KR101970055B1

KR101970055B1 - 지진체험 시뮬레이션 장치

Info

Publication number: KR101970055B1
Application number: KR1020170022857A
Authority: KR
Inventors: 양승호
Original assignee: 양승호
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2019-04-17
Also published as: KR20180096312A

Abstract

본 발명은 지진체험 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 지면에 지지되는 고정베이스(10)와; 고정베이스(10)에 전후 방향으로 이송 가능하게 지지되는 이동베이스(20)와; 이동베이스(20)를 전진 또는 후진시키는 제1구동부(30)와; 이동베이스(20)에 승강 가능하게 지지되는 승강베이스(40)와; 이동베이스(20)에 설치된 것으로서, 승강베이스(40)를 이동베이스(20)에 대하여 승강시키는 제2구동부(50)와; 승강베이스(40)에 설치되는 것으로서, 체험자가 올라가 지진체험을 진행하는 체험스테이지부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지진체험 시뮬레이션 장치{Earthquake experience apparatus}

본 발명은 지진체험 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 지진 상황을 간접 체험할 수 있도록 지진체험 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

최근 지진에 대해 안전지대라고 알려졌던 지역에서 지진이 자주 발생함에 따라 지진에 대한 관심도는 물론, 지진 발생시 대응법에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라서 지자체나 학교에서는 지진 발생시 대응방법에 대한 교육을 준비하고 있고, 한편으로 관심 또는 교육적인 차원에서 지진를 체험하고자 하는 사람들이 늘어나고 있다. 이러한 요구에 따라 지진이 발생되었을 때 바닥이 흔들리는 등의 지진 상황을 재현하기 위한 지진체험장치가 개발되고 있으며, 이와 관련된 선행기술이 특허등록번호 10-1590955호에 지진체험장치란 명칭으로 개시되어 있다.

그런데, 이러한 지진체험장치는, 단순히 바닥이 흔들리는 단순한 체험 기능만 제공하기 때문에, 현실적으로 다양한 지진 형태에 대한 체험이 불가능하고, 이에 따라 교육적인 효과 역시 미진하다라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 수평 방향은 물론 상하 방향으로 흔들리는 지진 체험은 물론, 땅꺼짐현상이나 지진전조 현상등 다양한 지진 형태를 체험할 수 있는 지진체험 시뮬레이션 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지진체험 시뮬레이션 장치는, 지면에 지지되는 고정베이스(10); 상기 고정베이스(10)에 전후 방향으로 이송 가능하게 지지되는 이동베이스(20); 상기 이동베이스(20)를 전진 또는 후진시키는 제1구동부(30); 상기 이동베이스(20)에 승강 가능하게 지지되는 승강베이스(40); 상기 이동베이스(20)에 설치된 것으로서, 상기 승강베이스(40)를 이동베이스(20)에 대하여 승강시키는 제2구동부(50); 및 상기 승강베이스(40)에 설치되는 것으로서, 체험자가 올라가 지진체험을 진행하는 체험스테이지부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 체험스테이지부(60)는, 상기 승강베이스(40)의 테두리부(40a)의 내측에, 그 테두리부(40a) 내주면과 분리되게 배치되는 메인스테이지(61)와; 상기 메인스테이지(61)의 모서리측 바닥면에 하방으로 연장되는 다수의 지지돌부(62)와; 상기 승강베이스(40)의 단차바닥(40b)에 설치된 것으로서, 지지돌부(62)가 끼어지는 지지홈(63a)이 형성된 지지블럭(63)과; 지지블럭(63)에 대하여 지지돌부(62)를 탄성적으로 지지하는 감쇄스프링(64);을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 체험스테이지부(60)에 지진 전조용 진동을 제공하는 지진전조진동발생부(70)를 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 체험스테이지부(60)에 올라간 체험자에게 땅꺼짐 체험을 제공하는 땅꺼짐체험제공부(80)(180)를 더 포함한다.

이때 상기 땅꺼짐체험제공부(80)는, 상기 체험스테이지부(60)의 내측에 다수의 힌지에 의하여 연결되는 다수의 서브스테이지(81)와; 상기 승강베이스의 단차바닥(40b)에 힌지축(83)에 의하여 지지되는 실린더몸체(82a) 및 상기 실린더몸체(82a)에서 출몰되어 상기 서브스테이지(81)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(82b)로 구성되는 실린더(82);를 포함한다.

또한 상기 땅꺼짐체험제공부(180)는, 상기 체험스테이지부(60)의 내측에 위치되는 서브스테이지(181)와; 상기 승강베이스의 단차바닥(40b)에 지지되는 실린더몸체(182a) 및 상기 실린더몸체(182a)에서 출몰되어 상기 서브스테이지(181)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(182b)로 구성되는 실린더(182);를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 땅꺼짐체험제공부(80)에 진동을 발생하는 바이브레이터(90)를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 수평 방향은 물론 상하 방향으로 흔들리는 지진 체험은 물론, 땅꺼짐 현상이나 지진 전조 현상등 다양한 형태의 지진을 디테일하게 간접 체험할 수 있으며, 이에 따라 현실감있는 지진체험이 가능하다라는 작용,효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지진체험 시뮬레이션 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 고정베이스에 대하여 이동베이스가 수평 이동 가능하고, 승강베이스가 이동베이스에 대하여 승강 이동 가능한 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2를 다른 방향에서 본 도면으로서, 승강베이스를 승강시키는 제2구동부를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 2의 승강베이스를 발췌하여 지진전조진동부 및 체험스테이지를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1의 체험스테이지부에 설치되는 땅꺼짐체험제공부의 일시예의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1의 체험스테이지부에 땅꺼짐체험제공부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6의 땅꺼짐체험제공부의 동작을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명에 따른 지진체험 시뮬레이션 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지진체험 시뮬레이션 장치의 사시도이고; 도 2는 도 1의 고정베이스에 대하여 이동베이스가 수평 이동 가능하고, 승강베이스가 이동베이스에 대하여 승강 이동 가능한 것을 설명하기 위한 도면이며; 도 3은 도 2를 다른 방향에서 본 도면으로서, 승강베이스를 승강시키는 제2구동부를 설명하기 위한 도면이고; 도 4는 도 2의 승강베이스를 발췌하여 지진전조진동부 및 체험스테이지를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지진체험 시뮬레이션 장치는. 지면에 지지되는 고정베이스(10)와; 고정베이스(10)에 전후 방향으로 이송 가능하게 지지되는 이동베이스(20)와; 이동베이스(20)를 전진 또는 후진시키는 제1구동부(30)와; 이동베이스(20)에 승강 가능하게 지지되는 승강베이스(40)와; 이동베이스(20)에 설치된 것으로서, 승강베이스(40)를 이동베이스(20)에 대하여 승강시키는 제2구동부(50)와; 승강베이스(40)에 설치되는 것으로서, 체험자가 올라가 지진체험을 진행하는 체험스테이지부(60)와; 체험스테이지부(60)에 지진 전조용 진동을 제공하는 지진전조진동발생부(70)와; 체험스테이지부(60)에 올라간 체험자에게 땅꺼짐 체험을 제공하는 땅꺼짐체험제공부(80)(180)와; 땅꺼짐체험제공부(80)(180)에 진동을 발생하는 바이브레이터(90);를 포함한다.

고정베이스(10)는 지면에 지지되는 것으로서, 상부측에 이동베이스(20)를 수평상에서 전후 방향으로 이송 가능하게 지지하는 가이드레일(11)을 포함한다. 이때 이동베이스(20)의 바닥에는 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드레일(11) 상에서 슬라이드되는 슬라이드베어링(21)이 설치되어, 이동베이스(20)는 고정베이스(10)에 대하여 원활한 왕복 이송이 가능하다.

제1구동부(30)는 고정베이스(10)에 지지되어 이동베이스(20)를 전진 또는 후진시킨다. 이러한 제1구동부(30)는 다양하게 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 용이한 설명을 위하여 고정베이스(10)에 설치되어 이동베이스(20)와 연결되는 링크(31)를 전후진시키는 형태로 예시되어 있다. 그러나 제1구동부(30)는 기어드모터의 회전축에 캠을 설치하고, 캠과 이동베이스(20) 사이에 상기 링크(31)를 연결하여 구현되거나, 유압실린더나 모터실린더에서 출몰되는 로드를 이동베이스(20)에 연결하는등의 형태로 다양하게 구현할 수 있다.

승강베이스(40)는 이동베이스(20)에 대하여 승강 가능하게 지지된다. 이를 위하여 승강베이스(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 승강베이스(40)와 이동베이스(20) 사이에 설치되어 접혀지거나 펼쳐지는 크로스바(41)를 포함하고, 크로스바(41)는 한쌍의 바아(41a)(41b) 중앙이 힌지(h1) 연결되고, 양 단부측이 이동베이스(20)와 승강베이스(40)의 소정부에 힌지(h2) 연결된다.

한편 승강베이스(40)는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가장자리에 테두리부(40a)가 형성되고, 테두리부(40a) 내측에 단차진 홈형태를 이루는 단차바닥(40b)이 형성되어, 후술할 체험스테이지부(60)가 테두리부(40a) 내측에서 단차바닥(40b)에 지지된다.

제2구동부(50)는 승강베이스(40)를 이동베이스(20)에 대하여 상승 또는 하강시킨다. 이러한 제2구동부(50)는 다양하게 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 용이한 설명을 위하여, 도 1 및 3 에 도시된 바와 같이, 이동베이스(20)에 설치된 기어드모터의 회전축(51)에 캠(52)이 결합되고, 캠(52)이 승강베이스(40)를 지지하는 형태로 예시되어 있다. 그러나 제2구동부(50)는 로드가 출몰되는 유압실린더나 모터실린더로도 구현될 수 있음은 물론이다.

체험스테이지부(60)는 승강베이스(40)의 테두리부(40a) 내측에 설치되어 체험자가 지진체험을 하기 위한 공간을 제공한다. 이러한 체험스테이지부(60)는, 도 1및 4에 도시된 바와 같이, 승강베이스의 테두리부(40a)의 내측에, 그 테두리부(40a) 내주면과 분리되게 배치되는 메인스테이지(61)와; 메인스테이지(61)의 모서리측 바닥면에 하방으로 연장되는 다수, 본 실시예에서는 4개의 지지돌부(62)와; 단차바닥(40b)에 설치된 것으로서, 지지돌부(62)가 끼어지는 지지홈(63a)이 형성된 지지블럭(63)과; 지지홈(63a) 내측에 설치되어 지지블럭(63)에 대하여 지지돌부(62)를 탄성적으로 지지하는 감쇄스프링(64)을 포함한다.

지지돌부(62)는 지지블럭(63)의 지지홈(63a)에 끼어져, 메인스테이지(61)를 수직 방향으로만 움직이도록 가이드한다.

감쇄스프링(64)은 체험스테이지부(60), 엄밀하게는 메인스테이지(61)에 올라간 체험자들의 동작에 의하여 발생되는 진동이 승강베이스(40)로 직접 전달되는 것을 방지하여 지진체험과정에서 소음의 발생을 방지하고, 후술할 지진전조진동발생부(70)에서 발생되는 진동이 메인스테이지(61)로 정확히 전달되도록 하여 좀더 현실감있는 지진 체험을 가능하게 한다.

지진전조진동발생부(70)는 체험스테이지부(60)에 지진전조용 진동을 제공하는 것이다. 이러한 지진전조진동발생부(70)는 다양하게 구현할 수 있는데, 본 실시예에서는 도 4에 도시되 바와 같이, 상기 단차바닥(40b)에 지지되는 실린더몸체(70a)와, 실린더몸체(70a)에서 출몰되어 체험스테이지부(60)의 바닥면을 지지하는 실린더로드(70b)로 구성되는 실린더로 예시하고 있다.

일반적으로, 본 지진이 발생되기전에 전조를 알리는 약한 지진이 발생된다. 본 발명에서는 지진전조진동발생부(70)를 채용함으로써, 제2구동부(50)가 체험스테이지부(60)를 본격적으로 승강시키기 전에, 지진전조진동발생부(70)가 체험스테이지부(60)에 약한 지진과 유사한 미세진동을 발생시킴으로써, 체험자에게 지진전조 현상을 체험할 수 있게 한다.

도 5는 도 1의 체험스테이지부에 설치되는 땅꺼짐체험제공부의 일시예의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

땅꺼짐체험제공부(80)는 체험스테이지부(60)에 설치되어, 체험스테이지부(60)의 일부를 순간적으로 함몰시킴으로서 체험자에게 지진 발생시 땅꺼짐 체험을 제공한다. 이러한 땅꺼짐체험제공부(80)는, 체험스테이지부(60)의 내측에 다수의 힌지에 의하여 연결되는 다수의 서브스테이지, 본 실시예에서는 4 변에 설치된 힌지(h3)에 의하여 마름모를 이루며 연결되는 4 개의 서브스테이지(81)와; 단차바닥(40b)에 힌지축(83)에 의하여 지지되는 실린더몸체(82a) 및 실린더몸체(82a)에서 출몰되어 서브스테이지(81)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(82b)로 구성되는 실린더(82)로 구성된다.

이러한 구조에 의하여, 각각의 실린더로드(82b)가 실린더몸체(82a)로 몰입되면, 4 개의 서브스테이지(81)가 힌지에 의하여 회동되면서 체험스테이지부(60)에 대하여 소정 거리 만큼, 즉 실린더로드(82b)의 길이(L) 만큼 비스듬하게 몰입되고, 체험자에게 땅꺼짐 체험을 할 수 있게 한다. 이때 실린더몸체(82a)는 힌지축(83)에 지지되어 서브스테이지(81)의 회동 동작에 의하여 약간의 회동이 이루어진다.

도 6은 도 1의 체험스테이지부에 땅꺼짐체험제공부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6의 땅꺼짐체험제공부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

땅꺼짐체험제공부(180)는, 체험스테이지부(60)의 내측에 연결되는 서브스테이지(181)와; 단차바닥(40b)에 지지되는 실린더몸체(182a) 및 실린더몸체(182a)에서 출몰되어 서브스테이지(181)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(182b)로 구성되는 실린더(182)와; 메인스테이지(61)의 내주면과 서브스테이지(181)의 외주면을 연결하는 실링튜브(183)로도 구현할 수 있다.

이러한 구조에 의하여, 실린더로드(182b)가 실린더몸체(182a)로 몰입되면, 서브스테이지(181)가 메인스테이지(61)에 대해 실린더로드(82b)의 길이(L) 만큼 평행하게 하강하면서 체험자에게 땅꺼짐 체험을 할 수 있게 한다. 이때 실링튜브(183)는 서브스테이지(181)가 하강할 때 메인스테이지(61)의 내주면과 서브스테이지(181)의 외주면을 연결한 상태를 유지하므로, 서브스테이지(181)의 승강동작이 이루어지는 동안에도 체험자의 발이 메인스테이지(61)와 서브스테이지(181) 사이에 끼어 부상이 발생될 가능성을 배제할 수 있다.

한편 땅꺼짐체험제공부(80)(180), 엄밀하게는 서브스테이지(81)(181)에 진동을 발생하는 바이브레이터(90)가 설치될 수 있다. 이러한 바이브레이터는 서브스테이지(81)(181)에 진동을 발생함으로써, 본 지진 이후에 발생되는 여진 현상을 구현할 수 있으며, 이에 따라 체험자에게 좀더 현실감있는 지진 체험을 가능하게 한다.

한편 상기한 메인스테이지(61) 및 서브스테이지(81)(181)에는 쿠션이 설치되며, 이러한 쿠션에 의하여 지진체험도중 체험자가 넘어지더라도 부상당하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 수평 방향은 물론 상하 방향으로 흔들리는 지진 체험은 물론, 땅꺼짐 현상이나 지진 전조 현상등 다양한 형태의 지진을 디테일하게 간접 체험할 수 있으며, 이에 따라 좀더 현실감있는 지진체험이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10 ... 고정베이스 11 ... 가이드레일
20 ... 이동베이스 21 ... 베어링
30 ... 제1구동부 40 ... 승강베이스
40a ... 테두리부 40b ... 단차바닥
41 ... 크로스바 50 ... 제2구동부
51 ... 회전축 52 ... 캠
60 ... 체험스테이지부 61... 메인스테이지
62 ... 지지돌부 63 ... 지지블럭
63a ... 지지홈 64 ... 감쇄스프링
70 ... 지진전조진동발생부 70a ... 실린더몸체
70b ... 실린더로드 80, 180 ... 땅꺼짐체험제공부
81, 181 ... 서스스테이지 82, 182 ... 실린더
82a, 182a ... 실린더몸체 82b, 182b ... 실린더로드
183 ... 실링튜브 90 ... 바이브레이터

Claims

지면에 지지되는 고정베이스(10);
상기 고정베이스(10)에 전후 방향으로 이송 가능하게 지지되는 이동베이스(20);
상기 이동베이스(20)를 전진 또는 후진시키는 제1구동부(30);
상기 이동베이스(20)에 승강 가능하게 지지되는 승강베이스(40);
상기 이동베이스(20)에 설치된 것으로서, 상기 승강베이스(40)를 이동베이스(20)에 대하여 승강시키는 제2구동부(50); 및
상기 승강베이스(40)에 설치되는 것으로서, 체험자가 올라가 지진체험을 진행하는 체험스테이지부(60); 및
상기 체험스테이지부(60)에 올라간 체험자에게 체험스테이지부(60)에 대하여 비스듬하게 또는 평행하게 소정 거리 만큼 땅꺼짐 체험을 제공하는 땅꺼짐체험제공부(80)(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진체험 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서,
상기 체험스테이지부(60)에 지진 전조용 진동을 제공하는 지진전조진동발생부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진체험 시뮬레이션 장치.
제2항에 있어서, 상기 체험스테이지부(60)는,
상기 승강베이스(40)의 테두리부(40a)의 내측에, 그 테두리부(40a) 내주면과 분리되게 배치되는 메인스테이지(61)와;
상기 메인스테이지(61)의 모서리측 바닥면에 하방으로 연장되는 다수의 지지돌부(62)와;
상기 승강베이스(40)의 단차바닥(40b)에 설치된 것으로서, 지지돌부(62)가 끼어지는 지지홈(63a)이 형성된 지지블럭(63)과;
지지블럭(63)에 대하여 지지돌부(62)를 탄성적으로 지지하는 감쇄스프링(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지진체험 시뮬레이션 장치.
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제1항에 있어서, 상기 땅꺼짐체험제공부(80)는,
상기 체험스테이지부(60)의 내측에 다수의 힌지에 의하여 연결되고 상기 체험스테이지부(60)에 대하여 비스듬하게 하강하도록 구성된 다수의 서브스테이지(81)와;
상기 승강베이스의 단차바닥(40b)에 힌지축(83)에 의하여 지지되는 실린더몸체(82a) 및 상기 실린더몸체(82a)에서 출몰되어 상기 서브스테이지(81)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(82b)로 구성되는 실린더(82);를 포함하고
상기 소정 거리는 상기 실린더로드(82b)의 길이인 것을 특징으로 하는 지진체험 시뮬레이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 땅꺼짐체험제공부(180)는,
상기 체험스테이지부(60)의 내측에 연결되고 상기 체험스테이지부(60)에 대하여 평행하게 하강하도록 구성된 서브스테이지(181)와;
상기 승강베이스의 단차바닥(40b)에 지지되는 실린더몸체(182a) 및 상기 실린더몸체(182a)에서 출몰되어 상기 서브스테이지(181)의 바닥면과 연결되는 실린더로드(182b)로 구성되는 실린더(182)와;
상기 체험스테이지부(60)의 내측과 상기 서브스테이지(181)의 외측을 연결하는 실링튜브(183);를 포함하고,
상기 소정 거리는 상기 실린더로드(182b)의 길이인 것을 특징으로 하는 지진체험 시뮬레이션 장치.
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