MODULE 설계와 STICK BUILT 설계 비교

 

1. 모듈 공법과 스틱 빌트 공법 개요

1.1 모듈 공법이란?

모듈(Module) 공법은 주요 구조물을 공장에서 사전 제작(Pre-fabrication) 한 후, 현장에서 조립(Assembly) 하는 방식입니다. 이를 통해 공사 기간을 단축하고 품질을 향상시키며 비용을 절감할 수 있습니다.

✅ 주요 적용 분야

• 석유화학 플랜트 (정유, LNG, 석유화학 공장)
• 발전소 (원자력, 화력, 풍력)
• 데이터센터, 병원, 상업시설

1.2 스틱 빌트(Stick Built) 공법이란?

스틱 빌트(Stick Built) 공법은 모든 부품을 현장으로 운반한 후, 직접 조립·설치하는 전통적인 방식입니다.

✅ 특징

• 현장 작업량이 많고 공사 기간이 길어짐
• 날씨와 인력 수급에 영향을 받음
• 설계 변경이 현장에서 유연하게 가능

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2. 모듈 공법과 스틱 빌트 공법 비교

2.1 공사 기간 비교

 구분             모듈 공법                                                                          스틱 빌트 공법

 

공사 기간

30~50% 단축 가능 (공장 제작과 현장 조립 병행)

공기 연장 가능성 높음 (날씨, 인력 수급 변수 영향)

✅ 실제 사례 비교

• Chevron Gorgon LNG (호주): 모듈 공법 적용으로 공사 기간 35% 단축
• Shell Prelude FLNG (호주): 모듈 공법 적용으로 해양 플랫폼 공기 40% 단축
• ExxonMobil PNG LNG (파푸아뉴기니): 모듈 공법으로 공사 기간 2년 단축

2.2 공사비 비교

구분                              모듈 공법                                                                       스틱 빌트 공법

 

초기 비용	설계 및 제작 비용 높음	초기 비용 낮음
전체 공사비	15~30% 절감 가능	유지보수 비용 증가 가능성
현장 인건비	최대 40% 절감 (현장 작업 최소화)	숙련 인력 필요

✅ 실제 사례 비교

• Statoil Johan Sverdrup (노르웨이): 모듈 공법 적용으로 공사비 25% 절감
• Total Yamal LNG (러시아): 혹한 지역 공사에서 현장 인건비 40% 절감

2.3 품질 및 안전성 비교

구분               모듈 공법                                                          스틱 빌트 공법

 

품질	공장 제작으로 품질 향상	현장 작업으로 품질 편차 존재
안전성	현장 위험 요소 최소화	고소 작업 및 용접 등으로 안전사고 위험 높음

2.4 환경적 영향 비교

구분                  모듈 공법                                                                            스틱 빌트 공법

 

폐기물

폐기물 감소, 소음·먼지 최소화

폐기물 및 소음·먼지 발생 많음

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3. 모듈 구조(Module Structure) 주요 유형 및 특성

모듈                                                              유형                 약어설명

          

Pre-Assembled Unit	PAU	주요 공정 장비, 배관, 전기·제어 시스템 포함
Pre-Assembled Rack	PAR	배관 및 케이블을 지지하는 구조물
Pre-Assembled Structure	PAS	PAU 및 PAR를 포함하는 대형 구조물
Equipment Module	EM	주요 설비(압축기, 펌프 등) 포함
Substation Module	SM	변전소 기능 수행

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4. 모듈 설계 시 주요 검토 사항

4.1 운송 및 조립 가능성

✅ 운송 조건

• 도로 운송: 최대 너비 4.5m, 길이 12m, 높이 4.5m
• 해상 운송 시 부피 및 중량 제한 검토

✅ 조립 시공성 검토

• 크레인 용량 고려
• 용접 및 볼트 체결 최적화

4.2 구조 안전성

✅ 하중 분석

• 운송 중 진동, 충격 고려
• 설치 후 풍하중, 지진하중 반영

✅ 내진 설계 기준 적용

• Eurocode 8, IBC, 대한민국 KDS 41 17 00

4.3 배관 및 전기 시스템 최적화

✅ 배관 설계

• 유체 흐름 방해 최소화
• 진동 완충장치 고려

✅ 전기·제어 시스템

• 현장 배선 최소화, Plug & Play 방식 도입

4.4 유지보수 용이성

✅ 모듈 분해 및 재조립 가능 설계

• 주요 장비의 정비·교체 가능성 확보
• 긴급 보수 시 접근성 고려

✅ 재료 선택

• 해양, 고온 환경 고려 (STS 316, Duplex Steel 등)

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5. 모듈 공법 적용 사례 및 장점

✅ Chevron Gorgon LNG (호주)

• 공사 기간 35% 단축, 비용 20% 절감

✅ ExxonMobil PNG LNG (파푸아뉴기니)

• 공사 기간 2년 단축, 비용 25% 절감

✅ Total Yamal LNG (러시아)

• 극한 기후 환경에서 현장 인건비 40% 절감

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6. 결론 및 미래 전망

✅ 결론

• 모듈 공법은 공사 기간 단축, 비용 절감, 품질 향상 등의 장점을 가짐
• 초기 설계 단계에서 운송, 조립성, 하중 분배 등을 철저히 검토해야 함

✅ 미래 전망

• BIM(Building Information Modeling) 기반 모듈 설계 확대
• 친환경 모듈화 기술 개발 (탄소 배출 저감)
• AI 및 자동화 기반 모듈 제작 공정 도입

📌 출처

• International Energy Agency (IEA), "Modular Construction in Energy Projects," 2022
• ExxonMobil Engineering Report, "The Impact of Modularization on LNG Projects," 2021