국토의 이용을 극대화하기 위한 지하저장시설의 기초조동에 물리탐사방법중 탄성파측량을 이용하여 지하암반 조건을 규명하고 공동의 위치를 선정할 수 있다. 본 연구에서는 암반의 탄성파속도 및 저속도대의 분포를 분석하여 암반 연약대를 파악하므로써 지하시설물 설치의 타당성 결정에 한 기법을 제시하는데 의의를 두고 있다.
기 제작된 지하시설물도의 정확도를 분석한 결과 오류 유형을 도형정보의 위치오류와 속성정보의 오류 두 가지로 구분 지을 수 있었으며, 도형정보의 위치오류는 지하시설물의 탐사와 위치측량과정에서, 속성정보의 오류는 자료의 입력과정에서 주로 발생하고 있었다. 본 연구에서는 실험을 통하여 탐사정확도와 위치측량정확도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시하였고, 공정개선을 통한 속성오류의 감소방안을 제시하였다.
굴착 현장에서 신속·정확·안전한 측량을 위해 본 연구에서는 드론을 이용한 지하 시설물 측량의 적용 가능성 및 3D 시각화의 기대효과를 다음과 같이 도출하였다. Phantom4 Pro 20MP의 드론으로 30m의 비행 고도, 중복도 85%의 비행계획으로 0.85mm의 GSD (Ground Sampling Distance)값을 확보하였고, GCP (Groud Control Point)4점과 검사점 2점을 계산하여 기준점에 대하여 7.3mm, 검사점은 11mm의 성과를 취득할 수 있었다. 저가의 드론으로 측량할 경우 GCP의 중요성이 확인되었으며, 지상 기준점이 없는 경우, X값의 오차 범위는 -81.2cm에서 +90.0cm, Y값의 오차 범위는 +6.8cm에서 155.9 cm 값을 도출하였다. Pix4D 프로그램을 이용하여 포인트 클라우드 데이터를 분류하였다. 지하 시설물 데이터와 도로 포장면의 데이터를 분류하고, 중첩과정을 통해 실제 모형의 도로와 지하 시설물의 데이터를 3D 시각화하였다. 중첩된 포인트 클라우드 데이터는 Open Source 프로그램인 CloudCompare를 통해 사용자가 원하는 장소의 위치와 심도 정보를 확인할 수 있게 되었다. 본 연구결과로 지하 시설물 측량의 새로운 패러다임으로 자리매김하게 될 것이다.
도시의 집중화로 지하시설물이 폭발적으로 증가하였으며, 그에 따른 지하시설물도의 중요성이 부각되고 있다. 하지만, 부정확한 지하시설물도와 지하시설물에 대한 관리부재로 인하여 크고 작은 사고가 계속하여 발생하고 있는 실정이다. 또한 지하시설물도는 자료의 최신성과 정확성이 확보되어야 하나, 현재의 지하시설물도는 각 기관별 작성 및 갱신체계를 가지고 있어, 자료의 최신성과 정확성을 검증하기 힘든 상황이다. 따라서, 본 논문에서는 서울특별시에 소재한 6대 유관기관의 지하시설물도 위치정확도를 분석하기 위해 3년간 지하시설물에 대한 현장 조사/탐사 작업과 기준점에 기반한 위치측량을 수행하였다. 이를 바탕으로 연차별, 기관별 지하시설물도의 위치정확도를 비교분석하였으며, 그 결과 지하시설물도의 평균 73cm(2004), 78cm(2005) 그리고 75cm(2006)의 위치정확도 결과값을 획득하였다.
도시의 집중화로 인하여 도시미관이 중요시되면서 복잡한 지상시설물들을 지하에 매설하게 되었다 그러나 다양한 종류의 시설물들이 좁은 공간에 집중적으로 매설되면서 이들 시설물들에 대한 유지관리의 어려움과 부정확한 확인으로 인하여 빈번한 사고를 유발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 우선 지하매설물의 탐사법을 비교평가하기 위해 현장실험모형을 구성하여 전자유도탐사법과 지중탐사법이 지하매설관거의 자료취득에 유용한 방법임을 확인할 수 있었다. RTK-GPS를 이용하여 지하매설물에 대해 실시간 평면 위치정보를 획득하여 재래적인 측량방법과 비교한 뒤 지하시설물도의 위치 정확도를 분석하였다. 또한, ArcView를 이용하여 지하시설물의 3차원위치와 매설심도를 DB화하고 지하매설물 정보 체계(UIS)에 활용하므로써 지하시설물에 대한 효과적인 유지관리, 재해방지에 기여하고자 한다.
지하공간정보를 체계적이고 효율적으로 관리하기 위해서는 기본적으로 지하공간정보통합지도 제작이 필요하고 이를 위해서는 기존에 매설된 지하공간정보의 등록이 필수적이다. 1997년부터 본격적으로 지하시설물전산화등록사업에 착수한 이래 지속적으로 지하시설물에 대한 조사 측량을 지자체별로 지속적으로 추진하고 있다. 또한 싱크홀 등의 위험요소에 대비하기 위해서 정부에서는 지하안전에 관한 특별법을 제정하는 등 지하시설물관리에 많은 노력을 하고 있으며, 이에 따라 GPR탐사방법에 의한 지하시설물 조사측량이 증가 추세에 있다. 본 연구에서는 GPR탐사 방법의 원리 등의 이론들을 고찰하고, 국내 관련 법규와 국내 GPR탐사 실험성과 및 해외 기준들을 분석하여 GPR탐사방법의 정확도 검증 기준을 제시하고자 하였다. 그 결과 해외에서는 주로 학회나 협회에서 정확도 기준을 설정하여 활용하고 있었고, 법규 및 기존의 실험성과와 해외기준과의 비교 결과 부분적인 차이가 있었으며, 검증기준에 있어서 GPR탐사방법의 특성을 감안 해외사례와 같이 오차의 기준을 퍼센트로 병행으로 하는 사례도 필요하다는 결론을 얻었다.
우리나라에 지하시설물 전산화사업이 본격적으로 추진된 것은 1994년 12월 서울 북아현동 도시가스 폭발 사고에 이어 1995년 4월 대구 지하철 폭발 사고 이후부터이며, 이와 같은 대형 가스 폭발 사고로 인해 인명 피해와 잠재적 편익을 포함한 막대한 경제적 손실이 발생함에 따라 지하시설물의 효율적인 관리를 위한 전산화 필요성이 사회적으로 크게 부각되었다. 우리나라는 국가지리정보체계 구축 기본계획에 따라 지하시설물에 대한 전산화를 수행하고 있지만 지하시설물 정보의 관리 및 활용 확산을 위해서는 지하시설물 데이터의 품질등급에 대한 제도적 개선이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지하시설물 정보 구축 및 관리 현황과 법령 및 규정 조사를 바탕으로 문제점을 파악하고, 지하시설물 정보의 품질등급 정립을 위한 방향을 제시하였다. 또한 실제 건설공사에 지하시설물 품질등급 정보가 연계 활용될 수 있도록 「공공측량 작업규정」과 설계기준, 표준시방서, 전문시방서 등 건설공사기준과 가스기술기준, 전기설비 및 정보통신공사의 설계기준 및 표준시방서의 연계성을 조사하여 지하시설물 품질등급 정보의 활용이 가능한 대상을 도출하고 건설기준 개정안을 제시하였다. 향후, 지하시설물의 품질등급이 확립된다면 건설 분야에서 지하시설물 품질등급 정보의 활용도를 높이고, 현장 적용에 있어서 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 1998년부터 2010년까지 84개 시군에 대한 지하시설물 전산화가 완료되고 2011년부터 신규로 배관공사가 이루어지거나 기존관로 유지보수 갱신 배관공사에 대하여 2010년 개정된 국토지리정보원 고시 공공측량작업규정 제134호의 지하시설물도 작성시기에서 정확도 확보를 위하여 되메우기 전 노출관로에 대한 위치 및 심도측량으로 지하시설물도를 작성하게 되어있다. 실시간으로 작성하게 되어 있는 지하시설물도의 작성기법에 대하여 기존 방식과 대비 더욱 효율적이면서 부가가치가 높은 방식으로써 예산절감효과를 도출하여 현업에 적용 할 수 있는 응용기술을 모색하는데 그 목적이 있다. 최적화 된 드론영상자료를 기본으로 지상기준점 배치가 최대한 균등하게 분포되도록 이미지 프로세싱을 수행하여 오차범위에서 벗어난 지상기준점을 소거하고 재프로세싱 하여 양질의 성과를 도출함으로써 드론방식의 지하시설물도를 작성, 허용오차 범위 내에서 수용되는 검증결과를 수립하고, 프로세싱방법의 표준화가 될 수 있는 새로운 작업방법을 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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