[미국] 연방국토개발국, 개선된 강수량 측정 장치 개발 위해 8만달러 수여

미 연방국토개발국(The Bureau of Reclamation)은 '카운팅 에브리 드랍 챌린지'를 계속할 수 있는 8개의 솔루션을 선정, 각 솔루션 당 1만 달러를 수여했다고 밝혔다. 이 과제는 신뢰할 수 있고 정확하며 유지 보수가 적고 극한 기상 조건의 외딴 지역에서 작동할 수 있는 강수량 측정 장치를 찾는 것이다.

'카운팅 에브리 드랍 챌린지'는 총 상금 30만 달러가 걸린 2단계 대회로, 이번 대회에서의 이상적인 솔루션은 부동액 등 유체 없이 작동하는 솔루션이다.

레비 브레케(Levi Brekke) 연구 개발 수석 고문은 "더 나은 강우량 모니터링은 물관리를 향상시키는 것이다. 우리는 1단계 우승자의 혁신적인 개념에 흥분하고 2단계에서 어떻게 진행되고 수행되는지 기대한다"면서 "이번 대회의 목표는 정확도와 신뢰성을 높이는 동시에 유지 보수를 줄여 극한의 원격 지역에서 비용 효율적으로 작동할 수 있는 새로운 장치를 개발하는 것"이라고 말했다.

2단계에 진출한 솔루션은 다음과 같다.

릭셀(Rixel) - 릭셀의 솔루션은 모든 형태의 강수를 측정하는 유체가 필요 없는 활성 강우 스테이션이다. 극한의 추위에서 더위까지 열악한 환경에서 작동할 수 있으며, 친환경 설계로 물만 환경으로 배출한다.

더 플래닛 어스(The Planet Earth) - 이 솔루션은 로드 셀에 장착된 포트를 포함하는 무액체 강수량 측정 장치로, 침전물 계량 과정을 마친 후 침전물은 지속적으로 냄비를 청소하는 와이퍼를 사용하여 환경으로 배출된다.

오리온 랩스(Orion Labs) - 이 시스템은 정확한 강수량 감지 및 측정을 위한 무액체 솔루션을 제공하고 기존의 우량계 수집 방법을 기반으로 하며 소프트웨어 기능으로 개선 사항을 추가하고 독특하고 저전력, 저비용을 위한 맞춤형 설계 강우 수집 장치를 제공한다. 

PGRAWS - PGRAWS로 알려진 무게 저울의 중복 배열을 가진 강수량 게이지는 모든 형태의 강수량 측정을 기반으로 하는 새로운 수집형 강수량 게이지이다. 독립적인 기계 작동이 가능한 중복 수집 버킷은 높은 기기 신뢰성에 기여한다.

PMASS - PMASS로 알려진 고급 고체 센서 솔루션을 사용한 강수량 측정은 하향 펄스 코히어런트 레이더, 카메라 기반 센서 및 온도 센서를 결합한다. 기계 학습 솔루션은 레이더 및 카메라 하위 시스템에서 추출한 기능에서 강수량과 누적 강수량을 추정한다.

라하비 브라더스(Rahavi Brothers) - 이 장치는 프로판에 저장된 막대한 에너지의 혜택을 받으며, 이 에너지를 사용하여 극도로 추운 날씨에 고체 침전물을 녹인다. AI 기반 제어 보드는 정확도와 성능을 높이기 위해 프로세스를 제어한다.

탑 솔버스(Top Solvers) – 이 장치는 맞춤형 제어 장치와 함께 일련의 강수량 센서를 사용한다. 모든 도전 요구 사항을 충족하고 초과하여 필요한 정확성과 안전 장치 이중화를 제공한다.

선정된 팀은 시제품을 제작하고 이 단계에서 예비 검토를 수행한다. 8개 팀 중 최대 5개 팀은 이 단계에서 프로토타입 개발을 계속할 수 있도록 1만5천 달러를 지원 받게 된다. 모든 요구 사항을 충족하고 유체가 없는 최고의 솔루션은 10만 달러를 수여 받게 된다. 

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Reclamation awards $80,000 for improved precipitation measurement devices

 

The Bureau of Reclamation selected eight solutions to each receive $10,000 and continue in the Counting Every Drop Challenge. This challenge is seeking precipitation measurement devices that are reliable, accurate, low maintenance, and able to operate in remote areas in extreme weather conditions.  

The Counting Every Drop Challenge is a two-phase prize competition totaling up to $300,000 in prizes. The ideal solution will not require fluids, such as antifreeze, to operate.  

"Better precipitation monitoring stands to enhance water management. We are excited by the innovative concepts of the phase one winners and look forward to how they progress and perform in phase two," said Senior Advisor for Research and Development Levi Brekke. "The goal of this prize competition is to develop new devices that increase accuracy and reliability while reducing maintenance so they can operate cost-effectively in extremely remote areas." 

The winning solutions selected to move onto phase two include: 

Rixel - Their solution is a fluid-free and active precipitation station that measures any form of precipitation. It can operate in harsh environments from extreme cold to hot. The eco-friendly design discharges only water into the environment. 

The Planet Earth - Their solution is a fluid-free precipitation metering device that includes a pot that is mounted on a load cell. After completing the precipitation weighing process, the precipitation will be discharged into the environment using a wiper that cleans the pot continuously.  

Orion Labs -Their system provides a fluid-free solution for accurate precipitation detection and measurement and builds upon existing rain gauge collection methods, adds enhancements with software capabilities, and a custom-designed collection unit for a unique, low-power, low-cost redundant solution.    

PGRAWS - Their Precipitation Gauge with Redundant Array of Weight Scales known as PGRAWS is a novel catching-style precipitation gauge based on weight measurement of all forms of precipitation. Redundant collection buckets with independent mechanical operation contribute to high instrument reliability. 

PMASS - The Precipitation Measurement with Advanced Solid-state Sensors solution, known as PMASS combines a downward-facing pulsed coherent radar, a camera-based sensor, and a temperature sensor. The machine learning solution estimates rates and accumulated depth of precipitation from features extracted from the radar and camera subsystems. 

Rahavi Brothers - Their device benefits from the massive energy stored in propane. We use this energy to melt solid precipitation during extremely cold weather. An AI-powered control board is responsible for controlling the process to increase accuracy and performance. 

Top Solvers – Their device uses an array of precipitation sensors together with a custom control unit. Which meets and exceeds all the challenge requirements, providing the required accuracy and fail-safe redundancy. 

The selected teams will build their prototype and a preliminary review will be conducted during this phase. Up to five of the eight teams will receive $15,000 to continue prototype development during this phase. Teams that ship their prototype for testing will receive a $3,000 milestone award. The top solution that meets all the requirements and is fluid free will receive $100,000. Other solutions will share $30,000 in innovation awards. 

Reclamation is partnering with the USDA Natural Resources Conservation Service, NASA Tournament Lab, Geonor, Inc., and Freelancer for this prize competition. 

To learn more, please visit www.usbr.gov/research/challenges/counteverydrop.html. 

Reclamation conducts prize competitions to spur innovation by engaging a non-traditional, problem-solver community. Please visit Reclamation's  Water Prize Competition Center to learn more. 

[출처 = The Bureau of Reclamation(https://nxfiltration.com/knowledge-base/publications/nx-filtrations-hollow-fiber-nf-membranes-enable-autonomous-drinking-water-production-at-pampus/) / 2022년 12월 16일]