현재 국내에서 준공 후 30년 이상 된 시설물은 현재 10.5% 수준에서 10년 후 23.9%로 급증할 전망이며, 국가 주요 시설물의 공용연수 증가에 따라 신설보다는 기존 시설물의 안전 확보와 수명을 연장하고 효율적인 유지관리체계 구축을 위해 새로운 평가체계가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널의 여러 구조 형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 체계적인 새로운 평가체계를 마련하고자 하며, 이를 위해 델파이 기법과 AHP 기법을 활용하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하여, 향후 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.
현재 국내에서 준공 후 30년 이상 된 시설물은 현재 10.5% 수준에서 10년 후 23.9%로 급증할 전망이며, 국가 주요 시설물의 공용연수 증가에 따라 신설보다는 기존 시설물의 안전 확보와 수명을 연장하고 효율적인 유지관리체계 구축을 위해 새로운 평가체계가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널의 여러 구조 형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 체계적인 새로운 평가체계를 마련하고자 하며, 이를 위해 델파이 기법과 AHP 기법을 활용하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하여, 향후 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.
Since the 30-year-old facility is expected to surge from 10.5% to 23.9% in 10 years, the new evaluation system is needed to establish efficient maintenance system for securing the safety and extending the life span of existing facilities. In this study, Delphi and AHP(Analytic Hierarchy Process) was...
Since the 30-year-old facility is expected to surge from 10.5% to 23.9% in 10 years, the new evaluation system is needed to establish efficient maintenance system for securing the safety and extending the life span of existing facilities. In this study, Delphi and AHP(Analytic Hierarchy Process) was conducted to provide a systematic new evaluation system for the NATM tunnel, which is the most frequently constructed structure of the existing tunnel. Since the existing assessment systems are limited in scope of evlauatuon criteria, the survey was conducted in conjunction with closed questionnaires on existing items and open questionnaires for eliciting new items. In results, suitable evaluation factors were derived for the NATM tunnel through the validation of the survey results. Also after calculating weighted value of the derived assessment item using AHP technique, a new evaluation system is proposed to meet the characteristics of the NATM tunnel, so that they can be used as reference materials for revising and supplementing detatiled guidelines in the future.
Since the 30-year-old facility is expected to surge from 10.5% to 23.9% in 10 years, the new evaluation system is needed to establish efficient maintenance system for securing the safety and extending the life span of existing facilities. In this study, Delphi and AHP(Analytic Hierarchy Process) was conducted to provide a systematic new evaluation system for the NATM tunnel, which is the most frequently constructed structure of the existing tunnel. Since the existing assessment systems are limited in scope of evlauatuon criteria, the survey was conducted in conjunction with closed questionnaires on existing items and open questionnaires for eliciting new items. In results, suitable evaluation factors were derived for the NATM tunnel through the validation of the survey results. Also after calculating weighted value of the derived assessment item using AHP technique, a new evaluation system is proposed to meet the characteristics of the NATM tunnel, so that they can be used as reference materials for revising and supplementing detatiled guidelines in the future.
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문제 정의
또한 현재 적용되고 있는 평가체계는 1995년 이후 20여년 이상 사용되어 왔으며, 안전성 위주의 평가체계로 인해 공용연수 증가에 따른 구조물의 노후화를 평가에 제 대로 반영하지 못해 시대흐름을 맞추지 못한 면도 있다. 따라서 기존 시설물의 안전 확보와 효율적인 유지관리 및 지속가능한 유지관리체계 구축을 위해 사회적 눈높이에 맞는 신뢰성과 안전성을 갖춘 시설물이 될 수 있도록 체계적인 새로운 평가체계를 마련하는 것은 매우 중요한 과제이며, 이를 위해 본 연구에서는 델파이기법과 AHP 기법을 활용하여 지하구조물중 NATM 터널에 적합한 평가인자 및 평가인자의 가중치 와 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 새롭게 제시하고자 하며, 향후 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 수정 및 보완 시 참고자료로 활용될 수 있도록 하고자 한다.
본 연구에서는 기존터널의 여러 구조형식 중 가장 많이 시공된 NATM 터널에 대하여 델파이기법 및 AHP기법을 활용 하여 체계적인 새로운 평가체계를 도출하였다. 기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다.
제안 방법
2차 델파이 설문결과에 대하여 평균, 표준편차, 중앙값, 최빈값 및 CVR을 산정하고 항목의 타당성과 패널의 의견수렴 여부를 평가하기 위하여 다음의 파라미터를 산정하였다.
기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다.
기존 평가체계 분석을 통하여 국가별로 공통적인 평가항목과 공통적이지 않은 특정평가 항목들로 분류하였다.
대상 터널에 대하여 상태 및 구조 안전성평가를 실시한 후 그 결과에 의해 산출된 상태안전성 평가등급과 구조안전성 평가등급을 비교하여 최저등급을 최종 안전성 평가등급으로 결정한다. 단, 구조 안전성평가를 실시하지 않는 경우는 상태 안전성 평가등급을 최종 안전성평가 등급으로 갈음한다.
델파이 1차 설문 중 폐쇄형 설문 결과에 대하여 내용타당도를 검증하였다. 내용타당도 비율(CVR)은 패널 수에 따라 최소값을 제시하고 있으며, 최소값 이상이 되었을 때 문항에 대한 내용타당도가 있는 것으로 판단한다(Lawshe, 1975).
도출된 평가항목에 대하여 AHP기법을 활용하여 가중치를 산정한 결과 Tables 9∼10과 같으며, 가중치는 라이닝콘크리트, 주변상태, 특수조건으로 구분하여 산정하였다.
조사한 설문결과를 내용타당도 검증 을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정 한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 정량적으로 제시하였다. 세롭게 제시한 평가체계는 NATM 터널의 구조적 특성 및 손상 발생위치와 발생요인의 특성을 반영시켰으며, 현재 적용되고 있는 평가기준에서 반영되지 못하는 현장조사 및 시험 항목들을 최대한 반영하여 NATM 터널의 안전성과 내 구성을 판단할 수 있도록 하였다. 따라서 평가결과를 활용하여 구조물의 특성에 맞는 체계적이고 효율적인 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.
이 연구에서는 터널에 대한 실무지식을 보유하고 있고 「시설물의 안전관리에 관한 특별법」에 의거하여 실시하고 있는 안전점검 및 정밀안전진단의 평가체계에 대한 높은 이해도를 가지고 있는 안전관리 정책지원 기관, 연구기관, 관리주체, 관련 학계 및 연구원, 관련업체 등에 종사하고 있는 전문가를 검토하여 Table 2와 같이 구성하였으며, 전문가의 경력 및 전문성은 Table 3과 같이 전부 특급기술자로 구성되어 있다.
기존 평가체계 및 평가항목 검토결과 도출가능한 평가항목이 한정적인 것으로 판단되어 기존에 적용되고 있는 항목에 대한 폐쇄적인 설문과 새로운 항목 도출을 위한 개방형 설문을 병행하여 설문조사를 실시하였다. 조사한 설문결과를 내용타당도 검증 을 거쳐 NATM 터널에 적합한 평가인자를 도출하였으며, AHP기법을 활용하여 도출된 평가항목에 대한 가중치를 산정 한 후 구조물의 특성에 맞는 평가체계를 정량적으로 제시하였다. 세롭게 제시한 평가체계는 NATM 터널의 구조적 특성 및 손상 발생위치와 발생요인의 특성을 반영시켰으며, 현재 적용되고 있는 평가기준에서 반영되지 못하는 현장조사 및 시험 항목들을 최대한 반영하여 NATM 터널의 안전성과 내 구성을 판단할 수 있도록 하였다.
종합평가 산정시 평가항목인 안전성평가 및 내구성평가의 가중치는 AHP기법을 활용하여 산정하였으며, 본 연구에서는 일관성 비율이 1.0미만인 설문지를 활용하여 상대적인 가중치를 도출하였다.
대상 데이터
1차 델파이 조사에 응답한 전문가는 25명이며, 내용타당도 판단기준은 Table 4에 의해 CVR 〉0.37로 하였다. Table 5와 같이 문헌연구를 통해 도출된 평가항목(총40개)에 대하여 내용타당도를 검토한 결과 31개 항목이 타당도를 만족하는 것으로 나타났으며, 개방형 설문을 통해 모집된 추가 평가항목 13개 항목을 신규항목으로 반영하였다.
이론/모형
본 기법은 계량적 접근이 어려운 분야의 의사 결정을 하는 경우 경험을 조직화, 구조화 및 체계화하여 평가요소의 가중치를 설정하는 방법으로, 의사결정단계에서 수학적 모형으로 적합하도록 고안된 의사결정기법(Saaty and Vargas, 2001)으 로 의사결정자가 직면하는 복잡성과 곤란성을 대안 간 상호 비교를 통해 귀납적방법과 연역적 방법을 조합한 통합적 방법으로 해결해 나갈 수 있도록 고안된 기법으로 평가하고자 하는 요소들을 계층화하고 상호비교 평가를 통하여 상대적 중요성을 결정하는 방법이다. 본 연구에서는 델파이 조사 분석 결과 도출된 평가항목중 상태안전성평가 항목에 대하여 AHP기법을 활용하여 가중치를 산정하였다.
성능/효과
2차 델파이 조사에 응답한 전문가는 25명이며, 내용 타당도 분석결과 44개 항목 중 35개 항목이 적절한 것으로 나타났으며, 합의도의 경우 28개의 항목에서 전문가의 의견이 합의되었다. 안정도(C.
기존까지 수행되어 왔던 평가체계를 검토한 결과 도출 가능한 평가항목은 한정적인 것으로 판단하고 이에 대한 적절 한 분류 및 구분을 통해 평가항목이 도출될 수 있을 것으로 판단되며, 연구방법론과 연구방향을 고려한 결과 델파이 기법이 가정 적합한 것으로 판단된다.
내용타당도 분석결과 44개 항목 중 2차 평가항목과 같은 35 개 항목이 적절한 것으로 분석되었으며, 합의도의 경우 2차 평가항목(28개 항목) 보다 3개 항목이 증가한 31개 항목이 합의되었다. 안정도(C.
본 연구에서는 일관성 비율이 1.0미만인 설문지를 활용하여 상대적인 가중치를 도출하였으며, 일관성비율이 1.0미만 인 설문지는 22부로 확인되었다. 일관성 있는 설문지의 대부분은 해당업무에 종사하고 있었으며, 관련 분야 경력은 10년 이상으로 나타났다.
평가항목 선정을 위하여 국· 내외 기존 평가체계를 Table 1 과 같이 분석하였으며 국내의 상태평가, 안전성평가 체계와 일본, 독일, 미국 등에서의 평가체계를 분석한 결과 터널의 평가항목은 국가별로 다소 차이를 나타냈다.
후속연구
세롭게 제시한 평가체계는 NATM 터널의 구조적 특성 및 손상 발생위치와 발생요인의 특성을 반영시켰으며, 현재 적용되고 있는 평가기준에서 반영되지 못하는 현장조사 및 시험 항목들을 최대한 반영하여 NATM 터널의 안전성과 내 구성을 판단할 수 있도록 하였다. 따라서 평가결과를 활용하여 구조물의 특성에 맞는 체계적이고 효율적인 유지관리가 가능할 것으로 기대된다. 또한 제시된 평가체계는 추후 관련 데이터가 많이 축적되면 이의 분석을 통하여 신뢰도가 높고 적합한 평가체계가 될 수 있도록 추가적인 연구 및 보완이 계속적으로 필요하다.
따라서 평가결과를 활용하여 구조물의 특성에 맞는 체계적이고 효율적인 유지관리가 가능할 것으로 기대된다. 또한 제시된 평가체계는 추후 관련 데이터가 많이 축적되면 이의 분석을 통하여 신뢰도가 높고 적합한 평가체계가 될 수 있도록 추가적인 연구 및 보완이 계속적으로 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
AHP기법이란 무엇인가?
본 기법은 계량적 접근이 어려운 분야의 의사 결정을 하는 경우 경험을 조직화, 구조화 및 체계화하여 평가요소의 가중치를 설정하는 방법으로, 의사결정단계에서 수학적 모형으로 적합하도록 고안된 의사결정기법(Saaty and Vargas, 2001)으 로 의사결정자가 직면하는 복잡성과 곤란성을 대안 간 상호 비교를 통해 귀납적방법과 연역적 방법을 조합한 통합적 방법으로 해결해 나갈 수 있도록 고안된 기법으로 평가하고자 하는 요소들을 계층화하고 상호비교 평가를 통하여 상대적 중요성을 결정하는 방법이다. 본 연구에서는 델파이 조사 분석 결과 도출된 평가항목중 상태안전성평가 항목에 대하여 AHP기법을 활용하여 가중치를 산정하였다.
델파이 기법이란 무엇인가?
기존 자료 부족으로 참고할 만한 자료가 없거나 미래를 예측하고자 할 경우 도입하는 분석기법 중 하나로, 여러 전문가의 의견을 되풀이해서 모으고, 교환하고, 발전시켜 미래를 예측하는 방법을 말하며, 전문가 합의법이라고도 한다.
일관성 비율이란 무엇인가?
일관성 비율(CR)은 설문 응답자의 판단 진실성과 일관성을 평가하는 것으로 통상 0.1 이하이면 응답자가 일관성 있게 쌍대비교를 한 것으로 판단하며, RI는 Table 8과 같다.
참고문헌 (13)
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Molit (2012), Concrete Structural Standard.
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No, Y. S. (2006). Delphi Technique; Get predictive insights from professional insights, KRIHS, 299, 53-62.
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