科学技術情報通信部と韓国研究財団は3日、6月の大韓民国科学技術人賞の受賞者に、KAIST建設・環境工学科のソン・フン教授を選定したと発表した。中小規模の社会インフラ構造物の変位をリアルタイムで高精度に計測できるセンサー技術を開発し、インフラ安全性の向上に貢献した点が評価された。

近年は橋梁や建築物などの老朽化が進み、構造物の健全性を継続的に把握するモニタリング技術の重要性が高まっている。なかでも、世界の構造物の98％以上を占める中小規模構造物は、変位がミリメートル単位と小さく、精密な計測が欠かせない。一方で、既存設備は価格が4000万ウォンを超えるなど高額で、導入や運用面で制約が大きかった。

ソン教授は、ミリ波レーダーとMEMS（Micro Electro Mechanical System）加速度計を組み合わせ、信号処理アルゴリズムを適用することで、1つのセンサーで加速度、傾き、変位を同時に測定できる複数物理量の同時計測技術を開発した。ミリ波レーダーはゆっくりした構造物の変位計測に適し、MEMS加速度計は高速な揺れの検知に強みを持つ。

開発したセンサーは、製造コストを従来の40分の1にあたる100万ウォン以下に抑えながら、0.026ミリメートルの高精度を確保した。消費電力も従来比で100分の1の131mWhまで低減し、経済性と性能を両立したという。

さらに、日常生活で散逸するエネルギーを電力に変えて蓄えるエネルギーハーベスティング技術も組み込んだ。センサー内部にはエッジコンピューティング機能を搭載しており、追加装置なしで構造物の崩壊リスクを自動判定し、リアルタイムで警報を送信できるとしている。

この技術は、米スタンフォード大学の駐車場ビルやサンノゼの高速道路、中国・濰坊の橋梁、セジョン市の錦江歩行橋など、国内外13カ所超の現場実証で信頼性を検証した。

今回の成果について、科学技術情報通信部などは、同部の基礎研究事業（リーダー研究、基礎研究室支援）を通じて開発した中核技術が、商用化と技術移転に結び付いた事例だと説明した。関連研究成果は、2023年1月に国際学術誌「Mechanical Systems and Signal Processing」に掲載された。

ソン教授は「今回の研究は、これまで常時観測の対象から外れがちだった中小規模施設を精密に管理できる技術基盤を整えた点に意義がある」とコメントした。今後はAIベースのデジタルツイン研究を継続し、自動化・無人化・知能化を通じて安全診断市場のパラダイム転換を主導していきたい考えを示した。