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2019년 6월 25일 (화) 05:19 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 00000000..

영문 : 00000000..

과제 팀명

00000..

지도교수

000 교수님

개발기간

2019년 3월 ~ 2019년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 토목공학부·과 2013860037 전재형(팀장)

서울시립대학교 토목공학부·과 2013860040 정의섭

서울시립대학교 토목공학부·과 2013860039 정세일

서울시립대학교 토목공학부·과 2013860011 김한별

서울시립대학교 토목공학부·과 2013860007 김욱

서울시립대학교 토목공학부·과 2014860038 조성현

서론

개발 과제의 개요

개발 과제의 배경 및 목적

현재 우리나라는 고층 빌딩 및 건축물들의 증가로 도심 내 열의 순환이 원활하게 이루어지지 않고 있다. 여름철 높아진 도심 내 온도가 순환이 되며 식혀져야 하지만 열의 순환이 원활하게 이루어지지 않아 열이 도심 내에서 빠져나가지 못해 열섬 현상이 심화되고 있다. 또한 자동차 보급률이 높아지면서 도로의 수요가 급증하였는데, 적절하지 못한 겨울철 결빙 대책으로 사고가 증가하였다. 이러한 현상에 대한 대책으로 클린 로드 시스템, 열선 배치로 인한 융설, 제설제 등 여러 방법이 시행되고 있으나 도로 및 자동차 수명 감소, 운영비 등 다양한 문제점들을 내포하고 있다. 따라서 여름철 열섬 현상 및 겨울철 결빙 사고 방지에 대한 대책의 필요성이 대두되고 있는 현재, 여름철과 겨울철에 발생하는 가장 큰 두 가지 문제를 도로면의 온도 조절 시스템을 통하여해결 한다.

시스템도

깊이 100m~150m 정도의 천부지열에 속하는 14°C~17°C의 지하수를 순환시켜 히트펌프시스템과 동일한 방법으로 겨울철과 여름철에 활용한다. 기존 히트펌프와 다르게 내부 순환수 없이 도로면과 직접 온도 교환을 하여 효율을 높이고 압축기와 응축기를 사용하지 않고 지하수의 온도를 그대로 사용하여 전력 소비량을 줄였다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

외국의 기술현황

가. 영국
* 뜨거운 여름철 태양빛으로부터 오는 열이 겨울철 도로의 결빙을 막을 수 있을 것이라는 점에 착안. 이러한 아이디어를 시험하기 위해 개인 도로의 한 부분 아래에 직경이 25mm인 폴리에틸렌 물파이프 망을 구축. 이 파이프들은 15cm 정도의 간격을 유지하면서 12cm 깊이에 매설
* 이 깊이에서 땅의 온도는 평균 섭씨 12도지만 여름철의 온도는 섭씨 25도까지 상승. 태양이 아스팔트 표면을 데우면 아스팔트 표면은 열을 흡수하고 이 열은 파이프 속의 물을 데우며, 이러한 열은 도로의 옆쪽에 있는 2차 파이프 배열로 전달되어 저장하기 위해 펌핑. 2차 파이프 배열은 1미터 두께의 폴리스티렌 층으로 단열
* 이와 같은 원리를 이용해 겨울이 되어 도로 표면의 온도가 섭씨 2도 이하로 떨어지는것이 감지되면 따뜻한 물은 다시 도로 아래에 매설된 파이프로 되돌아가 지표를 데움으로써 도로 표면이 얼어붙는 것을 방지
* Berkshire에 위치한 영국 교통연구소는 48만 파운드의 시험비용으로 2년 동안 시험을지속. 이러한 기술은 영국의 주요 도로를 유지 관리하는 고속도로국이 적극 지원중.

나. 독일

* 지열을 이용한 승강장 자동제석 시스템이 있으며, 독일 Barbis의 Bad Lauterberg역에 설치
* 지열을 이용하여 승강장을 가열함으로써 눈이 왔을 때에 저절로 눈이 녹도록 함. 승강장 아래에는 9개의 시추공 열 교환기(BHE : Borehole Heat Exchanger)를 200m 깊이까지 설치(길이 200m, 총면적 600m^2, 열량130W/m^2) - 이 시스템은 전철기(선로 전환기)에도 적용이 가능하며, 동절기에 이 부분이 얼어 정상적인 작동이 불가능한 경우에 지금까지는 손으로 세척하거나 전기 또는 프로판을 이용하여 가열하여 결빙을 방지하였으나, 지열 시스템을 이용하여 결빙을 방지

시장상황에 대한 분석

경쟁제품 조사 비교

내용

마케팅 전략 제시

내용

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적, 사회적 기대 및 파급효과

내용

기술개발 일정 및 추진체계

개발 일정

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

내용

포스터

내용

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용

특허 출원 내용

내용