[논문]지하시설물도의 품질 향상 방안 연구

이현직; 박은관; 박원일

문제 정의

따라서, 본 연구에서는 속성오류를 최소화하기 위한 최적 작업공정의 도출을 위해 지하시설물측량 관련 법규 및 규정과 원주시 지하시설물도 전산화사업 수행과정에 적용한 작업공정과 검수과정을 조사하고 공공 측량성과심사 결과를 비교분석하였다.
따라서, 본 연구에서는 시설물기준점을 선정하여 GPS 측량을 통해 3차원절대좌표를 결정한 후Total Station을 통해 지하시설물 탐사점의 평면위치를 절대측량하는 방법을 이용하였으며 또한, Total Station의 전자야장을 이용하여 탐사점의 평면위치를 컴퓨터 상에서 자동편집하는 방법을 적용함으로써 도면이기에 따른 작업과정의 오류를 줄이고자 하였다.
따라서, 본 연구에서는 현재의 지하시설물도 제작 공정 분석을 통하여 속성오차를 최소화하기 위한 작업공정을 정립하고, 지하시설물의 탐사정확도를 높이기 위한 최적의 전자유도 탐사법의 도출과, 시설물 기준점을 이용한 지하시설물 측량의 위치정확도 향상방안을 제시함으로써 지하시설물도의 품질을 향상시키는데 목적이 있다.
또한, 위치오류는 현장실험을 통하여 탐사정확도와 위치측량정확도를 향상시키고자 하였다. 탐사정확도 향상을 위하셔 현재 지하시설물 탐사에 주로 이용되고 있는 전자 유도 탐사 장비의 탐사 정확도를 분석함으로써 최적의 탐사 방법을 제안하고자 하였다.
본 연구는 지하시설물도 품질 향상 방안에 관한 연구로 이를 위해 본 연구에서는 최적탐사법을 도출하기 위한 전자유도장비를 이용한 탐사실험을 수행하였으며, 시설 물기준점을 설치하여 탐사점의 평면 위치를 절대 측량하는 방법을 적용하고 지하시설물도 제작과정상의 오류를 최소화하기 위하여 오류발생 유형분석을 통한 작업공정의 개선방법을 도출함으로써 다음의 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 이와같이 지거법과 같은 간접측량 방법에 의해 발생하는 평면위치오차를 줄이기 위하여 시설물 기준 점(일명 도시기준점)을 이용한 절대측량의 타당성을 검토하였다 .
오류가 포함된다. 본 절에서는 이러한 오류 유형에 대한 분석을 통하여 그 원인을 밝히고 오류를 최소화할 수 있는 작업공정을 도출하였다.
향상시키고자 하였다. 탐사정확도 향상을 위하셔 현재 지하시설물 탐사에 주로 이용되고 있는 전자 유도 탐사 장비의 탐사 정확도를 분석함으로써 최적의 탐사 방법을 제안하고자 하였다. 이 실험을 위하여 원주시 우산동 상지대학교내에 Ibst-Field를 설치하고 탐사 장비별 평면위치와 심도를 측량하였으며 실제 현장관 측을 위하여 원주시 우산동 지역의 상수관로 매설 지점 세 곳을 선정하여 장비에 의한 측량결과와 굴착하여 확인한 평면 위치와 심도를 비교하였다.

제안 방법

대상지역에 폭 o.5m, 연장 14.0 m 깊이 1.0 m로 땅을 굴착하고 관경 15 mm, 연장 13.0 m의 금속관을 매설하였으며, 심도를 0.5 m, 1.0 m, 1.2 m, 1.5 m로 변화시켜 장비별 평면위치와 심도를 측정하였으며, 측정 방법은 직접법, 최대법, 최소법을 사용하였다.
또한, 연구대상지역에 대해 지하시설물을 탐사한 후, 그 위치를 기존의 평면위치측량방법인 지거법에 의해 지하시설물 도를 작성하였으며, 동일한 탐사점에 대해 시설물 기준점을 이용한 Total Station을 통해 절대측량을 실시하여 지하시설물도를 작성하여 서로 비교가 가능하도록 하였다.
본 연구에서는 지하시설물도작성작업규칙 및 세부지침에 기초하여 현장에서의 지하시설물 탐사 및 측량, 입력, DB구축, 검수에 이르는 지하시설물도 작성 전 과정에 대한 내부작업지침서를 마련하고 이 지침에 대한 자체 교육을 통하여 규정에 대한 무지로부터 발생하는 오류를 제거하였다.
본 연구의 위치측량정확도 향상방안 연구에서는 원주시 단계동 평원초교가 위치한 지역(814번지일대)을 대상으로 시설물기준점(도시기준점)을 선점하고 GPS를 이용하여 도시기 준점 의 3차원절 대좌표를 결정 하였으며 , TOTAL STATION를 이용하여 탐사점의 절대측량을 수행함으로서 지하시설물 도면자료를 생성하고 지거법에 의한 측량성과와 비교분석하였다. 본 연구의 주요 추진과정은 그림 1과 같다.
연구수행을 위하여 먼저 공정개선전인 1998년과 1999 년에 제작된 지하시설물도에 대한 오류 유형을 분석하였다. 분석결과 지하시설물도의 오류유형은 크게 속성오류와 위치오류로 분류할 수 있었으며, 속성오류는 주로 자료의 입력과정에서 발생하고, 위치오류는 주로 시설물의 탐사와 위치 측량 과정에서 발생하는 것으로 파악되었다.
탐사정확도 향상을 위하셔 현재 지하시설물 탐사에 주로 이용되고 있는 전자 유도 탐사 장비의 탐사 정확도를 분석함으로써 최적의 탐사 방법을 제안하고자 하였다. 이 실험을 위하여 원주시 우산동 상지대학교내에 Ibst-Field를 설치하고 탐사 장비별 평면위치와 심도를 측량하였으며 실제 현장관 측을 위하여 원주시 우산동 지역의 상수관로 매설 지점 세 곳을 선정하여 장비에 의한 측량결과와 굴착하여 확인한 평면 위치와 심도를 비교하였다.
공정개선전 . 후의 비교는 대한측량협회의 원주시 지하 시설물도전산화 사업 성과심사결과를 통해 분석하였다.

대상 데이터

본 연구는 연구대상지역인 원주시 단계동 814번지 일대의 현황을 조사하여 6점의 시설물기준점 위치를 선정하였으며, GPS측량에 의하여 시설물기준점에 대한 3차원 절대 좌표를 취득하였다.
본 연구에 사용된 탐사장비는 영국 Radio De- tection 사의 RD400PXL2와 RD433HCT-X2, 일본 Fuji Tecom 사의 PL960, 일본 Takachiho사의 MPL-H₇LE이며 사용방법이나 측정가능심도, 정확도 등에서 큰 차이를 보이지는 않았다.
본 연구에서는 시설물기준점을 이용한 지하시설물의 절대 측량에 따른 위치정확도 분석을 위해 그림 11과 같이 연구 대상지역을 선정하였다.
본 연구에서는 실제 현장에서의 탐사방법별 탐사정확도를 비교분석하기 위해 상수관로가 매설되어 있는 실험대상지를 표 5와 같이 선정하였다. 표 5에서 나타내고 있는 심도 및 주변여건은 탐사장비로 측정후 굴착하여 확인한 결과이다.
본 연구에서는 탐사장비의 탐사오차만을 측정할 수 있도록 실험대상지역으로 전력이나 통신 등 탐사장비에 영향을 줄 수 있는 지하시설물이 매설되어 있지 않은 강원도 원주시 우산동 660번지 상지대학교내의 신축건물 예정부지로 선정하였다.
본 연구의 대상물은 원주시 지하시설물도 전산화 사업의 수행대상이었던 상수관로와 하수관로로 한정하였다.

성능/효과

1. 현장실험을 통해 탐사장비에 따른 탐사방법별 탐사정확도 분석결과, 주파수간의 탐사률은 뚜렷한 차이가 없게 나타나 특정 고유주파수에 간섭을 일으키는 요인이 현장마다 상이하다는 것을 알 수 있었다.
2. 현장 실험 DA1A를 종합한 결과 간접법은 직접법에 비해 탐사률이 떨어져 기본적인 탐사방법으로 직접 법에 최대 법을 적용하고, 직접법이 불가한 지역과 직접 법으로 탐사한 관측값의 편차가 큰 경우 간접법으로 재측량함으로써 오차를 최대한 줄일 수 있음을 알수 있었다.
3. 지거측량에 의한 탐사원도의 기록과 수동전산입력을 시설물기준점을 이용한 절대 좌표측량방법과 Total Staton의 전자야장으로 대체함으로써 지하시설물측량의 위치정확도 향상은 물론, 작업공정의 불합리에 의한 각종 오류를 줄일 수 있었다.
4. 오류유형분석을 통하여 오류발생 형태 및 원인을 파악하고 이를 최소화할 수 있는 최적 공정을 도출함으로써 공정개선전에 비하여 오류발생율을 50% 이하로 줄일 수 있었다.
수정하는 공정이 미비하였다. 개선된 작업공정은 3회 이상의 중복 검수과정을 거치도록 하였으며 이를 통해 주로 발생하는 속성오류의 형태인 자료누락 및 오기를 현저히 줄일 수 있었다.
재이기하는 과정을 행하였다. 그 결과 수정 시에는 현장스케치도면, 이기도면, 필름원도를 항상 일치시켜야 하는 부담이 있었으며, 이 작업과정에서 자료누락과 속성정보의 불일치가 많이 발생하였다. 본 연구를 통해 제안한 개선후의 작업공정은 이기도면을 별도로 작성하지 않고 현장에서 기록한 도면을 입력에 이용하도록 함으로써 이러한 오류를 줄일 수 있었다.
따라서, 시설물기준점을 이용한 절대측량으로 지하시설물에 대한 평면위치측량을 수행하는 결과, 현재의 지거법에 의한 간접측량방법에 비해 평면위치정확도를 향상시킬 수 있음은 물론, 탐사원도제작과정과 이를 이기하여 편집하는 과정에서 많은 오류를 줄일 수 있음을 알 수 있었다.
따라서, 최소법의 적용은 직접법, 간접법 모두 신속한 관로의 평면위치 추정에 효과가 있었으며 정확한 관로의 위치 및 심도의 측량에는 직접법, 간접법 모두 최대 법을 적용해야 함을 알 수 있었다.
또한, 심도측량결과는 MPL-H₇LE의 주파수 9.5 KHz의 경우만이 허용오차범위를 크게 벗어나는 수치를 보여주었고, 그 외의 경우는 모두 허용오차범위를 충족시키고 있음을 알 수 있었다.
또한, 직접법에 최소법을 적용한 경우는 탐사정확도는 매우 낮았으며 간접법에 최소법을 적용하였을 경우에는 간접법에 최대법을 적용한 경우보다 탐사정확도가 다소 낮게 나타났다.
또한, 표 6에 나타난 바와같이 현장실험에 따른 탐사 장비 간의 탐사방법별 탐사정확도는 허용오차 범위를 충족한 경우가 직접법은 11회, 간접법은 9회로 나타나 접지가 가능한 지역은 오차를 최소화하기 위하여 기본적으로 직접법을 적용하여야 하며 간접법은 접지가 불가능한 지역과 직접법 탐사 결과 타 관로에의 유도가 의심되는 지역에서 직접법과 병행하여 활용하는 것이 관로포착율을 높일수 있는 방법임을 알 수 있었다.
그 결과 수정 시에는 현장스케치도면, 이기도면, 필름원도를 항상 일치시켜야 하는 부담이 있었으며, 이 작업과정에서 자료누락과 속성정보의 불일치가 많이 발생하였다. 본 연구를 통해 제안한 개선후의 작업공정은 이기도면을 별도로 작성하지 않고 현장에서 기록한 도면을 입력에 이용하도록 함으로써 이러한 오류를 줄일 수 있었다.
본 연구의 탐사정확도 분석결과 그림 6에 나타난 바와 같이 같이 직접법의 최대법 적용시 매설깊이에 따른 장비 간의 평면위치측량성과가 실제 위치에서 최대 10 cm까지의 오차를 보였다.
분석결과 주요 오류 유형인 시설물 위치오류와 시설물 누락 및 오기는 크게 감소하였으나, 개선이후 보이고 있는 Node오류 발생률의 증가는 개선전과 개선 후의 공공 측량성과 심사 시 Node오류에 대한 검수관점의 변화에 기인한 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안한 작업공정개선에 따른 상하수도의 오류발생률은 표 2, 및 표 3과 같다.
분석결과 지하시설물도의 오류유형은 크게 속성오류와 위치오류로 분류할 수 있었으며, 속성오류는 주로 자료의 입력과정에서 발생하고, 위치오류는 주로 시설물의 탐사와 위치 측량 과정에서 발생하는 것으로 파악되었다.
이상과 같이 탐사정확도 분석을 위해 탐사방법 및 장비 특성에 따른 TESTFIELD 및 실제 현장실험 결과, 간접법은 심도측량에 있어서 직접법에 비하여 정확도가 다소 떨어지나, 평면위치측량 오차는 크게 차이나지 않았다.
최소법을 적용하여 측량한 결과는 방해가 되는 주변 환경요인이 거의 없음에도 불구하고 오차가 매우 크게 나타남에 따라 최소법은 관로위치의 정밀 측량에 이용하기는 어렵고 관로위치의 신속한 추정에의 이용은 가능함을 알 수 있었다.
타 지하시설물이 매설되어 있는 3곳의 실제 대상지에 대해 탐사장비 및 방법별 탐사정확도를 분석한 결과, 직접법에 최대법을 적용한 경우 탐사정확도;가 가장 높았으며 간접법에 최대법 적용하였을 경우에는 직접법의 경우보다 다소 낮은 탐사정확도를 나타내었으나, 모두 탐사정확도 규정을 넘지 않아 충분한 효용성을 확인할 수 있었다.
표 2 및 3에 나타난바와 같이 상수도의 경우 공정개선 전의 오류발생률은 14.7%에 이르렀으나 개선후 7.2% 로 감소하였으며, 하수도는 오류발생률이 공정개선전 18.4%에서 개선후 6.1%로 감소하여 그림 4 및 그림 5 에서 보는바와 같이 평균 오류발생율이 16.5%에서 6.6% 로 줄어들었음을 알 수 있었다.
표 7은 시설물기준점을 이용한 지하시설물에 대한 절대 측량좌표와 개선전의 지거측량에 의한 지하시설물에 대한 좌표 및 개선후의 지하시설물에 대한 평면좌표로 이 좌표들에 대한 평균제곱근오차를 구한 결과 절대 측량좌표를 최확값으로 하였을 때 개선전의 오차는 84 cm였으며 개선후에는 50 cm로 나타났다.
도로현황과 상 . 하수관로 위치를 측량하여 전자야장에 기록하므로써 탐사된 지하시설물위치의 3차원 좌표를 얻을 수 있었다.

후속연구

그러나, 다양한 속성정보를 한번에 검수하는 것은 무리가 있으므로 검수용 도면에 속성정보를 분리 출력하여 검수함으로써 검수과정에서 발생하는 오류를 줄일 수 있을 것이라 판단된다.
향후 지하시설물별 탐사정확도를 더욱 높이기 위해서는 목적관로의 탐사에 간섭을 일으키는 주요인자에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

지하시설물도의 품질 향상 방안 연구
The Study for the Quality Improvement of Underground Utility Map 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

지하시설물도의 품질 향상 방안 연구 The Study for the Quality Improvement of Underground Utility Map 원문보기

초록 AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이현직 (60) 박원일 (3)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

지하시설물도의 품질 향상 방안 연구
The Study for the Quality Improvement of Underground Utility Map 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper