초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
⦁ 하수관로 퇴적량 모니터링 시스템 개발을 통한 자연재난 예방
- 하수관 내부 퇴적량 계측을 위한 센서 개발
- 3D Point Cloud 분석을 통한 관내 퇴적량 정량화
- 퇴정량 정보를 통한 하수관 상태 이력 관리

◼ 전체 내용
⦁ 하수관 내부에 계측 센서를 설치한 주행 모듈을 이동시키며 관내 상태를 확인하고, 계측 데이터 분석을 통해 퇴적량 정량화
⦁ 주관기관[㈜수도씨앤지]
- 실제 하수관 안전진단에서 개발기술을 적용하여 성능을 확

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
⦁ 하수관로 퇴적량 모니터링 시스템 개발을 통한 자연재난 예방
- 하수관 내부 퇴적량 계측을 위한 센서 개발
- 3D Point Cloud 분석을 통한 관내 퇴적량 정량화
- 퇴정량 정보를 통한 하수관 상태 이력 관리

◼ 전체 내용
⦁ 하수관 내부에 계측 센서를 설치한 주행 모듈을 이동시키며 관내 상태를 확인하고, 계측 데이터 분석을 통해 퇴적량 정량화
⦁ 주관기관[㈜수도씨앤지]
- 실제 하수관 안전진단에서 개발기술을 적용하여 성능을 확인
- 현장 적용을 통한 피드백 제공
⦁ 공동연구기관(한국광기술원)
- 하수관로 퇴적물량 계측을 위한 센서 개발
- 계측 데이터 수집 시스템 및 사용자 인터페이스 개발
- 3D Point Cloud 알고리즘을 통한 관내 퇴적량 정량화
⦁ 공동연구기관(호남대학교 산학협력단)
- 하수관로 검사 동향 및 기술 분석
- 실제 적용 하수관로 정보 수집 및 분석

□ 연구개발성과
⦁ 퇴적량 계측 모듈 개발 완료
- 계측 거리 60m에서 15m/mim 이하의 속도를 갖는 퇴적량 계측 모듈 변경
- 주행모듈 1m 이동에 따른 데이터 수집 및 저장 모듈 설계 및 제작
- 영상 실시간 전송, 위치 정보 송수신, RGB 및 3D 이미지 저장을 위한 H/W 및 S/W 개발
⦁ 현장 적용 테스트 완료
- 2023.05.11., 23.06.16, 23.08.31, 23.09.19 광주 테크노파크 우수관로
⦁ 퇴적량 산출 소프트웨어 개발 완료
- 실제 관로 내부 영상 데이터 수집 (알고리즘 최적화)
- 실제 관로 내부에서 수집된 영상 데이터 예시. 컬러이미지, 깊이맵(Depth Map), Point Cloud 순으로 저장되어 있으며, 컬러이미지와 깊이맵을 시각화용으로 Point Cloud는 퇴적량 계산용으로 활용
⦁ 퇴적량 분석 소프트웨어 개발 완료
- 분석 프로그램은 사업관리랑, 보고서관리창, 결함분석창으로 구성되며, 초기 사용자도 쉽게 접근할 수 있게 인터페이스를 구성
- 결함분석창을 통해 각 이미지에 대한 퇴적량, 퇴적 등급 정보를 제공
- 퇴적률, 퇴적량, 퇴적 결함등급, 퇴적량 그래프를 포함하여 시각적인 정보를 제공하기 위해 “조사 보고서”를 출력할 수 있는 인터페이스를 제공

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
⦁ 기대효과
- 하수관로 모니터링을 통한 재난 예방 및 유지보수 비용 절감
- IoT 센서를 이용한 계측 데이터 정량화 및 이력 추적을 통한 배관 관리
- 집중강우 및 도시화에 따른 도시침수와 월류수 문제에 대응하기 위한 솔루션 제공
- 산업 기반 시설인 각종 배관(도시가스망, 송유관, 중화학 플랜트, 원자력 발전소 등)의 상태 진단을 위한 검사 시스템에 적용 가능
⦁ 기술적용 분야 및 수요처
- 국가기간시설물인 하수관로의 원활한 유지관리 및 자연재해 예방(소유주·유지관리 주체: 지방자치단체)
- 하수관로 조사 업체, 기술진단 및 설계용역사
- 지자체, 환경부, 한국환경공단 (상하수도관)
- 한국가스공사 (가스배관)
⦁ 사업화계획
- 하수관로 퇴적량 모니터링시스템 제품화
- 기존 하수관로 CCTV 검사 시스템 대체 시장 공략
: 100 세트 이상 판매 예상
※ 산출근거 : 2019년 기준 하수관 운영(서비스)업체 901개 중 약 10%
(출처 : 환경부 물기술종합정보시스템, https://www.watis.or.kr/web/stats/companyCountReport.do
※개발 제품은 Depth Camera 기반 3D Point Cloud 분석 알고리즘을 이용한 퇴적량 측정으로 정량적 데이타 획득이 가능한 제품임. 기존 CCTV를 이용한 육안검사 방식과 차별화되고, 현장에서 CCTV촬영 후 추후 분석프로그램을 통한 판독절차 생략 및 판독자 자의에 의한 데이터 수정 배제 등 정량화된 데이터 획득이 가능하기 때문에 국내 업체에 판매 가능할 것으로 예상됨

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 9
• 1) 퇴적량 계측 모듈 개발 ... 9
• 2) 데이터 수집 및 저장 모듈 개발 ... 14
• 3) 퇴적량 산출 소프트웨어 개발 ... 22
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 30
• 1) 연구수행 결과 ... 30
• 2) 목표 달성 수준 ... 36
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 36
• 5. 연구개발성과의 활용 및 사업화 계획 ... 37
• 끝페이지 ... 39