R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201818TBIP-C111506-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | 노후화된 대형 배수시설물의 3차원 안전 관리 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2016-04-27 ~ 2018-08-26 | |||||
| 연구책임자 | 이충헌 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
18명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 186,000,000 원 기업 : 130,700,000 원 계 : 316,700,000 원 |
총연구비 | 정부 : 775,000,000 원 기업 : 523,367,000 원 계 : 1,298,367,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)한국지중정보 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-002337-01 | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
□ 배경 및 필요성 ○ 지하에 매설된 대형 배수시설은 최근 싱크홀 발생, 도심지 침수의 직간접적인 원인이 되고 있으나, 구체적인 조사 데이터 취득 및 관리시스템이 없어서 국내 실정에 방재안전관리의 사각지대로 존치되고 있음. ○ 우리나라의 70~80년대 급격한 도시화 개발에 따라 서울시 등 구도심의 상당지역이 기존 하천구간을 전면적인 복개화 및 도로화 됨에 따라 관리자가 취약개소를 관측하고 데이터화 구축이 난해한 실정임. ○ 최근 기후변화 등의 리스크에 대응하여 구조적, 수리적 설계기준이 강화되고 있는 추세임에도 불구하고, 노후화된 지하 대형 배수시설물은 도면대장조차 전산화 되지 못하고 있음. ○ 지자체는 안전진단 및 유지보수를 위해 매년 많은 예산을 투입 진행되고 있으나 인력에 의한 점검자 육안판단기준에 의한 판단결과로 안전유무를 판단하고 정비 및 보수 대책을 수립 집행되므로 공법의 적정한 종합판단의 타당성 유무가 어려운 실정임. ○ 이에 따라 지자체 관리자가 유지관리 대응책을 마련하기 위해서는 대형박스나 복개하천 암거를 정밀히 조사하여 데이터화 할 수 있는 원격탐사장비 및 안전 관리 시스템 개발이 필요함. □ 연구개발 개요 ○ 당사의 종래 보유기술은 노후화된 배수시설을 평가 및 성능향상을 위한 기술 분야로 특허 제10-151987호와 제10-1534486호를 보유하고 있음. ○ 본 연구개발을 통하여 당사의 기존 보유 특허기술을 한층 더 개발하여 지하구조물의 내부에서 정밀조사 실시 및 2D 또는 3차원 수치 도면화를 실현함으로서 국내 지자체 요구에 맞는 원격탐사장비 및 데이터 관리 도구를 종합적으로 시스템화 개발하고자 함. [최종목표] ○ 연구개발 최종목표는 노후시설의 정확한 현황조사와 복개 하천내· 외측의 현황과 좌표, 표고가 표기된 수치도면 생성을 위한 SYSTEM 개발로 도시하천 및 시설물 자료 관리자가 정확히 판단하고 구조물의 안전등급을 판단하여 유지 관리할 수 있는 총괄적인 SYSTEM을 개발 하는 것임. ○ 이를 실현하기 위하여 복개하천 내·외부를 상세하게 조사할 수 있는 3차원 원격탐사장비제작, 제어장치, 3차원 자료관리 시스템 개발을 통해 지자체에 바로 구현 하는 것이 최종목표임. [연구내용 및 범위] 연구내용의 범위는 복개하천 및 대형박스의 구조물 전체를 정밀 조사할 수 있는 『3차원 원격탐사장비 및 자료 DB화가 통합된 안전관리 시스템』을 개발하는 것이다. 세부 연구개발 범위는 다음과 같다. 1) 복개하천·및 대형박스구조물 표본 DB조사 □ 복개하천 구조물 표본 대상지역 현황 조사(5km) □ 복개하천 구조물 표본 대상지역 현황 조사(5km) 2) 복개하천 및 대형박스 구조물 상태평가 및 리스크 진단 방법 개발 □ 복개하천 구조물 조사 및 구조적, 수리적 리스크 진단방법 연구 □ 대형박스 구조물 조사 및 구조적, 수리적 리스크 진단방법 연구 3) 3차원 원격탐사시스템 의 진단 매뉴얼 개발 □ 3차원 원격탐사시스템을 통한 대형지하 배수시설의 진단매뉴얼(지침서)개발 □ 3D원격탐사시스템 홍보자료 작성 및 지자체 보급 확산 4) 원격탐사장비 설계 □ 구조물에 대한 검토 내용 및 현장조사를 통하여 취득된 자료를 반영하여 탐사장비설계 □ 원격탐사 로봇구성은 다음과 같다 ① 중앙 제어장치 ② 탐사로봇 몸체 ③ 궤도 ④ 조명장치 거치대 ⑤ 레이저 스캐너 및 동영상 촬영 거치대 ⑥ 몸체 내부 밧데리 장착 5) 원격탐사 장비 본체 시작품 제작 □ 3차원 CAD 프로그램을 사용하여 탐사로봇을 구현 □ 설계된 도면을 사용하여 3차원 프린터를 사용하여 1차 모형을 제작하고 자문회의 하여 탐사로봇에 대한 모형을 검토. □ 시작품 제작. 6) 3차원 원격 탐사 장비 시제품 제작 □ 원격탐사 장비 통합장비 구축 ( Laser Scanning, 영상촬영장비 ,IMU,조명장치) (시제품 제작 외주발주) 7) 3차원 원격 탐사장비의 개별 품목별 세부성능 시험실시 □ Laser 장비의 세부 성능 시험 □ 동영상 장비의 세부 성능 시험 □ 관성 측정 장치의 세부 성능 시험 8) 3차원 원격탐사 장비 제어 장치 제작 □ 탐사 로봇 제어 ？ 운행방향 제어, 360도 회전 기능 ？ 운행속도 제어, 실시간 영상 모니터링 ？ 영상정보 수신, 적외선 기능 ？ 촬영 영상 모니터링, 레이저 스캐닝 제어 9) GIS 기반으로 한 3차원 자료 관리 시스템 및 전개 프로그램 S/W 개발 □ GIS 기반으로 한 3차원 자료관리 시스템 ？ 3차원 및 동영상 데이터 와 지리정보 데이터와 연계한 시설물 관리 ？ 이상지점 및 항목에 대한 관리기능 ？ 보수·보강후 데이터 관리 기능 ？ 시설물 이상항목에 대한 유지보수 전？후 데이터를 시계열 데이터로 확인하고 관리 □ 3차원자료 PDF화 S/W □ 3차원 자료 평면 전개 S/W ？ 사용자의 편이성을 고려하여 3차 데이타를 전개하여 보여줌으로써 파손지점의 신속한 의사결정 지원 10) 원격탐사 장비 및 제어 장치 운영 현장 적용 시험 □ 원격탐사 장비 및 중앙제어장치 운영 테스트 ？ 현장적용 지역 선정 ？ 탐사로봇 시험방법 및 촬영계획 설정 ？ 중앙제어장치 작동 시험 ？ 3차원 데이터 동영상 데이타 정확도 검토 ？ 3차원 자료 공공측량성과심사 의뢰 11) 3차원 원격 탐사 장비 상용화 제작 □ 상용화제품 제작 □ 한국형 IT 융합준비 |
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| 색인어 | 한글 | 지하대형 구조물 | 레이저 | 원격탐사장비 | 3차원 | 안전관리시스템 |
| 영문 | Underground Large Drainage Facilities | Laser | Remote sensing equipment | three dimemsion | Disaster Management System | |
| 최종보고서 | 최종 보고서_최종.pdf | |||||