KR100920627B1 - 지진 체험학습 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지진체험학습장치에 관한 것으로 단순한 구성수단에 의해서도 지진발생시 흔들림이나 요동에 의한 연출이 무난한 실내주방과 같이 디스플레이된 콘테이너 철구조물로된 체험부스내에 입실한 체험자들에게 전신으로 지진발생에 따른 흔들림이나 요동을 체감하도록 하는 유용한 지진체험학습장치로, 이의 운영방식은 지상고정식과 하단프레임의 하방에 별도의 전도방지수단으로 별도의 아웃트리거(Outrigger)를 장착해 이동식 지진체험학습장치로도 운영할 수 있는 특징을 가진 유용한 지진체험학습장치로서, 방진스프링상에 안착하고 진동모터와 장착한 체험부스체와 그 하방에 중간프레임과 하단프레임이 상호 길이방향의 축방향으로 조립된 틸팅로드를 기준으로 S파동의 체감과 동시에 P파의 체감을 위한 중간프레임상에 마련된 LM가이드모듈시스템에 의하여,P파와,S파, 복합파인 L파와 같은 복합적인 지진파동효과의 보다 다이나믹한 지진체험학습을 제공하도록 하는 유용한 발명인 것이다.

지진체험학습장치.

Description

지진 체험학습 장치{the earthquake experience study system}

본 발명은 지진체험학습장치에 관한 것으로, 특히 지진재해가 발생시 어떤 행동으로 대처해야 하는지에 대한 재난안전교육차원으로 체험부스내에 실내공간을 연출하고, 지진의 강도에 따라 체험부스가 전후의 틸팅운동과 좌우의 수평운동으로 반복동작되게 하여, 실제 지진의 진도에 따른 흔들림과 떨림을 체감하도록 하는 지진체험학습장치에 관한 것이다.

최근 대기의 온도가 점점 높아지는 지구온난화 현상으로 강력한 태풍, 폭염,홍수와 같은 자연재앙 외에도, 이산화탄소의 증가로 인하여 지구의 평균기온이 상승하여 남극의 빙하가 녹기 시작하여 지각을 누르는 힘의 변화에 의하여 지층대가 불안정한 요인으로 작용해 지진의 발생에도 상관관계가 있을 것으로 추정되는 있는 실정이다.

이에 따라, 실질상황과 비슷한 여건이 마련된 지진체험학습 장치를 도입시켜향후 더욱 잦아질 지진발생 빈도에 따른 지진의 강도 체감과, 지진에 대한 공포의 최소화와, 실제 지진에 따른 대비자세, 지구온난화에 대한 경각심을 일깨우는 지진체험학습장치가 필요한 실정이다.

이와 관련된 국내 문헌 1 기술(등록특허 제10-0332431호)에 따르면, 외측가장자리에 난간이 둘러진 P파 발생판의 하측에 복수개의 가이드블럭과 가이드레일을 횡으로 구비 S파 발생틀을 설치하고, P파 발생판은 P파 발생장치로 횡으로 요동되게 하며, S파 발생틀은 S파발생장치에 의해 종으로 요동시켜 주는 장치이지만, P파발생을 위한 장치가 P파감속모터에서 체인으로 회전축을 구동시켜 회전축에 마련된 2개의 캠레버에서 수직으로 힌지체결된 작동봉 단부의 연결구로 구성되는 진폭변위장치로 P파발생판을 횡으로 요동하는 구성에 있어서, P파의 요동폭 조절수단이 작동봉에 별도의 실린더로 높낮이가 조절되는 슬라이더에 의해 결정되는 것과 같이 구성로 P파감속모터의 효율성이 저감되는 경향이 있다.

또 S파 발생수단에 있어서도 S파발생감속모터로 회전축이 조립되는 편심회전판하우징내의 편심회전판을 구동시켜, 가이드레일블럭상에 조립된 S파발생틀이 가이드레일상에서 종으로 요동되는 구성요소등으로 볼때, 상기 P파와 S파 발생수단은 장치가 비대해지는 경향이 있으며, 실제 지진발생 상황과 같은 다이나믹한 연출에는 한계가 있음을 알 수 있다.

한편, 또 다른 국내 선행기술로 국내 문헌 2 기술(등록특허 제10-847310호)에 따르면, 일정높이의 다리프레임상에 정삼각판상의 채널강 내부 상하면에 부착된 진동패드에 내재된 진동플레이트의 저면 중앙복판에 판형상의 진동캠을 모터로 회전시켜 조립된 고무패드를 진동플레이트 하부면과 마찰시키는 지진체험시스템임을 알 수 있는 바로 체험자의 손바닥을 통해 전해지는 떨림만으로는 지진 강도를 체감하기에는 한계가 있는 실정이다.

본 발명에서는 상기 종전기술에서와 같은 종전기술에서는 미치지 못했던 지진체험학습장치를 제공하고자 하는 것으로, 지진발생시 흔들림이나 요동에 의한 연출이 무난한 실내주방과 같이 디스플레이된 체험부스에 입실한 체험자들에게 전신으로 지진발생에 따른 흔들림이나 요동을 체감하도록 하는 지진체험학습장치를 제공하면서도, 단순한 구성수단에 의해서도 P파와,S파, 복합파인 L파와 같은 복합적인 지진파동효과를 체감하도록 하는 지진체험학습장치를 제공하고자 하는 것이다.

이에 본 발명에서는 지구온난화에 의한 심각성을 깨우치는 체험학습의 일환으로 지진과 같은 재난을 체험할 수 있도록, 상기 지진체험학습장치는 상기 지진 체험학습 장치는 실내주방이 디스플레이된 콘테이너 철구조물 전면을 오픈시켜 소정의 난간을 구비하되, 철구조물 이면바닥에는 좌우로 진동모터(101) 2개를 볼트조립배치하고, 좌우로 배치된 각각의 진동모터 전후로 1개씩 방진스프링(102)의 케이싱 상부를 볼트조립 배치한 체험부스(100)와;

상기 방진스프링(102) 케이싱 하부가 볼트로 안착조립되도록 직사각틀체 좌우중간과 직사각틀체 전후 내측열에 프레임이 추가 보강되며, 직사각틀체 이면 길이방향 각 모서리와 전후 중간에 LM가이드모듈조립편(121b)을 각 용접하고, 직사각틀체 길이방향 프레임 일측 중간측에 기어드모터A힌지(123c)를 용접조립한 상판프레임(110)과;

상기 상판프레임(110)에 마련된 각 LM가이드모듈조립편(121b)에 대향 조립되도록 레일과 슬라이더로 이루어진 LM가이드모듈(121)의 고정은 레일 길이방향 양단의 직사각틀체상에 용접한 LM가이드모듈스톱퍼(121c) 및 레일 길이방향 양단 전후측 직사각틀체 양측에 각각 용접설치에 LM가이드모듈설치편(121a)으로 고정하되, 직사각틀 길이방향 양편에 고정된 LM가이드모듈 외측의 직사각틀체상에는 내측상단에 완충고무패킹이 체결된 상단프레임좌우스톱퍼(122)를 각 설치하고, 직사각틀체 좌우길이방향 일측 프레임의 외측열에 일정 간격 추가 배치조립된 프레임상에 기어드모터A(123)를 볼트조립하고, 직사각틀체 저면 중앙 좌우 길이방향 중간 2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립하고, 직사각틀체 후면 중간하방에 기어드모터B힌지(134c)를 용접설치한 중간프레임(120)과;

상기 중간프레임(120)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에 각 인접설치되도록 직사각틀체 상면 중앙 좌우 길이방향 중간2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립 하되, 직사각틀체 좌우 길이방향 중간 전면 상측 2개소에는 일정높이로 고정시킨 중간프레임 하부지지수단으로 완충제 중간프레임상하스톱퍼(133)를 형성하며, 직사각틀체 좌우길이방향 중간 후면 상측에는 기어드모터B(134)를 용접조립한 하단프레임(130)을 형성하되,

상기 중간프레임(120)의 LM가이드모듈(121)에 구비된 각 슬라이더상에는 상판프레임(110)의 LM가이드모듈조립편(121b)를 각 안착시켜 볼트조립하고, 중간프레임(120)의 기어드모터A(123)에 구비된 모터축에는 상판프레임(110)의 기어드모터A힌지(123c)에 체결된 기어드모터A로드(123b)와 일체로 조립된 기어드모터A캠(123a) 을 체결하며, 하단프레임(130)의 기어드모터B(134)에 구비된 모터축에는 중간프레임(120)의 기어드모터B힌지(134c)에 체결된 기어드모터B로드(134b)와 일체로 조립된 기어드모터B캠(134a)을 체결하며,중간프레임(120)과 하단프레임(130)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에는 틸팅로드(132)를 축삽 형성함을 특징으로 하는 지진체험학습장치를 제공하여 지구온난화에 따른 지진재난에 대비한 지진의 위력을 체감하도록 한 것이다.

본 발명에 따른 지진체험학습 장치는 단순한 구성수단에 의해서도 지진발생시 흔들림이나 요동에 의한 연출이 무난한 실내주방과 같이 디스플레이된 콘테이너 철구조물로된 체험부스내에 입실한 체험자들에게 전신으로 지진발생에 따른 흔들림이나 요동을 체감하도록 하는 유용한 지진체험학습장치이다.

특히, 이의 운영방식은 지상고정식과 하단프레임의 하방에 별도의 전도방지수단으로 별도의 아웃트리거(Outrigger)를 장착해 이동식 지진체험학습장치로도 운영할 수 있는 특징을 가진 유용한 지진체험학습장치로서, 방진스프링상에 안착하고 진동모터와 장착한 체험부스체와 그 하방에 중간프레임과 하단프레임이 상호 길이방향의 축방향으로 조립된 틸팅로드를 기준으로 S파동의 체감과 동시에 P파의 체감을 위한 중간프레임상에 마련된 LM가이드모듈시스템에 의하여,P파와,S파, 복합파인 L파와 같은 복합적인 지진파동효과의 보다 다이나믹한 지진체험학습을 제공하도록 하는 유용한 발명인 것이다.

상기와 같은 점을 감안하여, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 일실시 예를 첨부도면에 의해 알아보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 사용설치 상태 정면도이며,도 2는 본 발명에 따른 사용설치 상태 측면도, 도 3은 본 발명에 따른 조립상태 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 지진 체험학습 장치는 실내주방이 디스플레이된 콘테이너 철구조물 전면을 오픈시켜 소정의 난간을 구비하되, 철구조물 이면바닥에는 좌우로 진동모터(101) 2개를 볼트조립배치하고, 좌우로 배치된 각각의 진동모터 전후로 1개씩 방진스프링(102)의 케이싱 상부를 볼트조립 배치한 체험부스(100)와;

상기 방진스프링(102) 케이싱 하부가 볼트로 안착조립되도록 직사각틀체 좌우중간과 직사각틀체 전후 내측열에 프레임이 추가 보강되며, 직사각틀체 이면 길이방향 각 모서리와 전후 중간에 LM가이드모듈조립편(121b)을 각 용접하고, 직사각틀체 길이방향 프레임 일측 중간측에 기어드모터A힌지(123c)를 용접조립한 상판프레임(110)과;

상기 상판프레임(110)에 마련된 각 LM가이드모듈조립편(121b)에 대향 조립되도록 레일과 슬라이더로 이루어진 LM가이드모듈(121)의 고정은 레일 길이방향 양단의 직사각틀체상에 용접한 LM가이드모듈스톱퍼(121c) 및 레일 길이방향 양단 전후측 직사각틀체 양측에 각각 용접설치에 LM가이드모듈설치편(121a)으로 고정하되, 직사각틀 길이방향 양편에 고정된 LM가이드모듈 외측의 직사각틀체상에는 내측상단에 완충고무패킹이 체결된 상단프레임좌우스톱퍼(122)를 각 설치하고, 직사각틀체 좌우길이방향 일측 프레임의 외측열에 일정 간격 추가 배치조립된 프레임상에 기어 드모터A(123)를 볼트조립하고, 직사각틀체 저면 중앙 좌우 길이방향 중간 2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립하고, 직사각틀체 후면 중간하방에 기어드모터B힌지(134c)를 용접설치한 중간프레임(120)과;

상기 중간프레임(120)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에 각 인접설치되도록 직사각틀체 상면 중앙 좌우 길이방향 중간2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립 하되, 직사각틀체 좌우 길이방향 중간 전면 상측 2개소에는 일정높이로 고정시킨 중간프레임 하부지지수단으로 완충제 중간프레임상하스톱퍼(133)를 형성하며, 직사각틀체 좌우길이방향 중간 후면 상측에는 기어드모터B(134)를 용접조립한 하단프레임(130)을 형성하되,

상기 중간프레임(120)의 LM가이드모듈(121)에 구비된 각 슬라이더상에는 상판프레임(110)의 LM가이드모듈조립편(121b)를 각 안착시켜 볼트조립하고, 중간프레임(120)의 기어드모터A(123)에 구비된 모터축에는 상판프레임(110)의 기어드모터A힌지(123c)에 체결된 기어드모터A로드(123b)와 일체로 조립된 기어드모터A캠(123a)을 체결하며, 하단프레임(130)의 기어드모터B(134)에 구비된 모터축에는 중간프레임(120)의 기어드모터B힌지(134c)에 체결된 기어드모터B로드(134b)와 일체로 조립된 기어드모터B캠(134a)을 체결하며,중간프레임(120)과 하단프레임(130)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에는 틸팅로드(132)를 축삽하도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 각 진동모터와 기어드모터A,B에 인가하는 전원, 체험부스내에는 LED전광판, 전기조명,특수음향기기와 같은 부대설비(도시되지 않았음)의 작동 및 전원제어를 위한 자동제어조작반(미도시)의 설치는 체험부 스(100) 내부, 또는 지상에 앵커조립설치되는 하단프레임(130), 또는 지상 독립체중 선택되는 어느 한 수단에 따른다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시 작용을 첨부된 도면에 따라 알아보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 지진체험 학습장치 체험부스 규격은W3,000*L4,500*H2,400로 어린이 30정도 탑승 되는 설계로 가정의 부엌과 같이 씽크대 및 수납장,식탁의자를 비롯해 그릇이나 접시 컵과 기타 각종 가전 주방용품과 조명등을 배치하여 지진체험학습의 효과를 가중시키도록 함이 바람직하다.

참고로 체험부스내의 그릇이나 접시,컵 및 각종 주방용품과 같은 각종 세트는 유리나 자기질이 아닌 플라스틱이나 금속제 세트로 내충격성이 있는 제품을 선택하도록 하며, 일정 길이의 와이어로 일정 위치에 고정시켜 요동되거나 떨어지는 정도를 제한하도록 한다.

본 발명에 따른 하단프레임(130)은 지상에 철근콘크리트로 앵커시공시켜 고정상태로 운영하거나, 또는 전도방지수단으로 별도의 아웃트리거(Outrigger)를 장착한 이동식 지진체험장치로도 운영될 수 있음은 본 발명에 따른 예측가능한 자명하다 할 것이다.

또한, 본 발명의 지진체험학습을 위하여, 본 발명에 구비되는 자동제어조작반에 의해 조작되는 선택스위치에 따라 체험부스(100)에는 다음 표1과 같은 상황이 디스플레이 되거나 체감되게 사전 프로그램 입력된다.

선택스위치	LED전광판 표시	음향	조명 및 기타 세트 및 체감상태
1	진도 3	지나가는 트럭에서 느끼는 진동과 같은 미세음향	조명 깜박거림, 약간의 진동
2	진도 5	건물에 약간의 손상이 갈 정도의 굉음	식탁의 컵이 떨어지고, 수납장의 그릇이 흔들거림,서있기 곤란
3	진도 8	건물이 무너질 정도의 굉음	서있수 없을상황으로 흔들림과 떨림 강력, 건물이 무너질정도

본 발명에 따른 체험부스(100) 저면부에 설치된 L타입의 진동모터(101)에 의하여는 진동효과를 연출하며 선택스위치에 따라서, 진동모터 회전을 제어시켜 강약을 조절하도록 한다.

지진 파동에서 지진파는 보통 S파와 P파가 있으며, 또 L파는 표면파라는 일종의 복합파가 있다.

참고로 P파는 S파보다 속도가 빠르고, 진동의 폭이 작아서 S파보다 먼저 도착해서 본진에 대한 예고파로 생각될 정도다. 반면 S파는 속도가 느린 편이지만 진폭이 P파에 비해 월등히 큰 편이므로 대부분의 지진피해는 S파에 의해서 일어나게 된다.

간단하게는 지표면과 같은 방향으로 움직이는 파동을 P라 하고,수직으로 흔들리는 파동을 우리는 S파라고 부른다.

한편, P파와 같은 지진상황의 체험학습을 위해, 본 발명에서는 다음과 같이 작동된다.

중간프레임에 설치된 기어드모터A(123)에 의해서는 기어드모터A의 모터축에 조립된 기어드모터A캠(123a)을 동작시켜 기어드모터A로드(123b)를 통해 링크 연결되어, 기어드모터A힌지(123c)에 연결된 상단프레임(110)은 중간프레임상에 설치된 LM가이드모듈(121)의 각 슬라이더에 볼트조립된 상단프레임의 각 LM가이드모듈조립편(121b)은 LM가이드모듈(121)에 구비된 100㎜의 구간에서 좌우로 반복이송되어 P파를 연출하고 기어드모터A의 회전을 제어시켜 그 강약을 조절하도록 한다.

한편, 상기 중간프레임(120)상에 설치된 상단프레임좌우스톱퍼(122)는 LM가이드모듈(121)에 구비된 레일상에 조립된 슬라이더에 의한 왕복수평운동에 따른 상단프레임틀체의 보호지지하고 제한하는 수단이다.

한편, 지진의 S파와 같은 지진상황의 체험학습을 위해서는 중간프레임(120) 좌우길이방향 후방틀 하방에 연결된 기어드모터B힌지(133c)와, 하단프레임(130)의 기어드모터B(134)에 구비된 회전축에 조립된 기어드모터B캠(134a)와 기어드모터B로드(134b)의 링크 연결되어, 기어드모터B(134)의 회전으로 하단프레임(130)과 중간프레임(120)의 좌우 길이방향 중간에 조립된 틸팅로드베어링블럭(131)간에 축삽된 틸팅로드(132)를 회전축방향 기준으로 중간프레임(120)을 상하로 요동되게 한다.

한편, 그 강약의 세기는 선택스위치에 의하여 기어드모터B의 회전 제어프로그램이 사전입력된 자동제어조작반에 의해 구동되게 하는 것이다.

역시,상기의 하단프레임(130)상에 고정설치된 완충제 중간프레임상하스톱퍼(133)는 S파동 연출시 중간프레임(120)의 상하 요동에 따른 보호완충수단으로 적용된 것이다.

한편,상기와 같은 P파와 S파 외에도 지진파동중 복합파인 L파와 같은 지진상황 연출은 체험부스(100) 저면에 설치한 진동모터(101)를 동시 또는 간헐적으로 동작시켜 방진스프링(102)에 의하여 보다 복잡한 파동 현상이 체험자에게 전달되게 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 사용설치 상태 정면도

도 2는 본 발명에 따른 사용설치 상태 측면도

도 3은 본 발명에 따른 조립상태 분해사시도

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100:체험부스

101:진동모터 102:방진스프링

110:상단프레임

120:중간프레임 121:LM가이드모듈

121a:LM가이드모듈설치편 121b:LM가이드모듈조립편

121c:LM가이드모듈 스톱퍼

122:상단프레임 좌우스톱퍼 123:기어드모터A

123a:기어드모터A캠 123b:기어드모터A로드

123c:기어드모터A힌지

130:하단프레임 131:틸팅로드베어링블럭

132:틸팅로드 133:중간프레임 상하스톱퍼

134:기어드모터B

134a:기어드모터B캠 134b:기어드모터B로드

134c:기어드모터B힌지

Claims (2)

1. 지진 체험학습 장치에 있어서,

   상기 지진 체험학습 장치는 실내주방이 디스플레이된 콘테이너 철구조물 전면을 오픈시켜 소정의 난간을 구비하되, 철구조물 이면바닥에는 좌우로 진동모터(101) 2개를 볼트조립배치하고, 좌우로 배치된 각각의 진동모터 전후로 1개씩 방진스프링(102)의 케이싱 상부를 볼트조립 배치한 체험부스(100)와;

   상기 방진스프링(102) 케이싱 하부가 볼트로 안착조립되도록 직사각틀체 좌우중간과 직사각틀체 전후 내측열에 프레임이 추가 보강되며, 직사각틀체 이면 길이방향 각 모서리와 전후 중간에 LM가이드모듈조립편(121b)을 각 용접하고, 직사각틀체 길이방향 프레임 일측 중간측에 기어드모터A힌지(123c)를 용접조립한 상판프레임(110)과;

   상기 상판프레임(110)에 마련된 각 LM가이드모듈조립편(121b)에 대향 조립되도록 레일과 슬라이더로 이루어진 LM가이드모듈(121)의 고정은 레일 길이방향 양단의 직사각틀체상에 용접한 LM가이드모듈스톱퍼(121c) 및 레일 길이방향 양단 전후측 직사각틀체 양측에 각각 용접설치에 LM가이드모듈설치편(121a)으로 고정하되, 직사각틀 길이방향 양편에 고정된 LM가이드모듈 외측의 직사각틀체상에는 내측상단에 완충고무패킹이 체결된 상단프레임좌우스톱퍼(122)를 각 설치하고, 직사각틀체 좌우길이방향 일측 프레임의 외측열에 일정 간격 추가 배치조립된 프레임상에 기어드모터A(123)를 볼트조립하고, 직사각틀체 저면 중앙 좌우 길이방향 중간 2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립하고, 직사각틀체 후면 중간하방에 기어드모터B힌지(134c)를 용접설치한 중간프레임(120)과;

   상기 중간프레임(120)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에 각 인접설치되도록 직사각틀체 상면 중앙 좌우 길이방향 중간2개소와 각 양편에 틸팅로드베어링블럭(131)을 볼트조립 하되, 직사각틀체 좌우 길이방향 중간 전면 상측 2개소에는 일정높이로 고정시킨 중간프레임 하부지지수단으로 완충제 중간프레임상하스톱퍼(133)를 형성하며, 직사각틀체 좌우길이방향 중간 후면 상측에는 기어드모터B(134)를 용접조립한 하단프레임(130)을 형성하되,

   상기 중간프레임(120)의 LM가이드모듈(121)에 구비된 각 슬라이더상에는 상판프레임(110)의 LM가이드모듈조립편(121b)를 각 안착시켜 볼트조립하고, 중간프레임(120)의 기어드모터A(123)에 구비된 모터축에는 상판프레임(110)의 기어드모터A힌지(123c)에 체결된 기어드모터A로드(123b)와 일체로 조립된 기어드모터A캠(123a)을 체결하며, 하단프레임(130)의 기어드모터B(134)에 구비된 모터축에는 중간프레임(120)의 기어드모터B힌지(134c)에 체결된 기어드모터B로드(134b)와 일체로 조립된 기어드모터B캠(134a)을 체결하며,중간프레임(120)과 하단프레임(130)에 마련된 각 틸팅로드베어링블럭(131)에는 틸팅로드(132)를 축삽 형성함을 특징으로 하는 지진체험학습장치.
2. 제1항에 있어서,하단프레임(130)의 하방에 전도방지수단으로 별도의 아웃트리거(Outrigger)를 장착함을 특징으로 하는 지진체험학습장치

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