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국토교통R&D 연구개발보고서 글보기
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과제고유번호 21RITD-C162665-01
연구사업명 국토교통지역혁신기술개발
연구과제명 교통사고 저감을 위한 안개제거 및 살얼음예방 하이브리드 시스템 개발
연구책임자 은윤기 당해년도
참여 연구원수
8명 당해년도
연구비
정부 : 300,000,000 원
기업 : 80,000,000 원
계 : 380,000,000 원
총 연구기간
참여 연구원수
15명 총연구비 정부 : 850,000,000 원
기업 : 233,340,000 원
계 : 1,083,340,000 원
연구기관명 및 소속부서 (유)금란산업개발
참여기업명 -
참여연구기관명 예일회계법인,(유)금란산업개발
등록 발간번호 -
ISBN -
안개 시정거리 100m 이상 확보하고 살얼음 방지가 가능한 하이브리드 시스템 개발

? 안개 시정거리 100m 이상 확보
? 서리 또는 안개로 인한 살얼음 방지 및 1cm 제설 효과
? 인간과 환경에 유해한 물질 미배출
? 소음환경기준을 만족하는 저소음(100m 이격시)
? 기계학습 기반 고해상도 기상관측자료 상세화 및 안개·결빙 위험지도 개발

○ 안개 시정거리 100m 이상 확보
? 시속 100km로 주행하는 차량이 전방 추돌사고를 방지하기 위하여 필요한 제동거리 100m를 목표 성능으로 설정함.
? 안개제거 장치의 출력을 높이면 안개제거 효과가 높아지지만, 장치 및 운영 비용이 급격히 늘어나므로 교통안전을 위해 필요한 시정거리 100m를 확보하는 수준으로 장치의 출력을 설계함.

○ 서리 또는 안개로 인한 살얼음 방지 및 1cm 제설 효과
? 안개제거 장치의 공기 토출 방향을 도로면으로 돌리면 노면에 서리 또는 안개로 인하여 발생되는 수분제거를 통한 살얼음 발생 예방이 가능함.
? 안개제거 장치의 출력을 고려하여 시간당 녹일 수 있는 눈의 양을 계산하면 1cm로 산정되어 제설 효과를 위한 목표로 설정함.

○ 인간과 환경에 유해한 물질 미배출
? 안개 응결핵으로 살포하는 초미세 입자인 음이온(오존 발생)이나 화학물질(요오드화은, 염화칼슘 등)은 사람과 환경에 유해할 수 있음.
? 대기환경기준을 만족하도록 장치에서 초미세입자인 응결핵이 전혀 방출되지 않아야 함.

○ 100m 이격시 환경기준을 만족하는 저소음
? 기존 장치의 강풍기는 차흡음재를 설치하더라도 100dB의 소음이 발생하여 민원이 야기됨.
? 장치가 설치되는 도로나 교량은 차량 소음이 상당하므로 장치로부터 100m 떨어진 곳에서 환경부 소음환경기준(도로변 낮시간 65~75dBA) 만족을 목표로 설정함.

○ 상습 안개 및 결빙 도로 지도
? 안개와 결빙은 수분 공급원(하천, 저수지, 댐 등)과의 거리와 국부적인 지형의 영향을 크게 받으므로 기상자료와 지형자료를 결합한 분석을 통하여 상습 발생지역의 파악이 가능함.
? 기상 해석을 통한 상습 안개 및 결빙 도로에 대한 지도 제시를 목표로 설정함.

○ 기계학습 기반 고해상도 기상관측자료 상세화 및 안개·결빙 위험지도 개발
? 교통안전에 직접적인 영향을 미치는 안개와 결빙은 지표 대기상태와 밀접한 관계를 갖고 있지만 지상기상관측소는 도로 위 안개·결빙 위험을 판단할 수 있을 정도의 공간해상도로 운영되지 않고 있음
? 도로 위 안개·결빙위험 감시를 위해서는 1km2 이상의 공간해상도를 가지는 기상자료(기온, 강수량, 온도, 습도, 풍향, 풍속 등)가 필요하고 지형의 영향을 고려한 공간보간이 이루어져야 함
? 안개는 같은 기상상태라 하더라도 확률적으로 발생하기 때문에 통계해석기법이나 기계학습 모형을 이용한 확률예측모형이 필수적임
? 최근에는 Krigging이나 PRISM과 같은 전통적 공간보간 기법보다 인공지능 모형이 기상상태의 상세한 공간변동성을 더 잡아내는 것으로 평가되고 있으며 특히 안개 확률예측은 기계학습 모형의 앙상블을 이용하는 방법이 선호되고 있음
? 기후변화 위험관리를 위해 관측자료로 작성된 안개·결빙 위험지도와 기후변화 시나리오로 만들어진 위험지도를 비교하여 미래 안개·결빙 위험의 증감 정도를 파악할 필요가 있음
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