초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
[목표1] CPS 기반 도시 수자원 연계 실시간 시뮬레이터 개발
[목표2] 도시수자원 핵심 인프라 디지털 트윈(DT) 구현 및 분석가시화 연계 모형 개발
[목표3] 디지털 트윈 기반 물 인프라 운영 의사결정 시스템 개발

◼ 전체 내용
[목표1]
○ 가상물리시스템(Cyber Physical Systems, CPS) 기반 도시 수자원 통합 시스템 구조 설계
○ 도시 수자원 모듈별 운영 특성을 고려한 통합 시뮬레이터 연계 기술 개발
○ 도시

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
[목표1] CPS 기반 도시 수자원 연계 실시간 시뮬레이터 개발
[목표2] 도시수자원 핵심 인프라 디지털 트윈(DT) 구현 및 분석가시화 연계 모형 개발
[목표3] 디지털 트윈 기반 물 인프라 운영 의사결정 시스템 개발

◼ 전체 내용
[목표1]
○ 가상물리시스템(Cyber Physical Systems, CPS) 기반 도시 수자원 통합 시스템 구조 설계
○ 도시 수자원 모듈별 운영 특성을 고려한 통합 시뮬레이터 연계 기술 개발
○ 도시 수자원 수량 및 수질 요소별 실시간 시뮬레이터 모듈 개발
○ 실시간 계측 데이터를 이용한 도시 수자원 시스템의 개별 시뮬레이터 모듈 패키지화
[목표2]
○ 도시 수자원 핵심 인프라 운영 의사결정 시스템 구축 및 개발
○ 도시 수자원 핵심 인프라에 분석가시화 연계 모형 개발
○ 인프라 운영자/수요자 체감형 분석-가시화 모듈 개발
○ 도시 수자원 맞춤형 패키지 개발
[목표3]
○ 디지털 트윈 기반 물 인프라 운영 의사결정 시스템 구축 및 개발
○ 실시간 데이터 및 최적화 기반 의사결정 결과를 실 운영에 반영할 수 있는 자율형 의사결정 시스템 구현
○ 의사결정 변동이 발생 가능한 사건 (비정상상황 중심) 발생 시 실시간 시뮬레이션 실시 및 가시화

◼ 해당 연도
❏ 목표
○ 도시수자원 실시간 시뮬레이터 고도화 및 패키지화
○ 분석 모듈 평가 시나리오 구축 및 평가 모델 개발(의사결정)
○ DT 핵심 모델 연계 및 구축 검증 및 실증/확인
○ 개발된 CPS 실시간 도시 수자원 시뮬레이터의 국내외 공개 및 Feed back
○ 도시수자원 개별 모듈별 특성을 고려한 CPS 기반 운영 시나리오 개발 및 DSS 모형구축
○ 디지털 트윈 물 인프라 운영 의사결정 시스템 개발
○ Living Lab 운영 계획 설계
❏ 내용
- 실시간 하수처리단계 분석 모듈 개발 (Massflow 분석 – 다양한 수처리 공정 및 Online Monitoring 연계), 정수처리단계구현
- Living Lab 대상지 맟춤형 도시수자원 인프라 통합 CPS 기반 실시간 시뮬레이터 구성
- Living Lab 대상지 도시 수자원 요소 및 운영결과분석
- Living Lab 운영을 통한 사용자 feedback 수집 및 통합 시스템 고도화 방안 제안
- 모듈별 편익 분석 및 성능 (신뢰성, 취약성) 평가
- 물공급 DT (Water Supply Twin) - 취수시설 시스템 대상, 취수장 펌프운영-배수지수위 연계
- 도시침수해석 Digital Twin 개발
- 그린 인프라시설 도입에 따른 통합 시스템 편익 및 지속가능성 평가 방법 개발
- LID 시스템 – 기본모듈 개발
- (정상, 비정상상황) 상수관망, 정수&하수, LID 대표 시나리오 및 방법론 제시

□ 연구개발성과
논문 게제 (SCI(E) 8건, 국내등재지 18건), 특허 (출원 5건, 등록 2건), 보고서 원문 (연차별 세부 결과보고서 1부씩 총 4부 제출), 저작권(소프트웨어) 등록 (관련 SW 4건), 국내 및 국제 학술 회의 발표 (20건), 주요 게재논문(SCI(E)) 영향력 지수 평균 (60점), 의사결정시스템 신뢰도 (90%), 기술거래(이전) (2건), 사업화 진행 고용 창출 (4명), 전문 연구 인력 양성 (10명)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 국가스마트시티 플랫폼 물관리 핵심 모듈로 탑재
○ 도시수자원 모듈 연계를 통한 효율적 물 관리 기술 및 가상화 시스템 구축을 통한 지능형 의사결정
○ Digital Twin 기반 도시 수자원 인프라 가시화를 통해 다양한 운영상황 시 대응을 위한 사전모의 및 체감기술 보급
○ 도시수자원 안전성 및 안정성 확보를 통한 물환경 전체의 안정적 운영 및 인근 주거 지역 환경 개선
○ 도시수자원 운영의사결정시스템 개발을 통해 의사결정 구간의 변동 발생 시 단기간 내 시각화를 진행하며, 빠른 대응 방안 수립

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 개요 ... 7
• 나. 연구개발 대상의 국내·외 현황 ... 14
• 다. 기술개발의 차별성 ... 61
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 63
• 1차년도 ... 63
• 2차년도 ... 217
• 3차년도 ... 269
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 513
• 가. 정성적 연구개발성과 ... 513
• 나. 정량적 연구개발성과 ... 513
• 다. 세부 정량적 연구개발성과 ... 516
• 라. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 522
• 바. 연구개발비 사용실적 ... 523
• 4. 다음 연도 연구개발계획 ... 525
• (1) 연구개발 목표 및 내용 ... 525
• (2) 연구개발 추진전략 ... 526
• (3) 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 534
• (4) 연구개발비 사용 계획 ... 536
• (5) 사업화 계획 및 전략 ... 537
• (6) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 544
• 5. 중요 변경 사항 ... 546
• (1) 연구목표 수정 사유 ... 546
• (2) 연구목표 변경 현황 ... 546
• 끝페이지 ... 553