2021년도 스마트시티 기상기후 융합기술 개발사업 1차 공고 사업안내서

2021년도 스마트시티

기상기후 융합기술 개발(R&D) 사업

1차 공고 사업안내서

2021. 3.

				목 차

Ⅰ. 사업공고	1

1. 사업 개요	1

2. 연구개발과제 신청	4

3. 추진 일정	8

4. 지원 기준	9

5. 관련 법령 및 규정	13

Ⅱ. 사업지원계획 및 과제 제안요구서(개요서)	14

1. 지원계획	15

2. 지정공모 및 품목지정과제 목록	15

3. 제안요구서(RFP) 및 개요서	16

Ⅲ. 평가 절차 및 참고사항	37

1. 평가 절차 및 평가 구성․운영	38

2. 평가 항목	41

3. 평가 관련 참고사항	42

Ⅰ. 사 업 공 고

한국기상산업기술원공고 제2021 – 36호

2021년도 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’ 사업 1차 공고

기상청에서는 도시민의 안전과 생활편익 증진을 위한 기상기후 융합기술을 구현‧확산하고, 기상기후데이터의 가치 확산을 위한 고해상도 기상정보의 실시간 생산‧유통을 위해 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’ 사업을 추진하고 있습니다. 이에, 2021년도 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’ 사업을 다음과 같이 공고하오니, 사업 안내에 따라 4월 27일(화) 오후 4시까지 신청하여 주시기 바랍니다.

2021년 3월 29일

한국기상산업기술원장

1. 사업 개요·

□ 공모분야

내역사업명	목적
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	· 실증도시(서울시·시흥시) 대상으로 에너지, 헬스케어, 안전 등 분야에 고해상도 기상정보를 활용하여 기상기후 융합서비스를 우선 실증하고, 국가시범도시(부산, 세종)로 연계 적용하는 기술 개발
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	· 기존 기상관측망과 스마트시티의 관측망을 통해 취득한 기상관측자료로 고해상도 3차원 격자화를 통해 도시기상관측 활용 체계를 마련 · 기상관측, 기상분석장·예측장, 기상기후 융합서비스 전 과정을 담는 스마트시티 기상기후 플랫폼 구축과 사용자 의사결정 지원을 위한 기상연구용 디지털트윈 개발

□ 공모방식

공모유형	내용
지정공모과제	▸기상청 연구개발사업에 있어 반드시 추진하여야 하는 연구개발과제를 기상청장이 지정하고, 공모에 따라 과제를 수행할 주관연구기관을 선정하는 과제 - 제안요구서(RFP) 참고
품목지정과제	▸기상청장이 품목을 지정하되 제시된 품목 내에서 자유공모방식으로 과제를 수행할 주관연구기관을 선정하는 과제 - 과제 개요서 참고

스마트시티 기상기후 융합기술 정의

○ 기상청-민간에서 개발한 우수한 기상기술에 스마트시티의 고해상도 IoT 기상관측자료, 분야별(교통, 헬스케어 등) 데이터와 ICT, 빅데이터, 인공지능 등의 신기술을 융합하여 발전시킨 시민 체감형 기상기후 서비스

- (대국민) 교통, 안전, 에너지, 헬스케어 등 도시 전반에 적용하여 도시민의 삶의 질 향상에 도움을 주는 서비스

- (도시운영) 기상기후 융합기술을 활용하여 선제적이고 효율적인 도시 운영 의사결정에 도움을 주는 서비스

- (시민참여) 리빙랩 운영 등을 통한 시민의 아이디어와 생활의견을 반영하여 실증 가능하게 하는 오픈 창구 서비스

□ 지원 규모 및 분야

◦ 사업명: 스마트시티 기상기후 융합기술 개발

내역사업명	’21년 연구비	신규과제 추진계획
		지정공모	품목지정
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	1,267백만원	1,267백만원 (3개 과제)	-
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	1,605백만원	1,505백만원 (2개 과제)	100백만원 (1개 과제)
합 계	2,872백만원	2,772백만원 (5개 과제)	100백만원 (1개 과제)

□ 지원금액

◦ 과제별 정부출연금 지원 금액은 관련규정에 따라 차등 지원

◦ 지정공모과제 RFP 및 품목지정과제 개요서 상 총 연구비는 정부출연금 기준 금액이며, 기업참여시 기업부담금은 참여기업 유형(9쪽 참조)에 따라 추가 부담

□ 연구기간

◦ 연구기간: 과제별 상이(RFP 및 과제개요서 참고)

- 단년도 과제를 제외한 다년과제의 경우, 과제 종료시점 회계연도 일치 추진

◦ 단계협약 체결로 단계평가를 통해 연구개발과제 계속 지원 여부 판정 예정

□ 운영·관리 주요사항

◦ 성공적 R&D 사업 수행을 위한 과제관리 강화

- 연구개발과제의 조기 성과 발굴을 위한 진도점검 추진

- 과제 진도관리를 위한 현장점검 병행 예정

◦ 양질의 성과 발굴 및 확산을 위한 산‧학‧연 컨소시엄 구성 장려

- 스마트시티 R&D 연구성과 확산 촉진을 위한 산‧학‧연 협동과제 구성 권장

◦ 2020년 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’사업 경쟁형 R&D 운영 결과 상대적 우수 기관에 가점 부여 예정(43쪽 참고)

◦ 연구현장 안전관리 강화

- 연구개발기관은 연구자 및 연구실 안전 확보를 위해 적절한 안전조치 및 점검을 실시하여야 함

- 「연구실 안전환경 조성에 관한 법률」에 따라 간접비 내 연구실 안전관리비 책정

□ 성과물 소유

◦ 국가연구개발사업의 수행결과로 얻어지는 지식재산권, 연구보고서 등의 판권 등 무형적 결과물은 주관연구기관 소유를 원칙으로 함

◦ 단, 국가 보안상 또는 공익적 목적으로 스마트시티 R&D 사업에 기상청이 활용할 경우에 주관(참여) 연구기관은 연구개발성과물의 이용허락권을 기상청에 기간 등의 제한 없이 무상으로 부여

◦ 연구개발과제 추진으로 인해 발생되는 유형적 성과물 중 구축되는 플랫폼 및 서버에 한하여 국가 스마트시티 구축‧구현을 위하여 기상청 소유로 할 수 있음

※ 관련 근거: 「국가연구개발혁신법」 제16조제3항제2호

2. 연구개발과제 신청

□ 신청 자격

◦ 「국가연구개발혁신법」 제2조제3호 또는 같은 법 시행령 제2조제1항에 해당하는 기관 및 단체

<국가연구개발혁신법>

제2조(정의) 이 법에서 사용하는 용어의 뜻은 다음과 같다.

1.～2. (생략)

3. “연구개발기관”이란 다음 각 목의 기관‧단체 중 국가연구개발사업을 수행하는 기관‧단체를 말한다.

가. 국가 또는 지방자치단체가 직접 설치하여 운영하는 연구개발기관

나. 「고등교육법」 제2조에 따른 학교(이하 “대학”이라 한다)

다. 「정부출연연구개발기관 등의 설립‧운영 및 육성에 관한 법률」 제2조에 따른 정부출연연구개발기관

라. 「과학기술분야 정부출연연구개발기관 등의 설립‧운영 및 육성에 관한 법률」 제2조에 따른 과학기술분야 정부출연연구개발기관

마. 「지방자치단체출연 연구원의 설립 및 운영에 관한 법률」 제2조에 따른 지방자치단체출연 연구원

바. 「특정연구개발기관 육성법」 제2조에 따른 특정연구개발기관

사. 「상법」 제169조에 따른 회사

아. 그 밖에 대통령령으로 정하는 기관‧단체

4.～9. (생략)

<국가연구개발혁신법 시행령>

제2조(연구개발기관) ① 「국가연구개발혁신법」(이하 “법”이라 한다) 제2조제3호아목에서 “대통령령으로 정하는 기관‧단체”란 다음 각 호의 기관‧단체를 말한다.

1. 「중소기업기본법」 제2조에 따른 중소기업

2. 「민법」 또는 다른 법률에 따라 설립된 비영리법인

◦ 「기상법」 제9장제32조제1항에 해당하는 기관 및 단체

-「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」제14조의2제1항에 따라 인정받은 기업부설연구소 및 기업의 연구개발전담부서 중 기상업무에 관련된 연구전담요원을 늘 확보하고 있는 기업부설연구소 및 기업의 연구개발전담부서

□ 신청 자격 제한

◦ 다음의 경우는 지원에서 제외

- 사업에 참여하는 자(연구개발기관, 연구책임자 등)가 접수마감일 현재 한국기상산업기술원 지원 사업 의무사항(각종 보고서 제출, 기술료 납부, 기술료 납부계획서 제출, 정산금 또는 환수금 납부 등)을 불이행하고 있는 경우

- 사업에 참여하는 자(연구개발기관, 연구개발기관의 장, 연구책임자 등)가 국가연구개발사업에 참여제한 중인 경우

- 최종 제안요청서(RFP) 기획자는 해당과제에 신청 제한

※ 관련 근거: 「국가연구개발 과제 평가 표준지침(2021.2.)」

※ 연구개발계획서 등 신청서류에 허위사실을 기재하거나 각종 증빙자료를 조작한 경우 선정 대상에서 제외

- 선정된 후 이러한 사실이 발견되면 선정취소, 정부출연금 환수 등의 제재조치

◦ 연구자가 국가연구개발사업을 수행하는 과제 수가 아래의 각 호에 해당하는 경우

- 연구책임자로 동시에 수행하는 과제수가 3개 초과인 경우

- 참여연구자로 동시에 수행하는 과제수가 5개 초과인 경우

- 단, 다음의 경우에는 해당 과제 수에서 제외

․ 신청마감일로부터 6개월 이내에 종료되는 과제

․ 사전조사, 기획‧평가연구 또는 시험‧검사‧분석에 관한 연구개발과제

․ 연구개발과제의 조정 및 관리를 목적으로 하는 연구개발과제

․ 연구개발을 주목적으로 하지 않는 기반 구축 사업, 고등교육재정지원사업, 인력 양성 사업 및 학술활동사업 관련 연구개발과제

․ 다른 법률에 따라 직접 설립된 기관 기본사업의 연구개발과제

․ 국가연구개발혁신법 제2조제3호나목부터 바목까지의 규정에 해당하는 연구개발기관 또는 산업기술혁신 촉진법 제42조에 따른 전문생산기술연구소가 중소기업과 공동으로 수행하는 연구개발과제로서 연평균 정부지원연구개발비가 3억원 이하의 연구개발과제

․ 그 밖에 연구개발 촉진 등을 위하여 연구개발과제 수에 포함하지 않고 산정할 필요가 있어 국가과학기술자문회의의 심의를 거친 연구개발과제

◦ 연구개발기관(영리기관)이 접수 마감일까지 채무불이행 등 부실 위험이 있는 다음 중 하나에 해당하는 경우(별첨2 참고)

- 기업의 부도, 휴‧폐업

- 세무당국에 의하여 국세, 지방세 등의 체납처분을 받은 경우

- 민사집행법에 기하여 채무불이행자명부에 등재되거나, 은행연합회 등 신용정보 집중기관에 채무불이행자로 등록된 경우

- 파산‧회생절차‧개인회생 절차의 개시 신청이 이루어진 경우

※ 단, 법원의 인가를 받은 회생계획 또는 변제계획에 따른 채무변제를 정상적으로 이행하고 있는 경우 예외

- 최근 결산 기준 자본전액잠식인 경우

- 외부감사 기업의 경우, 최근년도 결산 감사의견이 ‘의견거절’ 또는 ‘부적정’인 경우

□ 신청 기간

◦ 기간: 2021. 4. 12.(월)부터 2021. 4. 27.(화) 16:00까지

☞ 접수 마감일에는 전산폭주로 인하여 접수가 지연되거나 장애가 발생할 수 있으므로 가급적 마감일 1∼2일전에 온라인 신청 완료 요망

□ 신청 방법: 온라인을 통한 연구개발계획서 신청·접수

◦ 사업안내서를 참고하여 연구개발계획서 등 필수 및 해당서류를 구비하여 기상청 연구관리시스템(https://rnd.kma.go.kr)을 통해 과제신청

☞ 신청 시 구비서류는 사업안내서 참조(기상청 홈페이지(www.kma.go.kr) 및 한국기상산업기술원 홈페이지(www.kmiti.or.kr)에서 열람가능)

□ 신청 서식 및 제출 서류

◦ 제출서류는 기상청 연구관리시스템(https://rnd.kma.go.kr)에 온라인 등록

No.	제출서류	비영리기관	영리기관	비고
1	신청공문	○	○
2	연구개발계획서	○	○	별첨1
3	신청 자격의 적정성 확인서	○	○	별첨2
4	가점 및 감점 사항 확인서	○	○	별첨3
5	연구데이터 관리계획서	△	△	별첨4
6	개인정보 및 과세정보 제공활용동의서	○	○	별첨5
7	연구윤리·청렴 및 보안서약서	○	○	별첨6
8	신규참여연구자 채용 확인서	○	○	별첨7
9	국가연구개발사업 과제 참여 확인서	○	○	별첨8
10	기업참여의사 확인서	×	○	별첨9
11	연구장비 예산 심의 요청서	△	△	별첨10
12	지식서비스 분야 심의 요청서	×	△	별첨11
13	기업을 증명할 수 있는 확인서 (중소기업확인서, 벤처기업확인서 등)	×	○	-
14	기업부설 연구소 인가서 (기업부설연구소, 연구개발전담부서)	×	○	KOITA(한국산업기술진흥협회) 인증서 (https://www.rnd.or.kr)
15	기업 재무제표	×	○	2019, 2020년 모두 제출
16	연구개발서비스업자 신고증	×	△	-
※ 참고사항 1. ○는 필수서류, △는 해당 시 제출 서류, ×는 해당 없음 2. 협동과제의 경우, - 총괄 과제 연구책임자가 [별첨1] 총괄용 계획서를 추가 제출 ※ 예) A기관+B기관 공동과제: 총 3개 계획서 제출(총괄용 계획서 1개, 연구(A, B) 계획서 2개) 3. 위탁수행과제의 경우, 각 수행기관 연구개발계획서에 해당기관 작성 제출 4. 연구장비 예산 심의요청서(해당될 경우) - 3천만 원 이상～1억 원 미만 소요되는 장비는 주관연구기관에서 ‘첨부 10’을 작성하여 제출하고, 1억 원 이상의 연구 시설‧장비 도입 시 국가연구시설‧장비심의위원회의 심의 결과서를, 5억 원 이상의 고가 장비를 도입하고자 하는 경우 사전기획보고서를 한국기상산업기술원으로 제출. ※ 연구개발과제 평가단(전문가평가단): 3천만 원 이상～1억 원 미만 연구 장비 도입 시 심의 ※ 국가연구시설·장비심의평가단: 1억 원 이상 연구 장비 도입 시 심의 5. 비영리기관과 영리기관이 함께 구성되는 협동과제의 경우 각각의 해당 서류를 모두 제출

3. 추진 일정

□ 과제 공고 및 선정 일정

구분	일정	비고
공고	3. 29.(월) ∼ 4. 27.(화) (30일간)	http://www.kmiti.or.kr http://www.kma.go.kr https://rnd.kma.go.kr
접수	4. 12.(월) ∼ 4. 27.(화) (16일간, 4월 27일 16:00까지)	https://rnd.kma.go.kr
사전검토	4. 28.(수) ∼ 5. 7.(금)	재공고 기간(7일) 포함
선정평가 및 지원과제 확정	5. 10.(월) ∼ 5. 14.(금)	-
협약 및 사업착수	5. 15.(토)	-

※ 마감시간 이후 추가 접수 불가(시간엄수), 접수 마감 시까지 신청을 하지 않은 책임은 신청자에게 있으며 접수 마감일에는 전산폭주로 인하여 접수가 지연되거나 장애가 발생할 수 있으므로 가급적 2～3일전 신청 완료 요망

※ 코로나-19 확산 상황에 따라, 선정평가 방식은 서면‧온라인‧대면 등의 방법으로 결정될 수 있으며 평가 방식 및 일정은 평가 대상자에 한하여 재안내 예정

※ 단독공모의 경우, 접수마감일로부터 일주일간 재공고

☞ 평가‧선정‧협약 일정은 신청 과제 수에 따라 일부 조정될 수 있음

☞ 변경사항은 한국기상산업기술원 홈페이지(http://www.kmiti.or.kr) 또는 개별통보

□ 이의신청 접수 및 재평가 일정

이의신청 접수	이의신청 검토 및 재평가	확정 및 통보	협약
5. 14.(금) ∼ 5. 24(월)	5. 25(화) ∼ 6. 8.(화)	6. 9.(수)	6. 10.(목)

☞ 이의신청은 과제의 내용평가에 한정하며, 평가위원 선정, 연구비 평가, 평가절차 관련사항 등은 제외

4. 지원 기준

□ 연구개발비 지원 기준

◦ 정부지원연구개발비 출연 기준

중소기업①인 경우	중견기업②인 경우	공기업③ 및 기타기업④ 경우	그 외의 경우
해당 수행기관 총사업비의 75% 이내	해당 수행기관 총사업비의 70% 이내	해당 수행기관 총사업비의 50% 이내	해당 수행기관 총사업비의 100% 이내

◦ 기관부담연구개발비 중 현금 부담 기준

중소기업①인 경우	중견기업②인 경우	공기업③ 및 기타기업④ 경우	그 외의 경우
해당 수행기관 민간부담금의 10% 이상	해당 수행기관 민간부담금의 13% 이상	해당 수행기관 민간부담금의 15% 이상	해당 수행기관 민간부담금의 15% 이상

① ‘중소기업’이란 「중소기업기본법」제2조제1항 및 같은 법 시행령 제3조(중소기업 범위)에 따른 기업

② ‘중견기업’이란 「중견기업 성장촉진 및 경쟁력 강화에 관한 특별법」 제2조(중견 및 중견기업 후보기업의 범위) 제1호에 따른 기업

③ ‘공기업’이란 「공공기관의 운영에 관한 법률」 제5조(공공기관의 구분)제4항제1호에 따른 기업

④ ‘기타기업’이란 중소기업, 중견기업, 공기업에 해당하지 않는 기업

‘21년 코로나-19에 따른 중소‧중견기업 연구개발비 완화기준

※ 코로나19 위기 대응을 위한 「감염병 대응 국가연구개발사업 지원지침 개정(‘21.1.1)」에 따라, 2021년도 정부지원연구개발비 및 기관부담연구개발비 지원 기준을 아래와 같이 한시적으로 적용하며, 추후 코로나19의 영향 등을 고려하여 적용기간 연장 가능

기존		→ 인하	완화
출연기준	현금부담기준		출연기준	현금부담기준
중견기업 30%	중견기업 13%		중견기업 30%(좌동)	중견기업 10%
중소기업 25%	중소기업 10%		중소기업 20%	중소기업 10%(좌동)

(적용 예) 선정된 중소기업 A의 총사업비(출연금+민간부담금)가 250,000천원일 경우, 정부로부터 지원받는 출연금은 200,000천원(총사업비의 80%)이고, 기업의 민간부담금은 50,000천원 중 현금부담은 5,000천원(민간부담금의 10%) 임

□ 영리기관 인건비 산정 기준

◦ ‘국가연구개발사업 연구개발비 사용 기준’ 제65조(영리기관 인건비 사용기준)제4항에 따라 인건비 현금 계상 가능

☞ 국가연구개발사업 연구개발비 사용기준 제65조제4항

④ 영리기관의 장은 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 참여연구자에 대하여는 인건비를 현금으로 계상할 수 있다.

1. 중소‧중견기업인 연구개발기관이 신규로 채용하는 참여연구자(채용일부터 연구개발과제 공고일까지의 기간이 6개월 이내인 연구자를 포함한다)

2. 연구개발성과의 전부 또는 일부를 국가의 소유로 하는 연구개발과제의 참여연구자로서 중앙행정기관의 장이 인건비의 현금 계상이 필요하다고 인정하는 참여연구자

3. 중소‧중견기업인 연구개발기관이 채용한 참여연구자 중 제1호에 해당하지 아니하는 참여연구자로서 중앙행정기관의 장이 인건비의 현금 계상이 필요하다고 인정하는 참여연구자

4. 대기업인 연구개발기관이 채용한 참여연구자로서 중앙행정기관의 장이 인건비의 현금 계상이 필요하다고 인정하는 참여연구자

5. 그 밖에 중앙행정기관의 장이 인건비의 현금 계상이 필요하다고 인정하는 참여연구자

중앙행정기관 인정 ‘영리기관 기존인력 인건비’ 계상 기준
◦ 지식서비스 분야의 개발 내용을 포함한 과제를 수행하는 중소기업의 연구자 - 단, 신청서류를 토대로 평가위원회에서 인정하지 않는 경우, 현금 산정 불가 ◦ 「국가과학기술 경쟁력 강화를 위한 이공계지원 특별법제18조에 따라, 연구개발서비스자로 신고한 기업의 연구자 <참고> 코로나19 위기 대응을 위한 「감염병 대응 국가연구개발사업 지원지침 개정(‘21.1.1)」에 따라, ‘21년도에 한하여 기존인력 인건비 현금 산정 가능

◦ 국가연구개발사업 연구개발비 사용기준 제65조(영리기관 인건비 사용기준)에 따라 인건비를 현금으로 계상하는 경우 총 연구개발비 현금의 50퍼센트 이내로 계상

☞ 국가연구개발사업 연구개발비 사용기준 제65조제5항

⑤ 영리기관의 장은 제4항에 따라 인건비를 현금으로 계상하는 경우 연구개발비 중 현금의 50퍼센트 범위 내에서 계상함을 원칙으로 한다. 다만, 중앙행정기관의 장이 인정하는 경우에는 연구개발비 중 현금의 50퍼센트를 초과하여 계상할 수 있다.

□ 기술료 징수 기준

◦ (납부대상) 연구개발결과물을 소유하고 실시하고자 하는 영리기관(주관연구개발기관)

◦ (납부방식) 주관연구개발기관은 징수한 기술료(제3자실시) 또는 발생한 사업 매출액(직접실시)의 일부를 정부(전문기관)에 납부하여야 하며, 세부사항은 추후 과제협약을 통해 징수 예정

☞ 정부납부(경상)기술료

① 기술료 및 매출액이 발생한 다음 해부터 5년까지 또는 연구개발과제 종료로부터 7년 이내 중 먼저 도래하는 시점까지 납부

② 납부기준은 국가연구개발혁신법 시행령 제38조(기술료의 납부) 및 제39조(연구개발성과로 인한 수익의 납부)에 따르며, 구체적인 방법은 추후 알림 예정

※ 위탁정산수수료 산정

◦「기상업무 연구개발사업 처리규정」제37조제13항에 따라 회계법인을 통한 연구개발비 위탁정산을 실시하므로, 신규과제 신청 시 연구활동비(직접비) 내에 연구개발비 정산 수수료를 계상하여 연구개발계획서 제출

◦ 연구개발비 정산수수료는 과제별 각각 책정하며, 위탁기관이 있는 과제의 경우 <위탁기관의 수에 따른 연구개발비 정산 수수료 가산금> 표에 따라 가산금 추가

<위탁정산수수료 계상기준>

※ 위탁정산 수행기관 신규 선정 등에 따른 정산 업무 변경 시 수수료 변동 가능

사업비 규모	위탁정산수수료(부가세 포함)
0.5억원 미만	440천원
0.5억원 이상 1억원 미만	484천원
1억원 이상 2억원 미만	545천원
2억원 이상 3억원 미만	654천원
3억원 이상 5억원 미만	800천원
5억원 이상 10억원 미만	944천원

<위탁기관의 수에 따른 연구개발비 정산 수수료 가산금>

※ (예시) 2개 기관 협동 연구과제의 위탁정산수수료

- 세부 1(정부출연금: 150,000천원): 545,000원

- 세부 2(정부출연금: 50,000천원/위탁과제1개 포함): 532,400원(484,000원+48,400원)

참여기관 수	가산금
0개	가산금 없음
1개	수수료의 10%
2개 이상	1개 기관 추가시마다 수수료의 5%씩 가산

□ 문의처

◦ 한국기상산업기술원 기술혁신본부 R&D성과기획실

- ☎ 070-5003-5311, 070-5003-5312

- □ jang@kmiti.or.kr, eylee@kmiti.or.kr

5. 관련 법령 및 규정

□ 법

◦ 과학기술기본법 제11조(국가연구개발사업의 추진)

◦ 기상법 제32조(기상업무에 관한 연구개발사업의 추진)

◦ 기상산업진흥법 제3조(기상산업의 진흥과 발전을 위한 노력 등), 제9조(연구개발사업의 지원 등) 및 제10조(연구개발성과의 사업화)

◦ 국가연구개발혁신법

◦ 국가연구개발혁신법 시행령

◦ 국가연구개발혁신법 시행규칙, 국가연구개발혁신법 하위 규정‧고시‧지침

□ 규정

◦ 기상업무 연구개발사업 처리규정

□ 지침

◦ 국가연구개발 시설‧장비의 관리 등에 관한 표준지침

◦ 기상업무 출연 연구개발사업 과제평가지침

☞ 동 공고문에서 정하지 않은 사항은 국가연구개발혁신법, 동법 시행령, 동법 시행규칙, 국가연구개발혁신법 관련 하위 고시(국가연구개발사업 연구개발비 사용기준, 국가연구개발사업 동시수행 연구개발과제 수 제한 기준 등), 기상업무 연구개발사업 처리규정, 기상업무 출연 연구개발사업 과제평가지침, 한국기상산업기술원 연구개발사업 평가·관리지침을 따름

☞ 상기 규정 및 지침의 제·개정에 따른 변경사항은 평가·협약 시점 기준으로 적용

Ⅱ. 사업지원계획 및 과제 제안요구서(개요서)

1. ‘21년 지원계획(정부출연금 기준금액)

□ 스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

◦ 지정공모과제: 1,267백만원

□ 스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현

◦ 지정공모과제: 1,505백만원

◦ 품목지정과제: 100백만원

☞ 지원규모는 상황에 따라 변경 가능

2. 지정공모 및 품목지정과제 목록

□ 지정공모과제

(단위: 백만원)

내역사업명	일련번호	과제명	단계	’21년 연구비	총 연구기간
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	1	IoT 기반 에너지‧ 생활건강기상정보 (헬스케어) 생산 기술 개발	응용	450	43.5개월
	2	스마트시티 안전‧도로위험기상정보 서비스 생산 기술 개발	응용	417	43.5개월
	3	스마트시티 기상분석장‧예측장 생산기술 개발	응용	400	43.5개월
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	4	스마트시티 고해상도 기상관측 활용체계 연구	응용	600	19.5개월
	5	스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 개발	응용	905	43.5개월

□ 품목지정과제

(단위: 백만원)

내역사업명	일련번호	과제명	단계	’21년 연구비	총 연구기간
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	1	CCTV영상 기반 강수량 산정 방안 연구	응용	100	12개월

3. 제안요구서(RFP) 및 개요서

□ 지정공모과제 제안요구서

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

지정-1

과제1

IoT기반 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 개발

과학기술분류

X09-ND05-ND0501

기상기술분류

융합기상-사회·경제 지원 서비스 –맞춤형 기상정보(H0301)

연구기간

4년(2+2)

연구비

2021년 4.50억원

2022년 6.00억원

2023년 5.50억원

2024년 5.00억원

추진 목적 및

방향

◦ (목적) 도시민의 안전과 생활편익 증진을 위한 스마트시티 기상기후 융합서비스 개발과 확산

- 도시민이 수요로 하는 교통, 헬스케어, 생활편의 분야에 대해 기상청의 기상관측자료(지상관측자료, 레이더, 위성 등), 도시 내에서 생산되는 고해상도 IoT 기상관측자료, 분야별 도시데이터 등에 ICT, 빅데이터, 인공지능 등의 신기술을 접목한 기상기후 융합서비스 구현

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심으로 스마트시티 기상기후 융합서비스 제공

※ 6대 분야: 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- 국민의 삶과 직결된 교통, 생활편의, 환경 등 도시·사회 문제해결형 서비스에 대한 요구(국가 시범도시 부산과 세종시민 대상 설문조사 결과, ‘17.10.)

◦ (추진방향) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스 개발·실증 후 국가 시범도시에 적용·개발

- (1단계) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시(서울시, 시흥시)로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스를 우선 개발·실증

※ (서울시) S-Dot 사업 참고: data.seoul.go.kr(서울시 열린데이터광장)

(시흥시) 스마트시티 혁신성장 프로젝트 참고: smartcity.go.kr(Smart City Korea)

- (2단계) 스마트시티 국가 시범도시 등 서비스 연계·활용을 위한 최적화, 시범운영 및 개선

< 기상청과 실증도시의 기상관측 현황 >

구분	기상청	서울시	시흥시(정왕동)
목적	국가기상관측망 구축으로 기상감시	도시문제 해결 정책 수립	악취측정, 안개관측
기상관측장비	지상기상관측, 고층기상관측, 원격기상관측 등	(S-DoT) 1,100개소	(악취측정망) 14개소 (안개관측망) 21개소 (미세먼지측정망) 고정형 25대, 이동형 40대
기상관측요소	기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속, 강수량 등	기온, 습도, 풍향, 풍속	(악취측정) 기온, 습도, 풍향, 풍속 (안개관측) 기온, 습도, 기압, 강수유무 (미세먼지) 기온, 습도, 기압(이동형)

◦ (활용) 스마트시티 국가 시범도시, 지자체 등 다양한 도시에서 생산되는 도시데이터와 4차 산업혁명기술 등 신기술을 자유롭게 접목한 창의적인 비즈니스 모델이 시민 체감형 서비스 구현에 활용

※ 스마트시티 국가 시범도시: 국토부는 ‘부산(강서구) 에코델타시티’와 ‘세종(합강리) 생활권 5-1’을 국가 시범도시로 선정(면적: 약 1.6㎞×1.7㎞)

(국토부 스마트시티 국가 시범도시 기본계획, ’18.7.)

단계별 추진목표

◦ [1단계, ’21∼’22년] 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 프로토타입 개발

◦ [2단계, ’23∼’24년] 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 최적화 및 개선

연구개발

세부내용

[공통요구사항]

① 연구개발 세부내용 추진을 위한 연차별 추진계획, 최종목표, 상세추진내용, 소요예산, 최종성과물 등을 일목요연하게 제시

② 기상청에서 사용 중인 또는 기 개발된 기술을 적극 활용하여 사업을 추진하고, 기술 개선 결과 제시

③ 과제(과제1∼5) 간 분기별 협력회의 참석

④ 개발된 서비스에 대해 검증결과 등의 기술평가 결과 반드시 제시

⑤ 서비스 개발에 필요한 데이터 자료 분석 및 협업(과제5)

[1단계, ’21∼’22년] 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 프로토타입 개발

1. 폭염 및 한파 대응을 위한 IoT기반 상세 열정보 산출기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 도시 내 공공기관, 건물관리인, 개인 등이 고해상도 열정보(예측정보 포함)를 활용하여 날씨에 따른 스마트 에너지 관리를 위한 기술 개발

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 가용 가능한 기상관측망(기상청 기상관측자료 및 위성, 레이더 등), IoT 기상관측자료, 건물, 지형정보 등을 활용하여 산출된 고해상도의 지면온도 및 기온 분석 및 예측정보 기반의 스마트 에너지 관리 기술 개발

◦ 고해상도 열정보를 활용한 스마트 에너지 활용 방안 제시

※ (예시) 고해상도 지면온도, 기온과 전력사용량과의 관계식 활용

2. 스마트 태양광에너지 관리 지원을 위한 상세 기상정보 산출 기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 도시 규모에서 날씨에 따른 스마트 에너지(태양광) 관리를 위한 기술 개발

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 가용 가능한 기상관측망(기상청 기상관측자료 및 예측자료, 위성, 레이더 등), IoT 기상관측자료, 건물, 지형정보 등을 활용하여 고해상도의 일조량, 일사량, 운량 등의 기상정보 산출 및 고해상도 태양광에너지 예측 기술 개발

※ 기존에 개발된 기술의 현황 파악 및 기존 기술과 개발된 고해상도 예측 기술 간 비교 분석 후 도시 규모에 적용 가능한 최적의 방안 제시

◦ 고해상도 기상정보를 활용한 태양광 에너지 관리 지원 기술 방안 제시

3. 폭염피해 저감을 위한 바람길 생산 기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 도시열섬, 폭염 등 열환경 개선에 활용

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 가용 가능한 기상관측망(기상청 기상관측자료 등), IoT 기상관측자료, 건물, 지형정보 등을 활용한 고해상도의 기온과 바람 정보 산출로 바람길 개발

◦ 고해상도 기상정보를 활용한 바람길 활용 방안 제시

◦ 주요 빌딩 밀집지역을 대상으로 빌딩풍 등 바람에 의한 위험도 산출 기술 개발

- 연구기관에서 수집 가능한 또는 가상의 수평·연직 자료를 만들어 바람에 의한 위험도를 산출하여 안전지도 구축 방안 제시

4. IoT기반 생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 병원, 의료기관 등에서 맞춤형 건강관리 등에 활용 가능한 기상과 연계된 헬스케어 정보 생산 기술 개발

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (서비스발굴방향) 폭염·한파 등과 연계된 헬스케어 서비스

◦ (기술개발) 도시 규모 내에서 IoT 기상관측자료, 분야별 데이터 등을 융합·활용한 기술 개발

◦ 고해상도 헬스케어 정보 기반 활용 방안 제시

5. 서비스 활용 결과 환류 및 개선을 위한 리빙랩 구성·운영

◦ 국토부, 자지체 등 헬스케어 분야 기상기후 융합서비스와 리빙랩 현황 분석

◦ 스마트시티 사업 목적에 부합한 실증도시별 리빙랩 운영방안 제시

- 운영목적, 운영내용, 참여사용자 그룹정의 및 인원, 최종목표, 최종산출물 등 제시

- 연차별 운영계획, 예산, 참여사용자 관리 방안 등 세부사항 포함

※ 최종 운영방안은 발주기관과 협의하여 수행

◦ 최종 선정된 방안으로 리빙랩 운영과 결과 활용

- (대상) 서울시, 시흥시

- 리빙랩 운영 실적, 개선방안, 향후 계획 등을 포함한 연간 운영 보고서 작성·제출

※ 리빙랩 운영 개선사항을 차년도 계획에 포함하여 운영계획 작성

- 기상기후 융합서비스 활용 만족도를 포함한 만족도조사 매년(4년) 실시

※ 설문 항목 작성, 설문응답자 섭외 등 만족도조사 전 과정에 대한 추진계획을 사전에 작성하여 발주기관과 협의하여 수행

◦ 과제 1∼4에 해당하는 서비스 개념-결과 표출-활용 사례가 포함된 가독성 높은 홍보물 제작(전문가 활용)

(리빙랩) 일상생활의 실험실이란 뜻으로 시민이 개선이 필요한 사항을 제시하는 등 주도적으로 기술 개발에 참여

[2단계, ’23∼’24년] 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 최적화 및 개선

1. IoT기반 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 생산 기술 최적화 및 개선

◦ 1단계에서 프로토타입으로 개발된 검증결과 및 개선사항 제시

◦ 과제1∼4의 서비스가 시스템 환경에서 실시간 구동이 가능하도록 최적화 및 개선

※ 과제4 스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 개발과 연계

※ (요구사항) 예측정보 최소 +48시간

2. 리빙랩 활용 결과를 반영한 IoT기반 에너지·생활건강기상정보(헬스케어) 개선

◦ 리빙랩 대상 과제1∼4의 서비스 활용 결과 및 개선사항 반영

◦ 과제1∼4의 서비스를 위한 최적의 표출방안 마련

3. 국가 시범도시 내 서비스 연계·개발 및 시범서비스

최종 성과물

◦ IoT기반 상세 열정보 산출 모듈과 기술설명서

◦ IoT기반 태양광에너지 예측정보 산출 모듈과 기술설명서

◦ 도시 규모에서의 바람길 정보 산출 모듈과 기술설명서

◦ 빌딩풍에 의한 위험도 산출 모듈, 기술설명서 및 안전지도

◦ 개발된 모든 서비스에 대한 검증결과 등 기술평가보고서

◦ 도시 내 리빙랩 운영 보고서 및 만족도 조사 결과

고려사항

◦ 과제 간 긴밀한 협업체계 구축으로 연계성 확보

◦ 서울시 S-DoT사업과 스마트시티 혁신성장프로젝트 사업 현황 분석 및 모니터링

◦ 국토부 민-관 합동 특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 연구수행시 연계 고려

◦ 향후 변화되는 환경(새로운 도시에 적용 등)과 새로운 기술의 적용이 용이하도록 유연하고 확장 가능한 형태로 설계

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

지정-2

과제2

스마트시티 안전·도로위험기상정보 서비스 생산 기술 개발

과학기술분류

X08-ND07-ND0701

기상기술분류

융합기상-응용기상- 산업기상(H0105)

연구기간

4년(2+2)

연구비

2021년 4.17억원

2022년 5.67억원

2023년 5.17억원

2024년 4.17억원

추진 목적 및

방향

◦ (목적) 도시민의 안전과 생활편익 증진을 위한 스마트시티 기상기후 융합서비스 개발과 확산

- 도시민이 수요로 하는 교통, 헬스케어, 생활편의 분야에 대해 기상청의 기상관측자료(지상관측자료, 레이더, 위성 등), 도시 내에서 생산되는 고해상도 IoT 기상관측자료, 분야별 도시데이터 등에 ICT, 빅데이터, 인공지능 등의 신기술을 접목한 기상기후 융합서비스 구현

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심으로 스마트시티 기상기후 융합서비스 제공

※ 6대 분야: 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- 국민의 삶과 직결된 교통, 생활편의, 환경 등 도시·사회 문제해결형 서비스에 대한 요구(국가 시범도시 부산과 세종시민 대상 설문조사 결과, ‘17.10.)

◦ (추진방향) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스 개발·실증 후 국가 시범도시에 적용·개발

- (1단계) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시(서울시, 시흥시)로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스를 우선 개발·실증

※ (서울시) S-Dot 사업 참고: data.seoul.go.kr(서울시 열린데이터광장)

(시흥시) 스마트시티 혁신성장 프로젝트 참고: smartcity.go.kr(Smart City Korea)

- (2단계) 스마트시티 국가 시범도시 등 서비스 연계·활용을 위한 최적화, 시범운영 및 개선

< 기상청과 실증도시의 기상관측 현황 >

구분	기상청	서울시	시흥시(정왕동)
목적	국가기상관측망 구축으로 기상감시	도시문제 해결 정책 수립	악취측정, 안개관측
기상관측장비	지상기상관측, 고층기상관측, 원격기상관측 등	(S-DoT) 1,100개소	(악취측정망) 14개소 (안개관측망) 21개소 (미세먼지측정망) 고정형 25대, 이동형 40대
기상관측요소	기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속, 강수량 등	기온, 습도, 풍향, 풍속	(악취측정) 기온, 습도, 풍향, 풍속 (안개관측) 기온, 습도, 기압, 강수유무 (미세먼지) 기온, 습도, 기압(이동형)

◦ (활용) 스마트시티 국가 시범도시, 지자체 등 다양한 도시에서 생산되는 도시데이터와 4차 산업혁명기술 등 신기술을 자유롭게 접목한 창의적인 비즈니스 모델이 시민 체감형 서비스 구현에 활용

※ 스마트시티 국가 시범도시: 국토부는 ‘부산(강서구) 에코델타시티’와 ‘세종(합강리) 생활권 5-1’을 국가 시범도시로 선정(면적: 약 1.6㎞×1.7㎞)

(국토부 스마트시티 국가 시범도시 기본계획, ’18.7.)

단계별

추진 목표

◦ [1단계, ’21∼’22년] 안전·도로위험기상정보 생산 기술 프로토타입 개발

◦ [2단계, ’23∼’24년] 안전·도로위험기상정보 생산 기술 최적화 및 개선

연구개발

세부내용

[공통요구사항]

① 연구개발 세부내용 추진을 위한 연차별 추진계획, 최종목표, 상세추진내용, 소요예산, 최종성과물 등을 일목요연하게 제시

② 기상청에서 사용 중인 또는 기 개발된 기술을 적극 활용하여 사업을 추진하고, 기술 개선 결과 제시

③ 과제(과제1∼5) 간 분기별 협력회의 참석

④ 개발된 서비스에 대해 검증결과 등의 기술평가 결과 반드시 제시

⑤ 서비스 개발에 필요한 데이터 자료 분석 및 협업(과제5)

[1단계, ’21∼’22년] 안전·도로위험기상정보 생산 기술 프로토타입 개발

1. IoT기반 도로노면 위험예측 기술 개발

◦ (목적) 겨울철 도로살얼음 등의 피해 저감을 위한 도로노면 위험예측 기술 개발

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 가용 가능한 기상관측망(기상청 기상관측자료 및 위성, 레이더 등), IoT 기상관측자료, 지형정보 등을 활용하여 산출된 고해상도의 기상정보로 도로노면온도 예측 기술 개발

◦ 고해상도 도로노면온도를 활용한 도로살얼음 대응요령 방안 제시

2. IoT기반 고해상도 위험기상정보 산출 기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 도시 규모에서의 고해상도 위험기상정보 제공으로 국민의 안전과 재산보호

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 가용 가능한 기상관측망(기상청 기상관측자료 및 위성, 레이더 등), IoT 기상관측자료 등을 활용한 도시 규모에서의 상세한 위험기상정보 산출 기술 개발

- 위험기상정보: ① 집중호우(이동경로 포함), ② 낙뢰, ③ 강설(다가오는 비가 눈인지 비인지 구분 기술 등)

- (최소요구) 위험기상예측정보 +4h 이내

◦ 기상청에서 제공하는 정보와 사업에서 개발된 상세 위험기상정보 간 비교 분석

◦ 고해상도 위험기상정보 제공 방안 제시

3. AI기반 안개 감시 및 예측기술 프로토타입 개발

◦ (목적) 현재의 안개 감시 및 예측기술에 인공지능 등 신기술을 접목한 안개 감시 및 예측기술 개발로 교통안전 운행 등에 활용

◦ (대상지역) 서울시, 시흥시

◦ (기술개발) 기존 기상청 기상관측자료, 시정계, IoT센서 등을 활용하고, ICT, 빅데이터, 기계학습기법 등을 적용한 안개 발생 및 예측 기술 개발

4. CCTV영상기반 날씨판별정보 생산 기술 개선

◦ (현황분석) ’20년도 스마트시티 사업결과 분석 및 개선점 도출

◦ (활용데이터) 기상자료(기상현상, 시정), CCTV영상 이미지

◦ (내용) 주·야간의 날씨판별정보(비, 눈, 안개) 산출 알고리즘(정확도, 연산속도 등) 개선, CCTV를 활용한 시정(가시거리) 산출, 기상예측장을 활용한 예측방안 등

◦ (기술평가) 향상된 기술에 대한 검증결과 등 기술평가 결과 제시

◦ (서비스주기) 스마트시티 내 정보 제공을 위한 서비스주기 최적안 제시

[CCTV영상판별] CCTV영상 이미지에 기계학습 기법을 적용하여 날씨현상판별(비, 눈, 안개)과 강도(강, 중, 약) 정보 생산

※ 날씨마루(bd.kma.go.kr)-융합서비스-교통·물류-고속도로 위험기상정보 참고

5. 서비스 활용 결과 환류 및 개선을 위한 리빙랩 구성·운영

◦ 국토부, 자지체 등 안전·도로 분야 기상기후 융합서비스와 리빙랩 현황 분석

◦ 스마트시티 사업 목적에 부합한 실증도시별 리빙랩 운영방안 제시

- 운영목적, 운영내용, 참여사용자 그룹정의 및 인원, 최종목표, 최종산출물 등 제시

- 연차별 운영계획, 예산, 참여사용자 관리 방안 등 세부사항 포함

※ 최종 운영방안은 발주기관과 협의하여 수행

◦ 최종 선정된 방안으로 리빙랩 운영과 결과 활용

- (대상) 서울시, 시흥시

- 리빙랩 운영 실적, 개선방안, 향후 계획 등을 포함한 연간 운영 보고서 작성·제출

※ 리빙랩 운영 개선사항을 차년도 계획에 포함하여 운영계획 작성

- 기상기후 융합서비스 활용 만족도를 포함한 만족도조사 매년(4년) 실시

※ 설문 항목 작성, 설문응답자 섭외 등 만족도조사 전 과정에 대한 추진계획을 사전에 작성하여 발주기관과 협의하여 수행

◦ 과제1∼4에 해당하는 서비스 개발-결과 표출-활용 사례가 접목된 가독성 높은 홍보물 제작(전문가 활용)

(리빙랩) 일상생활의 실험실이란 뜻으로 시민이 개선이 필요한 사항을 제시하는 등 주도적으로 기술 개발에 참여

[2단계, ’23∼’24년] 안전·도로위험기상정보 생산 기술 최적화 및 개선

1. IoT기반 안전·도로위험기상정보 생산 기술 최적화 및 개선

◦ 1단계에서 프로토타입으로 개발된 검증결과 및 개선사항 제시

◦ 과제1∼4의 서비스가 시스템 환경에서 실시간 구동이 가능하도록 최적화 및 개선

※ 과제4 스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 개발과 연계

※ (요구사항) 예측정보 최소 +48시간

2. 리빙랩 활용 결과를 반영한 IoT기반 안전·도로위험기상정보 개선

◦ 리빙랩 대상 과제1∼4의 서비스 활용 결과 및 개선사항 반영

◦ 과제1∼4의 서비스를 위한 최적의 표출방안 마련

3. 국가 시범도시 내 서비스 연계·개발 및 시범서비스

최종 성과물

◦ IoT기반 도로노면위험예측정보 산출 모듈과 기술설명서

◦ 고해상도 위험기상정보(집중호우, 낙뢰 등) 산출 모듈과 기술설명서

◦ CCTV영상을 활용한 시정(가시거리) 산출기술 모듈과 기술설명서

◦ AI기반 안개 감시 및 예측 산출 모듈과 기술설명서

◦ 개발된 모든 서비스에 대한 검증결과 등 기술평가보고서

◦ 도시 내 리빙랩 운영 보고서 및 만족도 조사 결과

고려사항

◦ 과제 간 긴밀한 협업체계 구축으로 연계성 확보

◦ 서울시 S-DoT사업과 스마트시티 혁신성장프로젝트 사업 현황 분석 및 모니터링

◦ 국토부 민-관 합동 특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 연구수행시 연계 고려

◦ 향후 변화되는 환경(새로운 도시에 적용 등)과 새로운 기술의 적용이 용이하도록 유연하고 확장 가능한 형태로 설계

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

지정-3

과제3

스마트시티 기상분석장·예측장 생산기술 개발

과학기술분류

X09-ND05-ND0503

기상기술분류

융합기상-응용기상-기타 응용기상(H0106)

연구기간

4년(2+2)

연도별 연구비

2021년 4.0억 원

2022년 5.0억 원

2023년 5.0억 원

2024년 4.5억 원

추진목적 및 방향

◦ (목적) 도시민이 수요로 하는 상세한 기상기후 융합기술 구현을 위해 기상청 기상관측망, 실증도시 관측망 등으로부터 획득 가능한 고해상도 기상관측자료와 수치모델자료를 활용하여 최적의 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 생산 기술 개발

◦ (서비스) 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 기반으로 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심으로 스마트시티 기상기후 융합서비스 제공

※ 6대 분야: 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- 국민의 삶과 직결된 교통, 생활편의, 환경 등 도시·사회 문제해결형 서비스에 대한 요구(국가 시범도시 부산과 세종시민 대상 설문조사 결과, ‘17.10.)

◦ (추진방향) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스 개발·실증, 이를 위한 고해상도 기상분석장·예측장 생산 기술 개발

- (실증) 데이터기반 행정 구현을 위해 S-DoT 사업을 추진 중인 서울시와 스마트시티 혁신성장 프로젝트의 실증도시인 시흥시를 실증도시로 선정

※ (서울시) S-Dot 사업 참고: data.seoul.go.kr(서울시 열린데이터광장)

(시흥시) 스마트시티 혁신성장 프로젝트 참고: smartcity.go.kr(Smart City Korea)

< 기상청과 실증도시의 기상관측 현황 >

구분	기상청	서울시	시흥시(정왕동)
목적	국가기상관측망 구축으로 기상감시	도시문제 해결 정책 수립	악취측정, 안개관측
기상관측장비	지상기상관측, 고층기상관측, 원격기상관측 등	(S-DoT) 1,100개소	(악취측정망) 14개소 (안개관측망) 21개소 (미세먼지측정망) 고정형 25대, 이동형 40대
기상관측요소	기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속, 강수량 등	기온, 습도, 풍향, 풍속	(악취측정) 기온, 습도, 풍향, 풍속 (안개관측) 기온, 습도, 기압, 강수유무 (미세먼지) 기온, 습도, 기압(이동형)

연차별 추진목표

◦ (’21년) 프로토타입 개발 → (’22년) 개발 →  (’23년) 개선 및 최적화 →  (’24년) 시범운영 및 개선

(상세화모델 개발방향)

① 과제1∼2(에너지·생활건강기상정보와 안전·도로위험기상정보 생산 기술 개발)와 연계하여 개발한다

② 지자체 등에서 대기질로 인한 사회적 현안 해결을 위한 고해상도 상세화 모델이 개발되어야 한다.

③ 대기질로 인한 사회적 현안 해결 지원을 위해서 특히 바람, 대기안정도, 시정 등이 분석이 될 수 있도록 개발되어야 한다.

④ 도시 규모의 상세화 모델 개발 영역은 과제1∼2와 협업하여 추진한다.

연구개발

세부내용

[공통요구사항]

① 연구개발 세부내용 추진을 위한 연차별 추진계획, 최종목표, 상세추진내용, 소요예산, 최종성과물 등을 일목요연하게 제시

② ’20년도 스마트시티 사업 결과 중 연구개발 세부내용과 관련된 사항에 대하여 분석하고 개선사항 포함

③ 과제(과제1∼5) 간 분기별 협력회의 참석

1. [’21년] IoT기반 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 생산 상세설계 및 프로토타입 개발

가. IoT기반 고해상도 3차원 기상분석장 생산 상세설계 및 프로토타입 개발

◦ 국내외 도시기상 상세화 모델 현황 및 장단점 비교분석

※ 통계적 상세화, 역학적 상세화, 인공지능 등 신기술을 적용한 상세화 등

◦ IoT기반 고해상도 3차원 기상분석장 생산 개발 방안 제시

- 다음의 2가지 상세화 모델을 활용한 개발 방안 제시

※ 스마트시티의 특성(지형, 건물 등)이 고려된 최적 수평·연직 해상도 등 포함

① 지형, 건물정보 등을 반영한 통계적 상세화 모델

② 도시 규모가 반영된 역학적 상세화 모델(LES 등)

※ 오픈 소스 모델(시제품 등)를 활용한 상세화 모델 개발을 장려하고, 학술적으로 인정 또는 공신력 있는 기관(국내외)에서 사용 중인 모델임을 제시

-  2가지 중 선택이 아니며 각각의 고해상도 3차원 상세화 모델 개발

※ 확장성과 활용성을 고려하여, 표준 소프트웨어와 라이브러리 사용

- 모델 간 비교분석 및 검증을 위해 같은 영역, 유사 해상도 등을 고려하여 개발

※ (영역) 서울시, 시흥시 내로 고려 (최소) 수평해상도 30m 이하, 연직고도 300m

- 2가지 상세화 모델 기반의 고해상도 3차원 기상분석장 생산을 위한 연차별 추진목표, 추진방법, 구현 가능성, 최종 산출물 등 제시

※ (’24년 목표) 수평해상도 10m 이하, 연직고도 1㎞ 이상

◦ 입력 수치모델자료(UM 등)와 3차원 기상분석장의 결합기술 방안 제시

※ 도시 경계영역과 연직자료(고도, 지형·건물, 연직해상도 등) 자료처리 방안 등

◦ 실시간 4차원 기상관측자료 기반 고해상도 기상분석장 생산 기술 개발

※ 4차원 기상관측자료, 진단모델을 활용하여 4차원으로 격자화한 실시간 고해상도 기상분석장 생산 기술 개발

◦ IoT 기반 고해상도 3차원 기상분석장 생산 프로토타입 개발과 결과 제시

- IoT 기반 고해상도 3차원 기상분석장 결과 산출 및 표출 결과 제시

※ 디지털트윈 기반 배경장을 이용한 분석장 가시화 방안 고려[과제5 협업]

나. IoT기반 고해상도 3차원 기상예측장 생산 상세설계 및 프로토타입 개발

◦ IoT 기상관측자료와 수치모델 예측자료를 활용한 고해상도 예측장 생산 상세설계

- 2가지 상세화 모델에 기반한 고해상도 3차원 기상예측장 생산 개발 방안 제시

- IoT 기상관측자료와 도시 규모가 고려된 예측 상세화 기법 적용

◦ 2가지 상세화 모델을 기반한 고해상도 3차원 기상예측장 생산 프로토타입 개발

◦ IoT 기상관측자료 등 상세화 기법 검증방안 마련 및 평가 결과 제시

※ (최소요구) 수평해상도 30m 이하, +48시간, 1개월 이상의 예측결과

◦ 도시 규모에 특화된 IoT기반 최적의 기상예측장 생산 및 표출(가시화) 결과 제시

※ 프로토타입 모델과 표출은 제공된 입력 수치모델자료를 활용하여 실시간 예측장 계산과 표출

2. [’22년∼’24년] IoT기반 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 생산 기술 개발

가. (’22년) 고해상도 3차원 기상분석장·예측장을 위한 2종의 상세화 모델 개발

◦ 2가지 상세화 프로토타입 모델에 기반한 검증 결과 분석 및 개선방안 제시

◦ 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 생산 기법 개선 및 2가지 상세화 모델 개발

- 추후 모델 간 비교분석이 가능하도록 개발

※ 6개월 이상 모델 실험, 데모버전

◦ IoT기반 고해상도 3차원 기상분석장·예측장 시범운영 방안 마련

나. (’23년) 고해상도 3차원 기상분석장·예측장을 위한 상세화 모델 개선 및 최적화

◦ 2가지 상세화 모델 평가 및 현업으로 운영 가능한 최적의 상세화 모델 제안

◦ 실증도시에 대한 상세화 모델 자료 서비스를 위한 인터페이스 개발

◦ 상세화 모델의 실증도시와 국가 시범도시 연계 방안 분석

다. (’24년) 고해상도 3차원 기상분석장·예측장을 위한 시범운영 및 개선

◦ 실증도시에 대한 상세화 모델 시범운영 및 실시간 서비스 운영

◦ 국가 시범도시 기반 상세화모델 프로토타입 개발

◦ 스마트시티형 통합 고해상도 상세화 모델을 위한 기본 체계 개발

3. [’21∼’24년] 기상관측자료 기반 인공지능 등 신기술을 활용한 고해상도 기상예측자료 생산기술 개발

가. (’21∼’22년) IoT 기상관측자료 기반 예측기술 개발

◦ 실시간 기상관측자료와 신기술을 활용하여 도시 규모에 특화된 예측기술 개발

※ (기상요소) 기온, 풍향, 풍속 등/ (최소요구) 수평해상도 30m 이하, +6시간

◦ 도시 규모에 특화된 예측 기술의 검증 결과 제시

나. (’23∼’24년) 기상예측장 생산기술 고해상도 적용 방안 제시

◦ 가용 가능한 기상관측망(위성, 레이더 등)을 활용한 기상예측장 생산기술(강수 포함)을 도시 규모의 고해상도로 적용하는 방안 제시

◦ 인공지능 기반 초단기예측기술과 고해상도 상세화 모델 연계·활용 방안 제시

최종 성과물

◦ 실시간 구동이 가능한 고해상도 상세화(기상분석장·예측장) 모델과 산출물

◦ 실시간 3차원 기상관측자료에 기반한 고해상도 기상분석장 산출 모듈과 기술설명서

◦ 인공지능 등 신기술을 활용한 고해상도 기상예측장 생산 산출 모듈과 기술설명서

◦ 고해상도 상세화 모델 개발 및 검증과 관련된 학술지 게재 결과

고려사항

◦ 과제 간 긴밀한 협업체계 구축으로 연계성 확보

◦ 서울시 S-DoT사업과 스마트시티 혁신성장프로젝트 사업 현황 분석 및 모니터링

◦ 국토부 민-관 합동특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 연구수행시 연계 고려

◦ 향후 변화되는 환경(새로운 도시에 적용 등)과 새로운 기술의 적용이 용이하도록 유연하고 확장 가능한 형태로 설계

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현

지정-4

과제4

스마트시티 고해상도 기상관측 활용체계 연구

과학기술분류

X09-ND05-ND0501

기상기술분류

융합기상-미래기술·데이터융합- 미래기술 융합(H0203)

연구기간

2년

연구비

2021년 6억원

2022년 4억원

추진목적 및 방향

◦ (목적) 도시민이 수요로 하는 기상기후 융합서비스 구현을 위해 기존 기상관측망(기상청, 유관기관 등)과 스마트시티의 관측망에서 취득한 기상관측자료를 활용하여 고해상도 3차원으로 격자화한 도시기상 관측 활용체계의 최적안 마련

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심으로 스마트시티 기상기후 융합서비스 제공

※ 6대 분야: 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- 국민의 삶과 직결된 교통, 생활편의, 환경 등 도시·사회 문제해결형 서비스에 대한 요구(국가 시범도시 부산과 세종시민 대상 설문조사 결과, ‘17.10.)

◦ (추진방향) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스 개발·실증, 이를 위한 고해상도 기상관측체계 최적안 도출

- (실증) 데이터기반 행정 구현을 위해 S-DoT 사업을 추진 중인 서울시와 스마트시티 혁신성장 프로젝트의 실증도시인 시흥시를 실증도시로 선정

※ (서울시) S-Dot 사업 참고: data.seoul.go.kr(서울시 열린데이터광장)

(시흥시) 스마트시티 혁신성장 프로젝트 참고: smartcity.go.kr(Smart City Korea)

< 기상청과 실증도시의 기상관측 현황 >

구분	기상청	서울시	시흥시(정왕동)
목적	국가기상관측망 구축으로 기상감시	도시문제 해결 정책 수립	악취측정, 안개관측
기상관측장비	지상기상관측, 고층기상관측, 원격기상관측 등	(S-DoT) 1,100개소	(악취측정망) 14개소 (안개관측망) 21개소 (미세먼지측정망) 고정형 25대, 이동형 40대
기상관측요소	기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속, 강수량 등	기온, 습도, 풍향, 풍속	(악취측정) 기온, 습도, 풍향, 풍속 (안개관측) 기온, 습도, 기압, 강수유무 (미세먼지) 기온, 습도, 기압(이동형)

연구개발

세부내용

[공통요구사항]

① 연구개발 세부내용 추진을 위한 연차별 추진계획, 최종목표, 상세추진내용, 소요예산, 최종성과물 등을 일목요연하게 제시

② ’20년도 스마트시티 사업 결과 중 연구개발 세부내용과 관련된 사항에 대하여 분석하고 개선사항 포함

③ 과제(과제1∼5) 간 분기별 협력회의 참석

1. [’21∼’22년] 실증도시(서울시, 시흥시) 기상관측망 현황분석과 개선방안 제시

[목표] ① 실증도시(서울시, 시흥시)의 기상관측망 현황(기상관측요소, 시·공간 해상도 등)을 분석하고, ② 도시에 실증할 [과제1과 과제2]의 서비스를 위해추가적으로 설치할 기상관측장비를 제안 및 고려하여 서비스별 기상관측체계 방안을 제시하며, ③ 위의 사항을 종합적으로 고려한 도시기상 관측체계의 최적안 도출

가. 실증도시(서울시, 시흥시) 기상관측망 현황 분석과 개선 방안 제시

◦ 실증도시(서울시, 시흥시)별 서비스 실증에 필요한 기상관측자료 현황 분석

- 실증도시의 기상관측망 위치, 실측 고도 등 포함

◦ 가용 기상관측망(기상청, 유관기관 등), 실증도시의 기상관측망 및 비정형 자료로부터 활용 가능한 기상관측요소와 해상도 분석

◦ 기상기후 융합서비스 구현(과제1, 2)을 위한 실증도시별 기상관측망 운영 방안 제시

- 서비스별 IoT센서 추가 설치 필요성, 위치, 수집방안, 해상도 등 제시

- 일사, 시정, 운고, 윈드라이다 등의 추가 관측요소, 추가 설치 위치, 수집방안, 해상도(수평·연직) 등 제시

※ ’20년 스마트시티 사업 결과 분석 후 개선사항 포함, 과학적 근거 제시

- 서비스별 기상관측망 필요성 등을 종합적으로 고려하여 타 도시에서도 적용 가능한 고해상도 3차원 기상관측체계 최적안 제시

※ 기상관측장비 종류, 설치 수, 소요예산, 추진방안, 운영방안(다양한 운영 주체 고려, 유지보수 방안) 등 포함

나. 실증도시별 IoT 기상관측자료 검증 기반 마련

◦ 실증도시에서 서비스 구현을 위한 도시기상 관측체계안 제시

◦ 실증도시의 기존 기상관측망 외에 기상기후 융합서비스 실증에 필요한 기상관측장비 설치 및 분석

※ CCTV영상 날씨판별정보 생산을 위한 장비 설치는 제외

※ [과제 1]과 [과제 2]와 연계 검토하여 IoT통합센서, 노면센서 등 기술 개발과 검증을 위해 설치

※ 센서 종류, 추가수량, 위치 등 최종 결정은 발주기관과 협의

◦ 실증도시의 서비스 구현을 위해 설치한 기상관측장비로부터 생산되는 기상관측자료 관리방안 제시 및 장비 운영

※ (운영) 모니터링, 장애대응 방안 등, (자료) 기상관측데이터 수집, 관리방안 등

다. 도시 규모에서의 고해상도 3차원 기상관측 활용 체계 최적안 도출

◦ 서비스별 고해상도 3차원 기상관측체계를 기반으로 도시기상 서비스를 위한 고해상도 3차원 기상관측망 최적안(일반적인 개념) 도출

◦ 한국형 IoT 센서 설치 기준과 환경 가이드라인 개선안 마련

※ ’20년 스마트시티 사업 결과 분석 후 개선사항 포함

◦ 고해상도 3차원 기상관측망 도출을 위해 전문가 자문 등 워크숍, 세미나 등 추진

※ 위와 관련한 사항은 발주기관과 협의하여 추진

◦ 도시기상관측, 서비스를 위한 법·제도화 방안 제시

◦ 고해상도 3차원 기상관측체계에 대한 홍보물(동영상, 이미지 등) 제작

- 국내 스마트시티 홍보자료 사전조사, 홍보물 제작 방안 제시 등

※ 홍보물의 형태는 발주기관과 협의하여 제작

※ 3차원 입체, 시각화, 가독성 향상 등을 위해 전문가 활용

라. 국가 시범도시 기상관측체계 연계 방안 마련

◦ 국토부 국가 시범도시 민-관 합동 특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 국가 시범도시 기상관측체계 분석 및 사업 결과 연계 방안 제시

◦ 거점관측소 설치 방안 제안

- 목적별 관측소 필요성, 설치 위치, 구성요소, 운영 주체, 운영방안, 활용 방안 등

- 기상요소별 대표거점관측 등 다양한 거점관측 방안 제시 가능

2. [’21∼’22년] IoT기반 기상관측자료 품질검사 기술 개선

[목표] IoT 기상관측자료를 활용하여 도시 규모에 적용 가능한 IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발·개선

◦ ’20년도 스마트시티 사업결과 분석 및 IoT 기상관측자료 알고리즘 개선 방안 제시

※ (기상요소) 기온, 습도, 풍향·풍속, 기압

- 조밀한 관측망을 고려하여 공간단위 검사 등 개선사항 포함

◦ 기상청 종관기상관측자료 품질검사 기준 동일 적용 타당성 검토

※ (기상청 품질검사) (물리한계검사) 최대 측정 범위, (단계검사) 전-후시간 동안의 최대 변화폭, (지속성검사) 일정시간 동일값의 최대 지속 가능 시간

- 태풍/폭염/한파 등 극한값 발생사례에 대해 기상청 종관기상관측자료와 IoT 기상관측자료와 비교분석으로 기상청 품질검사 기준 동일 적용 가능 여부 검토

- IoT 기상관측자료에 적용 가능한 최적의 품질검사 기준값 설정 및 근거 제시

- 시간적 연속성 검사(단계, 지속성)에서 전 시간 자료 오류 또는 누락으로 인한 비교 대상 부재시 해당 품질검사를 보완할 품질검사 방법론 제시

- 단일 지점과 인근지점과의 비교를 통해 이상값을 검출할 수 있는 공간적 품질검사 방법 제시

※ (예시) 품질검사 대상 지점을 제외한 주변 지점의 공간평균과 표준편차 이용 또는 대상지점을 제외한 지점자료의 격자화를 통해 내삽값과 검사 대상값과의 차이 비교 등

- 실시간 관측자료에 적용할 수 있는 품질검사 기법과 일정 시간 자료 수집 이후 수행할 수 있는 품질검사 기법 분류하고, 시스템 구축시 유연하게 적용할 수 있는 알고리즘 제시

※ 과도한 품질검사로 인한 데이터 훼손을 방지하고, 오류 데이터 유입으로 인한 이상 결과 도출을 방지할 수 있는 최적의 품질검사 방안 제시

◦ 개선된 IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시

◦ 학술지 출판 등으로 IoT 기상관측자료 품질검사 방법 신뢰도 확보

◦ 기상관측자료의 메타데이터 구축과 표준화 방안 제시

※ 스마트시티 혁신성장 프로젝트에서 수행된 기상분야 품질검사 조사·분석

3. [’21∼’22년] 가용 기상관측자료(기상청, 유관기관 등)-스마트시티 기상관측자료 간 연계·활용 개선 방안 제시

[목표] 도시기상 관측자료를 격자자료로 변환·생산하는 방안을 제시하고, 기존 관측자료(지상관측, 위성, 레이더 등)와 스마트시티 IoT 관측자료 간 연계·활용 분석을 위한 자료처리 기술과 검증 개선 방안 제시

◦ ’20년도 사업결과를 분석하여 스마트시티 고해상도 기상관측자료 격자화 개선

※ 최적 기상관측요소 선정·해상도 도출 방안에 대한 과학적 근거 제시

◦ 연구기관에서 수집 가능한 IoT 기상관측자료 등을 활용한 모의 및 검증결과 제시

◦ 기존 기상관측자료와 스마트시티 IoT 기상관측자료 간 연계·활용 방안

◦ 기존-스마트시티 기상관측자료 간 자료처리(결합)기술 및 검증(정합성) 방안

※ 기존 기상관측자료와의 관측 거리를 고려하여 격자자료 산출 방안

◦ 자료포맷, 저장방법 등 관리 개선 방안

최종 성과물

◦ 도시 규모에서 기상기후 융합서비스를 위한 기상관측체계 설명서

◦ 고해상도 3차원 기상관측자료 최적 해상도 분석 산출물과 격자화 기술설명서

◦ IoT 기상관측자료 품질검사 산출 개선 알고리즘과 기술설명서(학술지 포함)

◦ 기존 기상관측자료와 스마트시티 IoT 기상관측자료 간 처리(결합)기술 분석서

고려사항

◦ 과제 간 긴밀한 협업체계 구축으로 연계성 확보

◦ 서울시 S-DoT 사업과 스마트시티 혁신성장프로젝트 사업 현황분석 및 모니터링

◦ 국토부 민-관 합동 특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 과제로 연계 고려

◦ 향후 변화되는 환경(새로운 도시에 적용 등)과 새로운 기술의 적용이 용이하도록 유연하고 확장 가능한 형태로 설계

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현

지정-5

과제5

스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 개발

과학기술분류

X09-ND05-ND0599

기상기술분류

융합기상-미래기술·데이터융합- 기상기후데이터 활용(H0202)

연구기간

4년(2+2)

연구비

2021년 9.05억원

2022년 11.05억원

2023년 10.04억원

2024년 10.04억원

연구 필요성

◦ (목적) 도시 내에서 생산되는 기상정보의 생산·분석 및 융합·유통·활용이 가능한 기상기후 플랫폼 및 예측기술 개발, 사전검증 등을 위한 기상연구용 디지털트윈 상세설계 및 기반 기술 개발

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심으로 스마트시티 기상기후 융합서비스 제공

※ 6대 분야: 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- 국민의 삶과 직결된 교통, 생활편의, 환경 등 도시·사회 문제해결형 서비스에 대한 요구(국가 시범도시 부산과 세종시민 대상 설문조사 결과, ‘17.10.)

◦ (추진방향) 기존 도시 중 기상관측망이 일부 구축되어 있는 도시를 실증도시로 선정하여 국민이 쉽게 체감할 수 있는 기상기후 융합서비스 개발·실증, 이를 위한 스마트시티 내 데이터 유통·활용을 위한 플랫폼 개발과 기상연구용 디지털 트윈 개발

- (실증) 데이터기반 행정 구현을 위해 S-DoT 사업을 추진 중인 서울시와 스마트시티 혁신성장 프로젝트의 실증도시인 시흥시를 실증도시로 선정

※ (서울시) S-Dot 사업 참고: data.seoul.go.kr(서울시 열린데이터광장)

(시흥시) 스마트시티 혁신성장 프로젝트 참고: smartcity.go.kr(Smart City Korea)

< 기상청과 실증도시의 기상관측 현황 >

구분	기상청	서울시	시흥시(정왕동)
목적	국가기상관측망 구축으로 기상감시	도시문제 해결 정책 수립	악취측정, 안개관측
기상관측장비	지상기상관측, 고층기상관측, 원격기상관측 등	(S-DoT) 1,100개소	(악취측정망) 14개소 (안개관측망) 21개소 (미세먼지측정망) 고정형 25대, 이동형 40대
기상관측요소	기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속, 강수량 등	기온, 습도, 풍향, 풍속	(악취측정) 기온, 습도, 풍향, 풍속 (안개관측) 기온, 습도, 기압, 강수유무 (미세먼지) 기온, 습도, 기압(이동형)

단계별 추진목표

◦ [1단계, ’21∼’22년] 스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 프로토타입 개발

◦ [2단계, ’23∼’24년] 스마트시티 기상기후 플랫폼 및 기상연구용 디지털트윈 프로토타입 최적화 및 개선

◦ 개발 방향

- 과제1∼4(서비스, 상세화모델, 관측) 내에서 다루는 관측데이터, 기상분석장(현황) 및 예측정보와 이들을 활용하여 개발된 기상기후 융합서비스의 운영을 위한 플랫폼 프로토타입을 1단계에서 개발하고, 지자체 맞춤형 의사결정을 지원할 수 있도록 하여야 함

연구개발

세부내용

[공통요구사항]

① 제안된 연구개발 세부내용 추진을 위한 연차별 추진계획, 최종목표, 상세추진내용, 소요예산, 최종성과물 등을 일목요연하게 제시

② ’20년도 스마트시티 사업 결과 중 연구개발 세부내용과 관련된 사항에 대하여 분석하고 개선사항 포함

[1단계, ’21∼’22년] 스마트시티 기상기후 플랫폼과 기상연구용 디지털트윈 프로토타입 개발

1. 스마트시티 기상기후 플랫폼 프로토타입 개발

◦ 국내·외 스마트시티 플랫폼 표준화 동향 분석 및 적용방안 수립

※ ITU-T, ISO, IEC, oneM2M, 국가기술표준원, 한국정보통신기술협회 등

- 스마트시티 기상기후 데이터·융합서비스를 위한 온톨로지, 유스케이스 및 참조구조 정의

◦ 과제1∼4의 서비스 구현에 필요한 데이터 구조 분석

※ 수집가능한 관측자료의 수집경로, 자료포맷, 메타정보 등 자료 조사 포함

◦ 기상기후 융합서비스 지원을 위한 공통 아키텍쳐 설계, 데이터의 수집·처리·저장·관리·서비스 기능 구현과 기상관측자료 DB화

※ 안정적 구축과 산업 확산을 위한 타 영역(교통, 안전, 환경 등) 간 공유기능, 데이터 및 시스템 인터페이스, 서비스의 표준화를 통한 상호운용성(연동성) 확보

※ 데이터 생산 주기, 지점, 용량, 데이터 축적 필요성 등을 고려한 DB 구축

※ 기상청의 자료 활용을 고려하여 플랫폼과의 연계 방안 마련

◦ 스마트시티 기상기후 서비스 운영을 위한 플랫폼 개발

※ 운영: 업무프로세스, 데이터처리·저장·관리, 데이터 및 산출정보 서비스 등

◦ 스마트시티 기상기후 플랫폼과 디지털트윈이 연계되도록 개발

◦ 위의 사항들을 수행하기 위한 기본 인프라 구축

- 스마트시티 기상기후 플랫폼 운영을 위한 연차별 개발계획, 추진내용, 예산(HW포함) 등을 제시하고, 하드웨어 구입 등은 발주기관과 협의하여 수행

2. 기상연구용 디지털트윈 프로토타입 개발

◦ 사용자(청내, 지자체 등) 대상 GIS기반 표출시스템(디지털트윈) 개발을 위한 상세 요구사항 분석과 요구사항을 충족하는 목표 표출시스템 제시

◦ 기상관측, 기상분석장ㆍ예측장, 실시간 기상기후 융합서비스 등 과제1∼4에서 산출되는 자료와 연계된 GIS기반 표출시스템(디지털트윈) 개발을 위한 상세 설계안 제시 및 프로토타입 개발

※ 데이터-보안-서비스 및 인터페이스 등 고려

◦ 스마트시티 기상기후 플랫폼 내 포함된 모든 데이터(서비스포함)를 활용하여 사용자 맞춤형으로의 실시간 의사결정 지원 시스템으로 활용 가능하도록 개발

※ (예시) 사용자 선택형 분석(GIS기반 지도, 시계열 등) 기능, 위험기상 발생시 알람(warning) 기능 등 사용자 편이성을 제고할 수 있는 기능 포함

◦ 실제데이터의 현실 환경과 가상 시스템 간 상호작용을 디지털트윈에 적용 및 평가

3. 과제 간(기상관측-상세모델-서비스-플랫폼/디지털트윈) 협력체계 구축

◦ 과제(1-5) 간 유기적인 협력을 위한 방안 제시

◦ 과제(1-5) 간(필수: 과제책임자) 분기별 협력회의 개최 등

※ 분기별 협력회의 개최에 필요한 전반에 관한 사항(행정, 예산 등) 수행

[2단계, ’23∼’24년] 스마트시티 기상기후 플랫폼과 기상연구용 디지털트윈 최적화 및 개선

1. 스마트시티 기상기후 플랫폼과 기상연구용 디지털트윈 최적화 및 개선

◦ 기상기후 융합서비스 및 디지털트윈 시험운영을 통한 최적화 및 성능·기능 개선

◦ 플랫폼 및 디지털트원 사용자/ 관리자 상세 매뉴얼 제시

◦ 플랫폼과 디지털트윈 운영(기상청 내외 구분)과 유지보수 방안 제시

2. 국가 시범도시 내 서비스 연계·활용 방안 제시

최종성과물

◦ 실시간 구동이 가능한 스마트시티 기상기후 플랫폼 전체

◦ 실시간 구동이 가능한 기상연구용 디지털트윈 전체

◦ 스마트시티 기상기후 플랫폼과 기상연구용 디지털트윈 사용자/관리자 매뉴얼

고려사항

◦ 과제 간 긴밀한 협업체계 구축으로 연계성 확보

◦ 서울시 S-DoT사업과 스마트시티 혁신성장프로젝트 사업 현황 분석 및 모니터링

◦ 국토부 민-관 합동 특수목적법인(SPC) 사업 모니터링으로 연구수행시 연계 고려

◦ 향후 변화되는 환경(새로운 도시에 적용 등)과 새로운 기술의 적용이 용이하도록 유연하고 확장 가능한 형태로 설계

□ 품목지정과제 개요서

세부사업명	스마트시티 기상기후 융합기술 개발			CODE 번호
내역사업명	스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현			품목-1
과제명	CCTV영상 기반 강수량 산정 방안 연구
과학기술분류	X09-ND095-ND0501	기상기술분류	기상기술분류 융합기상-응용기상-도시기상(H0103)
연구기간	1년	연구비	2021년 1억원
연구필요성	◦ 도시 규모에서의 상세한 서비스에 필요한 강수정보의 부재로 상세한 강수에 기반한 서비스 개발이 어려움에 따라 인공지능 등 신기술을 활용해 고해상도(CCTV 활용)의 강수량을 산출하는 연구가 필요
연구내용	◦ CCTV영상을 활용한 강수량 산정 기술 국외현황 조사·분석 ◦ CCTV영상 속 강우 분리기술, 강우의 수직과 수평 빗줄기 고려, 빗줄기의 길이와 빗방울 크기 분포 추정 기술 등을 활용한 강우량(주간, 야간) 산정 ※ 주·야간 24시간 강수량 산정 기술 제시 ◦ 강우량 산정 기술에 대한 기술평가(검증 등) 결과 제시
기대성과	◦ 4차산업혁명 기술을 접목한 조밀한 강수량 자료 확보

Ⅲ. 평가 절차 및 참고사항

1. 평가 절차 및 평가 구성‧운영

□ 평가 절차

◦ 선정평가 절차

- 객관성·투명성을 확보하기 위해 기술원에서 사전검토 후 분야별 전문가 평가를 거쳐 심의위원회에서 심의·조정

선정 평가			연구개발계획서 제출 (기상청 연구관리시스템)	→	사전검토	전문가 평가	총괄검토·조정	평가결과 확정
			주관연구기관		한국기상산업 기술원	평가단	심의위원회	기상청

◦ 선정평가 절차 세부 내용

- 사전검토

ㆍ 신청자격의 적합여부, 연구개발계획서 및 첨부서류의 적정여부 검토 등

- 전문가 평가(발표·패널 평가. 단, 코로나-19 확산 상황에 따라 평가 방식변동 가능)

ㆍ 연구책임자의 발표 및 질의응답을 평가

ㆍ 연구개발의 필요성, 연구 계획의 적합성·활용가능성, 추진 전략 및 체계의 합리성, 연구인력 및 시설의 우수성 등 평가

ㆍ 평가결과 점수가 70점 이상인 과제를 선정하는 것을 원칙으로 하되, 예산의 범위 내에서 평가 점수 고득점자 순으로 선정

ㆍ 평가결과 평가점수가 높은 과제부터 우선 선정되며, 선정평가 결과와 지원예산의 규모 등을 고려하여 연구비 조정 가능

ㆍ 최고점과 최저점을 제외한 분야별「전문가 평가」의 평가점수를 산술평균하여 70점 미만 과제는 탈락시키고, 70점 이상 과제를 대상으로 가점 및 감점을 산정하여 그 종합평가점수에 따라 순위를 결정

ㆍ 평가결과 평균 70점 이상인 과제임에도 불구하고 평가위원 2인 이상이 70점 미만으로 평가한 과제는 탈락 조치

ㆍ 3천만원 이상 소요되는 장비 구매 시 연구장비도입심사 평가

※ 1억원 이상 소요되는 연구장비의 경우 국가연구시설‧장비심의위원회 심의 필요

ㆍ 연구개발계획서 작성 시 보안등급으로 분류한 과제는 보안 적절성 평가

- 한국기상산업기술원 조정

ㆍ 전문가 평가결과를 토대로 연구개발 계획 조정

* 선행 유사 연구개발과제와의 연계성 등 연구내용·추진체계 검토

* 연구성과 향상 방안 및 정책 연계성 검토

* 가·감점 사항 및 적정 연구개발비 검토

* 연구개발비 편성의 적정성

* 연구책임자 중복참여, 참여연구자의 역할 등

ㆍ 종합평가점수에 따라 우선순위를 산정하여, 지원검토 및 예비 후보과제 분류

- 종합 검토‧조정

ㆍ 전문가 평가 및 한국기상산업기술원 조정 결과를 토대로 검토‧심의

* 사업간 연계성, 중복성 및 통합성, 연구개발비 예산소요 등을 종합 검토·조정

* 전문성 확보를 위해 동일인이 2개 이상의 과제에 응모하거나 분야를 달리하여 응모하는 경우 수행능력을 검토하여 지원 우선순위를 조정

□ 전문가 평가단 및 심의위원회

◦ 기능

- 전문가 평가단

ㆍ발표 심사를 통해 사업의 분야별 지원과제 우선순위 선정

- 심의위원회

ㆍ분야별 전문가평가의 평가결과, 사업비 등을 종합 검토하여 검토‧조정

◦ 구성 방법 및 원칙

- 전문가 평가단

ㆍ ‘평가위원 후보단’에서 과제신청자 등 이해관계자를 제외한 후 후보위원을 선정

ㆍ 후보위원 우선순위에 따라 본인 의사를 확인하여 확정하되, 산‧학‧연‧관 전문가로 평가단을 구성

ㆍ 전문가 평가단은 7인 이상의 전문가로 구성

- 심의위원회

ㆍ 한국기상산업기술원의 장은 연구개발과제 평가를 총괄하여 조정·심의하기 위하여 심의위원회 운영

□ 지원 과제 확정

◦ 최종 검토·조정 결과를 토대로 당해연도 연구개발비의 규모 및 정책방향 등을 고려하여 당해연도 연구개발과제 및 주관연구기관을 확정

◦ 선정평가 결과와 지원예산 범위를 고려하여 신청 연구비 대비 지원 비율을 달리할 수 있음

- 단, 선정과제의 경우 평가점수에 따라 예산의 범위 내에서 연구비 인정 범위 조정 가능

◦ 주관연구기관의 장이 협약을 포기하거나 특별한 사유 없이「한국기상산업기술원 연구개발사업 평가·관리지침」제20조제2항 및 제21조제2항에서 정한 기한 내에 협약체결을 지연하는 경우 당해 연구개발과제의 선정을 취소하고, 후보과제 중 당해분야의 후순위 과제를 지원

<평가점수에 따른 신청연구비 인정 범위>

평가점수	신청연구비 조정비율	비고
85점 이상	신청연구비의 100% 지원
70점 이상 ～ 85점 미만	신청연구비의 85% 지원
70점 미만	지원 제외	탈락

※ 평가결과 과제의 성과달성이 불투명하거나 중복성이나 기타 문제점 등으로 과제 선정에 문제가 제기될 경우 공고된 해당분야의 과제는 선정되지 않을 수 있음

※ 전문가 평가의 평가점수는 평가점수 중 최고점수와 최저점수 각 1개를 제외한 총점을 산술평균함

2. 평가 항목

□ 평가 항목

평가항목		배점
정부지원 필요성	연구개발의 중요성 및 필요성	10
	지원사업과의 부합성	10
	수요 부합성	10
연구계획의 적절성	연구개발 내용의 차별성	10
	연구개발 목표의 타당성	10
	연구개발 수행역량	10
	추진전략 및 수행방법의 합리성	10
연구개발결과의 활용 가능성	시장진입 가능성	15
	경제 및 사회적 파급효과	15

※	상세 평가항목은 「한국기상산업기술원 연구개발사업 평가·관리지침」 참조

※ 지정공모과제의 상세 평가항목은 품목지정 상세 평가항목과 동일

※ 과제별 성과지표 설정 시 전체 성과지표 중 질적지표 50% 이상 설정[44쪽 참고]

3. 평가 관련 참고사항

□ 연구개발과제 추진절차

추진절차			추진내용
사업기획			◦ 기상청, 한국기상산업기술원
↓
사업시행 공고			◦ 기상청: 세부추진계획 확정ㆍ공고 - 사업안내서, 사업제안요구서(RFP) 포함
↓
과제신청ㆍ접수			◦ 주관연구기관: 신규과제 연구개발계획서 작성‧신청 ◦ 기상청 연구관리시스템(기술원): 접수
↓
과제선정ㆍ평가			◦ 한국기상산업기술원: 사전검토 → 전문가 평가 → 심의위원회 종합 검토‧조정 - 사전검토: 참여 연구자 자격 유무, 공고내용의 준수 여부 등 - 전문가평가: 연구개발과제 평가단 구성, 발표 심사 - 심의위원회: 평가결과 심의 및 종합 검토·조정 ◦ 기상청: 연구개발과제 확정
↓
협약체결			◦ 협약: 한국기상산업기술원 ↔ 주관연구기관 - 총괄주관연구기관 ↔ 세부주관연구기관 - (주관)연구기관 ↔ 위탁연구기관
↓
진도관리			◦ 진도점검(서면, 현장 등) ◦ 연차점검 - 주관연구기관: 연차보고서 제출(당해연도 연구종료 1개월 전)
↓
최종평가			◦ 주관연구기관: 평가용 최종보고서 작성 및 최종보고서 제출(과제 종료 후 3개월 이내) ◦ 한국기상산업기술원: 사전검토 → 전문가(과제담당관) 평가(과제 종료 후 45일 이내) → 심의위원회
↓
연구개발비 정산			◦ 단계종료 후 연구비 부당 집행 및 잔액 회수
↓
사업결과 활용			◦ 한국기상산업기술원/연구개발성과 소유기관 - 연구개발성과 활용실적조사
↓
추적조사			◦ 한국기상산업기술원: 종료 3년 이내 성과활용보고서 평가(개발 단계기술 대상) 성과실적 검토

※ 최종평가의 평가용 최종보고서 제출 시 연구개발성과 활용 계획서 및 자체 표절조사 결과 제출

□ 연구개발과제의 가점 및 감점 기준

구 분		적용기간	가감점수	적용대상	적용기산일	비고
가점	최종/추적평가 S등급 연구자	2년	5점 이하	최종/추적평가 S등급인 연구개발과제의 연구책임자가 새로운 연구개발과제의 연구책임자로 신청하는 경우	최종평가 결과 통보일	-
	연구성과 우수자	3년	3점 이하	과학기술정보통신부 우수연구성과로 선정되거나 주요 국제학술지(네이처 및 사이언스) 등재 실적이 있는 연구책임자가 신규과제를 신청하는 경우	포상일	전문기관의 장이 상세 기준 설정
		3년	3점 이하	최근 3년 이내에 공동관리규정 제17조제9항에 따라 포상을 받은 연구책임자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	포상일	-
	보안과제	3년	3점 이하	최근 3년 이내에 협약한 연구개발과제로서 협약 시 보안과제로 분류된 연구개발과제의 연구책임자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	협약종료일	-
	실용화기술 연구자	3년	3점 이하	최근 3년 이내에 기술실시계약을 체결하여 징수한 기술료 총액이 2,000만원 이상이거나, 같은 기간 내에 2건 이상의 기술이전, 제품화 실적이 있는 연구책임자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	기술실시계약 체결일	-
	과학기술분야 훈장, 포장 등 수상 경력	3년	3점 이하	최근 3년 이내에 과학기술 분야의 훈장, 포장, 대통령 표창 또는 대통령상을 수상한 연구자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	포상일	-
	후속사업 연계	5년	2점 이하	기상업무 연구개발사업으로 수행된 연구성과를 후속사업으로 연계 개발하여 실용화를 목적으로 하는 경우	선행 연구개발과제 협약종료일	-
	경쟁형R&D 우수과제	1년	1점	2020년 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’사업 경쟁형R&D 수행 과제 중 상대적으로 우수한 결과를 낸 연구기관이 총괄주관기관으로 연구개발과제를 신청하는 경우	최종평가결과 통보일	-
감점	연구부정행위	3년	10점 이하	최근 3년 이내에 연구부정행위로 판단되어 협약이 해약된 연구개발과제의 연구책임자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	협약 해약통보일	국가연구개발혁신법 시행령 제12조제5항
	협약포기	3년	5점 이하	최근 3년 이내에 연구개발과제 선정 후 정당한 사유 없이 협약을 포기한 경력이 있는 연구책임자나 기관의 경우	협약 포기 또는 연구포기 통보일 (연구기관→전문기관)	국가연구개발혁신법 시행령 제12조제5항
	연구포기	3년	5점 이하	최근 3년 이내에 연구개발과제의 연구수행 중 연구를 포기한 경력이 있는 연구책임자나 기관의 경우		국가연구개발혁신법 시행령 제12조제5항

※ 가감점 부여 기간: 연구개발과제 신청마감일 기준

※ 가감점 부여 원칙: 가감점은 최대 10점 이내에서 부여

※ 사업에 참여하는 총괄주관기관 또는 총괄연구책임자가 가점을 신청할 경우에 한하여 가점 부여(별첨3), 접수 마감일까지 가점 신청을 하지 않은 책임은 주관기관 및 총괄연구책임자에게 있음

※ 연구개발과제평가단 종합평가점수가 70점 미만인 과제는 탈락처리하며, 가점을 부여하지 않음

※ 가점은 총괄주관기관이 기술원 소관 사업 중 당해연도 신청 과제 중 1개의 과제에 한하여 적용. 단, 경쟁형R&D 우수과제의 경우 위탁과제를 제외한 총괄‧세부기관의 연구책임자가 총괄주관연구기관으로 연구개발과제를 신청하는 경우 가점 부여 예정

□ 연구개발과제 성과 지표 및 목표 설정 유의사항

◦ 질적지표를 1개 이상 설정하고, 성과 가중치 중 질적지표를 전체 가중치의 50% 이상으로 설정

◦ 필수 성과 지표

- 과학적 성과(논문)의 우수성(질적지표)

ㆍ 논문 건수는 성과 지표로 활용이 불가능하며, 연구개발과제 평가에는 출판이 완료된 논문만 인정

※ 게재확정 또는 온라인 출판 논문은 성과로 불인정되므로, 연구개발과제 연도별 및 최종 목표 설정에 고려

※ 논문의 사사는 지원과제 정보만 기재되어 있는 경우 성과로 인정되므로, 과제의 성과로 논문 투고에 유의(타 부처 및 기상청 타 과제 이중사사 불인정)

- 정부지원금 10억원당 S/W등록 건수 및 특허등록 건수(양적지표)

※ 지원 연구비 1억원 당 특허 등록 1건을 성과 목표로 설정

- 선진국 대비 기술 수준(질적지표)

◦ 그 밖에 활용 가능한 성과 지표 예시

구 분	중분류		소분류
	성과 유형		속성	성과 지표(*는 질적지표)
과학적 성과	논문	논문	게재학술지의 우수성	표준화된 영향력 지수*
				분야별 영향력 지수*
				분야별 보정영향력 지수*
			개별논문의 우수성	표준화된 피인용 지수*
				분야별 피인용 지수*
				고피인용도 논문 수*
				즉시성 지수*
			논문성과 확산	논문 건수 대비 지재권 전환율*
				논문 건수 대비 기술이전 실시율*
기술적 성과	지식 재산	특허	잠재적 가치	SMART(발명진흥회)/K-PEG(특허정보원)*
			특허성과확산	특허등록건수 대비 기술이전 실시율*
	非 지식 재산	기술혁신	기술 개발	개발기술 성능목표 달성도*
			잠재 가치	가치평가*
				전문가 정성평가*
사회적 성과	공공 복지	정책효과	정책일반	현업 활용도*
				예측모델 정확도*
				피해예방 효과*

※ 성과 지표는 국회, 과학기술정보통신부장관 등의 요청에 따라 변경될 수 있으며, 과제 특성에 따라 「국가연구개발사업 표준 성과 지표(5차) 성과목표·지표 설정 안내서」를 참고하여 자율 지표를 추가 설정 가능