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과제기본정보

지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 19CTAP-C152053-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 건설 환경설비 기술 | 달리 분류되지 않는 건설환경설비기술 적용분야 건설업
2순위 기계 | 에너지 환경기계시스템 | 대기오염방지설비 실용화대상여부 실용화
3순위 환경 | 대기질 관리 | 미세먼지오염 개선기술 과제유형 개발
과제명 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템
주관연구기관 (주)케이씨티이엔씨
총괄연구 책임자 성명 박종협
소속 (주)케이씨티이엔씨 직위 박사
전화번호 02-845-2514 FAX -
총 연구기간 2019-04-19 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2019-04-19 ~ 2019-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 126,000,000 4,200,000 37,800,000 42,000,000 168,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 이 연구는 건설현장에서 발생하는 비산먼지를 비롯하여 그 안의 미세먼지를 억제 저감하는 기술에 대한 연구로써, 국내 독자적으로 10 마이크로미터 이하의 미세먼지(PM10) 억제 장비를 개발하고, 선진외국의 비산-미세먼지 억제 기술의 문제점을 개선한 지능형 위치추적 기반의 고효율 자율억제 기술이 적용된 새로운 첨단 미세먼지 억제 시스템(Dust Suppression System) 기술을 제공하는 데 목적이 있으며, 지능형 위치추적 기술을 활용하여 건설 해체현장에서 발생하는 미세먼지(PM10)를 효율적으로 억제할 수 있는 장비를 개발하고, 무인원격 자율구동 기술을 통하여 미세먼지 억제 작업 시 인명피해를 근본적으로 제거하는 시스템을 구현하는데 목적이 있으며, 건설 해체현장 뿐만 아니라 플랜트, 중국황사방지 등 다양한 산업현장에서서 활용하고자 함.
최종목표 최종 목표 : 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템 개발
○ 최종 목표의 내용: 지능형 위치추적 기술을 활용하여 건설현장에서 발생하는 미세먼지를 효율적으로 억제할 수 있는 장비를 개발하고, 무인원격 자율구동 기술을 통하여 미세먼지 억제 작업 시 인명피해를 근본적으로 제거하는 시스템을 구현
○ 세부 목표: 본 연구를 통해 달성하고자 하는 최종 연구 목표는 다음 세부 목표 구현을 통해 실현 가능함
● 세부 목표 1 : 건설현장 미세먼지 억제용 미스트 분사장비 개발
● 세부 목표 2 : 미세먼지 실시간 자율 위치추적 기술 적용
● 세부 목표 3 : 건설현장 대응형 분사장비 이동플랫폼을 통한 실용화 기술 개발
연구내용 및 범위 새 정부 들어서 미세먼지 저감을 정책 최우선 순위로 두고 있으며, 2017년 12월에 국회 ‘미세먼지 저감 특별대책위원회’를 신설하는 등 미세먼지 저감의 중요성이 그 어느 때보다 증가하고 있는 시점에 본 연구는 건설현장에서 발생하는 비산먼지를 비롯하여 그 안의 미세먼지를 억제 저감하는 기술에 대한 연구로써, 국내 독자적으로 10 마이크로미터 이하의 미세먼지(PM10) 억제 장비를 개발하고, 선진외국의 비산-미세먼지 억제 기술의 문제점을 개선한 지능형 위치추적 기반의 고효율 자율억제 기술이 적용된 새로운 첨단 미세먼지 억제 시스템(Dust Suppression System) 기술을 제공을 목표로 하여 연구진행은 3단계로 나누어 진행하고자 함.
이와 관련하여 1차년도에는 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템 핵심기술 개발을, 2차년도에는 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템 도약기술 개발을 완료하고, 최종년도에는 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템 실용화기술 개발을 완료하고자 하며 보다 구체적인 내용은 아래와 같다.
1. 건설현장 미세먼지 억제용미스트 분사장비 개발 미세먼지(PM10) 억제용 미스트 분사 기술
- 분사장비 기본 구조설계 및 장비화 작업
- 다양한 현장 상황을 위한 설계 다변화
2. 미세먼지 실시간 자율 위치추적 기술 적용
- 사용자 친화형 분사장비 수동 및 자동 운전 시스템
- 미스트 분사장비 원격제어 시스템
- 지능형 미세먼지 발생원 위치인식 알고리즘
- 자율형 위치추적 기반의 시스템 제어 기술
3. 건설현장 대응형 분사장비 이동플랫폼을 통한 실용화 기술 개발
- 건설현장 험지 이동을 위한 이동플랫폼 구조 설계 및 제작
- 고소작업 및 장애물 회피를 위한 가변형 메커니즘 설계 및 제작
- 시스템 통합 및 다양한 현장 적용을 통한 실용화 검증
- 국토교통부 건설 신기술 인증 및 실용화
이 연구와 관련 성공적 사업화를 위한 전략은 다음돠 같다.
● [1단계] 연구 과제를 통하여 지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템에 대한 기술 개발을 완료하고, 특히 연구 종료 시점에 다양한 실제 산업 현장 적용 검증까지 마무리된 완벽한 장치 시스템 개발.
● [2단계] 현장 적용이 언제든지 가능한 기술적으로 완성된 시제품을 가지고, 국가적 당위성을 포함한 제품홍보 카타로그를 제작하여 국가 및 지자체 발주 비산먼지 발생 모든 산업현장에 적극적인 적용추진.
● [3단계] 다양한 산업분야로의 확대 적용을 통한 매출신장 확장으로 국내 사업의 안정화를 꾀한 다음 국내 적용 성공 Know-How를 바탕으로 해외시장 개척.
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 .1. 미스트 분사장비 기본 구조설계 및 독립 장비화
2. 사용자 친화형 분사장비 수동 및 자동 운전 시스템
3. 미스트 분사장비 원격제어 시스템
● Pitch-Yaw 2자유도 모션 구조설계 및 제작
● 모션제어, 조작장치 등을 포함한 독립 장비화 기본 운용 시스템 구현
● 수동운전: 작업자가 분사기 방향을 수동으로 조작하는 구동시스템
● 자동운전: 작업자가 지정한 범위 안에서 왕복운동을 수행하는 제어시스템
● 분사기로부터 떨어진 곳에서 조이스틱 등으로 원격조작 구현
● 조이스틱과 분사기 사이의 원격 통신
● 장애물 등에 의해 가려진 위치를 파악하기 위한 비전 기반 원격 모니터링
연구성과 기술적 기대성과 ● [기술적 효과] 국내 최초로 건설현장의 미세먼지를 억제할 수 있는 기술이 개발될 뿐만이 아니라, 세계 최초로 지능형 위치추적 기반의 미세먼지 억제 시스템 기술이 확보될 것으로 예상됨.
사회 경제적 파급효과 ● [경제적 효과] 국립환경연구원 및 경제협력개발기구(OECD) 등에 따르면 현재 한국의 대기오염에 따른 사회적 연간 피해액이 10조원에 달한다고 보고되어 있음. 국립환경과학원 미세먼지 발생원 분석 자료를 보면(2013년 기준) 미세먼지 최다 배출지는 41%의 제조업 연소분야이며, 비산먼지가 차지하는 비중은 전체 6%에 달한다고 보고되어 있어서, 비산먼지 억제기술 개발로 인한 경제적 가치를 단순 대비해 보더라도 연간 6,000억에 달하는 경제적 효과를 기대할 수 있음.
● [사회적 효과] 새 정부의 국민의 삶의 질 개선을 위한 ‘미세먼지 없는 나라 만들기’ 정책으로 인해 정부의 관심도가 그 어느 때보다 높고, 사회적으로 국민이 체감하고 있는 중국 황사로 인한 미세먼지문제로 연일 신문, 방송 매체에서 미세먼지 피해에 대해 보도를 쏟아 내고 있어서 최근 가장 중요한 사회적 이슈가 되고 있으므로 정부 건설 분야 미세먼지 정책에 일조할 수 있음. 또한 전술한 바와 같이 건설현장에서 재래적 기술 적용으로 연이은 근로노무자의 사망사고 재해가 잇따라 발생하고 있어서 재해 예방 효과가 크리라 예상됨.
활용방안 [활용방안 1] 건설 현장 미세먼지(PM10) 발생 저감
● 연일 사회적 이슈가 되고 있는 미세먼지 관련 건설현장의 비산-미세먼지 억제 솔루션을 제공하고 개발된 시스템을 다양한 비산-미세먼지 발생 산업현장에 확대 적용하여 미세먼지로 인한 근로자 사망률 저감, 국가경제 피해 최소화, 국민건강보호, 기업 수익의 극대화라는 4가지 목표를 동시에 이루고자 함.
[활용방안 2] 미세먼지가 다량으로 배출되는 모든 산업 분야 확대 적용
● 그림 4.1에서 보는 것처럼 개발 예정인 미세먼지 억제 시스템은 구조물 해체 현장뿐만 아니라 플랜트, 시멘트/광산, 도로비산, 골재채취, 신규건설현장, 철도운송/항만하역 등 비산먼지가 발생하는 다양한 분야에 적용되고 있어서 건설-교통 분야뿐만 아니라 비산먼지가 발생하는 모든 산업 분야에 활용 가능함.
[활용방안 3] 도로비산, 중국발 미세먼지가 집중되는 도심 및 주변 지역 환경개선
● 중국발 미세먼지는 우리나라뿐 아니라 이미 중국에서도 심각한 문제가 되고 있음. 그림 4.2는 중국 황사 방지를 위해 중국 란저우 시에 설치 적용된 사례이며 사람이 많이 모이는 도심지나 주변 지역 등에 미세먼지 억제 시스템을 확대 적용할 예정이라고 함. 우리나라도 중국발 미세먼지에 대한 피해가 점점 증대되고 있어 이에 대한 대책으로 활용가능하리라 판단됨.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 미세먼지 건설현장 자율억제 무인원격 위치추적
영문 Fine dust(PM10) Construction site Autonomous suppression Remotely Ummanned Position trcking
최종보고서
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최종보고서 #2_최종보고서_지능형 위치추적 기반의 건설현장 미세먼지 자율억제 시스템_케이씨티이엔씨.pdf   다운로드
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