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[사업화유망기술] 임목폐기물을 이용한 토목 공법 기술 사람을 이롭게 환경을 새롭게 - 임목폐기물을 이용한 토목 공법 기술 환경·플랜트연구소 연구위원 강성원 고속도로 등의 교통망은 빠르고 윤택한 국민 삶, 안전한 대한민국을 위해 꼭 필요한 요소 중 하나다. 그러나 도로 건설과 같은 대형 개발 공사는 종종 환경적 문제를 야기하게 되는데, 공사 초기과정에서 벌채된 목재가 재활용되지 않고 폐기물로 처리된다는 점, 현장에서 수질 보호를 위한 저감시설(침사지) 설치와 정비가 잘 이뤄지지 않는다는 점 등이 그것이다. 카지노 게임 사이트 강성원 박사가 개발한 ‘임목폐기물을 이용한 토목 공법’ 기술은 임목폐기물의 재활용을 촉진하고 침사지의 침전효율도 높일 수 있어 친환경적인 건설공사 현장을 구현하는 마중물이 될 전망이다. ▲ 환경·플랜트연구소 연구위원 강성원 남다른 아이디어로 자연을 재활용하다 공사 구간의 나무를 벌채하는 일은 도로 건설공사의 계획·제반조사가 완료된 후 진행되는 선행 작업 중 하나다. 이렇게 벌채된 목재와 건설공사 현장에서 발생하는 나무뿌리, 잔가지 등은 환경부 폐기물관리법 제2조의 규정에 의해 톤당 비용을 지불하고 처리해야 할 임목폐기물로 분류된다. 그러나 이 임목폐기물의 현장 관리가 어려운 데다 폐기물을 처리하는 데도 막대한 비용이 소요돼 관련 기업과 국가의 경제적 손실을 초래하고 있다. “산림자원은 다양하게 활용될 수 있고, 법률에서도 임목폐기물의 재활용을 촉구하고 있으나 현장에서 가능 자원으로 활용할 방안이 마땅치 않은 것이 현실이었습니다. 이에 정부 주도 하에 도로공사 현장에서 발생하는 임목폐기물을 도로공사 현장의 공사재료로 활용하는 방안을 제안했고, 관련 해결책에 대한 논의가 활발하게 이어져 왔습니다.” 그중 공사현장에서 발생한 임목폐기물을 도로 길어깨 보호재로 활용하자는 아이디어가 나오게 되었다. 길어깨(갓길)는 고속도로나 자동차 전용도로 따위에서 자동차가 달리는 도로 폭 밖의 가장자리 길을 말하는데, 이 길어깨가 종종 무너지는 일이 발생하는 터라 공사현장에서 발생한 임목폐기물을 길어깨 보호재로 사용하자는 것이 그 요지였다. 친환경적이고 효율적인 아이디어지만 여기에는 검토하지 못한 부분이 하나 있었다. 바로 임목폐기물이 발생하는 시점과 길어깨 보호재로 사용되는 시점이 각각 공사의 시작과 끝에 해당한다는 점이다. 임목폐기물은 도로공사 착수 전에 발생하나, 길어깨 설치 작업은 도로를 정비한 뒤의 마무리 작업 중 하나이기 때문이다. 결국 도로공사의 규모에 따라 짧게는 1~2년, 길게는 5~6년까지 시간차가 발생하고, 이는 곧 공사기간 동안 임목폐기물을 어딘가에 보관해야 함을 의미한다. 산림자원은 다양하게 활용될 수 있고, 법률에서도 임목폐기물의 재활용을 촉구하고 있으나 현장에서 가능 자원으로 활용할 방안이 마땅치 않은 것이 현실이었습니다. 저비용, 고효율 기술로 환경을 생각하다 초기 해결 방안은 공사기간 동안 벌채된 나무를 임시로 보관하자는 것이었다. 그러나 이 또한 완전한 해결책은 아니었다. 임시 적재소를 만드는 데 필요한 부지를 확보하고, 또 적재소로 임목폐기물을 이동하느라 본래 필요 없는 비용이 발생하기 때문이다. 보다 효율적이고 친환경적인 길을 찾기 위해 고심한 끝에, 강성원 박사는 공사현장의 침사지를 주목했다. “건설 공사 현장은 수계의 수질과 수생태계를 보호하기 위해 토사와 같은 비점오염물질의 저감 대책을 수립하도록 관련 법령에서 명기하고 있습니다. 공사현장의 비점오염물질을 저감하는 방안으로 침사지를 설치하는 것이 가장 일반적이지만, 도로공사와 같은 선형공사구간은 침사지의 필요 면적이 과도해지고 이를 위한 부지확보가 큰 제약조건으로 나타나는 문제점이 있습니다. 이에 대한 대안이 될 수 있는 것이 바로 임목폐기물을 이용한 토목 공법인 것입니다.” 임목폐기물을 이용한 토목 공법의 단계는 이렇다. 먼저 도로공사에 의해 벌목된 임목폐기물을 분쇄기 등으로 파쇄하여 칩 형태로 잘게 만드는 것이 첫 번째. 제작된 우드칩을 공사현장 침사지에 여과재로 사용하는 것이 두 번째. 침사지에 담겨있던 우드칩을 공사가 종료되는 시점에 도로 길어깨 보호재로 포설해 도로사면의 침식을 예방하는 것이 세 번째다. 이중 강성원 박사가 특별히 공들인 부분은 우드칩의 침사지 활용 부분이다. 연구팀은 해당 기술을 현장에 적용했을 때 토사 유출 저감 여부에 대한 의문을 해결하고자 실내시험과 성능평가 시험을 실시하였다. 실내시험은 임목폐기물 파쇄칩을 이용하여 실제 현장에서 발생하는 탁수(토사를 포함한 강우 유출수)에 대한 여과시험을 진행하였는데, 여기에는 도로 보호길 어깨포설용 시험과 연계하기 위해 동일한 규격의 100mm 우드칩을 사용하였다. 수질의 변화를 관찰하는 여과시험, 여재층의 두께를 산정하기 위한 시험, 유입 유량별 토사 저감 특성 등의 성능평가를 완료하였으며, 그 결과 약 150cm가량의 여재층을 쌓았을 때 토사를 70% 저감할 수 있다는 결론을 도출했다. 침사지의 면적 또한 기존에 비해 대폭 줄일 수 있어 관리적인 측면에서 비용 부담이 덜 하다는 장점이 있다. ▲ 임목폐기물 파쇄칩(우드칩)에 의한 여과 성능평가 장치 모식도 기술 속에 지구의 메시지를 담다 임목폐기물을 이용한 토목 공법 기술이 실제로 적용되면 무엇이 어떻게 달라질까? 먼저 벌목된 임목폐기물을 재활용할 수 있으므로 친환경적이다. 임목폐기물의 발생현장, 여과재 사용 현장, 길어깨 보호재 사용 현장이 동일하여 폐기물 운송을 위한 에너지가 필요 없어 효율적이다. 건설공사에 필요한 자재는 물론, 침사지의 부지면적을 줄여 부지 매입에 필요한 비용을 절감할 수 있어 경제성이 뛰어난 것은 물론이다. 침사지에 사용한 우드칩은 침사지 제거 후 길어깨에 활용할 수 있고, 포설된 우드칩은 쉽게 생분해되어 식생이 안착하는 데 도움을 줘 장기적으로 일석이조의 효과를 낸다. 가깝게는 관련 기업들의 이익창출로, 나아가서는 국익 증진에 도움이 되는 일이다. 좀 더 먼 미래를 내다본다면, 우리 모두의 미래를 위하는 길이다. 해당 기술은 현재 기술이전을 기다리고 있으며, 강성원 박사는 “본 기술이 사람과 자연을 연결하고, 나아가 지구를 치료하는 기술이 될 수 있기를 바란다”며 기대감을 드러냈다. 또한 앞으로도 ‘폐기물은 곧 자원’이라는 의식이 널리 확산되기를 바란다고 당부했다. 각종 건설, 개발 등의 과정에서 발생하는 폐기물이 다른 제품의 원료가 될 수 있다는 얘기도 생각해볼 문제다. “도로는 인류 삶에 있어 없어서는 안 될 중요한 요소입니다. 따라서 도로공사 과정에서 발생하는 산림 벌목을 막을 수는 없습니다. 그렇기 때문에 건설연의 역할이 더욱 중요합니다. 지구에 가장 적은 부담을 줄 수 있는 방법을 끊임없이 찾아내야 하고, 그 일은 우리의 몫이기 때문입니다.” ‘지구를 치료하는 의사’라는 말에 매료되어 환경공학을 전공하게 되었고, 그 말을 간직하며 결국 환경공학자가 되었다는 강성원 박사. 그는 자연의 소중함을 인지하고, 지구와 인간이 함께 공존하는 선순환적 흐름을 구축하는 일이 중요하다고 거듭 강조했다. 그런 마음에서 출발한 강성원 박사의 기술, 그리고 앞으로 개발될 친환경적 첨단 기술을 통해 더욱 푸르러질 대한민국을 꿈꿔본다. ▲ 반응조(H=0.5m)+우드칩 ▲ 반응조(H=1.0m)+우드칩 ▲ 반응조(H=1.5m)+우드칩 ▲ 건조 중인 우드칩 수자원하천연구본부 게시일2018-01-11 조회수 3067
[2017 국토교통R&D 우수성과]콘크리트 뛰어넘는 무독성 친환경 소재 바이오폴리모 [공공복지기술 Welfard R&D] 콘크리트 뛰어넘는 무독성 친환경 소재 바이오폴리모 성과명 : 무독성 친환경 소재 바이오폴리머를 이용한 생태하천 복원 기술 연구기간 : 2011년 7월 ~ 2018년 7월 연구자 : 안 홍 규 (카지노 게임 사이트 수자원·하천연구소) 21세기 산업을 관통하는 키워드는 친환경과 경제성이다. 끊임없이 신소재가 개발되는 것 또한 이러한 흐름과 일치한다. 저비용 고강도 재료인 콘크리트는 값싸고 튼튼한 재료지만 물속에 장기간 노출되면서 중금속을 포함해 각종 유해물질이 용출되고 생태계가 위협을 받자 이를 해결할 새로운 기술이 등장했다. 무엇보다 기존의 하천조성기술을 넘어선 경제적이고 친환경적인 하천복원기술이 개발되었는데 바로 무독성 친환경 소재인 바이오폴리머를 이용한 생태하천 복원기술이 그것이다. 연구목적 독성물질이 포함된 콘크리트 대신 무독성 식물성 폴리우레탄 접착소재 바이오폴리머(biopolymer)를 활용해 하도 및 저수호안에서 치수적으로 안전하고 생태적으로 건강한 하천으로 복원할 수 있는 생태복원기술을 개발하고자 했다. 주요성과 적용기술에 대한 실험적 데이터 확보 개발된 기술에 대한 안전성을 확보하기 위해 실내실험, 실규모 하천실험, 고유속실험을 시행했다. 실내실험에서는 ‘하상보호공(보(洑)나 낙차공과 같은 구조물 하부의 침식을 방지하기 위해 하천 바닥에 설치하는 기술)’의 토양흡출 방지를 위한 포설두께 산정공식을 개발하고 이를 적용했다. 또 실제 규모 하천실험장인 안동하천실험센터에서 유속에너지가 표면 유속 대비 30%가 절감되는 효과도 확인했다. 끝으로 유속 5m/sec에서 안전성을 담보하는 고유속실험 및 소류력 측정실험도 성공적으로 마쳤다. 친환경 소재 바이오폴리머를 활용한 저수호안 및 하상보호공 개발기술 검증 친환경 소재인 바이 오폴리머를 활용하여 개발된 기술을 현장에 적용하기 위해 지자체(창원시/김해시)와 MOU를 체결하고 창원시 광려천과 김해시 대청천 현장에 시범사업을 추진했다. 개발기술의 수리적 안전성과 생태성도 검증했다. 홍수 전후를 포함해 계절별로 물리(하상변동/수심/유속 등), 화학(수질 및 저니질), 생물(식생/어류/저서무척추동물/양서파충류/부착조류 등)학적인 모니터링도 성공적으로 실시했다. 물리, 화학, 생물학 면에서 안전하고 친환경적인 기술 확인 개발된 기술은 대규모 홍수에도 하상이 변동되거나 침하와 이탈현상이 나타나지 않고 수리적으로 안전했다. 또 사업구간을 전후로 비교한 결과, 오염물질이 용출되지 않아 생태계에 미치는 영향이 없었다. 특히, 하상보호공의 경우 깨끗한 물에서 확인되는 부착조류(附着藻類)의 비율도 더 높게 나타났다. 하상보호공안에 조성된 여울구조를 통해 용존산소(물 또는 용액 속에 녹아 있는 분자상태의 산소)가 공급되어 수질이 개선된 것이다. 이뿐 아니라 홍수 때에 하천호안 및 하상보호공 골재 틈 사이(공극)로 자연스럽게 토양과 종자가 공급되기 때문에 별도로 식물을 식재하지 않아도 식물이 자랄 수 있는 환경을 만들어줘 하천경관도크게 개선됐다. 연구의 차별적 특징 독성 없는 자연친화적인 소재 바이오폴리머 활용 식물성 소재에서 추출한 바이오폴리머(Bio-polymer) 접착소재가 하천생태계(어류 및 양서파충류)에 미치는 영향을 분석해 독성이 없다는 것을 검증했다. 차수시트 미활용 호안조성기술은 하천 유수에 의한 침식으로부터 하안과 제방을 보호하기 위하여 조성하는 공작물이다. 기존에 저수호안을 조성할 때에는 사면부 토사가 유출되는 것을 방지하기 위해 차수시트를 설치해야 했다. 문제는 차수시트를 설치하면 저수호안 표면부에 도입되는 식물의 뿌리가 흙에 연결되지 않아 식물과 생물이 제대로 자랄 수가 없다는 점이다. 하지만 개발된 기술은 차수시트가 없어도 토사가 빠져나가지 않도록 다층의 구조(필터층)를 만들었는데, 이것은 식물이 다공질 틈새로 뻗어나가 뿌리를 내리고 저수호안 표면에 붙어 원활히 자랄 수 있게 도와주는 역할을 한다. ▲ 일체형 호안조성기술 공기 단축 및 경제성 높여 기존에는 미끄럼방지공과 사면부를 따로 설치해 공사기간도 길고 단가도 비쌌다. 하지만 미끄럼방지공과 사면부를 하나로 합쳐 공사기간을 단축시키고 시공비용도 30% 가량 절감했다. 치수 안전성 확보 기존의 호안조성기술 중에 식물과 생물이 자랄 수 있는 식생호안은 생태적으로 양호하지만 홍수 때에 유실되기 쉬워 수리적으로 안전하지 못하다는 평가를 받아왔다. 또한 대부분의 하천조성기술들이 과학적으로 검증되지 못하였기 때문에 사용자들이 신뢰할 수 있는 기술이 요구되었다. 개발된 기술은 실내실험과 실규모 하천실험을 통해 수리적인 안전성을 검증하였고, 시공시 포장두께 산정공식도 제시했다. 또한 GPR비파괴분석법을 활용하여 개발된 호안공법이 일정 규모의 홍수가 발생해도 무너지거나 붕괴·유실되지 않는다는 것을 검증함으로써 홍수에도 견딜 수 있는 안전하고 신뢰성 있는 기술로 친환경 조성에 일조할 것으로 보인다. ▲ 하상보호공 모식도 연구 성과의 파급 효과 ● 기술부문 : 내구성 · 생태 환경성 뛰어난 친환경 생태하천 조성 기존기술은 홍수가 날 경우 이탈하고 훼손되어 제 기능을 하기 힘들지만 개발기술은 유수에너지를 흡수하고 저감시켜 이탈과 훼손되지 않고 호안과 하상을 보호한다. 또한 기존 콘크리트에서는 강 알카리(pH), 납, 카드뮴, 크롬과 같은 중금속이 약 10년간 지속적으로 방출되어 하천환경에 악영향을 미쳤다. 이에 반해 개발기술은 내구성과 환경성, 생태성이 뛰어나 친환경 생태하천을 조성할 수 있다. 또 관련 특허 및 원천기술기반 신기술로 지정될 경우 하천복원기술이 크게 향상될 것으로 기대된다. ● 사회경제사업화부문 : 저수호안 · 하천구조물 개선되고 관련 산업 활성화 개발된 기술은 지역주민에게 홍수에 안전하며 건전한 하천생태계를 제공하고 빼어난 하천경관과 다양한 문화행사가 이루어질 수 있는 하천공간도 제공할 것으로 보인다. 단순 설치비용도 최소 30% 절감될 뿐 아니라 홍수 발생 시 20% 유실이 발생한다고 가정할 때 유지관리비용도 70% 절감될 것으로 예측된다. 무엇보다 2차 환경부담금까지 고려하면 경제성이 매우 뛰어나다. 이 기술은 국가·사회적으로도 크게 일조해 국가와 지방 하천의 저수호안 전반과 전국 약 50,000여 개의 하천구조물을 개선하고 개량하는 데에도 활용될 것으로 기대된다. 또 하천복원과 관련한 신소재산업이 활성화되고 관련 신공법에도 활용될 것이다. 수상실적 2016년 국토교통부 장관상 사업화 - 다층 다공성 하상보호공 및 시공방법(남양주시 월문천) · (주)SBB, 110백만원(2016) - 다층 다공성 하상보호공 및 시공방법(창원시 광려천) · (주)SBB, 113백만원(2016) 기술이전 다층 다공성 하상보호공 및 시공방법 · (주)SBB * 본 연구성과는 국토교통부가 선정한 '2017 국토교통 R&D 우수성과 20선' 으로 선정되었습니다. * 본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원의 지원으로 수행되었습니다. 수자원하천연구본부 게시일2017-12-20 조회수 2610
[2017 중소기업지원 우수사례] 디스포저 사용에 따른 새로운 단면형상을 갖는 배관기술 개발 일상에 편리함을 더한 착한 기술 - 음식물 쓰레기 처리 대안으로 디스포저 사용에 따른 새로운 단면형상을 갖는 배관기술 개발 환경·플랜트연구소 장춘만 연구위원 ‘하수도법 개정안’ 입법예고에 따라 디스포저(가정용 음식물 쓰레기 분쇄기) 시장의 급격한 성장이 기대되고 있다. 2020년까지 약 5만여 대 정도의 디스포저가 각 가정에 보급될 것으로 추정되며, 그 규모는 수백억 원에 이를 것으로 전망하고 있다. 현재까지 디스포저 설치·운용을 통한 다양한 시범 사업과 단위 연구과제가 진행되었으나, 분쇄 처리된 음식물쓰레기로 인한 배관의 폐색 현상 발생이 빈번해지면서 디스포저를 활용한 음식물 처리 관련 시장이 제약을 받고 있는 실정이다. ▲ 카지노 게임 사이트 장춘만 박사(좌)와 PPT평화 이종호 대표(우) 디스포저의 미래 가치와 활용성 디스포저는 음식물 쓰레기 처리가 편리하고 악취를 방지할 수 있다는 등의 긍정적인 이유로 국민 선호도가 높다. 그러나 1995년 하수로 하수관 퇴적문제, 하수처리장 용량 초과와 같은 하수도 시설에 미치는 부정적인 영향을 우려한 정부는 디스포저의 판매와 사용을 금지했다. 이후 2012년, 하수관 고형물 배출이 20% 미만인 제품에 한해 부분적으로 판매·사용할 수 있도록 허용했지만 별도의 수거망을 설치해 한 번 거른 고형물을 음식물 쓰레기 봉투에 담아 처리해야 하는 불편은 여전했다. 그리고 지난 2014년 4월 3일, 환경부는 하수도법 개정을 추진하면서 분류식 하수관로가 설치된 지역 등 일정 요건을 갖춘 경우에 한해 음식 쓰레기를 100% 분쇄·고형물로 배출할 수 있는 디스포저를 허용하는 ‘하수도법 개정안’을 입법예고했다. 물론, 해결해야 할 과제는 무수하게 남아 있다. 하수도법 개정안에서는 분류식 하수관로 지역, 배수설비 경사, 하수관로 유속, 하수처리시설 여유 용량 등의 기준을 만족하는 지역에 한해 디스포저 사용을 허용하고 있기 때문이다. 하지만 층간 간격이 좁고 복잡한 구조를 갖는 공동 주택의 경우 고형물을 포함하는 음·폐수의 원활한 배수가 어려운 것이 현실. 카지노 게임 사이트 장춘만 박사는 ‘유속을 확보하는 것은 물론, 관 단면 형상을 최적화하여 공급 유량을 줄이면서도 동일한 효과를 가질 수 있는 배관 단면형상 기술’의 필요성을 절감하고 관련 연구를 진행하고 있었다. 그때 즈음, PPI평화 이종호 대표 역시 장춘만 박사와 같은 고민을 안고 있었다. 배관 막힘을 해결할 근본적인 기술 “음식물 쓰레기 처리 대안으로 디스포저는 전 세계에서 오랜 기간 검토되어 왔습니다. 그러나 대부분 음식물 분쇄기와 원형배관의 하수방식에 따른 관 막힘에만 초점이 맞추어져 있을 뿐, 근본적인 관 형상의 개발과 물 부족 현상을 동시에 해결할 시스템은 미비한 실정입니다. 더군다나 음식물 쓰레기에 최적화된 관 형상 에 관한 국내 연구는 전무한 수준이었고요.” 이종호 대표는 향후 디스포저의 사용이 외국처럼 활성화될 경우 관 막힘으로 인한 사회적 문제가 대두될 것이라 예측했다. 게다가 보편적으로 사용되고 있는 원형관은 이미 다수의 관 막힘 현상 사례로 인해 골칫거리 취급을 받고 있었다. 그렇게 장춘만 박사와 PPI평화, 두 사람이 같은 지향점에 대한 공감대를 형성했고 배관 막힘을 해결할 근본적인 기술, 그중에서도 새로운 단면형상을 갖는 배관을 개발하기 위해 관련 연구에 관한 기술 협력을 진행했다. 사실 장춘만 박사와 PPI평화의 인연은 4년 전으로 거슬러 올라간다. 당시 장춘만 박사 팀이 수행하던 국가연구과제인 ‘음식물 쓰레기 분쇄장치(디스포저) 및 배관 개발’ 연구 결과를 활용할 기업을 물색하던 중, 국내 배관기술 분야에서 도전적인 시도를 이어가고 있던 PPI평화를 알게 된 것. “PPI평화는 이미 ‘V형관’이란 신 형상 배관 기술을 보유하고 있었고, 우리 연구원은 적은 양의 물로도 원활한 배수가 가능한 V형관에 꾸준히 관심을 갖고 있었어요. 그러다 서로의 기술력을 바탕으로 세상에 없는 형상을 만들면 어떨까 하는 생각을 했고, 이를 목표로 중소기업 지원 사업 제안을 하게 되었습니다.” ▲ 애플(apple)관 단면 형상 세계 최초·유일의 애플(apple)관 음식물 쓰레기의 효과적인 배출을 위한 가장 중요한 변수는 배관내 유속으로 배관의 구배를 조절하여 유속을 만족시켜 주어야 한다는 점이다. 장춘만 박사는 디스포저를 사용하는 관망 내 폐색(관막힘) 방지를 위한 ‘새로운 단면형상을 갖는 배관의 체계적인 설계기술’을 확보하기 위하여 가장 먼저 ‘관 막힘 특성분석 실험용 시뮬레이터’를 제작하였다. 관망성능평가 장치를 활용해 관망 내부 분쇄 쓰레기의 거동에 대한 특성실험을 수행하기 위함이다. 관망성능평가 장치의 주요 구성품은 물 공급 장치, 디스포저 유량 제어장치 및 횡지관 시험부로 이뤄져 있으며 각 배관의 기울기와공급 유량 등을 조절할 수 있도록 구축하였다. 장치를 통해 유량에 따른 배관의 유동특성을 분석하였고, 실험은 총 5회 반복하여 평균치로 도출하였다. 또한 관망 수치해석 타당성을 확보하기 위한 수치 모델 신뢰도 평가를 수행하였고, 관 막힘 방지를 위한 최적관 단면 설계를 위하여 수치 최적설계 기법을 활용하였다. 마지막으로 4종의 관 단면형상에 대한 예비 수치평가를 수행하여 내부유동특성을 분석하였다. 배관 단면의 최적 설계를 위해 4종의 단면형상은 원형관, 타원(egg)관, 애플(apple)관 및 브이(V)형관을 기반으로 하였다. 결과는 흥미로웠다. 타원관과 애플관이 관 단면 아래쪽 유속이 원형관에 비해 상대적으로 큼을 알 수 있었다. 이는 곧 배관 내에서 분쇄된 음식물 쓰레기의 입자가 원형관이나 V형관에 비하여 상대적으로 정체되기 어려운 조건임을 의미한다. “사실, 처음에는 하트 모양으로 생겼다고 하여 하트(heart)관이라는 이름으로 불렀어요. 그러다 PPI평화 측에서 ‘애플(apple)’이라는 별칭을 지어주었는데 마음에 쏙 들더군요. 그렇게 세계 최초의 애플관이 탄생하게 되었습니다.” “PPI평화는 단순히 PVC 파이프를 만드는 회사가 아닙니다. 저희의 사명은 국민이 안심하고 건강한 물을 마실 수 있는 100년 수명의 배관을 만드는 것입니다. 앞으로 애플형 관에 최적화된 생산 공정을 개발하여 국민 생활을 풍요롭게 할 고품질의 제품을 만들고 싶습니다.” 장춘만 박사와 이종호 대표, 두 사람은 지난 6개월여의 여정을 반추하며 가장 중요한 것은 ‘진심’이라고 말한다. 서로의 의견을 존중하고, 좋은 결과물을 만들어내려는 진심 어린 마음가짐 말이다. 여기에 더해 각자가 수년간 응축해온 기술력과 독창적인 노하우는 튼튼한 토대가 되어주었다. 물론 제품 보완과 안정화라는 몇몇 과제가 남아 있지만 디스포저 보급은 시간문제일 뿐이다. 국민의 일상이 편리하고 쾌적해질, 그날이 자못 기대된다. 수자원하천연구본부 게시일2017-04-26 조회수 2635
[2016 중소기업지원 우수사례]마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템 더욱 깨끗하고 효과적인 물 공급을 위한 기술 - 마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템 환경·플랜트연구소 오현제 선임연구위원 전국의 광역·지방 상수도 보급률은 2015년 기준 96.1%이지만, 농어촌 면지역의 보급률만 봤을 때는 69.1%로 도시와 농어촌간 심각한 불균형 현상을 보이고 있다. ‘소규모 수도시설’은 이렇게 광역·지방 상수도가 보급되지 않은 일부 농어촌 지역에 효율적인 급수방식으로 급수 인구에 따라 100명 미만은 ‘소규모 급수시설’을, 100명에서 2,500명 규모는 ‘마을상수도’를 설치해 물을 공급하고 있다. 문제는 전국에 설치된 17,904개(2015년 기준)의 소규모 수도시설들이 산재해있어 체계적인 관리가 어렵고, 대부분 별도의 표준화된 정수처리 시설 없이 운영 중이라는 점이다. ▲ 마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템 마을상수도를 개선하기 위한 혁신적인 신기술 소규모 수도시설의 경우 지역적인 한계로 인해 대부분 인근 영세 설비업체에 의해 시공되고 있다. 소규모 수도시설은 실제 수원의 수질을 반영해 설계하는 것이 중요하지만, 영세 설비업체의 다소 낙후된 기술로 시공하다 보니 수질을 반영하지 못하는 경우가 많다. 또한, 대부분의 마을상수도는 높은 지역에 위치하며 설치장소가 매우 협소하므로 설치 및 유지보수 불량과 잦은 설비고장 등 관리에 많은 어려움을 겪고 있다. ‘마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템(이하 패키지 시스템)’은 이러한 마을상수도의 열악한 환경을 개선해 지역주민들에게 더욱 깨끗하고 효과적인 물을 공급하기 위한 시스템이다. 이번 시스템 연구개발 및 현장 적용의 참여기업인 ㈜오투앤비는 건설엔지니어링 설계, 환경설비 및 정수처리 전문기업으로 지난 2007년 회사설립 이후 오랫동안 다양한 과제를 통해 카지노 게임 사이트과 인연을 맺고 있다. 지난해 6월에는 해당 기술에 대해 기술이전을 통한 기술실시권을 확보했다. 하지만 사업화 및 현장 적용을 위한 설계 및 제작기술이 미흡했고, 정수처리 설비에 대한 유지관리 및 운영기술 확보의 어려움을 겪게 된다. 이에 ㈜오투앤비 반승현 대표는 카지노 게임 사이트의 ‘중소기업 수요기반 기술지원사업’을 요청했다. “오현제 박사님을 비롯한 카지노 게임 사이트은 우리가 사업화를 원하는 기술을 발굴하고 제안하는 것부터 실질적인 사업화를 위한 상용기술 개발까지 모든 과정에서 지원을 아끼지 않았습니다. 특히 오현제 박사님은 오랜 연구개발 및 기술이전 경험을 바탕으로 연구개발뿐만 아니라 영업적으로 도움이 될만한 부분에서도 많은 도움을 주셨고, 안주석 연구원은 아프리카 개도국 현장답사 및 관계기관 미팅에 동행하면서까지 사업화를 위해 적극적으로 도움을 줬습니다. 우리 회사는 수익의 많은 부분을 연구개발에 적극적으로 투자하고 있었는데, 최근 건설경기 상황이 매우 좋지 않아 경영압박이 오는 상황이었어요. 하지만 카지노 게임 사이트의 열정적인 지원을 보면서 어려울수록 연구개발을 통해 극복할 수 있다는 확신을 하게 되었고, 그것을 바탕으로 현재 기술력을 인정받아 다양한 투자의뢰가 들어오는 등 새로운 도약의 기회를 맞이하고 있습니다.” ▲ 카지노 게임 사이트 오현제 박사(우)와 ㈜오투앤비 반승현 대표가 마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템에 대해 이야기를 나누고 있다. ‘시공’이 아닌 ‘제품’으로의 전환 패키지 시스템은 이전에 존재하는 정수처리 시스템의 개념을 뒤집고 새로운 개념을 적용했다. 기존에 마을상수도는 수원(水源)을 채수한 뒤 분석해 이에 적당한 설비를 설계하고, ‘시설공사’를 해야 한다. 하지만 이번 시스템의 경우 다양한 정수처리 공정을 카세트 형태로 표준화·모듈화해서 제품으로 만든 후 현장에 적용하는 방식이다. 즉, 정수처리 시스템을 ‘현장 시공’하는 것이 아닌 독립적인 ‘제품’으로 만들었다는 점이다. 오현제 박사는 지역의 수질에 따라 정수처리 공정을 손쉽게 변경할 수 있으며, 컨테이너와 같은 일정한 크기의 박스에 설치할 수 있어 운반 및 설치가 매우 간편하다는 점을 강조했다. “시스템이 모듈화되어 있으므로 수질에 맞춰 다양한 조합을 만들어낼 수 있어요. 이를 통해 더욱 안정적인 수량(水量) 확보 및 수질 관리가 가능합니다. 또한, 면적이 협소한 대부분의 마을상수도부지에 쉽게 운반하고 설치할 수 있습니다.” 이번 시스템은 처리효율을 높이기 위한 공정인 ‘전처리’, 분리막에 의한 정수처리 공정인 ‘주처리’, 소독을 위한 공정인 ‘후처리’로 이루어져 있다. 이 세 가지 처리 과정을 해당 지역 수질에 따라 각각 다르게 적용해 다양한 조합을 만들어낼 수 있다. 처리 과정뿐만 아니라 마을상수도의 주요 사용 용량인 20㎥/d ~ 100㎥/d까지 수량 조절이 가능하며, 모듈 조합만으로도 독립적인 운전이 가능해 공간과 비용을 절감할 수 있다. 무엇보다 원격통합관리시스템을 통해 지리적 특성상 접근이 어려운 마을상수도의 효율적인 관리가 가능하다는 것이 큰 장점이다. ▲ 경기도 가평군 두밀리에 현장적용되어 운영 중인 마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템 모두가 안전하고 깨끗한 물을 먹는 날까지 정부는 농어촌 상수도 확충을 국정과제로 선정해 현재 60% 수준인 보급률을 80% 이상으로 끌어올리려고 노력하고 있다. 이번 기술은 물 공급 불균형 문제 해결을 위한 정부의 정책뿐만 아니라, 기술이 필요한 세계 곳곳에 매우 중요한 해결책이 될 수 있을 것이다. 이와 관련해 반승현 대표는 이번 연구개발을 진행하면서 느꼈던 점과 향후 계획에 대해 덧붙였다. “이번 연구개발의 과정과 성과를 통해 국내시장뿐만 아니라 세계시장으로 시야가 크게 넓어진 것 같습니다. 좋은 물을 공급받는 것은 모든 인간의 권리입니다. 우리 회사의 기업운영 방향도 단순히 돈을 버는 것이 아닌 좋은 물을 제공해 인간의 권리를 증진하는데 이바지하자고 마음먹었습니다. 그러한 방향에 따라 현재 우즈베키스탄 현지 NGO단체와 협력해 깨끗한 먹는 물을 제공하는 사업을 진행하고 있습니다. 또한, 탄자니아의 음베아 중고등학교에도 먹는 물을 공급하는 사업을 진행하고 있으며, 탄자니아 100여 개 마을에 장치를 공급하는 EDCF 사업에 대해서도 논의 중입니다. 우리는 많은 사람이 고통받고 있는 소규모 마을의 상수도 문제를 해결하는 좋은 기업이 되고 싶습니다. 그동안 적극적으로 지원한 카지노 게임 사이트과 오현제 박사님께 다시 한번 감사드리고 싶습니다.” 오현제 박사 역시 그동안 진행해왔던 수많은 연구개발 및 기술지원을 통해 느낀 점과 각오를 말하며 이야기를 마무리했다. “환경산업의 특성상 기술이 매출로 이어지기 위해서는 실제 현장 적용 실적이 필수적이지만, 아무리 좋은 기술을 가진 중소기업이라도 현장 적용 실적을 쌓기란 쉽지 않습니다. 우리 연구원은 체계적인 지원을 통해 좋은 기술을 가진 기업들이 사업화에 성공하고, 전 세계시장에 진출할 수 있도록 적극적으로 돕겠습니다.” 좋은 물을 제공하기 위해 노력하는 ㈜오투앤비와 끊임없는 연구개발과 실질적인 지원으로 좋은 기업들이 세계시장 진출할 수 있도록 돕는 카지노 게임 사이트. 그 노력의 열매가 전 세계 곳곳을 누비며 많은 사람에게 좋은 물을 공급할 수 있기를 희망해본다. 기술의 특장점 _______________________________________________ 마을상수도 맞춤형 정수처리 패키지 시스템 다양한 정수처리 공정을 단위 카세트 형태로 모듈화해서 다목적으로 활용할 수 있도록 제작한 소규모 정수처리 패키지 수자원하천연구본부 게시일2016-12-21 조회수 2998
[2016 사업화유망기술] Eco hybrid 롤링매트 공법 수자원·하천연구소 지운 수석연구원 하천 둔치에는 공원, 산책로, 자전거길과 같은 다양한 친수시설과 생태 공간이 조성되어 인간과 자연이 함께 공존하는 공간으로 개발되고 있다. 하지만 끊임없이 물이 흐르는 하천은 변화가 많은 지형 중 하나이다. 하천에 흐르는 물의 양 변화로 하천의 중장기적인 변화가 발생하기도 하고, 기후변화로 인해 발생하는 홍수 또는 대규모 하천사업을 통해 단기간에 큰 변화가 일어나기도 한다. 이러한 이유들로 인해 변화된 하천은 지속적으로 안정적인 상태를 찾아서 진화하는데, 이때 예상치 못한 부분에서 ‘하안침식’, ‘유역 토양침식’ 등의 문제가 일어난다. 친환경적이고 경제적인 롤링매트 공법 하안보호 작업은 하천침식 또는 물길의 지반공학적 파괴에 대응해 제방이나 하안(하천 양쪽의 둔덕)을 보호하기 위한 작업이다. 일반적으로 하안이 급경사에다가 홍수터나 둔치에 친수 시설이 있는 곳은 기존 호안 공법(콘크리트)을 적용해 하안을 보호한다. 완경사지만 친수 시설이 있는 곳, 그리고 급경사이지만 친수 시설이 없는 곳은 기존 호안 공법을 적용하게 될 경우 사면을 교란함으로써 생태 서식처 및 생태환경적인 피해를 발생시킬 뿐만 아니라, 비용이 많이 들기 때문에 경제적으로도 비효율적이다. ‘Eco-hybrid 롤링매트(이하, 롤링매트)’는 이렇게 기존 호안 공법을 적용하기 어려운 하안에 적용할 수 있는 새로운 공법이다. 기존의 사석 Trench 기법과 롤링매트 구조를 서로 융합해 하안의 인위적인 교란 없이 시공이 가능하고, 하안침식 발생 시 즉각적인 대처가 가능하다. 이 공법의 가장 큰 특장점은 바로 친환경적이면서도 경제적이라는 점이다. * 천연 코코넛 섬유 자연 재료로 가공한 소재로써, 친환경적이며 매트 공극을 최소화하여 현장에서 작동 시 모래의 투과는 방지하되, 물은 투과시켜서 매트가 양력으로 인해 부유하지 않도록 함 이번 공법에 사용된 천연 코코넛 섬유(Coco Fiber)*는 자연 재료로 가공한 소재로써, 등산로나 산책길, 식생 매트, 토사가 침식된 보행로 등에 주로 활용된다. 또한, 하천 호안 사면 유실방지 및 하천 수변공간 조성 등 식물의 활착과 성장률을 향상하고 자연형 생태수로 조성에 효과적이다. 이러한 천연 코코넛 섬유의 특성을 활용한 롤링매트는 친환경적이며 매트 공극을 최소화해 현장에서 작동 시 모래의 투과는 방지하되, 물은 투과시켜서 매트가 양력으로 인해 부유하지 않도록 만든다. 천연 코코넛 재료를 활용함으로써 가공 및 설치 비용도 저렴하다. 특별히 롤링매트는 매트 끝단을 주머니 형태로 말아서 사석을 채워 넣을 수 있는 형태로 제작됐다. 하안 침식 시 롤링되는 매트의 중량을 증대시키고 수중에서 매트를 고정하게 된다. 롤링매트의 또 다른 장점은 평상시에는 노출되지 않고 롤링된 상태로 홍수터 혹은 둔치 상단에 기존의 사석 Trench와 함께 설치된다는 것이다. 그러다가 홍수와 같은 하안 침식이 발생하게 되면 롤링매트의 주머니 끝단 무게에 의해 자동으로 미끄러져서 펼쳐지게 된다. 매트가 펼쳐진 후 자연스럽게 Trench 사석도 흘러내리게 된다. 롤링매트는 사석층 밑에 위치하며 자연스럽게 필터 역할도 수행하게 된다. ▲ 주머니 형태로 말아서 사석을 채워 넣을 수 있는 형태로 제작된 롤링매트 끝단 다양한 실험을 통한 성능 검증 친환경 롤링매트 공법에 대한 아이디어가 처음 언급됐을 때는 회의적인 시선이 많았다. 좋은 아이디어이긴 하지만, 그것을 현실화하기가 쉽지 않다는 것. 하지만 롤링매트는 수많은 검증 실험을 통해 점차 현실화되었다. 4차에 걸친 실내실험을 통해 매트에 사석을 같이 롤링해야 한다는 것과 매트 길이를 사면 길이에 맞게 조절해야 한다는 보완점을 도출해냈고, 하천실험센터(경북 안동)에서 진행된 실규모 하천수로실험을 통해 롤링매트의 시공법을 개선하고 구체적인 성능과 가능성을 도출해냈다. 특히 바닥 하폭이 약 3m인 실규모 급경사 만곡수로 실험을 통해 최대 2.7m/s의 유속에도 안정적으로 작동하는 것을 확인했다. 일반적으로 유속이 초당 0.5m에서 1m만 넘어도 홍수 상황인데, 롤링매트는 이러한 극한의 상황에서도 무리없이 잘 작동한 것이다. 실규모 하천수로실험을 통해 롤링매트 작동 후사면을 보호하게 되면서 유사 농도(흐르는 물에 포함되어 있는 부유 토사 농도)가 급격히 감소하는 것이 확인됐다. 또한, 우려했던 고유속 상황의 매트 들림 현상은 발생하지 않았다. 매트 끝단의 사석주머니는 유속을 감소시키고 만곡부에 집중되는 유속의 방향을 제어한다는 것 역시 확인됐다. 다양한 실험으로 롤링매트의 효능이 검증되자 아이디어 단계에서 제기되었던 회의감은 점차 가능성으로 바뀌어갔다. 실험을 통해 확보한 기술들은 현재 국내에 특허등록(3건)을 완료했으며, 국제특허도 준비중이다. ▲ 롤링매트 작동 후 사면을 보호하게 되면서 유사 농도가 급격히 감소하고 유속을 감소시키는 효과를 보였다. 인류와 하천의 공존을 위한 기술 롤링매트는 향후 낙동강 일부 구간에 현장 시범 설치해 운영 및 모니터링을 준비하고 있다. 해당 구간은 친수시설이 없는 구간이지만, 파랑에 의한 하안침식이 진행 중인 구간이다. 이번 시범 설치에서는 기존 호안 공법의 적용 없이 롤링매트만 설치해 다양한 상황에 대한 지속적인 모니터링을 통해 하안침식 진행 상황과 롤링매트 상태를 점검할 예정이다. 특히 홍수기 전·후의 상태를 집중적으로 모니터링할 예정이다. 이번 연구개발을 이끈 카지노 게임 사이트 지운 박사는 향후 롤링매트에 센서를 부착하는 방안을 연구 중이라고 밝혔다. 현재 발전하고 있는 IoT 기술과 접목해 롤링매트가 작동할 경우 이를 즉각적으로 관련 기관에 선제적으로 통보함으로써 더욱 체계적이고 안전한 하천관리를 실현할 수 있기 때문이다. 또한, 롤링매트 적용이 가능한 구간과 시공위치 선정을 더욱 쉽게 할 수 있도록 ‘롤링매트 적용 의사결정 및 설계 프로그램(안)’을 준비하고 있다. 이를 위해 기존 사석설계 프로그램을 조사하고 있으며, 롤링매트 적용 가능구간 및 시공위치 선정 프로그램 흐름도를 준비하고 있다. 롤링매트 공법은 국내뿐만 아니라 해마다 홍수로 인해 많은 피해가 발생하는 아시아 지역 개발도상국에도 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 앞으로 롤링매트를 통해 토양침식과 하안침식으로 인해 발생하는 인명피해와 경제적 피해를 줄이고, 인류가 더욱 안전하게 하천과 공존할 수 있기를 기대해본다. 롤링매트의 작동원리 ___________________________________________________________ 수자원하천연구본부 게시일2016-08-25 조회수 4365
[2016 중소기업지원 우수사례] 펌프장 내 Vortex 저감을 위한 AVD 설계 기술 진정성 있는 지원으로 기업의 체질을 바꾸다 - 펌프장 내 Vortex 저감을 위한 AVD 설계 기술 수자원·하천연구소 정상화 수석연구원 발전소는 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 곳으로, 주로 뜨거운 증기가 터빈을 돌려 전기를 만든다. 하지만 발전기에 계속 뜨거운 열을 가하다 보면 결국에는 폭발하거나 문제가 생기기 때문에 지속해서 냉각수(차가운 물)를 공급해 온도를 내려야 한다. 몇 년 전 일본에서 발생한 후쿠시마 원전 사고 역시 지진과 쓰나미로 인한 냉각수 계통 펌프의 고장으로 원활하게 냉각수가 공급되지 못해 피해가 커졌다. 국내에서도 1999년 울진 3호기 냉각수 누수 사고 등 다수의 사례들이 존재한다. 발전소뿐만 아니라 빗물 펌프장 등 이·치수를 목적으로 하는 펌프장에서도 펌프 계통의 고장은 자칫 큰 피해를 발생시킬 수 있다. (좌) 수자원·하천연구소 정상화 수석연구원 (우) SMT 이우 대표 안정적인 펌프 운영이 가능한 맞춤형 설계 기술 펌프의 안정적인 작동에 가장 큰 문제를 일으키는 것은 바로 와류(Vortex, 소용돌이 흐름)다. 와류로 인한 공기흡입은 펌프 내부에 진동과 충격을 발생시켜 다양한 문제를 일으킨다. 이러한 와류를 제거하거나 허용기준 이하로 완화하기 위한 설비가 바로 ‘와류저감장치(Anti Vortex Device, AVD)'이다. 그동안 많은 중소기업이 AVD 제품을 생산해오고 있지만, 대부분 제품 생산에 초점이 맞춰져 있고 기술 개발에 대한 관심은 낮은 편이다. 또한, 실험 분야에서도 계측 장비 및 시스템 제작에만 전념하고 있어 설계 및 성능평가, 실험계측 기술은 크게 발전하지 못하고 있다. AVD에 대한 설계 및 성능 평가 기준은 전 세계적으로 공통된 절차서와 지침을 따르고 있다. 즉, 공통된 설계 기술은 있지만, 펌프장에 따라 건설되고 운영되는 내용이 모두 다르므로 이러한 특성을 반영해 펌프의 안정성을 높이는 설계를 하는 것이 관건이다. 지난 20년간 열·유체 분야 측정 시스템 제작과 계측 기술력으로 인정받아온 SMT 이우 대표는 진행하던 사업의 성능을 시험하던 중 펌프장 및 흡수정(Sump) 구간 내 와류 발생 문제를 겪게 된다. ▲ SMT 이우 대표는 진행하던 사업의 성능 실험 중 와류 발생 문제를 겪게 되면서 이를 해결하기 위해 카지노 게임 사이트의 중소기업 수요기반 기술지원사업에 지원하게 된다. 대부분 중소기업은 실험 결과에 대한 분석력이 다소 부족해 적절한 개선안 수립 방향 설정에 많은 어려움을 겪게 된다. 또한, 개선안 개발 과정에서 만들어진 시제품에 대해 전문기관에 의한 객관적이고 과학적인 성능 실험 과정을 거치는 동안 많은 시간적 손실이 일어날 수 있다. 이에 대한 문제 해결을 위한 실마리를 찾던 이우 대표는 카지노 게임 사이트에서 진행하는 중소기업 수요기반 기술지원사업에 지원하게 된다. “국내 대부분 상수도 등 펌프장 시설은 유사한 형태로 설계되어 있어서, 당시 제가 겪은 어려움을 해결한다면 향후 전국적으로 펌프장 증설 및 신규 건설사업 시 개선 설계안에 적용할 수 있다고 판단했습니다. 그러한 고민 중에 카지노 게임 사이트의 중소기업 지원사업을 알게 됐습니다.” 카지노 게임 사이트 정상화 박사가 개발한 ‘펌프장 내 Vortex 저감을 위한 AVD 설계 기술’은 펌프장이 운영되는 조건에 맞춰 안정적인 펌프 운영이 가능하도록 기업 맞춤형으로 개발된 설계 기술이다. SMT는 카지노 게임 사이트의 도움을 받아 개선안 개발과정에서 AVD를 설계하는 절차, 시험 검증 방법 및 다양한 계측 장치들의 운영상 특성과 문제점을 수많은 실험을 통해 직접 확인하고 개선함으로써 상용화할 수 있는 수준으로 발전시킬 수 있었다. ▲ 실험을 위해 카지노 게임 사이트 PIV수리실험동에 설치된 수리모형 장기적인 관점으로 실질적이고 직접적인 기업 지원 SMT는 지난 2012년 카지노 게임 사이트에서 진행하는 연구 과제를 지원하면서 인연을 맺었다. 이후 압력측정시스템 설계·제작 등 다양한 실험 검증과제에 함께했다. 카지노 게임 사이트-중소기업간 멘토링, 네트워킹, 정보제공 등이 진행되는 카지노 게임 사이트의 기술교류회를 주도하며 오랜 기간 SMT와 같은 작지만 좋은 기술력을 가진 중소기업들을 지원해온 정상화 박사는 그동안 느낀 점에 대해 언급했다. “중소기업은 실제 시장에서 어떤 수요가 있으며, 어떻게 해야 성공할 수 있는지 다양한 정보를 가지고 있습니다. 하지만 연구개발을 위한 제안서 작성부터 전문가들을 이해시키는 것 등 기초적인 단계에서부터 취약한 경우가 많죠. 또한, 대부분 연구개발 인력과 인프라 구축에 많은 부담을 가지고 있어 연구개발사업에 참여하는 것에 많은 제한을 받고 있습니다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서는 실질적이고 진정성 있는 지원이 필요하다고 생각합니다.” 정상화 박사는 단순히 일회성으로 기업을 지원하는 것이 아니라 지속적인 지원을 통해 기업의체질 자체를 바꿀 수 있도록 돕고 있다. “회사에서 고민하는 성능 실험 테스트에 대한 결과를 얻는 것으로도 충분히 만족할 수 있는 성과인데, 정상화 박사는 시험 표준 절차, 기술 개발 인력 네트워크 구축, 다양한 중소기업 펀딩 프로그램 소개와 수주 방안 등 사업 수행에 있어 필요한 정보들을 제공했습니다. 눈앞에 보이는 성과가 아닌 장기적인 관점에서 도와주셔서 감사합니다.” 이우 대표는 카지노 게임 사이트에서 보유하고 있는 ISO9001과 이를 기반으로 운영되는 실험과제 수행절차를 직접 체험함으로써 체계적인 연구관리의 중요성을 깨달았다. 또한, 정상화 박사에게서 배운 제안서 작성 방법, 실험 설계 및 표준 지침 정보 등을 활용해 한국에너지기술연구원, 서울대, 경희대 등 여러 기관의 과제를 수주하기도 했다. ▲ 펌프장 건설을 위해서는 반드시 물리모형실험을 통한 검증 단계가 필요하다. 좋은 기술을 가진 기업들의 동반자가 될 것 SMT는 향후 이번 사업을 통해 체험한 경험을 활용해 계측 시스템 관련 설계 및 제작에 집중된 사업 분야를 다각화해 연구용역 회사로 발전시킨다는 포부를 밝혔다. 정상화 박사 역시 이러한 SMT를 지속적으로 지원해 컨설턴시(연구서비스를 제공하는 기술 전문회사)로 탈바꿈할 수 있도록 기술지원을 아끼지 않을 계획이다. 또한, 현재 AVD 설계를 포함한 취배수 시스템에 대한 보다 면밀한 기술 검토를 통해 해외 진출이 가능한 분야를 찾고 있다. “그동안 오랫동안 관련 연구를 진행하면서 아직 설계에 대해 해외 설계사의 기술에 많이 의존하고 있음을 느낍니다. 하지만 실험 검증 분야에서 우리가 할 수 있는 일이 많이 있다는 것 또한 깨달았습니다. 앞으로 우리 기업이 해외에 진출할 수 있도록 세계 유수 기관과 어깨를 나란히 할 수 있는 실험 인프라, 국제공인인증 및 연구능력을 갖추는 것이 필요합니다.” 앞으로 카지노 게임 사이트이 세계적인 실험 검증 및 성능 평가 기관으로 발돋움하는 데 기여하고 싶다는 정상화 박사. 그를 통해 SMT와 같이 좋은 기술을 가진 중소기업들이 전 세계 시장에서 활약할 수 있기를 기대해본다. 기술의 특장점 ________________________________________________ 펌프장 내 Vortex 저감을 위한 AVD 설계 기술 AVD를 설계하는 절차, 시험 검증 방법 및 다양한 계측 장치들의 운영상 특성과 문제점을 실험을 통해 직접 확인함으로서 중소기업에서 활용가능한 수준으로 기술 지원 연구 목표와 지원 내용 목표 세부 지원내용 실험절차서 수립 •국제기준 검토 •업계 적용 기준 분석 •절차서 작성 유동개선 및 와류 방지 모델 개발 •유동 개선 기술 •와류 방지 모델 Pump 관로 정량적 유량 측정 기법 •유량 측정 기법 정리 •측정 기법 정확도 비교 현장 적용 지원 •개선 방안 도출 •적용을 위한 기술 자문 수자원하천연구본부 게시일2016-08-24 조회수 3855
[2016 중소기업지원 우수사례]저낙차 저유속 수력발전장치 개발 사람과 자연, 모두가 행복한 에너지를 만드는 기술 - 저낙차 저유속 수력발전장치 개발 수자원·하천연구소 류용욱 수석연구원 지난 4월, 미국에서는 역사상 최대 규모인 약 4천억 원이 투입되는 클라마스강 복원이 결정되었다. 일본에서도 300개 이상의 댐이 철거되었으며, 유럽에서는 댐 건설을 금지하고, 댐 철거와 하천 생태계 복원에 힘쓰고 있다. 우리나라에서도 낡고, 환경을 파괴하는 댐 허물기에 나섰다. 이에 전 세계적으로 대규모 수력발전의 형태에서 환경영향을 최소화하는 신재생에너지 중 하나인 소수력발전에 대한 관심이 높아지고 있다. (좌) 수자원·하천연구소 류용욱 수석연구원 (우) ㈜웨스텍 신용오 대표 댐을 건설하지 않는, 환경을 위한 수력 발전 최근 환경 문제에 대한 국제 사회의 관심이 점점 커지고 있다. 특히 강과 하천의 경우 인공 댐 건설을 금지하고, 댐을 철거하는 등 하천을 복원하는 움직임이 활발하다. 댐은 많은 전기를 생산하지만 수질을 악화시키고 다양한 수중생물과 철새들을 사라지게 한다. 또한, 안개가 끼는 등 기온에도 영향을 끼친다. 현재 인류가 이용하고 있는 에너지의 대부분인 화석연료는 괜찮을까? 화석연료 또한 미세먼지와 같은 환경오염 문제가 심각하고 에너지가 고갈될 위기에 처해있다. 이에 댐과 같이 환경을 파괴하지 않고, 화석연료를 대체하는 신재생에너지 개발에 대한 중요성이 커지고 있다. 하지만, 아직까지 세계 재생에너지 생산량의 대부분은 수력발전이 담당한다. 댐 건설에 많은 비용이 들고 환경파괴문제가 발생하지만 단순히 물의 힘을 이용해 전기를 생산하고, 화석연료와 같이 전기를 얻는 과정에서 이산화탄소를 발생시키지 않기 때문이다. 그렇다면, 환경을 파괴하지 않고 물을 이용해 전기를 만드는 방법은 없을까? 류용욱 박사는 이에 대한 대안으로 저낙차 저유속 수력발전방식을 언급했다. “수력발전은 오래 전부터 이용되어온 비 화석에너지 발전이지만 인공적으로 물을 막기 때문에 환경을 파괴하는 방식으로 인식됩니다. 반면, 저낙차 저유속 발전방식은 댐과 같은 대형 구조물이 필요하지 않고, 하천과 같이 흐르는 물에 소규모 발전장치를 설치해 전기를 발생하는 방식입니다.” 류용욱 박사는 저낙차 저유속 수력발전 기술을 개발하고 있는 (주)웨스텍과 함께 관련 연구에 관한 기술 협력을 진행했다. 대구경북지역 중소기업 애로기술 통합 간담회의 참여기관이었던 카지노 게임 사이트 하천실험센터는 (주)웨스텍이 개발 기술의 실험실증에 어려움을 겪고 있음을 알게 되었다. 이후, 중소기업 지원사업을 통해 잠재성 높은 (주)웨스텍의 기술 개발을 지원했다. “수력발전은 이미 널리 알려진 기술이지만 전형적인 수평축 발전방식인 댐을 제외한 대부분의 기술은 실험을 통한 검증으로 제안되고 있습니다. 특히, 유체를 이용한 연구는 다양한 사항으로 완벽한 수치모의에는 한계가 있어, 실험을 권장합니다.” ▲ KICT 하천실험센터에서 실험을 진행하고 있는 류용욱 박사(우)와 신용오 대표(좌) 흐르는 물 그대로 전기를 만들다 (주)웨스텍 신용오 대표는 바람 대비 밀도가 높은 물을 이용하여 하천과 같이 물 높이가 낮은 환경에서도 전기 발생 효율이 높은 저낙차 저유속 수직축 터빈 최적 블레이드 설계기술 개발에 힘쓰고 있다. “이번 기술은 물을 막는 것이 아니라 흐르는 물에서 발전할 수 있게끔 하천 내에 돌아가는 날개 즉, 터빈을 설계하는 것입니다. 댐에 비해 발생하는 전력은 소규모이지만, 만들어진 전력을 인근에서 바로 소비할 수 있지요. 기존 댐을 이용한 수력발전은 송·배전에 많은 비용이 투입되지만, 이번 기술은 하천에 배치하여 유용성을 높일 수 있습니다.” 류용욱 박사는 (주)웨스텍 기술이 가진 특징에 대해 설명했다. “강과 바다에는 나뭇잎과 같은 유송잡물이 많습니다. 터빈을 작동시킬 때, 이러한 찌꺼기가 걸리면서 문제가 되는 경우가 많습니다. 찌꺼기가 많은 하천 및 해안 환경에서 방해 요소를 저감하고, 효율을 증대시킬 수 있는 터빈 시스템을 제안하기 위해 터빈 블레이드의 특성을 고려하여 찌꺼기가 걸리는 것을 막고, 만족할만한 효율을 얻을 수 있는 터빈 기술을 개발하는 것입니다.” (주)웨스텍은 잠재성 높은 기술을 보유하고 있었지만, 기술 검증에 어려움이 있었다. 수력발전 기술은 실험 규모가 크기 때문에 (주)웨스텍과 같은 중소기업은 실험 시설을 갖춘 전문기관의 지원이 필요하다. “카지노 게임 사이트의 지원을 통해 모형 개발과 실험기구 제작비를 지원 받아 실험기구 제작 및 설치작업을 진행했고 2015년 12월부터 실험을 수행할 수 있었습니다.” ▲ KICT 하천실험센터에서 실험을 진행하고 있는 류용욱 박사(우)와 신용오 대표(좌) ▲ 이번 기술은 흐르는 물에 발전할 수 있게끔 하천 내에 돌아가는 터빈을 설계하는 것이다. ‘연구원-기업’ 협업으로 꿈꾸는 더 좋은 내일 (주)웨스텍은 이번 기술 실험 검증을 통해 초기실험을 분석하고, 차기 개발을 위한 기초를 다질 수 있었다. 또한, 이를 바탕으로 기술 홍보 활동을 진행 중이다. “기술과 관련한 많은 부분이 논문에 게재되어 있지만, 실험을 통해 이번 제품 개발 및 상업화에 확신을 가지게 되었습니다.” 우리나라에서 본 기술을 적용하기 가장 적합한 곳은 유속이 가장 빠른 북한강과 남한강 일대이다. 하지만 우리나라는 사용할 수 있는 에너지가 많기 때문에 이번 기술을 적용할 필요성이 부족하다. 따라서, 국내보다 수자원이 가장 풍부한 동남아지역 국가로 기술을 수출하는 데 우선적으로 집중하고 있다. “현재 필리핀 강 유역 조사와 설치를 위해 정부기관과 협의 중입니다. 카자흐스탄으로부터 강 유역 적용과 관련해 방문 요청 중입니다.” 신용오 대표는 사업 진행과 관련해 류용욱 박사에게 고마움을 전했다. “최종 실험기일이 다가오는데 문제가 발생해 며칠 간 카지노 게임 사이트 숙소를 사용하게 되었습니다. 외진 지역에 위치해 마치 사찰과 같은 고요함이 있는 하천실험센터에서 각자 맡은 바 최선을 다하는 연구원들의 모습에 감명 받았습니다. 특히, 류용욱 박사님의 활동적인 근무 태도는 신선하고 열정이 넘쳐 보기 좋았습니다. 실험 준비에 작은 어려움에도 적극적으로 지원해주신 덕분에 단기간임에도 실험 수행이 가능했습니다. 앞으로도 카지노 게임 사이트의 하천관 련 기술지원이 지속되었으면 합니다.” 류용욱 박사는 중소기업 협력 및 지원 사업을 통해 느낀 점을 말했다. “출연(연)의 기술지원이 큰 효과를 얻기 위해서는 중소기업은 기술 완성도에 대한 노력과 의지가 필요하고, 지원 기관은 애로기술에 대한정확한 이해와 책임 있는 자세가 필요하다는 것을 느꼈습니다. 터빈 블레이드 설계에 대한 추가적인 연구의 필요성으로, (주)웨스텍의 자체 연구 개발 및 연구 과제를 제안할 예정입니다. 연구를 통해 앞서 언급한 유송잡물 등 방해물에 대한 대응, 환경영향, 하상 변화 등 다양한 문제들에 대한 평가를 수행할 수 있는 연구를 도출하고자 합니다.” 수질과 생태계를 파괴하지 않는 수력 발전 기술 개발을 통해 환경을 지키고 향후 신재생에너지 기술 개발에 도움이 되고 싶다는 류용욱 박사와 신용오 대표. 미래 에너지를 위한 그들의 끊임없는 경주가 더 좋은 내일을 만들길 기대해본다. 기술의 특장점 ________________________________________________ 저낙차 저유속 수력발전 기술 하천과 같이 물 높이가 낮은 환경에서도 전기를 발생시키는 기술 수자원하천연구본부 게시일2016-06-24 조회수 4132
[2016 국토교통R&D우수성과] 주거시설의 트렌드 변화 주도하는 모듈러 공공임대주택 [공공복지기술] 주거시설의 트렌드 변화를 주도하는 모듈러 공공임대주택 - 저출산·고령화 시대에 따른 모듈러 공공임대주택 기술개발 연구책임자 소 속 기 관 연 구 기 간 전 화 번 호 임 석 호 카지노 게임 사이트 2013.12 ~ 2017.12 031-910-0349 “모듈러 건축 공법이 활성화될 경우 고용창출은 물론 해외시장의 수익성을 높이는 전기가 될 수 있을 것으로 기대된다.” 저출산·고령화로 인해 1~2인 가구가 늘면서 차세대 주거모델의 필요성이 대두되고 있다. 모듈러 공법은 좁은 부지에 레고블럭처럼 주택을 지을 수 있고, 신속한 공급 및 해체가 가능해 매우 경제적이다. 본 연구는 모듈러 주택의 기술적 난제였던 ‘구조안전성, 층간소음, 내화성능’을 해결하고 인구구조 및 사회 환경변화에 유연하게 대응할 수 있는 새로운 공공주택 모델을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다. 나아가 건설 노동시장의 구조개선을 통한 고용창출 효과는 물론 모듈러 주택에 대한 국민인식을 긍정적으로 전환시키는 계기가 될 것이다. 건축시장의 새로운 패러다임을 제시하는 모듈러 공법 대한민국의 가구 구조가 변하고 있다. 최근 몇 년간 사회 초년생, 대학생, 신혼부부, 고령자 등으로 구성된 1~2인 가구의 비중이 빠르게 늘어나면서 중소형 임대주택의 수요도 증가하고 있다. 그러나 높은 전세가와 임대료 등 주거환경은 갈수록 열악해지고 있다. 이에 대한 대안으로 소형 주택을 짓는데 유용한 ‘모듈러 공법’이 주목받고 있다. 모듈러 공법은 집의 골조와 현관문, 욕실, 전기배선 등 부재의 70% 이상을 레고블록 형태로 모듈화해 공장에서 미리 만드는 건축 공법이다. 공장에서 옮겨와 부지에서 조립만 하면 되기 때문에 공사비를 절감할 수 있고, 건설 현장의 소음을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 도시 곳곳의 작은 자투리땅을 활용하여 지을 수 있기 때문에 대규모 택지가 부족한 대도시에서 더욱 활용도가 높다. 현재 국내 주택시장은 저가수주 과열로 사업성이 악화되고 있으며, 이로 인해 해외시장에 진출해도 고용창출 효과를 기대하기 어려운 상황이다. 주택건설시장의 새로운 패러다임을 제시하는 모듈러 건축 공법이 활성화 될 경우 고용창출은 물론 해외시장의 수익성을 높이는 전기가 될 수 있을 것으로 기대된다. 경제성·사업성·기술성 실증 통해 새로운 공공임대 주택모델 제시 모듈러 주택은 가로 3m, 세로 6m 내외의 원룸(One Room) 형태의 모듈로 생산되기 때문에 기숙사, 원룸, 호텔 등 동일한 공간이 반복되는 건물에 효과적이며, 1~2인 가구를 위한 공동주택으로 적합하다. 건물을 해체할 때에도 건설폐기물이 아닌 새로운 주택의 구조체로 재사용(Reuse)할 수 있어 지속가능하고 친환경적인 공법으로 각광받고 있다. 주관연구기관인 카지노 게임 사이트은 모듈러 건축시스템의 특징을 활용하여 저출산·고령화에 대응할 새로운 주거모델을 개발하기 위해 산·학·연이 모두 참여하는 연구컨소시엄을 구성했다. 연구진들은 경제성, 사업성, 기술성 등 3대 실증기반을 토대로 모듈러 주택 기술을 개발하고 공공임대 주택 대상 실증단지 구축을 통해 새로운 공공임대 주택모델을 제시하는 것을 목표로 삼았다. 이를 위해 먼저 수요자 맞춤형 모듈러 주택건설을 위한 설계기술, 환경성능, 구조 및 시공기술, 공장생산성 향상 및 품질관리기술을 개발·실증했으며, 두 번째로 공급 및 사업화추진을 위해 경제성을 확보한 사업화모델을 개발했다. 이어 국내 최초로 모듈러 주택 실증단지를 구축했으며, 신혼부부 및 대학생 등 무주택 서민의 주거안정과 삶의 질 향상을 위한 모듈러 주택 주민설명회를 개최하는 등 입주자 모집 및 선정방안 마련, 모듈러 주택 맞춤형 관리 및 운영방안 개발 등 ‘운영 시스템’을 구축했다. 이러한 절차에 따라 국내 최초로 모듈러 건축시스템 개념을 적용한 공동주택 및 공공임대주택 71세대(수서단지 41세대, 가양단지 30세대)를 공급할 예정이다. 2016년 서울시로부터 사용승인을 받고 먼저 착공에 들어간 가양단지는 2017년 초 완공을 앞두고 있다. 공공임대주택 수요자는 도시근로자, 신혼부부, 사회초년생 및 대학생을 포함한 3대 주거취약계층을 대상으로 공급된다, 본 연구는 ‘수요자 맞춤형 주택공급 시스템’을 구축한 사례라는 점에서도 의미가 있다. 안전성·내화성↑ 소음·시공비↓, 기술성과 경제성 모두 갖춘 차세대 주거모델 과학기술적 측면에서 핵심성과는 모듈러 시공의 3대 난제인 ‘구조안전성, 차음성, 내화성’을 주택건설기준에 부합하도록 기술적으로 해결한 것이다. 표준화를 통한 원가절감을 위해 ‘MC설계 및 BIM 통합설계시스템’을 구축했고, MC설계를 적용하여 주택의 표준화 방안을 도출한 것은 물론 단위부재·접합부·유닛별 라이브러리 구축 및 정보화를 구현했으며, 4D시뮬레이션으로 시공성을 검토하여 설계·공사기간을 10% 가까이 단축했다. 국내 최초로 5층 이상 모듈러주택의 구조안전성을 확보한 것도 큰 성과 중 하나다. 3층 높이까지만 안전성을 확보할 수 있었던 기존 기술의 한계를 뛰어넘기 위해 운송 및 양중 효율을 증가시킨 경량합성 바닥판을 개발했으며, 접합부 최적 구조성능 기술 등을 확보했다. 또 심각한 사회문제로 대두되었던 ‘층간 소음’ 등의 문제를 해결하기 위해 소음차단 바닥구조 및 벽체기술개발을 통해 중량충격음 3등급, 경량충격음 1등급을 확보했으며, 건식벽체구성으로 외부 및 세대 간 전달소음을 차단하여 세대 간 차음 1등급을 획득했다. 에너지 절약을 위해 단차형태의 형상접합을 통해 열교 및 기밀현상을 차단하고, 일체형 외단열 코너벽을 설치해 단열성능과 기밀성능을 끌어올렸다. 이를 통해 국내 최초로 모듈러 주택의 에너지성능 2등급을 달성하는 쾌거를 이뤘다. 경제적 측면에서 가장 큰 성과는 신속공급 및 해체가 용이한 모듈러공법을 활용해 새로운 공공임대주택의 모델을 제시했다는 점이다. 모듈러 주택의 아킬레스건이었던 철근콘크리트(RC) 대비 130%에 이르는 공사비를 110%까지 낮추고 90%까지 원가절감 가능성을 제시한 것도 큰 성과로 볼 수 있다. 연구진들은 작업내역체계를 3단계(모듈러 공정제작, 일반 현장시공, 모듈러 현장시공)로 분리하고 표준화된 코드를 적용한 ‘모듈러 공법 표준내역체계’를 구축해 원가관리의 효율성 및 입찰업무의 정확도를 끌어올렸다. 아울러 국내 대표 모듈러 제조회사의 참여를 기반으로 원가절감을 위한 다각적 교차검토를 통해 가격경쟁력을 갖추고, RC공법에 비해 공사기간을 50% 단축하여 경제성을 확보했다. ▲ 모듈러 공동주택 Mock-up 구축 및 12대 실증기술(충북 K사 진천공장, 2014.08) 연구진 Inside 모듈화된 자재의 공장 대량생산을 통해 신속하게 집을 지어 저렴하게 공급할 수는 없을까 오랫동안 고민했지만, 조립식 주택에 대한 우리 사회의 부정적 인식과 편견은 넘을 수 없는 벽처럼 견고하고 단단했다. 그런데 2013년 모듈러주택 기술개발과 실증사업을 할 수 있는 국토교통R&D과제를 시작하게 되었다. 주관연구기관인 카지노 게임 사이트부터 SH공사, 국내 3대 모듈러 주택업체까지 이 분야 전문기관과 기업들이 의기투합해 컨소시엄을 구성했고, 연구 첫 해부터 MBI 등 국제 모듈러 컨퍼런스에 적극적으로 참여해, 모듈러주택의 3대 난제를 해결할 수 있는 연구성과들을 소개하자, 국제 모듈러 산업업체와 국가기관 등이 큰 관심을 보이기 시작했다. 심지어 싱가폴 등 공공주택 확대공급에 관심을 갖고 있는 국가 공무원들이 실증단지 현장방문을 다급하게 요청하기도 했다. 국외에서의 뜨거운 반응과는 달리 우리 지역사회에서는 공공임대주택과 행복주택의 형태로 공급되는 모듈러 주택의 신축에 결코 우호적이지 않아 실증단지의 승인부터 착공까지 많은 난관을 겪어야 했다. 실증단지 완공까지 아직도 넘어야 할 산이 많지만, 1/2 공기단축과 기존공법 대비 10% 공사비 절감이라는 연구목표 달성을 위해 ‘지성이면 감천’이라는 말을 마음에 새기고, 오늘도 꿋꿋이 연구성과 도출에 매진할 것이다. 주요 연구 개발 성과 논문 SCI 논문 게재 4건, 국내 논문 게재 11건 지식재산권 특허출원 6건, 특허등록 3건 실증단지 구축 수서단지 41세대, 가양단지 30세대 예정(‘16. 10∼’17. 08 구축예정) * 본 연구성과는 국토교통부가 선정한 '2016 국토교통 R&D 우수성과 20선' 으로 선정되었습니다. * 본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원의 지원으로 수행되었습니다. 수자원하천연구본부 게시일2017-02-03 조회수 6772
[2016 중소기업지원 우수사례] 발효건조 소멸기의 악취 및 염분 제거 기술 쾌적하고 친환경적인 주거문화를 꿈꾸다 - 발효건조 소멸기의 악취 및 염분 제거 기술 환경·플랜트연구소 정원식 수석연구원 육상폐기물을 바다에 투기하는 것을 전면 금지하는 런던협약이 국내에도 발효됨에 따라 음식물 쓰레기 특히 음식물 폐수(음폐수)의 육상처리문제는 시급한 사회현안으로 떠오르고 있다. 육상처리의 가장 큰 문제는 처리비용의 증가다. 우리나라에서 연간 배출되는 음식물 쓰레기의 양은 500만 톤에 육박하며, 이를 처리하는데 30조 원에 달하는 엄청난 비용이 든다. 이러한 이유로 지자체에서는 주택단지내 음식물 감량기 도입을 활발하게 추진하고 있다. (좌) (주)디아이피 정택종 대표 (우) 환경·플랜트연구소 정원식 수석연구원 악취와 염분을 함께 제거하는 방법은 없을까? 음식물 쓰레기를 처리하는 방법은 크게 음식물을 건조해 감량화하는 ‘건조 방식’과 미생물에 의해 발효시켜 감량화 및 자원화하는 ‘발효소멸 방식’이 사용되고 있다. 이 두 가지 방법의 문제는 어쩔 수 없이 ‘악취’가 발생한다는 것이다. 감량기 자체가 주택단지내에 설치되기 때문에 악취는 주민들에게 고통을 줄 수 있다. 악취 이상으로 문제가 되는 것은 바로 국내 음식물 쓰레기에 특히 많이 함유된 ‘염분’이다. 외국과 달리 우리나라는 국물 문화가 발달해 각종 탕과 국을 요리하면서 염분이 높은 식재료를 사용하기 때문이다. 우선 건조 방식의 경우 건조된 음식물을 ‘연료로 재자원화’하는데, 염분이 많을 경우 다이옥신 등 유해가스가 발생하게 된다, 발효소멸 방식의 경우 ‘퇴비로 재자원화’하는데, 이렇게 만들어져 사용된 퇴비는 토양에 많은 염분을 축적하는 문제를 발생시킨다. 염분함량이 높은 음식물 쓰레기로 만든 퇴비로 3년 이상 같은 토양에 사용할 경우 용출된 염분성분에 의해 토양표면이 하얗게 변하는 염류집적이 일어나고 식물 생장에 문제를 발생시키기 때문이다. 이러한 이유로 음식물 감량화 및 자원화하는 시스템에서는 악취와 염분을 제거하는 것이 필요하지만, 현재까지 악취와 염분을 동시에 제거하는 기술은 없는 실정이었다. 카지노 게임 사이트 환경·플랜트연구소 정원식 박사는 이번 기술에 대해 악취 저감과 염분 제거를 동시에 진행할 수 있는 기술임을 강조했다. “이 기술은 황토와 유사한 활성적니라 불리는 소재를 발효건조기에 일정량 투입하여 악취 및 염분을 동시에 제거하기 위한 기술입니다. 발효건조기에 투입된 활성적니가 다양한 악취 원인 물질 중 황화물을 흡착하여 제거하고, 염분을 나트륨과 염소로 분리하여 각각 다른 화합물로 생성시킵니다. 음식물 투입량 대비 1%의 활성적니를 투입하면 염분농도를 1% 이상 저감할 수 있어요. 염분농도를 크게 줄일 수 있는 기술이죠.” 이번 기술은 이러한 염분성분의 용출 자체를 사 전에 방지하는 친환경기술로, 퇴비화 제품 생산 후 토양에서 염분의 재용출이 발생하지 않아 다년간 사용 시에도 염분집적 문제가 발생하지 않는 유일한 음식물 퇴비화 염분제거기술이다. ▲정원식 박사와 정택종 대표는 중소기업 기술교류회를 통해 이번 기술개발의 인연을 맺었다 단일관로의 문제점을 해결할 수 있는 기술 ㈜디아이피는 생활폐기물 자동집하시설의 투입구 등 플랜트 장치를 제조하는 기업으로 그동안 인천 송도국제도시, 대전 도안지구, 세종 행정중심복합도시 등의 국내 수많은 도시의 생활 쓰레기 자동집하시설 관련 시설공사 및 단지내 관로공사, 음식물처리설비 설계·제작·시공을 진행해왔다. ㈜디아이피 정택종 대표는 음식물처리기 개발에 있어 그동안 겪었던 어려움에 대해 언급했다. “수년간 음식물처리기를 개발하면서 가장 문제되는 부분이 바로 악취입니다. 그동안 여러 가지 시험을 해보고 국내외 다양한 악취 제거 장치를 적용해봤지만, 악취를 잡는 데 매우 어려움이 있었죠. 그러다가 카지노 게임 사이트의 중소기업기술교류회를 통해 정원식 박사님이 개발한 활성적니 기술을 알게 되었습니다. 박사님의 제안으로 이번 사업을 시작하게 됐습니다.” 정원식 박사와 ㈜디아이피는 공장 내 감량기 시작품을 활용하여 악취 및 염분 제거 시험을 수행했고, 쓰레기 자동집하시설 투입구 연계기술을 실증화하기 위해 시제품 제작 및 시험분석을 진행하고 있다. “또 하나의 문제는 자동집하시설이 단일 관로로 되어 있어 관로내에 음식물의 침출수가 유입되거나 흘러나온 음식물이 쌓여 부패하게 되는 것입니다. 그렇게 되면 심한 악취는 물론이고 그 관로를 통과하는 일반쓰레기에 음식물들이 함께 섞여 나와 자원화할 수 없게 되는 것이죠. 이번 기술개발 목표 중 하나인 자동집하시설의 투입구 연계장치는 박사님의 기술을 적용하여 음식물 쓰레기가 관로를 막는 현상을 근본적으로 제거할 수 있습니다.” 현재 투입구 연계장치는 주택단지와 아파트의 음식물처리기에 직접 적용하여 실험이 진행되고 있다. 악취로 인해 잦은 민원이 발생하는 곳이기 때문에 이 기술을 실험하고 검증할 수 있는 최적의 장소이기 때문이다. 실험 결과, 악취가 많이 감소하였다는 것을 주민들의 반응을 통해 확인할 수 있었다. 또한, 검사 성적서 등 여러 가지 정량화된 수치를 통해서도 악취 및 염분 제거의 효과를 확인할 수 있었다. ▲활성적니를 활용하여 음식물을 퇴비화할 경우 염분농도를 크게 줄여 염분집적 문제가 발생하지 않도록 만든다. 악취문제 해결을 통한 삶의 질 향상 기대 물론 실험과정에서 어려움도 있었다. 발효건조 소멸기에 투입하는 원료인 음식물쓰레기를 주변 대형식당의 잔반을 활용해 진행했는데, 매일 적정량을 확보하는 것과 반찬 및 재료에 따라 악취 발생 및 염분 농도가 일정하지 않다는 것이 문제였다. 이를 위해 수시로 감량기를 오픈하여 시간에 따른 악취 발생 상태를 확인하고, 시험횟수를 늘리고 분석 시료를 증가시켜 분석 오차를 줄일 수 있도록 했다. 이외에도 다양한 조건에서 실험을 진행함으로써 최적의 활성적니 투입량에 대해 연구 중이다. 정원식 박사는 이번 기술 개발 로 인한 파급효과에 대해 다음과 같이 전망했다. “이번 기술은 자동집하시설의 가장 큰 문제점 중 하나였던 생활/음식물 쓰레기 분리수거 문제를 원천적으로 해결할 수 있고, 유지관리비용도 대폭 절감할 수 있어 앞으로 지자체에 기술이 적용될 경우 커다란 시장 형성이 이루어질 것으로 보고 있습니다. 또한, 부산물의 퇴비화 및 2차 산업 등의 시장성을 확인할 수 있을 것으로 기대됩니다. 무엇보다 악취문제 해결을 통해 삶의 질 향상에 매우 큰 도움이 될 것입니다.” 정택종 대표는 이번 기술개발을 통해 미생물에 촉진되는 여러 가지 작용과 기본 악취를 제거할 수 있는 가능성을 봤고, 앞으로 미생물을 이용한 개발에 많은 힌트를 얻었다고 밝혔다. “투입구 연계장치가 그동안 문제가 되어왔던 음식물쓰레기 투입구 문제를 완벽히 해소해주리라 믿습니다. 앞으로 이렇게 축적된 노하우를 발전시켜 끊임없이 연구함으로써, ‘친환경 전문기업’으로 우뚝 서고자 합니다.” 인간과 자연이 함께 공존하는 쾌적하고 친환경적인 주거문화를 위해 끊임없이 노력하고 있는 카지노 게임 사이트과 ㈜디아이피. 이들을 통해 악취 없이 깨끗한 대한민국을 꿈꿔본다. ▲실증화를 위해 제작된 자동집하시설 투입구 연계장치 시제품 기술의 특장점 _____________________________________________________ 활성적니 황토와 유사한 활성적니라 불리는 소재를 발효건조기에 일정량 투입하여 악취 및 염분을 동시에 제거 ▲각종 정보를 확인할 수 있는 발효건조 소멸기의 패널 수자원하천연구본부 게시일2016-04-21 조회수 3979
[2015 글로벌선도기술] 국민 생활환경 개선을 위한 하수관거 악취 저감 기술 개발 연구책임자 송호면 환경·플랜트연구소 선임연구위원 hmsong@kict.re.kr 카지노 게임 사이트은 하수관거 악취 저감을 위해 다음과 같은 기술을 개발하였다. ‘공기주입식 SOB media 장치’는 정화조 악취 저감기술로 공기공급 및 SOB media를 이용하여 수중 악취물질을 산화시켜 악취를 저감하는 기술이다. ‘스프레이형 악취 저감 장치’는 토구 및 대형 하수관로 적용기술로서 물 분사 노즐을 이용하여 수도압을 이용한 무동력 악취 저감 기술이다. ‘악취 지도’는 악취발생량 예측식 및 모델링을 통해 악취 발생 농도를 예측하고 GIS와 연계하여 악취 지도를 작성하는 기술이다. 공기주입식 SOB media 장치 스프레이식 악취저감장치 악취지도 연구배경 및 필요성 우리나라는 1970년대 이후 하수관거를 매설하면서 대부분 합류식 하수관거 시스템을 적용하였다. 그래서 우리나라 하수도는 악취 발생에 취약한 구조를 나타내고 있다. 일반적으로 정화조는 보통 혐기성처리를 하는데 이 과정에서 수중 악취물질이 생성되고, 이로부터 공공하수도의 악취 발산 및 배출이 유발된다. 최근 국민 삶의 질 향상에 따라 하수도 악취에 대한 민원은 최근 5년간약 2배 가량 증가하였으며, 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 연구내용 하수관거 악취 저감 기술 개발의 주요 연구내용은 다음과 같다. - 공기주입식 SOB media 장치 및 스프레이식 악취저감장치 기술 개발 고안 - 기존 기술 / 개발 기술 비교 Lab-test 수행 - Pilot test를 통한 현장 적용 설계 인자 도출 - 현장 적용성 평가 - 기술실시협약을 통한 실용화 연구성과 본 연구를 통해 공기주입식 SOB media 장치, 스프레이식 악취저감장치, 악취지도를 개발하였으며 해당 기술을 통해 다음과 같은 성과를 도출하였다. •특허출원 6건, 특허등록 2건 •국내논문게재 1건, 학술발표 8건 •환경신기술인증 1건 •기술실시계약 2건 •Test-bed 구축 6건 •언론홍보 13건 •전시홍보 5건 •벤처회사 설립 1건 •도심지 하수도 악취 개선 시범사업 수행 (서울시 종로구, 은평구, 영등포구) 현장 적용(정화조) - 공기주입식 SOB media 장치 현장 적용(하수관로) - 스프레이식 악취저감장치 기대효과 본 연구개발을 통해 하수도 악취로부터 야기되는 민원을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 상용화를 통해 현장 설치 및 운영 결과, 수중 및 기상중 악취(황화수소) 농도는 80~90% 이상 줄었으며, 인근주민 설문결과 악취 체감도는 60%이상 감소된 것으로 나타났다. 악취 저감 기술 적용을 통해 하수도 악취를 저감하여 선진국 수준의 국민 생활환경 개선이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 악취 지도 작성을 통해 악취 현황을 한눈에 파악하고 효과적인 악취 저감 사업 수행이 가능할 것으로 기대된다. 수자원하천연구본부 게시일2016-05-24 조회수 3161

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