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수재생 지하 저류조를 이용한 스마트 관수공급시스템 개발
  • 작성자선광웅
  • 연구기관충북대학교 토목공학과
  • 조회수3183
  • 작성일2018-01-02
  • 연구책임자 첨부된 이미지가 없습니다. 박형근
  • 소속기관충북대학교 토목공학과
  • 연구기간 ~
  • 이메일/연락처 /

국토교통과학기술진흥원은 지역에 특성화된 산업을 발굴하고 건설교통산업의 수도권 편중현상을 막기 위해 강원·동남·충청·대경권·제주·호남 등 6개 권역별로 지역거점센터를 운영하고 있다. 충청지방의 경우 지역소도시 교통사고 저감을 위한 센서기술개발과 수재생 지하저류조를 이용한 스마트관수공급시스템 개발을 통해 기술개발의 산실이 되고 있다.


□연구목적


충청권 국토교통기술지역거점센터의 R&D사업은 충청지역 주민들의 생활편의와 삶의 질 향상에 도움을 주는 기술개발들이 세부과제다. 충북대가 위탁 운영하는 충청권 국토교통기술지역거점센터는 지역소도시 교통사고 저감을 위한 기술개발과 홍수·침수·가뭄대비를 위한 수재생저류조, 자동배수장치, 보호공, 스마트관수공급시스템의 실용화기술을 개발하고자 했다.


□주요성과


농촌 교통특성을 반영한 교통안전시설 개발
교통약자의 보행관점을 위해 보행자 인식센서를 개발, 적용하였으며 차량인식시스템을 이용한 교차로 안전개선시스템은 블라인드 교차로 등 사각지역에 설치, 방사형 스캐너를 통해 영역 내 이동물체를 감지할 수 있도록 설계해 교통사고를 줄일 수 있게 했다.


LED신호체계 구축
야간보행자 안전성 향상을 위해 신호등이 없는 건널목에 차량에 대해 안전한 LED신호체계를 구축, 야간 보행자 교통사고를 예방했다. 또한 농기계 후방추돌사고를 예방하기 위해 농기계 운행안정 LED 전광판을설치했다.


홍수 · 가뭄대비를 위한 분산형 수재생지하저류조 개발
홍수가 빈번히 발생하고 작물 재배를 위한 수량 확보가 힘든 지역에 설치한다. 이 장치를 활용하면 하천 수위 이상의 일정량의 비가 내릴 경우에 배수를 통해 배수로의 수위를 자동으로 조절해 재산피해를 막을 수 있다.


침수방지 자동배수장치 개발 및 적용
침수피해방지 자동배수장치는 저수구역에 자동배수시스템을 도입해 침수와 인명피해를 막기 위한 시스템이다. 집중호우가 발생했을 때 저류지역의 범람이 빈번하게 일어나는 배수로나 논둑에 적용 가능하다.


스마트관수공급시스템 개발
센서 및 네트워크 기술을 적용하여 강우 발생 시 지하에 설치된 빗물저류조에 빗물을 저류시켜 이를 경작에 필요한 용수로 활용 가능하도록 ICT기반의 스마트관수공급시설이 운영 중이다.


□연구의 차별적 특징


태양광을 이용한 자립형 기술
보행자 건널목 인식등은 기존 건널목 신호등에 비해 설치비용이 저렴하며 가로등과 같은 빛 공해로 인한 농작물 피해가 적다. 또한 태양광에너지를 이용하여 전력을 충전하는 친환경 제품으로 에너지도 절약할 수 있는 자립형 기술이다.


새로운 농촌형 교통안전 시설물
본 연구를 통해 개발된 시설물들은 기존에 없던 새로운 농촌형 교통안전 시설물로 혁신적인 차별성을 가진다. 차량·인명 상호인식시스템은 방사능 스캐너를 통해 물체를 감지하고 경운기 전광판 역시 농기계 운행안전을 위한 첫 개발품이다.


분산형 수재생 지하저류조 시공비 절감
반영구적인 플라스틱 주철 레진 콘크리트구조물로 조립하는 방식으로 기존저류조에 비해 시공비가 절감된다. 침수방지 자동배수장치 역시 태양열 집열판으로 비상 시 전기가 없이 자동배수가 가능하다.


유지관리 용이
기존 하천 호안공은 지속적인 관리가 필요한 것에 비해 자연형 오염저감을 위한 식생활착을 유도했으며 수질관리 역시 일반적 화학처리 및 막을 이용한 분리기술에 비해 유지관리가 용이하다.


□연구 성과의 파급효과


● 기술부문
맞춤형 교통안전기술 개발로 실용성 높여
지역소도시 인구의 고령화와 통행특성 그리고 기하구조를 고려한 교통안전기술의 개발을 통해 기존의 도심지 위주로 개발된 기술들에 비해 지역 소도시에서 실용성이 높을 것으로 판단된다. 또한 태양광에너지를 이용하여 전력을 충전함으로써 전력소모를 감소시킬 것으로 기대된다.


생활기반시설을 위한 국내기술 활성화
물관리기술의 실용화를 위한 국내기술 수준을 제고함으로써 보편화되지 않은 국내기술의 활성화에 기여할 것으로 기대된다. 개발된 제품들은 여러 개의 모듈로 구성하여 저개발 국가에서도 필요한 모듈만 조합하여 사용할 수 있도록 할 예정이다. 스마트관수공급시스템은 적용지역의 특성을 반영한 형태, 규모, 시공방식 선정 및 배관 설치가 가능하며, 빗물저류조는 철근콘크리트 구조물인 기존의 빗물저류조에 비해 시공비 40% 이상 절감 효과가 있을 것으로 기대된다.


● 사회경제사업화부문
소도시 주민의 생명과 재산피해 감소
비교적 교통안전시설이 낙후된 지역소도시 주민들이 교통사고 안정성을 확보함으로써 그에 따른 사회적 비용을 감소시킬 수 있을 것이다. 또한 태양광 기반 자생에너지기술은 에너지 사용량 절감으로 인해 저탄소화에 기여할 것으로 기대된다.


농업활동의 노동력 감소
농작물 재배지하고 떨어져 있는 농가에 스마트 어플리케이션과 스마트관수공급시스템을 적용함에 따라 원격 및 자동으로 용수를 공급하고 제어할 수 있어 농업활동의 노동력 감소, 삶의 질이 향상될 것으로 기대​

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