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SMK 기본정보

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기술명 IoT 저전력 통신기반 디바이스를 통한 시설물 데이터 수집ㆍ분석 및 모니터링 기술
개발 배경 및 필요성 ○ 교량 수중구조물 점검 시 안전 위험 방지 및 성능에 대한 상시 모니터링 필요

- 푸팅 조사 (외관, 전위차)시 선박에서 사다리(4m) 이용 접근하여 진행하는 선박조사는 파도 등 돌발상황 발생시 안전사고(추락) 발생이 우려되는 등 안전사고 위험이 상존

- 조사주기(6개월)가 길어 수중 강관파일 방식장치(아노드) 성능 확인 애로
*　전위차 측정 결과에 따라 방식장치 성능저하 확인, 저하 원인 불명확

○ 현장에서 교각 시설의 푸팅설비에 대한 부식정도를 파악하기 위해 현장에 출동하여 점검장비를 이용하여 측정하고, 이를 분석하기 위해 인위적인 작업을 함으로써 인력 및 비용이 과다 발생
기술 개요 - 태풍 등에 의한 파압(외력)에 견딜 수 있는 견고하며 보수가 용이한 타입의 기구설계 (센서, 배관, 연결선 등)

- 외부전원 설치 불가로 장기간(5년이상) 사용할 수 있는 자체 배터리 저전력 설계

- 유지ㆍ보수 및 통신비용 절감을 위한 데이터 송수신 방식 설계

-　교량 안전성 확인을 위한 장기 데이터 축적 및 분석 기능

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 [기존기술]

- 기능/성능
; 조사주기(6개월)가 길어 수중 강관파일 방식장치(아노드) 성능 확인 애로 *　전위차 측정 결과에 따라 방식장치 성능저하 확인, 저하 원인 불명확

- 기술경쟁력
; 푸팅 조사(외관, 전위차)시 선박에서 사다리(4m)이용 접근 하여 진행하는 선박조사는 파도 등 돌발상황 발생시 안전사고(추락) 발생이 우려되는 등 안전사고 위험이 상존

[개발기술]

- 기능/성능
; 교량 안전성 확인을 위한 장기 데이터 축적 및 분석, 모니터링 기능
; 저전력 IoT센서 동작기능 구현 및 방수 능력이 검증된 견고한 기구물 (배터리 5년 동작)

- 기술경쟁력
; 저전력 설계로 장기간 운영이 가능하므로 인력 투입을 통한 지속적인 비용 손실이 없으며, 현장에 직접 투입없이 검측이 가능하기 때문에 안전성이 보장됨
기술 경쟁력 - 저전력 설계를 통한 배터리 동작형태의 디바이스로 한번 설치 후 장기간 출동 없이 운영 가능, 이로 인한 안전사고문제, 비용절감 해결

- IoT 저전력 통신을 이용한 센서 디바이스

- IP68 방수/방진 공인인증 센서 디바이스

- 0.1% 측정 오차 인증 센서 디바이스

- 0.1% 네트워크 신뢰성 인증 센서 디바이스

- 전천후 동작이 가능한 디바이스 제작으로 상시 동작 가능

- 주기적인 데이터 축적으로 교량 열화 상황 모니터링 및 평가 가능

- 간단한 시공으로 유지ㆍ보수의 용이성 확보
경제적 효과 - 교량의 유지관리 효율적 운영 가능

- 새로운 유지ㆍ보수 기법을 통해 인적 사고 및 유지ㆍ보수비용 절감

- 향후 기존 교량 유지ㆍ보수시스템 변경이 필요할 경우 좋은 예시가 될 수 있으며, 사회ㆍ경제적 손실을 최소화 할 수 있는 효과가 있음

- 스마트 센서 시스템사업 개척을 통한 전문인력 양성 및 일자리 창출 기여

- 국가차원의 효율성 높은 교량 유지ㆍ보수 관리 도구로 활용 가능함

- 교량 유지ㆍ보수 시스템의 체계화를 통해 안전성을 향상시켜 교량이 무너져 국가적인 이미지가 실추됨을 방지

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 - (대한민국) 시설물 고령화 시대에 진입: 향후 10년 후에 30년 이상된 고령화 시설물은 21.5%, 교량은 4,855개소(16.7%)에서 20년 이후 14,338(49.2%)개소로 크게 증가

- (미국) 11년새 교량 503곳이 붕괴되어 시설물 관리에 연 250조원 투입

- (일본) 국토교통성 주도로 도시시설물 수시점검 및 교량 보수 장기화 계획 수립

- 국내 교량 노후화의 급격한 증가에 효과적으로 대응하기 위해서는 장기적 관점으로
체계적인 유지보수를 통한 성능보완 및 수명연장을 통해 경제적 부담을 최소화하고 국민 안전과 서비스 품질을 제고해야 함.

[출처 : 노후(철거)교량의 성능평가를 통한 공용중 교량의 장수명화 연구기반 구축, 2016, 건설연구인프라운영원]
응용분야(수요처) - 응용분야
; 지속가능한 구조물 유지관리 및 통합 운영 기술사업

- 수요처
; 국토인프라 시설관리 기관
; 교량 유지ㆍ보수 안전관리 수행사
; 지방자치단체, 국토교통부

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황
1 푸팅진단장치 10-2020-0152066 특허출원
2 주차면용 블록 30-0505342 디자인등록

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 부산 광안대교 TEST BED 시공

시공일자 : 2020.11.20
시공장소 : 부산광안대교 AB1/MP25 교량
시공수량 : 2EA

*시제품 현황 첨부파일 참조
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 IoT 저전력 통신기반 디바이스를 통한 시설물 데이터 수집ㆍ분석 및 모니터링 기술
총연구기간 2020-06-25 ~ 2020-12-31
총연구비 269,917,000원

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