| 초록 |
연구개발목표 및 내용 최종 목표 1) 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 2) 토석류 피해 지자체간 재해 예방 및 저감 방안을 위한 지역협력 네트워크 구축 3) 산악지역 토석류 재해방재 관련 기준 및 제도 개선 4) 개발된 토석류 방재기술 사업화 전체 내용 1) 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 - 토석류 제어구조물실험 시스템 구축 및 실험/현장 실증실험을 통한 설계인자 도출 - 국지성 집중 호우에 따른 급경사 건천 하상붕괴 제어기술 및 설계기법 도출 - 3차원 토석류 수치모형을 통한 기존 대책구조물 검증 및 평가, 기능적 성능 개선, 현장 적용성 평가 - 현장 실증실험을 통한 토석류 재해 흐름 특성 규명 및 기존 토석류 제어기법 대비 에너지 저감 효과 평가 - 토석류 제어구조물에 대한 현장 적용방안 설계 및 시공기법 제시 - 지속가능한 토석류 방재기술을 통한 에너지저감 및 환경영향 최소화 방안 확립 2) 토석류 피해 지자체간 재해 예방 및 저감 방안을 위한 지역협력 네트워크 구축 - 지역주민대상 사업설명회·공청회 및 지자체·공공기관·지역주민 참여 자문단(지역혁신협의체) 구성 및 운영방안 마련 - 산악지역 토석류 재해방재 지자체 지역사업 연계 적용 강화방안 마련 3) 산악지역 토석류 재해방재 기준 및 제도 개선 - 대책구조물의 안정성 확보 및 유지관리 기준 제안 - 산악지역 토석류 재해방재 관련 기준 및 제도 개선 방안 마련 - 국토교통부, 행정안전부, 산림청, 환경부 등 관련 유관기관의 정책지향점 연계 4) 개발된 토석류 방재기술 사업화 - 산악지역 토석류 방재기술의 특허출원/등록 및 국내 표준화 방안 마련 - 산악지역 토석류 방재 기술이전/시제품 제작/성과홍보 마케팅 전략 수립 및 실행 - 토석류 방재기술 사업화로 청년 일자리 창출 및 기업의 미래성장동력 창출 - 개발된 토석류 방재기술(제어구조물)의 현장 적용 (강원권 및 경북권) 1단계 목표 1) 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 ○ 산악지역 토석류 다중 제어기법 개발 및 에너지 저감효과 평가 ○ 3차원 토석류 수치모델링을 이용한 대책구조물 검증 및 기능적 성능 개선 ○ 호우에 따른 급경사 건천 하상붕괴 제어기술 도출 및 특성 분석 ○ 토석류와 구조물 상호작용을 고려한 다상유동 수치해석 기법 개발 및 검증 ○ 항공영상을 통한 토석류 유출 특성 분석기법 및 기존 대책구조물 설계 기법 검토 ○ 현장 실증실험 결과에 대한 토석류 재해 흐름특성 구명 ○ 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 ○ 실규모 토석류 실험장 유역 현장 제어시스템 구축 ○ 실규모 토석류 실험장 정비 ○ 실규모 토석류 실험장 유역 현장 실증실험 수행 ○ 지속가능한 토석류 방재기술을 통한 에너지저감 및 환경영향 최소화 방안 마련 2) 토석류 피해 지자체간 재해 예방 및 저감 방안을 위한 지역협력 네트워크 구축 ○ 지역협력을 위한 사업설명회․공청회를 개최하여 지역의견수렴 및 지역특성을 감안한 대책기술개발 관련 모델 설정 및 제시 ○ 지자체/공공기관/지역주민/유관기관 참여 자문단 운영 ○ 토석류 피해 지자체간 재해 예방 및 저감 방안을 위한 지역협력 네트워크 구축 및 네트워킹(지역혁신협의체 구성 및 활동) 3) 산악지역 토석류 재해방재 기준 및 제도 개선 ○ 2단계에서 수행 4) 개발된 토석류 방재기술 사업화 ○ 산악지역 토석류 방재기술의 특허출원/등록 ○ 산악지역 토석류 방재기술 시제품 제작 ○ 산악지역 토석류 방재 성과홍보 마케팅 전략 수립 및 실행 ○ 토석류 방재기술 사업화로 청년 일자리 창출 및 기업의 미래성장동력 창출 ○ 개발된 토석류 방재기술(제어구조물)의 현장 적용 (강원권, 조사/설계/분석/시공) 내용 1) 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 ○ 산악지역 토석류 다중 제어기법 개발 및 에너지 저감효과 평가 - 토석류 제어구조물 시스템을 모사할 수 있는 실내 실험 시스템을 구축 - 토석류의 흐름특성, 충격하중 등의 촬영 및 측정이 가능한 데이터 저장 시스템 구축 - 토석류 제어구조물의 설치조건에 따른 토석류의 에너지 저감, 차단, 충격하중 변화 분석 - 개발된 제어기법의 실험적 검증에 필요한 추가 보완 실내실험 실시 - 토석류 다중제어 기법에 대한 에너지 저감효과 평가를 통하여 현장 실증실험에 필요한 대책구조물의 배치, 제원 등을 결정 - 개발된 제어구조물 기법의 현장 실증실험 계획 수립 ○ 3차원 토석류 수치모델링을 이용한 대책구조물 검증 및 기능적 성능 개선 - 지반의 물리적 특성, 하상 전단응력, 토석류의 수직응력 특성을 고려한 수치모델링 - 기존의 실규모화된 물리모형실험 자료를 이용한 3차원 수치모델링 기법 평가 - 3차원 수치모델링의 적용을 통한 기존 대책구조물의 성능 평가 - 현장 실증실험을 수치적으로 모사하여, 개발된 토석류 제어구조물에 대한 현장 적용성 검증 - 대책구조물의 기능적 성능 개선방안 도출 ○ 호우에 따른 급경사 건천 하상붕괴 제어기술 도출 및 특성 분석 - 산악지 계곡 하상붕괴에 따른 토석류 발생의 사례를 조사 및 다공성 급경사 하상에서 흐름의 특성 파악 - 퇴적 사면붕괴의 원인 제어를 위한 국내외 기술을 조사하고 급경사 하상의 붕괴를 제어할 수 있는 개념적 기법을 도출 - 다공성 급경사 하상에 작용하는 복류와 표면류에 대한 수리실험을 수행하여 다공매질 내 흐름에 의한 항력계수 조사 및 자갈하상 요철구조가 표면류에 미치는 영향 파악 - 급경사 하상붕괴 수리실험을 수행하여 하상붕괴의 수리학적 한계조건 제어를 위한 기술의 특성 분석 ○ 토석류와 구조물 상호작용을 고려한 다상유동 수치해석 기법 개발 및 검증 - 토석류와 대책구조물과의 상호작용을 적절하게 고려할 수 있는 수치해석 기법을 개발 - 입자, 다상유동 특성 등에 대한 해석 이론 및 알고리즘 정립 - 소형 수로실험 결과를 토대로 수치해석이 필요한 입력 물성치 검토 - 필요 시, 유동해석용 상용소프트웨어를 이용하여 토석류를 모사하고, 개발된 모델을 이용한 해석연구 결과와 비교, 분석 - 기존 대형수로실험을 수치적으로 모사하여, 개발된 다상유동 수치해석 기법 검증 - 구조물의 배치조건과 토석류의 규모, 흐름특성 등을 다양하게 고려하여 현장 적용 가능성 검증한 후, 개발된 해석기법에 대한 실제 현장 적용 방안 검토 ○ 항공영상을 통한 토석류 유출 특성 분석기법 및 기존 대책구조물 설계 기법 검토 - 항공 LiDAR자료를 통한 지형특성 및 토석류 연행·유출 특성 분석 기법 검토 - 토석류 충격하중 및 속도에 따른 대책구조물의 안정성 분석기법 검토 ○ 현장 실증실험 결과에 대한 토석류 재해 흐름특성 구명 - 토석류 충격하중 및 속도 변화 분석 - 유하부 내 토사 이동 변화에 따른 지형특성 분석 ○ 산악지역 토석류 방재를 위한 경제적이고 실효적인 토석류 제어기법 개발 ○ 실규모 토석류 실험장 유역 현장 제어시스템 구축 - 실증 현장 유하부에 토석류 강성구조물과 연성방호구조물을 설치하고, 토석류 흐름특성 파악 및 제어기법 성능검증을 위한 계측장비들을 발생부, 유하부, 퇴적부에 설치 ○ 실규모 토석류 실험장 정비 - 현장 실증실험을 위한 실규모 토석류 실험장 상부의 토석류 발생장치 정비 - 발생부 사면 보강 및 발생부에서부터 퇴적부까지 원활한 흐름이 유지될 수 있도록 유역 내 계곡부 정비 ○ 실규모 토석류 실험장 유역 현장 실증실험 수행 - 토석류 강성 및 연성 방호구조물의 제원과 성능을 검토한 후, 현장 실험조건에 적합한 방호구조물의 설치 위치 및 규모 결정 - 토석류 제어시스템과 계측시스템 구축이 완료되면, 현장 실증실험 수행 - 현장 실증실험을 통해 수집된 데이터를 확보하여 토석류 제어기법 검증에 활용 ○ 지속가능한 토석류 방재기술을 통한 에너지저감 및 환경영향 최소화 방안 마련 2) 토석류 피해 지자체간 재해 예방 및 저감 방안을 위한 지역협력 네트워크 구축 ○ 지역협력을 위한 사업설명회․공청회를 개최하여 지역의견수렴 및 지역특성을 감안한 대책기술개발 관련 모델 설정 및 제시 - 지역주민/지자체 공청회 개최 및 설문조사 수행 ○ 지자체/공공기관/지 |
