모듈러주택 혁신의 현주소와 미래 방향

1. 요약

• 모듈러주택은 Off-Site Construction(OSC) 공법을 통해 공장에서 주거 공간을 사전 제작하고, 현장에서 조립하는 혁신적 건축 방식이다. 이 접근법은 기후 변화, 노동력 부족, 자재 수급의 불확실성을 줄이는 데 기여하며, 건축 공기를 크게 단축하는 장점이 있어 현재 건설업계에서 주목받고 있다. 특히, 2024년에 세종 스마트시티에서 12층 규모의 모듈러 주택 프로젝트가 성공적으로 시행되었고, 의왕초평지구에서는 국내 최고층 모듈러 주택인 20층이 계획되고 있어 향후 모든 기대를 모으고 있다.

• 모듈러주택의 초기 단가는 일반 건축 공법보다 약 30% 높은 편이지만, 공기 단축으로 인해 장기적으로는 전체 비용 절감 효과를 낳을 것으로 예상된다. 건축 공정에서의 시간 단축은 노동비를 줄이고, 이는 직접적인 경비 절감으로 이어질 수 있다. 그러나 노무비의 절감 효과를 극대화하기 위해서는 생산 과정에서의 자동화와 대량생산 체계를 마련해야 하며, 품질 관리는 필수적인 과제로 남아 있다.

• 모듈러주택의 확산을 위해서는 제도적 지원과 정책 확보가 필요하며, 특히 정부의 투자와 지원이 반드시 필요하다. 향후, 지속적인 연구개발과 고객 맞춤형 제품 개발이 필수적이며, 민간의 활발한 참여가 절실히 요구된다. 이 모든 요소들이 결합될 때, 모듈러주택은 건설 산업 내에서 더 강력한 입지를 가질 가능성이 높아질 것이다.

2. 모듈러주택 개념과 특장점

• 2-1. Off-Site Construction(OSC) 공법 정의

• 모듈러주택은 Off-Site Construction(OSC) 공법을 활용하여 주거 공간을 공장에서 사전 제작한 후 현장에서 조립하는 형태의 주택입니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 건설 과정에서 날씨와 같은 외부 요인의 영향을 최소화할 수 있다는 점입니다. 건축의 많은 요소가 공장이라는 통제된 환경에서 생산되므로, 품질의 균일성을 극대화할 수 있는 기회를 제공합니다. OSC는 전통적인 현장 건설 방식에서 벗어나 제조업의 장점을 건축에 접목시킨 혁신적인 접근법입니다.

• 2-2. 공장 제작의 자동화·대량생산

• 모듈러주택의 생산 과정에서는 자동화와 대량생산 시스템이 핵심 역할을 합니다. 이를 통해 공정 속도를 높이고 인건비를 절감할 수 있습니다. 공장에서의 대량 생산은 주택의 각 모듈을 효율적으로 제조할 수 있게 하여, 전체 프로젝트의 공사 기간을 단축시키는 효과를 가져옵니다. 이는 노동력 부족 문제에 대한 하나의 해법으로 주목받고 있습니다. 예를 들어, LH는 2030년까지 연간 공공 발주 주택의 10%를 모듈러주택으로 생산할 계획을 세우고 있으며, 이를 통해 시장의 확대를 추구하고 있습니다.

• 2-3. 공기 단축과 비용 구조 변화

• 모듈러주택은 전통적인 건축 방식에 비해 공사 기간을 20% 이상 단축할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 예를 들어, 세종 스마트시티 프로젝트에서는 12층 규모의 모듈러주택이 도입되어 공사 기간이 크게 줄어들었습니다. 이러한 공기 단축은 결과적으로 노무비 절감을 가져오며, 일반 공법 대비 초기 단가는 약 30% 더 높지만, 장기적인 측면에서 비용 절감 효과를 기대할 수 있습니다. 이러한 이유로 모듈러주는 건축업계에서 미래의 주택 공급 방식으로 주목받고 있습니다.

• 2-4. 품질 균일화 및 외부 요인 차단

• 공장에서 생산된 모듈러주택은 품질의 일관성을 유지할 수 있습니다. 이는 기존의 현장 시공 시 흔히 발생하는 품질 편차를 줄이는 데 기여합니다. 예를 들어, 비 오는 날, 혹은 극심한 기후 상황에서 건축이 진행되는 경우 현장에서는 품질에 영향을 미치기 쉬운데, 모듈러 주택은 이런 외부 요인으로부터 비교적 자유롭습니다. 이러한 특성 덕분에 모듈러주택에 대한 수요는 증가하고 있으며, 다양한 고객의 니즈를 충족시키는 주거 형태로 자리매김하고 있습니다.

3. 국내 주요 프로젝트 사례

• 3-1. 세종 스마트시티 6-3생활권 12층(450가구) 현장

• 세종 스마트시티 6-3생활권에서 진행된 12층 규모의 모듈러 주택 프로젝트는 450가구를 수용할 수 있도록 설계되었다. 이 프로젝트는 2024년 3월 29일에 발주되어 짧은 기간 내에 기초공사가 완료된 점이 주효하였다. 세종의 이 프로젝트는 국내에서 최초로 대규모로 진행된 모듈러 주택 건설로, 건설 공정의 80%가 공장에서 사전 제작되어 현장에서 조립됨으로써 시간과 비용을 크게 절감하는 효과를 가져왔다.

• 세종 현장에서 사용된 모듈러 유닛은 전용 면적 21㎡로, 내부 구조물과 외부 마감이 모두 공장에서 최종적으로 제작된 후, 현장에서는 브리즈 블록 원주 구조체를 기반으로 한 빠른 설치가 가능했다. 이 방식은 기후나 노동력 부족 문제를 해결하는 데 큰 도움이 되었다. 더욱이 세종 프로젝트는 공사 기간 동안 수직적 설계와 시공 품질의 자동화를 통해 안전성을 극대화하였다.

• 이 프로젝트에 대한 구체적인 수치는 LH에 따르면 해당 주민의 생활편의성을 고려하여 배치된 공원과 상업시설의 연계성 또한 강조되었다. 이는 주거지와 상업 지역의 조화를 이루는 스마트시티 구현을 목표로 하였다.

• 3-2. 의왕초평지구 20층(381가구) 국내 최고층 계획

• 의왕초평지구에는 국내 최고층 모듈러 주택인 20층 규모의 건설 계획이 포함되어 있으며, 381가구를 수용할 수 있게 설계되었다. 이 프로젝트는 2024년 5월 5일 발표되었으며, 이전의 모듈러 주택들보다 한층 높은 높이에서 건설될 예정이다. 이는 기존 13층 규모의 모듈러 주택을 넘어서서 건설 기술의 발전을 실증하는 중요한 사례로 여겨진다.

• 의왕 초평지구 프로젝트는 Off-Site Construction(OSC) 공법을 통해 모듈을 공장에서 제작하고 현장에서 빠르게 조립하는 방식이 적용된다. 이를 통해 건설 시간의 단축과 함께 품질의 균일화가 가능하게 되며, 이는 바로 현장 안전사고와 불규칙한 기후 변동에 대한 리스크 경감을 가져온다.

• 이 프로젝트에 참여하는 업체들은 해당 건설을 통해 노동력 부족 문제를 실질적으로 해결하고 또한 경비를 절감할 수 있는 방법을 모색 중이다. 이러한 시도가 향후 국내 모듈러 주택 시장의 성장과 대중화를 도모할 것으로 전망되고 있다.

• 3-3. 현장 설치 과정 및 유닛 사양

• 모듈러 주택의 설치 과정은 사전 제작된 모듈들이 크레인을 통해 현장으로 옮겨지는 방식으로 진행된다. 한 개 모듈의 설치 시간은 약 30분 정도 소요되며, 하루에 10에서 12개의 모듈을 설치할 수 있는 구조로 계획되어 있다. 여러 물량을 최소한의 인력으로 빠른 시간 안에 설치할 수 있는 점이 큰 장점으로 작용하고 있다.

• 또한, 각 유닛은 21㎡의 전용 면적과 22t의 중량을 가지고 있는 방식으로, 전면의 구조는 내구성을 가지도록 설계되었다. 각 유닛은 내부가 미리 구성된 상태에서 조립되므로, 시공 시간이 단축되고 현장에서의 인건비를 대폭 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

• 그러나, 이와 같은 빠른 설치와 높은 품질 전반의 지원이 이루기 위해서는 생산공정의 완벽한 자동화와 일관된 품질 관리가 반드시 선행되어야 한다. 노태극 LH 스마트하우징사업팀 팀장은 이러한 점을 강조하며 최종적인 모듈러 주택의 품질 기준을 충족시키기 위해 지속적인 투자와 연구가 필요하다고 언급하였다.

4. 경제적 효과 및 비용 구조

• 4-1. 초기 단가 비교(일반 공법 대비 30% 상승)

• 모듈러주택의 초기 단가는 일반 건축 공법은 물론 기존의 건축 방법에 비해 약 30%가량 높은 것으로 분석되고 있다. 이는 우선 모듈러주택이 공장에서 조립하고 이후 현장에서 조립하는 'Off-Site Construction'(OSC) 공법을 사용하여 발생하는 비용 때문이다. 또한, 초기 설계 및 제작 과정에서의 투자와 함께 품질 기준이 높게 설정되어 있기 때문이다. 수많은 파일럿 프로젝트와 시험 설치 사례를 통해 확인된 바와 같이, 이러한 초기 비용 상승은 장기적으로는 총비용 절감으로 이어질 수 있는 가능성이 존재한다. 이는 모듈러주택의 생산 효율성과 함께 노동력 문제로 인한 노무비 상승, 그리고 자재 수급 문제 등 외부 요인에 의한 비용 상승을 상쇄할 수 있는 기회를 제공하기 때문이다.

• 4-2. 노무비 절감 효과와 총비용 변화

• 노무비는 재료비를 제외한 모든 비용의 주요 구성 요소로, 모듈러주택의 경우 공사 기간 단축이 그 핵심 요인으로 작용한다. 예를 들어, 공사 기간이 단축됨에 따라 필요한 노동 시간도 감소하게 되어 노동비 절감 효과가 나타난다. 현장 시공에 비해 모듈러 방식은 자동화된 공정으로 진행되기 때문에, 더 적은 인력으로도 같은 양의 작업을 수행할 수 있게 된다. 실제로, 한 모듈러 유닛은 약 30분 만에 설치가 가능해, 하루에 10개에서 12개 유닛을 설치할 수 있는 것으로 나타났다. 이처럼 일정한 설치 속도는 결과적으로 인건비 외에도 전체 건축 비용 절감에 효과적이다.

• 4-3. 공기 단축에 따른 생산비 절감 모델

• 모듈러주택의 도입은 건축 공기의 단축을 통해 생산비 절감의 모델을 제공합니다. 공기 단축은 자재의 구매 시점과 설치 시점을 조율하게 하여 자재비의 상승을 늦추고, 전체 프로젝트를 보다 효율적으로 관리할 수 있는 기회를 제공합니다. 한국토지주택공사(LH)는 모듈러주택 프로젝트의 공기를 기존보다 50% 단축하는 목표를 설정하여, 이러한 목표 달성을 통해 간접비를 줄이고 궁극적으로 품질을 높이며 생산성을 강화할 것으로 기대하고 있다. 이러한 접근은 장기적으로는 비용 절감뿐 아니라, 모듈러주택의 시장성을 높이는 데 기여하게 될 것이다.

5. 도입 과제 및 해결 방안

• 5-1. 노동력 부족과 인건비 상승 대응

• 최근 모듈러 주택 산업이 직면한 가장 큰 문제 중 하나는 노동력 부족이다. 많은 건설 현장에서 숙련된 인력을 확보하기 어려운 상황이며, 이는 인건비 상승으로 이어지고 있다. 당초 모듈러 주택은 이러한 인력 문제를 해결하기 위한 대안으로 부상했지만, 여전히 이러한 과제는 지속적으로 존재하고 있다. 이러한 인건비 상승 문제를 해결하기 위해, 산업 전반에서 자동화를 통해 투입 인력을 절감할 수 있는 방안이 제시되고 있다. 예를 들어, 기본적인 조립 작업을 자동화함으로써 노동자의 부담을 줄이고, 더 고차원적인 작업에 집중할 수 있는 환경을 조성하는 것이 필요하다. 또한, 교육과 훈련 프로그램을 통해 신규 인력을 양성하고, 노동력의 품질을 높이는 것이 필요하다.

• 5-2. 시공·품질 관리 리스크

• 모듈러 주택은 현장에서 조립하는 방식 때문에 시공품질 관리에 대한 리스크가 존재한다. 공장에서 사전 제작되는 유닛의 품질은 높지만, 현장에서의 조립 과정에서 발생할 수 있는 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아 있다. 시공 품질을 보장하기 위해 체계적인 품질 관리 프로세스가 필요하다. 예를 들어, 조립 단계에서의 점검 및 테스트를 정기적으로 실시하고, 이를 문서화하여 향후 참고 및 개선에 활용할 수 있어야 한다. 또한, 품질 보증을 위해 전문 인력을 배치하여 현장관리와 품질 검증 과정을 철저히 수행해야 한다. 이러한 시스템은 노후화된 건축물과 기존 건축 방식의 문제를 해결하는 데에도 큰 도움이 될 것이다.

• 5-3. 제도적·정책적 지원 미비점

• 현재 모듈러 주택이 국내에서 자리 잡지 못하는 이유 중 하나는 제도적·정책적 지원의 부족이다. 모듈러 주택이라는 새로운 건설 방식은 기존의 법규 및 규제와 충돌하는 제약 조건이 존재한다. 예를 들어, 전기 및 통신 설비 설치와 관련하여 정해진 규정으로 인해 비용 상승 효과가 제한되는 경우가 많다. 이러한 비효율성을 해소하기 위해, 정부 차원에서 모듈러 주택의 특성을 반영한 새로운 법안이나 규제가 필요하다. 이는 공장 제조 단계에서의 설비 설치와 현장 조립 간의 연계성을 높여줄 수 있을 것이다. 또한, 정책적으로 이러한 건축 방식을 장려하기 위해 세금 인센티브나 범위 제한을 완화하는 등의 실질적인 지원책이 마련되어야 한다.

• 5-4. 기후변화·자재 수급 리스크 대응

• 기후변화에 따른 자재 수급 리스크는 모듈러 주택의 생산성과 비용 구조에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 자재 수급이 불안정할 경우, 공사가 지연되거나 비용이 증가하게 되며, 이는 장기적으로 사업의 지속 가능성을 위협할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 자재의 다변화와 공급망 관리의 효율성을 높이는 것이 필요하다. 즉, 특정 자재에 대한 의존도를 줄이고, 대체 자재 발굴 및 공급망을 다각화하는 전략이 필요하다. 또한, 기후 변화의 영향을 최소화하기 위해 에너지 효율성을 고려한 설계와 구조를 개발하여 지속 가능한 건설 방법을 모색하는 것도 중요하다. 이러한 전략들은 모듈러 주택 산업의 신뢰성을 높이고, 앞으로의 시장 경쟁력 또한 극대화할 수 있는 길이 될 것이다.

6. 향후 확산을 위한 전략적 과제

• 6-1. 자동화 공정 고도화 및 표준화

• 모듈러주택의 확산을 위해 가장 중요한 과제 중 하나는 자동화 공정의 고도화 및 표준화입니다. 기존에는 인력 의존도가 높았던 건설 현장에서, 공장의 자동화가 이루어질 경우 인건비 절감과 함께 성능 일관성을 보장할 수 있습니다. 특히 모듈러주택의 경우, 전체 공정의 80% 이상을 공장에서 미리 제작함으로써 공정 불확실성을 줄이는 것이 가능합니다. 이러한 자동화는 생산성과 품질을 향상시켜 장기적으로 비용 절감으로 이어질 수 있습니다. 더욱이, 특히 기후 변화로 인한 작업 환경 변동 리스크를 줄일 수 있는 점도 큰 장점입니다. 향후 2030년까지 연간 5000호의 모듈러주택 발주량코드 증가는 이러한 기술 고도화의 방향성을 더욱 뚜렷하게 합니다.

• 6-2. 대량생산 체계 구축 방안

• 모듈러 주택의 대량생산 체계 구축은 시장에서의 가격 경쟁력을 확보하는 데 필수적입니다. 현재 국내 모듈러 주택은 초기 단가가 일반 건축 방식보다 30% 이상 높은 실정입니다. 이는 대량생산에 따른 규모의 경제를 실현하지 못했기 때문입니다. 대량생산 체계를 구축하면 자재 수급의 안정성과 생산 효율성을 고려해 비용을 줄일 수 있는 방안을 마련해야 합니다. LH는 타사와 협업하여 기술개발을 통한 생산 공정의 효율성을 높이고, 대량생산 체계 구축에 대한 R&D 투자도 지속적으로 진행해야 합니다.

• 6-3. 정부·지자체의 지원 및 인센티브 설계

• 정부와 지자체의 지원은 모듈러 주택 산업의 확산을 위해 필수적입니다. 현재는 법규와 정책적 지원이 미흡하여 실제 시장에서 모듈러 주택이 자리잡지 못하는 상황입니다. 이에 따라 세금 감면, 기금 지원, 직접적인 인센티브 제공 등 다양한 방법으로 민간 투자를 유도해야 합니다. 예를 들어, 공공 발주물량의 특정 비율을 모듈러 주택으로 할당하고, 이에 대한 재정 지원을 강화함으로써 민간 기업이 기술 개발에 나설 수 있는 기반을 마련해야 합니다.

• 6-4. 민간 투자 유도 및 시장 활성화 전망

• 모듈러주택 시장의 활성화는 민간 투자가 핵심입니다. 이를 위해서는 민간 기업이 모듈러 주택의 장점을 체감할 수 있는 구체적인 사례를 제공해야 하며, 실제 수요에 기반한 주택 공급 전략을 수립해야 합니다. 최근 몇 년간 모듈러 주택 시장이 급격히 성장한 만큼, 지속적인 R&D와 고객 맞춤형 제품 개발이 중요합니다. 또한, 성공적인 사례를 통해 시장 내 신뢰를 구축하고, 이를 토대로 민간의 적극적인 참여를 유도해야 할 것입니다.

결론

• 모듈러주택은 기존 건축 방식의 한계를 극복할 수 있는 혁신적 대안으로, 기후 변화, 노동력 부족 등의 문제를 해결할 수 있는 가능성을 지니고 있다. 현재 진행 중인 여러 프로젝트들은 이러한 가능성을 실제로 입증하고 있으며, 향후 대량생산 시스템을 통해 비용 효율성을 극대화할 수 있는 기회를 제공한다. 이처럼 모듈러주택의 도입은 건축업계의 패러다임을 변화시킬 잠재력을 내포하고 있다.

• 하지만, 이 산업이 크게 성장하기 위해서는 해결해야 할 과제들도 존재한다. 특히 노동력 부족 문제와 품질 관리 리스크는 모듈러주택의 전반적인 신뢰성과 시장성에 부정적인 영향을 미치는 요소들이다. 따라서, 자동화 및 표준화된 생산 체계의 구축, 그리고 정책적 지원의 강화가 필수적으로 이루어져야 하며, 이 과정을 통해 모듈러주택 산업의 신뢰성을 확보해야 한다.

• 마지막으로, 향후 모듈러주택이 시장에 자리잡기 위해서는 산업 전반의 협력과 R&D 투자 확대가 필요하다. 공공과 민간 부문이 긴밀히 협력하여 지속 가능한 건설 생태계를 구축하는 것이 모듈러주택의 발전을 위한 핵심 열쇠가 될 것이다. 이를 통해 더욱 안전하고 효율적인 주거 환경을 제공하는 비전을 실현할 수 있을 것이다.

용어집

• 모듈러주택: 모듈러주택은 주거 공간을 공장에서 미리 제작한 모듈을 현장에서 조립하여 완성하는 건설 방식으로, Off-Site Construction(OSC) 공법을 활용한다. 이 방식은 건설 공기를 단축시키고 외부 환경의 영향으로부터 품질을 보호할 수 있는 특징이 있어, 현대 주택 공급의 효율성을 높인다.

• Off-Site Construction (OSC): Off-Site Construction(OSC)은 전통적인 건축 방식과는 달리, 주택의 구성 요소를 공장에서 미리 제작한 후 현장에서 조립하는 접근법이다. OSC 방식은 신속한 시공과 품질 통제를 가능하게 하며, 기후나 노동력 부족의 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

• LH: LH(한국토지주택공사)는 한국의 공공주택 및 토지 개발을 책임지는 기관으로, 모듈러주택 프로젝트를 포함한 다양한 주택 공급 전략을 기획하고 실행한다. LH는 모듈러주택을 통해 2030년까지 연간 공공 발주 주택의 10%를 생산할 계획이다.

• 공기단축: 공기단축은 건축 프로젝트의 전체 시공 기간을 줄이는 효과로, 모듈러주택의 주요 장점 중 하나이다. 이 기간 단축은 노동비 절감과 연관되어 있으며, 모듈러주택이 제공하는 조립식 방식 덕분에 가능해진다. 예를 들어, 모듈러주택 프로젝트는 전통적인 방식에 비해 공사 기간을 20% 이상 줄일 수 있다.

• 대량생산: 대량생산은 동일한 제품을 대규모로 제작하는 방식을 의미한다. 모듈러주택에서는 효율적인 제작과 비용 절감을 위해 각 모듈을 대량으로 생산하는 시스템을 구축하고 있다. 이는 전체 건축 비용을 낮추는 데 중요한 역할을 한다.

• 자동화: 자동화는 제조나 공정에서 인력의 개입을 줄이고 기계 및 시스템이 자동으로 과정을 수행하게 하는 기술이다. 모듈러주택 산업에서는 생산 과정에서 자동화를 통해 인건비를 절감하고 효율성을 증가시키는 것을 목표로 한다.

• 노무비절감: 노무비절감은 건축 프로젝트에서 인건비를 줄여 총비용을 절감하는 효과를 가리킨다. 모듈러주택에서는 공사 기간의 단축이 노무비 절감에 기여하여 장기적으로 비용 효율성을 높이는 전략으로 작용한다.

• 품질균일화: 품질균일화는 생산된 제품의 품질을 일정하게 유지하는 과정을 의미한다. 모듈러주택은 공장에서 사전 제작되어 현장에서 조립되므로, 품질의 변동이 적고 보다 일관된 주택을 제공할 수 있다.

• 노동력부족: 노동력부족은 건설 산업에서 숙련된 노동자 확보의 어려움을 나타내는 문제로, 모듈러주택의 도입 배경 중 하나다. 이 문제를 해결하기 위해 자동화와 표준화된 프로세스가 필요하다.

• 원가절감: 원가절감은 제품이나 서비스의 생산 비용을 줄이는 과정을 의미한다. 모듈러주택은 자동화 및 공사 기간 단축을 통해 원가절감 효과를 기대할 수 있다.

• 기후변화: 기후변화는 지구 기온의 상승과 기후 패턴 변화로 인한 환경적 영향을 의미하며, 모듈러주택 프로젝트에서 효율적 자재 수급과 비용 구조를 개선하기 위한 주요 고려 사항 중 하나로 다루어지고 있다.

출처 문서

• 모듈러주택, 도전은 계속되어야 한다https://v.daum.net/v/20240802044005030
• 국내 최고층 '레고 주택' 등장 [뉴스+현장]https://www.hankyung.com/article/2024070899395
• 30분 만에 집 한 채 '뚝딱', LH 모듈러 주택 현장 가보니[르포]https://m.edaily.co.kr/News/Read?newsId=02210726638952552&mediaCodeNo=257
• 건설산업의 변동성 피하기…모듈러 주택의 가능성https://news.einfomax.co.kr/news/articleView.html?idxno=4316155