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과제기본정보

기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 구축5년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 18CTAP-C088524-05
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통시설기반기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 건설시공 재료 | 토목시공기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 시설물 설계 해석기술 | 도로 과제유형 개발
과제명 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 구축
주관연구기관 한국건설기술연구원
총괄연구 책임자 성명 정준화
소속 한국건설기술연구원 직위 단장
기관 대표번호 031-910-0114 FAX -
총 연구기간 2014-12-12 ~ 2018-09-11
당해연도 연구기간 2018-02-12 ~ 2018-09-11

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
5차년도 2,140,000,000 0 0 0 2,140,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ (필요성) 눈, 비, 안개 등 기상조건과 야간조명, 도로소음 등의 환경에 대응력을 갖는 도로 시설성능과 교통안전을 확보하기 위해서는 실규모의 실증적 실험을 통한 성능검증 및 연구개발이 필수이므로 이를 위해 기상조건 등 도로환경을 재현하여 도로시설성능과 교통안전을 평가할 수 있는 실험시설 구축이 필요

○ (정의) 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설
- 주요 기상조건(눈, 비, 안개)과 야간환경(조명), 도로소음 등의 환경을 재현하여 도로의 성능을 평가하고 관련된 도로 안전시스템과 자동차 주행안전성을 평가 실험할 수 있는 실증 실험시설

○ (주요 시설 내용)
- 기상조건 재현 실험시설 : 강우, 강설, 안개 재현 실험시설
- 도로소음, 야간환경, 융설제 성능평가 실험시설 및 터널형 쉴드
- 기능성포장 실험시설 및 에너지 하베스팅 실험시설
- 실증실험센터(관제동) : 실험시설 관제, 운영관리, 홍보관
최종목표 ○ 주요 기상조건(눈, 비, 안개)과 도로 조명, 소음 등의 도로환경을 재현하여 도로의 성능을 평가하고 관련된 도로 안전시스템과 자동차 주행안전성을 평가 실험할 수 있는 기상환경 등 도로환경 재현 실증 실험센터 구축

○ 기상환경 재현 실험시설 구축(비, 눈, 안개)
- 강우 재현 실험시설 : 최대 강우강도 50mm/h(일부 20m구간 100mm/h)
- 강설 재현 실험시설 : 최대 강설강도 5cm/h
- 안개 재현 실험시설 : 최소 시정거리 30m

○ 야간환경 실험시설(조명) : 300m 구간에 20기 설치, Main Post 길이 조절(5~13m), Arm 길이 조절(2~6m), 등기구 전동 브라켓(전방향 ±45˚)

○ 도로소음 실험시설 : 300m(방음벽 설치 150m + 무설치 150m) 구간
- 방음벽 종류별 시험을 위한 방음벽 설치대로 입체적 소음 평가 환경 구비
- 다양한 포장 공법별 시험을 위한 테스트 노면 구간

○ 기타 실험시설
- 기능성포장 실험시설 : 포장 재료, 신공법, 배수성/저소음 등 기능성 포장 실험을 위한 모듈식 구간 포함 실험 구간, 총 200m 내에 50m 간격, 10m씩 시공 가능
- 에너지 하베스팅 실험시설 : 8.4kW급 테스트베드 + 압전 설비 10m
- 융설제 성능평가 실험시설 : 100m 구간, 분사량 10ℓ/노즐(기준치 5ℓ의 2배)

○ 실증실험센터(관제동) 구축(POWER PLANT 포함)
- 연면적 900㎡/3층, 주행실험용 차량 주차장, 교육실, 강의실

○ 실험시설 연계 및 중장기 운영방안 수립
- Grid 시스템 연계 네트워크 구축
- 운영관리 계획 및 중장기 운영방안 수립
- 실험법, 시험기준 등 활용기반 마련
연구내용 및 범위 ○ 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 설계 및 구축
- 국내 및 국외 관련 실험시설의 조사와 분석을 통해 벤치마킹하고, World Best 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 구축
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설의 사양 설계 및 규격, 설정근거 검토
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 구축
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 시험운영 등 세부 구축 및 관리계획 수립
- 실험시설 건립을 위한 건축 인허가 신청(연천군청 및 관계기관) 및 실시설계(전문 실시설계사 선정) 실시
- 전문 시공업체를 선정하여 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 시공

○ 강우 재현, 강설 재현, 안개 재현 등 기상환경 재현 실험시설 구축
- 국내 및 국외 기상조건 등 강우 재현, 강설 재현, 안개 재현 등 기상환경 재현 실험시설 조사 및 분석
- 강우 재현, 강설 재현, 안개 재현 등 기상환경 재현 실험시설 사양 설계 및 구축
- 강우 재현, 강설 재현, 안개 재현 등 기상환경 재현 실험시설 시험운영 및 결과분석

○ 도로소음, 야간환경, 융설제 성능평가, 터널형 쉴드 등 재현 실험시설 구축
- 국내 및 국외 관련 도로소음, 야간환경, 융설제 성능평가, 터널형 쉴드 실험시설 조사 및 분석
- 도로소음, 야간환경, 융설제 성능평가, 터널형 쉴드 실험시설 사양 설계 및 구축
- 도로소음, 야간환경, 융설제 성능평가 , 터널형 쉴드 실험시설 시험운영 및 결과분석

○ (기상조건 대응) 기능성포장 실험시설 및 에너지 하베스팅 실험시설 구축
- 국내 및 국외 기능성포장 실험시설 및 에너지 하베스팅 관련 실험시설 조사 및 분석
- 기능성포장 실험시설 및 에너지 하베스팅 실험시설 사양 설계 및 구축
- 기능성포장 실험시설 및 에너지 하베스팅 실험시설 시험운영 및 결과분석

○ 실험시설 연계 및 중장기 운영방안 수립
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 관제, 운영 및 Grid 시스템 연계를 위한 분산 공유 네트워크 시스템 구축 및 협력 체계 구축
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 구축 후, 실무운영자의 국내 및 국외 교육훈련 실시
- 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 이용료 산정 및 운영규정 마련
- 실험법, 시험기준, 공동연구 등 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 중장기 운영방안 수립 : 국가건설기준센터 등과 연계하여 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설 활용 활성화 방안 등
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
5차년도 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설의 구축을 위해서 5차년도 최종 목표는 다음과 같음.
1. 실험 기반 시설 시공 및 준공, 실험시설 구축
- 강설/강우, 안개, 융설제 성능평가 준공, 시험운영
- 도로조명 시공, 이동식 겐트리/레일 준공, 시험운영
- 도로소음 준공, 시험운영
- 에너지 하베스팅 시공, 시험운영

2. 중장기 운영계획 수립
- 네트워크 설계
- 운영자 교육
- 실험시설 홍보
- 중장기 실험시설 운영계획 수립
기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설의 5차년도 연구내용 및 범위는 다음과 같음
1. 실험 기반 시설 시공 및 준공, 실험시설 구축
- 강설/강우, 안개, 융설제 성능평가 실험시설 준공, 시험운영
- 도로조명 실험시설 시공, 이동식 겐트리/레일 준공, 시험운영
- 도로소음 준공, 시험운영
- 에너지 하베스팅 준공, 시험운영

2. 중장기 운영계획 수립
- 네트워크 설계
- 운영자 교육
- 실험시설 홍보(언론, 유관기관 등)
- 실험시설 이용료 산정, 실험시설 관련 교육 프로그램 개발
- 실험조건 측정 및 실험절차 방법 정립(2차)
연구성과 기술적 기대성과 ○ 실규모 수준의 도로 및 교통분야 실증실험 체계 확보로 선도형/탈추격형 기술개발 및 선진국과의 기술격차 단축 가속화
○ 도로 및 교통 분야에서 기상조건 및 도로환경과 관련된 도로성능 및 교통안전 분야에 대한 실질적 기술대안 개발 및 검증된 성과 도출 가능
○ 기상 및 도로환경 재현 실증실험시설 확보를 통해 도로 및 교통안전 분야 실증실험 R&D와 성과물 검인증 체계 확보로 R&D 실용화 장벽 해소
○ 성능평가, 시험인증 분야의 다양한 시험평가 기술을 확립하고 국제 표준화 등을 통해 국제적 기술 선도
○ 도로안전 및 부대시설, 도로포장 등 도로시설 성능 및 안전성 분야, 도로-자동차 연계 및 첨단 교통시스템 분야 등 도로/교통 분야 기술력과 기술수준 향상 기대
사회 경제적 파급효과 ○ 도로 및 교통안전 분야에서 유효한 기술대안 개발, 성능 검증과 도로사업 적용으로 도로 성능 및 서비스 향상, 교통사고 감소 기대
○ 도로성능 향상(장수명, 저비용 대안) 기술 개발과 검증 및 현장 적용을 통한 공공사업비 절감 예상
○ 구축중인 연천 SOC실증연구센터와 함께 구축, 운영 활성화를 통해 낙후지역인 접경지역(경기 연천)의 지역산업 발전 및 고용 증대 기대
○ 기존 사장되던 80~90% 완성도 수준의 R&D 성과물의 실용화 견인으로 R&D 투자 효율성 제고
활용방안 ○ 기상환경 재현 도로 성능평가 실험시설을 통해 도로 및 교통분야에서 발생하는 주요 문제에 대한 해결책 개발의 실증실험과 기술 검증장으로 활용
- R&D/정책연구 : 도로정책연구, 도로성능 및 교통안전 기술대안 개발 및 검증, 시험법/기준 개발 [성과물 : 정책(기준, 지침, 편람), 기술/제품/시스템]
- 시험인증 : 시험/인증기관 인정 및 업무 활용 [성과물 : 시험성적서, 인증서]
- 성과물 적용처 : 고속도로, 일반국도, 지방도 등 신설, 확장, 개량 사업
- 서비스 영역 : 도로시설 성능(포장, 부대/안전 시설), 도로 교통안전(안전 기술/시스템), 자동차 주행 안전(V2X 서비스 포함) 등
○ (정책연구: 실험평가) 국가 도로정책 연구 → 설계기준, 시험/평가법
- (시인성) 기상조건별 도로정보시설 판독거리 기준, 시험/평가법, 노면표시 시인성 등
- (성능) 기상조건별 도로포장 성능기준 및 노면 마찰계수. 포장 재료/공법별 성능기준 및 성능 시험/평가법, 노면표시/시선유도시설 평가 기준 등
○ (R&D: 실험평가) 국가 기준에 부합하는 도로 기술대안 개발 → 기술/제품/시스템
- (시인성/안전) 기상조건별 가변 도로정보시스템/안전시스템, 스마트 도로 조명시스템, 도로 시인성 향상 기술/시스템, 노면표시 시인성, 차내 탑재장치(OBU) 안전성, 차량 정보연계 서비스 영향, 자동차 주행 안전 등
- (성능) 기상조건별 포장 재료/공법별 성능, 기능성 포장 성능, 포장 조건별 도로 소음도 등
- (시험법) 기상환경별 도로시설 및 도로환경 성능 실험평가방법, 시험인증기준 등
○ (시험인증) 개발된 국가기준에 따라 시험인증업무 활용
- 기상조건별, 환경별 도로시설 및 도로환경 성능 실험평가 및 시험인증
* 실험평가 : 시험인증 제도화하기 어렵거나 제도화 전 해당 시설/기술의 성능을 실험/평가하는 것으로 국가 차원의 실험평가법 표준화가 어려운 경우 자체 표준화
* 시험인증 : 국가 차원에서 표준화된 성능 평가법이 마련된 시험/인증
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 기상환경 재현 도로 성능 성능평가 교통안전 실규모 실험
영문 weather-controlled highway performance performance evaluation traffic safety full-scale test
최종보고서
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