KR101803781B1 - 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법 - Google Patents
노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도심지를 중심으로 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요소의 빅데이터를 적어도 7개를 활용하여, 각 데이터베이스를 중첩기법으로 취약구간을 등급별로 설정하고, 노후하수관로도에 속성정보를 입력한 뒤, 적어도 5등급을 설정하여, 1단계 정밀조사(하수관로 CCTV 또는 육안조사)시 등급별 주행속도 조정과 카메라 회전을 실시하여 결과를 도출한 뒤, 상기 노후하수관로도에 속성정보를 입력한 결과에 반영하여, 2단계 정밀조사(GPR탐사)시 상기 지반침하(일명 싱크홀)가 예상되는 위치에 등급별로 측선간격을 조절하고 실시하여 결과를 도출한 뒤, 상기 노후하수관로도에 속성정보를 입력한 결과에 추가 반영하여, 3단계 정밀조사(시추조사 및 내시경)시 상기 1단계 및 2단계 조사결과를 토대로 시추조사 및 내시경조사 지점을 선정하고 실시하여, 지반침하(일명 싱크홀) 원인을 규명하므로서, 향후 하수관로의 정밀조사 결과등급을 기준으로 개량 우선순위 및 방법을 제시한다.
Description
본 발명은 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도심지를 중심으로 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요소의 데이터베이스를 중첩기법으로 분석한 뒤 노후하수관로도에 속성정보를 부여한 결과에서 적어도 취약구간이 5등급으로 산정되면 이 등급에 따라 하수관로 정밀조사시 수행 난이도를 체계적으로 부여함으로서 지반침하(일명 싱크홀) 원인을 효과적으로 규명할 수 있으며, 이를 통하여 향후 하수관로의 정밀조사 결과등급을 기준으로 개량 우선순위 및 방법을 제시한다.
현재 노후된 상,하수도관이 교체되지 않아 누수되는 상,하수가 약 20 % 이상에 이르고 있다. 이는 비용의 낭비일뿐만 아니라 누수 위치로부터 이물질 또는 세균 등의 흡입으로 인한 수질 오염 가능성을 내포하고 있다. 따라서 누수 위치를 정확히 파악하여 노후된 수도관을 교체하여야 한다. 그러나 종래의 누수탐지 기술의 경우, 소량의 누수를 탐지하는데 곤란함이 있고, 누수위치를 정확히 파악하지 못하는 문제점이 있었다.
종래의 누수탐지 방법을 설명하면 다음과 같다.
첫째로, 지상에서 청음식으로 탐지하는 방법이 있다. 이 경우, 청음봉과 같은 도구를 사용하거나 훈련된 전문가의 청각을 이용한다. 또한 누수에 의해 발생하는 소리가 지표면에 전달될 때 지표면에서 이 소리를 탐지하여 증폭한 후 리시버로 듣거나 미터기로 분석하여 누수를 탐지할 수 있다.
그러나, 청음봉 또는 사람의 청각에 의존하므로, 일정량 이상의 누수가 일어나야만 탐지가 가능하다. 더구나 상수도관로는 규정상 지상에서 1.2 미터 이하의 깊이에 매설하도록 되어 있으므로, 소량씩 누수되는 경우에는 탐지가 곤란하고 누수 지점을 정확히 탐지하기가 어렵다. 또한 전용 부지가 아닌 교통이 빈번한 도로 밑에 설치된 상수도관로의 경우, 차량 통행에 따른 교통 소음이 같이 전달되기 때문에 탐지가 거의 불가능하다.
둘째로, 배관 외부에 수분 탐지 센서를 설치하여 누수가 발생하면 외부로 유출되는 수분을 센서에서 검출하는 방법이 있다.
음파를 이용하거나 수분 센서를 이용하는 방법은 배관 부착식으로, 누수가 발생하면 알람 신호 등을 통해서 바로 알 수 있는 장점이 있어 온라인 모니터링과 같은 개념으로 사용될 수 있다.
그러나, 토양 자체가 수분을 함유하고 있어서 배관 외부에 수분 센서를 설치하는 것이 용이하지 않다.
셋째로, 바이패스(bypass) 라인을 이용해 파이프 라인을 관망으로부터 격리시킨 후 검사를 수행하는 격리식 방법이 있다.
이 방법은 라인을 격리시킨 후 배관 라인의 한쪽 끝을 막고 지름이 관의 내경보다 약간 큰 구를 수압으로 밀어 진행시키는 것으로서, 구가 수압에 의해 진행하다가 누수가 일어나는 위치에 도달하면 더이상 구가 진행되지 않는 현상을 이용한다. 즉, 수압에 의해 밀리던 구가 더이상 진행하지 않으면 그 위치에 누수 부위가 있다는 것을 의미한다.
그러나, 서로 멀리 떨어진 두 개 이상의 누수 부위가 있을 경우에는 가운데에 위치한 누수 부위의 위치를 탐지하기 어렵고, 응력 부식 균열과 같이 매우 미세한 관통 균열의 탐지가 거의 불가능하거나 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
넷째로, 고화질 CCTV를 이용해 하수관로의 내부 상태를 진단하고 지반침하 발생 가능성이 있는 구간을 선정한 후, 의심 구간에 대해 GPR 조사를 진행해 지반 상태를 파악하고 지반침하 발생 가능성을 정밀하게 판단하는 방법으로 연계시킨다는 입장이다.
그러나, 각 지자체 및 유역(지방)환경청은 환경부 생활하수과의 지반침하 대응 하수관로 정밀조사 매뉴얼에 의거 용역을 발주하고 있으나 노후하수관로도만 추출하여 정해진 조사물량을 실시하므로 분산된 분석 결과로 인하여 정작 규명하고자 하는 지반침하(일명 싱크홀)를 효율적으로 도출하지 못하고 있다.
이러한 실정에서 수도 및 하수시설을 관리하는 공공기관에서는 객관적인 자료에 의한 계획 없이 대략 20년 이상 사용되고 있는 관로나 누수사고가 빈번한 관로를 대상으로 노후관 교체사업을 시행해 오고 있는데, 이는 효율적인 예산집행이 불가능할 뿐 만 아니라 정비 및 개량사업의 객관성을 기대할 수도 없었다.
또한, 현재 상,하수도시설을 관리하는 공공기관에서는 노후관에 대한 명확한 개념조차 정립되어 있지 않은 실정이며, 노후관 교체 또는 누수탐사 등 막대한 사업비가 소요되는 상,하수도관로에 대한 유지 및 관리에 있어서, 객관적이고 합리적인 판단이 결여된 상태이며, 관리자료나 공사기록도 종이문서를 사용하고 있으므로 보관 및 검색이 불편하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 여러 다양한 빅데이터(도심지 사업 전 옛 지형, 암반분포 지질도, 지하수위, 도심지내 굴착했던 기록, 가로수 뿌리의 영향을 고려한 가로수 위치, 누수가 발생했던 민원 지역)를 효과적으로 GIS(geographic information system) 중첩분석하여 취약등급을 적어도 5등급으로 산출한 뒤, 노후하수관로도에 속성정보를 입력한 후 정밀조사를 실시하게 되면 정해진 정밀조사 물량을 보다 더 선택과 집중할 수 있으므로 지반침하(일명 싱크홀)를 효과적으로 도출할 수 있는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 하수도관이 매설되어 있는 처리분구별 고항공사진, 지질도, 지하수위도, 굴착행위신고 면적, 가로수위치, 누수발생민원위치, 노후하수관로 DB, 정비 및 개량사업의 우선순위 선정을 위한 평가인자가 저장된 데이터베이스와;
상기 각각의 데이터에 기초하여 상기 각 하수도관의 노후도 평가등급을 산출하고, 설정된 기준노후도평가등급을 초과하는 노후하수도관을 선정하는 노후도평가모듈과;
산정된 상기 노후하수도관에 대하여 상기 평가인자에 기초한 정비 및 개량사업에 따른 비용대비 효과를 산출하여 정비 및 개량사업의 우선순위를 선정하는 우선순위선정모듈;을 포함하고,
상기 우선순위선정모듈의 평가인자는 고항공사진, 지질도, 지하수위도, 굴착행위신고 면적, 가로수위치, 누수발생민원위치, 노후하수관로 DB이며,
상기 우선순위선정모듈은 상기 평가인자에 의거 1, 2, 3, 4, 5등급으로 산출하여 하수관로진단의 정밀조사의 수량 및 위치선정과, 노후하수도관 정비 및 개량사업의 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 노후도평가모듈은, 상기 데이터베이스로부터 고항공사진의 그래픽 데이터를 수신하여 고지형을 등급화하는 고지형 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 지질도의 데이터를 수신하여 암반의 특성을 활용하는 암반특성 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 지하수위 데이터를 수신하여 노후하수관로에 대한 높낮이를 활용하는 지하수위 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 굴착행위 신고면적을 수신하여 시공행위나 면적을 활용하는 굴착행위 면적 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 가로수 위치를 수신하여 노후하수관로 주변에 대한 군집도 및 접근성을 활용하는 가로수 위치 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 누수발생민원위치를 수신하여 복원누수 발생 가능성을 활용하는 누수발생민원 위치 등급 분석부와;
상기 데이터베이스로부터 노후하수관로 관망도를 수신하여 분석서버에서 GIS 중첩기법을 수행하여 취약구간 등급을 설정하는 지반침하 영역등급 분석부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 고지형 등급 분석부는 도심지 발달 이전의 하천, 산지, 계곡부를 관찰할 수 있으므로 이를 분석하여 지반침하를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하는데, 매우양호(1등급)는 현재산지, 양호(2등급)는 과거 산지, 보통(3등급)은 평지, 위험(4등급)은 과거 골짜기, 매우위험(5등급)은 과거 하천, 이와 같은 방식으로 적어도 5등급화하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 암반특성 등급 분석부는 암반의 특성에 의하여 그 상부에 있는 토양층이 형성되는 것이 일반적이므로 이를 분석하여 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하면, 화강암류, 화산암류는 주로 점토질 계열로 풍화되므로 매우양호(1등급), 화강암류는 주로 실트질모래 계열로 풍화되므로 양호(2등급), 퇴적암류는 모래와 자갈성분으로 잔류될 가능성이 크므로 보통(3등급), 충적층은 아직 미고결된 지반이므로 위험(4등급), 석회암류는 지하수에 의하여 공동이 만들어져서 대부분의 지반침하를 유발하므로 매우위험(5등급)과 같은 방식으로 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 지하수위 등급 분석부는 건기 및 우기시 지하수가 분포하는 높이에 의거 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 그 높이 차를 적어도 5등급화하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 굴착행위 면적 등급 분석부는 도심지에서 노후상수관 교체공사나 도로점용허가 및 굴착행위신고를 지방자치단체에 사전에 등록하도록 법으로 규정하고 있는데, 굴착행위작업시 하수관로가 파손되는 일이 빈번하므로 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 굴착방법 및 면적 데이타베이스를 5등급화하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 가로수 위치 등급 분석부는 도심지에서 가로수의 뿌리가 하수관로의 미세한 틈을 파고 들어가 지하수 및 하수 유동통로로 작용하게 되면 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 가로수 군집 정도 및 하수관로에 대해 근접 여부를 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 누수발생민원 위치 등급 분석부는 통상 상수관로 파열이나 균열로 인해 주민들의 민원이 발생하게 되는데, 이러한 지점들을 긴급복구했다고 해도 일정시간이 지나면 그 주변으로 복원 누수가 발생하게 되고, 이는 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 누수발생민원 위치 및 빈도를 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 지반침하 영역등급 분석부는 관로 속성정보에 시공년도가 기록되어 있으므로 시공한 지 오래된 하수관로일수록 파손이 심하여 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 하수관로의 시공연도에 따라 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법에 있어서,
지반침하를 유발하는 요소의 빅 데이터를 지반침하 영역등급 분석부를 거쳐서 산출된 GIS 중첩 분석 등급도가 하수관로 CCTV 및 육안조사 수행시 주행속도 및 카메라 회전방향을 등급별로 조절하는 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부와;
상기 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부로부터 수신된 결과를 지반침하 영역등급 분석부에 대입하여 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부와;
상기 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부로부터 수신된 결과를 이용하여 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부와;
상기 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부로부터 수신된 결과를 이용하여 지반침하에 대한 긴급복구 및 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획을 활용하는 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법은 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요인의 빅 테이터는 이미 지방자치 단체나 공공기관에서 보관하고 있는 데이터베이스이므로 신규로 작업할 필요가 없으므로 활용하면서 노후하수관로 정밀조사 시작 전 충분히 양호한 구간과 위험등급을 인식한 상태로 현장조사를 실시하게 되므로 결과물의 품질이 높아지게 되며, 지방자치단체 또는 지방(환경)유역청의 한정된 예산내에서 정밀조사 물량을 선택과 집중하여 지반침하를 규명하므로 시민의 공공안녕에 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명으로 인한 정밀조사 수행 후 발생된 등급별 결과물은 향후 노후하수관로 정비계획 수립시 한정된 지방자치단체 또는 지방(환경)유역청의 한정된 예산을 년차별로 우선순위계획에 의거 실시할 수 있는 기준점이 될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안의 시스템을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 수신하는 DB서버 및 이러한 데이터베이스를 GIS로 중첩하는 분석 서버에 의하여 지반침하 영역 등급 분석부를 사전 설정하여 노후하수관로 정밀조사를 실시하는 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 의미있는 활용데이타로 변환시켜 GIS 중첩기능 분석으로 지반침하 영역 등급 분석부에서 GIS 중첩 분석 등급도가 산출되는 분석과정을 나타낸 개략도이고,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반침하 영역 등급 분석부에서 중첩 분석 등급도가 산출된 뒤 이를 활용하여 노후하수관로에 대해 정밀조사를 단계별로 실시하고 최종 긴급복구 및 우선정비방안을 제시하는 분석 과정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 수신하는 DB서버 및 이러한 데이터베이스를 GIS로 중첩하는 분석 서버에 의하여 지반침하 영역 등급 분석부를 사전 설정하여 노후하수관로 정밀조사를 실시하는 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 의미있는 활용데이타로 변환시켜 GIS 중첩기능 분석으로 지반침하 영역 등급 분석부에서 GIS 중첩 분석 등급도가 산출되는 분석과정을 나타낸 개략도이고,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반침하 영역 등급 분석부에서 중첩 분석 등급도가 산출된 뒤 이를 활용하여 노후하수관로에 대해 정밀조사를 단계별로 실시하고 최종 긴급복구 및 우선정비방안을 제시하는 분석 과정도이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안의 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 수신하는 DB서버 및 이러한 데이터베이스를 GIS로 중첩하는 분석 서버에 의하여 지반침하 영역 등급 분석부를 사전 설정하여 노후하수관로 정밀조사를 실시하는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이타를 의미있는 활용데이타로 변환시켜 GIS 중첩기능 분석으로 지반침하 영역 등급 분석부에서 GIS 중첩 분석 등급도가 산출되는 분석과정을 나타낸 개략도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반침하 영역 등급 분석부에서 중첩 분석 등급도가 산출된 뒤 이를 활용하여 노후하수관로에 대해 정밀조사를 단계별로 실시하고 최종 긴급복구 및 우선정비방안을 제시하는 분석 과정도이다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템은 하수도관이 매설되어 있는 처리분구별 고항공사진(1100), 지질도(1200), 지하수위도(1300), 굴착행위신고 면적(1400), 가로수위치(1500), 누수발생민원위치(1600), 노후하수관로 DB(1700), 정비 및 개량사업의 우선순위 선정을 위한 평가인자가 저장된 데이터베이스(1000)와; 상기 각각의 데이터에 기초하여 상기 각 하수도관의 노후도 평가등급을 산출하고, 설정된 기준노후도 평가등급을 초과하는 노후하수도관을 선정하는 노후도평가모듈(미도시)과; 산정된 상기 노후하수도관에 대하여 상기 평가인자에 기초한 정비 및 개량사업에 따른 비용대비 효과를 산출하여 정비 및 개량사업의 우선순위를 선정하는 우선순위선정모듈(미도시);을 포함하여 구성된다.
여기서, 환경부의 지반침하 대응 하수관로 정밀조사 매뉴얼에 의거 각 지방자치단체 및 지방(유역)환경청에서 활용할 수 있는 국립지리원의 고항공사진(1100), 한국지질자원연구원의 지질도(1200), 한국수자원공사의 지하수위도(1300), 지방자치단체 및 지방(유역)환경청의 각 행정부서에서 보관하고 있는 굴착행위 신고면적(1400), 가로수 위치(1500), 누수발생민원위치(1600), 노후하수관로 DB(1700)를 DB서버(1000)에 수집한 다음 분석서버(2000)를 통해 GIS중첩기능으로 적어도 5등급을 산출하여 노후하수관로 DB(1700)에 적용시켜 지반침하(일명 싱크홀) 영역 등급 분석부(2200)에서 산출된 GIS 중첩분석 등급별로 구분하여 정밀조사를 수행시킨다. 한정된 조사물량은 이러한 선택과 집중의 결과로 이전보다 더 효율적으로 지반침하(일명 싱크홀)를 규명하게 되며, 그 결과는 지반침하(일명 싱크홀) 긴급복구 및 노후하수관로 개량 우선순위 대상 선정시 활용하게 된다.
그리고, 상기 우선순위선정모듈의 평가인자는 고항공사진(1100), 지질도(1200), 지하수위도(1300), 굴착행위신고 면적(1400), 가로수위치(1500), 누수발생 민원위치(1600), 노후하수관로 DB(1700)이며, 상기 우선순위선정모듈은 상기 평가인자에 의거 1, 2, 3, 4, 5등급으로 산출하여 하수관로진단의 정밀조사의 수량 및 위치선정과, 노후하수도관 정비 및 개량사업의 우선순위를 부여한다.
한편, 상기 고항공사진 DB(1100)는 도심지 발달 이전의 하천, 산지, 계곡부를 관찰할 수 있으므로 이를 분석하여 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하면, 매우양호(1등급)는 현재산지, 양호(2등급)는 과거 산지, 보통(3등급)은 평지, 위험(4등급)은 과거 골짜기, 매우위험(5등급)은 과거 하천과 같은 방식으로 적어도 5등급화 하여 고지형 등급 분석부(2110)를 구성한다.
그리고, 상기 지질도 DB(1200)는 암반의 특성에 의하여 그 상부에 있는 토양층이 형성되는 것이 일반적이므로 이를 분석하여 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하면, 화강암류, 화산암류는 주로 점토질 계열로 풍화되므로 매우양호(1등급), 화강암류는 주로 실트질모래 계열로 풍화되므로 양호(2등급), 퇴적암류는 모래와 자갈성분으로 잔류될 가능성이 크므로 보통(3등급), 충적층은 아직 미고결된 지반이므로 위험(4등급), 석회암류는 지하수에 의하여 공동이 만들어져서 대부분의 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하므로 매우위험(5등급)과 같은 방식으로 적어도 5등급화 하여 암반특성 분석부(2120)를 구성한다.
또한, 상기 지하수위 DB(1300)는 건기 및 우기시 분포하는 높이에 의거 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 그 높이 차를 적어도 5등급화 하여 지하수위 등급 분석부(2130)를 구성한다.
그리고, 상기 굴착행위신고면적 DB(1400)는 도심지에서 노후상수관 교체공사나 도로점용허가 및 굴착행위신고를 지방자치단체에 사전에 득하도록 법으로 규정하고 있다. 이러한 굴착행위작업시 하수관로가 파손되는 일이 빈번하므로 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 굴착방법 및 면적 데이타베이스를 등급화하여 적어도 5등급화하여 굴착행위신고 면적 등급 분석부(2140)를 구성한다.
또한, 상기 가로수위치 DB(1500)는 도심지에서 가로수의 뿌리가 하수관로의 미세한 틈을 파고 들어가 지하수 및 하수 유동통로로 작용하게 되면 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 가로수 군집 정도 및 하수관로에 대한 근접여부를 적어도 5등급화하여 가로수 위치 등급 분석부(2150)를 구성한다.
그리고, 상기 누수발생 민원위치 DB(1600)는 통상 상수관로 파열이나 균열로 인해 주민들의 민원이 발생하게 되는데, 이러한 지점들을 긴급복구했다고 해도 일정시간이 지나면 그 주변으로 복원누수가 발생하게 된다. 이는 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 누수발생민원 위치 및 빈도를 적어도 5등급화 하여 누수발생민원 분석부(2160)를 구성한다.
여기서, 상기 노후하수관로 DB(1700)는 관로 속성정보에 시공년도가 기록되어 있으므로 시공한지 오래된 하수관로 일수록 파손이 심하여 지반침하(일명 싱크홀)를 유발하는 원인이 될 수 있다.
또한, 상기 노후하수관로 DB(1700)에 지반침하(일명 싱크홀) 영역등급 분석부(2200)를 적용시킨 GIS 중첩분석 등급도는 점수별로 매우양호(1등급), 양호(2등급), 보통(3등급), 위험(4등급), 매우위험(5등급)으로 구분하여 노후하수관로 DB(1700)에 표시하게 되며, 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부(2310)에서는 노후하수관로에 설정된 등급별로 조사 난이도를 적용 시킨다.
한편, 본 발명의 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법은 지반침하를 유발하는 요소의 빅 데이터를 지반침하 영역등급 분석부(2200)를 거쳐서 산출된 GIS 중첩 분석 등급도가 하수관로 CCTV 및 육안조사 수행시 주행속도 및 카메라 회전방향을 등급별로 조절하는 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부(2310)와; 상기 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부로부터 수신된 결과를 지반침하 영역등급 분석부(2200)에 대입하여 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부(2410)와; 상기 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부로부터 수신된 결과를 이용하여 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부(2510)와; 상기 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부로부터 수신된 결과를 이용하여 지반침하에 대한 긴급복구 및 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획을 활용하는 분석부(2700);를 포함하여 구성된다.
한편, 도 5에서는 도 4에서 나타난 분석결과를 지반침하(일명 싱크홀) 영역 등급 분석부(2200)에 대입시켜 각 등급별로 GPR탐사 측선 설정 및 간격을 조정시켜 현장조사를 실시하게 한다.
도 6에서는 도 5에서 나타난 분석결과를 적용시켜 시추조사 및 내시경조사를 실시하게 하여 지반침하(일명 싱크홀)를 규명한다.
도 7에서는 노후하수관로 DB(1700)에 지반침하(일명 싱크홀) 영역등급 분석부(2200)에서 산출된 GIS 중첩분석도를 기반으로 현장조사 최종 수행결과인 도 4, 도 5, 도 6을 감안하여 지반침하(일명 싱크홀)에 대해서는 긴급복구를 실시하고 노후하수관로에 대한 향후 정비방안에 대하여 우선순위를 설정하는데 활용한다.
1000 : 데이터베이스 1100 : 고항공사진
1200 : 지질도 1300 : 지하수위도
1400 : 굴착행위신고 면적 1500 : 가로수위치
1600 : 누수발생민원위치 1700 : 노후하수관로 DB
2000 : 분석서버 2110 : 고지형 등급 분석부
2120 : 암반특성 등급 분석부 2130 : 지하수위 등급 분석부
2140 : 굴착행위 면적 등급 분석부 2150 : 가로수 위치 등급 분석부
2160 : 누수발생민원 위치 등급 분석부
2200 : 지반침하 영역등급 분석부
2310 : 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부
2410 : 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부
2510 : 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부
2700 : 지반침하에 대한 긴급복구 및 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획을 활용하는 분석부
1200 : 지질도 1300 : 지하수위도
1400 : 굴착행위신고 면적 1500 : 가로수위치
1600 : 누수발생민원위치 1700 : 노후하수관로 DB
2000 : 분석서버 2110 : 고지형 등급 분석부
2120 : 암반특성 등급 분석부 2130 : 지하수위 등급 분석부
2140 : 굴착행위 면적 등급 분석부 2150 : 가로수 위치 등급 분석부
2160 : 누수발생민원 위치 등급 분석부
2200 : 지반침하 영역등급 분석부
2310 : 1단계 위험등급별 하수관로 CCTV 속도 조정 분석부
2410 : 2단계 위험등급별 CCTV결과에 대하여 GPR탐사 측선간격을 조정하는 분석부
2510 : 3단계 위험등급별 GPR탐사 결과에 대하여 시추조사를 수행하는 분석부
2700 : 지반침하에 대한 긴급복구 및 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획을 활용하는 분석부
Claims (10)
- 하수도관이 매설되어 있는 처리분구별 고항공사진(1100), 지질도(1200), 지하수위도(1300), 굴착행위신고 면적(1400), 가로수위치(1500), 누수발생민원위치(1600), 노후하수관로 DB(1700), 정비 및 개량사업의 우선순위 선정을 위한 평가인자가 저장된 데이터베이스(1000)와;
상기 데이터베이스(1000)에 기초하여 각 하수도관의 노후도 평가등급을 산출하고, 설정된 기준노후도 평가등급을 초과하는 노후하수도관을 선정하는 노후도평가모듈과;
산정된 상기 노후하수도관에 대하여 상기 평가인자에 기초한 정비 및 개량사업에 따른 비용대비 효과를 산출하여 정비 및 개량사업의 우선순위를 선정하는 우선순위선정모듈;을 포함하고,
상기 우선순위선정모듈의 평가인자는 고항공사진(1100), 지질도(1200), 지하수위도(1300), 굴착행위신고 면적(1400), 가로수위치(1500), 누수발생민원위치(1600), 노후하수관로 DB(1700)이며,
상기 우선순위선정모듈은 상기 평가인자에 의거 1, 2, 3, 4, 5등급으로 산출하여 하수관로진단의 정밀조사의 수량 및 위치선정과, 노후하수도관 정비 및 개량사업의 우선순위를 부여하고,
상기 노후도평가모듈은, 상기 데이터베이스(1000)로부터 고항공사진(1100)의 그래픽 데이터를 수신한 뒤, 도심지 발달 이전의 하천, 산지, 계곡부를 관찰할 수 있으므로 이를 분석하여 지반침하를 유발하는 요인에 대하여 고지형을 등급화하는 고지형 등급 분석부(2110)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 지질도(1200)의 데이터를 수신한 뒤, 암반의 특성에 의하여 그 상부에 있는 토양층이 형성되는 것이 일반적이므로 이를 분석하여 지반침하를 유발하는 요인에 대하여 암반의 특성을 활용하는 암반특성 등급 분석부(2120)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 지하수위 데이터(1300)를 수신한 뒤, 건기 및 우기시 지하수가 분포하는 높이에 의거 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 그 높이 차를 활용하는 지하수위 등급 분석부(2130)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 굴착행위 신고면적(1400)을 수신하여 시공행위나 면적을 활용하는 굴착행위 면적 등급 분석부(2140)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 가로수 위치(1500)를 수신하여 노후하수관로 주변에 대한 군집도 및 접근성을 활용하는 가로수 위치 등급 분석부(2150)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 누수발생민원위치(1600)를 수신하여 복원누수 발생 가능성을 활용하는 누수발생민원 위치 등급 분석부(2160)와;
상기 데이터베이스(1000)로부터 노후하수관로 DB(1700)를 수신하면 관로 속성정보에 시공년도가 기록되어 있으므로 시공한 지 오래된 하수관로일수록 파손이 심하여 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 하수관로의 시공연도에 따라 적어도 5등급화 하여 분석서버에서 GIS 중첩기법을 수행하여 취약구간 등급을 설정하는 지반침하 영역등급 분석부(2200);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 고지형 등급 분석부(2110)는 도심지 발달 이전의 하천, 산지, 계곡부를 관찰할 수 있으므로 이를 분석하여 지반침하를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하는데, 매우양호(1등급)는 현재산지, 양호(2등급)는 과거 산지, 보통(3등급)은 평지, 위험(4등급)은 과거 골짜기, 매우위험(5등급)은 과거 하천, 이와 같은 방식으로 적어도 5등급화하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 암반특성 등급 분석부(2120)는 암반의 특성에 의하여 그 상부에 있는 토양층이 형성되는 것이 일반적이므로 이를 분석하여 지반침하를 유발하는 요인에 대하여 평가를 하면, 화강암류, 화산암류는 점토질 계열로 풍화되므로 매우양호(1등급), 화강암류는 실트질모래 계열로 풍화되므로 양호(2등급), 퇴적암류는 모래와 자갈성분으로 잔류될 가능성이 크므로 보통(3등급), 충적층은 아직 미고결된 지반이므로 위험(4등급), 석회암류는 지하수에 의하여 공동이 만들어져서 지반침하를 유발하므로 매우위험(5등급)과 같은 방식으로 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 굴착행위 면적 등급 분석부(2140)는 도심지에서 노후상수관 교체공사나 도로점용허가 및 굴착행위신고를 지방자치단체에 사전에 등록하도록 법으로 규정하고 있는데, 굴착행위작업시 하수관로가 파손되는 일이 빈번하므로 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 굴착방법 및 면적 데이타베이스를 5등급화하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 가로수 위치 등급 분석부(2150)는 도심지에서 가로수의 뿌리가 하수관로의 미세한 틈을 파고 들어가 지하수 및 하수 유동통로로 작용하게 되면 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 가로수 군집 정도 및 하수관로에 대해 근접 여부를 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 누수발생민원 위치 등급 분석부(2160)는 통상 상수관로 파열이나 균열로 인해 주민들의 민원이 발생하게 되는데, 이러한 지점들을 긴급복구했다고 해도 일정시간이 지나면 그 주변으로 복원 누수가 발생하게 되고, 이는 지반침하를 유발하는 원인이 될 수 있으므로 누수발생민원 위치 및 빈도를 적어도 5등급화 하여 분석하는 것을 특징으로 하는 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사와 정비계획활용 시스템. - 삭제
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| KR1020160114216A KR101803781B1 (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법 |
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| KR1020160114216A KR101803781B1 (ko) | 2016-09-06 | 2016-09-06 | 노후하수관로에 대한 효율적 정밀조사 방안 및 정비계획 활용 방안 시스템 및 노후하수관로에 대해 지반침하를 규명하는 방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101803781B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190115384A (ko) | 2018-04-02 | 2019-10-11 | (주)싱크워터 | 안전사고 대응 지능형 모니터링에 따른 전자지도상에 지하공간 및 지반특성치 기반의 통합 등록 및 표출 시스템 |
| KR20200092503A (ko) | 2019-01-11 | 2020-08-04 | 오토시맨틱스 주식회사 | 입출력 음향 데이터 기반의 딥러닝을 활용한 하수관 상태 판별 방법 |
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- 2016-09-06 KR KR1020160114216A patent/KR101803781B1/ko active IP Right Grant
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