KR102252131B1

KR102252131B1 - 도시형 침수 체험 시스템

Info

Publication number: KR102252131B1
Application number: KR1020210007274A
Authority: KR
Inventors: 김진용
Original assignee: 서울특별시
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-05-14
Also published as: WO2022158745A1

Abstract

본 발명은 도시형 침수 체험 시스템으로서, 계단의 후방 상측에 배치되고, 전면 하단부에는 내부에 저장된 물을 배출할 수 있는 배출구(133)를 구비하는 제1수조(130); 상기 제1수조의 배출구를 개폐하는 댐퍼(140); 상기 계단의 하부에 배치되고, 상기 제1수조에서 배출된 물을 저장한 후 상기 계단으로 물을 배출할 수 있도록 구비되는 제2수조(160); 상기 제2수조에서 배출되는 물이 고여서 저장되는 바닥 저장공간(170); 상기 바닥 저장공간과 상기 제1수조를 연결하는 회수배관(180); 상기 회수배관에 설치되어 바닥 저장공간의 물을 제1수조로 이송하는 펌프(190);가 특징이며, 이를 통해 계단에서의 침수 상황 등을 훈련시켜 사고를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

도시형 침수 체험 시스템{FLOODING EXPERIENCE SYSTEM IN CITY}

본 발명은 다양한 도시형 시설에 설치되어 있는 계단 등이 집중 호우로 침수되는 상황을 가정하고 이를 현실감 있게 구현한 것이며, 특히 서울시 도심에 있는 도시형 하천에서 지상의 인도와 연결되는 계단을 모사하는 환경을 구현하고 주변 벽이나 천정 등에는 실사 사진에 바탕한 상황을 보여주는 랩핑이나 디스플레이 패널 등을 배치한 후 상측에 위치하는 수조에서 일시적으로 다량의 물을 공급함으로써 체험객에게 현실감있는 침수 상황을 체험하도록 하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 저지대에 밀집되어 주택가의 지하주택 및 지하상가, 공장 등과 같은 곳에서는 매년 장마철이면 집중호우로 인한 침수피해가 우려되며 이에 신속한 대처가 요구되고 있다. 특히, 우리나라 기후의 특성상 여름철 홍수기(7월 ~ 8월경)에 집중적인 호우가 쏟아져 많은 침수피해를 주고 있으며, 근래에 들어서는 치밀한 도시계획 없이 개발된 시가지화 증대로 물의 집중현상이 크게 변화되어 예상되지 않았던 피해가 발생될 우려가 있다. 이러한 돌발성 호우에 의한 침수 피해 증가 뿐아니라 피해 복구에도 막대한 비용과 시간이 요구되고 있다. 특히 대도시의 경우, 불투수면의 급증과 배수시스템의 변화 및 통수능력 부족으로 인해 내수침수 피해가 증가하고 있다.

저지대 주택가의 주택 또는 상가, 공장 등과 같은 곳에서는 이러한 침수피해를 조기에 방지하기 위한 신속한 대처가 요구되고 있으며 빗물이 집중적으로 유입될 우려가 있는 계단출입에 통상적인 부대를 사용하여 속에 모래나 자갈 또는 흙 등을 담아 봉합한 다음, 이를 빗물이 유입되는 지점에 쌓아 빗물의 유입을 최대한 방지하도록 하고 있다.

내수침수 피해를 최소화하기 위해서는 홍수 위험 지역과 침수량을 신속하고 정확하게 예측할 필요가 있고, 지하공간을 활용하는 주차장 및 상가, 도시철도 등 다수의 공공적인 목적을 가지는 편의시설은 재해예방시설의 설치, 재난 대책 마련 및 대피로 설정 등 안전관리가 이루어져야 하며, 침수 상황에 대한 체험 훈련을 통해 이러한 재난 상황에 대한 대응능력을 향상시킬 필요가 있다.

본 발명은 도시에서 일어날 수 있는 침수상황을 대비하여 이를 현실감 있게 체험할 수 있는 체험 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 도시형 시설에서의 실제 침수상황을 모사한 상황을 제공하여 체험객으로 하여금 침수시 계단 이동 훈련을 제공하고 난간의 설치 유무에 따른 대피 및 행동요령을 숙달시켜 안전한 대피를 유도함으로써 사고를 방지할 수 있도록 하는 새로운 형태의 체험장치를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명은 계단과 벽체를 갖춘 침수 체험 시스템으로서, 상기 계단의 후방 상측에 배치되고, 전면 하단부에는 내부에 저장된 물을 배출할 수 있는 배출구(133)를 구비하는 제1수조(130); 상기 제1수조의 배출구를 개폐하는 댐퍼(140); 상기 계단의 하부에 배치되고, 상기 제1수조에서 배출된 물을 저장한 후 상기 계단으로 물을 배출할 수 있도록 구비되는 제2수조(160); 상기 제2수조에서 배출되는 물이 고여서 저장되는 바닥 저장공간(170); 상기 바닥 저장공간과 상기 제1수조를 연결하는 회수배관(180); 상기 회수배관에 설치되어 바닥 저장공간의 물을 제1수조로 이송하는 펌프(190);를 포함하는 침수 체험 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 제1수조의 배출구(133)의 양측에 형성되고, 상하로 이동하며 제1수조 개폐동작을 수행하는 상기 댐퍼를 안내하는 가이드홈(135,136); 상기 제2수조의 후면 상단에 형성되고, 상기 제1수조의 배출구(133)에 대응되는 위치에 형성되어 있어서 상기 배출구에서 배출되는 물이 제2수조로 유입되도록 하는 유입구(163); 일단은 상기 제2수조의 전면에 연통되고, 타단은 상기 계단의 전면에 배치되는 형태이면서 상기 계단 내부에 매립되어서, 상기 제2수조의 물을 상기 계단 상면으로 배출하는 제1방출배관(165);을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1방출배관의 개폐 동작을 조절하는 밸브(166)를 더 포함하고, 상기 제2수조의 전면부는 상기 계단의 수평면과 수직면에 대응되는 전면수평부(160a)와 전면수직부(160b)를 구비하는 구조로 설치됨으로써, 상기 제2수조가 설치되는 공간의 효율성을 높인다.

상기 제1방출배관(165)의 일단은 상기 전면수직부(160b)에 연결되고, 상기 제1방출배관(165)의 타단은 상기 계단의 수직면에 배치되어 있어서, 상기 제2수조의 물이 상기 계단 상하 전체에 걸쳐 골고루 배출될 수 있도록 하여 침수 상황의 현실감을 높인다.

상기 댐퍼를 상하로 이동시켜 상기 제1수조를 개폐하는 수조개폐장치를 더 포함하고, 상기 수조개폐장치는 상기 댐퍼의 상단에 연결되는 작동부재(155); 상기 제1수조 상단에 배치되고 상기 작동부재를 상하로 이동시키는 구동장치(150);를 포함한다.

그리고, 본 발명은 내부에 물이 유입될 수 있는 공간을 가진 맨홀공간(310)과, 상기 맨홀공간 상단에 배치되는 맨홀뚜껑(320)과, 상기 맨홀공간으로 제2수조의 물이 공급될 수 있도록 하는 제2방출배관(330)을 더 포함할 수 있다.

일단은 상기 제2수조에 연결되고 타단은 상기 벽체에 배치되어 있어서, 상기 제2수조의 물이 상기 벽체에서 배출되는 상황을 연출할 수 있도록 하는 제3방출배관과, 상기 벽체에는 침수상황에서 나타날 수 있는 다양한 재난상황을 디스플레이 함으로써 현실감을 더욱 높일 수 있도록 하는 디스플레이부가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명은 천정에 구비되어 수도물을 공급하는 천정배관(210)과 상기 천정배관의 물이 체험객을 향해 아래로 분사되도록 하는 분사장치(220)를 더 포함하여, 폭우 상황을 연출하여 현실감을 더욱 높일 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 지하공간 침수시 대피능력 향상을 위한 체험장치에 의하면, 지하공간 침수시 계단으로 유입되는 물의 양과 속도에 따른 보행의 어려움과 대응방안을 체험할 수 있도록 함으로써 침수시 행동요령을 숙달시켜 침수시 당황하지 않도록 하여 침수에 따른 사고를 최대한 억제할 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 계단의 난간의 설치 유무에 따라 침수 상황에서 체험계단을 오르는 체험을 함으로써 침수시 난간의 설치 유무에 따른 대피 및 행동요령을 숙달시켜 사고를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도시형 침수 체험 시스템의 전체적인 모습이며,
도 2는 본 발명에 따른 도시형 침수 체험 시스템의 일부 상세 모습이며,
도 3은 본 발명의 도시형 침수 체험 시스템에서 제1수조의 상세 모습이며,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 도시형 침수 체험 시스템에서 제2수조의 상세 모습이며,
도 6은 본 발명의 도시형 침수 체험 시스템에 구비되는 맨홀 구조의 예시적인 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들이며 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 저지대에 밀집되어 있는 주택가의 지하주택이나 지하상가 또는 하천 천변의 계단 등과 같은 곳이 집중호우로 인한 침수피해가 발생하는 상황을 대비하여 침수 상황을 체험하고 훈련하는 시설이다.

본 발명에 따른 시스템은 계단과 벽체를 갖추고 있으며, 상기 벽체에는 디스플레이부가 배치되어 있어서, 침수상황에서 나타날 수 있는 다양한 재난상황 영상을 디스플레이 함으로써 현실감을 더욱 높일 수 있으며, 디스플레이부를 대신하여 재난 상황을 보여주는 이미지를 랩핑하여 둘 수도 있을 것이다.

본 발명에서는 침수상황을 대비하여 계단으로 다량의 물을 흘려보내게 되는데 이를 위해 수조를 구비하되, 제1수조(130)와 제2수조(160)를 구비한다. 제1수조(130)는 상기 계단의 후방 상측에 배치되어서 개방시 물이 중력에 의해 배출될 수 있게 한다. 본 발명에 대한 설명에서 전방 내지 후방이라고 하는 표현은 편의상 사용하는 전방이라 함은 계단을 내려가는 체험객의 입장에서 앞쪽(도 1에서 오른쪽)을 의미하며, 후방이라 함은 계단을 내려가는 체험객 입장에서 뒤쪽(도 1에서 왼쪽)을 의미한다.

제1수조(130)의 전면 하단부에는 내부에 저장된 물을 배출할 수 있는 배출구(133)가 형성되고, 배출구에 위치하는 댐퍼(140)를 상하로 이동시켜서 상기 배출구(133)를 개폐한다. 댐퍼(140)는 제1수조의 내부에 위치하되 전면 하단부에서 상하이동하면서 물의 배출량을 조절한다. 상하로 이동하는 댐퍼를 안내하기 위한 구조로, 제1수조의 배출구(133)의 양측에는 가이드홈(135,136)이 형성된다(도 3).

그리고, 상기 댐퍼를 상하로 이동시켜 상기 제1수조를 개폐하는 수조개폐장치가 제1수조의 상단에 위치한다. 상기 수조개폐장치는 전기로 동작하는 구동장치(150)와 작동부재(155)로 이루어지는데, 상기 작동부재(155)는 상기 댐퍼의 상단에 연결되고, 상기 구동장치(150)는 작동부재를 상하로 이동시키게 된다. 상기 구동장치는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 또는 상기 구동장치는 모터로 작동하는 피니언일 수 있고, 상기 작동부재는 피니언에 맞물려 상하 이동하는 래크부재일 수도 있다. 상기 수조개폐장치는 전기 동력을 이용하여 상기 댐퍼를 상하로 이동시킬 수 있는 것이면 어떠한 기계장치도 가능할 것이다.

그리고, 본 발명의 제2수조는 상기 계단의 하부에서 계단의 형상과 대응되는 형상으로 배치되어 공간활용성을 높인 것이 특징이다. 계단은 그림에서 보는 바와 같이, 수평면과 수직면을 가지고 있는데, 상기 제2수조의 전면부의 형상이 상기 계단의 수평면과 수직면에 대응되는 전면수평부(160a)와 전면수직부(160b)를 구비하는 구조로 설치되어 제2수조가 설치되는 공간의 효율성을 높인 것이다(도 4).

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2수조로 물을 유입시키는 유입구(163)는 제2수조의 후면 상단에 위치하는 것으로 상기 제1수조의 배출구(133)에 대응되는 위치에 형성되어 있다. 이러한 구조를 이용하여 제1수조의 댐퍼가 개방되면 제1수조의 물이 제2수조로 유입된다. 이렇게 제1수조 및 제2수조로 2단계의 수조 구조로 물을 저장하고 배출하는 것은 수압과 누수를 고려한 것이다. 즉, 제1수조만 설치되어 있고, 배출구를 댐퍼 하나만으로 밀폐하는 구조에서는 수압으로 인해 제1수조의 누설이 발생할 수 있다.

침수 체험을 위해서는 매우 많은 양의 물을 저장하고 있어야 하는데 이를 댐퍼 하나만을 이용하여 밀폐하는 것이 어렵기 때문이다. 그리고, 제1수조만을 구비한 경우에는 침수상황에 맞추어 적절한 수압 조절과 배출양 조절이 어렵게 된다. 왜냐하면 댐퍼를 개방하는 초기 배수량과 수압이 과도하게 높은 반면 시간이 지나면서 배수량과 수압은 감소하므로 체험 현장에서 필요한 수준으로 지속적인 제어가 어렵기 때문이다. 반면에, 다량의 물을 저장하고 있던 제1수조에서 필요한 정도를 제2수조로 이동시킨 후 제2수조에서 배출되는 물을 계단으로 보내는 경우 수압과 배출량 제어가 휠씬 용이하게 된다. 이것은 이하 설명할 방출배관을 개폐함으로써 더욱 제어가 용이하게 된다.

제2수조(160)에서 배출되는 물은 제1방출배관(165)을 통해서 계단으로 나오도록 한다. 즉, 제1방출배관(165)의 일단은 상기 제2수조의 전면에 연결되고, 타단은 상기 계단의 전면에 배치되는 형태이면서 상기 계단 내부에 매립되어 있다. 구체적으로는, 상기 제1방출배관(165)의 한쪽은 상기 제2수조의 전면수직부(160b)에 연결되고, 상기 제1방출배관(165)의 다른 한쪽은 상기 계단의 수직면에 배치되어 있어서, 상기 제2수조의 물이 상기 계단의 상하부 전체에 걸쳐 골고루 배출될 수 있도록 하여 침수 상황의 현실감을 높이게 된다. 또한, 제1방출배관는 적절한 위치에서 개폐 동작을 조절하는 밸브(166)를 가진다. 상기 밸브(166)는 일반적인 나비밸브일 수 있고, 수동으로 개폐하거나 자동으로 개폐할 수도 있으며, 침수상황 연출에 필요한 물의 양을 고려하여 적절히 개폐 동작을 하도록 한다. 이러한 구조로, 상기 제2수조와 제1방출배관은 체험객의 눈에 보이지 않으면서, 제2수조의 물이 상기 계단의 상면으로 배출되도록 하면서 실감나는 침수상황을 연출하게 된다.

그리고, 상기 제2수조에서 배출되는 물은 계단에서 아래로 흘러서 바닥에 고이면서 바닥이 침수되는 상황을 연출하게 되는데, 바닥에 고인 물은 다시 제1수조로 이송하여 재사용하게 하는 것이 좋다. 이를 위해, 바닥 저장공간(170)에 저장된 물은 상기 제1수조로 보내기 위한 회수배관(180)과 펌프(190)가 구비된다.

그리고, 침수상황을 연출하는 맨홀을 더 배치할 수도 있다. 즉, 내부에 물이 유입될 수 있는 공간을 가진 맨홀공간(310)과, 상기 맨홀공간 상단에 배치되는 맨홀뚜껑(320)과, 상기 맨홀공간으로 제2수조의 물이 공급될 수 있도록 하는 제2방출배관(330)을 배치하여, 제2수조의 물이 맨홀뚜껑으로 배출되도록 하여 역류하는 상황을 연출할 수도 있다.

그리고, 본 체험 시설의 벽체 내부에 제3방출배관(미도시)을 매설하여 벽체에서 물이 분출되는 상황을 연출할 수도 있다. 제3방출배관의 일단은 상기 제2수조에 연결되고 타단은 상기 벽체에 배치되어 있어서, 상기 제2수조의 물이 상기 벽체에서 배출되도록 하여 폭우 상황을 연출하는 것이다.

또한, 본 발명은 천정에 구비되어 수도물을 공급하는 천정배관(210)과 상기 천정배관의 물이 체험객을 향해 아래로 분사되도록 하는 분사장치(220)를 더 포함하여, 폭우 상황을 연출하여 현실감을 더욱 높일 수 있도록 한다. 다만, 천정배관에서 공급되는 물은 제1수조에 저장된 물이 아니라, 체험객이 직접 맞을 수도 있는 점을 고려하여 상수도에서 공급되는 깨끗한 수도물인 것이 좋다.

본 발명에 따른 지하공간 침수시 대피능력 향상을 위한 체험장치에 의하면, 지하공간 침수시 계단으로 유입되는 물의 양과 속도에 따른 보행의 어려움과 대응방안을 체험할 수 있도록 함으로써 침수시 행동요령을 숙달시켜 침수시 당황하지 않도록 하여 침수에 따른 사고를 방지할 수 있고, 계단의 측면에 난간을 더 설치할 수도 있어서 난간이 있는 상황에서 계단이 침수되는 상황을 가정하여 훈련할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

계단과 벽체를 갖춘 침수 체험 시스템으로서,
상기 계단의 후방 상측에 배치되고, 전면 하단부에는 내부에 저장된 물을 배출할 수 있는 배출구(133)를 구비하는 제1수조(130);
상기 제1수조의 배출구를 개폐하는 댐퍼(140);
상기 계단의 하부에 배치되고, 상기 제1수조에서 배출된 물을 저장한 후 상기 계단으로 물을 배출할 수 있도록 구비되는 제2수조(160);를 포함하고,
상기 제2수조의 후면 상단에 형성되고, 상기 제1수조의 배출구(133)에 대응되는 위치에 형성되어 있어서 상기 배출구에서 배출되는 물이 제2수조로 유입되도록 하는 유입구(163);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2수조에서 배출되는 물이 고여서 저장되는 바닥 저장공간(170);
상기 바닥 저장공간과 상기 제1수조를 연결하는 회수배관(180);
상기 회수배관에 설치되어 바닥 저장공간의 물을 제1수조로 이송하는 펌프(190);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1수조의 배출구(133)의 양측에 형성되고, 상하로 이동하며 제1수조 개폐동작을 수행하는 상기 댐퍼를 안내하는 가이드홈(135,136);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
일단은 상기 제2수조의 전면에 연통되고, 타단은 상기 계단의 전면에 배치되는 형태이면서 상기 계단 내부에 매립되어서, 상기 제2수조의 물을 상기 계단 상면으로 배출하는 제1방출배관(165);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제1방출배관의 개폐 동작을 조절하는 밸브(166)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2수조의 전면부는 상기 계단의 수평면과 수직면에 대응되는 전면수평부(160a)와 전면수직부(160b)를 구비하는 구조로 설치됨으로써, 상기 제2수조가 설치되는 공간의 효율성을 높인 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1방출배관(165)의 일단은 상기 전면수직부(160b)에 연결되고, 상기 제1방출배관(165)의 타단은 상기 계단의 수직면에 배치되어 있어서,
상기 제2수조의 물이 상기 계단 상하 전체에 걸쳐 골고루 배출될 수 있도록 하여 침수 상황의 현실감을 높인 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼를 상하로 이동시켜 상기 제1수조를 개폐하는 수조개폐장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제9항에 있어서, 상기 수조개폐장치는,
상기 댐퍼의 상단에 연결되는 작동부재(155);
상기 제1수조 상단에 배치되고 상기 작동부재를 상하로 이동시키는 구동장치(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
내부에 물이 유입될 수 있는 공간을 가진 맨홀공간(310)과, 상기 맨홀공간 상단에 배치되는 맨홀뚜껑(320)과, 상기 맨홀공간으로 제2수조의 물이 공급될 수 있도록 하는 제2방출배관(330)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
일단은 상기 제2수조에 연결되고 타단은 상기 벽체에 배치되어 있어서, 상기 제2수조의 물이 상기 벽체에서 배출되는 상황을 연출할 수 있도록 하는 제3방출배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 벽체에는 침수상황에서 나타날 수 있는 다양한 재난상황을 디스플레이 함으로써 현실감을 더욱 높일 수 있도록 하는 디스플레이부가 구비되는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
천정에 구비되어 수도물을 공급하는 천정배관(210)과 상기 천정배관의 물이 체험객을 향해 아래로 분사되도록 하는 분사장치(220)를 더 포함하여, 폭우 상황을 연출하여 현실감을 더욱 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.
제1항에 있어서,
상기 계단의 측면에 설치되는 난간을 더 포함하여, 계단 침수 상황에서 난간을 통해 대피하는 상황을 연출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도시형 침수 체험 시스템.