"4차산업 8대혁신 성장동력 연구 동향과 정책추진 현황"
스마트시티/자율주행차/드론무인기/스마트 건설자동화/
제로에너지건축/가상국토공간/스마트물류/지능형철도
ISBN 979-11-85782-34-8 (93550)
페이지 704 / 판형 A4, 210*297mm*37mm
발간일 2018년 10월 19일
[목차]
제1편 스마트 미래 성장동력
제Ⅰ장 스마트시티
1. 스마트 도시재생
1) 도시재생과 디지털기술혁신
(1) 도시재생의 배경
(2) 도시재생의 개념
(3) 스마트 도시재생의 개념
(4) 스마트 도시재생의 중요성
2) 스마트시티 정의 및 유형
(1) 스마트시티 정의 및 특징
가. 스마트시티 등장배경
나. 스마트시티 개념
다. 스마트시티 정의
(2) 스마트시티와 일반도시의 비교
(3) 스마트시티 관련 기술
(4) 스마트시티 유형
가. 추진목표에 따른 스마트시티 유형
나. 지역별 스마트시티 유형
3) 스마트 도시재생 사례
(1) 경제기반형
가. 바르셀로나 22@Barcelona 프로젝트
나. 부산 사하구 감천문화마을과 초량 이바구길
다. 부산의 골목상권 추진
(2) 근린재생형
가. 시드니 리전하우스(Legion House)
나. 유럽의 자전거공영시스템
다. 서울시 따릉이
라. 바르셀로나 스마트 주차 시스템
마. 스마트 쓰레기통
바. 바르셀로나 버스 시스템
사. 핀란드, Climate Street 프로젝트
아. 암스테르담, Clean Street 프로젝트
자. 캘리포니아 샌디에이고 지능형 조명시스템
차. 일리노이 주 시카고 스마트 라이팅 프로젝트
(3) 스마트시티의 기업 현황 및 비즈니스 사례
4) 해외 스마트시티 현황
(1) 주요 도시별 스마트시티 동향
가. 바르셀로나
나. 비엔나
다. 밴쿠버
라. 핀란드 헬싱키 칼라사타마 리빙랩
마. 대만 민성지역 리빙랩
바. 덴마크 DOLL(Danish Outdoor Lighting Lab)
사. 네덜란드 암스테르담 스마트시티 리빙랩
(2) 스마트시티 주요 해외기업
가. IBM
나. CISCO
다. Siemens
라. Schneider Electric
5) 국내 스마트시티 현황
(1) 국내 주요 도시별 스마트시티 현황
(2) 스마트시티 주요 국내기업 현황
(3) 국내 스마트시티 문제 사항
가. 협력적 거버넌스의 부재로 인프라의 기능적 연계 어려움
나. 공급자 중심의 획일적인 공공서비스 제공으로 낮은 시민체감도
다. 법·제도적 규제 장벽으로 융합 및 기술적용 한계
라. 스마트시티 해외진출 전략 부재
마. 개별 하드웨어 기술 개발에 초점
(4) 국내 스마트시티의 개선사항
2. 스마트시티 정책 및 연구
1) 일본
(1) 일본 정부의 스마트도시 정책
가. 내각부, 환경미래도시 구상
나. 경제산업성, 일본판 스마트 그리드 및 스마트 커뮤니티
(2) 요코하마시의 스마트도시 정책
가. 추진 배경 및 체제
나. 추진 정책 및 사업
(3) 후지사와시의 SST 사업
가. 추진 배경 및 체제
나. 추진 및 사업 내용
(4) 일본 스마트도시의 시사점
2) 유럽
(1) 유럽집행위원회(EC, European Commission) 스마트도시 정책
(2) 기후변화 대응 중심의 암스테르담
가. 그린 에너지(Ship-to-grid)
나. 가상 발전소(City-zen)
다. 헬스랩(Health Lab)
(3) 빅데이터 중심의 바르셀로나 스마트도시
(4) 우리나라와 유럽 스마트도시 모델의 차이점
3) 미국
(1) 미국 연방정부의 스마트도시 정책
(2) 민간단체의 활동
(3) 뉴욕시의 스마트도시 관리조직 및 거버넌스 운영체계
(4) 뉴욕시의 스마트도시 기술과 기반시설
(5) 미국 연방정부와 뉴욕시 스마트도시
(6) 정책 실행
가. 시카고의 AoT(Array of Things) 프로젝트
나. 인비전 아메리카(Envision America)
다. 구글 Sidewalk Labs의 프로젝트
4) 중국
(1) 중국 스마트도시 정책
(2) 상하이 스마트시티 건설
5) 인도
(1) 스마트시티 배경
(2) 스마트시티 목표
(3) 스마트시티 주요 전략
(4) 스마트시티 추진 경과
(5) 인도 스마트시티의 시사점
제Ⅱ장 자율주행차
1. 자율주행자동차 산업
1) 자율주행차 정의
(1) 자율주행자동차의 개념 정의
(2) 자율주행 발전사
가. 제1단계: 기초적인 연구
나. 제2단계: 미 DARPA
다. 제3단계: 상업화
(3) 자율주행을 위한 요소
가. ADAS 센서
나. 인지 기능
다. 판단/제어 기능
(4) 자율주행을 위한 인지기술
가. 센서 기술
나. 정밀 지도
다. 위치 측위 기술
라. V2X 통신 기술
마. 인공지능
바. HVI 기술
(5) 판단 및 제어 기술
(6) 자율주행자동차 기술단계 정의 및 운전자 역할
2) 자율주행자동차 동향
(1) 국내외 자율주행자동차 시장 전망
(2) 자율주행 상용화
(3) 국내외 자율주행자동차 업체 동향
(4) 국내 정책 동향
가. 관련 부처별 역할 분담
나. 국토교통부의 정책 추진 동향
(5) 해외 정책 동향
가. 미국
나. 독일
다. 영국
3) 산업 환경
(1) 산업 특징
(2) 산업 구조
(3) 경쟁 환경
(4) 전후방산업 환경
(5) 교통·물류의 산업 및 서비스 개선
가. 교통·물류 산업의 발전 방안 모색
나. 교통서비스 향상을 위한 자율주행의 활용
4) 윤리판단기준의 필요성 및 사례 분석
(1) 자율주행자동차 운행 시 윤리 판단 기준의 필요성
(2) 자율주행자동차 운행 시 윤리 딜레마 사례
가. 인명피해의 정도에 따른 시나리오
나. 역선택(Adverse Selection) 문제 발생 시나리오
다. 충돌 시 피해의 정도가 불확실 한 경우의 선택
라. 도로교통 인프라의 윤리 선택
2. 자율주행자동차 기술 동향
1) 자율주행자동차 기술개발 방향
(1) 완성차 업체(car makers)의 기술 개발 방향
가. 자율주행자동차 개발의 접근 관점
나. 자율주행자동차의 개발 목표
다. 자율주행자동차 개발 애로사항
라. 자율주행자동차의 서비스 대상
(2) IT 업체의 자율주행자동차 기술 개발 방향
가. 자율주행자동차 개발의 접근 관점
나. 자율주행자동차의 개발 목표
다. 자율주행자동차의 서비스 대상
(3) 기술개발 트렌드
가. 이동성의 재발견
나. 소통과 협력
다. 첨단기술의 융합
(4) 운전 프로세스의 변화
가. 운전자의 운전 프로세스
나. 자율주행의 운전 프로세스
2) 인공지능 기술의 자율주행 적용
(1) 시각 인식 지능의 적용
(2) 학습 지능의 적용
(3) 강화학습(Reinforcement Learning)의 적용
(4) 사람처럼 사고하는 지능의 적용
가. 인간처럼 생각하며 주행하는 자율주행 지능의 구현 가능성
나. 주행 지능의 이식
(5) 자율주행자동차 관련 인공지능 기술과 윤리
가. 자율주행관련 인공지능 기술
나. 인공지능 알고리즘
3) 자율주행차 핵심 부품 기술
(1) 자율주행차 기술 구성 요소
(2) 레이다/라이다 센서 모듈
(3) 영상센서(카메라) 모듈
(4) 자율주행 기록장치(ADR)
(5) V2X 통신 모듈
(6) 고정밀 디지털 지도
(7) 복합 측위 모듈
(8) 스마트 액추에이터 모듈
(9) 운전자-차량 인터페이스(HVI) 모듈
(10) 차세대 IVN 기반 통합 DCU
4) 주요 연구소 및 기업 동향
(1) 학계 연구
(2) Start up
가. 인식 지능 분야(Perception)
나. 주행 학습 분야
(3) 주요 혁신 기업
가. Nvidia
나. Tesla
(4) 非유럽 자율주행 ICT기업과 유럽기업의 협력 동향
(5) 유럽 완성차기업의 자율주행 기술개발 전략 및 동향
(6) 국내 자율주행차 주요 개발 업체 현황
가. 현대차(기아차 포함)
나. LG 전자
다. 삼성전자
제Ⅲ장 드론(무인기)
1. 드론(무인기) 산업 동향
1) 개요
(1) 정의
(2) 역사
(3) 분류
가. 드론의 크기에 따른 분류
나. 비행고도에 따른 분류
다. 운용목적에 따른 분류
라. 비행거리에 따른 분류
(4) 드론의 활용 목적
(5) 무인 자율비행시스템 범위
2) 드론의 활용영역
(1) 공공부문 활용
가. 재난 안전 현장 활용
나. 교통정보 수집업무 활용
다. 교통계획 활용
(2) 민간부문 활용
가. ADT캡스 순찰드론
나. 카오틱 문 스튜디오의 큐피드 드론
다. 세콤의 경비드론
(3) 물류배송 활용
(4) 농업 분야 활용
(5) 항만시설 활용
3) 드론의 활용 분야별 전망
(1) 건설 분야 전망
가. 건설 분야 활용
나. 시장전망
(2) 에너지 분야 전망
가. 에너지 분야 활용
나. 시장전망
(3) 농 임업 분야 전망
가. 농 임업 분야 활용
나. 시장전망
(4) 촬영 분야 전망
가. 촬영 분야 활용
나. 시장전망
(5) 치안 및 방재 분야 전망
가. 치안 및 방재 분야 활용
나. 시장전망
(6) 통신 분야 전망
가. 통신 분야 활용
나. 시장전망
(7) 보험 분야 전망
가. 보험 분야 활용
나. 시장전망
(8) 배송 분야 전망
가. 배송 분야 활용
나. 시장전망
(9) 소비/취미용 분야 전망
4) 드론 산업 환경
(1) 드론 산업의 특징
(2) 산업의 구조
(3) 시장 환경
가. 세계시장
나. 국내시장
다. 국내 드론 산업의 완제기
라. 국내 드론 부품 등 연관산업
5) 드론 국외 법제 규제 현황
(1) 미국
가. 규정 제정 현황
나. 기체등록 및 운용허가
다. 운항 관리& 보험
(2) 영국
가. 규정 제정 현황
나. 기체등록 및 운용허가
다. 운항 관리
라. 보험
(3) 일본
가. 규정 제정 현황
나. 기체등록 및 운용허가
다. 운용 범위& 보험
(4) 호주
가. 규정 제정 현황
나. 기체등록 및 운용허가
다. 운용 범위& 보험
6) 드론의 비즈니스 활성화
(1) 드론의 안전 (Drone Safety)
(2) 드론의 보안 (Drone Security)
(3) 드론 운행을 위한 인프라 (Drone driving infra)
2. 드론(무인기) 기술 연구 동향
1) 기술환경
(1) 기술개발트렌드
가. 드론의 기본 기술
나. 드론의 활용 목적에 따른 부가장치
다. 로봇과 IT의 융합물
(2) 기술 환경 분석
(3) 드론 탐지 기술 동향
가. 전파 탐지
나. 무선신호 해킹
다. 열(적외선) 탐지
라. 음향탐지
마. 영상인식
바. 하이브리드
(4) 드론 무선통신 기법
가. 블루투스
나. 셀룰러 시스템
다. Wi-Fi
라. 위성통신
마. LTE, 5G 통신기술
(5) 해외의 드론 통신기술 적용 동향
가. DARPA
나. 구글
다. 페이스북
라. 인텔
마. AT&T
(6) 국내의 드론 통신기술 적용 동향
가. KT
나. LG 유플러스
다. KAIST
(7) 드론의 주요 구성품
가. 기체 프레임
나. 배터리
다. 비행 제어기(FC)
라. 모터
마. ESC (Electronic Speed Controller)
바. 프로펠러
사. 카메라
아. 짐벌
자. 영상 무선 송수신기
차. 고글&무선RF 통신
카. GPS&UBEC
2) 주요국가의 드론 활용 사례
(1) 국내의 드론활용 사례
가. 국내 드론활용 사례
나. 국내 중소기업 사례
(2) 미국의 드론활용 사례
가. 콜로라도 메사카운티
나. 텍사스 알링턴 경찰서
다. 아칸소주 노스리틀락 경찰서
라. 버지니아주
마. 노스 다코다 주
(3) 일본의 드론활용 사례
가. 경찰의 드론 활용사례
나. 고성능 카메라를 이용한 드론 추적
다. 소리를 이용한 드론 위치 파악
라. 드론의 조종권 통제 장치
마. 드론 자격관리 시스템
(4) 싱가포르 드론활용 사례
가. 모기 퇴치에 드론 활용
나. 해양 현장 상황 파악
다. 도시계획 및 문화유산 관리
라. 드론을 활용한 건설 현장 점검
마. 재난현장 투입
(5) 브라질 드론활용 사례
가. 공공분야
나. 민간분야
3) 드론(무인기) 기업 분석
(1) 주요기업 비교
(2) 주요업체별 기술개발동향
가. 중국
나. 미국
다. 프랑스
라. 독일
마. 일본
바. 이스라엘
(3) 국내업체동향
4) 기술개발 현황
(1) 최신 차세대 드론 개발 동향
가. 4차 산업혁명의 핵심기술들의 결정체
나. 다양한 분야에서 적용될 수 있는 멀티 시스템으로 진화
다. 항법시스템 연계
라. 시스템 개발과 관련된 정보의 공유화
(2) 군사용 목적의 드론의 기술 개발 현황
(3) 소형, 레저용 및 상업용 드론의 기술 개발 현황
(4) 특허동향 분석
가. 차세대 드론 기술 개발 특허 상 주요 기술
나. 세부 분야별 특허동향
다. 차세대 드론 기술 개발 경쟁기술 및 공백기술
라. 최신 국내 특허기술 동향
5) 드론 물품 배송서비스 추진 동향
(1) 해외 드론 물품 배송서비스 추진 동향
가. 독일 DHL 드론 배송
나. 미국 아마존 드론 배송
다. 미국 UPS 드론 배송
라. 중국 드론 배송
마. 일본 드론 배송
바. 기타 드론 배송
(2) 국내 택배사 드론 물품 배송서비스 추진 동향
가. CJ대한통운 드론 배송
나. 롯데택배 드론 배송
다. 우편물 드론 배송
제Ⅳ장 스마트 건설자동화
1. 스마트 건설 BIM
1) BIM 개념 및 정의
(1) BIM 개념
(2) BIM 정의
(3) BIM 가이드라인
(4) BIM 업무절차의 특징
(5) BIM 모델링 환경
2) BIM 데이터와 데이터베이스
(1) BIM Data 이론
가. BIM Data
나. BIM IFC 이론과 역할
다. COBie 이론
(2) BIM Database
가. BIM Database 필요성
나. 건축 프로세스 단계별 BIM Database 필요성
(3) 미국 BIM Database
가. 미국 BIM Database 개요
나. 미국 연방조달청
다. 미국 공병단 (the US Army Corps of Engineers)
(4) 영국 BIM Database
(5) 싱가포르 BIM Database
가. CORENET 시스템과 BIM Database
나. FORNAX as a Rule Checking Platform
3) 국내외 기술 동향
(1) 국내
가. 설계정보화 인프라
나. 라이브러리 및 기술콘텐츠
다. BIM 설계 응용 기술
(2) 국외
가. 설계정보화 인프라
나. 라이브러리 및 기술콘텐츠
다. BIM 설계 응용 기술
(3) 국내외 기술동향분석
가. 설계 정보 인프라 업무 환경 부문
나. BIM 설계 응용 기술 부문
다. 표준기술 부문
4) 국내외 시장현황
(1) 국내
가. 설계정보화 인프라
나. 라이브러리 및 기술콘텐츠
다. 설계도서 정보
라. 설계정보의 활용
(2) 국외
가. 설계정보화 인프라
나. 라이브러리 및 기술콘텐츠
다. 설계도서 정보
라. 설계정보의 활용
5) 설계정보의 통합 활용
(1) 설계단계에서의 정보 활용
(2) 시공단계에서의 정보 활용
(3) 유지관리단계에서의 정보 활용
(4) 국내 BIM 기술 수준
2 스마트 VR/AR 건설
1) 가상현실 (VR)
(1) 개요
(2) 가상현실의 3요소
(3) 가상현실의 구성요소
(4) 감각
2) 증강현실 (AR)
(1) 개요
(2) AR 디스플레이
(3) AR의 정합성
(4) AR의 위치 맞춤 방법
가. 인위적 마커를 이용하는 방법
나. GPS 등의 센서를 이용하는 방법
다. 자연 특징점과 프레임 간 시차를 이용하는 방법
라. 거리 화상센서를 이용하는 방법
마. 특징점과 3차원 점 그룹 데이터를 이용하는 방법
바. 특징점과 SfM에 의한 3차원 형상 데이터 이용 방법
3) 토목건설 분야에서 VR의 이용
(1) 개요
(2) 교통계획에 VR 활용
(3) VR을 위한 도시 모델 작성
(4) 모형과 VR의 동시 활용
(5) 건축작업원의 열사병 예방 시스템
4) 토목건설 분야에서 AR의 이용
(1) 건설분야에서의 AR 기술 적용
(2) 배근에 AR 응용
(3) 불가시심도 계측에 AR 응용
(4) 건설시공에 AR 응용
(5) 감소현실
(6) 시공모니터링의 AR기술 적용
5) VR 기술을 활용한 건설안전
(1) VR을 통한 교육
(2) VR 콘텐츠 제작
(3) 건설현장 안전교육 운영
6) 가상현실 건축도면
(1) BIM-VR 서비스 방법
(2) 디지털 헤리티지와 도시재생
(3) 가상건축과 가상의 현실건축
7) 건축 가상현실기술
(1) 가상현실 기술의 주택시장 및 건축기술 영향
(2) 건축의 VR/AR 기술
가. 몰입형 시각화
나. 프로토타이핑
다. 협업
라. 시공 및 관리
마. 인간행태 분석
(3) 건축분야의 VR기술의 수용속도와 정착
(4) 건축분야에서의 가상현실 접목
3. 스마트 3D 프린팅 건설
1) 건설 3D 프린팅 개요
(1) 기술의 정의
(2) 기술의 필요성
2) 건축에 활용되는 3D프린팅 조형방식
(1) 3D프린팅 조형방식 구분
(2) 직접 프린팅
가. 엔리코 디니의 디쉐이프(D-Shape) 공정
나. 컨투어 크래프팅 (Contour Crafting :CC)
다. 미니빌더 (Minibuilder)
라. 마테리얼 (Mataerial)
마. 네덜란드 MX3D의 3D프린팅을 통한 철교 프린팅
(3) 유닛 프린팅
가. 3D프린트 캐널 하우스
나. 윈선사의 시공
(4) 3D프린팅 기술에 따른 시공 방법 변화
가. ICT를 접목한 시공
나. 공장생산건축
(5) 기술개발 전략 및 효과
가. 3D 프린팅 기술이 건설산업에 미치는 파급효과
나. 사회 및 경제적 측면
3) 건축분야 3D프린팅 활용사례
(1) 기존 건축재료 개선
가. 일반 콘크리트 건식벽체
나. 성능개선 콘크리트 벽체
(2) 천연재료 대체
가. 자연석을 모방한 인공석재
나. 기존 재료와 유사한 복원자재
(3) 수지계열 신소재
가. 폴리프로필렌 (PP, Polypropylene)
나. 피코로코 블록 (Picoroco Block)
다. 플라스틱수지
(4) 친환경 신재료
가. 탄소 섬유
나. PLA바이오 플라스틱
다. 프로토셀 (Proto-cell)
(5) 주변 재료 활용
가. 달의 모래 활용
나. 진흙, 모래 혼합물
4. AI 건설로봇
1) 건설로봇 개요
(1) 건설로봇의 정의
(2) 건설로봇의 목적
가. 단일공종, 단순 반복작업의 자동화를 통한 생산성 향상
나. 안전성 개선
다. 인력투입이 어려운 극한환경에서의 작업
라. 건설 현장에 파고드는 로봇
마. 건설로봇에 대한 요구
2) 건설로봇 개발 사례
(1) 건설로봇 시장
(2) 독셀 건설 프로젝트 관리용 인공지능 로봇
(3) 신 해양산업 수중건설로봇
(4) 건설업의 AI활용 사례
가. 오바야시구미(大林組)의 내장 공사
나. 시미즈 건설(水建設)의 실드머신 (shield machine)
다. 타이세이 건설 (大成建設)
(5) 국내 기술개발 사례
5. 빅데이터 건설 모바일
1) 건설산업의 빅데이터
(1) 빅데이터 개요
(2) 빅데이터 정의 및 분류
(3) 건설분야 빅데이터 적용 사례
2) 해외 건설정보 수집 체계와 활용
(1) 미국
가. PART (Program Assessment Rating Tool)
나. CII (Construction Industry Institute) 10-10 program
다. CPARS (Contractor Performance Assessment Reporting System)
(2) 영국
가. KPI(Key Performance Indicator)
나. Construction Line
(3) 일본 CORINS (Construction Records Information Service)
3) 건설분야의 모바일
(1) 건설분야의 모바일 연구동향
(2) 건설분야의 모바일 어플리케이션 예
4) 스마트 건축물
(1) 진단평가 시스템
(2) 실시간 모니터링 시스템
(3) 무선통신
(4) RFID
(5) NFC(Near Field Communication)
(6) 지그비(Zigbee)
(7) 블루투스(Bluetooth)
제2편 스마트 미래 혁신동력
제Ⅰ장 제로에너지건축
1. 제로에너지건축 산업 동향
1) 제로에너지 건축물 배경 및 정의
(1) 정책 배경
(2) 개념
(3) 정의
가. +ZEB (Plus Zero Energy Building)
나. NZEB (Net Zero Energy Building)
다. nZEB (nearly Zero Energy Building)
라. ZEB ready (Zero Energy Building ready)
(4) 제로에너지빌딩 요소 범위
가. 균형의 단위
나. 용도 범위
다. 기간
라. 신재생에너지 공급방식 및 범위
마. ZEB를 정의하기 위한 기타 보조 기준 적용
2) 국내 제로에너지건축물 활성화 정책동향
(1) 제로에너지건축물 시범사업
(2) 제로에너지건축물 인증 기준
(3) 제로에너지건축물 인센티브 주요 내용
(4) 제로에너지건축물 시범사업
(5) 상향된 온실가스 감축 목표 대응 관련
(6) ICT기반 에너지 수요관리 新시장 창출 전략
(7) 고층형 공동주택 시범사업 에너지성능 예측
가. 전기에너지 요금 예측
나. 난방에너지 및 세대 전체 에너지성능 예측
(8) 건물에너지 평가 관련 체계
가. 건축물 에너지효율등급 인증제
나. 에너지 절약형 친환경주택의 건설기준
다. 건축물의 에너지절약 설계기준
(9) 국내 제로에너지건축물 성능평가를 위한 제도 방향
가. 제로에너지건축물 인증제도 방향
나. 인증평가 항목
다. 국내 제로에너지건축물 범위
3) 국외 제로에너지건축물 활성화 정책동향
(1) 국가별 제로에너너지빌딩(nZEB) 의무화 목표
(2) 건물부문 에너지절감 강화 및 ZEB 관련 정책
가. EU EPBD(Energy Performance of Buildings Directive) 정책
나. 미국
다. 독일
라. 프랑스
마. 영국
바. 일본
(3) 에너지신산업 관련 정책
가. 미국
나. 유럽국들의 스마트 그리드
다. 독일
라. 영국
마. 중국
바. 일본
(4) 제로에너지 건축 자재 및 기술 관련 정책
2. 제로에너지건축 기술 연구 동향
1) 제로에너지건축 기술 분야
(1) 재이용
가. 폐열
나. 폐수, 빗물 재이용
다. 축열(냉)
(2) 절감
가. 건축분야
나. 기계/전기분야
(3) 절약분야
2) 제로에너지건축과 신재생에너지
(1) 핵심기술과 신재생에너지 적용방법
(2) 건물용도별 적정 신재생에너지 기술 및 역할
(3) 제로에너지건물을 위한 기술패키지화
가. 패시브기술패키지
나. 액티브기술패키지
다. 패키지 품질인증
(4) 에너지성능 분석도구 현황
가. ECO2
나. PHPP
다. EnergyPlus
(5) 기술패키지 적용을 위한 ECO2 분석
(6) 제로에너지건축물과 신재생에너지의 결합
(7) Grid 와의 연결
3) 기술동향 분석
(1) 국내 기술동향 분석
가. 제로에너지 건물 요소기술
나. 제로에너지 건물 성능기준
다. 제로에너지주택 시범단지 건설
라. 건물 요소 기술/비용 최적화 시스템
마. 자재/기술 인증 및 시스템 구축 현황
바. 마이크로그리드
사. 에너지 성능향상을 위한 리모델링 기술
아. 리모델링 기술요소
(2) 국외 기술동향 분석
가. 제로에너지 건물 요소기술
나. 건물 요소 기술/비용 최적화 시스템
다. 자재/기술 인증 및 시스템 구축 현황
라. BEMS
4) 제로에너지 기술패키지 개선방안
(1) 사용자 편의성 개선방안
(2) 에너지 성능 분석 결과 정밀도 개선 방안
(3) 제로에너지빌딩 보급활성화 방안
5) 제로에너지건축물 플랫폼 컨텐츠
(1) 홈페이지 제작 참고 사례
가. Zero Carbon Hub (ZCH)
나. Passive House Institute (PHI)
다. Active House
(2) 설계가이드라인 참고 사례
가. Aktiv fur mehr Behaglichkeit : Das Passivhaus (독일)
나. Passivhaus Primer - Designers Guide (영국)
다. Reussir un projet de batiment basse consommation (프랑스)
라. 12 Steps to Affordable Zero Energy Home Construction and Design (미국)
마. 건축물 패시브 디자인 가이드라인 (한국)
제Ⅱ장 가상 국토공간
1. 현실과 가상이 연결된 스마트국토
1) 사이버 물리 시스템 (CPS)
(1) 개요 및 정의
(2) 예측
(3) CPS와 사물인터넷 (IoT)
2) CPS 개념과 사례
(1) 스마트국토 구현을 위한 CPS 적용 개념
(2) CPS를 적용한 스마트공간 구현 및 사례
가. 스마트 그리드 (Smart Grid)
나. 스마트 교통 시스템
2. 공간정보
1) 공간에 관한 연구 동향
(1) 성장기의 공간연구
(2) 새로운 연구시각
(3) 자연적 공간
(4) 인위적 공간
가. 건조환경(built environment)과 행정구역
나. 사회적 공간
다. 가상공간 (cyber space)
(5) 자연적 공간에서의 행정연구
가. 지리적, 기후적 특성에 대한 적응
나. 기후 변화에 대응하는 도시 공간적 행정
(6) 인위적 공간에서의 행정연구
가. 도시 공간의 패러다임 전환 (paradigm shift)
나. 정책의 효과 분석
(7) 공공 공간의 확장과 가상공간
2) 해외 공간정보 정책동향
(1) 미국
(2) EU
(3) 영국
(4) 호주
(5) 일본
3) 국내 동향
(1) 공간정보 활용을 위한 기반 현황
가. 국가 공간정보 생산·관리 현황
나. 국가 공간정보 유통체계 현황
(2) 공간정보 기반 서비스 현황
가. 공간정보 수요자 정의
나. 공공분야 활용현황
4) 국내 공간정보 기술 동향
(1) 3D 공간정보 시스템
가. 국가공간정보 오픈플랫폼 서비스 (V-World)
나. 서울시의 3D 공간정보 서비스
다. 인천경제자유구역청(IFEZ)의 3D 공간정보 서비스
라. 3D 실내 공간정보 서비스
(2) 고정밀 공간정보 구축 및 갱신
가. 자율주행차용 정밀도로지도 구축
나. 소형 UAV (Unmanned Aerial Vehicle)
다. ADAS와 정밀 공간정보
(3) 시뮬레이터용 콘텐츠 개발
가. 시뮬레이터용 3D 지형 콘텐츠 제작
나. 시뮬레이터용 3D 지물 콘텐츠 (실감형 콘텐츠) 제작
다. 국내 민수용 시뮬레이터 실감형 콘텐츠 개발
라. 국내 군수용 시뮬레이터 실감형 콘텐츠 개발
5) 국외 공간정보 기술 동향
(1) 3D 도시정보 구축
(2) 공간정보의 3D 콘텐츠 변환 기술
(3) 공간정보 갱신 기술
가. 크라우드소싱(crowdsourcing) 기반 저비용 공간정보 갱신 연구
나. 자율무인이동체 기반 공간정보 구축 및 갱신 기술
(4) 실내 공간정보 기술
(5) 가상/증강/혼합현실 기술
가. 알로이 프로젝트 (Alloy Project)
나. Tangible 인터랙션 연구
다. SketchUp Viewer
라. EU의 사이버리스 (Cyberith)
(6) 공간정보-가상현실 연계
가. ESRI의 ArcGIS 360 VR
나. 미국 : MetaVR (MetaVR 3D Terrain Products)
(7) 공간정보 기반 재난·안전관리
가. 미국 NIST의 Smart Firefighting Project
나. 유럽 FP7의 Smart@Fire Project
다. 미국의 공간정보 기반 영역별 재난관리 프로그램
(8) 영화에서 공간정보를 활용한 도시 재현
6) 공간정보 기술 발전방향
(1) 공간정보 취득 및 구축 분야
(2) 공간정보 관리 및 융복합 분야
(3) 공간정보 활용 및 서비스 분야
(4) 공간정보 취득 및 구축 기술 개발
가. 기술개발 방향
나. 추진 목표
다. 추진 방안
(5) 공간정보 관리 및 융복합 기술 개발
가. 기술개발 방향
나. 추진 목표
다. 추진 방안
(6) 공간정보 활용 및 서비스 기술 개발
가. 기술개발 방향
나. 추진 목표
다. 추진 방안
7) 국토공간정보 빅데이터
(1) 개념 및 정의
(2) 필요성
(3) 제공유형
(4) 공공 분야의 공간 빅데이터
가. 중앙부처 공간 빅데이터 제공현황
나. 지방자치단체 공간 빅데이터 제공현황
다. 기타 공공기관 공간 빅데이터 제공현황
(5) 공간빅데이터 연구개발 주요 연구내용
(6) 공공 공간 빅데이터 활용
가. 청소년 맞춤형 스마트 안전정보 서비스 활용 예
나. 국민권익위원회 활용 예
다. 사회복지관리 통합망 활용 예
라. 경기도 광주시 활용 예
마. 산림청, 산림지리정보포털 (fgis.forest.go.kr)
(7) 공간 빅데이터 활용 계획
가. 유동인구 분석과 생활권 계획
나. 지역상권 분석과 주민체감형 도시재생
다. 여가활동 분석과 농산어촌 활성화
라. 지역인구 분석과 의료복지 생활 계획
(8) 공간 빅데이터 활용 방법
가. 지오코딩 (Geocoding)
나. 매쉬업 (Mash-up)
(9) 공간빅데이터 처리 기술의 기대효과 및 활용방안
가. LX 공간정보업무를 위한 빅데이터 플랫폼 개선 및 활용방안
나. 지능형 지적서비스 LX-GEO고 사업화 전략방안 연구
(10) 공간정보 컨설팅 - 빅데이터와 공간정보의 만남
가. 공간정보 컨설팅의 핵심역량
나. 공간정보 컨설팅 사례
8) 공간정보산업 현안 및 발전 방향성
(1) 데이터 공급 측면
(2) 데이터 관리 측면
(3) 인프라 측면
(4) 공간정보기반 융복합산업 발전을 위한 기본방향
가. 국가 공간정보 품질 고도화 및 개방 확대
나. 민간산업 지원을 위한 통합 공간정보 유통체계 확립
다. 새로운 가치 창출을 위한 거버넌스 체계 구축
9) 외국의 공간정보산업 현황
(1) 정보인프라
(2) 공공서비스
(3) 산업생태계
(4) 발전가능성
(5) 산업 현황
(6) 주요기업 및 매출액
10) 국가 공간정보 품질 고도화 및 개방 확대
(1) 국토공간정보 생산·관리체계 정비
가. 공간정보 대량맞춤화 체계 구축
나. 영상정보 최신성 강화
다. 공간정보 분류체계 개선
(2) 전국단위 공간정보 구축 및 개방 확대
가. 전국단위 입체공간정보 구축
나. 공간정보 원본데이터 활용 확대
제Ⅲ장 스마트물류
1. 물류
1) 개요
(1) 정의
(2) 범위 및 분류
가. 제품분류 관점
나. 공급망 관점
2) 국내외 정책동향
(1) 해외 정책 동향
가. 일본
나. 독일
다. 중국
라. 유럽
마. 미국
(2) 국내 정책 동향
3) 산업이슈 및 동향
(1) 산업이슈
가. Logistics 4.0 시대의 물류 비즈니스
나. 소비자(CONsumer)에서 생산(참여형) 소비자(PROsumer)로의 진화
다. ICT 기술의 발전으로 스마트패키징기술 및 시장여건 마련
(2) 핵심플레이어 동향
가. 해외업체 동향
나. 국내업체 동향
4) 시장동향
(1) 세계시장
(2) 국내시장
5) 기술개발
(1) 기술동향
가. RFID 정보보호기술
나. AS/RS
다. 무인 운반차 (AGV: Automatic Guided Vehicle)
(2) 주요업체별 기술개발동향
가. 해외 업체 동향
나. 국내 업체 동향
2. 물류로봇
1) 개요
(1) 정의
(2) 범위 및 분류
가. 제품분류 관점
나. 공급망 관점
2) 외부환경
(1) 산업환경
가. 산업의 특징
나. 산업의 구조
(2) 시장환경
가. 세계시장
나. 국내시장
(3) 기술환경
3) 기업 분석
(1) 주요기업 비교
(2) 국내 중소기업 사례
(3) 주요 기업 기술개발 동향
가. 해외업체동향
나. 국내업체동향
4) 기술개발
(1) 자율주행 기술의 확대 적용
(2) 관련 산업 및 기술과의 연계 발전 필요
(3) ICT 기술과의 융복합화
(4) 물류센터/공장물류 로봇
(5) 병원·요양원·호텔 물류이송 로봇
3. 스마트물류 블록체인
1) 블록체인 원리의 이해
(1) 블록체인의 기본 원리
(2) 블록체인의 개념과 특징
(3) 블록체인의 3가지 유형
가. 퍼블릭 블록체인 (Public blockchain)
나. 프리이빗 블록체인 (Private blockchain)
다. 컨소시엄 블록체인 (Consortium blockchain)
(4) 블록체인의 특징
가. 분산된 컴퓨팅 인프라
나. 문서의 위변조 불가
다. 다양한 확장성
라. 인프라 구축비용의 절감
마. 거래의 투명성
(5) 블록체인의 경제적 효과
(6) 블록체인을 통한 거래
2) 물류산업과 블록체인
(1) 블록체인과 물류의 만남
가. 목표의 정합성
나. 정보의 공유
다. 통합된 네트워크의 운영
라. 상호 신뢰성과 의존성
(2) 물류산업에 적합한 블록체인 유형
(3) 블록체인에 따른 물류업무의 기대 효과
가. 서류작업의 간소화
나. 물류업무의 가시성
다. 거래 신뢰성 향상
라. 자율거래
마. 사물인터넷(IoT)의 활성화
바. 스마트 계약(Smart contract)의 확대
(4) 국내 유통 물류분야 블록체인 서비스 사례
가. 삼성 SDS
나. SK(주) C&C
다. 관세청
(5) 해외 유통 물류분야 블록체인 서비스 사례
가. 월마트 중국매장
나. 머스크 & IBM
다. 기타 분야 적용 사례
4, 글로벌 물류기술
1) 물류기술의 산업동향
(1) 사물인터넷 시대 운송 물류
가. 개요
나. 공급 사슬의 가시성과 효율성을 제고하는 첨단 기술
다. 도시의 다양한 분야에 영향을 미치는 스마트도시 기반시설
라. Audi의 새로운 차량 기술 도입
마. Audi의 통신기술 개발 노력, NEXTCAR 프로젝트와 연계
(2) 메타-플랫폼 연구 잰행
가. 개요
나. 기업들에게 주목받는 메타-플랫폼
다. 고객별 맞춤 솔루션 제공을 가능하게 하는 메타-플랫폼
라. 메타-플랫폼, 빅데이터와 기계 학습을 통한 성능 강화
마. 외부의 조력 또는 크라우드 소싱 모색이 필요
(3) Logistics 4.0 물류
가. 개요
나. 혼재(混載)의 용이성에 따라 물류 외부화 진전에 차이 발생
다. 가전·의약품 업계는 물류 외부화 속도 빨라져
라. 외부화 전략
2) 물류산업의 신기술
(1) 물류 산업과 4차 산업혁명
가. 개요
나. 4차 산업혁명, 물류 산업의 변화를 촉진
다. 사이버 물리 시스템과 인공지능에 의한 4차 산업혁명 진행 중
라. 효율적 자원 사용과 시스템의 빠른 최적화가 가능해지는 물류 산업
마. 물류 산업에서의 신기술 도입은 가속화될 전망
(2) 라스트 원마일 물류변혁
가. 개요
나. 라스트 원마일 배송에 자가용 자동차 활용
다. 소형 자동배송 로봇을 활용한 무인배송 실현한 Dispatch
라. 배송수단 다양화 및 택배에 대한 고정관념의 변화
(3) 물류업계의 새로운 배달 방법
가. 개요
나. 대규모 인력 요구로 인한 배송료 상승에 대한 우려 제기
다. 비용 절감을 위한 다각도의 노력하는 물류업계
라. 전자상거래 기업, 기술 투자를 통한 물류 업계
(4) 네오-밀레니엄 시대의 물류 경쟁력 강화
가. 개요
나. 인터넷 기술을 활용한 운송 스케줄과 최적화된 경로
다. 써드파티 물류 업체의 일시 보관 서비스
라. 블록체인 기술을 적용하는 프로젝트 진행
(5) 정보기술을 이용한 스마트·디지털 로지스틱스의 실현
가. 개요
나. 제4차 산업혁명의 진행으로 로지스틱스의 변혁이 기대되는 상황
다. 물류 업계에 영향을 미치고 있는 주요 정보기술
라. 정부, 단체, 기업의 활발한 대응 활동
(6) 미래 물류 기업의 빅데이터와 인공지능
가. 개요
나. 글로벌 공급 사슬
다. 빅데이터와 인공지능 플랫폼
라. 인공지능에 기반 한 예측 알고리즘과 기계학습
3) 주요 물류산업의 트렌드
(1) 2018년 물류 혁신의 주요 키워드와 향후 전망
가. 개요
나. 블록체인과 인공지능, 소비자들에 의한 물류 서비스
다. 물류 산업의 새로운 동향
(2) 물리 인터넷의 등장을 위한 협력적 물류의 역할
가. 개요
나. 물류 플랫폼에 기초한 물리 인터넷
다. 새로운 형태의 컨테이너 새로운 물류 방식의 도입
라. 사회 각 분야의 긴밀한 협력과 대규모 투자가 필요한 물리 인터넷
(3) 최근 미국 물류·배송 분야 이머징 트렌드
가. 개요
나. 미국의 물류와 운송 산업
다. 기술은 안정성, 예측가능성, 노동력 문제 해결
(4) 자동화 기술의 현주소
가. 개요
나. 자동화 기술의 도입
다. 자동화 도입의 가장 큰 장애물
라. 전자 상거래나 소매업 분야에서 자동화 기술의 채용
제Ⅳ장 지능형 철도
1. 스마트 철도 산업
1) 스마트 철도차량 산업 정책
(1) 개요
(2) 한국철도의 4차 산업
(3) 코레일의 4차 산업
(4) 스마트 철도안전시스템 구축을 위한 정부정책
가. 차량관리 분야
나. 시설관리 분야
다. 인적관리 분야
라. 위험관리 분야
마. 운행관리 분야
바. 보안관리 분야
2) 스마트 철도차량 산업 기술
(1) ICT, IoT, AI 및 빅데이터 철도에 활용
(2) 네트워크 기술(IOT)와 철도차량
가. 무선이용 기술
나. 무선 열차제어기술 및 차량기술
다. 상태기준보전(CBM)과 차량기술
라. 무선에 의한 열차 제어
마. 철도유지보수에 ICT 적용
바. IOT 철도시장
(3) 철도차량 분야의 기술개발
가. CPS (가상물리)·VDC
나. 디지털 팩토리
다. IP 기반 차량 통합 네트워크 기술
라. 경량화·에너지효율 향상·신에너지 기술
마. 고효율 운행 패턴과 운전자 지원 시스템
바. 스마트유지보수-CBM 기술
3) 철도부문 메가트랜드
(1) ITF(세계교통포럼)의 A Vision for Railway 2050
(2) UIC(세계철도연맹)의 Challenge 2050 - Rail sector vision
(3) ARUP의 Future of Rail 2050
(4) 변화의 키워드
2. 지능형 철도 산업
1) 지능형 철도 기술 정의 및 분류
(1) 지능형 철도 기술 정의
(2) 기술 분류
(3) 세부 기술내용
가. 열차간 협업기반 자율주행제어 기술
나. 가상열차편성 기술개발
다. 열차간 협업기반 상황인지/판단 제어 기술개발
(4) 수송능력(Capacity)
가. 차상 중심으로의 제어 패러다임 변화
나. 열차 편성간 안전간격의 획기적인 단축
(5) 운영의 편의성(Service) 및 안전성(Safety)
가. 열차 편성간 자유로운 연결과 분리를 통한 유연한 수송수요
나. 열차간 협업기반 상황인지 및 판단을 통한 신속한 대응
2) 국내외 철도 정책동향
(1) 국내 정책동향
가. 국토교통 연구개발 중장기전략 (`14~`23)
나. 제3차 국가 교통기술 개발계획 (`14~`18)
다. 제3차 국가철도망 구축계획 (`16∼`25)
라. 국토교통 연구개발 사업 개편 (`18∼`23)
마. 국내 철도유지보수 정책 동향
(2) 미국의 철도분야 연구개발 정책
가. 철도교통 부문 개발방향
나. 추진전략
(3) 영국의 철도기술 정책
(4) 프랑스의 철도기술 정책
가. 프랑스 철도산업의 과제
나. 프랑스 철도기술 및 서비스에 대한 로드맵
다. 철도산업의 중기(2020년) 과제와 철도산업의 장기(2050년) 비전
(5) 유럽연합의 철도정책
가. 유럽연합의 철도 정책 결정
나. 유럽의 철도섹터
다. European Railway Agency (ERA)
라. ERRAC (European Rail Research Advisory Council)
(6) 일본의 철도정책
가. 정부 중심 Top-sale 전략적 대응 및 전개
나. 공적 금융기관등 지원 기능 강화
다. 일본 철도 기술 및 규격의 국제 표준화
라. 해외 철도 조건 형성 및 발주 컨설팅 능력 육성 관련 지원
(7) 중국의 철도정책
(8) 인도의 철도정책
가. 인도 철도 행정?운영
나. 인도 철도의 문제점과 해결방향
(9) 신재생에너지 철도관련 정책
3) 국내외 연구개발 시장 동향
(1) 국내외 연구개발 동향
가. 국내 연구개발 동향
나. 미국의 CBTC 프로젝트
다. 유럽의 ERTMS/ETCS 프로젝트
라. 중국의 CTCS (Chinese Train Control System)
마. 영국의 Closer Running 프로젝트
바. Alstom Urbalis Fluence
사. European Joint Project - Shift2Rail
아. DLR - Next Generation Train Project
(2) 국외 시장동향 및 전망
가. 세계 철도 열차제어시스템 시장동향 및 예측
나. 신규 개발 및 업그레이드 시장동향 및 예측
다. 개량 및 유지보수 시장동향 및 예측
라. 서유럽철도 CBTC 시장
마. 열차제어시스템 주요 제작사
바. 독일의 DB 시장 동향
사. 프랑스 SNCF 시장 동향
아. 일본 JR 시장 동향
(3) 철도(산업) 여건
3. 지능형 스마트 철도 핵심기술 연구동향
1) 주행장치(VDC) 핵심기술 개발
(1) 기술의 정의
(2) 기술 분류체계
(3) 세부 기술내용
(4) 기술개발의 필요성
가. 고부가가치 철도차량 기술개발의 필요성
나. EU의 승객편의성 향상 중심 R&D
다. 4차 산업혁명과 개발기술의 연계성
2) 주행장치(VDC)국내외 연구개발 동향
(1) 스마트 현가시스템
(2) 제동시스템
가. EU의 제동시스템 연구개발 동향
나. 일본의 제동시스템 연구개발 동향
다. 국내의 제동시스템 연구개발 동향
(3) 추진시스템
가. 해외 추진시스템 연구개발 동향
나. 국내 추진시스템 연구개발 동향
3) 지능형 유지보수 핵심기술
(1) 기술의 개요
(2) 기술의 정의
(3) 기술 분류체계
가. 지능형 센싱기술
나. 이동식 자동검측기술
다. 빅데이터분석 기반 철도부품의 자가진단 및 예측 기술개발
라. 능동유지보수기술
4) 지능형 유지보수 연구개발 동향
(1) 지능형 센싱기술
(2) 이동식 자동검측기술
(3) 자가진단기술
가. 차세대 TCMS 개발
나. 베어링 진단시스템 개발
다. 자기학습 기술을 활용한 철도차량 자동검사 장치
라. 패턴인식기술을 이용한 목침목 컨디션 모니터링
마. 차륜 파손 예측을 위한 데이터 마이닝 프레임워크 개발
바. 빅데이터와 머신런닝 기술을 이용한 철도차량의 유지보수 효율화
(4) 능동유지보수기술
5) 수소연료전지를 이용한 철도차량 국외 개발 사례 및 활용 현황
(1) 일본의 연료전지 하이브리드 철도차량
(2) 중국의 수소연료전지 하이브리드 철도차량
(3) 미국의 수소연료전지 하이브리드 철도차량
(4) 프랑스의 연료전지 하이브리드 철도차량
