도시가 현대화, 광역화됨에 따라 각종 시설물이 복잡화되면서 도시미관과 유지보수의 용이성, 위험방 지 목적 등으로 점차 지중화 되고 있다. 따라서 이러한 도시시설물들을 안전하게 관리하기 위해 정부에서는 관련 유관기관과 함께 지형공간정보시스템 구축 및 지하시설물 관리 시스템을 개발하여 활용 중에 있다. 또한 효과적인 시설물관리를 위하여 IT기술을 접목한 관리체계를 활용하는 단계에 와 있으며 최근 U-City의 등장에 따라 각 유관기관에서 개별적으로 관리하던 시설물 관련 데이터를 서로 연계하여 효율 적인 시설물 관리를 수행할 수 있는 체계를 구축하기 위해 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 도시 내 현장에서의 굴착관련 공사작업이나 외부 환경에 의한 회손, 자연적인 원인 등으로 인하 여 여전히 지하시설물 사고가 빈번히 발생하고 있기 때문에 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다. 최근에는 상·하수도, 전력, 가스, 통신, 난방, 유관 등의 지하시설물을 지형공간정보시스템 관리체계와 센서를 이용한 실시간 운영관리시스템의 형태로 진화를 시도하고 있다. 하지만 여전히 실제 적용에는 한계가 있어 개선 및 실용화 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 복합센서와 정보표지마크 개발을 통한 지하시설물관리 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 먼저, 지하시설물 공간정보를 현장에서 제공 받을 수 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기법과 위치표지 적용방안을 제시한다. 특히 기존의 지하시설물 위치표지를 개선하여 센서를 외부 환경에서 안전하게 보호할 수 있는 구조를 개발하였다. 특히 기존 RFID 태그의 금속에 취약한 인식률을 개선하고, 본 연구에서 개발된 위치정보표지의 금속에 의한 전파차단 문제를 해결할 수 있는 효과적인 구조 및 방안을 개발하였다. 둘째, 위치정보표지를 제작하여 적용성을 검정한 결과 UHF(902~928MHz) 방식의 태그와 NFC(13.56MHz) 방식의 금속의 전파차단 문제를 모두 해결할 수 있는 효과적인 구조 및 방안을 개발할 수 있었다. 셋째, 태그의 별도 적용뿐만 아니라 정보환경 구축 및 효과적인 활용과 보안 및 서비스 개념을 함께 접목하기 위해서 복합태그 방식을 적용하였다. 특히 시설물 유지 및 관리 목적의 용도를 위해서는 보안성이 높은 UHF방식이 적합할 것으로 판단되며, 스마트 폰을 이용한 실시간 정보서비스 제공과 활용성, 접근성 등의 측면에서는 NFC방식이 적합할 것으로 판단된다. 마지막으로 UHF 방식과 NFC 방식이 결합된 태그의 적용성을 높이기 위해 어플리케이션(Application) 을 활용한 관리자 및 이용자 기반환경을 개발하였다. 향후 실제 외부환경이나 현장 여건에 대처할 수 있는 다양한 지하시설물 적용표지의 개발과 인식률이 높은 복합태그의 개발을 목표로 하고 있으며, 정보표지마크와 모바일 어플리케이션을 연계한 시스템을 개발하여 지하시설물관리의 적용에 따른 효용성 연구를 진행할 계획이다.

PURPOSES: The new methodology is proposed for estimation of long-term performance and pavement life based on the national highway database in Daejeon area. Furthermore, this study tried to verify the applicability of performance estimation using NHPCI (National Highway Pavement Condition Index) on tendency of pavement deterioration as time goes by under Korean road environments. METHODS: Reliability theories are applied to estimate the mean life and to determine the appropriate distribution using 3 levels of traffic loads (high, medium, low) based on maintenance and rehabilitation history data for 15 years. RESULTS: As a result, Lognormal distribution is suitable for explanation of pavement lifetime in Daejeon area regardless of traffic loads. In addition, we found that the results of mean life and maintenance timing based on NHPCI for the pavement sections of 3 levels of traffic loads are available. CONCLUSIONS: Based on this study, it was found that mean life of high, medium and low levels of traffic loads are about 8.1 years, 12.2 years and 12.7 years, respectively. Higher level of traffic loads shorten the pavement mean life.

본 연구에서는 신뢰성 개념을 도입하여 최근 10년간의 수원과 의정부 지역의 일반국도 아스팔트 포장구간의 수명 데이터를 기반으로 적합한 모수적 수명분포 선정과 헤저드 함수 및 생존확률을 추정하였다. 최적 수명분포형을 찾기 위해 확률지 개념을 이용하여 모수를 추정하였으며 적정 확률분포형태의 결정은 Anderson-Darling 통계값을 이용하였다. 그 결과 분석 대상 지역 포장의 수명 데이터를 가장 잘 설명하는 수명분포는 대수정규(Lognormal)분포인 것으로 분석되었다. 또한 본 연구에서 제안한 대수정규분포에 의해 추정된 생존확률함수는 실제 관측값과 차이가 거의 없음을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 신뢰성 개념을 이용한 분석 방법은 포장관리 및 유지보수 데이터가 축적되어감에 따라 비교적 용이하게 계속 update가 가능하며 따라서 보다 정확한 포장수명에 대한 신뢰도 값에 접근해 갈 수 있는 이점이 있다.

본 연구에서는 효율적인 포장관리를 위해 경제성을 고려하여 생애주기비용(LCC)이 최소가 되는 시점에서 필요한 유지보수공법을 적용할 수 있는 포장관리시스템(PMS)을 개발하여 실제 포장관련 자료를 기반으로 한 유지관리방안을 제시하였다. 나아가 예산제약이 없는 경우를 대상으로 일정한 수준의 도로 서비스수준을 유지하기 위해 필요한 예산은 매년 차이가 있음도 확인하였다. Visual Basic 프로그램으로 개발하여 시스템의 응용성과 실효성의 검증을 위해 22개의 국도포장단면을 대상으로 현장조사를 시행하여 얻은 자료를 바탕으로 포장단면의 장기공용성 추정과 예산범위를 고려한 효율적인 유지관리 방안을 제시하였다.