R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717CTAP-C097866-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 초고해상(2MHz급 이상)의 소나 개발을 통한 수중구조물 무인 안전진단 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-23 ~ 2018-06-22 | |||||
| 연구책임자 | 박철 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
16명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 300,000,000 원 기업 : 116,000,000 원 계 : 416,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 900,000,000 원 기업 : 335,000,000 원 계 : 1,235,000,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)다음기술단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
● 시설물의 노후화, 이상기후에 의한 강우빈도 증가 등에 따라 교량 및 수중구조물의 재해 발생 가능성이 증대되고 있으며, 소규모 교량 및 저수지의 붕괴, 4대강보 세굴 및 파이핑 현상 발생 등 최근에도 수중구조물의 붕괴 사고 및 징후 포착이 이슈화 됨 ● 통상, 교량의 수중점검을 위해서는 잠수인력에 의한 수중점검, 수심측량 등을 통한 재래의 방법을 사용하고 있으나, 유속과 탁도의 영향을 많이 받고, 점검시기의 제한이 커서 수중점검을 위한 첨단 장비의 개발 및 활용 필요성이 높아짐 ● 기존 수중 음파 촬영법 중 사이드 스캔 소나 (Side Scan Sonar)와 로터리 소나 (Rotary Sonar)는 대규모 세굴 등 광역범위에서는 영상 취득이 가능하나 구조체의 균열 및 박리 등과 같은 세밀한 균열을 확인 하는 데에 한계가 있음 ● 국민 안전에 대한 관심이 증가하고 국민 안전처 재난안전 특별교부세의 재난 및 안전관리 서업에 대한 예산 확보로 수중구조물 안전진단에 대한 시장 확장 [최종목표] 본 연구의 최종목표는 '초고해상(2MHz급 이상) 소나 개발을 통한 수중구조물 무인 안전진단 시스템 개발'이다. 세부적으로는 2MHz급 고주파수 소나장비 개발 및 객관적이고 체계적인 소나데이터 이미지 프로세싱을 통한 무인 수중구조물의 건전성을 평가하는 기술을 개발함으로서 국지성 집중호우 및 잦은 홍수로 인한 하천시설물 및 해상 구조물의 주변하상의 급속한 변화에 대해 신속한 분석으로 적극적인 안전과 예방을 도모하고자 함 [연구내용 및 범위] 연구 범위 1) 2MHz급 이상 초고주파수 수중구조물 점검용 소나장비의 개발 2)고해상도 소나 전용 스마트 전동 프레임 개발 3)수중 구조물 DB 구축을 통한 손상을 검출하는 자동 손상 분석 프로그램개발 4) 2MHz급 이상 소나장비를 이용한 수중점검에 대한 매뉴얼 개발 연구내용 ？ 초고주파수 소나장비 개발 - 내용 : 2MHz급 이상 고주파수 수중구조물 점검용 소나장비의 개발 - 현황 : 기존에는 저주파수(400kHz,1250kHz) 소나장비가 주로 사용됨 - 필요 : 현재 수중구조물의 균열 같은 작은 손상은 파악이 어려움 수중 구조물의 세굴 및 단면손상의 유·무뿐만 아니라 손상 규모를 높은 해상도로 확인이 가능함. 구조물 건전성평가의 정확도가 향상이 기대됨 ？ 고해상도 소나전용 스마트 지그 프레임 - 내용 : 파랑에 영향이 적은 무인 스마트 지그 프레임 장비 개발 - 현황 : 기존에는 수중점검용 소나 장비는 보트와 일체형 이거나 예인식이며, 파랑과 보트 운전에 대한 영상 왜곡이 발생 됨. 따라서 소나를 이용하더라도 손상 의심부에 대해 정확한 손상파악을 위하여 잠수부가 투입되는 실정임 - 필요 : 고해상도 소나 이용 시 기존 소나 이용보다 촬영거리가 가까워지며, 초고주파수 Towfish에 적합한 전동지그 개발이 필요하며, 파랑에 영향이 적고, 상쇄시키는 장비 개발이 필요 ？ 수중구조물 손상 검출 프로그램 개발 - 내용 : 수중 구조물 DB 구축을 통하여 손상을 검출하는 자동 손상 분석 프로그램개발 - 현황 : 기존에는 소나장비로 인식된 화면에서 손상 의심부를 잠수부가 확인하고 수기로 야장을 기입하는 상태 - 필요 : 수중구조물 손상에 대하여 DB구축을 바탕으로 보다 객관적이며 신뢰성 있는 조사를 위해 자동 손상 검출 프로그램 개발이 필요. 외관조사망도와 손상물량파악이 가능하며, 이를 통해 보다 정밀한 점검을 할 수 있을 것으로 기대됨 ？ 현장검증 및 매뉴얼 개발 - 내용 : 2MHz급 이상 소나장비를 이용한 수중점검에 대한 매뉴얼 개발 - 현황 : 소나를 이용한 수중구조물 점검 매뉴얼은 개별적 연구과제를 통해 업체 및 기관별 일부 보유하거나, 경험을 바탕으로 체계적인 매뉴얼은 없는 실정 - 필요 : 고주파수 소나를 이용할 시 보트의 운영과 장비의 운영이 기존 매뉴얼과 달라지며, 장비의 체계화 및 장비 활용을 위한 매뉴얼 개발은 필수적임 |
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| 색인어 | 한글 | 고해상도 | 소나 | 수중구조물 | 안전진단 | 재해예방 |
| 영문 | High-resolution | SONAR | Underwater Structure | Safety Inspection | Hazard Prevention | |
| 최종보고서 | 01. 최종보고서(보완본).pdf | |||||