KR101333146B1 - 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 적설 방지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 고속도로의 하이패스 설치구간, 산악 도로 터널의 입출구부 등 적설로 인하여 교통사고가 자주 발생되는 취약 도로 구간에 태양전지판을 경사지게 설치하여 눈이 적설되는 것을 방지할 수 있도록 한 도로 적설 방지시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 도로 적설 방지시스템은, 도로구조물의 일측에 길이방향으로 설치되는 지지블록과; 상기 지지블록의 상부에 수직으로 세워진 지지대에 의해 지지되고 도로구조물의 입출구 노면을 커버하도록 노면 폭에 대응되는 크기로 형성되되 표면을 통해 눈이 도로 외부로 배출되도록 외측으로 하향 경사지게 설치되는 태양전지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템{system for preventing drifted snow for the interance in road furniture}

본 발명은 도로 적설 방지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 고속도로의 하이패스 설치구간, 산악 도로 터널의 입출구부 등 적설로 인하여 교통사고가 자주 발생되는 취약 도로 구간에 태양전지판을 경사지게 설치하여 눈이 적설되는 것을 방지할 수 있도록 한 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 겨울철의 도로는 빙판길의 교통체증과 사고로 인한 인명이나 재산의 피해를 줄이기 위하여 해빙과 제설이 중요하다. 특히 염화칼슘의 사용으로 콘크리트의 열화문제가 많은 교량상판이나 공항의 활주로, 터널의 입구 등에는 적설과 결빙을 방지해야 한다.

특히, 고속도로의 하이패스 통과 구간이나, 산악 터널의 입출구부의 경우 적설이나 결빙에 의해 차량이 미끄러지면서 큰 교통사고가 유발되고, 상기 교통사고 발생으로 인해 인적 물적 피해는 물론, 터널 입출구부나 내부도로의 차선을 사고 차량이 가로막게 되어 교통 정체가 극심해지게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 전열선을 이용하여 예기치 못한 폭설로 인한 고속도로의 마비현상을 방지하거나 차량의 정체가 심한 터널의 입구에 적용되고 있다.

그러나, 작동 중에 많은 전기에너지를 필요로 하기 때문에 전력량이 많이 소요되고, 해당 지역의 강설 일수, 도로의 적설 일수, 시간변화에 의한 온도변화 및 강설량 등을 고려할 때 설비 투자에 비해 효율성과 경제성이 상당히 미약하다는 문제점이 제기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 도로구조물의 주변에 태양전지판을 경사지게 설치함으로써, 겨울철 도로에 눈이 적설되는 것을 방지하여 별도의 제설작업을 수행하지 않아도 되는 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 태양전지판을 이용하여 눈이 오지 않는 기간에는 계속해서 전기를 생산하여 필요 시 이용하고 잉여전기는 전력공급원(한국전력 등)으로 공급할 수 있는 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템은, 도로구조물의 일측에 길이방향으로 설치되는 지지블록과; 상기 지지블록의 상부에 수직으로 세워진 지지대에 의해 지지되고 도로구조물의 입출구 노면을 커버하도록 노면 폭에 대응되는 크기로 형성되되 표면을 통해 눈이 도로 외부로 배출되도록 외측으로 하향 경사지게 설치되는 태양전지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템은, 도로구조물의 주변에 태양전지판을 경사지게 설치하여 겨울철 도로에 눈이 적설되는 것을 방지함으로써 별도의 제설작업을 수행하지 않아 비용절감의 효과가 있고, 운전자가 안전운행을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 눈이 내리지 않는 시기에는 태양에너지를 이용하여 계속해서 전기를 생산하여 전력 필요 시 공급하고 잉여전기는 전력공급원(한국전력 등)으로 공급하여 소비전력으로 사용될 수 있어 전력의 효율적인 소비를 이루는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템의 융설수단을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템의 다른 일예를 도시한 블록도.

본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템은, 도로구조물의 일측에 길이방향으로 설치되는 지지블록과; 상기 지지블록의 상부에 수직으로 세워진 지지대에 의해 지지되고 도로구조물의 입출구 노면을 커버하도록 노면 폭에 대응되는 크기로 형성되되 표면을 통해 눈이 도로 외부로 배출되도록 외측으로 하향 경사지게 설치되는 태양전지판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도로구조물의 입출구에는 노면으로 흘러내린 눈이 결빙되는 것을 방지하기 위해 융설수단이 설치되며, 상기 융설수단은 상기 태양전지판에 전기적으로 연결되어 상기 태양전지판에 의한 전기에너지를 저장하게 되는 축전지와, 상기 도로구조물의 입출구 하부에 매설되어 상기 축전지로부터 전원을 공급받아 열을 방출시키는 열선과, 상기 지지블록의 측면에 설치되어 노면상태를 감지하는 노면감지부와, 상기 노면감지부에 의해 노면상태 정보를 전달받아 상기 열선의 발열량을 조절하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노면감지부는 상기 도로구조물의 입출구 노면 온도를 감지하는 온도감지센서와, 적설량을 측정하는 적설감지센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축전지에서 충전된 전기 중 사용되지 않는 잉여전기를 전력공급원으로 재공급하는 잉여전기공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 잉여전기공급부는 직류전기를 교류로 변환시키는 인버터와, 상기 인버터로부터 송전되는 전력을 산출하는 송전계량기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템을 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템의 융설수단을 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템의 다른 일예를 도시한 블록도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템은 지지블록(2), 태양전지판(3)을 포함한다.

상기 지지블록(2)은 콘크리트 재질로 이루어진 직사각형 형태의 블록으로서, 기타 부속을 내장할 수 있도록 내부에 공간이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 태양전지판(3)은 상기 지지블록(2)의 상부에 수직으로 세워진 지지대(31)에 의해 지지되고 도로구조물(1)의 입출구 노면을 커버하도록 노면 폭에 대응되는 크기로 형성되되 표면을 통해 눈이 도로 외부로 배출되도록 외측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하며, 지지대(31)를 기준으로 15 내지 60도 범위로 경사각을 갖게 한다.

따라서, 상기 태양전지판(3)이 지붕 역할을 함에 따라 상기 도로구조물(1)의 입출구 주변 노면에 눈이 쌓이는 것을 방지하여 차량 통행 시 미끄러짐에 의한 사고를 예방할 수 있다.

상기 도로구조물(1)은 도로를 건설하면서 자연 지형의 방해를 극복하기 위하여 만드는 시설인 교량, 터널, 옹벽 등을 말하며, 그 밖에 고속도로의 하이패스 설치구간, 산악 도로 터널의 입출구부 등을 포함한다.

상기 태양전지판(3)은 광원인 태양을 이용하여 전기를 생산하고, 상기 생산된 전기는 축전지(41)에 저장되게 된다.

상기 지지대(31)는 상기 지지블록(2)의 상부는 물론, 중앙분리대(11)의 상부에도 설치가 가능하여 태양전지판(3)을 안정적으로 지지할 수 있게 한다.

한편, 상기 도로구조물(1)의 입출구에는 노면으로 흘러내린 눈이 결빙되는 것을 방지하기 위해 융설수단(4)이 설치되며, 상기 융설수단(4)은 상기 태양전지판(3)에 전기적으로 연결되어 상기 태양전지판(3)에 의한 전기에너지를 저장하게 되는 축전지(41)와, 상기 도로구조물(1)의 입출구 하부에 매설되어 상기 축전지(41)로부터 전원을 공급받아 열을 방출시키는 열선(42)과, 상기 지지블록(2)의 측면에 설치되어 노면상태를 감지하는 노면감지부(43)와, 상기 노면감지부(43)에 의해 노면상태 정보를 전달받아 상기 열선(42)의 발열량을 조절하는 제어부(44)로 구성된다.

상기 융설수단(4)은 폭설로 인해 상기 도로구조물(1)의 입출구와 태양전지판(3) 사이에 발생된 공간(a)으로 눈이 들어가 노면에 쌓일 경우 이를 녹여 적설 및 결빙을 방지하기 위한 것이다.

상기 축전지(41)에 저장된 전기는 열선(42)의 작동에 필요한 전원으로 사용되게 된다.

상기 열선(42)은 도로구조물(1)의 입출구 도로면에 골고루 열을 방출할 수 있도록 지그재그 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 축전지(41)는 상기 태양전지판(3)에 각각 전기배선으로 연결되어 전기에너지를 저장하고, 상기 열선(42)은 상기 축전지(41)에 전기배선으로 연결되어 제어부(44)의 제어에 의해 전원을 공급받게 된다.

상기 노면감지부(43)는 상기 도로구조물(1)의 입출구 노면 온도를 감지하는 온도감지센서(431)와, 적설량을 측정하는 적설감지센서(432)로 구성된다.

상기 온도감지센서(431) 및 적설감지센서(432)는 지지블록(2)의 내측벽에 각각 설치되되 입출구 노면에 근접되게 설치하여 결빙이나 적설을 감지할 수 있도록 한다.

상기 온도감지센서(431)에 의한 노면 온도 데이터와 적설감지센서(432)에 의한 적설량 데이터는 제어부(44)에 전송되게 된다.

상기 제어부(44)는 상기 지지블록(2)의 일측에 설치되는 것이 바람직하며, 상기 온도감지센서(431)와 적설감지센서(432)에 의해 전송된 노면상태 정보를 종합적으로 판단하여 상기 온도감지센서(431)에 의한 노면 온도와 적설감지센서(432)에 의해 측정된 적설량에 따라 열선(42)의 발열량을 조절하거나 열선(42)의 작동여부를 제어하게 된다. 상기 제어부(44)는 타이머가 내장되어 일정 시간동안 열선(42)에 전원이 공급되도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 축전지(41)에서 충전된 전기 중 사용되지 않는 잉여전기를 전력공급원으로 재공급하는 잉여전기공급부(5)를 더 포함하며, 상기 잉여전기공급부(5)는 직류전기를 교류로 변환시키는 인버터(51)와, 상기 인버터(51)로부터 송전되는 전력을 산출하는 송전계량기(52)로 구성된다.

상기 잉여전기공급부(5)는, 잉여전기를 전력공급원인 한국전력 또는 기타 사용처로 공급하는 것으로 재공급된 전기는 전력공급원 또는 기타 사용처에서 구매하게 되므로 경제적 수익을 얻을 수 있다.

특히 상기 송전계량기(52)는 상기 인버터(51)로부터 송전되는 전력을 계량하기 위한 장치로서, 송전되는 전력의 전압과 전류를 낮춰 저압과 낮은 전류로 낮춰 공급되는 전류를 측정하여 상기 인버터(51)로부터 송전되는 전력을 산출하는 전력량계로 구성된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 도로구조물
11 : 중앙분리대
2 : 지지블록
3 : 태양전지판
31 : 지지대
4 : 융설수단
41 : 축전지
42 : 열선
43 : 노면감지부
431 : 온도감지센서, 432 : 적설감지센서
44 : 제어부
5 : 잉여전기공급부
51 : 인버터
52 : 송전계량기

Claims (5)

1. 태양전지판(3)과;
   상기 태양전지판(3)에 전기적으로 연결되어 상기 태양전지판(3)에 의한 전기에너지를 저장하게 되는 축전지(41)와, 상기 도로구조물(1)의 입출구 하부에 매설되어 상기 축전지(41)로부터 전원을 공급받아 열을 방출시키는 열선(42)과, 상기 지지블록(2)의 측면에 설치되고 입출구 노면 온도를 감지하는 온도감지센서(431)와 적설량을 측정하는 적설감지센서(432)로 구성된 노면감지부(43)와, 상기 노면감지부(43)에 의해 노면상태 정보를 전달받아 상기 열선(42)의 발열량을 조절하는 제어부(44)로 구성되어 도로구조물(1)의 입출구에 설치되어 노면으로 흘러내린 눈이 결빙되는 것을 방지하기 위해 융설수단(4)과;
   직류전기를 교류로 변환시키는 인버터(51)와, 상기 인버터(51)로부터 송전되는 전력을 산출하는 송전계량기(52)로 구성되고, 상기 축전지(41)에서 충전된 전기 중 사용되지 않는 잉여전기를 전력공급원으로 재공급하는 잉여전기공급부(5)를 더 포함하여 이루어지고,
   고속도로의 하이패스 통과 구간이나, 산악 터널의 입출구부를 포함하는 도로구조물의 입출구에 설치되어 입출구의 바닥에 눈이 쌓이는 것을 방지하기 위한 적설 방지시스템에 있어서,
   상기 태양전지판(3)은 도로구조물(1) 입구의 도로 가장자리를 따라 도로 길이 방향으로 설치되는 지지블록(2)의 상부에 수직으로 세워진 지지대(31)에 의해 지지되도록 설치하되, 도로구조물(1)의 입출구 노면을 커버하도록 노면 폭에 대응되는 크기로 형성하고, 상부 표면을 통해 눈이 도로 외부로 배출되도록 지지대(31)를 기준으로 15 내지 60도 범위로 경사각을 갖도록 도로의 외측으로 하향 경사지게 설치되고,
   상기 지지블록(2)은 부속을 내장할 수 있도록 내부에 공간이 형성된 콘크리트 재질로 이루어진 직사각형 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 도로 시설물의 입출구 적설 방지시스템.
   
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