KR20210052929A - 건물 천장의 붕괴 방지용 안전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 천장 붕괴 방지를 위한 안전 장치에 관한 것으로, 지면에 수직하게 설치되고 길이가 가변되는 다수의 기둥부(40); 하면이 지면에 접촉되고 측면이 상기 다수의 기둥부(40)각각의 하단부와 연결된 하부판(20); 하면이 상기 하부판의 상면과 대면하고 측면이 다수의 기둥부 각각의 상단부와 연결된 상부판(10); 및 상기 하부판(20)과 결합되고 지면의 진동을 측정하는 진동 측정부(50)를 포함하여, 지면의 진동이 감지되면 안전장치가 작동하여 기둥부(40)가 천장에 닿을 때 까지 신장되어 건물 천장의 붕괴 및 낙하를 방지하고, 안전지대를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

건물 천장의 붕괴 방지용 안전 장치{Device preventing collapse of the ceiling}

건물 천장 붕괴 방지용 안전장치에 관한 것이다.

최근 우리나라는, 경남 지방에 잇따른 강진 발생, 태풍 이동경로에 위치하여 다수의 태풍이 지나감으로 인하여 수 많은 재산피해와 인명피해를 입었다. 또한, 2018년 한해 동안 화재사고 발생 건수도 5만 여 건에 이르고 있으며, 이로 인한 인명피해도 연간 2천 여 명에 이르고 있다. 이와 같은 재난 상황에서 인명피해를 최소화 하기 위해서는 즉각적인 구조활동이 필요하다.

그런데 위와 같은 화재, 지진, 붕괴사고 등 각종 재난 상황에서는 인명 구조를 위해 투입되는 요원들의 안전을 심각하게 위협하는 요소들이 많다. 따라서, 이러한 극한 환경에 직접 방재 요원을 투입하는 대신, 인간을 대신하는 기계 및 장치의 필요성이 증대 되고 있으며, 인명 피해를 최소화 하는 인명 구조 기계 및 장치의 개발이 집중되고 있다.

지진이나 각종 재난 등으로 건물이 붕괴된 경우, 붕괴된 건물 내부에 있던 사람들은 건물의 붕괴 즉시 사망할 확률이 높으며, 생존 했다 하더라도 붕괴된 건물 잔해들이 뒤덮여있는 곳이라는 열악한 상황에서 구조되기를 기다려야 하는 수 밖에 없다.

그러나, 건물 내부에 있던 사람들을 구조하기란 쉬운 일이 아니다. 무겁고 거대한 무너진 건물의 잔해들을 들어 올리기 위해서는 굴삭기나 유압크레인 등을 동원해야 하는 수 밖에 없다. 또한, 건물이 무너진 곳에는 먼지나 분진 등이 심하게 날리고, 날카롭고 무거운 건물 잔해들과 또 다른 붕괴 및 폭발의 위험성은 인명구조를 위해 투입된 구조대원들 및 건물 내부 생존자에게 2차 피해를 입힐 수 있다.

이와 같이, 인명피해를 최소화 하기 위해 건물이 붕괴되기 직전에 사전적 조치를 취할 수 있는 방안이 필요하다.

이와 유사한 목적의 발명인 한국등록특허 제 10-1980851호 '재난대피용 긴급 생존 장치'는 외부 압력에도 견딜 수 있는 사람이 들어갈 수 있는 공간이 형성 되고, 그 공간 내부에 산소 공급장치, 무선 통신장치 등을 갖춘 장치로서, 재난 발생시 대피 장소를 제공하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 위 발명은 다 수의 사람이 들어갈 수 있는 공간 및 각종 필수 장치가 구비 되어야 하기 때문에 그 크기가 상당하므로, 설치 장소와 가용 개수가 극히 제한적이며, 설치 비용도 만만치 않다는 문제점이 있다. 특히, 주택이나 소형 상가 등, 크기가 크지 않은 건물에는 위와 같은 장치를 설치하기에 무리가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결 하기 위해 평상시에는 그 크기 및 부피가 작으나 건물이 붕괴될 위험에 처할 경우 그 길이가 신장되어 천장을 지지하는 것으로, 건물 내에 있는 사람들을 보호하기 위해 사전적 조치로 천정의 붕괴 및 낙하를 방지하고 지연시키며, 붕괴 되더라도 안전지대를 형성하는데 그 목적이 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 천장 붕괴 방지용 안전 장치는 각각이 지면에 수직하게 직립 설치되고 길이가 가변되는 다수의 기둥부; 하면이 지면에 접촉되고 측면이 상기 다수의 기둥부 각각의 하단부와 연결된 하부판; 하면이 상기 하부판의 상면과 대면하고, 측면이 다수의 기둥부 각각의 상단부와 연결된 상부판; 및 상기 하부판과 결합되고, 지면의 진동을 측정하는 진동 측정부;를 포함하고, 일정 수치 이상의 진동 발생시, 상기 상부판이 건물의 천장에 접촉될 때까지 상기 다수의 기둥부가 세로방향으로 신장되어, 상기 상부판이 건물의 천정 하중을 지지할 수 있다.

또한, 상기 기둥부가 건물 천장에 접촉되면, 기둥부의 세로방향 신장이 정지되고 그 길이가 고정되어, 상부판과 하부판 사이의 간격을 유지할 수 있다.

또한, 상기 하부판과 상부판은 다수의 막대 형태의 지지바(bar)가 지면에 수평하면서, 각 지지바의 일측이 각 판의 중심에서 모두 연결되어 있고 각 지지바의 타측이 원주 모양을 이룰 수 있다.

또한, 상기 지지바는 수평방향으로 신장되어, 상부판과 하부판의 접촉 면적이 넓어질 수 있다.

또한, 상기 기둥부 및 가로바 중 어느 하나는, 직경을 달리하는 다수의 원통형 기둥이 절첩되어 있을수 있다.

또한, 상기 기둥부 및 가로바 중 어느 하나는, 그 내부에 화학 반응을 통한 기체 팽창으로 그 길이를 신장 시킬 수 있는 에어백을 포함할 수 있다.

안전장치가 작동하기 전에는 상부판과 하부판이 겹쳐져 있고 상부판과 하부판의 면적이 최소화 된 상태이므로, 그 부피가 크지 않아 보관이 용이하고, 공간을 많이 차지 하지 않는다.

또한, 안전장치가 작동하면 기둥부가 천장에 접촉될 때까지 신장되어 천장을 지지하여, 건물의 천장이 붕괴되거나 낙하되는 것을 방지하고, 지지대 아래에 안전한 생명지대를 만들어, 인명피해를 최소화 할 수 있다.

또한, 안전장치가 작동할 때, 상부판과 하부판의 가로바가 신장되면 지면과 천장의 접촉되는 면적이 넓어져, 지지 면적이 넓어지고 하중을 분산시켜 천장을 지지하는 효과가 극대화 된다.

또한, 기둥부와 가로바는 화학반응을 통한 기체 팽창으로 그 길이를 신장시키는 에어백을 포함하므로, 신속하게 신장이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 사시도 이다.
도 2는 도 1에서 도시된 안전장치의 작동 상태도 이다.
도 3은 도 1에서 도시된 안전장치의 배면도 이다.
도 4는 도 1에서 도시된 안전장치의 의 상,하부 결합부분의 부분 확대도 이다.
도 5는 도 1에서 도시된 안전장치의 사시도 이다.
도 6은 도 1에서 도시된 안전장치의 저면도 이다.
도 7은 도 1에서 도시된 안전장치의 정면도 이다.
도 8은 도 1에서 도시된 안전장치의 평면도 이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시예는 건물 천정의 붕괴를 방지하고 안전지대를 형성하는 안전장치에 관한 것으로, 이하에서는 이러한 안전장치를 간략하게 "안전장치"로 호칭하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 실시에에 따른 안전장치의 작동 상태도 이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 배면도 이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 상,하부 결합부분의 부분 확대도 이다. 도 5는 본 발명의 실시에에 따른 안전장치의 사시도 이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 저면도 이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 정면도 이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안전장치의 평면도 이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안전장치는, 플레이트 형상의 상부판(20)과 하부판(10)의 각 측면에 다수의 각 기둥부(40)의 양단과 수직으로 결합되어 있는 구조이며, 평상시에는 기둥부(40)가 최소 길이로 유지되어 상부판(20)과 하부판(10)이 마주보고 있으나, 천재지변 등으로 건물이 붕괴될 위험에 처한 경우, 천장의 하중을 지지하기 위하여 기둥부(40)가 천장의 높이까지 기둥부(30)가 신장된다.

안전장치는 평상시에 상부판(20)과 하부판(10)이 기둥부(40)의 최소 길이로 겹쳐져 있어, 그 부피가 작아 보관 및 휴대가 용이하다는 장점이 있다. 이는 안전장치가 작동하지 않는 평상시에, 어느 곳에 두어도 건물 내부에 많은 공간을 차지 하지 않아, 생활하는데 불편함이 없도록 한다.

또한, 하부판(10)에는 진동 측정장치(50)가 구성되어, 일정 수치 이상의 진동을 감지하면, 본 발명인 안전장치가 작동하여 상부판(20)이 천장에 닿을 때까지 기둥부(40)가 신장된다. 이에, 안전장치가 천장의 하중을 지지하여, 천장의 붕괴나 낙하를 방지하고, 건물이 붕괴되더라도 지지대 아래에 안전지대를 형성하여 인명피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상부판(20)과 하부판(10)은 플레이트 형상 이외에도, 다수의 막대 형태의 지지바(bar)(30)가, 지면에 수평하고 각 지지바(30)의 일단이 각 판의 중심에 위치하여 모두 함께 연결되고, 각 지지바(30)가 각 판의 중심에서 균등한 각도로 배치되어 각 지지바(30)의 타단이 각 판의 원주 모양을 이루는 형상 일수 있다.

지지바를 포함하는 상부판(20)과 하부판(10)은 플레이트 형상의 상부판(20)과 하부판(10)에 비해서 각 판의 무게가 줄어드는 효과가 있다. 이는 안전장치의 휴대를 보다 용이하게 하며, 보다 많은 하중을 지지할 수 있게 된다.

또한, 지지바(30)는 상기 기둥부(40)와 같이, 안전장치 작동시에 원주방향으로 신장될 수 있다. 상세히, 각 판의 지지바(30)가 원주방향으로 신장되면 상부판(20)과 하부판(10)의 지지 면적이 넓어지게 되어, 안전장치가 지지하는 하중의 분산효과가 극대화 될 수 있다. 이에 좀더 안정적으로 천장을 지지할 수 있게 된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 기둥부(40)와 지지바(30)는 직경을 달리하는 다수의 원통형 막대가 절첩되어 있는 구조로 구성될 수 있다. 이 경우, 기둥부(40) 및 지지바(30)는 안전장치 작동시에 길이가 신장 될수 있으며, 사용하지 않을 때는 다시 길이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 기둥부(40)와 지지바(30)는 각 원통형 막대 마다, 일단이 원래 직경보다 작도록 형성 되어있고, 타단이 원래 직경보다 크게 형성되어 있어서, 내부에 위치한 원통형 막대의 타단의 직경이 외부에 위치한 원통형 막대의 일단의 직경보다 커서, 길이가 신장되더라도 내부에 위치한 원통형 막대들이 이동할 수 있는 거리가 한정될 수 있다. 이 경우, 기둥부(40)와 지지바(30)의 신장 될 수 있는 길이를 한정 시킬 수 있으며, 각 원통형 막대들을 일체형으로 결합할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 기둥부(40)와 지지바(30)는 그 내부에, 안전장치가 작동하면 화학반응을 통해 기체 팽창으로 길이가 신장되는 에어백이 구성될 수 있다. 이 경우, 일정 길이만큼 길어진 후에는 천장의 하중을 지지하는 효과가 있으며, 길이가 신장되는 속도가 빨라 긴급 상황시 신속하게 천장을 지지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 아래와 같은 반응식의 화학 반응이 일어나면, 기체의 몰수가 증가하여 부피가 팽창되는 효과를 가질 수 있다.

10 … 상부판
20 … 하부판
30 … 지지바
40 … 기둥부
50 … 진동 측정부

Claims (6)

1. 각각이 지면에 수직하게 직립 설치되고 길이가 가변되는 다수의 기둥부(40);
   하면이 지면에 접촉되고 측면이 상기 다수의 기둥부(40) 각각의 하단부와 연결된 하부판(20);
   하면이 상기 하부판(20)의 상면과 대면하고, 측면이 다수의 기둥부(40) 각각의 상단부와 연결된 상부판(20); 및
   상기 하부판(20)과 결합되고, 지면의 진동을 측정하는 진동 측정부(50);
   일정 수치 이상의 진동 발생시, 상기 상부판(20)이 건물의 천장에 접촉될 때까지 상기 다수의 기둥부(40)가 세로방향으로 신장되어, 상기 상부판(20)이 건물의 천정 하중을 지지하는 건물붕괴 방지용 안전장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기둥부가 설정된 천장 높이까지 신장되고, 상부판(10)과 하부판(20) 사이의 간격을 유지하는 건물 붕괴 방지용 안전장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하부판(20)과 상부판(10)은 다수의 막대 형태의 지지바(30)가 지면에 수평하면서, 각 지지바(30)의 일측이 각 판의 중심에서 모두 연결되어 있고 각 지지바(30)의 타측이 원주 모양을 이루는 형태의 건물 붕괴 방지용 안전장치.
4. 제 3항에 있어서
   상기 지지바(30)는 수평방향으로 신장되어, 상부판(10)과 하부판(20)의 접촉 면적이 넓어지는 건물 붕괴 방지용 안전장치.
5. 제 4항에 있어서
   상기 기둥부(40) 및 지지바(30) 중 어느 하나는 직경을 달리하는 다수의 원통형 기둥이 절첩되어 있는 건물 붕괴 방지용 안전장치
6. 제 4항에 있어서
   상기 기둥부(40) 및 지지바(30) 중 어느 하나는, 그 내부에 화학 반응을 통한 기체 팽창으로 그 길이를 신장 시킬 수 있는 에어백을 포함하는 건물 붕괴 방지용 안전장치

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