KR20220119541A - 광촉매 도로 분사 시스템 및 공법 - Google Patents

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KR20220119541A
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Abstract

본 발명은 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체가 저장되는 저장조; 도로를 따라 연장되고 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치된 배관; 상기 저장조에 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 설정된 압력으로 상기 배관을 통하여 이송시키는 펌프; 상기 오염물질 제거용 액체에 대한 분사를 제어하는 제어부; 상기 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 정해진 간격으로 설치되고 상기 배관과 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐; 및 상기 저장조, 상기 배관 및 상기 분사노즐 중 선택된 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 하는 자외선 발생장치;를 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템을 개시한다.

Description

광촉매 도로 분사 시스템 및 공법{PHOTOCATALYST SPRAY SYSTEM FOR ROAD AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 광촉매 도로 분사 시스템 및 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로에 설치되어 도로 노면으로 광촉매 물질을 함유한 액체를 분사함으로써 미세먼지나 유해물질 등을 자동으로 제거하거나 동절기 도로 결빙을 방지하는 광촉매 도로 분사 시스템 및 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 미세먼지는 주요 대기오염물질중 하나로서 입자 표면에 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx), 휘발성유기화합물(VOC), 중금속 등의 유해물질이 붙어있고, 폐포나 기관지에 침착함으로써 인체의 건강에 심각한 해를 끼친다.
미세먼지들 중에서 포장도로에 쌓인 먼지들이 차량의 운행으로 인해 재비산 되는 먼지를 "도로재비산먼지"라 한다. 도로재비산먼지는 차량의 배기가스에 의한 직접배출, 자동차 타이어와 도로 표면의 마모, 자동차 브레이크패드 마모 분진, 강하분진, 쓰레기, 진흙과 먼지의 유입 등 다양한 원인에 의해 침적되어 도로 표면에 산적해 있다가 차량의 움직임에 의해 재비산하여 발생한다. 이러한 도로재비산먼지를 저감하기 위해 종래에는 전용 물청소 차량을 운행하면서 도로 노면에 물을 살수하는 방법이 널리 사용되었다.
그러나, 차량을 이용한 도로 노면 살수 방식은 용수 확보를 위해 청소중에 수시로 수원지를 다녀와야 하는 취약점이 있다. 또한, 물청소 차량은 청소중에 저속운행을 해야 하므로 타 차량의 운행을 방해할 우려가 있고, 노면에 주차된 차량의 아래쪽 부분은 차량을 이용해 청소하기가 곤란하므로 추가 인력을 투입해야 하는 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제시된 기술로서, 특허문헌 1에는 중수 및/또는 지하수를 포함하는 청소용수가 저장되고 지하에 설치되는 저류조와, 일단이 저류조에 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부 아래까지 상측으로 연장된 송수관과, 송수관과 연결되고 포장도로면의 중앙부 아래에 차량의 진행방향을 따라 연장된 급수관과, 일단이 급수관과 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부의 상측으로 연장되며 급수관의 길이방향 따라 이격 배치되는 다수의 분기관과, 이러한 분기관에 연결되어 차량의 진행방향에 수직하게 청소용수를 분사하는 다수의 살수노즐과, 저류조와 연결되어 청소용수의 유동압과 살수노즐의 살수압을 제공하는 가압펌프를 구비한 포장도로면 자동 물청소 장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래의 포장도로면 자동 물청소 장치는 중수에 내포된 이물질이나 에어를 포집하지 못하여 분사노즐이 막히거나 분사압력이 저하되어 현장에서 사용이 불편한 문제점도 있었으며, 분사배관에 설치되는 다수개의 노즐을 일일이 도구를 이용하여 체결하여야 하므로 체결시간이 장시간 소요되어 체결비용이 증가되고, 도로를 살수하기 위하여 담당자가 현장에 가서 일일이 살수를 확인 후 가동시켜야 하므로 현장에서 사용이 불편한 문제점이 있다.
대안으로는, 특허문헌 2에 개시된 바와 같이 도로 노면에 설치되는 도로 표지병에 융합된 스프레이 노즐을 이용하여 세척액이나 염화칼슘액 등을 분사함으로써 노면의 먼지나 이물질 등을 제거하는 기술이 제안된 바 있다. 도로 표지병은 도로의 중앙선이나 차선 경계, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물, 안전지대 등 노면표시의 기능을 보완할 필요가 있는 지점에 설치되어 야간 또는 우천시에 운전자에게 차선을 식별시킴으로써 교통 안전과 차량의 원활한 흐름을 유도하는 안전장치이다.
이러한 도로 표지병은 도로 노면 위로 돌출되게 설치가 되므로 이를 이용해 스프레이 노즐을 구성할 경우에는 차량의 타이어에 의해 밟히더라도 바닥의 침하 등에 의해 도로 표지병이 바닥 아래로 내려앉지 않고 차량의 하중을 지탱할 수 있게 설계가 되어야 한다.
또한, 도로 표지병은 도로 노면 위로 돌출된 상태나 세척액 등의 분사 상태가 운전자는 물론 보행자에게도 명확히 식별되도록 하여 돌출 구조로 인한 안전사고가 발생하지 않도록 구성되어야 한다.
특허문헌 1: 한국 등록특허 제10-1121490호 특허문헌 2: 한국 등록특허 제10-0750937호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 도로 노면에 쌓인 미세먼지나 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 등과 같은 유해물질을 분해하기 위한 광촉매 물질을 도로 노면을 분사하여 유해물질 분해 성능과 작업 효율을 향상시킬 수 있는 광촉매 도로 분사 시스템 및 공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체가 저장되는 저장조; 도로를 따라 연장되고 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치된 배관; 상기 저장조에 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 설정된 압력으로 상기 배관을 통하여 이송시키는 펌프; 상기 오염물질 제거용 액체에 대한 분사를 제어하는 제어부; 상기 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 정해진 간격으로 설치되고 상기 배관과 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐; 및 상기 저장조, 상기 배관 및 상기 분사노즐 중 선택된 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 하는 자외선 발생장치;를 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템을 제공한다.
상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)이고 상기 저장조 내에 증류수와 혼합되어 있고, 상기 자외선 발생장치는 상기 저장조의 내벽 또는 덮개에 설치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED인 것이 바람직하다.
상기 분사노즐은 차량 통행을 유도하는 기능을 포함하는 표지병 노즐 또는 시선유도봉 노즐이고, 상기 배관에 체결되어 오염물질 제거용 액체를 분배공급하는 플렉시블한 고압호스; 상기 표지병 노즐를 하부에서 지지할 수 있는 상부덮개가 체결된 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 바닥 아래에 매립 설치된 소형맨홀;을 포함하고, 상기 표지병 노즐는, 상기 소형맨홀의 상기 상부덮개 위에 장착되고 측면에는 적어도 하나 이상의 제1홀이 형성되어 있고 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어진 표지병 몸체와, 상기 표지병 몸체의 일측에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 제1홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐과, 상기 표지병 몸체의 상면에 설치되어 LED 전원을 제공하는 솔라셀을 구비하고, 상기 자외선 발생장치는, 상기 표지병 몸체의 적어도 일측에 설치되고 상기 노즐에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED를 구비하고, 분사 모드 시 상기 오염물질 제거용 액체가상기 배관을 통하여 상기 표지병 노즐의 바깥 방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되고, 상기 자외선 LED로부터 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름으로 자외선이 조사될 수 있다.
상기 자외선 LED는 상기 노즐을 사이에 두고 양편에 배치될 수 있다.
상기 표지병 몸체의 측면에는 상기 제1홀을 사이에 두고 양편에 대칭으로 제2홀이 형성되어 있고, 상기 자외선 LED는 상기 제2홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치될 수 있다.
상기 반사체는 상기 표지병 몸체 측면에 부착되고 상기 제1홀과 상기 제2홀에 대응되는 부분이 천공될 수 있다.
상기 노즐 및 상기 자외선 LED는 상기 표지병 몸체의 어느 양측면에 대칭으로 배치되고, 상기 반사체는 상기 표지병 몸체 측면에 부착되고 상기 표지병 몸체의 다른 양측면에 대칭으로 배치될 수 있다.
상기 표지병 노즐는, 상기 표지병 몸체의 상면과 저면은 평탄하게 구성되고, 상기 표지병 몸체의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 상기 제1홀과 연통되는 니플 결합공이 형성되어 있고, 상기 니플 결합공에 끼워져서 하방으로 돌출되어 상기 고압호스와 연결되는 니플을 구비할 수 있다.
상기 요입부는 상기 표지병 몸체의 어느 양측면에 대칭으로 형성되고, 상기 제1홀은 상기 표지병 몸체의 다른 양측면에 대칭으로 형성될 수 있다.
상기 표지병 몸체의 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 상기 표지병 몸체가 상협하광 형태인 것이 바람직하다.
상기 표지병 몸체는 통주물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 소형맨홀의 상기 상부덮개는 중심을 기준으로 주변에 일정 간격으로 너트공이 형성되고 상기 너트공에 접시머리볼트가 끼워져서 상기 상부덮개가 상기 소형맨홀의 몸체에 조립되고, 상기 표지병 몸체는 상기 상부덮개 위에 배치되어 장볼트로 고정될 수 있다.
상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 급수펌프와 상기 배관을 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 표지병 노즐의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 감지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부와 상기 급수펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
상기 감지부는, 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비할 수 있다.
상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와, 상기 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와, 상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명은 도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 표지병 노즐이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "광촉매 분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 정해진 도로 구간에 대하여 도로를 따라 터파기 공정을 수행하는 단계; (b) 상기 터파기를 한 개소에 배관을 설치하는 단계; (c) 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 정해진 간격을 두고 복수개의 분사노즐을 설치하는 단계; (d) 고압호스를 이용해 상기 복수개의 분사노즐을 상기 배관과 연결하는 단계; (e) 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체가 저장되는 저장조를 설치하는 단계; 및 (f) 상기 저장조, 상기 배관 및 상기 분사장치 중 선택된 적어도 어느 하나에 자외선 발생장치를 설치하는 단계;를 포함하고, 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 시 상기 자외선 발생장치를 작동시켜서 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 공법이 제공된다.
상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)이고 상기 저장조 내에 증류수와 혼합되어 있고, 상기 자외선 발생장치는 상기 저장조의 내벽 또는 덮개에 설치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED인 것이 바람직하다.
대안으로, 상기 분사장치는, 차량 통행을 유도하는 기능을 가진 표지병 노즐; 및 상기 표지병 노즐를 하부에서 지지할 수 있는 상부덮개가 체결된 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 바닥 아래에 매립 설치된 소형맨홀;을 포함하고, 상기 표지병 노즐는, 상기 소형맨홀의 상기 상부덮개 위에 장착되고 측면에는 적어도 하나 이상의 제1홀이 형성되어 있고 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어진 표지병 몸체와, 상기 표지병 몸체의 일측에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 제1홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐과, 상기 표지병 몸체의 상면에 설치되어 발광용 전원을 제공하는 솔라셀을 구비하고, 상기 자외선 발생장치는, 상기 표지병 몸체의 적어도 일측에 설치되고 상기 노즐에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED를 구비하고, 상기 배관을 통하여 상기 노즐에 오염물질 제거용 액체가 공급되었을 때 상기 표지병 노즐의 바깥 방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되고, 상기 자외선 LED로부터 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름으로 자외선이 조사될 수 있다.
상기 분사노즐은 차량 통행을 유도하는 기능을 포함하는 표지병 노즐 또는 시선유도봉 노즐이고, 상기 표지병 노즐는, 상기 소형맨홀의 상기 상부덮개 위에 장착되고 측면에는 적어도 하나 이상의 제1홀이 형성되어 있고 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어진 표지병 몸체와, 상기 표지병 몸체의 일측에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 제1홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐과, 상기 표지병 몸체의 상면에 설치되어 LED 전원을 제공하는 솔라셀을 구비하고, 상기 자외선 발생장치는, 상기 표지병 몸체의 적어도 일측에 설치되고 상기 노즐에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED를 구비하고, 분사 모드 시 상기 표지병 노즐의 바깥 방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되고, 상기 자외선 LED로부터 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름으로 자외선이 조사될 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매 도로 분사 시스템 및 공법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 차량의 운행을 방해하지 않으면서도 도로 노면의 사방으로 활성산소를 발생시키는 액체를 골고루 분사하여 도로 노면에 쌓인 미세먼지나 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 등과 같은 유해물질을 광산화작용으로 분해할 수 있다.
둘째, 도로에 미리 고정 설치된 노즐을 이용하여 도로 노면의 사방으로 광범위하게 활성산소를 발생시키는 액체를 분사하여 유해물질 분해 반응도를 극대화할 수 있다.
셋째, 본 발명의 적용 시 활성산소를 포함하는 오염물질 제거용 액체를 분사하거나, 도로 노면으로 분사되는 오염물질 제거용 액체의 흐름에 자외선을 조사하여 활성산소를 발생시킬 수 있다. 따라서, 활성산소를 이용하여 질소산화물, 황산화물, 휘발성유기화합물 등을 광산화작용으로 분해하고 이와 동시에 부산물인 질산염이나 황산염을 도로가로 씻어낼 수 있으므로 비가 오지 않는 지역(또는 시기)에 인체에 유해한 질산염이나 황산염이 도로 노면에 축적되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 분사노즐이 표지병 노즐이나 시선유도봉 노즐인 경우 차량의 타이어에 의해 밟히더라도 표지병 노즐의 하부에 배치된 소형맨홀에 의해 차량의 하중을 지탱하여 표지병 노즐의 파손이나 침하등을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템에 구비된 표지병 노즐 및 소형맨홀의 결합 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 설치 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 도 2의 변형예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 3에서 표지병 몸체의 저면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템의 작동을 개략적으로 도시한 부분 확대 평면도이다.
도 10은 도 9에서 배수부재의 구성을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템의 개요도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템은 오염물질 제거용 액체를 저장하는 저장조(100)와, 저장조(100)에서 배출되는 오염물질 제거용 액체의 유량과 압력을 조절하는 급수펌프(101)와, 급수펌프(101)의 작동을 제어하는 제어부(102)와, 도로의 중앙선이나 차선 경계 등에 고정되어 도로 노면으로 오염물질 제거용 액체를 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 복수개의 표지병 노즐(110)와, 복수개의 표지병 노즐(110)에 연결되어 급수펌프(101)에 의해 유량과 압력이 조절된 오염물질 제거용 액체를 표지병 노즐(110)에 공급하는 배관(140)을 포함한다.
저장조(100)는 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한다. 저장조(100)의 상부에는 오염물질 제거용 액체를 투입하기 위한 투입구와 덮개로 이루어진 유입부(106)가 마련되고, 하부에는 저장된 물을 외부로 배출하기 위한 배관으로 이루어진 배출부(107)가 마련된다. 바람직하게, 상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)이고 상기 저장조 내에 증류수와 혼합될 수 있다. 상기 광촉매 물질은 도로 노면에 코팅되어 반영구적으로 사용될 수 있으나, 일회성으로 사용될 수도 있다. 일회성으로 사용되는 경우에는 저비용으로 공정으로 제조된 이산화티탄(TiO2)을 사용하는 것이 바람직하다.
급수펌프(101)는 저장조(100)의 상기 배출부(107)에 배관을 통해 연결되어 저장조(100)에서 배출되는 오염물질 제거용 액체의 유량과 압력을 조절한다. 급수펌프(101)는 적어도 둘 이상이 구비되고 둘 중 어느 하나는 보조펌프의 역할을 하는 것이 바람직하다.
제어부(102)는 급수펌프(101)의 작동을 제어하여 오염물질 제거용 액체의 유량과 압력 조절, 온/오프 제어 등이 이루어지게 한다. 제어부(102)는 원격지의 휴대폰(스마트폰)(103a) 및/또는 중앙통제실에 비치된 컴퓨터인 중앙통제기기(103b)를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치(103)와 통신을 수행하여 원격으로 제어될 수 있다. 원격제어장치(103)는 유,무선 인터넷이나, 각종 직렬통신 등을 통해 제어부(102)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 원격제어장치(103)와 제어부(102) 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다. 제어부(102)와 저장조(100), 급수펌프(101), 감지부(105) 간의 통신에도 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.
부가적으로, 광촉매 도로 분사 시스템은 표지병 노즐(110)의 분사 상태와 대기 상태를 검출하여 제어부(102)를 통해 휴대폰(103a)이나 중앙통제기기(103b)로 전송하는 감지부(105)를 구비한다.
감지부(105)는 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 어느 하나, 그밖에 환경부령으로 정하는 유해물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서(105a)를 구비한다. 또한, 감지부(105)는 감지센서(105a) 등에서 출력된 신호를 제어부(102)에 전송하는 데이터송수신부(105b)와, 감지부(105)의 외부상태와 분사상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 영상감시카메라(105e)와, 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도와 날씨상태를 표시하는 액정표시장치 등으로 이루어진 디스플레이부(105d)를 포함한다. 부가적으로, 일측에는 현장상황을 실시간으로 음성 통제하기 위한 스피커(105c)가 설치될 수 있다.
안내전광판(150)은 도로 중앙이나 도로 주변의 지상에 소정의 지주에 설치되는, 예컨대 LED 전광판으로서 표지병 노즐(110)가 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시한다. 안내전광판(150)은 차량이 표지병 노즐(110)가 설치된 구간에 진입하기 전에 "물분사중" 문구를 표시하여 차량 운전자가 미리 물분사중 상태를 인지할 수 있도록 안내하고, 표지병 노즐(110)가 설치된 구간을 빠져나가는 차량이나 물분사를 중단한 상황에는 "안전운전" 문구를 표시하여 운전자의 주의를 환기시키는 역할을 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 표지병 노즐(110)는 평탄한 상면과 평탄한 저면을 구비한 표지병 몸체(111)와, 표지병 몸체(111)의 측면에 구비된 적어도 하나 이상의 반사체(113)와 적어도 하나 이상의 노즐(115)을 포함한다. 표지병 노즐(110)는 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대의 도로 노면 바닥에 고정식으로 설치된다.
표지병 몸체(111)는 금속 재질의 통주물로 이루어진다. 표지병 몸체(111)에는 두께 방향으로 연장된 제1 체결공(117)이 적어도 둘 이상 형성되어 있다. 제1 체결공(117)에는 장볼트(116)가 체결되어 표지병 노즐(110)를 소형맨홀(120)의 상부덮개(122)에 고정한다. 장볼트(116)는 제1 체결공(117)을 관통한 후 소형맨홀(120)의 상부덮개(122)에 형성된 제2 체결공(126)에 나사결합된다.
표지병 몸체(111)는 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 전체적으로 상협하광 형태로 구성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 표지병 몸체(111)의 형상은 전체적으로 원형으로 이루어진다. 대안으로, 표지병 몸체(111)는 도 5에 도시된 바와 같이 마름모꼴로 이루어질 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 사각형으로 이루어질 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 사다리꼴로 이루어질 수도 있다.
반사체(113)는 표지병 몸체(111)의 어느 양측면에 형성된 요입부(112)를 메우도록 부착이 되어 운전자의 시선을 유도한다. 반사체(113)는 미세한 재귀반사 구조물들이 반복적으로 형성된 시트 또는 스티커 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 스티커 형태의 반사체(113)는 표면 마모 등 손상이 발생했을 때 교체가 간편한 장점이 있다. 요입부(112)는 반사체(113)의 형상에 대응하여 표지병 몸체(111)의 측면을 따라 정해진 길이만큼 연장된 곡면 또는 사각형 형태로 형성된다.
노즐(115)은 표지병 몸체(111)의 다른 양측면에 형성된 제1홀(114) 내부에 설치되어 외부로 물을 분사한다. 유지보수의 편의를 위해 노즐(115)은 후미 부분이 표지병 몸체(111)의 외부에서 제1홀(114)에 나사결합되어 체결되는 것이 바람직하다.
솔라셀(155)은 시공완료 후 외부에 노출되는 표지병 몸체(111)의 상면을 덮도록 설치되어 자외선 LED(160)에 전원을 공급한다. 솔라셀(155)이 설치된 상태에서 솔라셀(155)의 표면은 표지병 몸체(111)의 상면 가장자리단에 비해 낮게 설치될 수 있다. 대안으로, 솔라셀(155)의 상면에는 격자 형태의 보강 리브가 설치될 수도 있다. 이러한 구성에 따르면 차량의 타이어에 의해 밟혔을 때 솔라셀(155)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
자외선 LED(160)는 저장조, 상기 배관 및 상기 분사노즐 중 선택된 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 한다.
표지병 몸체(111)의 적어도 일측에 노즐(115)에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 오염물질 제거용 액체에 빛을 조사한다. 노즐(115)로부터 오염물질 제거용 액체가 부채꼴 형태로 분출되는 점을 고려하여 자외선 LED(160)는 노즐(115)을 사이에 두고 양편에 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 표지병 몸체(111)의 측면에는 제1홀(114)을 사이에 두고 양편에 대칭으로 제2홀(161)이 형성되어 있다. 자외선 LED(160)로는 바람직하게 LED가 채용되고 제2홀(161)의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치될 수 있다. 또한, 자외선 LED(160)는 표지병 몸체(111)의 상면 중심을 기준으로 양편의 측면에 대칭으로 배치되어 양편으로 서로 다른 색상의 빛을 조사하는 것이 바람직하다.
표지병 몸체(111)의 내부에서 제2홀(161)은 제1 체결공(117)과 연통되어 전선의 통과를 위한 통로를 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 표지병 몸체(111)의 상면에 장착되는 솔라셀(155)에서 인출된 전선은 제1 체결공(117)과 제2홀(161)을 통과하여 자외선 LED(160)까지 연장된다.
반사체(113)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 표지병 몸체(111)의 측면 둘레 형상이, 서로 동일 평면상에 위치하지 않는 서로 다른 면들이 연결되어 전체적으로 각형으로 이루어진 경우 측면을 모두 덮도록 부착되고 제1홀(114)과 제2홀(161)에 대응되는 부분이 천공되는 것이 조립성 측면에서 유리하다.
노즐(115) 및 자외선 LED(160)는 표지병 몸체(111)의 어느 양측면에 대칭으로 배치되고, 반사체(113)는 표지병 몸체(111) 측면에 부착되되 표지병 몸체(111)의 다른 양측면에 대칭으로 배치된다.
표지병 몸체(111)의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 제1홀(114)과 연통되는 니플 결합공(도 8의 118 참조)이 형성되어 있고, 니플 결합공(118)에는 하방으로 돌출되게 니플(129)이 나사결합으로 끼워져서 고압호스(130)와 연결된다.
표지병 몸체(111)의 내부 중앙에는 니플(129)을 통해 유입되는 오염물질 제거용 액체를 노즐(115)로 안내하도록 제1홀(114)로 연장되는 안내홈(도 8의 119 참조)이 형성되어 있다. 안내홈(119)은 각각의 제1홀(114)에 대응하여 양방향으로 형성되어 있다.
비록 도면에는 도시되지 않았으나, 표지병 몸체(111)의 상면 중앙에는 니플(129)과 연통되어 방사상으로 물분사를 수행할 수 있는 바닥노즐용 노즐 블록이 부가될 수 있다. 이 경우 솔라셀(155)은 상기 바닥노즐용 노즐 블록을 둘러싸도록 주변에 배치된다. 상기 바닥노즐용 노즐 블록은 본 출원인이 기출원한 특허출원 제10-2019-0058347호(바닥 노즐 및 이를 구비한 스마트 클린로드 시스템과 그 시공방법), 또는 특허출원 제10-2019-0065147호(360도 분사식 바닥노즐 및 스마트 클린로드 시스템)에 개시된 기술적 구성이 채용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 소형맨홀(120)은 표지병 노즐(110)에 대응하여 도로 노면의 바닥에 매립되어 표지병 노즐(110)를 지지한다. 소형맨홀(120)은 표지병 노즐(110)가 체결되는 상부덮개(122)와, 상부덮개(122)에 의해 캡핑되는 관형체 형상의 맨홀몸체를 구비한다.
상부덮개(122)는 평탄한 상면을 가진 원판 형태의 금속 플레이트이다. 상부덮개(122)는 도로 노면에 매립되는 맨홀몸체의 상단에 볼트결합으로 조립되고, 상부덮개(122)의 평탄한 상면은 도로 노면의 외부로 노출되어 도로 노면의 표면과 실질적으로 동일 평면상에 위치한다.
상부덮개(122)는 중심에 관통공(123)이 형성되어 있고 관통공(123)을 기준으로 주변에 일정 간격으로 제1 너트공(125)이 형성되어 있다. 제1 너트공(125)에는 접시머리볼트(124)가 끼워져서 상부덮개(122)가 맨홀몸체에 조립된다. 표지병 노즐(110)가 상부덮개(122) 위에 조립되었을 때 니플(129)은 관통공(123)을 통과하여 하방으로 돌출된다. 접시머리볼트(124)들은 표지병 노즐(110)의 저면에 의해 일부 또는 전부가 덮히는 것이 외부 진동 등에 의한 나사풀림방지를 위해 바람직하다.
표지병 노즐(110)가 상부덮개(122) 위에 조립된 상태에서 니플(129)의 하부에는 소형맨홀(120)의 내부로 인입된 고압호스(130)의 일단이 나사결합으로 연결된다. 고압호스(130)의 타단은 소정의 연결부재 어셈블리(131)을 통하여 배관(140)과 연결된다.
맨홀몸체는 표지병 노즐(110)에 대하여 서포트 기능을 제공하는 원통형의 케이싱이다. 맨홀몸체는 하면이 개방되어 있고, 하단에는 고압호스(130)가 인입될 수 있는 개구부(120a)가 형성되어 있다. 개구부(120a)는 소형맨홀(120)의 하단 가장자리로부터 실질적으로 사각형이나 원형으로 절개되어 형성된다. 시공중 또는 시공완료 이후에 소형맨홀(120)이 지중에서 움직이거나 위로 들리는 것을 방지하기 위해 소형맨홀(120)의 측면에는 복수개의 고정편(121)이 부착될 수 있다.
맨홀몸체의 상단에는 상부덮개(122)가 안착될 수 있는 리브(128)가 원형으로 형성되고, 리브(128)에는 접시머리볼트(124)가 나사결합될 수 있는 제2 너트공(127)이 정해진 간격으로 형성되어 있다.
배관(140)은 급수펌프(101)에 의해 유량과 압력이 조절된 오염물질 제거용 액체를 복수개의 표지병 노즐(110)들에 공급한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광촉매 도로 분사 시스템의 작동예를 도시한 부분 확대 평면도이다.
광촉매 도로 분사 시스템의 저장조(100), 급수펌프(101), 제어부(102) 등은 도로 주변의 정해진 구역에 배치되고, 복수개의 표지병 노즐(110)는 도로의 중앙선이나 차선 경계 등에 도로를 따라서 정해진 간격을 두고 배치된다. 각각의 표지병 노즐(110)는 상면이 외부에 노출되고 하부에 배치되는 소형맨홀(120)은 원통형의 맨홀몸체 부분이 도로 노면의 바닥에 매설된다.
배관(140)은 저장조(100) 및 급수펌프(101)와 연결되고 도로 노면의 바닥 아래 지중에 소형맨홀(120) 주변에 매설된다.
표지병 노즐(110)는 소형맨홀(120)의 상부덮개(122)에 설치되어 도로 노면의 외부로 노출되지만 예컨대, 30mm 이내의 높이로 미소하게 돌출되므로 차량의 운행을 방해하지 않는다.
표지병 노즐(110)에 어느 양측면에 배치된 반사체(113)는 운전자의 시선 유도를 위한 재귀반사 기능을 도로의 양방향으로 제공한다.
또한, 배관(140)에서 분기된 고압호스(130)를 통하여 표지병 노즐(110)에 오염물질 제거용 액체가 공급되면 표지병 몸체(111)의 다른 양측면에 배치된 노즐(115)을 통해 양방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되어 도로 노면에 대해 살수 작업이 수행된다. 도로 중앙선이나 차선에서 양방향으로 분사된 오염물질 제거용 액체는 도로 노면의 넓은 영역에 걸쳐서 흐르면서 미세먼지와 이물질 등을 세척하고 도로변에 설치된 배수부재(135)를 통해 배수로(D)로 배출된다.
배수부재(135)는 도로변에 정해진 간격으로 설치된다. 배수부재(135)는 표지병 노즐(110)의 작동에 따라 분사된 오염물질 제거용 액체에 의해 씻겨서 흐르는 미세먼지와 유해물질이 혼합된 물을 여과하여 도로변에 미리 시공되어 있는 배수로(D)로 배출한다. 도 10에 도시된 바와 같이 배수부재(135)는 바닥에 다수의 배수홀(135e)이 형성되어 있는 금속 재질의 용기부(135a)와, 용기부(135a)의 최상부에 위치하여 돌멩이 등과 같은 큰 이물질의 유입을 차단하는 격자부(135b)와, 격자부(135b)의 하부에 배치되어 미세먼지와 유해물질이 혼합된 물에서 상대적으로 입자가 큰 이물질을 여과하는 제1 거름망(135c)과, 용기부(135a)의 내부 바닥면에 인접하게 배치되어 상대적으로 입자가 미세한 침전물들을 여과하는 제2 거름망(135d)을 포함한다. 또한, 용기부(135a)의 길이방향 적어도 일측면의 정해진 높이에는 여과된 물이 흘러나갈 수 있는 출수공(미도시)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 배수부재(135)의 격자부(135b)를 통과하여 유입된 미세먼지와 유해물질을 함유한 물은 제1 거름망(135c)에 의해 여과되어 상대적으로 굵은 입자들이 1차적으로 포집되고, 제1 거름망(135c)을 통과한 후에는 제2 거름망(135d)에 의해 보다 미세한 입자들이 2차적으로 포집된 후 용기부(135a)의 배수홀(135e)을 통해 배수로(D)로 배출된다. 또한, 제2 거름망(135d)에 침전물이 쌓여서 배수홀(135e)을 통해 배수가 제대로 이루어지지 않는 경우에는 제2 거름망(135d)의 상부에 위치한 상기 출수공을 통해 물이 흘러나가서 배수로(D)로 배출된다. 이와 같은 과정을 거쳐서 제1 거름망(135c)과 제2 거름망(135d)에 포집된 미세먼지와 각종 유해물질들의 침전물은 관리자에게 수거되어 정해진 설비에서 폐기되거나 연료로 재활용될 수 있다.
오염물질 제거용 액체의 분사 시 표지병 몸체(111)의 노즐(115) 주변에 설치된 자외선 LED(160)가 분사 흐름에 대해서 빛을 조사함에 따라 오염물질 제거용 액체의 분사 상태는 야간에도 쉽게 차량 운전자에게 식별될 수 있다. 자외선 LED(160)는 표지병 몸체(111)의 상면에 설치된 솔라셀(155)로부터 태양광 전원을 공급받아 작동한다. 자외선 LED(160)는 다양한 색상의 빛을 조사함으로써 심미감을 줄 수 있고, 표지병 몸체(111)의 양편으로 서로 다른 색상의 빛을 조사함에 따라 도로의 차선 경계 양편으로 서로 다른 색상으로 세척액의 분사 흐름이 보여지므로 차선 경계의 시인성을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 구성 및 작용효과를 가진 광촉매 도로 분사 시스템은 터파기 공정과, 배관 및 소형맨홀 설치 공정과, 표지병 노즐 설치 공정과, 솔라셀 및 자외선 LED 설치 공정과, 아스팔트 포장 및 도색 공정을 포함하는 공법에 의해 구축된다.
터파기 공정에서는 정해진 도로 구간의 중앙선이나 차선 경계에 도로를 따라 도로 노면의 아스팔트층 및 토사층을 정해진 폭으로 컷팅하여 굴삭작업을 수행하여 노즐 설치용 채널을 형성한다.
배관 및 소형맨홀 설치 공정에서는 저장조(100) 및 급수펌프(101)와 연결된 배관(140)을 노즐 설치용 채널의 내부 바닥면에 도로를 따라 연장되게 배치한다. 또한, 배관(140)에서 분기된 고압호스(130)를 소형맨홀(120)의 개구부(120a)를 통해 내부로 인입시킨 후에 소형맨홀(120)을 정해진 위치에 배치한다.
표지병 노즐 설치 공정에서는 표지병 몸체(111)를 소형맨홀(120)의 상부덮개(122) 위에 체결한다. 표지병 몸체(111)의 체결 공정 전, 또는 후에는 표지병 몸체(111)의 저면에 형성된 니플 결합공(118)에 니플(129)의 일편을 나사결합하고 타편에는 고압호스(130)의 끝부분을 나사결합하는 공정을 수행한다.
솔라셀 및 자외선 LED 설치 공정에서는 각각의 표지병 몸체(111) 상면에 발광용 전원을 제공하는 솔라셀(155)을 설치하고 표지병 몸체(111)의 측면에는 솔라셀(155)과 연결되는 자외선 LED(160)를 설치한다. 이때, 자외선 LED(160)는 노즐(150)에서 분사되는 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름을 향하여 배치된다. 솔라셀(155)과 자외선 LED(160)는 투명성을 가진 에폭시 수지에 의해 덮히도록 몰딩 처리될 수 있다.
아스팔트 포장 및 도색 공정에서는 각각의 표지병 노즐(110) 주변을 기초 콘크리트나 금속부재와 같은 소정의 충진재로 충진하거나 아스팔트 콘크리트로 포장을 하여 컷팅 부분의 틈을 메우고 차선을 도색한다. 아스팔트 포장 공정은, 표지병 노즐(110)와 상부덮개(122)의 상면만이 노로 노면이 외부로 노출되게 수행한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 저장조 101: 급수펌프
102: 제어부 103: 원격제어장치
104: 배관 105: 감지부
110: 표지병 노즐 111: 표지병 몸체
112: 요입부 113: 반사체
114: 제1홀 115: 노즐
116: 장볼트 117: 제1 체결공
118: 니플 결합공 120: 소형맨홀
119: 안내홈 121: 고정편
122: 상부덮개 123: 관통공
124: 접시머리볼트 125: 제1 너트공
126: 제2 체결공 127: 제2 너트공
128: 리브 129: 니플
130: 고압호스 131: 연결부재 어셈블리
135: 배수부재 140: 배관
150: 안내전광판 155: 솔라셀
160: 자외선 LED 161: 제2홀

Claims (21)

  1. 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체가 저장되는 저장조;
    도로를 따라 연장되고 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치된 배관;
    상기 저장조에 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 설정된 압력으로 상기 배관을 통하여 이송시키는 펌프;
    상기 오염물질 제거용 액체에 대한 분사를 제어하는 제어부;
    상기 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 정해진 간격으로 설치되고 상기 배관과 연결되어 상기 오염물질 제거용 액체를 도로 노면으로 분사하는 복수개의 분사노즐; 및
    상기 저장조, 상기 배관 및 상기 분사노즐 중 선택된 적어도 어느 하나에 설치되고 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 하는 자외선 발생장치;를 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)이고 상기 저장조 내에 증류수와 혼합되어 있고,
    상기 자외선 발생장치는 상기 저장조의 내벽 또는 덮개에 설치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED인 것를 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 차량 통행을 유도하는 기능을 포함하는 표지병 노즐 또는 시선유도봉 노즐이고,
    상기 배관에 체결되어 오염물질 제거용 액체를 분배공급하는 플렉시블한 고압호스;
    상기 표지병 노즐를 하부에서 지지할 수 있는 상부덮개가 체결된 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 바닥 아래에 매립 설치된 소형맨홀;을 포함하고,
    상기 표지병 노즐는,
    상기 소형맨홀의 상기 상부덮개 위에 장착되고 측면에는 적어도 하나 이상의 제1홀이 형성되어 있고 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어진 표지병 몸체와, 상기 표지병 몸체의 일측에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 제1홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐과, 상기 표지병 몸체의 상면에 설치되어 LED 전원을 제공하는 솔라셀을 구비하고,
    상기 자외선 발생장치는,
    상기 표지병 몸체의 적어도 일측에 설치되고 상기 노즐에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED를 구비하고,
    분사 모드 시 상기 오염물질 제거용 액체가상기 배관을 통하여 상기 표지병 노즐의 바깥 방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되고, 상기 자외선 LED로부터 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름으로 자외선이 조사되는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자외선 LED는 상기 노즐을 사이에 두고 양편에 배치된 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표지병 몸체의 측면에는 상기 제1홀을 사이에 두고 양편에 대칭으로 제2홀이 형성되어 있고,
    상기 자외선 LED는 상기 제2홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 반사체는 상기 표지병 몸체 측면에 부착되고 상기 제1홀과 상기 제2홀에 대응되는 부분이 천공된 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 노즐 및 상기 자외선 LED는 상기 표지병 몸체의 어느 양측면에 대칭으로 배치되고,
    상기 반사체는 상기 표지병 몸체 측면에 부착되고 상기 표지병 몸체의 다른 양측면에 대칭으로 배치된 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 표지병 노즐는,
    상기 표지병 몸체의 상면과 저면은 평탄하게 구성되고,
    상기 표지병 몸체의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 상기 제1홀과 연통되는 니플 결합공이 형성되어 있고,
    상기 니플 결합공에 끼워져서 하방으로 돌출되어 상기 고압호스와 연결되는 니플을 구비한 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 표지병 몸체의 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 상기 표지병 몸체가 상협하광 형태인 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 표지병 몸체는 통주물로 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 소형맨홀의 상기 상부덮개는 중심을 기준으로 주변에 일정 간격으로 너트공이 형성되고 상기 너트공에 접시머리볼트가 끼워져서 상기 상부덮개가 상기 소형맨홀의 몸체에 조립되고,
    상기 표지병 몸체는 상기 상부덮개 위에 배치되어 장볼트로 고정된 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 급수펌프와 상기 배관을 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 표지병 노즐의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 감지부;를 더 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부와 상기 급수펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 감지부는,
    미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비한 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와,
    상기 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와,
    상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 표지병 노즐이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "광촉매 분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  18. 제1항에 있어서,
    도로변에 정해진 간격으로 설치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 의해 씻겨서 흐르는 미세먼지와 질산염, 황산염 및 휘발성유기화합물을 포함하는 유해물질을 배수로 배출하는 배수부재;를 더 포함하고,
    상기 배수부재는,
    바닥에 다수의 배수홀이 형성되어 있는 용기부와, 상기 용기부의 상부에 배치되어 상대적으로 입자가 큰 이물질을 여과하는 제1 거름망과, 상기 용기부의 내부 바닥면에 인접하게 배치되어 상대적으로 입자가 미세한 상기 질산염, 황산염 및 휘발성유기화합물을 포함하는 유해물질들을 여과하는 제2 거름망을 구비하고, 상기 용기부의 일측면에는 여과된 물이 흘러나갈 수 있는 출수공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 시스템.
  19. (a) 정해진 도로 구간에 대하여 도로를 따라 터파기 공정을 수행하는 단계;
    (b) 상기 터파기를 한 개소에 배관을 설치하는 단계;
    (c) 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 정해진 간격을 두고 복수개의 분사노즐을 설치하는 단계;
    (d) 고압호스를 이용해 상기 복수개의 분사노즐을 상기 배관과 연결하는 단계;
    (e) 광촉매 물질을 포함하는 오염물질 제거용 액체가 저장되는 저장조를 설치하는 단계; 및
    (f) 상기 저장조, 상기 배관 및 상기 분사장치 중 선택된 적어도 어느 하나에 자외선 발생장치를 설치하는 단계;를 포함하고,
    상기 오염물질 제거용 액체의 분사 시 상기 자외선 발생장치를 작동시켜서 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하여 상기 광촉매 물질의 화학반응을 촉진하거나 촉매작용을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 공법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)이고 상기 저장조 내에 증류수와 혼합되어 있고,
    상기 자외선 발생장치는 상기 저장조의 내벽 또는 덮개에 설치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED인 것를 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 공법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 분사노즐은 차량 통행을 유도하는 기능을 포함하는 표지병 노즐 또는 시선유도봉 노즐이고,
    상기 표지병 노즐는,
    상기 소형맨홀의 상기 상부덮개 위에 장착되고 측면에는 적어도 하나 이상의 제1홀이 형성되어 있고 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어진 표지병 몸체와, 상기 표지병 몸체의 일측에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 제1홀의 내부에 앞단이 바깥을 향하도록 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐과, 상기 표지병 몸체의 상면에 설치되어 LED 전원을 제공하는 솔라셀을 구비하고,
    상기 자외선 발생장치는,
    상기 표지병 몸체의 적어도 일측에 설치되고 상기 노즐에서 분사되는 오염물질 제거용 액체를 향하여 배치되어 상기 오염물질 제거용 액체에 자외선을 조사하는 자외선 LED를 구비하고,
    분사 모드 시 상기 표지병 노즐의 바깥 방향으로 오염물질 제거용 액체가 분사되고, 상기 자외선 LED로부터 상기 오염물질 제거용 액체의 분사 흐름으로 자외선이 조사되는 것을 특징으로 하는 광촉매 도로 분사 공법.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750937B1 (ko) 2006-09-27 2007-08-22 레인보우스케이프주식회사 스프레이 기능이 있는 도로 표지병
KR101121490B1 (ko) 2009-06-18 2012-03-13 세종대학교산학협력단 포장도로면 자동 물청소 장치

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