표제지
목차
ABSTRACT 13
제1장 서론 14
제1절 연구 배경 14
제2절 연구 개요 17
제2장 연구 동향 및 도면자료 현황 18
제1절 레거시 도면 활용 사례 18
1. 종이도면 전산화 18
제2절 그래프 이론 20
1. 그래프 자료구조 20
2. 물리적 연결관계 분석 29
제3절 하수관로 일반 30
1. 하수관로 종류 32
2. 하수관의 단면 형상 및 특징 34
3. 맨홀 36
제4절 도면자료 현황 37
1. 데이터 원본 37
2. 위상 관계 현황 분석 40
제3장 네트워크 생성 프로그램 개발 45
제1절 개요 45
1. 개발환경 45
2. 시스템 구성 45
3. 개발상세내역 46
제2절 3차원 네트워크 설계 48
1. 링크 48
2. 노드 49
3. 레이어 구성 50
제3절 개발 환경 및 DB 설정 52
1. DB(PostgreSQL) 설정 52
2. 개발/운영 환경 구성 53
제4절 플러그인 개발 55
1. UI/UX 개발 55
2. 처리 로직 개발 56
제5절 플러그인 실행 72
1. 로그인 72
2. 원본 업로드 73
3. 네트워크 생성 74
4. 네트워크 분석 79
제4장 3차원 네트워크 복원과 결과 분석 81
제1절 3차원 네트워크 복원 81
1. 3차원 네트워크 복원 81
2. 배경 설정과 3D 표현 83
3. 허용 오차 별 노드 수 비교 86
제2절 네트워크 그룹화 87
1. Disconnected islands 분석 87
2. 허용 편차에 따른 이상치 그룹 탐지 결과 88
3. 네트워크 그룹 시각화 89
제3절 DEM 및 수직 구조물 연계 방안 90
1. 맨홀 위치 정보 수집 방안 91
2. 맨홀과 DEM을 이용한 도면 오류의 판단 기준 94
제4절 3차원 네트워크 활용 방안 96
1. 통계 기반 네트워크 분석 알고리즘 96
2. 유체역학 기반 분석 알고리즘 98
제5장 결론 100
제1절 결론 100
제2절 향후 연구 과제 101
1. 지하시설물 도면 현황 분석 101
2. 네트워크 분석 기능 고도화 101
참고문헌 102
국문초록 105
〈표 1-1〉 전국 지하시설물 전산화 및 오류 현황(2021년 기준) 16
〈표 2-1〉 하수도 보급률 추이 30
〈표 2-2〉 하수관망 레이어 정의서 38
〈표 2-3〉 수직위치 편차 통계 41
〈표 3-1〉 개발내역 상세 47
〈표 3-2〉 네트워크 링크 레이어 정의서 49
〈표 3-3〉 네트워크 노드 레이어 정의서 50
〈표 3-4〉 노드 생성 쿼리 64
〈표 3-5〉 중복 노드 처리 쿼리 67
〈표 3-6〉 Python 코드 71
〈표 4-1〉 네트워크 생성 결과 비교 (수평오차 0cm) 86
〈표 4-2〉 네트워크 생성 결과 비교 (수평오차 30cm) 86
〈표 4-3〉 서브그룹, 이상치 탐지 결과 88
〈그림 1-1〉 1994년 아현동 도시가스 폭발 사고 14
〈그림 1-2〉 1995년 대구 지하설 공사장 가스 폭발 사고 15
〈그림 2-1〉 재해 복구를 위한 종이도면 활용, World Bank, GFDRR 19
〈그림 2-2〉 그래프 구조 개념도 20
〈그림 2-3〉 그래프 구조 - 인접행렬 21
〈그림 2-4〉 그래프 구조 - 인접리스트 22
〈그림 2-5〉 무방향 그래프 22
〈그림 2-6〉 방향 그래프 23
〈그림 2-7〉 가중치 그래프 23
〈그림 2-8〉 완전 그래프 23
〈그림 2-9〉 다중 그래프 24
〈그림 2-10〉 부분 그래프 24
〈그림 2-11〉 연결 그래프 24
〈그림 2-12〉 비연결 그래프 25
〈그림 2-13〉 DFS 개요 26
〈그림 2-14〉 BFS 개요 27
〈그림 2-15〉 다익스트라 알고리즘 개요 28
〈그림 2-16〉 네트워크 서브그룹 추출 예시 29
〈그림 2-17〉 하수도 구성 31
〈그림 2-18〉 분류식 vs 합류식 하수도 31
〈그림 2-19〉 폴리에틸렌관 32
〈그림 2-20〉 경질염화비닐관 32
〈그림 2-21〉 유리섬유강화 플라스틱관 32
〈그림 2-22〉 철근콘크리트관 33
〈그림 2-23〉 파형강관 33
〈그림 2-24〉 덕타일 주철관 33
〈그림 2-25〉 원형 하수관 34
〈그림 2-26〉 구형 하수관 34
〈그림 2-27〉 마제형 하수관 35
〈그림 2-28〉 계란형 하수관 35
〈그림 4-29〉 맨홀 36
〈그림 2-30〉 하수관망 39
〈그림 2-31〉 하수관망 조감도 40
〈그림 2-32〉 수직위치 편차 현황 41
〈그림 2-33〉 수직위치 편차 히스토그램 42
〈그림 2-34〉 언더슈트 사례 43
〈그림 2-35〉 오버슈트 사례 44
〈그림 3-1〉 시스템 구성 46
〈그림 3-2〉 레이어 구성 50
〈그림 3-3〉 PostgreSQL AWS Inbound rule 52
〈그림 3-4〉 PostgreSQL AWS Outbound rule 53
〈그림 3-5〉 플러그인 설치 결과 54
〈그림 3-6〉 Qt Designer 55
〈그림 3-7〉 쿼리 로직 56
〈그림 3-8〉 플러그인 툴바 및 메뉴 72
〈그림 3-9〉 로그인/로그아웃 72
〈그림 3-10〉 로그인창 73
〈그림 3-11〉 DB선택창 73
〈그림 3-12〉 파일 업로드 창 74
〈그림 3-13〉 네트워크 생성 창 75
〈그림 3-14〉 교차부 노드 생성 77
〈그림 3-15〉 단순 교차 표시 77
〈그림 3-16〉 교차표시 제거 78
〈그림 3-17〉 불필요한 노드 제거 78
〈그림 3-18〉 네트워크 분석창 80
〈그림 4-1〉 네트워크 생성 옵션 81
〈그림 4-2〉 네트워크 생성 결과 82
〈그림 4-3〉 레이어 설정 82
〈그림 4-4〉 배경지도 선택 83
〈그림 4-5〉 배경지도 오버레이 83
〈그림 4-6〉 3차원 시각화 메뉴 84
〈그림 4-7〉 3차원 시각화 84
〈그림 4-8〉 3차원 설정창 85
〈그림 4-9〉 3차원보기 레이어 설정창 85
〈그림 4-10〉 이상치 탐지 옵션 87
〈그림 4-11〉 서브그룹 탐지 사례 89
〈그림 4-12〉 연구대상 지역 맨홀 위치 예시 91
〈그림 4-13〉 대상지점 항공영상 91
〈그림 4-14〉 대상지점 맨홀 거리뷰 2023년 92
〈그림 4-15〉 대상지점 맨홀 거리뷰 2010년 92
〈그림 4-16〉 국토지리정보원 국토정보플랫폼 93
〈그림 4-17〉 1/1,000 수치지형도 93
〈그림 4-18〉 관로 구배를 통한 심도 오류 판별 94
〈그림 4-19〉 관로 심도 확인 결과 95
〈그림 4-20〉 관로 심도 모식도 95
〈그림 4-21〉 통계 기반 네트워크 분석 지표 96
〈그림 4-22〉 네트워크 통계치 97
〈그림 4-23〉 네트워크 통계치 98
〈그림 4-24〉 WaterNetAnalyzer 네트워크 구성도 99
〈그림 5-1〉 이상치 탐지 사례 100