초록 ▼

□ 연구 목표 및 내용
◼ 최종 목표
최근에는 ICT 기술을 활용하여 물 분야도 치수, 이수 등의 전 분야에서 정보 생산 및 재난 모니터링 및 예측 등의 기술이 선진국 수준에 근접하게 되었지만, 각 기관이나 단체간의 정보 교류 및 연계성이 부족했고 수재해 관리 측면에서 개선해야 할 부분이 많이 있다. 따라서 ICT 기반 수재해의 범위를 제방으로 한정하여 리모트 센싱 기법을 활용한 제방 붕괴 사전 감지 모니터링 시스템 및 제체 월류 보강 안정성 평가 기술 개발을 통한 수재해 예경보 시스템 고도화 및 수재해 대응 기술 구축을

□ 연구 목표 및 내용
◼ 최종 목표
최근에는 ICT 기술을 활용하여 물 분야도 치수, 이수 등의 전 분야에서 정보 생산 및 재난 모니터링 및 예측 등의 기술이 선진국 수준에 근접하게 되었지만, 각 기관이나 단체간의 정보 교류 및 연계성이 부족했고 수재해 관리 측면에서 개선해야 할 부분이 많이 있다. 따라서 ICT 기반 수재해의 범위를 제방으로 한정하여 리모트 센싱 기법을 활용한 제방 붕괴 사전 감지 모니터링 시스템 및 제체 월류 보강 안정성 평가 기술 개발을 통한 수재해 예경보 시스템 고도화 및 수재해 대응 기술 구축을 목표로 연구를 수행하고자 한다.

◼ 전체 내용
제방붕괴 예측시스템은 1) 제방 월류실험을 통해 광섬유, 간극수압, 3D 스캐너, 드론, 영상분석 등을 적용, 2) 저수지 제방의 파괴 메커니즘을 분석, 3) 저수지 내부 침하(파이핑), 제체 침윤석 변화 예측 등 물리적 변화 모니터링 시스템 구축 및 제체 파괴 취약 요소 분석, 4) 제방실험을 통한 광섬유 센서(수직변형 계측), 간극수압 센서 등의 현장적용 가능성 분석, 5) 실험실증 기반 저수지 제방 안정성 평가 체계 구축 등 수행할 예정이다.

◼ 1단계
❏ 연구 목표
1. 수리모형실험을 통한 제방 내부침식 예측 기술 개발
2. 광섬유, 간극수압계 등을 활용한 제체 내 물리적 변화 측정 및 제방 붕괴 메커니즘 분석
3. 농어촌공사 연계 수자원 관리 디지털트윈 구축 방안 마련
❏ 연구 내용
1. 간극수압계를 활용한 15초 단위로 수위 변화를 측정하도록 구성하여 제외지측 수위를 서서히 증가시켜 2-3일간 제체 내 수위변화를 실시간 모니터링하였다.
2. 광섬유 온도 분포 센싱은 14-15초 단위로 온도 변화를 측정할 수 있도록 구성하였고, 제외지 측수위를 서서히 증가시켜 제체 내 수위변화를 실시간 모니터링할 수 있는 시스템을 구축 완료하였다.
3. 실시간 광섬유 온도 분포 센싱 시스템 구축을 통한 측정된 raw 데이터를 변환한 뒤 각 지점에 대한 온도 변화를 실시간 측정함으로써 실험 전·후 수위 변화를 알 수 있었으나 제체 누수와 관련이 있는 파이핑 현상에 따른 제체 내부 큰 공동 및 부등 침하 등의 현상을 규명하기에는 어려움이 있다고 판단된다.

◼ 2단계
❏ 연구 목표
1. 저수지 제방 월류 및 침투 실험을 위한 유량 제어, 수로제작, 계측장비 등 실험 인프라 구축
2. 저수지 제방 월류 안정성, 내부침하 예측 등 물리적 변화 모니터링 시스템 구축
3. 실험실증 기반 저수지 제방 안정성 평가 체계 구축
❏ 연구 내용
1. 유량공급 시스템, 실험수로 제작공사, 계측장비 등 실험인프라 구축
2. 친환경 신소재 바이오폴리머를 활용한 저수지 제방 월류 실험을 통한 제체 안정성 평가
3. 광섬유 기반 수직변위센서를 적용한 제체 내부 침하 등 물리적 변화 모니터링 시스템 구축

□ 연구성과
1. 광섬유 센서 기반 제체 내부 침윤선 변화 등 실시간 물리적 변화 모니터링 시스템 구축
2. 영상분석 기반 월류 발생시 시간에 따른 표면손실률 분석자료 정량적 제시
3. 한국농어촌공사 수자원 관리 현황 분석 및 디지털트윈 구축 전략 마련

□ 연구성과의 활용 계획 및 기대 효과
1. 신공법 개발을 통해 지능형 시설물 안전 및 유지관리 기술 수준을 향상시킴으로써 최고 기술 보유국과의 기술격차 단축 기대
2. 노후 제방 관리 및 평가 등 ICT 기술을 활용한 자연재해를 효율적으로 대응하는 선제적이고 체계적인 대응 기술 확보
3. 저수지 제방의 성능 검증과 함께 새로운 진단 및 평가로 제안하여 제도화 가능
4. 4차산업 기술 융복합을 통한 글로벌 기술 경쟁력 강화 및 미래 성장동력의 기반 확보
5. 하천기본계획수립지침, 하천설계기준 등과 개발된 기술의 정책 연계

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 단계별 목표 및 범위 ... 5
• 2. 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 10
• 1) 연구수행 결과 ... 10
• 2) 목표 달성 수준 ... 11
• 3) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4) 중요 연구변경 사항 ... 13
• 4. 연구성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 13
• 5. 연구성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 다음 단계 연구계획 ... 13
• 1) 연구 목표 및 내용 ... 13
• 2) 연구 추진전략 ... 14
• 3) 연구 추진일정 및 기대성과 ... 15
• 4) 다음 단계 연구비 사용계획 ... 15
• 5) 연구 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 15
• 끝페이지 ... 20