초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
- 50년 빈도 재난(지진, 침수 등) 발생 대비 상수관망 설계
- 50년 빈도 재난(지진, 침수 등) 발생 대비 하수관망 설계
- 재난 대비 상·하수 통합 설계 소프트웨어 패키지 개발

○ 전체 내용
- 재난 시 국민의 삶을 유지하기 위한 Lifeline 핵심 시설물인 상·하수도 관망/관로를 기능유지 관점에서 설계가 가능한 통합형 소프트웨어 패키지를 개발하였으며, 2021년 환경 R&D 우수성과 20선에 선정되며, 기술의 차별성과 우수성을 인정받음.

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
- 50년 빈도 재난(지진, 침수 등) 발생 대비 상수관망 설계
- 50년 빈도 재난(지진, 침수 등) 발생 대비 하수관망 설계
- 재난 대비 상·하수 통합 설계 소프트웨어 패키지 개발

○ 전체 내용
- 재난 시 국민의 삶을 유지하기 위한 Lifeline 핵심 시설물인 상·하수도 관망/관로를 기능유지 관점에서 설계가 가능한 통합형 소프트웨어 패키지를 개발하였으며, 2021년 환경 R&D 우수성과 20선에 선정되며, 기술의 차별성과 우수성을 인정받음.
- OO시 지방상수도 현대화 사업 기본 및 실시 용역’ 등 수주 4건 (9,592,370,870원)으로 기존 해외 소프트웨어를 사용한 재난 대비 설계가 아닌 국내 개발 소프트웨어 적용을 통한 경제적 파급효과 달
- ㈜삼안에서 개발한 상·하수도 설계 통합소프트웨어는 3가지 PACKAGE로 구성되어 있으며, SAPIPE(에스에이파이프)라는 명칭으로 저작권 등록 완료함.
- 한양대학교 산학협력단에서 개발한 재난 취약점 분석 기법을 상·하수도 설계 통합소프트웨어에 탑재하여, 사용자가 실시한 일반 설계 내용이 입력정보로 연동된 후 그 외의 추가 정보들이 연동됨.
- 취약점 분석을 실행할 경우 설정한 재난빈도에 취약한 관로 코드들이 등급에 따라 개별로 산출되며, 이후 설계자가 취약한 부분의 원인을 파악 후 회피, 우회, 보강, 존치 등의 대책을 통해 일반설계에 다시 반영하겠금 알고리즘이 구축됨.
- 상수도, 하수도에 대해 각각 “관망 및 관로 설계 방법 및 장치”를 개별로 특허출원 및 등록 후, 상하수도 통합 형태로 특허출원 및 등록을 진행하여 통합형 소프트웨어의 완성도 높임.
- 상하수도 통합 형태인 특허 제 10-2313603호, "상수도 및 하수도 관망 및 관로 설계 방법 및 장치"는 "전기/전자/IT" 기술분야 특허 중 종합 평가등급이 BB등급(상위 49.1% 수준)으로 평가되었으며, 세부 평가지표는 권리성 B등급(상위 61.6% 수준), 기술성 BB등급(상위 57.9% 수준), 활용성 BB등급(상위 40.9% 수준)으로 평가됨.
- 또한 OO시 상하수도사업소와의 기술・정책활용협의체에서 소프트웨어를 시범지역(OO시 OO중블록 급수구역)에 적용하여 기술의 활용성 검증 및 최적의 설계솔루션을 제시함.
- 위탁기관인 고려대학교에서 논문 “지진 재해 대응을 위한 진동 기반 구조적 관로상태 감시 시스템에 대한 고찰”을 상하수도학회지에 기재하여, 첨단 구조적 상태 감시 기술 개발 (SMART SCM) 연구 진행을 위한 방향성을 선정하였고 관련 실험을 위한 실험실 규모 관로 상태 감시 실험장치를 구성하여 누수에 대한 관로 상태 감시 실험을 진행함.
- 한양대학교 산학협력단과 위탁기관은 상수도 관로/관망의 내진 설계 고도화를 위해서 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 재질과 이음부를 선정하여, 지반침하를 고려한 진동 및 지진파 시험을 통해 기능유지 여부를 평가함.
- 또한 오수받이가 지진 및 내침하에도 손상이 발생되지 않는 기술인 특허 제 10-2315463호, "내진 및 내침하성을 갖는 오수받이 시스템"를 등록하였고, 세부 평가지표는 권리성 BB등급 (상위 47.8% 수준), 기술성 B등급(상위 75.7%수준), 활용성 BBB등급(상위 34.5% 수준)으로 평가됨.

○ 1단계
□ 목표
< 1차년도 >
- 기존 재난대비 상하수 관망/관로 현황 밋 설계기법 조사
- 기능유지 관점의 설계기준 수립
- 첨단 구조적 상태 감시 기술 현황조사
< 2차년도 >
- 기능유지 관점의 설계기준 수립
- 설계 소프트웨어 초안 개발 및 업그레이드
- 첨단 구조적 상태 감시 기술 활용성 검토
< 3차년도 >
- 설계 소프트웨어 Beta test
- 설계 소프트웨어 업그레이드
- 첨단 구조적 상태 감시 기술 현장 적용성 평가
- 시범지역 적용

□ 내용
< 1차년도 >
- 기존 재난대비 상·하수 관망/관로 현황 및 설계기법 조사 (설계규정 및 법규)
- 기존 상·하수 관망/관로 설계기법의 한계점 도출
- 기존 복선화 및 블록화 설계사례 분석 및 한계점 도출
- 무단수, 오염물차단을 위한 설계인자 수립
- 첨단 구조적 상태 감시 기술(Smart SCM) 현황조사
- Smart SCM 센서 네트워크 기술 현황 조사
< 2차년도 >
- 복선화 및 블록화 최적 설계 기준 수립
- 복선화, 블록화 탑재 소프트웨어 개발
- 복선화, 블록화 설계기술이 탑재된 통합 설계 소프트웨어 업그레이드
- 첨단 구조적 상태 감시 기술(Smart SCM) 센서 기반 네트워크 평가
- 상·하수 통합 설계 소프트웨어 연계 가능성 검토
< 3차년도 >
- 재난 대비 설계소프트웨어 개발
- 취약점 실증분석 결과에 따른 소프트웨어 제작
- 상·하수 통합 설계 소프트웨어에 Smart SCM를 연계
- Smart SCM 설계 패키지 안정성 평가
- 시범지역 안정성 및 경제성 평가

□ 연구개발성과
- 2021년도 환경기술개발 우수성과 20선 선정
- 지식재산권 우수성(SMART 분석) "전기/전자/IT" 기술분야 특허 중 종합평가등급 BB등급 (상위 49.1% 수준) 달성함
- 비SCI 논문 1건 기재
- 저작권 3건 등록
- 출원 및 특허 3건 등록
- 경제적 파급효과 4건 등록

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[활용계획]
- 선진화된 설계기법 도입을 통한 상하수도 시설의 재난대비 시스템 구축
- 소프트웨어 개발 및 실용화를 통한 설계 및 컨설팅 부문 신규시장 도출
- 기존 도시 및 신도시 상하수도 관망/관로 설계기준 변경 또는 가이드라인 제시

[기대효과]
< 기술적 측면 >
- 기존 상하수도 관망/관로 설계기술의 선진화 및 안전중심의 설계기술 확보
- 재난에 대비한 상수관로의 사전 사고 예방과 사고 시 신속한 복구를 통해 안정적인 용수 공급 및 배수시스템 구축
< 경제ㆍ사회적 측면 >
- 선진 관망/관로 설계기술의 국산화를 통한 국내기업 경쟁력 제고 및 경제적 부가효과 창출
- 재난 발생 시 환경피해 최소화로 국가 사회적 비용 저감
- 안전중심의 환경기반시설을 구축하고 재난으로부터 국민의 안전 확보
< 환경적 측면 >
- 재난 대비 상하수도 관망/관로 설계기법 도입으로 환경피해 사전예방시스템 구축
- 오염물 유출로 인한 방류유역 수질사고 사전방지 및 환경피해 복구비용 최소화

(출처 : 요약문 5p)