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Kafe 바로가기주관연구기관 | 중원대학교 |
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연구책임자 | 이창희 |
참여연구자 | 김지원 , 노재덕 , 김진표 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-12 |
과제시작연도 | 2021 |
주관부처 | 환경부 Ministry of Environment |
등록번호 | TRKO202200005205 |
과제고유번호 | 1485017724 |
사업명 | 환경시설재난재해대응기술개발사업(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-07-09 |
키워드 | 환경시설물.침수피해.침수 시뮬레이터.점검리스트.취약성 평가.Environmental Facilites.Flood Damage.Flood Simulator.Check List.Vulnerability Assessment. |
□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
○ 최종목표:
- 환경시설물에 대해 PC기반의 침수피해 예측 모델 및 시뮬레이터를 개발하고, 침수피해 영향평가 기술을 개발하고자 함
○ 세부목표
- 환경시설물 침수피해 영향예측 모형 개발
- 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
- 침수시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법 개발
○ 전체 내용
○ 환경시설물 침수피해 영향예측 모형 개발
- 외수 범람 시나리오 기반 환경시설물 침수피해 영향예측 모델 개발
□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
○ 최종목표:
- 환경시설물에 대해 PC기반의 침수피해 예측 모델 및 시뮬레이터를 개발하고, 침수피해 영향평가 기술을 개발하고자 함
○ 세부목표
- 환경시설물 침수피해 영향예측 모형 개발
- 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
- 침수시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법 개발
○ 전체 내용
○ 환경시설물 침수피해 영향예측 모형 개발
- 외수 범람 시나리오 기반 환경시설물 침수피해 영향예측 모델 개발
- 내수 범람에 따른 환경시설물 침수피해 영향예측 모델 개발
- 내외수 범람에 따른 환경시설물 침수피해 영향예측 통합 모델 개발
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
- 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 설계
- 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 프로토타입 개발
- 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 시범적용
○ 침수시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법 개발
- 침수시나리오별 취약시설물 점검 리스트 작성기술 개발
- 침수시나리오기반 환경시설물 홍수 취약성 평가지표 개발
- 환경시설물 침수피해 취약시설물 점검/취약성 평가 매뉴얼 및 저감대책 개발
□ 연구개발성과 (1차년도)
추 진 목 표
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 내외수 범람 고려 국내외 침수 해석 사례 조사
․ 환경시설 외수범람 해석기법 수립
․ 환경시설 내배수체계 해석기법 수립
․ 환경시설 통합 침수피해 확산해석 기법 개발
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 설계
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 개발을 위한 요구사항 분석
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 설계
․ 침수 시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법 개발
○ 침수 시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법 개발
․ 취약시설물 인벤토리 구축 DB
․ 침수피해 사례 조사 결과
성 과 내 용
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 국내외 내외수 침수해석 연구 사례조사(보고서)
․ 1D 하천수리해석 및 제내지 2D 침수해석 기법 수립(보고서)
․ 강우-유출-배수시스템 연계 해석기법 구축(보고서)
․ 내외수 범람 환경시설 침수해석 알고리즘 개발
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 프로그램 개발 방향 수립 (보고서)
․ 프로그램 개발 요구분석 (보고서)
․ 프로그램 메뉴구조, 디자인 등 설계 (보고서)
․ 프로그램 프로토타입 개발 (프로그램)
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 주요 환경시설물 일반 현황조사 및 취약시설물 인벤토리 항목 기초 Data 수집
․ 인벤토리 DB 설계 및 구축방안 설정
․ 인벤토리 항목 설정 및 시범 구축
․ 과거 침수피해 사례 조사 및 분석
․ 주요 환경시설물 피해 현황조사·분석 및 피해 지역 현장 조사
□ 연구개발성과 (2차년도)
추 진 목 표
○ 환경시설물 통합 침수피해 평가 모델 개발 및 검증
․ 외수범람에 따른 환경시설물 침수피해 평가모델 개발
․ 내수범람에 따른 환경시설물 침수피해 평가모델 개발
․ 내외수 범람을 고려한 환경시설 통합 침수피해 평가모델 개발
․ 테스트 베드에 대한 개발모델의 적용 및 검증
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 설계
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 프로토타입 개발
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 실용화
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 테스트
○ 침수시나리오별 취약시설물 점검리스트 및 취약성 평가기법개발
․ 침수시나리오기반 취약시설물 점검리스트(내부인자 및 외부인자 구분) 개발
․ 구조적 및 비구조적 요소로 구분하여 홍수취약성 평가지표 개발
성 과 내 용
○ 환경시설물 통합 침수피해 평가모델 개발 및 검증
․ 1D 하천수리해석과 연계한 2D 범람해석 모듈개발(보고서)
․ 제방 월류/파제를 고려한 2D 경계조건 해석모듈 개발1D(보고서)
․ 우수관거 월류량 및 재유입을 고려한 배수시스템 해석 모듈 개발(보고서)
․ 외수위 변화를 고려한 배수시스템 성능평가 기술 개발(보고서)
․ 하천-배수시스템 연계 통합 2D 침수해석 모형 개발(보고서)
․ 내외수 범람을 고려한 환경시설 내 통합침수피해 해석 기술 개발(보고서)
․ 테스트 베드 선정 및 침수시나리오 DB 구축 (보고서/DB)
․ 환경시설 내 침수피해 예측을 위한 모형의 적용 및 검증(보고서)
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
․ 프로그램 개발 방향 수립 (보고서)
․ 프로그램 개발 요구분석 (보고서)
․ 프로그램 메뉴 구조, 디자인 등 설계 (보고서)
․ 프로그램 프로토타입 개발 (프로그램)
○ 침수시나리오별 취약시설물 점검리스트 및 취약성 평가기법 개발
․ 내수, 외수 침수 형태를 고려한 점검리스트 개발
․ 기상학적/수문·지형학적 특성을 고려한 홍수 취약성 지표 개발
․ 자료 구득 및 활용성을 고려하여 전문가 의견을 통해 취약성 평가지표 개발
□ 연구개발성과 (3차년도)
추 진 목 표
○ 환경시설 침수피해 평가모델의 실용화
․ 외수범람 시나리오 기반 환경시설물 침수피해 평가모델의 개선
․ 내수범람 시나리오 기반 환경시설물 침수피해 평가모델의 개선
․ 내외수 범람 시나리오 기반 통합 침수피해 평가모델의 개선
․ 개발모델의 범용화 및 실용화 추진
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 시범 적용
․ 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 안정화
○ 침수시나리오별 취약시설물 점검 리스트 및 취약성 평가기법개발
․ 침수시나리오별 환경시설물 평가 매뉴얼 개발
․ 구조적, 비구조적 저감 능력 평가지표 개발
성 과 내 용
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 하천수위와의 동적 연계를 고려한 외수범람 침수해석 모델 개선(보고서)
․ 외수위와의 동적 연계를 고려한 배수시스템 해석모델 개선(보고서)
․ 강우-유출-배수시스템 연계를 통한 배수관로 설계 규모 최적화(보고서)
․ 기후변동을 고려한 내외수 범람시나리오 개발 (보고서/DB)
․ 시나리오 기반 환경시설 침수피해 평가모형 안정성 검토 및 개선(보고서)
․ 통합 침수피해 영향 예측 모델의 확정성 및 범용화 추진(보고서)
․ 통합 침수해석 모델의 고도화를 통한 침수해석 시뮬레이터 개발
○ 공간정보기반 환경시설 침수피해 시뮬레이션 플랫폼 개발
․ 환경시설 특성별 시뮬레이션 시범 적용
․ 단일시설 대상 시뮬레이션 플랫폼 현장 적용
․ 시뮬레이션 플랫폼 모듈별 시뮬레이션 정확도 검증
․ 시뮬레이션 플랫폼 적용 확대
○ 환경시설 침수피해 예측기법 개발
․ 침수심, 시설중요도 등을 고려한 침수시나리오별 환경시설물 평가기법 개발
․ 침수심, 시설중요도 등을 고려한 침수시나리오별 환경시설물 평가 매뉴얼 개발
․ 구조적, 비구조적 저감 대책
□ 연구개발성과 (기타 정성적 성과)
특허 : Smart 분석 평균
BB 등급 이상 등록
▪ RFP 공고시 최소성과 목표 항목
▪ 특허 등록(2021.12. 22)
▪ 한국발명진흥회 SMART3 종합평가 BB 획득
모델정확도
▪ 공인시험기관(한국건설생활환경시험연구원) 시험을 통해 정확도를 검증함
▪ 침수심예측 수행이 정상 동작하는지 확인하여 정확도 검증
모의 시각화 테스트
▪ 공인시험기관(한국건설생활환경시험연구원) 시험을 통해 모의 시각화 부분을 검증함
▪ 모의 시각화 화면에서 2D Countours 기능과 2D Vectors 기능을 실행하여 경기도 하수처리장 일대의 침수심 및 유속 시뮬레이션 결과 시각화 구현 검증
취약성평가 배점 테스트
▪ 공인시험기관(한국건설생활환경시험연구원) 시험을 통해 취약성평가 배점 산정 부분 검증함
▪ 취약성평가 기능에서 세부 지표별 항목별 배점에 따라 점수가 정확히 반영되는지 확인
국제화 협력성과 (MOU 체결)
▪ 기관 : Mongolian Academy of Sciences(몽골)
연구 결과 지역사회 이전
▪ 기관 : 경기도 광주시청
▪ 내용 : Test-Bed 현장 적용과정 및 결과 설명 및 제공
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 환경시설물의 침수피해 예방
- 높은 수준의 정확도와 함께 침수피해 위험지역을 예측하는 도구로서 유용하게 이용 가능
○ 수입 대체 및 해외진출 기반 마련
○ 환경시설 점검 리스트 세분류화로 침수 대책을 직접적으로 마련 가능
- 현장 기반의 신뢰할 만한 자료에 기초하여 환경시설에 대한 점검 리스트 개발
○ 피해 예상 규모 분석 및 대책 마련
- 환경시설 침수 방지 대책 마련에 있어서 비용편익분석의 피해지표 분석에 활용될 수 있으며, 대책별 피해 저감효과를 평가하는 표준으로 활용될 수 있음
(출처 : 요약문 7p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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