KR102012694B1 - 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체험 현장 내 지진재난과 유사한 다양한 형태의 실질적인 지진 발생상황을 재연하여 실제 지진상황을 효율적으로 체험하면서 사용자의 지진대처능력을 배양함을 제공하도록, 상부에 바닥면이 구비된 체험공간을 형성하는 체험부스와; 상기 체험부스를 위치 이동시키도록 지지 고정하되, 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동할 수 있게 다층 조립구조로 구성하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 왕복운동이 이뤄질 수 있게 구동하는 복합구동유닛;을 포함하고, 상기 복합구동유닛은, 상기 프레임조립체 상에 고정 설치되고 회전동력을 인가하는 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축 상에 고정 설치되어 회동하되 일단에 연장 형성된 편심축을 구비하는 편심회전부재와, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1크랭크부과, 상기 제1크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2크랭크부을 포함하는 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치를 제공한다.

Description

횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치 {Education Training and Simulation Apparatus for Experiencing Earthquake}

본 발명은 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체험 현장 내 지진재난과 유사한 다양한 형태의 실질적인 지진 발생상황을 재연하여 실제 횡파 및 종파의 지진상황을 효율적으로 체험하면서 사용자의 지진대처능력을 배양하는 것이 가능한 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지진은 지구 내부의 에너지가 지표로 방출되어 지각이 갈라지며 흔들리는 현상을 의미하는 것으로서, 대부분의 지진은 오랜 기간에 걸쳐 대륙의 이동, 해저의 확장, 산맥의 형성 등에 작용하는 지구 내부의 커다란 힘에 의하여 발생되고, 주변 국가인 일본을 비롯하여 이탈리아 및 미국 등에서 빈번히 발생하고 있다.

한편, 우리나라도 지질학적으로 지진의 활성대층에 속하는 것으로 알려져 있고, 최근 지진의 발생빈도가 증가할 뿐만 아니라 일반인 등이 감지할 수 있을 정도의 지진까지 발생하고 있음에 따라 지진에 대한 일반인들의 인식이 변화하고 있으며, 최근에는 지진에 대한 교육 등이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

그러나 우리나라에는 지진에 대한 대비책이 미비할 뿐만 아니라 일반인들은 지진에 대하여 실질적인 현상과 유사한 경험을 갖고 있지 못하고 지진의 특성을 알지 못하기 때문에 지진이 발생하더라도 지진에 대하여 능동적으로 대처할 수 있는 능력이 거의 전무한 상태에 있다.

그럼에도, 우리나라에서는 지진에 대하여 체험할 수 있도록 한 체험장치가 전혀 보급되어지지 못하고 있으며, 이에 따라 지진에 대하여 실전과 같은 체험을 전혀 할 수 없는 실정에 있다.

상기와 같은 실정을 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제847310호(2008.07.14.)에는 지진 체험 시스템에 있어서, 상기 지진 체험 시스템은; 지면에서부터 수직하게 연장되고 상부에 컨트롤러가 배치된 지지플레이트에 의해서 서로 연결되는 다수의 다리프레임과, 어느 하나의 상기 다리프레임 상부와 이웃한 또 다른 상기 다리프레임의 상부를 연결하는 다수의 띠프레임을 구비하는 지지수단; 테두리가 상기 띠 프레임 상에 삽입되는 진동플레이트와, 하부가 상기 지지플레이트에 고정되고 상부는 상기 진동플레이트에 고정되는 탄성스프링과, 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결됨과 아울러 상기 지지플레이트에 고정 배치되고 상기 진동플레이트와 접촉하여 상기 진동플레이트를 상하 및 좌우로 흔들리게 하는 진동캠이 장착된 진동모터를 구비하는 진동전달수단; 및 상기 진동플레이트에 인접한 벽면에 고정 배치되고, 상기 진동플레이트의 흔들림의 강도에 따라 지진 강도 및 강도에 따른 피해 사례를 보여주는 강도표시문양 및 강도에 따른 피해표시문양이 제공되는 디스플레이판을 구비하는 디스플레이부로 구성됨에 따라 지진의 강도가 체험자에 의해 전달될 수 있는 지진 체험 시스템이 공지되어 있다.

또한, 등록특허공보 제1872331호(2018.06.22.)에는 직선 파이프를 직교하여 결합함으로써 격자형 직사각 프레임 형상을 구비하는 상판; 상기 상판 하부와 6개의 결합 지점으로 결합되고, 각 결합 지점과 각각 힌지 결합되어 상기 상판을 6축 자유도로 구동시키는 6개의 구동모듈; 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 구동모듈 제어기; 상기 구동모듈 및 구동모듈 제어기로 구성되는 구동부와, 입력되는 모션 데이터에 따라 지진의 P파와 S파형을 구현하기 위하여 상기 구동모듈을 구동시키는 구동모듈 제어신호를 송출하는 메인 컴퓨터; 상기 메인 컴퓨터와 연결되고, 지진의 모션 데이터를 입력하는 모션 콘트롤러; 상기 구동부의 구동모듈은 상기 상판의 결합 지점과 상단이 힌지 결합하는 상부 샤프트와, 상기 상부 샤프트의 하단과 각각 힌지 결합하여 상기 상부 샤프트를 상승 및 하강 시키는 위상 조절부;와, 상기 위상 조절부와 결합되어 동력을 전달하는 구동모터로 구성되고, 상기 상판 하부에 형성된 결합 지점에 구동모듈이 6개 각각 결합되며, 상기 구동모터가 구동되면, 상기 위상 조절부가 상기 상부 샤프트를 인입하거나 밀어내어 상기 상부 샤프트의 끝단의 결합 지점을 상승 및 하강시키며, 상기 상판의 하부에 위치하고, 상기 상판과 동일한 형상의 하판; 상기 상판 및 하판의 사이에 설치되고, 상기 상판 및 상기 하판의 결속 및 탄성력을 제공하도록 상기 상판과 상기 하판 사이에 결합되는 스프링; 상기 구동모듈은 상기 하판과 결합되며, 폭발 및 진동과 같은 충격을 사용자에게 전달하기 위해 지진 영상과 동기화하여 충격을 상기 상판으로 전달하는 충격 발생장치; 상기 충격 발생장치는 상기 상판 하부에 장착되며, 상기 충격 발생장치는 충격에 방향성을 부여하기 위하여 상기 상판 하부에 다수개가 장착되며, 상기 메인 컴퓨터는 지진의 S파 또는 P파의 파형 선택, 진폭 범위, 지진 주기 및 진도를 설정하여 상기 구동모듈을 제어하게 구성함에 따라 사용자가 실제 지진 상황에 놓인 것과 같은 현장감을 줄 수 있으며 대처 능력을 기를 수 있게 한 지진 시뮬레이터 시스템이 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래기술 중 등록특허공보 제847310호는 진동플레이트에 진동캠이 반복적으로 접촉함에 따른 상하 수직방향으로의 진동만을 전달하기 때문에 단순한 진동구조만으로는 지진대비 실질적인 재연성능이 미흡하고, 특히 지진의 전파 중 S파에 의한 지면의 기울임 연출 등이 현저히 떨어진다는 기술적 한계가 있었다.

또한, 상기한 종래기술 중 등록특허공보 제1872331호의 경우, 지진의 파형을 구현하기 위한 다수의 구동모듈 및 그에 따른 구동구성들이 설비되기 때문에 장치의 구성이 매우 복잡하여 현장 설비작업성이 현저히 떨어지면서 장치의 과다한 구축비용이 소요되며, 지진상황의 파형 구현 속도 및 패턴 구현성이 낮아 지진의 실질적인 재연이 어렵다는 문제가 있었다.

KR 등록특허공보 제10-0847310호 (2008.07.14.) KR 등록특허공보 제10-1872331호 (2018.06.22.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 체험영역을 단일 구동수단에 의해 지진 파형을 전후 및 시소형태로 복합 구현할 수 있게 구성하므로 간단한 구조를 이루어 현장 시공성을 개선함과 동시에 시설구축비용을 최소화하고, 횡파 및 종파를 갖는 실제 지진상황과 같은 현장감을 조성하면서 지진재난의 대처학습능력을 높일 수 있는 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명이 제안하는 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치는 상부에 바닥면이 구비된 체험공간을 형성하는 체험부스와; 상기 체험부스를 위치 이동시키도록 지지 고정하되, 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동할 수 있게 다층 조립구조로 구성하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 왕복운동이 이뤄질 수 있게 구동하는 복합구동유닛;을 포함하고, 상기 복합구동유닛은, 상기 프레임조립체 상에 고정 설치되고 회전동력을 인가하는 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축 상에 고정 설치되어 회동하되 일단에 연장 형성된 편심축을 구비하는 편심회전부재와, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1크랭크부과, 상기 제1크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2크랭크부을 포함하여 이루어진다.

상기 프레임조립체는, 최하단에 배치하고 상기 복합구동유닛을 지지 고정하며 상부에 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성하는 가이드부를 구비한 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 가이드부 상에 결합하여 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비되는 제1유동프레임과, 상기 제1유동프레임의 상측에 간격을 두고 위치하고 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비되는 제2유동프레임과, 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임 간에 상호 연결 결합하되 상기 제2유동프레임을 기울임 회전가능하게 연결 지지하는 지지회전축을 구성한다.

상기 프레임조립체에는, 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임 간에 상호 결속 연결하되 상기 제2유동프레임의 기울임 회전운동을 완충 지지하는 복수의 시소완충부를 구비한다.

상기 시소완충부는, 상기 제2유동프레임에 하부 직선방향으로 연장형성되는 가이드바와, 상기 가이드바에 대응하여 상기 제1유동프레임 상에 형성되고 상기 제2유동프레임의 상하 이동에 따른 상기 가이드바의 수직 직선이동을 안내할 수 있게 가이드공을 형성하는 가이드부재와, 상기 가이드바를 감싸되 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임의 사이에서 상기 제2유동프레임을 완충 지지하는 완충스프링을 형성한다.

상기 복합구동유닛의 제1크랭크부는 상기 편심회전부재의 편심축을 기준으로 상기 제1유동프레임과의 각도범위가 ±5~15°를 이루게 연결 결합하고, 상기 복합구동유닛의 제2크랭크부는 상기 편심회전부재의 편심축을 기준으로 상기 제2유동프레임과의 각도범위가 45~70°를 이루게 연결 결합한다.

본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치에 의하면 지진 체험공간을 갖는 체험부스에 대해 횡파 및 종파 형태의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 구동으로 구현하므로, 사용자에게 실제 지진상황과 같은 현장감을 주어 체험효율과 함께 대처학습능력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치는 다방향의 지진 파형 구현을 단일 복합구동구조로 구성하므로, 장치가 구조적으로 간단하여 현장시공이 원활하며 시설구축에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치는 상하 기울임 시소운동에 따른 구동시 완충 지지하도록 구성하므로, 장치의 반복적인 원활한 구동성을 도모함과 동시에 사용자의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 프레임조립체의 시소완충부를 나타내는 부분확대도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 복합구동유닛를 나타내는 확대도.

본 발명은 상부에 바닥면이 구비된 체험공간을 형성하는 체험부스와; 상기 체험부스를 위치 이동시키도록 지지 고정하되, 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동할 수 있게 다층 조립구조로 구성하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 왕복운동이 이뤄질 수 있게 구동하는 복합구동유닛;을 포함하고, 상기 복합구동유닛은, 상기 프레임조립체 상에 고정 설치되고 회전동력을 인가하는 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축 상에 고정 설치되어 회동하되 일단에 연장 형성된 편심축을 구비하는 편심회전부재와, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1크랭크부과, 상기 제1크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2크랭크부을 포함하는 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 체험부스(50)와, 프레임조립체(100)와, 복합구동유닛(200)을 포함하여 이루어진다.

상기 체험부스(50)는 상기 프레임조립체(100)의 상부에 바닥면이 구비된 체험공간을 형성한다.

상기 체험부스(50)는 도 1에서처럼 바닥면을 갖는 바닥플레이트(55)의 테두리 둘레를 따라 사용자의 낙하를 방지할 수 있는 난간을 구비토록 구성하는 것도 가능하고, 단순히 바닥플레이트(55)만을 구비토록 구성하거나 사방이 밀폐된 부스형태로 구성하는 것도 가능하다.

상기 프레임조립체(100)는 상기 체험부스(50)를 지지 고정함과 동시에 상기 복합구동유닛(200)에 의해 유동하여 상기 체험부스(50)를 위치 이동시키는 역할을 수행한다.

상기 프레임조립체(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 체험부스(50)에 대응되는 면적을 형성토록 횡 방향 및 종 방향으로 연장 형성된 복수 개의 프레임을 연결 접합하여 구성한다.

상기 프레임조립체(100)는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상하 수직방향으로 복수 개가 배열 배치된 다층 조립구조를 이루는 구성으로서, 베이스프레임(110)과 제1유동프레임(120) 및 제2유동프레임(130)을 구비토록 구성한다.

상기 프레임조립체(100)는 상기 체험부스(50)에 대한 지진상황을 연출시키기 위하여 수평 방향 및 기울임 수직방향으로 유동할 수 있게 구성한다. 즉, 상기 베이스프레임(110)을 기준으로 상기 제1유동프레임(120)이 전후 수평 방향을 향해 유동함과 동시에 상기 제2유동프레임(130)이 상하 기울임 수직 방향으로 유동할 수 있게 구성한다.

상기 베이스프레임(110)은 최하단에 배치하며, 하부에 복수 개의 이동바퀴(111) 및 고정지지대(112)를 구비토록 구성한다. 즉, 상기 베이스프레임(110)에는 현장에서의 원활한 위치이동을 위하여 구름 작용할 수 있는 이동바퀴(111)를 구비하고, 현장에서의 체험을 위한 지정위치에서 부동상태로 위치 고정할 수 있게 고정지지대(112)를 구비한다.

상기에서 고정지지대(112)는 상하 위치조정가능하게 구성하므로, 유동상태 또는 부동상태로 설정할 수 있게 구성한다.

상기 베이스프레임(110)은 본 발명의 전체적인 기술구성들을 직접적 또는 간접적으로 지지하되, 상기 복합구동유닛(200)을 직접적으로 지지 고정한다.

상기 베이스프레임(110)에는 상부에 상기 제1유동프레임(120)이 간격을 두고 위치할 수 있게 상기 제1유동프레임(120)을 유동가능하게 결합 지지하는 가이드부(115)를 구비한다.

상기 가이드부(115)는 상기 베이스프레임(110)의 상부에 좌우 양단에 서로 대칭된 구조의 한 쌍을 이루게 구성한다.

상기 가이드부(115)는 상기 제1유동프레임(120)이 수평방향으로 직선이동할 수 있게 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성한다. 즉, 상기 복합구동유닛(200)으로부터 동력이 인가되어 상기 베이스프레임(110) 상에 상기 제1유동프레임(120)이 이동하되 상기 가이드부(115)가 상기 제1유동프레임(120)의 직선이동을 안내한다.

상기 제1유동프레임(120)은 상기 베이스프레임(110)의 가이드부(115) 상에 결합하여 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비한다.

상기 제1유동프레임(120)에는 상기 복합구동유닛(200)의 동력이 전달될 수 있게 연결 결합하는 연결단(121)을 형성한다.

상기 제2유동프레임(130)은 상기 제1유동프레임(120)의 상측에 간격을 두고 위치하고, 상하 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비된다.

상기 제2유동프레임(130)에도 상기 복합구동유닛(200)에 대응하여 유동을 위한 동력이 전달될 수 있게 연결 결합하는 체결단(131)을 형성한다.

상기 프레임조립체(100)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 제1유동프레임(120)과 상기 제2유동프레임(130) 간에 상호 연결 결합관계를 유지할 수 있게 구성하는 지지회전축(140) 및 시소완충부(150)를 구성한다.

상기 지지회전축(140)은 좌우 측 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1유동프레임(120) 상에 상기 제2유동프레임(130)을 연결 지지한다. 즉 상기 제2유동프레임(130)은 상기 제1유동프레임(120)으로부터 상측에 간격을 두고 위치하되, 상기 지지회전축(140)을 기준으로 상기 제2유동프레임(130)이 전후 기울임 회전가능하게 연결 결합하므로, 상기 복합구동유닛(200)으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 제2유동프레임(130)이 전후 시소형태로 유동가능하다.

상기 프레임조립체(100)에는 상기 지지회전축(140)을 연결 결합하도록 상기 제1유동프레임(120)의 상부에 돌출 형성되는 제1축고정부재(141)와, 상기 지지회전축(140) 상에 연결 결합하게 상기 제2유동프레임(130)의 하부에 돌출 형성되는 제2축고정부재(143)를 구비한다.

상기 시소완충부(150)는 상기 지지회전축(140)과 함께 상기 제1유동프레임(120) 및 상기 제2유동프레임(130)을 상호 결속 연결하되, 전후 좌우의 각 모퉁이 지점마다 결속 연결하여 복수 개(4개)를 구비토록 구성한다.

상기 시소완충부(150)는 상기 지지회전축(140)을 기준으로 기울어지는 상기 제2유동프레임(130)의 기울임 회전운동을 각 지점에서 완충 지지한다.

상기 시소완충부(150)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 가이드바(151) 및 가이드부재(153), 완충스프링(155)을 구비토록 구성한다.

상기 가이드바(151)는 상기 제2유동프레임(130) 상에 형성하되 상기 제1유동프레임(120)을 향한 하부 직선방향으로 연장 형성된다.

상기 가이드바(151)는 상기 가이드부재(153)와 맞물려 상기 제2유동프레임(130)의 기울임 회전운동시 상하 유동방향을 안내하되, 상기 가이드부재(153)와의 맞물림 상태가 지속적으로 유지되게 상기 가이드부재(153)의 위치보다 충분히 하향 연장 형성하므로, 작동시 상호 이탈을 방지하는 것이 가능하다.

상기 가이드부재(153)는 상기 가이드바(151)에 대응하여 상기 제1유동프레임(120) 상에 형성되고, 상기 가이드바(151)를 수용하되 상기 제2유동프레임(130)의 상하 이동에 따른 상기 가이드바(151)의 수직 직선이동을 안내할 수 있게 가이드공(154)을 형성한다.

상기 완충스프링(155)은 상기 가이드바(151)의 외주연 상에 감싸도록 형성하며, 상기 제1유동프레임(120)과 상기 제2유동프레임(130)의 사이에 접촉 형성하여 상기 제2유동프레임(130)을 완충 지지한다.

상기와 같이 시소완충부(150)를 구성하게 되면, 상하 기울임 시소운동에 따른 구동시 완충 지지하여 장치의 반복적인 원활한 구동성을 도모함과 동시에 사용자의 안전성을 확보하는 것이 가능하다.

상기 복합구동유닛(200)은 상기 프레임조립체(100) 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체(100) 중 상기 제1유동프레임(120) 및 상기 제2유동프레임(130)이 복합적으로 유동될 수 있게 동력을 인가하는 기능을 수행한다.

상기 복합구동유닛(200)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임조립체(100) 중 상기 제1유동프레임(120)의 수평 방향 및 상기 제2유동프레임(130)의 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 왕복운동이 이뤄질 수 있게 구동하는 구성으로서, 구동수단(210) 및 편심회전부재(220)와, 제1크랭크부(230)와, 제2크랭크부(240)를 구비토록 구성한다.

상기 구동수단(210)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임조립체(100) 중 베이스프레임(110) 상에 고정 설치되고, 상기 제1유동프레임(120) 및 상기 제2유동프레임(130)에 각각 전후 및 상하 유동을 위한 일괄적인 동력을 인가할 수 있게 회전 구동한다.

상기 편심회전부재(220)는 상기 구동수단(210) 상에 상기 제1크랭크부(230) 및 상기 제2크랭크부(240)가 일괄적으로 설치될 수 있게 연결하되, 상기 구동수단(210)의 동력에 의해 상기 제1유동프레임(120) 및 상기 제2유동프레임(130)으로 편심 회전에 따른 동력이 전달될 수 있게 연결한다.

상기 편심회전부재(220)는 상기 구동수단(210)의 회전축(도면에 미도시) 상에 고정 설치되어 회동하고, 일단에 연장 형성되되 상기 구동수단(210)의 회전축 중심에서 벗어난 위치에 형성되는 편심축(225)을 구비토록 구성한다.

상기 제1크랭크부(230) 및 상기 제2크랭크부(240)는 모두 상기 편심회전부재(220)의 편심축(225) 상에 일단이 순차적으로 연결 결합하여 위치한다.

상기 제1크랭크부(230)는 상기 편심회전부재(220)의 편심축(225) 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체(100) 중 제1유동프레임(120)의 연결단(121)에 연결 결합한다. 즉, 상기 제1크랭크부(230)는 상기 편심회전부재(220)와 상기 제1유동프레임(120)을 연결하므로, 상기 구동수단(210) 및 상기 편심회전부재(220)에 의한 편심 회전동력을 상기 제1유동프레임(120)에 전후 직선왕복운동을 위한 동력으로 전환하여 상기 제1유동프레임(120)에 수평 방향을 향한 유동동력을 전달한다.

상기 제1크랭크부(230)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 편심회전부재(220)를 기준으로 상기 제1유동프레임(120)을 향해 직선방향으로 연장 형성하되, 상기 편심회전부재(220)의 편심축(225)을 기준으로 상기 제1유동프레임(120)과의 설치각도(α1)범위가 ±5~15°를 이루게 연결 결합하므로, 상기 제1유동프레임(120)의 원활한 수평 방향으로의 유동 구동성을 도모하는 것이 가능하다.

상기 제2크랭크부(240)는 상기 제1크랭크부(230)의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재(220)의 편심축(225) 상에 일단이 연결 결합하고, 상기 제2크랭크부(240)의 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체(100) 중 제2유동프레임(130)의 체결단(131)에 연결 결합하게 구성한다. 즉, 상기 제2크랭크부(240)는 상기 편심회전부재(220)와 상기 제2유동프레임(130)을 연결하므로, 상기 구동수단(210) 및 상기 편심회전부재(220)에 의한 편심 회전동력을 상기 제2유동프레임(130)에 상하 시소운동을 위한 동력으로 전환하여 상기 제2유동프레임(130)에 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달한다.

상기 제2크랭크부(240)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 편심회전부재(220)를 기준으로 상기 제2유동프레임(130)을 향해 상향 경사방향으로 연장 형성하되, 상기 편심회전부재(220)의 편심축(225)을 기준으로 상기 제2유동프레임(130)과의 설치각도(α2)범위가 45~70°를 이루게 연결 결합하므로, 상기 제2유동프레임(130)의 원활한 시소운동을 위한 유동 구동성을 도모하는 것이 가능하다.

상기 제1크랭크부(230) 및 상기 제2크랭크부(240)는 각각 자체적으로 길이를 가변가능하게 형성한다. 즉, 상기 구동수단(210) 상에 상기 편심축(225)의 회전반경이 다른 상기 편심회전부재(220)를 탄력적으로 교체적용하는 경우 상기 제1크랭크부(230) 및 상기 제2크랭크부(240)의 길이를 탄력적으로 조절하여 다양한 진동유형의 지진상황을 조성하게 적용하는 것이 가능하다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치에 의하면, 지진 체험공간을 갖는 체험부스에 대해 횡파 및 종파 형태의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 구동으로 구현하므로, 사용자에게 실제 지진상황과 같은 현장감을 주어 체험효율과 함께 대처학습능력을 향상시키는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명은 다방향의 지진 파형 구현을 단일 복합구동구조로 구성하므로, 장치가 구조적으로 간단하여 현장시공이 원활하며 시설구축에 소요되는 비용을 절감하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

50 : 체험부스 55 : 바닥플레이트
100 : 프레임조립체 110 : 베이스프레임 115 : 가이드부
120 : 제1유동프레임 121 : 연결단 130 : 제2유동프레임
131 : 체결단 140 : 지지회전축 141 : 제1축고정부재
143 : 제2축고정부재 150 : 시소완충부 151 : 가이드바
153 : 가이드부재 154 : 가이드공 155 : 완충스프링
200 : 복합구동유닛 210 : 구동수단 220 : 편심회전부재
225 : 편심축 230 : 제1크랭크부 240 : 제2크랭크부
α1 : 제1크랭크부 설치각도 α2 : 제2크랭크부 설치각도

Claims (6)

1. 상부에 바닥면이 구비된 체험공간을 형성하는 체험부스와; 상기 체험부스를 위치 이동시키도록 지지 고정하되, 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동할 수 있게 다층 조립구조로 구성하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체의 수평 방향 및 기울임 수직 방향을 향한 복합적인 왕복운동이 이뤄질 수 있게 구동하는 복합구동유닛;을 포함하고,
   상기 복합구동유닛은, 상기 프레임조립체 상에 고정 설치되고 회전동력을 인가하는 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축 상에 고정 설치되어 회동하되 일단에 연장 형성된 편심축을 구비하는 편심회전부재와, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1크랭크부과, 상기 제1크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체에 연결 결합하여 상기 프레임조립체의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2크랭크부을 포함하여 이루어지며,
   상기 프레임조립체는, 최하단에 배치하고 상기 복합구동유닛을 지지 고정하며 상부에 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성하는 가이드부를 구비한 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 가이드부 상에 결합하여 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비되는 제1유동프레임과, 상기 제1유동프레임의 상측에 간격을 두고 위치하고 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비되는 제2유동프레임과, 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임 간에 상호 연결 결합하되 상기 제2유동프레임을 기울임 회전가능하게 연결 지지하는 지지회전축을 포함하고,
   상기 프레임조립체에는, 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임 간에 상호 결속 연결하되 상기 제2유동프레임의 기울임 회전운동을 완충 지지하는 복수의 시소완충부를 포함하며,
   상기 시소완충부는, 상기 제2유동프레임에 하부 직선방향으로 연장형성되는 가이드바와, 상기 가이드바에 대응하여 상기 제1유동프레임 상에 형성되고 상기 제2유동프레임의 상하 이동에 따른 상기 가이드바의 수직 직선이동을 안내할 수 있게 가이드공을 형성하는 가이드부재와, 상기 가이드바를 감싸되 상기 제1유동프레임과 상기 제2유동프레임의 사이에서 상기 제2유동프레임을 완충 지지하는 완충스프링을 포함하고,
   상기 복합구동유닛의 제1크랭크부는, 상기 편심회전부재의 편심축을 기준으로 상기 제1유동프레임과의 각도범위가 ±5~15°를 이루게 연결 결합하며,
   상기 복합구동유닛의 제2크랭크부는, 상기 편심회전부재의 편심축을 기준으로 상기 제2유동프레임과의 각도범위가 45~70°를 이루게 연결 결합하고,
   상기 제1크랭크부 및 상기 제2크랭크부는 각각 자체적으로 길이를 가변가능하게 형성하는 횡파 및 종파 동시 체험용 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 장치.
   
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