초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
에너지 절감형 고효율 산기장치 개발 및 실증화

◼ 1단계
❏ 목표
● 도심하수처리장 용도 에너지 절감형 고효율 산기장치 Lab-scale 실용화 개발
❏ 내용
○ 1차년도
- 에너지 절감형 고효율 산기관 금형 설계
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 1차 제작
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 1차 성능평가
< 상세목표 >
- 통기저항(단일,100LPM) < 3.5kPa
- 기공크기 < 250μm
-

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
에너지 절감형 고효율 산기장치 개발 및 실증화

◼ 1단계
❏ 목표
● 도심하수처리장 용도 에너지 절감형 고효율 산기장치 Lab-scale 실용화 개발
❏ 내용
○ 1차년도
- 에너지 절감형 고효율 산기관 금형 설계
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 1차 제작
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 1차 성능평가
< 상세목표 >
- 통기저항(단일,100LPM) < 3.5kPa
- 기공크기 < 250μm
- 노즐개수 > 15,000개/SET
- SOTE(단일,청수5mH) > 38%
○ 2차년도
- 에너지 절감형 고효율 산기관 금형 제작
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 2차 제작
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 2차 성능평가
< 상세목표 >
- 통기저항(복수,100LPM) < 3.5kPa
- 기공크기 < 200μm
- 노즐개수 > 25,000개/SET
- SOTE(복수,청수5mH) > 38%

◼ 2단계
❏ 목표
● 도심하수처리장 용도 에너지 절감형 고효율 산기장치 Pilot-scale 실증화 개발
❏ 내용
○ 1차년도
- 에너지 절감형 고효율 산기관 금형 보완
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 모델업
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 Pilot-scale 실증화
- Off-gas 시스템 시제품 개발
< 상세목표 >
- 인장강도 > 100N/mm²
- 기공크기 < 200μm
- 기포사이즈 < 5mm
- 에너지 사용량 < 1.5kW/m³/min
○ 2차년도
- 에너지 절감형 고효율 산기관 시제품 Pilot-scale 실증화 완성
- 에너지 절감형 고효율 산기관 실증화를 통한 성능검증
- 고효율 산기관 에너지 절감률 40% 이상 달성 및 본격 사업화 시작
- Off-gas 시스템 개발 완료 및 스마트 폭기시스템 개발
< 상세목표 >
- 인장강도 > 100N/mm²
- 교반효율(수심 및 지점에 따른 DO 균질성) > 90%
- 에너지 사용량 < 1.5kW/m³/min
- 에너지 절감률 > 40% (기존 설치 산기관&송품기 대비)

□ 연구개발성과
[최종 성과목표 및 달성률]

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 본 과제를 통하여 개발되어지는 ‘에너지 절감형 고효율 산기장치’는 기존 산기장치에 비교하여 우수한 산소전달효율과 교반효과를 발휘할 뿐만 아니라 영구성의 재질로 인하여 하수 및 폐수처리장에 있어서 폭기시설의 미래지향적 대안으로 활용될 예정임
● 본 연구개발 성과품은 하폐수처리장에 있어서 폭기공정에 소요되는 막대한 에너지량을 효과적으로 절감시킴으로써 온실가스의 간접적 감축 효과 또한 지대하리라 기대됨

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1) 연구개발 목표 및 단계별 수행 ... 8
• 2) 연구개발 배경 및 필요성 ... 8
• 3) 연구개발 핵심내용 ... 18
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 21
• 1) 1단계-1차년도 ... 22
• 2) 1단계-2차년도 ... 23
• 3) 2단계 1,2차년도 ... 24
• 4) 2단계 1차년도(’2022) 연구개발 수행과정 및 수행내용 ... 25
• 5) 2단계 2차년도(’2023) 연구개발 수행과정 및 수행내용 ... 33
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 34
• 1) 연구수행 결과 ... 34
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 34
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 54
• (3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 56
• (4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 91
• 2) 2단계 도심하수처리장 실증결과 ... 92
• 3) 목표 달성 수준 ... 119
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 119
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 119
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 120
• 7. 사업화 전략 수립 ... 121
• 참 고 문 헌 ... 123
• 끝페이지 ... 149