R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818TBIP-C112926-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 외래어종 침입과 수공구조물 주변 어류 폐사 방지를 위한 ICT기반 어류 유인 및 차단 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-04-27 ~ 2018-12-26 | |||||
| 연구책임자 | 김종태 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
16명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 310,000,000 원 기업 : 214,400,000 원 계 : 524,400,000 원 |
총연구비 | 정부 : 949,000,000 원 기업 : 643,200,000 원 계 : 1,592,200,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)자연과기술 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○외래어종 침입에 대한 국내어종 보호 및 보전 기술 필요 - 안동？임하호 도수터널 외래어종 유입 및 생태계 교란으로 사회문제 발생 - 댐？보？저수지 물길 연결 시스템 구축으로 외래어종 침입 가능(국토교통부, 2015) ○수공구조물 주변 어류폐사 방지를 위한 하천 생태계 보호기술 필요 -영광 한빛원전 취수구 어류 폐사문제(하루 5만여 마리 폐사, 85% 감소, 2014) -어도 주변 어류 폐사문제 발생(어도 기능 저하) ○어류 관련 환경법 개정 및 환경 규제 확대 - 국내 : 동물보호법 개정(어류까지 보호대상으로 확대, 2014) - 국외 : 미국 환경보호청(EPA) 수질환경법 개정(발전소 내 어류 유입 방지법 시행) OECD 2050 환경전망 보고서(외래종 침입에 대한 환경문제 심각) 외래어종 퇴치를 위한 환경 규제 및 범위 확대 ○어류 보전을 고려한 유인 및 차단기술 개발과 실제적용(산업화) 필요 -환경을 접목한 신산업 분야의 성장 및 현 정부의 하천 수생태계 복원 및 보전을 위한 정책 제시(140대 국정과제 발표) - 공공기술의 중소기업 이전 및 사업화를 통한 기술의 양적 및 질적 확장 필요 - 국가지원을 통해 적극적인 연구 개발을 수행하여 관련 기술 시장에서 기술선점 및 해외진출을 통한 신산업 개발 필요 ○어류차단기술에 대한 문제 해결 필요 - 기존 어류차단기술은 그물이나 메쉬(mesh)를 이용하기 때문에 어류의 낌, 쏠림 현상 등으로 어류폐사 동반 - 원거리 비접촉(음향, 빛, 버블) 차단 개념의 어류 차단기술 개발 필요 -영국에서 2000년도 초반 이후 음향을 이용한 어류차단기술 확보 후 관련 시장을 선도하고 있으며 최근 적용 대상을 확장하고 있는 수준임 - 국외 기술의 경우 고비용이며 적용대상 및 범위(어종, 수심 등)에 한계가 있음 -국내에서는 2000년 후반부터 간접차단기술 기초연구를 수행함으로써 국외 기술에 근접함 [최종목표] ○ICT 기반(수리수문, 생태, 음향, IoT, 영상처리 분야 융합)의 어류 유인 및 차단시스템 개발 및 사업화 - 고효율, 저비용(국외 기술대비 경쟁력을 확보) 수중음향발생기 개발 - 어군 탐지(인지) 시스템 개발 - 시제품의 현장 검증 및 평가 - 어류 유인 및 차단시스템의 현장적용 및 사업화 ○어류 반응 실험을 통한 원천기술 확보 및 한계반응 요소기술 개발 - 어류반응 및 거동 실험시스템 구축 - 음향을 비롯한 비접촉식 차단에 의한 어류 반응 분석 및 실험 - 국내·외 어종에 대한 실험검증 - 어류반응 표준 매뉴얼 개발 - 어종별 선호/기피 음역 분석 및 음원/광원 개발 ○수공구조물 주변 음향 반응 수치해석 기법 개발 - 원거리 스크린 설치 규모 산정 기법(음향-수리 연계) [연구내용 및 범위] ○어류 유인 및 차단 시스템 개발 및 사업화 - ICT 기반 어류 유인 및 차단 시설 시제품 개발 ？다양한 조건에 적용이 가능한 음향발생기 개발(소형/대형, 고심도/저심도 등) ？음향 제어 및 다출력 수중음향 발생 시스템 구축 ？어류차단을 위한 음원선정 및 어류 인식 시스템 개발 ？어군 탐지(어류 크기 등) 시스템 개발 ？제품 운영을 위한 시스템(중앙 제어 및 컨트롤 가능 시스템) 구축 - 개발 시스템의 성능시험 ？어종, 크기 등에 따른 적용 방식 분석 및 평가 ？현장 조건을 고려한 실규모 실험 실증 및 현장 적용 ？현장 모니터링 방법 검토 및 시스템 개발 ？개발 제품 성능 검토를 위한 댐 및 발전소의 시범 사업 -개발제품의 사업화 ？개발제품의 시장규모 정밀 분석(발전시설 어류차단, 외래어종 차단, 선박 평형수 어류차단, 외해어류 양식유지, 고유종과 희귀어종 보호, 회귀어류의 어도 유인 등) ？어류 유인 및 차단장치 완성품 제작 및 시범사업 ？제품 유지·보수(시스템 업그레이드) 방안 검토 ？어류 유인/차단 관련 추가 음원/광원 입력방식 검토 ○원천기술 확보 및 요소기술 개발 -음향에 대한 어류 행동 반응 분석 ？소리 종류(주파수, 데시벨 등)에 따른 어류 반응 및 어류 거동분석 ？어류반응의 표준화 및 매뉴얼 개발 ？고유종 및 외래어종의 크기(치어 등)에 따른 행동 지표 개발 ？어류 행동반응에 대한 실험실증 기법 개발 ？어류 반응평가 및 한계반응 요소기술 개발 -어류 유인 및 차단을 위한 음원(광원) 개발 ？음원 및 광원 시스템 구축 사례 조사 ？어류 행동반응 실험 및 거동실험 결과를 활용한 어종별 선호 및 기피 음원 DB 구축 ？IoT, 영상처리 등을 이용한 수중음향발생기 전용 어류차단 음원 제작 ？수공구조물에 대한 음원 및 광원의 적용 방법 검토 ○수중음향발생기 제작 및 성능 향상 -높은 압력의 수심에서 안정적 동작의 강력한 자계회로 Simulation 및 설계 -수중의 고압을 견딜 수 있는 최적화된 방수구조 설계 -여러대의 음향기를 동시 및 효율적 제어 하기위한 최적화된 Main Control System 개발 -음향기 Main Control System과 결합하여 고수심에서의 시제품 검증작업 -고효율 저비용의 음향기(저수심용, 고수심용) 전제품의 양산 준비 -IEC318 기준의 표준 규격에 대한 인증 진행 ○어류 서식처 및 수공구조물 주변 수치해석 기법 개발 - 거리에 따른 음압(dB)감소 분석 등을 위한 수치모델 개발 - 수공구조물 주변 수치모의 기법 개발(음향-수리 연계 기법) |
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| 영문 | Sound | Underwater Sound Generator | Fish Reading System | Fish Barrier System | ICT(Information Communications Technologies) | |
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