[건설기술연구원(KICT) 탐방] 도로 구조 지반분야 석·박사만 180명...인프라안전연구본부

도로 구조 지반분야 석·박사 180명 ··· ‘국민체감형’ 기술개발 ‘구슬땀’

탐방 - 건설기술연구원 인프라안전연구본부

   도로, 교량, 터널 등 국민생활과 밀접한 분야에서 혁신적인 아이디어와 특화된 기술개발을 앞세워 국민의 안전을 든든히 책임지고 있는 ‘한국건설기술연구원 인프라안전연구본부’.

국내 건설 분야의 최대 싱크탱크 조직인 인프라안전연구본부는 건설기술의 핵심인 도로, 구조, 지반 분야의 우수한 석·박사급 전문가 180명과 차별화된 인프라를 기반으로 현재 미래 선도형 건설기술 개발에 구슬땀을 흘리고 있다.

건설기술연구원(KICT) 기계신문

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특히, ‘국민 안전과 미래 국토교통을 선도하는 3S(Safe, Smart, Strong) 인프라 개발’을 비전으로 세우고, ‘국민 안전 인프라’, ‘국민 행복 인프라’, ‘스마트 인프라’, ‘통일 인프라’ 등을 실현하기 위한 국민체감형 기술개발에 노력을 기울이고 있다.

또한, 블랙아이스, 포트 홀, 집중호우 등 재난·재해 발생 시 ‘건설 119 데스크’와 같은 시스템을 통해 신속히 대응하며, 국민의 안전과 생활 문제 해결에도 앞장서고 있다.

도로관리통합 지진안전 차세대인프라안전 노후인프라 복합신소재 연구 박차

포트홀 집중호우 등 재난·재해 발생 시 ‘건설 119 데스크’ 통해 신속 대응도

현재 본부는 도로관리통합센터를 비롯한 지진안전연구센터, 차세대인프라안전연구센터, 노후인프라센터, 복합신소재연구센터 5개의 센터로 구성돼 있다.

주요연구

‘신경망 센서 개발 및 이를 활용한 콘크리트 시설물의 스마트 모니터링 기술 개발’ 연구(박영환)에서는 신경망 센서를 개발하고, 이를 활용, SOC 시설물의 상시 모니터링을 통해 재해·재난 시 신속하게 위험성을 감지하고 관리하는 기술을 개발하고 있다.

현재 광섬유 센서 기반의 고효율·고내구성 신경망 센서를 개발하고, 신경망 센서의 실용화 기술 개발과 함께 현장 적용성 검증을 성공적으로 마무리했다.

또한, 디지털 트윈 기반의 스마트 모니터링 기술도 선보였다. 이 기술은 기존 센서의 한계를 극복한 저비용, 고효율, 고내구성 FRP 광센서의 미래 원천기술로, SOC 시설물의 지능화 구현 기술 확보 효과를 거둘 것으로 전망된다.

‘스마트 도로유지관리 시스템 구축·운영 민간위탁’ 연구(김승현)에서는 지역 발전 활성화를 목표로, 강원도 도로의 정확하고 직관적인 도로 유지관리시스템을 구축하고 있다.

강원도 특성에 맞는 효율적·체계적인 도로 유지관리 예산 집행과 강원도 도민의 도로 환경 서비스 개선에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.

‘저비용 고성능 광촉매를 활용한 미세먼지 저감 건설기술 개발’(곽종원) 연구는 미세먼지와 유해물질로부터 안전하고 쾌적한 국민 생활환경을 조성하는 한편, 광촉매 재료와 광촉매 건설자재 세계시장 석권을 목표로 진행되고 있다.

그 동안 개발기술을 대구시 서평지하차도와 서울시 송정역 버스전용차로 등 건축물과 도로시설 현장에 적용, 미세먼지 저감 효과를 검증했다. 특히, 세계 최고 기술 대비 57% 저렴한 광촉매(GST) 생산기술과 광촉매 건설자재 제조기술 개발이라는 성과를 거뒀다.

향후 미세먼지 저감 대책의 규제중심 정부정책에서 원인 물질 제거의 Active Management로의 정책 전환에 기여하는 한편, 하루 운행 경유차 5천 4백대의 질소산화물 배출량 제거 효과도 거둘 것으로 예상된다.

인프라안전본부에서는 도심지 입체 지하 여건을 고려한 건설·운영기술 고도화를 통해 안전하고 편리한 미래 지하 교통 인프라 실현을 목표로 ‘도심 지하 교통 인프라 건설 및 운영 기술 고도화 연구 사업’(김창용)도 진행되고 있다.

이 연구에서는 대심도와 다수 지하 인프라가 복합된 조건 하에서의 건설, 도로, 터널, 지하구조물 등을 구축할 경우 안전성과 경제성을 확보하기 위한 지반위험 예측·평가 분야에 활용할 수 있는 기술을 개발하고 있다.

운전자들을 위협하는 장마철 포트홀을 AI로 사전 탐지해내는 기술이 개발되었다. (제공=한국건설기술연구원)

출처 : 애플경제(http://www.apple-economy.com)

특히, 도심 지하 교통 인프라 건설에 대한 시각적 데이터를 공유함으로써 불안감 해소는 물론 대심도 지하 안전 관련 법·제도·기준 개선을 통한 절차 개선에도 기여할 것으로 예상된다.

‘텍스타일 활용 고성능 건설자재 및 콘크리트 구조물 성능향상 기술 개발’ 연구(김형열)에서는 비부식 텍스타일 보강재와 고내구성 결합재를 활용한 콘크리트 구조물 내구수명 100% 향상 기술을 선보였다.

이 연구에서는 세계 최고 수준의 부착강도를 갖는 텍스타일 보강재와 함께 기존 대비 염해저항 내구성이 100% 이상 향상된 고내구성 결합재를 개발해 눈길을 끌고 있다.

또한, 텍스타일 보강 패널을 활용한 콘크리트 구조물 신설·보강 기술과 노후 콘크리트 구조물 박층 보강 기술, 콘크리트 포장 박층 덧씌우기 기술 개발에도 성공했다.

이 기술들은 콘크리트 구조물 내구수명을 두 배로 증가시킬 수 있는 만큼 향후 유지보수비 30% 이상 절감, 시멘트 사용량 저감을 통한 지구온난화 억제 등의 효과를 거둘 것으로 예상된다.

‘해상 교량기초 대형 원형강관 가설공법 개발’ 연구(이주형)에서는 해상(수상) 교량 접속교 기초 시공 시 시공비용 10% 절감이 가능한 직경 20m급 대형 원형강관 가설공법을 개발해 이목을 집중시키고 있다.

이 기술은 국가 예산 절감은 물론 해상기초 안전사고 예방과 품질확보에 기여할 전망이다.

‘고차원 재활용을 위한 폐기물 재료원 매트릭스 기반 플랫폼 구축’ 연구(권기현)에서는 사회적으로 당면한 폐기물 처리 솔루션 제공을 목표로 폐기물의 상태와 조건별 매트릭스 기반의 토목건설 분야 성능 맞춤형 재활용 플랫폼을 구축했다.

‘대심도 복층터널 설계 및 시공 기술 개발’ 연구(김창용)는 도심지 지하공간 활용 극대화를 통한 교통정체 해소와 환경개선이 가능한 신형식 복층터널 구축 기술 확보를 목표로 복층터널에 최적화된 설계 기술과 함께 효율적인 복층터널 시공 기술을 선보였다. 복층터널 환기와 화재안전 설계 기술도 개발에도 성공했다.

이 기술들은 효율적인 지하 교통시설 계획과 교통운영 기술 고도화를 통해 교통혼잡비용 30% 절감, 도심 접근속도 50% 개선 효과를 거둘 수 있는 기술로 평가받고 있다.

‘지진 시 대피로 및 복구 차량 운행 노선 확보를 위한 교량 취약 연결부 및 내진장치의  안전성 향상 기술 개발’ 연구(김영진)는 지진에 취약한 교량 연결부와 내진장치의 품질기준, 성능평가체계 구축을 목표로 진행되고 있다.

향후 교량 취약 연결장치에 대한 지진 안전성 확보는 물론 내진장치의 성능평가시스템 확보, 성능등급 인·지정 쳬계 마련, 유지관리시스템 구축 등 다양한 효과를 거둘 것으로 기대를 모으고 있다.

특히, 교량 내진보강에 대한 경제적이고 효율적인 시공관리와 품질 향상에 기여할 전망이다.

‘도로 살얼음 대응체계 고도화’ 연구(장진환)에서는 도로제설 순찰차량 부착형 노면온도센서 측정센서 도입, 기상청 협력체계 구축 등을 통한 도로 살얼음 대응체계 고도화 방안을 마련하고 있다.

이를 통해 예측정보 기반의 도로살얼음 관리를 통해 인력, 장비, 제설제 등 제설자원 활용 효율화와 도로교통 안전성 강화에 기여할 것으로 예상된다.

‘도로시설 현황조사 및 표준화 방안 수립’ 연구(유영준)에서는 기반시설관리법에 따른 국내 도로 분야 기반시설 유지관리 정보 집대성과 표준 정보체계를 개발하고 있다.

향후 이 성과물은 기반시설관리법 제도 이행 근거 자료로 활용되는 한편, 규격화된 정보관리 체계 구축을 통한 통합관리 기반과 도로시설의 생애주기 이력관리 체계를 마련하는 데 마중물 역할을 할 것으로 기대를 모으고 있다.

‘대중교통 실내 공간 상시 방역 및 공기 정화 기술·시스템 융합 클러스터’ 연구(곽종원)는 대중교통의 실내 공간에 존재하는 유해물질인 미세먼지와 유해미생물인 감염원을 상시 제거·정화할 수 있는 상시 방역·에어 클리닝 핵심 기술과 도로교통수단별 솔루션 제시를 목표로 진행되고 있다.

‘PSC박스거더교 내부텐던 유지관리개선 용역’ 연구(김영진)에서는 내부텐던의 공동과 부식의 정밀조사 방법과 보수보강 기술 확보를 통한 PSC박스거더교 유지관리표준안을 개발하고 있다.

PSC교량 내부텐던의 유지관리기술은 지난 2016년 발생한 정릉천고가교 외부텐던 파단과 같은 사고를 미연에 방지해 교량 안전성 향상에 도움을 줄 것으로 예상된다.

특히, PSC교량 내부텐던의 합리적인 비파괴검사, 안전성 모니터링, 보수·보강 방법 체계화에도 기여할 전망이다.

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미래 건설산업의 핵심은 ‘디지털화’

“선진기술보다 한 발 더 ···” 최선

 

김영진 본부장

한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 김영진 본부장은 “인프라안전연구본부는 지진이나 홍수 등으로 인한 재난·재해로부터 국민의 안전을 확보할 수 있는 기술 개발 전담 부서”라며, “특히, 4차 산업혁명에 발맞춰 건설산업의 혁신성장을 위한 스마트 인프라 구축은 물론 민족 공동체를 위한 통일 한반도의 인프라 등 ‘국민 안전과 미래 국토교통을 선도하는 3S인프라 개발’에 역량을 집중시키고 있다”고 소개했다.

이어 “현재 국내 최고의 전문진들과 구조 실험동을 비롯한 도로 실험동, 지반구조물 실대형 실험동 등 실증 연구 장비와 시설들을 기반으로 보다 안전하고, 경제적인 국가 인프라시설물 기술 개발에 나서고 있다”고 말했다.

이 같은 우수 인력과 특화된 인프라시설을 기반으로 도로, 교량, 터널 등과 관련된 각종 인프라를 대상으로 경제성과 친환경성, 안전성을 확보한 첨단 건설기술 개발에 박차를 가하고 있다.

김 본부장은 “현재 본부에서는 국민생활 문제 해결과 관련된 사회적 이슈와 정부 정책 방향, 연구원의 주요 임무 등 주어진 역할을 충실히 수행하기 위해 4대 전략목표를 세웠다”며, “전략 목표 달성을 위해 재난 대응 인프라 건설기술 확보와 함께 지속 가능한 국민 생활환경 확보, 스마트 건설 핵심 기술 선도, 신시장 창출 인프라 건설기술 혁신에 맞는 연구를 중점적으로 수행하고 있다”고 설명했다.

실제로 본부에서는 국민 안전 인프라 건설을 위한 SOC 시설물의 내진성능 유지 기반기술을 비롯해 지진위험도 평가와 보강기술 연구를 수행하고 있다.

또한, 스마트 인프라 건설을 위한 지능형 인프라 관리기술과 빅데이터 기반 인프라 성능평가·활용 기술, 하이퍼루프 아진공 인프라 상용화 기술 등의 연구에도 역량을 집중시키고 있다.

‘건설산업 혁신성장’ 스마트 인프라 구축 ‘앞장’

김 본부장은 “특히, 통일 대한민국을 대비하기 위한 한반도 인프라 균등화 체계 구축 연구와 함께 통일을 대비한 인프라 모듈화와 급속시공 기술 개발 연구도 진행하고 있다”며, “향후 인프라 시설물의 안전을 포함한 다양한 융·복합기술을 개발해 미래 건설시장에 부응하는 한편, 지속가능한 미래를 이끌어 나가는 데 앞장 서겠다”고 강조했다.

한편, 김 본부장은 “지금까지는 컴퓨터와 인터넷의 발달을 기반으로 정보 공유와 자동화시스템이 확대됐다면, 4차 산업혁명시대에는 인공지능을 비롯한 사물인터넷, 빅데이터, 모바일 IOT, 드론, 원격 제어, 감시 기술, 블록체인 등의 기술들이 건설산업과 직접적으로 연결된다”고 말했다.

 

[글로벌 프로젝트] 세계 최고의 경쟁력으로 캄보디아 국토 인프라 발전에 기여

https://www.kict.re.kr/researchResultWeb/getResearchResultView.es?mid=a10301000000&id=176&keyField=&keyWord=

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이어 “따라서 미래의 건설산업은 산업구조 혁신과 일자리 변화를 수반하는 건설산업의 디지털화, 인력 위주의 전통적인 건설현장에서 건설자동화로의 전환 공장생산에 기반 한 건설생산의 제조업화로 변화될 것으로 보인다”고 밝혔다.

이 같은 시대적 흐름에 부응하는 한편, 선진기술보다 한 발 더 나아간 기술 개발을 위한 다양한 연구를 추진하고 있다.

김 본부장은 “현재 본부에서는 드론을 활용한 시설물 유지관리 기술개발과 함께 친환경 에너지 발전을 위한 인프라 기술, 미세먼지 저감기술, 감염병 확산방지를 위한 건설기술 등을 개발하고 있다”고 소개했다.

이어 “또한, 디지털 시설물 관리기술을 비롯해 건설 신재료를 활용한 융합기술, 초고속 이동체계 인프라 핵심기술 등을 개발하고 있으며, 대심도 지하 인프라 구축 연구 등 4차 산업혁명시대에 건설산업이 나아갈 핵심연구를 수행하고 있다”고 덧붙였다.

오성덕 기자 건설기술

http://www.ctman.kr/news/21357 

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