| 연구개발개요 |
○ OECD 최하위 수준에 머물고 있는 도시 광역권 교통문제 해결을 위해 최근 GTX 및 지하고속도로 등 지하교통 인프라 건설 사업이 활발히 진행 중 - 사업 추진 시 발생 가능한 다양한 이슈(예: 시공 안전 모니터링, 발파, 진동, 교통 지·정체 등)에 대한 국민관심이 증가하면서, 보다 체계적이고 안전한 기술 및 정책 개발이 요구됨○ 국토교통부에서는 지난 ‘18년 10월 도로분야 혁신성장동력의 발굴과 지원을 위한 R&D 중장기 로드맵 수립을 추진하였음 ○ “편리한 도로” 의 핵심 기술 개발을 통해 지하교통 네트워크를 구축하고, 이에 대한 접근성을 확대하기 위해서는 현재의 단일로 개념의 설계·시공·운영 접근법만으로는 제약이 있음 - 이미 존재하는 지하교통 인프라에 신규노선을 연결하는 기술은 향후 지하교통 인프라 확대를 위해서는 반드시 필요함○ 본 연구단 과제는 총 2세부로 구성되며, 1세부 지하교통 인프라 확충을 위한 안전 감시 시스템 개발은 조사 및 계측, 안전 영향 평가, 통합안전플랫폼 개발, 제도 개선을 포함하며, 2세부 지하교통 인프라 설계·시공 고도화를 위한 핵심기술 개발은 지하수, 발파/진동, 도로기하구조 설계, 교통제어를 포함함
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| 연구내용 및 범위 |
[1세부] 지하교통인프라 확충을 위한 안전 감시 시스템 개발？ 입체지하교통 인프라 안전 건설을 위한 조사 및 계측 고도화 기술 도심 복합지반 위험성 예측기법 개발 : 도심 지하 공간 개발 및 대심도 도로건설을 위한 지반조사 기술과 관련하여 깊은 심도, 기존 타 인프라의 영향 등, 접근의 제한성과 기존 인프라 복합성의 특수한 환경을 고려한 기술 고도화 및 상호 간섭과 복잡성 영향 등의 복합적 심층적 지반 안정성 예측 기술을 확보함으로서 도심 지하굴착 및 기존 지상 구조물 손상방지, 지반침하 및 붕괴 요소 차단 등의 지반 안정성 확보 업무에 활용할 수 있는 건설 안정성 예측 및 고도화 유지관리 기술을 개발함？ 지하 교통 인프라 건설로 인한 도심 안전 영향 평가 기술 : 지반침하 및 구조물 변상에 영향을 미치는 주요 인자들을 선정하고 parameter study를 통하여 국내 실정에 맞는 구조물 건전도 평가도표를 제시하여 도심지 지하 교통 인프라 건설에 따른 지반침하 및 구조물 상호위험도 평가기법을 개발함 : 국내？외 터널 시공 데이터를 수집 및 분석하고 수집된 데이터와 지반침하 계측데이터의 상관성을 분석함. 지반손실률 산정 기법 제안 및 산정된 지반손실률과 지하수 영향을 고려한 지반침하특성을 분석함. 3차원 도심지 인프라 구축 프로그램(Civil Information Model, CIM)을 활용하여 터널 선형에 따른 터널과 인접 구조물을 함께 구축하고, Parameter study결과 입력으로 인접구조물 손상 위험지역 3차원 가시화 프로그램을 개발함 : 노선, 공법, 지질 등 조건에 따른 영향도 예측 및 영향 평가 기술 고도화를 위해 현장 시공자료와 계측결과가 유기적으로 결합되고 설계, 시공, 관리자의 기술적 의견이 실시간으로 연계되어 이상 징후 발생 시 즉각적인 사전 대처가 가능한 웹기반 건설현장 안전 통합관리 시스템을 개발하고 테스트베드 시범운용을 통해 적정성을 검증함？ 지하 교통 인프라 통합 안전 모니터링 플랫폼 개발 : 시공 전 안전 확보 및 민원 지원 등을 위해 BIM, 가상현실 등을 기반으로 침하, 지하수 등 지하 인프라 전체 상호 영향 연계 가시화 및 소음, 진동 등의 시뮬레이션 기술을 개발하고, 입체화된 지하 교통 인프라의 3차원 데이터 분석을 통한 예측 및 경보가 가능한 통합 관리 시스템을 개발함？ 지하 교통 인프라 구축 안전기반 수립 및 제도 개선 : 연구과제에서 도출되는 연구 결과물들을 활용하여 계측 발주 제도, 터널 발파 지침, 지하 안전 법에 대한 법·제도 개선 방안 도출[2세부] 지하교통인프라 설계？시공 고도화를 위한 핵심기술 개발？ 지하교통 인프라 안전 시공 및 운영을 위한 지하수 관리기술 : 입체적 지하교통인프라 건설에 따른 지하수 변동 제어 및 지반재해 예방에 필요한 최소한의 터널 유입량만을 허용하는 유입수 자동제어시스템 및 고효율 패턴그라우팅 적용 기술을 개발하고, 부분적인 지하수 변동현상에 대하여 함양정(Recharge Well)을 통해 지하수를 회복시킴으로써 주변 구조물과 지반의 안정성을 도모하는 시공 및 운영중 유출 지하수 안전관리 설계 및 시공방법 개발？ 도심지 기존 시설물 진동영향 최소화 굴착기술 : 도심 지하 교통 인프라 건설시 발파영향 최소화를 위해 터널발파 설계,시공관리 지침을 제정하고, 건축물과 인체의 다양한 특성에 따라 진동 감응도를 평가한 결과로부터 발파진동 허용기준을 정립하고, 무장약공을 활용한 진동 저감 및 발파 효율 증대를 위해 무장약공 설계패턴 및 공내 이미지 분석기법을 개발함. 발파불가 구간에 대해 파쇄력을 향상시킨 고효율 무진동 암파쇄 기술 및 시공방법 개발？ 지하교통 인프라 연결？접속부 설계？운영？검증 기술 : 지하교통 인프라의 주요 교차점(예: 지상과 지하의 접속부 및 서로 다른 지하도로의 연결부)에 대한 운전자 주행행태 기반 설계 기법과 안전한 교통흐름을 지속적으로 유지시킬 수 있는 교통제어 기술을 개발하고 발생 가능한 교통유고에 대한 대응방안 정립, 그리고 향후 지하교통 인프라 교통운영에 필요한 시뮬레이션 기반 교통류 제어 기술 검증 방법 개발
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