R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C101411-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 안전센서 기반구조물 상태 실시간(50m 네트워크 반경)위험 감지 시스템 및 위험 상황 회피(정확도 5m 위치추적)기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-07-29 ~ 2017-07-28 | |||||
| 연구책임자 | 최현창 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 298,000,000 원 기업 : 200,000,000 원 계 : 498,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 598,000,000 원 기업 : 400,000,000 원 계 : 998,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 다드림미래기술 주식회사 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
우리나라의 재난·재해·안전 분야 기술은 미국의 72.0% 수준, 시간으로 따지면 6.3년 뒤처지는 것으로 나타났다. 국립재난안전연구원(재난연구원)의 ‘재난·안전 R&D 미래 발전전략 조사·분석’에 따르면 우리나라는 중국·일본·미국·EU 등 총 5개국 가운데 중국과 더불어 ‘추격그룹’으로 분류된다. 2012년을 기준으로 재난·재해 분야에서 최고의 기술력을 갖춘 나라는 미국이다. 미국의 2012년 기술력을 100%라고 했을 때 우리나라의 기술 수준은 2010년 59.4%, 2012년에는 72.0% 정도다. 2년 새 12.6%포인트 올랐다고는 하나, 같은 기간 미국의 기술력이 2010년 83.4%에서 2012년 100%로 오른 것(16.6%포인트)을 감안하면 기술 격차는 더 벌어진 셈이다. 최근 들어 고층 건물의 건설이 확산되고 있으며, 자연재해 및 건물의 노후 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 구조물의 수 또한 급증하고 있는 실정이다. 그러므로 구조물의 상태를 미리 파악하고 그 대비책 및 보수, 보강 대책을 강구하여 인명과 경제적 손실을 방지하기 위하여 구조물의 현재 상태를 측정하는 것은 매우 중요한 문제이다. 특히, 성능이 저하된 구조물, 오래전에 건설된 구조물 등의 안전성 여부는 매우 불안하기에 대형 참사를 유발할 수 있다. 이러한 구조물의 상태가 변화하거나 파손이 일어나는 것은 피로 현상의 누적이 주요 원인이 된다. 예를 들면, 아파트, 빌딩 등의 건물은 건물이 받는 바람의 풍향 및 풍속이 건물의 부위마다 다르기 때문에 이로 인한 피로 현상이 누적될 수 있고, 교량은 이동하는 차량의 속력, 차량의 무게에 따라 교량의 부위마다 달라지는 진동에 의해 피로 현상이 누적될 수 있으며, 선박은 파도의 높이와 방향 및 힘의 영향을 선박의 부위마다 다르게 받아서 피로 현상이 누적될 수 있다. 현재 이용되고 있는 구조물의 상태를 파악하는 대부분의 시스템 중에서, 실시간으로 구조물의 정확한 변위를 측정하여 피로 현상에 의한 구조물의 변형이나 붕괴 조짐을 신속하게 발견할 수 있는 시스템은 실질적으로 없는 실정이다. 더불어, 변위 측정 시 정확한 시간 데이터를 용이하게 얻을 수 있는 시스템 또한 없으므로, 구조물의 붕괴 가능 시간을 예측하는 등의 변위 데이터만으로는 알 수 없는 정보를 획득할 수 없다는 문제점이 있다. 구조물 상태 정보 시스템은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구조물의 변위로 인한 피로 현상의 진행을 감지할 수 있고, 구조물의 붕괴 가능 시간을 예측하여 붕괴에 대한 대비책 및 구조물의 보수, 보강 대책의 설립으로 인명과 경제적 손실을 방지하기 위한 구조물 변위 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. [최종목표] 구조물 상태 정보 시스템은 구조물의 변위로 인한 피로 현상의 진행을 감지할 수 있고, 구조물의 붕괴 가능 시간을 예측하여 붕괴에 대한 대비책 및 구조물의 보수, 보강 대책의 설립으로 인명과 경제적 손실을 방지하기 위한 구조물 변위 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 안전한 삶에 대한 국민요구와 선진 재난관리 시스템 필요 증대에 따라 재난관리 시스템 전반에 대한 대대적인 혁신 및 선진화 필요성이 증대되었다. 그에따라 이번 과제를 통해 구조물 상태 시스템을 개발하는데 목표가 있다. [연구내용 및 범위] ■ 안전센서를 활용한 위치 기반 시스템 - 센서 수치 데이터 자료 수집 및 국내외 현장 조사 - 도심지 노후 옹벽 현황 및 위험도 평가 - 안전센서 노후 구조물 설치 시 구성품 조립 - 상단부 설치 시 좌우 측면 위험도 연구 - 제품 설치 후 센서를 통한 안전센서 확인 - 50m구간 내 센서 위치에 따른 위험 신호 감지 분석 ■ 안전 센서 기반 위험 신호 감지 및 위치 추적 기술 개발 - 위험신호 감지 알고리즘 분석 및 연구 조사 - 안전 센서를 활용한 위험 신호 감지 알고리즘 개발 - 센서 기반의 사용자 위치 추적 기술 개발 - 센서 기반의 사용자 위치 추적 기술 개발 - 경로 안내 알고리즘 분석 및 연구 조사 - 사용자 위치 기반의 대피 경로 추전 기술 개발 - 위험 신호 감지 알고리즘 개발 - 사용자 위치 추적 기술 고도화 - 실시간 최적 대피 경로 안내 기술 개발 ■ 주요 연구내용 ？ 구조물 안전센서 개발 및 스마트폰 정보 전달 활용 ？ 실시간 계측 시스템 개발 ？ 상황, 보고, 전파 자동화 미들웨어 프로그램 제작 ？ 위험 신호 감지 재난대응 사용자 OS 개발 ？ 위험 탐지 알고리즘 개발 ？ 위치 추적 기술 및 자동 대피 경로 안내 기술 연구 ？ Ble4.0통신 연동 시스템 구현 ■ 실시간 계측 시스템 및 사용자 os개발 - 실시간 계측 시스템 데이터 자료 수집 및 국내외 현황 조사 - 구조물 변위에 변동 작동 여부 확인 - 실시간 계측 시스템 건축 구조물 설치 시 구성품 조립 - 천장 및 좌우 측면 위험도 연구 - 제품 설치 후 센서를 통한 신호 확인 - 상황？보고？전파 자동화 계측 시스템 구성 및 실시간 모니터링 프로그램 제작 (경보시스템 기반구축) - FFT 데이터 해석, 수신, 저장, 모니터링 및 자동 Alert 기능 구축 - 유저 인터페이스 설계 및 위치기반 API 지도 시스템 구현 - 안전센서 연동 스마트 애플리케이션 설계 ■ 안전 센서 기반 위험 신호 감지 및 위치 추적 기술 고도화 - 위험 신호 감지 알고리즘 고도화 - S/W 개발 - 센서 기반의 위치 추적 기술 개발 및 고도화 - S/W 개발 - 대피 경로 안내 기술 S/W 개발 - 위험 신호 감지 알고리즘 개발 - 사용자 위치 추적 기술 고도화 - 실시간 최적 대피 경로 안내 기술 개발 ■ 적용가능 범위 - 도심 노후 축대 및 옹벽의 위험 감지(서울 우면산 산사태) - 체육관 및 공공 시설물 위험 감지 기술 적용(마우나오션리조트 붕괴) - 도심지 구조물 터파기 위험 감지 기술 적용(제2롯데월드타워 싱크홀 및 지반 붕괴 사고) - 기타 재난 재해 및 지진 시 구조물 위험 감지 기술 |
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| 색인어 | 한글 | 위험 안전 감지 기술 | 재난대응 | 실시간대응 | 안전센서 | 어플 |
| 영문 | safety engineering | correspond to disaster | real action | Safety Sensor | application | |
| 최종보고서 | 최종보고서v2.pdf | |||||