KR20110004587A - 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법은, 1) 도로 및 교량의 안개 농도를 관측하는 단계; 2) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이하면 안개의 유입 방향과 이동속도를 측정하는 단계; 3) 상기 안개의 유입 방향과 이동속도에 의한 측정값에 따라 도로 및 교량에 고압으로 분무하여 워터 커튼을 발생시키는 단계; 및 4) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이상으로 상승되면 워터 커튼 발생을 중지시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 실시간으로 안개의 농도, 방향 및 속도를 검출하고 이에 따라 배수로를 통해 공급되는 물을 고압으로 분무한 워터 커튼을 생성시켜 도로 및 교량 등의 내부로 유입되는 안개를 저감시키거나 차단시켜 각종 운송수단의 안전운행을 도모하는 효과가 있다.
도로, 교량, 안개, 워터 커튼, 차폐, 저감
Description
본 발명은 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로 및 교량 등에 설치되며 안개 발생시 도로 및 교량에 워터 커튼을 발생시켜 안개를 저감 및 차단시키는 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법에 관한 것이다.
일반적으로 안개는 지표 부근에 있는 대기중의 수증기가 응결 또는 빙결하여 작은 물방울 또는 얼음 알갱이가 형성되어 시정(視程)이 1㎞ 이하인 상태를 말한다.
이러한 안개는 각종 운송수단의 운행에 지장을 주는 등 심각한 피해를 끼치고 있으며, 특히, 항공기의 결항 또는 지연 등으로 인한 경제적, 시간적 손실이 크나 현재로서는 마땅한 대안이 없는 실정이다.
최근 첨단 비행 이착륙 시스템의 발달에도 안개의 존재는 비행기의 운항율을 크게 떨어뜨린다. 이에 국내외 항공기의 지연 및 결항, 회항률 등을 비교 분석한 결과 안개, 바람 등의 기상요인에 의해 운항이 지연된 경우와, 목적지 공항의 기상 으로 결항한 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
이 밖에도 공군 공항에서는 안보, 초계비행 등으로 전투기 등이 이착륙해야 하나, 안개로 인한 활주로 시정악화로 인해 전략적으로 어려움을 겪고 있다.
또한, 안개는 항공뿐 아니라 지상과 해상 운송수단의 운행에도 지장 및 인명피해를 주고 있으며 짙은 안개 속에서의 교통사고는 연쇄 사고를 일으켜 피해규모가 크고 치사율도 높다. 교통사고에 대한 통계자료에 따르면 안개 낀 날 교통사고 사망자 수는 맑은 날의 약 3배에 이른다고 한다.
이러한 안개를 없애기 위한 노력은 예전부터 시작되었으며, 최초의 방법은 비행기로 모래를 뿌리는 방법을 사용하였고, 염화칼슘(CaCl2)을 이용한 안개 조절 실험에서 시작하여 냉 안개에 드라이아이스를 분사하는 실험방법, 열기관을 이용한 안개조절 실험연구를 수행하기도 하였으나, 유지비용이 많이 들기 때문에 중단되었다.
또한, 레이저빔, 전기히터, 음파와 헬리콥터를 이용한 안개조절 실험을 수행하기도 하였고, 제트엔진을 이용한 열 분사방식으로 안개 소산 실험을 수행하였으나, 고비용으로 인해 중단되었다. 이에 온 안개에 대한 완전한 안개 소산 효과를 나타낼 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 실시간으로 안개의 농도, 방향 및 속도를 검출하고 이에 따라 배수로를 통해 공 급되는 물을 고압으로 분무한 워터 커튼을 생성시켜 도로 및 교량 등의 내부로 유입되는 안개를 저감시키거나 차단시켜 각종 운송수단의 안전운행을 도모할 수 있게 한 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 1) 도로 및 교량의 안개 농도를 관측하는 단계; 2) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이하면 안개의 유입 방향과 이동속도를 측정하는 단계; 3) 상기 안개의 유입 방향과 이동속도에 의한 측정값에 따라 도로 및 교량에 고압으로 분무하여 워터 커튼을 발생시키는 단계; 및 4) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이상으로 상승되면 워터 커튼 발생을 중지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서의 상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 설정 구간마다 도로 및 교량의 외곽 양단에서 설정 간격마다 운송수단의 진행 방향과 평행 및 직교 방향으로 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서의 상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 도로 및 교량의 외곽 일단과 타단에서 각각 독립적으로 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서의 상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 배수로의 물을 공급하여 발생시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법은, 실시간으로 안개의 농도, 방향 및 속도를 검출하고 이에 따라 배수로를 통해 공급되는 물을 고압으로 분무한 워터 커튼을 생성시켜 도로 및 교량 등의 내부로 유입되는 안개를 저감시키거나 차단시켜 각종 운송수단의 안전운행을 도모하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법을 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 안개 농도 관측 단계(S10), 안개의 유입 방향 및 이동속도 측정 단계(S20), 워터 커튼 발생 단계(S30) 및 워터 커튼 발생 중지 단계(S30)를 포함한다.
안개 농도 관측 단계(S10)는 도로 및 교량에 설치된 시정계(100)에 의해 안개의 농도를 실시간으로 관측하는 단계로, 시정계(100)에 의한 관측 시정이 일정 수준 이하(200m 이하)까지 떨어지면 제어부(C)로 신호를 출력하고 제어부(C)에서 초음파 풍향 풍속계(110)를 작동시켜 안개의 유입 방향 및 이동속도 측정 단계(S20)를 실시한다.
안개의 유입 방향 및 이동속도 측정 단계(S20)는 시정계(100)에 의한 안개 농도 관측값이 설정값 이하로 하강하면 초음파 풍향 풍속계(110)로 안개의 유입 방향과 이동속도를 측정하는 단계이다.
여기서, 초음파 풍향 풍속계(110)는 3차원 초음파 풍향 풍속계로, 풍향 풍속 계에 초음파 방식을 채용하고 있기 때문에 미풍부터 강풍까지 정밀한 측정이 가능한 이점이 있다.
워터 커튼 발생 단계(S30)는 초음파 풍향 풍속계(110)에 의한 측정값에 따라 워터 커튼 발생장치(120)를 작동시켜 안개 방향을 향해 도로 및 교량에 워터 커튼을 발생시키는 단계로, 워터 커튼 발생장치(120)에 의해 발생되는 워터 커튼은 도로 및 교량의 설정 구간마다 도로 및 교량의 외곽 양단에 설정 간격마다 발생시킨다.
한편, 워터 커튼 발생장치(120)는 도로 및 교량의 외곽 양단에 설정거리마다 각각 설치되되, 도로 및 교량의 일단과 타단에 시정계(100), 초음파 풍향 풍속계(110) 및 워터 커튼 발생장치(120)가 각각 설치되어 도로 및 교량의 측방 또는 전후방 풍향에 의한 안개 유입 방향에 따라 도로 및 교량의 일단 및 타단에 운송수단의 진행 방향과 평행 및 직교 방향으로 각각 독립적인 워터 커튼을 발생시킨다. 즉, 도로 및 교량의 일단 및 타단에 운송수단의 진행 방향과 평행 및 설정 거리마다 직교 방향으로 워터 커튼을 발생시켜 도로 및 교량의 측방을 향하는 풍향과, 도로 및 교량의 전후방을 향하는 풍향에 의한 안개 유입을 차단하게 되는 것이다.
이때, 워터 커튼 발생장치(120)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 유압기(122), 수직관(126), 분사노즐(124) 및 물 저장고(128)를 포함하며, 특히, 분사노즐(124)을 지지하는 수직관(126)은 도로 및 교량의 일단과 타단에 10m 이상의 일정 거리마다 설치된다. 더욱이, 워터 커튼 발생장치(120)에서 발생되는 워터 커튼 발생 영역이 서로 부분 중첩되도록 조절하여 틈이 발생하지 않도록 한다.
그리고 수직관(126)과 수직관(126)의 사이에 격막을 설치하여 이 격막에 의해서도 안개를 차폐하게 한다.
유압기(122)는 유압 펌프로, 분사노즐(124)에 연결된 관로(126a) 끝단에 연결되며 물 저장고(128)에서 공급되는 물을 고압으로 분무하여 분사노즐(124)을 통해 분사시킨다.
분사노즐(124)은 도로 및 교량의 일단과 타단에 각각 설정 간격마다 다수 설치되는 중공 형성된 수직관(126)의 상단에 착탈되며, 방사상으로 물을 분무할 수 있도록 부채꼴인 판 형태로 형성되는 몸체(124a) 상면에 방사상의 분사구(124a)가 설정 간격마다 다수 구비되며 하단은 수직관(126)과 나선 체결되는 연결부(124c)가 형성된다. 더욱이, 분사노즐(124)은 워터 커튼을 운송수단의 진행 방향과 평행 및 직교 방향으로 발생시켜야 하므로 분사구(124a) 역시 운송수단의 진행 방향과 평행 및 직교 방향을 향하도록 설치된다. 특히, 운송수단의 진행 방향과 직교 방향을 향하도록 설치되는 분사노즐(124)은 도로 및 교량의 양단을 따라 설정 거리마다 대향되게 설치되어 도로 및 교량의 중간 중간에서 전후로 유입되는 안개를 차단하게 된다.
여기서, 분사노즐(124)의 몸체(124a) 하단은 120°로 형성되는 것이 바람직하고, 분사구(124a) 구경이 0.2㎜ 내외로 규정하며, 이에 분사구(124a) 구경의 변경이 가능하다.
물 저장고(128)는 배수로(도면에 미도시)의 물을 공급하여 워터 커튼을 발생시킬 수 있도록 배수로와 연결되며 펌프가 설치된다.
한편, 시정계(100), 초음파 풍향 풍속계(110) 및 유압기(122)는 제어부(C)에 의해 각각 제어되며, 시정계(100)를 통한 안개 농도 관측에 따른 결과값, 초음파 풍향 풍속계(110)를 통한 안개 유입 방향과 이동속도 측정에 따른 결과값을 전달받아 유압기(122)의 작동 여부를 판단 제어한다.
워터 커튼 발생 중지 단계(S30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 워터 커튼 발생 단계(S30)를 수행하여 도로 및 교량으로 안개가 유입되는 것을 차단하다가 시정계(100)에 의한 안개 농도의 실시간 관측값이 설정값(200m) 이상으로 상승되면 워터 커튼 발생장치(120)를 작동 중지시키는 단계이다.
그러므로 본 발명에 의한 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법은 우선, 도로 및 교량에 설치된 시정계(100)에 의해 안개의 농도를 실시간으로 관측하며, 관측 시정이 일정 수준 이하(200m 이하)까지 떨어지면 이를 제어부(C)로 신호를 출력한다.
다음으로, 제어부(C)의 신호에 따라 초음파 풍향 풍속계(110)로 안개의 유입 방향과 이동속도를 측정한 후 안개의 이동 방향에 따라 도로 및 교량에 해당 워터 커튼 발생장치(120)를 작동시킨다.
이때, 제어부(C)의 신호에 의해 유압기(122)가 작동되면 물 저장고(128)에 저장된 물이 관로(126a)를 따라 수직관(126)으로 이동하고 수직관(126) 끝단에 설치된 분사노즐(124)을 통해 고압의 물이 분무되어 이에 에어 커튼이 생성되므로 유입되는 안개를 저감 및 차단시킨다.
한편, 안개의 유입 방향이 도로 및 교량에 일단(타단)으로 유입될 경우 일단(타단)에 위치된 워터 커튼 발생장치(120)를 작동시키고, 양단으로 유입될 경우 양단에 위치된 워터 커튼 발생장치(120)를 동시에 작동시켜 안개를 저감시키거나 차단시킨다. 이와 동시에 안개의 유입 방향이 도로 및 교량의 길이 방향(운송수단의 이송방향) 중 어느 한 방향으로 유입될 경우 유입 방향에 위치된 워터 커튼 발생장치(120)를 작동시킨다.
다음으로, 시정계(100)에 의한 실시간 안개 농도 관측값이 설정값(200m) 이상으로 상승되면 이 신호를 제어부(C)로 보내고 제어부(C)에서 워터 커튼 발생장치(120)를 작동 중지시킨다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 상기 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐방법을 실시하기 위한 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 상기 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 저감 및 차폐시스템에서의 워터 커튼 발생장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 상기 워터 커튼 발생장치에서 분사노즐을 도시한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 시정계 110: 초음파 풍향 풍속계
120: 워터 커튼 발생장치 122: 유압기
124: 분사노즐 128: 물 저장고
C: 제어부
Claims (4)
1) 도로 및 교량의 안개 농도를 관측하는 단계;
2) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이하면 안개의 유입 방향과 이동속도를 측정하는 단계;
3) 상기 안개의 유입 방향과 이동속도에 의한 측정값에 따라 도로 및 교량에 고압으로 분무하여 워터 커튼을 발생시키는 단계; 및
4) 상기 안개 농도 관측값이 설정값 이상으로 상승되면 워터 커튼 발생을 중지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 차폐방법.
제 1항에 있어서,
상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 설정 구간마다 도로 및 교량의 외곽 양단에서 설정 간격마다 운송수단의 진행 방향과 평행 및 직교 방향으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 차폐방법.
제 2항에 있어서,
상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 도로 및 교량의 외곽 일단과 타단에서 각각 독립적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 차폐방법.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 3) 단계에서의 워터 커튼은 배수로의 물을 공급하여 발생시키는 것을 특징으로 하는 워터 커튼에 의한 도로 및 교량의 안개 차폐방법.
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