표제지

요약

목차

1. 서론 18

1.1. 연구배경 및 목적 18

1.2. 연구방법 및 내용 20

2. 이론적 배경 22

2.1. 내구연한 및 내용연수 정의 및 개념 22

2.1.1. 내구연한 23

2.1.2. 내용연한 23

2.1.3. 내용연수 23

2.1.4. 사용수명(Useful life)의 정의 26

2.1.5. 미국수도협회(AWWA) 자산 수명(Asset Life)의 정의 26

2.2. 상수도관 노후 원인 및 영향인자 29

2.2.1. 노후 상수도관 정의 29

2.2.2. 상수도관 노후 원인 및 영향인자 30

2.2.3. 비금속 상수도관 노후 매커니즘 분석 33

2.3. 상수도관 노후도평가 관련 국내외 연구자료 35

2.3.1. 국내·외 상수도관 노후도평가 관련 연구 35

2.3.2. 수도관 개량을 위한 의사결정 시스템 36

2.3.3. 노후수도관 평가 및 관리 매뉴얼 39

2.3.4. 상수도관망 기술진단 42

2.3.5. 시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법 44

2.3.6. 노후 상수관로 정밀조사 49

2.4. 인장강도 및 연신율 56

2.4.1. 인장강도 56

2.4.2. 연신율 57

2.5. 통계분석 58

2.5.1. 상관분석 58

2.5.2. 회귀분석 59

3. 연구 방법 64

3.1. 자료수집 64

3.2. 비금속 상수도관 노후도 평가 방법 64

4. 결과 및 고찰 68

4.1. 대상자료의 현장조사 및 분석 68

4.2. 대상관로 분석 72

4.2.1. PE관 자료 분석 72

4.2.2. PVC관 자료 분석 75

4.3. 대상관로 인장강도와 연신율 추정 77

4.3.1. PE관 인장강도와 연신율 추정 77

4.3.2. PVC관 인장강도와 연신율 추정 93

4.4. 노후도 평가지수 산정식 개발 108

4.4.1. PE관 노후도 평가지수 산정식 개발 108

4.4.2. PVC관 노후도 평가지수 산정식 개발 141

4.4.3. 노후도 평가지수 상관성 검토 172

4.4.4. 비금속 상수도관 내구연한 기준 제시 174

5. 결론 177

참고문헌 180

ABSTRACT 183

〈표 2.1〉 상수도관 내용연수 25

〈표 2.2〉 상수도관 노후화에 영향을 미치는 운영적 인자 31

〈표 2.3〉 상수도관 노후화에 영향을 미치는 물리적 인자 31

〈표 2.4〉 상수도관 노후화에 영향을 미치는 환경적 인자 32

〈표 2.5〉 상수도관 주요 파손 원인 37

〈표 2.6〉 상수도관 노후도 평가인자 및 조사방법 38

〈표 2.7〉 노후도평가를 위한 정성평가 인자 39

〈표 2.8〉 노후도평가를 위한 원인분석 인자 40

〈표 2.9〉 노후도평가를 위한 정량평가 인자 41

〈표 2.10〉 상수도관망 기술진단 진단 구분에 따른 노후도 평가 항목 43

〈표 2.11〉 상수도관 상태변화 점검항목 45

〈표 2.12〉 경과년수(설치년도)에 대한 상태평가 기준 45

〈표 2.13〉 토양종류에 대한 상태평가 기준 45

〈표 2.14〉 토양비저항에 대한 상태평가 기준 46

〈표 2.15〉 토양의 pH에 대한 상태평가 기준 46

〈표 2.16〉 황산이온 및 염소이온에 대한 상태평가 기준 46

〈표 2.17〉 관대지 전위차에 대한 상태평가 기준 47

〈표 2.18〉 관내·외면 도장에 대한 상태평가 기준 47

〈표 2.19〉 관체 변형률에 대한 상태평가 기준 47

〈표 2.20〉 관로부식에 대한 상태평가 기준 48

〈표 2.21〉 관로누수에 대한 상태평가 기준 48

〈표 2.22〉 상수도관 상태평가 절차 49

〈표 2.23〉 관상태 간접평가 항목 50

〈표 2.24〉 관상태 직접평가 항목 52

〈표 2.25〉 하중평가 및 안전계수 산정 53

〈표 2.26〉 비금속 상수도관 직접평가 등급별 상태조건 및 개량방안 55

〈표 3.1〉 매설기간별 관상태 보정계수 66

〈표 4.1〉 PE관 관벽 두께에 따른 시험편 유형 68

〈표 4.2〉 PE관 시험편 제작 규격 예시 69

〈표 4.3〉 PVC관 시험편 제작 규격 예시 70

〈표 4.4〉 PE관 현장자료 71

〈표 4.5〉 PVC관 현장자료 71

〈표 4.6〉 PE관 자료 분석 72

〈표 4.7〉 PVC관 자료 분석 75

〈표 4.8〉 PE관 인장강도 및 연신율 77

〈표 4.9〉 PE관 매설기간, 인장강도, 연신율 항목간 상관성 분석결과 79

〈표 4.10〉 PE관 인장강도 분석 79

〈표 4.11〉 PE관 매설기간에 따른 관경별 인장강도 80

〈표 4.12〉 PE관 지역별 인장강도 81

〈표 4.13〉 PE관 연신율 분석 81

〈표 4.14〉 PE관 매설기간에 따른 관경별 연신율 82

〈표 4.15〉 PE관 지역별 연신율 83

〈표 4.16〉 PE관 50mm 인장강도 및 연신율 85

〈표 4.17〉 PE관 75mm 인장강도 및 연신율 87

〈표 4.18〉 PE관 강원도 지역 인장강도 및 연신율 89

〈표 4.19〉 PE관 경상도 지역 인장강도 및 연신율 91

〈표 4.20〉 PVC관 인장강도 및 연신율 93

〈표 4.21〉 PVC관 매설기간, 인장강도, 연신율 항목간 상관성 분석결과 94

〈표 4.22〉 PVC관 인장강도 분석 95

〈표 4.23〉 PVC관 매설기간에 따른 관경별 인장강도 95

〈표 4.24〉 PVC관 지역별 인장강도 96

〈표 4.25〉 PVC관 연신율 분석 96

〈표 4.26〉 PVC관 매설기간에 따른 관경별 연신율 97

〈표 4.27〉 PVC관 지역별 연신율 97

〈표 4.28〉 PVC관 50mm 인장강도 및 연신율 99

〈표 4.29〉 PVC관 75mm 인장강도 및 연신율 101

〈표 4.30〉 PVC관 강원도 지역 인장강도 및 연신율 103

〈표 4.31〉 PVC관 충청도 지역 인장강도 및 연신율 105

〈표 4.32〉 PE관 인장강도 및 연신율 초기값 선정 108

〈표 4.33〉 PE관 전체 인장강도와 연신율에 대한 가중치 산정 109

〈표 4.34〉 PE관 노후도 평가지수 110

〈표 4.35〉 PE관 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 114

〈표 4.36〉 PE관 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 114

〈표 4.37〉 PE관 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 분석결과 116

〈표 4.38〉 PE관 50mm 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 117

〈표 4.39〉 PE관 50mm 노후도 평가지수 118

〈표 4.40〉 PE관 50mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 120

〈표 4.41〉 PE관 50mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 120

〈표 4.42〉 PE관 50mm 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 122

〈표 4.43〉 PE관 75mm 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 123

〈표 4.44〉 PE관 75mm 노후도 평가지수 124

〈표 4.45〉 PE관 75mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 127

〈표 4.46〉 PE관 75mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 127

〈표 4.47〉 PE관 75mm 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 128

〈표 4.48〉 PE관 강원도 지역 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 129

〈표 4.49〉 PE관 강원도 지역 노후도 평가지수 130

〈표 4.50〉 PE관 강원도 지역 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 132

〈표 4.51〉 PE관 강원도 지역 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 132

〈표 4.52〉 PE관 강원도 지역 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 134

〈표 4.53〉 PE관 경상도 지역 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 135

〈표 4.54〉 PE관 경상도 지역 노후도 평가지수 136

〈표 4.55〉 PE관 경상도 지역 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 138

〈표 4.56〉 PE관 경상도 지역 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 139

〈표 4.57〉 PE관 경상도 지역 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 140

〈표 4.58〉 PVC관 인장강도 및 연신율 초기값 선정 141

〈표 4.59〉 PVC관 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 142

〈표 4.60〉 PVC관 노후도 평가지수 143

〈표 4.61〉 PVC관 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정 결과 146

〈표 4.62〉 PVC관 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 146

〈표 4.63〉 PVC관 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 분석결과 148

〈표 4.64〉 PVC관 50mm 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 149

〈표 4.65〉 PVC관 50mm 노후도 평가지수 150

〈표 4.66〉 PVC관 50mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 모델 검정결과 152

〈표 4.67〉 PVC관 50mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 152

〈표 4.68〉 PVC관 50mm 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 154

〈표 4.69〉 PVC관 75mm 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 154

〈표 4.70〉 PVC관 75mm 노후도 평가지수 156

〈표 4.71〉 PVC관 75mm 노후도 평가지수 모델 검정 157

〈표 4.72〉 PVC관 75mm 매설기간에 따른 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 158

〈표 4.73〉 PVC관 75mm 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 159

〈표 4.74〉 PVC관 강원도 지역 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 160

〈표 4.75〉 PVC관 강원도 지역 노후도 평가지수 161

〈표 4.76〉 PVC관 강원도 지역 노후도 평가지수 모델 검정결과 163

〈표 4.77〉 PVC관 강원도 지역 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 163

〈표 4.78〉 PVC관 강원도 지역 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 165

〈표 4.79〉 PVC관 충청도 지역 인장강도 및 연신율에 대한 가중치 산정 166

〈표 4.80〉 PVC관 충청도 지역 노후도 평가지수 167

〈표 4.81〉 PVC관 충청도 지역 노후도 평가지수 모델 검정 결과 169

〈표 4.82〉 PVC관 충청도 지역 노후도 평가지수 회귀계수 검정결과 169

〈표 4.83〉 PVC관 충청도 지역 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 171

〈표 4.84〉 PE관 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 172

〈표 4.85〉 PVC관 매설기간, 연신율, 노후도 평가지수 상관성 검토 173

〈표 4.86〉 PE관 교체기준에 도달할 때까지의 기간 산정 174

〈표 4.87〉 PE관 신뢰구간 통계분석 174

〈표 4.88〉 PVC관 교체기준에 도달할 때까지의 기간 산정 175

〈표 4.89〉 PVC관 신뢰구간 통계분석 176

〈표 4.90〉 비금속 상수도관 내구연한(안) 기준 176

〈그림 1.1〉 연구흐름도 21

〈그림 2.1〉 비금속 상수도관 노후 메커니즘 33

〈그림 2.2〉 자갈 등 외부하중을 받는 위치의 단면 33

〈그림 2.3〉 PE관 연성 파괴와 취성 파괴 예시 34

〈그림 2.4〉 비금속 상수도관 직접평가등급 결정 흐름도 54

〈그림 2.5〉 인장강도 56

〈그림 2.6〉 연신율 57

〈그림 4.1〉 PE관 관경별 분석 74

〈그림 4.2〉 PE관 매설기간별 분석 74

〈그림 4.3〉 PVC관 관경별 분석 76

〈그림 4.4〉 PVC관 매설기간별 분석 76

〈그림 4.5〉 PE관 매설기간별 인장강도 83

〈그림 4.6〉 PE관 매설기간별 연신율 84

〈그림 4.7〉 PE관 50mm 매설기간별 인장강 86

〈그림 4.8〉 PE관 50mm 매설기간별 연신율 86

〈그림 4.9〉 PE관 75mm 매설기간별 인장강도 88

〈그림 4.10〉 PE관 75mm 매설기간별 연신율 88

〈그림 4.11〉 PE관 강원도 지역 매설기간별 인장강도 90

〈그림 4.12〉 PE관 강원도 지역 매설기간별 연신율 90

〈그림 4.13〉 PE관 경상도 지역 매설기간별 인장강도 92

〈그림 4.14〉 PE관 경상도 지역 매설기간별 연신율 92

〈그림 4.15〉 PVC관 매설기간별 인장강도 98

〈그림 4.16〉 PVC관 매설기간별 연신율 99

〈그림 4.17〉 PVC관 50mm 매설기간별 인장강도 100

〈그림 4.18〉 PVC관 50mm 매설기간별 연신율 101

〈그림 4.19〉 PVC관 75mm 매설기간별 인장강도 102

〈그림 4.20〉 PVC관 75mm 매설기간별 연신율 103

〈그림 4.21〉 PVC관 강원도 지역 매설기간별 인장강도 104

〈그림 4.22〉 PVC관 강원도 지역 매설기간별 연신율 105

〈그림 4.23〉 PVC관 충청도 지역 매설기간별 인장강도 106

〈그림 4.24〉 PVC관 충청도 지역 매설기간별 연신율 107

〈그림 4.25〉 PE관 노후도 평가지수와 연신율 그래프 113

〈그림 4.26〉 PE관 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 115

〈그림 4.27〉 PE관 50mm 노후도 평가지수와 연신율 그래프 119

〈그림 4.28〉 PE관 50mm 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 121

〈그림 4.29〉 PE관 75mm 노후도 평가지수와 연신율 그래프 126

〈그림 4.30〉 PE관 75mm 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 128

〈그림 4.31〉 PE관 강원도 지역 노후도 평가지수와 연신율 그래프 131

〈그림 4.32〉 PE관 강원도 지역 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 133

〈그림 4.33〉 PE관 경상도 지역 노후도 평가지수와 연신율 그래프 138

〈그림 4.34〉 PE관 경상도 지역 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 140

〈그림 4.35〉 PVC관 노후도 평가지수와 연신율 그래프 145

〈그림 4.36〉 PVC관 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 147

〈그림 4.37〉 PVC관 50mm 노후도 평가지수와 연신율 그래프 151

〈그림 4.38〉 PVC관 50mm 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 153

〈그림 4.39〉 PVC관 75mm 노후도 평가지수와 연신율 그래프 157

〈그림 4.40〉 PVC관 75mm 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 159

〈그림 4.41〉 PVC관 강원도 지역 노후도 평가지수와 연신율 그래프 162

〈그림 4.42〉 PVC관 강원도 지역 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 164

〈그림 4.43〉 PVC관 충청도 지역 노후도 평가지수와 연신율 그래프 168

〈그림 4.44〉 PVC관 충청도 지역 노후도 평가지수와 매설기간 그래프 170