한국건설교통기술평가원 Korea Insitute of Construction & Transportation Technology Evaluation and Planning
등록번호
TRKO200500002869
과제고유번호
1500000099
사업명
건설기술기반구축사업
DB 구축일자
2013-04-18
초록▼
본 연구에서는 환경친화적인 도시기반시설 구축의 일환으로 자원 에너지 순환형 공급, 이용 및 처리시스템의 구축을 위해 중소규모의 분산형 복합플랜트를 구축하는 방안과, 이들 플랜트의 설치와 관련되는 부지문제를 해소하기 위해 도시의 지하공간을 이용하는 방안을 검토하여, 향후 국내실정에 적합한 도시형 자원 에너지 공급, 이용 및 처리용 복합플랜트의 도입방안과 시스템의 기본모델을 제시하고자 한다. 연구의 수행 내용으로는 시설의 복합화 분야에서는 도시 및 단지계획기술, 시설의 연계 및 복합화기술, 시설의 최적화 기술과 아울러 복합시설의 경제성
본 연구에서는 환경친화적인 도시기반시설 구축의 일환으로 자원 에너지 순환형 공급, 이용 및 처리시스템의 구축을 위해 중소규모의 분산형 복합플랜트를 구축하는 방안과, 이들 플랜트의 설치와 관련되는 부지문제를 해소하기 위해 도시의 지하공간을 이용하는 방안을 검토하여, 향후 국내실정에 적합한 도시형 자원 에너지 공급, 이용 및 처리용 복합플랜트의 도입방안과 시스템의 기본모델을 제시하고자 한다. 연구의 수행 내용으로는 시설의 복합화 분야에서는 도시 및 단지계획기술, 시설의 연계 및 복합화기술, 시설의 최적화 기술과 아울러 복합시설의 경제성 분석기술 및 계획의 타당성 평가기술 등이, 시설의 지하화 분야의 수행범위로는 지하공간 굴착기술, 시설의 입지선정기술, 지하시설 설계기술과 함께 계획의 타당성 및 경제성 평가기술 등이 포함된다. 5개년 사업으로 수행되고 있는 본 연구의 1차년도에는 국내 외 사례조사 및 분석을 통해 도시기반 자원 에너지 공급 및 처리시설의 복합화 및 지하화의 필요성을 도출하고, 간단한 경제성 분석 및 평가를 통해 지하공간을 이용한 도시산업설비의 복합플랜트 구축의 실현가능성 및 예상되는 효과를 제시하였다. 또한 사례조사를 통해 도출된 문제점 분석 및 경제성 평가결과를 바탕으로 하여 복합화의 목표와 기본방향을 설정하고, 도시나 단지에서 지하공간을 이용한 복합플랜트의 구축방안에 관한 시나리오를 설정, 제시하였다. 또 2차년도에는 먼저 지하이용 복합플랜트의 구축을 위한 기본전략을 작성하고, 에너지공급시설과 자원처리시설 등 복합플랜트의 최적화를 위한 이론해석 방법 및 도구를 개발하였다. 또 각종 지하시설의 적용 및 설계사례 자료를 분석함으로써 설계지침 및 지하화 방안을 도출하였고, 지하이용 복합플랜트를 도입하기 위한 계획의 타당성 평가에 필요한 평가체계를 구축한 바 있다. 한편 3차년도에는 앞에서 수행한 연구결과를 바탕으로 하여, 도시기반 자원 및 에너지 공급 처리시설의 설치 운영현황 파악과 문제점 분석을 통한 지하화 복합플랜트 건설의 필요성, 국내 외 사례분석을 통한 지하화 복합플랜트의 목표와 구축 기본방향의 설정, 등 기수행 연구내용을 종합적으로 검토, 보완하는 한편, 각종 시설별 설계기술 및 기준을 검토를 통하여 향후 지하화 복합플랜트의 합리적인 설계 및 효과적인 운영을 위해 필요한 지침을 도출하고자 하였다. 또한 앞에서 검토된 지하화 복합플랜트 설계개념의 현장적용성을 확인하기 위하여 적용대상 도시모델을 선정한 후 사업지구의 토지이용계획을 기초로 한 지하화 복합플랜트의 개념설계를 수행함으로써 이들 플랜트의 적용효과를 기존의 설계방식과 비교하고 경제성 등 타당성 검토를 수행하였다. 또한 지하화 복합플랜트의 평가와 도입 및 보급기반을 확립하기 위한 각종 법규 및 지원제도에 대한 검토를 수행하였다. 당해연도인 4차년도에서는 국내 지하화 시설 및 복합화 시설을 현장방문 조사하고, 도시기반 공급 처리시설의 기술현황 및 공정도, 물질수지도 등을 분석하여 세부 공정 연계방안을 도출하였으며, 지하공간에 대한 환경성을 검토하였다. 또한 지하 복합플랜트의 시범적용지역에 대한 개념설계를 수행하여 공금 처리시설의 공정 연계방안 및 지하 굴착방안, 각 시설의 지하 터널에서의 배치방안을 도출하였으며, 기존의 지상 개별시설 대비 지하 복합시설의 경제성, 적용성, 타당성을 비교, 검토하였다. 또한 각종 관련법규 및 지원제도에 대한 검토를 통하여 제도개선 방안을 도출하였으며, 도시기반 공급 처리시설의 복합화 및 지하화에 따른 기술적 가이드라인을 작성하고, 지하공간을 이용한 도시기반 산업설비(자원 에너지 공급 및 처리시설)의 효과적 설치 및 운영을 위한 환경기초시설 등 도시계획시설의 지하 설치 지침 (안)을 작성하였다. 본 연구의 최종연도인 5차년도에는 도시기반 공급 및 처리시설의 지하화 복합플랜트 설계기법의 확립과 이들의 도입을 지원하기 위한 제도 시행방안의 검토를 목표로 이전의 사업년도에서 도출한 연구결과를 토대로 하여 지하화 복합플랜트의 개념을 보다 구체화하고 정리하였다. 또 도시기반 공급 및 처리시설의 복합화 과정에서 필수적인 대상도시의 부하구조 및 시스템의 분산화에 의해서 얻을 수 있는 효과와 소각폐열과 하수열원 열펌프 및 소화가스 이용 발전시설 등의 도입이 기존의 에너지 공급계통에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 시설을 지하화하는 과정에서 필연적으로 검토되어야 할 공급 및 처리시설의 규모와 이들의 설치를 위한 지하공간 규모 및 굴착공사비 산정방법을 제시하였고, 오염된 공간의 환기 및 악취방지대책을 검토함과 동시에 환기 후 오염된 배출공기를 소각로나 보일러 등 연소기의 연소용 급기로 이용하는 방안 및 효과에 대하여 구체적인 검토를 수행하였다. 한편 4차년도에 수행한 바 있는 모델도시에 대한 지하화 복합플랜트의 기본계획결과를 보완하고 보다 세부적인 사항에 대한 검토를 거쳐 지하공간 내에 주요 시설을 배치함으로써 지하공간의 세부 제원을 확정함과 동시에 지하 굴착공사비 등에 대한 공사실적을 분석한 결과에 의한 경제성 분석을 실시하였다. 마지막으로 본 연구에서 지금까지 수행한 최종 연구결과와 이전에 수행한 바 있는 관련제도 검토사항을 종합하여 지하화 복합플랜트 설치지침(안)을 도출하고 적용방안을 검토하였다.
Abstract▼
The goal of this study established was to compose energy-efficient and environment-friendly system model of the various urban utility plants and to propose strategy for the introduction of this system model suitable to the present situation of Korea. In order to achieve this goal an integrated syste
The goal of this study established was to compose energy-efficient and environment-friendly system model of the various urban utility plants and to propose strategy for the introduction of this system model suitable to the present situation of Korea. In order to achieve this goal an integrated system model was designed, which was on-site medium or small scale plant using underground space in harmony with large scale off-site infrastructure. In this study followings were studied. 1. Consideration of the propriety of the several urban utility plants for the integrated and/or underground system application. 2. Suggestion of the concept of the fundamental integrated system of the individual urban utility plants using underground space. 3. Concept and preliminary design of this integrated system of the several urban utility plants using underground space for the selected complex model city. 4. The evaluation of the applied integrated urban utility system using underground space. 5. Proposition of the advanced policies, new legal system and guidelines of design for the introduction of this system model.
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