KR102456167B1 - 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법 - Google Patents

Abstract

자연 채광을 이용한 지하 차도 공법이 개시되며, 상기 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법은, (a) 천정부를 상하 방향으로 관통하여 중공형의 메인 자연광 통로가 형성되는 지하 차도를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 메인 자연광 통로를 통해 상기 지하 차도의 외부로부터 상기 지하 차도의 내부로 빛을 유입시키는 광 유입 가이드 장치를 상기 메인 자연광 통로에 설치하는 단계를 포함하되, 상기 광 유입 가이드 장치는, 상기 메인 자연광 통로의 내면 상에 상기 메인 자연광 통로의 둘레를 따라 구비되고 빛이 통과하는 내측 통로가 형성되는 고정 덕트; 상기 지하 차도 외부의 빛이 유입되는 유입구 및 상기 유입구와 상기 내측 통로를 연통시키는 외측 통로가 형성되고, 상기 고정 덕트를 기준으로 회전이 가능하게 설치되는 가동 덕트; 상기 유입구를 폐쇄하며 구비되되, 빛이 투과하는 광 투과 구조체; 및 상기 가동 덕트를 상기 고정 덕트에 대하여 회전시키는 회전부를 포함하고, 상기 광 투과 구조체는, 빛이 통과하는 방향으로 겹쳐 배치되는 한 쌍의 광 투과부재, 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에 개재되는 선형의 광투과형 도전체 및 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에서 상기 도전체가 구비되지 않는 영역의 적어도 일부에 구비되는 광 투과형 충격 흡수 부재를 포함하는 패널부; 및 상기 도전체를 ON/OFF 시키는 컨트롤러를 포함하며, 상기 광투과형 도전체는 ON시 발열한다.

Description

자연 채광을 이용한 지하 차도 공법{CONSTRUCTION METHOD OF UNDERPASS USING NATURAL LIGHTING}

본원은 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 관한 것이다.

현대 사회에서 자동차를 이용한 교통의 중요성이 점점 중요해져 가고 있으며, 보다 효율적이고 신속한 차량이동을 위하여 교량, 터널, 지하 차도 등과 같은 구조물을 포함하는 도로망이 점차 늘어나고 있다.

지하 차도는 일반적인 도로와는 달리 주간(晝間)에도 조명시설이 필수이며, 교통사고로 인한 인명 피해율이 매우 높은 실정에서 보다 안전한 자동차 주행을 보장하기 위한 효과적인 조명 시설을 갖추는 것은 매우 중요하다.

따라서 이와 같은 용도로 종래의 지하 차도에는 조명시스템이 구비되어 있는데, 이와 같은 조명 시스템은 지하 차도 내벽에 고정된 일정한 조도의 조명등이 순차적으로 배열되어 단순히 지하 차도 내부의 조도를 향상시키는 것이었다.

이에 따라, 종래의 조명시스템은 항상 주, 야간에 점등되어 지하 차도의 내부를 밝혀야 하기 때문에 전력 소비가 과대한 측면이 있었다. 또한 종래의 지하 차도의 조명 시스템으로는 지하 차도의 입, 출구에서 발생되는 블랙홀(Black Hole) 및 화이트 홀(White Hole) 현상을 충분하게 방지할 수 없어서 순간적으로 다가오는 블랙 홀(Black Hole) 및 화이트 홀(White Hole) 현상으로 인하여 운전자의 시력이 급격하게 저하되어 자동차 안전사고의 위험이 있는 측면이 있었다.

이에 따라, 등록특허공보 제10-0969994호에 자연채광을 이용한 프리캐스트 지하차도 시공방법이 개시된 바가 있다.

그런데 개시된 시공방법에 따르면, 시간에 따라 태양의 위치가 변하므로, 지하 차도 내부로의 채광 효과가 시간에 따라 낮아질 수 있었다. 또한, 겨울에 스크린부에 눈이 쌓이면, 쌓인 눈을 제거하기가 번거롭고, 눈의 제거 전까지 지하 차도 내로의 채광이 어려워지는 측면이 있었다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양의 위치 변화에 관계없이 항상 높은 채광이 가능하고, 설중에도 높은 채광이 가능한 지하 차도 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법은, (a) 천정부를 상하 방향으로 관통하여 중공형의 메인 자연광 통로가 형성되는 지하 차도를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 메인 자연광 통로를 통해 상기 지하 차도의 외부로부터 상기 지하 차도의 내부로 빛을 유입시키는 광 유입 가이드 장치를 상기 메인 자연광 통로에 설치하는 단계를 포함하되, 상기 광 유입 가이드 장치는, 상기 메인 자연광 통로의 내면 상에 상기 메인 자연광 통로의 둘레를 따라 구비되고 빛이 통과하는 내측 통로가 형성되는 고정 덕트; 상기 지하 차도 외부의 빛이 유입되는 유입구 및 상기 유입구와 상기 내측 통로를 연통시키는 외측 통로가 형성되고, 상기 고정 덕트를 기준으로 회전이 가능하게 설치되는 가동 덕트; 상기 유입구를 폐쇄하며 구비되되, 빛이 투과하는 광 투과 구조체; 및 상기 가동 덕트를 상기 고정 덕트에 대하여 회전시키는 회전부를 포함하고, 상기 광 투과 구조체는, 빛이 통과하는 방향으로 겹쳐 배치되는 한 쌍의 광 투과부재, 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에 개재되는 선형의 광투과형 도전체 및 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에서 상기 도전체가 구비되지 않는 영역의 적어도 일부에 구비되는 광 투과형 충격 흡수 부재를 포함하는 패널부; 및 상기 도전체를 ON/OFF 시키는 컨트롤러를 포함하며, 상기 광투과형 도전체는 ON시 발열할 수 있다.

본원의 제2 측면에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도는 본원의 제1 측면에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 의해 시공될 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 가동 덕트가 태양의 위치에 대응하여 고정 덕트에 대하여 상대적으로 회전함으로써, 태양의 위치와 무관하게 광 투과 구조체를 통과하여 지하 차도 내로 입사되는 광량이 일정하게 유지될 수 있고, 설중에는 패널부의 광투과형 도전체가 발열됨으로써, 패널부 상에 적재되는 눈이 녹아 제거될 수 있어, 설중에 패널부 상에 적재된 눈이 용이하게 제거되며 패널부가 눈으로 덮여 광투과량이 줄어드는 것이 방지될 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 의해 시공되는 자연 채광을 이용한 지하 차도의 일부의 개략적인 횡 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법의 광 유입 가이드 장치의 일부의 개략적인 사시도이다.
도 3의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법의 광 투과 구조체의 개념 평면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 개략적인 A-A 단면도이다.
도 4의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법의 빗물 수용부의 개략적인 개념 단면도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 B-B의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 의해 시공되는 지하 차도의 전단부의 개략적인 횡 단면도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법의 광 이동관의 내부가 도시된 개략적인 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(상측, 상부, 상단, 하측, 하부, 하단 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들면, 도 1를 보았을 때, 전반적으로 12시 방향이 상측, 전반적으로 12시 방향을 향하는 부분이 상부, 전반적으로 12시 방향을 향하는 단부가 상단, 전반적으로6시 방향이 하측, 전반적으로6시 방향을 향하는 부분이 하부, 전반적으로6시 방향을 향하는 단부가 하단 등이 될 수 있다.

본원은 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 관한 것이다.

이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법(이하 '본 공법'이라 함)에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 공법은 천정부(911)를 상하 방향으로 관통하여 중공형의 메인 자연광 통로(1)가 형성되는 지하 차도(91)를 형성하는 단계(제1 단계)를 포함합니다. 지하 차도(91)를 형성한 후, 지하 차도(91)의 천정부(911)에 메인 자연광 통로(1)를 형성하거나, 또는, 메인 자연광 통로(1)를 포함하는 지하 차도(91)를 형성할 수 있다. 이러한 제1 단계는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 공법은 메인 자연광 통로(1)에 광 유입 가이드 장치(2)를 설치하는 단계(제2 단계)를 포함한다. 광 유입 가이드 장치(2)는 메인 자연광 통로(1)를 통해 지하 차도(91)의 외부로부터 지하 차도(91)의 내부로 빛을 유입시킨다.

구체적으로, 도 1을 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 메인 자연광 통로(1)의 내면 상에 매인 자연광 통로(1)의 둘레를 따라 구비되고 빛이 통과하는 내측 통로(211)가 형성되는 고정 덕트(21)를 포함한다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 가동 덕트(22)를 포함한다. 가동 덕트(22)는 지하 차도 외부의 빛이 유입되는 유입구(221) 및 유입구(221)와 내측 통로(211)를 연통시키는 외측 통로(222)가 형성된다. 또한, 가동 덕트(22)는 고정 덕트(21)를 기준으로 회전이 가능하게 설치된다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 유입구(221)를 폐쇄하며 구비되되, 빛이 투과되는 광 투과 구조체(23)를 포함한다. 도 3을 참조하면, 광 투과 구조체(23)는 빛이 통과하는 방향으로 겹쳐 배치되는 한 쌍의 광 투과부재(231), 한 쌍의 광 투과부재(231) 사이에 개재되는 선형의 광투과형 도전체(232) 및 한 쌍의 광 투과부재(231) 사이에서 광투과형 도전체(232)가 구비되지 않는 영역의 적어도 일부에 구비되는 광투과형 충격 흡수 부재(233)를 포함하는 패널부(230) 및 광투과형 도전체(232)를 ON/OFF시키는 컨트롤러(234)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 광 투과부재(231)는 일반 판 유리일 수 있다. 또한, 광투과형 충격 흡수부재(233)는 고충격 저항을 갖는 합성수지 필름일 수 있다. 합성수지필름(233)은 주로 폴리비닐 부티랄(poly vinyl Butyral)을 사용한다. 이에 따라, 일반 유리가 갖고 있는 취약점을 역학적인 측면에서 보완한 안전유리로, 충돌 시 충격 흡수성이 있어 안전성이 확보될 수 있고, 광 투과부재(231)의 파손 시 유리 파편이 비산 되지 않을 수 있다.

광투과형 도전체(232)는 ON시 발열할 수 있다.

광투과형 도전체(232)로는 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide, 약칭 ITO)가 주로 사용되며, 이와 동일한 기능을 수행할 수 있는 투명의 도전성 물질, 예를 들어 인듐-징크-옥사이드(IZO) 등이 사용될 수 있음은 물론이다.

도 3을 참조하면, 광투과형 도전체(232)는 한 쌍의 광 투과부재(231) 사이에서 일정 간격(예를 들어 50 mm) 정도의 간격을 두고 지그재그 상으로 배치될 수 있다. 이를 테면, 광투과형 도전체(232)는 한 쌍의 광 투과부재(231) 중 하나의 내면에 코팅되는 것으로 배치될 수 있다. 또한, 광투과형 도전체(232)는 컨트롤러(234)와 전기적으로 연결될 수 있다.

패널부(230)에서의 광투과형 도전체(232), 광 투과부재(231), 광추과형 충격 흡수부재(23)의 배치 및 패널부(230)의 조립 방법은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.

본원에 의하면, 광투과형 도전체(232)를 ON/OFF 제어하는 콘트롤러(5)를 광투과형 도전체(232)를 전기적으로 연결하여 광투과 구조체(23)를 ON하여 광투과형 도전체(232)에 적재된 눈 등을 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 지하 차도(91) 외부의 조도를 측정하는 제1 센서부(25), 내측 통로(211)의 조도를 측정하는 제2 센서부(26) 및 지하 차도(91) 외부의 온도를 측정하는 온도 감지부(27)를 포함할 수 있다.

또한, 온도 감지부(27)에서 측정한 온도가 미리 설정된 온도 이하이고, 제2 센서부(26)에서 측정하는 조도 값이 제1 센서부(25)에서 측정하는 조도 값보다 미리 설정된 값 이상으로 작을 경우, 컨트롤러(234)는 광투과형 도전체(232)를 ON할 수 있다. 온도 감지부(27)에서 측정한 온도가 미리 설정된 온도 이하이고, 제2 센서부(26)에서 측정하는 조도 값이 제1 센서부(25)에서 측정하는 조도 값보다 미리 설정된 값 이상으로 작을 경우, 광 투과부재(231) 상에 눈이 적재된 것으로 판단되어 컨트롤러(234)는 적재된 눈이 녹아 제거되도록 광투과형 도전체(232)를 ON할 수 있다. 이에 따라, 눈이 제거되어 광 유입 가이드 장치(2)를 통해 유입되는 광의 조도량이 유지될 수 있다. 이를 위해, 상기 미리 설정된 온도는 통상적인 기상 정보를 통해 산출되는 눈이 올 수 있는 온도 범위에서의 최대 온도로 설정될 수 있다. 또한, 상기 미리 설정된 값은, 눈이 패널부(230) 상에 적재되었을 때 발생할 수 있는 조도 차이를 고려해 설정될 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 패널부(230)는 하측을 향할수록 전방을 향하게 비스듬하게 경사지게 구비될 수 있는데, 패널부(230)가 비스듬하게 배치되므로, 패널부(230) 상에 적재되는 눈은 녹아서 액체가 되어 패널부(230)를 따라 하측으로 이동되어 패널부(230)로부터 제거될 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 가동 덕트(22)를 고정 덕트(21)에 대하여 회전시키는 회전부(24)를 포함한다. 회전부(24)는 가동 덕트(22)를 회전시키는 것으로서, 제어 신호에 의해 회전축(241)이 회전하는 모터(242) 및 모터(242)의 회전축(241)과 연결되어 회전축(241)의 회전력을 가동 덕트(22)에 전달하는 동력 전달 장치(243)를 포함할 수 있다. 동력 전달 장치(243)는 한 쌍의 기어조합, 즉 서로 치합되는 모터측 기어(2431)와 가동 덕트(22)의 외주면에 형성되는 가동 덕트측 기어(2432)를 포함할 수 있다. 동력 전달 장치(243)는 예시된 한 쌍의 기어 조합 이외에도 모터(242)의 회전 동력을 가동 덕트(22)에 전달하기 위하여 다양한 형태로 구비될 수 있다. 회전부(24)에 의해 가동 덕트(22)는 그의 둘레 방향으로 고정 덕트(21)에 대하여 상대적으로 회전될 수 있다.

이에 따라, 가동 덕트(22)는 태양의 위치에 따라 회전되어 지하 차도(91) 내로의 조도량이 태양의 위치 변화에도 유지되게 할 수 있다. 또한, 광 유입 가이드 장치(2)는 제어부를 포함할 수 있는데, 제어부는 제어 신호를 통해 회전부(24)를 제어하여 가동 덕트(22)를 회전시킬 수 있다. 제어부는 패널부(230)이 태양의 위치에 따라 태양을 향하는 방향을 향하도록 가동 덕트(22)를 회전시키는 제어를 수행할 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 광 투과부재(231)는 하측을 향할수록 전방을 향하게 비스듬하게 경사지게 구비될 수 있다. 또한, 광 유입 가이드 장치(2)는 세척 장치(28)를 포함할 수 있다. 세척 장치(28)는 패널부(230)의 상측에서 상하 방향을 따라 이동하며 광 투과부재(231)를 클리닝할 수 있다.

이를 테면, 세척 장치(28)는 가동 덕트(22)의 상측에서 패널부(230)의 폭 방향 양측에 구비되어 상하로 이동하는 한 쌍의 이동부(281), 한 쌍의 이동부(281)를 연결하도록 패널부(230)의 폭 방향으로 연장 구비되는 클리닝부(282)를 포함할 수 있다. 이동부(281)는 패널부(230)의 폭 방향 양측에서 상하 방향을 따라 구비되는 레일 및 레일을 따라 이동되는 이동 유닛을 포함할 수 있다. 이러한 이동부(281)는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 클리닝부(282)는 패널부(230)과 접촉되게 구비될 수 있는데, 이를 테면, 클리닝부(282)의 하면은 패널부(230)과 접촉되게 구비될 수 있다. 또한, 클리닝부(282)의 패널부(230)과 접촉되는 부분은 스펀지로 이루어질 수 있다.

이러한 세척 장치(28)에 의하면 한 쌍의 이동부(281)의 상하 이동에 따라 클리닝부(282)는 패널부(230)에 접촉하며 상하 이동될 수 있고, 이에 따라, 패널부(230)에 대한 세척이 이루어질 수 있다. 즉, 세척 장치(28)가 광 투과부재(231)를 클리닝한다는 것은, 한 쌍의 이동부(281)의 상하 이동에 따라 클리닝부(282)가 패널부(230)에 접촉하며 상하 이동되는 것을 의미할 수 있다.

또한, 광 유입 가이드 장치(2)는 빗물 감지 센서(우적 감지 센서)를 포함할 수 있다. 빗물 감지 센서는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 빗물 감지 센서에 의해 빗물이 감지되면, 세척 장치(28)는 광 투과부재(231)(한 쌍의 광 투과부재(231) 중 외부에 노출되는 빛이 입사(최초 입사)되는 광 투과 부재(231))를 클리닝할 수 있다. 이에 따라, 세척 장치(28)는 우중 시 빗물을 이용해 광 투과 부재(231)를 클리닝할 수 있고, 용이하고 효율 좋은 세척이 이루어질 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 광 유입 가이드 장치(2)는 패널부(230)의 상측에 구비되는 빗물 수용부(29)를 포함할 수 있다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 빗물 수용부(29)는 전면이 패널부(230)을 향하도록(하측을 향하도록) 패널부(230)의 상측에 구비되는 하우징(291)을 포함할 수 있다. 또한, 하우징(291)은 상측으로 개구되어 빗물이 수용될 수 있다. 또한, 빗물 하우징(291)은 전면의 하측에 전방으로 개구되는 방출구(2911)가 형성될 수 있다. 방출구(2911)는 복수개가 패널부(230)의 폭 방향으로 간격을 두고 홀 타입으로 형성되거나, 또는, 패널부(230)의 폭 방향으로 연장되는 슬릿 형태로 형성되는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 빗물 수용부(29)는 방출구(2911)를 선택적으로 개폐하는 개폐부(292)를 포함할 수 있다. 개폐부(292)는 하우징(291)의 전면의 후방에 구비되어 상하 방향으로 이동 가능하게 구비되는 개폐 유닛(2921) 및 개폐 유닛(2921)을 상하로 이동시키는 가이드부(2922)를 포함할 수 있다. 가이드부(2922)는 제어부의 제어에 따라 개폐 유닛(2921)을 상하로 이동시킬 수 있는데, 개폐 유닛(2921)은 상측으로 이동되면 방출구(2911)의 적어도 일부가 개구되고, 하측으로 이동되면 방출구(2911)를 폐쇄하게 구비될 수 있다. 가이드부(2922)는 레일, 모터 등을 포함할 수 있는데, 이는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 2 및 도 4를 함께 참조하면, 빗물 수용부(29)는 빗물을 수용할 수 있고, 빗물 감지 센세에 의한 빗물 감지가 멈추는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후 수용된 빗물을 패널부(230) 측으로 방출할 수 있다. 즉, 우중에는 빗물 수용부(29)에 빗물이 낙하하여 수용될 수 있고, 빗물 감지 센서에 의한 빗물이 감지되지 않으면, 빗물이 감지되지 않은 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에, 개폐 유닛(2921)이 상측으로 이동되어 방출구(2911)가 개방될 수 있고, 빗물 수용부(29)에 수용되었던 빗물이 패널부(230) 상으로 흐르게 될(유입 될) 수 있다.

또한, 세척 장치(28)는 빗물 감지 센서에 의한 빗물 감지가 멈추는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후 광 투과부재(231)를 클리닝할 수 있다. 이에 따라, 빗물 감지 센세에 의한 빗물 감지가 멈추는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후 패널부(230) 상에 빗물 수용부(29)로부터 방출되엇던 빗물이 흐르면서 방출된 빗물을 이용해 세척 장치(28) 광 투과부재(231)를 클리닝할 수 있다.

대기 오염으로 인해, 빗물에는 미세 먼지 등과 같은 오염물질이 포함되어 있을 수 있고, 이에 따라, 비가 그치면 패널부(230)에 낙하햇던 빗물이 포함하고 있던 오염 물질이 묻게되어 패널부(230)은 오염(얼룩덜룩하게) 될 수 있으며, 이에 따라, 패널부(230)을 통과하는 광량이 낮아질 수 있다. 이를 고려하여, 본원은 비가 그치는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후에 패널부(230) 상의 오염 물질이 용이하게 클리닝될 수 있도록, 전술한 바와 같은 세척 장치(28)와 빗물 수용부(29)를 이용할 수 있다. 이에 따라, 미리 설정된 시간이라 함은, 빗물 감지 센세에 의한 빗물 감지가 멈춘 이후, 패널부(230)에 대한 효율적인 클리닝이 이루어질 수 있는 시점이 고려되어, 상기 효율적인 클리닝이 이루어질 수 있는 시점에 클리닝이 이루어질 수 있도록 상기 시점과 빗물 감지 센세에 의한 빗물 감지가 멈춘 시점의 시간 차로 설정될 수 있다. 이러한 미리 설정된 시간은 여러 요소를 고려하여 사용자가 설정할 수 있다.

또한, 광 유입 가이드 장치(2)는 광 유입 가이드 장치(2)의 각 구성을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 제2 단계는 지하 차도(91)의 전단부 및 후단부 중 하나 이상에 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)를 설치할 수 있다.

도 5를 참조하면, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)는 광 이동 관(31)을 포함할 수 있다. 광 이동 관(31)은 지하 차도의 전방 또는 후단으로부터 지하 차도의 연장 방향으로 연장되는 선형 통로(311) 및 선형 통로(311)로부터 하측으로 절곡 형성되는 연장 통로(312)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)가 지하 차도(91)의 전단부에 설치되는 경우, 선형 통로(311)는 선단이 지하 차도(91)의 전단에 위치하게 지하 차도(91)의 전단으로부터 지하 차도(91)의 연장 방향으로 연장될 수 있고, 연장 통로(312)는 선형 통로(311)의 후단으로부터 하측으로 절곡 형성될 수 있다. 또한, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)가 지하 차도(91)의 후단부에 설치되는 경우, 선형 통로(311)는 선단이 지하 차도(91)의 후단에 위치하게 지하 차도(91)의 후단으로부터 지하 차도(91)의 연장 방향으로 연장될 수 있고, 연장 통로(312)는 선형 통로(311)의 후단으로부터 하측으로 절곡 형성될 수 있다.

이에 따라, 선형 통로(311)로 입사된 광의 적어도 일부는 선형 통로(311)를 지나 연장 통로(312)를 통과해 지하 차도(91) 내로 출사될 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)는, 광 이동 관(31)의 지하 차도(91)의 외부의 빛이 입사되는 입구(광 이동 관(31)의 선단)를 폐쇄하는 광 투과부재(32)를 포함할 수 있다. 광 투과부재(32)는 광 이동 관(31) 내로의 이물질의 유입을 막으면서 광의 입사를 허용할 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)는 광 이동 관(31)의 입구를 감싸며 구비되어 빛이 광 이동 관(31) 내로 입사되는 것을 가이드하는 채광판(33)을 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)는 선형 통로(311)를 통과하는 광의 연장 통로(312) 내로의 입사를 가이드하는 반사부재(미도시)를 포함할 수 있다. 이를 테면, 반사부재는 선형 통로(311)의 후단에 구비되어 그에 입사되는 광을 반사시켜 연장 통로(312) 내로의 입사시킬 수 있다. 반사부재는 이를 테면 거울일 수 있다.

또한, 광 이동 관(31)의 내면은 광을 반사시키는 부재로 이루어질 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면, 광 이동 관(31)의 내면에는 난반사 부재(39)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 광 이동 관(31)을 통과하는 광은 난반사부재(39)에 의해 반사되어 산란되어 지하 차고(91) 내로 출사될 수 있다.

광 이동 관(31)의 선단을 통하여 유입된 태양광은 광 이동 관(31) 내벽에 형성되는 난반사부재(39)에 의하여 난반사되며, 이러한 난반사된 태양광은 이웃하는 난반사부재(39)에 계속 난반사됨에 따라 사방으로 산란되면서, 광 이동 관(31)을 따라 진행될 수 있다.

이를 위하여, 난반사부재(39)는 반사율이 뛰어난 고운 파편이 광 이동 관(31)의 내면(내벽)에 부착되어 형성될 수 있다. 이때, 파편은 반사율이 뛰어난 물질로서 일반적인 금속 파편이 사용되거나, 오랜 시간이 지나도 표면에서 산화가 일어나지 아니하는 유리 파편 또는 합성 수지 파편이 사용될 수 있다. 또한, 이러한 파편은 접착제에 의하여 광 이동 관(31) 내벽에 고정될 수 있다. 이외에도 다양한 수단에 의해 광 이동 관(31) 내벽에 고정될 수 있다.

또한, 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)는 연장 통로(312) 내에 구비되어 휘도가 증가되도록 빛을 집광시키는 볼록 렌즈(34) 및 연장 통로(312) 내에서 볼록 렌즈(34)보다 연장 통로(312)로부터 지하 차도(91) 내로 빛이 출사되는 출구(연장 통로(312)의 출구) 측에 더 가깝게 구비되어 빛을 확산시키는 오목 렌즈(35)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 선형 통로(311)를 따라 선형 통로(311)의 끝단으로 진행하던 태양광(산란되며 진행 태양광)은 선형 통로(311)로부터 연장 통로(312)로 진행(하측으로 진행)되면서 볼록렌즈(34)를 통과하고, 각 방향으로 진행하던 대부분 태양광은 볼록렌즈(34)를 통과하면서 굴절되어 볼록렌즈(34)의 하부로 집광된다. 즉, 볼록 렌즈(34)ㅏ 구비됨으로써, 대부분의 태양광의 진행방향이 볼록렌즈(34)가 구비된 하부방향으로 진행될 수 있고, 연장 통로(312)의 중앙에 집광될 수 있으며, 이러한 집광에 의하여 휘도가 증대될 수 있다. 또한, 집광된 태양광의 하부(볼록 렌즈(34)의 하부)에는 오목 렌즈(35)가 구비됨에 따라 볼록 렌즈(34)를 통과하여 집광된 광은 오목 렌즈(35)를 통과하며 확산되어 광 이동 통로(31)로부터 출사되어 지하 차도(91) 내로 확산될 수 있어, 광의 출사 범위(폭)이 볼록 렌즈(34) 및 오목 렌즈(35)의 미구비 대비 넓어질 수 있다. 즉, 오목 렌즈(35)는 하방으로 집광된 태양광의 조명 각도 범위를 증대시켜 밝게 비출 수 있다.

정리하면, 건물의 외부에 형성된 광 이동 관(31)의 입구(선단)를 통과한 광은 난반사부재(39)에 반사되어 산란되고, 휘도를 증대시키기 위하여 집광시키는 볼록 렌즈(34)와, 조명 각도를 넓히기 위하여 확산시키는 오목 렌즈(35)를 통과한 후 실내에 구비되는 광 이동 관(31)의 출구(끝단)를 통해 지하 차도(91) 내로 방출될 수 있다.

또한, 광 이동 관(31)의 출구에는 투광판(36)이 구비될 수 있다. 투광판(36)은 하루로 돌출된 볼록한 판형으로 형성되어 조명 각도가 외부로 퍼져나갈 수 있도록 구비될 수 있다.

참고로, 본 공법은, 지하 차도(91)의 전단부 또는 후단부에는 보조 자연광 유입 가이드 장치(3)를 구비할 수 있고, 지하 차도(91)의 전단부와 후단부 아시의 중간부에는 메인 자연광 통로(1)를 형성하여 광 유입 가이드 장치(2)를 구비할 수 있다.

또한, 본원은 본 공법에 의해 시공되는 지하 차도를 제공한다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 메인 자연광 통로
2: 광 유입 가이드 장치
21: 고정 덕트
22: 가동 덕트
23: 광 투과 구조체
230: 패널부
231: 광 투과부재
232: 광투과형 도전체
233: 광투과형 충격 흡수 부재
234: 컨트롤러
24: 회전부
241: 회전축
242: 모터
243: 동력 전달 장치
2431: 모터측 기어
2432: 가동 덕트측 기어
25: 제1 센서부
26: 제2 센서부
27: 온도 감지부
28: 세척 장치
281: 이동부
282: 클리닝부
29: 빗물 수용부
291: 하우징
2911: 방출구
292: 개폐부
2921: 개폐 유닛
2922: 가이드부
3: 보조 자연광 유입 가이드 자치
31: 광 이동 관
311: 선형 통로
312: 연장 통로
32: 광 투과부재
33: 채광판
34: 볼록 렌즈
35: 오목 렌즈
36: 투광판
39: 난반사부재
91: 지하 차도
911: 천정부

Claims (10)

1. 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 있어서,
   (a) 천정부를 상하 방향으로 관통하여 중공형의 메인 자연광 통로가 형성되는 지하 차도를 형성하는 단계;
   (b) 상기 메인 자연광 통로를 통해 상기 지하 차도의 외부로부터 상기 지하 차도의 내부로 빛을 유입시키는 광 유입 가이드 장치를 상기 메인 자연광 통로에 설치하는 단계를 포함하되,
   상기 광 유입 가이드 장치는,
   상기 메인 자연광 통로의 내면 상에 상기 메인 자연광 통로의 둘레를 따라 구비되고 빛이 통과하는 내측 통로가 형성되는 고정 덕트;
   상기 지하 차도 외부의 빛이 유입되는 유입구 및 상기 유입구와 상기 내측 통로를 연통시키는 외측 통로가 형성되고, 상기 고정 덕트를 기준으로 회전이 가능하게 설치되는 가동 덕트;
   상기 유입구를 폐쇄하며 구비되되, 빛이 투과하는 광 투과 구조체; 및
   상기 가동 덕트를 상기 고정 덕트에 대하여 회전시키는 회전부를 포함하고,
   상기 광 투과 구조체는,
   빛이 통과하는 방향으로 겹쳐 배치되는 한 쌍의 광 투과부재, 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에 개재되는 선형의 광투과형 도전체 및 상기 한 쌍의 광 투과부재 사이에서 상기 도전체가 구비되지 않는 영역의 적어도 일부에 구비되는 광 투과형 충격 흡수 부재를 포함하는 패널부; 및
   상기 도전체를 ON/OFF 시키는 컨트롤러를 포함하며,
   상기 광투과형 도전체는 ON시 발열하며,
   상기 광 유입 가이드 장치는,
   상기 지하 차도 외부의 조도를 측정하는 제1 센서부;
   상기 내측 통로의 조도를 측정하는 제2 센서부; 및
   상기 지하 차도 외부의 온도를 측정하는 온도 감지부를 더 포함하고,
   상기 온도 감지부에서 측정한 온도가 미리 설정된 온도 이하이고, 상기 제2 센서부에서 측정하는 조도 값이 상기 제1 센서부에서 측정하는 조도 값보다 미리 설정된 값 이상으로 작을 경우, 상기 광 투과 구조체 상에 적재된 것이 제거되도록, 상기 컨트롤러는 상기 광투과형 도전체를 ON하며,
   상기 패널부는 하측을 향할수록 전방을 향하게 비스듬하게 경사지게 구비되고,
   상기 광 유입 가이드 장치는,
   상기 패널부의 상측에서 상하 방향을 따라 이동하며 상기 광 투과부재를 클리닝하는 세척 장치, 빗물 감지 센서 및 상기 패널의 상측에 구비되는 빗물 수용부를 더 포함하고,
   상기 빗물 수용부는 빗물을 수용하고, 상기 빗물 감지 센서에 의한 빗물 감지가 멈추는 시점인 비가 그친 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후 수용된 빗물을 상기 패널 측으로 방출하며,
   상기 세척 장치는 상기 빗물 감지 센서에 의한 빗물 감지가 멈추는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이후 상기 광 투과부재를 클리닝하고,
   상기 (b) 단계는,
   상기 지하 차도의 전단부 및 후단부 중 하나 이상에 보조 자연광 유입 가이드 장치를 설치하며,
   상기 보조 자연광 유입 가이드 장치는,
   상기 지하 차도의 전단 또는 후단으로부터 상기 지하 차도의 연장 방향으로 연장되는 선형 통로 및 상기 선형 통로로부터 하측으로 절곡 형성되는 연장 통로를 포함하는 광 이동 관; 및
   상기 광 이동 관의 상기 지하 차도 외부의 빛이 입사되는 입구를 폐쇄하는 광 투과부재를 포함하는 것인, 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 보조 자연광 유입 가이드 장치는,
   상기 광 이동 관의 입구를 감싸며 구비되어 빛이 상기 광 이동 관 내로 입사되는 것을 가이드하는 채광판을 더 포함하는 것인, 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 보조 자연광 유입 가이드 장치는,
   상기 선형 통로를 통과하는 광의 상기 연장 통로 내로의 입사를 가이드하는 반사부재를 더 포함하는 것인, 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 보조 자연광 유입 가이드 장치는,
   상기 연장 통로 내에 구비되어, 휘도가 증가되도록 빛을 집광시키는 볼록 렌즈; 및
   상기 연장 통로 내에서 상기 볼록 렌즈보다 상기 연장 통로로부터 상기 지하 차도 내로 빛이 출사되는 출구 측에 더 가깝게 구비되어 빛을 확산시키는 오목 렌즈를 더 포함하는 것인, 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법.
10. 제1항에 따른 자연 채광을 이용한 지하 차도 공법에 의해 시공되는 지하 차도.

Images