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문제 정의
- 아울러 구축된 데이터베이스에 지리정보시스템을 적용하여 각각의 도로 절토사면 현장의 특성을 수치지도상에 구현한다면 도로 절토사면의 지역적인 특성과 기타 다른 수치지도에서 나타나는 현장 의 특성과 상관 관계를 얻을 수 있을 것이다. 본 논문은 도로절토사면의 효과적인 유지관리 도구로 활 용될 데이터베이스 시스템(data base system, D/B system)을 개발하고 추후 개선방향에 대하여 논의하 고자 한다.
제안 방법
- 3차 년도에서는 시스템 개선 및 GIS시스템과의 통합에 목표를 두어 구축하였다. 4차 년도인 데이터베이스 시스템 구축에 서는 기존 3차 년도 시스템의 개선 및 효율적인 GIS시스템 활용과 사용자 인터페이스 개선 및 멀티유 저 기반의 시스템 구축에 목표를 두어 구축하였다. 5차 년도는 향후 도로관리통합시스템과의 연계성에 중점을 두고 클라이언트/서버 환경에서의 데이터베이스 구조에 적합하도록 데이테베이스의 구조 개선과 GPS좌표의 거리표 이정체계로의 변환에 중점을 두어 개발하였다(한국건설기술연구원, 2002).
- 개발된 데이터베이스 시스템은 자료의 구축과 입출력 방법에 있어서 입력과 수정, 열람의 편의를 위하여 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)를 사용하였으며, 그와 아울러 지리정보시스템 (Geographic Information System)을 이용하여 이미 구축된 다양한 속성을 가진 수치지도와의 중첩을 통하여 분석이 용이하도록 시스템을 구축하였다. 또한 효율적인 데이터베이스의 관리와 향후 자료의 증가 시 발생할 수 있는 관리 시스템(응용 프로그램)의 효율 저하를 방지하기 위해서 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational Database Management System, RDBMS)으로 이식할 수 있도록 데이터베이스 스키마를 설계하였다.
- 개발된 데이터베이스 시스템은 자료의 구축과 입출력 방법에 있어서 입력과 수정, 열람의 편의를 위하여 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)를 사용하였으며, 그와 아울러 지리정보시스템 (Geographic Information System)을 이용하여 이미 구축된 다양한 속성을 가진 수치지도와의 중첩을 통하여 분석이 용이하도록 시스템을 구축하였다. 또한 효율적인 데이터베이스의 관리와 향후 자료의 증가 시 발생할 수 있는 관리 시스템(응용 프로그램)의 효율 저하를 방지하기 위해서 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational Database Management System, RDBMS)으로 이식할 수 있도록 데이터베이스 스키마를 설계하였다. 또한, GIS시스템을 이용하여 속성데이터 베이스와 공간데이터 베이스를 통합 관리 하도록 하였다.
- 또한 효율적인 데이터베이스의 관리와 향후 자료의 증가 시 발생할 수 있는 관리 시스템(응용 프로그램)의 효율 저하를 방지하기 위해서 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational Database Management System, RDBMS)으로 이식할 수 있도록 데이터베이스 스키마를 설계하였다. 또한, GIS시스템을 이용하여 속성데이터 베이스와 공간데이터 베이스를 통합 관리 하도록 하였다.
- 또한 분류 가능한 절토사면 정보 테이블을 별 도로 설계하여 기본키와 외래키로 구분함으로써 전체적인 데이터베이스의 확장이 용이하도록 되어있고 MS Access로 제작되어 있어 일반인도 직접적인 자료의 입력 및 수정, 관리가 가능하게 하였다. 자료 의 보안을 유지하기 위하여 데이터베이스 파일 자체에 암호를 부여하였고 동일한 네트워크그룹내의 사 용자에 한하여 자료에 대한 멀티억세스를 부여하였다.
- 데이터 베이스 부분은 절토사면 데이터베이스에서 기본도로 사용되는 GIS 수치지도에 관련된 지도 데이터베이 스군과 현황조사 단계 및 현장조사 단계에서 얻어진 다양한 절토사면의 특성자료와 관련된 절토사면 데 이터베이스군으로 세분된다. 또한 이러한 시스템의 구축이 일회성에 그치지 않기 위해서 입출력이 보다 용이하고 자료의 호환성과 분석이 수반되도록 구축하였으며, 축적된 자료들을 통계 처리하여 분석할 수 있고 절토사면의 위험도 분석을 통한 조사 및 투자우선순위 결정과 함께 보다 나은 대책방안을 수립 할 수 있게 하였다. 그림 1은 이러한 도면정보 및 속성자료와 데이터베이스 부분이 연동되는 것을 모 식적으로 나타낸 것이고 그림 2는 데이터베이스 시스템의 개발 및 운용 환경을 나타낸 것이다.
- 지리정보시스템에서의 모든 자료는 그래픽으로 도시될 수 있도록 공간좌표를 기반으로 저장되며, 각각의 공간적 자료와 관련되어 속성자료들을 저장함으로서 사용자의 요구에 맞추어 저장, 검색, 수정, 삭 저】, 추가될 수 있다. 또한 자료를 처리, 변환, 조합, 분석, 질의, 모형화(modeling)함으로써 사용자가 원하는 결과를 산출하며 이를 시각화한다. 이러한 공간좌표처리의 편의성으로 인하여 지리정보시스템은 자 원탐사, 토지이용 계획수립, 교통량 분석, 녹지개발, 마케팅 등의 다양한 분야에 응용되고 있다.
- 본 시스템의 절토사면 데이터베이스는 현황조사 자료군, 해빙기 체크리스트 자료군, 현장조사 자료군 으로 구성되어 있다. 현황조사 및 해빙기 체크리스트 자료는 각 국도유지건설 사무소의 보고서를 기반으로 구축되었으며, 현장조사 자료는 현황조사 및 해빙기 자료를 바탕으로 도로절토사면에 대한 정밀안 전진단 후 작성한 보고서를 기반으로 구축되었다. 데이터베이스에 입력되는 항목은 절토사면에 대한 일반 현황 및 현장조사 항목, 안정해석 및 안정성 평가 항목, 붕괴이력 및 정비현황 등으로 구성되어 있다.
- 사용자 인터페이스 프로그램은 지도 데이터베이스군과 절토 사면 데이터베이스군을 통합하여 내부에서 관리하며, 사용자에게는 직관적이며 손쉬운 입력, 수정, 삭제, 검색의 도구를 제공할 수 있다. 본 프로그 램은 Windows 95, 98 및 NT, 2000, XP에서 작동하도록 프로그래밍 되어 있으며 Delphi, 를 사용하여 개발하였다. 그림 3은 프로그램의 구성창의 예이다.
- 현황조사 현장 관리 모듈을 개선하여 실질적이고, 효율적인 현장관리가 가능하도록 설계되었으며 정 밀현장 조사와 마찬가지로 상세검색 창을 두어 빠르고 효율적인 접근이 가능하도록 하였다. 2002년에 완료된 18개 국도유지건설사무소 현황조사 자료를 바탕으로 조사우선 점수 및 순위를 계산 모듈을 개선 하여 각 현장에 대한 정확한 우선순위 부여가 가능하도록 구성하였다.
- 현황조사 현장 관리 모듈을 개선하여 실질적이고, 효율적인 현장관리가 가능하도록 설계되었으며 정 밀현장 조사와 마찬가지로 상세검색 창을 두어 빠르고 효율적인 접근이 가능하도록 하였다. 2002년에 완료된 18개 국도유지건설사무소 현황조사 자료를 바탕으로 조사우선 점수 및 순위를 계산 모듈을 개선 하여 각 현장에 대한 정확한 우선순위 부여가 가능하도록 구성하였다. 또한 현황조사 현장 상세검색에 의해 추출된 자료들을 출력하거나 엑셀로 전환시킬 수 있는 기능을 첨가하여, 효율적인 활용이 가능하 도록 하였다.
- 본 프로그램은 크게 검색/열람, 자료입력, 통계/분석으로 나누어지며, 도면창은 기본화면의 바탕으로 넣어 효율적인 지도와의 연계를 꾀하였다. 검색기능의 경우 관리청 및 사무소별로 자료를 정리하여 간 편하게 자료를 검색할 수 있을 뿐 아니라 특정한 데이터나 조건을 통한 상세 검색도 가능하다(그림 4, 5).
대상 데이터
- 본 시스템에서는 도로관리통합시스템의 지도자료인 도로망 주제도를 사용하였다. 도로망 주제도는 교 통개발 연구원의 '99년도 정보화근로사업'의 일환으로 수행되었던 전국교통 DB구축사업의 지도 데이터 로써 “NGIS 수치지도“ 편집, 교통DB화 작업 및 실사로 작성되었다.
- 절토사면 데이터베이스군과 관련하여 구축될 수 있는 속성자료는 절토사면 현장조사 체크리스트상의 안정성에 영향을 주는 항목과 실험 및 안정해석 결과 등을 토대로 입력항목을 선정하였다(한국건설기술 연구원, 1998). 효율적인 절토사면 유지관리시스템을 구축하기 위해서는 두 가지 관점에서 구축항목을 선정하여야 한다.
- 본 시스템의 절토사면 데이터베이스는 현황조사 자료군, 해빙기 체크리스트 자료군, 현장조사 자료군 으로 구성되어 있다. 현황조사 및 해빙기 체크리스트 자료는 각 국도유지건설 사무소의 보고서를 기반으로 구축되었으며, 현장조사 자료는 현황조사 및 해빙기 자료를 바탕으로 도로절토사면에 대한 정밀안 전진단 후 작성한 보고서를 기반으로 구축되었다.
성능/효과
- 2002년에 완료된 18개 국도유지건설사무소 현황조사 자료를 바탕으로 조사우선 점수 및 순위를 계산 모듈을 개선 하여 각 현장에 대한 정확한 우선순위 부여가 가능하도록 구성하였다. 또한 현황조사 현장 상세검색에 의해 추출된 자료들을 출력하거나 엑셀로 전환시킬 수 있는 기능을 첨가하여, 효율적인 활용이 가능하 도록 하였다.
후속연구
- 도로 절토사면의 안정성을 평가할 수 있는 각종 자료를 체계적으로 수집하고 효율적으로 데이터베이 스화 한다면 국내 여건에 적합한 재해 예방 시스템의 개발과 함께 도로 절토사면의 설계기준, 시공시 유의사항, 유지관리의 방법 등, 도로 절토사면 전반에 대해 국내 여건에 적합한 기준이 작성될 수 있을 것이다. 아울러 구축된 데이터베이스에 지리정보시스템을 적용하여 각각의 도로 절토사면 현장의 특성을 수치지도상에 구현한다면 도로 절토사면의 지역적인 특성과 기타 다른 수치지도에서 나타나는 현장 의 특성과 상관 관계를 얻을 수 있을 것이다.
- 도로 절토사면의 안정성을 평가할 수 있는 각종 자료를 체계적으로 수집하고 효율적으로 데이터베이 스화 한다면 국내 여건에 적합한 재해 예방 시스템의 개발과 함께 도로 절토사면의 설계기준, 시공시 유의사항, 유지관리의 방법 등, 도로 절토사면 전반에 대해 국내 여건에 적합한 기준이 작성될 수 있을 것이다. 아울러 구축된 데이터베이스에 지리정보시스템을 적용하여 각각의 도로 절토사면 현장의 특성을 수치지도상에 구현한다면 도로 절토사면의 지역적인 특성과 기타 다른 수치지도에서 나타나는 현장 의 특성과 상관 관계를 얻을 수 있을 것이다. 본 논문은 도로절토사면의 효과적인 유지관리 도구로 활 용될 데이터베이스 시스템(data base system, D/B system)을 개발하고 추후 개선방향에 대하여 논의하 고자 한다.
- 검색기능의 경우 관리청 및 사무소별로 자료를 정리하여 간 편하게 자료를 검색할 수 있을 뿐 아니라 특정한 데이터나 조건을 통한 상세 검색도 가능하다(그림 4, 5). 또한 GIS 도면상에서 대상 절토사면의 위치를 확인한 후 절토사면 심벌 선택을 통한 자료 검색도 가능하다. 열람은 대화식 인터페이스창 형태이며 절토사면에 대한 각종 정보가 관련 항목별 탭(tab)으로 구분되어있다.
- 또한 이러한 정보들이 축적되면 속성자료간의 연관관계를 밝혀내 이를 근거로 우리나라의 현장상황에 적절한 절토사면의 설계기준이나 시방기준을 제시할 수 있게 된다. 이러한 관점에서 본 데이터베이스 시스템의 운용은 도로절토사면을 직접적으로 관리하는 전국 18개 국 도유지건설사무소와 절토사면의 안정성 평가 및 안정화 대책을 제시하는 전문연구기관이 함께 공유하며 운용하는 것이 보다 효과적일 것으로 판단된다.
- 도로절토사면 데이터베이스 시스템을 통해 전산 자료화시키고 이렇게 구축된 자료를 분석하여 위험 절토사면 정비사업에 대한 투자우선순위를 제시할 수 있다. 또한 절토사면에 대한 상세하고 방대한 자 료구축은 우리나라 절토사면의 특성과 절토사면 속성자료간의 연관 관계를 밝혀낼 수 있는 학술적 원천이 될 것으로 사료된다.
- 이렇게 구축된 절토사면 현황자료들은 데이터베이스 시스템에서 제공하는 분석 기능을 통하여 조사우선순위별로 나열되며, 이에 따라 국도유지건설사무소는 체계적이고 합리 적인 위험 절토사면 안정화 사업을 할 수 있게 될 것이다. 또한 정비사업에 대한 정보(공법, 정비규모, 사업비, 사업 시행 년도) 역시 데이터베이스 시스템을 통해 전산화 할 수 있으므로 행정적인 절차와 수 고가 크게 절감될 수 있고 차후로 개발될 위험 절토사면 계측/모니터링 시스템의 도로절토사면 데이터 베이스 시스템과의 통합 운용이 실현된다면 최적의 도로절토사면 유지관리 시스템이 구축될 것으로 판단된다.
- 2033개의 도로절토사면 에 관한 상세 자료가 입력되어 있다. 또한 전국 국도에 분포한 약 12,000여 개의 도로절토사면 현황조사 자료가 입력되어 이들 자료를 바탕으로 도로절토사면 관리 및 추후 조사의 기초 자료로 사용될 것이다. 그림 12는 데이터베이스 시스템을 이용한 위험 도로절토사면의 유지관리 흐름도를 모식적으로 나타낸 것이다.
- 데이터베이스의 가장 중요한 점은 효율적인 데이터의 관리 시스템에 의해서 시간과 공간의 제약 없이 원하는 정보를 쉽고 빠르게 얻을 수 있어야 한다는 것이다. 이러한 측면에서 본 시스템은 향후 서버/클 라이언트의 네트워킹 구조를 갖고, 플랫폼과 무관하게 이용이 가능하도록 웹 인터페이스를 갖는 웹 어 플리케이션의 개발로 나아가야 한다. 현재 구상중인 웹 어플리케이션 구축은 단독적인 서버 구축이 아닌 도로 통합유지관리 시스템의 일환으로 절토사면 관리, 포장관리, 교량관리, 교통량 관리, 도로대장 관 리 등과의 통합 서버 및 웹 어플리케이션 구축이다.
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