본 연구실은 도로 및 공항 포장의 구조해석, 콘크리트·아스팔트 포장 성능평가, 시공 중 품질계측, 유지보수 및 보강기술, 그리고 기후변화 대응형 안전관리와 AI 기반 예측기술을 융합적으로 연구하며, 실제 현장 데이터와 유한요소해석, 센서 및 모니터링 기술을 활용해 포장의 장기 공용성 향상과 인프라 안전성 확보에 기여하고 있다.
Development of a Road Surface Conditions Prediction Model for Snow Removal Decision-Making
Gyeonghoon Ma, Min-Cheol Park, Jun Chul Kim, Han Jin Oh, Jin-Hoon Jeong
IF 3.3
Sustainability
Snowfall and road surface freezing cause traffic disruptions and skidding accidents. When widespread extreme cold events or sudden heavy snowfalls occur, the continuous monitoring and management of extensive road networks until the restoration of traffic operations is constrained by the limited personnel and resources available to road authorities. Consequently, road surface condition prediction models have become increasingly necessary to enable timely and sustainable decision-making. This study proposes a road surface condition prediction model based on CCTV images collected from roadside cameras. Three databases were constructed based on different definitions of moisture-related surface classes, and models with the same architecture were trained and evaluated. The results showed that the best performance was achieved when ice and snow were combined into a single class rather than treated separately. The proposed model was designed with a simplified structure to ensure applicability in practical operations requiring computational efficiency. Compared with transfer learning using deeper and more complex pre-trained models, the proposed model achieved comparable prediction accuracy while requiring less training time and computational resources. These findings demonstrate the reliability and practical utility of the developed model, indicating that its application can support sustainable snow removal decision-making across extensive road networks.
? 공항 포장 안전 확보를 위한 포장 온도 예측의 필요성→ 항공 수요 증가(국토교통부, 2021) 및 이상기후로 인하여 공항 포장 손상 및 관련 안전사고 위험이 커지고 있음→ 포장 파손은 FOD(Foreign Object Debris)의 주요 발생 원인이며(FAA, 2024) 이는 항공기 안전에 치명적인위협(타이어 파열, 엔진 손상 등)을 초래할 수 있음→...
공항
포장
온도
인공지능
안전
2
주관|
2023년 3월-2027년 12월
|1,793,510,000원
교통사고 유발 도로노면 위험요소 저감기술 개발
1. 도로노면 위험요소 조사를 위한 센서 선정
-센서 평가 위한 소규모 시험구간 구축 및 주요 영향요소 분석
-조사차량 센싱시스템 선정 및 결빙 진단 센서 검토
2. 도로노면 위험요소 조사/진단 차량 개발
-센싱 시스템 탑재 방식 설계
-조사차량 시작품 개발 (목표 속도 : 60km/h, 다차로 조사)
-조사 데이터 수집
3. 노면표시 재귀반사도 분석기술 개발
-AI 학습데이터 구축 및 정제
-AI 기반 노면표시 재귀반사도 자동 분석 알고리즘 설계 및 프로그램 개발 (목표 : 70%)
4. 노면표시 물리적 결함 분석기술 개발
-다차로 노면표시 영상처리 및 인공지능 분석로직 구현
-AI 기반 노면표시 물리적결함 자동 분석 프로그램 개발 (목표 : 80%)
5. 노면표시 데이터베이스 시범 구축 및 관리프로그램 설계
-도로노면 위험요소 분석 데이터베이스 시범 구축 및 관리프로그램 설계/개발
-노면표시 데이터베이스 및 관리프로그램 설계
6. 온도반응형 신소재 캡슐화 합성기술 표준 설계
-발열 기능성 PCM 화합물의 선정 및 특성평가
-마이크로캡슐 PCM의 성능평가
7. 온도반응형 신소재 활용 발열 아스팔트 혼합물 개발
-온도반응형 신소재의 아스팔트 포장 적용방안 마련 및 적용성 평가
-온도반응형 발열 아스팔트 혼합물 개발 및 열적 특성 평가
8. 온도 반응형 아스팔트 표면처리 포장 재료 시작품 개발 및 포설장치 설계
-표면처리 재료에 온도반응형 신소재의 적용 방안 도출 및 신소재 적용 표면처리 포장 재료 시작품 개발
-표면처리 포장 재료 포설장치 설계
9. 콘크리트 도로노면 결빙지연을 위한 보급형 건설신소재 적용기술 개발
-콘크리트 포장도로 결빙방지를 위한 ePCM 마이크로 캡슐화 적용기술 개발
-도로노면 결빙 방지 신소재 성능 기준(안) 개발
10. 시멘트 콘크리트 포장 결빙방지공법 개발
-발열특성을 고려한 시멘트 콘크리트 포장 재료의 ePCM 신소재 최적 배합량 결정
-터널입출구부 및 콘크리트 교면용 시멘트 콘크리트 포장의 결빙방지공법 개발
11. 도로노면 결빙 방지용 면상발열 모듈 시작품 개발 및 성능 평가
-아스콘포장 및 콘크리트포장에 적용가능한 면상발열모듈 개발
-면상발열필름 시작품 제작 및 실내 성능평가, 평가방법 및 기준 제시
12. 결빙방지를 위한 원격 제어 및 관제 기술 시작품 개발
-면상발열모듈 전력공급계통 연결기술 개발 및 관제장치 설계
-원격제어 및 관제장치 시제품 개발
-기상상태 및 발열상태에 따른 노면온도 예측기법 개발
13. 비(저)염화물계 결빙방지 소재 및 최적배합 도출
-비(저)염화물계 결빙방지 재료 선정 및 결빙방지성능평가
-내구성능 및 결빙방지성능을 고려한 최적배합비 도출
14. 도로포장 결빙조건 및 결빙 취약지점에 대한 기초자료 구축
-도로포장 결빙조건/특성 조사 및 분석
-도로 결빙 취약지점 사고 통계 조사
-도로 결빙 취약지점 특징 조사 및 결빙 위험도 판단인자 후보 선정
15. 도로잔존염분량 및 제설제 운용시스템 조사·평가
-자동차 주행중 발생하는 제설제 손실량 조사
-제설제 살포에 따른 도로잔존염분량 변화 분석
-도로노면 상태에 따른 결빙단계 평가
16. 도로노면 결빙 환경모사 및 평가방안 도출
-도로노면 결빙 환경모사 시스템 및 실험방법 조사/분석
17. 소형 도로노면 결빙 환경모사 실험시설 구축
-소형 실험시설 (Lab) 설계/구축
-중대형 실험시설 (Field) 설계
기후변화로 인한 폭우?폭설로 도로 주행 시 발생될 수 있는 위험요소 진단 및 관리 기술을 개발하고 노면표시, 결빙 등 도로노면 위험요소 저감기술을 개발하여 위험요소에 대한 상시?능동적 관리체계를 기반으로 실증 및 제도적 장치 마련을 통한 신시장 창출 및 실용화1. 도로노면 위험요소 진단 및 관리 기술 개발 2. 저가형 건설신소재 기반 도로위험 요소 저감 기...