R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C092504-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 재난 재해 대비 및 유지관리를 위한 하수암거 원격 탐사시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-04-27 ~ 2017-04-26 | |||||
| 연구책임자 | 이성복 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
13명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 411,000,000 원 기업 : 274,000,000 원 계 : 685,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 825,000,000 원 기업 : 550,000,000 원 계 : 1,375,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)경화엔지니어링 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001862-01 | |||||
| ISBN | x | |||||
| 주요 내용 |
- 하수관로를 장기간에 걸쳐 사용함에 따라 협작물, 오염물질 축적으로 유입으로 원활한 배수흐름이 저해되며, 관로의 노후화에 따른 균열, 침하등 구조적, 기능적 문제로 인하여 하수관로 내에 환경상태를 미리 파악함과 동시에 지속적인 관리가 요구됨 - 이에 종래의 문제점을 해결하기 위하여 하수관로 내의 실태나 환경상태 등을 조사자가 직접 들어가지 않고도 연속적, 정기적인 실시간으로 정보획득을 취득하기 위하여 하수박스의 상부천정에 부착된 레일을 통해 관거전체 내부탐사가 가능한 자주차(카메라) 개발과 추가로 황화수소 측정기 및 초음파 수위계를 본 자주차에 부착하여 관거의 내부상태를 실시간 또는 휴대용으로 편리하게 조사가 가능한 유,무선 통신을 통한 하수암거 원격 탐사시스템 개발 [최종목표] - 하수박스의 관거 내부를 원격 조정되는 모니터링카메라와 황화수소 측정기 및 초음파 수위계를 이용한 수위 데이터를 유무선 통신을 통한 원격 시스템을 개발하여, 상황실에서도 그동안 볼 수 없었던 우수 및 하수관로의 영상 자료 획득을 통한 혁신적인 시스템 개발 - 암거 박스내부 천정에 관거 탐사용 장치를 설치하여, 유, 무선을 이용한 관거의 동영상, 관거상태, 오접조사, 협착물 상태 등을 실시간 또는 휴대용으로 편리하게 조사하는 시스템 구축 - 정기적인 하수박스 조사를 통한 국가 물 재난ㆍ재해 대비 시설물 유지관리와 자연 재해 대응 시설물 최소화 위한 예방ㆍ복구 정보 제공을 통한 시설물 수명연장 ICT 기반 통합 유지관리 시스템기술 [연구내용 및 범위] 1. 연구내용 - 하수도가 도시 기반시설로 역할과 기능을 지속적으로 유지하고, 한정된 인력으로 하수관거 내 파손, 동공 등으로 인한 도로함몰, 침수피해 등 재난 및 위기상황에 적절하게 대처하기 위해서는 기존 하수관거가 기능적, 구조적 역할을 충분히 발휘할 수 있도록 하수관거 내부조사를 통한 보수·개량, 정기적 준설, 유량계 및 수위계를 이용하는 모니터링 기술 등 다양한 방법으로 유지관리를 시행함으로써 재난·재해에 대비하고 있으나 한계성을 보이고 있으며, 특히 대부분 사각암거의 경우 대부분 도시의 주요간선도로 또는 보조간선도로와 병행하여 부설되어 배수구역의 전체 하수를 수집하여 방류하천(또는 처리시설)으로 유하시키는 기능을 가지고 있으나, 최근까지도 수리계산상 통수능력 부족구간, 침수피해 발생지역, 부등침하 등에 따른 분리·파손 등이 나타났을 경우 해당구간만 현장(정밀)조사를 시행하여 문제점을 해결하고 있으며, 실질적으로 관리의 한계성으로 암거내부에 대한 연속적, 지속적 감시 등은 간과되어 있는 상황임 - 본 연구는 하수암거 원격탐사시스템에 관한 것으로 하수관로 내부환경상태에 대한 영상정보를 획득하기 위한 카메라부, 하수관로 내에서 상측에 마련된 레일을 따라 위치이동이 이루어질 수 있도록 구동력을 제공하는 구동부, 구동부에 의하여 위치이동이 이루어질 수 있도록 구동부측으로 전력을 공급하는 전력공급부, 하수관로 내부의 환경상태에 대한 환경정보를 획득하기 위한 센서부(황화수소 측정 및 초음파 수위계), 카메라부에 의해 획득된 영상정보 또는 센서부에 의해 획득된 환경정보가 저장되는 데이터저장부, 상기 환경정보를 외부의 관리서버 측으로 송신하는 통신부 및 카메라/센서/데이터저장/통신/구동부를 제어하는 제어부로 구성된 모니터링 장치를 개발하여, 그동안 하수박스의 유지관리 및 조사에서 발생하는 비용적, 기술적인 문제와 인명사고에 대한 우려로 유지관리 한계에 종착하였으며 이에 근본적인 문제를 해결하고자 레일 및 자주차를 개량하여 현장에 적용하고자함 2. 연구범위 ○ 박스 상단부에 레일로 운행 할 수 있는 이동 탐사 장치 (영상 및 계측데이터 전송) ○ 조사 대상물 : 사각하수암거 ○ 측 정 거 리 : 최대 2.0km ○ 통 신 방 식 : 무선 또는 유선 ○ 규 격 : B200mmXL300mmXH200~250mm(여유율 10%를 고려하여 전고 2.0m이상의 하수박스에 적용) ○ 주요개발항목 - 계측기와 CCTV를 탑재한 IP67 수준의 무선 통신용 관로탐사장치 개발 - CCTV용 영상을 기존 아날로그 방식에서 디지털로 변조하고 그 데이터를 무선통 신 할 수 있는 RF 인터페이스 모듈을 이용한 시스템 개발 - 전력선을 이용한 유기전력 발생장치 개발 & 충전시스템 개발 - 카메라 및 계측기(황화수소, 수위계) 데이터전송을 위한 Interface 장치 개발 - 이송용 레일 개발 (카메라, 계측기, 전원 및 신호선 탑재) - 데이터 전송용 통신 외부 판넬 및 관련 보드 제작, 설계등 개발 - 운영 소프트웨어, HMI 프로그램 개발 - GIS를 근간으로 한 지도데이터 및 관로 위치, 측정거리 표시 |
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| 색인어 | 한글 | 하수암거 탐사 | 지중 무선통신 | 무선충전기술 | 레일 장치 | 재난관리 |
| 영문 | Square Sewerage Culverts Examining | Underground Mobile Com. | Wireless Power Transfer | Rail Device | Disaster Recovery | |
| 최종보고서 | 재난 재해 대비 및 유지관리를 위한 하수암거 원격 탐사시스템 개발.pdf | |||||