초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 대형 콘크리트 구조물의 이상대 (손상, 결함, 열화)의 효율적인 평가를 위하여 음향센서배열 (또는 air-coupled sensor array)에 기반한 비접촉 비파괴 기술을 탑재한 벽체 등반로봇의 플랫폼을 개발하였다. 실험실에서 제작된 mock-up 실험체에 적용한 결과 본 연구에서 적용된 비접촉 센서기술은 기존의 접촉방식과 비교하여 측정결과의 정확도 및 일관성을 높이고, 특히 측정속도를 300% 이상 향상시키는 획기적인 연구결과를 달성하였다. 개발된 등반로봇 플랫폼은 실험실 수준에서는 적용 가능성

□ 연구개요
본 연구에서는 대형 콘크리트 구조물의 이상대 (손상, 결함, 열화)의 효율적인 평가를 위하여 음향센서배열 (또는 air-coupled sensor array)에 기반한 비접촉 비파괴 기술을 탑재한 벽체 등반로봇의 플랫폼을 개발하였다. 실험실에서 제작된 mock-up 실험체에 적용한 결과 본 연구에서 적용된 비접촉 센서기술은 기존의 접촉방식과 비교하여 측정결과의 정확도 및 일관성을 높이고, 특히 측정속도를 300% 이상 향상시키는 획기적인 연구결과를 달성하였다. 개발된 등반로봇 플랫폼은 실험실 수준에서는 적용 가능성을 확인하였으다. 하지만 도로교량, 댐, 원자력발전소 격납건물과 같은 실제 구조물에 적용하기 위해서는 로봇시스템의 내구성, 등반성능의 안정성, 기계에서 발생하는 노이즈 저감문제 등의 극복을 위한 노력이 추가적으로 필요한 실정이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 주요 목표는 비접촉센서 탑재 등반로봇 플랫폼 개발 및 적용성 검증이다. 본 연구에서는 다음과 같은 3가지 주요 목표치를 100% 달성하였다.
(1) 비접촉 센서 탑재 등반로봇 플랫폼 개발
(a) 등반로봇/air-coupled 탄성파 비파괴 센싱 모듈 융합 (100%)
(b) 자동위치수신 모듈 탑재 (GPS 위치 송수신 모듈 + 엔코더 융합) (100%)
(c) Wifi기반 원격제어 모듈 탑재 (100%)
(d) 고해상도 카메라 설치 및 이미지 송/수신 모듈 개발 및 탑재 (100%)
(e) 2시간 이상 연속 사용을 위한 배터리 모듈 탑재 (100%)
(2) 등반로봇 프로토타입 성능 검증
(a) 실험실 mock-up 실험체를 활용한 등반로봇 NDE 시스템 검증 (100%)
(b) 이상대 시각화 지도 작성 기법 개발 (100%)
(3) 커맨트 센터 플랫폼 구성
(a) 등반로봇 및 air-coupled 탄성파 비파괴 원격조정 모듈 구성 (100%)
(b) 무선 이미지 수신 모듈 구성 (100%)

□ 연구개발결과의 중요성
(1) 응용분야
- 토목/건축 분야의 대형 콘크리트 구조물의 건전도 평가에 활용
- 다양한 분야의 구조물 (항공기, 발전소 터빈 등)에 응용
- 다양한 비파괴 기술(고해상도 카메라, 열화상 카메라, 지반침투레이더 등) 자동화에 기여
(2) 학문적 기술적 파급효과
- '첨단 융합 비파괴 기술' 및 '첨단 해석 프로그램'은 대형 콘크리트 구조물의 건전도 평가/유지관리업무에 글로벌 표준을 확립
- 대형 콘크리트 구조물 비파괴 검사 분야 글로벌 경쟁력을 확보
- 대형 콘크리트 구조물 유지 관리 업무의 최적화를 달성

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2 연구개발의 최종목표 ... 5
• 1.3 연구 주요 내용 및 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2.1 연차별 연구 수행 요약 ... 6
• 2.2 등반로봇을 활용한 탄성파 NDE 전체 시스템 설계 (1차년도) ... 6
• 2.3 등반로봇을 Air-coupled 비접촉 NDE 진단 시스템 장비 구축 (1차년도, 2차년도) ... 7
• 2.4 비접촉 센서 탑재 등반로봇 플랫폼 개발 (시작품) (2차년도~3차년도) ... 8
• 2.4 Air-coupled 비접촉 NDE 진단 시스템 장비 구축 (1차년도, 2차년도, 3차년도) ... 9
• 2.5 IP 카메라에서 측정된 영상 분석 프로그램 개발 (3차년도) ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 16