용 등 불필요한 사회적 비용 절감
- 국내 리모델링 및 모듈러 시장 확대 및 경쟁력 향상에 따른 인력 및 고용 창출 효과 기대
- 리모델링 추진 단지마다 개별적으로 검토하여야 하는 법규적 사항 및 성능 기준 등에 대한 사전 분석 및 이를 고려한 프로토타입 제공을 통해 공기단축, 기획단계 소요비용 등 불필요한 사회적 비용 절감
- 리모델링 시에 건축 환경 및 설비 성능에 대한 평가가 신축과 다르게 수행되어야 한다는 사회적인 합의 도출이 가능함
- 리모델링 시 건축 환경 및 설비 성능을 평가하는 인력들의 전문화와 고용 증가가 예상됨
- 리모델링 시 건축 환경 및 설비 성능을 개선하는 인력들의 전문화와 고용 증가가 예상됨
- 재건축에 비해 초기비용 감소가 예상됨
- 건축 환경 및 설비 성능이 향상됨에 따라, 사회적으로는 삶의 질 향상. 경제적으로는 에너지 절감에 따른 운영비 절감이 기대됨
- 환기/위생 등 일부 기술의 Mock-Up 및 실증을 통한 관련 제도 개선
ex) 층상 배관의 의무화, 성능 위주 환기설계 및 시공
- 침체된 건설경기 및 리모델링 시장 활성화 등 국가 산업 발전에 기여
- 공기단축, 공사비절감 등의 효과로 건설사 및 리모델링 전문 업체의 활성화 도모
활용방안 공동주택 리모델링 건축설계 모델
- 실증 단지를 통하여 검증된 저비용 고효율 통합 건축설계안을 제공함으로써, 국내 공동주택 리모델링 설계 시 벤치마킹 자료 및 프로토타입 설계안으로 활용 가능
실증단지 검증을 통한
시장 확대 및 맞춤형 요소기술향상
- 유형모델 프로토타입/가이드라인 개발을 통해 대상단지에 적합한 맞춤형 리모델링 현장에 적용하여 효율적인 사업이 되도록 함
리모델링 프로토타입별 주동계획?주호평면 개발
- 리모델링 프로토타입별 수직·수평 증축 적정 비율 산정 결과를 실증단지 및 리모델링 현장에 활용
- 저비용 고효율 노후 공동주택 리모델링 수직증축을 위한 주동계획?주호평면 계획의 기준모델로 활용
- 항목 분류 및 평가지수 개발을 통해 객관적 거주만족도 조사?분석 기준으로 활용
수직증축 실효성 검증을 통한 리모델링 시장 확대
- 근린생활시설을 활용한 임시주거 모델 개발을 통해 사업의 실용화 단계에서 신속하고 경제적인 이주 최소화 해결 가능
저비용 고효율 리모델링을 위한 최적화 소프트웨어 개발
- 리모델링 설계 시 저비용 고효율에 입각한 합리적 디자인 제시에 사용
- 각 사업별 특수 상황을 고려한 효율적 리모델링 사업 모델 수립에 활용
모듈러 산업 확대
- 모듈 제작사 대상 기술이전을 통한 실용화
- 리모델링 외에 임시주거가 필요한 재난구호시설, 난민시설, 기숙사 등에 적용 및 활용
- 모듈러 건축의 해체 및 재사용 가능한 특징을 살려 임시주거가 필요한 시설에 활용할 수 있을것으로 기대됨
- 모듈러 건축과 리모델링 시장의 접목으로 인한 상호 보완에 따른 관련업계 확대 기대
외피 리모델링 프로토타입/외피 리모델링 표준상세안 개발
- 노후 공동주택 리모델링 외피계획 및 설계 시 대상 단지 특성, 리모델링유형, 외피 관련 법규 기준 등을 고려하여 적정한 외피 리모델링 프로토타입 및 시스템화된 표준 상세를 기본 설계안으로 활용
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 리모델링 증축설계 구조 안전성 사업모델 리모델링 제도개선
영문 Remodeling Design for Extension Structural Safety Business Model Remodeling System Improvement
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