초록 ▼

1. 최종목표
■ 본 과제에서의 기술개발의 목표는 구조가 간단하면서 갱생소재를 노후화된 상수관내 연속적으로 투입하여 반전할 수 있도록 한 수단으로 장대한 길이의 관로 보수 작업을 할 수 있는 상수관 보수용 비굴착 자동제어 반전장치를 개발하는 것
■ 현재 갱생튜브의 연속공급 반전장치 개발에 있어서 해결해야 할 난제는 공기압을 통하여 갱생튜브(펠트)의 고속 반전과 동시에 갱생튜브의 연속공급이 이루어질 때, 공급부에서 공기가 누설되어 공기압이 고압으로 유지되지 못하여 갱생튜브의 고속반전에 어려움이 발생하고 이에따라 시공길이가

1. 최종목표
■ 본 과제에서의 기술개발의 목표는 구조가 간단하면서 갱생소재를 노후화된 상수관내 연속적으로 투입하여 반전할 수 있도록 한 수단으로 장대한 길이의 관로 보수 작업을 할 수 있는 상수관 보수용 비굴착 자동제어 반전장치를 개발하는 것
■ 현재 갱생튜브의 연속공급 반전장치 개발에 있어서 해결해야 할 난제는 공기압을 통하여 갱생튜브(펠트)의 고속 반전과 동시에 갱생튜브의 연속공급이 이루어질 때, 공급부에서 공기가 누설되어 공기압이 고압으로 유지되지 못하여 갱생튜브의 고속반전에 어려움이 발생하고 이에따라 시공길이가 단축될 수 있어 갱생소재(펠트튜브관)를 연속적으로 투입하여 반전할 때 발생하는 공기압 누출을 막을 수 있는 펠트주입부 구조를 개발하고자 함
2. 개발내용 및 결과
■ 갱생튜브의 반전속도 및 공기압 누출 확인을 위한 튜브와 Seal 간의 Contact을 보기 위하여 Finite Element Modeling을 통하여 해석을 진행함. 또한 튜브와 접촉하는 Seal과의 마찰에 의한 영향을 보기 위하여 튜브의 마찰계수를 실험적으로 측정함.
■ 마찰계수 실험 결과, 물로 윤활 하였을 경우 평균 0.5 의 마찰계수를 보여줌.
■ 튜브의 반전속도는 공정 시 최고 압력인 0.16MPa를 주었을 때 최대 8m/s 의 속도를 보여줌.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
■ 자체 제작한 마찰테스터기를 통해 습식 상태에서의 튜브의 마찰계수(= 0.5) 를 구함. 튜브의 무게(실제 1회 시공 시 길이 = 200m + 튜브에 합침되는 열경화성 수지의 무게 = 750kg)가 증가함에 따라 튜브의 전진속도는 낮아지는 것을 FEM을 통하여 확인함. 또한, 튜브의 기하학적인 형상과 전진속도와 관련이 있다는 것을 역시 FEM을 통하여 확인하고 이러한 결과를 통해 당초 과제의 목표 정량지표를 달성하고 최적설계방안을 도출함.
○ 경제적 성과
■ 이제 시작품 제작을 통하여 1차 성능테스트를 거쳤고, 도출된 최종 설계방안에 따라 최종 제품이 제작되면 곧바로 매출(시공)이 이루어질 수 있어 경제적 성과를 창출할 수 있음.
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
■ 본 과제에 의해 개발된 기술이 적용되면, 상수도관 개량사업을 위한 예산절감 혹은 책정 예산으로 더 많은 지역의 노후관 개량을 실시할 수 있으며 또한, 국민 편익 및 상수도 품질에 대한 만족 증대와 이에 따른 국민의 상수도사업에 대한 신뢰 증대를 가져올 수 있음.
4. 기술개발결과 활용계획
■ 위에서 기술한 기술적 성과는 특허 출원을 통해 기술 권리 및 보호를 실시하고, 개발된 기술의 홍보를 통해 전국적으로 상수관 갱생 공사에 적용할 수 있도록 활용할 계획임.
5. 기술개발자료의 보안관리
○ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
- 해당사항 없음
○ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ㆍ등록 실적
- 준비중에 있으며, 곧 실시할 예정임.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개 발 결 과 의 견 서 ... 2
• 최 종 보 고 요 약 서 ... 3
• 최종보고서 작성순서 및 목차 ... 5
• 제 1 장 서론 (기술개발의 취지 및 필요성) ... 6
• 1.1. 기술개발의 개요 ... 6
• 1.2 관련기술 현황 ... 10
• 1.3 기술개발의 목표 및 개발내용 ... 12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 14
• 2.1 공기 유동해석 시뮬레이션을 통한 공기압 누설여부 해석, 최적구조모델 제안 ... 14
• 2.2 Tribo-tester를 이용한 마찰시험 및 마찰계수 측정 ... 15
• 2.3 초기모델의 시뮬레이션 환경과 조건 ... 17
• 2.4 모델 및 튜브의 탄성계수 변경 ... 20
• 2.5. 기존에 상용화된 제품보다 강도 높고 얇은 튜브소재 개발 ... 22
• 제 3 장 사업성과 ... 33
• 3.1 기술적 성과 ... 33
• 3.2 경제적 성과 ... 33
• 3.3 기타 성과 ... 33
• 3.4 기술개발결과 활용계획 ... 38
• 제 4 장 결 론 ... 39
• 4.1 결과 정리 ... 39
• 4.2 향후 계획 기술 ... 39
• 제 5 장 별첨 자료 ... 40
• 5.1 시제품 도면 ... 40
• 5.2 응력 및 변형 분석 ... 42
• 5.3 소형 시제품 mock-up 모형 제작, 테스트 ... 46
• 5.4 실 모델사이즈 제작 및 완성 시제품 사진 ... 48
• 끝페이지 ... 49