KR102197761B1 - Upward heat concentrating snow melting system and its installation method using electric heat line on paved roads - Google Patents

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KR102197761B1
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이종승
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Abstract

The present invention relates to an upward heat concentrating snow melting system for a paved road using an electric heating wire and an installation method thereof. Particularly, the present invention relates to an upward heat concentrating snow melting system for a paved road using an electric heating wire and an installation method thereof, which can allow heat to be quickly transferred from below a road surface, on which a wheel friction portion of a vehicle is located, to a surface so as to prevent slip accidents caused by snow accumulation and road icing in winter, can detect snowfall or the road icing (black ice) through snow accumulation, temperature, and humidity sensors to enable an unmanned automatic operation as well as real-time remote monitoring and control of an on-site condition, can maximize economic effect by providing power capacity considering the amount of heat for melting snow and the amount of heat for preventing freezing in an installation area, and has excellent snow melting lasting effects while being eco-friendly by actively utilizing new and renewable energy sources.

Description

전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템 및 그의 설치방법{UPWARD HEAT CONCENTRATING SNOW MELTING SYSTEM AND ITS INSTALLATION METHOD USING ELECTRIC HEAT LINE ON PAVED ROADS}UPWARD HEAT CONCENTRATING SNOW MELTING SYSTEM AND ITS INSTALLATION METHOD USING ELECTRIC HEAT LINE ON PAVED ROADS}

본 발명은 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템 및 그의 설치방법에 관한 것으로서 특히, 차량의 휠 마찰 부분이 위치된 도로 표면 아래에서 표면으로 열이 신속하게 전달될 수 있도록 하여 겨울철 적설 및 노면결빙에 의한 미끄럼 사고 등을 예방할 수 있도록 하고, 적설 및 온, 습도 감지센서를 통해 눈이 오거나 노면 결빙(블랙 아이스)감지하여 무인 자동 작동은 물론 현장상황을 실시간 원격 감시 제어가 가능하도록 하고, 설치 지역의 융설 열량 및 빙결 방지 열량 등을 고려한 전력 용량을 제공함으로써 경제적인 효과를 극대화할 수 있고, 신재생 에너지원을 적극 활용이 가능한 친환경적이며 융설 지속성효과가 탁월한전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템 및 그의 설치방법에 관한 것이다.The present invention relates to an upward heat intensive snow melting system for a paved road using an electric heating wire and a method for installing the same, and in particular, it is possible to quickly transfer heat from under the surface of the road where the wheel friction part of the vehicle is located to And it is possible to prevent slip accidents caused by road ice, and detect snowfall or road ice (black ice) through snow, temperature, and humidity sensors to enable unmanned automatic operation as well as real-time remote monitoring and control of site conditions. , A paved road that uses electric heating wires that are eco-friendly and have excellent snow melting sustainability effects, which can maximize the economic effect by providing power capacity in consideration of the amount of snow melting and freezing prevention in the installation area. It relates to an upward heat intensive snow melting system and a method of installing the same.

일반적으로 도로에서 발생하는 교통사고 중 겨울철 도로 결빙에 의한 미끄러짐 사고비율이 높으며, 상습 결빙 지역인 급경사 굴곡진 도로와 고가도로, 교량구간 등 터널 입, 출구부 등에서 사고 발생 빈도가 높게 나타났다.In general, among traffic accidents that occur on roads, the rate of slip accidents caused by road freezing in winter is high, and accidents occur at the entrance and exit of tunnels such as steeply curved roads, overpasses, and bridge sections, which are habitual freezing areas.

겨울철 노면 결빙에 의한 크고 작은 교통사고로 인명피해 및 막대한 재산피해 발생은 해마다 증가하고 있고, 강설로 인한 제설작업은 초기작업이 매우 중요하나 심야시간대, 출,퇴근 시간 대의 미끄럼 교통사고 등과 같은 여러가지 이유로 신속한 현장접근이 불가능할 경우 제설작업이 지연되어 극심한 교통정체 및 교통사고의 위험성을 대폭 증가시키고 있다.The incidence of personal damage and enormous property damage due to road icing in winter is increasing year by year, and the initial work is very important for snow removal work due to snowfall, but for various reasons such as slipping traffic accidents during late night hours, commute and commute hours. If quick access to the site is not possible, the snow removal work is delayed, greatly increasing the risk of extreme traffic congestion and traffic accidents.

약설에 대한 융설 효과는 시간이 지남으로서 해결되지만 강설에 따른 융설 과정의 과도기 및 심야 최저기온 급 강하시 포장도로면의 적설과 결빙에 대한 근본적인 대책은 대부분 수립되어 있지 않은 상태이다.Although the effect of snow melting on weak snow is resolved over time, fundamental measures for snow and ice on pavement during the transition period of the snow melting process and the rapid drop in the lowest temperature at night due to snowfall have not been established.

이를 예방하기 위한 가장 손쉬운 방법은 제설작업 차량을 이용한 제설제인 염화칼슘 살포가 많이 사용되고 있지만, 도로 시설물의 부식피해 및 환경에 미치는 여러 가지 부정적인 영향이 환경단체 및 도로관계자에 의해 늘 심각한 문제로 지적되고 있는 실정이며, 염화칼슘 살포에 의한 도로변 가로수 괴사 및 환경 오염 피해 등 도로 시설물 수명단축, 차량 부식 피해 특히, 고가도로 및 교량은 철 구조물로서 용접부위가 20~40배 빠른 속도로 부식된다는 연구결과가 보도된 바 있다.The easiest way to prevent this is to spray calcium chloride, which is a snow removal agent using a snow removal vehicle, but the corrosion damage of road facilities and various negative effects on the environment are always pointed out as a serious problem by environmental groups and road officials. In fact, it is reported that the results of a study show that the life of road facilities, such as roadside street tree necrosis and environmental pollution damage caused by spraying calcium chloride, is shortened, and vehicle corrosion damage, especially overpasses and bridges, is a steel structure, and the welding part is corroded at a speed of 20 to 40 times faster. have.

도로의 지뢰 '포트홀', 즉 도로에 움푹 패인 구멍 역시 제설제인 염화칼슘이 주된 원인으로, 염화칼슘이 눈에 녹으면서 소금물로 변하여 아스팔트의 취약한 부분을 파고들면서 훼손시켜 움푹 패이게 된다. 이는, 전국 통행도로 곳곳에서 쉽게 발견할 수 있는 포트홀(도로에 움푹 패인 구멍)로 심각한 교통사고 유발과 응급복구하기 위한 도로 유지 보수 관리비가 점차적으로 대폭 증가하게 만드는 결과를 초래한다.Calcium chloride, a snow removal agent, is also the main cause of the road mine'porthole', that is, the hole in the road. As the calcium chloride melts in the snow, it turns into salt water, which penetrates and damages the vulnerable part of the asphalt, causing it to be pitted. This is a pothole that can be easily found in all corners of traffic roads across the country, resulting in serious traffic accidents and a gradual increase in road maintenance and management costs for emergency recovery.

따라서, 겨울철 적설과 결빙에 취약한 포장도로의 급 경사부, 고가도로, 교량, 터널 입, 출구부, 나들목인 램프구간, 공항의 계류장, 활주로 등의 초기적인 적설대응과 함께 보다 즉각적으로 효율적인 제설방법을 적용하여 겨울철 통행도로를 주행하는 운전자들의 혼란스런 교통재해로 인한 생명위협과 해마다 증가하는 막대한 경제적 손실을 예방하기 위한 친환경적인 제설공법이 절실히 필요한 시점이다.Therefore, a more immediate and efficient snow removal method along with initial response to snowfall such as steep slopes of paved roads, overpasses, bridges, tunnel entrances, exits, ramp sections, airport aprons, runways, etc., which are vulnerable to snow and ice in winter. By applying it, an eco-friendly snow removal method is urgently needed to prevent life-threatening and enormous economic losses that increase year by year due to confused traffic accidents for drivers driving on roads in winter.

그러나 현재까지의 제설방법으로는 겨울철 갑작스런 폭설에 의한 포장도로상의 제설 작업에 한계가 있다. 예를 들어 도로표면 속에 전기발열선과 같은 발열매체를 직접 매설하여 제설하는 방법과 지하수를 끌어올려 열교환매체에 의한 온수로 생산하여 포장도로 속에 매설된 물 순환 동배관, 방열관을 통하여 포장도로를 제설하는 여러 방법들이 제안되고 있다.However, there is a limit to the snow removal work on the pavement caused by sudden heavy snowfall in winter with the current snow removal method. For example, a method of snow removal by directly burying a heating medium such as an electric heating wire in the road surface, and a method of removing groundwater by raising the groundwater and producing it as hot water by a heat exchange medium, and then removing the pavement through the water circulation copper pipe and heat dissipation pipe buried in the pavement. Several ways to do this have been proposed.

전기 발열선 매설방법과 온수 순환 배관 매설방법은 신규 포장공사를 하기 전 미리 철근 메쉬 혹은 고정 띠를 깔고, 그 위에 전기발열선 과 온수 순환 배관을 포설, 배관하여 고정한 후, 그 위에 아스팔트 또는 시멘트 콘크리트로 포장하였다. The electric heating wire laying method and the hot water circulation pipe laying method are to lay a reinforced mesh or a fixing strip in advance before new paving work, install and fix the electric heating wire and hot water circulation pipe on it, and then pave it with asphalt or cement concrete. I did.

전기 발열선 매설의 경우에는 전기 발열선의 생명인 안전한 절연작업(누전방지)을 위해서는 매우 복잡하게 시공이 요구되었고, 온수 순환 배관 매설의 경우도, 일정 구간씩의 온수 순환 배관 포설에 따른 까다로운 접속 용접작업이 요구되므로 이에 따라 공사 기간도 많이 소요되고, 많은 공사비를 투입해야 하며, 추후 시설관리 차원의 개, 보수 작업 또한 용이하지 않은 단점 때문에 널리 적용되지 못하고 있는 실정이다.In the case of burying electric heating wires, the construction was required to be very complicated for safe insulation work (prevention of short circuit), which is the life of electric heating wires, and even in the case of burying hot water circulation pipes, difficult connection welding work due to the installation of hot water circulation pipes at a certain interval. Therefore, it takes a lot of construction time and requires a lot of construction cost, and it is not widely applied because of the disadvantages that it is not easy to perform repair and repair work for future facility management.

전기 발열선인 히팅 케이블과 가느다란 물 순환용 동배관 만을 도로 표면에서 50mm 내외의 깊이로 설치하기 때문에, 지면 속으로의 막대한 열 손실로 인하여 발열된 열과 일정한 온수의 온도가 도로의 표면까지 전달되는 시간이 많이 소요되어 강설 시 신속한 제설 작업이 불가능했으며, 불필요한 열 손실로 인한 막대한 전력 사용으로 시설유지, 관리비가 대폭증가 하는 상황이다.Since only the heating cable, which is an electric heating line, and the thin copper pipe for water circulation are installed at a depth of about 50mm from the road surface, the time for the heat generated by the enormous heat loss into the ground and the constant temperature of hot water to be transferred to the surface of the road It was not possible to perform snow removal quickly during snowfall due to the large amount of electricity required, and the maintenance and management costs of facilities are greatly increased due to the use of enormous power due to unnecessary heat loss.

이러한 공법에 대해서는 등록특허공보 제10-394316호(2003.04.29) 및 등록특허공보 제10-394555호(2003.07.31)가 제안되었으나, 비효율적인 전기 에너지 이용방법과 이미 포설된 발열선의 막대한 열 손실로 인하여 전력 사용량이 가중되고, 이에 따라 시설유지 및 관리에도 큰 부담이 되어 경제적 손실이 매우 큰 문제점이 있었다.For this method, Korean Patent Publication No. 10-394316 (2003.04.29) and Patent Publication No. 10-394555 (2003.07.31) have been proposed, but an inefficient method of using electric energy and enormous heat loss of the already installed heating wire have been proposed. As a result, the power consumption is increased, and accordingly, there is a problem of a very large economic loss due to a large burden on facility maintenance and management.

또한, 등록실용신안공보 제20-313924호(2003.05.09)의 경우, 도로 표면의 10mm 이내 아래로 발열선 또는 발열 포장재를 포설하고 그 위에 미끄럼 방지제를 도포하여 제설 및 미끄러짐을 예방하도록 하였으나, 각종 통행 차량의 큰 하중과 충격 진동에 의한 균열 현상을 동반한 지반침하의 형질변형, 적재물 추락 그리고 폭설시, 스노우 체인 장착 차량으로 인한 점차적인 파손 및 훼손이 쉽게 발생할 문제점이 있었다.In addition, in the case of Registered Utility Model Publication No. 20-313924 (2003.05.09), a heating wire or heating packaging material is installed within 10mm of the road surface and an anti-slip agent is applied thereon to prevent snow removal and slipping. There was a problem that gradual damage and damage caused by vehicles equipped with snow chains easily occurred during transformation of ground subsidence accompanied by cracks caused by large loads of vehicles and shock vibrations, loads falling, and heavy snowfall.

등록특허공보 제10-394316호(2003.04.29)Registered Patent Publication No. 10-394316 (2003.04.29) 등록특허공보 제10-394555호(2003.07.31)Registered Patent Publication No. 10-394555 (2003.07.31) 등록실용신안공보 제20-313924호(2003.05.09)Registered Utility Model Publication No. 20-313924 (2003.05.09)

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 작업 효율성에 따른 시공성의 문제점과 발열부재 설치의 구간 구역별 설정 등의 단점들을 해결하여 우수한 시공성을 확보, 공사비 절감에 기여할 수 있도록 하고, 각종 포장 도로의 표면에 신속한 열전달이 이루어지도록 하여 제설 및 결빙방지가 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 현장 상황을 실시간 감시, 제어할 수 있는 원격 감시 제어부를 지정된 재해대책 상황실에 설치하여 시설 관리 유지가 편리하게 이루어질 수 있도록 하고, 설치지역의 융설 열량 및 빙결 방지 열량 등을 고려한 전력 용량을 제공하여 유지 관리비를 절감하여 경제적인 효과를 극대화할 수 있고, 신재생 에너지원을 적극 활용이 가능한 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템 및 그의 설치방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above-described conventional problems, and solves the problems of constructability according to work efficiency and drawbacks such as setting each section of the heating member installation section, thereby securing excellent constructability and contributing to reduction of construction cost, and various packaging By allowing rapid heat transfer to the surface of the road, it is easy to prevent snow removal and freezing, and a remote monitoring control unit that can monitor and control the site situation in real time is installed in a designated disaster response situation room to facilitate facility management and maintenance. It is possible to maximize the economic effect by reducing maintenance costs by providing power capacity that takes into account the amount of snow melting and freezing prevention in the installation area, and packaging using electric heating wires that can actively utilize renewable energy sources. An object of the present invention is to provide an upward heat intensive snow melting system and a method for installing the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은The present invention for achieving the above object

포장도로에서 일정구간 길이를 따라 도로표면(1)으로부터 소정 깊이 형성되는 홈(2)과;A groove (2) formed at a predetermined depth from the road surface (1) along a certain section length on the pavement;

내부에 공동을 가지며 상기 홈(2)에 대응하는 외형을 갖는 상기 홈(2)의 바닥부에 삽입되는 단열재(3)와; A heat insulating material (3) inserted into the bottom of the groove (2) having a cavity inside and having an outer shape corresponding to the groove (2);

상기 단열재(3) 위에 배치되며, 금속성의 열전도체인 수용부재(6)와; A receiving member 6 disposed on the heat insulating material 3 and being a metallic heat conductor;

상기 수용부재(6) 내에 감싸져 홈(2) 속으로 삽입되어 열을 발생시키는 발열부재(4)와; A heating member (4) wrapped in the receiving member (6) and inserted into the groove (2) to generate heat;

상기 수용부재(6)와 발열부재(4)를 홈 속으로 일정하게 밀착, 고정시키기 위한 고정부재(5)와; A fixing member 5 for uniformly contacting and fixing the receiving member 6 and the heating member 4 into the groove;

상기 홈(2) 속에 밀착, 고정된 발열부재(4)와 수용부재(6) 상부에 충전되어 홈(2)을 메우는 열전도성 충진재인 열전도층(7)과; A heat conductive layer 7 which is a heat conductive filler filling the groove 2 by filling the heat generating member 4 and the receiving member 6 in close contact and fixed in the groove 2;

상기 열전도층(7) 위에 미끄럼방지재를 도포하거나 그루빙 홈(12);을 형성하고, Applying an anti-slip material on the heat conductive layer 7 or forming a grooving groove 12,

도로표면(1) 위의 실시간 온, 습도 및 적설을 감지하는 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11)와;Temperature, humidity and snow detection sensors (9, 10, 11) for detecting real-time temperature, humidity and snow on the road surface (1);

상기 온, 습도 및 적설 감지센서(9,10,11)로 부터의 신호를 제공받아 발열부재(4)를 제어하기 위한 콘트롤 유닛(8)과;A control unit (8) for controlling the heating member (4) by receiving signals from the temperature, humidity and snow detection sensors (9, 10, 11);

상기 콘트롤 유닛(8)에 전력공급을 위한 계통 연계형 전력 공급부(16); 및A grid-connected power supply unit 16 for supplying power to the control unit 8; And

현장상황을 실시간 감시, 제어하는 원격 감시 제어부(17)가 포함되도록 구성됨으로써, 작업 효율성에 따른 시공성의 문제점과 발열부재 설치의 구간 구역별 설정 등의 단점들을 해결하여 우수한 시공성을 확보, 공사비 절감에 기여할 수 있도록 구성된다. As it is configured to include a remote monitoring control unit 17 that monitors and controls the site situation in real time, it solves the problems of constructability according to work efficiency and disadvantages such as setting each section of the heating member installation section, thereby securing excellent constructability and reducing construction cost. It is structured to be able to contribute.

따라서, 본 발명은 자동차 통행도로의 급경사진 도로 및 고가도로, 교량, 나들목인 램프구간, 산악지역의 터널 입, 출구부등 취약지역 도로, 공항의 계류장, 활주로 등 어느 곳이나 설치 장소에 관계없이 설치가 용이하고, 반영구적으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the present invention can be installed regardless of the installation location, such as steeply inclined roads and elevated roads, bridges, ramp sections of outgoing roads, roads in vulnerable areas such as tunnel entrances and exits in mountain regions, aprons of airports, runways, etc. It is easy and can obtain an effect that can be used semi-permanently.

또한, 설치 공정이 더욱 간결한 구조로 구성되어 공사 기간을 최소화하여 공사비를 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the installation process is configured in a more concise structure, it is possible to obtain an effect of reducing construction cost by minimizing the construction period.

또한, 열전도층인 열전도성 충진재로 하여금 발열부재를 안전하게 보호함으로써 수명이 연장될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an effect of extending the lifespan by safely protecting the heat generating member by using a thermally conductive filler, which is a heat conductive layer.

또한, 상향열 집중식 공법으로 인한 도로표면으로의 신속하고 균등한 열 전달, 열효율을 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an effect of maximizing heat efficiency and rapid and even heat transfer to the road surface due to the upward heat concentration method.

또한, 설치 지역의 융설 열량 및 빙결 방지 열량 등을 고려한 전력 용량을 제공함으로써 전기 에너지 절약을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to obtain an effect of saving electric energy by providing a power capacity in consideration of the amount of heat of snow melting and the amount of heat to prevent freezing in the installation area.

또한, 뛰어난 경제성과 설치현장의 시설물 고장 등 이상 발생 시, 원격지인 재해 대책 상황실에 설치하는 원격 감시 제어 시스템에도 표시됨으로써, 신속한 응급조치가 가능하므로 보다 원활한 시설 관리 유지기능이 제공될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, when an abnormality such as a facility failure occurs at the installation site, it is displayed on the remote monitoring and control system installed in the disaster countermeasure situation room at a remote location, enabling quick emergency measures, thus providing a more seamless facility management and maintenance function. Can be obtained.

그리고 온실 가스 배출 감소에 적극 부응하여 신재생 에너지원인 풍력 및 태양광 발전설비와 상시 전력인 한전 공급 전원을 유효 적절하게 활용함으로써, 환경친화적인 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템을 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, in response to the reduction of greenhouse gas emissions, by effectively and appropriately utilizing wind power and solar power generation facilities, which are renewable energy sources, and KEPCO's power supply, which is a regular power source, it is possible to obtain an eco-friendly up-heating intensive snow melting system on pavement. have.

도1은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 자동차 통행 도로 1개 차로 내와 보행자 구간 설치의 부속 융설장치 구성을 도시한 단면도이다.
도2는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 포장 도로의 1개 차인 3.5m내 제설장치를 구성하는 발열선 등이 매립된 상세를 도시한 단면도이다.
도3은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 지면 속으로의 하향열 및 냉기차단 과 도로 표면으로의 신속한 상향열을 극대화한 홈 속 구조를 도시한 상세도이다.
도4는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 경제성을 감안하여 1개 차로인 3.5m내 자동차 바퀴 접촉부 양쪽 폭 1m씩 융설하여 대, 소형 모든 차량이 원활하게 통행 할 수 있는 최적의 융설범위의 발열부재 등이 매립된 상태를 도시한 평면도이다.
도5는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 혹한의 도시 강원도 및 고속도로 등 산간지역 도로의 폭설과 결빙에 취약한 구역의 1개 차로인 3.5m내 전체에 발열부재 등을 설치하여 20cm~30cm 이상의 폭설 예보 시 설치된 전체구역 가동과 약설 및 결빙방지 등을 위한 설정조건에 따른 융설구역 선택가동으로 부분 융설이 가능한 형태를 도시한 평면도이다.
도6은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 신설 포장 도로 표층 포장 작업 전, 1개 차로인 약 3.5m 내 기층표면 또는 기존 포장 도로 포장체 표층 절삭 약 50mm 후 기층 표면을 홈 컷팅 폭 7mm, 깊이 약 30~50mm 형성하여 1개 차로 내 전체에 발열부재가 설치되고, 표층 포장 실시형태를 도시한 평면도이다.
도7은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 콘트롤 유닛을 통한 전자동 융설 가동조건 및 원격지 시설 장치를 중앙 집중식으로 감시 제어하는 원격 감시 제어시스템 및 제설 시스템을 도시한 작동 계통도이다.
도8은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 콘트롤 유닛에 전력 공급을 위한 상시 상용전력의 한전 전력과 신재생 에너지의 계통 연계형 전력 공급장치를 도시한 계통도이다.
도9는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 원격 통신이 가능한 집중 원격 감시 제어 시스템 SCADA(Supervisory Control and Data Acquistion)을 원격지인 재해 상황실에 설치되어 실시간 현장상황 및 원격 감시 제어시스템을 도시한 상세 구성도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an auxiliary snow melting device for installing a pedestrian section and in one lane of a vehicle passage in an upward heat intensive snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details in which a heating line constituting a snow removal device within 3.5m, which is one difference of the pavement, is buried in the up-heat intensive snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention.
FIG. 3 is a detailed view showing a structure in a groove that maximizes downward heat to the ground and to block cold air and rapid upward heat to the road surface in the upward heat intensive snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention. to be.
Figure 4 is a single lane in 3.5m in consideration of the economy in the up-heating concentrated snow melting system on a paved road using the electric heating wire according to the present invention. It is a plan view showing a state in which a heating member of an optimum snow melting range for passage is embedded.
5 shows heat in the entire 3.5m lane, which is one lane in areas vulnerable to heavy snowfall and freezing of roads in mountainous regions such as Gangwon-do and highways in the up-heat intensive snow melting system of a paved road using an electric heating wire according to the present invention. This is a plan view showing a form in which partial snow melting is possible by selective operation of the snow melting zone according to the set conditions for the operation of the installed whole area when the snowfall forecast of 20cm~30cm or more by installing members, etc.
Fig. 6 is a cutting of the surface of the existing pavement or the surface of the existing pavement within about 3.5m before the pavement work on the new pavement in the up-heat intensive snow melting system of the pavement using the electric heating wire according to the present invention. The rear surface of the base layer is formed with a groove cutting width of 7 mm and a depth of about 30 to 50 mm, and a heat generating member is installed throughout the entire lane in one lane, and a plan view showing an embodiment of a surface layer packaging.
7 shows a remote monitoring control system and a snow removal system for centrally monitoring and controlling fully automatic snow melting operation conditions and remote facility devices through a control unit in the up-heating centralized snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention. It is an operational schematic.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a system-connected power supply device of KEPCO power and new renewable energy of regular commercial power for supplying power to a control unit in an upward heat intensive snow melting system on a pavement using an electric heating wire according to the present invention. to be.
9 is a real-time field situation by installing SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion), a centralized remote monitoring and control system capable of remote communication, in a disaster situation room at a remote location in the up-heat intensive snow melting system on a pavement using an electric heating wire according to the present invention. And a detailed configuration diagram showing a remote monitoring control system.

이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the present invention may apply various transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present embodiments are provided to describe the present invention in more detail to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Therefore, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description, and in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof Is omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

우선, 본 발명은 홈(2), 단열재(3), 발열부재(4), 고정부재(5), 수용부재(6), 열전도층(7), 콘트롤 유닛(8), 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11), 그루빙 홈(12), 계통 연계형 전력 공급부(16) 및 원격 감시 제어부(17)가 포함되어 구성될 수 있다.First of all, the present invention is a groove (2), a heat insulating material (3), a heating member (4), a fixing member (5), a receiving member (6), a heat conductive layer (7), a control unit (8), temperature, humidity and snow cover The detection sensor (9, 10, 11), grooving groove 12, a grid-connected power supply unit 16 and a remote monitoring control unit 17 may be included and configured.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1 내지 도3을 참조하면, 1 to 3,

도1은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 자동차 통행 도로 1개 차로 내와 보행자 구간 설치의 부속 융설장치 구성을 도시한 단면도이고, 도2는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 포장 도로의 1개 차인 3.5m내 제설장치를 구성하는 발열선 등이 매립된 상세를 도시한 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 지면 속으로의 하향열 및 냉기차단 과 도로 표면으로의 신속한 상향열을 극대화한 홈 속 구조를 도시한 상세도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a snow melting device attached to the installation of a pedestrian section within one lane of a vehicle passage in the up-heat intensive snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention, and FIG. A cross-sectional view showing details in which a heating line constituting a snow removal device within 3.5m, which is one difference of the paved road, is buried in an upward heat intensive snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention. This is a detailed diagram showing a structure in a groove that maximizes downward heat to the ground and a rapid upward heat to the surface of the road in the intensive snow melting system of an upward heat on a pavement using a heating line.

본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템은 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, As shown in Figs. 1 to 3, an upward heat intensive snow melting system on a pavement using an electric heating wire according to the present invention,

포장도로에서 일정구간 길이를 따라 도로표면(1)으로부터 소정 깊이 형성되는 홈(2)과;A groove (2) formed at a predetermined depth from the road surface (1) along a certain section length on the pavement;

내부에 공동을 가지며 상기 홈(2)에 대응하는 외형을 갖는 상기 홈(2)의 바닥부에 삽입되는 단열재(3)와; A heat insulating material (3) inserted into the bottom of the groove (2) having a cavity inside and having an outer shape corresponding to the groove (2);

상기 단열재(3) 위에 배치되며, 금속성의 열전도체인 수용부재(6)와; A receiving member 6 disposed on the heat insulating material 3 and being a metallic heat conductor;

상기 수용부재(6) 내에 감싸져 홈(2) 속으로 삽입되어 열을 발생시키는 발열부재(4)와; A heating member (4) wrapped in the receiving member (6) and inserted into the groove (2) to generate heat;

상기 수용부재(6)와 발열부재(4)를 홈 속으로 일정하게 밀착, 고정시키기 위한 고정부재(5)와; A fixing member 5 for uniformly contacting and fixing the receiving member 6 and the heating member 4 into the groove;

상기 홈(2) 속에 밀착, 고정된 발열부재(4)와 수용부재(6) 상부에 충전되어 홈(2)을 메우는 열전도성 충진재인 열전도층(7)과; A heat conductive layer 7 which is a heat conductive filler filling the groove 2 by filling the heat generating member 4 and the receiving member 6 in close contact and fixed in the groove 2;

상기 열전도층(7) 위에 미끄럼방지재를 도포하거나 그루빙 홈(12);을 형성하고, Applying an anti-slip material on the heat conductive layer 7 or forming a grooving groove 12,

도로표면(1) 위의 실시간 온, 습도 및 적설을 감지하는 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11)와;Temperature, humidity and snow detection sensors (9, 10, 11) for detecting real-time temperature, humidity and snow on the road surface (1);

상기 온, 습도/적설 감지센서(9,10,11)로 부터의 신호를 제공받아 발열부재(4)를 제어하기 위한 콘트롤 유닛(8)과;A control unit 8 for controlling the heating member 4 by receiving a signal from the temperature and humidity/snow detection sensors 9, 10, 11;

상기 콘트롤 유닛(8)에 전력공급을 위한 계통 연계형 전력 공급부(16); 및A grid-connected power supply unit 16 for supplying power to the control unit 8; And

현장상황을 실시간 감시, 제어하는 원격 감시 제어부(17)를 포함하여 구성된다. It is configured to include a remote monitoring control unit 17 that monitors and controls the field situation in real time.

여기에서, 상기 홈(2)은 폭 방향으로 소정 간격을 갖고 이웃하는 홈과 연속되게 형성되어 하나의 그룹을 형성하고, 상기 하나의 홈 그룹은 도로에서 주행하는 차량들의 양쪽 바퀴가 집중적으로 접촉하는 영역으로서 도로 차로 내의 중심을 중심으로 하여 양측에 형성되도록 구비되어 있다.Here, the groove 2 has a predetermined distance in the width direction and is continuously formed with neighboring grooves to form a group, and the one groove group is a group in which both wheels of vehicles traveling on the road intensively contact. It is provided so as to be formed on both sides with the center of the road lane as the center.

상기 차로 내 전체 영역에 형성되게 하여 강설량과 필요에 따라 차로 내 전체영역 또는 선택영역을 구분 설정하여 선택영역 설정구역만을 결빙방지, 융설할 수 있도록 구성되어 있다.It is configured to be formed in the entire area in the lane so that the entire area or the selected area in the lane is set separately according to the amount of snowfall and the need to prevent freezing and snow melting only in the selected area setting area.

이러한 상기 홈(2)은 깊이 30~70mm × 폭 6~10mm를 가지며, 서로에 대하여 150~300mm의 간격으로 3~5 라인 유지되는 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니며, 가로 폭에 비하여 그 깊이를 상대적으로 크게 형성되는 것임을 알 수 있다.These grooves 2 have a depth of 30 to 70 mm × 6 to 10 mm in width, and are preferably maintained in 3 to 5 lines at intervals of 150 to 300 mm with respect to each other, and are not limited thereto, and their depth compared to the horizontal width It can be seen that is formed relatively large.

상기 홈(2)은 서로에 대하여 일정 간격을 갖는 홈 그룹이 도로 면에서 차량이 주로 주행하는 면에 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 이는 차량이 주로 주행하는 도로 면의 눈 또는 살얼음을 집중적으로 융설할 수 있도록 하여 도로 전체 면에 형성되는 것에 비하여 그 설치비용 절감과 사용전력량(kwh)을 절감하여 시스템 유지관리비용 절감에 기여 할 수 있다.The groove (2) is preferably such that a group of grooves having a certain distance with respect to each other is formed on the surface on which the vehicle mainly travels on the road surface, which can concentrate snow or thin ice on the road surface on which the vehicle mainly travels. It can contribute to the reduction of system maintenance cost by reducing the installation cost and the amount of power used (kwh) compared to that formed on the entire road.

상기 단열재(3)는 발열부재(4)에서 발열된 열이 상기 홈(2)속 하부로의 열 손실예방과 지면 속의 차가운 기운을 차단하도록 구비된 것으로, 내열 1,260℃와 발암물질이 전무한 세라믹 페이퍼(ceramic paper)로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.The heat insulator 3 is provided to prevent heat loss from the heat generating member 4 to the lower portion of the groove 2 and to block the cold energy in the ground, and is a ceramic paper having heat resistance of 1,260°C and no carcinogens. It is desirable to be made of (ceramic paper).

상기 단열재(3)는 단열 효과를 갖는 구성이라면 어떠한 방식으로 이루어질 수 있으며, 세라믹 페이퍼(ceramic paper)는 시트 형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.The heat insulating material 3 may be made in any way as long as it has a heat insulating effect, and it is preferable that the ceramic paper has a sheet shape.

상기 단열재(3)는 액상으로 된 단열성분을 사출하거나 압축하여 형상화된 단열재로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직한 것으로, 수용부재(6)의 하부에 배치되는 단열재(3)의 한 단면은 홈(2) 속 밑에 배치됨을 알 수 있다.It is preferable that the insulating material 3 be made of a shaped insulating material by injecting or compressing a liquid insulating component, and one end of the insulating material 3 disposed under the receiving member 6 is a groove 2 It can be seen that it is placed under the inside.

이러한 단열재(3)는 발열부재(4)에서 발열된 뜨거운 열이 홈 속 아래쪽으로 방산되는 즉, 불필요한 열손실 예방과 땅 속의 차가운 기운을 최대한 차단하여 발열부재(4)에서 발열된 열 전부를 도로표면(1)으로 매우 신속하게 전달되도록 구비되어 있다.This heat insulator (3) prevents unnecessary heat loss and blocks cold energy in the ground as much as possible so that the hot heat generated by the heating member (4) is dissipated downward into the groove. It is equipped to deliver very quickly to the surface (1).

상기 발열부재(4)는 히팅 케이블로 구비된 것으로 무기질 및 금속재질 외피의 완벽한 접지로 누전, 감전사고에 대한, 안전한 설계로 이루어진 반영구적인 특성과 자동차 등의 큰 하중과 외부의 높은 압력에도 견딜 수 있으며, 열팽창으로 인한 레미콘시멘트 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트 등으로 포장된 도로의 균열현상 등을 최소화할 수 있는 M.I Heating Cable(Mineral Insulated Heating Cable) 규격의 제품이 바람직하다. The heating member 4 is provided with a heating cable, and is a semi-permanent characteristic of a safe design for short circuit and electric shock accidents by perfect grounding of an inorganic and metallic outer shell, and can withstand large loads such as automobiles and high external pressure. In addition, a product of MI Heating Cable (Mineral Insulated Heating Cable) standard that can minimize cracking of roads paved with ready-mixed concrete or asphalt concrete due to thermal expansion is preferable.

상기 고정부재(5)는 발열부재(4)의 외면에 대응하게 형성된 것으로, 상기 수용부재(6) 내의 발열부재(4)를 상기 홈(2) 속으로 향한 바닥측으로 고정되도록 구비되어 있다.The fixing member 5 is formed to correspond to the outer surface of the heating member 4 and is provided to fix the heating member 4 in the receiving member 6 toward the bottom side toward the groove 2.

이러한 상기 고정부재(5)는 열전도성이 좋은 금속 재로 이루어지는 것이 바람직하며, 그 고정부재(5)의 하면 형상은 발열부재(4)의 외면 형상에 대응하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 금속재료는 동 및 알루미늄, 탄소강, 탄소나노튜브 등 금속물질이 함유된 유연성이 좋은 열전도체와 텅스텐 등이 사용되도록 하는 것이 바람직하다.The fixing member 5 is preferably made of a metal material having good thermal conductivity, and the shape of the lower surface of the fixing member 5 is preferably corresponding to the shape of the outer surface of the heating member 4. At this time, it is preferable to use a flexible thermal conductor containing metal materials such as copper, aluminum, carbon steel, carbon nanotubes, and tungsten as the metal material.

상기 고정부재(5)는 상기 홈(2) 속으로 억지끼움 방식으로 삽입되어 발열부재(4)와 수용부재(6)를 홈(2) 속 밑면으로 일정하게 고정시킬 수 있게 됨으로써, 홈(2) 속 바닥부의 단열재(3)와 발열부재(4)를 감싼 수용부재(6) 사이에 상기 수용부재(6)가 홈(2) 속 바닥으로부터 이격(예를 들면, 굴곡 구간 등)되는 것을 방지할 수 있게 된다.The fixing member 5 is inserted into the groove 2 in a force-fitting manner so that the heat generating member 4 and the receiving member 6 can be fixed to the bottom surface in the groove 2, so that the groove 2 ) It prevents the receiving member 6 from being separated from the floor in the groove 2 (for example, a bent section) between the heat insulating material 3 at the bottom of the inside and the receiving member 6 surrounding the heating member 4 You can do it.

상기 수용부재(6)는 홈(2)의 높이보다 낮은 높이를 갖는 것으로, 폭 30~80mm, 두께 0.035~0.05mm의 판박 페이퍼형으로 구비되어 있다.The receiving member 6 has a height lower than the height of the groove 2 and is provided in a sheet-foil paper type having a width of 30 to 80 mm and a thickness of 0.035 to 0.05 mm.

상기 수용부재(6)는 금속성의 열전도체로 구비된 것으로, 동, 알루미늄, 탄소강 및 탄소나노튜브 중에서 선택된 금속물질이 함유된 유연성을 갖는 열전도체 속에 발열부재(4)가 감싸여져 홈(2)속으로 삽입되도록 구성됨으로써, 도로표면(1)으로 열전달이 이루어지도록 구비되어 있다.The receiving member 6 is provided as a metallic heat conductor, and the heating member 4 is wrapped in a flexible heat conductor containing a metal material selected from copper, aluminum, carbon steel, and carbon nanotubes. By being configured to be inserted into, it is provided so that heat transfer to the road surface (1).

상기 열전도층(7)은 메타크릴 수지(Methyl Methacrylate Resin)액상의 수지액과 동, 알루미늄, 텅스텐, 철, 탄소강 및 탄소나노튜브 중에서 선택된 금속물질의 325mesh이하 분말(powder)이 100:10 비율로 혼합되도록 구비됨으로써, 높은 접착력, 흡착률, 속경화성 및 내충격성을 갖는 액상의 열전도성 충진재로 구비되어 있다.The heat conductive layer 7 contains a methacrylic resin (Methyl Methacrylate Resin) liquid resin solution and a powder of 325 mesh or less of a metal material selected from copper, aluminum, tungsten, iron, carbon steel and carbon nanotubes in a ratio of 100:10. By being provided so as to be mixed, it is provided as a liquid thermally conductive filler having high adhesion, adsorption rate, fast curing property and impact resistance.

상기 메타크릴 수지는 아스팔트, 콘크리트, 금속(철)면과의 접착이 우수하고, 내구력이 뛰어난 내마모성 및 내충격성, 내구성이 우수하여 급커브도로, 교통사고 다발지역, 교차로 등의 미끄럼 방지 포장제로 사용되고 있다. 이때, 액상수지:100, 무게비의 금속성분말:10으로 배합되어 액상의 열전도성 충진재로 이루어질 경우, 유동 상태의 충전재가 충전, 일정시간 경과 후 경화되도록 경화제 배합비는 주제(열전도성 충진재): 경화제 = 100:0.0053(하절기)와 100:0.0066(동절기)로 형성되는 것이 바람직하다. The methacrylic resin has excellent adhesion to asphalt, concrete, and metal (iron) surfaces, and has excellent wear resistance, impact resistance, and durability, and is used as a non-slip paving agent for rapid curve roads, traffic accident areas, and intersections. have. At this time, when the liquid resin: 100, the weight ratio of metal powder: 10, and made of a liquid thermally conductive filler, the curing agent blending ratio is the subject (thermal conductive filler): curing agent = It is preferably formed in 100:0.0053 (summer) and 100:0.0066 (winter).

여기에서, 경화제 배합비에 있어 5℃이하 동절기 배합 시에는 빠르게 경화시키기 위해 경화제를 약 20%를 더 첨가 할 수 있음을 알 수 있다.Here, it can be seen that about 20% of the curing agent can be added in order to rapidly cure when compounding in the winter season below 5℃ in the curing agent mixing ratio.

또한, 상기의 메타크릴 수지와 배합되는 금속성분말은 열전도가 좋은 열전도체 중 알루미늄파우더 325 Mesh이하 둥근형으로 구성되어 메타크릴 수지(액상)와의 전동교반 혼합 시 폭발위험성제거 와 흡착, 접착력이 우수하도록 형성하였고, 열전도가 좋은 열전도체 중, Aluminum powder 325 Mesh이하 것만을 한정하는 것이 아님을 알 수 있다. In addition, the metal powder blended with the above methacrylic resin is composed of a round shape of aluminum powder of 325 mesh or less among heat conductors with good heat conduction, so that the risk of explosion is removed, adsorption, and adhesion are excellent when mixed with methacrylic resin (liquid) by electric stirring. It can be seen that among heat conductors with good heat conduction, only aluminum powder less than 325 Mesh is not limited.

상기 열전도층(7)은 홈(2)의 나머지 공간(공극)을 메우는 것으로, 아스팔트 및 콘크리트 포장도로의 성분재질과의 접착력과 흡착력, 내구성이 우수하고, 물과 습기의 침투가 불가능한 방수성이 탁월하여 물기침투에 의한 점차적인 도로파손과 발열부재(4)의 누전사고를 예방할 수 있도록 융설장치 설치구간의 소성변형(Rutting) 및 균열(Cracking)등 마모(Abrasion) 현상을 방지할 수 있도록 구비되어 있다.The heat conductive layer 7 fills the remaining spaces (voids) of the groove 2, has excellent adhesion, adsorption, and durability with component materials of asphalt and concrete pavements, and has excellent waterproof properties that cannot penetrate water and moisture. Therefore, it is equipped to prevent abrasion such as plastic deformation (Rutting) and cracking in the installation section of the snow melting device so as to prevent gradual road damage due to water penetration and electric leakage of the heating member (4). have.

이러한 상기 열전도층(7)은 유동 상태의 충전재를 충전, 일정시간 경과 후 경화되도록 주제(열전도성 충진재): 경화제=100:0.0053(하절기)와 100:0.0067(동절기)로 배합되어 소정의 유연성이 제공되도록 하는 것이 바람직하다.The thermally conductive layer 7 is filled with a filler in a fluid state and cured after a certain period of time, so that the main material (thermal conductive filler): curing agent = 100:0.0053 (summer) and 100:0.0067 (winter season) are formulated to provide a predetermined flexibility. It is desirable to provide.

상기 열전도층(7)은 상부인 위에 별도의 미끄럼 방지를 위하여 도포되는 미끄럼 방지재에 착색안료를 더 포함되도록 하는 것이 바람직하고, 홈 형태의 오목한 요부들이 형성되게 함으로써, 그루빙 홈(12)에 의한 그루빙 효과(grooving effect)와 표설표시가 동시에 제공되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 상기 홈(2)과 공극속의 나머지 공간에 열전도성 충진재가 주입됨에 따라 추후, 열전도성 충진재가 경화 시에 그 열전도층(7)의 표면은 약 2~5mm 낮게 형성되도록 함으로써, 홈 형태의 오목한 요부들이 형성되게 하여 그루빙 효과 (grooving effect)를 제공할 수 있다.It is preferable that the heat conductive layer 7 further includes a colored pigment in the non-slip material applied for a separate non-slip on the upper part, and by forming concave recesses in the shape of grooves, the grooved groove 12 It is more preferable to provide both the grooving effect and the standard indication at the same time. At this time, as the thermally conductive filler is injected into the remaining space of the groove 2 and the void, the surface of the thermally conductive layer 7 is formed to be about 2 to 5 mm lower when the thermally conductive filler is cured later. The concave recesses can be formed to provide a grooving effect.

이러한 상기 열전도층(7)은 도로포장 재료 또는 상태와 관련하여 액상으로 된 수지액인 열전도층(7)의 완전한 접착과 흡착을 위해서 신규 아스팔트 포장도로 상에서의 시공은 유분이 완전 건조된 2개월이 지난 후에 시공하고, 신규 콘크리트 포장도로 상에서의 시공은 콘크리트가 완전히 양생된 1~2개월 후에 시공하는 것이 바람직하다.The heat conductive layer 7 is constructed on a new asphalt pavement for complete adhesion and adsorption of the heat conductive layer 7 which is a liquid resin in relation to the road pavement material or condition. It is desirable to perform construction after passing, and for construction on a new concrete pavement, one to two months after the concrete is completely cured.

상기 열전도층(7)과 후술하는 그루빙 홈(12)에는 착색안료를 혼용하여 사용함으로써, 융설장치의 표설 표시를 하고. 차량의 안전운행 등을 도모할 수 있게 된다.The heat-conducting layer 7 and the grooving groove 12 to be described later are mixed with a colored pigment to display the snow melting apparatus. It is possible to promote the safe operation of vehicles.

상기 계통 연계형 전력 공급부(16)는 한전의 상시 상용전력과 신재생 에너지원을 활용한 전력 생산 공급설비인 태양광 및 풍력 발전 설비등에 의해 계통 연계형으로 구성됨으로써, 가동 전력을 공급받아 제설장치 예열 가동과 실시간 가동전력으로 제공받도록 하는 것이 바람직하다.The grid-connected power supply unit 16 is configured in a grid-connected type by solar and wind power generation facilities, which are power production and supply facilities utilizing KEPCO's regular commercial power and renewable energy sources, thereby receiving operating power and a snow removal device. It is desirable to provide preheating operation and real-time operation power.

상기 온, 습도 및 적설을 감지하는 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11)는 도로표면(1) 위의 실시간 온, 습도 및 적설이 감지되도록 구비된 것으로서, 상기 온도 감지센서(9)에 의한 도로표면(1)의 설정온도와 적설감지센서(11)에 의해 발생된 신호는 도로표면(1)에 쌓이는 눈을 녹일 수 있게 발열부재(4)에 전원이 자동으로 공급, 제어되도록 구비되어 있다.The temperature, humidity and snow detection sensors 9, 10, and 11 for sensing the temperature, humidity and snow are provided to detect real-time temperature, humidity and snow on the road surface 1, and the temperature detection sensor 9 ), the set temperature of the road surface (1) and the signal generated by the snowfall detection sensor (11) are automatically supplied and controlled so that power is automatically supplied to the heating member (4) to melt the snow accumulated on the road surface (1). It is equipped.

상기 온도 감지센서(9)에 의한 도로표면(1)의 설정온도와 습도 감지센서(10)의 습도설정에 의해 발생된 신호는 도로표면(1)의 결빙방지, 블랙 아이스 예방을 위한 발열부재(4)에 전원을 자동으로 공급, 제어되도록 구비되어 있다.The signal generated by the set temperature of the road surface 1 by the temperature sensor 9 and the humidity setting of the humidity sensor 10 is a heating member for preventing freezing of the road surface 1 and preventing black ice ( It is equipped to automatically supply and control power to 4).

이러한 상기 발열부재(4)는 도로표면(1) 위의 온,습도를 감지하는 온,습도센서(9,10)가 도로표면(1)의 일정 구역에 설치되고, 강설과 강우를 자동으로 감지하는 적설감지센서(11), 현장상황을 실시간 감시, 제어할 수 있는 원격통신이 가능한 원격감시 제어부(17)가 콘트롤 유닛(8)에 접속되도록 구비되어 있다.The heat generating member 4 has temperature and humidity sensors 9 and 10 that detect the temperature and humidity on the road surface 1, installed in a certain area of the road surface 1, and automatically detects snowfall and rainfall. A snowfall detection sensor 11, a remote monitoring control unit 17 capable of remote communication capable of monitoring and controlling the field situation in real time, are provided to be connected to the control unit 8.

상기 콘트롤 유닛(8)은 발열부재(4)에 전원이 공급되어 전류 상태를 나타내는 전류 메타를 포함하며, 그 전류 메타를 통해 발열부재(4) 포설 분기회로 구간별 고장에 대한 이상 유/무를 확인 감시할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The control unit 8 includes a current meter indicating a current state by supplying power to the heating member 4, and through the current meter, the presence/absence of an abnormality for a breakdown of each branch circuit section where the heating member 4 is installed is checked. It is desirable to be able to monitor it.

도로표면(1)으로부터 소정 깊이 형성되는 홈(2)을 도로 차로 내 전체 영역에 형성되게 하여 강설량과 필요에 따라 차로 내 전체영역 또는 선택영역을 구분 설정하여 선택영역 설정구역만을 결빙방지 및 융설할 수 있도록 구성되어 있다.A groove (2) formed at a predetermined depth from the road surface (1) is formed in the entire area of the road lane, and the entire area or selected area within the lane is set separately according to the amount of snowfall and the need to prevent freezing and snow melting only in the selected area setting area. It is structured to be able to.

또한, 설치지역의 약설 및 결빙 초기 감지때는 상기 발열부재(4)를 통하여 도로면의 융설구역 선택가동으로 부분 융설이 가능하도록 구비되어 있고, 강설 예보 시 설치된 전체구역 도로면을 융설할 수 있도록 설정구역별 가동조건이 구분되게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is provided to enable partial snow melting by selective operation of the snow melting zone of the road surface through the heating member 4 at the time of initial detection of weak snow and freezing in the installation area, and it is set to allow snow melting of the entire area road surface installed during snowfall forecast. It is desirable to ensure that the operating conditions for each zone are separately provided.

상기 원격감시 제어부(17)는 원격통신이 가능한 집중 원격감시 제어 시스템 SCADA(Supervisory Control and Data Acquistion)으로 이루어진 것으로, 원격지인 재해 상황실에 설치되어 중앙집중식 감시제어, 각종 데이터를 모니터링 가능하게 구비되어 있다.The remote monitoring control unit 17 is composed of a centralized remote monitoring control system SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion) capable of remote communication, and is installed in a disaster situation room at a remote location to enable centralized monitoring control and monitoring of various data. .

이러한 상기 원격감시 제어부(17)는 시설물 고장 등 이상 발생시, 이에 표시 되어 신속한 응급조치가 가능 하도록 시설관리 유지기능을 제공되도록 하는 것이 바람직하다.When an abnormality such as a facility failure occurs, the remote monitoring control unit 17 is preferably displayed to provide a facility management and maintenance function to enable quick emergency measures.

도4 및 도5를 참조하면,4 and 5,

도4는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 경제성을 감안하여 1개 차로인 3.5m내 자동차 바퀴 접촉부 양쪽 폭 1m씩 융설하여 대, 소형 모든 차량이 원활하게 통행 할 수 있는 최적의 융설범위의 발열부재 등이 매립된 상태를 도시한 평면도이고, 도5는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 혹한의 도시 강원도 및 고속도로 등 산간지역 도로의 폭설과 결빙에 취약한 구역의 1개 차로인 3.5m내 전체에 발열부재 등을 설치하여 20cm~30cm 이상의 폭설 예보 시 설치된 전체구역 가동과 약설 및 결빙방지 등을 위한 설정조건에 따른 융설구역 선택가동으로 부분 융설이 가능한 형태를 도시한 평면도이다.Figure 4 is a single lane in 3.5m in consideration of the economy in the up-heating concentrated snow melting system on a paved road using the electric heating wire according to the present invention. It is a plan view showing a state in which a heating member of an optimum snow melting range is buried, and FIG. 5 is a city in cold weather in Gangwon-do and highway in the up-heat intensive snow melting system of a pavement using the electric heating wire according to the present invention. In case of forecasting heavy snowfall of 20cm~30cm or more by installing a heating member in the entire 3.5m lane of the area vulnerable to heavy snow and freezing of roads in mountainous areas, etc. It is a plan view showing the form of partial snow melting by selective operation of snow melting zone.

본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템은 최근의 강설 및 습기로 인한 도로 결빙으로 인한 대형 교통사고가 빈번하게 발생, 도로 이용객의 귀중한 생명위협과 막대한 재산피해 등을 예방하기 위하여, 혹한의 도시 강원도 및 고속도로 등 산간지역 도로의 폭설과 결빙에 취약한 구역의 1개 차로 3.5m 내 전체에 발열부재 등을 설치하여 20cm~30cm 이상의 폭설 예보 시, 설치된 전체 구역 가동이 가능하고, 약설 및 결빙방지 등을 위한 설정조건에 따른 융설구역의 선택영역인 도5에 도시한 바와 같이 4-2, 4-3,과 4-6, 4-7을 설정선택 가동하여 부분 융설, 결빙방지 할 수 있도록 구성될 수 있다.The up-heat intensive snow melting system for paved roads using electric heating wires according to the present invention prevents frequent large-scale traffic accidents due to road freezing due to recent snowfall and moisture, and prevents valuable life threats and enormous property damage to road users. In order to do this, a heating element is installed in the entire 3.5m lane in a zone vulnerable to heavy snowfall and freezing of roads in mountainous regions such as the cold city of Gangwon-do and highways, and when a heavy snowfall of 20cm~30cm or more is forecast, the entire installed area can be operated. As shown in Fig. 5, which is a selection area of the snow melting zone according to the set conditions for weak snow and freezing prevention, partial snow melting and freezing are performed by setting and selecting operations 4-2, 4-3, and 4-6, 4-7. It can be configured to prevent it.

즉, 도로 1개 차로의 경우, 차량 진행 방향의 종방향 길이100m로 발열부재 등을 20~30cm 간격 매설시 1 ~ 5구간, 1~8구간으로 형성되도록 하여 추후 어떠한 사유의 사고와 이상 발생으로 그 1 구간(SPAN)의 고장발생시 그 1 구간의 적설범위 20~30cm의 도로표면에만 눈이 쌓이게 되고, 그 나머지 구역의 융설범위 구역만으로도 차량통행이 우선 가능하도록 하여, 본 발명의 융설 및 결빙방지기능을 유지하면서 그 고장구간의 신속한 응급복구 조치를 취할 수 있게 된다.In other words, in the case of a single road, the length of the vehicle is 100m in the longitudinal direction, and when the heating member is buried at intervals of 20 to 30cm, it is formed in 1 to 5 sections and 1 to 8 sections. In the event of a failure of the 1 section (SPAN), snow accumulates only on the road surface of the 1 section's snow cover range of 20 to 30 cm, and the vehicle traffic is prioritized only in the snow snow range area of the remaining area, thereby preventing snow melting and freezing of the present invention. While maintaining the function, it is possible to take quick emergency recovery measures for the faulty section.

상기 홈(2)은 도로상에 일정 구간 형성됨에 있어 그 폭 방향으로 연속하게 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이, 도로 상의 길이방향으로 일정 구간 형성되되, 그 폭 방향으로도 연속되도록 대략 라운드지는 연결 구간(라운드지게 굴곡되어 이어지는 구간)을 통해 하나의 홈 그룹이 연속되게 형성되도록 함으로써, 하나의 그룹의 홈에 발열부재가 연속되게 설치할 수 있어 설치 작업 효율을 증대시킬 수 있다.The groove 2 is preferably formed continuously in the width direction since a certain section is formed on the road. Specifically, as shown in Figs. 4 and 5, a certain section is formed in the length direction on the road, but one groove group is formed through a connecting section (a section that is curved to be bent and connected to a round) so that it is continuous in the width direction. By continuously forming the heat generating members in one group of grooves, it is possible to increase the installation work efficiency.

도6을 참조하면,6,

도6은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 신설 포장 도로 표층 포장 작업 전, 1개 차로인 약 3.5m 내 기층표면 또는 기존 포장 도로 포장체 표층 절삭 약 50mm 후 기층 표면을 홈 컷팅 폭 7mm, 깊이 약 30~50mm 형성하여 1개 차로 내 전체에 발열부재가 설치되고, 표층 포장 실시형태를 도시한 평면도이다.Fig. 6 is a cutting of the surface of the existing pavement or the surface of the existing pavement within about 3.5m before the pavement work on the new pavement in the up-heat intensive snow melting system of the pavement using the electric heating wire according to the present invention. The rear surface of the base layer is formed with a groove cutting width of 7 mm and a depth of about 30 to 50 mm, and a heat generating member is installed in the entire inside of one lane, and it is a plan view showing an embodiment of a surface packaging.

본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템은 도6에 도시된 바와 같이, 혹한의 도시 강원도 및 고속도로 등 산간지역 도로의 폭설과 결빙에 취약한 구역에서 안전운행을 도모하기 위하여 1개 차로 3.5m내 전체에 발열부재 등을 매립하여 강설량과 필요에 따라 차로 내 전체영역 또는 선택영역을 구분 설정하여 선택 구역만을 결빙방지 및 융설 할 수 있다.As shown in Fig.6, the up-heat intensive snow melting system using the electric heating wire according to the present invention is to promote safe operation in areas vulnerable to heavy snowfall and freezing of roads in mountainous areas such as Gangwon-do and highways in cold weather. By embedding heat-generating members in the entire 3.5m of one lane, it is possible to prevent freezing and snow melting only in selected areas by separating the entire area or selected area in the lane according to the amount of snowfall and necessity.

여기에서 도로를 주행하는 차량의 바퀴가 집중적으로 접촉하는 영역과 1개 차로 3.5m내 강설량과 필요에 따라 선택영역 설정구역만을 융설 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is desirable to make only the area where the wheels of the vehicle traveling on the road intensively contact the area and the amount of snowfall within 3.5m by one lane and the area where the selected area is set as needed.

도7 및 도8을 참조하면,7 and 8,

도7은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 콘트롤 유닛을 통한 전자동 융설 가동조건 및 원격지 시설 장치를 중앙 집중식으로 감시 제어하는 원격 감시 제어시스템 및 제설 시스템을 도시한 작동 계통도이고, 도8은 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 콘트롤 유닛에 전력 공급을 위한 상시 상용전력의 한전 전력과 신재생 에너지의 계통 연계형 전력 공급장치를 도시한 계통도이다.7 shows a remote monitoring control system and a snow removal system for centrally monitoring and controlling fully automatic snow melting operation conditions and remote facility devices through a control unit in the up-heating centralized snow melting system on a paved road using an electric heating wire according to the present invention. Fig. 8 is a schematic diagram of operation, and Fig. 8 is a grid-connected power supply of KEPCO power and new renewable energy for supplying power to the control unit in the up-heat intensive snow melting system on the pavement using the electric heating line according to the present invention. It is a schematic diagram showing the device.

본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템의 전력공급은 주변 전력 시설인 한전전력으로부터 제공받을 수 있으며, 별도의 신재생 에너지원 설비(예를 들면, 태양광 및 풍력발전설비등)에 의해 제공받을 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 한전의 상용 계통 전력과 신재 생에너지원 설비와 계통 연계형으로 구성함으로써, 보다 효율적인 신재생 에너지를 활용할 수 있게 된다.The power supply of the up-heat intensive snow melting system on the pavement using the electric heating wire according to the present invention can be provided from KEPCO Electric Power, which is a nearby power facility, and separate renewable energy source equipment (for example, solar and wind power generation It is desirable to be provided by facilities, etc.), and by configuring a grid-connected type with KEPCO's commercial grid power and new renewable energy source facilities, more efficient renewable energy can be utilized.

계통 연계형 인버터 및 자동 전원 절체 스위치 ATS((Automatic Transfer Switch)는 한전 공급전원과 신재생 에너지원인 풍력발전 및 태양광 발전전원을 융설장치 콘트롤 유닛(8)의 출력신호기능에 따라 자동으로 절체되는 스위치로서, 융설장치 설치구역 도로표면의 1℃ 이하 시 습기에 의한 도로표면 결빙방지를 위한 도로예열, 결빙방지용으로 신재생에너지원인 풍력발전 및 태양광발전전원을 사용 할 수 있다. 이때, 기후 여건에 따라 불규칙하게 생산되는 발전전력량(kw)을 일정하게 할당된 구간 구역별 발열선의 소요전력(kw)에 맞추어 구간별, 단계별로 신재생 에너지발전 생산전력을 자동으로 공급되게 한다.Grid-connected inverter, and automatic power transfer switch ATS ((Automatic Transfer Switch) is automatically switching, based on an output signal capabilities of Korea Electric Power supply with renewable energy source, wind power generation and photovoltaic power snow melting apparatus control unit (8) As a switch, wind power generation and photovoltaic power generation, which are renewable energy sources, can be used for preheating the road surface to prevent freezing of the road surface due to moisture when the road surface in the snow melting device installation area is below 1℃, and to prevent freezing. In accordance with the generated power (kw) irregularly produced according to the regularly allocated section, according to the required power (kw) of the heating line for each section, the power generated by renewable energy generation is automatically supplied for each section and step by step.

한편, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 발열부재의 구간별 4-1~4-5 각 소요전력 12kw x 5set 로 구성된 시스템에서 신재생 에너지원인 풍력발전 또는 태양광 발전 생산전력이 25kw 일 때, 정해진 구간별 4-1~4-5 또는 4-1~4-8에서 4-1과 4-2구간에 전원을 우선 투입되게 하고, 일정한 시간설정 경과 후 4-3 과 4-4구간, 4-5와 4-1 또는 4-5와 4-6구간 등 순으로 생산된 발전전력을 순차적으로 반복하여 콘트롤 유닛(8)에서 자동으로 전원이 공급되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 신재생 에너지 발전생산 전력량(kw)에 따라 4-1~4-5 또는 4-1~4-8 등 구간별 전원공급이 순차적으로 반복 공급되어 도로표면의 습기제거로 빙결방지 가능하고, 도로표면 온도 1℃이상 일 때는 상기의 계통 연계형 인버터, ATS작동하여 한전 전원측으로 공급되어 주변의 보안등 및 펌프 등 전력사용 시설물 등으로 전력공급 사용된다. 이때, 도로표면 설정온도 0℃ 이하 강설 시 또는 습도설정(%) 이하 감지 신호시, 상시전력인 한전 공급전원을 사용함에 있어 신재생 에너지 발전생산 전력량(kw)에 따라 도로표면의 습기제거와 빙결방지작업을 이미 수행했으므로, 상시전력인 한전공급전력(kw) 사용을 절감할 수 있다. 특히, 계통 연계 인버터 및 자동 전원 절체 스위치는 ATS 한전전원과 풍력발전 및 태양광발전 전원을 자동으로 절체하는 스위치로서 한전이 입전이 될 때는 한전의 전원으로, 정전이 될 때는 발전기 전원으로 절체가 손쉽게 이루어진다.On the other hand, as shown in Figs. 4 and 5, in a system consisting of 12 kw x 5 sets of power required for each 4-1 to 4-5 for each section of the heating member, the production power of wind power or solar power, which is a renewable energy source, is 25 kw per day. At this time, the power is first turned on in the 4-1 and 4-2 sections from 4-1 to 4-5 or 4-1 to 4-8 for each designated section, and after a certain time setting has elapsed, the 4-3 and 4-4 sections , 4-5 and 4-1, or 4-5 and 4-6 sections, etc. It is preferable to sequentially repeat the generated power produced in the order so that the power is automatically supplied from the control unit (8). In other words, depending on the amount of electricity produced by renewable energy generation (kw), power supply for each section, such as 4-1 to 4-5 or 4-1 to 4-8, is sequentially and repeatedly supplied to prevent freezing by removing moisture from the road surface. When the road surface temperature is over 1℃, the above grid-connected inverter and ATS are operated and supplied to the power supply side of KEPCO and used to supply power to power facilities such as security lights and pumps. At this time, in the case of snowfall below the road surface setting temperature of 0℃ or below, or when the detection signal is below the humidity setting (%), when using the KEPCO power supply, which is a constant power, moisture removal and freezing of the road surface according to the amount of power produced by renewable energy generation (kw). Since the prevention work has already been carried out, it is possible to reduce the use of KEPCO's supply power (kw), which is the constant power. In particular, grid-connected inverters and automatic power transfer switches are switches that automatically transfer power from ATS KEPCO to wind power and solar power, and are easily transferred to KEPCO's power when KEPCO is in power, and to generator power when there is a power outage. Done.

도9를 참조하면,9,

도9는 본 발명에 따른 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템에 있어 원격 통신이 가능한 집중 원격 감시 제어 시스템 SCADA(Supervisory Control and Data Acquistion)을 원격지인 재해 상황실에 설치되어 실시간 현장상황 및 원격 감시 제어시스템을 도시한 상세 구성도이다.9 is a real-time field situation by installing SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion), a centralized remote monitoring and control system capable of remote communication, in a disaster situation room at a remote location in the up-heat intensive snow melting system on a pavement using an electric heating wire according to the present invention. And a detailed configuration diagram showing a remote monitoring control system.

본 발명에 따른 포장도로의 상향열 집중식 융설장치를 설치하는 방법은A method of installing an upward heat intensive snow melting device on a pavement according to the present invention

융설 장치가 설치되는 지역의 융설 열량 및 빙결 방지 열량을 토대로 단위 면적당의 필요 전력 용량을 산출하고;Calculating the required power capacity per unit area based on the amount of snow melting and the amount of heat to prevent freezing in the area where the snow melting device is installed;

단위 면적당 융설 열량에 의하여 산출된 열량을 기준으로 매립할 발열부재(4)의 구간 및 구역별 매립경로를 결정하여 각 구역별 길이를 산출하고;The length of each zone is calculated by determining the section of the heating member 4 to be buried and the buried path for each zone based on the amount of heat calculated by the amount of snow melting per unit area;

매립경로에 따라 소정 깊이의 홈(2)을 형성하고,Forming a groove (2) of a predetermined depth along the buried path,

상기 홈(2)에 대응하는 형태를 가지며, 내부가 공동인 열전도성 재료의 수용 부재(6)를 상기 홈(2)에 설치하고;A receiving member (6) of a thermally conductive material having a shape corresponding to the groove (2) and having a cavity inside is installed in the groove (2);

매입된 수용부재(6) 내에 발열부재(4)를 삽입하고, 상기 발열부재(4)의 발열 온/오프를 자동제어하기 위한 콘트롤 유닛(8)에 상기 발열부재(4)의 인출선을 연결하고;Inserting the heating member 4 into the embedded receiving member 6, and connecting the lead line of the heating member 4 to the control unit 8 for automatically controlling the heating on/off of the heating member 4 and;

상기 발열부재(4) 위에 열전도성 중전재를 소정 높이 충전하여 열전도층(7)이 구비되도록 하고, A thermally conductive heavy material is filled to a predetermined height on the heating member 4 so that the thermally conductive layer 7 is provided,

상기 열전도층(7) 위에 수지액 또는 금속분말을 포함한 수지액을 채워 상기 홈(2)을 메워지도록 하여 그루빙 홈(12)이 형성되도록 하고, The groove 2 is filled with a resin solution or a resin solution including metal powder on the heat conductive layer 7 to form a grooved groove 12,

상기 콘트롤 유닛(8)에 도포 상의 온도, 습도를 검출하고, 적설량을 감지하는 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11)에 의하여 발열부재(4)가 제어되도록 콘트롤 유닛(8)에 접속되도록 하고, The control unit 8 detects the temperature and humidity of the coating on the control unit 8, and controls the heating member 4 by the temperature, humidity and snow detection sensors 9, 10 and 11 that detect the amount of snowfall. Connect,

상기 콘트롤 유닛(8)에 전력공급을 위한 계통 연계형 전력 공급부(16)가 접속되도록 하고, 이어 현장상황을 실시간 감시, 제어하는 원격 감시 제어부(17)에 접속되도록 구비되게 이루어진다. 이때, 상기 홈(2)에 수용부재(6)를 설치하기 전에 그 홈(2)의 하부 쪽으로의 방열을 단열하기 위하여 단열재(3)를 포설하는 것을 더 포함되도록 하는 것이 바람직하다.A system-connected power supply unit 16 for supplying power to the control unit 8 is connected to the control unit 8, and is then provided to be connected to a remote monitoring control unit 17 that monitors and controls the field situation in real time. At this time, before installing the receiving member 6 in the groove 2, it is preferable to further include installing an insulating material 3 to insulate heat dissipation toward the lower side of the groove 2.

상기 그루빙 홈(12)은 상면에 착색안료가 혼용된 미끄럼방지재를 더 포설하는 것을 포함되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the grooving groove 12 includes a further installation of an anti-slip material mixed with a colored pigment on the upper surface.

그리고 상기 발열부재(4) 위에 고정부재(5)가 구비되도록 하여 상기 수용부재(6)와 발열부재(4)가 홈(2) 속으로 일정하게 밀착, 고정되도록 하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to include a fixing member 5 provided on the heating member 4 so that the receiving member 6 and the heating member 4 are uniformly adhered and fixed into the groove 2.

이는 단위면적당(㎡) 융설열량(w)에 의하여 산출된 열량을 기준으로 매립할 발열부재(4)의 구간, 구역별 매립경로를 결정하여 각 구역별 길이(m)를 산출하고, 매립 경로에 따라, 수용부재(6) 및 열전도층(7) 등을 매립할 일정한 홈(2)을 컷팅기(건식 또는 습식)를 이용하여 일정한 홈(2)을 형성하고, 도로 컷팅으로 인한 이물질, 분진 등의 이물질과 습기를 완전하게 제거 건조시킨다.This is based on the amount of heat calculated by the amount of snow melting (w) per unit area (㎡), by determining the section of the heating element 4 to be buried and the burial path for each section, and calculating the length (m) for each section, and Accordingly, a certain groove 2 to be embedded in the receiving member 6 and the heat conductive layer 7 is formed using a cutter (dry or wet type), and foreign substances and dust due to road cutting are Completely remove foreign matter and moisture and dry.

이때, 상기 융설열량 Qm (w/m2)은 0.4S(1-To)+64S/0.86α의 식에 의해 구해지고, 상기 빙결방지열량 Qi (w/m2)은 Ac+Ar/0.86α×(Tm-To)의 식에 의해 구해지며, 필요 전력 용량은 오옴의 법칙에 의해 산출되며, 여기에서 To는 설치 지역의 최저 기온 평균치이고, S는 설치 지역의 강설 강도이고, α는 융성 열효율이고, Ac는 대류에 의한 표면 열전달율이고, Ar은 복사에 의한 표면 열전달율이고, Tm은 2℃의 노면온도를 적용한다.At this time, the heat of snow melting Qm (w/m 2 ) is obtained by the equation of 0.4S(1-To)+64S/0.86α, and the freezing prevention calorie Qi (w/m 2 ) is Ac+Ar/0.86α It is calculated by the equation of ×(Tm-To), and the required power capacity is calculated by Ohm's law, where To is the average minimum temperature in the installation area, S is the snowfall intensity in the installation area, and α is the thermal efficiency of flourishing. And Ac is the surface heat transfer rate by convection, Ar is the surface heat transfer rate by radiation, and Tm is a road surface temperature of 2℃.

다음, 홈(2) 하부 바닥쪽으로의 방열 즉, 발열부재(4)의 열손실을 최소한으로 억제하기 위하여 발열부재(4)가 삽입된 수용부재(6)의 하부 밑면에 단열재(3)가 배치되고 즉, 홈(2) 속 하부의 단열재(3) 위에 발열부재(4)를 감싸진 수용부재(6)를 상기 홈(2) 속으로 삽입한다. 이때, 삽입된 수용부재(6)에서 직선구간 또는 굴곡진 구간, 다시 말해서 감싸져 홈(2) 속으로 삽입된 발열부재(4)와 수용부재(6)를 홈(2) 속 바닥으로부터 이격되지 않게 일정한 간격으로 홈 속 바닥측으로 고정부재(5)로 밀착 고정시킨다.Next, in order to minimize heat dissipation to the bottom of the groove (2), that is, heat loss of the heating member (4), the heat insulating material (3) is disposed on the lower bottom of the receiving member (6) into which the heating member (4) is inserted. That is, the receiving member 6 wrapped around the heating member 4 on the heat insulating material 3 below the groove 2 is inserted into the groove 2. At this time, in the inserted receiving member 6, the straight section or the curved section, that is, the heating member 4 and the receiving member 6 inserted into the groove 2 by being wrapped are not separated from the floor in the groove 2 It is tightly fixed with the fixing member 5 toward the bottom of the groove at regular intervals.

이는, 국내의 자동차 전용도로 대부분이 연성 포장인 아스팔트(아스콘)포장도로로 포장되어 있는 바, 발열선 매설 깊이:약 65mm를 준수해야 만 추후, 아스팔트 포장도로에서 각종 차량의 일정 주행에 따른 소성변형 등에 의한 포장체 훼손으로 7~10년 주기로 시행하는 표층 절삭 약 50mm 시에도 발열부재(4)인 히팅 케이블은 훼손절단, 손상 없이 안전하게 보존되어 원활한 재포장작업도 가능하도록 구성되었다.This is because most of the domestic automobile-only roads are paved with soft-paved asphalt (ascon) paved roads, and only when the depth of the heating wire is buried: about 65mm must be observed, in the future, due to plastic deformation according to the schedule driving of various vehicles on the asphalt pavement. Even when the surface layer is cut about 50mm every 7-10 years due to damage to the package, the heating cable, which is the heating member, is safely preserved without damage and damage, so that smooth repackaging work is possible.

국내 기존 기술의 열손실 과다로 인한 융설 효율성 저조로 강설 전 미리 장시간의 예열 가동을 단축하기 위하여 발열부재(4)인 히팅 케이블를 포장체 지면 속 20~50mm 이내에 매설되고 있으므로 포장체 소성변형에 의한 50mm 절삭, 재포장 시에는 히팅 케이블 훼손, 고장이 빈번한 상황이나 본 발명에 따른 기술은 상기에서 기술한 바와 같이, 발열부재(4)를 홈(2) 속 약 65mm 깊이 아래에 매설하여도 불필요한 열손실 방지에 의한 상향열 집중식 효과로 강설 전 예열가동 없이 신속하게 가동되고, 포장체의 소성변형에 의한 절삭, 재포장 시에도 반영구적으로 안전하게 보존할 수 있게 된다.In order to shorten the preheating operation for a long time before snowfall due to the low snow melting efficiency due to excessive heat loss of the existing domestic technology, the heating cable (4) is buried within 20 to 50 mm of the ground of the package, so 50 mm by plastic deformation of the package. In the case of cutting and repackaging, the heating cable is frequently damaged or broken. However, as described above, the technology according to the present invention does not require unnecessary heat loss even if the heating member 4 is buried below a depth of about 65 mm in the groove 2 It operates quickly without preheating before snowfall due to the upward heat intensive effect by prevention, and it can be semi-permanently and safely preserved even when cutting or repackaging due to plastic deformation of the package.

다음, 도로표면(1) 쪽으로의 방열, 즉 신속한 열전달을 최대한 조장하기 위하여 열전도율이 좋은 열전도가 탁월한 동 및 알루미늄, 텅스텐, 철, 탄소강, 탄소나노튜브 등 금속성의 입자 또는 분말과 접착력과 흡착률이 우수한 액상의 수지액과 일정 배합, 혼합된 액상의 열전도성 수지액으로 상기 홈(2)의 공간과 나머지 공극을 충진, 경화되어 이루어지는 열전도층(7)이 형성되고, 홈(2)을 메운 열전도층(7) 그 위에 미끄럼방지를 위한 그루빙 홈(12)이 형성되도록 한다.Next, in order to maximize heat dissipation toward the road surface (1), that is, rapid heat transfer, the adhesion and adsorption rate with metallic particles or powders such as copper and aluminum, tungsten, iron, carbon steel, carbon nanotubes, etc., which have excellent thermal conductivity with good thermal conductivity, are A heat conductive layer 7 formed by filling and curing the space of the groove 2 and the remaining pores with a liquid thermally conductive resin solution mixed and mixed with an excellent liquid resin solution is formed, and heat conduction filling the grooves 2 The grooving groove 12 for anti-slip is formed on the layer 7 thereon.

다음, 도로 갓길 쪽의 구간, 구역별 결선함(13)으로 인입된 수량의 발열부재(4)의 전원투입 접속선을 전선 인입배관(14)을 통하여 발열부재 접속선을 콘트롤 유닛(8)으로 인입하여, 사용 전력량의 3상 불균형 현상을 최소화하도록 발열부재(4)의 전원투입 접속선을 균등하게 즉, 발열부재(4)의 소요 총용량(kw)을 균등하게 분리, 델타 결선(Δ-Connection)하는 것이 바람직하다.Next, the power supply connection line of the heating member 4 of the number of sections on the shoulder side of the road, and the quantity of the heating member 4 drawn into the connection box 13 for each zone, is connected to the control unit 8 through the wire inlet pipe 14. In order to minimize the three-phase imbalance of the amount of power used, the power supply connection line of the heating member 4 is equally separated, that is, the required total capacity (kw) of the heating member 4 is evenly separated, and the delta connection (Δ-Connection) It is desirable to do).

다음, 도로표면(1) 위의 온도 및 습도, 눈의 상태를 자동으로 감지하는 외부에 설치된 온, 습도 및 적설 감지센서(9),(10),(11)에서 보내온 센서 신호선을 콘트롤 유닛(8)내에 설치된 온, 습도 및 적설감지 콘트롤러에 결선하고,Next, the sensor signal line sent from the externally installed temperature, humidity and snow detection sensors 9, 10, and 11 that automatically detects the temperature and humidity on the road surface 1 and the condition of snow is transferred to the control unit ( 8) Connect to the temperature, humidity and snow detection controller installed inside,

현장상황을 실시간 확인, 감시할 수 있는 CCTV 카메라를 현장에 설치하고, 현장에 설치하는 콘트롤 유닛(8)과 인터넷 망을 통한 현장상황을 실시간 확인, 감시제어, 각종데이터 모니터링이 가능한 원격 감시 제어부(17)를 원격지인 재해 대책 상황실에 설치한다.A CCTV camera that can check and monitor the site situation in real time is installed at the site, and the control unit 8 installed at the site and a remote monitoring control unit capable of real-time confirmation, monitoring control, and various data monitoring through the Internet network. 17) is installed in a remote disaster response situation room.

다음, 콘트롤 유닛(8)의 일측은 그 콘트롤 유닛(8)에 취부된 전류 메터를 통하여 발열부재 포설 분기회로 구간별 고장에 대한 이상 유/무를 확인 감시하여 항시 원활한 관리가 되도록 2중 유리문으로 이루어지는 것이 바람직하다. 다만, 시공 완료 후 최초로 전원 투입하기 전, 균등하게 결선이 완료된 발열부재의 누전 및 절연에 대한 안전성 검사를 미리 시행한 후, 적합 판정시 입력전원을 투입하고, 필요시 콘트롤 유닛(8)에 구성되어진 현장/원격 등 자동/수동 선택스위치를 부가하여 이에 의한 전원을 투입한다.Next, one side of the control unit 8 checks and monitors the presence/absence of faults for each section of the branch circuit for installing the heating member through the current meter installed in the control unit 8, and consists of a double glass door to ensure smooth management at all times. It is desirable. However, after the completion of construction, before the power is applied for the first time, safety inspection for leakage and insulation of the heating member that has been uniformly connected is conducted in advance, and input power is supplied when it is determined that it is suitable, and if necessary, it is configured in the control unit 8 Power is supplied by adding an automatic/manual selection switch such as on-site/remote.

이때, 콘트롤 유닛(8)에는 도로표면 온, 습도감지 및 적설감지 콘트롤러가 포함된 장치로서 온, 습도 및 적설감지센서(9),(10),(11)에서 보내진 신호와 도로표면의 적정온도 유지를 위하여 설정된 도로표면 설정온도(℃)와 적설 감지 신호시 도로표면 설정온도(℃)와 습도설정(%) 신호시에 따라 즉, 상기 두 조건의 각 신호 시에 따라 결선된 발열부재로의 전원인가를 자동으로 온/오프(ON/OFF)를 반복하여 도로상에 쌓이는 눈을 신속히 융설 할 수 있고, 기온 급강하시, 습도에 의한 결빙방지, 블랙아이스 예방을 할 수 있도록 안전하게 구성된 전기장치가 포함되어 도로표면은 항상 적정한 온도를 유지하도록 무인전자동으로 반복 작동한다.At this time, the control unit 8 is a device including road surface temperature, humidity and snow detection controllers, and signals sent from the temperature, humidity and snow detection sensors 9, 10, and 11 and the appropriate temperature of the road surface The road surface set temperature (℃) set for maintenance and the road surface set temperature (℃) and humidity set (%) signal at the time of snow detection signal, that is, to the connected heating member according to each signal of the two conditions. The electric device is safely configured to prevent snow accumulation on the road quickly by repeatedly turning on/off the power supply and preventing freezing due to humidity and black ice in case of a sudden drop in temperature. It is included, and the road surface operates repeatedly automatically, unattended to maintain the proper temperature at all times.

1:도로표면 2:홈
3:단열재 6:수용부재
4:발열부재 5:고정부재
6:수용부재 7:열전도층
8:콘트롤 유닛 9,10,11:온, 습도 및 적설감지센서
12:그루빙 홈 16:계통 연계형 전력 공급부
17:원격 감시 제어부1: Road surface 2: Groove
3: Insulation material 6: Receiving member
4: Heating member 5: Fixing material
6: receiving member 7: heat conductive layer
8: control unit 9, 10, 11: temperature, humidity and snow detection sensor
12: Grooving groove 16: System-connected power supply
17: remote monitoring control unit

Claims (16)

포장도로에서 일정구간 길이를 따라 도로표면(1)으로부터 깊이 30~70mm × 폭 6~10mm를 가지며, 서로에 대하여 150~300mm의 간격으로 3~5 라인 유지되고, 이웃하는 홈과 연속되게 형성되어 하나의 그룹을 형성하고, 상기 하나의 홈 그룹은 도로에서 주행하는 차량들의 양쪽 바퀴가 집중적으로 접촉하는 영역으로서 도로 차로 내의 중심을 중심으로 하여 양측에 형성되도록 하고, 그 차로 내 전체 영역에 형성되게 하여 강설량과 차로 내 전체영역 또는 선택영역을 구분 설정하여 선택영역 설정구역만을 결빙방지 융설할 수 있도록 구성된 홈(2)과;
내부에 공동을 가지며 상기 홈(2)에 대응하는 외형을 갖는 상기 홈(2)의 바닥부에 삽입되는 발열부재(4)에서 발열된 열이 상기 홈(2)속 하부로의 열 손실예방과 지면 속의 차가운 기운을 차단하는 내열 1,260℃와 발암물질이 전무한 세라믹 페이퍼로 형성된 단열재(3)와;
상기 단열재(3) 위에 배치되며, 금속성의 열전도체인 동, 알루미늄, 탄소강 및 탄소나노튜브 중에서 선택된 금속물질이 함유된 유연성을 갖는 열전도체 속에 발열부재(4)가 감싸여져 홈(2)속으로 삽입되도록 하여 도로표면(1)으로 열전달이 이루어지며, 홈(2)의 높이보다 낮은 높이를 갖고, 폭 30~80mm, 두께 0.035~0.05mm의 판박 페이퍼형 수용부재(6)와;
상기 수용부재(6) 내에 감싸져 홈(2) 속으로 삽입되어 열을 발생시키는 발열부재(4)와;
상기 수용부재(6)와 발열부재(4)를 홈(2) 속으로 억지끼움 방식으로 삽입되어 발열부재(4)와 수용부재(6)를 홈(2) 속 밑면으로 일정하게 밀착, 고정시켜 수용부재(6)가 홈(2) 속 바닥으로부터 이격되는 것을 방지하기 위한 고정부재(5)와;
상기 홈(2) 속에 밀착, 고정된 발열부재(4)와 수용부재(6) 상부에 충전되어 홈(2)을 메우는 열전도성 충진재인 메타크릴 수지(Methyl Methacrylate Resin)액상의 수지액과 동, 알루미늄, 텅스텐, 철, 탄소강 및 탄소나노튜브 중에서 선택된 금속물질의 325mesh이하 분말(powder)이 100:10 비율로 혼합되어 접착력, 흡착률, 속경화성 및 내충격성을 갖는 액상의 열전도성 충진재로 구성되고, 유동 상태의 충진재를 충전, 경화되도록 열전도성 충진재와 경화제를 배합하여 유연성이 제공되도록 한 열전도층(7)과;
상기 열전도층(7) 위에 미끄럼방지재를 도포하거나 그루빙 홈(12);을 형성하고, 도로표면(1) 위의 실시간 온, 습도 및 적설을 감지하는 온, 습도 및 적설감지센서(9,10,11)와;
상기 온, 습도 및 적설 감지센서(9,10,11)로 부터의 신호를 제공받아 발열부재(4)를 제어하기 위한 콘트롤 유닛(8)과;
상기 콘트롤 유닛(8)에 전력공급을 위한 상시 상용전력과 신재생에너지원을 활용한 전력생산공급설비인 태양광 및 풍력발전설비에 의해 계통연계형으로 구성하여 가동전력을 공급받아 제설장치 예열가동과 실시간 가동전력으로 제공받도록 구성한 계통 연계형 전력 공급부(16); 및 현장상황을 실시간 감시, 제어하는 원격통신이 가능한 집중 원격감시 제어 시스템 SCADA(Supervisory Control and Data Acquistion)으로 원격지인 재해 상황실에 설치되어 중앙집중식 감시제어, 각종 데이터를 모니터링 가능하게 구성되고, 시설물 고장 또는 이상 발생시, 이에 표시되어 신속한 응급조치가 가능하도록 시설관리 유지기능을 제공하는 원격 감시 제어부(17)가 포함됨을 특징으로 하는 전기발열선을 활용한 포장도로의 상향열 집중식 융설시스템.

It has a depth of 30 to 70 mm × 6 to 10 mm in width from the road surface (1) along a certain section length on a paved road, and is maintained in 3 to 5 lines at intervals of 150 to 300 mm to each other, and is formed continuously with neighboring grooves. One group is formed, and the one groove group is an area where both wheels of vehicles traveling on the road intensively contact, and is formed on both sides centering on the center of the road lane, and is formed in the entire area within the lane. A groove (2) configured to separate and set the amount of snowfall and the entire area or selected area within the lane to prevent freezing and snow melting only in the selected area setting area;
The heat generated by the heat generating member 4 inserted into the bottom of the groove 2, which has a cavity inside and has an outer shape corresponding to the groove 2, prevents heat loss to the lower part of the groove 2 Insulation material (3) formed of ceramic paper with no heat-resistant 1,260°C and no carcinogens to block cold energy in the ground;
The heat-generating member 4 is wrapped in a flexible heat conductor containing a metal material selected from copper, aluminum, carbon steel, and carbon nanotubes, which is disposed on the insulating material 3 and inserted into the groove 2 So that heat is transferred to the road surface 1, has a height lower than the height of the groove 2, and has a width of 30 to 80 mm and a thickness of 0.035 to 0.05 mm;
A heating member (4) wrapped in the receiving member (6) and inserted into the groove (2) to generate heat;
The receiving member 6 and the heating member 4 are inserted into the groove 2 in a force-fitting manner, so that the heating member 4 and the receiving member 6 are uniformly adhered and fixed to the bottom of the groove 2 A fixing member 5 for preventing the receiving member 6 from being separated from the floor in the groove 2;
The heat-generating member 4 and the receiving member 6 tightly adhered to and fixed in the groove 2 are filled in the upper part of the groove 2 and are filled with a liquid resin solution of methacrylic resin, which is a thermally conductive filler, It is composed of a liquid thermally conductive filler having adhesion, adsorption rate, fast curing and impact resistance by mixing a powder of less than 325 mesh of metal material selected from aluminum, tungsten, iron, carbon steel and carbon nanotubes in a ratio of 100:10. , A thermally conductive layer 7 in which flexibility is provided by mixing a thermally conductive filler and a curing agent to fill and cure the filler in a flowing state;
A temperature, humidity and snow detection sensor 9, which forms an anti-slip material on the heat conductive layer 7 or forms a grooving groove 12, and detects real-time temperature, humidity, and snow on the road surface 1 10,11) and;
A control unit (8) for controlling the heating member (4) by receiving signals from the temperature, humidity, and snow detection sensors (9, 10, 11);
The control unit 8 is configured in a grid-connected type by solar and wind power generation facilities, which are power generation supply facilities using regular commercial power and new renewable energy sources for power supply to the control unit 8, and receives operating power to preheat the snow removal device. A system-connected power supply unit 16 configured to receive and receive real-time operating power; And SCADA (Supervisory Control and Data Acquistion), a centralized remote monitoring control system capable of real-time monitoring and control of the field situation, installed in a disaster situation room at a remote location to enable centralized monitoring and control, monitoring of various data, and facility failure. Or, when an abnormality occurs, it is displayed thereon, and a remote monitoring control unit 17 that provides a facility management maintenance function to enable rapid emergency measures is included.

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