KR101603629B1 - 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록에 관한 것이다. 본 발명은 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 지면과 맞닿는 바닥면에 하나 이상의 배수구가 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 적층된 하나 이상의 판형의 압전소자를 수용하는 압전부와 상기 압전부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 전열코일을 수용하는 발열부 그리고 상기 발열부의 상부에 적층되되, 사각판형상으로 형성되고, 상방을 향해 돌출되며 상기 압전소자와 대응되는 위치에 형성되는 누름판을 포함하는 커버부를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 다양하게 활용가능한 다층구조의 압전보도블록을 제작하여 제설 및 결빙을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.

Description

다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록{PAVEMENT BLOCK USING PIEZOELECTRIC ELEMENT}

본 발명은 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록에 관한 것으로, 보다 다양하게 활용가능한 다층구조의 압전보도블록을 제작하여 제설 및 결빙을 방지하고 사고를 예방하는 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록에 관한 것이다.

겨울철에 눈, 비 등으로 인해 보도블록 상에 얼음이 얼게 되면, 낙상사고율이 평소에 비해 2배 내지 3배로 높아진다. 이를 방지하기 위해, 종래에는 태양열 또는 태양광을 이용해 제설하는 방법, 염화칼슘, 소금 또는 모래를 살포하여 눈을 녹이는 방법, 열선 등을 통해 지면을 가열하여 제설하는 방법 등이 사용되었다.

먼저, 염화칼슘, 소금 또는 모래를 살포하여 눈을 녹이는 방법은 환경을 오염시키고, 그 비용이 막대하게 든다는 문제점이 있었다.

또한, 태양열을 이용하여 제설하는 방법은 눈이 오는 날, 특히 강설이 이어지는 경우에 무용지물이 된다는 문제점이 있었다. 또한, 태양광을 이용해 제설하는 방법은 집광면에 흙이 쌓이는 등과 같이 집광면이 오염되면 그효율이 급격히 떨어져 비용대비 효율이 낮다는 문제점이 있었다.

이러한 방법들 중, 열선이나 지중지열을 이용한 코일 등과 같은 융설장치를 통해 지면을 직접 가열하여 제설하는 방법과 관련하여, 한국 등록 특허 공보 제0991089호(발명의 명칭: 상변화물질을 이용한 노면 가열장치 및 이를 이용한 노면가열시스템)에는 열을 발산하는 발열부재를 포함하고, 발열부재 상에 많은 양의 열을 순간적으로 발생시키는 상변화 물질이 충진된 축열부를 포함하는 노면 가열장치를 개시하고 있다.

하지만, 이와 같은 노면 가열장치를 통해 지면을 직접 가열하는 방법은, 지면 위에 눈이 녹아 생성된 물이 아직 녹지 않은 눈과 섞이면서 물의 유동이 어려워져, 아직 녹지 않은 눈과 함께 노면의 열량을 지속적으로 빼앗아, 그에 따른 열손실이 커지게 된다. 따라서, 이와 같은 방법은 유지관리 비용이 많이 들어 현실적으로 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.

한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명의 일실시예는 다양하게 활용가능한 다층구조의 압전보도블록을 제작하여 제설 및 결빙을 방지하여 사고를 예방하는 데에 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 압전소자가 다층구조로 이루어짐으로써 밀도집약적인 압전발전을 하여, 에너지 효율을 높이는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 복수의 압전보도블록을 맞물림구조로 결합함에 따라, 공극의 간격이 좁아짐으로써, 기존의 보도블록에 비해 부등침하현상을 감소시키는 데에 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 전체적으로 정사각형의 형태로 암수의 돌출부와 함입부가 맞물려 결합되는 구조로 이루어짐에 따라, 상하좌우힘에 의해 압전보도블록이 밀리는 현상을 방지하고, 힘의 불균형으로 기울어지거나 벌어지지 않도록 하는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 압전보도블럭을 모두 배열했을 때 전체적으로 아름다운 격자무늬가 나타나게 되고, 누름판에 의해 미끄럼 방지효과도 증가시키는 데에 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 폐타이어를 재활용하여 사용함으로써 탄력성이 있고, 이웃하는 압전보도블록의 색상을 변형가능하게 표현함에 따라 디자인 측면에서도 심미성을 추구하는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 압전소자로부터 발생하는 에너지를 이용하여 겨울철에 내린 눈을 녹여 결빙의 위험을 사전에 예방함으로써, 사시사철 쾌적한 보도통행이 가능하도록 하는 데에 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 시간과 공간의 제약을 받지 않고 압전소자를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 생산된 전기에너지를 가로등의 전원공급 등 다양한 곳에 활용하는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 압전소자에 가해지는 진동, 충격, 압력으로부터 전기에너지를 생산하고, 생산된 전기에너지를 태양광 발전시스템에 활용함으로써, 지구온난화에 따른 기후변화에 영향을 받는 태양광 발전시스템의 단점을 보완하는 데에 목적이 있다.

또한 본 발명의 일실시예는 함입부와 돌출부에 의해 상호 인써트 퍼즐(Insert Puzzle) 형태로 짜맞춤 연결됨으로써, 계절의 온도의 변화에 따른 수축·팽창현상을 예방하여 압전보도블록간의 상호 체결력을 높여 압전보도블록의 일탈이 방지하는 데에 목적이 있다.

그리고 본 발명의 일실시예는 복수의 압전보도블록이 결합될 때, 압전부와 발열부에 형성된 함입부와 돌출부에 의해 복수의 압전보도블록이 단단히 결합됨으로써, 특정부위에 가해지는 힘으로 인한 압전보도블록이 유동되는 것을 방지할 수 있고, 압전보도블록의 안정성을 확보하는 데에 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따르면 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 지면과 맞닿는 바닥면에 하나 이상의 배수구가 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 적층된 하나 이상의 판형의 압전소자를 수용하는 압전부와 상기 압전부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 전열코일을 수용하는 발열부 그리고 상기 발열부의 상부에 적층되되, 사각판형상으로 형성되고, 상방을 향해 돌출되며 상기 압전소자와 대응되는 위치에 형성되는 누름판을 포함하는 커버부를 포함한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 다양하게 활용가능한 다층구조의 압전보도블록을 제작하여 제설 및 결빙을 방지하고 사고를 예방할 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 압전소자가 다층구조로 이루어짐으로써 밀도집약적인 압전발전을 하여, 에너지 효율을 높일 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 압전보도블록을 맞물림구조로 결합함에 따라, 공극의 간격이 좁아짐으로써, 기존의 보도블록에 비해 부등침하현상을 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 전체적으로 정사각형의 형태로 암수의 돌출부와 함입부가 맞물려 결합되는 구조로 이루어짐에 따라, 상하좌우힘에 의해 압전보도블록이 밀리는 현상을 방지하고, 힘의 불균형으로 기울어지거나 벌어지지 않도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 압전보도블럭을 모두 배열했을 때 전체적으로 아름다운 격자무늬가 나타나게 되고, 누름판에 의해 미끄럼 방지효과도 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 폐타이어를 재활용하여 사용함으로써 탄력성이 있고, 이웃하는 압전보도블록의 색상을 변형가능하게 표현함에 따라 디자인 측면에서도 심미성을 추구할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 압전소자로부터 발생하는 에너지를 이용하여 겨울철에 내린 눈을 녹여 결빙의 위험을 사전에 예방함으로써, 사시사철 쾌적한 보도통행이 가능하도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 시간과 공간의 제약을 받지 않고 압전소자를 통해 전기에너지를 생산할 수 있고, 생산된 전기에너지를 가로등의 전원공급 등 다양한 곳에 활용되도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 압전소자에 가해지는 진동, 충격, 압력으로부터 전기에너지를 생산하고, 생산된 전기에너지를 태양광 발전시스템에 활용함으로써, 지구온난화에 따른 기후변화에 영향을 받는 태양광 발전시스템의 단점을 보완할 수 있다.

또한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 합입부와 돌출부에 의해 상호 인써트 퍼즐(Insert Puzzle) 형태로 짜맞춤 연결됨으로써, 계절의 온도의 변화에 따른 수축·팽창현상을 예방하여 압전보도블록간의 상호 체결력을 높여 압전보도블록의 일탈이 방지할 수 있다.

그리고 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 압전보도블록이 결합될 때, 압전부와 발열부에 형성된 함입부와 돌출부에 의해 복수의 압전보도블록이 단단히 결합됨으로써, 특정부위에 가해지는 힘으로 인한 압전보도블록이 유동되는 것을 방지할 수 있고, 압전보도블록의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패널을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압전소자에 부착된 누름체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 압전보도블록을 결합한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 활용한 융설시스템을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 활용한 음성안내시스템을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서

전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록의 분해사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 압전보도블록(100)은 바닥부(10)를 포함한다.

바닥부(10)는 상부가 개구된 사각형상으로 이루어지고, 지면과 맞닿는 바닥면에 하나 이상의 배수구(11)가 형성될 수 있다. 관련하여 압전보도블록(100)의 표면에 눈이 쌓일 경우, 눈은 후술할 압전소자(21)의 발열에 의해 녹게 되는데, 이때 물은 바닥부(10)에 배수구(11)를 통해 배출될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이러한 배수구(11)는 본 발명의 일실시예에서 원형의 홀로 형성되어 있으나, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

한편 압전보도블록(100)은 압전부(20)를 포함한다.

압전부(20)는 바닥부(10)의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 형성될 수 있다. 이러한 압전부(10)는 내측 공간에, 적층된 하나 이상의 원판형의 압전소자(21)를 수용할 수 있다.

더불어 압전부(20)에는 압전보도블록(100)의 표면에 고여있는 물은 바닥부(10)까지 전달하기 위한 복수의 제1배수홀(H1)이 형성될 수 있다.

압전소자(21)는 외부의 기계적인 압력이 가해졌을 때 물질 내부에 분극이 유도되거나 혹은 외부 전기장에 의하여 기계적인 변형이 일어나는 재료를 말한다. 압전소자(21)가 전압에 의해서 전기적으로 압력을 받을 때, 그 체적이 변하게 된다. 반대로 압전소자(21)가 힘에 의해서 기계적으로 압력을 받을 때, 전하를 생성한다. 이렇게 전기에너지를 기계에너지로, 기계에너지를 전기에너지로 전환하여 얻을 수 있는 물질을 압전소자(21)라고 한다.

즉 압전소자(21)는 압력이 가해졌을 때, 전압을 발생하고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형이 일어나는 소자로서 기계적인 진동에너지를 전기에너지로, 전기 에너지를 기계적인 진동에너지로 상호 변환이 가능하며 변환효율이 매우 높은 재료이다.

또한 압전소자(21)를 이용한 압전발전의 경우, 다른 발전기술에 비해 설치비용 회수기간이 상대적으로 짧으며 생산비용이 풍력과 비슷한 수준인 것으로 보고되고 있다. 그리고 압전발전은 다른 발전기술에 비해 설치가 자유롭고 환경오염이나 이산화탄소에 영향을 주지 않는 매우 청정한 발전기술이다.

이러한 압전소자(21)는 교류전압을 발생시키기 때문에 발전된 전기를 축전하고, 한쪽극성을 갖도록 반드시 브릿지다이오드와 연결하여 사용하도록 한다.

그리고 하나 이상의 압전소자(21)는 서로 전기적으로 연결되되 높은 전압을 발전시키기 위하여 병렬로 연결하도록 한다.

더불어 하나 이상의 압전소자(21)는 효과적으로 발전시키기 위하여 밀도있는 배열을 하고자 다층구조로 배열하여 적층하는 것이 바람직하다.

이러한 압전소자(21)는 후술할 누름판(41)가 눌러지면, 전달되는 압력으로 인해 전기에너지를 생산할 수 있다. 생산된 전기에너지는 축전지(50)에 축전될 수 있다.

한편 압전소자(21)가 배열된 압전부(20)는 상면에 얇은판(미도시)이 올려질 수 있다. 도 2와 같이 적층된 압전소자가 압전부에 두 개의 그룹으로 배열될 경우, 압전보도블럭(100)의 어느 곳을 누르더라도 압전소자(21) 전체에 진동이나 충력이 전해지도록 하기 위함이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패널을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 압전부(20)는 내외부가 육각형상으로 이루어져, 압전소자(21)를 둘러싸며 고정하는 패널(22)을 더 포함할 수 있다. 패널(22)은 압전소자(21)를 수직방향으로 쌓아올리기 위한 틀이다.

더불어 패널(22)은 내외부가 육각형상으로 이루어지는 것 외에도 내외부가 원형으로 이루어지거나, 외부는 육각형상이고 내부는 원형으로 이루어질 수도 있다. 따라서 패널(22)의 형상은 한정되지 않는다.

이러한 패널(22)은 병렬구조로 배열되고 납땜으로 서로 연결될 수 있다.

더불어 패널(22)은 압전소자(21) 하나와 1 대 1 대응방식으로 구비될 수 있다. 즉 압전부(20)의 내측공간에 네 개의 압전소자(21)가 적층된다면, 패널(22) 또한 네 개가 적층될 수 있다. 이때 패널(22)이 압전소자와 1 대 1 대응방식으로 구성되면, 패널(22)이 적층되기 위한 별도의 구성이 필요할 수 있다. 예를 들어 패널의 하면에는 함몰된 홈(미도시) 형성될 수 있고, 상면에는 상방으로 돌출된 돌출부(미도시)가 형성될 수 있다. 따라서 적층되는 패널(22)은 홈과 돌출부과 각각 끼워짐으로써 고정될 수 있다. 다른 예로 적층된 패널(22)은 별도의 접착수단(미도시)에 의해 고정되어 적층될 수도 있다.

패널(22)은 앞서 상술한 바와 같이 압전소자(21)와 1 대 1 대응방식으로 구성될 수도 있고, 적층된 압전소자(21)를 감싸고 고정할 수 있는 하나의 패널(22)로 구성될 수도 있다.

한편 패널(22)은 압전소자(21)와 일체형으로 구성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 압전소자에 부착된 누름체를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 패널(22)에 의해 고정된 압전소자(21) 사이 사이에는 외부의 충격이나 진동이 적층된 압전소자(21) 전체에 잘 전해지도록 누름체(P)가 부착될 수 있다. 이러한 누름체(P)는 압전소자(21)의 중앙에 위치되도록 한다.

한편 압전보도블록(100)은 발열부(30)를 포함한다.

발열부(30)는 압전부(20)의 상부에 적층되되, 상부가 개구된 사각형상으로 형성될 수 있다. 그리고 발열부(30)는 내측 공간에, 전열코일(31)을 수용할 수 있다.

더불어 발열부(30)에는 압전보도블록(100)의 표면에 고여있는 물은 바닥부(10)까지 전달하기 위한 복수의 제2배수홀(H2)이 형성될 수 있다.

전열코일(31)은 발열부(30)의 내측공간에 전체적으로 고르게 배열될 수 있으며, 움직이지 않도록 테이프로 고정될 수 있다.

이러한 전열코일(31)을 내장한 발열부(30)는, 압전소자(21)에 의해 생성된 전기에너지를 열에너지로 전환시켜 압전보도블록(100)의 표면에 쌓인 눈을 녹일 수 있다.

따라서 전열코일(31)이 발열됨으로써, 겨울철에 빙설로 인하여 압전보도블록(100)의 표면이 어는 것을 방지하여 보행자의 안전에 도움을 줄 수 있다.

한편 압전보도블록(100)은 커버부(40)를 포함한다.

커버부(40)는 발열부(30)의 상부에 적층되되, 사각판형상으로 이루어지고, 상방을 향해 돌출되고 압전소자(21)와 대응되는 위치에 형성되는 누름판(41)를 포함할 수 있다.

한편 누름판(41)을 비롯한 바닥부(10), 압전부(20), 발열부(30) 및 커버부(40)는 폐타이어를 이용한 재활용 재질로 이루어져 탄성력을 가질 수 있다. 이에 따라 보행자가 커버부(40)에 형성된 누름판(41)을 밟으면, 아래쪽으로 중력이 가해져 압전부(20)의 압전소자(21)를 누르게 됨으로써, 압전소자(21)는 전기에너지를 생산할 수 있다.

관련하여 누름판(41)은 도 1 및 도 2에 도시된 것보다 얇은 두께로 형성될 수 있다.

또한 바닥부(10), 압전부(20), 발열부(30) 및 커버부(40)는 투수성을 가지는 재질로 이루어지고, 압전부(20)에 형성된 제1배수홀(H1)과, 발열부(30)에 형성된 제2배수홀(H2)에 의해 커버부(40)에 고여있는 물은 바닥부(10)까지 전달되어 배수구(11)를 통해 배출될 수 있다.

이러한 압전보도블록(100)은 바닥부(10), 압전부(20), 발열부(30), 커버부(40)를 순차적으로 적층시키고, 바닥부(10), 압전부(20), 발열부(30), 커버부(40)가 분리되지 않도록 외측면 둘레에 단열방수 테이프(미도시)를 부착하여 고정할 수 있다.

한편 압전보도블록(100)의 바닥부(10), 압전부(20), 발열부(30), 커버부(40)는 일체형으로 이루어질 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 압전보도블록을 결합한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이 다수의 압전보도블록(100)은 서로 맞물려 결합될 수 있다.

이때 압전부(20) 및 발열부(30)의 일측에는 외측방향으로 돌출된 한 쌍의 돌출부(23,32)가 각각 형성되고, 타측에는 내측방향으로 함몰된 한 쌍의 함몰부(24,33)가 각각 형성될 수 있다.

즉 압전부(20) 및 발열부(30)의 돌출부(23,32)와 압전부(20) 및 발열부(30)의 함몰부(24,33)는 맞물릴 수 있도록 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 압전보도블록(100)의 돌출부(23,32)와 동일한 형상의 다른 압전보도블록(100)의 함몰부(24,33)가 교접되어 조립되고, 다른 압전보도블록(100)의 돌출부(23,32)와 또 다른 압전보도블록(100)의 함몰부(24,33)가 교접되어 조립될 수 있다.

따라서 복수의 압전보도블록(100)이 교접되어 조립됨에 따라, 좌우힘에 의해 밀리는 현상이 방지되며, 상하의 불균형으로 인해 기울어지거나 벌어지지 않고, 압전보도블록(100)의 안전성이 유지될 수 있다.

한편 압전보도블록(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 이웃하는 압전보도블록(100)의 색상을 달리 구성할 수 있다. 이에 따라 압전보도블록(100)의 시공시 압전보도블록(100)의 배열 변화에 따른 무늬의 다양성을 가짐은 물론이고, 이에 더하여 추가 자재없이도 압전보도블록(100)의 색상변화에 따라 그 표현을 더욱더 다양화 할 수 있는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 활용한 융설시스템을 나타낸 도면이다.

눈이 오지 않는 맑은 날씨, 즉 태양이 비추는 한 낮의 경우, 사람들이 압전보도블록(100) 위로 걸어다닐 때, 압전발전이 이루어져 전기에너지가 축전지(50)에 축전될 수 있다.

관련하여 축전지(50)에 축전된 전기에너지는 평상시에 가로등(A)의 전원을 공급해주다가 눈이 올 때, 축전지(50)에 축전되어 있던 전기에너지를 사용하여 전열코일(31)에 전류가 통하게 함으로써, 압전보도블록(100) 위에 쌓인 눈을 녹여서 다시 얼지 않게 할 수 있고, 추가적인 결빙에 의한 미끄러짐을 예방할 수 있다.

이때 융설시스템은 눈이 오는 것을 자동으로 감지하는 감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있는 데, 감지센서는 평상시에는 가로등(A)에 전원을 공급해주다가 눈이 오는 것을 감지할 경우, 전기에너지를 열에너지로 전환하여 전열코일(31)에 전기가 공급되도록 할 수 있다. 따라서 융설시스템은 눈에 의한 미끄럼 유발장소에 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 축전지(50)에 축전된 전기에너지는 시각장애인에게 장애물에 대한 위험을 알리거나, 길을 안내하는 음성안내메시지를 출력하는데 이용될 수도 있다.

더불어 축전지(50)는 컨트롤러(60)와 연결될 수 있는 데, 컨트롤러(60)는 풍력발전기(B)와 태양광전지(C)로부터 생산된 전기에너지를 제어하여 축전지(50)에 축전되도록 할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 압전보도블록을 활용한 음성안내시스템을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이 음성안내시스템(1)은 압전보도블록(100)과 이웃한 위치에 설치되는 GPS부(G)를 더 포함할 수 있다.

GPS부(G)는 압전보도블록(100)에 압력이 가해지면, 가해진 압력에 따라 축전된 에너지를 이용하여 압전보도블록(100)이 위치한 위치정보를 추출할 수 있다. 이때 추출되는 위치정보는 GPS부(G)에 이미 저장되어 있거나 또는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산함으로써 획득되는 정보일 수 있다.

관련하여 압전보도블록(100)은 내부에 스피커를 내장하여, GPS부(G)에서 추출된 위치정보에 기초한 음성메시지를 출력할 수 있다.

또한 음성안내시스템(1)은 GPS부(G)에서 추출된 위치정보를 수신하여, 음성메시지를 출력하는 외부기기(200)를 더 포함할 수 있다.

외부기기(200)는 압전보도블록(100)의 외부에 위치하고 있는 전자기기를 지칭하는 것으로서 예를 들어, 사람이 휴대 가능한 휴대용 단말기가 될 수 있다. 이와 같은 외부기기(200)에는 GPS부(G)와 통신이 가능한 애플리케이션이 설치될 수 있다.

한편 일 실시예로 압전보도블록(100) 내에 위치한 사용자가 시각장애인일 경우, 음성안내시스템(1)은 GPS부(G)에서 압전보도블록(100) 내에 위치한 시각장애인의 현재위치를 파악할 수 있다. 그리고 음성안내시스템(1)은 스피커를 포함한 외부기기(200) 또는 압전보도블록 (100)을 통해 현재 위치정보를 음성메시지로 출력할 수 있다. 더불어 외부기기(200) 또는 압전보도블록 (100)는 시각장애인에게 다음 진행방향(근접한 주변정보)을 음성메시지로 안내해줄 수 있다.

다른 실시예로 압전보도블록(100) 내에 위치한 사용자가 외국인일 경우, 음성안내시스템(1)은 상술한 바와 같이 GPS부(G)를 통해 외국인의 현재위치를 파악하고, 현재 위치정보를 외부기기(200) 또는 압전보도블록(100)을 통해 외국어로 안내해줄 수 있다.

또 다른 실시예로 음성안내시스템(1)은, 압전보도블록(100)이 상점 앞에 설치되고, 압전보도블록(100)에 압력이 가해지면, 축전지(50)에 축전된 전기에너지를 이용하여, “어서오세요”, “안녕히가세요” 등의 음성메시지를 외부기기(200) 또는 압전보도블록(100)을 통해 출력할 수도 있다.

또 다른 실시예로 음성안내시스템(1)은, 압전보도블록(100)이 상점 내부에 설치되고, 상점 내부에 설치된 압전보도블록(100)에 압력이 가해지면, 축전지(50)에 축전된 전기에너지를 이용하여, 화장실의 위치를 안내하는 음성메시지를, 외부기기(200) 또는 압전보도블록(100)을 통해 출력할 수도 있다.

이와 같이 압전보도블록(100)은 GPS부(G) 및 외부기기(200)와 결합되어 음성안내시스템(1)으로 구현될 수도 있다.

한편 압전보도블록(100)은 위급한 상황(화재발생)이 발생될 경우, 축전지(50)에 축전된 전기에너지를 이용하여 비상구를 안내하거나 길을 안내하는 음성을 출력할 수도 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 압전보도블록 10: 바닥부
20: 압전부 30: 발열부
40: 커버부

Claims (10)

1. 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록에 있어서,
   상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 지면과 맞닿는 바닥면에 하나 이상의 원형의 배수구가 형성된 바닥부;
   상기 바닥부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 수직방향으로 적층된 하나 이상의 판형의 압전소자를 수용하고, 상기 하나 이상의 원형의 배수구 각각에 대응되는 위치에 하나 이상의 원형의 제1배수홀이 형성된 압전부;
   상기 압전부의 상부에 적층되되, 상부가 개구되어 함몰된 사각형상으로 이루어지고, 내측 공간에, 테이프로 고정된 전열코일을 수용하고, 상기 하나 이상의 원형의 제1배수홀 각각에 대응되는 위치에 하나 이상의 원형의 제2배수홀이 형성된 발열부; 그리고
   상기 발열부의 상부에 적층되되, 사각판형상으로 형성되고, 상방을 향해 돌출되며 상기 압전소자와 대응되는 위치에 형성되는 누름판을 포함하는 커버부를 포함하고,
   상기 압전부는,
   상기 압전소자의 외측면을 감싸도록 정육각형상으로 이루어지고, 상기 압전소자와 1대 1대응방식으로 구성되어 상기 압전소자와 함께 적층되어 적층된 상기 압전소자를 고정하고, 하면에 함몰된 홈을 형성하고, 상면에는 상방으로 돌출된 돌출부가 형성된 패널을 더 포함하고,
   상기 압전보도블록은,
   상기 적층된 압전소자의 사이사이에 부착되고, 상기 적층된 압전소자의 정중앙에 위치하는 누름체를 더 포함하고,
   상기 압전보도블록은,
   상기 압전부 및 상기 발열부의 일측에 외측방향으로 돌출된 한 쌍의 돌출부; 그리고
   상기 압전부 및 상기 발열부의 타측에, 한 쌍의 돌출부와 대응하는 형상으로 형성되되 내측방향으로 함몰된 한 쌍의 함입부를 더 포함하고,
   상기 압전보도블록의 한 쌍의 돌출부와, 동일한 형상의 다른 압전보도블록의 한 쌍의 함입부가 교접되어 조립되는 것을 특징으로 하고,
   상기 압전보도블록은,
   상기 바닥부, 상기 압전부, 상기 발열부, 상기 커버부가 순차적으로 적층되되, 분리되지 않도록 외측면 둘레에, 단열방수 테이프가 부착되어 고정되는 것을 특징으로 하고,
   상기 압전보도블록은,
   상기 압전보도블록에 외력이 가해지면, 상기 압전보도블록의 위치정보를 추출하는 GPS부를 더 포함하고,
   상기 압전보도블록은,
   추출된 상기 위치정보와 대응되는 음성메시지를 출력하는 외부기기와 통신하는 것을 특징으로 하고,
   상기 압전보도블록은,
   눈이 오는 것을 감지하는 감지센서; 및
   상기 압전소자, 풍력발전기 및 태양광전지로부터 생산된 전기에너지를 축전하는 축전지를 더 포함하고,
   상기 축전지는,
   상기 감지센서가 눈이 오는 것을 감지하는 경우 상기 전열코일에 전기에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는, 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 압전소자는,
   서로 전기적으로 연결되되, 서로 병렬로 연결되는, 다양하게 활용가능하며 누름판을 구비하는 다층구조 압전보도블록.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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