| 6차년도 |
1. 2세부 최종 목표 ○ 제주지역 하천 범람에 따른 홍수취약성 평가기술 개발 ○ 웹 어플리케이션 기반의 제주지역 최적 홍수 예ㆍ경보 시스템 개발 ○ 홍수저감효과 분석 D/B 및 설계 기술 개선방안 제시 ○ 제주지역 최적화된 설계홍수량 산정기법 매뉴얼 개발 및 보완2. 3세부 최종 목표 ○ 협동연구기관(제주특별자치도개발공사) - 염지하수열 파일럿 시스템 운영 - 다심도 관측정 및 테스트베드 운영 - 염지하수 산업적 활용 경제성 분석 ○ 공동연구기관 1 (제주대학교) - 제주도 동부지역 지하지질구조 모델의 3D 가시화 ○ 공동연구기관 3 (한국건설기술연구원) - 해안대수층 담-염수 경계 예측기법 개발 ○ 공동연구기관 4 (한국지질자원연구원) - 자동계측시스템(Ver.1.0) 제작, 현장 적용성 평가 및 Test-bed 물리검층 반응 특성 해석/ 염지하수 안정성 평가 ○ 공동연구기관 5 ((주)스와디시크릿) - 염지하수 미네랄 활용 시제품 소비자 선호도 테스트 및 판매 전략 수립 - 시제품 2종 추가 개발3. 4세부 최종 목표 ○ 제주권 국토교통기술지역특성화사업 확대를 위한 중장기 전략 수립 - 2단계 지역특성화사업을 위한 제주지역 이슈 발굴 - 종료과제 및 진행 과제에 대한 실용화 및 사업화 방안 연구 - 연구과제 성과 목표 달성을 위한 진도 관리 - 거점센터 및 연구성과 홍보4. 5세부 최종 목표 ○ 재해취약성 분석 및 도시방재대책 수립을 위한 기초 분석 및 개선 방향 설정 - 협동연구기관(제주대학교) → 해수면 상승 모니터링 강화를 통한 제주지역 조위 변화 분석 → 제주지역의 해수면 상승률 견인 요인 분석 - 공동연구기관(국토연구원) → 제주도 폭우특성을 고려한 재해취약성 분석방법 개선방향 제시 및 사전복구계획, 도시재생사업 제도 조사 - 공동연구기관(제주연구원) → 제주지역 재해 저감을 위한 도시계획요소 인벤토리 구축 - 위탁연구기관((주)신영이에스디) → 재해정보관리시스템 기초자료 수집 및 요구사항 분석5. 6세부 최종 목표○ 현무암 폐석 및 석분슬러지 가공을 위한 제주도 조례 등 제도적/기술적 현황파악○ 제주지역 현무암 폐석 및 석분슬러지 원료 확보를 위한 지역별 현황조사○ 지역별 현무암 폐석 및 석분슬러지 원료 확보 및 원광 특성 분석(20point)○ 현무암 폐석 및 석분슬러지 최적 파쇄, 탈수/건조 시스템 분석 및 설계○ 시제품 공정 및 운전조건 분석 및 평가(위탁:(주)벽산)○ 현무암 석분슬러지 최적 혼합 및 분리, 압축성형 시스템 분석 및 설계○ 현무암 폐석 및 석분슬러지 활용 미네랄울 제조용 원광 및 용융 특성 탐색○ 분사장치 설계를 위한 기술적 현황 및 설계안 분석 ○ 분사장치 소재분석 및 개선안 제시 - 참여기관 4(한국건설생활환경시험연구원):○ 미네랄울을 활용한 무기내화단열재의 성능평가 방법론 설계
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1. 2세부 ○ 제주지역 하천 범람에 따른 홍수취약성 평가기술 개발 - 홍수피해지역 예측 및 피해손실 산정을 통한 홍수취약성 평가 기술 개발 - 저류지 설치에 따른 홍수취약성 개선 정도 평가 ○ 웹 어플리케이션 기반의 제주지역 최적 홍수 예ㆍ경보 시스템 개발 - 시나리오별 강수/수위 관계 자동 산정 알고리즘 개발 - 홍수 예ㆍ경보시스템 개발 및 시범유역 적용 ○ 홍수저감효과 분석 D/B 및 설계 기술 개선방안 제시 - 제주지역 다수의 저류지에 대한 홍수저감효과 분석 - 저류지 효과분석을 통한 설계변경 및 운영방법 개선 ○ 제주지역 최적화된 설계홍수량 산정기법 매뉴얼 개발 및 보완 - 제주지역 최적 설계홍수량 산정지침 보완 - 제주도 유관기관 실용화 및 교육 실시2. 3세부 ○ 협동연구기관 : 제주특별자치도개발공사 - 염지하수열 pilot plant system 운영 데이터 분석 및 평가 - 염지하수열 농업 등 활용시 경제성 분석 - 염지하수 산업적 활용 경제성 분석(위탁연구) - 테스트베드 운영 - 테스트베드 주변지역 관측정 대상 모니터링 자료 획득 - 테스트베드 운영 결과보고서 작성 ○ 공동연구기관 : 제주대학교 - 3차 및 4차년도 연구결과를 이용하여 전산입력 자료 생성 - 전산화된 지질정보를 이용하여 3D 지층 및 구조 모델링 수행 (GOCAD 혹은 유사 기능의 SW 사용) ○ 공동연구기관 : 한국건설기술연구원 - 테스트베드에서 수집한 관측 자료 수집 및 분석 - 담-염수 경계 예측기법 개발 개념 설정 - 담-염수 경계 분포 및 변화상 검토 ○ 공동연구기관 : 한국지질자원연구원 - Test-bed 다심도 관측정 대상 자동계측시스템 현장 적용 - Test-bed 다심도 관측정 대상 물리검층 반응 특성 해석 - 염지하수 안정성 평가 ○ 공동연구기관 : ㈜스와디시크릿 - 염지하수 미네랄을 활용한 시제품 소비자 선호도 테스트 - 시제품 양산 계획 및 마케팅 전략 수립 - 시제품 2종추가 개발3. 4세부 ○ 지역 맞춤형 특성화주제 기획연구 - 제주권 2단계 특성화 주제 기획연구 - 연구결과 2단계 특성화 주제 선정에 반영 ○ 종료과제 및 진행과제 실용화 및 사업화 추진 - 종료과제 관리 - 연구성과 활용 수요처 발굴 - 사업화 전문성 강화 ○ 연구과제 진도 관리 - 진도관리 - 신규과제 협약 ○ 제주워터(水) 아카데미 운영 - 제주도 시추코어 지질검층 지침서 활용 교육 - 제주도내 대학(원)생 대상으로 수자원 전문 과정 운영 - 제주물 해설사 특별과정 교육 ○ 제주물 스토리북 발간 - 제주물 해설사 수료인력 10명 활용 - 용천수, 봉천수 등 물 관련 스토리 북 제작(제주특별자치도개발공사 지원) ○ 거점센터 및 연구성과 홍보 - 지식정보시스템 운영(Ver. 2) 및 확대 - 언론 홍보 및 박람회, 전시회 참가 등 연구성과 홍보3. 5세부 - 협동연구기관(제주대학교) 1) 제주도 조위관측소의 장기관측 데이터를 이용한 조위 변화 분석 2) 제주지역의 해수면 상승률 견인 요인 분석 - 공동연구기관(국토연구원) 1) 제주도 폭우재해 특성 분석 2) 재해취약성 분석방법 개선방향 제시 3) 사전복구계획, 특별재생지역 제도조사 및 활용방향 - 공동연구기관(제주연구원) 1) 제주지역의 재해 현황 및 여건 변화 조사 2) 국내·외 방재대책의 도시계획영역 및 요소 조사 3) 제주지역 재해 저감을 위한 도시계획요소 인벤토리 구축 - 위탁연구기관((주)신영이에스디) → 재해취약성 분석자료 등 기초자료 수집 및 사례 분석 4. 6세부 - 협동연구기관(제주대학교): ○ 현무암 폐석 및 석분 슬러지 가공을 위한 제주도 조례등 제도적/기술적 현황파악 ○ 제주지역 현무암 석분슬러지 원료 확보를 위한 지역별 현황조사 ○ 지역별 현무암 폐석 및 석분슬러지 원료 확보 및 원광 특성 분석(20point) ○ 현무암 폐석 및 석분슬러지 최적 파쇄, 탈수/건조 시스템 분석 및 설계 ○ 시제품 공정 및 운전조건 분석 및 평가(위탁:(주)벽산) - 참여기관 1((재)한국품질재단): ○ 현무암 석분슬러지 최적 혼합 및 분리, 압축성형 시스템 분석 및 설계 - 참여기관 2(한국세라믹기술원): ○ 현무암 폐석 및 석분슬러지 활용 미네랄울 제조용 원광 및 용융 특성 탐색 ○ 추가 배합 부산물 원료 후보군의 원광 및 용융 특성 탐색 - 참여기관 3(포항산업과학연구원): ○ 분사장치 설계를 위한 기술적 현황 및 설계안 분석 ○ 분사장치 소재분석 및 개선안 제시 - 참여기관 4(한국건설생활환경시험연구원): ○ 미네랄울을 활용한 무기내화단열재의 성능평가 방법론 설계
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 지역의 현안을 해결하는데 필요한 기술적 해법 제시○ 지역특화자원의 산업적 활용가능 기술 개발○ 지역 산업재산권 확보, 지역 문제해결 방안 수립, 지역자원의 고부가가치 활용, 제주형 창조산업 육성 기술기반 구축, 지역 기술인력 일자리 창출○ 국내외 도서지역 물 관리에 적용 가능한 수문해석 기반기술 확보○ 화산암 분포지역의 지하수 지속 이용성 확보를 위한 수문지질해석 기술 확보○ 지역 단위 통합수자원관리계획 수립 기반 기술 확보○ GIS 기반 수문지질 통합해석 기술 확보○ 기후변화 적응 지하수 확보 원천기술 확보○ 제주도 홍수재해 저감을 위한 다양한 기반기술 확보로 국내 기술대비 제주도 홍수재해 관련 기술력 향상○ 실용기술들이 개발되어 홍수재해로부터 안전한 제주를 구축하는 기술적 토대 마련○ 우리나라에서 가장 큰 피해를 야기 시키는 폭우재해를 대상으로 기개발된 재해 취약성 분석에서는 고려하지 못 했던 수문학적 특성을 반영○ 제주도의 재해특성을 반영함으로써 재해취약성 분석을 개선○ 기후변화로 향후 가장 큰 피해를 야기 시킬 수 있는 해수면 상승을 대상으로 우리나라에서 가장 해수면상승이 빠르게 나타나고 있는 제주도를 대상으로 지역의 재해특성을 반영함으로써 재해취약성 분석방법을 개선 ○ 지역의 특성을 고려한 맞춤형 재해예방형 도시계획 수립 방법을 제시 ○ 재해정보관리시스템을 통해 도출된 재해취약성 분석 결과를 도시계획위원회의 도시계획 심의 및 결정 시에 지원함으로써 지구단위별 도시방재 적응능력 강화○ 석분 슬러지(폐기물)를 활용하여 제조한 현무암 섬유는 자동차 소재, 특수 의류 소재, 건축 소재 및 에너지 소재 등 다양한 소재로 활용성이 넓으며, 새로운 시장진입이 우수함○ 현무암 가공 시 발생되는 산업부산물인 폐석과 석분슬러지를 재활용하여 자원화하는 기술은 국내？외에서 연구가 상당히 부족한 실정이며, 이와 같은 원천기술을 확보하기 위한 연구개발이 필요함○ 현재 국외에서는 약 6~7개의 기업(미국 및 중국, 러시아)이 현무암 섬유의 상품을 생산하고 있으며, 국내에서는 현무암 섬유 방사 및 가공 기술까지는 비슷한 수준에 올라 있으나 제조분야에서는 기술이 부족하기 때문에 국내기업의 세계시장에서의 경쟁력을 확보하기 위하여 본 연구개발의 중요성이 커지고 있음
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 연구개발기술 산업화 및 창업에 따른 지역총생산(GRDP) 증가 기여○ 지역연관 산업 파급 효과 및 관광산업 활성화/ICT산업 육성 촉진 효과 기대○ 안정적 물 공급을 위한 기반기술 확보로 제주발전의 토대 구축○ 고품질 제주지하수를 활용한 물산업 육성으로 제주의 산업경제 규모 확대○ 수자원, 구조물 안전, 하천 모니터링 분야 등 빅데이터를 활용한 ICT 창조산업 육성○ 홍수재해 저감 기반기술 확보로 제주지역 재산피해 절감○ 재해취약성 분석에 기초하여 실효성 있는 도시방재계획을 수립함으로써 제주도의 기후변화에 따른 자연재해의 피해를 저감 ○ 현재 제도화 되어 있는 재해 취약성 분석방법의 문제점을 개선하고 지역 맞춤형 대책을 제시함으로써 향후 제주도뿐만 아니라 타 지자제에서도 관련 방법을 적용하여 기후변화에 따른 자연재해의 위험을 저감○ 제주도 현무암의 경우 100% 국내 조달이 가능하여 일부 재료를 수입에 의존하는 기존 제품 대비 수입 대체 효과 발생○ 제주도에서 연간 발생되는 1,518,035ton의 폐기물이 발생하고 있는데[2017, 제주특별자치도 제3차 폐기물처리기본계획(변경)] 본 연구개발이 이루어질 경우 도내에서 발생하는 폐기물 처리에 큰 영향을 줄 수 있으며, 폐기물의 고부가가치 자원화에 기여할 것으로 예상○ 폐기물로 취급되어 활용성이 없는 석분 슬러지를 활용함으로써 환경오염 등 저감 효과가 있고, 새로운 자원으로의 개발로 산업적으로 활용성이 우수함○ 국내 건축용 단열재 수요는 2016년 78만3700톤으로 전년대비 17% 증가했으며, 고내열성 단열재의 수요가 크게 증가할 것으로 예상되어, 수요에 따른 고기능성 제품 공급 가능 예상○ 각종 대형화재 및 지진 등으로 인한 인명/재산 피해 대비책에 대한 사회적 요구 상승에 따라 산업폐기물인 현무암 폐석과 석분슬러지를 활용하여 고내열성 제품인 미네랄울 및 불연단열재로써의 활용방안을 마련하고, 인명피해 감소에 기여하며, 산업부산물의 처리방안을 해결하는데 사회적 측면에서의 의의가 있음○ 제주도 현무암을 활용한 건축자재 개발을 통해 기존 석면, 암면 등의 고내열 단열재를 대체함으로서 국민들에게 안전한 주거 환경 제공이 가능함○ 경량 및 시공성 편이로 작업비용 등을 절감시킬 수 있으며, 내화도가 높아 초고층 건물 등 화재 위험시 화재 확대 시간을 줄이는 등 인명·재산 피해를 줄일 수 있음○ 제주도 현무암 개발을 통해 제주도 내 일자리 창출 및 새로운 시장 개척이 가능하며 현무암 석분 슬러지 등의 처리로 환경문제 해결 등이 가능함 ○ 폐석 및 석분 슬러지와 같은 산업폐기물의 친환경 자원순환 기술개발로 인한 최근 사회적으로 이슈가 되고 있는 환경적인 부분과, 주거환경, 업무환경, 산업환경 등에서의 사회적 문제 감소
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| 활용방안 |
○ 제주권 특성화주제 기획연구 성과물을 제5 및 6세부과제화 추진을 통한 연구개발사업 영역 확대○ 신규과제 추진 성과의 실용화/사업화로 제주권 현안해결, 기술경쟁력강화, 고용창출, 연구역량 향상 효과 기대○ 수문지질 및 지하수 산출 특성 해석시스템 구축을 통한 지하수 개발 가능 지역에 대한 정보 분석 Tool로 활용○ 기존에 운영되고 있는 지하수 관측망 정보 연계를 통한 3D 정보 표출 플랫폼으로 활용○ 수문지질 정보 서비스 시스템 구축을 통한 수자원 보전？관리 및 향후 정책 추진 방향에 필요한 정보 제공 사이트로 활용 ○ 제주형 수자원 종합 평가체계를 통해 수자원 시설 설치 및 운영에 따른 평가 가능○ 제주형 해수침투 해석기술 개발로 가뭄 대비 최적의 물 공급량 및 제한 방식을 제안하는 시스템을 구축하고 이를 유역별 또는 세분화된 국지적 영역 단위로 적용할 수 있는 지침 마련○ 제주도 유역종합치수계획 및 하천정비계획에서 활용○ 기후변화에 따른 홍수재해예방 기반자료로 활용○ 하천모니터링, 홍수재해, IT 산업 등 창조산업 육성에 활용○ 제주도 지역의 재해특성을 고려한 재해취약성 분석방법 개선 및 지역 맞춤형 재해 예방형 도시계획 수립에 활용○ 재해정보관리시스템을 활용한 제주도 도시방재계획 수립○ 제주도의 특성을 고려한 도시방재 관련 제도 개선 ○ 타 지자체 또는 개발도상국 등에서 지역의 특성을 고려한 재해취약성 분석방법 개선 및 재해 예방형 도시계획 수립 등에 활용 가능 ○ 제주도내 현무암 가공공정에서 발생하는 석분 슬러지는 매년 지속적으로 증가하여 환경오염에 대한 우려가 커지는 상황에서 석분 슬러지를 활용하여 건축자재로 활용된다면 제주도내 뿐만 아니라 범국가적으로 환경부담비용 절감 효과가 큼 ○ 기존의 무기 단열재 공정과 설비 개선을 통하여 제품 생산 효율성이 증대됨 ○ 국내 고성능 단열재 제조 원천기술 확보에 따른 고부가가치 창출이 가능하며, 고성능 단열재의 개발로 1조3천억원(화학경제연구원, 2016년 기준) 시장규모를 갖는 국내 건축 단열재 시장에 있어 ㈜벽산은 생산 능력 등을 고려할 때 10% 이상의 점유율을 확보할 것으로 판단되며, 이에 따라 1,300억원 이상의 매출 증대가 있을 것으로 판단됨 ○ 무기단열재 단열 공법 및 시스템 개발을 통해 확대 적용될 수 있는 제품군 개발이 가능함 ○ 원료 수급 및 중간거점 계획도- 현무암 원석의 약 60%인 16,000ton/년 석분슬러지로 발생되며, 100% 폐기물 처리 중- 생산되는 슬러지 양이 충분하기 때문에, 원료 공급에는 차질이 없음- 자원순환법에 의해 도내 사업(50km 이내 이동시) 원료운반비 부담 해소 가능- 석분슬러지 중간거점 구축(본격적인 사업화(제품생산) 진행단계)- 제주도내 석재 및 석공사 전수 조사 진행 예정- 효율적인 과제 진행을 위해 제주도내 석재 및 석공사를 목록화 하여 사전 협의 진행 중
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