R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616CCTI-B064664-05 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 환경친화적 준설토 확보, 매립 및 운송거리 30Km이상급 이송 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2012-12-27 ~ 2018-07-26 | |||||
| 연구책임자 | 윤길림 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
31명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 2,459,000,000 원 기업 : 773,500,000 원 계 : 3,232,500,000 원 |
총연구비 | 정부 : 11,572,000,000 원 기업 : 3,752,970,000 원 계 : 15,324,970,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국해양과학기술원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
친환경적인 준설토 확보 및 매립관련 기술분야에서 지금까지는 실제 설계/시공시 지반환경, 해석 및 준설장비 등의 다양한 문제점을 사전에 예측하고 해결하는 핵심기술을 확보하지 못하였다. 이러한 문제점을 해결하려면 토목 및 기계, 전기전자, 생태공학 등이 접목된 학문적 융합연구가 수행되어 고효율화 준설토 확보 및 활용과 부족한 성토재를 해결하는 최신 기술개발이 시급한 시점이다. 그러므로 준설과 매립관련 준설토 확보-이송-매립-현장적용과 관련한 “One Package Solution” 방법으로 수행되는 당 연구단은 국내 최초의 준설매립분야 R&D이므로 학계 및 업계 그리고 연구소에서 지난 20여년간 얻은 연구성과를 집대성하여 준설매립기술을 한단계 도약하는 연구성과를 도출하여 이를 실용화하고자 하는 것이다. 환경친화적 준설토 확보, 매립 및 운송거리 30km이상급 이송 기술 개발 연구단의 세부과제 구성은 다음과 같음. - 1세부과제 : 준설토 확보 및 매립기술 개발 (1-1) 준설매립지반 3D DB구축 및 매립 시뮬레이터 개발 (1-2) 준설매립토 안정화 및 활용 기술 개발 - 2세부과제 : 효율적 준설토 이송 및 운반장비 기술 개발 (2-1) 준설토 고효율 이송기술 개발 (2-2) 다목적 모듈식 준설 이송 시스템 개발 - 3세부과제 : 친환경 준설매립 현장적용 기술 및 지침 개발 ; 준설매립 현장적용 기술 적용 지침 개발 ; 녹색 준설매립 요소기술 적용을 위한 Test-Bed 기술 - 4세부과제 : 현장테스트베드 운영, 관리 및 요소기술 실용화 [최종목표] 준설토 확보, 매립 및 운송거리 30km이상급 이송 기술 개발 연구단 과제의 최종목표는 다음과 같음. - 준설 및 매립기술 분야에서 국제적인 수준에서 랜드마크가 될 수 있는 환경친화적 준설토 확보, 매립 및 이송 기술 개발 - 준설매립 지반에 대한 최적화된 DB체계 개발 및 DB 구축 - 채취/이송/활용을 고려한 지반 특성별 준설토 물량 자동 산출 시스템 소프트웨어 개발 - BIM기반 효율적 준설토 매립기술의 적용 - BIM기술의 준설매립지반 실용화 기술개발 - 친환경 다기능성 고화제 개발로 오염준설토 안정화 및 식생토 활용기술 개발 - 고분자 세척재료(고효율, 친환경적, 경제적)를 개발 사용하여 치료(remediation of CONTAMINANTS)하는 기술을 개발 - 오염준설토 정화이후 이를 유용화하는 기술체계 확립 - 준설토 종류 및 준설방식에 상관없이 준설토를 15km 이상 이송할 수 있는 장치 개발(Tornado형 분사장치를 이용한 Plug-Flow 방식 준설토 이송 장치) - 이송단계별 장치를 제어할 수 있는 전문가 시스템을 구축 - 준설시 오염을 최소화하고 준설매립토 이송, 운반기술과 연계된 모듈식 준설선 장비 개발(운송거리 30km이상 급) - 준설매립 통합 운영관리체계, 준설 매립기술 지침(안) 개발 - Test-Bed를 통한 친환경 준설, 매립기술 실용화 <준설매립지반 3D DB구축, 매립 시뮬레이터 개발, 준설매립토 안정화 및 활용 기술 개발의 최종성과물> - 준설매립지반 3D DB시스템 - 준설물량 산출 프로그램 - 준설토 매립 거동 예측 시뮬레이터 - BIM기반 준설매립지반 실용화 기술 - 고함수/고유기질 준설 점토의 고화처리 및 건설재료 활용 기술 - 고분자 제재를 활용한 오염준설토 정화 및 유용화 기술 - 준설토 활용 경량혼합토 시공 기술 - 준설토 활용 녹생토 시공 기술 <고효율 준설토 이송기술개발의 최종성과물> - Tornado형 분사장치를 이용한 Plug-Flow 방식 준설토 이송 장치 개발 - 준설토 이송 및 유동상태 결정 전문가시스템 개발 - 자기장 및 토네이도 전용 준설 이송파이프 기술 - 준설선 형식별 적용 가능한 이송모듈 및 펌핑 기술 - 이송시 준설토 현장 활용을 위한 관중혼합기술 <친환경 준설매립 현장적용 기술 및 지침 개발의 최종성과물> - 준설토 활용기술(경량혼합토 공법, 준설토-슬래그 혼합토) 테스트베드 실증 - 준설토 고효율 이송기술 테스트베드 검증 및 이송효율 정량화 - 준설매립 현장적용 기술 적용 지침 및 설계기준 개발 - 준설토 활용방안 및 고효율 이송 관련 국내품셈/시방서 개정안 마련 및 국제화 방안 수립 [연구내용 및 범위] <준설매립지반 3D DB 구축 및 매립 시뮬레이터 개발 > - 준설매립지반 3D DB 구축 및 준설물량 산출 프로그램 개발 ; 준설토 지반의 역학적 환경적 특성을 고려한 최적화된 DB체계를 확보하고 이를 이용하여 준설 지역에 대한 3D-DB 구축 ; 정보화된 준설 지반 자료를 이용하여 다양한 분석 및 공간정보화 모듈을 통하여 준설토 물량 산출하는 준설토 정보화 시스템 개발 - 준설토 매립 거동 예측 시뮬레이터 개발 ; 준설토 매립시 퇴적 특성에 대한 연구 및 해석기술개발 ; 준설토 매립시 침강·자중압밀·장기침하 거동 특성에 대한 연구 및 해석기술개발 - BIM기술의 준설매립지반 실용화 기술개발 ; 투기장 호안 제체 구조물 및 기초지반 안정처리공법에 대한 Library 구축 ; 투기장 호안의 원호활동에 대한 안정 및 압밀침하 해석프로그램과 BIM 시스템 연동체계 구축 <준설매립토 안정화 및 활용 기술 개발> - 고함수/고유기질 준설 점토의 고화처리 및 건설재료 활용기술 개발 ; 고함수/고유기질 준설점토의 함수비 및 유기물 함량 변화에 따른 고화성능 평가 ; 고함수 고유기질토의 건설재료로 뒷채움재 및 매립재로 유용시 기술 개발 - 준설토를 활용한 경량혼합토 시공 기술 개발 ; 발생 준설토의 유효활용 및 건설현장에 적용 가능한 공법 - 준설토를 활용한 녹생토 시공 기술 개발 ; 발생 준설토를 현장에서 즉시 개량 처리하여 식생이 가능한 녹생토로써 토목현장의 사면안정화 및 해양공간개발에 사용이 가능한 생태 환경형 재료를 개발 <준설토 고효율 이송기술 개발> - Tornado형 분사장치를 이용한 Plug-Flow 방식의 준설토 이송 장치 개발 ; 전자기장 인가장치와 Plug-Flow 발생장치의 성능검증 및 정량화 ; 유동상사실험 및 Multiphase 유동모델을 구축하여 정보 획득 ; Tornado형 분사장치를 이용한 Plug-Flow 방식 준설토 이송 장치 개발 및 성능검증 - 준설토 이송 및 유동상태 결정 전문가시스템 개발 ; 이송장치와 연동한 이송제어시스템 구축하여 유동제어 ; 이송 상황별 Action Plan에 따른 유동상태 모니터링 시스템구축 <다목적 모듈식 준설 이송 시스템 개발> - 자기장 및 토네이도 전용 준설 이송파이프 기술개발 ; 장거리 고효율 이송 전용 파이프 및 모듈개발 - 준설토 최적 이송 및 관중혼합 처리 모니터링 운용시스템 개발 ; 준설토 및 개질재 종류에 따른 최적 이송, 관중혼합 조건 결정 및 관련 운용 모니터링 시스템 개발 - 불량 준설토의 즉각 활용을 위한 관중혼합 기술개발 ; 불량 준설토의 즉각 활용을 위한 관중세척, 관중선별, 고화 등 융합 이송기술, 정량평가 기법개발, 관중혼합 Pilot Test <친환경 준설매립 현장적용 기술 및 지침 개발> - 경량혼합토 공법, 준설토 이송 관련 국내품셈/시방서 개정안 마련 및 국제화 방안 수립(제안사항) ; 국내·외의 경량혼합토 공법, 준설토 이송 관련 품셈 및 시방서 사례조사 및 분석 ; 국제적 경쟁력을 가질 수 있는 품셈 및 시방서 개정안 마련 및 국제화 방안 도출 - 준설토-철강슬래그 개량토 제조기술 및 활용방안(목표일축압축강도 50kPa) ; 슬래그-준설토계 개량토 제조(흙, 모래, 골재 등의 대체용도) ; 발생 준설토를 인근 기반시설 공사를 위한 경량 노반재료, 연약지반 기초지반 및 천층처리 재료로 활용, 실 구조물에 대해 시험시공 및 거동분석 - 철강슬래그-해양준설토 대량 활용기술 적용 Test-Bed 운영 ; 개량토 특성 평가를 위한 최적 Test-Bed 지역 선정 ; Test-Bed 설계(입지 조건, 재료 특성, 경제성 등 고려) ; Test-Bed 시설을 위한 준설토, 슬래그 및 기타 필요 물품 조달 방법 수립 ; Test-Bed 시공시 발생하는 공학적, 환경적 위험 Risk 검토 및 해결안 검토 - 철강슬래그-해양준설토 대량 활용기술관련 정부 정책반영(안) 작성 ; 광양, 새만금, 부산 등 대규모 발생해역 준설토 활용 방안/모델 제시 ; 토지조성, 항만/호안공사 등 분야별 기술모델 설계안 작성 ; 정부 정책반영(안) 도출 및 제시 - 준설토의 특성 및 운송거리에 따른 이송효율 검증 ; 새만금 군장항 및 부산신항 준설현장 EMF시스템 및 계측시스템 구축 ; 군장항 및 부산신항 준설토 이송 검증 시스템 구축 및 모니터링 ; 준설토 관내이송 및 유동상태 결정 전문가 시스템 현장적용 ; EMF 방식의 준설이송 기술 현장 적용 ; 준설선 형식별 적용 가능한 이송모듈 및 펌핑 기술 현장 적용 ; 준설토 성질(모래, 점토, 실트 등)에 따른 이송효율 검증 |
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| 색인어 | 한글 | 준설 | 매립 | 이송 | 정보화 시스템 | 다상유동 |
| 영문 | dredging | reclamation | Transfer | Information system | Multi-Phase Flow Model | |
| 최종보고서 | 준설연구단_최종보고서_1세부(최종본).pdf 준설연구단_최종보고서_2세부(최종본).pdf 준설연구단_최종보고서_3세부(최종본).pdf 준설연구단_최종보고서_4세부(최종본).pdf | |||||