지하매설물 탐지 사업

 
Summary

사업소개 요약

 
사업 개요
사회의 구조가 복잡해지고, 경제가 발전함에 따라 모든 사회활동의 기반이 되는 시설물들을 설치하기 위한 공사가 빈번하게 발생하고, 도로의 지상 및 지하에 설치되는 시설물의 종류와 양이 증가하며, 이러한 시설물들의 설치와 유지보수를 위하여 관련 기관들의 도로굴착공사가 무계획적으로 난립하게 되었습니다.

이에 따른 각종 안전사고의 발생 및 중복 투자가 발생함에 따라 지하시설물 관리의 연계기반 확보와 정보공유 및 활용의 필요성이 제기 되었고, 또한 지하 7대 시설물(전기, 가스, 통신, 난방, 송유관, 상수도, 하수도) 정보를 상호간에 참조하여 검색할 수 있는 데이터 관리 시스템 개발의 시급성이 대두되었으며, 경제적 손실과 함께 시민의 불편이 가중되어 이를 극복하기 위해 과학적이고 체계적인 지하시설물관리 시스템의 도입이 필요하게 되었습니다.

이를 통하여 도로 및 지하시설물 관리 업무를 효율화하고 도로굴착 공사로 인한 사고를 예방할 수 있는 정보공유체계를 구축하기 위하여 당사에서는 자기마커를 이용한 안전하고 효율적인 지하시설물구축을 위하여 과학적이고 체계적인, 세계최초의 신기술인 자기탐지기의 개발과, 관련 프로그램 개발을 완료하여 현재 지하 7대 시설물 설치사업에 적극 도입, 시공되고 있습니다.

당시의 자기마커를 이용한 지하시설물 구축 시스템개발에 따른 기대효과로는 지하시설물 관리업무를 효율적으로 추진할 수 있으며, 각종 도로굴착 공사로 인한 안전사고가 줄어들 것 입니다. 또한 상호 구축된 정보의 공유가 가능하여 비용절감 및 중복투자 방지 효과가 예상됩니다.
 
 
신기술의 특징
세계 최초로 개발한 자기마커(MAGNETIC MARKER) 기술은 자기마커와 자기마커를 탐지할 수 있는 탐지기 및 지하매설물 관리프로그램을 이용하여 지하매설관의 위치를 정확하게 탐지하고 이를 측량 정보화하여 시공검측, 감리, 준공검측 등 시공관리부터 향후 유지관리까지 일괄 관리함으로써 지하매설관을 정확하고 효율적으로 관리할 수 있는 최첨단 신기술입니다.

이 기술은 상, 하수도, 가스, 전력, 통신, 난방, 송유관, 쓰레기관, 광역상수도 등 매설 관의 종류와 재질에 관계없이 적용 가능하며, 별도의 동력 전원 없이 반영구적으로 활용되는 신기술입니다.

당사의 자기마커 기술 적용 시 지하매설관로 공사 현장에서 지하관로에 대하여 직접 위치측량을 실시 확인함으로써 향후 유지관리를 위한 굴착 시 기존의 지하시설물 또는 주변의 지하시설물의 파손 등으로 인한 각종 안전사고와 대형 사고를 사전에 방지할 수 있는 국내, 외의 유일한 특허 및 신기술입니다.
 
 
신기술 도입의 필요성
상, 하수 등 지하매설물을 시공 시부터 관로에 자기마커를 직접 부착하여 위치 측량을 함으로써 정확한 3차원인 위치 DATA(X,Y,Z)의 산출은 물론 체계적인 시스템으로 신속한 업무의 처리와 재 탐지에 대한 예산 낭비의 방지 및 효율적인 지하시설물 관리와 타 지하시설물 매설을 위한 공사 시 정확한 위치 정보를 제공함으로써 각종 안전사고 예방 및 재해 방지와 국가 예산의 비용절감 및 중복투자 방지 효과에 기여합니다.

1
지하시설물의 정확한 위치측정을 위한 근본적인 기술적 해결방안 필요성 대두
2
정확한 위치정보 제공으로 지하시설물 GIS구축에 소요되는 예산 절감 필요
3
지하시설물 GIS DB구축에 대한 정확한 위치정보 제공으로 각종 안전사고 예방
 
 
신기술 도입에 따른 기대효과
  • 지하시설물 설치를 위한 관로 공사 시 자기마커 시공 시방서에 준한 시공으로 정확한 위치측량 및 속성정보를 취득하여 DB구축
  • 지하시설물의 유지관리를 위한 재 탐사 시 발생되는 경비 절감
  • 지하시설물 DB구축을 위한 자기마커 시스템은 재 탐사에 따른 소요비용 없음
  • 철저한 컨설팅을 통한 최적화된 시스템 구축
  • 고품질의 정확한 성과와 품질이 검증된 DB구축
  • 관련 시스템 통합(호환)으로 ONE-STOP 환경 구현
  • 활용성 극대화를 통한 투자효과 조기실현
 
 
 
 
Market Situation & Complication

지하시설물 관리 시장 현황 및 문제점

 
종래의 시장
국가에서 추진하는 NGIS사업의 일환인 지하시설물 DB구축사업을 위하여 국가 공공기관인 각 지자체에서 지하시설물 DB구축을 위하여 시행된 기존의 조사/탐사 방법에 부분적인 오류와 과실로 인한 많은 문제점으로 막대한 국가 예산이 낭비되는 사례가 빈번하였으며, 특히 국가 공공기관인 지방자치단체에서는 지자체별로 각종 지하시설물(상수도, 하수도 등)의 설치 공사가 완료된 후 지하시설물 DB구축을 위하여 별도의 예산을 수립하여 기 설치된 지하시설물도(상수도, 하수도)에 대하여 조사/탐사가 이루어지는 비효율적이고 예산 낭비가 발생되는 시스템으로 운영되고 있습니다.
 
 
현재의 시장
현재 정부투자기관(한국전력공사, 토지공사, 주택공사, 가스공사, 난방공사 등)에서는 사업의 특성에 맞는 체계적인 지하시설물도 구축방법을 신기술 및 특허기술을 적절히 도입하여 사업을 원활하게 성공적으로 시행하고 있습니다. 이러한 체계적인 기술도입이 지자체에서는 전무한 실정으로 비효율적이고 예산 낭비가 발생되는 기존의 시스템 운영을 효율적으로 개선하기 위하여 당사에서 세계 최초로 개발한 자기마커(MAGNETIC MARKER)와 자기만을 탐지할 수 있는 탐지기, 지하매설배관 관리프로그램과 지하매설관의 위치를 정확하게 탐지하고 이를 위치측량 및 속성 정보에 대한 체계적인 정보화로 시공검측, 감리, 준공검측 등 시공관리부터 향후 유지 관리까지 일괄 관리함으로써 지하매설관을 정확하고 효율적으로 관리할 수 있는 최첨단 신기술 시스템의 도입이 활성화 되고 있습니다.
 
 
문제점
  • 2001.03.14 KBS 9시뉴스에 집중 보도된 지하 지리정보시스템의 문제점에 대한 보도
  • 2005.05.06 KBS 9시뉴스에 서울시가 지하시설물 160KM 구간을 점건한 결과 상당수가 도면과 시설물의 위치가 상이하다고 보도

당 문제점 사례 방송보도
2000년 8월 건설교통부 GIS 구축 현황 및 2001년 6월 NGIS 구축사업 실태 결과 자료
  • 사업기간 : 1997년 ~ 2000년 12월
  • 사업처(발주처) : 서울시 외 16개 광역 및 기초 자치단체
  • 사업비 : 1조 4천억원
  • 성과심사결과 : 서울시, 부산시, 대구광역시 외 13개 단체 불합격 / 수원시 외 3개 단체 : 재심사 후 합격 / 울산광역시 외 2개 단체 : 재심
부적합 사유
국가 측량 기준점의 삼각점이 부정확한 항측도면을 이용함에 따른 오류와 오차 등의 발생 및 자히매설물에 대하여 실측을 하지 않은 조사 방법의 사업추진으로 조사 방법 부적절 NGIS 구축실태조사에 대한 결과 대부분이 실제 상수도관의 위치와 NGIS로 구축된 상수도관로와 차이가 나며 상수도 관로의 정확도는 0~14.1%에 불과함
기존 지하시설물 구축의 문제점
  • 원시자료의 취득에 따른 행정력 과다소요 (관공서 협조 불가피)
  • 탐사장비 등 기계적인 오차 확인 불가
  • 지하 매설관의 깊이에 따른 오차 발생 (정확한 깊이 확인 불가)
  • 매설관로의 종류에 따른 상이한 탐사방법 (금속 및 비금속)

 

  • 고압선 등 주변의 영향에 의한 오차발생
  • 유지관리를 위한 재 탐사 비용 지속발생 (중복투자 발생)
  • 숙련된 탐사 기술자 필요 (고 임금)
따라서 당사에서 특허 개발된 자기마커, 자기 탐지기 및 관련 프로그램이 일체화된 시스템을 지하 7대 시설물(전기, 가스, 통신, 난방, 송유관, 상수도, 하수도)에 도입할 경우, 기존의 지하시설물 구축에 따른 문제점 해소와 각종 도로굴착 공사로 인한 안전사고 등 경제적 손실과 함께 시민의 불편이 해소될 것 입니다. 또한 상호 구축된 정보의 공유가 가능하여 비용절감 및 중복투자 방지 효과의 극대화가 예상됩니다.
 
 
 
 
Needs

자기마커의 필요성

 
Needs
신규택지개발지구 등에 자기마커 시스템구축 시, 기 구축된 지자체의 GIS시스템과 호환이 되는 시스템으로 구축되어야 효율적으로 DB 데이터가 관리되고, 국가 또는 지자체의 막대한 인력 및 예산낭비 등을 방지할 수 있습니다.
시스템으로 기존 탐지기의 고질적인 문제점인 자화된 금속으로 인한 탐지오류를 제거하고, 관로의 위치 및 속성정보 등이 현장에서 직접 DISPLAY 되어 화면으로 확인이 가능한 최첨단 신기술 시스템입니다.
이를 이용한 지하매설물 위치측정은 기술의 프로세스가 자기마커를 축으로 이루어지는 종합적인 위치측량 (X,Y,Z) 기술로써(자기마커 설치, 위치측량, 수치지도 작성, 데이터 구축) 일관된 공정으로 수행하여야만 관로의 위치정보는 물론 속성정보를 현장에서 확인 및 갱신, 종,횡단 보기 등 분석기능 까지 수행 가능하므로 향후 기술력의 정확성이 검증되는 양질의 품질성과가 생산됩니다.
특히, 당사의 특화된 신기술인 자기마커 시스템은 상, 하수도, 가스, 전력, 통신, 난방, 송유관, 쓰레기관, 광역상수도 등 매설관의 종류와 재질에 관계없이 적용 가능하며, 별도의 동력 및 전원이 필요 없는 반영구적으로 활용되는 신기술로써 정확한 위치 DATA(X,Y,Z)의 산출은 물론 체계적인 시스템으로 신속한 업무처리를 수행합니다.
또한 재 탐지에 대한 인력, 예산 등의 절감과 효율적인 지하시설물 관리로 향후 타 지하시설물 매설을 위한 공사시 정확한 위치 정보를 제공함으로써 각종 안전사고 예방 및 재해 방지에 기여합니다.
따라서 향후 발생되는 각종 지하매설관로의 기술력과 효율적인 유지관리를 위하여 일관된 공정을 수행할 수 있는 전체적인 시스템을 도입하여 시행하는 것이 필수적이라 할 수 있습니다.
 
 
 
 
Process

시스템 구축 과정

 
시스템 구축 프로세스
 
지하시설물도 작성 흐름도 비교
 
 
 
 
Implication

자기마커 기대효과

 

향후 탐사에 소요되는 사업비 절감 효과

지하시설물 구축(GIS DB)사업의 일환으로 각 지방자치단체에서는 기 설치된 지하시설물에 대하여 조사/탐사를 시행하여 지하시설물에 대한 위치 및 속성정보 등을 구축하였으나, 일정기간이 지난 후에는 정기적인 재 탐사를 통하여 데이터를 갱신하여야 하므로 이에 대한 막대한 예산소요가 예상됩니다.
그러나 자기마커 시스템은 지하시설물 관로의 신설, 교체 등 위 공사 시공 시 부터 자기마커를 직접 관로 위에 부착하고 그 위치를 측정함으로서 정확한 위치와 관로의 속성정보를 취득할 수 있으며, 국가기준점측량성과를 이용한 자기마커 위치에 대한 정확한 위치측량(GPS 또는 토탈스테이션)을 총2회 실시하기 때문에 성과의 정확성을 취득할 수 있습니다.
또한 기존의 탐사는 숙련된 기술자에 의해 탐지가 가능하여 소요경비가 발생하나, 자기마커 탐지기는 숙련되지 않은 초보자도 손쉽게 사용할 수 있는 장점이 있어 이에 따른 소요경비의 발생이 전혀 없어 재 탐사 등으로 발생되는 예산절감 효과가 탁월합니다.

최종 성과심사 시, 조사탐사 정확도 100%구현 시스템

위치측량의 정확도는 공공측량의 작업규정 세부기준(건설교통부고시 제2003-326호(2004.01.02)제82조(지상기준점의 설치), 제320조(지하시설물탐사의 정확도), 제321조(지하시설물의 위치측량 정확도), 제13조(공공측량성과 심사)의 규정과 측량법 제34조의 규정에 의거 법령에서 정한 기관에서 심사(대한측량협회)를 득하여야 하므로 현행전자유도탐사 방법에 의한 심도의 정확성보다 자기마커를 이용한 지하시설물 탐지 위치측량의 정확도는 측량으로 심도를 측정하므로 최상의 정확도를 구현하는 시스템입니다.
 

기존의 탐사방법에 의해 작성된 수치지도의 부정확성 해소

현재 사용되고 있는 탐사장비는 전자기파를 이용하여 배관의 위치를 측정하나 배관의 매설 깊이가 깊어짐에 따른 산란효과의 증가로 매설배관의 위치 측정에 오차를 포함하고 있습니다.
이런 부정확한 탐지로 인하여 막대한 인명과 재산에 피해를 입을 수 있으나 자기마커 시스템은 공사 시공도면과 설계도면을 일치시켜 이에 대한 지하시설물 수치지형도 DB를 구축하므로 정확한 위치의 측정이 가능합니다.

매설배관 주위의 환경변화에 영향 없이 효율적인 관리

기존의 탐사법은 매설작업 초기에 작성된 각종 관망도(준공도면 등)에 의존하여 탐사결과 성과인 지하시설물도에 의존하고 있는 실정입니다.
따라서 주위환경 변화(도로 확,포장 등)에 따라 매설배관의 위치가 변하게 되어 지하시설물도에 표기된 관로의 위치가 불일치하게 됩니다.
그러나 자기마커 시스템은 지하시설물 관로(배관)에 자기마커를 직접 부착하여 이를 위치측량 및 탐지하므로 주위환경 변화에 영향을 받지 않아 지하시설물 관리에 효율적입니다.
 

각종 지하매설물 관련 안전사고 예방효과

지하에 매설되는 각종 관로들이 종합도에 맞추어 정확히 시공되는지 여부를 시공과정에서 검측 역할을 함으로서 문제 발생을 최소화 하고, 특히 포장 전에 각종 지하시설물 시공 상태를 확인할 수 있어 향후 일어날 수 있는 매물, 재시공(공사)등의 문제를 사전에 방지할 수 있습니다.
또한 자기 탐지기로 지하매설물 상태를 쉽게 식별, 탐지 할 수 있어 향후 각종 공사의 지하매설물 연결 시공 시 상수 및 하수관, 가스관 등의 미확인으로 인한 민원과 안전사고 등을 사전에 예방할 수 있습니다.

지하시설물의 유지 관리가 영구적이며 효율적

자기마커 시스템을 이용한 지하시설물 매설 관로의 위치측정 방법은 간편하고, 쉽게 누구나 사용할 수 있는 방법이므로 작업자의 숙련정도에 대한 영향을 적게 받으며, 현장에서 지하시설물의 위치를 빠른 시간에 직접 확인할 수 있는 장점이 있으며,
또한 자기마커의 수명이 반영구적이므로 시간 경과에 따른 관리한계를 극복할 수 있습니다.