2020년도 스마트시티 기상기후 융합기술 개발사업 1차 공고 사업안내서

2020년도 스마트시티 기상기후 융합기술 개발사업

1차 공고 사업안내서

2020. 4.

				목 차

Ⅰ. 사업공고	1

1. 사업 개요	1

2. 연구개발과제 신청	4

3. 추진 일정	9

4. 문의처	10

5. 관련 법령 및 규정	10

Ⅱ. 사업지원계획 및 과제 제안요구서(개요서)	11

1. 지원계획	11

2. 지정공모 및 품목지정과제 목록	11

3. 제안요구서(RFP) 및 개요서	12

Ⅲ. 연구개발과제 선정 평가	26

1. 평가 구성․운영 및 선정 절차	26

2. 선정 평가 관련 참고사항	29

Ⅰ. 사 업 공 고

한국기상산업기술원공고 제2020 – 34호

2020년도 ‘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, 2020년도 ‘스마트시티 기상기후 융합기술 개발’ 사업을 다음과 같이 공고하오니, 사업 안내에 따라 5월 18일(월) 오후 4시까지 신청하여 주시기 바랍니다.

2020년 4월 17일

한국기상산업기술원장

1. 사업 개요

□ 공모분야

내역사업명	목적
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	2024년 부산 에코델타시티(2025년 세종 생활권 5-1) 도시민 대상으로 실시간 기상정보 기반의 기상기후 융합서비스 정식운영을 위해 고해상도 3차원 기상분석장 및 예측장 생산, 기상기후 융합기술 실증·개발 및 기상연구용 디지털트윈 개발
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	기존 기상관측망과 스마트시티의 관측망을 통해 취득한 기상관측자료로 고해상도 3차원 격자화를 통해 도시기상관측 활용 체계를 마련하고, 품질검사를 한 고품질 기상정보의 생산·분석 및 융합·유통·활용이 가능한 기상기후 플랫폼 구축

□ 공모방식

공모유형	내용
지정공모과제	기상청 연구개발사업에 있어 반드시 추진하여야 하는 연구개발과제를 기상청장이 지정하고, 공모에 따라 과제를 수행할 주관연구기관을 선정하는 과제
품목지정과제	기상청장이 품목을 지정하되 제시된 품목 내에서 자유공모방식으로 과제를 수행할 주관연구기관을 선정하는 과제

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) 기상기후기술을 활용하여 선제적이고 효율적인 도시 운영 의사결정에 도움을 주는 서비스

- (시민참여) 스마트시티는 시민의 아이디어와 생활의견을 지속적으로 반영하고 실증 가능하게 해주는 오픈 창구 서비스

□ 지원 규모 및 분야

◦ 사업명: 스마트시티 기상기후 융합기술 개발

내역사업명	’20년 연구비	신규과제 추진계획
		지정공모*	품목지정
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	950백만원	950백만원 (1개 과제)	-
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	1,204백만원	1,000백만원 (1개 과제)	204백만원 (2개 과제)
합 계	2,154백만원	1,950백만원 (2개 과제)	204백만원 (2개 과제)

* 지정공모과제의 경우, 경쟁형 R&D 제도 도입으로 과제당 복수(최대 2개)의 기관 선정

□ 지원금액

◦ 과제별 정부출연금 지원 금액은 관련규정에 따라 차등 지원

◦ 지정공모과제 RFP 및 품목지정과제 개요서 상 총 연구비는 정부출연금 기준 금액이며, 기업참여시 기업부담금은 참여기업 유형(6쪽 참조)에 따라 추가 부담

□ 연구기간

◦ 연구기간: 과제 협약 시점부터 7개월

- 연구개발과제 결과를 반영한 차년도 과제 추진을 위해 연구개발 성과 사전 공유 및 연구목표 조기 달성 필요

□ 운영·관리 주요사항

◦ 경쟁형 R&D* 제도 도입‧운영

- 신규 지정공모 과제(2과제)에 한해 복수(최대 2개)의 연구 수행기관 선정

- 경쟁형 R&D를 통해 도출된 우수 성과를 차년도 연구개발과제 기획에 반영하여 사업 투자 효율성 제고 지원

* 동일한 연구 목표(주제)에 대하여 다수의 연구자(기관)이 경쟁적으로 연구를 수행하는 형태의 국가연구개발사업으로, 동일한 연구목표라 하더라도 접근방식 및 연구방법론이 다른 경우 경쟁형 R&D에 해당

◦ 성공적 R&D 사업 수행을 위한 과제관리 강화

- 연구개발과제의 조기 성과 발굴을 위한 월별 진도점검 추진

- 시제품 개발 및 관측 등 과제 진도관리를 위한 현장점검 병행 예정

◦ 다년도 과제에 대한 중간평가 시, 과제담당관 평가 점수가 60점 미만인 경우에 대한 관리 강화 추진

- 관련 규정 개정을 통해 과제담당관 평가 점수가 60점 미만인 경우, 계속 지원 여부 재심의 조항 신설 예정(’20년 하반기)

□ 성과물 소유

◦ 도출된 연구개발성과는 기상청 스마트시티 R&D 사업 내 활용 예정

- 연구개발과제에서 발굴된 성과는 연구기관과 기상청 공동 소유로 하되,

- 기상청은 공공의 목적(연속성 있는 스마트시티 사업 추진)을 위해 스마트시티 R&D 사업 후속과제 기획 등에 활용

2. 연구개발과제 신청

□ 신청 자격

◦ 「기상법」 제9장제32조제1항에 해당하는 기관 및 단체

- 국공립연구기관

-「정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률」 및 「과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률」에 따른 정부출연연구기관

-「특정연구기관 육성법」을 적용받는 특정연구기관

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

-「고등교육법」에 따른 대학·산업대학·전문대학 및 기술대학

-「민법」 또는 다른 법률에 따라 설립된 기상업무 분야의 비영리법인

□ 신청 자격 제한

◦ 다음의 경우는 지원에서 제외

- 사업에 참여하는 자(주관기관, 참여기관, 총괄책임자 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(주관연구기관, 참여연구기관, 주관연구기관의 장, 참여연구기관의 장, 총괄연구책임자)가 국가연구개발사업에 참여제한 중인 경우

- 최종 제안요청서(RFP) 기획자는 해당과제에 신청 제한(관련: 「국가연구개발 과제 평가 표준지침(2017.12.)」)

※ 신청자격 및 신청자격 제한사항은 국가연구개발사업 관련 규정에 의거 처리되며, 자세한 사항은 관련 규정 참조

* 연구개발계획서 등 신청서류에 허위사실을 기재하거나 각종 증빙자료를 조작한 경우에도 선정 대상에서 제외하며, 선정된 후 이러한 사실이 발견되면 선정 취소, 정부출연금 환수 등의 제재 조치

◦ 동일인이 국가연구개발사업의 연구책임자로 수행하는 과제 수가 아래의 각 호에 해당하는 경우

- 연구책임자로 동시에 수행하는 과제수가 3개 초과인 경우

- 연구자로 동시에 수행하는 과제수가 5개 초과인 경우

- 단, 다음의 경우에는 해당 과제 수에서 제외

․ 신청마감일로부터 6개월 이내에 종료되는 과제

․ 사전조사, 기획ㆍ평가 연구 또는 시험ㆍ검사ㆍ분석에 관한 연구개발과제

․ 세부과제의 조정 및 관리를 목적으로 하는 연구개발과제

․ 중소기업과 비영리법인의 공동기술개발 과제로서 해당연도 정부출연금액이 3억원 이하인 연구개발과제(비영리법인 소속 연구자의 연구개발과제 수 계산에 한하여 적용하며 협동연구기관으로서 각각 별도의 세부과제를 담당하는 경우는 제외)

․ 세부과제로 나누어지지 않는 연구개발과제로서 해당연도 정부출연금이 5천만원 이하인 연구개발과제

□ 신청 기간

◦ 기간: 2020. 5. 4.(월)부터 2020. 5. 18.(월) 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)

1. 중앙행정기관의 연구 개발비 출연 기준	2. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현금 부담 기준	3. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현물 부담이 허용되는 비목 및 범위
가. 참여기업이 모두 연구개발수요기업이 아닌 대기업인 경우: 총연구개발비의 50퍼센트 이내 나. 참여기업이 모두 연구개발수요기업이 아닌 중견기업인 경우: 총연구개발비의 60퍼센트 이내 다. 참여기업이 모두 중소기업(연구개발수요기업인 대기업‧중견기업을 포함한다)인 경우: 총연구개발비의 75퍼센트 이내 라. 참여기업이 다음과 같이 복합적으로 구성된 경우 1) 참여기업 중 연구개발수요기업이 아닌 대기업의 비율이 3분의 1을 초과한 경우: 총 연구개발비의 50퍼센트 이내 2) 참여기업 중 중소기업(연구개발수요기업인 대기업‧중견기업을 포함한다)의 비율이 3분의 2 이상인 경우: 총 연구개발비의 75퍼센트 이내 3) 참여기업 중 연구개발수요기업이 아닌 대기업의 비율이 3분의 1 이하이고 중소기업(연구개발수요기업인 대기업‧중견기업을 포함한다)의 비율이 3분의 2 미만인 경우: 총 연구개발비의 60퍼센트 이내	가. 참여기업이 연구개발수요기업이 아닌 대기업인 경우: 부담금액의 15퍼센트 이상 나. 참여기업이 연구개발수요기업이 아닌 중견기업인 경우: 부담금액의 13퍼센트 이상 다. 참여기업이 중소기업(연구개발수요기업인 대기업‧중견기업을 포함한다)인 경우: 부담금액의 10퍼센트 이상	가. 참여기업 소속 연구원의 인건비(연구개발수요기업이 아닌 대기업의 경우에는 현물 부담액의 50퍼센트 이내, 연구개발수요기업이 아닌 중견기업인 경우에는 70퍼센트 이내) 나. 직접경비 중 보유하고 있는 연구기자재 및 시설비, 재료비, 시작품 제작에 필요한 부품비, 기술도입비(연구개발수요기업이 아닌 대기업이 보유하고 있는 연구기자재, 시설비 및 기술도입비는 기업의 현물 부담액 중 인건비를 제외한 금액의 50퍼센트 이내, 연구개발수요기업이 아닌 중견기업인 경우에는 70퍼센트 이내) 다. 참여기업이 중소기업(연구개발수요기업인 대기업‧중견기업을 포함한다)인 경우, 현물 부담이 허용되는 비목은 가목 및 나목과 같고, 범위(퍼센트)에 제한은 없다.
※ 비고 1. "중소기업"이란 「중소기업기본법」 제2조에 따른 중소기업을 말한다. 2. "중견기업"이란 「중견기업 성장촉진 및 경쟁력 강화에 관한 특별법」 제2조제1호에 따른 중견기업을 말한다. 3. "대기업"이란 중소기업 및 중견기업이 아닌 기업을 말한다. 4. 연구개발과제가 둘 이상의 세부과제로 구성된 경우에는 세부과제 단위로 연구개발비 출연‧부담 기준을 적용한다. 5. 중앙행정기관의 연구개발비 출연금 중 대기업(연구개발수요기업인 대기업은 제외한다)에 지원되는 금액은 해당 대기업 연구개발비의 50퍼센트 이하로 한다. 6. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현금 부담은 협약기간(다년도 협약과제의 경우 해당 연도 연구기간을 말한다) 종료 3개월 전까지 완료되어야 한다.

□ 중앙행정기관 및 참여기업의 연구개발비 출연·부담 기준

□ 신청 서식 및 제출 서류

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

구분	제출서류	비영리기관	영리기관	비고
1	신청공문	○	○
2	과제접수증	○	○
3	연구개발계획서 (총괄, 단위·세부 및 위탁과제용)	○	○	협동: 총괄, 세부(위탁포함) 각 1부 단위: 단위, 위탁 각1 부
4	연구개발과제 성과계획서	○	○
5	신청 자격의 적정성 확인서	○	○
6	개인정보 제공 및 활용 동의서	○	○
7	국가연구개발사업 과제 참여확인서	○	○
8	기업참여의사 확인서	×	○
9	기업부설 연구소 인가서 (기업부설연구소, 연구개발전담부서)	×	○	KOITA(한국산업기술진흥협회) 인증서 (https://www.rnd.or.kr)
10	기업을 증명할 수 있는 확인서 (중소기업확인서, 벤처기업확인서 등)	×	○
11	기업 재무제표(2018, 2019년)	×	○	2018, 2019년 모두 제출
12	연구개발서비스업자 신고증	×	△	필요시 증빙 제출
13	가점 신청서	△	△	필요시 증빙 제출
14	연구장비 예산 심의요청서	△	△	필요시 증빙 제출
※ 비고 1. ○는 필수서류, △는 해당시 제출 서류, ×는 해당 없음 2. 협동과제의 경우 - 총괄과제 연구책임자가 [별첨 3] 총괄용 계획서를 추가 제출 ※ 예) A기관+B기관 협동과제: 총 3개 계획서 제출(총괄용 계획서 1개, 세부(A, B) 계획서 2개) 3. 위탁수행과제의 경우 [별첨 2]의 연구개발계획서 추가 제출 4. 연구장비 예산 심의요청서(해당될 경우) - 3천만원 이상～1억원 미만 소요되는 장비는 주관연구기관에서 [첨부 8]을 작성하여 제출하고, 5억원 이상의 고가 장비를 도입하고자 하는 경우 사전 기획보고서를 한국기상산업기술원으로 제출 ※ 연구개발과제 평가단(전문가평가단): 3천만원 이상～1억원 미만 연구장비 도입시 심의 ※ 국가연구시설·장비심의평가단: 1억원 이상 연구장비 도입시 심의 5. 비영리기관과 영리기관이 함께 구성되는 협동과제의 경우 각각의 해당 서류를 모두 제출

<연구개발계획서 작성시 참고사항>

◦ 연구개발비 정산 수수료 비용 산정

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

- 연구개발비 정산수수료는 세부 또는 단위과제별 각각 책정하며, 위탁기관이 있는 과제의 경우 아래 표 <위탁기관의 수에 따른 연구개발비 정산 수수료 가산금>에 따라 가산금 추가

(예시) 협동과제의 위탁정산 수수료

세부 1(정부출연금: 100,000천원): 545,000원

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

․ 위탁정산 수행기관 신규 선정 등 정산 업무 변경 시 수수료 변경 가능

<위탁정산 수수료(안)>

사업비 규모	위탁정산 수수료(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>

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

3. 추진 일정

□ 과제 공고 및 선정 일정

구분	일정	비고
공고	4. 17.(금) ∼ 5. 18.(월) (32일간)	http://www.kmiti.or.kr http://www.kma.go.kr https://rnd.kma.go.kr
접수	5. 4.(월) ∼ 5. 18.(월) (15일간, 5월 18일 16:00까지)	https://rnd.kma.go.kr
사전검토 및 선행특허조사	5. 19.(화) ∼ 5. 29.(금)	-
선정평가 및 지원과제 확정	6. 1.(월) ∼ 6. 15.(월)	-
협약 및 사업착수	6. 16.(화)	-

※ 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

※ 선행특허조사란? 공동관리규정 제7조제3항제11호 중앙행정기관의 장은 연구개발과제를 선정할 때에는 공지된 기술 및 지식재산권 존재 유무를 검토해야함에 따라 특허출원하고자 하는 발명과 유사한 기술이 있는지 조사해 보는 것으로 외부 특허 법인 등을 연계 예정(응용·개발단계에 한함)

※ 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
6. 16.(화) ∼ 6. 25.(목)	6. 26.(금) ∼ 7. 14.(화)	7. 15.(수)	7. 16.(목)

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

4. 문의처

□ 사업 공고 및 접수 안내

◦ 한국기상산업기술원 R&D성과기획실 이은영

- Tel. : 070-5003-5312 / E-mail : eylee@kmiti.or.kr

5. 관련 법령 및 규정

□ 법(법령)

◦ 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)

□ 규정: 국가연구개발사업의 관리 등에 관한 규정, 기상업무 연구개발사업 처리규정

□ 지침: 기상업무 출연 연구개발사업 과제평가지침

☞ 동 공고문에서 정하지 않은 사항은 국가연구개발사업 관련 법령, 규정 및 지침, 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. 지원계획[정부출연금 기준금액]

□ 스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

◦ 지정공모과제: 950백만원

□ 스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현

◦ 지정공모과제: 1,000백만원

◦ 품목지정과제: 204백만원

☞ 지원규모는 상황에 따라 변경 가능

2. 지정공모 및 품목지정과제 목록

□ 지정공모과제

(단위: 백만원)

내역사업명	일련번호	과제명	단계	’20년 연구비	총 연구기간
스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발	1	스마트시티 고해상도 기상분석장‧예측장 생산 및 기상기후 융합기술 프로토타입 개발 연구	응용	475	7개월
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	1	스마트시티 고해상도 기상관측체계 및 기상기후 플랫폼 설계	응용	500	7개월

※ 지정공모과제의 경우, 경쟁형R&D 제도 도입으로 복수(최대2개)의 기관 선정

□ 품목지정과제

(단위: 백만원)

내역사업명	일련번호	과제명	단계	’20년 연구비	총 연구기간
스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현	1	기후변화를 대비한 스마트시티 기상기후서비스 연구	응용	130	7개월
	2	미래수요를 고려한 도시기상 자료 활용 연구	응용	74	7개월

3. 제안요구서(RFP) 및 개요서

□ 지정공모과제 제안요구서

세부사업명

스마트시티 기상기후 융합기술 개발

CODE 번호

내역사업명

스마트시티 기상기후솔루션 기술 개발

지정-1

과제명

스마트시티 고해상도 기상분석장·예측장 생산 및

기상기후 융합기술 프로토타입 개발 연구

과학기술분류

X08-ND05-ND0501

기상기술분류

융합기상-사회·경제지원 서비스 -맞춤형 기상정보

연구기간

7개월

추진방식·

연구비

경쟁형(2개×4.75억원)

9.50억원

배경 및 필요성

◦ (국가시범도시) 4차 산업혁명 신기술을 자유롭게 실증·접목하여 창의적인 비즈니스 모델과 시민체감형 서비스를 구현하는 플랫폼으로 ‘부산 에코델타시티’와 ‘세종 생활권 5-1’을 국가 시범도시로 선정 (스마트시티 국가시범도시 기본계획, ‘18.7.)

※ 부산(강서구), 세종(합강리) 약 1.6㎞×1.7㎞ 면적

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대 분야 중심 스마트시티 솔루션 확산

※ 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

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

- 국가 시범도시(부산, 세종)별 컨셉에 부합한 서비스 추진(국가시범도시 기본계획, ‘18.7.)

< 국가 시범도시별 컨셉과 수요 서비스 >

	컨셉	수요 서비스
부산	자연·사람·기술이 만나 미래의 생활을 앞당기는 글로벌 혁신성장도시 「산업육성으로 혁신생태계 조성」	스마트워터, 교통, 안전, 헬스케어, 제로에너지도시, 도시행정지능화, 스마트 교육·리빙, 디지털, 로봇, 등
세종	인공지능, 데이터, 블록체인 기반으로 「시민의 일상을 바꾸는 스마트시티」	에너지·환경, 헬스케어, 모빌리티, 교육 등

◦ (필요성) 국가 시범도시(부산, 세종)에서 수요로 하는 교통, 헬스케어, 생활편의 분야 대해 기상청-민간에서 개발한 우수한 기상기술에 스마트시티의 고해상도 IoT 관측자료, 분야별 도시데이터와의 융합 활용하여 ICT, 빅데이터, 인공지능 등의 신기술을 접목한 시민 체감형 기상기후 서비스 구현으로 도시민의 안전과 생활편익 증진 필요

연구개발 목표

◦ [최종목표] 2024년 부산 에코델타시티(2025년 세종 생활권 5-1) 도시민 대상으로 실시간 기상정보 기반의 기상기후 융합서비스 정식운영을 위해 고해상도 3차원 기상분석장 및 예측장 생산, 기상기후 융합기술 실증·개발 및 기상연구용 디지털트윈 개발

◦ [‘20년 목표] 고해상도 기상분석장·예측장 생산 기술 및 기상기후 융합기술 프로토타입 개발과 디지털트윈 기본 설계

- 도시규모 3차원 기상분석장과 예측장 생산 기술 프로토타입 개발

- 스마트시티 맞춤형 도로위험정보와 생활기상정보 서비스 프로토타입 개발

- 예측기술개발, 사전검증 등을 위한 기상연구용 디지털트윈 기본 설계

연구개발

세부내용

[공통요구사항] 연구개발 세부내용 4가지 항목에 제안한 내용을 수행하고, 각항목별 연차별 상세 추진내용, 목표, 소요예산, 최종성과물 등 제시

[프로토타입] 기술력을 입증한 산출 알고리즘과 기술설명서

1. IoT기반 고해상도 기상분석장 생산 설계 및 프로토타입 개발

[목표] 스마트시티의 가용 관측망으로부터 획득 가능한 고해상도 기상관측자료와 수치모델자료를 활용하여 최적의 스마트시티 3차원의 기상분석장 생산 설계 및 프로토타입 개발

◦ IoT 기반 고해상도 3차원 기상분석장 생산 기술 설계

- 도시규모 기상분석장 산출 기술현황 및 장단점 분석

- 관측망 활용성을 고려한 최적의 3차원 기상분석장 생산 방안 제시

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

※ (‘24년 목표) 10m 수평해상도 이하, 연직고도 1㎞이상(Sievers et al. 1995)

(최소요구) 100m 수평해상도 이하, 연직고도 300m이상

-  24년 목표 달성을 위한 해상도별 장단점 분석, 구현가능성, 연차별 추진방법 등 제시

- 입력 수치모델자료(UM 등)와 3차원 기상분석장의 결합기술 제시

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

◦ IoT 기반 고해상도 3차원 기상분석장 생산 기술 프로토타입 개발과 초기결과 제시

- 가상 IoT 관측자료를 이용한 3차원 기상분석장 생산 기술 프로토타입 개발

※ 확장성과 활용성을 고려하여, 표준 소프트웨어와 라이브러리 사용

- IoT 기반 고해상도 3차원 기상분석장 초기결과 산출 및 가시화 결과 제시

※ 디지털트윈 기반 배경장을 이용한 분석장 가시화 방안 고려

◦ 고해상도 3차원 기상 분석장 생산을 위한 기존 방법 개선, 새로운 기술 적용 가능성 검토 등 개선 사항 제안

[예시: 가용 관측망]

· (기상청·지자체) 기존 관측망(레이더, 위성, AWS, ASOS, 강수량계 등),

· (국토부) ① CCTV등 도시 인프라, ② 고정형 IoT센서(기압, 온·습도, 풍향·풍속),             ③ 이동형 모빌리티(공용셔틀, 자율주행차량), ④ 웨어러블 디바이스 등

· (한국수자원공사) 소형레이더 (강수)

2. IoT기반 고해상도 기상예측장 생산기술 설계 및 프로토타입 개발

[목표] 고해상도 3차원 기상분석장과 관측, 수치모델 예측자료를 활용하여 도시기상 최적의 예측장 생산 기술 설계 및 프로토타입 개발과 예측장의 효용성 검증 방안 제시

◦ 도시규모 실시간 기상분석장에 인공지능 등 신기술을 접목한 도시기상 예측기술 조사

◦ 실시간 기상분석장과 신기술을 활용하여 스마트시티에 특화된 예측기술 설계 및 프로토타입 개발과 효용성 검증 방안 제시

- 기본 기상관측자료 예측방안, 예측 시간범위 및 간격, 예측변수, 검증 방안 등

※ (최소요구) 175m 이하 수평해상도, +3∼+6시간 예측

◦ IoT 기상관측자료와 수치모델 예측자료를 고해상도 예측장 생산 기술 설계 및 프로토타입 개발과 효용성 검증 방안 제시

-  수치모델(UM 등) 예측장의 상세화(downscaling) 기법 조사분석

-  IoT 기상관측자료와 도시규모가 고려된 예측 상세화 기법 개발 방안 제시

-  IoT 기상관측자료 등 상세화 기법 검증 평가 방안 제시

※ (최소요구) 수평해상도100m 이하 , +48 시간 예측

◦ 스마트시티에 특화된 IoT기반 최적의 기상예측장 생산 및 표출 방안 제시

※ 가상의 기상관측자료와 분석장 기반 기상예측장 생산, 초기결과 산출

3. 기상기후 융합기술 실증 설계 및 프로토타입 개발

가. (생활기상) IoT기반 생활기상정보 실증 설계 및 프로토타입 개발

[목표] 생활기상 기술 현황을 분석하고, 기존 기술에 스마트시티의 기상정보(실시간, 예측)와 다양한 도시데이터(교통·보건 등 분야별 데이터, 도시건물, 지형 등)를 융합 활용한 생활기상정보의 실증 설계 및 프로토타입 개발

◦ 도시데이터와 신기술을 융합 활용한 생활기상정보의 실증 설계

- (활용데이터) 기상자료, 교통·보건 등 분야별 데이터, 도시건물, 지형 등

- (방법) 융합분석 및 인공지능, 기계학습 기법 등 최신 기술 활용

- (시간규모) 실시간∼+48시간

◦ 제안한 생활기상정보 외에 추가적으로 스마트시티에 적용 가능한 생활기상분야 서비스 제안 및 실증 설계

◦ 생활기상분야 서비스 최소 5종 이상에 대한 프로토타입 개발과 기술평가

- 스마트시티에 우선 적용 가능한 서비스 선별과 최소 5종 프로토타입 개발

- 연구기관에서 수집가능한 IoT 기상관측자료를 활용하여 프로토타입 적용 결과와 평가 결과 제시

[예시: 생활기상분야 서비스]

(생활기상정보) 자외선, 더위체감, 대기확산, 동파가능지수, 식중독, 감기가능, 뇌졸중가능, 천식·폐질환지수

(기술현황) 동네예보 기반의 기상자료와 비기상자료(국민건강보험공단 보건자료)를 활용하고 통계분석을 하여 오늘, 내일, 모레에 대한 지수 산출

(모기활동예측정보) 날씨에 따른 모기활동성 예측

(기술현황) 동네예보 기반의 기상자료와 모기포집자료, 토지피복도 등 비기상자료에 기계학습 기법을 적용하여 모기활동성 예측

※ 기상청 날씨누리(www.kma.go.kr)-생활과 산업-생활기상정보 참고

※ 기상자료와 GIS 활용 수도권 모기활동지수 개발 보고서 참고(기상청 연구관리시스템)

나. (도로기상) 도로위험기상정보 서비스 프로토타입 개발

[목표] 도로기상 기술 현황을 분석하고, 스마트시티의 CCTV영상 외에 라이다, 적외선 센서 등의 다양한 관측망의 활용과 기계학습, 인공지능 등의 신기술을 접목한 도로위험기상정보 서비스 산출 및 프로토타입 개발

◦ 도로위험기상정보 서비스 프로토타입 개발

- 기존 도로위험기상정보 현황 분석과 기술평가

- (활용데이터) 기상자료(기상현상, 시정), CCTV 등 다양한 영상자료

- (방법) 기존 기술에 라이다, 적외선센서 등 최신 영상관측자료를 활용하여 주간·야간의 날씨판별정보(비, 눈, 안개) 산출 향상 방안 등

- (시간규모) 영상기반 실시간 도로기상정보 산출, 기상예측장을 활용한 예측방안

◦ 스마트시티에 적용 가능한 새로운 도로위험기상정보 서비스와 실증 방안 추가제시

[예시: CCTV영상판별] CCTV영상 이미지에 기계학습 기법을 적용하여 날씨현상(비, 눈, 안개) 판별과 강도(강, 중, 약) 정보 생산

※ 도로위험기상정보: 도로에서 시정약화, 노면 불량 등을 야기하는 폭우, 폭설, 안개 도로살얼음 등

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

다. (안개감시·예측) AI기반 안개 감시 및 예측 기술연구

◦ 스마트시티를 포함한 부산과 세종 지역의 안개 발생 특성 분석

◦ 스마트시티의 관측망을 활용한 안개감시 및 예측 방안 제안

◦ 기존 기상청 기상관측자료를 활용하여 우선 분석, ICT, 빅데이터, 기계학습기법 등을 활용한 안개 발생 및 예측 가능성 검토

라. 스마트시티 적용 가능한 시민체감형 기상기후 서비스 실증 방안

◦ 국가 시범도시(부산, 세종) 시행계획에 부합한 기상기후 서비스명, 서비스 대상, 필요데이터, 생산 방법, 실증 방안 제안

◦ 기상청의 대국민 기상서비스(영향예보, 지진 등)중에 스마트시티에 적용 가능한 기상기후 융합기술 선별과 도시민 대상 서비스 방안 제안

4. 기상연구용 디지털트윈 기본 설계

[목표] 공간정보 데이터를 중심으로 다양한 기상현상의 데이터를 융합 및 결합하여 예측기술개발, 서비스의 사전검증 등이 가능하도록 확장성, 상호운영성, 유연성을 고려한 기상연구용 디지털트윈 기본 설계안 제시

※ 디지털트윈: 도시를 구성하는 다양한 도메인(도로, 건물, 상권 등)을 대상으로 현실 세계에 있는 물리적 구성요소와 체계를 실시간/주기적으로 복제 및 디지털화하여 현실세계와 동일한 가상세계

◦ 스마트시티 관측자료 및 수치모델자료 등을 활용하여 디지털트윈 기본 설계안 제시

※ 예측기술 개발, 기상기후 융합기술 사전 검증 등

◦ 기상연구용 디지털 트윈을 활용한 실시간 기상분석장과 예측장 검증 방안 제안

◦ 기상연구용 디지털트윈 구축을 위해 다음의 공통사항을 반영하여 설계

- 디지털트윈 활용을 위한 자료 입력, 관리, 변환, 표출, 분석, 검증, 통신, 표준화 및 상황 제어를 위한 통합 운영 프로그램 개발 방안 제시

- 기상용 디지털트윈은 기상 요소별 모듈로 구성하여 사용 자료의 범용성을 확보하고 스마트시티 관제 시스템과 연계 및 실시간 운영 방안 제시

- 도시기상 종합 분석·진단도구(기상연구용 디지털트윈)에 적용 가능하도록 기상자료의 해상도에 따른 정보의 과학적 변환 기술 제시

- 도시기상 실시간 분석 3차원 격자자료 생성(연직, 수평해상도 제시) 및 디지털 트윈 표출 방안 제시

- 기상청 지역모델, 초단기모델 자료와 도시기상 실시간 분석 격자자료를 이용한 시공간 자료 생성 방안 제시(분석 영역 설정 및 경계지역 자료 처리 방안)

◦ 국토부의 디지털트윈 개발 사업 모니터링과 연계 고려

< 참고 : 기상관측과 데이터 활용 시스템 현황 및 계획 >

		기상관측(해상도)	데이터 관리·활용시스템
기상청		(’19년) 지상기상관측망 조밀도 ≈11km (’20년) 유관기관 관측자료 공동활용 ≈7km	기상자료개방포털, 방재기상정보시스템, 기상기후빅데이터 센터(기술원)
스마트시티	국토부	(고정형) 스마트 폴에 IoT기상센서(기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속) 94개 설치(높이 미정) 예정≈175m (이동형) 공용 모빌리티, 자율주행차량 등	스마트도시 내에서 수집 및 활용 가능한 데이터 연계 기반 구축 추진 ※ 데이터 간 연계, 표준 관리체계, 분석결과 활용 체계 구축 등
	해외사례	(WMO) 도시기상관측 가이던스 준용, 관측 높이가 5m인 경우 대표범위 약 400m (시카고) 가로등과 신호등 5.5m 높이에 200여개 기상센서 설치·운영≈160m	(시카고) 아르곤 국립과학 연구소에서 복합 센서로부터 수집되는 도시 데이터를 실시간으로 API 형태로 대중과 연구원에게 제공 중

< 참고 : 스마트시티 가용관측망 >

	기상청·지자체	국토부	한국수자원공사
가용 데이터	기존 관측망 (지상관측, 레이더, 위성, 강수량계 등)	① CCTV등 도시 인프라 ② 고정형 IoT센서 (기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속) ③ 이동형 모빌리티 (공용셔틀, 자율주행차량) ④ 웨어러블 디바이스 등	소형레이더 (강수)
※ 스마트시티의 원천데이터는 국토부의 자료수집체계를 거쳐 통합 저장소로 저장된다.

최종 성과물

◦ 실시간 고해상도 기상분석장과 예측장 생산 기술 설명서 및 산출물

◦ 영상기반 날씨판별(비,눈,안개)정보 및 생활기상정보 5종 이상 산출 모듈과 기술설명서

◦ 새로운 도시에 적용 가능한 시민체감형 기상기후 융합기술 실증 시나리오

◦ 기상연구용 디지털트윈 기본 설계서

고려사항

◦ 국토부 스마트시티 사업 전반에 대한 이해와 IoT센서 설치 등 도시 인프라 구축 및 AI데이터·허브 플랫폼 구축 사업(국토부)에 대한 모니터링

◦ 기존 관측망, 다양한 스마트시티 플랫폼 간 연계, 재정적·기술적 운용 가능성 등을 종합적으로 고려하여 설계

◦ 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-2

과제명

스마트시티 고해상도 기상관측체계 및 기상기후 플랫폼 설계

과학기술분류

X08-ND05-ND0501

기상기술분류

융합기상-미래기술·데이터융합- 기상기후데이터관리

연구기간

7개월

추진방식·

연구비

경쟁형(2개×5억원)

10억원

배경 및 필요성

◦ (국가시범도시) 4차 산업혁명 신기술을 자유롭게 실증·접목하여 창의적인 비즈니스 모델과 시민체감형 서비스를 구현하는 플랫폼으로 ‘부산 에코델타시티’와 ‘세종 생활권 5-1’을 국가 시범도시로 선정 (스마트시티 국가시범도시 기본계획, ‘18.7.)

※ 부산(강서구), 세종(합강리) 약 1.6㎞×1.7㎞ 면적

◦ (서비스) 국민이 쉽게 체감할 수 있는 6대* 분야 중심 스마트시티 솔루션 확산

* 교통, 안전, 에너지, 환경, 도시행정·주거, 생활복지

- (부처) 기반시설 및 네트워크 인프라 구축과 빅데이터, AI, IoT 등 혁신 기술을 접목한 시민체감형 서비스 개발·실증* 사업 추진

* 국토부(자율주행, 헬스케어 등), 과기부(무인로봇 등), 산업부(스마트에너지), 환경부(수자원, 미세먼지 등), 행안부(음성인식 행정서비스 등)

- (기상청) 생활기상정보(더위체감, 대기확산, 동파가능, 식중독, 감기가능지수 등),도로위험기상(CCTV영상기반 비,눈,안개 판별)과 서비스

◦ 도시규모(1.6㎞×1.7㎞)에서의 데이터·인공지능 기반 스마트 기상서비스를 위해 조밀하고 상세한 기상관측자료 확보와 데이터 관리·활용 플랫폼 필요

※ 국가 시범도시(부산, 세종) 내 CCTV, IoT센서 등 관측망 구축 추진 중(국토부)

- 스마트시티 고해상도 기상관측자료 산출과 기상기후분야 데이터 유통 인프라 구축을 위해 IoT기반 기상관측자료 확보와 기상기후 플랫폼의 체계적 설계

연구개발 목표

◦ [최종목표] 기존 기상관측망과 스마트시티의 관측망을 통해 취득한 기상관측자료로  고해상도 3차원 격자화를 통해 도시기상관측 활용 체계를 마련하고, 품질검사를 한 고품질 기상정보의 생산·분석 및 융합·유통·활용이 가능한 기상기후 플랫폼 구축

◦ [‘20년 목표] 고해상도 3차원 기상관측체계와 스마트시티 기상기후 플랫폼 기본설계

- 도시기상에 최적화된 3차원 기상관측망 구축 방안을 단계에 따른 연차별로 설계

- IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시

- 도시기상 관측 격자 자료를 생산하기 위한 방안과 적용 예시 제시

- 스마트시티 기상정보의 체계적 관리와 실시간 유통·활용을 위한 기상기후 플랫폼 기본설계와 단계에 따른 연차별 추진 방안 제시

연구개발

세부내용

[공통요구사항] 연구개발 세부내용 3가지 항목에 제안한 내용을 수행하고, 각항목별 연차별 상세 추진내용, 목표, 소요예산, 최종성과물 등 제시

1. 스마트시티 고해상도 기상관측체계 설계

[목표] 가용 관측망을 활용하여 국가시범도시(부산, 세종)의 기상요소 산출과 최적 시·공간 해상도를 제시하고, 도시기상에 최적화된 3차원 기상관측체계 구축을 위한 관측망 추가 개선 방안 제시

◦ 스마트시티 IoT 센서 구축 계획(국토부) 분석 및 문제점 도출

◦ 가용 관측망과 스마트시티에서 획득되는 비정형자료로부터 활용 가능한 기상관측요소와 해상도 분석

◦ 스마트시티 1차 도시계획(안)의 기상관측체계 개선을 위한 기상관측망 구축 방안 제시

- IoT센서 추가 설치 필요성, 위치, 수집방안, 해상도 등 제시

- 일사, 시정, 운고 등의 추가 관측요소, 추가 설치위치, 수집방안, 해상도 등 제시

- 도시규모를 고려한 최적의 연직 고도 산출과 연직 층 및 연직자료 산출방안

- 도시기상 고해상도 3차원 최적 기상관측체계 설계 방안

◦ 국가시범도시(부산, 세종) 거점관측소 설치 방안 제안

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

2. IoT기반 기상관측자료 품질검사 기술개발 및 활용 방안

가. IoT기반 기상관측자료 품질검사 기술개발

[목표] IoT센서 비교관측(필드테스트 등)으로 IoT센서의 정확도를 제시하고, 연구기관에서 수집 가능한 IoT 기상관측자료를 활용하여 IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발

1) (정확도·비교검증)

◦ 비교 관측(필드테스트 등), 해외사례 등을 통해 IoT 기상관측자료 정확도(신뢰도)와 오차범위 제시

- (IoT센서 설치 선결조건) 성능 확인 가능한 성능인증서 또는 관련 증명서 등 제출

- (최소요구) 기상관측소 1개소 IoT센서 2개 이상, 테스트 3개월 이상

- 국토부에서 국가시범도시(부산, 세종)에 설치할 IoT센서 규격 활용

※ 비교관측에 관한 사항은 추후 협의한다.

◦ 한국형 IoT 센서 설치 기준과 환경 가이드라인 도출 방안 제안

2) (품질검사 알고리즘)

◦ 기존 종관기상 관측자료 품질검사 알고리즘 분석과 국내외 민간의 기상관측 품질검사 조사를 통해 IoT 기상관측자료 최적 알고리즘 개발 방안 제시

◦ IoT센서의 기압, 온도, 습도, 풍향, 풍속 품질검사 알고리즘 개발과 검증 결과 제시

※ 조밀한 관측망을 고려하여 공간단위 검사 등 신규 검사 방법 제시

◦ 연구기관에서 수집가능한 IoT기상관측자료를 활용하여 알고리즘을 개발하고, 최종 IoT센서 기상관측자료로의 적용 방안 제시

※ 1)에서 획득한 자료를 활용하여 알고리즘에 적용 및 테스트 결과 제시

3) (메타데이터·표준화)

◦ 국토부의 스마트시티 AI데이터·허브 플랫폼 메타데이터 구축과 표준화 계획 조사

◦ 기상관측자료의 메타데이터 구축과 표준화 방안 제시

나. 기존-스마트시티 기상관측자료 간 연계·활용 및 운영 방안

[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 방안 제시

1) 스마트시티 고해상도 기상관측자료 격자화 방안

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

2) 연구기관에서 수집 가능한 IoT기상관측자료 등을 활용한 모의 및 검증결과 제시

※ 필수 기상관측요소: 기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속

※ (최소 요구) 실시간(1분이내) 단위의 최소 175m 수평해상도 이하

3) 기존 기상관측자료와 스마트시티 IoT 기상관측자료 간 연계·활용 방안

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

※ 기존 기상관측자료와의 관측거리를 고려하여 격자자료 산출 방안

5) 자료포맷, 저장방법 등 관리 방안

3. 클라우드 기반 스마트시티 기상기후 플랫폼 기본 설계

[목표] 국토부 스마트시티 공공IoT 플랫폼과 통합저장소에 저장된 데이터(DB)를 활용하여, ① 기본 인프라(시스템, 네트워크, 보안 등), ② 데이터(도시기상 DB화·메타데이터관리 등), ③ 응용분야(데이터처리, 품질검사, 분석진단 등)의 요구사항 상세화·분석과 기상기후 플랫폼의 기본 설계안 제시

가. 기상기후 플랫폼 개발을 위한 요구사항 및 목표시스템 구성도 도출

◦ 스마트시티 기상기후 융합 정책·기술 환경 분석과 다양한 이해관계자 요구사항의 도출 방안을 구체적 제시하고, 기상기후 플랫폼 개발을 위한 요구 사항 수집 및 상세화

◦ 상세 요구사항을 분석하고, 요구사항을 충족하는 전체 목표시스템 개념 구성도 제시

나. 기상기후 플랫폼 개발을 위한 기본 설계

1) [응용소프트웨어 설계]

· (업무프로세스) 기상기후 플랫폼을 통해 수행이 필요한 스마트시티 기상기후 융합 업무 분야 식별 및 해당 분야 업무 기능 및 프로세스 흐름 설계

· (데이터 처리) 스마트시티 공공 IoT 플랫폼과 통합저장소와 연계한 기상기후데이터 수집·처리기술, 데이터 융합분석·시각화 기능 구현 방안 설계

※ 데이터 처리를 최적의 시스템 구성(파일 기반 또는 DB 기반) 분석 및 제안

· (품질검사) 클라우드 기반 기상기후 플랫폼에 IoT 센서 맞춤형 품질검사 알고리즘 적용 및 운용 프로세스 정립

※ 스마트시티 IoT센서 적용이 가능하도록 범용성을 확보하여 개발

· (분석·진단) 기상기후데이터를 활용한 기상융합서비스의 실증 등 도시기상자료  실시간 3차원 분석·진단 및 스마트시티 디지털트윈*과의 연계 방안

* 도시를 구성하는 다양한 도메인(도로, 건물, 상권 등)을 대상으로 현실 세계에 있는 물리적 구성요소와 체계를 실시간/주기적으로 복제 및 디지털화하여 현실세계와 동일한 가상세계

2) [데이터 설계]

· (자료구조 설계) 기상기후 플랫폼에서 수집·처리·저장해야 하는 데이터의 전체적인 자료 구조 및 내외부 데이터 연계 인터페이스 설계

· (도시기상 DB) 기상관측자료 DB화, 카탈로깅*, 표준화 및 메타데이터 관리 방안

* 기상기후데이터를 손쉽게 확인하고 제공받기 위한 자료의 체계적인 분류 과정

※ 데이터 생산 주기, 지점, 용량, 데이터 축적 필요성 등을 고려한 DB 구축 설계와 활용 방안 포함, DB 부하 가능성을 고려하여 데이터 처리와 조회 이중화 방안 제시

3) [인프라 설계] 전산 인프라를 구성하는 시스템, 네트워크, 보안 분야 및 기반 시설(전력, 공조 등) 설계

· 구성방안, 하드웨어·소프트웨어 명세·규모·용량, 가용성(이중화) 등

다. 스마트시티의 다양한 플랫폼(IoT 공공플랫폼, 도시기상DB, 디지털트윈 등)과 실시간 연계한 기상기후 플랫폼 설계안과 단계별 추진방안 제시

◦ 기상기후데이터 검정·운영·유지관리 등 메타정보 관리 방안 등

※ 국토부 도시플랫폼 추진 사업 모니터링, 시스템 간 상호 연계 필수

라. 기상청 방재기상정보시스템, 한국기상산업기술원 기상기후 빅데이터 센터, 스마트시티 기상기후 플랫폼 간 연계된 자료유통 방안

< 참고 : 기상관측과 데이터 활용 시스템 현황 및 계획 >

		기상관측(해상도)	데이터 관리·활용시스템
기상청		(’19년) 지상기상관측망 조밀도 ≈11km (’20년) 유관기관 관측자료 공동활용 ≈7km	기상자료개방포털, 방재기상정보시스템, 기상기후빅데이터 센터(기술원)
스마트시티	국토부	(고정형) 스마트 폴에 IoT기상센서(기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속) 94개 설치(높이 미정) 예정≈175m (이동형) 공용 모빌리티, 자율주행차량 등	스마트도시 내에서 수집 및 활용 가능한 데이터 연계 기반 구축 추진 ※ 데이터 간 연계, 표준 관리체계, 분석결과 활용 체계 구축 등
	해외사례	(WMO) 도시기상관측 가이던스 준용, 관측 높이가 5m인 경우 대표범위 약 400m (시카고) 가로등과 신호등 5.5m 높이에 200여개 기상센서 설치·운영≈160m	(시카고) 아르곤 국립과학 연구소에서 복합 센서로부터 수집되는 도시 데이터를 실시간으로 API 형태로 대중과 연구원에게 제공 중

< 참고 : 스마트시티 가용관측망 >

	기상청·지자체	국토부	한국수자원공사
가용 데이터	기존 관측망 (지상관측, 레이더, 위성, 강수량계 등)	① CCTV등 도시 인프라 ② 고정형 IoT센서 (기압, 기온, 습도, 풍향, 풍속) ③ 이동형 모빌리티 (공용셔틀, 자율주행차량) ④ 웨어러블 디바이스 등	소형레이더 (강수)
※ 스마트시티의 원천데이터는 국토부의 자료수집체계를 거쳐 통합 저장소로 저장된다.

최종 성과물

◦ 고해상도 기상관측자료 최적 해상도 분석 산출물과 격자화 기술설명서

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

◦ IoT센서 정확도 분석 산출물과 품질검사(관측요소 5종) 알고리즘과 기술설명서

◦ 기상기후 플랫폼 분야별 상세요구사항 분석서와 기본설계서

고려사항

◦ 국토부 스마트시티 사업 전반에 대한 이해와 IoT센서 설치 등 도시 인프라 구축 및 AI데이터·허브 플랫폼 구축 사업(국토부)에 대한 모니터링

◦ 기존 관측망, 다양한 스마트시티 플랫폼 간 연계, 재정적·기술적 운용 가능성 등을 종합적으로 고려하여 설계

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

□ 품목지정과제 개요서

* 과제담당관 지정 과제

세부사업명	스마트시티 기상기후 융합기술 개발			CODE 번호
내역사업명	스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현			품목-1
과제명	기후변화를 대비한 스마트시티 기상기후서비스 연구
과학기술분류	X09-ND06-ND0606	기상기술분류	기후-적응-기타 기후변화 적응 지원 (C0303)
연구필요성	◦ 기후변화에 대비하여, 스마트시티 분야 기상기후 서비스의 세계 선도적 원천 기술 확보, 시민 삶의 질 향상 및 미래 성장동력 창출을 위한 연구 필요
연구내용	◦ 기후변화, 거대 도시화, 인구 고령화 등의 글로벌 이슈 해결을 위한 스마트시티 서비스 모델 연구 ◦ 글로벌 이슈 해결과 함께 신산업 및 일자리 창출 등과 연계한 스마트시티 기상기후 서비스 추진 ◦ 스마트시티 국가시범도시(부산, 세종)에 적용하고, 지자체 및 다른 스마트시티로 확장 가능성을 고려한 기상기후 서비스 아이디어 도출 ◦ 시민들이 직접 다양한 서비스를 경험하는 리빙랩 기능을 통해 새로운 서비스를 발굴하는 등 도시민이 원하는 서비스 체계 구축
기대성과	◦ 기상융합분야 세계 선도 기술 확보로 기후변화 대응능력 제고 ◦ 사회문제 해결과 생활밀착형 서비스로 시민 삶의 질적 향상 ◦ 도시에 접목 가능한 기상기후 융합기술과 ICT, 빅데이터, 인공지능 등의 신기술 기반으로 민간서비스 혁신 성장
지원기간	7개월	지원예산	130백만원

* 과제담당관 지정 과제

세부사업명	스마트시티 기상기후 융합기술 개발			CODE 번호
내역사업명	스마트시티 기상기후솔루션 서비스 구현			품목-1
과제명	미래수요를 고려한 도시기상 자료 활용 연구
과학기술분류	X09-ND04-ND0406	기상기술분류	융합기상-응용기상-도시기상 (H0103)
연구필요성	◦ 드론, 자율주행차, 증강현실 등 미래 수요의 선제적 대응을 위한 도시기상 자료 분석과 활용 연구 필요
연구내용	◦ 국지적 기상현상에 민감한 드론, 자율주행차 등 미래형 이동수단에 대한 고해상도 경로 기반 기상정보 산출 ◦ 국민의 체감도 및 수용성 향상을 위한 증강현실 기반 차세대 기상 서비스 기반 구축 방안 ◦ 그 외 신산업 분야 활용 가능한 새로운 도시기상 자료 등
기대성과	◦ 고해상도 경로 기반 기상예보 제공으로 미래형 이동수단의 운행 안전성 및 효율성 확보 ◦ 증강현실 등을 활용한 새로운 기상서비스 개발로 민간 기상서비스 시장 확대
지원기간	7개월	지원예산	74백만원

Ⅲ. 연구개발과제 선정 평가

1. 평가 구성∙운영 및 선정 절차

□ 전문가 평가 및 총괄조정위원회

◦ 기능

- 전문가 평가

․ 발표 심사를 통해 사업의 분야별 지원과제 우선순위 선정

- 총괄조정위원회

․ 분야별 전문가평가의 평가결과, 사업비 등을 종합 검토하여 총괄조정

◦ 전문가 평가, 위원회 구성 방법 및 원칙

- 전문가 평가

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

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

․ 전문가 평가단은 7인 이상의 전문가로 구성

- 총괄조정위원회

․ 한국기상산업기술원의 장은 연구개발과제 평가를 총괄하여 조정·심의하기 위하여 총괄조정위원회를 구성·운영

□ 선정 절차

◦ 선정 절차 내용

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

<선정 절차도>

선정 평가			연구개발계획서 제출	→	사전검토	전문가 평가	총괄검토·조정	평가결과 확정
			연구기관		한국기상산업 기술원	평가단	총괄조정위원회	기상청

◦ 선정 절차 세부 내용

- 사전검토

․ 신청자격의 적합여부, 연구개발계획서 및 첨부서류의 적정여부 검토 등

- 전문가 평가(발표·패널 평가)

․ 연구책임자의 발표 및 질의응답을 평가

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

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

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

․ 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

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

․ 3천만원 이상 소요되는 장비 구매 시 연구장비도입심사 평가

․ 연구개발계획서 작성 시 보안등급으로 분류한 과제는 보안 적절성 평가

․ 평가 항목: 「한국기상산업기술원 연구개발사업 평가·관리지침」

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

※	내역사업별로 상이한 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[32쪽 참고]

- 한국기상산업기술원 조정

․ 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

․ 종합평가점수에 따라 우선순위를 산정하여, 지원검토 및 예비 후보과제 분류

- 총괄 조정

․ 전문가 평가 및 한국기상산업기술원 조정 결과를 토대로 총괄 조정

* 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

□ 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. 선정 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 → 총괄조정위원회 종합 검토‧조정 - 사전검토: 참여 연구자 자격 유무, 공고내용의 준수 여부 등 - 전문가평가: 연구개발과제 평가단 구성, 발표 심사 - 총괄조정위원회: 평가결과 심의 및 종합 검토·조정 ◦ 기상청: 연구개발과제 확정
↓
협약체결			◦ 협약: 한국기상산업기술원 ↔ 주관연구기관 - 총괄주관연구기관 ↔ 세부주관연구기관 - (주관)연구기관 ↔ 위탁연구기관
↓
진도관리			◦ 한국기상산업기술원
↓
연구개발비 정산			◦ 과제종료 후 3개월 이내 사용실적보고서 취합 및 6개월 이내 정산결과 보고
↓
최종평가			◦ 주관연구기관: 평가용 최종보고서 작성 및 최종보고서 제출(과제 종료 후 3개월 이내) ◦ 한국기상산업기술원: 사전검토 → 전문가(과제담당관) 평가(과제 종료 후 45일 이내) → 총괄조정위원회
↓
사업결과 활용			◦ 한국기상산업기술원/연구개발성과 소유기관 - 연구개발성과 활용실적조사
↓
추적평가			◦ 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	-
	기타	-	-	사업별 특성에 따라 시행계획 공고 시 별도로 명시한 경우	-	-
감점	중간평가 D등급	3년	5점 이하	계속과제 중 전문기관 평가에서 연구성과 불량(D등급)으로 중단조치를 받은 연구개발과제의 연구책임자(세부과제 책임자 또는 총괄책임자)가 새로운 연구개발과제의 연구책임자로 신청하는 경우	중간평가 결과 통보일	-
	최종평가 등급	2년	5점 이하	최종평가가 D등급인 연구개발과제 중 절대평가점수 50점 이하의 연구책임자(세부과제 책임자 또는 총괄책임자)가 새로운 연구개발과제의 연구책임자로 신청하는 경우	최종평가 결과 통보일	-
		2년	3점 이하	최종평가가 D등급인 연구개발과제의 연구책임자(세부과제 책임자 또는 총괄책임자)가 새로운 연구개발과제의 연구책임자로 신청하는 경우		-
		2년	2점 이하	최종평가가 C등급인 연구개발과제의 연구책임자(세부과제 책임자 또는 총괄책임자)가 새로운 연구개발과제의 연구책임자로 신청하는 경우		-
	연구부정행위	3년	10점 이하	최근 3년 이내에 연구부정행위로 판단되어 협약이 해약된 연구개발과제의 연구책임자가 새로운 연구개발과제를 신청하는 경우	협약 해약통보일	-
	협약포기	3년	5점 이하	연구개발과제 선정 후 정당한 사유 없이 협약을 포기한 경력이 있는 연구책임자나 기업의 경우	협약 포기 또는 연구포기 통보일 (연구기관→전문기관)	-
	연구포기	3년	5점 이하	연구개발과제의 연구수행 중 연구를 포기한 경력이 있는 연구책임자나 기업의 경우		-
	법률 위반	3년	5점 이하	「하도급거래 공정화에 관한 법률」을 최근 3년 이내에 상습적으로 위반한 기업이 연구개발과제를 신청한 경우에 그러한 위반 사실이 같은 법 제26조에 따른 공정거래위원회로부터 관계 행정기관의 장에의 통보 등을 통하여 확인될 경우	위반사실확인일	-
	기 타	-	3점 이하	사업별 특성에 따라 시행계획 공고 시 별도로 명시한 경우	-	-

※ 출처: 기상업무 출연 연구개발사업 과제평가지침[별표 2] 참조

※ 가감점 부여 기간: 연구개발과제 신청마감일 기준

※ 가감점 부여 원칙: 가감점은 최대 10점 이내에서 부여

※ 사업에 참여하는 주관기관 또는 총괄연구책임자가 가점을 신청할 경우에 한하여 가점 부여(첨부6), 접수 마감일까지 가점 신청을 하지 않은 책임은 주관기관 및 총괄연구책임자에게 있음

□ 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