초록 ▼

3. 개발결과 요약
핵심기술
- 대칭형 및 비대칭형 배광구현이 가능한 LED터널등기구 기술
- 외부변화(밝기, 색온도, 차량속도)에 따라 밝기 및 색온도 조절이 가능한 터널조명제어 시스템 기술

최종목표
- 운전자 시인성 향상을 위해 터널 외부 빛 환경 변화에 따라 대응 가능한 LED 터널 조명제어시스템 개발

개발내용 및 결과
○ 외부 밝기에 변화에 따라 터널 진출입구부의 밝기가 자동으로 조절이 가능한 터널 조명제어 시스템 개발(1차년)
- 외부밝기에 따라 제어되는 제어시스템

3. 개발결과 요약
핵심기술
- 대칭형 및 비대칭형 배광구현이 가능한 LED터널등기구 기술
- 외부변화(밝기, 색온도, 차량속도)에 따라 밝기 및 색온도 조절이 가능한 터널조명제어 시스템 기술

최종목표
- 운전자 시인성 향상을 위해 터널 외부 빛 환경 변화에 따라 대응 가능한 LED 터널 조명제어시스템 개발

개발내용 및 결과
○ 외부 밝기에 변화에 따라 터널 진출입구부의 밝기가 자동으로 조절이 가능한 터널 조명제어 시스템 개발(1차년)
- 외부밝기에 따라 제어되는 제어시스템 설계
- 단독으로 운영이 가능한 MCU(Main Control Unit)개발완료
- LED 디밍 기능이 내장된 Sub Controller 개발(Zigbee통신으로)
- 터널조명 조광제어 알고리즘 개발완료
- 터널조명 제어 통신 시스템 구성(Zigbee 및 전력선 통신 검토)

○ 대칭형/비대칭형 배광 구현이 가능한 160W/80W급 LED터널조명 기구 개발(1차년)
- 고균제도를 위한 대칭형/비대칭형 LED 터널조명용 렌즈 개발완료(2종)
- 엔진 타입의 터널조명기구 개발(한국도로공사 표준 모듈 개발완료)
- 고방열, 경량화 구조의 터널 조명기구 방열구조 및 하우징 개발(도로공사 표준 하우징 개발완료)

○ 외부 색온도 변화와 연동되는 터널 조명 색온도 가변제어 시스템 개발(2차년)
- 외부 색온도 변화 센싱 기술 개발(색온도 측정데이터 획득 구성)
- 터널조명 색온도제어 알고리즘 개발완료

○ 주행차량의 속도 및 교통량에 따른 터널 입출구 조명제어 기술개발(2차년)
- 영상기반 교통정보(속도, 교통량) 검지 기술 개발완료(카메라를 이용한 영상검지 시스템 개발)
- 차량속도 및 교통량에 따른 터널 입구부 조명 가변제어 알고리즘 개발

○ 터널용 LED 조명 스마트 제어시스템 구성(2차년)
- 밝기, 색온도, 영상검지 통합형 터널조명 컨트롤러 개발(고속전력선 통신방식 이용)완료
- 호환 및 확장성이 용이한 랙타입 터널조명제어반 제작 기술 개발

○ 최종 시제품 제작 및 평가진행(목표치 달성)

기술개발 배경
- 한국도로공사의 시설물들 중에서 사용하고 있는 전체 전력량 중 터널 조명에서 사용되는 전력량이 약 48.6%(2014년 기준)으로 가장 높은 비중을 차지함.
- 이에 한국도로공사에서는 기존 터널등을 LED 조명기구로 교체하기 위해, 2013년 12월 “한국도로공사 표준 LED 조명등기구”기준을 발표하였으며, 2014년 11월 개정안을 발표함.
- 현재 한국도로공사에서 관리하고 있는 터널의 개수는 357개소(상·하행 구분 : 682공)으로 터널에 설치된 조명기기 개수는 약 475,656개로 2020년까지 교체할 계획에 있음.
- 또한 올해부터 개통되는 신규 터널에 대해서는 표준 LED 등기구를 설치할 계획으로 향후 시장성이 매우 큼.
- 기존 터널 조명은 터널 외부의 빛 환경 변화와 관계없이 터널의 설계 속도에 따라 정해지며, 이는 외부 빛 환경 변화에 따라 운전자에 눈부심 발생 가능성이 크며, 에너지 절약적 측면에서도 불합리함.
- 본 사업화대상기술은 터널의 외부 및 출입구의 밝기와 색온도를 센싱하여 터널 외부의 빛 환경 변화에 따라 자동 조절 가능한 조명제어시스템으로 기존 터널조명의 단점을 개선가능하며, 이를 통해 터널 구간에서 운전자의 쾌적한 시환경 조성 및 안전운전 도모할 수 있는 기술임.
- 현재 이루어지고 있는 터널 조명의 LED 조명기구로의 교체는 단순히 기존 조명기구 대신에 LED 조명기구로 교체하는 것에 그치고 있어 LED 조명기구의 장점을 최대 활용을 하지 못하고 있는 실정임.
- 이에 저전력과 장수명, 그리고 광량 및 색온도 제어가 다른 광원에 비해 용이한 LED 조명기구의 장점을 활용하여 터널 외부의 빛 환경 변화에 연동하여 터널 내부 조명 환경을 제어할 수 있는 LED 조명제어 시스템의 개발이 필요함.

핵심개발 기술의 의의
- 본 사업화대상기술은 터널의 외부 및 출입구의 밝기와 색온도를 센싱하여 터널 외부의 빛 환경 변화에 따라 자동 조절 가능한 조명제어시스템으로 기존 터널조명의 단점을 개선가능하며, 이를 통해 터널 구간에서 운전자의 쾌적한 시환경 조성 및 안전운전 도모할 수 있는 기술임.
- 본 사업화대상기술의 핵심경쟁요인은 터널의 입출구부의 밝기와 색온도, 배광형태를 달리하여 에너지 절약적 측면과 더불어 운전자의 시각적 쾌적함과 시인성 향상을 꾀함에 있음.
- 그동안 조명제어에 활용되지 않은 고속전력선 통신모듈을 이용한 디밍 제어기술 및 조명제어장치개발 기술이 핵심이면서 고난위도의 기술임.
- 사업시작시점과 달리 한국도로공사의 표준규격이 제정되면서 터널등기구, 제어모뎀, 제어장치, 기타 H/W에 대한 쏠림현상이 우려되나 현재 지자체에서도 유사한 규격으로 표준화작업을 진행중.
- 본 기술은 국내표준 규격으로 국내에 한정될 가능성이 크나, 등기구 독립적인 해외 마케팅 활동은 충분히 가능할 것으로 판단됨.

적용 분야
- 터널조명제어시스템 - 조광제어컨트롤러, 영상검지기 및 저장장치, 옥외조명제어시스템, 터널관리시스템으로 분야 확장
- LED터널조명기구 - 다양한 옥외용 등기구(지하차도 조명등, 가로등 투광등 등 파생모델 생산으로 수익창출
- 원격제어 및 모니터링 시스템 - 관리자 S/W, 유지관리사업모델 창출