R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 202020CTAP-C144787-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 재난 대응 및 복구 지원을 위한 급속 손상도 평가 및 의사결정 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-04-10 ~ 2020-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 강준석 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
17명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 176,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 176,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 550,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 550,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 서울대학교산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | 979-11-88683-20-8 | |||||
| 주요 내용 |
[배경] - 최근 자연 재해로 사회·경제적 피해액 증가 및 빈번하게 발생하고 있는 지진에 따라서 건축물의 붕괴 노출이 심화되고 있음. - 재난·재해 발생 시 피해 현황 분석 및 대응 기술은 부족한 실정임. - 이에 따라 재난·재해 발생 시 초기 대응 지원 시스템이 필요함. [연구개발목표] 재난대응 및 복구의 신속한 지원을 위한 급속 손상도 평가 및 의사결정시스템을 개발 [세부목표] - 건물외관변형도와 건물내외부 손상도의 상관관계를 보이는 매핑모델 개발 - 재난대응 및 복구를 위한 무인비행체 기반 재난지역 3차원 매핑 및 이미지 분석기법 개발 [최종목표] 본 연구는 지진 등과 같은 재난 상황 시 건물외관 변형을 급속 감지하고 건물 전체 주요부재에 대한 상황 및 위험도 정보를 제공함으로서 재난대응 및 복구 의사결정을 지원할 수 있는「재난대응 및 복구 지원을 위한 급속 손상도평가 및 의사결정시스템」을 개발하는 것이 최종 목표임. 최종목표를 달성하기위한 세부목표는 - 1세부: 건물외관변형도와 건물내외부 손상도의 상관관계를 보이는 매핑모델 개발 - 2세부: 재난대응 및 복구를 위한 무인비행체 기반 재난지역 3차원 매핑 및 이미지 분석기법 개발 [연구내용 및 범위] [최종목표] 본 연구는 지진 등과 같은 재난 상황 시 건물외관 변형을 급속 감지하고 건물 전체 주요부재에 대한 상황 및 위험도 정보를 제공함으로서 재난대응 및 복구 의사결정을 지원할 수 있는「재난대응 및 복구 지원을 위한 급속 손상도평가 및 의사결정시스템」을 개발하는 것이 최종 목표임. [1세부 목표] 건물외관변형도와 건물내외부 손상도의 상관관계를 보이는 매핑모델 개발 1) 지진에 의한 고층 아파트의 거동특성 파악 및 3차원 해석모델 개발 - 해석모델 개발을 위한 고층아파트 재원 및 지진하중에대한 주요변수 파악 - Response-Spectrum Analysis를 통한 Peak Response 파악 - 비선형 동적해석 (Nonlinear Dynamic Analysis)을 통해 구조물의 비선형 거동특성 파악 및 3차원 해석모델 개발 - 해석모델을 이용한 수치해석을 통해 매핑 모델에 사용될 주요변수 파악 2) 지진하중 및 내부 폭파에 의한 고층아파트의 파괴거동 해석모델 개발 및 모형실험 - 소규모 모형실험을 위한 주요변수 파악 및 실험준비 - 소규모 모형실험 수행 - 해석모델 검증 및 보완 - 지진하중에 이은 내부폭파에 종속된 고층 아파트의 유한요소해석 모델개발 3) 건물의 외관변형도를 고려한 구조물의 전체 및 주요 부재에 대한 위험도를 타나내는 매핑모델 개발 - 실증실험을 위한 대상구조물 선정 및 구조물 변위 및 손상도 측정방법 연구 - 구조물의 Full-scale 실증실험 - 3가지 실험결과(구조물 직접계측, LiDAR 계측, 드론계측)와 유한요소해석결과의 비교분석을 통한 개발된 모델검증 - 실증실험 및 해석모델 수치해석결과를 활용한 건물변형도-내부손상도 매핑 모델 개발 [2세부 목표] 재난대응 및 복구를 위한 무인비행체 기반 재난지역 3차원 매핑 및 이미지 분석기법 개발 1) 드론 및 무인로봇을 활용한 재난지역 3차원 모델링 및 오브젝트 검출기법 개발 - 무인항공기 기반 재난지역 이미지 데이터 취득 - 무인항공기 이미지를 활용한 재난지역 3차원 모델링 - 머신러닝 기반 오브젝트 및 지면상태 자동검출 및 분류기법 개발 2) 3D 모델 기반 구조체 변위 및 파손 측정기법 - 무인항공기 기반 재난지역 이미지 데이터 취득 - 무인항공기 이미지를 활용한 재난지역 3차원 모델링 - 머신러닝 기반 오브젝트 및 지면상태 자동검출 및 분류기법 개발 3) 한/미 공동 Test-Bed 구축 및 시스템 검증 - Test-Bed 구축 - 시스템 검증 - 시스템 연동 <핵심연구성과> 재난·재해 발생 시 초기 대응 지원 시스템개발을 위해 1세부에서는 건물외관변형도와 건물내외부 손상도의 상관관계를 보이는 매핑모델 개발하고, 2세부에서는 재난대응 및 복구를 위한 무인비행체 기반 재난지역 3차원 매핑 및 이미지 분석기법 개발하여 최종핵심연구 성과로 이를 통합하는 재난 대응 및 복구 지원을 위한 급속 손상도평가 및 의사결정시스템을 개발하는 것임. |
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| 색인어 | 한글 | 재난 | 지진 | 공동주택 | 손상도평가 | 의사결정시스템 |
| 영문 | Disaster | Earthquake | Apartment House | Damage Assessment | Decision-Making System | |
| 최종보고서 | [서식1] 최종보고서 표준서식.pdf | |||||