| 2차년도 |
● 노후 PSC 구조물의 잔여 긴장 응력 자동 진단을 위한 외부 자화 EM 및 3D GPR 다중 계측 기술 개발
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2) 2차 연도 ① 개발 목표 - 주관연구기관(차세대융합기술연구원)● AI 기반 프리스트레스트 구조물 긴장 응력 진단 기법 개발 - 공동연구기관(롯데건설)● 3-Directional Scan을 통한 내부 형상 탐사 기법 개발 - 참여기업(스마트인사이드)● EM + GPR 다중 계측 센서 개발 ② 개발 내용 및 범위 - 주관연구기관(차세대융합기술연구원)● 자기 중첩 효과를 이용한 특정 위치 자화 기법 검증？ 외부 선형 자화를 통한 내부 텐던의 자화도 확인？ 철근 및 쉬스에 의한 자화영향도 확인 및 입력 파형에 따른 자화 변화도 검증● 철근 및 쉬스에 의한 자기 이력 소거 알고리즘 개발？ 외부 자기장에 의하여 자화되는 철근 및 쉬스에 의한 자속 발생량을 소거하여 PS 텐던에 의한 자속 변화만을 계측하는 알고리즘 개발● AI 기반 긴장 응력 자동 진단 알고리즘 개발？ 프리스트레스트 구조물에 대한 자기이력 데이터 및 GPR 스캔 데이터의 각 위치별 통합 데이터베이스 구축 알고리즘 개발？ 해석모델을 활용한 다중 계측 DB 구축 및 이를 이용한 머신러닝 학습 데이터를 통해 긴장 응력을 자동으로 진단할 수 있는 인공지능 기반 긴장 응력 진단 알고리즘 개발？ 프리스트레스트 부분 모델을 이용한 긴장 응력 진단 알고리즘 검증 - 공동연구기관(롯데건설)● 3-Directional Scan을 통한 내부 형상 탐사 기법 개발？ PS 구조물의 좌우측면 및 하부 스캔을 통한 내부 형상 탐사 기법 개발？ 3D GPR 탐사 데이터를 이용한 내부 형상 이미지화？ 내부 형상 탐사를 통한 내부 철근 배근 상태 및 쉬스 위치 확인 기법 개발 ？ 설계도면 확보 및 설계도면과 GPR 데이터의 비교검증을 통한 신뢰도 확보● 현장 모사 실험체를 이용한 개발 기술 성능 검증？ 소형 PSC 시편 설계 및 제작？ 소형 PSC 시편 설계 시 변형률 게이지, 광섬유 센서 등을 설치하여 비교검증을 통한 성능검증 시행？ 소형 PSC 거더를 이용한 EM+GPR 다중 계측 기반 긴장 응력 진단 기법 검증 - 참여기업(스마트인사이드)● EM + GPR 다중 계측 스마트 센서 개발 ？ EM + GPR 다중 계측이 가능한 스마트 센서 헤드 설계？ 외부 자화 EM 및 3D-GPR 동시 계측이 가능한 센서 헤드 시제품 제작？ 다중 계측 센서 데이터 처리 알고리즘 개발
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
？ 노후 프리스트레스트 구조물의 긴장력 진단 선진기술 선점으로 미래 원천기술 확보？ 후속연구를 통한 프리스트레스트 시설물의 무인 안전 진단 시스템 개발 및 실용화 ？ 한국도로공사 및 지자체 관리 교량의 안전성 평가에 적용하여 PSC 교량의 안전 진단 사업화？ 구조물 유지관리 기업으로의 기술이전을 통해 프리스트레스트 구조물의 긴장력 관리 사업 실용화？ 센서/계측기기 업체로의 기술이전을 통한 프리스트레스트 구조물 긴장력 진단 시스템 제품화？ EM+GPR 다중 계측을 통한 프리스트레스트 구조물 긴장력 진단 기법의 국내외 특허권 획득으로 미래기술선점 및 무형자산 확보 ？ 프리스트레스트 구조물 진단 시스템을 확장하여 현수교/사장교 케이블 및 강 구조물 등 기타 구조물의 안전진단 기법으로 활용 가능？ 프리스트레스트 텐던 긴장력 진단 산업, 프리스트레스트 구조물 유지관리 산업 등 신산업 창출
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| 사회 경제적 파급효과 |
？ 노후 프리스트레스트 구조물의 긴장력 진단이 가능해 짐에 따라 프리스트레스트 구조물의 안정성이 증대되어 강 구조물 및 일반 콘크리트 구조물의 수요를 대체함으로써 프리스트레스트 구조물 시장 창출 및 확대가 기대됨？ 프리스트레스트 구조물의 긴장력 진단을 통한 유지관리의 효율성이 증진되어 즉각적인 보수/보강을 통해 유지관리 비용 절감이 가능함？ 긴장력의 효율적인 관리로 프리스트레스트 구조물의 공용수명을 증가시킴으로써 프리스트레스트 구조물 철거 및 재시공에 따른 사회적 비용 절감이 가능함？ 프리스트레스트 구조물의 지능형 진단 시스템의 선진 기술 개발을 통해 국가 위상 증진 및 해외 시설물 유지관리 수주 가능성 증대가 기대됨？ EM+GPR 다중 계측 데이터를 이용한 프리스트레스트 진단 기법에 대한 원천기술 확보를 통해 기술 및 제품의 수출 가능함？ 보다 안전하고 효율적인 프리스트레스트 구조물의 유지관리로 발생 가능한 사고를 미연에 방지하며 이를 통해 국민 안전 증대 및 사회적 불안감 감소가 기대됨？ 본 연구결과로 도출되는 성과는 SCI급 저널과 권위 있는 학회논문집에 게재되어 관련 분야의 연구에 파급 효과를 나타낼 것으로 판단되며, 이 분야의 선도자가 되는 데 밑거름이 될 것으로 기대됨？ 건설 자동화 융합 신기술 관련 R&D인력 양성 및 학부 또는 대학원 심화교육에 응용할 수 있을 뿐만 아니라, 관련기업 및 산업체에의 기술이전을 통하여 현장적용과 실용화를 크게 도모할 수 있을 것이라 기대됨
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| 활용방안 |
● 후속연구를 통한 프리스트레스트 시설물의 무인 안전 진단 시스템 개발 및 실용화● 다중 계측을 통한 프리스트레스트 구조물 긴장력 진단 기법의 국내외 특허권 획득으로 미래기술선점 및 무형자산 확보● 프리스트레스트 텐던 긴장력 진단 산업, 프리스트레스트 구조물 유지관리 산업 등 신산업 창출
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