KR20230102277A - 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템 - Google Patents

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KR20230102277A
KR20230102277A KR1020210192265A KR20210192265A KR20230102277A KR 20230102277 A KR20230102277 A KR 20230102277A KR 1020210192265 A KR1020210192265 A KR 1020210192265A KR 20210192265 A KR20210192265 A KR 20210192265A KR 20230102277 A KR20230102277 A KR 20230102277A
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Abstract

본 발명은 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 관한 것으로, 현장에서 수집된 정보와 실시간으로 기상청에서 예보된 정보를 서버로 전송받아 상기 서버에 저장된 과거 이력 정보와 비교한 후, 강우량을 예측하여 상기 서버의 제어에 의해 미리 저류조의 저장된 물을 유출시켜 상기 저류조의 저장공간을 확보함에 따른 홍수를 예방할 수 있도록 구성된다.

Description

기상청 데이터기반 홍수 예방시스템{Meteorological Agency data-based flood prevention system}
본 발명은 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현장에서 수집된 정보와 실시간으로 기상청에서 예보된 정보를 서버로 전송받아 상기 서버에 저장된 과거 이력 정보와 비교한 후, 강우량을 예측하여 상기 서버의 제어에 의해 미리 저류조의 저장된 물을 유출시켜 상기 저류조의 저장공간을 확보함에 따른 홍수를 예방할 수 있도록 한 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 관한 것이다.
최근 지구온난화의 영향으로 이상 기후현상이 전국적으로 발생하고 있으며, 이로 인해 예측이 불가능한 게릴라성 집중호우로 인한 침수가 자주 발생하여 재산 및 인명에 치명적인 피해를 주고 있다.
또한, 하천 범람으로 도로가 침수되고, 그로 인한 교통 마비로 인해 많은 물질적 피해가 일어나고 있는 실정이다.
하지만, 침수에 대한 정보를 제공하고 있는 많은 기관에서는 기상청의 예측 정보만으로 침수 상황을 파악하고 있어 갑작스럽게 발생하는 침수 위험을 빠른 시간 내에 시민들에게 알리지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 제공되고 있는 강우 예측 정보는 기상청에서 제공되고 있는 웹 기반 실시간적 강우 정보와 소셜 네트워크 서비스를 통한 실시간적 침수 상황 정보를 이용하여 예측할 수 없이 발생하는 침수 상황을 신속하게 파악하여 웹 기반으로 서비스를 제공함으로서, 침수 위험 정보를 보다 빨리 획득하여 침수된 도로를 회피할 수 있는 기술을 개시하고자 한다.
이러한 기술은 특허출원번호 10-2012-0153346호에 기상청 동네예보를 활용한 실시간 침수위험도로 탐지 및 웹 기반 침수정보 서비스 제공시스템으로 제안된 바 있다.
살펴보면 상기한 종래의 일반적인 기상청 동네예보를 활용한 실시간 침수위험도로 탐지 및 웹 기반 침수정보 서비스 제공시스템은, 전국 도로망 지도 정보를 저장하고 있는 전국도로망지도디비와, 수치 지형도 정보를 저장하고 있는 수치지형도디비와, 기상청의 AWS 관측지점별 강우 정보를 저장하고 있는 기상청관측지점별강우디비와, 침수위험도로의 과거이력데이터와 수치지형도 및 소셜 네트워크로부터 정보 수집을 통한 침수위험도로에 대한 침수위험도로통합디비를 구축하며, 전국도로망지도디비로부터 베이스맵을 획득하여 전자 지도의 레이어에 상기 침수위험도로 정보를 매핑하여 벡터 구조로 이루어진 침수위험도로망 지도를 생성하는 침수위험도로통합디비구축부와, 상기 침수위험도로통합디비구축부의 의해 구축된 침수위험도로 정보를 저장하는 침수위험도로통합디비와, 상기 침수위험도로통합디비구축부에 의해 구축된 침수위험도로 정보를 획득하여 개별 침수위험도로에 대한 침수가능 기준 강우량 정보를 산출하는 침수가능기준강우량산출부와, 상기 침수위험도로통합디비구축부에 의해 구축된 침수위험도로 정보를 획득하여 침수위험도로에 대한 고도값을 추출하는 침수위험도로고도값추출부와, 기상청관측지점별강우디비로부터 기상청의 AWS 관측지점별 강우 정보를 획득하여 침수위험도로에 대한 침수위험지수를 생성하는 침수위험지수생성부와, 상기 침수위험지수생성부에 의해 생성된 침수위험지수에 따른 안전운행 정보를 웹기반 프로그램으로 서비스하기 위한 안전운행정보제공부를 포함하여 구성되는 침수위험도로탐지서버로 구성되되, 상기 침수위험도로통합디비구축부는, 과거 이력 정보와 수치 지형도를 이용한 침수 위험도로를 생성하기 위한 침수위험도로생성부와, 소셜 네트워크 서비스를 제공하는 사이트로부터 침수 관련 게시물을 검색하여 실시간적 침수 위험도로를 생성하기 위한 실시간침수위험도로생성부와, 상기 침수위험도로생성부에 의해 생성된 침수 위험도로 정보와 실시간침수위험도로생성부에 의해 생성된 실시간적 침수 위험도로 정보를 통합하여 침수위험도로통합디비를 구축하기 위한 침수위험도로통합디비구축부와, 베이스 맵에 기초한 전자지도 레이어를 통합하여 침수 위험 도로망 지도를 생성하기 위한 침수위험도로망지도생성부를 포함하여 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 기상청 동네예보를 활용한 실시간 침수위험도로 탐지 및 웹 기반 침수정보 서비스 제공시스템은, 상기한 구성들로 인해, 과거 이력 데이터와 실시간 정보를 이용하여 침수위험지역을 선정하고 기상 데이터를 이용한 특정 지역에 대한 각각의 침수가 발생할 수 있는 기준 강수량을 선정하여 보다 정확한 침수 위험 정보를 실시간으로 제공하여, 운전자자 보다 안전한 경로로 운전할 수는 있으나, 미연에 침수될 수 있는 지역에 설치된 저류조를 활용하는 것에 의해 도로침부를 미연에 방지할 수 있는 기술개발이 시급한 실정이다.
특허출원번호 10-2012-0153346호, 출원일; 2012년12월26일
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 현장에서 수집된 정보와 실시간으로 기상청에서 예보된 정보를 서버로 전송받아 상기 서버에 저장된 과거 이력 정보와 비교한 후, 강우량을 예측하여 상기 서버의 제어에 의해 미리 저류조의 저장된 물을 유출시켜 상기 저류조의 저장공간을 확보함에 따른 홍수를 예방할 수 있도록 한 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 기술이 진행되면서 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 있어서, 현장에 설치된 강우량센서(311)와 일사량센서(312) 그리고 온습도센서(313)로부터 측정된 강우량과 일사량 그리고 온습도에 대한 정보를 저장하여 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 현장상황저장제어부(310)와, 기상청으로터 전송된 지역별 기상데이터(321)를 인공위성(332)으로부터 위성측위시스템(GNSS)(333)을 통하여 전송받아 저장함과 아울러 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 기상청기상정보저장제어부(330)와, 상기 현장상황저장제어부(310)로부터 전송된 정보와 상기 기상청기상정보저장제어부(330)로부터 전송된 정보를 미리 저장된 지역별 날씨에 대한 과거 이력과 상관성을 비교 분석하여 예측값을 도출하고, 도출된 예측값의 정보를 상기 현장상황저장제어부(310)측으로 전송하는 것에 의해 상기 현장상황저장제어부(310)는 저류조(150)에 실장된 수중펌프(184)를 제어하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시켜 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보함에 따른 많은 양의 빗물을 저장시켜 일시에 빗물이 하천으로 유입되는 것을 방지할 수 있어서 홍수예방이 가능하도록 한 홍수예방용서버(350)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템(300)은 도로와 인도 사이에 식재된 식물을 관리가능하도록 구비된 저영향개발 유지관리부(100)를 제어가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 따르면, 현장에서 수집된 정보와 실시간으로 기상청에서 예보된 정보를 서버로 전송받아 상기 서버에 저장된 과거 이력 정보와 비교한 후, 강우량을 예측하여 상기 서버의 제어에 의해 미리 저류조의 저장된 물을 배출시켜 상기 저류조의 저장공간을 확보함에 따른 홍수를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템을 도시한 구성도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 의해 제어되는 저영향개발 유지관리부를 도시한 도면이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템의 일실시 예를 들어 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템(300)은, 현장에 설치된 강우량센서(311)와 일사량센서(312) 그리고 온습도센서(313)로부터 측정된 강우량과 일사량 그리고 온습도에 대한 정보를 저장하여 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 현장상황저장제어부(310)와, 기상청으로터 전송된 지역별 기상데이터(321)를 인공위성(332)으로부터 위성측위시스템(GNSS)(333)을 통하여 전송받아 저장함과 아울러 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 기상청기상정보저장제어부(330)와, 상기 현장상황저장제어부(310)로부터 전송된 정보와 상기 기상청기상정보저장제어부(330)로부터 전송된 정보를 미리 저장된 지역별 날씨에 대한 과거 이력과 상관성을 비교 분석하여 예측값을 도출하고, 도출된 예측값의 정보를 상기 현장상황저장제어부(310)측으로 전송하는 것에 의해 상기 현장상황저장제어부(310)는 저류조(150)에 실장된 수중펌프(184)를 제어하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시켜 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보함에 따른 많은 양의 빗물을 저장시켜 일시에 빗물이 하천으로 유입되는 것을 방지할 수 있어서 홍수예방이 가능하도록 한 홍수예방용서버(350)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기한 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템(300)은 도로와 인도 사이에 식재된 식물을 관리가능하도록 구비된 저영향개발 유지관리부(100)를 제어가능하도록 구성된다.
여기서, 상기한 저영향개발 유지관리부(100)는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 비점오염원과 중금속 등이 많은 곳에 설치되어 우수가 유입될 수 있도록 상부에는 유입구(110a)가 형성되고, 내부는 바닥면으로부터 세워지되, 유동홀(111a)이 하부에 형성된 격벽(111)에 의해 제1,2공간부(110b,110c)가 형성되게 이분할되고, 제1공간부(110b)의 바닥면에는 배출공(111d)이 형성되며, 일면에는 유출용 홀(111e)이 형성되어 구비되는 여과용 전처리조(110)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 제2공간부(110c)에 삽입 설치되는 것에 의해 상기 유입구(110a)를 통하여 유입된 우수에 포함된 비점오염원과 중금속 및 염화칼슘을 필터링시킬 수 있도록 구비되는 필터부(120)와, 상기 여과용 전처리조(110)의 유출용 홀(111e)이 형성된 면에 일면이 연결 설치되어 화초 또는 나무를 식재하기 위해 식생토층(131)이 만들어질 수 있도록 공간부가 형성되고, 타면 하부에는 배관용 홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 우수안내 식재부(130)와, 상기 배관용 홀을 통하여 우수안내 식재부(130)의 바닥면에 배관된 유공관(140)과 연결되어 상기 유공관(140)을 통하여 배출되는 빗물을 저장가능하도록 구비되는 저류조(150)와, 상기 우수안내 식재부(130)의 식생토층(131)에 매설되어 상기 식생토층(131)의 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값(수분건조도)을 감지가능하도록 구비되는 EC센서 및 수분감지센서(160,170)와, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자의 휴대폰으로 전송함에 따른 하는 상기 DB서버(181) 또는 관리자로부터 송출되는 관리신호에 대응되게 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 상기 우수안내 식재부(130)측으로 공급하여 관리가능하도록 구비되는 식재부 관리수단(180)을 포함하여 구성된다.
상기한 식재부 관리수단(180)은, 상기 EC센서 및 수분감지센서(160,170)로부터 전송된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 저장하고, 저장된 전지전도도의 값과 수분 유무에 대한 값을 통신망을 통하여 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰으로 전송가능하게 구비되는 식재부 관리용 제어부(183)와, 상기 저류조(150) 바닥에 설치되어 상기 DB서버(181) 또는 관리자 휴대폰을 통하여 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송된 제어신호에 대응되게 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 의해 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 공급가능하도록 구비되는 공급펌프(184)와, 상기 공급펌프(184)에 일단이 연결되고, 타단은 상기 우수안내 식재부(130)에 충진된 식생토층(131) 상면에 배관되되, 외주면에는 공급홀이 일정 간격으로 형성되어 구비되는 공급관(185)과, 상기 공급관(185) 상에 설치되어 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어에 대응되게 구동하여 상기 공급관(185)을 개폐가능하게 구비되는 공급용 전동밸브(186)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기한 저류조(150) 내측 상부에 설치되어 상기 저류조(150) 내에 저장된 빗물의 저장 높이를 센싱하여 이를 상기 식재부 관리용 제어부(183)측으로 전송함에 따른 관리자가 상기 저장조(150)내의 빗물 저장상태를 알 수 있도록 초음파 수위감지센서(187)가 더 구비된다.
그리고, 상기한 식재부 관리수단(180)의 공급용 전동밸브(186) 전단에는, 일단이 상기 공급관(185)에 연결되고 타단은 우수관(210)에 연결되도록 배관되어, 비가 온다라는 일기예보에 따라 관리자가 휴대폰을 통하여 제어신호를 전송하는 것에 의해 상기 식재부 관리용 제어부(183)의 제어 대응되게 상기 공급관(185)이 폐쇄와 함께 공급펌프(184)의 구동하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시킬 수 있도록 저류조저장확보용 전동밸브(188a)가 부설된 저류조저장확보용 배관(188)이 더 구비된다.
이하에서, 상기한 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템을 첨부된 도면 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기한 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템의 현장상황저장제어부(310)는, 현장의 강우량과 일사량 그리고 온도 및 습도에 대한 정보를 저장하여 통신모듈을 통하여 상기 홍수예방용서버(350)측으로 전송가능하게 구비된다.
즉, 상기한 현장상황저장제어부(310)는, 현장에 설치된 강우량센서(311)와 일사량센서(312) 그리고 온습도센서(313)로부터 측정된 강우량과 일사량 그리고 온도 및 습도에 대한 정보를 저장하여 통신모듈을 통하여 상기 홍수예방용서버(350)측으로 전송가능하게 구비된다.
상기한 기상청기상정보저장제어부(330)는 기상청으로터 지역별 기상정보를 전송받아 이를 상기 홍수예방용서버(350)측으로 전송가능하게 구비된다.
즉, 상기한 기상청기상정보저장제어부(330)는, 기상청으로터 전송된 지역별 기상데이터(331)를 인공위성(332)으로부터 위성측위시스템(GNSS)(333)을 통하여 전송받아 저장함과 아울러 통신모듈을 통하여 상기 홍수예방용서버(350)측으로 전송가능하게 구비된다.
상기한 홍수예방용서버(350)는 상기 현장상황저장제어부(310)로부터 전송된 정보와 상기 기상청기상정보저장제어부(330)로부터 전송된 정보를 토대로 많은 비가 올 것으로 예측함에 따른 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시켜 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보함에 따른 많은 양의 빗물을 저장시켜 일시에 빗물이 하천으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기한 홍수예방용서버(350)는 상기 현장상황저장제어부(310)로부터 전송된 정보와 상기 기상청기상정보저장제어부(330)로부터 전송된 정보를 미리 저장된 지역별 날씨에 대한 과거 이력과 상관성을 비교 분석한 예측값을 상기 현장상황저장제어부(310)측으로 전송하는 것에 의해 상기 현장상황저장제어부(310)에 대응되게 저류조에 실장된 수중펌프(184)가 구동하여 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시켜 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보함에 따른 많은 양의 빗물을 저장시켜 일시에 빗물이 하천으로 유입되는 것을 방지할 수 있어서 홍수예방이 가능하도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템을 이용하여 광주천이 있는 광주광역시의 중앙동 지역에 대해 시간당 30mm의 비예보가 일을 경우, 첨부된 도면 도 1에 도시된 바와 같이 홍수예방용서버(350)측으로 현장 즉, 중앙동 일대에 설치된 강우량센서(311)와 일사량센서(312) 그리고 온습도센서(313)로부터 측정된 강우량과 일사량 그리고 온습도에 대한 정보와 기상청으로터 광주광역시의 중앙동 지역에 대한 기상데이터(321)에 대한 정보가 현장상황저장제어부(310)와 기상청기상정보저장제어부(330)를 통하여 전송된다.
상기와 같이 현장상황저장제어부(310)와 기상청기상정보저장제어부(330)의 정보가 상기 홍수예방용서버(350)측으로 전송되면, 상기 홍수예방용서버(350)는 예입력된 광주광역시의 중앙동 지역에 대한 과거 이력과 상관성을 비교 분석하여 예측값을 도출한다.
상기 홍수예방용서버(350)에서 예측값이 도출되면, 출된 예측값의 정보를 상기 현장상황저장제어부(310)측으로 전송한다.
상기 홍수예방용서버(350)로부터 전송된 정보에 대응되게 현장상황저장제어부(310)는 저류조(150)에 실장된 수중펌프(184)를 제어하는 것에 의해 상기 수중펌프(184)가 구동하게 된다.
상기 수중펌프(184)의 구동으로 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)을 통하여 배출되고, 그로 인해 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보할 수 있다.
따라서, 많은 양의 비가 일시에 광주천으로 유입되지 않게 되어 광주천이 범람하는 것을 막 홍수를 예방할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
300 ; 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템
310 ; 현장상황저장제어부
330 ; 기상청기상정보저장제어부
350 ; 홍수예방용서버

Claims (2)

  1. 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템에 있어서,
    현장에 설치된 강우량센서(311)와 일사량센서(312) 그리고 온습도센서(313)로부터 측정된 강우량과 일사량 그리고 온습도에 대한 정보를 저장하여 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 현장상황저장제어부(310)와;
    기상청으로터 전송된 지역별 기상데이터(321)를 인공위성(332)으로부터 위성측위시스템(GNSS)(333)을 통하여 전송받아 저장함과 아울러 통신모듈을 통하여 전송가능하게 구비되는 기상청기상정보저장제어부(330)와;
    상기 현장상황저장제어부(310)로부터 전송된 정보와 상기 기상청기상정보저장제어부(330)로부터 전송된 정보를 미리 저장된 지역별 날씨에 대한 과거 이력과 상관성을 비교 분석하여 예측값을 도출하고, 도출된 예측값의 정보를 상기 현장상황저장제어부(310)측으로 전송하는 것에 의해 상기 현장상황저장제어부(310)는 저류조(150)에 실장된 수중펌프(184)를 제어하여 상기 저류조(150)에 저장된 빗물을 우수관(210)측으로 배출시켜 상기 저류조(150)의 저장공간부를 확보함에 따른 많은 양의 빗물을 저장시켜 일시에 빗물이 하천으로 유입되는 것을 방지할 수 있어서 홍수예방이 가능하도록 한 홍수예방용서버(350)를
    포함하는 것을 특징으로 하는 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템(300)은 도로와 인도 사이에 식재된 식물을 관리가능하도록 구비된 저영향개발 유지관리부(100)를 제어가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 기상청 데이터기반 홍수 예방시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102655841B1 (ko) * 2024-01-23 2024-04-09 디아이랩 주식회사 초단기 강수 예측을 통한 침수 위험 조기 감지 및 대응 방법

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