| 연구개발개요 |
인구 37,000명 도시복합폐기물로부터 부산물 50% 저감, 공간집적율 40% 향상, 유효에너지 생산량 50% 증가 가능 지하 복합플랜트 실증- 산소부하공기 연소 + 배가스 잠열회수→열 공급 ■ 원료 열량 변화 대응 용이 및 열 생산량 50% 증가- UCP-2. 수평형 혐기소화 + 미생물센서 제어→UCP-1과 연계■ 원료 유기물 변화 대응 용이- UCP-3. 수열탄화 + 질소회수→UCP-1과 연계■ 원료 순분량 변화 대응 용이 및 건조 대체한 수열탄화로 에너지 비용 70% 저감-대규모 환경기초 복합플랜트를 도심지 지하에 안전하게 건설하고 운영하기 위한 대형지하공간 설계, 시공 및 유지관리 기술과 향후 확장이 가능한 지하공간 모듈러 시공기술 개발을 목적으로 함. 지하공간에 플랜트를 고집적으로 배치하기 위한 지하 대공간 건설 기술을 개발하고, 지하공간에 건설된 복합플랜트 시설의 증설(확장)을 감안하여 지속적 지하 공간 확장을 위한 건설 시공 기술(모듈화) 확보하고자함. 또한, 진동 및 지진 등에 대비한 지하복합플랜트 구조물/벽체 건전도 평가 기술 및 피해지점 급속보강 및 지하구조물 유지관리 최적화 기술을 개발하고자 함.
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| 연구내용 및 범위 |
하수슬러지, 음식물류폐기물, 하수슬러지의 원료 복합화 및 에너지 복합화기존 대비 유효에너지 생산량 50% 증가 지하복합플랜트 요소 기술 연구공정 부산물 기존 대비 50% 감축 시키기 위한 연구 수행폐기물 부하변동 대응 가능 수열탄화 및 산소부화공기 연소 연구쉬운 운전/유지관리 위한 ICT 융합 연구 수행예측 및 자동제어 위한 AI 연구수행 기존대비 40% 플랜트 집약화를 위한 연구수행 - 인구 37,000명 발생 도시복합폐기물로부터 부산물 50%저감, 공간집적율40%저감, 유효에너지 생산량 50%증가 가능한 지하 복합플랜트 실증 - 지하복합플랜트 실증위한 인프라 및 인허가 - 지하복합플랜트 실증위한 인프라 및 인허가 지원 - 150Kg-폐기물/㎥-반응기 처리 가능 수열탄화 시스템 12톤/일 처리급 실증 -수열탄화물의 고형분 99%회수 및 수분 35% 달성 가능 여과포 수직 이동형 탈수기 국산화 및 고형분 1.7톤/일 회수 실증 - 6hr Level 유전체 센싱 기반 선도적 대응 소화조 운영 시스템 개발 - 바이오메탄600N㎥/일 생산 복합유기성폐기물(고형물 10% 이상) 바이오가스플랜트 실증 - 에너지 소비량 0.25KWh/N㎥-O2수준 산소부하공기 900 N㎥-O2/hr 생산급 실증 - 복합연료연소배가스 40% 감량가능한 청정 에너지 2Gcal/hr 생산급 실증 - 주민수용성제고 위한 맞춤형 악취관리 및 처리 시스템 - 생물학적 폐수처리 70%비용 저감 위한 미활용열 활용 암모니아회수 시스템 14톤/일 처리급 실증 - 수영(친수)용수 사용수준 소화액 폐수처리 14톤/일 처리급 실증 - 미활용에너지 회수 및 미세먼지 저감 위한 연소배가스잠열회수 0.5Gcal/hr급 실증 - 지하 복합플랜트의 국내외 사업모델 발굴 - 지하 복합플랜트의 지역 수용성 제고 모델 실증(1) 복합플랜트의 지하대공간 활용을 위한 건설 기술 확보 및 플랜트 배치 기술 개발 -복합플랜트의 지하 공간 활용도를 극대화가기 위하여 신개념 설계기법(벽식/돔식 등)을 개발하여 기둥과 벽배치 구성안을 수립하고, 하중지지 파이프랙 모듈 배치 및 하중 설계 지침 도출. 복합플랜트가 위치한 지하공간 상부의 지지하중 분배 Space program을 개발하여 지상의 활용도를 극대화하고, 파일럿 테스트를 통해 실증적용 타당성을 검증함. (2) 복합플랜트 지하공간 구조물/벽체 건전도 평가 및 유지관리 기술 확보- 플랜트 벽체 및 주면부 지반 특성에 따른 상호거동 분석기법을 정립하고 벽체를 통해 전파되는 탄성파 등을 이용한 주면부 지반상태 평가기법을 개발함. 기존 탐사장비에 비해 동시다발적으로 여러 지점을 측정할 수 있어 효율적이며, 매우 경제적인 탄성파를 이용한 소형화 및 경량화된 센서와 측정시스템을 개발함. 플랜트 지하공간 시공 이전에도 지질조사를 수행하여 적합한 부지를 선정하고, 시공 이후 플랜트 운영중 벽체 및 주면부 평가의 비교 자료로 활용함. 유지관리 측면에서도 개발 시스템을 이용하여 피해지점을 실시간 감지하여 플랜트 운영중에도 지속적으로 모니터링함.(3) 복합플랜트 지하공간 주변지반 및 피해지점 급속보강과 유지관리 최적화 기술 확보- 고도의 기술 및 시설이 집약된 복합플랜트가 설치된 지하 대공간의 구조물은 예기치 못한 외부의 충격(토압, 수압, 지진, 노후화) 등이 발생하여도 지속적이고 효과적인 유지관리를 통해서 안전하게 시설물을 보호하여야 함 - 복합플랜트 지하공간 구조물에 발생되는 균열 및 하자 등의 형태와 양상은 지층의 상태, 지하수의 분포 등에 따라 다양하게 나타나며, 구조물 배면의 침하 등도 지층의 상태 변위의 양상에 따라 다양하게 나타나, 그 특성을 고려한 보수보강 기술을 확보할 필요가 있음 - 복합플랜트가 위치한 지하공간 구조물/벽체 건전도 평가 기술을 기본으로 구조물/벽체의 손상 및 피해지점을 확인하고 급속보강을 통한 시설물의 정상적인 운영방안을 개발함. (4)복합플랜트 시설의 증설(확장)을 고려한 격자형 지하공간 설계 기술 개발- 복합플랜트 확장을 고려한 설계 개념 정립을 통해 제한된 공간 내에서 최적화된 건설이 가능하도록 기술을 개발하며 이를 위해 방배수 기능을 포함한 고성능 합성지보재, 동시 버력처리 기술을 설계에 반영하고 이를 파일럿 규모에서 시험하여 성능을 검증- 굴착-지보 및 배수 설계(안)에는 격자형 확장으로 인한 구조적 안정성 검토 방법, 최적 굴착 공정 산정, 필러보강에 의한 지보 설계 및 암주 안정성 검토 등이 포함- 고성능 합성지보재 기술은 고강도의 지보를 사용하여 단면 활용도를 높이며 방배수 재료를 함께 사용하여 지보재의 기능을 높이되 기존 지보의 강도보다 개선된 재료 개발- 동시 버력처리 기술은 협소한 공간에서 굴착장비 운영의 최적화를 위해 소형으로도 효과적 처리가 가능하도록 개발하며 설계 및 테스트를 통해 연구에 적합한 장비 구성을 제안
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