KR100332431B1 - 가상지진 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진체험자가 올라서게 되는 발판을 소정의 P파발생장치에 의해 횡(좌우)방향으로 요동시켜 주도록 함과 동시에 S파발생장치에 의해 상기 발판을 종(상하)방향으로 요동시켜 줄 수 있도록 된 것으로서,

소정의 P파발생판(2)을 P파발생장치(10)에 의해서 횡(좌우)으로 요동시켜 지진파의 P파와 유사한 효과를 얻을 수 있고 동시에 S파발생장치(40)에 의해서는 좌우 요동되고 있는 P파발생판(2)을 S파발생틀(4)과 함께 상·하 작동시켜 지진파의 S파와 유사한 효과를 얻을 수 있게 되므로 지진 발생의 상황과 거의 유사하게 구현시킬 수 있게 되고, 따라서 지진발생시의 상황을 실감있게 체험 할 수 있도록 할 수 있으며, 특히 진폭변위장치(30)의 작동에 의해 P파발생판(2)의 진폭을 변화시켜 강진 또는 약진의 지진이 발생하는 것처럼 선택적으로 구현시킬 수 있으며,

P파발생장치(10)와 S파발생장치(40)의 구조가 간단하여 저비용으로서 용이하게 제작하여 보급할 수 있고 유지·보수가 용이하며, 안전하게 체험할 수 있도록 할 수 있는 가상지진발생장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

가상지진 발생장치{Earthquake occurrence apparatus}

본 발명은 지진이 발생되는 것을 구현하여 체험할 수 있도록 하기 위한 가상지진발생장치에 관한 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면,

지진체험자가 올라서게 되는 발판을 소정의 P파발생장치에 의해 횡(좌우)방향으로 요동시켜 주도록 함과 동시에 S파발생장치에 의해 상기 발판을 종(상하)방향으로 요동시켜 줄 수 있도록 된 것이며,

더욱 상세하게는, 편심회전판을 회전시키면 편심회전판에 결합된 캠레버가 횡으로 이동되면서 P파발생판을 횡으로 요동시켜 주도록 하는 P파발생장치와, 또 다른 편심회전판을 회전시키면 편심회전판 하우징이 종(상하)으로 작동되면서 P파발생판을 받쳐주고 있는 S파발생틀을 종으로 요동시켜 주도록 하는 S파발생장치를 구비하여 실질적으로 지진이 발생되는 것과 같은 상황을 연출시켜 줄 수 있도록 된가상지진발생장치를 제공하려는 것이다.

우리나라는 지질학적으로 지진의 활성대층에 속하는 것으로 알려져 있고 일년에 수십회씩의 미진이 발생하고 있는 실정이며, 근자에는 지진에 대한 대비를 위해 각종 건축물을 신축할 때에 강진에도 견딜 수 있도록 내진 설계를 권장하고 있고 또한 내진 기능을 갖도록 건축되고 있다.

우리나라와 인접한 일본에서는 수 많은 지진이 발생되고 있고 그 중의 강한 지진으로 인하여 인명피해와 재산피해가 많이 발생하고 있는 실정이다.

그러나 우리나라에서 발생되는 대부분의 지진들은 거의 약한 지진들이어서 민감한 사람이 감지할 수 있을 정도에 불과하였으나, 근자에는 지진의 발생빈도가 많아지면서 일반인들이 감지할 정도까지의 지진까지도 발생하고 있는 실정이다.

그러나, 우리나라에는 지진에 대한 대비책이 미미할 뿐만 아니라 일반인들은 지진에 대하여 실질적인 현상과 유사한 경험을 갖고 있지 못하고 지진의 특성을 알지 못하기 때문에 지진이 발생하더라도 지진에 대하여 능동적으로 대처할 수 있는 능력이 거의 전무한 상태에 있다.

그럼에도 불구하고 우리나라에서는 지진에 대하여 체험할 수 있도록 된 장치가 전혀 보급되어지지 못하고 있으며, 따라서 지진에 대하여 실전과 같은 체험을 전혀 할 수 없는 실정에 있다.

본 발명은 지진이 발생될 때의 상황과 거의 유사하게 연출시켜 줄 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은, P파발생판과 S파발생틀과의 사이에 횡방향으로 가이드수단을 구비하고, P파발생감속모터에 의해 편심회전판이 회전되면서 캠레버를 횡으로 작동시키고 캠레버의 작동에 의해 작동봉이 좌우 요동되면서 P파발생판을 횡으로 요동시켜 주도록하며, S파발생감속모터에 의해 다른 편심회전판을 회전시키면 S파발생틀의 저면에 장착된 편심회전판하우징이 상하 요동되면서 S파발생틀을 종으로 요동시켜 줄 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 지표를 대신하여 P파발생장치에 의해 P파발생판을 횡으로 요동시키고 S파발생장치에 의해 P파발생판과의 사이에 가이드수단이 횡으로 구비된 S파발생틀을 종으로 작동시켜 실질적으로 발생되어지는 지진과 거의 유사한 상태로 구현시켜 줄 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른목적은 실질적인 지진과 거의 유사한 P파(횡파)와 S파(종파)를 발생시켜 실전과 같은 지진발생상황을 구현할 수 있도록 함으로서 실질적인 지진과 같은 상황을 체험하고 습득할 수 있도록 함으로서 지진체험의 교육훈련장으로 활용하면서 교육훈련을 극대화시켜 줄 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 P파발생장치에 진폭변위장치를 구비하여 P파발생판이 횡으로 요동하는 진폭변위를 가변시켜 줄 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 P파발생장치와 S파발생장치가 외부로 노출되지 않도록 하고, 구조를 간단히하여 용이하게 제작할 수 있고 기능의 통제 및 조작을 용이하게 실시할 수 있으며, 안전사고가 발생할 염려가 전혀 없어 안전하게 지진·체험을 실시할 수 있도록 된 가상지진발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 및 기타목적은,

외측가장자리에 난간(3)이 둘러진 P파발생판(2)의 하측에 S파발생틀(4)을 구비하여 P파발생판(2)의 저면과 S파발생틀(4)의 상면과의 사이에는 복수조의 가이드블럭(22)과 가이드레일(21)을 횡으로 구비한 것과,

P파발생판(2)은 P파발생장치(10)에 의해 횡으로 요동시켜 주도록 한 것과,

S파발생틀(4)은 S파발생장치(40)에 의해 종으로 요동시켜 주도록 하는 것을 포함하여서 된 가상지진발생장치(1)에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 가상지진발생장치를 보인 사시도.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 가상지진발생장치에서 P파발생장치를 발 췌하여 보인 정면도, 측면도 및 작동예시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 가상지진발생장치에서 S파발생장치를 발췌 하여 보인 정면도 및 측면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 가상지진발생장치에서 S파발생장치의 다른 실시예를 보인 예시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 가상지진발생장치를 하우스의 내부에 설치 한 상태를 보인 예시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가상지진발생장치 2 : S파발생판 3 : 난간

4 : S파발생틀 5 : 상받침대 6 : 하받침대

10 : P파발생장치 11 : P파발생감속모터

12 : 회전축 13 : 지지하우징 14 : 편심회전판

15 : 캠레버 16 : 작동봉 17 : 연결구

18, 19 : 축 20 : 풀리 30 : 진폭

31 : 실린더 32 : 로드 33 : 지지하우징

34 : 축봉 35 : 슬라이더 36 : 슬라이드공

40 : S파발생장치 41 : S파발생감속모터

42 : 기동스프로켓 43 : 연동스프로켓 44 : 체인

45 : 회전축 46 : 편심회전판 47 : 편심회전판하우징

48 : 지지하우징 49 : S파발생실린더

본 발명의 상기 및 기타목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세할 설명에 의하여 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

첨부도면 도 1 내지 도 5b는 본 발명에 따른 가상지진발생장치(1)의 구체적 실현예를 보인 것으로서, 도 1은 가상지진발생장치(1)를 보인 사시도이고 도 2a 내지 도 2c는 P파발생장치를 보인 예시도이며, 도 3a 및 도 3b는 S파발생장치를 보인 예시도이고 도 4a 및 도 4b는 S파발생장치의 다른 실시예를 보인 예시도이며, 도 5a 및 도 5b는 가상지진체험장치(1)를 건물의 내부에 설치한 상태를 보인 예시도이다.

본 발명에 따른 가상지진발생장치(1)는, 외주에 난간(3)이 구비된 P파발생판(2)의 하측에 S파발생틀(4)을 구비하되 이들사이에 복수개의 가이드수단을 횡(좌우)방향으로 구비하여, P파발생판(2)은 진폭변위장치(30)가 구비된 P파발생장치(10)에 의해 S파발생틀(4)의 간섭없이 횡으로 요동시켜 줄 수 있도록 하고, S파발생틀(2)을 종으로 요동시켜 줄 수 있도록 한 것이 주지적인 특징이다.

P파발생판(2)과 S파발생틀(4)과의 사이에 구비되는 가이드수단은, 가이드레일(21)을 S파발생틀(4)의 상면에 횡방향으로 고정시키고 가이드블럭(22)을 P파발생판(2)의 저면에 고정시켜 P파발생판(2)이 P파발생장치(10)에 의해 횡으로 요동될 때 가이드블럭(22)이 가이드레일(21)을 따라 슬라이딩 되도록 하였다.

P파발생판(2)을 횡으로 요동시키는 P파발생장치(10)는,

하받침대(6)의 중앙부에서 회전축(12)의 양측을 지지하우징(13)에 의해 회전가능하게 굴대 설치하여 회전축(12)의 일단에 P파발생감속모터(11)를 연결하고 타단에는 풀리(20)를 장착하며, 회전축(12)에는 캠레버(15)가 씌워진 한 쌍의 편심회전판(14)을 장착고정시킨 것과,

P파발생판(2)의 저면 중앙에 한 쌍의 연결구(10)를 이격 고정시켜 각각의 작동봉(16)의 상단을 축(19)에 의해 회전 가능하게 굴대 설치하고 각 작동봉(16)의 하단에는 축(18)을 이용하여 캠레버(15)의 선단에 회전 가능하게 굴대 설치한 것과,

작동봉(16)에는 진폭변위장치(30)를 구비하여 요동되는 작동봉(16)을 축으로 지지하여 주도록 한 것으로 구성하였다.

상기 작동봉(16)을 축으로 지지하여 주는 진폭변위장치(30)는,

실린더(31)를 직립으로 고정시키고 로드(32)의 선단에는 축봉(34)이 회전가능하게 횡으로 삽입된 지지하우징(33)을 고정시킨 것과, 축봉(34)의 양단에는 슬라이드공(36)이 작동봉(16)에 삽입되어지는 슬라이더(35)를 각각 고정시킨 것과, 실린더(31)의 작동에 의해 슬라이더(35)를 상하 이동시킬 수 있도록 된 것이다.

또, S파발생틀(4)을 종으로 요동시키는 S파발생장치(40)는,

S파발생틀(4)의 저면 양측부에 편심회전판(16)이 회전 가능하게 굴대 설치된 편심회전판하우징(47)을 고정시키고 편심회전판(16)을 상받침대(5)에 지지하우징(48)으로 굴대 설치된 회전축(45)에 고정시킨 것과,

하받침대(6)에는 S파발생감속모터(41)를 고정시켜 그 축에 기동스프로켓(42)을 장착시키고 상기 회전축(45)에는 연동스프로켓(43)을 고정시켜 기동스프로켓(42)과 연동스프로켓(43)을 체인(44)으로 연결시켜서 된 것으로 구성하였다.

또한 도 4a 및 도 4b는 S파발생장치(40)의 다른 실시예를 보인 것이다.

상기 S파발생틀(4)을 종으로 요동시키는 S파발생장치(40)는,

S파발생틀(4)의 저면의 각 모서리부에 연결구(49-2)를 고정시키고 그 하측에 S파발생실린더(49)를 각각 세워 고정시켜 그의 로드를 연결구(49-2)에 굴대 설치하여서 된 것이다.

이하, 작동관계를 설명한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가상지진발생장치(1)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와같이 하우스(50)의 내부에 설치하여 사용하게 되는데, 하우스(50)는 외부에서 내부의 상태를 확인할 수 있도록 사방에 창문(52)를 구비하여 주는 것이바람직하고, 발판(2)으로 사용되는 P파발생판(2)이 상당한 정도의 높이를 유지하게 되므로 출입문(51)의 입구에 난간(54)이 구비된 계단(53)을 설치하여 용이하게 오르고 내릴 수 있도록하여 준다.

상기와 같이 본 발명에 따른 가상지진발생장치(1)가 설치되는 지진체험시뮬레이션장치는 조작기능을 하우스(50)의 내부에 또는 외부에 설치하여 조작할 수 있도록 하며, P파발생장치(10)와 S파발생장치(40)를 개별적으로 조작하여 작동시키거나 동시에 작동시켜 줄 수 있도록하여 주는 것이 바람직하다.

메인스위치(구체적으로 도시하지 아니함)의 조작에 의해 전원이 ON 되고 있는 상태에서, P파발생장치(10)를 작동시키는 스위치(구체적으로 도시하지 아니함)를 ON 시켜 준다.

스위치를 ON시키면 P파발생장치(10)의 P파발생감속모터(11)에 전원이 공급되면서 P파발생감속모터(11)가 작동하게 된다. P파발생감속모터(11)가 작동하게 되면 회전축(12)의 회전에 의해 풀리(20)가 회전하게 되고, 풀리(20)가 회전하게 되면 지지하우징(13)에 굴대 설치되어 있는 회전축(12)은 초기에는 더디게 회전되어지지만 회전이 점진적으로 원할해지면서 외부로부터 진동과 충격이 가해지더라도 이에 구애받지 않고 원할하게 회전하게 된다.

회전축(12)이 회전하게 되면 편심회전판(14)도 회전하게 되는데 편심회전판(14)이 회전하게 되면 그 외주에 씌워진 캠레버(15)가 횡(좌우)으로 요동하게 되며, 캠레버(15)가 횡으로 요동하게 되면 진폭변위장치(30)가 축으로 작용하게 되는 작동봉(16)은 진폭변위장치(30)의 축봉(34)을 축(기준)으로하여 요동하게 되므로 작동봉(16)의 상단이 연결구(17)에 축(19)으로 굴대 설치되어 있는 P파발생판(2)도 횡으로 요동하게 된다.

P파발생판(2)이 횡으로 요동할 때 그의 저면에 고정된 가이드블럭(22)은 S파발생틀(4)의 상면에 횡방향으로 고정된 가이드레일(21)을 따라 슬라이딩 이동하게 되므로 P파발생판(2)은 원할하게 요동되어지며, P파발생감속모터(11)의 회전속도를 조정하여 주게 되면 P파발생판(2)의 요동속도를 조정할 수 있게 된다.

특히, P파발생감속모터(11)의 작동에 의해 P파발생판(2)이 횡으로 요동할 때 진폭변위장치(30)를 작동시켜 줌으로서 P파발생판(2)의 요동 진폭범위를 가변시킬 수 있게 된다.

즉, 진폭변위장치(30)에서 실린더(31)를 작동시켜 로드(32)를 길게 인출시켜주게 되면 지지하우징(33)이 상측으로 이동하게 되고, 지지하우징(33)의 상측이동에 의해 축봉(34)과 함께 슬라이더(35)도 작동봉(16)을 따라 상측으로 이동하게 되며, 이와같이 슬라이더(35)가 상측으로 이동되어지게 되면 축봉(34)과 상측의 축(19)과의 거리는 길어지게 되므로 편심회전판(14)의 회전에 의해 캠레버(15)가 요동될 때 축봉(34)을 축(중심)으로하여 작동봉(16)의 하측은 진폭을 크게하여 요동하지만 반면에 상측은 진폭을 작게 하여 요동하게 되며, 결국 P파발판(2)은 약한 지진처럼 그 진폭을 작게 하여 횡으로 요동하게 된다.

반면에 실린더(31)를 역으로 작동시켜 로드(32)를 수납시켜 주게 되면 지지하우징(33)이 하측으로 이끌려 내려오게 되고, 지지하우징(33)의 하측으로의 이동에 의해 축봉(34)과 함께 슬라이더(35)도 작동봉(16)을 따라 하측으로 이동하게 되며, 이와같이 슬라이더(35)가 하측으로 이동하게 되면 축봉(34)과 상측의 축(19)과의 거리는 길어지고 반면에 축봉(34)과 하측의 축(18)과의 거리는 짧아지게 되므로, 편심회전판(14)의 회전에 의해 캠레버(15)가 요동될 때 축봉(34)을 축(중심)으로 하여 작동봉(16)의 하측은 진폭을 작게하여 요동하지만 반면에 상측은 진폭을 크게하여 요동하게 되며, 결국 P파발생판(2)은 강한 지진처럼 그 진폭을 크게하여 횡으로 요동하게 된다.

또한, 도 3a 및 도 3b에 예시된 S파발생장치(40)는 다음과 같이 작동된다.

스위치(구체적으로 도시하지 아니함)를 ON시켜 S파발생감속모터(41)에 전원을 공급시키면 S파발생감속모터(41)가 작동되면서 기동스프로켓(42)을 회전시키게 되고 기동스프로켓(42)의 회전에 의해 체인(44)으로 연결된 연동스프로켓(43)이 회전하게 되며, 연동스프로켓(43)의 회전에 의해 회전축(45)과 함께 편심회전판(46)이 회전하게 되고 편심회전판(46)의 회전에 의해 편심회전판하우징(47)이 종(상하)으로 요동하게 되므로 S파발생틀(4)도 함께 종으로 요동하게 된다.

S파발생틀(4)이 종으로 작동하게 되면 P파발생판(2)과는 가이드블럭(22)과 가이드레일(21)에 의해 연결되어 있으므로 P파발생판(2)도 함께 종(상하)으로 요동하게 되지만 P파발생판(2)은 상기 가이드블럭(22)과 가이드레일(21)에 의해서 S파발생틀(4)과 함께 횡으로 요동되는 것과는 무관하게 P파발생장치(10)의 작동에 의해 종으로 요동을 하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은,

소정의 P파발생판(2)을 P파발생장치(10)에 의해서 횡(좌우)으로 요동시켜 지진파의 P파와 유사한 효과를 얻을 수 있고 동시에 S파발생장치(40)에 의해서는 좌우 요동되고 있는 P파발생판(2)을 S파발생틀(4)과 함께 상·하 작동시켜 지진파의 S파와 유사한 효과를 얻을 수 있게 되므로 지진 발생의 상황과 거의 유사하게 구현시킬 수 있게 되고, 따라서 지진발생시의 상황을 실감있게 체험 할 수 있도록 할 수 있으며, 특히 진폭변위장치(30)의 작동에 의해 P파발생판(2)의 진폭을 변화시켜 강진 또는 약진의 지진이 발생하는 것처럼 선택적으로 구현시킬 수 있으며, P파발생장치(10)와 S파발생장치(40)의 구조가 간단하여 저비용으로서 용이하게 제작하여 보급할 수 있고 유지·보수가 용이하며, 안전하게 체험할 수 있도록 할 수 있는 가상지진발생장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 외측가장자리에 난간(3)이 둘러진 P파발생판(2)의 하측에 S파발생틀(4)을 구비하여 P파발생판(2)의 저면과 S파발생틀(4)의 상면과의 사이에는 복수개의 가이드블럭(22)과 가이드레일(21)을 횡으로 구비한 것과,

   P파발생판(2)은 P파발생장치(10)에 의해 횡으로 요동시켜 주도록 한 것과,

   S파발생틀(4)은 S파발생장치(40)에 의해 종으로 요동시켜 주도록 하는 것을 포함하여서 된 가상지진발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   P파발생판(2)의 저면 중앙에 한쌍의 연결구(10)를 이격 고정시켜 각각의 작동봉(16)의 상단을 축(19)에 의해 회전가능하게 굴대 설치하고 각 작동봉(16)의 하단에는 축(18)을 이용하여 캠레버(15)의 선단에 회전가능하게 굴대 설치한 것과,

   작동봉(16)에는 진폭변위장치(30)를 구비하여 요동되는 작동봉(16)을 축으로 지지하여 주도록 한 것을 포함하여서 된 가상지진발생장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   작동봉(16)을 축으로 지지하여 주는 진폭변위장치(30)는,

   실린더(31)를 직립으로 고정시키고 로드(32)의 선단에는 축봉(34)이 회전가능하게 횡으로 삽입된 지지하우징(33)을 고정시킨 것과, 축봉(34)의 양단에는 슬라이드공(36)이 작동봉(16)에 삽입되어지는 슬라이더(35)를 각각 고정시킨 것과, 실린더(31)의 작동에 의해 슬라이더(35)를 상하이동시킬 수 있도록 된 것을 포함하여서 된 가상지진발생장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   S파발생틀(4)을 종으로 요동시키는 S파발생장치(40)는,

   S파발생틀(4)의 저면 양측부에 편심회전판(16)이 회전가능하게 굴대 설치된 편심회전판하우징(47)을 고정시키고 편심회전판(16)을 상받침대(5)에 지지하우징(48)으로 굴대 설치된 회전축(45)에 고정시킨 것과,

   하받침대(6)에는 S파발생감속모터(41)를 고정시켜 그 축에 기동스프로켓(42)을 장착시키고 상기 회전축(45)에는 연동스프로켓(43)을 고정시켜 기동스프로켓(42)과 연동스프로켓(43)을 체인(44)으로 연결시켜서 된 것을 포함하여서 된 가상지진발생장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   S파발생틀(4)을 종으로 요동시키는 S파발생장치(40)는, S파발생틀(4)의 저면의 각 모서리부에 연결구(49-2)를 고정시키고 그 하측에 S파발생실린더(49)를 각각 세워 고정시켜 그의 로드를 연결구(49-2)에 굴대 설치하여서 된 가상지진발생장치.