2018년 12월 18ZD1100-01-7100P
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대경권 지역산업기반 ICT융합기술
고도화 지원사업
Regional Industry ICT Convergence Technology Advancement and
Support Project in Daegu-GyeongBuk
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인 사 말 씀
세계적으로 경제활동 범위의 글로벌화에 발맞추어, 정부는 5 대 국정목표 및 20 대 국정전략을 수립하였습니다. 과학기술이 선도하는 4 차 산업혁명, 중소벤처의 혁신과 성장, 골고루 잘사는 균형발전 등의 전략과 연계된 지역 발전을 위해서는 과학기술과 ICT 기술, 지역의 여건과 잠재력을 활용하고, 지능정보 핵심기술 R&D 및 경제 성장 패러다임을 대기업 중심에서 중소벤처 기업 중심으로 전환, 지역의 자율성 및 균형성장 기반을 구축하여야 합니다. 이와 같은 정부정책에 따라 대구광역시와 경상북도를 묶은 광역경제권인 대경권에서는 지역선도 전략산업 및 신산업의 육성 정책을 추진하여 메카트로닉스(지능형자동차/로봇), ICT 융합 등의 신산업 중심의 산업 구조로 변화되어가고 있습니다. 이에, 지역활성화를 위한 중소기업성장, ICT 융합기술을 통한 지역전략산업 고도화 등 정부 주요정책 추진과제에 부응하고, 대경권 지역 경제권을 견인할 신성장 동력산업을 발굴하고 육성하는 것이 중요합니다. 한국전자통신연구원 대경권연구센터에서는 ICT 분야의 축적된 R&D 경험 및 ICT 연구개발 성과를 확산하여 대경권의 ICT 융합 산업육성에 기여하기 위하여, 2018 년부터 총 4 년 계획으로 당 사업을 수행 중에 있습니다. 1 차년도인 2018 년도에는 지역기업과의 공동연구를 통한 기술경쟁력 강화, 애로기술지원 및 기술지도자문의 지속적 강화, 기술 개발 성과 확산에 기여하였습니다. 앞으로도 ICT 융합 기술에 있어 양적질적 지원 확대는 물론 실질적인 성과 창출로 이어진 대경권 산업 및 경제 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다. 끝으로 당 사업의 수행에 많은 도움을 주신 분들께 깊이 감사 드리며, 참여 연구원들의 노고를 치하하는 바입니다.2018 년 12 월
한국전자통신연구원 원장 이 상 훈
- iii -
제 출 문
본 연구보고서는 "대경권 지역산업기반 ICT
융합기술 고도화
지원사업"의 결과로서, 본 과제에 참여한 아래의 연구팀이 작성한
것입니다.
2018 년 12 월
연구책임자: 책임연구원 문기영
연구참여자: 책임연구원 임길택
책임연구원 송윤정
책임연구원 최은창
책임연구원 이은령
책임연구원 정윤수
책임연구원 김두식
책임연구원 이영재
책임연구원 김병근
책임연구원 김기석
책임연구원 이철효
책임연구원 이해동
책임연구원 김규형
책임연구원 권기구
책임연구원 김광용
책임연구원 이형수
책임연구원 김재영
책임연구원 안성호
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책임연구원 문애경
선임연구원 백장운
선임연구원 최윤원
선임연구원 이종택
선임연구원 김진홍
선임연구원 김광주
선임연구원 동지연
선임연구원 신동승
선임연구원 이재호
선임연구원 강동엽
선임연구원 오지용
선임연구원 배태욱
선임연구원 이상범
선임연구원 서정욱
선임연구원 김휘강
선임연구원 안수용
선임기술원 이 송
선임기술원 김기덕
연 구 원 강미선
연 구 원 이준구
연 구 원 원유선
연 구 원 정소희
연 구 원 이혜민
연 구 원 김범휘
연 구 원 정진우
연 구 원 양소영
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요 약 문
Ⅰ. 제 목
대경권 지역산업기반 ICT 융합기술 고도화 지원사업Ⅱ. 연구목적 및 필요성
가. 연구 목적
본 연구는 대경권 지역선도산업, 전략산업 및 전통산업에 ETRI 가 보유한 IT 기술을 접목하여, 지역전략산업연계 ICT 융합기술 고도화, 산업체 밀착형 기술지원 및 성과확산을 통해 지역산업 활성화에 기여하는 것이 목적이다.나. 연구의 필요성
선진국들은 경제 성장 과정에서 산업 기반의 중심이 제조업에서 무형의 지식, 정보, 기술 인프라를 기반으로 한 지식 산업 중심으로 변화되는 것을 경험하였다. 선진국 산업을 뒤따르면서 산업적인 성숙 단계에 이른 국내 제조 산업도 지식 경제 기반으로 개선해야 하는 상황에 직면하고 있다. 특히 비약적인 발전을 이룬 IT 산업은 차세대 성장 동력을 확보하기 위해서 NT, BT, ET 등의 첨단 신기술과 융합 형태로 변화하는 중이다. 이러한 기술 동향의 변화에 따른 국가 균형 발전을 이루기 위해서 정부는 5 대 국정목표 및 20 대 국정전략을 수립하였다. 과학기술이 선도하는 4 차 산업혁명, 중소벤처의 혁신과 성장, 골고루 잘사는 균형발전 등의 전략과 연계된 지역 발전을 위해서는 과학기술과 ICT 기술, 지역의 여건과- vi - 잠재력을 활용하여야 한다. 대구∙경북 지역은 섬유, 농업, 기계 등의 전통산업 분야 이외에 지역 기업, 대학, 연구소를 중심으로 첨단 지역전략산업 지원 정책을 추진하여 전자정보기기 관련 산업기술이 지속적으로 발전해 왔다. 하지만 최근 경제성장의 밑바탕이 되는 모바일 산업, 정보 산업이 정체되고 있어서 새로운 수익을 창출하기 위한 SW 융합클러스터 구축, IT 융・복합 의료기기, 스마트 자동차 등의 분야로 기술 영역의 확대가 요구되고 있다. 또한 지역적으로 넓은 생산 면적을 가진 농업의 부가가치 향상과 높은 농업 생산성 제공을 위해서 IT 기술이 요구되고 있으며, 전자 및 기계 제품, 부품 가공 등의 제조업에서도 제품 품질 관리, 생산성 향상, 노동 절감 등을 위한 IT 신기술을 적용이 필수적이다. 이와 같은 지역 경제의 요구에 의해서 대구∙경북 광역경제권의 선도산업으로 IT 융복합 기술을 선정하여 지역의 연구 및 개발 역량을 집중하고 있다. 이에 스마트시티, 스마트이동체, 스마트의료 등 대경권 전략 기술 분야의 ICT 융합기술 개발을 핵심 개발 목표로 선정하였고, ETRI 는 지역산업 및 정책의 변화 추이에 발맞추어 대구∙경북 지역 기업체의 기술 수요를 충족하도록 본 연구 과제를 추진하고 있다. 지역기업체의 기술경쟁력 강화와 산업 활성화를 위해서 본 연구 과제의 내용은 핵심 기술 개발을 위한 공동연구수행, 기술이전 및 기술교류회를 통한 연구성과확산, 기업체의 당면한 기술문제 해결을 위한 기술지원 등의 세가지 지원 임무로 구분하고 있다.
Ⅲ. 연구목표 및 내용
가. 연구개발의 목표
○ 지역산업연계 IT융합기술개발 및 산업계 지원을 통한 지역산업체의 기술경쟁력 강화 및 지역산업 활성화- vii - ○ 산업체밀착형 IT융합기술지원을 통한 지역산업체의 현안문제해결 및 지역기업 기술의 조기 실용화 지원체계 구축 등 Local R&BD 허브 역할 수행 ○ IT융합기술의 성과확산 및 기업성장 생태계 조성을 위한 지역R&D 협력네트워크 구축 강화 및 지역기업지원기관과의 협력
나. 당해연도 연구내용
구 분 목 표 내 용 1차년도 (2018) 지역산업연계 ICT융합 기술 개발 및 중소 기업 활성화 지원 - 스마트팜, SW융합, 지능형기계 등 기술수요기반 맞 춤형 기술 개발 - 지역 유관기관과의 협력을 통한 기술/제품 공동 기 획 및 신사업 발굴 - 산업체 밀착형 기술지원 및 성과확산 - 지역수요기반 특성화 R&D 사업 발굴: 6건(4건/2건) 지역산업체기반 R&D과제 발굴: 4건 지역R&D정책/기획 지원: 2건 - 지역수요연계 지자체/민간수탁 확대: 15억원 - 애로기술지원 및 기술지도자문: 34건 - 신기술설명 및 기술교류 확산: 150명/4건 - 지역중소기업 지원활동 만족도: 81% - 특허출원건수 대비 활용률: 12% - 기술이전/출자 등 기술사업화: 4건 - 기술료 수입: 4억원- viii - 구 분 목 표 내 용 스마트시티 ICT융합 기술 개발 - 시각정보기반 실시간 교통정보 인식 기술 다해상도 교통객체 검지 및 분류 기술 개발 다중 교통객체 추적 기술 개발 차량 대기열 및 교통량 추정 기술 개발 - 세이프시티용 다중객체인식 플랫폼 기술 다중객체 검지․추적 기술 개발 다중객체 속성․행동 인식 기술 개발 스마트이동체 ICT융합 기술 개발 - 이동체 ICT융합 상황 인지 기술 스마트 이동체용 레이다 센서 설계 스마트 이동체용 2종 센서퓨전 플랫폼 개발 영상-레이다 융합기반 응용서비스 기술 설계 - 이동체 자세 추정 및 제어 기술 IMU 센서 기반 자세 인식 알고리즘 개발 적외선 열영상 기반 이동체 추적 알고리즘 개발 자세제어 시뮬레이터 HW 설계 및 모델링 자세제어 성능평가 시스템 설계 - 무인주행 농기계 기술 방제기 차체 개조 및 프로토타입 개발 통합제어보드 HW 및 운영 SW 개발 방제기 조향/경로추종 제어기 설계
- ix - 구 분 목 표 내 용 스마트의료 ICT융합 기술 개발 - 자동모발이식 장치 기술 개발 자동 모발이식장치 실용화 기술 개발 차세대 모발이식장치 최소 유닛 구동 개선 및 성능 시험 - 의료 3D프린팅 기술 개발 세라믹 소재를 적용한 DLP type 3D 프린터를 활용 한 골 이식재 시제품 제작 골 이식재용 세라믹 소재에 대한 물리적/생물학적 안전성 및 유효성 평가 세라믹 3D 프린팅을 위한 소재 안정화 공정 확립 출력물에 대한 소결 공정 및 강도 향상 공정 확립 고농도 BCP 레진 개발을 위한 소재 제형화 연구 - 의료현장/시장주도형 스마트의료 실용화 기술 개발 복약 모니터링 서비스와 연동 가능한 질병관리 통합 시스템 개발 조제 자동화 장비 적용을 위한 정제약품 계수용 센서모듈 개발 혈액투석환자를 위한 치료결정지원 시스템 개발
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Ⅳ. 연구결과
본 과제의 수행을 통하여 확보된 당해연도의 주요 연구결과는 아래와 같다. 구분 성과지표명 18년도 목표치 성과지표 달성내용 경영성과 지역수요기반 특성화 R&D 사업 발굴 (건) 지역산업체기반 R&D과제 발굴 (건) 4 7 지역R&D정책/기획 지원 (건) 2 6 지역중소기업 지원활동 만족도 (%) 81 86.8 지역수요연계 지자체/민간수탁 확대 (억원) 15 22.5 연구성과 특허출원건수 대비 활용률 (%)주1) 12 20 기술이전/출자 등 기술사업화 (건) 4 10 기술료 수입 (억원) 4 5.47 기업지원성과 애로기술지원 및 기술지도자문 (건) 34 41 신기술설명 및 기술교류 확산 (건(참석자))주2) 4(150) 7(230) 주1) 사업기간 내 누적 활용률 주2) 신기술설명회 , 공개세미나, 기술워크샵, 기술교류회 등의 외부 기관/기업 참석 인원수 및 개최 회수- xi -
가. 스마트시티 ICT 융합기술개발
○ 시각정보기반 실시간 교통정보 인식 기술 - 지능형 교통정보 인식 시스템 요구사항 정의 및 설계 - 교통현장 영상 데이터셋 구축 - 다해상도 교통객체 검지 및 분류 기술 개발 - 다중 교통객체 추적 기술 개발 ○ 세이프시티용 다중객체인식 플랫폼 기술 - 다중객체인식 플랫폼 요구사항정의 및 구조 설계 - 생활 방범용 다중객체정의 및 데이터셋 구축 - 다중객체인식 모듈 상세 설계 및 구현나. 스마트이동체 ICT 융합기술개발
○ 이동체 ICT 융합 상황 인지 기술 - 밀리미터파 레이다(24/77/79GHz 등) 센서 설계 및 프로토타입 - 이종 센서퓨전 플랫폼 설계 및 프로토타입 - 영상-레이다 융합기반 응용서비스 기술 설계 ○ 이동체 자세 추정 및 제어 기술 - IMU 센서 기반 자세 인식 알고리즘 개발 - 적외선 열영상 기반 이동체 추적 알고리즘 개발 - 동역학 기반 자세제어 액추에이터 모델링 - 목표 추종 자세 제어기법 설계 및 시뮬레이션 - 자세제어 시뮬레이터 HW 설계 - 임베디드 시스템 및 SW 설계 - 자세제어 성능평가 시스템 설계 ○ 무인주행 농기계 기술- xii - - 방제기 차체 개조 및 프로토타입 개발 - 방제기 플랫폼 자동제어를 위한 통합전자제어 모듈 HW 개발 - 방제기 플랫폼 운영 SW 설계 - 방제기 조향․경로추종 제어 시스템 모델링 및 시뮬레이션
다. 스마트의료 ICT 융합기술개발
○ 자동모발이식 장치 기술 개발 - 자동 모발이식장치 실용화 기술 개발 - 차세대 모발이식장치 최소 유닛 구동 개선 및 성능 시험 ○ 의료 3D 프린팅 기술 개발 - 세라믹 소재를 적용한 DLP type 3D 프린터를 활용한 골 이식재 시제품 제작 - 골 이식재용 세라믹 소재에 대한 물리적/생물학적 안전성 및 유효성 평가 - 세라믹 3D 프린팅을 위한 소재 안정화 공정 확립 - 출력물에 대한 소결 공정 및 강도 향상 공정 확립 - 고농도 BCP 레진 개발을 위한 소재 제형화 연구 ○ 의료현장/시장주도형 스마트의료 실용화 기술 개발 - 복약 모니터링 서비스와 연동 가능한 질병관리 통합 시스템 개발 - 조제 자동화 장비 적용을 위한 정제약품 계수용 센서모듈 개발 - 혈액투석환자를 위한 치료결정지원 시스템 개발라. 지역중소기업 활성화 지원 및 성과확산
○ 스마트팜, SW융합, 지능형기계 등 지역산업체기반 R&D과제 발굴 7건 ○ 지자체 및 지역 유관기관과의 협력을 통한 지역 R&D정책/기획 지원 6건 - 국가 인프라 지능정보화 사업 기획 지원(대구시 컨소시엄) 등 6건- xiii - ○ 산업체 밀착형 기술지원 및 성과확산 - 지역산업체 밀착형 기술지원 41건 (애로기술지원) 위치인식기술과 LoRa와 융합 기술 등 6건 (기술지도자문) 행동 분석 기반의 제품 수량 카운트 기술 등 35건 - 신기술설명회 및 기술교류 확산 7건(230명이상)
Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
가. 공동연구 결과물 활용계획
○ 시각정보기반 실시간 교통정보 인식 기술은 실시간 교통정보인식기반 지능형교통체계구축 및 이를 통한 교통인프라 지능화, 교통 정보 실시간 수집을 통해 사건/사고 탐지 가능 ○ 세이프시티용 다중객체인식 플랫폼 기술은 출입 통제, 주정차단속, 차량 정보 수집 분야의 지능형 방범⋅보안 시스템에 활용 ○ 이동체 ICT 융합 상황 인지 기술은 밀리미터파 레이다 모듈 기술(79GHz 차량용 측후방 레이다 기술) 개발에 활용하여, 스마트이동체의 주변 물체 검출 및 추적 기술에 적용 가능 ○ 이동체 자세 추정 및 제어 기술은 무인차량, 무인항공기, 무인잠수정 등의 자율 제어를 위한 자세 안정 기반 기술로, 국내 무인이동체 관련 제조사 또는 기타 방위산업체의 기존 제품 성능 향상, 기술 고도화 및 신규 시장 창출에 활용 ○ 무인주행 농기계 기술은 국내 농기계 제조사의 제품 성능 향상 및 농가 작업시간 단축 등 향후 트랙터, 수확기 등의 농기계 연구에 활용 가능하며, 무인주행 기술이 적용된 방제기의 해외시장 매출 증대 기대 ○ 자동모발이식 장치 기술은 기존의 수동 식모기를 주고받는 과정을 생략하여- xiv - 시술자의 작업 집중도 향상으로, 수술에 필요한 인력 및 시간 감소를 통한 비용 절감 가능(활용분야는 탈모 환자 대상 및 미용 분야 모발이식) ○ 의료 3D 프린팅 기술은 DLP 방식을 적용하여 환자 맞춤형 제작이 가능, 특히 저가형으로 개발되어 기공소 및 센터를 통한 사업화 가능(기존 프린터의 경우 성능은 우수하나 상당히 고가로 사업성에는 맞지 않음) ○ 이외에도 ETRI 에서 기확보된 ICT 융합기술은 지역중소기업에 필요한 핵심 기술 개발을 위해 기반기술로서 기술 지원할 예정임
나. 연구 성과 확산 및 기술지원의 활용계획
○ 현장밀착형 기술지원 Hub 구축을 통한 ICT 융합기술 개발의 애로기술 해결 및 기술도입 비용감소 및 기간단축 ○ 지역산업 육성전략 및 지역기업의 수요 기반 ICT 융합 시제품 제작 지원, 실용화 지원을 통해 지역기업의 매출 증대에 기여 ○ ETRI ICT 원천기술의 보급을 통한 혁신형 중소기업 육성VI. 기대성과
가. 기술적 측면
○ ETRI IT 원천기술 보급을 통해 전략산업 및 선도산업에 참여한 지역기업의 기술 경쟁력 제고 ○ ETRI 의 국내산업 발전을 주도한 경험과 연구개발 인프라를 확산시켜 지역 R&D 역량 강화 ○ 현장 밀착형 기술지도 및 자문, 애로기술 지원을 통한 지역기업 제품개발 역량 강화- xv -
나. 경제적 성과
○ ETRI IT 원천기술을 지역전략산업에 접목하여 지역산업 활성화 ○ 지역전략산업 육성정책과 연계를 통해 글로벌 경쟁력을 갖춘 지역산업 성장 기반 구축 ○ IT 융합을 통한 지역기업의 주력제품 매출액 증대 및 신규 시장 개척 ○ 지역 업체의 정부주도 사업 참여를 통한 신규시장 개척 및 고용창출 유도- xvi -
ABSTRACT
Ⅰ. TITLE
Regional Industry ICT Convergence Technology Advancement and Support Project in Daegu-GyeongBuk
Ⅱ. RESEARCH OBJECTIVES
A. Purpose
The purpose of this project is to contribute to the advancement of ICT convergence technology in the local strategic industry field, close technical support of industry, and industry activation in the industrial sector, strategic industries and traditional industries in Daegu-GyeongBuk area.
B. Importance
The developed countries experienced the center of economic gravity shifting from manufacturing industries to knowledge-based industries based on the infrastructure of intangible assets such as knowledge, information, technologies in recent economic growth. At the phase of industrial maturity following the developed countries, domestic companies are facing the difficulty of reforming the fundamental of industries into the knowledge-based economy. With the rapid technology growth, IT industry has a trend of integrating information technology with the other advanced technologies such
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as Nanotechnology, Biotechnology, and Environmental Technology finding next-generation growth engine. In order to achieve balanced national development in accordance with these technological trends, the government will make full use of the local conditions and potentials to make the best use of science and technology and ICT, Industrial revolution, innovation and growth of small and medium-sized venture companies, and well-balanced balanced development.
Daegu and GyeongBuk’s supporting policy for advanced regional strategic industries and the conventional industries leads to continuous advances in industrial technology for electronics and information devices, with the support of regional companies, universities, and research institutes. However, recent sluggish growth in mobile, information industries as the foundation of natural economic advancement requires the technology expansion to seek new profit sectors in the areas of SW convergence cluster building, IT mixed-fusion medical devices, smart automobile, and so on. Also, with regionally large farmland area, IT technology will provide additional value and higher agriculture productivity in agriculture sector. Advanced IT technology is essential for the efficient management of products, growth of productivity, and reduction of labor in manufacturing companies producing electronics, machinery product, and variety of manufacturing products. Based on the demand of regional economy, IT convergence technology is selected as a leading industry in Daegu-GyeongBuk metropolitan economic zone concentrating all the regional research and development efforts on developing innovated technology. By building up new ICT convergence technology development in the Daegu-GyeongBuk Strategic Technology field such as Smart City, Smart Vehicle, and Smart Medical has been selected as the core development goal, ETRI has launched the project to match technical demands of Daegu-GyeongBuk regional companies
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according to the change of regional industries and policy. For the purpose of strengthening technical competitiveness of regional companies and boosting regional industries, the detail project contents are categorized into three support missions with joint research for the core technology development, research output dissemination by technology transfer and technical exchange meeting, and technical support to solve technical problems.
Ⅲ. RESEARCH GOALS & CONTENTS
A. Goals
○ Supporting local industries and developing IT convergence technology linking to regional industries for strengthening regional company competitiveness and boosting regional industries
○ Running the role of Local R & BD hub such as solving the pending problem in local industry, building the regional corporate technology early commercialization support system through the industry friendly IT convergence technology support
○ Strengthening the cooperation network of regional R & D areas with support regional organizations to diffuse the achievement of IT convergence technology and to construct company growth ecosystem
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Years Goals Contents
First Year (2018) Development of Regional ICT Convergence Technology and Support for SMEs
- Development of customized technology based on technology demand such as smart farm, SW convergence, and intelligent machine
- Cooperation and cooperation with local governments Technology/product planning and new business discovery
- Industry-friendly technology support and process development
- Identification of regional demand base R&D project: 6cases(4cases/2cases)
Finding R&D Projects Based on Local Industries: 4cases
Regional R&D Policy/Planning Support: 2cases - Local demand connection Expansion of local government/private entrusted task: 1.5billion KRW - Technological support and technical guidance consultation: 34cases
- Explanation of new technology and diffusion of technology exchange: 150persons/4cases
- Local SME support activity satisfaction: 81% - Patent utilization rate versus patent application rate: 12%
- Commercialization of technologies such as technology transfer technology investment: 4cases - Imports of technical fee: 400million KRW
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Years Goals Contents
Smart City ICT Convergence Technology Development
- Real-time Traffic Information Recognition based on Visual Information
Development of various resolution object detection and classification technology
Development of Multi-Traffic Tracking Technology Development of technology to estimate vehicle
queues and traffic flow
- Multi-Objective Recognition Platform for Safe- city
Development of Multi-Object Detection and Tracking Technology
Development of Multi-Object Attributes and Behavioral Recognition Technology
Smart
Vehicle ICT Convergence Technology Development
- Smart Vehicle ICT Convergence Situation Awareness Technology
Millimeter wave radar sensor design for smart vehicle
Multi sensor fusion platform design for smart vehicle
Radar-camera fusion-based application service technology design
- Technology of attitude estimation and control for moving objects
Development of attitude identification algorithm based on IMU sensors
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Years Goals Contents
Development of tracking algorithm for moving objects based on infrared thermal image
Design and modeling of attitude control HW simulator
Design of attitude control performance evaluation system
- Technology of unmanned agricultural machinery Remodeling car body and development of prototype
speed sprayer
Development of integrated control board HW and operating SW
Design of steering and path-following controller for speed sprayer
Smart
Medical ICT Convergence Technology Development
- Development of Hair Implant Device
Practical development of automatic hair implant device
Mobility improvement and performance testing for the minimal unit in the next generation hair implant device
- Development 3D printing technology for medicine Prototype development for DLP 3d printing of
ceramic bone graft material
Physical and biological evaluation for safety and effectiveness of ceramic bone graft material Establishment of a stable production method for
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Years Goals Contents
the ceramic 3d printing material
Establishment of a production method for sintering and increasing strength of printed material
Research on material formation for development of high concentrated BCP resin
- Practical development of medical field/market leading smart medical technology
Development of integrated disease management that can be linked with medication monitoring device
Development of sensor module for pill counting device used for automated production
Development of decision support system for hemodialysis patients
Ⅳ. RESEARCH RESULTS
The results of this year are described as follows:
Category Performance
Index Plan Result
Management performance Identification of regional Finding R&D Projects Based on 4 7
- xxiii - demand base R&D project(case) Local Industries(case) Regional R&D Policy/Planning Support(case) 2 6
Local SME support activity
satisfaction(%) 81 86.8
Local demand connection Expansion of local government/private entrusted task(billion KRW)
15 22.5
Research performance
Patent utilization rate versus patent application
rate(%)annotation1)
12 20
Commercialization of technologies such as technology transfer technology investment(case)
4 10
Imports of technical fee(million
KRW) 4 5.47
Corporate support performance
Technological support and technical guidance
consultation(case)
34 41
Explanation of new technology and diffusion of technology
exchange(case(person))annotation2)
4(150) 7(230)
annotation1)
- xxiv - annotation2)
New technology presentation seminars, public seminars, technical workshops and technology exchange meetings, etc. and attendance
A. Smart City ICT Convergence Technology Development
○ Real-time Traffic Information Recognition based on visual information - Requirements definition and design of Intelligent Traffic Information Recognition System
- Construction of Traffic Scene Video Datasets
- Development of various resolution object detection and classification technology
- Development of Multi-Traffic Tracking Technology ○ Multi-Objective Recognition Platform for Safe-city
- Requirements definition and design of Multi-object recognition platform
- Definition and construction of multi-object recognition system for security
- Detailed design and implementation of multi-object recognition module
B. Smart Vehicle ICT Convergence Technology Development
○ Smart Vehicle ICT Convergence Situation Awareness Technology - Millimeter wave radar(24/77/79GHz) sensor design and prototype - Multi sensor fusion platform design and prototype
- Radar-camera fusion-based application service technology design ○ Technology of attitude estimation and control for moving objects
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- Development of tracking algorithm for moving objects based on infrared thermal image
- Attitude control actuator modeling based on system dynamics
- Design and simulation of target tracking attitude control technique - Design of attitude control HW simulator
- Design of embedded system and SW
- Design of attitude control performance evaluation system ○ Technology of unmanned agricultural machinery
- Remodeling car body and development of prototype speed sprayer - Development of integrated control board HW and operating SW - Design of platform operating SW for speed sprayer
- Modeling and simulation of steering and path-following controller for speed sprayer
C. Smart Medical ICT Convergence Technology Development
○ Development of Automatic Hair Implant Device
- Practical Development for the automatic hair implant device
- Mobility improvement and performance testing for the minimal unit in the next generation hair implant device
○ Development of 3D printing technology for medicine
- Prototype development for DLP 3D printing of ceramic bone graft material
- Physical and biological evaluation for safety and effectiveness of ceramic bone graft material
- xxvi - material
- Establishment of a production method for sintering and increasing strength of printed material
- Research on the material formation for development of high concentrated BCP resin
○ Practical Development of medical field/market leading smart medical technology
- Development of integrated disease management that can be linked with medication monitoring device
- Development of sensor module for pill counting device used for automated production
- Development of decision support system for hemodialysis patients
D. Support for Regional SMEs and Diffusion of Performance
○ Finding R & D tasks based on local industries such as smart farm, SW convergence, and intelligent machine 7 cases
○ Support for local R & D policy / planning through cooperation with municipalities and related organizations 6 cases
- Planning support for national infrastructure intelligence informatization project (Daegu city consortium) and other 5 cases ○ Industry-friendly technology support and proliferation
- Local industrial-friendly technical support 41 cases
(Technology problems solving) Location recognition technology and LoRa and convergence technology and other 5 cases
- xxvii - analysis technology and other 34cases
- Explanation of new technology and diffusion of technology 7 cases (more than 230 people)
Ⅴ. USAGE PLANS
A. Usage Plans of Joint Research Results
○ Real-time traffic information recognition technology based on visual information is used to construct intelligent traffic system based on real-time traffic information recognition, and it can detect incidents / accidents through intelligent transportation infrastructure and real-time traffic information collection
○
Multi-object recognition platform technology for Safe City is applied to intelligent crime prevention and security system in the fields of access control, illegal parking control, and vehicle information collection ○ Smart vehicle ICT convergence situation awareness technology, applicableto object detection and tracking technology around smart vehicle utilizing millimeter radar module technology development (79GHz automotive side-rear radar technology)
○ The attitude estimation and control technology for moving objects is a basis stabilization technology for autonomous control of unmanned vehicles, unmanned aerial vehicles and unmanned submersible. It can be used for the improvement of existing products, technology advancement and new market creation of manufacturers or other defense industry related companies
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○ Unmanned agricultural machine technology can be used for researching farming machinery such as tractor, harvester and so on by improving product performance of domestic farm machinery manufacturer and shortening working time of farmhouse
○ Automatic hair implant device aims to reduce costs by reducing manpower and time required during the surgical procedure. This technology does so by allowing the users to omit manual exchange of the implant devices, thus allowing the surgeon to focus on the procedure entirely. (Mainly used for patients with alopecia or with cosmetics needs)
○ Patient-customizable 3D printed materials for medical applications can be achieved by DLP methods. Also, such production may be developed at low cost if commercialized through laboratories and regional centers (Existing printers does not deem fit for business to high cost despite its high performance)
○ Utilizing ETRI’s ICT convergence technology developed for years as SW convergence technology base for relevant local companies
B. Usage Plans for Dissemination and Technical Support
○ Solving difficult technical problems, and reducing technical adaptation cost and period through the building up customized technical support hub for IT convergence technology development
○ Based on the regional industry promotion strategy and the demand of regional companies, contributing to increase the profit of regional companies by supporting prototype manufacturing and commercialization of products.
- xxix -
○ Promoting innovative small businesses by transferring ETRI’s IT base technologies
VI. EXPECTED EFFECT
A. Technical Aspects
○ Enhancing technical competitiveness of regional companies involved in strategic industries and leading industries by disseminating ETRI’s IT base technology
○ Strengthening regional R&D capability by sharing ETRI’s leading development knowledge for domestic industry growth and spreading ETRI’s research/development infrastructure
○ Enhancing product development capability by customized technical guidance/consultation and difficult technology support
B. Economic Aspects
○ Encouraging the regional industries by linking ETRI’s IT base technology to the regional strategic industries
○ Building the regional industry infrastructure connecting to regional strategic industry promotion policy for global competitiveness
○ Increasing the profit of main products and finding new market by IT convergence for regional companies
○ Guiding employment creation of regional companies by participating government project.
- xxx -
CONTENT
Chapter 1 Introduction ... 3
Section 1 Purpose and Inportance of Research... 3 Section 2 Contents and Scope of Research ... 6 Section 3 Structure and Process of Research ... 16 Section 4 Organization of Report ... 21
Chapter 2 Body ... 25
Section 1 Performance Index ... 25 Section 2 Smart City ICT Convergence Technology Development ... 27 Section 3 Smart Vehicle ICT Convergence Technology Development ... 63 Section 4 Smart Medical ICT Convergence Technology Development ... 123 Section 5 Support for Regional SMEs and Diffusion of Performance ... 183
Chapter 3 Conclusion ... 213
References ... 219
List of Configuration Items ... 223
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목 차
제 １ 장 서 론 ... 3
제 1 절 연구개발의 필요성 및 목적 ... 3 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 6 제 3 절 연구개발 추진전략 및 체계 ... 16 제 4 절 보고서 체계 ... 21제 ２ 장 본 론 ... 25
제 1 절 성과지표 ... 25 제 2 절 스마트시티 ICT 융합 기술 개발 ... 27 제 3 절 스마트이동체 ICT 융합 기술 개발 ... 63 제 4 절 스마트의료 ICT 융합 기술 개발 ... 123 제 5 절 지역중소기업 활성화 지원 및 성과확산... 183제 ３ 장 결 론 ... 213
참 고 문 헌 ... 219
형상항목표 ... 223
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표 목차
(표 2-1) 연구산출물 성과지표 및 실적 ... 25 (표 2-2) 안테나 개발 사양 ... 68 (표 2-3) 신호처리 성능 개선 결과 ... 76 (표 2-4) 복원 전 DTFT 와 DFT 의 주파수와 거리해상도 ... 78 (표 2-5) 복원신호의 DTFT 와 DFT 의 주파수와 거리해상도 ... 79 (표 2-6) <77GHZ ETRI RADAR 의 모노펄스 오차의 평균 및 분산 ... 81 (표 2-7) 79GHZ ETRI RADAR 의 모노펄스 오차의 평균 및 분산 ... 81 (표 2-8) LM BLOCK 개수에 따른 구간별 측정값... 127 (표 2-9) 시험재료에 따른 실험 결과 ... 128 (표 2-10) 대표 바늘의 사양 분석 ... 134 (표 2-11) 당뇨 및 고혈압 관리를 위한 DB 스키마 일부 ... 164- xxxiii -
그림 목차
<그림 １-1> 연구개발 추진체계 ... 17 <그림 １-2> 기술개발 전략 및 지원 프로세스... 20 <그림 ２-1> 시각정보기반 실시간 교통정보 인식 기술 적용 분야 ... 27 <그림 ２-2> 지능형 교통정보 인식 ... 28 <그림 ２-3> 구성 및 활용범위 ... 28 <그림 ２-4> 영상 수집 및 알고리즘 테스트베드 구축 ... 29 <그림 ２-5> 테스트 베드 현장 사진 ... 29 <그림 ２-6> NASNET – FRCNN BASE NETWORK ... 30 <그림 ２-7> 제안 방법: INTEGRATING MULTIPLE INFERENCES FOR VEHICLE DETECTION ... 31 <그림 ２-8> 교통정보 인식시스템 ... 31 <그림 ２-9> 결과 데이터 내용 ... 32 <그림 ２-10> 모니터링 화면(좌) 및 분석기 인터페이스 화면(우) ... 36 <그림 ２-11> 차종 분류 정의 및 예시 ... 37 <그림 ２-12> 정량적 색상 정의를 위한 차량의 세부 영역 정의 ... 38 <그림 ２-13> 정량적 색상 정의에 따른 색상 정의 예시 ... 38 <그림 ２-14> 정성적 색상 정의에 따른 색상 정의 예시 ... 39 <그림 ２-15> 차량 색상으로부터 13 개 대표 색상 추출 ... 41 <그림 ２-16> 영상 수집용 CCTV ... 41 <그림 ２-17> 획득된 CCTV 영상 예시 ... 41 <그림 ２-18> 차량 종류/색상 메타파일 형식... 42 <그림 ２-19> 메타데이터 편집 프로그램 ... 43 <그림 ２-20> OTSU 및 HISTOGRAM EQUALIZATION 처리 영상 ... 43 <그림 ２-21> 클래스 명으로 추출 영상 분류한 결과 ... 44- xxxiv - <그림 ２-22> BEIGE 클래스 영상 ... 44 <그림 ２-23> 차종/차색의 비율 ... 45 <그림 ２-24> 이벤트 – 차종색상 ... 46 <그림 ２-25> 이벤트 – 차종인식 ... 47 <그림 ２-26> 차종 인식 모듈의 1~2 순위 성능 ... 49 <그림 ２-27> 차량 색상 인식 모듈의 1~3 순위 성능 ... 50 <그림 ２-28> 차량 색상에 대한 공개 데이터셋 결과 비교 ... 51 <그림 ２-29> 차종 분류 시스템 및 차량 색상 검색 시스템 ... 51 <그림 ２-30> 씰피스톤 모형 ... 53 <그림 ２-31> 씰피스톤 촬영이미지 ... 54 <그림 ２-32> 절단면 검사 이미지 1 안과 2 안... 54 <그림 ２-33> 측면 검사 방법 1 안과 2 안 ... 55 <그림 ２-34> 카메라 노출 데이터에 따른 이진화와 EDGE 결과 ... 56 <그림 ２-35> 카메라 노출 최적화 과정 ... 57 <그림 ２-36> 치수 검사용 내적과 외적 및 치수 검사 결과 화면 ... 57 <그림 ２-37> 이미지 워핑 과정 ... 57 <그림 ２-38> VERTICAL EDGE DETECTION ... 58 <그림 ２-39> CELL LABELING ... 58 <그림 ２-40> CELL BLOB CONNECTION ... 58 <그림 ２-41> 검사 결과 이미지 ... 58 <그림 ２-42> 측면 촬영 이미지 원본 ... 58 <그림 ２-43> 측면 추출 이미지 ... 58 <그림 ２-44> 측면 CELL BLOB CONNECTION ... 58 <그림 ２-45> 측면 검사 결과 이미지 ... 59 <그림 ２-46> 검사 유닛 모델링과 조립 사진... 59 <그림 ２-47> 치수 검사 결과 이미지 ... 60
- xxxv - <그림 ２-48> 갈라짐 불량 샘플에 대한 검사 결과 ... 60 <그림 ２-49> 단면 찍힘 불량 샘플에 대한 검사 결과 ... 61 <그림 ２-50> 뜯김 불량 샘플에 대한 검사 결과 ... 61 <그림 ２-51> 이물 불량 샘플에 대한 검사 결과 ... 62 <그림 ２-52> 차량 측후방 감지용 79GHZ 레이다 적용 개념도 ... 63 <그림 ２-53> 77GHZ MRR/SRR 모듈 채널 운용 구성도 ... 64 <그림 ２-54> 79GHZ SRR 모듈 채널 운용 구성도 ... 64 <그림 ２-55> 거리별/탐지목표물별 탐지각도 시험 방법 및 최대탐지거리 시험 방법 ... 65 <그림 ２-56> 시험 환경 ... 65 <그림 ２-57> 77/79GHZ 레이다 시험성적서 ... 67 <그림 ２-58> 79GHZ 레이다용 안테나 구성도... 68 <그림 ２-59> TX1(4 X 18 배열) 안테나 방사 패턴; (좌)수직면, (우)수평면 ... 69 <그림 ２-60> TX1(4 X 18 배열) 안테나의 주파수에 따른 안테나 정면에서 이득 ... 69 <그림 ２-61> TX2(2 X 9 배열) 안테나 방사 패턴; (좌)수직면, (우)수평면 ... 70 <그림 ２-62> TX2(2 X 9 배열) 안테나의 주파수에 따른 안테나 정면에서 이득 ... 70 <그림 ２-63> 4 개 채널로 구성된 수신 안테나(1 X 9 배열)에서 단일 채널 안테나의 방사 패턴; (좌)수직면, (우)수평면 ... 70 <그림 ２-64> 4 개 채널로 구성된 수신 안테나에서 단일 채널 안테나의 정면에서 이득 ... 71 <그림 ２-65> 제작한 안테나 시제품 ... 71 <그림 ２-66> TX1(4 X 18 배열) 안테나 반사계수 측정 결과 ... 72
- xxxvi - <그림 ２-67> TX1(4 X 18 배열) 안테나 방사패턴 측정 결과(@79GHZ); (좌)수직면, (우)수평면 ... 72 <그림 ２-68> TX2(2 X 9 배열) 안테나 반사계수 측정 결과 ... 73 <그림 ２-69> TX2(2 X 9 배열) 안테나 방사패턴 측정 결과(@79GHZ); (좌)수직면, (우)수평면 ... 73 <그림 ２-70> 수신 안테나용 단일 선형(1 X 9) 배열 안테나 반사계수 측정 결과 ... 73 <그림 ２-71> 수신 안테나용 단일 선형(1 X 9) 배열 안테나 측정 결과(@79GHZ); (좌)수직면, (우)수평면 ... 74 <그림 ２-72> 79GHZ 레이다 HW 구성도 ... 74 <그림 ２-73> 기존모듈 전원부 발열 시험 ... 75 <그림 ２-74> 79GHZ 레이다 FEM 및 BEM 보드 제작 및 케이스 설계 ... 75 <그림 ２-75> 79GHZ 신호처리 모듈의 성능 개선 ... 76 <그림 ２-76> 분석용 UI 화면 ... 77 <그림 ２-77> 첫번째 CHIRP 의 수신신호 및 첫 번째 CHIRP 의 각 안테나에서의 수신 신호와 복원 신호 ... 77 <그림 ２-78> 수신신호와 복원신호의 DTFT 와 DFT ... 78 <그림 ２-79> 77GHZ ETRI RADAR 의 (A)이득과 (B)위상 ... 79 <그림 ２-80> 79GHZ ETRI RADAR 의 (A)이득과 (B)위상 ... 79 <그림 ２-81> 77/79GHZ ETRI RADAR 의 안테나 초기 수신 위상 ... 80 <그림 ２-82> 77/79GHZ ETRI RADAR 의 안테나 위상 오류 ... 80 <그림 ２-83> 77/79GHZ ETRI RADAR 의 목표물 각도에 따른 모노펄스 ... 80 <그림 ２-84> 77/79GHZ ETRI RADAR 의 목표물 각도에 따른 모노펄스 오차 81 <그림 ２-85> 77GHZ ETRI RADAR 의 목표물의 각도에 따른 빔포밍 ... 82 <그림 ２-86> 79GHZ ETRI RADAR 의 목표물의 각도에 따른 빔포밍 ... 82 <그림 ２-87> MIMO 위상 배열 모델 ... 83
- xxxvii - <그림 ２-88> 가상 배열 모델 1 과 가상 배열 모델 2 ... 83 <그림 ２-89> 가상 배열 구상에 대한 빔포밍 결과- 0°표적 ... 83 <그림 ２-90> 가상 배열 구상에 대한 빔포밍 결과- 15°표적 ... 83 <그림 ２-91> 내외부 인증 관련 증빙 자료 ... 84 <그림 ２-92> 다중 센서 켈리브레이션 기술... 85 <그림 ２-93> VISION: 30-FPS & CONTI. RADAR: 동작주기: 15HZ ... 85 <그림 ２-94> 맵 생성 및 LOCALIZATION 기술... 86 <그림 ２-95> 자율주행용 경로설정/추종기술 및 플랫폼구축/검증 ... 86 <그림 ２-96> MEAN-SHIFT 기반 객체 추적 흐름도 ... 88 <그림 ２-97> 개선된 MEAN-SHIFT 알고리즘 성능 비교 ... 89 <그림 ２-98> 영상 추적 알고리즘 테스트 (A)깨끗한 배경 (B)겹치는 배경 89 <그림 ２-99> 실제 선박 추적 테스트(BACKGROUND CONTRAST) ... 89 <그림 ２-100> 실제 선박 영상 추적 성능 ... 90 <그림 ２-101> 타겟 임베디드 보드(DART-MX6)... 90 <그림 ２-102> 이미지 처리 보드 구조도 ... 90 <그림 ２-103> 자세 추정 테스트 결과 - 자세 추정 오차 2 도 이내 ... 91 <그림 ２-104> 3 축 회전 스테이지와 시뮬레이터 개념도 ... 92 <그림 ２-105> 시뮬레이터 테스트 및 인공 목표물 테스트 ... 92 <그림 ２-106> 임베디드 제어보드 및 주변장치 클럭 구성도 ... 94 <그림 ２-107> 무인주행/수동모드 제어다이어그램 및 조향시스템 위치제어 테스트 ... 95 <그림 ２-108> 방제기 제어보드-조향시스템 연결 및 조향제어 테스트 .... 95 <그림 ２-109> 위치 제어 결과 및 제어 오차... 95 <그림 ２-110> 토크 제어: 토크 센서 측정값 및 스티어링 각도 ... 96 <그림 ２-111> ROS 이용 모바일 로봇 시뮬레이션 ... 96 <그림 ２-112> 모바일 로봇 경로 추종 실험... 96
- xxxviii - <그림 ２-113> NVIDIA TX2 보드를 이용한 EMPC 성능 검증 ... 97 <그림 ２-114> EMPC 이용 모바일 로봇의 경로 추종 결과 및 제어 입력 ... 97 <그림 ２-115> PARAMETER-DEPENDANT EMPC 개념도 및 제어 결과 ... 97 <그림 ２-116> 모바일 로봇 제어시스템 구조... 98 <그림 ２-117> 모바일 로봇 무인주행 시스템 구조도 ... 98 <그림 ２-118> 다중 템플릿 매칭 기반 표지판 검출 ... 98 <그림 ２-119> 엔코더만 사용한 실험 결과(실내)와 카메라만 사용한 실험 결과(실냬) ... 98 <그림 ２-120> 엔코더와 카메라를 융합하여 사용한 실험 결과(실내)와 엔코더만 사용한 실험 결과(실외) ... 99 <그림 ２-121> 카메라만 사용한 실험 결과(실외)와 엔코더와 카메라를 융합하여 사용한 실험 결과(실외) ... 99 <그림 ２-122> 라이더 기반 경로 생성 및 주행 가상환경 실험 ... 99 <그림 ２-123> 라이더 기반 경로 생성 및 주행 실제환경 실험 ... 99 <그림 ２-124> 모듈 구성 다이어그램 ... 101 <그림 ２-125> BEM 보드 제작 ... 103 <그림 ２-126> 밀리미터파 레이다 센서 기반의 중장비 보행자 안전 솔루션 개념도 ... 108 <그림 ２-127> 센서 적용 시스템 다이어그램... 109 <그림 ２-128> 밀리미터파 레이다 센서 장착 시험 ... 110 <그림 ２-129> 센서 고정형 마운트 설계 ... 110 <그림 ２-130> 모든타겟 측정모니터링 & 이동성타겟 측정모니터링 비교시험 ... 111 <그림 ２-131> BSP LAYER 개념도 ... 114 <그림 ２-132> 카메라 이미지 획득 프로세스... 114 <그림 ２-133> 파워트레인 3D 모델링 및 변속레버 3D 모델링 ... 116
- xxxix - <그림 ２-134> 기존 식모기 시술의 문제점 ... 123 <그림 ２-135> 세계모발이식 학회(ISHRS) 2015 년·2016 년 전세계 모발이식 수술 건수 조사 결과 자료 ... 123 <그림 ２-136> 그리퍼 위치에 따른 편응력 측정시험 위치 및 측정값 .... 125 <그림 ２-137> (A)정상작동, (B)끼임으로 우측 서포터 전진 실패, (C)2 중 퇴출로 퇴출부에 바늘 끼임 ... 126 <그림 ２-138> 2 개의 LM BLOCK 이 장착 된 자동모발이식장치 ... 127 <그림 ２-139> LM BLOCK 추가에 따른 구간별 측정방법 ... 127 <그림 ２-140> 작동성 시험 (2 차) 결과 돼지 껍질에 식모된 모발 ... 128 <그림 ２-141> 버니어캘리퍼스를 이용한 장치의 길이 측정(좌), 전자저울을 이용한 무게 측정(우) ... 131 <그림 ２-142> 노즐 밖으로 돌출된 바늘의 길이 및 심축의 길이 측정 ... 131 <그림 ２-143> 그립부의 직경 및 길이 측정... 131 <그림 ２-144> (A)매거진의 교체 과정, (B)매거진에 결합된 바늘모듈, (C)바늘모듈의 교체 ... 132 <그림 ２-145> 모터 구동에 따른 바늘과 심축의 동작 순서 ... 132 <그림 ２-146> 작동안정성 개선 TYPE 자동모발이식기와 인조모 1000 모삽입시험 ... 133 <그림 ２-147> 실험 장비 세팅 ... 135 <그림 ２-148> 바늘삽입 반발력과 바늘 삽입 깊이에 대한 상관관계 분석 136 <그림 ２-149> 속도에 따른 바늘삽입반발력 변화 ... 137 <그림 ２-150> 바늘 소모 정도에 따른 바늘삽입반발력 실험 결과 ... 138 <그림 ２-151> 일반적인 입자형 골 이식재 적용 시 골형성 모식도 ... 143 <그림 ２-152> BLOCK TYPE 골이식재 ... 143 <그림 ２-153> POROUS CUBE BODY MODEL ... 144 <그림 ２-154> 출력물 모델 ... 145
- xl - <그림 ２-155> 출력 후 조형물 상태 ... 145 <그림 ２-156> 소결 후 조형물 상태 ... 146 <그림 ２-157> 출력 조건 및 출력 모델 ... 146 <그림 ２-158> 출력 조건 및 출력 모델 ... 147 <그림 ２-159> 출력 후 조형물 상태 ... 148 <그림 ２-160> 슬라이싱 S/W ... 149 <그림 ２-161> 출력 TEST 용 큐브 모델 ... 150 <그림 ２-162> 환자 맞춤형 BONE BLOCK 모델... 150 <그림 ２-163> FITTING TEST 용 BONE BLOCK ... 151 <그림 ２-164> 수축률 및 정밀성 평가용 시편 디자인 ... 151 <그림 ２-165> 출력 결과 10MM×10MM×10MM(기공크기 2MM) ... 152 <그림 ２-166> 출력 결과 11MM×11MM×10MM(기공크기 1MM) ... 152 <그림 ２-167> 수축률 및 정밀성 분석용 시편... 152 <그림 ２-168> 변경된 설계안으로 제작된 BLADE 실물 ... 153 <그림 ２-169> Z 축 에러로 인한 수축 출력 확인(수정전) ... 154 <그림 ２-170> Z 축 에러 수정후 ... 154 <그림 ２-171> 신규 제작중인 DLP 프린터(광원 모듈) ... 154 <그림 ２-172> 압축 강도 평가 ... 155 <그림 ２-173> 압축강도 평가 - 공인인증기관 시험성적서 ... 156 <그림 ２-174> MILLING 방식의 맞춤형 골이식재 MAXGRAFT®BONEBUILDER (BOTISS ) ... 158 <그림 ２-175> REASONING 부분이 추가된 MONITORING 단계 모델 ... 160 <그림 ２-176> FEATURE 별/클래스별 PDF ESTIMATE ... 161 <그림 ２-177> 앙상블 모델 구조 ... 162 <그림 ２-178> 복약 예측 통합 시스템 구조도... 162 <그림 ２-179> 구글 API 기반 모로코 현지 위치 기반 복약 모니터링 서비스
- xli - ... 163 <그림 ２-180> 고혈압 통계 리스트/혈압 정보 통계 리스트/혈압 데이터 통계 그래프 ... 164 <그림 ２-181> 혈당 통계 리스트/혈당 정보 통계 리스트/혈당 데이터 통계 그래프 ... 165 <그림 ２-182> 각종 전시회/행사 참가 사진... 165 <그림 ２-183> 기존 정제약품 계수용 카운터(1,5 열 카운터) ... 167 <그림 ２-184> 1 차 시제품 분석 및 시험 환경 검토 ... 168 <그림 ２-185> 센서 모듈 장착이 가능한 테스트 지그와 제어 SW ... 168 <그림 ２-186> 1 차 시제품 센서 모듈의 간격 ... 169 <그림 ２-187> 3MM 크기의 약품 인식에 필요한 센서 간격 ... 169 <그림 ２-188> PIN PHOTO DIODE ARRAY ... 170 <그림 ２-189> 개선 렌즈 광학 해석 ... 170 <그림 ２-190> 센서 모듈 및 테스트 지그 형상... 171 <그림 ２-191> 센서 모듈 디버깅 ... 171 <그림 ２-192> 조립된 센서 모듈 내부 및 모듈 형상 ... 172 <그림 ２-193> 알약 영역 기반 약품 계수 방법... 172 <그림 ２-194> 외부 코너 계수를 위한 템플릿... 173 <그림 ２-195> 내부 코너 계수를 위한 템플릿... 173 <그림 ２-196> 갭 정보 분석의 예 ... 173 <그림 ２-197> 예외 처리 경우의 예 ... 173 <그림 ２-198> 기술개발 개요 ... 176 <그림 ２-199> 실시간 데이터 생성과 통합관리운영 체계(좌), 실시간 저혈압 발생 예측 모델(우) ... 178 <그림 ２-200> 영천병원 구축 개념도 및 사례... 178 <그림 ２-201> 조혈 호르몬 처방 가이드라인 알고리즘 ... 179
- xlii - <그림 ２-202> 실제 환자 데이터를 활용해 생성된 DECISION TREE 초안 – 조혈호르몬 투여 용량 추천 ... 179 <그림 ２-203> DECISION TREE 기반 조혈 호르몬 처방 가이드라인 프로그램 V1.0 ... 180 <그림 ２-204> 전문의의 지식으로부터 도출된 인, 칼슘 약 처방 가이드라인 가설 ... 180 <그림 ２-205> 인, 칼슘 수치별 약제 투여량 및 평균 수치 ... 180 <그림 ２-206> 실제 환자 데이터를 활용해 생성된 DECISION TREE 초안 – 약제 종류 추천 ... 181 <그림 ２-207> 실제 환자 데이터를 활용해 생성된 DECISION TREE 초안 – 약제 용량 추천 ... 181 <그림 ２-208> 기업애로해결 박람회 행사 사진... 199 <그림 ２-209> 제 15 회 대구 과학축전 행사 사진 ... 200 <그림 ２-210> 지역연구센터 교류회 사진 ... 201 <그림 ２-211> 대한민국 ICT 융합 엑스포 전시회 행사 사진 ... 202 <그림 ２-212> ITIP 2018 프로그램 ... 203 <그림 ２-213> 제 3 회 산업융합네트워킹데이 행사 사진 ... 204 <그림 ２-214> DGIF 2018 프로그램 ... 205 <그림 ２-215> 연구소 기업 설립 ... 206 <그림 ２-216> 우수 조달 제품 지정 ... 206 <그림 ２-217> 해외 시장 진출 사례(모로코)... 207 <그림 ２-218> 스마트 교통관제 기술기반 교통감시 분야 세계 1 위 ... 208 <그림 ２-219> 인공지능 R&D 챌린지 특별상 ... 208 <그림 ２-220> 인공지능 R&D 챌린지 검출 결과... 209 <그림 ２-221> 대구시,기업공동 R&D 로 4 차산업혁명시대의 나아갈 길을 찾다 ... 209
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제 １ 장 서 론
제 1 절 연구개발의 필요성 및 목적
1. 연구개발의 필요성
가. 산업간 ICT 융합 패러다임으로의 변화 지식기반 경제에서는 무형의 자산인 지식, 정보 네트워크, 기술 인프라가 가장 중요한 경쟁력이 되고 있으며, 지식과 기술혁신을 중요한 생산요소로 활용하는 지역들이 경제성장을 주도하고 있다. 지식은 자본과 노동처럼 소모되는 것이 아니라 축적되는 자산이기 때문에 지식의 축적 경쟁에서 뒤쳐질 경우 격차가 가속화되는 특성을 갖고 있다. IT, NT, BT, ET 등 첨단 신기술의 지속적 발달과 더불어, 신기술간의 융합화가 급속히 진전됨에 따라 산업 전 분야에서 급격한 변화가 일어나고 있다. 특히, ICT 융합 기술 기반의 산업간 융합은 향후 더욱 가속화될 것으로 예상되며, 급속한 기술개발과 기술간 경계의 붕괴는 기존 전통 산업구조는 물론, 경제사회 전반에 걸쳐 커다란 파급효과를 미칠 것으로 전망되고 있다. 기술의 융복합화에 따라 미국, 일본, 유럽 등의 선진국은 지식기반 경제에서 경쟁우위를 선점하기 위해 신기술 융합화 연구개발 분야에서의 경쟁력 확보와 융합기술의 산업화를 통한 부가가치 창출에 전력을 기울이고 있다. 이와 같은 사회, 경제 패러다임의 변화에 능동적으로 대응하기 위해서는 ICT 융합기술의 경쟁력을 확보하여 산업간 융합구조로의 변화를 주도해야 할 필요성이 있다. 나. 정부의 과학기술 정책 및 지역산업 육성 국내외에서 국경 없는 세계화, 개방화, 지방화와 분권화의 진전으로 인해 거대4 지역경제권이 글로벌 국가 경쟁력의 핵심으로 대두되고 있다. 이와 같은 시기에 정부의 지역산업 육성정책은 정부 5 대 국정목표 달성을 위한 20 대 국정전략 중 과학기술이 선도하는 4 차 산업혁명, 중소벤처의 혁신과 성장, 골고루 잘사는 균형발전 등과 연계가 필요하다. 이에 주요내용으로, 지능정보 핵심기술 R&D 및 일자리창출, 경제 성장 패러다임을 대기업 중심에서 중소벤처 기업 중심으로 전환하고, 지역의 자율성 및 균형성장을 기반으로 한 구축 등이 포함된다. 이에 대구 경북 광역경제권은 지역선도 전략산업 및 신산업 육성 정책을 추진하여 메카트로닉스(지능형자동차/로봇), ICT 융합 등의 신산업 중심의 산업 구조로 변화되고 있다. 특히, 지역활성화를 위한 중소기업성장, ICT 융합기술을 통한 지역전략산업 고도화 등 정부 주요정책 추진과제에 부응할 필요가 있으며, 대경권 지역 경제권을 견인할 신성장 동력산업 발굴/육성이 필요하다. 다. 대경권 지역 전략/특화 산업 육성 및 지역 기업의 R&BD 역량 강화 지역 전략/특화 산업 육성 정책과 연계한 대경권 지역 기업의 R&BD 역량 강화 지원의 필요성이 높다. 이에 대경권은 지역 선도 전략산업 및 신산업의 육성 ‧ 추진정책으로 섬유, 제조부품 중심에서 메카트로닉스(지능형자동차/로봇), IT 융합 등의 신산업 중심으로 산업 구조가 변화되어 왔다. ○ 대구는 IT 융합/메카트로닉스(지능형자동차/로봇)/스마트기기 등의 신산업 중심으로 발전되어왔으며, 최근 스마트 지식서비스 등을 지역특화산업으로 추진할 계획임 ○ 경북은 디지털기기/소재산업 등 신산업이 발달하였으며, 전국 1 위의 농경지 면적과 전국 최대 농업기술센터를 보유한 농업 기술 및 인프라에 대한 고부가가치화의 요구가 높음 즉, 대구광역시와 경상북도는 ‘대구 미래성장엔진 2030 전략’, ‘경북 스마트기기 산업 육성 계획’등 전략적 지역 산업 육성 정책을 수립․추진하고
5 있다. 이에 스마트시티, 스마트이동체, 스마트의료 등 대경권 전략 기술 분야의 ICT 융합기술 개발을 핵심 개발 목표로 선정하였고, 분야별 주요확보기술을 선정, 개발하고자 한다. 라. 지역연구센터의 역할 수행을 통한 대경권 IT 융복합 산업 강화 및 지원 출연(연) 산하 지역연구센터로서 지역전략산업 및 신산업 육성 정책에 부응하는 역할 수행에 대한 요구가 높다. 이에 ETRI 대경권연구센터는 대경권 전통/전략산업의 R&D 혁신을 선도하는 IT 원천 기술을 보급 확대하고 지원 창구 역할을 수행하고, ICT 융합기술의 실용화/사업화를 통해 지역기업의 기술경쟁력 강화, 매출 증대, 고용 창출에 기여하며, 기술력이 취약한 중소기업들을 위한 현장 밀착형 애로기술 지원 및 기술교육을 통하여 혁신형 중소/중견 기업으로 성장시키고자 한다.
2. 연구개발의 목적
상기의 필요성에 따라, ETRI 대경권연구센터는 대구·경북 광역경제권 선도산업, 전략산업 및 전통산업에 ETRI 가 보유한 IT 기술을 접목하여 지역전략산업체의 ICT 융합기술 고도화, 산업체 밀착형 기술지원 및 성과확산을 통해 지역산업 활성화에 기여하는 것을 주된 목적으로, 정부출연연구기관 산하의 지역연구센터로서 대구경북 지역의 전통/주력산업의 지식기반산업화를 선도할 수 있는 IT 원천기술 보급/확산을 위한 지원창구 역할을 수행한다. 그리고, 본원의 IT 연구개발 성과물의 상용화 또는 사업화를 통해 지역기업의 기술경쟁력 강화, 매출 증대, 고용 창출에 기여하고, 기술력이 취약한 지역 중소기업들을 위한 현장밀착형 애로기술 지원 및 기술지도, 기술자문 등의 역할 수행하고자 한다.6
제 2 절 연구개발의 목표 및 내용
1. 연구개발의 목표
본 과제는 대구∙경북 광역경제권 선도 산업, 전략산업 및 전통산업에 ETRI 가 보유한 IT 기술을 접목하여 지역기업의 ICT 융합기술 경쟁력 강화 및 지역산업 활성화에 기여하는 것을 목적으로, 스마트시티, 스마트이동체, 스마트의료 등 대경권 전략 기술 분야의 ICT 융합기술 개발을 핵심 목표로 선정하였고, 분야별 주요확보기술을 개발하고자 한다. 지역기업체의 수요에 따른 공동연구 개발, 성과확산, 기술지원을 수행하고 있다. ○ 지역산업연계 IT 융합기술개발 및 산업계 지원을 통한 지역산업체의 기술경쟁력 강화 및 지역산업 활성화 ○ 산업체밀착형 IT 융합기술지원을 통한 지역산업체의 현안문제해결 및 지역기업 기술의 조기 실용화 지원체계 구축 등 Local R&BD 허브 역할 수행 ○ IT 융합기술의 성과확산 및 기업성장 생태계 조성을 위한 지역 R&D 협력네트워크 구축 강화 및 지역기업지원기관과의 협력2. 연구개발의 내용
가. 스마트시티 ICT 융합 기술 개발
대구시와 경북도에서는 스마트시티를 추진 중에 있으며, 교통과 안전은 핵심 분야이다. 특히, 스마트시티 행위 객체(차량, 사람)에 대한 인간 수준의 지능형 인식 시스템 개발에 요구가 높다. 이와 같은 지자체 정책 수요에 맞춰 스마트시티 ICT 융합 기술을 핵심 개발 목표 기술로 선정하였고, 다음과 같이 2 개의 주요 확보 기술을 개발하고자 한다.7 ○ 시각정보기반 실시간 교통정보 인식 기술 개발 - 주요특징 * 조명변화(그림자/날씨)와 객체 겹침에 견실한 교차로 교통객체 검지 및 분류 기능 * 다중차량 추적기반 교통량 인식기능 - 주요성능/우수성 * 영상기반 고해상도 다차로 고신뢰도 차량 검출 및 분류 * 차량 검출 및 다중 교통 객체 추적 기술 기반 교통량 추정 기존 제품 ETRI 기술 주요 특징 • 루프센서기반 차량검지 및 교통량 인식 • 인식률: ≥90% (국내 교차로) • 딥러닝기반 차량검지 및 교통량 인식 • 차량 검지율: > 98% • 차량 분류율: > 95% (3종:일반/대형/버스기준) • 통행량 인식률: >90% - 주요실적 * 요구사항 정의 및 시스템 구조 설계 * 인식엔진 제어 모듈 및 세부 모듈 상세설계/구현 * 다해상도 교통객체 검지 및 분류 기술 개발 * 차량 추적 및 교통량 추정 기술 개발 - 주요성과 * (기술이전)경상기술료 2건 등 • 다차로 LPR1.0 경상기술료 2건 * (사업화/해외수출)무인교통/관제시스템(필리핀) • 다중객체 추적기반 교통정보 인식기술 * (사업화/조달우수제품)등록 지원 2건
8 • 차량번호 판독시스템 기술 2건 * (Challenge/논문)AVSS 2018 챌린지 1위 • 교통감시분야의 차량검출기술 • 국제학회 1건 발표, 국내저널 1건게재 ○ 세이프시티용 다중객체인식 플랫폼 기술 개발 - 주요특징 * 세이프시티용 딥러닝 기반 실시간 다중 객체 인식 기술 * 객체 속성 러닝 기술 및 고속화/경량화 기술 - 주요성능/우수성 * 분석 플랫폼을 통해 다중객체 인식 모듈 이벤트 설정 및 분석 가능 * 무센서/영상 기반 다중 객체 검출 * 차종/차량색상 인식 기능 * 정지영상 및 동영상 동시 검출 기존 제품 ETRI 기술 주요 특징 • 움직임 감지 기반 • 육안 모니터링/단순저장 • 제한적 객체 정보 인식 • 딥러닝 영상분석기반 • 객체인식기반 스마트관제/검색 • 인식속도(영상): 25fps • 차종 인식율(6종): 93.0% • 차량 색상 인식율(13종): 94.7% - 주요실적 * 플랫폼 요구사항 정의 및 시스템 구조 설계 * 다중객체인식 모듈을 활용한 분석엔진 인터페이스 기술 개발 * 메타 데이터를 생성⋅수정하는 기능을 가진 GUI 프로그램 개발 * 실제 다양한 환경에서 수집된 영상 데이터를 이용한 기술 개발 * 딥러닝 기반의 객체 검출 방법
9 - 주요성과 * (사업화)조달청 MAS등록 1건 • 다중객체인식기반 지능형 방범시스템 * 특허 1건 • 경량 심층신경망기반 엣지카메라용 영상인식 장치 및 방법 * 논문 1건 • 딥러닝 공간피라미드 풀링을 이용한 객체 검출
나. 스마트이동체 ICT 융합 기술 개발
대구시는 기존 주력산업인 기계/자동차 부품산업의 활성화를 위해 자율주행 자동차와 관련된 미래형 자동차 부품산업 육성을 추진 중에 있다. 한편, 경북도에서는 농가 인구가 많고, 농기계 업체도 많으므로 농기계 ICT 기술을 접목하여 개발하고, 고도화함으로써 사업화를 촉진시키고자 한다. 이에 기술 수요에 맞춰 스마트이동체 ICT 융합 기술을 핵심 개발 목표 기술로 선정하였고, 다음과 같이 3 개의 주요 확보 기술을 개발하고자 한다. ○ 이동체 ICT융합 상황 인지 기술 - 주요특징 * 차량 측후방 감지를 위한 79GHz 레이다 모듈 개발 • 요구사항 정의 및 안테나 개발 • HW 모듈 및 신호처리 성능 개선 기술 개발 * 센서 퓨전 신호처리 및 응용기술 개발 • 이종센서(카메라/레이다) 퓨전 알고리즘 개발 • 도로 주행용 응용 플랫폼 기술 개발 * 밀리미터파 레이다 모듈 개발 • 79GHz 중/단거리용 고해상도 레이다 모듈 개발10 * 센서융합기반 상황인지 기술 개발 • 비전 센서와 레이다 센서융합형 상황인지 기술 개발 - 주요성능 기존 시스템 개발 결과물 주요 특징 <79GHz 레이다 모듈> 대역폭: 최대 1GHz 안테나 빔폭(수평): ±30° 신호처리 속도: 50msec ※ ETRI 2017년 시제품 기준 <79GHz 레이다 모듈> 대역폭: 최대 4GHz 안테나 빔폭(수평): ±50° 신호처리 속도: 30msec 레이다 최대탐지개수: 32개 레이다 최대분해성능: 10cm <77GHz B사 제품> 레이다 최대탐지개수: 64개 레이다 최대분해성능: 10cm <임베디드 처리 N사 제품> - 센서 퓨전 처리속도: 30 Hz <임베디드 처리 N사 제품> - 센서 퓨전 처리속도: 15 Hz - 주요실적 * 차량 측후방 감지용 79GHz 레이다 모듈 개발 • 안테나/HW 모듈 제작 및 신호처리 성능 업그레이드 * 79GHz 레이다 모듈 제작 및 신호처리 기술 개발 • 79GHz 레이다를 위한 안테나 및 모듈화 기술 개발 • 79GHz 레이다 신호 처리 기술 * 비전 센서와 레이다 센서 융합형 상황인지 기술 개발 • 딥러닝/센서융합기반 물체 검출/추적 기술 개발 • 센서 융합을 위한 calibration 알고리즘 개발 - 주요성과 * 차량용 79GHz 레이다 기술이전 2건
11 * 연구소 기업 설립(등록완료): 1건 * 3P 실적(특허 5건, 논문 1건)
• 특허: FMCW 레이다의 상호 간섭을 저감시키는 방법 외 4건
• 논문 : Method to improve degraded range resolution due to non-ideal factors in FMCW radar (IEICE Express)
○ 이동체 자세 추정 및 제어 기술 - 주요특징 * 시뮬레이터를 통한 요동 모사 및 성능 확인 * 임베디드 환경 실시간 자세 추정 및 제어 * 자세 보상 및 관심영역 타겟 안정화 - 주요성능 * 자세 추정 오차: roll, pitch 각도 ±2° 이내 * 자세 안정화: 영상 회전범위 확인 ±3° 이내 * 관심영역 정중앙 위치: ±8 Pixels 이내 - 주요실적 * 자세센서 기반 열영상 추적 시스템 설계 및 구현 • 요구사항 정의 및 시스템 구조 설계 • 제어 모듈 및 세부 모듈 상세설계/구현 • HW 시뮬레이터 프로토타입 제작 - 주요성과 * 특허 1건 • 열영상 추적장치 자세제어 성능평가 시스템 및 방법
