• Spatial Information Research
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• 제19권6호
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• pp.67-74
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• 2011

본 연구에서는 지하시설물도 구축에 기존의 수치지도 및 편집지적도의 대안으로 가독성 및 일반인의 접근성을 높인 항공사진을 사용하여 하수 지하시설물도를 시범구축 하였다. 구축된 하수 지하 시설물도는 기존의 편집지적도기반 지하시설물도와 연계하여 그 활용 가능성 및 정합성 연구를 수행하였다. 지적도와 항공사진을 융합하여 지하시설물도를 구축 활용하면 지하시설물에 대한 다양한 공간정보 분석과 체계적이고 종합적인 통합정보 활용이 가능하다. 또한, 고도정보화 사회에서 항공사진을 이용한 지하시설물도 작성은 관리기관별로 존재한 도면 및 기존 도면의 사용에 따른 문제점에 대한 대안으로 통합관리를 위한 기본도로서의 구실을 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 항공사진을 이용한 하수 지하시설물도 구축 정보는 앞으로 도시정보시스템 구축에 연계하여 체계적인 도시계획의 수립 및 관리의 효율 성도 도모할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.92-92
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• 2020

최근 지진 발생 빈도와 규모가 증가함에 따라 지진재해에 취약한 지하구조물의 내진성능 향상 및 신속한 복구에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 지하구조물 중 하나인 상수관망은 음용수를 안전하고 원활하게 공급하는 사회기반시설물로써 대부분의 시설물이 지하에 매설되어 있어 지진재해에 매우 취약하다. 지진으로 인해 상수관망 내 누수 및 파손 등의 피해가 발생할 경우, 물 공급이 중단되어 경제적 손실과 사회 전반적인 불편이 우려되므로 피해 관로의 신속한 파악과 복구가 이루어져야 한다. 상수관로에 발생하는 피해는 크게 누수와 파손으로 구분할 수 있다. 관로가 파손된 경우 용수가 표층으로 새어나오기 때문에 탐지가 용이하지만, 누수의 경우 표층으로 드러나는 피해가 없어 탐지 및 수리가 어려운 단점이 있다. 이러한 누수가 장기간 방치될 경우, 해당 시스템의 유수율 감소로 인한 경제적인 손실과 더불어 공급수압의 저하, 그리고 오염물 침투의 위험이 존재한다. 이러한 피해를 막기 위해서는 신속히 누수 지점을 파악한 후, 피해 관로의 교체 혹은 보수가 이루어져야 한다. 현장에서 누수를 직접 탐지하는 방법은 정확도가 높은 반면, 많은 인력과 장비 그리고 비용이 소모되는 단점이 존재한다. 따라서 현장 누수탐지에 앞서 컴퓨터를 이용한 간접 누수탐지 기법이 지속적으로 개발될 필요가 있다. 본 연구에서는 현장 누수탐지의 탐지효율을 향상시키기 위해 수압, 유량 등의 관측 데이터와 수리해석 모의 및 최적화 기법을 활용한 컴퓨터 기반의 다중누수 탐지모형을 개발하였다. 개발 모형은 국내에서 운영 중인 소블럭 상수관망시스템에 적용하여 검증하고 탐지효율을 분석하였다. 컴퓨터 모의를 이용한 다중누수 탐지모형은 지진이나 홍수와 같은 대규모 재난 발생 후, 상수관망시스템의 신속한 복구 및 운영 정상화를 위한 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.158-158
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• 2017

상수관망을 통한 용수 공급에서는 송수펌프, 배수지 등의 수리 시설물이 중요한 역할을 수행한다. 우리나라의 송 배수 방식은 송수펌프를 통해 고지대의 배수지에 물을 확보하고, 이를 자연유하 방식으로 공급하는 것이 일반적이며, 따라서 송 배수시스템의 운영이란 송수펌프의 가동과 그에 따른 배수지의 수위 현황을 관리하는 것을 의미한다. 이 때, 펌프의 가동을 위한 전력소모에 많은 비용이 발생되므로 효율적인 펌프 운영을 위한 최적화 연구의 필요성이 제기되었다. 기존 연구를 통해 송 배수시스템의 운영을 모의하고, 펌프 가동비용을 최소화 하는 실시간 최적 펌프운영 모형이 개발되었으나, 미리 결정된 펌프와 배수지를 바탕으로 송 배수시스템을 모의하기 때문에 계획 및 설계 단계에서 이를 활용할 수 없는 한계점이 존재하였다. 본 연구에서는 최적화 알고리즘 중 하나인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)을 사용하여, 실시간 펌프운영뿐만 아니라 송수펌프와 배수지의 효율적인 용량을 제시할 수 있는 최적화 모형을 개발하였다. 특히, 개발 모형은 펌프와 배수지의 설계/운영 시, 국내 설계기준, 시설물 비용, 시간별 전력단가 등을 제약조건으로 고려하여 현실적인 결과를 도출할 수 있도록 개발되었다. 본 연구는 실제 운영 중인 S시의 광역상수도 시스템을 바탕으로 개발 모형을 적용하였으며, 또한 송 배수시스템의 계획 및 관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7902-7909
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• 2015

도시의 확장 및 인구 증가로 사회기반시설물 들의 대형화, 복잡화, 노령화가 진행되고 있다. 사회기반시설을 효율적으로 관리하고 유지비용을 절약하기 위해, 정보통신기술과 건설기술을 융합한 스마트 도시관리 기술의 필요성이 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 센서기술, BIM의 3차원 모델을 기반으로 한 교량 관리 시스템을 제안하여, 현행 교량 시설물 관리 시스템이 가지는 운영체계의 미흡과 정보관리의 객관성, 일관성 및 확장성의 문제를 해결하고자 하였다. 또한, 제안한 시스템의 요소기술인 센서 네트워크 기술, BIM 기술과 표준정보체계 현황을 조사하여 스마트 교량 관리시스템을 개발하기 위한 요구사항을 도출하였으며, 활용 시나리오를 제시하여 향후 개발 방향에 대해 논의하였다. 본 연구는 향후 교량 중심의 스마트 시설물 유지관리 시스템의 개발 프레임워크 구축을 위한 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.108-108
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• 2021

최근 국내에서는 기후변화로 인해 지역별·계절별 강수편차가 커지고 있으며, 이로 인해 상습가뭄지역(충남 서부, 경기 남부, 전라 등)의 가뭄 피해가 확대되는 등 수자원의 안정적인 공급을 위협하고 있다. 실제로 지난 2014-2015년 발생한 가뭄으로 인해 충남·경기지역 일부에서 수 개월간 생·공용수 공급이 제한된 바 있다. 기후변화에 대비한 국내 수자원의 추가 확보 및 효율적인 활용 방안의 필요성이 증가하고 있으나, 신규 수공시설물(댐, 저수지 등)을 건설하기 힘든 국내 개발 여건상 기존 수공시설물을 최대한 활용하기 위한 다양한 방안이 추진되고 있다. 기존 댐의 용수공급 능력을 재평가하거나, 댐·보 시설물의 연계운영을 통한 용수공급능력의 분석은 대부분 다목적댐 및 용수공급댐을 대상으로 수행되어 왔으며, 발전용댐을 활용한 용수공급능력 평가는 상대적으로 미흡한 실정이다. 따라서 최신화된 데이터 및 발전용댐 특성을 고려한 객관적인 평가방법을 통해 발전용댐의 용수공급능력을 새롭게 평가할 필요가 있다. 당초 수력발전이라는 단일목적으로 건설된 발전용댐은 다목적댐 대비 구조적 특성과 운영 측면에서 상이한 부분이 많아, 용수공급능력 평가 시 발전용댐의 특성을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에는 발전용댐의 구조 및 운영특성을 고려하여 발전용댐 별 유형(저류형 및 비저류형)을 구분하는 방안을 제안하고, 발전용댐 유형별 용수공급능력 산정 방안을 제시하였다. 제안한 기법은 북한강수계에 위치한 발전용댐에 적용하여 정량적인 용수공급능력을 평가하였다. 본 연구는 국내에서 연구가 미흡하였던 발전용댐을 대상으로 댐 이수능력을 검토하였으며, 향후 국가 수자원 계획 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 1995년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.202-212
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• 1995

지리정보시스템은 1980년 이후에 자연자원 관리뿐만 아니라 환경관리를 비롯하여 현재에는 지하시설물 관리 및 도시정보 관리 등을 위한 수단으로써 여러 분야에서 필수적으로 활용되고 있는데 그러한 예로 한국의 사회기반 시설물 GIS 구축방안(이태식 외, 1994), GIS를 이용한 통신선로 시설관리(최지선, 1994), GIS를 이용한 하천공간 데이타베이스 구축에 관한 연구(이태식 외, 1994), 금강유역 토양 유실 분석을 위한 GIS 응용연구(김윤종 외, 1994)등 있다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.431-431
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• 2021

4차 산업혁명의 도래로 사회기반시설물의 계획 및 운영관리에 있어 데이터 분석을 통한 가치추출에 대한 관심은 매우 높은 상황이다. 데이터의 가용성과 접근성, 정부 지원 등을 평가하는 공공데이터 개방지수에서 한국은 1점 만점에 0.93점을 획득하여 경제협력개발기구 회원국 중 1위(2019년 기준)를 할 정도로 매우 높은 수준(평균 0.60점)이다. 그러나 공식적으로 발표 및 배포되는 사회기반시설물 관련 정보와 심도 있는 연구 분석이 필요한 정보는 접근이 여전히 제한적이라 할 수 있다. 특히 대표적인 사회기반시설물인 상수도시스템은 대부분 국가중요시설로 지정되어 있어 다양한 정보를 획득하고 분석하는데 제약이 존재하며, 관련 국가통계인 상수도통계에서는 누수사고 등과 같은 비정상적 상황에 대한 사고지점, 원인 등과 같은 세부정보는 제공하고 있지 않다. 본 연구에서는 웹크롤링 및 빅데이터 분석기술을 활용하여 과거 일정기간 발생한 지자체의 상수도 누수사고 관련 뉴스를 전수조사하고 도출된 사고건수를 국가 공인 정보인 상수도통계자료와 비교·분석하였다. 독립적인 누수사고 기사를 추출하기 위해서 중복기사의 제거, 누수 관련 키워드 정립, 상수도분야 이외의 관련기사 제거 등의 절차가 필요하며, 이와 같은 기법은 R프로그래밍을 통해 구현되었다. 추가적으로 뉴스기사의 자연어 처리기반 정보추출기법을 통해 누수사고 건수 뿐만 아니라 사고발생일, 위치, 원인, 피해정도, 그리고 대상 관로의 크기 등을 획득하여 상수도 통계에서 제시하고 있는 정보보다 많은 가치를 추출하여 연계할 수 있는 방안을 제시하였다. 제시된 방법론을 국내 A광역시에 적용하여 누수사고 건수를 비교한 결과 상수도통계에서 제시하고 있는 누수발생건수와 유사한 규모의 사고건수를 뉴스기사분석을 통해 도출할 수 있었다. 제안된 방법론은 추가적인 정보의 추출이 가능하다는 점에서 향후 활용성이 높을 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.68-79
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• 2010

사회기반시설이 노후화됨에 따라 현행 시설물 유지관리를 넘어 예산을 절약하고 시설물의 가치를 높이기 위해 공공시설에 자산관리를 도입해야 한다는 요구가 증대되고 있다. 공공시설 자산관리는 이러한 요구에 대응하기 위한 새로운 시설물 유지보수 개념으로 기존의 시설물 유지관리업무를 통해 축적된 데이터를 분석하고 생애주기분석, 리스크관리 등의 의사결정 방법을 활용하여 최적화된 유지관리계획을 수립하고 실행하는 것이다. 자산관리의 정보화 방안을 도출하기 위해 자산관리 업무를 조사하고, 뉴질랜드의 IIMM의 내용과 미국의 FHWA의 업무정의 그리고 국내의 대표적 유지관리시스템을 분석하였다. 또한 현행 시설물 유지관리 조직간의 역할을 조사하고, 자산관리 조직과 업무간의 관계를 분석하였다. 마지막으로 자산관리에 필요한 정보와 기존 유지관리시스템이 포함하고 있는 정보를 자산관리 업무와 비교분석하였다. 본 논문에서는 공공시설 자산관리 정보화 방안으로 첫째, 시설물 유지관리시스템에 있는 기능을 중복해서 개발하지 않고 자산관리 핵심업무만을 구현하며 둘째, 시스템의 구조를 계층으로 분할하고 셋째, 자산관리시스템과 기존 시설물 유지관리시스템들간을 연동하여 정보를 공유하는 방안을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.469-470
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• 2011

국도는 사회간접자본 중 하나로서 지속적으로 관리되어야 그 기능을 발휘할 수 있는 국가의 중요한 자산이다. 지금까지는 국도를 포장관리시스템이라는 체계로 관리하여왔다. 이 포장관리시스템은 시설물유지관리차원에서 사회기반시설을 관리하는 것으로서 주로 관리자 관점에서 공학적 판단을 기준으로 최소의 비용으로 공용수명을 최대화하는 모델이다. 그러나 경제발전으로 국민의 소득수준이 올라감에 따라 기본적인 욕구가 해결되어 이제는 납세자로서 국민의 동의는 국가의 정책을 결정하는데 중요한 변수로 작용하기 시작했다. 따라서 사용자 관점의 평가는 이러한 요구의 수준을 측정할 수 있는 중요한 척도가 되었으며 이에 기반한 LoS(Level of Service, 서비스 수준)라는 지수를 시설물 자산관리에 활용하려는 여러 가지 시도가 있다. 이 논문에서는 기존 국도포장관리시스템의 정보모델과 KTAM-40(Korea Total Asset Management-40)이라는 자산관리 정보모델을 비교하여 LoS의 필요성과 도로포장자산관리에서 LoS가 사용자 관점을 반영하는 방식을 조명해 이의 장점을 밝히고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.7-7
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• 2019

중요한 사회기반시설물 중 하나인 상수관망시스템은 대부분의 시설물이 지중에 매설되어있기 때문에 지진에 취약하고 복구에 어려움이 크며, 지진 발생 시 대규모 피해로 이어질 우려가 있다. 따라서 상수관망시스템에 대한 지진피해를 최소화하고 재해로부터 신속하게 복구하기 위한 적절한 복구전략을 마련할 필요가 있다. 상수관로에 발생하는 지진피해는 크게 파손과 누수로 구분되며, 대구경 관로가 파손될 경우 대규모 단수 및 피해가 우려되므로 신속한 복구전략이 마련되어야한다. 일반적으로 파손 관로의 복구는 먼저 피해 관로 인근의 제수밸브의 차폐를 통해 통수를 차단한 후 교체 작업을 진행하는 것이 일반적이며, 해당 과정에서 밸브 차폐에 의한 단수구역의 발생이 불가피하다. 이러한 단수구역 발생은 해당 지역의 용수공급능력 저하로 이어지며, 단수구역의 범위 및 단수용량의 규모는 제수밸브의 위치 및 개수에 따라 결정된다. 본 연구에서는 기개발된 상수관망 지진피해복구 시뮬레이션 모형(Choi et al., 2018)을 개선하여 지진피해복구 시 시스템 내 제수밸브의 설치 위치와 개수에 따라 발생되는 단수구역과 단수상황이 상수관로의 용수공급능력(Serviceability)에 미치는 영향을 분석하였다. 개선된 모형은 피해복구에 따른 용수공급능력을 정량적으로 산정할 수 있으며, 피해 관로의 복구 시 제수밸브 차폐에 의해 발생되는 단수구역을 탐색한 후, 수리해석 모의에 적용함으로써 현실적인 용수공급 상황을 모의할 수 있도록 개선되었다. 또한, EPANET3.0의 Full-PDA(Pressure driven analysis)를 이용함으로써 지진과 같은 비정상상황(다수관의 파손에 따른 압력저하)에서 좀 더 현실적인 수리해석이 가능하도록 개선되었다. 본 연구에서는 해당모형을 실제관망에 적용하여 제수밸브 설치개수 및 위치가 지진피해복구에 미치는 영향을 비교 분석하였으며, 또한 효율적인 지진피해복구 방안을 제시하였다.