| 2차년도 |
1세부- 하천환경 평가를 위한 주요인자 DB 구축 체계 및 하천평가기술 정립- 치수단위구역 설정 및 치수사업 평가 기반기술 개발- 치수위험도 평가모형 개발- 하천 친수공간 이용지표 및 사용자 중심 친수기능 확보 기술 개발2세부- 하천관리업무지원시스템 통합 및 연계- 하천공간정보 구축 센서 및 플랫폼 최적화 기술 개발- 하천관리 모니터링을 위한 사용자 맞춤형 친수정보 시범 서비스(STREAM)의 시스템 기반 구축 및 모듈 개발- MR기반 하천공간정보 시각화 파일럿 구축 및 적용시나리오 도출3세부- 다차원 하천공간정보 표준(안) 개발 및 확장- 하천시설 운영관리 정보통합을 위한 표준 정보프레임워크 개발- 다차원 하천공간정보 개방형 클라우드 플랫폼 설계 및 기반 기술 개발- 다차원 하천공간정보 DB 구축 표준절차 확립
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1세부- 하천환경 평가를 위한 DB 구축 체계 정립 및 주요인자 DB 구축 방안 수립· GIS/RS 기술 및 첨단센서를 이용한 하천환경 인자조사 및 적용성 평가- 전국 DB 기반 하천평가기술 정립· 하천환경 평가를 위한 인자 및 지표 추출기술 개발· 정량화된 하천평가 인자 시스템 구축- 하천친수평가 인자 및 지표 추출 기술 개발- 치수사업 경제적 효과 평가를 위한 MD-FDA 개선 및 CDMS 개념 설계· 기존 MD-FDA(다차원홍수피해산정법) 문제점 분석· 국내 실정을 고려한 MD-FDA 개선 기술 개발· 개선 MD-FDA를 위한 CDMS- 치수사업 투자우선순위 평가 및 효율적 예산배분을 위한 기초연구· 치수지표 기반 투자우선순위 결정을 위한 활용지표 조사 및 정의· 다양한 공간단위를 고려한 치수지표 분석 및 평가(1)· 치수지표 지원 시스템 구축을 위한 DB 구축 및 프로토타입 설계· 치수지표 개발에 필요한 시공간 자료 수집 및 구축· 지자체별 치수사업 예산 배분을 위한 배경분석 및 의사결정 구조 검토- 전국 범위 치수단위구역 개념 정립 및 작성· 관계 정부부처 주요 치수계획에서의 관리구역 단위 조사· 전국범위 치수단위구역 작성(.shp)(권역별)- 빅데이터 및 Bayesian Network Learning 기반의 치수위험도 평가 모형 개발· 강우, 홍수, 피해 등의 원인관계를 고려한 Network 알고리즘 개발· 빅데이터를 고려한 확률모형 구축 및 Learning 알고리즘 개발- 하천 친수공간 이용지표 개발을 위한 친수정보 구축체계 제안2세부- 하천관리업무 지원시스템 통합 및 연계？ 시스템 체계도 및 기존 및 타 시스템과 연계방안 도출？ 하천관리업무 항목구성？ 제공가능 자료 수준 및 형태 조사- 하천시설관리대장 및 이력관리 전산화방안 수립- 생애주기별 요구자료 조사 및 제공방안 수립- 개별 센서 성능개선 기술 개발 및 데이터 구축에 있어 대상물에 대한 특성 및 센서 유형에 따른 오차요소 분석- 센서 융합 모듈 제작 및 통합시스템 안정화 기술 개발- 개별 센서 성능 극대화를 통한 융합 플랫폼 최적화- Suitable 3D GIS 융합형 하천정보 제공 기술 핵심 알고리즘 개발？ 고해상도 데이터 GIS 매칭 및 자료 가공 알고리즘 개발？ 3D 융합기술 알고리즘 개발？ 3차원 그래픽스 기반 표출 모듈 개발？ 하천정보 3차원 시각화 기법 개발- 사용자 맞춤형 하천정보 제공 서비스(STREAM) 상세 기능 설계？ 시스템 아키텍쳐 설계？ 수요자 Needs별 Flexible UI 시스템 설계 및 비주얼 모델링？ 인터페이스 설계 및 Framework 표준화 방안 적용？ Suitable 3D 기술 기반 서비스 시스템 구성 (안) 설계- 시각화 파일럿 구축 및 핵심기술 설계？ 연구목표를 위한 사전 시각화 파일럿 모델 및 시스템 구축 및 주요 핵심모듈 및 기능설계- 하천 VR 핵심기술 개발？ 360도 파노라마 이미지, 동영상 스트림 기술을 융합한 시각화 핵심기술 연구？ 사전 파일럿 구축을 위한 하천공간정보 가상현실 시각화 기술 연구？ HMD(Head Mounted Display) 가상현실 디바이스를 이용한 시각화 및 활용방안 연구- 하천 AR 핵심기술 개발？ 하천공간정보 시각화를 위한 증강현실 시각화 핵심기술 구현연구？ 사전 파일럿 구축을 위한 모바일형 증강현실 디바이스를 이용한 시각화 및 활용방안 연구- 하천 MR 핵심기술 개발？ 하천공간정보 시각화를 위한 복합현실 시각화 핵심 기술 구현연구？ 사전 파일럿 구축을 위한 복합현실 디바이스를 이용한 시각화 및 활용방안 연구- 적용 시나리오 도출3세부- 다차원 하천공간정보 표준(안) 개발？ 하천 및 유역정보 기반의 하천공간정보 표준(안) 설계 및 DB 스키마 개발 (프로토타입)- 다차원 하천공간정보 표준(안) 확장？ 온톨로지 및 시멘틱 웹 검색 표준안 설계 ？ 하천공간정보 수집 및 표준(안) 반영 방안 구축- 시계열 하천공간정보 표준 설계 방안 구축？ 국내 시계열 하천공간정보 포맷 및 표준안 설계 및 현형 기술적/학술적 한계 분석？ 시계열 현장관측자료(하천 지형 등) 도입 방안 구축- 다차원 하천공간정보 관리방안 수립 (위탁)？ 기존 하천공간정보 관리 현황 검토 및 문제 분석 - 하천시설정보의 통합적 표준 정보프레임워크 구성체계 개발 . 하천시설 정보프레임워크 일반사항 및 업무표준 정의/업무절차/수행관리 정의/작성기준 및 기술정보규격 정의- 하천시설 유지운영 기술정보표준규격 개발. 하천기본정보(네트워크/공간정보)와 하천공사정보(조사계획) 기술정보규격 개발- 다차원 하천공간정보 개방형 클라우드 플랫폼 프레임워크 설계- 표준절차 확립 위한 DB 시범 구축？ 시범구축 대상지역 범위 선정？ 데이터 유형별(공간, 속성, 파일 등) DB 저장 구조 설계- 다차원 하천공간정보 DB구축 표준절차 확립 및 표준화 모듈 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
[1세부]- 하천치수사업 효과 평가 및 투자우선순위 평가시스템 개발 · 하천 치수사업의 효과를 평가할 수 있는 기술 개발을 통해 향후 효율적인 치수사업의 도입 가능 · 투자우선순위를 통한 지역별 하천사업 중요도 평가 가능- 전국범위 치수단위구역 설정 · 전국범위로 통일된 재내지 홍수피해구역을 통일화 시킬수 있는 관리기술 확보- 기술선도국 수준의 치수위험도 평가기준 수립방안 제시- 하천 전체 친수공간(육역 및 수역)에서의 다양한 인자를 고려한 하천친수 평가기술을 개발하여 국내 친수활용 빈도를 극대화 하고, 개발된 하천친수 평가기술은 유관기관에서 활용 가능- 기존 하천 관련 정보시스템을 연계 통합한 정보관리체계를 구축함으로써 관련 자료들의 표준화, 중복성 제거, 일관성 유지 효과 - 전국단위 하천관련 자료를 효율적으로 유지？관리함으로써 국가 하천종합대책 마련을 위한 기반 조성 및 지자체 하천관련 업무 효율화 증대[2세부] - 하천관리업무지원 시스템은 돌발적인 상황발생에 대한 리스크 요인을 최소화하고 유지보수비용의 절감, 사업기간 단축, 생애주기별 다양한 보수보강기술을 제공하여 효율적인 맞춤형 관리 유도가능 - 생애주기별 하천시설 평가기법을 통해 하천성능에 대한 정량적인 기준을 제시하여 체계적이고 과학적인 관리기술 개발 - 하천 및 기반시설물 정보 표출/가시화가 가능한 3차원 그래픽스 활용기술 체계 확보 - 3차원 공간영상정보처리 및 융합 기술 확보를 통한 하천공간 정보 제공체계 고도화 - 사용자 별 맞춤형 하천환경 정보제공을 통한 하천 정보관리 체계 고도화 및 분석 기술 확보 - 3차원 하천 지형정보 기반 관리 체계 확보 및 하천지현 변화 양상 가시화를 통한 의사결정 지원 - 가상세계와 현실의 연결고리를 강화한 복합현실 기술을 이용한 하천공간정보 활용기술을 통한 하천공간정보 시각화 기술의 혁신 선도 - 2D기반의 기존의 하천공간정보를 3차원기반의 수요자 맞춤형 하천정보를 제공기술을 통해 보다 직관적이고 풍부한 콘텐츠를 제공할 수 있는 활용 기술 증대 - 가상·증강·복합현실 기술과 멀티디바이스 연동을 통한 HMD(Head Mount Display), 모바일기기, 웨어러블 장비를 연계한 복합현실 시각화 기술 증대 - 3차원 하상공간 정보 구축 기술 · 물 속의 지형을 3차원으로 측량하여 정확한 하상공간정보 구축 기술 확보 - 하천의 수리해석을 위한 지형정보 제공 · 3차원 하상공간정보를 구현함으로서 수리해석에 필요한 정확한 지형자료 제공 가능[3세부]- 사용자 증가 및 갑작스런 트래픽에 대한 시스템 요구량 증감에 따른 자동 확장, 축소 가능- 다수의 사용자가 자원을 나누어 사용하므로 인프라의 집중화로 인한 비용절감, 최대용량 증가, 시스템 효율성 향상
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| 사회 경제적 파급효과 |
[1세부]○ 경제적？산업적 측면- 투자우선순위평가시스템 · 하천사업의 우선순위 평가로 인한 하찬사업 투자비용 적절성 확보 · 연간 약 1조 2천억원에 달하는 기상재해 피해 복구비용 절감 가능 · 치수사업의 적절성 평가로 인한 과잉 투자 방지- 확률론적 인명 및 재산 위험도 평가에 따른 경제학적 편익 추정방안 제시- 친수공간의 효과적인 활용 및 운영관리를 위한 기준을 제시함으로써 하천관리 주체의 재정적, 인적부담 저감○ 사회적 측면- 하천방재분야 치수사업관련 사후관리 모니터링 등 확률론적 관점에서 다양한 인자를 효과적으로 고려한 객관적 합리적 평가 방안 제시 - 친수활동지수 정보를 제공함으로써 하천친수공간에서의 친수활동 증대로 인한 지역경제 활성화에 기여[2세부]○ 경제적？산업적 측면 - 하천관리 업무지원시스템을 통해 행정업무 시간을 단축시키고, 업무와 연계된 정보의 공유 및 전달체계의 효율화로 시간 및 비용 절약 가능 - 현재 대부분의 하천관리 시스템은 국가하천을 대상으로 하고 있기 때문에 지방하천을 관리하는 지자체는 개별적으로 시스템을 구축하는 실정이므로 전국단위의 하천관리가 가능한 시스템의 도입으로 인해 지자체별로 소요되었던 하천관리 시스템 인프라 구축 바용을 절감할 수 있음 - 하천관리에 대한 선진기술 보유로 해외수주 경쟁력을 확보하여 세계시장 진출을 통한 부가가치 창출가능 - 하천정보 표출/가시화를 통한 유관 기관 간 업무 연계 및 공유, 대국 및 하천정보 서비스 가능 - 하천공간정보 및 수자원 DB연계를 통한 하천정보 관련 시스템 관리 및 행정 일원화 가능 - 3차원 하천 정보 및 친수환경 컨텐츠 연계를 통한 대국민 하천환경 이용 서비스 확보 - 가상·증강현실이 가능한 디바이스의 확산, 증강현실 앱 및 서비스의 증가, 사용자 니즈 등에 힘입어 스마트폰, 태블릿 PC, 가상화장비 등의 최첨단 정보통신장비의 급속한 보급과 시장 확대 기대 - 가상·증강현실의 단점을 보완하고 장점만을 강화한 복합현실기술을 하천공간정보 분야에 접목한 활용연구 선행사례 제시 - 복합현실 시각화 기술을 통해 의사결정을 신속·정확하게 지원할 수 있는 공공서비스 산업 활성화 기대 - 하상공간 측량 비용 절감 · 기존 하상측량에 사용되던 R2V2 보트(최대 속도 : 2.5 m/s)보다 빠른 z 보트(최대 속도 : 4 m/s)의 사용으로 측량 시간 단축 · 공간을 3차원으로 스캔하여 측선을 따라 선의 형태로 측량해오던 방법에 비하여 대상 공간의 정보를 빠르게 생성 · 자동항법 기술 활용으로 현장 인력 절감 - 안전사고로 인한 인명피해 저감 · 측정 장비의 무게로 인하여 유인 보트를 활용하는 경우에 발생할 수 있는 인명 피해 방지 ○ 사회적 측면 - 하천관리업무지원 시스템을 통해 하천의 효율적인 관리로 자원의 낭비를 막고 SOC 투자비용의 절감효과를 통해 건설산업의 신성장동력 창출 가능 - 통합 관리/표출 기술 개발을 통한 국제사회에서의 하천/수자원 분야 국가 위상 향상 - 친수, 재해, 물이용 레저, 문화 등 국민 생활에 밀접한 하천정보 제공을 통한 국민 삶의 질 향상 - 하천 및 시설물 위험 예경보, 재난 대비 지도, 재해관리 정보 등의 제공을 위한 기반 확보 - 스마트폰을 필두로 하여 가상·증간현실에 대한 대중의 관심도가 지속적으로 증대 - 과거 게임, 테마파크 등의 놀이문화와 시뮬레이션 분야에서 제조,건설, 국방, 교육, 경영, 문화 및 의료분야에 이르기까지 전범위에 활용사례가 증대 - 특히 공공서비스의 주요 콘텐츠를 가상·증강현실 기술을 이용한 맞춤형 수요자 서비스로 제공할 수 있는 가능성과 활용사례 증대 - 홍수전·후 하상변화 측정 · 홍수로 인하여 하상의 변화 발생 · 퇴적과 침식으로 하천 시설물에 미치는 영향을 분석하여 홍수피해 절감 - 댐 및 저수지의 수심-내용적 측정[3세부]○ 경제적？산업적 측면 - 고용창출 가능성 등 국가 신성장 동력화 증대에 기여 - 친수공간정보 제공으로 국민 여가 증진 및 경제활동 촉진 - 시설, 에너지, 인력 및 프로세스 등 유지관리비에 대한 비용절감 - 정보를 신속하게 수집해 분석하고 의사결정을 내릴 수 있으며 작업 위치에 관계없이 안전하게 정보 및 어플리케이션을 이용할 수 있어 생산성 증대○ 사회적 측면 - 하천공간정보 통합관리 체계 구축을 통해 정책입안, 하천관리, 대국민 서비스 등 하천공간정보의 전 수요자 계층에 대한 다양한 자료 제공 및 활용성의 극대화 - G-cloud나 V-world 등의 공공서비스 시스템에 3차원 공간정보를 등재하여 국민 편의 증대-정부 3.0과 부합하는 국가하천정보 공공서비스 제공함으로써 공공부문 투명성 제고 - 국민생활 밀착형 친수 하천정보 제공
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| 활용방안 |
[1세부] ○ 행정·정책적 부분 - 치수위험요소 및 사회경제적피해 간에 상관관계를 규명하고, 기계학습을 통해 도출된 결과를 근거하여 치수사업 투자우선순위결정 등 의사결정과정에 필요한 정보 제공 ○ 분석 및 시스템 지원 부분 - 상호의존성과 네트워크 분석을 통해 도출된 치수위험도평가가 기존의 정성적 관계에서 정량적 관계로 정의됨으로써 향후 취약성 분석, 위험성 분석 등 의사결정 지원을 위해 도출해야 하는 결과값의 과학적 접근이 가능 - 분석기법과 DB 구축을 통해 시스템 관리할 수 있도록 함으로써 자료의 효율적 관리로 인한 업무수행 시간 및 비용 절감효과를 도출 ○하천친수 평가기술을 친수공간 유지관리 및 유관기관(홍수통제소, 수자원공사, 지자체 등)에 제공하여 효과적인 친수공간활용 및 유지관리에 활용[2세부]○ 하천의 공간 및 시설정보의 통합화로 인해 정보의 정확도와 업무의 효율성이 향상되며 시스템 활용을 통해 적정 예산 목표관리수준 등을 고려한 최적 의사결정 대안을 제공하는 수준까지 발전가능○ 생애주기 고려를 통해 하천시설 유지보수의 우선순위결정 및 예선 투입에 따른 효과 분석이 용이하여 예산 활용 및 배분의 효율성 제고○ 기반기술 융합형 하천관리 기술을 통한 국가적 기술력 제고 - 본 연구를 통해 제시되는 다차원적 하천관리 모니터링 시스템을 통해 통합적인 하천관리 및 치수 계획이 가능하며, 이를 토대로 지속가능한 확장성을 제시 가능○ 물관리 선진국으로서의 위상 확보 및 ODA 사업을 통한 개발도상국에 기술 지원 가능 - 3차원 하천관리라는 다각도 측면의 관리 도구 확보를 통해 ㈜지오씨엔아이가 지속적으로 진행하고있는 ODA 사업으로의 확장이 가능 ○ 국민 생활 밀착형 하천문화 개발을 통한 정부 3.0이 지향하는 정보 공개 서비스 지원 가능 - 친수공간에 대한 시각화된 정보 제공을 통해 문화, 레저, 관광 등 국민생활 밀착형 하천문화, 환경 정보 제공 서비스 활용 - 국민들로 하여금 친숙한 하천 문화를 제공함으로서, 국민들의 여가시간을 국가에서 적극 장려할 수있을 뿐 아니라 하천 관리 대책 측면에서도 시민이 가지고 있는 N-Device를 활용한 1인 1 감시체계를 확보할 수 있음○ 빈번한 수재해 예방 측면의 방재 공조 체계 확립 가능 - 하천정보 가시화 체계 구축을 통해 수재해 관련 업무 지원을 위한 방재 체계 구축 기반 활용 - 공무원-연구원-시민 간의 협조체계 및 피드백 활용을 통해 신속한 재해 대책의 근거 자료로 활용 가능○ 본 과업을 통해 개발된 복합현실기술은 국내 시장 뿐만 아니라 해외 시장으로의 진출이 가능하기 때문에 하천관리 및 활용 분야에 대한 국가 브랜드 이미지 제고에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단됨○ 복합현실기술과 하천공간정보 연계 기술은 국내외적으로 아직 활성화되지 않은 영역으로 지적재산권 확보, 기술이전, 로열티 등의 많은 경제적 이익 창출이 가능함○ 하천정보 이외에 게임, 교육, 관광, 환경 등의 분야와 연계·활용 가능함○ 실용화, 안정화를 통한 상품화 가능○ 현장 적용 - 현장 시범 운영을 통해 안정성과 정확성에 대한 성능 확보 가능○ 제품 실용화 - 하상의 공간정보 구축 기술의 개발을 통해 하천관리 실무자 및 관련 업체에 기술 정보 제공 - 하상공간정보 수요자에게 필요한 자료 제공[3세부]○ 중앙정부 및 지자체 - 국가 및 지방하천 치수사업 예산 관리에 활용 - 전국단위 치수사업 우선순위 평가에 활용 - 전국 치수단위구역 단위 최적 치수대책 발굴 및 시행 - 각종 홍수관련 정보의 일괄 관리 및 이를 기반으로 하는 홍수관리 대책 발굴 - 전국단위 하천공간의 입체적 관리 - 하천공간 및 하천시설물의 실시간 관리 - 생애주기별 하천시설물 평가 및 관리○ 설계 시 그 지형, 지역에 대한 데이터와 3차원 시뮬레이션을 통해 재해에 유리한 구조물을 계획할 수 있음○ 개발도상국의 SOC 구축의 계획에 활용 적용○ 하천의 홍수 시 하천의 범람에 따른 피해범위 예측 및 방재 대책의 수립○ 도시지역의 침수범위에 대한 예측○ 4대강과 같은 하천시설물의 설계 및 유지보수에 활용○ 효율적인 방재시설의 위치선정 및 효과 검증○ 하천분야의 증강현실○ 포탈사이트 지도서비스를 통한 하천지형 3차원 서비스 제공○ 하천 주변 재해 시뮬레이션 시스템 개발○ 3차원 하천 지역 통합관리시스템 구축○ 온톨로지기반 다차원 하천공간정보의 시멘틱 추론 및 검색기술 개발○ 다차원 하천정보 3D 통합관리 플랫폼 개발기술○ 국가 하천 정보 통합 시스템 개발○ 외부 연계를 위한 Open API
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