[논문]ICT 융합 지자체 교량 유지관리 시스템개발

Yun, Youngman

doi:10.15683/kosdi.2017.12.31.476

초록
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지자체에서 관리하는 교량에 대해서 과학적이고 체계적인 유지관리 표준안과 정량화된 데이터기반을 통한 예산확보 및 집행의 과학화를 위해 지자체관리용 교량 유지관리시스템이 필요한 실정이다. 본 연구는 지자체에서 유지관리하고 있는 소규모 교량의 효율적인 관리를 위한 시스템 개발을 목표로 하며 BIM/GIS기술 등의 ICT융합기술을 사용하였다. 시스템개발의 세부내용으로는 모바일 기기용 소규모 교량 유지관리 프로그램 개발, 소규모 교량 유지관리 데이터베이스 개발, 소규모 교량 통합유지관리 개발이며 지자체에서 관리하는 소규모 교량의 테스트베드 구축 및 운영내용을 확인하여 개발한 프로그램 시스템의 신뢰성을 얻었다. 개발된 프로그램 시스템을 무전원방식의 교량 스마트 명판제작 및 Reader모듈 개발로 연계하였다.

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For the bridges managed by the municipalities, there is a need for a maintenance management system for the municipal governments for the scientific and systematic maintenance standard and the scientificization of the budget acquisition and execution through the quantified data base. The purpose of t...

For the bridges managed by the municipalities, there is a need for a maintenance management system for the municipal governments for the scientific and systematic maintenance standard and the scientificization of the budget acquisition and execution through the quantified data base. The purpose of this study is to develop a system for efficient management of small bridgies maintained by the municipality and use ICT convergence technology such as BIM / GIS technology. The details of the system development include the development of the small bridgies maintenance program for mobile devices, the development of the small bridgies maintenance database, the development of the small bridgies integration maintenance management, and the reliability of the program system developed by checking the construction and operation contents of the small bridgies test-bed. The developed program system is linked to the development of smart name plate and reader module of non - power system.

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문제 정의

본 논문에서는 시설물 특정관리 시설이외의 특정관리 및 일반교량에 대한 효율성 있고 신뢰성 있는 유지관리를 위해 필요한 소규모용 교량 유지관리시스템 개발 및 모바일 기기를 통한 유용성에 대해서 논하고자 한다.
지자체에서 관리하는 교량에 대해서 설계 및 시공도면의 부재, 정기 및 정밀점검 자료의 체계적이지 못한 관리 및 부재, 보수· 보강에 대한 내용의 이력관리 부재, 유지관리 예산계획 및 시행내용의 부재 등은 소규모 교량의 유지관리 이력을 통한 모니터링을 불가하도록 하는 원인이 되었다. 현장조사를 통해 기존 소규모 교량의 관리에 필요한 기본정보를 작성하고 신규로 건설되는 소규모 교량의 설계 자료와 시공내용을 데이터베이스 구축하여 본 논문에서 제시하는 지자체에서 적용 가능한 소규모용 유지관리시스템과 모바일 연동한 서버를 통해 지자체 교량의 체계적인 유지관리를 추구하고자 한다.
다수의 소규모 교량들을 통합으로 유지관리하기 위한 시스템을 개발하여 지자체에서 시행하는 유지관리 데이터베이스와 연동하며 모바일 기기(스마트패드)와 통신하고 클라우드 형태로도 유지관리 데이터를 수정할 수 있도록 하고자 한다. 또한 BIM 데이 터와 유지관리 데이터를 산업용 기초등급(Industry Foundation Classes : IFC)을 통해 맵핑(Mapping)시키고 이를 서버에서도 접근 가능한 시스템으로 개발하고자 한다.
본 논문에서는 지자체에서 관리하는 소규모 교량의 통합유지관리를 위한 시스템을 개발하고 모바일 스마트 기기를 통해 통신 서비스가 불가능한 지역에서도 교량에 설치한 스마트 명판을 통해 교량 유지관리 데이터 수정이 가능하고 통신 가능지역에서는 원격지의 통합유지관리 시스템으로의 접속을 통한 수정이 가능하도록 개발하였다.

제안 방법

다수의 소규모 교량들을 통합으로 유지관리하기 위한 시스템을 개발하여 지자체에서 시행하는 유지관리 데이터베이스와 연동하며 모바일 기기(스마트패드)와 통신하고 클라우드 형태로도 유지관리 데이터를 수정할 수 있도록 하고자 한다. 또한 BIM 데이 터와 유지관리 데이터를 산업용 기초등급(Industry Foundation Classes : IFC)을 통해 맵핑(Mapping)시키고 이를 서버에서도 접근 가능한 시스템으로 개발하고자 한다.
(1) 교량에 설치한 스마트 명판에는 변화가 심한 외기 환경에서도 견딜 수 있는 무전원 방식의 무선 센싱기술(QR Code)을 내장시키고 교량 유지관리 데이터를 In/Out 기능이 가능한 리더 모듈을 개발하였다.

대상 데이터

무전원 방식의 스마트 명판은 내부적으로 Fig.11과 같은 IT 기술을 적용한 전자명판으로 전원을 갖고 있지 않으며 스마트 명판을 인식하여 해당하는 교량 유지관리 데이터들과 연동시키기 위한 무선기술을 내장하였다. 내장된 무선 기술 중에서 사계절 실외 환경이라는 악조건 속에서도 견딜 수 있는 기술을 선정할 필요가 있다.

성능/효과

국내 전체 도로 연장 105,673km 중에서 지방자치단체(이하‘지자체’)가 관리하고 있는 도로는 87,584km로 전체도로의 82.8%, 교통사고 82%, 혼잡비용의 80%를 차지하고 교량 현황 또한 이와 유사할 것으로 예상되지만 지자체에서 관리하는 교량의 경우는 유지관리 수행하는 관리기술이 부족하며 노후화된 교량이 많아 안전사각지대에 놓여 있는 것으로 판단되어 본 연구를 수행하여 지자체 교량 유지관리에서 요구되는 맞춤형 소규모 교량 유지관리 시스템을 구축하여 지자체에 교량 유지관리기술을 정량화, 과학화시켜 현 시점에서 도출되는 문제점을 해결할 필요가 있다.
개발한 지자체 교량 유지관리 시스템의 주요기능은 Table 2와 같이 교량의 위치를 포함한 기본정보와 제원, 관리주체정보, 유지관리를 위해 수행한 점검내용의 이력 확보, 보수·보강의 계획을 포함한 시공내용의 이력을 확인할 수 있고 향후 지자체에서 교량의 유지관리를 위해 필요한 예산의 체계적인 수립이 가능할 수 있도록 하였다.
(2) 독립형 및 클라우드형 교량 유지관리 모바일 프로그램을 포함하고 GIS와 연동한 통합유지관리 시스템을 개발하여 지자체에서 관리하는 다수의 소규모 교량에 적용하여 향후 계획적인 유지관리가 가능하도록 하였다.
(3) 클라우드 방식의 원격지 모바일 기기에서 접근이 가능하도록 지자체에서 관리하는 다수의 소규모 교량 통합유지관리 시스템을 개발하고 데이터베이스 구축을 포함한 현장적용 시험을 통해 신뢰성을 확보하였다.

후속연구

소규모의 교량을 가장 많이 보유하고 있는 지방자치단체의 주요기반 시설인 소규모 교량 유지관리에 있어서 현재의 문제점을 해결하고 효과적인 유지관리를 수행하기 위하여 정량화, 정보화를 바탕으로 한 효율적인 소규모 교량 통합유지관리 시스템을 개발할 필요가 있다. Table 1에서는 경기도에 있는 지방자치단체에서 관리하는 교량으로 이중에 시설물 특별관리법에 의해 유지관리 및 정보이력관리를 수행하는 교량은 약 6.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유지관리를 못하고 있는 교량 중에 30년 이상된 교량은 몇 %를 차지하는가?	4%에 달한다. 유지관리를 못하고 있는 교량 중에 30년 이상된 교량이 6.6%~28.5%로 조사되었다.
	“시설물의 안전관리에 의한 특별법”에 의해 관리되는교량은 어떠한 시스템에 의해 관리되는가?	지자체에서는 “시설물의 안전관리에 의한 특별법”으로 관리하는 1종, 2종 시설 이외에 특정관리 및 일반교량으로 분류하는 소규모의 교량에 대해서는 유지관리에 대한 이력관리 뿐만 아니라 교량의 기본정보인 교량등급, 준공년도, 구조형식 등의 내용을 보유하지 않은 경우가 다수이다. 1종, 2종 시설로 분류하여 “시설물의 안전관리에 의한 특별법”에 의해 관리되는 교량은 교량 정보시스템인 시설물 유지관리시스템(Facility Management System: FMS), 건설 CALS 시설물 유지관리시스템에 의해서 체계적으로 관리하고 있지만 지자체에서 관리하는 소규모의 교량에 대해서는 교량의 기본정보와 유지관리내용에 대한 이력정보가 부재하여 체계적인 유지관리가 어려운 실정이다.
	본 연구는 지자체에서 유지관리하고 있는 소규모 교량의 효율적인 관리를 위한 시스템 개발을 목표로 하며 BIM/GIS기술 등의 ICT융합기술을 사용하였는데, 이에 대한 세부내용은 무엇인가?	본 연구는 지자체에서 유지관리하고 있는 소규모 교량의 효율적인 관리를 위한 시스템 개발을 목표로 하며 BIM/GIS기술 등의 ICT융합기술을 사용하였다. 시스템개발의 세부내용으로는 모바일 기기용 소규모 교량 유지관리 프로그램 개발, 소규모 교량 유지관리 데이터베이스 개발, 소규모 교량 통합유지관리 개발이며 지자체에서 관리하는 소규모 교량의 테스트베드 구축 및 운영내용을 확인하여 개발한 프로그램 시스템의 신뢰성을 얻었다. 개발된 프로그램 시스템을 무전원방식의 교량 스마트 명판제작 및 Reader모듈 개발로 연계하였다.

참고문헌 (6)

Ministry of Land, Infrastructure and Transport. (2012). "Detailed Guidance for Safety Inspection and Precision Safety Diagnosis (Bridge)."
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. (2011). "Assessing and Improving for Seismic Performance of existing Facilities (Bridges)."
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. (2016). "Special Legislation on Safety management of Facilities."
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. (2015). "Operation Regulation of Facilities Information Management Comprehensive System and Facility Disaster Management System."
Kyung-Hoon Park., Jong-Wan Sun. (2016). "Development of Road Bridge Information Management System based on Internet." Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol 17, No.11, pp716-723
Hong Tae Park. (2016). "A Study on A Computerized Input Data Model Building for Wide Project Management." Journal of The Korea Society of Disaster Information, Vol 12, No.1, pp19-31

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