KR101209846B1 - 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록에 관한 것으로, 콘크리트 모르타르 재질의 본체를 포함하는 블록에 있어서, 상기 본체의 측면에는 끼움홈이 형성되고; 서로 이웃하는 블록 간의 간격 변화를 감지하도록 상기 끼움홈에 설치되는 감지기;를 더 포함하는 것이다.

Description

붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록{Smart block be able to sense the collapse}

본 발명은 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록에 관한 것이다.

축조구조물은 인공적인 절개지 또는 자연적으로 형성된 사면 등(이하 '사면')의 붕괴를 방지하기 위해 축조되는 토목구조물의 일종으로서, 거대한 블록을 일정한 규칙으로 정렬 및 축조해서 구조적인 고정성과 안정성을 확보하는 동시에 외관 이미지를 개선하는 장치이다.

그런데, 축조구조물의 기초가 되는 사면은 통행차량의 진동에 의한 다짐 작용과 우수 등에 의한 침식으로 조금씩 변형된다. 물론, 상기 변형은 축조구조물의 고정성과 안정성을 지속적으로 상실시키고, 이는 곧 축조구조물의 구조를 약화시켜서, 유사시 축조구조물이 급격히 붕괴하는 원인이 된다.

이러한 문제를 해소하기 위해 종래에는 축조구조물을 구성하는 블록의 내구성과 고정성 등을 체크하는 기술이 제시되었다.

하지만, 이러한 종래 기술은 현장에서 관리자가 축조구조물을 구성하는 블록을 직접 일일이 체크해야 하는 불리함이 있고, 체크해야 할 축조구조물 또한 그 수가 상당하므로, 현실적으로 현장에 적용하는 데는 한계가 있다는 문제가 있었다.

이외에도 유사시 축조구조물을 구성하는 블록의 기울어짐을 감지해서 이를 경고하는 기술(등록특허공보 제1040900호)이 제시되었다. 하지만, 상기 종래 기술은 이웃에 결합한 블록과는 상관없이 해당 블록 자체의 기울어짐만을 독립적으로 감지해 경고하는 것이므로, 기울어짐을 감지하는 장치가 블록으로부터 쉽게 분리될 수 있고, 더욱이 이러한 분리를 통해 잦은 오작동을 일으켜 관리자 또는 인근 통행자들이 불필요한 대피를 하게 되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 축조구조물을 이루는 블록의 이동을 정밀하게 감지해서 상기 축조구조물의 붕괴를 사전에 감지해 신뢰할 수 있는 경고를 안내할 수 있는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

콘크리트 모르타르 재질의 본체를 포함하는 블록에 있어서,

상기 본체의 측면에는 끼움홈이 형성되고;

서로 이웃하는 블록 간의 간격 변화를 감지하도록 상기 끼움홈에 설치되는 감지기;를 더 포함하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록이다.

상기의 본 발명은, 이웃하는 블록과 감지기 간의 치밀한 결속을 통해 축조구조물의 붕괴 직전 이상징후를 정밀하게 감지할 수 있고, 이를 통해 통행자에게 신속히 안내할 수 있어서 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 감지기는 이웃하는 블록과 연동해 동작하는 구조를 이루므로, 오작동에 의한 불필요한 경고를 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블록이 설치되는 제1실시모습을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 블록의 동작모습을 도시한 평면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 블록에 적용된 전기회로의 모습을 개략적으로 도시한 회로도이고,
도 4는 본 발명에 따른 블록의 제2실시모습 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 블록에 적용된 전기회로의 다른 모습을 개략적으로 도시한 회로도이고,
도 6은 본 발명에 따른 블록의 제3,4실시모습을 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 제4실시모습의 블록 간 조립 모습을 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 블록의 제4실시모습을 도시한 평면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 다른 형상의 블록을 도시한 사시도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조해 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 블록이 설치되는 제1실시모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 블록의 동작모습을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 블록에 적용된 전기회로의 모습을 개략적으로 도시한 회로도인 바, 이를 참조해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 블록(100)은 콘크리트(모르타르) 재질의 본체(110)와, 이웃하는 블록(100')과 본체(100) 간의 간격을 감지하는 감지기(120)로 구성되고, 감지기(120)의 조작에 의해 점멸하는 램프(130)를 더 포함할 수 있다.

본체(110)는 블록(100)을 이루는 콘크리트 구조체로, 축조구조물을 이루기 위한 통상적인 (보강토)옹벽블록 또는 축조블록의 형상을 이룬다. 본체(110)는 이웃하는 다른 블록(100')과의 결속을 위해 측면에 요철이 형성되고, 상하로 관통하는 하나 이상의 중공(114)이 형성될 수 있다. 이러한 구조는 축조구조물을 이루는 블록이 갖는 통상적인 공지,공용의 구조이므로, 본 발명의 상세한 설명에서는 블록으로서 본체(110)에 구성되어야 할 공지된 기술에 대해서는 그 설명을 생략한다.

참고로, 도 9(본 발명에 따른 다른 형상의 블록을 도시한 사시도)에 도시한 바와 같이 본 발명에 적용되는 블록은 그 형상이 다양할 수 있으므로, 콘크리트 재질을 이루며 다수 개를 조적해 축조할 수 있도록 된 본체를 포함한다면, 아래에 기재되는 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.

계속해서, 본 발명에 따른 본체(110)에서 이웃하는 블록(100')과 접하는 측면에는 끼움홈(111)이 형성된다. 끼움홈(111)은 감지기(120)가 삽입돼 고정되는 곳으로, 감지기(120)가 탈부착 가능하도록 형성될 수도 있고, 본체(110)의 재질인 콘크리트 양생시 감지기(120)가 분리되지 않도록 일체로 결합되어, 끼움홈(111) 자체가 외부로 노출되지 않도록 될 수도 있을 것이다.

계속해서, 본체(110) 상면에는 전선관(200)이 안착되는 안착홈(112)이 본체(110)의 양측면으로 개방되도록 곧게 형성될 수 있다. 여기서 전선관(200)은 감지기(120) 및 램프(130)에 전기를 공급하기 위한 배선을 보호하는 관으로, 비교적 단단한 재질로 되어서 메인전선(210)을 보호한다. 참고로, 본 발명에 따른 블록(100)이 적용되는 축조구조물의 모든 블록(100, 100')에는 전선관(200)의 안착을 위한 안착홈(112)이 상면에 형성되고, 도시하고 있지 않지만 저면에만 또는 상면 및 저면 모두에 형성될 수 있다.

한편, 메인전선(210)은 전선관(200)의 보호 없이 배선될 수도 있으므로, 안착홈(112)이 반드시 곧게 형성되어야 하는 것은 아니다. 따라서, 안착홈(112)은 같은 층으로 일렬 배치된 블록을 따라 메인전선(210)이 배선되도록 양측면이 개방되면 족할 것이다.

본 발명에 따른 블록(100)은 축조구조물 전체를 이룰 수도 있을 것이나, 도시한 바와 같이 일부만 상기 블록(100)으로 구성되고, 남은 부분은 일반 블록(100')이 적용될 수 있다. 이 경우 전선관(200)은 블록(100, 100')의 안착홈(112)을 따라 배관되다가 본 발명에 따른 블록(100)에서 인출전선(220)이 메인전선(210) 및 전선관(200)으로부터 인출돼 감지기(120)와 램프(130)에 연결된다.

본 발명에 따른 블록(100)의 상면에는 인출홈(113)이 형성될 수 있다. 인출홈(113)은 감지기(120)로부터 인출되어 인출전선(220) 및 램프(130)와 연결되는 전선(미도시함)이 안착되는 곳으로서, 감지기(120)가 끼움홈(111)으로부터 삽탈가능한 구조여서 상기 전선의 유동성이 요구되거나, 해당 블록(100)의 상층에 조적되는 블록의 압착으로부터 상기 전선의 보호가 필요할 때 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 블록(100)에 램프(130)를 일체로 결합할 경우, 램프(130)가 삽입될 삽입공(115)이 본체(110)에 더 형성될 수 있다. 램프(130)는 축조구조물의 이상이 감지되면 점등되는 것이므로, 통행자에게 쉽게 가시될 수 있는 곳에 위치되어야 한다. 따라서, 램프(130)는 본체(110)의 정면에 설치되는 것이 바람직하고, 이를 위해 본체(110)의 정면에는 램프(130)가 삽입되는 삽입공(115)이 형성될 수 있다.

삽입공(115)은 중공(114)으로 관통하도록 형성될 수 있고, 이렇게 형성된 삽입공(115)으로 삽입된 램프(130)는 전선관(200)으로부터 인출된 인출전선(220) 및 감지기(120)와 전기적으로 연결되어서, 전술한 바와 같이 감지기(120)의 조작시 램프(130)가 점등하도록 된다.

삽입공(115)은 램프(130)를 고정하기 위한 것으로서, 통행자가 쉽게 가시할 수 있는 위치라면 본체(110)의 정면에 한정하지는 않을 것이다.

감지기(120)는 스위치의 일종으로서, 이웃하는 블록(100')과 연동상태를 유지하다가 최초에 설정 값을 벗어날 경우 해당 회로를 닫거나 열어서 해당 회로에 연결된 램프(130)를 점등하거나 소등시키는 것이다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 감지기(120)가 이웃하는 블록(100')에 맞물리는 레버(121)를 포함해서, 본 발명에 따른 블록(100)과 이웃하는 블록(100')이 이격될 경우 레버(121)가 조작돼 스위치가 닫히고, 해당 스위치가 연결된 회로는 통전되면서 해당 블록(100)의 램프(130)가 점등되도록 했다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면,

도 2(a)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 블록(100)과 이웃하는 블록(100')은 감지기(120)를 사이에 두고 나란히 배치된다. 이때, 감지기(120)의 레버(121)는 이웃하는 블록(100')에 의해 가압되는데, 레버(121)의 가압시 스위치는 열린 상태가 되고, 도 3에 도시한 바와 같이 스위치와 직렬로 연결된 램프(130)의 전원은 차단된다. 여기서, 도 2(a)에 도시한 블록(100, 100') 상태는 안정된 상태의 축조구조물을 의미하는 것이다.

한편, 붕괴 직전에 블록(100, 100')의 정렬이 어긋나면서 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 이웃하는 블록(100, 100') 간의 간격이 벌어질 경우 레버(121)가 받는 압력이 상실되고, 이를 통해 상기 스위치는 닫힌 상태가 된다. 계속해서, 닫힌 상태가 된 상기 스위치는 해당 인출전선(220)을 통전시키고, 상기 스위치와 직렬로 연결된 램프(130)는 전기를 공급받아 점등된다.

참고로, 평상시 닫힌 상태를 유지하다가 외력을 받을 경우 열린 상태가 되는 스위치는 통상적인 스위치와는 반대구조를 이루는데, 이러한 스위치 구조는 공지,공용의 기술이다. 따라서, 블록(100)과 블록(100')이 서로 압력을 받을 땐 레버(121)가 눌려 열린 스위치 상태를 유지하다가, 블록(100)과 블록(100')이 벌어지면서(도 2(b) 참고) 상기 압력이 소멸하면 닫힌 상태로 동작하는 감지기(120)의 일 실시예에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

램프(130)는 삽입공(115)에 삽입돼 고정되는 것으로서, LED와 같이 전력소비가 상대적으로 적은 자재가 적용될 수 있다. 램프(130)는 야외에 설치된 블록(100)에 탑재되므로, 우수 및 먼지 등의 유입이 효과적으로 차단되도록 마감되고, 보수 및 관리의 효율을 높이기 위해서 삽입공(115)으로부터 쉽게 탈부착 가능하도록 설치되는 것이 바람직할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 블록의 제2실시모습 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 블록에 적용된 전기회로의 다른 모습을 개략적으로 도시한 회로도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 감지기(120')는 감광기(121a)와 반사부재(121b)를 포함한 장치일 수 있다. 감광기(121a)는 적외선 센서의 일종으로 일정한 출력의 적외선을 지속적으로 방출하면서 반사되는 적외선을 수신하다가, 적외선이 수신되지 않거나 약속된 크기의 적외선이 수신되지 않을 경우 램프(130)가 점등하도록 회로를 닫는다.

이를 위한 감광기(121a)는 출광수단, 수광수단 및 스위칭수단으로 구성된다.

상기 출광수단은 일정한 세기의 적외선을 일정한 방향으로 조준해 조사하는 것으로서, 조사되는 광은 적외선인 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니며, 레이저 또는 RF 등이 될 수도 있음은 물론이다.

상기 수광수단은 반사된 적외선을 수신하는 것으로서, 필요에 따라 수광한 적외선의 세기를 감지하는 기능을 포함할 수도 있다. 여기서, 적외선 세기를 감지하는 기능을 포함할 경우, 이웃하는 블록(100')이 이격되어 멀어진 상태에서 적외선이 정상적으로 반사돼 수신되었더라도 멀어진 거리로 인해 약해진 수광한 적외선 세기에 감지할 수 있으므로, 이웃하는 블록(100, 100')의 간격 변화를 감지할 수 있다.

상기 스위칭수단은 적외선을 수광한 상기 수광수단의 제어에 의해 램프(130)의 점등을 제어하는 것으로서, 램프(130)를 포함한 회로를 전기적으로 닫아서 램프(130)의 점등을 위한 통전이 이루어지도록 한다.

반사부재(121b)는 감광기(121a)와 마주하는 블록(100')의 일지점에 설치되는 것으로서, 감광기(121a)의 상기 출광수단으로부터 조사되는 적외선을 정확히 반사시켜서 상기 수광수단이 상기 적외선을 수신할 수 있도록 한다. 반사부재(121b)는 상기 출광수단에서 조사되는 광을 효과적으로 반사할 수 있는 재질이 적용되어야 할 것이다. 또한, 반사부재(121b)의 설치범위가 작을수록 서로 이웃하는 블록(100, 100') 간의 변화를 민감하게 감지할 것이므로, 통행차량 또는 바람 등에 의해 발생하는 진동을 고려해서 반사부재(121b)의 최종 설치범위를 결정하는 것이 바람직할 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 블록의 제3,4실시모습을 도시한 사시도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 블록(100a, 100b)은 감지기(120")가 콘센트 타입으로 탈부착할 수 있도록 되어서, 관리 및 보수의 용이성이 개선되도록 했다. 이를 위해 감지기(120")는 축조구조물을 이룬 블록(100a, 100b)의 끼움홈(111', 111")으로부터 감지기(120")를 용이하게 탈부착 가능하도록 했고, 이를 위해 끼움홈(111', 111")에는 감지기(120")의 전기적 연결을 위한 커넥터(116)가 형성되도록 했다. 물론, 커넥터(116)는 램프(130) 및 인출전선(220)과의 전기적 연결을 위해 본체(110')에 내설된 내전선(IL; 도 8 참고)과 연결되고, 이후 램프(130)와 전선관(200)이 각각 설치되면 내전선(IL)은 램프(130) 및 전선관(200)의 인출전선(220)과 전기적으로 연결된다.

끼움홈(111', 111")은 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같은 형상일 수도 있으나, 도 6에 도시한 바와 같이 이웃하는 블록(100')과 마주하는 면(이하 '대면')이 경사지도록 형성될 수도 있다.

한편, 끼움홈(111', 111")의 위치는 도 6(a)에 도시한 바와 같이 본체(110')의 측면 중앙, 또는 도 6(b)에 도시한 바와 같이 본체(110")의 측면 상단(또는 하단)일 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 제4실시모습의 블록 간 조립 모습을 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 블록의 제4실시모습을 도시한 평면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

도 6(b)를 참조해 본 발명에 따른 블록을 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 대면은 이웃하는 블록(100')과 마주하는 면으로서, 블록(100b, 100')의 조립을 완료하면 끼움홈(111")의 정면 입구가 상대적으로 확장된 형상을 이루도록 한다.

한편, 끼움홈(111")에 삽입되는 감지기(120")는 끼움홈(111")의 형상에 상응하는 외형으로 제작될 수 있고, 커넥터(116)에 끼워지는 플러그(122)가 돌출 형성될 수 있다. 즉, 블록(100b, 100')이 서로 연결돼 이어진 상태에서 확장된 입구를 드러낸 끼움홈(111")으로 감지기(120")를 삽입하되, 감지기(120")를 상기 대면을 따라 손쉽게 밀어넣으면서 플러그(122)를 커넥터(116)에 삽입시켜서, 감지기(120")의 전기적 연결은 물론 기계적 고정도 손쉽게 완료하는 것이다.

계속해서, 감지기(120")는 상기 대면을 따라 이동하면서 레버(121)가 이웃하는 블록(100')에 근접해 압착되므로, 감지기(120")를 끼움홈(111")에 삽입하는 것만으로도 감지기(120")가 감지기능을 수행할 수 있는 위치에 정확히 고정될 수 있다.

또한, 감지기(120")의 상,하단에 각각 돌기(미도시함)를 형성시켜서, 도 6(a)의 경우엔 해당 본체(110')가 상기 돌기를 걸어 감지기(120")의 이탈을 저지하고, 도 6(b)의 경우엔 해당 본체(110")가 감지기(120") 하단의 돌기를 걸고, 상층에 위치한 블록(100")이 감지기(120") 상단의 돌기를 걸어서 감지기(120")의 이탈을 저지한다.

이후, 감지기(120")에 문제가 있어 수리 또는 교체가 필요한 경우, 해당 감지기(120")를 끼움홈(111', 111")으로부터 분리하는 것만으로 전기적 및 기계적 해체가 완료되므로, 감지기(120") 관리가 수월해지는 이점이 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 100a, 100b, 100', 100"; 블록 110, 110', 110"; 본체
111, 111', 111"; 끼움홈 112; 안착홈
113; 인출홈 114; 중공
115; 삽입공 116; 커넥터
120, 120', 120"; 감지기 121; 레버
122; 플러그 130; 램프
200; 전선관 210; 메인전선
220; 인출전선

Claims (7)

1. 삭제
2. 콘크리트 재질의 본체를 포함하는 블록에 있어서,
   상기 본체의 측면에는 끼움홈이 형성되고;
   서로 이웃하는 블록 간의 간격 변화를 감지하도록 상기 끼움홈에 설치되되, 램프와 전기적으로 직렬 연결되는 스위치와, 이웃하는 블록의 가압을 받아 상기 스위치를 열고 상기 가압이 상실되면 스위치를 닫는 레버를 포함하는 감지기;
   상기 감지기의 신호를 받아 점등하는 램프;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 감지기 및 램프로의 배전을 위한 메인전선이 안착되도록, 양측면이 개방된 안착홈이 상기 블록의 상면 또는 저면 형성된 것을 특징으로 하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록.
4. 삭제
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 본체는, 상기 본체에 내설된 내전선과 연결되어 상기 끼움홈에 설치되는 커넥터를 더 포함하고;
   상기 감지기는, 상기 커넥터에 결합가능하게 형성되고 상기 스위치와 연결된 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록.
6. 제 5 항에 있어서,
   이웃하는 블록과 마주하는 상기 끼움홈의 대면은 경사지게 형성되고, 상기 커넥터는 상기 대면에 배치된 것을 특징으로 하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록.
7. 콘크리트 재질의 본체를 포함하는 블록에 있어서,
   상기 본체의 측면에는 끼움홈이 형성되고,
   서로 이웃하는 블록 간의 간격 변화를 감지하도록 상기 끼움홈에 설치되되; 이웃하는 블록으로 광을 조사하는 출광수단과, 반사된 광을 감지해 확인하는 수광수단과, 상기 수광수단의 제어를 받아 램프의 점등을 제어하는 스위칭수단으로 구성된 감광기; 상기 이웃하는 블록에 설치되어 상기 출광수단의 광을 반사하는 반사부재;로 이루어진 감지기,
   상기 감지기의 신호를 받아 점등하는 램프
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 붕괴인식 감지기능을 갖는 스마트 블록.
   

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