KR101847499B1 - 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템 - Google Patents

테러 방지 이동체 차단 방호 시스템 Download PDF

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KR101847499B1
KR101847499B1 KR1020160153287A KR20160153287A KR101847499B1 KR 101847499 B1 KR101847499 B1 KR 101847499B1 KR 1020160153287 A KR1020160153287 A KR 1020160153287A KR 20160153287 A KR20160153287 A KR 20160153287A KR 101847499 B1 KR101847499 B1 KR 101847499B1
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박채영
신경호
김기홍
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주식회사 싸이베리어
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Abstract

본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템은, 도로에서 이동체를 감지하는 제1감지부; 상기 도로의 진행방향을 따라 상기 제1감지부와 소정의 거리를 두고 배치되어 상기 이동체를 감지하는 제2감지부; 상기 이동체의 진행을 차단하거나 허용하도록 동작가능한 도로차단부; 및 상기 제1감지부와 상기 제2감지부를 연속으로 통과하는 상기 이동체의 속도를 감지하고, 상기 속도가 미리 설정된 기준속도를 초과하는 경우 상기 이동체의 진행방향의 전방에 있는 상기 도로차단부의 동작을 제어하여 상기 도로를 차단하게 하는 제어부를 포함한다.

Description

테러 방지 이동체 차단 방호 시스템{PROTECTION SYSTEM FOR BLOCKING THREAT VEHICLE}
본 발명은 테러를 목적으로 과속하거나 지정된 경로를 이탈하여 접근하는 이동체를 사전 감지하고 이를 차단하기 위한 방호 시스템에 관한 것이다.
정부 청사, 공공 기관 및 중요 지역에서, 폭탄 GSS 차량 또는 위험 인력 수송 차량과 같은 테러목적의 차량을 차단하기 위한 다양한 장치가 공지되어 있다.
이러한 다양한 장치의 일례로서 공개특허 제10-2015-0126092호 (명칭: 차량테러 방지용 봉 타입 볼라드 장치)(이하, 종래기술이라 함)에 의하면, 차량의 진입을 감지하는 센서부와, 매설된 상태로부터 지상으로 돌출되는 볼라드와, 차량의 속도를 판단하여 볼라드의 동작을 결정하는 마이컴과, 볼라드를 돌출시키는 구동부를 포함하는 장치가 개시되어 있다.
한편, 상기 종래기술은, 볼라드의 전방에 배치된 압력 센서 또는 적외선 센서 등을 이용하여 차량의 진입 여부만을 판단하고 있다. 이때, 압력 센서는 도로의 바닥에 차량이 직접 밟고 다니도록 배치되는 것이어서, 충격 및 압압 피로가 누적되어 시간이 지날수록 손상될 수 있어서, 적지 않은 유지 비용이 발생한다. 또한, 적외선 센서는 적외선을 방출하고 감지하기 위하여 광학 부품이 필요한데, 광학 부품들에 대한 청결 유지가 번거롭고, 외부 충격에 의해 파손될 수 있다는 문제점이 있다.
더욱, 압력 센서의 감지 역치보다 가벼운 차량, 예를 들면 오토바이는 감지되지 않을 가능성이 크다. 또한, 적외선 센서의 경우 차량의 종류를 판단하기 어려워서 테러목적으로 진행하는 차량이 승용차 이상의 자동차인지 오토바이인지 구분할 없다.
이렇게 자동차와 오토바이를 구분할 수 없다는 것은, 자동차에 대한 대테러 방호 절차와 오토바이에 대한 대테러 방호 절차가 다른 경우에 중대한 문제가 된다.
또한, 종래 기술에 의하면, 차량의 단순 진입 여부만을 감지할 수 있을 뿐, 진행 속도 및 지정된 경로를 이탈하여 진행하고 있는지 등에 대해서는 감지할 수 없다. 그리고 과속 이동 여부 및 경로 이탈 여부를 판단할 수 없으면, 테러 위협 차량을 구별할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 종래기술은 도로에 매설되는 볼라드를 이용하고 있는데, 볼라드를 설치하기 위해서는 지하로 좁고 깊게 굴착해야 하고, 좁은 수직 공간에 다양한 기구를 배치해야 하므로, 유지보수 및 고장 수리에 불편하다.
따라서, 자동차와 오토바이를 구분할 수 있으며, 기초시공 및 설치, 그리고 유지보수의 필요성이 적고, 또한 유지보수가 쉬운 이동체 테러 방지용 장치에 대한 요구가 존재한다.
본 발명은, 테러목적으로 진행하는 이동체의 종류를 식별할 수 있으며, 도로에 설치하기 쉽고 유지보수 상황이 거의 발생하지 않으며 또한 유지보수가 필요한 경우에 작업이 용이한 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템은, 도로에서 이동체를 감지하는 제1감지부; 상기 도로의 진행방향을 따라 상기 제1감지부와 소정의 거리를 두고 배치되어 상기 이동체를 감지하는 제2감지부; 상기 이동체의 진행을 차단하거나 허용하도록 동작가능한 도로차단부; 및 상기 제1감지부와 상기 제2감지부를 연속으로 통과하는 상기 이동체의 속도를 감지하고, 상기 속도가 미리 설정된 기준속도를 초과하는 경우 상기 이동체의 진행방향의 전방에 있는 상기 도로차단부의 동작을 제어하여 상기 도로를 차단하게 하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제1감지부 또는 상기 제2감지부는, 상기 도로의 바닥에 상기 도로의 진행방향과 교차하는 방향으로 소정의 거리를 두고 배열된 복수의 지자기 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 복수의 지자기 센서 중 어느 지자기 센서에서 상기 이동체를 감지하였는지 식별 가능하고, 식별된 결과에 의하여 상기 이동체의 폭 또는 종류를 판단할 수 있다.
또한, 상기 시스템은, 상기 이동체에게 시청각적 경보를 출력하거나 무선 경보신호를 발송하는 경보부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동체가 상기 도로의 지정된 진행방향과 어긋나게 이동하고 있는 것으로 감지되는 경우, 상기 이동체의 어긋난 진행방향의 전방에 있는 상기 경보부에서 상기 경보를 출력하게 할 수 있다.
또한, 상기 도로차단부는, 일단이 지지구조물에 결합됨으로써, 전체가 상기 지지구조물에 수용되거나 타단이 상기 지지구조물로부터 상승하여 돌출될 수 있는 차단부재; 상기 차단부재를 상기 지지구조물로부터 상승 또는 하강시키는 액추에이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 액추에이터는 유압에 의해 확장 가능한 유압실린더이고, 상기 도로차단부는, 유압을 발생시키는 유압모터; 발생된 유압을 상기 유압실린더에 인가하거나 상기 유압실린더에 인가되는 유압을 해제하는 밸브부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도로차단부는, 상기 타단이 상기 지지구조물로부터 상승하여 상기 지지구조물로부터 돌출된 후, 상기 차단부재의 추가 상승을 제한하기 위한 제한부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도로차단부는, 상기 타단이 상기 지지구조물로부터 상승하여 상기 지지구조물로부터 돌출된 후, 상기 타단의 돌출된 상태를 고정시키기 위한 고정부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도로차단부는, 상기 도로의 측면에서, 일부가 상기 도로의 바닥에 매립되어 고정된 지지구조물; 상기 지지구조물에 회전가능하게 결합되어 상기 지지구조물로부터 회전하여 상기 도로를 가로지를 수 있는 가로대; 상기 가로대를 상기 지지구조물로부터 회전시키는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지구조물은, 상기 가로대가 회전가능하게 결합된 제1구조물; 및 상기 도로의 반대쪽 측면에 배치되어 상기 도로를 가로지르는 상기 가로대를 고정시킴으로써, 상기 가로대가 상기 도로의 진행방향으로 또는 그의 역방향으로 회전하는 것을 제한하는 제2구조물을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템에 의하면, 이동체의 차폭을 감지할 수 있으므로 이동체의 종류를 식별할 수 있다. 또한, 감지용 센서가 외부 압력 또는 충격에 노출되지 않으므로 고장의 우려가 없다. 또한 소형 센서를 적용함에 따라 도로에 설치하기 용이하다.
또한, 차단 부재를 구동하기 위한 구성부를 도로 아래에 깊게 매설하지 않으므로, 설치 시공이 쉽고, 유지보수 작업도 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 개략적인 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템이 현장에 설치되어 동작하는 것을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 3a 내지 3d는 감지부를 구성하는 지자기 센서에 관하여 설명하기 위한 도면이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 적용되는 지자기 센서의 형태를 도시하고, 도 3b는 감지부의 구조를 일례를 구체적으로 도시하고, 도 3c는 지자기 센서의 동작 방식을 도시하고, 도 3d는 감지부의 다른 예를 구체적으로 도시하고, 도 3e는 감지부를 도로에 설치하는 방식을 도시한다.
도 4a 내지 4b는 도로차단부의 일례를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 4a는 회전축을 따라 회전함으로써 도로면에서 상승하여 돌출하는 방식의 도로차단부를 개념적으로 도시하고, 도 4b는 도로차단부를 도로에 설치하는 방법을 도시한다.
도 5는 회전축을 따라 회전하여 도로를 가로막는 가로대 방식으로 구성되는 도로차단부의 다른 예를 도시한다.
도 6은 실제 현장에 다양한 감지부와 도로차단부를 적용한 예 및 테러목적 이동체를 차단하여 방호하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.
먼저, 도 1의 블록도를 참조하여 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템의 구조를 개략적으로 설명한다. 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템은, 제1감지부(110)와 제2감지부(120), 도로차단부(300), 그리고 제어부(500)를 포함할 수 있다.
제1감지부(110)와 제2감지부(120)의 각각은, 도로(R)의 바닥에 설치될 수 있고, 이동체(V)를 감지할 때 감지신호를 출력할 수 있다.
도로차단부(300)는 평소에는 도로(R)의 바닥에 수용되어 이동체(V)의 진행을 허용하다가, 테러목적 이동체가 접근하는 경우에 도로(R)의 바닥으로부터 돌출되어 이동체(V)의 진행을 차단할 수 있다. 또한, 다른 동작 방식의 도로차단부(300)는, 평소에는 도로(R)를 가로질러 배치되어 이동체(V)의 진행을 차단하다가, 이동체(V)가 인가된 경우에 도로(R)로부터 제거되어 이동체(V)의 진행을 허용할 수도 있다.
제어부(500)는, 제1감지부(110)와 제2감지부(120)에서 각각 출력하는 감지신호들을 비교하고 분석하여, 감지된 이동체(V)의 종류, 진행 방향, 이동 속도, 경로 변경 상황 등을 판단할 수 있다. 그리고, 이동체(V)가 테러를 목적으로 하는 것이라고 간주되는 경우에는 도로차단부(300)를 동작시켜 이동체(V)의 진행을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템은, 시각적 경보 및/또는 청각적 경보를 출력하기 위한 경보부(450)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템에 있어서 상기 경보부(450)는, 이동체(V)에 대하여 정지 또는 서행을 명령하는 무선 경보신호를 발송할 수 있다. 무선 경보신호는, 무인 이동체와 같은 자동화된 이동 수단에 대하여 강제로 이동을 제어하기 위한 목적의 신호일 수 있다.
더욱, 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템은, 원격의 중앙 제어 센터에 대하여 테러를 목적으로 한다고 간주되는 이동체(V)의 진입 및 진행 상태 등을 유선 또는 무선으로 통보하는 통신 수단을 더 포함할 수 있다.
여기서, 제1감지부(110)와 제2감지부(120)는 단독으로 설치될 수도 있다. 또한, 제1감지부(110) 및/또는 제2감지부(120)의 구성부는, 보안을 요구하는 영역의 도로(R)에 복수 군데에 설치될 수 있다. 마찬가지로, 도로차단부(300)도 보안을 요구하는 영역의 도로(R)에 복수 군데에 설치될 수 있다.
도 2는, 도 1에 도시한 개략적인 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템이 현장에 설치되어 동작하는 것을 개념적으로 보여주는 도면이다. 본 도면은, 보안을 요구하는 영역의 단지 일부분에 대하여 개념적으로 보여주는 것이다.
본 발명에서 이동체(V)를 감지하기 위한 제1감지부(110) 및 제2감지부(120)는, 복수의 지자기 센서(111~115)를 이용하여 구성된다. 지자기 센서(111~115)는 자동차 또는 오토바이와 같은 금속성의 물체가 이동할 때 자기장이 변형되는 것을 감지할 수 있는데, 수 cm 내지 수 m의 감지범위를 가질 수 있다. 본 발명에서는, 일례로서 반경 50cm 정도의 감지 범위를 갖는 것으로 설명한다.
따라서, 제1감지부(110) 및/또는 제2감지부(120)는, 복수의 지자기 센서(111~115, 121 등)를 포함할 수 있다. 이때, 각 지자기 센서는 인접하는 센서와의 감지 범위가 어느 정도 중첩하도록 서로 거리가 설정될 수 있으며(물론, 감지 범위가 서로 중첩하지 않을 수도 있음), 복수의 지자기 센서들이 도로(R)의 진행방향과 교차하도록(가로지르도록) 배열될 수 있다. 배열 방식은, 일렬로 배열되거나 지그재그 방식으로 배열될 수 있다. 이러한 배열 방식에 의해, 도로(R)를 통과하는 이동체(V)를 빠짐없이 감지할 수 있게 된다.
특히, 각 지자기 센서의 감지 반경이 좁으므로(예를 들면, 50cm일 수 있음), 오토바이나 자전거와 같은 폭이 좁은 이동체는 1개 또는 2개의 지자기 센서에 의해 감지될 것이고, 자동차와 같은 폭이 넓은 이동체는 3개 이상의 지자기 센서에 의해 동시에 감지될 것이다. 이로써, 이동체(V)의 폭을 판단하고 이에 근거하여 이동체의 종류를 예측할 수 있다.
복수의 지자기 센서를 구비한 제1감지부(110) 또는 제2감지부(120)는, 복수의 지자기 센서 중 자기장의 변형을 감지한 센서를 표시하는 정보를 제어부(500)로 전송할 수 있다.
또는, 복수의 지자기 센서들은 감지 신호를 출력하는 시기(즉, 신호 출력 시기)가 독립적으로 미리 설정되어 있을 수 있다. 그리고 각 지자기 센서들은 이동체를 감지하게 되면 자신에 설정된 신호 출력 시기에 맞추어 감지 신호를 출력할 것이고, 이동체가 감지되지 않았다면 자신의 신호 출력 시기라도 감지 신호를 출력하지 않을 수 있다. 제어부(500)에서는 어느 신호 출력 시기에서 감지 신호가 입력되었는지를 판단함으로써 어느 지자기 센서에서 이동체를 감지하였는지를 식별할 수 있다.
또는, 각 지자기 센서들은 제어부(500)에 구비된 복수의 입력 포트에 각각 독립적으로 결합될 수 있으며, 제어부(500)는 감지 신호가 입력된 입력 포트를 식별함으로써 어느 지자기 센서에서 이동체(V)가 감지되었는지 식별할 수도 있다.
한편, 이러한 복수의 지자기 센서를 각각 구비한 제1감지부(110)와 제2감지부(120)를 도로(R)의 진행방향을 따라 소정 거리 예를 들면 1 ~ 100m 정도 이격시켜 복수 군데에 배치한다면(즉, 제1감지부를 설치하고 여기로부터 5m 이격시켜 제2감지부를 상기 제1감지부에 대해 평행하게 설치함), 이동체(V)의 진행 방향, 이동 속도, 도로의 어느 부분을 통과하는지(예를 들면, 제1감지부 부분에서는 도로의 좌측 부분으로 진행하다가 제2감지부 부분에서는 도로의 우측 부분으로 통과함)를 감지할 수 있게 된다.
제어부(500)는, 제1감지부(110)에 의한 감지 신호와 제2감지부(120)에 의한 감지 신호를 비교하고 분석하여, 이동체(V)가 테러를 목적으로 하는 것인지 판단할 수 있다. 즉, 제1감지부(110)와 제2감지부(120)를 규정된 속도 이상의 고속으로 연속으로 통과하는 것이 감지되었다면, 이 이동체는 인가되지 않은 테러목적 이동체인 것으로 간주할 수 있다. 이 경우에는, 이동체(V)의 진행방향의 전방에 있는 하나 또는 복수의 도로차단부(300)를 제어하여 도로(R)를 차단할 수 있다. 또한, 테러목적 이동체가 감지된 경우에는, 이동체(V)의 진행방향의 전방에 있는 하나 또는 복수의 경보부(450)를 동작시키거나, 또는 보안을 요구하는 영역 내에 있는 모든 경보부를 동시에 동작시킬 수 있다.
또한, 제어부(500)는, 현재 도로를 이동하고 있는 이동체에 대하여 통과가 허용되지 않은 위치(예를 들면, 평소에 사용하지 않도록 지정된 예비 도로, 또는 정상적인 진행방향의 역방향 주행 도로)에 설치된 감지부로부터 감지신호를 수신하게 되면, 해당 위치에 배치된 경보부(450)를 동작시켜 허용된 도로로 경로 변경하도록 안내 또는 경고하거나 또는 해당 도로의 통과를 차단하도록 하나 또는 복수의 도로차단부(300)를 동작시킬 수 있다.
도로차단부(300)는, 이동체의 이동을 차단하기 위하여 도로를 가로지르도록 배치될 수 있으며, 제어부의 제어에 따라 도로를 차단하는 위치 또는 이동체의 이동을 허용하는 위치로 동작될 수 있다. 도면에서는, 도로(R)의 바닥면에서 돌출되는 방식으로 도시되어 있으나, 도로(R)를 가로지르는 가로대 방식도 가능하다.
도 3a 내지 3d는, 본 발명에 따른 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템에서 이동체를 감지하기 위한 감지부의 구성 및 배치를 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 먼저, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부에 적용되는 지자기 센서의 형태를 보여주는 도면이다. 지자기 센서(111)는 미세한 지자기의 변동에 대응하는 미세한 아날로그 전압 변동을 발생시키는 트랜스듀서(11)와, 발생한 전압 변동을 제어부(500)에서 식별할 수 있는 아날로그/디지털 감지 신호로서 출력하는 컨트롤러(12)를 포함한다.
이때, 트랜스듀서(11)와 컨트롤러(12)는 도시된 바와 같이 독립적인 부품으로 구성되어 커넥터부(19)에 의해 결합될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 트랜스듀서(11)와 컨트롤러(12)의 연결 선로의 길이를 임의로 길게 설정할 수 있으므로, 트랜스듀서(11)만 도로(R)에 설치하고 컨트롤러(12)는 제어부(500)의 근방에 배치할 수 있게 된다.
한편, 트랜스듀서(11)와 컨트롤러(12)가 단일 케이스에 일체로 구성되고, 이 케이스 전체를 도로(R)에 설치할 수도 있다.
도 3b는 지자기 센서의 구조를 구체적으로 설명하는 블록도로서, 특히 컨트롤러의 구성을 설명한다. 컨트롤러(12)는 트랜스듀서(11)와의 유선 연결을 지원하는 커넥터부(19)와, 커넥터부(19)에 입력되는 트랜스듀서(11)에서 발생한 미세한 아날로그 전압 변동을 소정의 배율로 증폭하는 증폭부(13)와, 증폭된 전압 변동을 기준값과 비교하여 기준값 이상의 전압 변동을 출력하는 비교부(14)와, 기준값 이상의 전압 변동을 수신한 경우 조작부(17)에 의해 선택된 기능에 해당하는 방식(도 3c를 참조하여 후술함)으로 감지 신호를 출력하는 기능별출력부(16)를 포함할 수 있다.
이때, 출력되는 감지 신호는, 트랜스듀서에서 출력하는 아날로그 전압 변동이 비교부를 통과하여 기준값 이상인 부분만 샘플링된 형태의 아날로그 파형 그대로이거나, 아날로그 전압 변동이 기준값 이상인 시점의 시작과 끝을 표시하는 디지털 신호의 형태일 수 있다. 도 3c에서는 이러한 디지털 신호 형태를 예로 들어 설명한다.
한편, 컨트롤러(12)는, 지자기 센서의 트랜스듀서(T 또는 11)가 구동을 시작하게 될 때마다 또는 임의의 주기마다 소정의 시간 동안 발생되는 전압 변동을 이용하여 기준값을 변경하는 기준값설정부(15)를 더 포함할 수 있다.
트랜스듀서(11) 및 컨트롤러(12)의 각 부품들의 특성은 장기간 사용하게 되면 각 부품들의 물성이 변동함에 따라 변동할 수 있다. 따라서, 이러한 변동에 의해 감지결과가 달라질 수 있다.
이러한 달라지는 감지결과를 보상하기 위하여, 기준값설정부(15)는 지자기 센서의 각부가 동작한 누적 시간에 따라서 기준값을 변경시킬 수 있다.
또한, 트랜스듀서(11)에서 감지하는 지자기는 이동체가 없는 상태에서도, 지구 자기장이 변동함에 따라, 시간에 따라 저절로 변동할 수 있다.
이러한 자연적인 변동을 보상하기 위하여, 기준값설정부(15)는, 이동체(V)가 존재하지 않는 시점 또는 미리정해진 시점에서 현재 감지되고 있는 전압 변동을 이용하여 비교부(14)의 기준값을 변경할 수 있으며, 이로써, 감지되는 지자기의 변동이 이동체(V)에 의한 것인지 정확하게 판정될 수 있게 된다.
예를 들면, 트랜스듀서(11)는 시간이 지남에 따라 지자기의 변동에 둔감해질 수 있어서, 같은 정도로 지자기가 변동하더라도 더 낮은 전압 변동을 발생시킬 수 있다. 이때, 기준값설정부(15)가 기준값을 낮춤으로써 지자기의 변동을 여전히 민감하게 감지할 수 있게 한다.
한편, 이동체(V)가 감지되고 있지 않은 시점에서도 지자기의 변동이 어느 정도 크게 발생할 수 있는데, 이러한 자연적인 지구 자기장의 변동에 의한 전압 변동이 기준값을 넘어서면, 이동체(V)가 존재하는 것으로 판단되어 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 기준값설정부(15)는 소정의 시간 동안 발생하는 전압 변동을 평균하고, 평균한 값만큼 기준값을 높임으로써 자연적인 지자기의 변동은 무시할 수 있게 된다. 이렇게 기준값을 변경하는 동작은 조작자가 수동으로 제어하는 경우에 수행될 수 있으며, 지자기 센서가 도로에 설치되는 시점이나 지자기 센서(에 동작 전원이 리셋되는 시점에서 수행될 수도 있다.
도 3c는 지자기 센서의 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다. 기능별출력부(16)는 조작자가 입력한 기능에 맞추어 감지 신호를 출력하게 된다. 조작자가 선택할 수 있는 기능은, 예를 들면, 이동체가 감지되는 동안에 걸쳐서 감지 신호를 지속 출력하도록 하는 것, 이동체의 감지가 종료된 후에 감지 신호를 펄스 출력하도록 하는 것, 이동체의 감지가 개시되고 나서 또는 종료하고 나서 소정의 지연시간 후 감지 신호를 펄스 출력하도록 하는 것(지연시간은 조작부에 의해 조정될 수 있음), 이동체의 감지가 개시되면 감지 신호를 펄스 출력하도록 하는 것 등이 고려될 수 있다.
도 3d는 하나의 컨트롤러(12)에 복수 개의 트랜스듀서(11, 11', 11")를 결합하는 구성을 도시한 블록도이다. 이를 위하여, 컨트롤러의 커넥터(19)에는 복수 개의 트랜스듀서 각각을 위한 독립적인 단자를 구비할 수 있다. 컨트롤러(12)는 임의의 트랜스듀서로부터 입력되는 신호를 선택하고, 선택된 신호를 증폭하고 비교하여 감지 신호로서 출력할 수 있다. 이때, 감지 신호에는 어느 트랜스듀서가 출력한 신호에 의한 것인지를 나타내는 디지털 또는 아날로그 정보가 포함될 수 있다.
도 3e는, 복수의 지자기 센서를 구비한 감지부를 도로에 설치하는 방식을 보여주는 도면이다. 특히, 도 3d에 도시된 바와 같이 복수의 트랜스듀서가 결합된 형태의 지자기 센서를 이용하는 것으로써 도시한다.
상단에 도시된 것은 도로(R)를 위에서 내려다본 것을 보여준다. 도로(R)의 진행방향을 가로지르도록 교차하는 방향으로 도로(R)의 표면에 홈을 파고, 그 홈에 일렬로 지자기 센서들 또는 트랜스듀서들을 배치함으로써 감지부가 구성될 수 있다.
중단에 도시된 것은 도로(R)의 수직 단면을 보여준다. 도로(R)에 파인 홈에는 일렬로 지자기 센서들 또는 트랜스듀서들이 배열된 감지부가 배치되고 그 상부에는 도로(R)의 상부면과 같은 높이가 되도록 도로의 재질과 동일한 재질 또는 실리콘과 같은 재질로 충전될 수 있다.
하단에 도시된 것은 복수의 지자기 센서가 일렬로 배치된 감지부의 구조를 개략적으로 보여준다. 감지부에는 일정한 거리를 두고 복수의 트랜스듀서들(11, 11', 11", ...)이 일렬로 배열된다. 이때 각 트랜스듀서 간의 거리는, 각자의 감지 범위가 약간씩 중첩되도록 설정되는 것이 바람직하다. 본 도면에서는, 단지 예시로서, 도로에 설치되는 것은 트랜스듀서들(11, 11', 11", ...)이고, 컨트롤러(12)는 하나가 설치되고, 이 하나의 컨트롤러(12)에서 지자기의 변동을 감지한 트랜스듀서들(11, 11', 11", ...)을 표시하는 정보를 포함하는 감지 신호를 출력하는 형태로 도시하고 있다.
하지만, 도로에 배치된 하나의 트랜스듀서마다 원격에 배치된 각자의 컨트롤러를 구비하도록 할 수 있고, 각 컨트롤러에서 출력하는 각각의 감지 신호가 독립적으로 제어부에 입력되도록 구성할 수도 있다.
또한, 트랜스듀서(11)와 컨트롤러(12)가 통합된 형태의 지자기 센서들을 일렬로 배치하여 감지부를 구성하는 것도 가능하다.
다음으로, 도 4a 및 4b를 참조하여 도로차단부의 일례를 설명한다. 도 4a는 회전축을 따라 회전함으로써 도로면으로부터 상승하여 돌출하는 방식의 도로차단부를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 도로(R)에는 도로차단부(300)의 지지구조물(310)을 매립설치하기 위하여 일부가 굴착될 수 있다. 또는, 지지구조물(310)이 도로(R)의 표면에 배치되고, 이동체의 진행에 방해를 최소화하기 위하여 이동체가 지지구조물(310)의 위를 밟고 넘어갈 수 있도록 지지구조물(310)의 앞과 뒤에 경사면(도시하지 않음)을 배치할 수도 있다.
지지구조물(310)에는 일단이 회전축에 의해 결합되어 회전할 수 있도록 구성된 차단부재(320)가 배치된다. 차단부재(320)는 회전축을 따른 회전에 의해 타단이 하강하여 지지구조물(310)에 대하여 닫힐 수 있고, 이때 차단부재(320)를 이동체(V)가 밟고 지나갈 수 있다. 한편, 차단부재(320)는 회전축을 따른 회전에 의해 타단이 지지구조물(310)로부터 위로 돌출되어 열릴 수 있으며, 이로써 이동체(V)의 이동이 차단될 수 있다.
차단부재(320)는 액추에이터(330)에 의해서 회전이 제어되어 상승 또는 하강될 수 있다. 액추에이터(330)는, 예를 들면 유압에 의해 확장되거나 수축될 수 있는 유압실린더일 수 있다. 이 경우, 유압실린더에 유체를 고압으로 밀어넣거나 뽑아냄으로써 유압을 형성하는 유압모터(도시하지 않음)가 더 필요하다. 유압모터의 정방향 또는 역방향 동작은 제어부(500)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 유압모터와 유압실린더의 사이에는 밸브부재(도시하지 않음)가 개재될 수 있다. 밸브부재는 유압모터와 유압실린더 사이의 유체 경로를 전환하거나 차단/개방 제어할 수 있으며, 이 제어는 제어부(500)에 의해 결정될 수 있다. 밸브부재의 제어에 의하여 유압실린더의 확장 또는 수축이 제어될 수도 있다.
다른 예에서, 액추에이터(330)는 전기 모터에 의해 길이가 확장되거나 수축될 수 있는 전기 액추에이터일 수도 있다. 이 경우, 전기 모터의 동작이 제어부(500)에 의해 제어될 수 있다.
차단부재(320)의 타단 일측은 지지구조물(310)에 대하여 쇠사슬과 같은 제한부재(340)로 연결되어 있을 수 있다. 제한부재(340)의 일례인 쇠사슬은 차단부재(320)의 타단이 일정한 높이까지만 돌출될 수 있도록 그 길이가 설정될 수 있다. 이로써, 제한부재(340)는 차단부재(320)가 일정한 각도까지만 회전가능하고 추가 회전을 제한하는 역할을 한다.
차단부재(320)는 또한, 지지구조물(310)로부터 돌출된 상태에서 다시 내려와 덮지 않도록 고정부재(350)에 의해 고정될 수 있다. 고정부재(350)는 예를 들면, 차단부재(320)를 돌출시켜 지지구조물(310)의 안쪽을 개방한 상태에서, 도로차단부(300)를 구성하는 구성부를 점검하거나 수리하거나 교체하는 작업자의 안전을 보장하기 위하여 구비될 수 있다. 고정부재(350)는 지지구조물(310)에 볼트/너트에 의해 단단히 고정됨으로써, 작업자의 안전을 확실하게 보장하는 것이 바람직하다.
도 4b는 도로차단부를 도로에 설치하는 방법을 설명하기 위하여 위에서 내려다본 도면이다. 도로(R)에는 대형 차량을 저지하기 위하여 넓은 부분에 대하여 철근-콘크리트가 타설되고, 거기에 지지구조물(310)이 매설된다. 차단부재(320)와 지지구조물(310)의 폭과 차단할 도로의 폭을 고려하여 복수 개의 도로차단부(300, 300', 300")가 도로를 가로질러 배치될 수 있다.
이렇게 차단부재(320)가 상승 또는 하강하는 방식의 도로차단부(300)는, 차단부재(320)의 상승하는 타단이 도로(R)의 진행방향과 마주하도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 정지하지 않고 과속으로 진행하는 테러목적 이동체는 차단부재(320)의 들어 올려진 타단에 충돌하게 될 것이다.
도 5는 도로차단부의 다른 예를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도면에는 회전축을 따라 회전하여 도로를 가로막는 가로대 방식의 도로차단부가 개념적으로 도시되었다. 지지구조물(310)은 도로(R)의 표면으로부터 소정 높이로 설치될 수 있다.
가로대(322)는 지지구조물(310)에 구성된 회전축에 의해 고정되어 회전 가능하다. 그리고, 가로대(322)는 회전축을 따라 회전하여 내려옴으로써 도로를 가로막게 되고, 들어 올려져서 도로로부터 치워질 수 있다.
가로대(322)의 상승 및 하강 동작은 액추에이터(330)에 의해 제어될 수 있다. 액추에이터(330)는 유압실린더 또는 전동 액추에이터일 수 있다.
가로대 방식의 다른 예에서는, 가로대(322')가 수평방향으로 회전할 수도 있다. 이러한 방식의 도로차단부(300)는 상기 들어 올려지는 방식과 실질적으로 동일한 원리이며 동일한 구성을 포함할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
지지구조물(310)은 일부가 도로면 위쪽으로 노출되어 가로대(322)를 지지하고, 일부는 철근-콘크리트의 타설에 의해 도로(R)에 매설되어 단단히 고정될 수 있다.
한편, 본 방식에 있어서, 지지구조물(310)은 제1구조물(311)과 제2구조물(312)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1구조물(311)에는 가로대(322)의 일단에 결합된 회전축과 액추에이터 등이 설치될 수 있다. 제2구조물(312)은 도로를 가로막기 위해 내려온 가로대(322)의 타단을 지지하기 위한 목적으로 설치된다.
가로대(322)는 대체로 가늘고 긴 형태의 부재이므로, 대형 차량을 효과적으로 차단하기 어렵다. 따라서, 가로대의 일단이 제1구조물(311)에 의해 지지되고 가로대의 타단이 제2구조물(312)에 의해 지지되도록 함으로써, 가로대(322)가 대형 차량에 대해서도 충분한 저지력을 갖게 할 수 있다.
도 6은 실제 현장에서 복수의 감지부와 도로차단부를 적용하여 테러목적 이동체를 차단하여 방호하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
보안을 요구하는 영역(Access Control Point(ACP))은 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 도로를 포함할 수 있으며, 이러한 영역(ACP)을 도로의 진행 방향을 따라 과속 이동하거나 허용되지 않은 진행 방향을 따라 이동하는 테러목적 이동체에 대한 다양한 대응 방안이 준비되어야 한다.
도시된 바와 같이, 보안을 요구하는 영역(ACP) 내의 도로에는, 지자기 센서를 구비하는 제1감지부 및 제2감지부를 조합하여 구현되는 복수 개의 과속 검출기(GSS#1 ~ #3)와, 또한 지자기 센서를 구비하는 제1감지부 및 제2감지부에 의해 구현되는 복수 개의 경로이탈 검출기(GEE#1 ~ #3)와, 도로차단부를 포함하는 복수 개의 도로차단기(VB#1 ~ #4)가 배치될 수 있다.
여기서, 경로이탈 검출기는, 제1감지부와 제2감지부에서 이동체를 검출하는 순서에 의하여 이동체의 이동 방향을 감지함으로써, 이동체가 도로를 지정된 진행 방향에 대하여 역주행하고 있는지를 감지하도록 구성된 장치이다. 또한, 경로이탈 검출기는 제1감지부만을 구비하여, 주행이 허용되지 않은 도로를 통과하는 이동체의 존재 여부를 감지하도록 구성될 수도 있다.
먼저, 보호 영역(ACP)에 진입한 테러목적 이동체의 진행 경로에 대하여 상정할 수 있는 첫번째 시나리오로서, 테러목적 이동체가 도면의 우측에 도시된 게이트를 외부로부터 이미 과속인 상태로 진입하여 이동하는 경우를 상정한다. 이때, GSS#1에서 과속하는 이동체를 감지할 수 있고, 제어부는 이동체의 진행 경로의 전방에 배치된 도로차단기(VB#1)를 동작시켜 이동체를 차단할 수 있다. 선택적으로는, 도로차단기(VB#2 ~ #4)도 동작시킬 수 있을 것이다.
한편, 테러목적 이동체는 과속 검출기(GSS#1)를 인지하고 저속으로 통과한 후 가속할 수 있다. 이 경우, 주진입로를 따라 이동하는 경우에는 GSS#2에서 과속을 감지하고 도로차단기(VB#2)가 작동될 수 있다. 또한, 부진입로를 따라 과속으로 이동하는 경우에는 GSS#3에서 과속을 감지하고 도로차단기(VB#3)가 작동될 수 있다.
만일, 테러목적 이동체가 회차로를 통해서 진출로를 통해 역주행하고자 한다면, 경로이탈 검출기(GEE#3)에서 역주행하는 이동체를 감지하게 되고, 제어부는 이동체의 진행 방향의 전방에 있는 도로차단기(VB#4)를 동작시켜 이동체를 차단할 수 있다.
마찬가지로, 테러목적 이동체가 GSS#1를 통과한 후 주차장을 경유하여 진출로를 통해 역주행하게 되면, 경로이탈 검출기(GEE#2)에서 역주행을 감지하여 도로차단기(VB#4)를 동작시킬 수 있다. 이때, 다른 도로차단기(VB#2 및 VB#3)를 추가로 동작시킬 수도 있다.
경로이탈 검출기(GEE#1)는 테러목적 이동체가 게이트의 진출로를 통해 보호 영역(ACP)에 무단으로 침입하는 것을 감지하기 위해 배치될 수 있으며, 이 경우, 이동체의 진행 방향에 있는 하나 또는 복수의 도로차단기가 작동될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 개시한 지자기 센서로 구현된 복수의 과속 검출기 및 경로이탈 검출기를 설치하고, 또한 본 발명에서 개시한 차단부재를 구비한 도로차단기를 복수 군데에 설치함으로써, 테러목적으로 진입하여 과속으로 이동하거나 허용되지 않은 도로로 이동하는 이동체를 효과적으로 차단할 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 도로에서 이동체(V)를 감지하는 제1감지부(110);
    상기 도로의 진행방향을 따라 상기 제1감지부(110)와 소정의 거리를 두고 배치되어 상기 이동체(V)를 감지하는 제2감지부(120);
    상기 이동체(V)의 진행을 차단하거나 허용하도록 동작가능한 도로차단부(300); 및
    상기 제1감지부(110)와 상기 제2감지부(120)를 연속으로 통과하는 상기 이동체(V)의 속도를 감지하고, 상기 속도가 미리 설정된 기준속도를 초과하는 경우 상기 이동체(V)의 진행방향의 전방에 있는 상기 도로차단부(300)의 동작을 제어하여 상기 도로를 차단하게 하는 제어부(500)를 포함하고,
    상기 제1감지부(110) 및 상기 제2감지부(120)의 각각은, 복수의 지자기 센서(111 내지 115, 121 등)를 포함하고,
    또한, 상기 복수의 지자기 센서(111 내지 115, 121 등)의 각각은, 자동차인 이동체(V)는 상기 지자기 센서(111 내지 115, 121 등) 중 적어도 3개 이상에 의해 동시에 감지되도록 그리고 상기 자동차에 비해 폭이 좁은 이동체(V)는 상기 지자기 센서(111 내지 115, 121 등) 중 1개 또는 2개에 감지되도록 감지범위가 선택되되, 상기 도로의 바닥에 상기 도로의 진행방향과 교차하는 방향으로 상기 감지범위 이하의 거리를 두고 배열되고,
    상기 제어부(500)는 상기 복수의 지자기 센서(111 내지 115, 121 등) 중 어느 지자기 센서에서 상기 이동체(V)를 감지하였는지 식별하고, 식별된 결과에 의하여 상기 이동체(V)의 폭 또는 종류를 판단하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지자기 센서(111 내지 115, 121 등) 각각은,
    지자기의 변동에 대응하는 아날로그 전압 변동을 발생하는 트랜스듀서(11)와,
    상기 아날로그 전압 변동과 소정 기준값을 비교하여, 상기 기준값 이상인 상기 아날로그 전압 변동을 출력하는 비교부(14)와,
    상기 지자기 센서의 각부가 동작한 누적 시간에 따라 상기 기준값을 낮추거나 또는 상기 이동체(V)가 감지되고 있지 않은 시간 동안 발생하는 전압 변동의 평균값만큼 상기 기준값을 높이는 기준값설정부(15)를 더 포함하고,
    상기 제어부(500)는 상기 비교부(14)에서 출력하는 상기 아날로그 전압 변동에 의해 상기 이동체(V)를 감지하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동체(V)에게 시청각적 경보를 출력하거나 무선 경보신호를 발송하는 경보부(450)를 더 포함하고,
    상기 제어부(500)는, 상기 이동체(V)가 상기 도로의 지정된 진행방향과 어긋나게 이동하고 있는 것으로 감지되는 경우, 상기 이동체(V)의 어긋난 진행방향의 전방에 있는 상기 경보부(450)에서 상기 경보를 출력하게 하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도로차단부(300)는,
    일단이 지지구조물(310)에 결합됨으로써, 전체가 상기 지지구조물(310)에 수용되거나 타단이 상기 지지구조물(310)로부터 상승하여 돌출될 수 있는 차단부재(320);
    상기 차단부재(320)를 상기 지지구조물(310)로부터 상승 또는 하강시키는 액추에이터(330);
    상기 차단부재(320)가 상기 지지구조물(310)로부터 상승하여 돌출된 상태를 고정시키기 위하여, 상기 지지구조물(310)에 볼트 또는 너트에 의해 고정되는 고정부재(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액추에이터(330)는 유압에 의해 확장 가능한 유압실린더이고,
    상기 도로차단부(300)는,
    유압을 발생시키는 유압모터;
    발생된 유압을 상기 유압실린더에 인가하거나 상기 유압실린더에 인가되는 유압을 해제하는 밸브부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 도로차단부(300)는,
    상기 차단부재(320)가 상기 지지구조물(310)로부터 상승하여 돌출된 후, 상기 차단부재(320)의 추가 상승을 제한하기 위한 제한부재(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도로차단부(300)는,
    상기 도로의 측면에서, 일부가 상기 도로의 바닥에 매립되어 고정된 지지구조물;
    상기 지지구조물(310)에 회전가능하게 결합되어 상기 지지구조물(310)로부터 회전하여 상기 도로를 가로지를 수 있는 가로대(332);
    상기 가로대(332)를 상기 지지구조물(310)로부터 회전시키는 액추에이터(330)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지구조물(310)은,
    상기 가로대(332)가 회전가능하게 결합된 제1구조물(311); 및
    상기 도로의 반대쪽 측면에 배치되어 상기 도로를 가로지르는 상기 가로대(332)를 고정시킴으로써, 상기 가로대(332)가 상기 도로의 진행방향으로 또는 그의 역방향으로 회전하는 것을 제한하는 제2구조물(312)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 테러 방지 이동체 차단 방호 시스템.
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