초록 ▼

본 연구는 도시의 효율적인 용수 생산, 공급, 관리를 위한 양방향 통신 기반의 수량/수질 일체형 스마트 미터/센서 개발과 이와 연계한 통합관리 시스템을 구축하기 위한 과제이다.
본 연구를 통해 개발된 15 mm 구경 자기저항(magneto-resistance) 방식의 디지털 수도계량기를 활용해 인천시 B구 S동 일대 아파트 단지 내 96 가구에 상수도 원격검침시스템을 설치 후 현장적용성을 검토하였다. 연구에 참여한 96가구 수용가 전체가구의 세대 구성원별 1인 1일 용수 사용량(Lpcd)을 분석한 결과, 세대 구성원이 1인 증

본 연구는 도시의 효율적인 용수 생산, 공급, 관리를 위한 양방향 통신 기반의 수량/수질 일체형 스마트 미터/센서 개발과 이와 연계한 통합관리 시스템을 구축하기 위한 과제이다.
본 연구를 통해 개발된 15 mm 구경 자기저항(magneto-resistance) 방식의 디지털 수도계량기를 활용해 인천시 B구 S동 일대 아파트 단지 내 96 가구에 상수도 원격검침시스템을 설치 후 현장적용성을 검토하였다. 연구에 참여한 96가구 수용가 전체가구의 세대 구성원별 1인 1일 용수 사용량(Lpcd)을 분석한 결과, 세대 구성원이 1인 증가함에 따라 1인 1일 용수사용량이 약 14%씩 감소하는 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 1인이 거주하는 세대에서도 사용할 수 밖에 없는 세탁, 음료, 취사, 청소용수 등의 생활에 필히 요구되는 가정용수 사용량이 있는 반면, 거주인원이 많은 경우 공동 활용을 통해 이를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있기 때문으로 판단된다. 또한 통합관리시스템에서는 마이크로그리드 규모의 기존 도시들을 선정하여 다중수원별 물수지를 분석하여 인벤토리에 반영하고, 도시용수 공급시스템 통합관리 플랫폼과 연계할 수 있는 방안을 마련하였다. 마지막으로 KICT Smart Water Microgrid 테스트베드를 구축하여 개발된 핵심성과품을 KICT 본관동 및 실험동에 적용함으로써 양질의 용수 공급, 상수비용 절감 달성을 도모하였다.

Abstract ▼

The aim of this project is the development of all-in-one smart water meter/sensor with two-way communication and integrated management systems for the optimal water production, supply and management. After the construction of 15-mm diameter digital water mater with magneto-resistance sensor develope

The aim of this project is the development of all-in-one smart water meter/sensor with two-way communication and integrated management systems for the optimal water production, supply and management. After the construction of 15-mm diameter digital water mater with magneto-resistance sensor developed in this study at 96 households of apartment located in Incheon-City B-Gu S-Dong, the feasibility of field application of waterworks automatic meter reading was evaluated.
From the results, single residents increases resulted in reduction of domestic water usage by about 14% of Liter per capita day. These results might be due to the fact that domestic water usage such as laundry, beverages, catering, cleaning, etc.
should be required for even the household with one resident. In integrated management systems, micro-grid test bed with multiple water resources was selected and integrated platform for urban water supply was prepared. Finally, KICT Smart Water Microgrid test bed installed at both main and experimental buildings was perpared to apply the key technologies developed in this study, and water supply with better quality and cost reduction were achieved.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• Summary ... 15
• 목차 ... 26
• 표목차 ... 28
• 그림목차 ... 31
• 제1장 서 론 ... 34
• 1. 연구 개요 ... 34
• 1.1 연구 필요성 ... 34
• 1.2 연구 목표 ... 38
• 2. 국내·외 기술동향 분석 ... 40
• 2.1 국외 기술동향 ... 40
• 2.2 국내 기술동향 ... 48
• 제2장 주요 연구 수행방법 및 체계 ... 55
• 1. 주요 연구내용 및 수행방법 ... 55
• 1.1 연차별 연구내용 및 수행방법 ... 55
• 1.2 1단계 연구내용 및 수행방법 ... 56
• 2. 기술 지도 ... 57
• 3. 추진전략 및 추진체계 ... 57
• 3.1 수행과제 추진전략 ... 57
• 3.2 수행과제 추진체계 ... 58
• 제3장 세부 연구내용 및 결과 ... 59
• 1. 양방향 통신 기반 스마트 워터 미터/센서 ... 59
• 1.1 수량/수질 동시 측정용 일체형 all-in-one 스마트 워터미터 개발 ... 59
• 1.2 실시간 수량/수질 동시 모니터링 가능한 스마트 워터 미터/센서 요소기술 고도화 및 시제품 개발 ... 64
• 1.3 상수도 원격검침시스템의 현장 적용성 평가 및 가정용수 사용량 분석 ... 89
• 1.4 현장 적용 결과 ... 93
• 1.5 All-in-one 워터 미터/센서 회로설계 최적화 및 검증 ... 102
• 1.6 All-in-one 워터 미터/센서 통신 부분 최적화 검증 ... 109
• 2. 마이크로그리드 도시용수 통합운영관리 시스템 ... 111
• 2.1 마이크로그리드 규모의 다중수원별 물수지 분석 및 Prototype 제시 ... 111
• 2.2 다중 수원 기반 도시용수 공급시스템 요소별 인벤토리 및 통합관리 플랫폼구축 ... 114
• 2.3 도시규모 용수재이용 시설 실시설계 과정 분석 ... 121
• 2.4 마이크로그리드 내 다중수원을 고려한 인벤토리 분석 ... 127
• 2.5 SG-SWG-MSWG 핵심기술요소 비교 Matrix 제작 ... 136
• 2.6 마이크로그리드 내 다중수원별 도시용수 통합관리 플랫폼 구축 ... 152
• 2.7 다중 수원 도시용수 수요예측 설계 시뮬레이터 Prototype 개발 ... 158
• 3. 연구원 Test Bed 구축 현황 ... 174
• 3.1 KICT 스마트워터 마이크로그리드 테스트베드 구축 현황조사 ... 174
• 3.2 테스트베드 구축 기본방향 ... 174
• 3.3 스마트 워터 미터/센서 설치 ... 178
• 3.4 KICT 용수 통합관리시스템 구축 ... 179
• 제4장 결 론 ... 186
• 1. 양방향 통신 기반 저전력 스마트 워터 미터/센서 시제품 개발 및 검증 ... 186
• 2. 마이크로그리드 도시용수 운영관리 Prototype 제시를 위한 물수지 분석 ... 186
• 3. 다중 수원 도시용수 통합관리 Prototype 제시 ... 187
• 4. 연구원 Test Bed 구축 ... 188
• 제5장 활용방안 및 기대효과 ... 189
• 1. 활용방안 ... 189
• 2. 기대효과 ... 190
• 참고문헌 ... 192
• 서지자료 ... 195
• Bibiographic Data ... 196
• 끝페이지 ... 197