KR101635143B1

KR101635143B1 - 안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101635143B1
Application number: KR1020140158789A
Authority: KR
Inventors: 김병일; 이세현; 이문환; 송태협
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR20160057770A

Abstract

본 발명은 도로와 보도 사이에 설치되어 광섬유를 통해 전달된 빛을 수지 재질의 출광판을 통해 외부로 방출하여 운전자에게 도로의 경계를 확실히 인식할 수 있게 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석은, 콘크리트로 된 블록과; 상기 블록에 길이방향을 따라 매설되는 광섬유와; 상기 블록에 매설되되 적어도 일측 가장자리 부분이 블록의 외면을 통해 외부로 노출되게 설치되며, 상기 광섬유가 통과하는 튜브삽입홀이 설치되어 상기 광섬유로부터 빛을 전달받아 외부로 빛을 방출하는 광투과성 수지 재질의 출광판과; 상기 광섬유에 빛을 전달하는 광원과; 상기 광원에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법{Road Boundary Block Made of Light Emitting Concrete for Safety And Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 도로경계석에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로와 보도 사이에 설치되어 광섬유를 통해 전달된 빛을 수지 재질의 출광판을 통해 외부로 방출하여 운전자에게 도로의 경계를 확실히 인식할 수 있게 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법에 관한 것이다.

경계석이란 차도와 인도 또는 차도와 차도의 경계부에 설치하는 석제품으로 주행하는 차량으로부터 보도의 통행자를 보호하는 기능, 보도의 높이를 일정하게 유지하여 구획하는 경계 기능, 운전자에게 주행로의 구분을 명확히 하여 진행방향을 유도하는 기능, 노면배수를 유도하는 기능, 자동차의 차도이탈 방지 기능, 충돌차량의 노외이탈시 속도저하 및 그 진행방향을 바로 잡는 기능을 한다. 경계석의 종류로는 보차도경계석, 도로경계석, 다운경계석, 경사경계석 등으로 구분되어 제조 및 현장에 설치하여 적용되고 있다. 보행자와 운전자 간의 경계로서 기존에 사용되고 있는 경계석은 상대적으로 저가의 화강암 또는 현무암 등의 석재를 활용하여 제조하고 있다. 이중에서 현장에서 적용되는 대부분의 경계석은 화강암을 절단하여 제조공정을 최소화하는 방법을 기존업체에서 가장 많이 선호하고 있으나 콘크리트 경계석에 비해 물리적·화학적인 내성이 강하지만 석산 개발에 따른 심각한 환경훼손의 문제를 안고 있다.

한편 교통사고는 층간소음, 도시홍수 등과 더불어 국민의 일상생활 속에 상존하는 대표적인 사회문제 중 하나이다. 특히 야간 교통사고 사망자 수는 연간 교통사고 사망자 수의 50%를 지속적으로 유지하고 있으며, 주야간 교통량 비중 감안시 야간 교통사고 위험도가 주간의 약 3배에 달한다. 이에 정부는 국가교통안전관련 최상위 계획인 교통안전기본계획(제7차, ‘12~’16)을 통해 야간 교통사고 사망자수 50% 감소를 추진목표로 설정한바 있다.

그런데 종래의 경계석은 보행자와 운전자간의 단순한 경계의 의미로 사용되어 야간에서는 상향에서 비쳐지는 불빛에 의존하여 보행자와 운전자의 경계를 구분하고 있어 보행로와 도로와의 명확한 구분이 어려운 실정에 놓여 있다. 특히 우수기 및 새벽의 짙은 안개로 인한 차도 및 보도의 명확한 시야 확보가 되지 않는 환경에 노출될 경우 보행자와 운저자 모두 위험한 상황에 노출되어 사고로 인한 차량 및 인명 피해가 예상된다. 또한 보차도경계에서 주정차시 경계석부분에서 자동차와의 잦은 충돌로 경계석 및 자동차의 손상이 자주 발생되어 운전자들의 불만도 많은 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 도로경계석의 일 측면에 야광물질이 첨가된 도료를 도포하거나, 또는 도로경계석 일 측면에 홈을 형성하고 이 홈에 야광물질을 삽입한 후 에폭시수지 등과 같이 투명한 합성수지를 채움으로써 야광물질에 의하여 차량 전조등의 빛이 반사되도록 하여 도로 경계를 인식하도록 하는 도로경계석이 개발되었다.

그러나, 도로경계석 일 측면에 야광물질이 포함된 도료를 도포하는 방법을 적용한 경우에는 시간이 경과함에 따라 그 도포된 야광물질의 성능이 급격히 저하되거나, 경계석 면으로부터 박리되기도 하여 소기의 목적을 달성할 수 없게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 대한민국 등록특허 제10-1107183호에는 경계석 본체에 홈을 형성하고, 상기 홈에 다양한 문구나 문양 등이 표현되는 패널을 삽입하고, 상기 패널에 광섬유 다발을 매설하여 패널을 통해 특정 문구나 문양을 발광시킬 수 있는 발광 경계석이 개시되어 있다.

그러나, 상기 등록특허의 발광 경계석은 패널에 광섬유를 특정 문구나 문양에 맞게 매설하는 작업을 수행해야 하므로 제작이 어렵고 비용도 많이 소요되어 실제 적용되기는 어려운 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제2001-0106017호(2001년 11월 29일 공개) 대한민국 등록특허 제10-1107183호(2012년 01월 11일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트로 만들어져 환경훼손 등의 문제를 해결할 수 있으며, 적은 양의 광섬유를 사용하여 빛을 외부로 방출함과 더불어 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이하고 제작비를 절감할 수 있는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석은, 콘크리트로 된 블록과; 상기 블록에 길이방향을 따라 매설되는 광섬유와; 상기 블록에 매설되되 적어도 일측 가장자리 부분이 블록의 외면을 통해 외부로 노출되게 설치되며, 상기 광섬유가 통과하는 튜브삽입홀이 설치되어 상기 광섬유로부터 빛을 전달받아 외부로 빛을 방출하는 광투과성 수지 재질의 출광판과; 상기 광섬유에 빛을 전달하는 광원과; 상기 광원에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 안전유도 발광콘크리트 도로경계석을 제조하기 위한 방법은, (a) 출광판을 몰드 내에 배치하는 단계와; (b) 상기 출광판의 튜브삽입홀을 통과하도록 가이드튜브를 설치하는 단계와; (c) 상기 몰드 내에 골재가 혼합된 시멘트 모르타르를 타설하여 양생하는 단계와; (d) 양생 후 도로경계석을 몰드에서 인출하는 단계와; (e) 상기 가이드튜브 내부에 광섬유를 삽입하여 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 발광콘크리트 도로경계석은 광섬유의 빛을 외부로 직접 방출하지 않고 출광판의 가장자리 부분을 통해 방출함으로써 외부로 은은한 빛을 제공할 수 있다.

또한 광섬유를 하나의 출광판마다 대응하여 설치하지 않고 광섬유가 여러 개의 출광판을 통과하면서 빛을 제공하므로 구조가 단순화되고, 제조가 용이한 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 출광판을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석을 제조하기 위한 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석을 나타낸 것으로, 콘크리트로 된 블록(10)과, 상기 블록(10)에 길이방향을 따라 매설되는 광섬유(40)와, 상기 블록(10)에 매설되도록 설치되어 상기 광섬유(40)로부터 빛을 전달받아 외부로 빛을 방출하는 출광판(20)과, 상기 블록(10)의 일단부에서부터 타단부까지 연장되면서 상기 출광판(20)을 관통하도록 설치되며 내부에 상기 광섬유(40)가 통과하는 광투과성 재질의 가이드튜브(30)와, 상기 광섬유(40)에 빛을 전달하는 광원(50)과, 상기 광원(50)에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 블록(10)은 도로경계석의 본체를 이루는 부분으로, 대략 직육면체 형태를 갖는다. 상기 블록(10)은 시멘트 모르타르에 순환골재와 비정질 강섬유 등이 배합된 콘크리트로 이루어진다.

상기 광섬유(40)는 블록(10)의 길이 방향을 따라 연장되게 설치된다. 상기 광섬유(40)는 복수개가 다발로 묶여서 상기 출광판(20)을 통과하도록 설치된다. 상기 광섬유(40)의 일단부는 블록(10)의 일단부를 통해 외부로 노출되어 상기 광원(50)과 직접 연결되거나 혹은 광원(50)과 연결되어 있는 다른 도로경계석의 광섬유(40)와 연결되어 빛을 제공받는다.

상기 출광판(20)은 아크릴과 같이 광이 투과할 수 있는 수지 재질로 만들어져 상기 광섬유(40)를 통과하는 빛을 외부로 출사하는 작용을 한다. 상기 출광판(20)은 삼각형이나 사각형 등의 다각형 평판으로 이루어지며, 적어도 일측 가장자리 부분이 상기 블록(10)의 외면을 통해 외부로 노출되게 설치된다. 이 실시예에서 상기 출광판(20)은 삼각형의 평판 형태로 되어 2개의 가장자리 부분이 각각 상기 블록(10)의 전방면과 상부면을 통해 외부로 노출되게 설치된다.

상기 출광판(20)에는 상기 광섬유(40)가 통과하는 튜브삽입홀(21)이 설치되어 상기 튜브삽입홀(21)의 내주면을 통해 광섬유(40)로부터 빛을 전달받는다.

상기 출광판(20)은 복수개가 블록(10)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. 도로경계석을 제조하는 과정에서 상기 복수개의 출광판(20)이 무너지지 않도록 하기 위하여 상기 출광판(20)들은 관통홀(22)을 통해 삽입되는 고정바아(25)에 의해 서로 연결될 수 있다.

상기 가이드튜브(30)는 빛이 통과하도록 투명한 수지 재질로 이루어진 튜브로서, 상기 출광판(20)의 튜브삽입홀(21) 내측을 관통하면서 튜브삽입홀(21)의 내주면과 연접하도록 설치된다. 상기 가이드튜브(30)는 도로경계석을 만드는 과정에서 광섬유(40)가 시멘트 모르타르에 의해 변형되는 현상을 방지하는 작용과 함께 광섬유(40)를 통과하는 빛을 출광판(20)으로 전달하는 작용을 하게 된다.

상기 광원(50)은 LED 또는 HQI(Hydrargyrum Quartz Iodide) 램프 등 다양한 공지의 광원을 이용할 수 있다. 상기 광원(50)은 도로경계석마다 구비될 수 있지만, 이와 다르게 여러 개의 도로경계석 중 어느 하나의 도로경계석에만 구비되고 나머지 도로경계석들은 광섬유(40)들이 서로 연결되어 빛을 전달받도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 광원(50)을 구동시키는 전원공급수단은 태양광으로부터 전기에너지를 발생시키는 태양광 발전장치를 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전원공급수단은 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양광전지(61)와, 상기 태양광전지(61)로부터 생산된 전기에너지를 축적하는 충전지(62)와, 상기 충전지(62)에 저장된 전기에너지를 주변의 조도나 시간에 따라 상기 광원(50)으로 인가하는 제어부(63)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 전술한 것과 같이 본 발명의 도로경계석은 도로경계석이 개별적으로 광원(50)을 구비할 수도 있지만, 여러 개의 도로경계석 중 어느 하나의 도로경계석에만 광원(50)이 구비되고 나머지 도로경계석들은 광섬유(40)들이 서로 연결되어 빛을 전달받도록 구성될 수 있다. 이를 위해 도 4에 도시한 것과 같이 상기 광섬유(40)의 일단부 또는 양단부에는 다른 도로경계석에 구성된 광섬유(40)와 연결하여 빛을 전달하기 위한 컨넥터(70)가 설치될 수 있다. 상기 컨넥터(70)는 단순화 광섬유(40)의 끝단과 끝단을 서로 접촉시켜 빛을 전달하는 작용을 하도록 구성될 수 있지만, 이와 다르게 컨넥터(70)의 내측에 집광렌즈(80)를 설치하여 어느 한 도로경계석의 광섬유(40)로부터 출사된 빛을 다른 한 도로경계석의 광섬유(40)로 집광하여 전달함으로써 광손실을 줄일 수 있다.

물론 컨넥터(70)를 사용하지 않고 집광렌즈(80)만 사용하여 어느 한 도로경계석의 광섬유(40)로부터 출사된 빛을 다른 한 도로경계석의 광섬유(40)로 집광하여 전달할 수도 있을 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 발광콘크리트 도로경계석의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 출광판(20)을 몰드(M) 내에 배치한다(단계 S1). 상기 몰드(M)는 상부면이 개방된 직육면체 형태로서 제조하고자 하는 도로경계석의 최종 형태와 대응하는 형태의 캐비티를 갖는다. 상기 출광판(20)들은 관통홀(22)을 통해 삽입되는 고정바아(25)에 의해 서로 연결되어 이후에 시멘트 모르타르의 타설시 출광판(20)들이 무너지지 않도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 출광판(20)의 튜브삽입홀(21)을 통과하도록 가이드튜브(30)를 설치한다. 이 때, 가이드튜브(30)의 외면이 튜브삽입홀(21)의 내주면과 밀착하도록 가이드튜브(30)를 설치한다(단계 S2).

상기와 같이 몰드(M) 내에 출광판(20)과 광섬유(40)의 설치가 완료되면, 상기 몰드(M) 내에 골재가 혼합된 시멘트 모르타르를 타설하여 양생한다(단계 S3). 이 때, 상기 몰드(M)에 타설되는 시멘트 모르타르는 골재로서 순환골재가 사용되고, 순환골재와 함께 비정질 강섬유가 배합된 것이 바람직하다. 상기 비정질 강섬유는 도로경계석의 건조수축과 균열을 방지하는 작용을 한다.

몰드(M) 내의 콘크리트 블록(10)이 완전히 양생되면, 몰드(M) 내의 블록(10)을 몰드(M)에서 인출한다(단계 S4). 이어서, 상기 몰드(M)에서 인출된 콘크리트 블록(10)의 가이드튜브(30) 내측을 통과하도록 광섬유(40)를 가이드튜브(30)에 삽입하여 설치한다(단계 S5).

이와 같은 과정을 통해 만들어진 도로경계석의 광섬유(40)에 광원(50)을 연결하거나, 혹은 시공 과정에서 서로 이웃한 도로경계석의 광섬유(40)들을 연결하면 본 발명의 발광콘크리트 도로경계석이 완성된다.

전술한 것과 같은 본 발명의 발광콘크리트 도로경계석은 다음과 같이 작동한다.

상기 전원공급수단으로부터 광원(50)에 전원이 공급되면, 광원(50)이 발광하여 광섬유(40)로 빛이 공급된다. 상기 광섬유(40)로 공급된 빛을 광섬유(40)를 통과하게 되는데, 이 때 광섬유(40)가 설치된 가이드튜브(30)가 출광판(20)과 연접하게 설치되어 있으므로 광섬유(40)를 지나는 빛의 일부가 가이드튜브(30)를 통해 출광판(20)으로 안내된 다음, 블록(10)의 외부로 노출된 출광판(20)의 가장자리를 통해 외부로 출사되면서 운전자나 보행자의 시야에 제공된다.

이와 같이 본 발명의 발광콘크리트 도로경계석은 광섬유(40)의 빛을 외부로 직접 방출하지 않고 출광판(20)의 가장자리 부분을 통해 방출함으로써 은은한 빛을 제공할 수 있다. 또한 광섬유(40)를 하나의 출광판(20)마다 대응하여 설치하지 않고 광섬유(40)가 여러 개의 출광판(20)을 통과하면서 빛을 제공하므로 구조가 단순화되고, 제조가 용이한 이점도 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 블록 20 : 출광판
21 : 튜브삽입홀 22 : 관통홀
30 : 가이드튜브 40 : 광섬유
50 : 광원 61 : 태양광전지
62 : 충전지 63 : 제어부
70 : 컨넥터 80 : 집광렌즈

Claims

콘크리트로 된 블록(10)과;
튜브삽입홀(21)이 형성되어 있는 다각형 평판으로 되어, 상기 블록(10)의 일단부에서부터 타단부까지 블록(10)의 길이방향을 따라 간격을 두고 서로 나란하게 매설되되 적어도 일측 가장자리 부분이 블록(10)의 외면을 통해 외부로 노출되게 설치되는 복수의 광투과성 수지 재질의 출광판(20)과;
상기 블록(10)의 일단부에서부터 타단부까지 길이방향을 따라 연장되면서 상기 출광판(20)의 튜브삽입홀(21) 내측을 통과하도록 설치되며, 외면이 상기 출광판(20)의 튜브삽입홀(21)의 내주면에 접하도록 설치되는 광투과성 수지 재질의 가이드튜브(30)와;
상기 가이드튜브(30) 내부를 통과하도록 설치되는 광섬유(40)와;
상기 광섬유(40)에 빛을 전달하는 광원(50)과;
상기 광원(50)에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하며;
상기 광섬유(40)를 통과하는 빛이 상기 가이드튜브(30)의 면을 통해 출광판(20)으로 안내되어 블록(10) 외부로 노출된 출광판(20)의 가장자리 부분을 통해 빛이 출사되는 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항에 있어서, 상기 광섬유(40)의 일단부 또는 양단부에는 다른 도로경계석에 구성된 광섬유(40)와 연결하여 빛을 전달하기 위한 컨넥터(70)가 설치된 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항에 있어서, 상기 블록(10)의 일단부에 설치되어 다른 도로경계석의 광섬유로부터 빛을 전달받아 광섬유(40)로 전달하는 집광렌즈(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항에 있어서, 상기 출광판(20)은 삼각형의 평판 형태로 되어 상기 블록(10)의 전방면과 상부면을 통해 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
삭제
제1항에 있어서, 상기 복수의 출광판(20)에 관통공(22)이 형성되고, 상기 복수의 출광판(20)은 블록(10) 내부에서 상기 관통공(22)을 통과하면서 상기 가이드튜브(30)와 나란하게 설치되는 고정바아(25)에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항에 있어서, 상기 블록(10)은 비정질 강섬유 및 순환골재가 시멘트에 혼합되어 만들어진 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항에 있어서, 상기 전원공급수단은, 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양광전지(61)와, 상기 태양광전지(61)로부터 생산된 전기에너지를 축적하는 충전지(62)와, 상기 충전지(62)에 저장된 전기에너지를 주변의 조도나 시간에 따라 상기 광원(50)으로 인가하는 제어부(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석.
제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 안전유도 발광콘크리트 도로경계석을 제조하는 방법으로서,
(a) 출광판(20)을 몰드(M) 내에 배치하는 단계와;
(b) 상기 출광판(20)의 튜브삽입홀(21)을 통과하도록 가이드튜브(30)를 설치하는 단계와;
(c) 상기 몰드(M) 내에 골재가 혼합된 시멘트 모르타르를 타설하여 양생하는 단계와;
(d) 양생 후 도로경계석을 몰드(M)에서 인출하는 단계와;
(e) 상기 가이드튜브(30) 내부에 광섬유(40)를 삽입하여 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 출광판(20)은 복수개가 몰드(M) 내에 일정 간격으로 배열되고, 복수개의 출광판(20)이 고정바아(25)에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 (c) 단계에서는 골재로서 순환골재가 사용되고, 순환골재와 함께 비정질 강섬유가 시멘트 모르타르에 배합되어 타설되는 것을 특징으로 하는 안전유도 발광콘크리트 도로경계석의 제조방법.