| 6차년도 |
케이블교량 글로벌 경쟁력 강화를 위한 전주기 엔지니어링 및 가설공법 개발(케이블교량 글로벌 경쟁력 및 안전 강화 기술 개발)○ 해외 케이블교량 시장 진출 확대 및 재난？재해 대비 안전 제고를 위한 고부가 핵심 엔지니어링 기술 확보 - 케이블교량 전주기 기술 솔루션 개발 - 케이블교량 신뢰도 기반 재난？재해 대응기술 개발 - 케이블교량 하부구조 신뢰도 기반 설계엔지니어링 기술 개발 - 비용절감형 해상 교량기초 가설공법 개발
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□ (1세부과제) 케이블교량 해외진출 통합 솔루션 개발○ (1-1) 해외 케이블교량 대상 신뢰도 기반 비교설계를 통한 경쟁력 분석 및 통합 솔루션 개발 - 해외 케이블교량 대상 국내외 신뢰도 기반 설계기술？기준을 활용한 비교설계 및 개발기술(초장대교량사업단 및 본과제 연구성과 등)을 적용한 적용성？경제성 분석 ※ 해외 케이블교량 : 발주 예정 또는 계획 중인 2개 교량 이상 ※ 국내외 신뢰도 기반 설계기술？기준 : 도로교설계기준(한계상태설계법) 케이블교량편(한국), AASHTO-LRFD(미국) 및 Euro-code(유럽) 등 상호 비교 - 해외 케이블교량 대상 미래형 케이블교량(신형식, 2km+급 철도병용교 등) 컨셉 개발(개념설계 등) ※ 해외 케이블교량 : 발주 예정 또는 계획 중인 2개 교량 이상 - BIM 기반의 케이블교량 전용 전주기 통합 관리시스템 개발(BMS, WIM, 기후환경, 재난？재해, RISK 데이터 등 활용) - 케이블교량 개발기술 통합 관리 및 활용 지원 시스템 개발 등○ (1-2) 국내 케이블교량 분야 현안 해결, 한계 극복 및 글로벌 선도 등을 위한 요소기술 개발 - 민간의 창의적인 아이디어 발굴 및 지원(추후 공모)□ (2세부과제) 케이블교량 재난？재해 위험도 평가 및 레질리언스 확보기술 개발○ (2-1) 인위재난 대비 극한거동 분석 및 신뢰도 기반 방재기술 개발 - 인위재난(폭발, 충돌, 화재 등)에 대한 상부구조 주요 부재요소별 극한성능 평가기술 개발 - 인위재난 시나리오별 교량시스템 붕괴 위험도 평가 및 방재시스템 개발 - 케이블교량 운용중 빅데이터(계측데이터) 활용 신뢰도 기반 상태평가 기술 개발 등○ (2-2) 자연재해 대비 신뢰도 기반 위험도 평가 및 레질리언스 상시 확보 기술 개발 - 자연재해(강풍, 강진 등) 상황 신뢰도 기반 케이블교량 사용 위험도 평가 및 저감 기술 개발 - 이상진동 대응 케이블교량 동특성 평가기술 및 자연재해 발생시 사용성 관리기술 개발 - 인위재난·자연재해 유형별 케이블교량 레질리언스 상시 확보 및 복구기술 개발 등□ (3세부과제) 케이블교량 하부구조 신뢰도 기반 설계엔지니어링 기술 개발○ (3-1) 케이블교량 하부구조 신뢰도 기반 설계엔지니어링 기술 개발 - 해외 지반특성？지반정수 평가기술 및 토압확률모델 개발 - 타정식 현수교 앵커리지 거동평가 및 설계기술 개발 - 대형 연성기초의 비선형 거동을 고려한 설계기술 및 연약지반 대구경 항타말뚝 지지력 평가기술 개발 - 케이블교량 하부구조 신뢰도 기반 설계지침 개발 등□ (4세부과제) 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 개발○ (4-1) 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 개발 - 가물막이 및 해상작업 플랫폼 설계기술 개발 - 고내력 슬림화를 위한 신재료 활용 및 구조단면 설계기술 개발 - 구성요소간 밀폐？분리？결합 설계기술 개발 - 급속 조립 및 해체 기술 개발 - 관입？인발 설계 및 시공 기술 개발(수직도 확보 등) - 가물막이 내부 급속 차수 및 시공장비 작업성 확보기술 개발 - 국내외 해상 교량 건설현장 대상 테스트베드 적용？운용을 통한 성능검증 등
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
□ (1세부과제) 케이블교량 해외진출 통합 솔루션 개발○ 국내외 신뢰도 기반 설계기술？기준을 활용한 비교설계 및 개발기술을 적용한 적용성？경제성 분석 대상 해외 케이블교량 - 후보지 조사 및 발굴 보고서(발주 예정 또는 계획 중인 2개 교량 이상) 등 - 적용성？경제성 분석 보고서○ 해외 케이블교량 대상 국내외 신뢰도 기반 설계기술？기준 적용 비교설계 - 도로교설계기준(한계상태설계법) 케이블교량편(한국), AASHTO- LRFD (미국), Euro-Code(유럽) 등 적용 비교설계 성과품 등○ 국내 개발기술(초장대교량사업단, 본과제 연구성과 등)을 적용한 해외 케이블교량 기술 적용성, 확장성 및 경제성 분석 보고서○ 해외 케이블교량 대상 미래형 케이블교량(신형식, 2km+급 철도병용교 등) 컨셉 및 개념설계 - 후보지 조사 및 발굴 보고서(발주 예정 또는 계획 중인 2개 교량 이상) 등 - 미래형 케이블교량 개념 설계안 등○ BMS, WIM, 기후환경, 재난？재해, RISK 데이터 등을 활용한 BIM 기반의 케이블교량 전용 전주기 통합 관리시스템 - 케이블교량 전용 전주기 통합 관리시스템 - 국내 시범적용교량 선정 및 시스템 구축 - 케이블교량 전주기 통합 관리시스템 구축 및 운영 매뉴얼 등○ 케이블교량 개발기술 통합 관리 및 활용 지원 시스템○ 국내 케이블교량 분야 현안 해결, 한계 극복 및 글로벌 선도 등을 위한 요소기술□ (2세부과제) 케이블교량 재난？재해 위험도 평가 및 레질리언스 확보기술 개발○ 케이블교량 상부구조 극한성능 평가 SW, 매뉴얼 및 예제집○ 인위재난 시나리오별 케이블교량 붕괴 위험도 평가 S/W, 매뉴얼, 및 예제집○ 케이블교량 재난？재해 대응 방재시스템 - 케이블교량 방재시설 설치 및 관리 지침(안) - 케이블 피복재 등 내화성능 강화재료○ 케이블교량 상태평가를 위한 운용중 빅데이터(계측데이터) 저장, 분석, 가시화 및 의사결정 시스템 SW - 케이블교량 상태평가, 주요 부재 수명예측, 부재별 보수·보강 의사결정 지원 등○ 신뢰도 기반 케이블교량 성능평가 기준(안) 및 적용예제○ 케이블교량 자연재해 상황별 신뢰도 기반 사용 위험도 평가 S/W, 매뉴얼 및 예제집○ 케이블교량 이상진동 대응 최적 데이터 획득, 동특성 식별, 상태평가 S/W 및 운용 관리지침(안)○ 재난？재해 유형별 케이블교량 상시 레질리언스 평가 인덱스 및 S/W○ 재난？재해 유형별 케이블교량 레질리언스 확보, 대응 및 복구 지침(안)○ 케이블교량 재난？재해 위험도 평가 및 레질리언스 확보 기술의 실교량 적용 및 검증 - 테스트베드 구축, 검증 및 결과보고서 등 ※ (1-1) 과제 수행에 필요한 자료, 기술 등 공유？활용□ (3세부과제) 케이블교량 하부구조 신뢰도 기반 설계엔지니어링 기술 개발○ 신뢰도 기반 케이블교량 하부구조 설계지침(안) - 지반정수 산정을 위한 토압 확률모델, 토압 산정 계수, 하부기초 저항계수 등 신뢰도 기반의 케이블교량 하부구조 한계상태 설계지침(안)(목표수준: 설계수명 200년, 신뢰도 지수 β=3.5 등) - 대심도 연약지반 부마찰력 적용 설계지침(안) 및 설계 예제 - 도로교설계기준(한계상태설계법) 케이블교량편 개정(안) 등○ 비선형 해석을 이용한 현수교 앵커리지, 대심도 연약지반 대구경 항타말뚝 및 대형 연성기초 Prototype 설계 성과품(해외 케이블교량의 대형 앵커리지 및 하부기초 대상) - 해외 케이블교량 하부구조 대상 신뢰도 기반 해외 설계기준 및 국내 기술 적용 Prototype 설계를 통한 적용성？경제성 분석보고서 - 해외 강진지역에서 지반 부지효과를 고려한 지진가속도 평가 보고서 및 동적 설계 예제 - 폐색효과를 고려한 대심도？대구경 항타말뚝의 지지력 산정？분석 보고서 및 설계 예제 - 상부 및 하부기초 상하 접합부 설계절차 및 설계 예제 등○ 해외 현지 실험 Data를 활용한 토압분포 DB 및 대구경 항타말뚝의 지지력？지반정수 평가 지원시스템 - 국내외 지반종류별 지반정수 및 토압분포 DB - 지지력 및 지반정수 평가 지원시스템(해외 특수지반 포함) 등 ※ (1-1) 과제 수행에 필요한 자료, 기술 등 공유？활용□ (4세부과제) 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 개발○ 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 설계기술 - 대형 원형강재 설계모델 및 S/W - 수리-지반-구조 통합 안정성 해석모델 - 시공 단계별 가설공법 안정성 해석 S/W - 석션압을 이용한 대형 원형강재 관입 및 인발 설계 S/W - 대형 원형강재 가설공법 설계 매뉴얼 등○ 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 설치 및 해체 기술 - 대형 원형강재 가설공법 시공시스템 구성장비 - 대형 원형강재 운반 및 거치 매뉴얼
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 케이블교량 통합 솔루션(계획, 설계, 시공, 안전 및 운영관리 등 연계) 기술 확보로 국내 케이블교량 분야 글로벌 경쟁력 강화 및 해외 진출 확대 가능 - 중국의 저가진출, 일본의 해외 원조사업을 통한 동남아시장 선점 및 기존 기술강국인 유럽？미국 사이에서 고전하고 있는 국내 케이블교량 산업의 해외 진출 확대로 미래먹거리 및 일자리 창출 가능○ 예기치 못한 재난？재해에 능동적이고 합리적으로 대응할 수 있는 케이블교량 안전관리체계 구축을 통해, 대국민 안전 확보, 국가 주요 시설물의 예방적 자산관리 및 해외의 다양한 극한환경 진출 기반 마련 가능○ 상부구조 대비 기술력이 취약하고 공사비 과다지출의 원인으로 지적되어 온 하부구조 및 지반구조물에 대한 신뢰도 기반 설계엔지니어링 기술 개발을 통해, 케이블교량 통합 설계역량 확보 및 글로벌 경쟁력 강화에 기여○ 공사비 절감이 가능한 신형식 해상 교량기초 가설공법 확보를 통해, 국내 건설기업의 가격경쟁력 제고 및 해외 시장 점유율 향상에 기여 가능
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| 활용방안 |
○ 해외 케이블교량을 대상으로 한 국내외 신뢰도 기반 설계기술？기준 적용 비교설계 성과품 및 경쟁력 분석 보고서 - 해외 케이블교량 관련 대외원조(ODA, EDCF, ADB, AIIB) 사업 등에 국내 기술정보 제공, 현장적용 지원 및 수혜국의 발주자료로 활용 - 해외 케이블교량 관련 PPP, BOT 사업 등 발굴？추진을 위한 기술정보 제공 및 국내 건설기업의 대상국 사업 비딩 자료로 활용 - 글로벌 케이블교량 시장에서 국내 기술력 입증, 홍보 및 성과확산 지원을 위한 기초자료로 활용○ BMS, WIM, 기후환경, 재난？재해, RISK 데이터 등을 활용한 BIM 기반의 케이블교량 전용 전주기 통합 관리시스템 - 국내 시범적용교량에 시스템 구축 및 운영 결과를 바탕으로 국내 케이블교량에 확대 적용을 위한 근거자료로 활용○ 케이블교량 재난？재해 대응 관련 지침(안) 및 기준(안) - 도로교설계기준(한계상태설계법) 케이블교량편 반영을 위한 근거자료로 활용 - 케이블교량 관리주체에 운용관리 기준으로 제공？활용 - 케이블교량 재난？재해 대응 및 복구 설계를 위한 가이드라인 제공○ 케이블교량 극한성능, 위험도, 레질리언스 등 평가를 위한 S/W, 매뉴얼 및 예제집 - 개발기술(S/W 등) 실시, 이전 등을 통한 실용화○ 케이블교량 방재시스템 - 개발기술(내화재료 등) 실시, 이전 등을 통한 실용화 - 케이블교량 화재 위험도 등급에 따라 필요한 방재시스템 구축 및 운영 가이드라인 제공 ○ 신뢰도 기반 케이블교량 하부구조 설계지침(안) - 도로교설계기준(한계상태설계법) 케이블교량편 반영을 위한 근거자료로 활용○ 국내외 지반종류별 지반정수 및 토압분포 DB, 해외 특수지반 특성에 따른 지지력？지반정수 평가 지원시스템 - 해외 케이블교량 사업 주체(발주처, 설계사, 시공사 등)에 지반정보, 지반 지지력 및 지반정수 평가결과 등 제공○ 대형 원형강재 활용 해상 교량기초 가설공법 - 기초 가설 전문업체에 기술이전을 통한 사업화 추진 - 풍력타워 등 해상 대형 구조물의 기초 시공공법으로 확대 적용
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