초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
대규모 용수공급관로 내부를 이동하면서 관의 구조적인 상태(부식에 의한 두께변화, 결함 등)를 탐상 할 수 있는 세계적 수준의 첨단지능형 ILI(In-Line Inspection) 비파괴 정밀진단 기술과 관외면 자동화 정밀진단 기술 확보
전체 내용
1차년도
지능형 관내 ILI 이동체 전장 및 통신부 체계 구축
지능형 관내 ILI 제어 시스템 설계 및 구축
관내면 비파괴 검사장비 중 1-bed system 개발
이동체 투입, 회수 장치의 상수관로 적용 컨셉 설

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
대규모 용수공급관로 내부를 이동하면서 관의 구조적인 상태(부식에 의한 두께변화, 결함 등)를 탐상 할 수 있는 세계적 수준의 첨단지능형 ILI(In-Line Inspection) 비파괴 정밀진단 기술과 관외면 자동화 정밀진단 기술 확보
전체 내용
1차년도
지능형 관내 ILI 이동체 전장 및 통신부 체계 구축
지능형 관내 ILI 제어 시스템 설계 및 구축
관내면 비파괴 검사장비 중 1-bed system 개발
이동체 투입, 회수 장치의 상수관로 적용 컨셉 설계
운영·제어 개념설계도 도출
지능형 ILI 이동체 분석 소프트웨어 설계
검사배관 사용환경 및 동작 조건 분석
배관 자화시스템 해석
관외면 검사용 중 one-bed 자화시스템 설계 및 시제품 제작
검사장비 탑재 이동체 설계
탄소강 배관 부식탐상을 위한 최적 유도초음파 모드 및 유도초음파 특성인자 선정
MFL 주요 설계인자 설정 및 결함신호의 자기적 특성 해석

2차년도
지능형 관내 ILI 이동체 기구부 설계 및 제작
지능형 관내 ILI 이동체 전장 및 통신부 설계 및 제작
관내면 비파괴 검사장비 중 1-module(다수의 1-bed) 개발
이동체 투입/회수장치 시작품 설계
Pilot test-bed 기초 설계
ILI 이동체 관제 시스템 구조 구축
지능형 ILI 이동체 분석 소프트웨어 핵심 기능 개발
배관 착자시 자기장 해석
축방향 검사용 외면 이동체 및 탑재 개념 설계 및 상세 설계
관외면 접근 배관 부식 탐상용 EMAT 센서 요소 설계 및 제작
MFL 결함신호 분석 및 결함평가 알고리즘 개발

3차년도
지능형 관내 ILI 이동체 단위 모듈 실험 및 통합
1,000mm(40인치) 배관 비파괴(MFL) 검사용 기구 1차 시작품 개발 및 시험
이동체 투입·회수 장치 시작품 제작
Pilot test-bed 설계 및 구축
ILI 이동체 관제 시스템 설계
지능형 ILI 이동체 분석 소프트웨어 고도화 기능 개발
외면 이동체 자화시스템 중 원주 방향 검사용 one module 시제품 제작
원주방향 외면 이동체 상세 설계 및 1차 시제품 제작
관외면 탐상용 EMAT을 이용한 배관 성능 시험
MFL 결함평가 알고리즘 적용 및 보완

4차년도
지능형 관내 ILI 이동체 현장 시험 및 신뢰성 검증
멀티센서를 이용한 관내 상태 진단 통합 모율 개발
이동체 투입·회수 장치의 상수관로 현장적용을 통한 기술 검증
현장 테스트 베드 시설 구축 및 운영
ILI 이동체 관제 시스템 시제품 제작 및 신뢰성 확인
관내외면 검사 프로그램 상용화 기능 개발
축방향/원주방향 외면 이동체(MFL) 최종 시제품 제작 및 현장 적용 시험
EMAT 용 이동체 설계 및 제작
관외면 탐상 EMAT의 성능 고도화 및 상용 펄서/리시버 연동 현장 시험/평가
MFL 결함평가 알고리즘 개선 및 성능평가

5차년도
지능형 관내 정밀탐상 로봇의 신뢰성 확보 및 현장 적용 검증
Pilot TB 개선 및 기술검증 지원
현장적용 TB 시설 운영 및 유지관리, 시설 확대 및 철거
관내면 검사 프로그램 개선 개발
MFL 결함평가 알고리즘 성능평가

연구개발성과
평가항목 : 지능형 관내면 ILI 이동체
최종 목표치 : 1, 0.3
연구결과 : 이동체 플랫폼 상세 설계 및 제작

평가항목 : 관내면 비파괴 상태진단 멀티센서 기술
최종 목표치 : 0.3, ±20
연구결과 : MFL측정 모듈 개발 및 실험

평가항목 : 이동체 투입회수 기술 -
최종 목표치 : 이동체 투입・회수장치 현장적용
연구결과 : 투입/회수 장치 시작품 제작

평가항목 : 테스트베드 구축 및 운영
최종 목표치 : 현장구축
연구결과 : Pilot test-bed 기초 설계

평가항목 : 이동체 관제기술
최종 목표치 : 관제 시스템 현장 적용
연구결과 : 이동체 관제 시스템 구조 구축

평가항목 : 비파괴 센서 신호처리 및 분석 프로그램
최종 목표치 : 프로그램 개발
연구결과 : 분석 소프트웨어 핵심 기능 개발

평가항목 : 관외면 이동체 기술 cm/s
최종 목표치 : 축방향 10, 원주방향 0.5
연구결과 : 검사용 외면 이동체 및 탑재 개념 설계 및 상세 설계

평가항목 : 관외면 비파괴 상태진단 멀티센서 기술
최종 목표치 : 0.3, ± 20
연구결과 : EMAT 센서 요소 설계 및 제작

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 연구개발결과의 활용방안
○ 비파괴 정밀탐상 장비(내면 또는 외면) 등은 기존 타 분야 대구경 지하매설배관(금속관 등)의 적용이 가능하며, 사업 확장성이 매우 뛰어날 것으로 기대되며, 기술 확대적용성이 높아 다양한 분야와 연계 활용이 가능
○ 본 기술개발을 통한 단위 개발 결과물 및 최종 산출물인 관내외면에 대하여 국내 용수관로 현장 적용을 통한 기술검증을 통한 해외 시장 진출 가능
○ 수자원공사의 다양한 배관에 적용할 수 있는 장비 개발. 이 경우 차별화된 전략으로, 개발기기를 모듈화 하여 다양한 관경에 적용 되도록 관내외 진단 장비를 개발하고자 함.
○ 대규모 용수공급관로뿐 만 아니라 매설되지 않은 탄소강 배관의 진단에 있어서 광범위하게 활용 및 센서 기술은 차세대 성장동력 사업의 지능형 로봇 개발 사업의 융합분야에서 요구하는 기술과 상호 연계가 가능함.
- 기대효과
○ (기술수준 향상) 기술개발에 따라 기존 선진국 대비 63.9~65.4% 기술수준이 개발후에는 90%까지 확보 가능할 것으로 기대(기획위원회 의견), 약 25.6% 기술력 향상
○ (진단비용 절감) 인력에 의한 동등한 수준으로 데이터 확보를 위해 전 구간 면적 정밀조사 수행(조사에 따른 면 처리 포함)시 약 5.12억원/km 소요(외부조사 제외), 기술개발 후 내·외부 동시 조사가 가능하면서 약 1.0억원/km 소요될 것으로 추정(84% 절감 가능)
○ (해외기술대체) 외국장비 활용시 약 3억원/km 소요, 광역상수관로 기준으로 30년 노후관(433km)에 적용시 약 1,299억원 필요(매 5년마다), 기술이 개발되어 적용될 경우 매년 866억원 절감 가능
○ (국민 물 복지 실현) 대규모 용수공급관로의 전 구간 구조적 안전성 확인을 통한 위험구간 선제적 대응으로 대규모 재해재난 방지를 통한 국민 물 복지 실현

(출처 : 요약문 5p)