초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
자연사면 구간을 포함하는 비탈면 지형 및 속성정보의 3차원 도면화 기술 기반의 위험/취약부 자동추출 및 평가 기법을 개발하고, 현장에서 간편하게 토층심도 등 지층정보를 조사/분석할 수 있는 장비 개발을 통하여 지금까지 인력에 의존하던 비탈면 조사, 점검 기술을 첨단장비 기반 기술로 선진화하고자 함. 또한 비탈면 보호·보강시설과 계측/모니터링 장비의 성능평가법을 표준화하고 유지관리 이력정보 기반의 사용성능 평가 기준을 정량화함으로써 보다 체계적인 비탈면 유지관리 가이드라인을 제시하고

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
자연사면 구간을 포함하는 비탈면 지형 및 속성정보의 3차원 도면화 기술 기반의 위험/취약부 자동추출 및 평가 기법을 개발하고, 현장에서 간편하게 토층심도 등 지층정보를 조사/분석할 수 있는 장비 개발을 통하여 지금까지 인력에 의존하던 비탈면 조사, 점검 기술을 첨단장비 기반 기술로 선진화하고자 함. 또한 비탈면 보호·보강시설과 계측/모니터링 장비의 성능평가법을 표준화하고 유지관리 이력정보 기반의 사용성능 평가 기준을 정량화함으로써 보다 체계적인 비탈면 유지관리 가이드라인을 제시하고자 함

◼ 전체 내용
⭕ 비탈면 정보 3차원 도면화를 통한 위험/취약부 자동추출 기술
: 드론(UAV)에서 취득한 영상정보를 photogrammetry 방법을 이용하여 3차원으로 도면화하고, 해당 지형정보를 이용하여 대상 비탈면과 연접한 산지 취약사면을 포함하는 확장된 비탈면 영역의 위험/취약성 평가기법을 개발함. 3차원 영상기반 위험/취약부 추출 결과를 중심으로 비탈면 위험/취약 평가표 개정(안)에 적용함. 기존 절토 사면 유지관리시스템(CSMS)의 비탈면 속성정보(DB)와 연계하여, 실무 비탈면 조사, 점검, 평가 업무에 활용할 수 있는 개선된 유지관리 기술을 개발함
⭕ 지반조사용 휴대용 시추기 및 지층정보 자동분석 기술
: 현장점검자가 인력으로 운반 가능한 휴대용 시추장비를 개발하고자 함. 본 장비는 굴진이 가능한 구동부와 비탈면 취약도 평가에 필요한 지층 및 지반정보를 측정할 수 있는 각종 센서를 포함하며, 데이터 전송장치 및 신뢰도 90% 이상의 지반정수 도출이 가능한 데이터 분석 알고리즘이 포함된 전용분석모듈을 포함하고자 함
⭕ 유지관리 이력정보 기반 비탈면 보호/보강시설 성능평가 기술
: 비탈면 보호·보강시설 성능 평가기술에서는 앵커, 기대기식옹벽, 낙석방지울타리, 낙석방지망, 산마루측구, 수평배수공 등의 비탈면 보호·보강시설에 대한 국내·외 문헌조사, 실내 및 현장시험, 현장 검토, 수치해석 및 관련 전문가 의견 등을 통하여 사용 성능 평가항목을 발굴하고, 관리자로 하여금 정량적 성능 평가가 가능한 보호·보강시설별 성능 평가표 개선(안)을 제시하고자 함. 또한, 3차원 영상정보를 활용하여 빠른 시간에 시설물 손상도 추출이 가능한 자동화 기술을 개발하여 유지관리 이력정보 기반의 성능평가 체계를 구축하고자 함
⭕ 비탈면 계측/모니터링 장비의 내구수명 사용성능 검인증 기술
: 기존/신규 계측기기에 대해 환경조건을 고려한 성능평가 방법을 도출하고 이를 통해 내구수명 평가 등의 신뢰성 분석방법을 제시하여 계측기기 내구성능 평가 방안을 개발하고자 함. 또한, 도출된 성능평가 방안을 장기공용성(옥외폭로 등) 평가, 실내/현장 성능 평가를 통해 문제점을 보완 및 검증하여 실무 보급하고 향후 제도화가 가능한 수준의 비탈면 계측기기 성능평가 매뉴얼을 제시하고자 함

◼ 1년차
❏ 목표
(CTE 1) 비탈면 정보 3차원 도면화를 통한 위험/취약부 자동추출 기술 개발
(CTE 2) 휴대용 시추기 및 지층정보 자동분석 기술 개발
(CTE 3) 유지관리 이력정보 기반 비탈면 보호/보강시설 성능평가 기술 개발
(CTE 4) 비탈면 계측/모니터링 장비의 내구수명 사용성능 검인증 기술 개발
❏ 내용
(CTE 1) 비탈면 위험/취약 판정 항목 추출, 3차원 전자도면 자동화 기술, AI학습모델 구축 및 최적화
(CTE 2) 휴대용 시추기 모듈 설계 개발, 디지털 센서 프로브 기술 개발, 현장 통합단말기 설계
(CTE 3) 보강시설 성능 평가항목 도출, 비탈면 유지관리 이력정보 분석
(CTE 4) 비탈면 계측기 성능검사 항목 연구, 환경조건 고려 성능검사 기준 연구

◼ 2년차
❏ 목표
(CTE 1) 비탈면 정보 3차원 도면화를 통한 위험/취약부 자동추출 기술 개발
(CTE 2) 휴대용 시추기 및 지층정보 자동분석 기술 개발
(CTE 3) 유지관리 이력정보 기반 비탈면 보호/보강시설 성능평가 기술 개발
(CTE 4) 비탈면 계측/모니터링 장비의 내구수명 사용성능 검인증 기술 개발
❏ 내용
(CTE 1) 비탈면 위험/취약 분석 기법 개발, 3차원 영상자료 위험 인자 자동 추출
(CTE 2) 휴대용 시추기 프로토 타입 제작, 토사층 지층 정보 계측 센서 기술 개발, 계측 센서 검증 및 적용 시험 환경 구축
(CTE 3) 보호/보강시설 평가기준 정량화, 손상도 자동 추출 기술 개발
(CTE 4) 주요 계측기 환경조건별 성능평가, 계측기 장기공용성 평가

◼ 3년차
❏ 목표
(CTE 1) 비탈면 정보 3차원 도면화를 통한 위험/취약부 자동추출 기술 개발
(CTE 2) 휴대용 시추기 및 지층정보 자동분석 기술 개발
(CTE 3) 유지관리 이력정보 기반 비탈면 보호/보강시설 성능평가 기술 개발
(CTE 4) 비탈면 계측/모니터링 장비의 내구수명 사용성능 검인증 기술 개발
❏ 내용
(CTE 1) TB적용 및 취약 평가표 제안, 비탈면 취약부 자동추출 프로그램
(CTE 2) 휴대용 시추기 현장 적용, 기기 검증 및 보완
(CTE 3) 정량적 성능평가표 제안, 비탈면 유지관리 가이드라인 제안
(CTE 4) 계측기 성능평가 매뉴얼 제안, 성능평가 기반 유지관리지침 제안

□ 연구개발성과
⭕ 비탈면 정보 3차원 도면화를 통한 위험/취약부 자동추출 기술
- 비탈면 3차원 전자도면 구축 알고리즘
- 비탈면 위험/취약부 분석 프로그램
- 비탈면 위험/취약 평가표 개정(안)
⭕ 휴대용 시추기 및 지층정보 자동분석 기술
- 비탈면 지층조사용 휴대용 시추기
- 시추기 지층정보 계측 센서 및 데이터전송 시스템
- 현장시추정보를 이용한 지반정수 자동분석소프트웨어
⭕ 유지관리 이력정보 기반 비탈면 보호/보강시설 성능평가 기술
- 비탈면 보호·보강시설별 정량적 성능 평가표 개선(안)
- 비탈면 3차원 영상정보 기반 비탈면 보호·보강시설 손상도 자동추출 솔루션
- 이력정보 기반 비탈면 유지관리 가이드라인(안)
⭕ 비탈면 계측/모니터링 장비의 내구수명 사용성능 검인증 기술
- 환경영향성을 고려한 유지관리 기반 비탈면 계측기기 성능평가 매뉴얼
- 유지관리 기반 계측기기 데이터 분석 가이드라인
- 시설물 성능평가 제도개선(안)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
⭕ 활용 계획
- 일반국도 도로비탈면 유지관리시스템(CSMS)과 연계 및 업무 프로세스 개선
- 급경사지 및 산사태 위험지역의 현장조사 및 데이터베이스 구축 시 활용 가능
- 비탈면 안전점검/진단/성능평가 전문업체에 기술이전 및 확대보급
- 지반조사 미래원천기술 확보로 관련분야 후속연구 및 기술 확대 재생산에 기여
- 지반조사 전문업체에 장비 및 소프트웨어 패키지 판매를 통하여 수익 창출
- 시설안전법 상 성능평가 기술의 개정/보완 등 제도화와 실무 매뉴얼 보급
- 국내 비탈면 보호·보강시설 및 계측 장비의 성능인증제도 도입 기준으로 활용
- 장기적으로 제도화를 통하여 성능평가 및 인증사업 추진
⭕ 기대 효과
- 비탈면 유지관리 업무의 인력 및 시간적 한계 극복
- 비탈면 및 보호·보강시설의 노후화 및 미래환경·기술수요 변화에 능동적 대응 가능
- 인력기반의 사후적 위험도 평가에서 디지털정보기반의 선제적 평가로 패러다임 전환
- 첨단장비 활용 및 선제적 위험도 평가를 통한 비탈면 유지관리 예산 절감
- 영상처리 기술, 인공지능 기술 등 4차 산업혁명 관련 산업 성장에 기여
- ICT 융합기술 관련 청년일자리 및 성능평가와 인증제도 관련 신규 일자리 창출

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 7
• 2) 연구개발과제의 년차별 목표 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 51
• 1) 연구수행 결과 ... 51
• 2) 목표 달성 수준 ... 88
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 93
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 93
• 2) 자체 보완활동 ... 93
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 93
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 96
• 6. 연구개발성과 관리 및 활용 계획 ... 99
• 1) 연구성과 총괄 ... 99
• 2) 연구개발성과의 향후 5년간(활용보고서 제출기간) 성과활용 목표·계획 ... 104
• 참고문헌 ... 116
• 끝페이지 ... 119