[표지]
요약문
목차
제1장 서론 12
1. 연구 목적 12
2. 연구의 필요성 13
3. 추진체계 및 방법 14
3.1. 추진체계 14
3.2. 추진 일정 16
3.3. 최종 성과물 17
제2장 미래융합연구본부 운영방안 마련 18
1. 미래 건설기술 동향 및 문헌 조사 18
1.1. 개요 18
1.2. 국내외 기술 연구 동향 18
1.3. 건설 시장 스타트업 동향 20
1.4. 특허 동향 23
1.5. 결론 24
2. 미래융합연구본부 발전전략 및 로드맵 개발 25
2.1. 미래융합연구본부 발전전략마련 설문 및 조사 25
2.2. 미래융합연구본부 발전방향 및 전략 28
2.3. 미래융합연구본부 로드맵 개발 32
제3장 미래융합연구본부 핵심기술 연구기획 36
1. 본부 연구주제 발굴 프로세스 36
2. 디지털 건설 트랜스포메이션을 위한 스마트 스페이스 기술 기획 38
2.1. 사업의 필요성 38
2.2. 본 사업 연구목표, 내용 및 추진전략 50
2.3. 예상성과 및 기대효과 57
3. 도로안전정보 초연결을 통한 도로 이동체 협력 제어기술 개발 기획 60
3.1. 사업의 필요성 60
3.2. 본 사업 연구목표, 내용 및 추진전략 73
3.3. 예상성과 및 기대효과 85
4. CDE(공통 데이터 환경) 기반의 건설정보 공유플랫폼 개발 기획 92
4.1. 개요 92
4.2. 건설 기술 현황 93
4.3. 추진현황 97
4.4. 추진방향/전략 99
4.5. 비전/중점목표 102
4.6. 연구내용 103
4.7. 추진전략 및 체계 107
4.8. 기대/파급효과 108
4.9. 활용방안 110
5. 디지털 모델 기반 프리페브릭케이션 기술 기획 111
5.1. 서론 111
5.2. 연구 성과 111
6. 사회 인프라 및 국민생활안전 관련 대기 및 실내 공기 오염 해결(미세먼지 제거/실내 환기)을 위한 기술 기획 116
6.1. 사업필요성 116
6.2. 본 사업 연구목표, 내용 및 추진전략 135
6.3. 예상성과 및 기대효과 142
7. 건설용 크레인 안전사고 예방을 위한 IoT 센서 기반의 통합 관제 기술 기획 145
7.1. 배경 및 목적 145
7.2. 국내외 동향조사 146
7.3. 핵심 요소 기술 151
7.4. 기대 및 파급효과 154
7.5. 결론 155
8. 통일대비 접근불능지역 공간정보 활용기반 구축 기획 156
8.1. 정부의 접근 불능지역 공간정보 통합체계 구축 기본 계획 156
8.2. 정부의 접근불능지역 공간정보 통합체계(기본공간정보/국토실태DB) 구축성과 157
8.3. 우리원 접근불능지역(북한) 연구 및 공간정보 확보 현황 158
8.4. 협력적 거버넌스를 위한 협의체 구성 추진 159
제4장 미래융합연구본부 운영방안 162
4.1. 본부 운영 및 평가 체계 162
4.2. 주제 중심 연구조직 운영 방안 162
4.3. 중소기업 일자리 지원 방안 163
4.4. 핵심연구 인프라 구축 163
4.5. 연구근접 행정지원 165
4.6. 연구 윤리 확보 166
제5장 결론 및 향후계획 168
1. 결론 168
2. 향후계획 168
참고문헌 170
서지자료 174
판권기 175
표 1.1. 미래융합연구본부 산학연 자문 협력체계 15
표 1.2. 미래융합연구본부 전략과제 세부 연구내용 별 WBS(Work Breakdown Structure) 16
표 1.3. 미래융합연구본부 전략과제 최종 성과물 17
표 2.1. 국내외 주요 건설 관련 스타트업 기업의 비즈니스 모델 21
표 2.2. KICT R&R과 본부 중점 및 개척 연구분야 30
표 2.3. 미래융합연구본부 운영 로드맵(3년) 32
표 2.4. 미래융합연구본부 중장기연구 로드맵 매트릭스 34
표 3.1. 미래융합연구본부 전략과제를 통해 도출된 기획연구 주제 목록 37
표 3.2. 우리나라 인구분포(2018.08.31.기준, 통계청) 40
표 3.3. 기존(수행 중) 과제(기술)과의 차별성 47
표 3.4. SWOT 분석 50
표 3.5. 연차별 성과목표 54
표 3.6. 연구예산 편성 계획 56
표 3.7. 현행 교통정보센터의 교통안전정보 생성, 제공 현황 61
표 3.8. 국내 C-ITS 서비스 추진 방향성 62
표 3.9. 자율주행차 센서 및 데이터 처리 사례 63
표 3.10. 자율주행차 교통사고 발생 사례 66
표 3.11. AS-is/To-be 68
표 3.12. 특허 조사 기술분류 체계 70
표 3.13. CALS의 SWOT분석 결과 100
표 3.14. CDE기반의 과제 추진내용 103
표 3.15. 한국과 미국의 공기질 측정 공정시험법 비교 122
표 3.16. 공기시험측정방법의 구분 및 측정원리 122
표 3.17. 연구목표에 따른 현 기술(As Is)과 개발 후 기술(To Be)의 비교 135
표 3.18. 타워 및 이동식 크레인 안전사고에 의한 사망자 수 147
표 3.19. 우리원의 북한 관련 연구 현황 리스트 158
표 3.20. 북한 공간정보 통합체계 구축 협약 대상 기관 리스트 159
[그림 1-1] 본부 전략과제 목표 12
[그림 1-2] 미래융합연구본부 조직도 14
[그림 1-3] 미래융합연구본부 협력체계 15
[그림 2-1] 스마트 건설기술 개념도 19
[그림 2-2] 주요 건설 관련 스타트업 기업의 기술 솔루션 22
[그림 2-3] 미래 건설기술 동향 23
[그림 2-4] 본부발전방향 설문조사표 25
[그림 2-5] 직급분포 및 전문분야(본부발전방향 설문조사, 2018. 8) 26
[그림 2-6] 본부발전방향 설문조사 결과(2018. 8) 27
[그림 2-7] 본부 연구주제 포트폴리오 개선 계획 마련 31
[그림 2-8] 로보틱스 프리팹랩과 샌드박스 32
[그림 2-9] 미래융합연구본부 중장기연구 로드맵 33
[그림 2-10] 미래융합연구본부 중장기연구 로드맵 매트릭스 33
[그림 3-1] 미래융합연구본부 핵심기술 연구기획 주제 발굴 프로세스 36
[그림 3-2] 본부 연구주제 아이디어 수렴 37
[그림 3-3] 한국건설기술연구원 R&R 4대 핵심역할 중 2번째 핵심역할 38
[그림 3-4] 각국 건설노동자 평균임금(시급)과 생산성향상 비율 40
[그림 3-5] 스마트 건설 특허(강도 7~10)분석으로 추출한 키워드 간 구조 41
[그림 3-6] 스마트 건설 주요 키워드 추출 42
[그림 3-7] 스마트 건설 특허 등록 국가 42
[그림 3-8] 스마트 건설 주요 특허보유 기업 43
[그림 3-9] 스마트 건설 특허 주요 발명가 43
[그림 3-10] 스마트 건설 특허의 미래 성장곡선 43
[그림 3-11] 국토교통부 스마트 건설 로드맵 개요 44
[그림 3-12] The Economist(2017. 05) 45
[그림 3-13] CSPI-EXPO 전시장 전경 47
[그림 3-14] NETIS(국토교통성 신기술 등록시스템) 48
[그림 3-15] 스마트 건설 장비의 시장 구조 분석 48
[그림 3-16] Trimble Dimensions 48
[그림 3-17] Trimble 아시아 메니저와 미팅 49
[그림 3-18] 연구범위 52
[그림 3-19] 본 과제의 비전 및 전략목표 52
[그림 3-20] 최종목표 달성을 위한 기술개발 체계도 54
[그림 3-21] 예상 협력기관(안) 57
[그림 3-22] 연구개발 목적 및 SWOT 분석 73
[그림 3-23] 연구 세부기술 76
[그림 3-24] 연차별 세부 기술로드맵 79
[그림 3-25] KICT주관 협업계획 구성도 85
[그림 3-26] 연구의 예상성과 85
[그림 3-27] 자율주행차 도입에 따른 예상 사고 감소 효과 86
[그림 3-28] 최종성과물별 성과유형, 수요처, WBT 및 정량목표 90
[그림 3-29] 스마트 건설사업관리기술의 연구원 R&R 연계도 92
[그림 3-30] 건설사업정보시스템 구조도 94
[그림 3-31] 건설사업정보시스템 연계도 95
[그림 3-32] CDE 정보활용도 96
[그림 3-33] 건설현장의 디지털트랜스포메이션 필요성 96
[그림 3-34] SWOT분석을 통한 추진방향 도출 100
[그림 3-35] STEEP분석을 통한 비전 및 중점목표 도출 102
[그림 3-36] CDE기반의 과제 비전/목표 103
[그림 3-37] CDE기반의 플랫폼 구성도 105
[그림 3-38] 년차별 세부추진내용 106
[그림 3-39] TRM 106
[그림 3-40] 추진체계 107
[그림 3-41] 타 기관과의 협력체계 구성도 107
[그림 3-42] 로봇암 시스템 및 엔드 패키지, 비정형 구조물 112
[그림 3-43] ABB 로봇암 시스템 112
[그림 3-44] 다양한 로봇암 엔드 112
[그림 3-45] IRB 6700-155/2.85 및 엔드 패키지 113
[그림 3-46] 로봇암 시스템 환경 및 샌드박스 디자인 113
[그림 3-47] 로봇암 운용 환경 디자인 113
[그림 3-48] 3D 프린팅 및 작업을 위한 샌드박스 공간 디자인 114
[그림 3-49] 초미세먼지 환경기준 강화 및 이에 따른 일 평균 초미세먼지 나쁨일수 증가 변화 116
[그림 3-50] 2018년 6월 1일부터 8월 16일까지의 전국 폭염일수와 열대야일수 순위 현황 116
[그림 3-51] 우리나라의 겨울철 기온 변화 및 한파 발생빈도 분석 117
[그림 3-52] 침수대응 하수도 시뮬레이션 가이드라인 마련 연구 117
[그림 3-53] 공간규모에 따른 오염물질 발생원종류, 난이도, 비용, 관리대상의 어려움을 도식화한 그래프 120
[그림 3-54] 호주 New South Wales M5 터널내 공기질 유지를 위한 공기 흡입, 배기 관계도 123
[그림 3-55] Codel사의 TunnelCraft III Air Flow Monitor(좌)와 Tunnel sensors사의 AIRFLOW MkII(우) 123
[그림 3-56] Tunnel sensors사의 터널내 NO2, NO, CO와 visibility, 온도를 측정하는 센서 124
[그림 3-57] 공간규모에 따른 오염물질 발생원종류, 난이도, 비용, 관리대상의 어려움을 도식화한 그래프 125
[그림 3-58] Ansys를 활용한 도심내 대기오염물질 흐름을 실시간으로 시각화한 가칭"smoke city" 지도 126
[그림 3-59] 지하공간 통로내 오염물질 거동 및 이동현상을 flow 시뮬레이션 한 결과 126
[그림 3-60] 지하공간 통로내 오염물질 거동 및 이동현상을 flow 시뮬레이션 한 결과 126
[그림 3-61] 가스확산의 흐름을 시뮬레이션 하기위한 바운더리 조건설정과 설정영역 표시도 127
[그림 3-62] 2차원 대기오염지도(레이버별로 취득된 데이터 반영) 127
[그림 3-63] 대기 내 오염물질 흐름 3차원 개념그림(레이어 데이터의 수직방향으로 취합 수직선 생성) 128
[그림 3-64] 3차원 수직취합 데이터에서 오염물질이 존재하는 영역만 수평, 수직점으로 추출한 개념지도 128
[그림 3-65] 공기오염수준(level)에 따른 농도를 색깔별도 도식화한 공기오염물질(이산화질소) 지도 129
[그림 3-66] 대표적인 환기방식 1)Transverse(수직갱 송배기식), 2)Longitudinal(제트팬식), 3)Semi-Transverse(집중배기식) 131
[그림 3-67] 도로터널 내 미세먼지 및 유해가스를 처리하기 위해 제안된 처리장치 적용(안) 132
[그림 3-68] 인천북항터널 내 지하도로 지상환기탑 구조 133
[그림 3-69] 서부 간선도로 지화화를 위한 공기정화시설 공사현장 133
[그림 3-70] 에어커튼을 적용한 터널내 환기시스템 컨셉 134
[그림 3-71] 도로공사에서 개발한 터널내 미세먼지 저감시설 모식도 134
[그림 3-72] ㈜리트코 양방향 전기집진시스템의 자동세척장치 134
[그림 3-73] 기획과제 내 가스상 오염물질 측정을 위한 기초실험 장치 137
[그림 3-74] 기획과제 내 가스상 오염물질 측정을 위한 기초실험 장치 139
[그림 3-75] 측정기술의 목표와 세부기술 예시도 140
[그림 3-76] 정보화기술의 목표와 세부기술 예시도 141
[그림 3-77] 저감기술의 목표와 세부기술 예시도 142
[그림 3-78] 재해율 145
[그림 3-79] 사망만인율 145
[그림 3-80] 타워 크레인 사고 146
[그림 3-81] 이동식 크레인 사고 146
[그림 3-82] 해외 상용제품: TAC-3000 147
[그림 3-83] 국내 AML-DAS 148
[그림 3-84] 국내 AML-KOBICS 148
[그림 3-85] 추진체계 153
[그림 3-86] 년차별 추진전략 154
[그림 3-87] 북한 공간정보 필요 분야 및 정보항목(예시) 157
[그림 3-88] 정부의 접근불능지역 공간정보 구축 성과 157
[그림 3-89] 국토실태 DB 정의(좌) 및 개성지역 구축 현황(우) 158
[그림 4-1] 로보틱스 프리페브릭케이션을 위한 랩 환경 계획 164
[그림 4-2] 디지털 프리페브릭케이션 기술을 위한 로봇암 및 엔드 패키지 구성 계획 164
[그림 4-3] 시작품 개발 및 3D 프린팅 등을 위한 IoT 샌드박스 랩 환경 165