| 3차년도 |
TBM 시공트러블 대처방법 개발 및 운전·제어 시뮬레이터 H/W 제작TBM 운전/제어 시스템의 상세설계TBM 커터헤드 제작도면 자동 산출 모듈 및 구조해석 연동 기술 개발
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TBM 운전미숙/대처미흡/지반조건으로 인한 시공트러블 현상 구현 및 대처방법 개발실제 TBM operating room 시스템을 구현한 운전·제어 시뮬레이터 H/W 제작UI를 이용한 디스크커터 및 커터비트의 자동배열 설계 보완(간섭, 형상수정 등)중대단면 TBM 커터헤드 제작을 위한 부품별 전체도면 작성 자동산출 모듈 개발커터헤드의 피로해석을 통한 설계 검증챔버 안정화 제어 알고리즘 확정 및 설계회전속도 제어 알고리즘 확정 및 설계TBM 시스템 제어 관련 상세설계에 따른 자동화 제어, 자체진단, 비상정지등 인터록 관련 알고리즘 확정 및 설계운전·제어 프로그램 프로그래밍 및 구현프로그램 상세 설계에 따른 CSU 항목 설정: CSU항목 설정에 따른 프로그래밍 및 구현 3D Modeling기반 TBM 커터헤드 설계결과의 구조해석을 위한 자료 변환 모듈 제작TBM 오퍼레이팅 절차 개선방안 및 시공트러블에 따른 대처방법 정립TBM 제작 발주를 위한 설계 고려항목 정립 및 가이드라인(안) 제시
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
외국에 100% 의존하고 있으며 선진 6개국에서만 비공개로 보유하고 있는 TBM(Tunnel Boring Machine)의 설계·제작 자립기술을 확보즉, 본 연구개발 사업은 추격형 연구로서 해외 TBM과 형식적인 측면에서는 차이가 없으나, 비공개 기술분야에서 독자적인 원천 기술을 확보하는데 의의가 있음TBM 국산화를 통한 국부 유출 방지와 해외시장 진입에 기여하고 친환경적이고 경제적인 TBM터널 건설의 활성화 기반 마련전 세계적으로 TBM 전문 인력양성의 중요성이 높아지는 실정에서 TBM 시뮬레이터는 세계적으로도 최초이며 IoT와 VR를 접목한 신기술 분야로서 향후 수요 및 활용이 크게 기대됨신시장 창출과 과학기술 발전을 도모할 수 있는 건설과 기계 산업의 융합 기술 분야임해외 터널 건설공사의 대부분이 TBM공법으로 발주되는 상황에서 국내 건설사의 해외진출과 관련된 애로사항을 해결해 줄 수 있는 국내 TBM 제작사 육성에 기여
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| 사회 경제적 파급효과 |
2015년 대비 연구종료 시점인 2021년에 33% 증가가 예상되는 전 세계 TBM 제작시장에의 신규 참여와 수주(2012년 기준 전 세계 TBM 제작 시장규모 추정액: 약 4조1,100억원) ※ 출처: 중·대단면 TBM 국산화 기획 최종보고서(안)(2015.9)GTX, 경부고속도로 지하화, U-SMARTWAY, 해저터널, 동서고속철도 사업 등과 같이 TBM공법의 적용이 유망한 대형 프로젝트들이 검토되고 있는 상황으로서, 연구종료 후 연구개발 성과물을 실용화 적용하기에 시기적으로 적합국내를 포함하여 전 세계적으로 TBM의 수요가 증대되고 있으며, 세계 최대의 터널시장인 중국과 중동 지역에서 지속적인 TBM터널 발주 예상따라서 TBM기술의 국산화를 통해 국내 터널 시장뿐만 아니라 국내 건설사의 해외 TBM터널 수주 시장에 적용/지원하여, 해외 TBM 제작기업에의 외화유출을 절감세계적인 수준의 TBM 운용 전문인력 양성을 통해, TBM 시공품질을 향상시키고 (시공트러블 저감) 국산 TBM 제작사의 서비스 경쟁력을 확보. 또한 숙련된 전문인력에 의해 TBM 시공트러블 발생 시에 시공 지체시간을 최소화하고 관련 공사비용 절감 기여TBM 제작 관련 기업 및 건설사의 매출증대 및 수주실적 증대국내 중공업 및 기계산업 분야의 신시장 창출 항목으로 활용
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| 활용방안 |
- 세계적 수준의 TBM 설계·제작 기술 확보로 TBM 국산화 및 개발도상국 등을 중심으로 개발 기술의 해외 수출 (설계지원, 기술이전 및 사업수주 등) - 국산 TBM 사업화 추진 전문기업의 신사업 창출 및 매출 확대에 기여 - 국내 TBM터널 시장에서 TBM의 합리적인 가격 정착에 기여 - 공동연구기관인 이엠코리아의 자체 TBM 제작장비에 커터헤드 설계기술 및 운전·제어시스템 적용 - 개발된 기술의 지식재산권과 시스템을 참여기업(실시기업)으로 기술이전하여 실용화 추진 - 발주기관(국토부, 서울시 등)에서 고려하고 있는 TBM 전문인력 자격·양성 프로그램과 연계하여 시뮬레이터 활용 - 세계 최초 기술인 점을 고려하여 해외수출 도모
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