KR102095901B1 - 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 도로 상에서 주행하는 차량에 의해 발생되는 소음을 차단할 뿐만 아니라, 태양광뿐만 아니라 차량 운행 시 발생되는 기류를 이용한 에너지 하베스팅 기법을 통해 도시 공급을 위한 발전을 실시하며, 잉여 전력을 미세먼지 저감수단으로 공급하고, 이에 따라 차량으로부터 배출되는 배기가스에 의한 미세먼지를 줄일 수 있다.
일례로, 소음 발생 구간의 경계를 따라 서로 이격 설치된 다수의 지주부재; 상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 다수의 단위방음패널을 각각 포함하는 다수의 방음벽패널; 상기 단위방음패널에 매립된 태양광모듈; 및 상기 단위방음패널에 매립되어 상기 태양광모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 동작하는 미세먼지 저감장치를 포함하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스를 개시한다.
일례로, 소음 발생 구간의 경계를 따라 서로 이격 설치된 다수의 지주부재; 상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 다수의 단위방음패널을 각각 포함하는 다수의 방음벽패널; 상기 단위방음패널에 매립된 태양광모듈; 및 상기 단위방음패널에 매립되어 상기 태양광모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 동작하는 미세먼지 저감장치를 포함하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전장치는 태양광을 태양 전지판인 솔라 셀(solar cell)에 집광시켜 광기전력 효과에 의해 발전하는 장치이다.
태양광을 이용한 발전장치는 종래의 화석연료에 의한 발전장치에 비해 환경오염이 없고 무한한 태양광을 이용하기 때문에 근래에 들어 각광을 받고 있고 다양한 태양광 발전장치가 개발되어 있다.
태양광 발전장치의 종래기술로는 많은 발명이 공개되어 있다. 이러한 태양광 발전장치는 조사되는 태양광을 이용하여 전기를 생산하기 때문에 조사되는 광량이 많을수록 발전량이 증가하게 된다.
그러나, 태양광 발전장치를 건설하는 데에는 발전효율을 높이기 위해 태양광의 조사량이 좋은 부지를 선정해야 하고, 선정된 부지에 태양전지를 설치하기 위한 정지작업등의 토목공사를 실시해야 한다.
이에, 태양광 발전장치를 설치하기 위해서는 막대한 부지비용과, 토목공사의 비용으로 인해 태양전지의 여러가지 이점에도 불구하고 그 실용화가 광범위하게 이루어지고 있지 못한 실정이었다.
한편, 미세먼지에 대한 이슈가 커지고 있는데, 이러한 미세먼지의 요인 중 자동차 매연 등의 배기가스(일산화탄소, NOx 등)로 인한 요인도 상당하다. 이와 같은 자동차 배기가스에 의한 미세먼지를 줄이기 위하여 디젤 노후 차량 운행을 제재하거나, 배기가스 저감장치가 탑재된 차량을 이용하는 등의 방법을 시행하고 있으나, 이러한 방법 또한 운영 및 정책 상 한계가 있는 것으로 보고되고 있다.
본 발명의 실시예는, 도로 상에서 주행하는 차량에 의해 발생되는 소음을 차단할 뿐만 아니라, 태양광뿐만 아니라 차량 운행 시 발생되는 기류를 이용한 에너지 하베스팅 기법을 통해 도시 공급을 위한 발전을 실시하며, 잉여 전력을 미세먼지 저감수단으로 공급하고, 이에 따라 차량으로부터 배출되는 배기가스에 의한 미세먼지를 줄일 수 있는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스는, 소음 발생 구간의 경계를 따라 서로 이격 설치된 다수의 지주부재; 상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 다수의 단위방음패널을 각각 포함하는 다수의 방음벽패널; 상기 단위방음패널에 매립된 태양광모듈; 및 상기 단위방음패널에 매립되어 상기 태양광모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 동작하는 미세먼지 저감장치를 포함한다.
또한, 상기 지주부재 상에 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류에 의해 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 상기 미세먼지 저감장치로 공급하는 제1 소형 발전기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방음벽패널은, 상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 제1 단위방음패널, 제2 단위방음패널 및 제3 단위방음패널을 포함하고, 상기 미세먼지 저감장치는 상기 제2 단위방음패널에 매립 설치되며, 상기 태양광모듈은 상기 제3 단위방음패널에 매립 설치되고, 상기 태양광모듈은, 상기 제3 단위방음패널의 전면에 매립 설치된 제1 태양광모듈; 상기 제3 단위방음패널의 후면에 매립 설치된 제2 태양광모듈; 및 상기 제3 단위방음패널의 상부에 소정의 각도로 경사지게 설치된 제3 태양광모듈을 포함한다.
또한, 상기 방음벽은, 상기 미세먼지 저감장치의 전방 일부를 감싸도록 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류를 상기 미세먼지 저감장치로 유입되도록 안내하는 가이드 커버 패널을 더 포함하고, 상기 가이드 커버 패널은, 차량의 주행 방향에 대한 역방향으로 형성된 제1 개구부; 상기 제1 개구부의 맞은편에 상기 제1 개구부보다 크기가 작게 형성된 제2 개구부; 상기 제1 개구부에서 상기 제2 개구부로 갈수록 상기 제2 단위방음패널을 향해 기울어진 측면 커버를 이루도록 형성된 가이드 패널; 및 측면의 상/하단으로부터 각각 절곡 연장되어 상기 제2 단위방음패널에 결합된 결합 패널을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방음벽은, 상기 제1 개구부에 설치되고, 차량의 주행에 의해 발생되는 기류가 상기 가이드 커버 패널로 유입되어 흐름에 따라 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 상기 미세먼지 저감장치로 공급하는 다수의 제2 소형 발전기를 더 포함할 수 있다.
또한, 외부 서버로부터 실시간 교통상황정보를 수신하고, 상기 제2 소형 발전기의 시간당 발전량 및 상기 프로펠러에 설치된 회전 센서와 통신하여 상기 프로펠러의 시간당 회전 횟수를 각각 측정하고, 상기 실시간 교통정보, 상기 시간당 발전량 및 상기 시간당 평균 회전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미세먼지 저감장치의 작동 온/오프를 제어하는 제어모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 실시간 교통상황정보를 이용하는 경우 해당 도로 구간의 교통이 원활한 상태이면 상기 미세먼지 저감장치의 작동이 중지되도록 제어하고, 서행 및 정체 상태이면 상기 미세먼지 저감장치가 작동되도록 제어하고, 상기 시간당 발전량 또는 상기 시간당 회전 횟수를 이용하는 경우, 상기 시간당 발전량 또는 상기 시간당 평균 회전 횟수를 미리 설정된 기준치와 비교하여 상기 기준치 미만인 경우 상기 미세먼지 저감장치가 작동되도록 제어하고, 상기 기준치 이상인 경우 상기 미세먼지 저감장치의 작동이 중지되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제3 단위방음패널 내부의 천장과 바닥은 상기 제3 단위방음패널의 종단면이 원호를 이루는 제1 곡면을 각각 갖도록 형성되고, 상기 제3 단위방음패널의 내부 바닥에는 상기 미세먼지 저감장치와 연결되는 암 단자가 설치되고, 상기 태양광모듈의 상면과 하면은 상기 제1 곡면과 각각 대응되는 제2 곡면을 갖도록 형성되며, 상기 태양광모듈의 상면과 하면에는 각각 상기 암 단자와 체결 및 접속 가능한 수 단자가 각각 설치되고, 상기 방음벽은, 상기 제3 단위방음패널 내부 측부와 상기 태양광모듈의 외측 측부 사이에 상기 태양광모듈을 회전시켜 상기 태양광모듈의 설치 방향을 전환하기 위한 전환 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 도로 상에서 주행하는 차량에 의해 발생되는 소음을 차단할 뿐만 아니라, 태양광뿐만 아니라 차량 운행 시 발생되는 기류를 이용한 에너지 하베스팅 기법을 통해 도시 공급을 위한 발전을 실시하며, 잉여 전력을 미세먼지 저감수단으로 공급하고, 이에 따라 차량으로부터 배출되는 배기가스에 의한 미세먼지를 줄일 수 있는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방음벽의 기본 구성을 나타낸 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방음벽의 기본 구성을 나타낸 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가이드 커버 패널 및 제3 태양광패널이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 소형 발전기, 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널이 설치된 방음벽의 정면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기의 동작을 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 회전 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 수 단자와 미세먼지 저감장치의 암 단자에 대한 개략적인 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방음벽의 기본 구성을 나타낸 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가이드 커버 패널 및 제3 태양광패널이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 소형 발전기, 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널이 설치된 방음벽의 정면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기의 동작을 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 회전 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 수 단자와 미세먼지 저감장치의 암 단자에 대한 개략적인 단면 구조를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방음벽의 기본 구성을 나타낸 전방 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방음벽의 기본 구성을 나타낸 후방 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 가이드 커버 패널 및 제3 태양광패널이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 소형 발전기, 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기이 추가된 방음벽의 종단면 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널이 설치된 방음벽의 정면을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 커버 패널 및 제2 소형 발전기의 동작을 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방음벽(1000)은 다수의 지지부재(100), 방음벽패널(200), 태양광모듈(300) 및 미세먼지 저감장치(400)를 기본적으로 포함할 수 있으며, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 소형 발전기(500), 가이드 커버 패널(600), 제2 소형 발전기(700) 및 제어모듈(900) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지부재(100)는 방음벽(100)의 뼈대 역할을 하는 부재로서 환경에 맞게 다수의 개가 시공되며, 소음 발생 구간의 경계를 따라 일정 간격을 두고 서로 이격 설치될 수 있다. 이러한 지지부재(100)를 비롯한 방음벽(1000)은 기초 콘크리트 상에 H형상 또는 I형상의 복수 개의 지지부재(100)를 일정 간격으로 배열한 후, 해당 지지부재(100)를 앵커볼트로 고정하고, 인접한 두 지지부재(100)에 대향하는 채널을 따라 소음을 흡수하는 방음벽패널(200)이 각각 설치될 수 있다.
상기 방음벽패널(200)은 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 다수의 단위방음패널을 각각 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 방음벽패널(200)은 제1 단위방음패널(210), 제2 단위방음패널(220) 및 제3 단위방음패널(230)을 포함할 수 있으나, 본 실시예에서는 이와 같이 하나의 방음벽패널(200)에 3개의 단위방음패널뿐만 아니라 설계구조에 따라 4개 이상의 단위방음패널을 포함하도록 이루어질 수도 있다.
상기 제1 단위방음패널(210), 제2 단위방음패널(220) 및 제3 단위방음패널(230)은 하부에서 상부로 순차 결합될 수 있다.
상기 태양광모듈(300)은 제3 단위방음패널(230)에 설치될 수 있다. 이러한 태양광모듈(300)은 태양광을 태양 전지판인 솔라 셀(solar cell)에 집광시켜 광기전력 효과에 의해 발전하는 장치로, 태양광을 이용한 발전장치는 종래의 화석연료에 의한 발전장치에 비해 환경오염이 없고 무한한 태양광을 이용하기 때문에 근래에 들에 각광을 받고 있고 다양한 태양광 발전장치가 개발되어 있다.
이러한 태양광모듈(300)은 전방, 후방, 상방을 각각 향하도록 설치될 수 있으며, 이에 따라 태양광모듈(300)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 단위방음패널(230)의 전면에 매립 설치된 제1 태양광모듈(301), 제3 단위방음패널(230)의 후면에 매립 설치된 제2 태양광모듈(302), 및 제3 단위방음패널(230)의 상부에 소정의 각도(대략 45도)로 경사지게 설치된 제3 태양광모듈(303)을 포함할 수 있다.
상기 미세먼지 저감장치(400)는 제2 단위방음패널(220)에 매립되어 태양광모듈(300)로부터 생성된 에너지를 공급받아 동작할 수 있다. 이러한 미세먼지 저감장치(400)는 외부의 공기를 흡입하는 흡입장치, 외부 공기를 정화하여 배출하는 배출장치와, 이들 사이에 설치되는 흡음재를 포함하도록 구성되며, 이중 흡입장치와 배출장치의 작동을 위한 전원이 태양광모듈(300), 제1 소형 발전기(500)와 제2 소형 발전기(700)로부터 공급될 수 있다.
상기 흡음재는 흡음부재와 HEPA 필터 사이에 (HB~E10 grade) 직조형, 부직포형, 페이퍼형, PAN계, RYON계, PITCH계 ACF(Activated Carbon Fiber) + AC(허니컴, 절곡, 코디게이티드 구조)가 개재된 구조로 이루어질 수 있으며, HEPA 필터에 의해 미세먼지가 걸러진 공기의 이산화탄소를 ACF 필터가 흡착시킬 수 있다. 통상적으로 ACF 필터는 표면에 극소의 마이크로포어(micro pore(d<2nm)) 구멍이 바로 위치하고 있기 때문에 피흡착재의 확산 과정 없이 매우 빠른 흡착속도를 나타내고, 흡착물질의 제거에 있어서도 섬유 형태로 되어 있기 때문에 빠르게 탈착이 빗물에 비해 전여 흡착물질이 씻겨 질 수 있다.
상기 흡음부재는 차량에서 배출되는 CO, VOCs(Volatile Organic Compounds), NOx와 화학적으로 결합 가능한 CuO/ZnO + MnO 촉매로 코팅되어, 이의 제거를 가능하게 하는데, 참고로 CuO/ZnO 촉매는 Cu(NO3)2·3H2O 용액과 Zn(NO3)2·6H2O 용액을 혼합 및 가열한 후 pH가 6.8~7.0이 될 때까지 그 혼합용액에 Na2CO3 용액을 첨가시킴으로써 제조되며, 이 촉매에 흡음부재(110)를 담금 및 건조시키는 과정을 반복함으로써 코팅작업이 완료될 수 있다.
상기 제1 소형 발전기(500)는 지주부재(100) 상단부에 각각 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류 또는 자연 발생 기류에 의해 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 미세먼지 저감장치(400)로 공급할 수 있다. 이러한 제1 소형 발전기(500)는 각각 기류에 따라 회전하는 프로펠러, 프로펠러에 연결된 회전자, 회전자가 삽입 배치되고 고정자를 둘러싸도록 설치된 고정자(코일)을 기본적으로 포함할 수 있다. 또한, 제1 소형 발전기(500)는 고정자에서 발생되는 전류를 정류하는 정류기를 더 포함할 수 있으며, 정류기를 통해 직류로 변환된 전력을 미세먼지 저감장치(400)로 공급할 수 있다.
상기 가이드 커버 패널(600)는 미세먼지 저감장치(400)의 전방 일부를 감싸도록 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류를 미세먼지 저감장치(400)로 유입되도록 안내하는 역할을 할 수 있다. 좀 더 구체적으로 가이드 커버 패널(600)는 제1 개구부(610), 제2 개구부(620), 가이드 패널(630) 및 결합 패널(640)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 개구부(610)는 차량의 주행 방향에 대한 역방향 즉, 전방에서 다가오는 차량과 마주보는 위치에 형성될 수 있으며, 제2 개구부(620)는 제1 개구부(610)의 맞은편에 형성되며 제1 개구부(610)보다 크기가 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 전방에 제1 개구부(610)가 형성되면 그 후방에 제2 개구부(620)가 형성될 수 있다.
상기 가이드 패널(630)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 개구부(610)에서 제2 개구부(620)로 갈수록 제2 단위방음패널(220)을 향해 기울어진 측면 커버를 이루도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 개구부(610)로 유입되는 기류가 미세먼지 저감장치(400) 측으로 자연스럽게 유도되며 나머지 기류는 제2 개구부(620)를 통해 다음 단에 위치한 가이드 패널(630)로 자연스럽게 흐를 수 있다.
상기 결합 패널(640)은 측면의 상/하단으로부터 각각 절곡 연장되어 제2 단위방음패널(220)에 측면 중 미세먼지 저감장치(400)의 상하부 측에 각각 결합될 수 있다. 이에 따라, 가이드 패널(630)가 결합 패널(640)은 도 4에 도시된 바와 같이 대략 전/후방이 개방된 'ㄷ'자 형태의 패널로 이루어질 수 있다.
상기 제2 소형 발전기(700)는, 제1 개구부(610)에 설치되고, 차량의 주행에 의해 발생되는 기류가 가이드 커버 패널(600)로 유입되어 흐름에 따라 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 미세먼지 저감장치(400)로 공급할 수 있다. 이러한 제2 소형 발전기(700)는 각각 기류에 따라 회전하는 프로펠러, 프로펠러에 연결된 회전자, 회전자가 삽입 배치되고 고정자를 둘러싸도록 설치된 고정자(코일)을 기본적으로 포함할 수 있다. 또한, 제2 소형 발전기(700)는 고정자에서 발생되는 전류를 정류하는 정류기를 더 포함할 수 있으며, 정류기를 통해 직류로 변환된 전력을 미세먼지 저감장치(400)로 공급할 수 있다.
이와 같이, 가이드 커버 패널(600)은 차량의 주행에 의해 만들어지는 기류를 미세먼지 저감장치(400)에 보다 집중적으로 보내질 수 있도록 안내하며, 이러한 기류 안내 과정을 통해 제2 소형 발전기(700)가 작동하여 전력을 생산함으로써 추가적인 전력 공급 및 축적이 가능하다.
상기 제어모듈(800)은, 외부 서버로부터 실시간 교통상황정보를 수신하고, 제2 소형 발전기(700)의 시간당 발전량 및 제2 소형 발전기(700)의 프로펠러에 설치된 회전 센서와 통신하여 해당 프로펠러의 시간당 회전 횟수를 각각 측정할 수 있다.
또한, 제어모듈(800)은, 회부 서버로부터 수신된 실시간 교통정보와, 측정한 시간당 발전량 및 시간당 회전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 미세먼지 저감장치(400)의 작동 온/오프를 제어할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 제어모듈(800)은, 실시간 교통상황정보를 이용하는 경우 해당 도로 구간의 교통이 원활한 상태이면 미세먼지 저감장치(400)의 작동이 중지되도록 제어하고, 서행 및 정체 상태이면 미세먼지 저감장치(400)가 작동되도록 제어할 수 있다. 실시간 교통상황정보에 따라 현재 고속도로 구간이 원활한 상태이면, 해당 고속도로 구간 내 차량 포화도가 낮아 그에 따른 차량에 의한 배기가스 농도가 낮을 것으로 판단하여 미세먼지 저감장치(400)의 작동을 일시적으로 중지시킬 수 있으며, 서행 및 정체 상태이면 해당 고속도로 구간 내 차량 포화도가 높아 그에 따른 차량에 의한 배기가스 농도가 높을 것으로 판단하여 미세먼지 저감장치(400)를 작동시킬 수 있다.
또한, 제어모듈(800)은, 제1 및 제2 소형 발전기(500, 700)의 시간당 발전량 또는 프로펠러의 시간당 평균 회전 횟수를 이용하는 경우, 시간당 발전량 또는 시간당 회전 횟수를 미리 설정된 기준치와 비교하여 해당 기준치 미만인 경우 미세먼지 저감장치(400)가 작동되도록 제어할 수 있으며, 해당 기준치 이상인 경우 미세먼지 저감장치(400)의 작동이 중지되도록 제어할 수 있다. 여기서, 소형 발전기(700)의 시간당 발전량 또는 프로펠러의 시간당 평균 회전 횟수가 기준치보다 적다는 것은 그 만큼 해당 고속도로 구간을 통과하는 차량의 수가 적고 그로 인한 차량의 배기가스 배출이 적다는 것으로 간주하여 미세먼지 저감장치(400)의 작동을 중지시킬 수 있다.
이와 같이 제어모듈(800)은 제1 및 제2 소형 발전기(500, 700)를 하나의 센서로서 이용하여 그로부터 측정된 데이터를 기반으로 미세먼지 저감장치(400)의 작동 여부를 제어할 수 있다. 물론, 제어모듈(800)은 외부 서버로부터 기상정보를 수신하여 강풍주의보 등의 정보를 감안하여 미세먼지 저감장치(400)의 작동 여부를 제어할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 회전 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지모듈의 수 단자와 미세먼지 저감장치의 암 단자에 대한 개략적인 단면 구조를 나타낸 도면이다.
상기 태양광모듈(300)은 제3 단위방음패널(230)의 전방에 하나의 모듈로 설치될 수 있으며, 이때, 도 7에 도시된 바와 같이 태양광모듈(300)의 상하부와 태양광모듈(300)을 수용하는 제3 단위방음패널(230)의 내측 천장 및 바닥이 각각 서로 대응되는 구조의 곡면으로 이루어져 태양광모듈(300)의 회전 시 간섭을 최소화하며, 방향 전환 이후 태양광모듈(300)에 의한 제3 단위방음패널(230)의 틈새가 생기지 않도록 할 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이 제3 단위방음패널(230) 내부의 천장과 바닥은 제3 단위방음패널(230)의 종단면이 원호를 이루는 제1 곡면(310)을 각각 갖도록 형성될 수 있다. 그리고, 태양광모듈(300)의 상면과 하면은 제1 곡면(310)과 각각 대응되는 제2 곡면(231)을 갖도록 각각 형성될 수 있다.
한편, 태양광모듈(300)의 설치 방향 전환 후 미세먼지 저감장치(400)와의 접속을 유지하기 위하여, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 단위방음패널(230)의 내부 바닥에는 미세먼지 저감장치(400)와 연결되는 암 단자(232)가 설치되며, 태양광모듈(300)의 상면과 하면에는 각각 암 단자(232)와 체결 및 접속 가능한 수 단자(320)가 각각 설치될 수 있다. 이러한 암 단자(232)와 수 단자(320)는 돌기와 홈의 형태로 이루어질 있으며, 이러한 돌기와 홈은 태양광모듈(300)의 회전 방향을 따라 라인 형태로 이루어져 태양광모듈(300)의 회전 방향에 따라 분리 및 결합됨으로써 태양광모듈(300)의 회전 시 제3 단위방음패널(230)과의 접속을 위해 발생될 수 있는 물리적 간섭을 제거할 수 있다.
이러한 제1 곡면(310)과 제2 곡면(231)은 태양광모듈(300)의 횡축을 회전축으로 하여 회전할 때 태양광모듈(330)의 상/하면이 제3 단위방음패널(230) 내부 천장과 바닥을 각 곡면을 따라 자연스럽게 이탈 및 삽입될 수 있도록 할 수 있다.
상기 전환 모터(800)는 제3 단위방음패널(230) 내부 측부와 태양광모듈(300)의 외측 측부 사이에 태양광모듈(300)을 회전시켜 태양광모듈(300)의 설치 방향을 전환할 수 있다.
이러한 전환 모터(800)은 양방향 DC 모터를 포함할 수 있으며, 태양광모듈(300) 또는/및 소형 발전기(700)로부터 전력을 공급받아 작동할 수 있다. 또한, 전환 모터(800)는 미리 설정된 정보에 따라 동작하여 태양광모듈(300)을 방음벽(1000)의 전방 또는 후방을 향하도록 동작할 수 있다. 여기서 미리 설정된 정보는 일년 중 특정 계절 혹은 주기와 오전/오후 시간대에 따라 미리 계산된 태양의 고도를 계산하여 얻은 정보로, 상술한 계절/주기 및 오전/오후 시간대에 따라 태양광모듈(300)을 방음벽(1000)의 전방을 향하도록 설정할지 후방을 향하도록 설정할지를 결정할 수 있는 정보이다.
이러한 전환 모터(800)에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 전방을 향하는 태양광모듈(300)이 전환 모터(800)가 이루는 회전 축을 중심으로 180도 회전하여 후방을 향하도록 태양광모듈(300)의 설치 방향을 전환할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1000: 방음벽
100: 지주부재
200: 방음벽패널
210: 제1 단위방음패널
220: 제2 단위방음패널
230: 제3 단위방음패널
231: 제2 곡면
232: 암 단자
300: 태양광모듈
301: 제1 태양광모듈
302: 제2 태양광모듈
303: 제3 태양광모듈
310: 제1 곡면
320: 수 단자
400: 미세먼지 저감장치
500: 제1 소형 발전기
600: 가이드 커버 패널
610: 제1 개구부
620: 제2 개구부
630: 가이드 패널
640: 결합 패널
700: 제2 소형 발전기
800: 전환 모터
900: 제어모듈
100: 지주부재
200: 방음벽패널
210: 제1 단위방음패널
220: 제2 단위방음패널
230: 제3 단위방음패널
231: 제2 곡면
232: 암 단자
300: 태양광모듈
301: 제1 태양광모듈
302: 제2 태양광모듈
303: 제3 태양광모듈
310: 제1 곡면
320: 수 단자
400: 미세먼지 저감장치
500: 제1 소형 발전기
600: 가이드 커버 패널
610: 제1 개구부
620: 제2 개구부
630: 가이드 패널
640: 결합 패널
700: 제2 소형 발전기
800: 전환 모터
900: 제어모듈
Claims (7)
- 소음 발생 구간의 경계를 따라 서로 이격 설치된 다수의 지주부재;
상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 다수의 단위방음패널을 각각 포함하는 다수의 방음벽패널;
상기 단위방음패널에 매립된 태양광모듈; 및
상기 단위방음패널에 매립되어 상기 태양광모듈로부터 생성된 전력을 공급받아 동작하는 미세먼지 저감장치를 포함하고,
상기 방음벽패널은,
상기 지주부재 사이의 하부에서 상부로 순차 결합되는 제1 단위방음패널, 제2 단위방음패널 및 제3 단위방음패널을 포함하고,
상기 미세먼지 저감장치는 상기 제2 단위방음패널에 매립 설치되며,
상기 태양광모듈은 상기 제3 단위방음패널에 매립 설치되고,
상기 태양광모듈은,
상기 제3 단위방음패널의 전면에 매립 설치된 제1 태양광모듈;
상기 제3 단위방음패널의 후면에 매립 설치된 제2 태양광모듈; 및
상기 제3 단위방음패널의 상부에 소정의 각도로 경사지게 설치된 제3 태양광모듈을 포함하고,
상기 방음벽패널은,
상기 미세먼지 저감장치의 전방 일부를 감싸도록 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류를 상기 미세먼지 저감장치로 유입되도록 안내하는 가이드 커버 패널을 더 포함하고,
상기 가이드 커버 패널은,
차량의 주행 방향에 대한 역방향으로 형성된 제1 개구부;
상기 제1 개구부의 맞은편에 상기 제1 개구부보다 크기가 작게 형성된 제2 개구부;
상기 제1 개구부에서 상기 제2 개구부로 갈수록 상기 제2 단위방음패널을 향해 기울어진 측면 커버를 이루도록 형성된 가이드 패널; 및
측면의 상/하단으로부터 각각 절곡 연장되어 상기 제2 단위방음패널에 결합된 결합 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스.
- 제1 항에 있어서,
상기 지주부재 상단부에 설치되어 차량의 주행에 의해 발생되는 기류에 의해 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 상기 미세먼지 저감장치로 공급하는 제1 소형 발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스.
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 방음벽은,
상기 제1 개구부에 설치되고, 차량의 주행에 의해 발생되는 기류가 상기 가이드 커버 패널로 유입되어 흐름에 따라 프로펠러가 회전하여 발전하고, 발생된 전력을 상기 미세먼지 저감장치로 공급하는 다수의 제2 소형 발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스.
- 제5 항에 있어서,
외부 서버로부터 실시간 교통상황정보를 수신하고, 상기 제2 소형 발전기의 시간당 발전량 및 상기 프로펠러에 설치된 회전 센서와 통신하여 상기 프로펠러의 시간당 회전 횟수를 각각 측정하고, 상기 실시간 교통정보, 상기 시간당 발전량 및 상기 시간당 평균 회전 횟수 중 적어도 하나에 기초하여 상기 미세먼지 저감장치의 작동 온/오프를 제어하는 제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스.
- 제5 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 실시간 교통상황정보를 이용하는 경우 해당 도로 구간의 교통이 원활한 상태이면 상기 미세먼지 저감장치의 작동이 중지되도록 제어하고, 서행 및 정체 상태이면 상기 미세먼지 저감장치가 작동되도록 제어하고,
상기 시간당 발전량 또는 상기 시간당 회전 횟수를 이용하는 경우, 상기 시간당 발전량 또는 상기 시간당 평균 회전 횟수를 미리 설정된 기준치와 비교하여 상기 기준치 미만인 경우 상기 미세먼지 저감장치가 작동되도록 제어하고, 상기 기준치 이상인 경우 상기 미세먼지 저감장치의 작동이 중지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스.
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| KR1020190068105A KR102095901B1 (ko) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR1020190068105A KR102095901B1 (ko) | 2019-06-10 | 2019-06-10 | 도시형 에너지 발전을 위한 방음펜스 |
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