R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C092974-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 저심도 간접취수원 개선공법 개발 및 실용화 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-10-30 ~ 2017-10-29 | |||||
| 연구책임자 | 정재훈 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
10명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 409,000,000 원 기업 : 272,667,000 원 계 : 681,667,000 원 |
총연구비 | 정부 : 821,000,000 원 기업 : 547,334,000 원 계 : 1,368,334,000 원 |
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| 연구기관명 | 주식회사 웰텍 | |||||
| 등록 발간번호 | 16TBIP-C092974-02 | |||||
| ISBN | 16TBIP-C092974-02 | |||||
| 주요 내용 |
？ 연구개발 개요 - 저심도 간접취수원 개선공법 개발은 심도 10m 이내의 제외지 또는 하상을 개착하여, 기능성 스크린을 설치한 후 스크린 상부를 입도가 양호한 골재로 치환하여 - 간접취수원을 개발하는 공법으로 치환층 및 기능성 스크린을 통해 기존의 공법보다 안정적인 수량과 수질을 확보할 수 있는 개선된 취수방식임 - 저심도 간접취수원 개선공법에서 취수관의 길이 및 배치방식, 상부 치환층의 매질특성을 결정하는 최적설계 기술과 실용화를 위한 표준지침 개발이 포함되어 있음 - 실증플랜트 구축을 통해 신기술 등록과 시설운영을 통한 각종 시설물 모니터링을 통해 개선공법의 기술 검증과 보완을 통해 실용화를 제고함 [최종목표] ？ 최종목표 - 저심도 간접취수원 개선공법 개발 -. 취수량 확보가 용이한 기능성 스크린 제품 개발 -. 역세기능을 접목한 시설물의 유지관리 비용 절감 - 최적화 설계 기술 개발 및 표준지침 개발 -. 목표수량 확보를 위한 취수관의 최적화 설계 지침 마련 -. 취수관 상부 치환층의 매질 특성 연구 -. 저심도 간접취수원 개발 표준지침서 작성 - 실증 Pilot Plant 구축 및 운영보고서 작성 -. 실증 Pilot Plant 구축 -. 저심도 간접취수원 개선공법 신기술 등록 -. 실증 Pilot Plant의 역세기능 및 역세압 제어기술 개발 [연구내용 및 범위] ？ 1차년도 (개선공법 개발) ; 기능성 스크린 제품 개발 및 역세기능 접목 기술 적용 1. 대수층 폐색을 개선하기 위한 자동 역세장치 - 취수관 장기 사용 시 스크린 슬롯의 이물질에 의한 막힘이나 대수층의 모래자갈층 공극 폐쇄현상 발생으로 인해 취수량 감소- 취수량 감소를 해결하기 위해 스크린 내부에 역세배관을 설치하고, 이를 통해 유체(물과 공기)를 공급하여 스크린 슬롯을 막고 있는 이물질이나 모래자갈층 공극 폐쇄현상 개선 - 기존 스크린은 슬롯사이즈 이하의 미세입자가 스크린 내부로 유입되어 퇴적됨으로 취수효율이 감소되며, 주기적으로 내부 청소와 같은 유지관리가 필요함 2. 스크린 상부 미세입자 유입 방지 기술 - 기존 스크린은 슬롯사이즈 이하의 미세입자가 스크린 내부로 유입되어 퇴적됨으로 취수효율이 감소되며, 주기적으로 내부 청소와 같은 유지관리가 필요함 - 미세입자는 중력에 의해 주로 상부로부터 수직 방향으로 유입되기 때문에 스크린의 상부를 막아 미세입자의 유입을 최소화 3. 스크린 내부 퇴적물 자동 흡입/배출 장치 - 스크린 내부에 퇴적된 미세입자를 제거하기 위해 스크린 내부에 흡입배관을 설치하여 외부로 배출시킴 ; 연구협력 MOU 체결 1. 연구협력 MOU 체결(GS건설) - 해수간접취수(Beach well)의 기술협력 : 조사/설계/시공/유지관리 - MOU 주요 내용 : ？ 대용량 해수간접취수 개발기술을 GS건설해외사업에 적용하여 국내 물 산업 기술이 해외시장에 진출하여 국익을 선호 ？ 간접취수원 개선공법 개발 기술을 실제 현장에 적용하는데 있어서 사업지구를 대상지역으로 실증연구부지 제공 ？ GS건설에서 추진하고 있는 “Oman Sharqiyah IWP" 사업을 대상으로 시범적으로 적용 ;상부 치환층의 매질 특성 연구 1. 상부 치환층 매질 선정 및 모형 제작 - 상부 치환층 매질은 스크린 내부에 모래 및 실트의 유입을 방지하고, 복류수의 유입을 원활하게 하기 위해 설치 - 매질 종류는 중사, 왕사, 자갈 및 화산석으로 하였고, 화산석은 여재의 여과기능에 따른 수질개선 효과를 파악하기 위함 - 매질의 입경은 상수도시설기준 여재 입경과 비교하여 축소한 비율(12.5:1)을 적용 2. 모형 및 스크린 - 모형실험을 위한 실험장치는 아크릴 재질로 하여 1.5m×0.5m×1.7m(가로×세로×높이)의 크기로 제작 - 모형 내 설치된 스크린은 권선형 스크린으로 구경 80mm, 길이 1.3m, 스크린 slot size 1.0mm로 제작 3. 황토를 적용한 탁도 저감 모형실험(단일여재/혼합여재) 4. 녹조 저감 모형실험(녹조 배양/녹조 원수 취수) ; 모델링을 통한 취수관 배치 최적화 설계 1. Sharqiyah 현지 지질조사 자료 반영, 전체영역: 1000m × 3000m, 지표 지형 반영: El. 0m ？ El. 12m 분포 2. 격자망 구성(격자크기: 1m × 5m ？ 5m × 5m 설정, 수리전도도 문헌값 적용 등) 3. Gallery Cell의 개수에 따른 취수량 검토 - 4Cell(취수량: 246,600m3/day,단위길이 당 취수량: 68.5m3/day/m2), 6Cell(취수량: 247,800m3/day, 단위길이 당 취수량: 68.8m3/day/m2) ; 상부 치환층 최적화 설계를 위한 모델링 구성 1. 모형실험을 통한 하상여과 실험 2. Visual MODFLOW를 이용한 실험 모형 구현(격자 구성 및 집수관의 위치, x-y축 등수위 분포도, 투수계수 추정) 3. 모델링을 통한 탁도에 따른 수정된 투수계수 추정 ？ 2차년도 ; 실증 Pilot Plant 구축 1. 실증 Pilot Plant 구축 및 운영 - 실증 Pilot Plant 수량 및 수질 모니터링(매질 흡착 실험, 스크린 종류에 따른 실험, 화산석 여재층에 따른 실험, Filter Pack screen에 따른 실험 등) - 적정 역세주기 및 역세 압력 계산(역세 수행, 공내 영상촬영 등을 통한 역세 주기 및 역세 압력 산정) 2. 신기술 신청 및 등록 - 실증플랜트 시설물 관리이양(연구협력 MOU 체결기관) 3. 저심도 간접 취수원 최적화 설계 기술 개발 4. 표준지침서 작성 |
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| 색인어 | 한글 | 간접취수 | 기능성 스크린 | 역세장치 | 역세척 | 취수효율 |
| 영문 | Indirect water intake | Functional screen | Backwashing equipment | Backwashing | Water intake efficiency | |
| 최종보고서 | 간접취수 연구과제 최종보고서.pdf 최종보고서 표지.pdf | |||||