KR101348880B1 - Typhoon simulation device for coriolis force - Google Patents

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문병권
위지은
장승환
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전북대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a typhoon simulator for deflecting force, and more particularly, to a typhoon simulator for deflecting force, wherein a water tank is provided in the upper part of a rotating plate rotated by a motor and an experimenter can easily observe and understand effects of deflecting force on a typhoon by generating vortex having a form similar to a typhoon in the tank. That is, the present invention is characterized by comprising: a fixed table provided to be able to support wherein the motor is installed on the center thereof; the rotating plate which is installed in the upper part of the fixed table and rotated by the central axis of the motor; the water tank which is provided to be placed in the upper side of the rotating plate and the upper part thereof is open; a vertical support installed at one side of the rotating plate; and a generator which is installed in a way that elevation thereof can be controlled on the vertical support and which generates vortex by entering one end of the water tank.

Description

전향력에 대한 태풍 모의실험 장치{Typhoon simulation device for coriolis force} Typhoon simulation device for coriolis force

본 발명은 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 모터에 의해 회전하는 회전판의 상부에 수조가 구비되고 수조에 태풍과 유사한 형태의 소용돌이를 발생시켜 전향력이 태풍에 미치는 영향을 실험자가 쉽게 눈으로 관찰하고 이해가 쉬운 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a typhoon simulation device for the turning force, specifically, the water tank is provided on the top of the rotating plate rotated by the motor to generate a vortex similar to the typhoon in the tank to examine the effect of the turning force on the typhoon It relates to a typhoon simulation device for turning power that can be easily observed and understood.

일반적으로 전향력(轉向力)이란 지구 자전의 영향에 의하여 지구 위에서 운동하는 물체에 작용하는 겉보기 힘으로 물체의 절대 각운동량이 보존되기 때문에 발생하는 것으로 코리올리힘(Coriolis force) 이라고도 한다.
In general, the turning force is an apparent force acting on an object moving on the earth by the influence of the rotation of the earth and is caused by the conservation of absolute angular momentum of the object. It is also called Coriolis force.

이러한 전향력은 북반구에서 운동하는 물체가 오른쪽으로, 남반구에서는 왼쪽으로 휘어지게 하므로, 물체가 직선으로 움직여도 실제로는 코리올리의 힘 방향으로 휘어진 운동을 한다. 열대 해양에서 발생하는 태풍은 전향력의 영향으로 북반구에서는 시계 반대 방향으로 회전하고 남반구에서는 시계 방향으로 회전한다. 북위 5°보다 적도에 가까운 지역에서는 코리올리의 힘이 작아서 기압이 낮은 곳이 생겨도 소용돌이 생성이 어려워 태풍이 형성되지 않는다
This forward force causes the object moving in the northern hemisphere to bend to the right and to the left in the southern hemisphere, so that even if the object moves in a straight line, it actually bends in the direction of Coriolis force. Typhoons in the tropical oceans turn counterclockwise in the northern hemisphere and clockwise in the southern hemisphere under the influence of forwarding forces. Coriolis forces are small in regions closer to the equator than 5 ° north latitude, making it difficult to produce vortices even when air pressure is low, and no typhoons are formed.

이와 같이 전향력은 눈에 직접적으로 보이지 않고 자연현상에 의해서만 확인되기 때문에 학교나 교육기관에서 전향력에 대해 학생들에게 이해시키기 어려울 뿐만 아니라 전향력이 태풍에 미치는 영향에 관한 실험장치는 전혀 없는 상태이다.
As such, it is difficult to make students understand about the power of turning in school or educational institution because it is not directly visible to the eyes but only by natural phenomena, and there is no experimental device on the effect of turning on typhoon.

관련 선행기술로는,In related prior art,

등록실용신안 제 20-0443875호(물의 소용돌이 발생 실험기구)에는 물을 저장하는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 물을 펌핑하여 가압공급하는 가압 펌프, 상기 가압 펌프의 물을 공급받아 배수하면서 배수 소용돌이를 발생하게 하는 고위 수조및, 상기 고위 수조에서 자유 낙하력에 의해 물을 공급받아 급수 소용돌이를 발생하게 하는 저위 수조 및, 상기 저수탱크와 가압펌프 및 고저위 수조를 연결하는 연결 파이프로 이루어져 있다.
Registered Utility Model No. 20-0443875 (Water Vortex Generation Experiment Apparatus) includes a water storage tank for storing water, a pressurized pump for pumping and supplying water from the water storage tank, and a water supply vortex while receiving and draining water from the pressure pump. It consists of a high tank for generating a low water tank for supplying water by the free fall force from the high water tank to generate a water supply vortex, and a connecting pipe connecting the water tank and the pressure pump and the low water tank.

그러나 상기 선행기술은 단순히 수조의 물빠짐에 의해 생성된 소용돌이의 회전방향으로 전향력을 증명하는 실험이기 때문에 실제로 전향력이 물빠짐의 회전방향에 미치는 영향은 적을 뿐만 아니라 학생들에게 전향력에 대해 구체적으로 이해시키는데 어렵고, 원활한 실험을 하기 위해 많은 물이 필요하기 때문에 실험기구가 대형화됨에 따라 교육용 실험장치로써 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
However, since the prior art is simply an experiment that proves the turning force in the rotational direction of the vortex generated by the drainage of the water tank, the effect of the turning force on the rotational direction of the dripping is not only small but also allows students to understand the turning force in detail. Difficult, because a large amount of water is required to perform a smooth experiment, there is a problem that the efficiency of the experimental device is lowered as the experimental apparatus is enlarged.

등록실용신안 제 20-0331838호(운동궤도가 그려지는 전향력 모형실험 장치)에는 일정 속도로 회전하는 회전판에 자석구슬을 발사하고 회전판 상부에 자석구슬과 반응하는 용지 위에 그려지는 경로를 관찰하는 전향력에 대한 실험장치가 제시되어 있다.
Registered Utility Model No. 20-0331838 (a forward-looking model test apparatus in which a motion trajectory is drawn) fires a magnetic bead on a rotating plate rotating at a constant speed and observes a path drawn on a sheet reacting with the magnetic ball on the upper part of the rotating plate. Experimental apparatus is shown.

그러나 상기 선행기술은 구슬의 이동경로를 통해서 실험하기 때문에 실험장치가 수평상태로 되지 않으면 구슬의 이동경로가 기울어진 방향으로 이동하여 정확한 실험데이터를 얻지 못하고 바람이나 외부충격과 같은 상황에 구슬의 이동경로가 쉽게 변경되는 문제점이 있고, 전반적으로 학생들에게 전향력에 대해 쉽게 설명하기에는 어려울 뿐만 아니라 전향력의 존재에 대해서만 실험이 가능하고 전향력이 태풍과 같은 자연형상에 미치는 영향에 대한 실험이 불가능한 문제점이 있다.
However, since the prior art experiments through the movement path of the beads, if the experimental apparatus does not become horizontal, the movement path of the marble moves in the inclined direction to obtain accurate experimental data and the movement of the marble in a situation such as wind or external shock. There is a problem that the path is easily changed, and it is difficult to explain the turning power to the students as a whole, and only the existence of the turning power can be experimented, and the effect of the turning power on the natural shape such as the typhoon is impossible.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,

모터로 회전하는 회전판 위에 수조를 구비하고 소용돌이 발생기를 통해 수조내부에 국지적으로 소용돌이를 발생시켜 관찰함으로써 학생들에게 전향력에 대한 흥미와 이해를 높이면서 전향력과 태풍의 생성 및 유지에 밀접한 관련이 있음을 실험을 통해 알 수 있고, 수조의 바닥형태를 바꿔 지형적 베타효과에 의해 태풍의 이동에 영향을 받는다는 것을 실험자에게 이해가 쉽도록 실험을 통해 알려줄 수 있는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치를 제공함에 목적이 있다.
Experiment with the fact that it is closely related to the generation and maintenance of the turning power and typhoon while increasing the interest and understanding of turning power by equipping the water tank on the rotating plate rotated by the motor and vortexing to generate the vortex inside the tank. The purpose of this study is to provide a typhoon simulation device for the turning force that can be known through the experiment and can be shown to the experimenter to understand that it is affected by the movement of the typhoon by changing the bottom shape of the tank. .

본 발명은 바닥에 지지되도록 구비되고 중앙에 모터가 설치되는 고정테이블과, 상기 고정테이블 상부에 설치되되 모터의 중심축에 의해 회전하는 회전판과, 상기 회전판의 상면에 놓이도록 구비되되 상부가 개방된 수조와, 상기 회전판의 일측에 고정설치되는 수직지지대와, 상기 수직지지대에 승강 조절이 가능하도록 설치되고 수조의 일측에 입수되어 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 생성기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The present invention is provided to be supported on the floor and the motor is installed in the center, the fixed table is installed on top of the fixed table, the rotary plate rotates by the central axis of the motor, and is provided to be placed on the upper surface of the rotary plate, the top is open A water tank, a vertical support fixed to one side of the rotating plate, and installed on the vertical support so as to adjust the lift is characterized in that it is composed of a vortex generator that is obtained on one side of the water tank to generate a vortex.

또한 상기 수조는 바닥면이 지면과 수평인 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the water tank is characterized in that the bottom surface is provided in a horizontal shape with the ground.

또한 상기 수조는 바닥면이 경사진 형태로 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the tank is characterized in that the bottom surface is provided in an inclined form.

또한 상기 소용돌이 생성기는; 수직지지대에 승강조절되는 승강안내대에 고정되는 구동몸체와, 상기 구동몸체에 의해 회전하는 구동축부와, 상기 구동축부의 단부에 형성되어 수조에 소용돌이를 발생하는 날개부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The vortex generator is also; It is characterized in that it comprises a drive body fixed to the elevating guide that is raised and lowered to the vertical support, a drive shaft portion rotated by the drive body, and a wing portion formed at the end of the drive shaft portion to generate a vortex in the tank.

또한 상기 소용돌이 생성기의 일측에 개폐형 토출구가 구비된 염료투입부가 설치된 것을 특징으로 한다.
In addition, it is characterized in that the dye input unit is provided with an opening and closing discharge port on one side of the vortex generator.

또한 상기 회전판의 수직지지대에 승강조절되게 설치되고 수조내에서 발생되는 소용돌이를 실시간으로 확인 및 저장할 수 있도록 하는 동영상 촬영부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the vertical support of the rotating plate is installed so as to adjust the lift is characterized in that the video recording unit is provided to be able to check and store the vortex generated in the tank in real time.

본 발명은 모터로 회전하는 회전판 위에 수조를 구비하고 소용돌이 발생기를 통해 수조내부에 국지적으로 소용돌이를 발생시켜 관찰함으로써 학생들에게 전향력에 대한 흥미와 이해를 높이면서 전향력과 태풍의 생성 및 유지에 밀접한 관련이 있음을 실험을 통해 알 수 있고, 수조의 바닥형태를 바꿔 지형적 베타효과에 의해 태풍의 이동에 영향을 받는다는 것을 실험자에게 이해가 쉽도록 실험을 통해 알려줄 수 있는 효과가 있다.
The present invention is closely related to the generation and maintenance of the turning force and typhoon while increasing the interest and understanding of the turning force by providing a water tank on a rotating plate rotated by a motor and observing by generating a vortex inside the tank through the vortex generator. Through experiments, it is possible to tell the experimenter to understand that it is affected by the movement of the typhoon by changing the bottom shape of the tank and the topographic beta effect.

도 1은 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 수조의 바닥면이 평평한 형태로 구비된 상태의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 수조의 바닥면이 경사진 형태로 구비된 상태의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 실시예 1 에 해당되는 회전판이 회전하지 않은 상태에서의 소용돌이를 나타낸 사진.
도 5는 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 실시예 1 에 해당되는 회전판이 회전하는 상태에서의 소용돌이를 나타낸 사진.
도 6a 내지 6b는 본 발명에 의한 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치의 실시예 2 에 해당되는 경사진 형태의 수조에서 소용돌이가 이동하는 경로단계를 나타낸 사진.1 is a view showing the configuration of a typhoon simulation device for the turning force according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of the bottom surface of the tank of the typhoon simulation device for the turning force in accordance with the present invention in a flat form.
3 is a cross-sectional view of the bottom surface of the water tank of the typhoon simulation device for the turning force according to the present invention in an inclined form.
Figure 4 is a photograph showing a vortex in a state that the rotating plate corresponding to Example 1 of the typhoon simulation apparatus for the turning force according to the present invention does not rotate.
5 is a photograph showing a vortex in a state in which the rotating plate corresponding to Example 1 of the typhoon simulation apparatus for the turning force according to the present invention.
Figure 6a to 6b is a photograph showing a path step of moving the vortex in the inclined form of the tank corresponding to the second embodiment of the typhoon simulation apparatus for the turning force according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 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.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명은 전향력이 태풍의 발생 및 이동에 미치는 영향을 실험하기 위한 태풍 모의(模擬)실험장치로서 회전가능한 수조(300) 내에 태풍과 유사한 형태의 소용돌이를 발생시킨 다음 관찰하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치에 관한 것이다.
The present invention is a typhoon simulation device for testing the effect of the turning force on the occurrence and movement of typhoons (Typhoon) simulation of the turning force observed after generating a vortex similar to the typhoon in the rotatable water tank 300 Relates to a device.

본 발명의 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치는 도 1에 도시한 바와 같이,Typhoon simulation apparatus for the forward force of the present invention, as shown in Figure 1,

바닥에 지지되도록 구비되고 중앙에 모터(150)가 설치되는 고정테이블(100)과, 상기 고정테이블(100) 상부에 설치되되 모터(150)의 중심축(160)에 의해 회전하는 회전판(200)과, 상기 회전판(200)의 상면에 놓이도록 구비되되 상부가 개방된 수조(300)와, 상기 회전판(200)의 일측에 고정설치되는 수직지지대(400)와, 상기 수직지지대(400)에 승강 조절이 가능하도록 설치되고 수조(300)의 일측에 입수되어 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 생성기(500)로 구성된다.
The fixed table 100 is provided to be supported on the floor and the motor 150 is installed in the center, and the rotating plate 200 is installed on the fixed table 100 and rotated by the central axis 160 of the motor 150. And, provided to be placed on the upper surface of the rotating plate 200, the upper tank is opened, the vertical support 400 is fixed to one side of the rotating plate 200, and the vertical support 400 is elevated It is installed to be adjustable and is obtained on one side of the water tank 300 is composed of a vortex generator 500 to generate a vortex.

본 발명의 고정테이블(100)은 지면에 지지되도록 통상의 테이블 형태로 구성되되 중앙에는 상기 회전판(200)을 회전시키기 위한 모터(150)가 고정테이블(100)의 하부에 고정 설치되고 모터(150)에 연결된 중심축(160)이 원활히 회전하도록 중앙에는 관통공(110)이 중심축(160)의 지름보다 크게 형성된다.
The fixed table 100 of the present invention is configured in the form of a general table to be supported on the ground, but the motor 150 for rotating the rotating plate 200 is fixed to the lower portion of the fixed table 100 in the center and the motor 150 Through hole 110 is formed in the center larger than the diameter of the central axis 160 so that the central axis 160 connected to the rotation smoothly.

본 발명의 회전판(200)은 원판형태로 구비되어 고정테이블(100) 상부에 설치되되 회전이 용이하도록 고정테이블(100)의 상면에 접촉되지 않고 약간 이격된 상태에서 회전판(200)의 저면 중앙에 모터(150)의 중심축(160)과 고정되어 회전한다. 이때 회전판(200)의 회전속도는 수조(300)를 지지한 상태에서 4~6 rpm 정도로 회전하면서 실험하는 것이 바람직하다.
Rotating plate 200 of the present invention is provided in the form of a disc is installed on the top of the fixed table 100, but in contact with the upper surface of the fixed table 100 to facilitate rotation in the center of the bottom surface of the rotary plate 200 in a slightly spaced state It is fixed to the central axis 160 of the motor 150 and rotates. At this time, the rotational speed of the rotating plate 200 is preferably tested while rotating about 4 ~ 6 rpm in a state supporting the water tank (300).

본 발명의 수조(300)는 내부에 물이 채워질 수 있도록 상부가 개방된 형태의 원형 내지 다각형의 수조(300)로 구비되어 회전판(200) 상면에 놓이도록 구비되되 수조(300)의 중앙이 회전판(200)의 중앙에 오도록 하고, 수조(300)는 바닥면(310) 이 평평한 형태와 경사진 형태의 2종류 수조(300)로 구비되어 실험이 진행된다.
The water tank 300 of the present invention is provided with a circular to polygonal water tank 300 having an open shape so that water is filled therein so that the water tank 300 is placed on the upper surface of the rotating plate 200, and the center of the water tank 300 is the rotating plate. To be in the center of the 200, the water tank 300 is the bottom surface 310 is provided with two types of water tank 300 of the flat form and the inclined form, the experiment proceeds.

상기 수조(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 수조(300) 바닥면(310)이 지면과 수평이 되도록 평평한 상태로 구비될 경우 전향력이 태풍의 발생 및 유지에 대한 실험이 가능하고, 도 3에 도시된 바와 같이 수조(300)의 바닥면(310)이 경사진 형태로 구비될 경우 전향력 및 지형적 베타효과가 태풍의 이동에 미치는 영향에 대해 실험이 가능하다. 여기서 지형적 베타효과는 실제 지구의 남북 경도에 따른 지형의 구조에 의해 자전시 태풍의 이동경로에 영향을 주는 효과를 말한다.
When the water tank 300 is provided in a state in which the bottom surface 310 of the water tank 300 is flush with the ground as shown in FIG. 2, an experiment on the generation and maintenance of a typhoon is possible, and FIG. 3. As shown in the following, when the bottom surface 310 of the tank 300 is provided in an inclined form, it is possible to experiment about the effect of the turning force and the terrain beta effect on the movement of the typhoon. Here, topographic beta effect refers to the effect of the typhoon's movement path during rotation by the structure of the terrain according to the north and south longitude of the earth.

본 발명의 수직지지대(400)는 회전판(200)의 일측에 고정설치되되 수조(300)의 높이보다 높게 형성되어 실험에 필요한 소용돌이 생성기(500)가 승강조절이 가능하도록 설치된다. 이렇게 수직지지대(400)가 고정테이블(100)에 설치되지 않고 회전판(200)에 설치되는 이유는 소용돌이 생성기(500)가 실험시 수조(300) 내에 소용돌이를 생성하기 전에 수조(300)가 일정속도로 회전하면서 수조(300) 내에 전향력이 충분히 작용하게 한 다음 회전판(200)과 함께 소용돌이 생성기(500)가 회전하면서 수조(300)의 일측에 소용돌이를 발생하기 위함이다.
Vertical support 400 of the present invention is fixed to one side of the rotating plate 200 is formed higher than the height of the water tank 300 is installed so that the vortex generator 500 necessary for the experiment is adjustable. The reason why the vertical support 400 is not installed on the fixed table 100 but is installed on the rotating plate 200 is that the water tank 300 has a constant speed before the swirl generator 500 generates the vortex in the water tank 300 during the experiment. This is to generate a vortex on one side of the water tank 300 while rotating the vortex generator 500 is rotated together with the turning plate 200 and then fully rotated to the vortex generator 500.

본 발명의 소용돌이 생성기(500)는 수직지지대(400)에 승강조절되는 승강안내대(450)에 고정되는 구동몸체(510)와, 상기 구동몸체(510)에 의해 회전하는 구동축부(520)와, 상기 구동축부(520)의 단부에 형성되어 수조(300)에 소용돌이를 발생하는 날개부(530)로 구성되어 이루어진다. 이때 상기 날개부(530)는 소용돌이 발생이 용이하도록 통상적으로 주방에서 사용하는 전동거품기의 거품날의 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
The vortex generator 500 of the present invention includes a driving body 510 fixed to the elevating guide 450 which is lifted and lowered on the vertical support 400, and a driving shaft 520 that is rotated by the driving body 510. It is formed at the end of the drive shaft portion 520 is composed of a wing portion 530 for generating a vortex in the water tank (300). At this time, the wing 530 is preferably provided in the form of a foam blade of the electric foamer commonly used in the kitchen to facilitate the generation of vortex.

이러한 상기 소용돌이 생성기(500)는 수조(300) 내에 국지적으로 소용돌이를 발생시켜 태풍의 모형을 형상화하도록 하기 위한 것으로 수조(300) 일측 상부에서 구동축부(520)와 날개부(530)가 수조(300)에 채워진 물에 소정의 깊이만큼 입수되어 작동하도록 한다.
The vortex generator 500 is to form a model of the typhoon by generating a vortex locally in the water tank 300, the driving shaft 520 and the wing 530 in the upper portion of the water tank 300, the water tank 300 ) Is filled in the water filled to a predetermined depth to operate.

본 발명은 소용돌이 생성기(500)에서 발생된 소용돌이의 관찰을 용이하게 위해 염료를 투입하는데 수조(300) 상부에서 염료가 들어있는 스포이트를 통해 소용돌이 발생지점에 투입하여 확인할 수 있지만, 상기 소용돌이 생성기(500)의 일측에 개폐형 토출구가 구비된 염료투입부(600)가 설치되어 투입이 용이하고 염료투입량 및 투입위치를 정확하게 함으로써 실험에 대한 편의와 신뢰성을 높일 수 있다.
In the present invention, the dye is added to facilitate the observation of the vortex generated in the vortex generator 500, but it can be confirmed by inputting the vortex generating point through the dropper containing the dye in the upper portion of the water tank 300, but the vortex generator 500 The dye input part 600 provided with an opening-and-closing discharge port is installed at one side thereof, so that the injection is easy and the dye injection amount and the injection position are accurate, thereby increasing convenience and reliability for the experiment.

또한 본 발명의 수직지지대(400)에 동영상 촬영부(700)가 승강 조절되게 설치될 경우, 수조(300)의 상부 중앙에서 촬영하여 수조(300)내에서 발생되는 소용돌이를 실시간으로 확인 및 저장할 수 있고 회전판(200)을 따라 카메라가 함께 회전하기 때문에 외부에서 관찰하는 것보다 수조(300) 내에 소용돌이의 집중적인 관찰이 용이한 효과가 있다.
In addition, when the video recording unit 700 is installed in the vertical support 400 of the present invention to adjust the lift, can be taken in the upper center of the water tank 300 to check and store the vortex generated in the water tank 300 in real time. In addition, since the camera rotates together along the rotating plate 200, intensive observing of the vortex in the water tank 300 is easier than observing from the outside.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 구체적인 실험방법에 대한 실시예를 아래와 같이 설명하고자 한다.
An embodiment of a specific experimental method of the present invention made as described above will be described below.

실시예 1은 전향력이 태풍의 생성 및 유지에 어떠한 영향이 있는지에 관한 실험으로, 먼저 도 2에 도시한 바와 같이 바닥면(310)이 지면과 수평인 평평한 수조(300)에 물을 채운뒤 회전판(200)을 회전하지 않고 소용돌이 생성기(500)를 5초 동안 반시계 방향으로 작동시킨 다음 염료를 투입하여 관찰하였더니 염료 투입 후 3~5초가 지나자 도 4의 실험사진과 같이 소용돌이가 사라진 것을 볼수 있다.
Example 1 is an experiment on how the turning force affects the generation and maintenance of a typhoon. First, as shown in FIG. 2, the bottom surface 310 is filled with water in a flat water tank 300 horizontal to the ground, and then the rotating plate. After rotating the vortex generator 500 in a counterclockwise direction for 5 seconds without rotating the 200, the dye was added and observed. After 3 to 5 seconds after the dye was added, the vortex disappeared as shown in the experimental photograph of FIG. have.

이번에는 회전판(200)을 4 rpm의 속도로 반시계 방향으로 회전시켜 전향력이 작용하는 수조(300) 내에 상기와 동일한 조건으로 소용돌이 생성기(500)를 5초 동안 반시계 방향으로 작동시킨 다음 염료를 투입하여 관찰하였더니 염료 투입후 약 2분여 동안 도 5의 실험사진과 같이 소용돌이의 형태가 유지되었다.
This time, the rotating plate 200 is rotated counterclockwise at a speed of 4 rpm to operate the vortex generator 500 counterclockwise for 5 seconds under the same conditions as above in the water tank 300 to which the turning force is applied, and then dye After the addition and observation, the shape of the vortex was maintained as shown in the experimental photograph of FIG.

이와 같이 실험을 통해 태풍의 생성에는 반드시 전향력이 작용해야만 하는 것을 보여주고 실제로 전향력이 존재하지 않는 적도지방에 태풍이 발생하기 어렵다는 것을 반증하는 실험결과를 나타낸다.
In this experiment, it shows that the turning force must be applied to the generation of typhoons, and the test results that prove that it is difficult to generate the typhoon in the equator region where the turning force does not exist.

실시예 2는 지형적 베타효과가 태풍에 이동에 미치는 영향에 대한 실험으로,도 3에 도시한 바와 같이 수조(300)의 바닥면(310)이 지구의 일정 단면에 해당되도록 경사진 형태로 구비하여 바닥면(310)이 높게 올라온 쪽에 해당되는 부분이 지구의 북쪽에 해당된다고 할 수 있다.
Example 2 is an experiment on the effect of the topographical beta effect on the movement to the typhoon, as shown in Figure 3, the bottom surface 310 of the water tank 300 is provided in an inclined form corresponding to a certain cross section of the earth floor It can be said that the part corresponding to the side where the surface 310 is raised high corresponds to the north side of the earth.

실험 조건은 수조(300)의 형태만 변경하고 실시예 1에 설명한 바와 같이 동일한 조건으로 회전판(200)을 4 rpm의 속도로 반시계 방향으로 회전시켜 전향력이 작용하는 수조(300) 내에 소용돌이 생성기(500)를 5초 동안 반시계 방향으로 작동시킨 다음 염료를 투입하여 관찰하였더니 도 6a의 실험사진에 나타난 소용돌이의 위치가 도 6b의 실험사진에 나타난 바와 같이 소용돌이가 북서쪽으로 이동하였다.Experimental conditions change only the shape of the water tank 300, and as described in Example 1 by rotating the rotary plate 200 counterclockwise at a speed of 4 rpm under the same conditions as the swirl generator (300) in the water tank 300 is applied 500) was operated in a counterclockwise direction for 5 seconds, and then dye was added and observed. The position of the vortex shown in the experimental photograph of FIG. 6a moved to the northwest as shown in the experimental photograph of FIG. 6b.

이와 같이 실험을 통해 태풍에 이동에 있어서 바람과 같은 외부요인이 없어도 지형적 베타효과에 의해 태풍이 이동할 수 있다는 것을 증명하는 실험으로써 수조(300)의 물 두께에 따른 베타효과가 소용돌이를 이동시킨 결과를 나타내었다.
As such, the experiment proves that the typhoon can be moved by the terrain beta effect even if there is no external factor such as the wind in the movement of the typhoon. Indicated.

아울러 상기 실시예의 소용돌이 생성기(500)의 위치는 수조(300)의 남동쪽에 위치하여 방향성을 갖는 소용돌이의 관찰이 용이하게 하고 회전판(200)과 소용돌이 생성기(500)의 회전방향은 지구의 북반구 중위도에 해당하도록 반시계 방향으로 회전되게 설정한 것으로 회전방향에 따른 큰 의미는 없다고 봐도 무방하다.
In addition, the position of the vortex generator 500 of the embodiment is located in the southeast of the water tank 300 to facilitate the observation of the vortex having a directional and the rotation direction of the rotating plate 200 and the vortex generator 500 corresponds to the northern hemisphere mid-latitude of the earth It is set to rotate in the counterclockwise direction so that it does not have much meaning according to the rotation direction.

이와 같이 본 발명의 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치는 학생들에게 전향력에 대한 흥미와 이해를 높이면서 전향력의 유/무가 태풍의 생성 및 유지에 밀접한 관련이 있음을 설명하고 지형적 베타효과에 의해 태풍의 이동에 영향을 받는다는 것을 실험자에게 이해가 쉽도록 실험을 통해 보여줄 수 있을 것이다.
As described above, the typhoon simulation apparatus for the turning force of the present invention explains the fact that the presence or absence of the turning force is closely related to the generation and maintenance of the typhoon while increasing the interest and understanding of the turning force, and the movement of the typhoon by the geographical beta effect. Experiments can be shown to make it easier for the experimenter to be affected.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

100 : 고정테이블 110 : 관통공
150 : 모터 160 : 중심축
200 : 회전판 300 : 수조
310 : 바닥면 400 : 수직지지대
450 : 승강안내대 500 : 소용돌이 생성기
510 : 구동몸체 520 : 구동축부
530 : 날개부 600 : 염료투입부
700 : 동영상 촬영부100: fixed table 110: through hole
150: motor 160: central axis
200: rotating plate 300: water tank
310: floor surface 400: vertical support
450: lift guide 500: vortex generator
510: drive body 520: drive shaft
530: wing portion 600: dye injection portion
700: video recording unit

Claims (6)

바닥에 지지되도록 구비되고 중앙에 모터(150)가 설치되는 고정테이블(100)과,
상기 고정테이블(100) 상부에 설치되되 모터(150)의 중심축(160)에 의해 회전하는 회전판(200)과,
상기 회전판(200)의 상면에 놓이도록 구비되되 상부가 개방된 수조(300)와,
상기 회전판(200)의 일측에 고정설치되는 수직지지대(400)와,
상기 수직지지대(400)에 승강 조절이 가능하도록 설치되고 수조(300)의 일측에 입수되어 소용돌이를 발생시키는 소용돌이 생성기(500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.
Fixed table 100 is provided to be supported on the floor and the motor 150 is installed in the center,
Rotating plate 200 is installed on the fixed table 100 and rotated by the central axis 160 of the motor 150,
And provided to be placed on the upper surface of the rotating plate 200, the upper tank 300 is opened,
And vertical support 400 is fixed to one side of the rotating plate 200,
Typhoon simulation apparatus for the turning force, characterized in that consisting of a vortex generator 500 is installed on the vertical support 400 to be adjusted to the lifting and is obtained on one side of the water tank 300 to generate a vortex.
제 1항에 있어서,
상기 수조(300)는 바닥면(310) 이 지면과 수평인 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.
The method of claim 1,
The water tank 300 is a typhoon simulation device for the turning force, characterized in that the bottom surface 310 is provided in a horizontal form with the ground.
제 1항에 있어서,
상기 수조(300)는 바닥면(310) 이 경사진 형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.
The method of claim 1,
The water tank 300 is a typhoon simulation device for the turning force, characterized in that the bottom surface 310 is provided in an inclined form.
제 1항에 있어서,
상기 소용돌이 생성기(500)는;
수직지지대(400)에 승강조절되는 승강안내대(450)에 고정되는 구동몸체(510)와, 상기 구동몸체(510)에 의해 회전하는 구동축부(520)와, 상기 구동축부(520)의 단부에 형성되어 수조(300)에 소용돌이를 발생하는 날개부(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.
The method of claim 1,
The vortex generator 500;
Drive body 510 is fixed to the elevating guide 450 which is raised and lowered to the vertical support 400, the drive shaft portion 520 rotated by the drive body 510, and the end of the drive shaft portion 520 Typhoon simulation apparatus for the turning force, characterized in that consisting of the wing portion 530 is formed in the tank 300 to generate a vortex.
제 1항에 있어서,
상기 소용돌이 생성기(500)의 일측에 개폐형 토출구가 구비된 염료투입부(600)가 설치된 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.
The method of claim 1,
Typhoon simulation apparatus for the turning force, characterized in that the dye injection unit 600 is provided with an opening and closing discharge port on one side of the vortex generator (500).
제 1항에 있어서,
상기 회전판(200)의 수직지지대(400)에 승강조절되게 설치되고 수조(300)내에서 발생되는 소용돌이를 실시간으로 확인 및 저장할 수 있도록 하는 동영상 촬영부(700)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전향력에 대한 태풍 모의실험 장치.





The method of claim 1,
It is installed on the vertical support 400 of the rotating plate 200 to adjust the lift and the moving picture is characterized in that the video recording unit 700 is provided to be able to check and store the vortex generated in the tank 300 in real time. For hurricane simulation device.





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