| 2차년도 |
* 지수 충진재 성능검증* ICT기능을 탑재한 하수관 보수로봇 제작* 실용화, 사업화 방안 마련
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* 지수 충진재 성능검증 - 실내시험을 통한 친환경 지수재 성능개선 및 검증 - KS품질기준에 준한 성능검증 - 지수재(주제, 경화제) 최적 배합비 도출* ICT기능을 탑재한 하수관 보수로봇 제작 - 시제품 개발(1차) - 노후 하수관 정밀진단 및 보수가 가능한 로봇 제작 시스템 설계 및 알고리즘 개발 - 특허출원 및 시제품 제작 - 성능테스트 및 현장 적용성 검토(1차) - 테스트베드 운영, 성능 테스트 - 시스템 설계 수정 및 시제품 개선* 실용화, 사업화 방안 마련 - 표준화 설계, 시방서 작성 - 경제성 분석을 통한 원가절감 방안 검토 - 사업화 비즈니스 모델 수립
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적 측면 - 하수관거 정비사업의 직선부(본관), 이음부, 분기부, 단차부, 곡선부 비굴착 부분 보수공사에서 시공이 부적절하여 2차적인 보수공사 시행에 따른 공사비 증가가 초래 되고 있다. 본 과제를 통해 정밀진단 기술을 개발할 경우 정확한 보수소요를 파악하고, 모니터링하여 시공성을 향상 시킬 수 있으며, 사용자 맞춤형 유지관리 관망도를 제공할 수 있다. - 본 기술은 하수관거의 직선부(본관), 이음부, 분기부, 단차부, 곡선부 등 다양한 부위의 파손, 균열 및 손상부위의 함몰된 지반의 동공을 관측할 수 있으며, 긴급 보수공사를 통해 지반 침하를 예방할 수 있다. 파손관 내부에서 관 외부로 지수재를 주입하는 공법으로 관 외부 토양과 겔이 형성되어 동공을 채워주는 기술이다. 또한 지수재는 어독성, 경구독성 시험결과 무해한 것으로 확인되어 환경적 측면에서도 오염발생이 없는 기술이다. - 기존 비굴착 하수관 부분 보수 공법의 경우 관 내부에 보강시트를 부착하는 공법으로 하수의 흐름으로 인해 시간이 경과하면서 탈락, 들뜸, 처짐 현상이 발생하는 문제점이 있다. 본 기술은 하수관 내부와 외부를 동시에 보수하는 기술로 관 내부 파손된 부위에는 수지겔이 충진되고 관 외부에는 토양과 응집되어 토양 겔(Soil Gel)이 만들어져 누수를 차단하는 지수재 주입공법이다. 관 외부 지반의 동공을 채워주는 효과가 있어 지반침하를 예방할 수 있다.
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적ㆍ산업적 측면 - 기존 하수관 보수 공법은 CCTV를 통한 육안 탐지 후 보수 시트를 함침하여 부착하는 공법으로 시트제작 공정, 보수장치 설치 등 장시간 보수소요 시간이 길었으나, 본 기술은 육안으로 놓칠 수 있는 정밀진단이 가능하고, 지수재를 충진하는 공법으로 탐지 및 보수가 연속적으로 가능한 기술이다. 따라서 공사 소요시간도 개소당 평균 60%이상 단축할 수 있으며, 공사비도 28%가량 절감이 가능한 경제적인 공법이다. - 본 기술의 시제품을 현장테스틀 통해 검증한다면, 국내 최초 대형 하수관 보수시 인력투입 없이 시공이 가능한 기술이 될 것이며, 나아가 하수관 보수소요 정밀진단과 긴급 보수를 동시에 할 수 있는 기술로 거듭날 수 있다. 또한 사용화 제품을 통해 해외 판매 등 사업 진출로 국가 경제발전에 기여할 수 있을 것으로 예상된다. ○ 사회적 측면 - 2010년 환경부 통계에 따르면 하수관거 계획연장 약 145,473km에 대한 실제 시공이 약 113,494km로 보급률이 80% 달성 되었으나, 하수관거 유지관리에 대한 개ㆍ보수는 약 1,579km로 전체 시설연장의 1.4% 수준으로 확인 되었으며, 향후 하수관거 정비 사업은 꾸준히 진행될 것으로 전망된다. 따라서 본 기술개발을 통해 노후 하수관을 정밀하게 진단하고, 필요시 긴급 보수가 가능하게 된다. - 본 기술개발을 통해 대형 하수관 보수공사시 인력 투입 없이 보수로봇으로 시공이 가능하게 된다. 이는 산업재해 사망사고의 56%이상이 맨홀, 오폐수 시설에서 발생하고 있는 문제점을 해결할 수 있는 해결책으로 제시할 수 있을것으로 판단된다.
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| 활용방안 |
○ 현재 국내에는 노후 하수관 보수소요 진단과 보수공사가 별도로 진행되고 있어, 실제 보수공사시 하수관 진단보고서와 불일치 하는 것이 많다. 이에 따라 보수공사가 제대로 이루어지지 않아 하자 발생등의 문제점이 잔존하고 있는 실정이다. 본 기술개발 과제는 이러한 문제점을 해결하고자 하수관 정밀진단 및 보수가 동시에 가능한 자동로봇 시제품을 제작하는 것이다. 이 기술이 개발될 경우 국내 최초로 노후 하수관 정밀진단을 통해 관 파손 외부에 동공을 확인하여 지반 함몰의 위험도 예방할 수 있다. 또한 하수관 내 작업 인력이 투입되지 않아 인명 피해도 예방할 수 있는 우수한 기술이다.○ 기존 하수관 보수 시스템의 경우 보강시트를 부착하는 공법이나, 본 기술은 국내 유일의 지수재를 주입하는 공법으로 시공 효과가 아주 우수하며, 창의성 및 혁신성을 모두 가지고 있다.○ 하수관 보수 후 재 보수가 없을 정도로 시공품질이 우수하며, 관 외부 샌드겔을 형성하여 토양의 유실과 침하를 방지하여, 최근 이슈되고 있는 지반함몰 사고를 사전에 에방할 수 있다.○ 파손관 내부의 탐지 및 보수를 동시에 진행할 수 있어 공기단축 및 공사비 절감 효과가 있다* 최근 사회적 이슈가 되고 있는 노후 하수관로 누수로 인한 지반함몰에 대하여 정밀 진단 및 예방 유지보수가 가능한 기술로 활용* 하수관 보수 및 지장물 커팅작업을 동시수행 가능한 기술로 개발함으로써 비굴착 하수관 부분 보수공사시 시공성 향상 및 공사비를 절감할 수 있는 기술로 활용* 하수관 보수공사 시공 정밀도 향상으로 지반침하 예방 및 부실공사 방지
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