KR102352137B1 - IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기상예측 취약구간의 노면에 매설되어 노면의 온도/습도를 측정하는 노면온도/습도 측정수단; 상기 노면온도/습도 측정수단이 설치된 도로가에 설치되어 도로 및 도로주변의 기압, 강수량, 기온 등을 측정하는 노면주변 기상계측수단; 상기 노면온도/습도 측정수단 및 노면주변 기상계측수단에서 측정된 노면 상태정보 및 기상정보를 취합하여 관리서버로 제공하는 통신수단; 태양광/풍력 발전수단, 상기 노면온도/습도 측정수단의 저면에 결합되어 차량 통과시 발생되는 압력을 통해 전기를 발생하는 압전수단 중 두 개 이상의 발전수단에서 생산된 전기를 상기 노면온도/습도 측정수단, 기상계측수단 및 통신수단에 공급할 수 있도록 도로 주변에 설치되는 하이브리드형 전력공급수단;을 포함하되, 상기 관리서버에는 상기 통신수단에서 전송되는 도로 노면의 실측 데이터 및 기상센터에서 제공되는 기상정보를 수신하여 저장하는 기상데이터 저장부와, 상기 기상데이터저장부에 저장된 실측 데이터와 기상예측 정보를 토대로 도로노면 상태 예측정보를 생성하는 도로노면 기상예측부와, 상기 기상예측수단에서 예측된 도로노면 상태 정보를 기상예보관리앱이나 차량네비게이션의 안전운전 안내맵 또는 도로가에 설치되는 위험안내 표시판 중 어느 하나 이상으로 제공하는 기상예측정보 안내부;가 더 포함된 구성으로 이루어진다.

Description

IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템{Road freezing monitoring system based on IOT}
본 발명은 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IoT 기술을 기반으로 도로의 노면온도, 기온, 습도, 기압 등의 실제 도로상태를 측정하여 DB화하고, 실측데이터와 기상자료의 연관성을 파악하여 취약지의 노면 결빙상태를 운전자 등에게 제공하도록 하여 교통사고를 예방할 수 있도록 하는 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템에 관한 것이다.
과학기술의 발달로 기상예보 기법 또한 꾸준히 발전하면서 상당히 정확한 일기예보가 이루어지고 있으나, 실제 자동차가 운행하는 도로의 노면상태에 대한 정보제공 및 예보는 매우 취약한 형편이다.
특히, 산악지형이 많은 우리나라의 경우, 도로가 관통하는 주변에 댐이나 강가, 계곡 등이 위치하고, 교량이나 산맥을 통과하는 경우가 많아 일반적인 기상예보와는 많은 차이가 발생되는 기상예측 취약구간대가 많이 존재하고 있는 실정이다.
즉, 기상예측 취약구간대는 기상청의 기상예보와 다른 경우가 많이 발생되어 이 지역을 통과하는 차량들의 경우 기상예측 취약구간대에 대한 도로상태 정보가 미흡하여 교통사고 발생이 자주 발생하고 있다.
특히, 겨울철 노면이 결빙되는 경우 대량의 교통사고를 유발하게 되어 많은 사상자가 발생되고 있기 때문에 기상예측 취약구간대에 대한 도로 노면상태 정보를 신속하고 정확하게 차량 운전자들에게 제공할 필요성이 제기되고 있다.
아래 표 1에 조사된 바와 같이, 도로가 결빙되는 경우 타이어와 노면간의 마찰력이 감소되어 건조 상태의 노면에 비해 결빙상태의 노면에서 교통사고 발생율이 약 4배 이상 발생하는 것으로 조사되었으며, 또한 전체 고속도로 사고 발생건수에서 노면결빙이 원인이 되어 사고가 발생된 비율이 14%를 넘는 것으로 조사되었다.
<고속도로 교통사고 조사결과>
노면마찰계수와 사고율간의 관계 도로결빙 원인 교통사고 위험성
Figure 112020004989781-pat00001
연도 최근3년(2013~2015)
전체 고속도로
사고발생건수(치사율) 11,295건(7.2%)

도로결빙 원인
사고발생건수 84건(14.3%)
(치사율)
이와 같이, 도로 노면상태에 따라 교통사고 발생율이 높을 뿐만 아니라 치사율 또한 높아 겨울철 도로 노면의 결빙상태를 차량 운전자가 정확하게 인지한 상태에서 운전하는 것이 무엇보다 중요하지만, 현재의 기상예보 및 도로정보로는 기상예측 취약구간에 대한 정확한 정보 제공 및 예보가 어려워 이에 대한 대책이 강구되어야할 필요성이 제기되고 있다.
물론, 종래에도 도로결빙 경보시스템 등이 일부 개발되고 특정 개소에 설치된 일부 예가 있지만, 노면온도의 오차범위가 크고, 강우량(눈,비) 및 강우시점에 대한 정확한 데이터 획득이 어렵고, 태양광발전에 의한 전원공급이 이루어지는 경우 날씨 등의 영향으로 전원공급이 원활하게 이루어지지 못하고 있는 실정이었다.
- 특허공개 제10-2019-105165호(2019.09.16) - 특허등록 제10-1677908호(2016.11.15)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 하이브리드형 전원공급방식을 이용하여 영구전원을 공급하고, 기상예측 취약구간의 도로노면에 대한 정확한 환경정보를 획득하여 노면에 대한 정보를 제공할 수 있도록 하는 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자동경보알림시스템을 적용하여 기상예측 취약구간에 대한 노면상태 정보를 차량 운전자들에게 전달될 수 있도록 하여 사고를 예방할 수 있도록 하는 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템을 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템은 기상예측 취약구간의 도로노면에 일정 깊이로 매설되어 도로표면의 온도, 습도를 측정하는 노면온도/습도 측정수단과, 상기 노면온도/습도 측정수단이 설치된 도로가에 설치되어 도로 및 도로주변의 기압상태, 강수량을 측정하는 노면주변 기상계측수단과, 상기 노면온도/습도 측정수단 및 노면주변 기상계측수단에서 측정된 기상예측 취약구간의 도로 노면상태 및 도로주변의 기상정보를 취합하여 관리서버로 제공하도록 상기 노면온도/습도 측정수단 또는 노면주변 기상계측수단에 일체로 구성되는 통신수단과, 상기 노면온도/습도 측정수단, 기상계측수단 및 통신수단에 공급하도록 기상예측 취약구간의 주변에 설치되는 전력공급수단과, 상기 통신수단에서 전송되는 기상예측 취약구간의 도로노면에 대한 실측 데이터 및 기상센터에서 제공되는 기상정보를 수신하여 저장하도록 상기 관리서버에 구비되는 기상데이터 저장부와, 상기 기상데이터 저장부에 저장된 실측 데이터와 기상청에서 제공되는 기상예측 정보를 토대로 기상예측 취약구간의 도로노면 상태를 파악/예측하는 도로노면 기상예측부와, 상기 도로노면 기상예측부에서 예측된 기상예측 취약구간의 도로노면 상태 정보를 차량운전자의 스마트폰에 설치된 기상예보 관리앱이나 차량 네비게이션의 안전운전 안내맵 또는 기상예측 취약구간 안내 전광판 중 어느 하나 이상으로 제공하는 기상예측정보 안내부;를 포함하되, 상기 전력공급수단은 태양광 발전수단, 풍력 발전수단 및 상기 노면온도/습도측정수단의 저면에 결합되어 차량 통과시 발생되는 압력을 통해 전기를 발생하는 압전수단 중 두 개 이상의 발전수단에서 생산된 전기를 이용하도록 구성되고, 상기 도로노면 기상예측부에서 이용하는 기상데이터에는 동일지역에 대한 과거 누적된 기상데이터를 더 포함하여 기상예측 취약구간에 대한 도로노면상태를 파악/예측하도록 구성되는 특징으로 이루어진다.
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본 발명의 실시예에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템은 기상예측 취약구간에 대한 실제 도로상태 및 기상정보를 실시간으로 파악하여 해당 도로를 운행하는 차량운전자들에게 정확하고 신속한 정보를 제공하도록 함으로써 안전운행이 가능하고 교통사고 발생 예방할 수 있도록 하여 인명사상자가 발생하는 것을 예방할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템의 전체적인 구성에 대한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면온도/습도 측정수단의 일 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예 따른 노면온도/습도 측정수단이 노면에 매립 설치된 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 노면온도/습도 측정수단의 변형예이다.
본 발명의 실시예에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템은 도로의 노면상태가 특별히 예측 불가하거나 일반 교통정보를 통해 알 수 없는 기상예측 취약구간 도로에 도로 노면상태의 온도/습도 및 주변 기상상태를 실시간 계측하여 관리자 및 관리서버로 전송되도록 하고, 실시간 계측된 실제 도로노면 환경정보와 오랫동안 축적된 기상데이터 및 일정 주기적으로 예측된 기상정보를 바탕으로 기상예측 취약구간의 도로노면 상태를 예측 및 감지하여 차량 운전자들에게 제공하도록 구성됨으로써 교통사고 발생을 줄일 수 있도록 도로 결빙 감지 및 예측시스템을 제공한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템은 기상예측 취약구간의 도로노면에 일정 깊이로 매설되어 도로표면의 온도, 습도를 측정하는 노면온도/습도 측정수단과, 상기 노면온도/습도 측정수단이 설치된 도로가에 설치되어 도로 및 도로주변의 기압상태, 강수량을 측정하는 노면주변 기상계측수단과, 상기 노면온도/습도 측정수단 및 노면주변 기상계측수단에서 측정된 기상예측 취약구간의 도로 및 도로주변의 기상정보를 취합하여 관리자나 관리서버로로 제공할 수 있도록 상기 노면온도/습도 측정수단 또는 노면주변 기상계측수단에 일체로 구성되는 통신수단과, 태양광, 풍력, 상기 노면온도/습도측정수단의 저면에 결합되어 차량 통과시 발생되는 압력을 통해 전기를 발생하는 압전수단 중 두 개 이상의 수단에서 생산된 전기를 이용하여 상기 노면온도/습도측정수단, 기상계측수단 및 통신수단에 공급할 수 있도록 기상예측 취약구간의 주변에 설치되는 하이브리드형 전력공급수단;을 포함하되, 상기 관리서버에는 상기 통신수단에서 전송되는 기상예측 취약구간의 도로노면에 대한 실측 데이터 및 기상센터에서 제공되는 기상정보를 수신하여 저장하는 기상데이터 저장부와, 상기 기상데이터 저장부에 저장된 실측 데이터와 기상청에서 제공되는 기상예측 정보를 토대로 기상예측 취약구간의 도로노면 상태 예측정보를 생성하는 도로노면 기상예측부와, 상기 도로노면 기상예측부에서 예측된 기상예측 취약구간의 도로노면 상태 정보를 차량운전자의 스마트폰에 설치된 기상예보 관리앱이나 차량 네비게이션의 안전운전 안내맵 또는 기상예측 취약구간 안내 전광판 중 어느 하나 이상으로 제공하는 기상예측정보 안내부;가 더 포함되어 이루어진다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 본 발명의 구성에 대한 기능을 고려하여 일반적인 용어 및 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용했으며, 이 경우 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의된다.
또한, 상세한 설명 가운데에서 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 "수단", "부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하는 의미로 해석된다.
또한, 명세서 전반에 걸쳐서 “기상예측 취약구간”이라고 할 때, 이는 도로시설을 관리하는 공공기관이나 지방자치단체에서 차량운전자들에게 서행 또는 안전운행이 필요로 하는 “위험지역” 또는 “위험구간”으로 분류되어 관리되고 있는 “특정구간의 도로”를 의미하며, “노면”은 상기 “특정구간의 도로” 표면을 의미하는 것으로 해석된다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템(100)의 전체적인 구성에 대한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면온도/습도 측정수단(10)의 일례를 도시하고 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면온도/습도 측정수단(10)이 노면에 매립 설치된 단면도를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면온도/습도 측정수단(10)의 변형예를 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템(100)은 기상예측 취약구간의 노면에 매립 설치되어 노면의 온도와 습도를 각각 계측하는 노면온도/습도 측정수단(10)이 구비되고, 상기 노면온도/습도 측정수단(10)이 설치되는 도로가에 설치되어 기상예측 취약구간의 도로나 그 도로의 주변에 대한 기압상태, 강수량, 온도 등을 계측하는 노면주변 기상계측수단(20)이 구비된 구성으로 이루어진다.
상기 노면온도/습도 측정수단(10)에서 노면온도 측정수단은 온도계, 온도센서 등으로 구성될 수 있는 것으로, 외부 충격이나 외부 기온변화에 대한 내구성이 강한 구조로 이루어진 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 노면 습도측정수단은 설치된 지역의 도로 노면에 대한 습도를 예민하게 센싱할 수 있는 것이면 충분한 것으로, 다양한 종류 및 방식의 습도센서 중 외부충격에 강하고 오차율이 적어 정밀한 계측이 가능한 습도센서로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 온도측정수단 및 습도측정수단은 온도 및 습도를 감지하는 소자 뿐만 아니라 신호처리를 위한 전자회로등이 집적화된 센서가 이용될 수 있다.
이와 더불어, 상기 노면주변 기상계측수단(20)은 상기 노면온도/습도 측정수단(10)이 설치된 도로가에 설치되어 기상예측 취약구간의 도로에 내리는 비나 눈의 강수량, 바람의 세기 등 기압상태, 기온 등을 측정할 수 있는 복수개의 센서가 각각 구성되어 일체로 조립되거나 또는 하나의 회로보드에 일체로 구성되어 기상예측 취약구간의 기상 상태를 실시간 계측할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 및 노면주변 기상계측수단(20)에서 측정된 기상예측 취약구간의 도로 및 도로주변의 기상정보를 취합하여 관리자나 관리서버로 제공될 수 있도록 통신수단(30)이 더 구비되는데, 상기 통신수단(30)은 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 또는 노면주변 기상계측수단(20)에 일체로 구성되어 각각의 측정수단에서 감지된 신호를 직접 또는 일정한 정보처리과정을 수행한 후에 관리서버(50)로 전송할 수 있도록 구성된다.
이와 더불어 상기 기상예측 취약구간에 설치되는 상기 노면온도/습도측정수단(10), 노면주변 기상계측수단(20) 및 통신수단(30)의 동작에 필요한 소정의 전기를 공급할 수 있도록 기상예측 취약구간 또는 그 주변에 하이브리드형 전력공급수단(40)이 설치된 구성으로 이루어진다.
상기 하이브리드형 전력공급수단(40)은 하나 이상의 자연에너지 또는 운동에너지를 이용하여 전기를 생산, 공급하는 복수의 전력생산 및 공급수단을 포함하는 의미로 사용된다.
그 일례로 태양광을 수광하여 전력을 생산하는 태양광 발전수단과 풍력을 이용하여 전기를 생산하는 풍력발전수단이 결합된 형태가 될 수 있고, 또 다른 실시예로 태양광과 풍력발전수단 및 노면에 매설되는 상기 노면온도/습도 측정수단(10)의 저면에 결합되어 차량 통과시 일정한 하중(압력)을 받아 전기를 생산하는 압전수단이 결합된 복합형 전력생산 및 공급수단이 이용될 수도 있다.
따라서, 상기 하이브리드형 전력공급수단(40)은 기상예측 취약구간의 상황에 따라 적절한 전력발생 및 공급수단을 채택하여 상용전력 공급 없이도 각 수단이 동작되는데 지장이 없도록 구성되는 것이 바람직하다.
물론, 상기 하이브리드형 전력공급수단(40)에는 태양광 발전수단과 풍력 발전수단 및 기타 발전수단에서 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리 및 전력제어수단이 포함한 에너지 저장장치(ESS)로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 및 노면주변 기상계측수단(20)에서 계측된 기상관련 센싱 정보를 관리자 또는 관리서버로 전송하는 통신수단(30)은 독립적으로 설치되기 보다는 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 또는 노면주변 기상계측수단(20)에 일체로 구성되어 공중통신망을 통해 무선으로 설정된 관리자 또는 관리서버로 센싱된 데이터 정보를 전송할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 노면온도/습도 측정수단(10) 및 노면주변 기상계측수단(20)에는 센서 이외에도 센서 동작을 제어하기 위한 보조적인 주변장치가 하나의 제어보드에 일체로 구성되어 노면 온도/습도나 기상계측을 일정 주기별로 반복하면서 실시간 노면상태나 기상정보를 취득할 수 있도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 통신수단(30)에서 전송된 노면상태 정보나 계측된 기상정보는 해당지역의 도로를 관리하는 관계기관 등에 구축된 관리서버(50)로 수신된다.
상기 관리서버(50)는 기상예측 취약구간의 도로 노면상태에 대한 실시간 계측된 데이터 뿐만 아니라 공공기관(기상청 또는 지역 기후관측센터 등) 등에서 제공되는 기상정보(90)가 실시간 수집되어져 설정된 프로그램을 통해 기 설정된 기상예측 취약구간에 대한 기상예측정보를 생성하여 제공될 수 있도록 구성된다.
상기 관리서버(50)에는 복수의 기상예측 취약구간에서 수집된 데이터를 저장하는 기상데이터 저장부(60)가 구비되며, 이러한 기상데이터 저장부(60)에는 각 지역의 기상예측 취약구간에 설치된 노면온도/습도 측정수단(10) 및 기상계측수단(20)에서 수집된 정보를 할당된 메모리에 저장, 관리 및 가공 처리하는 로컬데이터D/B와, 공공기관 등에서 제공되는 기상예측정보를 저장, 관리 및 가공, 처리하는 공공데이터 D/B가 마련되어 있다.
또한, 상기 관리서버(50)에는 상기 기상데이터저장부(60)에 저장된 실측 데이터와 기상청에서 제공되는 기상예측 정보를 토대로 기상예측 취약구간이 속하는 지역/도로의 도로노면 상태를 예측하는 프로그램이 저장된 도로노면 기상예측부(70)가 구비된다.
따라서, 각 지역의 기상예측 취약구간에 해당되는 도로의 노면온도/습도 측정수단(10)에서 수집된 노면의 온도/습도데이터 및 기상계측수단(20)에서 계측된 기상정보가 관리서버(50)로 실시간 전송되면, 관리서버(50)에서는 각 지역 및 기상예측 취약구간에서 수신된 데이터를 저장하고, 도로노면 기상예측부(70)를 통해 각 지역의 노면상태에 대한 기상정보를 생성하게 된다.
상기 도로노면 기상예측부(70)를 통해 생성된 각 지역 기상예측 취약구간에 대한 도로 노면의 기상정보는 기상예측정보 안내부(80)의 제어를 통해 공중망으로 송출된다.
즉, 기상예측정보 안내부(80)에서 공중망으로 송출된 각 지역의 기상예측 취약구간의 도로 노면상태 정보는 기상예보 관리앱(200)이 설치된 스마트폰을 통해 차량 운전자에게 제공될 수 있고, 기상예측 취약구간 주변에 설치되는 위험표시 안내표시판(300), 안전운전 안내맵이 설치된 차량의 내비게이션(400)을 통해 차량 운전자들에게 제공되어 해당 도로를 운행하는 차량 운전자들이 기상예측 취약구간의 도로 노면상태 정보를 인지할 수 있도록 한다.
한편, 도 2에는 기상예측 취약구간의 도로 노면에 매립 설치되는 노면온도/습도 측정수단(10)의 일 실시예가 도시되어 있고, 도 3에는 상기 노면온도/습도 측정수단(10)이 도로의 노면에 매립 설치된 상태의 단면이 발췌 도시되어 있다.
상기 노면온도/습도 측정수단(10)은 내구성이 강한 금속재질, 고무재질, 라텍스 재질 중 어느 하나로 고정함체(11)가 구성되며, 상기 고정함체(11)의 전체적인 형상은 좌우 폭보다 상하 방향의 길이가 더 큰 장방형 구조의 직육면체 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정함체(11)의 상면은 도로의 노면 상면과 편평한 상태가 유지될 수 있도록 수평상태로 이루어지고, 상단 좌우측 모서리부는 둥근 형태로 라운딩 처리되어 주행하는 차량의 타이어가 부드럽게 통과될 수 있도록 곡면처리부(13)가 형성된 구조로 이루어진다.
또한, 상기 고정함체(11)의 상면 일측 및 타측면에는 내부로 일정 깊이 홈이 형성된 온도측정장치 삽입부(12)와 습도측정장치 삽입부(14)가 구비되어 도로 노면의 온도와 습도를 측정할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 고정함체(11)의 좌우 측면에는 오목하게 함몰되어 지면에 매립시 주변 토양 또는 별도로 충진되는 충진재와의 접촉력을 증대하여 지면 매립후 고정함체(11)가 안정된 자세가 유지되면서 이탈되지 않도록 하는 이탈방지홈(16)이 형성되어 있다.
그리고, 도 3에는 상술한 일 실시예의 노면온도/습도 측정수단(10)이 노면에 매립 설치된 단면 상태가 도시되어 있다.
상기 노면온도/습도 측정수단(10)이 설치되는 도로 노면(P)의 설치홈(H) 내측으로는 다양한 재질의 충진재가 함께 충진되어 고정함체(11)가 도로 노면에 견고하게 고정될 수 있도록 구성되며, 상기 고정함체(11)의 저면에는 압전수단(45)이 추가로 장착되어 차량 통과시 가압되는 가압력에 의해 소정의 전기를 생산하여 상술한 하이브리드형 전력공급수단(40) 측으로 전기 공급이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
또한, 도 4에는 상술한 일 실시예의 노면온도/습도 측정수단(10)의 변형예가 도시되어 있는 것으로, 고정함체(11)의 하단 외주면에 일정 크기의 엠보싱 형상의 이탈방지돌기(17)가 복수개 형성되어 노면의 토양이나 충진재와 충분한 마찰력을 유지하여 견고한 설치가 가능하도록 구성된다.
상술한 본 발명의 각 구성 또는 장치간에 연결되는 전기적인 설비나 각 장치에 포함될 수 있는 회로부 등의 구성은 통상의 공지된 기술을 통해 당업자가 용이하게 실시 가능한 것이어서 그 세부적인 구성이나 연결 등에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상의 범위 이내에서 당업자에 의해 다른 형태로 변형실시가 가능할 것이다.
10 : 노면온도/습도 측정수단 11 : 고정함체
12 : 온도측정장치 삽입부 13 : 곡면처리부
14 : 습도측정장치 삽입부 16 : 이탈방지홈
17 : 이탈방지돌기
20 : 노면 주변 기상계측수단 30 : 통신수단
40 : 하이브리형 전력공급수단 45 : 압전수단
50 : 관리서버 60 : 기상데이터 저장부
70 : 도로노면 기상예측부 80 : 기상예측정보 안내부
90 : 기상정보
100 : 노면결빙 감지시스템
200 : 스마트폰 앱
300 : 위험안내 표시판
400 : 차량 네비게이션

Claims (3)

  1. 기상예측 취약구간의 도로노면에 일정 깊이로 매설되어 도로표면의 온도, 습도를 측정하는 노면온도/습도 측정수단(10)과, 상기 노면온도/습도 측정수단이 설치된 도로가에 설치되어 도로 및 도로주변의 기압상태, 강수량을 측정하는 노면주변 기상계측수단(20)과, 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 및 노면주변 기상계측수단(20)에서 측정된 기상예측 취약구간의 도로 노면상태 및 도로주변의 기상정보를 취합하여 관리서버(50)로 제공하도록 상기 노면온도/습도 측정수단(10) 또는 노면주변 기상계측수단(20)에 일체로 구성되는 통신수단(30)과, 상기 노면온도/습도 측정수단(10), 기상계측수단 (20) 및 통신수단(30)에 공급하도록 기상예측 취약구간의 주변에 설치되는 전력공급수단(40)과, 상기 통신수단(30)에서 전송되는 기상예측 취약구간의 도로노면에 대한 실측 데이터 및 기상센터에서 제공되는 기상정보를 수신하여 저장하도록 상기 관리서버(50)에 구비되는 기상데이터 저장부(60)와, 상기 기상데이터 저장부(60)에 저장된 실측 데이터와 기상청에서 제공되는 기상예측 정보를 토대로 기상예측 취약구간의 도로노면 상태를 파악/예측하는 도로노면 기상예측부(70)와, 상기 도로노면 기상예측부(70)에서 예측된 기상예측 취약구간의 도로노면 상태 정보를 차량운전자의 스마트폰에 설치된 기상예보 관리앱이나 차량 네비게이션의 안전운전 안내맵 또는 기상예측 취약구간 안내 전광판 중 어느 하나 이상으로 제공하는 기상예측정보 안내부(80);를 포함하되,
    상기 전력공급수단(40)은 태양광 발전수단, 풍력 발전수단 및 상기 노면온도/습도측정수단의 저면에 결합되어 차량 통과시 발생되는 압력을 통해 전기를 발생하는 압전수단 중 두 개 이상의 발전수단에서 생산된 전기를 이용하도록 구성되고,
    상기 도로노면 기상예측부(70)에서 이용하는 기상데이터에는 동일지역에 대한 과거 누적된 기상데이터를 더 포함하여 기상예측 취약구간에 대한 도로노면상태를 파악/예측하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 IoT활용 도로결빙 감지 및 예측시스템.
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