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표제지 1

목차 4

요약 3

핵심내용 13

Ⅰ. 연구 개요 14

1. 연구 배경 및 목적 14

1.1. 연구의 배경 14

1.2. 연구의 목적 17

2. 연구의 내용 및 방법 18

3. 연구의 기대효과 및 추진체계 18

Ⅱ. 국내 물환경관리 정책 및 선행연구 사례 검토 20

1. 국가 물환경관리 정책 동향 20

1.1. 물환경관리 정책 흐름 20

1.2. 제1차 국가물관리기본계획 23

1.3. 제2차 물환경관리 기본계획 26

1.4. 제1차 한강유역물관리 종합계획 27

2. 물환경 관련 데이터 플랫폼 30

2.1. 국가 통합물관리정보플랫폼 30

2.2. 물환경정보시스템 31

2.3. 국가수자원관리종합정보시스템 33

2.4. 강원지역 비점오염 정보시스템 35

2.5. 환경 전반 및 공간데이터 관련 플랫폼 37

3. 데이터 기반 물환경 관리 사례 42

3.1. 디지털 물환경 관리 기술 개발 사례 42

3.2. 물환경 관리를 위한 데이터 활용 사례 45

Ⅲ. 강원도 물환경 데이터베이스 구축 50

1. 강원도 물환경 데이터 현황 조사 및 수집 50

1.1. 물환경측정망 50

1.2. 기상관측소 59

1.3. 조류경보제 60

1.4. 지하수측정망 62

1.5. 전국오염원조사 64

1.6. 강원도 하천ㆍ호소수질측정망 65

1.7. 강원도 한강수계 하천 모니터링 67

1.8. 비점오염원 관리지역 모니터링 70

2. 강원도 물환경 분야 데이터 수집 경과 71

2.1. 물환경 모니터링 자료 수집 경과 71

2.2. 물환경 관련 공간자료 구축 결과 73

Ⅳ. 강원도 물환경 데이터 현황 분석 77

1. 강원도 물환경 여건 및 현황 77

1.1. 강원도 물환경 여건 검토 77

1.2. 강원도 물환경 현황 분석 85

2. 강원도 물환경 현안과 데이터 현황 98

2.1. 강원도 물환경 데이터 현황 검토 98

2.2. 강원도 물환경 현안과 데이터 활용 방향 101

3. 강원도 물환경 데이터 시범분석 118

3.1. 인공지능 기반 분석 알고리즘 118

3.2. 데이터 전처리 방법론 128

3.3. 설명 가능한 인공지능 132

3.4. 강원도 물환경 데이터에 대한 시범 적용 136

Ⅴ. 물환경관리 효율화를 위한 데이터 통합관리 및 활용방안 147

1. 강원도 물환경 데이터 현황진단 결과 종합 147

2. 물환경관리 효율화를 위한 데이터 통합관리 및 활용방안(안) 150

2.1. 물환경 데이터 수집ㆍ생산 부문 152

2.2. 물환경 데이터 관리ㆍ공유 부문 157

2.3. 물환경 데이터 활용 부문 159

2.4. 강원도 물환경 데이터 플랫폼 구축 로드맵(안) 162

Ⅵ. 결론 및 정책제언 166

1. 결론 및 정책제언 166

참고문헌 171

Abstract 175

판권기 177

표목차 7

〈표 Ⅱ-1〉 제1차 국가물관리기본계획 내 관련 데이터 활용 측면의 추진정책 25

〈표 Ⅱ-2〉 제1차 한강유역관리종합계획 내 관련 데이터 활용 측면의 추진정책 29

〈표 Ⅱ-3〉 국가 통합물관리정보플랫폼의 통합 대상 시스템 31

〈표 Ⅱ-4〉 물환경정보시스템 제공 데이터 목록 32

〈표 Ⅱ-5〉 국가수자원관리종합정보시스템 제공 데이터 목록 33

〈표 Ⅲ-1〉 강원도 내 수질측정망 설치ㆍ운영 현황 51

〈표 Ⅲ-2〉 생물측정망 구분 별 조사항목 56

〈표 Ⅲ-3〉 조류경보제 발령 단계 구분 60

〈표 Ⅲ-4〉 강원도 내 국가 지하수 측정망 현황 64

〈표 Ⅲ-5〉 강원도 내 하천ㆍ호소 수질측정망 운영 현황 66

〈표 Ⅲ-6〉 강원도 주요 권역별 모니터링 자료의 기초 통계 68

〈표 Ⅲ-7〉 강원도 세부권역별 모니터링 자료의 기초 통계 69

〈표 Ⅲ-8〉 물환경 모니터링 수집 목록 72

〈표 Ⅳ-1〉 강원도의 표고분포 78

〈표 Ⅳ-2〉 강원도의 경사분포 78

〈표 Ⅳ-3〉 강원도 내 종관관측소의 강수량 현황 80

〈표 Ⅳ-4〉 강원도 내 하천 현황 83

〈표 Ⅳ-5〉 강원도 내 댐 현황 83

〈표 Ⅳ-6〉 수계 및 하천별 유량조사망 지점 개소수 85

〈표 Ⅳ-7〉 강원도 하천유지유량 고시 및 미충족량 전망 현황 86

〈표 Ⅳ-8〉 수계별 수질측정망 지점 개소수 90

〈표 Ⅳ-9〉 중권역별 BOD 농도 현황(2022~2024) 92

〈표 Ⅳ-10〉 중권역별 TP 농도 현황(2022~2024) 92

〈표 Ⅳ-11〉 중권역별 TOC 농도 현황(2022~2024) 93

〈표 Ⅳ-12〉 수생태계 건강성 평가지수별 평가 항목 95

〈표 Ⅳ-13〉 강원도 내 비점오염원관리지역 지정 현황 102

〈표 Ⅳ-14〉 강원도 하천수계별 건천화 및 우심하천 110

〈표 Ⅳ-15〉 클러스터별 공간특성 요약 144

〈표 Ⅴ-1〉 강원도 주요 물환경 현안과 활용 가능 데이터 153

〈표 Ⅴ-2〉 강원도 주요 물환경 분석 솔루션 개발을 위한 향후 연구과제(안) 160

〈표 Ⅴ-3〉 강원도 물환경 데이터 플랫폼 활용 시나리오(안) 161

그림목차 9

〈그림 Ⅰ-1〉 강원도 물환경 부문 주요 키워드 16

〈그림 Ⅰ-2〉 연구의 목적 17

〈그림 Ⅰ-3〉 연구의 수행체계도 19

〈그림 Ⅱ-1〉 국가 물환경 관리 정책 흐름 22

〈그림 Ⅱ-2〉 제1차 국가물관리기본계획의 비전, 혁신정책 및 분야별 추진전략 24

〈그림 Ⅱ-3〉 제2차 물환경관리기본계획의 비전, 추진전략 및 권역별 추진과제 26

〈그림 Ⅱ-4〉 제1차 한강유역물관리 종합계획의 비전, 추진전략 및 권역별 추진과제 28

〈그림 Ⅱ-5〉 국가 통합물관리정보플랫폼 화면 구성 30

〈그림 Ⅱ-6〉 물환경정보시스템 화면 구성 32

〈그림 Ⅱ-7〉 국가수자원관리종합정보시스템 화면 구성 34

〈그림 Ⅱ-8〉 비점오염원관리 정보시스템 화면 구성 35

〈그림 Ⅱ-9〉 강원지역 비점오염 정보시스템 화면 구성 36

〈그림 Ⅱ-10〉 환경 빅데이터 플랫폼 화면 구성 37

〈그림 Ⅱ-11〉 환경공간정보서비스의 소개 및 구성 38

〈그림 Ⅱ-12〉 환경주제도 종류별 제공 화면 39

〈그림 Ⅱ-13〉 공공데이터 포털 화면 구성 40

〈그림 Ⅱ-14〉 브이월드 주제도 제공 화면 41

〈그림 Ⅱ-15〉 디지털트윈 기반 유역물관리시스템 개념도 42

〈그림 Ⅱ-16〉 물환경 디지털 트윈의 구조 및 주요 기능 43

〈그림 Ⅱ-17〉 디지털 트윈 물관리 플랫폼의 구조 및 주요 기능 44

〈그림 Ⅱ-18〉 물환경인공지능 플랫폼 기능 예시 45

〈그림 Ⅱ-19〉 미국 체서피크만 데이터 익스플로러 47

〈그림 Ⅱ-20〉 캘리포니아 오픈 데이터 플랫폼 49

〈그림 Ⅲ-1〉 물환경측정망 운영체계 50

〈그림 Ⅲ-2〉 강원도 내 수질측정망 현황도 52

〈그림 Ⅲ-3〉 강원도 내 자동측정망, 퇴적물측정망 및 방사성물질 측정망 현황도 54

〈그림 Ⅲ-4〉 강원도 내 생물측정망 현황도 57

〈그림 Ⅲ-5〉 강원도 내 비점오염물질측정망, 유량조사망 현황도 58

〈그림 Ⅲ-6〉 강원도 내 기상관측지점 현황도 59

〈그림 Ⅲ-7〉 강원도 내 조류경보제 지점 현황도 61

〈그림 Ⅲ-8〉 지하수 측정망의 구성체계 62

〈그림 Ⅲ-9〉 강원도 내 지하수측정망 지점 현황도 63

〈그림 Ⅲ-10〉 전국오염원조사 자료 중 환경기초시설 현황 65

〈그림 Ⅲ-11〉 강원도 내 하천ㆍ호소수질측정망 현황도 66

〈그림 Ⅲ-12〉 강원도 한강수계 하천 모니터링 조사지점 선정 예시 67

〈그림 Ⅲ-13〉 강원도 내 비점오염원 관리지역 현황 70

〈그림 Ⅲ-14〉 물환경 관련 공간 데이터 수집 경과 73

〈그림 Ⅳ-1〉 강원도의 표고 및 기울기 분포 78

〈그림 Ⅳ-2〉 강원도의 기후 분포(2024) 79

〈그림 Ⅳ-3〉 강원도의 인구변화 및 토지피복 현황 81

〈그림 Ⅳ-4〉 강원도 내 수계 현황도 82

〈그림 Ⅳ-5〉 강원도 내 수계별 댐 위치도 84

〈그림 Ⅳ-6〉 강원도 하천유지유량 고시지점 유량현황(2024) 88

〈그림 Ⅳ-7〉 강원도 내 수질기준 초과유역 94

〈그림 Ⅳ-8〉 강원도 하천의 수생태계 건강성(2022~2024) 97

〈그림 Ⅳ-9〉 유역별 강원도 물환경 데이터 분포 100

〈그림 Ⅳ-10〉 강원도의 물 관련 주요 현안 101

〈그림 Ⅳ-11〉 강원도 내 비점오염원 관리지역 현황 103

〈그림 Ⅳ-12〉 남한강수계 비점오염원 관리지역 내 측정망 현황 104

〈그림 Ⅳ-13〉 북한강수계 비점오염원 관리지역 내 측정망 현황 105

〈그림 Ⅳ-14〉 강원도 폐광지역 주변 측정망 분포 108

〈그림 Ⅳ-15〉 강원도 내 유량조사망 현황 및 고시지점 수량건전성 112

〈그림 Ⅳ-16〉 강원도 내 주요 도심하천의 모니터링 지점 현황 115

〈그림 Ⅳ-17〉 소양호 녹조 발생지역 모니터링 현황 및 Sentinel-2 위성영상 117

〈그림 Ⅳ-18〉 결정나무 기반 알고리즘의 종류 121

〈그림 Ⅳ-19〉 인공신경망의 구조 122

〈그림 Ⅳ-20〉 오토인코더의 구조 125

〈그림 Ⅳ-21〉 대표적인 딥러닝 알고리즘 126

〈그림 Ⅳ-22〉 순환신경망의 구조 127

〈그림 Ⅳ-23〉 합성곱신경망의 구조 128

〈그림 Ⅳ-24〉 Isolation forest의 개요 129

〈그림 Ⅳ-25〉 설명가능한 인공지능 132

〈그림 Ⅳ-26〉 부분의존도 그림 적용 예시 133

〈그림 Ⅳ-27〉 개별 조건부 기대치 적용 예시 135

〈그림 Ⅳ-28〉 시계열 데이터 분석 대상지 및 데이터 구성 138

〈그림 Ⅳ-29〉 하류 지점 SS 농도에 대한 영양요인간 상대적 중요도 139

〈그림 Ⅳ-30〉 N반천 지점에 대한 N혈천 지점 SS 농도의 상호작용 및 주영향 효과 140

〈그림 Ⅳ-31〉 공간데이터 분석 대상지 및 데이터 구성 142

〈그림 Ⅳ-32〉 비점오염원 관리지역에 대한 클러스터링 적용 결과 146

〈그림 Ⅴ-1〉 강원도 물환경 데이터 현황 진단 149

〈그림 Ⅴ-2〉 물환경관리 효율화를 위한 데이터 통합관리 및 활용방안(안) 151

〈그림 Ⅴ-3〉 국가 통합물관리플랫폼의 단계별 구축절차 155

〈그림 Ⅴ-4〉 국가 통합물관리플랫폼과의 연계 방향(안) 156

〈그림 Ⅴ-5〉 강원도 물환경 데이터 플랫폼 구축 로드맵(안) 165

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