초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 기개발하여 이론적으로 확증된 알고리즘(인공 지능을 활용한 구조물의 실시간 거동예측)을 실제 거더 교량에 적용해보는 실험
○ 공용중인 교량에 적용 가능한 인공 지능형 실시간 거동 예측 및 건전성 평가 프로그램 개발

◼ 1년차
❏ 목표
○ 주관연구기관(연세대학교): AI 활용 실제 거더 교량의 실시간 거동 예측 가능성 검증
○ 위탁연구기관(에이펙스소프트): AI와 연동된 거동 예측 GUI 프로그램 개발
❏ 내용
○ 기개발된 AI 활용한

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
○ 기개발하여 이론적으로 확증된 알고리즘(인공 지능을 활용한 구조물의 실시간 거동예측)을 실제 거더 교량에 적용해보는 실험
○ 공용중인 교량에 적용 가능한 인공 지능형 실시간 거동 예측 및 건전성 평가 프로그램 개발

◼ 1년차
❏ 목표
○ 주관연구기관(연세대학교): AI 활용 실제 거더 교량의 실시간 거동 예측 가능성 검증
○ 위탁연구기관(에이펙스소프트): AI와 연동된 거동 예측 GUI 프로그램 개발
❏ 내용
○ 기개발된 AI 활용한 교량의 실시간 거동 예측 방법을 실제 교량(PSC I형 교량, 경간 30m)에 시험 계획 있음 (축방향 변형률 계측, 수직방향 처짐 예측)
○ 실제 교량 수치 해석
- 정적 하중(트럭하중) 또는 동적 하중을 실제 교량에 재하하여 변위 및 변형률 등을 계측 후, 수치 해석결과와의 비교를 통하여 수치 해석 모델 검증 계획 (필요에 따라 보정 가능. 해석 모델로부터 획득된 데이터의 신뢰성 확보)
○ 다양한 차량 하중을 재하한 수치 해석 결과(변형률, 처짐) data를 이용하여 인공 지능(인공 신경망) 학습
○ 차량하중이 지날 때 계측된 교량의 처짐과 인공 지능이 예측한 처짐과의 비교를 통하여 AI활용한 실제 교량의 실시간 거동 예측 가능성 실험적 증명
○ 학습된 인공 지능 모델과 인터페이스 가능한 연동 모듈 개발
○ 실제 계측된 변형률 데이터로부터 거동을 시각적으로 보여주는 시뮬레이션 모듈 개발

◼ 2년차
❏ 목표
○ 주관연구기관(연세대학교): AI 활용 예측된 거동 바탕으로 건전성 평가 알고리즘 개발
○ 위탁연구기관(에이펙스소프트): GUI 기반의 건전성 평가 시뮬레이션 프로그램 개발
❏ 내용
○ 거더 교량 수치 모델에 결함을 반영하여 수치 해석 수행
○ 해석 결과로부터 얻을 수 있는 다양한 데이터를 이용하여 AI 학습 (변형률, 변위, 가속도, 속도, 경사도 등)
○ AI가 예측한 데이터를 이용하여 교량의 결함 정도, 위치 등 예측 알고리즘 개발
○ AI 활용하여 실시간 거동 및 실시간 건전성 평가를 동시에 수행하는 알고리즘 개발
○ 인공지능 연계 모듈 고도화
- 다양한 계측값과 예측값으로 학습된 인공 지능 모델들과 연동할 수 있도록 멀티 인터페이스 구축
(ex) 계측값 : 변형률, 예측값 : 처짐, 가속도 경우, (① 변형률 → 처짐 ② 변형률 → 가속도, 총 2개의 인공지능 필요)
○ 시각화 모듈 고도화
- 시뮬레이션 프로그램에서 원하는 계측값과 예측값 모두 확인할 수 있도록 개발

◼ 3년차
❏ 목표
○ 주관연구기관(연세대학교): 개발된 프로그램의 구조물 적용 및 검증
○ 위탁연구기관((주)에이펙스소프트): 상용화 수준의 통합 모니터링 시스템 개발
❏ 내용
○ 예측된 거동 및 결함 등을 바탕으로 실시간 구조물의 건전도 정량화하는 기법 개발
○ 최종적으로 개발된 프로그램을 이용하여 구조물에 적용 및 검증
○ 검증 결과를 바탕으로 오차 및 알고리즘 수정
○ 인공지능 연계 모듈 고도화
- 구조물의 건전도를 정량화 인공지능 모델을 탑재할 수 있도록 프로그램 개발
○ 통합 모니터링 시스템 구축
- 구조물의 계측값과 예측값, 통합진단을 동시에 서비스 할 수 있는 통합모니터링 시스템 개발

□ 연구개발성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 개발된 모니터링 시스템 다양한 실제 구조물에 적용
○ 개발된 프로그램 실용화 및 사업화
○ 모바일 장비를 이용한 모니터링 시스템에 대한 후속 연구
○ 모니터링 비용 감소 및 사회 안전성 증가

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1-1 연구개발 필요성 ... 6
• 1-2 연구 개발의 목표 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 2-1 연구개발 추진 전략 및 방법 ... 10
• 2-2 연구개발 추진체계 ... 11
• 2-3 연구개발 추진일정 ... 11
• 2-4 연구개발 수행 과정 및 내용 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 142
• 1) 연구수행 결과 ... 142
• 2) 목표 달성 수준 ... 151
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 152
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 152
• 2) 자체 보완활동 ... 152
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 153
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 153
• 6. 연구개발성과 관리 및 활용 계획 ... 155
• 7. 참고 문헌 ... 156
• 끝페이지 ... 160