| [기획연재] R&D로 농업을 바꾸고, 미래를 개척하다 | |||
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| 게재일 | 2021-10-19 | 관련사업 | 유지관리 |
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농업용저수지 제체 붕괴 방지 기술 개발]
■ 회사 소개서
한국농어촌공사 농어촌연구원은 1962년 토지개량조합연합회의 농업토목연구소로 출발한 이래 1990년 지금의 농어촌연구원으로 개편되어 현재까지 농어업·농어촌 분야의 다양한 연구, 조사, 시험을 통하여 농어업과 농어촌의 발전을 견인해 왔습니다. 농어촌의 미래성장을 선도하는 정책·기술 종합연구기관으로 국가 농어촌정책 및 공사 주요사업에 대한 연구개발, 주력사업 조사시험 및 현장 애로사항 해결을 수행하고 있습니다. 농어촌연구원은 전문적이고 체계적인 연구·조사를 통해 농어업의 글로벌 경쟁력 강화와 농어촌 삶의 질을 높이는데 기여하고 있다. 농어촌연구원의 품질안전시험센터는 농어촌을 안전한 공간으로 보존·정비하기 위하여 저수지 등 농업기반시설의 성능평가, 첨단 재해예방 기술 개발과 일선 현장의 구조·지반공학적 기술지원 및 건설공사 품질관리 등의 업무를 수행하고 있습니다.
■ 연구성과물에 대한 설명(가능한 일반 독자도 알기 쉽게 풀어서 설명)
최근 들어 전 세계적 기후변화 및 도시화 등 환경 변화에 따른 대규모 자연재난이 빈번하게 발생되고 있습니다. 국내 농업용저수지의 경우 50년 이상 경과된 저수지지가 전체의 80% 이상으로 기상이변, 지진 등 자연재해 발생 시 구조적 취약성이 점차 증대되고 있습니다. 대부분 흙댐으로 건설된 농업용저수지 제체는 월류 및 누수에 취약성을 갖는 농업기반시설물입니다.
본 연구팀이 개발한 월류 붕괴 방지 기술은 집중호우로 인한 저수위의 급속한 상승으로 월류의 위험성이 높은 저수지에서 수위를 저감시키는 유도수로 규모를 결정하는 기술입니다. 월류유도수로의 규모를 결정하기 위해서는 여수로 방수로에서의 방류량에 따라 결정되어지며, 여수로에서 처리할 수 없는 방류량을 한시적으로 처리하여 저수지 제체 전체가 붕괴되는 것을 방지하는데 목적이 있습니다. 월류유도수로의 규모는 저수지 규모와 하류지역 홍수피해 정도를 고려하여 결정하되 최소한 1~3일 내에 홍수기 제한수위까지 낮출 수 있는 규모가 되어야 합니다. 콘크리트로 포설한 유도수로에서 월류수심을 변화시켜 방류량을 측정한 결과, 여수로에서 초과하는 방류량을 효과적으로 처리할 수 있어서 제체 붕괴 현상은 나타나지 않았습니다.
노후화된 농업용저수지 제체는 내부침식으로 인한 누수가 발생할 가능성이 커집니다. 본 연구팀이 개발한 내부침식 방지 기술은 지오텍스타일로 감싼 쇄석을 수평 및 경사드레인에 설치하고 개비온 옹벽을 저수지 제체 하류사면에 설치하여 성토재료 유실방지, 배수효과 증진 및 기존 재료의 취득 어려움을 해결하고자 하였습니다. 개발된 내부침식 방지기술은 모형실험을 통해 저수지 하류사면 침식 및 세굴억제 효과를 실험을 통해 확인하였습니다.
농업용저수지 제체 내부에는 취수시설인 콘크리트 복통 구조물이 설치되어 있습니다. 노후화된 저수지의 복통 균열로 인한 누수가 빈번히 발생하고 있습니다. 복통은 균열은 제체 내부의 누수로 인한 내부침식을 가속화시키기 때문에 제체의 안정성을 위협하는 요소가 됩니다. 복통은 제체에서 가장 낮은 위치에 매설되어 있고, 관경이 작아 인력이나 장비의 출입이 제한되는 보수보강에 불리에 환경입니다. 개발된 시공 방법은 복통 점토층 상부에 모래층과 지오텍스타일을 적용하여 침투수압을 낮추고 저수지 제체의 토립자 유실을 최소화하여 내부침식을 방지할 수 있는 방법을 개발하였습니다.
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