암반비탈면의 성능기반 평가기법 연구 : 가중치 도출 및 검증 - AHP 기법과 상관분석을 중심으로 - Study on Performance-based Evaluation Method for Rock Slopes : Deduction of Weight and Validation - Based on the AHP method and Correlation Analysis -원문보기
본 연구에서는 암반비탈면의 성능기반 평가기법을 제시하기 위해 이전 연구에서 도출된 평가 항목의 항목별 특성과 유사성 등을 검토하여 최종 평가항목을 도출하였다. 또한, 평가항목별로 상대적 중요도를 산출하여 평가항목의 가중치를 도출하였으며 암반비탈면에 대한 성능별 평가표를 제시하였다. 제시된 평가기준은 상관 분석을 이용해 검증을 실시하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 각 성능별로 제시된 평가표를 활용하여 실제 조사 자료를 적용한 상관분석 결과, 모든 평가항목에서 유의 확률이 0.05 이하로 나타나 통계적으로 유의미한 결과가 도출되었고, 전체적으로 높은 상관성을 보였다. 특히, '낙석', '지반변형', '불연속면 특성', '불안정 지질' 등의 항목에서 상대적 상관계수(R)가 가장 높게 나타나 본 논문에 제시된 평가표는 암반비탈면의 특성을 적절히 반영하고 있다고 판단된다.
본 연구에서는 암반비탈면의 성능기반 평가기법을 제시하기 위해 이전 연구에서 도출된 평가 항목의 항목별 특성과 유사성 등을 검토하여 최종 평가항목을 도출하였다. 또한, 평가항목별로 상대적 중요도를 산출하여 평가항목의 가중치를 도출하였으며 암반비탈면에 대한 성능별 평가표를 제시하였다. 제시된 평가기준은 상관 분석을 이용해 검증을 실시하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 각 성능별로 제시된 평가표를 활용하여 실제 조사 자료를 적용한 상관분석 결과, 모든 평가항목에서 유의 확률이 0.05 이하로 나타나 통계적으로 유의미한 결과가 도출되었고, 전체적으로 높은 상관성을 보였다. 특히, '낙석', '지반변형', '불연속면 특성', '불안정 지질' 등의 항목에서 상대적 상관계수(R)가 가장 높게 나타나 본 논문에 제시된 평가표는 암반비탈면의 특성을 적절히 반영하고 있다고 판단된다.
This study aims to suggest the detailed evaluation criteria based on performances for rock slopes. Using the previous research result, final evaluation items are proposed considering characteristics and similarities of each evaluation item. Weight for each evaluation item is deducted using AHP metho...
This study aims to suggest the detailed evaluation criteria based on performances for rock slopes. Using the previous research result, final evaluation items are proposed considering characteristics and similarities of each evaluation item. Weight for each evaluation item is deducted using AHP method, verification for suggested evaluation criteria is conducted based on correlation analysis. The research results as follows. All evaluation items have a high statistical correlation with final evaluation result(safety rating). Especially, items of the "rockfall", "ground deformation", "discontinuity characteristic", "instable lithology" were shown the highest in relative correlation coefficient(R), It is judged that items and weight presented in this study well reflect characteristics of rock slopes.
This study aims to suggest the detailed evaluation criteria based on performances for rock slopes. Using the previous research result, final evaluation items are proposed considering characteristics and similarities of each evaluation item. Weight for each evaluation item is deducted using AHP method, verification for suggested evaluation criteria is conducted based on correlation analysis. The research results as follows. All evaluation items have a high statistical correlation with final evaluation result(safety rating). Especially, items of the "rockfall", "ground deformation", "discontinuity characteristic", "instable lithology" were shown the highest in relative correlation coefficient(R), It is judged that items and weight presented in this study well reflect characteristics of rock slopes.
, 2015)에서 Delphi method를 활용하여 암반비탈면의 성능유형별 평가항목을 도출하였다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제시된 평가항목을 재검토‧분류하여 안전성, 내구성, 사용성의 평가항목으로 유목화하고, 평가항목 및 성능의 가중치 도출 및 통계검증을 실시하였다.
비탈면의 경우 도로, 철도 등과 같은 시설물의 주요 부속시설물로써 인프라(SOC) 시설물의 안전에 직접적인 영향을 미치고 있다. 본 논문에서는 암반비탈면의 성능기반 평가체계를 구축하기 위한 기초연구로서 성능유형에 따른 평가항목의 세부 평가기준, 평가항목별 가중치, 종합평가방안을 제시하였으며, 제시된 평가기준은 통계분석을 활용하여 상관성을 검증하였다. 이를 위해 이전 연구(Lee et al.
대상 데이터
평가항목 및 각 성능의 중요도를 도출하기 위한 전문가 패널은 연구결과의 일관성을 확보하기 위해 이전 연구의 델파이 조사 패널을 포함하여 24명으로 구성하였다. 그 후, 각 성능의 평가항목 및 성능 간 계층 구조도를 작성하여 분석을 실시하였다.
데이터처리
본 논문에서는 암반비탈면의 성능기반 평가기법을 제시하기 위해 이전 연구결과를 활용하여 각 성능의 평가 항목별 가중치를 도출하고 각 평가항목과 최종 평가결과와의 상관분석을 실시하였다. 각 성능의 평가항목별 가중치 분석은 AHP기법을 활용하였으며, 각 성능의 평가항목이 최종 평가결과에 미치는 영향을 알아보기 위해 피어슨 상관계수(R)를 활용하여 통계분석을 실시하였다. 주요 결론을 요약하면 다음과 같다.
이론/모형
상관분석(Correlation analysis)은 연속형인 두 변수간의 선형적 관계를 검정하는 통계기법이다. 본 논문에서는 피어슨 상관계수(Pearson's correlation coefficient)를 활용하였는데, 이는 두 변수 간의 공분산(Covariance)분석에서 시작한다. 공분산이란 두 개 변수의 개별 관측값들이 평균으로부터 얼마나 산포되어 있는가를 나타내는 것으로 공분산의 값이 양의 값(+)이면 한 변수의 값이 증가할 때 다른 변수의 값도 증가함을 의미하며, 다음과 같이 계산된다.
본 논문에서는 암반비탈면의 성능기반 평가체계를 구축하기 위한 기초연구로서 성능유형에 따른 평가항목의 세부 평가기준, 평가항목별 가중치, 종합평가방안을 제시하였으며, 제시된 평가기준은 통계분석을 활용하여 상관성을 검증하였다. 이를 위해 이전 연구(Lee et al., 2015)에서 Delphi method를 활용하여 암반비탈면의 성능유형별 평가항목을 도출하였다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제시된 평가항목을 재검토‧분류하여 안전성, 내구성, 사용성의 평가항목으로 유목화하고, 평가항목 및 성능의 가중치 도출 및 통계검증을 실시하였다.
성능/효과
1. AHP를 이용한 상대적 중요도 분석결과, 상태안전성에서는 ‘지반변형’, ‘낙석’, ‘불연속면 특성’ 등의 평가항목이 상대적 중요도가 높은 것으로 나타났다. 내구성의 경우, ‘보강공의 변형/변질/파손’ 평가항목이 중요도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 사용성에서는 도로와 비탈면의 거리를 평가하는 ‘이격거리’의 평가항목이 상대적 중요도가 가장 높은 것으로 분석되었다.
2. 각 성능별로 제시된 평가표를 활용하여 실제 조사자료를 적용한 상관분석 결과, 모든 평가항목에서 유의확률이 0.05이하로 나타나 통계적으로 유의미한 결과가 도출되었으며, 전체적으로 높은 상관성을 보였다. 특히, ‘낙석’, ‘지반변형’, ‘불연속면 특성’, ‘불안정 지질’ 등의 항목에서 상대적 상관계수(R)가 가장 높게 나타나 본 논문에서 제시된 평가표는 암반비탈면의 특성을 적절히 반영하고 있다고 판단된다.
후속연구
본 연구는 일반국도에 비탈면을 대상으로 실시되었으므로, 향후 고속도로나 지방도 비탈면 등과 같은 다양한 자료를 적용하여 검토하고 우기 시 평가된 비탈면 등을 활용한 추가검증을 실시할 필요가 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
공분산이란?
본 논문에서는 피어슨 상관계수(Pearson's correlation coefficient)를 활용하였는데, 이는 두 변수 간의 공분산(Covariance)분석에서 시작한다. 공분산이란 두 개 변수의 개별 관측값들이 평균으로부터 얼마나 산포되어 있는가를 나타내는 것으로 공분산의 값이 양의 값(+)이면 한 변수의 값이 증가할 때 다른 변수의 값도 증가함을 의미하며, 다음과 같이 계산된다.
AHP 에서 무엇을 실시해 상대적 중요도를 결정하는가?
AHP(Analytic Hierarchy Process) 기법은 계량적 접근이 어려운 분야의 의사결정을 하는 경우 경험을 조직화, 구조화 및 체계화하여 평가요소의 가중치를 설정하는 방법으로, 의사결정단계에서 수학적 모형으로 적합하도록 고안된 기법이다(Saaty & Vargas, 2001). 즉, 의사결정문제에 대해 대안 간의 상호비교를 통해 귀납적 방법과 연역적 방법을 조합한 통합적 방법으로 해결해 나갈 수 있도록 고안된 기법으로, 평가요소들을 계층화하고 쌍대비교(Paired comparison)를 실시하여 상대적 중요도를 결정하는 방법이라고 할 수 있다(Park, 2009).
공분산의 값이 양의 값이면 의미하는 것은?
본 논문에서는 피어슨 상관계수(Pearson's correlation coefficient)를 활용하였는데, 이는 두 변수 간의 공분산(Covariance)분석에서 시작한다. 공분산이란 두 개 변수의 개별 관측값들이 평균으로부터 얼마나 산포되어 있는가를 나타내는 것으로 공분산의 값이 양의 값(+)이면 한 변수의 값이 증가할 때 다른 변수의 값도 증가함을 의미하며, 다음과 같이 계산된다.
참고문헌 (10)
Construction & Economy Research Institute of Korea. 2013. An Understanding of an Infrastructure Report Card of the Advanced Countries and its Implication in Korean Infrastructure Policies.
Hyun, Ki Chang, Min Sang Yoon, Moon Joon Bai, Jeong Gyeong Hwan and Lee In Mo. 2012. Risk management applicable to shield TBM tunnel: II. Risk analysis methodology. Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association. Vol. 14 No. 6.
Korea Development Institute. 2001. A Study on general guidelines for pre-feasibility study.
Kim, Kwan Joong. and Jang, Myung Soon. 2006. The method of results of decision reflections between PI project valuation groups using AHP. Jounal of Korean Society of Road Engineers, Vol. 8, No. 4, pp. 145-157.
Lee, Hueng Chol, Woo Sung Kwong, Kim Ok Ki. 2007. Development of decision making model for selecting thesoft foundation improvement method using AHP technique. Journal of Korean Society of Civil Engineers, Vol. 27, No. 4, pp. 499-506.
Lee, Jong Gun, Suk Jae Wook, Kim Hong Kyoon, Kim yong soo and Moon Joon Shik. 2015. A Study on Performance-based Evaluation Method for Rock Slopes : Deduction of Evaluation Factors. Korean Society for Rock Mechanics. Tunnel & Underground Space Vol. 25, No. 1, 2015, pp. 86-96.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. 2013. The development planning report of techniques to performance evaluation for SOC Infrastructure.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. 2010. The safety inspection and precise safety diagnosis detail guideline.
Park, Yong Sung. 2009. Decisions by AHP : Theory and Practice. Seoul. kyo-woo-sa.
Thomas L. Saaty and Luis. G. Vargas. 2001. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process. International Series in Operations Research and Management Science. Vol.- No.34.
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