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과제기본정보

국지성 집중호우 대응 방재시설 및 치수역량 강화 기술 개발1년차

사업개요
사업개요
사업명 국토교통지역혁신기술개발 과제번호 21RITD-C161134-01
국가과학표준분류 1순위 에너지·자원 | None | None 적용분야 환경
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 국지성 집중호우 대응 방재시설 및 치수역량 강화 기술 개발
주관연구기관 (주)홍익기술단
총괄연구 책임자 성명 김의환
소속 (주)홍익기술단 직위 전무
전화번호 043-230-7858 FAX 043-236-7810
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2021-04-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 비용
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 300,000,000 4,875,000 43,875,000 48,750,000 348,750,000
과제기본정보
연구개발개요 □ 2017년 7월 홍수와 2020년 8월 홍수 피해가 충북 영동군, 옥천군, 청주시에 집중되어 충북지역의 홍수피해를 최소화 할 수 있는 목표 설정
□ 도심과 제내지 침수심 저감을 위한 기술 개발을 통해 침수심 저감량을 제시
□ 충청북도, 청주시에서는 부지, 주민간담회 및 설명회, 인허가 등의 협조를 받음
□ ㈜홍익기술단과 우수안은 청주시 상습침수 구역내 방재시설물을 청주시(예산: 행안부, 청주시)와 함께 설치함
□ 2021년 완성될 청주시의 ‘재난관리 통합플랫폼’에 설치된 방재시설물 정보 등을 연계함
□ 청주시는 충북대에 SWMM 모형의 입력자료, 경계조건 등을 제공함
□ 충청북도는 충북대에 제내지 침수 모형의 입력자료, 경계조건 등을 제공함
□ 충북대는 청주시의 ‘재난관리 통합플랫폼’에 SWMM 모형이 연동하여 구동되어 의사결정이 가능하도록 함
□ 충북대는 청주시에의 시뮬레이터를 제공하여 공무원의 의사결정 능력 향상
최종목표 ○ 최종 목표 : 국지성 집중호우에 대한 도시침수 대응 방재시설 및 치수역량 강화 기술 개발

○ 세부 목표 :
- (1세부) 국지성 집중호우 대응 방재시설 적용 및 시스템 개발
- (2세부) 국지성 집중호우 대응 도심 및 제내지 침수 치수역량 강화 기술 구축
- (3세부) 국지성 집중호우 대응 분산형 빗물저류조 기술 적용 및 개선

○ 개발 목표
- 주관연구기관((주)홍익기술단): 국지성 집중호우 대응 방재 시설 적용 및 시스템 프로토타입 개발
- 공동연구기관(충북대학교): 국지성 집중호우 대응 도심 및 제내지 침수모형 적용 및 평가
- 공동연구기관((주)우수안): 국지성 집중호우 대응 분산형 빗물저류조 기술 적용
연구내용 및 범위 1. 세부별 연구 내용 및 범위

○ 1세부 : 국지성 집중호우 대응 방재시설 적용 및 시스템 개발(주관기관 : ㈜홍익기술단)
- 집중호우로 인한 침수지역의 침수 자료 수집 및 분석
- T/B 선정과 실시간 침수현황 모니터링과 대응을 위한 방재시설 적용
- 충북도, 청주시 공무원 시뮬레이터 개발 지원

○ 2세부 : 국지성 집중호우 대응 도심 및 제내지 침수 치수역량 강화 기술 구축(수행기관 : 충북대학교)
- T/B 대상 도심침수 모형 선정, 적용 및 개선
- T/B 대상 제내지 침수 모형 선정, 적용 및 개선
- 도심 및 제내지 침수 모형 결과 검증 및 교육

○ 3세부 : 국지성 집중호우 대응 분산형 빗물저류조 기술 개선(수행기관 : ㈜우수안)
- T/B 대상 빗물저류조 설치 지점 선정 및 용량 결정 설계 기준 제시
- 초기우수저감 효과 및 침수저감 효과 분석
- 빗물저류시설 및 방재시설 시공 및 유지관리

2. 연차별 연구 내용 및 범위

○ 1차년도
- 충청북도, 청주시 수문 기상자료 수집, 검증 및 D/B 구축
- 충청북도, 청주시 T/B 지역의 수문관측 시스템 구축
- 수문관측지점 선정 및 수문 모니터링 장비 설치
- 지역간담회, 공청회, 자문단 구성 등 실시
- 도심 및 제내지 구분하여 침수모형 선정
- T/B 침수모형 적용을 위한 입력자료 등 구축
- T/B 대상으로 한 도심침수모형과 제내지 침수 모형 신뢰성 검토
- 분산형 빗물저류조 기술 수요조사
- 분산형 빗물저류조 표준안 설계
- T/B 적용을 위한 분산형 빗물저류조 설계
- 지역주민 만족도 조사 등

○ 2차년도
- T/B 모니터링 및 수리시설(장비, 장치 등) 설치
- 도심침수/제내지 침수 분석 시뮬레이터 프로토타입 개발
- 시뮬레이터 설계 및 T/B 적용 모의 시험
- 대상 지역의 수문자료 검토 및 검·보정 및 홍수 위험 시나리오 기반의 데이터 마이닝을 통하여 홍수 위험평가에 중요한 정보 및 패턴 추출
- 대상 지역의 정도 높은 도심 및 제내지 수문모형에 의한 T/B 침수분석
- 국지성 집중호우 침수분석 결과 실측자료와 비교를 통해 신뢰성 확보 방안 제시
- 분산형 빗물저류조 시공 방법 정립 및 모니터링 기법 제시
- T/B 대상으로 분산형 빗물저류조 시제품 시공
- 분산형 빗물저류조 시제품을 활용한 모니터링 실시

○ 3차년도
- 도심침수 분석에 적용 가능하고 시도 공무원의 접근이 용이한 시뮬레이터 개발
- 제내지 침수 분석 분석에 적용 가능하고 시도 공무원의 접근이 용이한 시뮬레이터 개발
- 도심 및 제내지 침수분석을 위한 시뮬레이터 매뉴얼 개발 및 제공
- 최적 모니터링 장비 및 수리시설물 적용한 정량적 침수저감 대책 개발
- 침수피해 저감을 위한 기술적 방법 제시 및 해석
- 비구조적 대책 제시 및 효용성 검토
- 시도 공무원 대상 침수모형 분석과정 교육
- 분산형 빗물저류조 시제품을 활용한 T/B 도심 침수 저감 효과분석
- 도심 침수 저감을 위한 지속적인 유지관리 시설능력 확보
- 분산형 빗물조류조 시제품의 최적화 설계 기법 및 분산형 빗물저류조 개발(시방서 작성)
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1. 국지성 집중호우 대응 방재시설을 위한 수문자료 구축 및 평가
2. 국지성 집중호우 대응 도심 및 제내지 침수 모형 선정 및 구축
3. 국지성 집중호우 대응 분산형 빗물저류조 개발
- 충청북도, 청주시 수문 기상자료 수집, 검증 및 D/B 구축
- 충청북도, 청주시 T/B 지역의 수문관측 시스템 구축
- 수문관측지점 선정 및 수문 모니터링 장비 설치
- 지역간담회, 공청회, 자문단 구성 등 실시
- 도심 및 제내지 구분하여 침수모형 선정
- T/B 침수모형 적용을 위한 입력자료 등 구축
- T/B 대상으로 한 도심침수모형과 제내지 침수 모형 신뢰성 검토
- 분산형 빗물저류조 기술 수요조사
- 분산형 빗물저류조 표준안 설계
- T/B 적용을 위한 분산형 빗물저류조 설계
- 지역주민 만족도 조사 등
연구성과 기술적 기대성과 - 도심 및 제내지 침수 분석 절차 및 담당 공무원 치수능력 역량 강화
- 기술매뉴얼 및 시뮬레이터 개발을 통한 미래 치수분야 민간 영역 확대 기반 마련
- 초기우수저감을 통한 침수심 저감, 유입시간 지연 및 초기우수오염물 제어를 통한 도심 및 하천 하류 수질향상 및 수생태 보존
- 빗물저류조에 수집된 각종 DB를 통해 빅데이터 구축 가능
- 빗물저류조 관련 연구의 활성화
사회 경제적 파급효과 1. 경제/산업적 효과
- 토양환경의 건강화 및 지하수 자원 확보가 가능하며, 다양한 수자원으로 활용가능
- 도심 및 농업에 활용 가능한 양질의 용수 확보 및 IoT를 활용한 재해·재난기술 첨단화
- 재난분야 측면에서 국가적 사업 확대기반 마련
- 홍수/가뭄해결을 위한 선진 기술에 대한 수요가 높아짐에 따라 IoT 기반 스마트미터와 디지털 솔루션을 도입하여 물산업 시장 확장으로 지속가능한 솔루션의 필요성이 대두되는 것에 대한 투자 유치
- 기존/신규 빗물이용시설 치수대응 시설 전환 가능성 확보 및 저장된 빗물을 농촌 및 도시용수 등에 활용함에 따라 물 절약 효과

2. 사회적 효과
- 대국민 재해에 대한 인식 전환
- 제내지 경작시 수도작에 맞춘 영농으로 계획되었으나, 이를 밭작물로 변경하여 재배 후 발생되는 피해와 보상에 대한 기준 마련
- 농작물 재해보험 보험수가 및 보상금 산정 기준 마련
- 도심하천 천변 저류지 설치와 평상시 활용 방안 기준 마련
- 농작물 재해보험 보험수가 및 보상금 산정 기준 마련
- 시도 공무원 부서 순환배치에 따른 개인별 역량 격차 감소
활용방안 1. 국지성 집중호우 대응 방재시설 및 치수역량 강화 기술 개발을 통하여 국지성 집중호우에 대응 할 수 있는 안전한 방재시설을 구축하기 위한 기반을 확립할 수 있음

2. 방재시설 관련 담당자자 방재시설을 설계 시 국지성 집중호우 대응시스템을 쉽게 이해하고 활용 할 수 있음

3. 국지성 집중호우 대응시스템의 적용으로 신속한 업무 프로세스로 집중호우에 의한 홍수 취약 지역에 대한 대책을 수립 할 수 있음

4. 집중호우 및 기후변화 시나리오를 반영한 발생 가능성이 높은 국지성 집중호우 시나리오 제시를 통하여 피해상황에 대한 효율적인 복구 및 복원이 가능

5. 국지성 집중호우 시스템 활용 역량 강화를 위한 시뮬레이터 개발을 통하여 재해 관련 시장형성 가능
핵심어
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핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 국지성 집중호우 홍수위험 관리 치수대응 기술 모니터링 빗물저류조
영문 Localized Torrential Rainfall Management of Flood Risk Response Management of Flood Control Monitoring Rainwater Storage
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