1) 댐하천 등 최적 홍수량 배분기법 개발
- AI-빅데이터 기반 고정밀 유역 시뮬레이션 기술 개발
- 유역 홍수량 배분 의사결정 지원 시스템 개발
- 침수위험도 유형화 및 침수위험도 평가방법개발
- AI 및 물리프로세스 기반 강수예측 시스템
2) 미계측 유역의 홍수량 자동산정기법 개발
- AI-CCTV 기반 유역홍수량 자동산정기술 개발
- SAR 영상 기반 전국 하천/유역별 수문변수 산정기술 개발
- AI 기반 미계측 유역 홍수량 예측 시스템 개발
- 비정상성을 고려한 미래 시공간 강수자료 생성기술 개발
3) 우수유출저감시설 최적운영 방안 결정기법 개발
- 내외해수 인접유역 연계 우수유출 저감시설 운영 의사결정 시스템 개발
4) 내외수연계 홍수전파 해석기법 개발
- 슈퍼컴퓨터 기반 전유역 시공간 침수정보 정밀판별 시스템개발
5) 시범유역 홍수량 배분 및 우수유출저감시설 운영효과 분석 프레임워크 개발
- 홍수량 배분 및 우수유출저감시설 효과분석 프레임워크 개발
- 우수유출저감시설 운영 분석 프레임워크 개발
본 연구는 유역차원의 홍수관리와 내외수 연계 홍수관리를 동시에 달성하기 위해 [1] 첨단기술(AI, 빅데이터, 원격탐사 등)을 이용하여 미계측 유역을 포함한 유역 전역에 대해 정확·정밀한 수리수문 정보를 생산하고, [2] 고해상도 분포형 수문모형, 슈퍼컴퓨터 기반 전유역 시공간 침수정보시스템, 내외해수 인접유역 연계 우수유출 저감시설 운영시스템의 구축에 활...
○ GTX 등 대심도 철도시설(복합역사 및 장대터널)에서 고위험 재난 발생 시 이용자 대피 및 보호를 위한 재난 인지·예측·대응 기술 개발 및 실증 * 화재시 3분 이내 호흡이 가능한 안전지역 대피 * 재난 인지 및 분석 정확도 90% 이상, 재난 대응에 따른 인명피해 저감율 30% 이상
[핵심분야 1] 대심도 철도시설 고위험 재난(화재, 지진, 침수) 인지·예측 기술 개발
[1-1] 화재 및 요구조자 인지기술 분야(기계연)
- 영상 및 다양한 센서 정보 기반의 화재 인지 기반 기술 조사 및 구현
- 화재 데이터 인공지능 학습플랫폼 기본설계
[1-2] 인공지능 화재확산 예측 플랫폼 개발 분야(철도연/오산대/카이어)
- 화재확산 예측기법 기본전략 수립 및 화재인지정보 DB검색요소 전환기법
- 인공지능 데이터 확장 기술 사전조사 및 인공지능 알고리즘 개발
[1-3] 대심도 철도시설 화재위험도 평가 기술 개발 분야(도시생명)
- 터널 및 역사 화재 위험도 평가요소 도출 및 위험도 시나리오 정립
[1-4] 대심도 철도시설 지진 위험도 평가 기술 개발 분야(건설연)
- 대심도 철도시설 분류체계 수립 및 유형별 지진 재해 시나리오 수립
[1-5] 대심도 철도시설 침수 위험도 평가 기술 개발 분야(철도연/서울과기대)
- 대심도 철도시설 침수 위험도 평가 요소 도출
- 침수 인지 및 실시간 모니터링 기술 선행연구 조사 및 침수심 측정 장비 설계
[핵심분야 2] 대심도 철도시설 고위험 재난 대응 기술 개발
[2-1]이용자 대피경로 최적화 기술 개발 분야(기계연)
- 인공지능과 기반 대피 경로 최적화 기술 개발 및 대상 지역 모델링
- 군중 시뮬레이션 고도화 및 알고리즘 검증
[2-2] 대심도 철도시설 스마트 대피통로 시스템 개발 분야(철도연/현성)
- 대심도 역사 및 터널용 스마트 대피통로 개발 요구조건 분석
- 스마트대피통로 구조 안정성 해석모델 개발
- 스마트 대피통로 및 임시 대피구역 체계 정립, 상세설계 및 검증
[2-3] 대심도 철도 비상 엘리베이터 표준 및 스마트 관제시스템 개발 분야 (건설연)
- 대심도 철도시설 비상(피난)용 엘리베이터 표준 및 스마트 관제 시스템 운영 시나리오 정립
[2-4] 대심도 철도시설 요구조자 스마트 구난시스템 개발 분야(코너스)
- 요구조자 탐색 알고리즘 S/W 개발 및 스마트 구난로봇 제품 설계
[2-5] 대심도 철도시설 스마트 화재확산 방지시스템 개발 분야(전자연)
- 스마트 화재 확산 방지 시스템 적용 제배연 알고리즘 설계
[2-6] 대심도 철도시설 고위험 재난 대응 이용자 매뉴얼 개발 분야(철도연)
- 대심도 철도 시설 그래프 DB 기반 최적 대피경로 도출 알고리즘 원형 개발
- 재난 시 이용자 심리분석 체계 및 실험환경 구축
[핵심분야 3] 대심도 철도시설 고위험 재난 대응 기술 실증 총괄
[3-1] 대심도 철도시설 재난 대응 기술별 위험도 저감 효과 검증 기술 개발 분야(도시생명)
- 위험도 평가 기법 분석 및 위험도 저감효과 검증 표준 시나리오 개발
[3-2] 고위험 재난대응 통합시스템 연계 체계 분석(철도연/한국철도공사)
- 재난 인지/예측/대응 기술과 통합시스템 상호 요구사항 정리
- 재난 대응시스템 기술별 파일럿 및 통합테스트베드 설치 기본계획 수립
[3-3]재난대응기술 철도운영기관 호환성 검증 분야(인천교통공사/부산교통공사)
- 재난대응 시스템 실태 및 파일럿 테스트베드 후보 조사
- 침수 대응기술 운영기관 침수 대응 자료(사고사례, 법령, 매뉴얼 등) 조사 분석
1) 1차년도
실린더형 식생의 다양한 식재조건에 따른 유속 측정결과로부터 난류확산계수 및 분산계수를 산정하여 식생흐름 내 혼합특성을 분석한다. 식생 식재 조건에 의한 영향을 분석하기 위해 가장 단순한 인공식생 형태인 실린더형 식생을 이용한다. 직사각형 단면의 직선형 실험수로에 실린더형 식생을 식재하고 식생의 높이, 밀도, 배치방법, 식생패치의 길이 및 폭을 변화시키며 micro-ADV를 이용해 흐름을 측정한다. 흐름측정결과로부터 Reynolds stress, 유속의 연직분포를 분석하고 흐름구조에 영향을 미치는 식재조건 중 주요 인자를 결정한다. 또한 Integral time scale을 이용해 난류확산계수를 산정하여 난류확산에 미치는 영향을 분석하고, 유속의 연직분포를 이용한 분산계수 산정결과로부터 전단류 분산에 미치는 영향을 분석한다.
2) 2차년도
식생의 형태에 의한 흐름구조 변화를 측정하고 식생의 형태 및 복잡도가 혼합결과에 미치는 영향을 분석한다. 식생의 형태를 정량화하기 위해 줄기에서 파생된 가지의 복잡도에 따라 2, 3차 형태로 분류하여 인공식생을 제작한다. 1차년도 연구수행 방법과 같이 식생형태 별로 식생길이, 배치, 밀도, 식생패치의 폭과 길이 변화에 의한 흐름구조를 측정하여 식생형태의 복잡도에 따른 흐름구조의 변화를 분석한다. 흐름 측정결과로부터 Reynolds stress, 연직난류확산계수 및 분산계수를 계산하고 식생형태에 따른 계산결과를 비교한다. 또한 식생의 형태에 의한 항력의 영향을 분석하기 위해 유속 및 수위 측정결과로부터 항력계수를 산정하고, 식생형태에 의한 영향을 분석한다.
3) 3차년도
식생형태 및 특성에 의한 저장대 효과 분석을 위해 추적자 실험을 수행하고 농도곡선의 변화를 분석하고자 한다. 식생형태 별 오염물질의 저장대효과를 분석하기 위해 NaCl 용액을 이용한 추적자실험을 수행하고 전기전도도 센서를 이용해 추적자물질의 농도-시간 곡선을 측정한다. 식생 식재조건 및 형태에 따라 측정된 농도-시간 곡선의 통계적 특성을 분석한다. 또한 농도곡선의 하강부의 연장형태를 비교하여 식생에 의한 오염물질의 저장대효과를 통계적 특성을 통해 분석한다. 이후 연직난류확산계수와 분산계수의 관계를 분석하여 식생의 형태가 전단류 분산에 미치는 영향에 대한 정량적 분석을 수행한다.