미래도시 구현을 위한 기술 동향분석

제Ⅰ편 미래도시 모빌리티/교통 -UAM/자율협력주행/HTX-
제1장 도심 항공 모빌리티(UAM) 운용추진 현황과 기술동향
1. 도심 항공 모빌리티(UAM)
1) UAM 등장 배경 및 필요성
(1) 급격한 도시화
(2) 운송 효율성 저하
(3) 친환경 교통수단 관심
(4) 항공기술 발달
2) UAM 정의 및 범위
(1) UAM의 정의 및 특징
(2) UAM 활용 범위(운송 서비스 모델)
(3) UAM 산업의 범위
가. 기체
나. 인프라
다. 서비스
(4) UAM 관련 제도 및 규정
2. 도심 항공 모빌리티(UAM) 산업화를 위한 정부 지원과 운영방안
1) 정책 동향
(1) 해외
가. 미국
나. EU
다. 독일
라. 중국
마. 일본
(2) 국내
가. K-UAM 로드맵(`20.6)
나. K-UAM 기술로드맵(`21.3)
다. K-UAM 운용개념, ConOps(`21.9)
라. AAV 개발 전략 방향(`22.3)
마. 모빌리티 혁신 로드맵(`22.9)
2) K-UAM 초기 상용화 운용개념 및 UAM Team Korea
(1) K-UAM 초기 상용화 운용개념
가. 운용개념서 내용적 범위
나. 운용개념서의 주요 전제조건
다. 주요 이해관계자 역할 및 책임
라. 초기 단계 운용형태 및 운영 시나리오
마. UAM 전용 회랑
바. K-UAM 운용개념서 1.0 발간 의미
(2) UAM Team Korea
가. UTK 구성원의 역할
나. UTK 참여기관 확대
다. UTK 참여기관 추가확대
(3) K-UAM GC 추진 현황
가. 추진 배경
나. K-UAM GC 운용계획
다. K-UAM 그랜드챌린지 실증항목(안)
(4) 결론
3) 한국형 도심항공교통(K-UAM)체계 공항실증 결과 분석
(1) 국내외 UAM 개발 동향
가. 국외 개발 동향
나. 국내 개발 동향
(2) 미래 K-UAM 운용 개념
가. 단계별 운용 계획
나. 비행체 형상
다. K-UAM 회랑(Corridor) 운용
라. K-UAM 이해관계자 역할
(3) K-UAM 공항실증 시나리오
(4) K-UAM 공항실증 결과
가. 비행체 안전성
나. 비행승인 인허가
A) 비행승인
B) 최저고도아래 비행 및 이착륙장 이외 장소 비행허가
C) 비행안전 항공고시보(NOTAM) 발령
다. K-UAM 운용체계와의 연계성 실증
A) 항공정보종합관리망(SWIM) 연계성
B) 공항관제정보처리시스템(ARTS) 연계성
(5) K-UAM 공항실증 결과 분석
가. UAM 비행체 안전성 검증 등 기술 분야
나. UAM 운용을 위한 정책 및 제도 분야
(6) K-UAM 발전 방안
가. 기술 분야
A) 기체 개발
B) 핵심기술 개발
C) K-UAM Infrastructure
나. 정책 및 제도 분야
A) 항공 관련 법령 보완
B) K-UAM 사회 수용성 증대
C) K-UAM 운용개념 구체화
D) 지속발전 가능한 K-UAM 국가전략 사업 추진
4) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 실증과 그랜드챌린지 1단계 협약 체결
5) K-UAM 안전운영체계 핵심기술 개발사업
(1) 사업 개요
(2) 사업 내용
3. 도심 항공 모빌리티(UAM) 산업동향
1) 시장 동향
(1) 세계 시장
(2) 국내 시장
2) 기체 주문 현황
3) 벤처 투자
4) 생태계
(1) 해외
(2) 국내
4. 도심 항공 교통(UAM) 관련 기술 추진현황 및 이슈 동향
1) UAM 및 부품 기술개발 동향
(1) 기술개발 이슈
가. UAM 관련 핵심기술 및 부품 개발이 필요
나. 장거리 운행을 위한 고성능 배터리와 고효율 모터 개발
다. 반도체 신뢰성 및 기능 안전 기술
라. 전기동력 수직이착륙기(eVTOL) 주요기술
마. UAM 세부분야별 기술 동향
(2) 생태계 기술동향
가. 해외 플레이어 동향
나. 국내 플레이어 동향
다. 국내 중소·중견기업
라. 국내 기관 기술개발 동향
(3) 특허 동향
가. 특허 증가율
나. 특허 점유율
다. 주요 출원인 동향
(4) 시장 동향
가. 세계시장
나. 국내시장
2) 무인항공기 기술 추진현황 및 이슈 동향
(1) 무인항공기 기술개발 추진현황
가. 체공시간(Endurance) 향상 기술
나. 탐지 및 회피(Sense & Avoid) 기술
다. 통신(Communication) 기술
라. 군집(Swarm) 무인이동 기술
마. 센서 퓨전 기술
바. 인공지능 알고리즘 기술
사. 항재밍(Anti Jamming) 기술
(2) 무인항공기 기술개발 주요이슈
가. UTM(UAS Traffic Management System)
나. 도심 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)
(3) 무인항공기 주요플레이어
가. 해외
나. 국내
3) 개인용 항공기(PAV) 기술동향
(1) 항공기 형태(비행방식 및 기체 크기)
(2) 분산전기추진(DEP, Distributed Electric Propulsion)
(3) 이차전지
(4) 자율비행
(5) 복합재 구조물 양산 및 유지 보수 관련 기술
(6) 감항인증
가. 성능기반 감항기준체계의 도입배경
나. 소형비행기(Part 23) 감항기준의 구조
다. 적합성 입증방법(Means of Compliance) 선정
라. 소형비행기(Part 23) 성능기반 감항기준 적용한 인증 절차
4) 도심 항공 교통(UAM) 국내 기술수준과 핵심기술 개발
(1) 국내 기술 수준
(2) 산업경쟁력 확보 핵심기술 개발
가. (고성능화) UAM 구현 및 경쟁력 확보를 위한 고효율·경량화·저소음 핵심기술개발
나. (경제성 제고) 경제성 확보를 위한 UAM 완전 자동화 및 운항효율 향상 기술개발
5) 도심 항공 교통(UAM) 관련 기술 특허현황
6) 도심 항공 교통(UAM) 산업 생태계 분석
(1) 해외 기술 동향
(2) 국내 기술 동향

제2장 UAM 통신네트워크 기술과 버티포트(인프라) 구축연구
1. UAM 서비스와 통신 네트워크 기술 개발현황
1) UAM 서비스를 위한 통신 네트워크 기술현황 및 진화방향
(1) 연구 배경
(2) SK 텔레콤의 5G 통신 네트워크 기술 현황
(3) UAM 상용화 서비스를 위한 5G 상공망 통신 네트워크 기술 개발
(4) UAM 상용화 서비스를 위한 통신 영역 확장
(5) 결론
2) 도심 항공 모빌리티 서비스를 위한 이종 네트워크 통신 링크 할당기법 연구
(1) 서론
(2) 본론
가. 시스템 모델
나. 시뮬레이션 환경
다. 시뮬레이션 결과
(3) 결론
2. UAV/UAM 표준화 동향연구
1) 3GPP UAV 국제 표준화 동향
(1) 서론
(2) 본론
(3) 결론
2) UAM 표준화 동향 연구
(1) 서론
(2) 본론
(3) 결론
3. UAM 버티포트 구축 및 인프라 시설에 대한 연구
1) 도심 항공 교통(UAM) 버티포트 운영모델
(1) 버티포트-UAM 이착륙장
가. 유형별 버티포트 위계
A) 버티허브
B) 버티포트
C) 버티스탑
나. 버티포트와 UAM 서비스 모델
A) 검토사항
B) 도심내 UAM 이착륙장 배치
C) MaaS(Mobility as a Service)
D) 입지 선정
다. 버티포트 구축 및 운영
A) Landside(여객 터미널)
B) Airside(이동지역)
C) 버티포트 운영시스템
2) 도심 항공 교통(UAM)이 가져올 미래 인프라변화
(1) 도심항공교통과 버티포트
(2) 도심항공교통 시대의 건설사 역할
(3) 도심항공교통 인프라의 미래
3) 양 공항공사(KAC, IIAC)의 UAM 관련 계획
(1) 한국공항공사의 김포공항 UAM 버티허브 개발계획
(2) 인천국제공항공사의 인천공항 UAM 버티포트 개발계획
4) 이용환경 측면의 UAM 버티포트 입지기준 연구
(1) 연구의 배경 및 목적
(2) 연구의 범위 및 방법
(3) 버티포트 입지 관련 기존연구
(4) 선행연구와의 차별성
(5) 버티포트 입지요인 중요도 및 영향도 분석
가. 핵심변수 중요도 분석결과
나. 핵심변수 영향도 분석
(6) 결론 및 향후 연구과제
5) 최적의 버티포트 입지선택 연구
(1) UAM 실현을 위한 버티포트
가. 버티포트 추진의 세 가지 포인트
나. 버티포트, 안전관리가 필수
(2) 최적의 버티포트 입지조건

제3장 스마트 자율협력주행과 ITS/V2X 서비스동향
1. 자율주행 기술 및 추진현황과 시장동향
1) 자율주행기술 기술
2) 자율주행기술 추진현황
(1) 유럽
가. 독일
나. 영국
다. 스웨덴
(2) 아시아
가. 한국
나. 일본
다. 중국
(3) 북미
가. 미국
나. 캐나다
(4) 소결
3) 미래자동차를 위한 초안전 주행플랫폼 기술현황
(1) 미래자동차 현황
(2) 미래자동차를 위한 주행플랫폼
(3) 초안전 주행플랫폼
(4) 초안전 주행플랫폼 핵심기술 개발 사업
가. (1세부) 다중안전 제동기술
나. (2세부) 다중안전 조향기술
다. (3세부) 다중안전 구동기술
라. (4세부) 통합협조제어기술
(5) 결론 및 향후계획
4) 자율주행 통합솔루션 시장동향
(1) 시장의 개요
(2) 국내외 정책 및 제도
(3) 시장 동향
가. 시장 규모 및 전망
나. 경쟁 현황
5) 자율주행 특허출원 동향분석
(1) 정밀지도 특허출원
(2) 자율주행차 감지기(센서) 융합기술 특허출원
2. 자율협력주행 기반 모빌리티 서비스와 주행 도로시스템 기술
1) 자율협력주행 기반 모빌리티 서비스 및 추진사례
(1) 자율협력주행 기반 모빌리티 서비스
(2) 자율협력주행 기반 모빌리티 서비스 추진사례
가. 유럽
A) 독일
B) 영국
나. 아시아
A) 한국
B) 중국
C) 일본
다. 북미
라. 소결
2) 스마트 자율협력주행 도로시스템 주요동향
(1) 기술개발 동향 분석
가. 기술개발 이슈
A) 자율주행차 주행환경 인식성능향상 및 측위정밀도향상 기술
B) 자율주행차량 간 데이터교환을 통한 정보공유 및 운영(관제) 기술
C) 클라우드, ITS 교통인프라와 연계한 자율주행차 기능 업데이트
나. 해외 플레이어 동향
다. 국내 플레이어 동향
라. 국내 중소·중견기업
마. 국내 기관 기술개발 동향
(2) 특허동향 분석
가. 특허 증가율
나. 특허 점유율
다. 주요 출원인 동향
(3) 시장 분석
가. 세계 시장
나. 국내 시장
3) 자율협력주행을 위한 도로 인프라 디지털화
(1) 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 프로젝트 추진현황
가. 유럽
나. 아시아
다. 북미
(2) 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 서비스 분석
가. 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 서비스
나. 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 필요 정보
(3) 자율협력주행을 위한 도로 인프라 디지털화 개념 분석 및 정의
가. 자율협력주행을 위한 도로 인프라 디지털화 개념 분석
나. 자율협력주행을 위한 도로 인프라 디지털화 개념 정의
(4) 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 정의 및 분류
가. 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 개념 분석
나. 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 정의
다. 자율협력주행을 위한 디지털 도로 인프라 유형 분류
(5) 도로 인프라 디지털화 구간 선정 및 유형 결정의 중요성
3. ITS/V2X 서비스 동향과 표준화 트렌드
1) ITS 전망과 V2X 서비스 동향
(1) ITS에서 C-ITS로의 진화
(2) 자율협력주행(Cooperative Automated Driving System)
가. 자율협력주행 정의와 표준
나. 자율협력주행 사례
A) 서울시 상암 자율주행 시범운행지구
B) 고속도로 C-ITS
(3) V2X 통신
가. V2X 통신 방식과 서비스 매칭
나. SK텔레콤 V2X 서비스
A) Network 통신 기반의 V2X 서비스 플랫폼, LITMUS
B) 공공 ITS 인프라 데이터를 활용한 V2X 서비스 제공
C) 스마트폰 APP 주행로그 기반 도로운영관리 서비스
2) 자율주행 데이터 형식 국가표준 제정
(1) 자율주행차 데이터 표준 시리즈 구성 및 활용 모델
가. 자율차 데이터(V2X 데이터) 활용 모델
나. 데이터 표준(협력형 자율주행 시스템을 위한 V2X 메시지 명세) 시리즈 구성
3) 자율주행 V2X 통합 최적화 기술과 표준화
(1) 대상기술 개요
가. 기술 정의
나. 개요 및 필요성
다. 과제별 목표 및 중점기술
(2) 표준화 항목 분석
가. 표준화 항목 정의
나. 표준화 항목별 관련 표준
(3) 표준 선정 및 트렌드 도출
가. AS-IS 핵심표준 및 TO-BE 전략표준 선정
나. AS-IS 및 TO-BE 메가트렌드
(4) 표준화 트렌드 설명
가. AS-IS 핵심표준
나. TO-BE 전략표준
(5) AS-IS 표준별 주요내용
가. ISO 21215 M5/KS 제정
A) 표준의 적용 범위
B) 표준의 중요성
C) 표준 적용 방안
나. ISO 17515-3 LTE V2X/KS 제정
A) 표준의 적용 범위
B) 표준의 중요성
C) 표준 적용 방안
다. SAE J2735 V2X 통신 메시지 셋 사전/KS 미제정
A) 표준의 적용 범위
B) 표준의 중요성
C) 표준 적용 방안
라. ISO 21217 CALM - 구조/KS 제정
A) 표준의 적용 범위
B) 표준의 중요성
C) 표준 적용 방안
마. ISO 24102 ITS Station 관리/KS 미제정
A) 표준의 적용 범위
B) 표준의 중요성
C) 표준 적용 방안

제4장 하이퍼튜브(하이퍼루프) 개발동향과 기술전망
1. 미래형 교통수단 하이퍼튜브 기술개발과 지역균형발전
1) 미래 교통수요 변화와 하이퍼튜브의
(1) 미래 교통수요 변화
(2) 하이퍼튜브의 이해
2) 하이퍼튜브 종합시험센터 유치 과정 및 성과
(1) 하이퍼튜브 종합시험센터 유치 과정
(2) 하이퍼튜브 종합시험센터 유치 성과
3) 하이퍼튜브 경제효과와 지역균형발전
(1) 하이퍼튜브 경제효과
(2) 하이퍼튜브를 통한 지역문제 해결과 경쟁력 강화
4) 전라북도 하이퍼튜브 정책 방향 및 향후 계획
(1) 하이퍼튜브 종합시험센터 R&D 사업의 예비타당성 조사 지원
(2) 하이퍼튜브 종합시험센터의 국가사업 종료 이후에 대한 준비
(3) 글로벌 경쟁력을 갖춘 하이퍼튜브의 혁신성장 거점으로의 기능과 역할 확대
2. 하이퍼튜브(하이퍼루프) 기술개발 현황
1) 육상교통과 진공기술
(1) 배경
(2) 하이퍼루프
(3) 하이퍼루프와 진공기술
(4) 결론
2) 하이퍼루프를 위한 정보 기술
(1) 하이퍼루프의 등장과 새로운 통신 시스템의 필요성
(2) 하이퍼루프의 통신 시스템 제안을 위한 핵심 연구
가. 독특한 전파 환경에 대한 연구
나. 잦은 핸드오버를 고려한 네트워크 구조
다. 도플러 효과에 강인한 시스템
라. 고신뢰 & 초고속 통신을 위한 기술
(3) 최근 하이퍼루프 상용화 동향
가. 사회 환경
나. 과학 기술
다. 산업 시장
(4) 하이퍼루프 관련 시장 전망
가. 국내외 시장 전망
나. 하이퍼루프 관련 정책 전망
다. 국내외 기업 동향
3) 국내 하이퍼루프 관련 연구
(1) UNIST ‘하이퍼루프 내 무선통신 전파 분석기법 개발’
(2) 포스코인터내셔널 ‘네덜란드 HARDT사와 협력사업 추진 협약’
(3) 포스코 ‘포스루프 355’ 개발
(4) 철도연, 하이퍼튜브 핵심기술 개발

제Ⅱ편 미래도시 스마트건설/탄소중립 -스마트건설/넷 제로 건축-
제1장 스마트건설 추진현황과 BIM/OSC기술 적용사례
1. 스마트건설 주요이슈
1) 2023년 건설산업 주요 전망과 트렌드
2) 건설산업 디지털화
2. 국내 스마트건설 활성화 방안과 기업별 추진현황
1) 스마트 건설 활성화 방안
(1) 추진 배경
(2) 목표 및 추진과제
(3) 과제별 세부내용
가. BIM 도입으로 건설산업 디지털화
A) BIM 전면 도입을 위한 제도 정비
B) 공공공사 중심으로 건설 전 과정 BIM 도입
C) BIM 전문인력 양성
D) 민간부문 확산을 위한 지원 강화
나. 생산시스템 선진화(인력·현장 → 장비·공장)
A) 건설기계 자동화 및 로봇 도입
B) 제조업 기반의 탈현장 건설(OSC) 활성화
C) 스마트 안전장비 확산
D) 스마트 건설산업 육성
2) 지능형 건설 4세대(4D), 5세대(5D)분야 특허출원 동향
3) GS건설 스마트건설 추진현황
(1) Smart Construction기술 개발 현황
가. 디지털 전환(Digital Transformation)과 Smart Construction
나. GS건설의 Smart Construction 활용 사례
A) Smart협업(CDE: Common Data Environment)
B) Smart Survey
C) Smart시공
D) Smart안전/품질
(2) 사업 차별화∙생산성 향상 기술 개발 현황
4) 삼성물산 스마트건설 추진현황
(1) Digital Movement Phase 1: 기술역량 확보
가. 스마트 건설의 Hub : BIM
나. 빅데이터의 활용 : AI/ML
다. 프로젝트 현황 모니터링 : 드론, AI CCTV 등
라. Metaverse 역량확보 : VR/MR
(2) Digital Movement Phase 2: 기술 기반 Agile한 실행 체계
가. 자동으로 산출되는 정확한 물량
나. Data-driven, 협업을 통한 Work Front 관리
5) 현대건설 스마트건설 추진현황
(1) 건설산업 자동화
가. 로보틱스
나. 3D 프린팅
(2) 건설산업 지능화
가. 빅데이터
나. 인공지능(AI)
(3) 건설산업 디지털화
가. 안전관리 플랫폼
나. 건설관리 자동화 플랫폼
6) 포스코이엔씨 스마트건설 추진현황
(1) 스마트건설의 도입
(2) 스마트건설 활성화에 대한 포스코이엔씨의 접근 방식
가. 필요에 의한 기술 도입, 실무자에 의한 기술 고도화
나. 업무하는 방식에 대한 변화 시도
다. 목적을 위한 BIM
라. 계획, 관리, 기록
7) DL 이앤씨 스마트건설 추진현황
(1) DL 이앤씨 스마트 건설 기술 로드맵
(2) DL 이앤씨 스마트 건설 기술 적용 검토 사례 및 한계점 고찰
가. 노무 관리 기술
A) 근로자 출입 관리
B) 근로자 위치 파악
나. 자재 관리 기술
A) 자재 반입 관리
B) 야적장 관리
다. 차량/장비 데이터 수집
A) 차량 통제
B) 레미콘 모니터링
(3) 추가 스마트 건설 적용 검토 기술 사례
가. 자율주행 로봇을 활용 3D 스캐닝 기술
나. 현장 하자 자동 연계를 AR 적용 기술
다. 시공 확인 및 품질 하자 자동 확인 기술
3. BIM(Building Information Modeling) 기술현황과 적용사례
1) 글로벌 BIM
(1) 글로벌 디지털 건설환경 조성의 핵심 “글로벌 BIM”
(2) 글로벌 BIM 개념
(3) 글로벌 BIM의 대두
(4) 글로벌 BIM의 발전과정
가. 2011년 글로벌 BIM의 초기
나. 2015년 다수 국가의 글로벌 BIM 참여
다. 2021년 글로벌 BIM 서밋 추진
(5) 글로벌 BIM 정책을 구현하기 위한 정부의 역할
(6) 글로벌 BIM 분석 : 지역별 정책
(7) 글로벌 BIM의 6가지 이점
가. 예산 절감
나. 공정한 환경과 더 나은 사회 경제적 결과 도출
다. 공유 데이터를 활용한 투입 자원 절약
라. 린 건설 산업 기반 구축
마. 보다 탄력적인 인프라 구축
바. 글로벌 인력 양성
(8) 글로벌 BIM의 미래
2) BIM 산업동향과 전망
(1) 시장의 개요
(2) 정책 및 규제 현황
(3) 시장 동향
가. 시장 규모 및 전망
나. 경쟁 현황
3) 모듈러 프로젝트 BIM 적용기술의 현황
(1) 모듈러 공법과 BIM
(2) 단계별 BIM 적용기술
가. 설계 단계
나. 공장제작 단계
다. 현장시공 단계
4) 개방형 BIM 기반 설계인증 자동화 평가 지원을 통한 설계품질 향상
(1) BIM 기반 설계인증 현황
가. BIM 기반 설계인증 필요성
나. BIM 기반 설계인증 방법론
(2) BIM 기반 설계인증 자동화 평가
가. BIM 형상 평가
나. BIM 기반 설계인증 평가 시스템 개발
5) 싱가포르 건설사업의 BIM 활용 현황
(1) BIM 요구사항 및 활용 현황
가. 3D 코디네이션
나. 2D 도면 작성
다. 시공 및 설치계획 검토(4D)
라. 설계 및 시공 수량 검토(5D)
마. 준공정보모델(6D)
4. OSC(Off-Site Construction) 기술동향과 추진현황
1) OSC(Off-Site Construction) 시장 및 개발동향
(1) 유행 그 이상의 OSC
(2) 모듈러 건설 시대의 도래
(3) 공사기간 20-50% 단축
(4) 공사비 20% 절약
(5) OSC(Off-Site Construction) 기업 동향
2) OSC공법을 사용한 음압병동 급속시공 건설사업관리 사례
(1) OSC공법 기반 음압격리병실 개발
(2) 서울대학교병원 모듈형 음압생활치료센터 사례
가. 프로젝트 개요
나. 음압격리병실
다. 모듈 건축
(3) 국립중앙의료원 음압격리병동 사례
가. 프로젝트 개요
나. 패널라이징(Panelizing) 및 인필(Infill) 공법
(4) OSC공법 음압격리병실 사업관리 주안점
가. 건축 계획
나. 공장제작 및 현장시공
A) 공장 제작
B) 모듈 운반 계획
C) 장비배치 계획
D) 현장 시공
3) LH 모듈러주택 사업 추진현황
(1) LH 모듈러주택 추진 현황
가. 모듈러주택 준공현황
나. 수행중인 모듈러주택
(2) 모듈러주택 관련 연구 개발 현황
가. 연구 개발 현황
나. 주요 연구 개발 결과
A) 모듈러주택 공사비 특성 분석 및 내역체계 수립
B) 모듈러주택 품질관리체계 구축(2023)
(3) 모듈러주택 활성화 기반 마련
가. 모듈러주택 관리체계 수립
나. 모듈러주택 품질확보
4) 모듈러건축 산업의 미국 동향과 적용 사례
(1) 모듈러건축 산업의 미국 동향과 시장성
가. 미국 모듈러 시장 동향
A) 미국 모듈러 산업의 특성
B) 미국 모듈러 건축 인허가 프로세스의 특징
C) 캘리포니아 주 현지 답사를 중심으로 본 미국 모듈러 시장의 현황
(2) Steel Modular Buildings 산업
가. 미국의 Modular Building
나. 미국의 Steel Modular Building
(3) 미국 시장으로의 모듈러 수출 가능성
5) 친환경 모듈러 공법의 활용확대와 기업동향
(1) 국내
가. 한국 대기업들의 적극적인 모듈러 공법 도입
나. 모듈러 공법을 네옴시티 건설에 도입하고자 하는 삼성물산
다. 사우디 발주자의 니즈를 충족할 수 있는 모듈러 공법
라. 다양한 플레이어들과의 협업 모색 중
(2) 일본
가. 모듈식 공법 도입 선진기업 Sekisui House
나. 정부의 보조금 친환경 주택 비중 확대에 기여
다. Sekisui House 그룹의 친환경 경영

제2장 건설분야 활용 스마트기술 -로봇/드론/3D프린팅/메타버스-
1. 스마트건설을 선도하는 로봇기술 개발동향
1) 건설 외골격(착용형) 로봇(Construction Exoskeletons)
(1) Cray X 외골격
2) 건설 로봇(Construction Robots)
(1) 건설 로보틱스 활용 최신동향
가. Piaggio Fast Forward(PFF)
나. 액세스 플로어(Access Floor)
다. 로봇개(I-DOG)
라. 무인 안전 서비스 로봇 ‘스팟’
마. 군집 로봇 연구
바. RPA로봇 ‘DINNO(디노)’
사. Aurecon사 로봇
(2) 국가별 건설로봇 상용화 동향
가. 일본
A) 시미즈건설
B) 오바야시건설
C) 타이세이건설
D) 가시마건설
E) 카지마 건설
F) 코마츠 사
G) 액티오(AKTIO)
H) 아스라테크
I) 다이토트러스트
J) 겐로보테크
K) 도큐건설
나. 북미‧EU 등
A) 빌트 로보틱스
B) 보스턴 다이나믹스
C) 독셀
D) 캔버스
E) 오번대학교
F) 케바조
G) 워털루 대학교
H) 패스트브릭 로보틱스
I) 스케일드 로보틱스
J) 프린트스톤즈
K) ULC 로보틱스
L) 코마우
M) 시라큐즈
N) 오키보
O) 스위스공과대학
P) 캔셀
Q) 페이스북
다. 중국
A) 컨트리가든
B) 창치 고속도로
C) CSCEC
D) 차이나 레일웨이퍼스트그룹
E) 美매릴랜드대와 중국 바이두 로봇·자율주행연구소
F) 구이무로봇
G) 중국 창사 지하철 6호선
H) 스테이트그리드
I) 산둥루차오
J) 난양이공대
라. 국내
A) 두산인프라코어
B) 현대건설
C) 현대로보틱스과 삼성엔지니어링
D) 현대로보틱스와 현대건설
E) GS건설과 큐픽스
F) 롯데건설과 컨워스
G) 포스코건설
H) 대우건설
I) 대림산업
J) 빌딩포인트코리아
K) 삼성물산 건설부문
L) 현대엔지니어링과 로보블럭시스템
M) 기타
2. 드론/3D프린팅 기술과 스마트건설 적용사례
1) 드론(Drones) 기술과 스마트건설 적용사례
(1) Optelos社 드론 솔루션 출시
(2) 현대건설, 드론 측량
(3) 포스코, 드론활용 솔루션(POS-Mapper)
(4) 고정익 드론 측량
(5) 외벽균열 드론점검 시스템 개발
2) 3D 프린팅기술과 스마트건설 적용사례
(1) 아이콘 3D 프린팅 주택단지 건설 계획
(2) 최대 규모의 3D 프린팅 프로젝트
(3) 2층 3D 프린팅 주택 건설
3. 메타버스/디지털트윈/블록체인 기술과 스마트건설 적용사례
1) 증강 현실(AR)/가상현실(VR) 기술과 적용사례
(1) XYZ Reality사의 AR 헤드셋
(2) 스페인, VR 기술 기반 교육프로그램 표준개발
(3) 삼성물산, VR 활용한 장비안전 교육프로그램 도입
(4) 포스코건설, 비대면 플랜트 설비 진단 관리를 위한 모바일 결함 진단 시스템 구축
2) 메타버스(Metaverse)와 건설산업
(1) 메타버스 시장동향
(2) 메타버스 활용사례
(3) 건설업 기초안전·보건교육에서 VR 안전교육의 한계
가. 건설업 기초안전·보건교육의 현황
A) 건설업 기초안전·보건교육의 규정
B) 건설업 기초안전·보건교육의 교육내용
C) 건설업 기초안전·보건교육의 수행기관 평가
나. 건설업 기초안전·보건교육에서 VR 안전교육의 현황
A) VR 안전교육 관점에서의 기존연구 분석
B) VR 안전교육 컨텐츠 사례의 특성 분석
C) VR 안전교육 컨텐츠 사례의 한계 분석
다. VR 안전교육 관점에서 고정체험 시나리오의 한계
A) 안전교육 중 근로자의 흥미 유발 미흡
B) 안전교육 후 근로자의 학업 성취 미흡
라. VR 안전교육 관점에서 이수평가 기준 부재의 한계
A) 안전교육 중 근로자의 능동적 교육참여 미흡
B) 안전교육 후 학습효과 미흡한 근로자의 현장 투입
(4) 가상현실과 생체반응 기술을 활용한 건설안전교육의 개선
가. 행동트리 시나리오 기반 VR 안전교육 컨텐츠를 활용한 학습효과 개선
A) 행동트리 시나리오 기반 VR 안전교육 컨텐츠의 기획
B) 행동트리 시나리오 기반의 VR 안전교육 컨텐츠의 개발
C) 행동트리 시나리오 기반 VR 안전교육 컨텐츠에 대한 전문가 검토
나. 생체반응 분석기술을 활용한 학습효과의 객관적인 평가
A) 이수평가 기준 수립을 위한 생체반응 기술 활용
B) 객관적인 이수평가를 위한 생체반응 분석지표 기획
다. 가상현실과 생체반응 기술을 활용한 건설안전교육 모델의 개발 방안
(5) 가상현실과 생체반응 기술을 활용한 건설안전교육의 발전방안
3) 디지털 트윈(Digital Twin Technology) 기술과 적용사례
(1) 큐픽스(Cupix), 가상작업현장 네비게이션
(2) 뉴질랜드 최초의 디지털 건설
4) 블록체인(Blockchain) 기술과 적용사례
(1) 홍콩대학이 개발한 블록체인을 활용한 모듈화 시공품질 관리방안
(2) 이더리움 블록체인 기술을 통합한 디지털 건설관리 플랫폼 개발

제3장 건설분야 디지털화와 AI/빅데이터 기술 활용사례
1. 디지털화되는 건설분야 AI 기술 활용사례 및 향후전망
1) AI를 활용한 건축물·플랜트 설계 및 유지관리·운영이슈
(1) 디지털화되는 건축물·플랜트 기술
가. 인공지능 시대에 따른 건축물·플랜트의 변화
(2) 건설 AI 시장동향과 기술기준
가. 건설 AI 시장 동향
나. 주요 건설 AI 관련 기술(기준) 동향
(3) 건축물·플랜트 분야의 AI 활용사례 및 향후전망
가. 건설 분야의 AI 기술도입 및 활용 방향
나. 설계 생산성 향상을 위한 지능형 기술 활용사례(해외)
다. 설계 생산성 향상을 위한 지능형 기술 활용사례(국내)
라. 유지관리·운영을 위한 지능형 기술 활용사례(해외)
마. 유지관리·운영을 위한 지능형 기술 활용사례(국내)
(4) 시설물의 노후화 및 안전성 확보에 필요한 AI 기술 활용
가. 주요 국가들의 시설물 노후화 현황
나. 시설물 노후화 급증 대응 유지관리 패러다임 전환
다. 시설물 유지관리를 위한 AI 기술 응용
라. 시설물 관리에 사용되는 주요 인공지능 기술
A) 대화형 인공지능, 챗봇(Chatbot)
B) 사람의 눈을 대신하는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN. Convolutional Neural Network)
C) 시계열 데이터 패턴을 예측하는 순환신경망(RNN. Recurrent Neural Network)
D) 비지도 데이터 분류 기술, RBM(Restricted Boltzmann Machine)
E) 실시간 객체 탐지, YOLO(You Only Look Once)
F) 데이터 합성 자동화, GAN(Generative Adversarial Network)
2) 건설 분야 인공지능 기술 활용 기업현황 및 실증사례
(1) 글로벌 전문 기업
가. TestFit(미국)
나. Bricsys(벨기에)
다. Kwant(미국)
라. Alice Technologies(미국)
마. Buildots(이스라엘)
바. viAct(홍콩)
사. Built Robotics(미국)
아. FBR(호주)
(2) 스타트업
(3) 20% 공사비 절감이 가능한 AI기반 Smart Construction 연구 실증
가. 연구개발 내용
나. 연구개발 실증
다. 결론
3) 인공지능 기반 건설관리기술 현황과 전망
(1) 건축 분야에서 활용되는 인공지능 기반의 이미지 프로세싱
가. 이미지 분류
나. 객체 탐지
다. 시멘틱 세그멘테이션
(2) 인공지능 기반 건설관리기술의 현재와 미래 발전방안
가. 인공지능 기반 건설관리기술 사례
A) 안전관리
B) 생산성/공정관리
C) 품질관리
D) 공사비관리
E) 계약관리
나. 인공지능 기반 건설관리기술의 발전 방안
4) 건설분야 빅데이터 인공지능 기술 활용방안
(1) 건설회사에서 빅데이터 AI기술 도입 목적
가. 데이터기반 의사결정
나. 생산성 향상
다. 새로운 비즈니스 모델의 창출
(2) 기술도입 허들(huddle)과 극복방안
가. 데이터 자원
나. 기술
다. 인력
(3) 시범 도입 사례
가. 안전 사고위험 예측 AI모델
A) 목적
B) 프로세스
C) 적용현황
나. 공정 예측 AI모델
A) 목적
B) 프로세스
C) 적용현황
다. 공동주택 CS 분석 시스템 구축
A) 목적
B) 프로세스
C) 적용현황
(4) 향후 추진 방향 및 결언
가. 실시간 데이터 분석 체계 구축
나. 결언
2. 딥러닝 활용 BIM(Building Information Modeling) 기술 연구
1) 3차원 기하 딥러닝 기술의 BIM 공간 정합성 검토 적용
(1) 연구 배경
(2) 기하 딥러닝 기술
(3) GCN 이용한 BIM 공간 객체 정합성 검토
가. GCN 작동 원리
나. BIM 공간 객체 정합성 검토
A) 연구 필요성
B) 연구 방법
C) 학습 데이터 구축 및 검증 결과
(4) 활용 방안
2) 딥러닝과 BIM기반 공사비예측 및 관리
(1) 연구 배경
(2) 공사비관리 현황
(3) 딥러닝과 BIM기반 공사비 예측

제4장 Net-Zero 건축/BEMS 핵심기술‧산업 동향분석
1. 건설분야 탄소중립(Net-Zero)과 최근 트렌드
1) 탄소중립 정책 동향과 스마트건설기술의 역할
(1) 탄소중립과 스마트건설기술의 관계
(2) 주요국의 건설부문 탄소중립 정책 방향
가. 영국
나. 미국
다. 일본
(3) 스마트건설기술 기반의 탄소중립 추진사례
가. 발주기관
나. 기업
2) 스마트빌딩 제로에너지 기술
(1) 제로에너지 기술
(2) 제로에너지건축물(ZEB: Zero Energy Building) 의무화 정책 동향
2. 제로에너지건축물 주요동향
1) 제로에너지건축물
(1) 제로에너지건축물 정의
(2) 제로에너지건축물 주요 기술 개요
2) 제로에너지 건축기술 동향
(1) 제로에너지 건축을 위한 통합설계기술
(2) 패시브 건축기술
가. 고성능 창호 및 융합기술 동향
나. 고성능 외피단열기술 및 융합기술 동향
다. 이중외피 융합기술
라. 스마트 외장재·설비 융복합 외피 시스템 기술
A) 국외 외장재·설비 융복합 외피 시스템 기술개발 현황
B) 국내 외장재·설비 융복합 외피 시스템 기술 개발 현황
(3) 액티브 건축기술
(4) 건물 일체형 신재생에너지 기술
(5) 신재생+ESS 통합관리시스템
3) 제로에너지건축물 시장 동향
(1) 세계 시장 동향
(2) 국내 시장 동향
4) 제로에너지건축물 인증현황과 사례 분석
(1) 제로에너지 건축물 인증제도의 종류
(2) 국내 제로에너지건축물 인증 관련 법·제도
가. 제로에너지건축물 인증 관련 법·제도
A) 제로에너지건축물 인증제도
B) 제로에너지건축물 의무화 로드맵
(3) 제로에너지건축물 인증현황
가. 2022년 5월 기준 인증현황
나. 제로에너지 건축물 성능수준 분석
A) 패시브적 성능 수준
B) 액티브적 성능 수준
C) 에너지 자립률
다. 업무용 건축물 인증 사례
(4) 건축물에너지 관련 인증제도 향후과제
5) 국내외 제로에너지건축물 사례
(1) 해외 제로에너지건축물 사례
(2) 국내 제로에너지건축물 사례
6) 국내외 제로에너지건축물 기업 동향
(1) 해외 기업 동향
(2) 국내 기업 동향
7) 에너지자급(zero energy) 건축물 특허 출원동향
3. 에너지 최적화 빌딩 관리시스템(BEMS) 주요동향
1) 에너지 최적화 빌딩 관리시스템 기술개요
(1) 정의
(2) 가치사슬
2) 정책 및 규제현황
(1) 국내
(2) 해외
3) 시장동향 및 기업 경쟁현황
(1) 세계 시장
(2) 국내 시장
(3) 경쟁 현황
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
4) 기술개발 이슈
(1) 빅데이터 기반 에너지 관리시스템
(2) 건물 중심 에너지 커뮤니티
(3) 건축물 인공지능 에너지 관리
(4) 서울형 에너지관리시스템
5) 특허 동향
(1) 특허 증가율
(2) 특허 점유율
(3) 주요 출원인 동향


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