초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 Built-in non-contact 비파괴검사 기능탑재 무인체를 이용한 사물 인터넷 기반 구조 건전도 모니터링 기술 개발로 교량 부재 자체에 Embedded된 내장형 Sensor Array와 고정형 지상 LiDAR 형상관리 시스템을 이동형(무인체 드론) 점검 기술과 연계시켜, 사물인터넷 기반 교량 안전진단 모니터링 시스템을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도) 강교량의 손상 진단을 위한 Non-contact NDT 기법 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E

□ 연구개요
본 연구는 Built-in non-contact 비파괴검사 기능탑재 무인체를 이용한 사물 인터넷 기반 구조 건전도 모니터링 기술 개발로 교량 부재 자체에 Embedded된 내장형 Sensor Array와 고정형 지상 LiDAR 형상관리 시스템을 이동형(무인체 드론) 점검 기술과 연계시켜, 사물인터넷 기반 교량 안전진단 모니터링 시스템을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1차년도) 강교량의 손상 진단을 위한 Non-contact NDT 기법 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E)논문 : 7편]
- 레이저 송수신 진동 데이터를 이용한 국부 좌굴 탐지 기법 및 마그네틱 센서를 이용한 강거더 피로 균열 손상 탐지 기법을 개발하였으며, 비파괴 검사가 가능한 경량화 및 소형화된 1차 시작품을 제작함. 또한, 레이저 송수신 초음파데이터를 이용한 부식 및 볼트 풀림 탐지기법 개발로 강교량의 손상 진단을 위한 Non-contact NDT 기법을 개발함.
(2차년도) 비접촉 NDT 기법의 드론 Built-in 탑재 기술 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E)논문 : 2편]
- 고정형 TLS를 이용한 교량 구조물 처짐계측 기법 개발과 이동형 드론 탑재 카메라를 이용한 교량 구조물 처짐 계측기법을 개발하였으며, 비접촉 NDT장비가 탑재된 이동형 드론 제작하여, 교량 이미지 데이터를 획득 후 처짐 측정이 가능한 비접촉 NDT 기법의 드론 Built-in 탑재 기술을 개발함.
(3차년도) Built-in 비접촉 NDT 기능 탑재 자율주행 드론의 운용 기술 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E)논문 : 5편]
- 고정형 비접촉 센싱(지상LiDAR)을 이용한 교량 전체 형상관리 기술 개발과 이동형 비접촉 센싱(레이저 초음파, 적외선 열화상 카메라)을 이용한 교량 외부손상 탐지 기법을 개발하였으며, NDT기능이 탑재된 자율주행 드론 운용기술을 개발하여, 실제 교량구조물의 형상을 계측하고, 변형을 확인할 수 있는 기술을 개발함.
(4차년도) 무인체를 활용한 비접촉NDT기반 교량 구조물 안전점검 기술 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E)논문 : 7편]
- 이동형 NDT기반 교량 취약부 국부손상 진단 및 가시화 기술과 LiDAR를 이용한 교량 형상관리 데이터베이스를 구축하고, 내장형 NDT 연계를 통한 교량 구조물 손상 데이터 분석기술을 개발하여 비접촉 NDT기반 교량 구조물 안전점검 기술을 개발함.
(5차년도) Built-in 비접촉 NDT 연동을 통한 사물인터넷기반 교량 구조물 안전점검 시스템 개발
■ 연구개발 성과[달성 : SCI(E)논문 : 1편]
- 이동형NDT 이기종 통합 센싱 기반 교량구조물 손상탐지기술 개발과 고정형·이동형LiDAR 센싱 융합을 통한 교량 형상관리 기술개발 그리고 교량구조물 손상탐지 및 형상변형 계측을 통한 DATA Fusion기반 교량안전등급 산정기술 개발하여 Built-in 비접촉 NDT 연동을 통한 사물인터넷기반 교량 구조물 안전점검 시스템 개발함.
(최종성과) 5개년도 성과목표 및 달성 [목표 : SCI(E)논문 : 8편 / 달성 : SCI(E)논문 : 22편]
- 본 연구과제를 진행하는 5년동안 목표했던 SCI(E)논문 8편 대비 최종 연구과제의 결과는 22편으로 기존 목표대비 275%를 달성하였음. 또한 특허 및 프로그램등록을 8건 등록하였으며, 10건의 기술 이전을 달성하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 비접촉 NDT 기법 탑재 드론을 이용한 구조물의 정밀 진단기법으로 효율성 및 신뢰성을 확보하여 강교량의 유지관리 시스템으로 활용 가능함.
- 강교량 구조물 뿐만 아니라 타 교량 및 기타 핵심 구조물의 진단 시스템으로 활용 가능함.
- 건설산업의 무인화/자동화를 위한 하드웨어 및 소프트웨어에 대한 추가연구가 예상됨.
- 안전진단회사 및 계측장비 회사에 기술 이전 및 첨단 센서 기술의 선도 가능힘.
- 국가핵심시설의 유지, 관리비용 절약으로 국가경쟁력 향상 가능.
- 양방향 IoT 통신모듈 통합으로 센서 및 드론간 협동모드로 결함 진단 효율이 증대되어 기존의 유지관리 기법을 대체 가능함.
- 인공지능 기반의 건전성 평가 기법을 통해 기존의 건전성 평가 대비 그 기간 및 비용을 절감하는 것이 가능함.
- 직관적이고 실용적인 소프트웨어를 제공하여 손쉽게 진단 및 평가가 가능함.
- IoT 기법 및 인공지능에 대한 기술 선도하고, 국가 주요 인프라 시설의 안전성 향상을 통한 심리적 안전망 구축.
- 시설물 관리업체, 관리기관 등에 본 연구에서 개발된 솔루션을 판매 또는 기술이전 추진.
- Citizen 자율참여 및 정보공유에 기반을 둔 신개념 기술로 개발되어 스마트 시티 주요 서비스로 추진.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발과제의 최종목표 ... 4
• 2) 연구개발과제의 연차별 목적 및 내용 ... 5
• 3) 연구개발과제의 필요성 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 15
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 15
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 19
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 33
• 끝페이지 ... 43