| 3차년도 |
- 주관연구기관(㈜아이오티솔루션):○ 재난대응시스템 연구사례 및 지자체 운영현황 조사○ 부산시 재난상황관리, 대응시스템 현황분석○ 부산시 재난현장관측망 현황 및 인프라 분석○ 관계기관 협의에 의한 테스트베드 선정○ IoT융합 양산형 침수심 및 하천수위 계측 장비 설계 및 개발 1차○ 실측자료기반(강우-하천수위-조위 자료 연계) 머신러닝분석 모듈 개발 1차- 공동연구기관(동부엔지니어링㈜):○ 내수침수, 연안침수 관련 국내？외 자료 조사 및 검토○ 국내·외 차수, 침수, 홍수 방어벽 자료조사 및 시장 조사○ 부산시 도시 침수 자료조사 및 분석○ 자료조사 및 분석에 근거한 테스트베드 검토
|
- 주관연구기관(㈜아이오티솔루션):○ 기존 재난대응시스템의 현황 분석을 통해 ‘IoT 융합 해안도시 침수대응 기술 개발 및 실증 연구’의 연구 및 개발방향성을 수립하고자 함.○ 부산시 자연재난 상황전파 체계도를 고려하고 기존 업무체계를 준수할 수 있도록 개발시스템의 방향을 설정하고 설계.○ 국내·외 사례와 장비 개발에 필요한 요소 기술들을 조사하고 설계 및 시제품 제작을 수행할 예정.○ 연구 초기에는 테스트베드의 실시간 계측자료가 없으므로 부산시에 보유한 기왕의 자료를 선별하고 침수이력 정보 등을 클라우드에 전산화하는 절차를 진행할 예정이며, Random Cut Forest와 같은 이상 감지(Anomaly Detection) 알고리즘을 이용하여 이상치를 추출할 예정.- 공동연구기관(동부엔지니어링㈜):○ 내수침수, 연안침수 관련 국내？외 자료를 조사 검토할 예정.○ 국내·외 차수, 침수, 홍수 방어벽 특허, 연구, 제품 등을 검토하여 새로운 형태의 차수, 침수, 홍수방어벽을 제시할 예정.○ 부산시 도시 침수 자료조사 및 분석을 위해 당사가 수행한 낙동강권역 지방 도시하천 홍수위험지도 제작, 홍수지도제작(낙동강권역)용역,국가 수자원단위권역 홍수량·치수안전도 산정 용역(낙동강권역), 도시하천유역(서낙동강) 종합치수계획수립용역, 서낙동강수계 하천기본계획 및 하천시설관리대장작성용역, 기장군 풍수해저감종합계획수립용역 등을 선행 검토하고, 부산시 자연재해저감종합대책, 부산연안방재대책, 도시침수 위험지역 분석 및 저감대책, 국립해양조사원의 연구 및 자료 등을 종합적으로 조사하고 분석할 예정.○ 자료조사 및 분석에 근거한 테스트베드 검토의 경우 현장조사와 재해위험지구를 중심으로 테스트베드를 선정할 예정.
|
| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적으로는 기술 조사 및 계획, 시제품 개발, 시스템 개발 과정과 검증 과정을 통해 원천기술을 확보할 수 있으며 ICT연계를 통한 4차산업 접목으로 고부가가치 기술을 개발할 수 있음.○ 내수침수는 지자체의 고민거리이지만 과다한 비용으로 인해 충분한 계측망을 구성하지 못해 정확한 침수 현황 파악에 어려움이 있음. ‘IoT 기반 양산형 침수심 계측장비’가 저가에 보급되면 이러한 한계를 극복하고 침수방지 대책을 강구 할 수 있음.○ 국가하천 및 지방하천은 수위 관측망이 구성되어 관리되고 있지만 소하천의 경우는 비용 문제로 외면 받고 있음. 그러나 지류와 지류, 지류와 본류가 합류하는 지점에서 더 큰 하천의 수위로 인해 소하천이 범람하여 농경지나 도로가 침수되어 보상 및 재정비 문제가 발생. ○ 재난 방지를 위해서는 하천간의 상호 관계 파악이 필요하나 이에 대한 계측자료가 없음. 따라서 ‘IoT 기반 양산형 하천수위 계측 장비’를 저가에 보급하게 되면 소하천에서도 수위 계측이 가능해져 하천 정비 및 홍수 방지 계획이 가능.
|
| 사회 경제적 파급효과 |
○ 기술개발을 통해 기술이 활성화되면 홍수나 태풍 등에 안전하면서도 즉각적인 대응이 가능하며 경관성이 크게 향상됨. ○ 특히 도시재생사업, 시설 현대화사업 등 국가 시범사업과 자연재해위험개선지구 중 해일 위험지구 사업, 연안정비사업 등과 연계하여 사업화가 가능하므로 다양한 분야와 협업이 가능함.○ IoT 보급형 센서 기술이 지속적으로 발전하고 있으므로 본 연구에서 개발된 ‘IoT 기반 계측장비’처럼 소형 간편화된 양산형 계측시스템이 저가에 지속적으로 보급되어 재난 모니터링 시장에 변화가 나타날 것으로 판단됨.○ Cloud를 이용한 계측장비 구축과 표출시스템을 패키시로 서비스하게 되면 초기 모니터링 시스템 구축비용이 획기적으로 저렴해지고 계측 장비의 추가와 표출 시스템 반영이 간단해져 재난 모니터링 산업이 더 활성화 되고 고도화 될 것으로 판단됨. ○ 재난 모니터링 시장이 커지면 재난 방어 계획이 더 세밀해져 재난의 발생 빈도를 낮추게 되므로 재난으로 인한 사회적 비용을 경감할 수 있음.○ 해외 시장 진출 시 수출 증대 및 국가이미지 상승의 효과가 기대됨.○ 사회적으로 기후변화에 대응하거나 적응할 수 있는 기술과 시스템이므로 해안 및 연안지역 국민의 생명과 재산을 보호할 수 있으며, 부가적으로 경관 창출이 가능함.○ 재난 모니터링 시스템이 확충되면서 수집되는 정보가 늘어나 빅데이터 기술을 적용하면 다방면으로 활용되어 국민 생활의 편의와 안전 도모.○ 최근 복합재난에 대한 관심이 높아지고 있으며 이에 대응하기 위한 연구와 논의가 활발하게 이루어지고 있어 ICT 기술을 연계한 모니터링 시스템의 확산은 필연적이므로 본연구가 긍정적 역할을 할 것으로 기대.
|
| 활용방안 |
가. 현장적용 방안(계획)○ 1차년도에 조사되는 재난관측망, 인프라, 재난상황관리, 대응시스템, 침수이력 등을 바탕으로 부산시와 협의하여 테스트 베드 선정. ○ 선정된 테스트 베드의 기존 관측망에 ‘IoT 기반 양산형 침수심 및 하천수위 계측 장비’를 추가 설치.○ 효과적인 침수 방어가 가능한 지점 혹은 침수 피해가 심각한 지점을 선정하여 ‘센서 연동형 침수 및 홍수 방어벽’ 설치. ○ 운영상의 문제가 발생하는지 확인하고 개선 보완.○ ‘재난알림 디스플레이’에 적용된 알림톡의 이용 이력을 통해 확산 검증.○ SBB에 ‘침수위험지도’, ‘실시간 침수위험도‘, ’알림서비스‘를 연계하고 현장정보-상황대응-상황전파의 침수대응 재난관리 시스템 서비스.나. 제품화 방안○ ‘IoT 기반 양산형 침수심 및 하천수위 계측 장비’는 제품화를 고려한 것으로 기존의 크고 복잡한 고가의 장비를 도시 미관을 해치지 않는 저가의 소형 장비로 공급하기 위해 개발.○ 기존에 일반적으로 사용되던 센서는 작고 저렴한 센서로 교체하되 성능을 검증하고 데이터로거, 거치대, 함체를 일원화 하여 설치가 쉽도록 개발.○ 에너지 사용을 최소화한 시스템으로 에너지 독립형으로 제작하며 통신비 절감 고려. ○ 수동식(지주식) 차수판은 가장 많이 사용되고 있는 차수벽 형태로 인력으로 차수판을 작동시키므로, 자동식(전동식)보다 설치비가 저렴하며, 유지관리가 간편하고 편리하게 사용할 수 있음.○ 그러나 평상시 차수판 보관 장소가 필요하고, 도난 방지를 위해 자물쇠 장치가 필요하며, 유사시 열쇠를 소지한 관리자만 사용이 가능하므로, 비상시 설치가 곤란할 수 있음.○ 본 연구에서는 이러한 차수판을 침수센서와 연동시키는 침수 방어벽 시제품을 만들어 테스트베드에 적용하고, 향후 제품 생산에 대한 부분을 협력사와 진행하도록 하겠음.○ 홍수 방어벽은 기존 콘크리트 파라펫을 대체하면서 경관성을 확보할 수 있는 투명 홍수방어벽을 이용하도록 하겠음. 본 연구에서는 하천수위 계측 장비와 연동시키는 홍수 방어벽 시제품을 만들어 테스트베드에 적용하고, 향후 제품 생산에 대한 부분을 협력사와 진행하도록 하겠음.○ 본 연구의 결과물을 하나의 시스템으로 구성하여 단일 제품화.다. 실용화 방안○ ‘IoT 융합 해안도시 침수 대응 기술’은 실증 검증을 통하여 일체의 시스템을 부산시에서 운영 중인 기존의 스마트빅보드(SBB)에 연계.○ 침수위 계측 장비와 침수방어벽은 하나의 시스템으로 구성할 수 있어 지자체뿐 아니라 개별 상가 건물이나 아파트에 판매 가능하며 해외수출 가능.○ 본 연구의 개발결과를 Cloud를 이용하여 템플릿화하고 계측장비 구축과 표출 시스템(GUI)을 하나의 패키지로 서비스할 계획임. ○ 본 연구의 수행으로 국내외 자료 조사, 수치모의 결과, 환경성 및 경제성 평가, 기술 표준화 자료, 지식재산권(특허)의 확보가 가능함.○ 이러한 자료를 바탕으로 테스트베드 적용에 활용하여 실용화할 계획임.라. 미래원천기술 확보○ 하천과 도시가 연계된 해안도시 침수 대응 기술은 전세계적으로 시장주도적인 특허나 기술을 가진 기업이 없는 것으로 판단되므로 향후 연구 결과를 토대로 미래 원천기술을 확보할 수 있음.○ 원천기술 확보를 바탕으로 국내시장 조기 진입 및 글로벌 시장 확대도 가능하며, 향후 잠재적인 수입 대체 효과가 있을 것으로 판단됨.○ 적용 대상지역은 해안 및 도서지역, 도시의 저지대 등마. 신산업 창출○ 본 연구는 홍수예？경보 시스템과 침수 예？경보 시스템, 침수위 및 하천수위 계측장비, IoT 연동형 침수 및 홍수 방어벽이 융합되어 있으므로 ICT와 연계한 다양한 활용이 가능하여 신산업 창출에 기여할 수 있을 것이라 예상됨. ○ 동부엔지니어링(주)은 ‘베트남, 라오스 재해위험경감을 위한 예？경보시스템 구축’, ‘인도네시아 찌따룸강 유역 홍수예경보시스템 개발사업 사업관리용역’, ‘침수재해 경감 표준모델 개발 및 관리기술 고도화’, ‘필리핀 재해경감을 위한 예경보시스템 구축(ODA)’, ‘지자체 홍수정보관리시스템 구축 연구용역’등을 수행한 경험이 있으며, 본 연구에 의해 구조적인 침수대책과 비구조적인 침수 대응 시스템이 개발된다면 해외사업 및 ODA사업에 진출할 가능성이 큰 것으로 나타남.바. 후속 연구방안○ 향후 특허 등록 뿐 아니라, 국가 공인 기술인증인 신기술(NET), 품질인증인 성능인증(EPC)을 받도록 하고, 조달우수제품 인증, 소프트웨어 등록 을 확보하여 기술의 신뢰성을 높여 사업화에 활용할 예정임.
|
이 누리집은 대한민국 공식 전자정부 누리집입니다.
