터널 내 재난구조 시스템

터널 내 재난구조 시스템{Emergency Rescue System in Tunnel}

본 발명은 도로 터널 내에 이동 가능하게 설치되어 화재나 교통사고시 안전하게 대피할 수 있도록 하고 터널의 유지 보수에 사용할 수 있도록 하는 터널 내 재난구조 시스템에 관한 것이다.

터널은 도로, 철도, 수로 등을 통하게 하기 위해 땅속을 뚫은 통로로서, 화재 및 사고에 대비하기 위해 터널의 내부에 소화기 등이 비치되어 있으며, 터널 내부에 화재와 사고가 발생할 경우에는 소방 구조 차량 등이 터널의 내부로 진입하여 사고를 처리한다.

그런데, 이러한 소방 구조 차량이 통과할 수 있는 별도의 차선이 터널 내에 설치되지 않아, 일반 차량과 동일한 차선을 통해 터널 내부로 진입하게 된다. 이에 따라 사고나 화재 등 비상사태 발생시 차량의 접근이 어려워 재난 방제 및 인명구조 등에 어려움을 겪고 있다. 또한, 터널 내부의 유지보수를 위하여 터널 관리용 차량이 진입하는 경우에도 일반 차량의 차선을 점유하게 되어 교통체증의 원인이 되고, 작업 완료시까지 1개 차선 이상이 통제되어야 하는 불편이 발생하고 있는 실정이다.

이에 따라 본 출원인은 후술하는 특허문헌과 같이 터널 내부의 유지 보수를 위한 장치와 화재나 사고가 발생한 비상 상황에 신속하게 대비하고 환자를 이송할 수 있는 장치를 개발하여 특허출원한 바 있다.

특허문헌 1은, 터널의 좌우 측 벽면부에 각각 수평 방향으로 평행한 두 개의 레일을 따라 이동하며, 접이식 작업자 좌석과 수공구 보관함, 소화기 비치함이 구비되어, 터널의 유지 보수작업과 터널 내 화재 진압 및 환자 구호 작업을 수행할 수 있도록 한, 도로터널 유지관리장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 터널의 좌우측 벽면과 하부면에 설치된 레일을 따라 이동하며, 조작 판넬을 통한 조작을 통해 터널을 왕복 운용하면서 위급상황 발생시 화재 진압 및 터널 내 교통사고 대응을 위해 소화기 및 기타 초기 진압용 수공구, 2단 간이형 침대를 신속하게 제공할 수 있는, 도로 터널 화재 조기진압 및 인명구조장치에 대하여 기재하고 있다.

그러나, 상기한 특허문헌 1과 2에 기재된 장치들은 터널의 벽면에 설치된 레일을 따라 이동하도록 구성되어 구동을 위하여 레일을 터널의 내벽으로부터 일정 정도 이격되게 설치하거나 터널의 바닥에 별도의 레일을 설치하도록 하고 있어, 터널의 양측에 설치되는 이동 통로를 충분하게 활용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 개방형 구조로 형성되어 화재 등으로 인해 유독가스가 발생할 경우 환자를 안전하게 이송하기 어려운 다른 문제점도 포함하고 있다.

이에 따라 본 출원인은 터널의 길이 방향을 따라 가이드 레일을 설치하고, 구조장치 본체가 가이드 레일에 매달린 채로 움직일 수 있도록 한 도로 터널 내 하우징 고정 시스템과, 터널 내부에 설치된 레일을 이용하여 터널 내에 위급상황이 발생할 경우 신속하게 대처할 수 있도록 하는 도로 터널 내 재난구조 레일 시스템에 대하여도 출원한 바 있다.

선출원된 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일(30)을 지지하는 레일 고정부재(20)와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 본체(10)와, 상부는 상기 가이드 레일(30)에 얹혀지고 하부는 상기 본체(10)에 연결되어 상기 본체(10)를 이동시키는 구동장치(40)와, 상기 본체(10)의 이동을 위하여 상기 구동장치(40)에 전원을 공급하는 전원공급수단(50)을 포함하고 있다.

선출원된 시스템은 터널의 양측 가장자리에 각각 설치되어 터널 내 사고 발생시 신속한 대피와 구조를 돕게 된다.

터널 내 사고 발생시 터널의 입구를 차단함과 동시에 본체(10)가 가이드 레일(30)을 따라 신속하게 사고 현장 부근으로 이동한다. 이어, 본체(10)에 탑승하여 이동한 구조 요원이나 사고 처리 요원은 사고 피해자 중 자력 이동이 가능한 사람과 자력 이동이 불가능한 환자를 구분하여 대피시킨다. 환자의 수가 적거나 없는 경우에는 사고 피해자 모두가 본체(10)에 탑승하여 터널로부터 신속하게 빠져나와 대피하면 되고, 환자의 수가 많은 경우에는 자력 이동이 가능한 사람은 걸어서 터널 밖으로 대피하고, 환자들만 구조 요원의 도움을 받아 본체(10)에 탑승한 후 대피하면 된다. 그리고, 구조 요원과 사고 처리 요원은 사고 피해자가 모두 대피한 후에 사고 현장을 처리하여 추가적인 피해가 발생하지 않도록 함과 아울러 신속한 사고 처리를 통해 차량 통행이 재개될 수 있도록 한다.

그러나, 선출원된 시스템은 본체의 상부 중앙에 설치되는 구동모터와 본체의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 설치되는 한 쌍의 구동부가 중앙의 구동모터에 의해 동시에 작동되도록 구성되어, 불필요한 동력 소모가 증가할 뿐만 아니라 앞쪽과 뒤쪽의 구동부 중 어느 하나에서 슬립 현상이 발생하는 경우 본체의 이동이 매끄럽게 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

또한, 선출원된 시스템에서는 중앙의 구동모터와 한 쌍의 구동부가 모두 본체에 고정되어 있어 일정 이상의 회전 반경을 구비하여야만 곡선 부분에서도 본체가 원활하게 이동할 수 있게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조장치의 본체 상부에 구동장치를 설치하되 앞쪽과 뒤쪽의 구동부 중 어느 하나에서만 구동력을 발생하도록 함으로써, 불필요한 동력 소모를 줄이고 슬립 현상에 따른 영향을 최소화할 수 있도록 한, 터널 내 재난 구조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 가이드 레일의 회전 반경을 크게 하지 않더라도 본체가 원활하게 이동할 수 있도록 구동장치를 구성하여 시스템의 크기가 소형화되는, 터널 내 재난구조 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일을 지지하는 레일 고정부재와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 본체와, 상부는 상기 가이드 레일에 얹혀지고 하부는 상기 본체에 연결되어 상기 본체를 이동시키는 구동장치와, 상기 본체의 이동을 위하여 상기 구동장치에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 터널 내 재난구조 시스템에 있어서,

상기 구동장치는, 본체의 상측 전방과 후방 중 어느 일측에 설치되고 구동모터가 구비되어 상기 본체를 이동시키는 구동부와, 상기 본체의 상측 전방과 후방 중 타측에 설치되어 균형을 유지하는 트레일링부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 구동부는 상기 본체의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷과, 구동 모터가 설치되는 모터 브래킷이 구비된 메인 바디와, 상기 차체 연결 브래킷과 메인 바디를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재와, 상기 구동 모터에 의해 회전되는 구동 스프로킷과, 상기 메인 바디의 상측에 설치되며 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되며 롤러 스프로킷이 구비된 복수의 롤러와, 상기 구동 스프로킷과 롤러 스프로킷을 연결하는 구동 체인과, 상기 메인 바디의 상측에 설치되며 상기 전원공급수단으로부터 전원을 인출하여 상기 구동모터로 전달하는 급전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 롤러는 메인 바디의 전방과 후방의 좌우 양측에 각각 설치되고, 상기 구동 스프로킷과 롤러 스프로킷은 메인 바디의 좌측과 우측에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 메인 바디의 전방과 후방에 각각 설치된 롤러 스프로킷이 연동체인으로 연결되어 전방과 후방의 롤러가 연동하여 작동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 구동부는 상기 롤러의 하부에서 상기 가이드 레일의 측면에 밀착되는 한 쌍의 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 구동 스프로킷과 롤러 스프로킷은 상기 메인 바디에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 트레일링부는 상기 본체의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷과, 모터 브래킷이 구비된 메인 바디와, 상기 차체 연결 브래킷과 메인 바디를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재와, 상기 메인 바디의 상측에 설치되며 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되는 복수의 롤러와, 상기 메인 바디의 상측에 설치되는 급전부와, 상기 롤러의 하부에서 상기 가이드 레일의 측면에 밀착되는 한 쌍의 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 상기 롤러는 메인 바디의 전방과 후방의 좌우 양측에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 터널 내 재난구조 시스템은, 터널 내 사고시 신속하게 대응할 수 있도록 함은 물론 구동장치가 구동부와 트레일링부로 분할 형성되어 불필요한 동력 소모가 방지되고 롤러와 가이드 레일 사이에서 슬립 현상이 발생하더라도 본체가 안정적으로 이동하게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 구동부의 메인 바디와 트레일링부의 메인 바디가 본체에 회전 가능하게 결합되어 독립적으로 회동하게 되므로, 가이드 레일의 회전 반경을 크게 하지 않더라도 본체가 안정적으로 이동하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 따르면, 롤러 구동 요소가 착탈 가능하게 결합되어 구동부를 트레일링부로 전환하거나 트레일링부를 구동부로 전환할 수 있으므로 부품의 수가 감소되어 제조비용은 물론 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 터널 내 재난구조 시스템이 개략적으로 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 구동장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 요부인 구동부의 정면도.
도 4는 본 발명의 요부인 구동부의 측면도.
도 5는 본 발명의 요부인 트레일링부의 정면도.
도 6은 본 발명의 요부인 트레일링부의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 터널 내 재난구조 시스템은 종래와 마찬가지로, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일(30)을 지지하는 레일 고정부재(20)와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 본체(10)와, 상부는 상기 가이드 레일(30)에 얹혀지고 하부는 상기 본체(10)에 연결되어 상기 본체(10)를 이동시키는 구동장치(40)와, 상기 본체(10)의 이동을 위하여 상기 구동장치(40)에 전원을 공급하는 전원공급수단(50)을 포함하여 이루어진다.

다만, 상기 구동장치(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 상측 전방과 후방 중 어느 일측에 설치되고 구동모터(45)가 구비되어 상기 본체(10)를 이동시키는 구동부(40a)와, 상기 본체(10)의 상측 전방과 후방 중 타측에 설치되어 균형을 유지하는 트레일링부(40b)로 이루어진다.

이에 따라 상기 구동부(40a)는 구동모터(45)의 동력을 이용하여 롤러(44)를 회전시킴으로써 본체(10)가 이동하도록 하고, 상기 트레일링부(40b)는 구동력을 발생하지 않고 상기 구동부(40a)에 의해 이동하면서 상기 본체(10)가 흔들리지 않도록 균형을 유지하는 역할을 수행하게 된다. 따라서, 하나의 구동모터(45)를 이용하여 앞쪽과 뒤쪽의 구동부를 동시에 구동하는 기존 시스템과는 다르게 구동모터(45)가 하나의 구동부(40a)만 구동하게 되어 동력 소모를 줄일 수 있게 되면서도 상기 트레일링부(40b)에 의해 본체(10)가 흔들리지 않고 균형을 유지하게 된다. 또한, 상기 구동부(40a)에서만 구동력이 형성됨에 따라 트레일링부(40b)에서는 슬립 현상이 발생하지 않게 되고, 상기 구동부에서 슬립 현상이 발생하더라도 본체가 흔들림 없이 원활하게 이동할 수 있게 된다.

여기서, 상기 구동부(40a)는 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷(42)과, 구동 모터가(45) 설치되는 모터 브래킷(45')이 구비된 메인 바디(41)와, 상기 차체 연결 브래킷(42)과 메인 바디(41)를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재(43)와, 상기 구동 모터(45)에 의해 회전되는 구동 스프로킷(46)과, 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되고 상기 가이드 레일(30)에 접촉되어 회전되며 롤러 스프로킷(44')이 구비된 복수의 롤러(44)와, 상기 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44')을 연결하는 구동 체인(47)과, 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되며 상기 전원공급수단(50)으로부터 전원을 인출하여 상기 구동모터(45)로 전달하는 급전부(48)와, 상기 롤러(44)의 하부에서 상기 가이드 레일(30)의 측면에 밀착되는 한 쌍의 가이드 부재(49)� �� 포함하여 이루어진다.

이와 같이 상기 메인 바디(41)와 차체 연결 브래킷(42)이 회전 연결부재(430에 의해 연결되어 있으므로, 상기 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 메인 바디(41)의 회전 각도에 상관없이 본체(10)가 이동하게 되며, 상기 본체(10)에 대하여 구동부(40)의 메인 바디(41)가 회전할 수 있게 되어 가이드 레일(30)의 회전반경이 작더라도 본체(10)가 원활하게 움직일 수 있게 된다.

이때, 상기 롤러(44)는 메인 바디(41)의 전방과 후방의 좌우 양측에 각각 설치되고, 상기 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44')은 메인 바디(41)의 좌측과 우측에 각각 설치된다. 그리고, 상기 메인 바디(41)의 전방과 후방에 각각 설치된 롤러 스프로킷(44')이 연동체인(47')으로 연결되어 전방과 후방의 롤러(44)가 연동하여 작동하도록 구성된다. 이에 따라 좌우의 롤러(44)와 앞뒤의 롤러(44)가 연동되어 동일한 속도로 회전하여 본체(10)를 이동시키게 된다.

이와 같이 롤러(44)가 메인 바디(41)의 전방측 좌우와 후방측 좌우에 각각 설치됨에 따라 메인 바디(41)가 가이드 레일(30)에 의해 안정적으로 지지되고, 상기 롤러(44)의 회전에 따라 상기 메인 바디(41)가 가이드 레일(30)을 따라 안정적으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44')은 상기 메인 바디(41)에 착탈 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 이는 롤러 구동 요소를 제외하면 나머지 부분은 상기 구동부(40a)와 트레일링부(40b)에 있어서 사실상 동일하게 구성하기 위한 것이다. 따라서, 필요에 따라 상기한 롤러 구동 요소의 탈부착을 통해 상기 구동부(40a)를 트레일링부(40b)로 전환하거나, 상기 트레일링부(40b)를 구동부(40a)로 전환할 수 있게 된다. 이로 인해, 전체적인 부품의 수가 감소하여 제조비용은 물론 유지보수 비용을 절감할 수 있게 된다.

결국, 상기 트레일링부(40b)는, 도 5와 6에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷(42)과, 모터 브래킷(45')이 구비된 메인 바디(41)와, 상기 차체 연결 브래킷(42)과 메인 바디(41)를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재(43)와, 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되며 상기 가이드 레일(30)에 접촉되어 회전되는 복수의 롤러(44)와, 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되는 급전부(48)와, 상기 롤러(44)의 하부에서 상기 가이드 레일(30)의 측면에 밀착되는 한 쌍의 가이드 부재(49)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 롤러(44)가 메인 바디(41)의 전방과 후방의 좌우 양측에 각각 설치되어야 함은 당연하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템은 터널의 양측 가장자리에 각각 설치되어 터널 내 사고 발생시 신속한 대피와 구조를 돕게 되고, 본체의 상측에 위치한 구동장치가 일측의 구동부와 타측의 트레일링부로 분할되어 불필요한 동력 낭비를 줄임과 아울러 슬립 현상에 따른 본체의 불규칙한 움직임이 방지된다.

여기서, 터널 내 재난구조 시스템의 기능은 종래와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 구동장치에 대해서만 설명하기로 한다.

구동장치(40)가 구동부(40a)와 트레일링부(40b)로 분할 형성되어 상기 구동부(40a)에서만 구동력이 발생하게 되므로 동력의 낭비가 감소하게 되고, 상기 트레일링부(40b)는 상기 구동부(40a)를 따라 이동하면서 본체(10)의 균형을 유지하여 본체(10)가 안정적으로 움직이게 한다.

또한, 상기 구동부(40a)와 트레일링부(40b)의 메인 바디(41)가 회전 연결부재(43)에 의해 본체(10)에 회전 가능하게 연결됨에 따라, 가이드 레일(30)의 회전 반경에 따라 상기 구동부(40a)의 메인 바디(41)와 상기 트레일링부(40b)의 메인 바디(41)가 각각 다른 각도로 회전할 수 있게 되고, 그로 인해 상기 가이드 레일(30)의 회전 반경이 작더라도 본체(10)가 원활하게 움직일 수 있게 된다.

이상에서는 터널 내 사고와 같은 재난에 대한 구조에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템은 터널 내 설비의 유지 보수에도 이용이 가능하다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...본체
20...레일 고정부재
30...가이드 레일
40...구동장치
40a...구동부
40b...트레일링부
41...메인 바디
42...차체 연결 브래킷
43...회전 연결부
44...롤러
44'...롤러 스프로킷
45...구동모터
46...구동 스프로킷
47...구동 체인
47'...연동 체인
48...급전부
49...가이드 부재
50....전원공급수단