KR20120058892A - 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조 - Google Patents

전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 전송하도록 아스팔트 도로에 급전라인을 설치하되, 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장을 함과 아울러 상기 콘크리트 포장부에 텐던을 설치함으로써, 상기 급전라인이 설치된 부위의 균열이나 변형을 억제하여 급전라인의 파손을 방지할 수 있고, 이로인해 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 아울러 아스팔트 포장도로에서 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장함에 따라 도로 전체를 콘크리트로 포장하는 경우에 비해 비용을 줄일 수 있는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조에 관한 것이다.

Description

전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조{pavement structure of road buried power line for electric vehicle}
본 발명은 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 전송하도록 아스팔트 도로에 급전라인을 설치하되, 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장을 함과 아울러 상기 콘크리트 포장부에 텐던을 설치함으로써, 상기 급전라인이 설치된 부위의 균열이나 변형을 억제하여 급전라인의 파손을 방지할 수 있고, 이로인해 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 아울러 아스팔트 포장도로에서 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장함에 따라 도로 전체를 콘크리트로 포장하는 경우에 비해 비용을 줄일 수 있는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조에 관한 것이다.
일반적인 전기 자동차는 매연 발생없이 순수하게 배터리에 충전된 전원을 사용하여 전기모터를 구동하여 충분한 가속력과 주행속도로 자유롭게 움직일 수 있다.
그러나, 전기 자동차에 전원을 공급하기 위한 배터리의 경우 장거리 주행을 위해서 충분하게 준비할 경우 배터리의 수가 많아져 비용증가는 물론 차체 무게가 무거워져 주행 거리에 한계가 있고, 충전을 위한 시간 소요가 많아 신속하게 이동할 수 없는 단점이 있다.
또한, 충전과 완전 방전으로 배터리의 수명 단축이 심각하여 배터리 교체 비용과 폐기된 배터리가 환경오염원이 될 수 있어 무공해 대체 교통수단으로 사용하기 어려운 점이 있다.
최근에는 기존 전기 자동차의 문제점을 해결하기 위한 기술로, 온라인 전기 자동차가 개발되고 있다.
상기 온라인 전기 자동차(OLEV; Online Electric Vehicle)는, 차량에 장착된 배터리를 통해 전력을 공급받아 운행되는 기존 전기 자동차와는 다르게 차량에 장착된 고효율 집전 장치를 이용하여 주행 및 정차 중 도로에 매설된 급전라인으로부터 비접촉 자기유도 방식으로 전력을 공급받아 충전 걱정 없이 운행하는 신개념 전기 자동차이다.
이러한 온라인 전기 자동차에 장착되는 배터리는, 기존 전기 자동차에 장착되는 배터리의 1/5 크기로서 비상용으로 사용되고, 평상시에는 급전라인이 깔려 있는 도로에서 전기를 충전받는 형식이다.
상기한 온라인 전기 자동차가 운행하기 위해서는, 도로에 상기 급전라인이 필수적으로 설치되어야 한다.
그러나, 상기 급전라인을 콘크리트 포장 도로에 매립 설치할 경우에는, 상기 급전라인의 파손을 어느정도 방지할 수는 있으나, 콘크리트 포장 도로의 공사비용이 많이 소요되고, 장기간 사용시 균열이 발생하여 상기 급전라인을 장기간 안전하게 보호하는데에는 무리가 있고,
또한, 상기 급전라인을 아스팔트 포장 도로(연성포장(flexible pavement))에 매립 설치할 경우에는, 아스팔트 포장 도로의 공사비용이 콘크리트 포장 도로 대비 상대적으로 저렴하여 공사비용을 줄일 수는 있으나,
상기 아스팔트 포장 도로의 경우 높은 온도와 과적차량 등에 의해 균열이나 침하 및 소성변형이 발생하는 문제가 있고, 이로인해 상기 아스팔트 포장 도로에 매립된 상기 급전라인이 파손되는 문제가 있다. 아울러, 상기 급전라인이 파손될 경우 아스팔트 포장 도로를 재포장 해야함은 물론 급전라인도 재설치 해야 하므로 유지보수비용이 과대하게 소요되는 문제가 있다.
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 전송하도록 아스팔트 도로에 급전라인을 설치하되, 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장을 함과 아울러 상기 콘크리트 포장부에 텐던을 설치함으로써, 상기 급전라인이 설치된 부위의 균열이나 변형을 억제하여 급전라인의 파손을 방지할 수 있고, 이로인해 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 아울러 아스팔트 포장도로에서 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장함에 따라 도로 전체를 콘크리트로 포장하는 경우에 비해 비용을 줄일 수 있는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 전송할 수 있도록 도로의 각 차선 중 적어도 하나의 차선내에 설치되는 급전라인과, 상기 하나의 차선내에서 상기 급전라인이 설치된 위치에 콘크리트를 일정폭으로 포설하여 상기 급전라인을 매립하는 콘크리트 포장부와, 상기 하나의 차선내에서 상기 콘크리트 포장부의 외측 나머지 부위에 아스팔트를 포설하여 상기 콘크리트 포장부와 함께 도로의 한 개 차선을 완성하는 아스팔트 포장부를 포함하여 이루어져, 상기 급전라인의 파손을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 전송하도록 아스팔트 도로에 급전라인을 설치하되, 상기 급전라인이 설치된 부위만 콘크리트로 포장을 함으로써, 상기 급전라인이 설치된 부위의 균열이나 변형을 억제하여 급전라인의 파손을 방지할 수 있고, 이로인해 유지보수비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 아울러 아스팔트 포장도로에서 상기 급전라인이 설치된 부위에만 콘크리트로 포장함에 따라 도로 전체를 콘크리트로 포장하는 경우에 비해 비용을 줄일 수 있다.
그리고, 상기 급전라인 및 콘크리트 포장부를 한 개 차선의 중앙에 위치하도록 설치함으로써, 차량의 반복 하중을 최대한 피할 수 있게 되어 상기 급전라인의 파손을 더욱 방지할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 포장부를 텐던을 이용하여 긴장(인장)시켜 콘크리트 포장부에 프리스트레스를 도입함으로써, 상기 콘크리트 포장부의 균열이나 변형이 방지되고, 이로인해 상기 급전라인의 파손이 더욱 방지된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조를 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조를 나타내는 종단면도,
도 3은 도 1의 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조에서 텐던이 콘크리트 포장부의 일단부에 고정구를 통해 고정된 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 온라인 전기 자동차(이하, 전기 자동차라 한다)는, 자동차에 장착된 고효율 집전 장치(6)를 이용하여, 주행 및 정차 중 도로(1)에 매설된 급전라인(30)으로부터 비접촉 자기유도 방식으로 전력을 공급받아 충전 걱정 없이 운행하는 신개념 전기 자동차이다.
이러한 전기 자동차(5)에 장착되는 배터리는, 기존방식의 전기 자동차에 장착되는 배터리의 1/5 크기로서 비상용으로 사용되고, 평상시에는 급전라인(30)이 깔려 있는 도로(1)에서 전기를 충전받게 된다.
상기 온라인 전기 자동차(5)는 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은, 상기 전기 자동차(5)가 운행할 수 있도록 급전라인(30)이 매립 설치되는 도로(1)의 포장 구조를 개선한 것으로, 즉, 콘크리트 포장 도로의 장점과 아스팔트 포장 도로의 장점을 모두 얻을 수 있도록 착안 한 것이다.
상기 전기 자동차(5)용 급전라인(30)이 매립되는 도로 포장 구조는, 급전라인(30)과, 콘크리트 포장부(20)와, 아스팔트 포장부(10)로 구성된다.
상기 급전라인(30)은, 전기 자동차(5)에 비접촉 자기유도 방식으로 전력을 공급할 수 있도록, 도로(1)의 각 차선(1a) 중 적어도 하나의 차선(1a)내에 설치된다.
즉, 도로(1)가 도 1과 같이, 편도 2차선일 경우에는, 각 차선(1a)에 모두 급전라인(30)을 설치할 수도 있고, 또는 적어도 하나의 차선(1a)에만 급전라인(30)을 설치할 수도 있다.
한편, 상기 급전라인(30)은 외부전원과 연결된다.
또한, 상기 급전라인(30)을 보호할 수 있도록 상기 급전라인(30)을 감싸는 보호관(35)이 더 설치된다.
그리고, 상기 콘크리트 포장부(20)는 상기 하나의 차선(1a)내에서 상기 급전라인(30)이 설치된 위치에 콘크리트를 일정폭으로 포설하여 상기 급전라인(30)을 매립하게 된다.
이때, 상기 급전라인(30)은 상기 콘크리트 포장부(20)의 표면으로부터 일정깊이에 매립된다.
또한, 상기 콘크리트 포장부(20)의 내부에는 긴장(인장)된 상태의 텐던(40)이 설치되어, 상기 콘크리트 포장부(20)의 균열을 방지하게 된다.
즉, 상기 콘크리트 포장부(20)의 포설 전에 상기 급전라인(30) 및 상기 급전라인(30)의 양측에 일정간격 이격되게 2개의 텐던(40)을 설치한 후, 콘크리트를 포설함으로써, 상기 콘크리트 포장부(20)의 내부에 상기 급전라인(30) 및 텐던(40)이 매립되게 된다.
상기 텐던(40)은 복수개의 강선으로 구성되며, 텐던(40)의 외부에는 쉬스관(45)이 보호하고 있다.
아울러, 상기 텐던(40)의 양단부에는 도 4와 같이, 고정구(46)가 설치되는데, 상기 고정구(46)는 상기 콘크리트 포장부(20)의 단부측에 매립되어 고정된다.
따라서, 상기 콘크리트 포장부(20)가 양생된 후, 상기 콘크리트 포장부(20)의 일단부에서 유압을 이용하여 상기 텐던(40)을 긴장(인장)시키고, 이후 상기 긴장(인장)된 텐던(40)을 상기 고정구(46)를 이용하여 고정함으로써, 상기 콘크리트 포장부(20)에 프리스트레스가 도입되어 콘크리트 포장부(20)의 균열이나 변형이 방지되고, 이로인해 상기 급전라인(30)의 파손이 방지된다.
또한, 도 1 및 도 3과 같이, 상기 급전라인(30) 및 콘크리트 포장부(20)는 상기 하나의 차선(1a) 중앙에 설치되는 것이 바람직하다.
통상적으로 자동차는 도로(1)의 각 차선(1a)내에서 주행하게 되며, 이로인해 아스팔트 포장부(10)의 경우 자동차의 바퀴가 접촉하는 각 차선(1a)의 가장자리측이 반복 하중에 의해 침하되거나 변형될 수 있다.
따라서, 상기 급전라인(30) 및 콘크리트 포장부(20)를 한 개 차선(1a)의 중앙에 위치하도록 설치함으로써, 자동차의 반복 하중을 최대한 피할 수 있게 되어 상기 급전라인(30)의 파손을 더욱 방지할 수 있다.
그리고, 상기 아스팔트 포장부(10)는, 상기 하나의 차선(1a)내에서 상기 콘크리트 포장부(20)의 외측 나머지 부위에 아스팔트를 포설하여 상기 콘크리트 포장부(20)와 함께 도로(1)의 한 개 차선(1a)을 완성하게 된다.
도면에서와 같이, 상기 하나의 차선(1a)내에서 중앙에는 콘크리트 포장부(20)가 형성되고, 상기 콘크리트 포장부(20)의 양측에는 상기 아스팔트 포장부(10)가 형성됨으로써, 상기 콘크리트 포장부(20) 및 아스팔트 포장부(10)가 하나의 차선(1a)을 완성하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은, 아스팔트 포장 도로(1)의 각 차선(1a) 또는 적어도 하나의 차선(1a) 중앙에 상기 급전라인(30)을 설치하고, 상기 급전라인(30)이 설치된 하나의 차선(1a) 중앙에 상기 급전라인(30)을 내부에 매립하는 콘크리트 포장부(20)를 형성함으로써, 상기 급전라인(30)의 파손을 방지하고, 상기 급전라인(30)이 설치된 부위에만 콘크리트로 포장하므로 도로 전체를 콘크리트로 포장하는 경우에 비해 비용을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조의 시공방법을 설명하기로 한다.
먼저, 한 개 차선(1a)의 중앙에 상기 급전라인(30)을 설치하고, 상기 급전라인(30)의 양측에 일정간격 이격하여 상기 텐던(40)을 각각 설치한다.
물론, 상기 급전라인(30)의 외측에는 보호관(35)이 끼워져 있고, 상기 텐던(40)의 외측에는 쉬스관(45)이 끼워져 있다. 또한, 상기 텐던(40)의 양단부에는 고정구(46)가 결합되어 있다.
이후, 상기 급전라인(30) 및 텐던(40)이 설치된 위치에 콘크리트를 일정폭으로 포설하게 된다. 물론 콘크리트 포설전에 거푸집을 먼저 설치하는 것은 당연한다.
상기 콘크리트가 양생되면, 상기 거푸집을 제거하고, 상기 콘크리트 포장부(20)의 일단부에서 유압을 이용하여 상기 텐던(40)을 긴장(인장)시키며, 이후 상기 긴장(인장)된 상태의 텐던(40)을 상기 고정구(46)를 이용하여 고정한다.
한편, 상기 텐던(40)을 긴장(인장)시킬 수 있는 길이만큼 콘크리트 포장부(20)의 길이를 설정하게 된다. 즉, 상기 텐던(40)의 길이가 너무 길어지면 긴장(인장) 작업이 어렵다.
계속해서, 상기 콘크리트 포장부(20)의 긴장(인장)작업이 완료되면, 상기 하나의 차선(1a)에서 콘크리트 포장부(20)의 외측 나머지 부분에 아스팔트를 포설하여 상기 아스팔트 포장부(10)를 형성함으로써, 작업을 완료한다.
물론, 상기 아스팔트 포설작업은 상기 콘크리트 포장부(20)가 양생되면 바로 진행할 수도 있다.
1: 도로 1a: 한 개 차선
10: 아스팔트 포장부 20: 콘크리트 포장부
30: 급전라인 35: 보호관
40: 텐던 45: 쉬스관
46: 고정구

Claims (4)

  1. 전기 자동차(5)에 비접촉으로 전력을 전송할 수 있도록 도로(1)의 각 차선(1a) 중 적어도 하나의 차선(1a)내에 설치되는 급전라인(30)과,
    상기 하나의 차선(1a)내에서 상기 급전라인(30)이 설치된 위치에 콘크리트를 일정폭으로 포설하여 상기 급전라인(30)을 매립하는 콘크리트 포장부(20)와,
    상기 하나의 차선(1a)내에서 상기 콘크리트 포장부(20)의 외측 나머지 부위에 아스팔트를 포설하여 상기 콘크리트 포장부(20)와 함께 도로(1)의 한 개 차선(1a)을 완성하는 아스팔트 포장부(10)를 포함하여 이루어져, 상기 급전라인(30)의 파손을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전라인(30) 및 콘크리트 포장부(20)는 상기 하나의 차선(1a) 중앙에 설치된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 콘크리트 포장부(20)의 내부에는 긴장(인장)된 상태의 텐던(40)이 설치되어, 상기 콘크리트 포장부(20)의 균열을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 콘크리트 포장부(20)의 내부에는 상기 급전라인(30)을 감싸도록 보호관(35)이 더 설치되어, 상기 급전라인(30)을 보호하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 급전라인이 매립되는 도로 포장 구조.
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