| 3차년도 |
○ 최종성과물1: On-Board 센서를 활용한 열차 진동하중 및 지진하중 DB1. 열차 진동하중 및 지진하중 Database 구축 (2)2. 기계 학습 알고리즘 및 지진 경보 시스템과의 DB 연계방안 수립○ 최종성과물2: 열차 진동하중과 지진진동 하중을 구분하는 실용화 단계 기계학습 알고리즘1. 다중 기기 활용 실험 환경 구축2. 다중 기기를 활용하여 기존 기계학습 모델 성능 고도화○ 최종성과물3: 주행열차의 지진 위험 여부를 판별하는 위험 모델1. 철도 피해정도 예측모델 고도화2. 피해 지표 설정3. On-board 경보 시스템 탑재를 위한 모델 최적화○ 최종성과물4: 진동 감지 후 10초 이내 경보 가능한 열차 서행/정지 경보 시스템1. On-board 지진조기경보시스템 개발○ 최종성과물5: 주행 의사판단 가상현실 시뮬레이션1. 개발된 지진경보발생 시스템 모듈을 연계하여 가상현실 시스템에 결합2. 가상현실 시스템을 통한 사용자 평가
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○ 최종성과물1: On-Board 센서를 활용한 열차 진동하중 및 지진하중 DB- 기계학습 적용을 위한 KTX 열차 속도 대역 별 열차 하중 계측- 기계학습 적용을 위한 진동대를 이용한 실지진파(장주기, 단주기 지진파) 및 정현파의 지진 하중 계측- 구축된 DB와 기계학습 알고리즘 및 지진경보시스템과의 연계방안 수립○ 최종성과물2: 열차 진동하중과 지진진동 하중을 구분하는 실용화 단계 기계학습 알고리즘- 다중 기기를 사용했을 때, 여러 기기에서 다양한 데이터가 입력되는 상황을 구현- 다중 기기에서 들어오는 실시간 센서 값들을 조합하고 처리하는 기술 개발- 다중 센서 데이터 처리 효율성을 위한 데이터 병렬 처리 기술 구현○ 최종성과물3: 주행열차의 지진 위험 여부를 판별하는 위험 모델- On-board 센서 계측 지진 하중 데이터 및 열차 피해 확률 모델을 활용하여 진동 계측 시 열차 제동 거리 내 철도 피해정도 및 확률 모델 고도화- 시스템 피해 확률을 구분하여 피해의 심각성 지수 지표화- 실시간 센서 진동 계측과 위치 분석에 따른 시스템 피해확률 예측 및 경보 시스템으로의 연계○ 최종성과물4: 진동 감지 후 10초 이내 경보 가능한 열차 서행/정지 경보 시스템- 철도안전운행 시스템 연계방안 연구- 열차간 기록 및 이벤트를 통합관리하기 위한 시스템 설계 및 구현- 시스템 UI/UX 설계 및 구현○ 최종성과물5: 주행 의사판단 가상현실 시뮬레이션- 기계학습을 활용해 개발된 지진경보발생 시스템 모듈을 독립적으로 개발된 열차주행 가상현실 시뮬레이션 시스템에 연계 통합- 지진경보발생 시스템 모듈이 결합된 사상현실 시뮬레이터에 대한 사용자 평가를 수행하여 문제점 수정 보완 및 최종 사용성평가 자료 수집 및 분석
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 본 연구는 기계학습과 빅데이터 기술을 활용하여, 움직이고 있는 철도 차량 안에서 On-board 센서를 이용하여 지진 발생 여부를 파악하고 운행 위험 여부를 파악하는 시스템 개발을 제안- 이는 비용과 지진 경보 발생의 신속성 면에서, 특수한 목적의 지진 검진 시스템의 추가 설치 없이도 저비용의 센서를 활용하여 지진을 탐지하고 위험을 예측한다는 점에서 효율적이며 관련 기술발전의 가능성이 기대됨- 기존의 지진 경보 시스템에 더불어 고속열차의 센서를 활용한 클라우드 서비스를 보완적으로 운영함으로써 국가재난안전경보시스템 정밀화 구축- 가상현실 시뮬레이션으로 지진 시 기관사대응행동특성 분석 및 열차 운행에의 영향 분석, 더 다양한 환경에서 데이터 수집, 그리고 현업에서 쓰기 위해 서버 구축 등의 효과 기대
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| 사회 경제적 파급효과 |
- 최근 몇 년간 국내 지진 발생 횟수 증가 추이를 보이고 있고, 지진으로 인한 피해는 언제 어디서 발생할지 전혀 모르는 상황- 지진 발생시, 갑작스런 산사태, 지반 붕괴, 철로 변형 등 고속열차의 탈선으로 인한 2차 피해가 더 크게 작용할 수 있다는 우려- 이런 문제점들을 해결하기 위해 열차 내 On-board 센서들을 이용하여, 지진 발생 시 신속하게 경보를 생성하여 각종 산업 및 사회의 지진으로 인한 2차적 피해 및 위험을 미리 대비하는 효과 기대- 구조물, 자동차 등 다른 대상물의 지진조기경보 시스템과 연계하여 재해예방 관련 시장의 발전을 도모하는 효과 기대
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| 활용방안 |
○ 미래원천기술 확보- 신속하고 정확한 On-board 센서 기반 지진조기경보시스템을 개발하고 고속열차 내에 도입○ 실용화, 사업화 방안- 연구 성과 창출과 더불어 특허 출원을 함께 준비함으로써 연구 성과를 경제적인 가치와 연결- 학술발표회 등에 참석하여 본 연구결과를 객관적으로 검증 받음？- 대학 본부 차원의 국제 특허 출원 및 사업화 지원 시스템을 적극적으로 활용？○ 기술이전 방안 - 본 과제에서 독자적으로 개발한 기술특허와 기술이전을 통하여 관련 산업체에게 장기적인 비전과 신뢰 제공 기회 마련- 연구 분야에 부합하는 산업체들에게 정기적인 사업 내용 및 성과에 대한 설명회를 개최하여, 개발 기술의 역량 및 활용방안을 대외적으로 홍보함으로써 새로운 산업체의 참여 유도- 관련 산업체와의 산학협력방안을 모색하여 연구 참여 대학원 인력의 인턴쉽 지원 및 이를 통해 학생들에게 실무 경험의 기회를 제공하여 연구 역량뿐만 아니라 실무 역량까지 갖춘 인재를 양성할 수 있도록 함
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