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문제 정의
- 특히 현장성을 고려하여 개발한 시스템으로 휴대가 간편하고 쉬운 조작으로 인해 관리자가 직접 휴대하여 현장에서 절토사면의 정보를 파악함으로써 긴급 상황 발생 시 절토사면에 맞는 적절한 응급복구 및 대체가 가능하게 되었다. 또한 기존의 데이터베이스 관리 시스템으로써 기능 뿐 아니라 자료 입력부터 통계/분석 조회까지 가능한 시스템 업그레이드를 통해 점검/진단 및 유지관리 단계에 필요한 절토사면에 대한 모든 정보를 체계적으로 획득ㆍ구축 하고 상태평가 및 보수보강 우선순위 등의 진단/분석 시스템을 구축하고자 한다. 또한 스마트폰 등을 이용한 무선 통신 기술을 접목하여 양방향 통신을 이용한 위험 발생 등 실시간 절토사면 정보를 송수신하여 대처할 수있는 절토사면 데이터베이스 활용 시스템으로서의 최적화 된 시스템으로 발전할 것으로 기대한다.
제안 방법
- 즉 절토사면 기본코드 “07WK31U07800”는 07은 조사년도 31은 국도 호선, W는 원주지방국토관 리청, K 는 강원국도관리사무소, U는 상행선, 07800은 절토사면 번호 등의 식별자로 분해가 가능하게 구현하였다. 또한 검색 등 조회를 위한 테이블과 입력/수정/ 삭제 와 같이 데이터의 변경이 발생하는 테이블을 가능한 별도로 구성하고 조회 속도를 고려해 검색 조건이 필요한 필드(FK, Foreign Key 포함)에 인덱스(Index) 를 부여하게 시스템 디자인을 하였다.
- 시스템 디자인 과정을 거쳐서 시스템을 이용한 데이터베이스 튜닝 작업을 실시하여 데이터베이스 응답 속도 및 데이터 구조에 대한 검증 과정을 거침으로써 최종 사용자(PC 및 SLOPE -Navi.사용자)는 절토사면 데이터베이스를 관리 및 조회할 수 있도록 구현하였다(그림 2). 데이터베이스 튜닝은 일반적인 SQL 문장 튜닝 작업을 하였고 이를 위해 SQL 문 작성 시 같은 타입 (Type, 형식)으로 비교하고, WHERE 절 안에 비교 조건 시 인덱스(Index) 필드를 이용하고, 불필요하게 DBMS에서 제공하는 함수(SUM, SIGN, DECODE, NVL 등)를 사용하지 않게 구현 하였다.
- 사용자)는 절토사면 데이터베이스를 관리 및 조회할 수 있도록 구현하였다(그림 2). 데이터베이스 튜닝은 일반적인 SQL 문장 튜닝 작업을 하였고 이를 위해 SQL 문 작성 시 같은 타입 (Type, 형식)으로 비교하고, WHERE 절 안에 비교 조건 시 인덱스(Index) 필드를 이용하고, 불필요하게 DBMS에서 제공하는 함수(SUM, SIGN, DECODE, NVL 등)를 사용하지 않게 구현 하였다.
- 또한 여러 가지 정보를 검색ㆍ수정하기 위해서도각 자료의 연계성의 구현이 필요하게 된다. 이러한 각각의 테이블의 연계를 위해 절토사면 데이터베이스 관련 명명 규칙(Naming Rule), 인덱서(Index)정의, 코드 관리를 위한 Master 테이블 정의, 절토사면 코드 부여 방식을 정의하여 시스템화하였다.
- 코드 관리를 위한 Master 코드 정보 테이블은 관계형 데이터베이스(RDBMS)의 특성을 고려하여 데이터의 경량화(코드화 또는 Master/Detail 테이블 구조), 중복 데이터의 제거를 할 수 있는 구조 설계를 위해 절토 사면의 입력 정보를 가능한 코드화 하여 실제 데이터 저장 시 코드만 저장하도록 하여 테이블의 저장 용량을 줄이고 동일한 명칭의 데이터를 구별하게 설계하였다. 이러한 기초코드 관리를 통하여 기초코드로 구축된 정보를 사용할 때는 코드값만 저장이 되므로 실제 데이터명이 수정되거나 하여도 기초 코드만 수정하면 모든 테이블에 적용이 가능하도록 하였다(그림 3).
- 코드 관리를 위한 Master 코드 정보 테이블은 관계형 데이터베이스(RDBMS)의 특성을 고려하여 데이터의 경량화(코드화 또는 Master/Detail 테이블 구조), 중복 데이터의 제거를 할 수 있는 구조 설계를 위해 절토 사면의 입력 정보를 가능한 코드화 하여 실제 데이터 저장 시 코드만 저장하도록 하여 테이블의 저장 용량을 줄이고 동일한 명칭의 데이터를 구별하게 설계하였다. 이러한 기초코드 관리를 통하여 기초코드로 구축된 정보를 사용할 때는 코드값만 저장이 되므로 실제 데이터명이 수정되거나 하여도 기초 코드만 수정하면 모든 테이블에 적용이 가능하도록 하였다(그림 3).
- 내비게이션 지도와 연계되어 구축된 절토사면 정보의 심볼(Symbol)은 그림 5와 같이 절토사면 데이터 높이 정보(절토사면 높이 - 노랑 : 20m 미만, - 파랑 :20m 이상 ∼ 40m 미만, - 초록 : 40m 이상)에 따라 심볼의 색상을 다르게 표현하여 사용자가 사면높이 정보만 가지고도 쉽게 검색할 수 있도록 구현하였다.
- 내비게이션 내의 벡터 지도에 표현된 절토사면 심볼은 사용자로 하여금 원하는 정보에 따라 절토사면 코드, 호선 및 번호, 정밀조사 보고서 개수 표시와 같이 사용상의 편리성에 따라 원하는 형태로 벡터지도의 제어가 가능하도록 하였으며, 자체 개발한 데이터베이스 검색 엔진을 이용하여 필터링을 통한 검색, 절토사면 코드를 이용한 검색, 지도상에서 해당위치 검색 등 다양한 방식의 절토사면 검색 기능을 제공함으로써 위치 검색이나 주행 중에도 내비게이션의 모든 기능을 동일하게 사용하면서 절토사면 DB를 조회할 수 있도록 하였다(그림 9).
- 마지막으로 출력프로세서는 벡터지도 조합 및 레스터 변환을 통하여 벡터지도의 출력 처리와 입력된 데이터에서 분석을 통하여 얻어진 결과(절토사면 정보)를 별도의 레이어로 구성하여 표현되는 루틴으로 처리하였다.
- 절토사면 기초 및 정밀점검 데이터 체크 및 검증 시스템은 기 구축된 절토사면 데이터를 벡터 지도의 좌표를 이용하여 해당 위치, 상하행선, 위경도의 정확성, 거리표 위치와 노선별 거리 등에 대한 데이터의 벡터지도 상에 구현 과정 중 오류를 자동 추출하여 절토사면의 위치를 도로에 인접하도록 수정하고 실제 도로 네트워크에도 상/하행에 대한 구분이 가능하도록 변환함으로서 관리자로 하여금 본 시스템을 이용하여 실제적인 검증을 통한 데이터의 수정 보완이 가능하게 하였다. 이러한 기능을 구현하기 위해서는 벡터지도를 제어하는 API(Application Programming Interface)의 개발이 필요했으며 표 2와 같은 API 함수를 개발하였다(그림 11).
- 절토사면 기초 및 정밀점검 데이터 체크 및 검증 시스템은 기 구축된 절토사면 데이터를 벡터 지도의 좌표를 이용하여 해당 위치, 상하행선, 위경도의 정확성, 거리표 위치와 노선별 거리 등에 대한 데이터의 벡터지도 상에 구현 과정 중 오류를 자동 추출하여 절토사면의 위치를 도로에 인접하도록 수정하고 실제 도로 네트워크에도 상/하행에 대한 구분이 가능하도록 변환함으로서 관리자로 하여금 본 시스템을 이용하여 실제적인 검증을 통한 데이터의 수정 보완이 가능하게 하였다. 이러한 기능을 구현하기 위해서는 벡터지도를 제어하는 API(Application Programming Interface)의 개발이 필요했으며 표 2와 같은 API 함수를 개발하였다(그림 11). 위와 같이 구현된 API를 사용하여 그림 12, 13, 14와 같이 절토사면 위치 정보 검증을 위해 자체 개발한 벡터지도 제어용 Mapper.
- 이러한 기능을 구현하기 위해서는 벡터지도를 제어하는 API(Application Programming Interface)의 개발이 필요했으며 표 2와 같은 API 함수를 개발하였다(그림 11). 위와 같이 구현된 API를 사용하여 그림 12, 13, 14와 같이 절토사면 위치 정보 검증을 위해 자체 개발한 벡터지도 제어용 Mapper.exe와 내비게이션 프로그램 Rousen_Tool.exe를 이용하여 국도별 시/종점 및 상/ 하행 구분 작업을 하였으며, 절토사면 위ㆍ경도에 위치한 포인트를 가장 가까운 도로부터 수직으로 이동하고 거리표와 일련번호를 체크하여 해당 위치에 적합한 결과 순으로 리턴하는 방식으로 구현하였다.
대상 데이터
- 정밀조사 및 기초조사 데이터 연계를 위한 데이터 구조로는 정보 관리를 위한 코드화 정보 (절토사면 관련 기초 정보)와 관리청 → 국도 → 호선 → 상/하행선 으로 구분(예시 : 대전청/충주/5호선/상행 ⇒ DC05U) 되어 있는 28,707개의 절토사면 정보를 구축하였으며, 1 개소의 절토사면에 여러 개의 정밀조사보고서가 발생할 수 있으므로, N개의 정밀조사 정보(현장 보고서) 관리 등 절토사면 코드에 기초조사 정보와의 연계 및 N개의 정밀조사(현장보고서) 정보를 가진 구조로 구현되었다(그림 4).
이론/모형
- 절토사면 데이터베이스 구축 흐름은 업무분석을 통한 데이터모델링(Data Modeling)을 이용하였다. 데이터모델링이란 복잡한 실제 상황을 단순화하여 실제 상황에 존재하는 객체들을 식별하고 이들 객체와 객체 사이의 관계를 정의함으로써 컴퓨터상의 데이터베이스를 추상화된 개념으로 이해하기 쉽게 할 뿐만 아니라 사용자들 사이의 의사소통을 원활히 할 수 있도록 도와주는 도구로서 본 시스템에 독립적인 의미를 좀 더 기본적인 속성들로 분해할 수 있는 복합 속성(Composite Attribute)인 절토사면 기본코드를 부여하고 이를 통한 호선, 상/하행 구분 등의 속성들로 분석이 가능하게 구현하였다.
성능/효과
- 심볼을 클릭하면 그림 6, 7과 같이 해당 절토사면의 일반 현황, 절토사면의 특성, 조사자 의견 및 사진(전경, 시점부 측면, 종점부 측면, 세부사진) 등 해당 지점의 다양한 멀티미디어 정보를 내비게이션을 이용하여 조회할 수 있으며, 해당 사면의 특이사항을 기록하고 기록된 정보는 데이터 싱크 기능을 이용하여 절토사면 데이터베이스에 통합 관리할 수 있도록 되어 있다. 따라서 여러 절토사면 지점의 특이사항을 통합관리시스 템을 통하여 관리 조회할 수 있으며, 위험징후 발견시 그림 8과 같이 위험 구간 설정 기능을 통해 해당 절토 사면 심볼은 빨간색으로 표현되도록 구현하였으며, 특이사항과 마찬가지로 절토사면 데이터베이스에 정보를 전달하여 관리할 수 있게 하였다.
- 이러한 체크 및 검증 과정을 통하여 현재 28,707 개지점의 절토사면 데이터가 수록되어 있으며 동일 절토 사면의 기초조사 자료와 정밀조사 자료를 일치화 시키는 작업을 통하여 내비게이션용 절토사면 데이터베이스 시스템 뿐 아니라 절토사면 데이터베이스 통합관리 시스템에서도 통합된 데이터를 관리 운용할 수 있게 구축되었다.
- 내비게이션 절토사면 관리 시스템의 개발로 인해 절토사면의 붕괴 후 대책공법을 강구하는 기존의 소극적인 재해예방 방식을 탈피하고 체계적인 데이터베이스 구축 및 유지관리를 통해 위험절토사면을 파악하여 사전에 대책을 강구할 수 있는 기틀이 마련되었으며, 절토사면의 코드화로 인해 사면 관리자와 전문가와의 원활한 소통이 가능하게 되었다. 특히 현장성을 고려하여 개발한 시스템으로 휴대가 간편하고 쉬운 조작으로 인해 관리자가 직접 휴대하여 현장에서 절토사면의 정보를 파악함으로써 긴급 상황 발생 시 절토사면에 맞는 적절한 응급복구 및 대체가 가능하게 되었다. 또한 기존의 데이터베이스 관리 시스템으로써 기능 뿐 아니라 자료 입력부터 통계/분석 조회까지 가능한 시스템 업그레이드를 통해 점검/진단 및 유지관리 단계에 필요한 절토사면에 대한 모든 정보를 체계적으로 획득ㆍ구축 하고 상태평가 및 보수보강 우선순위 등의 진단/분석 시스템을 구축하고자 한다.
후속연구
- 또한 기존의 데이터베이스 관리 시스템으로써 기능 뿐 아니라 자료 입력부터 통계/분석 조회까지 가능한 시스템 업그레이드를 통해 점검/진단 및 유지관리 단계에 필요한 절토사면에 대한 모든 정보를 체계적으로 획득ㆍ구축 하고 상태평가 및 보수보강 우선순위 등의 진단/분석 시스템을 구축하고자 한다. 또한 스마트폰 등을 이용한 무선 통신 기술을 접목하여 양방향 통신을 이용한 위험 발생 등 실시간 절토사면 정보를 송수신하여 대처할 수있는 절토사면 데이터베이스 활용 시스템으로서의 최적화 된 시스템으로 발전할 것으로 기대한다.
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