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연구의 목적 및 내용
배터리로만 구동되는 디지털 초음파식 2등급, 250배율(급) 수도미터 개발로서, 망 이중화 무선통신 기능형 2차측 MIU 개발(실외 설치), 형식승인 9종 (50~350 mm, 125 mm 제외), 위생안전 인증 (KC 및 NSF)을 획득하여 판매 가능한 조건을 마련하며 관련기술 분야 특허 2건 이상의 출원과 등록을 하며 최종적으로는 현장 실증을 6개월 이상 운영 데이터를 확보하여 해외 제품과 경쟁할 수 있는 경쟁력 확보 및 해외진출 기반 마련

연구개발성과
총 10종 (50~350 mm)

연구의 목적 및 내용
배터리로만 구동되는 디지털 초음파식 2등급, 250배율(급) 수도미터 개발로서, 망 이중화 무선통신 기능형 2차측 MIU 개발(실외 설치), 형식승인 9종 (50~350 mm, 125 mm 제외), 위생안전 인증 (KC 및 NSF)을 획득하여 판매 가능한 조건을 마련하며 관련기술 분야 특허 2건 이상의 출원과 등록을 하며 최종적으로는 현장 실증을 6개월 이상 운영 데이터를 확보하여 해외 제품과 경쟁할 수 있는 경쟁력 확보 및 해외진출 기반 마련

연구개발성과
총 10종 (50~350 mm) 수도미터 시제품 개발
배터리 전원 (잔존수명 6년 이상) 실현
소모전력 최소화: 소모전력 10 ㎽/s 이하 실현
정확도 2등급 형식인증
회선수 2회선 및 발사횟수 2회 이상 실현
최소유량 0.1 ㎥/h 실현(@DN50 ㎜) 시간차 측정회로 개발
시동유량 0.008㎥/h, 최소 유량 0.1㎥/h 측정 보드 개발
압력손실 < 0.06 ㎪ (측정관 유로 및 초음파 센서)
250배 (최대유량/최소유량 비) 실현
면간거리가 기계식과 호환되는 측정관 및 플랜지 형상 개발
IrDA를 이용한 디지털 데이터 전송 장치 개발
유무선 겸용 데이터 전송장치(1.5, 2차 외부지시부 및 통신 모듈) 시제품 개발
근거리 RF 통신 모듈 개발
클라우드 통신 모듈 개발(LoRa, NB-IoT) 실증 구현

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
기존 기계식 수도 시장 포화; 스마트 수도미터(IoT) 제품으로 경쟁력 제고
이물질 등의 내마모 등의 경변 변화를 극복 가능함
재검정 등 수명기간 연장 가능 경쟁력 확보 가능함
비즈니스 목표: 전원 없는 계측 및 통신 시대 시장개척, 새로운 영역개척
(예: 농업용, 공장, 소방용 등)
핵심경쟁요인: 2등급 250배율 이상의 독립전원 동작 제품,
기존 기계식에 완벽하게 설치 호환됨
국가별 플랜지 규격에 구애받지 않아 형식승인 및 제품공급 등 장점 차별화 사물인터넷에 국제적 활용도 높은 IoT 기본형 탑재

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 그림목차 ... 9
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 18
• 가. 연구개발의 개요 ... 18
• (1) 개발 목적 ... 18
• (2) 요소기술 ... 20
• 나. 연구개발 대상의 국내·외 현황 ... 22
• (1) 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 22
• (2) 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 25
• (3) 선행연구 내용 및 결과 ... 33
• (4) 연구개발대상 기술의 차별성 ... 34
• (5) 연구개발의 창의성과 혁신성 등 ... 35
• 다. 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 36
• (1) 필요성 ... 36
• (2) 개발기술의 범위 ... 36
• (3) 그 동안의 개선노력 ... 41
• 2. 연구 개발 목표 ... 43
• 가. 연구개발의 최종목표 ... 43
• 나. 연차별 개발목표 및 내용 ... 45
• (1) 1차년도 ... 45
• (2) 2차년도 ... 47
• (3) 3차년도 ... 48
• 다. 연구개발 성과 및 평가방법 ... 50
• (1) 자체평가 ... 50
• (2) 연차별 개발목표 ... 51
• 라. 연구개발 추진전략 및 방법과 체계 ... 52
• (1) 추진전략 및 방법 ... 52
• (2) 추진체계 ... 52
• (3) 기술검증 ... 53
• 3. 연구개발 수행내용 및 결과 ... 55
• 가. 초음파 수도미터 개요 ... 55
• 나. 수도미터 개발 ... 58
• (1) 측정보드 ... 60
• (2) 컨트롤러 케이스 ... 114
• (3) 측정관 및 초음파 센서 ... 126
• (4) 성능 검증 ... 149
• (5) 제품 조립 ... 184
• 다. 온도 및 압력 측정 ... 196
• (1) 온도 측정 ... 196
• (2) 압력 측정 ... 200
• 라. 보조 장치 개발 ... 203
• (1) 펄스 발생 장치 ... 203
• (2) 모의 유량 시험 장치 (원격) ... 205
• 마. 스마트미터 통신보드 및 응용 프로그램 개발 ... 209
• (1) 스마트미터 개요 ... 209
• (2) 1.5/2차 통신 장치 개발 ... 213
• (3) 모니터링 서버 및 프로그램 ... 239
• 바. 현장 설치 및 검증 ... 248
• 사. 인증 획득 ... 256
• (1) 형식인증 ... 256
• (2) NSF 인증 ... 279
• (3) 방수인증 (IP-68) ... 284
• (4) 위생안전기준 인증 ... 291
• (5) 공인기관 성능시험 ... 293
• (6) 해외 형식승인 진행 ... 311
• (7) 상수관망 시스템 적용 ... 334
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 342
• 가. 목표 ... 342
• 나. 목표달성여부 ... 342
• 다. 목표 미 달성시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성) ... 343
• 5. 연구개발성과의 활용계획 등 ... 344
• 가. 활용방안 ... 344
• (1) 원천기술 확보내용 ... 344
• (2) 제품화 방안 ... 344
• (3) 신산업 창출 방안 등 ... 345
• 나. 사업화 계획 및 효과 ... 346
• (1) 사업화 계획 ... 346
• (2) 사업화 전략 ... 347
• (3) 사업화를 위한 비즈니스 모델 ... 348
• (4) 시장 조사 ... 353
• (5) 무역수지 개선효과 기대 ... 368
• 다. 기대성과 및 파급효과 ... 369
• (1) 과학적 측면 ... 369
• (2) 기술적 측면 ... 369
• (3) 경제적 측면 ... 369
• (4) 사회적 측면 ... 370
• (5) 환경적 측면 ... 370
• (6) 주요사용처 ... 370
• 6. 부록 ... 371
• 가. 제품 관련 자료 ... 371
• (1) 제품 카달로그 (국문) ... 371
• (2) 제품 카달로그 (영문) ... 373
• (3) AQUA-W 작업 공정도 ... 375
• (4) AQUA-W 사용자 매뉴얼 ... 390
• (5) 컨트롤러 보드 회로도 ... 398
• 나. 특허 ... 403
• (1) 출원 ... 403
• (2) 등록 ... 407
• 다. 학술대회 발표 논문 ... 409
• (1) 한국기계가공학회 2017년도 춘계학술대회 ... 409
• (2) 2017 한국유체기계학회 동계학술대회 ... 410
• (3) 2018년도 한국유체기계학회 하계학술대회 ... 416
• 라. 전시회 참가 ... 418
• (1) Water Korea (2017, 2018) ... 418
• (2) Aquatech Amsterdam (2017) ... 419
• (3) 인도네시아 상하수도 포럼 (2017) ... 429
• 7. 참고문헌 ... 441
• 끝페이지 ... 443