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보고서 요약서
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SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 13
1. 연구개발 목적 13
가. 연구개발의 배경 13
나. 연구개발의 목적 14
2. 연구개발의 필요성 15
가. 제안 시스템 15
3. 연구개발 범위 17
제2장 국내외 기술 개발 현황 18
1. 분야별 국내외 시장현황 18
가. 안전산업분야 시장현황 18
나. 자발광 광섬유LED부문별 시장현황 19
다. 사물인터넷(IoT) 분야 20
2. 국내외 기술 개발 현황 21
가. 국가연구개발사업 유사연구 검토 21
나. 국내 유사 신기술 검토 22
제3장 연구 수행 내용 및 성과 23
1. 시스템 설계 23
가. 전체 시스템 23
2. IoT센서를 이용한 안전표지판 개발 27
가. 개요 및 동작 방법 27
나. 개발 내용 29
다. 시인성 테스트 40
3. 웨어러블 디바이스(조끼, 안전띠) 42
4. 공사중 교통안전표지 탈부착시설물의 디자인 및 시제품 개발 44
가. 공사중 교통안전표지 탈부착시설물의 개발 필요성 44
나. 시제품 개발과정 44
5. 교통안전표지 간이풍하중 테스트 방법론 개발 51
가. 간이풍하중 테스트 개요 51
나. 공사중 교통안전표지 설계풍하중 산정 52
다. 풍하중 간이테스트 방법 66
6. 공사중 교통안전표지 탈부착시설물의 단위테스트 실시 66
가. 단위Test개요 66
나. 탈부착 시설물별 중량 측정 66
다. 탈부착 시설물별 설치·해체 시간 및 난이도 측정 67
라. 탈부착 시설물별 풍하중 지지력 간이테스트 68
7. 안전관리 시스템 관리 서버 개발 69
가. 개요 69
나. 설계 70
다. 개발 결과 73
8. 관리자 앱 83
가. 개요 83
나. 설계 83
다. 개발 결과 85
9. 사용자용 스마트폰 앱 91
가. 개요 91
나. 설계 91
다. 개발 결과 93
10. 도로공사구간을 구현한 시스템 통합테스트 실시 95
가. 통합Test개요 95
나. 통합Test 실시 96
다. 통합Test 결과 98
라. 통합Test 보완시험 100
라. 통합Test 보완시험 결과 106
제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 107
1. 목표달성도 107
가. 연구개발성과 및 평가방법 107
나. 해당 연도 정량적 연구성과 목표 및 달성도 108
다. 성과 목표에 대한 자체 평가 108
라. 연구개발성과 109
2. 관련 분야 기여도 111
제5장 연구개발성과의 활용계획 112
1. 연구개발성과의 활용방안 112
가. 기술의 의의 112
나. 적용분야 112
다. 사업화 계획 113
2. 기대효과 114
가. 기술적 측면 114
나. 경제적 측면 114
다. 사회적 측면 115
3. 사업화 모형 수립 116
4. 추후 연구계획 116
제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 117
제7장 연구개발성과의 보안등급 118
제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 119
제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 120
제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 121
제11장 기타 사항 122
제12장 참고 문헌 123
〈표 1.1〉 최근5년간(2011~2015년도)공사종류별 사고사례현황 14
〈표 1.2〉 IT기술의 오감적용 예시 15
〈표 2.1〉 안전산업분야 국내외 시장현황 18
〈표 2.2〉 LED부문별 규모(국내) 19
〈표 2.3〉 자발광 광섬유LED부분별 안전시장 규모(국외) 20
〈표 2.4〉 국내 국가연구개발사업 유사연구 사례 21
〈표 2.5〉 본 과제와 조사된 국가연구개발사업과의 비교1 21
〈표 2.6〉 본 과제와 조사된 국가연구개발사업과의 비교2 22
〈표 3.1〉 센서 및 통신 모듈 주요부품 33
〈표 3.2〉 게이트웨이 모듈 주요 부품 34
〈표 3.3〉 광휘도 측정 기준 40
〈표 3.4〉 광휘도 측정 결과 41
〈표 3.5〉 AHP평가항목의 상대적 중요도 48
〈표 3.6〉 기본디자인 49
〈표 3.7〉 제작된 시제품 51
〈표 3.8〉 탈부착시설물 중량측정 결과 67
〈표 3.9〉 탈부착시설물 설치·해체시간 및 난이도 측정결과 68
〈표 3.10〉 탈부착시설물별 풍하중 지지력 간이테스트 결과 68
〈표 3.11〉 REST API 메소드 74
〈표 3.12〉 REST API의 특징 75
〈표 3.13〉 관리자 API 76
〈표 3.14〉 사용자 API 77
〈표 3.15〉 게이트웨이용 API 77
〈표 3.16〉 관리자 앱 개발 환경 83
〈표 3.17〉 관리자앱 기능정의 83
〈표 3.18〉 관리자 앱의 주요 API 84
〈표 3.19〉 스마트폰 앱 개발 환경 91
〈표 3.20〉 사용자 앱의 주요 기능 91
〈표 3.21〉 통합테스트 소프트웨어 및 하드웨어 환경 95
〈표 3.22〉 소프트웨어 및 하드웨어 환경 101
〈표 3.23〉 시험결과 103
〈표 5.1〉 사업화 대상 기술의 현장 적용분야 112
〈표 5.2〉 생산계획 113
〈표 5.3〉 기대효과(기술적 측면) 114
〈표 5.4〉 공사종류별 사고사례현황 115
〈그림 1.1〉 도로공사 현장에서의 변화 15
〈그림 1.2〉 BLE Beacon을 이용한 IoT 16
〈그림 1.3〉 저전력 블루투스(BLE) 사용분야 16
〈그림 2.1〉 사물인터넷 연결 사물수 추이 및 국내외시장규모 전망 20
〈그림 3.1〉 시스템 개념도 23
〈그림 3.2〉 시스템 구성도 24
〈그림 3.3〉 시스템 통합 흐름도 25
〈그림 3.4〉 시스템 세부 구성도 26
〈그림 3.5〉 안전표지판 구성도 27
〈그림 3.6〉 안전표지판의 동작 28
〈그림 3.7〉 안전표지판의 실제모습 29
〈그림 3.8〉 태양광 표지판 기본 디자인 29
〈그림 3.9〉 배터리 및 태양광 컨트롤러 모듈 30
〈그림 3.10〉 태양광 안전 표지판 구성도 30
〈그림 3.11〉 태양광 표지판(가로) 설치도 31
〈그림 3.12〉 태양광 표지판(세로) 설치도 31
〈그림 3.13〉 센서 및 통신 모듈 함체 설계 32
〈그림 3.14〉 센서 및 통신 모듈 함체 32
〈그림 3.15〉 게이트웨이 함체 설계 33
〈그림 3.16〉 안전표지판 PCB 35
〈그림 3.17〉 Lidar 모듈 36
〈그림 3.18〉 PIR 센서 36
〈그림 3.19〉 경광등 37
〈그림 3.20〉 안전표지판(게이트웨이) 설정 38
〈그림 3.21〉 경광등이 부착된 안전표지판 38
〈그림 3.22〉 안전표지판의 실제 설치사진 I 39
〈그림 3.23〉 안전표지판의 실제 설치사진 II 39
〈그림 3.24〉 광휘도 측정 포인트(한 글자당 4포인트) 40
〈그림 3.25〉 야간 시인성 시험 사진(셔터 스피트 : 1/60, 조리개 : F4.5, ISO : 400) 41
〈그림 3.26〉 광휘도 측정 시험성적서 41
〈그림 3.27〉 LED안전조끼 42
〈그림 3.28〉 스마트 안전띠 43
〈그림 3.29〉 시제품 개발 Flow 44
〈그림 3.30〉 광섬유 제품 적용 예 45
〈그림 3.31〉 공사중 교통안전표지(한국도로공사) 46
〈그림 3.32〉 공사중 교통안전표지(국토교통부) 46
〈그림 3.33〉 도로공사장 교통관리구간 46
〈그림 3.34〉 표지지주 예 47
〈그림 3.35〉 표지판에 작용하는 설계풍하중 산정Flow 51
〈그림 3.36〉 풍하중 간이테스트 사진 66
〈그림 3.37〉 탈부착시설물 중량측정 사진 67
〈그림 3.38〉 탈부착시설물 설치·해체시간 및 난이도 테스트 사진 67
〈그림 3.39〉 탈부착시설물별 풍하중 지지력 간이테스트 사진 68
〈그림 3.40〉 서버 구성도 69
〈그림 3.41〉 메뉴구조도 70
〈그림 3.42〉 FCM 작동방법 73
〈그림 3.43〉 curl을 이용한 메시지 전달 73
〈그림 3.44〉 관리자용 API 주요코드 76
〈그림 3.45〉 게이트웨이 API 주요 코드 78
〈그림 3.46〉 Dashboard 화면 78
〈그림 3.47〉 공사현장 리스트 79
〈그림 3.48〉 센서감지 정보 79
〈그림 3.49〉 공사현장 별 표지판 정보 80
〈그림 3.50〉 사용자 정보 80
〈그림 3.51〉 센서 감지 정보 리스트 81
〈그림 3.52〉 알림 메시지 통계 정보 81
〈그림 3.53〉 표지판 상태 통계 정보 82
〈그림 3.54〉 관리자앱 서비스 흐름도 84
〈그림 3.55〉 관리자앱 화면설계(가입 / 로그인 / 메인 / 전체알림) 85
〈그림 3.56〉 관리자앱 화면설계(차트 / 설정 / 공사현장정보) 85
〈그림 3.57〉 회원가입 및 로그인 86
〈그림 3.58〉 메인화면 86
〈그림 3.59〉 공사현장 정보 87
〈그림 3.60〉 통계정보 88
〈그림 3.61〉 알림정보 88
〈그림 3.62〉 공지사항 전달 및 설정 89
〈그림 3.63〉 안드로이드 - 로그인 / 회원가입 / 환경설정 89
〈그림 3.64〉 안드로이드 - 공사현장정보 / 표지판정보 / 알림정보 90
〈그림 3.65〉 서비스 흐름도 92
〈그림 3.66〉 알림내역 93
〈그림 3.67〉 공사장 지도 정보 93
〈그림 3.68〉 설정정보 94
〈그림 3.69〉 안드로이드 앱 화면 94
〈그림 3.70〉 통합테스트를 위한 시제품 설치계획도 96
〈그림 3.71〉 통합테스트를 위한 시제품 설치사진 97
〈그림 3.72〉 경광등 설치 98
〈그림 3.73〉 사용자 앱이 설치된 스마트폰(차량 내부) 98
〈그림 3.74〉 차내 스마트폰 장착 및 주행 사진 99
〈그림 3.75〉 연동테스트 구성도 100
〈그림 3.76〉 테스트용 안전 표지판 설치 102
〈그림 3.77〉 작업자용 스마트폰과 운전자용 스마트폰 장착 및 주행 모습 103
〈그림 3.78〉 메시지 도달 시험 성적서 106
〈그림 5.1〉 적용분야 113
〈그림 5.2〉 미국 산업용 보호용품 시장현황 114