R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515CTAP-C105792-01 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 초음파 기반 유사량 측정 자동화 기술 구축 국제공동세미나 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-12-10 ~ 2016-08-09 | |||||
| 연구책임자 | 김동수 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
7명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 32,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 32,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 32,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 32,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 단국대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001538-01 | |||||
| ISBN | 979-11-955447-2-1 | |||||
| 주요 내용 |
- 국내의 기후 특성상 홍수기에 하천 유량이 집중되기 때문에 효율적인 하천 관리를 위해서는 하상변동의 주요 요인인 유사량 측정이 무엇보다 중요함. - 특히 4대강 사업과 같은 대규모 하천정비사업으로 인해 하상이 교란된 경우에는 지속적인 유사량 측정을 통한 하천관리가 크게 요구됨 - 하지만 국내 하천의 유사량 측정은 직접 부유사 채집기를 활용한 직접계측 기법을 사용하고 있어 고비용/저효율의 한계를 지니고 있음. - 이와 같이 하천의 유사량 측정이 어렵다보니 국토교통부에서 관리하고 있는 국가하천의 유사량 측정이 2014년 기준으로 총 26개 지점에서 밖에 수행되지 못하는 한계가 있음. - 하천 유사량 측정의 지점 수와 측정기간을 확충하기 위해서는 무엇보다도 측정 방법을 자동화할 수 있는 기술력 확보가 반드시 필요함 - 최근 선진국에서는 초음파를 활용한 하천 계측 방식을 적극적으로 도입하여 하천의 유량 및 유사량을 자동으로 측정하는 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있음 - 초음파를 이용한 유사량 측정에 대한 연구가 국외에서는 실용화 단계에 있지만 아직까지 국내에서는 이와 관련된 연구가 전무한 실정임. - 따라서 본 과제에서는 국내 최고의 하천 계측 연구진들과 국제적 수준의 하천 계측 기술을 보유하고 있는 프랑스의 Irastea 기관 연구진들이 함께 모여 국내 유사량 측정 기술의 선진화를 위한 자유로운 발표와 토론을 통해 국내 유사량 측정 기술에 대한 개선안을 도출하고자 함. - 특히 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터에서 행사를 진행함으로써 연구 발표 및 토론뿐만 아니라 실규모 실험장에서 초음파 기반의 유사량 측정 기술을 직접 실습하고 개선안을 도출할 수 있는 기회를 갖고자 함. [최종목표] - 본 연구에서는 국외의 초음파 기반의 유사량 측정 기술의 국내 보급을 위한 목적으로 초음파 기반 유사량 측정 기술에 대한 다양한 발표와 토론뿐만 아니라 실제 하천 실험을 통해 국내 하천 계측에 활용할 수 있는 기회를 마련하고자 함. - 본 행사의 가장 큰 특징은 형식적인 국제기술협력이 아니라 실질적으로 국제적으로 수준 높은 기술의 발표와 토론뿐만 아니라 소프트웨어 교육과 실규모 수리실험을 통한 실습을 통해 국내 연구자들의 기술에 대한 이해도를 높일 수 있을 것으로 기대함. - 또한 국내 하천에 초음파 기반의 자동 유사량 측정 기술을 도입하기 위한 방안을 도출하여 연구 성과를 즉각적으로 실무에 반영할 수 있도록 노력할 예정임 - 이를 통해 국제적 수준의 프랑스의 Irastea 기관과의 기술협력 세미나 및 회의 개최를 통한 국내 하천 유사량 측정 기술의 선진화 및 국제기술협력 네트워크 강화하고자 함. [연구내용 및 범위] - 본 행사는 2016년 5월 8일부터 5월 14일까지 7일간 진행할 예정이며, 프로그램은 크게 6개의 세션으로 진행하고자 함. - 또한 본 행사에는 국내 대학(단국대학교, 명지대학교 및 동의대학교 등)의 연구진이 참가할 예정이며, 국내 기관(한국건설기술연구원, 유량조사사업단 및 홍수통제소 등)의 연구진 약 30여명이 참가할 예정임. - 각 세션별 행사 진행 계획은 다음과 같음. - 세션 1 : 국내외 초음파 기반 하천 계측 기술 현황 소개 ① 초음파 기반 하천 계측 기술 현황 (김동수, 단국대학교) - ADCP를 이용한 하천의 유속, 수심 및 유량 계측 기술 동향 - 초음파를 이용한 하천 계측의 장점 및 단점 ② 초음파 기반 하천 유사량 측정 기술 현황 (Jerome Le COZ, Irastea) - 초음파를 이용한 하천 유사량 측정 기술 동향 - 기존 하천 유사량 측정 기술과의 비교 및 장·단점 분석 - 세션 2 : 초음파 기반 유사량 측정 기술 이론 및 적용사례 ① 유사량 측정을 위한 초음파 측정 이론 (Guillaume Dramais, Irastea) ② 초음파를 이용한 유사량 측정 사례 소개 (Jerome Le Coz, Irastea) ③ 국내 초음파를 활용한 자동 유량 측정 (노영신, 유량조사사업단) - 유량조사사업단 내 자동유량측정 방법 소개 - 자동유량측정 시설 및 적용사례 ④ 국내 유사량 측정 현황 및 한계 (김서준, 단국대학교) - 국내 하천의 유사량 측정의 필요성 - 유사량 측정 결과를 활용한 하천관리 사례 - 부유사 채집기를 활용한 유사량 측정 방법의 한계 - 국내 유사량 측정 지점 수 현황 및 한계 - 세션 3 : 초음파 기반 유사량 측정 장비 및 방법 소개 ① 초음파를 이용한 유사량 측정 장비 소개 (Benoit Camenen, Irastea) - 초음파 측정 장비(ADCP, H-ADCP) 소개 - 각 장비의 사용 방법 및 측정 결과 소개 ② 초음파를 이용한 유사량 측정 방법의 한계 (Benjamin Renard, Irastea) - 초음파 측정 결과와 실제 유사량 측정 결과와의 관계 수립 방법 - 초음파를 이용한 유사량 측정 결과의 검증 및 향후 개선 사항 ③ 실규모 수리실험장 소개 및 실험 사례 소개 (강준구, 한국건설기술연구원) - 실규모 실험장 소개 및 실규모 수리실험 사례 소개 ④ 초음파를 이용한 유사량 산정 방법 (김동수, 단국대학교; Jerome Le Coz , Irastea) - SNR 결과의 보정 및 변환 과정 소개 - 유사량 변화에 따른 SNR 보정 결과 확인 - 세션 4 : 초음파 기반 유사량 측정 방법의 국내 도입 방안 ① 초음파를 활용한 유사량 측정 기술의 국내 보급 방안 (김동수, 단국대학교) - 기존 초음파유속계를 활용한 자동 유사량 측정 방안 - 국내 하천 특성을 고려한 초음파를 활용한 유사량 측정 방안 - 초음파 기반 유사량 측정 소프트웨어 국산화 방안 ② 초음파를 활용한 유사량 측정 기술의 국내 적용 시 주의사항 (Jerome Le Coz, Irastea) - 초음파 기반 유사량 측정 기술의 적용 범위 및 향후 검증 방안 - 흐름특성과 하상재료 변화에 따른 초음파 유사량 측정의 한계점 분석 ③ 초음파 기반 유량 및 유사량 측정을 위한 정책 개선 방안 (박상근, 한강홍수통제소) - 국내 하천 유사량 측정 기준 및 지침의 문제점 도출 - 초음파 기반의 유사량 측정 기술의 자동화 및 결과 표출 방안 - 초음파 기반의 유사량 측정 결과의 활용 방안 제시 - 하천 유사량 측정 방법 및 결과 활용을 위한 정책 개선 방안 - 세션 5 : 실규모 수리실험 및 현장 적용 ① Micro-ADV를 이용한 정밀 유속 측정 및 유량 산정 실험 ② H-ADCP(SL-3000)를 이용한 유량 및 유사량 측정 실험 ③ LISST를 이용한 유사량 측정 실험 ④ H-ADCP(SL-3000)와 LISST를 이용한 낙동강 유량 및 유사량 측정 - 세션 6 : 초음파 기반 유사량 측정 성과 ① 초음파를 이용한 유사량 측정 결과 발표 ② 초음파 기반 유사량 측정 기술의 정확도 평가 및 한계 도출 (김동수, 단국대학교; Jerome Le Coz, Irastea) |
|||||
| 색인어 | 한글 | 하천 | 유사량 | 초음파도플러유속계 | 부유사 농도 | 음파 반사량 |
| 영문 | River | Sediment Discharge | ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) | Suspended Sediment Concentration | Acoustic Backscatter | |
| 최종보고서 | 최종보고서_전자파일.pdf | |||||