KR20140014422A - 도로 및 철로에 따라 설치하는 2층 구조물을 이용한 네트워크 기반의 물류 및 교통 및 통신시스템 - Google Patents

도로 및 철로에 따라 설치하는 2층 구조물을 이용한 네트워크 기반의 물류 및 교통 및 통신시스템 Download PDF

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태식 이
조동혁
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조동혁
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H1/00Buildings or groups of buildings for dwelling or office purposes; General layout, e.g. modular co-ordination or staggered storeys
    • E04H1/12Small buildings or other erections for limited occupation, erected in the open air or arranged in buildings, e.g. kiosks, waiting shelters for bus stops or for filling stations, roofs for railway platforms, watchmen's huts or dressing cubicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/30Installations of cables or lines on walls, floors or ceilings

Abstract

본 발명과 같이 도로 및 철로에 진행 방향으로 2층 구조물을 설치하고 구조물 내에 일차로 전력선 및 통신선을 배선하여 도로에 설치되는 교통시스템을 네트워크 기반의 개방형 형태로 구성하면 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 도로 및 철로에 교통 시스템을 설치할 경우 단지 네트워크에 연결하는 것으로 구축할 수 있는 효과가 있다. 둘째, 국가의 전력선과 통신선을 추가하여 배치함으로써 도시 미관을 해치는 전신주와 가로등 및 난잡한 케이블들을 제거할 수 있으며 케이블을 지하에 매설하는 방식에 비하여 많은 이점이 있다. 셋째, 기존 도로에 2층으로 새로운 길이 만들어지므로 이를 다양하게 활용할 수 있는데 우편 및 택배 무인 발송을 위한 레일을 설치하여 소형 전동 카트를 지정된 위치로 자동으로 이동시켜 배송 업무가 실시간으로 이루어지도록 할 수 있다. 넷째, 이동전화 기지국 및 중계기를 2층 구조물에 설치할 수 있어 건물 옥상 및 도로변에 난잡하게 설치되는 것을 방지할 수 있다. 넷째, 태양광 패널을 설치하여 태양광발전을 일으켜 구조물 내의 전력선으로 전력 수요처에 송전하도록 구성할 수 있다. 다섯째, 잔디 등과 같은 수목을 심어 넓은 면적의 전원을 조성할 수 있어 도시 미관 및 휴식 공간 확보, 환경 보호 등의 효과가 기대된다. 여섯째, 한국은 연간 3만 건의 빗길과 눈길 교통사고가 발생하는데, 도로 위에 2층으로 구조물을 설치하므로 하부의 도로 상태를 언제나 기후와 무관하게 정상 상태로 유지할 수 있어 교통사고를 근본적으로 예방할 수 있다. 특히, 눈길 및 빙판길의 경우 막대한 제설비용을 절감함은 물론 장마로 인한 도로 아스팔트 파손도 방지할 수 있다. 일곱째, 측면은 개방하는 형태로 바닥판을 설치함으로써 풍압의 영향을 최소화함은 물론, 도시 미관을 해치는 가로등, 전신주, 교통표지판, 전광판을 통합 설치할 수 있어 시설물 유지보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 여덟째, 도로 하부에 일일이 교통 관련 센서를 매설하여 설치하는 대신 상부에 수m 간격으로 카메라센서 중심의 센서 네트워크를 구축함으로써 도로 전체에 걸쳐 교통 정보는 물론 시설물 관련 상세한 정보를 원격지에서 획득할 수 있으며 주행 차량에 무인 주행에 필요한 데이터를 제공할 수 있다. 아홉째, 기둥을 보강하여 자전거 전용 길을 도로와 철로 위 2층에 가설할 수 있어 지상의 도로에 설치하는 경우 막대한 추가 도로 용지 부담 문제와 차량과 충돌 위험 문제도 해결할 수 있으며, 자전거 고속도로를 통하여 도시 사이를 안전하게 신속히 이동할 수도 있다.

Description

도로 및 철로에 따라 설치하는 2층 구조물을 이용한 네트워크 기반의 물류 및 교통 및 통신시스템 { The network based distribution and traffic and communication system of 2nd floor structure which above the road and rail }
대부분의 국가들은 넓은 면적을 차지하는 도로 및 철로와 같은 형태의 공공 사회간접자본(SOC)을 가지고 있다. 현재의 철로 및 도로 위에는 신호등과 표지판 등 교통 관련 시설물 외에는 모두 개방되어 있는 형태이고 주변의 부지는 평탄하게 조성되어 있다. 이러한 귀중한 도로 및 철로 자원 및 부지를 활용하여, 최소한의 비용으로 도로와 철로 위에 안전한 이층 형태로 지붕 구조물을 설치하고 그 위에 태양전지판을 설치하여 태양광발전 2층 도로를 구현하는 개념과 방법에 대해서 본 출원인에 의해 2011-0147999호로 특허 출원하였다. 도로 및 철로부지를 활용하는 방식을 도입하면, 부지 가격이 상대적으로 저렴한 산림 지역에 태양광발전단지를 건설함으로써 발생하는 산림 훼손을 막을 수 있다는 이점이 있다. 한국의 경우 철로의 길이는 3,400km, 고속도로의 경우 4,000km에 이르러 전체 국토면적의 3~4%가 도로 및 철로 관련 면적으로 알려져 있다. 국내 철로와 도로 부지의 가치를 가격으로 환산하면 수천 조에 이르고 있지만, 도로 및 철로는 차량만 다니는 길이어야 한다는 오래된 고정 관념으로 인하여 단순 차량 통행 통로로만 사용되고 있다.
최근 선진 각국에서는 도로 주변의 유휴지를 이용하거나 도로변의 방음벽에 태양전지판을 추가로 설치하여 운용하고 있다. 태양광발전 기술이 비싸다는 평가가 있지만 최근 공급과잉으로 패널 가격이 와트(W)당 1달러 이하로 제공되고 있으며, 도로 및 철로와 같은 기존 운용 시설물에 설치할 경우 부지조성 비용 절감 및 표준화 등으로 5년 이내에 구축 비용을 회수할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 이에 미국 산타모니카 시에서는 일부 도로에 밀페형으로 태양광 터널을 추가하는 개념도 제시되었다. 벨기에 철도청에서는 2011년 파리에서 암스테르담을 잇는 철로 중 2.1마일 구간에 16,000개의 태양광전지판 터널을 설치하여, 시간당 3,300MW 전력을 생산하며 이산화탄소 2,400톤을 줄이는 효과가 있다고 발표하였다. 이러한 방식들은 도로 전체가 아닌 일부 구간만 적용한다는 전제로 시작되었기 때문에 태양광발전 용도로만 국한되는 한계점이 있다.
이상과 같이, 전체 국토의 큰 면적을 점유하고 있는 공공용지 형태의 도로와 철로를 이용하여 일차로 태양광전지판을 설치하여 전력을 생산하는 사업이 유럽과 미국, 일본에서 최근 검토되고 있지만, 단순 태양광발전 용도로 국한되고 있으며 태양광발전 도로의 필수 기능(일례로 적설 제거 및 오염된 태양광 패널 무인 청소 기능, 태양광 패널은 60~70개의 셀이 직렬로 연결되어 있어 한 개의 셀이 오염되면 발전량이 급격히 저하됨)과 해결해야 하는 과제조차도 정의되어 있지 않아, 특허출원 2011-0147999호로 본 출원인에 의해 정의하였으며 단순한 태양광발전뿐만 아니라 도로 및 철로가 전력 및 통신의 중심 역할을 할 수 있음도 제기하였다. 즉, 도로 및 철로 구간에 걸쳐 2층 구조물을 설치하고 전력 및 통신 네트워크를 구축한다는 의미는, 인류 역사와 함께 한 도로의 역할을, 혁명적으로 IT와 에너지, 물류, 교통의 중심 허브로 바꿀 수 있으며, 단순히 차량이 이동하는 공간이 아닌 다른 혁신적 용도로 사용될 수 있는 새로운 길이 2층에 추가로 만들어지게 된다. 단순히 도로에 지붕이 씌워짐으로써 도로 위에 눈이나 비가 내리지 않고 강렬한 태양 빛을 차단할 수 있어 교통사고 예방 및 도로 파손을 막을 수 있는 직접적 효과도 있지만, 무엇보다도 전 국토에 걸쳐 있는 도로의 2층 구조물에 통신 및 전력 케이블, 레일 혹은 가이드를 배치할 수 있다면, 미래의 통신과 에너지, 교통, 물류 네트워크 도로 역할을 수행할 수 있다. 또한, 전선 및 통신선이 전신주에 난잡하게 배선되어 있는 것을 도시 미관 개선을 위해 막대한 비용(km당 20억원 내외)을 투자하여 지중화시키고 있지만, 일단 지중화 후에는 다시 땅을 파헤치지 않는 한 유지 및 보수, 확대가 어려운 문제가 있다. 그러나, 전체 도로 및 철로 위에 새로운 2층 형태의 구조물을 설치할 경우 전 국토를 연결하는 중요한 전력 및 통신, 교통, 센서 네트워크의 허브 역할을 수행한다는 측면에서, 단순한 길이 아닌 정보통신 기술(IT)과 융합된 새로운 개념의 지능형 도로 및 철로 시스템으로 발전시키는 개념 정립 및 연구도 필요하다.
도로 및 철로에 2층 구조물을 설치하고 구조물 내에 통신 및 전력 케이블을 배치할 수 있다면 미래의 통신과 에너지, 교통, 물류 네트워크 기반의 새로운 역할을 수행할 수 있으므로, 기본적으로 도로 및 철로에 연속적으로 2층 구조물을 구축하고 중앙 혹은 측면에 도로 진행 방향으로 통신 및 전력 케이블을 배선할 수 있도록 한다. 현재는 국가의 주요 인프라인 통신 및 전력 케이블을 전신주를 통해 연결하거나 지중화시키는 방법이 유일하며, 본 발명과 같이 연속적인 2층 구조물를 통하여 연결하는 방식은 알려져 있지 않다. 2층 구조물을 도로 및 철로 위에 구성할 경우 기둥들을 구조 보강 프레임으로 상호 연결하여 보(beam)를 구성한다. 보는 수직재의 기둥에 연결되어 하중을 지탱하고 있는 수평 구조부재로 축에 직각 방향의 힘을 받아 휨에 의하여 하중을 지탱하는 것으로 지지 방법에 따라 양단지지의 단순보, 중간에 받침점을 만든 연속보, 연속보의 중간을 핀(pin)으로 연결한 게르버보, 양단을 고정한 고정보, 고정보의 일단을 해방한 캔틸레버보 등으로 구분된다. 이러한 기둥과 보 및 바닥판을 설치하는 방식에 의해 보와 기둥이 힘을 받고 벽은 힘을 받지 않는 라멘 구조, 기둥과 보가 없이 벽체가 힘을 받는 벽식 구조, 라멘 구조의 한 종류로 보가 없고 기둥과 바닥판(보가 없는 대신 바닥판이 두꺼움)이 힘을 받는 무량판 구조로 분류된다. 길을 따라 연속 벽을 세울 수 없으며 바닥판의 무게를 경량화해야 하는 조건을 만족하는 도로 및 철로에 적합한 방식으로는 라멘 구조가 적합하다.
전력 및 통신케이블을 도로 2층 구조물의 바닥판에 도로 진행 방향의 홈에 에 따라 배치하고 중간 중간의 필요한 위치에서 배전함 혹은 분전함 혹은 단자함을 설치하면 필요시 분기시켜 연결할 수 있다. 도로 및 철로의 2층 구조물에 설치되는 시설물로는 가로등, CCTV 등과 같은 교통 관련 센서, 전광판 및 DID(Digital Information Display) 등이 있으므로 각각의 기능에 따라 전력선과 통신선이 연결되어야 한다. 혹은 도로 주변의 빌딩 및 가정 등과 같은 수용가와 연결하기 위한 전력선 및 통신선을 추가로 함께 설치할 수 있다. 현재 통신 네트워크 구성은 일반적으로 전신주에 광케이블을 설치하고 광케이블을 인입시키는 공단자함을 거쳐 광단자의 케이블이 라우터 장비에 연결하며, 라우터에서 UTP 케이블을 연결한 후 공유기(유동 IP의 경우)로 가지만 고정 IP의 경우 바로 스위칭 허브로 연결하며, 공유기는 IP를 분산시켜주는 역할로 공유기를 통하면 라우터IP(예 123.456.789.1)가 공유기를 지나면서 192.168.0.1이 게이트웨이로 해서 192.168.0.2~254까지 IP를 뿌릴 수 있어 많은 장치를 연결하여 사용할 수 있게 되며, 공유기에서 다시 UTP 케이블을 통해 허브로 가게 되며, 24포트 허브의 경우 공유기에서 들어오는 1가닥을 제외한 23포트를 이용하여 CCTV, 컴퓨터, 무선랜 등을 연결하도록 구성된다. 그리고, 통신 네트워크에서 토폴리지란 노드들과 이에 연결된 회선들을 포함한 네트워크의 배열이나 구성을 나타내는데, 대표적인 네트워크 토폴로지로는 성형(Star), 망형(Mesh), 버스형(Bus), 나무형(Tree), 격자형(Matix) 등이 있다. 버스형은 모든 장비들은 버스 혹은 백본(일례로 Ethernet)이라고 불리는 중심적인 케이블에 연결되어 있어, 1개의 통신 회선에 여러 대의 터미널을 접속하는 방식이다. 광케이블에서 장치들을 연결하는 UTP케이블을 구성하는 인터넷 데이터 통신의 경우 인터넷서비스회사(ISP)마다 조금씩 틀리지만 기가라우터-백본스위치(L3)-엣지스위치(L2)-광전송장치(DSLAM)-광컨버터-가입자 경로로 서비스가 이루어진다. 통신케이블로 사용되는 광케이블은 크게 옥외용,옥내용이 있으며, 옥외용의 경우 4코어, 8코어가 일반적이며, 4코어 짜리에 코어당 기가대역폭의 전송이 가능하다면 4,000메가의 통신이 광케이블 4코어짜리 하나에 전송이 가능하므로 그 대역폭을 아파트세대 등에 적절하게 나누어서 각 세대로 대역폭을 할당한다. 최근 광케이블 한 개 코어에 10기가 전송이 가능한 기술도 소개되고 있다. 이러한 네트워크 구성 경로를 도로 위 구조물에 설치함으로써 도로에 필요한 교통관련 장치들을 제어하고 할 수 있고, 도로 밖의 수용가에 전격 및 통신, 케이블 TV용 전선을 분기시켜 줄 수 있다.
이러한 도로 및 철로의 2층 구조물의 효율을 높이기 위해 상부에는 태양광발전도로를 함께 설치함이 타당하다. 태양광 발전기는 대체로 독립형과 계통 연계형으로 나뉜다. 독립형은 생산된 전기를 전선망에 연결하지 않고 생산된 장소에서 사용하는 것을 가리키고, 계통연계형은 전선을 통해 전기를 받아들이거나 잉여 전기를 내보낼 수 있는 형태를 가리킨다. 배전장치는 생산된 전기를 축전지로부터 또는 축전지를 거치지 않고 태양전지로부터 직접 전기 사용장치로 전달해주는 장치이다. 태양전지에서는 항상 직류전기가 생산되고, 축전지에도 직류전기가 저장된다. 그러나, 가정에서 사용하는 조명기구나 가전제품은 일반적으로 교류전기에 맞도록 제작되었기 때문에 태양전기를 이들 기구에 사용하기 위해서는 직류를 교류로 바꾸어주어야 한다. 이 장치를 변환기(inverter)라 부르는데, 독립형의 경우도 대부분 이 장치를 설치한다. 계통연계형 태양광 발전기는 모듈에서 생산된 전기를 전선망을 통해서 전력공급회사로 보낼 수 있게 설계된 것을 말한다. 이 경우 태양전기 생산자는 보통 자신이 쓰고 남은 전기를 전선망으로 보내고, 태양전기로 자기에게 필요한 전기를 충당하지 못할 때는 전선망으로부터 전기를 공급받게 된다. 이 시스템에서는 전기가 남을 때는 내보내고 모자랄 때는 전기를 받을 수 있기 때문에, 독립형과 달리 전기 저장장치가 필요 없으므로 이에 따라 비용도 적게 든다. 주요 구성장치는 태양광 발전기와 생산된 전기를 전선망으로 보내는 역송전장치(인버터)가 필요하다.
현재의 도로 및 철로에 교통시스템 및 가로등을 새로 설치할 경우 해당 위치에 일일이 기둥과 구조물을 새로 세워 교통시스템 등을 고정 설치하고, 연결해야 하는 전력 및 통신 케이블을 지하에 매설하는 방식을 사용하므로 높은 비용을 수반하고 확장성이 결여되는 등 많은 문제점을 포함하고 있다. 최근 도시 미관을 위하여 전력선 및 통신선을 지하에 매설하는 지중화 작업 또한 확장성 결여와 유지 관리에 많은 문제점을 내포하고 있다. 앞의 방식들로 도로 교통시설물을 설치 운영하는 경우, 일일이 기둥을 세워야 하므로 기둥 한 개에 하나의 가로등과 감시카메라, 전광판만이 설치가능하다는 물리적 한계가 있어 단순한 용도에 그치고 있다. 그러나, 일례로 미국 구글회사 등에서 개발 중인 미래의 무인자동차를 구현하기 위해서는 차량에 설치되는 다양한 센서들의 정보와 함께 도로에서 제공받는 실시간 도로 정보가 실제로 가장 유용하고 안전 운행을 보장해줄 수가 있다. 현재, 도로 시스템으로는 도로에 많은 센서와 무선전송장치를 설치하는데 물리적 한계가 있어 이러한 V2I(Vehicle to Infrastructure) 기능을 제공하는데 한계가 있다. 그러므로, 미래의 도로는 현재와 같은 단순 차량 통행 용도가 아니라 통신 및 에너지, 물류, 교통의 중심이 되어야 하므로, 현재와 같이 신규 설치시 기둥과 구조물을 일일이 세워야 하는 문제점과 확장성이 어려운 지하 케이블 매설 방식의 한계를 해결해 주어야 한다.
도로 위에 비가 내리면, 시야가 좁아지고, 노면이 미끄럽고, 야간에는 차선이 안보이는 문제로 한국의 경우 빗길 교통 사고가 연간 25,000건이 발생하고 있으며 580명 내외 사망자가 발생하고 있다. 도로에 눈이 쌓여 발생하는 눈길교통사고도 연간 2,500건이 발생하고 70명 내외가 사망하고 있으며, 제설비용도 연간 5천억 원에 이르고, 사용하는 제설용 화공 약품으로 인하여 환경 문제 또한 발생하고 있다. 혹서기에 발생하는 아스팔트 소성 변형은 과열된 포장체에 중차량들의 반복 하중 원인으로 발생 도로를 광범위하게 파손시키며, 장마철에 도로에 습기가 스며들어 발생하는 도로 패임 현상도 연간 수만 건에 이르는 만큼, 도로 파손 방지 및 도로 위에 비와 눈이 내리지 않게 하는 등 사고 예방 및 안전 운전을 위한 근본적인 대책이 필요하다. 이와 함께 미래의 환경친화적이고 생산적인 도로 및 철로를 구현하기 위해 적극적으로 해결해야 하는 과제로는 다음과 같은 기능을 포함해야 한다. 도로 주변 혹은 건물 옥상 주변에는 전국적으로 수십 만개에 달하는 이동전화 기지국 및 중계기가 난립하고 있는 문제점이 있어 이동통신사의 경우 이를 도로 2층 구조물 중심으로 재배치하는 경우 많은 비용이 들여 건물 내부까지 중계기를 설치할 필요가 없다. 신규 아파트의 경우 쓰레기 처리를 아파트 내에서 자동으로 쓰레기 집하장까지 지하 터널을 통해 자동 이동시키고 있는 것처럼, 현재 우편물 및 택배 배송 시스템도 무인화를 할 수 있다면 배달 시간 및 운송 비용을 최소화시킬 수 있는 이점이 있지만 이러한 배송 시스템을 처리하기 위해서는 새로운 길이 만들어져야 한다.
기존 도로 및 철로 변에 기둥과 보 구조물을 세우고, 상단에 바닥판을 설치하기 위해서는, 도로 및 철로를 따라 정해진 간격으로 우선 기둥을 설치하여야 하는데 이는 새로 기초를 만드는 경우와 설치되어 있는 전신주와 가로등의 구조물 기초를 이용하는 방법이 있다. 기둥 사이를 연결하는 프레임 형태의 구조 보강용 보를 설치하고, 그 상단에 전력선 및 통신선을 배치하는 길이 방향의 홈이 있는 바닥판을 설치하는 형태를 기본으로 구성된다. 전력 및 통신선을 상단 바닥판에 설치하므로 요소 요소에 단자함 및 분전함, 배전함을 위치시키고 각종 통신 네트워크 장비들을 설치 통신 및 전력선을 분주하도록 구성한다. 통신선으로는 교통시스템에 관련된 통신선과 수용가에 데이터 서비스를 제공하기 위한 통신선, 케이블 방송을 위한 통신선, 기타 필요한 통신선을 모두 포함하여 설치한다. 이와 함께 전국적으로 수십 만개에 달하는 이동통신 기지국 및 중계기를 이러한 도로 2층 구조물에 설치할 수 있도록, 요소 요소에 적절한 높이의 안테나를 설치할 수 있도록 하고 기지국 장비를 수납하는 장소를 설치한다. 이와 함께 도로의 진행 방향에 따라 우편 및 소형 택배물 무인 운송이 가능한 전동식 카트가 주행할 수 있는 레일을 설치하면, 우편 및 소형 택배물을 전동식 카트로 자동 조종하여 해당 위치로 보낼 수 있어 우편 및 택배 배달 자동화 시스템을 구축할 수 있다. 이와 함께 바닥판 하부에는 가로등 및 카메라센서, 전광판, 표지판 등과 같은 교통 관련 장치를 바닥판 상부에서 쉽게 설치하고 수리가 용이한 구조로 제공한다. 기둥을 제외한 보 등과 같은 상판 구조물은 가능한 알루미늄 등과 같은 경량 재질로 구성하여야 기둥에 가해지는 하중을 최소화시킬 수 있다. 이와 함께 도로와 대등한 넓은 면적을 확보할 수 있으므로 태양전지판을 설치하여 태양광발전 기능을 제공함이 타당하다. 일반적인 형태의 태양전지판(1.5m x 0.8m급 모듈 무게 12kg)을 사용할 경우 30m 도로폭과 10m 간격의 기둥 사이의 태양전지판 무게는 30/1.5 x 10/0.8 x 12kg = 3,000kg이 되므로, 태양전지판도 고정하는 프레임을 알루미늄 혹은 마그네슘 합금으로 바꾸어 무게를 획기적으로 감소시키고, 기둥 사이의 프레임 구조물을 통해 하중을 기둥 쪽으로 분산시켜야 한다.
현재 도로변에 방음벽이나 캐노피를 설치하는 경우와 같이 측면을 막는 경우 해당 방향의 바람에 의한 풍압을 견디기 위하여 강한 구조물이 필요하지만, 측면을 기둥만 세워 대부분 개방하고 바닥판만 설치하는 구조물의 경우에는 바닥판에 위로부터의 바람에 대응하여 적적한 바람 유동 통로를 만들어 풍압을 획기적으로 줄여 구조물의 안정성을 확보해 줄 수 있다. 즉, 풍압의 영향을 최소화하여 기둥 간격을 넓게 할 수 있다면(전신주는 30m 간격) 공사 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 기둥 간격은 태양전지판과 구조 보강 프레임들의 하중을 계산하며 도로 폭에 따라 최대한 안전을 보장하도록 결정하며, 기둥 사이에는 기둥을 연결하는 다양한 형태의 보강 프레임 보를 연결하면 단독으로 세워져 있는 것보다 구조 강도(현재 가로등 및 전신주는 단독으로 세워져 있어 태풍 등으로 연간 5천 개 내외 도괴됨)를 높일 수 있다. 완전 밀폐형으로 하는 캐노피와 달리 도로 전체 구간에 걸쳐 구축하므로 풍압을 줄일 수 있는 형태의 구조물로 제공되어야 하므로, 측면이 개방되고 바닥판만 설치하는 지붕형 구조물에서도 바람의 영향을 최소화 할 수 있는 지붕 단면 구조(바람이 불어올 때 발생하는 항력계수 Cd와 리프트 계수 Cl이 작아야 함)를 풍동 실험을 통하여 최적화시킬 수 있다. 도로나 철로 운행 차량의 시야 확보를 위해 측면은 최대한 개방이 되어야 한다는 점에서, 현재 일본에서 건설한 측면 태양전지판이나 미국의 밀폐형 태양발전 도로의 개념은 적합하지 않다. 태양전지판의 높이도 현재 도로 구조물은 4.5m 이상의 높이로 규정되어 있지만, 가로등과 비슷한 10m 이상의 높이를 갖는 것도 기존에 설치한 전광판 및 도로 표지판을 그대로 사용할 수 있다는 장점과 함께, 고속으로 주행하는 차량으로 인해 발생하는 풍압의 영향도 최소화시킬 수 있다.
본 발명과 같이 도로 및 철로에 진행 방향으로 2층 구조물을 설치하고 구조물 내에 일차로 전력선 및 통신선을 배선하여 도로에 설치되는 교통시스템을 네트워크 기반의 개방형 형태로 구성하면 다음과 같은 효과가 있다. 첫째, 도로 및 철로에 교통 시스템을 설치할 경우 일일이 기둥을 세울 필요없이 단지 네트워크에 연결하는 것으로 구축할 수 있는 효과가 있다. 둘째, 국가의 전력선과 통신선을 추가하여 배치함으로써 도시 미관을 해치는 전신주와 가로등 및 난잡한 케이블들을 제거할 수 있으며 케이블을 지하에 매설하는 방식에 비하여 많은 이점이 있다. 셋째, 기존 도로에 2층으로 새로운 길이 만들어지므로 이를 다양하게 활용할 수 있는데 우편 및 택배 무인 발송을 위한 레일을 설치하여 소형 전동 카트를 지정된 위치로 자동으로 이동시켜 배송 업무가 실시간으로 이루어지도록 할 수 있다. 넷째, 이동전화 기지국 및 중계기를 2층 구조물에 설치할 수 있어 건물 옥상 및 도로변에 난잡하게 설치되는 것을 방지할 수 있다. 넷째, 태양광 패널을 설치하여 태양광발전을 일으켜 구조물 내의 전력선으로 전력 수요처에 송전하도록 구성할 수 있다. 다섯째, 잔디 등과 같은 수목을 심어 넓은 면적의 전원을 조성할 수 있어 도시 미관 및 휴식 공간 확보, 환경 보호 등의 효과가 기대된다. 여섯째, 한국은 연간 3만 건의 빗길과 눈길 교통사고가 발생하는데, 도로 위에 2층으로 구조물을 설치하므로 하부의 도로 상태를 언제나 기후와 무관하게 정상 상태로 유지할 수 있어 교통사고를 근본적으로 예방할 수 있다. 특히, 눈길 및 빙판길의 경우 막대한 제설비용을 절감함은 물론 장마로 인한 도로 아스팔트 파손도 방지할 수 있다. 일곱째, 측면은 개방하는 형태로 바닥판을 설치함으로써 풍압의 영향을 최소화함은 물론, 도시 미관을 해치는 가로등, 전신주, 교통표지판, 전광판을 통합 설치할 수 있어 시설물 유지보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 여덟째, 도로 하부에 일일이 교통 관련 센서를 매설하여 설치하는 대신 상부에 수m 간격으로 카메라센서 중심의 센서 네트워크를 구축함으로써 도로 전체에 걸쳐 교통 정보는 물론 시설물 관련 상세한 정보를 원격지에서 획득할 수 있으며 주행 차량에 무인 주행에 필요한 데이터를 제공할 수 있다. 아홉째, 기둥을 보강하여 자전거 전용 길을 도로와 철로 위 2층에 가설할 수 있어 지상의 도로에 설치하는 경우 막대한 추가 도로 용지 부담 문제와 차량과 충돌 위험 문제도 해결할 수 있으며, 자전거 고속도로를 통하여 도시 사이를 안전하게 신속히 이동할 수도 있다.

제 1 도는 벨기에 철도청에서 관리하는 철로에 설치한 2.1 마일 길이의 태양광 터널 철로를 나타낸다.
제 2 도는 미국 산타모니카 시에서 제안한 태양광 도로의 개념도로 완전 밀폐형 구조로 되어 있어, 운전자가 거리감을 상실하므로 일부 구간만 가능하고, 도로 안에 항시 가로등을 켜야한다는 문제점이 있다.
제 3 도는 본 발명의 도로 및 철로에 따라 설치하는 2층 구조물을 이용한 네트워크 기반의 물류 및 교통 및 통신시스템의 구성도이다.
대부분의 국가는 주요 도시를 연계하는 도로 및 철로를 공공시설(SOC)로 가지고 있으며, 한국의 경우 전체 국토 면적의 3% 정도를 차지하는 것으로 알려져 있다. 국내 철로의 경우 총 연장 길이가 3,400km(전 세계적으로 130만km)에 달하며 대부분 개활지 형태를 유지하고 있다. 본 발명과 같이 도로 및 철로에 진행 방향으로 2층 구조물을 설치하고 구조물 내에 일차로 전력선 및 통신선을 배선하여 도로에 설치되는 교통시스템을 네트워크 기반의 개방형 형태로 구성하고자 한다. 즉, 단순히 도로에 지붕이 씌워짐으로써 도로 위에 눈이나 비가 내리지 않고 강렬한 태양 빛을 차단할 수 있어 교통사고 예방 및 도로 파손을 막을 수 있는 직접적 효과도 있지만, 무엇보다도 전 국토에 걸쳐 있는 도로의 2층 구조물에 통신 및 전력 케이블, 레일 혹은 가이드를 배치할 수 있다면, 미래의 통신과 에너지, 교통, 물류 네트워크 역할을 수행할 수 있다. 일례로 기존 도로에 2층으로 새로운 길이 만들어지므로 이를 다양하게 활용할 수 있는데 우편 및 택배 무인 발송을 위한 레일을 설치하여 소형 전동 카트를 지정된 위치로 자동으로 이동시켜 배송 업무가 실시간으로 이루어지도록 할 수 있다. 혹은, 잔디 등과 같은 수목을 심어 넓은 면적의 전원을 조성할 수 있어 도시 미관 및 휴식 공간 확보, 환경 보호 등의 효과가 기대된다. 이와 같이 도로에 이층 구조물을 만들면 도로에 비와 눈이 쌓이지 않도록 안전하게 관리할 수 있어, 국내의 경우 연간 3만 건(빗길 교통사고 사망자 600명)에 달하는 빗길/눈길/빙판길 교통 사고와 도로 파손을 획기적으로 예방할 수 있어 사회 경제적으로 국민의 안전 보장은 물론 막대한 부가적인 효과가 있다. 이를 첨부된 도면에 의하여 그 해결 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도로 및 철로에 2층 구조물을 구축하려는 사례로는 단순히 태양광발전 장치를 부착한 경우로, 제 1 도는 벨기에 철도청이 운영하는 철로에 설치한 2.1 마일 길이의 태양광 터널 철로를 나타낸다. 총 16,000개의 태양전지판을 설치하여 3,330MW의 전력을 생산하여 이산화탄소 배출량을 2,400톤 줄이는 효과가 있다. 제 2 도는 미국 산타모니카 시에서 제안한 태양광 도로의 개념도로 완전 밀폐형 구조로 되어 있어, 운전자가 거리감을 상실하므로 일부 구간만 가능하고, 도로 안에 항시 가로등을 켜야한다는 문제점이 있다.
도로와 철로 위에 2층 구조물을 설치하는 경우, 차량추돌 사고 발생시 안전 대책과 기존 도로에 교통 흐름에 영향을 최소화하며 설치해야 하는 대책 및 이미 설치되어 있는 각종 교통 관련 시설물을 수용해야 하는 문제점들을 기본적으로 해결해야 한다. 제 3 도는 본 발명의 도로 및 철로에 따라 설치하는 2층 구조물을 이용한 네트워크 기반의 물류 및 교통 및 통신시스템의 구성도를 나타낸다. 기존 도로에 측면이 밀폐된 형태로 구조물 터널 형태로 만들어질 경우 측면이 풍압에 노출되어 구조물에 부담이 많아지며, 운전자들에게 단조로운 시야를 제공하여 안전 운행에 많은 장애를 일으킬 우려가 있다. 이에, 측면이 기둥을 제외하고는 개방되는 바닥판이 설치된 지붕만 있는 형태가 가장 바람직하다. 측면이 개방되어 있으므로 어두운 밀폐형과 달리 주간에는 가로등을 켤 필요가 없다. 즉, 도로 및 철로 위에 가설하는 2층 구조물에 있어서, 하중에 따라 정해진 간격으로 도로와 철로 변에 설치된 기둥(1) 사이를 개방시켜 운전자의 시야를 확보하는 수단; 기둥(1) 사이를 연결하여 하중을 분산시키고 구조물을 강화하는 기둥 보강 프레임 보(4)를 설치하는 수단; 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)을 조립하는 수단; 이웃의 바닥판(11) 들과 조립하면 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 연결되도록 구성함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법이 제공된다.
도로에서는 차량 충돌 사고가 발생할 때, 차량끼리 충돌도 있지만, 도로변의 가로등 및 전신주와 대형 차량이 정면 충돌하는 사례도 발생한다. 이때, 가로등 및 전신주가 쓰러지는 경우도 발생하는데, 도로 위의 2층 구조물 장치가 함께 붕괴하면 대형사고 발생 우려가 있으므로, 각 기둥 사이에 설치되는 기둥 보강 프레임 보와 태양전지판 구조물을 기둥 단위로 모듈화하여 충돌 사고 발생시 해당 기둥만 붕괴가 되도록 하여야 한다. 즉, 각 기둥(1) 사이에 프레임 보(4)와 바닥판(11)을 독립적인 모듈 형태로 구성하여 차량 충돌 사고로 해당 기둥(1)이 파손되더라도 이어져 있는 다른 기둥 및 프레임 보(4)에는 영향을 미치지 않는 모듈화한 수단으로 구성하여야 한다. .
이와 같은 방식으로 구성되는 도로 및 철로 위의 태양광발전 장치는 도로와 철로에 이층 지붕 형태로 제공되므로, 지붕에 공통적으로 전력 및 통신선을 설치할 수 있어 정보통신(IT) 기술과 접목하여 지능형 도로 및 철로를 구현함이 타당하다. 즉, 중앙에 전력 케이블 및 총신 케이블을 가설하는 배전 기구물을 배치한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치가 제공된다. 즉, 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에 통신 및 전력선을 배치한 후 밀폐형 혹은, 수리시에 분리가능한 밀폐형 뚜껑을 덮어 외부의 오염으로부터 보호하도록 구성한다. 혹은, 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에 특정 위치에 전력 및 통신선을 분기하기 위한 배전반(distribution board) 혹은 분전반 혹은 단자함을 설치하거나, 혹은 기둥(1)을 통해 통신 및 전력선을 지하로 매설하여 분기시키도록 구성한다. 이를 통해 전신주에 난잡한 여러 케이블을 2층 구조물을 통해 분기하도록 처리할 수 있다. 바닥판(11)과 바닥판(11) 사이에 통신 및 전력선을 배선할 때, 한쪽 기둥(1)과 프레임 보(4)가 파손되더라도 통신 및 전력선이 끊어지지 않도록 여유 길이를 확보하여 배선함으로써 안전 수단을 제공한다. 이와 함께 도로 주변 혹은 건물 옥상에 수십 만개의 이동전화 기지국과 중계기를 2층 구조물에 설치함으로써 효율적인 이동전화망 관리가 가능하다. 즉, 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에 이동전화 기지국 및 중계기(10)를 설치하고 통신 및 전력선과 연결함을 특징으로 하는 도로 및 철로 2층 구조물 장치에 설치된 이동전화 기지국 및 중계기 및 방법이 제공된다.
기둥에 작용하는 하중은 구조물과 태양전지판의 무게와 바람에 의한 풍압이 있다. 풍압은 바람에 의해 물체가 받는 압력을 말하는데 공기밀도, 풍속의 제곱, 바람에 직각인 판의 면적( 풍압 = 저항계수 x 바람에 직각으로 받는 판의 면적 x 공기밀도 x 풍속의 제곱/2 )에 비례한다. 면적이 100제곱미터의 태양전지판이 바람 40m/sec 방향에 직각으로 있을 경우 작용하는 풍압은 96,000N이고(공기밀도 1.2kg/m^3) 무게로 환산하면 9.8톤이나 된다. 그러므로, 풍압을 최소화하기 위해 측면은 당연히 개방함(운전자 시야 확보도 안전 운행에 중요, 수십km의 밀폐된 터널 안을 운행한다는 것은 사고 위험성 증대)과 함께, 지붕 단면도 공기역학적으로 항력 및 리프트 계수를 최소화시키는 형상을 가져야 한다. 이와 같이 도로 및 철로 위에 이층으로 지붕 구조물을 설치할 경우 전력선 및 네트워크 케이블을 지붕에 설치하면, 가로등 및 각종 센서 네트워크 구성이 도로 하단에 케이블을 매설하여 일일이 연결하는 방식에 비해 트리 방식으로 구성할 수 있어 매우 유리하다. 즉, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)을 이용하여, 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서 및 무선랜 중계기(6)를 설치하고, 통신 및 전력선(7)과 연결하여 원격지에서도 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서 및 무선랜(6)을 제어하고 계측할 수 있도록 구성할 수 있다. 본격적인 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술을 도로와 철로에 적용할 수 있어 각종 교통 정보 및 사고 정보 수집과 최적 운행 정보를 제공하는 지능형 도로/철로 네트워크를 구축할 수 있다. 한 예로, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서(6)를 설치하고, 카메라센서에서 차량이 감지되지 않을 경우 가로등의 조도를 낮추도록 가로등 디밍(dimming)을 제어하여 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있다. 다른 예로는, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여, 카메라센서로 해당 지역 도로와 철로의 상태를 영상으로 인식하는 수단; 특이한 물체(도로상에 물건이 떨어져 있는 경우 등)가 있음 혹은 상태(산사태로 토사 유입 등)가 변형되었음을 감지하여 원격지에 경보를 발생하거나 혹은 선택적으로 가로등 혹은 경보등(6)을 점멸하거나 혹은 적색으로 켜도록 제어하여 해당 위치로 진입하는 차량이 신속하게 대처할 수 있도록 경보할 수 있다. 다른 예로는, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여, 카메라센서로 해당 지역 도로와 철로의 주행 차량 상태를 영상으로 인식하는 수단; 마이크센서를 설치하여 일정 소리 크기 이상의 소리 발생을 차량 사고로 판단하거나 혹은 영상 정보로 차량 사고가 발생했음을 감지하여 원격지에 경보 데이터를 전달함을 함께 가로등 혹은 경보등(6)을 점멸하거나 혹은 적색으로 켜도록 제어할 수 있다. 전방에 교통 사고가 발생할 경우 후방에서 충분한 거리에서 운전자가 감지할 경우 연쇄 충돌 사고를 방지할 수 있음은 당연하다. 이를 더욱 발전시켜, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격(일례로 차선마다 설치)으로 설치하여, 카메라센서로 해당 지역 도로 차선을 주행하는 차량 정보를 인식하는 수단; 교통 법규 위반이 발생했음을 감지하여 원격지에 차량 영상 및 법규 위반 데이터를 전달하여, 전체 도로 구간에 걸쳐 무인으로 교통법규 위반(주정차, 갓길, 속도위반, 끼어들기, 전용차로) 차량을 적발할 수 있다. 이와 함께, 카메라센서에 번호인식 펌웨어를 탑재하면 차량 번호도 인식할 수 있다. 이를 적용하여, 기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여, 카메라센서의 제어부에 추적차량의 번호를 통신 및 전력선(7)으로 연결된 원격지에서 전달하는 수단; 및 카메라센서의 제어부는 해당 지역 도로 차선을 주행하는 차량 번호를 인식하는 수단; 추적 차량 번호가 감지되었음을 판단하여 원격지에 차량 촬영 데이터를 전달하도록 구성하면, 전체 도로 영역에서 수배 차량을 추적할 수 있다.
이와 같은 도로와 철로 위에 설치하는 구조물은 주행하는 차량의 안전을 위해 항시 구조물에 이상이 발생했는지 감시할 필요가 있다. 구조물에 이상이 생기면 기울기 혹은 진동 특성의 변화가 감지되므로, 기둥 보강 프레임 보(4) 혹은 바닥판(11) 혹은 기둥(1)에 기울기 감지센서(14)를 설치하고, 통신 및 전력선(7)과 연결하여 원격지에서도 해당 지역 구조물의 기울기 변화를 상시 계측할 수 있도록 구성한다.
기존 도로에 차량 주행 공간의 일부에 자전거 길을 만들기 위해 많은 노력을 하고 있지만, 역으로 차량 주행 공간이 좁아지며 차량과 같이 주행하므로 사고 발생 위험이 매우 높다. 이에 안전한 도로 및 철로 위 이층에 자전거 전용 길을 만드는 것을 본 발명을 통해 제안하고자 한다. 즉, 도로 및 철로의 이층 구조물에 자전거길이 함께 설치하는 방법으로, 도로 및 철로 변의 기둥(1) 사이에 자전거길(15)로 사용하도록 자전거 주행 통로 및 진입과 진출 통로를 설치하도록 구성한다. 이와 함께, 도로는 빗물에 의해 청소가 이루어지는데 도로에 지붕이 있을 경우 이에 대한 대책이 필요하다. 즉, 비가 내릴 때 도로 및 철로를 청소하기 위해 바닥판에서 떨어지는 빗물이 흐르도록 기둥(1)에 설치한 배수구에 빗물통로 방향조절장치(9)를 설치하여 도로 안쪽으로 빗물이 흐르도록 바꿀 수 있도록 구성한다. 빗물통로 조절장치(9)는 배수구에 간단한 빗물을 도로 안쪽으로 흐르도록 하는 깔대기를 청소시에만 배수구에 끼워넣는 형태로 제시될 수 있다. 이와 함께 도로 및 철로 2층 구조물에는 도로 및 철로 면적만큼 넓은 새로운 길 및 공간이 확보되며, 이를 다양한 형태로 활용할 수 있다. 일례로, 바닥판(11) 위에 토양 및 배수로를 설치하고, 잔디 및 수목(5)을 조성함을 특징으로 하는 정원을 조성한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치가 제공된다. 혹은 바닥판(11) 위에, 태양전지판 및 설치기구(2)를 설치하고, 생산된 전력을 바닥판(11)의 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7) 내의 전력선을 통해 송전하도록 구성할 수 있다.
이와 함께, 도로 표지판 및 전광판을 기둥(1) 혹은 기둥 보강 프레임 보(4) 혹은 바닥판(11))에 고정하도록 구성되는 도로 및 철로 2층 구조물에 부착하는 기구가 설치된 전광판 혹은 도로표지판도 본 발명을 통해 제시될 수 있다. 이를 통해 도로상의 수많은 교통시설물 구조물을 대체할 수 있다. 지표면에 수직으로 세우는 기둥에 직각 방향으로 교통 시설물을 부착하는 경우 바람에 의한 풍압이 직접 작용한다. 그러므로, 도로 표지판 및 전광판을 고정하는 위치의 기둥(1)은, 풍압에 견디도록 강화된 형태의 기둥(1)과 프레임 형태로 구성하여야 한다.
전기차가 가까운 장래에 대중화될 것으로 전망하면서, 전기차의 충전 문제가 활성화를 위한 매우 중요한 전제 조건이다. 이에, 기둥(1) 사이에 갓길에 태양전지판에서 생산한 전력을 전기차에 충전하기 위한 플러그 및 충전 전력량을 계산하는 메터기 및 결제와 승인 수단을 설치하고. 차량과 충전케이블을 연결하고 결제 및 승인 수단을 통해 지불이 이루어지면 전기차 충전을 허용하도록 구성할 수 있다.
도로 및 철로에는 기존에 설치된 수많은 교통 표지판, 전광판, 육교가 가설되어 있는데, 이를 철거함은 안전 운행을 위해 무척 어려운 결정이다. 이에, 기둥(1)의 높이(8 ~ 12m)를 가로등 높이 내외로 구성하여 도로 및 철로에 이미 설치되어 있는 교통 관련 표지판 및 시설물을 그대로 사용하도록 구성할 수 있다. .이와 함께, 바닥판(11)를 강한 케이블로 상호 연결하여, 한쪽 기둥이 무너지더라도 해당 바닥판(11)을 강한 케이블로 지지하여 도로 및 철로로 떨어지지 않도록 구성하여 사고가 발생했을 때에도 안전하도록 구성한다. 가로등 및 전신주의 기초는 전도(overturning)에 대한 안전성, 활동(sliding)에 대한 안전성, 지반의 허용지지력 이내, 시초의 허용침하 이내, 기반의 동결 깊이와 지하 수위를 고려하여 도로변에 설치되어 있으므로 가로등 및 전신주를 철거하고 기초 부분을 보강하여 기둥(1)을 세울 수 있다.
태양광발전과 함께 재생에너지의 하나인 풍력을 이용하기 위해 기둥(1)에 소형 풍력발전 장치를 설치하는 수단; 풍력발전장치의 생산된 전력을 전력케이블(7)로 공급함을 특징으로 하는 풍력발전장치를 태양광발전 장치에 함께 제공될 수 있다. 기둥에 설치하는 풍력발전장치 형태로는 바람의 방향에 따라 날개를 이동하는 복잡한 방식 대신 바람의 방향에 무관하게 회전하는 팬 형식(환풍구에 적용되는 팬)을 적용할 수 있다.
야간 및 악천후 시에는 차선 구분이 어려워져 안전 운전에 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 도로 중앙 차선에는 빛을 반사하는 돌출물을 설치하는 경우도 있지만, 중간 차선들에는 안전 운전에 문제가 있어 차선에 돌출물(일례로 매립형 태양광 도로 표지병)을 설치할 수 없다는 한계가 있다. 야간 및 악천후에도 차선을 구분할 수 있도록 하기 위해 차선을 빛으로 구분시키는 대안이 제시될 수 있다. 즉, 바닥판(11) 하단에 도로의 차선을 향하여(하향식) 빛을 발하는 수단(일례로 레이저 및 LED 포인터 등)을 설치하고, 천정에도 차선이 표시되게 하거나, 혹은 도로 위의 차선을 빛으로 표시하도록 구성한다. 사무실에서 사용하는 레이저 및 LED 포인터는 광원의 빛을 렌즈로 집적시켜 10m 정도의 거리에서도 선명하게 광 포인트를 형성한다. 이러한 광 포인터에 사용되는 LED 광원의 수명은 5만 시간 내외이므로 이를 사용하는 하향식 차선 광 표시장치도 유지 보수를 실시하여야 한다.
도로에는 각종 가로등 램프 관련장치 혹은, 카메라 센서 혹은, 교통관련 센서 혹은, 각종 표지 및 전광판 혹은, 무선랜 중계기 등이 설치되어 있는데, 이러한 도로 시설물은 도로에 독립적으로 가설되어 있고 연결 케이블은 지하에 매설되어 있어, 설치 및 유지 보수할 때에 도로를 점용하여 교통체증을 유발하는 사다리차를 이용하여야 한다는 문제점이 있다. 일일이 사다리차를 이용해야 하므로 교통체증은 물론 비용 및 시간 낭비가 심하므로, 본 발명과 같이 도로에 이층 구조물에 설치하는 경우 사다리차 없이 이층 구조물 위에서 보행하면서 설치 및 유지보수가 가능한 이점이 있다. 이를 위해서, 바닥판(11)에는 개폐 가능한 형태의 보호판을 설치하고, 바닥판(11)의 방수 보호판을 열면, 가로등 램프 관련장치 혹은, 카메라 센서 혹은, 교통관련 센서 혹은, 각종 표지 및 전광판 혹은, 차선 광 표시장치 혹은, 무선랜 중계기(6)를 설치하는 공간을 제공하는 함체 기구 수단을 설치한다. 이와 같은 장치들을 설치하거나 유지보수할 때 바닥판(11) 상부에서 보행하면서 방수 보호판을 개방시켜, 가로등 램프 관련장치 혹은, 카메라 센서 혹은, 교통관련 센서 혹은, 각종 표지 및 전광판 혹은, 차선 광 표시장치 혹은, 무선랜 중계기(6)를 설치 혹은 유지 보수하도록 구성한다.
도로 및 철로의 2층 구조물은 새로운 길로 사용될 수 있다. 현재는 우편과 소형 화물을 택배회사에서 차량을 이용하여 일일이 배달하지만, 이러한 2층 구조물에 만든 새로운 길로 이동 로봇을 이용한 자동 배달이 이루어진다면 보다 환경친화적이고 편리한 미래 세상이 실현될 것이다. 즉, 물류운송용 전동카트(3) 등과 같은 이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하도록 구성한다. 이동 로봇으로는 물류운송용 전동카트(3) 뿐만 아니라, 도로 및 철로의 2층 구조물에 설치되는 장치들을 유지 보수하기 위한 다양한 형태의 로봇이 활용될 수 있다. 일례로, 태양전지판을 설치할 경우 눈이 쌓였을 때 이를 제거하기 위한 수단과 태양전지판의 발전 효율을 유지하기 위하여 태양전지판이 오염되었을 때 청소하는 수단이 필요하다. 즉, 이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단; 레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)에 쌓은 눈을 제거하는 장치는, 태양전지판(2)에 쌓인 눈을 도로 밖으로 밀어내는 수단; 선택적으로 태양전지판(2)에 남아있는 눈을 녹이는 열풍 발생 수단; 선택적으로 태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단으로 구성한다. 혹은, 이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단; 레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)의 표면을 청소하는 장치는, 태양전지판(2)의 표면에 쌓인 조류 퇴적물 등의 오물을 제거하기 위해 세척액을 분사하는 수단; 태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단; 선택적으로 태양전지판(2)의 표면에 남아있는 물을 제거하도록 공기를 스프레이하는 수단; 선택적으로 건조한 태양전지판(2)의 표면을 다시 닦는 수단으로 구성한다. 전체 태양전지판을 청소하는 것보다는 오염된 위치를 찾아내어 해당 위치만 청소하는 것이 바람직하므로, 이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단; 레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)의 표면을 청소하는 장치는, 카메라센서를 설치하여 태양전지판(2)의 표면의 오염 여부를 관측하고 판단하는 수단; 오염된 지역에 쌓인 조류 퇴적물 등의 오물을 제거하기 위해 세척액을 분사하는 수단; 태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단; 선택적으로 태양전지판(2)의 표면에 남아있는 물을 제거하도록 공기를 스프레이하는 수단; 선택적으로 건조한 태양전지판(2)의 표면을 다시 닦는 수단으로 구성한다.
도로 위 하늘대신 높이 천정이 있더라도 천정을 활용 여하에 따라 운전자들에게는 보다 편리하고 안전한 운전 환경을 제공할 수 있다. 일례로, 바닥판(11) 하단을 주변 배경과 비슷하도록 하늘색으로 도색하여 운전자에게 이질감을 느끼지 않도록 구성할 수 있다. 혹은, 바닥판(11) 하단에 차선을 도색하거나 혹은 엘이디(LED)로 차선을 형성시켜 도로뿐만 아니라 천정에도 차선이 있어 안전 운전에 기여하도록 구성할 수 있다. 태양전지판을 2층 구조물에 설치할 경우 조류 등이 접근했을 때 오염을 방지하기 위해 퇴치할 필요가 있다. 즉, 태양전지판(2)을 감시할 수 있는 위치에 카메라 수단을 설치하고, 카메라 수단은 이미지 프로세싱을 통해 태양전지판(2) 근처에 조류 등의 접근으로 모션 디텍션이 발생했음을 판단하는 수단; 경음기 혹은 엘이디 경고등 혹은 모션발생기를 작동시켜 조류 등의 접근을 차단하도록 구성된다. 이러한 2층 구조물이 국토의 많은 부분을 담당할 경우, 재난 발생 우려 지역을 실시간으로 관측하고, 이상 발생시 무인비행기를 즉시 파견하여 보다 세밀한 영상 정보를 획득할 필요가 있다. 이 경우 국토의 요소요소에 무인비행기(일면 드론) 충전 및 이착륙하는 무인기지도 필요하다. 즉, 이상이 발생한 위치의 카메라센서 정보를 관제센터에서는 필요하므로, 도로 및 철로를 따라 복수 개 설치되어 있는 카메라센서의 영상 정보를 원격지의 전송 명령에 의해, 혹은 순차적. 혹은 모션 디텍션이 발생했을 때 전송하도록 원격지에서 무인 감시가 가능한 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법을 구성한다. 이와 함께, 카메라센서 설치 위치 정보를 기반으로 조류 등의 접근으로 이상이 발생한 위치의 좌표를 결정하는 수단; 해당 좌표로 정밀한 카메라센서가 장착된 쿼드롭터 등과 같은 무인비행기를 비행시켜, 원격지에서 세밀하게 관측함은 물론 조류 등의 접근을 차단하도록 구성할 수 있다. 이와 함께, 바닥판(11)에 수백 미터 혹은 수 킬로미터 간격으로 쿼드롭터 등과 같은 무인비행기를 격납하는 무인비행기에 전원을 공급하는 무인기지를 설치하여, 원격지에서 필요한 위치 좌표로 무인 비행기를 이동시켜 세밀하게 관측하는 국가 재난 및 방범 시스템을 구축할 수 있다.
이외에, 빗물을 정해진 곳으로 흐르도록 바닥판(11) 끝 단의 경사도를 조절하여 배수통로를 형성하거나, 빗물을 가로수가 있는 곳으로 흐르도록 하는 관수 용도의 배수통로를 바닥판(11)과 기둥(1)에 형성하거나, 운용기지 및 보관함(8)과 같은 구조물을 바닥판(11) 위에 설치하도록 구성할 수 있다. 이와 함께, 도로를 건설할 경우 어쩔 수 없이 교차로나 인터체인지 등과 같은 도로시설물의 개입으로 연속적으로 바닥판을 연결할 수 없는 경우가 있다. 이를 해결하기 위해, 교차로 및 높은 교통 시설물의 간섭으로 연속적으로 바닥판(11)을 설치하지 못하여 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 단절되는 경우, 중간에 기둥을 세워 통신 및 전력선(7)을 배선하여 상호 연결하거나, 지하로 통신 및 전력선(7)을 매설하여 상호 연결하도록 구성하여 해결한다.
이와 같이 도로 및 철로 위에 가설하는 2층 구조물로 인간이 가지지 못했던 새로운 길이 만들어지며, 이는 다양한 용도로 사용될 수 있지만 사람 운송 수단이 아닌 우편물과 택배물 무인 배송 시스템은 매우 유력한 사업 모델을 제시할 수 있다. 즉, 중앙 관제 센터에서 원격으로 제어하는 물류운송용 전동카트(3) 등과 같이 이동 로봇이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단; 레일을 따라 이동하는 물류 운송용 전동 카트(3) 수단; 물류 운송용 전동 카트(3)에 수화물을 탑재하고 목적지를 입력하는 수단; 레일(15)을 따라 물류 운송용 전동 카트(3)를 목적지까지 이동시키는 수단; 목적지에서 물류 운송용 전동 카트(3)에서 수화물을 내리는 수단; 다음 목적지로 물류 운송용 전동 카트(3)를 이동시켜 다른 업무를 수행토록 함을 기본으로 한다. 이를 실제로 구현하는 단계에서는 교차점에서는 카트를 어떻게 이동해야 하는지, 중간 집하 위치에서 수화물들을 어떻게 환승시켜야 하는지, 카트들간 충돌을 어떻게 막아야 하는지 등 많은 세부적인 연구들을 추가로 진행될 전망이다.
1 : 기둥 2 : 태양전지판 및 설치기구
3 : 물류운송용 이동 카트 4 : 기둥 보강 프레임 보
5 : 잔디 및 수목
6 : 가로등 및 카메라 및 무선랜 및 교통센서
7 : 통신 및 전력선 설치부 8 : 운용기지 및 보관함
9 : 빗물통로 방향조절장치 10 : 이동전화 기지국 및 중계기
11 : 바닥판 12 : 전광판 및 교통표지판
13 :통신 및 전력선 외부연결함
14 : 기울기감지 센서
15 : 레일 및 가이드

Claims (41)

  1. 도로 및 철로 위에 가설하는 2층 구조물에 있어서,
    하중에 따라 정해진 간격으로 도로와 철로 변에 설치된 기둥(1) 사이를 개방시켜 운전자의 시야를 확보하는 수단;
    기둥(1) 사이를 연결하여 하중을 분산시키고 구조물을 강화하는 기둥 보강 프레임 보(4)를 설치하는 수단;
    통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)을 조립하는 수단;
    인접한 바닥판(11)들과 조립할 때, 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 연결되도록 구성함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 기둥(1) 사이에 프레임 보(4)와 바닥판(11)을 독립적인 모듈 형태로 구성하여 차량 충돌 사고로 해당 기둥(1)이 파손되더라도 이어져 있는 다른 기둥 및 프레임 보(4)에는 영향을 미치지 않는 모듈화한 수단으로 구성함을 특징으로 하는 기둥 사이를 모듈화한 구조의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에
    통신 및 전력선을 배치한 후 밀폐형 혹은,
    수리시에 분리가능한 밀폐형 뚜껑을 덮어 외부의 오염으로부터 보호함을 특징으로 하는 도로 및 철로 2층 구조물 장치의 통신 및 전력선 배치 장치 및 방법
  4. 제 1 항에 있어서,
    통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에
    특정 위치에 전력 및 통신선을 분기하기 위한 배전반(distribution board) 혹은 분전반 혹은 단자함을 설치하거나,
    혹은 기둥(1)을 통해 통신 및 전력선을 지하로 매설하여 분기시킴을 특징으로 하는 도로 및 철로 2층 구조물 장치의 통신 및 전력선 분기 장치 및 방법
  5. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11)과 바닥판(11) 사이에 통신 및 전력선을 배선할 때,
    한쪽 기둥(1)과 프레임 보(4)가 파손되더라도 통신 및 전력선이 끊어지지 않도록 여유 길이를 확보하여 배선함을 특징으로 하는 도로 및 철로 2층 구조물 장치의 통신 및 전력선 안전 장치 및 방법
  6. 제 1 항에 있어서,
    통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 설치되어 있는 바닥판(11)에
    이동전화 기지국 및 중계기(10)를 설치하고 통신 및 전력선과 연결함을 특징으로 하는 도로 및 철로 2층 구조물 장치에 설치된 이동전화 기지국 및 중계기 및 방법
  7. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)을 이용하여
    가로등 및
    카메라센서 및
    교통관련 센서 및
    무선랜 중계기(6)를 설치하고,
    통신 및 전력선(7)과 연결하여 원격지에서도 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서 및 무선랜(6)을 제어하고 계측할 수 있음을 특징으로 하는 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서 및 무선랜이 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  8. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 가로등 및 카메라센서 및 교통관련 센서(6)를 설치하고,
    카메라센서에서 차량이 감지되지 않을 경우 해당된 위치의 가로등 조도를 낮춤을 특징으로 하는 차량을 감지하여 가로등의 조도를 제어하는 장치가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  9. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여,
    카메라센서로 해당 지역 도로와 철로의 상태를 영상으로 인식하는 수단;
    특이한 물체가 있음 혹은 도로 상태가 변형되었음을 감지하여 원격지에 경보를 발생하고,
    혹은 선택적으로 가로등 및 경보등(6)을 점멸하거나 혹은 적색으로 켜도록 제어함을 특징으로 하는 철로 및 도로를 항시 감시하는 카메라센서가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  10. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여,
    카메라센서로 해당 지역 도로와 철로의 주행 차량 상태를 영상으로 인식하는 수단;
    마이크센서를 설치하여 일정 소리 크기 이상의 소리 발생을 차량 사고로 판단하거나, 혹은
    영상 정보로 차량 사고가 발생했음을 감지하여 원격지에 경보 데이터를 전달함을 함께,
    가로등 혹은 경보등(6)을 점멸하거나 혹은 적색으로 켜도록 제어함을 특징으로 하는 철로 및 도로 사고를 항시 감시하는 카메라센서가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  11. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여,
    카메라센서로 해당 지역 도로 차선을 주행하는 차량 정보를 인식하는 수단;
    교통 법규 위반이 발생했음을 감지하여 원격지에 차량 영상 및 법규 위반 데이터를 전달함을 특징으로 하는 교통 법규 위반을 감시하는 카메라센서가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  12. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4)와 바닥판(11)에 카메라센서(6)를 일정한 간격으로 설치하여,
    카메라센서의 제어부에 추적차량의 번호를 통신 및 전력선(7)으로 연결된 원격지에서 전달받는 수단; 및
    카메라센서의 제어부는 해당 지역 도로 차선을 주행하는 차량 번호를 자동 인식하는 수단;
    추적 차량 번호가 감지되었음을 판단하여 원격지에 차량 촬영 데이터를 전달함을 특징으로 하는 차량 추적 기능을 갖는 카메라센서가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  13. 제 1 항에 있어서,
    기둥 보강 프레임 보(4) 혹은 바닥판(11) 혹은 기둥(1)에 기울기 감지센서(14)를 설치하고,
    통신 및 전력선(7)과 연결하여 원격지에서도 해당 지역 구조물의 기울기 변화를 계측할 수 있음을 특징으로 하는 기울기 센서가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  14. 제 1 항에 있어서,
    도로 및 철로 변의 기둥(1) 사이에 자전거 길로 사용하도록 자전거 주행 통로 및 진입과 진출 통로를 설치함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 이층 구조물에 자전거길이 함께 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  15. 제 1 항에 있어서,
    비가 내릴 때 도로 및 철로를 청소하기 위해 바닥판(11)에 떨어지는 빗물이 흐르도록 기둥(1)에 설치한 배수구에 빗물통로 방향조절장치(9)를 설치하여 도로 안쪽으로 빗물이 흐르도록 바꿀 수 있음을 특징으로 하는 빗물통로 방향조절장치가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  16. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11) 위에 토양 및 배수로를 설치하고
    잔디 및 수목(5)을 조성함을 특징으로 하는 정원을 조성한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  17. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11) 위에
    태양전지판 및 설치기구(2)를 설치하고
    생산된 전력을 바닥판(11)의 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7) 내의 전력선을 통해 송전함을 특징으로 태양전지판이 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  18. 제 1 항에 있어서,
    도로 표지판 및 전광판을 기둥(1) 혹은 기둥 보강 프레임 보(4) 혹은 바닥판(11))에 고정하도록 구성함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치에 부착하는 기구가 설치된 전광판 혹은 도로표지판
  19. 제 1 항에 있어서,
    도로 표지판 및 전광판을 고정하는 위치의 기둥(1)은 풍압에 견디도록 강화된 형태의 기둥(1)과 프레임 보(4)로 구성함을 특징으로 하는 전광판 혹은 도로표지판이 부착하는 위치는 강화된 기둥과 프레임을 갖는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  20. 제 1 항에 있어서,
    갓길 및 정류장에 태양전지판에서 생산한 전력을 전기차에 충전하기 위한 플러그 및 충전 전력량을 계산하는 메터기 및 결제와 승인 수단을 기둥(1) 사이에 설치하고,
    차량과 충전케이블을 연결하고,
    결제 및 승인 수단을 통해 승인이 이루어지면,
    전기차 충전을 허용함을 특징으로 하는 전기차 충전 플러그와 메터기가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  21. 제 1 항에 있어서,
    기둥(1)의 높이를 가로등 높이보다 높도록 구성하여 도로 및 철로에 이미 설치되어 있는 교통 관련 표지판 및 시설물을 그대로 사용하도록 구성함을 특징으로 하는 가로등 높이보다 높은 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  22. 제 1 항에 있어서,
    기둥(1) 사이에 방음 및 안개 유입을 차단하기 위해 투명한 차단벽을 부착하여 운전자의 측면 시야를 확보해 줌을 특징으로 하는 투명한 측면 차단벽을 기둥 사이에 설치한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  23. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11)을 강한 케이블로 상호 연결하여,
    한쪽 기둥(1)이 무너지더라도 해당 바닥판(11)을 강한 케이블로 지지하여 도로 및 철로로 떨어지지 않도록 구성함을 특징으로 하는 바닥판을 강한 케이블로 연결한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  24. 제 1 항에 있어서,
    기둥(1)에 소형 풍력발전 장치를 설치하는 수단;
    풍력발전장치의 생산된 전력을 전력선(7)과 연결하여 공급함을 특징으로 하는 풍력발전장치를 기둥에 설치한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  25. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11) 하단에 도로의 차선을 향하여 빛을 발하는 수단(일례로 레이저 및 LED 포인터 등)을 설치하여,
    천정에도 차선이 표시되도록 하거나 혹은,
    도로 위의 차선을 빛으로 표시하도록 구성함을 특징으로 하는 도로의 차선 광 표시장치
  26. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11)에는
    가로등 램프 관련장치 혹은, 카메라 센서 혹은, 교통관련 센서 혹은, 각종 표지 및 전광판 혹은, 차선 광 표시장치 혹은, 무선랜 중계기(6)를 설치하는 공간을 제공하는 함체 기구 수단 및 바닥판(11) 상단에서 개폐가능한 보호판이 설치되어 있고,
    관련 장치(6)를 설치하거나 유지보수할 때 바닥판(11) 상부에서 보호판을 개방시켜
    가로등 램프 관련장치 혹은, 카메라 센서 혹은, 교통관련 센서 혹은, 각종 표지 및 전광판 혹은, 차선 광 표시장치 혹은, 무선랜 중계기(6)를 설치 혹은 유지 보수함을 특징으로 하는 상부에서 설치 및 유지 보수 가능한 구조로 된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  27. 제 1 항에 있어서,
    물류운송용 전동카트(3) 등과 같은 이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치함을 특징으로 하는 이동 로봇 주행 레일 및 가이드가 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치
  28. 제 1 항에 있어서,
    이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단;
    레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)에 쌓은 눈을 제거하는 장치는
    태양전지판(2)에 쌓인 눈을 도로 밖으로 밀어내는 수단;
    선택적으로 태양전지판(2)에 남아있는 눈을 녹이는 열풍 발생 수단;
    선택적으로 태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 태양전지판에 쌓인 눈을 제거하는 장치 혹은 적설 자동 제거 기능을 갖는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  29. 제 1 항에 있어서,
    이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단;
    레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)의 표면을 청소하는 장치는
    태양전지판(2)의 표면에 쌓인 조류 퇴적물 등의 오물을 제거하기 위해 세척액을 분사하는 수단;
    태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단;
    선택적으로 태양전지판(2)의 표면에 남아있는 물을 제거하도록 공기를 스프레이하는 수단;
    선택적으로 건조한 태양전지판(2)의 표면을 다시 닦는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 태양전지판의 표면을 청소하는 장치 혹은 자동 청소 기능을 갖는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  30. 제 1 항에 있어서,
    이동 로봇(3)이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단;
    레일 및 가이드(15)를 따라 움직이는 유인 혹은 무인으로 태양전지판(2)의 표면을 청소하는 장치는
    카메라센서를 설치하여 태양전지판(2)의 표면의 오염 여부를 관측하고 판단하는 수단;
    오염된 지역에 쌓인 조류 퇴적물 등의 오물을 제거하기 위해 세척액을 분사하는 수단;
    태양전지판(2)의 표면을 닦는 수단;
    선택적으로 태양전지판(2)의 표면에 남아있는 물을 제거하도록 공기를 스프레이하는 수단;
    선택적으로 건조한 태양전지판(2)의 표면을 다시 닦는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 오염된 지역의 태양전지판(2)의 표면을 청소하는 장치 혹은 자동 청소 기능을 갖는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  31. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11) 하단을 주변 배경과 비슷하도록 하늘색으로 도색하여 운전자에게 이질감을 느끼지 않도록 구성함을 특징으로 하는 바닥판 하단이 주변 배경과 유사한 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  32. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11) 하단에 차선을 도색하거나 혹은 엘이디(LED)로 차선을 형성시켜 도로뿐만 아니라 천정에도 차선이 있어 안전 운전에 기여함을 특징으로 하는 천정에도 차선이 형성되어 있는 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  33. 제 1 항에 있어서,
    태양전지판(2)을 감시할 수 있는 위치에 카메라 수단을 설치하고
    카메라 수단은 이미지 프로세싱을 통해 태양전지판(2) 근처에 조류 등의 접근으로 모션 디텍션이 발생했음을 판단하는 수단;
    경음기 혹은 엘이디 경고등 혹은 모션발생기를 작동시켜 조류 등의 접근을 차단함을 특징으로 하는 조류 등의 접근을 차단하는 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  34. 제 1 항에 있어서,
    도로 및 철로를 따라 복수 개 설치되어 있는 카메라센서의 영상 정보를 원격지의 전송 명령에 의해
    혹은 순차적.
    혹은 모션 디텍션이 발생했을 때 전송함을 특징으로 하는 원격지에서 무인 감시가 가능한 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  35. 제 1 항에 있어서,
    카메라센서 설치 위치 정보를 기반으로 조류 등의 접근으로 이상이 발생한 위치의 좌표를 결정하는 수단;
    해당 좌표로 정밀한 카메라센서가 장착된 쿼드롭터 등과 같은 무인비행기를 비행시켜
    원격지에서 세밀하게 관측함은 물론 조류 등의 접근을 차단함을 특징으로 하는 무인비행기를 이용한 무인 감시가 가능한 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  36. 제 1 항에 있어서,
    바닥판(11)에 수백 미터 혹은 수 킬로미터 간격으로 쿼드롭터 등과 같은 무인비행기를 격납하는 무인비행기에 전원을 공급하는 무인기지를 설치하여
    원격지에서 필요한 위치 좌표로 무인 비행기를 이동시켜 세밀하게 관측함을 특징으로 하는 무인비행기를 이용한 주변 무인 감시가 가능한 형태의 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  37. 제 1 항에 있어서,
    빗물을 정해진 곳으로 흐르도록 바닥판(11) 끝 단의 경사도를 조절하여 배수통로를 형성함을 특징으로 하는 배수 통로를 형성한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  38. 제 1 항에 있어서,
    빗물을 가로수가 있는 곳으로 흐르도록 하는 관수 용도의 배수통로를 바닥판(11)과 기둥(1)에 형성함을 특징으로 하는 가로수 관수 통로를 형성한 도로 및 철로의 2층 구조물 장치 및 방법
  39. 제 1 항에 있어서,
    운용기지 및 보관함(8)과 같은 구조물을 바닥판(11) 위에 설치함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치의 운용기지 및 보관함
  40. 제 1 항에 있어서,
    교차로 및 높은 교통 시설물의 간섭으로 연속적으로 바닥판(11)을 설치하지 못하여 통신 및 전력선을 배치할 수 있는 길이 방향의 홈 혹은 통로 혹은 기구(7)가 단절되는 경우,
    중간에 기둥을 세워 통신 및 전력선(7)을 배선하여 상호 연결하거나,
    지하로 통신 및 전력선(7)을 매설하여 상호 연결함을 특징으로 하는 도로 및 철로의 2층 구조물 장치의 단절 구간 배선 방법
  41. 도로 및 철로 위에 가설하는 2층 구조물에 있어서,,
    중앙 관제 센터에서 원격으로 제어하는 물류운송용 전동카트(3) 등과 같이 이동 로봇이 주행할 수 있는 레일 및 가이드(15)를 바닥판(11)에 주행 방향으로 설치하는 수단;
    레일을 따라 이동하는 물류 운송용 전동 카트(3) 수단;
    물류 운송용 전동 카트(3)에 수화물을 탑재하고 목적지를 입력하는 수단;
    레일(15)을 따라 물류 운송용 전동 카트(3)를 목적지까지 이동시키는 수단;
    목적지에서 물류 운송용 전동 카트(3)에서 수화물을 내리는 수단;
    다음 목적지로 물류 운송용 전동 카트(3)를 이동시켜 다른 업무를 수행토록 함을 특징으로 하는 이동 로봇 주행 레일이 설치된 도로 및 철로의 2층 구조물 장치를 이용한 물류 배송 시스템 및 방법
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108008722A (zh) * 2017-11-22 2018-05-08 国网湖北省电力有限公司 一种光伏机器人系统及控制方法
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CN109571550A (zh) * 2019-01-21 2019-04-05 广州百士臣科技有限公司 一种具有身份验证功能的节能型物流配送机器人
KR20210016877A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 엘아이지넥스원 주식회사 딥러닝 기반의 ods 데이터 모니터링을 통한 수리 정보 제공 장치 및 그 방법
KR20210069251A (ko) * 2019-12-03 2021-06-11 한국철도기술연구원 송전선로와 전차선로의 복층 가설 가공 전선로 시스템

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