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과제현황 목록

과제기본정보

빗물저류조 급속시공기술 및 친환경 빗물처리 시스템 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 10CCTI-C056937-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 토목시공기술 적용분야 건설업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 빗물저류조 급속시공기술 및 친환경 빗물처리 시스템 개발
주관연구기관 주식회사티엠이앤씨
총괄연구 책임자 성명 장정환
소속 (주)티엠이앤씨 직위 대표이사
기관 대표번호 031-719-5242 FAX 031-719-2779
총 연구기간 2010-12-29 ~ 2013-08-28
당해연도 연구기간 2010-12-29 ~ 2011-08-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 507,600,000 71,400,000 158,600,000 230,000,000 737,600,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 - 향후 물부족에 대비하고 도심지 내의 수자원을 효율적으로 활용하기 위하여 오염도가 높은 도로 및 단지에서의 강우유출수를 재사용하기 위한 각 단계에서 발생하는 차집, 정화, 저류의 핵심기술을 개발하는 사업임
- 구체적으로 빗물의 차집 및 정화 단계에서 자연순응형 침투정화 저류층 기술 개발, 정화 및 저류 전단계에서 자연순응형 녹색침투여과기술 개발, 저류단계에서 친환경 장수명의 빗물저류조 모듈화 급속시공 기술 개발로 정의할 수 있음
- 자연순응형 침투정화 저류층 기술과 자연순응형 녹색침투 여과기술은 도심지내 물환경 건전성을 향상시키며 깨끗한 수자원 확보를 목적으로, 침투여과 기술을 이용하여 빗물의 비점오염물질을 80%이상 제거 가능한 빗물처리시스템을 사업화하는 핵심 기술 개발 사업임
- 친환경 장수명의 빗물저류조 모듈화 급속시공 기술은 프리캐스트 제조 기술과 급속시공 관련 요소기술을 개발?적용하여 프리캐스트 빗물저류조의 공사기간과 공사비를 10%이상 절감하고 시공에 따른 CO2의 발생량을 20%이상 저감시킬 수 있는 빗물저류조를 사업화하는 핵심기술 개발 사업임
- 독창적인 기술 개발 및 실용화로 선진국 수중 이상의 국가기술력 확보
최종목표 - 빗물저류조 급속시공기술 및 친환경 빗물처리시스템 개발의 최종목표는 재사용가능한 빗물의 활용을 위하여 도심지내 시공이 용이한 친환경 빗물저류조와 우수의 활용성을 극대화하기 위한 빗물처리시스템을 개발하는 것임
- 구체적으로 “자연순응형 침투정화 저류층 개발”, “자연순응형 녹색침투여과기술 개발” 및 “친환경 장수명의 빗물저류조 급속시공 요소기술 개발”등을 포함하고 있으며 각각의 기술은 개별적인 적용 및 일련의 시스템화가 가능하도록 개발함
- 세부적으로 자연순응형 정화침투 저류층 기술개발은 비점오염물질 저감을 위한 침투정화 저류층 요소 기술 개발과 모듈화된 침투정화 저류층 설계 및 시공 기술의 개발과 검증이 목표이며, 자연순응형 녹색침투여과 기술개발은 비점오염물질 여과 및 이송 요소 기술 개발과 자연순응형 침투여과 시작품 제작 및 검증을 통한 제품화가 목표임
- 모듈화와 현장타설을 겸비한 친환경 장수명 빗물저류조 급속시공 요소기술 개발은 급속시공 모듈화 연결구 제품화하고 모듈화 급속시공 빗물저류조의 설계 및 시공기술 개발하여 친환경 고내구성 모듈 설계 기술 개발을 더함으로써 모듈화 급속 시공 빗물저류조의 제품화가 목표임
연구내용 및 범위 1. 자연순응형 침투정화 저류층 기술 개발
- 침투 저류층 개발 범위 : 요소 기술 개발과 현장적용을 통하여 보도 및 주차장 등에 적용하여, 초기 강우 5mm 이상을 지중으로 침투시키며 TSS(Total suspended solids) 40% 이상 제거
- 주요 연구내용
- 개발 : 저류층 시스템 개발, 비점오염시설과 지중 저류조 연계방법 개발
- 구현 : 친환경 재료 이용 모듈화된 자연순응형 침투 정화 저류층 ptototype 개발, 계획 모형을 이용한 침투정화 저류층 평가
- 검증 : Bench scale 현장 적용, 적용성 검증 및 보완
- 제품화 : 설계 반영 및 기술이전
2. 자연순응형 녹색침투 여과기술 개발
- 여과기술 개발 범위 : 강우유출수 중에서 오염도가 상대적으로 낮은 초기 5mm 이후 발생하는 10-15mm의 강우 유출수내 TSS 및 중금속 오염물질을 50% 이상 처리
- 주요 연구내용
- 개별 요소 기술 개발 : 도로 강우유출수 특성분석, 비점오염원 처리요구 용량 분석, 로 비점오염물질처리 메커니즘 도출
- 구현 : 녹색침투여과기술의 실내 및 pilot plant 실험 수행
- 검증 : test-bed 구축, 모니터링 수행
- 제품화 : 설계 반영
3. 친환경 장수명의 빗물저류조 모듈화 급속시공 기술 개발
- 모듈화 급속시공기술 개발 범위 : 도심지내 급속시공 여건을 반영하여 보, 기둥, 슬래브, 벽체 각각의 모듈화기술을 개발하여 공사기간 및 비용의 10% 절감
- 친환경성 확보 개발범위 : 배합에서 혼화재를 40~60% 치환하여 시멘트 사용량을 줄이고, 이에 따라 전체 공정에서 CO2 발생량을 20% 이상 저감
- 주요 연구내용
- 개발 : 모듈화 연결부 개발, 급속시공 빗물저류조 제작 프로세스 및 설계/시공/유지관리 지침 개발 및 전문가 자문, CO2 정량화 규정 및 사례 분석
- 구현 : 모듈화연결부 시험체 시험 제작 및 시험, 빗물저류조 실물 설계, 부재별 내구성 평가, CO2 발생량 평가기준 정립
- 검증 : 저류용량 300ton 이상의 빗물저류조 실물 시험체 제작 및 시험, 실물시험체 부재별 CO2 발생 저감량 검증
- 제품화 : 설계반영, 설계예제 및 표준도 작성, 개발 기술 홍보 자료 작성
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 - 개별지구별 침투정화 저류층 시스템 구축
- 도로 강우유출수 특성분석 및 녹색침투여과기술 도출
-빗물저류조 모듈화 및 상세 개발
-모듈화 연결부 상세 개발
-급속시공 빗물저류조 설계 지침 개발
-내구성평가 및 CO2 정량화 기준 검토
- 자연순응형 침투정화 저류층 구성 개발
- 개별 지구별 침투정화 저류층 적용 및 빗물 차집 방법 개발
- 비점오염 처리시설 또는 지중저류체계 연계 방법 개발
- 도로 강우유출수의 특성분석(모니터링)
- 비점오염원 처리요구 용량 분석
- 도로 비점오염물질처리 메커니즘 도출
-빗물저류조 연결방식 분류 및 특성 분석
-운반 및 시공성을 고려한 모듈화 제한요소 분석
-연결부 시험체 설계
-시험체 제작 및 시험
-급속시공 빗물저류조 설계 지침 작성
-전문가 자문 및 감수
-규정 및 사례 분석
연구성과 기술적 기대성과 - 급속시공이 가능한 모듈화된 빗물저류조를 개발하고 요소기술 및 구조물의 적용성 평가부터 최종적인 시스템 개발까지 빗물처리에 관한 실용화 기술이 확립된다면 기술개발 완료시 선진 수준 이상의 기술을 보유할 수 있음
- 자연순응형 침투정화 저류층 기술 및 녹색침투여과기술은 도심지내 도로 및 단지에서 비점오염물질 농도가 높은 초기 빗물을 침투 및 정화시킴으로써 하천으로 흘러 들어가는 비점오염물질의 양을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 기존 우수관을 통해 차집된 빗물을 처리하는 집약적 비점오염 처리시설에 대해 오염물질 처리 부하량을 감소시킴으로 선진국 수준의 빗물 처리시설 기술을 확보 할 수 있음
- 또한 침투정화 저류층 구성의 변화 또는 다양한 여과재 기술을 도심지 주차장이나 도로인접 하부, 보도부 또는 건물 옥상 등의 다양한 분야에 설치함으로써, 도심지내 비점오염물질 유출을 전체적으로 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 빗물 순환 활용 시스템에서 빗물 정화 및 차집에 상당한 기여함
- 우수침투저류시설의 설계 및 계획 모형을 이용한 해석방법은 도시 계획 시 도심지내 물순환 시스템 및 비점오염 처리시설의 설계 시 보다 합리적인 판단 기준과 처리방법을 제시할 것으로 기대됨
사회 경제적 파급효과 - 기술 개발의 적용시 2012년 이후 공사예정인 빗물저류조 및 빗물 처리시스템의 시공비용 10% 절감 예상
- 지지층 및 포장층을 고려한 모듈화된 침투정화 저류층은 시공방법이 간단하므로 일반 도로 공사에 비해 공사기간을 단축시킬 수 있으며, 친환경 골재를 사용함으로써 공사비 감소를 감소와 동시에 친환경 녹색 건설의 이미지를 제고
- 지구 온난화와 더불어 사회적 이슈로 부각되는 저탄소 녹색성장의 시장환경하에서 탄소배출 저감으로 경쟁력 확보
- 불투수성으로 포장된 도심지에서 초기우수를 정화 후 토양내로 침투시켜 도심지 하부 토양에 수분으로 공급함으로써 토양의 사막화을 방지할 수 있으며, 도심지내 토양 환경을 회복
- 개발된 침투정화 저류층 및 침투 토양이 초기 빗물 부분에 대해서 저류효과를 가지므로, 최근 우기시의 빈번한 국부적 게릴라성 호우에 의한 도심지 홍수 또는 침수해에 대한 수재해 방지 부분에 대해 부가적인 효과를 가짐
활용방안 - 연구개발성과는 시장의 수요에 능동적으로 대응하여 친환경 빗물저류조와 빗물처리시스템으로 독립된 단일제품으로 생산하거나 통합된 솔루션으로 제품화 할 예정임
- 연구개발성과는 기존의 빗물저류조를 대체하여 도심지내 급속시공을 위한 시공성과 구조성능을 확보한 시스템임. 기술개발의 과정에서 실물 시험체를 통하여 성능을 검증하고 제작사/설계사로 구성된 연구진의 설계, 시공, 유지관리 공정의 지원으로 기존 설계의 대체나 신규 설계에 자연스럽게 활용될 수 있을 것으로 예상됨
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 빗물저류조 급속시공 저영향개발 물순환 비점오염원
영문 Rainwater Tank Rapid Construction Low impact development Water circulation Nonpoint sources
최종보고서
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최종보고서 빗물저류조급속시공기술및친환경빗물처리시스템개발최종보고서_20130828.pdf   다운로드
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