KR101590955B1

KR101590955B1 - 지진체험장치

Info

Publication number: KR101590955B1
Application number: KR1020140112316A
Authority: KR
Inventors: 김승현; 김중천
Original assignee: 삼익티에이치케이 주식회사
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-02-18

Abstract

본 발명은 지진체험장치에 관한 것으로, 구성에 특징으로 살펴보면, 수평방향 작동부(10)와 수직방향 작동부(20)에 의해 체험패널(30)이 모의 지진파를 연출하도록 구비되는 구동모듈(100); 상기 구동모듈(100)과 조립되어, 체험패널(30)을 확장하는 확장체험패널(40)과, 작동부와 연계되어 확장체험패널(40)이 모의 지진파를 연출하도록 안내하는 이송부(50)가 구비되는 확장모듈(200);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 구동모듈과 확장모듈이 분해 조립이 간편하게 구비되어 휴대성하고, 특히 수평방향 작동부와 수직방향 작동부에 의해 360° 전방향에 대해서 수평, 수직 가진을 정밀하게 연출함과 아울러 콤팩트한 구조로 인해 높이방향 사이즈가 축소되어 실내와 같이 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이한 효과가 있다.

Description

지진체험장치{Experience earthquake device}

본 발명은 지진체험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분해 조립이 간편하면서 360° 전방향에 대해 수평 및 수직 가진을 정밀하게 연출하고, 수직방향으로 콤팩트하게 설계되어 휴대성 및 실내와 같은 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이하며, 특히 사용자의 조합에 의해 다양한 가진상황을 연출하는 지진체험장치에 관한 것이다.

통상적으로 지진체험장치는 실제상황과 비슷한 진동을 가상으로 체험하기 위한 장치로서, 지진강도별 적응력을 키우고, 실제 지진에 따른 대체능력 훈련 및 지진을 고려한 실내부설계의 적합성을 실험하기 위해 수요가 점차 늘고 있다.

이에 종래 개시된 지진체험장치는 등록특허 제10-0920627호에서, 방진스프링상에 안착하고 진동모터와 장착한 체험부스체와 그 하방에 중간프레임과 하단프레임이 상호 길이방향의 축방향으로 조립된 틸팅로드를 기준으로 S파동의 체감과 동시에 P파의 체감을 위한 중간 프레임 상에 마련된 LM가이드모듈시스템에 의하여, P파와, S파, 복합파인 L파와 같은 복합적인 지진파동효과가 보다 다이나믹한 지진체험학습을 제공하도록 하는 기술이 선등록된 바 있다.

그러나 상기 선행기술은 기어드모터A에 의해 상단프레임이 좌우로 반복이송되면서 P파를 연출하는 구조이므로, 진동방향이 좌우이송으로 제한됨은 물론 좌우이송거리를 가변하거나 정밀제어가 불가능하고, 또 수직 가진 연출 시에는 기어드모터B에 의해 중간프레임이 틸팅로드를 축으로 시소운동하여 일측이 하강하면 일측은 상승하는 구조이므로, 실제 지면이 전체적으로 상하 진동하는 수직 방향 가진을 정확하게 연출할 수 없는 폐단이 따랐다.

뿐만 아니라, 상단프레임, 중간프레임, 하단프레임이 일체형으로 구비되어 고중량으로 휴대가 어렵고, 기어드모터 A,B에 의한 작동구조상 수직방향 사이즈가 증가되어 실내와 같은 협소한 공간에는 설치가 불가능하여 체험자가 장치가 있는 곳으로 찾아가야만 하는 번거로움이 문제점이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 분해 조립이 간편하면서 360° 전방향에 대해 수평 및 수직 가진을 정밀하게 연출하고, 수직방향으로 콤팩트하게 설계되어 휴대성 및 실내와 같은 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이하며, 특히 사용자의 조합에 의해 다양한 가진상황을 연출하는 지진체험장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 수평방향 작동부(10)와 수직방향 작동부(20)에 의해 체험패널(30)이 모의 지진파를 연출하도록 구비되는 구동모듈(100); 상기 구동모듈(100)과 조립되어, 체험패널(30)의 횡방향 영역을 확장하는 확장체험패널(40)과, 수평 및 수평방향 작동부(10)(20)와 연계되어 확장체험패널(40)이 모의 지진파를 연출하도록 안내하는 이송부(50)가 구비되는 확장모듈(200);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 수평방향 작동부(10)는 X축 베이스(12)상에서 제1 구동부(14a)에 의해 X축 방향으로 이송되는 Y축 베이스(14)와, 상기 Y축 베이스(14) 상에서 제2 구동부(16a)에 의해 Y축 방향으로 이송되는 Z축 베이스(16)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직방향 작동부(20)는 Z축 베이스(14)상에서 제3 구동부(22a)에 의해 횡레일(22b)을 타고 이송되고 상면에 경사레일(22c)이 구비되는 시프팅 베이스(Shifting Base)(22)와, 경사레일(22c)에 탑재되어 시프팅 베이스(22)와 미끄럼 운동되면서 종레일(24a)을 타고 체험패널(30)을 Z축 방향으로 이송하는 Z축 테이블(24)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시프팅 베이스(22)와 Z축 테이블(24) 사이에는 구동부(26a)에 의해 경사레일(22c)을 타고 이송되고, 상부에 보조경사레일(26c)이 탑재되는 보조 테이블(26)이 적어도 1단으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시프팅 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 제3 및 제4 구동부(22a)(26a)는 제어부에 의해 제어되어, 동시 작동시 체험패널(30)이 Z축 방향으로 급속 이송되고, 단계적으로 개별 작동 시 저속 이송되며, 어느 하나의 구동부를 간헐 작동 시 구간별 이송속도가 상이하게 유지되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동모듈(100)은 가장자리부에 배치되어, 구동모듈(100) 상부는 지진 근원지에 가까운 가진을 연출하고, 구동모듈(100)과 이격된 확장모듈(200) 상부는 지진 근원지와 원거리 지점의 지진파를 연출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동모듈(100) 또는 확장모듈(200) 또는 구동모듈(100)과 확장모듈(200)의 두께, 중량, 재질을 변경하여 지질구조별 지진파를 연출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동모듈(100)과 확장모듈(200)로 이루어진 각각의 체험장치는 복수개소에 인접하게 배치되어, 제어부에 의해 독립제어되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 구동모듈과 확장모듈이 분해 조립이 간편하게 구비되어 휴대성하고, 특히 수평방향 작동부와 수직방향 작동부에 의해 360° 전방향에 대해 수평 및 수직 가진을 정밀하게 연출함과 아울러 콤팩트한 구조로 인해 높이방향 사이즈가 축소되어 실내와 같이 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이한 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 구동모듈과 확장모듈의 배치형태를 포함하는 사용자 조합에 따라 다양한 가진상황이 연출되는 효과가 있다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진체험장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 구동모듈을 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 지진체험장치의 배치형태를 도시한 구성도.
도 5 내지 도 7은 구동모듈과 확장모듈의 배치형태를 변경한 다른 실시예를 도시한 구성도.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.

본 발명은 지진체험장치에 관련되며, 이때 지진체험장치는 분해 조립이 간편하면서 360° 전방향에 대해 수평 및 수직 가진을 정밀하게 연출하고, 특히 수직방향으로 콤팩트하게 설계되어 휴대성 및 실내와 같이 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이하도록 하기 위해 구동모듈(100), 확장모듈(200)을 포함하여 주요 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 구동모듈(100)은 수평방향 작동부(10)와 수직방향 작동부(20)에 의해 체험패널(30)이 모의 지진파를 연출하도록 구비된다. 구동모듈(100)은 후술하는 확장모듈(20)과 조립되어 체험패널(30)이 확장체험패널(40)에 의해 횡방향으로 확장가능하도록 사각 또는 직사각형 형태로 형성되고, 내부에 수평방향 작동부(10)와 수직방향 작동부(20)가 콤팩트한 구조로 구비되는바, 이에 따른 상세한 설명은 후술하는 내용을 참조한다.

이때, 상기 수평방향 작동부(10)는 X축 베이스(12) 상에서 제1 구동부(14a)에 의해 X축 방향으로 이송되는 Y축 베이스(14)와, 상기 Y축 베이스(14)상에서 제2 구동부(16a)에 의해 Y축 방향으로 이송되는 Z축 베이스(16)를 포함하여 이루어진다.

한편, 도 1 내지 2에서 구동모듈(100)의 X축 베이스(12), Y축 베이스(14) 및 Z축 베이스(16)는 제1 및 제2 구동부(14a)(16a)에 이송되도록 구비된 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 각각의 구동부를 중심으로 양단에 레일을 추가로 더 구비하는 구성도 가능하다.

또, 상기 구동부는 협소한 공간에서 정밀제어가 가능한 리니어모터, 볼 스크류 혹은 전동 액츄에이터 등이 사용되며, 각각의 베이스 사이 간격을 콤팩트한 구조로 축소시키기 위해 레일 및 구동부를 베이스에 매립형으로 설치하는 것이 바람직하다.

이에 제1 및 제2 구동부(14a)(16a)의 작동에 의해 X축 베이스(12) 상에서 이송되는 Y축 베이스(14)와, Y축 베이스(14)상에서 이송되는 Z축 베이스(16)에 의해 체험패널(30)이 X, Y축으로 이송되면서 360° 전방향에 대해 수평 가진을 연출하게 되고, 제어부에 의한 각각의 제1 및 제2 구동부(14a)(16a)가 개별 제어되어 실제 지진파에 근접한 수평 가진을 정밀하게 연출가능하므로, 지진강도별 적응력을 키우고, 실제 지진에 대한 대체능력 훈련 및 지진을 고려한 실장재 설계의 적합성 실험이 보다 현실적으로 이루어지는 이점이 있다.

또한, 상기 수직방향 작동부(20)는 Z축 베이스(16)상에서 제3 구동부(22a)에 의해 횡레일(22b)을 타고 이송되고 상면에 경사레일(22c)이 구비되는 시프팅 베이스(22)와, 경사레일(22c)에 탑재되어 시프팅 베이스(22)와 미끄럼 운동되면서 종레일(24a)을 타고 체험패널(30)을 Z축 방향으로 이송하는 Z축 테이블(24)이 구비된다. 시프팅 베이스(22)는 횡레일(22b)에 위해 Z축 베이스(16)상에서 횡방향으로만 이송이 허용되고, Z축 테이블(24)은 Z축 베이스(16)에 수직으로 설치되는 종레일(24a)을 타고 종방향으로만 이송이 허용되도록 설치된다.

이처럼 시프팅 베이스(22)와 Z축 테이블(24)의 미끄럼운동에 의해 체험패널(30)이 수직 가진을 연출하는 콤팩트한 구조를 가짐에 따라 높이방향 사이즈가 축소되어 실내와 같이 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이하다.

상기 수직방향 작동부(20)는 작동상에 있어서, 상기 제3 구동부(22a)의 작동에 의해 시프팅 베이스(22)가 Z축 베이스(16)상에서 횡레일(22b)을 타고 이송되면, Z축 테이블(24)이 경사레일(22c)에 의해 시프팅 베이스(22)와 미끄럼 운동되어 종레일(24a)을 타고 승강 또는 하강되면서 체험패널(30)이 상하방향의 수직 가진을 연출하게 되고, 제어부에 의해 구동부의 속도가 조절되어 실제 지진파에 근접하는 모사 지진이 정밀하게 연출 가능하므로, 지진강도별 적응력을 키우고, 실제 지진에 따른 대체능력 훈련 및 지진을 고려한 실내부설계의 적합성 실험이 보다 현실적으로 이루어지는 이점이 있다.

한편, 상기 각각의 레일 중 적어도 1개소에는 브레이킹부(도시생략)가 구비되어 모의 지진파가 순간적으로 멈추거나, 단방향 지진파를 실험시 해당방향에 대한 작동을 제한하도록 할 수 있다.

또한, 상기 시프팅 베이스(22)와 Z축 테이블(24) 사이에는 구동부(26a)에 의해 경사레일(22c)을 타고 이송되고, 상부에 보조경사레일(26c)이 탑재되는 보조 테이블(26)이 적어도 1단으로 된다. 보조 테이블(26)은 시프팅 베이스상(22)에서 경사레일(22c)을 타고 이송되고, 상부에 Z축 테이블(24)이 보조경사레일(26c)에 의해 연결되고, 이때 보조경사레일(26c)은 경사레일(22c)과 평행하게 구비되거나, 보조 테이블(26)의 작동력이 시프팅 베이스(22)를 역방향으로 밀어내는 반발력으로 작용하지 않도록 임의의 각도록 교차되도록 배치하는 구성도 가능하다.

한편, 도 3에서는 시프팅 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 작동방향이 평행하게 설치된 상태를 도시하고 있고, 이때 시프팅 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 정지위치를 유지하기 위한 브레이킹부(도시생략)를 배치하는 구성도 가능하다.

그리고 상기 시프팅 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 제3 및 제4 구동부(22a)(26a)는 제어부에 의해 제어되어, 도 3(a) 내지 (c)와 같이 동시 작동시 체험패널(30)이 Z축 방향으로 급가속이송되고, 단계적으로 개별 작동 시 급감속 이송되며, 어느 하나의 구동부를 간헐 작동 시 구간별 상하이송속도가 상이하게 유지되도록 구비된다.

이에 실제 지진형태에 따라 서로 상이한 파형을 가지는 지진파를 정밀하게 연출 가능하므로 체험자의 적응력을 키우고, 특히 진동에 민감한 장비의 성능테스트가 객관적인 조건에서 정확하게 이루어지는 이점이 있다.

도 3(a) 내지 (c)에서 종레일(24a)은 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 작동방향에 방해되지 않도록 이송방향과 직교하는 측면 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 확장모듈(200)은 구동모듈(100)과 조립되어, 체험패널(30)의 횡방향 영역을 확장하는 확장체험패널(40)과, 수평 및 수평방향 작동부(10)(20)와 연계되어 확장체험패널(40)이 모의 지진파를 연출하도록 안내하는 이송부(50)가 구비된다. 확장모듈(200)은 구동모듈(100)의 X축 베이스(12), Y축 베이스(14), Z축 베이스(16) 및 체험패널(30)과 평행선상에 각각 조립되도록 X축 확장베이스(42), Y축 확장베이스(44), Z축 확장베이스(46) 및 확장체험패널(40)이 구비되고, X축 확장베이스(42), Y축 확장베이스(44) 및 Z축 확장베이스(46) 사이에는 구동모듈(100)에 구비되는 각각의 제1 및 제2 구동부(14a)(16a)와 팽행선상에 일치되는 이송부(50)가 구비된다.

이때, 상기 구동모듈(100)과 확장모듈(200)을 구성하는 베이스 및 패널은 서로 대응하는 단부에 키와 홈이 구비되어 음양각으로 조립되거나, 별도의 위치고정핀을 사용하여 분해 또는 조립 구조를 가진다. 따라서 확장모듈(200)의 적용개수에 따라 체험 면적이 간편하게 조절됨과 아울러 모듈형태로 분리하여 이동 후 간편하게 조립 사용되므로 휴대성이 우수하고, 이에 체험자가 장치가 있는 곳으로 찾아가지 않더라도 설치장소에 구애받지 않고 지진체험장치 구축이 용이한 이점이 있다.

한편, 도 1 내지 2에서 확장모듈(200)은 X축 확장베이스(42), Y축 확장베이스(44) 및 Z축 확장베이스(46) 사이에 이송부(50)가 구비된 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 상부에 안착되는 대상물의 하중에 따라 이송부(50)를 선택적으로 구비함은 물론 Z축 확장베이스(46)와 확장체험패널(40)사이에도 이송부를 추가 설치하는 구성도 가능하다.

도 4 내지 6에서, 상기 구동모듈(100)은 가장자리부에 배치되어, 구동모듈(100) 상부는 지진 근원지에 가까운 가진을 연출하고, 구동모듈(100)과 이격된 확장모듈(200) 상부는 지진 근원지와 원거리 지점의 지진파를 연출하도록 구비된다. 이에 지진 근원지에서와 원거리 지점에서의 가진을 협소한 공간에서 동시에 연출되고, 이때 원거리 지점과의 거리에 따른 가진 전달력을 조절하기 위해 구동모듈(100)과 확장모듈(200)이 연결되는 부분에 탄력을 가진 연결부재를 설치하는 구성도 가능하다.

또한, 상기 구동모듈(100) 또는 확장모듈(200) 또는 구동모듈(100)과 확장모듈(200)의 두께, 중량, 재질을 변경하여 지질구조별 지진파를 연출하도록 구비된다. 이때 구동모듈(100) 또는 확장모듈(200) 또는 구동모듈(100)과 확장모듈(200)의 체험패널(30) 및 확장패널(40)을 동일한 두께, 중량, 재질로 변경하거나, 서로 상이한 두께, 중량, 재질로 변경가능하고, 두께 변경시에는 동일한 진원에 대응하여 지표면 두께에 따른 서로 상이한 가진력을 연출하고, 중량 변경시에는 지질을 이루는 성분에 따른 서로 상이한 가진력이 연출되며, 재질 변경시에는 콘크리트, 모래, 흙, 수면을 포함하는 지표면 상태에 따른 가진력이 연출된다.

도 7에서, 상기 구동모듈(100)과 확장모듈(200)로 이루어진 각각의 체험장치는 복수개소에 인접하게 배치되어, 제어부에 의해 독립제어되도록 구비된다. 따라서 복수 지진파에 의한 땅갈라짐 현상을 포함하는 지각변동을 연출가능하고, 이때 각각의 체험장치는 탄성이 우수한 마감부재에 의해 서로 연결되는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 구동모듈(100)과 확장모듈(200)의 배치형태를 포함하는 사용자 조합에 따라 다양한 가진상황이 연출되는 이점이 있다.

10: 수평방향 작동부 20: 수직방향 작동부
30: 체험패널 40: 확장패널
50: 이송부 100: 구동모듈
200: 확장모듈

Claims

수평방향 작동부(10)와 수직방향 작동부(20)에 의해 체험패널(30)이 모의 지진파를 연출하도록 구비되는 구동모듈(100);
상기 구동모듈(100)과 조립되어, 체험패널(30)의 횡방향 영역을 확장하는 확장체험패널(40)과, 수평 및 수직방향 작동부(10)(20)와 연계되어 확장체험패널(40)이 모의 지진파를 연출하도록 안내하는 이송부(50)가 구비되는 확장모듈(200);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 1항에 있어서,
상기 수평방향 작동부(10)는 X축 베이스(12)상에서 제1 구동부(14a)에 의해 X축 방향으로 이송되는 Y축 베이스(14)와, 상기 Y축 베이스(14)상에서 제2 구동부(16a)에 의해 Y축 방향으로 이송되는 Z축 베이스(16)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 2항에 있어서,
상기 수직방향 작동부(20)는 Z축 베이스(16)상에서 제3 구동부(22a)에 의해 횡레일(22b)을 타고 이송되고 상면에 경사레일(22c)이 구비되는 시프팅 베이스(22)과, 경사레일(22c)에 탑재되어 시프팅 베이스(22)와 미끄럼 운동되면서 종레일(24a)을 타고 체험패널(30)을 Z축 방향으로 이송하는 Z축 테이블(24)이 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 3항에 있어서,
상기 시프팅 베이스(22)와 Z축 테이블(24) 사이에는 구동부(26a)에 의해 경사레일(22c)을 타고 이송되고, 상부에 보조경사레일(26c)이 탑재되는 보조 테이블(26)이 적어도 1단으로 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 4항에 있어서,
상기 시프팅 베이스(22)와 보조 테이블(26)의 제3 및 제4 구동부(22a)(26a)는 제어부에 의해 제어되어, 동시 작동시 체험패널(30)이 Z축 방향으로 급속이송되고, 단계적으로 개별 작동시 저속 이송되며, 제3 및 제4 구동부(22a)(26a) 중 어느 하나의 구동부를 간헐 작동시 구간별 이송속도가 상이하게 유지되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동모듈(100)은 가장자리부에 배치되어, 구동모듈(100) 상부는 지진 근원지에 가까운 가진을 연출하고, 구동모듈(100)과 이격된 확장모듈(200) 상부는 지진 근원지와 원거리 지점의 지진파를 연출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동모듈(100) 또는 확장모듈(200) 또는 구동모듈(100)과 확장모듈(200)의 두께, 중량, 재질을 변경하여 지질구조별 지진파를 연출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동모듈(100)과 확장모듈(200)로 이루어진 각각의 체험장치는 복수개소에 인접하게 배치되어, 제어부에 의해 독립제어되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 지진체험장치.