21세기를 맞이하여 수도법 개정 및 적극적인 정책수립의 노력으로 상수도 사업의 효율성과 안전성이 향상되었으며, 상수도 사업이 소비자 중심의 서비스로 변화하고 있다. 하지만 환경부에 의하면 2010년 상수관망에서의 누수로 인한 경제적 손실은 년간 약 7억 톤에 달한다고 보고되고 있어 효율적인 누수관리가 보다 더 필요한 실정이다.
누수저감을 위해 국내 지자체에서는 노후관 교체 및 갱생 사업, 누수탐사활동, 수압관리, 누수복구활동, 야간유량조사, GIS 구축, 블록시스템 구축사업 등을 수행하고 있으며, 2010년 말 지속적인 누수저감을 위한 노력으로 우리나라 전체 ...
21세기를 맞이하여 수도법 개정 및 적극적인 정책수립의 노력으로 상수도 사업의 효율성과 안전성이 향상되었으며, 상수도 사업이 소비자 중심의 서비스로 변화하고 있다. 하지만 환경부에 의하면 2010년 상수관망에서의 누수로 인한 경제적 손실은 년간 약 7억 톤에 달한다고 보고되고 있어 효율적인 누수관리가 보다 더 필요한 실정이다.
누수저감을 위해 국내 지자체에서는 노후관 교체 및 갱생 사업, 누수탐사활동, 수압관리, 누수복구활동, 야간유량조사, GIS 구축, 블록시스템 구축사업 등을 수행하고 있으며, 2010년 말 지속적인 누수저감을 위한 노력으로 우리나라 전체 유수율은 83.2%에 도달하였다. 그러나 유수율이 증대됨에 따라서 누수를 저감시키고 유수율을 향상시키는데 필요한 비용 또한 높아져 유수율이 낮았던 1998년부터 2003년에는 유수율 1%를 높이는데 약 1조 900 억 원 정도가 필요하였으나 2004년부터 2010년에는 유수율이 높아져 유수율을 1% 높이는데 약 2조 5천 억 원 정도가 필요하게 되었다(상수도통계 2011). 따라서 현재와 같이 유수율을 기준으로 누수관리를 실시한다면 경제성에 대한 고려 부족으로 추후에는 더 큰 경제적인 손실이 발생할 수 있어 경제적인 수준의 목표 유수율 설정에 관한 명확한 기준이 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 상수관망에서의 누수관리 효율성 분석을 수행하여 경제적인 누수관리목표를 설정하는데 도움을 주고자 하였다.
먼저 누수관리 효율성 차이를 구분하기 위해 군집분석을 이용하여 전국 163개의 지방자치단체 중 유효한 데이터를 포함하는 109개의 지자체를 A그룹 24개, B그룹 31개, C그룹 54개로 분류하였다. 그리고 자료포락분석을 이용하여 2006~2010년도의 5년간 직접적인 누수관리비용인 적극적인 누수관리비용(X1), 신속·정확한 누수 복구 비용(X2), 적절한 관체 관리 비용(X3), 관망관리를 위한 인건비용(X4)의 4가지 투입인자와 누수관리 활동에 의한 직접적 효과인 누수 저감 효과(Y1)를 산출인자로 하여 상수도 관망의 누수관리 효율성 분석을 하였으며, 효율성 평가결과로부터 도출된 각각의 누수관리투입비용의 최적 효율점을 이용하여 다중회귀분석을 수행하고, 이를 통해 누수관리방법의 최적 조합을 예측할 수 있는 경제적 누수관리모델을 개발하였다.
연구결과, 특·광역시로 구성된 누수수준이 가장 높은 A 그룹의 모델의 R 값은 0.691, B 그룹의 모델의 R 값은 0.563, C 그룹의 모델의 R 값은 0.915 모델의 적합도가 높은 것으로 나타났다. A그룹의 누수저감활동에 우선순위는 관망관리를 위한 인건비용(X4), 적극적인 누수관리 비용(X1), 적절한 관체 관리 비용(X3), 신속·정확한 누수 복구 비용(X2) 순으로 나타났으며, B 그룹은 특히 적극적인 누수관리 비용(X1)의 표준화 계수는 -0.123으로 누수저감효과가 미미한 것으로 나타났다. 반면에 C 그룹은 적극적인 누수관리 비용(X1)의 표준화 계수가 0.791로 누수저감효과가 가장 크게 나타났으며 그 다음으로 신속·정확한 누수 복구 비용(X2), 관망관리를 위한 인건비용(X4), 적절한 관체 관리 비용(X3) 순으로 나타나 이를 고려하여 누수관리를 해야 보다 효율적일 것으로 판단된다.
개발된 모델을 활용하여 현재 누수수준을 고려한 적절한 누수관리계획과 누수관리의 최적조합을 통해 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 보이며, 향후 경제적인 누수관리목표 설정에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
21세기를 맞이하여 수도법 개정 및 적극적인 정책수립의 노력으로 상수도 사업의 효율성과 안전성이 향상되었으며, 상수도 사업이 소비자 중심의 서비스로 변화하고 있다. 하지만 환경부에 의하면 2010년 상수관망에서의 누수로 인한 경제적 손실은 년간 약 7억 톤에 달한다고 보고되고 있어 효율적인 누수관리가 보다 더 필요한 실정이다.
누수저감을 위해 국내 지자체에서는 노후관 교체 및 갱생 사업, 누수탐사활동, 수압관리, 누수복구활동, 야간유량조사, GIS 구축, 블록시스템 구축사업 등을 수행하고 있으며, 2010년 말 지속적인 누수저감을 위한 노력으로 우리나라 전체 유수율은 83.2%에 도달하였다. 그러나 유수율이 증대됨에 따라서 누수를 저감시키고 유수율을 향상시키는데 필요한 비용 또한 높아져 유수율이 낮았던 1998년부터 2003년에는 유수율 1%를 높이는데 약 1조 900 억 원 정도가 필요하였으나 2004년부터 2010년에는 유수율이 높아져 유수율을 1% 높이는데 약 2조 5천 억 원 정도가 필요하게 되었다(상수도통계 2011). 따라서 현재와 같이 유수율을 기준으로 누수관리를 실시한다면 경제성에 대한 고려 부족으로 추후에는 더 큰 경제적인 손실이 발생할 수 있어 경제적인 수준의 목표 유수율 설정에 관한 명확한 기준이 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 상수관망에서의 누수관리 효율성 분석을 수행하여 경제적인 누수관리목표를 설정하는데 도움을 주고자 하였다.
먼저 누수관리 효율성 차이를 구분하기 위해 군집분석을 이용하여 전국 163개의 지방자치단체 중 유효한 데이터를 포함하는 109개의 지자체를 A그룹 24개, B그룹 31개, C그룹 54개로 분류하였다. 그리고 자료포락분석을 이용하여 2006~2010년도의 5년간 직접적인 누수관리비용인 적극적인 누수관리비용(X1), 신속·정확한 누수 복구 비용(X2), 적절한 관체 관리 비용(X3), 관망관리를 위한 인건비용(X4)의 4가지 투입인자와 누수관리 활동에 의한 직접적 효과인 누수 저감 효과(Y1)를 산출인자로 하여 상수도 관망의 누수관리 효율성 분석을 하였으며, 효율성 평가결과로부터 도출된 각각의 누수관리투입비용의 최적 효율점을 이용하여 다중회귀분석을 수행하고, 이를 통해 누수관리방법의 최적 조합을 예측할 수 있는 경제적 누수관리모델을 개발하였다.
연구결과, 특·광역시로 구성된 누수수준이 가장 높은 A 그룹의 모델의 R 값은 0.691, B 그룹의 모델의 R 값은 0.563, C 그룹의 모델의 R 값은 0.915 모델의 적합도가 높은 것으로 나타났다. A그룹의 누수저감활동에 우선순위는 관망관리를 위한 인건비용(X4), 적극적인 누수관리 비용(X1), 적절한 관체 관리 비용(X3), 신속·정확한 누수 복구 비용(X2) 순으로 나타났으며, B 그룹은 특히 적극적인 누수관리 비용(X1)의 표준화 계수는 -0.123으로 누수저감효과가 미미한 것으로 나타났다. 반면에 C 그룹은 적극적인 누수관리 비용(X1)의 표준화 계수가 0.791로 누수저감효과가 가장 크게 나타났으며 그 다음으로 신속·정확한 누수 복구 비용(X2), 관망관리를 위한 인건비용(X4), 적절한 관체 관리 비용(X3) 순으로 나타나 이를 고려하여 누수관리를 해야 보다 효율적일 것으로 판단된다.
개발된 모델을 활용하여 현재 누수수준을 고려한 적절한 누수관리계획과 누수관리의 최적조합을 통해 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 보이며, 향후 경제적인 누수관리목표 설정에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
With the advent of the 21st century, the efficiency and safety of waterworks projects have been enhanced thanks to the revision of Waterworks Law and the efforts to establish policies aggressively, and the waterworks projects are more and more focused on consumer-centered services. However, the Mini...
With the advent of the 21st century, the efficiency and safety of waterworks projects have been enhanced thanks to the revision of Waterworks Law and the efforts to establish policies aggressively, and the waterworks projects are more and more focused on consumer-centered services. However, the Ministry of Environment reported in 2010 that the economic loss of water distribution systems for leakage is up to 0.7 billion won every year; thus, it is urgent to practice efficient leakage management as of now.
To reduce leakage, local governments in Korea have been conducting old pipe exchange and renewal projects, leakage seeking activities, water pressure management, leakage repair works, nighttime flux investigation, building GIS, or projects to build block systems. At the end of 2010, with constant efforts to reduce leakage, the water revenue ratio of entire Korea reached 83.2%. Along with the increase of the water revenue ratio, however, the cost needed to reduce leakage but improve the water revenue ratio also increased. From 1998 till 2003 when the water revenue ratio was quite low, to increase the water revenue ratio as 1%, about 1.9 trillion won was needed; however, from 2004 till 2010, since the water revenue ratio became higher, to increase the water revenue ratio as 1% required approximately 2.5 trillion won (2011 statistics for waterworks). Therefore, if leakage management continues to be conducted with the criterion of the water revenue ratio as now, even greater economic loss may occur afterwards for the lack of consideration on economic feasibility; thus, it is essential to set clear criteria for fixing the target water revenue ratio correspondingly to the economic level. Thereupon, this study conducts analysis on leakage management efficiency in water distribution systems in order to support the goal setting of economical leakage management.
First of all, to distinguish the differences of leakage management efficiency, this paper used cluster analysis to divide 109 local governments having effective data among 163 local governments nationwide into group A with 24, group B with 31, and group C with 54. And this study conducted data envelopment analysis with the four inputting factors of direct leakage management cost for five years from 2006 till 2010, active leakage management cost (X1), rapid and accurate leakage repair cost (X2), appropriate pipe body management cost (X3), and labor cost for pipe network management (X4), and one outputting factor of direct effect resulted from leakage management activity, leakage reducing effect (Y1), in order to analyze the leakage management efficiency of water distribution systems. And this study conducted multiple regression analysis using the points of optimum efficiency of each of the leakage management expenditures drawn from the result of efficiency evaluation, thereby developing an economical leakage management model to anticipate the optimum combination of leakage management methods.
According to the study result, group A consisting of metropolitan cities and showing the highest leakage level indicated 0.691 as R, group B’s model showed 0.563 as R, and group C’s model indicated 0.915 as R, which means a high level of appropriateness. Group A prioritizes leakage reducing activities in the order of labor cost for pipe network management (X4), rapid and accurate leakage repair cost (X2), active leakage management cost (X1), and appropriate pipe body management cost (X3) while group B showed the standardized coefficient of active leakage management cost (X1) as -0.123, which means subtle effect in reducing leakage. Meanwhile, group C indicated the standardized coefficient of active leakage management cost (X1) as 0.791, which means the greatest effect to reduce leakage. And the next ones were rapid and accurate leakage repair cost (X2), labor cost for pipe network management (X4), and appropriate pipe body management cost (X3) in order, so it would be more efficient to conduct leakage management in consideration of this.
It will be possible to improve the efficiency through appropriate leakage management plans and the optimum combination of leakage management methods with regard to the current leakage level by using the model developed here. And it will be able to be used for the goal setting of economical leakage management afterwards.
With the advent of the 21st century, the efficiency and safety of waterworks projects have been enhanced thanks to the revision of Waterworks Law and the efforts to establish policies aggressively, and the waterworks projects are more and more focused on consumer-centered services. However, the Ministry of Environment reported in 2010 that the economic loss of water distribution systems for leakage is up to 0.7 billion won every year; thus, it is urgent to practice efficient leakage management as of now.
To reduce leakage, local governments in Korea have been conducting old pipe exchange and renewal projects, leakage seeking activities, water pressure management, leakage repair works, nighttime flux investigation, building GIS, or projects to build block systems. At the end of 2010, with constant efforts to reduce leakage, the water revenue ratio of entire Korea reached 83.2%. Along with the increase of the water revenue ratio, however, the cost needed to reduce leakage but improve the water revenue ratio also increased. From 1998 till 2003 when the water revenue ratio was quite low, to increase the water revenue ratio as 1%, about 1.9 trillion won was needed; however, from 2004 till 2010, since the water revenue ratio became higher, to increase the water revenue ratio as 1% required approximately 2.5 trillion won (2011 statistics for waterworks). Therefore, if leakage management continues to be conducted with the criterion of the water revenue ratio as now, even greater economic loss may occur afterwards for the lack of consideration on economic feasibility; thus, it is essential to set clear criteria for fixing the target water revenue ratio correspondingly to the economic level. Thereupon, this study conducts analysis on leakage management efficiency in water distribution systems in order to support the goal setting of economical leakage management.
First of all, to distinguish the differences of leakage management efficiency, this paper used cluster analysis to divide 109 local governments having effective data among 163 local governments nationwide into group A with 24, group B with 31, and group C with 54. And this study conducted data envelopment analysis with the four inputting factors of direct leakage management cost for five years from 2006 till 2010, active leakage management cost (X1), rapid and accurate leakage repair cost (X2), appropriate pipe body management cost (X3), and labor cost for pipe network management (X4), and one outputting factor of direct effect resulted from leakage management activity, leakage reducing effect (Y1), in order to analyze the leakage management efficiency of water distribution systems. And this study conducted multiple regression analysis using the points of optimum efficiency of each of the leakage management expenditures drawn from the result of efficiency evaluation, thereby developing an economical leakage management model to anticipate the optimum combination of leakage management methods.
According to the study result, group A consisting of metropolitan cities and showing the highest leakage level indicated 0.691 as R, group B’s model showed 0.563 as R, and group C’s model indicated 0.915 as R, which means a high level of appropriateness. Group A prioritizes leakage reducing activities in the order of labor cost for pipe network management (X4), rapid and accurate leakage repair cost (X2), active leakage management cost (X1), and appropriate pipe body management cost (X3) while group B showed the standardized coefficient of active leakage management cost (X1) as -0.123, which means subtle effect in reducing leakage. Meanwhile, group C indicated the standardized coefficient of active leakage management cost (X1) as 0.791, which means the greatest effect to reduce leakage. And the next ones were rapid and accurate leakage repair cost (X2), labor cost for pipe network management (X4), and appropriate pipe body management cost (X3) in order, so it would be more efficient to conduct leakage management in consideration of this.
It will be possible to improve the efficiency through appropriate leakage management plans and the optimum combination of leakage management methods with regard to the current leakage level by using the model developed here. And it will be able to be used for the goal setting of economical leakage management afterwards.
주제어
#상수도 관망
#누수관리
#효율성 평가
#군집분석
#자료포락분석(DEA)
#다중회귀분석
#경제적 누수관리목표(ELL)
학위논문 정보
저자
강경화
학위수여기관
서울시립대학교 일반대학원
학위구분
국내석사
학과
환경공학과 상하수도계획 전공
지도교수
구자용
발행연도
2012
총페이지
vi, 149 p.
키워드
상수도 관망,
누수관리,
효율성 평가,
군집분석,
자료포락분석(DEA),
다중회귀분석,
경제적 누수관리목표(ELL)
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