과제명 1. 필요성 작업자및사회적약자맞춤형근골격안전시스템구현을위한복합 3D 프린팅활용창의기술개발 ㅇ고령화사회진입에따른생산인력감소및 3D 업종회피가속화에따른작업손실의최소화및생산성향상을도모 - 숙련된기술자의고령화에따른노동생산성저하및숙련기술노하우의단절로고숙련기능장 ( 마이스

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자옥 섭
6 years ago
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1 붙임 2 신규과제 RFP 정보통신 방송연구개발사업

2 과제명 1. 필요성 작업자및사회적약자맞춤형근골격안전시스템구현을위한복합 3D 프린팅활용창의기술개발 ㅇ고령화사회진입에따른생산인력감소및 3D 업종회피가속화에따른작업손실의최소화및생산성향상을도모 - 숙련된기술자의고령화에따른노동생산성저하및숙련기술노하우의단절로고숙련기능장 ( 마이스터 ) 의노동력연장및맞춤형개인근로자안전관리필요 ㅇ열악하고위험한고위험작업환경으로부터근로자를보호 지원할수있는개인맞춤형 ICT 기반착용형근력지원및안전시스템개발필요 - 복합소재 3D 프린팅, 근골격계스캐닝, 착용형로봇기술활용으로개인별작업자의근로효율증대및안전확보 - 조선 ( 선박 ) 업의경우, 안전보건및재해발생수준은선진국대비취약 ㅇ인구고령화에따른노약자증가와환자, 장애인등사회적약자에대한국가적보호및편익도모필요성증대 - 특히, 허리및무릅등의하지부위의장애및이상으로이동등의어려움개선필요성이큼 2. 연구목표 ㅇ최종목표 : 작업자및사회적약자맞춤형안전시스템및체계구현을위한인체전신근골격계모델링과복합 3D 프린팅창의기술개발 < 개념도 > - 1 -

3 - 3D 프린팅으로구현가능한요추및하지관절의정적및동적모델링을통한인체공학적착용형근력보조시스템설계기술개발 CT/Xray 복합영상기반인체골격구조모델링기술개발 3D 인체외형및골격모델정합기술개발 인체동적예측모델개발 - 3D 프린팅기술기반작업자및사회적약자맞춤형근력보조시스템개발 근전도센서, 하지동작센서, 압력센서등센서임베딩이가능한복합 3D 프린팅기술개발 근력보조시스템의 3D 프린팅구현을위한강건구조설계및개발 요추및하지관절동작데이터및생체신호기반착용형근력보조시스템설계및제어알고리즘개발 작업자및사회적약자개인의최대근력및관절유연도를고려한맞춤형관절구동및제어메커니즘개발 - 3D 프린팅로구현한착용형근력보조시스템활용작업자및사회적약자안전향상프로토콜개발 고위험대형사업장내테스트베드구축하여시제품성능, 착용편의성, 안전성및내구성검증 산업체작업환경, 작업자특성과국내관련안전규정을고려한활용프로토콜개발 사회적약자의원활한활동보조및편익도모를위한활동영역분석모델개발 ㅇ개발목표 핵심기술 제품성능지표단위달성목표 착용형모듈의무게 보조관절수개 개 허리및하지관절 개 국내최고수준 관절부하최대감소량 요추 이상 착용형안전시스템의 프린팅공정률 프린팅구현을위한강건구조개발건수 개 세계최고수준 보유국 기업 기관명 일본 개 일본 일본 3. 지원기간 / 예산 / 추진체계 ㅇ기간 : 3년이내 ㅇ정부출연금 : 16년 10억원이내 ( 총출연금 30억원이내 ) ㅇ주관기관 : 대학 - 2 -

4 과제명 3D 프린팅기반탄소융 복합유연소재공정플랫폼기술개발 1. 필요성 ㅇ제조업혁신및창조경제활성화를견인할 3D 프린팅산업의육성을위해전자 / 전기적기능부여가가능한탄소융 복합소재를기반으로하는소프트센서 3D 프린팅소재, 제조기술, 공정, 장비의일괄된플랫폼기술확보가필요 ㅇ시장의흐름을바꿀수있는새로운방식의생산기술인 3D 프린팅은전세계에서경쟁적으로기술개발이진행중이며, 탄소융복합분야소재 - 장비 - 공정의일괄개발방식인플랫폼공정기술의확보가 ICT 산업의차세대미래시장확보에필수 - 탄소융복합소재기반의 3D 프린팅을이용한스마트기기등의소프트센서생산기술플랫폼구축에필요한원천기술확보와상용화로국제경쟁력확보가가능해짐 2. 연구목표 ㅇ최종목표 : 탄소융 복합소재기반으로투명, 전도성, 절연 / 방열등의기능성을구현하는 3D 프린팅소재를개발하고최적화된공정 - 장비기술을결합함으로써스마트기기등소프트센서제조기술플랫폼확보 < 개념도 > ㅇ기능성 / 고성능탄소융 복합 3D 프린팅유연소재개발 - 유연에너지저장용탄소융 복합 3D 프린팅적층용유연소재기술 - 탄소 / 금속 / 전도성고분자소재간융복합유연전도성유연소재기술 - 방열용탄소융 복합 3D 프린팅용잉크화및방열특성향상기술 - 적층공정적합 3 차원형상대응유연기판용탄소융 복합컴파운딩및합성기술 - 연속상탄소섬유기반고강도고탄성 PCB 성형복합소재및베이스물질개발 - 3 -

5 ㅇ소프트센서용기능성탄소융 복합소재 3D 프린팅공정플랫폼기술개발 - 전극용 / 전도성 / 방열특성소재의정밀 3D 프린팅물성및소결특성플랫폼기술 - 3 차원구조물적층형 / 임베디드전극제조및특성평가플랫폼기술 - 적층형전극기반플랫폼기술활용 3 차원센서 /Lighting 시작품제작 ㅇ소프트센서용고성능탄소융 복합소재 3D 프린팅공정플랫폼기술개발 - 연속상탄소섬유 - 고분자복합재소재고강도고탄성 PCB 용플랫폼기술 - 3 차원형상대응유연기판용탄소융복합복합소재토출제어플랫폼기술 - 유연탄소 - 고분자복합소재및연속상탄소섬유복합소재적용시작품제작 ㅇ개발목표 핵심기술 / 제품성능지표단위달성목표국내최고수준 3D 에너지저장소자의단위면적당에너지밀도 전자회로용탄소복합소재의열전도성 탄소복합전극저항변화율 (R/R 50% strain) 고강도탄소복합 3D 기판탄성계수 플랫폼기술활용소프트센서개발건수 3. 지원기간 / 예산 / 추진체계 J/cm W/mK > % (10% strain) GPa 세계최고수준 ( 보유국, 기업 / 기관명 ) 9.7 ( 미국, Harvard) 2.0 ( 접착제기준 ) (Japan, CEMEDINE) 400 (50% strain) ( 스위스, ETH Zurich) 24 (USA, Stablcor) 건 ㅇ기간 : 3 년이내ㅇ정부출연금 : 16 년 10 억원이내 ( 총출연금 30 억원이내 ) ㅇ주관기관 : 제한없음 - 4 -

6 과제명 3D 프린팅표면및조형상태기반프리뷰어검증도구기술개발 1. 필요성 ㅇ FDM 방식의 3D 프린터보급이늘어나고있으나, 여전히일반인이 3D 프린터출력시실패율이높아활용도가낮으며일반인도 3D 프린팅을실패없이사용할수있는이용환경이절실히필요 ㅇ국내대부분의 S/W 는외국오픈소스기반의전문가용이며, 프리뷰기능이매우미흡하며, 3D 프린터의대중화를위해서는비전문가도 3D 출력실패를낮출수있는프리뷰 S/W 개발이필요 ㅇ또한, 최근기능성소재의상용화로다양한복합재료를동시에 3D 프린팅하는기술개발이활발해짐에따라소재특성이반영된 3D 프린팅프리뷰검증기술개발또한요구되고있음 ㅇ일반사용자에게도손쉽게사용할수있는 3D 프린팅프리뷰검증도구개발을통해외국기술 ( 시스템 ) 의국내시장잠식과기업 / 시장을보호하기위해조기에보급 / 활용해야할필요성이있음 2. 연구목표 ㅇ최종목표 : 3D 프린팅출력적성 *(Printability) 확보를위한프리뷰어개발 < 개념도 > - 5 -

7 - 3D 프린팅을위한출력적성을위한서포터스틱검증및보정기술개발 서포터스틱의출력안정성확보를위한인터랙티브검증 / 보정기술 출력적성에기반한기능성 ( 출력신속성, 재료사용량등 ) 서포터생성기술 후처리및출력적성을위한서포트보정 * 기술 - 3D프린팅출력적성프리뷰어검증도구개발및시범적용서비스 소재또는출력파라미터를반영한 3D 표현기술 3D 프린팅검증 / 보정을위한시뮬레이션 / 가시화기술 프리뷰어검증도구의온라인서비스및시범적용 ㅇ개발목표 핵심기술 제품성능지표단위달성목표 국내최고수준 프린팅소재물성검증종 세계최고수준 보유국 기업 기관명 미국 소재물성프리뷰파라미터도출 개 미국 모델링데이터프리뷰정확성 보정결과 덴마크 서포터스틱재료효율성 미국 서포터스틱출력신속성 미국 * 국내오픈소스기반프리뷰 S/W 의부재로국내최고수준결여 * 프리뷰정확성성능지표기준 : 보정결과에따른실제출력성공율 * 서포트스틱효율성 / 신속성세계최고수준성능지표기준 : 자체 S/W 활용시개선된평균치 3. 지원기간 / 예산 / 추진체계 ㅇ기간 : 3 년이내ㅇ정부출연금 : 16 년 5 억원이내 ( 총출연금 15 억원이내 ) ㅇ주관기관 : 중소 중견기업 - 6 -

8 과제명 다종소재융복합적층 3D 프린팅솔루션기술개발 1. 필요성 ㅇ산업용 3D 프린팅기술은고분자나금속소재기반의시작품제작용으로사용되고있으나, 현재생산용제품에까지연결되지못하고있는실정ㅇ 3D 프린팅의저변을혁신적으로확대하고고부가가치산업에적용하기위해서는종래부품제조방법에비하여단가와생산성측면에서경쟁력이부족하지만 프린팅의장점인높은부품설계자유도를통하여고분자 금속등의다종소재를복합화하여고기능성을가진혁신적인부품제조가필요함ㅇ국내주력산업분야인철강, 전자, 광학, 에너지산업및최근부각되고있는의료산업등에적용되기위해서는복합물성의 3D 프린팅기술이요구되며플라스틱, 금속, 세라믹등다종소재의단일챔버프린팅기술로구현가능함ㅇ종래의고분자, 금속, 세라믹소재군의단일소재 3D 프린팅기법은다종소재복합 3D 프린팅기술에서의소재형태, 경화방식, 계면형성등이전혀다른만큼소재, 시스템, 공정기술및응용제품전반에대한연구개발이필요함 2. 연구목표 ㅇ최종목표 : 다종소재 ( 금속, 세라믹, 고분자등 ) 사용한단일챔버이용융복합적층 3D 프린팅솔루션기술및이를적용한고기능성부품개발 < 개념도 > - 다종소재, 단일챔버융복합화구현을위한 3D 프린팅솔루션기술개발 다종소재의단일챔버 3D 프린팅공정을위한복합공정설계 - 7 -

9 금속금속 금속세라믹 금속폴리머등고기능성특성확보를위한이종 소재적층공정설계 동종혹은이종소재적층을위한소재별열응력분포및변형계산을통한슬라이싱기술개발 챔버내실시간감지기술을통한표면및공정상태분석알고리즘개발 다종소재출력물의소재선택적후처리기술개발 - 단일챔버융복합 3D 프린팅공정요구특성에적합한소재개발 개발대상소재분류 : 금속, 세라믹, 고분자등다양한소재별특성파라미터추출 ( 종류 입도 형상등 다종소재적층을위한소재적합성, 친화성등소재기술공정요소분석 고기능성구현융복합화소재제조 : 금속, 세라믹, 폴리머 - 다종소재, 단일챔버융복합화시스템제어소프트웨어개발 해당프린팅기법에대한오픈소스기반소프트웨어통합제어프로그램개발 - 단일챔버융복합 3D 프린팅기술을이용한고기능성응용제품제작및평가 이종 이상융합소재적층을적용한고기능성시작품제작및평가 ㅇ개발목표 핵심기술 제품성능지표단위달성목표국내최고수준 단일챔버동시프린팅소재군종 종 실형상치수정밀도 프린팅출력물크기 복합소재부품물성 세계최고수준 보유국 기업 기관명 1) 미국 미국 미국 독일 복합소재부품제작건 1) 이종소재군프린팅경우, 3. 지원기간 / 예산 / 추진체계 ㅇ기간 : 3 년이내ㅇ정부출연금 : 16 년 7 억원이내 ( 총출연금 21 억원이내 ) ㅇ주관기관 : 중소 중견기업 - 8 -

3D 모델을생성 활용할수있는저비용고품질의솔루션개발및보급이필요 ㅇ고해상도카메라모듈과이미지센서기술이발전함에따라, 이를 3D 모델획득기술에활용할경우개인의 3D

따라서일반인들도쉽게접근하고활용함으로써 3D 산업의생태계를다양한분야로활성화할수있는새로운방식의경쟁력있는 3D 모델획득솔루션개발지원이필요

10 과제명 1. 필요성 고반사 / 고흡수 / 투명체의 3D 프린팅응용을위한 복합센서기반 3D 모델획득솔루션개발 ㅇ최근급격한성장세에있는 3D 프린팅서비스보급을위하여사용자스스로손쉽게 3D 모델을생성 활용할수있는저비용고품질의솔루션개발및보급이필요 ㅇ고해상도카메라모듈과이미지센서기술이발전함에따라, 이를 3D 모델획득기술에활용할경우개인의 3D 콘텐츠생성의양적, 질적증가로이어져관련분야에다양하게활용될수있음 ㅇ기존레이저, 광학방식의 3D 획득솔루션은일반인이직접활용하기에전문성이나비용적인어려움이있음. 따라서일반인들도쉽게접근하고활용함으로써 3D 산업의생태계를다양한분야로활성화할수있는새로운방식의경쟁력있는 3D 모델획득솔루션개발지원이필요 ㅇ기존스캐너로데이터획득이어려운대상체는반사율이높은물체또는흡수율이매우높은물체로, 이러한문제를가장효과적으로처리할수있는기술의개발이필요하며, 누구나쉽게활용할수있는환경을마련하기위해서는휴대가간편하며스마트디바이스에최적화된솔루션및서비스로제공될필요가있음 2. 연구목표 ㅇ최종목표 : 고반사 / 고흡수 / 투명체의 3D 프린팅응용을위한모바일기기용고속 3D 모델 획득솔루션개발 < 개념도 > - 9 -

11 - 이기종센서를통해획득한데이터로부터 3D 모델을생성하는기술개발 이기종센서 ( 깊이센서, 멀티카메라, 편광광학계등 ) 데이터간정렬, 해상도보정알고리즘 - 모바일기기연동자동설정및촬영동기화솔루션개발 멀티이미징카메라의설정 ( 초점거리, 화이트밸런스, 셔터스피드등 ) 최적 / 자동화솔루션개발 - 휴대성과사용편의성을높일수있는 3D 모델획득플랫폼개발 이기종센서포함휴대형멀티이미징촬영시스템 ( 리그등 ) 의디자인및개발 피사체의크기에따른가변사이즈형식의모바일플랫폼개발 ~ - 획득 3D 모델데이터의후처리및최적화기능구현ㅇ개발목표 핵심기술 제품성능지표단위달성목표 국내최고수준 20cm 기준정밀도 mm ±0.1 이내 세계최고수준 보유국 기업 기관명 0.1mm 러시아 /Artec 3D(EVA) 멀티카메라모듈 Frame 동기화오차 sec 0.05 이하 24fps 기준 Frame 당 3D 생성시간 (1920x1080) 촬영가능피사체크기 min( 분 ) 5 이내 mx mx m (LxWxH) 1.0 x 1.0 x min 러시아, Agisoft(Photoscan) 2.4x2.4x2.5 ( 부스크기 ) 1.0x1.0x2.0 ( 피사체크기 ) 미국, Avatarium 3. 지원기간 / 예산 / 추진체계 ㅇ기간 : 2 년이내ㅇ정부출연금 : 16 년 3 억원이내 ( 총출연금 6 억원이내 ) ㅇ주관기관 : 중소 중견기업

ㅇ ㅇ

ㅇ ㅇ ㅇ ㅇ ㅇ 1 ㆍ 2 3 4 ㅇ 1 ㆍ 2 3 ㅇ 1 2 ㆍ ㅇ 1 2 3 ㆍ 4 ㆍ 5 6 ㅇ ㆍ ㆍ 1 2 ㆍ 3 4 5 ㅇ 1 2 3 ㅇ 1 2 3 ㅇ ㅇ ㅇ 붙임 7 대추진전략및 27 개세부추진과제 제 5 차국가공간정보정책기본계획 (2013~2017) 2013. 10 국토교통부 : 2013 2017 차 례 제 1 장창조사회를견인하는국가공간정보정책