설계VE

왜 배우는가: 설계VE는 건설사업의 공사비 절감과 생애주기비용 최적화를 설계 단계에서 달성하는 제도로, 건설기술진흥법 시행령에 따라 일정 규모 이상 공사에서 의무적으로 검토된다. 설계의 경제성 검토는 기술사 시험에서 설계 단계 원가관리와 함께 반복해 출제되는 주제다.

출제 이력: 제121회 3교시 6번, 제117회 4교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

설계VE는 시설물의 기능·성능·품질을 유지하면서 생애주기비용을 최소화하기 위해 설계안을 기능별·대안별로 검토하는 체계적 절차다.

• 설계VE(Design Value Engineering)
• 가치(Value): 기능과 비용의 비율
• 생애주기비용(LCC, Life Cycle Cost)
• 기능분석(Function Analysis)
• 워크숍(Workshop)
• 대안 검토
• 경제성 검토
• 수정설계

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 같은 기능을 더 싸고 오래 쓰도록 설계를 다시 따져 보는 일이다. 건물이 무엇을 해야 하는지(기능)를 먼저 정리하고, 그 기능을 더 적은 비용으로 얻는 방법을 찾는다.

정식 정의는 지침 제2조 제14호에 따른다. 설계VE는 최소의 생애주기비용으로 시설물의 기능 및 성능, 품질을 향상시키기 위하여 여러 분야의 전문가로 설계VE 검토조직을 구성하고 워크숍을 통하여 설계에 대한 경제성 및 현장 적용의 타당성을 기능별, 대안별로 검토하는 것이다.

핵심 용어를 풀이한다.

가치(Value)는 기능에 대한 비용의 비율로 볼 수 있다. 가치를 높이려면 기능을 높이거나 비용을 낮춰야 한다. 설계VE에서는 기본 기능을 훼손하지 않는 범위에서 비용을 낮추는 방향을 우선한다.

생애주기비용(LCC)은 시설물의 내구연한 동안 투입되는 총비용이다. 기획, 조사, 설계, 조달, 시공, 운영, 유지관리, 철거 비용과 잔존가치를 포함한다. 초기 공사비만 낮추고 유지관리비가 늘면 설계VE의 목적에 맞지 않는다.

기능분석(Function Analysis)은 구성요소가 수행하는 기능을 동사와 명사로 정의하고, 기능별 비용을 배분하는 단계다. 기능을 명확히 해야 불필요한 비용과 필수 기능을 구분할 수 있다.

워크숍(Workshop)은 발주청, 설계자, 검토조직이 한 장소에 모여 진행하는 집중 검토 형태다. 지침 제54조 제3항 제4호에 따르면 분석단계는 워크숍 형태로 수행되어야 한다.

지침은 생애주기비용 관점 검토가 불가능한 경우 건설사업비용 관점에서 검토하도록 허용한다. 따라서 설계VE의 기준 관점은 생애주기비용이고, 건설사업비용은 예외적 대체 기준이다.

3. 등장 배경과 필요성

건설공사는 설계 단계에서 결정된 사항이 공사비와 유지관리비의 대부분을 좌우한다. 설계가 확정된 뒤에는 변경 비용이 커지므로, 설계 단계에서 경제성을 검토하는 것이 효과적이다.

가치공학(VE)은 원래 제조업에서 자재 대체와 공정 개선으로 원가를 낮추기 위해 발전한 기법이다. 기능을 체계적으로 분석해 비용을 줄이는 원리를 건설 분야에 적용한 것이 설계VE다. 국외 자료에서도 가치는 기능과 비용의 비율로 정의되며, 기본 기능을 보존하는 것이 핵심 원칙으로 제시된다.

국내에서는 건설기술진흥법 시행령 제75조가 설계의 경제성 등 검토 제도를 두고 있다. 발주청은 총공사비 100억원 이상인 건설공사의 기본설계 및 실시설계를 하는 경우 설계 대상 시설물의 주요 기능별로 대안별 경제성과 현장 적용의 타당성을 검토하거나 전문가에게 검토하게 해야 한다. 이 제도가 설계VE 실시의 법적 근거다.

검토 대상은 공사비 규모만으로 정해지지 않는다. 총공사비 100억원 이상인 건설공사의 시공 중 총공사비 또는 공종별 공사비를 10퍼센트 이상 조정(단순 물량증가나 물가변동으로 인한 변경은 제외한다)하여 설계를 변경하는 경우, 실시설계 완료 후 3년 이상 지나 발주하는 경우(실시설계 완료일부터 발주일까지 특별한 여건변동이 없었던 경우는 제외한다), 시공 단계의 여건 변동으로 발주청이 필요하다고 인정하는 경우도 포함된다. 이는 설계 이후 시점에서도 경제성 검토가 필요하다는 뜻이다.

또한 시공자도 성능개선이나 기능향상을 위해 발주청과 협의하여 설계의 경제성 등을 직접 검토할 수 있다. 이 경우 검토 결과는 발주청에 통보해야 한다.

총공사비 100억원 이상 인 건설공사는 설계VE 검토 대상의 기본 기준이 된다.

시사점은 다음과 같다. 설계VE는 비용 절감만을 위한 제도가 아니라 기능 유지와 생애주기 관점의 최적화를 함께 요구하는 제도다. 따라서 답안에서는 절감 효과와 기능 보존을 함께 서술하는 것이 필요하다.

관련 법령 원문은 「건설기술진흥법 시행령」과 「설계공모, 기본설계 등의 시행 및 설계의 경제성 등 검토에 관한 지침」이다. 지침 제4장은 설계VE의 준비단계, 분석단계, 실행단계 절차를 정한다.

4. 구성요소·원리·절차

설계VE는 설계 단계에서 시설물의 기능을 유지하면서 생애주기비용을 낮추는 대안을 찾는 절차다. 지침은 설계VE를 준비단계(Pre-Study), 분석단계(VE Study), 실행단계(Post-Study) 세 단계로 나눈다. 각 단계는 검토조직이 맡고, 발주청과 설계자가 함께 참여한다.

설계VE는 기능을 유지한 채 생애주기비용을 줄이는 대안을 워크숍으로 검토하는 절차다.

원리는 가치(Value)를 기능과 비용의 비로 본다. 가치를 높이려면 기능을 높이거나 비용을 낮춘다. 다만 기본 기능은 줄이지 않는 것이 원칙이다. 그래서 안전성, 경관성, 내구성, 기능을 손상하지 않는 범위에서 유지관리비를 포함한 생애주기비용으로 대안을 평가한다.

구성요소 중 검토조직은 분석 결과를 제안서로 정리한다. 제안서에는 비용절감액과 관련 자료를 함께 담는다. 발주청은 제안을 설계에 반영하는 것이 원칙이다.

절차는 다음과 같다.

• 준비단계: 검토조직 편성, 설계VE 대상 선정, 검토기간 결정, 오리엔테이션과 현장답사, 워크숍 계획 수립, 사전정보 분석, 자료 수집을 한다.
• 분석단계: 대상의 정보 수집, 기능분석, 아이디어 창출, 아이디어 평가, 대안 구체화, 제안서 작성과 발표를 한다. 설계자의 원안 의견을 먼저 듣는 것을 원칙으로 한다.
• 실행단계: 검토조직이 비용절감액과 자료를 발주청에 제출한다. 발주청은 기술적으로 곤란하거나 비용을 증가시키는 등 특별한 사유가 없으면 설계에 반영한다.

분석단계 이후 제안이 채택되면 설계자는 수정설계를 수행한다. 시공자가 설계VE를 수행한 경우에는 제안된 공법이 제안공법이다.

5. 관련 법령·기준·표준

설계VE의 근거는 「건설기술 진흥법 시행령」 제75조(설계의 경제성등 검토)와 「설계공모, 기본설계 등의 시행 및 설계의 경제성 등 검토에 관한 지침」이다. 지침은 제4장(설계VE 시행에 관한 사항)에서 절차와 자료 제출을 정한다. 이 절의 기준 수치는 아래 표와 같다.

개정 연혁으로는 시행령 제75조제2항(시공자의 직접 검토)이 2020-01-07에 신설됐다. 제1항·제3항은 2014-12-30, 2020-01-07, 2021-09-14에 개정 표기가 있다. 지침 제54조와 제55조는 2021-07-23 자료다.