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과제현황 목록

과제기본정보

복합재해발생 예상 시 지자체 도로관리 담당자가 재해취약지역을 분석 및 대응할 수 있는 레질리언스 기반 원샷 소프트웨어 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C141846-03
국가과학표준분류 1순위 지구과학(지구 대기 해양 천문) | 자연재해 분석 예측 | 기상재해 분석 예측 적용분야 전문,과학 및 기술서비스업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 복합재해발생 예상 시 지자체 도로관리 담당자가 재해취약지역을 분석 및 대응할 수 있는 레질리언스 기반 원샷 소프트웨어 개발
주관연구기관 강원대학교산학협력단삼척캠퍼스분단
총괄연구 책임자 성명 전계원
소속 강원대학교 직위 교수
기관 대표번호 033-250-6236 FAX 033-570-6898
총 연구기간 2018-04-17 ~ 2020-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
3차년도 150,000,000 5,000,000 45,000,000 50,000,000 200,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 -국내의 풍수해 관련 재해지도의 경우 유사한 성격의 지도임에도 불구하고 표준모델이 없고 작성주체별로 서로 다른 형태의 지도를 작성·관리하고 있음
- 기존 재해지도 연구들은 위험도를 격자단위로 구분하여 분석하고 있어 산악지형 및 유역의 특성을 효과적으로 나타내지 못하여 재해위험지도의 활용에 어려움이 있음
- 복합재해에 의한 각종피해를 예방 및 대처하기 위해 재해유형별 재해지도를 제작하여 사용하고 있지만 기관별 재해지도 작성이 상이한 형태로 진행되고 있어 통합 활용이 어려운 실정임
- End User가 활용하기 어려운 재해지도가 제작되고 있어 활용도가 떨어짐
- 대전 광역시를 제외한 대부분의 지자체에서 재해지도가 관련업무에 참고가 되지 않는다고 부정적으로 평가
- 최근 선진기술을 가진 국가에서는 재난발생 가능성을 전제로 피해를 최소화하고 재난발생 후 일상으로 신속하게 돌아가는 재해 레질리언스(Resilience)에 관한 연구 및 정책이 활발하게 수행 중
-국내에서도 재해에 대한 새로운 시각으로 레질리언스를 기반한 재해취약성을 평가하고 이를 활용한 방재정책을 수립하기 위한 연구가 시작되고 있음
- 따라서 국내 도로 관리자가 도로 취약부 관리를 효과적으로 할 수 있도록 유역 단위의 복합재해지도를 제작하고 레질리언스를 기반으로 복구계획까지 수립할 수 있는 사용자 중심의 소프트웨어(SimpleX-Map)의 개발이 필요함
최종목표 ？ 최종목표
복합재해 발생 예상 시 지자체 도로관리 담당자가 재해취약지역을 분석 및 대응할 수 있는 레질리언스 기반 원샷 소프트웨어 개발

？ 최종성과물
-유역 레질리언스를 고려한 도로재해 위험지도 제작기술 개발
-유형별 재해확산 간편모형 개발
-사용자 중심 도로 재해 취약성 분석 SimpleX-Map 개발

- 단일 재해재도에 대한 복합재해지도로의 확장할 수 있는 보유기술의 소프트웨어 구현화를 통한 기술력 확보
- 피해범위에 대한 재해 레질리언스 평가체계를 구축하고 운영자가 확보할 수 있는 DB를 중심으로 효과적인 프로세스를 기획
- 시간적/경제적 어려움이 따르는 기존 재해확산범위 산정방식에서 벗어나 재해이력분석 및 수치모의를 통해 도출한 정보를 통해 유형별 재해확산 간편모형을 개발/제시
- 사용자중심의 GUI구축 및 의사결정지원자료 표출 소프트웨어 제작
- 과업기간 내 지재권확보를 통한 제품화 가능
- 수요자에 대한 데모버전 시연을 수행하여 제품화 진행
연구내용 및 범위 (1) 유역 레질리언스를 고려한 도로재해 위험지도 제작기술

위험요인에 대한 격자기반 단일 재해지도를 복합재해를 구현할 수 있는 유역단위의 복합재해지도로 재생산하고 하류 재해확산지역의 레질리언스를 고려할 수 있는 평가체계 구축기술

복합재해에 따른 레질리언스 평가 인자도출
· 복합재해에 따른 레질리언스 개념 정립
· 재해에 대한 레질리언스 인자 도출
· 단일주제 재해지도의 중첩활용을 위한 재해지도 표준화
· Test-Bed 선정

유역단위 복합재해지도제작기법 수립
· 레질리언스 인자 특성별 그룹핑
· 레질리언스 기반 재해위험도 평가체계 구축
· 단일 재해지도 중첩기술 개발
· 유역단위 재해지도 제작
· 유형별 재해발생 규모산정
· 도로 재해취약지역 Staging Site 결정
· Test-Bed 조사


Test-Bed 적용
· Test-Bed 유역의 레질리언스 평가
· 간편모형 적용에 따른 레질리언스 평가결과를 반영
· 성과확산을 위한 실무자대상 데모시연

(2) 유형별 재해확산 간편모형

유형별 재해에서 도로 재해취약지역 하류 재해영향지역의 피해범위를 산정하기 위해 수치해석, 재해이력 문헌조사를 통해 간편모형을 제시하여 레질리언스 인자 추출을 위한 범위를 산정할 수 있음

기본 알고리즘개발
· 재해유형별 특성(발생원인, 전파특성 등) 분석
· 재해 유형별 모의를 위한 파라미터 결정
· 재해모의를 위한 단일재해 해석 기본모형 선정


간편모형개발
· 단일 모형을 이용한 재해유형별 그룹핑
· 재해유형에 따른 Coupling을 이용한 복합재해 특성분석
· 복합재해에 따른 재해확산범위 유형결정
· 재해확산범위 및 규모 산정을 위한 간편모형 개발


Test-Bed 해석
· Test-Bed 내 재해발생지역 대상 수치해석 적용
· 개발 S/W 적용 결과와 비교검정

3) 사용자 중심 도로 재해 취약성 분석 소프트웨어

도로관리자가 따라하기 식으로 간편하게 복합재해에 대한 위험도를 분석하고 대책수립을 위한 의사결정 자료로 활용할 수 있는 정보를 표출할 수 있는 원샷 소프트웨어

입출력인터페이스 구축
· End-User 업무프로세스 분석
· 기존 재해지도 및 지리정보 입력을 위한 입출력 인터페이스 구축
· 사용자 편의를 위한 GUI 개발


유역단위 복합재해지도 제작 S/W
· 유역생성 및 하도생성기능 생성
· 도로취약지역 선정 알고리즘 개발
· 간편모형 반영 및 레질리언스 속성추출 기능 개발


SimpleX-Map 개발
· 도로취약지역 분석 결과 에 따른 예상피해 규모 표출 기능 반영
· S/W 매뉴얼 제작
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 레질리언스 기반 재해지도 개발을 위한 체계 구축
복합재해 모의를 위한 기본모형 알고리즘 개발
재해지도 및 GIS정보 입출력 인터페이스 개발 		Ⅰ-1
레질리언스 기반 재해지도 개발을 위한 체계 구축
· 복합재해에 따른 레질리언스 개념 정립
· 재해에 대한 레질리언스 인자 도출
· 단일주제 재해지도의 중첩활용을 위한 재해지도 표준화
· Test-Bed 선정

Ⅱ-1
복합재해 모의를 위한 기본모형 알고리즘 개발
·재해유형별 특성(발생원인, 전파특성 등) 분석
·재해 유형별 모의를 위한 파라미터 결정
·재해모의를 위한 단일재해 해석 기본모형 선정

Ⅲ-1
재해지도 및 GIS정보 입출력 인터페이스 개발
· End-User 업무프로세스 분석
· 기존 재해지도 및 지리정보 입력을 위한 입출력 인터페이스 구축
· 사용자 편의를 위한 GUI 개발
연구성과 기술적 기대성과 유역 레질리언스를 고려한 도로재해 위험지도 제작기술
- 위험요인에 대한 격자기반 단일 재해지도를 복합재해를 구현할 수 있는 유역단위의 복합재해지도로 재생산하고 하류 재해확산지역의 레질리언스를 고려할 수 있는 평가체계 구축기술
기술
유형별 재해확산 간편모형
- 유형별 재해에서 도로 재해취약지역 하류 재해영향지역의 피해범위를 산정하기 위해 수치해석, 재해이력 문헌조사를 통해 간편모형을 제시하여 레질리언스 인자 추출을 위한 범위를 산정할 수 있음
기술
사용자 중심 도로 재해 취약성 분석 소프트웨어
- 도로관리자가 따라하기식으로 간편하게 복합재해에 대한 위험도를 분석하고 대책수립을 위한 의사결정자료로 활용할 수 있는 정보를 표출할 수 있는 소프트웨어
소프트웨어

유역 레질리언스를 고려한 도로재해 위험지도 제작기술
- 위험요인에 대한 격자기반 단일 재해지도를 복합재해를 구현할 수 있는 유역단위의 복합재해지도로 재생산하고 하류 재해확산지역의 레질리언스를 고려할 수 있는 평가체계 구축기술
(기존기술 수준)
- 단일 재해지도의 생산 및 해단 재해지도를 생산하기 위해 다수의 인자를 적용하고 있음
- 격자기반 재해지도 또는 일부 유역단위 재해지도를 제시하고 있음
- 피해 원(source)에 대한 위험지도 또는 확산범위 표출 재해지도가 생산되고 있으나 피해 원과 확산범위가 연계된 재해지도는 없음

(개발기술 수준)
- 복합재해 발생 시 재해위험을 나타낼 수 있는 유역단위 재해지도 생산
- 확산지역에 대한 레질리언스를 고려하여 복합재해지도의 위험을 재평가 할 수 있는 평가체계 구축

- 단일재해지도의 유역단위 복합재해 생산기술의 제시
- 복합재해지도 레질리언스

유형별 재해확산 간편모형
- 유형별 재해에서 도로 재해취약지역 하류 재해영향지역의 피해범위를 산정하기 위해 수치해석, 재해이력 문헌조사를 통해 간편모형을 제시하여 레질리언스 인자 추출을 위한 범위를 산정할 수 있음
(기존기술 수준)
- 각 재해지역 별 개별 해석하여 확산범위를 산정하고 있어 추가적인 지역에 대한 분석을 위한 시간적 비용적 노력이 추가적으로 발생함
- 비숙련자가 활용 및 가공하기 어려움

(개발기술 수준)
- 재해유형별 간단한 모형의 제시로 하류지역 피해범위를 파악할 수 있음
- 도로관리자가 손쉽게 활용할 수 있어 대상지역과 재해유형과 상관없이 짧은 시간에 취약지역에 대한 정보를 취득할 수 있음

- 재해확산 범위 선정을 위한 Parameter 제시
- 유형별 간편모형 형식 제시

사용자 중심 도로 재해 취약성 분석 소프트웨어
- 도로관리자가 따라하기식으로 간편하게 복합재해에 대한 위험도를 분석하고 대책수립을 위한 의사결정자료로 활용할 수 있는 정보를 표출할 수 있는 소프트웨어
(기존기술 수준)
- 전문가에 의한 해석을 위한 해석 소프트웨어 위주의 개발
- 단일 재해지도에 대한 재해지도 정보표출에 국한된 맵뷰 프로그램
- 재해원에 대한 위험도 위주 정보제공으로 재해대상에 대한 피해도를 파악하는데 어려움이 있음

(개발기술 수준)
- 도로관리자가 사용하기 편리하게 비 숙련자 기준 활용성
- 다양한 방법으로 제작되는 단일재해지도를 즉시 입력자료로 활용가능하여 재해지도의 최신화 유리
- 복합재해지도에 대한 새로운 재해지도 제작가능
- 재해원과 재해대상에 대한 연계정보 표출로 도로관리자가 정책수립에 편리한 의사결정지원자료 제공

- 소프트웨어 등록
- 프로그램 시연 및 도로관리자 데모체험
사회 경제적 파급효과 - 재해 레질리언스 활용 기술을 보급으로 재해 대처기술력 향상
- 빠른 재해복귀 대책 수립을 통해 국민복지 증진
- 적절한 예산집행을 할 수 있는 의사결정지원체계 수립
- SimpleX-Map 소프트웨어의 보급을 통한 자치단체 복합재해 대비능력 향상
- 도로를 중심으로 레질리언스를 고려한 복합재해 위험지역 분석 S/W 및 재해확산 간편모형을 개발함으로써 도로관리자가 쉽게 사용할 수 있음
- 기존의 단일재해지역뿐만 아니라 복합재해피해지역에도 적용할 수 있는 장점이 있음
활용방안 복합재해에 대비 할 수 있는 재해지도를 제작 할 수 있음
- 도로관리자의 숙련도에 상관없이 재해지도를 쉽게 이해하고 활용 할 수 있음
- 간편모형의 적용으로 30분 내 빠른 속도로 재해취약지역에 대한 대책을 수립 할 수 있음
- 재해 레질리언스 개념의 도입으로 피해상활에 대한 효율적인 복구 및 복원
- SimpleX-Map 소프트웨어의 보급을 통한 복합재해 관련 시장형성 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 복합재해 레질리언스 간편모형 재해지도 도로관리
영문 Complex Disaster Resilience Simple Model Hazard Map Road Management
최종보고서
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