KR101194588B1 - 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 교량설치용 케이스(10): 상방으로 개방되고 내부에 물이 저장되며 교량설치용 케이스(10)의 내부 바닥면에 설치되는 저수조(20): 교량설치용 케이스(10) 상에 나란하게 설치되는 한 쌍의 교각연결대(31)와, 교각연결대(31) 사이에 설치되되, 저면이 교량설치용 케이스(10)의 내부 바닥면과 밀착되는 한 쌍의 제1교각(32)과, 제1교각(32) 사이에 설치되며 저수조(20)의 내부에 배치되는 한 쌍의 제2교각(33)과, 교각연결대(31) 사이로 삽입되어 길이방향의 개구부를 폐쇄하는 교량상판(34)을 갖춘 교량(30): 제2교각(33) 사이에 승강가능하게 설치되는 부표(40): 부표(40)에 노출되게 설치되는 자석(50): 제2교각(33) 사이의 상단부에 설치되며 자석(50)에 의해 전기의 흐름이 연결 및 차단되는 스위치(60): 전원을 공급받아 외부로 경보음을 전달하는 부저(70): 전원을 공급하는 전원공급부(80)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 초등학생이나 중학생들이 별물로 제작된 교량설치용 케이스, 저수조, 교량, 부표, 자석, 스위치, 부저, 전원공급부를 이용하여 직접 제작해보고, 제작된 홍수경보시스템을 이용하여 실험해 봄으로서, 만드는 재미와 더불어 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 체득할 수 있어 교육전달효과의 극대화를 추구할 수 있는 이점이 있다.

Description

홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구{Teaching Aids For Education Of Flood Alarm System}

본 발명은 학습교구에 관한 것으로서, 이를 좀 더 상세히 설명하면, 별물로 제작된 홍수경보시스템의 구성부품들을 초등학생 및 중학생의 아이들이 직접제작해 보고 실험해 봄으로서, 만드는 재미와 더불어 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 전달할 수 있는 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 사람들은 자연재해로부터 인명과 재산을 보호하기 위하여 끊임없이 노력하고 있으며, 그 중 대표적인 것으로 경보시스템을 들 수 있다.

경보시스템은 그 대상에 따라 크게 화산경보시스템, 지진경보시스템, 쓰나미경보시스템, 홍수경보시스템을 들 수 있다.

상기 화산경보시스템은 인성위성을 이용하여 지형변화와 용암의 상태를 확인하고 화산폭발을 미리 예측하는 것으로, 지구 상공에 원격 감지위성을 띄우고, 이 인공위성에서 레이저파를 발사하면 레이저파는 지구표면에 흩어졌다 반사되어 돌아오며 지형의 모양을 알 수 있는데, 인공위성이 같은 궤도를 진입할 때 다시 레이저파를 발사하여 지형변화를 살펴보면, 끓는 용암이 화산 깊숙한 곳에서 솟아오를 때처럼 지상센서로는 감지하지 못하는 표면의 변화를 알 수 있다.

상기 지진경보시스템은 전세계에 분산 설치된 지진 네트워크(Global Seismographic Network, GSN)는 실시간으로 지진을 기록하여 자료를 인공위성이나 인터넷으로 전송하며, 이러한 정보를 통합하고 분석하면 지진을 일으키는 땅의 움직임의 연관성을 밝혀내어 지진의 피해를 줄일 수 있다.

상기 쓰나미경보시스템은 해저에 바닥압력계를 설치하여 1㎝정도의 작은 쓰나미가 통과하면서 생긴 미세한 압력변화를 감지하며, 이러한 신호를 통신부표로 보내면 지상의 기상장비로부터 얻은 기록과 합쳐지고, 합쳐진 자료를 안테나를 이용하여 위성으로 보내며, 쓰나미 감시센터가 자료를 받아 몇 분 이내로 피해지역에 경보를 보내 쓰나미의 피해로부터 인명과 재산피해를 줄일 수 있다.

상기 홍수경보시스템은 비의 양과 물의 높이를 관측하여 매시간 자료를 수집하여 일정 높이 이상으로 올라가게 되면 홍수주의보와 홍수경보를 발명하게 되는데, 재난 관리정보시스템으로 모인 정보를 분석하여 재난상황실과 주요방송사를 연결하여 비상시 TV 자막방송을 내보내며, 휴대폰문자전송서비스(CBS)를 통해서 해당 지역 주민들에게 휴대폰으로 재난문자를 실시간으로 전달하며, 또한 산간계곡의 상황도 실시간으로 관측하고 자동으로 경보를 발령하여 산간계곡의 야영객 등을 대피토록 함으로서 재난으로부터 인명을 보호할 수 있다.

우리나라에는 한강, 낙동강, 금강, 영산강, 섬진강 등 모두 5개의 홍수통제가 설치되어 있다.

상기와 같은 홍수경보시스템에 대한 기본원리를 초등학생 및 중학생의 아이들에게 이론교육을 한다 하더라도 아이들이 이해하는데에는 한계가 있으며, 더군다나 눈으로 직접 보여주지 않는 이상 이를 이해하기란 쉽지 않은 문제가 있으므로, 초등학생이나 중학생들에게 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 설명할 수 있는 학습교구에 대한 필요성이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 초등학생 및 중학생의 아이들에게 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 재미있게 전달해 줄 수 있는 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

교량설치용 케이스:

상방으로 개방되고 내부에 물이 저장되며 교량설치용 케이스의 내부 바닥면에 설치되는 저수조:

교량설치용 케이스 상에 나란하게 설치되는 한 쌍의 교각연결대와, 교각연결대 사이에 설치되되, 저면이 교량설치용 케이스의 내부 바닥면과 밀착되는 한 쌍의 제1교각과, 제1교각 사이에 설치되며 저수조의 내부에 배치되는 한 쌍의 제2교각과, 교각연결대 사이로 삽입되어 길이방향의 개구부를 폐쇄하는 교량상판을 갖춘 교량:

제2교각(33) 사이에 승강가능하게 설치되는 부표:

부표(40)에 노출되게 설치되는 자석:

제2교각 사이의 상단부에 설치되며 자석에 의해 전기의 흐름이 연결 및 차단되는 스위치:

전원을 공급받아 외부로 경보음을 전달하는 부저:

전원을 공급하는 전원공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 초등학생이나 중학생들이 별물로 제작된 교량설치용 케이스, 저수조, 교량, 부표, 자석, 스위치, 부저, 전원공급부를 이용하여 직접 제작해보고, 제작된 홍수경보시스템을 이용하여 실험해 봄으로서, 만드는 재미와 더불어 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 체득할 수 있어 교육전달효과의 극대화를 추구할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구의 조립된 상태를 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구의 설치순서를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구의 작동관계설명을 위한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구는, 교량설치용 케이스(10), 저수조(20), 교량(30), 부표(40), 자석(50), 스위치(60), 부저(70), 전원공급부(80)로 구성된다.

도 2a를 참조하면, 상기 교량설치용 케이스(10)는 상자모형으로 접을 수 있도록 된 종이재질의 전개도로서, 폭이 좁고 길이가 긴 바닥판(10a)의 양단에는 측판(10b)이 형성되고, 측판(10b)의 일단에는 후판(10d)이 일체로 형성된 유선형의 상판(10c)이 일체로 형성된다.

특히, 상기 상판(10c)에는 교량(30)의 교각연결대(31)가 얹혀지되, 상판(10c)의 고정홈(11)으로 교각연결대(31)의 결합돌기(31a)가 삽입된다.

본 실시 예의 경우 상기 교량설치용 케이스(10)는, 바닥판(10a)의 양단에 형성된 측판(10b)을 상방향으로 90도 절곡하고, 상판(10c)을 측판(10b)을 기준으로 바닥판(10a)과 마주보도록 90도로 절곡하며, 후판(10d)을 상판(10c)을 기준으로 하방향으로 90도 절곡한 다음, 측판(10b)과 후판(10d)에 형성된 자투리부분을 접착수단(양면테이프, 본드, 풀 등)을 매개로 부착하여 조립함으로써, 상면 및 후면의 중앙과 전면이 개방된 교량설치용 케이스(10)를 완성한다.

도 2b를 참조하면, 상기 저수조(20)는 공지의 투명한 합성수지 또는 유리재질의 수조로서, 교량설치용 케이스(10)의 바닥판(10a) 상면에 안착된다.

특히, 상기 저수조(20)에는 내부로 투입되는 물의 높이를 실험자가 유관으로 확인할 수 있도록 눈금자(21)가 보강 구비된다. 상기 눈금자(21)는 공지의 스티커이다.

도 2b를 참조하면, 상기 교량(30)은 한 쌍의 교각연결대(31)와, 한 쌍의 제1교각(32), 한 쌍의 제2교각(33) 및 교량상판(34)으로 구성된다.

상기 한 쌍의 교각연결대(31)의 양단에는 하향으로 돌출된 결합돌기(31a)가 일체로 형성되고, 외면 하부에는 길이방향을 따라 일정간격으로 결합홈(31b)이 형성된다.

본 실시 예의 경우 상기 한 쌍의 교각연결대(31)의 양단부가 교량설치용 케이스(10)의 상판(10c)에 얹혀지고, 교각연결대(31)의 결합돌기(31a)가 상판(10c)의 고정홈(11)으로 삽입되어 고정된다.

상기 한 쌍의 제1교각(32)은 소정의 두께를 갖는 플레이트로서, 상부 두께 면에는 외향으로 돌출되는 결합돌기(32a)가 일체로 형성되고, 상면에는 전선(L)을 끼워 고정할 수 있도록 전선(L)고정홈(32b)이 형성되어 있다.

상기 한 쌍의 제2교각(33)은 한 쌍의 제1교각(32)과 마찬가지로 결합돌기(33a)와 전선(L)고정홈(33b)을 구비하며, 여기에 중앙이 길이방향을 따라 관통된 가이드홈(33c)이 더 형성되어 있다는 점만 다르다.

본 실시 예의 경우 한 쌍의 제1교각(32)을 각각 한 쌍의 교각연결대(31) 사이에 설치하되, 하나는 교각연결대(31)의 일단부에 다른 하나는 교각연결대(31)의 타단부에 배치한 상태에서 교각연결대(31)의 결합홈(31b)으로 결합돌기(32a)를 삽입하여 상호 결합되도록 한다.

그리고, 한 쌍의 제2교각(33)을 한 쌍의 제1교각(32) 사이에 배치한 다음, 교각연결대(31)의 결합홈(31b)으로 결합돌기(33a)를 삽입하여 상호 결합시켜 준다.

상기 한 쌍의 제1교각(32)과 한 쌍의 제2교각(33)은 저수조(20)를 기준으로 외부와 내부에 각각 배치됨이 바람직하다.

상기 교량상판(34)은 교각연결대(31) 사이로 삽입되어 길이방향의 개구부를 폐쇄하는 역할을 한다.

본 실시 예의 경우 구체적으로 도시하지는 아니하였지만, 교량상판(34)의 상면으로 도로의 중앙선이 표현된 스티커가 부착될 수 있으며, 나아가 자동차모형이 교량상판(34)의 상면으로 얹혀질 수도 있다.

도 2c를 참조하면, 상기 부표(40)는 물에 쉽게 뜨는 공지의 스티로폼 또는 합성수지로서, 중앙에는 자석(50)이 삽입될 수 있도록 상하로 관통된 자석고정부(41)가 일체로 형성된다.

본 실시 예의 경우 상기 부표(40)는 한 쌍의 제2교각(33) 사이에 배치된다. 이때, 상기 부표(40)는 제2교각(33)의 가이드홈(33c)을 따라서만 승강될 수 있도록 고정핀(P)을 매개로 설치됨이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 보조지지대(S)를 매개로 한 쌍의 제2교각(33) 사이에 배치될 수 있다.

도 2c를 참조하면, 상기 자석(50)은 부표(40)의 자석고정부(41)에 삽입되어 고정된다.

본 실시 예의 경우 상기 자석(50)은 자력을 매개로 스위치(60)를 동작제어하는 기능을 한다.

도 2d를 참조하면, 상기 스위치(60)는 공지의 리드스위치(Lead Switch)로서, 제2교각(33) 사이의 상단부에 설치되며 자석(50)에 의해 전기의 흐름이 연결 및 차단된다.

상기 리드스위치(Lead Switch)는 접점 부분이 비활성 가스를 충전한 유리관 속에 봉입되어 있는 스위치로서, 본 실시 예의 경우 자석(50)을 스위치(60)에 접촉시키게 되면 자석(50)의 자력에 의해 상호 이격되어 있던 리드가 상호 접촉하여 접점을 이루게 되므로서, 상호 접점을 이루는 리드를 통해 전류가 흐를 수 있게 된다.

본 실시 예의 경우 비록 하나의 실시 예로서, 리드스위치를 적용하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 필요에 따라 리드스위치가 동일한 기능을 수행할 수 있는 공지의 그 어떠한 것도 적용 실시가능하다.

도 2d를 참조하면, 상기 부저(70)는 공지의 음향발생기로서, 전원공급부(80)로부터 전원을 공급받아 외부로 경보음향을 방출하는 역할을 한다.

본 실시 예의 경우 상기 스위치(60)가 자석(50)에 의해 접점을 형성하므로서 전류가 흘러 부저(70)로 전달될 경우 부저(70)에서는 경보음향이 방출된다.

한편, 상기 부저(70)는 도 1에 도시된 바와 같이, 별도의 지지대를 매개로 설치될 수 있다.

도 2e를 참조하면, 상기 전원공급부(80)는 공지의 배터리로서, 전선(L)을 매개로 부저(70)와 전기적으로 연결되어 전선(L)을 통해 전원을 공급한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3을 참조하면, 저수조(20)의 내부로 주사기(미도시)를 이용하여 물을 서서히 부어 주어주게 되면, 자석(50)이 설치된 부표(40)는 물에 의해 서서히 떠올라 제2교각(33)의 가이드홈(33c)을 따라 승강하게 된다.

그리고, 상기 저수조(20)의 내부로 물을 더 부어 주게 되면 부표(40)와 함께 승강된 자석(50)이 스위치(60)에 서서히 근접하게 되고, 서서히 접근하는 자석(50)의 자력에 의해 스위치(60)에 내설되는 한 쌍의 리드(미도시)는 서로를 향해 서서히 휘게 되며, 자석(50)이 스위치(60)에 접촉하게 되면, 비로소 스위치(60)의 리드(미도시)는 자력에 의해 상호 접촉되어 접점을 이루게 된다.

이때, 실험자는 스위치(60)의 리드(미도시)가 자석(50)에 의해 접점을 이룰 때의 물의 높이를 저수조(20)에 설치된 눈금자(21)를 통해 쉽게 획득할 수 있다.

상기와 같이 스위치(60)의 리드(미도시)가 자석(50)의 자력에 의해 상호 접점을 이루게 되면, 전원공급부(80)로부터의 전원이 전선(L)을 매개로 부저(70)로 전달되고, 전원을 공급받은 부저(70)는 외부로 경보음향을 방출하게 된다.

상기 실험이 종료되면 주사기(미도시)를 이용하여 저수조(20)에 충진된 물을 빨아드리고, 설치순서의 역순으로 분해하거나 또는 저수조(20)에서 물만 제거한 상태로 다음에 있을 실험을 위해 보관해 둔다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 초등학생이나 중학생들이 별물로 제작된 교량설치용 케이스(10), 저수조(20), 교량(30), 부표(40), 자석(50), 스위치(60), 부저(70), 전원공급부(80)를 이용하여 직접 제작해보고, 제작된 홍수경보시스템을 이용하여 실험해 봄으로서, 만드는 재미와 더불어 홍수경보시스템의 기본원리를 쉽게 체득할 수 있어 교육전달효과의 극대화를 추구할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세하게 설명되어 있지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 교량설치용 케이스 10a: 바닥판 10b: 측판
10c: 상판 10d: 후판 11: 고정홈
20: 저수조 21: 눈금자 30: 교량
31: 교각연결대 32: 제1교각 33: 제2교각
33c: 가이드홈 40: 부표 50: 자석
60: 스위치 70: 부저 80: 전원공급부
P: 고정핀 L: 전선 S: 보조가이드

Claims (3)

1. 교량설치용 케이스(10):
   상방으로 개방되고 내부에 물이 저장되며 교량설치용 케이스(10)의 내부 바닥면에 설치되는 저수조(20):
   교량설치용 케이스(10) 상에 나란하게 설치되는 한 쌍의 교각연결대(31)와, 교각연결대(31) 사이에 설치되되, 저면이 교량설치용 케이스(10)의 내부 바닥면과 밀착되는 한 쌍의 제1교각(32)과, 제1교각(32) 사이에 설치되며 저수조(20)의 내부에 배치되는 한 쌍의 제2교각(33)과, 교각연결대(31) 사이로 삽입되어 길이방향의 개구부를 폐쇄하는 교량상판(34)을 갖춘 교량(30):
   제2교각(33) 사이에 승강가능하게 설치되는 부표(40):
   부표(40)에 노출되게 설치되는 자석(50):
   제2교각(33) 사이의 상단부에 설치되며 자석(50)에 의해 전기의 흐름이 연결 및 차단되는 스위치(60):
   전원을 공급받아 외부로 경보음을 전달하는 부저(70):
   전원을 공급하는 전원공급부(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 저수조(20)에는, 내부로 투입되는 물의 높이를 확인할 수 있도록 눈금자(21)가 보강 구비된 것을 특징으로 하는 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스위치(60)는 리드스위치인 것을 특징으로 하는 홍수경보시스템의 기본원리교육을 위한 학습교구.
   
   

Images