| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종목표 도시 생태계 건강성 향상과 기후변화 대응을 위한 탄소흡수량 증진 기술 개발 ○ 전체내용 1차년도 - 도시 생태계 고해상도 토지 피복·이용도 알고리즘 개발 및 탄소 저장량 산정 - 흡수량 산정 모형을 위한 인공위성, 흡수량 타워, 지상 분석장 DB 구축 - 원격탐사자료융합 기법을 활용한 인공위성 산출물의 시공간 해상도 상세화 - 탄소 저장 증대를 위한 토양-식생 결합 우수 공법 선정 - 공간 유형을 고려한 공법의 모듈 시제품 제작 2차년도 - 도시 생태계 탄소 저장량 검증 및 고도화 - 공간 유형에 따른 도시 생태계 탄소 저장량 분석 - 고해상도 도시 생태계 탄소흡수량 산정 모형 개발 및 검증 - 공간 유형을 고려한 공법의 모듈화 및 점/선 공간에 대한 모듈의 현장 실증 - 토양-식생 결합 모듈 현장 실증 3차년도 - 도시 생태계 탄소 저장량 변화량 분석 - 고해상도 도시 생태계 탄소흡수량 평가시스템 개발 - 도시 생태계 통합 탄소 시뮬레이터 (ICSL) 구축 - 공간 유형을 고려한 공법별 탄소 수지 및 저장 변화율 도출 - 토양-식생 결합 모듈 현장 실증 ○ 해당연도 □ 목표 ❍ 도시 생태계 탄소 저장량 산정 및 평가 기술 개발 ❍ 도시 생태계의 준 실시간 탄소 변화량 산정 및 평가 기술 개발 ❍ 도시 생태계의 탄소 저장 및 변화량 표출시스템 개발 ❍ 도시 생태계 탄소저장능력 향상 모듈 개발 및 실증 □ 내용 □ 도시 생태계 탄소 저장량 산정 및 평가 기술 개발 ❍ 1차년도에 개발된 상세 토지피복분류 체계의 한계점과 분류 성능을 개선하고자 0.25 m 해상도의 항공 LiDAR 자료와 항공 정사영상을 이용하였으며 상세 토지피복분류 모델로 인공지능 기법인 U-Net을 사용함 ❍ 개선된 상세 토지피복분류 모델결과를 이용하여 격자내 도시녹지 면적을 계산하였고 이를 바탕으로 도시 생태계 고해상도(30 m급) 탄소 저장량을 산정함 ❍ 현장자료를 이용하여 도시 생태계 탄소 저장량을 검증하고 3차원 공간정보를 활용하여 탄소저장량 산정을 고도화하는 알고리즘을 구축함 □ 도시 생태계의 준 실시간 탄소 변화량 산정 및 평가 기술 개발 ❍ 고해상도 도시 생태계 탄소흡수량 산정 모형 CASS (CArbon Simulator from Space)를 FLUXNET2015 데이터를 기반으로 개발 및 검증함. 1차년도에 구축한 고해상도 기상 및 위성 데이터에 적용 시 고해상도 자료 생산이 가능함 □ 도시 생태계의 탄소 저장 및 변화량 표출시스템 개발 ❍ 1차년도 연구결과를 바탕으로 개발된 알고리즘과 연동하여 표출할 수 있는 DataPipeline을 구축하였고, 각 기관에서 수집된 요구조건과 선정된 방법으로 도시 생태계 통합 탄소 시뮬레이터 서비스 화면 및 기능을 설계하였음 ❍ 클라우드 환경에서 Serverless의 형태로 서비스하며 웹서비스 구동에 필요한 검색, 요청, 다운로드 등의 다양한 API를 개발하여 프론트엔드와 유기적인 연동을 통해 프로토 타입을 개발함 □ 도시 생태계 탄소저장능력 향상 모듈 개발 및 실증 ❍ 현장 조사 및 온실 실험을 통해 1차년도에 구축한 토양-식생 결합 공법 DB를 개선하였음. 이를 바탕으로 도시 녹지 관리자가 MC-PLUS 도입에 따른 탄소 흡수 및 저장 증진 효과를 손쉽게 파악할 수 있는 계산기를 제작하였음 ❍ 토양-식생 결합 모듈, MC-PLUS의 실증지를 수원시에 위치한 공단(델타플렉스 3블록) 내에 조성하였으며, 탄소저장량·토양 수분·온도 모니터링 체계를 마련하였음 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 활용방안 - 본 과제에서 개발된 ICSL은 탄소저장능력 향상 필요지역을 진단하고 토양-식생 모듈 처방 후 효과를 평가하여 국가 기관 및 지방자치단체에서 도시생태계 관리 사업추진 시 도시생태계 탄소 저장량 및 변화량의 정량적 근거를 제시할 수 있음 - 공간적으로 탄소 저장량 분포 정보를 시스템으로 제공하여 탄소중립도시 테마사업을 기획 또는 관리하는 과정에서 실증 기술을 제공할 수 있음 - 대상지인 수원시의 대표적 도시 공간 유형에 광범위하게 적용함으로써 국내 기후변화 대응을 선도하는 대표도시로 브랜드화할 수 있음 기대효과 - 국내외 위성 자료를 다양한 방법으로 이용하는 다중위성융합 기법은 국내뿐만 아니라 해외에서도 개발 초기 단계로 본 과제에서 개발되는 다중위성융합 기법은 세계적인 원천기술로 발전할 수 있을 것임 - 본 과제에서 개발된 토양-식생 결합 모듈은 토양과 식생간의 상호작용을 충분히 고려하여 설계되었으므로 현장 적용 시 식생의 활착 및 생장이 원활하여 지자체 차원의 도시 녹지 유지비용 또한 절감할 수 있음 (출처 : 요약문 3p) |
