| 3차년도 |
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
ㅇ역사기록 홍수자료 확보 ㅇ극한홍수의 규모를 평가할 수 있는 홍수평가지표 개발 및 500년 정도 기간의 극한홍수에 대한 적용으로 홍수규모 정량화 ㅇ청계천의 수표기록 복원으로 장기간의 홍수기록 확보 ㅇ청계천에 대한 장기간의 극한홍수 발생 빈도 및 크기 평가 ㅇ극동아시아를 포함한 한반도 지역의 극한홍수 변화특성 파악 ㅇ극한홍수를 반영한 설계기준 ㅇ강우빈도해석의 신뢰도 향상을 통한 불확실성 해소 ㅇ확률강우량 및 PMP의 신뢰도 평가 및 수공구조물 등 관련 설계상의 불확실성 해소. ㅇ미래 주요 국가 기반시설물 관리상의 기준 정립을 통한 불확실성 해소 ㅇ이상홍수에 대한 취약성 평가 기법 개발 ㅇ이상홍수에 대한 홍수방어대응 수립이 가능한 전산 시스템 개발 ㅇ이상홍수에 대한 자료의 시공간자료 구축 및 자료의 체계적인 관리 ㅇ이상홍수 취약성 평가기법의 전산화를 통한 신기술 개발 ㅇ이상홍수에 대한 대응 기법 가이드라인 제시 ㅇ선진국 수준의 홍수방어구조물 설계기술 확보 ㅇ하천제방의 내구성 향상을 위한 고강도 재료 확보 ㅇ이상홍수 대응 기술 확보 ㅇ집중호우에 의한 도로시설 설계 기준 강화 ㅇ토석류 차단 시설물 설계 기술 확보 ㅇ토석류 고려 도로시설 설계 기술 및 성능 향상 ㅇ기본풍속도 정비에 따른 풍속측정 자료의 분석 기술 향상 ㅇ방풍식재, 방풍팬스 및 네트 등 바람막이의 설계기술향상 ㅇ풍공학 선진국으로부터의 기술자립 ㅇ건축물의 풍하중 산정방법 정비 및 개발을 통해 얻어지는 연구성과는 건축물의 내풍설계에 필요한 정밀해석을 합리적으로 평가할 수 있으며, 한층 진보된 선진 설계기술의 실용화에 크게 기여 ㅇ내풍설계에 있어서 풍직각/비틀림방향 풍하중 평가밥법, 건축물 분류에 따른 풍하중 평가 process 구분 개발, 수평풍하중의 조합방법 등은 경제성 있는 건축물의 건설과 건설된 건축물의 안정성에도 크게 기여 ㅇ건축물의 과도한 풍진동으로인한 거주자의 불안함과 불쾌감으로부터의 해방이 가능하게 될 것임 ㅇ사회적으로 많이 요구되는 풍진동에 취약한 고층건물의 건설에 기반기술을 제공해 줄 수 있음 ㅇ구조설계시 풍진동에 대한 국내 기준의 제정으로 인한 구조설계 실무자들의 외국 기준의 임의 적용 및 혼선 예방 및 표준화가능 ㅇ예비구조설계단계에서 건축물의 거주성능 확보가 가능 ㅇ이상기상에 대비한 교량구조물의 내풍설계에 관련하여 내풍설계기법, 풍동실험방법의 표준화, 내풍대책의 가이드라인 등을 개발함으로써 200m이하의 도로교의 내풍설계기술의 수준을 향상시키고 국제적 경쟁력을 고양함 ㅇ수치풍동(CFD)기반 수치풍동실험 기술의 개발 및 활용을 통하여 이상풍환경(초강풍, 돌풍 포함)하에서의 내풍설계 기술수준을 선진국 수준으로 upgrade할 수 있음
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| 사회 경제적 파급효과 |
ㅇ역사기록으로부터 주요 홍수기록을 파악하고 활용함으로써 역사기록의 우수성 입증 및 홍보를 통해 국민적 자긍심 고취 ㅇ제한된 홍수위 측정기록을 300년 이상으로 확보함으로써 극한홍수에 대한 변화를 파악하여 설계에 반영 ㅇ극치사상에 대한 새로운 평가 방법으로 실무에 적용될 경우 이상기후에 대한 설계홍수량을 적용할 수 있으며 이는 치수에 대한 정책 결정에 크게 공헌할 수 있을 것으로 판단됨. ㅇ이러한 공헌은 바로 경제 및 산업적 측면에 보이지 않는 큰 편익으로 작용 ㅇ지역의 취약성에 대한 주민의 의식 고취 ㅇ지역별 특성 분석에 따른 관련 업체의 고용 효과 ㅇ이상홍수방어 전략 수립에 기초자료 구축을 통한 다양한 통계분석 자료 제공 ㅇ시설물의 설계 기준 강화에 따른 재산 및 인명 피해 저감 ㅇ지역별 특성 분석에 따른 관련 업체의 고용 효과 ㅇ효율적 이상홍수방어 전략 수립에 의한 과다한 방재 투자비용의 절감. ㅇ이상홍수에 의한 인명 및 재산 피해 경감 ㅇ하천제방의 내구성 향상에 의한 국가 예산 절감 ㅇ집중호우에 의한 도로 성능향상에 따른 경제적 재산 피해 최소화 효과 ㅇ도로 안정성 확보로 인한 인명 피해 감소 ㅇ사회 인프라 안전 구축으로 시설물 효율성 증대 ㅇ풍재해의 피해 규모감소 ㅇ바람막이 설계 및 시공 기술개발 및 향상으로 인한 관련 산업 활성화 ㅇ본 연구의 성과로부터 건축구조물의 내풍설계 기법의 선진화로 개발기술의 국내보급 및 활용하는 한편 선진 기술력을 통한 해외시장 진출을 가능하게 하고 건축물 설계비 절감에 따른 국내외 시장성을 확대하며 국제적 경쟁력을 확대한다. 또한, 태풍 등 풍피해로 인한 물적, 인적 상해에 따른 보험산업으로의 파급효과를 기대하며 이에 따른 풍공학 전문인력의 양산이 활발해지고 해당산업으로의 고용창출효과가 기대된다. ㅇ건축물에서 발생하는 풍진동을 방지함으로써 건축물의 가치를 높일 수 있음 ㅇ건축물의 풍진동에 대한 설계기준이 개발되면 건설기술의 업그레이드를 기대할 수 있음 ㅇ국제 건설시장에서 기술력의 확보를 통하여 경쟁력을 가지고 중국과 동남아에서 최근 급성장하고 있는 고층건축물 건설시장을 주도할 수 있을 것으로 예상됨 ㅇ풍진동 설계기준이 마련됨으로써 기존 구조물 및 신축 건축물의 풍진동을 경제적이고 효과적으로 제어할 수 있는 진동저감기술개발 연구의 활성화에 기여할 수 있음 ㅇ200m이하 도로교의 설계시 내풍에 관련된 설계를 국내 설계회사에서 수행할 수 있는 환경을 조성하고 설계능력을 배양함으로써 내풍설계기술에 관련된 설계용역의 국외유출을 최소화할 수 있으며 더불어 국외 교량설계용역의 국내수주도 도모할 수 있다. 또한, 내풍설계에 관련된 설계용역이 증가됨에 따라 설계관련업체에서의 고용창출효과도 기대된다. ㅇ현재 우리나라의 내풍설계는 주로 풍동실험에 의존하고 있으나 초강풍 또는 고난류강도풍 등 특수한 기류는 풍동내 재현이 불가능하므로 이러한 이상풍하의 내풍설계에 있어 개발된 수치 풍동실험 기술을 활용할 수 있으며 비교적 간단한 구조물의 내풍설계에 있어 풍동실험을 대신함으로서 설계비용을 절감할 수 있으며 CFD분야의 기술자의 양성을 고용창출이 가능하다.
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| 활용방안 |
ㅇ역사기록 홍수자료는 대국민 홍보 및 학생 교육자료로 활용 ㅇ장기간의 홍수위자료를 활용한 청계천의 홍수량 평가 ㅇ수공구조물 등 관련 설계상의 불확실성 해소 ㅇ기후변화에 따른 미래 강수특성의 변화 예측 및 이를 통한 관련 구조물 설계상의 기준 제시 ㅇ미래 주요 국가 기반시설물 관리상의 기준 정립 ㅇ이상홍수에 대한 선택적 홍수방어대안 선정에 있어서 Decision Maker의 결정에 정보제공 ㅇ지역의 홍수에 대비한 전산시스템 활용을 통해 신속한 의사결정 지원 제공 ㅇ하천 현황정보 구축을 통해 GIS 시스템을 이용한 하천 시설물 관리 제공 ㅇ다른 GIS 시스템과 연계가 가능하도록 하여 자료 활용이 가능 ㅇ수공구조물 관련 설계기준에 반영되어 실무에서 이상홍수에 대비한 설계시 직접 활용 가능 ㅇ도로설계 기준 활용 ㅇ토석류 차단 시설물 도로 적용 설계 지침 활용 ㅇ이상기후 대비 도로설계 강화 지침 활용 ㅇ합리적 기본풍속 평가를 위한 풍속자료 DB 구축 ㅇ건축, 토목구조물의 내풍해석을 위한 실용적 기술지침서 개발 ㅇ바람막이 설계기술 향상 ㅇ건축구조설계기준(KBC-S) 정비 및 개발 ㅇ건축물의 분류에 따른 풍하중 평가기술 활용 ㅇ건축물의 사용성 평가기술 활용 ㅇ200m이하 도로교, 도로부속시설물의 내풍설계기술 향상 ㅇ수치실험을 통한 풍동실험의 대체 및 보완 기법 향상 ㅇ한국 설계기준과 관행에 따른 CFD 기반의 수치실험 기법 개발 ㅇ이상기상에 대한 교량 및 건축물의 수치해석적 검증을 통한 근거 데이터 ㅇ풍환경 평가 기준의 규준화 ㅇ풍하중 평가기준 개선 및 부분 개발 ㅇ사용성 평가기준의 규준화 ㅇ수립된 대형지진 대비 시설기준 강화 기본계획 및 연구개발기획보고서를 향후 내진 정책수립 및 대형지진 대비 시설기준 강화를 위한 연구개발사업에 활용
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