전국 건설 현장에서는 매년 막대한 양의 시추정보가 생산되고 있으며 건설 시공의 정보화와 더불어 시추정보에 대한 데이터베이스 구축이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 구축된 정보는 현재 15만공 이상이 되고 있으며 구축된 정보에 대한 신뢰도를 분석하여 그 활용성을 높일 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 시추정보의 정밀도 검증 시범지역을 선정하여 각 지역의 지층 심도, 지하수위, 표고를 정밀도 검증 항목으로 선정하고 현재 DB화되어있는 시추정보들의 정밀도를 정규분포를 통해 평가하였다. 지층정보의 경우 심도가 깊어짐에 따라 오차가 커지는 경향을 나타내었으며, 조사 시기에 따라서도 다른 정밀도를 나타내었다. 추가 연구를 통하여 보다 많은 정보를 바탕으로 다양한 시추정보의 정밀도 검증을 수행할 경우, 구축된 자료의 신뢰성 확보로 지하공간정보의 활용성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
전국 건설 현장에서는 매년 막대한 양의 시추정보가 생산되고 있으며 건설 시공의 정보화와 더불어 시추정보에 대한 데이터베이스 구축이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 구축된 정보는 현재 15만공 이상이 되고 있으며 구축된 정보에 대한 신뢰도를 분석하여 그 활용성을 높일 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 시추정보의 정밀도 검증 시범지역을 선정하여 각 지역의 지층 심도, 지하수위, 표고를 정밀도 검증 항목으로 선정하고 현재 DB화되어있는 시추정보들의 정밀도를 정규분포를 통해 평가하였다. 지층정보의 경우 심도가 깊어짐에 따라 오차가 커지는 경향을 나타내었으며, 조사 시기에 따라서도 다른 정밀도를 나타내었다. 추가 연구를 통하여 보다 많은 정보를 바탕으로 다양한 시추정보의 정밀도 검증을 수행할 경우, 구축된 자료의 신뢰성 확보로 지하공간정보의 활용성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.
There have been vast amounts of the site investigation data from the domestic construction sites every year and various national research institutes are constructing the database for the site investigation data. According to the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, the database for the ...
There have been vast amounts of the site investigation data from the domestic construction sites every year and various national research institutes are constructing the database for the site investigation data. According to the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, the database for the site investigation has been constructed for covering 154,000 individual boreholes since the computerization project for the geotechnical information started at 2000. It is considered to be high time to evaluate the reliability of the stored DB so that the current DB should be utilized to the various fields related to the planning and site investigation of the construction activities. Therefore, the precision of the stored site investigation data was evaluated via normal distribution for more active sharing and utilization. As a preliminary evaluation of the precision, the locations of the encountered strata from two different sites were analyzed. After the precision of the stored data is determined, the level of reliability of the each category of the stored geotechnical information would be determined and the users would be able to decide which information could be utilized.
There have been vast amounts of the site investigation data from the domestic construction sites every year and various national research institutes are constructing the database for the site investigation data. According to the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, the database for the site investigation has been constructed for covering 154,000 individual boreholes since the computerization project for the geotechnical information started at 2000. It is considered to be high time to evaluate the reliability of the stored DB so that the current DB should be utilized to the various fields related to the planning and site investigation of the construction activities. Therefore, the precision of the stored site investigation data was evaluated via normal distribution for more active sharing and utilization. As a preliminary evaluation of the precision, the locations of the encountered strata from two different sites were analyzed. After the precision of the stored data is determined, the level of reliability of the each category of the stored geotechnical information would be determined and the users would be able to decide which information could be utilized.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 선정된 정밀도 검증 시범지역의 지층 관련 정보 및 지하수위, 표고의 정보가 정규분포를 따르는지 확인하고, 정규분포를 이용한 통계학적 방법으로 정밀도를 분석하였다.
본 연구에서는 시추정보의 정밀도 검증을 통해 지하공간정보의 신뢰성을 확보하고 활용성을 높이기 위하여 현재 수립되어 유통되고 있는 시추정보에 대한 정밀도를 평가하였다.
본 연구에서는 현재 한국건설기술연구원에서 운영하고 있는 국토지반정보 유통시스템 내의 저장된 시추정보를 추출하여 지층 관련 정보 및 지하수위 정보의 정밀도를 판별하여 유통되는 자료의 정밀도를 평가하였다.
제안 방법
동일 항목에 대한 정밀도 분석을 위하여 부산 신항에서 실시된 두 개의 사업을 비교해 보았다. 지역 표고의 평균과 분산을 Table 8에 나타낸 결과 표고에 대한 표준편차가 지층 심도의 표준편차와 비교하여 크기가 상대적으로 작았다.
이동평균법은 각 항에 대하여 추세의 변동을 알 수 있도록 구간을 옮겨가며 구하는 평균값으로 항의 개수가 많아질수록 경향선이 직선에 가까워져 지형적 특성을 왜곡할 수 있으며, 2개소의 데이터를 이용하여 산술평균을 이용할 경우 시추공 사이의 지형적 특성을 고려할 수 없으므로 정확한 지층을 파악할 수가 없다. 따라서 본 연구에서는 인구의 추정(Park et al., 2010)이나 미국 주택 실거래가 지수(한국감정원 부동산연구원 정책 연구부, 2008) 산출 등 여러 연구에서 3개소를 통한 이동평균을 사용하고 있는 것을 참고로 하여 3개소의 이동평균을 사용하였다.
정규분포를 통하여 통계적 분석을 하기 위해서는 수집된 데이터들이 정규분포를 따르고 있는지에 대한 여부를 판단하여야 한다. 수집된 데이터들이 정규분포를 따르는지 확인하는 방법은 다양하나 본 연구에서는 히스토그램(Histogram)의 분포형태를 이용하여 정규분포 적용의 타당성을 검증하는 방법을 택하였다(Choi, 2010).
이때 연속된 3개소의 데이터들의 이동평균법(moving average method)을 이용하여, 지형적 특성을 고려한 연속적인 지층의 분포를 파악하고자 하였다. 이동평균법은 각 항에 대하여 추세의 변동을 알 수 있도록 구간을 옮겨가며 구하는 평균값으로 항의 개수가 많아질수록 경향선이 직선에 가까워져 지형적 특성을 왜곡할 수 있으며, 2개소의 데이터를 이용하여 산술평균을 이용할 경우 시추공 사이의 지형적 특성을 고려할 수 없으므로 정확한 지층을 파악할 수가 없다.
주어진 데이터를 이용하여 각 지층별 시작 심도와 종결심도의 정규분포곡선을 그려보고, 이를 토대로 시작심도와 종결심도를 비교하여 정밀도를 분석하였다. 정규분포곡선을 나타내기 위해 시작심도 및 종결심도에 대한 평균값과 표준편차를 산정하였다.
지반정보에는 지반 공학적 지층 분류를 통해 각 지층의 심도를 나타내는 지층 정보와 표준관입시험 및 콘관입시험 등의 현장 시험, 압밀 시험 및 삼축압축 시험 등의 실내시험 정보가 있다. 지반정보의 정밀도 검증을 위해서는 모든 정보들의 정밀도를 모두 검증하는 것이 일반적이나 본 연구에서는 지반정보 정밀도 검증의 시작단계로 지반을 구성하고 있는 각 지층별 시작 및 종결 심도(elevation)와 지하수위, 표고를 검증 항목으로 선정하였다.
지층에 대한 정밀도가 어느 정도의 신뢰도를 갖는지 살펴보기 위해 각 토층별 신뢰구간을 분석하였다. 자료의 산포도를 나타내는 수치인 표준편차를 이용하여 전체 자료의 각각 68.
지층이 단순하고 단층, 습곡 등과 같은 지질학적 구조가 드물게 나타나 지질 및 지형과 같은 지반 고유의 차이에 의한 자료의 분산 정도가 작은 지역을 선정하고자 하였으며, 이를 토대로 부산 신항 지역에서 수행된 진입 철도와 진입 도로 사업 그리고 낙동강 살리기 사업을 정밀도 검증 시범 지역으로 선정하였다. Fig.
대상 데이터
2.1 정밀도 검증 시범지역 선정
정밀도 검증 대상 시범지역을 선정하기 위하여 국토지반 정보 통합DB센터(http://www.geoinfo.or.kr/, 2013)에 주어진 데이터를 추출하여 사용하였다.
데이터처리
주어진 데이터를 이용하여 각 지층별 시작 심도와 종결심도의 정규분포곡선을 그려보고, 이를 토대로 시작심도와 종결심도를 비교하여 정밀도를 분석하였다. 정규분포곡선을 나타내기 위해 시작심도 및 종결심도에 대한 평균값과 표준편차를 산정하였다.
성능/효과
8은 표고에 대한 평균과 표준편차를 이용하여 정규분포곡선을 도시한 것이다. 그 결과 진입도로와 진입철도의 표고에 대한 정규분포곡선은 진입도로가 진입철도에 비해 첨도가 크게 나타났다. 이를 통해 표고의 측정이 심도의 측정보다는 정밀하지만 동일 항목에 대하여 공사별 시추 정보에 대한 정밀도는 차이가 있는 것으로 판단된다.
이를 통해 자갈층이 가장 정밀한 측정이며, 점토층이 가장 정밀하지 못한 측정이라 말할 수 있다. 또한 시작심도와 종결심도를 비교하였을 때 자갈층과 점토층의 시작심도와 종결심도에 대한 첨도 차이가 크게 나타났다. 모래층은 종결심도의 첨도가 시작심도보다 컸지만 그 차이는 같다고 봐도 무방할 정도로 차이가 작았다.
15로 그 차이가 크지 않아 정밀도가 비교적 일정하게 유지되고 있다고 볼 수 있다. 시범지역의 표본이 적지만 본 연구를 놓고 본다면 유통프로세스가 시추 정밀도에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 볼 수 있다.
모래층은 종결심도의 첨도가 시작심도보다 컸지만 그 차이는 같다고 봐도 무방할 정도로 차이가 작았다. 이를 종합해 보면 심도가 깊어질수록 정밀도가 떨어지는 경향을 보이는 것으로 분석된다.
자료의 산포도를 나타내는 수치인 표준편차를 이용하여 전체 자료의 각각 68.2 %(±1σ), 95.4 %(±2σ), 99.7 %(±3σ)가 포함된 구간을 신뢰구간으로 산정하였다.
동일 항목에 대한 정밀도 분석을 위하여 부산 신항에서 실시된 두 개의 사업을 비교해 보았다. 지역 표고의 평균과 분산을 Table 8에 나타낸 결과 표고에 대한 표준편차가 지층 심도의 표준편차와 비교하여 크기가 상대적으로 작았다. 이것은 각 지층별 심도보다 표고에 대한 측정이 더 정밀하게 측정되었다는 것을 의미한다.
지하수위에 대한 정밀도 검증 결과는 지층 심도에 대한 정밀도에 비해 높은 것으로 나타났으며, 부산 신항 진입도로와 진입철도 간 정밀도에는 차이가 있었다. 이는 동일 측정항목에 대하여 공사별 정밀도가 다른 것으로 판단된다.
후속연구
부산 신항에서 실시된 진입 도로 공사와 진입 철도 공사 사업은 남북방향으로 길게 시추가 이루어졌으며, 두 공사 간 평균 95 m 간격으로 나란하게 지반조사가 이루어져 있어 두 기관의 자료를 통해 보다 정확한 비교･분석을 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 유통프로세스 추진 전 지반조사가 실시된 부산 신항 지역과 유통프로세스 추진 후 최근에 지반조사가 실시된 낙동강 살리기 사업의 정밀도를 비교하여 한국건설기술연구원에서 운영하고 있는 유통프로세스과제가 시추정보 정밀도 향상에 얼마나 기여하고 있는지 분석해 볼 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서의 부산 신항과 낙동강 살리기 사업의 지반 조사 정밀도 분석 결과, 지반조사 성과 전산화 및 활용에 관한 지침 발현 이후 시작된 유통프로세스 도입 후 정밀도가 비교적 향상된 것으로 판단되나 추후 보다 많은 자료를 이용한 연구가 수행되어야 할 것으로 보인다.
부산 신항에서 실시된 진입 도로 공사와 진입 철도 공사 사업은 남북방향으로 길게 시추가 이루어졌으며, 두 공사 간 평균 95 m 간격으로 나란하게 지반조사가 이루어져 있어 두 기관의 자료를 통해 보다 정확한 비교･분석을 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 유통프로세스 추진 전 지반조사가 실시된 부산 신항 지역과 유통프로세스 추진 후 최근에 지반조사가 실시된 낙동강 살리기 사업의 정밀도를 비교하여 한국건설기술연구원에서 운영하고 있는 유통프로세스과제가 시추정보 정밀도 향상에 얼마나 기여하고 있는지 분석해 볼 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국가 지하 정보인 시추정보는 어느 분야에 기여를 하고 있는가?
국가 지하정보인 시추정보는 터널, 지하구조물 등의 국토 개발, 석탄, 석유, 금･은･동의 자원개발, 지진과 같은 지질 재해, 지하수, 토양에 대한 환경오염 방지, 지질공원, 지질박물관 같은 관광･레저 그리고 지반에 대한 지질학적, 화학적, 물리학적 교육연구 등에 지대한 기여를 하고 있다(Jang et al., 2013).
정규분포는 무엇을 설명하기 위해 이용되는가?
연속확률분포에서 가장 중요한 분포가 정규분포이다. 정규분포는 반복적으로 발생하는 무수한 사건, 사고들을 정립하여 설명할 때 중요하게 이용되고 있다. 1733년에 드무아브르(De Moivre)에 의해 정규곡선의 수학적 방정식으로부터 발전한 것으로 연속확률변수의 확률분포에 대한 수학적 방정식은 2개의 모수인 평균과 표준편차에 의해 결정된다(Kim, 2000).
국가 주도하에 지리정보체계를 효율적으로 구축하기 위하여 어떠한 사업이 추진되고 있는가?
21세기에 들어 급속히 진행된 정보화 시대에 발맞추어 지하정보의 수집과 유통은 순수과학에서 공학적 활용으로 변모하고 있으며 우리나라의 경우, 정책의 입안 및 의사결정 등에 필요한 각종 GIS를 필요로 하는 관계기관에서 개별적으로 추진함에 따른 예산 중복투자 등의 부작용을 최소화하기 위하여 국가 주도하에 지리정보체계를 효율적으로 구축하기 위하여 1990년대 초부터 정보화의 필요성이 제기되었다. 이에 따라 NGIS(National Geographic Information System) 1단계 사업을 통해 국토 기본지질도가 전산화되었고 2단계에 들어와 지하지리정보부문에서 지질 정보화 사업이 추진되면서 방대한 지질정보의 체계적인 관리와 정보화를 이루려고 하고 있다.
참고문헌 (10)
국토지반정보 통합DB센터, http://www.geoinfo.or.kr (2013).
한국감정원 부동산연구원 정책연구부 (2008), 미국 S&P/CASE-SHILLER 주택가격지수, 글로벌리포트, pp. 79-88.
Choi, M. H. (2000), A study on the design and appilcation of histogram in the CAQC, Journal of the Ulsan College, Vol. 27, No. 2, pp. 211-221 (in Korean).
Han, Y. C. (2000), A study of stratigraphical caracteristic of soft clay deposit in the estuary of the nakdong river, Report, Daewoo Engineering & Construction technology, pp. 1-6 (in Korean).
Jang, Y. G., Jeon, H. S., Chae, D. H. and Cho, W. J. (2013), A state of the practice review on the management of the domestic geotechnical and geological information data, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 14, No. 4, pp. 39-46 (in Korean).
Kim, K. H. (2000), An analysis of the difference of ${\rho}$ chart using binomial and normal distribution, Master's thesis, Taejon National University of Technology. pp. 17-20 (in Korean).
Ministry of land, Infrastructure and Transport (2013), http://www.molit.go.kr/.
Park, Y. S., Kim, K. H. and Kim, S. Y. (2010), Unreliability of official population in Korea, Journal of the Korean Association for Survey Research, Vol. 11, No. 2, pp. 71-95 (in Korean).
Seok, C. H., Kang, Y. R, Jang, Y. G. and Kang, I. J. (2012), A study of standardization for establishing integrated infrastructure of underground space information and its availability, Journal of The Korean Society for Geo-Spatial Information System, Vol. 21, No. 4, pp. 105-115 (in Korean).
Song, S. J., Jang, Y. G. and Kang, I. J. (2011), The establishment plan of knowledge-based community through the 3-D national underground information DB design and utilization review, Journal of The Korean Society for Geo-Spatial Information System, Vol. 19, No. 1, pp. 63-70 (in Korean).
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.