R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717AWMP-C104709-03 | |||||
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| 연구사업명 | 물관리연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 극한 수재해 대응을 위한 다단식 다기능 하단배출형 가동보 수문시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-09-15 ~ 2018-06-14 | |||||
| 연구책임자 | 최흥식 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
14명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 230,000,000 원 기업 : 77,400,000 원 계 : 307,400,000 원 |
총연구비 | 정부 : 680,000,000 원 기업 : 227,500,000 원 계 : 907,500,000 원 |
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| 연구기관명 | 상지대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
- 지구온난화 및 급격한 기후변화는 수자원, 수질, 생태계, 인간보건 등 사회전반에 걸쳐 피해비용을 발생시킴 - 돌발홍수 및 극한홍수 발생 빈도 증가로 매년 홍수피해가 증가하며, 갈수기는 극한가뭄의 피해가 증가하는 실정임 - 수질측면에서는 난분해성 유기물의 증가, 탁수의 발생, 조류의 이상증식에 따른 부영양화로 사회·경제적·환경적 문제가 유발됨 - 국내에서도 기후변화로 인한 하천환경의 변화가 진행 중이며, 이에 따라 지자체는 기능을 상실한 노후 수리시설물에 대해 철거 및 성능개선 사업을 활발히 추진 중에 있음 - 하천수위의 유지와 음용 및 농업용수 취수 목적으로 설치된 보(weir)는 하천의 대표적인 노후 수리시설물로 국내에 약 18,000개가 설치되어 있으며, 연평균 약 120개가 폐기되고 있음 - 노후된 보는 하천을 횡단하여 설치됨에 따라 유수를 방해하고 홍수위를 상승시킴으로서 홍수피해를 가중시키며, 빈번한 가뭄에 따른 건천화로 취수기능을 상실함 - 또한 횡단구조물에 의해 정체된 하천수는 수질악화를 증가시키고, 하천 생태 통로의 차단으로 생물 서식처의 변화와 하천경관 훼손 등의 다양한 문제를 지속적으로 야기시킴 - 따라서 홍수예방, 지속적으로 안정적인 취수원 확보, 건강한 물의 이용이 보장되는 다기능 하천 수리구조물로의 대체가 시급한 실정임 [최종목표] <개발목표> - 저수구간의 수위조절, 유속제어, 안정적 취수량 확보, 수질개선, 하상퇴적오니 배출이 가능한 전 자동식 Shutter Box 가동보 - 저류 및 분배 성능을 고려한 다단식 가동보의 규모/배치 설계 방안 개발 - 다단식 다기능 하단배출형 가동보 수문시스템의 사용자 매뉴얼 제시 <성능목표> - 홍수피해 저감, 취수량 확보 . 기존기술(고정보) 대비 저류능과 분배성능 10% 향상 - 수질개선 : 퇴적오니 배출성능 향상 . 기존기술(고정보) 대비 퇴적오니 배출 50% 향상 [연구내용 및 범위] 연구개발 필요성 - 최근 지구의 온난화 및 급격한 기후변화는 전 세계적으로 수자원, 수질, 생태계, 인간보건 등에 영향을 미치며, 사회전반에 걸쳐 피해비용을 발생시키고 있음 - 수자원 측면에서는 홍수기의 돌발홍수 및 극한홍수 발생 빈도가 증가하여 매년 홍수피해가 증가하고 있으며 <그림 1>, 갈수기에는 강수량의 감소와 증발산량의 증가로 인한 하천유출 감소와 저수지, 댐들의 유입량 감소로 극한가뭄의 피해가 증가함 - 수질측면에서는 난분해성 유기물의 증가, 탁수의 발생, 조류의 이상증식에 따른 부영양화를 발생시켜 사회·경제적·환경적 문제를 유발시킴 - 수 생태계에 있어서는 수온 및 유량의 변화로 용존산소 농도 저하, 군집구조 및 생산성 변화, 종 다양성 저하 등의 문제를 유발하고 있음 - 이에 따라 전 세계는 이러한 기후변화에 따른 환경변화에 대비하고, 진행 중인 문제점들을 해결하기 위한 노력에 집중하고 있음 - 국내에서도 이미 기후변화로 인한 하천환경의 변화가 진행 중이며, 이에 따라 지자체에서는 하천기능을 상실한 노후 수리시설물을 대상으로 철거 및 성능개선 사업을 활발히 추진 중에 있음 - 하천수위의 유지와 음용 및 농업용수 취수 목적으로 설치된 보(weir)는 하천의 대표적인 노후 수리시설물로서 국내에 약 18,000개가 설치되어 있으며, 연평균 약 120개가 폐기되고 있음 - 이러한 노후된 보는 하천을 횡단하여 설치됨에 따라 유수를 방해하고 홍수위를 상승시킴으로서 홍수피해를 가중시키며, 빈번한 가뭄에 따른 건천화로 취수 기능을 상실하고 있을 뿐 아니라, 횡단구조물에 의해 정체된 하천수는 수질악화를 증가시키고, 하천 생태 통로의 차단으로 생물 서식처의 변화와 하천경관 훼손 등의 다양한 문제를 지속적으로 야기시키고 있음 - 따라서 노후된 보의 성능개선 시에는 홍수예방, 지속적으로 안정적인 취수원 확보, 건강한 물의 이용, 수 생태계 보전이 보장되는 하천의 기능회복이 요구됨 연구개발 내용 - 본 연구는 노후된 하천구조물의 개선을 위한 대안으로 다단식 다기능 하단배출식 가동보 수문시스템의 개발을 통해 기존 하천구조물의 수질오염 문제와 더불어 고유기능인 이수·치수적 능력 증대를 도모함 - 더불어 이수·치수 기능과 함께 생태적 연결성이 확보된 친환경적 하천구조물 설계 기술을 개발함으로써 홍수피해 저감과 함께 깨끗하고 풍부한 용수확보가 가능함 - 따라서 본 연구에서는 산·학·연 협력을 통한 신뢰성 있는 기술검증이 이루어진 구조물 설계 기술을 개발하고자함 - 최종성과물은 다음과 같음 . 특허 : 하단배출형 가동보 . 설계보고서 및 사용자 매뉴얼 : 다기능 하단배출형 가동보 수문시스템 - 그에 따른 구조물 설계방법과 시스템 운용 매뉴얼의 마련을 통해 중앙 및 지자체 하천관리 및 하천복원 사업에의 적용을 최종목표로 함 |
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| 색인어 | 한글 | 하단배출형 가동보 | Shutter box 가동보 | 다단식 다기능 가동보 수문시스템 | 홍수피해저감 | 수질개선 |
| 영문 | Lower Discharge type Movable Weir | Shutter Box type Movable Weir | Multiple Function Movable Weir System | Reduction of Flood Damage | Improvement of Water Quality | |
| 최종보고서 | 최종보고서(상지대학교).pdf | |||||