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목차

1. 연구개발과제의 개요 6

1) 개요 6

2) 최종 목표 6

3) 터널 재해 예측용 센서 시스템 6

(1) 시스템 구성 6

(2) 센서의 계측 방법 7

(3) 시스템 적용 범위 7

(4) 기존 계측 시스템과의 차이점 7

4) 연구개발과제의 최종 목표 8

(1) 터널 재해 감지 센서 개발 8

(2) IoT 센서노드 개발 8

(3) IoT 게이트웨이 개발 8

(4) Web 기반 모니터링 서버 개발 8

(5) 테스트베드 구축을 통한 실제 환경에서 성능 검증 8

(6) 제품 홍보 및 마케팅을 통한 제품 판매 8

5) 핵심 연구개발 목표 9

2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 9

1) 선행 기술 조사 및 특허 분석 9

(1) 선행 조사 기관 9

(2) 분석 대상 특허 DB 및 분석 기간 9

(3) 조사 컨텐츠 9

(4) 선행 기술 조사 10

(5) 국내 분석 내용 요약 14

(6) 선행 기술·특허 분석 결론 14

2) 터널 재해 감지 센서 개발 15

(1) 센서 시스템 기본 개념 15

(2) 터널 재해 감지 센서 디자인 설계 및 설계 도면 확보 15

(3) 터널 재해 감지 센서 시제품 제작 19

(4) 실내 검증 시험을 통한 변위 vs 전압값 환산 표준 데이터 작성 19

(5) 터널 재해 감지 센서 성능 확보 20

3) IoT 센서노드 개발 23

(1) IoT 센서 노드기본 개념 23

(2) 터널 재해 감지 센서 연동에 적합한 IoT 센서노드 시제품 제작 23

(2) 케이스 디자인 및 설계도면 확보 28

4) IoT 게이트웨이 개발 29

(1) 요구사항 29

(2) 터널에 적합한 무선통신 모듈 선정 및 테스트 29

(3) 알람형 센서노드와 터널형 게이트웨이 Comm. Protocol 개발 31

(4) 터널형 게이트웨이 시제품 제작 33

(5) 알람형 센서노드와 연동 테스트 37

(6) KC 인증서 39

(7) 방수방진 시험성적서 확보 39

(8) 동작온도 시험성적서 확보(-35℃~70℃) 40

(9) 터널형 게이트웨이 신규 라인업 42

5) Web 기반 모니터링 서버 개발 44

(1) Server H/W 선정 및 모니터링 기능 구현 44

(2) IoT 게이트웨이와 서버간 Comm. Protocol 개발 47

6) 테스트베드 구축을 통한 실제 환경에서 성능 검증 50

(1) 테스트베드 구축 50

(2) 터널 재해 예측용 0.1mm급 IoT 센서 시스템 현장 적용 및 모니터링 51

(3) 필드 테스트 기법 표준화 55

(4) 실증 실험 이후 추가 연구 과제 59

6) 제품 홍보 및 마케팅을 통한 제품 판매 61

(1) 사업화 매출 2억 원 달성 61

7) 멘토링 프로그램 참여 결과 65

(1) 프로그램 정보 65

(2) 프로그램 내용 요약 65

3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 68

1) 연구수행 결과 68

(1) 정성적 연구개발성과 68

(2) 정량적 연구개발성과 76

(3) 세부 정량적 연구개발성과 79

(4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 84

2) 목표 달성 수준 84

4. 목표 미달 시 원인분석 85

1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 85

2) 자체 보완활동 85

3) 연구개발 과정의 성실성 85

5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 86

1) 터널 공사 시에 발생하는 재해/감지 예측 86

2) 세계 최초 스마트 강관다단 그라우팅 공법 개발 86

3) 터널 공사 시 막장 발파시 작업자의 효율적 안전관리 가능 86

4) 모니터링 서비스를 이용한 예 경보 86

6. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 86

1) 연구성과 총괄 86

2) 연구개발성과의 향후 5년간(활용보고서 제출기간) 성과활용 목표·계획 87

별첨 자료 88

[뒷표지] 90

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