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과제현황 목록

과제기본정보

디지털트윈 시뮬레이션 기술 기반 스마트시티 통합설계 솔루션 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C162410-02
국가과학표준분류 1순위 원자력 | 노심 핵설계 기술 | None 적용분야 전문,과학 및 기술서비스업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | None | None 과제유형 개발
과제명 디지털트윈 시뮬레이션 기술 기반 스마트시티 통합설계 솔루션 개발
주관연구기관 (주)텐일레븐
총괄연구 책임자 성명 이호영
소속 (주)텐일레븐 직위 대표이사
기관 대표번호 010-9850-2550 FAX 0504-180-2550
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 670,000,000 36,077,000 324,693,000 360,770,000 1,030,770,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 디지털트윈 시뮬레이션 기술 및 3차원 가시화 기술 개발

○ 디지털트윈 기반 스마트시티 시뮬레이션 기술
- 스마트 도시설계 시뮬레이션 기술: 스마트 지구계획 / 스마트 도시경관 / 스마트 주택설계
- 스마트 환경 시뮬레이션 기술: 스마트 대기환경 / 스마트 빛환경 / 스마트 에너지
- 스마트 모빌리티 시뮬레이션 기술: 스마트 교통계획 / 스마트 물류
- 스마트 리빙 시뮬레이션 기술: 스마트 방범 / 스마트 생활SOC

○ 디지털트윈 기반 스마트시티 3차원 가시화 기술
- 공공데이터 기반 3차원 DEM(Digital elevation model) 지형정보 및 건물 3D 모델 가시화
- 공공데이터 기반 공간정보데이터 연동
- 디지털트윈 데이터 통합 및 실시간 3차원 가시화 기술
최종목표 최종목표 : 디지털트윈 시뮬레이션 및 3차원 가시화 기술을 개발하여 스마트 시티 계획설계 초기 단계부터 적용, 최적화된 계획설계를 하고 이 기술 모듈은 건설 후 스마트시티의 효율적인 운영관리에도 활용함으로서 스마트시티의 효율을 극대화함

○ 스마트시티 설계시 필요한 기술들을 디지털트윈 기반으로 시뮬레이션 하고 3차원 가시화 할 수 있는 스마트시티 통합설계 솔루션
○ 3기 신도시 디지털트윈 기반 스마트시티 설계기술 실증사업
○ 디지털트윈 기반 시뮬레이션 및 3차원 가시화 기술개발 고도화
○ 3기 신도시 디지털트윈 기반 스마트시티 설계기술 실증사업
연구내용 및 범위 디지털트윈 시뮬레이션 및 3차원 가시화 기술을 개발하여 스마트 시티 계획설계 초기 단계부터 적용, 최적화된 계획설계를 하고 이 기술 모듈은 건설 후 스마트시티의 효율적인 운영관리에도 활용함으로서 스마트시티의 효율을 극대화함

○ 스마트시티 설계시 필요한 기술들을 디지털트윈 기반으로 시뮬레이션 하고 3차원 가시화 할 수 있는 스마트시티 통합설계 솔루션
- 스마트 도시설계 시뮬레이션 개발
스마트 지구계획 / 스마트 주택설계 / 스마트 도시경관
- 스마트 환경 시뮬레이션 개발
스마트 대기환경 / 스마트 빛환경 / 스마트 에너지
- 스마트 모빌리티 시뮬레이션 개발
스마트 교통 / 스마트 물류
- 스마트 리빙 시뮬레이션 개발
스마트 방범 / 스마트 생활SOC

○ 3기 신도시 디지털트윈 기반 스마트시티 설계기술 실증사업
- 스마트 도시설계, 스마트 환경, 스마트 모빌리티, 스마트 리빙이이 포함된 스마트시티 설계 실증
- 3기 신도시 중 1곳에 대한 디지털트윈 기반 스마트시티 설계 솔루션 실증

○ 디지털트윈 기반 시뮬레이션 및 3차원 가시화 기술개발 고도화
- 스마트 도시설계 시뮬레이션 개발
ㆍ 스마트 지구계획 : 인공지능 자동 배치 및 규모설계 시뮬레이터로 스마트한 지구계획안 수립
ㆍ 스마트 주택설계 : 사업영역에 최적화된 용적률, 건폐율, 일조량을 만족시키는 인공지능 주택설계
ㆍ 스마트 도시경관 : 지정된 조망점 기반의 도시경관 정량적 평가 및 설계단계에서의 수정반영
- 스마트 환경 시뮬레이션 개발
ㆍ스마트 대기환경 : 미세먼지 발생 및 저감 관리, CFD를 이용한 바람길 시뮬레이션 및 미세먼지 저감 계획설계
ㆍ스마트 빛환경 : 도시 음영, 일조 및 일사, 글레어 시뮬레이션 개발
ㆍ스마트 에너지 : 태양광 시뮬레이션을 통한 BIPV/BAPV 패널 최적 배치, 각도 설계 및 발전량 산출
- 스마트 모빌리티 시뮬레이션 개발
ㆍ스마트 교통 : 모빌리티 혁신에 따른 교통수요 변화 예측 및 검증, 도시공간 변화 예측 및 검증
ㆍ스마트 물류 : 도시차원의 물류 인프라 구축 및 최적화, 자율배송로봇 기반 라스트마일 물류 시스템 구축 및 최적화
- 스마트 리빙 시뮬레이션 개발
ㆍ스마트 방범 : 최적화된 CCTV 설치 위치 및 사각지대 판별
ㆍ스마트 생활SOC : 주거 인구 및 반경에 따른 생활 SOC 설계

○ 3기 신도시 디지털트윈 기반 스마트시티 설계기술 실증사업
- 스마트 도시설계, 스마트 환경, 스마트 모빌리티, 스마트 리빙가 포함된 스마트시티 설계 실증
- 3기 신도시 중 1곳에 대한 디지털트윈 기반 스마트시티 설계 솔루션 실증
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 1차년도(’21.04~ ’21.12)
시뮬레이션 모델 개발(1/2)
- 스마트 도시설계 시뮬레이션 개발스마트 지구계획 / 스마트 주택설계 / 스마트 도시경관
- 스마트 환경 시뮬레이션 개발스마트 대기환경 / 스마트 빛환경 / 스마트 에너지
- 스마트 모빌리티 시뮬레이션 개발스마트 교통 / 스마트 물류
- 스마트 리빙 시뮬레이션 개발스마트 방범 / 스마트 생활SOC

전문 S/W를 이용한 시뮬레이션 모델 검증
- 전문 S/W(Rhino, DIVA, Ladybug, Revit) 등을 검증에 적합한 툴을 활용하여 설계한 모델을 검증 및 테스트

3D엔진 기반 3차원 가시화 플랫폼 개발
- 3차원 지형정보/건물모델 정보를 통합히야 클라우드 서비스가 가능하도록 클라우드 DB 구축

자체 성능 평가
- 자체 성능를 통한 성능, 정확도, 속도 등을 평가함
○ 1차년도
- 시뮬레이션 모델 설계 및 개발
ㆍ스마트 도시설계 시뮬레이션 모델 설계 및 개발 스마트 지구계획 / 스마트 주택설계 / 스마트 도시경관
ㆍ스마트 환경 시뮬레이션 모델 설계 및 개발
스마트 대기환경 / 스마트 빛환경 / 스마트 에너지
ㆍ스마트 모빌리티 시뮬레이션 모델 설계 및 개발 스마트 교통 / 스마트 물류
ㆍ스마트 리빙 시뮬레이션 모델 설계 및 개발 스마트 방범 / 스마트 생활SOC

- 전문 S/W를 이용한 시뮬레이션 모델 테스트 및 검증
ㆍ전문 S/W를 이용한 시뮬레이션 모델 테스트 및 검증
ㆍ시뮬레이션 모델 수정 및 파라메터 튜닝

- 3차원 가시화를 위한 3D엔진 가시화 플랫폼 개발
ㆍ클라우드 DB구축
3차원 지형정보/건물모델 정보를 통합히야 클라우드 서비스가 가능하도록 클라우드 DB 구축

- 자체 성능평가 및 테스트
ㆍ자체 성능평가 및 테스트 검증
연구성과 기술적 기대성과 ㆍ기존 건축 설계 방식으로부터 패러다임의 변화
- 기존 건축 설계사들의 오토캐드, 엑셀 등을 이용한 반복적인 설계 방식에서 본 사업을 통해 개발된 기술을 이용한 효율적인 방식으로 변화가 있을 것으로 기대함. 이는 건축 설계시 비용을 줄이고 건축 설계사가 더 좋은 설계안을 내는 데에 기여할 것임

ㆍ본 과제를 통하여 산출된 기술을 활용하여 스마트시티의 유지관리효율 향상 뿐만 아니라 스마트시티를 설계하는 단계서부터 인공지능 시뮬레이션, 3차원 가시화 기술을 활용하여 설계함으로서 도시계획/환경/교통/생활/안전 등 도시 전반에 걸친 문제를 균형감 있게 해결하여 도시의 다양한 문제를 해결할 것으로 기대됨.
사회 경제적 파급효과 ㆍ손으로 설계를 하던 시대에서 CAD의 등장으로 생산성의 향상되어 건축업이 발전되었고, 관련 일자리가 생겨났음. 본 사업으로 인공지능 건축 설계 기술을 지속해서 개발, 유지, 보수하는 인력과 기술을 사용하는 인력의 채용 노력을 통해 양질의 일자리 창출을 목표하고, 건축설계의 반복적인 작업을 자동화하여 업무 생산성 향상이 될 것임

ㆍ또한 본 스마트시티 설계 기술은 건축법규 파라메터를 변경을 통해 해외에서도 적용 가능하여 스마트시티를 구축하고자 하는 해외 국가에도 솔루션 수출이 가능함. 국내에는 3기 신도시 계획시 실증을 통해 적용 가능함.

ㆍ친환경 건축물 설계에 기여
- 계획설계 단계에서부터 바람길, 에너지 계산이 고려된 친환경 건축물 및 단지 배치가 가능하게 될 것으로 예상. 이는 주거의 삶의 질과 경제적 비용, 환경적인 부분에서 만족도를 높여 줄 것이라 기대
활용방안 연구개발성과의 활용방안

○ 스마트시티 설계 초기단계에 효율적인 의사결정도구로 활용
- 건축사업은 다양한 초기 사업성 검토를 수행.
- 초기 사업성 검토는 다양한 초기 건축설계를 통한 시나리오 비교 분석 과정.
- 다양한 초기 건축설계안을 도출하기 위하여 반복적인 작업과 시간이 소요.
- 초기 건축설계안의 다양한 시나리오를 비교 분석하는 정량적인 도구로 활용.
- 본 연구과제의 결과물로 초기 건축설계안을 빠르고 다양하게 도출 가능.

○ 인공지능 기반 디지털트윈 건축설계 기술로 활용
- 인공지능 기술을 디지털트윈 산업에 생산성을 높이는 도구로써 활용.
- 건축설계 분야에 인공지능, 디지털트윈, 절차적 모델링 등 최신의 컴퓨터기술을 활용,
- 본 연구과제의 결과물로 디지털트윈으로 구축된 가상공간에서 건축설계 행위를 해보는 기술로 활용.

2) 연구개발성과의 기대효과

○ 스마트시티 설계 초기단계부터 효율적인 의사결정을 통한 생산성 및 운영효율 향상
- 다양한 초기 건축설계안을 이용하여 건축설계 결과물의 품질 향상.
- 본 연구과제의 결과물로 초기 건축설계안의 다양한 시나리오를 정량적으로 비교 분석 가능.
- 정량적인 비교분석을 통하여 합리적인 시나리오 의사결정 가능.
- 건축설계 산업의 효율성, 생산성, 품질 향상.

○ 디지털트윈 기반 인공지능 건축설계 산업의 시장개척
- 본 연구과제의 결과물은 건축설계 분야의 최신 컴퓨터 공학기술을 적용한 사례임.
- 디지털트윈 기반 인공지능 분야의 다양한 산업의 시초로 자리매김.
- 건축시공, 건축물 운영 및 관리 등 다양한 분야를 디지털트윈 인공지능 분야에 접목 가능.
- 예를 들어, 건축물 주변 CCTV 최적 위치 분석을 통한 보안 운영 효율성 증대.


○ B2G 사업화 전략 디지털트윈 기반 스마트시티 설계의 기초 자료로써 3기 신도시 스마트시티 계획 및 구축을 진행중인 LH 한국주택공사와 B2G 사업화 가능

○ 국가 기관에서 활용되는 솔루션으로서 자리잡음으로서 민간에서도 일조량 확보, 경관심의 등을 거쳐야 할 때 사용할 수밖에 없는 독보적인 스마트시티 통합 설계 솔루션으로 B2B 사업모델 포지셔닝

○ 글로벌주택 공급사업, 민간 부동산개발사업의 사업타당성분석 및 건물 에너지분석을 통한 스마트시티 설계 플랫폼 사업

○ 국제공동사업을 위해 싱가포르, 말레이시아, 베트남 건축설계 시장 인공지능 건축 스마트시티 설계 솔루션 수출 및 선점
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 스마트시티 스마트 도시설계 스마트 환경 스마트 모빌리티 스마트 리빙
영문 Smart City Smart Urban Planning Smart Environment Smart Mobility Smart Living
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