기술사 공부하는 자료 공유

Ⅰ. 서 론

1. 국토계획, 지역계획, 자원개발계획, 공사계획등 각종계획의 입안과 추진을 성공적으로 수행하기 위한 다양하고 방대한 자료정비가 필요한 바 최근 Work Station을 비롯한 첨단 Computer System을 활용한 GIS의 필요성이 요구되고 있다.

2. 본문에서는 GIS의 체계와 구성 및 기본개념에 대해 설명하고 GIS의 이용분야에 대해 기술하고자 한다.

Ⅱ. GIS의 기본개념

1. GIS의 정의

1) Geographic Information System(지리정보시스템)

2) 토지, 지리에 관련되는 공간정보를 인간이 효율적으로 수집, 저장, 갱신, 처리, 분석, 표시하기 위한 Computer System 및 지형, 지리 자료의 일체화 정의

2. GIS의 구성

3. GIS의 자료 : 위치자료와 특성자료로 구분

1) 위치자료 : 점, 선, 면적, 공간적 개개의 위치판별

2) 특성자료 : 이들 위치에 대한 정량적 자료(밀도, 강수량, 지형, 경사) 및 정성적 자료(지질, 소유권, 토지이용도)

Ⅲ. GIS의 이용분야

1. 교통, 도로분야

도로망 설계, 교차로 계획, 도로 노선선정, 최적 운행노선 선택

2. 토목분야

1) 측량자료의 관리, 주제별, 지도작성, 지적관리, 토공량 계산

2) 경사도 및 주향분석

3. 환경분야

환경영향평가, 환경자원의 분석관리, 오염관리

4. 토지관련분야

토지이용계획, 도시개발, 지가평가

5. 기타 : 군사분야, 공공시설관리, 지질조사, 수자원관리

Ⅳ. GIS를 이용한 전산설계

1. 기대효과

1) 종합적인 계획, 관리정보 효율적 관리로 활용성 제고

2) 공정 단순화, 정확성, 생산성 향상으로 효율성 증진

3) 탄력성, 경제성, 신뢰성 향상

4) 이용자별 다양한 서비스 제공 및 주민참여의 통로제공

2. 문제점

1) 시스템 도입 필요 : 적정용량, 하드웨어, 소프트웨어 미비

2) 전산화 기술 미비 및 전문가 부족

3) 계획 및 관련정보의 D/B 구축 필요

4) 초기 입력자료 수집곤란 및 일관성 결여

5) 기업 영세성, 국가 정책적 지원 및 필요인식 부족

6) 전산의 공인성 및 한정된 부분만 응용

3. 개선방안

1) 국내 독특한 실정과 상황에 맞는 Software를 도입하여 변화하거나 개발도모

2) 전산화 타당성 교육, 전문사 양성

3) 범용적 도형정보와 속성정보를 우선으로 DB를 구축하고 법규사항과 제반지표를 DB화 하여 DMBS 구축

4) 관련자료의 표준화를 위하여 관련제반 부서와 협력하여 필요한 자료의 표준화 도모

5) 국가 정책적 지원 법제화 및 홍보로 사회적 기반 조성하고 체계적인 계획과 지속적 투자

6) Program 특허인정

Ⅴ. 결론

1. GIS시스템은 도로의 계획, 설계, 시공관리를 위해서 많은 양의 정보를 관측, 수집하여 체계적으로 분석 저장후 공공의 이익을 위해 합리적인 계획이 가능하도록 하는 시스템이다.

2. 최근 그 중요성이 증대되고 있는 만큼 이에대한 개발과 이용을 극대화 시켜 도로 및 각종 분야에 적용토록 하여야 할 것이다.

※참고

GPS(Global positioning system)

1. 정의

인공위성을 이용하여, 측위 및 측량을 실시하는 항법 지원 System으로, 정확한 위치를 도출할 수 있는 System을 말한다

2. 특성

1) 고정밀도 측량과 장거리 측량이 쉽다

2) 시계확보가 불필요하며, 기상기후의 영향을 받지 않는다

3) 연직선을 기준으로 하지 않는 순기하학적 측량으로, 지리의 영향 보정필요

3. 적용분야

국토계획, 지역계획, 자원개발계획, 군사용정보등에 이용

Ⅰ. 개 요

1. 환경친화적 도로의 건설 및 유지관리는 조사계획ㆍ설계ㆍ시공ㆍ유지관리단계로 구분 할 수 있으며, 각 단계에 따라 조사ㆍ대책의 검토를 수행할 필요가 있다.

2. Eco-Road라 함은 환경 및 생태친화적도로(Eco-Road)라는 의미로 주변지역의 자연환 경과의 공존 및 조화를 꾀하도록 배려된 도로이다.

Ⅱ. 환경을 고려한 도로의 건설절차

Ⅲ. 조사 계획단계에서의 고려사항

1. 현지조사등을 통하여 대상지역의 자연환경을 정확히 파악한다.

2. 보호 및 보전대상지역은 가급적 피하며 환경의 변화를 최소화한다.

3. 설계단계 이후의 보호, 보존에 관한 기본적 방침을 확실히한다.

Ⅳ. 실시설계 단계에서의 고려사항

1.도로의 구조설계

1) 자연 보전대책을 검토하기 위한 조사와 구조 검토

2) 절ㆍ성토 최소화를 위한 종단구배 검토

3) 터널, 교량등 구조물 형식의 적극 채용

4) 절성토 폭을 짧게하기 위한 옹벽구조물등 복단면도로 검토

5) 식생복원 촉진을 위한 계단식 법면처리

6) 법면구배를 완화하고 키 큰 나무를 식재하여 주변 영향을 완화하는 대책

절토법면의 폭 최소화

2. 동물 이동통로의 확보

1) 도로구조를 결정함에 있어 자연환경에 대한 영향을 배려하여 가능한 자연의 개조ㆍ변경이 적게 되도록 형태, 형식 채용에 노력하여야 하나 부득이한 경우 동물 서식 지역의 분단을 피하기 위해서 소택지는 될 수 있는한 교량으로 통과시키고 암거(Culvert), 관거, Over Bridge등 동물이 횡단가능한 부대설비와 구조에 대해 검토하여야 한다.

2) 동물이동통로 확보방법

① BOX Culvert (구형 암거) : 사슴, 멧돼지 이용가능하도록 폭ㆍ높이 모두 4m이상 필요

② Pipe Culvert (파이프 암거) : 최저 직경 1m이상이 필요(너구리등 중형 포유류)

③ 작은 동물을 위한 횡단 유도로

④ Over - Bridge : 능선이나 대지등의 동물용 길로 이용, 대상 종의 크기를 고려 측면을 벽구조로 함

⑤ 조류를 위한 횡단유도 식재 : 길어깨 부위까지 식재

3. 동물의 침입방지를 위한 배려

1) 수림에 서식하는 동물들이 도로에 침입할 가능성이 있는 구간에는 야생동물이 도로내에 침입하지 않도록 울타리를 설치하는 것이 바람직하다.

2) 침입방지 울타리 설치방법

① 대형 동물 대상 : ∙사슴, 노루등

∙동물의 도약력을 고려 2.5m이상 설치

∙사면 끝이나, 경사 시작부분에 설치

② 중형 동물 대상 : ∙멧돼지, 너구리등

∙높이 1.5m 정도면 침입 방지 가능

∙굴착 침입방지대책 강구 : 하부간격 5cm이하로 하거나, 접지면을 콘크리트로 하는 것이 바람직

③ 소형 동물 대상 : ∙다람쥐류, 족제비, 거북이, 개구리류 등

∙침입방지 울타리 하부에 가는 망이나 판등을 이용

4. 측구에 대한 배려

소동물이 낙하하지 않는 구조나 낙하시 탈출할 수 있는 구조 채택

5. 도로 조명, 전조등의 영향 저감 배려 : 유인이 적은 조명채택과 차광벽 설치 검토

Ⅴ. 시공단계에서의 고려사항

1. 공사에 따른 자연환경 영향을 최소화

2. 공사에 따라 일시적으로 개조 변경한 자연환경은 가능한 복구한다.

Ⅵ. 유지관리단계에서의 고려사항

1. 생태계를 고려한 유지관리를 한다.

2. 주위 환경과 대책의 효과를 추적조사하고 적절한 대응을 검토한다.

3. 자연환경과 조화된 도로 이용을 홍보한다.

Ⅶ. 결 론

1. 사업비 절감에만 치중하여 대절토,대성토 및 도로 구조물의 설치등 자연환경의 손실을 초래하였던 바, 현재는 환경에대한 중요성이 강조되고 환경영향평가의 시행등 법적, 제도적으로도 강화되고 있는 실정이다.

2. 따라서 도로의 계획 및 설계 단계에서부터 환경친화적 도로건설방안이 도입되어 쾌적한 환경이 유지될수 있도록 해야한다.

3. 주요 문제점 및 개선방안

Ⅰ. 개 요

1. 도로건설 투자사업의 경제성 분석은 사업에 대한 총비용과 총편익을 추정하고 비교 분석하여 사업의 타당성, 우선순위, 최적투자시기 등을 결정하는 과정이다.

2. 경제성 분석기법에는 순현재가치방법(NPV), 편익/비용비율방법(B/C Ratio), 내부수익률(IRR), 초기년도 수익률 방법(FYRR)등이 있으며, IRR이란 NPV=0이나 B/C=1일 때의 할인율을 결정하는 것으로 이때의 할인율을 내부수익률이라 한다.

Ⅱ. 내부수익률(IRR)의 산정 및 적용 방법

1. 내부 수익률은 평가기간에 걸쳐 발생되는 총편익의 현재가치와 총비용의 현재가치가 같아지는 할인율을 말한다.

2. 산정방법

할인율의 값을 변화시켜 가면서 계산하여 B/C=1, NPV=0일 때의 할인율을 찾아냄으로서 IRR을 결정할 수 있다.

3. 적용방법

1) 내부수익률이 사회적 할인율보다 클 경우 경제적 타당성이 있음

2) 예산 제약이 있는 경우 IRR 크기 순으로 하고, B/C, NPV는 보완

예산 제약이 없는 경우 NPV 기준으로 하고, IRR, B/C는 보완

Ⅲ. 내부수익률(IRR)의 특징

1. 장 점

1) 사업의 수익성 측정의 가능으로 비교 대안이 없을 경우 유용한 기준

2) 평가 과정과 결과의 이해가 쉽다.

3) 다른 대안과 비교가 쉽다.

2. 단 점

1) 사업의 절대적인 규모를 고려하지 못한다.

2) 몇 개의 내부수익률이 동시에 도출될 가능성 내재

3) 배타적인 대안들이 있을 때 최적안 선택이 복잡

Ⅳ. 결 론

1. IRR은 평가기간 동안에 총편익과 총비용이 같게 될 때의 할인율을 구하는 방법으로 IRR이 클수록 경제적이지만 보간오차로 인해 과대평가 우려가 있으므로 유의해야 한다.

2. 경제성 분석시 IRR은 사업의 투자 우선순위는 정확히 실정할 수 있으나 편익발생 시기가 다를 경우 잘못된 결과가 도출될 수도 있음을 유의해야 한다.

3. 내부수익률은 사업의 수익성을 나타내므로 비교할 만한 대안이 없는 경우 유용한 기준이지만 수익률이 적당한 것인가의 판단이 필요하다.

Ⅰ. 개 요

1. 도로투자사업의 경제성 분석은 도로의 계획 목표 연도인 미래에 대한 예측을 근거로 하기 때문에 비용과 편익의 추정은 어느 정도 오차를 수반한다.

2) 따라서 미래의 상황을 고려해서 민감도 분석 및 위험도 분석을 실시하며, 양자는 동시에 시행해야 한다.

Ⅱ. 민감도 분석 및 위험도 분석

1. 민감도 분석(Sensitivity anaiysis)

현재 또는 미래의 상황을 적절한 확률분포로 표현할 수 있을 경우를 위험도(risk)라 하며, 확률분포로 나타낼 수 없는 경우를 불확실성(uncertainty)이라고 한다.

경제성 분석에 있어서는 이와 같은 주요 변수의 불확실한 여건의 변동이 분석 결과에 어떠한 영향을 미치는가를 검토하는 것을 민감도 분석이라고 한다.

2. 위험도 분석(Rick analysis)

여건의 변동을 확률적 분포로 표현하여 기대치 분석을 하는 경우를 위험도 분석이라고 한다.

Ⅲ. 위험도 분석의 목적

1. 경제성 분석에 적용되는 지표(할인율, 비용, 편익 등)의 변도에 따른 경제적 타당성 검토.

2. 다양한 변화(예측했던 공사비의 상승, 사업기간의 연장, 예측했던 교통량의 변화)를 고려하지 않았을 경우에 투자의 위험도를 방지하기 위하여 시행

Ⅳ. 민감도 분석 및 위험도 분석의 주요 대상

1. 공사비, 유지관리비, 차량운행비

2. 교통량 또는 편익, 공사시기

Ⅴ. 민감도 및 위험도 분석방법

1. 1단계 : 여건변동 범위 설정

가. 비용증감

나. 편익증감

다. 할인율 변동

2. 2단계 : 변동기준의 조합

: 가 + 나 + 다의 조합

3. 3단계 : 조합결과 분석

4. 4단계 : 위험도 분석 및 결론

Ⅵ. 민감도 분석 및 위험도 분석의 사례

1. 어떤 투자 사업의 건설비가 1,000억원이라고 할 때

1) 민감도 분석 : 미래의 불확실성 고려 건설비를 800억원 혹은 1,200억원이라 가정하고 IRR, NPV를 산출 경제성 평가 결과에 미치는 영향을 검토

2) 위험도 분석 : 건설비가 800억원이 될 확률이 0.20, 900억원이 될 확률이 0.25,

1,000억원이 될 확률이 0.45, 1,100억원이 될 확률이 0.10 이라 할 때 건설비의 기대값 (800×0.2+900×0.25+1,000×0.45+1,100×0.10=945억원에 대하여 IRR, NPV 산출, 경제성 평가 결과에 미치는 영향을 검토

Ⅶ. 결 론

1. 경제성 분석은 도로계획 목표연도를 20년후로 내다보고 공사비, 공사기간, 교통량 등의 예측에 대한 신뢰성을 확보하고자 하는데 목적이 있다.

2. 민감도 분석 및 위험도 분석의 주요 대상 변수의 변화는 단독으로 또는 여러 변수의 조합으로 나타날 수도 있으므로 민감도 분석과 위험도 분석은 사업의 특성에 따라 이들 변수의 중요성 그리고 내포된 불확실성과 위험도를 감안하여 적절한 대상에 대해 수행해야 할 것이다.

Ⅰ. 개 요

1. 도로의 경제성 분석은 도로건설(또는 확폭등) 사업에 대한 총편익과 총비용을 비교 분석하여 사업의 경제적 효율성 및 투자의 타당성을 가늠해 보기 위한 과정이다.

2. 도로건설의 효과는 도로의 건설과 개량을 통해 이익과 손실을 가져오는 모든 사항을 평가하는 것으로 직접효과와 간접효과로 구분한다.

본문에서는 도로건설의 효과 및 계량화 방법에 대하여 기술하고자 한다.

Ⅱ. 도로건설의 효과(편익)

1. 직접 효과

1) 운행비 절감

2) 운행 시간 단축

3) 교통 사고 감소

4) 수송 서비스 향상(편리성, 쾌적성, 안전성 등)

2. 간접 효과

1) 지역개발 촉진 및 지역소득 증대

2) 지역 산업구조 개편

3) 생산, 수송계획의 합리화

4) 도시 인구 분산 효과

5) 고용증대 및 시장권 확대

3. 손실

1) 농경지 감소

2) 주변경관 훼손

3) 대기오염 / 소음

Ⅲ. 효과의 계량화 방법

1. 편익 항목별 계량화 방법

주) *표를 한 항목은 화폐가치화 방법의 예를 제시한 것으로, 절대적이 아님.

2. 효과의 측정

1) 차량 운행비의 절감

도로 신설에 따른 전환, 전이 교통량을 차종별로 예측 운행비용 절감액을 구한다.

(전환 : 기존도로 →신설도로 , 전이 : 타교통 수단 →도로)

xi : 기존도로에서 신설도로로 전환된 i차종의 교통량(대)

Yi : 타교통수단에서 신설도로로 전이된 i차동의 교통량(대)

△Ci : 기존도로에서 신설도로로 전환된 i차종의 운행 비용 절감액(원/대)

△di : 타교통수단에서 신설도로로 전이된 i차종의 운행 비용 절감액(원/대)

2) 운행시간의 단축

도로 신설에 따른 전환, 전이 교통량을 차종별로 예측, 운행시간 단축량을 시간가치로 구한다.

Ci : i차종의 절약된 시간 가치(원/시간)

△Tiㆍ△qi : 기존도로, 타교통 수단으로부터 전환, 전이된 i차종의 단축시간(시/대)

3) 교통사고 감소

사고감소에 대한 편익을 계량화 하는 방법은 매우 어려우며, 통계를 이용하여 사고를 예측하고 보험금 및 기타 사회적 손실로부터 사고 감소에 따른 편익을 계산한다.

4) 쾌적감 증대

도로신설로 인한 쾌적감 증대효과에 대한 계량화 방법은 기준치 설정이 곤란하다.

미국의 경우 기회비용으로 판단한다.

(예 : 운행조건에 따라 마일당 비용 적용)

Ⅳ. 결론

1. 일반적으로 도로투자사업에 있어서의 경제성 분석시 주로 직접효과(차량 운행비, 주행시간)를 대상으로 하고 있으나, 사업의 특성이나 지역 특성을 고려할 때 간접효과가 더 크게 작용 할 수 있다.

2. 따라서 교통사고의 감소나 환경에 미치는 효과(즉, 부의편익) 등 간접효과도 고려되어야 하며, 계량화 할 수 있는 모형개발이 필요하다.

3. 또한 간접효과가 포함되지 않은 단순히 운행비, 운행시간 절감만을 고려한 경제성 분석결과는 사업의 타당성 검토자료 등 단순히 정책결정의 참고자료로 활용됨이 바람직하다.

4. 편익항목산출과 측정시 편익의 창출과정과 수혜대상, 편익의 질과양, 가치의측정, 불확실성과의 관련도 등을 세밀하게 검토해야 함.

Ⅰ. 개 요

1. 기본설계(예비설계) 노선선정시 대상지역의 사회적, 경제적 조건, 지형 및 지질조건을 고려하여 몇 개의 가능노선을 선정한다.

2. 이 경우 사회적 혹은 자연적인 조건으로 인해 우회한다든지 혹은 통과해야 한다든지 하는 특별히 고려해야 할 지점을 설정하게 되며 이 지점을 통제 지점(control point)이라 한다.

3. 일반적으로 통제 지점(control point)은 평지부에서는 사회적 조건, 산지부에서는 자연적 조건이 지배요소가 된다.

Ⅱ. 통제 지점(control point) 선정시 고려사항

1. 평지부(사회적 조건)

1) 도시, 마을 또는 도시 계획상 용도지역의 통과 혹은 우회 여부 판단

2) 공원, 특별보호지역, 사적지, 천연기념물, 문화재, 사찰, 묘지, 학교 등 피해야 할 필요가 있는 지역의 통과 혹은 우회여부 판단

3) 주요도로나 철도와 교차 및 접속 위치・방법

2. 산지부(자연적 조건)

1) 하천, 계곡의 통과지점(교량지점)

2) 터널 위치, 대규모 토목 공사구간 및 그 지질조건

3) 산사태지역, 단층지대, 연약지반 등 지질상의 문제장소 및 그 정도

4) 눈, 안개, 빙판 등의 기상 조건과 침수 예상 지역

Ⅲ. CONTROL POINT에서의 유의사항

1. 현장 답사시 도시와 마을과의 관계, 기존도로 및 철도와의 교차등 통제지점에 유의

2. 터널, 교량 등 주요구조물 규모 파악

3. 몇 개의 후보노선 선정후 사회, 경제적 관점에서 장단점 비교

4. 후보노선에 대해 100-150m 간격으로 개략적인 종.횡단면도 작성

5. 후보노선별 토공 부분과 터널부분으로 분리. 개략적인 건설비 산정

6. 몇 개의 후보노선을 종합적으로 비교 평가

Ⅳ. 결 론

1. Control Ponit는 사회적 조건, 지형적 조건을 피해 제약 지점을 설정하는 것으로, 평지부는 사회적 조건, 산지부는 자연적 조건이 지배요소가 된다.

2. 노선 계획 및 선정에 있어 가장 기본적이고 중요요소이므로 노선 계획 및 선정에 검토는 필수적이다.

기술사 공부를 하는데 어려움이 많으리라 생각됩니다.

도로및공항 기술사를 중심으로 타 분야 기술사의 자료를 최대한 활용하여 공부하는 분들께 도움을 드리고자 합니다.

앞으로 기술사 공부를 하는데에 있어서 불편하시거나 도움이 필요하시면 댓글 달아주시기 바랍니다.