KR20190061958A - 시설물 제설 필름과 이를 이용한 시설물 제설 장치 및 제설 방법 - Google Patents

시설물 제설 필름과 이를 이용한 시설물 제설 장치 및 제설 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름은, 필름부재, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 발열부, 및 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 진동부를 포함한다.

Description

시설물 제설 필름과 이를 이용한 시설물 제설 장치 및 제설 방법{SNOW REMOVAL FILM FOR STRUCTURE AND SNOW REMOVAL APPARATUS AND SNOW REMOVAL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 시설물 제설 필름과 이를 이용한 시설물 제설 장치 및 제설 방법에 관한 것이다.
온실은 원산지 이외의 한지에, 노지에서 저온사를 일으키거나 생장이 정지되는 식물의 생장이 계속될 수 있도록 하고, 혹은 화훼 또는 채소류의 속성재배를 하기 위해서 인공적으로 높은 온도를 제공할 수 있도록 만들어진 시설물이다. 비닐하우스는 온실의 일 형태로, 옥외에 설치되되 하우스 내부의 보온력을 높이기 위해 비닐필름을 사용한다.
이와 같은 비닐필름으로 만들어진 비닐하우스와 같은 옥외 시설물의 경우 하절기 채소 또는 화훼의 재배를 위한 온도를 유지하는 점에서 효과적이지만, 겨울철 강설에 의해 시설물에 적설됨으로써 시설물의 비닐필름이 훼손되거나 시설물 전체의 붕괴를 야기할 수 있다.
적설에 따른 시설물의 피해를 방지하기 위해 수동으로 쌓인 눈을 털어낼 수 있으나, 강설시기를 예측하기 어려워 관리자가 신속하게 대처하기에 제한적이다. 종래에는 프레임에 열선을 배치하거나 공기를 분사함으로써 제설을 수행하는 장치가 이용되었다.
KR 10-2016-0114826 A
본 발명의 일실시예에 따른 목적은, 시설물을 구성하는 필름부재에 발열부와 진동부를 함께 형성한 시설물 제설 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 시설물 제설 필름을 포함하여 적설 여부 및 적설 정도를 판단하는 감지부, 감지부가 발생시키는 측정 신호의 세기에 따라 발열부 및 진동부에 공급되는 전력을 조절하는 제어부를 포함하는 시설물 제설 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 감지부에서 적설 여부 및 적설 정도를 판단하고, 적설 정도에 따라 제어부에서 단계적으로 발열부 및 진동부에 공급하는 전력의 크기를 조절하는 시설물 제설 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름은, 필름부재, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 발열부, 및 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 진동부를 포함한다.
또한, 상기 적어도 하나의 진동부는 피에조 액추에이터를 포함하며, 상기 피에조 액추에이터의 팽창 및 수축에 따라 상기 필름부재를 진동시킨다.
또한, 상기 필름부재는 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 감싸도록 형성된다.
또한, 상기 필름부재는 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 감싸도록 형성되되, 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 진동부 사이에 형성되는 분리부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치는, 필름부재, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 발열부, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 진동부를 포함하는 시설물 제설 필름, 적설 여부 및 적설 정도를 측정하는 감지부, 및 상기 감지부의 측정 신호를 기초로, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부의 동작을 조절하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는 상기 감지부가 측정에 따라 발생하는 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우 단계적으로 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 온오프한다.
또한, 상기 제어부는 상기 감지부가 측정에 따라 발생하는 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우 단계적으로 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부에 공급하는 전력의 크기를 조절한다.
본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법은, 감지부에서 시설물의 적설 여부 및 적설 정도를 측정하여 측정 신호를 제어부에 송신하는 측정 단계, 상기 측정 단계에 따라 측정 신호를 수신한 제어부가 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인지 판단하는 판단 단계, 상기 판단 단계에서 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 동작하도록 전원을 공급하는 동작 단계를 포함한다.
또한, 상기 동작 단계는 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 또는 상기 적어도 하나의 진동부 중 어느 하나가 동작하도록 전원을 공급하는 단계, 및 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 함께 동작하도록 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 동작 단계는 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상 제2 기준 세기 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 또는 상기 적어도 하나의 진동부 중 어느 하나가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계, 및 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 발열부와 진동부를 함께 시설물 제설 필름의 구성으로 형성함으로써 제설수단을 하나만 사용하여 제설을 수행할 때보다 더욱 효율적인 제설이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 하나의 진동부가 시설물 제설 필름의 두께 일방향으로 곡면을 형성하고 인접한 다른 진동부에서는 시설물 제설 필름의 두께 타방향으로 곡면을 형성하여 전체적으로 시설물 제설 필름의 굴곡을 크게 형성함으로써, 시설물 제설 필름에 부착된 눈을 제설하는 것이 용이하게 되는 이점이 있다.
또한, 필름부재가 적어도 하나의 발열부 및 적어도 하나의 진동부를 감싸도록 형성됨으로써, 외부 환경으로부터 발열부 및 진동부를 보호하여 오작동이 방지되어 결과적으로 시설물 제설 필름의 수명을 연장시키는 이점이 있다.
또한, 적어도 하나의 발열부와 적어도 하나의 진동부가 분리되도록 분리부를 포함함으로써, 발열부와 진동부 간의 전기적 간섭을 최소화하는 이점이 있다.
또한, 시설물 제설 필름에 발열부와 진동부를 형성하여 시설물에 사용함으로써, 시설물 전체에 대한 제설이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 감지부에 의해 측정되는 적설량에 따른 정보에 의해 시설물 제설 필름의 발열부 및 진동부의 동작을 조절함으로써, 시설물의 제설 과정을 자동화하는 이점이 있다.
또한, 적설량이 적을 때에는 발열부 또는 진동부 중 어느 하나만을 구동시키고, 적설량이 많을 때에는 발열부 및 진동부를 모두 구동시킴으로써 단계적으로 효과적인 제설을 가능하도록 하는 이점이 있다.
또한, 적설량에 따라 발열부 및 진동부에 공급되는 전원의 크기를 조절함으로써 적설 강도에 따른 단계적인 제설과 함께, 제설 시스템의 효과적인 전력 소비가 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법의 순서도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법에 대한 세부적인 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름의 정면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름(10)은, 필름부재(11), 상기 필름부재(11)에 형성되는 적어도 하나의 발열부(12), 및 상기 필름부재(11)에 형성되는 적어도 하나의 진동부(13)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 시설물 제설 필름(10)은 적어도 하나의 발열부(12)를 포함한다. 발열부(12)는 저항이 큰 재료로 형성될 수 있으며, 전원을 공급받음에 따라 저항에 의하여 열을 발생시킨다. 이와 같이 발생된 열은 발열부(12)와 인접한 위치에 있는 눈에 열에너지를 전달함으로써 눈이 융해되도록 하며, 융해된 눈은 시설물의 하단으로 흘러내려 결과적으로 시설물의 적설에 따른 붕괴 위험을 감소시키는 이점이 있다.
또한, 발열부(12)는 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 2 이상의 발열부(12)가 형성되는 경우 발열부(12) 간에는 서로 일정 간격을 두고 이격되되, 평행으로 배치될 수 있다. 발열부(12) 간에 일정 간격을 두고 이격 배치됨으로써 시설물 제설 필름(10) 전체에 걸쳐 균일하게 열을 전달한다.
한편, 시설물 제설 필름(10)은 적어도 하나의 진동부(13)를 포함한다. 진동부(13)는 전원을 공급받음에 따라 시설물 제설 필름(10)을 진동시키는 역할을 한다. 이러한 진동에 따라 시설물 제설 필름(10)이 진동하게 되며, 진동에 의해 시설물 제설 필름(10)에 붙어있던 눈이 떨어지거나 발열부(12)가 형성된 위치로 눈을 이동시킨다. 결과적으로 시설물에 적설된 눈을 지면으로 떨어뜨림으로써 시설물의 적설에 따른 붕괴 위험을 감소시키는 이점이 있다. 또한, 발열부(12) 및 진동부(13)를 함께 시설물 제설 필름(10)의 구성으로 형성함으로써 제설수단을 하나만 사용하여 제설을 수행할 때보다 더욱 효율적인 제설이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 적어도 하나의 진동부(13)는 피에조 액추에이터(piezoactuator)를 포함할 수 있다. 도 1에서 A-A'의 확대도를 참조하면, 피에조 액추에이터는 프레임(13a), 및 제1 압전소자(13b) 및 제2 압전소자(13c)로 구성된다. 피에조 액추에이터는 액추에이터를 구성하는 제1 압전소자(13b) 및 제2 압전소자(13c)의 각 양쪽 단면에 전압을 인가하면 전기장 내의 양이온은 음극을 향하여 이동하고, 음이온은 양극을 향하여 이동함으로써, 외부에서 가해지는 전압의 방향에 따라 제1 압전소자(13b)는 팽창하면서 제2 압전소자(13c)는 수축할 수 있다. 이와 같이 전압을 인가함으로써 소자에 물리적 변형이 일어나는 것을 역압전 효과(Converse piezoelectric effect)라 한다. 또한 이와는 반대로, 제1 압전소자(13b)는 수축하면서 제2 압전소자(13c)는 팽창할 수 있다. 결과적으로 제1 압전소자(13b) 및 제2 압전소자(13c)의 수축 또는 팽창 작용에 의하여 프레임(13a), 제1 압전소자(13b), 및 제2 압전소자(13c)를 포함하는 피에조 액추에이터가 일측으로 굴곡을 형성하게 된다. 이와 같이 피에조 액추에이터를 포함하는 진동부(13)가 굴곡을 형성함으로써, 진동부(13)를 포함하는 시설물 제설 필름(10)이 진동할 수 있고, 이에 따라서 시설물 외부에 쌓인 눈이 진동에 의해 발열부(12)가 위치한 부분으로 움직이거나 시설물로부터 떨어질 수 있다. 또한, 진동부(13)에 의한 시설물 제설 필름(10)의 진동은 시설물 제설 필름(10)의 두께 방향으로 작용할 수도 있고, 시설물 제설 필름(10)의 면 방향으로 작용할 수도 있다.
한편, 복수개 배치된 진동부(13)에서, 서로 이웃한 진동부끼리 반대 방향의 전압을 인가함으로써 하나의 진동부가 시설물 제설 필름(10)의 두께 일방향으로 곡면을 형성하면 인접한 다른 진동부에서는 시설물 제설 필름(10)의 두께 타방향으로 곡면을 형성함으로써 전체적으로 시설물 제설 필름(10)의 굴곡을 크게 형성할 수 있다. 하나의 진동부가 시설물 제설 필름(10)의 두께 일방향으로 곡면을 형성하고 인접한 다른 진동부에서는 시설물 제설 필름(10)의 두께 타방향으로 곡면을 형성하여 전체적으로 시설물 제설 필름(10)의 굴곡을 크게 형성함으로써, 시설물 제설 필름(10)에 부착된 눈을 제설하는 것이 용이하게 되는 이점이 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름(10)의 분해사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 발열부(12)가 일정 간격을 가지면서 이격 배치되며, 발열부(12)들 사이에 진동부(13)가 배치되도록 형성된다. 도 1 및 도 2에서는 발열부(12)가 시설물 제설 필름(10)의 가로 길이방향으로 형성되도록 배치되고, 진동부(13)가 시설물 제설 필름(10)의 세로 길이방향으로 형성되도록 배치되었으나 이러한 도면상의 배치형상에 한정되는 것은 아니며, 시설물 제설 필름(10)에 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 시설물 제설 필름(10)에 함께 형성될 수 있는 어떠한 배치라도 가능하다.
또한, 시설물 제설 필름(10)은 필름부재(11)를 포함한다. 필름부재(11)는 폴리에틸렌필름이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 염화비닐필름, 또는 경질의 플라스틱으로 형성된 강화판이 사용될 수도 있다. 한편, 필름부재(11)는 내열성이 있고 진동에도 용이하게 파손되지 않는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 필름부재(11)는 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)와 함께 시설물 제설 필름(10)을 구성하며, 시설물 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 최소화하는 역할을 한다. 도 2를 참조하면, 필름부재(11)는 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 감싸도록 형성된다. 필름부재(11)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 감싸도록 형성됨으로써, 발열부(12) 및 진동부(13)가 외부 환경으로부터 보호되어 오작동이 방지되어 결과적으로 시설물 제설 필름(10)의 수명을 연장하는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름(10)의 정면도, 도 4는 도 3에 따른 시설물 제설 필름(10)의 분해사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 발열부(12)는 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 진동부(13)는 메쉬 내부에 형성된 공간에 배치되도록 형성될 수 있다. 발열부(12)를 메쉬 형상으로 형성함으로써, 시설물 제설 필름(10) 중 발열기능을 수행하는 면적을 더욱 넓히는 이점이 있으며, 이에 따라서 진동부(13)의 수를 적게 형성하더라도 발열부(12)가 형성된 위치로 눈이 용이하게 이동할 수 있으므로 결과적으로 효과적인 제설이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 필름(10)의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 필름부재(11)가 최하층에 위치하고, 필름부재(11)의 일면에 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 동일 층에 번갈아가면서 형성되며, 다시 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)의 일면에 필름부재(11)가 형성된다. 이로써, 상술한 바와 같이 필름부재(11)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)의 양면을 감싸도록 형성되어 발열부(12) 및 진동부(13)가 외부 환경으로부터 보호되며, 이는 결과적으로 시설물 제설 필름(10)의 수명을 연장하는 이점이 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시설물 제설 필름(10)의 분해사시도이고, 도 7은 도 6에 따른 시설물 제설 필름(10)의 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 시설물 제설 필름(10)에서 적어도 하나의 발열부(12)와 적어도 하나의 진동부(13)는 반드시 같은 층으로 형성될 필요가 없다. 따라서 필름부재(11) 상에 적어도 하나의 발열부(12)가 형성된 후, 적어도 하나의 발열부(12)를 덮도록 분리부(14)가 형성된다. 또한, 분리부(14) 상에 적어도 하나의 진동부(13)가 형성된 후, 적어도 하나의 진동부(13)를 덮도록 다시 필름부재(11)가 형성됨으로써 전체적으로 하나의 시설물 제설 필름(10)을 형성할 수 있다. 결과적으로 필름부재(11)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 감싸도록 형성되면서, 적어도 하나의 발열부(12)와 적어도 하나의 진동부(13) 사이에 분리부(14)가 형성되도록 구성된다. 이러한 구성에 따라 발열부(12)와 진동부(13)가 분리됨으로써 발열부(12)와 진동부(13) 간의 전기적 간섭을 최소화하는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치(20)에 대하여 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치(20)의 구성도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치(20)는, 필름부재(11), 필름부재(11)에 형성되는 적어도 하나의 발열부(12), 필름부재(11)에 형성되는 적어도 하나의 진동부(13)를 포함하는 시설물 제설 필름(10), 적설 여부 및 적설 정도를 측정하는 감지부(21), 감지부(21)의 측정 신호를 기초로, 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)의 동작을 조절하는 제어부(22)를 포함한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치(20)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 먼저 눈이 내리기 시작하면 감지부(21)에서 강설에 따른 적설 여부 및 적설 정도를 측정한다. 감지부(21)가 적설 여부 및 적설 정도의 측정은 온도 센서, 압력 센서, 적외선 센서 등의 센서의 조합에 의하여 이루어질 수 있다. 한편, 감지부(21)는 측정의 신뢰성을 위해 시설물 제설 장치(20)의 상단 중앙부 외측에 형성되는 것이 바람직하다. 감지부(21)에서 적설 여부 및 적설 정도를 측정하면, 측정된 정보는 감지부(21)에서 발생시키는 측정 신호를 통해 제어부(22)에 전달된다.
감지부(21)에서 발생시킨 측정 신호는 제어부(22)에 송신되어, 송신된 측정 신호에 따라 제어부(22)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 동작시킬지 판단한다. 송신된 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우에는, 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 온오프한다. 이 때, 미리 설정된 기준 세기 이상으로 측정 신호가 판단되면 전원부(25)를 통해 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 온(on) 하고, 미리 설정된 기준 세기 이하로 측정 신호가 판단되면 전원부(25)를 통해 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)를 오프(off) 할 수 있다.
또한, 제어부(22)는 감지부(21)가 측정한 적설 여부 및 적설 정도에 따라 발생시키는 측정 신호에 기초하여, 전원부(25)를 통해 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)에 공급하는 전력의 크기를 조절할 수 있다. 측정 신호에 따라 발열부(12) 및 진동부(13)에 공급되는 전력의 크기를 조절함으로써, 적설 정도에 따른 효과적인 전력 관리가 가능한 이점이 있다. 이 때, 전력의 크기의 조절은 연속적으로 전력의 크기를 조절하는 것일 수 있고, 또는 단계적으로 전력의 크기를 조절하는 것일 수 있다. 이에 따라 감지부(21)에 의해 측정되는 적설 여부 및 적설 정도에 의해 시설물 제설 필름의 발열부 및 진동부의 동작을 조절함으로써, 시설물의 제설 과정을 자동화하는 이점이 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 장치(20)의 개략적인 사시도이다. 도 9를 참조하면, 시설물을 지지하기 위해 프레임이 구성되고, 그 프레임을 골조로 본 발명 시설물 제설 필름(10)이 형성된다. 전술한 바와 같이 시설물 제설 필름(10)은 적어도 하나의 발열부 및 적어도 하나의 진동부가 형성되고, 발열부와 진동부를 감싸도록 필름부재가 형성된다. 또는, 발열부와 진동부 사이에 분리부가 형성되고, 발열부, 진동부 및 분리부를 감싸도록 필름부재가 형성될 수 있다. 한편, 시설물의 외측에는 감지부(21)가 형성되어 적설 여부 및 적설 정도를 측정하게 된다. 측정에 따라 감지부(21)가 생성하는 측정 신호는 제어부(22)로 전송되어, 제어부(22)의 판단에 따라 시설물 제설 필름(10)의 발열부 및 진동부의 동작을 조절한다. 이 때, 감지부(21)와 제어부(22)의 통신은 유선으로 이루어질 수 있고, 또는 별도의 송신부 및 수신부가 형성되어 무선으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 필름이 발열부 및 진동부를 포함하는 시설물 제설 필름(10)으로 형성된 시설물 제설 장치(20)를 구성함으로써, 시설물 전체에 대한 제설이 가능하다는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법은, 감지부(21)에서 시설물의 적설 여부 및 적설 정도를 측정하여 측정 신호를 제어부(22)에 송신하는 측정 단계(S10), 측정 단계(S10)에 따라 측정 신호를 수신한 제어부(22)가 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인지 판단하는 판단 단계(S20), 및 판단 단계(S20)에서 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우, 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 동작하도록 전원을 공급하는 동작 단계(S30)를 포함한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법의 개략적인 순서도이다.
도 10을 참조하면, 측정 단계(S10)는 감지부(21)에서 적설 여부 및 적설 정도를 감지하여 측정된 정보에 따라 감지부(21)에서 생성된 측정 신호를 제어부(22)에 전송하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 감지부(21)는 온도 센서, 압력 센서, 적외선 센서 등 센서들의 조합으로 구성될 수 있으며, 센서에 의해 측정된 정보는 전기적 신호(측정 신호)로 표현된다.
또한, 판단 단계(S20)는 감지부(21)로부터 생성되어 전송된 측정 신호를 분석하는 단계이다. 판단 단계(S20)에서는 제어부(22)가 측정 신호를 수신하여, 수신된 측정 신호와 미리 설정된 기준 세기와 비교한다. 이 때, 미리 설정된 기준 세기는 적어도 하나 이상일 수 있다.
또한, 동작 단계(S30)는 전술한 판단 단계(S20)로부터 수신된 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우, 제어부(22)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)에 전원을 공급하는 단계이다. 이와 반대로 감지부(21)로부터 수신된 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이하인 경우에는, 제어부(22)가 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 작동을 정지하도록 전원 공급을 차단하는 제어를 할 수 있다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 시설물 제설 방법에 대한 세부적인 순서도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 동작 단계(S30)는 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상인 경우, 적어도 하나의 발열부(12) 또는 적어도 하나의 진동부(13) 중 어느 하나가 동작하도록 전원을 공급하는 단계(S31a), 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 함께 동작하도록 전원을 공급하는 단계(S32a)이다. 판단 단계(S20)에서 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상인 경우에는 발열부(12)만 동작하도록 전원을 공급하거나, 또는 진동부(13)만 동작하도록 전원을 공급할 수 있다. 이러한 경우에는 발열부(12)와 진동부(13)를 모두 동작하지 않더라도 쌓인 눈을 효과적으로 제설할 수 있기 때문이다. 한편, 판단 단계(S20)에서 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우에는 발열부(12)와 진동부(13)가 함께 동작하도록 전원을 공급한다. 이 때, 제2 기준 세기는 제1 기준 세기보다 그 값이 크게 설정된다. 미리 설정된 제2 기준 세기보다 큰 측정 신호가 수신된 경우에는 발열부(12) 또는 진동부(13) 중 어느 하나만 작동하여 제설작업을 수행하는 것보다는, 발열부(12)와 진동부(13)를 함께 작동하도록 하여 단시간 내에 신속하고 효과적인 제설을 가능하게 하는 이점이 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 동작 단계(S30)는 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상 제2 기준 세기 미만인 경우, 적어도 하나의 발열부(12) 또는 적어도 하나의 진동부(13) 중 어느 하나가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계(S31a, S31b), 및 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 적어도 하나의 발열부(12) 및 적어도 하나의 진동부(13)가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계(S32a, S32b)이다. 판단 단계(S20)에서 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상 제2 기준 세기 미만인 경우에는 발열부(12)만 동작하도록 전원을 공급하거나, 또는 진동부(13)만 동작하도록 전원을 공급할 수 있다(S31a). 이 때, 제어부(22)는 감지부(21)에 의해 생성된 측정 신호의 세기에 대응되는 크기의 전원을 발열부(12) 또는 진동부(13)에 공급할 수 있다(S31b). 측정 신호의 세기에 대응되는 크기로 공급되는 전원의 크기는 단계적일 수 있거나, 또는 연속적일 수 있다.
한편, 판단 단계(S20)에서 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우에는 발열부(12)와 진동부(13)가 함께 동작하도록 전원을 공급한다(S32a). 이 때, 제2 기준 세기는 제1 기준 세기보다 그 값이 크게 설정된다. 이 때, 제어부(22)는 감지부(21)에 의해 생성된 측정 신호의 세기에 대응되는 크기의 전원을 발열부(12) 및 진동부(13)에 공급할 수 있다(S32b). 측정 신호의 세기에 대응되는 크기로 공급되는 전원의 크기는 단계적일 수 있거나, 또는 연속적일 수 있다. 측정 신호의 세기에 대응되는 크기의 전원을 공급함으로써, 적설량에 따른 시설물 제설 장치(20)의 제설 작업을 효과적으로 수행하면서 전력 소비가 자동적으로 조절되어 제설 시스템의 효과적인 전력 소비가 가능하다는 이점이 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 시설물 제설 필름과 이를 이용한 시설물 제설 장치 및 제설 방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 시설물 제설 필름
11 : 필름부재
12 : 발열부
13 : 진동부
13a : 프레임
13b : 압전소자
13c : 압전소자
14 : 분리부
20 : 시설물 제설 장치
21 : 감지부
22 : 제어부
25 : 전원부
S10 : 측정 단계
S20 : 판단 단계
S30 : 동작 단계

Claims (10)

  1. 필름부재;
    상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 발열부; 및
    상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 진동부;를 포함하는 시설물 제설 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 진동부는 피에조 액추에이터를 포함하며, 상기 피에조 액추에이터의 팽창 및 수축에 따라 상기 필름부재를 진동시키는 시설물 제설 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 필름부재는 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 감싸도록 형성된 시설물 제설 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 필름부재는 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 감싸도록 형성되되, 상기 적어도 하나의 발열부와 상기 적어도 하나의 진동부 사이에 형성되는 분리부;를 더 포함하는 시설물 제설 필름.
  5. 필름부재, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 발열부, 상기 필름부재에 형성되는 적어도 하나의 진동부를 포함하는 시설물 제설 필름;
    적설 여부 및 적설 정도를 측정하는 감지부; 및
    상기 감지부의 측정 신호를 기초로, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부의 동작을 조절하는 제어부;를 포함하는 시설물 제설 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지부의 측정에 따라 발생하는 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우 단계적으로 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부를 온오프하는 시설물 제설 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지부가 측정에 따라 발생하는 측정 신호가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우 단계적으로 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부에 공급하는 전력의 크기를 조절하는 시설물 제설 장치.
  8. 감지부에서 시설물의 적설 여부 및 적설 정도를 측정하여 측정 신호를 제어부에 송신하는 측정 단계;
    상기 측정 단계에 따라 측정 신호를 수신한 제어부가 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인지 판단하는 판단 단계; 및
    상기 판단 단계에서 상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 동작하도록 전원을 공급하는 동작 단계;를 포함하는 시설물 제설 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 동작 단계는
    상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 또는 상기 적어도 하나의 진동부 중 어느 하나가 동작하도록 전원을 공급하는 단계; 및
    상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 함께 동작하도록 전원을 공급하는 단계;를 포함하는 시설물 제설 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 동작 단계는
    상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제1 기준 세기 이상 제2 기준 세기 미만인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 또는 상기 적어도 하나의 진동부 중 어느 하나가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계; 및
    상기 측정 신호의 세기가 미리 설정된 제2 기준 세기 이상인 경우, 상기 적어도 하나의 발열부 및 상기 적어도 하나의 진동부가 동작하도록 측정 신호의 세기에 따른 전원을 공급하는 단계;를 포함하는 시설물 제설 방법.
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