| 5차년도 |
[1세부] ？ 극한강우 시나리오 현업화 및 최대강수시나리오 전이 적용？ 극한 홍수 방어 기준 제시？ 하천시설물의 취약성 분석 가이드라인 제시 및 시험적용？ 기후변화를 고려한 댐 재개발 실행프레임워크 마련？ 거대홍수 및 기후변화를 고려한 Emergency action plan 수립[2세부]？ AR5 기반 중장기 기후 및 수문 시나리오 생산 및 제공 시스템 개발？ 국가 수자원장기종합계획 수립 시 기후변화에 따른 수자원 영향 평가 모형 개발？ 기후변화 및 극한 가뭄 대응 다목적댐 사전 물 공급 운영기술 실용화？ 기후-수문-사회경제적 영향을 고려한 통합 가뭄평가지수 제시？ 극한가뭄에 대비한 국가 Emergency Plan 수립[3세부]？ 유역의 건전성평가를 위해 수량, 수질, 유역환경을 고려한 통합지표를 개발？ 유역건전성 평가기술 및 수자원 취약성 통합평가 시스템을 구축？ 기후변화 적응을 위한 의사결정 기술, 관련 불확실성 계량 및 저감 기술 및 적응 기술의 효과적 사회구현 기술을 개발함？ 유역 물순환 개선 평가 소프트웨어 개발 및 적용？ 기후변화 적응을 위한 권역별 수문학적 유역관리 방안제시？ 상세화된 기후변화 시나리오를 물리기반 모델 및 데이터기반 모델을 적용하여 하천의 하상변동 영향 분석 확대 적용 및 취약성 평가？ 극한사상에 대한 토양유실 예측 및 저감 기술 개발？ 극한사상에 따른 댐 저수지 탁수 저감기술 개발 및 대응 방안 제시[4세부]？ 요소기술의 검증 및 보완？ 글로벌 지표수문해석 모형의 신뢰도 평가 및 지구온난화, El Nino/La Nina가 주요 유역, 대륙 및 전지구 지표수문에 미치는 영향 평가？ 수문학적 활용 측면에서의 기후자료 역학적 상세화 가치 평가 및 수문모델 활용방안 제시 ？ 수자원의 경제적 가치평가 기술개발 및 수자원 정책거버넌스 구축？ W-E-F Nexus 평가 확장모형을 이용한 주요 자원관리 정책수립의 공학적 근거 제공？ 기후변화를 고려한 통일 한반도 수자원개발 전략 도출？ 시나리오에 따른 수자원개발 전략 도출？ 가상수를 고려한 수자원산업 전략 구축？ 물산업지수 평가시스템 구축 및 추진전략 수립
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[1세부]- 협동연구기관 (인하대학교)· 기후변화를 고려한 지역적 최적홍수저감 계획 수립· 거대홍수 대응을 위한 Emergency Plan 수립· 시험유역적용에 따른 문제점 분석 및 개선방안 도출· 유역특성에 적합한 현업화 방안 제시 - 공동연구기관 (부경대학교) · 극한 강우사상 현업화(WAMIS 탑재)· 물리적 기반의 최대강수사상 최대화 및 한강유역 전이 적용- 공동연구기관 (연세대학교) · 재설정 극한 홍수 방어 기준의 적용성 분석· 극한 홍수 방어 기준 지침 작성· 가이드라인의 검증 및 보완- 공동연구기관 (서울시립대학교) · 댐 재개발 평가시스템 고도화 및 등록· 대상유역 댐 재개발 평가 개선 연구· 기후변화 적응 댐 재개발 평가매뉴얼 작성[2세부]- 공동연구기관1(APEC 기후센터) · 시스템 개발 및 시범운영· 시스템 추가 요구사항 반영 및 편의성 개선· 매뉴얼 작성 및 사용자 교육- 공동연구기관2(한국건설기술연구원) · 권역별 기후변화 수자원 영향 평가· 물 부족 대응을 위한 적응체계 도출· 용수공급 기후변화 적응전략 수립- 협동연구기관(K-water) · 기후변화 및 극한가뭄 대응 다목적댐 운영기준 전국 다목적 확장 적용· 저수지 운영 핵심요소기술의 현업 실용화(가이드라인, 사용자편이 S/W 개발 등)· 국가 표준 기후변화 시나리오 기반 가뭄대응 저수지 운영 기준 제시· K-water 다목적댐 기후변화 적응 통합 댐운영관리 시스템 구축(안) 제시- 공동연구기관3(한양대학교) :· 장기유출 자료를 활용한 미래 수자원 취약지역의 분류(중권역별)· 수자원 취약지역의 공간적 분포특성 분석· 통계적 기법을 적용한 중권역별 수문-기상학적 위험도 분석· 대상유역 선정· 가뭄취약도, 위험도 등을 반영한 통합가뭄평가지수 개발· 극한가뭄에 대비한 국가 가뭄상황대응 체계 구축· 극한가뭄에 대비한 가뭄단계별 국가 Emergency Plan 개발[3세부]- 협동연구기관(건국대학교)· 지역별 유역건전성 유지 및 개선을 위한 평가툴 개발 및 적용· 전국/지자체 단위 유역건전성 평가 및 적응 전략 제안· 기후변화에 따른 유역건전성 국가 적응전략 제안- 공동연구기관(연세대학교)· 전국/지자체단위 수자원 취약성 통합평가지수 산정 방법 도출· 수자원 취약성 통합평가지수 산정 프로그램 적용- 공동연구기관(건국대학교)· 기후변화 대비 도시 물순환 영향 분석 기반기술의 적용성 평가· 기후변화 대비 도시 물순환 영향 분석 기반기술의 안정화 및 매뉴얼 작성- 참여기관 1(서울대학교)· 수정 보완된 기후변화 적응형 의사결정 기술을 기후변화 취약지역을 중심으로 확대 적용· 수정 보완된 통합 및 단계별 불확실성 계량화 및 저감 기술의 확대 적용· CIG 시범 운영 확대· SVM 시범 적용· 사회구현 문제점 해결 기술 시범 적용- 참여기관 2(한국건설기술연구원)· 유역 물순환 평가 및 개선 소프트웨어 기술사업화· 유역 물순환 평가 및 개선 소프트웨어 국내외 현장 적용· 기후변화 적응 유역 물순환 개선 전략 가이드라인 작성- 참여기관 3(단국대학교)· 유역 내 생태수문요소 최적 모니터링 인프라 구축방안 제시· 생태수문학적 유역관리의 단계별 방안 제시· 제시된 유역관리방안에 대한 생태수문학적 취약성 개선효과 평가· 극한사상 대응 하천침식 및 퇴사영향에 따른 취약성 분석 평가기법 적용결과 분석· 토사유출 저감을 통한 단계별 유역관리 방안 및 하천 유사관리 방안 제시· 하천의 수문학적 유역특성 및 수리학적 특성을 고려한 권역별 기후변화 적응대책 제시· 극한사상에 따른 토양유실 저감을 위한 대책 마련 및 가이드라인 작성· 제도적 개선을 위한 방안고찰 및 지침작성· 극한사상에 따른 댐 저수지 탁수 저감 및 대응 기술 인벤토리 구축[4세부]- 주관연구기관(세종대학교)· 글로벌 수자원 위험도 및 시장동향을 고려한 시범유역 선정· 시범유역 적용 및 검증· 개발 요소기술의 시스템 적용 및 평가· GWB 시스템 simulator 개발 및 시스템 타 지역 확대적용· 개발시스템의 지속적인 운영 및 개선· 시스템 사용자 활용 매뉴얼 작성· 글로벌 자료 기반 패널모형 분석을 통한 주요 국가별 수자원의 경제적 가치 산출· 해외 물관리 거버넌스 구축 및 주요국의 수자원 거버넌스 고찰- 참여기관 1(서경대학교)· 통일 후 시나리오에 따른 수자원 변동성 평가· 수자원개발 우선순위 결정· 우선순위에 따른 수자원개발 추진전략 수립· 기후변화에 따른 수자원 변동과 영향 평가· 기후변화에 관한 협력사업 추진전략 도출- 참여기관 2(미래자원연구원)· 가상수를 고려한 수자원산업 전략 구축 및 국제 진출 전략 수립· 가상수 DB 구축 및 이용량 분석· 물지수 평가 가이드라인 작성· 물지수 평가시스템구축
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
[1세부과제] - 우리나라 전 지역에 대한 CORDEX RCMs 기반의 일단위 이하 지속시간에 대한 극치강수량 모의 결과 구축 및 활용기술 확보 - 기후변화를 고려한 극한 홍수 방어 기준 재설정(안)을 활용하여 실무자가 기후변화에 따른 위험에 능동적으로 대응하는 기술 확보(하천설계기준？해설 제16장 설계수문량에 기후변화 고려 내용 추가) - 댐 수문학적 안전성 평가를 위한 기본 사항 및 향후 기후변화 등 취약요소를 반영한 표준 DB 구축을 통해 활용기술을 확보 - 현행 댐 수문학적 안전성 평가기법에 기후변화를 고려한 사항을 포함, 모듈화하여 실무에서 활용 가능하도록 하는 기술 확보 - 기후변화에 따른 홍수의 형태와 피해유형이 다양하게 변화하고 있어 이러한 실정을 고려한 홍수대응능력 분석 및 평가 기술개발과 위험관리대응 전략수립의 중요성이 대두되고 있음.[2세부과제] - 기후모델 기후모사성능 평가 기술 확보 - 한반도 전역에 대한 상세 기후 및 수문 시나리오 생산 기술 확보 - 국내 수자원계획 및 평가를 지원하는 시스템 구축 - 기후변화를 반영한 국가 및 지역 수자원계획 수립 지원 - 비구조적인 방법을 활용한 용수공급 안정성 확보 - 용수공급 취약 유역 선정 및 참고자료 활용 - 안정적 용수공급을 위한 기존 다목적댐 저수지 운영기준은 홍수기 유입량에 전적으로 의존하여, 연속된 가뭄 시 피해 범위 및 규모가 방대함. 가뭄대응 단계별 저수지 운영을 위한 기준 및 기술은 연속적인 가뭄 발생 시에도 안정적인 용수공급이 가능 - 비상 가뭄 시 현재 문장 수준의 단일 댐 운영 절차에서 벗어나 모형을 이용하여 비상 가뭄 시 댐 군의 제한적 물 공급의 실현 방안을 보유하게 됨. 이를 통해 가뭄 시 현재보다 더 현실적이고 명확한 댐 운영이 가능하게 될 것임 - 가뭄에 대한 대응체계는 마련되어 있으나 극한가뭄에 대한 Emergency Plan은 없는 상황으로써, 극한 가뭄 대응 Emergency Plan 필요 - 극한 가뭄 발생 시 이에 대응 할 수 있는 Emergency Plan이 필요하며 이를 이전에 개발된 대응 체계를 보완하면서 가뭄 대응에 대한 기술이 향상될 것으로 기대됨 - 또한 프레임워크와 가이드라인을 연계하여 극한 가뭄에 대응 체계를 마련하고 이를 토대로 지침서가 작성되면, 지역별로 가뭄에 대응할 수 있는 가뭄 종합계획 보고서(안)을 작성할 것으로 판단됨 - 중권역별/행정구역별 가뭄취약지역을 평가하여 극한가뭄 대응을 위한 지자체별, 행정기관별 맞춤형 가뭄대응 가이드라인을 제시가 가능할 것으로 판단됨[3세부과제]- 기후변화에 의한 전국 유역건전성 및 취약성 평가기술 확보 및 통합적 물순환 건전성 분석기술 선도 - 현재 국내 기후변화 적응 연구가 미비한 실정으로, 중요 사례연구로 사회단체를 통한 공학적 분석기술 선도 - 기후변화 적응 유역 물순환 평가 소프트웨어 개발 - 유역의 생태수문학 전망을 통해 유역 내 토양유실방지 및 저수지의 탁수 장기화현상을 저감하고자하는 탄력적인 복원기술 개발 가능[4세부과제] - 전지구 수문해석 기술 및 독자 수문해석모형 개발기술 확보 - 전지구 수재해 위험도 평가기술 확보 - 전지구 대기/지표/수문/지하 D/B 구축 및 활용기술 확보 및 기술수준 향상 - 해외 수자원산업 기초자료 제공을 통한 예비타당성 분석, 수자원 설계 및 컨설팅 지원 기술수준 향상 - 미래 수문 순환변화에 대한 신뢰도 있는 정보 제공 및 기후변화를 고려한 글로벌 수자원 정보를 산출할 수 있는 기술력 증대 - 글로벌 지표수문해석 모형에 대한 신뢰도 확보 - 미래 수문 순환 변화에 대한 신뢰도 있는 정보 제공 - W-E-F Nexus D/B 구축 활용기술 및 합리적 자원개발 및 배분전략 평가기술 확보 - W-E-F Nexus 평가모형 개발 및 기술적 의사결정 지원시스템으로 활용 - 북한 수자원 관련 정보 현황 확보 - 활용가능한 북한 수자원과 관련된 DB 확보 - 기후변화에 따른 북한의 장래 영향 평가 가능 - 독자적인 가상수 거래 전략 및 글로벌 물산업지수 평가기술 확보
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| 사회 경제적 파급효과 |
[1세부과제]- 표준적인 시나리오 생산으로 국가예산의 효율적 사용과 각종 재해에 대한 종합적 관리에 관한 국 가 방재정책 수립에 기여- 슈퍼태풍 및 거대강우사상 시나리오를 생산 할 수 있는 기술을 개발함으로써 국민안전을 위한 정책 및 대안 수립에 활용 가능 - 공공적인 기능을 갖는 댐 시설물의 재개발을 위해 제한적인 투자예산 범위 내에서 효율적 투자를 유도를 지원하여 경제적 효과를 기대할 수 있음- 홍수에 의한 인적피해는 감소추세를 보이나 재산피해액은 매년 증가하고 있으므로 홍수위험도의 정확도 향상과 불확실성 감소를 통해 홍수에 의한 사회기반시설의 피해 최소화[2세부과제]- 기후변화 대비 수자원 적응정책 개발의 기초자료로 활용하여 기후변화로 인한 자연재해 경감에 일조- 수자원계획의 경제성 평가에 의해 최소 비용에 의한 정책 추진 가능- 효율적인 수자원계획 수립 지원을 통한 장래 수자원계획에 대한 합리적인 투자 가능- 다양한 미래 시나리오 분석을 통해 장래 수자원계획에 보다 합리적인 투자 가능- 생·공용수의 추가 공급으로 국민 불안감 해소 및 경제적 피해 감소- 기존 수자원시설물의 운영·활용 극대화 및 극한가뭄사전물관리체계 실현이 가능하여 최소비용으로 안정적인 용수공급체계 실현 가능[3세부과제]- 유역건전성 유지 및 개선을 통한 유역관리 효율성 증대- 불확실한 미래 상황에 대한 의사결정의 신뢰도와 안정성의 확보 및 불확실성의 계량화와 저감을 통해 실무 적용성을 높임- 기후변화에 따른 유역 물순환 개선 기법 관련 효율적인 물환경 정책 수립및 제도의 효율적인 적용을 위한 가이드라인 개발- 극한사상에 따른 생태수문전망 및 수환경의 취약성평가를 통해 국내 유역관리의 효율성을 증대시킴으로써 효율적인 적응전략 수립이 가능[4세부과제]- 전지구 자료 수집의 용이성, 효율성(기간 단축, 비용절감) 증대- 수자원산업 전략을 도출하여 기업의 산업발전에 기초 및 참고자료로 활용가능하며 경쟁력 제고- 수자원의 경제적 가치 등을 반영하여 자원 이용효율 평가 및 개발전략 수립기반 마련- 향후 국내기업의 북한 내 사회기반시설물 지원 사업에 있어 수자원 로드맵 및 개발전략 수립에 기여- 수자원산업 전략을 도출하여 기업의 산업발전에 기초 및 참고자료로 활용- 기회비용을 고려한 수자원 활용으로 사회전체 입장에서의 경제적 수자원 이용- 물산업의 수출 제고에 기여 - 국내 지역 간 자원거래 방안마련을 통해 자원 자급율 향상- 주요 자원거래국과의 자원거래 시뮬레이션을 통해 최적 거래국, 거래량 모의- 통일 후 수자원과 전력 기반시설 건설이 지역개발을 위해 중요- 북한의 홍수·가뭄으로 인한 방재 산업 확보- 수자원 이용량을 고려한 방안 수립- 글로벌 수자원산업 진출확대를 통하여 해외수주액 증가 및 수자원산업 시장확대
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| 활용방안 |
[1세부과제]- 당해연도에 산정된 CORDEX RCMs의 지속시간별 확률강우량의 경우 극한 홍수 시나리오 구축 및 홍수시나리오에 따른 대응의 입력자료로 활용할 계획이며, 추후 국토해양부, 홍수통제소, 지자체 등과의 실용화 전략 공유를 통해 실무에 활용할 계획임- 생산된 결과들은 또한 본 연구단의 DB 시스템에 탑재되어 지자체 및 국토해양부, 관련 설계회사 등에서 미래 극한강우 시나리오에 따른 하천 홍수방어 관련 계획 수립 시에 입력자료로서 활용될 수 있을 것 - 기후변화 적응 댐 수문학적 안전성 평가 및 재개발 실행프레임워크 개발을 통해 시스템 개발 및 댐 관리 운영 가이드라인 제공- 기후변화 적응 댐 수문학적 안전성 평가 항목의 기초자료로 활용- 거대홍수에 따른 최적 대피소 및 대피경로 설정을 통해 Emergency Action Plan(EAP)을 수립여 거대홍수로 인한 인명피해 최소화할 수 있음 - 기후변화에 적응할 수 있는 홍수저감 대안의 경제적 타당성을 판단하여 투자우선순위 결정을 위한 설계 자의 경험적 판단을 도와줄 수 있는 중요한 자료로 활용 될 것으로 판단됨[2세부과제]- 본 연구에서 생산된 상세 기후 및 수문 시나리오는 3세부과제에서 개발중인 WAMIS-CC를 통해 수자원분야뿐 아니라 기후민감 분야인 농업, 환경, 산림 등의 다양한 분야에 활용될 수 있도록 서비스할 예정이며, 향후 새로운 기후변화 시나리오 (예, AR6)에 대한 신속한 대응에 활용될 것임 - 기후변화에 따른 수자원에 대한 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 모형 및 기술(K-WEAPccia)을 개발로 상세한 국가·지역 수자원계획 수립 시 활용 - 극한가뭄 상황 및 기후변화의 불확실성에 선제적으로 대응할 수 있는 저수지 운영기준을 정립함으로써 다목적댐의 안정적 용수공급 능력 확보 및 효율적 물 관리 실현에 활용 - 3차년에 개발된 극한 가뭄 대응 프레임워크의 한 부분인 가뭄 단계별 대응 가이드라인(4차년)을 작성하여, 가뭄의 단계별로 해야 하는 기관 및 조직에서의 지침이 작성되면, 극한가뭄에 대응할 수 있는 대책 마련 시 활용할 수 있으며, 5차년에 작성될 “극한가뭄 비상계획 수립 지침” 작성 시 활용할 수 있음[3세부과제]본 연구의 예상성과 및 실용화 성과는 (3-1)기후변화 적응 수자원 평가 웹정보시스템, (3-2)수자원 신규개발과정 시 기후변화를 고려한 사회적 의사결정 기술, (3-3)기후변화 적응 유역 물순환 개선 최적화 기술, (3-4)유역-하천-댐연계 기후변화 적응 수자원 복원기술로써, 최종 활용분야는 기후변화 적응을 위한 수자원평가 웹시스템의 가동 및 정보의 지식화 수준 대국민 제공임[4세부과제] - 전지구 수문 D/B 구축 및 수문해석 시 활용 : 미계측 유역의 수문자료 생산, 글로벌 관측 및 미래 수문분석에 활용하여 해당 지역의 물가용성, 수자원 변동성 등의 평가에 활용- 각 국가별 재해 취약성 평가를 통한 해외 수자원 산업 진출 시 진출국가 선정 및 국가별 위험도 평가 시 활용 가능 - 국내 기업의 해외 수자원 관련 산업 진출 시 활용 : 예비타당성 조사, Master plan 수립 시 기초자료로 활용할 수 있도록 기술 이전하여 국내기업이 이를 활용할 수 있도록 시스템 구축 - Zonal average와 grid average에 대한 EOF 분석 및 주요 EOF에 대한 pattern correlation 분석을 통해 글로벌 지표수문해석 모형에 대한 신뢰도를 확보하고 이를 토대로 글로벌 지표 수문해석 모형의 적극적 활용이 가능해짐- 글로벌 지표수문해석 모형을 이용한 지구온난화, 북극진동 및 El Nino/La Nina 의 영향 평가는 미래 글로벌 수문 순환 변화를 파악하고, 아울러 홍수 재해 예방, 수자원 확보 등 대응전략 수립 및 경쟁력 확보에 기여
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