초록 ▼

□ 연구개요
○ 연구 필요성
- 지진피해 현실화에 따른 지역단위 건축물 내진성능 현황 분석 및 여진 등 2차 지진피해 최소화를 위한 긴급 내진보강 여부 판단을 위한 의사결정시스템 필요

○ 연구 목표 및 내용
- 본 연구의 목표는 인공지능 기술을 활용하여 공공 데이터베이스인 건축물대장의 간단한 구조 정보만으로 연속지진에 대한 지역 단위의 건축물의 손상 수준을 사전에 예측하고, 이를 바탕으로 건축물의 긴급 내진 보강 여부를 판단하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있는 원천기술을 개발하는 것이다. 이와 관련 연

□ 연구개요
○ 연구 필요성
- 지진피해 현실화에 따른 지역단위 건축물 내진성능 현황 분석 및 여진 등 2차 지진피해 최소화를 위한 긴급 내진보강 여부 판단을 위한 의사결정시스템 필요

○ 연구 목표 및 내용
- 본 연구의 목표는 인공지능 기술을 활용하여 공공 데이터베이스인 건축물대장의 간단한 구조 정보만으로 연속지진에 대한 지역 단위의 건축물의 손상 수준을 사전에 예측하고, 이를 바탕으로 건축물의 긴급 내진 보강 여부를 판단하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있는 원천기술을 개발하는 것이다. 이와 관련 연차별 연구 목표 및 내용은 아래와 같음

1) 1차년도: 건축물 대장 기반 내진성능 데이터 자동 생성 엔진
- 건축물대장 정보 기반의 내진성능 프로파일 정보 추출 기술 개발
- 내진성능프로파일 정보 연동을 통한 비선형 단자유도 모델 구축
- 간단 정보 기반 건축물 내진성능 데이터 자동 생성 엔진 확보

2) 2차년도: 1차 지진(본진) 손상 반영 건축물 내진성능 프로파일 정보 생성 기술
- 1차 지진에 의한 건축물 손상수준에 따른 지진 레코드 세트 분류
- 손상 후 내진성능 프로파일 데이터 구축을 위한 연속 해석 기법 제안
- 인공지능 기반 손상 수준 별 손상 후 내진성능 프로파일 정보 생성 기술 구축

3) 3차년도: 연속지진에 대한 지역 단위 건축물 손상예측을 위한 인공지능 엔진 개발
- 1차 지진에 대한 간단 정보 기반의 단일 인공지능 모델 개발 및 검증
- 2차 지진에 대한 1차 지진 손상 반영된 단일 인공지능 모델 개발 및 검증
- 연속 지진에 대한 지역 단위 건축물 손상예측을 위한 인공지능 엔진 개발
- 데이터베이스 기반 긴급 내진 보강 판정을 위한 의사결정 시스템 구축

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 본 연구의 최종목표는 인공지능 기반 건축물 손상예측 및 이를 활용한 긴급 내진보강 여부 판단하기 위한 기초 데이터 생성 기술을 개발하는 것으로, 해당 연구에 대한 연차별 달성한 연구성과물은 아래와 같으며, 최초 목표 대비 연구 결과는 함께 표기하였음.

○ (1차년도) 건축물 대장 기반 내진성능 데이터 자동 생성 엔진
- 공공 DB(건축물대장) 정보 연동 내진성능프로파일 데이터 생성 기술 개발
- 건축물대장 정보 연계 비선형 시간이력해석 기반 데이터 생성 엔진 구축
- 비선형 시간이력해석 기반 건축물 내진성능 데이터베이스 구축
- (목표대비 연구결과) 특정 대상지역(서울시)에 대한 40만건의 학습용 DB 구축 등 알고리즘 개발을 넘어서 검증 대상지역에 적용

○ (2차년도) 지진 손상 반영 건축물 내진성능 프로파일 정보 생성 기술
- 건축물 손상 수준별 연속지진 데이터세트 개발
- 손상 후 건축물 내진성능프로파일 도출 방법론 도출 및 관련 데이터 생성
- 기계학습 기반 손상 후 내진성능프로파일 개발 및 검증
- (목표대비 연구결과) 기존 인공지능 모델 개발 외에 목표대비 추가성과로 손상 전과 후의 내진성능프로파일 정보 29,000건 이상의 데이터 생성

○ (3차년도) 인공지능 기반 지역 단위 건축물 손상예측 및 이를 활용 내진보강여부 판정 방법론 개발
- 연속지진 대응 건축물 손상예측 인공지능 모델 개발
- 건축물 손상수준 반영 보강 여부 판정 알고리즘 구축
- 내진보강 효과 극대화를 위한 맞춤형 보강전략 방법론 제시
- (목표대비 연구결과) 당초 내진보강 여부 판정 알고리즘/모델 개발에 대한 계획에서 학교, 노후건축물에 대한 내진보강전략 구축 알고리즘 2건 추가 개발
· 지진취약 구조상세 학교 건축물에 대한 연성보강 전략 구축 알고리즘
· 노후 철근콘크리트 건축물의 내진성능 반영 보강전략 생성 알고리즘

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 지진 재난에 대한 건축물 피해 사전 대응 기술 → 지진 발생에 따른 사회적 문제의 솔루션으로 활용 가능
- 긴급 내진 보강 대상의 건축물을 지역 단위로 파악하여, 내진보강 등 사전 대응을 통해 실제 지진 발생했을 때 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있는 기술
- 인공지능 기반 건축물 손상예측 기술은 정부/지자체별 재난 안전 대응 시스템으로 활용을 통해 지자체별 지역 단위 피해예측 및 대응방안을 객관적 근거를 기반으로 수립 가능

○ 사용자 중심 정보(간단 정보) 기반의 신개념 건축물 손상예측 및 긴급 보강 의사결정 가능 기술 →지역 단위 지진취약 정보 데이터화 및 플랫폼 연동을 통한 재난 디지털 트윈 달성
- 복잡한 정보 및 컴퓨터 해석 없이 건축물대장의 간단 정보만 활용한 인공지능 기반 지진 손상예측 기술은 모두가 사용 가능한 데이터 생성 엔진 기술
- 본 연구 핵심성과는 알고리즘 형태로 기존 플랫폼 탑재 및 유지/보수가 용이한 기술
- 재난 범위 확장 가능하며, 이를 통한 재난 디지털 트윈 기술의 초석 구축

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구목적 및 범위 ... 5
• 2) 연구필요성 ... 5
• 3) 수행 연구내용 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 1차년도: 공공데이터베이스 활용 건축물 내진성능 데이터 자동 생성 엔진 개발 ... 7
• 2) 2차년도: 지진 손상 반영 내진성능프로파일 정보 초고속 데이터 생성 엔진 ... 8
• 3) 3차년도: 지진에 대한 건축물 손상 평가 및 긴급 보강 의사결정 방법론 개발 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 15
• 7. 참고문헌 ... 16
• 끝페이지 ... 35