KR20210157998A - 스노우멜팅용 히팅케이블, 이를 이용한 스노우멜팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 도로의 표층부 하부의 기층부에 도로면의 차량 바퀴 정렬선을 기준으로 1m의 폭으로 히팅케이블이 배선되어 매설된 히팅케이블 매설부; 상기 히팅케이블에 전력 공급을 On/Off로 제어하는 스위칭부 및 상기 전력공급을 제어하는 제어부를 포함하는 제어함; 도로의 상부면에 설치되어 도로면의 온도를 센싱하는 도로면 온도계 및 도로면의 습도를 센싱하는 도로면 습도계를 포함하는 도로면 온, 습도 센서부; 지상의 일정 높이에 설치되어 대기 중의 온도를 센싱하는 대기 온도계 및 대기 습도계를 포함하는 대기 온습도 센서부; 를 포함하며, 상기 히팅케이블 매설부의 상기 히팅케이블은 상기 도로면의 표면으로부터 40 ~ 70mm 깊이의 기층부에 매설되는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템이 제공된다.

Description

스노우멜팅용 히팅케이블, 이를 이용한 스노우멜팅 시스템{Heating cable for snow-melting, snowmelting system using the same}

본 발명은 도로에 쌓인 눈이나 결빙된 얼음을 녹여서 제거할 수 있는 스노우 멜팅용 히팅케이블, 이를 이용한 스노우멜팅 시스템에 대한 기술이다.

동절기에 도로에 눈이 쌓여 결빙되면, 차량 사고 또는 보행자의 안전 사고가 발생할 수 있다. 특히 교량의 경우 일반 도로에 비해 지열의 영향을 받지 않기 때문에 동일한 조건에서 일반 도로에 비해 결빙이 쉽게 된다. 항상 응달이 지는 터널의 입출구도 상습 결빙지역이다.

겨울철 낮 동안 내린 눈이나 비가 아스팔트 도로의 틈새에 스며들었다가, 밤사이에 도로의 기름/먼지 등과 섞여 도로 위에 얇게 얼어붙는 현상이 발생되는데 얇고 투명한 얼음 아래로 도로 표면이 그대로 비쳐 보여서, 검은색 얼음이라는 뜻의 '블랙아이스'라고도 한다.

블랙아이스는 특히 지하차도의 진/출입 부분, 교각(대교)위, 저수지나 하천의 옆에 위치한 도로에서 발생 빈도가 높다. 지하차도의 진/출입 부분은 고저 차로 인한 그늘이 생겨서, 해당 부분의 노면 온도가 낮기 때문이고, 교각(대교)의 경우 공중에 있다 보니 지열이 없어서, 저수지나 하천의 옆에 위치한 도로의 경우 공중의 습기가 노면에 응결하여 그대로 얼어 버리기 때문에, '블랙아이스'가 발생하기 딱 좋은 조건이 된다. 고속도로를 비롯한 도로의 결빙은 큰 교통사고로 이어질 수 있다. 특히 도로 결빙시의 사고는 일반적인 교통사고율에 비해 사고가 연쇄적으로 발생되고 치사율이 높다는 점에서 심각한 문제점이 제기된다.

이러한 도로 구조물 상의 적설 또는 결빙에 의한 차량 미끄러짐으로 인한 안전사고의 발생을 방지하기 위하여 도로 구조물 상에 적설이나 결빙이 발생하면 이를 제설차량으로 물리적으로 제거하거나 염화칼슘 등을 이용하여 화학적으로 제거하는 방법이 사용되었다.

일반적으로 이러한 제설작업을 위해 기상 악화나 한파 시에 도로관리인이 대기하며 적시에 제설작업을 해 주게 된다.

그러나 산간지역 및 도로 관리인이 상주하기 곤란한 지역이나 전체 도로에 대한 제설 작업에는 한계가 있어서 최근에는 도로에 전열선으로 형성된 히팅케이블을 매설하여 이 전열선에 전기를 공급함으로써 적설이나 결빙을 간편하게 융해시켜 제거하는 전열선을 이용한 스노우멜팅 시스템이 설치되어 사용되고 있다.

이러한 히팅케이블 매설 방법은 히팅케이블이 도로 표면으로부터 일정 깊이 설치되어 매설된다.

스노우 멜팅용 히팅케이블 장치는 도로 장치와 같이 오랜 기간 동안 고장이 없이 운영이 되어야 하지만, 히팅케이블이 매설된 도로에 과적차량, 중장비 및 낙하물, 포트홀 등으로 인하여 도로에 배설된 히팅케이블에 단선 등의 손상이 발생될 수 있다.

이러한 손상이 발생시 전체 히팅케이블을 재시공하는 것은 막대한 비용이 발생되어 비경제적이다. 따라서 손상된 부분만을 제거하고 새로운 히팅케이블을 접속용 보수구조체를 이용하여 접속하여 스노우 멜팅용 히팅케이블 시스템이 정상적으로 동작을 하도록 하는 방법이 사용된다.

이 경우 히팅케이블의 접속부는 도로 면에 매설되는 특성상 자동차의 주행에 따른 압력을 빈번하게 받게 되는데, 이러한 빈번한 압력 변화와, 사용시에 있어서 반복적인 인장응력이나 ?? 응력에 의해 내부 열선이 접속부 내에서 히팅케이블의 외장 동관에 접촉되어 불량이 발생하게 된다.

또한, 외부 압력으로 인한 내부 절연 공간의 불평형, 접속부에서 발열선의 발열이 반복으로 인한 절연층 경화현상으로 틈새가 발생되거나, 공기 및 습기의 유입으로 인한 절연 파괴로 누전이 발생되어 불량이 발생되는 것으로 나타난다.

한편, 손상된 케이블을 보수시 강도 및 저항값이 변하게 되면 국부적인 발열로 인해 또 다른 고장이 발생되는 문제점이 발생될 수 있다.

또한, 스노우멜팅 시스템은 히팅케이블이 도로 표면으로부터 일정 깊이 설치되어 매설된다.

일반적인 자동차 도로는 하부에 쇄석, 슬래그, 쇄석모래자갈 또는 이들을 혼합한 골재를 사용하며, 포틀랜드 시멘트, 아스팔트, 석회, 시멘트플라이애쉬, 석회플라이 애쉬와 같은 안정처리 혼화제(stabilized admixture)를 사용한, 보조기층, 상기 보조 기층 위에 시멘트, 역청재료 등 역학적으로 안정적인 고품질의 재료로 시공되는 기층, 그리고 상기 기층 상부에 교통차량에 의한 마모와 전단에 저항하고 평탄하여 잘 미끄러지지 않고, 쾌적한 주행이 되도록 조성된 표층을 포함한다.

도 1은 종래 히팅케이블 매설 구조를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래에는 방열의 효율성만을 고려하여 주로 표층 부분에 히팅케이블을 매설하는 시공방법이 제안되었다.

예를 들면, 종래 공법인 등록실안 제20-0313924의 경우, 도로 표면의 10mm이내 아래로 발열선 또는 발열 포장재를 포설하고 그 위에 미끄럼 방지제를 도포하여 제설 및 미끄러짐을 예방하는 방법을 제안하고 있다

도 2는 기존 아스팔트 도로에 히팅케이블을 매설하는 방식을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 기존 아스팔트도로에 히팅케이블을 매설할 경우 도로면을 하부 표층부에 폭 10~15mm로 홈커팅을 한 후, 히팅케이블을 배치를 하고 몰탈 등으로 충진을 하는 방식을 채택하였다.

그러나, 히팅케이블 장치는 도로 장치와 같이 오랜 기간 동안 고장이 없이 운영이 되어야 하지만, 히팅케이블이 매설된 도로에 수분의 침투, 과적차량의 주행, 낙하물, 포트홀 등으로 인하여 도로의 표층부분이 자주 손상되는 경우가 발생되는데, 이 경우 같이 매설된 히팅케이블도 같이 재시공하게 되어 막대한 비용이 소요될 수 있다.

또한, 등록특허 10-1421069호에서는 도로의 하부에 열선보호관을 매설하고, 열선보호관에 열선을 삽입하여 설치함으로써, 콘크리트 및 아스콘의 파손(크랙)에 따른 열선의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 열선보호관으로부터 열선의 일측을 잡아 당겨 인출이 가능하게 되므로, 도로의 파손이나 열선의 오작동시 도로의 포장을 제거하지 않고 유지보수가 용이한 장점이 있다. 그러나, 도로 하부에 열선보호관은 매설하는 작업이 별도로 추가되어 비용이 많이 소요되는 문제점이 있으며, 열선보호관의 직경이 36mm 정도로 두꺼워 아스콘 마감시 표층의 갈라짐 현상이 발생될 수 있다.

또한, 스노우멜팅 시스템은 도로 결빙상태를 사고로 이어지기 전에 미리 신속, 정확하게 감지하여야 한다. 신속하게 감지하지 않으면, 사고로 이어질 수 있으며, 정확하게 감지되지 않으면, 불필요한 에너지가 낭비될 수 없다.

이에 대한 적절한 스노우멜팅 시스템 및 그 설치방법이 요구된다.

본 발명 기술에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1421069호에 게시된 바 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1421069호(열선을 이용한 도로결빙시스템)

본 발명은 도로의 표층 파손에도 히팅케이블이 손상되지 않도록 하는 시스템 구조를 제공할 수 있으며, 도로의 결빙상태를 신속, 정확하게 감지하여 도로의 융설기능을 안정적으로 작동할 수 있는 도로매설용 스노우멜팅 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 도로에 매설되는 스노우 멜팅용 히팅케이블의 손상시 보수 후에도 강도, 전기적 특성의 변화가 적은 히팅케이블 보수 구조체를 적용할 수 있는 스노우멜팅 시스템 및 그 설치방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 도로의 표층부 하부의 기층부에 도로면의 차량 바퀴 정렬선을 기준으로 1m의 폭으로 히팅케이블이 배선되어 매설된 히팅케이블 매설부; 상기 히팅케이블에 전력 공급을 On/Off하는 스위칭부 및 상기 전력공급을 제어하는 제어부를 포함하는 제어함; 도로의 상부면에 설치되어 도로면의 온도를 센싱하는 도로면 온도계 및 도로면의 습도를 센싱하는 도로면 습도계를 포함하는 도로면 온, 습도 센서부; 지상의 일정 높이에 설치되어 대기 중의 온도를 센싱하는 대기 온도계 및 대기 습도계를 포함하는 대기 온습도 센서부; 를 포함하며, 상기 히팅케이블 매설부의 상기 히팅케이블은 상기 도로면의 표면으로부터 40~70mm 깊이의 기층부에 매설되는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템이 제공된다.

또한, 상기 히팅케이블 매설부는 상기 히팅케이블이 배선될 배선 지점을 기층부의 상부로부터 폭 10mm, 깊이 30mm로 홈커팅을 하여 트렌치를 형성한 후, 상기 트렌치에 상기 히팅케이블을 삽입을 하고, 상기 도로면 온 습도 센서부는 상기 히팅케이블 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트렌치에 상기 히팅케이블을 삽입 후, 나머지 공간을 무수축몰탈 혼화제로 충전을 하는 것을 특징으로 하며, 상기 무수축몰탈 혼화제는 무수축몰탈: 접착시멘트: 물을 10: 2: 3의 비율로 혼합하여 사용한 것을 특징으로 하는특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 상기 지상의 대기 온도가 영상 3℃미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 50% 이상으로 측정될 경우 상기 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스노우멜팅 시스템은 풍속센서를 더 포함하며, 상기 퐁속센서로부터 풍속을 측정하여 풍속별 지상 온습도별 보정계수를 산출하여 결빙을 판단하는 상기 대기 온도를 보정하는 보정계수를 적용하여 상기 히팅케이블의 전력공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 풍속센서로부터 풍속이 4m/s를 초과하는 것으로 입력이 되면, 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 상기 대기 온도가 영상 4℃미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 70% 이상일 경우 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하도록 제어를 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 대기 온도 및 습도로 이슬점을 산출한 다음, 지상의 상대 습도가 70% 이상이고, 이슬점 온도가 3℃미만이며, 도로의 표면 온도가 0℃이하인 것으로 측정된 경우, 상기 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 도로의 표면 온도와 이슬점의 온도차이가 3℃가 초과된 것으로 측정이 되면 해빙이 완료된 것으로 판단을 하고, 상기 히팅케이블의 전원을 Off로 제어하여 전력을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 멜팅시스템이 on으로 작동한 후, 노면의 온습도 센서로부터 노면의 온도가 3℃ 이상이거나, 습도가 50% 미만으로 내려가는 것으로 입력이 되면 일정 설정시간 동안 추가로 더 동작 후, 멜팅시스템을 off로 제어하되, 상기 일정 설정시간은 과거 해빙 결과치가 누적 학습되어 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히팅케이블은 하나의 단선으로 형성된 발열체, 상기 발열체를 둘러싸는 절연재, 상기 절연재의 외곽에 형성된 동피복관 및 상기 동피복관의 외부를 피복하는 고밀도 폴리에틸렌 외장 시트를 포함하며, 상기 절연재는 산화마그네슘 재질로 절연층을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 산화마그네슘으로 형성된 절연재의 두께는 2.9mm ~ 3.6mm인 것을 특징으로 하고, 상기 히팅케이블의 발열체는 구리 59~40%, 니켈 40~59%, 망간 1% 이하가 포함된 재질이며, 직경 1.1mm ~ 0.4mm 굵기로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히팅케이블은 하나의 단선으로 형성된 발열체, 상기 발열체를 둘러싸는 절연재, 상기 절연재의 외곽에 형성된 동피복관 및 상기 동피복관의 외부를 피복하는 고밀도 폴리에틸렌 외장 시트를 포함하며, 히팅케이블의 절연재는 글래스 파이버 재질로 1차 절연층을 형성하고 그 위에 산화마그네슘 재질로 2차 절연층을 형성한 복합 절연재로 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도로의 표층이 크랙이나 다른 손상이 발생되더라도 히팅케이블이 손상되지 않도록 하는 스노우멜팅 시스템 구조를 제공할 수 있다.

또한, 도로의 결빙상태를 신속, 정확하게 감지하여 도로면 상의 얼음을 신속하게 녹이거나, 도로의 결빙을 방지하도록 사전 방열을 하여 안정적인 도로 구조물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템에 따르면, 자동차의 주행에 따른 압력이나 험난한 지역의 반복적인 응력에 견딜 수 있는 내 크랙성을 가진 보수구조체를 제공할 수 있으며, 보수 후에도 접속부의 전기적 특성이 변화가 없는 보수 구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 스노우멜팅 시스템의 히팅케이블 매설 구조를 도시한 것이다.
도 2는 기존 아스팔트 도로에 히팅케이블을 매설하는 방식을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 히팅케이블 매설 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 구조를 간략하게 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 히팅케이블의 구조를 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 '연결', '결합' 또는 '접속'될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하 본 발명의 구현에 따른 스노우 멜팅용 히팅케이블, 이를 이용한 스노우멜팅 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 히팅케이블 매설 구조를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템은 상기 도로구조물 중 표층부 하부에 형성된 기층부로부터 하부로 15 ~ 30mm 깊이에 히팅케이블이 매설되는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 도로는 최상부에 형성되는 표층부, 상기 표층부 하부에 형성되는 기층부 및 상기 기층부의 하부에 형성되는 보조기층부를 포함한다.

상기 표층부는 포장의 최상부층을 의미하며, 가열아스팔트 혼합물 도는 콘크리트로 만들어진다. 표층은 교통하중을 분산시켜 밑의 층으로 전달하는 역학적인 기능과 함께 교통차량에 의한 마모와 전단에 저항하고 평탄하여 잘 미끄러지지 않고, 쾌적한 주행이 될 수 있으며, 또한 빗물이 하부에 침투하는 것을 방지하는 기능을 가진다. 상기 표층부는 통상적으로 도로 표면에서 40 ~ 60mm 깊이로 형성한다.

기층부는 상기 표층부의 하부에 형성되며, 표층에서 전달되는 힘의 복잡한 특성을 가진 힘에 견디기 위해서는 역학적으로 고품질의 재료로 형성되며, 아스팔트 포장의 구조적인 지지기능을 목적으로 설치되는 층을 의미한다.

기층에는 입도조정, 시멘트안정처리, 역청안정처리, 침투식 등의 공법이 사용되어 형성된다. 보조기층은 안정처리 또는 비안정처리된 입상재료를 전압하거나 적정한 혼화재료로서 안정처리한 토사층으로 구성된다

보조기층부는 상기 기층부의 하부에 형성되며, 안정처리 또는 비안정처리된 입상재료를 전압하거나 적정한 혼화재료로서 안정처리한 토사층으로 구성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 설치방법은 먼저, 도로에서 기층부가 형성된 후, 히팅케이블이 배선될 배선 지점을 기층부의 상부로부터 폭 10mm, 깊이 30mm로 홈커팅을 하여 트렌치를 형성한 후, 상기 트렌치에 본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블을 삽입을 하고, 그 나머지 공간을 무수축몰탈 혼화제로 충전을 하고, 그 상부에 표층부를 시설한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무수축몰탈 혼화제는 무수축몰탈: 접착시멘트: 물을 10: 2: 3의 비율로 혼합하여 사용한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템은 도로의 표층부의 하부에 형성된 기층부에 히팅케이블을 매설함으로써, 도로의 표층부가 크랙이나 다른 손상이 발생되어 표층부를 다시 시공하더라도 히팅케이블이 손상되지 않도록 하는 구조를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블은 노면으로부터 40~70mm 깊이로 매설하여 도로상의 결빙을 멜팅하여 해빙하기 용이하도록 열전달 효율이 향상되며 또한, 보수가 용이한 구조의 히팅케이블이 적용된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템의 구조를 간략하게 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템은 히팅케이블 매설부(510), 제어함(500) 및 도로면 온습도 센서부(51), 지상 대기 온습도 센서부(52) 및 풍속 센서부(53)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블 매설부(510)는 도로면의 차량 바퀴 정렬선을 기준으로 1m의 폭으로 도로의 표층부의 하부에 형성된 기층부에 히팅케이블(10)이 배선되어 매설된 매설된다.

제어함(500)은 상기 히팅케이블(10)과 리드선으로 연결되어 히팅케이블(10)에 전력 공급을 On/Off하는 스위칭부 및 상기 전력공급을 제어하는 제어부를 포함한다.

예를 들면, 도 4를 참조하면, 상기 매설부(510)는 히팅케이블(10)을 길이 80 ~ 250m, 히팅케이블 배선 폭 200 ~300mm, 간격으로 배치되며, 히팅케이블(10)의 연결리드(미 도시됨)는 상기 제어함에 연결되어 제어신호에 따라 On/Off 제어될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서부는 도로의 상부면에 설치되어 도로면의 온도를 센싱하는 도로면 온도계 및 도로면의 습도를 센싱하는 도로면 습도계를 포함하는 도로면 온습도센서부(51', 51), 지상의 일정 높이에 설치된 지상 대기 온습도 센서(52) 및 풍속센서(53)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 온습도센서부(51')는 스노우센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 도로면 온습도센서부는 도로 하부(도 4의 51 참조) 또는 포설된 히팅케이블 사이(도 4의 51' 참조)에 위치할 수 있다.)

어는비(Freezing Rain)는 지표 온도가 어는점 이하일 때 내리는 비로, 진눈깨비나 우박과 달리 과냉각 상태의 액체로 내리다가 땅에 부딪히는 즉시 얼어붙게 된다. 이 상태는 얼음이 없는 도로로 보이는 블랙아이스(black ice) 현상을 일으켜 차량이 미끄러지는 사고 원인이 된다.

또는 낮 동안 내인 눈이나 비가 아스팔트 도로의 틈새에 스며들었다가 밤사이에 도로의 기름 먼지 등과 섞여 도로 위에 얇게 얼어붙어서 블랙아이스를 형성하게 된다.

실험치에 의하면, 어는비(Freezing Rain) 및 블랙아이스는 지상의 온도가 영상 3℃ 미만이고, 도로면의 온도가 지상의 온도보다 낮고 도로면의 습도가 70% 이상일 경우 어는비(Freezing Rain) 또는 블랙아이스 현상이 발생되는 것으로 분석이 되었다. 이때는 미리 도로를 가열하면 위와 같은 어는비(Freezing Rain) 또는 블랙아이스 현상을 예방할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 지상의 대기 온도가 영상 3℃ 미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 50% 이상일 경우 제어부는 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우센서의 경우 온도는 0 ~ 5℃ 설정이 가능하고, 습도는 0 ~ 100%에서 설정이 가능하다..

또한, 도로의 결빙은 대기의 온도 및 습도 노면의 온도의 관계에서 이슬점을 산출하여 예측할 수 있다.

불포화 상태의 공기가 냉각될 때 포화 상태에 도달하여 수증기의 응결이 시작되는 온도를 이슬점이라고 한다. 일반적으로 현재 공기에 포함된 수증기량이 많을수록 이슬점이 높은데 이슬점은 기온과 관계없고, 현재 수증기량에 의해 결정된다.

온도가 이슬점까지 냉각되면, 안개나 이슬이 발생하고 상대습도는 100%가 된다. 포화수증기압(saturation vapor pressure) 및 이슬점은 다음 Magnus 식을 이용하여 다음과 같이 도출할 수 있다(D. Sonntag, "Important new values of the physical constants of 1986, vapour pressure formulations based on the ITS-90, and psychrometer formulae," Z. Meteorol, Vol.40, No.5, pp.340-344, 1990. 6]. 를 참조한 것임)

Magnus식은 특정 온도 T ℃ 에서의 포화수증기압 EW(hPa)를 다음 수학식 1과 같이 정의한다.

또한, Magnus 파라미터들은 -45℃부터 60℃ 사이의 범위에서, 각각 α=6.112 hPa, β=17.62 그리고 λ=243.12℃로 부여된다. 다음 수학식2에 의해, 이슬점 Dp(℃)는 수증기압 E로 표현될 수 있다(Hardy B., “proceedings of the Third international Symposium on Humidity & Moisture, 4”1998, pp.12-20.참조)

상대습도(relative humidity, RH)의 정의 즉,

를 윗식에 적용하여 Magnus 식을 이용하면, 온도 T와 상대습도 RH를 이용하여 이슬점 Dp를 다음 수학식3과 같이 산출할 수 있다.

여기서 T는 대기 온도 (℃),

는 상대습도 (%)를 의미한다.

위 식에 각각 α=6.112 hPa, β=17.62 그리고 λ=243.12 ℃를 적용하면, 다음 수학식4와 같이 산출될 수 있다.

즉, 상대습도와 대기온도로부터 이슬점을 산출할 수 있다.

본 발명자의 다양한 실험 결과 이슬점의 온도가 0℃ 이하이고 도로의 표면 온도가 이슬점 온도보다 낮으면, 결빙되는 현상이 발생되는 것으로 분석되었다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에서 제어부는 대기 온도 및 습도로 이슬점을 산출한 다음 이슬점의 온도가 0℃ 이하이고 도로의 표면 온도가 이슬점 온도보다 낮은 경우, 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 도로면의 노면온도가 영상 3℃ 미만이고, 습도가 50% 이상일 경우, 제어부는 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력의 공급을 개시한다.

또한, 지상의 상대 습도가 70% 이상이고, 이슬점 온도가 3℃ 미만이며, 도로의 표면 온도가 0℃ 이하인 경우 결빙이 시작되는 것으로 분석되었다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에서는 대기 온도 및 습도로 이슬점을 산출한 다음 지상의 상대 습도가 70% 이상이고, 이슬점 온도가 3℃ 미만이며, 도로의 표면 온도가 0℃ 이하인 경우 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 표면온도와 이슬점의 차이를 분석한바, 표면온도와 이슬점 차이가 3℃ 차이가 나지 않으면, 노면에 응결된 물 입자가 증발되지 않고 계속 습윤 상태에 머무르는 것으로 분석되었다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에서는 멜팅시스템이 작동한 후, 도로의 표면 온도와 이슬점의 온도차이가 3℃가 초과되면 해빙이 이루어지는 것으로 분석된다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에서는 제어부는 멜팅시스템이 on으로 작동한 후, 도로의 표면 온도와 이슬점의 온도차이가 3℃가 초과되면 해빙이 완료된 것으로 판단을 하고 상기 히팅케이블의 전원을 Off로 제어하여 전력을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제어부는 상기 멜팅시스템이 on으로 작동한 후, 노면의 온습도 센서로부터 노면의 온도가 3℃ 이상이거나, 습도가 50% 미만으로 내려가는 것으로 입력이 되면 일정 설정시간 동안 추가로 더 동작 후, 멜팅시스템을 off로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 일정 설정시간은 산지 교량 등 과거 해빙 결과치에 의해 설정되거나, 또는 과거 해빙 결과치가 누적 학습되어 이로부터 지역 별로 1 ~5시간 범위에서 설정될 수 있다.

또한, 본 발명자의 다양한 실험결과, 풍속이 2m/s 이하에서는 대기온도가 3℃ 미만이고, 도로면의 온도가 0℃ 이하인 경우에 결빙이 시작이 되는데, 풍속이 4m/s를 초과하는 경우에는 대기온도가 4℃에서도 결빙이 시작이 되었다.

그러나 풍속에 따른 변화는 불규칙하게 변하여 각 온도별로 풍속에 대한 보정치를 가산하여 결빙을 예측하고 이에 대한 히팅케이블의 전력제어를 수행하는 것이 바람직한 것으로 분석된다.

예를 들면, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 지상의 대기 온도가 영상 3℃ 미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 70% 이상일 경우 제어부는 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하게 되나, 대기 중 풍속이 4m/s를 초과하는 경우는 상기 대기 기준온도를 133%로 보정을 하여 지상의 대기 온도가 영상 4℃ 미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 70% 이상일 경우 제어부는 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하도록 제어를 한다.

따라서, 제어부는 퐁속센서로부터 풍속을 측정하여 풍속별 지상 온습도별 보정계수를 산출하여 상기 결빙을 판단하는 대기 온도를 보정하는 보정계수를 적용하여 상기 히팅케이블의 전력공급을 제어할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우 멜팅시스템은 어는비 또는 블랙아이스 현상을 대비하여 결빙을 예방할 수 있으며, 결빙에 대한 발열제어를 효율적으로 제어할 수 있어서 효과적으로 에너지를 절약할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우 멜팅시스템에 사용되는 히팅케이블은 노면으로부터 40~70mm 깊이로 매설하여 도로상의 결빙을 멜팅하여 해빙하기 용이하도록 열전달 효율이 향상되며 또한, 보수가 용이한 구조의 히팅케이블이 적용된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우멜팅 시스템에 사용되는 히팅케이블의 구조를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅케이블은 중심부에 한 가닥의 단선으로 형성된 발열체(11)가 형성되며, 상기 발열체(11)의 외부를 절연체(12)로 둘러싸서 절연을 하고 그 외곽에 동 재질의 동피복관(15)이 형성된 것을 특징으로 한다.

종래에는 두 가닥으로 형성된 발열체 또는 연선의 구조로 형성된 구조가 히팅케이블로 개발되었다. 이러한 구조는 사용시 도로가 파손시 히팅케이블이 파손되어 보수할 경우, 연결부위에 대한 저항변화가 심하고, 또한, 연결부위에 대해 절연처리가 곤란하여 작업성이 좋지 않았다.

본 발명의 일 실시 예에서는 히팅케이블(10)의 발열체를 구리와 니켈의 합금 또는 니크롬선 도체로 형성한 것을 특징으로 한다.

발명의 일 실시 예에서 히팅케이블(10)의 발열체로 사용되는 구리와 니켈 합금의 성분은 구리가 59~40%, 니켈이 40~59%, 망간 1% 이하가 포함된 재질이며, 직경 1mm ~ 0.4mm 굵기로 구성된 것을 특징으로 한다.

또는 니크롬선 도체는 니켈 57~77%, 크롬이 15~21%, 탄소, 실리콘 망간, 철 등이 2% 이하가 포함된 재질이며, 직경 0.4mm ~ 0.7mm 굵기로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블은 도로 저면 등에 매설되어 사용되어 충분할 정도의 내구성을 요하게 되며, 또한, 포장면 하부인 지층에 설치되어 지표면에 온도를 전달을 하여야 하므로 150~200℃ 이상의 온도의 내열성을 가져야 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블의 절연재(12)는 높은 내열성 및 열전도성을 가진 미네랄 방식의 재료인 산화마그네슘(MgO)으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

산화마그네슘(MgO) 재료는 절연성이 좋을 뿐 아니라 고열에도 안정적이고 특히 열전도성이 좋아서 히팅케이블의 절연재로 적합하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 산화마그네슘(MgO) 절연재(12)의 두께는 절연 및 전도 기능을 고려하여 2.9mm ~ 3.6mm로 구성된 것을 특징으로 한다.

다양한 시뮬레이션 결과 절연재의 두께가 2.9mm 미만이 되면 굴곡부의 시공시 절연 기능이 떨어질 수 있으며, 두께가 3.6mm가 초과되면, 전도가 지연되어 멜팅효과가 떨어지는 것으로 분석되었다. 또한, Stainless steel 외장의 경우 콘크리트의 염기성이나 염화물계이온에 의해 피팅(fitting) 현상으로 표면에 미세한 구멍을 만들게 되어 수분의 침투로 인한 절연파괴 가능성 있는 것으로 분석되었다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 히팅케이블의 절연재(12)는 성형 가공이 우수하고, 습기에 강한 유리섬유 또는 테프론으로 적용될 수 있다,

유리 섬유는 무알칼리 유리질 재료를 백금로에서 녹여 작은 구멍으로부터 인출하여 섬유로 제조하는 것으로, 습기를 축적하거나 흡수하는 성질이 없으므로 습기에 의한 절연파괴가 일어날 우려가 없으며, 가공이 용이한 장점이 있다. 또한, 유리 섬유는 기존의 미네랄 절연체보다 기계적인 강도가 양호하여 보다 높은 절연성 및 신뢰성을 주며, 유리 섬유의 특성상 고온을 유지할 수 있다.

테프론은 미국 듀폰사(DUPONT)사에서 개발한 불소수지로 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 구조를 갖는 화합물이다. 이것은 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성들을 가지고 있다. 이러한 테프론은 크게 PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌), FEP(테드라 플루오르에틸렌-헥사플루오르프로필렌 공중합체), PFA(테드라 플루오르에틸렌-페르플루오트 알킬비닐에테르 공중합체), PVDF(폴리불화비닐라덴)와 같은 4종류가 있다.

테프론은 상온에서 고체상태인 불소수지의 하나로, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성한다. 이러한 안정성으로 인해 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성 등의 성질이 있으며, 절연성이 우수한 특징이 있다.

통상적으로 테프론은 250℃ 정도의 온도에서도 열변형이 일어나지 않으므로, 유리와 비슷하면서도 실리콘 보다는 더 높은 내열성을 갖는다.

또한, 수지의 한 종류로서 약간의 탄성을 구비하고 있기 때문에 유리 섬유에 비하여 가공성이 우수하고, 압착시 표면이 밀착되어 틈이 생기지 않는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 특히 열전도도가 높고 광투과성과 내후성이 좋은 FEP를 사용한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히팅케이블의 절연재(12)는 습기에 강한 테프론으로 1차 절연층을 형성하고 그 위에 열전도율이 좋은 산화마그네슘으로 2차 절연층을 형성한 복합 절연재로 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 테프론층 및 산화마그네슘층의 복합 절연재로 형성한 히팅케이블은 열 전도율이 좋을 뿐 아니라 투습되는 습기에 강하여 척박한 환경에 설치된 도로 시설물의 해빙 및 동결방지용으로 적합하게 적용될 수 있다. 발열체에서 발생된 열이 테프론 층 및 산화마그네슘층에 의해 동피복관(15)에 전달됨에 따라 발열체(11)의 발열과 동시에 동피복관(15)도 매우 신속하게 고온으로 발열되게 되며, 테프론으로 인한 1차 절연층과 산화마그네슘층에 의한 2차 절연으로 2중 절연효과를 기대할 수 있으며, 사용과정에서 외부의 심한 충격 등에 의해 동피복관(15)이 파손된다 하더라도 일부 절연성을 유지할 수 있어서 안전성이 극대화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 절연재는 테프론 절연층 및 2차 산화마그네슘 절연층은 40:60의 비율로 형성하는 것을 특징으로 한다. 다양한 실험결과 1차 테프론 절연층 및 2차 산화마그네슘 절연층은 40:60의 비율로 형성되면 습기에 강하면서 가공성이 우수하고 전도율이 좋은 특성을 가지는 것으로 분석되었다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 절연재를 적용한 히팅케이블은, 테프론 절연재로 1차 코팅된 통상의 발열체 외부에 열전도율이 매우 뛰어난 산화마그네슘층을 형성하고 그 외부에 동관을 삽입한 후, 롤링 작업을 통하여 인발 가공하여 히팅케이블을 완성할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히팅케이블의 절연재(12)는 습기에 강한 글래스 파이버 재질로 1차 절연층을 형성하고 그 위에 전도율이 좋은 산화마그네슘으로 2차 절연층을 형성한 복합 절연재로 형성한 것을 특징으로 한다.

글래스 파이버 재질은 습기를 축적하거나 흡수하는 성질이 없으므로 습기에 의한 절연파괴가 일어날 우려가 없으며, 가공이 용이한 장점이 있으며, 산화마그네슘(MgO) 재료만 사용하는 것에 비하여 기계적인 강도가 양호하여 혹독한 환경에 더욱 높은 신뢰성을 가질 수 있다.

이와 같이 글래스 파이버층 및 산화마그네슘층의 복합 절연재로 절연재를 형성한 히팅케이블은 열 전도율이 좋을 뿐 아니라 투습되는 습기에 강하여 척박한 환경에 설치된 도로 시설물의 해빙 및 동결방지용으로 적합하게 적용될 수 있다. 글래스 파이버에 1차 절연층과 산화마그네슘층에 의한 2차 절연으로 2중 절연효과를 가지게 되며, 사용과정에서 외부의 심한 충격 등에 의해 동피복관(15)이 파손된다 하더라도 일부 절연성을 유지할 수 있어서 안전성이 극대화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블은 절연재(12)의 외부에 동 재질의 동피복관(14)으로 형성된다.

절연체(12)의 외부에는 동 재질의 동피복관(14)으로 씌워서 외부로부터 받을 수 있는 기계적, 물리적 변화로부터 절연체(12) 및 발열체(11)를 보호할 뿐만 아니라, 열전 달을 용이하게 하며, 전체적으로 히팅 케이블의 설치 가공이 용이하게 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 동피복관의 직경은 4.8 ~ 5.2mm이고 동피복관의 두께는 0.5 ~0.6mm로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 동피복관(14)의 외부는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE(High Density Poly-ethylene)) 재질의 피복으로 외장시트(15)를 형성한다.

고밀도 폴리에틸렌재질은 화학 결정성과 밀도 및 내열성이 강하여 내부 발열체의 높은 온도에 견딜 수 있으며, 외부로부터의 습기 침윤 및 화학적 변화로부터 동피복관(14), 절연체(12) 및 발열체(11)를 효과적으로 보호할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스노우 멜팅시스템에 사용되는 히팅케이블은, 폭우 및 지진 등으로 기층부가 손상되거나, 다른 이유에 의해 히팅케이블이 손상이 되더라도 전기적 특성 및 물리적 특성의 변화가 적은 보수구조체에 의해 보수가 용이하도록 할 수 있다.

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본 발명의 일 실시 예에 따른 히팅케이블은 기존의 미네랄 절연체보다 내습력 및 기계적인 강도가 양호하고, 더욱 높은 절연성 및 신뢰성을 주며, 무기 절연체의 공정을 신속하게 제조할 수 있고, 치밀한 절연체를 형성할 수 있다.

10: 히팅케이블
11: 발열체
12: 절연재
14: 동피복관
15: 외장시트
51, 51': 도로면 온, 습도 센서부
52: 대기 온, 습도 센서부
53: 풍속센서부
500: 제어함
510: 히팅케이블 매설부

Claims (11)

1. 스노우멜팅 시스템에 있어서,
   상기 스노우멜팅 시스템은
   도로의 표층부 하부의 기층부에 도로면의 차량 바퀴 정렬선을 기준으로 1m의 폭으로 히팅케이블이 배선되어 매설된 히팅케이블 매설부;
   상기 히팅케이블에 전력 공급을 On/Off로 제어하는 스위칭부 및 상기 전력공급을 제어하는 제어부를 포함하는 제어함;
   도로의 상부면에 설치되어 도로면의 온도를 센싱하는 도로면 온도계 및 도로면의 습도를 센싱하는 도로면 습도계를 포함하는 도로면 온, 습도 센서부;
   지상의 일정 높이에 설치되어 대기 중의 온도를 센싱하는 대기 온도계 및 대기 습도계를 포함하는 대기 온습도 센서부;
   를 포함하며,
   상기 히팅케이블 매설부의 상기 히팅케이블은 상기 도로면의 표면으로부터 40~70mm 깊이의 기층부에 매설되는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 히팅케이블 매설부는 상기 히팅케이블이 배선될 배선 지점을 기층부의 상부로부터 폭 10mm, 깊이 30mm로 홈커팅을 하여 트렌치를 형성한 후, 상기 트렌치에 상기 히팅케이블을 삽입을 하고, 상기 도로면 온습도 센서부는 상기 히팅케이블 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 트렌치에 상기 히팅케이블을 삽입 후, 나머지 공간을 무수축몰탈 혼화제로 충전을 하는 것을 특징으로 하며,
   상기 무수축몰탈 혼화제는 무수축몰탈: 접착시멘트: 물을 10: 2: 3의 비율로 혼합하여 사용한 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 상기 지상의 대기 온도가 영상 3℃ 미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 50% 이상으로 측정될 경우 상기 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 스노우멜팅 시스템은 풍속센서를 더 포함하며,
   상기 퐁속센서로부터 풍속을 측정하여 풍속별 지상 온습도별 보정계수를 산출하여 결빙을 판단하는 상기 대기 온도를 보정하는 보정계수를 적용하여 상기 히팅케이블의 전력공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 풍속센서로부터 풍속이 4m/s를 초과하는 것으로 입력이 되면, 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 상기 대기 온도가 영상 4℃ 미만이고, 도로면의 노면온도가 대기 온도보다 낮고 도로면의 습도가 70% 이상일 경우 상기 히팅케이블의 전원을 on으로 제어하여 전력을 공급하도록 제어를 하는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 대기 온습도 센서부 및 도로면 온, 습도 센서부로부터 대기 온도 및 습도로 이슬점을 산출한 다음, 지상의 상대 습도가 70% 이상이고, 이슬점 온도가 3℃ 미만이며, 도로의 표면 온도가 0℃ 이하인 것으로 측정된 경우, 상기 히팅케이블의 전원을 On으로 제어하여 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는 도로의 표면 온도와 이슬점의 온도차이가 3℃가 초과된 것으로 측정이 되면 해빙이 완료된 것으로 판단을 하고, 상기 히팅케이블의 전원을 Off로 제어하여 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 멜팅시스템이 on으로 작동한 후, 노면의 온습도 센서로부터 노면의 온도가 3℃ 이상이거나, 습도가 50% 미만으로 내려가는 것으로 입력이 되면 일정 설정시간 동안 추가로 더 동작 후, 멜팅시스템을 off로 제어하되, 상기 일정 설정시간은 과거 해빙 결과치가 누적 학습되어 설정되는 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템
10. 제1항에 있어서,
    상기 히팅케이블은
    하나의 단선으로 형성된 발열체, 상기 발열체를 둘러싸는 절연재, 상기 절연재의 외곽에 형성된 동피복관 및 상기 동피복관의 외부를 피복하는 고밀도 폴리에틸렌 외장 시트를 포함하며,
    상기 절연재는 산화마그네슘 재질로 절연층을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 산화마그네슘으로 형성된 절연재의 두께는 2.9mm ~ 3.6mm인 것을 특징으로 하고,
    상기 히팅케이블의 발열체는 구리 59~40%, 니켈 40~59%, 망간 1% 이하가 포함된 재질이며, 직경 1.1mm ~ 0.4mm 굵기로 구성된 것을 특징으로 하는 스노우멜팅 시스템.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 히팅케이블은
    하나의 단선으로 형성된 발열체, 상기 발열체를 둘러싸는 절연재, 상기 절연재의 외곽에 형성된 동피복관 및 상기 동피복관의 외부를 피복하는 고밀도 폴리에틸렌 외장 시트를 포함하며,
    상기 절연재는 글래스 파이버 재질로 1차 절연층을 형성하고 그 위에 산화마그네슘 재질로 2차 절연층을 형성한 복합 절연재로 형성한 것을 특징으로 하는 히팅케이블 보수 구조체.
    

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