초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
도심지 건설현장 주변의 지반과 구조물 변형(변위, 기울기, 균열)을 실시간 감시하는 IoT 센싱 및 통신 기술, 센싱 데이터의 취합 및 분석을 통한 실시간 정보화·가시화 기술, 공사현황·위험상황 및 대피 안내 정보 전달 기술을 통합한 상시안전관리시스템을 개발하여 국민 안전을 지키고, 관련 사업 분야의 시장성을 활성화하여 국내시장 규모 증가, 기업 매출액 향상, 재난재해로부터 발생하는 사회적 비용절감 효과를 목표로 함

□ 연구개발성과
- 논문 : ‘A Lightwe

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
도심지 건설현장 주변의 지반과 구조물 변형(변위, 기울기, 균열)을 실시간 감시하는 IoT 센싱 및 통신 기술, 센싱 데이터의 취합 및 분석을 통한 실시간 정보화·가시화 기술, 공사현황·위험상황 및 대피 안내 정보 전달 기술을 통합한 상시안전관리시스템을 개발하여 국민 안전을 지키고, 관련 사업 분야의 시장성을 활성화하여 국내시장 규모 증가, 기업 매출액 향상, 재난재해로부터 발생하는 사회적 비용절감 효과를 목표로 함

□ 연구개발성과
- 논문 : ‘A Lightweight Deep Learning-Based Approach for Concrete Crack Characterization Using Acoustic Emission Signals’, IEEE ACCESS, 9권, 2021년 등 SCI(E)급 11건
- 특허출원 : ‘Method And Apparatus For Synchronization In Wireless Communication System’(국제특허), 17/511095, 2021 등 6건
- 특허등록 : ‘지중 경사계용 파이프 및 지중 경사계’, 10-2233379, 2021 등 2건
- 소프트웨어 등록 : ‘건설현장 안전관리 가시화시스템’, C-2020-037562, 2020 등 8건
- 법령반영 : ‘스마트 계측기술을 포함하는 서울시 건축 조례 개정(안) 제안’, 2021, 서울시의원회 등 1건
- 시험제품 개발 : ‘실시간 지하수위 센싱 장비’, 2020 등 4건
※ 시흥시 테스트베드(도시정보통합센터, 공공직장어린이집, 배곧초록유치원), 2020.08~2021.12 등 3건 현장 적용
- 연구개발성과의 세부내용는 ‘3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도’ 참조

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[활용계획]
□ 예방·대비·대응 중심 시설물 구조성능 및 위험도 상시 모니터링 시스템의 활용
❍ 드론, 전방위 카메라 등을 활용하여 구조물의 외벽 및 내벽의 실시간 촬영을 통해 균열의 크기와 성장유무를 실시간으로 감시 및 위험성을 파악할 수 있음
❍ 노후 구조물의 균열 크기와 성장을 실시간으로 감시함으로써 구조물의 열화에 의한 붕괴를 사전에 예방하고 조치
❍ 건설현장 주변 구조물에 정기적으로 시행되는 현장점검을 영상데이터를 활용한 실시간 균열 모니터링 기술로 대체함으로써 현장점검에 소요되는 인력 감소
□ 시뮬레이션을 통한 검증 및 도시 단위 테스트베드 시범구축 추진
□ 스마트시티 시범 및 지방자치단체 사업에 활용

[기대효과]
□ 사회적 기대효과
❍ (국민의 행복지수 상승) 중소형 구조물의 안전관리 시스템 구축으로 주변 공사장,지진, 각종 자연재난 등 각종 사고로부터 발생할 건축물 붕괴의 사전예방을 통해 국민의 행복 지수 상승
❍ (전국 구조물 안전 지도 시스템 활용을 통한 재난재해 사전예측 대응) 현재 중앙부처, 지자체, 공공기관은 전국에 있는 구조물 관련 정보를 개별적으로 보유하고 있는 문제점을 건축물 통합 DB 구축을 통한 전국 구조물 안전지도 시스템을 개발하여 종합적인 분석을 함으로써 신속하고 정확한 재난재해 예측 대응이 가능할 것으로 기대됨
❍ (재난재해 통합관리 시스템 연계 적용) 중소형 구조물 실시간 안전관리 시스템 기술은 사전에 구조물 붕괴 등을 예측하여 대응할 수 있으며, 건축 개발업자에게는 건축물 재개발 유망지점에 대한 정보를 지역개발과 관련해서는 3차원적 지반 및 건물 안정성 정보를 제공할 수 있어 비용절감이 획기적으로달성될 수 있을 것으로 기대됨

□ 경제적 기대효과
❍ (IoT 기반 중소형 구조물 실시간 모니터링 분야 시장 규모) IoT 기반 구조물 모니터링 분야 세계시장은 2018년 약 2.18조원 수준에서 연평균 약 18.6%의 성장을 통해 2024년에는 약 6.06조원 정도가 될 것으로 전망되며, 국내시장의 경우 2014년 약 3.38조원 수준에서 2022년에는 약 8.34조원 정도로 성장(연평균 16.25%)할 것으로 추정됨
❍ (새로운 국가성장을 위한 동력기술 발굴) IoT의 기본인 핵심 통신 부품등과 구조물 안전진단 센서 등과 결합한 가격이 저렴한 보급형 장치를 개발함으로써 향후 외산 부품을 국산으로 대체할 수 있고, 수출을 통해 새로운 국가성장을 위한 동력기술이 될 수 있음
❍ (미래 Smart City 모델 구축 및 해외시장 진출) 구조물 모니터링 및 통합안전관리 및 분석 시스템을 새로이 구축함으로써, 전국규모의 통합 관제가 가능한 Smart City 모델 구축 및 해외시장 진출이 가능함

□ 기술적 기대효과
❍ (열악환경 극복 핵심 IoT 기술의 활용 확대) 저전력/저가의 건축물 안전진단용 IoT 기술의 확보는 사물간 통신을 통한 다양한 지능적 서비스를 제공하는 全연결사회(All Connected Society)의 기반기술로 활용이 가능할 뿐만 아니라, 본 기술은 대기, 하천 등의 환경 모니터링, 산불, 제방붕괴 등 다양한 재난재해 분야 등 다방면에 활용 할 수 있음
❍ (구조물 안전관리 실시간 모니터링 결과 공유 및 활용평가) 건설현장 주변 구조물에 대한 실시간 모니터링 평가 장치를 개발함으로써, 전국 시설물에 대한 안전진단 모니터링 자료를 장기간 축적하고, 그 자료는 도시에 존재하고 있는 구조물의 위험요소 발생가능성을 사전에 예측 감시함으로써 예방대책을 수립할 수 있고, 디지털트윈 등 기술과 함께 시설물 안전진단 관리 등의 분야에도 활용할 수 있음
❍ 진동, 음향방출 및 영상데이터를 활용한 실시간 균열 모니터링 기술을 활용할 경우 점검자의 주관적인 의견이 반영되는 기존 현장점검 방식에 비해 구조물 균열평가에 대한 객관성과 정확성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대됨

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1-1. 연구배경 및 현황분석 ... 7
• 1-2. 연구개발 필요성 ... 10
• 1-3. 연구 개발 대상의 국내·외 현황 ... 16
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 19
• 2-1. 최종 목표 ... 19
• 2-2. 1차년도 개발 목표 및 결과 ... 21
• 2-3. 2차년도 개발 목표 및 결과 ... 104
• 2-4. 3차년도 개발 목표 및 결과 ... 169
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 ... 233
• 3-1. 연구수행 결과 ... 233
• 3-2. 목표 달성 수준 ... 242
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 242
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 244
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 244
• 끝페이지 ... 245