초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
지반의 붕괴 거동을 감지할 수 있는 스마트 복합센서, Sensor node, 게이트웨이, 웹 기반 모니터링 서버의 업그레이드를 통해 지반의 상태를 보다 정확하고 신속하게 모니터링 할 수 있는 딥러닝 기반 지반재해 예측용 스마트 복합센서 시스템 개발

◎ 전체 내용
○ 스마트 복합 센서 시스템 개발
- 토양 센서 개발, 센서의 경사면 작동 최적화 및 센서 구동 회로 개발
- IoT Sensor node 업그레이드 (지반변위, 체적함수비 동시계측)
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□ 연구개발 목표 및 내용
◎ 최종 목표
지반의 붕괴 거동을 감지할 수 있는 스마트 복합센서, Sensor node, 게이트웨이, 웹 기반 모니터링 서버의 업그레이드를 통해 지반의 상태를 보다 정확하고 신속하게 모니터링 할 수 있는 딥러닝 기반 지반재해 예측용 스마트 복합센서 시스템 개발

◎ 전체 내용
○ 스마트 복합 센서 시스템 개발
- 토양 센서 개발, 센서의 경사면 작동 최적화 및 센서 구동 회로 개발
- IoT Sensor node 업그레이드 (지반변위, 체적함수비 동시계측)
- 체적함수비 계측 시스템 시제품 제작 및 테스트
- 지반 변위 및 체적함수비를 이용한 지반재해 예측 알고리즘 개발

○ 딥러닝 기반 지반 붕괴 감지 및 예측모델 개발
- 데이터 분석을 통해 높은 신뢰도로 예측 가능한 시점 도출
- 실제 데이터와 예측값의 차이값을 비교하여 상태이상을 감지
- 미래 시점의 상태를 예측하여 붕괴위험도를 판단
- 이전 데이터 값의 변동에 따른 이후 데이터 패턴을 딥러닝 모델로 학습
- 지반 붕괴위험도에 따라 정상/위험 상태를 판단하는 모델 개발

□ 연구개발성과
○ 스마트 복합 센서 시스템 개발
- 토양 센서 개발, 센서의 경사면 작동 최적화 및 센서 구동 회로 개발
- IoT Sensor node 업그레이드 (지반변위, 체적함수비 동시계측)
- 체적함수비 계측 시스템 시제품 제작 및 테스트
- 지반 변위 및 체적함수비를 이용한 지반재해 예측 알고리즘 개발
○ 딥러닝 기반 지반 붕괴 감지 및 예측모델 개발
- 딥러닝 기반 지반 붕괴 감지 및 예측 모델 개발을 위한 선행연구 조사
- Missing data imputation 방법론 구현
- 사면 붕괴 예측 방법론 구현 및 테스트

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 센서 정보 기반 평가 운영 체계 구축 및 사회 시설물에 대한 국민 안전사회망 강화
- 사회 시설물 공사 및 상시 유지관리에 활용
- 지반의 붕괴 거동을 사전에 감지할 수 있는 설치가 간편하고 저렴한 스마트 센서의 개발
- 스마트 센서 및 LoRaWAN을 활용하여 경사지의 붕괴위험 요인을 선제적으로 파악 및 대응
- 경사지 붕괴 전 대국민 경보 방송 및 재난안전 알림 체계 개선 기반 마련

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 5
• 2) 최종 목표 및 사용 용도 ... 7
• 3) 핵심 연구개발 목표 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 1) 딥러닝 기반 지반 변위 및 체적함수비 동시 계측 시스템 개발 ... 8
• 2) IoT 기반 Standalone Type Gateway 개발 ... 33
• 3) 선행 기술 조사 및 특허 분석 ... 41
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 45
• 1) 연구수행 결과 ... 45
• 2) 목표 달성 수준 ... 52
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 53
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 53
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 54
• 끝페이지 ... 55