초록 ▼

1. 최종목표
① 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 수립
② 자가동력형 비점오염 저류시스템 성능분석 및 개선방안 수립
③ 자가동력형 저류시스템 설계 가이드라인 및 유지관리 체계 수립
2. 개발내용 및 결과
① 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 수립
국내·외 소수력 발전 관련자료 수집 분석 / 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 구성 /자가발전 성능 분석 / 시스템 설계조건 검토 / 시스템 개선 및 기본 설계안 도출
② 자가동력형 비점오염 저류시스템 성능분석 및 개선방안

1. 최종목표
① 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 수립
② 자가동력형 비점오염 저류시스템 성능분석 및 개선방안 수립
③ 자가동력형 저류시스템 설계 가이드라인 및 유지관리 체계 수립
2. 개발내용 및 결과
① 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 수립
국내·외 소수력 발전 관련자료 수집 분석 / 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 구성 /자가발전 성능 분석 / 시스템 설계조건 검토 / 시스템 개선 및 기본 설계안 도출
② 자가동력형 비점오염 저류시스템 성능분석 및 개선방안 수립
2차원 및 3차원 수리해석 및 성능 분석 / 저류시스템 침전 효율 분석 / 모형실험 및 실유역 모의적용 / 자가동력형 저류시스템 개선 / 경제성 분석 절차 수립/ 설계 및 경제성 분석 프로그램 개발
③ 자가동력형 저류시스템 설계 가이드라인 및 유지관리 체계 수립
하수관거-저류시스템 연계 설계 방안 수립 / 저류시스템 설치규모 결정절차 및 방법 제시 / 저류시스템 설치, 운영 및 유지관리 방안 제시
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
연구성과
- 자가동력형 저류시스템 기본 설계안에 대한 수치해석 및 모형실험을 통한 성능 분석
- 수치해석 및 모형실험을 통한 저류조시스템의 개선안 도출(수차위치변경, 바이패스관설치 등)
- 저류조 침전효과 확보를 위한 저류조 규모별 운영시간 기준 마련
- 저류시스템 설계를 위한 시스템 규모 결정 절차 및 방법 수립
- 기존 관거 시스템과 저류시스템의 연계 가이드라인 수립
- 저류시스템 설치, 운영, 유지관리 방안 수립
- 경제성 분석 및 사업화 방안 마련
기대성과
- 자연담수·자연배수 반식으로 기존의 펌핑 방식을 대체할 수 있는 신기술로의 가능성 확인하였으며, 저류조시스템 소규모 발전 가능성 검증
- 지속적인 기술 개발 및 공정 개선을 통하여 관련분야에서의 새로운 기술 흐름을 창출할 수 있음.
◦ 경제적 성과
연구성과
- 5개 지구에 대한 자가동력형 자연담수·자연배수(본과제) 방식 대비 기존의 펌핑 방식에 대한 비용 산정결과 펌프 관련 공사비는 평균 23%, 전력비는 평균 약 95%, 총 사업비는 평균 13% 절감되는 것으로 분석되었다.
기대성과
- 환경부의 ‘국가하수도종합계획(2007)’에 따르면 향후 전국 475개 처리구역에 대한 비점오염 저류 및 처리시설 관련 총 사업비 약 8조 2,397.5억원이 소요될 것으로 분석되었으며, 따라서 본 과제의 해당 기술의 사업 및 경제적 성과 전망이 매우 밝은 것으로 기대됨.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
연구성과
- 참여기업은 3명의 신규사원을 채용하였으며, 본 과제의 연구인력으로 활용하였음.
기대성과
- 서천군의 경우 관련 저류조 사업을 통하여 향후 2,342인의 일자리 창출 효과가 기대되는 것으로 분석한 바 있으며, 일반적으로 16.8인/10억의 일자리 창출 효과가 있음.
- 또한 국내적으로 지역경제 활성화, 도시침수 방지, 토지이용의 효과, 수생태계와 주민건강 등의 편익성 제고 등이 기대되며, 국외적으로 저개발국가에 대한 기술 지원 및 개발도상국으로의 기술 수출 등이 기대됨.
4. 기술개발결과 활용계획
- 성능분석 검토 결과를 토대로 지자체 및 설계사들을 대상으로 지속적 홍보
- 수립된 자가동력형 저류시스템 설계 가이드라인을 통한 실제적 사업화 방안 모색
- 추가 연구를 통한 새로운 요소기술의 접목 및 지속적 기술 개발
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술 : 일반과제에 해당함.
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원등록 실적
- 특허등록 2건 : 자연담수 홍수방지 저류 시스템, 특허 제1267377호 (2013. 5. 27.)
유량조절 및 역류방지장치, 특허 제1355092호 (2014. 1. 23.)
- 프로그램 저작권등록 1건 : 저류시스템 적정규모 및 경제성분석 프로그램, 제 C-2014-011670호 (2014. 5. 22.)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 2013『산학협력기술개발사업』과제별 실적 ... 2
• 세미나 및 워크샵 개최 실적 ... 3
• 기술지도ㆍ상호토론 및 현장진단 실적 ... 4
• 개발결과의견서 ... 5
• 최종보고요약서 ... 6
• 목차 ... 8
• 제 1 장 서론 ... 10
• 제 1 절 기술개발 개요 ... 10
• 1.1 개발대상기술의 개요 ... 10
• 1.2 개발대상기술의 필요성 ... 11
• 제 2 절 예상효과 및 활용방안 ... 12
• 2.1 기술개발시 예상효과 ... 12
• 2.2 활용방안 ... 12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 13
• 제 1 절 자가동력형 비점오염 저류시스템 기본 설계안 수립 ... 16
• 1.1 자가동력형 저류시스템 발전설비 분석 및 선정 ... 17
• 1.2 자가발전 성능분석 및 기본 설계안 도출 ... 24
• 제 2 절 자가동력형 비점오염 저류시스템 성능분석 및 개선방안 수립 ... 38
• 2.1 2차원 및 3차원 수리해석 성능 분석 ... 38
• 2.2 저류시스템 침전 효율 분석 ... 45
• 2.3 모형실험 및 시스템 개선 ... 52
• 2.4 실유역 모의적용을 통한 경제성 분석 ... 61
• 제 3 절 설계 가이드라인 및 유지관리 체계 수립 ... 72
• 3.1 하수관거-저류시스템 연계설계 방안 수립 ... 72
• 3.2 자가동력형 저류시스템 설치규모 결정 및 경제성 분석 S/W 개발 ... 80
• 3.3 저류조시스템 설치, 운영 및 유지관리 방안 제시 ... 89
• 제 3 장 사업성과 ... 97
• 제 1 절 기술적 성과 ... 97
• 1.1 비점오염원 저류시스템에 적합한 발전시스템 검토 및 선정 ... 97
• 1.2 모형실험 및 수리해석을 통한 설계안 도출 및 시스템 개선 ... 98
• 1.3 저류시스템 적정 운영을 위한 침전효율 분석 ... 100
• 1.4 자가동력형 저류시스템 적정 규모 결정 및 경제성 분석 S/W 개발 ... 101
• 1.5 저류시스템 설치, 운영 및 유지관리를 위한 가이드라인 제시 ... 103
• 제 2 절 경제적 성과 ... 104
• 2.1 실유역 모의 적용을 통한 경제적 효과 분석 ... 104
• 2.2 국내 시장규모 분석 및 경제적 기대성과 ... 106
• 제 3 절 기타 성과 ... 108
• 제 4 절 기술개발 결과 활용계획 ... 109
• 제 4 장 결론 ... 112
• 제 1 절 기술개발 평가 ... 112
• 제 2 절 향후 사업화 방안 ... 114
• 부록 ... 118
• 1. 특허 제 1267377 호 : 자연담수 홍수방지 저류 시스템 ... 118
• 2. 특허 제 1355092 호 : 유량조절 및 역류방지장치 ... 119
• 3. 프로그램등록 제 C-2014-011670호 : 자가동력형 비점오염 저류시스템 적정규모 및 경제성 분석 프로그램 ... 120
• 4. 작성 연구노트 ... 121
• 5. 참고문헌 ... 125
• 끝페이지 ... 126