[표지]
보고서 요약서
요약문
SUMMARY
목차
제1장 연구개발과제의 개요 11
1. 연구개발 목적 11
2. 연구개발의 필요성 11
3. 연구개발 범위 14
제2장 국내외 기술개발 현황 17
제3장 연구 수행 내용 및 성과 21
1. 연구수행 추진체계 21
2. 기술개발 추진전략 22
3. 1차년도 연구 수행 내용 23
가. 터널 자연채광시스템 상용화 모델 Prototype 제작 및 Test-bed 구축 24
나. 터널 자연채광시스템 공용도로 시범적용 42
4. 2차년도 연구 수행 내용 57
가. 동영상 휘도계 기반 노면휘도 계측 시스템 개발 59
나. 망막조도를 통한 터널 자연채광시스템 시환경 개선 검증 67
다. 터널 자연채광시스템 성능 보완 75
라. 터널 자연채광시스템 적용을 통한 조명에너지 절감량 산정 87
5. 터널 자연채광시스템의 사업화 전략 및 경제성 분석 91
가. 사업화 전략 91
나. 경제성 분석 94
제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 99
1. 목표 달성도 99
2. 관련 분야 기여도 102
제5장 연구개발성과의 활용계획 103
1. 연구개발 주요 성과 103
2. 성과 활용계획 103
제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 104
제7장 연구개발성과의 보안등급 107
제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 108
제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 109
제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 110
제11장 기타 사항 111
제12장 참고문헌 112
[뒷표지] 115
[표 1] 터널 사고 발생 특성(노르웨이, 프랑스 사례) 12
[표 2] 터널 이용 도로운전자 설문조사 결과 12
[표 3] 연구과제 연차별 연구목표 및 주요내용 14
[표 4] 연구과제 연차별 세부추진 계획 및 방법 15
[표 5] 연구과제 연차별 연구내용 및 추진일정 16
[표 6] 터널 내 교통사고 발생현황 17
[표 7] 야외 밝기에 따른 터널 조명 운영현황 18
[표 8] 주요 국가별 자연채광시스템 개발현황 19
[표 9] 연구과제 연차별 연구목표 및 주요내용 22
[표 10] Prototype 1-a Test-bed 설치 전경 26
[표 11] Prototype 1-b Test-bed 설치 전경 27
[표 12] Prototype 2 Test-bed 설치 전경 28
[표 13] 동서방향 터널 시뮬레이션 분석 29
[표 14] 남북방향 터널 시뮬레이션 분석 30
[표 15] 북남방향 터널 시뮬레이션 분석 30
[표 16] 황간 폐터널 Test-bed 개요 32
[표 17] 주간의 자동차 터널도로의 경계부 평균 노면휘도 Lth(이미지참조) 34
[표 18] 터널 내 휘도 균제도에 대한 권장 사항 34
[표 19] 휘도 측정방법 36
[표 20] Test-bed 터널 자연채광시스템 채광성능 측정 37
[표 21] 휘도 측정방법 38
[표 22] 터널 자연채광시스템 휘도 측정 분석 결과 40
[표 23] 터널 자연채광시스템 휘도 측정 분석 결과 41
[표 24] 2015년 상반기 둔내터널 교통사고 발생현황 43
[표 25] 둔내터널 월별 사고(1월 ~ 6월) 43
[표 26] 둔내터널 대표절기 일영 분석 44
[표 27] 눈부심 방지판 대안별 크기 및 예상도 47
[표 28] 태양 직반사 춘분(3월) 분석 결과 48
[표 29] 둔내터널 터널 자연채광시스템 채광성능 측정 55
[표 30] 둔내터널 터널 자연채광시스템 채광성능 측정 56
[표 31] 터널 내 사고 위험 발생 상황별 요인 69
[표 32] 노면휘도 및 운전자 동공 변화 측정 개요 71
[표 33] 노면휘도 및 동공 크기 변화 분석 결과 73
[표 34] 망막 조도 분석 결과 74
[표 35] 터널 자연채광시스템 채광 전 노면휘도 분석 결과 78
[표 36] 터널 자연채광시스템 채광 후 노면휘도 분석 결과 79
[표 37] 터널 자연채광시스템 채광 전 균제도 분석 결과 82
[표 38] 터널 자연채광시스템 채광 전 균제도 분석 결과 83
[표 39] 터널 자연채광시스템 채광 후 균제도 분석 결과 84
[표 40] 터널 자연채광시스템 채광 후 균제도 분석 결과 85
[표 41] 5년간(2011년 ~ 2015년) 운량 DB자료(기상청) 88
[표 42] 고기터널일대 일출∙일몰 자료(한국천문연구원) 89
[표 43] 연도별 터널 현황 및 증가율(통계청) 93
[표 44] LCC 비용 산정 방식 95
[표 45] LCC 비용 산출 내역 95
[표 46] 시스템 초기 투자 비용 산출 96
[표 47] 시스템 교체 비용 산출 96
[표 48] 관리비 내역 산출 97
[표 49] LCC 적용 비용 산출 내역 97
[표 50] 총 LCC 비용 산출 97
[그림 1] 터널 운전자의 시야내 밝기변화 및 이론 인한 터널 입구부의 위험성 12
[그림 2] 국내 터널 현황 13
[그림 3] 천장부 조도순응시설(문수터널) 및 캐노피형 조도순응시설 18
[그림 4] 노르웨이 리우칸市 마을광장 채광 전경 19
[그림 5] 이탈리아 A6 고속도로 반사거울형 채광시스템 20
[그림 6] Prototype 1-a 적용 예상도 25
[그림 7] Prototype 1-b 적용 예상도 27
[그림 8] Prototype 2 적용 예상도 29
[그림 9] 터널 자연채광시스템 상용화 모델 Test-bed 현장 적용 설치 33
[그림 10] 대면휘도계(LMK Mobile advanced) 제원 35
[그림 11] 동영상휘도계(ELF System) 제원 36
[그림 12] Labsoft 휘도 분석 화면 38
[그림 13] 차선축균제도 및 종합균제도 분석영역 39
[그림 14] 공용도로 시범적용의 필요성 42
[그림 15] 둔내터널(인천방향) 전경 43
[그림 16] 터널 자연채광시스템 설치 예상도 46
[그림 17] CAD 도면 기준 낙석방지철책 철거 범위 46
[그림 18] 낙석방지철책 철거 범위 예상도 47
[그림 19] 기술시행 협약서 및 공사계획서 50
[그림 20] 둔내터널 자연채광시스템 적용 예상도 51
[그림 21] 둔내터널 자연채광시스템 적용 예상도 52
[그림 22] 노면휘도 계측시스템 케이스 설계 및 제작 59
[그림 23] 노면휘도 계측시스템 구성도 60
[그림 24] 실시간 노면휘도 계측 시스템 제원 60
[그림 25] 노면휘도 계측시스템 설치 61
[그림 26] 원격 모니터링 시스템 개념도 61
[그림 27] 노면휘도 모니터링 프로그램 메인화면 63
[그림 28] 노면휘도 모니터링 프로그램 측정 영역 및 기간 설정 63
[그림 29] 실시간 노면휘도 분석 프로그램 순서도 64
[그림 30] 프로그램 사용법 67
[그림 31] 터널 조명의 구성(KS C 3703 : 터널 조명 기준) 68
[그림 32] 터널 입구부 노면휘도 및 아이트래킹을 이용한 운전자 동공 변화 측정 70
[그림 33] 아이트래킹(Tobiipro2) 제원 71
[그림 34] CASE별 망막조도 범위 75
[그림 35] 시스템 부품 교체 작업 및 전/후 채광 비교 76
[그림 36] 채광 전/후 시간별 평균 노면휘도 분석 결과 77
[그림 37] 채광 전/후 시간별 차선축균제도 분석 결과 80
[그림 38] 채광 전/후 시간별 종합균제도 분석 결과 81
[그림 39] KS 기준휘도 대비 채광 전/후 구간별 성능비교 86
[그림 40] 터널 자연채광시스템 평균 노면휘도, 차선축균제도, 종합균제도 분석 결과 86
[그림 41] 고기터널 위치 및 터널 입구부 87
[그림 42] 고기터널 조명등 구분 88
[그림 43] 터널 자연채광시스템 적용 예상도 88
[그림 44] Business Model Canvas 91
[그림 45] 연도별 매출 전망 및 영업이익률 예상 추이 92