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과제현황 목록

과제기본정보

IT기반 스마트 교량내진장치 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 건설기술연구사업 과제번호 10CCTI-C054254-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 시설물 안전 유지관리 기술 | 시설물점검 진단기술 적용분야 기타 산업
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 IT기반 스마트 교량내진장치 개발
주관연구기관 건국대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 하동호
소속 건국대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 02-455-6023 FAX 02-2049-6130
총 연구기간 2009-12-29 ~ 2011-12-28
당해연도 연구기간 2010-12-29 ~ 2011-12-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 298,000,000 10,500,000 94,500,000 105,000,000 403,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 IT 기반 스마트 내량내진장치의 개발성과로 구조물의 상시의 부등침하, 시공오차 등에 의한 모니터링과 지진시의 응답 및 손상의 계측을 통하여 구조물의 안전성과 신뢰성 향상.
최종목표 원격모니터링과 안전제어가 가능한 IT기반 스마트 내진장치의 개발 및 성능시험기준 정립. 지진피해최소화를 위한 주요 핵심기술에 해당하는 내진장치의 국산화와 IT기술의 접목을 통하여 시공단계 및 공용중인 교량의 응답을 모니터링 할 수 있는 스마트 내진장치의 개발하여 향후 크게 증가될 내진보강시장에서의 경쟁력 확보.
연구내용 및 범위 본 연구는 연구목표를 달성하기 위한 자료수집, 모델정립, 초기의 개별모형실험, 모형실험에 의하여 두가지 제품을 개발한다.

(1) 스마트 복합감쇠기 개발
- 감쇠기 관련 자료수집, 개선된 장치의 고안, 모형제작, 부재실험 실시
- 지진시 구조물을 보호할 수 있는 감쇠기와 상시 및 지진시의 거동을 계측하고 모니터링하는
All-in-1 타입의 시스템 개발
- 성능시험기준 작성

(2) IT기반 받침형 내진장치 개발
- 국내외 문헌조사를 통한 IT기반 받침형 내진장치의 개념 확립
- FBG/PZT센서를 기반으로 하는 받침형 내진장치의 설계 및 제작
- 받침형 내진장치의 성능검증 시험 수행
- 성능시험기준 작성
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 IT기반 스마트 내진장치의 개발 Prototype의 제작으로 성능확인과 시험기준작성
연구성과 기술적 기대성과 - 신개념의 IT기반내진장치 실교량 장착 및 내진성능 향상
- IT 기반내진장치시스템의 활요을 통한 구조물의 손상상태 파악 및 진단
- IT 기반내진장치시스템 기술의 실용화를 통한 고부가치 교량 건설에 활용
- 기존 일반 교량에의 확대 적용을 통한 효율적인 재니 보강
- 시공단계 및 공용중인 교량을 모니터링 할 수 있는 IT 기반 받침형 내지장치 시스템을 개발하여 교량관리시스템(BMS : Bridge Maintence System)과의 연계를 통한 최적화된 교량 유지관리 시스템을 제안
사회 경제적 파급효과 - 신개념의 IT 기반내진장치 개발
- IT 기반내진장치시스템의 활용을 통한 대형구조물의 내구성 및 신회성 확보
- IT 기반내진장치시스템 기술의 실용화를 통한 고부가가치 구조물의 건설 및 국내 건설 산업의 국제 경쟁력 제고
- 기존 구조물에의 적용을 통한 효율적인 내진 보강
- 효율적 설계 및 건설 기술 보급 : 생애주기 비용을 절감할 수 있는 기술 보급
- 개발장치의 성능 평가 기법의 보급을 통한 다양한 동적 성능평가 인력 양성
- 새로운 수요창출로 건설 관련산업의 활성화 및 연구 인력의 확대
- 스마트 내진장치의 개발을 통한 내진장치의 신회성 확보와 내진설계기술 발전
- IT 기반내진장치의 상용화는 시설물 지진 안전성 샹상 및 상시 유지관리 실현
- 첨단기술에 해당하는 스마트 내진장치의 개발은 기술선진국에 대한 기술적 우위가능
- 내진장치 제품성능의 신뢰성확보와 성능기준을 완성함으로서 제품 및 기술에 대한 신뢰도 향상
- 지진에 의한 구가기간시설물의 피해 최소화와 이를 통한 안정적 국가물휴시스템의 확보
- 내진장치의 고성능화와 국산화를 통한 수입대체 및 해외수출
활용방안 - 수직하중 및 수평변위의 계측이 가능한 IT기반 받침형 스마트 내진장치의 개발을 통하여 교량의 완공 후 부등침하 및 시공오차 등 여러 요인으로 받침에 설계와는 다른 하중이 작용하여 발생하는 시설물의 구조손상을 미연에 방지 할 수 있음
- 개발된 받침형 내진장치를 이용하여 시공단계 및 공용중인 교량의 변위 및 반력을 모니터링 할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 시공중인 교량상부구조물의 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있음
- 개발된 받침형 내진장치를 이용한 하중 및 반력 모니터링시스템과 교량관리시스템(BMS : Bridge Maintenance System)과 연계하여 교량 유지관리의 최적화 및 비용절감을 도출할 수 있음
- 교량 받침의 하중 모니터링 시스템 개발을 통하여, 교량 받침과 교량의 유지 관리에 효과적으로 활용하기 위해서는, 교량 받침의 상태 및 성능 평가 기술이 확립되어야 한다. 따라서 하중 모니터링 시스템을 실교량에 적용하여 하중을 계측하는 장기 계측에 관한 연구가 필요하며, 장기 계측 결과를 교량 받침의 상태 평가에 적용하는 기술에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다
- 압전 센서를 이용한 교량 받침의 하중 모니터링 시스템 개발에 관한 연구를 통하여 획득할 수 있는 주요 기술은 “압전센서 모델링 및 해석 기술”, “교량 받침의 하중 응답 특성 분석 기술”, “압전센서 설계 및 활용 기술”이다. 따라서 본 연구를 통하여 교량 받침의 하중 모니터링 시스템이 개발되면, 교량 받침의 유지 관리에 직접적으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 최근에 많은 연구/개발이 이루어지고 있는 스마트 센서를 이용한 구조물 건전성 모니터링 분야의 연구에도 활용이 가능할 것으로 판단된다. 또한, 압전센서는 역학적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있기 때문에, 교량 진동을 이용한 에너지 하베스팅 기술 개발에도 직접적으로 적용이 가능할 것으로 판단된다
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
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