KR102367464B1 - 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진을 감지할 수 있는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법이 개시된다. 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체는, 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부; 일정 길이의 축부재와 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 중공에 삽입되고 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 중공에 삽입되어 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부; 댐퍼 바디부에 배치되어 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부; 디스크 형상을 갖고서 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함한다.

Description

지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법{EARTHQUAKE RESISTANCE STRUCTURE WITH EARTHQUAKE DETECTION FUNCTION, DISTRIBUTING BOARD HAVING THE SAME AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진을 감지할 수 있는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적인 자가용 전기설비에서는 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하여야 하고, 특히 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수배전반이다.

이러한 수배전반은, 변전소로부터 공급되는 고압, 특고압을 공급받기 위한 수전설비와, 변전소로부터 수전된 고압, 특고압을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩 내의 각 부의 전기기기나 조명 등으로 공급하기 위한 배전설비 및 상기 수전설비, 변전설비 및 배전설비를 수용하는 케이스를 포함하고 있고, 지면에 고정되어 설치되는 것이 일반적이다. 따라서, 종래의 수배전반은, 기계적 진동 내지 지진에 의한 진동이 수배전반으로 그대로 전달된다.

최근 전세계 여러 지역에서 크고 작은 지진으로 인하여 수많은 인명 및 국가적인 피해가 발생하고 있으며, 비교적 안전지대로 분류되었던 우리나라에도 이러한 조짐이 발생하고 있으므로, 수배전반에 대한 내진설계가 필요한 실정이다.

이러한 점을 고려하여 내부의 공기 흐름을 제어하도록 서로 다른 직경의 댐퍼 와셔들을 배치하여 피스톤을 구현하고, 피스톤이 수용된 실린더 형태의 내진 구조체가 개발되어 수배전반과 지면 사이에 배치되어 적용되고 있다(특허등록 제10-1608689호).

한편, 지진을 감지하기 위해서는 지진동에 의해 발생되는 진동 에너지에 대한 진동 가속도의 크기와 방향을 검출하고 그에 따른 검출 신호를 송신하는 가속도 센서를 수배전반의 외부에 별도로 설치해야 한다.

한국등록특허 제10-1608689호(2016. 03. 29. 등록)(발명의 명칭: 내진 구조체) 한국등록특허 제10-1379224호 (2014. 03. 24. 등록)(발명의 명칭: 오리피스 피스톤 구조를 이용한 실린더형 내진장치) 한국등록특허 제10-0476439호 (2005. 03. 03. 등록)(발명의 명칭: 건축 구조물용 내진장치) 한국등록특허 제10-1546074호 (2015. 08. 13. 등록)(발명의 명칭: 3축 가속도 신호에 의한 구조물의 지진 감지진단 시스템)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진을 감지할 수 있는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 수배전반 어셈블리의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따르면, 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체는, 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부; 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부; 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부; 디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함한다.

일실시예에서, 상기 댐퍼 바디부의 저면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접할 수 있다.

일실시예에서, 상기 축부재의 상측 외측면, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 내측면 및 상기 댐퍼 커버부의 홀의 내측면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접할 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리는, 케이스와, 상기 케이스의 측면에 구성되어 개폐되는 도어와, 상기 케이스 내부에 설치되는 전기기기를 포함하는 수배전반; 상기 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷; 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷; 및 상기 상부 브래킷과 상기 하부 브래킷 사이에 설치되어, 상기 수배전반에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지하는 내진 구조체를 포함하되, 상기 내진 구조체는, 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부; 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤; 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부; 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부; 디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함한다.

일실시예에서, 상기 제1 압전소자는 상기 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하고, 상기 제2 압전소자는 상기 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하고, 상기 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리는, 상기 제1 압전신호와 상기 제2 압전신호 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 출력하는 압전신호 변환부; 지진동의 진도계급별 합산 신호를 저장하는 진도계급저장부; 상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산 신호에 대응하여 합산 신호를 상기 진도계급저장부에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하는 진도계급판단부; 및 상기 진도계급판단부에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지하는 수배전반 동작 제어부를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 압전신호 변환부는, 상기 제1 압전신호를 증폭하는 제1 증폭부; 상기 증폭부에 의해 증폭된 상기 제1 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제1 필터; 상기 제2 압전신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및 상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 상기 제2 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제2 필터를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 압전신호 변환부는, 상기 제1 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제1 버퍼; 및 상기 제2 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제2 버퍼를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리의 제어 방법은, (a) 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부와, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부와, 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤과, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부와, 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부와, 디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자와, 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하는 내진 구조체를 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷과 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷 사이에 설치하는 단계; (b) 상기 제1 압전소자로부터 제1 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제1 압전신호를 근거로 연직 충격파 신호를 생성하는 단계; (c) 상기 제2 압전소자로부터 제2 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제2 압전신호를 근거로 수평 충격파 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함한다.

일실시예에서, 상기 단계(b)는, (b-1) 상기 제1 압전신호를 증폭하는 단계; 및 (b-2) 상기 증폭된 제1 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 단계(c)는, (c-1) 상기 제2 압전신호를 증폭하는 단계; 및 (c-2) 상기 증폭된 제2 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 단계(d)는, (d-1) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 합산하여 합산 신호를 생성하는 단계; (d-2) 지진동의 진도계급별 합산 신호들을 저장하는 진도계급저장부에서 상기 단계(d-1)에서 생성된 합산 신호에 대응하는 진도계급을 조회하여 MM스케일을 도출하는 단계; 및 (d-3) 조회된 MM스케일에 대응하여 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

이러한 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체, 이를 갖는 수배전반 어셈블리 및 이의 제어 방법에 의하면, 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지하기 위한 압전소자들을 내진 구조체 내에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다. 특히, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 바디부의 부착되도록 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 플렉서블한 제2 압전소자를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 정류부의 일례를 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 도 5에 도시된 변환 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 15은 도 14에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 18은 도 17에 도시된 압전 신호 변환부를 설명하기 위한 회로도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 도 19에 도시된 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21은 도 19에 도시된 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 22는 도 19에 도시된 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 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.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서, 수배전반이라는 용어를 대표적으로 사용하지만, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반 등에도 동일하게 적용할 수 있다. 이와 유사하게, 수배전반을 포함하는 수배전반 어셈블리를 대표적으로 설명하지만, 폐쇄 배전반을 포함하는 폐쇄 배전반 어셈블리, 고압 배전반을 포함하는 고압 배전반 어셈블리, 저압 배전반을 포함하는 저압 배전반 어셈블리, 제어반을 포함하는 제어반 어셈블리, 분전반을 포함하는 분전반 어셈블리 등에도 동일하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)는 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(170) 및 제2 압전소자(180)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(170)가 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(180)가 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된 예가 도시된다.

댐퍼 바디부(110)는 원형의 중공이 형성된 실린더부(112), 실린더부(112)의 일측에 형성된 제1 날개부(114) 및 실린더부(112)의 타측에 형성된 제2 날개부(116)를 갖는다. 실린더부(112)는 원통 형상을 가질 수 있고, 내부에 중공이 형성된다. 실린더부(112)의 바텀부에는 내부에 형성된 중공의 직경보다 작은 크기의 중공홀이 형성된다. 실린더부(112)의 탑부에는 제1 바디 체결홀(112a), 제2 바디 체결홀(112b), 제3 바디 체결홀(112c) 및 제4 바디 체결홀(112d)이 형성된다.

하부 댐퍼 와셔부(120)는 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 배치된다. 하부 댐퍼 와셔부(120)는, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 배치된 제1 댐퍼 와셔(122)와, 도우넛 형상을 갖고서 제1 댐퍼 와셔(122) 위에 배치된 제2 댐퍼 와셔(124)를 포함한다.

본 실시예에서, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경은 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경과 서로 다를 수 있다. 즉, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경이 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경 보다 클 수도 있다. 한편, 제1 댐퍼 와셔(122)의 내측 홀의 직경이 제2 댐퍼 와셔(124)의 내측 홀의 직경보다 작을 수 있다. 따라서, 제1 댐퍼 와셔(122)와 제2 댐퍼 와셔(124)가 댐퍼 바디부(110)의 중공에 배치된 경우 일정 공간이 형성될 수 있다. 형성된 공간은 충격력이나 진동을 완충하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하부로부터 전달되는 충격력이나 진동은 제1 댐퍼 와셔(122) 및 제2 댐퍼 와셔(124) 각각에 의해 수직적으로 흡수되고 상기한 일정 공간에 의해 수평적으로 흡수된다. 이에 따라, 실린더 내부에 오일과 같은 재질의 완충재를 주입하지 않더라도 형성된 일정 공간의 공기가 완충재의 역할을 수행한다. 따라서, 오일이 누유되는 일이 발생되지 않는다.

댐퍼 피스톤(130)은 내부에 나사산이 형성된 일정 길이의 축부재(132)와 축부재(132)의 하단부 및 축부재(132)의 중간부 사이에 형성된 단턱부재(134)를 갖고서, 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 하부 댐퍼 와셔부를 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 바닥부에 형성된 홀에 노출된다. 상부 댐퍼 와셔부(140)는 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134) 위에 배치된다. 상부 댐퍼 와셔부(140)는, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134) 위에 배치된 제3 댐퍼 와셔(142)와, 도우넛 형상을 갖고서 실린더부(112)의 중공에 삽입되고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)에 끼워져 제3 댐퍼 와셔(142) 위에 배치된 제4 댐퍼 와셔(144)를 포함한다.

본 실시예에서, 제3 댐퍼 와셔(142)의 직경은 제4 댐퍼 와셔(144)의 직경보다 작을 수 있다. 따라서, 제3 댐퍼 와셔(142)와 제4 댐퍼 와셔(144)가 댐퍼 바디부(110)의 중공에 배치된 경우 일정 공간이 형성될 수 있다. 형성된 공간은 충격력이나 진동을 완충하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하부로부터 전달되는 충격력이나 진동은 제3 댐퍼 와셔(142) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각에 의해 수직적으로 흡수되고 상기한 일정 공간에 의해 수평적으로 흡수된다. 이에 따라, 실린더 내부에 오일과 같은 재질의 완충재를 주입하지 않더라도 형성된 일정 공간의 공기가 완충재의 역할을 수행한다. 따라서, 오일이 누유되는 일이 발생되지 않는다.

본 실시예에서, 실린더부(112)의 중공의 깊이는 제1 댐퍼 와셔(122)의 두께, 제2 댐퍼 와셔(124)의 두께, 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134)의 두께, 제3 댐퍼 와셔(142)의 두께 및 제4 댐퍼 와셔(144)의 두께의 합과 동일할 수 있다.

댐퍼 커버부(150)는 댐퍼 바디부(110)에 배치되어 상부 댐퍼 와셔부(140)를 가입하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)를 일정 높이만큼 노출한다. 댐퍼 커버부(150)의 에지에는 제1 커버홀(154a), 제2 커버홀(154b), 제3 커버홀(154c) 및 제4 커버홀(154d)이 형성된다. 제1 커버홀(154a), 제2 커버홀(154b), 제3 커버홀(154c) 및 제4 커버홀(154d)는 각각 실린더부(112)의 탑부에 형성된 제1 바디 체결홀(112a), 제2 바디 체결홀(112b), 제3 바디 체결홀(112c) 및 제4 바디 체결홀(112d)에 대응한다.

체결부(160)는 댐퍼 바디부(110)와 댐퍼 커버부(150)를 서로 체결시킨다. 본 실시예에서, 체결부(160)는 제1 커버홀(154a)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제1 바디 체결홀(112a)에 체결되는 제1 스크류(162), 제2 커버홀(154b)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제2 바디 체결홀(112b)에 체결되는 제2 스크류(164), 제3 커버홀(154c)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제3 바디 체결홀(112c)에 체결되는 제3 스크류(166) 및 제4 커버홀(154d)를 통해 관통하여 댐퍼 바디부(110)의 제4 바디 체결홀(112d)에 체결되는 제4 스크류(168)를 포함한다.

본 실시예에서, 제1 댐퍼 와셔(122), 제2 댐퍼 와셔(124), 제3 댐퍼 와셔(142) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각의 재질은 에틸렌 고무를 포함할 수 있다. 한편, 제1 댐퍼 와셔(122), 제2 댐퍼 와셔(124) 및 제4 댐퍼 와셔(144) 각각의 재질은 에틸렌고무를 포함하고, 제3 댐퍼 와셔(142)의 재질은 탄소강을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)는 댐퍼 바디부(110)에 형성된 홀을 통해 외부로 노출될 수 있다.

제1 압전소자(170)는 댐퍼 바디부의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 원형상을 가질 수 있다. 통상적으로, 압전소자는 기계적인 힘을 받았을 때 전기 에너지를 발생시키거나 또는 전기적 에너지를 받았을 때 기계적인 변형을 일으킬 수 있는 소자이다. 이러한 압전소자는 압전체에 의해 위와 같은 특성이 일어나는 것이며, 이러한 압전체로는 세라믹, 고분자 등과 같은 물질이 이용될 수 있다.

본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 하부전극(미도시), 압전 세라믹(미도시), 상부전극(미도시)으로 구성될 수 있다. 상기 하부전극은 별도의 베이스에 형성될 수 있고, 상기 상부전극 역시 별도의 베이스에 형성될 수 있다. 상기한 별도의 베이스는 원형상으로 형성될 수 있다. 상기 하부전극 및 상기 상부전극은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어떠한 것이든지 가능하며, 예를 들어 Cu, Ag, Au, Al, CNT, Graphene, ITO 등이 이용될 수 있다. 상기 압전 세라믹은 특별한 제한은 없으며, 예를 들어 Pb(Zr,Ti)O₃계 압전산화물, 비납계(Pb-free) 압전 세라믹 등이 이용될 수 있다.

본 실시예에서, 제1 압전소자(170)는 링형 압전소자를 포함하고 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(170)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(170)에 접하는 부위, 즉 하부 댐퍼 와셔부(120)의 하부면과 실린더부(112)의 내측 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. 도면상에 도시하지는 않았지만, 제1 압전소자(170)는 하부전극에 연결된 전선과 상부전극에 연결된 전선을 통해 후술되는 압전신호 변환부에 감지된 제1 압전신호를 제공할 수 있다.

제2 압전소자(180)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(180)는 굴곡이 가능한 플렉서블한 사각 형상을 갖고 하부 댐퍼 와셔부(120)를 둘러싸도록 배치된다. 예를 들어, 제2 압전소자(180)는 신형고분자 압전변환재료로 독특한 유전체 효과, 압전 효과, 열전효과를 갖는 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 압전필름을 포함할 수 있다. PVDF 압전필름은 압전 세라믹 등과 비교하여 유연성, 내충격성, 내 고전압성, 내수성, 화학적 안정성이 있다.

본 실시예에서, 제2 압전소자(180)는 상기 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(180)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(180)에 접하는 부위, 즉 상기 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부(120)의 측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다. 도면상에 도시하지는 않았지만, 제2 압전소자(180)는 하부전극에 연결된 전선과 상부전극에 연결된 전선을 통해 후술되는 압전신호 변환부에 감지된 제2 압전신호를 제공할 수 있다.

이상에서는 제2 압전소자(180)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(180)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 하부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 피스톤 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 중공의 내측면과 하부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 플렉서블한 제2 압전소자(180)를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 플렉서블한 제2 압전소자(180)는 압전섬유 함유 복합체로 구성될 수 있다. 상기 압전섬유 함유 복합체는 압전 특성을 가지는 소재로 이루어지는 1개 이상의 압전섬유가 일정 방향으로 배열된 상태에서 고분자 등으로 이루어진 매트릭스에 의해 둘러싸여 보호되는 구조를 가지거나 일정 방향으로 배열된 1개 이상의 압전섬유로 이루어진 층을 사이에 두고 고분자 등으로 이루어진 보호층이 적층된 구조를 가지는 복합체를 의미한다.

상기 압전섬유 함유 복합체는 제1 보호층(182), 제1 보호층(182)과 마주하는 제2 보호층(184), 및 제1 보호층(182)과 제2 보호층(184) 사이에 배치된 압전섬유층(186)을 포함한다.

제1 보호층(182)의 일면에는 제1 전극(183)이 형성되고, 제2 보호층(184)의 일면에 제2 전극(185)이 형성된다. 제1 전극(183) 및 제2 전극(185)의 재질은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al) 등의 공지의 전극 소재를 제한없이 사용할 수 있다.

제1 보호층(182) 및 제2 보호층(184)은 고분자 소재로 이루어지는 것이 바람직한데, 예를 들어, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene napthalate, PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등으로 이루어질 수 있다.

압전섬유층(186)은 제1 전극(183) 및 제2 전극(185) 사이에 개재되며 복합체의 길이 방향으로 배열된 하나 이상의 압전섬유를 포함한다. 이때, 상기 압전섬유는 단결정 압전 소재로 이루어진다. 단결정 압전 소재는 페로브스카이트(Peroveskite) 결정구조(RMO3) 또는 복합 페로브스카이트 구조를 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 정류부의 일례를 설명하기 위한 회로도이다. 도 7은 도 5에 도시된 변환 회로의 일례를 설명하기 위한 회로도이다.

도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 이용한 수배전반 설비의 제어 시스템은 압전소자(510), 정류부(520), 전원부(530), 변환회로(540), 비교부(550) 및 수배전반 동작 제어부(560)를 포함한다. 여기서, 전원부(530)로부터 각 부에 대해 동작 전원(Vdd)이 공급되고 있다. 본 명세서에서, 수배전반 설비를 설명하지만, 당업자라면, 폐쇄 배전반 설비, 고압 배전반 설비, 저압 배전반 설비, 제어반 설비, 분전반 설비 등에도 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다.

압전소자(510)는 도 2 및 도 3에서 설명된 도우넛 형상을 갖고서 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하는 제1 압전소자(170) 또는 플렉서블한 사각 형상을 갖고서 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하는 제2 압전소자(180)일 수 있다. 본 실시에에서, 압전소자(510)는 내진 구조체에 배치되어 지진과 같은 충격파가 내진 구조체에 인가됨에 따라 그 충격에 대응하여 제1 압전신호 또는 제2 압전신호를 정류부(520)에 출력한다.

정류부(520)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 다이오드(D1 ∼ D4)로 구성된 다이오드 브리지와, 상기한 다이오드 브리지의 출력 단자(T5 및 T6) 사이에 형성된 평활용 콘덴서(Ch)에 의해 구성되어 있다.

정류부(520)의 입력 단자(T3 및 T4) 각각에 각각 압전소자(510)의 출력 단자(T1, T2)가 접속되어 있다. 이로써, 정류부(520)는, 압전소자(510)로부터 입력되는, 압전체에 대한 가압에 대응하는 교류전압을 정류시키고, 또한 평활하게 하여 직류전압으로서 전원부(530)에 출력한다.

도 5를 다시 참조하면, 전원부(530)는 내부에 배터리(5차 전지)를 가지고 있어, 변환회로(540), 비교부(550) 및 수배전반 동작 제어부(560)에 대해 각각의 회로에서 소비하는 구동 전력을 공급한다. 또, 전원부(530)는 충전 회로를 가지고 있어, 정류부(520)로부터 공급되는 직류전압을 배터리에 대한 충전에 적합한 전압으로 변환시켜, 전기 에너지로서 상기 배터리에 충전시킨다.

변환회로(540)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 저항(R1)(저항값(r1)) 및 저항(R2)(저항값(r2))에 의해, 정류부(520)로부터 입력되는 직류전압의 전압(Va)을 분압하여, 분압 전압(Vs)을, Vs = Va × {r2/(r1 + r2)}로 하여, 오퍼레이션 앰프(Operational Amplifier; OP1)로 이루어지는 전압 팔로어 회로에 의해 임피던스 변환하여 출력한다.

저항(R1 및 R2)은 압전소자(510)의 출력 임피던스에 대해 고저항으로 설정되어 있어, 압전소자(510)에서 발생된 교류전압을 높은 전압으로서 출력할 수 있기 때문에, 충전에 사용하는 전기 에너지로서 효율적으로 전원부(530)에 공급되도록 하고 있다.

비교부(550)는 변환회로(540)로부터 입력되는 분압 전압(Vs)과, 미리 설정되어 있는 설정 전압(Vt)(임계값)을 비교한다. 이 비교 결과에 있어서, 비교부(550)는, 분압 전압(Vs)이 설정 전압(Vt) 이하인 경우에 이상 신호를 L-레벨(정상 범위의 충격량)로 출력하고, 분압 전압(Vs)이 설정 전압(Vt)을 초과하는 경우에 이상 신호를 H-레벨(이상 범위의 충격량)로 출력한다. 상기 설정 전압(Vt)은, 가변 저항에 의한 분압 회로 등에 의해 구성된 설정 전압 생성 회로(도시 생략)에 의해, 이상인 것으로 하는 충격량의 크기를 변경하는 경우나, 변환회로(540)에 있어서의 분압비의 조정에 대응하여 임의로 변경할 수 있다.

수배전반 동작 제어부(560)는, 비교부(550)로부터 출력되는 이상 신호가 L-레벨에서 H-레벨로 천이된 경우, 즉 이상 충격량(예를 들어, 지진동과 같은 큰 진동에 의해 전극판(13)에 대해 인가되는 충격량)가 검출된 경우, 수배전반이 일정 진도계급의 지진에 따라 전력을 차단하도록 그의 동작을 제어한다. 여기서, 진도는 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 사람의 느낌이나 주변이 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 수치로 표현한 것으로 정해진 시설물을 기준으로 계급화한 척도이다. 한편, 이상 신호가 H-레벨에서 L-레벨로 천이된 경우, 즉 정상적인 충격량이 검출된 경우, 수배전반 동작 제어부(560)는 수배전반이 정상적으로 동작하도록 제어한다.

여기에서, 수배전반 동작 제어부(560)는 MPU(Micro Processor Unit) 등이 사용되고 있으며, 상기 이상 신호가 IRQ(인터럽트 리퀘스트) 단자에 입력되고 있다. 또, 수배전반 동작 제어부(560)는, 자신도 이상 신호가 L-레벨로 입력되어 있는 경우, 상기 배터리의 전력을 소비하지 않도록 정지 상태(내부의 IRQ 단자에 입력되면 MPU를 기동시키는 기능 이외가 정지 상태)가 되고, H-레벨이 되면 기동되도록 구성되어 있다. 상기 IRQ 단자에 H-레벨의 신호가 입력되면 개입 처리가 개시되어, 즉 수배전반 동작 제어부(560)는 기동 상태가 된다.

수배전반 동작 제어부(560)는 A/D 컨버터, 이상 신호를 기록하는 데에 충분한 기억 용량의 메모리를 내장하고 있는 MPU를 사용해도 되어, 이로써 회로의 간소화를 이룰 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 9는 도 8에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(200)는 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(670) 및 제2 압전소자(680)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(670)가 댐퍼 피스톤(130)과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(680)가 중공의 내측면과 상기 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 8 및 도 9에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(200)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(670) 및 제2 압전소자(680)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제1 압전소자(670)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(670)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(670)는 링형 압전소자를 포함하고 댐퍼 피스톤(130)과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(670)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(670)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 단턱부재(134)의 상부면과 상부 댐퍼 와셔부(140)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

제2 압전소자(680)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(680)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 상부 댐퍼 와셔부(140)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(680)는 상기 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(680)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(680)에 접하는 부위, 즉 상기 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부(140)의 측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

이상에서는 제2 압전소자(680)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(680)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 중공의 내측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 11은 도 10에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(300)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(770) 및 제2 압전소자(780)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(770)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(780)가 하부 댐퍼 와셔부(120)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 11 및 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(300)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(770) 및 제2 압전소자(780)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제1 압전소자(770)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(770)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(770)는 링형 압전소자를 포함하고 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(770)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(770)에 접하는 부위, 즉 상부 댐퍼 와셔부(140)의 상부면과 댐퍼 커버부(150)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

제2 압전소자(780)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(780)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 하부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(780)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 하부 댐퍼 와셔부(120) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(780)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(780)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 하부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

이상에서는 제2 압전소자(780)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 하부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(780)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 커버부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 하부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 13은 도 12에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(400)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(870) 및 제2 압전소자(880)를 포함한다. 본 실시예에서, 링형 압전소자인 제1 압전소자(870)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치되고, 제2 압전소자(880)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 12 및 도 13에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(870) 및 제2 압전소자(880)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제1 압전소자(870)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(870)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(870)는 링형 압전소자를 포함하고 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 커버부(150) 사이에 배치된다. 제1 압전소자(870)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(870)에 접하는 부위, 즉 상부 댐퍼 와셔부(140)의 상부면과 댐퍼 커버부(150)의 하부면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

제2 압전소자(880)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(880)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 상부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(880)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(880)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(880)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

이상에서는 제2 압전소자(880)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(880)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 상부 댐퍼 와셔부와 댐퍼 커버부 사이에 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 15은 도 14에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(500)는 수배전반의 바닥부와 지면 사이에 설치되어 상기 수배전반에 작용하는 충격력이나 지진동을 완충하고 지진동을 감지하기 위해 댐퍼 바디부(110), 하부 댐퍼 와셔부(120), 댐퍼 피스톤(130), 상부 댐퍼 와셔부(140), 댐퍼 커버부(150), 체결부(160), 제1 압전소자(970) 및 제2 압전소자(980)를 포함한다. 본 실시예에서, 디스크형 압전소자인 제1 압전 소(970)자가 댐퍼 바디부(110)의 저면에 부착되고, 제2 압전소자(980)가 상부 댐퍼 와셔부(140)와 댐퍼 피스톤(130) 사이에 배치된 예가 도시된다. 도 14 및 도 15에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(500)는 도 2 및 도 3에 도시된 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체(100)와 비교할 때 제1 압전소자(970) 및 제2 압전소자(980)를 제외하고는 실질적으로 동일한 구성 요소이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제1 압전소자(970)는 댐퍼 바디부(110)의 하부면과 평행하게 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따른 연직 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제1 압전소자(970)는 원형상을 가질 수 있다. 제1 압전소자(970)는 디스크형 압전소자를 포함하고 댐퍼 바디부(110)의 부착에 배치된다. 제1 압전소자(970)에 의한 연직 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제1 압전소자(970)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 바디부(110)의 저면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

제2 압전소자(980)는 댐퍼 피스톤(130)의 연장 방향과 평행하게 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지한다. 본 실시예에서, 제2 압전소자(980)는 플렉서블한 사각 형상을 갖고 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 상부 측면을 둘러싸도록 배치된다. 즉, 본 실시예에서, 제2 압전소자(980)는 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(140) 사이에 배치된다. 제2 압전소자(980)에 의한 수평 지진동 감지 효율을 높이기 위해, 제2 압전소자(980)에 접하는 부위, 즉 댐퍼 피스톤(130)의 축부재(132)의 측면과 상부 댐퍼 와셔부(120)의 내측면 중 적어도 일면에는 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.

이상에서는 제2 압전소자(980)는 하나로 구성되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치되어 수평 지진동을 감지하는 것을 도시하였으나, 복수 개, 예를 들어 4개로 분리되어 댐퍼 피스톤(130)의 상부 영역을 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 이처럼, 제2 압전소자(980)가 복수개로 분리되어 배치되는 경우, 수평 지진동의 소스의 방향을 인식할 수도 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 바디부의 부착되도록 배치하고, 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자를 내진 구조체의 댐퍼 피스톤의 축부재의 측면과 상부 댐퍼 와셔부 사이에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 지진동을 감지할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 내진 구조체를 갖는 수배전반 어셈블리를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수배전반 어셈블리는 수배전반(200), 상부 브래킷(300), 하부 브래킷(400) 및 내진 구조체(100)를 포함한다.

수배전반(200)은 케이스(210)와, 케이스(210)의 측면에 구성되어 개폐되는 도어(220)와, 케이스(210) 내부에 설치되는 전기기기(미도시)를 포함한다. 수배전반(200)은 6,600V 내지 22,900V의 특고압을 380V, 220V 등의 저전압으로 변환하여 학교, 빌딩, 아파트 단지, 공장 등과 같은 집단 전력 수요처에 필요전력을 공급한다.

상부 브래킷(300)은 수배전반(200)의 바닥의 일변을 따라 배치된다. 상부 브래킷(300)은 수배전반(200)의 바닥의 일변을 따라 배치된 제1 브래킷(310)과, 수배전반(200)의 바닥의 일변에 평행한 타변을 따라 배치된 제2 브래킷(320)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에서 폭 방향으로 연장된 양측 에지부는 하향, 즉 하부 브래킷(400)을 향해 굴곡된다.

제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에는 내진 구조체(100)의 축부재(132, 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시됨)에 형성된 나사산에 대응하도록 형성된 제1 브래킷 홀(330)이 형성된다. 제1 브래킷 홀(330)에는 케이스(210)의 바닥면을 관통하는 제1 스크류(340)가 관통되어 축부재(132)의 나사산에 체결된다.

하부 브래킷(400)은 지면에 고정되고 상부 브래킷(300)을 따라 배치되어 상부 브래킷(300)에 끼워진다. 하부 브래킷(400)은 제1 브래킷(310)을 따라 배치되어 제1 브래킷(310)에 끼워지는 제3 브래킷(410)과, 제2 브래킷(320)을 따라 배치되어 제2 브래킷(320)에 끼워지는 제4 브래킷(420)을 포함한다. 본 실시예에서, 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각에서 폭 방향으로 연장된 양측 에지부는 상향, 즉 상부 브래킷(300)을 향해 굴곡된다. 본 실시예에서, 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각의 폭은 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각의 폭보다 작도록 구현되어 제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각이 제1 브래킷(310) 및 제2 브래킷(320) 각각에 삽입된다.

제3 브래킷(410) 및 제4 브래킷(420) 각각에는 상기 댐퍼 바디부(110)의 날개부(114)에 형성된 날개 홀에 대응하도록 형성된 제2 브래킷 홀(미도시)이 형성된다. 상기 제2 브래킷 홀에는 하방을 관통하는 제2 스크류(430)가 관통되어 상기 날개부에 형성된 날개 홀에 체결된다.

내진 구조체(100)는 상부 브래킷(300)과 하부 브래킷(400) 사이에 설치되어 수배전반(200)에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지한다. 내진 구조체(100)는 도 2 및 도 3에서 설명된 구조를 가질 수 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 구조를 가질 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 구조를 가질 수도 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상에서는 본 발명에 따른 내진 구조체가 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 하부에 채용되어 지면에서 전달되는 충격력이나 진동을 완충하면서 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지하는 것을 설명하였으나, 내진 구조체는 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 내진 설계가 요구되는 교각이나 건축물 등에 채용될 수도 있다.

도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 시스템은 압전 신호 변환부(610), 진도계급저장부(620), 진도계급판단부(630) 및 수배전반 동작 제어부(640)를 포함한다.

압전 신호 변환부(610)는 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1) 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 진도계급판단부(630)에 출력한다. 상기 제1 압전 신호(V1)는 지진파 감지 기능을 갖는 내진 구조체에 구비되는 제1 압전소자에서 출력될 수 있고, 상기 제2 압전 신호(H1)는 상기 내진 구조체에 구비되는 제2 압전소자에서 출력될 수 있다. 상기 내진 구조체, 상기 제1 압전소자 및 상기 제2 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 배치 구조를 가질 수 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 배치 구조를 가질 수도 있다.

한편, 도 17에서는 하나의 내진 구조체에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)가 압전 신호 변환부(610)에 제공되는 것을 도시하였으나, 복수의 내진 구조체들 각각에서 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)가 출력되고, 복수의 압전 신호 변환부(610)들 각각이 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 변환하여 연직 충격파 신호들 및 수평 충격파 신호들 진도계급판단부(630)에 출력할 수도 있다. 일례로, 하나의 수배전반 하부의 네 곳 각각에 내진 구조체들이 배치되어 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 압전 신호 변환부(610)에 제공할 수도 있다. 다른 예로, 복수의 수배전반들 각각의 하부의 네 곳 각각에 내진 구조체들이 배치되어 제1 압전 신호(V1)와 제2 압전 신호(H1)를 압전 신호 변환부(610)에 제공할 수도 있다.

진도계급저장부(620)는 지진동의 진도계급별 합산신호(또는 MM스케일별 합산신호)를 저장한다. 상기한 지진동의 진도계급이란 지진이 발생하였을 때 어떤 장소에 나타난 지진동의 세기를 수치로 표현한 것으로, 사람의 느낌이나 주변의 물체 또는 구조물의 흔들림 정도를 정해진 기준에 따라 계급화한 척도이다.

대한민국은 일본기상청(JMA)에서 정한 JMA 진도계급을 사용하였으나 학계 및 연구계의 의견을 반영하여 많은 나라에서 사용하고 있는 MM 진도계급을 사용한다. JMA 진도계급은 지진의 세기를 8단계로 구분하였으나 MM 진도계급은 12단계로 보다 세분하여 지진의 세기를 나눈다.

MM(Modified Mercalli) 진도는 1902년 이탈리아 지진학자 메르칼리(Mercalli)에 의해 처음 만들어졌으며, 1931년 미국의 우드(H. O. Wood)와 노이만(Frank Neumann)에 의해 수정된 후 1956년 미국의 지진학자 리히터(Richter)에 의해 재수정된 바 있다.

본 실시예에 따라 진도계급저장부(620)에 저장되는 MM스케일별 합산신호의 일례를 설명하면 아래의 표 1과 같다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 합산신호가 0인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 I로 매핑된다. 합산신호가 0보다 크고 2보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 II로 매핑된다. 합산신호가 2보다 크고 4보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 III로 매핑된다. 합산신호가 4보다 크고 6보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 IV로 매핑된다. 합산신호가 6보다 크고 8보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 V로 판별한다. 합산신호가 8보다 크고 10보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VI로 매핑된다. 합산신호가 10보다 크고 12보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VII로 매핑된다. 합산신호가 12보다 크고 14보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 VIII로 매핑된다. 합산신호가 14보다 크고 16보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 IX로 매핑된다. 합산신호가 16보다 크고 18보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 X로 매핑된다. 합산신호가 18보다 크고 20보다 작은 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 XI로 매핑된다. 합산신호가 20 이상의 값인 경우, 진도계급으로서 MM스케일은 XII로 매핑된다. 표 1에서 설명된 MM스케일별 합산신호는 설명의 편의를 위해 단순화시킨 숫자이며, 상기한 합산신호는 다양하게 설정이 가능할 것이다. 또한 상기한 합산신호는 균등한 간격으로 배열되어 MM스케일에 매핑된 것을 예시하였으나, 차등적 간격으로 배열되어 MM스케일에 매핑될 수도 있다.

진도계급판단부(630)는 상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산신호에 대응하여 합산신호를 진도계급저장부(620)에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하고, 판단된 진도계급을 수배전반 동작 제어부(640)에 제공한다.

수배전반 동작 제어부(640)는 진도계급판단부(630)에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 차등적으로 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지한다. 예를 들어, 상기 진도계급이 제1 범위보다 높고 제2 범위보다 낮으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 서브-전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급을 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 제2 범위는 상기 제1 범위보다 높고, 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위는 관리자에 의해 설정이 가능하다. 상기 서브-전력 공급 라인은 최대 수요전력기일 수 있다.

한편, 상기 진도계급이 상기 제2 범위보다 높거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 메인 전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급 및 서브-전력 공급 라인을 함께 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 메인 전력 공급 라인은 수배전반의 인입부 차단기(VCB, LBS) 등일 수 있다.

한편, 상기 진도계급이 상기 제1 범위보다 낮거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 서브-전력 공급 라인 및 메인 전력 공급 라인을 차단할 필요가 없게 된다.

이와 같이, 전력기기에 공급되는 전력을 지진의 규모에 따라 선택적으로 차등적으로 차단함으로써 불필요하게 전력이 모두 차단되는 것을 방지함과 동시에, 위험도가 높은 상황에서는 전력공급을 완전히 차단함으로써 지진 발생 이후로 발생할 수 있는 전력 화재 등을 방지할 수 있게 된다.

도 18은 도 17에 도시된 압전 신호 변환부(610)를 설명하기 위한 회로도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 압전 신호 변환부(610)는 제1 증폭부(611), 제1 필터부(612), 제1 버퍼(613), 제2 증폭부(614), 제2 필터부(615) 및 제2 버퍼(616)를 포함한다.

제1 증폭부(611)는 제2 연산증폭기(OP2), 제2 연산증폭기(OP2)의 부극성 단자와 접지단에 연결된 제3 저항(R3), 제2 연산증폭기(OP2)의 출력단과 제2 연산증폭기(OP2)의 부극성단에 연결된 제4 저항(R4)을 포함하여, 제1 압전소자에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)를 증폭한 후 제1 필터부(612)에 제공한다.

제1 필터부(612)는 애노드가 제2 연산증폭기(OP2)의 출력단에 연결된 제5 다이오드(D5), 일단이 제5 다이오드(D5)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제5 저항(R5) 및 일단이 제5 다이오드(D5)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제1 커패시터(C1)를 포함하여, 제1 증폭부(611)에 의해 증폭된 상기 제1 압전 신호(V1)에서 노이즈 성분을 제거한 후, 제1 버퍼(613)에 제공한다.

제1 버퍼(613)는 부극성단이 출력단에 연결된 제3 연산증폭기(OP3)를 포함하여, 제1 필터부(612)에 의해 노이즈 제거된 제1 압전 신호(V1)를 버퍼링하여 진도계급판단부(630)에 출력한다.

제2 증폭부(614)는 제4 연산증폭기(OP4), 제4 연산증폭기(OP4)의 부극성 단자와 접지단에 연결된 제6 저항(R6), 제4 연산증폭기(OP4)의 출력단과 제4 연산증폭기(OP4)의 부극성단에 연결된 제7 저항(R7)을 포함하여, 제2 압전소자에서 출력되는 제2 압전 신호(H1)를 증폭한 후 제2 필터부(615)에 제공한다.

제2 필터부(615)는 애노드가 제4 연산증폭기(OP4)의 출력단에 연결된 제6 다이오드(D6), 일단이 제6 다이오드(D6)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제8 저항(R8) 및 일단이 제6 다이오드(D6)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지된 제2 커패시터(C2)를 포함하여, 제2 증폭부(614)에 의해 증폭된 상기 제2 압전 신호(H1)에서 노이즈 성분을 제거한 후, 제2 버퍼(616)에 제공한다.

제2 버퍼(616)는 부극성단이 출력단에 연결된 제5 연산증폭기(OP5)를 포함하여, 제2 필터부(615)에 의해 노이즈 제거된 제2 압전 신호(H1)를 버퍼링하여 진도계급판단부(630)에 출력한다.

도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 19를 참조하면, 제1 압전소자에서 출력되는 제1 압전 신호(V1)의 수신 여부가 체크된다(단계 S110). 상기한 제1 압전 신호(V1)의 수신 여부 체크는 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에서 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있다.

제1 압전 신호(V1)가 수신되는 것으로 체크되면 제1 압전 신호(V1)를 근거로 연직 충격파 신호가 생성된다(단계 S120). 상기한 연직 충격파 신호의 생성은 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

제2 압전소자에서 출력되는 제2 압전 신호(H1)의 수신 여부가 체크된다(단계 S130). 상기한 제2 압전 신호(H1)의 수신 여부 체크는 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에서 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2 압전소자는 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 8 및 도 9에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 10 및 도 11에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 12 및 도 13에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있고, 도 14 및 도 15에서 설명된 바와 같이 내진 구조체에 배치될 수도 있다.

제2 압전 신호(H1)가 수신되는 것으로 체크되면 제2 압전 신호(H1)를 근거로 수평 충격파 신호가 생성된다(단계 S140). 상기한 수직 충격파 신호의 생성은 압전신호 변환부(610, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

상기 단계 S120에서 생성된 연직 충격파 신호와 상기 단계 S140에서 생성된 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 제어한다(단계 S150). 상기한 수배전반의 동작 제어는 수배전반 동작 제어부(640, 도 17에 도시됨)에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 지진의 발생 등급에 따라 위험상태에 있다고 판단되는 경우, 외부의 알람 등을 통해 위험 상태를 알리면서, 차단기를 트립 연동하여 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반이 파손되는 것을 방지한다.

도 20은 도 19에 도시된 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 19 및 도 20을 참조하면, 상기 제1 압전 신호(V1)가 증폭된다(단계 S122). 상기 제1 압전 신호(V1)의 증폭은 제1 증폭부(611, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

이어, 단계 S122에서 증폭된 제1 압전 신호(V1)에 포함된 노이즈 성분이 제거되어 상기 연직 충격파 신호가 생성된 후(단계 S124), 단계 S130을 수행한다. 상기한 노이즈 성분 제거는 제1 필터부(612, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

도 21은 도 19에 도시된 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 21을 참조하면, 상기 제2 압전 신호(H1)가 증폭된다(단계 S142). 상기 제2 압전 신호(H1)의 증폭은 제2 증폭부(614, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

이어, 단계 S142에서 증폭된 제2 압전 신호(H1)에 포함된 노이즈 성분이 제거되어 상기 수평 충격파 신호가 생성된 후(단계 S144), 단계 S150을 수행한다. 상기한 노이즈 성분 제거는 제2 필터부(615, 도 18에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

도 22는 도 19에 도시된 연직 충격파 신호와 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 19, 도 20 및 도 22를 참조하면, 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호가 합산되어 합산신호가 생성된다(단계 S152). 상기한 합산신호의 생성은 진도계급판단부(630, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

이어, 진도계급저장부에서 합산신호에 대응하는 진도계급이 조회된다(단계 S154). 상기한 진도계급의 조회는 진도계급판단부(630, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다.

이어, 조회된 진도계급에 대응하여 수배전반의 동작이 차등적으로 제어된다(단계 S156). 상기한 수배전반의 동작 제어는 수배전반 동작 제어부(640, 도 17에 도시됨)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 진도계급이 제1 범위보다 높고 제2 범위보다 낮으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 서브-전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급을 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 제2 범위는 상기 제1 범위보다 높고, 상기 제1 범위 및 상기 제2 범위는 관리자에 의해 설정이 가능하다. 상기 서브-전력 공급 라인은 최대 수요전력기일 수 있다.

한편, 상기 진도계급이 상기 제2 범위보다 높거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 수배전반에서 메인 전력 공급 라인으로 전달되는 전력 공급 및 서브-전력 공급 라인을 함께 차단하도록 제어한다. 여기서, 상기 메인 전력 공급 라인은 수배전반의 인입부 차단기(VCB, LBS) 등 일 수 있다.

한편, 상기 진도계급이 상기 제1 범위보다 낮거나 같으면, 수배전반 동작 제어부(640)는 서브-전력 공급 라인 및 메인 전력 공급 라인을 차단하지 않는다.

이상에서 설명된 바와 같이, 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반에 작용하는 지진동을 완충하기 위한 구성 외에 추가적으로 연직 지진동을 감지하기 위한 제1 압전소자와 수평 지진동을 감지하기 위한 제2 압전소자 각각을 내진 구조체 내에 배치함으로써, 지진 발생에 의해 외부로부터 전달되는 충격과 진동을 균일하게 저감시켜 수배전반, 폐쇄 배전반, 고압 배전반, 저압 배전반, 제어반, 분전반과 같은 각종 배전반의 안전성을 확보하면서 이와 동시에 연직 지진동 및 수평 지진동을 감지할 수 있다. 또한 제1 압전소자와 제2 압전소자가 접하는 내진 구조체의 내부 영역에 복수의 돌기들을 형성하므로써 연직 지진동이나 수평 지진동의 감지 효율을 높일 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 내진 구조체 110 : 댐퍼 바디부
120 : 하부 댐퍼 와셔부 130 : 댐퍼 피스톤
140 : 상부 댐퍼 와셔부 150 : 댐퍼 커버부
160 : 체결부 182 : 제1 보호층
184 : 제2 보호층 186 : 압전섬유층
200 : 수배전반 300 : 상부 브래킷
400 : 하부 브래킷 510 : 압전소자
520 : 정류부 530 : 전원부
540 : 변환회로 550 : 비교부
560, 640 : 수배전반 동작 제어부 610 : 압전 신호 변환부
620 : 진도계급저장부 630 : 진도계급판단부
611 : 제1 증폭부 612 : 제1 필터부
613 : 제1 버퍼 614 : 제2 증폭부
615 : 제2 필터부 616 : 제2 버퍼
170, 670, 770, 870, 970 : 제1 압전소자
180, 680, 780, 880, 980 : 제2 압전소자

Claims (11)

1. 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
   원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
   일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
   상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
   디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
   플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되,
   상기 댐퍼 바디부의 저면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
2. 삭제
3. 수배전반에 작용하는 지진동을 완충하고 상기 지진동을 감지하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체에서,
   원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
   일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
   상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
   디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
   플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되, 상기 축부재의 상측 외측면, 상기 상부 댐퍼 와셔부의 내측면 및 상기 댐퍼 커버부의 홀의 내측면 각각에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제2 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 내진 구조체.
4. 케이스와, 상기 케이스의 측면에 구성되어 개폐되는 도어와, 상기 케이스 내부에 설치되는 전기기기를 포함하는 수배전반;
   상기 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷;
   상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷; 및
   상기 상부 브래킷과 상기 하부 브래킷 사이에 설치되어, 상기 수배전반에 작용하는 연직 지진동 및 수평 지진동을 완충 처리하고, 상기 연직 지진동 및 상기 수평 지진동을 감지하는 내진 구조체를 포함하되, 상기 내진 구조체는,
   원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부;
   일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤;
   도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부;
   상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부;
   디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자; 및
   플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하되,
   상기 댐퍼 바디부의 저면에는 복수의 돌기들이 형성되어 상기 제1 압전소자에 접하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 압전소자는 상기 연직 지진동에 따른 제1 압전신호를 출력하고, 상기 제2 압전소자는 상기 수평 지진동에 따른 제2 압전신호를 출력하고,
   상기 제1 압전신호와 상기 제2 압전신호 각각을 변환하여 연직 충격파 신호 및 수평 충격파 신호를 출력하는 압전신호 변환부;
   지진동의 진도계급별 합산 신호를 저장하는 진도계급저장부;
   상기 연직 충격파 신호 및 상기 수평 충격파 신호를 합산한 합산 신호에 대응하여 합산 신호를 상기 진도계급저장부에서 조회하여 지진동의 진도계급을 판단하는 진도계급판단부; 및
   상기 진도계급판단부에 의해 판단된 진도계급에 따라, 상기 수배전반에 구비되는 차단기를 트립 연동하여 상기 수배전반의 파손을 방지하는 수배전반 동작 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
6. 제5항에 있어서, 상기 압전신호 변환부는,
   상기 제1 압전신호를 증폭하는 제1 증폭부;
   상기 증폭부에 의해 증폭된 상기 제1 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제1 필터;
   상기 제2 압전신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및
   상기 제2 증폭부에 의해 증폭된 상기 제2 압전신호에서 노이즈 성분을 제거하는 제2 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
7. 제6항에 있어서, 상기 압전신호 변환부는,
   상기 제1 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제1 버퍼; 및
   상기 제2 필터에 의해 노이즈 제거된 신호를 버퍼링하여 상기 진도계급판단부에 제공하는 제2 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리.
8. (a) 원형의 중공이 형성된 실린더부를 갖는 댐퍼 바디부와, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 배치된 하부 댐퍼 와셔부와, 일정 길이의 축부재와 상기 축부재의 중간부에서 외측 방향으로 돌출된 단턱부재를 갖고서, 상기 중공에 삽입되고 상기 하부댐퍼 와셔부를 관통하여 상기 댐퍼 바디부의 바닥부에 형성된 홀에 노출되는 댐퍼 피스톤과, 도우넛 형상을 갖는 복수의 댐퍼 와셔들을 포함하고 상기 중공에 삽입되어 상기 댐퍼 피스톤의 단턱 부재 위에 배치된 상부 댐퍼 와셔부와, 상기 댐퍼 바디부에 배치되어 상기 상부 댐퍼 와셔부를 가압하고, 중앙부에 형성된 홀을 통해 상기 축부재를 일정 높이만큼 노출하는 댐퍼 커버부와, 디스크 형상을 갖고서 상기 댐퍼 바디부의 저면에 부착되어, 지진에 의해 가해지는 연직 지진동을 감지하는 제1 압전소자와, 플렉서블한 띠형상을 갖고서 상기 상부 댐퍼 와셔부와 상기 댐퍼 피스톤 사이에 배치되어, 지진에 의해 가해지는 압력에 따라 발생되는 수평 지진동을 감지하는 제2 압전소자를 포함하는 내진 구조체를 수배전반의 바닥의 일변을 따라 배치된 상부 브래킷과 상기 상부 브래킷을 따라 배치되어 상기 상부 브래킷에 끼워지는 하부 브래킷 사이에 설치하는 단계;
   (b) 상기 제1 압전소자로부터 제1 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제1 압전신호를 근거로 연직 충격파 신호를 생성하는 단계;
   (c) 상기 제2 압전소자로부터 제2 압전신호가 수신됨에 따라, 상기 제2 압전신호를 근거로 수평 충격파 신호를 생성하는 단계; 및
   (d) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 근거로 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 단계(b)는,
   (b-1) 상기 제1 압전신호를 증폭하는 단계; 및
   (b-2) 상기 증폭된 제1 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 연직 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 단계(c)는,
    (c-1) 상기 제2 압전신호를 증폭하는 단계; 및
    (c-2) 상기 증폭된 제2 압전신호에서 노이즈를 제거하여 상기 수평 충격파 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 단계(d)는,
    (d-1) 상기 연직 충격파 신호와 상기 수평 충격파 신호를 합산하여 합산 신호를 생성하는 단계;
    (d-2) 지진동의 진도계급별 합산 신호들을 저장하는 진도계급저장부에서 상기 단계(d-1)에서 생성된 합산 신호에 대응하는 진도계급을 조회하여 MM스케일을 도출하는 단계; 및
    (d-3) 조회된 MM스케일에 대응하여 수배전반의 동작을 차등적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지진동 감지 기능을 갖는 수배전반 어셈블리의 동작 제어 방법.
    

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