초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 지중의 상태를 실시간 감시 가능한 물리인자(음향탄성파, 미소진동의 진폭변화, 충격량 및 각변위 등) 측정값을 기반으로 하는 연관분석 및 해석을 통하여 붕괴 전조증상을 파악하고 손상 및 붕괴위험에 대한 등급별 예·경보가 가능한 5단계(안심, 관심, 주의, 경계, 심각) 의사결정 알고리즘과 선제대응을 위한 의사결정 정보제공이 가능한 관제시스템을 구축함.

전체 내용
○ 급경사지 및 산사태 손상도 발생 위험 전조증상 진단용 다항목 계측기 개발(1차년/TRL9/가속도, 충격량

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
○ 지중의 상태를 실시간 감시 가능한 물리인자(음향탄성파, 미소진동의 진폭변화, 충격량 및 각변위 등) 측정값을 기반으로 하는 연관분석 및 해석을 통하여 붕괴 전조증상을 파악하고 손상 및 붕괴위험에 대한 등급별 예·경보가 가능한 5단계(안심, 관심, 주의, 경계, 심각) 의사결정 알고리즘과 선제대응을 위한 의사결정 정보제공이 가능한 관제시스템을 구축함.

전체 내용
○ 급경사지 및 산사태 손상도 발생 위험 전조증상 진단용 다항목 계측기 개발(1차년/TRL9/가속도, 충격량, 함수율, 각변위, 음향탄성파 계측)
○ WSN 센서노드 및 계측데이터 전송용 원격무선게이트웨이 개발(1차년/TRL9/1:20 가능한 센서노드 및 원격게이트웨이 개발)
○ DB서버구축/Web 서버구축/통합시스템 구축(1차년/데이터수집 에러 3% 미만 확보)
○ 서버 데이터 수집 프로그램 개발 및 상용화(1차년/TRL9/다양성 확보 MySQL, MS-SQL, Oracle 모두 수용 가능)
○ 선행 연구 결과 적용 전조증상 해석 및 위험단계별 지능형 의사결정 알고리즘 개발(2차년/TRL9단계/5단계(안심, 관심, 주의, 경계, 심각)에 대한 시뮬레이션 70%이상 확률 확보)
○ 선제대응을 위한 정보제공 관제 시스템 구축(2차년/5단계 선제대응 정보제공)
○ 테스트베드 운용 및 실증화 사이트 구축 운용(2차년/Track Record확보)

연구개발성과

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 활용계획
- 재난 발생 후 감지를 위한 계측기 및 모니터링 장치는 지금까지 꾸준히 개발되어 왔으며 보급형으로 상용화 되어 필드에 적용되었다. (세연이엔에스, 콩테크, 아이자랩 등)
- 본 개발 제품은 IoT를 기반으로 하는 급경사지 붕괴 예측/경보시스템으로써 국내에서는 최초로 시범설치 되어 운용중인 TRL 7단계 제품의 사업화이다.
- 수요처는 산림청, 도로공사, 지자체 등의 공공발주자로서 사업화 초기 국가종합 전자조달시스템(나라장터) 등록을 통해 유통망 확보를 하고 제품의 사업화를 위해 당사는 관리지역 및 관리시스템에 대한 사전 모니터링과 분석을 통해 정확하게 Customizing 될 수 있도록 할 것이다.
- 급경사지 예측 및 경보 기술의 모듈화, 표준화를 통해 관련 시장을 확대하고 시장에서 선도적인 지위를 유지하는 것이 장기적인 관점에서 중요할 것으로 보이므로 공공부문에서의 점유율 확보와 신뢰도 구축을 기반으로 각종 산업박람회 등에서 국내는 물론 해외수요를 창출할 것이다.
- 급경사지 관련 분야에 충분한 시장을 확보했다면, 유사한 성능을 요구하는 안전관리 분야로 시장을 확대하여 댐, 터널, 교량과 같은 SOC시설물 안전관리와 도심지 굴착, 건설 현장 등의 안전 계측이 필요한 분야에 적용하여 외형을 확장해 나갈 것이다.
- 해외에서도 재난안전을 위한 관리시스템에 관심이 높아지고 있으며 관련 박람회의 규모도 커지고 있어 해외시장 창출 기회는 긍정적이라고 할 수 있으나 중소기업으로서 갖는 한계로 인해 개척하기가 쉽지는 않을 것이다. 그러므로 정부 차원의 공적 개발원조 또는 박람회 등을 통해 수요를 창출할 계획이다.
- 박람회 등을 통해 해외 관련 기관들이 동 제품에 대해 관심을 가지게 되면 국내 시장에서 축적된 자원을 기반으로 중동, 동남아 등에 현지법인 등을 확보하여 현지에서 마케팅을 진행하고 AS를 진행하는 등 적극적으로 해외 진출하는 것도 글로벌 강소기업으로 성장하기 위한 시작이 될 것으로 예상된다.
○ 미래 원천기술확보 : 당사에서 개발한 지중 물리인자 계측에 의한 급경사지 붕괴 전조계측방식은 국내 최초로 적용되는 경우로, 알고리즘을 계측기에 내장 적용한 지능형 계측기는 향후 분야별 계측기시장에 새로운 패러다임을 제공할 것이며 당사는 축적되는 데이터를 기반으로 빅데이터 분석을 통한 지능향상 등 미래 원천기술 확보를 통한 기술선도가 가능할 것이다.
○ 신산업창출 : 선행연구에서 개발하여 활용한 재난예측은 방재 분야에 2차 피해 절감이라는 인적, 물적 보호를 통하여 안전사회구축에 방향을 제시하는 것으로 재난관련 산업 전반에 예측적용된 계측기의 시장이 형성될 것이다.
○ 활용 목표시장
- 산사태, 사면 등 급경사지 실시간 감시 및 선제대응 관제시스템으로 활용
- 건설 현장 구조물 안전진단용으로 활용
- 토목공사 지반 침하 감시용으로 활용
- 교량, 터널 등 안전진단 원격모니터링용으로 활용
- 철도청, 한국도로공사, 지방국토관리청, 산림청, 국립공원공단, 지방자치단체
○ 기술적 측면 기대효과
- 본 연구의 핵심기술은 당사가 지난 3년 동안 수행해온 선행연구 결과 및 기술이 기반이 되어 상용 활용 측면에서의 개발이 이루어지므로 개발비 절감으로 인한 설치 도입 비용이 기존의 1/3 수준에서 가능하며 전 구간이 무선시스템으로 동작하는 관계로 설치, 유지, 보수가 용이함.
- 국내 절개 사면 및 급경사지 붕괴징후 또는 붕괴 발생 시 인근 주민 또는 관리자에게 신속히 경보를 전달하고 선제대응 함으로써 2차 피해인 인적 물적 피해 경감 가능
- 전조증상 진단을 통한 붕괴예측 알고리즘 개발을 통한 기존 급경사지 위험 진단 기술 대체
- 와이어나 광섬유 센서에서 발생하는 동물 거동에 의한 오류 발생 해결
- 실시간 재난 예측기법 도입을 통해 안전사회 구축기반 조성
- 조기 경보시스템에 대한 상품화를 통해 해외 선진 기술에 대한 국산 기술화 및 수출 기대
○ 경제‧산업적 측면 기대효과
- 당사는 2015년 창업이후 지속적이고 꾸준히 성장해 왔으며 2015년 2명에서 2019년 14명으로 고용증가율이 높은 상태이며 매출 성장 또한 꾸준히 지속 되어 2015년 1억 7천만원에서 2019년 12억 1천만원의 매출을 달성 하였음.
- 창업 이후 4년차 까지 기술인력의 증가율이 높았으나 2019년 이후 마케팅과 기획관련 충원이 필수적인 단계이며 이를 고려한 연구소 기획인력 확보와 마케팅 영역 인원 확보는 당사의 5년차 발전과 매출 증가에 크게 기여할 것으로 예상함.
- 신청기술 제품은 기존 당사의 제품대비 성능이 우수하고 IoT기술이 접목되어 편의성이 증진되는 등 많은 장점을 갖고 있으나, 가격은 기존 제품과 유사한 수준으로 책정하고 있어 기존 제품보다 많은 매출이 발생할 것으로 예상됨. 본 기획에서는 기존 제품의 판매수량에 근거하여 사업화 초기 매출을 계획하고 있으며, 향후 시장이 확대됨에 따라 매출액이 증가하는 것으로 예상함.
- 당사는 급경사지 계측용 지질계측기 시장의 확대와 관련하여 전체 사면 계측기의 약 30%수준까지 장착비율이 높아질 것으로 예상함. 현재 사면계측용 지질계측기 시장이 활성화되어 있지는 않으나, 평가대상 제품의 개발이 완료되어 기존 제품대비 우수성이 확인되고, 이에 대해 마케팅 활동이 전개된다면 당사에서 예상하고 있는 수준의 시장확대는 가능할 것으로 판단.
- IoT기반 수직 깊이별 다항목 지질계측기 개발, 국가지하수관측망 원격관리 국산화 개발 및 한국도로공사에 사면감시원격계측 시스템을 시범 설치하여 운용 중이기 때문에 일반적인 수동방식의 센서계측 기술과 원격관리 기술은 확보되었다고 볼 수 있음.
- 정부부문의 수요는 국내 총 판매량의 약 77%로서 국내 매출을 견인할 것으로 분석하고 있으며, 해외부문의 수요는 중동 및 동남아 지역의 재해발생국을 중심으로 총 판매량의 30~40%를 달성하며 관련 해외시장 성장률인 12% 수준으로 성장할 것으로 예측하였음.

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 사업화 목표(예상 매출액)

○ 사회적 측면 :
- 기존의 기술은 사면의 붕괴가 일어난 후에야 결과를 알 수 있었으나, 본 신청기술은 사면의 붕괴가 일어나기 전에 전조증상을 분석하여 예측과 경보를 할 수 있어 획기적인 기술로서 국가적 재난 예보와 대처에 크게 기여할 것으로 판단된다.
- 본 신청기술에 의한 능동적 탐지와 전조적 증상 분석에 의한 급경사지 붕괴 예측기술은 한국도로공사, 국립산림과학원 및 한국건설연구원에서 인공 절토사면, 산사태 및 자연재해 영향 등에 의한 붕괴를 예측하고 경보하는 시스템으로 활용할 수 있다.
- 또한, 붕괴 시에 미소 진동에 의한 음향을 발생시키는 교량 및 건축구조물 등에 광범위하게 활용할 수 있다.
- 인공지능 의사결정 알고리즘을 통한 점검, 위험, 경보, 피난 등 단계별 신속한 초기 대응이 가능하여 인명피해를 예방하는 신개념의 재난안전관리체계 기술을 선도할 것이다.
- 붕괴 위험 예·경보가 가능한 시스템 기술개발은 노후 된 인공사면 피해가 예상되는 급경사지에 적용되어 예방에 의한 안전사회구축기반을 마련하는데 기여할 것이다.
- 후속 연구로 추진예정인 ‘자연재해로 인한 주거지역 시설물 및 구조물 변화상태 모니터링을 통한 취약시설 손상도 예측기술’은 안심구축에 기여 하게 될 것이다.

(출처 : 요약문 3p)