비포장 노면의 디지털 트윈 구현을 위한 토양 정보 획득 및 입자 이산요소 모델링

Abstract

우주 탐사, 농업, 건설, 군사 분야 등에서 비포장도로 위를 운행하는 각종 수송기계의 설계 및 운용 단계에서 컴퓨터 시뮬레이션에 기반한 디지털 트윈 기술의 활용도가 점점 높아지고 있다. 비포장도로에 대한 보다 사실적인 디지털 트윈 환경을 구현하기 위해서는 지형 정보뿐만 아니라 토양의 마찰과 응집력과 같은 지면의 분체학적 특성 정보를 획득하여 반영해야 한다. 이 논문은 비포장 주행 시험장에서 채취한 두 종류의 토양을 대상으로 입도, 수분함유량, 안식각 등 토질 정보를 수집하고 이를 바탕으로 입자의 크기와 입자 간 접촉 인자를 보정한 이산요 모델을 제시한다. 보정된 입자 모델은 안식각 예측 시뮬레이션 검증 결과에서 실험 결과를 정확히 예측하는 것으로 확인되어 향후 융합 정보 분야 연구에 활용성이 높을 것으로 기대한다.