KR101978327B1 - 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체험 현장 내 지진재난과 유사한 다양한 형태의 지진 발생상황을 실질적으로 재연하면서 지진 발생시 대처방안을 교육훈련하여 실제 지진상황을 효율적으로 체험하면서 사용자의 지진대처능력을 배양함을 제공하도록, 체험영역 및 관리제어영역을 구획하여 구분 형성하는 부스본체와; 상기 부스본체의 체험영역 내 일면에 설치하고, 지진 재난상황에 대한 교육용 영상프로그램을 화면 출력하는 영상디스플레이유닛과; 상기 부스본체 중 체험영역의 바닥면에 설치하고, 바닥면에 실질적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구동하는 지진시뮬레이터와; 상기 디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터와 연계하여 교육단계 및 체험단계에 따라 구별된 안내상황을 연출하되 상기 체험영역 내 음성신호 및 조명신호로 연출하는 연출보조유닛과; 상기 부스본체의 체험영역 내 설치되고 체험단계인 지진발생상황에서 사용자가 필수적으로 잠금조작할 수 있게 구비하는 훈련조작유닛과; 상기 부스본체의 관리제어영역 내 설치하고, 상기 체험영역 내 상황을 화면으로 모니터링할 수 있는 감시수단과 함께 관리자로부터 조작가능한 조작컨트롤러를 구비하며, 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛을 일괄적으로 제어하는 중앙제어기;를 포함하는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템을 제공한다.

Description

지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템 {Education Training and Simulation System for Experiencing Earthquake}

본 발명은 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체험 현장 내 지진재난과 유사한 다양한 형태의 지진 발생상황을 실질적으로 재연하면서 지진 발생시 대처방안을 교육훈련하여 실제 지진상황을 효율적으로 체험하면서 사용자의 지진대처능력을 배양하는 것이 가능한 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템에 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 보급되지 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 미흡하다는 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.

그리고 상기한 종래기술 중 등록특허공보 제847310호 및 제1872331호는 양자 모두 지진상황을 단순히 재연할 수 있는 구조로만 구축되어 있기 때문에 사용자가 지진상황을 단순 체험하는데 그칠 뿐, 지진상황에서의 대처방안 등을 교육하거나 훈련할 수 없다는 문제가 있었다.

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

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 체험영역과 관리제어영역을 구분하여 지진 발생상황을 재연함과 동시에 시청각 교육 및 대처 훈련을 진행할 수 있게 구성하므로 실제 지진상황과 같은 현장감을 조성하면서 지진재난의 대처학습능력을 높일 수 있는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 체험영역 내 반복적인 지진 파형을 단일 구동수단에 의해 구현할 수 있게 구성하므로 간단한 구조를 이루어 현장 시공성을 개선함과 동시에 시설구축비용을 최소화할 수 있는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템은 체험영역 및 관리제어영역을 구획하여 구분 형성하는 부스본체와; 상기 부스본체의 체험영역 내 일면에 설치하고, 지진 재난상황에 대한 교육용 영상프로그램을 화면 출력하는 영상디스플레이유닛과; 상기 부스본체 중 체험영역의 바닥면에 설치하고, 바닥면에 실질적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구동하는 지진시뮬레이터와; 상기 디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터와 연계하여 교육단계 및 체험단계에 따라 구별된 안내상황을 연출하되 상기 체험영역 내 음성신호 및 조명신호로 연출하는 연출보조유닛과; 상기 부스본체의 체험영역 내 설치되고 체험단계인 지진발생상황에서 사용자가 필수적으로 잠금조작할 수 있게 구비하는 훈련조작유닛과; 상기 부스본체의 관리제어영역 내 설치하고, 상기 체험영역 내 상황을 화면으로 모니터링할 수 있는 감시수단과 함께 관리자로부터 조작가능한 조작컨트롤러를 구비하며, 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛을 일괄적으로 제어하는 중앙제어기;를 포함하여 이루어진다.

상기 지진시뮬레이터는, 상기 체험영역의 바닥면에 하부가 고정 설치되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 상부에 위치하고 지진상황을 구현하기 위해 유동가능한 조립구조를 갖는 유동프레임을 포함하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고 상기 유동프레임이 직선왕복운동가능하게 구동하는 지진구동유닛;을 포함하고, 상기 지진구동유닛은, 상기 프레임조립체의 베이스프레임 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 프레임조립체의 유동프레임에 연결 결합하는 연결크랭크부를 포함하여 이루어진다.

상기 프레임조립체에는 상기 베이스프레임의 상부에 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성하며 상기 유동프레임의 직선이동을 안내하는 가이드부를 구비한다.

상기 프레임조립체의 유동프레임은, 상기 베이스프레임 상에 단층 조립구조를 이루고 상기 지진구동유닛의 연결크랭크부에 의해 동력을 전달받아 전후 수평 방향으로 직선왕복운동가능한 횡파구현형으로 구성한다.

또한, 상기 프레임조립체의 유동프레임은, 상기 베이스프레임 상에 복층 조립구조를 이루고 상기 지진구동유닛의 연결크랭크부에 의해 동력을 전달받아 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동가능한 횡파 및 종파 복합구현형으로 구성하는 것도 가능하다.

상기 프레임조립체의 유동프레임은, 상기 베이스프레임의 상부에 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비되는 횡파유동프레임과, 상기 횡파유동프레임의 상측에 간격을 두고 위치하고 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비되는 종파유동프레임을 포함하고, 상기 횡파유동프레임과 상기 종파유동프레임 간에 상호 연결 결합하되 상기 종파유동프레임을 기울임 회전가능하게 연결 지지하는 지지회전축을 구성한다.

상기 프레임조립체에는 상기 횡파유동프레임과 상기 종파유동프레임 간에 상호 결속 연결하되 상기 종파유동프레임의 기울임 회전운동을 완충 지지하는 복수의 시소완충부를 구비한다.

상기 지진구동유닛의 연결크랭크부는, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 횡파유동프레임에 연결 결합하여 상기 횡파유동프레임의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1연결크랭크부와, 상기 제1연결크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 종파유동프레임에 연결 결합하여 상기 종파유동프레임의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2연결크랭크부를 구성한다.

상기 연출보조유닛은, 상기 체험영역 내 사방에 설치하여 음성신호를 출력하는 스피커수단과, 상기 체험영역 내 설치하여 조명신호를 출력하되 사용자의 육안상 확인가능한 위치에 배치하여 점/소등 상태 및 점멸 상태로 조명을 설정 출력하는 조명수단을 구비한다.

상기 중앙제어기에서는 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛에 대하여 설정입력된 순서에 따라 순차적으로 자동제어할 수 있게 자동 제어모드 기능을 구성한다.

본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템에 의하면 체험영역 내 입실한 사용자에게 지진재난상황을 시청각 교육함과 동시에 지진 발생상황을 재연하며 사용자가 능동적인 대처 훈련을 실행할 수 있게 구성하므로, 사용자에게 지진재난과 관련된 전반적인 정보를 효과적으로 학습시키면서 실제 지진상황과 같은 현장감을 주어 체험효율과 함께 대처학습능력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템은 단일 구동수단에 의해 반복적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구성하므로, 전체적인 시공구조가 간단하여 현장시공이 원활하며 시설구축에 소요되는 전체설비비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템은 지진시뮬레이터에 횡파 및 종파 복합구현형으로 구성할 수 있게 구성하므로, 최소의 시설구축비용으로 지진재연효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 투시도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 체험영역을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 지진시뮬레이터의 제1실시예를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 지진시뮬레이터의 제1실시예를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 지진시뮬레이터의 제2실시예를 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예에서 지진시뮬레이터의 제2실시예를 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 일실시예에서 지진시뮬레이터의 제2실시예 중 시소완충부를 나타내는 확대단면도.

본 발명은 체험영역 및 관리제어영역을 구획하여 구분 형성하는 부스본체와;

상기 부스본체의 체험영역 내 일면에 설치하고, 지진 재난상황에 대한 교육용 영상프로그램을 화면 출력하는 영상디스플레이유닛과; 상기 부스본체 중 체험영역의 바닥면에 설치하고, 바닥면에 실질적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구동하는 지진시뮬레이터와; 상기 디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터와 연계하여 교육단계 및 체험단계에 따라 구별된 안내상황을 연출하되 상기 체험영역 내 음성신호 및 조명신호로 연출하는 연출보조유닛과; 상기 부스본체의 체험영역 내 설치되고 체험단계인 지진발생상황에서 사용자가 필수적으로 잠금조작할 수 있게 구비하는 훈련조작유닛과; 상기 부스본체의 관리제어영역 내 설치하고, 상기 체험영역 내 상황을 화면으로 모니터링할 수 있는 감시수단과 함께 관리자로부터 조작가능한 조작컨트롤러를 구비하며, 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛을 일괄적으로 제어하는 중앙제어기;를 포함하는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 부스본체(100)와, 영상디스플레이유닛(200)과, 지진시뮬레이터(300)와, 연출보조유닛(400)과, 훈련조작유닛(500)과, 중앙제어기(600)를 포함하여 이루어진다.

상기 부스본체(100)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 프레임을 횡 방향 및 종 방향으로 연결하여 조립하고, 사방이 밀폐된 내부공간을 조성할 수 있게 상기 프레임 상에 조립되는 외벽체(130)가 설치된다.

상기 부스본체(100)의 내부공간은 체험영역(110) 및 관리제어영역(120)으로 구분 형성되게 내벽체(140)를 구비하여 구획한다.

상기 부스본체(100) 중 외벽체(130) 및 내벽체(140)의 벽면에는 다양한 유형의 디자인이 적용될 수 있으며, 특히 지진 발생으로 인한 피해이미지나 지진 발생 시 상황별 행동요령 등의 안내메시지 및 안내이미지 등을 적용하여 구성하는 것이 사용자에게 지진재난상황을 인지시킬 수 있어 바람직하다. 나아가, 상기 부스본체(100)의 체험영역(110) 내 내벽면에는 일상 생활환경(예를 들면, 집이나 사무실, 학교 등)의 내부와 동일한 형태로 이미지로 조성하여 현실감을 높이는 것이 바람직하다.

상기 부스본체(100)에는 외부로부터 입실 또는 퇴실할 수 있게 외벽체(130) 중 여닫이 가능한 출입문(도면에 미도시)을 설치한다.

상기에서 부스본체(100)의 출입문은 상기 체험영역(110)과 관리제어영역(120)으로 구분하여 각각 구별된 경로로 출입할 수 있게 구성한다. 즉, 상기 체험영역(110)으로는 사용자가 자유롭게 출입할 수 있게 출입문을 구비하며, 상기 관리제어영역(120)으로는 관리자가 구분된 경로로 출입할 수 있게 출입문을 구비한다.

상기 부스본체(100)의 내벽체(140)에도 상기 관리제어영역(120) 내 위치한 관리자가 상기 체험영역(110)을 향한 드나들 수 있게 중문(141)을 설치하여 구성한다. 나아가, 상기 부스본체(100)의 내벽체(140)에는 관리자가 상기 체험영역의 상황을 수시로 확인할 수 있게 창문형태의 내부상황창(143)을 구비한다.

상기 부스본체(100)의 체험영역(110)에는 영상디스플레이유닛(200) 및 지진시뮬레이터(300), 연출보조유닛(400), 훈련조작유닛(500) 등의 구성들이 설치된다.

상기 영상디스플레이유닛(200)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 부스본체(100)의 내부 중 체험영역(110)의 내벽체(140) 일면에 설치하여 사용자가 감상 가능한 영상화면을 출력할 수 있게 구성한다.

상기 영상디스플레이유닛(200)은 복수 개의 디스플레이패널을 적용하여 구성한다.

상기에서 디스플레이패널은 다양한 유형의 패턴으로 배열배치하여 구성한다.

상기 영상디스플레이유닛(200)은 입실상태인 사용자에게 다양한 영상을 출력하되 특히 지진 재난상황에 대한 교육용 영상프로그램을 화면에 출력하게 구성한다. 즉, 상기 영상디스플레이유닛(200)에서는 상기 중앙제어기(600)로부터 입력되는 영상을 출력하되 지진 재난상황과 관련하여 전반적으로 교육할 수 있게 프로그램된 다양한 영상을 화면 출력한다.

상기 지진시뮬레이터(300)는 실제 지진발생시와 같은 지진 파형의 진동을 사용자에게 체험될 수 있게 구현하는 기능을 수행한다.

상기 지진시뮬레이터(300)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 부스본체(100) 내 체험영역(110)의 바닥면에 설치하고, 바닥면에 실질적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구동하는 구조로서, 프레임조립체(310) 및 지진구동유닛(350)으로 구성한다.

상기 프레임조립체(310)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 소정의 바닥면적을 형성하도록 다방향으로 연장 형성된 복수 개의 프레임을 연결 접합하여 구성한다.

상기 프레임조립체(310)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상하로 배열 배치된 조립구조로서, 베이스프레임(320)과 유동프레임(330)으로 구성한다.

상기 베이스프레임(320)은 상기 프레임조립체(310)의 최하단에 배치하며, 상기 체험영역(110)의 바닥면에 하부가 고정 설치된다.

상기 베이스프레임(320)에는 상부에 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성하는 가이드부(325)를 구비한다. 즉, 상기 가이드부(325)는 상기 베이스프레임(320)의 상측에 상기 유동프레임(330)을 유동가능하게 결합 지지하되 상기 가이드부(325)가 상기 유동프레임(330)의 직선이동을 안내한다.

상기 가이드부(325)는 상기 베이스프레임(320)의 상부에 좌우 서로 대칭된 구조의 한 쌍을 이루게 구성한다.

상기 유동프레임(330)은 상기 베이스프레임(320)의 상부 즉 상기 가이드부(325)에 결합상태로 유동가능한 조립구조를 이루어 지진상황을 구현할 수 있게 구성한다.

상기 유동프레임(330)은 상기 베이스프레임(320) 상에 단층 조립구조를 이루어 전후 수평방향으로만 유동가능한 구조를 갖는 횡파구현형으로 구성하는 것이 가능하고, 상기 유동프레임(330)은 상기 베이스프레임(320) 상에 복층 조립구조를 이루어 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로의 복합적인 유동이 가능한 구조를 갖는 횡파 및 종파 복합구현형으로 구성하는 것도 가능하다.

상기 유동프레임(330)에는 상기 지진구동유닛(350)의 동력이 전달될 수 있게 연결 결합하는 연결단(339)을 형성한다.

상기에서 연결단(339)은 상기 유동프레임(330)의 층별(단층 또는 복층)로 각각 적용되게 구성한다.

상기 지진구동유닛(350)은 상기 프레임조립체(310) 상에 연결 설치되고, 상기 프레임조립체(310) 중 상기 유동프레임(330)이 직선왕복운동가능하게 구동시키는 기능을 수행한다.

상기 지진구동유닛(350)은 상기 베이스프레임(320) 상에 위치한 상기 유동프레임(330)을 구동시키기 위한 구성으로서, 구동수단(351) 및 편심회전부재(353), 연결크랭크부(355)를 구비토록 구성한다.

상기 구동수단(351)은 상기 프레임조립체(310)의 베이스프레임(320) 상에 고정 설치되고, 상기 유동프레임(330)에 회전동력을 인가할 수 있게 구동한다.

상기 편심회전부재(353)는 상기 구동수단(351)의 회전축 상에 고정 설치되어 회동하고, 일단에 연장 형성되되 상기 구동수단(351)의 회전축 중심에서 벗어난 위치에 형성되는 편심축(354)을 구비토록 구성한다. 즉, 상기 편심회전부재(353)는 상기 구동수단(351)의 동력에 의해 상기 유동프레임(330)이 유동될 수 있도록 편심 회전에 따른 동력을 전달한다.

상기 연결크랭크부(355)는 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354) 상에 일단이 연결 결합하고, 상기 연결크랭크부(355)의 반대쪽 타단은 상기 프레임조립체(310)의 유동프레임(330)에 연결 결합한다. 즉, 상기 연결크랭크부(355)는 상기 편심회전부재(353)와 상기 유동프레임(330)을 연결하므로, 상기 구동수단(351) 및 상기 편심회전부재(353)에 의한 편심 회전동력을 상기 유동프레임(330)이 유동가능한 동력으로 전환하여 전달한다.

상기 연결크랭크부(355)는 상기 유동프레임(330)의 조립구조(단층 조립구조 또는 복층 조립구조)에 따라 단독적용하여 구성하거나 복수 개로 구분 적용하여 구성한다. 예를 들면, 상기 유동프레임(330)을 복층 조립구조로 구성하게 되면, 각층별 배치된 상기 유동프레임(330)에 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354)과 개별적으로 구분 연결하는 상기 연결크랭크부(355)를 구비하므로, 상기 구동수단(351)의 구동에 따른 유동동력을 전달하도록 구성한다.

상기 지진시뮬레이터(300)의 제1실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임조립체(310)에서 상기 베이스프레임(320) 상에 상기 유동프레임(330)이 단층 조립구조를 이루게 구성하고, 상기 지진구동유닛(350)의 연결크랭크부(355)에 의해 동력을 전달받아 전후 수평방향으로만 직선왕복운동가능한 횡파구현형으로 이루어진다.

상기에서 지진구동유닛(350)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 베이스프레임(320) 상에 상기 구동수단(351)이 고정 설치되어 구동하되, 상기 구동수단(351)의 회전축 상에 장착된 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354)과 상기 유동프레임(330)의 연결단(339)을 상기 연결크랭크부(355)에 의해 연결 결합하므로, 상기 유동프레임(330)의 횡파구현을 위한 전후 수평방향으로의 직선왕복운동을 도모하게 구성한다.

상기 지진시뮬레이터(300)의 제2실시예는 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 프레임조립체(310)에서 상기 베이스프레임(320) 상에 상기 유동프레임(330)이 복층 조립구조를 이루게 구성하고, 상기 지진구동유닛(350)의 연결크랭크부(355)에 의해 동력을 전달받아 수평 방향 및 기울림 수직 방향으로 유동가능한 횡파 및 종파 복합구현형으로 이루어진다.

상기에서 유동프레임(330)의 복층 조립구조는 상기 베이스프레임(320) 상에 상하로 평행을 이루도록 배치되는 횡파유동프레임(331) 및 종파유동프레임(333)을 구분하여 구성한다. 즉, 상기 횡파유동프레임(331)은 상기 베이스프레임(320)의 상부 즉 상기 가이드부(325) 상에 결합하여 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비하고, 상기 종파유동프레임(333)은 상기 횡파유동프레임(331)의 상측에 간격을 두고 위치하여 상하 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비한다.

복층 조립구조를 갖는 상기 유동프레임(330)에는 상기 횡파유동프레임(331)과 상기 종파유동프레임(333) 간에 상호 연결 결합관계를 유지할 수 있게 지지회전축(335) 및 시소완충부(340)를 구성한다.

상기 지지회전축(335)은 좌우 측 방향으로 연장 형성되고, 상기 횡파유동프레임(331) 상에 상기 종파유동프레임(333)을 회전가능하게 연결 지지한다. 즉, 상기 종파유동프레임(333)은 상기 횡파유동프레임(331)으로부터 상측에 간격을 두고 위치하되, 상기 지지회전축(335)을 기준으로 상기 종파유동프레임(333)이 전후 기울임 회전가능하게 연결 결합하므로, 상기 지진구동유닛(350)으로부터 전달되는 동력에 의해 상기 종파유동프레임(333)이 전후 시소형태로 유동가능하다.

상기 프레임조립체(310)에는 상기 지지회전축(335)을 연결 결합하도록 상기 횡파유동프레임(331)의 상부에 돌출 형성되는 제1축고정부재(336)와, 상기 지지회전축(335) 상에 연결 결합하게 상기 종파유동프레임(333)의 하부에 돌출 형성되는 제2축고정부재(337)를 구비한다.

상기 시소완충부(340)는 상기 지지회전축(335)과 함께 상기 횡파유동프레임(331)과 상기 종파유동프레임(333)을 상호 결속 연결하되, 전후 좌우의 각 모퉁이 지점마다 결속 연결하여 복수 개(4개)를 구비토록 구성한다.

상기 시소완충부(340)는 상기 지지회전축(335)을 기준으로 기울어지는 상기 종파유동프레임(333)의 기울임 회전운동을 각 지점에 완충 지지한다.

상기 시소완충부(340)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 가이드바(341) 및 가이드부재(343), 완충스프링(345)을 구비토록 구성한다.

상기 가이드바(341)는 상기 종파유동프레임(333) 상에 형성하되 상기 횡파유동프레임(331)을 향한 하부 직선방향으로 연장 형성된다.

상기 가이드바(341)는 상기 가이드부재(343)와 맞물려 상기 종파유동프레임(333)의 기울임 회전운동시 상하 유동방향을 안내하되, 상기 가이드부재(343)와의 맞물림 상태가 지속적으로 유지되게 상기 가이드부재(343)의 위치보다 충분히 하향 연장 형성하므로, 상기 가이드바(341)의 상하 유동시 상호 이탈을 방지하는 것이 가능하다.

상기 가이드부재(343)는 상기 가이드바(341)에 대응하여 상기 종파유동프레임(333) 상에 형성되고, 상기 가이드바(341)를 수용하되 상기 종파유동프레임(333)의 상하 이동에 따른 상기 가이드바(341)의 수직 직선이동을 안내할 수 있게 가이드공(344)을 형성한다.

상기 완충스프링(345)은 상기 가이드바(341)의 외주연 상에 감싸도록 형성하며, 상기 횡파유동프레임(331)과 상기 종파유동프레임(333)의 사이에 접촉 형성하여 상기 종파유동프레임(333)을 완충 지지한다.

상기와 같이 시소완충부(340)를 구성하게 되면, 상하 기울임 시소운동에 따른 구동시 완충 지지하여 장치의 반복적인 원활한 구동성을 도모함과 동시에 사용자의 안전성을 확보하는 것이 가능하다.

상기 지진시뮬레이터(300)의 제2실시예인 횡파 및 종파 복합구현형에서 상기 연결크랭크부(355)는 상기 횡파유동프레임(331)에 연결 결합하는 제1연결크랭크부(355a)와, 상기 종파유동프레임(333)에 연결 결합하는 제2연결크랭크부(355b)를 구비토록 구성한다.

상기 제1연결크랭크부(355a) 및 상기 제2연결크랭크부(355b)는 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354) 상에 일단이 일괄적으로 연결 결합하여 상기 구동수단에 의한 동력을 상기 횡파유동프레임(331) 및 상기 종파유동프레임(333)에 일괄 전달하도록 구성한다.

상기 제1연결크랭크부(355a)는 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354) 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 횡파유동프레임(331)에 연결 결합하여 상기 횡파유동프레임(331)의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달한다.

상기 제2연결크랭크부(355b)는 상기 제1연결크랭크부(355a)의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재(353)의 편심축(354) 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 종파유동프레임(333)에 연결 결합하여 상기 종파유동프레임(333)의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달한다.

상기한 제2실시예와 같이 지진시뮬레이터(300)를 구성하게 되면, 지진의 파형을 횡파 및 종파 형태로 복합구현하므로, 최소의 시설구축비용으로 지진재연효율을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기 연출보조유닛(400)은 상기 부스본체(100)의 체험영역(110) 내 다양한 배경상황을 연출시키는 기능을 수행한다.

상기 연출보조유닛(400)은 상기 영상디스플레이유닛(200) 및 상기 지진시뮬레이터(300)와 함께 상호 연계하여 교육단계 및 체험단계에 따라 구별된 안내상황을 연출하게 구성한다. 즉, 상기 연출보조유닛(400)은 상기 영상디스플레이유닛(200)에 의해 체험 전 지진재난과 관련된 정보설명이나 지진 발생 시 상황별 행동요령 등의 내용을 교육하는 교육단계에서의 연출과, 상기 지진시뮬레이터(300)에 의해 지진체험이 진행되는 체험단계에서의 연출이 단계별로 구별되게 형성한다.

상기 연출보조유닛(400)에서는 상기 체험영역(110) 내 음성신호 및 조명신호로 주변 배경상황을 연출시키는 구성으로서, 스피커수단(410) 및 조명수단(420)을 구비토록 구성한다.

상기 연출보조유닛(400)의 스피커수단(410) 및 조명수단(420)은 모두 상기 중앙제어기(600)에 프로그래밍된 저장패턴별로 구별된 연출효과를 조성하게 출력한다.

상기 스피커수단(410)은 상기 체험영역(110) 내 사방에 설치하고 다양한 메시지나 효과음 등의 음성신호를 출력한다.

상기 조명수단(420)은 상기 체험영역(110) 내 설치하여 조명신호를 출력하되 사용자의 육안상 확인가능한 위치에 배치한다. 즉, 상기 조명수단(420)은 상기 지진시뮬레이터(300)에 대응된 천정을 비롯하여 사방에 다양한 형태의 조명을 배치하여 구성한다.

상기에서 조명수단(420)은 단순히 점/소등 상태로의 조명 및 점멸 상태로의 조명이 이루어질 수 있게 구성하며, 상기 중앙제어기(600)에서 설정입력되는 다양한 패턴의 조명을 출력한다.

상기 훈련조작유닛(500)은 상기 부스본체(100)의 체험영역(110) 내 설치되고 입실상태인 사용자가 체험중 조작가능하게 구성한다.

상기 훈련조작유닛(500)은 상기 체험영역(110) 내 상기 중앙제어기(600)에 의해 지진발생상황이 연출되는 체험단계에서 사용자가 필수적으로 잠금조작할 수 있게 구비한다.

상기 훈련조작유닛(500)에는 지진재난이 발생했을 때, 해당 공간 내 전기적인 설비를 차단하기 위한 배전반(510) 및 가스공급을 차단하기 위한 가스밸브콕(520)을 구비한다.

상기에서 훈련조작유닛(500)인 배전반(510) 및 가스밸브콕(520)은 일반적인 배전반 및 가스밸브콕과 동일한 모형을 갖게 구성하며, 단순히 스위치 및 버튼 형태로만 구성하는 것도 가능하다.

상기 훈련조작유닛(500)의 주변에는 상기 조명수단(420)을 함께 배치하여 사용자로 하여금 위치를 빠르게 인지할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 중앙제어기(600)는 상기 부스본체(100)의 관리제어영역(120) 내 설치하고, 상기 체험영역(110) 내 지진체험을 위한 안내 및 체험상황을 관리자로부터 제어할 수 있게 구성한다.

상기 중앙제어기(600)에는 관리자로부터 조작가능한 구조로서 다양한 버튼 및 스위치 형태를 이루는 조작컨트롤러(610)를 구비한다.

상기 중앙제어기(600)에서는 상기 관리제어영역(120)에서 상기 체험영역(110) 내 상황을 화면으로 모니터링할 수 있는 감시수단(620)을 구비한다. 즉, 상기 감시수단(620)은 상기 체험영역(110) 내 적어도 하나 이상이 장착되어 실시간 영상촬영하는 감시카메라(621)와, 상기 감시카메라(621)로부터 촬영된 영상정보를 화면출력하는 감시모니터(623)를 구비한다.

상기 중앙제어기(600)에서는 상기 체험영역(110) 내 설치된 모든 구동장치(예를 들면, 영상디스플레이유닛(200) 및 지진시뮬레이터(300), 연출보조유닛(400) 등)를 상기 조작컨트롤러(610)를 사용하여 일괄적으로 제어한다.

상기 중앙제어기(600)에서는 상기 영상디스플레이유닛(200) 및 상기 지진시뮬레이터(300), 상기 연출보조유닛(400)의 구성들을 각각 상기 조작컨트롤러(610)의 구분 조작에 의해 개별적으로 수동 제어한다.

상기에서 연출보조유닛(400)은 상기 중앙제어기(600)에서 단계별로 구분 조작하여 제어하므로, 상기 체험영역(110)의 상황별로 구분된 배경상황을 연출할 수 있게 구성한다.

또한, 상기 중앙제어기(600)에서는 상기 영상디스플레이유닛(200) 및 상기 지진시뮬레이터(300), 상기 연출보조유닛(400)에 대하여 설정입력된 순서에 따라 순차적으로 자동제어할 수 있게 자동 제어모드 기능을 구성한다.

예를 들면, 상기 중앙제어기(600)에서 관리자에 의해 온/오프 조작하되, 상기 중앙제어기(600)의 조작컨트롤러(610)를 온 조작하여 설정하면, 상기 영상디스플레이유닛(200)에 의한 교육용 영상프로그램을 화면 출력하여 시청각교육을 진행한 다음, "지진이 발생하였습니다"라는 안내메시지와 함께 체험단계로 이어져 상기 연출보조유닛(400)에서 배경상황을 체험단계로 전환함과 동시에 상기 지진시뮬레이터(300)에 의해 지진파형을 구현하게 구동하고, 이후 일정시간이 경과하면 "지진상황이 종료되었습니다"라는 안내메시지와 함께 상기 지진시뮬레이터(300)의 구동을 정지하며 모든 체험의 시작부터 완료까지의 프로그래밍된 제어상황을 자동화한다.

또한, 상기 중앙제어기(600)에서는 관리자의 부재상태에서 완전자동 제어모드 기능을 구현할 수 있게 상기 체험영역(110) 내 사용자의 입실을 감지하는 입실감지센서(도면에 미도시)를 구비하고, 상기 중앙제어기(600)에 상기 입실감지센서의 감지신호가 입력되면 상기 중앙제어기(600)에서 완전자동 모드로 전환하여 상기 영상디스플레이유닛(200) 및 상기 지진시뮬레이터(300), 상기 연출보조유닛(400)의 구동을 자동제어하게 구성하는 것도 가능하다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템에 의하면, 체험영역 내 입실한 사용자에게 지진재난상황을 시청각 교육함과 동시에 지진 발생상황을 재연하며 사용자가 능동적인 대처 훈련을 실행할 수 있게 구성하므로, 사용자에게 지진재난과 관련된 전반적인 정보를 효과적으로 학습시키면서 실제 지진상황과 같은 현장감을 주어 체험효율과 함께 대처학습능력을 향상시키는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 본 발명은 단일 구동수단에 의해 반복적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구성하므로, 전체적인 시공구조가 간단하여 현장시공이 원활하며 시설구축에 소요되는 전체설비비용을 절감하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템의 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.

100 : 부스본체 110 : 체험영역
120 : 관리제어영역 130 : 외벽체 140 : 내벽체
200 : 영상디스플레이유닛 300 : 지진시뮬레이터
310 : 프레임조립체 320 : 베이스프레임 325 : 가이드부
330 : 유동프레임 331 : 횡파유동프레임 333 : 종파유동프레임
335 : 지지회전축 336 : 제1축고정부재 337 : 제2축고정부재
339 : 연결단 340 : 시소완충부 341 : 가이드바
343 : 가이드부재 344 : 가이드공 345 : 완충스프링
350 : 지진구동유닛 351 : 구동수단 353 : 편심회전부재
354 : 편심축 355 : 연결크랭크부 355a : 제1연결크랭크부
355b : 제연결크랭크부 400 : 연출보조유닛 410 : 스피커수단
420 : 조명수단 500 : 훈련조작유닛 510 : 배전반
520 : 가스밸브콕 600 : 중앙제어기 610 : 조작컨트롤러
620 : 감시수단 621 : 감시카메라 623 : 감시모니터

Claims (10)

1. 체험영역 및 관리제어영역을 구획하여 구분 형성하는 부스본체와;
   상기 부스본체의 체험영역 내 일면에 설치하고, 지진 재난상황에 대한 교육용 영상프로그램을 화면 출력하는 영상디스플레이유닛과;
   상기 부스본체 중 체험영역의 바닥면에 설치하고, 바닥면에 실질적인 지진 파형을 구현할 수 있게 구동하는 지진시뮬레이터와;
   상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터와 연계하여 교육단계 및 체험단계에 따라 구별된 안내상황을 연출하되 상기 체험영역 내 음성신호 및 조명신호로 연출하는 연출보조유닛과;
   상기 부스본체의 체험영역 내 설치되고 체험단계인 지진발생상황에서 사용자가 필수적으로 잠금조작할 수 있게 구비하는 훈련조작유닛과;
   상기 부스본체의 관리제어영역 내 설치하고, 상기 체험영역 내 상황을 화면으로 모니터링할 수 있는 감시수단과 함께 관리자로부터 조작가능한 조작컨트롤러를 구비하며, 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛을 일괄적으로 제어하는 중앙제어기;를 포함하여 이루어지며,
   상기 지진시뮬레이터는, 상기 체험영역의 바닥면에 하부가 고정 설치되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 상부에 위치하고 지진상황을 구현하기 위해 유동가능한 조립구조를 갖는 유동프레임을 포함하는 프레임조립체와; 상기 프레임조립체 상에 연결 설치되고 상기 유동프레임이 직선왕복운동가능하게 구동하는 지진구동유닛;을 포함하고,
   상기 지진구동유닛은, 상기 프레임조립체의 베이스프레임 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 프레임조립체의 유동프레임에 연결 결합하는 연결크랭크부를 포함하여 이루어지며,
   상기 프레임조립체의 유동프레임은, 상기 베이스프레임 상에 복층 조립구조를 이루고 상기 지진구동유닛의 연결크랭크부에 의해 동력을 전달받아 수평 방향 및 기울임 수직 방향으로 유동가능한 횡파 및 종파 복합구현형으로 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임조립체에는 상기 베이스프레임의 상부에 전후 직선방향으로 연장된 안내경로를 형성하며 상기 유동프레임의 직선이동을 안내하는 가이드부를 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임조립체의 유동프레임은, 상기 베이스프레임의 상부에 직선 수평 방향으로 이동가능하게 구비되는 횡파유동프레임과, 상기 횡파유동프레임의 상측에 간격을 두고 위치하고 기울임 수직 방향의 시소형태로 유동가능하게 구비되는 종파유동프레임을 포함하고,
   상기 횡파유동프레임과 상기 종파유동프레임 간에 상호 연결 결합하되 상기 종파유동프레임을 기울임 회전가능하게 연결 지지하는 지지회전축을 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 프레임조립체에는 상기 횡파유동프레임과 상기 종파유동프레임 간에 상호 결속 연결하되 상기 종파유동프레임의 기울임 회전운동을 완충 지지하는 복수의 시소완충부를 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 지진구동유닛의 연결크랭크부는, 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 횡파유동프레임에 연결 결합하여 상기 횡파유동프레임의 수평 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제1연결크랭크부와, 상기 제1연결크랭크부의 한쪽에 위치하되 상기 편심회전부재의 편심축 상에 일단이 연결 결합하고 반대쪽 타단은 상기 종파유동프레임에 연결 결합하여 상기 종파유동프레임의 기울임 수직 방향을 향한 유동동력을 전달하는 제2연결크랭크부를 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 연출보조유닛은, 상기 체험영역 내 사방에 설치하여 음성신호를 출력하는 스피커수단과, 상기 체험영역 내 설치하여 조명신호를 출력하되 사용자의 육안상 확인가능한 위치에 배치하여 점/소등 상태 및 점멸 상태로 조명을 설정 출력하는 조명수단을 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙제어기에서는 상기 영상디스플레이유닛 및 상기 지진시뮬레이터, 상기 연출보조유닛에 대하여 설정입력된 순서에 따라 순차적으로 자동제어할 수 있게 자동 제어모드 기능을 포함하여 이루어지는 지진 대처 교육훈련 및 시뮬레이션 시스템.
    

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