KR20230069634A - 지반함몰 위험도 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

지반함몰 위험도 평가 시스템은 레거시데이터 획득부, 데이터 변환부, 밀집도 분석부, 노후도 분석부, 및 위험도 산출부를 포함한다. 레거시데이터 획득부는 대상 지역 지하에 매설될 서로 다른 복수 종류의 관로의 정보 및 관로의 주변 환경 정보를 획득하고, 데이터 변환부는 복수 종류의 관로를 통합하여 동일한 종류의 평가 관로로 데이터 변환하고, 밀집도 분석부는 평가 관로의 밀집도를 산출하고, 노후도 분석부는 대상 지역 중 밀집도가 미리 설정된 기준 이상인 지역에 대해 평가 관로의 노후도 정보를 산출하며, 위험도 산출부는 노후도 정보를 이용하여 대상 지역에 대한 지반함몰 위험도를 산출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 서로 다른 종류의 관로에 대해 밀집도를 분석하고 지반함몰 위험이 높은 지역의 관로를 분석하므로, 지하에 매설되어 있는 다양한 관로들의 현황을 효과적으로 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있게 된다.

Description

지반함몰 위험도 평가 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 {Ground subsidence risk assessment system, method, and a recording medium recording a computer readable program for executing the method}
본 발명은 건설분야 평가 관련 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지반의 함몰 위험도를 평가하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 지반함몰 발생에 따른 피해사례가 다수 증가하고 있다. 특히, 상하수도 관로 등 지하에 매설된 관로, 관로 주변 배면 지반과 관련되어 지반함몰이 다수 발생하고 있는 실정이다. 주로 도심지역에서 지반함몰이 발생하여 그로 인한 피해액이 큰 편이다.
지반함몰 발생의 위험도를 측정하기 위하여 참조할 수 있는 기술들로는 일본 특허출원 2008-135526이나, 일본 특허 출원 2005-168680등이 존재한다. 그러나 이러한 기술들은 지진에 기초한 지반 붕괴 위험성을 예측하기 위한 기술들로, 지반함몰 발생 위험도를 예측하기 위한 용도로 사용하기에는 부적합한 측면이 존재한다.
또한, 상하수도와 관련하여 특정 매설물로 인한 지반함몰 발생 위험도를 분석하기 위한 특허들도 존재한다. 하지만, 상기한 문제들을 해결하기 위해서는 지하에 매설되어 있는 관로들의 현황을 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있는 절차가 필요한 실정이다.
KR 101808127 B1
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지하에 매설되어 있는 다양한 관로들의 현황을 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 지반함몰 위험도 평가 시스템은 레거시데이터 획득부, 데이터 변환부, 밀집도 분석부, 노후도 분석부, 및 위험도 산출부를 포함한다.
레거시데이터 획득부는 대상 지역 지하에 매설될 서로 다른 복수 종류의 관로의 정보 및 관로의 주변 환경 정보를 획득하고, 데이터 변환부는 복수 종류의 관로를 통합하여 동일한 종류의 평가 관로로 데이터 변환하고, 밀집도 분석부는 평가 관로의 밀집도를 산출하고, 노후도 분석부는 대상 지역 중 밀집도가 미리 설정된 기준 이상인 지역에 대해 평가 관로의 노후도 정보를 산출하며, 위험도 산출부는 노후도 정보를 이용하여 대상 지역에 대한 지반함몰 위험도를 산출한다.
이와 같은 구성에 의하면, 서로 다른 종류의 관로에 대해 밀집도를 분석하고 지반함몰 위험이 높은 지역의 관로를 분석하므로, 지하에 매설되어 있는 다양한 관로들의 현황을 효과적으로 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있게 된다.
이때, 관로의 상태 정보를 산출하는 관로 상태 분석부를 더 포함하고, 위험도 산출부는 관로 상태 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 관로의 노후도뿐만 아니라 관로 상태에 대한 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
또한, 관로의 주변 환경 정보를 산출하는 주변 환경 분석부를 더 포함하고, 위험도 산출부는 주변 환경 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 관로뿐만 아니라 관로 주변의 환경 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
또한, 지반함몰 위험도를 이용하여 관로의 유지보수 우선순위를 도출하는 우선순위 산출부를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 관리자가 지반 함몰 위험의 인지뿐만 아니라, 평가에 따른 유지보수 우선순위에 대한 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
또한, 대상 지역 내의 평가 단위 기준 영역인 그리드 셀과 상기 그리드 셀의 평가에 사용되는 관로 정보의 추출 영역인 반경은 대상 지역의 크기에 따라 변경될 수 있다.
또한, 밀집도는 관로의 길이와 미리 설정된 가중치의 곱의 합을 추출 영역의 면적으로 나누어 산출할 수 있다.
또한, 복수 종류의 관로는 상수관로, 하수관로, 전력관로, 가스관로, 통신관로, 난방관로 중에서 선택된 관로일 수 있다.
또한, 관로의 상태 정보는 관로의 관경, 관종 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 관로의 주변 환경 정보는 관로의 배면 지반 상태, 지하수, 고도, 경사 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 시스템을 방법의 형태로 청구한 발명과 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체가 함께 개시된다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 종류의 관로에 대해 밀집도를 분석하고 지반함몰 위험이 높은 지역의 관로를 분석하므로, 지하에 매설되어 있는 다양한 관로들의 현황을 효과적으로 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있게 된다.
또한, 관로의 노후도뿐만 아니라 관로 상태에 대한 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
또한, 관로뿐만 아니라 관로 주변의 환경 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
또한, 관리자가 지반 함몰 위험의 인지뿐만 아니라, 평가에 따른 유지보수 우선순위에 대한 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반함몰 위험도 평가 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 밀집도 분석부가 수행하는 밀집도 분석 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 지반함몰 위험도 평가 방법의 개략적인 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지반함몰 위험도 평가 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 1에서, 지반함몰 위험도 평가 시스템은 레거시데이터 획득부(110), 데이터 변환부(120), 밀집도 분석부(130), 노후도 분석부(140), 위험도 산출부(150), 관로 상태 분석부(160), 주변 환경 분석부(170), 및 우선순위 산출부(180)를 포함한다.
레거시데이터 획득부(110)는 대상 지역 지하에 매설될 서로 다른 복수 종류의 관로의 정보 및 관로의 주변 환경 정보를 획득하고, 데이터 변환부(120)는 복수 종류의 관로를 통합하여 동일한 종류의 평가 관로로 데이터 변환한다. 복수 종류의 관로는 상수관로, 하수관로, 전력관로, 가스관로, 통신관로, 난방관로를 포함하는 6종 시설물 중에서 선택된 관로일 수 있다.
밀집도 분석부(130)는 평가 관로의 밀집도를 산출한다. 도 2는 도 1의 밀집도 분석부가 수행하는 밀집도 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다. 밀집도는 아래의 수식에서와 같이, 관로의 길이와 미리 설정된 가중치의 곱의 합을 추출 영역의 면적으로 나누어 산출할 수 있다.
Density = ((L1 x V1) + (L2 x V2)) / (area of circle)
여기서, L1, L2는 관로의 길이이고, V1, V2는 가중치이다. 가중치는 미리 설정되면, 예를 들어 1로 설정될 수 있다. 대상 지역 내의 평가 단위 기준 영역인 그리드 셀과 그리드 셀의 평가에 사용되는 관로 정보의 추출 영역인 반경은 대상 지역의 크기에 따라 변경될 수 있다.
노후도 분석부(140)는 대상 지역 중 밀집도가 미리 설정된 기준 이상인 지역에 대해 평가 관로의 노후도 정보를 산출하고, 위험도 산출부(150)는 노후도 정보를 이용하여 대상 지역에 대한 지반함몰 위험도를 산출한다.
이와 같은 구성에 의하면, 서로 다른 종류의 관로에 대해 밀집도를 분석하고 지반함몰 위험이 높은 지역의 관로를 분석하므로, 지하에 매설되어 있는 다양한 관로들의 현황을 효과적으로 파악하고 이에 따른 지반함몰 위험도를 분석할 수 있게 된다.
관로 상태 분석부(160)는 관로의 상태 정보를 산출한다. 관로의 상태 정보는 관로의 관경, 관종 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며 이때, 위험도 산출부(150)는 관로 상태 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 관로의 노후도뿐만 아니라 관로 상태에 대한 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
주변 환경 분석부(170)는 관로의 주변 환경 정보를 산출한다. 또한, 관로의 주변 환경 정보는 관로의 배면 지반 상태, 지하수, 고도, 경사 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며, 이때, 위험도 산출부(150)는 주변 환경 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 산출할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 관로뿐만 아니라 관로 주변의 환경 정보를 더 이용하여 지반함몰 위험도를 평가할 수 있게 된다.
우선순위 산출부(180)는 지반함몰 위험도를 이용하여 관로의 유지보수 우선순위를 도출한다. 이와 같은 구성에 의하면, 관리자가 지반 함몰 위험의 인지뿐만 아니라, 평가에 따른 유지보수 우선순위에 대한 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
본 발명에서는 지반함몰에 영향을 미치는 지하 매설물의 밀집도, 노후도, 관로의 상태 분석, 지하수, 지반 정보 등의 정보들을 분석하여, 지반함몰 발생 위험도를 분석할 수 있다.
또한, 분석된 결과를 활용하여, 지반함몰 위험지역을 사전에 분석하여 선제적 대응이 가능하며, 관로 정밀검사 우선순위, 교체 우선순위 등을 산정할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 지반함몰 위험도 평가 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 3에서, 본 발명은 먼저, 지반함몰 위험도 분석을 수행한다. Legacy Data를 활용하여 지반함몰 위험도를 사전에 분석하는 것으로서, 이에 따라 재난 재해에 대한 선제적 대응이 가능하다.
이어서, 관로 유지관리 결정을 수행한다. 분석된 지반함몰 위험도 결과를 관로의 유지관리(관로 정밀 검사 우선순위 결정, 관로 교체 시기 결정)에 활용하는 것이다.
본 발명은 기존에 보유하고 있는 Legacy Data를 활용하여, 특별한 고가의 시험 장비 및 추가 비용 없이 지반함몰 위험도를 사전에 분석할 수 있으며, 어느 누구나 쉽게 분석할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명을 통해 지반함몰 위험도를 평가하고 교체 및 보수보강 우선순위에 반영하여 지반함몰 재난을 사전에 예방할 수 있을 것으로 판단된다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야할 것이다.
110: 레거시데이터 획득부
120: 데이터 변환부
130: 밀집도 분석부
140: 노후도 분석부
150: 위험도 산출부
160: 관로 상태 분석부
170: 주변 환경 분석부
180: 우선순위 산출부

Claims (19)

  1. 대상 지역 지하에 매설될 서로 다른 복수 종류의 관로의 정보 및 상기 관로의 주변 환경 정보를 획득하는 레거시데이터 획득부
    상기 복수 종류의 관로를 통합하여 동일한 종류의 평가 관로로 데이터 변환하는 데이터 변환부;
    상기 평가 관로의 밀집도를 산출하는 밀집도 분석부;
    상기 대상 지역 중 상기 밀집도가 미리 설정된 기준 이상인 지역에 대해 상기 평가 관로의 노후도 정보를 산출하는 노후도 분석부; 및
    상기 노후도 정보를 이용하여 상기 대상 지역에 대한 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관로의 상태 정보를 산출하는 관로 상태 분석부를 더 포함하고,
    상기 위험도 산출부는 상기 관로 상태 정보를 더 이용하여 상기 지반함몰 위험도를 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 관로의 주변 환경 정보를 산출하는 주변 환경 분석부를 더 포함하고,
    상기 위험도 산출부는 상기 주변 환경 정보를 더 이용하여 상기 지반함몰 위험도를 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지반함몰 위험도를 이용하여 상기 관로의 유지보수 우선순위를 도출하는 우선순위 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 대상 지역 내의 평가 단위 기준 영역인 그리드 셀과 상기 그리드 셀의 평가에 사용되는 관로 정보의 추출 영역인 반경은 상기 대상 지역의 크기에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 밀집도는 상기 관로의 길이와 미리 설정된 가중치의 곱의 합을 상기 추출 영역의 면적으로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수 종류의 관로는 상수관로, 하수관로, 전력관로, 가스관로, 통신관로, 난방관로 중에서 선택된 관로인 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 관로의 상태 정보는 상기 관로의 관경, 관종 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 관로의 주변 환경 정보는 상기 관로의 배면 지반 상태, 지하수, 고도, 경사 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 시스템.
  10. 지반함몰 위험도 평가 시스템에 의해 수행되는 위험도 평가 방법으로서,
    대상 지역 지하에 매설될 서로 다른 복수 종류의 관로의 정보 및 상기 관로의 주변 환경 정보를 획득하는 레거시데이터 획득 단계
    상기 복수 종류의 관로를 통합하여 동일한 종류의 평가 관로로 데이터 변환하는 데이터 변환 단계;
    상기 평가 관로의 밀집도를 산출하는 밀집도 분석 단계;
    상기 대상 지역 중 상기 밀집도가 미리 설정된 기준 이상인 지역에 대해 상기 평가 관로의 노후도 정보를 산출하는 노후도 분석 단계; 및
    상기 노후도 정보를 이용하여 상기 대상 지역에 대한 지반함몰 위험도를 산출하는 위험도 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 관로의 상태 정보를 산출하는 관로 상태 분석 단계를 더 포함하고,
    상기 위험도 산출 단계는 상기 관로 상태 정보를 더 이용하여 상기 지반함몰 위험도를 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 관로의 주변 환경 정보를 산출하는 주변 환경 분석 단계를 더 포함하고,
    상기 위험도 산출 단계는 상기 주변 환경 정보를 더 이용하여 상기 지반함몰 위험도를 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 지반함몰 위험도를 이용하여 상기 관로의 유지보수 우선순위를 도출하는 우선순위 산출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  14. 청구항 13에서,
    상기 대상 지역 내의 평가 단위 기준 영역인 그리드 셀과 상기 그리드 셀의 평가에 사용되는 관로 정보의 추출 영역인 반경은 상기 대상 지역의 크기에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 밀집도는 상기 관로의 길이와 미리 설정된 가중치의 곱의 합을 상기 추출 영역의 면적으로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 복수 종류의 관로는 상수관로, 하수관로, 전력관로, 가스관로, 통신관로, 난방관로 중에서 선택된 관로인 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 관로의 상태 정보는 상기 관로의 관경, 관종 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 관로의 주변 환경 정보는 상기 관로의 배면 지반 상태, 지하수, 고도, 경사 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 위험도 평가 방법.
  19. 청구항 10 내지 청구항 18 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.

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