KR101817637B1 - 실감 기반 지진 시뮬레이션 장치 및 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 지진 상황을 모사할 수 있는 시뮬레이션 장치 및 방법에 대한 것으로, 운전원이 탑승가능하게 형성되며, 상기 지진 시뮬레이션을 위한 지진 진동을 발생시키는 지진 진동 모사부를 포함하는 시뮬레이션부와, 상기 운전원의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지부와, 기 설정된 지진 시뮬레이션 시나리오에 따라 지진 진동이 발생되도록 상기 시뮬레이션부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 진동 모사부가 복수의 기 설정된 패턴에 따른 진동들을 발생시키도록 제어 및, 상기 생체 신호 감지부에서 감지되는 생체 신호에 근거하여 상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 상기 운전원이 감지하였는지 여부를 검출하며, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중, 상기 운전원이 감지한 진동의 진동 패턴에 근거하여, 현재 수행중인 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따른 지진 진동이 발생되도록 상기 지진 진동 모사부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

실감 기반 지진 시뮬레이션 장치 및 시뮬레이션 방법{EARTHQUAKE SIMULATION APPARATUS AND METHOD BASED ON REALISTIC SENSE}

본 발명은 지진 상황을 모사할 수 있는 시뮬레이션 장치 및 방법에 대한 것이다.

국내 원자력발전소(이하 원전)의 인적요소에 대한 적합성 평가는 원자력법규에 따라 설계건설의 심사, 가동전후의 시설검사, 운영 중 주기적 안전성평가 등의 일환으로 수행되고 있다. 이러한 인적요소의 적합성 평가에 적용되는 기술기준은 대부분 NRC(Nuclear Regulatory Commission)나 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 등의 미국 기술기준을 적용하고 있다. 그러나 후쿠시마 사고와 같은 극한환경을 고려한 운영 전 단계의 인간공학 적합성 평가의 필요성은 인정되나 이를 위한 기반 기술 및 설비가 부재한 상태이다. 특히 제어실에서 예상되는 지진, 화재, 고방사능 등의 극한상황은 운전원이 실감하기 힘든 조건에서 적합성 평가가 수행되는 현실이다.

한국원자력연구원에서는 지난 2012년부터 국내 원전환경에 적합한 원자력 계통 및 인간공학 적합성 평가를 위한 기반 체계를 구축해 오고 있다. 원전계통의 인적요소에 대한 실험적 평가를 통한 인적요소의 적합성을 평가하기 위한 실험설비(NuTEB-HF; Nuclear Test Bed for Human Factors)를 구축하여 일부 생체신호 기반의 평가기술을 자체 개발하여 기기 단위의 인간공학 적합성 평가체계를 구축한 바 있다. 또한 인간공학 통합계통검증(ISV : Integrated System verification) 관점의 인간공학 적합성 평가를 위한 방법론 및 시설을 구축하는 데 있어, 후쿠시마 사고와 같은 극한의 외부 환경을 원전 내 운전원이 실감할 수 있는 조건 하에서 인간공학 적합성을 평가하기 위한 시험설비 구축의 필요성이 시급히 요구되고 있다.

원전 제어실에 대한 인간공학 적합성 평가에서 고려해야 할 운전원 실감요소는 크게 세 가지 측면으로 구분할 수 있다. 첫째, 운전원의 감시 및 제어에 대한 실감요소로서 운전원이 현장에 있는 기기의 상태를 감시하거나 제어할 경우, 그 상태를 단순히 문자, 심벌, 미믹 등의 정보만으로는 그 실감요소가 매우 떨어지므로 직조작성(direct manipulation)을 향상시킬 수 있는 3D 기반 실감 인터페이스 등을 통해 운전원의 실감을 증강시킬 수 있다. 둘째, 비상상황이나 중대상황에 대한 현장 실감요소로서 노심이 용융되기 직전이나 그 이후 원전의 거시적 상태를 운전원이 실감할 수 있는 3D 가시화 기술 등으로 그 실감을 증강시킬 수 있다. 셋째, 외부사건에 대한 실감요소로서, 지진으로 인해 제어실 내 비산물 발생 상황, 제어실 화재나 제어실 인접 구역 화재로 인한 고온, 유독가스, 연기 등의 발생 상황, 원전 사고로 인한 제어실 내 고방사능 오염 상황 등을 제어실의 물리적 환경측면에서 실감할 수 있어야 한다.

전술한 세 가지의 실감요소 중 첫 번째와 두 번째 요소는 중장기 적으로 첨단의 인터페이스 기술로 구현 가능하지만, 세 번째의 물리적 환경측면은, 실제 발전소 제어실에는 필요 없지만, 적합성 평가용이나 훈련 혹은 경험 설비로서는 반드시 구현되어야 하는 측면이 있다. 따라서 디지털 기반의 원전 제어실 인터페이스 조건에서 외부사건의 물리적 실감요소를 가미한 인간공학 적합성 평가 장치 혹은 설비의 개발이 요구된다.

한편 원전 제어실은 내진 설계된 시설물 내에 위치하고 있어 내진에 취약한 공간이 아니므로 내진 설계 범위를 벗어나지 않는 지진발생 시 제어실에 정상적인 원전 운전을 요구하고 있다. 그러나 지진 발생 시 제어실 내 운전원에게 일시적으로 X축, Y축 방향의 진동(수평 방향의 진동) 또는 Z 축 방향의 진동(상하 방향의 진동)이 전달될 수 있으며, 이로 인해 운전원의 신체적, 정신적 영향이 원전의 안전한 운전에 어떠한 영향을 미칠 지에 대한 우려는 여전히 존재하고 있다.

따라서 지진 발생 시 원전 제어실 운전원의 운전 수행도를 시험 및 검증할 수 있는 장치나 설비가 필요하며, 이러한 장치나 설비는 운전원이 지진을 실감할 수 있는 실감요소(real-sense elements)를 갖추고 있어야 한다.

최근 가상현실(Virtual Reality) 기술이 급속도로 발달하면서 실감요소를 갖춘 장치(예, Head-Up Display, Wearable device, 3D Display, 4D dynamic chair 등) 들이 개발되고 있다. 그러나 주로 사용자의 착시효과를 이용한 실감요소에 치중하고 있어 가상게임이나 가상훈련에 주로 적용되고 있는 실정이다. 때문에 국내외 출원된 특허 중 실감요소를 주로 다루는 기술들은 대부분 게임용 실감형 기술들이다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 운전원이 실감할 수 있는 지진 진동을 발생시킬 수 있는 시뮬레이션 장치 및 그 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 운전원 개인의 진동 감지 특성에 따라 그 운전원이 실감할 수 있는 지진 진동이 발생되도록 하는 시뮬레이션 장치 및 그 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치는, 운전원이 탑승가능하게 형성되며, 상기 지진 시뮬레이션을 위한 지진 진동을 발생시키는 지진 진동 모사부를 포함하는 시뮬레이션부와, 상기 운전원의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지부와, 기 설정된 지진 시뮬레이션 시나리오에 따라 지진 진동이 발생되도록 상기 시뮬레이션부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 진동 모사부가 복수의 기 설정된 패턴에 따른 진동들을 발생시키도록 제어 및, 상기 생체 신호 감지부에서 감지되는 생체 신호에 근거하여 상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 상기 운전원이 감지하였는지 여부를 검출하며, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중, 상기 운전원이 감지한 진동의 진동 패턴에 근거하여, 현재 수행중인 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따른 지진 진동이 발생되도록 상기 지진 진동 모사부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 운전원의 생체 신호는, 상기 운전원의 동공 크기 변화, 상기 운전원의 기 설정된 수준 이상의 움직임, 상기 운전원의 분당 심박수나 혈압 또는 체온 변화, 상기 운전원의 눈동자 움직임, 상기 운전원의 뇌파 또는 근전도 중 적어도 하나임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 진동 모사부가 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중 어느 하나를 발생시키는 경우, 상기 운전원으로부터 감지되는 운전원의 뇌파 또는 근전도 감지 결과가, 기 설정된 패턴에 대응되는 패턴을 형성하는 경우 상기 운전원이 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중 어느 하나에 따른 진동을 감지한 것으로 판단하며, 상기 기 설정된 패턴은, 사람이 놀라거나 충격을 받았을 때 인체에서 일반적으로 감지되는 뇌파 또는 근전도의 패턴임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 패턴은, 상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원 별로, 미리 측정되어 저장된 패턴임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들은, 진동의 세기는 서로 동일하지만 진동이 발생하는 방향은 각각 서로 다른 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 지진 진동 모사부에서 모사하는 지진 진동을 감지 및 분석하기 위한 진동 분석부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 진동 분석부를 통해 상기 지진 진동 모사부에서 모사하는 지진 진동을 실측하여, 현재 수행중인 지진 시뮬레이션 시나리오에 따른 지진 진동이 발생되도록 상기 지진 진동 모사부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중, 상기 운전원이 감지한 진동의 진동 패턴을 상기 운전원에 대응되는 지진 진동 패턴으로 저장하며, 지진 시뮬레이션이 수행될 때, 그 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 식별 정보가 입력되면, 상기 입력된 식별 정보에 대응되는 기 저장된 지진 진동 패턴에 따라 지진 시뮬레이션이 수행되도록 상기 시뮬레이션부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 방법은, 상기 지진 시뮬레이션이 시작되면, 복수의 기 설정된 패턴의 진동들을 발생시키는 단계와, 상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원으로부터, 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계와, 상기 획득한 생체 신호에 근거하여, 상기 운전원이 상기 복수의 기 설정된 패턴 중 어느 하나에 따른 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계, 및, 상기 운전원이 감지한 진동의 패턴에 근거하여, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따른 지진 진동을 발생시켜, 상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 운전원으로부터 획득되는 생체 신호는, 상기 운전원의 동공 크기 변화, 상기 운전원의 기 설정된 수준 이상의 움직임, 상기 운전원의 분당 심박수나 혈압 또는 체온 변화, 상기 운전원의 눈동자 움직임, 상기 운전원의 뇌파 또는 근전도 중 적어도 하나임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 운전원이 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계는, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들 중 어느 하나가 발생되는 상태에서, 상기 운전원으로부터 감지된 뇌파 또는 근전도에 의해 형성되는 패턴과 기 설정된 패턴을 비교하는 단계, 및, 상기 패턴을 비교한 결과에 따라 상기 운전원이 상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 감지하였는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 기 설정된 패턴은, 사람이 놀라거나 충격을 받았을 때 인체에서 일반적으로 감지되는 뇌파 또는 근전도의 패턴임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 단계는, 상기 운전원이 감지한 진동의 패턴에 근거하여, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따른 지진 진동을 발생시키는 단계와, 상기 발생된 지진 진동을 실측하는 단계와, 실측된 지진 진동을 분석하여 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진 진동인지 여부를 판단하는 단계, 및, 상기 판단 결과에 따라, 현재 발생되는 지진 진동을 증폭 시키거나 감쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들은, 진동의 세기는 서로 동일하지만 진동이 발생하는 방향은 각각 서로 다른 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계는, 상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 복수인 경우, 상기 복수의 운전원 각각으로부터 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계이며, 상기 운전원이 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계는, 상기 획득된 생체 신호들에 근거하여 상기 복수의 운전원 모두가 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계이고, 상기 운전원이 감지한 진동의 패턴에 근거하여, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진 진동을 발생시키는 단계는, 상기 복수의 운전원 모두가 감지한 진동에 따른 진동 패턴에 근거하여 지진 진동을 발생시키는 단계임을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 시뮬레이션 장치 및 시뮬레이션 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 진동 감지 특성에 따라 그 운전원이 실제로 지진 진동을 실감할 수 있도록 하는 지진 진동이 생성되도록 함으로써, 보다 현실적인 지진 시뮬레이션이 이루어질 수 있도록 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 운전원 개인의 진동 감지 특성에 상관없이 그 운전원이 지진 진동을 느낄 수 있는 진동 패턴에 근거하여 지진 진동이 생성되도록 함으로써, 운전원 개인의 진동 감지 특성과 상관없이 지진 진동이 발생하는 상황을 경험할 수 있도록 하고, 대처 방법을 훈련할 수 있도록 한다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 지진 시뮬레이터 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치가, 운전원의 진동 실감 패턴에 따라 생성되는 지진 진동을 이용하여 지진 시뮬레이션을 수행하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치가, 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 진동을 감지하였는지를 판단하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치가 구현된 예를 도시한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

우선 도 1은 본 발명과 관련된 지진 시뮬레이터 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)는, 제어부(110)와, 상기 제어부(110)와 연결되는 메모리(130), 생체 신호 감지부(120), 시뮬레이션부(150)를 포함할 수 있다. 여기서 도 1에서 보이고 있는 구성 요소들은, 지진 시뮬레이션 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 보다 많은 구성 요소들을 더 포함하거나 또는 보다 적은 구성 요소를 포함할 수도 있음은 물론이다.

우선 생체 신호 감지부(120)는, 사용자의 생체 신호를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 감지부(120)는 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 뇌파를 감지할 수 있는 EEG(Electroencephalogram) 센서, 사용자 얼굴 근육의 움직임을 감지할 수 있는 EMG(electromyography) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 상기 생체 신호 감지부(120)는 아이 트래커(Eye tracker), EOG(electrooculogram) 센서 중 적어도 하나를 포함하여 운전원의 눈동자 움직임을 감지할 수 있다. 또한 상기 생체 신호 감지부(120)는 카메라를 포함하여 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 눈동자 영상 또는 상기 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 영상을 획득할 수 있다. 그리고 획득된 영상에 근거하여, 운전원의 동공 크기의 변화를 감지하거나 또는 기 설정된 수준 이상의 운전원의 움직임을 감지할 수 있다.

뿐만 아니라 상기 생체 신호 감지부(120)는 혈압 센서, 심박 센서, 온도 센서들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 상기 혈압 센서, 심박 센서, 온도 센서를 통해 운전원의 혈압, 심박수, 체온의 변화를 감지할 수도 있다. 한편 본 명세서에 기재된 생체 신호 감지부(120)는 상기 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수도 있다.

한편 상기 시뮬레이션부(150)는 설정된 지진 발생 시나리오에 따른 지진 진동이 발생하는 상황에서, 원자력 발전소의 특정 제어기를 제어하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이를 위해 상기 시뮬레이션부(150)는 적어도 한명의 운전원이 탑승하여 지진 시뮬레이션이 수행 가능한 구조로 형성될 수 있으며, 원자력 발전소의 특정 제어기를 모사한 모의 장치(156)를 포함할 수 있다.

또한 상기 시뮬레이션부(150)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 지진 진동을 생성 및 생성된 지진 진동에 따라 지진 발생 상황을 모사하는 지진 진동 모사부(152) 및, 상기 지진 진동 모사부(152)에 의해 모사된 진동을 감지 및, 감지된 진동을 분석하는 진동 분석부(154)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 시뮬레이션부(150)에 포함되는 구성 요소들(지진 진동 모사부(152), 진동 분석부(154), 모의 장치(156)는 상기 시뮬레이션부(150)를 구성하는데 있어 필수적인 것은 아니어서, 보다 많은 구성 요소들을 더 포함하거나 또는 보다 적은 구성 요소를 포함할 수도 있음은 물론이다.

여기서 상기 지진 진동 모사부(152)는, 본 발명의 실시 예에 따라 수평 방향 또는 상하 방향으로 진동 가능한 적어도 하나의 플레이트(plate)를 포함하는 프레임(frame) 구조를 포함하여 형성될 수 있다. 또한 상기 모의 장치(156)는 상기 적어도 하나의 플레이트 위에 설치될 수 있으며, 이에 따라 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 상기 적어도 하나의 플레이트 위에서 상기 모의 장치(156)를 조작하도록 형성될 수 있다.

한편 상기 적어도 하나의 플레이트는, 상기 플레이트를 수평 방향(X축 방향 및 Y 축 방향 중 적어도 하나)또는 상하 방향(Z축 방향)으로 진동되도록 하거나, 상기 X축, Y축, Z축 방향 중 적어도 두 개 이상의 방향이 조합된 방향으로 진동되도록 하는 적어도 하나의 액추에이터(Actuator)와 결합될 수 있다. 그리고 상기 적어도 하나의 액추에이터는 상기 제어부(110)의 제어에 따른 진동 패턴에 근거하여 각각 신장 및 수축 구동함으로써, 실제 지진 발생 상황과 유사하게 상기 적어도 하나의 플레이트가 진동하도록 할 수 있다. 또한 보다 현실적인 지진 발생 상황을 모사하기 위해 상기 플레이트가 진동하는 경우, 상기 플레이트의 진동에 따라, 상기 운전원이 탑승가능하도록 형성된 상기 프레임 구조 자체가 움직이거나 진동을 발생시킬 수도 있음은 물론이다. 그리고 이에 따라 상기 프레임 구조 내부에 설치된 모의 장치 및 내부 역시 상기 플레이트의 진동에 따라 움직이거나 진동을 발생시키는 구조로 형성될 수도 있다.

한편 진동 분석부(154)는 상기 지진 진동 모사부(152)를 통해 발생하는 진동을 감지하고, 감지된 진동을 분석할 수 있다. 일 예로 상기 진동 분석부(154)는 지진 진동 모사부(152)를 통해 발생된 진동을 실측하여, 실측된 진동에 대응되는 지진의 진도를 측정할 수 있다. 또는 상기 진동 분석부(154)는 상기 실측된 진동을 분석하여 대응되는 지진파를 검출하거나, 또는 상기 분석된 진동에 근거하여 현재 발생된 진동에 대응되는 지진의 종류를 검출할 수도 있다.

예를 들어 진동 분석부(154)는 상기 진동 분석 결과에 근거하여, 현재 진동에 대응되는 지진이 화산 지진(화산이 폭발하면서 발생하는 충격으로 인해 생성되는 지진)인지, 함락 지진(동굴 등이 무너지면서 생기는 진동에 의한 지진)인지, 인공 지진(지하 핵실험 또는 화약, 지뢰, 폭발로 발생하는 지진)인지, 또는 통상적인 단층 지진(지각 변동의 발생시에 발생하는 지진)인지 여부를 검출할 수도 있다. 또는 상기 진동에 대응되는 지진파의 특성 등에 근거하여 천발 지진(진원의 깊이가 100km 이하인 지진)인지, 심발 지진(진원의 깊이가 100km를 초과하는 경우의 지진)인지 여부를 검출할 수도 있다.

이러한 진동 분석부(154)의 분석 결과는, 제어부(110)로 입력되어, 현재 출력되는 진동에 대한 피드백(feed back) 정보로서 활용될 수 있다. 즉 제어부(110)는 상기 진동 분석부(154)의 분석 결과에 근거하여 상기 플레이트를 통해 발생되는 지진 진동의 세기를 더 증폭시키거나 감쇄하여 현재 설정된 시뮬레이션 시나리오에 설정된 진도의 지진 진동이 발생되도록 조절할 수 있다. 또는 제어부(110)는 상기 진동 분석부(154)의 분석 결과에 따라, 현재 수행 중인 시뮬레이션 시나리오에 설정된 지진 종류에 대응되는 진동이 발생 중인지를 감지할 수도 있다. 그리고 시뮬레이션 시나리오에 설정된 지진 종류에 대응되는 지진 진동이 발생하도록 진동의 크기나 진동 시간 등을 조절할 수 있다.

한편 메모리(130)는 지진 시뮬레이션 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(130)는 지진 시뮬레이션 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program), 지진 시뮬레이션 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.

예를 들어 상기 메모리(130)는 지진 발생 상황에 대응되는 다양한 시뮬레이션을 수행하기 위한 시나리오들에 대한 정보를 저장할 수 있다. 이러한 경우 상기 시뮬레이션 시나리오들은, 특정 지진 발생 상황 및 상기 모의 장치(156)에 관련된 시나리오들일 수 있다.

또한 상기 메모리(130)는 상기 지진 진동 모사부(152)가 지진 진동을 생성하기 위해 필요한 각종 데이터 및 프로그램, 그리고 명령어들을 포함할 수 있다. 예를 들어 메모리(130)는 특정 지진의 종류에 따른 진동 데이터 또는 특정 진도에 따른 지진 진동을 발생시키기 위한 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 지진 진동을 발생시키기 위한 데이터는, 실제 지진 상황으로부터 획득된 지진 실측 데이터를 참조하여 생성된 것일 수 있다. 또는 상기 지진 진동을 발생시키기 위한 데이터는 특정 패턴의 진동을 생성하기 위한 진동 패턴 정보를 포함할 수 있다.

한편 제어부(110)는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(110)는 시뮬레이션이 수행되는 경우, 현재 선택된 시뮬레이션 시나리오에 따라 시뮬레이션을 수행하기 위해 상기 시뮬레이션부(150) 및 생체 신호 감지부(120)를 제어할 수 있다.

여기서 제어부(110)는 상기 메모리(130)에 저장된 데이터(지진 진동을 발생시키기 위한 데이터)에 근거하여 상기 지진 진동 모사부(152)가 지진 진동을 발생시키도록 할 수 있다. 그리고 상기 지진 진동을 발생시키기 위한 데이터는, 상술한 바와 같이 실제 지진 상황으로부터 획득된 실측 데이터에 근거한 것이거나, 복수의 서로 다른 특정 패턴의 진동을 생성하기 위한 복수의 진동 패턴 정보 중 어느 하나일 수 있다.

여기서 상기 특정 패턴의 진동은, 현재 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 진동 감지 특성을 검출하기 위한 것일 수 있다. 즉 제어부(110)는, 현재 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 지진 실감도를 보다 향상시키기 위해, 먼저 기 설정된 진동 패턴에 따른 지진 진동을 발생시킬 수 있다. 그리고 그 진동을 운전원이 감지하였는지 여부를 검출할 수 있다. 여기서 상기 기 설정된 진동 패턴은, 현재 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 진동 감지 특성을 파악하기 위한 것으로, 상기 복수의 진동 패턴 정보 중 어느 하나에 의해 생성되는 진동 패턴일 수 있다. 그리고 상기 복수의 진동 패턴 정보 각각에 따른 진동 패턴들은, 진동의 세기는 서로 동일하지만 진동이 발생하는 방향은 각각 서로 다르게 형성된 것들일 수 있다.

이러한 경우 제어부(110)는 복수의 기 설정된 임의의 진동 패턴에 따라 서로 다른 패턴의 진동들이 발생하도록 상기 지진 진동 모사부(152)를 제어할 수 있다. 그리고 제어부(110)는, 현재 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 상기 지진 진동 모사부(152)를 통해 발생되는 진동들 중 어떤 진동을 감지하였는지를 검출할 수 있다.

예를 들어 제어부(110)는 운전원이 상기 진동을 감지하였는지 여부를 판단하기 위해, 상기 운전원으로부터 감지되는 생체 신호를 이용할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 상기 생체 신호 감지부(120)를 통해 감지되는 운전원의 각종 생체 신호에 근거하여 운전원이 상기 진동을 감지하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 제어부(110)는 운전원의 생체 신호를 감지한 결과, 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 분당 심박수나 혈압, 또는 운전원의 눈동자 영상으로부터 측정되는 동공의 크기가 기 설정된 수준 이상 증가하는 경우, 상기 운전원이 진동을 감지한 것으로 판단할 수 있다.

또는 제어부(110)는 운전원이 기 설정된 수준 이상의 움직임을 일정 시간 이내에 보이거나(예를 들어 운전원이 놀라서 손 또는 다리를 움직이는 경우), 사용자의 눈동자가 기 설정된 수준 이상의 속도로 움직이는 경우 상기 운전원이 진동을 감지한 것으로 판단할 수 있다.

또는 제어부(110)는 상기 생체 신호 감지부(120)에 포함된 센서들로부터 감지되는 EEG 센서의 측정 결과 또는, EMG 센서의 측정 결과가 기 설정된 패턴과 동일 또는 유사한 패턴을 형성하는 경우 상기 운전원이 진동을 감지한 것으로 판단할 수도 있다.

이러한 판단 방법들을 통해, 운전원이 상기 복수의 기 설정된 임의의 진동 패턴 중 어느 하나에 따라 발생된 진동을 감지한 경우, 제어부(110)는 운전원이 감지한 진동의 진동 패턴을 상기 운전원의 진동 감지 특성에 대응되는 '지진 진동 패턴'으로 결정할 수 있다. 그리고 제어부(110)는 결정된 '지진 진동 패턴'에 근거하여, 지진 시뮬레이션에 따른 지진 진동이 생성되도록 할 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 현재 결정된 '지진 진동 패턴'에 근거하여 생성된 진동의 세기를 증폭시키거나 감쇄시킴으로써, 현재 수행되고 있는 시뮬레이션에 따른 특정 진도의 지진 진동이 발생되도록 할 수 있다.

따라서 본 발명은, 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 진동 감지 특성에 따라 지진 진동이 발생되도록 하고 그에 따른 지진 시뮬레이션이 수행되도록 함으로써, 운전원이 보다 현실적으로 지진 발생 상황을 체험 및, 지진 시뮬레이션 수행에 따른 훈련 효과를 보다 높일 수 있도록 한다.

한편, 상기 결정된'지진 진동 패턴'은, 각 운전자 별로 각각 대응되게 저장될 수 있다. 이러한 경우 제어부(110)는 상기 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 식별 정보에 근거하여, 상기 운전원에 대응되는 지진 진동 패턴을 바로 메모리(130)로부터 독출할 수도 있다. 이러한 경우 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)는, 운전원의 지진 진동 패턴을 다시 결정할 필요 없이, 상기 독출된 지진 진동 패턴에 근거하여 바로 기 설정된 시나리오에 따른 지진 시뮬레이션을 수행할 수도 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 지진 시뮬레이션 장치(100)에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

우선 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치가, 운전원의 진동 실감 패턴에 따라 생성되는 지진 진동을 이용하여 지진 시뮬레이션을 수행하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)의 제어부(110)는, 지진 시뮬레이션이 수행되는 경우, 임의의 진동 패턴(제1 진동 패턴)을 생성 및, 생성된 제1 진동 패턴에 따른 진동이 발생하도록 지진 진동 모사부(152)를 제어할 수 있다(S200). 여기서 상기 제1 진동 패턴은, 상술한 바와 같이, 현재 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 진동 감지 특성을 파악하기 위해 기 설정된 복수의 진동 패턴 정보 중 어느 하나에 따른 것일 수 있다.

그리고 제어부(110)는 현재 시뮬레이션을 수행하고 있는 운전원으로부터 적어도 하나의 생체 신호를 감지할 수 있다(S202). 예를 들어 상기 생체 신호는, 상술한 바와 같이 상기 운전원의 분당 심박수나 혈압, 또는 체온일 수 있으며, 카메라를 통해 센싱되는 상기 운전원의 눈동자 영상일 수 있다. 또는 상기 운전원의 뇌파나 근전도를 EEG 센서 또는 EMG 센서를 통해 감지한 결과일 수 있다. 또는 상기 운전원의 눈동자 움직임을 EOG 센서나 아이 트래커를 통해 감지한 결과일 수 있다.

제어부(110)는 이처럼 상기 시뮬레이션을 수행하고 있는 운전원으로부터 획득 가능한 생체 신호들 중 적어도 하나를 상기 S202 단계에서 획득할 수 있다. 그리고 상기 획득된 적어도 하나의 생체 신호를 이용하여, 상기 운전자가 현재 발생된 진동을 감지하였는지 여부를 검출할 수 있다(S204).

예를 들어 제어부(110)는 상술한 바와 같이, 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 영상을 분석한 결과, 상기 운전원으로부터 기 설정된 수준 이상의 움직임이 감지되는 경우, 또는 상기 운전원의 눈동자 동공 크기가 일정 수준 이상 확대되는 경우, 또는 기 설정된 수준 이상 움직이는 상기 운전원의 눈동자 움직임이 검출되는 경우 상기 운전원이 현재 발생된 진동을 감지한 것으로 판단할 수 있다.

또는 제어부(110)는 상기 운전원으로부터 감지되는 뇌파 또는 근전도에 근거하여 상기 운전원이 현재 발생된 진동을 감지한 것으로 판단할 수도 있다. 이러한 경우 제어부(110)는 인체가 놀랐을 때 눈을 깜빡이는 근육의 변화를 감지하거나, 또는 인체가 놀랐을 때 뇌에서 발생하는 특정 파형의 뇌파(예를 들어 베타파(14 ~ 30 Hz))가 감지되는 경우 상기 운전원이 현재 발생된 진동을 감지한 것으로 판단할 수 있다.

뿐만 아니라, 제어부(110)는 상기 감지된 뇌파 또는 근전도의 패턴이, 기 저장된 뇌파 또는 근전도의 패턴과 동일 또는 동일하다고 간주할 수 있을 정도로 기 설정된 수준 이상 유사한 경우, 상기 운전원이 현재 발생된 진동을 감지한 것으로 판단할 수도 있다. 이처럼 뇌파 또는 근전도가 형성하는 패턴에 근거하여, 운전원이 현재 발생된 진동을 감지하였는지 여부를 판단하는 과정은, 하기 도 3을 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

한편 상기 S202 단계는, 기 설정된 시간 동안 상기 임의의 진동 패턴에 따라 생성되는 진동을 형성하는 단계일 수 있다. 이러한 경우 제어부(110)는 상기 S204 단계)에서, 상기 기 설정된 시간 동안 운전원이 상기 임의의 진동 패턴에 따른 진동을 감지하였는지를 판단할 수 있다. 그리고 상기 기 설정된 시간이 지나도록 상기 진동 감지에 대응되는 운전원의 반응이 검출되지 않으면 상기 운전원이 상기 임의의 진동 패턴에 따른 진동을 감지하지 못한 것으로 판단할 수 있다.

이러한 경우 제어부(110)는 다시 S200 단계로 진행하여 새로운 진동 패턴(제2 진동 패턴)을 생성 및 상기 제2 진동 패턴에 따른 진동을 발생시킬 수 있다. 여기서 상기 제2 진동 패턴은, 상기 제1 진동 패턴과 비록 세기는 동일하지만(예를 들어 진폭 또는 진동 속도 동일), 진동이 발생하는 방향이 서로 다른 것일 수 있다.

그리고 제어부(110)는 다시 S202 단계로 진행하여 운전원의 생체 신호를 획득한다. 그리고 다시 상기 S204 단계로 진행하여 상기 획득된 운전원의 생체 신호에 근거하여 상기 운전원이 현재 발생된 진동(상기 제2 진동 패턴에 따른 진동)을 감지하였는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고 판단 결과에 따라 다시 S200 단계 내지 S204 단계에 이르는 과정들을 반복할 수 있다.

한편 상기 S204 단계의 판단 결과, 운전원이 특정 진동 패턴에 따른 진동을 감지한 것으로 판단되면, 제어부(110)는 현재 운전원이 감지한 진동에 대응되는 진동 패턴을, 현재 운전원에 대응되는 지진 진동 패턴으로 저장할 수 있다(S206). 그리고 제어부(110)는 현재 저장된 지진 진동 패턴에 따라, 지진 시뮬레이션을 수행할 수 있다(S208).

예를 들어 제어부(110)는 현재 지진 시뮬레이션 시나리오에 설정된 진도에 따른 지진 진동을, 상기 현재 운전원에 대응되는 '지진 진동 패턴'에 근거하여 생성할 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 상기 지진 진동 패턴에 따른 진동의 세기(예를 들어 진폭이나 진동 속도)를 점점 증가시켜, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 설정된 진도 또는 지진의 종류에 대응되는 지진 진동을 생성할 수 있다.

예를 들어 제어부(110)는, 상기 진동 분석부(154)를 통해 감지되는 지진의 진도가, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 설정된 진도에 매칭될 때까지, 상기 지진 진동 패턴에 따른 진동의 세기를 점점 증가시키거나 또는 감쇄시킬 수 있다. 또는 상기 진동 분석부(154)를 통해 감지되는 지진 진동의 진폭 또는 진동 속도가, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 설정된 지진의 종류에 따른 진폭 또는 진동 속도에 매칭될 때까지, 상기 플레이트 또는 프레임 구조를 통해 발생되는 진동의 진폭 또는 진동 속도를 증가시키거나 감쇄시킬 수도 있다.

또한 이러한 지진 진동의 발생과 동시에, 제어부(110)는 상기 모의 장치(156)를 통한 지진 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 상기 진동이 발생하는 상황에서, 상기 모의 장치(156)를 통해 운전원이 특정 작업을 하도록 기 설정된 시나리오에 따른 동작을 수행할 수 있다.

한편, 제어부(110)는 기 설정된 시나리오에 따라 시뮬레이션이 종료되면 상기 S206 단계에서 저장된 지진 진동 패턴에 따른 지진 진동 생성을 중지할 수 있다. 그리고 상기 모의 장치(156)를 통해 운전원이 수행한 작업 및, 상기 작업이 완료된 시간 등에 근거하여, 상기 시뮬레이션 수행 결과를 분석 및 평가할 수 있다(S210).

한편 상술한 설명에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)가, 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 진동을 감지하였는지를 판단하는 동작 과정을 상기 운전원으로부터 감지되는 뇌파 또는 근전도에 의해 판단할 수도 있음을 언급한 바 있다. 도 3은 이러한 경우에 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)의 제어부(110)는, 상기 도 2의 S202 단계에서 감지되는 적어도 하나의 생체 신호로부터 생성되는 패턴을 감지할 수 있다(S300). 그리고 감지된 생체 신호(예를 들어 뇌파 또는 근전도)의 패턴을, 기 저장된 패턴과 비교할 수 있다.

여기서 상기 기 저장된 뇌파 또는 근전도의 패턴은, 일반적으로 인체가 진동을 감지하였을 때 발생하는 뇌파 또는 근전도가 형성하는 패턴이거나, 사람이 놀라거나 충격을 받았을 때 발생하는 뇌파 또는 근전도가 형성하는 패턴일 수 있다. 이러한 패턴은 미리 운전원 별로 측정하여 메모리(130)에 저장될 수 있으며, 또는 일반적인 인체의 변화 감지한 결과에 따른 것일 수도 있다.

일 예로 제어부(110)는 운전원이 놀랐을 때 눈을 깜빡이는 근육의 변화를 패턴 형태의 정보로 저장하고, 이러한 패턴 정보에 근거하여 상기 운전원이 진동을 감지하였는지를 판단할 수도 있다. 또는 제어부(110)는 상기 운전원이 놀라거나 지진 진동을 감지했을 때에, 상기 운전원으로부터 감지되는 뇌파의 패턴을 미리 저장하고, 이러한 패턴 정보에 근거하여 상기 운전원이 진동을 감지하였는지를 판단할 수도 있다.

이에 따라 제어부(110)는 상기 S300 단계에서 감지된 생체 신호의 패턴이, 기 설정된 패턴에 대응되는지 여부를 판단할 수 있다(S302). 그리고 상기 S302 단계의 판단 결과, 상기 감지된 뇌파 또는 근전도의 패턴이, 기 저장된 뇌파 또는 근전도의 패턴에 대응되지 않는 경우라면 상기 운전원이 진동을 감지하지 않은 것으로 판단할 수도 있다(S306).

반면, 상기 S302 단계의 판단 결과, 상기 감지된 뇌파 또는 근전도의 패턴이, 기 저장된 뇌파 또는 근전도의 패턴에 대응되는 경우라면 상기 운전원이 진동을 감지한 것으로 판단할 수도 있다(S304). 여기서 상기 뇌파 또는 근전도의 패턴이 서로 대응된다는 것은, 상기 감지된 뇌파 또는 근전도의 패턴과, 상기 기 저장된 뇌파 또는 근전도의 패턴이 서로 동일하거나 또는 기 설정된 수준 이상 서로 유사한 것을 의미하는 것일 수 있다.

한편 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)가 구현된 예를 도시한 예시도이다.

도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)는 적어도 하나의 플레이트(Upper plate, Bottom plate)(416)와, 상기 적어도 하나의 플레이트(416)에 결합되며 상기 플레이트(416)에서 지진 진동이 발생되도록 하는 액추에이터(402), 상기 액추에이터(402)를 제어하기 위한 액추에이터 제어부(Control Box)(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 적어도 하나의 플레이트(416), 액추에이터(402), 액추에이터 제어부(400)는 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)(도 1 참조)에서 지진 진동을 모사하기 위한 지진 진동 모사부(152)를 구성할 수 있다.

한편, 도 4에서 보이고 있는 것과 같이 상기 플레이트(416)에는, 원자력 발전소의 특정 제어 설비를 모사한 장치, 예를 들어 워크스테이션(workstation)(412)이 더 결합될 수 있다. 예를 들어 상기 워크스테이션(412)은, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)(도 1 참조)에서 모의 장치(156)를 구성할 수 있다.

그리고 상기 플레이트(416)는 상기 워크스테이션(412)을 제어하는 적어도 한명의 운전원이 탑승 가능하도록 형성되는 구조물(예를 들어 좌석 등)(414)을 더 포함할 수 있다. 그러므로 상기 워크스테이션(412)과 상기 구조물(414)은, 상기 플레이트(416)를 통해 발생하는 진동에 따라 움직이거나 흔들림으로써, 상기 구조물(414)에 탑승한 운전원에게 지진 진동을 전달할 수 있다. 이에 따라 상기 구조물(414)에 탑승한 운전원은 지진 발생시의 진동을 현실적으로 체험할 수 있다.

한편 상기 운전원이 탑승하도록 형성된 구조물(414) 또는 워크스테이션(412)은, 상기 운전원의 생체 신호를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 워크스테이션(412)에는 워크스테이션(412)을 제어하는 운전원의 영상을 촬영하기 위한 제1 카메라 및/또는 상기 운전원의 눈동자 영상을 촬영하기 위한 제2 카메라를 포함할 수 있다. 또는 상기 구조물(414)은 탑승한 운전원의 분당 심박수나 혈압, 또는 체온을 측정하기 위한 센서들을 포함할 수 있다.

한편, 상기 구조물(414)은 상기 시뮬레이션의 진행을 위한 웨어러블 디바이스(Wearable Device)를 더 포함할 수도 있다. 즉, 비록 도 4에는 도시되지 않았지만, 상기 구조물(414)에 탑승하는 운전원은, 현재 수행되는 시뮬레이션과 관련된 영상을 표시하기 위한 HMD(Head Mounted Display), 스마트 글래스(Smart Glass), 스마트 렌즈(Smart lens) 등을 착용할 수 있으며, 스마트 워치(smart watch) 등을 더 착용하고 있을 수도 있다.

이러한 경우 상기 구조물(414)에 포함된 웨어러블 디바이스는 사용자의 생체 신호를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서들을 포함할 수 있다. 즉, 운전원의 뇌파 또는 근전도를 측정하기 위한 센서(EEG 센서, EMG 센서) 또는 분당 심박수나 혈압, 또는 체온을 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 여기서 상기 구조물(414), 워크스테이션(412), 및 웨어러블 디바이스에 포함된 센서들은, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)(도 1 참조)에서 생체 신호 감지부(120)를 구성하는 것일 수 있다.

한편 상기 플레이트에 결합되는 가속도계(Accelerometer)(404)는, 상기 플레이트에서 발생하는 진동의 세기와 방향, 그리고 속도의 크기를 측정하기 위한 것일 수 있다. 상기 가속도계(404)에서 측정되는 값은 아날로그 신호로 지진계(Digital Seismometer)(408)로 입력될 수 있으며, 상기 지진계(408)는 상기 가속도계(404)에서 측정된 값에 따라 지진 진동을 검출하며 검출된 진동 데이터(Vibration Data)를 지진 분석계(earthquake analyzer)(410)로 입력한다. 그러면 상기 지진 분석계(410)는 지진의 진도 및, 상기 지진의 종류와 특성 등을 분석할 수 있다. 여기서 상기 가속도계(404), 지진계(408), 및 지진 분석계(410)는, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)(도 1 참조)에서 진동 분석부(154)를 구성하는 것일 수 있다.

한편, 데이터 서버(Data Server)(406)는 상기 액추에이터 제어부(400)를 제어하여 복수의 특정 진동 패턴에 따른 진동들이 상기 플레이트(416)에서 발생될 수 있도록 한다. 그리고 상기 구조물(414), 워크스테이션(412), 및 웨어러블 디바이스에 포함된 센서들을 통해 운전원이 진동을 감지하였는지 여부를 검출한다. 그리고 운전원이 감지한 어느 하나의 특정 패턴에 따른 진동을, 상기 운전원에 대응되는 지진 진동 패턴으로 결정할 수 있다.

그러면 상기 데이터 서버(406)는 현재 결정된 지진 진동 패턴에 근거하여, 현재 수행되고 있는 시뮬레이션에 따른 지진 진동을 상기 플레이트(416)에서 발생될 수 있도록 한다. 그리고 상기 가속도계(404), 지진계(408), 지진 분석계(410)를 통해 분석된 지진 진동이, 현재 수행되고 있는 지진 시뮬레이션에 따른 것인지 여부를 검출하고, 검출 결과에 따라 상기 플레이트(416)를 통해 생성되는 진동을 증폭시키거나 감쇄시킬 수 있다. 그리고 상기 운전원으로부터 감지되는 생체 신호들을 측정하여, 현재 발생되고 있는 지진 진동에 대한 운전원의 신체 반응을 기록 및 저장할 수 있다. 이러한 데이터 서버(406)는 상기 액추에이터 제어부(400)를 제어하기 위한 데이터 및, 상기 운전원의 생체 신호를 측정한 결과 등을 저장할 수 있는 메모리(도시되지 않음)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)(도 1 참조)에서 제어부(110) 및 메모리(130)에 대응되는 것일 수 있다.

한편 상술한 설명에서는, 어느 한 명의 운전원이 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치(100)에 탑승하고, 탑승한 운전원의 진동 감지 특성에 따른 지진 진동이 발생되도록 하는 지진 시뮬레이션을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 본 발명의 실시 예에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 얼마든지 복수의 운전원이 탑승하여 지진 시뮬레이션을 수행할 수도 있음은 물론이다.

예를 들어 복수의 운전원이 탑승하는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)의 제어부(110)는, 상기 탑승한 복수의 운전원 각각으로부터 감지되는 생체 신호 모두에 근거하여, 상기 탑승한 복수의 운전원이 모두 감지하는 특정 패턴의 진동을 검출할 수 있음은 물론이다. 그리고 검출된 특정 패턴의 진동에 따라 지진 진동이 출력되도록 함으로써, 복수의 운전원이 탑승한 경우에도 얼마든지 본 발명이 적용되도록 할 수 있다.

또한 이 뿐만 아니라, 서로 다른 지진 진동 패턴이 이미 저장된 복수의 운전원이 탑승하는 경우라면, 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 지진 시뮬레이션 장치(100)의 제어부(110)는, 상기 복수의 운전원 각각에 대응되게 미리 저장된 지진 진동 패턴들에 따라 지진 진동이 발생되도록 할 수도 있다. 이러한 경우 제어부(110)는 상기 복수의 운전원 각각에 대응되게 미리 저장된 지진 진동 패턴들의 조합에 따라 생성된 패턴의 진동을 출력하거나, 또는 기 설정된 시간을 주기로 상기 복수의 운전원 각각에 대응되게 미리 저장된 지진 진동 패턴들에 따른 지진 진동이 교차하여 발생되도록 할 수도 있음은 물론이다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 상기 지진 시뮬레이션 장치(100)의 제어부(110)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (13)

1. 지진 시뮬레이션을 수행하기 위한 시뮬레이션 장치에 있어서,
   운전원이 탑승가능하게 형성되며, 상기 지진 시뮬레이션을 위한 지진 진동을 발생시키는 지진 진동 모사부를 포함하는 시뮬레이션부;
   상기 운전원의 생체 신호를 감지하는 생체 신호 감지부; 및,
   기 설정된 지진 시뮬레이션 시나리오에 따라 지진 진동이 발생되도록 상기 시뮬레이션부를 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 진동 모사부가 복수의 기 설정된 패턴에 따른 진동들을 발생시키도록 제어 및, 상기 생체 신호 감지부에서 감지되는 생체 신호에 근거하여 상기 복수의 기 설정된 패턴에 따른 진동들 중 어느 하나를 상기 운전원이 감지하였는지 여부를 검출하며,
   상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 상기 운전원이 감지하는 경우, 상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴으로 검출하고,
   검출된 상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴에 따른 방향으로 진동하는 진동의 세기를, 현재 수행중인 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따라 증가되도록 상기 지진 진동 모사부를 제어하며,
   상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들은,
   진동의 세기는 서로 동일하지만 진동이 발생하는 방향은 각각 서로 다르며,
   상기 지진 시뮬레이션 시에 발생되는 진동의 발생 방향은,
   상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 운전원의 생체 신호는,
   상기 운전원의 동공 크기 변화, 상기 운전원의 기 설정된 수준 이상의 움직임, 상기 운전원의 분당 심박수나 혈압 또는 체온 변화, 상기 운전원의 눈동자 움직임, 상기 운전원의 뇌파 또는 근전도 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 진동 모사부가 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중 어느 하나를 발생시키는 경우,
   상기 운전원으로부터 감지되는 운전원의 뇌파 또는 근전도 감지 결과가, 기 설정된 생체 신호 패턴에 대응되는 패턴을 형성하는 경우 상기 운전원이 상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동 중 어느 하나에 따른 진동을 감지한 것으로 판단하며,
   상기 기 설정된 패턴은,
   사람이 놀라거나 충격을 받았을 때 인체에서 일반적으로 감지되는 뇌파 또는 근전도의 패턴임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 기 설정된 생체 신호 패턴은,
   상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원 별로, 미리 측정되어 저장된 패턴임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 지진 진동 모사부에서 모사하는 지진 진동을 감지 및 분석하기 위한 진동 분석부를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 진동 분석부를 통해 상기 지진 진동 모사부에서 모사하는 지진 진동을 실측하여, 현재 수행중인 지진 시뮬레이션 시나리오에 따른 지진 진동이 발생되도록 상기 지진 진동 모사부를 제어하는 것을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 운전원에 대응되는 지진 진동 패턴을 상기 운전원에 대응되도록 저장하며,
   지진 시뮬레이션이 수행될 때, 그 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원의 식별 정보가 입력되면, 상기 입력된 식별 정보에 대응되는 기 저장된 지진 진동 패턴에 따라 지진 시뮬레이션이 수행되도록 상기 시뮬레이션부를 제어하는 것을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 장치.
8. 지진 시뮬레이션 방법에 있어서,
   상기 지진 시뮬레이션이 시작되면, 복수의 기 설정된 패턴의 진동들을 발생시키는 단계;
   상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원으로부터, 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계;
   상기 획득한 생체 신호에 근거하여, 상기 운전원이 상기 복수의 기 설정된 패턴 중 어느 하나에 따른 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계;
   상기 운전원이 감지한 어느 하나의 패턴에 따른 진동에 근거하여 상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴을 검출하는 단계; 및,
   검출된 상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴에 따라 진동하는 진동의 세기를, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진의 종류 및 진도에 따라 증가시키는 지진 시뮬레이션 단계를 포함하며,
   상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들은,
   진동의 세기는 동일하지만 진동이 발생하는 방향은 각각 서로 다르며,
   상기 지진 시뮬레이션 시에 발생되는 진동의 발생 방향은,
   상기 운전원에 대응하는 지진 진동 패턴에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 운전원으로부터 획득되는 생체 신호는,
   상기 운전원의 동공 크기 변화, 상기 운전원의 기 설정된 수준 이상의 움직임, 상기 운전원의 분당 심박수나 혈압 또는 체온 변화, 상기 운전원의 눈동자 움직임, 상기 운전원의 뇌파 또는 근전도 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 운전원이 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계는,
    상기 복수의 기 설정된 패턴의 진동들 중 어느 하나가 발생되는 상태에서, 상기 운전원으로부터 감지된 뇌파 또는 근전도에 의해 형성되는 패턴과 기 설정된 패턴을 비교하는 단계; 및,
    상기 패턴을 비교한 결과에 따라 상기 운전원이 상기 어느 하나의 패턴에 따른 진동을 감지하였는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 기 설정된 패턴은,
    사람이 놀라거나 충격을 받았을 때 인체에서 일반적으로 감지되는 뇌파 또는 근전도의 패턴임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 지진 시뮬레이션 단계는,
    상기 발생된 지진 진동을 실측하는 단계;
    실측된 지진 진동을 분석하여 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진 진동인지 여부를 판단하는 단계; 및,
    상기 판단 결과에 따라, 현재 발생되는 지진 진동을 증폭 시키거나 감쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 방법.
12. 삭제
13. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계는,
    상기 지진 시뮬레이션을 수행하는 운전원이 복수인 경우, 상기 복수의 운전원 각각으로부터 적어도 하나의 생체 신호를 획득하는 단계이며,
    상기 운전원이 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계는,
    상기 획득된 생체 신호들에 근거하여 상기 복수의 운전원 모두가 진동을 감지하였는지 여부를 검출하는 단계이고,
    상기 운전원이 감지한 진동의 패턴에 근거하여, 상기 지진 시뮬레이션 시나리오에 대응되는 지진 진동을 발생시키는 단계는,
    상기 복수의 운전원 모두가 감지한 진동에 따른 진동 패턴에 근거하여 지진 진동을 발생시키는 단계임을 특징으로 하는 지진 시뮬레이션 방법.

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