KR102428207B1 - 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

실시예에 의한 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템 및 그 방법이 개시된다. 상기 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템은 굴착지의 지반함몰에 영향을 미치는 미리 정의된 영향 인자에 대한 값을 수집하는 데이터 수집부; 상기 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축하는 데이터 구축부; 상기 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 상기 구분된 셀 영역마다 상기 구축된 빅데이터를 기초로 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 분석부; 및 상기 격자망 구조의 셀 영역마다 산출된 상기 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시하는 위험도 표시부를 포함한다.

Description

지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR EVALUATING GROUND SUBSIDENCE RISK RATING AND METHOD THEREOF}
실시예는 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
건축물 또는 구조물의 설치를 위해 지반의 굴착은 필수적이며, 이에 따라 기존에는 굴착에 따른 지반 변형을 감지하기 위해 가시설 구조물에 계측기를 설치하고, 계측기별 설정된 관리 기준치를 기준으로 굴착 지반의 안정성 여부를 판단하고 있다.
예를 들면, 개착식 굴착환경 경계에 시공한 가시설 구조물 및 주변으로 경사계, 침하계, 변위계, 균열계, 지하수위계 등을 설치하고 계측 모니터링을 수행하고 있다. 공사 규모 및 중요도에 따라 계측기별로 설정된 관리 기준치를 기준으로 계측을 수행하고 계측 운용자는 공사 관리자에게 정기, 비정기적으로 계측 상황을 보고한다.
하지만, 굴착에 따른 지반 불안정성에 대한 판단 기준이 최초 설정된 계측 관리 기준치에만 의존함으로써 굴착 진행에 따른 다양한 지반 상태 변화, 지하 수위 변화 등에 능동적으로 대응하지 못하여 급격한 지반 변형에 신속한 대처가 쉽지 않다.
실시예는 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
실시예에 따른 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템은 굴착지의 지반함몰에 영향을 미치는 미리 정의된 영향 인자에 대한 값을 수집하는 데이터 수집부; 상기 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축하는 데이터 구축부; 상기 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 상기 구분된 셀 영역마다 상기 구축된 빅데이터를 기초로 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 분석부; 및 상기 격자망 구조의 셀 영역마다 산출된 상기 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시하는 위험도 표시부를 포함할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 굴착전 지반함몰 위험도 평가인 경우, 상기 구축된 빅데이터를 기초로 상기 셀 영역마다 굴착전 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 굴착중 지반함몰 위험도 평가인 경우, 굴착 단계별로 미리 구성된 각 셀 영역마다 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하고, 현재의 굴착 단계가 마지막 굴착 단계가 아닌 경우, 상기 현재의 굴착 단계에서 상기 미리 구성된 각 셀 영역마다 산출된 굴착중 지반함몰 위험도를 기초로 상기 격자망 구조의 셀 영역을 재구성할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 상기 셀 영역을 재구성하는 경우, 상기 셀 영역의 재구성에 따라 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 재설정할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 다음 굴착 단계에서 상기 재구성된 셀 영역마다 상기 재설정된 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 이용하여 굴착중 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 미리 정해진 등급의 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 그룹화하여 재구성할 수 있다.
상기 위험도 분석부는 상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 이전 굴착 단계보다 낮아진 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 세분화하여 재구성할 수 있다.
실시예에 따른 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 방법은 굴착지의 지반함몰에 영향을 미치는 미리 정의된 영향 인자에 대한 값을 수집하는 데이터 수집단계; 상기 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축하는 데이터 구축단계; 상기 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 상기 구분된 셀 영역마다 상기 구축된 빅데이터를 기초로 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 분석단계; 및 상기 격자망 구조의 셀 영역마다 산출된 상기 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시하는 위험도 표시단계를 포함할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 굴착전 지반함몰 위험도 평가인 경우, 상기 구축된 빅데이터를 기초로 상기 셀 영역마다 굴착전 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 굴착중 지반함몰 위험도 평가인 경우, 굴착 단계별로 미리 구성된 각 셀 영역마다 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하고, 현재의 굴착 단계가 마지막 굴착 단계가 아닌 경우, 상기 현재의 굴착 단계에서 상기 미리 구성된 각 셀 영역마다 산출된 굴착중 지반함몰 위험도를 기초로 상기 격자망 구조의 셀 영역을 재구성할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 상기 셀 영역을 재구성하는 경우, 상기 셀 영역의 재구성에 따라 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 재설정할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 다음 굴착 단계에서 상기 재구성된 셀 영역마다 상기 재설정된 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 이용하여 굴착중 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 미리 정해진 등급의 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 그룹화하여 재구성할 수 있다.
상기 위험도 분석단계는 상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 이전 굴착 단계보다 낮아진 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 세분화하여 재구성할 수 있다.
실시예에 따르면, 굴착 단계별로 변화하는 굴착 현장의 계측 정보를 기초로 굴착 현장의 지반변형 위험도를 분석하고 그 분석한 결과를 격자망 구조의 셀 영역 단위로 이미지화하되, 굴착 단계별로 셀 영역이 가변되도록 함으로써, 굴착 단계별 지반함몰 위험성을 정량적으로 평가할 수 있다.
실시예에 따르면, 정밀 위험도 분석이 가능하여 굴착 지반에 대한 보강 시 과소, 과대의 문제점을 사전에 제거할 수 있기 때문에, 경제적 효과를 기대할 수 있다.
실시예에 따르면, 굴착이 진행됨에 따라 지반변형 위험성을 실시간으로 확인 가능하기 때문에 굴착 현장의 지반변형 위험성에 대한 체계적이고 민첩한 대응이 가능할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성 평가 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 굴착 전 영향인자 체크리스트를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 굴착 중 영향인자 체크리스트를 나타내는 도면이다.
도 4는 휴대 단말을 이용한 영향인자 체크리스트 작성 화면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 평가 서버의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GSR 등급에 따른 지반함몰 위험도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 위험도를 이미지화하여 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8f는 굴착 단계별 셀 영역이 가변되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성 평가 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예에서는, 굴착 단계별로 변화하는 굴착 현장의 계측 정보를 기초로 굴착 현장의 지반변형 위험도를 분석하고 그 분석한 결과를 격자망 구조의 셀 영역 단위로 이미지화하되, 굴착 단계별로 셀 영역이 가변되도록 한, 새로운 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성 평가 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템은 계측 장치(100), 휴대 단말(200), 평가 서버(300), DB(400)를 포함할 수 있다.
계측 장치(100)는 미리 정해진 지반에 고정 설치되어, 계측값을 획득할 수 있다. 이때의 계측값은 굴착 전 또는 굴착 후의 영향 인자에 대한 실측된 값을 나타낸다.
휴대 단말(200)은 계측 장치(100)와 연동하고, 굴착 전 또는 굴착 중 굴착 단계별로 지반함몰에 영향을 미치는 영향 인자에 대한 값을 입력 받을 수 있다. 휴대 단말(200)은 지반함몰에 영향을 미치는 영향 인자에 대한 값을 사용자로부터 직접 입력 받거나 계측 장치(100)로부터 획득된 계측값을 실시간으로 입력 받을 수 있다.
휴대 단말(200)은 지반함몰 위험도 평가를 위한 별도의 어플리케이션을 이용하여 굴착 전 또는 굴착 중 굴착 단계별로 지반함몰에 영향을 미치는 영향 인자에 대한 값을 입력 받고, 입력된 영향 인자에 대한 값을 평가 서버에 전송할 수 있다.
휴대 단말(200)은 평가 서버(300)로부터 이미지화된 굴착지의 지반함몰 위험도를 제공 받아 제공 받은 이미지화된 굴착지의 지반함몰 위험도를 화면 상에 표시할 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 굴착 전 영향인자 체크리스트를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 실시예의 굴착 전 영향인자 체크리스트를 보여주고 있다. 예컨대, 굴착전 지반함몰에 영향을 미치는 16개의 인자를 주요 카테고리 즉, 카테고리1의 흙과 암반, 카테고리2의 흙, 카테고리3의 암반, 카테고리4의 수리지질, 카테고리5의 공동의 존재, 카테고리6의 외부영향조사의 6개로 구분할 수 있다.
또한, 카테고리1의 영향 인자로는 흑과 암반의 경계면 심도가 있고, 카테고리2의 영향 인자로는 흙의 종류, 표준관입시험SPT(N) 평균값, 함수비, 액성지수가 있고, 카테고리3의 영향인자로는 암석의 종류, 일축압축강도, RQD가 있고, 카테고리4의 영향 인자로는 하천과의 거리, 투수계수, 지표면과 비교한 지하수위가 있고, 카테고리 5의 영향인자로는 GPR 탐사에 의한 공동의 존재, 공동이 있을 경우 지표면과 공동과의 거리, 공동의 수가 있고, 카테고리6의 영향인자로는 지하매설물과의 이격거리, 주변 인공구조물 상태조사가 있다.
도 3a 내지 도 3b는 굴착 중 영향인자 체크리스트를 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 실시예의 굴착 후 영향인자 체크리스트를 보여주고 있다. 예컨대, 굴착중 지반함몰에 영향을 미치는 18개의 인자를 주요 카테고리 즉, 카테고리1의 지반 변화에 관한 상태, 카테고리2의 가시설 설치에 관한 상태, 카테고리3의 외부영향조사의 3개로 구분할 수 있다.
또한, 카테고리1의 영향 인자로는 굴착심도, 굴착심도별 지하수위, 흙의 함수상태, 지하수의 유출상태, 흙과 암반의 경계면 심도, 흙막이 공법, 지하수 유출량이 있고, 카테고리2의 영향 인자로는 지하수위 변위량, 흙막이 벽체 수평 변위량, Strut, Anchor 축하중 변위량, Strut 응력 변위량, 지표 침하량, 주변 구조물 균열 변위량, 주변 구조물 기울기 변위량이 있고, 카테고리3의 H-BEAM 육안상태 점검, 흙막이 뒤채움 상태, 굴착영향범위 주변 구조물 균열 여부, 굴착영향범위 주변 지반상태 여부가 있다.
여기서 설명하는 카테고리와 영향 인자는 일 예일 뿐 반드시 이에 한정되지 않는다.
도 4는 휴대 단말을 이용한 영향인자 체크리스트 작성 화면을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 휴대 단말은 지반함몰 위험도 평가를 위한 별도의 어플리케이션을 활성화하고 활성화된 어플리케이션을 이용하여 사용자가 카테고리별 영향인자를 직접 입력하거나 계측 장치로부터 획득된 계측값이 입력될 수 있다.
평가 서버(300)는 휴대 단말(200)로부터 영향 인자에 대한 값을 수집하고, 수집된 영향 인자에 대한 값을 기초로 굴착 단계별 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
평가 서버(300)는 산출된 지반함몰 위험도를 이미지화하여 화면 상에 표시할 수 있다. 지반함몰 위험도는 격자망 구조를 구성하는 다수의 셀별로 표시될 수 있다.
DB(400)는 굴착 전과 굴착 중 굴착 단계별로 지반함몰에 영향을 미치는 영향 인자에 대한 값, 영향 인자에 대한 값으로 산출된 지반함몰 위험도 등을 저장할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 평가 서버의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 평가 서버(300)는 데이터 수집부(310), 데이터 구축부(320), 위험도 분석부(330), 위험도 표시부(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 수집부(310)는 휴대 단말(200)로부터 굴착 단계별 굴착 지반 특성의 변화, 지하수위 변화, 가시설 구조물의 상태 변화, 굴착지 주변의 상태 변화 등의 영향 인자에 대한 값 또는 영향 인자에 대한 값에 대응하는 점수를 수집할 수 있다.
데이터 구축부(320)는 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축할 수 있다. 이렇게 구축된 빅데이터는 다수의 계측 장치로부터 획득된 계측값과 연계가 가능할 수 있다.
위험도 분석부(330)는 빅데이터를 기초로 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역별로 구분하여 굴착적 지반함몰 위험도 또는 굴착중 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다.
먼저 굴착전 지반함몰 위험도 GSR_P는 다음의 [수학식 1]을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
GSR_P = Σ{[Σ(Si×Xi)]×Yi}
여기서, Si는 영향 인자별 점수, Xi는 영향 인자별 가중치, Yi는 지반 조건에 따른 가중치를 나타낸다. 영향 인자별 가중치와 지반 조건에 따른 가중치는 미리 정해질 수 있다. 여기서, 지반 조건에 따른 가중치는 카테고리별 가중치일 수 있다.
또한 굴착중 지반함몰 위험도 GSR_E는 다음의 [수학식 2]을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
GSR_E = Σ{[Σ(Si×Xi)]×Yi}
여기서, Si는 영향 인자별 점수, Xi는 영향 인자별 가중치, Yi는 지반 조건에 따른 가중치를 나타낸다. 영향 인자별 가중치와 지반 조건에 따른 가중치는 미리 정해질 수 있다. 여기서, 지반 조건에 따른 가중치는 카테고리별 가중치일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 GSR 등급에 따른 지반함몰 위험도를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 굴착 전과 굴착 중인 경우 GSR 등급은 크게 5단계로 구분되고, 각 등급별 점수에 따라 지반함몰 위험도가 구분될 수 있다. 예컨대, 지반함몰 위험도는 점수가 80점 이상이면 매우 양호한 지반, 점수가 60~80점 이내이면 양호한 지반, 점수가 40~60점 이내이면 보통 지반, 점수가 20~40점 이내이면 불량한 지반, 점수가 20점 미만이면 매우 불량한 지반으로 구분될 수 있다.
위험도 표시부(340)는 굴착지를 결자망 구조의 셀 영역별로 구분하여 산출된 굴착전 지반함몰 위험도 또는 굴착중 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 위험도를 이미지화하여 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하되, 미리 정해진 크기의 셀 영역으로 구분하고, 적어도 하나의 셀 영역마다 지반함몰 위험도가 산출되어 표시될 수 있다. 여기서 각 셀 영역의 크기는 동일하게 설정될 수 있다.
도 8a 내지 도 8f는 굴착 단계별 셀 영역이 가변되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 제1 굴착 단계에서 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역 A11, A12, A13, A14, A15, A16, A17, A18, A19로 구분하여 각 셀 영역마다 지반함몰 위험도를 산출하여 표시하고 있다.
이때, 제1 굴착 단계에서 평가한 결과를 보면, 두 개의 셀 영역 A18, A19는 양호한 지반으로 평가된다. 실시예에서는 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 그룹화하여 다음 굴착 단계에 반영시키고자 한다. 이때, 그룹화하는 기준은 지반함몰 위험도가 양호한 지반이거나 매우 양호한 지반인 경우에 한정되지만 반드시 이에 한정되지 않는다.
따라서, 제2 굴착 단계에서 평가되어야 하는 셀 영역은 A21, A22, A23, A24, A25, A26, A27, A28로 재구성되고, 재구성된 셀 영역의 지반함몰 위험도를 산출하게 된다.
도 8c 내지 도 8d를 참조하면, 제2 굴착 단계에서 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역 A21, A22, A23, A24, A25, A26, A27, A28로 구분하여 각 셀 영역마다 지반함몰 위험도를 산출하여 표시하고 있다.
이때, 제2 굴착 단계에서 평가한 결과를 보면, 세 개의 셀 영역 A21, A22, A23은 양호한 지반으로 평가되고, 하나의 셀 영역 A28은 불량한 지반으로 평가된다. 실시예에서는 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 그룹화하고, 이전 굴착 단계에서 평가된 지반함몰 위험도보다 지반함몰 위험도가 낮아진 셀 영역은 다시 세분화하고자 한다. 이때, 세분화하는 기준은 지반함몰 위험도가 불량한 지반이거나 매우 불량한 지반인 경우에 한정되지만, 반드시 이에 한정되지 않는다.
따라서, 제3 굴착 단계에서 평가되어야 하는 셀 영역은 A31, A34, A35, A36, A37, A38-1, A38-2, A38-3으로 재구성되고, 재구성된 셀 영역의 지반함몰 위험도를 산출하게 된다.
도 8e 내지 도 8f를 참조하면, 제1 굴착 단계에서는 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역 A11, A12, A13, A14, A15, A16, A17, A18, A19로 구분하여 표시할 수 있다.
이때, 셀 영역 단위로 사용자에 의해 관심 영역으로 지정될 수 있는데, 여기서는 A19이다. 관심 영역은 여러 요인에 의해 상세히 감시하고자 하는 영역일 수 있다.
따라서 제1 굴착 단계에서 평가되어야 하는 셀 영역은 A11, A12, A13, A14, A15, A16, A17, A18, A19-1, A19-2, A19-3, A19-4로 재구성되고, 재구성된 셀 영역의 지반함몰 위험도를 산출하게 된다. 여기서는 관심 영역으로 지정된 셀 영역이 4개의 영역으로 세분화되어 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 다양화될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성 평가 방법을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지반 함몰 위험성 평가 시스템(이하 평가 시스템이라고 한다)는 굴착전 지반함몰 위험도 평가인지 굴착중 지반함몰 위험도 평가인지를 선택받을 수 있다(S901).
다음으로, 평가 시스템은 굴착전 또는 굴착중 굴착 단계별 굴착 지반 특성의 변화, 지하수위 변화, 가시설 구조물의 상태 변화, 굴착지 주변의 상태 변화 등의 영향 인자에 대한 값 또는 영향 인자에 대한 값에 대응하는 점수를 수집할 수 있다.
다음으로, 평가 시스템은 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축할 수 있다.
다음으로, 평가 시스템은 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 각 셀 영역마다 굴착전 지반함몰 위험도를 산출하고, 굴착전 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시할 수 있다.
이때, 평가 시스템은 이미지화된 굴착전 지반함몰 위험도를 휴대 단말에 제공할 수 있다.
한편, 평가 시스템은 굴착중 굴착 단계마다 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 각 셀 영역마다 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하고, 굴착중 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시할 수 있다.
이때, 평가 시스템은 이미지화된 굴착전 지반함몰 위험도를 휴대 단말에 제공할 수 있다.
다음으로, 평가 시스템은 마지막 굴착 단계에 대한 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하였는지를 확인할 수 있다.
다음으로, 평가 시스템은 마지막 굴착 단계가 아니면, 현재 굴착 단계에서 평가된 굴착중 지반함몰 위험도를 기초로 격자망 구조의 셀 영역을 재구성할 수 있다.
이때, 평가 시스템은 셀 영역을 재구성하여 이전 셀 영역의 구성과 달라진 경우, 셀 영역의 재구성에 따라 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 재설정할 수 있다. 이때, 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치는 셀 영역의 구성 형태에 따라 미리 정해질 수 있고, 셀 영역의 재구성에 맞게 재설정될 수 있다.
다음으로, 평가 시스템은 재구성된 격자망 구조의 셀 영역마다 재설정된 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 기초로 지방함몰 위험도 산출 과정부터 반복 수행할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 계측 장치
200: 휴대 단말
300: 평가 서버
310: 데이터 수집부
320: 데이터 구축부
330: 위험도 분석부
340: 위험도 표시부
400: DB

Claims (14)

  1. 굴착지의 지반함몰에 영향을 미치는 미리 정의된 영향 인자에 대한 값을 수집하는 데이터 수집부;
    상기 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축하는 데이터 구축부;
    상기 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 상기 구분된 셀 영역마다 상기 구축된 빅데이터를 기초로 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 분석부; 및
    상기 격자망 구조의 셀 영역마다 산출된 상기 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시하는 위험도 표시부를 포함하고,
    상기 위험도 분석부는,
    굴착중 지반함몰 위험도 평가인 경우, 굴착 단계별로 미리 구성된 각 셀 영역마다 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하고,
    현재의 굴착 단계가 마지막 굴착 단계가 아닌 경우, 상기 현재의 굴착 단계에서 상기 미리 구성된 각 셀 영역마다 산출된 굴착중 지반함몰 위험도를 기초로 상기 격자망 구조의 셀 영역을 재구성하되,
    상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 미리 정해진 등급의 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 하나로 그룹화하여 재구성하고,
    상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 이전 굴착 단계보다 낮아진 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 다수로 세분화하여 재구성하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위험도 분석부는,
    굴착전 지반함몰 위험도 평가인 경우, 상기 구축된 빅데이터를 기초로 상기 셀 영역마다 굴착전 지반함몰 위험도를 산출하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위험도 분석부는,
    상기 셀 영역을 재구성하는 경우, 상기 셀 영역의 재구성에 따라 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 재설정하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위험도 분석부는,
    다음 굴착 단계에서 상기 재구성된 셀 영역마다 상기 재설정된 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 이용하여 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 굴착지의 지반함몰에 영향을 미치는 미리 정의된 영향 인자에 대한 값을 수집하는 데이터 수집단계;
    상기 수집된 영향 인자에 대한 값을 빅데이터로 구축하는 데이터 구축단계;
    상기 굴착지를 격자망 구조의 셀 영역으로 구분하고 상기 구분된 셀 영역마다 상기 구축된 빅데이터를 기초로 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 분석단계; 및
    상기 격자망 구조의 셀 영역마다 산출된 상기 지반함몰 위험도를 이미지화하여 표시하는 위험도 표시단계를 포함하고,
    상기 위험도 분석단계는,
    굴착중 지반함몰 위험도 평가인 경우, 굴착 단계별로 미리 구성된 각 셀 영역마다 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하고,
    현재의 굴착 단계가 마지막 굴착 단계가 아닌 경우, 상기 현재의 굴착 단계에서 상기 미리 구성된 각 셀 영역마다 산출된 굴착중 지반함몰 위험도를 기초로 상기 격자망 구조의 셀 영역을 재구성하되,
    상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 미리 정해진 등급의 동일한 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 하나로 그룹화하여 재구성하고,
    상기 산출된 지반함몰 위험도를 기초로 이전 굴착 단계보다 낮아진 지반함몰 위험도를 갖는 셀 영역을 다수로 세분화하여 재구성하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위험도 분석단계는,
    굴착전 지반함몰 위험도 평가인 경우, 상기 구축된 빅데이터를 기초로 상기 셀 영역마다 굴착전 지반함몰 위험도를 산출하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 방법.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 위험도 분석단계는,
    상기 셀 영역을 재구성하는 경우, 상기 셀 영역의 재구성에 따라 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 재설정하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위험도 분석단계는,
    다음 굴착 단계에서 상기 재구성된 셀 영역마다 상기 재설정된 영향 인자별 가중치와 카테고리별 가중치를 이용하여 굴착중 지반함몰 위험도를 산출하는, 지반 함몰 위험성을 평가하기 위한 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102592031B1 (ko) * 2022-11-28 2023-10-24 주식회사 씨엠엑스 적어도 하나의 건축물에 대한 우수등급랭크정보를 제공하기 위한 방법 및 이를 이용한 서버
KR102527337B1 (ko) * 2022-12-23 2023-05-03 한국건설기술연구원 대심도 굴착지반 위험등급 산정 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101717621B1 (ko) 2016-02-24 2017-03-17 한국가스안전공사 도시가스배관 종합관리시스템
KR101808127B1 (ko) * 2016-12-05 2018-01-19 한국지질자원연구원 도심지 지반함몰 위험도 평가방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101236214B1 (ko) * 2011-06-22 2013-02-22 한국지질자원연구원 광산지리정보시스템을 이용한 지반침하 위험도 평가 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101717621B1 (ko) 2016-02-24 2017-03-17 한국가스안전공사 도시가스배관 종합관리시스템
KR101808127B1 (ko) * 2016-12-05 2018-01-19 한국지질자원연구원 도심지 지반함몰 위험도 평가방법
KR102017313B1 (ko) 2019-01-16 2019-09-03 한국건설기술연구원 지반조건에 따른 굴착지반 위험 분류 방법

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