주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
과제현황 목록

과제기본정보

비동기 무선네트워크 기반 낮은 가로등 및 노면 살얼음 대응 제설용액 자동분사 통합 모니터링 및 제어시스템1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 21TBIP-C161417-01
국가과학표준분류 1순위 원자력 | 핵자료 기술 | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | None | None 과제유형 응용
과제명 비동기 무선네트워크 기반 낮은 가로등 및 노면 살얼음 대응 제설용액 자동분사 통합 모니터링 및 제어시스템
주관연구기관 블락스톤 주식회사
총괄연구 책임자 성명 황청호
소속 블락스톤 주식회사 직위 대표
전화번호 010-2200-2446 FAX 0504-981-7700
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2021-04-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 300,000,000 20,000,000 180,000,000 200,000,000 500,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1) 배경
- 국내 전체 도로의 사고 중에 특별광역시도, 시도의 도로 사고가 77%를 점유
- 섭씨 0℃ 전후에서 눈·얼음이 물과 혼합된 슬러시상태인 경우나 도로 표층의 살얼음이 덮인 상태에서 운전자가 위험상황을 인지하지 못한 경우 사고가 대형화됨/블랙아이스 발생은 교량 위, 터널 진출입로, 비탈면 등의 온도 급변화 지역에서 주로 발생함
- 일반국도 및 지방도의 교통사고 치사율은 3.39%,3.14%로 전국도로 평균 1.71%보다 높으며, 야간 사고 치사율은 전체평균2.05%보다 월등히 높은 3.16%,3.68%임
2) 기술 개발 내용
- 친환경 재생에너지(태양광 충전)로 전력을 공급받고 저전력 무선네트워크 (당사 특허 가이아 통신)로 모니터링과 원격 관리기능을 갖는 낮은 가로등을 제어하는 시스템
- 배터리 상태 모니터링을 통하여 시스템의 실시간 관리 및 유지보수 기술 개발
- 안전에 취약한 지방도로의 기상 데이터, 블랙아이스 데이터, 도로 환경데이터 등을 수집 및 이용 저장을 통한 빅데이터 기반 환경 구축
- 이동체 검출을 통한 낮은 가로등의 저전력 운영 알고리즘 개발
- 통합 관제 및 운영 시스템 개발 및 스마트폰 운영환경 개발
최종목표 최종목표

1) 다양한 기후변화(안개.우천 등)에 따른 도로의 상태를 센서를 이용하여 데이터를 추출하고, 이 데이터를 기반으로 자동으로 색상·출력·디밍·점등이 조절되는 감응형 낮은 가로등의 운영 기술 개발
2) LED 낮은 가로등 및 도로 살얼음 감지 제설용액 자동분사 장치의 통합 운영 시스템 구축으로 지방도로의 안전을 확보하며, 도로환경 빅데이터를 구축함

세부목표
1) 저전력 무선통신 기술을 활용하여 전체 시스템 운영
2) 태양광 충전 배터리 기반 낮은 가로등 통합 제품 개발
2) LED 가로등 배터리 모니터링 시스템 개발
3) 안전에 취약한 지방도로의 기상 데이터, 블랙아이스 데이터, 도로 환경 데이터 등의 빅데이터 기반 환경 구축 (3년 20만 건 이상의 빅데이터 구축 가능)
4) 이동체 검출을 통한 낮은 가로등 저전력 운영 알고리즘 개발
5) 시스템 통합 관제 운영 및 스마트폰 운영 환경 시스템 개발
6) 3년 사업화 추진 검증을 위한 5억 이상 매출표
연구내용 및 범위 주요 개발 내용
1) 태양광충전 배터리와 저전력 RF 무선통신장치를 활용하여 가로등을 개별·통합 관리 및 모니터링과 제어가 가능한 상용화 제품 개발
2) LED 가로등 배터리 충전량에 대한 모니터링 시스템의 개발
3) 이동체(차량 등)검출을 통한 LED가로등의 저전력 운영 알고리즘을 개발
4) 데이터, 센서, 시스템에 이르는 통합 모니터링·제어 관리시스템의 개발 및 스마트폰과 연동 기술을 개발
5) 저전력 저주파 RF 무선통신 기술을 활용하여 전체 시스템을 운영

개발기술 간 연관성 및 효용성
1)현재 가로등은 상용 전력로 운영되고 있으나, 소비전력을 최소화한 저전력 운영 알고리즘의 적용으로 배터리의 수명이 극대화시킴으로써, 상용전력 없이도 취약지구에 첨단 LED가로등을 설치 운영할 수 있
2)리튬이온 배터리와 커패시터 배터리의 효율성을 보유한 LIC배터리의 특성 이용한 배터리 모니터링 시스템을 개발하여 저전력으로 운영되는 첨단 가로등 시스템을 안정적으로 운영할 수 있으므로 예비전원효과까지 획득함
3)당사 보유기술인 도로환경측정 기술과 이를 응용해 도로 노면감지 센서를 이용하여 블랙아이스와 슬러시를 감지하여 자동으로 제설용액을 분사하는 시스템을 개발
4)첨단 가로등 시스템 운영기술과 살얼음 감지를 통한 염수분사 시스템을 통합하여 실시간 모니터링 및 제어 시스템으로 개발함으로써 교통사고 치사율이 높은 지방도를 중심으로 도로 안전에 기여함
5)안전에 취약한 지방도로의 기상 데이터, 블랙아이스 데이터, 도로 환경 데이터 등의 빅데이터 기반 환경 구축 (3년 20만 건 이상의 빅데이터 구축 가능)

개발 방향
○ 현재 가로등은 상용전기를 이용하는 것으로 설치· 운영되고 있음, 본 사업을 통하여 태양광충전 배터리와 저전력 RF 무선통신장치를 활용하여 가로등을 개별·통합 관리 및 모니터링과 제어가 가능한 상용화 제품으로 개발하며, 배터리 충전량에 대한 모니터링 시스템도 개발함
○ 교통사고 치사율이 높은 지방도를 중심으로 센서를 활용하여 블랙아이스를 검출하고 자동제설액이 분사되는 연동 시스템을 개발하고, 블랙아이스 데이터· 도로환경 데이터 등을 빅데이터화함
○ 가로등의 저전력(전력소모 최소화)운영을 위하여 이동체 검출을 통한 LED가로등의 저전력 운영 알고리즘을 개발함, 저전력 운영 알고리즘의 적용으로 배터리의 수명도 극대화됨
○ 데이터, 센서, 시스템에 이르는 통합 모니터링 제어 시스템을 개발하고, 스마트폰과 연동 관리가 가능한시스템을 개발 사업화함
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 - 터리로 운영, LED 및 무선통신 소모 전력량 최소화 제품 개발
- 전기 사용이 어려운 지방도로 외곽에 설치하는 낮은 가로등
- LED 가로등의 배터리 전력량의 실시간 확인
? 배터리 소모 최소화를 위한 비동기식 무선 네트워크 무선 모듈 장착
? 비, 눈 , 안개, 야간 등의 다양한 자연환경에서 가로등 작동 알고리즘 적용을 통한 전력 사용 최소화 운영 방안 마련
? 비동기식 통신 프로토콜 개발을 통한 비트 데이터 최적화 방안 적용
? 통신 전력소모 최적화를 위한 sniff Mode 적용 최적화 낮은 가로등 융합 제품 개발 적용
? LIC(리튬이온 커패시터) 배터리 사용으로 10년 이상 사용(충·방전 CYCLE 100,000회)과 -10℃ 이하 동절기에도 정상적인 동작 보장
? 커패시터 배터리의 특성을 적용하여, 배터리에 저장된 전력량(충전량)을 실시간 측정하고, 저전력 통신 모듈을 통해 서버에서 저장/관리
? 배터리 충전량을 실시간 관리하여 LED의 안정적인 동작 관리 알람을 통한 배터리 관리 기능
연구성과 기술적 기대성과 1)현재 가로등은 상용 전력로 운영되고 있으나, 소비전력을 최소화한 저전력 운영 알고리즘의 적용으로 배터리의 수명이 극대화시킴으로써, 상용전력 없이도 취약지구에 첨단 LED가로등을 설치 운영할 수 있다.
2)리튬이온 배터리와 커패시터 배터리의 효율성을 보유한 LIC배터리의 특성 이용한 배터리 모니터링 시스템을 개발하여 저전력으로 운영되는 첨단 가로등 시스템을 안정적으로 운영할 수 있으므로 예비전원효과까지 획득함
3)당사 보유기술인 도로환경측정 기술과 이를 응용해 도로 노면감지 센서를 이용하여 블랙아이스와 슬러시를 감지하여 자동으로 제설용액을 분사하는 시스템을 개발
4)첨단 가로등 시스템 운영기술과 살얼음 감지를 통한 염수분사 시스템을 통합하여 실시간 모니터링 및 제어 시스템으로 개발함으로써 교통사고 치사율이 높은 지방도를 중심으로 도로 안전에 기여함
5)안전에 취약한 지방도로의 기상 데이터, 블랙아이스 데이터, 도로 환경 데이터 등의 빅데이터 기반 환경 구축 (3년 20만 건 이상의 빅데이터 구축 가능)
사회 경제적 파급효과 ○ 기술적인 효과
- 해외 무선통신 모듈을 대체하여 국내 무선통신 프로토콜의 상용화 버전으로 기술적 우위 마련
- 저주파 무선통신 기술을 낮은 가로등 외에 다양한 도로관련 제품들과 융합하고 통합 관리할 수 있는 새로운 IoT 응용 제품 개발 확대
- 배터리 충전량 실시간 모니터링 기술은 재난안전 관련 플랫폼에 적용 가능
○ 경제적인 효과
- 기존의 SoC 산업 분야에 IoT 기술을 접목한 제품으로 매출 및 경제 활성화에 기여
- 당사의 기존 상용제품인 클린로드 시스템과 살얼음 감지 시스템 및 낮은 가로등 시스템을 개별·통합 패키지로 구성하여 사업의 영역을 넓혀 회사 매출의 극대화
○ 사회· 정책적인 효과
- 야간 및 강설에도 취약한 지방도의 안전을 확보하여 교통사고·사망자 수를 줄임으로서 도로안전에 기여
- 친환경, 저전력으로 운용되는 데이터 기반 시스템으로 스마트시티 사업에 기여
- 지자체 도로 환경 빅데이터 구축에 기여
- 한국판 뉴딜인 디지털 뉴딜과 그린 뉴딜의 SoC 사업 모델 마련으로 정책적 부합성이 높음
활용방안 본 사업을 통하여 개발된 통합관리 시스템을 기존 조명 및 배터리 사업과 연계
- 기존 조명사업을 하고 있는 업체들에 개발된 프로그램과 제휴하여 가로등 및 조명 기능의 개별 및 통합 제어시스템으로 상용화할 수 있음
- 현재 상용전기로만 운영되는 가로등을 태양광으로 충전 배터리를 사용하여 전기가 없는 어떤 장소에도 확대 설치할 수 있음
- 커패시터 배터리의 특성을 적용하여 배터리 충전량을 실시간 측정 관리할 수 있음으로, 예비전원 관제시스템 사업에 활용 가능함
· 스마트시티를 구축하는 핵심 기반 솔루션으로 활용 가능
· 재난안전 관련 플랫폼으로 활용 가능(건물, 도시 관리자, 유관사업과 협업 등)
○ 기존의 클린로드 시스템과 연계하여 다양한 시스템으로 제공
- 당사의 기존 상용화 제품인 ‘클린로드 시스템’과 연동하여 발주처(지자체) 여건에 따라 다양한 시스템으로 제공할 수 있음
- 당사의 기존 클린로드 시스템과 본 사업을 통하여 개발된 낮은 가로등 시스템을 연동하여 다양한 패키지로 운영함으로써 발주처의 다양한 선택지를 제공.
○ 시민 체감효과가 큰 제품으로 지자체에 제안
- 합리적인 비용으로 첨단기능이 포함된 시설을 선호하는 지자체의 특성과 부합되는 제품이며, 지역의 도로안전에 기여하기 때문에 설치 시 시민들의 체감효과가 큰 시스템임
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 비동기 무선네트워크 노면살얼음 감지 제설용액 자동분사 낮은 가로등 제어 도로통합관제시스템
영문 Asynchronous wireless network Detecting thin ice on the road Automatic spraying of snow removal solution Low street light control Integrated road control system
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서
  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기