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과제기본정보

국토관측센서 기반 광역 및 지역 수재해 감시·평가·예측 기술 개발5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 물관리연구사업 과제번호 18AWMP-B079625-05
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 수공시스템기술 | 달리 분류되지 않는 수공시스템기술 적용분야 기타 공공목적
2순위 없음 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 없음 | None | None 과제유형 응용
과제명 국토관측센서 기반 광역 및 지역 수재해 감시·평가·예측 기술 개발
주관연구기관 한국수자원공사
총괄연구 책임자 성명 채효석
소속 한국수자원공사 직위 소장
기관 대표번호 042-870-7505 FAX 042-870-7499
총 연구기간 2014-07-01 ~ 2019-03-31
당해연도 연구기간 2018-02-01 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
5차년도 6,026,000,000 70,271,000 518,396,000 588,667,000 6,614,667,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 국토관측센서 기반 광역 및 지역 수재해 정보 허브 구축 및 운영기술 개발로 행복한 안심국토 및 물산업 강국 실현
- 위성영상 및 수문레이더(SRA; Satellite, Radar, AWS) 기반의 가뭄, 건천화, 홍수 등 물관련 재해 실시간 감시, 평가, 예측 기술 개발
- 국토관측센서 및 X-net 활용 광역 및 국지홍수 모니터링을 통한 수재해 대응기술 개발
- SRA 기반의 글로벌 수문 관측자료 및 생성자료와 수재해 관련 분석된 정보를 효율적으로 관리·서비스하고, 해외 물시장 진출기반 확대를
위한 수자원 맞춤정보를 표준화하여 제공할 수 있는 융합형 포털 시스템이 필요
- 단일 창구를 통한 자료 배포 및 검색 방법 및 다양한 형태의 자료에 대한 유연한 통합 표준화 방안 마련 필요
최종목표 2020년 국토관측센서 기반 수재해 10% 저감 및 융합형 정보포털 서비스 제공
- 위성영상 및 수문레이더(SRA; Satellite, Radar, AWS) 기반의 가뭄, 건천화, 홍수 등 물관련 재해 실시간 감시, 평가, 예측 기술 개발
- 국토관측센서 및 X-net 활용 광역 및 국지홍수 모니터링을 통한 수재해 대응기술 개발
- 국토관측센서 및 X-Net 실증 테스트베드 구축을 통해 획득된 자료를 기반으로 수재해 감시/평가/예측 등에 필요한 관련 정보를 생성
- 위성영상 및 수문레이더 정보 등을 활용하여 (미)계측 지역에 대한 수자원 변동을 감시하고, 가뭄과 하천건천화를 효율적으로
평가·예측함으로써 물안보 대응체계를 강화
연구내용 및 범위 ● X-Net 기반 수문정보 생성 및 예측 기술 개발
■ 설계 강우량을 초과하는 강우사상 및 수공구조물 붕괴 등에 의한 대규모 홍수에 대비하기 위해 X-Net 기반의 관측체계(AWS, Microwave link) 선진화와 개선된 관측자료를 활용한 기상-수문-수리-침수과정을 통합하고 예측할 수 있는 기술개발
■ X-Net에서 획득된 높은 해상도의 수문정보를 수문예측모델 및 수재해 모델과의 연계를 통하여 신개념의 수재해 대응기술 확보
■ X-Net, 수문레이더, 기상레이더, 지상관측망 등 통합 관측망 자료를 활용한 동적 자료동화 시스템 구축
■ X-Net 연계 Super Ensemble 홍수예측기술 개발
■ 초고해상도 X-band 이중편파 레이더 TestBed 관측망 구축
■ 이중편파 레이더 관측시스템의 유지보수 및 현업운영
● 물안보 강화를 위한 선제적 가뭄/하천건천화 평가 및 예측기술 개발
■ 도심지, 해안 인접지역 등으로 각 지형적인 특성을 고려할 수 있도록 연구 대상 지역을 분류하여, 이에 따른 위성영상 및 수문레이더 정보 등을 활용하여 미계측 지역에 대한 수자원 변동을 감시하고, 가뭄과 하천건천화를 효율적으로 평가·예측함으로써 물안보 대응체계를 강화하여 수재해 저감 대안 및 대안조합 등의 적용 기술 개발
■ 위성정보(COMS, MODIS 등)를 활용한 동북아 및 한반도 수문정보(증발산량, 토양수분) 생성 및 저장기술, 고해상 및 GRACE 위성기반의 북한수계 수자원 인프라 평가, 부존량 모니터링, 홍수량 예측기술, SRA융합 수문학적 가뭄지수 개발 및 멀티위성정보, WRF(수문기상모형)를 이용한 가뭄감시, 정보생성 및 전망기술, 분포형 모델링기법을 이용한 전국(국가) 및 지역(지자체) 하천건천화 추적 및 구조적/비구조적 대응전략 수립기술 개발
● 수해 경감을 위한 맞춤형 홍수재해 평가 및 예측기술 개발
■ 최적홍수저감 설계를 위한 구조적/비구조적 방안에 대한 MCDM기법 기준제시
■ 홍수기 침수지역 분석 및 피해액 산정 소프트웨어 개발
■ SAR 영상의 기하와 영상화 특성을 분석하고 시그마넛 영상과 긴밀도 영상 제작을 위한 SAR 영상 전처리 및 홍수 지역 추출 기술 개발● 빅데이터 기반 Glocal(Global+Local) 수자원 정보서비스 플랫폼기술 개발
■ SRA 및 X-NET 자료 분류 및 활용 가능성 분석을 통한 한국형 수자원 SRA자료 수신/처리/배포 시스템 구축
■ 지역 및 광역 수재해 감시, 평가, 예측 기술의 통합 및 단일 시스템 구현을 위한 자료처리 표준화 및 통합 운영 플랫폼 기술 개발
■ SRA(위성영상, X-Net, AWS) 등과 같은 국토관측센서에서 획득된 자료의 분석결과 및 관련정보를 실감 GIS DB와 연계하여 의사결정에 활용할 수 있는 Realistic 수재해 표출을 위한 VIP(Visual Information platform) 구축
■ 클라우드 및 NoSQL 등 빅데이터 기술을 활용한 수재해 정보통합관리 및 메타 데이터 표준 기반의 SOA 지향 웹 포털서비스 체계 구축● 연구단 성과 총괄관리 및 확산 방안 연구
- 후속사업 상세기획 및 사업타당성 분석
- 연구단 공정관리 및 과제별 성과 총괄관리
- 현재 시스템 및 기 수행 R&D와의 연계방안
- 연구성과 현업 활용전략 수립 및 추진
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 ● X-Net 레이더자료 품질관리 기술 개발 및 운영기술 고도화
● X-Net 실증테스트베드 유지보수 및 운영
● 구름분해능모델(CRM) 기반의 시공간 고분해능 강우예측 기술 개발
● 위성정보 기반의 광역/미계측 수문/수자원 모델 운영 및 평가
● Glocal 수자원 정보서비스 플랫폼 운영 및 평가 		● 레이더 자료 통합 품질관리기술의 적용성 평가 및 X-Net 모니터링 기술 고도화
● X-Net 강우추정기술 개발 및 검증, 합성기법의 개발
● X-Net 관측-자료동화-수재해 예측 시스템의 연계 적합성 분석 및 홍수예측의 블랜딩 방법 적용성 검증
● 예측강우의 목적지향 가중기법 개발 및 통계적 가중기법과의 비교?평가
● 위성정보를 활용한 수문인자 생성기술의 동북아 확대 및 생성프로세스 자동화
● 위성기반의 수문학적 가뭄 감시 및 전망을 위한 지수의 안정화 및 가뭄전망 평가
● 전국 및 지역 분포형모델을 이용한 하천건천화 추적 및 원인 구명
● 홍수해석 기술, 위성강우 및 보정강우 연계 활용 기술 개발
● 홍수피해액 산정 시스템 구축 및 적용
● 공간 MCDM 적용 결과 분석 및 GIS 또는 X-net을 활용한 MCDM
● SRA 자료 수신/처리/배포 시스템 고도화 및 안정화
● 지역 홍수관리체계 자료처리 프로세스 통합 플랫폼 개발
● 증강 현실 기술 적용 방안 제시, 사물 인터넷(IoT) 연계 방안 제시, 광역 수자원 정보 관리를 위한 시스템 구성방안 제시, 운영 지원 시스템 도출
● 연구단 인적관리, 연구단 연구비 관리, 연구비 집행 등 연구단 조직관리
● 연구성과 규정 수정, 지속적 점검 및 교육을 통한 연구성과 관리
● 연중행사 진행 및 연구단 홍보 지속 수행
● 연구성과 실용화 계획 수립 및 추진
연구성과 기술적 기대성과 ● 한반도를 포함한 광역 및 도시지역 등 지역적 물관련 재해관리를 위한 수자원, 위성, 기상, IT 등 현안 기술기반의 핵심기술 확보
● 최신 기술력을 통해 동남아 등 각종 정보를 제공함으로서 물산업 경쟁력 향상 및 국부창출 기여
● X-Net의 구축 및 운영을 통한 고해상도 수문정보 산출 및 수재해 모델링기술 개발을 통한 한국형 수재해 대응기술 개발
사회 경제적 파급효과 ● 특화된 위성자료의 추출 및 활용을 통한 수자원 분석 기술 고도화로 첨단기술 기반의 지능화된 국가 물안보 체계 구축 기여
- 수재해 피해규모 10% 저감에 따른 1,400억원 예산절감
※ 최근 10년간 수재해피해액 1조4천억원 (2012 재해연보)
- 첨단 융복합기술 기반의 광역 및 지역적 재해관리 실현으로 물산업 분야 글로벌 경쟁력 확보 및 국민의 삶의 질 개선
- 물관련 재해 업무 담당하는 부처 및 공공기관에 탑재하여 유관 기관간 업무공유, 신속한 의사결정 지원 및 대국민 서비스로 활용
활용방안 ● 위성기반의 공간적 가뭄정보 생산 알고리즘은 범부처 공동 활용이 가능하며, 위성자료 기반의 수문학적 가뭄 모니터링 기술은 광역적인 가뭄에 대한 유역별 가뭄 예방 및 관리 지침 개발에 활용
● 기상재해 및 도시지역의 재해 환경 특성을 고려하여 고해상도 강우 정보를 이용한 재해·재난 시스템 구축하고, 저고도 강우 및 국지적 강우의 시공간 분포 및 현황을 감시 및 예측하여 도시방재 시스템을 보강함
● 지역특성별 홍수 위험도 평가를 통한 설계 및 유지관리 업무를 지원하며, 수재해 저감을 위한 통합관리시스템 운영하고, 수재해 저감을 위한 맞춤형 설계 최적화의 자료로 활용
● 홍수관리 및 수재해 대응 정보 표출 및 서비스 시스템에 자료 제공 및 홍수관리 관련 종합적 의사결정에 필요한 다양한 정보 제공을 지원하며, 홍수관리 체계의 다양한 개별 하위 요소 시스템들을 통합 연계
● 향후 북한과의 교류 및 통일 후 수자원 SOC 관련 사업의 추진을 위한 수자원계획 및 설계에 활용하며, 미계측지역에서 위성-레이다 관측정보의 활용성을 확인하고, 이에 대한 경험을 축적함으로써 동남아 등 물관련 해외사업진출에 활용
● 개발 기술의 최종 수요자는 주관부처인 국토교통부를 비롯해 안전행정부 등 정부부처 뿐만 아니라 지자체가 되며, 유역환경 변화와 관련한 수재해 특성 변화에 능동적으로 대응하는 지자체의 관련 기술력 확보
● 위성영상 기반의 광역적 홍수(침수지역) 모니터링 업무를 지원하며, ‘풍수해저감종합대책’ 수립 시 침수지도 작성 도구(tool)로 활용하여 도시 및 산지하천 내·외수 침수 시 피해액 등 경제성 평가를 위한 기초자료 제공
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 X밴드 레이더 관측망 위성정보 맞춤형 수재해 저감 SRA 수자원 관리
영문 X-Net Satellite Imagery Information Optimized Design of Flood Mitigation Measures Satellite, Radar, AWS Water resource mailtenance
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