KR101753706B1 - 터널 조명 시스템 - Google Patents

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KR101753706B1
KR101753706B1 KR1020160147516A KR20160147516A KR101753706B1 KR 101753706 B1 KR101753706 B1 KR 101753706B1 KR 1020160147516 A KR1020160147516 A KR 1020160147516A KR 20160147516 A KR20160147516 A KR 20160147516A KR 101753706 B1 KR101753706 B1 KR 101753706B1
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김민성
송영환
주재성
이종익
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주식회사 썬앤라이트
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Abstract

본 발명에 따른 터널 조명 시스템은 도로 외측에 구비되어 태양의 위치에 따라 회전하며 상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 반사된 태양광이 터널 내부 하측으로 유입되도록 하는 적어도 하나의 태양광 반사장치와, 상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와, 상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함한다.

Description

터널 조명 시스템{lighting system for tunnel}
본 발명은 터널 조명 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널의 바닥면을 따라 태양광이 도입되도록 하는 터널 조명 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 일반도로에서는 야간에만 조명이 필요하나, 터널에서는 주간에도 조명이 필요하다.
차량을 운행하는 운전자가 터널에 진입할 경우, 야외의 밝은 휘도에 순응된 상태에서 야외보다 훨씬 어두운 터널 내부로 진입하게 됨에 따라 급격한 휘도의 차이로 인하여 생리적으로 눈의 순응이 늦어지는 암순응(暗順應) 현상이 발생된다.
이러한 암순응 현상은 운전자에게 일시적으로 시각장해를 주게 되어 교통사고를 유발시키는 주요 요인이 되고 있고, 이에 따라 교통사고의 위험으로부터 운전자를 보호하기 위하여서는 터널 내부의 조명은 필연적이다. 이 경우 가장 이상적인 방법이라 할 수 있는 터널 조명은 터널 입구에서부터 야외 휘도에 가깝도록 조명함과 동시에, 눈의 암순응 속도에 맞추어 터널 내부의 조명을 점차적으로 서서히 감소시키는 방법이라 할 수 있다.
그러나 터널의 입구부 조명은 운전자의 시각 순응을 위해 기본부보다 2배 이상의 조명이 설치되지만 인공조명만으로 내외부의 높은 휘도차를 순응하기엔 근본적인 한계가 있다. 또한 주간에도 계속적인 조명이 필요하기 때문에 조명에 필요한 에너지 소비량이 상당한 문제점이 있었다.
현행 KS C 3703(터널조명기준)에서는 운전자의 시야 내에 하늘의 노출 비율, 터널의 방위, 주변 반사율을 고려해 터널 경계부 휘도 수준을 제시하고 있으며, 편도 2차로 터널 경계부에서 요구되는 주간평균 노면휘도는 약 200cd/m2 수준이다. 경계도 터널 조명은 이 기준을 근거로 설계되고 있으나, 실제 터널환경에서 요구되는 경계부 휘도는 청천공시(야외휘도 6,000cd/m2) 480cd/m2 정도의 높은 휘도 수준이 요구되고 있다. 요구되는 휘도 수준에 따른 터널조명의 설치는 과도한 비용과 유지관리 부담으로 현실적인 한계가 있으며, 외부휘도 수준에 따른 조명제어가 필수적으로 부차적인 비용부담을 야기하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 터널 내부로 태양광을 도입하는 자연채광시스템이 도입되고 있다.
터널 자연채광시스템은 설계 속도 100km/h인 공용도로의 경계부 구간 80m(정지거리의 1/2)까지 평균 노면휘도 433cd/m2 의 채광성능을 발현하며, 외부휘도 수준에 비례하여 채광유입이 됨으로써 운전자의 시인성 개선 및 원활한 시각순응에 유리한 시스템이다.
그러나 기존의 터널 자연채광시스템의 경우 터널 상측에서 터널 바닥측으로 경사지게 자연광이 유입되도록 하고 있는데, 이러한 경우 터널 내부의 차량에 의해 음영이 발생되어 터널 내부의 조도를 제어하는데 있어 어려움이 발생하였다.
대한민국공개특허공보 제10-2010-0098173 (2010. 09. 06. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 태양을 추적하며 자연광을 터널 내부로 도입함으로써 터널을 조명하기 위한 에너지를 절감할 수 있는 터널 조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자연광을 터널 내부로 도입하여 운전자의 시환경을 향상시킴으로써 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있는 터널 조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자연광을 터널 내부로 도입할 때 도입되는 태양광이 터널 내부를 운행하는 차량에 간섭받지 않아 일정한 조도를 제공할 수 있는 터널 조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 터널 조명 시스템은 도로 외측에 구비되어 태양의 위치에 따라 회전하며 상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 반사된 태양광이 터널 내부 하측으로 유입되도록 하는 적어도 하나의 태양광 반사장치와, 상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와, 상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함할 수 있다.
또한 상기 태양광 반사장치는 태양을 추적하여 태양광을 1차 반사시키는 1차 반사장치와, 상기 1차 반사판의 상측에 설치되어 상기 1차 반사장치에서 반사된 태양광을 2차 반사시키는 2차 반사장치와, 상기 2차 반사장치에서 반사된 태양광이 상기 터널 내부 하측면을 따라 유입되도록 3차 반사시키는 3차 반사장치를 구비할 수 있다.
상기 1차 반사장치는 태양광을 1차 반사시키는 제1반사경과, 상기 태양의 방위각에 따라 상기 1차 반사경을 수평방향으로 회전시키는 수평 회전장치와, 상기 수평 회전장치의 상단에서 상측으로 연장되는 지지대와, 상기 지지대의 상단부에서 양측으로 연장되어 상기 제1반사경이 거치되는 거치대와, 상기 거치대에 구비되며 상기 태양의 고도에 따라 상기 제1반사경을 수직방향으로 회전시키는 수직 회전장치를 포함할 수 있다.
상기 2차 반사장치는 도로정보를 표출하는 표지판이 고정되는 표지판 고정장치에 고정되어 상기 제1반사경에서 반사된 태양광을 재반사하는 제2반사경과, 상기 제2반사경이 상기 표지판 고정장치에서 고정되는 각도를 조절하는 각도 조절장치를 구비할 수 있다.
상기 3차 반사장치는 상기 제2반사경에서 반사된 태양광이 상기 터널 내부 하측면을 따라 유입되도록 재반사시키는 제3반사경과, 상기 제3반사경이 지면을 형성하는 베이스와 일정 각도를 가지도록 고정되도록하는 지지장치를 구비할 수 있다.
상기 제3반사경은 복수개의 픽셀로 분할되며, 각 픽셀은 서로 다른 채광영역을 가질 수 있도록 각각 각도조절이 가능할 수 있다.
상기 휘도계는 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 연속적으로 휘도를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 터널 조명 시스템에 의하면 태양광 반사장치를 통해 태양을 추적하며 태양광을 터널 내부로 도입함으로써 터널을 조명하기 위한 조명등의 개수를 줄일 수 있어 에너지를 절감할 수 있다.
또한 자연광은 인공광보다 연색성이 좋아 사물을 인지하는데 유리하여 운전자의 시환경을 향상시킴으로써 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한 터널 외부에서 터널 내부로 도입된 태양광이 터널 내부 바닥면을 따라 도입되므로 터널 내부를 운행하는 차량에 간섭받지 않아 터널 내부에서 깊은 곳까지 도입될 수 있으며 터널 내부에서 일정한 조도를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 평단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 터널 조명 시스템에 사용되는 태양광 반사장치의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템이 적용된 터널 내부의 사진.
도 6 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템이 적용된 경우, 노면휘도, 차선축 균제도 및 종합균제도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템이 적용 전과 적용 후 터널 입구로부터 거리에 따른 휘도를 나타낸 그래프.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템을 나타낸 평단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 터널 조명 시스템에 사용되는 태양광 반사장치의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템은 도로 외측에 구비되어 태양의 위치에 따라 회전하며 상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 반사된 태양광이 터널(10) 내부 하측으로 유입되도록 하는 적어도 하나의 태양광 반사장치(100)와, 터널(10)의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계(200)와, 휘도계(200)에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 터널(10) 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치(300)를 포함한다.
태양광 반사장치(100)는 도로를 주행하는 차량의 주행을 방해하지 않도록 도로의 가장자리에 설치될 수 있다. 태양광 반사장치(100)는 도로의 양측 중에서 적어도 일측에 설치될 수 있다. 태양광 반사장치(100)는 태양을 추적하여 태양광을 반사시켜 터널(10) 내부로 자연 채광인 태양광을 도입함으로써, 터널(10) 입구부에서 운전자의 시각 순응 시간을 줄일 수 있으며, 터널(10) 입구부에서 조명(20) 량을 줄일 수 있기 때문에 조명에 사용되는 에너지를 줄일 수 있다.
도 4를 참조하여 태양광 반사장치에 대해 더욱 상세히 설명하면, 태양광 반사장치(100)는 태양을 추적하여 태양광을 1차 반사시키는 1차 반사장치(110)와, 1차 반사판(110)의 상측에 설치되어 1차 반사장치(100)에서 반사된 태양광을 2차 반사시키는 2차 반사장치(120)와, 2차 반사장치(120)에서 반사된 태양광이 터널(10) 내부 하측면을 따라 유입되도록 3차 반사시키는 3차 반사장치(130)를 구비한다.
1차 반사장치(110)는 태양광을 1차 반사시키는 제1반사경(111)과, 태양의 경도에 따라 1차 반사경(110)을 수평방향으로 회전시키는 수평 회전장치(112)와, 수평 회전장치(112)의 상단에서 상측으로 연장되는 지지대(113)와, 지지대(113)의 상단부에서 양측으로 연장되어 제1반사경(111)이 거치되는 거치대(114)와, 거치대(114)에 구비되며 태양의 위도에 따라 제1반사경(111)을 수직방향으로 회전시키는 수직 회전장치(115)를 포함한다.
1차 반사장치(110)는 태양을 추적하면서 태양광을 2차 반사장치(120)로 보내는 역할을 한다.
제1반사경(111)은 태양광을 반사시키기 위하여 반사필름 등을 사용할 수 있으며 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제1반사경(111)은 소정의 두께로 형성될 수 있으며 제1반사경(111)에 반사된 태양광이 2차 반사장치(120)로 원활하게 전달될 수 있도록 바닥에서 소정의 높이에 위치할 수 있다.제1반사경(111)의 형태는 원형이나 사각형 등 다양한 형태로 될 수 있다.
수평 회전장치(112)는 태양의 경도에 따라 제1반사경(111)을 수평방향으로 회전시키는 역할을 한다. 수평 회전장치(112)의 하부에는 수평 회전장치(112)를 좌우방향으로 회전시킬 수 있도록 구동모터 등과 같은 구동장치가 설치될 수 있다.
지지대(113)는 수평 회전장치(112)에 위치하고 있으므로, 수평 회전장치(112)가 좌우방향으로 회전하게 되면 지지대(113)로 좌우방향으로 회전하게 된다.
거치대(114)는 지지대(113)의 상단부에서 양측으로 연장되어 제1반사경(111)이 거치되는 역할을 한다. 제1반사경(111)은 양측에 회전할 수 있도록 힌지(미도시)가 구비되는데, 제1반사경(114)의 힌지가 거치대(114)에 결합됨으로써 제1반사경(111)이 거치대에서 상하방향으로 회전할 수 있게 된다. 이때 거치대(114)에 구비된 구동모터 등과 수직 회전장치(115)가 제1반사경(111)의 힌지와 결합되어 제1반사경(111)을 상하방향으로 회전시킬 수 있다.
이와 같이 1차 반사장치(110)는 수평 회전장치(112)와 수직 회전장치(115)를 구비함으로써, 제1반사경(111)이 태양을 추적하면서 2차 반사장치(120)로 최대한 많은 광량의 태양광을 보낼 수 있다.
이와 같이 1차 반사장치(110)가 태양을 추적하는 방법으로는 태양광을 감지하여 추적하는 방법 또는 데이터베이스화된 태양의 이동경로를 추적하는 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 태양을 추적하는 기술은 기존에 공지된 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
2차 반사장치(120)는 도로정보를 표출하는 표지판(430)이 고정되는 표지판 고정장치(400)에 고정되어 제1반사경(111)에서 반사된 태양광을 재반사하는 제2반사경(121)과, 제2반사경(121)이 표지판 고정장치(400)에서 고정되는 각도를 조절하는 각도 조절장치(122)를 구비한다.
표지판 고정장치(400)는 베이스(B)로부터 상측으로 연장되는 지주(410)와, 지주(410)로부터 횡방향으로 연장되는 고정부(420)를 구비한다.
지주(410)의 상부에는 표지판(430)과 2차 반사장치(120)를 설치할 수 있는 작업공간이 구비될 수 있으며, 지주(410)의 높이는 차량의 주행을 방해하지 않도록 도로구조물 설치기준에 따른 5m 이상의 높이로 형성될 수 있다.
2차 반사장치(120)는 표지판 고정장치(400)에 고정되어 1차 반사장치(100)에서 태양을 추적하여 태양광을 반사시키면 반사된 태양광을 재반사시켜 3차 반사장치(130)로 태양광을 보내는 역할을 한다. 2차 반사장치(120)에서 터널(10) 내부로 바로 태양광을 보내게 되면, 터널(10) 상측에서 터널(10) 하측으로 반사된 태양광이 도입되는데, 이때 터널(10) 내부를 주행하는 차량에 의해 음영이 생길 수 있으며 이에 따라 터널(10) 내부의 조도가 지속적으로 변동될 수 있기 때문이다.
한편, 표지판(430)과 2차 반사장치(120)는 고정부(420)를 중심으로 양 측면에 대응되도록 결합될 수 있다. 표지판(430)과 2차 반사장치(120)가 대응되도록 결합됨으로써, 도로를 주행하는 운전자의 시야에는 2차 반사장치(120)가 표지판(430)에 가려 보이지 않게 되므로 운전자의 혼돈을 방지할 수 있다.
상술하였듯이, 2차 반사장치(120)는 제2반사경(121)과, 각도 조절장치(122)를 구비하는데, 각도 조절장치(122)는 1차 반사장치(100)에서 반사되는 태양광의 각도를 고려하여 제2반사경(121)이 표지판 고정장치(400)에 소정의 각도를 가지고 고정되도록 하는 역할을 한다.
제2반사경(121)이 표지판 고정장치(400)에 소정의 각도를 가지고 고정되도록 하는 역할을 하는 각도 조절장치(122)로는 볼 조인트(Ball Joint), 스프링 볼트(Spring Bolt) 등과 같은 고정 수단이 사용될 수 있다.
3차 반사장치(130)는 제2반사경(121)에서 반사된 태양광이 터널(10) 내부 하측면을 따라 유입되도록 하는 역할을 한다. 이와 같이 베이스(B)에 가까운 곳에 3차 반사장치(130)가 설치되어, 3차 반사된 태양광이 터널(10) 내부 하측면을 따라 유입되므로, 터널(10) 내부를 운행하는 차량의 하부를 통과하여 터널(10)의 깊은 곳까지 유입될 수 있게 된다.
3차 반사장치(130)는 제2반사경(121)에서 반사된 태양광이 터널(10) 내부 하측면을 따라 유입되도록 재반사시키는 제3반사경(131)과, 제3반사경(131)이 지면을 형성하는 베이스(B)와 일정 각도를 가지도록 고정되도록하는 지지장치(132)를 구비한다.
제3반사경(131)은 반사율이 높도록 거울 형태의 것이 사용될 수 있으며, 터널(10) 내부에서 확산되도록 경면타입으로 사용될 수 있다. 제3반사경(131)은 터널(10) 입구로 근거리 및 원거리로 채광하기 위하여 복수개의 픽셀(131a)로 분할되며, 각 픽셀(131a)은 서로 다른 채광영역을 가질 수 있도록 각각 각도조절이 가능하다. 이를 위해 도 4도에는 도시되지 않았으나, 지지장치(132)의 상부에는 각 픽셀(131a)의 회전 각도를 조절 할 수 있도록 각도 조절장치(미도시)가 구비될 수 있다. 이와 같은 각도 조절장치(미도시)에 의하여 집광 및 분산채광으로 터널(10) 내부 노면의 조도를 설계할 수 있다.
한편, 제3반사경(131)은 염화칼슘 및 미세먼지에 의한 부식 방지를 위해 표면에 UV 코팅 및 나노코팅을 적용할 수 있다. 겨울철에는 도로에 제설을 위해 염화칼슘 등이 살포되는데, 염하칼슘 등은 제3반사경(131)의 경면을 손상시켜 반사율을 낮출 수 있으므로 이와 같은 코팅이 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 이와 같은 태양광 반사장치(100)를 이용하여 터널(10) 내부로 태양광을 도입하더라도 터널(10) 내부에 설치된 조명(20)은 터널 내부(10)로 도입되는 태양광을 보충하여 계속 동작되어야 한다. 다만, 터널 내부로 도입되는 태양광의 양이 달라질 수 있으며, 이에 따라 터널 입구의 조도는 달라질 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템은 휘도계(200)에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 터널(10) 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치(300)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 휘도계(200)로는 동영상 휘도계(200)가 사용될 수 있다. 동영상 휘도계(200)는 터널(10)의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 연속적으로 측정할 수 있도록 설치된다. 이때, 터널(10)의 경계부에서 소정 위치마다 타깃점을 설정한 후, 타깃점의 휘도를 측정할 수 있다.
또한 동영상 휘도계(200)는 경계부에서 소정 구간까지 휘도를 실시간으로 계측할 수 있다.
한편, 조명조절장치(300)는 휘도계(200)에서 실시간으로 전송되는 지점별 휘도값을 비교 분석하여 터널(10) 내부에 설치되는 조명(20)을 조절할 수 있다.
조명조절장치(300)는 휘도계(200)에서 실측한 휘도값을 전기신호로 입수하는 신호변환부(310)와, 신호변환부(310)에서 입수된 전기신호를 이용하여 조명(20)을 제어하는 제어기(320)와, 제어기(320)에서 출력된 제어신호를 가지고 조명(20)을 제어하는 조명제어반(330)을 구비한다.
제어기(320)는 휘도계(300)에서 실측한 휘도값을 전기신호로 입수하여 신호변환부(310)를 통해 다단계의 디지털 신호로 변환한 후, 제어기(320)의 제어부(321)에 보내면, 컴퓨터 연산장치로 구성된 제어부(321)는 휘도값을 분석하여 미리 설정된 휘도값에 따라 제어신호를 출력변환부(323)에 제공한다.
또한 조명조절장치(300)는 통신부(322)를 구비한다. 따라서 통신부(322)를 통하여 범용의 통신신호로 변화하여 조명(20)의 동작 상태를 원격지에서 감시 및 제어할 수 있다.
출력변환부(323)에서는 제어신호를 전기신호로 변환하여 조명제어반(330)의 조명회로 릴레이를 통해 각 조명(20)을 제어하도록 한다.
한편 휘도계(200)는 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 실시간으로 연속적으로 측정할 수 있다. 따라서 각 조명(20)이 엘이디등으로 형성되는 경우, 휘도계(300)에 의해 실시간으로 측정되는 휘도를 바탕으로 엘이디등을 디밍 제어(DIMMING CONTROL)할 수 있다. 이와 같이 터널(20) 내부에 설치되는 엘이디등을 디밍 제어함으로써 운전자에게 최적의 시환경을 제공함과 동시에 조명에너지 절감효과를 기대할 수 있다.
그러나 각 조명(20)을 배치하거나 제어하는 방법 및 수단은 이미 이 분야에서 공지되어 있는 제어방법 및 수단을 그대로 이용하는 것이므로 여기에서는 구체적인 기술을 생략하기로 한다.
다음으로 상술한 터널(10)에 태양광 반사장치(100) 및 조명조절장치(300)를 이용한 터널 조명 시스템을 적용할 경우, 터널(10) 내부의 휘도를 분석한 결과에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템이 적용된 터널 내부의 사진이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 태양광 반사장치(100)에서 반사된 태양광은 터널(10) 내부에서 차량이 달리더라도 달리는 차량에 간섭되지 않고 차량 하부를 통과하여 터널(10) 내부로 도입된다. 따라서 반사된 태양광을 터널(10) 내부로 낮고 깊게 도입할 수 있어 자연채광의 터널(10) 도입 효과를 극대화시킬 수 있다.
도 6 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 조명 시스템이 적용된 경우, 노면휘도, 차선축 균제도 및 종합균제도를 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템이 적용 전과 적용 후 터널 입구로부터 거리에 따른 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 터널(10)에 엘이디 조명과 본 시스템이 적용되지 않은 경우, 평균노면휘도 48.67 (cd/m2), 차선축 균제도 0.07(Lmin/Lmax), 종합균제도 0.09 (Lmin/Lmax) 였다(권장기준 : 차선축 균제도 0.6이상, 종합균제도 0.4 이상 ).
터널(10)에 엘이디 조명만 적용되고 본 시스템이 적용되지 않은 경우, 평균노면휘도 111.50 (cd/m2), 차선축 균제도 0.08(Lmin/Lmax), 종합균제도 0.2 (Lmin/Lmax) 로 엘이디 조명과 본 시스템이 적용되지 않은 경우에 비해 평균노면휘도록 종합균제도가 2배 정도 향상되었다.
마지막으로 터널(10)에 본 시스템만 적용된 경우, 평균노면휘도 433.19 (cd/m2), 차선축 균제도 0.61(Lmin/Lmax), 종합균제도 0.77 (Lmin/Lmax) 로 엘이디 조명과 본 시스템이 적용되지 않은 경우에 비해 평균노면휘도 및 종합균제도는 대략 8-9배 가량이 향상되었으며, 엘이디 조명만 적용된 경우에 비해서도 평균노면휘도 및 종합균제도가 대략 4배 정도 향상된 것을 볼 수 있다.
또한 도 7에서 보는 바와 같이, 터널(10) 입구로부터 거리에 따른 휘도를 살펴보면, 본 시스템이 적용되지 않은 경우 터널 내부의 휘도가 기준 휘도를 밑도를 것을 알 수 있으나, 본 시스템에 적용된 경우에는 터널 내부에서 기준 휘도를 훨씬 초과하는 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 조명 시스템에 의하면, 터널(10) 내부의 휘도 및 균제도를 높여 운전자의 시환경을 향상시킴으로써 운전자가 터널(10) 내부로 진입할 때 터널 내부의 안전성을 향상시킬 수 있다. 또한 터널(10) 외부에서 터널(10) 내부 깊은 곳까지 태양광을 도입할 있으므로 터널(10) 입구부에서 조명량을 줄일 수 있어 에너지를 절감할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 터널 조명 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 터널 20: 조명
100: 태양광 반사장치 110: 1차 반사장치
120: 2차 반사장치 130: 3차 반사장치
200: 휘도계 300: 조명조절장치

Claims (7)

  1. 도로 외측에 구비되어 태양의 위치에 따라 회전하며 상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 반사된 태양광이 터널 내부 하측으로 유입되도록 하는 적어도 하나의 태양광 반사장치와,
    상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와,
    상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 구비하고,
    상기 태양광 반사장치는 태양을 추적하여 태양광을 1차 반사시키는 1차 반사장치와,
    상기 1차 반사장치의 상측에 설치되어 상기 1차 반사장치에서 반사된 태양광을 2차 반사시키는 2차 반사장치와,
    상기 2차 반사장치의 하측에 설치되어 상기 2차 반사장치에서 반사된 태양광이 상기 터널 내부 하측면을 따라 유입되어 상기 터널 내부를 주행하는 차량의 하부를 통과하여 상기 터널의 깊은 곳까지 유입되도록 3차 반사시키는 3차 반사장치를 구비하고,
    상기 3차 반사장치는 상기 2차 반사장치에서 반사된 태양광이 상기 터널 내부 하측면을 따라 유입되도록 재반사시키는 제3반사경과, 상기 제3반사경이 지면을 형성하는 베이스와 일정 각도를 가지도록 고정되도록하는 지지장치를 구비하고,
    상기 제3반사경은 복수개의 픽셀로 분할되며, 상기 각 픽셀은 서로 다른 채광영역을 가질 수 있도록 각각 각도조절이 가능한 것을 특징으로 하는 터널 조명 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 반사장치는
    태양광을 1차 반사시키는 제1반사경과,
    상기 태양의 방위각에 따라 상기 제1반사경을 수평방향으로 회전시키는 수평 회전장치와,
    상기 수평 회전장치의 상단에서 상측으로 연장되는 지지대와,
    상기 지지대의 상단부에서 양측으로 연장되어 상기 제1반사경이 거치되는 거치대와,
    상기 거치대에 구비되며 상기 태양의 고도에 따라 상기 제1반사경을 수직방향으로 회전시키는 수직 회전장치를 포함하는 터널 조명 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2차 반사장치는
    도로정보를 표출하는 표지판이 고정되는 표지판 고정장치에 고정되어 상기 제1반사경에서 반사된 태양광을 재반사하는 제2반사경과,
    상기 제2반사경이 상기 표지판 고정장치에서 고정되는 각도를 조절하는 각도 조절장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 조명 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 휘도계는 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 연속적으로 휘도를 측정하는 것을 특징으로 하는 터널 조명 시스템.
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