사회기반시설물을 관리주체의 자산으로 인식하여 관리자뿐만 아니라 사용자 측면에서의 만족도에 대한 고려를 바탕으로 효율적으로 관리하고자하는 노력이 진행 중이다. 사회기반시설물의 자산관리체계 지원을 위하여 교량 자산관리 방안을 수립하였다. 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고 교량 자산관리 절차를 제안하였다. 제안된 절차의 주요 기능을 정의하고 각 기능에 대한 정식화를 수행하였다. 교량의 서비스수준을 설정하고 정략적 평가를 위한 성능척도를 정의하였으며, LOS를 정식화하고 교량별 중요도에 따른 가중치를 고려하여 보다 실제적인 LOS의 평가가 가능하도록 하였다. 교량의 자산관리를 위한 장기 전략수립과 단기 계획수립 방법을 제안하고, 효율성지수를 도입하여 우선순위 산정을 위한 지표로 제시하였다. 또한 예산의 수립과 배정 문제를 순위최적화 문제로 정식화하여 자산관리 정책과 목표에 따라 다양한 의사결정을 지원할 수 있는 체계를 구축하였다.
사회기반시설물을 관리주체의 자산으로 인식하여 관리자뿐만 아니라 사용자 측면에서의 만족도에 대한 고려를 바탕으로 효율적으로 관리하고자하는 노력이 진행 중이다. 사회기반시설물의 자산관리체계 지원을 위하여 교량 자산관리 방안을 수립하였다. 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고 교량 자산관리 절차를 제안하였다. 제안된 절차의 주요 기능을 정의하고 각 기능에 대한 정식화를 수행하였다. 교량의 서비스수준을 설정하고 정략적 평가를 위한 성능척도를 정의하였으며, LOS를 정식화하고 교량별 중요도에 따른 가중치를 고려하여 보다 실제적인 LOS의 평가가 가능하도록 하였다. 교량의 자산관리를 위한 장기 전략수립과 단기 계획수립 방법을 제안하고, 효율성지수를 도입하여 우선순위 산정을 위한 지표로 제시하였다. 또한 예산의 수립과 배정 문제를 순위최적화 문제로 정식화하여 자산관리 정책과 목표에 따라 다양한 의사결정을 지원할 수 있는 체계를 구축하였다.
Many of the researchers have tried to enhance the satisfaction of both users and owners of social infrastructures by applying the asset management methodology. This study is to develop more efficient asset management framework for bridge management. Based on various literature review, an asset manag...
Many of the researchers have tried to enhance the satisfaction of both users and owners of social infrastructures by applying the asset management methodology. This study is to develop more efficient asset management framework for bridge management. Based on various literature review, an asset management procedure for bridge management was suggested, and appropriate practices at each step were given. The suggested procedures include the determination of operation and maintenance strategy, level of service, performance measure, valuation of assets, and decision-makings. In addition, this study suggests an applicable decision-making process for the resource distribution based on the management strategy.
Many of the researchers have tried to enhance the satisfaction of both users and owners of social infrastructures by applying the asset management methodology. This study is to develop more efficient asset management framework for bridge management. Based on various literature review, an asset management procedure for bridge management was suggested, and appropriate practices at each step were given. The suggested procedures include the determination of operation and maintenance strategy, level of service, performance measure, valuation of assets, and decision-makings. In addition, this study suggests an applicable decision-making process for the resource distribution based on the management strategy.
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문제 정의
제안된 방법의 적용성을 판단하기 위하여 교량 및 자산 관리주체의 요구사항에 부합될 수 있는 대표적인 기능 및 결과 사례들을 제시하였다. 마지막으로 향후 사회기반시설물의 자산관리체계 수립을 위하여 교량부분에서 실제 적용에 있어 해결해야할 문제들과 발전방향에 대해서 논의하였다.
본 논문에서는 보다 효율적이고 광범위한 사회기반시설물의 자산관리체계 지원을 위하여 교량 자산관리 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위해 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고, 기존의 교량관리시스템과 자산관리체계의 기능분석을 수행하여 교량 자산관리의 개념을 정의하고 체계 정립을 위한 핵심기술을 제안하였다.
본 논문에서는 우선 교량과 교량이 속해있는 도로시설물의 자산관리에 대한 국내외 현황을 분석하고, 자산관리의 교량 적용을 위한 기본 방안 및 주요 연구내용을 도출하였다. 이를 바탕으로 국내 실정에 적합한 교량 자산관리 절차 및 프레임웍을 제안하였다.
교량이 속해 있는 상위 시설물인 도로의 자산관리는 정부 및 관리주체의 정책 목표에 따라 그 범위 및 세부 방법에서의 차이는 있을 수 있지만 그 목적과 전체적인 수행 흐름은 일반적인 자산관리절차와 동일하다 할 수 있으며, 도로를 구성하는 시설물의 관리와 운영, 보존 및 향상을 위한 자원의 최적 활용 방안을 찾는 전략적 접근법으로 정의할 수 있다. 본 연구에서 교량 자산관리는 개념적으로 전체 도로시설물의 자산관리를 위한 의사결정을 지원하는 기능을 포함한 도로시설물 구성 요소 중 교량에 대한 개별적인 유지관리 체계로 정의하고자 한다.
자산의 관리를 위한 지표로 LOS 이외에도 가치(value)가 적용될 수 있다. 본 연구에서는 사용자 중심의 LOS를 지표로 적용한 경우에 대해서 논하였으며, 관리자적 측면이 강조되는 가치를 지표로 적용한 경우에도 유사한 과정을 거치게 된다. LOS는 모든 자산관리 의사결정에 영향을 미치는 중요한 열쇠다.
이러한 기본적인 자산관리체계를 고려하여 본 연구에서는 교량의 자산관리를 위한 연구내용과 절차를 제시하였다. 표 4에는 교량의 유지관리를 포함한 자산관리 체계 수립을 위해 요구되는 핵심기술을 정리하였다.
이러한 교량의 파손으로 인한 보수보강 및 교체에 따른 교통통제, 극단적인 경우 갑작스런 붕괴 등이 발생할 경우 사회경제적으로 커다란 손실과 인명사상의 피해를 유발하기 때문에 일정 수준 이상의 성능을 유지하여야 한다. 이렇게 교량의 구조적인 성능부분이 중요한 요소이기는 하지만 본 논문에서는 교량의 안전에 대한 구체적인 기술보다는 전체적인 자산관리 차원에서 교량부분의 특성을 고려하여 사회기반시설물 자산관리 체계를 지원할 수 있는 방안에 한정하여 논하고자 한다.
최근 국내에서도 전체 사회기반시설물의 자산관리체계를 구축하기 위한 노력이 다양하게 진행 중에 있으며(채명진 외, 2009), 이러한 연구의 일환으로 본 논문에서는 교량의 효율적인 유지관리를 위하여 자산관리 개념의 도입을 통해 다양한 사회기반시설물의 자산관리 체계를 지원할 수 있는 기본적인 교량 자산관리 방안을 제시하고자 한다.
제안 방법
본 연구에서는 NAMS(National Asset Management Steering Committee)의 IIMM과 FHWA에서 제안한 일반적인 자산관리 절차를 반영하고 국내 실정을 고려하여 그림 2(b)와 같이 교량 자산관리 절차를 정의하였다. 그림 2의 (a) 및 (c)와 같은 자산관리체계 구조는 특정한 시설물이나 관리책임자를 대상으로 한 것이 아니고 기본적인 흐름을 나타내는 개념적인 구성도이므로, 전체적이고 두 기관에서 제안한 절차와 세부적인 구현 방법에서는 차이가 있을 수 있지만 기본적인 방향은 모두 고려한 자산관리절차를 제안하였다.
교량의 서비스수준(LOS)의 정의를 지역사회 성취와 고객 가치에 대응하여 설정하고, 정략적 평가를 위한 성능척도를 정의하였으며, 고객가치별, 교량별, 교량그룹별 대상교량의 LOS를 정식화하였다. 또한 교량별 중요도에 따른 가중치를 적용하여 보다 실제적인 LOS의 평가가 가능할 것으로 판단된다.
교량의 자산관리를 전략수립과 계획수립으로 구분하여, 교량의 관리주체가 장기적으로 교량자산을 효율적으로 관리하기 위한 정책수립을 지원하기위하여 다양한 의사결정사항을 정의하고 활용사례를 예시하였으며, 단기적으로 보다 구체적이고 실제적인 관리조치의 결정이 가능한 계획수립의 방법을 제안하였다. LOS와 예산의 관계를 효율성지수로 정량화하여 우선순위 산정을 위한 지표로 제시하였으며, 효율성지수를 바탕으로 예산의 수립과 배정 문제를 순위최적화 문제로 정식화하여 자산관리 정책과 목표에 따라 다양한 의사결정 지원을 할 수 있을 것으로 판단된다.
현실적으로 모든 연구항목에 대한 개발을 통해 체계 또는 시스템을 구축하는 것은 불가능할 것이다. 기존 국외의 자산관리 체계와 정의된 연구내용을 바탕으로 현 시점에서 실제적인 적용 가능성을 고려하여 교량의 자산관리를 위한 절차를 제시하였으며, 구체적인 내용은 다음 절에서 기술하였다.
단기자산관리 계획 수립은 차년도 또는 향후 몇 년 내의 구체적이고 실제적인 관리계획을 수립하는 단계이다. 대상 교량군 또는 교량별로 LOS가 목표 관리수준에 미치지 못하거나 장기자산관리 전략에서 결정된 관리조치를 조정하거나 새롭게 정의하여, 목표 관리수준을 재 산정하고 소요 예산을 산출한다. 단기자산관리 계획은 교량 관리자가 현실성이 고려된 구체적인 관리 시나리오를 생성하기 위하여 장기자산관리전략에서 수립된 조치 시기 및 방법을 예산이나 구조물 특징에 따라 최적의 방법으로 변경할 수 있다.
이를 위해 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고, 기존의 교량관리시스템과 자산관리체계의 기능분석을 수행하여 교량 자산관리의 개념을 정의하고 체계 정립을 위한 핵심기술을 제안하였다. 또한 국외의 대표적인 자산관리 절차 분석을 통하여 국내 현실에 부합할 수 있는 교량 자산관리 절차를 제안하고, 제안된 절차의 주요 기능을 정의하고 각각의 기능에 대해 정식화를 수행하였다.
본 논문에서는 우선 교량과 교량이 속해있는 도로시설물의 자산관리에 대한 국내외 현황을 분석하고, 자산관리의 교량 적용을 위한 기본 방안 및 주요 연구내용을 도출하였다. 이를 바탕으로 국내 실정에 적합한 교량 자산관리 절차 및 프레임웍을 제안하였다. 제안된 방법의 적용성을 판단하기 위하여 교량 및 자산 관리주체의 요구사항에 부합될 수 있는 대표적인 기능 및 결과 사례들을 제시하였다.
본 논문에서는 보다 효율적이고 광범위한 사회기반시설물의 자산관리체계 지원을 위하여 교량 자산관리 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위해 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고, 기존의 교량관리시스템과 자산관리체계의 기능분석을 수행하여 교량 자산관리의 개념을 정의하고 체계 정립을 위한 핵심기술을 제안하였다. 또한 국외의 대표적인 자산관리 절차 분석을 통하여 국내 현실에 부합할 수 있는 교량 자산관리 절차를 제안하고, 제안된 절차의 주요 기능을 정의하고 각각의 기능에 대해 정식화를 수행하였다.
단순한 상태점검 결과에 따른 우선순위 판정을 수준 1이라고 하면, 안전지수와 잔존 수명 등을 고려한 우선순위 판단을 수준 2로 보고 있다. 최종적으로 비용/편익 비를 고려한 교량의 서비스수준 및 예산, 정책, 자연재해 등 자산관리개념이 고려된 교량군(群) 수준(network level)의 최적화를 통한 유지관리를 최고수준으로 구분하였다. 현재 국내의 경우 방법론적으로는 레벨2나 개별 교량수준(project level) 최적화에 머물고 있으며, 시스템적으로는 레벨1수준이라고 할 수 있다.
본 연구에서 제안하는 교량 자산관리 체계와 기존의 교량 유지관리시스템은 서로 유기적인 상호관계를 가지며, 서로 독립된 체계가 아니라 상호 연관되어 있다고 할 수 있다. 표 3에 국내외 교량관리체계 내에서 수행되는 유지관리 기능과 자산관리체계로 전이되면서 추가적으로 필요한 기능을 구분하여 정리하였다. 교량수준의 경우 각 교량의 상태 및 성능 이력과 생애주기비용을 파악하고 미래를 예측하는 과정을 통해 가상의 조치(유지관리 대안) 가운데 비용효율성이나 경제적 관점에서 최적의 대안을 선정하게 된다.
이론/모형
관리주체별, 교량군별, 지역별, 교량형식별 또는 각 분류별 고객가치 측면 등 다양한 형태로 관리조치 대안의 우선순위를 산정할 수 있으며, 이를 이용해 예산을 수립, 배정할 수 있다. 본 논문에서는 우선순위 결정을 위해 효율성지수(Efficiency Index; EI)를 도입하였다. 여기서 효율성지수는 각 자산관리 조치에 따른 LOS의 변화량과 소요비용의 비로 정의한 값으로, 식 (2)와 같이 정식화하였다.
성능/효과
그림 3(c)는 예산의 제약이 없이 목표관리수준을 유지하기 위해 필요한 예산을 도출하는 경우로, 목표관리수준을 유지하기 위해서 필요한 연 투입 예산을 정량적으로 산정할 수 있다. 그림 3(d)는 그림 3(c)과 반대로 예산의 한계가 일정하게 정해졌을 때 예상되는 교량군 품질의 변화를 분석한 결과로, 공용연수가 증가할수록 LOS가 점진적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 그림 3(e)는 예산과 투입기간이 정해졌을 때 목표관리수준에 도달하기 위한 최적의 유지관리 전략 결과를 의미하며, 각 년도는 선정된 유지보수 항목들의 평균 유지보수비용의 합과 유지보수를 조치하였을 때 예상되는 교량군의 품질 LOS 수준으로 구성되어 있다.
본 연구에서 제안하는 교량 자산관리 체계와 기존의 교량 유지관리시스템은 서로 유기적인 상호관계를 가지며, 서로 독립된 체계가 아니라 상호 연관되어 있다고 할 수 있다. 표 3에 국내외 교량관리체계 내에서 수행되는 유지관리 기능과 자산관리체계로 전이되면서 추가적으로 필요한 기능을 구분하여 정리하였다.
후속연구
교량의 자산관리를 전략수립과 계획수립으로 구분하여, 교량의 관리주체가 장기적으로 교량자산을 효율적으로 관리하기 위한 정책수립을 지원하기위하여 다양한 의사결정사항을 정의하고 활용사례를 예시하였으며, 단기적으로 보다 구체적이고 실제적인 관리조치의 결정이 가능한 계획수립의 방법을 제안하였다. LOS와 예산의 관계를 효율성지수로 정량화하여 우선순위 산정을 위한 지표로 제시하였으며, 효율성지수를 바탕으로 예산의 수립과 배정 문제를 순위최적화 문제로 정식화하여 자산관리 정책과 목표에 따라 다양한 의사결정 지원을 할 수 있을 것으로 판단된다.
대상 교량 각각에 대하여 관리자는 주기적으로 고객가치별 성능척도에 따라 LOS를 평가할 수 있으며, 이 값은 다시 교량군, 교량형식, 관리 주체수준 또는 각 분류기준별 성능척도수준으로 취합된다. 각각의 분류기준별 LOS 평가 결과는 그 자체로도 지역별, 교량형식별, 특정 교량군별, 공용년수별 등 다양한 통계 정보를 제공하여 줄 수 있으며, 실제적인 자산관리 전략 및 계획 수립단계에 활용될 수 있다. 이러한 과정은 식 (1)과 같이 정식화할 수 있다.
최근 각 정부기관, 연구기관 등에서는 LCC 분석 및 자산관리와 관련된 연구에 관한 관심이 크게 고조되고 있지만 아직까지는 교량의 유지관리에 자산관리 개념을 도입하여 새로운 체계의 정립과 시스템의 구축을 위한 구체적인 실제 접근 사례를 찾기 어려운 것이 현실이다. 교량 공용수명의 증대와 유지관리비용의 절감, 사용자의 만족도 증진이라는 교량 자산관리의 기본적인 목표를 이루기 위해서는 제도적 뒷받침과 함께 여러 전문기관에서 실제적인 적용성 확보를 위한 지침, 시스템 개발 등 부단한 노력이 있어야 할 것으로 판단된다. 표 2는 국내 실정에 적합한 자산관리체계의 구축을 위하여 그동안 국내에서 개발되어 온 교량 관련 프로그램의 특징을 정리한 것이다.
교량의 서비스수준(LOS)의 정의를 지역사회 성취와 고객 가치에 대응하여 설정하고, 정략적 평가를 위한 성능척도를 정의하였으며, 고객가치별, 교량별, 교량그룹별 대상교량의 LOS를 정식화하였다. 또한 교량별 중요도에 따른 가중치를 적용하여 보다 실제적인 LOS의 평가가 가능할 것으로 판단된다.
향후 제안된 절차에 따라 체계적인 교량 자산관리 수행결과를 제시하고자 하며, 성능척도에 따른 LOS 변화 모델, LOS 변화에 따른 각 조치별 대표 비용모델 등의 개선과 의사결정 절차의 전산화를 통해 장기적 및 단기적으로 교량의 공용기간 동안 최적의 비용으로 최대의 LOS를 제공할 수 있는 자산관리 전략 수립이 가능할 것으로 기대되며, 이를 통하여 교량 유지관리 예산의 절감 및 효율적 사용이 가능해질 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자산관리절차는 어떻게 정의되어야 하는가?
자산관리절차는 자산관리의 개념과 기능을 효율적으로 반영 및 처리될 수 있도록 정의되어야 한다. 본 연구에서는 NAMS(National Asset Management Steering Committee)의 IIMM과 FHWA에서 제안한 일반적인 자산관리 절차를 반영하고 국내 실정을 고려하여 그림 2(b)와 같이 교량 자산관리 절차를 정의하였다.
국내에서 실제적인 교량관리의 시작은 언제부터라고 할 수 있는가?
국내에서 실제적인 교량관리의 시작은 1990년대 중반 다수의 시공 및 공용 중인 교량의 붕괴사고가 발생된 이후부터라고 할 수 있다. 시설물의 안전관리에 관한 특별법이 제정되고, 시설물 유지관리체계 내에서 교량에 대한 별도의 관리지침이 제정되었으며, 전산화된 교량관리시스템(Bridge Management System; BMS)이 국토해양부, 도로공사 등 관리주체별로 개발되어 왔다.
현재의 교량관리시스템가 활용도 및 성능이 매우 제한적인 상태인 이유는 무엇인가?
시설물의 안전관리에 관한 특별법이 제정되고, 시설물 유지관리체계 내에서 교량에 대한 별도의 관리지침이 제정되었으며, 전산화된 교량관리시스템(Bridge Management System; BMS)이 국토해양부, 도로공사 등 관리주체별로 개발되어 왔다. 현재의 BMS는 개발초기의 수준과 마찬가지로 교량의 기본정보, 유지보수조치정보, 점검정보 등 발생된 결과 위주의 데이터 축적 수준에서 활용되고 있으며, 시스템 운영체계 변경과 같은 소극적인 변화만 진행되어왔고 실질적인 기능 측면의 발전은 이루어지지 않아 활용도 및 성능이 매우 제한적인 상태이다.
참고문헌 (13)
박경훈, 공정식, 황윤국, 조효남(2006) 생애주기 성능 및 비용에 기초한 교량 유지관리기법 개발, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권 제6A호, pp. 1023-1032.
선종완, 박경훈, 박철우, 이민재, 이동열(2009) 교량 자산관리를 위한 서비스수준 설정을 위한 연구, 대한토목학회 학술발표회논문집, 대한토목학회.
채명진, 이규, 김정렬, 조문영(2009) 국내외 사회기반시설물 자산관리 사례분석을 통한 국내 발전방안, 한국건설관리학회논문집, 한국건설관리학회, 제10권 제2호, pp. 55-63.
한국건설기술연구원(2006) 강교량의 최적설계와 경제적 유지관리를 위한 생애주기비용 분석 기법 및 시스템 개발, 건설교통부/한국건설교통기술평가원 연구보고서.
한국건설기술연구원(2008) 교량의 성능 및 사용효율 증대를 위한자산관리 기법 개발, 한국건설기술연구원 기본연구사업 1차년도 보고서.
BRIME (2001) Bridge Management Systems: Extended Review of Existing Systems and Outline framework for a European System, Bridge Management in Europe, The European Commission under The Transport RTD. Program of the 4th Framework Program.
Cambridge Systematics, Inc. (2009) NCHRP Report 632 : An Asset-Management Framework for the Interstate Highway System, Transportation Research Board.
Cambridge Systematics, Inc., PB Consultant, System Matrics Group, Inc. (2005) NCHRP Report 545 : Analytical Tools for Asset Management, Transportation Research Board.
INGENIUM and IPWEA (2006) International Infrastructure Management Manual - Version 3.0, ISBN 0-473-10685-X.
Kobayashi Kiyoshi (2008) Efficient Budgeting for Sustainable Management, Bridges and Foundations, No. 8, pp. 109-111.
TRB (Transportation Research Board) (2008) International bridge and structure management, 10th International Conference on Bridge and Structure Management, Buffalo, New York.
Vandana Patidar, Samuel Labi, Kumares C. Sinha, and Paul Thompson (2007) NCHRP Report 590: Multi-Objective Optimization for Bridge Management Systems, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C.
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