KR102444895B1 - 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 - Google Patents

신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체가 저장되는 저장조; 상기 저장조의 배출부에 연결되어 상기 저장조에서 배출되는 액체를 정해진 유량과 압력으로 펌핑하는 급수펌프를 구비한 펌프 스테이션; 도로를 따라 연장되게 설치되어 상기 급수펌프에 의해 펌핑되는 액체를 이송하는 급수배관; 상기 도로의 중앙분리선, 차선 경계, 또는 교차로의 도로 노면에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 급수배관을 통해 공급되는 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐; 상기 도로의 횡단보도 또는 교차로에 설치된 신호기에 의해 제공되는 교통신호를 실시간으로 감지하는 제1 감지부; 및 상기 제1 감지부에 의해 감지된 교통신호에 대응하여 상기 급수펌프나 상기 급수배관에 연결된 콘트롤 밸브를 오픈 또는 클로즈하여 액체 분사를 제어하는 제어부;를 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템을 개시한다.

Description

신호등 연계 쿨링클린로드 시스템{TRAFFIC LIGHTS INTERLOCKED COOLING CLEAN ROAD SYSTEM}
본 발명은 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 및 그 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로에 설치되어 도로 노면으로 액체를 분사함으로써 미세먼지나 유해물질 등을 자동으로 제거하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 및 그 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 미세먼지는 주요 대기오염물질중 하나로서 입자 표면에 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물, 중금속 등의 유해물질이 붙어있고, 폐포나 기관지에 침착함으로써 인체의 건강에 심각한 해를 끼친다.
미세먼지들 중에서 포장도로에 쌓인 먼지들이 차량의 운행으로 인해 재비산 되는 먼지를 "도로재비산먼지"라 한다. 도로재비산먼지는 차량의 배기가스에 의한 직접배출, 자동차 타이어와 도로 표면의 마모, 자동차 브레이크패드 마모 분진, 강하분진, 쓰레기, 진흙과 먼지의 유입 등 다양한 원인에 의해 침적되어 도로 표면에 산적해 있다가 차량의 움직임에 의해 재비산하여 발생한다. 이러한 도로재비산먼지를 저감하기 위해 종래에는 전용 물청소 차량을 운행하면서 도로 노면에 물을 살수하는 방법이 널리 사용되었다.
그러나, 차량을 이용한 도로 노면 살수 방식은 용수 확보를 위해 청소중에 수시로 수원지를 다녀와야 하는 취약점이 있다. 또한, 물청소 차량은 청소중에 저속운행을 해야 하므로 타 차량의 운행을 방해할 우려가 있고, 노면에 주차된 차량의 아래쪽 부분은 차량을 이용해 청소하기가 곤란하므로 추가 인력을 투입해야 하는 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제시된 기술로서, 특허문헌 1에는 중수 및/또는 지하수를 포함하는 청소용수가 저장되고 지하에 설치되는 저류조와, 일단이 저류조에 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부 아래까지 상측으로 연장된 송수관과, 송수관과 연결되고 포장도로면의 중앙부 아래에 차량의 진행방향을 따라 연장된 급수관과, 일단이 급수관과 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부의 상측으로 연장되며 급수관의 길이방향 따라 이격 배치되는 다수의 분기관과, 이러한 분기관에 연결되어 차량의 진행방향에 수직하게 청소용수를 분사하는 다수의 살수노즐과, 저류조와 연결되어 청소용수의 유동압과 살수노즐의 살수압을 제공하는 가압펌프를 구비한 포장도로면 자동 물청소 장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래의 포장도로면 자동 물청소 장치는 중수에 내포된 이물질이나 에어를 포집하지 못하여 분사노즐이 막히거나 분사압력이 저하되어 현장에서 사용이 불편한 문제점도 있었으며, 분사배관에 설치되는 다수개의 노즐을 일일이 도구를 이용하여 체결하여야 하므로 체결시간이 장시간 소요되어 체결비용이 증가되고, 도로를 살수하기 위하여 담당자가 현장에 가서 일일이 살수를 확인 후 가동시켜야 하므로 현장에서 사용이 불편한 문제점이 있다.
대안으로는, 특허문헌 2에 개시된 바와 같이 도로 노면에 설치되는 도로 표지병에 융합된 분사노즐을 이용하여 세척액이나 염화칼슘액 등을 분사함으로써 노면의 먼지나 이물질 등을 제거하는 기술이 제안된 바 있다. 도로 표지병은 도로의 중앙분리선이나 차선 경계, 건널목 주변 등에 설치되어 야간이나 흐린날에 운전자에게 차선을 식별시킴으로써 교통 안전과 차량의 원활한 흐름을 유도하는 안전장치이다.
도로 노면에 고정적으로 설치되는 분사노즐 등은 정해진 개소에 설치된 소정의 제어반을 통하여 원격지의 중앙통제실의 원격제어장치와 통신하여 원격으로 제어될 수 있다. 이를 위해, 도로 또는 도로 주변에는 분사노즐들을 개별적으로, 또는 구역별로 제어하기 위한 밸브박스가 설치된다. 밸브박스의 내부에는 분사배관과 연결되는 콘트롤 밸브를 비롯하여, 각각의 분사노즐을 제어반과 연결하기 위한 통신카드가 설치된다.
그런데, 밸브박스에 설치되는 종래의 통신카드는 밸브박스 내에 설치되는 환경상 회로기판이 습기에 노출되어 쉽게 누전이나 단락, 노이즈 등이 발생하거나 통신 오류가 발생하는 문제가 있어 이에 대한 대책이 필요하다.
한편, 횡단보도 주변의 도로 노면에 분사노즐을 설치하여 도로 세척, 지면 냉각 등을 실시하는 경우에는 보행신호 시 분사노즐로부터 보행자에게 물이 튀는 문제가 발생하므로 이에 대한 대책이 요구된다.
특허문헌 1: 한국 등록특허 제10-1121490호 특허문헌 2: 한국 등록특허 제10-0750937호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 횡단보도 주변의 도로 노면에 분사노즐을 설치하고 신호등의 교통신호를 감지하여 보행신호 시 보행자에게 물이 튀지 않게 분사노즐의 작동을 제어할 수 있는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 및 그 공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 교차로 등에서 차량의 통과신호 시 차량의 차체에 물이 튀지 않게 분사노즐의 작동을 제어할 수 있는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템 및 그 공법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체가 저장되는 저장조; 상기 저장조의 배출부에 연결되어 상기 저장조에서 배출되는 액체를 정해진 유량과 압력으로 펌핑하는 급수펌프를 구비한 펌프 스테이션; 도로를 따라 연장되게 설치되어 상기 급수펌프에 의해 펌핑되는 액체를 이송하는 급수배관; 상기 도로의 중앙분리선, 차선 경계, 또는 교차로의 도로 노면에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 급수배관을 통해 공급되는 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐; 상기 도로의 횡단보도 또는 교차로에 설치된 신호기에 의해 제공되는 교통신호를 실시간으로 감지하는 제1 감지부; 및 상기 제1 감지부에 의해 감지된 교통신호에 대응하여 상기 급수펌프나 상기 급수배관에 연결된 콘트롤 밸브를 오픈 또는 클로즈하여 액체 분사를 제어하는 제어부;를 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템을 제공한다.
상기 제1 감지부는 상기 신호기의 교통신호에 대응하는 신호등 점등 색상을 감지할 수 있는 칼라센서 또는 카메라를 포함하고, 상기 칼라센서 또는 카메라의 앞단이 신호등의 발광면 일부와 대향하도록 근접 배치될 수 있다.
상기 제1 감지부는 상기 신호기의 일면에 고정되고 출력신호를 상기 제어부쪽으로 무선전송할 수 있다.
상기 칼라센서 또는 카메라는 적색 신호등의 발광면 일부와 대향하도록 배치되고, 상기 제어부는 상기 제1 감지부로부터 적색 신호등의 점등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체를 분사하고, 상기 적색 신호등의 소등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체의 분사를 중단하는 제어를 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 감지부로부터 수신되는 적색 신호등의 점등 지속시간이 정해진 설정범위를 초과하는 경우 신호기 고장으로 판단하고 상기 액체의 분사를 강제중단하는 제어를 수행할 수 있다.
상기 분사노즐은 측면에 교통안내용 반사시트와 노즐이 설치되어 있는 표지병 노즐인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 급수펌프와 상기 급수배관을 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 상기 분사노즐의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 제2 감지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부와 상기 통신카드유닛 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 급수펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.
상기 제2 감지부는, 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비할 수 있다.
상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와, 상기 제2 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와, 상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한, 도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 분사노즐이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 도로 노면에 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체를 분사하는 시스템을 시공하는 공법에 있어서, (a) 정해진 도로 구간의 중앙분리선이나 차선 경계 또는 도로변에서 도로를 따라 정해진 폭으로 노로 노면을 컷팅한 후 굴삭 작업을 수행하여 급수배관을 매립할 수 있는 통로를 형성하는 단계; (b) 저장조 및 급수펌프와 연결된 급수배관을 상기 통로의 바닥면에 도로를 따라 연장되게 설치하는 단계; (c) 정해진 구역에 콘트롤 밸브가 내부에 배치되는 밸브박스를 설치하고 상기 콘트롤 밸브를 상기 급수배관과 연결하는 단계; (d) 상기 콘트롤 밸브에 의해 작동이 제어되는 분사노즐을 도로 노면을 향해 분사가 가능하게 설치하는 단계; (e) 상기 통로를 충진하고 아스팔트 포장한 후 차선을 도색하는 단계; (f) 상기 도로의 횡단보도 또는 교차로에 설치된 신호기에 제1 감지부를 연결하여 교통신호를 실시간으로 감지하는 단계; 및 상기 제1 감지부에 의해 감지된 교통신호에 대응하여 상기 급수펌프나 상기 급수배관에 연결된 콘트롤 밸브를 오픈 또는 클로즈하여 액체 분사를 제어하는 단계;를 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템의 시공방법이 제공된다.
본 발명에 따르면 횡단보도에서 적색 신호등의 점등 시에 분사노즐을 개방하고 녹색 신호등의 점등 시에는 분사노즐을 닫는 제어를 하여 횡단보도를 건너가는 보행자에게 클린로드용 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
또한, 교차로 등에서는 적색 신호등의 점등 시에 분사노즐을 개방하고 녹색 신호등의 점등 시에는 분사노즐을 닫는 제어를 하여 차량이 교차로를 통과할 때 차체에 클린로드용 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 분사노즐 및 감지부의 배치 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 신호기가 보행 신호로 전환된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템의 분사노즐 및 감지부의 배치 구조를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템의 구성도, 도 2는 도 1에서 분사노즐 및 감지부의 배치 구조를 도시한 사시도, 도 3은 도 2에서 신호기가 보행 신호로 전환된 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템은 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체가 저장되는 저장조(100)와, 저장조(100)에서 배출되는 액체를 펌핑하는 적어도 하나 이상의 급수펌프(104)가 마련된 펌프 스테이션과, 급수펌프(104) 및 콘트롤 밸브(109) 등의 작동을 제어하는 제어부(106)와, 도로의 중앙분리선이나 차선 경계 등에 설치되어 도로 노면으로 상기 액체를 분사하는 복수개의 분사노즐(112)과, 급수펌프(104)에 의해 유량과 압력이 조절된 액체를 복수개의 분사노즐(112)에 공급하는 급수배관(111)을 포함한다.
저장조(100)는 지하수나 용수, 또는 수도물이나 제설제 등과의 혼합액으로 이루어진 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한다. 저장조(100)의 상부에는 클린로드용 물을 투입하기 위한 투입구와 덮개로 이루어진 유입부가 마련되고, 하부에는 저장된 물을 외부로 배출하기 위한 배관으로 이루어진 배출부가 마련된다. 본 발명에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템은 하절기에는 지하수나 빗물 저류조의 용수를 사용하는 클린로드 분사 시스템으로 운용되고, 동절기에는 클린로드용 물에 염화칼슘 등과 같은 제설제가 함유되어 겨울철에 도로에 쌓이는 눈을 녹이는 도로결빙방지용 염수 분사 시스템으로 운용할 수 있다.
급수펌프(104)는 저장조(100)의 배출부에 소정의 배관을 통해 연결되어 저장조(100)에서 배출되는 액체를 정해진 유량과 압력으로 펌핑한다. 급수펌프(104)는 적어도 둘 이상이 구비되고 둘 중 어느 하나는 보조펌프의 역할을 하는 것이 바람직하다.
에어공급장치(103)는 저장조(100)에 연결된 배관의 일측에 설치되어 상기 배관 내의 유체 잔량을 분사노즐(112)을 통해 외부로 배출하도록 에어를 공급한다. 에어공급장치(103)는 별도의 에어 콤프레셔와 연결될 수 있고, 대안으로는 에어공급장치(103) 자체가 에어 콤프레셔로 구성될 수도 있다. 에어공급장치(103)는 도로 노면세척 모드가 종료되면 배관내에 잔류하는 지하수나 용수, 또는 수도물과 같은 클린로드용 물의 잔량을 에어의 압력으로 모두 배출하여 동절기에 배관이 동파되는 것을 방지한다. 또한, 동절기가 끝나서 도로 결빙방지 모드가 종료되면 배관내에 잔류하는 염수를 에어의 압력으로 모두 배출하는 역할을 한다. 동절기 이외의 시기에 염수가 도로 노면에 분사되면 노면을 미끄럽게 하여 교통사고를 유발할 우려가 있다. 에어공급장치(103)는 도로 결빙방지 모드가 종료되었을 때 배관 내에 잔류하는 염수를 분사노즐(112)을 통해 배출하여 도로 노면세척 모드 시 염수가 분사되지 않도록 예방하는 역할을 한다.
저장조(100)에서 배출되어 급수펌프(104)에 의해 펌핑된 액체는 메인배관(105)을 경유하여 급수배관(111)으로 공급된다.
급수배관(111)은 도로 또는 도로 주변에서 도로를 따라 연장되게 설치되어 급수펌프(104)에 의해 펌핑되는 액체를 이송하여 분사노즐(112)에 공급한다. 급수배관(111)은 노면 아래 지중에 매립될 수 있고 필요에 따라 적어도 일부가 외부에 노출되는 것도 가능하다.
제1 감지부(10)는 도로의 횡단보도 또는 교차로에 설치된 신호기(1)에 의해 제공되는 교통신호를 실시간으로 감지한다.
제1 감지부(10)는 신호기(1)의 상단에 연결되는 지지암(12)과, 신호기(1)의 교통신호에 대응하는 신호등 점등 색상을 감지할 수 있는 칼라센서(11) 또는 카메라(미도시)를 포함하고, 상기 칼라센서(11) 또는 카메라의 앞단이 신호등의 발광면 일부와 대향하도록 근접 배치된다. 칼라센서(11)는 R,G,B 포토 다이오드와 소정의 마이컴으로 구성되어 R,G,B 감도를 주파수로 출력해주는 센서이다.
제1 감지부(10)는 상기 신호기(1)의 일면에 고정되고 출력신호를 제어부(106)로 무선전송한다.
제어부(106)는 제1 감지부(10)에 의해 감지된 교통신호에 대응하여 급수펌프(104)나 급수배관(111)에 연결된 콘트롤 밸브(109)를 오픈 또는 클로즈하여 액체 분사를 제어한다. 제어부(106)는 제1 감지부(10)로부터 적색 신호등의 점등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체를 분사하고, 상기 적색 신호등의 소등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체의 분사를 중단하는 제어를 수행한다.
또한, 제어부(106)는 급수펌프(104)의 작동을 제어하여 액체의 유량과 압력 조절, 온/오프 제어 등이 이루어지게 한다. 제어부(106)는 원격지의 휴대폰(스마트폰)(103a) 및/또는 중앙통제실에 비치된 컴퓨터인 중앙통제기기(103b)를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치(107)와 통신을 수행하여 원격으로 제어될 수 있다. 원격제어장치(107)는 유,무선 인터넷이나, 각종 직렬통신 등을 통해 제어부(106)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 원격제어장치(107)와 제어부(106) 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다. 제어부(106)와 저장조(100), 급수펌프(104), 제2 감지부(113), 콘트롤 밸브(109) 간의 통신에도 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.
밸브박스(108)는 도로 또는 도로 주변에서 외부에 노출되는 외장형이나 매립형으로 설치되는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 소정 형상의 함체(108a)와, 상기 함체(108a) 내에 수납되어 급수배관(111)의 개폐를 제어하는 콘트롤 밸브(109)와, 상기 함체(108a) 내부에서 콘트롤 밸브(109)에 연결되어 통신을 수행하는 통신카드유닛(110)을 구비한다.
밸브박스(108)는 복수개의 분사노즐(112)들을 포함하는 분사구역별로 하나씩 배치될 수 있다. 이때, 밸브박스(108)는 해당 분사구역 내에 포함된 복수개의 분사노즐(112)들을 일괄적으로 제어한다. 이러한 방식은 노로 노면을 세척하거나 쿨링하기 위해 다수의 분사노즐(112)이 상대적으로 조밀하게 배치되는 쿨링로드 시스템에 적용된다. 대안으로, 밸브박스(108)는 각각의 분사노즐(112)별로 하나씩 대응되게 배치될 수도 있다. 이러한 방식은 각각의 분사노즐(112)들이 예컨대, 수 십미터 정도의 넓은 간격을 두고 배치되는 염수분사시스템에 적용될 수 있다.
함체(108a)는 스테인레스 스틸과 같은 금속 재질로 이루어지고, 전체적으로 사각형의 관형체로 이루어지는 것이 바람직하다. 함체(108a)는 상면이 개방된 형태로 제작되고 함체 덮개(108b)에 의해 개폐된다.
콘트롤 밸브(109)는 함체(108a)의 내부에서 함체를 관통하는 급수배관(111)에 연결되어 급수배관(111)의 개폐를 제어한다. 콘트롤 밸브(109)의 개방에 의해 해당 분사노즐(112)로 액체가 선택적으로 공급될 수 있다. 콘트롤 밸브(109)는 전기신호에 의해 작동하는 전동식 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 1에서 콘트롤 밸브(109)는 동일 분사구역 내에 배치된 복수개의 분사노즐(112)들에 대하여 일괄적으로 액체 공급을 제어할 수 있다. 또한, 도 2의 경우 분사노즐(112)은 각각의 분사노즐(112)에 일대일 대응하여 액체 공급을 제어한다.
통신카드유닛(110)은 함체(108a) 내부에 수납되고 콘트롤 밸브(109)에 연결되어 제어부(106)로부터 전송되는 제어신호에 따라 콘트롤 밸브(109)를 구동한다. 또한, 통신카드유닛(110)은 콘트롤 밸브(109)의 온/오프 등 동작 상태에 대한 감지 신호를 제어부(106)로 전송하는 기능을 수행한다.
통신카드유닛(110)은 밸브박스(108)의 내부공간에 수납 가능한 크기를 가진 케이스(110a)와, 케이스(110a)의 내부 바닥면에 고정된 회로기판(110b)과, 케이스(110a)의 상면을 개폐하도록 케이스(110a)의 상부에 조립되는 덮개(110c)와, 케이스(110a) 및 덮개(110c) 사이에 방수 가능하게 개재된 패킹부재(110e)를 구비한다.
케이스(110a)는 상면이 개방되어 있는 합성수지 재질의 장방형 용기로 구성된다. 케이스(110a)의 상면을 덮는 덮개(110c)는 예컨대, 아크릴판과 같은 투명 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 덮개(110c)는 케이스(110a)의 네 귀퉁이에 체결되는 볼트(110d)에 의해 케이스(110a)의 상부에 조립된다.
회로기판(110b)에는 통신기능을 제공하기 위한 전자부품들이 실장되어 있다. 전자부품들 중 전력(전압) 변환을 위한 트랜스포머(110j)는 케이스(110a) 내부의 습기 제거를 위해 소정의 온도로 발열이 가능하게 용량이 설정되는 것이 바람직하다.
부가적으로, 덮개(110c)의 안쪽면 일부에는 트랜스포머(110j)에 대응하는 덮개(110c)의 안쪽면 일부에는 열의 내부 반사와 노이즈 차폐를 위한 은박지(도 6의 110k)가 부착된다. 즉, 트랜스포머(110j)에서 발생하는 열은 은박지(110k)에 의해 회로기판(110b)으로 반사되어 습기를 제거하거나 저감시킬 수 있다. 또한, 트랜스포머(110j)에서 발생하여 노이즈를 유발하는 전자파는 은박지(110k)에 의해 차폐되어 외부로의 유출이 방지된다.
패킹부재(110e)는 케이스(110a) 또는 덮개(110c)의 가장자리 둘레를 따라 연장되게 배치된 폐곡선 형상의 실링재로서 바람직하게, 고무나 실리콘 소재로 이루어진다. 케이스(110a)의 상면에 덮개(110c)가 결합된 상태에서 패킹부재(110e)는 케이스(110a)와 덮개(110c) 사이에 개재되어 방수 기능을 수행한다.
통신카드유닛(110)의 케이스(110a)의 측면에는 통신케이블(110g,110h)과 전원케이블(110f)이 방수 가능하게 연결된다. 이때, 통신케이블(110g,110h)과 전원케이블(110f)은 통상의 PG커넥터에 의해 케이스(110a)의 측면에 긴밀히 체결되는 것이 바람직하다. 케이스(110a)의 내측면에는 케이스(110a) 내측으로 인입되는 통신케이블(110g,110h)과 전원케이블(110f)의 심선들을 감싸서 방수 성능을 더욱 높이기 위해 실리콘 등으로 이루어진 수지몰딩부(118)가 형성될 수 있다.
통신케이블(110g,110h)은 상기 케이스(110a)의 일편과 타면의 측면에 연결되는 입력측 통신케이블(110g)과 출력측 통신케이블(110h)을 포함한다. 통신카드유닛(110)은 입력측 통신케이블(110g)과 출력측 통신케이블(110h)을 통해 리피터 기능을 수행함으로써 신호의 감쇠없이 서로 다른 통신카드유닛(110)들 간에 신호를 전송할 수 있다. 즉, 제어부(106)로부터 수 km 떨어진 구역까지 통신카드유닛(110)들이 배치되더라도 통신카드유닛(110)에서 신호가 정해진 레벨로 유지되도록 처리된 후 전송되므로 신호의 감쇠없이 먼거리에 위치한 통신카드유닛(110)과 제어부(106) 간에 원활한 통신이 이루어질 수 있다.
입력측 통신케이블(110g)과 출력측 통신케이블(110h)에 내장된 쉴드선(미도시)은 케이스(110a) 내부에서 서로 연결된다. 이를 위해, 케이스(110a) 내부에는 입력측 통신케이블(110g)의 쉴드선과 출력측 통신케이블(110h)의 쉴드선을 서로 전기적으로 연결하는 쉴드전선(110i)이 배치된다. 쉴드전선(110i)은 케이스(110a)의 내부에서 회로기판(110b)의 주변으로 연장되어 입력측 통신케이블(110g)의 쉴드선과 출력측 통신케이블(110h)의 쉴드선을 서로 연결한다.
부가적으로, 저장조(100)의 배출부와 연결된 메인밸브(101)에도 통신카드유닛(102)이 연결되어 메인밸브(101)를 제어부(106)에서 제어하는 것이 가능하다. 또한, 제2 감지부(113)에도 통신카드유닛(114)이 추가적으로 연결되어 제2 감지부(113)에서 감지되는 신호를 제어부(106)로 전송하는 것이 바람직하다.
밸브박스(115)는 금속 재질로 이루어지고 상면이 개방된 함체(115a)와, 함체(115a)의 상단에 결합되어 상기 함체(115a)를 개폐하고 평탄한 상면을 가진 함체 덮개(115d)와, 함체 덮개(115d)의 하면으로부터 돌출되게 형성되어 통신카드유닛(110)을 수납하는 수납부(115f)를 포함한다.
밸브박스(115)는 도로의 중앙분리대의 지면 아래나 도로 주변의 지면 아래에 매립되고 급수배관(111)이 함체(115a)를 종방향으로 관통하도록 설치된다. 밸브박스(115)의 내부에서 급수배관(111)에는 콘트롤 밸브(109)가 연결되고 상기 콘트롤 밸브(109)는 수납부(115f)에 배치된 통신카드유닛(110)에 의해 제어된다.
밸브박스(115)의 함체(115a)는 예컨대, 강철과 같은 금속 재질의 사각 관형체로 구성된다. 함체(115a)의 상부 테두리단에는 함체 플랜지(115b)가 형성되어 있고, 함체 플랜지(115b)와 상기 함체 덮개(115d) 사이에는 함체(115a)의 방수 및 내부압력 특성을 정해진 수준으로 유지하기 위한 함체 가스켓(115c)이 개재된다.
함체 덮개(115d)는 소정 두께를 가진 평탄한 철판으로 구성된다. 함체 덮개(115d)의 가장자리 둘레에는 정해진 간격으로 볼트(115e)가 체결되어 함체 플랜지(115b)에 체결된다.
수납부(115f)는 통신카드유닛(110)을 수납할 수 있는 내부공간을 가지는 것으로서 함체 덮개(115d)의 하면으로부터 하방으로 돌출되게 형성된다. 수납부(115f)의 내부공간은 원형이나 사각형의 하우징에 의해 형성된다.
수납부(115f)는 그 내부공간을 개폐할 수 있는 판상의 수납부 덮개(115j)를 구비한다. 금속판으로 이루어진 수납부 덮개(115j)가 수납부(115f)의 상단에 볼트(115k)에 의해 체결되어 수납부(115f)를 덮은 상태에서 수납부 덮개(115j)의 상면과 함체 덮개(115d)의 상면은 높이가 동일하여 동일 평면상에서 나란하게 위치하는 것이 바람직하다.
수납부(115f)가 함체 덮개(115d)의 아래에 배치된 구조에 따르면, 통신카드유닛(110)의 교체나 수리 등이 필요할 경우에 크고 무거운 함체 덮개(115d)를 개방하지 않고도 쉽고 간편하게 수납부 덮개(115j)만을 개방하여 통신카드유닛(110)을 유지보수할 수 있다.
수납부(115f)는 함체 덮개(115d)의 중심에 형성된 수납부 안착공(115n)에 끼워져서 고정된다. 수납부(115f)의 상단에는 수납부 플랜지(115g)가 마련되고, 이에 대응하여 수납부 플랜지(115g)는 함체 덮개(115d)에 형성된 수납부 안착공(115n)의 테두리단에는 수납부 플랜지(115g)가 수용될 수 있는 안착홈(115i)이 형성되어 있다. 안착홈(115i)에 대응하는 함체 덮개(115d)의 하면에는 볼트(115k)와 체결되는 보강테(115m)가 배치되어 체결력을 더욱 높일 수 있다.
수납부 플랜지(115g)의 상,하부에는 각각 수납부 가스켓(115h)이 배치되고, 수납부 덮개(115j)의 가장자리부가 수납부 가스켓(115h)이 개재된 상태에서 수납부 플랜지(115g)와 볼트(115k)에 의해 체결된다.
통신케이블(110g,110h) 및 전원케이블(110f)은 함체(115a)의 측면을 통하여 함체(115a)의 내부공간으로 도입되고 수납부(115f)의 바닥면을 통해 수납부(115f)의 내부공간까지 연장된다.
분사노즐(112)은 도로의 차선 경계나 중앙분리선, 교차로의 중앙선 등에 고정식으로 설치되어 도로 노면으로 액체를 분사한다. 분사노즐(112)을 지탱하는 소정의 지지부재 또는 구조물은 도로의 외부로 노출되거나 매립될 수 있다. 분사노즐(112)은 표지병 타입 노즐을 비롯하여, 시선유도봉 타입 노즐 등 다양한 형태의 노즐이 채용될 수 있다.
신호등 연계 쿨링클린로드 시스템은 분사노즐(112)의 분사 상태와 대기 상태를 검출하여 제어부(106)를 통해 휴대폰(103a)이나 중앙통제기기(103b)로 전송하는 제2 감지부(113)를 구비한다.
제2 감지부(113)는 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 어느 하나, 그밖에 환경부령으로 정하는 유해물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비한다. 또한, 제2 감지부(113)에서 출력되는 감지신호는 통신카드유닛(114)을 통해 제어부(106)로 전송된다.
부가적으로, 제2 감지부(113)의 주변에는 분사 상태등을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 영상감시카메라(116)와, 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도와 날씨상태를 표시하는 액정표시장치 등으로 이루어진 정보표시부(117)가 배치될 수 있다. 또한, 주변의 일측에는 현장상황을 실시간으로 안내 및 통제하기 위한 안내전광판(118)과 스피커가 설치될 수 있다.
안내전광판(118)은 도로 중앙이나 도로 주변의 지상에 소정의 지주에 설치되는, 예컨대 LED 전광판으로서 분사노즐(112)이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시한다. 안내전광판(125)은 차량이 분사노즐(112)이 설치된 구간에 진입하기 전에 "물분사중" 문구를 표시하여 차량 운전자가 미리 물분사중 상태를 인지할 수 있도록 안내하고, 분사노즐(112)이 설치된 구간을 빠져나가는 차량이나 물분사를 중단한 상황에는 "안전운전" 문구를 표시하여 운전자의 주의를 환기시키는 역할을 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템의 분사노즐 및 감지부의 배치 구조를 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 교차로에서 적색 신호등의 점등 시에 분사노즐(30)을 개방하고 녹색 신호등의 점등 시에는 분사노즐을 닫는 제어를 하여 차량이 교차로를 통과할 때 차체에 클린로드용 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템은 노즐 및 밸브박스(108,115)의 설치를 위한 터파기 공정과, 급수배관(111) 설치 공정과, 밸브박스(108,115) 설치 공정과, 분사노즐(112) 설치 공정과, 아스팔트 포장 및 도색 공정을 포함하는 공법에 의해 구축된다.
터파기 공정에서는 정해진 도로 구간의 중앙분리선이나 차선 경계, 도로변에 대하여 도로를 따라 정해진 폭으로 노로 노면을 컷팅한 후 굴삭 작업을 수행하여 급수배관(111) 등을 매립할 수 있는 통로를 형성한다.
급수배관(111) 설치 공정에서는 저장조(100) 및 급수펌프(104)와 연결된 급수배관(111)을 상기 통로의 바닥면에 도로를 따라 연장되게 배치한다.
밸브박스(108,115) 설치 공정에서는 상기 통로 내에 급수배관(111)이 관통되게 밸브박스(108,115)를 설치하고, 밸브박스(108,115) 내부에는 급수배관(111)과 연결되는 콘트롤 밸브(109)와 상기 콘트롤 밸브(109)에 연결되는 통신카드유닛(110)을 배치한다. 이때, 통신카드유닛(110)은 케이스(110a)와 덮개(110c) 사이에 패킹부재(110e)가 개재된 구조를 포함하는 상술한 방수 구성을 갖는 것으로 준비한다.
대안으로, 밸브박스(108,115)는 도로 노면 바깥에서 중앙분리대 등에 장착되게 외부 노출형으로 설치하는 것도 가능하다.
분사노즐(112) 설치 공정에서는 분사노즐(112)을 급수배관(111)과 연결하고 노즐 부분이 도로 노면의 외부로 노출되게 분사노즐(112)을 설치한다.
아스팔트 포장 및 도색 공정에서는 각각의 분사노즐(112) 주변을 기초 콘크리트나 금속부재와 같은 소정의 충진재로 충진하거나 아스팔트 콘크리트로 포장을 하여 컷팅 부분의 틈을 메우고 차선을 도색한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템은 횡단보도에서 적색 신호등의 점등 시에 제1 감지부(10)에서 적색 색상을 감지하여 제어부(106)에서 분사노즐을 개방하고 녹색 신호등의 점등 시에는 분사노즐(30)을 닫는 제어를 하여 횡단보도를 건너가는 보행자에게 클린로드용 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
또한, 밸브박스(108,115) 내에 통신카드유닛(110)을 배치하여 제어부(106)에서 원격으로 콘트롤 밸브(109)를 온/오프하여 물 분사를 제어할 수 있다. 통신카드유닛(109)은 회로기판(110b)이 습기에 노출되는 것을 방지할 수 있는 방수 구조를 구비하여 누전이나 단락, 노이즈 등에 의한 통신 오류의 발생을 예방할 수 있다. 또한, 분사구역 내에 정해진 간격으로 배치된 복수개의 통신카드유닛(109) 간을 통신 신호의 감쇠없이 통신케이블(110g,110h)로 서로 연결할 수 있고, 밸브박스(115)의 함체 덮개(115d)에 구비된 수납부(115f)에 통신카드유닛(110)을 배치함으로써 편리하게 통신카드유닛(110)을 유지보수할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 저장조 101: 메인밸브
102,110,114: 통신카드유닛 104: 급수펌프
105: 메인배관 106: 제어부
107: 원격제어장치 108: 밸브박스
108a: 함체 108b: 함체 덮개
109: 콘트롤 밸브 110a: 케이스
110b: 회로기판 110c: 덮개
110e: 패킹부재 110f: 전원케이블
110g: 입력측 통신케이블 110h: 출력측 통신케이블
110i: 쉴드전선 110j: 트랜스포머
110k: 은박지 111: 급수배관
112: 분사노즐 113: 감지부
115: 밸브박스 115a: 함체
115b: 함체 플랜지 115c: 함체 가스켓
115d: 함체 덮개 115e,115k: 볼트
115f: 수납부 115g: 수납부 플랜지
115h: 수납부 가스켓 115i: 안착홈
115j: 수납부 덮개 115m: 보강테
115n: 수납부 안착공 116: 영상감시카메라
117: 정보표시부 118: 안내전광판

Claims (16)

  1. 클린로드 또는 도로결빙방지용 액체가 저장되는 저장조;
    상기 저장조의 배출부에 연결되어 상기 저장조에서 배출되는 액체를 정해진 유량과 압력으로 펌핑하는 급수펌프를 구비한 펌프 스테이션;
    도로를 따라 연장되게 설치되어 상기 급수펌프에 의해 펌핑되는 액체를 이송하는 급수배관;
    상기 도로의 중앙분리선, 차선 경계, 또는 교차로의 도로 노면에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 급수배관을 통해 공급되는 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐;
    상기 도로의 횡단보도 또는 교차로에 설치된 신호기에 의해 제공되는 교통신호를 실시간으로 감지하는 제1 감지부; 및
    상기 제1 감지부에 의해 감지된 교통신호에 대응하여 상기 급수펌프나 상기 급수배관에 연결된 콘트롤 밸브를 오픈 또는 클로즈하여 액체 분사를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 감지부는 상기 신호기의 교통신호에 대응하는 신호등 점등 색상을 감지할 수 있는 칼라센서 또는 카메라를 포함하고, 상기 칼라센서 또는 카메라의 앞단이 신호등의 발광면 일부와 대향하도록 근접 배치되고,
    상기 제어부는 상기 제1 감지부로부터 수신되는 신호등의 점등 지속시간이 정해진 설정범위를 초과하는 경우 신호기 고장으로 판단하고 상기 액체의 분사를 강제중단하는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지부는 상기 신호기의 일면에 고정되고 출력신호를 상기 제어부쪽으로 무선전송하는 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 칼라센서 또는 카메라는 적색 신호등의 발광면 일부와 대향하도록 배치되고,
    상기 제어부는 상기 제1 감지부로부터 적색 신호등의 점등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체를 분사하고, 상기 적색 신호등의 소등에 대응하는 감지신호가 수신되면 상기 액체의 분사를 중단하는 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 측면에 교통안내용 반사시트와 노즐이 설치되어 있는 표지병 노즐인 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 급수펌프와 상기 급수배관을 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분사노즐의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 제2 감지부;를 더 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부와 통신카드유닛 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 급수펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 감지부는,
    미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비한 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와,
    상기 제2 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와,
    상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 분사노즐이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함하는 신호등 연계 쿨링클린로드 시스템.
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