인천 스마트 아이디어 공모전 참가 신청서
아이디어명
비대면 3D 디지털 안전진단 솔루션현황 및 문제점
산사태, 홍수, 싱크홀, 교량붕괴 등 각종 재난재해 발생
◦ 안전사고 발생
- 재난의 대형화, 신종․복합화로 사회 전반의 재난위험이 증가하고 있으며 피해 규모도 대형화되어 재난․안전 분야에 대한 국민적 관심도가 매우 높아지는 실정
◦ 기존 안전진단 문제점
- 교량, 건물, 댐, 터널 등의 사회기반시설물들은 정기적으로 안전진단을 수행하나 강, 바다, 산 등에 시설물이 위치해 있어 현장 기술자가 접근이 어려워 지역에 바지선 및 고소작업차 등 대형 접근 장비를 활용해야 하고, 교통을 통제하거나 많은 인력 투입시 안전진단 작업 위험도가 크며, 고비용의 문제점이 발생
- 최근 사회적 추세와 더불어 드론 시장의 활성화를 위해 드론을 이용한 시설물 안전진단을 진행중이나 3D 모델링이 아닌 2D 사진촬영에 국한되어 있거나 3차원 입체영상으로 모델링 제작시 교량 하부 GPS 음영지역의 영상이 뭉개지고, 확대시 정밀도가 떨어져서 실제 안전진단의 결과물로 활용이 불가
고소작업차를 통한 안전진단 3D모델링시 영상이 뭉개지는 현상
◦ 4차산업혁명 시대의 안전진단 산업 변화(필요성)
- 4 산업혁명기술을 활용하여 기존방식인 인력에 의존한 육안조사에 의한 정형적인 데이터수집과 이를 이용한 유지관리에서 탈피하여 드론, 라이다, IoT, 빅데이터, AR/VR 등의 기술이 접목된 비정형데이터의 디지털화로 탈바꿈하여 3D 통합 유지관리 솔루션이 필요
- 다양한 SOC 시설물 관리를 위해서는 단순 시설물 정보는 물론 부재단위 수준의 세밀한 기반정보가 필요하며, 이는 3D 모델링 형상과 공간정보가 결합된 복합 가상 공간정보 기술을 통해 시설물의 파손 방지 및 안전사고 예방에 기여
드론 및 라이다를 활용한 3D 시각화 라이다 기반 형상정보
◦ 3D 안전진단 분야 활용 사례 증가
- 공공시설물 안전진단 분야는 인력으로 직접 작업하기에 위험이 따르는 일들을 드론이 대체하여 수행할 수 있으며 인력 대비 저비용으로 조사 활동을 향상 - 모니터링, 3D 매핑을 통한 3차원 모델링 제작과 특성파악(식별정보, 형상정보, 규격정보, 공간정보, 위치정보, 점검정보, 이력정보) 등의 효율성 증대가 가능 - 기존 2D 시각화에서 3D 시각화 (시각적 직관화)가 가능할 뿐만 아니라 세부정보 데이터 구축이 가능하고 이를 관리, 활용함으로써 설계, 시공, 운영 및 유지관리의 효율성 향상에 크게 기여가 가능
기존 공공시설물 2D 시각화 공공시설물 3D 시각화
개선방안
○ 보유 기술 (특허
)특허 번호 특허 제목 권리권자 등록일 대표도면
10-2130474 스타프의 프리즘 LED
조명시스템 ㈜코매퍼 2020.06.30.
10-2021-001 0291
3차원 모델을 통한 인공지능 기반 안전진단 장치 및 그
방법
㈜코매퍼 출원
10-2021-001 0299
3차원 모델을 통한 안전진단 플랫폼 및
그 방법
㈜코매퍼 출원
○ 추진일정
추진내용 추진기간 세부내용
시설물 3D 모델 구축 2021.06.01. ~ 2021.06.30. 시설물 종류별 성향파악을 위한 3D 모델 구축 및 Test 데이터 시스템 분석
솔루션 개발 2021.07.01. ~ 2021.08.31. 3D 모델 활용 Source Code 분석을 통해 문제점 도출 솔루션 Beta Test
및 수정 2021.09.01. ~ 2021.10.31. 오류사항 수정
솔루션 서비스 런칭 2021.11.01. ~ 2021.12.31. 안전진단기업과 공공기관을 대상 서비스 제공
홍보 마케팅 준비 2021.01.01. ~ 2021.02.28. 마케팅 기획 및 홍보 영상 콘텐츠 제작
스마트 기술의 주요기능 및 특징
◦ 차별성
- 먼저 대형 시설물을 GPS 위성기준점으로 대상물의 정밀한 좌표 획득과, LiDAR를 통해 3차원 입체적 좌표를 확보한 후, 드론으로 대량의 사진을 취득한 데이터를 포토그래메트리(Photogrammetry) 기법으로 해석해 중첩된 시야범위 내 3D 모델 데이터를 제작 이후 대상시설물의 입체적 좌표와 형상등을 항공 촬영한 영상물과 결합하여 3차원(3D) 입체 영상물로 디지털 변환시켜 안전진단에 필요한 정보를 입체적으로 제공.
- 상대좌표가 아닌 세계에서 공통으로 이용할 수 있도록 약속한 기준이 되는 측지계 좌표로 3차원 공간좌표를 취득하여 항공사진측량 기술과 결합하여 3D 모델링과 실제 구조물의 오차범위(위도,경도,고도 등)을 1mm 이하 까지 정밀하게 제작
지상측량+항공측량 결합 3D 모델링 100m 높이의 교량 주탑 상부 손상 확인
기대효과
◦ 스마트 도시
- 공공시설물 관리를 위한 조사·계획·시공·점검·보수·기록 등 종합적 데이터의 3D
디지털화를 위한 3D 모델의 AR기반 현장관리를 목적으로 기존의 각
관리단계에 투입되는 전문가 및 데이터의 이원화된 관리를 시간·공간·항목의 요소를 실시간 통합 관리로 전환하여 현장과 사무실을 하나의 프로세스로 만드는 MFD(merge of field and desk) 방식의 ‘비대면 3D 통합 솔루션’으로서 핵심 기술은 안전진단이 가능한 정도의 정밀도와 정확도로 구현한 3D 모델상에 변경 및 추가된 데이터를 태깅(tagging) 방식으로 수집하고 동기화 작업으로
PC를 통해 고품질 텍스처 3D 모델상에서 손상부의 특정·수치화된 물량산출·작업세부기록 등의 관리이다.
◦ 서비스 타겟 및 단계
- 공공시설물 관리 주체가 되는 정부, 시설관리공단, 지자체와 관리 실무를 수행하는 건설사, 안전진단 기업체를 대상으로 초기 목표는 데이터 수집 및 시설물별 담당자 및 실무자 등 전문가의 요구에 맞는 분석 데이터의 조사이며, 중기 목표는 3D 데이터 활용 분석 소프트웨어의 개발 및 AR기반 개발사와 공동으로 모바일용 AR기반 프로그램의 개발과 3D 모델의 탑재 및 경량화이며, 장기 목표는 전문 분석 및 관리를 위한 PC용 프로그램의 개발이다.
◦ 시장규모 및 파급효과
- 시장규모는 국내 노후기반시설 국비투자 규모는 2015~2018년 평균 3조4000억원에서 2020~2023년 연평균 5조 안팎을 기록할 것으로 예상되며
해외 미국 교량의 노후화로 인한 교량 보수에 대한 수요 증가로 미국 교량시장은 193억 달러로 추산된다. 특히 기존의 방식으로 담당자와 실무자 간 각각의 업무단계에서 정보의 한계성 및 의사소통이 원활하지 못해 대면 질의응답 및 작업세부에 대한 설명이 필수적이었으나, '비대면 3D 통합 솔루션'방식의 업무 처리는 사전(문서 및 현장)조사, 물량산출, 발주, 시공, 검증, 기록 등 단계별 전문가의 편의성·효율성·경제성을 증대시키며 사용자 편의성 중심의 접근성 및 활용성 확보로 국내뿐 아니라 해외 시장 공공사업
부문에 빠르게 적용할 것으로
예상된다.
서비스 내용을 쉽게 설명할 수
있는 구상도
3D 디지털 솔루션 UI [시안] 3D AR·VR 기반 현장관리 [시안]드론 및 라이다를 활용한 3D 시각화 부재별, 경간별 변위와 거동특성 파악
