[논문]성능기반의 항만시설물 유지관리 의사결정체계 개발을 위한 데이터 연계방안 도출에 관한 연구

김용희; 강윤구

doi:10.5762/kais.2020.21.11.9

성능기반의 항만시설물 유지관리 의사결정체계 개발을 위한 데이터 연계방안 도출에 관한 연구
A Study on the Development of the Data Linkage Method for Performance-based on Port Facility Maintenance Decision Marking System 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.11, 2020년, pp.9 - 18

김용희 (한국항만협회 기술기획국) , 강윤구 (한국항만협회 기술기획국)

초록
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최근 항만시설물의 효율적인 관리·운영을 위하여 전 생애주기에 걸친 통합관리 플랫폼 및 성능기반의 유지관리 의사결정체계 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 시설물을 성능의 관점에서 관리·운영하여 시설물의 장수명화와 효율적인 예산집행을 추구하는데 있다. 이를 위해서는 통합 플랫폼과 의사결정체계에서 분석할 충분한 양의 기초 데이터의 확보가 필수적이다. 이에 본 연구는 통합플랫폼 및 의사결정체계 개발의 기초데이터로 필요한 항만시설물 설계 및 유지관리 정보를 확보하기 위하여 현재 해양수산부에서 운영 중인 항만시설물 유지관리시스템(POMS; Port Facility Management System)과의 데이터 연계방안을 도출하는데 목적이 있다. 이를 위하여 POMS의 데이터베이스를 분석하였으며 이 중 통합플랫폼과 의사결정체계를 운영하는데 필요한 데이터 항목을 선정하고 이를 관계 전문가의 요구사항과 함께 종합적으로 검토하여 3개 분야의 연계대상을 선정하였다. 연계대상 데이터는 크게 항만과 항만시설물 데이터, 유지관리 데이터, 사용자 데이터로 분류할 수 있다. 각 세부 연계 데이터별로 API 인터페이스 설계서를 작성하였고, POMS의 연계 데이터와 통합플랫폼의 데이터 연계 프레임워크를 정의하였다. POMS와 통합 플랫폼의 데이터 연계는 플랫폼 개발 이후, 운영단계에서 실효성 있는 데이터를 실시간으로 수시 제공받아 통합 플랫폼 운영의 효율성을 향상시킬 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, studies of integrated management platform and performance-based maintenance decision-marking systems have proceeded to the efficient management of port facilities. The purpose of this study was to manage and operate port facilities based on performance and to provide long-term durability and budgetary execution. Thus, it is essential to secure basic data to be analyzed in an integrated platform and decision-marking system. This study derived the data linkage measures to secure port facility design and management information. The target of deriving the data linkage was the POMS (Port Facility Management System) currently in operation by the MOF (Ministry of Oceans and Fisheries). To derive data linkage, analyze the database of POMS and select the data required for the operation-integrated platform and decision-marking system. The final data linkage target was determined by compiling the requirements of the relevant experts and selecting the final target of three groups (port and facility information, management information, and user information). As a result, the API interface design was prepared for detailed linked data and data linkage framework between the linkage data of POMS. The provision of real-time data linkage between POMS and integrated platform is expected to improve the operational efficiency of the integrated platform.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. Profile of Gravity Type Port Facility
그림 Fig. 2. The Domestic Port Facility State Classified by Year of Construction
그림 Fig. 3. Work Flow of Facility Safety Management
표 Table 1. Standard for classification and inspection period
그림 Fig. 4. Work Flow of Comprehensive Performance Evaluation
표 Table 2. Settlement Criteria for Port Facility [unit: ㎝]
표 Table 3. Comprehensive Performance Index Criteria
그림 Fig. 5. Screen of Port Facility Management System
그림 Fig. 6. Summary Diagram of Logical Entity-Relationship
표 Table 4. Requirements Definition for Linkage Data
표 Table 5. Port Facility System Directory Structure Requiring Data Linkage
그림 Fig. 7. Data Linkage Diagram for Port Facility Management System(POMS) and Integrated Port Facility Management Platform
표 Table 6. API Interface Design Form for Data Linkage (TF_FCLTY_MASTR)

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 항만시설물의 전 생애주기에 걸친 새로운 항만시설물 통합관리 플랫폼 개발의 일환으로 기존에 운영 중인 항만시설물 유지관리시스템(POMS)의 유지관리 데이터베이스를 분석하여 성능기반 의사결정에 필요한 데이터를 분류하고 이에 대한 연계방안 및 프레임워크를 제안하고자 한다.

제안 방법

5와 같이 안전점검 실시결과를 데이터베이스로 구축･관리하기 위하여 개발･운영되는 전산시스템으로 전국 항만시설물 특히, 계류시설, 외곽시설에 대한 안전점검 및 정밀안전진단의 결과가 데이터베이스로 매년 업데이트되고 있다. POMS는 항만시설물을 관리･운영하는 사용자 시스템과 시설물을 직접 점검하는 점검진단업체 사용자 시스템으로 분리하여 설계･구축하였다. 시설물 관리자 시스템은 지도기반의 서비스로 시설물 현황, 안전점검 및 정밀안전진단 입력･조회･출력, 시설물 유지관리정보 통계 등이 있으며, 점검진단업체 사용자 시스템은 안전점검 및 정밀 안전진단 결과 입력 기능이 있다.
기존의 항만시설물 관리･운영 데이터와 매년 실시하는 안전점검 등의 데이터를 원활히 확보하여야 성능기반의 유지관리 의사결정체계의 실효성을 확보할 수 있어 우선 POMS의 구성체계 및 관리하고 있는 데이터베이스를 분석하여 연계가 필요한 데이터항목을 도출하였다.
데이터 연계방안 제시를 위하여 POMS의 데이터베이스를 분석하였다. 데이터 연계가 필요한 데이터 항목을 분류하고 이 과정에서 관련 시스템의 운영자 및 개발자 등을 대상으로 요구사항을 도출하고 이를 반영하여 최종적으로 연계가 필요한 대상 데이터를 선정하였다.
연계 대상으로 선정된 데이터의 연계를 위해 각 데이터별로 API 인터페이스 설계서를 작성하였으며, POMS를 통하여 연계되는 데이터와 통합플랫폼의 연계 프레임워크를 정의하였다.
통합 플랫폼 및 성능기반의 유지관리 의사결정체계의 실효성과 활용성을 향상시키기 위하여 현재 운영 중인 항만시설물 유지관리시스템(POMS)과의 연계체계 구축이 필요하다. 이를 위하여 POMS 데이터베이스를 분석하고 이 중 통합플랫폼과 의사결정체계의 운영에 필요한 데이터를 분류하여 요구사항 설계서를 작성하였다.
이를 위하여 현재 항만시설물 통합관리 플랫폼이 개발 중에 있다. 통합플랫폼 및 성능기반의 유지관리 의사결정체계의 개발과 운영에 필요한 데이터 확보를 위하여 현재 운영되고 있는 항만시설물 유지관리시스템(POMS)과의 연계를 통한 데이터 확보방안을 제시하였다.
항만시설물 유지관리시스템과 통합플랫폼, 의사결정 체계 간의 연계방안 결정하기 위해 API 연계, Web Service, ESB(Enterprise Service Bus), EAI(Enterprise Application Integration) 등과의 연계방법에 대해 검토하였다. 연계업무의 실질적인 운영성 보장을 위하여 성능측면의 고려와 항만시설물에 대한 표준화된 코드를 참고하여 의사결정체계에서 동작할 수 있도록 단위 시스템 간의 연계데이터를 식별하고, 식별된 연계데이터의 표준화가 필요하다.

대상 데이터

6은 POMS의 논리 객체 모델(ERD ; EntityRelationship Diagram)이며, Table 4는 POSM와 통합관리 플랫폼, 의사결정체계의 운영자, 개발자를 대상으로 실시한 연계데이터의 요구사항 정의서이다. Table 4의 요구사항 중 POMS의 운영환경 및 의사결정을 위한 필수정보 등을 고려하여 최종적으로 연계가 필요한 데이터를 크게 항만, 시설물 정보, 유지관리 정보, 사용자 정보로 선정하였으며, 연계대상으로 선정된 데이터의 디렉토리 구조는 Table 5와 같다.
데이터 연계방안 제시를 위하여 POMS의 데이터베이스를 분석하였다. 데이터 연계가 필요한 데이터 항목을 분류하고 이 과정에서 관련 시스템의 운영자 및 개발자 등을 대상으로 요구사항을 도출하고 이를 반영하여 최종적으로 연계가 필요한 대상 데이터를 선정하였다.
성능평가의 대상은 항만시설물 중 제1, 2종 계류시설이며, 그 절차는 Fig. 4에서 보는 것과 같이 안전성능 지수, 내구성능 지수, 사용성능 지수를 종합하여 평가하도록 되어있다. 여기서, 안전성능 지수는 앞서 설명한 정밀 안전점검 및 정밀안전진단에서 실시한 상태평가와 안정성평가 결과를 활용하도록 규정되어 있다.

성능/효과

둘째, 서두에서 설명한 것과 같이 현행 항만시설물 유지관리는 ｢항만법｣과 ｢시설물안전법｣으로 이원화되어 있으며, ｢시설물안전법｣에서도 POMS와 유사한 시설물통합정보관리시스템을 관리･운영하고 있다. 이 시스템은 ｢항만법｣보다 강력한 규정을 바탕으로 오랜 운영기간 동안 POMS보다 더 방대하고 세부적인 데이터를 확보하고 있어 의사결정체계의 고도화를 위해서 반드시 연계를 통하여 기초자료 확보가 필요하다.

후속연구

이와 같은 연계체계가 구축되면 항만시설물의 점검 및 진단, 유지관리 데이터와 기존･신규항만에 대한 현황 데이터가 POMS를 통하여 데이터가 갱신･등록된 시점에 따라 실시간으로 수시연계가 가능하게 된다. POMS와의 연계체계의 구축으로 통합 플랫폼 및 의사결정체계의 개발과 운영을 위한 기초데이터 확보에 소요되는 행정력 및 시간 등을 줄여 보다 실효성 있는 운영환경을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
그래프에서 확인할 수 있듯이 전체 항만시설물 중 준공 20년 이상인 시설물이 약 50% 정도이며, 노후 항만시설물의 비율은 점차 증가하고 있다. 또한 향후 대형 신항만 건설사업은 더 이상 확대되기 어려운 여건에서 기존의 항만시설물에 대한 유지보수 및 개선을 통한 기대수명 연장에 관한 수요가 증가할 것으로 판단 된다. 이러한 여건변화에 대응하기 위하여 노후 항만시설물을 성능에 기반하여 평가하고 이를 바탕으로 한 유지 관리 의사결정체계 마련이 필요하다.
POMS에서 관리하는 데이터 중 가장 핵심적인 안전점검 등의 자료는 상태･안전등급 및 관련 지수와 이를 산정하기 위해 실시한 조사, 평가 등의 결과를 포함한 보고서, 시험데이터, 현장사진 등이 있으며, 매년 시설물별로 실시되는 안전점검 등이 완료되면 수시로 POMS에 입력된다. 이러한 데이터는 통합플랫폼과 의사결정체계의 개발뿐만 아니라 개발된 의사결정체계의 분석자료로 활용될 수 있는데, 성능기반의 의사결정을 위해서는 정밀안전점검 등에서 실시한 상태점검, 구조 안전성평가 외에도 수치화된 재료시험 결과, 항만시설물의 사용성에 대한 다양한 평가자료가 필요하다. 하지만 POMS에서 다루고 있는 점검 및 진단에서는 사용성에 대한 평가는 실시하지 부적인 데이터가 연계되어 즉시 활용할 수 있는 수준 및 파일의 형태로 데이터베이스화가 되어 있지 않아 2차 가공을 통하여 분석이 가능한 형태로 변환해야 하는 한계점이 있다.
이렇게 POMS에서 연계되는 데이터는 기존에 구축된 60개 항만 및 약 1,080개소 항만시설물에 대한 기본정보, 위치정보, 설계제원 정보를 비롯한 각종 안전점검 결과, 사용자 정보와 더불어 향후, 매년 업데이트될 신규 항만시설물 정보, 안전점검 등의 정보이므로 통합플랫폼과 의사결정체계의 개발 및 운영에 핵심적인 자료가 될 것이다.
항만시설물의 통합관리 플랫폼과 성능기반의 유지관리 의사결정체계의 보다 실효성 있는 운영 및 고도화를 위하여 보다 광범위하고 세부적인 데이터 확보가 필수적이다. 이를 위하여 기존에 운영되고 있는 항만건설사업정보시스템, 시설물통합관리시스템을 대상으로 한 연계에 관한 추가 연구를 추진할 예정이다.
첫째, 노후 항만시설물이 점차 증가함에 따라 한정된 유지보수예산을 효과적으로 배분하고 활용할 수 있는 의사결정체계 및 생애주기 비용분석의 강화를 위하여 항만 건설공사의 계약정보 및 공사비, 공사내역 등을 관리･운영하고 있는 항만건설사업정보시스템(PORT CALS)과의 연계가 추가적으로 필요하다.

참고문헌 (14)

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M. Y. Park, J. H. Lee, S. W. Park, J. G. Lim, "A Study on Maintenance Cost Model for Establishing a Strategies of Port Facility Maintenance", Journal of the Society of Disaster Information, Vol. 16, No. 2, pp. 276-290, June 2020 DOI: https://doi.org/10.15683/kosdi.2020.06.30.276

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The Ministry of Land, Infrastructure and Transport(MOLIT), Detailed Guidelines of Safety Inspection and Precision Safety Diagnosis - Port Counter Facility, 2019
The Ministry of Land, Infrastructure and Transport(MOLIT), Detailed Guidelines of Safety Inspection and Precision Safety Diagnosis - Port Mooring Facility, 2019
The Ministry of Oceans and Fisheries(MOF), Detailed Guidelines of Safety Inspection, 2015
The Ministry of Land, Infrastructure and Transport(MOLIT), Detailed Guidelines of Performance Assessment - Port Facility, 2018

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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