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과제기본정보

자연과 인간이 공존하는 생태하천 조성기술 개발7년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 물관리연구사업 과제번호 18CCTI-B063263-07
국가과학표준분류 1순위 환경 | 물관리 | 수질오염 방지기술 적용분야 환경
2순위 환경 | 생태계 복원 관리 | 훼손된 자연생태계 복원기술 실용화대상여부 실용화
3순위 환경 | 환경예측 감시 평가 | 달리 분류되지 않는 환경예측 감시 평가 과제유형 응용
과제명 자연과 인간이 공존하는 생태하천 조성기술 개발
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 김규호
소속 환경부 직위 소장
기관 대표번호 02-504-9252 FAX -
총 연구기간 2012-07-26 ~ 2018-10-25
당해연도 연구기간 2018-03-01 ~ 2018-10-25

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
7차년도 1,335,000,000 24,928,400 224,340,600 249,269,000 1,584,269,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 기반기술의 정의
o 본 기술은 홍수에 안전하고 생태적으로 건전하며 주민과 함께하는 하천을 조성하기 위해 필요한 기술로서, 하천의 치수와 환경기능(생태, 친수, 경관)이 조화를 이루는 하천을 공간적으로 보전, 개선, 복원, 재생하는 기술임
o ‘Room for the River’와 같이 이상기후에 대비 홍수량 완화, 생물서식과 수환경 증대를 위한 하천공간복원이 필요하며 최근 하천환경변화 대응 및 하천정책변환에 따른 하천공간 확대기술 및 최적활용에 대한 기술 확보 필요
o 국내외 물산업화를 위해서는 생물이동과 서식을 포함한 기능을 확보할 수 있는 수공구조물의 개량과 제품화가 필요함
o 공공사업의 경제적 타당성 평가를 위한 편익 항목으로서 하천공간 복원사업의 효과를 객관적으로 파악할 필요성이 제기되었으며 이에 따라 학제적 차원에서 하천 공간복원에 의해 발현이 기대되는 특정 속성에 대한 편익의 경제적 가치를 추정·분석하는 것임

2. 연구과제의 구성
o 1세부 : 환경변화에 대응하는 하천관리 기술 개발
o 2세부 : 하천복원 소재 응용 및 하천환경 평가 모니터링 체계구축 기술 개발
o 3세부 : 하천구역 내 물질순환을 고려한 자연정화기술 개발
최종목표 o Green River 연구는 ‘자연과 인간의 공존 터전, 하천’을 비전으로 하며 기후변화와 하천관리 패러다임 변화 등 환경변화에 대응하는 하천관리 기술, 하천복원 소재응용 및 하천환경 평가?모니터링 체계 구축 기술, 하천구역 내 물질순환을 고려한 자연정화기술 등의 개발을 그 목표로 함
o Green River 연구단의 연구과제 구성은 하천 및 하도관리기술, 하천복원기술, 하천수 개선기술을 각 세부과제의 주제로 하여 1세부는 환경변화에 대응하는 하천관리 기술 개발, 2세부는 하천복원 소재응용 및 하천환경 평가/모니터링 체계 구축기술 개발, 3세부는 하천구역 내 물질순환을 고려한 자연정화기술 개발을 목표로 함
연구내용 및 범위 <1세부>
o 하천공간 확보 및 최적활용 기술 개발
- 하천공간의 복원유형 분류체계 개발
- 하천공간 적지판정 및 활용을 위한 가치평가기술 개발
- 하천공간 유형별 복원기법 제시 및 복원영향 분석
- 하천공간 최적 활용기술 개발
o 하천 구조물로 인한 교란적응 관리기술 개발
- 안정하도 평가 및 설계 프로그램 개발
- 하천구조물 적응 및 변화예측 기술개발
- 하천구조물 교란 최적 적응 시스템 구축
- 안정하도 설계기법 개발
o 하천 환경관리를 위한 기능성 횡단구조물 개발
- 하천흐름영상 실시간 자동 전송시스템 개발
- 하천 수위-유량 실시간 자료 구축 시스템 개발
- 친환경 횡단구조물 안전 진단평가 지침 제시
<2세부>
o 콘크리트를 배제한 무?저독성 소재활용 생태하천 복원기술 개발
- 무?저독성 소재활용 생태하천 복원기술 개발
- 무?저독성 소재활용 생태하천 복원기술의 수리적 안정성 검토
- 개발된 무?저독성 소재활용 생태하천 복원기술의 현장적용 및 모니터링
o 하천환경 평가 및 진단체계 구축 기술개발
- 국내 하천환경의 특성분류 및 평가를 통한 국내 하천환경평가체계의 구축방향 정립
- 하천환경의 유형화 및 평가단위의 분류를 통한 평가지표 및 기준의 개발
- 하천환경 유형별 평가 및 진단 모델의 개발
- 하천환경평가 체계의 시범적용 및 분석평가
- 한국형 하천환경 평가체계의 적용을 위한 공간정보 활용 지침의 개발
- 한국형 하천환경 평가체계의 적용을 위한 PDA기반 현장조사분석지침의 개발
- 우리나라 하천환경의 유형과 특성에 적합한 한국형 하천환경평가체계의 개발
o 격리?차단된 제내지 하천환경의 연계평가 및 진단 기술 개발
- 격리/차단된 서식처의 생태적 연결을 위한 연계의 평가기준 개발 및 평가기법 구축
- 격리/차단된 서식처의 연계 평가 시스템 개발
- 격리/차단된 서식처의 연계 평가 시스템의 현장적용 및 검증
o 하천 종?횡적 연결 및 복원기술 개발
- 자연하도형에 적절한 돌설치 형식의 이동로 기술개발
- 생태이동 단절을 방지하기 위한 완경사의 다단계 형태 생태이동로 개발
- 콘크리트 위주의 인공호안을 자연하안으로 변화유도
- 추이대 하안선형의 복잡성/자연성 확보로 생태이동 활성화 유도
- 고수부지, 하중도, 사주 및 저수/고수호안의 식생활착으로 횡적 연결기술 확보
<3세부>
o 수변공간을 활용한 오염부하 저감 및 차단 융복합기술 개발
- 다기능 생태저류지를 활용한 오염원 차단 및 저류시설 개발
- 지능형 습지여상 모듈 개발
- 수변 전이대 확보 및 생태호안 기술 개발
- 저류지, 인공습지, 생태호안 등 각 요소 기술을 연계하는 통합관리시스템 구축
o 그린에너지를 활용한 정체수역 수질개선 융복합기술 개발
- 나노버블을 활용한 융복합 부도 개발
- 가시광 촉매 반응형 광산화 흡착 ball 개발
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
7차년도 o 1세부 과제
- 하천공간 평가/활용 기술 실용화 방안 제시
- 하천공간 복원의 방향성 정립을 위한 하천 유형별 특성 제시 및 대상지별 복원기능 우선순위 제시
- 하천시설물 도입에 따른 교란 저감을 위한 안정하도 설계 및 적응관리 기술의 고도화
- 수리구조물에 의한 교란된 하도의 적응관리 기술개발(III)
- 최적해 산정을 통한 개선된 안정하도 설계 프로그램 구축
- 수리량 자료 구축 기능이 부여된 친환경 횡단구조물 개발(테스트베드 운영 및 기술보고서 발간)
o 2세부 과제
- 한국형 하천환경평가체계의 실용화 방안의 제시
- 하천환경 물리분야 진단 및 평가체계 가이드라인 작성
- 개발기술의 상용화 추진 강화, 개발기술 설계/시공 매뉴얼(안) 완성, 현장적용 모니터링 및 적응관리, 적용기술의 검증 및 실용화
- 복원기술의 수리적 안정성 검토기술 완성
- 격리/차단된 제내지 하천환경의 연계평가 시스템 적용 및 홍보
- 수리생태복합모형의 개발 및 격리/차단 공간의 수리수문 연결성 평가 기술의 교육/홍보
- 하천 종횡적 연결 및 복원 기술의 검증 및 표준 모형 개발, 대안 모델 개발, 지침서 작성, 기술의 실용화/사업화
o 3세부 과제
- 정체수역 수질개선 융복합 부도 기술 실용화
- 자연광 반응형 광산화 흡착 ball Test-bed 적용 및 효과 분석
- 융복합부도 기술의 실용화 및 사업화 방안을 위한 경제성 검토
- 다기능 생태저류지, 기능성 습지여상 및 생태호안기술의 요소기술과 통합관리시스템의 다년간 운전을 통한 연계처리기술의 성능 평가
- 개발기술 통합설치 시스템 Test-bed를 통한 기술 검증, 개발기술 실용화 및 사업화
o 1세부 과제
- 제내지 하천공간 평가/활용 기술의 정책적 도입방안 마련
- 제내지 하천공간복원 계획 수립 절차 확립
- 제내지 하천공간 평가/활용 기술의 실용화 방안 제시
- 생태-경제 통합모형 구축을 통해 파급효과를 계측하고 하천공간 복원사업의 당위성 확보
- 모형의 안정성 검토 후 모형의 재정립
- 하천교란 적응관리 기술의 정책적 도입방안 마련
- 하천교란 적응관리 시스템의 활용성 제고
- 교란하도의 적응 관리를 위한 가이드라인 (고도화)
- 수리구조물의 변화에 따른 하도의 지형변화 분석 및 저감기술 개발 실용화
- 최적안을 제시하는 방법으로 안정하도 평가 및 설계 알고리즘 개선
- 최적해 산정 방법을 개선한 안정하도 설계 프로그램 개발 완성
- 테스트베드에 대한 웹기반의 수리정보 데이터베이스 시범구축
- WIA&RiverHQ 시스템 기술보고서 최종본 작성
- 기능형 친환경 횡단구조물 설계 및 안전성 수리시럼 보완/기술보고서 최종본 작성
o 2세부 과제
- 한국형 통합 하천환경 진단 및 평가체계의 정립
- 하천환경 진단 및 평가체계 가이드라인 제시
- 하천환경평가체계의 실용화 방안의 제시
- 개발기술의 상용화 추진 강화, 개발기술 설계/시공 매뉴얼(안) 완성, 현장적용 모니터링 및 적응관리, 적용기술의 검증 및 실용화
- 호안공법의 수리적 안정성 평가 매뉴얼 완성도 강화
- 현장용 소류력 측정장치를 이용하여 홍수 시 실제 하천에서 발생하는 소류력 제시 및 모니터링
- 연계 평가 및 진단 시스템 적용에 의한 복원 대상지 수리·생태 특성 변화 진단
- 격리/차단된 제내치 하천환경의 연계 평가 및 진단 시스템 홍보 및 보급
- 격리/차단 공간의 연결성 평가 기술의 현장적용(시범유역 내의 다른 검토 대상지 선정)
- 학회 및 세미나 참석을 통해 개발 기술의 홍보 및 매뉴얼 보급
- 양서류의 생태통로 이동에 대한 감지센서 개발 및 모니터링 시스템 구축
- 모니터링 결과를 바탕으로 개발 기술의 검증
- 돌설치형 이동로 및 양서류 생태통로의 표준 모형 확정
- 돌설치형 이동로의 대안 모델 개발
o 3세부 과제
- 융복합부도 Test-bed 장기모니터링 및 성능검증
- 자연광 반응형 광산화 흡착 ball Test-bed 현장적용 및 효과 분석
- 융복합부도 유지관리 매뉴얼 개선 및 사업화 방안 구축
- 자연광 반응형 광산화 흡착 ball Test-bed 적용 및 효과 분석
- 각 요소기술의 다년간 연계처리 운영을 통한 하천수의 수질정화효율 분석
- 각 요소기술의 다년간 연계처리 운영을 통한 비점오염원의 수질정화효율 분석
- 연계처리시설의 다년간 운영에 따른 유지관리 문제점 도출 및 개선
- 각 요소기술의 연계처리시설의 다년간 운영에 의한 개선점 도출을 사업화방안에 반영
연구성과 기술적 기대성과 o 하천유역 기반차원 중소하천의 치수적 안정성 확보
o 지속가능한 하천계획 및 관리를 위한 가이드라인 개발
o 기존 미계측 하천에 대해 저비용으로 실시간 수위-유량자료 확보
o 실시간 수위-유량자료를 이용한 평상시 하천관리 자료 제공
o 콘크리트를 배제한 무·저독성 소재를 활용하여 하도 및 저수호안 등에서 자연친화적으로 하천의 생태적 기능을 복원할 수 있는 기술을 개발하여 실용화시킬 수 있을 것으로 판단
o 국내 하천특성에 적합한 한국형 하천환경평가 및 진단체계가 구축됨으로서 선진국과의 기술격차를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대
o 하천의 격리/차단된 제내지 하천환경을 연계한 하천공간 관리 가능
o 생태하천 복원을 위한 수질정화용 원천 소재 개발 및 이를 활용한 다양한 수질/수생태계 자연복원 기술개발에 활용
o 국가 하천사업 정책방향으로 설정된 맑고 깨끗한 생태하천 조성을 실현할 수 있는 요소기술 기반 확보
o 하천 공간을 적극적으로 활용하는 우수 사례로서 해외에 기술 보급
o 국토교통부에서 관리하는 하천 하도 내에 적용가능한 새로운 고효율의 수질개선공법 제시
o 수계별로 오염부하량이 할당되는 ‘수계오염총량관리제’에 대한 대응기술로 활용
o 전국 지천에 범용성 높게 적용할 수 있는 수질개선 공법 제시
사회 경제적 파급효과 o 홍수에 안전, 인간과 자연이 공존하는 하천복원 및 관리
o 지역경제 활성화, 하천변의 문화 공간 조성 등 주민들의 삶의 질 향상
o 하천복원 및 관리에 필요한 기술력 제고
o 하천관리를 위한 융복합적 응용기술 확보 및 상용화로 하천 모니터링 및 유지관리 산업 활성화에 기여하고 해외진출을 위한 기반 마련
o 자연재료 사용의 확대 및 콘크리트 사용의 배제를 통해 자연훼손의 저감 및 환경에 대한 악영향을 감소시킴과 동시에 소재산업의 활성화 도모
o 하천환경의 평가 및 진단기술은 하천의 다양한 기능(치수, 이수, 생태, 친수)을 통합적으로 평가할 수 있는 원천기술로서 하천환경을 둘러싼 다양한 이해관계집단 사이에서 발생할 수 있는 가치체계의 갈등과 혼란을 방지하여 불필요한 사회적 비용 감소 및 공동체적 삶의 질 향상 가능
o 중소기업 기술이전을 통한 신규시장 창출 및 다수의 좋은 일자리 마련
o 하천수질 및 건천화 개선에 의한 환경질의 제고 및 삶의 질 향상
o 정체수역 수질 정화기술 및 유역관리기술 개발을 통한 물산업 기술 육성
o 하천경관, 하천환경 개선 및 온실가스 배출량 저감으로 저탄소 녹색도시 정책 부응
활용방안 o 수요자 중심의 기술 제공으로 국책사업 정책반영과 설계에 적극 활용
o 대형 국책사업 후 하천환경 및 지속가능한 하천유지관리 관점에서 하천의 수리적 안정성 확보가 중요하며 이를 위한 모니터링 다양한 요소기술로 활용
o 현장원격계측시스템과 집중형 수위-유량 관리시스템은 홍수예·경보와 하천수질관리를 위한 기초자료 제공
o 개발된 기술의 제품화 및 규격화를 통하여 국내 및 해외 물산업 진출을 위한 기술적 기반 확보
o 하천환경정비사업 추진 시 현장적용이 가능한 실용화기술의 개발을 통해 물산업(하천환경복원 분야)의 육성으로 관련 업계의 활성화 유도
o 표준화된 한국형 하천환경 평가 및 진단체계 구축기술은 하천환경복원사업과정에서 하천환경의 현황 및 잠재력의 분석과 하천복원사업 실행과정의 기본방향의 설정, 그리고 복원사업의 성공여부를 평가할 수 있는 기준으로 활용될 것임
o 지자체, 환경부 등 국가기관에서 이루어지는 비점오염원 저감사업에 수변 공간을 활용한 기술로서 적용 가능
o 오염부하 저감기술 및 유역관리기술 개발을 통한 물산업 육성
o ET·BT 산업과의 효율적 융복합을 통한 신성장 동력원 창출
o 수질오염 총량관리 차원에서 오염부하 저감으로 양질의 상수원수 수질 확보
o 생태순환형 자연정화기작을 이용한 선진화된 수질관리기술 확보
o 최종 성과물은 특허 및 신기술 등의 지적재산권을 획득하여 국가 및 지자체 등 하천관련 사업에 현장적용이 가능한 실용화 기술로 활용
o 국내 산업체의 연구 참여를 통해 실용화기술을 확보하고 기술이전을 통한 산업화 촉진
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 하천복원 하천평가 수질정화기술 - -
영문 River Restoration RiverAssement Water purification technology - -
최종보고서
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