[논문]방파제 성능개선을 위한 평가항목 개발

박수열; 윤원건; 강고운; 김석

doi:10.5762/kais.2021.22.4.67

방파제 성능개선을 위한 평가항목 개발
Development of Evaluation Factors for Breakwater Rehabilitation 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.22 no.4, 2021년, pp.67 - 74

박수열 (한국교통대학교 철도융합시스템학과) , 윤원건 (한국건설기술연구원 건설산업고도화센터) , 강고운 (한국건설기술연구원 건설산업고도화센터) , 김석 (한국교통대학교 철도인프라시스템공학과)

초록
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국내에서 항만의 방파제는 안전점검 및 안전진단을 통해 기술적 상태평가를 수행하고, 필요 시 해당 시설물에 대해 유지관리를 수행한다. 그러나 최근 생애주기비용(Life Cycle Cost, LCC) 측면에서 기반시설에 대한 관리의 필요성이 증가함에 따라 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」이 제정되고, 방파제의 기술적 부분만 평가했던 기존 평가방식에 경제성 평가 및 정책성 평가가 추가되어 성능개선을 통해 방파제에 대한 종합적인 관리가 가능해질 것으로 예측하고 있다. 이러한 이유로 본 연구는 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」에서 규정하고 있는 총공사비 500억 미만의 방파제 성능개선사업을 대상으로 성능개선사업의 세부평가항목 및 방법 등을 개발하여 평가방안을 제시하고, 향후 실무에 적용될 성능개선 평가를 위한 방파제 성능개선 평가항목 및 평가방법의 개발 방향을 제시하는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. 본 연구는 유지관리 및 성능개선의 개념 검토, 성능개선 관련 문헌조사, 성능개선 공통기준 사업유형 검토, 방파제 성능개선 평가항목 및 평가방법(안) 도출, 전문가 검토 등의 순서로 수행하였으며, 도출한 방파제 성능개선에 대한 평가방안은 지금까지 기술적 상태평가에 국한된 유지관리 업무에 성능개선을 적용한 구체적인 평가방법을 제시한 것으로 시설물의 선제적 관리 및 안전사고 예방에 활용 가능할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Domestically, technical condition evaluation for breakwaters has been conducted through safety checks and safety diagnosis. If necessary, maintenance for the facility is conducted. However, in recent years, the need for infrastructure management has been increasing from a life-cycle-cost perspective. For these reasons, the "Sustainable Infrastructure Management Basic Act" was enacted. Previously, only the technical part of the breakwaters was evaluated. However, based on the act, comprehensive management of breakwaters will be possible through performance improvement by adding economic and political evaluations. In this study, evaluation factors and evaluation methods were developed for a breakwater rehabilitation project. The purpose of this study is to present a development direction, items, and methods for the evaluation of breakwater performance improvement to be applied in future practice. This study reviews the concept of maintenance and performance improvement, the literature related to performance improvement, and the project type for the common standard of performance improvement. Evaluation items and evaluation methods for breakwater rehabilitation are suggested to be reviewed by experts. The methodology suggested in this study could be used for preventive maintenance and to reduce accidents.

주제어

표/그림 (10)

표 Table 1. Evaluation Factors of KDI Preliminary Feasibility Study Report
표 Table 2. Common Criteria of Performance Improvement Evaluation Factors
표 Table 3. Port breakwater performance improvement evaluation factors
표 Table 4. Aging performance evaluation factors
표 Table 5. Cost analysis results (for example) [unit: one million won]
표 Table 6. Economic evaluation criteria (for example)
표 Table 7. Detailed evaluation criteria for policy (for example)
표 Table 8. Policy evaluation criteria (for example)
표 Table 9. Classification and distribution (for example)
표 Table 10. Business feasibility evaluation (for example)

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 본 연구는 이러한 필요성을 반영하여 항만의 외곽시설물 중 대표적인 시설물인 방파제를 연구대상으로 선정하고, 기반시설관리법에 의한 성능개선사업의 타당성 판단 대상인 총공사비 500억 미만의 방파제 성능개선사업에 초점을 맞춰 연구를 수행하였다. 연구를 수행한 방법으로는 성능개선 관련 문헌조사, 기반시설관리법의 성능개선 공통기준 수립 연구에서 제시된 대상사업 유형 및 기준 검토, 항만 관련 법령 및 지침 등을 기반으로 방파제의 특성을 반영한 성능개선 사업유형을 정의하였다.
본 연구는 기반시설관리법에 따른 방파제 성능개선사업 추진을 위해 방파제를 대상으로 노후화 성능개선사업의 평가기준 및 방법(안)을 개발하여 제시하였다. 본 연구에서는 제시한 방안을 도출하기 위해 항만시설의 사업유형에 적합한 정의를 도출하고, 항만시설물 KDI의 예비타당성 보고서 등 관련 법령 및 지침 등을 검토하여 방파제 유지관리 성능개선사업에서 적합한 평가항목을 제시하였다.
본 연구는 향후 실무에 적용될 성능개선 평가를 위한 예비적 성격의 연구로 방파제의 평가항목(안) 도출과 성능개선기준 평가방법(안)을 제시하였다. 그러나 항만시설물의 특성상 데이터 수집에 어려움이 있어 많은 사례를 적용 및 검증하지 못하여 일반화에 대한 한계 또한 지니고 있다.
본 연구에서 KDI의 예비타당성조사 표준지침 검토에 이후로 기반시설관리법 공통기준에서 제시하고 있는 공통기준 성능개선 평가항목을 검토하였다. 아래 Table.
평가기준 및 방법(안)을 개발하여 제시하였다. 본 연구에서는 제시한 방안을 도출하기 위해 항만시설의 사업유형에 적합한 정의를 도출하고, 항만시설물 KDI의 예비타당성 보고서 등 관련 법령 및 지침 등을 검토하여 방파제 유지관리 성능개선사업에서 적합한 평가항목을 제시하였다. 그리고 도출한 평가항목에 대해 전문가 검토를 실시하였다.

제안 방법

전문가 자문에 참여한 항만전문가는 경력 30년 이상 1인, 경력 20년 이상 2인이며, Table. 2에 도출한 성능개선 평가항목에 대해 3인의 전문가에게 자문회의 형식으로 자료를 검토하였다. 이러한 작업을 수행하여 본 연구에서는 Table.
본 장에서는 Table. 2의 공통기준 성능개선 평가항목에서 항만 관련 지침 및 예비타당성 조사 항목 등을 검토하여 방파제 사업에 적합한 평가항목을 도출하였고, 도출한 성능개선 평가항목에 대해 전문가 자문을 실시하여 검증하였다. 전문가 자문에 참여한 항만전문가는 경력 30년 이상 1인, 경력 20년 이상 2인이며, Table.
이러한 작업을 수행하여 본 연구에서는 Table. 3와 같이 기술성 3개, 경제성 7개, 정책성 6개로 총 16개 항만시설 성능개선 세부평가항목을 도출하였다.
2 의 공통기준 성능개선 평가항목은 「기반시설 성능개선공통기준 수립 연구」에서 기반시설의 관리주체가 해당 기반시설의 기준을 개발할 때, 공통으로 포함되는 32개의 성능개선 평가항목을 제시하였다[9]. 공통기준 성능개선 평가항목은 기술성, 경제성, 정책성으로 구성되어 있으며, 본 연구는 아래 표의 평가항목을 검토하여 방파제 사업에 적합한 평가항목 도출 및 전문가 검토를 수행하였다.
본 연구에서는 제시한 방안을 도출하기 위해 항만시설의 사업유형에 적합한 정의를 도출하고, 항만시설물 KDI의 예비타당성 보고서 등 관련 법령 및 지침 등을 검토하여 방파제 유지관리 성능개선사업에서 적합한 평가항목을 제시하였다. 그리고 도출한 평가항목에 대해 전문가 검토를 실시하였다. 이렇게 검증한 평가항목은 방파제 노후화 성능개선사업에 대해 비용분석을 통한 사업성 평가를 실시하여 ‘사업성의 유/무’를 판단하는 방안을 제시하였다.
기반시설관리법에서 사용하고 있는 유지관리 개념은 완공된 기반시설의 기능을 보전하고 이용자의 편의와 안전을 높이기 위하여 일상적으로 점검 및 정비하고 손상된 부분을 원상복구하며 경과 시간에 따라 요구되는 기반시설의 보수 및 보강 등에 필요한 활동이라 하며, 성능개선은 기반시설의 주요 구조부나 외부형태를 수선 및 변경하여 기반시설의 가치를 증가시키고 수명을 연장시키는 활동으로 정의하고 있다[1]. 기반시설관리법에서 사용되고 있는 용어인 기반시설은 ‘국토의 계획 및 이용에 관한 법률’ 제2조 제6호에서 교통시설 (도로, 철도, 항만 등), 공간시설(광장, 공원 등), 유통 공급시설(유통·업무 설비, 방송·통신시설 등) 등으로 분류 및 정의하고 있으며[2], 본 연구는 기반시설 중 대표적인 교통시설 중에 하나인 항만(방파제)을 대상으로 한 성능개선 평가항목 개발에 초점을 맞추어 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용하는 항만은 항만법의 정의를 따른다.
연구를 수행한 방법으로는 성능개선 관련 문헌조사, 기반시설관리법의 성능개선 공통기준 수립 연구에서 제시된 대상사업 유형 및 기준 검토, 항만 관련 법령 및 지침 등을 기반으로 방파제의 특성을 반영한 성능개선 사업유형을 정의하였다. 또한 방파제 특성에 접합한 성능개선 평가항목(안)을 도출하여 전문가 검증을 실시하였으며, 방파제 성능개선 세부평가 방법 및 기준(안)을 도출하였다.
또한, 경제성 평가는 비용분석을 실시하도록 하였다. 비용분석은 사업비와 유지보수비로 구분되며, 일상적 유지관리와 노후화 성능개선사업의 비용분석을 비교하여 비용 절감 비율에 따라 평가등급을 A, B, C, D, E등급으로 책정한다.
방파제 성능개선사업 기술성부분의 상태평가는 해양수산부의 항만시설물안전점검지침 및 세부지침[3] 및 한국시설안전공단의 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침 [9]을 활용하여 침하, 경사, 전도, 세굴, 파손 등 전체 구조물의 상태를 중점으로 기술성을 검토하고 기술성 평가등급(A, B, C, D, E)에 따라 평가하도록 구성하였다. 또한, 경제성 평가는 비용분석을 실시하도록 하였다.
본 연구의 방파제 성능개선 평가항목은 기반시설관리법의 성능개선 공통기준을 기반으로 기술성, 경제성, 정책성 측면에서 평가되도록 작성하였다[9].
또한, 경제성 평가는 비용분석을 실시하도록 하였다. 비용분석은 사업비와 유지보수비로 구분되며, 일상적 유지관리와 노후화 성능개선사업의 비용분석을 비교하여 비용 절감 비율에 따라 평가등급을 A, B, C, D, E등급으로 책정한다. 정책성은 사업의 준비정도, 재원조달 가능성, 환경성을 각각 A, B, C등급으로 평가하도록 하였다.
시설물의 관리주체에서 방파제의 노후화 성능개선 사업을 평가할 수 있도록 기술성 평가, 경제성 평가, 정책성 평가로 구성하여 성능개선 평가방법(안)을 도출하였다 (Table. 4). 아래 표에서 기술성 평가는 시설노후도 및 성능평가 결과로 구분하여 평가하고, 경제성 평가는 해당 사업의 사업비, 운영(유지보수)비를 비용분석 형태로 평가하게 된다.
앞에서 살펴본 공통기준의 세 가지 성능개선 사업에 관해 항만의 특성을 고려하여 항만 성능개선의 사업유형별 정의를 아래와 같이 도출하였다. 이것을 위해 본 연구에서는 ‘시설물 안전 및 유지관리에 관한 특별법’, ‘항만 및 어항 설계기준’, ‘항만시설물 안전점검 지침 및 세부지침’ 등 관련 법령 및 지침을 검토하였고 노후화 성능개선에 대해 본 작업에 일부 반영하였다.
초점을 맞춰 연구를 수행하였다. 연구를 수행한 방법으로는 성능개선 관련 문헌조사, 기반시설관리법의 성능개선 공통기준 수립 연구에서 제시된 대상사업 유형 및 기준 검토, 항만 관련 법령 및 지침 등을 기반으로 방파제의 특성을 반영한 성능개선 사업유형을 정의하였다. 또한 방파제 특성에 접합한 성능개선 평가항목(안)을 도출하여 전문가 검증을 실시하였으며, 방파제 성능개선 세부평가 방법 및 기준(안)을 도출하였다.
정의를 아래와 같이 도출하였다. 이것을 위해 본 연구에서는 ‘시설물 안전 및 유지관리에 관한 특별법’, ‘항만 및 어항 설계기준’, ‘항만시설물 안전점검 지침 및 세부지침’ 등 관련 법령 및 지침을 검토하였고 노후화 성능개선에 대해 본 작업에 일부 반영하였다. 그러나 항만시설물 기준변화 성능개선 및 사용성 변화 성능개선은 관련 개념조차 없어 자료수집에 어려움이 있었으며, 공통기준에 있는 기준변화 및 사용성 변화의 정의를 채택하여 작성하였다.
그리고 도출한 평가항목에 대해 전문가 검토를 실시하였다. 이렇게 검증한 평가항목은 방파제 노후화 성능개선사업에 대해 비용분석을 통한 사업성 평가를 실시하여 ‘사업성의 유/무’를 판단하는 방안을 제시하였다.
아래 표에서 기술성 평가는 시설노후도 및 성능평가 결과로 구분하여 평가하고, 경제성 평가는 해당 사업의 사업비, 운영(유지보수)비를 비용분석 형태로 평가하게 된다. 정책성 평가는 사업의 준비 정도, 재원 조달 가능성, 환경성 항목을 배점방식을 실시하여 평가한다. 노후화 성능개선사업의 평가는 세부평가 항목 및 절차에 의해 진행되며, 도출한 비용분석 세부평가 항목 및 절차는 1차와 동일한 전문가 3인에게 자문회의를 진행하여 검토하였다.
비용분석은 사업비와 유지보수비로 구분되며, 일상적 유지관리와 노후화 성능개선사업의 비용분석을 비교하여 비용 절감 비율에 따라 평가등급을 A, B, C, D, E등급으로 책정한다. 정책성은 사업의 준비정도, 재원조달 가능성, 환경성을 각각 A, B, C등급으로 평가하도록 하였다.
아래 표에서 수요는 교통 수요와 화물수요로 구분하고, 기술성은 설계기준과 시설 규모의 적정성, 경제성은 공사비, 보상비 등의 비용과 운행 비용 절감, 화물 통행시간 절감 등의 편익으로 구성되어있다. 정책성은 정택의 일괄성 및 추진의지, 사업 추진상 위험요인, 고용효과, 지역균형발전, 특수평가로 구성되어있다.

대상 데이터

편익은 자연재해로 인한 직·간접비 피해액, 하역비용 절감효과 항목을 포함하였다. 정책성 및 지역균형 발전 항목에서는 해상공사로 인한 기름유출로 인한 수질오염, 소음, 진동 등의 환경문제로 인한 민원이 최근 중요한 사항이므로 포함하였고, 어업에 종사하는 주민들을 대상으로 주민설명회, 공청회 등도 세부평가항목에 포함되었다.

성능/효과

아래 Table. 2 의 공통기준 성능개선 평가항목은 「기반시설 성능개선공통기준 수립 연구」에서 기반시설의 관리주체가 해당 기반시설의 기준을 개발할 때, 공통으로 포함되는 32개의 성능개선 평가항목을 제시하였다[9]. 공통기준 성능개선 평가항목은 기술성, 경제성, 정책성으로 구성되어 있으며, 본 연구는 아래 표의 평가항목을 검토하여 방파제 사업에 적합한 평가항목 도출 및 전문가 검토를 수행하였다.

후속연구

그러나 종합점수가 60점 이하는 사업을 시행하지 않도록 구성하였다. 상기 평가항목에 등급분류 및 배점은 예시로 선정된 점수이며, 추후 방파제에 성능개선 평가에 관한 적합한 배점 및 절차 등에 대한 연구가 필요하다.
그러나 항만시설물의 특성상 데이터 수집에 어려움이 있어 많은 사례를 적용 및 검증하지 못하여 일반화에 대한 한계 또한 지니고 있다. 향후 추가 연구를 통해 항만시설의 유형별 사업에 따른 구체적인 평가기준 및 절차 등에 검증이 필요할 것으로 생각된다.

참고문헌 (11)

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Korea Facility Safety Corporation, Detailed guidelines for safety inspection and precision safety diagnosis, Korea Facility Safety Corporation, 2017, pp. 1-83

저자의 다른 논문 :

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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