KR101778765B1 - 지진해일 발생모의 실험장치 - Google Patents

지진해일 발생모의 실험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지진해일 발생모의 실험장치에 관한 것으로서, 전자장치가 내부에 설치되는 장치본체; 지형모형과, 상기 지형모형의 일측에 물에 의해 침지되게 모듈식 해저 모형판이 마련되며, 상기 장치본체의 상부에 배치되되 외부 관찰이 가능하도록 투명 또는 반투명한 재질로 제작되는 수조 캐비닛; 상기 수조 캐비닛에 결합되되 일측이 상기 수조 캐비닛 내의 물에 침지되며, 상기 수조 캐비닛 내의 물에 파도를 발생시키는 조파 구동부; 및 지진해일 발생모의 실험을 위한 모드(해저 지진 규모 M5 ~ M9까지)를 입력하는 터치형 디스플레이를 포함한다.

Description

지진해일 발생모의 실험장치{Simulator for Tsunami propagation}
본 발명은, 지진해일 발생모의 실험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 지진해일 발생모의 시뮬레이션 장비를 구축함으로써 실제 지진해일 발생 메커니즘에 가까운 구조로 지진 해일 전파 과정을 용이하게 관찰할 수 있으며, 지진 해일이 해안으로 전파되어 발생하는 침수 피해의 위험성을 교육 및 체험하도록 하는 교육용 지진 해일 발생모의 실험장치에 관한 것이다.
환태평양지지대에 속해 있는 일본과 동남아국가에서는 일 년에 수많은 지진이 발생된다. 특히, 해저(바다 속)에서 강진 발생 시 지진 해일로 인하여 인명피해와 재산피해가 많이 발생하고 있는 실정이다.
따라서 일본과 동남아국가에서는 지진 해일을 충분히 대비할 수 있도록 각종 대피시설과 지진 해일 방지 구조물들을 건축하고 있는 실정이다.
대한민국의 경우 일본과 인접한 동해안에서는 해저 지진 발생 시 지진 해일에 의한 피해가 예상되는데, 근래 들어 지진의 발생빈도가 증가하면서 최근 발생한 경주 지진 등 지진으로 인한 위험성이 점차 고조되어가는 실정이다.
지진해일 재해요소 DB자료와 지진해일 대응 시뮬레이션 응용프로그램을 구동할 수 있는 정보 시스템을 구축한 것으로 알려져 있으나, 현재까지 상기 현상을 모형실험을 통해 재현하고 지진 해일의 위험성을 교육 및 체험할 수 있도록 하는 실험장치가 부재한 상태라는 점에서 지진해일 발생모의 실험장치에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 등록번호 제10-1082912호 대한민국특허청 등록번호 제10-1124683호
본 발명의 목적은, 지진해일 발생모의 시뮬레이션 장비를 구축함으로써 실제 지진해일 발생 메커니즘에 가까운 구조로 지진 발생 및 해일 전파 과정을 용이하게 관찰할 수 있으며, 이로 인해 지진 해일이 해안으로 전파되어 발생하는 침수/범람의 위험성을 교육 및 홍보하도록 하는 교육용 지진 해일 발생모의 실험장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 전자장치가 내부에 설치되는 장치본체; 지형모형과, 상기 지형모형의 일측에 물에 의해 침지되게 모듈식 해저 모형판이 마련되며, 상기 장치본체의 상부에 배치되되 외부 관찰이 가능하도록 투명 또는 반투명한 재질로 제작되는 수조 캐비닛; 상기 수조 캐비닛에 결합되되 일측이 상기 수조 캐비닛 내의 물에 침지되며, 상기 수조 캐비닛 내의 물에 파도를 발생시키는 조파 구동부; 및 지진해일 발생모의 실험을 위한 모드를 입력하고 그에 따른 결과값을 화면으로 출력하는 터치형 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치에 의해 달성된다.
상기 터치형 디스플레이로부터의 입력값에 의해 상기 조파 구동부를 구동시킨 후, 그 결과값이 상기 터치형 디스플레이에 출력되도록 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 조파 구동부는, 일측이 상기 수조 캐비닛 내의 물에 침지되게 배치되며, 승하강 동작에 의해 상기 수조 캐비닛 내의 물에 파도를 발생시키는 조파판; 상기 조파판과 연결되고 상기 조파판을 지지하는 조파판 지지대; 상기 수조 캐비닛의 측벽 프로파일에 결합되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 지지된 상태에서 상기 조파판 지지대와 연결되며, 상기 조파판 지지대를 통해 상기 조파판을 승하강 구동시키는 액추에이터; 및 상기 액추에이터의 구동을 위해 상기 액추에이터와 연결되는 서보모터를 포함할 수 있다.
상기 모듈식 해저 모형판은 다양한 지형, 즉 해저 경사, 해안 방파제, 해안 구조물을 형상화한 것이다.
상기 수조 캐비닛은 가시형 강화유리로 마련될 수 있다.
상기 장치본체의 하부에 연결되는 다수의 이송 바퀴를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지진해일 발생모의 시뮬레이션 장비를 구축함으로써 실제 지진해일 발생 메커니즘에 가까운 구조로 지진 발생 및 해일 전파 과정을 용이하게 관찰할 수 있으며, 해안가 주택, 방파제 등의 구조물에서 발생하는 지진 해일의 침수/범람 피해에 대하여 사전에 확인할 수 있으므로 방재 교육에 탁월한 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치의 사시도로서 일부를 생략한 도면이다.
도 2는 도 2의 측면도이다.
도 3은 수조 캐비닛 영역의 이미지이다.
도 4는 지형모형을 상부에서 바라본 이미지이다.
도 5는 도 1의 A 영역의 확대도이다.
도 6은 도 5의 정면 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치의 제어블록도이다.
도 8은 지형모형을 앞에서 바라본 이미지(모듈식 해저 모형판 제거 상태)이다.
도 9는 모듈식 해저 모형판을 뒤에서 바라본 이미지이다.
도 10은 모듈식 해저 모형판을 아래에서 바라본 이미지이다.
도 11은 모듈식 해저 모형판을 옆에서 바라본 이미지이다.
도 12는 수조 캐비닛의 배수구를 확대 도시한 이미지이다.
도 13은 모듈식 해저 모형판의 다른 실시예들을 도시한 이미지이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
한편, 하기 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하다. 따라서 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치의 사시도로서 일부를 생략한 도면, 도 2는 도 2의 측면도, 도 3은 수조 캐비닛 영역의 이미지, 도 4는 지형모형을 상부에서 바라본 이미지, 도 5는 도 1의 A 영역의 확대도, 도 6은 도 5의 정면 이미지, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치의 제어블록도, 도 8은 지형모형을 앞에서 바라본 이미지(해저모형판 제거 상태), 도 9는 모듈식 해저 모형판을 뒤에서 바라본 이미지, 도 10은 모듈식 해저 모형판을 아래에서 바라본 이미지, 도 11은 모듈식 해저 모형판을 옆에서 바라본 이미지, 도 12는 수조 캐비닛의 배수구를 확대 도시한 이미지, 도 13은 모듈식 해저 모형판의 다른 실시예들을 도시한 이미지이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치는 지진해일 발생모의 시뮬레이션 장비를 구축함으로써 실제 지진해일 발생 메커니즘에 가까운 구조로 지진 발생 및 해일 전파 과정을 용이하게 관찰할 수 있으며, 지진 해일로 인한 해안 침수/범람 위험성 교육 및 체험에 그 활용성을 배가시킬 수 있도록 한 것으로서, 장치본체(110), 수조 캐비닛(120), 조파 구동부(150), 터치형 디스플레이(160), 그리고 컨트롤러(170)를 포함할 수 있다.
장치본체(110)는 본 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치의 메인 골격 프레임으로서 수조 캐비닛(120)을 지지한다.
장치본체(110)는 내부에 일정한 수납공간이 구비된 하우징 구조일 수 있다. 따라서 장치본체(110) 내에는 일정한 내장부품, 즉 전자장치 등이 설치될 수 있다.
예컨대, 장치본체(110) 내에는 터치형 디스플레이(160)를 구동시키는 컴퓨터(미도시), 컨트롤러(170) 등의 전자장치 등이 설치될 수 있다. 이들의 유지보수를 위해, 장치본체(110)의 일측은 도어에 의해 개폐될 수 있다.
장치본체(110)의 하부에는 다수의 이송 바퀴(111)가 마련된다. 본 실시예처럼 장치본체(110)의 하부에 이송 바퀴(111)들이 마련될 경우, 본 실시예에 따른 지진해일 발생모의 실험장치를 용이하게 위치 이동시킬 수 있는 장점이 있다. 물론, 이송 바퀴(111)에는 정위치에서 정지할 수 있는 브레이킹 장치가 부속되어야 할 것이다.
수조 캐비닛(120)은 장치본체(110)의 상부에 배치되되 외부 관찰이 가능하도록 투명 또는 반투명한 재질로 제작된다.
즉 본 실시예에서 수조 캐비닛(120)은 가시형 강화유리로 마련될 수 있는데, 이러한 경우, 외부에서도 내부 관찰이 가능하면서도 쉽게 깨지지 않는다. 따라서 지진해일을 발생시켜 관찰하기에 좋다.
수조 캐비닛(120) 내에는 지형모형(130)과, 지형모형(130)의 일측에 물에 의해 침지되게 모듈식 해저 모형판(140)이 마련된다.
참고로, 도 1의 경우에도 수조 캐비닛(120) 내에 지형모형(130)과 모듈식 해저 모형판(140)이 보여야 하지만 편의상 수조 캐비닛(120) 내의 지형모형(130)과 모듈식 해저 모형판(140)에 대해 도시하지 않았다. 수조 캐비닛(120) 내의 지형모형(130)과 모듈식 해저 모형판(140)에 대한 구체적인 도면 및 이미지에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하도록 한다.
지형모형(130)은 육지의 상황을 그대로 재현한 것이다. 따라서 지형모형(130)은 산악지형 모형, 대형건물 모형, 소형건물 모형, 건물과 도로 사이의 공원 모형, 도로 모형을 포함할 수 있다. 물론, 지형모형(130)은 실험 또는 그 조건에 따라 다양하게 변경 조합될 수 있다.
모듈식 해저 모형판(140)은 수조 캐비닛(120) 내의 물 내에 침지되는 모형이다. 상기 모듈식 해저 모형판(140)은 실제와 유사한 다양한 지형들이 형상화된 것으로, 해저 경사, 해안 방파제, 해안 구조물을 형상화한 것이 사용될 수 있다. (도 3, 도 13 참조)
또한 상기 모듈식 해저 모형판(140)은 실제와 유사하게 형성하기위해, 급경사, 완경사, 방파제 등을 포함된 지형으로 형성할 수 있다. (도 3, 도 13 참조)
본 실시예처럼 모듈식 해저 모형판(140)이 다양한 지형, 즉 해저 경사, 해안 방파제, 해안 구조물을 형상화한 모듈식 해저 모형판으로 적용될 경우, 지형 형태에 따라 지진해일의 조건을 다양하게 변경할 수 있어서 다양한 지진해일 전파 형태를 확인할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 지형모형(130)은 중량을 줄이고 제조경비를 절감하기 위해, 상기 모듈식 해저 모형판(140)은 부력에 의해 뜨는 것을 방지하기 위해 내부가 비어있는 중공체로 형성될 수 있는데,
상기 모듈식 해저 모형판(140)에는 전방 하부에 취/배수구(141d)가 형성되고, (도 11 참조)
후방의 상부 및 하부에는 취/배수구(141a)(141b)가 각각 형성되고(도시된 예에서는 취/배수구가 상,하부에 모두 형성되어있으나 하부에만 형성해도 무방하다), (도 9 참조)
저면에는 취/배수구(141c)가 형성되며, (도 10 참조)
상기 지형모형(130)에는 후미 상면에 배수구(131a)가 형성되고, (도 4 참조)
전방의 하부에는 배수구(131b)가 형성된다. (도 8 참조)
초기 수조 캐비닛(120)에 물을 채워줄 시에, 물은 모듈식 해저 모형판(140)의 전방 하부에 형성된 취/배수구(141d)와, 저면에 형성된 취/배수구(141c)를 통해 모듈식 해저 모형판(140)의 내부에 가득 채워질 것이므로, 상기 모듈식 해저 모형판(140)은 부력을 이기고 바닥에 가라앉은 상태를 유지할 수 있게된다.
한편, 상기 모듈식 해저 모형판(140)의 하부에는 자석(142)을 구비할 수 있는데(도 10 참조), 상기 수조 캐비닛(120)의 바닥을 스텐레스강과 같은 철재(鐵材)로 구성할 경우 자력에 의해 견고한 결합상태를 유지할 수 있으며, 도 13에서와 같이 다양한 형태의 모듈식 해저 모형판(140)를 사용하고자할 경우 교체 사용이 용이하게되는 장점이 있다.
본 발명 장치를 사용할 경우 가혹한 조건에서는 지형모형(130)의 상부에도 물이 범람하게되는데,
상기 지형모형(130)의 후미 상면에는 배수구(131a)와 함께 수로(132)가 구비되어있으므로,
범람한 물은 상기 수로(132)와 배수구(131a)를 통해 지형모형(130)의 내부로 유입되고, 그 내부로 유입된 물은 상기 지형모형(130)의 전방에 형성된 배수구(131b)를 통해 외부로 배출되며,
그 외부로 배출된 물은 모듈식 해저 모형판(140)의 후방 하부에 형성된 취/배수구(141b)를 통해 상기 모듈식 해저 모형판(140)의 내부로 유입되고, 그 내부로 유입된 물은 상기 해저 모형판(140)의 전방에 형성된 배수구(141d)와 저면에 형성된 취/배수구(141c)를 통해 외부로 배출되며, 최종적으로는 수조 캐비닛(120)의 배수구(121)를 통해 본 발명 장치의 외부로 배출되어질 것이다.
이때 지형모형(130) 내부의 물이 모듈식 해저 모형판(140)쪽으로 원활히 배출되기 위해서는, 상기 지형모형(130)의 전방에 형성된 배수구(131b)와, 상기 모듈식 해저 모형판(140)의 후방 하부에 형성된 취/배수구(141b)가 연통하도록 형성하는 것이 바람직 하다.
조파 구동부(150)는 수조 캐비닛(120)에 결합되되 일측이 수조 캐비닛(120) 내의 물에 침지되며, 수조 캐비닛(120) 내의 물에 파도를 발생시키면서 충격을 제공하는 역할을 한다. 조파 구동부(150)에 의해 수조 캐비닛(120) 내의 물에 파도가 발생되면서 압력이 가해지기 때문에 지진 발생 및 해일 전파 과정을 관찰하기에 좋다.
이러한 조파 구동부(150)는 조파판(151), 조파판 지지대(152), 베이스 플레이트(153), 액추에이터(154), 그리고 서보모터(155)를 포함할 수 있다.
조파판(151)은 일측이 수조 캐비닛(120) 내의 물에 침지되게 배치되며, 액추에이터(154)에 의한 승하강 동작에 의해 수조 캐비닛(120) 내의 물에 파도를 발생시키는 역할을 한다. 이러한 조파판(151)은 파도 발생의 효율을 위해 삼각형 블록 구조를 가질 수 있다. 따라서 승하강 동작만으로도 유연하게 동작되면서 파도를 발생시키기에 유리하다.
조파판 지지대(152)는 조파판(151)과 연결되고 조파판(151)을 지지하는 일종의 샤프트이다.
베이스 플레이트(153)는 수조 캐비닛(120)의 측벽 프로파일(P)에 결합되어 조파 구동부(150)를 지지한다.
액추에이터(154)는 베이스 플레이트(153)에 지지된 상태에서 조파판 지지대(152)와 연결되며, 조파판 지지대(152)를 통해 조파판(151)을 승하강 구동시키는 역할을 한다.
그리고 서보모터(155)는 액추에이터(154)의 구동을 위해 액추에이터(154)와 연결되는 동력원이다. 서보모터(155)가 적용됨으로써, 조파판(151)의 승하강 스트로크와 힘, 속도가 정밀하게 제어될 수 있다.
터치형 디스플레이(160)는 지진해일 발생모의 실험을 위한 모드를 입력하고 그에 따른 결과값을 화면으로 출력하는 부분이다.
터치형 디스플레이(160)는 디스플레이 지지대(161)에 의해 수조 캐비닛(120)의 측벽 프로파일(P)에 결합될 수 있다. 디스플레이 지지대(161)는 회전형 아암(ratating arm)으로서, 터치형 디스플레이(160)의 위치와 각도가 자유롭게 조절될 수 있게끔 한다.
한편, 컨트롤러(170)는 터치형 디스플레이(160)로부터의 입력값에 의해 조파 구동부(150)를 구동시킨 후, 그 결과값이 터치형 디스플레이(160)에 출력되도록 컨트롤한다.
다시 말해, 컨트롤러(170)는 서보모터(155)에 의한 액추에이터(154)의 컨트롤을 통해 조파판(151)이 승하강 동작되도록 컨트롤하는데, 이때는 정현파(사인파 1회) 구동 후 조파판(151)이 수면 윗부분에 정지 또는 수면 내에 잠긴 상태에서 서서히 상승 후 빠른 하강에 의해 파도가 발생되게 할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(170)는 중앙처리장치(171, CPU), 메모리(172, MEMORY), 그리고 서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(171)는 본 실시예에서 터치형 디스플레이(160)로부터의 입력값에 의해 조파 구동부(150)를 구동시킨 후, 그 결과값이 터치형 디스플레이(160)에 출력되도록 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(172, MEMORY)는 중앙처리장치(171)와 연결된다. 메모리(172)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(173, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(171)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(173)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(170)는 터치형 디스플레이(160)로부터의 입력값에 의해 조파 구동부(150)를 구동시킨 후, 그 결과값이 터치형 디스플레이(160)에 출력되도록 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(170)가 터치형 디스플레이(160)로부터의 입력값에 의해 조파 구동부(150)를 구동시킨 후, 그 결과값이 터치형 디스플레이(160)에 출력되도록 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(172)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(172)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 조파 구동부(150)를 통해 파도를 발생시키면서 물이 압력을 가하면 이의 작용으로 인해 지형모형(130)과 모듈식 해저 모형판(140)에 가해지는 지진 발생 및 해일 전파 과정을 관찰할 수 있다. 따라서 지진해일 재해요소 DB자료와 지진해일 대응 시뮬레이션 응용프로그램을 구동할 수 있는 하드웨어를 통해 그에 따른 현상을 모형실험을 통해 재현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 지진해일 발생모의 시뮬레이션 장비를 구축함으로써 실제 지진해일 발생 메커니즘에 가까운 구조로 지진 발생 및 해일 전파 과정을 용이하게 관찰할 수 있으며, 지진 해일이 해안가에 미치는 위험성을 교육 및 체험할 수 있게되므로 방재 교육에 탁월한 효과가 있는 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 장치본체 111 : 이송 바퀴
120 : 수조 캐비닛 121 : 배수구
130 : 지형모형 131a, 131b : 배수구
132 : 수로 140 : 모듈식 해저 모형판
141a, 141b, 141c, 141d : 취/배수구 142 : 자석
150 : 조파 구동부 151 : 조파판
152 : 조파판 지지대 153 : 베이스 플레이트
154 : 액추에이터 155 : 서보모터
160 : 터치형 디스플레이 161 : 디스플레이 지지대
170 : 컨트롤러

Claims (11)

  1. 측정 대상물이 침지되도록 물이 수용되어지되 외부관찰이 가능하도록 투명 또는 반투명한 재질로 제작되는 수조 캐비닛(110); 상기 수조 캐비닛(110)에 결합되되 일측이 상기 수조 캐비닛(110) 내의 물에 침지되며, 상기 수조 캐비닛(110) 내의 물에 파도를 발생시키는 조파 구동부(150); 및 상기 조파 구동부(150)를 구동하기 위한 컨트롤러(170)로 구성되는 지진해일 발생모의 실험장치에 있어서,
    상기 측정 대상물은 수상(水上)지형에 해당되는 지형모형(130)과 수중(水中)지형에 해당되는 모듈식 해저 모형판(140)으로 분리구성되어지되, 상기 모듈식 해저 모형판(140)은 각기 다른 형태를 가진 여러개로 구성되고, 여러개의 모듈식 해저 모형판(140)들은 상기 지형모형(130)에 대해 선택적으로 조합 사용되도록 구성되며,
    상기 지형모형(130)과 모듈식 해저 모형판(140)은 물 빠짐 및 복귀가 원활하도록 내부가 비어있는 중공체로 구성하되, 상기 지형모형(130)의 후미 상부와 전방 하부에는 배수구(131a)(131b)가 각각 마련되고 상기 모듈식 해저 모형판(140)의 후방과 전방에는 취/배수구(141b)와 배수구(141d)가 각각 마련되며 상기 배수구(131b)와 취/배수구(141b)는 연통되므로, 상기 배수구(131b)를 통해 지형모형(130) 내 유입된 물은 상기 배수구(131b), 취/배수구(141b)와, 배수구(141d)를 경유하여 수조 캐비닛(120)내로 용이하게 복귀하도록 구성되고,
    중공체인 상기 모듈식 해저 모형판(140)이 물에 뜨지않도록 그 저면에는 자석이 구비되고, 상기 수조 캐비닛(120)의 바닥은 철재(鐵材)로 구성된 것을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조파 구동부(150)는,
    일측이 상기 수조 캐비닛(120) 내의 물에 침지되게 배치되며, 승하강 동작에 의해 상기 수조 캐비닛(120) 내의 물에 파도를 발생시키는 조파판(151);
    상기 조파판(151)과 연결되고 상기 조파판(151)을 지지하는 조파판 지지대(152);
    상기 수조 캐비닛(120)의 측벽 프로파일에 결합되는 베이스 플레이트(153);
    상기 베이스 플레이트(153)에 지지된 상태에서 상기 조파판 지지대(152)와 연결되며, 상기 조파판 지지대(152)를 통해 상기 조파판(151)을 승하강 구동시키는 액추에이터(154); 및
    상기 액추에이터(154)의 구동을 위해 상기 액추에이터(154)와 연결되는 서보모터(155)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모듈식 해저 모형판(140)은 다양한 지형, 즉 해저 경사, 해안 방파제, 해안 구조물을 형상화한 것임을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모듈식 해저 모형판(140)은 실제와 유사하게 형성하기위해, 급경사, 완경사, 방파제 등을 포함된 지형으로 형성한 것을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수조 캐비닛(120)은 가시형 강화유리로 마련되는 것을 특징으로 하는 지진해일 발생모의 실험장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109118900A (zh) * 2018-09-28 2019-01-01 中国工程物理研究院总体工程研究所 超重力场下的海啸/重力流模拟发生装置
KR102233584B1 (ko) * 2020-06-11 2021-03-30 코리아넷 주식회사 도시형 지진 시청각 교육 키트
CN114973907A (zh) * 2022-04-12 2022-08-30 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于海岸地貌演变物理模型及试验方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004150982A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Nichimo Co Ltd 造波曳航型水槽
JP2017009587A (ja) * 2015-06-16 2017-01-12 東亜建設工業株式会社 造波装置および造波方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004150982A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Nichimo Co Ltd 造波曳航型水槽
JP2017009587A (ja) * 2015-06-16 2017-01-12 東亜建設工業株式会社 造波装置および造波方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109118900A (zh) * 2018-09-28 2019-01-01 中国工程物理研究院总体工程研究所 超重力场下的海啸/重力流模拟发生装置
KR102233584B1 (ko) * 2020-06-11 2021-03-30 코리아넷 주식회사 도시형 지진 시청각 교육 키트
CN114973907A (zh) * 2022-04-12 2022-08-30 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 一种基于海岸地貌演变物理模型及试验方法

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