모래사장조
프로젝트 개요
기술개발 과제
해안침식 방지 및 완화를 위한 인공식생을 접목한 잠제 설계 submerged dike with artificial seaweed
과제 팀명
1조 모래사장
지도교수
조용준 교수님
개발기간
2018년 9월 ~ 2018년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 토목공학과 2012860035 장승규 서울시립대학교 토목공학과 2012860004 권한슬 서울시립대학교 토목공학과 2015860045 강하훈 서울시립대학교 토목공학과 2012860017 김효성 서울시립대학교 토목공학과 2014860026 안수지 서울시립대학교 토목공학과 2012860032 이재섭 외국인 학생 만달바야르
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
현재 대두되고 있는 해안침식을 완화시키기 위한 잠제 설계
개발 과제의 배경
해안침식으로 인한 피해와 이를 메꾸기 위한 양빈사업에 드는 천문학적인 비용 등을 감소시키기 위해.
개발 과제의 목표 및 내용
인공식생과 잠제를 접목하여 새로운 수중구조물 설계. 경제성, 친환경성 등을 고려하여 설계하는것이 목적.
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
소수 설치되었지만 효과가 미비.
- 특허조사 및 특허 전략 분석
없었음.
- 기술 로드맵
해안 침식 방지를 위한 파력감소를 목표로 하였으며, 이를 위해 인공식생의 저항력을 이용하였다. 식생의 저항력은 실험을 통해 검증하였다.
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
기존의 잠제는 콘크리트 구조물 위주로 자연의 평형상태를 해치고, 미관 및 안정성에 문제가 있다. 일부 잠제와 인고식생을 접목한 제품이 있으나, 실효를 거두고 있지 못한 상황이다.
- 마케팅 전략 제시
인공식생을 사용함으로써 기존 구조물과 비교해서 자연의 평형상태를 회복시킨다. 기존에 있던 잠제는 인명피해위험이 있어 치명적이다. 이 기존 잠제를 이부 제거하고 친환경으로 만들어진 인공식생을 사용함으로안전을 도모하였다.
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
기존의 위험하고 환경을 파괴하던 잠제를 친환경적 인공식생으로 대체함으로 안전하고 친환경적으로 해안침식을 막는 것을 기대할 수 있다.
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
기존 구조물에 그물을 덧씌우는 방식으로 기존 구조물을 활용한다는 점에서 새로 만드는 비용을 절감할 수 있다.
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
주제선정 - 구체화 - 설계도 작성 - 실험 - 시제품 제작
구성원 및 추진체계
회의를 통해 주제를 선정하였고, 생각을 구체화한 후 각자의 능력에 맞게 설계도를 작성하고 실험을 수행하였다.
설계
설계사양
제품의 요구사항
해빈침식의 방지를 위해 충분한 파력 감소효과를 가질 것. 수중 생태계의 파괴를 막기위해 친환경 설계를 할 것 경제적으로 시공 가능할 것 선박의 충돌사고를 막기 위해 식생의 높이가 적절할 것.
설계 사양
그물 간격 1m , 플레이트 크기 60*60cm , 인공식생의 길이 2m, 플레이트 두께 10cm.
개념설계안
인공식생 플레이트를 그물형식으로 제작하여 갈고리 형태의 체결형식으로 기존에 설치된 테트라포드에 결합시킨다.
이론적 계산 및 시뮬레이션
실험 과정 a.수조에 물과 모래를 채우고 일정한 경사와 수위를 위해 표시한다. b.수면의 깊이가 6cm인 곳에 잠제를 설치한다. c.일정한 주기와 각도로 파도를 만들어 잠제의 높이 변화에 따른 파고를 측정한다.
실험 조건 a.잠제의 높이를 5.5 / 5 / 4.5 / 4 / 3 cm 로 변화를 주어 파고를 측정한다. b.인공식생만 있는 경우에 파고를 측정한다.
조건
파고의 높이 (cm)
잠제 높이 5.5cm
2.4
잠제 높이 5cm
2.7
잠제 높이 4.5cm
3.1
잠제 높이 4cm
4.5
잠제 높이 3cm
6.1
인공 식생 2cm
3.9
잠제 4cm +인공식생 2cm
2
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
300000만원 사용
완료작품의 평가
모형 실험을 통한 인공식생의 효율이 검증되었고, 기존 잠제에서 발생하는 안전문제를 해결 할 수 있다. 또 완전히 새롭게 개발하여 설치해야되는 잠제가 아니라 일부테트라포트를 제거하고 보완하는 것이기 때문에 더 경제성면에서도 기대를 할 수 있다. 바다 내부 인공 구조물의 양을 줄일 수 있고, 친환경적 플라스틱 소재의 인공식생을 사용하여 환경적인 문제에 부담을 줄일 수 있다.
향후계획
보다 체계적인 실험과 프로그램을 통한 시뮬레이션을 실시하여 기존 모형실험의 한계 및 미비한 부분을 보완할 예정이다.
특허 출원 내용
없음