KICT 2018-143
인프라안전연구본부 자율형 전략연구
Strategic Research for Department of Infrastructure Safety Research
2018.12.
인프라안전연구본부 자율형 전략연구
Strategic Research for Department of Infrastructure Safety Research
2018.12.
KICT 2018-143 2018년도 주요사업 보고서
한국건설기술연구원 연구책임자/ 곽종원
연구수행자/ 이주형, 이유화, 정우태, 백철민, 권오일, 윤혜진, 김재현, 장진환, 나원기 이남곤, 김아람, 강성모, 진승섭, 김종관, 김가영, 김솔람
요 약 문
I. 연구 제목
인프라안전연구본부 자율형 전략연구
II. 연구개발의 목적
인프라안전연구의 신수종 분야창출 및 보유기술 성과확산 등 전주기적 연구환경 조성을 통해 국가 현안을 능동적으로 대처하는 자율형 조직 달성
III. 연구개발의 필요성
○ 미래가치 및 미래먹거리를 창출하는 연구본부 역량 강화 필요
○ 미래 연구분야를 예측하여 대형 연구사업 추진을 위한 기획 및 인적 네트워크 형성 필요
○ 연구 기획 및 개발 능력뿐만 아니라 기술이전 및 실용화까지 전주기적 연구역량 강화 필요
○ 건설연 뿐만 아니라 사회적 현안에 능동적으로 대처할 수 있는 출연연 역할 및 지원에 대한 사회적 요구 증가
IV. 연구개발의 내용 및 범위
○ 인프라안전연구본부 발전전략 및 장기 로드맵 수립
- 신수종 분야, 사회 현안 해결, 현장 밀착형 등 연구주제 발굴을 위한 설문조사 - 연구주제 발굴 및 최신기술 습득 및 인적 네트워크 형성을 위한 국제 박람회/컨퍼
런스 참석 등
- 기획지원팀 운영을 통한 연구본부 핵심·장기과제 로드맵 및 RFP 작성
○ 대형 연구사업 발굴 및 연구성과 실용화 지원
- 구조/도로/지반 분야 WCI 과제 국제공동연구 수요 도출 및 계속지원 - 사업화 유망 보유기술을 대상으로 기술가치평가 등 사업화 지원
- 대형 연구사업 추진을 위한 기술 교류회(R&D 전문기관, 타 연구원 등) 추진
○ 국내외 연구 네트워크, 국가R&D 예타 대응 등 연구본부의 R&D 역량 강화 - R&D 전주기 역량강화 교육(from 기획 to 실용화) 실시
- 국내외 연구 네트워크 유지·강화(기존 WCI 벤치마칭 기관과의 관계 유지 등)
○ 출연연의 국가·사회 기여 확대 방안 모색 - 시니어의 역할 증대를 통한 방안 모색 - 소통 확대를 위한 직급(센터)별 워크숍
V. 활용방안 및 기대효과
○ 연구본부의 장단기 로드맵 설정 및 연구아이템 확보를 통해 향후 대형 연구사업 발굴
○ 타 연구원과의 기술교류회를 활성화 하여 미래 연구주제 초석 마련 및 향후 대형 국가 R&D 기획 및 수주 가능
○ WBT를 보유한 세계 최고 연구본부로 발전하는 데 기틀을 제공
○ 미래가치를 창출하는 자립형, 자율형 연구본부 달성과 국제공동연구 및 핵심연구 발굴 기대
○ 중소기업 협력연구 및 지원사업을 통해 해외 진출 활성화 및 기술료 확대 기대
○ 전주기 R&D 교육을 통해 연구자 개인 실무능력 및 연구역량 향상 기대
○ 새로운 연구사업 발굴 및 공동연구 추진
○ 세계적인 전문가로서 연구본부 연구진의 개인역량 강화 및 글로벌 네트워크 확대
Executive Summary
I. Title
Strategic Research for Department of Infrastructure Safety Research
II. Objectives
Creating an autonomous organization that actively copes with national issues through creation of a new research field of infrastructure safety research
III. Necessities
○ Need to strengthen the capacity of research department to create future value
○ Predict future research field and establish planning and human network for large-scale research project promotion
○ Need to reinforce research capacity for research and development as well as technology transfer and commercialization
○ Increasing social demand for role and support for actively coping with social issues
IV. Contents and Scopes
○ Development strategy and long-term roadmap for department of infrastructure safety research
- Questionnaire survey to find research topics such as new field, resolved
social issues, and field-related type
- Attending international fairs / conferences for finding research topics and acquiring the latest technologies and forming a human network - Developing the core and long-term task roadmap and RFP for research
department through the operation of planning and support team
○ Support large-scale research projects and practical use of research results - Demand for international joint research and continuing support of
Structural/Road/Geotechnical WCI Projects
- Support commercialization such as technology value evaluation targeting promising technology for commercialization
- Promotion of technology exchange meeting(R&D specialized institution, other research institute, etc.) to promote large-scale research projects
○ R&D capacity enhancement of research department including domestic and overseas research network, national R&D response
- R&D full-time capacity enhancement training(from planning to practical use)
- Maintaining and strengthening domestic and overseas research networks(maintaining relationships with existing WCI benchmarking organizations, etc.)
○ Seeking to expand the contributions of countries and society - Seeking ways to increase senior's role
- Workshop by position(center) to expand communication
V. Utilization and Expected Effects
○ Establishing long and short term road map and securing research items of research department
○ Activate technology exchange with other researchers to lay the foundation for future research topics and plan and order large-scale national R&D
○ Provide the basis for developing into the world's top research department with WBT
○ Achievement of independent and autonomous research department that will create future value and expect to find international joint research and core research
○ Promotion of overseas expansion and expectation of technical fee increase through small and medium enterprises cooperation research and support project
○ Full-time R&D education expected to improve the research ability of individual researchers
○ Identify new research projects and promote joint research
○ Strengthening individual competence and expanding global network
목 차
제1장 서론
1. 전략연구의 필요성 ··· 1
2. 전략연구 목표 및 내용 ··· 1
2.1 연구목표 ··· 1
2.2 연구내용 ··· 1
3. 추진체계 및 전략 ··· 2
3.1 추진체계 ··· 2
3.2 추진전략 ··· 3
제2장 연구 수행내용 및 결과 1. 인프라안전연구본부 발전전략 및 장기 로드맵 수립 ··· 4
1.1 발전전략 수립을 위한 외부환경 및 기술수요 분석 ··· 4
1.2 연구본부 핵심·장기과제 로드맵 및 RFP 작성 ··· 25
2. 연구주제 발굴을 위한 국제 박람회/컨퍼런스 참석 ··· 29
2.1 Interdrone Expo 2018 ··· 29
2.2 Meteorological Tech World Expo ··· 39
3. 대형 연구사업 발굴 및 연구성과 실용화 지원 ··· 51
3.1 WCI 과제 국제공동연구 수요 도출 및 계속지원 ··· 51
3.2 사업화 유망 보유기술을 대상으로 기술가치평가 등 사업화 지원 ··· 54
3.3 대형 연구사업 추진을 위한 기술교류회 추진 ··· 58
4. 국내외 연구 네트워크 구축 및 연구본부의 R&D 역량 강화 ··· 65
4.1 국내외 연구 네트워크 강화를 위한 국제행사(세미나) 개최 ··· 65
4.2 연구본부 R&D 역량 강화 교육 프로그램 실시 ··· 67
5. 연구본부 소통 및 출연연의 국가·사회 기여 확대 방안 모색 ··· 70
5.1 연구본부 소통 확대를 위한 워크숍 개최 ··· 70
5.2 사회현안 지원을 위한 중소기업 기술자문 ··· 78
제3장 연구성과 활용계획 및 기대효과
1. 활용 계획 ··· 79
2. 기대 효과 ··· 79
제4장 결론 및 향후 연구계획 1. 결론 ··· 80
2. 향후 연구계획 ··· 82
2.1 KICT R&R과 미래가치 창출을 위한 연구본부/특임센터 발전방안 수립 ··· 82
2.2 R&D 전주기 연구역량 강화 ··· 82
부 록
1. 기술사업화 지원 대상 6개 기술의 SMK
2. 기술사업화 지원 대상 5개 기술의 기술가치평가 보고서 3. 인프라안전 분야 기술동향 분석 결과
표 목 차
표 2.1 국가별 감축목표 ··· 15 표 2.2 문재인정부 국정운영 5개년 계획 중 인프라안전연구본부 관련 국정과제 ··· 18
그림목차
그림 2.1 생산가능인구 및 비중 추이 ··· 5
그림 2.2 빅데이터를 활용한 스타트업 ··· 8
그림 2.3 전국의 연간 강수량 변화 추이 ··· 11
그림 2.4 연도별 지진발생 현황 ··· 12
그림 2.5 최근 5년 간 연도별 강수량과 평균저수량 ··· 13
그림 2.6 제4차 과학기술기본계획의 비전·전략·중점추진과제 ··· 19
그림 2.7 제1차 국토교통 연구개발 종합계획 4대 전략 ··· 21
그림 2.8 제1차 국토교통 연구개발 종합계획의 ‘사람 중심의 국토교통 개발’ 전략 기술 tree ··· 22
그림 2.9 박람회 입구 + badge ··· 31
그림 2.10 Hensel Phelps사 및 Kittyhawk사 드론에 관한 발표 ··· 32
그림 2.11 노스캐롤라이나 교통부 산하 인프라 구조물 관리 현황 ··· 34
그림 2.12 무인검사장비를 활용한 도로 노면 검사 장비 적용 사례 ··· 35
그림 2.13 Drones in Infrastructure inspection 패널 토의 ··· 36
그림 2.14 2시간 이상 비행이 가능한 무인체(고성능 배터리) ··· 37
그림 2.15 행사장 현장 사진 ··· 38
그림 2.16 The WMO CIMO TECO 2018 학회장 입구 및 명찰 ··· 40
그림 2.17 박람회 발표장 및 토론 현장 ··· 42
그림 2.18 전시회 전경 ··· 42
그림 2.19 도로 노면 관측 장비 ··· 43
그림 2.20 Weather Telematics사의 도로 기상 예측 소프트웨어 ··· 44
그림 2.21 PA-XS 관련 인터뷰 ··· 45
그림 2.22 MP-3000A Temperature/Humidity and Liquid Profiler 관련 인터뷰 · 46 그림 2.23 Leosphere 워크숍 현장 ··· 47
그림 2.24 화산 관련하여 모니터링 결과 발표 ··· 48
그림 2.25 Metek 워크숍 현장 ··· 49
그림 2.26 기상 데이터 분석 및 예측 서비스 S/W 기술 ··· 50
그림 2.27 노르웨이 NGI 교류협력 ··· 51
그림 2.28 독일 RWTH 교류협력 ··· 52
그림 2.29 독일 GFZ 교류협력 ··· 52
그림 2.30 독일 GFZ 기관과 MOU 체결 ··· 53
그림 2.31 기술사업화 지원을 위한 회의 ··· 54
그림 2.32 기술사업화 지원을 위한 SMK 작성 ··· 55
그림 2.33 기술사업화 지원을 위한 로드쇼 참가 및 기술이전의향서 작성 ··· 56
그림 2.34 기술사업화 지원을 위한 기술가치평가 보고서 작성 ··· 57
그림 2.35 국토교통부 도로국 방원 정책 협의회 개최 ··· 58
그림 2.36 한국도로공사 도로교통연구원 기술교류회 ··· 60
그림 2.37 도로분야 4대 기관 협의체 운영 회의 ··· 61
그림 2.38 2018 ITF Summit 참가 및 OECD-ITF LOI 체결 ··· 62
그림 2.39 탄소복합재 건설기술연구회 공동세미나 개최 ··· 64
그림 2.40 베트남 ITST 초청 국제세미나 개최 ··· 65
그림 2.41 호주 AAPA 전문가 초청 국제워크숍 개최 ··· 66
그림 2.42 출연(연) 기술사업화 역량 강화를 위한 협력방안 및 우수사례 소개 ··· 67
그림 2.43 빠른 영어 학습 교육 ··· 68
그림 2.44 프리젠테이션 스킬 향상 교육 ··· 68
그림 2.45 글쓰기 교육 ··· 69
그림 2.46 인프라안전연구본부 비전 및 목표 ··· 70
그림 2.47 인프라안전연구본부 소통강화 토론회 ··· 75
그림 2.48 인프라안전연구본부 도로관리통합센터 워크숍 ··· 76
그림 2.49 인프라안전연구본부 노후인프라연구센터 워크숍 ··· 77
제1장 서 론
1. 전략연구의 필요성
○ 미래가치 및 미래먹거리를 창출하는 연구본부 역량 강화 필요 - 신수종분야에 대한 향후 융·복합 연구 발굴 및 강화 필요
- 새로운 분야에 대한 융복합 연구가 가능하도록 국내외 기술협력 및 인적 네트워크 형성 필요
- 신수종분야, 사회 현안 해결, 현장 밀착형 연구 등의 미래 먹거리 창출을 위한 전문가 의견 수집 및 본부 연구방향 설정
○ 미래 연구분야를 예측하여 대형 연구사업 추진을 위한 기획 및 인적 네트워크 형성 필요
○ 연구 기획 및 개발 능력뿐만 아니라 기술이전 및 실용화까지 전주기적 연구역량 강화 필요
○ 건설연 뿐만 아니라 사회적 현안에 능동적으로 대처할 수 있는 출연연 역할 및 지원에 대한 사회적 요구 증가
2. 전략연구 목표 및 내용
2.1 연구목표
○ 인프라안전연구의 신수종 분야창출 및 보유기술 성과확산 등 전주기적 연구환경 조성 을 통해 국가 현안을 능동적으로 대처하는 자율형 조직 달성
2.2 연구내용
○ 인프라안전연구본부 발전전략 및 장기 로드맵 수립
- 신수종 분야, 사회 현안 해결, 현장 밀착형 등 연구주제 발굴을 위한 설문조사
- 연구주제 발굴 및 최신기술 습득 및 인적 네트워크 형성을 위한 국제 박람회/컨퍼런스 참석 등
- 기획지원팀 운영을 통한 연구본부 핵심·장기과제 로드맵 및 RFP 작성
○ 대형 연구사업 발굴 및 연구성과 실용화 지원
- 구조/도로/지반 분야 WCI 과제 국제공동연구 수요 도출 및 계속지원 - 사업화 유망 보유기술을 대상으로 기술가치평가 등 사업화 지원
- 대형 연구사업 추진을 위한 기술 교류회(R&D 전문기관, 타 연구원 등) 추진
○ 국내외 연구 네트워크, 국가R&D 예타 대응 등 연구본부의 R&D 역량 강화 - R&D 전주기 역량강화 교육(from 기획 to 실용화) 실시
- 국내외 연구 네트워크 유지·강화(기존 WCI 벤치마칭 기관과의 관계 유지 등)
○ 출연연의 국가·사회 기여 확대 방안 모색 - 시니어의 역할 증대를 통한 방안 모색 - 소통 확대를 위한 직급(센터)별 워크숍
3. 추진체계 및 전략
3.1 추진체계
그림 1.1 추진체계
3.2 추진전략
○ 연구본부의 R&D 역량 강화
- R&D 전주기 역량강화 교육 실시 및 참여 - 예비타당성조사 교육 참여
- 기술가치평가를 포함한 기술 실용화 교육 실시
○ 미래먹거리 도출을 위한 발전전략 및 장기 로드맵 수립
- 사회 현안 해결 기술, 애로 기술 등을 포함한 현안 해결 기술 수요조사 실시 - 신수종, 융복합 및 해외 연구사업 수요조사 실시
- 연구본부 핵심 장단기 로드맵 수립
- 최신 연구동향, 기술습득, 인적 네트워크 형성을 위한 국제 박람회/컨퍼런스 참석
○ 대형 연구사업 발굴 및 연구성과 실용화 지원
- 구조/도로/지반 분야 WCI 과제 국제공동연구 수요 도출 및 계속지원
- 대형 연구사업 추진을 위한 기술 교류회(R&D 전문기관, 타 연구원 등) 추진 - 국내외 연구 네트워크 유지·강화(기존 WCI 벤치마칭 기관과의 관계 유지 등) - 연구본부의 사업화 유망 보유기술 도출, 기술가치평가 등 사업화 지원
○ 연구본부 소통 및 사회현안 문제 해결 지원
- 연구본부에서 해결 가능한 사회현안 등의 기술적 이슈에 대해 민·관·산·연 협업을 통해 선제적 대응
- 3개 센터와 협업 및 지원
- 중소기업 애로 기술 해결 및 기술자문 실시
그림 1.2 추진전략
제2장
연구 수행내용 및 결과
1. 인프라안전연구본부 발전전략 및 장기 로드맵 수립
1.1 발전전략 수립을 위한 외부환경 및 기술수요 분석
(1) 인프라안전연구본부의 기술분류체계 설정
· 체계적인 기술동향분석 및 기술수요조사와 후보과제 발굴·조정을 위해 인프라안전연구 본부의 대상 연구영역을 설정하고, 기술분류체계를 구성
· 인프라안전연구본부의 기술분류체계는 4개 대분류, 14개 중분류, 47개 소분류로 구성
대분류 중분류 소분류
A. 도시 인프라
A1. 도시 인프라 구축 관 리 및 운영
A11. 도시 인프라 의사결정지원/스마트시 티 등 3개 소분류
A2. 도시재난 재해 대응 A21. 지반재해(지반함몰/지진) 등 3개 소 분류
B. 시설물 인프라
B1. 교량 B11. 강구조 및 합성구조 교량 등 3개 소 분류
B2. 터널 및 지하공간 B21. 육상터널 등 5개 소분류
B3. 사면/지반조사/기초 B31. 사면보호/보강/유지관리 등 3개 소분류 B4. 항만 및 해양구조물 B41. 해양준설/매립 등 4개 소분류 B5. 특수/첨단구조물 B51. 고압, 극저온 구조물 등 4개 소분류 B6. 통일 인프라 B61. 인프라 모듈화 및 급속시공 등 2개
소분류 C. 플랜트
인프라
C1. 자원개발 및
환경플랜트 C11. 자원이송/스테이션 등 3개 소분류 C2. 에너지플랜트 C21. 원자력 발전 등 4개 소분류 D. 도로교통
인프라
D1. 도로시설 D11. 도로설계 및 구조 등 3개 소분류 D2. 도로포장 D21. 친환경/재활용 포장 등 3개 소분류 D3. 교통계획 및 운영 D31. 교통계획 및 평가 등 4개 소분류 D4. 적정/첨단도로 D41. 자율주행 도로인프라 등 3개 소분류
(2) 인프라안전 관련 메가트렌드 분석 가. 사회적 관점의 메가트렌드 이슈
□ 고령자 서비스 수요 확대
¡ 우리나라는 2000년 고령화 사회로 진입한 이후, 2018년에는 고령사회로, 이후 8년 후인 2026년엔 베이비붐세대(1955∼1963년생)의 고령인구 편입으로 인해 초고령 사회에 진입할 것으로 예상
- 전체인구 대비 65세 이상 인구의 비중이 2020년 10.9%, 2030년 24.1%, 2050 년에는 37.3%에 달하고, 생산가능인구가 2020년을 전후로 정점에 도달한 후 지속 적으로 감소하는 것으로 전망
그림 2.1 생산가능인구 및 비중 추이
* 인구고령화가 경제 성장에 미치는 영향, 김기호, 2017
- 세계적으로 돌봄 등 각종 사회서비스를 집이나 지역사회에서 제공하는 선진국형 복 지 모델 ‘커뮤니티케어(Community Care)’가 본격적으로 추진되고 있음1)
- 커뮤니티케어는 이미 영국, 미국, 일본 등의 선진국에서 시행하고 있는 선진국형 돌 봄체계로, 돌봄(Care)을 필요로 하는 사회적 약자가 자신의 집이나 그룹 홈 등 지역 사회(Community)에 거주하면서 복지서비스 혜택을 누릴 수 있도록 지원함 - 국내에서도 노인, 장애인 등 사회적 약자인 수요자가 자택이나 소규모 그룹 홈 등에
거주하며 개인의 욕구에 맞는 사회 서비스를 통합적으로 제공받을 수 있는 재가서비 스를 확충하고 전달체계를 개편하며, 퇴원·퇴소를 희망하는 경우 지역사회 정착 지 원을 위해 중간시설 마련 및 자립생활 지원 등을 적극 추진 중임
1) 돌봄체계 지역사회 중심으로 전환…선진국형 커뮤니티케어 본격 출항, 뉴시스 전진우기자, 2018
□ 소비 및 생활 패턴의 변화
¡ 현재의 한국 사회에서는, 젊은 층에 비해 상대적으로 집안에서 체류하는 시간이 많 은 60대 이상에서는 연령이 증가함에 따라 오히려 에너지 사용량이 급격히 감소하 는 경향을 보임
- 이는 60세 이상 인구의 경우 경제적으로 노후대책이 안 된 저소득층이 많으며 아날 로그 세대이기 때문에 젊은 층에 비해 컴퓨터 등 가전제품의 사용도와 사용시간이 현저히 낮기 때문임
¡ 장기적으로 에너지 소비에 익숙한 세대가 고령층으로 편입되면 코호트적 세대교체 가 발생하여 오히려 에너지 소비가 증가할 것이라 예측됨
- 유럽연합의 경우 고령층이 경제적으로 안정적이고 전자기기 가전제품 활용에 익숙 하기 때문에 고령층의 에너지 소비량이 젊은 층보다 높음
- 향후 우리나라도 현재의 젊은 세대가 고령층이 되면 현재의 추세와 달리 가정 부문 에너지 소비 증가로 연결될 것으로 전망
나. 기술적 관점의 메가트렌드 이슈
□ 4차 산업혁명 도래로 산업 전반의 첨단시스템 도입 가속화
¡ 4차 산업혁명은 새로운 사회경제적 변화를 초래할 것으로 전망됨2)
- 제4차 산업혁명은 2016년 세계경제포럼(World Economic Forum)에서 논의된 것으로 제3차 혁명을 주도한 ICT 또는 디지털기술을 기반으로 물리학, 생물학 분야 의 기술이 상호 교류와 융합하면서, 이전의 산업혁명과는 비교할 수 없는 새로운 사 회경제적 변화를 초래할 것으로 전망됨
¡ 4차 산업혁명이 변혁의 속도와 범위, 영향력 면에서 종전과는 비교가 안 될 만큼 충 격적이며, 산업과 경제, 고용, 사회 형태까지 폭넓게 변화
- 4차 산업혁명을 주도할 기술에는 인공지능, 로봇공학, 자율주행자동차, 3D 프린팅, 나노기술, 생명공학, 사물인터넷, 재료공학, 에너지 저장기술, 유비쿼터스 컴퓨팅 등 다양한 첨단기술들이 거론되고 있음
□ 다량의 정보기반 학습을 통한 최적화 가능
¡ 4차 산업혁명에 따라 세계적으로 AI, 빅데이터, IoT를 기반으로 하는 인프라 유지 관리 분야에 스타트업들이 각광을 받고 있으며 이에 국내에서도 국토교통부 등 관련
2) 제4차 산업혁명 시대의 산업구조 변화 방향과 정책과제, 장석인, 2017
기관의 기술이전 및 아이디어 공모를 통해 관련 스타트업 창업을 지원
¡ Smart Construction 2025, 제6차 건설기술진흥기본계획 (2018~2022)3) - 2025년까지 BIM, AI를 적용한 건설자동화 기술개발 설정
- 스마트건설 자동화기술 도입을 위한 핵심기술 도출, 전략 로드맵 수립, 제도개선사 항 발굴 등 건설관련 기술개발 및 생태계 조성 계획
- 건설 생산성 10% 향상, 스마트건설 스타트업 100개 창업, 건설 안전율 10% 향상 등 구체적 수치 목표
¡ 세계적으로 인공지능 및 딥러닝 기술을 육성하고 관련 시장 영향력을 확대하기 위해 인공지능 기술 개발을 위해 노력하고 있으며 관련 기술을 오픈 소스로 공개하고 있 음4)5)6)7)8)
- 인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 인간의 지능(인지, 추론, 학습 등)을 컴 퓨터나 시스템 등으로 만든 것, 혹은 만들 수 있는 방법론이나 실현 가능성 등을 연 구하는 기술 및 과학임
- 딥러닝(Deep Learning)은 인간의 신경망 구조를 모방한 것으로, 딥러닝 기반 인공 지능 기술은 초고용량 학습 알고리즘의 특징을 통해 고성능을 발휘함
□ 빅데이터, IoT 등과 결합한 기술 선진화 요구 확산
¡ 빅데이터 기술은 대용량의 데이터를 다룰 때, 여러 과정을 거치게 되는데, 데이터 수 집 및 데이터 전처리, 저장, 분석, 활용(시각화)까지의 과정을 거치게 되며 각 과정 별로 핵심 기술이 존재함9)
- IT시장분석기관 KRG는 국내외 빅데이터 시장 전망 보고서에서 빅데이터가 특정 분 야에서만 활용되는 것이 아니라 다양한 산업 부문에서의 결합을 통해 새로운 데이터 와 정보 및 가치를 형성하는 과정을 거치며 고성장할 것으로 예측함
3) 스마트건설 기술 전략로드맵, 건설기술연구원, 2018
4) 비즈니스온, ‘외형성장·수익성’은 빅데이터로 통한다, 에너지경제 김순영기자, 2018 5) 올해 국내 빅데이터 시장 규모 5600억…전년비 30.2% 증가, DATANET 윤현기기자, 2018 6) 인공지능 동향분석과 국가차원 정책제언, 김병운, 2016
7) 인공지능(AI) 개요 및 기술 동향 -딥러닝(Deep Learning) 기술의 발달을 중심으로, 금융보안원 보안연구부 보안기술연구 팀, 2016
8) 한국 데이터 시장 2022년 10조원...빅데이터 전문센터 육성, 데일리한국 안희민 기자, 2018 9) 빅데이터 기술 및 시장동향, 박세환(KISTI, ReSEAT프로그램 전문위원), 주간기술동향, 16, 2014
그림 2.2 빅데이터를 활용한 스타트업
¡ 빅데이터는 플랜트, 자원개발, 신재생에너지, 교통, 효율향상, 수요예측 등 에너지 분야의 전 부문에 걸쳐 활용되고 있음
¡ 가트너에서는 사물인터넷(Internet of Thing s: IoT)관련 2017년과 2018년의 상위 10대 기술을 발표함10)
- 사물인터넷(IoT)은 데이터 센터 모니터링 및 유지 관리, 공급망 관리에 이르기까지 연결성 및 추적 가능성이 무한함
- 기관이나 조직은 IoT의 비즈니스 전략, 위험 관리, 아키텍처 및 네트워크 디자인 등 다양한 범위의 광범위한 영향을 관리 할 수 있는 새로운 기술을 습득해야 함
□ 융복합 기술 활용을 통한 기술 혁신 확대
¡ 디지털 혁명이라는 3차 산업혁명의 기반 위에서 4차 산업혁명이 창조되고 있으며 다양한 융복합 기술에 의해 산업융합이 진행
- 사물인터넷(IoT)과 인공지능을 기반으로 사이버 세계와 물리적 세계가 네트워크로 연결돼 하나로 통합되는 지능형 사이버물리시스템(CPS)을 구축
¡ 미국, 일본, 유럽연합 등 주요 국은 산업융합을 미래 발전과 경제·사회 혁신의 원천 으로 인식하고 범 정부차원의 국가 융합전략을 추진
10) Top 10 Internet of Things Technologies for 2017 and 2018, Gartner, 2016, https://www.gartner.com/newsroom/id/3221818 2018. 7월 검색기준
- 독일의 ‘인더스트리 4.0’, 미국의 ‘산업 인터넷’, 일본의 ‘로봇 신전략’, 중국의 ‘제조 2025’ 등 4차 산업혁명을 이끄는 주요 기술융합 전략을 제시
¡ 융복합으로 제품·서비스가 결합된 다양한 신시장을 창출하여 기존 영역의 경계를 넘 어 다양한 기술융합을 통해 혁신적 변화 발생
¡ 건설사업의 기획, 설계, 조달, 시공, 유지관리 등 전 과정을 IoT, 클라우드, 빅데이 터 등 최근 주목받는 기술들과 융합한 시설물 구축
다. 경제적 관점의 메가트렌드 이슈
□ 제로에너지 등 저에너지 기술 수요 확대
¡ 에너지원별(전력, 가스, 석유, 재생에너지 등), 에너지 생애주기별(생산-전달-소비) ICT 융합으로 에너지시스템의 효율성, 안전성, 친환경성 제고11)
- 전력산업 가치사슬 전 요소에서 IT기술을 적용해 효율성을 높이고, 재생 에너지와 전기자동차 보급을 촉진하는 스마트그리드 프로젝트가 전 세계적으로 진행
- 전력생산 과정에서는 광범위한 영역에서 전력시스템의 성능을 실시간으로 모니터링 하고 제어하는 기술과 재생에너지 등의 분산발전의 생산성 제고를 위한 빅데이터, 첨단 제어 솔루션, GIS 기술 등의 활용 증가
- 에너지 전달에 있어서 에너지 네트워크의 손실 축소, 네트워크 이상 징후발견과 손 상 시 복원력 제고, 에너지 품질을 높이기 위한 저장장치 활용 및 효율성 향상 등에 ICT의 활용도 증가
□ 대체에너지 개발 수요 확대
¡ 현대경제연구원(2018)에서는 에너지 신산업의 특징과 발전의 4대 방향을 전망하였 음
- 미국, 유럽연합 등 주요 선진국은 정보통신기술이 융합된 지능형 전력망 ‘스마트그리 드’ 구축을 위해 투자를 꾸준히 확대
- 에너지 공급 방식이 대규모 설비를 활용한 중앙집중적 공급 방식에서 소규모 분산형 전원에 의한 공급 방식으로 변화됨에 따라 소비자도 전력을 생산․저장․판매할 수 있는 프로슈머로서의 역할이 가능
- 재생에너지는 기존의 전통 에너지원에 비해 생산단가가 높다는 단점이 있었으나 지 속적인 기술발전의 결과 최근 그리드패리티에 근접
11) 에너지 부문 정보통신 융합의 전개구도와 영향, 박찬국, 에너지경제연구원, 정책 이슈페이퍼 14-19, 2015
- 원자력 발전에 대한 의존도를 낮추는 한편, 사용후핵연료 처리, 원전 폐로․해체 등 환경 복원을 위한 투자가 확대
□ 신성장 동력 산업 개척 활발
¡ 한국 경제는 글로벌 위기와 내수 부진이 심화되면서 잠재성장률은 3.5%대에서 지 속적으로 하락하고 있고, 글로벌 경쟁이 가속화되면서 그동안 우리의 경제성장을 이 끌었던 추격형 전략이 한계에 봉착함
- 과거 국내 경제성장을 견인하던 주력산업이 활력을 잃어가고 있으며 조선과 석유화 학 등 일부 업종에서는 산업구조조정이 진행되고 있는 상황
- 국내 제조기업의 매출액 대비 매출원가 비율은 약 83% 수준으로 선진국 약 67%, 신흥국 약 78%에 비해 훨씬 높은 편이며 영업이익률도 지속적으로 감소하였음 - 글로벌 금융위기, 브렉시트 등으로 심화된 세계 경제의 불확실성이 주력산업의 위기
에 영향을 주었지만, 빠른 추격 전략으로 성장한 신흥국과의 경쟁이 더욱 주요한 요 인으로 작용함
¡ 과기부부 등 5개 부처는 `17년 ‘미래성장동력 확보’를 위한 방안으로 ‘과학기술·ICT 혁신으로 지능정보사회 선도’를 1순위로 선정함
- 기본적인 국가 서비스(국방, 안전, 교육 등)에 지능정보기술을 활용하며, 산업영역 별(제조업·의료·교통·스마트홈 등) 지능형 융합서비스를 확산하도록 추진함자국산업 보호를 위한 규제 확대 등 해외진출 여건 악화
라. 환경적 관점의 메가트렌드 이슈
□ 폭염, 한파 확대와 에너지 소비 증대
¡ 전 지구 평균기온이 `16년 14.94℃로 20세기 평균치인 14.0℃보다 0.94℃ 높으며 1880년 이래 가장 높은 해였음
¡ 우리나라 `73년 이래 평균기온 최고로 한파, 고온현상, 폭염 및 열대야가 생김 - 1월 18~25일 전국적으로 일시적인 한파 발생, 5월 역대 최고로 이상고온 발생해
서울·경기도 폭염주의보 발효, 7월 후반부터 8월 후반까지 폭염과 열대야 지속, 가 뭄 발생
¡ 월간 주택용 냉난방용 전력 소비량은5 냉난방도일이 1% 상승할 때 평균적으로 4%
내외, 기온에 따라서는 10% 이상 급증하는 것으로 추정12)
12) 에너지수요전망 2017 봄호, 에너지경제연구원, 2017
- `16년 총(일차)에너지 소비는 전년 대비 2.7% 증가한 295.3백만 toe를 기록한 것 으로 잠정 집계
- 에너지 가격 하락과 이상폭염 및 전년 대비 추운 겨울 날씨로 냉∙난방용 에너지 수 요를 중심으로 급증하며 2005년(6.6%) 이후 가장 빠르게 증가함
¡ 이상폭염이나 이상 한파에 따른 전력 수요 변동성 확대에 주의를 기울여야 할 것으 로 보임
□ 기후변화로 인한 자연 재해 심화
¡ 한국은 기후변화 대응이 매우 미비한 수준이며 복잡 다양해지는 재해 대응에 취약한 것으로 나타남
- `17년 23차 기후변화협약 총회에서 민간평가기관인 저먼워치, 뉴클라이밋연구소 평 가, 유럽 기후행동네트워크가 발표한 ‘기후변화대응지수(CCPI) 2018 보고서’에 따 르면, 한국은 기후변화대응지수에서 최하위인 58위를 기록하였음
- `17년 9월 부산에서는 하루 358㎜, 거제시에서도 308㎜의 비가 내려 큰 피해가 발 생한 반면, 강원 영동과 영남 지역에서는 가뭄이 발생하는 듯 수재해의 불균형 발생 - 1973년 이후 10년마다 전국 연평균 강수량은 32㎜씩 증가하고 있으며, 여름과 가 을은 각각 22㎜, 11㎜씩 증가하는 반면 겨울과 봄의 강수량은 오히려 감소세에 있 어 계절적인 간극이 더욱 벌어지고 있음
- 또한 온난화의 영향으로 증발량이 늘어나면서 가뭄 피해가 심화되는 추세임
그림 2.3 전국의 연간 강수량 변화 추이
* 중앙일보, 2018.02.27
¡ 기후변화로 인한 재난은 자연재해에 그치지 않고 사회적인 문제를 야기할 수도 있음 - 국제 의학 저널 랜싯은 기후변화와 보건 카운트 다운 보고서를 통해 “지난 2000년부 터 2016년 사이 기후 변화로 인한 재난이 46% 증가하고 65살 이상 고령자 1억 2500만 명이 이상 고온에 노출됐다”고 분석함
- 또한 기온 상승으로 인한 노동 생산성 상실이 5.3%에 달하고 지난 2016년 기후 변 화로 인한 세계 경제 손실은 1290억 달러에 달한다고 밝힘
□ 자연재해 빈도 및 불확정성 증가
¡ 최근 몇 년 간 포항, 경주 등지에서 지진에 의한 피해가 일어났으며, 규모 5 이상의 지진이 점차 빈번하게 일어나는 추세임
- `86~`00년 평균 22.1회, `01~`15년 평균 49.5회로 발생빈도 2배 이상 증가, “규 모 5이상 10회로 지진 규모 증가”
- `16년의 경주지진(규모 5.8), `17년의 포항지진(규모 5.4) 등 규모 5.0 이상 지진 발생으로 대규모 경제적(인명, 재산 등) 피해가 발생하였음
그림 2.4 연도별 지진발생 현황
¡ 최근 들어 과거에 비해 집중호우 발생이 증가하고 강우강도가 증대되고 있어 홍수 피해 가능성이 급증하고 있으며, 주요 하천시설물의 설계빈도를 초과하는 홍수발생 역시 점차 증가하는 추세임
- 연간 집중호우 횟수는 `80년대 연 60회에서 `90년대 연 70회, `11년 연 133회로 지속적으로 증가하고 있음
그림 2.5 최근 5년 간 연도별 강수량과 평균저수량
□ 저비용 친환경 기술개발 수요 증대
¡ 전 세계적으로 친환경 에너지 전환 및 전력망의 스마트化가 빠르게 진행되는 상황에 서 새로운 사업모델을 제시하는 ‘에너지 신산업’이 부상
- 글로벌 환경 규제가 강화되고 ICT 융합이 확산됨에 따라 에너지 산업의 경쟁 환경 이 새롭게 변화하고 있음
- 파리 기후변화협약이 발효되면서 한국을 포함한 195개 당사국은 온실가스를 감축목 표 달성을 위해 배출량 규제 등 다양한 정책을 시행
¡ 친환경 저에너지 녹색건설 세계시장은 지속적으로 성장으로 2012년 이후에도 12%
이상의 성장세가 예상되고 있으며 이는 건설시장 중에서 녹색 건설 기술의 비중이 점차 높아지고 있기 때문임
- 국내 녹색건설 시장은 온실가스 배출 저감과 고효율 에너지관리 기술의 발달이 미래 시장의 방향을 주도할 것으로 예상되어, 전체 건축시장에서 친환경 저에너지 건축의 비중이 2012년 12%, 이후에는 60%까지 증가 예상
□ 환경문제의 국민생활 이슈화
¡ 2016년 6월 9일 OECD 보고서에 의하면 한국은 역시 '환경' 부문에서 최하위권 수준으로 대기오염 부분은 최하위임
- 세계보건기구(WHO)에 따르면 한 해 대기오염 때문에 사망하는 사람은 전 세계 사 망자의 12%에 해당하는 700만 명에 육박함
- 우리나라 공기질 수준은 세계 180개 국가 중 173위로 최하위권을 기록하고 있으며 게다가 OECD의 보고서에 따르면 우리나라는 대기오염에 제대로 대처하지 못할 경 우 대기오염 사망률이 2060년에는 OECD 회원국 가운데 최고가 될 것이라고 전망
¡ 한국인의 체감 환경 만족도를 살펴보면, 현재의 환경상태에 대해 좋다고 생각하는 사람들이 30-40% 정도에 불과함13)
- 통계청 「사회조사」 결과에 따르면, 2016년 기준 세부 환경 분야 중 녹지 환경에 대한 만족도가 40% 수준으로 가장 높고 이어 수질, 대기, 토양, 소음·진동의 순
¡ 2010년부터 2016년까지 환경 분야별 만족도는 2012년을 기점으로 전반적으로 낮 아지고 있는데, 특히 대기환경에 대한 만족도의 하락폭이 상대적으로 더 큼
¡ 2015년 기준 한국인의 절반 이상(53.6%)이 환경문제에 관심을 가지고 있는 것으 로 나타나 최근 3년간 국민들의 환경문제에 대한 관심도가 지속 증가하고 있음
마. 정책적 관점의 메가트렌드 이슈
□ 기후 변화 대응 및 온실가스 규제강화
¡ 파리협정은 지구온도 상승을 산업화 이전 대비 2°C 상승 이하로 제한하되 1.5°C 상 승을 달성하는 것을 장기목표로 설정하고 있음14)
- 또한 2050년 이후 순배출량 제로를 달성하기 위해 조기에 온실가스 배출량 정점을 달성하고 이후에는 급격하게 온실가스 감축을 추진해야 함
¡ 지구온도 2°C 상승 목표 달성을 위해 온실가스 배출량을 2030년에 42GtCO2으로 축소할 필요가 있으며, 이는 감축목표(INDC) 이외에 14GtCO2를 추가 감축(감축 목표 25% 강화)해야 함을 의미함
13) 2016 국민환경의식조사 연구
14) 세계 에너지시장 인사이트, 노동운, vol.17, no.12, 2017.4.10.
국가 기준년도 감축목표 국가 기준년도 감축목표
미국 2005 -17% 호주 2000 -5%
프랑스
(유럽연합)1990 -20%
브라질 BAU -36.1~-38.
9%
영국 중국 2005 -40%-45%
독일 인도 2005 -20%-25%
이탈리아 인도네시아 BAU -30%
일본 1990 -3.8% 멕시코 BAU -30%
캐나다 2005 -17% 러시아 1990 -15%~-25%
유럽연합 1990 -20% 사우디 - -
한국 BAU -30% 남아공 BAU -34%
아르헨티나 - - 터키 - -
※ 인도네시아와 남아공은 자료 부족으로 감축목표 달성여부를 평가하기 어렵고, 아르헨티나, 사우디, 터키는 감축목표를 제출하지 않았음
*출처 : 세계 에너지시장 인사이트, 노동운, vol.17, no.12, 2017.4.10
표 2.1 국가별 감축목표
¡ 지구온도 2°C 상승을 달성하기 위해서는 우선적으로 선진국과 개도국의 2020년 온 실가스 감축목표 달성뿐만 아니라 감축행동 강화가 시급하게 필요함
- 특히, 2°C 목표달성을 위해서는 세계 온실가스 배출량의 3/4를 차지하고 있는 G20 국가의 2020년 감축목표 달성을 위한 감축행동 강화가 필요한 상황임
- 중국, 유럽연합, 인도, 브라질, 일본, 러시아 등 6개 국가는 해외 상쇄구매 없이 2020 년 온실가스 감축목표를 달성할 수 있을 것으로 예상됨
- 캐나다, 멕시코, 미국, 한국은 2020년 감축목표 달성을 위해 추가적인 노력이 필요 할 것으로 예상됨
¡ GLOBE International은 기후변화 문제 해결을 위해 설립된 협의체로 GLOBE 기후변화 입법 대표자회의(Climate Legislation Summit)을 개최하고 있음15) - 회원국의 기후관련 규제 및 관련법 현황을 분석한 The GLOBE Climate
Legislation Study 보고서를 발표함
- 주요국들의 기후변화 대응을 위한 입법 사례를 살펴보고 모범적 사례를 공유하며 국 제협력을 도모하고 있음
15) 국내외 기후변화 관련 법 규제 제정 현황, 김선민, 2013
¡ 기존 교토의정서 체제에서 2015년 COP21의 파리협정 체제로 바뀌면서 국제사회 의 기후변화 정책에 변화가 생김16)
- 교토의정서 체제와 달라 파리협정 체제에서는 온실가스 감축과 적응을 모두 포함함 - 교토의정서 체제에서는 공약기간을 1, 2차로 나누어 시행한 반면, 파리협정체제에
서는 2020년 이후 5년 단위로 감축목표를 제시하고 갱신하도록 하고 있음
¡ 영국 에너지 기후변화부(DECC)5)는 제5차 탄소감축 목표안(Carbon Budget;
2028~2032년)을 채택17)하여, 온실가스 배출량을 2030년까지 1990년 대비 57% 감축하는 강도 높은 목표치를 제시함
- 기후변화위원회는 온실가스 감축 목표가 제대로 이행되기 위해서는 CO2 배출이 증 가하고 있는 건물, 수송, 농업 부문 등에 대한 새로운 정책 마련이 필요하다고 밝힘
¡ 중국 국무원은 온실가스 감축을 위한 파리협정 공식 발효에 맞추어 ‘13.5계획기간 (2016~2020년) 온실가스 배출통제 방안’을 발표(2016.11.4)하여, 2020년까지 GDP 단위당 탄소배출량을 2015년 대비 18% 감축하겠다는 목표치를 제시하였음 - 중국은 탄소배출량 감축목표 달성을 위해 2020년까지 신규 증가되는 에너지수요는
친환경 에너지로 충당하는 에너지공급 체계를 구축할 계획이라고 밝힘
- 이와 함께 전통 천연가스와 탄층가스(CBM), 셰일가스 등을 개발 보급하여 1차 에 너지 소비 중 천연가스 비중을 10%까지 확대할 계획임
□ 원전 감축과 재생에너지 부각에 따른 에너지 구조 개편
¡ 해외의 많은 국가들이 원전 감축을 계획하고 있음18)
- 프랑스는 원자력발전에 부정적 견해를 밝히며 2025년까지 에너지믹스 중 원자력 비 중을 75%에서 50%로 줄이겠다는 ‘에너지 전환법’ 이행 공약을 내세운 중도신당의 마크롱 후보가 대통령에 당선되었음
- 중국 정부는 최근 국유기업의 수를 줄이려는 계획을 추진 중에 있으며, 이에 따라 중 국핵공업그룹(CNEC)와 중국국가원자력공사(CNNC)는 전략적 조직개편을 고려하 고 있음
16) 기후변화 적응 법령안 마련 및 법제화 지원, 한국환경정책·평가연구원, 2016
17) 세계 에너지현안 인사이트-온실가스 감축을 위한 세계주요국의 2016년 에너지정책 변화, 에너지경제연구원, 2016 18) 원전 단계적 감축…전력공급 문제없어, 경향비즈 고영독기자, 2017
“2038년 원전 14기”로 축소 목표…‘국민과 함께 탈원전’ 강력 의지, 한겨례 조계완기자, 2017 2030년까지 원전 6기 감축…석탄발전 6기 LNG로 전환, 경향비즈 구교형기자, 2017
주요국 원자력 최신동향 2017년2분기, 한국원자력안전재단, 2017
¡ 국내도 단계적으로 원전 감축을 계획하고 있음
- 정부는 2030년까지 원자력 발전소 9기에 해당하는 전력 수요를 줄이고 현재 24기 인 원전을 18기로 6기 감축을 계획하고 있으며, 석탄발전소 6기는 액화천연가스 (LNG)발전으로 대체하는 등 석탄발전 비중도 낮춤
- 원전 발전 설비 용량을 22.5GW에서 2038년까지 16.4GW로 단계적 감축을 계획 하고 있음
(3) 국내 정책동향 분석
가. 문재인정부 국정운영 5개년 계획
□ 국정운영 계획은 국정운영의 연속성 확보 및 한정된 국가 자원의 효율적 배분·운용 을 위한 계획으로 5개 국정목표, 20대 국정전략, 100대 국정과제, 487개 실천과 제로 구성됨
□ 국정운영 계획에서 KICT 인프라안전연구본부와 관련을 갖는 전략은‘서민과 중산층 을 위한 민생경제’ 및 ‘국민안전과 생명을 지키는 안심사회’ 전략임
¡ ‘서민과 중산층을 위한 민생경제’전략의 5대 국정과제 중, ‘국가기간교통망 공공성 강화 및 국토교통산업 경쟁력 강화’과제가 인프라안전연구본부와 밀접한 관련이 있 는 것으로 분석됨
- 동 과제에서는 전 국토 SOC 안전 강화를 위해 노후 철도차량ㆍ시설 개선을 위한 중 장기 개량 계획 수립, 성능기반의 철도시설 관리체계 마련 및 노후 도로 개선을 추진 함
¡ ‘국민안전과 생명을 지키는 안심사회’ 전략의 8대 국정과제 중, 총 4개의 국정과제가 인프라안전연구본부의 연구분야와 관련이 있는 것으로 분석됨
- ‘안전사고 예방 및 재난 안전관리의 국가책임체제 구축’과제에서는 안전위험요소 제 거, 지진 안전, 화재 안전 대비를 추진함
Ÿ 승강기·건설·지하안전 등 부문별 위협요소 제거, IoT를 활용한 위험 예측, 감지, 분석, 대응기술을 개발함
Ÿ 지진 조기경보체계 개선, 내진설계・보강 등 `20년까지 선진국 수준의 지진 대응 체계를 마련하고자 함
Ÿ 화재 안전 부문에서는 위험특성별 맞춤형 안전대책 강화를 통해 선제적 화재예방 및 대형화재 대응 체계를 마련하고자 함
- ‘통합적 재난관리체계 구축 및 현장 즉시대응 역량 강화’과제에서는 대국민 재난정보 전달체계 전면 개선, `20년까지 재난 안전통신망 구축, 지진해일 분석·예측·정보전 달 체계 고도화를 추진함
- ‘미세먼지 걱정 없는 쾌적한 대기환경 조성’과제에서는 측정망 확충, 한중 공동 연구 ('17.5∼'20) 등을 통해 미세먼지 발생원인을 규명할 계획임
Ÿ `20년까지 국내 도심 측정소 대폭 확충 및 고농도 시 예보정확도 74% 달성을 목 표로 함
- ‘탈원전 정책으로 안전하고 깨끗한 에너지로 전환’ 과제에서는 원자력 안전규제 강 화, 에너지 가격체계 개편 등의 자원개발 및 에너지 플랜트에 대한 개선을 추진할 계 획임
Ÿ 원자력안전위원회의 위상 및 독립성 강화와 안전관리체제를 정비하고 원전의 내 진설계기준 상향 조정 검토를 추진함
Ÿ 분산형 전원(신재생, 집단에너지, 자가발전)의 인허가, 연료 구매, 요금 설정 등 전 과정에 대한 체계적인 지원 강화를 추진함
5대
국정목표 20대 국정 전략 100대 국정과제
더불어 잘 사는 경제
··· 소상공인ㆍ자영업자 역량 강화
서민 재산형성 및 금융지원 강화 서민과 중산층을
위한 민생경제 국가기간교통망 공공성 강화 및 국토교통산업 경쟁력 강화
··· 민생과 혁신을 위한 규제 재설계
교통ㆍ통신비 절감으로 국민 생활비 경감
내 삶을 책임지는
국가
··· 국민 건강을 지키는 생활안전 강화
국민안전과 생명을 지키는 안심사회
안전사고 예방 및 재난 안전관리의 국가책임체제 구축 통합적 재난관리체계 구축 및 현장 즉시대응 역량 강화
미세먼지 걱정 없는 쾌적한 대기환경 조성 탈원전 정책으로 안전하고 깨끗한 에너지로 전환
··· 해양영토 수호와 해양안전 강화
지속가능한 국토환경 조성 신기후체제에 대한 견실한 이행체계 구축
더불어 잘 사는 경제
··· 소상공인ㆍ자영업자 역량 강화
서민 재산형성 및 금융지원 강화 탈원전 정책으로
안전하고 깨끗한
에너지로 전환 국가기간교통망 공공성 강화 및 국토교통산업 경쟁력 강화
··· 민생과 혁신을 위한 규제 재설계
교통ㆍ통신비 절감으로 국민 생활비 경감 표 2.2 문재인정부 국정운영 5개년 계획 중 인프라안전연구본부 관련 국정과제
나. 제4차 과학기술기본계획
□ 기본계획은 `18~`22년의 5년 간 우리나라 과학기술혁신정책의 비전, 목표, 방향 등을 제시하는 중장기 발전전략으로 각 부처의 과학기술관련 정책 수립·추진 방향 을 제시하는 최상위 계획임
¡ `40년까지의 장기적 비전을 ‘과학기술로 국민 삶의 질을 높이고 인류사회 발전에 기 여’로 설정하고 과학기술이 지향해야 할 바람직한 미래사회의 비전을 4대 전략을 통 해 달성하고자 함
그림 2.6 제4차 과학기술기본계획의 비전·전략·중점추진과제
□ 기본계획의 4대 전략 중 인프라안전연구본부와 밀접한 관련을 갖는 전략은 ‘과학기 술로 모두가 행복한 삶 구현’전략임
¡ 동 전략에서는 인프라안전연구본부와 관련된 중점추진과제로‘안심하고 살 수 있는 안전한 사회 구현’, ‘쾌적하고 편안한 생활환경 조성’을 제시함
¡ ‘안심하고 살 수 있는 안전한 사회 구현’ 과제에서는 국민 맞춤형 재난·안전 교육 및 생활 체감 서비스 확대, 재난현장 지원·대응을 위한 스마트 재난안전관리 시스템 확 보, 대규모 재해로부터 국민을 지키는 안전확보체계 구축을 주요 추진과제로 설정함 - 생활안전 확보를 위해 지진 등 대규모 복합재난 발생 시 안전 확보 및 대피를 위한
가상·증강현실을 이용한 교육 시뮬레이터를 개발함
Ÿ 생애주기별 안전역량 강화를 위한 분야별 안전문화체험 콘텐츠 개발을 추진함 - 대규모 건설현장 우회, 복합건물내 대피로 안내 등 안전 및 위험이슈 사전 제공을 위
한 재난안전정보 전달 단말을 개발함
- 노후 및 신설 도시 인프라의 지진 취약성 진단, 내진보강기술 개발 및 예방적 유지관 리 시스템 개발하여 대규모 재해를 사전 예방함
- 위치정보, 위성영상, 지능정보기술, 3D 공간정보 등을 융합한 위험대비 통합예측기 술 및 상황관리기술과 재난대응 시스템 구축함
- 지진방재를 위한 활성단층 조사기술 및 평가기술 표준화, 국가활성단층지도 제작, 지진에 의한 산사태·붕괴 위험도 평가기술을 개발함
- 원자력 안전규제 강화 및 방사성폐기물 관리에 대한 안전기반을 구축함
Ÿ 원자력시설 전주기 안전관리체제 정비 및 생활방사선 안전관리를 위한 평가·검증 기술을 개발함
¡ ‘쾌적하고 편안한 생활환경 조성’ 과제에서는 쾌적하고 청정한 생활환경 구현, 편리 하고 살기 좋은 스마트시티 구축을 주요 추진과제로 제시함
- 효율적 대기질 관리 및 쾌적한 대기환경 조성을 위한 기후대기 환경 연구 확대 및 국 제협력체계 구축을 추진함
Ÿ 대기오염 물질 모니터링, 측정, 추적 및 관리체계를 구축하고 미세먼지 원인규명 및 예보정확도 향상, 실생활 보호·대응 기술 등 미세먼지 대응 중점기술을 개발함 - 플랫폼 도시 개념을 적용한 데이터 기반 스마트시티 모델을 개발하며, 편리하고 효
율적인 통합 도시 모빌리티 서비스를 개발함
Ÿ 도시데이터의 공유·호환을 위한 표준화 체계 및 지능형 스마트시티 운영모델을 개 발함
Ÿ 시민 참여적인 스마트시티 서비스 및 비즈니스 모델을 개발함
- 도시의 지속가능성 제고를 위한 청정 환경·에너지 시스템을 구축하고자 함 Ÿ 미세먼지, 공해 등 환경오염 상시 모니터링 및 발생 예측시스템 구축 Ÿ 도시 수자원 상시 모니터링 및 오염 대응체계 구축
Ÿ 효율적 에너지 관리가 가능한 지능형 건물관리기술 및 스마트홈 기술을 개발함 다. 국토교통 연구개발 종합계획
□ 계획은 4차 산업혁명에 대응하고, 건설·운수·물류 등 전통적인 국토교통 산업 분야 에 新기술이 결합되며 도약의 계기가 마련됨에 따라 삶의 질 향상 등 사회적 요구 에 효과적으로 대응하고자 수립되었으며, 주요 4대 추진 전략을 설정함
¡ 동 계획은 국토교통 과학기술에 관한 장기적이고 종합적인 정책방향을 설정하고 중 장기 투자계획을 정하는 최상위 법정 종합계획임
¡ 동 계획에서는 미래 변화에 대응한 중점 기술 개발전략을 종합적으로 제시하고 사업 화 등 개발된 기술의 보급·활용 지원체계도 구축 및 R&D 수행기반 마련을 위한 전 략적 추진 방안을 제시하고자 함
그림 2.7 제1차 국토교통 연구개발 종합계획 4대 전략
□ 계획에서는 ‘사람과 중심의 국토교통 개발’ 전략이 KICT 인프라안전본부의 연구분 야와 밀접한 연관이 있는 것으로 판단됨
¡ 동 전략에서는 재난 · 재해 사전예방 및 신속대응을 통해 국민의 생명과 재산이 보호 되는 ‘안전한 생활환경’과 ‘안전한 교통환경’구축을 전략 목표로 설정함
그림 2.8 제1차 국토교통 연구개발 종합계획의 ‘사람 중심의 국토교통 개발’
전략 기술 tree
¡ ‘안전한 생활환경 구축’을 위해서 실시간 수재해 관리시스템 및 예방형 재난대응 시 스템 구축을 기술 목표로 설정함
- 수재해 저감을 위한 각종 시설물과 지능형 관리기법을 개발하고, 수자원 정보를 통 합운영·관리하여 실시간 수재해에 예측 및 대응할 계획임
Ÿ 배수시설로 전환가능한 터널 등 복합기능 구조물, 다기능 대심도 지하저류지 개발 등으로 도시 내 홍수피해 최소화를 추진함
Ÿ 스마트 하천관리 시스템, 노후 수리시설물 보수 · 보강, 첨단소재 제방, 하천생태 회복 ․ 보전 기술 등으로 하천지역 건전성을 확보함
- 지진·테러·화재 상시대비를 위해 내진·방호·방폭·내화 기술 등을 개발하고 건설현장 안전을 위한 사고 예방 ․ 대응 기술 개발할 계획임
Ÿ 건축·구조물 내진성능 확보 기술과 지진 피해 예방 ․ 보수 ․ 관리 시스템 구축 등으로 지진피해 최소화를 지원함
Ÿ 건설 시공 중 발생하는 사고예방 및 대응기술 개발로 건설현장에서 근로자를 보호 하고 사고 없는 건설현장을 구현하고자 함
¡ ‘안전한 교통환경 구축’을 위해서 철도·항공 이용자 보호 시스템 및 도로교통 이용자 보호 시스템 구축을 기술 목표로 설정함
- 노후화된 철도 및 도로 인프라에 대한 급속 개량 · 교체 기술 개발 등으로 안전 성능 을 제고하고 중단 없는 교통서비스를 제공하고자 함
Ÿ 모듈러 방식 철도 인프라 교체, 급속 경화궤도 기술 개발 등으로 열차운행 중단 없 는 인프라 개량 · 교체를 실현하고 북한 내 철도 인프라 노후화 개량 등을 대비함 Ÿ 활주로·계류장 혼잡해결 및 제빙 개선기술, 도로 포장 철거 ․ 시공 동시가능 장
비, 교량·터널 부분 급속교체 기술 등으로 교통정체를 최소화 함\
- 폭설 등 기상환경, 사고발생 등 위험도 사전 분석·제공, 사고 신속처리 지원 시스템 개발 등을 통해 사고·사망자 발생을 최소화 하고자 함
Ÿ 싱크홀 등 도로환경 위험도 평가·분석 기술, 빅데이터 기반 교통사고 위험 구역·시 간 예측 기술, 운전자 모니터링 시스템 개발 등으로 국민의 생명과 재산을 보호하 는 골든타임을 확보함
Ÿ 도로시설물 활용 교통환경 수집·제공 시스템, 新소재·新형식 도로안전시설, 생활 도로 보행자 안전관리 기술 등 개발과 자동차 첨단안전장치(ADAS)에 대한 안전 기준 마련으로 안전한 교통 환경을 제공함
(4) 메가트렌드 이슈별 기술아이템 발굴
· 기존 인프라안전연구본부의 연구과제와 기술수요조사 결과를 기반으로 메가트렌드 이 슈별 기술아이템을 구성
· 기존 인프라안전연구본부의 연구과제를 검토하고, 관련 메가트렌드 이슈와 연계
· 관련 메가트렌드 이슈에 대응되는 신규 기술아이템은 기술수요조사를 통해 확보
구분 메가트렌드 인프라안전 관련 이슈
사회 (Social
Issues))
삶의 질· 안전 강화 고령화 사회 1인 가구 생산인구 감소 글로벌/다문화 인프라노후화
편의서비스/안전강화 시스템 도입 확대 고령자 서비스 수요 확대
소비 및 생활 패턴의 변화
인력투입 중심에서 자동화 시스템 도입 확대 제품/기술 교류 확대
글로벌 표준 중요
인프라 유지관리비용의 급격한 증가 노후 인프라의 안전성 문제 대두 기술
(Technical Issues)
4차 산업혁명 AI
IoT/빅데이터
융복합화(나노/로봇 등)
4차 산업혁명 도래로 산업 전반의 첨단시스템 도입 가속화 다량의 정보기반 학습을 통한 최적화 가능
빅데이터, IoT 등과 결합한 기술 선진화 요구 확산 융복합 기술 활용을 통한 기술 혁신 확대
경제 (Economic
Issues)
에너지 자원 부족 경제성장 둔화
자국 중심 글로벌 경쟁 심화 사람중심 경제
제로에너지 등 저에너지 기술 수요 확대 대체에너지 개발 수요 확대
신성장 동력 산업 개척 활발
자국산업보호를 위한 규제 확대 등 해외진출 여건 악화 복지 중심 사회로의 전환 및 약자 배려 경제 시스템
환경 (Environm
ental Issues)
기후변화 재해·재난 증가 지속가능·친환경 레질리언스 미세먼지
폭염, 한파 확대와 에너지 소비 증대 기후변화로 인한 자연 재해 심화 자연재해 빈도 및 불확정성 증가 재해 재난의 복잡화
저비용 친환경 기술개발 수요 증대 생태복원, 환경영향평가 강화 환경문제의 국민생활 이슈화
정책 (Political
Issues)
온실가스 감축 정책 강화 사회/생활문제 해결형 정책 남북 관계 개선
에너지 전환 지방분권화
기후 변화 대응 및 온실가스 규제강화 포용적 복지 확대
북한 투자기회 확대 전망 북한 노후인프라 개선 니즈
원전 감축과 재생에너지 부각에 따른 에너지 구조 개편 에너지 자원 분권/지자체 역할 강화
1.2 연구본부 핵심·장기과제 로드맵 및 RFP 작성
(1) 내외부 기술수요조사 설문조사 수행
· 인프라안전연구본부 내부 및 연구원 패밀리기업(100여개 업체) 등 외부 기업체 대상 으로 기술수요조사 설문 실시 : 예산 및 기술확보방법 제시
1. 제안 기술명 2. 기술개발 목표
3. 메가트렌드 이슈 상 위치 4. 세부이슈
5. 기술분류체계상 위치 6. 기술개발 내용 7. 제안기술의 기대효과
8. 소요기간 및 예산 ( ) 년, ( )억원
9. 기술확보방법 한국건설기술연구원 주요사업 국가연구개발사업
임무형( ) 기획( ) 시드( ) 기타( ) 기획( ) 본과제( ) 기타( )
10. 예상 성과 및 활용처 예상 성과물 성과 활용처
- -
(2) 메가트렌드 이슈별 기술아이템 발굴
· 관련 이슈-기술니즈-기술아이템 간 논리적 연계를 검토하고, 이슈를 체계화
(3) 내부역량-중요도 인프라안전연구본부 포트폴리오 분석
· 인프라안전연구본부 기술분류체계의 기술을 대상으로 본부의 내부역량과 중요도를 평 가하고, 포트폴리오를 구성
· 기술분류체계 소분류기술에 대한 본부의 기술수준으로 내부역량을 평가
· 기술의 핵심성, 시급성, 파급효과로 세분화한 항목별로 5점 척도평가를 수행하고, 항 목별 평가점수의 산술평균을 통해 중요도를 평가
· 기술수준-중요도 4분면 상에 기술분류체계 기술을 Mapping하고, 선도 영역, 우수역 량 지속유지 영역, 역량개선 시급 영역, 모니터링 영역으로 포트폴리오 구성
(4) 후보과제 우선순위평가 및 로드맵 도식화
· 내부검토를 통해 주요사업 세부사업별 목적을 고려한 후보과제 사업추진방식을 결정
· KICT 및 본부의 기존 예산분석 결과와 인프라안전연구본부의 전략방향을 고려하여 2030년까지의 세부사업별 예산계획을 수립
· KICT 및 본부의 예산분석 결과를 기반으로 2030년까지 본부의 주요사업 총 예산규 모를 설정
· 본부의 전략방향에 부합하도록 세부사업 유형별 예산 포트폴리오 조정
· 연도별 세부사업별 예산계획 안에서 후보과제 우선순위 평가결과에 따라 연차별 추진 과제를 설정
· 연구본부 블록펀딩 운용과 관련하여 본부내 주요사업 기획/시드/노피어 등 자체 과제 선정 시 최우선 기초자료로 활용
`18년 주요사업 예산 비중 `18년 국가 R&D수행 현황
(5) 연도별 추진과제를 전략목표별로 재배치하여 로드맵 도식화
(6) 차년도 기획과제 도출을 위한 대표 기술수요 연구지원 : PSC 청진기 연구기획 지원
1) Wrapping Solenoid 아이디어 구현 센서 제작 및 타당성 검토 예비실험
· Wrapping Solenoid용 케이스 설계 및 제작
60 65
310 10
150 150
20
10 20 10
5 2
Half Cylinder Housing Model (L/D=2.5) for Wrapping Solenoid
Unit: mm Half Cylinder
Groove for secondary coil 63
Inside
Outside 10 60 60
Make 2 half cylinders (1 set) Depth: 2mm
Make 4 half shackles (2 sets) Unit: mm
63.0 75.0
R=4 15
15 20
Hinge 61.2 55 87 32.5
Shackle for combining half cylinders
13.77°
23.57°
· Wrapping Solenoid 센서 타당성 확인(응력과 투자율 선형관계 확인)
2) 연구기획 자문회의 개최
자문회의(2018.11.07.) 주요 자문의견
§ Impact Echo, Surface 등은 신호분석에 대한 아이디어 필요(국민대 최석환교수)
§ 노후화 구조물 증가 추세에 대한 적절한 대 응 연구(이준서 변리사)
§ 국민의 안전과 편의를 위한 꼭 필요한 연구 임(TM ENC 장정환사장)
§ 인공지능 신경망 기법을 활용할 필요가 있음 (SmartGuru 최병철사장)
§ 연구성과를 사업화하는데 구체적인 모델 필 요(AI Bridge 최형사장)
§ 내부텐던에 대한 연구는 상당히 난해할 것으 로 판단됨(대우건설 이용호부장)
2. 연구주제 발굴을 위한 국제 박람회/컨퍼런스 참석
2.1 Interdrone Expo 2018
구 분 내 용
참석자 필요성 및
목적
◦전 세계 무인체 관련 기술 개발 현황 및 트렌드 파악
◦건설분야와 융합 가능한 분야와 관련 이슈에 대한 정보 확보
◦국제적인 인적네트워크 구축 및 기술적 이슈에 대한 자문 활용
참관 내용
◦건설 관리에 소규모 무인 항공 시스템 적용 사례 및 한계점 등 논의
· 기존의 인력을 통한 방식에 비해 신속성, 안전성 및 경제성 확보
◦무인체를 활용한 구조물 검사 적용 사례에 대한 패널 토의 진행
· 무인체 대여, 검사 계약 입찰 등 제도적 받침과 업무 간소화 필요
◦공공의 이해나 안전(public safety)을 위한 무인체 활용 분야 소개
· 재난·재해 등으로 인한 수색·구조 분야와 방재·순찰 분야 등 소개
· 공기역학적 안정성 확보 및 장기간 비행기능이 필요
시사점 및 향후 기대 효과(과제 연계방안)
◦드론 활용 사례, 연구/기술 과제와 전략 및 드론 관련 기업 등을 파악
◦무인체 기술 전문가 pool을 활용, 향후 기술정보 수집 및 기술적 자문에 활용
◦신수종 신산업 발굴과 관련한 로봇공학, 항공기술, 건설안전 기술 등 연구동 향을 파악, 이를 융합연구의 새로운 연구도메인 확장에 기여할 것으로 기대 (1) 박람회 참관 Day 1
¡ [오전 세션] 무인항공기 및 사진 촬영은 부동산 마케팅부터 구조물의 지붕 검사 및 영 화 제작에 이르기까지 모든 상업용 시장에서 사용되었다고 함.
¡ 강사인 Douglas Eagle은 전 Interdrone 행사에서 가장 높은 평가를 받은 강연자 중 한명으로 비디오 음반의 많은 제품을 제공하고 있음. 비디어 그래퍼, 소프트웨어 제조 업체 및 방송사를 위한 트레이너 및 컨설턴트로 활동하고 있음.
¡ 본 세션을 통해 전문 무인항공기 조종사와 관련된 기술을 향상시키고 멋진 이미지를 캡 처하고 후반 작업에 필요한 모든 정보를 알려주는 세션이었음. 항공 스토리텔링, 지상 영상 및 고유 요소를 추가하여 스토리를 전달하고 메시지를 명확하게 전달하는데 필요 한 내용이 포함되었음. 비행 계획 작성, UAV 카메라 설치, 중립 밀도, 경사도 필터, 날 씨 피하기 내용도 포함됨. 또한 최고의 무인 영상물을 만드는 방법에 접근하고 색보정 프로세스, 코덱 문제를 파악하는 방법에 대한 발표도 있었음.
<오전 세션 입구 (Drone Photography)> <오후 세션 입구 (Part 107 규정)>
<오전 발표장 현장> <오후 발표장 현장>
그림 2.9 박람회 입구 + badge
¡ [오후 세션] 파트 107 지식 테스트를 위한 필수 학습 영역의 강의였으며 규칙 및 규정, 항공 차트, 날씨 패턴 및 National Airspace System, FAA 서면 지식 테스트로 강의 가 진행되었음.
¡ 강사인 Enrico Schaefer는 UAS 파일럿 및 기술 변호사이며 무인항공기, UAS 공급 업체, 무인항공기 개발 업체 및 기타 여러분야의 기술자를 광범위하게 지원하고 있으며 이전 Interdrone 행사에서 최고 평론가라고 함. 강사 Tony Sauerbrey는 노스 웨스 턴 대학의 UAS 프로그램 매니저로 일하고 있으며 무인 항공 시스템 사용에 대한 대학 생 및 업계 전문가의 교육을 감독하고 있음. 다양한 과정을 가르치고 농업, 토지 조사 및 검사 업무와 같은 응요 기반 교육에 대한 교육에 중점을 둠.
¡ 본 세션에서는 지식 테스트를 위해 알아야 할 사항 내용 외에도 전문 상업용 무인 항공 기 파일럿처럼 생각하고 작동하는 방법 관련 내용도 포함됨. 또한 드론 원격 조종사가 만날 수 있는 일상적인 예를 제공함.
¡ 본 세션에서는 전반적으로 Part 107 규정 이해, 통제되지 않은 특별 용도 영공의 다양 한 종류의 이해 및 확인, 항공 차트 기호를 읽고 해석하는 방법, 위성지도의 위치를 항 공 차트로 변화하는 계획 방법, 항곡기 의사 결정과 안전 비행에 영향을 미치는 인적 요 소, 일기 예보 및 예측 해석임
