[표지] 1
제출문 2
최종보고서 3
요약문 4
목차 6
1. 연구개발과제의 개요 9
가. 연구개발의 개요 9
(1) 관련법규 및 상위계획 9
(2) 정수장 및 하수처리장 재난 피해 사례 13
(3) 재난유형별 피해 유발 가능성 14
(4) 연구개발의 필요성 16
나. 연구개발 대상의 국내·외 현황 20
(1) 국내 기술 수준 및 시장 현황 20
(2) 국내 유사기술 사례 27
(3) 국내 시장 현황 28
(4) 국외 기술 수준 및 시장 현황 28
다. 연구개발 대상기술의 차별성 32
(1) 선행연구 내용 및 결과 32
(2) 선행연구와의 차별성 및 연계성 분석 38
(3) 유사사례 분석 38
(4) 종합의견 38
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 39
가. 연구개발의 목표 및 내용 39
(1) 연구개발 목표 39
나. 연차별 개발 목표 및 내용 40
(1) 1차년도 40
(2) 2차년도 41
(3) 3차년도 44
나. 연구개발 추진체계 및 일정 49
(1) 추진체계 49
(2) 추진일정 50
3. 연구 수행 내용 및 성과 51
가. 재난 발생에 따른 환경시설 피해사례 조사 및 분석 51
(1) 포항 양덕 정수장, 지진피해 51
(2) 경주 탑동 정수장 52
(3) 기타 국내 피해 사례 52
(4) 일본 재난 피해 사례 53
나. 피해 평가에 따른 장치, 공정 및 인프라 별 Data Base 시스템 구축 57
(1) 정수처리 파일럿 시설 57
(2) 재난 피해 시나리오에 따른 운영 계획 수립에 따른 운영 결과(1차년도) 62
(3) 재난 피해 시나리오에 따른 운영 계획 수립에 따른 운영 결과(2차년도) 64
(3) 재난 피해 시나리오에 따른 운영 계획 수립에 따른 운영 결과(3차년도) 66
나. 하수처리 파일럿 시설 68
(1) 간헐적 미세기포발생 장치를 적용한 하·폐수 MBR 시스템 68
(2) 재난 피해 시나리오에 따른 운영 계획 수립에 따른 운영 결과(2차년도) 70
(3) 재난 피해 시나리오에 따른 운영 계획 수립에 따른 운영 결과(3차년도) 71
다. 재난 유형별 복구 우선순위 산정 및 체계화 기술개발 73
(1) 복구 우선순위 선정 체계화를 위한 프로토콜 개발 73
(2) 복구우선순위 산정 및 복구율 예측 모형 구축 74
라. 2차 피해 발생 정량화 및 복구체계 연구 79
(1) 재난 피해지수 정량화 79
(2) 재난 피해 정량화 지수 산정 결과 81
4. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 83
가. 연구수행 결과 83
(1) 정성적 연구개발성과 83
(2) 세부 정량적 연구개발성과 83
(3) 목표 달성 수준 92
5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 93
가. 사업화 계획 93
나. 사업화 전략 94
(1) 참여기업1(주관/참여기관 중 기업만 작성) 94
(2) 사업화를 위한 비즈니스 모델 94
(3) 무역수지 개선효과 95
6. 연구개발성과의 관리 및 활용 방안 및 기대효과 96
가. 연구개발결과의 활용방안 96
나. 기대효과 96
(1) 기술적 측면 96
(2) 경제·사회적 측면 96
(3) 환경적 측면 96
7. 실증화 과제와 연계한 연구개발성과 향후 보완 내용 97
별첨자료 99
별첨 자료 1. 참고문헌 99
별첨 자료 2. 재난피해 진단 및 적용 메뉴얼 103
I. 일반사항 105
II. 국내 자연재난 피해유형 107
III. 국내 환경기초시설 현황 112
IV. 환경기초시설 재난 피해복구 시스템 115
V. 기타 119
별첨 자료 3. 복구계획수립 최적화 및 적용 매뉴얼 120
I. 일반사항 122
II. 국내 자연재난 피해유형 124
III. 국내 환경기초시설 현황 129
IV. 환경기초시설 재난발생 유형별 복구 우선순위 132
V. 기타[내용없음] 138
별첨 자료 4. 피해 최소화 및 적용 매뉴얼 139
I. 일반사항 141
II. 국내 자연재난 피해유형 143
III. 국내 환경기초시설 현황 148
IV. 환경기초시설 재난피해지수 정량화 151
V. 기타[내용없음] 158
별첨 자료 5. KEFARS V1.0(환경기초시설 피해진단 및 복구예측 프로그램) 사용자설명서 V1.0.11 159
1. KEFARS V1.0 개요 164
2. KEFARS V1.0 설치 및 실행 167
3. 매뉴 설명 170
4. 정수공정 173
5. 하폐수 공정 183
6. 복구 우선순위 및 공정 이상진단 방법 195
7. 복구율 및 복구 예정시간 산정 방법 200
8. 기술 지원 208
9. 제품 제한 사항 208
10. 용어 209
11. 색인 212
별첨 자료 6. KEFARS V1.0(환경기초시설 피해진단 및 복구예측 프로그램 V1.0) 제품설명서 v1.04 215
1. 제품 개요[제목없음] 219
2. 제품 주요 기능 221
3. 제약사항 225
4. 인증기관 정보 225
5. 저작권 225
6. 고객지원 226
7. 유지보수 227
별첨 자료 7. 재난발생에 따른 환경시설 피해 발생 정량화를 위한 설문조사 228
A. 지난 유형별 중요도 231
B. 영향요인별 중요도 231
별첨 자료 8. 재난발생에 따른 2차 피해 복구우선순위 산정을 위한 설문조사 234
A. 분야별 235
B. 세부 피해유형/ 내용 236
별첨 자료 9. 재난발생에 따른 환경시설복구우선순위 산정을 위한 설문조사 238
A. 분야별 239
B. 세부공정/설비 240
[뒷표지] 242
[표 1] 내진등급별 내진성능 목표 20
[표 2] 도·송수시설 규모별 내진등급 분류 21
[표 3] 비상급수의 목표설정 예시(일본) 28
[표 4] Assessment and anylsis steps of VSAT 34
[표 5] 동일본 대지진에 의한 하수처리장 피해 통계 현황 53
[표 6] 인천수질연구소 파일럿플랜트 주요 수처리장비 58
[표 7] 인천수질연구소 파일럿플랜트 처리계통도 및 시나리오 수립(1차년도) 62
[표 8] 인천수질연구소 파일럿플랜트 처리계통도 및 시나리오 수립(2차년도) 64
[표 9] 인천수질연구소 파일럿플랜트 처리계통도 및 시나리오 수립(3차년도) 66
[표 10] 일산 하수처리 MBR 시스템 시설 개요 68
[표 11] 일산 파일럿 모식도 및 시나리오 수립 70
[표 12] 일산 파일럿 모식도 및 시나리오 수립 71
[표 13] 공정 이상발생 분석 알고리즘에 적용된 운영 항목 74
[표 14] (a) 정수처리시설 75
[표 15] (b) 하수처리시설 75
[표 16] (a) 정수처리시설 76
[표 17] (b) 하수처리시설 76
[표 18] 복구율 예측결과 78
[표 19] 재난 영향 정량화 지수산정에 활용된 항목 80
[그림 1] 국가안전관리기본계획(2015~2019) 기본방향 10
[그림 2] 재난 대응 및 복구의 필요성 16
[그림 3] 최근 10년간 피해액 및 복구금액 17
[그림 4] 최근 10년간 시설별 피해액 현황 18
[그림 5] 최고기술국 대비 재난·재해·안전 분야 대비 기술수준 차 및 기술격차 변동(2014~2016) 24
[그림 6] 미국 EPA의 긴급 물 공급 시스템 30
[그림 7] 국가재난관리정보 시스템(NDMS) 33
[그림 8] CREAT 분석 과정 35
[그림 9] NEID의 기능과 역할 35
[그림 10] 기관별 지진 조기경보 시스템 활용(NIED) 36
[그림 11] 폐수 재난 대응 모식도(WWRPTB) 37
[그림 12] GS 인증 시험방법 45
[그림 13] 지진에 양덕정수장 지진 피해 현황 51
[그림 14] 동일본 대지진에 의한 하수처리장 피해 현황 53
[그림 15] 정수시설 피해 사례(이시노마키, 이치노세키) 54
[그림 16] 세다이시 수도시설 복구 상황 54
[그림 17] 일본의 재해발생 시 하수처리장 피해와 복구 55
[그림 18] 일본의 재해발생으로 인한 피해(하북신문) 56
[그림 19] 일본의 재해발생 시 하수도 복구 방안(예시) 56
[그림 20] 인천광역시 수질연구소 파일럿 플랜트 처리계통도 57
[그림 21] 파일럿 플랜트 공정도 58
[그림 22] 인천수질연구소 파일럿플랜트 현장 사진 61
[그림 23] 인천수질연구소 파일럿 플랜트 재난 상황(정상상태)에 따른 수질 모의(2019) 62
[그림 24] 인천수질연구소 파일럿 플랜트 재난 상황(응집기 고장)에 따른 수질 모의(2019) 63
[그림 25] 인천수질연구소 파일럿 플랜트 재난 상황(약품투입기 고장)에 따른 수질 모의(2019) 63
[그림 26] 인천수질연구소 파일럿 플랜트 재난 상황(약품투입기 고장)에 회복능력 실험(2020) 65
[그림 27] 인천수질연구소 파일럿 플랜트 재난 상황(약품투입기 고장)에 회복능력 실험(2021) 67
[그림 28] 일산수질복원센터 내 파일럿 플랜트 현장 사진 69
[그림 29] 일산 하수처리장 파일럿 대상의 단위공정별 재난 상황에 따른 수질 모의(2020) 70
[그림 30] 일산 하수처리장 파일럿 대상의 단위공정별 재난 상황에 따른 수질 모의(2021) 72
[그림 31] Random Forest 모형 개념도 78