1995년 이후 국가 GIS사업 및 지하시설물 관련 GIS DB가 구축되었으나, 이를 효율적으로 활용할 수 있는 시스템 부족으로 인해 활용성 극대화 방안이 모색되고 있다. 또한, 수도시설물의 유지관리를 지원하기 위하여 수도GIS 시스템을 개발하여 운영 중에 있으나, 시스템 운용에 있어 현장업무 지원 및 활용체계가 미진하여 관로의 효율적 관리를 위한 신기술 도입이 필요하다. 본 연구에서는 기 구축된 수도GIS DB의 활성화 및 정보제공 체계의 수도관리 업무를 지원하기 위해 유비쿼터스 기반의 수도 관리 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위해 기 구축된 수도GIS 추진현황 및 GIS DB를 분석하여 최신 IT기술 적용방안을 검토하고, 최신 기술 동향 분석을 통하여 수도GIS의 활용성 극대화를 위한 위치기반서비스(LBS; Location Based Service) 기술을 선정하여 수도관리용 모바일 단말기 개발 및 LBS 시스템을 설계 구축하였다. 이를 통해 관로의 효율적 관리 및 운영을 위하여 신기술 도입을 통한 업무지원의 체계성 확보가 가능하며, 현장업무의 효율성을 향상시켜 줄 것으로 판단된다.
1995년 이후 국가 GIS사업 및 지하시설물 관련 GIS DB가 구축되었으나, 이를 효율적으로 활용할 수 있는 시스템 부족으로 인해 활용성 극대화 방안이 모색되고 있다. 또한, 수도시설물의 유지관리를 지원하기 위하여 수도GIS 시스템을 개발하여 운영 중에 있으나, 시스템 운용에 있어 현장업무 지원 및 활용체계가 미진하여 관로의 효율적 관리를 위한 신기술 도입이 필요하다. 본 연구에서는 기 구축된 수도GIS DB의 활성화 및 정보제공 체계의 수도관리 업무를 지원하기 위해 유비쿼터스 기반의 수도 관리 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위해 기 구축된 수도GIS 추진현황 및 GIS DB를 분석하여 최신 IT기술 적용방안을 검토하고, 최신 기술 동향 분석을 통하여 수도GIS의 활용성 극대화를 위한 위치기반서비스(LBS; Location Based Service) 기술을 선정하여 수도관리용 모바일 단말기 개발 및 LBS 시스템을 설계 구축하였다. 이를 통해 관로의 효율적 관리 및 운영을 위하여 신기술 도입을 통한 업무지원의 체계성 확보가 가능하며, 현장업무의 효율성을 향상시켜 줄 것으로 판단된다.
Even though Korea's national project - NGIS(National Geographic Information System) has been built since 1995 and the GIS database for underground facilities has also been built, not so many systems are utilizing those databases currently. Also, the waterworks GIS developed and operated by K-Water i...
Even though Korea's national project - NGIS(National Geographic Information System) has been built since 1995 and the GIS database for underground facilities has also been built, not so many systems are utilizing those databases currently. Also, the waterworks GIS developed and operated by K-Water is not used effectively in supporting field works. In order to manage and operate the waterworks pipelines effectively, systematic supporting strategy must be established by adopting the state-of-the-art technology. In this research, a ubiquitous-based strategy for managing waterworks facilities is proposed to increase the usability of the existing related databases and to ensure the systematic way of distributing information. The current status of the existing waterworks GIS and GIS database were analyzed to achieve the goal. By studying the state-of-the-art technology, we found that importing the LBS technology to the databases is necessary. The results of these efforts are exclusive waterworks-mobile-terminals and LBS system supporting them. Furthermore, the applicability of the ubiquitous technology to waterworks has been examined to realize the real-time waterworks management.
Even though Korea's national project - NGIS(National Geographic Information System) has been built since 1995 and the GIS database for underground facilities has also been built, not so many systems are utilizing those databases currently. Also, the waterworks GIS developed and operated by K-Water is not used effectively in supporting field works. In order to manage and operate the waterworks pipelines effectively, systematic supporting strategy must be established by adopting the state-of-the-art technology. In this research, a ubiquitous-based strategy for managing waterworks facilities is proposed to increase the usability of the existing related databases and to ensure the systematic way of distributing information. The current status of the existing waterworks GIS and GIS database were analyzed to achieve the goal. By studying the state-of-the-art technology, we found that importing the LBS technology to the databases is necessary. The results of these efforts are exclusive waterworks-mobile-terminals and LBS system supporting them. Furthermore, the applicability of the ubiquitous technology to waterworks has been examined to realize the real-time waterworks management.
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문제 정의
이러한 현장 업무특성을 분석한 결과 관로시설에 대한 현장현황 및 위치를 파악하는데 시간이 많이 소요되고 있으며, 이로 인한 점검관리를 위한 작업능률이 떨어지고 있는 실정이다. 또한, 누수 및 작업자 안전 사고발생시 즉각적인 조치를 수행하고, 점검관리에 있어 현장조사 자료의 실시간 DB화 및 관리체계 구축에 있어 한계가 있는 것으로 파악되었으며, 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방안을 제시하고자 하였다.
개발된 모바일시스템의 활용성을 극대화하기 위해서는 무엇보다 신뢰성 높은 DB의 지속적인 갱신과 유지관리가 필수적이다. 본 연구에서는 모바일시스템의 유지관리 및 사용자 지원체계를 활성하기 위하여 인터넷을 통한 시스템 업그레이드 및 요구사항 수렴을 위한 웹서비스 시스템을 개발하였다. 웹시스템은 위치기반 시스템에 대한 소개, 하드웨어 및 소프트웨어 업데이트 정보, 사용자 의견사항 접수, 의견 사항 처리 등 배포된 사용자의 원활한 활용체계 지원을 위하여 구축되었다.
본 연구에서는 보다 효율적인 수도관리 업무를 지원하기 위해 기구축된 수도GIS DB를 이용하여 위치기반 수도정보 서비스시스템을 개발함으로써 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 수도관리자의 의견사항을 수렴하여 시스템 개발에 반영하고자 하였으며, 수도업무 지원을 위한 모바일시스템 구축을 위해 한국수자원공사의 수도관리처, 수도기획처, 수도센터, 관리단, 정보관리실 등의 현장업무 담당자를 대상으로 모바일시스템의 필요성, 평균 현장업무 수행건수, 현장업무지원 필요 어플리캐이션, 모바일시스템에 필요한 레이어 항목 등에 대한 요구도 분석을 실시하였다.
이에 따라, 본 연구는 기 구축된 수도GIS 활용의 활성화 및 정보제공 기반의 체계성을 확보하여 수도관리 업무의 수행에 있어 과학화 달성을 위한 LBS(Location Based Service) 기반의 수도정보 서비스 구현을 목적으로 한다. 이를 위해 기 구축된 수도GIS 추진현황 및 GIS DB를 분석하여 최신 IT기술 적용방안을 검토하고, 최신 기술 동향 분석을 통하여 수도GIS의 활용성 극대화 및 모바일기반 실시간 관리가 가능한 위치기반서비스 기술을 도입하여 시스템을 설계·구축하고자 한다.
제안 방법
LBS 기반 수도정보서비스시스템의 하드웨어 구성은 현장업무 수행시 편리성을 제공하기 위하여 실시간 위치정보 취득이 가능한 GPS 및 무선데이터 처리를 위한 CDMA 모듈이 탑재된 수도관리용 모바일단말기를 도입하였다.
LBS 시스템 개발을 위하여 기존 지형도에 기 구축된 수도GIS DB를 중첩하여 수도관련 다양한 주제도 서비스가 가능하도록 편집하였다. 실시간 위치정보 취득을 위하여 GPS 설정화면을 통한 좌표값 및 위성 수신 상태, 속도 등을 조회할 수 있도록 하였으며, 모바일 기반 수도GIS의 검색은 POI로 구축된 일반시설 검색과 함께 명칭검색을 통하여 수도관로, 밸브실, 밸브, 스테이션, 사업장 등에 대한 빠른 검색이 가능하도록 구현하였다.
기능설계는 모바일 수도GIS 정보제공 체계 구축을 위하여 기존 네비게이션 시스템의 일반기능을 기반으로 수도시설물 조회 및 수도관리 기능을 함께 설계하였으며, 수도시설물 찾기 기능을 통한 종합적인 안내시스템 및 수도시설 상세정보 검색 기능을 설계하였다. 위치기반서비스 기능 설계 주요 내용은 검색, 안내, 환경설정 기능으로 크게 분류되며 각 기능별 상세 내용은 표 4와 같다.
또한, 그림 7과 같이 모바일 기반 수도시설 관리업무 지원을 위하여 밸브, 밸브실, 스테이션 등에 대한 사업단계, 구간, 계통, 관경, 심도, 밸브재질, 제작회사 등과 같이 수도 시설물에 관한 상세정보를 현장에서 조회가 가능하도록 하였으며, 현장에서 점검 조사된 내용을 모바일 시스템에 바로 입력할 수 있도록 하여, 기존 야장에 기입하고 조사된 내용을 PC에 입력하는 작업절차를 모바일 시스템에 직접 입력하고 CDMA 망을 이용하여 중앙서버에 전송하여 관리함으로써 현장업무 수행 절차를 단순화하여 중복적인 작업이 최소화될 수 있도록 하였다.
모바일 시스템을 개발하여 현장업무를 수행하는 수공의 각지역본부, 수도센터 등 250명의 관리자에게 배포하였으며, 시스템 활용을 통한 업무개선 효과를 분석하기 위하여 주요 활용업무, 활용주기, 경제성 등에 대하여 의견 사항을 조사·분석하였다(그림 8).
시스템 설계는 구조설계 및 기능설계를 수행하였으며, 구조설계는 사용자 요구조사에 의해 현장작업시 주요하게 관리되고 있는 밸브실, 밸브, Station 등에 대해 관리정보 입력 및 조회 등이 가능하도록 Class diagram을 이용하여 위치기반 수도관리시스템 구조설계를 도출하였다. 구성 클래스는 크게 윈도우 제어 클래스, 네비게이션 지도 제어 및 서비스 클래스, 관리정보 송수신관련 통신 클래스, 수도시설 제어 클래스로 구분되어 진다.
LBS 시스템 개발을 위하여 기존 지형도에 기 구축된 수도GIS DB를 중첩하여 수도관련 다양한 주제도 서비스가 가능하도록 편집하였다. 실시간 위치정보 취득을 위하여 GPS 설정화면을 통한 좌표값 및 위성 수신 상태, 속도 등을 조회할 수 있도록 하였으며, 모바일 기반 수도GIS의 검색은 POI로 구축된 일반시설 검색과 함께 명칭검색을 통하여 수도관로, 밸브실, 밸브, 스테이션, 사업장 등에 대한 빠른 검색이 가능하도록 구현하였다.
이를 위해 기 구축된 수도GIS 추진현황 및 GIS DB를 분석하여 최신 IT기술 적용방안을 검토하고, 최신 기술 동향 분석을 통하여 수도GIS의 활용성 극대화 및 모바일기반 실시간 관리가 가능한 위치기반서비스 기술을 도입하여 시스템을 설계·구축하고자 한다.
이에 따라, 본 연구에서는 수도GIS 위치기반서비스 제공에 적합하도록 모바일사의 일반지형도, 네트워크 및 POI DB와 수도GIS DB의 레이어 및 심볼 정의, POI 대상항목을 선정 등 모바일지도를 설계 구축하였다. 이를 통해, 기 구축된 수도GIS DB의 관로, 사업장, 밸브, 밸브실, 스테이션, 착수정, 수용가 등이 탑재된 모바일 서비스용 지도를 제작하고, 기존의 모바일사의 기본 데이터에 수도GIS DB를 중첩하여 효율적인 수도서비스 제공이 가능하도록 하였다.
수도GIS의 LBS 기반 서비스 구현을 위해서는 기존 모바일 회사에서 보유하고 있는 일반지형도(건물, 도로, 철도 등), 위치검색을 통한 경로안내를 위한 네트워크 DB, 주요 대상물 검색을 위한 POI(Point Of Interest) DB와 함께 수도 GIS DB의 모바일지도 제작 및 검색 항목 DB화 등이 필수적이다(황의호와 고덕구, 2006). 이에 따라, 본 연구에서는 수도GIS 위치기반서비스 제공에 적합하도록 모바일사의 일반지형도, 네트워크 및 POI DB와 수도GIS DB의 레이어 및 심볼 정의, POI 대상항목을 선정 등 모바일지도를 설계 구축하였다. 이를 통해, 기 구축된 수도GIS DB의 관로, 사업장, 밸브, 밸브실, 스테이션, 착수정, 수용가 등이 탑재된 모바일 서비스용 지도를 제작하고, 기존의 모바일사의 기본 데이터에 수도GIS DB를 중첩하여 효율적인 수도서비스 제공이 가능하도록 하였다.
대상 데이터
모바일시스템의 현장업무지원을 위하여 수도시설 관리업무를 분석하였다. 현재 수도시설 점검정비를 수행하고 있는 대상으로는 관로시설, 기계설비, 전기설비, 계측서버 등으로 세부점검설비, 점검항목, 점검주기, 조치내용 등에 대한 내용을 조사한다.
본 연구의 대상범위는 한국수자원공사에서 유지관리하고 있는 광역상수도 및 공업용수도 시설(21개 지구)로 하였으며, 관로길이는 3,344km이다(한국수자원공사, 2005). 표 2는 연차별 GIS DB가 구축된 사업지구 및 관로길이를 나타내고 있다.
설문에 응답한 사용자는 수도시설관리, 부지관리, 수도진단 등의 업무를 담당하고 있다. 설문 응답 결과는 현장업무 수행에 있어 모바일시스템 도입이 반드시 필요하다는 응답이 100%로 나타났으며, 한달 평균 현장업무 수행건수는 4건 이상이 90% 이상으로 나타났다.
이론/모형
Net, 개발 SDK는 Atlas Navicon이며, 개발언어는 Embedded Visual C++를 이용하여 사용자 인터페이스 환경을 구축 하였다. 또한 시스템 설계 도구는 UML(Unified Modeling Language)과 Visio2003을 이용하였으며, 시스템 개발의 효율성 및 체계적인 운영관리가 가능하도록 하였다(황의호, 2006).
성능/효과
1. 기존의 수도GIS를 네비게이션 및 LBS용 모바일 단말기에 내장하고, 무선망을 이용하여 관리업무를 수행할 수 있도록 하여 기존 설계도면에 의존하여 현장업무를 수행함으로써 발생되는 공사시 안전사고 발생, 누수사고 발생시 정확한 위치 조회 어려움, 지하시설물 유관기관과 자료 공유의 어려움과 수도정보 측정 및 안전관리 업무지원에 있어 단일 시스템을 이용하여 수행하도록 함으로써 신속한 대처 및 처리가 가능하도록 지원하였다.
2. 본 연구에 의해 개발된 시스템은 현장 작업자에 배포 및 교육을 통하여 다양한 의견을 수렴하여 시스템 기능 개선에 반영함으로써 활용성을 극대화 할 수 있도록 하여 체계적인 업무 수행 지원이 가능하였다. 또한 모바일 GIS DB에 대한 지속적인 유지관리체계 수립 및 LBS 기반의 업무지원체계 구축을 통하여 현장업무 수행시 수도GIS를 적극 활용할 수 있는 기반을 제공함으로써 수도GIS 활용성 증대가 가능하였다.
그림 6은 검색한 목적지를 안내하는 경로안내 기능이며, 시설물점검에 있어 차량운행시 주변의 스테이션 및 밸브, 밸브실 등에 대한 정보 조회가 가능하여 안전사고(누수 및 질식사고) 발생시 주변 관로 탐색하여 밸브 차단 및 작업자 위치 등을 조회하여 신속하게 조치를 취할 수 있는 기반 제공이 가능하게 되었다. 기존 시설물점검시 작업자의 경험 및 설계도면을 이용하여 파악하였으나, GPS에 의하여 현장위치를 확인하고 이를 위치기반시스템과 접목하여 관망도를 가시적으로 확인하게 됨으로써 관망관리에 있어 효율성을 향상시킬 수 있게 되었다.
분석결과 현장에서 관리업무를 수행하는 관리자를 중심으로 시설관리, 수도진단, 현장조사, 부지관리 등의 수도시설의 효율적인 유지관리를 수행하기 위하여 월 평균 10일 이상 시스템을 활용하고 있으며, 활용시간은 일 평균 교대 근무자를 고려하여 9시간 정도 활용되고 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 경제성에 있어 차량이동시간 효율과 업무처리 자동화 측면에 있어 일 업무소요경비 약 5백만원 절감효과가 나타나는 것으로 분석되어 유지관리비용 절감을 통한 업무개선 효과가 있는 것으로 확인되었다.
본 연구에 의해 개발된 시스템은 현장 작업자에 배포 및 교육을 통하여 다양한 의견을 수렴하여 시스템 기능 개선에 반영함으로써 활용성을 극대화 할 수 있도록 하여 체계적인 업무 수행 지원이 가능하였다. 또한 모바일 GIS DB에 대한 지속적인 유지관리체계 수립 및 LBS 기반의 업무지원체계 구축을 통하여 현장업무 수행시 수도GIS를 적극 활용할 수 있는 기반을 제공함으로써 수도GIS 활용성 증대가 가능하였다.
분석결과 현장에서 관리업무를 수행하는 관리자를 중심으로 시설관리, 수도진단, 현장조사, 부지관리 등의 수도시설의 효율적인 유지관리를 수행하기 위하여 월 평균 10일 이상 시스템을 활용하고 있으며, 활용시간은 일 평균 교대 근무자를 고려하여 9시간 정도 활용되고 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 경제성에 있어 차량이동시간 효율과 업무처리 자동화 측면에 있어 일 업무소요경비 약 5백만원 절감효과가 나타나는 것으로 분석되어 유지관리비용 절감을 통한 업무개선 효과가 있는 것으로 확인되었다.
설문에 응답한 사용자는 수도시설관리, 부지관리, 수도진단 등의 업무를 담당하고 있다. 설문 응답 결과는 현장업무 수행에 있어 모바일시스템 도입이 반드시 필요하다는 응답이 100%로 나타났으며, 한달 평균 현장업무 수행건수는 4건 이상이 90% 이상으로 나타났다. 또한, 모바일기반 현장업무지원 어플리캐이션이 필요한 부분으로는 수도진단, 부지관리 등의 순으로 나타났으며(그림 1), 현장업무 수행에 활용도가 높은 레이어는 표 1과 같이 조사되었다.
후속연구
현재 수도관로 관리업무, 기계설비 관리업무, 부지 관리업무 등 상시적으로 현장업무를 수행하고 있으나, 위치기반서비스 지원 미진한 분야로 작업자의 업무 능률을 향상시키고 수도관리에 있어 발생되는 어려움을 해결하는데 중요한 역할 수행이 가능할 것으로 사료된다. 또한 지속적인 사용자 요구사항 수렴 및 DB 업데이트체계 구축, 최신 IT 기술 적용을 통한 시스템 업그레이드 등을 통하여 사용자의 시스템에 대한 만족도를 증가시켜 줌으로써 활용성을 극대화 할 수 있을 것으로 판단된다.
모바일기반의 수도GIS 시스템은 수도부지관리, 수도시설 관리, 계량기 관리 등 수도관리 업무 지원을 위하여 현장 업무 수행 중에 수도에 관련된 다양한 정보를 조회하고 입력할 수 있는 시스템이다. 이러한 시스템은 수도관리 업무 체계를 개선함으로써 유지관리 업무수행에 있어 보다 편리하고 신속한 업무 수행이 가능하여 현장업무에 소요되는 시간 및 노력을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
수도정보시스템의 개발 소프트웨어의 구성은 어떻게 이루어 졌는가?
개발 소프트웨어로는 전용모바일단말기 운영체제, 개발언어, 시스템 설계 도구로 구성된다. 운영체제는 WindowsCE.
LBS 기반 수도정보서비스시스템의 하드웨어는 어떻게 구성하였는가?
LBS 기반 수도정보서비스시스템의 하드웨어 구성은 현장업무 수행시 편리성을 제공하기 위하여 실시간 위치정보 취득이 가능한 GPS 및 무선데이터 처리를 위한 CDMA 모듈이 탑재된 수도관리용 모바일단말기를 도입하였다.
위치기반 수도정보 서비스시스템을 개발함으로써 어떤 결론을 얻을 수 있었는가?
1. 기존의 수도GIS를 네비게이션 및 LBS용 모바일 단말기에 내장하고, 무선망을 이용하여 관리업무를 수행할 수 있도록 하여 기존 설계도면에 의존하여 현장업무를 수행함으로써 발생되는 공사시 안전사고 발생, 누수사고 발생시 정확한 위치 조회 어려움, 지하시설물 유관기관과 자료 공유의 어려움과 수도정보 측정 및 안전관리 업무지원에 있어 단일 시스템을 이용하여 수행하도록 함으로써 신속한 대처 및 처리가 가능하도록 지원하였다.
2. 본 연구에 의해 개발된 시스템은 현장 작업자에 배포 및 교육을 통하여 다양한 의견을 수렴하여 시스템 기능 개선에 반영함으로써 활용성을 극대화 할 수 있도록 하여 체계적인 업무 수행 지원이 가능하였다. 또한 모바일 GIS DB에 대한 지속적인 유지관리체계 수립 및 LBS 기반의 업무지원체계 구축을 통하여 현장업무 수행시 수도GIS를 적극 활용할 수 있는 기반을 제공함으로써 수도GIS 활용성 증대가 가능하였다.
3. 모바일기반의 수도GIS 시스템은 수도부지관리, 수도시설 관리, 계량기 관리 등 수도관리 업무 지원을 위하여 현장 업무 수행 중에 수도에 관련된 다양한 정보를 조회하고 입력할 수 있는 시스템이다. 이러한 시스템은 수도관리 업무 체계를 개선함으로써 유지관리 업무수행에 있어 보다 편리하고 신속한 업무 수행이 가능하여 현장업무에 소요되는 시간 및 노력을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.
참고문헌 (10)
건설교통부(2003) 상수도 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침, pp. 22-87.
한국전자통신연구원(2002) Mobile Location Service 기술 및 시장 동향, 기술동향집.
한국전자통신연구원(2005) 위치기반서비스 기술 동향, 전자통신동향분석, 제20권 제3호.
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