[표지] 1
제출문 2
최종보고서 3
요약문 4
목차 6
약어표 21
1. 연구개발과제의 개요 22
가. 연구개발 목표 22
(1) 연구개발 최종목표 22
(2) 연차별 연구개발 목표 및 내용 23
나. 연구개발의 개요 32
(1) 연구개발 소프트웨어의 개요 32
(2) 연구개발 대상 및 정의 33
다. 연구개발 대상의 국내·외 현황 34
(1) 국내 기술 수준 및 시장 현황 34
(2) 국외 기술 수준 및 시장 현황 52
라. 기술개발의 필요성 66
(1) 기술개발의 필요성 66
2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 72
가. 1단계 1차년도 72
(1) 국내외 환경시설 재난대응 전문가 시스템 현황 72
(2) 재난대응 전문가 시스템 역할 및 적용범위 105
(3) 환경시설 재난 데이터 표준화 106
(4) 재난 데이터베이스(DB) 아키텍처 설계 117
(5) 재난사례관련 데이터베이스(DB) 아키텍처 설계서 작성 121
(6) 재난상황 인지 기술 개발(국민대학교) 126
(7) 환경시설 재난정보 데이터 코드 설계(피에스글로벌) 134
나. 1단계 2차년도 169
(1) 국내외 의사결정지원 전문가시스템 사례조사 169
(2) 환경시설 재난대응 전문가시스템 DB 구축 176
(3) 데이터베이스 시각화 프로세스 192
(4) 환경시설 재난 및 사고대응 전문가시스템 평가인자 도출 198
(5) 재난 대응 의사결정 전문가 시스템을 위한 하수처리장 로직 구축(국민대학교) 222
(6) 재난 대응 의사결정 전문가 시스템을 위한 정수장 로직 구축(국민대학교) 230
(7) 소프트웨어 모듈 개발 및 테스트(피에스글로벌) 237
다. 1단계 3차년도 254
(1) 정수장 실증부지 선정 및 실증 254
3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 309
1) 연구수행 결과 309
(1) 정성적 연구개발성과 309
(2) 정량적 연구개발성과 311
(3) 세부 정량적 연구개발성과 312
2) 목표 달성 수준 319
4. 목표 미달 시 원인분석 320
1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용[내용없음] 320
2) 자체 보완활동[내용없음] 320
3) 연구개발 과정의 성실성[내용없음] 320
5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 321
6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 321
별첨 자료 322
별첨자료 1. 환경시설 재난 및 사고대응 과거사례 데이터베이스 아케텍쳐 설계서 323
별첨자료 2. 환경시설 재난 및 사고대응 과거사례 데이터베이스 DB 346
별첨자료 3. 공인시험성적서 - 성능검증 349
참고문헌 366
[뒷표지] 367
[표 1] 특허 검색 범위 36
[표 2] 대상기술의 키워드 37
[표 3] 검색식의 예시 37
[표 4] 국내 주요 선행특허 내용 42
[표 5] 인공지능과 관련된 국내 주요 선행특허 43
[표 6] 차량탑재형 및 컨테이너형 긴급대응 용수공급 시스템 52
[표 7] 세계 안전산업 시장규모 및 전망 55
[표 8] 국외 주요 선행특허 내용 58
[표 9] 인공지능과 관련된 국외 주요 선행특허 59
[표 9] 환경시설 재난피해 사례-i 70
[표 10] 환경시설 재난피해 사례-ii 70
[표 11] 환경시설 재난피해 종류 71
[표 12] 본 연구과제의 개발 재난 전문가 시스템과 K-water의 전사적위기관리시스템의 차이점 73
[표 13] 특허분석 대상국가 및 범위 76
[표 14] 특허분석 키워드 및 검색시 76
[표 15] 국가별 특허검색 결과 76
[표 16] 유효특허 결과 77
[표 17] 국내 주요 선행특허 리스트 90
[표 18] 해외 주요 선행특허 리스트 90
[표 19] 수질자동측정망 및 수질원격감시체계 DB 연계 107
[표 20] 정수장 및 공공하수처리장 과거 재난 및 사고 이력 데이터 112
[표 21] 재난사례 데이터베이스 아키텍처 영역 구분 119
[표 22] 테이블 목록 124
[표 23] 재난상황 테이블 정의 125
[표 24] 상수원 수질 악화 등 수질오염 발생 시 재난대응 매뉴얼 순서도 127
[표 25] 맛·냄새 별 주요 오염물질 종류 128
[표 26] 정수장 수질오염 물질별 특성에 따른 상황판단 기준 129
[표 27] 상수원수 수질검사 측정항목 및 측정횟수 130
[표 28] 공공하수처리시설 방류수질 131
[표 29] 분뇨처리시설 방류수질 수질 기준 131
[표 30] 폐수처리시설 방류수질 132
[표 31] 개인하수처리시설 방류수질 132
[표 32] 환경시설 재난정보 코드의 관리 기준 134
[표 33] 환경시설 재난대응 코드 체계 업무영역 구분 135
[표 34] 재난상황 영역 코드 정의 136
[표 35] 재난 대응 영역 코드 139
[표 36] 소프트웨어 개발방법론의 종류 143
[표 37] 환경시설 재난대응 전문가 프로그램 개요 143
[표 38] 요구사항 정의표 145
[표 39] 환경시설 재난대응 전문가 시스템 기능정의 154
[표 40] 재난연감 DB 테이블 명세서 - 시도별 재난발생내역 177
[표 41] 재난 연감 DB 테이블 명세서 - 재난 유형 177
[표 42] 재난연감 DB 테이블 명세서 - 주요재난 178
[표 43] 정수장 DB 테이블 명세서 - 한국수자원공사 179
[표 44] 정수장 및 공공하수처리장 DB 테이블 명세서 - 지방자치단체 180
[표 45] 정수장 및 공공하수처리장 DB 테이블 명세서 - NDMS 181
[표 46] 점검영역 182
[표 47] 점검영역 세부내역 182
[표 48] 데이터베이스 아키텍처 구분 183
[표 49] 풍수해 발생 시 하수처리장 내 단계별 대응 알고리즘 223
[표 50] 하수처리장 처리공정 별 점검사항 및 긴급복구 대책 228
[표 51] 수질이상 경보 발령기준 233
[표 52] 오염물질 별 긴급조치 방법 233
[표 53] 기상 서비스 신청 목록 및 항목 241
[표 54] 제주특별시 정수장 현황 254
[표 55] 조천정수장 취수 시설현황 256
[표 56] 조천정수장 착수정 시설현황 256
[표 57] 조천정수장 완속여과지 시설현황 257
[표 58] 조천정수장 염소주입시설 257
[표 59] 조천정수장 저수지 시설현황 257
[표 60] 추가 기능 목록 정의 268
[표 61] 기상특보조회서비스 : 특보코드조회 273
[표 62] 수질항목별 재난단계 275
[표 63] 기상항목별 재난단계 276
[표 64] 기상항목별 재난단계 276
[표 65] 주문자 폐수처리장 개요 295
[표 66] 재난대응 전문가시스템 성능평가방법 298
[표 67] 세부적인 성능평가 방법 299
[표 68] 기상특보조회서비스 : 특보코드조회 300
[표 69] 전문가 시스템 구동을 위한 요구사항 301
[표 70] 소프트웨어 품질 검사 항목 및 내용 304
[그림 1] K-HIT 시스템 구성도 34
[그림 2] 지능형 농촌용수 정보시스템 35
[그림 3] 국내 환경시설 시장규모 36
[그림 4] 출원년도 별 특허출원 동향 38
[그림 5] 국가 별 출원년도 별 출원 동향 38
[그림 6] 국내 특허출원의 출원년도 별 동향 39
[그림 7] 국내 특허출원의 출원인 분류 40
[그림 8] 국내 특허출원 출원인 별 출원 동향 40
[그림 9] 국내의 주요 출원인 41
[그림 10] 국내 특허출원의 기술 42
[그림 11] ESPADA 흐름도 53
[그림 10] 일본의 재난대응 의사결정 지원시스템 54
[그림 11] 일본의 지진방재 정보 시스템 54
[그림 12] 국가별 안전산업 시장규모 55
[그림 13] 주요 IPC 56
[그림 14] 국외 출원년도 별 특허출원 동향 57
[그림 15] 일본 특허출원의 주요 출원인 58
[그림 17] 세계 및 우리나라의 재난발생증가 66
[그림 18] 재해별 인명피해 현황('08년-'17년) 67
[그림 19] 국내지진 발생추이('78년-'17년) 68
[그림 20] 자연재해 피해액 및 복구액('08년-'17년) 69
[그림 21] 환경시설 재난 및 사고대응 전문가시스템 알고리즘 71
[그림 22] 지능형 농촌용수 정보서비스 시스템 개념도 72
[그림 23] K-water 재난대응 시스템 73
[그림 24] CAMEOfm 인터페이스 74
[그림 25] ALOHA(위) 및 MARPLOT(하) 구동화면 74
[그림 26] HAZUS-MH가 다루는 범위 75
[그림 27] HAZUS-MH 인테페이스 화면 75
[그림 28] Hazus-MH 아키텍처 75
[그림 29] Hazus-MH for dicision maker 75
[그림 30] 연도별 특허출원 통계 77
[그림 31] 전체-국가별 출원 통계 78
[그림 32] 기술 성숙 단계별 특허현황 79
[그림 33] 전체 기술성장 단계 79
[그림 34] 국가별 기술성장 단계 80
[그림 35] 출원인 국적 분석 81
[그림 36] 다출원인 분석 82
[그림 37] 국가별 다출원인 82
[그림 38] 국내 출원인 유형 83
[그림 39] 국내 출원인 유형별 출원 경향 83
[그림 40] HITACHI의 연도별 출원동향 84
[그림 41] HITACHI 특허 내용 85
[그림 42] TOSHIBA 연도별 출원동향 85
[그림 43] TOSHIBA 특허 내용 86
[그림 44] 한국수자원공사 특허내용 86
[그림 45] 한국농어촌공사 특허 내용 87
[그림 46] 한국건설기술연구원 특허내용 87
[그림 47] IPC 분류별 분석 88
[그림 48] 국내출원 기술분류 89
[그림 49] GUI 예시 103
[그림 50] 최적의 시나리오 추출 방식에 대한 특허출원 104
[그림 51] 시나리오 업데이트 방식에 대한 특허출원 104
[그림 52] 재난대응 전문가 시스템 기능트리 105
[그림 53] 환경시설 재난 데이터 표준화 106
[그림 54] 한국산업기술시험원 - 한국환경공단 자료공유 MOU 체결 107
[그림 55] 한국수자원공사 물이용기획과 미팅 108
[그림 56] 경주시 하수도과 미팅 108
[그림 57] 경주시 상수도과 미팅 108
[그림 58] 부산시 맑은물정책과 미팅 108
[그림 59] 포항시 정수과 미팅 109
[그림 60] 광주광역시 영산강물환경연구소 미팅 109
[그림 61] 서울광역시 서울연구원 연구위원 미팅 109
[그림 62] 환경시설 재난 및 사고 이력조사 양식(공문에 첨부) 109
[그림 63] 지방자치단체 수신 공문 111
[그림 64] 위기관리 표준 및 실무 매뉴얼 116
[그림 65] 재난 및 사고 관련 데이터베이스 설계서 작성 117
[그림 66] 재난대응업무와 재난 데이터코드 간의 연계성을 확보 118
[그림 67] 논리 ER-다이어그램 122
[그림 68] 논리 ER-다이어그램 123
[그림 69] 재난상황 인지 및 상황판단, 위기경보 발령 절차 126
[그림 70] 환경시설 재난정보 코드체계 구성도 135
[그림 71] 코드체계 구성 예시 140
[그림 72] 재난정보 코드 체계 정의서 작성 141
[그림 73] 모듈의 효율적인 설계 방법 142
[그림 74] 재난대응 전문가 프로그램 개발 아키텍처 구성도 142
[그림 75] 시스템 구조 설계 144
[그림 76] 서비스 구성 설계 내용 145
[그림 77] 프로그램 실행 프로세스 149
[그림 78] 상황인지 프로세스 149
[그림 79] 의사결정 분석 프로세스 149
[그림 80] 조치사항 입력 프로세스 149
[그림 81] 재난 통계 조회 150
[그림 82] 유사 재난 이력조회 150
[그림 83] 재난 사례 등록 프로세스 150
[그림 84] 보고서 작성 프로세스 150
[그림 85] 보고서 수정 프로세스 151
[그림 86] 재난대응자원 등록 프로세스 151
[그림 87] 대응자원 삭제 프로세스 151
[그림 88] 재난대응 매뉴얼 조회 프로세스 151
[그림 89] 사용자 등록 프로세스 152
[그림 90] 사용자 정보 수정 프로세스 152
[그림 91] 사용자 삭제 프로세스 152
[그림 92] 재난대응 업무 권한 등록 프로세스 152
[그림 93] 재난대응 업무 정보 수정 프로세스 153
[그림 94] 재난대응 업무 권한 삭제 프로세스 153
[그림 95] 환경시설 정보 등록 프로세스 153
[그림 96] 도움말 조회 프로시스 153
[그림 97] Level 1 메뉴구조 155
[그림 98] 재난상황인지 메뉴구조 157
[그림 99] 의사결정 분석 메뉴구조 157
[그림 100] 재난이력 관리 메뉴구조 157
[그림 101] 업무지원 메뉴구조 157
[그림 102] 매뉴얼 조회 메뉴구조 157
[그림 103] 시스템 관리 메뉴구조 157
[그림 104] 도움말 메뉴구조 157
[그림 105] 모바일 앱 서비스 Level 1 메뉴구조 158
[그림 106] 모바일 앱 세부 메뉴구조 158
[그림 107] 로그인 화면 159
[그림 108] 재난상황 화면 159
[그림 109] 재난상황 알람 160
[그림 110] 재난상황 등록 화면 161
[그림 111] 의사결정분석 화면 161
[그림 112] 조치사항 등록 화면 162
[그림 113] 재난통계 조회 162
[그림 114] 재난 이력관리 화면 163
[그림 115] 재난상황 의사결정 분석 보고서 화면 164
[그림 116] 보고서 관리 화면 164
[그림 117] 재난대응 장비 관리 화면 165
[그림 118] 매뉴얼 조회 화면 165
[그림 119] 사용자관리 화면 166
[그림 120] 시스템 정보관리 화면 166
[그림 121] 주소 검색 화면 167
[그림 122] 도움말 화면 167
[그림 123] 환경시설 재난 대응 전문가 시스템 설계서 작성 168
[그림 124] 의사결정을 위한 전문가 시스템 169
[그림 125] 한국수자원공사(K-water) KRM시스템 170
[그림 126] 한국수자원공사(K-water) IWRM시스템 171
[그림 127] 한국농어촌공사(KR) RAWRIS시스템 172
[그림 128] KORESI DSS 시스템 내용 173
[그림 129] CDSS 프로그램 및 리포트 화면 175
[그림 130] 재난상황 관련 논리 다이어그램 184
[그림 131] 상황모니터링 테이블 논리/물리 다이어그램 184
[그림 132] 재난상황 테이블 논리/물리 다이어그램 185
[그림 133] 재난근거 테이블 논리/물리 다이어그램 185
[그림 134] 재난발생 테이블 논리/물리 다이어그램 186
[그림 135] 조치사항 테이블 논리/물리 다이어그램 186
[그림 136] 재난안전코드 물리/논리 다이어그램 187
[그림 137] 재난대응 관련 논리 다이어그램 187
[그림 138] 재난대응판단 테이블 논리/물리 다이어그램 188
[그림 139] 대응매뉴얼 테이블 논리/물리 다이어그램 188
[그림 140] 대응자원 테이블 논리/물리 다이어그램 189
[그림 141] 보고 테이블 논리/물리 다이어그램 189
[그림 142] 시스템 관리 관련 ER-다이어그램 190
[그림 143] 시설정보 테이블 논리/물리 다이어그램 190
[그림 144] 백업 및 복구 대책 예시 192
[그림 145] 환경시설 재난 및 사고사례 데이터베이스 가공 193
[그림 146] 미국 국방부 Model&Simulation 성능평가법 198
[그림 147] Verification & Validation 성능평가 구성 201
[그림 148] 소프트웨어 성능평가방법 : 동등 분할 기법 203
[그림 149] 소프트웨어 성능평가방법 : 경계값 분석 기법 204
[그림 150] 강릉시 공공하수처리장 미팅 204
[그림 151] 기술세미나 개최 사진 205
[그림 152] 시범사업 대상부지 선정 205
[그림 153] 강릉시 강릉사업소 처리개요도 206
[그림 154] 강릉시 강릉사업소 처리 계통도 207
[그림 155] 시범사업지 평면도 207
[그림 156] 재난 대응 의사결정 전문가 시스템 로직 구축을 위한 방법론 222
[그림 157] 하수처리장에서 풍수해 재난 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 223
[그림 158] 하수처리장에서 정전 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 224
[그림 159] 하수처리장 내 가스폭발 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 225
[그림 160] 하수처리장 내 수질사고 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 226
[그림 161] 하수처리장 내 화재사고 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 226
[그림 162] 하수처리장 내 자동제어시스템 고장 시 대응조치 로직(매뉴얼) 227
[그림 163] 하수처리장 내 지진 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 228
[그림 164] 하수처리장 재난대응 조직도 및 비상연락망(Test bed-강릉하수처리장) 230
[그림 165] 정수장에서 풍수해 재난 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 231
[그림 166] 정수장에서 정전 재난 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 231
[그림 167] 정수장에서 염소가스 누출(폭발) 시 대응조치 로직(매뉴얼) 232
[그림 168] 정수장에서 원수, 정수 수질이상 및 오염사고 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 233
[그림 169] 정수장에서 화재사고 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 234
[그림 170] 정수장에서 자동제어시스템 고장-사이버테러 시 대응조치 로직(매뉴얼) 235
[그림 171] 제어실로 입력되는 현장 자료가 표시가 되지 않는 경우의 대응조치 로직(매뉴얼) 235
[그림 172] 정수장에서 지진 발생 시 대응조치 로직(매뉴얼) 236
[그림 173] 정수장 재난대응 기본 조직도 236
[그림 174] 정수장 자위소방대 조직도 237
[그림 175] 목표 시스템 SW구성도 238
[그림 176] 목표 시스템 구성도 239
[그림 177] 기상정보 연계 모듈 데이터 흐름도 239
[그림 178] 기상정보 OPEN API 활용 절차 240
[그림 179] 환경시설 재난상황대응 시스템의 기상정보 표출 화면 242
[그림 180] GIS연계모듈 데이터 흐름도 242
[그림 181] 배경지도 243
[그림 182] 영상지도 243
[그림 183] 미드나이트지도 243
[그림 184] 흑백지도 243
[그림 185] 강릉하수처리장 GIS데이터 구축 244
[그림 186] 의사결정 모듈 데이터 흐름도 244
[그림 187] 재난상황 대응 의사결정 프로세스 246
[그림 188] 재난대응 프로세스 화면 246
[그림 189] 재난대응 매뉴얼 편집 화면 247
[그림 190] 재난 대응 마법사 기능 화면 247
[그림 191] 앱서버 모듈 데이터 흐름 248
[그림 192] 앱서버 모듈 화면 248
[그림 193] 재난상황대응 앱 화면 예시 249
[그림 194] 데이터베이스 연계 모듈 데이터 흐름도 249
[그림 195] 업무지원 모듈 데이터 흐름도 250
[그림 196] 업무지원 모듈 화면 250
[그림 197] 기상정보 제공 화면 251
[그림 198] 재난대응 상황 화면 251
[그림 199] 재난사례 모듈 화면 252
[그림 200] 정수장 시범사업 부지 : 조천정수장 255
[그림 201] 조천정수장 정수처리 계통도 255
[그림 202] 제주시 조천정수장 사진 256
[그림 203] 정수장 시범사업 협조요청 공문(KTL => 제주시 상하수도본부) 262
[그림 204] 제주도 조천정수장 일일보고 및 운영일지 262
[그림 205] 조천정수장 시범사업 현장 263
[그림 206] 재난대응 알고리즘 구축 방안 266
[그림 207] 재난대응 알고리즘 편집기능 화면 267
[그림 208] 알고리즘 선택 및 시나리오 구분 선택 267
[그림 209] 재난대응 이력관리 기능(시나리오) 268
[그림 210] 제주 조천정수장 급수상황실 일일보고 양식 270
[그림 211] 일일보고 화면 271
[그림 212] 로그인 화면 271
[그림 213] 재난상황 화면 272
[그림 214] 실시간 기상정보 현황 272
[그림 215] 풍수해 위기경보 단계 273
[그림 216] 실시간 재난대응 현황 274
[그림 217] 재난상황 등록 프로그램 및 등록화면 275
[그림 218] 재난상황 발생 알람창 277
[그림 219] 대응알고리즘 선택창 277
[그림 220] 재난대응 화면 278
[그림 221] 재난대응 진행 부분 278
[그림 222] 재난대응 마법사 기능 279
[그림 223] 재난대응 매뉴얼 편집 279
[그림 224] 예측 피해/복구 비용 산정 280
[그림 225] 재난대응 이력목록 부분 281
[그림 226] 재난이력 화면 281
[그림 227] 업무지원 화면 282
[그림 228] 재난 대응 완료 목록 282
[그림 229] 재난대응 보고서 미리보기 화면 283
[그림 230] 재난대응 내역보기 화면 283
[그림 231] 대응자원 관리 부분 284
[그림 232] 매뉴얼 조회 화면 284
[그림 233] 매뉴얼 조회 부분 285
[그림 234] 코드관리 부분 285
[그림 235] 알고리즘 관리 화면 286
[그림 236] 알고리즘 생성창 286
[그림 237] 기본 알고리즘 편집 화면 287
[그림 238] 매뉴얼 세부내용 입력창 287
[그림 239] 표준 매뉴얼 목록 287
[그림 240] 아이콘 목록 288
[그림 241] 아이콘 할당 288
[그림 242] 재난대응 알고리즘 관리 부분 288
[그림 243] 다른 이름으로 저장 288
[그림 244] 시나리오 매뉴 화면 289
[그림 245] 시나리오 자동재생 화면 290
[그림 246] 시스템 관리 화면 290
[그림 247] 로그인 291
[그림 248] 재난상황등록 선택 291
[그림 249] 화재 상황 등록 292
[그림 250] 지진 상황 등록 292
[그림 251] 풍수해 상황 등록 292
[그림 252] 수질사고 등록 292
[그림 253] 시스템 고장 상황 등록 292
[그림 254] 가스폭발 상황 등록 292
[그림 255] 정전 상황 등록 293
[그림 256] 재난대응 임무 수신 294
[그림 257] 재난대응 수행 등록 294
[그림 258] 수행완료 294
[그림 259] 앱 종료 294
[그림 260] 주문진 폐수처리장 위치 295
[그림 261] 폐수처리장 풍수해(침수) 대응 알고리즘 296
[그림 262] 폐수처리장 정전 대응 알고리즘 296
[그림 263] 폐수처리장 수질사고 대응 알고리즘 297
[그림 264] 폐수처리장 가스폭발 대응 알고리즘 297
[그림 265] 환경시설 재난대응 표준매뉴얼 및 전문가시스템 알고리즘(평가에 활용) 302
[그림 266] 시험성적서 303
[그림 267] 소프트웨어 품질 검사 항목 304
[그림 268] 시험인증 환경 구성 305
[그림 269] GS인증서(국문, 영문) 305
[그림 270] 환경부 우수성과 20선 선정 306
[그림 271] 2021년 국민공감포럼 환경기술 합동성과발표회 발표자료 306
[그림 272] 우수성과 20선 언론보도 자료 307
[그림 273] 환경시설 재난 및 사고대응 전문시스템 워크숍 308