초록 ▼

1-1. 지하수 활용 홍수취약성 평가 기술 개발
■ 정밀한 지하수 홍수취약성 평가 알고리즘 재분석
■ 홍수(침수) 현장조사 자료를 통한 지하수 홍수취약성도 검증
■ 개발된 예측 모형을 기반으로 웹 GIS상에 지하수위 영향 평가 지도(지하수 홍수취약성도)를 구현
■ 하천수위 변동에 따른 지하수위 변동량을 예측하는 모형을 개발
■ 웹 GIS상에 지하수위 변동 예측 지도를 구현

( 출처 : 요약서 7p )

1-2. 관정내장형 원격제어 지하수 계측시스템 개발
1. 연구대상

1-1. 지하수 활용 홍수취약성 평가 기술 개발
■ 정밀한 지하수 홍수취약성 평가 알고리즘 재분석
■ 홍수(침수) 현장조사 자료를 통한 지하수 홍수취약성도 검증
■ 개발된 예측 모형을 기반으로 웹 GIS상에 지하수위 영향 평가 지도(지하수 홍수취약성도)를 구현
■ 하천수위 변동에 따른 지하수위 변동량을 예측하는 모형을 개발
■ 웹 GIS상에 지하수위 변동 예측 지도를 구현

( 출처 : 요약서 7p )

1-2. 관정내장형 원격제어 지하수 계측시스템 개발
1. 연구대상
가. 관정내장형 원격제어장치 개발
나. 다항목 지하수 계측장치 및 광학방식 DO측정 모듈 개발
다. 관정내장형 원격제어 지하수 계측 시스템 통합 망 구축

2. 연구방향
가. 저전력 소모 및 태양전지충전, 계측장비의 수명 연장
나. 작은 관정에도 쉽게 투입가능
다. 다항목 측정이 가능한 계측장치의 국산화
라. 공간 활용도 향상으로 설치비용 절감

3. 특징
가. 관정내장형 원격제어장치의 개발 및 제작
(1) 관정내장형의 설계
(2) 지정된 설정에 따라 계측 자료를 CDMA망을 통하여 전송
(3) 인터넷 TCP/IP 연결을 통한 양방향성 원격제어 장치

나. 다항목 수질 계측 장치 및 광학방식 DO측정 모듈 국산화
(1) 상시 지하수에 잠긴 상태로 수질을 측정
(2) 수온, 수위, 전도도 통합 계측 및 광학방식으로 DO를 측정

다. 관정내장형 원격제어 지하수 계측 시스템
(1) 수신된 지하수 계측 자료 저장용 데이터베이스 구축
(2) GIS기반 통합지하수관측망 및 시계열분석 시스템을 구축

( 출처 : 요약서 115p )

1-3. SMART 기법을 활용한 지하수 관리 기술 개발
- SMART 기술을 활용하기 휘한 제품과 서비스 개발 목표
- 다양한 센서를 통합하여 공간정보 구축 관련 장비 개발의 기반기술 확보
- 증강현실 서비스로 구현하여 지하수 관리 및 서비스 향상 도모- 고정밀 증강현실 서비스 구현을 위한 위치센서, 자세센서의 경량화
- 피드백 제어 형태의 칼만필터를 사용하여 오차 최소화
- 정밀한 자세 추정이 가능한 센서 통합 하드웨어 장치 소형화
- GPS 센서를 통해 위치정보를 정밀하게 측정
- 이동형 단말기의 카메라를 통해 취득한 영상정보 상에 알려진 위치정보를 정밀하게 증강현실 표현
- 원거리 위치측정 기능 구현
- 실시간 모니터링 서비스 고도화
- AR과 위치기반 활용 서비스 고도화
- 증강현실 서비스로 구현하여 지하수 관리 및 서비스 향상
- 지하수 원격모니터링 시스템을 활용하여 원격제어 및 모니터링
- 국가 지하수 시설 및 이용 현황에 관한 관리 체계 고도화

( 출처 : 요약서 275p )

1-4. 지하수 허가기준량 평가 기술 개발
■ 기계학습 기법인 인공신경망 및 지지벡터기계를 이용한 지하수 위 예측 시계열 모델 개발
■ 가중오차목적함수 활용 시계열 모델의 반복예측을 통한 지하수 위 장기예측 안정성 및 정확성 개선 연구 수행
■ 지하수위 시계열 예측 모델 - hWTF 연계 지하수 함양를 산정 기법 정립 (TSM-hWTF)
■ 제2세부 테스트베드 및 TSM-hWTF 기법 활용 농촌 수막재배지역 강우에 대한 지하수 함양를 산정 연구 수행
■ 제1세부 테스트베드 및 TSM-hWTF 기법 활용 대하천 주변 강우 에 대한 지하수 함양를 산정 연구 수행
■ 국가지하수관측망 연도별 지하수 함양를 산정 및 개발가능량비율 산정 방법 제시
■ 기초조사 자료 및 연구과제 결과 중첩 전국 지역별 지하수 함 양를 분포도 작성
■ 연구 결과 활용 지하수 허가기준 평가 기준 개선 방안 제시

( 출처 : 요약서 355p )

1-5. 국가 지하수자원의 경제적 활용가치 평가
- 지하수자원의 경제성 평가분석 (Cost-benefit Analysis)을 위해 대상사업별 성격에 적합한 경제성 평가모델을 설정하고 비용 및 편익의 세부항목을 KDI, 미국 EPA 둥 모델을 원용 하여 객관적 분석의 틀을 구축함.

- 제5차 년도 연구의 주요내용은 강변여과, 지하수열 활용， 그리고 연구단 성과의 경제성을 평가함. 시간적 범위는 상기 기관들의 권고에 따라 현재부터 50년을 분석대상으로 함. 또 한 공간적 범위는 우리나라 국토에 한정하되 외국의 사례를 참고하여 사업별 BC Ratio를 산정하고, 객관성 검증을 위해 민감도 분석을 실시함.

- 각 대상사업별로 비용-편익 분석 모델에 따라 BC Ratio를 산정한 결과, 강변여과의 경우 취수장과 마을까지의 거리에 따라 경제성이 결정되는 것으로 나타났으며, 지열활용의 경 우 경제성이 중분한 것으로 나타났음.

( 출처 : 요약서 551p )

Abstract ▼

1-1. 지하수 활용 홍수취약성 평가 기술 개발
Results
A Web GIS System that contains the groundwater level effects estimation maps and the groundwater level fluctuations prediction maps

( 출처 : SUMMARY 9p )

1-2. 관정내장형 원격제어 지하수 계측시스템 개발
Results
1) Research & Manufacture inner-well type remote

1-1. 지하수 활용 홍수취약성 평가 기술 개발
Results
A Web GIS System that contains the groundwater level effects estimation maps and the groundwater level fluctuations prediction maps

( 출처 : SUMMARY 9p )

1-2. 관정내장형 원격제어 지하수 계측시스템 개발
Results
1) Research & Manufacture inner-well type remote control equipment
2) Research Multi-parameter measuring equipment & sensor module for detection of dissolved oxygen
3) Inner-well type remote control system for groundwater monitoring

( 출처 : SUMMARY 117p )

1-3. SMART 기법을 활용한 지하수 관리 기술 개발
Results
In this study, three-axis accelerometer to aim to realize accurate augmented reality,choose a GPS sensor compact and lightweight, and apply DGPS technology for location information. And selected gyro sensor, a 3-axis geomagnetic sensor is used to obtain the attitude information.

Measuring roll, pitch, and yaw angles with the algorithm complementary.

These sensors were minimal error using the Kalman filter of the feedback-controlled. Apply the Kalman filter and complementary algorithms, we have developed an integrated hardware devices sensor capable of precise pose estimation. Measuring accurately the position information through the GPS sensor, we designed a coordinate transformation module and GPS analysis module capable of expression (latitude, longitude, altitude), (x, y, z) in the geocentric coordinate spherical coordinate. It periodically updates the feature and user position information in an integrated sensor with GPS. And application software can save the position information, show user saved position by the camera of the mobile terminal. It express to augment reality the exact location of the information on realtime movie.

( 출처 : SUMMARY 277p )

1-4. 지하수 허가기준량 평가 기술 개발
Results
In this research project, time series models of groundwater level prediction were developed based on artificial neural networks and support vector machines. An weighted error function was employed as the objective function of the time series models to improve the stability and accuracy of the time series models for long term prediction of groundwater level. We established a method of groundwater recharge estimation based on the hybrid water table fluctuation (hWTF) method combined with the time series model(TSM-hWTF).

The developed TSM-hWTF method was applied to groundwater level data of a test-bed in a agricultural area where water curtain cultivation facilities are used intensively to estimate the groundwater recharge ratio to rainfall. The groundwater recharge ratio was also estimated using the FEFLOW model, and the result was compared with that of TSM-hWTF. Using FEFLOW model, sensitivity analyses of geographic and geological factors on groundwater level change when a new pumping well was installed in the research area to estimate the influential factors on groundwater permission. TSM-hWTF method was also applied to another test-bed in a river side area near the Nakdong River, filtered out the effect of river stage fluctuations on groundwater level, and calculate the groundwater recharge ratio to rainfall before and after the barrage construction.

Time series models of groundwater level prediction for 241 groundwater stations in National Groundwater Monitoring Network were established. Groundwater level fluctuation of each station was simulated for 21 years before 2015 and the groundwater recharge ratio to rainfall was estimated for every year and stations. The mean value of the recharge ratio was 15.9%, median 10.9%. Nationwide groundwater recharge distribution map was made overlapping the results of TSM-hWTF and the Basic Groundwater Survey. In this research we suggest a method to estimate the sustainable yield 니sing first and third quartile of groundwater recharge ratio to rainfall by year. Finally we suggest that the groundwater influence investigation for groundwater permission utilizes the methods and results of the present research project.

( 출처 : SUMMARY 357p )

1-5. 국가 지하수자원의 경제적 활용가치 평가
Results
Employing cost-benefit analysis to evaluate economic cost and benefit of the above groundwater project, we get the following results. For the riverbank filteration the cost-benefit ratio depends mainly on the distance between water-intake station and the final destination, while the groundwater heat system is economical in any circumstances.

( 출처 : SUMMARY 553p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 21. 지하수 활용 흥수취약성 평가 기술 개발(1세부-주관) - K-water ... 3 제출문 ... 5 보고서 요약서 ... 7 국문 요약문 ... 8 SUMMARY ... 9 CONTENTS ... 10 목차 ... 12 제1장 연구개발과제의 개요 ... 15 제1절 연구개발의 목적 ... 15 제2절 연구개발의 필요성 ... 15 제3절 연구 범위 및 주요 연구 내용 ... 17 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 19 제1절 국내 기술개발 현황 ... 19 제2절 국외 기술개발 현황 ... 20 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26 제1절 연구개요 ... 26 제2절 연구방법 및 내용 ... 28 제3절 연구지역 및 현황 ... 32 제4절 지하수 및 지표수 특성 분석 ... 43 제5절 지하수 홍수취약성 지수산정 결과 및 통계적 분포 분석 ... 59 제6절 지하수 홍수취 약성 지도 ... 68 제7절 지하수위 상승 예측량 평가 ... 85 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 98 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 101 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 102 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 106 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 107 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행 실적 ... 108 제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 109 제11장 기타사항 ... 110 제12장 참고문헌 ... 1112. 관정내장형 원격제어 지하수 계측 시스템 개발(1세부-공동) - (주)하이드로넷 ... 113 제출문 ... 114 보고서 요약서 ... 115 국문 요약문 ... 116 SUMMARY ... 117 CONTENTS ... 118 목차 ... 119 제1장 연구개발과제의 개요 ... 121 제1절 연구개발 목적 ... 123 제2절 연구개발의 필요성 ... 124 제3절 연구 개발 범위 ... 130 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 132 제1절 연구개발 인프라 분석 ... 134 제2절 기술동향분석 ... 136 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 139 제1절 원격제어장치 ... 141 제2절 서버 데이터 리시브 소프트웨어 설계 ... 145 제3절 온도측정 모듈 ... 176 제4절 수위측정 모듈 ... 184 제5절 전도도측정 모듈 ... 188 제6절 광학식 DO 측정 모듈 ... 201 제7절 센서 모듈의 융합 ... 208 제8절 테스트 배드 운영 ... 213 제9절 지하수 관측망 원격제어시스템 ... 218 제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 233 제5장 연구개발결과의 활용게획 ... 239 제1절 활용계획 ... 241 제2절 활용분야 ... 241 제3절 활용방안 ... 243 제4절 추가연구 전망 ... 243 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 245 제1절 수질감시용 물고기 Robot의 기술 동향 ... 247 제2절 Remote Monitoring of Nuclear Power Plants in Illinois ... 248 제3절 WSNWireless Sensor Network in USA ... 251 제4절 관심 기술정보 제공 URL 모음 ... 253 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 254 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비현황 ... 256 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 259 제10장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 261 제11장 기타 사항 ... 264 제12장 참고문헌 ... 2673. SMART 기법을 활용한 지하수 관리 기술 개발(1세부-공동) - (주)티아이랩 ... 273 제출문 ... 274 보고서 요약서 ... 275 국문요약문 ... 276 SUMMARY ... 277 Contents ... 278 목차 ... 280 제1장 연구개발과제의 개요 ... 282 1. 연구개발 목적 ... 282 2. 연구개발의 필요성 ... 283 3. 연구개발 범위 ... 283 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 285 1. 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 성과 ... 285 가. 국가 연구개발사업 유사연구 실적 ... 285 나. 연구개발과제의 차별화 방안 ... 285 2. 국내외 관련 기술 특허 동향 ... 286 가. 증강현실 기술 ... 286 제3장 연구 수행 내용 및 성과 ... 289 1. 증강현실 ... 290 가. 증강현실의 정의 ... 290 나. 증강현실 구현방식 ... 292 2. 하드웨어 개발 ... 294 가. 하드웨어의 구성 ... 294 나. GPS 센서 선정 ... 295 가. 센서 선정(가속도, 자이로, 지자기 센서) ... 298 3. 소프트웨어 개발 ... 309 가. 좌표 취득 기능 구현 ... 309 나. 객체 표현 기능 구현 ... 313 다. 고정밀 증강현실 소프트웨어 ... 317 라. 원거리 위치 측정 ... 319 마. 실시간 모니터링 프로토 타입 ... 321 제4장 표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 334 1. 목표 달성도 ... 334 2. 관련 분야 기여도 ... 335 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 336 1. 연구성과 연계 ... 336 2. 연구성과의 발전 ... 336 3. 연구성과의 활용방안 ... 336 제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 338 1. 해외 선진국 지하수 관리 사례 ... 338 가. 미국 ... 338 나. 유럽연합 ... 340 다. 일본 ... 341 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 344 1. 보안등급의 분류 ... 344 2. 결정사유 ... 344 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 345 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 346 1. 기술적 위험요소 분석 ... 346 2. 안전관리 대책 ... 346 제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 348 제11장 기타 사항 ... 349 제12장 참고 문헌 ... 3504. 지하수 허가기준량 평가 기술 개발 (1세부-공동) - 한국지질자원연구원 ... 353 제출문 ... 354 보고서 요약서 ... 355 국문 요약문 ... 356 SUMMARY ... 357 CONTENTS ... 358 목차 ... 360 제1장 연구개발과제의 개요 ... 362 제1절 연구개발 목적 및 필요성 ... 362 제2절 연구개발 범위 및 주요 연구 내용 ... 363 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 365 제1절 지하수위 시계열 분석 및 예측 ... 365 제 2 절 지하수 함양 평가 기법국내 ... 366 제2절 지하수 함양 평가 기법 ... 366 제3장 연구 수행 내용 및 성과 ... 367 제1절 지하수위 시계열 예측 모델 개발 연구 ... 367 제2절 지하수위 시계열 예측모델 연계 지하수 함양 평가 기법 개선 연구 ... 415 제3절 연구시범지역 적용 연구 ... 437 제4절 지하수 함양 평가 기법 기반 지하수 허가기준량 평가 개선 방안 ... 503 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 537 제5장 연구개발성과의 활용계획 ... 538 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 539 제7장 연구개발성과의 보안등급 ... 542 제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 542 제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 542 제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 543 제11장 기타사항 ... 543 제12장 참고문헌 ... 5445. 국가 지하수자원의 경제적 활용가치 평가(1세부-공동) - 대전대학교 ... 549 제출문 ... 550 보고서 요약서 ... 551 국문 요약문 ... 552 SUMMARY ... 553 CONTENTS ... 554 목차 ... 557 표목차 ... 560 그림목차 ... 562 제1장 연구개발과제의 개요 ... 563 제1절 연구개발의 목적 ... 563 제2장 경제성 분석의 이론적 배경 및 방법 ... 576 제1절 분석기법 ... 576 제2절 경제성 분석 방법 ... 578 제3장 전체 연구단 경제성 평가 ... 580 제1절 산업연관분석법 ... 580 제4장 강변여과 시설 경제성 평가 ... 595 제1절 강변여과 시설 개요 ... 595 제2절 연구 범위 및 기본 가정 ... 597 제3절 강변여과 시설 비용 분석 ... 600 제4절 강변여과 시설 편익 분석 ... 606 제5절 강변여과 시설 경제성 분석 결과 ... 607 제5장 지하수열 시설 경제성 평가 ... 608 제1절 지하수열 시설 개요 ... 608 제2절 연구 범위 및 기본 가정 ... 611 제3절 지하수열 시설 비용 분석 ... 614 제4절 지하수열 시설 편익 분석 ... 618 제5절 지하수열 시설 경제성 분석 결과 ... 622 제6장 연구단 대표성과 ... 632 제1절 수막재배 시설 ... 632 제2절 하이드로넷의 성과 ... 639 참고문헌 ... 647끝페이지 ... 649