요약
기후 변화로 인한 강우 강도 증가와 도시화로 발생하는 도로변 수질 오염을 해결하기 위해, 혁신적인 도로변 수질 정화 기술이 필요합니다. 이 기술은 강우 유출수로 인한 오염물질을 저감하고 도시 침수를 예방하며, 재활용 가능한 수질 정화 시스템을 제공합니다. 기존 도로 포장 방식을 개선하여, 도심 강우 유출수의 질소산화물과 다양한 오염물질을 효과적으로 제거하고 이를 조경용수로 재활용하는 것을 목표로 합니다. 이를 통해 도시의 수질 문제와 침수 문제를 동시에 해결하여 지속 가능한 환경 보전에 기여합니다.
기본 정보
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특허명: 기후 변화 대응형 저류 박스
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발명자: 이도균 교수
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출원번호: 10-2023-0081063
상세 정보
발명의 배경과 필요성
기술의 배경과 문제점
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기후 변화로 인해 강우강도 및 집중호우가 증가하면서 도시 침수 현상이 빈번해지고 있음. 도시화로 인해 토지 이용 용도가 변화되어 투수성 녹지 공간이 감소하고 불투수성 면적이 증가하여, 강우 시 도로에 누적된 오염물질이 하천에 부하되어 수질 오염에 직접적인 영향을 주고 있는 상황임.
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현재 도로변에서 발생하는 주요 대기 오염물질은 자동차 배기가스의 질소산화물과 탄화수소의 가수분해 및 광화학 반응으로 인해 강우와 함께 위험물질로 변환되며, 이러한 오염물질이 수질 오염의 원인이 되고 있음.
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기존의 보도블록 등은 단순히 도로 포장의 기능만을 가지기 때문에 물의 순환을 저해하고 비점 오염을 야기하는 등의 환경적 문제를 초래하고 있음.
기술의 필요성
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도로변 수질 오염 물질에 대해 선제적인 처리가 가능한 기술이 필요함. 이는 기후 변화로 인한 강우 및 집중호우 시 발생하는 오염물질을 저감시키고, 동시에 도시 침수를 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있음.
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강우 유출수로 인한 질소산화물 및 다양한 오염물질(BOD, T-P, T-N, TSS 등)을 저감시키고 이를 재활용할 수 있는 시스템이 필요함.
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선진화된 수질 정화 및 저류 기능을 갖춘 기술 도입으로 도심의 빈번한 홍수와 관련된 문제를 예방하고, 지속 가능한 환경 보존에 기여할 수 있음.
구현방법
기술의 원리
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기후 변화 대응형 저류 박스는 내부에 물 저장이 가능한 공간을 갖추고 있음. 이 내부 공간에는 이물질을 여과하는 격자 그물층과 오염물질을 제거하는 활성탄층이 포함되어 있음. 활성탄층은 크기가 다른 입상 활성탄으로 구성되며, 각각의 층이 오염물질을 제거하는 역할을 함.
구체적인 구현 방법
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박스는 상부에 강우 유출수가 유입되는 유입구가 마련되어 있으며, 격자 그물층은 유입구 아래에 위치함. 강우 유출수는 유입구를 통해 박스 내부로 들어오며, 격자 그물층을 통해 이물질이 여과됨.
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내부의 제1활성탄층과 제2활성탄층은 각각 다른 크기의 입상 활성탄으로 구성되어 다양한 오염물질을 제거함. 특히, 제1활성탄층은 큰 입자의 오염물질을, 제2활성탄층은 미세한 오염물질을 주로 제거함.
기술의 장점
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기후 변화 대응형 저류 박스는 기존 도로부속시설에 수질 정화 기능을 추가하여, 도로변 강우 유출수로 인한 질소산화물 및 다양한 오염물질을 저감시키고, 이를 조경용수로 재활용할 수 있음.
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집중 강우 시 도로변 유출수에 대한 저류 기능을 향상시켜 도심 홍수 예방에 기여함.
발명의 활용 방안
활용 방안
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기후 변화 대응형 저류 박스는 주로 도시의 도로변에 설치되어 강우 유출수로 인한 수질 오염과 도심 침수를 줄이는 데 사용될 수 있음. 또한 도로 외에도 공원, 주차장 등 다양한 장소에 적용 가능함.
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도로변에 설치된 저류 박스를 통해 수질 정화 및 저류 기능을 동시에 수행하고, 처리된 물을 조경용수 등으로 재활용할 수 있음.
기대효과
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도시의 수질 문제와 침수 문제를 동시에 해결하여 환경 보전에 기여할 수 있음. 도로변 수질 오염 물질 저감을 통해 하천 오염을 예방하고, 도심 홍수를 줄여 안전한 도시 환경을 조성함.
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재활용 가능 물의 확보 등을 통해 자원 절약 및 경제적 이점을 가져다 줄 수 있음.
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기후 변화 대응형 기술 도입으로 지속 가능한 도시 환경 구축에 기여함.
시장 동향
기후 변화 대응 저류 박스 응용 분야
대표도면
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