KR101195403B1 - 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치 - Google Patents

산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 길이방향으로 연결되는 복수개의 플룸을 포함하고, 상기 플룸의 높이를 조절하여 경사각을 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치{Laboratory debris flow device to describe geomorphological characteristics}
본 발명은 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치에 관한 것으로서, 플룸의 경사각, 폭 및 길이를 자유롭게 조절할 수 있는 실내 모형시험장치에 관한 것이다.
국내에서 발생하는 산사태는 하기시 국지성 호우에 의한 것이 대부분으로, 기반암위의 얕은 토층이 흘러내린다. 지반의 불안정성은 쉽게 흐름형태인 토석류(debris flow)로 변환된다.
토석류는 거력을 포함한 많은 양의 토질을 함유하며, 빠른 속도로 상당한 거리를 흐르듯 이동한다. 이러한 특성을 소규모 실내 플룸(flume) 실험을 통해 흐름에 대한 공학적 특성실험, 예를 들면, 함수비를 달리하는 유체에 대한 유동속도와 유동거리를 측정하는 실험이나, 유체의 구성요소, 즉 흙의 구성을 달리한 경우의 유동성을 측정하는 실험 등을 수행하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 산사태 모의 시험 장치의 구성도이다.
예를 들어, 대한민국 특허출원번호 제10-2008-0066805호에 소개된 산사태 모의 실험장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부에 위치되고 특정 함수비의 시료가 내부에 담겨졌다가 방출되는 시료 방류부, 시료방류부의 하부에 상고하저의 특정 경사도로 경사지게 구비되어 방출되는 시료가 흘러내리는 산사태 채널부 및 산사태 채널부의 출구에 접하도록 수평방향으로 구비되어 흘러내린 시료가 상면 상에 확산되는 확산 관측부를 포함하여 산사태의 발생 가능성 및 산사태로 인하여 피해가 발생하는 범위와 크기를 측정할 수 있다.
그러나, 상기 발명은 플룸의 경사각, 폭 및 길이가 제한되고 주변부 조건 등으로 유동해석을 수행하기 때문에 토석류 유동성 평가를 수행함에 있어 많은 제약을 받는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 사면붕괴 후 활동(slide)-토석사태(debris avalanche)-토석류(debris flow)로 이어지는 전과정을 플룸의 경사각, 폭 및 길이를 자유롭게 조절함으로써 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 길이방향으로 연결되는 복수개의 플룸을 포함하고, 상기 플룸의 높이를 조절하여 경사각을 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플룸의 폭을 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플룸의 길이를 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실내 모형시험장치는, 경사각 및 폭을 가변시킬 수 있는 상부 플룸; 상기 상부 플룸에 연결되며 경사각, 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 중부 플룸; 및 상기 중부 플룸에 연결되며 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 하부 플룸;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플룸과 중부 플룸의 연결부를 수직으로 들어올려 상기 상부 플룸과 중부 플룸의 경사각을 각각 가변시키는 리프트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플룸의 일 단에 구비된 레일 바퀴가 가이드 레일을 따라 수직으로 슬라이딩 이동하여 상기 상부 플룸의 경사각을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은 저면에 수압을 측정하는 수압계 또는 토석류의 하중을 측정하는 로드셀이 각각 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은 제 1하부면과, 상기 제 1하부면과 수직으로 연결되는 제 1측면을 구비하는 제 1플룸; 및 제 2하부면과, 상기 제 2하부면과 수직으로 연결되는 제 2측면을 구비하는 제 2플룸;을 포함하되, 상기 제 2하부면이 상기 제 1측면과 접촉하며 상기 제 1하부면 상에 배치되는 경우 최소폭을 가지고, 상기 제 2하부면이 상기 제 1하부면 상에서 상기 제 1측면이 배치된 방향의 반대 방향으로 슬라이딩 이동되는 경우 폭을 증가시키며, 상기 제 2하부면이 상기 제 1하부면과 접촉하며 상기 제 1하부면과 동일 직선 상에 배치되는 경우 최대폭을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은 통공부가 형성된 중앙부; 상기 통공부에서 슬라이딩 이동하는 좌측 하부면과, 상기 좌측 하부면과 수직으로 연결되는 좌측 측면을 구비하며 상기 중앙부의 좌측에 설치되는 좌측부; 및 상기 통공부에서 슬라이딩 이동하는 우측 하부면과, 상기 우측 하부면과 수직으로 연결되는 우측 측면을 구비하며 상기 중앙부의 우측에 설치되는 우측부;를 포함하되, 상기 좌측 측면과 우측 측면이 상기 중앙부에 접촉하는 경우 최소폭을 가지고, 상기 좌측 하부면이 상기 통공부에서 좌측으로 슬라이딩 이동하고 상기 우측 하부면이 상기 통공부에서 우측으로 슬라이딩 이동하는 경우 폭을 증가시키며, 상기 좌측 하부면이 상기 통공부의 좌측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되고 상기 우측 하부면이 상기 통공부의 우측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되는 경우 최대폭을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중부 플룸 및 하부 플룸은 길이방향으로 슬라이딩 이동되어 길이를 가변시킬 수 있는 다단계 슬라이딩 이동부재로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제조 방법은 폭과 길이를 가변시킬 수 있는 복수개의 플룸을 길이방향으로 연결하는 플룸 연결 단계; 및 복수개의 상기 플룸을 연결하는 연결부의 높이를 조절하여 상기 플룸의 경사각을 가변시킬 수 있는 리프트 부재를 상기 연결부의 하부에 설치하는 리프트 부재 설치 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산사태 모의 시험 방법은 길이방향으로 복수개의 플룸을 연결하는 연결부의 높이를 조절하여 상기 플룸의 경사각을 가변시키는 경사각 가변 단계; 복수개의 상기 플룸의 폭을 가변시키는 폭 가변 단계; 복수개의 상기 플룸의 길이를 가변시키는 길이 가변 단계; 및 복수개의 상기 플룸으로 토석류를 유동시켜 토석류의 유형별 특성을 조사하는 유형 특성 조사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치에 의하면, 플룸의 경사각, 폭 및 길이를 자유롭게 조절하여 플룸을 유동하는 토석류의 유형별 특성을 조사할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 산사태 모의 시험 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 측면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제 1평면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제 2평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에 포함된 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에서 상부 플룸 및 중부 플룸의 경사각이 가변되는 모습을 보여주는 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에서 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 폭이 가변되는 모습을 보여주는 제 1실시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에서 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 폭이 가변되는 모습을 보여주는 제 2실시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에 포함된 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 다양한 길이비를 보여주는 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제조 방법의 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 산사태 모의 시험 방법의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 길이방향으로 연결되는 복수개의 플룸을 포함하는데, 특히, 본 발명에서는 상기 플룸의 높이를 조절하여 경사각을 가변시킬 수 있다.
이하에서는 길이방향으로 3개의 플룸을 각각 연결하여 구현한 실내 모형시험장치를 상세히 설명하겠지만, 상기 플룸을 다양한 갯수로 연결하여 본 발명을 구현할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 측면도이고, 도 3a는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제 1평면도이며, 도 3b는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제 2평면도이다.
본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 수평 프레임(100), 수직 프레임(200) 및 복수개의 플룸(300)을 포함하며, 복수개의 상기 플룸(300)은 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)을 포함할 수 있다.
상기 수평 프레임(100)은 상기 플룸(300)의 하부에 배치되어 상기 플룸(300)을 하부에서 지지할 수 있다.
상기 수직 프레임(200)은 상기 수평 프레임(100)과 수직으로 연결되고, 상기 플룸(300)의 일 측에 배치되어 상기 플룸(300)을 일 측에서 지지할 수 있는데, 상기 수직 프레임(200)은 상기 플룸(300), 구체적으로, 상기 상부 플룸(400)의 일 단과 연결됨으로써 상기 플룸(300)을 지지할 수 있다.
상기 상부 플룸(400)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 수직 프레임(200)에 연결될 수 있는데, 상기 상부 플룸(400)이 상기 수직 프레임(200)을 따라 슬라이딩 이동함으로서 상기 상부 플룸(400)의 경사각을 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 상부 플룸(400)은 상기 수직 프레임(200)과 연결되는 일 단에 레일 바퀴(미도시)를 구비할 수 있고, 상기 수직 프레임(200)은 상기 레일 바퀴와 대응하는 가이드 레일(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 레일 바퀴가 상기 가이드 레일을 따라 수직 상방 또는 하방으로 슬라이딩 이동한 후 고정됨으로써 상기 상부 플룸(400)의 경사각을 가변시킬 수 있다.
여기서, 상기 상부 플룸(400)의 경사각(α)은 0 ~ 50°로 조절되는 것이 바람직한데, 이는 실험시 안식각(safety factor)을 고려하여 실제 산사태 발생시 경사각인 25 ~ 35°보다 경사각의 범위를 크게 하여 실험하기 위함이다.
도 4는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에 포함된 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 다양한 형상을 보여주는 도이다.
상기 상부 플룸(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상, (b)반원 형상, (c)역삼각 형상 또는 (d)반육각 형상으로 이루어질 수 있고, 특히, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상에 탈부착이 가능한 착탈 부재(950)를 배치하여 (e)반팔각 형상을 형성하는 등 다양한 형상을 가지는 상부 플룸(400)에 상기 착탈 부재(950)를 배치함으로써 다양한 지형을 모사할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 저면에 구비된 수압계(800)와, 로드셀(900)을 이용하여 상기 플룸(300) 내부의 수압과, 상기 플룸(300) 내부를 유동하는 토석류의 하중을 각각 측정할 수 있다.
상기 중부 플룸(500)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 상부 플룸(400)의 타 단에 연결될 수 있는데, 여기서, 상기 상부 플룸(400)과 중부 플룸(500)을 연결하는 연결부(700)가 수직 이동함으로써 경사각을 가변시킬 수 있다. 이때, 상기 중부 플룸(500)은 상기 상부 플룸(400)과 동일하게, 도 4에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상, (b)반원 형상, (c)역삼각 형상, (d)반육각 형상 또는 (e)반팔각 형상으로 이루어질 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 저면에 구비된 수압계(800)와, 로드셀(900)을 이용하여 상기 플룸(300) 내부의 수압과, 상기 플룸(300) 내부를 유동하는 토석류의 하중을 각각 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 연결부(700)는 상기 수평 프레임(100) 상에 배치될 수 있는데, 상기 연결부(700)가 접촉하는 수평 프레임(100)의 특정 위치에는 상기 연결부(700)를 수직으로 들어올려 상기 상부 플룸(400)과 중부 플룸(500)의 경사각을 각각 가변시킬 수 있는 리프트 부재(110)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 리프트 부재(110)는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에서 상부 플룸 및 중부 플룸의 경사각이 가변되는 모습을 보여주는 도이다.
즉, 상기 상부 플룸(400)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플룸(400)의 일 단이 상기 수직 프레임(200) 상에서 수직으로 슬라이딩 이동한 후 고정되거나, 상기 리프트 부재(110)에 의해 상기 연결부(700)가 수직으로 이동함으로써 경사각이 가변될 수 있고, 또한, 상기 중부 플룸(500)은 상기 리프트 부재(110)에 의해 상기 연결부(700)가 수직으로 이동함으로써 경사각이 가변될 수 있다.
상기 하부 플룸(600)은 상기 수평 프레임(100) 상에 설치되고, 일 단이 상기 중부 플룸(500)의 타 단에 연결될 수 있는데, 여기서, 상기 중부 플룸(500)과 하부 플룸(600)을 연결하는 연결부(710)와, 상기 하부 플룸의 타 단은 상기 수평 프레임(100) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 하부 플룸(600)은 상기 상부 플룸(400) 및 중부 플룸(500)과 동일하게, 도 4에 도시된 바와 같이, (a)사각 형상, (b)반원 형상, (c)역삼각 형상, (d)반육각 형상 또는 (e)반팔각 형상으로 이루어질 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 저면에 구비된 수압계(800)와, 로드셀(900)을 이용하여 상기 플룸(300) 내부의 수압과, 상기 플룸(300) 내부를 유동하는 토석류의 하중을 각각 측정할 수 있으며, 특히, 도 3b에 도시된 바와 같이, 도 3a에 도시된 직사각형 수로의 양 측면이 좌우로 펼쳐짐으로서 전체적으로 부채꼴형 수로를 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 상술한 바와 같이, 상기 플룸의 경사각을 가변시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 플룸의 폭을 가변시킬 수도 있다.
구체적으로, 상기 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)은 모두 그 폭을 가변시킬 수 있는데, 상기 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)은 상기 상부 플룸(400)과 동일한 방법으로 그 폭을 가변시킬 수 있으므로 여기서는 상부 플룸(400)의 폭을 가변시키는 방법에 대해서만 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치에서 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 폭이 가변되는 모습을 보여주는 제 1실시도이다.
예를 들어, 상기 상부 플룸(400)은 폭을 가변시키기 위해 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1플룸(410) 및 제 2플룸(420)을 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 제 1플룸(410)은 제 1하부면(411) 과, 상기 제 1하부면(411)과 수직으로 연결되는 제 1측면(412)을 구비할 수 있고, 상기 제 2플룸(420)은 제 2하부면(421)과, 상기 제 2하부면(421)과 수직으로 연결되는 제 2측면(422)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 상부 플룸(400)은 상기 제 2하부면(421)이 상기 제 1측면(412)과 접촉하며 상기 제 1하부면(411) 상에 배치되는 경우 최소폭을 가질 수 있고, 상기 제 2하부면(421)이 상기 제 1하부면(411) 상에서 상기 제 1측면(412)이 배치된 방향의 반대 방향으로 슬라이딩 이동되는 경우 그 폭을 증가시킬 수 있으며, 상기 제 2하부면(421)이 상기 제 1하부면(411)과 접촉하며 상기 제 1하부면(411)과 동일 직선 상에 배치되는 경우 최대폭을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에서 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 폭이 가변되는 모습을 보여주는 제 2실시도이다.
또한, 상기 상부 플룸(400)은 폭을 가변시키기 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙부(430), 상기 중앙부(430)의 좌측에 설치되는 좌측부(440) 및 상기 중앙부(430)의 우측에 설치되는 우측부(450)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 중앙부(430)는 내부에 통공부(431)가 형성될 수 있고, 상기 좌측부(440)는 상기 통공부(431)에서 슬라이딩 이동하는 좌측 하부면(441)과, 상기 좌측 하부면(441)과 수직으로 연결되는 좌측 측면(442)을 구비할 수 있으며, 상기 우측부(450)는 상기 통공부(431)에서 슬라이딩 이동하는 우측 하부면(451)과, 상기 우측 하부면(451)과 수직으로 연결되는 우측 측면(452)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 상부 플룸(400)은 상기 좌측 측면(442)과 우측 측면(452)이 상기 중앙부(430)에 접촉하는 경우 최소폭을 가질 수 있고, 상기 좌측 하부면(441)이 상기 통공부(431)에서 좌측으로 슬라이딩 이동하고 상기 우측 하부면(451)이 상기 통공부(431)에서 우측으로 슬라이딩 이동하는 경우 그 폭을 증가시킬 수 있으며, 상기 좌측 하부면(441)이 상기 통공부(431)의 좌측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되고 상기 우측 하부면(451)이 상기 통공부(431)의 우측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되는 경우 최대폭을 가질 수 있다.
여기서, 상기 좌측부(440)와 우측부(450)를 상기 통공부(431)에서 슬라이딩 이동시키기 위해, 상기 좌측 하부면(441) 및 우측 하부면(451)은 각각 레일 바퀴(미도시)를 구비할 수 있고, 상기 통공부(431)는 상기 레일 바퀴와 대응하는 가이드 레일(미도시)을 구비할 수 있으며, 상기 레일 바퀴가 상기 가이드 레일을 따라 각각 좌우로 슬라이딩 이동한 후 고정됨으로써 상기 상부 플룸(400)의 폭을 가변시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 상술한 바와 같이, 상기 플룸의 경사각 및 폭을 가변시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 플룸의 길이를 가변시킬 수도 있다.
구체적으로, 상기 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)은 모두 그 길이를 가변시킬 수 있는데, 상기 중부 플룸(500)과 하부 플룸(600)은 길이를 가변시키기 위해 예를 들어, 길이방향으로 단계별로 슬라이딩 이동되어 길이를 가변시킬 수 있는 다단계 슬라이딩 이동부재로 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 실내 모형시험장치에 포함된 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸의 다양한 길이비를 보여주는 도이다.
즉, 상기 중부 플룸(500)과 하부 플룸(600)은 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 길이를 가변시킴으로써 상기 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)의 길이비를 (a)1:1:1, (b)1:2:3 또는 (c)1:2:5 등으로 다양하게 조절할 수 있다.
여기서, 상기 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)의 길이비가 (a)1:1:1인 경우, 상기 실내 모형시험장치의 전체 길이는 10m 이내로 산사태(debris slide) 거동을 실험할 수 있고, 길이비가 (b)1:2:3인 경우, 전체 길이는 100m 이내로 토석 사태(debris avalanche) 거동을 실험할 수 있으며, 길이비가 (c)1:2:5인 경우, 전체 길이는 1 ~ 10km 이내로 토석류(debris flow) 거동을 실험할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실내 모형시험장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플룸(400), 중부 플룸(500) 및 하부 플룸(600)의 상부에 물을 분사하여 강우를 모사하는 복수개의 스프레이 노즐(910)을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제조 방법을 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제조 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 실내 모형시험장치의 제조 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 플룸 연결 단계(S10) 및 리프트 부재 설치 단계(S20)를 포함한다.
상기 플룸 연결 단계(S10)는 폭과 길이를 가변시킬 수 있는 복수개의 플룸을 길이방향으로 연결하는 단계이다.
상기 리프트 부재 설치 단계(S20)는 복수개의 상기 플룸을 연결하는 연결부의 높이를 조절하여 상기 플룸의 경사각을 가변시킬 수 있는 리프트 부재를 상기 연결부의 하부에 설치하는 단계이다.
이하, 본 발명에 따른 산사태 모의 시험 방법을 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 산사태 모의 시험 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 산사태 모의 시험 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 경사각 가변 단계(S100), 폭 가변 단계(S200), 길이 가변 단계(S300) 및 유형 특성 조사 단계(S400)를 포함한다.
상기 경사각 가변 단계(S100)는 길이방향으로 복수개의 플룸을 연결하는 연결부의 높이를 조절하여 상기 플룸의 경사각을 가변시키는 단계이다.
상기 폭 가변 단계(S200)는 복수개의 상기 플룸의 폭을 가변시키는 단계이다.
상기 길이 가변 단계(S100)는 복수개의 상기 플룸의 길이를 가변시키는 단계이다.
상기 유형 특성 조사 단계(S400)는 복수개의 상기 플룸으로 토석류를 유동시켜 토석류의 유형별 특성을 조사하는 단계이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 플룸의 경사각, 폭 및 길이를 자유롭게 조절하여 플룸을 유동하는 토석류의 유형별 특성을 조사할 수 있는데, 예를 들면, 플룸의 폭이 넓어지고 길이가 짧아지는 경우에는 활동(slide) 또는 토석사태(debris avalanche) 거동에 대한 특성을 조사할 수 있고, 플룸의 폭이 좁아지고 길이가 넓어지는 경우에는 토석류(debris flow) 거동에 대한 특성을 조사할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 산사태 유형별 흐름특성 재현을 위한 실내 모형시험장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:수평 프레임 110:리프트 부재
200:수직 프레임 300:플룸
400:상부 플룸 410:제 1플룸
411:제 1하부면 412:제 1측면
420:제 2플룸 421:제 2하부면
422:제 2측면 430:중앙부
431:통공부 440:좌측부
441:좌측 하부면 442:좌측 측면
450:우측부 451:우측 하부면
452:우측 측면 500:중부 플룸
600:하부 플룸 800:수압계
900:로드셀 950:착탈 부재
S10:플룸 연결 단계
S20:리프트 부재 설치 단계
S100:경사각 가변 단계
S200:폭 가변 단계
S300:길이 가변 단계
S400:유형 특성 조사 단계

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 경사각 및 폭을 가변시킬 수 있는 상부 플룸;
    상기 상부 플룸에 길이방향으로 연결되며 경사각, 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 중부 플룸; 및
    상기 중부 플룸에 길이방향으로 연결되며 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 하부 플룸;을 포함하고,
    상기 상부 플룸과 중부 플룸의 연결부를 수직으로 들어올려 상기 상부 플룸과 중부 플룸의 경사각을 각각 가변시키는 리프트 부재를 더 포함하며,
    상기 상부 플룸의 일 단에 구비된 레일 바퀴가 가이드 레일을 따라 수직으로 슬라이딩 이동하여 상기 상부 플룸의 경사각을 가변시키는 것을 특징으로 하며,
    상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은
    제 1하부면과, 상기 제 1하부면과 수직으로 연결되는 제 1측면을 구비하는 제 1플룸; 및
    제 2하부면과, 상기 제 2하부면과 수직으로 연결되는 제 2측면을 구비하는 제 2플룸;을 포함하되,
    상기 제 2하부면이 상기 제 1측면과 접촉하며 상기 제 1하부면 상에 배치되는 경우 최소폭을 가지고,
    상기 제 2하부면이 상기 제 1하부면 상에서 상기 제 1측면이 배치된 방향의 반대 방향으로 슬라이딩 이동되는 경우 폭을 증가시키며,
    상기 제 2하부면이 상기 제 1하부면과 접촉하며 상기 제 1하부면과 동일 직선 상에 배치되는 경우 최대폭을 가지는 것을 특징으로 하는 실내 모형시험장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 경사각 및 폭을 가변시킬 수 있는 상부 플룸;
    상기 상부 플룸에 길이방향으로 연결되며 경사각, 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 중부 플룸; 및
    상기 중부 플룸에 길이방향으로 연결되며 폭 및 길이를 가변시킬 수 있는 하부 플룸;을 포함하고,
    상기 상부 플룸과 중부 플룸의 연결부를 수직으로 들어올려 상기 상부 플룸과 중부 플룸의 경사각을 각각 가변시키는 리프트 부재를 더 포함하며,
    상기 상부 플룸의 일 단에 구비된 레일 바퀴가 가이드 레일을 따라 수직으로 슬라이딩 이동하여 상기 상부 플룸의 경사각을 가변시키는 것을 특징으로 하며,
    상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은
    통공부가 형성된 중앙부;
    상기 통공부에서 슬라이딩 이동하는 좌측 하부면과, 상기 좌측 하부면과 수직으로 연결되는 좌측 측면을 구비하며 상기 중앙부의 좌측에 설치되는 좌측부; 및
    상기 통공부에서 슬라이딩 이동하는 우측 하부면과, 상기 우측 하부면과 수직으로 연결되는 우측 측면을 구비하며 상기 중앙부의 우측에 설치되는 우측부;를 포함하되,
    상기 좌측 측면과 우측 측면이 상기 중앙부에 접촉하는 경우 최소폭을 가지고,
    상기 좌측 하부면이 상기 통공부에서 좌측으로 슬라이딩 이동하고 상기 우측 하부면이 상기 통공부에서 우측으로 슬라이딩 이동하는 경우 폭을 증가시키며,
    상기 좌측 하부면이 상기 통공부의 좌측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되고 상기 우측 하부면이 상기 통공부의 우측 끝단으로 슬라이딩 이동하여 고정되는 경우 최대폭을 가지는 것을 특징으로 하는 실내 모형시험장치.
  8. 제 4항 또는 제7항에 있어서,
    상기 상부 플룸, 중부 플룸 및 하부 플룸은 저면에 수압을 측정하는 수압계 또는 토석류의 하중을 측정하는 로드셀이 각각 구비된 것을 특징으로 하는 실내 모형시험장치.
  9. 제 4항 또는 제7항에 있어서,
    상기 중부 플룸 및 하부 플룸은 길이방향으로 슬라이딩 이동되어 길이를 가변시킬 수 있는 다단계 슬라이딩 이동부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 실내 모형시험장치.

  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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