KR20150011903A - 터널조명 시스템 - Google Patents

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KR20150011903A
KR20150011903A KR1020130087079A KR20130087079A KR20150011903A KR 20150011903 A KR20150011903 A KR 20150011903A KR 1020130087079 A KR1020130087079 A KR 1020130087079A KR 20130087079 A KR20130087079 A KR 20130087079A KR 20150011903 A KR20150011903 A KR 20150011903A
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tunnel
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reflector
illumination
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KR1020130087079A
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김민성
송영환
이범석
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주식회사 썬앤라이트
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Abstract

본 발명에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과, 상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와, 상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함한다.

Description

터널조명 시스템{lighting system for tunnel}
본 발명은 터널조명 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자연광을 터널 내부로 도입함으로써 터널을 조명하기 위한 에너지를 절감할 수 있는 터널조명 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 일반도로에서는 야간에만 조명이 필요하나, 터널에서는 주간에도 조명이 필요하다.
차량을 운행하는 운전자가 터널에 진입할 경우, 야외의 밝은 휘도에 순응된 상태에서 야외보다 훨씬 어두운 터널 내부로 진입하게 됨에 따라 급격한 휘도의 차이로 인하여 생리적으로 눈의 순응이 늦어지는 암순응(暗順應) 현상이 발생된다.
이러한 암순응 현상은 운전자에게 일시적으로 시각장해를 주게 되어 교통사고를 유발시키는 주요 요인이 되고 있고, 이에 따라 교통사고의 위험으로부터 운전자를 보호하기 위하여서는 터널 내부의 조명은 필연적이다. 이 경우 가장 이상적인 방법이라 할 수 있는 터널조명은 터널 입구에서부터 야외 휘도에 가깝도록 조명함과 동시에, 눈의 암순응 속도에 맞추어 터널 내부의 조명을 점차적으로 서서히 감소시키는 방법이라 할 수 있다.
이와 같이 터널의 경우 주간에도 계속적인 조명이 필요하기 때문에 조명에 필요한 에너지 소비량이 상당한 문제점이 있었다.
그리고 조명의 경우 태양광이 나타내는 연색성 등에서 차이를 보인다. 따라서 터널 내부에서 운전자가 사물을 인식하는데 어려움을 겪게 된다.
한편 야외 휘도는 여러 가지 요인 즉, 날씨의 변화, 태양의 고도 및 위치, 터널입구의 지형적 여건, 적설의 유무, 수목의 분포 등과 같은 환경여건에 따라 많은 영향을 받게 된다.
따라서, 지금까지 제안된 터널조명 시스템은 터널 내부를 야외 휘도에 가깝도록 인공적으로 조명하는 것이 어려웠기 때문에 터널 내부의 조명을 시각에 장애를 주지 않는 범위 내에서 야외 휘도보다 상당히 낮은 즉, 대략 1/10 이하의 휘도를 유지하도록 하고 있다.
그러나, 이러한 야외 휘도는 단순히 터널 외부의 야외 휘도만을 기준으로 한 것으로써 터널 내에 진입하기 직전 운전자에게 순응에 영향을 주는 시야 휘도(視野輝度,Luminance in field view)에는 별다른 영향을 주지 못하는 문제점이 있다.
대한민국공개특허공보 제10-2010-0098173 (2010. 09. 06. 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자연광을 터널 내부로 도입함으로써 터널을 조명하기 위한 에너지를 절감할 수 있는 터널조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자연광을 터널 내부로 도입하여 운전자의 시환경을 향상시킴으로써 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있는 터널조명 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과, 상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와, 상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함한다.
상기 휘도계는 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 연속적으로 휘도를 측정할 수 있다.
상기 조명은 엘이디등이며, 상기 조명조절장치는 상기 휘도계의 측정값을 바탕으로 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 상기 엘이디등을 디밍 제어(DIMMING CONTROL)할 수 있다.
상기 휘도계는 상기 터널 내부를 통과하는 차량을 관찰하는 CCTV의 역할을 동시에 할 수 있다.
상기 반사판은 상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시키는 제1반사판과, 상기 제1반사판에 의해 반사된 태양광을 재반사시켜 상기 터널 내부로 태양광을 유입시키는 제2반사판을 구비할 수 있다.
상기 제2반사판은 터널 내부로 태양광이 퍼지면서 반사되도록 확산형으로 형성되며, 상기 반사판의 표면은 유지관리를 위해 코팅될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과, 상기 터널 입구로부터 소정 구간까지 조명해야 하는 조명량이 데이터베이스화된 데이터베이스부와, 상기 데이터베이스부에 저장된 데이터베이스를 불러와 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함할 수 있다.
상기 데이터베이스는 1년 동안 상기 터널 외부의 외부조도 변화에 따른 상기 터널 내부 구간별 자연채광 유입량과 기준조도 대비 부족분에 대해 조명해야 하는 조명량일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과, 상기 터널 외부의 조도를 측정하는 외부 조도계와, 상기 터널 입구로부터 소정 구간까지의 조도를 측정하는 복수개의 내부 조도계 및, 상기 외부 조도계와 상기 복수개의 내부 조도계에 의해 측정된 조도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함할 수 있다.
상기 복수개의 내부 조도계는 일정 거리마다 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 터널조명 시스템에 의하면 자연광을 터널 내부로 도입함으로써 터널을 조명하기 위한 조명등의 개수를 줄일 수 있어 에너지를 절감할 수 있다.
또한 자연광은 인공광보다 연색성이 좋아 운전자가 물체에 대한 인지도를 높일 수 있어 운전자의 시환경을 향상시킴으로써 운전자의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도.
도 3 및 도 4는 10시부터 14시까지 측정된 휘도분석구간에서의 평균노면휘도 및 차선축균제도, 종합균제도 분석결과를 나타낸 도면.
도 5는 터널의 조명 분포도.
도 6은 터널 입구의 휘도 분포도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 터널조명 시스템에 따른 조도 변화량을 나타낸 그래프.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1a 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판(100)과, 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계(200)와, 휘도계(200)에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치(300)를 포함한다.
반사판(100)은 도로의 가장자리에 세워진 포스트(110) 상에 설치될 수 있다. 반사판의 위치는 터널 입구로부터 약 20m 떨어진 곳에 설치될 수 있다. 그리고 반사판(100)은 지면으로부터 약 6m 높이를 가지고 설치될 수 있다.
반사판(100)의 크기는 예를 들어 2.1m×2.1m로 형성될 수 있다. 반사판(100)은 반사율이 높도록 거울 형태의 것이 사용될 수 있으며, 터널 내부에서 확산되도록 확산판이 사용될 수 있다.
이와 같은 반사판(100)에 의해 터널 입구로부터 약 40m 지점까지 태양광이 유입되도록 할 수 있다.
한편 1개의 반사판(100)은 도로 1개의 차선 정도를 담당할 수 있다. 따라서 반사판(100)의 개수는 차선의 수에 따라 결정될 수 있다.
이와 같은 반사판(100)은 포스트(110) 위에서 자유롭게 회전하도록 설치되며, 태양을 추적(tracking)하도록 설치된다. 태양의 고도는 변하게 되므로 태양을 추적하고 반사판(100)의 회전시켜 터널 내부 소정 깊이까지 항상 태양광이 도달하도록 조절한다. 태양을 추적하는 기술은 기존에 공지된 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편 도 1a에서 보는 바와 같이 차량의 진행방향이 북에서 남으로 형성되는 경우에는 태양광이 남쪽에서 북쪽으로 비출 때 태양광을 반사시켜 터널 내부로 유입시키기가 쉽다. 따라서 도로의 가장자리에 세워진 포스트(110) 상에 설치되는 반사판(100) 만으로 터널 내부로 태양광을 유입시킬 수 있다.
이에 반해 도 1b에서 보는 바와 같이 차량의 진행방향이 남에서 북으로 형성되는 경우에는 태양광이 남쪽에서 북쪽으로 비출 때 태양광을 반사시켜 터널 내부로 유입시키기가 어렵게 된다.
이럴 경우, 반사판(100)은 태양을 추적하며 태양광을 반사시키는 제1반사판(100a)과, 제1반사판(100a)에 의해 반사된 태양광을 재반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 제2반사판(100b)을 구비할 수 있다. 이때 제2반사판(100b)은 회전하지 않고 포스트(100)에 고정되도록 설치되고, 제1반사판(100a)의 각도만을 조절함으로써 태양광이 터널 내부로 유입되도록 할 수도 있다.
한편 제2반사판(100b)은 터널 내부로 태양광이 퍼지면서 반사되도록 확산형으로 형성되며, 반사판(100)의 표면은 유지관리를 위해 코팅될 수 있다.
도 2를 참조하면, 휘도계(200)로는 동영상 휘도계가 사용될 수 있다. 동영상 휘도계는 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 연속적으로 측정할 수 있도록 설치된다. 이때, 터널의 경계부에서 소정 위치마다 타깃점을 설정한 후, 타깃점의 휘도를 측정할 수 있다.
또한 동영상 휘도계는 경계부에서 소정 구간까지 휘도를 실시간으로 계측할 수 있다.
한편, 조명조절장치(300)는 휘도계(200)에서 실시간으로 전송되는 휘도를 비교 분석하여 터널 내부에 설치되는 조명(10)을 조절할 수 있다.
조명조절장치(300)는 휘도계에서 실측한 휘도값을 전기신호로 입수하는 신호변환부(310)와, 신호변환부(310)에서 입수된 전기신호를 이용하여 조명(10)을 제어하는 제어기(320)와, 제어기(320)에서 출력된 제어신호를 가지고 조명을 제어하는 조명제어반(330)을 구비한다.
제어기(320)는 휘도계(200)에서 실측한 휘도값을 전기신호로 입수하여 신호변환부(310)를 통해 다단계의 디지털 신호로 변환한 후, 제어기(320)의 제어부(321)에 보내면, 컴퓨터 연산장치로 구성된 제어부(321)는 휘도값을 분석하여 미리 설정된 휘도값에 따라 제어신호를 출력변환부(322)에 제공한다.
또한 조명조절장치(300)는 통신부(325)를 구비한다. 따라서 통신부(325)를 통하여 범용의 통신신호로 변화하여 조명(10)의 동작 상태를 원격지에서 감시 및 제어할 수 있다.
출력변환부(322)에서는 제어신호를 전기신호로 변환하여 조명제어반(330)의 조명회로 릴레이를 통해 각 조명(10)을 제어하도록 한다.
한편 휘도계(200)는 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 실시간으로 연속적으로 측정할 수 있다. 따라서 각 조명(10)이 엘이디등으로 형성되는 경우, 휘도계(200)에 의해 실시간으로 측정되는 휘도를 바탕으로 엘이디등을 디밍 제어(DIMMING CONTROL)할 수 있다. 이와 같이 터널 내부에 설치되는 엘이디등을 디밍 제어함으로써 운전자에게 최적의 시환경을 제공할 수 있다.
그러나 각 조명을 배치하거나 제어하는 방법 및 수단은 이미 이 분야에서 공지되어 있는 제어방법 및 수단을 그대로 이용하는 것이므로 여기에서는 구체적인 기술을 생략하기로 한다.
다음으로 상술한 터널 내부에 반사판을 이용한 채광시스템을 적용할 경우, 터널 내부의 휘도를 분석한 결과에 대해 설명한다.
도 3 및 도 4에는 10시부터 14시까지 측정된 휘도분석구간에서의 평균노면휘도 및 차선축균제도(휘도측정영역을 4각형화하여 6개 라인으로 등분), 종합균제도 분석결과가 나타나 있다.
10시의 경우, 채광 후의 평균노면휘도는 182.9cd/m2, 차선축 균제도는 0.13~0.14, 종합균제도는 0.19로 채광 전보다 각각 131.8cd/m2, 0.07, -0.08 증가하였다.
11시의 경우, 채광 후의 평균노면휘도는 189.7cd/m2, 차선축 균제도는 0.15~0.21, 종합균제도는 0.20으로 채광 전보다 각각 146.3cd/m2, 0.12, 0.00 증가하였다.
12시의 경우, 채광 후의 평균노면휘도는 190.8cd/m2, 차선축 균제도는 0.16~0.22, 종합균제도는 0.22로 채광 전보다 각각 153.9cd/m2, 0.14, 0.03 증가하였다.
13시의 경우, 채광 후의 평균노면휘도는 179.3cd/m2, 차선축 균제도는 0.21~0.33, 종합균제도는 0.26으로 채광 전보다 각각 152.5cd/m2, 0.21, 0.08 증가하였다.
14시의 경우, 채광 후의 평균노면휘도는 179.4cd/m2, 차선축 균제도는 0.35~0.51, 종합균제도는 0.36으로 채광 전보다 각각 157.9cd/m2, 0.32, 0.17 증가하였다.
본 시스템이 설치된 터널의 입구는 남동방향으로 오전 시간대(10~11시)에는 태양의 고도가 낮아져서 터널 깊숙이 자연광이 유입되기 때문에 채광 전 터널 내부의 평균노면휘도(오전 평균 47.3cd/m2)가 일사량이 많은 오후 시간대보다 증가하여, 채광 후 터널 내부의 평균노면휘도가 평균 139.1cd/m2, 차선축 균제도가 평균 0.09 증가하여도 종합균제도는 평균 0.04 감소하는 것으로 분석되었다.
하지만, 오후 시간대(13~14시)에는 태양의 고도가 높아져서 터널 깊숙이 자연광이 유입되지 않기 때문에 채광 전 터널내부의 평균노면휘도(오후 평균 24.2cd/m2)는 일사량이 증가하여도 오전 시간대보다 2배 정도 낮은 휘도값을 유지하고 있어, 채광 후 터널 내부의 평균노면휘도가 평균 155.2cd/m2, 차선축 균제도가 평균 0.26 증가함에 따라 종합균제도도 평균 0.32 증가하는 것으로 분석되었다.
다음으로 조명조절장치(300)가 터널 내부에 설치되는 조명(10)을 제어하는 원리에 대해 설명한다.
도 5는 터널의 조명 분포도이고, 도 6은 터널 입구의 휘도 분포도이고, 도 5는 눈의 순응에 영향을 주는 시야 휘도의 개념도이다.
터널 내부에 설치되는 조명(10)은 도 5에서 도시된 바와 같이 크게 터널 입구부 조명, 기본부 조명, 출구부 조명으로 구성된다.
여기서 가장 중요시되는 것은 터널 입구부 조명이라 할 수 있으며, 이 입구부 조명은 도 6에서 도시된 바와 같이 경계부, 이행부, 완화부로 구분된다.
경계부는 운전자가 터널 밖에서 터널 안의 물체를 관측할 때 필요한 휘도(아직 암순응 상태에 있지 않음)이므로 동일한 휘도를 유지하는 것이 바람직하나, 실제 휘도값은 야외 시야 휘도와 설계속도에 따라 정해지는 비율에 의한다. 상기 경계부의 휘도값을 설정하는 비율은 표 1에 예시된 규격을 참조할 수 있다.
야외 휘도 대비 경계부의 휘도비(KS규격 3703)
설계속도(Km/h) 100 80 60
계수 0.07 0.05 0.04
또한 이 경계부의 구간거리는 설계속도에 따라 다를 수 있으나, 국제조명위원회(CIE: Commission Internationale de l'Eclairage)보고서에서는 제동거리의 1/2로 권장하고 있음에 따라 이를 적용토록 한다.
이행부는 운전자가 아직 터널 밖에 있지만 터널에 접근하면서 서서히 순응이 진행되는 상태에서 관측하는 물체에 휘도 배경을 주기 위한 구간이며, 이 구간의 조명 역시 점차적으로 감소토록 형성한다.
완화부는 이행부의 끝점에서부터 기본부까지 순응에 따라 휘도를 감쇄하여 휘도 배경을 주기 위한 구간으로 이 역시 조명을 점차적으로 줄여서 완전한 순응이 이루어지도록 형성한다.
즉, 이행부 및 완화부의 조명은 경계부 휘도와 기본부 휘도 사이를 눈의 순응 특성에 맞게 완만하게 감소시키도록 하는 것이다.
이와 같이 터널 내부에서는 경계부, 이행부, 완화부 순으로 휘도를 감소시켜야 하는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템에서는 반사판(100)을 이용하여 태양광을 터널 내부로 유입시킨다. 이때 터널 내부로 유입되는 태양광의 세기도 경계부, 이행부, 완화부의 순과 일치한다.
이와 같이 터널 내부로 태양광을 도입함으로써 터널 내부, 특히 입구부의 조명량을 줄일 수 있어, 에너지를 절감할 수 있다. 또한 태양광은 인공광보다 연색성이 좋아 운전자가 물체에 대한 인지도를 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 터널조명 시스템에 대해 설명을 하였으나, 본 발명에 따른 터널조명 시스템은 다양한 형태로 변형 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템에 대해 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템을 설명함에 있어 상술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판(100)과, 터널 외부의 조도를 측정하는 외부 조도계(410)와, 터널 입구로부터 소정 구간까지의 조도를 측정하는 복수개의 내부 조도계(420) 및, 외부 조도계(410)와 복수개의 내부 조도계(420)에 의해 측정된 조도값을 비교 분석하여 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치(300)를 포함할 수 있다.
이때 복수개의 내부 조도계(320)는 일정 거리마다 설치될 수 있다. 이와 같이 외부 조도계(410)와 복수개의 내부 조도(320)에 의해 측정된 조도값은 신호변환부(310)를 통해 제어부(321)로 전해지게 된다. 제어부(321)는 외부 조도계(410)와 복수개의 내부 조도(320)에 의해 측정된 조도값을 비교 분석한 후, 조명제어반(330)을 통해 조명(10)을 제어하여 터널 내부의 각 구간에 따라 조명해야 하는 조명량을 조절하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템은 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판(100)과, 터널 입구로부터 소정 구간까지 조명해야 하는 조명량이 데이터베이스화된 데이터베이스부(500)와, 데이터베이스부(500)에 저장된 데이터베이스를 불러와 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치(300)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터널조명 시스템이 상술한 실시예에 따른 터널조명 시스템과 다른 점은 터널 내부의 휘도를 측정하는 휘도계를 사용하는 대신에 1년 동안 터널 외부의 외부조도 변화에 따른 터널 내부 구간별 자연채광 유입량과 기준조도 대비 부족분에 대해 조명해야 하는 조명량을 데이터베이스화하였다는 점이다.
조명조절장치(300)의 제어부(321)는 데이터베이스부(500)에서 각 구간에 따라 조명해야 하는 조명량을 불러와 각 구간에 설치된 조명을 제어할 수 있다.
한편, 데이터베이스(500)에 저장된 데이터베이스에서 각 구간에 따라 조명해야 하는 조명량을 설정할 때, 소정의 기간을 정하여 소정의 기간 동안은 동일한 조명량이 정해질 수 있다. 예를 들어 주간별로 각 구간에 따라 조명해야 하는 조명량이 바뀌도록 할 수 있다.
이와 같이 터널 외부의 조도와 터널 내부에서 구간에 따른 조도의 차이에 따른 각 구간에 따라 조명해야 하는 조명량을 데이터베이스로 만들게 되면 터널 외부 및 터널 내부의 조도 또는 휘도를 측정하기 위한 조도계 또는 휘도계가 필요 없어지는 장점이 있다.
이하에서는 상술한 실시예에 따른 터널조명 시스템의 에너지 절감효과에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 터널조명 시스템의 에너지 절감효과를 분석하기 위해, 아래와 같은 조건을 실현하였으며, 이와 같은 조건에서 에너지 절감량은 아래와 같다.
(1) 기본부의 조명설계
- 터널길이: 1200m, 설계속도: 100Km/h, 노면마감재료: 아스팔트(10%)
- 야외휘도: 2000cd/m2, 야외휘도환산계수: 0.07
- 조도×환산계수: 18 lx/cd/m2, 조명기구: LED 80W (6640LM)
구분 노면휘도
저감율		 계산조도
(lx)		 기준거리
(m)		 LED 수량
4개차로 1개차로
경계부 100.0% 2,520 60 646 162
이행부1 93.0% 2,344 30
120
908
227
이행부2 80.4% 2,025 30
이행부3 68.4% 1,725 30
이행부4 56.1% 1,415 30
(2) 반사거울시스템 적용시 에너지 절감량
- 반사거울시스템(2.1m×2.1m) 1대당 1개차로 커버하며, 청천공 상태시 절감량 분석
- 반사거울시스템 1대 기준 80W(6640lm) LED 등기구 41개 대체 가능
- 경계부 LED 설치기준 대비, 반사거울 시스템 적용시 25.3%의 등기구 절감효과
- 기본부 LED 설치기준 대비, 반사거울 시스템 적용시 8.0%의 등기구 절감효과
구분 기준거리 등기구수 대체개수 절감율
경계부 60m 162 41 25.3%
경계부+이행부1 90m 218 41 18.8%
기본부 390m 513 41 8.0%
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 터널조명 시스템에 따른 조도 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널조명 시스템에 의하면, 터널 내부의 조도 부족 구간에 태양광을 유입시킴으로써 터널 내부의 조도를 향상시킬 수 있다.
특히 경계부의 조도가 향상됨으로써 운전자가 터널 내부로 진입하게 됨에 따라 급격한 휘도의 차이로 인하여 생리적으로 눈의 순응이 늦어지는 암순응(暗順應) 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 터널 내부의 조명에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 효과를 가지게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 터널조명 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 조명 100: 반사판
200: 휘도계 300: 조명조절장치
310: 신호변환부 320: 제어부
330: 조명제어반 410: 외부 조도계
420: 내부 조도계 500: 데이터베이스부

Claims (10)

  1. 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과,
    상기 터널의 암순응 구간인 경계부에 설치되어 상기 경계부로부터 소정 구간까지 휘도를 측정할 수 있는 휘도계와,
    상기 휘도계에 의해 측정된 휘도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함하는 터널조명 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 휘도계는 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 연속적으로 휘도를 측정하는 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조명은 엘이디등이며,
    상기 조명조절장치는 상기 휘도계의 측정값을 바탕으로 상기 터널 입구부터 소정 구간까지 상기 엘이디등을 디밍 제어(DIMMING CONTROL)하는 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 휘도계는 상기 터널 내부를 통과하는 차량을 관찰하는 CCTV의 역할을 동시에 하는 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판은
    상기 태양을 추적하며 태양광을 반사시키는 제1반사판과,
    상기 제1반사판에 의해 반사된 태양광을 재반사시켜 상기 터널 내부로 태양광을 유입시키는 제2반사판을 구비하는 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2반사판은 터널 내부로 태양광이 퍼지면서 반사되도록 확산형으로 형성되며, 상기 반사판의 표면은 유지관리를 위해 코팅된 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  7. 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과,
    상기 터널 입구로부터 소정 구간까지 조명해야 하는 조명량이 데이터베이스화된 데이터베이스부와,
    상기 데이터베이스부에 저장된 데이터베이스를 불러와 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함하는 터널조명 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 데이터베이스는 1년 동안 상기 터널 외부의 외부조도 변화에 따른 상기 터널 내부 구간별 자연채광 유입량과 기준조도 대비 부족분에 대해 조명해야 하는 조명량인 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
  9. 태양을 추적하며 태양광을 반사시켜 터널 내부로 태양광을 유입시키는 반사판과,
    상기 터널 외부의 조도를 측정하는 외부 조도계와, 상기 터널 입구로부터 소정 구간까지의 조도를 측정하는 복수개의 내부 조도계 및,
    상기 외부 조도계와 상기 복수개의 내부 조도계에 의해 측정된 조도값을 비교 분석하여 상기 터널 내부의 각 구간에 따른 조명을 조절하는 조명조절장치를 포함하는 터널조명 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수개의 내부 조도계는 일정 거리마다 설치되는 것을 특징으로 하는 터널조명 시스템.
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