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과제기본정보

화물차 운전자(차량)의 안전운행 행위에 대한 보상을 위한, 블록체인 기반 디지털운행기록단말 장치와 안전운행 보상 시스템 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C152294-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통운영관리기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 화물차 운전자(차량)의 안전운행 행위에 대한 보상을 위한, 블록체인 기반 디지털운행기록단말 장치와 안전운행 보상 시스템 개발
주관연구기관 (주)퀀텀게이트
총괄연구 책임자 성명 백주용
소속 (주)퀀텀게이트 직위 대표이사
전화번호 033-766-2762 FAX 031-442-2763
총 연구기간 2019-04-19 ~ 2021-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 140,000,000 4,667,000 42,000,000 46,667,000 186,667,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 연구개발의 배경 및 필요성
1.1. 잦은 화물차 교통사고, 장시간 저임금이 주요원인
* 화물운전자의 월평균 노동시간 323.7시간, 월 평균 순수입 239만원 / 일반 노동자 월평균 노동시간 180.7시간, 월 평균 순수입 427만원 / 일반 노동자 평균 임금의
56% 수준(한국교통연구원, 2014년 기준) / 심야통행료 할인받기 위해 이틀에 하루 정도 심야운행(밤샘 운전, 차에서 쪽잠) / 저임금 > 장시간?심야운행 > 대형사고
로 이어지는 악순환
1.2. 화물연대 16년간의 파업 및 결과
* 화물노동자 노동기본권 보장과 지입제 폐지, 안전운임제 전면 실시 요구 / 물연대는 2003년부터 총 5번의 생존권쟁취를 위한 파업과 3명의 분신자살 / 2008년 화물
연대 총파업의 피해규모가 약 8조원에 달함.(울산매일신문, 2016. 10. 10) / 2019년 7월부터 컨테이너, 시멘트화물차(BCT)만 3년 한시적 안전운임제 실시.
1.3. 디지털운행기록장치(Digital Tachograph. DGT)의 관리부실 심각
* 디지털운행기록창치는 화물차의 속도, RPM, 브레이크, GPS를 통한 차량위치 방위각, 가속도, 연속주행거리, 연속주행시간, 교통사고 상황 등을 자동 기록 / 기초
정보 미입력(운전자 기초정보, 사업자번호 등), 유지관리 불량으로 방치 / 차량운행기록 데이터 위변조 실태 심각, eTAS로 데이터 제출 복잡함.
1.4. 화물차 운전자(차량)의 안전운행 행위에 대한 보상과 디지털운행기록장치의 데이터 위변조 방지를 위한 블록체인 기반 디지털운행기록단말기와 안전운행 보상 시
스템 개발 필요
* 화물차 운전자의 열악한 저임금, 장시간 심야운행, 대형교통사고의 구조적인 문제에 대한 보다 합리적인 대안 제시가 필요한 상황 / 현행 디지털운행단말기의 위
변조와 현장단속을 통해 확인하는 번거로움 해결 / 전운행 행위에 대한 보상을 통해 운전자 스스로 안전운행 및 도로교통법규 준수하도록 동기부여 하는 새로운 접
근방법이 필요함. / 물차 운전자의 안전운전을 지원하고, 운전습관을 개선하는 시스템 필요.
2. 본 과제에 적용할 블록체인 네트워크 및 블록체인기반의 안전운전 보상스시템개요
DTG 단말용 블록체인 네트워크 및 블록체인기반의 안전운전 보상시스템의 목표는 크게 세부분으로 구분할 수 있음.
* 현재 운행되고 있는 E-TAS 시스템과 E-TAS의 누적 사고정보와 위험운전행동 데이터베이스를 블록체인 네트워크로 구성하여 감독기관, 단속기관 등 연관된 기관
에 원장이 공유됨으로써 신속한 정보검색과 활용이 가능하게 하는 것
* SDCS(Safety Driving Compensation System) 보상네트워크는 운전자가 도로의 상황과 관리기관이 지시한 운전목표를 수행하였을 경우 받게 되는 보상정보를 블
록체인 네트워크로 구축함으로써 운전자의 참여가 보상으로 이어지는 안전운전의 구체적인 동기가 되도록 유도하는 시스템
* DTG단말기에 탑재되어 운행기록의 위·변조를 방지하기 위한 라이트 블록체인 네트워크를 구성하는 것
3. 디지털운행기록장치의 국내*외 기술개발현황
3.1 디지털운행기록장치의 기본 기능
*차량 과속, 급제동, 급가속, 차로변경 등 검출 / 분당 엔진 회전 수의 감지 / 브레이크 신호의 감지 / GPS를 통한 위치추적 / 충격감지 / 기기 및 통신상태 오류검출
3.2 국*내외 기술개발 현황
*디지털운행기록계 장착 의무화 / 운전자 인식 및 정보 개인화를 위해 카드 또는 개인 키 방식 채용
4. 산업동향 및 문제점과 전망
4.1 국내 디지털운행기록계 제작업계(2014. 12월 기준)
*거의 모든 데이터 위변조 가능(속도, 과속, 급제동, 급가속, 운행시간 등)
*43개 업체 제품 중 41개 업체 제품 데이터 조작 가능(KNN뉴스. 2014. 12. 11)
4.2 도로교통안전공단
*2014년 당해 연도 43개 업체 시험성적서 난발, 수준미달의 업체 난립 결과
*위?변조된 데이터를 취합 분석하더라도 의미 없는 데이타
*2014년 600억원대 디지털운행기록장치 장착보조금 예산 낭비된 결과
*2017. 7. 18일부터 교통안전법을 개정해 DTG를 활용해 현장단속이 가능
4.3 화물차주 및 운송업체
*운행기록장치에서 데이터를 SD카드나, USB로 추출해 PC로 옮겨 도로교통공단 서버로 올리는 과정이, 버스나 화물운전자들에게는 간단치 않은 문제
*분초를 다투며 생계를 이어가는데 4시간 운행 후 30분 휴식은 사실상 불가능
4.4 전망
*데이터 보안 기술력이 취약한 제작업체의 한계
*600억원대 예산을 DTG 장착 보조금으로 집행했으나 해결되지 않은 문제
*화물차주들의 열악한 환경개선이 구조적으로 어려운 것이 현실
최종목표 최종 목표

1. 디지탈운행기록장치(기본 Spec.)+ADAS(전방추돌, 차선이탈)+블록체인 기반
안전운행 보상 시스템이 하나로 결합된 All in One 제품개발

2. DTG 단말용 블록체인 네트워크 및 블록체인기반의 안전운전 보상시스템 개발

최종 성과물

1. HD카메라 탑재 ADAS(전방추돌, 차선이탈) 개발로 안전운행을 지원하고 영상기능을 활용하여 안전운행 이행상황 검증용으로 개발(차선, 안전거리)
2. SDCS(Safety Driving Compensation System) 시스템의 사고 및 안전운전 블록체인 네트워크 개발
3. SDCS 보상 블록체인 네트워크 개발
4. DTG 단말기 데이터 위·변조 방지를 위한 라이트 블록체인 개발
5. 유사환경 및 제한된 실제 환경에서 시스템의 측정 및 신뢰도 검증
연구내용 및 범위 최종성과물의 기술성숙도 설정근거
[주관연구기관 본 과제관련 선행특허 출원 현황] - 연구시작단계
1.1. 블록체인 기반의 교통안전 시스템 및 방법 (10-2018-0098621)
1.2. 블록체인 기반의 교통흐름제어 시스템 및 방법 (10-2018-0098205)
1.3. 블록체인 기반의 통행료 징수 시스템 및 방법 (10-2018-0136888)
1.4. 블록체인 기반의 경로 안내 시스템 및 방법 (10-2018-0149271)
1.5. 블록체인 기반의 교통안전정보에 응답하는 차량의 행동에 대한 보상 제공 시스템 및 방법 (10-2019-0005945)

최종성과물
SDCS 시스템의 사고 및 안전운전 블록체인 네트워크 개발

기술성숙도(TRL)
연구시작시 : TRL 2 연구종료시 : TRL 7

설정근거
- 현재 대용량 데이터 관리에 블록체인 기술적용
사례가 거의 없는 실정에서 적용하는 기술적
개념정립단계임
- 종료시 개발된 시제품 하드웨어 단말기와 블록체인
네트워크를 통합하는 성능시험 단계임

최종성과물
SDCS 보상 블록체인 네트워크 개발

기술성숙도(TRL)
연구시작시 : TRL 5 연구종료시 : TRL 7

설정근거
- 블록체인기술인 스마트 계약에 사용된 사례가 많아
실험적 증명단계 임
- 종료시 개발된 시제품 하드웨어 단말기와 블록체인
네트워크를 통합하는 성능시험 단계임

최종성과물
DTG 단말기 데이터 위·변조 방지를 위한 라이트 블록체인 개발

기술성숙도(TRL)
연구시작시 : TRL 2 연구종료시 : TRL 7

설정근거
- 데이터 유지관리에 적합한 블록체인 프로토콜을
새롭개 개발하여 단말기에 적용
- 종료시 개발된 시제품 하드웨어 단말기와 블록체인
네트워크를 통합하는 성능시험 단계임
디지털운행단말기+ADAS(차선이탈경보시스템, 전방추돌방지시스템)
TRL 3
TRL 7
-블록체인 기반 안전운행에 대한 운전자 보상
비즈니스모델 특허 5건 출원 완료 함.
-제한된 실제 환경에서 시제품의
필드테스트를 수행 계획(연구종료시)

1. 시스템 장치 개발 (시스템)
① 차량운행기록장치 제작
② ADAS 장치제작
③ 시제품 제작
2. 시스템 S/W 개발 (시스템)
① 차량운행 기록장치시스템 S/W 개발
② 영상처리 알고리즘 개발
③ 차량관제 서버 개발
④ 시스템장치와 서버연동
⑤ 시제품 테스트
3. 블록체인 보상시스템 알고리즘 (특허)
① 상용차의 운행기록의 수집과 위변조방지를 위한 블록제인 기반의 안전운행 정보 관리 시스템 및 그 운영방법
② 상용차의 운행기록 및 안전운전 행동 정보의 수집을 위한 차량운행 기록장치 및 그 제어방법
③ 운전자의 안전운전 행동 정보의 분석에 기초한 블록체인 기반의 안전운전 보상 시스템 및 방법
4. 블록체인 보상시스템 (시스템)
① 블록 체인 보상시스템
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 1. 차량운행 기록장치 제작
2. 차량운행 기록장치 시스템 S/W개발
3. 블록체인 보상시스템 알고리즘
4. 블록체인 보상시스템
* 차량운행 기록장치 제작
1. J1939/J1708 Dongle을 사용한 차량운행데이터 추출
2. 차량운행기록 메인장치 개발
3. 시험환경 데이터 수집
* 차량운행 기록장치 시스템 S/W개발
1. J1939/J1708 장치 S/W개발
2. 차량운행기록 메인 장치 S/W 개발
3. CAN 통신 S/W 개발
* 블록체인 보상시스템 알고리즘
1. (특허출원)상용차의 운행기록의 수집과
위변조방지를 위한 블록제인 기반의
안전운행 정보 관리 시스템 및 그
운영방법
2. (특허출원)상용차의 운행기록 및 안전운전
행동 정보의 수집을 위한 차량운행
기록장치 및 그 제어방법
*블록체인 보상시스템
1. 차량운행기록장치 라이트 블록체인
2. 일일 테스트 데이터셋 구성(10일치)

연구성과 기술적 기대성과 1. 디지털운행기록단말기의 기술적인 측면의 기대성과
가. 차량운행기록장치(기본 Spec.)+ADAS(전방추돌, 차선이탈)+블록체인 기반 안전운행 보상 시스템이 하나로 결합된 상품(신개념, 신제품) 개발
나. 운행기록 데이터의 위변조 불가능, 실시간 데이터 저장 및 분석 가능
다. 고화질카메라(FHD) 추가 장착으로 안전운행 보조기능 강화
라. 화물운전자나 대행업체에서 운행데이터를 업로드 할 필요 없이 LTE, 5G 통신으로 실시간 업로드
마. 디지털운행기록계의 표준 스펙을 적용하여 제작 > 인증에 문제없음
바. FHD카메라 추가 장착으로 안전운행 보조기능 강화 추가 개발 가능
1) 불법 유턴, 중앙선 침범, 지정 차로 위반, 차로 급 변경, 차선이탈, 안전거리 미확보 등의 운행 영상분석을 통해 확인 및 경고
2) 상기 데이터를 수치화하여 블록체인 기반의 Dapp으로 저장 및 보상
3) 당사 보유기술인, RGB 카메라 기반 차량 및 차선검출 기술 활용 추가개발
? RGB 카메라로 촬영한 도로 영상에서 검출속도 향상을 위한 차선 별
분할방법 연구
사회 경제적 파급효과 2. 국가 경제적 파급효과(국토부, 경찰청, 교통안전공단 등)
가. 위?변조되지 않은 신뢰할 수 있는 데이터를 취합?분석 교통정책에 활용
나. 현장단속기를 활용하여 단속현장에서 해당 차량의 운행기록 자료를 추출하고 이를 분석하는 현장단속의 번거로움 불필요, 인력, 예산 절감 등
다. 안전운행 유도와 실시간 보상을 통한 대형 교통사고 감소에 기여

3. 화물차주 및 운송업체 등 산업적 파급효과
가. 단속 위주 교통정책의 피해의식에서 벗어나 안전운행에 적극 참여 동기부여
나. 화물차 운전자의 안전운전을 지원하고, 운전습관을 개선하는데 기여
다. 화물차 운전전자에게 직접적인 혜택이 돌아가게 구조설계
라. 개인사업자, 화물조합, 운수법인 등 교통사고 감소로 모두에게 이익 증가

4. 안전운행 보상 시스템의 사회적인 파급효과
가. 화물차 운전자의 열악한 저임금, 장시간?심야운행 등으로 대형사고 요인 상존
나. 안전운행 행위에 대한 보상을 통해 운전자 스스로 안전운행 등 도로교통법규를 준수하도록 동기부여 하여 대형교통사고 감소에 기여
다. 화물차 운전자의 안전운전을 지원하고 운전습관을 개선하는데 기여
리. 보상으로 지급받은 전자바우처의 생태계 조성으로 블록체인 기반의 핀테크 경제 활성화에 기여(휴게소, 과태료, 통행료, 차량정비 등에 바우처 사용)
활용방안 1. 상용차 텔레매틱스 분야 진출 ? 장거리 화물차 및 버스 우선진출
2. 한국교통연구원의 ‘View T 2.0’ 플랫폼에 적용 공동수익모델 창출
3. 국토부 ‘스마트시티통합플랫폼’과 연계하여 국내 및 해외진출? 국가, 지자체의 장거리 화물차나 버스의 안전운행 보상지원 시스템 가능
4. 향후 관련법규, 기술적인문제, 보상체계 등이 해결되면 하이패스 단말기대체 가능
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 화물차 안전운행 디지털운행기록장치 보상시스템 블록체인
영문 Long Distance Truck Safe Transportation Digital Tacho graph Reward System Blockchain
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