국토교통 R&D추천기술 터널 내 폭발화재로 인한 장시간 시설물 보존용
유약기반 돌기형 차화, 차열 방화구조체 제조기술

01
개요

1. 개발 배경 및 필요성

  • 터널 내 교통사고로 인한 화재는 화재보호 시스템이 작동 되더라도 소방진압차량이 도착하기까지 장시간 소요되어 신속한 화재진압이 어려운 문제 존재
  • 터널 내장재 소재로 장시간 화재 보호와 내충격성, 유지보수성, 반영구적인 제품 필요

2. 기술 개요

  • 터널 내 화재 시 시설물 보호에 적용 가능한 기술로, 기존 시설물의 화재 시 전소되는 문제를 해결하기 위하여 돌기형으로 제작된 화재 분산구조 소재를 활용한 차열, 차염 방화 구조체
  • 저독성 난연제 성분의 바인더를 사용하여 유해가스 방출 억제
  • IoT 기술을 활용하여 안전 관리자에게 화재 알림 기능 적용
그림 | 돌기형 차열, 차염 방화구조체

02
기술의
특장점

1. 기존 기술 대비 차별성

구분 기존 기술 해당기술
기능/성능
  • 난연 도료, 난연 테이프
  • 816℃에서 20분간 점화(자기소화 및 3.5m 이내 연소)
  • 케이블 소손 가능성 내제
  • 도료 : 4회 시공, 27일 건조
  • 테이프 : 신규, 최외측에 한정
  • 도료 및 테이프 : 케이블 접속 개소 주위 20m
  • 차화튜브(시트)
  • 816℃에서 40분간 점화(자기소화 및 케이블 미연소)
  • 건전케이블 소손 예방
  • 케이블을 완전히 감싸는 구조(시트)
  • 케이블 접속개소 상하좌우
장단점
  • 석면 無
  • 익숙한 시공방법
  • 816℃에서 20분간 점화 : 자기소화 및 3.5m 이내 연소
  • 케이블을 완전히 감싸는 구조로 개소별 시공 시간 10분 이내
  • 석면 無, 친환경 제품
  • 816℃에서 40분간 점화 : 자기소화 및 케이블 미연소
  • 돌기 구조를 통한 우수한 차열, 차염 성능과 통기구조를 통한 기능 저하 방지
경제성
  • 연소방지도료의 경우, 시간 경과에 따라 도료가 경화되어 추가 유지보수 비용 발생
  • 장기간 유지보수성 타 제품대비 대폭 우수
  • 반영구적인 제품 수명으로 인한 추가 공사비 절감
  • 체결과 개방성능이 용이하여, 유지보수 인건비 절감 및 별도의 유지보수 장비 불필요

2. 기술 경쟁력

  • 기존 단열 소재 대비 도자기 유약기반 난연재(장시간 화재보호 특성) 사용으로 시설물 훼손 방지
  • 기존 불연성 철판 대비 돌기형 구조(동일 두께 대비수배의 차열, 차염 성능)와 돌기구조 사이의 통기구조(평상시 시설물 기능저하 방지)의 구조체 사용으로 터널 시설물 화재보강 내화 성능 보유

3. 경제적 효과

  • 개소별 시공 시간 10분 이내로 설치비용 60% 절감
  • 반영구적인 제품 수명으로 인한 교체비용 60% 절감

03
시장성

1. 시장규모 및 성장성

  • ’17년 12월 말 기준 전국의 터널 수는 2,382개소
  • ’07년 12월 말 1,064개소 대비 1,318(224%) 증가, 터널 연장은 755km에서 1,811km(240%) 증가
  • 터널 개소 수 및 연장의 증가에 따라 터널 내 화재 위험성은 갈수록 높아지고 있는 추세

2. 응용분야(수요처)

  • 국토교통부 산하기관
  • 한국전력공사
  • 발전소
  • 철도 공사
  • 공항 공사

04
연구성과 정보

1. 지재권 현황

발명의 명칭 출원번호 권리
현황
전선 배관 및 케이블의 화재 보호용 돌기형 내화구조체 10-2016-0067580 등록
케이블 트레이의 화재 보호용 돌기형 내화구조체 10-2016-0067552 등록
점검 및 유지보수가 용이한 케이블 트레이용 차열 차염 부재 10-2017-0034134 등록
화재 차단성능이 우수한 케이블 트레이용 방화 구획 장치 및 그 제조방법 10-2017-0065650 등록
케이블트레이용 화재확산방지구조물 10-2017-0034137 등록

2. 시험결과(시공실적) 및 시제품 현황

  • 의정부국토관리사무소 모란터널 및 마석터널
  • 수원국토관리사무소 부평터널
  • 부산지방국토관리청 소천도계터널
  • 원주지방국토관리청 두문동터널
  • 익산지방국토관리청 모악터널, 수동터널
  • 한국전력공사 서울, 경기, 부산울산 지역본부
그림 | 모란터널 시공 실적

3. 기술준비도(TRL)

  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작

4. R&D 수행이력

사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 (안전분야)터널 내 교통사고 폭발화재 보호를 위한 시설물 장시간 화재 보호용 유약기반 돌기형 차화, 차열 방화구조체 제조기술(시작품 단계)
연구 기간 2016.4 ~ 2017.12
연구비 1,190,000,000원

05
문의

1. 기술문의

  • ㈜광운기술
  • ☎ 031-356-9616

2. 총괄문의

  • 국토교통과학기술진흥원 일자리·사업화지원실
  • ☎ 031-389-6322
  • ktechbiz@kaia.re.kr

국토교통 R&D추천기술 AI 기반 객체 영상인식기술을 적용한
교통관리 및 돌발관리시스템

01
개요

1. 개발 배경 및 필요성

  • 교통혼잡 문제를 해결하기 위하여 전 도로구간의 교통정보 수집이 필수적이나, 정부 재원 부족으로 지능형 교통 시스템 설치 및 운영 부족
  • 현재 교통수집, 돌발검지, 교통 모니터링, 방범 등 서로 다른 목적의 CCTV가 여러 장소 또는 동일 장소에 여러 대 설치/운영되고 있어 하나의 CCTV로도 다목적 사용이 가능한 기술 개발 필요

2. 기술 개요

  • 교통 관리 및 돌발관리시스템으로, 기존 고사양 CCTV를 통한 수동적 교통정보운영시스템의 한계를 극복하기 위하여 AI 기반 교통정보 획득 기술을 적용하여 저비용/저사양 CCTV로도 교통정보 및 돌발 상황 획득 가능한 기술 개발
  • 정확성·신속성 확보를 위한 서버단위 영상분석 엔진 개발
  • AI 신호운영시스템 적용 코어 엔진 확장 개발(5G망 사용 계획)

02
기술의
특장점

1. 기존 기술 대비 차별성

구분 기존 기술 해당기술
기능/성능
  • 특정 차로 등 영역 내 통과하는 차량인 영상분석
  • 특수한 CCTV 카메라시스템으로만 기술 사용
  • 범용 CCTV 카메라로도 사람, 차량, 사물 등을 인지하여 정확한 데이터 수집 가능
  • AI 기반 영상데이터 분석기술로 다양한 장소에 설치해도 유사한 정확도 유지 가능
장단점
  • 하나의 카메라로 최대 3차로까지만 분석
  • 현장 제어기에서 분석(통신환경에 민감)
  • 높은 구축 비용
  • CCTV 카메라의 영상 촬영 범위에 보이는 모든 물체를 분석하고 판단 가능
  • 학습량에 따라 자율적인 인지, 판단, 결정 가능(차량모델, 사람유형, 자율교통신호분석 등)
경제성
  • 최대 3차로만 분석 가능하며 차로 당 1,000만 원 정도의 비용 발생
  • 기존대비 50% 이상 비용 절감

2. 기술 경쟁력

  • 기존 제품과 달리 해외 다른 제품과 호환이 가능하여 해외업체의 플랫폼과 연계 가능
  • 국내 최초로 범용 CCTV로도 차량, 보행자, 돌발 상황 복합 감지 가능한 기술 개발
  • AI 기반 영상분석 알고리즘과 엔진을 독자 개발하여 기존 시스템 대비 장소에 상관없이 서비스 제공 가능

3. 경제적 효과

  • AI 기반 영상분석기술 확보로 기존 인프라 구축 비용 50% 절감
    • 카메라 등 시스템 가격 : 500만 원
    • 설치 및 서비스 개통 비용 : 100만 원

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시장성

1. 시장규모 및 성장성

  • 교통 관리 세계 시장은 2016년 약 206억 달러에서 연평균 13.7%씩 성장하여 2022년에는 약 445억 달러 수준으로 전망

2. 응용분야(수요처)

  • 각 지자체 담당 운영 기관
  • 국토교통부, 과학기술정보통신부, 보건복지부
  • 도로교통 외 지하철 플랫폼, 횡단보도, 방파제, 해수욕장, 강가, 바다, 스마트공장 등 CCTV 분석이 필요한 모든 수요처
그림 1 | 교통 관리 세계 시장 규모 및 전망

04
연구성과 정보

1. 지재권 현황

발명의 명칭 출원번호 권리
현황
객체 인지 기반의 실시간 영상 감지 기술을 이용한 교통 흐름 및 돌발 상황 관리 시스템 및 그 처리 방법 10-2016-0108491 등록
객체 인지 기반의 실시간 영상 검지 시스템 및 그 방법 10-2016-0108041 등록

2. 시험결과(시공실적) 및 시제품 현황

  • 저비용 및 범용 CCTV를 통한 국내 최초 인공지능 영상분석 엔진 탑재 돌발감지시스템 현장검증 완료
  • 부산시 전역에 스마트 교차로 사업 진행
  • 스마트 교차로 AI 플랫폼
그림 2 | 돌발감지시스템

3. 기술준비도(TRL)

  • 기술 개념 확립
  • 연구실 환경 검증
  • 시제품 제작
  • 실제 환경 검증
  • 신뢰성 평가
  • 상용품 제작

4. R&D 수행이력

사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 객체인지 기반의 실시간 영상검지기술국산화를 위한 서버단위 원격 돌발관리시스템 사업화
연구 기간 2015.10~2017.11
연구비 500,000,000원

05
문의

1. 기술문의

  • 델리아이/연구소
  • ☎ 070-4694-1656

2. 총괄문의

  • 국토교통과학기술진흥원 일자리·사업화지원실
  • ☎ 031-389-6322
  • ktechbiz@kaia.re.kr