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2022adenv22 (토론 | 기여) (→구성원 소개) |
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===구성원 소개=== | ===구성원 소개=== | ||
| − | 서울시립대학교 환경공학부·과 | + | 서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*구(팀장) |
| − | 서울시립대학교 환경공학부·과 | + | 서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*호 |
| − | 서울시립대학교 환경공학부·과 | + | 서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 정*석 |
| − | 서울시립대학교 환경공학부·과 | + | 서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 유*석 |
==서론== | ==서론== | ||
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===관련 기술의 현황=== | ===관련 기술의 현황=== | ||
====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)==== | ====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)==== | ||
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*특허조사 및 특허 전략 분석 | *특허조사 및 특허 전략 분석 | ||
내용 | 내용 | ||
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====기술적 기대효과==== | ====기술적 기대효과==== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구 | ||
| + | ◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감 | ||
| + | ◇ 홍수 피해 저감 | ||
| + | |||
====경제적, 사회적 기대 및 파급효과==== | ====경제적, 사회적 기대 및 파급효과==== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능 | ||
| + | ◇ 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. | ||
===기술개발 일정 및 추진체계=== | ===기술개발 일정 및 추진체계=== | ||
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====구성원 및 추진체계==== | ====구성원 및 추진체계==== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작 | ||
| + | ◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표 | ||
| + | ◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM | ||
| + | ◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작 | ||
==설계== | ==설계== | ||
===설계사양=== | ===설계사양=== | ||
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내용 | 내용 | ||
| + | [[파일:설계사양 ECO-BACK.png]] | ||
===개념설계안=== | ===개념설계안=== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇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 | ||
| + | ◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑 | ||
| + | ◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정 | ||
===이론적 계산 및 시뮬레이션=== | ===이론적 계산 및 시뮬레이션=== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇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. | ||
| + | *건설공학관 – 투수성포장 | ||
| + | 1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day | ||
| + | 2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능 | ||
| + | 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m<sup>3</sup>/hr | ||
| + | 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 | ||
| + | *건설공학관 – 침투도랑 | ||
| + | 1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day | ||
| + | 2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000 | ||
| + | 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m<sup>3</sup>/hr | ||
| + | 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 | ||
| + | *자연과학관 – 투수성 포장 | ||
| + | 1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day | ||
| + | 2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능 | ||
| + | 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m<sup>3</sup>/hr | ||
| + | 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 | ||
| + | *자연과학관 – 식물재배화분 | ||
| + | 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>) | ||
| + | 2) 조건 | ||
| + | d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr) | ||
| + | k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 | ||
| + | d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr) | ||
| + | 3) 관계식 대입값 | ||
| + | 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 | ||
| + | 4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: | ||
| + | 변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.5m로 설계 | ||
| + | 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 | ||
| + | *자연과학관 – 나무여과상자 | ||
| + | 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> ) | ||
| + | 2) 조건 | ||
| + | d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr) | ||
| + | k<sub>2</sub> : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 | ||
| + | d<sub>2</sub> : 식재토양층의 깊이(m) T<sub>f</sub> : 배수시간(hr) | ||
| + | 3) 관계식 대입값 | ||
| + | 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 | ||
| + | 4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: | ||
| + | 변수 d<sub>2</sub>의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d<sub>2</sub> = 0.75m로 설계 | ||
| + | 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 | ||
| + | *자연과학관 – 침투통 | ||
| + | 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> ) | ||
| + | 2) 조건 | ||
| + | d<sub>1</sub> : 담수심 깊이(m<sup>3</sup>) k<sub>1</sub> : 식재층의 투수속도(mm/hr) | ||
| + | n<sub>1</sub> : 식재토양층의 공극률 T<sub>f</sub> : 배수시간(hr) | ||
| + | 3) 관계식 대입값 | ||
| + | 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 | ||
| + | 4) 침투통 실제 유출 저감량: | ||
| + | 26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr | ||
| + | 따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr | ||
| − | === | + | ===조립도=== |
내용 | 내용 | ||
| + | *건설공학관 | ||
| + | 투수성포장 | ||
| + | [[파일:조립도 건설공학관 투수성포장.png]] | ||
| + | |||
| + | [[파일:조립도 건설공학관 투수성포장2.png]] | ||
| + | -건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여 | ||
| + | |||
| + | 침투도랑 | ||
| + | [[파일:조립도 건설공학관 침투도랑.png ]] | ||
| + | -건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용 | ||
| + | *자연과학관 | ||
| + | 나무여과상자 | ||
| + | [[파일:조립도 자연과학관 나무여과상자.png]] | ||
| + | -주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합 | ||
| + | |||
| + | 식물재배화분 | ||
| + | [[파일:조립도 자연과학관 식물재배화분.png]] | ||
| + | -주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용 | ||
| + | |||
| + | 침투통 | ||
| + | [[파일:조립도 자연과학관 침투통.png]] | ||
| + | -주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용 | ||
| + | |||
| + | ===부품도=== | ||
| + | 내용 | ||
| + | ◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용 | ||
| + | •수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성 | ||
| + | •진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임 | ||
| + | [[파일:투수성포장시연 1.png]] | ||
| + | |||
| + | ◇ 내부 구조 | ||
| + | [[파일:투수성포장시연 2.png]] | ||
| + | •1번: 투수성 포장 공간 | ||
| + | •2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간 | ||
| + | •3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측 | ||
| + | •4번: 저류조 설치 | ||
| + | |||
| + | ◇ 여과층 | ||
| + | [[파일:투수성포장시연 3.png]] | ||
==결과 및 평가== | ==결과 및 평가== | ||
===완료 작품의 소개=== | ===완료 작품의 소개=== | ||
| − | ====프로토타입 사진 | + | ====프로토타입(시연물) 사진==== |
내용 | 내용 | ||
| + | [[파일:프로토타입1 ECO-BACK.png]] | ||
| + | |||
| + | [[파일:프로토타입2 ECO-BACK.png]] | ||
| + | |||
| + | ◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 | ||
| + | ◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음 | ||
| + | ◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성 | ||
| + | ◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성. | ||
| + | ◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디 | ||
| + | ◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인 | ||
| + | |||
| + | [[파일:조감도 건설공학관.png]] | ||
| + | LID 설치 후 건축공학관 조감도 | ||
| + | |||
| + | [[파일:조감도 자연과학관.png]] | ||
| + | LID 설치 후 자연과학관 조감도 | ||
| + | |||
====포스터==== | ====포스터==== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | [[파일:포스터사진 ECOBACK.png]] | ||
| − | === | + | ===자재소요서=== |
내용 | 내용 | ||
| + | [[파일:자재소요서1.PNG]] | ||
| + | [[파일:자재소요서2.png]] | ||
===완료작품의 평가=== | ===완료작품의 평가=== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | [[파일:설계평가.png]] | ||
===향후계획=== | ===향후계획=== | ||
내용 | 내용 | ||
| + | ◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가? | ||
| + | ◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가? | ||
| + | ◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가? | ||
| + | ◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가? | ||
| + | ◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가? | ||
===특허 출원 내용=== | ===특허 출원 내용=== | ||
내용 | 내용 | ||
2022년 12월 13일 (화) 00:15 기준 최신판
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : LID in UOS(캠퍼스 내 저영향개발 적용)
영문 : LID in UOS(Application of Low Impact Development on Campus)
과제 팀명
ECO-BACK
지도교수
오희경 교수님
개발기간
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*구(팀장)
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 김*호
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 정*석
서울시립대학교 환경공학부·과 20178900** 유*석
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
내용
◇ 지면을 아스팔트 및 시멘트로 포장하고, 침수 방지를 위해 강우 유출이 빠르게 이루어지도록 설계하는 등 도시는 인간의 편의성을 증가시키는 방향으로 발전함 ◇ 하지만 포장면은 토양으로 강우가 침투되는 것을 막아 지하수와 증발산량을 저하시키며 토양의 여과를 거치지 못하고 빠르게 유출된 물은 비점오염원으로서 수질을 오염시킴 ◇ 앞서 언급한 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID (저영향개발) 기술이 적용되는 추세임 ◇ 서울시립대학교 캠퍼스 내 상황을 파악, 이후 LID (저영향개발) 기술을 적용 ◇ 서울시립대학교의 토지, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 현황 파악 ◇ 서울시립대학교에 LID 기술이 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정 ◇ 선정된 기술을 캠퍼스 내 특성(지질, 지형 등)에 적합하게 개선
개발 과제의 배경
내용
◇ 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 ◇ 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. ◇ 이러한 문제에 대한 대책으로 환경에 대한 영향을 최소화하는 LID(저영향개발) 기술이 국내외에서 적용되는 추세이다. ◇ LID 기술은 우수의 침투를 유도해 지하수 고갈을 예방하고 도시 홍수 피해 및 비점오염물질을 농도 역시 저감할 수 있다.
개발 과제의 목표 및 내용
내용
◇ 본 과제는 LID 기술을 서울시립대학교 캠퍼스에 적용하는 것을 목표로 하고 이를 위해 다음의 내용을 수행할 것임 ◇ 서울시립대학교의 토지 피복, 우수 관거 위치 및 지형도 등을 확보하여 서울시립대학교 현황 파악 ◇ 서울시립대학교에서 LID 기술 우선적으로 적용될 지점과 해당 지점에 적용될 기술 선정 ◇ 선정된 기술을 서울시립대학교의 특성에 적합하게 개선
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 특허조사 및 특허 전략 분석
내용
-특허조사 ◇ 침투도랑을 갖는 비점오염 저감 시설물 및 그 저감 시설물을 이용한 비점오염 저감 방법(공개특허 10-2-13-0091900) ◇ 옥상정원을 LID로 설계하는 방법(공개특허 10-2022-0109735) ◇ 다기능 비점오염 저감 구조물(공개특허 10-2089235) -특허전략 ◇ 캠퍼스 내 LID 설계 방법 제공 ◇ 흙언덕에서 발생하는 토사를 방지하도록 설계 ◇ 캠퍼스 내 우수 유출저감 효과 제공 ◇ LID 성능평가 체계화
- 기술 로드맵
내용
◇ LID의 비전- 인간, 도시, 환경이 공존하는 지속가능한 물순환 도시 구현 ◇ 최종목표- 재해에 안전하고 친환경적인 LID기술기반 물순환 도시 조성 ◇ 전략목표- 홍수, 오염물질, 이산화탄소의 감소 / 수자원, 에너지 보존 ◇ 세부목표- LID 요소기술 선진화, LID기반 설계적용기술 산업화
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
◇ 빈텍코리아-도로형 비점오염저감시설(http://bintechkorea.com) ◇ 어스그린코리아-저관리형 옥상녹화(http://www.earthgreen.co.kr) ◇ 한국그린인프라연구소-G road 생태투수포장(http://www.greeninfra.co.kr/)
- 마케팅 전략 제시
내용
◇ 여느 대학, 공공기관에 적용이 가능한 프로토타입을 제시해 범용성 추구 ◇ 유지관리 매뉴얼 제공 ◇ 사용기간 장기화로 인한 비용 절감
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
◇ 우수의 토양 침투로 인해 지하수 수위, 물순환 체계 복구 ◇ 우수가 토양, 여과층을 통과하도록 하여 비점오염물질 저감 ◇ 홍수 피해 저감
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
◇ LID를 적용한 캠퍼스 프로토타입 개발, 타 대학에 참고자료로 이용 가능 ◇ 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.
기술개발 일정 및 추진체계
구성원 및 추진체계
내용
◇ 김민구- 국내외 LID 적용 사례 조사, LID 적용 주차장 모형 제작, 과제제안서 발표, 캐드 모형 제작 ◇ 김진호- LID 공법 및 설치과정 조사, LID 공법 상세설계 정량계산, 최종보고서 발표 ◇ 정봉석- 설계 방향 구체화, LID 적용 주차장 모형 제작, 개념설계보고서 발표, SWMM ◇ 유진석- LID 설치 배경 조사, 건설공학관 정량설계, 상세설계보고서 발표, 캐드 모형 제작
설계
설계사양
내용
개념설계안
내용
◇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 ◇건설공학관: 주차장 규모가 교내에서 큰 편에 속해 투수성 포장 적용시 침투면적 많음, 주차장 면적이 넓기 때문에 폭 50cm의 콘크리트면이 길게 있음 – 침투도랑 ◇선정한 9개 주차장 모두 투수성 포장 적용 – 유출저감량 산정
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
◇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.
- 건설공학관 – 투수성포장
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 1616㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day 2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 1616㎡=21.31m3/hr 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
- 건설공학관 – 침투도랑
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 41.02 ㎡(실측) -설계강우량: 98.29742mm/day 2) 침투도랑 수질처리용량 식: WQv = Rv * A * P/1000 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 41.02㎡ =0.54m3/hr 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
- 자연과학관 – 투수성 포장
1) 초기 조건: -투수율 39% -배수면적: 634㎡ -설계강우량: 98.29742mm/day 2) 침투용량 결정: -초기 10분: 유출량 없음, 전량 침투 -이후: 39% 만큼만 침투 가능 3) 최소 수질처리용량: 100년빈도 강우 – 하수관거 처리량 = (98.297-85.110)mm/hr * 634㎡=8.36m3/hr 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
- 자연과학관 – 식물재배화분
1) 식물재배화분수질처리용량 관계식 Af = (WQv)/(d1+n1×d2+Tf×k1×10-3) 2) 조건 d1 : 담수심 깊이(m3) k1 : 식재층의 투수속도(mm/hr) k2 : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n1 : 식재토양층의 공극률 d2 : 식재토양층의 깊이(m) Tf : 배수시간(hr) 3) 관계식 대입값 Af = 15.82m * 1.53m = 24.2㎡, d1 = 0.3m, k1= 13mm/hr, n1 = 0.32, Tf = 2hr 4) 식물재배화분 실제 유출 저감량: 변수 d2의 최소값은 0.3m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d2 = 0.5m로 설계 24.2m2 = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^-3) , WQv = 11.761m3/day = 0.49 ㎥ /hr
- 자연과학관 – 나무여과상자
1) 나무여과상자 수질처리용량 관계식 Af =(WQv)/(d1+n1×d2+Tf(k1+k2)×10-3 ) 2) 조건 d1 : 담수심 깊이(m3) k1 : 식재층의 투수속도(mm/hr) k2 : 하부토양의 침수속도(mm/hr) n1 : 식재토양층의 공극률 d2 : 식재토양층의 깊이(m) Tf : 배수시간(hr) 3) 관계식 대입값 Af = (4+8+4)m*2m=㎡, d1 = 0.3m, k1= 13mm/hr, n1 = 0.32, Tf = 2hr 4) 나무여과상자 실제 유출 저감량: 변수 d2의 최소값은 0.5m이 때 최소수질처리용량 충족, 따라서 d2 = 0.75m로 설계 32m2 = WQv / (0.3m + 0.32 * 0.5m + 2 * 13 * 10^-3) , WQv = 18.112m3/day = 0.775 ㎥ /hr
- 자연과학관 – 침투통
1) 침투통수질처리용량 관계식 Af =(WQv)/(d1+n1+Tf×k1×10-3 ) 2) 조건 d1 : 담수심 깊이(m3) k1 : 식재층의 투수속도(mm/hr) n1 : 식재토양층의 공극률 Tf : 배수시간(hr) 3) 관계식 대입값 Af = (9.285+17.111) = 26.396 ㎡, d1 = 0.3m, k1= 13mm/hr, n1 = 0.32, Tf = 2hr 4) 침투통 실제 유출 저감량: 26.396 = WQv / (0.3 + 0.32 + 1 * 13 * 10^(-3)), WQv = 16.7m3/day = 0.696㎥ /hr 따라서 침투통 1개 수질처리용량 = 0.348 ㎥ /hr
조립도
내용
- 건설공학관
투수성포장
-건설공학관 전 면적에 투수성 포장 적용. 유출수를 침투시켜 물순환 회복에 기여
침투도랑
-건설공학관 주차장 가장자리에 위치한 자투리땅에 침투도랑을 적용
- 자연과학관
나무여과상자
-주차장의 경계면에 가로수가 설치되어 있어 식생을 활용한 물 정화 후 지하로의 침투에 적합
식물재배화분
-주차장 가장자리에 식물재배화분을 적용. 식물의 오염물질 저감효과를 활용
침투통
-주위 토양지대로 인해 발생한 토사를 방지하기 위해 침투통 적용
부품도
내용
◇ 투수성 포장 시연- 30 x 30 x 30 cm3 수조 사용
•수조에 모래, 진흙, 자갈, 쇄석 순으로 토양층과 충전층을 쌓은 뒤 투수블럭을 덮어 완성
•진흙과 자갈 사이에 토목 섬유를 덮어 자갈의 공극이 진흙으로 막히지 않게 하며, 우수의 투수율을 높임
◇ 내부 구조
•1번: 투수성 포장 공간
•2번: 토목 섬유로 미세 토양입자가 걸러진 우수가 모이는 공간
•3번: 관측정 설치로 지하수질 관측 및 투수성 포장 효율(공극) 관측
•4번: 저류조 설치
◇ 여과층
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입(시연물) 사진
내용
◇ 견본 시연물은 현실성을 고려해 어항인 Cube300에 시연물을 구성 ◇ 투수성 포장이 설치된 지역에는 아래 순서부터 모래, 진흙, 자갈 쇄석이 설치되었음 ◇ 투수성 포장과 불투수면 포장간의 유출수 침투율 차이를 구현하기 위해 불투수면 지역 조성 ◇ 불투수면 지역에는 불투수성 블록을 설치. 블록 밑은 흙으로 구성. ◇ 주차장 및 주변 공원을 구현하기 위해 자동차 모형 및 잔디 ◇ 시연 결과 투수성 포장은 불투수면 포장에 비해 유출수 침투효과가 뛰어남을 확인
LID 설치 후 건축공학관 조감도
LID 설치 후 자연과학관 조감도
포스터
내용
자재소요서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
◇ LID가 지속적으로 유출수량을 처리할 수 있는가? ◇ LID를 다른 학교 및 공공기관에도 적용할 수 있는가? ◇ LID의 주기적인 관리는 이루어지고 있는가? ◇학내 구성원의 설치된 LID 시설에 대한 만족도가 유지되고 있는가? ◇캠퍼스 내 불투수율이 높은 가운데, 지속적으로 투수성 포장이 설치되고 있는가?
특허 출원 내용
내용
