KR102626862B1 - 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체에 관한 것으로, 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치; 및 상기 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상기 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치;를 포함함으로써, 왜란의 영향 없이 지진 발생 여부 및 그 크기를 정확히 판단하여 지진을 효과적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 대피와 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 지진으로부터 발생되는 응력을 효과적으로 감쇠시켜 함체를 효과적으로 보호할 수 있다.
Description
본 발명은 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치를 포함하며, 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치를 포함함으로써, 왜란의 영향 없이 지진 발생 여부 및 그 크기를 정확히 판단하여 지진을 효과적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 대피와 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 지진으로부터 발생되는 응력을 효과적으로 감쇠시켜 함체를 효과적으로 보호할 수 있는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 최근 전 세계 여러 지역에서 크고 작은 지진이 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 지진들로 인하여 수많은 인명 및 국가적인 피해가 발생하고 있는데, 비교적 안전지대로 분류되는 우리나라도 지진 발생 빈도가 잦아지고 지진규모가 커지고 있다.
또한, 지진은 지진에 의한 건물 및 도로 붕괴 등과 같은 1차 피해뿐만 아니라 건물 및 도로 붕괴 등으로 인한 전력선 파손, 가스 누출 등에 의한 화재 및 폭발 등과 같은 2차 피해가 발생할 수 있으며, 통계상 2차 피해에 의한 사상자가 더 많은 것으로 집계되고 있다.
이와 같이 지진의 발생 빈도가 잦아지고 지진 규모가 커짐에 따라 지진에 의한 2차 피해를 최소화하기 위해 2차 피해가 발생할 수 있는 다양한 분야에서 2차 피해를 방지하기 위한 기술을 개발하고 있다.
이러한 분야 중에서 태양광 에너지, 도시가스, 전기 등의 에너지 공급 분야가 있는데, 에너지 공급 분야는 지진으로 인해 에너지가 유출되는 경우 대형 폭발, 화재 등의 2차 피해를 발생시킬 수 있기 때문에, 공장, 가정 등과 같은 부하로 공급되는 위치에 설치되어 지진 감지 시 에너지 공급 시스템에서 부하로 공급되는 에너지를 차단하는 지진감지장치들이 개발되어 적용되고 있다.
일반적으로 종래의 지진감지장치는 3축 가속도 센서를 적용하고, 지진발생 시 3축 가속도 센서에서 발생되는 가속도 데이터 그대로 이용하거나 평균 필터링을 수행한 후 지진 발생 여부를 판단할 수 있는데, 가속도 데이터를 그대로 이용하는 경우 변화가 심해 잦은 에너지 차단 등과 같은 오류가 빈번하게 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 평균 필터링을 수행하는 경우 대략적인 하나의 값으로만 제시하기 때문에 지속적으로 변화하는 진동을 발생하는 지진을 감지하기에는 적절하지 않은 문제점이 있었다.
한편, 지진은 지구 내부의 에너지가 지표로 나와 땅이 갈라지며 흔들리는 현상으로서 건축물에 하중으로 작용하게 되는데, 지진하중은 지반운동에 따른 관성력으로 건물이 수평 혹은 수직 비정형이거나 비구조요소의 예기치 못한 작용으로 인해 특정 층이나 특정 구조부재에 하중이 집중될 수 있다.
따라서 모든 내진설계 대상 구조물과 그 구성부재는 지진에 견딜 수 있는 일정 강도가 확보되어야 함은 물론, 지진의 흔들림에 유연하게 대응할 수 있는 연성(Ductility)도 갖출 수 있도록 해야 한다.
이러한 점을 고려하여, 종래의 진동감쇠장치는 에너지 공급 분야에서 사용되는 함체의 하부에 방진패드, 방진스프링 등과 같은 완충수단을 이용하여 지진으로 발생되는 진동을 감쇠시키고 있다.
상술한 바와 같이 종래의 지진감지장치에서는 대부분 가속도센서를 이용하여 감지하고 있기 때문에, 함체 내부에서 발생하는 서지(surge), 전자파 등의 왜란으로 인해 정확한 지진감지기능을 제공하기 어려운 문제점이 있고, 종래의 진동감쇠장치에서는 지진 발생 시 함체에 가해지는 3축 응력을 감쇠하는데, 그 함체가 아래로 움직이는 응력(즉, 하방향 응력)은 감쇠시킬 수 있지만, 위로 움직이는 응력(즉, 상방향 응력)은 감쇠하지 못하게 됨으로써, 지진 진동으로 인한 지진 피해를 방지하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치를 포함하며, 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치를 포함함으로써, 왜란의 영향 없이 지진 발생 여부 및 그 크기를 정확히 판단하여 지진을 효과적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 대피와 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 지진으로부터 발생되는 응력을 효과적으로 감쇠시켜 함체를 효과적으로 보호할 수 있는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치; 및 상기 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상기 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치;를 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지진감지장치는, 상기 지진감지장치의 구성부를 상기 함체의 내부에 안착시키는 안착대; 내부에 상기 도전성액체가 충진되어 상기 안착대의 상부에 안착 구비되는 충진용기; 상기 충진용기의 내부에 구비되는 상기 금속구; 상기 충진용기에 구비되어 공급되는 전압을 상기 도전성액체로 인가하는 전극; 상기 전극에 상기 전압을 인가하며, 상기 충진용기의 내부에서 움직이는 상기 금속구에 따라 변화하는 저항값을 통해 지진의 발생 여부와 지진크기를 판별하여 제공하는 컨트롤러;를 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지진감지장치는, 상기 충진용기의 상부에 구비되어 상기 충진용기의 수평 여부를 표시하는 수평계;를 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지진감지장치는, 상기 저항값 및 지진크기를 표시하는 디스플레이기기; 상기 지진의 발생 시 경보음을 출력하는 스피커; 및 상기 지진의 발생 시 경광등을 발광하는 조명;을 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 진동감쇠장치는, 상기 상부감쇠부 및 하부감쇠부의 상하부를 관통하여 상기 함체에 고정시키는 고정수단;을 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부감쇠부는, 상기 함체의 바닥면에 상기 상부감쇠부가 위치하도록 구비되는 상부케이스; 상기 상부케이스의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 제 1 금속탄성부재; 및 상기 제 1 금속탄성부재에 인접하여 복수개가 구비되는 제 1 고무계열 탄성부재;를 포함하며, 상기 제 1 금속탄성부재 및 제 1 고무계열 탄성부재는, 하부로 오목한 형태로 구비되는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부감쇠부는, 상기 지면에 상기 하부감쇠부가 위치하도록 구비되는 하부케이스; 상기 하부케이스의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 제 2 금속탄성부재; 및 상기 제 2 금속탄성부재에 인접하여 복수개가 구비되는 제 2 고무계열 탄성부재;를 포함하며, 상기 제 2 금속탄성부재 및 제 2 고무계열 탄성부재는, 상부로 볼록한 형태로 구비되는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 함체는, 배전반, 수배전반, 분전반, 전동기 제어반(Motor Control Center), 계장제어반, 자동제어반, 발전기 운전반, UPS(Uninterruptible Power Supply), ESS(Energy Storage System), BIPV(Building Integrated Photovoltaic System), 태양광발전장치 및 전력변환기에 각각 적용되는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체가 제공될 수 있다.
본 발명은 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치를 포함하며, 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치를 포함함으로써, 왜란의 영향 없이 지진 발생 여부 및 그 크기를 정확히 판단하여 지진을 효과적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 대피와 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 지진으로부터 발생되는 응력을 효과적으로 감쇠시켜 함체를 효과적으로 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체를 예시한 도면이고,
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체의 상세구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체의 상세구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체를 예시한 도면이고, 도 2 내지 도 10 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체의 상세구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체(10)는 지진감지장치(100), 진동감쇠장치(200) 등을 포함할 수 있다.
지진감지장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체(10)의 내부에 구비되어 도전성액체(121)과 금속구(130)에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 장치로서, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 안착대(110), 충진용기(120), 금속구(130), 수평계(140), 전극(150), 컨트롤러(160), 디스플레이기기(170), 스피커(180), 조명(190) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 안착대(110)는 지진감지장치(100)의 구성부를 함체(10)의 내부에 안착시키는 구조물로서, 함체(10)의 내부(예를 들면, 내부 바닥면, 수평지지판 등)에 고정되는 고정플레이트(111)와 그 상부에 오목한 안착홈(112a)을 갖는 안착블록(112)을 포함할 수 있다.
이러한 안착블록(112)의 상부에 형성된 원형의 안착홈(112a)에 충진용기(120)가 안착 결합될 수 있다.
충진용기(120)기는 내부에 도전성액체(121)가 충진되어 안착대(110)의 상부에 안착 구비되는 용기로서, 하부가 원형형상이고, 상부가 직사각형형상으로 제공되되, 내부에 도전성액체(121)가 충진된 상태로 상부에 덮개(122)를 결합하여 내외부를 밀폐시킬 수 있는데, 도전성액체(121)는 예를 들면, 염소산염수용액, 소금물, 산성수용액, 염기성수용액, 알코올, 기름 등을 포함할 수 있다.
이러한 도전성액체(121)은 전극(150)으로부터 전압이 인가될 경우 금속구(130)의 움직임에 따라 저항의 변화를 발생시킬 수 있다.
금속구(130)는 충진용기(120)의 내부에 구비되는 금속재질의 원형구로서, 충진용기(120)의 내부에 구비되어 지진 발생에 따른 지진 진동 방향에 따라 충진용기(120)의 내부에서 이동함으로써, 인가된 전압에 따른 저항의 변화를 발생시킬 수 있다.
수평계(140)는 충진용기(120)의 상부에 구비되어 충진용기(120)의 수평 여부를 표시하는 것으로, 충진용기(120)를 안착대(110)에 안착 결합시킨 상태에서 안착대(110)를 함체(10)의 내부에 설치할 경우 지진감지장치(100)의 수평을 유지할 수 있도록 표시할 수 있다.
전극(150)은 충진용기(120)에 구비되어 공급되는 전압을 도전성액체(121)로 인가하는 것으로, 컨트롤러(160)로부터 (+)전극에 전압이 인가될 경우 그 전류는 (+)전극에서 충진용기(120)의 내부에 충진된 도전성액체(121)로 흐르고, 도전성액체(121)에서 금속구(130)로 흐르며, 금속구(130)에서 다시 도전성액체(121)로 흐른 후에 (-)전극으로 흐르게 되는데, 이 전극에 가해지는 전압과 전류의 크기를 측정하여 저항을 측정할 수 있다.
이러한 전극(150)은 전압과 전류의 변화를 측정하기 위해 충진용기(120)의 표면에 구비될 수 있으며, 정확한 전압값, 전류값 및 저항값을 측정하기 위해서 높이를 다르게 하여 지진이 발생하지 않은 상태에서 금속구(130)가 위치하는 하부높이와 금속구(130)가 없는 상부높이에 따라 적어도 2쌍이 구비될 수 있다.
아울러, 충진용기(120)를 평면적으로 볼 경우 중앙에 위치하는 금속구(130)가 지진의 발생으로 인한 지진 진동 방향에 따라 이동할 수 있는데, 이에 따른 전압값, 전류값 및 저항값의 정확한 측정을 위해 서로 대향되도록 적어도 2쌍이 구비될 수 있다.
즉, 전극(150)은 정면에서 볼 경우 수평으로 전극배치면이 적어도 2개로 하여 2개의 높이로 구비될 수 있고, 평면에서 볼 경우 적어도 2쌍이 동일한 분할각도로 배치될 수 있는데, 지진이 발생하지 않은 정상적인 상태에서는 전극(150)에 전압이 인가될 경우 그 전류는 "(+)전극→도전성액체(121)→금속구(130)→금속구(130)→도전성액체(121)→(-)전극"의 순서로 흐르게 됨으로써, 전극(150)에 가해지는 전압과 전류를 측정할 경우 저항을 측정할 수 있다.
컨트롤러(160)는 전극(150)에 전압을 인가하며, 충진용기(120)의 내부에서 움직이는 금속구(130)에 따라 변화하는 저항값을 통해 지진의 발생 여부와 지진크기를 판별하여 제공하는 것으로, 전극(150)에서 측정된 저항값을 제공받아 기 등록된 기준저항값과 비교한 후에, 그 비교 결과 금속구(130)의 이동에 따른 지진 발생을 감지할 수 있으며, 그 이동량(즉, 저항값 크기)에 대응하는 지진 크기를 기 등록된 판별기준값과 비교하여 결정할 수 있다.
여기에서, 기준저항값은 금속구(130)가 이동하지 않은 경우에 측정된 저항값, 금속구(130)가 다양한 거리별로 이동한 경우에 대응하여 측정된 저항값 등이 저장될 수 있으며, 이는 전극(150)의 설치 위치별로 다양하게 등록될 수 있으며, 판별기준값은 저항값 크기에 대응하여 지진 크기를 판별할 수 있도록 등록될 수 있다.
여기에서, 지진이 발생할 경우 금속구(130)는 충진용기(120)의 내부에서 지진 가속도에 의해 X축, Y축 및 Z축을 따라 어느 방향으로도 움직이게 되는데, 이 때 전극(150)에 인가된 전압에 따른 저항의 변화가 발생할 수 있고, 지진의 크기에 따라 저항의 변화속도가 변할 수 있다.
이러한 지진 크기(즉, 수정 메르칼리 진도 등급)와 저항 변화속도와의 관계는 다음의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
여기에서, MMI는 수정 메르칼리 진도 등급을 나타내며, R은 저항의 크기를 나타낸다.
상술한 바와 같은 지진감지장치(100)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 전기회로로 나타낼 수 있는데, R1은 금속구왼쪽의 도전성액체저항을 나타내고, R2는 금속구저항을 나타내며, R3는 금속구오른쪽의 도전성액체저항을 나타내고, R4는 도전성액체저항을 나타내며, 금속구(130)가 지진 발생으로 인해 어느 방향으로 움직여도 R1, R2, R3 및 R4의 합성저항은 동일하게 된다.
상술한 바와 같은 컨트롤러(160)는 지진의 발생이 감지될 경우 지진이 발생했음을 알리는 경보제어신호를 디스플레이기기(170), 스피커(180) 및 조명(190)으로 각각 제공할 수 있으며, 지진 크기가 결정될 경우 이를 표시 또는 출력하는 출력제어신호를 디스플레이기기(170), 스피커(180) 및 조명(190)으로 각각 제공할 수 있다.
아울러, 컨트롤러(160)는 지진 발생 및 지진 크기를 고려하여 함체(10) 내부에 구비된 전기구조물의 차단기를 동작시켜 전원을 차단하도록 개방접점출력신호를 제공할 수 있으며, 지진 발생에 따른 각종 이력 정보 및 관련 데이터는 기 등록된 관리자단말기, 모니터링서버 등으로 유무선통신망을 통해 전송될 수 있다.
디스플레이기기(170)는 저항값 및 지진크기를 표시하는 것으로, 예를 들면, 터치스크린 등을 포함할 수 있으며, 컨트롤러(160)로부터 경보제어신호가 제공될 경우 지진이 발생했음을 알리는 경보메시지를 표시할 수 있고, 출력제어신호가 제공될 경우 지진 감지에 대응하는 저항값과 지진 크기를 시각적으로 인지할 수 있도록 디스플레이할 수 있다.
스피커(180)는 지진의 발생 시 경보음을 출력하는 것으로, 컨트롤러(160)의 경보제어신호에 따라 지진 발생 시 경보음을 출력할 수 있는데, 출력제어신호에 따라 지진 크기별로 서로 다른 경보음을 출력할 수 있다.
조명(190)은 지진의 발생 시 경광등을 발광하는 것으로, 컨트롤러(160)의 경보제어신호에 따라 지진 발생 시 경광등을 출력(예를 들면, 발광, 점명 등)할 수 있는데, 출력제어신호에 따라 지진 크기별로 서로 다른 색상의 경광등을 출력할 수 있다.
이러한 스피커(180)와 조명(190)은 디스플레이기기(170)에 탑재될 수 있는데, 예를 들어 터치스크린에 구비된 스피커(180)를 통해 경보음을 출력할 수 있고, 터치스크린의 발광을 이용하여 경광등을 출력할 수 있다.
진동감쇠장치(200)는 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체(10)에 구비되어 상방향 응력과 하방향 응력을 감쇠시키는 장치로서, 도 1, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 상부감쇠부(210), 하부감쇠부(220), 고정수단(230) 등을 포함할 수 있으며, 이들 구조물을 포함한 진동감쇠장치(200)는 일반적으로 함체(10)의 형태가 직육면체형태로 제공되기 때문에, 도 6에 도시한 바와 같이 하부 각 모서리부분(즉, 4개 부분)에 4개가 구비될 수 있으며, 서로 대향되는 부분에 적어도 2개씩 쌍으로 하여 추가 구비될 수 있다.
상부감쇠부(210)는 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체(10)의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 구조물로서, 상부케이스(211), 제 1 금속탄성부재(212), 제 1 고무재질 탄성부재(213) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 상부케이스(211)는 함체(10)의 바닥면에 상부감쇠부(210)가 위치하도록 구비되는 케이스로서, 하부가 개방된 직육면체 형태로 제공될 수 있고, 내부에 제 1 금속탄성부재(212) 및 제 1 고무재질 탄성부재(213)가 구비될 수 있다.
이러한 상부케이스(211)는 측면부가 함체(10)의 바닥면과 기 설정된 간격만큼 이격되는 하부갭(211a)을 갖도록 구비될 수 있는데, 이는 지진 발생에 따른 지진 진동으로 상부케이스(211)가 함체(10) 바닥면에 부딪히지 않도록 하여 함체(10) 손상을 미연에 방지하기 위함이다.
제 1 금속탄성부재(212)는 상부케이스(211)의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 금속재질의 탄성체로서, 하부로 오목한 형태로 구비될 수 있는데, 예를 들면, 철, 구리, 알루미늄 등을 이용하여 제조될 수 있으며, 어느 방향의 지진 응력이 발생하더라도 수직응력으로 변환하여 동일한 감쇠 효과를 가질 수 있도록 표면이 곡면을 이루어 동심원형태로 제공될 수 있다.
이러한 제 1 금속탄성부재(212)는 적어도 3개가 일정 간격만큼 이격되어 구비될 수 있는데, 최하부금속탄성체는 함체(10)의 바닥면에 대응하여 하부가 평평한 형태이면서 상부는 오목한 형태로 제공될 수 있고, 2개의 중간금속탄성체는 각각 하부로 동일한 두께의 오목한 판형태로 제공될 수 있다.
제 1 고무재질 탄성부재(213)는 제 1 금속탄성부재(212)에 인접하여 복수개가 구비되는 고무계열의 탄성체로서, 하부로 오목한 형태로 구비될 수 있는데, 예를 들면, 천연고무, 스티렌부타디엔고무(SBR), 스티렌아크릴로니트릴고무(SAN), 엘라스토머, 실리콘(Si)고무, 에피클로로히드린(ECO), 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴레이트(ABA)고무 등을 이용하여 제조될 수 있으며, 어느 방향의 지진 응력이 발생하더라도 수직응력으로 변환하여 동일한 감쇠 효과를 가질 수 있도록 표면이 곡면을 이루어 동심원형태로 제공될 수 있다.
이러한 제 1 고무재질 탄성부재(213)는 적어도 3개가 일정 간격만큼 이격되어 구비될 수 있는데, 최상부고무탄성체는 상부케이스(211)의 상단 내부에 하부로 볼록한 반원형태로 구비될 수 있고, 2개의 중간고무탄성체는 각각 하부로 동일한 두께의 오목한 판형태로 제공될 수 있다.
즉, 제 1 금속탄성부재(212)와 제 1 고무재질 탄성부재(213)와 각각 교차 배치됨으로써, 서로 인접하여 배치될 수 있으며, 중간금속탄성체와 중간고무탄성체는 2개쌍이 구비되는 것으로 하여 설명하였지만, 필요에 따라 3개쌍 이상 구비될 수도 있다.
이러한 상부감쇠부(210)를 통해 지진 발생으로 인해 함체(10)에 발생하는 상방향 응력을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
하부감쇠부(220)는 상부감쇠부(210)의 하부에 대향 구비되되, 함체(10)의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 구조물로서, 하부케이스(221), 제 2 금속탄성부재(222), 제 2 고무재질 탄성부재(223), 지면고정부재(224) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 하부케이스(221)는 지면에 하부감쇠부(220)가 위치하도록 구비되는 케이스로서, 하부가 개방된 직육면체 형태로 제공될 수 있고, 내부에 제 1 금속탄성부재(212) 및 제 1 고무재질 탄성부재(213)가 구비될 수 있다.
이러한 하부케이스(221)는 측면부가 함체(10)의 하부면과 기 설정된 간격만큼 이격되는 상부갭(221a)을 갖도록 구비될 수 있는데, 이는 지진 발생에 따른 지진 진동으로 하부케이스(221)가 함체(10)의 하부면에 부딪히지 않도록 하여 함체(10) 손상을 미연에 방지하기 위함이다.
제 2 금속탄성부재(222)는 하부케이스(221)의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 금속재질의 탄성체로서, 상부로 볼록한 형태로 구비될 수 있는데, 예를 들면, 철, 구리, 알루미늄 등을 이용하여 제조될 수 있으며, 어느 방향의 지진 응력이 발생하더라도 수직응력으로 변환하여 동일한 감쇠 효과를 가질 수 있도록 표면이 곡면을 이루어 동심원형태로 제공될 수 있다.
이러한 제 2 금속탄성부재(222)는 적어도 3개가 일정 간격만큼 이격되어 구비될 수 있는데, 최상부금속탄성체는 함체(10)의 하부면에 대응하여 상부가 평평한 형태이면서 하부는 볼록한 형태로 제공될 수 있고, 2개의 중간금속탄성체는 각각 하부로 동일한 두께의 볼록한 판형태로 제공될 수 있다.
제 2 고무재질 탄성부재(223)는 제 2 금속탄성부재(222)에 인접하여 복수개가 구비되는 고무계열 탄성체로서, 상부로 볼록한 형태로 구비될 수 있는데, 예를 들면, 천연고무, 스티렌부타디엔고무(SBR), 스티렌아크릴로니트릴고무(SAN), 엘라스토머, 실리콘(Si)고무, 에피클로로히드린(ECO), 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴레이트(ABA)고무 등을 이용하여 제조될 수 있으며, 어느 방향의 지진 응력이 발생하더라도 수직응력으로 변환하여 동일한 감쇠 효과를 가질 수 있도록 표면이 곡면을 이루어 동심원형태로 제공될 수 있다.
이러한 제 2 고무재질 탄성부재(223)는 적어도 3개가 일정 간격만큼 이격되어 구비될 수 있는데, 최하부고무탄성체는 하부케이스(221)의 하단 내부에 상부로 볼록한 반원형태로 구비될 수 있고, 2개의 중간고무탄성체는 각각 상부로 동일한 두께의 볼록한 판형태로 제공될 수 있다.
즉, 제 2 금속탄성부재(222)와 제 2 고무재질 탄성부재(223)와 각각 교차 배치됨으로써, 서로 인접하여 배치될 수 있으며, 중간금속탄성체와 중간고무탄성체는 2개쌍이 구비되는 것으로 하여 설명하였지만, 필요에 따라 3개쌍 이상 구비될 수도 있다.
이러한 하부감쇠부(220)를 통해 지진 발생으로 인해 함체(10)에 발생하는 하방향 응력을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
지면고정부재(224)는 하부케이스(221)의 하단부에 결합되는 설치보조부재(224a)가 상부에 구비되어 하단부가 지면에 고정되되, 고정수단(230)의 설치를 위해 설치보조부재(224a)의 내부에는 고정홈(224b)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 지면고정부재(224)를 지면에 고정시킨 후에, 고정수단(230)의 하부고정너트(231) 및 축볼트(232)가 결합된 상태에서 설치보조부재(224a)를 지면고정부재(224)의 상부에 결합 고정시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 상부감쇠부(210)와 하부감쇠부(220)는 서로 반대 방향으로 형성되어 각각 하방향 응력과 상방향 응력을 각각 감쇠시킬 수 있으며, 그 작용하는 힘의 방향에 일치하도록 하여 상부와 하부의 감쇠효과를 동일하게 얻을 수 있다.
고정수단(230)은 상부감쇠부(210) 및 하부감쇠부(220)의 상하부를 관통하여 함체(10)에 고정시키는 것으로, 예를 들면, 볼트, 너트 등을 포함할 수 있으며, 하부고정너트(231), 축볼트(232), 상부고정너트(233) 등을 포함할 수 있다.
이러한 고정수단(230)을 이용하여 상부감쇠부(210)와 하부감쇠부(220)를 고정시키는 과정에 대해 설명하면, 지면고정부재(224)를 지면에 고정시키고, 하부고정너트(231)를 설치보조부재(224a)의 내부에 형성된 고정홈(224b)에 배치된 상태에서 축볼트(232)의 하단부를 하부고정너트(231)에 결합 고정시킨 후, 하부감쇠부(220)와 상부감쇠부(210)에 축볼트(232)를 관통 결합시키며, 상부감쇠부(210)의 상부케이스(211) 상부에 돌출된 축볼트(232)의 상단부를 상부고정너트(233)를 이용하여 결합 고정시키는 방식으로 상부감쇠부(210)와 하부감쇠부(220)를 함체(10)에 안정적이고 견고하게 고정시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체(10)는 배전반, 수배전반, 분전반, 전동기 제어반(MCC : Motor Control Center), 계장제어반, 자동제어반, 발전기 운전반, UPS(Uninterruptible Power Supply), ESS(Energy Storage System), BIPV(Building Integrated Photovoltaic System), 태양광발전장치 및 전력변환기에 각각 적용될 수 있다.
물론, 지진감지기능과 진동감쇠기능이 필요한 전기구조물을 비롯한 다양한 건축구조물, 토목구조물 등에도 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치를 포함하며, 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치를 포함함으로써, 왜란의 영향 없이 지진 발생 여부 및 그 크기를 정확히 판단하여 지진을 효과적으로 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 대피와 2차 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 지진으로부터 발생되는 응력을 효과적으로 감쇠시켜 함체를 효과적으로 보호할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체
100 : 지진감지장치
110 : 안착대 120 : 충진용기
130 : 금속구 140 : 수평계
150 : 전극 160 : 컨트롤러
170 : 디스플레이기기 180 : 스피커
190 : 조명
200 : 진동감쇠장치
210 : 상부감쇠부 220 : 하부감쇠부
230 : 고정수단
100 : 지진감지장치
110 : 안착대 120 : 충진용기
130 : 금속구 140 : 수평계
150 : 전극 160 : 컨트롤러
170 : 디스플레이기기 180 : 스피커
190 : 조명
200 : 진동감쇠장치
210 : 상부감쇠부 220 : 하부감쇠부
230 : 고정수단
Claims (8)
- 함체의 내부에 구비되어 도전성액체와 금속구에 인가되는 공급전압에 대한 저항값의 변화에 따라 지진의 발생을 감지하는 지진감지장치; 및
상기 함체의 바닥면에 구비되어 상방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 상부감쇠부와, 상기 상부감쇠부의 하부에 대향 구비되되, 상기 함체의 하부면과 지면 사이에 하방향 응력을 감쇠시키기 위해 구비되는 하부감쇠부를 포함하는 진동감쇠장치;를 포함하며,
상기 지진감지장치는,
상기 지진감지장치의 구성부를 상기 함체의 내부에 안착시키는 안착대;
내부에 상기 도전성액체가 충진되어 상기 안착대의 상부에 안착 구비되는 충진용기;
상기 충진용기의 내부에 구비되는 상기 금속구;
상기 충진용기에 구비되어 공급되는 전압을 상기 도전성액체로 인가하는 전극;
상기 전극에 상기 전압을 인가하며, 상기 충진용기의 내부에서 움직이는 상기 금속구에 따라 변화하는 저항값을 통해 지진의 발생 여부와 지진크기를 판별하여 제공하는 컨트롤러;
를 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 지진감지장치는,
상기 충진용기의 상부에 구비되어 상기 충진용기의 수평 여부를 표시하는 수평계;
를 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 청구항 3에 있어서,
상기 지진감지장치는,
상기 저항값 및 지진크기를 표시하는 디스플레이기기;
상기 지진의 발생 시 경보음을 출력하는 스피커; 및
상기 지진의 발생 시 경광등을 발광하는 조명;
을 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 진동감쇠장치는,
상기 상부감쇠부 및 하부감쇠부의 상하부를 관통하여 상기 함체에 고정시키는 고정수단;
을 더 포함하는 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 청구항 5에 있어서,
상기 상부감쇠부는,
상기 함체의 바닥면에 상기 상부감쇠부가 위치하도록 구비되는 상부케이스;
상기 상부케이스의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 제 1 금속탄성부재; 및
상기 제 1 금속탄성부재에 인접하여 복수개가 구비되는 제 1 고무계열 탄성부재;를 포함하며,
상기 제 1 금속탄성부재 및 제 1 고무계열 탄성부재는, 하부로 오목한 형태로 구비되는
지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 청구항 6에 있어서,
상기 하부감쇠부는,
상기 지면에 상기 하부감쇠부가 위치하도록 구비되는 하부케이스;
상기 하부케이스의 내부에 구비되되, 기 설정된 간격에 따라 이격되어 복수개가 구비되는 제 2 금속탄성부재; 및
상기 제 2 금속탄성부재에 인접하여 복수개가 구비되는 제 2 고무계열 탄성부재;를 포함하며,
상기 제 2 금속탄성부재 및 제 2 고무계열 탄성부재는, 상부로 볼록한 형태로 구비되는
지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
- 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함체는,
배전반, 수배전반, 분전반, 전동기 제어반(Motor Control Center), 계장제어반, 자동제어반, 발전기 운전반, UPS(Uninterruptible Power Supply), ESS(Energy Storage System), BIPV(Building Integrated Photovoltaic System), 태양광발전장치 및 전력변환기에 각각 적용되는
지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체.
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|---|---|---|---|
| KR1020230115448A KR102626862B1 (ko) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체 |
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| KR1020230115448A KR102626862B1 (ko) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102626862B1 true KR102626862B1 (ko) | 2024-01-19 |
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ID=89717478
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230115448A KR102626862B1 (ko) | 2023-08-31 | 2023-08-31 | 지진 감지 기능과 진동 감쇠 기능을 갖는 함체 |
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| KR (1) | KR102626862B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101546074B1 (ko) | 2014-12-23 | 2015-08-20 | 주식회사 베스텍 | 3축 가속도 신호에 의한 구조물의 지진 감지진단 시스템 |
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| KR102472187B1 (ko) * | 2022-05-31 | 2022-11-29 | 주식회사 근우 | 리프트업 응력 감쇠를 포함한 3축 진동 감쇠 장치를 가지는 수배전반 |
-
2023
- 2023-08-31 KR KR1020230115448A patent/KR102626862B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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