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국토교통R&D 연구개발보고서 글보기
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과제고유번호 22CTAP-C164014-02
연구사업명 국토교통기술촉진연구사업
연구과제명 스마트 브리지 Level 3 를 위한 IoT 센싱 및 클라우드 시스템 개발
연구책임자 박종웅 당해년도
참여 연구원수		 4명 당해년도
연구비		 정부 : 210,000,000 원
기업 : 23,340,000 원
계 : 233,340,000 원
총 연구기간
참여 연구원수		 9명 총연구비 정부 : 370,000,000 원
기업 : 43,340,000 원
계 : 413,340,000 원
연구기관명 및 소속부서 중앙대학교산학협력단
참여기업명 -
참여연구기관명 중앙대학교산학협력단
등록 발간번호 -
ISBN -
▶최종목표 : 스마트 브리지 Level 3 실현을 위해 장기 운영이 가능한 IoT 센서를 개발하고 도심 내 모든 교량으로 확장될 수 있는 클라우드 시스템 개발

▶세부목표1 : 상시 모니터링을 위한 고해상도 초저전력 멀티메트릭 IoT 센서 개발
① 교량의 작은 움직임까지 감지할 수 있는 고해상도 ADC, 1000Hz급의 계측 주파수를 가지며, MEMS를 이용한 3축 가속도(0.2mg 이하), 3채널 변형률(1μs 이하), 받침부 변형 계측, 로우패스 필터를 이용하여 데이터를 압축하고 노이즈 제거가 가능한 멀티메트릭 동적 계측 시스템 개발
② 베이스 스테이션 PC가 필요 없는 자립형(Stand-alone) LTE-M 통신을 지원하는 통합 DAQ 센서보드 개발.
③ 장기 모니터링이 가능한 이벤트 기반 초저전력(대기시 1mA 이하) 회로 및 자동오류 감지/복구 시스템 개발을 포함한 최적화 연구/인증

▶세부목표2 : 스마트 브리지 Level 3을 위한 클라우드 컴퓨팅 및 데이터 관리 체계 개발
① 계측된 가속도-변형률을 기반으로 교량 건전성 모니터링의 핵심인 휨 변위를 측정할 수 있는 알고리즘 개발 및 경량화
② 중립축으로부터 등가 강성을 산정하여 등가 엔지니어링 모델을 구현할 수 있는 기술 개발. 등가 모델을 통해 Data-driven 기준치 제시
③ 등가 모델을 이용하여 향후 거동, 수명을 예측하고, 변위, PSC 텐던 장력 변화 등 시뮬레이션을 통한 자동화 분석 기술개발
④ 실내실험 및 현장 테스트 베드를 통한 개발한 교량 상태평가 알고리즘 성능검증
⑤ 검증된 교량 상태평가 알고리즘 및 디지털 트윈을 클라우드 컴퓨팅에 자동화 되도록 적용하고, 딥러닝을 통해 고유진동수, 충격계수, 받침부 변형을 파악할 수 있는 클라우드 서버 백엔드 설계 및 제작
⑥ 교량의 기본정보와 교량별 계측 데이터가 클라우드에서 체계적으로 관리될 수 있는 데이터 스키마(DB Schema) 정의
⑦ 등가 모델의 시각화를 통하여 교량별 데이터 확인과 센서제어가 가능한 앱/웹 개발하여 실무자가 손쉽게 수많은 교량을 상시점검할 수 있는 통합 플랫폼 개발 및 수요기업에 의한 최종 사용성 평가 이후 상용화
색인어 한글 스마트 IoT센서 클라우드 컴퓨팅 변위, 장력 알고리즘 딥러닝 손상지표/교량관 리체계
영문 Smart IoT Sensor Cloud Computing Displacement, Tension estimation Deep Learning Damage Indicator/Bridge Management System
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