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과제기본정보

(공공 공사 연계) 노측용 가드레일 개선 기술 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 21TBIP-C164690-01
국가과학표준분류 1순위 화학공정 | None | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 원자력 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 원자력 | None | None 과제유형 개발
과제명 (공공 공사 연계) 노측용 가드레일 개선 기술 개발
주관연구기관 (주)디앤에스테크놀로지
총괄연구 책임자 성명 이승렬
소속 (주)디앤에스테크놀로지 직위 팀장
전화번호 (02)771-3985 FAX 02-755-8823
총 연구기간 2021-06-01 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2021-06-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 280,000,000 15,900,000 135,000,000 150,900,000 430,900,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 긴급 유고상황 대응 개구부 자동 개폐 시스템 개발
- 기존 수동인력 방식의 개구부 개폐장치는 유고상황 시 긴급 대응이 어렵고 충돌 방호력이 국내기준에 적합한 제품이 없어 안전성에 문제가 있음
- “국내 최초 SB3등급 원격제어형 개구부 자동 개폐시스템”은 고속도로 등의 개구부에 설치하는 원격자동개폐 장치로 자체개발한 다단 날개형 회전 구조체 기술을 적용하여 SB3등급에 적합하도록 설계됨
2. 노측용 가드레일 개선기술 개발
- 현재 가드레일 개량에 소요되는 예산 절감을 통한 조속한 개량 추진 필요한 실정임
- 기존 고속도로 노측용 가드레일 보강 개선기술(특허 10-1253076)은 승용차는 물론 승합차 및 화물차 등 대형차량의 승월이나 낙하를 미연에 방호할 수 있으며, 기존 가드레일을 보강함에 있어서 기존 가드레일 지주의 설치상태는 그대로 유지한 채 신규 구조물만 추가적으로 설치함으로서 보강 개선작업이 간편한 가드빔이 결합된 보강가드레일 및 보강가드레일 시공방법에 관한 것임
- 본 기술은 대형차량은 승용차에 비해 범퍼의 높이가 높기 때문에 승용차 범퍼 높이에 맞춰져 있는 W형 가드레일에 충돌할 경우 대형차량의 앞바퀴가 W레일에 부딪치게 되고, 범퍼는 W레일의 상단에 부딪치게 됨으로서 승월이나 낙하 등의 대형사고로 이어지는 문제점을 낳고 있음. 따라서, W레일에 가드빔을 추가적으로 설치하여 대형차량에 대한 방호성능을 향상시킨 기술임.
가드레일 지지력의 보강 개선기술(특허 10-130657)은 지지력 보강체에 의하여 경사면 성토부에서도 지지력이 충분히 확보되어질 수 있으며, 차량의 충돌이나 경사면의 훼손에도 지주의 지지력이 쉽게 저하되지 않는 효과가 있음
최종목표 노측용 가드레일 개선 기술 및 긴급 유고상황 대응 개구부 원격 자동개폐 시스템 상용제품 개발 및 현장 적용
?강도성능평가 및 탑승자 보호 성능평가기준 충족하는 개구부 원격 자동개폐 시스템과 노측용 가드레일 개선 기술 개발
- 도로안전시설 설치 및 관리지침 개정(‘14년, 국토부) 기준 최소 SB3등급
?운용성, 시공성, 경제성을 고려한 제품개발
?긴급 상황 대응을 위한 무인 원격제어형 시스템 개발
?차량통과 시 회전데크부의 충격완화 개선기술 개발
?신속한 동작속도 구현을 위한 메카니즘 개발
?녹방지 코팅기술 및 안전시스템 도입
?기존 가드레일(형식-1, 2) 해체 또는 천공 없이 추가 보강 재료를 통해 가드레일 성능을 보강할 수 있는 개선기술 개발
연구내용 및 범위 - 기존 가드레일(형식-1, 2) 성능 보강공법(안) 개발
- 긴급 유고상황 대응 개구부 원격 자동개폐 시스템 개발
- 개발(안) 충돌시뮬레이션을 통해 구조 및 수치해석
- 실차충돌시험을 통해 개선기술 검증, 시험성적서 획득
- 실제 테스트베드 구축을 통한 안정성 및 경제성 입증
- 국가공인 기술 및 품질인증 획득을 통한 시장진입

○ 충돌내력 보강 양날개형 데크구조체 개발
- SB3 차량충돌등급을 만족하기위해 기존 회전데크부를 개선한 독립 자체 강성 보강 으로 충돌에 견딜 수 있는 충돌내력구조체 설계 및 제작기술을 개발하여 제작
- 날개모양의 독특한 구조와 다단 구조체 기술 적용 (자사특허)
○ 차량통과 시 회전데크부의 충격완화 개선기술 적용
- 회전데크부를 통해 회차중인 차량의 국부적인 하중으로 인한 회전데크부의 들뜸 시 충격을 완화하기위해 스프링이 내장된 가압고정부를 개발 장착하여 차량통과 후 다시 원위치로 복원되도록 자동 조정됨
- 차량통과 시 충격완화를 위한 가압고정부 개발 (자사특허)
충격완화를 위한 가압조정장치는 도로포장면 높낮이차 및 차량하중에 대응하여 작동함으로써 국부적인 하중으로 인한 구조체 파손 및 회전축의 파손을 방지할 수 있도록 설계됨
○ 유니버셜 조인트를 이용한 도로면 높낮이차 극복기술 적용
- 유니버셜조인트는 각 앵글테크의 회전부 높낮이차에 따라 발생하는 이격거리를 조정할 수 있는 회전장치로 포장면 경사도 및 표면 높낮이차가 10%내외로 발생하더라도 정상적인 작동이 가능하도록 자동 조정됨
○ 다단계 날개 작동 시 이물질 회피기술 개발(특허출원예정)
- 날개 하강 시 도로포장면에 이물질이 있을 경우 센서 감지 후 구간별 작동
○ 기존 가드레일 개선기술 사양 및 특성 정립
- 정적 지지력 시험, 도로안전시설 설치 및 관리지침 “차량방호안전시설”(국토부)에 의거
○ 노측용 방호울타리 시스템의 구조 메커니즘 분석
○ 충돌 시뮬레이션을 통한 최적 개선보강(안) 도출 및 보강성능 검증
- 충돌 시뮬레이션을 사용하여 보강 성능, 현장 적용성 및 경제성을 만족하는 최적 보강(안)을 도출
○ 실물차량 충돌시험을 통한 안전성 평가
- 최종 개선보강(안)에 대한 성능 검증을 위해 시제품 제작, 실차 충돌시험을 수행
- 국토부 “도로안전시설 설치 및 관리지침(차량방호안전시설편)”의 SB3등급으로 평가
○ 최종 노측용 가드레일 개선 기술 제품 테스트베드 현장설치
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 - 국가 성능기준에 미달된 노측용 가드레일에 대해 실물차량 충돌시험을 통해 안전성이 검증된 가드레일로 개선시키는 기술 개발
- 개구부 원격 자동개폐 시스템 기본 설계(안) 완성
- 개구부 원격 자동개폐 시스템 기본 설계(안) 완성
- 기존 가드레일(형식-1, 2) 성능 보강공법 충돌시뮬레이션 수행
- 실차충돌시험을 통해 최종 가드레일 개선기술의 적합성 검증
- 고강도 충돌내력구조체 원천기술 시제품 기본 설계(안) 도출
- 노측용 방호울타리 개선기술방안 성능평가 실시 및 시장 적용
연구성과 기술적 기대성과 - 기존 성능미달된 가드레일(형식-1, 2)에 대해 해체 또는 천공없이 추가 보강재료를 통해 가드레일 성능 개선기술 및 공법 개발
- 국내?외 최초로 긴급 유고상황에 대응이 가능한 노측용 개구부 원격 자동개폐시스템 개발
- 가드레일 개량공사 현장에 적용(매년 노측 가드레일 보강 사업 실시)
* 서울외곽선 판교방향 일산IC∼김포IC 구간
경부선 부산방향 수원신갈IC∼판교IC 구간 등 다수
사회 경제적 파급효과 - 가드레일 개량 소요예산, 시간 절감 및 조속한 개량 추진 가능
* 기존 : 1km 개량시 약 1.4억원 / 잔여물량 : 2,027km, 2,900억 소요
본 연구과제의 결과물인 노측용 가드레일 개선방안 적용 시 1km당 약 0.7억원 소요 / 1,450억 절감 예상
활용방안 “Smart-Highway 구현한 운전자 및 도로관리자의 위험도 경감 기술”기대
강력한 충돌내력구조(SB3 등급)의 긴급 개구부 원격개폐시스템을 설치할 경우 차량 충돌사고로부터 운전자 및 도로작업자를 완벽하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 안전 및 친환경 설계로 고속도로 상 돌발사고 발생 시 원격에 의한 신속한 개구부 자동 개폐로 시민의 생명을 보호하고 사고로 인한 교통정체 현장을 즉시 해소할 수 있음
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 개구부 비상회차 원격자동개폐 충돌시험 노측용가드레일
영문 Highway Gate Emergency Round Remote Automatic Opening and Closing Vehicle Crash Test Roadside Guardrail
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