도심지 개착식 굴착공사 붕괴사고 및 도로함몰 저감을 위한 우선 관리 요소 결정 Determination of priorities for management to reduce collapse accident of open excavation and road sink in urban areas원문보기
도심지 개착식 굴착공사 중 발생하는 붕괴사고는 공사장 내에서의 인명 및 물질적 피해를 불러일으킬 뿐만 아니라, 공사장 주변의 지반침하로 인한 도로함몰 및 시설물 피해를 유발한다. 따라서, 도심지에서 개착식 굴착공사를 수행함에 있어서, 계획, 설계 및 시공의 건설 전체 단계에서 굴착공사 붕괴 방지를 위한 철저한 대비가 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 개착식 굴착공사 중 붕괴사고 예방을 위해, 중점적으로 관리되어야 할 우선 요소 결정 연구를 수행하였다. 먼저, 과거 흙막이 굴착공사의 사고사례 조사결과를 분석하고, 전문가 합의에 의한 의사결정 방법인 델파이 기법을 이용하여 붕괴 유발 요소에 대한 중요도를 산정하였다. 그 결과, 지하수 처리, 지반조사의 부실, 시공상의 불안정 등이 흙막이 공사 붕괴 예방을 위한 중점 관리 요소로 도출되었다.
도심지 개착식 굴착공사 중 발생하는 붕괴사고는 공사장 내에서의 인명 및 물질적 피해를 불러일으킬 뿐만 아니라, 공사장 주변의 지반침하로 인한 도로함몰 및 시설물 피해를 유발한다. 따라서, 도심지에서 개착식 굴착공사를 수행함에 있어서, 계획, 설계 및 시공의 건설 전체 단계에서 굴착공사 붕괴 방지를 위한 철저한 대비가 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 개착식 굴착공사 중 붕괴사고 예방을 위해, 중점적으로 관리되어야 할 우선 요소 결정 연구를 수행하였다. 먼저, 과거 흙막이 굴착공사의 사고사례 조사결과를 분석하고, 전문가 합의에 의한 의사결정 방법인 델파이 기법을 이용하여 붕괴 유발 요소에 대한 중요도를 산정하였다. 그 결과, 지하수 처리, 지반조사의 부실, 시공상의 불안정 등이 흙막이 공사 붕괴 예방을 위한 중점 관리 요소로 도출되었다.
The collapse accidents during a open ground excavation in urban areas not only lead to human injuries and material damages in the construction site, but also lead to road sinks and damages to the adjacent facilities due to settlement of ground around the construction site. Therefore, during a open g...
The collapse accidents during a open ground excavation in urban areas not only lead to human injuries and material damages in the construction site, but also lead to road sinks and damages to the adjacent facilities due to settlement of ground around the construction site. Therefore, during a open ground excavation in the urban areas, it is necessary to thoroughly prepare for prevention of collapse accidents, and consider whole construction stage such as planning, design and construction. In this study, the priorities to be managed mainly were obtained in order to prevent collapse accidents during a open ground excavation. After analyzing results from past accidents cases for open ground excavations, priorities were evaluated regarding collapse-inducing elements using the Delphi technique which is a decision-making method by consensus among experts. As a result, insufficient groundwater treatment, bad geotechnical investigation and instability on construction, etc. were obtained as priorities for prevention of collapse accidents.
The collapse accidents during a open ground excavation in urban areas not only lead to human injuries and material damages in the construction site, but also lead to road sinks and damages to the adjacent facilities due to settlement of ground around the construction site. Therefore, during a open ground excavation in the urban areas, it is necessary to thoroughly prepare for prevention of collapse accidents, and consider whole construction stage such as planning, design and construction. In this study, the priorities to be managed mainly were obtained in order to prevent collapse accidents during a open ground excavation. After analyzing results from past accidents cases for open ground excavations, priorities were evaluated regarding collapse-inducing elements using the Delphi technique which is a decision-making method by consensus among experts. As a result, insufficient groundwater treatment, bad geotechnical investigation and instability on construction, etc. were obtained as priorities for prevention of collapse accidents.
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문제 정의
본 연구는 개착식 굴착공사 사고 및 이에 따른 도로함몰 발생 저감을 목적으로, 우선적으로 관리해야할 요소를 선정하였다. 이를 위해 선행 연구에서 흙막이 공사에 대한 사고 사례를 조사하고, 이를 바탕으로 전문가 의사결정 방법인 델파이 기법을 적용함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다.
본 연구에서는 다양한 현장의 흙막이 지반굴착 사고사례의 원인분석 결과와, 전문가 활용을 바탕으로한 의사결정 방법인 델파이 기법을 통해 개착식 굴착공사의 사고 저감을 위해 우선적으로 관리해야할 요소를 도출하고자 한다.
제안 방법
결과적으로, 3차까지의 델파이 조사를 통해 개착식 굴착공사 우선 관리 항목 도출에 대한 전문가들의 합의를 도출할 수 있었고, 다음의 6가지 우선 관리 항목을 선정하였다.
따라서, 본 연구에서 수행된 전문가 의사결정 결과는 실제 사례와 비교해보아 대체적으로 합리적인 결과를 도출하였다고 판단할 수 있다. 또한, 본 연구에서는 개착식 흙막이 사고 방지를 위해 필요한 관리 요소 중에서, 우선적으로 관리되어야할 요소를 6가지로 결정하여 제시한 것이다.
역시 중요도가 가장 높은 차수, 배수 등 지하수 처리 미흡에 따른 불안정을 대처하기 위해서는 집중호우에 따른 지하수위의 증가, 관로파손에 의한 지하수위 증가, 벽체 또는 굴착면으로의 침투에 의한 지하수위 저하 등의 문제가 있을 수 있고, 이를 대처하기 위해서는 지하수위계 또는 간극수압계 계측 결과와 굴착면의 유입수량을 관찰하여한다. 또한, 주변 하천 수위 변화와 같이 지하수위 영향도 살펴야 할 것이다.
전문가 패널을 결정한 후, 개방형과 폐쇄형이 혼합된 형태의 1차 델파이 조사를 수행하였다. 개방형이란 주관식 의견 설문을 의미하고, 폐쇄형은 정해진 항목에 대한 객관식 형태의 설문이다.
대상 데이터
개착식 굴착공사인 흙막이 공사 중 발생한 사고가 실제로 어떤 요인에 의해 주로 발생되었는지를 파악하기 위해, Seong et al. (2011)의 분석 자료를 활용하였다. 본 자료는 총25건의 흙막이 관련 굴착공사 현장의 자료로, 대규모 붕괴가 일어났거나, 굴착공사 중 안전성 문제가 발생하여 원인 조사 및 대응을 실시한 사례로 구성되어 있다.
델파이 분석의 신뢰성을 높이기 위해서는 패널의 수가 10명이상이 되어야 한다고 알려져 있고, 참여자 표본 크기에 대해서 명확한 규정이 제시되어 있지 않지만, Anderson (1997)은 10∼15명의 패널로도 유용한 결과를 얻을 수 있다고 규명하였다. 본 연구에서는 흙막이 굴착공사와 관련된 전문성 확보를 위해 지반공학 분야 실무에 종사하고 있는 14명의 패널을 선정하였다.
(2011)의 분석 자료를 활용하였다. 본 자료는 총25건의 흙막이 관련 굴착공사 현장의 자료로, 대규모 붕괴가 일어났거나, 굴착공사 중 안전성 문제가 발생하여 원인 조사 및 대응을 실시한 사례로 구성되어 있다.
데이터처리
1. 사고 사례 문헌조사와 개방형 1차 델파이 조사를 통해 총 13개의 평가항목을 도출하였다.
전문가 의견수렴과 합의정도를 분석하기 위해 수렴도와 합의도를 평가하였다. 수렴도는 식 (2)와 같이 산정하며, 의견이 한 점에 모두 수렴하였을 때, 0의 값을 나타내고, 반대로 의견의 편차가 크면 그 값이 커진다.
이론/모형
(2011)의 실제 사고 영향 요인과, Joo (1998) 및 Lee et al. (2009)의 자료를 토대로 예비평가항목으로 선정하였다. 14인 전문가의 1차 델파이 조사를 통해 모든 예비평가항목에 대한 적절성을 확보하였다.
본 연구에서는 개착식 굴착공사시 사고 저감을 위한 우선 관리 요인 도출의 의사결정 방법으로 델파이 기법을 적용하였다. 델파이 기법은 집단 의사결정 기법 중의 하나로, 특정한 주제에 대해 해당 분야 전문가들이 의견을 제시하고 조정하는 과정을 반복하여, 최종 합의점을 집단적 판단으로 정리하는 일련의 절차로 정의되며, 절차의 반응과 통제된 피드백, 응답자의 익명, 그리고 통계적 집단 반응의 절차를 특징으로 한다(Lee, 2001).
본 연구는 개착식 굴착공사 사고 및 이에 따른 도로함몰 발생 저감을 목적으로, 우선적으로 관리해야할 요소를 선정하였다. 이를 위해 선행 연구에서 흙막이 공사에 대한 사고 사례를 조사하고, 이를 바탕으로 전문가 의사결정 방법인 델파이 기법을 적용함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다.
성능/효과
2. 폐쇄형 2차, 3차 델파이 조사를 통해 내용타당도를 만족시키는 6개의 요인을 얻을 수 있었고, 3차 델파이에서 모두 합의에 도달하였다.
3. 사고 사례의 빈도수와 델파이 조사 결과의 내용타당도 순위는 전반적으로 유사하게 나타남으로써, 우선 요인 도출이 합리적인 것으로 판단할 수 있다
전반적으로 사고 사례의 항목 빈도수 순위와 전문가에 의한 델파이 조사의 CVR 값순위가 유사하게 나타나고 있다. 따라서, 본 연구에서 수행된 전문가 의사결정 결과는 실제 사례와 비교해보아 대체적으로 합리적인 결과를 도출하였다고 판단할 수 있다. 또한, 본 연구에서는 개착식 흙막이 사고 방지를 위해 필요한 관리 요소 중에서, 우선적으로 관리되어야할 요소를 6가지로 결정하여 제시한 것이다.
후속연구
관리(계측) 소홀로 인한 불안정에 대응하기 위해서는 계측관리 기준을 초과하는 계측 결과에 대한 늑장 대응을 피할 수 있도록 하고, 자동계측시스템 도입을 통하여 철저한 계측 관리를 도모할 수도 있을 것이다.
그러나, 본 연구에서 선정된 우선 요소를 집중적으로 관리하더라도, 개착식 굴착공사 사고는 우선 관리 요소로 선정되지 못한 요소들과 그 외 다양한 요소가 개착식 굴착공사의 안정에 문제를 일으킬 수 있다는 점을 상기하고 대비해야할 것이다.
따라서, 도심지 흙막이 굴착공사 중 사고발생에 영향을 미치는 핵심 요소를 계획·설계·시공 단계에서 우선적으로 중점 관리함으로써, 사고를 감소시키고 굴착공사 현장 자체의 인명 및 재산피해 뿐 아니라, 굴착공사 주변에서 발생하는 도로함몰 역시 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서 도출된 개착식 굴착공사 우선 관리 요소를 통하여, 사고 방지를 위해 더 취약한 요소부터의 중점적인 관리가 기대된다. 그러나, 이 외 다양한 요소가 개착식 굴착사고 발생 원인이 될 수 있음을 인지하고 관리에 임해야할 것이다.
시공상의 불안정을 유발하지 않기 위해서는 굴착 및 지보의 단계굴착을 계획에 맞춰 진행하고, 벽체 공사시 수직도 및 품질을 확보하는 등의 노력이 필요할 것이며, 과다굴착으로 인한 불안정 문제는 시공의 편의성에 따른 과 굴착을 피하고 소단 높이와 폭을 충분히 두어 설치하는 등의 현장 관리를 수행해야 할 것이다.
실제 개착식 굴착공사의 사고 방지를 위해서는 모든 요소가 중요하다고 할 수 있으나, 사고사례 빈도 조사를 통해 높은 빈도의 요소가 현재 국내 흙막이 굴착공사 사고에 더욱취약하여 우선적 관리가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
델파이 기법이란?
본 연구에서는 개착식 굴착공사시 사고 저감을 위한 우선 관리 요인 도출의 의사결정 방법으로 델파이 기법을 적용하였다. 델파이 기법은 집단 의사결정 기법 중의 하나로, 특정한 주제에 대해 해당 분야 전문가들이 의견을 제시하고 조정하는 과정을 반복하여, 최종 합의점을 집단적 판단으로 정리하는 일련의 절차로 정의되며, 절차의 반응과 통제된 피드백, 응답자의 익명, 그리고 통계적 집단 반응의 절차를 특징으로 한다(Lee, 2001).
델파이 기법 활용에 있어 핵심 요소는?
델파이 기법 활용에 있어서 적합한 전문가 패널의 선정이 가장 중요한 요소이다. 전문가들은 익명성에서 안주하지 않고 책임성 있고 성실해야 하며, 조사분야에 대해 전문성이 있으면서도 편협하지 않아야 한다.
델파이 기법 활용에 적합한 전문가의 자질은?
델파이 기법 활용에 있어서 적합한 전문가 패널의 선정이 가장 중요한 요소이다. 전문가들은 익명성에서 안주하지 않고 책임성 있고 성실해야 하며, 조사분야에 대해 전문성이 있으면서도 편협하지 않아야 한다. 의견 합의에 대한 압박으로 전문가의 창의적 발상이 위축될 수 있으므로 조사과정의 의견 피드백에서 쟁점 의견, 소수 의견 및 그 근거를 첨부하며, 대면토론도 진행될 수 있다.
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