초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
IoT기반 비접촉식 레이다 유량계
- 유량정확도 2.0%, 유속0.03~9m/s
- 관경 200mm이상 적용
- 레이다 유속계로 표면유속측정 및 초음파유속계로 내부 유속측정하여 정확도가 향상된 통합 유량계산
퇴적면적 측정센서
- 초음파 유속계의 신호탐지로 퇴적면적 측정
- 퇴적면적 계산이 가능한 내부밴드형 초음파센서
현장모사 실증용 터널식 시험장치 개발
- 경사, 조도, 구경, 유량, 퇴적량, 악취조절
IoT기반 하수관망용 다중센서

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
IoT기반 비접촉식 레이다 유량계
- 유량정확도 2.0%, 유속0.03~9m/s
- 관경 200mm이상 적용
- 레이다 유속계로 표면유속측정 및 초음파유속계로 내부 유속측정하여 정확도가 향상된 통합 유량계산
퇴적면적 측정센서
- 초음파 유속계의 신호탐지로 퇴적면적 측정
- 퇴적면적 계산이 가능한 내부밴드형 초음파센서
현장모사 실증용 터널식 시험장치 개발
- 경사, 조도, 구경, 유량, 퇴적량, 악취조절
IoT기반 하수관망용 다중센서 허브 시스템 개발
- Web기반 실시간 하수관망 운영관리 시스템을 개발
- 수질 및 악취 자동 유지관리 모니터링 시스템 개발
- 하수 상태 모니터링용 이종 센서간의 데이터 연계 표준화 프로토콜 개발
- 자체 무선통신기능(LTE) 내장
- 통신장애시 자동복구 기능 구현
저전력 독립전원 제품 개발
- 태양에너지로 작동하는 현장판넬 제작
- 수량,수질 전체 계측기의 소비전력을 10W미만으로 설계
- 맨홀 내부외함은 부식 및 방수기능 지닌 플라스틱 또는 금속으로 제작

◼ 1단계(1년차)
❏ 목표
○ 레이다도플러 하수유량계 설계
- 레이다센서부 제작
- DSP전자부 제작
○ 퇴적센서 설계
- 초음파전달차 방식 센서 제작
- Transit-Time전자부 제작
○ IoT 하수관망 다중센서 허브시스템 설계
- H/W & S/W설계
○ 현장모사 실증용 터널시 시험장치 설계
- 제작도면 설계
[위탁연구개발기관1(에코플래그)]
- Web기반 하수관망 운영S/W개발

❏ 내용
○ 레이다도플러 하수유량계 설계
- IoT기반 레이더 도플러 유량계 전자부, 센서부 설계,개발
- 레이더 주파수 24GHz 및 77GHz센서를 개발한다.
- 반송 주파수의 Spectrum분석을 통해 주파수의 Shift를 검출한다.
○ 퇴적센서 설계
- 측정방식 : 초음파 전달시간차 방식(Transit-Time)
- 측정회선 : 4회선 방식을 사용한다.
- 초음파 센서 : 1MHz, 2MHz로 개발한다.
○ 터널식 시험장치 셀계 및 제작
- 경사, 조도, 구경, 유량, 퇴적량, 악취조절이 가능하도록 시험설비 설계
○ IoT 하수관망용 다중센서 허브 시스템 개발
- H/W 및 S/W구조설계
[위탁연구개발기관1(에코플래그)]
- Web기반 하수관망 운영S/W개발

◼ 1단계(2년차)
❏ 목표
○ 레이다도플러 하수유량계 제작
- 레이다센서부 완성
- DSP전자부 완성
○ 퇴적센서 제작
- 초음파전달차 방식 센서 제작
하수관로 관경 200, 250, 300, 400, 500, 700제작
○ IoT 하수관망용 다중센서 허브시스템 제작
- H/W & S/W완성 및 8대 시제품 제작
○ 현장모사 실증용 터널시 시험장치 제작
- 시험장치 제작
[위탁연구개발기관1(에코플래그)]
- Web기반 하수관망 운영S/W개발

❏ 내용
○ 레이다도플러 하수유량계 제작
- IoT기반 레이더 도플러 유량계 전자부, 센서부 설계,개발
- 레이더 주파수 24GHz 및 77GHz센서를 개발한다.
- 반송 주파수의 Spectrum분석을 통해 주파수의 Shift를 검출한다.
○ 퇴적센서 제작
- 측정방식 : 초음파 전달시간차 방식(Transit-Time)
- 측정회선 : 4회선 방식으로 제작.
- 초음파 센서 : 1MHz 적용.
- 200mm 1개, 300mm 3개, 400mm 1개, 500mm 개, 700mm 1개, 총8개 초음파 센서 제작
○ IoT 하수관망용 다중센서 허브 시스템 제작
- H/W 및 S/W완성
○ 터널식 시험장치 셀계 및 제작
- 경사, 조도, 구경, 유량, 퇴적량, 악취조절 가능
[위탁연구개발기관1(에코플래그)]
- Web기반 하수관망 운영S/W개발

◼ 2단계(1년차)
❏ 목표
○ 10개소 현장설치 및 6개월간 현장평가
- 친환경 태양에너지 현장판넬로 설치
- 레이다 도플러 유랴계 10대설치
- 침적센서 10대 설치
- 데이터 취합 및 분석 6개월이상
- IoT기반 다중센서 허브시스템 연계실험
- 터널식 시험장치 실증시험
○ [위탁연구개발기관1(에코플래그)]
- Web기반 하수관망 운영S/W 고도화
- 모니터링 시각화 기능
- 검.보정 알고리즘 개발을 통한 테이터 품질 향상

❏ 내용
○ 주관 : 자인테크놀로지
- 레이다 도플러유량계, 퇴적센서, IoT허브 10개 제작
- 친환경 태양에너지 현장판넬 10개소 설치(대구시 3개소, 세종시 3개소, 부산시2개소, 인천시 2개소)
- 터널식 시험장치 실증실험
- 세종시, 대구시, 부산시, 인천시 운영용 서버설치
○ 위탁 : 에코플래그
- Web기반 하수관망 운영S/W고도화
- 모니터링 시각화 기능
- 검.보정 알고리즘 개발을 통한 테이터 품질 향상

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
가. 연구개발결과의 활용방안
○ 현장적용방안
⦁ 국내BTL사업으로 초기 도입한 수입품 10년 경과로 교체기 도래함.
⦁ 기존 수입품이 측정못하는 저유속 현장에 적용하여 판매촉진
○ 실용화, 제품화 방안
⦁ 수량 및 수질이 합쳐진 복합계측기를 경쟁력 있는 가격으로 양산
⦁ 수량은 레이터식과 초음파식을 병합하여 운영하여 성능 경쟁력 확보
⦁ 수질은 간단히 교체가 가능한 모듈식으로 구성하여 유지보수가 편리하도록 구성
⦁ 통신Protocol은 “하수처리 자동제어”개발 수행사와 협의하여 결정
○ 미래원천기술 확보
⦁ 레이다기술은 자동차, 군사적으로 사용되는 고도의 기술
⦁ 자동차 자동주행, 진지방어 레이다 제품으로 응용 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1) 연구개발과제의 목표 ... 8
• 2) 연구개발 배경 및 필요성 ... 9
• 3) 연구개발 핵심내용 ... 16
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 25
• (1) 1단계 1차년도(2020.5.1.~2020.12.31.) ... 25
• (2) 1단계 2차년도(2021.1.1.~2021.12.31.) ... 82
• (3) 2단계 1차년도(2022.1.1.~2022.12.31.) ... 145
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 149
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 149
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 152
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 153
• 4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 157
• 5) 연구개발비 사용실적 ... 158
• 4. 다음 년도 연구개발계획 ... 159
• 1) 2단계 연구개발 계획 ... 159
• 2) 국내외 관련 분야 환경변화 ... 161
• 3) 연구개발 추진전략 ... 161
• 4) 연구개발과제의 추진체계 및 일정 ... 164
• 5) 연구개발비 사용 계획 ... 165
• 6) 사업화 추진 계획 ... 173
• 7) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 178
• 5. 단계별 연구개발 계획 개요 ... 180
• 1) 연구개발과제의 목표 ... 180
• 2) 연구개발과제의 단계별 목표 ... 180
• 3) 연구개발과제의 연차별 목표 ... 183
• 4) 연구개발과제의 내용 ... 185
• 5) 연구개발 추진전략 ... 206
• 6) 연구개발과제의 추진체계 및 일정 ... 208
• 7) 단계별 연구개발비 사용 계획 ... 209
• 끝페이지 ... 210