건설공사 토공 장비조합 단가산출 방법｜굴착기+덤프트럭 Q값 계산 실무

건설공사 토공 장비조합 단가산출 방법｜굴착기+덤프트럭 Q값 계산 실무

건설공사에서 토공 단가를 산출할 때 가장 많이 접하는 장비 조합이 바로 굴착기 + 덤프트럭입니다.

굴착기로 토사를 굴착하고 덤프트럭에 상차한 뒤 사토장이나 성토장까지 운반하는 방식입니다.

그런데 실무에서는 단순히

굴착기 시간당 단가 + 덤프트럭 시간당 단가

만으로 공사비를 계산할 수 없습니다.

굴착기의 시간당 작업량인 Q값, 덤프트럭의 적재량, 운반거리, 주행속도, 상·하차시간, 작업효율, 토량환산계수 등을 종합적으로 검토해야 합니다.

이번 글에서는 굴착기 0.6㎥와 15톤 덤프트럭을 예로 들어 장비조합과 Q값을 이용한 토사 운반단가 산정방법을 정리해 보겠습니다.

※ 아래 수치는 계산원리를 설명하기 위한 예시입니다. 실제 설계 및 설계변경에서는 해당 연도의 건설공사 표준품셈, 기계경비, 유류가격, 노임단가 및 현장조건을 적용해야 합니다.

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1. 토공 장비조합이란?

토공작업은 하나의 장비만으로 끝나는 경우가 많지 않습니다.

토사를 굴착하여 외부로 반출하는 작업이라면 일반적으로 다음 순서로 진행됩니다.

굴착 → 상차 → 운반 → 하차 → 공차회송

여기서 굴착과 상차는 굴착기가 담당하고 운반과 하차는 덤프트럭이 담당합니다.

따라서 굴착기의 생산능력과 덤프트럭의 운반능력을 서로 맞춰야 합니다.

이를 장비조합이라고 이해하면 쉽습니다.

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2. 장비조합에서 Q값이 중요한 이유

Q값은 장비가 일정 시간 동안 처리할 수 있는 작업량입니다.

보통 다음과 같이 표현합니다.

Q = ㎥/hr

예를 들어 굴착기의 Q가 40㎥/hr이라면 해당 작업조건에서 굴착기가 한 시간에 약 40㎥를 처리할 수 있다는 의미입니다.

하지만 덤프트럭의 운반능력이 20㎥/hr밖에 되지 않는다면 어떻게 될까요?

굴착기가 토사를 빨리 굴착하더라도 덤프트럭이 이를 운반하지 못하기 때문에 굴착기가 대기하게 됩니다.

반대로 덤프트럭이 지나치게 많으면 덤프트럭이 상차를 기다리게 됩니다.

따라서 경제적인 장비조합을 위해서는

굴착기 생산능력 ≒ 덤프트럭 전체 운반능력

 

이 되도록 장비 대수를 검토하는 것이 중요합니다.

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3. 이번 계산의 기본조건

이해를 돕기 위해 다음 조건을 가정하겠습니다.

구분적용조건

구분	적용 조건
굴착기	0.6㎥
굴착기 시간당 기계경비	90,000원/hr
굴착기 Q	40㎥/hr
덤프트럭	15톤
덤프트럭 시간당 기계경비	75,000원/hr
덤프트럭 1회 적재량	8㎥
작업효율	0.90
운반거리	편도 기준
운반대상	토사

 

이 조건을 이용하여 운반거리 1km, 5km, 10km일 때 필요한 덤프트럭 대수와 ㎥당 장비비가 어떻게 달라지는지 살펴보겠습니다.

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4. 굴착기 0.6㎥의 ㎥당 단가

굴착기의 시간당 기계경비를 90,000원/hr, 시간당 작업량 Q를 40㎥/hr이라고 가정했습니다.

따라서 굴착기의 ㎥당 기계경비는

90,000원/hr ÷ 40㎥/hr

= 2,250원/㎥

입니다.

즉 굴착 및 상차작업에 필요한 굴착기 비용을 단순 예시로 환산하면 2,250원/㎥입니다.

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5. 덤프트럭 운반에서 사이클타임이란?

덤프트럭 Q값을 계산하기 위해서는 먼저 사이클타임(Cm)을 계산해야 합니다.

덤프트럭 한 대가 한 번 운반하고 다시 상차장으로 돌아오기까지 걸리는 전체 시간입니다.

기본적으로

Cm = 상차시간 + 적재주행시간 + 하차시간 + 공차주행시간 + 기타시간

으로 구성됩니다.

예를 들어,

상차 5분
적재상태 운반 10분
하차 2분
공차회송 8분
기타 대기 2분

이라면

5 + 10 + 2 + 8 + 2

= 27분

이 한 사이클입니다.

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6. 덤프트럭 시간당 운반량 Q 계산

덤프트럭의 시간당 운반량은 개념적으로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

Q = 1회 운반량 × 60 ÷ Cm × E

여기서

Q = 시간당 운반량(㎥/hr)
Cm = 사이클타임(min)
E = 작업효율

입니다.

1회 운반량이 8㎥, 사이클타임이 27분, 작업효율이 0.9라면

Q = 8 × 60 ÷ 27 × 0.9

= 16㎥/hr

정도가 됩니다.

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7. 운반거리 1km일 때 계산

먼저 편도 운반거리 1km를 가정하겠습니다.

예시 사이클타임을 다음과 같이 적용합니다.

상차시간 = 5분
적재운반 = 4분
하차 = 2분
공차회송 = 3분
기타시간 = 2분

따라서

Cm = 5 + 4 + 2 + 3 + 2

= 16분

덤프트럭 1대의 시간당 운반량은

Q = 8 × 60 ÷ 16 × 0.9

= 27㎥/hr

입니다.

굴착기의 Q가 40㎥/hr이므로 필요한 덤프트럭 대수는

40 ÷ 27

= 약 1.48대

입니다.

실제 장비 투입에서는 작업조건과 대기시간을 고려하여 장비 대수를 결정해야 합니다.

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8. 운반거리 5km일 때 계산

이번에는 편도 운반거리 5km라고 가정해 보겠습니다.

상차시간 = 5분
적재운반 = 12분
하차 = 2분
공차회송 = 10분
기타시간 = 2분

이라면,

Cm = 5 + 12 + 2 + 10 + 2

= 31분

입니다.

덤프트럭 Q는

8 × 60 ÷ 31 × 0.9

= 약 13.94㎥/hr

입니다.

굴착기 Q가 40㎥/hr이므로 필요한 덤프트럭 대수는

40 ÷ 13.94

= 약 2.87대

입니다.

즉 단순 계산상 약 3대 수준의 장비조합을 검토할 수 있습니다.

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9. 운반거리 10km일 때 계산

편도 10km라면 왕복 주행시간이 더 길어집니다.

상차시간 = 5분
적재운반 = 22분
하차 = 2분
공차회송 = 18분
기타시간 = 2분

이라고 가정하면,

Cm = 5 + 22 + 2 + 18 + 2

= 49분

입니다.

덤프트럭 Q는

8 × 60 ÷ 49 × 0.9

= 약 8.82㎥/hr

입니다.

따라서 필요한 덤프트럭 대수는

40 ÷ 8.82

= 약 4.54대

수준이 됩니다.

이처럼 운반거리가 증가하면 동일한 굴착기의 생산량을 처리하기 위해 필요한 덤프트럭 대수가 증가합니다.

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10. 운반거리별 비교

지금까지의 계산을 한눈에 정리하면 다음과 같습니다.

편도 운반거리	사이클타임	덤프트럭 1대 Q	굴착기 Q	계산상 필요대수
1km	16분	27.00㎥/hr	40㎥/hr	1.48대
5km	31분	13.94㎥/hr	40㎥/hr	2.87대
10km	49분	8.82㎥/hr	40㎥/hr	4.54대

 

여기서 중요한 사실을 확인할 수 있습니다.

운반거리 증가 → 사이클타임 증가 → 덤프트럭 Q 감소 → 필요한 덤프트럭 대수 증가

라는 관계입니다.

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11. 덤프트럭 ㎥당 운반비 계산

덤프트럭의 시간당 기계경비를 75,000원/hr이라고 가정해 보겠습니다.

운반거리 1km

75,000 ÷ 27.00

= 약 2,778원/㎥

운반거리 5km

75,000 ÷ 13.94

= 약 5,380원/㎥

운반거리 10km

75,000 ÷ 8.82

= 약 8,503원/㎥

운반거리가 길어질수록 ㎥당 운반비가 크게 증가하는 것을 확인할 수 있습니다.

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12. 굴착·상차 + 운반 총 장비단가

앞서 계산한 굴착기 비용은

2,250원/㎥

이었습니다.

여기에 덤프트럭 운반비를 합산해 보겠습니다.

 

운반거리	굴착·상차	덤프트럭	운반합계
1km	2,250원	2,778원	5,028원/㎥
5km	2,250원	5,380원	7,630원/㎥
10km	2,250원	8,503원	10,753원/㎥

 

※ 위 금액은 계산원리를 보여주기 위한 예시이며 실제 설계단가가 아닙니다.

이 표를 보면 토공에서 운반거리의 중요성을 쉽게 알 수 있습니다.

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13. 덤프트럭 대수를 무조건 올림하면 될까?

주의해야 할 부분입니다.

계산상 필요한 덤프트럭이 2.87대라고 해서 반드시 단가산출에서 아무 검토 없이 3대를 적용한다는 의미는 아닙니다.

장비조합에서는 굴착기와 덤프트럭 각각의 작업능력뿐 아니라

굴착기 대기시간

덤프트럭 대기시간

상차장 진출입 조건

도로 주행조건

교통신호

사토장 하차조건

등을 종합적으로 고려해야 합니다.

특히 도심지 상수도 관로공사처럼 작업구간이 좁고 차량통행을 유지해야 하는 현장은 일반적인 토공현장보다 작업효율이 낮아질 가능성이 있습니다.

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14. 토량환산계수는 왜 확인해야 할까?

덤프트럭 운반단가를 계산할 때 또 하나 중요한 것이 토량의 상태입니다.

토량은 일반적으로

자연상태 → 흐트러진 상태 → 다져진 상태

로 구분할 수 있습니다.

원지반에서 1㎥였던 토사가 굴착되면 부피가 증가할 수 있습니다.

따라서 설계수량은 자연상태 토량인데 덤프트럭 적재량은 흐트러진 상태의 토량을 사용했다면 두 수량의 기준을 맞춰야 합니다.

이때 사용하는 것이 토량환산계수입니다.

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15. 운반수량은 자연상태인데 단가에 환산계수를 적용했다면?

실무에서 자주 발생하는 질문입니다.

예를 들어 설계내역의 운반수량은 자연상태 1,000㎥이고 단가산출 과정에서 덤프트럭 적재량을 흐트러진 상태 기준으로 계산했다고 가정해 보겠습니다.

이 경우 핵심은

최종적으로 산출된 원/㎥ 단가가 어느 토량상태를 기준으로 하는가?

입니다.

자연상태 ㎥당 단가를 만들기 위해 Q값 산정과정에서 토량환산계수를 적절하게 적용했다면 자연상태 수량에 해당 단가를 적용할 수 있습니다.

하지만 수량 자체를 이미 환산해 놓고 단가에서도 동일한 환산계수를 다시 적용한다면 중복 적용 가능성이 있으므로 반드시 확인해야 합니다.

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16. 설계변경에서 운반거리 변경 시 검토방법

현장에서 사토장이 변경되는 경우를 생각해 보겠습니다.

당초 설계 운반거리

5km

실제 변경 운반거리

10km

라고 가정하면 단순히

“운반거리가 5km 늘어났으니 추가 5km 비용만 적용한다.”

라고 판단하기 전에 해당 품의 산정방식을 확인해야 합니다.

운반거리가 변경되면

주행시간
사이클타임
시간당 운반횟수
Q값
덤프트럭 소요대수
시간당 기계경비 대비 ㎥당 운반비

가 함께 달라질 수 있기 때문입니다.

따라서 변경된 실제 운반조건을 기준으로 단가산출 근거를 다시 작성하는 방식으로 검토하는 것이 중요합니다.

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17. 설계변경 신규단가 산출 흐름

실무적으로는 다음 순서로 정리하면 편리합니다.

① 운반대상 토질 확인

↓

② 운반수량의 토량상태 확인

↓

③ 운반거리 확인

↓

④ 적용 장비 규격 결정

↓

⑤ 상차·운반·하차·회송시간 산정

↓

⑥ 사이클타임 Cm 계산

↓

⑦ 시간당 작업량 Q 계산

↓

⑧ 시간당 기계경비 산출

↓

⑨ 원/㎥ 단가 계산

↓

⑩ 계약조건에 따른 신규단가 적용기준 검토

이 순서대로 작성하면 발주처에 제출하는 실정보고서 및 신규단가 산출근거도 훨씬 이해하기 쉬워집니다.

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18. 실무에서 반드시 확인해야 할 5가지

① 운반거리는 편도인지 왕복인지 확인

설계서에 표시된 운반거리의 기준을 먼저 확인해야 합니다.

② 주행속도를 임의로 적용하지 않는다

포장도로, 비포장도로, 현장 내 운반 등 조건에 따라 적용방법이 달라질 수 있으므로 해당 품셈 기준을 확인해야 합니다.

③ 덤프트럭 적재량을 확인한다

덤프트럭의 톤수만 보고 바로 ㎥로 환산하면 안 됩니다.

토사의 단위중량과 토량상태 등을 함께 검토해야 합니다.

④ 토량환산계수 중복 적용에 주의한다

수량에서 한 번 적용하고 단가에서 다시 적용하면 공사비가 잘못 산출될 수 있습니다.

⑤ Q값의 기준을 명확히 한다

최종 단가산출서에는 적용한 Q값뿐 아니라 Q값이 어떻게 계산되었는지 근거를 남기는 것이 중요합니다.

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19. 핵심 공식 정리

토공 장비단가를 이해하려면 다음 공식들을 기억하면 좋습니다.

굴착기 ㎥당 기계경비

시간당 기계경비 ÷ 시간당 작업량(Q)

덤프트럭 사이클타임

Cm = 상차 + 적재운반 + 하차 + 공차회송 + 기타시간

덤프트럭 시간당 운반량

Q = 1회 운반량 × 60 ÷ Cm × 작업효율

필요한 덤프트럭 대수

굴착기 시간당 작업량 ÷ 덤프트럭 1대 시간당 운반량

최종 토공 장비비

굴착·상차비 + 운반비

이 구조만 이해해도 토공 신규단가를 검토하는 데 상당한 도움이 됩니다.

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마무리

굴착기와 덤프트럭의 장비조합 단가에서 가장 중요한 것은 단순히 장비의 시간당 가격이 아닙니다.

장비규격 → 사이클타임 → Q값 → 장비조합 → ㎥당 단가

의 관계를 이해해야 합니다.

특히 덤프트럭 운반비는 운반거리가 증가하면 사이클타임이 길어지고 Q값이 감소하기 때문에 ㎥당 단가가 상승하게 됩니다.

설계변경에서는 여기에 실제 운반거리, 도로조건, 토질, 토량환산계수 및 현장 작업조건까지 함께 검토하여 신규단가 산출근거를 작성하는 것이 중요합니다.

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다음 게시글 예고

다음 글에서는

「건설공사 토량환산계수란? L값·C값 적용방법과 운반수량 계산 총정리」

를 다뤄보겠습니다.

특히 실무에서 가장 많이 헷갈리는

자연상태 토량

흐트러진 토량

다져진 토량

L값과 C값

덤프트럭 적재량 환산

운반수량과 단가산출 시 환산계수 적용

토량환산계수 중복 적용 여부

를 실제 계산 예시와 함께 자세히 정리하겠습니다.

※ 본문의 장비규격, 기계경비, 작업효율 및 작업량은 계산방법을 설명하기 위한 예시입니다. 실제 공사비 산정 시에는 적용 시점의 표준품셈, 기계경비 산정기준, 계약조건 및 현장여건을 확인하시기 바랍니다.