KR200203256Y1 - 호흡운동 실험 관찰장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 허파의 숨쉬기 운동을 입체적으로 관찰할 수 있도록 하여 어린 초등학생들이 최대한의 학습효과를 가질 수 있도록 고안된 학습교재용 호흡운동 실험관찰장치로 투명한 원통용기(사람의 가슴에 해당) 안에 허파 모양의 풍선을 부착한 다음, 원통용기 내부의 공기압력을 변화시켜 허파모양의 풍선을 팽창 및 수축되도록 하여 마치 사람이 숨쉬는 것처럼 풍선을 동작시켜 허파의 수축 및 팽창 운동을 관찰할 수 있도록 한 실험장치이다.

Description

호흡운동 실험 관찰장치

본고안은 허파 형상의 풍선을 이용하여 호흡운동을 입체적으로 관찰할 수 있게 고안된 실험장치에 관한 것으로, 특히, 초등학생들이 손쉽게 사용하면서 관찰할 수 있도록 한 학습교재용 실험장치이다.

사람이나 동물이 호흡을 할 때에는 허파가 운동을 하게 되고 이 때 숨을 들이마시는 들숨때는 허파에 공기가 유입되어 부풀어 오르고 숨을 내쉬는 날숨때는 허파의 공기가 빠져나가 허파가 납작하게 된다는 것은 일반적으로 모두 잘 알고 있는 상식이다.

그러나, 이러한 가장 기초적인 호흡기 계통에 관한 지식도 종래에는 실험기구가 제대로 갖춰지지 않아 단순히 그림이나 교과서만 통하여 이론적으로 공부할 수밖에 없었다. 따라서, 초등학생들에게는 이러한 호흡운동에 관하여 손쉽고도 이해하기 쉽게 설명할 수 있는 실험장치가 필요하게 되었고, 본고안은 이에 맞추어 학습교재용으로 개발된 것이다.

본고안은 사람의 몸속에 들어가 있는 허파의 운동현상을 관찰하기 위하여 개발된 것으로 투명용기 안에 허파 형상의 풍선을 내장하고, 상기 풍선에 공기를 불어 넣거나 배출시킬 수 있도록 하여 허파 형상의 풍선이 마치 허파가 운동하는 것처럼 부풀어 오르거나 납작해지도록 한 것으로, 투명용기를 통하여 실험자가 외부에서 쉽게 관찰할 수 있도록 하였다.

도1 - 본고안의 사시도.

도2 - 본고안에 있어서 허파에 공기가 유입된 상태를 나타낸 상태단면도.

도3 - 본고안에 있어서 허파에 공기가 유출된 상태를 나타낸 상태단면도.

지지몸체(2) 위에 일체로 부착되는 다수개의 지지봉(8) 및 지지대(9) 위에 원통형 투명용기(1)를 올려 놓으며, 상기 투명용기(1)의 내측에는 허파 형상과 같이 좌우 2개의 풍선(5)이 T자형 공기유입관(4)에 삽치되어지며, 상기 공기유입관(4)의 입구는 상기 투명용기(1)의 상판(6)의 중앙에 관통되어 부착되며, 투명용기(1)의 하판(7)의 중심에는 돌기(14')를 부착하며, 상기 돌기(14)는 작동간(10)의 단부(10')에 삽치되며, 작동간(10)과 손잡이(3)는 핀(12)으로 유설되는 한편, 상기 작동간(10)과 손잡이(3)는 핀(12)으로 유설되는 한편, 상기 작동간(10)과 손잡이(3)는 지지몸체(2)에 부착된 Y자형 지지대(11)에 각각 핀(13)으로 유설되도록 한 것이다.

상기에 있어 투명용기(1) 하판(7)은 신축성 있는 재질로 구성하여 손잡이(3)를 손으로 들어 올렸다, 내렸다 함에 따라 투명용기 하판(7)도 신축성 있게 수축, 팽창될 수 있도록 하였다.

이와 같은 구조를 갖는 본고안을 작용에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

지지몸체(2)에 부착된 손잡이(3)를 아래로 누르면, 손잡이(3)와 핀(12)으로 유설된 작동간(10)의 단부(10')가 하강하면서 하판(7)의 중심에 고정된 돌기(14)를 아래로 잡아당겨 신축성이 있는 하판(7)을 아래로 잡아당겨 하판(7)을 늘어나게 한다.

이와 같이 하판(7)이 늘어나게 되면 밀폐된 투명용기(1) 내부 체적이 커지게 되고, 투명용기(1) 내부는 체적이 커진만큼 압력이 작아지게 되어 투명용기(1)에 내장된 허파모양의 풍선(5)은 부풀어지게 된다.

한편, 손잡이(3)를 위로 올리면 투명용기(1)의 하판(7)이 제자리로 복귀되면서 커졌던 투명용기(1)의 내부 체적이 원래 체적으로 되돌아가게 되고, 낮아졌던 내부 압력도 높아지게 되어 허파모양의 풍선(5)은 다시 납작하게 변하게 되는 것이다.

한편, 이렇게 허파모양의 풍선(5)이 부풀어 오르거나 납작해질 수 있는 것은 풍선과 연결된 공기유입구(4)를 통하여 풍선에 공기가 유입, 유출될 수 있기 때문이다.

이와 같이 본고안은 투명용기의 하판(7)을 신축성 있는 재질로 구성하고, 상기 신축성 있는 하판을 손잡이(3)를 이용하여 잡아당겨 투명용기의 체적을 늘였다, 줄였다 하여 줌으로서, 투명용기의 내부압력을 높였다, 낮췄다 하여 허파모양의 풍선을 부풀게도 하고, 납작하게도 한 것이다.

사람이나 동물이 호흡을 함에 있어서는 숨을 들이마시는 들숨과 숨을 내쉬는 날숨을 반복해서 하게 되고, 그때마다 허파의 모양이 변한다는 것을 초등학생들에게 이론적으로 가르쳐 준다는 것은 다소 무리가 있다.

따라서, 본고안은 허파의 숨쉬기 운동을 입체적으로 관찰할 수 있도록 하여 어린 초등학생들이 최대한의 학습효과를 가질 수 있도록 한 것이다.

본고안의 투명용기는 사람의 가슴을 나타내며, 풍선은 허파(폐)를 나타내고, 투명용기의 신축성 있는 하판은 사람의 횡경막에 해당되는 것으로, 횡격막의 수축이완과 연관된 허파의 호흡운동을 투명용기를 통하여 초등학생들이 아주 이해하기 쉽게 관찰할 수 있도록 한 것이다.

Claims (1)

1. 지지몸체(2) 위에 일체로 부착되는 다수개의 지지봉(8) 및 지지대(9) 위에 원통형 투명용기(1)를 올려 놓으며, 상기 투명용기(1)의 내측에는 허파 형상과 같이 좌우 2개의 풍선(5)이 T자형 공기유입관(4)에 삽치되어지며, 상기 공기유입관(4)의 입구는 상기 투명용기(1)의 상판(6)의 중앙에 관통되어 부착되며, 투명용기(1)의 하판(7)의 중심에는 돌기(14')를 부착하며, 상기 돌기(14)는 작동간(10)의 단부(10')에 삽치되며, 작동간(10)과 손잡이(3)는 핀(12)으로 유설되는 한편, 상기 작동간(10)과 손잡이(3)는 핀(12)으로 유설되는 한편, 상기 작동간(10)과 손잡이(3)는 지지몸체(2)에 부착된 Y자형 지지대(11)에 각각 핀(13)으로 유설되도록 한 것을 특징으로 하는 호흡운동 실험관찰장치.