토량 환산계수 L과 C — 같은 흙이 세 가지 부피를 갖는 이유
글 · 17년차 토목 설계·공사관리 실무자 (5분설계 운영) · 게시 · 보강
파면 부풀고 다지면 줄어듭니다. 자연·흐트러진·다져진 상태의 토량 관계를 나타내는 환산계수 L·C의 개념과 표준품셈 토질별 값, 터파기·운반·성토와 굴착기 작업량에서의 적용법을 실제 계산으로 설명합니다.
토공 수량을 다루다 보면 이상한 일이 생깁니다. 10m³를 팠는데 트럭에는 12m³어치가 실리고, 같은 흙으로 되메우면 9m³밖에 채우지 못합니다. 흙은 상태에 따라 부피가 달라지기 때문입니다. 이 관계를 정리한 것이 토량 환산계수 L과 C이고, 건설공사 표준품셈 제1장 적용기준이 토질별 값을 제시합니다.
이 글에서는 두 계수의 정의와 품셈 표의 값을 먼저 정리하고, 관로 터파기·도로 성토·굴착기 작업량이라는 세 가지 실제 계산에서 계수가 어디에 들어가는지 숫자로 따라가 봅니다. 마지막에는 실무에서 자주 받는 질문을 모았습니다.
세 가지 상태, 두 개의 계수
흙의 부피는 세 가지 상태로 구분합니다. 자연 상태(원지반 그대로), 흐트러진 상태(굴착으로 파헤쳐진 상태), 다져진 상태(다짐 후)입니다. 기준은 항상 자연 상태이고, 품셈은 두 계수를 다음과 같이 정의합니다.
- L = 흐트러진 상태의 체적 ÷ 자연 상태의 체적 (1보다 큼 — 파면 부푼다)
- C = 다져진 상태의 체적 ÷ 자연 상태의 체적 (토사는 1보다 작음 — 다지면 줄어든다)
표준품셈의 토질별 체적변화율
품셈은 토공에서 토질시험값을 적용하는 것을 원칙으로 하되, 소량의 토량이면 아래 체적변화율 표를 쓸 수 있다고 정하고 있습니다. 소규모 공사는 대부분 이 표로 설계합니다. 값이 범위로 주어지므로 어느 값을 쓸지는 설계자가 정하고, 그 근거를 수량산출서에 남겨야 합니다.
| 종별 | L | C |
|---|---|---|
| 경암 | 1.70~2.00 | 1.30~1.50 |
| 보통암 | 1.55~1.70 | 1.20~1.40 |
| 연암 | 1.30~1.50 | 1.00~1.30 |
| 풍화암 | 1.30~1.35 | 1.00~1.15 |
| 폐콘크리트 | 1.40~1.60 | 별도 설계 |
| 호박돌 | 1.10~1.15 | 0.95~1.05 |
| 역(자갈) | 1.10~1.20 | 1.05~1.10 |
| 역질토 | 1.15~1.20 | 0.90~1.00 |
| 고결된 역질토 | 1.25~1.45 | 1.10~1.30 |
| 모래 | 1.10~1.20 | 0.85~0.95 |
| 암괴나 호박돌이 섞인 모래 | 1.15~1.20 | 0.90~1.00 |
| 모래질 흙 | 1.20~1.30 | 0.85~0.90 |
| 암괴나 호박돌이 섞인 모래질 흙 | 1.40~1.45 | 0.90~0.95 |
| 점질토 | 1.25~1.35 | 0.85~0.95 |
| 역이 섞인 점질토 | 1.35~1.40 | 0.90~1.00 |
| 암괴나 호박돌이 섞인 점질토 | 1.40~1.45 | 0.90~0.95 |
| 점토 | 1.20~1.45 | 0.85~0.95 |
| 역이 섞인 점토 | 1.30~1.40 | 0.90~0.95 |
| 암괴나 호박돌이 섞인 점토 | 1.40~1.45 | 0.90~0.95 |
출처: 건설공사 표준품셈(2026) 제1장 적용기준 「체적환산계수 — 체적의 변화율」(본문 8~9쪽). [주] 암(경암·보통암·연암)을 토사와 혼합성토할 때는 공극채움으로 인한 토사량을 계상할 수 있다.
표에서 읽어야 할 세 가지
- 암은 C가 1 이상입니다. 발파로 깨진 암버럭은 아무리 다져도 원래 부피로 돌아가지 않습니다. 경암 10m³를 파서 성토하면 13~15m³를 채웁니다. "판 자리에 도로 못 넣는" 대표적인 경우입니다.
- 자갈(역)도 C가 1을 넘습니다(1.05~1.10). 알이 굵어 다져도 공극이 남기 때문입니다. 반대로 모래·점토 계열은 0.85~0.95로 줄어듭니다.
- 폐콘크리트는 C가 "별도 설계"입니다. 철거 공사에서 폐콘크리트를 되메우기에 쓰려면 표 값이 없으므로 시험값이나 별도 근거가 필요합니다.
어느 상태로 넘길까 — 체적환산계수 f
두 계수를 조합하면 "기준 상태의 체적 q를 구하려는 상태의 체적 Q로 바꾸는 계수" f가 됩니다. 품셈은 이를 표로 정리해 두었습니다. 장비 작업량 공식이나 운반 계산에 들어가는 f가 바로 이 값입니다.
| 기준이 되는 q | 자연상태 체적 | 흐트러진 상태 체적 | 다져진 후 체적 |
|---|---|---|---|
| 자연상태 체적 | 1 | L | C |
| 흐트러진 상태 체적 | 1/L | 1 | C/L |
출처: 건설공사 표준품셈(2026) 제1장 적용기준 「체적환산계수(f)표」(본문 9쪽).
계산 ① 관로 터파기 한 구간 — 잔토는 얼마나 나오나
관로 공사에서 폭 0.8m, 깊이 1.2m, 연장 50m를 판다고 해 봅시다. 흙은 모래질 흙(L = 1.25, C = 0.90)으로 가정합니다.
| 단계 | 계산 | 결과 | 상태 |
|---|---|---|---|
| 터파기 | 0.8 × 1.2 × 50 | 48.0 m³ | 자연 |
| 되메우기 체적 | 48.0 − 관·모래기초 6.0 | 42.0 m³ | 다져진 |
| 되메우기에 필요한 흙 | 42.0 ÷ C(0.90) | 46.7 m³ | 자연 |
| 남는 흙(잔토) | 48.0 − 46.7 | 1.3 m³ | 자연 |
| 덤프에 실리는 부피 | 1.33 × L(1.25) | 1.7 m³ | 흐트러진 |
관 부피와 모래 기초 6.0m³는 예시 가정값입니다.
실무 주의 되메우기를 "판 만큼 도로 채운다"로 계산하면 잔토가 6.0m³로 잡힙니다(48 − 42). C를 반영하면 실제 잔토는 1.3m³뿐이고, 나머지 4.7m³는 다짐으로 줄어든 부피를 채우는 데 쓰입니다. 잔토처리비가 4배 넘게 과다 계상되는 셈입니다.
계산 ② 도로 성토 — 순성토(반입토)는 얼마나 필요한가
이번에는 5분설계 토공 템플릿으로 실제 계산한 예입니다. 연장 100m의 산지 도로를 경사지에 앉혀 한쪽은 깎고 한쪽은 쌓습니다. 절토 단면 약 1.33m², 성토 단면 4.0m²가 나왔습니다. 절토는 자연 상태, 성토는 다져진(완성) 상태 체적이라는 점이 핵심입니다.
| 항목 | 계산 | 수량 |
|---|---|---|
| 흙깎기(절토) | 단면 1.333 × 연장 100 | 133.3 m³ (자연) |
| 흙쌓기(성토) | 단면 4.0 × 연장 100 | 400.0 m³ (다져진) |
| 성토에 필요한 자연 토량 | 400.0 ÷ C(0.90) | 444.4 m³ (자연) |
| 유용토 | min(절토 133.3, 필요량 444.4) | 133.3 m³ (자연) |
| 순성토(외부 반입) | 444.4 − 133.3 | 311.1 m³ (자연) |
| 반입 덤프 적재 부피 | 311.1 × L(1.25) | 388.9 m³ (흐트러진) |
5분설계 토공 템플릿 계산 결과 (2026년 단가 기준, 굴착기 0.6m³ · 15톤 덤프).
실무 주의 성토 400m³를 자연 상태로 착각해 "400 − 133.3 = 266.7m³만 사 오면 된다"고 계산하면 44.4m³(약 14%)가 모자랍니다. 현장에서 흙이 부족해 추가 반입이 생기고, 설계변경 사유가 됩니다. 절토와 순성토는 사토가 남으면 순성토가 0이 되고 반대도 마찬가지라, 둘이 동시에 생기지 않는다는 점도 검산에 쓸 수 있습니다.
계산 ③ 굴착기 작업량 — f를 빠뜨리면 단가가 20% 싸진다
환산계수는 수량뿐 아니라 단가에도 들어갑니다. 굴착기 시간당 작업량 공식은 Q = 3,600 × q × K × f × E ÷ Cm입니다. 버킷에 담기는 흙은 흐트러진 상태(q)인데, 흙깎기 수량은 자연 상태로 잡으므로 f = 1/L로 자연 상태 체적으로 바꿔 줍니다.
5분설계의 흙깎기(굴착기 0.6m³) 단가산출근거는 다음과 같습니다. Q = 3,600 × 0.6 × 0.9(버킷계수) × 0.800(= 1/1.25) × 0.65(작업효율) ÷ 18초(사이클타임) = 56.16m³/hr. 굴착기 1시간 운전경비(재료비 17,122원 · 노무비 59,020원 · 경비 23,423원)를 이 Q로 나누면 m³당 약 1,771원입니다.
| 구분 | 작업량 Q | 재료비 | 노무비 | 경비 | m³당 합계 |
|---|---|---|---|---|---|
| f = 1/L 적용 (올바름) | 56.16 m³/hr | 304원 | 1,050원 | 417원 | 1,771원 |
| f 누락 (f = 1) | 70.20 m³/hr | 243원 | 840원 | 333원 | 1,416원 |
5분설계 단가산출근거 「흙깎기(토사-자연상태 적용)」, 건설공사 표준품셈(2026) 8-2-3 굴착기. 원 미만 절사.
실무 주의 f를 빠뜨리면 작업량이 25% 커 보이고 m³당 단가는 20% 낮아집니다. 흙깎기 1,000m³라면 약 35만 원이 덜 잡힙니다. 반대로 흙쌓기처럼 결과를 다져진 체적으로 넘기는 작업은 f = C/L을 씁니다. 산근마다 "어느 상태 기준인지"가 다르므로 제목의 상태 표기를 확인해야 합니다.
실무 포인트
가장 흔한 오류는 계수의 이중 적용과 미적용입니다. 수량산출서가 자연 상태 기준인지, 이미 L이 곱해진 값인지 문서에 명확히 남기지 않으면 뒤에서 운반비가 어긋납니다. 터파기 수량에 이미 L을 곱해 두고 운반에서 또 곱하면 이중 계상이고, 감사에서 자주 지적되는 유형입니다.
소규모 공사의 수량산출서는 자연 상태 기준으로 통일하고, 운반·사토·성토 계획 단계에서만 L·C를 적용하는 것이 깔끔합니다. 5분설계의 관로·배수로·토공 템플릿도 같은 원칙입니다. 터파기·흙깎기는 자연 상태, 흙쌓기는 다져진 상태로 산출하고, 순성토·잔토처리 수량에 환산계수를 반영합니다.
자주 묻는 질문
- 토질시험 없이 품셈 표 값을 써도 되나요? — 품셈은 토질시험값 적용을 원칙으로 하되 소량의 토량이면 표를 쓸 수 있다고 정하고 있습니다. 대규모 토공이거나 토질이 표의 분류와 크게 다르면 시험값을 쓰는 것이 안전합니다.
- 범위 중 어느 값을 써야 하나요? — 정해진 규칙은 없고, 근거가 없으면 중간값을 쓰는 경우가 많습니다. 5분설계도 중간값(모래질 흙 L 1.25 · C 0.90, 연암 L 1.40 · C 1.15 등)을 기본으로 넣고 사용자가 바꿀 수 있게 했습니다. 어떤 값을 썼는지는 수량산출서에 적어 두세요.
- 현장 흙이 표의 어느 분류에 해당하는지 모르겠어요. — 시추·시험굴 자료가 있으면 그 분류를 따릅니다. 자료가 없는 소규모 공사는 보통 "모래질 흙" 또는 "점질토"로 보고, 굴착 중 암이 나오면 설계변경으로 암 수량을 분리합니다.
- 암버럭을 되메우기에 써도 되나요? — 쓸 수는 있지만 C가 1을 넘어 계획 체적보다 많은 양이 들고, 큰 덩어리는 관 주변이나 상부에 쓰기 어렵습니다. 품셈 주석대로 토사와 혼합성토할 때는 공극을 채우는 토사량을 별도로 계상할 수 있습니다.