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하천정보표출시스템 구축 기본계획 최종보고서

목차

제1장 서론 20

1.1. 과업의 배경 및 목적 21

1.1.1. 정보화의 개요 22

1.1.2. 국가 정보화 사업 22

1.1.3. 수자원 정보화 사업 23

1.1.4. U-River(Ubiquitous River) 환경 구축 23

1.2. 과업의 필요성 25

1.3. 과업의 주요내용 27

1.3.1. 국내.외 운영사례 조사 27

1.3.2. 제공 대상 정보 선정 및 활용 방안 검토 27

1.3.3. 시스템 설치 및 운영을 위한 제도적 사항 검토 27

1.3.4. 시스템 구축 기본계획 수립 27

1.3.5. 시범설치 계획 수립 28

1.3.6. 국내외 홍수관리시스템의 현황 조사 28

1.3.7. 효율적인 홍수예측을 위한 공간단위 예보 방안 검토 28

제2장 국내ㆍ외 운영사례 조사 29

2.1. 국내 정보표출시스템 운영 사례 30

2.1.1. 한국도로공사 교통관리시스템 30

2.1.2. 수도권매립지관리공사 악취측정 정보망 시스템 31

2.1.3. 환경부 대기오염 정보표출시스템 34

2.1.4. 실시간 어장정보 시스템 36

2.1.5. 조류 신호 운영 시스템 37

2.1.6. 기상청 39

2.1.7. 환경부 42

2.1.8. 지자체 운영 전광판 43

2.2. 일본 정보표출시스템 운영 사례 46

2.2.1. 와섬해협 조류 신호 표출 시스템 46

2.2.2. 댐 방류 경보 시스템 47

2.2.3. 해일 및 지진 피해 방재정보표시판 48

2.2.4. 하천정보표시판 49

2.2.5. 수위 표시탑 52

2.3. 정보표출시스템 운영 사례 검토 결과 54

제3장 제공대상 정보선정 및 활용방안 검토 55

3.1. 제공대상 정보 선정 및 콘텐츠 구성 56

3.1.1. 제공 대상 정보 선정 56

3.1.2. 상황별 제공 정보 콘텐츠 구성 63

3.1.3. 시설물 설치위치별 정보 제공 66

3.1.4. 지역 특성별 제공 정보 콘텐츠 구성 67

3.2. 대상 정보 확보 방안 검토 68

3.2.1. 기상청 70

3.2.2. 한국수자원공사 71

3.2.3. 건설교통부(홍수통제소) 73

3.2.4. 소방 방재청 73

3.3. IT 기술을 활용한 정보표출 방안 80

3.3.1. LED 전광판 80

3.3.2. LCD(Liquid Crystal Display) 82

3.3.3. 음성정보 및 SMS 메시지 84

3.3.4. 휴대전화 및 PDA 85

3.3.5. DMB폰 86

3.3.6. 정보표출기술의 특징 비교 87

제4장 시스템 설치 및 운영을 위한 제도적 사항 검토 88

4.1. 관계법령 등 제도적 사항 검토 89

4.1.1. 하천점용허가 검토 89

4.1.2. 도로점용허가 검토 92

4.2. 기존 정보표출시스템 운영지침 검토 96

4.2.1. 지방국토관리청 도로교통정보센터 운영 매뉴얼 96

4.3. 지자체 및 유관기관 공동 활용 방안 검토 100

4.3.1. 기 설치한 시설물 활용 방안 100

4.3.2. 서울도시고속도로 교통관리센터 102

4.3.3. 한국도로공사 교통정보센터 110

4.3.4. 정부중앙청사 홍보전광판 111

4.3.5. 검토결과 112

제5장 시스템 구축 기본계획 수립 113

5.1. 기본계획을 위한 타당성 조사 114

5.2. 기본계획 방향 130

5.2.1. 시스템 구성 131

5.2.2. 표시부 131

5.2.3. 통신 및 전기시설 132

5.2.4. 운영 장치 133

5.2.5. 시스템 설치 단계 134

5.2.6. 시스템 유지관리 136

5.3. 설치 지점 선정 방안 수립 138

5.3.1. 설치위치 선정 기준 138

5.3.2. 설치위치별 정보제공 방안 검토 142

5.3.3. 한강수계 주요 설치지점 145

5.3.4. 낙동강수계 설치 예상지점 160

5.3.5. 금강수계 설치 예상지점 164

5.3.6. 영산강 및 섬진강 수계 예상 지점 165

5.4. 하천정보표출 전광판 설계 및 설치 방안 수립 167

5.4.1. 설계 절차 167

5.4.2. 세부 설계 169

5.4.3. 설치 180

5.4.4. 운영 및 유지관리 183

5.5. 시스템 운영 및 연차별 추진계획 188

5.5.1. 운영 188

5.5.2. 연차별 추진계획 194

제6장 시범설치 계획 수립 198

6.1. 시범 설치 지점 조사 199

6.1.1. 현장조사 199

6.1.2. 시범설치 지점 선정 209

6.2. 기존 전광판 시설 활용방안 계획수립 211

6.2.1. 지점 개요 211

6.2.2. 설치 위치 선정 시 고려사항 213

6.2.3. 표출메세지 215

6.2.4. 설치 224

6.2.5. 공동 활용을 위한 협조 체계 구성 224

6.2.6. 시범 설치 예시 225

6.2.7. 설치 후 기대효과 229

6.3. 중랑천 중랑교 홍수전광판 및 기둥형 수위 전광판 230

6.3.1. 지점 개요 230

6.3.2. 설치 위치 선정시 고려사항 232

6.3.3. 표출메세지 233

6.3.4. 설치 236

6.3.5. 기대효과 239

6.4. 홍보용 홍수전용 전광판 설치 계획수립 240

6.4.1. 지점 개요 240

6.4.2. 설치 위치 선정시 고려사항 241

6.4.3. 표출메세지 242

6.4.4. 설치 245

6.4.5. 설치 후 기대효과 250

제7장 국내외 홍수관리시스템의 현황조사 251

7.1. 국내 홍수관리시스템 현황 252

7.1.1. 한강홍수통제소 홍수관리시스템 252

7.2. 국외 홍수관리시스템 현황 259

7.2.1. 미국의 홍수관리시스템 259

7.2.2. 일본의 홍수관리시스템 270

제8장 효율적인 홍수예보를 위한 공간단위 예보 방안 검토 274

8.1. 중소수계 및 도시유역 홍수예보 기능강화 방안검토 275

8.2. 면 개념의 홍수예보 기능강화 방안검토 281

제9장 정리 및 결론 286

9.1. 정리 287

9.2. 결론 288

참고문헌 290

서지자료 292

〈표 2.1.1〉 한국도로공사 교통관리시스템 운영현황 31

〈표 2.1.2〉 악취 자동 측정소에서 측정되는 항목 32

〈표 2.1.3〉 대기오염도 실시간 공개시스템 제공 정보항목 34

〈표 2.1.4〉 주요 대기오염물질 배출 시설 35

〈표 2.1.5〉 조류 신호 운영 시스템 현황 37

〈표 2.2.1〉 표출 전광 문자와 내용 46

〈표 2.3.1〉 국내 및 일본 정보표출 시스템 54

〈표 3.1.1〉 평/갈수기 제공 정보 콘텐츠 64

〈표 3.1.2〉 홍수기 제공 정보 콘텐츠 65

〈표 3.2.1〉 각 기관별 활용정보 69

〈표 3.2.2〉 기 구축된 행정정보 DB 현황 71

〈표 3.2.3〉 구축 예정 행정정보 DB 현황 71

〈표 3.2.4〉 수자원 공사 정보화 추진현황 72

〈표 3.2.5〉 휴대폰 긴급 재난문자방송 표준문안 74

〈표 3.2.6〉 정보표출기술 특징 비교 87

〈표 4.2.1〉 기상특보 발령기준 96

〈표 4.2.2〉 비상근무 1단계 발령기준 97

〈표 4.2.3〉 비상근무 2단계 발령기준 97

〈표 4.2.4〉 도로교통정보시스템 운영 산출물 100

〈표 4.3.1〉 서울도시고속도로 교통관리센터 운영 교통 전광판 현황 103

〈표 4.3.2〉 중앙정부청사 홍보전광판 표출 요청 양식 111

〈표 4.3.3〉 공동 활용을 위한 유관기관 운영 정보표출시스템 분석 112

〈표 5.1.1〉 1번 항목 기타의견 118

〈표 5.1.2〉 5번 항목 기타의견 118

〈표 5.1.3〉 9번 항목 기타의견 121

〈표 5.1.4〉 10번 항목 기타의견 121

〈표 5.1.5〉 14번 항목 기타의견 124

〈표 5.1.6〉 15번 항목 기타의견 124

〈표 5.1.7〉 18번 항목 기타의견 126

〈표 5.1.8〉 19번 항목 의견 127

〈표 5.3.1〉 한강수계 홍수범람위험구역 146

〈표 5.3.2〉 지역별 홍수피해 현황 149

〈표 5.3.3〉 홍수 사상별 피해지역 현황 150

〈표 5.3.4〉 홍수사상별 침수 실적 현황 151

〈표 5.3.5〉 한강수계 설치 예상지점 List 158

〈표 5.3.6〉 낙동강수계 설치 예상지점 List 160

〈표 5.3.7〉 낙동강수계 지역별 홍수피해 현황 163

〈표 5.3.8〉 금강수계 설치 예상지점 List 164

〈표 5.3.9〉 영산강 및 섬진강수계 설치 예상지점 List 166

〈표 5.4.1〉 주행 중인 운전자의 도로 설계 수준별 최소 판독거리 174

〈표 5.4.2〉 도로 설계 수준별 최소 문자 높이 176

〈표 5.4.3〉 문자 변수와 메시지 변수 설계 값 178

〈표 5.5.1〉 하천정보표출시스템 연차별 추진과제내용 194

〈표 5.5.2〉 하천정보표출시스템 연차별 구축계획 195

〈표 6.2.1〉 잠수교 북단지점 메시지 표출 우선순위 216

〈표 6.2.2〉 잠수교 북단 지점 표출 메시지 설계 217

〈표 6.2.3〉 잠수교 북단 지점 메시지 표출시간 218

〈표 6.2.4〉 잠수교 북단 지점 메시지 길이 220

〈표 6.2.5〉 총 정보량별 최소 문자 높이 221

〈표 6.2.6〉 잠수교 북단지점 표출메시지 판독소요거리 222

〈표 6.2.7〉 잠수교 북단지점 표출메시지 문자높이 222

〈표 6.2.8〉 문자변수와 메시지 변수 설계 기준 223

〈표 6.2.9〉 잠수교 북단 문자변수와 메시지 변수 설계 값 223

〈표 6.3.1〉 홍수전용 전광판 및 기둥형 수위 전광팡 재원 232

〈표 6.3.2〉 중랑교 인근지점 홍수전용 전광판 표출메시지 우선순위 234

〈표 6.3.3〉 중랑교 인근지점 홍수전용 전광판 표출메시지 설계 235

〈표 6.4.1〉 잠수교 인근지점 홍수전용 전광판 표출메시지 우선순위 243

〈표 6.4.2〉 잠수교 인근지점 홍수전용 전광판 표출메시지 설계 244

〈표 6.4.3〉 잠수교 인근지점 홍수전용 전광판 메시지 표출시간 245

〈표 7.1.1〉 홍수통제소 코드 체계표 254

〈표 7.1.2〉 수계별 고유코드 254

〈표 7.1.3〉 홍수통제소 시스템의 물리적 DB 현황 256

〈표 7.2.1〉 미국의 홍수 예ㆍ경보 담당기관 260

〈표 7.2.2〉 NWSRFS 사용되는 모형 265

〈표 7.2.3〉 일본홍수관리 시스템의 목표 271

〈표 8.1.1〉 일반홍수예경보 시스템과 도시홍수예경보 시스템의 비교 279

〈그림 1.1.1〉 U-River 환경구축 24

〈그림 1.2.1〉 하천정보표출시스템의 필요성 26

〈그림 2.1.1〉 한국도로공사 교통관리시스템 체계도 31

〈그림 2.1.2〉 수도권 매립지 실시간 악취관리 시스템 33

〈그림 2.1.3〉 악취 자동 측정소의 모습과 표출 장치 33

〈그림 2.1.4〉 실시간 어장정보시스템 정보 제공 방법 36

〈그림 2.1.5〉 조류 신호 운영 센터 시스템 위치 38

〈그림 2.1.6〉 조류정보 표지 형태 39

〈그림 2.1.7〉 북항지역 재해전광판 40

〈그림 2.1.8〉 3호광장 재해전광판 40

〈그림 2.1.9〉 동해기상대 기상전광판 41

〈그림 2.1.10〉 인천 동인천역 기상 전광판 42

〈그림 2.1.11〉 환경 전광판 설치 예 43

〈그림 2.1.12〉 지자체 운영 환경전광판 44

〈그림 2.2.1〉 조류정보전광판 표출 예시 46

〈그림 2.2.2〉 와섬 해엽 조류 신호소 위치도 47

〈그림 2.2.3〉 댐 방류 경보 시스템 48

〈그림 2.2.4〉 해일 방재 정보판 48

〈그림 2.2.5〉 지진 방재 정보판 48

〈그림 2.2.6〉 카와사키시의 JR카와사키역 하천정보전광판 설치 49

〈그림 2.2.7〉 하천정보표시판 설치 화면 50

〈그림 2.2.8〉 하천정보 표시판 설치 위치 51

〈그림 2.2.9〉 기타 정보 표시판 설치 예시 51

〈그림 2.2.10/2.2.9〉 수위 감시카메라 52

〈그림 2.2.11/2.2.10〉 정보 게시판 52

〈그림 2.2.12/2.2.11〉 수위 표시탑 53

〈그림 3.1.1〉 하천수위자료 제공 예 57

〈그림 3.1.2〉 댐 저수용량 자료 제공 예 58

〈그림 3.1.3〉 기상정보 제공 예 59

〈그림 3.1.4〉 생활지수정보 제공 예 60

〈그림 3.1.5〉 기상특보 제공 예 60

〈그림 3.1.6/3.1.7〉 물 관련 소식 및 행사안내 예 61

〈그림 3.1.7/3.1.8〉 행락시설 안전주의 홍보 예 62

〈그림 3.1.8/3.1.9〉 지하철 환승역 내부광고 및 지하철 내부 TV 패널 66

〈그림 3.1.9/3.1.10〉 지하철 환승역 내부 전광판 67

〈그림 3.2.1〉 기상청 기상관측장비 70

〈그림 3.2.2〉 한국수자원공사 실시간 수문자료 모니터링 71

〈그림 3.2.3〉 홍수통제소 수문자료 제공 화면 73

〈그림 3.3.1〉 LED 전광판을 이용한 정보제공 사례 82

〈그림 3.3.2〉 LCD 전광판을 이용한 정보제공 사례 84

〈그림 3.3.3〉 소방방재청 재난정보 문자서비스 84

〈그림 3.3.4〉 FRICS의 휴대전화를 이용한 수문정보 서비스 86

〈그림 3.3.5〉 DMB폰의 방송 송신 과정 86

〈그림 4.1.1〉 하천점용허가 절차도 91

〈그림 4.1.2〉 도로점용허가 절차도 94

〈그림 4.2.1〉 도로교통정보센터 운영 흐름도 98

〈그림 4.2.2〉 VMS 메시지 제공 흐름도 99

〈그림 4.3.1〉 서울도시고속도로 교통정보제공 웹 화면 102

〈그림 4.3.2〉 한국도로공사 교통정보센터 웹 화면 110

〈그림 4.3.3〉 정부종합청사 홍보전광판 111

〈그림 5.1.1〉 기본계획을 위한 타당성 설문조사서 114

〈그림 5.1.2〉 설문 참가자 업종별 비율 115

〈그림 5.1.3〉 설문 참가자 경력별 비율 115

〈그림 5.1.4〉 1번 항목 조사결과 116

〈그림 5.1.5〉 2번 항목 조사결과 116

〈그림 5.1.6〉 3번 항목 조사결과 117

〈그림 5.1.7〉 4번 항목 조사결과 117

〈그림 5.1.8〉 5번 항목 조사결과 118

〈그림 5.1.9〉 6번 항목 조사결과 119

〈그림 5.1.10〉 7번 항목 조사결과 119

〈그림 5.1.11〉 8번 항목 조사결과 120

〈그림 5.1.12〉 9번 항목 조사결과 120

〈그림 5.1.13〉 10번 항목 조사결과 121

〈그림 5.1.14〉 11번 항목 조사결과 122

〈그림 5.1.15〉 12번 항목 조사결과 122

〈그림 5.1.16〉 13번 항목 조사결과 123

〈그림 5.1.17〉 14번 항목 조사결과 123

〈그림 5.1.18〉 15번 항목 조사결과 124

〈그림 5.1.19〉 16번 항목 조사결과 125

〈그림 5.1.20〉 17번 항목 조사결과 125

〈그림 5.1.21〉 18번 항목 조사결과 126

〈그림 5.2.1〉 하천정보표출 시스템 개략도 130

〈그림 5.2.2〉 전광판 표출 컨트롤 시스템 화면 구성 예시 133

〈그림 5.3.1〉 교량입구 설치 가능한 전광판 시설 예 143

〈그림 5.3.2〉 인구밀집지역 설치 가능한 전광판 시설 예 144

〈그림 5.3.3〉 한강유역의 침수 실적도 148

〈그림 5.3.4〉 1984년 홍수에 의한 서울시 및 주변 침수지역 152

〈그림 5.3.5〉 1984년 홍수에 의한 인제군 침수지역 152

〈그림 5.3.6〉 1990년 홍수에 의한 고양시의 침수지역 153

〈그림 5.3.7〉 1990년 홍수에 의한 남한강 침수지역 153

〈그림 5.3.8〉 1995년 홍수에 의한 북한강 및 소양강 침수지역 154

〈그림 5.3.9〉 1995년 홍수에 의한 남한강 침수지역 154

〈그림 5.3.10〉 1995년 홍수에 의한 옥동천 침수지역 155

〈그림 5.3.11〉 1998년 홍수에 의한 서울시 및 경기도침수지역 155

〈그림 5.3.12〉 1998년 홍수에 의한 충청북도 산외면 침수지역 156

〈그림 5.3.13〉 1999년 홍수에 의한 왕숙천 및 중랑천 침수지역 156

〈그림 5.3.14〉 1999년 홍수에 의한 북한강 침수지역 157

〈그림 5.3.15〉 2000년 홍수에 의한 청미천 및 복하천 침수지역 157

〈그림 5.3.16〉 설치 예상 지점도 159

〈그림 5.3.17〉 낙동강수계 설치 예상 지점도 161

〈그림 5.3.18〉 낙동강수계 침수실적도 162

〈그림 5.3.19〉 금강수계 설치 예상 지점도 165

〈그림 5.3.20〉 영산강 및 섬진강수계 설치 예상 지점도 166

〈그림 5.4.1〉 하천정보표출시설 설계 절차도 168

〈그림 5.4.2/5.4.1〉 주행 중인 운전자의 인지 거리와 최소 판독 거리 개념도 174

〈그림 5.4.3/5.4.2〉 표시면 규격 설계 예시 178

〈그림 5.4.4/5.4.3〉 하천정보표출 전광판 구조물 예시 179

〈그림 5.5.1〉 차세대 홍수예보시스템 구상도 188

〈그림 5.5.2〉 하천정보표출 시스템 구성 개략도 189

〈그림 6.1.1〉 한강대교 부근 지도 199

〈그림 6.1.2〉 한강대교 전경 사진(〈그림 6.1.1〉의 ②번) 200

〈그림 6.1.3〉 잠수교 북단 부근 지도 201

〈그림 6.1.4〉 잠수교 북단 조사지점(〈그림 6.1.3〉의 ①번) 201

〈그림 6.1.5〉 잠수교 남단 부근 지도 202

〈그림 6.1.6〉 잠수교 남단 조사지점(〈그림 6.1.5〉의 ②번) 202

〈그림 6.1.7/6.1.6〉 양평교 부근 현장 조사 지역 203

〈그림 6.1.8/6.1.7〉 양평교 양단 조사지점(〈그림 6.1.6〉의 ④번) 204

〈그림 6.1.9/6.1.8〉 여주대교 현장조사 지점 205

〈그림 6.1.10/6.1.9〉 여주대교 양단 조사지점(〈그림 6.1.8〉의 ⑤, ③번) 206

〈그림 6.1.11/6.1.10〉 오목교 조사지점 207

〈그림 6.1.12/6.1.11〉 중랑천 중랑교 현장조사 지점 207

〈그림 6.1.13/6.1.12〉 중랑천 월계1교 현장조사 지점 208

〈그림 6.2.1〉 잠수교 북단지점 전광판 설치 전경 211

〈그림 6.2.2〉 잠수교 북단지점 전광판 212

〈그림 6.2.3〉 잠수교 북단지점 전광판 후면 추가설치 예상도 213

〈그림 6.2.4〉 잠수교 북단지점 전광판 전면 사진 214

〈그림 6.2.5〉 잠수교 북단지점 전광판 후면 사진 214

〈그림 6.2.6〉 잠수교 북단지점 기존 전광판 설치 전경 226

〈그림 6.2.7〉 잠수교 북단지점 기존 전광판 활용 전경 226

〈그림 6.2.8〉 잠수교 북단지점 기존 전광판 후면 227

〈그림 6.2.9〉 잠수교 북단지점 기존 전광판 후면시설 활용 예 227

〈그림 6.2.10〉 잠수교 북단 지하차도 진입로 전경 228

〈그림 6.2.11〉 잠수교 북단 지하차도 진입로 신규 전광판 시설 설치 예 228

〈그림 6.3.1〉 중랑교 진입로 신규 전광판 시설 설치 위치 230

〈그림 6.3.2〉 이화교부근 수경공원 기둥형 수위 전광판 설치 위치 231

〈그림 6.3.3〉 중랑교 진입로 신규 전광판 시설 설치 예시 232

〈그림 6.4.1〉 잠수교 주변 지점 전경 240

〈그림 6.4.2〉 잠수교 인근지점 홍수전용 전광판 설치 전 전경 249

〈그림 6.4.3〉 잠수교 인근지점 홍수전용 전광판 설치 후 전경 249

〈그림 7.1.1〉 한강홍수통제소의 전산시스템 구성 및 장비현황 253

〈그림 7.1.2〉 한강홍수통제소의 응용시스템 구성 체계 253

〈그림 7.1.3〉 현황관측소 코드 정보 엔티티관계도 255

〈그림 7.1.4/7.1.5〉 한강홍수통제소의 홍수종합 운영시스템 DB 구성 및 자료 흐름도 257

〈그림 7.2.1〉 미국의 홍수 관리 체계도 261

〈그림 7.2.2〉 국립기상청(NWS) 홍수 예ㆍ경보절차 262

〈그림 7.2.3〉 수문기상 해석 시스템(HAS)의 구조 263

〈그림 7.2.4〉 NWSRFS 홍수예측 모형 264

〈그림 7.2.5〉 수동 지역단위 홍수 예ㆍ경보(Manual Self- Help LFWS) 267

〈그림 7.2.6〉 ALTER 시스템의 구조 268

〈그림 7.2.7〉 일본의 하천 정보의 흐름도 270

〈그림 7.2.8〉 하천방재 정보사이트 273

〈그림 8.1.1〉 휴스턴 Brays Bayou 유역 Flood Alert System 구조 276

〈그림 8.1.2〉 통합홍수예경보 시스템 모식도 278

〈그림 8.1.3〉 도시 홍수예경보 시스템의 구조 281

〈그림 8.2.1〉 하천범람 홍수지도 생성 모식도 282

〈그림 8.2.2〉 레이더와 격자형 AWS 강우 산정방법 284