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과제현황 목록

과제기본정보

과속방지턱의 재료, 공법 등을 개선하여 탑승자 충격량 저감 및 설치비용 절감 등을 목표로 하는 프리캐스트 콘크리트 블록형 과속방지턱 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 22TBIP-C160861-02
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 과속방지턱의 재료, 공법 등을 개선하여 탑승자 충격량 저감 및 설치비용 절감 등을 목표로 하는 프리캐스트 콘크리트 블록형 과속방지턱 개발
주관연구기관 (주)태담
총괄연구 책임자 성명 박관영
소속 (주)태담 직위 이사
전화번호 02-2696-3636 FAX 02-2696-4433
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 270,000,000 18,000,000 162,000,000 180,000,000 450,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 본 연구개발과제는 기존 아스콘 재질의 과속방지턱이 설치공법의 특성 상
일정한 규격으로 설치되지 못하고 제각각 다른 크기 및 형상으로 설치됨으로써
탑승자의 불쾌감 야기 및 차량 손상 등을 유발하는 문제점을 해결하기 위한 것임

구체적으로는 모든 도로상에 동일한 크기의 과속방지턱이 설치될 수 있도록
사전에 제작된 규격화된 콘크리트 블록을 활용한 블록형 과속방지턱을 개발
하는 것으로,

과속방지턱 통과 시 탑승자가 경험하게 되는 불쾌감(또는 충격량)을 저감시키기
위해 방지턱 양 끝단의 진출입부 블록 형상은 기존의 원호형에서 S형으로,
통과부 블록은 기존 원호형과 동일하게 포물선 형상으로 사전제작 후, 현장에서
연결하여 과속방지턱을 설치하는 것임

다양한 현장상황을 고려할 수 있도록 일반형(3.6m×10cm) 과속방지턱 외에도
국지도로 및 이면도로 등의 소규모 도로에 설치할 수 있는 소형 과속방지턱
(2.0m×7.5cm)용 설계제원 및 블록도 개발하고자 함
최종목표 과속방지시설이 도로 상에 동일한 제원 및 형상으로 일정하게 설치되어
과속방지턱을 통과하는 차량의 탑승자가 불쾌감을 느끼지 않으면서 안전하게
통과할 수 있도록 사전에 균일하게 제작된 저비용, 고품질의 프리캐스트
콘크리트 블록을 현장에서 조립하여 과속방지턱을 설치하는 기술 개발

○ 차량 탑승자의 불쾌감(또는 충격량)을 저감시키는 표준형 2-블록 및 4-블록 단위의
과속방지턱 설계제원(형상, 프로파일) 개발

○ 개발 기술의 경쟁력 강화를 위한 저비용, 고품질의 과속방지턱용 블록 개발
국지도로용 소형 과속방지턱 설계제원 및 블록 개발
연구내용 및 범위 ○ 연구개발과제의 내용

○ 주관연구기관 : (주)태담

* 경제성있는 콘크리트 소재의 배합과 물리적 강도 확보를 위한 기술개발
* 콘크리트의 강도 및 내구성을 향상시키는 국내·외 섬유보강재 조사
* 콘크리트 복합재료별 시편제작을 통한 복합재료의 배합비 선정
* 과속방지턱 형상별 구조해석을 통한 블록의 적정 강도성능 평가
* 구조해석 전문 프로그램(Midas Gen, Midas Civil 등)을 활용하여 블록의 하중분포 분석 실시 및 블록의 적정 강도성능 평가

* 결정된 콘크리트 소재 및 배합비, 그리고 구조해석 결과를 기반으로 공시체 제작 및 압축강도 시험
* 콘크리트 배합 및 소재 그리고 섬유보강재 선정을 통한 새로운 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 인장강도 시험

* 시작품 블록 제작 및 파일럿 현장실험용 과속방지턱 설치
* 원호형 및 선정된 2~3개 시나리오를 활용하여 제작
* 블록 철거 및 원상복구 계획서 작성
* 블록형 과속방지턱 시공시 시공절차 개선점 확인 및 개선방안 도출

* 파일럿 현장실험용 블록형 과속방지턱 관찰
(관찰목표) 현장실험 중 차량의 지속적인 하중으로 인한 블록의 내구성 및 시공 문제 확인
(관찰 내용) 차량 하중에 의한 블록의 파손부위 등을 확인하여 내구성 강화 방안 마련

○ 공동연구기관 : 서울시립대학교 산학협력단

* 블록형 과속방지턱의 설계제원(형상 및 프로파일) 검토
* 블록 형상시나리오 구성

* 시뮬레이션을 통한 충격량 측정 및 분석
* 공로 상의 과속방지턱 수치를 시뮬레이션에 입력 및 충격량 측정
* 충격량 측정 장비를 활용하여 공로 상의 과속방지턱에 의한 충격량 반복 측정
* 실제 충격량 측정장치의 결과 값과 시뮬레이션 값의 비교 검토를 통하여 시뮬레이션 결과값 최적화 실시
* 현장실험용 과속방지턱 제작을 위한 설계도면 작성
* 시뮬레이션 분석을 통해 선정된 적정 형태의 현장실험용 블록 제작을 위한 설계도면 작성

* 현장성능평가 실시
(실험목표) 블록형 과속방지턱 통과 시 발생하는 탑승자 충격량 및 만족도 측정
(실험차량) 승용, 승합, 화물차의 3종으로 진행
(실험방법) 실험차량별로 10km/h에서 50km/h까지 10km/h 단위로 증가한 속도로 과속방지턱을 통과하면서 발생하는 충격량을 측정

* 성능평가 결과 분석 및 정리
차량 유형별 속도별 블록형 과속방지턱의 충격량 분석 실시
기존 원호형 과속방지턱 충격량 결과와 비교·분석하여 시사점 도출
성능평가 결과가 목표치에 이르지 못할 경우 2차 성능평가 실시

- 주관연구기관 : ㈜ 태담
* 시작품 블록 제작 및 파일럿 현장실험용 과속방지턱 설치
* 원호형 및 선정된 2~3개 시나리오를 활용하여 제작
* 블록 철거 및 원상복구 계획서 작성
* 블록형 과속방지턱 시공시 시공절차 개선점 확인 및 개선방안 도출
* 파일럿 현장실험용 블록형 과속방지턱 관찰
(관찰목표) 현장실험 중 차량의 지속적인 하중으로 인한 블록의 내구성 및 시공 문제 확인
(관찰 내용) 차량 하중에 의한 블록의 파손부위 등을 확인하여 내구성 강화 방안 마련
* 종합 성능지표 달성여부 판단
* S블록 제작 비용의 2단계 개발 목표치 달성여부 판단
* S블록 개소별 시공시간의 2단계 개발 목표치 달성여부 판단
* 종합 연구결론 및 향후 연구방안 도출
* 성과물 보고서 작성
* 블록 제작 및 시공기술의 지속적인 개선방향 검토

- 공동연구기관(서울시립대학교 산학협력단)
* 블록형 과속방지턱의 설계제원(형상 및 프로파일) 검토
* 시뮬레이션을 통한 충격량 측정 및 분석
* 공로 상의 과속방지턱 수치를 시뮬레이션에 입력 및 충격량 측정
* 충격량 측정 장비를 활용하여 공로 상의 과속방지턱에 의한 충격량 반복 측정
* 실제 충격량 측정장치의 결과 값과 시뮬레이션 값의 비교 검토를 통하여 시뮬레이션 결과값 최적화 실시
* 현장실험용 과속방지턱 제작을 위한 설계도면 작성
* 시뮬레이션 분석을 통해 선정된 적정 형태의 현장실험용 블록 제작을 위한 설계도면 작성
* 현장성능평가 준비
* 현장성능평가 실시

* 성능평가 결과 분석 및 정리
* 차량 유형별 속도별 블록형 과속방지턱의 충격량 분석 실시
* 기존 원호형 과속방지턱 충격량 결과와 비교·분석하여 시사점 도출
* 성능평가 결과가 목표치에 이르지 못할 경우 2차 성능평가 실시
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 목표
주관연구기관 : (주)태담

- 경쟁력 향상을 위한 저비용,
고품질의 과속방지턱용 블록 개발
- 다양한 콘크리트 소재 및 배합비를 활용하여
제작 단가 절감기술 개발

공동연구기관 : 서울시립대학교 산학협력단

- 시뮬레이션 및 현장실험을 통한
차량 탑승자 불쾌감 저감용 블록형 과속방지턱 설계제원 개발
- 문헌검토 및 전문가 자문을 통해서 블록 형상 시나리오 구성
시뮬레이션(PC-Crash)을 통한 시나리오별 충격량 사전 검토

주관연구기관 : (주)태담
경제성있는 콘크리트 소재의 배합과 물리적 강도 확보를 위한 기술개발
콘크리트의 강도 및 내구성을 향상시키는 국내·외 섬유보강재 조사
콘크리트 복합재료별 시편제작을 통한 복합재료의 배합비 선정

공동연구기관 : 서울시립대학교 산학협력단
참고문헌 검토
충격량 측정과 관련된 보고서 및 논문 검토
토목 및 시공과 관련된 보고서 및 논문 검토
※ 토목 및 건축공학 전문가 자문을 통해서 신속한 타 전공지식 획득

충격량 측정장비 시범운영
본 연구에서는 운전자의 전신 진동을 측정하는 방식을 통해서 충격량을 도출
※ (측정장비) Whole-Body Vibration Measurement 전신 진동 측정 VM-BODY
사용법 숙지 및 테스트 작동 실시
연구장비 관리대장 계획 및 주기적 작성
연구성과 기술적 기대성과 연구개발성과의 기대효과

○ 기술적 측면

과속방지턱 설치와 관련하여 새로운 방안을 제시함으로써 향후 관련 분야의
기술발전을 유도하고, 장기적으로 해외시장 진출을 위한 선도적 역할을 할 것으로 기대

■ 기존 과속방지턱의 대체 가능성

- 원호형 아스콘으로 이루어진 기존 과속방지턱은 운전자의 불쾌감 상승, 소음, 차량파손 그리고 낮은 내구도로 인해서
기술적 단점을 가지고 있으며, 아스콘 사용으로 인한 다량의 탄소 배출에 따른 환경오염 문제를 야기시킬 수 있는 실정임

- 본 연구를 통해서 개발되는 S블록형 과속방지턱은 진·출입부를 S형태의 블록으로 구성하여
운전자의 불쾌감, 소음, 차량파손 등에 대한 문제를 해결하였으며,
복합소재 콘크리트를 사용하여 지속적인 차량 하중에도 견딜 수 있는 강한 내구성을 가진 블록으로 구성됨

- 또한 과속방지턱의 진·출입부와 더불어 차량 통과부까지 블록으로 제작하여
아스콘 사용으로 인한 탄소 배출에 따른 환경오염 원인을 제거할 수 있다는 장점이 있어
기존 아스콘을 사용한 과속방지턱을 점진적으로 대체할 수 있을 것으로 판단됨

■ 해외 시장으로의 진출 가능성

- 해외 시장의 경우 Biv(스페인), Edeva(영국), Marshalls(영국) 등 실용있는
과속방지턱에 대해서 활발한 연구를 진행하고 있는 회사가 존재하고 있으나
제품의 완전 상용화는 이루어지지 않은 것으로 예상됨

- 따라서 본 연구를 통해서 개발되는 S블록형 과속방지턱은 기존 제품과의 차별성 및 탁월한 속도저감 효과
그리고 저렴한 가격으로 인해서 충분히 경쟁력이 있을 것으로 판단됨
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적·산업적 측면

과속방지턱의 재료 및 공법 등을 개선하여 단위블록 제작 단가를 낮춤으로써 저비용 과속방지턱 설치 가능

■ 신공법 개발로 인한 가격 경쟁력 있는 제품 생산·시공 가능

- 블록의 적정 내구성을 확보하면서 단위블록 제작 단가를 낮출 수 있는 블록 제작 공법의 개발로 인한 가격경쟁력이 확보된 S블록 제작이 가능함

- 작업자의 역량 및 장소와 상관없이 일정한 과속방지턱의 시공과 짧은 시공시간을 실현할 수 있는 시공법 개발로 인해서
교통차단에 따른 불편을 최소화 할 수 있음

■ 신기술 개발로 인한 연구개발 산업 창출 효과

- 자동차의 기능 및 성능개선 속도와 비교하여 과속방지턱의 경우 1997년 개발된 제작 및 원료 기준에서 큰 변화 없이 현재까지 적용되고 있어
기능적·사회적 문제를 발생시키고 있으나 대부분의 과속방지턱 제작 및 시공 업체가 영세하여 연구수행 역량 부족으로
인한 추가적인 연구개발이 활발하지 못한 실정임

- 따라서 본 연구와 같이 산학연협력을 통해서 영세한 시공업체는 부족한 연구역량을 확보할 수 있으며,
지적재산권 획득을 통해 신기술을 축적할 수 있어 향후 지속가능한 과속방지턱 연구개발 산업 창출의 기틀을 마련할 수 있을 것으로 판단됨

○ 사회적 측면

기존 과속방지턱으로 인해 야기되는 운전자 불쾌감, 차량파손, 소음 등의
사회적 문제를 해결할 뿐만 아니라 아스콘 과속방지턱을 대체함으로써
과속방지턱 설치 시 발생하는 탄소 배출량을 원천적으로 차단

■ 불쾌감, 차량파손, 소음 등의 사회적 문제 해결효과

- 기존 과속방지턱 통과에 따른 운전자의 불쾌감, 차량파손, 소음 등을 해결할 수 있어
민원에 의한 지방자치단체의 행정력 낭비 및 재시공으로 인한 재정적 투자를 절감할 수 있음

■ 탄소배출량 저감에 따른 대기환경 개선비용 절감 효과

- 기존 아스콘 과속방지턱의 시공을 위한 아스콘의 생산, 이송, 시공 과정에서 발생하는 탄소 배출량을 감소시켜
대기환경 개선비용을 절감할 수 있음
활용방안 연구개발성과의 활용방안

본 연구개발과제를 통해 도출된 최종 성과물의 주요 수요처로는 어린이 보호구역,
노인보호구역, 장애인 보호구역 등을 관리하는 모든 지방자치단체라 할 수 있고,
그 외 아파트단지, 병원, 대학 등 도로 외 구역에서 속도저감을 필요로 하는 시설
에서도 본 연구성과에 대한 수요가 있을 것으로 예상됨

또한, 도시 외곽이나 시골의 마을 주변 국도에서 발생하는 보행자 사고를 방지하기
위해 지정되는 ‘마을주민 보호구간’에서도 통과차량의 속도를 제어하여 보행자의
안전을 확보하기 위한 방안의 일환으로 본 연구성과의 적용이 가능할 것으로 예상함

향후 보행자 사고 다발지점, 교통정온화구역, 생활도로 등 안전성 향상이 필요한
모든 장소에 적용 가능하도록 연구개발성과를 발전시켜 나갈 계획임

○ 기술수요처

- 본 연구 최종성과물의 기술수요처는 보행자 보호구역에서의 속도저감
기술이 필요한 지자체에서 본 연구의 최종 성과물을 활용할 수 있을 것임

○ 현장적용 방안 및 계획

■ 현장적용 방안

- 보행자 보호구역에서 높은 차량 속도로 인한 불안감 및 두려움을
느끼는 보행자를 대상으로 속도저감 서비스가 가능하며, 본 연구에서는
전국 지자체를 대상으로 적용할 예정임.

■ 현장적용 계획

- 본 연구는 서비스 실용화 및 확대를 위해 보행자 보호구역이 밀집되어
있는 초·중·고를 중심으로 적용 방안을 수립할 예정이며,
서울특별시 및 광역시를 대상으로 제안발표회 및 사업설명회를 통해서
제품 공급계약을 수립한 후 시공을 통해서 현장에 적용할 계획임

○ 미래 원천기술 확보방안

■ 미래원천기술 확보

- 향후 보행자 안전 확보 및 저탄소 원재료 필요성은 증대될 것으로 기대되며,
보행자 안전을 위한 지속가능한 원천기술 확보 및 제품개발에 대한 연구가
필요한 상황임

- 본 연구는 기존 S블록 과속방지턱이 가지고 있는 높은 단가와 긴 시공시간을
해결할 수 있는 제작 및 시공 기술에 대한 원천기술과 블록형 과속방지턱의
성능평가 기준 및 방법론에 대한 원천기술을 확보하는 연구이므로
기존의 기술 대비 진보된 미래 원천기술을 확보하는 연구로 판단됨
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 과속방지턱 콘크리트 블록 충격완화 속도저감 교통정온화
영문 Speed hump Concrete block Shock relief Speed reduction Traffic calming
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