노면 결빙방지 제설액 자동 및 원격분사시스템, 교통신기술 25호 지정

제설액 자동 및 원격분사 시스템

노면 미끄러짐 방지 탁월

기후 노면 상태 감지 센서 통해 종합적 분석

제설액 ‘도로제설 핸드북’ 내용 기준으로 분사

노면 결빙방지 제설액 자동 및 원격분사시스템 시험 전경

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강설 감지 노면 결빙 감지 시스템 구성 노면 결빙방지 제설액 자동 및 원격분사 시스템이 최근 국토교통부로부터 교통신기술 25호로 지정 받았다.   이 신기술은 겨울철 강설 및 노면 결빙에 의한 차량사고를 미연에 방지하기 위한 도로안전 시설물로, 노면의 결빙 우려 구간에 제설액을 자동 및 원격으로 분사하는 시스템이다.   교량, 터널 입출구, 음영지역, 급커브지역 등 상습결빙구간에 설치해 노면의 결빙 전 액상제설제를 자동 및 원격으로 분사, 사전에 노면의 미끄러짐을 방지하는 노면 결빙방지 기술이다.   강설과 노면 결빙의 여부를 판단하기 위해서는 기후 상태와 노면 상태를 감지할 수 있는 센서를 통해 종합적인 분석을 해야 한다.   각 센서를 통해 감지된 기상과 노면의 상태를 통해 제설액 분사 시기를 결정하기 위해 6가지의 판정 알고리즘이 적용되며, 결빙1, 2, 3 의 상태는 노면 습윤 등에 의해 결빙이 우려되는 상태로 분사 주기를 다소 길게 설정, 미끄럼에 의한 차량 사고를 사전에 방지하는 것이 목적이며, 강설4, 5, 6 의 상태는 눈이 내리기 시작한 상태로 기상 상태가 악화될수록 분사 주기가 짧아지도록 설정된다.   신기술의 분사헤드는 최대 7개의 분사노즐로 구성되며, 각 분사노즐은 동일한 크기의 직경으로 제작돼 제설액은 모든 분사노즐에서 동일한 분사거리로 분사된다.   각 노즐의 분사거리는 펌프로부터 분사헤드에 가해지는 제설액의 압력에 비례하며, 소형차 기준의 바퀴보다 높지 않은 높이에서 최대 10m 내외가 되도록 제작된다.   신기술에서 적용된 분사헤드는 별도의 밸브박스를 통해 제설액의 분사가 제어된다.   전 노즐에서 동시에 제설액을 분사할 경우 펌프로부터 먼 곳에 위치한 노즐의 분사 성능이 현저히 떨어져 분사거리 및 분사량을 유지할 수 없으므로 분사헤드를 순차적으로 개폐해 각 노즐의 제설액 분사거리를 극대화하는 기술이다.   노면에 분사되는 제설액의 분사량은 국토해양부에서 제작된 ‘도로제설 핸드북’에 기술되어 있는 내용을 기준으로 한다.   신기술에서는 펌프의 압력, 분사노즐의 단면적, 노면의 넓이 등을 고려해 2차선 도로폭에 대한 단위면적당 제설액의 분사량을 설정한다.   기술에서 적용되는 펌프 스테이션으로부터 원거리의 분사헤드까지 배관을 통해 액체인 제설제를 이송된다. 배관내로 흐르는 액체에 대한 배관 및 기타 부품들의 압력손실수두를 계산해 최종 관말에 위치한 분사헤드의 최소 분사압력을 유지시킬 수 있다.   향후 활용가능분야 전망 노면결빙방지시스템 설치 기준안이 정립되면 도로 계획 및 설계단계에서부터 시스템 설치가 검토돼 무분별한 설치를 억제함으로서 비용절감이 기대된다.   또 신규 도로 계획 및 기존 도로의 확장에 있어 결빙위험지역을 예측해 적절한 위치에 노면결빙방지시스템을 설치함으로서 차량주행안정성 확보를 통한 교통사고 감소가 기대된다.   이밖에도 도로 운영자로 하여금 결빙방지시스템 설치를 위한 예산 확보에 대한 근거 자료로 활용가능하고 설치비 및 운영비의 저감 효과로 고속도로 내에 기 설치된 외산제품을 대체 가능하며, 나아가 국도 및 지자체 관리도로의 상습결빙구간의 예방적 대응책으로 적용이 가능하다.  (신기술 개발 : ㈜리트코)

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