| 3차년도 |
1. SAR(L밴드) 센서 기반 비탈면 변위측정 드론시스템 요소기술 개발2. 영상센서 기반 포트홀 사전/사후 탐지 드론시스템 요소기술 개발3. 초분광 센서 기반 PCI 측정 드론시스템 요소기술 개발
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1. SAR(L밴드) 센서 기반 비탈면 변위측정 드론시스템 요소기술 개발 ○ 드론 탑재 SAR 센서 기반 비탈면 변위 측정 요소기술 개발 - 드론 촬영 비탈면 SAR 영상 생성 요소기술 개발 - 드론 촬영 SAR 영상 기반 비탈면 변위 측정 요소기술 개발2. 영상센서 기반 포트홀 사전/사후 탐지 드론시스템 요소기술 개발 ○ 드론 탑재 영상 센서 기반 포트홀 탐지 요소기술 개발 - 드론 촬영 영상 분석 기반 포트홀 및 균열 객체 인지·추출 요소기술 개발(학습 알고리즘 개발)3. 초분광 센서 기반 PCI 측정 드론시스템 요소기술 개발 ○ 드론 수집 초분광 센서 데이터 분석 기반 PCI 추정 요소기술 개발 - 드론으로부터 수집된 초분광 데이터 처리 및 분석 요소기술 개발 - 드론으로부터 수집된 초분광 데이터로부터 최적의 밴드선정을 위한 알고리즘 개발 - 드론으로부터 수집된 초분광 데이터 분석 기반 PCI 정보 수집 요소기술 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- (비용 절감) 비탈면 변위측정 기술은 기존 비탈면 변위측정을 위한 상시계측시스템(1.5억원/개소) 대체기술로 적용 가능하고, 포장 노후화 상태 조사 기술은 기존 포장조사 대비 1/4 수준으로 조사시간 감소가 가능함에 따라 SOC 유지관리예산 절감 가능(편익/비용 = 2.25 : 경제성 확보) - (성능 개선) 기존 비탈면 상시계측시스템은 산짐승, 바람 등의 영향으로 오경보 발생이 많았지만, 드론 기반 기술의 경우 이러한 문제점 해결이 가능하고, 기존에는 포트홀 조사체계 부재로 인해 포트홀에 따른 교통사고, 민원 등이 잦았지만, 본 연구 개발기술을 적용할 경우 위험한 포트홀은 우선적으로 복구할 수 있기 때문에 이러한 문제점 완화 가능 - (첨단 건설산업 활성화) 본 연구에서 개발하고자 하는 기술은 효율적 SOC 유지관리를 위한 드론 및 드론센서 데이터 처리？해석 분야 기술 분야임에 따라 전？후방 연관 산업 파급효과가 막대하고, 그에 따른 첨단 건설 산업 분야 양질의 일자리 창출 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
1. 본 연구는 광범위한 지역에 산재한 도로 비탈면 및 도로포장 조사를 드론을 활용하여 효율적으로 수행하는 기술을 개발하는 것으로써, 개발기술은 현재 건설연에서 기관 고유임무의 일환으로 수행 중인 국도 비탈면(CSMS) 및 포장관리시스템(PMS)에 즉시 적용이 가능함 - 주관기관인 한국건설기술연구원은 1998년부터 국토교통부 위탁(업무대행) 사업의 일환으로 매년 일반국도에 대한 비탈면 및 도로포장조사 연구용역을 수행하고 있음2. 본 개발기술을 CSMS 및 PMS에 적용할 경우 기존의 개소별 설치 및 조사시간 과다 소요 등 문제점 개선이 가능하며, 비용-편익 분석 결과, B/C = 2.25로 도출되어 기술개발 투자 경제성이 충분히 확보되는 것으로 분석 - 비탈면 상시계측시스템 보완 및 국도 포장조사 업무 보완기술로써 활용시 산정한 편익으로 포트홀 조사 기술(현행 적용가능 기술 없음)에 대한 연구결과 적용 편익에 대한 부분은 제외함 - 비탈면 상시계측시스템은 지점별 설치(1.5억원/개소)해야 하기 때문에 구축비용이 과다하게 소요되고, 동물의 이동, 바람에 의한 초목의 움직임 등으로 오경보 발생빈도가 높아 효용성이 저하되는 사례가 있음 - 포장조사 기술의 경우 현행(조사차량+인력식) 고가 조사비용으로 조사를 수행하지 않고 있는 지방도 부분에도 적용할 경우 편익은 기하급수적으로 증가할 수 있음 - 독일 AirSight 社 자료에 따르면 드론을 활용한 도로포장 조사는 기존의 인력식 조사에 비해 약 1/15 조사시간을 절약할 수 있음3. 국도의 경우 매년 약 1,250억원의 예산을 비탈면 정비에 사용되는데, 본 연구는 이러한 비탈면 보수/보강 우선순위 선정을 위한 기초자료로 활용 가능하가 때문에 도로 비탈면 붕괴 예방 등 SOC 안전성 확보 영향력이 큼4. 매년 고속도로 및 국도에서 발생하는 포트홀 관련 사고는 약 500건이 발생하고, 이에 따른 행정소송 건수도 100여 건에 달하는데, 본 연구개발에 따른 포트홀 즉시 탐지, 복구할 경우 포트홀에 교통사고에 따른 사회적 비용 절감 및 민원/소송에 따른 행정력 낭비를 크게 감소시킬 수 있음 - 폭설, 폭우 종료시 드론을 활용하여 신속하게 포트홀을 탐지한 후 안전성 저해 우려가 큰 대형 포트홀부터 우선 복구가 가능함에 따라 교통사고 및 민원의 건수가 크게 감소될 것으로 예상5. 불량 노면 보수를 위한 포장 덧씌우기 예산이 매년 약 2,000억원이 투입되는데, 본 연구는 이러한 포장 덧씌우기 우선순위 선정을 위한 기초 데이터 수집이 가능함에 따라 예산 투자 효율성 향상 효과가 기대됨
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| 활용방안 |
- 본 연구는 광범위한 지역에 산재한 도로 비탈면 및 도로포장 조사를 드론을 활용하여 효율적으로 수행하는 기술을 개발하는 것으로써, 개발기술은 고속도로, 국도 등 비탈면(CSMS) 및 포장관리시스템(PMS)에 즉시 적용이 가능함- 도로건설에 따른 비탈면 공사시 공정 단계별로 비탈면 변위를 수시로 점검해야 하지만, 고정식 장비 설치의 어려움 등으로 정밀 변위 측정의 어려움이 발생함. 본 연구 개발 드론 기반 비탈면 변위 측정시스템은 이러한 비탈면 공사시 공정 단계별 정밀변위를 측정하는 용도로 활용이 가능함- 비탈면 변위 측정 기술은 CSMS뿐만 아니라 산사태 위험지역, 주택가 인근 급경사지 등에도 적용 가능하여 우면산 산사태 등을 예방할 수 있는 기술이고, 포장조사 기술은 도로뿐만 아니라 공항, 항만 등 포장조사에도 활용 가치가 높은 기술임 - 현행 조사차량을 이용한 포장조사는 많은 비용이 소요됨에 따라 지방도 이하 도로에는 조사가 현실적으로 어려운 실정이지만, 드론 기반 조사기술 개발시 저비용으로 조사가 가능함에 따라 기존에 할 수 없었던 지방도 이하 도로의 포장조사가 가능함
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