R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717RDPP-C136066-01 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통연구기획사업 | |||||
| 연구과제명 | 외부자극 감응재료를 활용한 도로시인성 향상 및 주행안전성 개선기술 개발 기획 | |||||
| 총 연구기간 | 2017-08-25 ~ 2018-08-24 | |||||
| 연구책임자 | 박동협 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
7명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 78,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 78,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 78,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 78,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (재)한국건설생활환경시험연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 외부자극 감응소재(stimuli-responsive materials)는 온도, 습도, pH, 파장 또는 강도와 같은 물리적·화학적 자극을 인식하고 스스로 반응하는 기능을 보유하고 있는 지능형 소재로 IT, 자동차, 패키징, 도로 시설물 등과 같은 주요 최종 사용자 산업을 포함하여 다양한 산업 분야에서 활용이 확대되고 있음. - 4차 산업혁명의 핵심기술을 구성하는 고기능성 스마트 소재, 웨어러블 디바이스, 유연센서 및 고효율 에너지소자, 섬유강화복합소재 등에 대한 고분자·화학·섬유 시장의 지속적인 성장 추세임. - 특히 도로교통 분야에서 외부자극 감응소재는 도로 기후환경에 자극을 받아 빛 방출, 색상이나 투명도 변화 등의 특성을 활용하여 도로정보 시각화 기술에 적용하는 사례가 증가함에 따라 새로운 응용에 대한 기술개발이 확대되는 추세임. ○ 도로교통 분야의 자극 감응재료를 활용하여 안전한 주행환경을 구현하기 위한 지능형 도로에 대한 기술수요 급증 ○ 외부자극 감응형 도료 및 시공기술은 건설시장 신성장 동력 창출 및 해외시장 수출경쟁력 확보가 가능한 아이템이나 이를 활용한 도로 교통 기술은 전무한 상황으로 정책반영을 통한 정부 주도 시장 확대 필요 ○ 또한 본 과제에서는 환경감응형 외부자극 소재를 활용한 연구과제 기획 및 수요 감응 소재 연구과제 기획을 동시여 진행하여, 4차 산업 혁명 시대를 맞이한 미래형 도로 구축을 위한 핵심 과제를 도출 하고자 함 ○ 본 연구기획분야는 스마트하고 안전한 도로, 자율주행 자동차 기술 등 주력 국가 정책에 부합하며, 정책연계를 통한 국가경쟁력 제고 및 국내 산업 육성에 이바지 가능 [최종목표] 본 기획연구의 목표는 “외부자극 감응형 소재를 활용하여 도로 정보의 시각화와 주행 안전성 개선을 위한 기술 개발”로서 다음과 같은 포괄적인 기술 분야 기획범위를 설정하고 있음. ○ 국내외 현황 및 동향 조사·분석(외부자극 감응 소재/도로정보 시각화/주행안정성 관련) - 국내·외 관련 정책현황 조사·분석 - 국내·외 관련 기술개발 현황/적용사례/성능 조사·분석 - 현재 기술의 기술적 및 적용성 한계 분석 - 개발기술에 대한 수요처 의견수렴 및 시장 요구사항 분석 ○ 외부자극 감응형 소재 활용 도로 안전성 확보 기초/핵심기술 분석 및 요소 기술 선정 - 도로시인 및 주행안정성 확보를 위한 적용 외부자극 정의 및 범위 산정(외부자극별 영향 분석 포함) - 외부자극별 재료 개발 핵심 및 요소 기술 선정 - 개발 기술별 적용 분야 세분화 및 연구개발 범위 선정(재료/소재, 설계/시공, 유지관리/운영) - 실시간 도로정보 시각화 핵심기술 도출 및 요소 기술 선정 ○ 적용성 검증 및 실용화를 위한 테스트베드 구축 방안 제시 - 테스트베드 효용성 제고를 위한 도로세분화(도로기능/상태) 및 반영요소 산정 - 주요 도로 실증화를 위한 적용성 및 재현성 검증 방안 제시 - 주요 외부자극 요소(일사, 온도, 습도, 강우 등) 적용을 통한 도로 성능평가 방법 도출 - 실제 도로 조건을 고려한 단계별 도로 실증 시험 방안 도출 및 실용화 세부전략 수립 ○ 개발 기술 적용성 확보 방안 및 경제성 분석(Business Model) - 개발 기술 적용 저해요소 분석 - 기술적·시장/경제적·정책/제도적 요소 분석 - 저해요소별 극복을 위한 연구 범위 및 내용 제시 - 개발 기술의 경제성·기술성·사업성 분석 및 기대효과 분석(산학연, 특허, 기술분석 전문가 자문 활용) ○ 개발기술 적용 도로 구현을 위한 핵심과제 우선순위 도출 - 도로 적용을 위한 대상 후보군 도출 - 외부자극 감응형 기술 적용 도로 구현 및 운영을 위한 핵심 및 요소 기술 도출 - 자율주행차 연계 범위 및 핵심 요소 기술 도출(V2I, I2V) [연구내용 및 범위] 본 기획연구를 통해 외부자극 감응 재료 활용한 도로 정보 시각화/주행 안전성 개선을 위한 기술 개발 및 실용화 연구를 위한 핵심적인 중점 추진분야는 다음과 같이 4개 분야로 설정 예정임. ○ 외부자극 환경 감응 소재 핵심기술 기획 : 외부자극 환경 감응형 도로 시인성 및 실시간 정보 시각화 기술 개발 - 외부자극 감응형 소재 활용 도로 기능 개선 핵심기술 도출 - 광자극 감응형 도로 차선 핵심기술 도출 (야간 도로 시인성 개선 기술) - 온도자극 감응형 도로정보 시각화 핵심기술 도출 (도로결빙 위험표시 시각화 기술) - 수분자극 감응형 도로정보 시각화 핵심기술 도출 (노면 젖음 안전운전 시각화 기술) - 가역적 특성 제어를 위한 고효율, 고내구성 상용화기술 도출 ○ 외부자극 수요 감응 핵심기술 기획 : 외부자극 수요 감응 재료 응용개발 및 도로 안전성 확보 기술 개발 (EL 발광재료 등) - 외부 수요 감응형 도로 차선 핵심 요소 기술 개발 도출(혼잡구간, 공사구간 개선 기술) - 수요 감응형 Dynamic Road Marking 시각화 핵심 기술개발 도출(지정체？혼잡 등) - 지정체？혼잡 감응형 Dynamic Road Marking 시각화 핵심 기술 개발 도출 - 고시인성, 고내구성 EL tape 개발 및 바인더 제조, 복합 상용화 확보 기술 도출 ○ 외부자극 감응 능동형 주행 안전 핵심 기술 기획 : 외부자극 감응 능동형 주행 안전성 분석 핵심 기술 개발 - 기상상태 및 도로 특성 기반 고위험 주행상황 도출 - VR 기반 주행 안전성 평가 및 평가 기준 방법 개발 도출 - 재료적 시인 성능 평가 및 운전자 야간 시인성/판독성 평가 방안 도출 - 자율주행차의 도로환경변화 대응 차로 인지향상 요소기술 개발(자율주행자동차 연계기술)도출 ○ 시공·설계 및 시공장비 개발 기획 : 도로 시설물에 적용을 위한 설계？시공 및 시공장비 시스템 개발 - 다양한 외부자극 감응 재료의 도로 적용분야 세분화 및 설계？시공 최적화 방안 기획 - 외부자극에 감응 도로 정보 시각화 시공 장비 핵심기술 도출 - 외부자극 감응 도로 기능 개선을 위한 적용성 분석 및 유지관리기술 도출 ○ 도로 시인성 평가기술, 기준(안) 마련 및 비즈니스 기획 - 주요 외부자극요소(일사, 온도, 습도, 강우, 강설 등) 적용을 통한 성능평가 방법 도출 - 실제 도로 조건을 고려한 실증 테스트 베드 구축 방안 수립 - 사업 적용을 위한 사업 평가 기법 도출 |
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| 색인어 | 한글 | 외부자극 감응 | 도로 시인성 | 도로안전 | 축광 | 주행 안전 |
| 영문 | stimulus-responsive | Road visibility | Road safety | Phosphorescence | driving safety | |
| 최종보고서 | [최종평가]_기획연구타당성_20181211_최종본_수정 제출본_20181211.pdf | |||||