초록 ▼

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
국토교통 분야 R&D 연구역량 강화와 다양한 실험 수요 대응을 위해 세계적 규모·성능의 실험장비를 구축하고 공동활용 방안을 수립

◼ 전체 내용
□ 실험장비 구축 관리
∘ 허리케인 3등급(120mph) 자연바람발생 시스템
∘ 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
∘ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
∘ 적재하중 100톤과 적재면적 140㎡의 대용량·대형 진동대 시스템
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)

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▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
국토교통 분야 R&D 연구역량 강화와 다양한 실험 수요 대응을 위해 세계적 규모·성능의 실험장비를 구축하고 공동활용 방안을 수립

◼ 전체 내용
□ 실험장비 구축 관리
∘ 허리케인 3등급(120mph) 자연바람발생 시스템
∘ 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
∘ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
∘ 적재하중 100톤과 적재면적 140㎡의 대용량·대형 진동대 시스템
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)

◼ 1년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ 사례조사 및 동향분석
∘ 장비 목표성능 도출
∘ 장비상세설계 및 구축 계획 수립
∘ 장비도입심의 준비(3종 ①, ②, ③)
※ (기존) 구축 대상 장비
① 허리케인 3등급(풍속 120mph)자연바람발생 시스템
② 대형 지반-구조물 실험을 위한 100m3급 가변형 강성토조
③ 600g-ton규모 드럼형 원심모형시험기
④ 적재하중 100톤과 적재면적 140m²의 대용량·대형 진동대 시스템
⑤ 6자유도 동시가력을 위한 고성능 Actuator시스템
※ (변경) 구축 대상 장비
① 허리케인 3등급(풍속 120mph)자연바람발생 시스템
② 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
③ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
④ 적재하중 100톤과 적재면적 140m²의 대용량·대형 진동대 시스템

◼ 2년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ 장비도입심의(3종 ①, ②, ③)
∘ 업체선정 공고(3종 ①, ②, ③)
∘ 업체 선정 및 협약(3종 ①, ②, ③)
∘ 장비 이용료 산정기준 작성
∘ 장비 도입심의 준비(1종, ④)
∘ 구축 대상 장비 변경 추진

◼ 3년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ 구축대상 장비 변경(전문기관 승인)
∘ 장비 구축관리(3종 ①, ②, ③)
∘ 장비도입심의(추가도입심의 2종 ②, ③)
∘ 장비도입심의(본심의 1종 ④)
∘ 업체선정 공고(1종 ④)
∘ 업체 선정 및 협약(1종 ④)
※ 전문기관 승인으로 구축 대상장비 최종 확정
① 허리케인 3등급(풍속 120mph)자연바람발생 시스템
② 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
③ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
④ 적재하중 100톤과 적재면적 140m²의 대용량·대형 진동대 시스템

◼ 4년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ 장비 구축관리(4종 ①, ②, ③, ④)
∘ 업체 선정(공고) 및 협약(2종 ②, ③)

◼ 5년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ [바람발생시스템]
- 현장 설치, 시험운영/검수, 장비 전문교육
- 소유권 이전, 공동활용 협약, 공동활용·운영계획 수립,
- 장비 이용료 산정기준(안) 마련, Online 시스템 반영, 구축보고서 작성
∘ [피로성능시스템]
- 상세설계, 장비 제작, 현장설치
∘ [C-72원심모형장비]
- 장비 제작 → COVID-19에 따라 공정 지연으로 6차년도 진행
∘ [대용량·대형진동대] 장비 제작, 현장 설치

◼ 6년차
❏ 목표
□ 실험장비 구축 관리
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
❏ 내용
∘ [피로성능시스템]
- 현장 설치, 시험운영/검수, 장비 전문교육
- 소유권 이전, 공동활용 협약, 공동활용·운영계획 수립,
- 장비 이용료 산정기준(안) 마련, Online 시스템 반영, 구축보고서 작성
∘ [C-72원심모형장비]
- 장비 제작, 현장 설치, 시험운영/검수, 장비 전문교육
- 소유권 이전, 공동활용 협약, 공동활용·운영계획 수립,
- 장비 이용료 산정기준(안) 마련, Online 시스템 반영, 구축보고서 작성
∘ [대용량·대형진동대]
- 현장 설치, 시험운영/검수, 장비 전문교육
- 소유권 이전, 공동활용 협약, 공동활용·운영계획 수립,
- 장비 이용료 산정기준(안) 마련, Online 시스템 반영, 구축보고서 작성

▣ 연구개발성과
□ 실험장비 구축
◦ 허리케인 3등급(120mph) 자연바람발생 시스템
◦ 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
◦ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
◦ 적재하중 100톤과 적재면적 140㎡의 대용량·대형 진동대 시스템
□ 실험장비의 공동활용 방안 수립(장비별)
◦ 실험장비 구축 후 운영·관리 및 활용 체계 마련
- 소유권 이전, 공동활용 체계 명확화
- NFEC 등록을 통한 공동활용 기반 마련
◦ 통합 CI시스템 기반의 업무 프로세스 적용
- 통합 CI시스템 등록, 견적, 지침 반영 등

▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ 활용계획
◦ 연구인프라 구축이 어려운 중소·중견기업, 대학 등이 국가 차원의 공동활용 기반 고성능 연구시설·장비를 활용할 수 있도록 하여 연구·기술개발 적극 지원
◦ 허리케인 3등급(120mph) 자연바람발생 시스템
- 신재생에너지 관련 실험분야 등 다양하게 활용(풍력발전단지 배치, 풍력에너지 추정 및 기술개발에 활용)
◦ 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템
- 최근 빈번한 지진발생으로 플랜트, 도시가스 배관 및 상․하수도 파이프라인의 내진 성능 및 진동 내구성능 검증 등 다양한 활용 가능
◦ C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드
- 사면, 댐분야 등 활동 면이 긴 사면의 파괴 메커니즘을 규명하고, 토석류와 같이 홍수시 발생하는 사면활동에 대한 거동 특성 평가 등 연약지반, 지반보강, 기초구조물 등의 지반공학 모든 분야 연구에 다양하게 활용
◦ 적재하중 100톤과 적재면적 140㎡의 대용량⋅대형 진동대 시스템
- 실규모 실험체에 대한 대형 지진실험이 가능해짐에 따라 구조물에 대한 국내 내진설계 기술의 향상에 기여할 수 있으며, 관련 국내기준 검인증을 통해 높은 수준의 기준 마련

□ 기대효과
◦ 기존 국내에 없었던 첨단 연구장비 구축으로 다양한 R&D 검증실험, 실용화 및 건설 신기술 개발 지원이 가능해짐에 따라 관련 분야 기술경쟁력 제고에 기여
◦ 성능검증 및 관련분야 시험기술의 체계적 구축 및 실험품질 확보를 통해 건설교통분야의 다양한 시험평가 기술을 확립하고 국제적 기술선도 가능
◦ 세계적 수준의 최첨단 고성능 실험장비를 확보함으로써, 국제공동연구 등을 통한 해외 선진기술 도입은 물론 동남아시아 등 개발도상국에 대한 기술 선도와 고부가가치 기술 수출에 기여
◦ 국내 첨단실험시설 부족으로 기존에 해외에서 수행되던 중요 실험들을 국내로 유치함으로써, 국가적으로 중요한 기술과 외화의 해외유출 방지
◦ 국토교통 대형실험시설 및 장비의 공동활용 이용 효율성 증대를 통한 국가 연구시설·장비의 중복 투자 방지
◦ 첨단 국가실험인프라 성능개선을 통한 학문적·기술적 성과 향상 및 R&D 결과의 실용화 증대로 정부예산의 투자 효율성 제고와 경제적 가치 창출
◦ 신규 실험시설 구축 대신 기존 실험시설을 최대한 활용한 실험장비 단위의 고도화를 통해 국가예산 절감에 크게 기여
◦ 실험장비 단위의 성능 고도화를 통해 다양한 실험수요에 대한 적기 대응 및 최신 기술 트랜드 반영 가능

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 1 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1-1. 국토교통 연구인프라 구축 사업 ... 9
• 1-2. 본과제 추진 배경 ... 10
• 1-3. 연구개발과제의 최종 목표 ... 13
• 1-3-1. 최종 목표 ... 13
• 1-3-2. 년차별 목표 ... 16
• 1-4. 국내외 기술 개발 필요성 ... 22
• 1-4-1. 허리케인 3등급 자연바람발생시스템 ... 22
• 1-4-2. 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능 시스템 ... 24
• 1-4-3. C-72 원심모형실험장비 성능 업그레이드 ... 27
• 1-4-4.적재하중 100톤과 적재면적 140㎡의 대용량·대형 진동대 시스템 ... 31
• 2 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 34
• 2-1. 연구개발 추진 체계 ... 34
• 2-1-1. 연구추진 체계 ... 34
• 2-2. 연구개발 추진 전략 및 방법 ... 37
• 2-3. 장비 사례조사 및 동향 분석 ... 48
• 2-3-1. [장비1] 허리케인 3등급 자연바람발생시스템 ... 48
• 2-3-2. [장비2] 대형 지반-구조물 실험을 위한 100m3급 가변형 강성토조 ... 55
• 2-3-3. [장비3] 600g-ton규모 드럼형 원심모형시험기 ... 62
• 2-3-4. [장비4] 적재하중 100톤과 적재면적 140m2의 대용량·대형 진동대 시스템 ... 65
• 2-3-5. [장비5] 6자유도 동시가력을 위한 고성능 Actuator시스템 ... 76
• 2-3-6. [장비6] 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능시스템 ... 82
• 2-3-7. [장비7] C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드 ... 91
• 2-3-8. 장비 사례조사 및 동향분석을 위한 연구 활동 ... 101
• 2-3-9. 장비별 경제성 분석 ... 104
• 2-3-10. 최종 구축 장비 도출(장비별 목표성능 확정) ... 108
• 2-4. 연구장비 변경 및 전문기관 협의 사항 ... 111
• 2-5. 외자 연구장비 구매 관련 검토 ... 122
• 2-6. 장비 구축 상세 내용 ... 129
• 2-6-1. 허리케인 3등급 자연바람발생 시스템 ... 129
• 2-6-2. 복합플랜트 내구성 실험을 위한 피로성능시스템 ... 171
• 2-6-3. C-72 원심모형실험장비 성능업그레이드 ... 223
• 2-6-4. 적재하중 100톤과 적재면적 140m2의 대용량·대형 진동대 시스템 ... 253
• 2-7. 연구시설장비 공동활용 활성화 방안 검토 ... 288
• 3 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 296
• 3-1. 연구수행 결과 ... 296
• 3-1-1. 정성적 연구개발성과 ... 296
• 3-1-2. 정량적 연구개발성과 ... 296
• 3-1-3. 세부 정량적 연구개발성과 ... 299
• 3-2. 목표 달성 수준 ... 304
• 4 연구추진 자체 평가 ... 308
• 4-1. 연구개발 과정의 성실성 ... 308
• 5 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 310
• 6 연구개발성과 관리 및 활용 계획 ... 313
• 별첨. 참고 문헌 ... 321
• 끝페이지 ... 322