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ECO-BACK조
2022-12-13T08:15:08Z
<p>2022adenv22: /* 구성원 소개 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 정*석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 유*석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
[[파일:조감도 건설공학관.png]]<br />
LID 설치 후 건축공학관 조감도<br />
<br />
[[파일:조감도 자연과학관.png]]<br />
LID 설치 후 자연과학관 조감도<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.PNG]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
[[파일:설계평가.png]]<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9168
ECO-BACK조
2022-12-13T08:11:09Z
<p>2022adenv22: /* 자재소요서 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
[[파일:조감도 건설공학관.png]]<br />
LID 설치 후 건축공학관 조감도<br />
<br />
[[파일:조감도 자연과학관.png]]<br />
LID 설치 후 자연과학관 조감도<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.PNG]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
[[파일:설계평가.png]]<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9167
ECO-BACK조
2022-12-13T08:10:13Z
<p>2022adenv22: /* 완료작품의 평가 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
[[파일:조감도 건설공학관.png]]<br />
LID 설치 후 건축공학관 조감도<br />
<br />
[[파일:조감도 자연과학관.png]]<br />
LID 설치 후 자연과학관 조감도<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.png]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
[[파일:설계평가.png]]<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9166
ECO-BACK조
2022-12-13T08:09:26Z
<p>2022adenv22: /* 프로토타입(시연물) 사진 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
[[파일:조감도 건설공학관.png]]<br />
LID 설치 후 건축공학관 조감도<br />
<br />
[[파일:조감도 자연과학관.png]]<br />
LID 설치 후 자연과학관 조감도<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.png]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9165
ECO-BACK조
2022-12-13T08:08:56Z
<p>2022adenv22: /* 프로토타입(시연물) 사진 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
[[파일:조감도 건설공학관.png]]<br />
LID 설치 후 건축공학관 조감도<br />
<br />
[[파일:조감도 자연과학관.png]]<br />
LID 설치 푸 자연과학관 조감도<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.png]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9158
ECO-BACK조
2022-12-13T08:07:17Z
<p>2022adenv22: /* 관련사업비 내역서 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===자재소요서===<br />
내용<br />
[[파일:자재소요서1.png]]<br />
[[파일:자재소요서2.png]]<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9154
ECO-BACK조
2022-12-13T08:06:07Z
<p>2022adenv22: /* 프로토타입(시연물) 사진 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
[[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
[[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9152
ECO-BACK조
2022-12-13T08:04:53Z
<p>2022adenv22: /* 설계사양 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9151
ECO-BACK조
2022-12-13T08:04:30Z
<p>2022adenv22: /* 설계사양 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
내용<br />
[[파일:설계사양 ECO-BACK.png]]<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%84%A4%EA%B3%84%EC%82%AC%EC%96%91_ECO-BACK.png&diff=9150
파일:설계사양 ECO-BACK.png
2022-12-13T08:03:34Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%ED%83%80%EC%9E%852_ECO-BACK.png&diff=9149
파일:프로토타입2 ECO-BACK.png
2022-12-13T07:52:18Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%ED%94%84%EB%A1%9C%ED%86%A0%ED%83%80%EC%9E%851_ECO-BACK.png&diff=9148
파일:프로토타입1 ECO-BACK.png
2022-12-13T07:51:44Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%84%A4%EA%B3%84%ED%8F%89%EA%B0%80.png&diff=9146
파일:설계평가.png
2022-12-13T07:50:29Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%9E%90%EC%9E%AC%EC%86%8C%EC%9A%94%EC%84%9C2.png&diff=9143
파일:자재소요서2.png
2022-12-13T07:49:46Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%9E%90%EC%9E%AC%EC%86%8C%EC%9A%94%EC%84%9C1.PNG&diff=9141
파일:자재소요서1.PNG
2022-12-13T07:48:51Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9134
ECO-BACK조
2022-12-13T07:31:34Z
<p>2022adenv22: /* 조립도 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여<br />
<br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9133
ECO-BACK조
2022-12-13T07:30:47Z
<p>2022adenv22: /* 부품도 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여 <br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용<br />
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성<br />
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임<br />
[[파일:투수성포장시연 1.png]]<br />
<br />
◇ 내부 구조<br />
[[파일:투수성포장시연 2.png]]<br />
•1번: 투수성 포장 공간<br />
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간<br />
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측<br />
•4번: 저류조 설치 <br />
<br />
◇ 여과층<br />
[[파일:투수성포장시연 3.png]]<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9127
ECO-BACK조
2022-12-13T07:28:05Z
<p>2022adenv22: /* 조립도 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
*건설공학관<br />
투수성포장<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]]<br />
[[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]]<br />
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여 <br />
침투도랑<br />
[[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]]<br />
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용<br />
*자연과학관<br />
나무여과상자<br />
[[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]]<br />
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합<br />
식물재배화분<br />
[[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]]<br />
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용<br />
침투통<br />
[[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]]<br />
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용<br />
<br />
===부품도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
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파일:조감도 자연과학관.png
2022-12-13T07:19:54Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
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파일:투수성포장시연 3.png
2022-12-13T07:19:29Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
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파일:투수성포장시연 2.png
2022-12-13T07:19:09Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
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파일:투수성포장시연 1.png
2022-12-13T07:18:55Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
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파일:조립도 자연과학관 침투통.png
2022-12-13T07:18:30Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
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파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png
2022-12-13T07:18:04Z
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파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png
2022-12-13T07:17:49Z
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<hr />
<div></div>
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파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png
2022-12-13T07:17:27Z
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<hr />
<div></div>
2022adenv22
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파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png
2022-12-13T07:17:01Z
<p>2022adenv22: </p>
<hr />
<div></div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9111
ECO-BACK조
2022-12-13T07:16:14Z
<p>2022adenv22: /* 포스터 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
===부품도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[파일:포스터사진 ECOBACK.png]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9109
ECO-BACK조
2022-12-13T07:13:33Z
<p>2022adenv22: /* 포스터 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
===부품도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
[[포스터사진 ECOBACK:File.jpg]]<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%ED%8F%AC%EC%8A%A4%ED%84%B0%EC%82%AC%EC%A7%84_ECOBACK.png&diff=9108
파일:포스터사진 ECOBACK.png
2022-12-13T07:12:28Z
<p>2022adenv22: ECO BACK 팅의 포스터 사진</p>
<hr />
<div>ECO BACK 팅의 포스터 사진</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=2022%ED%95%99%EB%85%84%EB%8F%84_2%ED%95%99%EA%B8%B0&diff=9106
2022학년도 2학기
2022-12-13T07:06:33Z
<p>2022adenv22: /* 2022년 2학기 */</p>
<hr />
<div>==Course Information==<br />
<br />
과목명 : [2022.2학기] 환경종합설계<br />
<br />
담당교수 : 이상철 교수님, 오희경 교수님, 서명원 교수님<br />
<br />
==Course Description==<br />
다양한 환경분야의 현장 설비 및 시설 등과 관련한 설계와 운전인자 등을 학습하고, 개별 설계 교과목과의 연계를 통한 종합적인 환경시설의 설계를 다룬다.<br />
<br />
==Ongoing Project==<br />
===2022년 2학기===<br />
<br />
*'''[[예시]]''' - 팀장, 팀원1, 팀원2, 팀원3, 팀원4 <br><br />
<br />
*'''[[마그넷]]''' - ***, ***, ***, ***, ***<br><br />
<br />
*'''[[요기조]]''' - 장**(팀장), 박**, 이**, 홍**<br><br />
<br />
*'''[[카르본알아조]]''' - 신**(팀장), 백**, 안**, 은**<br><br />
<br />
*'''[[리터리]]''' - 김**(팀장), 김**, 김**, 추**, 정**<br><br />
<br />
*'''[[오최강조]] - 최**(팀장), 오**, 최**, 강**<br><br />
<br />
*'''[[ECO-BACK조]] - 김**(팀장), 김**, 정**, 유**<br><br />
<br />
*'''[[H.E.P.A]] -김**(팀장), 김**, 박**, 이**<br />
<br />
*'''[[내이름은코난탐정이조]] - 설**(팀장), 서**, 배**, 이**<br />
<br />
*'''[[돈가스조]] - 임**(팀장), 김**, 김**, 이**<br />
<br />
*'''[[1호선빌런조]] - 안**(팀장), 박**, 이**, 조**<br><br />
<br />
*'''[[크린넷제로]] - ***, ***, ***, ***, ***<br><br />
<br />
*'''[[Eco C-stem]] - 권**(팀장), 김**, 유**<br><br />
<br />
*'''[[수거수거룬]] - 황**(팀장), 이**, 김**, 신**<br><br />
<br />
*'''[[배달의먼지]] - ***, ***, ***, ***, ***<br><br />
<br />
: ※ 이 페이지에서 팀명을 먼저 수정한 후, 그 팀명을 클릭하여 문서작성을 시작하시기 바랍니다. (문서 본문 등 작성 후에는 팀명 수정이 안되는 것으로 보임)<br />
<br />
==공지사항==<br />
* 개인정보를 기재하지 않도록 유의하시기 바랍니다.<br />
* 조별 계정(ID, PW)를 조장에게 문자공지하였으니 확인하여 작성해주세요.<br />
* 사용자 매뉴얼은 [[파일:수강생용매뉴얼.pdf]] 참조하십시오.</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%A1%B0%EB%A6%BD%EB%8F%84_%EA%B1%B4%EC%84%A4%EA%B3%B5%ED%95%99%EA%B4%80_%EC%B9%A8%ED%88%AC%EB%8F%84%EB%9E%91.png&diff=9104
파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png
2022-12-13T07:03:32Z
<p>2022adenv22: 설치할 침투도랑 규격을 보여줌</p>
<hr />
<div>설치할 침투도랑 규격을 보여줌</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=%ED%8C%8C%EC%9D%BC:%EC%A1%B0%EA%B0%90%EB%8F%84_%EA%B1%B4%EC%84%A4%EA%B3%B5%ED%95%99%EA%B4%80.png&diff=9103
파일:조감도 건설공학관.png
2022-12-13T07:02:11Z
<p>2022adenv22: Skech-UP 프로그램을 사용하여 LID 공법이 설치된 건설공학관의 조감도를 보여줌</p>
<hr />
<div>Skech-UP 프로그램을 사용하여 LID 공법이 설치된 건설공학관의 조감도를 보여줌</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9099
ECO-BACK조
2022-12-13T06:57:25Z
<p>2022adenv22: /* 설계 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
===부품도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9098
ECO-BACK조
2022-12-13T06:56:57Z
<p>2022adenv22: /* 프로토타입 사진 혹은 작동 장면 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입(시연물) 사진====<br />
내용<br />
<br />
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 <br />
◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음<br />
◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성<br />
◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성.<br />
◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디<br />
◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인<br />
<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9097
ECO-BACK조
2022-12-13T06:55:14Z
<p>2022adenv22: /* 향후계획 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가?<br />
◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가?<br />
◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가?<br />
◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가?<br />
◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9096
ECO-BACK조
2022-12-13T06:46:45Z
<p>2022adenv22: /* 개발 일정 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9095
ECO-BACK조
2022-12-13T06:46:26Z
<p>2022adenv22: /* 관련 기술의 현황 및 분석(State of art) */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9094
ECO-BACK조
2022-12-13T06:45:52Z
<p>2022adenv22: /* 설계 사양 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9093
ECO-BACK조
2022-12-13T06:45:35Z
<p>2022adenv22: /* 제품의 요구사항 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9092
ECO-BACK조
2022-12-13T06:45:16Z
<p>2022adenv22: /* 상세설계 내용 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===조립도===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9091
ECO-BACK조
2022-12-13T06:43:51Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> = (WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>)<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9090
ECO-BACK조
2022-12-13T06:42:31Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> ={WQv \over d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>}<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9089
ECO-BACK조
2022-12-13T06:34:45Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =\displaystyle\frac{WQv}{d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup>}<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9084
ECO-BACK조
2022-12-13T06:22:37Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
*자연과학관 – 나무여과상자 <br />
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>(k<sub>1</sub>+k<sub>2</sub>)×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (4+8+4)m*2m=㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계<br />
32m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 18.112m<sup>3</sup>/day = 0.775 ㎥ /hr<br />
**자연과학관 – 침투통<br />
1) 침투통수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 침투통 실제 유출 저감량: <br />
26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr <br />
따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9083
ECO-BACK조
2022-12-13T06:12:45Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m<sup>3</sup>/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m<sup>3</sup>/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10<sup>-3</sup> )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr)<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr)<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m<sup>2</sup> = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^<sup>-3</sup>) , WQv = 11.761m<sup>3</sup>/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9082
ECO-BACK조
2022-12-13T06:04:41Z
<p>2022adenv22: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
◇고탄소 기후변화 시나리오에서 100년 빈도 강우강도의 발생이 향후 20년간 29% 증가, 평균적으로30년 빈도 강우강도 처리량으로 설계된 서울시립대학교는 이를 처리하는데 어려움을 겪을 것임. 따라서100년 빈도 강우강도 설계강우량 - 30년 빈도 강우강도 하수관 설계(98.297mm/hr-85.110mm/hr)만큼의 유량을 LID가 처리할 수 있다면 충분한 설계 정당성을 가질 것임.<br />
*건설공학관 – 투수성포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m3/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =1616 ㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39 + 1616 ㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 78.10m3/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*건설공학관 – 침투도랑<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m3/hr<br />
4) 침투도랑의 실제 유출 저감량: WQv = (0.05 + 0.009*39) * 41.02 ㎡ * 98.2947/1000 =1.62m3/hr 따라서 침투도랑의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 투수성 포장<br />
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day<br />
2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능<br />
3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m3/hr<br />
4) 투수성포장의 실제 유출 저감량: =634㎡ * (5/6) * 98.29742mm/hr * 0.39+ 634㎡ * (1/6) * 98.29742mm/hr = 30.64m3/hr 따라서 투수성포장면의 유출 저감량이 최소 수질처리용량보다 큼<br />
*자연과학관 – 식물재배화분<br />
1) 식물재배화분 수질처리용량 관계식 A<sub>f</sub> =(WQv)/(d<sub>1</sub>+n<sub>1</sub>×d<sub>2</sub>+T<sub>f</sub>×k<sub>1</sub>×10^(-3) )<br />
2) 조건<br />
d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m3) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도<br />
k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도 n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률<br />
d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간<br />
3) 관계식 대입값<br />
A<sub>f</sub> = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d<sub>1</sub> = 0.3m, k<sub>1</sub>= 13mm/hr, n<sub>1</sub> = 0.32, T<sub>f</sub> = 2hr<br />
4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: <br />
변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계<br />
24.2m2 = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^(-3)) , WQv = 11.761m3/day = 0.49 ㎥ /hr<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9081
ECO-BACK조
2022-12-13T05:48:39Z
<p>2022adenv22: /* 개념설계안 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
◇자연과학관: 주차장의 경계면에 가로수와 화단이 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합, 주위 토양지대로 인해 토사가 발생할 가능성이 높아 토사방지 시설 필수<br />
◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑<br />
◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9080
ECO-BACK조
2022-12-13T05:46:11Z
<p>2022adenv22: /* 구성원 및 추진체계 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작<br />
◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표<br />
◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM<br />
◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22
https://capstone.uos.ac.kr/env/index.php?title=ECO-BACK%EC%A1%B0&diff=9079
ECO-BACK조
2022-12-13T05:45:34Z
<p>2022adenv22: /* 경제적, 사회적 기대 및 파급효과 */</p>
<hr />
<div><div>__TOC__</div><br />
<br />
==프로젝트 개요==<br />
=== 기술개발 과제 ===<br />
''' 국문 : ''' LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)<br />
<br />
''' 영문 : ''' LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)<br />
<br />
===과제 팀명===<br />
ECO-BACK<br />
<br />
===지도교수===<br />
오희경 교수님<br />
<br />
===개발기간===<br />
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)<br />
<br />
===구성원 소개===<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890005 김민구(팀장)<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890024 김진호<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890068 정봉석<br />
<br />
서울시립대학교 환경공학부·과 2017890085 유진석<br />
<br />
==서론==<br />
===개발 과제의 개요===<br />
====개발 과제 요약====<br />
내용<br />
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함<br />
◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴<br />
◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임<br />
◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용<br />
◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선<br />
<br />
====개발 과제의 배경====<br />
내용<br />
<br />
◇ 현재 한국의 도시화율은 약 90.9%(국토해양부, 2010)이며, 도시는 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 편의성을 위해 불투수면적을 늘리는 방향으로 발전<br />
◇ 이에 도시 내 우수가 빠르게 오우수 관거 등으로 배제됨에 따라, 첨두유량 증가에 따른 도시홍수, 지하침투 감소에 따른 지하수 고갈 및 하천 유지용수 부족, 비점오염물질 증가에 따른 수질오염, 도시열섬현상 등의 물순환 왜곡현상이 일어나고 있다.<br />
◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. <br />
◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.<br />
<br />
====개발 과제의 목표 및 내용====<br />
내용<br />
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임<br />
◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악<br />
◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정<br />
◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선<br />
<br />
===관련 기술의 현황===<br />
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====<br />
*전 세계적인 기술현황<br />
내용<br />
*특허조사 및 특허 전략 분석<br />
내용<br />
-특허조사<br />
◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900)<br />
◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735)<br />
◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235)<br />
-특허전략<br />
◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공<br />
◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계<br />
◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공<br />
◇ LID 성능평가 체계화<br />
<br />
*기술 로드맵<br />
내용<br />
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현<br />
◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성<br />
◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존<br />
◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화<br />
<br />
====시장상황에 대한 분석====<br />
*경쟁제품 조사 비교<br />
내용<br />
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com)<br />
◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr)<br />
◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)<br />
*마케팅 전략 제시<br />
내용<br />
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구<br />
◇ 유지관리 매뉴얼 제공<br />
◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감<br />
<br />
===개발과제의 기대효과===<br />
====기술적 기대효과====<br />
내용<br />
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구<br />
◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감<br />
◇ 홍수 피해 저감<br />
<br />
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====<br />
내용<br />
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능<br />
◇ 캠퍼스는 도심 내에 LID를 적용할 수 있는 시설 중 교육ㆍ공공청사 용지,보도ㆍ차도ㆍ주차장 용지, 공원ㆍ녹지 용지 등을 포함하고 있다. 이는 캠퍼스 대부분을 차지하기에 LID 적용에 최적화된 장소라 할 수 있다.<br />
<br />
===기술개발 일정 및 추진체계===<br />
====개발 일정====<br />
내용<br />
====구성원 및 추진체계====<br />
내용<br />
<br />
==설계==<br />
===설계사양===<br />
====제품의 요구사항====<br />
내용<br />
====설계 사양====<br />
내용<br />
<br />
===개념설계안===<br />
내용<br />
<br />
===이론적 계산 및 시뮬레이션===<br />
내용<br />
<br />
===상세설계 내용===<br />
내용<br />
<br />
==결과 및 평가==<br />
===완료 작품의 소개===<br />
====프로토타입 사진 혹은 작동 장면====<br />
내용<br />
====포스터====<br />
내용<br />
<br />
===관련사업비 내역서===<br />
내용<br />
<br />
===완료작품의 평가===<br />
내용<br />
<br />
===향후계획===<br />
내용<br />
<br />
===특허 출원 내용===<br />
내용</div>
2022adenv22