Manual de túneles de carretera

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1.5 건설과 운영, 업그레이드 비용 - 금융적 측면

1.5.1 서문

터널은 건설 및 운영비용이 상대적으로 비싼 토목공학적 구조물이다. 프로젝트의 초기단계에 기술적, 금융적 최적화를 위한 가능한 방법들을 주의깊게 검토하여야 한다.

설계의 초기 단계에 다음의 프로세스를 시행하기를 권고한다.

  • 터널의 기능에 대한 상세한 정의
  • 프로젝트의 정책을 결정할때 가치공학적 해석의 반복적인 적용과 다양한 단계의 위험도 분석을 통한 통합화
  • 설계와 건설단계의 잠재적 위헙에 대한 자세한 해석과 모니터링. 잠재적인 위험은 다음과 같다
    • 지질학적, 지질공학적 불확실성과 같이 땅속의 복잡성과 관련된 기술적 불확실성
    • 미래의 교통량에 대한 불확실성, 이 불확실성은 “민간투자사업(BOT,BTL등)”에 금융조달 공사의 의한 이익과 관련된 중요한 위험과 관련된다
    • 이자율 변경, 금융 시장의 상황, 리파이넨싱(기존 채무를 갚기 위한 신규대출)등 금융 환경과 관련된 불확실성과 위험. 이런 상황은 “민간투자사업”나 민간-공공 협업공사와 같은 재원조달 방식에 의한 공사의 중요한 위험과 연관된다

이런 프로세스는 건설과 운영 비용 등

1.5.2 건설 비용

1.5.2.1. 킬로미터당 비용 비율

터널의 건설 비용은 매우 유동적이며, 다음과 같은 이유로 크게 변경 가능하기 때문에(평균적으로 1~5배) 대표적인 킬로미터당 비용 비율로 표시하는 것은 불가능하다.

  • 지질학적인 조건
  • 터널 입출구 및 접근로와 관련된 어려움
  • 터널의 지리학적인 조건 : 도심부 또는 지방부
  • 터널의 길이 : 장대터널에서 환기설비 및 안전에 관련된 시설들이 단터널에 비해 더 중요하고, 터널 입출구와 접근로의 영향이 더 큼
  • 차선수와 환기 설비의 규모 결정에 관련되는 교통량
  • 차종구성비 : 위험물 운송 차량의 터널 통과가 가능한 경우 환기와 안전, 구조물의 화재에 대한 저항성에 대한 부분에서 값비싼 처리가 필요하고, 반대로 일반적인 소형 차량만 통과 가능한 터널은 차선폭과 천정 유효공간의 축소, 환기설비의 절감등으로 인한 상당한 절감 가능
  • 터널 환경은 외부 영향을 줄이기 위하여 값비싼 보호 조치가 필요
  • 관리와 건설중 위험의 공유를 위한 조치
  • 터널이 설치된 나라의 사회 경제적인 환경. 이런 요소에 의한 비용의 20%에 달한다

일반적인 지리조건에 설치되는 일반적인 터널의 평균 비용은 도심지가 아닌 일반 도로의 설치에 비해 약 10배에 달한다. 

1.5.2.2. 건설 비용의 구성

터널의 건설비용은 다음의 세가지 요소에 의한 구성된다.

  • 토목 구조물 비용
  • 제어센터를 포함한 운영 설비 비용 및 공용 전력망으로 부터의 전력공급
  • 다음을 포함한 다양한 비용 : 프로젝트 개발을 위한 소유자의 비용 - 프로젝트 관리 – 설계와 현장 통제 – 연구와 지하 조사 – 환경적 연구와 측정의 축소 – 토지 구입 – 다양한 절차 등

아래의 두 그래프는 건설 비용의 구성을 보여준다. 왼쪽 그래프는 토목 구조물이 복잡하지 않은 경우의 구성비를 나타낸 것이고, 오른쪽 그래프는  토목 구조물이 좀더 복잡한 경우이다.그림 1.5.1: 건설 비용의 구성비

주의 : 이 두 그래프는 토목 공정의 비용이 얼마나 중요한가를 보여주고, 토목 공정의 비용이 결과적으로  거의 두배가 된 것을 보여준다(오른쪽 그래프)

1.5.3 운영 비용

터널의 운영 비용은 다음의 3가지 요소로 구성된다.

  • 직원 채용과 에너지, 소모성 장비와 관리 등 운영 비용. 이런 비용은 반복적인 비용이다
  • 유지관리를 위한 연간 반복비용
  • 터널 생애중 장비의 수명과 상태에 따른 대수선과 수리비용. 이런 비용은 반복적인 비용은 아니며, 장비의 품질과 유지관리 상태에 따라 영향을 받으며, 터널의 운영 시작후 약 10 ~ 12년 후에 발생한다

아래의 두 그래프는 안정적인 경제상태의 건설 비용(토목 공사, 운영 설비, 변동 비용)과 전체적인 운영 비용(운영 시작 후 30년 간의 누적 비용)을 나타낸다.

그림 1.5.2: 30년간 비용 구성비

주의 : 이 그래프는 운영과 유지관리 비용의 중요성을 나타내며, 터널 설계의 초기 단계에서 적절히 선택되어야 하며, 매년 반복적으로 발생하는 운영 및 유지관리 비용의 최적화가 가능하다는 것을 보여준다.

1.5.4 수리와 업그레이드 비용

이 장은 새로운 규정에 의해 수리나 업그레이드가 필요한 상환과 연관이 있다. 이런 작업은 대피와 구조물의 화재 저항성, 운영과 안전 장비, 새로운 안전 기준과 관련된 모든 요구조건과 관련된다.

기존 터널의 다양성과 그 터널들의 상태, 교통량, 새로운 안전 기준에 의한 중요성이 나라별로 다르기 때문에 통계적인 비용을 구해내는 것은 불가능하다. 

프랑스에서 시행된 연구에 따르면, 2000년 이후 새로운 규정을 만족시키기 위하여 시행된 업그레이드 작업의 비용은 1천만 유로에서 몇억 유로까지 다양하고 몇몇 업그레이드작업에는 2억 유로가 넘는 예산이 투입되었다.

1.5.5 금융 조달과 관련된 측면

터널은 건설과 운영 측면에서 돈이 많이드는 기반시설이나, 지역 발전과 교통 흐름, 안전, 산을 가로지르는 신뢰성 있는 통행로의 확보, 환경 보호라는 장점이 있다. 

이런 작업의 자원조달은 다음과 같이 보장된다.

  • 전통적인 방법 : 공공 정부에 의한 자원조달 및 유지관리. 공공 세금이나 유류세등에 의해 자원이 조달됨
  • 개인이나 준 공공기관에 의한 민간투자사업 : 계약기간동안 건설과 운영에 대한 요금을 부과함. 이런 조직은 자원조달을 책임지고(가끔 일부는 대출) 이용객에게 통행료를 받아 건설과 운영에 들어간 자금을 회수하며, 금융비용에 대한 위험을 부담한다. 이런 형태의 민간투자사업은 형태는 양도인이 금융에 관여되는 것을 인정하거나 최소교통량 보장에 따른 금융 보상과 같은 특별한 보증을  할수도 있다
  • 민간-공공 협업이나 이와 유사한 조합형태는 다음과 연관된다
    • 건설만 담당하거나 건설과 운영을 동시에 담당
    • 설계 및 시공의 과정에의 “턴키” 건설방식
    • 부분적 혹은 전체적인 자금조달

본 매뉴얼에서는 자금조달의 다양한 방법이나, 동작 방법, 장점과 단점 등 자세한 사항에 대해서는 다루지 않는다. 그러나, 다음과 같은 경험에 의한 알려진 주요 가이드라인을 표현하는 것은 가능하다. 

a) 공공 정부에 의한 재원조달

  • 이런 자원조달방식이 광범위하게 적용된다. 통행료 수입을 통해서 충분한 이익을 얻을 수 없거나 정치적인 이유로 통행료를 받을 수 없는 등 민간투자사업 방식으로 자금 조달이 안될 경우에도 기반시설의 개발이 가능하다
  • 공공 정부가 이런 재원조달을 할 수 있는 능력이 있거나 돈을 빌리고 부채를 감당할 능력이 있다해도, 이런 재원의 근원은 공공 세금이나, 교통세, 부분적으로는 통행료 수입으로 되기도 한다

b) 터널이 사회기반 시설의 일부로 민간투자사업으로 재원 조달이 되는 경우

독립적으로 설치된 터널이 아닌 경우의 민간투자방식에 의한 재원조달은 양도인이 있고 없고를 떠나서 도심지로 연결되는 고속도로의 일부로 통행료를 받는 것이 일반적이다. 터널의 건설과 운영 비용은 선형적으로 연결되는 다른 터널들과 노상 기반시설물들의 일부로 포함된다. 경험적으로 킬로미터당 통행요금이 비싼 경우라도 이용객들에게 새로운 기반시설이 통행 시간을 줄여주고 서비스의 신뢰도를 높여주고, 안전하며, 편안함을 주는 등 충분한 서비스를 제공할 경우 쉽게 용인된다.

c) 독립된 터널의 민간투자사업

독립된 터널은 다음의 두가지 부류가 있다. 

  • 교통 상황을 크게 개선하기 위한 터널로 도심지에서 교통을 완화시키거나 통행시간을 줄이기 위한 목적으로 설치된다. 경험적으로 다음과 같은 조건을 만족할 때 민간투자사업의 가능성을 예측할 수 있다
    • 높은 교통량
    • 수익과 삶의 질이 높은 나라에서 재정 균형을 맞추기 위해 상당한 통행요금을 받을 수 있는 경우
    • 이용객에게 상당한 시간 절감 효과를 제공하여, 상대적으로 높은 통행요금을 수용할 수 있는 경우
    • 상환(운영)기간이 최소 50년 이상 되는 경우
  • 지역 발전을 위하여 터널이 산맥이나 강하구등 자연 장애물의 영향을 극복하기 위해 설치되는 경우. 이런 자연장애물은 상업에 큰 장애요소가 된다. 초기 교통량은 상당히 낮지만, 터널을 통한 새로운 연결로가 생성되면 교통량이 증가 가능하다. 비록 이런 형태의 개발로 인한 미래의 예측은 어렵고 민간투자사업의 재정조달을 위한 금융 위험의 주요한 변수로 작용하지만, 경험적으로 다음의 조건을 만족할 경우 재원조달은 실현 가능하다
    • 자연 장애물의 영향이 크고, 통행시간 절감, 서비스 수준의 향상, 배송 서비스의 향상이나 도로망의 신뢰성이 증가하는 등 터널 설치에 따른 매력(장점)이 커서 비싼 통행료에도 불구하고 교통량의 유입이 가능한 경우
    • 접근 도로의 건설 등 건설공사의 일부에 대한 자금 조달이나 건설 공사의 직접 개입, 금융적 기여등 이해당사자나 양도인에 의한 금융적인 개입이 있는 경우
    • 최소 교통량에 미치지 못할 경우 계약 금액에 대한 지급 보장등 양도인에 의한 최소 교통량에 대한 보증
    • 계약자가 정의한 조건이나 초과 제한이 있을 경우 금융 모델의 주요 위험에 대한 공유를 통한 계약 조정
    • 70년 이상의 아주 긴 상환(운영)기간
    • 민간투자사업 주체가 금융 시장에서 좀 더 좋은 조건으로 대출을 받고, 금융 계획을 가능성을 보장할 수 있는 양도인에 의한 재정 보증

d) 민간-공공 협업사업이나 유사한 사업

  • 민간-공공 협업사업의 범주는 매우 크며, 가능성의 범위가 넓기 때문에 가이드라인을 만드는 것은 힘들다
  • 이런 사업방법은 장기간의 금융 기여를 위해 공공 정부에 의해 실행된다. 전통적인 재원조달방식과 비교하여 실제적인 장점에 대한 상세한 분석이 있어야 하며, 이런 형태의 재원조달은 동등한 품질과 기능을 가지는 다른 프로젝트에 비하여 사업자의 위험 부담에 대한 보상으로 인해 총 비용이 증가하는 경향이 있다
  • 공공 정부는 사업자의 중요한 오해와 재정적인 초과에 대한 모호성을 없애기 위하여 터널의 필요 기능과 품질, 편안함, 안전, 서비스 수준, 수명, 이용 가능성, 단점 등과 관련된 사항들에 대하여 자세하게 정의하여야 한다
Reference sources

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