KR20180052904A - 가상현실을 이용한 지진체험 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가상현실을 이용하여 지진 발생시 나타나는 현상을 미리 체험해 볼 수 있도록 하며, 다양한 영상을 이용하여 특정 장소가 아닌 다양한 장소에서 나타나는 현상을 체험해 볼 수 있음은 물론 가볍고 이동 설치가 가능하여 학교나 관공서 등 어디서나 지진체험 교육을 수행할 수 있도록 한 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 관한 것으로서,
일측에 출입구가 형성된 돔 구조로 형성되며 내부에 가상현실의 영상이 표출되는 메인 구조물(10)과; 지진의 진도에 따라 발생할 수 있는 현상을 음향이 포함된 가상현실의 영상으로 표출하도록 상기 메인 구조물(10)의 내부에 배치되는 영사장치(20)와; 상기 메인 구조물(10)의 바닥을 형성하며 지진의 진도에 대응하여 진동하는 바닥판(30)과; 지진의 진도에 대응하여 상기 바닥판(30)을 진동시키는 3차원 구동장치(40)와; 상기 영사장치(20)와 3차원 구동장치(40)를 제어하는 제어부(50);를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상현실을 이용한 지진체험 기구{Earthquake Experience Apparatus using Virtual Reality}

본 발명은 가상현실을 이용하여 지진 발생시 나타나는 현상을 미리 체험해 볼 수 있도록 하며, 다양한 영상을 이용하여 특정 장소가 아닌 다양한 장소에서 나타나는 현상을 체험해 볼 수 있음은 물론 가볍고 이동 설치가 가능하여 학교나 관공서 등 어디서나 지진체험 교육을 수행할 수 있도록 한 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 관한 것이다.

우리나라의 경우 환태평양 조산대의 영향을 받지 않는 지진안전지대로 여겨져 왔으나, 우리나라에도 다수의 활성단층이 존재하고 그로 인해 지진이 발생할 수 있다는 것이 확인됨에 따라 지진에 대한 관심이 늘고 있다. 그리고, 지진 발생시 원활한 대응을 위하여 지진이 일어났을 때의 상황을 간접적으로 체험하고자 하는 사람들이 증가하고 있다.

이에 따라, 지진이 일어났을 때 건물이 흔들리는 것을 재현하는 다양한 지진체험장치가 개발되고 있으며, 중요 도시에 지진체험관을 설치하여 지진체험을 할 수 있도록 하고 있다.

통상적인 지진체험장치는 일반적인 건물의 실내 공간처럼 형성된 체험실과, 이 체험실을 진동시키는 진동장치를 포함하고 있으며, 사람들이 체험실에 들어간 상태에서 진동장치를 이용하여 체험실을 진동시킴으로써 지진이 일어날 때 건물이 흔들리는 것을 재현할 수 있도록 구성되고 있다.

그러나, 상기한 지진체험장치는 단순히 건물의 흔들림만 모사할 수 있을 뿐 실제 지진이 발생하였을 때 나타나는 여러 현상을 나타내지 못하고 있으며, 그로 인해 지진 체험의 효과가 높지 않은 문제점이 있다.

또한, 높은 진도로 체험실을 진동시킬 경우 체험실이 부서질 수 있어 일정 진도 이하의 지진만 체험할 수 있으며, 체험실을 가정의 거실이나 사무실 등으로 형성할 수밖에 없어 사람들이 생활하는 다양한 환경에서 발생하는 지진을 모두 체험할 수 없는 다른 문제점이 있다.

특히, 지진체험관이 설치된 도시가 많지 않아 지진체험을 위해서는 이들 도시로 이동해야 하는 불편이 있고, 지진을 체험하고자 하는 사람이 많을 경우에는 장시간 동안 대기해야 하는 문제점이 있다.

물론, 지진체험장치를 이동형으로 구성할 수도 있으나, 이 경우에는 체험실을 크게 만들기가 어려워 체험인원이 제한되는 문제점이 있다.

한편, 지진 체험과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 단순한 구성수단에 의해서도 지진발생시 흔들림이나 요동에 의한 연출이 무난한 실내주방과 같이 디스플레이된 콘테이너 철구조물로 된 체험부스내에 입실한 체험자들에게 전신으로 지진발생에 따른 흔들림이나 요동을 체감하도록 하며, 방진스프링상에 안착하고 진동모터와 장착한 체험부스체와 그 하방에 중간프레임과 하단프레임이 상호 길이방향의 축방향으로 조립된 틸팅로드를 기준으로 S파동의 체감과 동시에 P파의 체감을 위한 중간프레임상에 마련된 LM가이드모듈시스템에 의하여,P파와,S파, 복합파인 L파와 같은 복합적인 지진파동효과의 보다 다이나믹한 지진체험학습을 제공하도록 하는, 지진체험학습장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 베이스의 상부에 X축으로 진동되는 X축 진동플레이트와 Y축으로 진동되는 Y축 진동플레이트 및 상하로 진동되는 상하 진동플레이트가 순차적으로 설치되어, Y축과 X축 방향 및 상하 방향으로 진동될 수 있으므로, 좌우측 방향으로만 진동되던 종래의 지진체험장치에 비해, 더욱 다양한 패턴의 지진을 효과적으로 재현할 수 있는, 지진체험장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 3은, 수평방향 작동부와 수직방향 작동부에 의해 체험패널이 모의 지진파를 연출하도록 구비되는 구동모듈; 상기 구동모듈과 조립되어, 체험패널을 확장하는 확장체험패널과, 작동부와 연계되어 확장체험패널이 모의 지진파를 연출하도록 안내하는 이송부가 구비되는 확장모듈;을 포함하여 이루어짐으로써, 구동모듈과 확장모듈이 분해 조립이 간편하게 구비되어 휴대성이 좋고, 수평방향 작동부와 수직방향 작동부에 의해 360° 전방향에 대해서 수평, 수직 가진을 정밀하게 연출함과 아울러 콤팩트한 구조로 인해 높이방향 사이즈가 축소되어 실내와 같이 천장이 낮은 협소한 장소에도 설치가 용이한, 지진체험장치에 대하여 기재하고 있다.

그러나, 상기한 선행기술문헌에 기재된 지진체험장치는 대부분 바닥의 흔들림만 모사할 수 있을 뿐 지진 발생시 발생하는 여러 가지 현상을 표현할 수 없어 현실감이 떨어지고 체험효과가 높지 않은 문제점이 있다.

한편, 가상현실(VR: Virtual Reality)은, 어떤 특정한 환경이나 상황을 컴퓨터로 만들어서, 그것을 사용하는 사람이 마치 실제 주변 상황·환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 만들어 주는 인간-컴퓨터 사이의 인터페이스를 의미하며, 사람들이 일상적으로 경험하기 어려운 환경을 직접 체험하지 않고서도 그 환경에 들어와 있는 것처럼 보여주고 조작할 수 있게 해주는 기술이다.

따라서, 상기한 가상현실 기술을 이용하면 다양한 환경에서 지진이 발생했을 때 생기는 여러 가지 현상을 영상으로 나타낼 수 있을 것으로 기대되고 있다.

KR 10-0920627 B1 KR 10-1069755 B1 KR 10-1590955 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지진체험장치에 가상현실 기술을 접목함으로써 지진이 발생했을 때 지면이나 건물이 흔들리는 상태와 더불어 다양한 환경에서 발생할 수 있는 여러 가지 현상을 3차원 영상으로 나타내 줌으로써, 현실성 있는 지진체험이 가능하게 함과 더불어 분해 조립을 통해 학교나 관공서 등 일정한 공간만 확보되면 어디서든 지진체험이 가능하게 한, 가상현실을 이용한 지진체험기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 출입구가 형성된 돔 구조로 형성되며 내부에 가상현실의 영상이 표출되는 메인 구조물과; 지진의 진도에 따라 발생할 수 있는 현상을 음향이 포함된 가상현실의 영상으로 표출하도록 상기 메인 구조물의 내부에 배치되는 영사장치와; 상기 메인 구조물의 바닥을 형성하며 지진의 진도에 대응하여 진동하는 바닥판과; 지진의 진도에 대응하여 상기 바닥판을 진동시키는 3차원 구동장치와; 상기 영사장치와 3차원 구동장치를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 상기 메인 구조물은 중공 형태로 형성되고 서로 조립되어 돔 구조를 형성하는 복수 개의 폴대와, 가상현실의 영상이 나타나도록 상기 폴대의 내측에 배치되는 내부 커버와, 상기 폴대의 외측을 감싸도록 설치되는 외부 커버로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 상기 영사장치는 지진이 발생한 장소에 대응하여 각 장소에서 발생하는 가상현실의 영상을 표출하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 상기 3차원 구동장치는 바닥판의 중앙 하부에 1대가 배치거나, 상기 바닥판의 가장자리를 따라 90도 간격으로 4대가 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구는 일반인들이 가상현실을 이용한 영상과 바닥판의 진동을 통해 지진 상황을 실감나게 체험할 수 있도록 함으로서 실제 지진 발생시 당황하지 않고 적극적으로 대처할 수 있게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 거실이나 사무실 등을 세트화하여 체험실을 꾸밀 필요가 없어 비용이 저렴하고, 진동에 의해 부서지지 않게 되어 높은 진도의 지진이 발생했을 때의 상황도 나타낼 수 있으므로 지진체험 효과가 대폭 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 가상현실의 지진 영상이 표출되는 메인 구조물의 중량이 가볍고 이동이 가능하므로, 학교나 관공서, 공원 등 일정한 공간만 있으면 어디에든 설치가 가능하고, 그로 인해 지진체험관이 설치된 곳까지 이동할 필요가 없어지는 효과가 있다.

또, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 가상현실을 이용하여 지진이 발생하는 여러 장소를 모사할 수 있으므로, 특정 장소에서의 지진 상황만 체험할 수 있는 기존 지진 체험관에 비해 더욱 다양한 지진 체험을 할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 따르면, 바닥판의 중앙 또는 바닥판의 가장자리에 대칭되게 배치된 3차원 구동장치를 이용하여 지진 발생시 바닥이 흔들리는 상황을 구체적으로 모사하여 실감나는 체험이 가능하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 가상현실을 이용한 지진체험 기구가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구의 작동 관계를 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 요부인 메인 구조물의 외관 사시도.
도 4는 본 발명의 요부인 메인 구조물의 단면을 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 요부인 3차원 구동장치의 배치 형태를 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 가상현실을 이용한 지진체험 기구는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 일측에 출입구가 형성된 돔 구조로 형성되며 내부에 가상현실의 영상이 표출되는 메인 구조물(10)과; 지진의 진도에 따라 발생할 수 있는 현상을 음향이 포함된 가상현실의 영상으로 표출하도록 상기 메인 구조물(10)의 내부에 배치되는 영사장치(20)와; 상기 메인 구조물(10)의 바닥을 형성하며 지진의 진도에 대응하여 진동하는 바닥판(30)과; 지진의 진도에 대응하여 상기 바닥판(30)을 진동시키는 3차원 구동장치(40)와; 상기 영사장치(20)와 3차원 구동장치(40)를 제어하는 제어부(50);를 포함하는 것을 포함하여 이루어진다.

상기 제어부(50)는 상기 3차원 구동장치(40)에 의한 바닥판(30)의 진동과 상기 영사장치(20)에 의해 표출되는 가상현실의 3차원 영상을 대응시켜, 지진의 진도에 따른 바닥판(30)의 진동 상황과 가상현실의 3차원 영상을 일치시킴으로써, 지진의 진도에 따라 발생하는 여러 현상을 구체적으로 모사하여 이를 체험할 수 있도록 한다. 이에 따라, 지진체험의 학습 효과가 대폭 향상된다.

이때, 상기 메인 구조물(10)은 중공 형태로 형성되고 서로 조립되어 돔 구조를 형성하는 복수 개의 폴대(11)와, 가상현실의 영상이 나타나도록 상기 폴대(11)의 내측에 배치되는 내부 커버(12)와, 상기 폴대(11)의 외측을 감싸도록 설치되는 외부 커버(13)로 이루어진다. 상기 메인 구조물(10)은 쉽게 분해 및 조립이 가능하고 무게가 가벼우므로, 이동 설치가 용이하고 그로 인해 일정한 면적만 확보되면 어디에든 설치할 수 있게 된다.

그리고, 상기 영사장치(20)는 지진이 발생한 장소에 대응하여 각 장소에서 발생하는 가상현실의 영상을 표출하는 것이 바람직하다. 즉, 가정의 거실이나 사무실과 같은 일반적인 공간은 물론 백화점이나 터미널 등과 같이 사람들이 많이 몰리는 장소나 거리 등에서 지진이 발생했을 때의 상황을 모두 표현할 수 있도록 함으로써, 어떠한 환경에서 지진을 만나더라도 당황하지 않도록 하는 것이다.

상기 3차원 구동장치(40)는 바닥판(30)을 좌우 방향과 전후 방향 및 상하 방향으로 각각 진동시킬 수 있는 장치로서, 상기 바닥판(30)에 3차원 진동을 발생시킬 수 있다면 어떠한 구조라도 무방하다. 그리고, 상기 3차원 구동장치(40)는 바닥판(30)의 중앙 하부에 1대가 배치되거나, 상기 바닥판(30)의 가장자리를 따라 90도 간격으로 4대가 배치되는 것이 바람직하며, 상기 바닥판(30)의 중앙과 가장자리에 총 5대가 배치될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가상현실을 이용한 지진체험 기구는 지진에 따른 진동만 모사하던 기존 지진체험장치와는 달리 지진에 따른 현상을 3차원 영상으로 표출함으로써 지진체험의 효과를 높이게 된다.

지진체험을 원하는 학교나 관공서, 공원, 놀이 시설 등으로 이동한 후, 강당이나 운동장 등에 메인 구조물(10)을 설치한다. 즉, 다수의 폴대(11)를 조립하여 돔 형상의 구조물을 형성한 후, 그 안쪽과 바깥쪽에 각각 내부 커버(12)와 외부 커버(13)를 결합시킴으로써 메인 구조물(10)의 설치를 완료한다.

이어, 상기 메인 구조물(10)의 내부에 하나 이상의 3차원 구동장치(40)를 설치하고, 그 위에 바닥판(30)을 설치하여, 상기 메인 구조물(10)의 출입구를 통해 들어 온 체험자가 올라설 수 있도록 한다. 그리고, 상기 메인 구조물(10)의 내부에 영사장치(20)와 제어부(50)를 설치하고, 상기 제어부(50)에 영사장치(20)와 3차원 구동장치(40)를 연결함으로써 지진체험장치의 설치를 완료한다.

지진체험장치의 설치가 완료되면, 출입구를 통해 고글을 착용한 체험자가 바닥판(30) 위에 올라가도록 한 후, 상기 제어부(50)를 통해 영사장치(20)와 3차원 구동장치(40)를 작동시킴으로써 지진체험이 이루어지도록 한다. 상기 제어부(50)는 지진의 진도에 대응하여 상기 3차원 구동장치(40)를 작동시킴으로써 바닥판(30)이 전후좌우로 진동하거나 상하 방향으로 움직이도록 하여 지진에 따른 진동을 체험하도록 함과 아울러, 지진의 진도에 대응하는 3D 영상이 영사장치(20)에 의해 메인 구조물(10)의 내부에 표출되도록 한다. 따라서, 상기 바닥판에(30) 올라선 체험자들이 바닥판(30)의 진동과 고글을 통한 3D 영상을 통해 지진시 발생하는 여러 가지 상황을 체험할 수 있게 된다.

이때, 상기 영사장치(20)는 가정의 거실이나 사무실과 같은 일반적인 건물 내부는 물론 백화점이나 터미널, 역사 등 다중 이용 시설의 내부와 외부, 거리나 도로 등 특정 지역에서 발생하는 상황을 모두 3D 영상으로 표출하여 각각의 장소에서 지진체험을 할 수 있도록 함으로써, 지진체험자들이 언제 어디서 지진이 발생하더라도 침착하게 대응할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 영사장치(20)에 의해 표출되는 3D 영상에는 각 상황에서 발생하는 소리를 나타내는 음향이 포함되어 있으므로, 실감나는 지진체험이 가능하게 된다.

이상의 과정을 거쳐 지진체험이 완료되면, 영사장치(20)와 제어부(50)를 제거하고, 바닥판(30)을 분리한 후 3차원 구동장치(40)를 제거한다. 그리고, 메인 구조물(10)의 내부 커버(12)와 외부 커버(13)를 분리하고, 구조물의 뼈대를 형성하고 있는 폴대(11)를 분리함으로써, 전체적인 부피를 최소화한다. 그리고, 다음 체험장소로 이동하여 상기한 과정을 반복하게 된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...메인 구조물
11...폴대
12...내부 커버
13...외부 커버
20...영사장치
30...바닥판
40...3차원 구동장치
50...제어부

Claims (4)

1. 일측에 출입구가 형성된 돔 구조로 형성되며 내부에 가상현실의 영상이 표출되는 메인 구조물(10)과;
   지진의 진도에 따라 발생할 수 있는 현상을 음향이 포함된 가상현실의 영상으로 표출하도록 상기 메인 구조물(10)의 내부에 배치되는 영사장치(20)와;
   상기 메인 구조물(10)의 바닥을 형성하며 지진의 진도에 대응하여 진동하는 바닥판(30)과;
   지진의 진도에 대응하여 상기 바닥판(30)을 진동시키는 3차원 구동장치(40)와;
   상기 영사장치(20)와 3차원 구동장치(40)를 제어하는 제어부(50);를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 지진체험 기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 구조물(10)은 중공 형태로 형성되고 서로 조립되어 돔 구조를 형성하는 복수 개의 폴대(11)와, 가상현실의 영상이 나타나도록 상기 폴대(11)의 내측에 배치되는 내부 커버(12)와, 상기 폴대(11)의 외측을 감싸도록 설치되는 외부 커버(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 지진체험 기구.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 영사장치(20)는 지진이 발생한 장소에 대응하여 각 장소에서 발생하는 가상현실의 영상을 표출하는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 지진체험 기구.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 3차원 구동장치(40)는 바닥판(30)의 중앙 하부에 1대가 배치되거나, 상기 바닥판(30)의 가장자리를 따라 90도 간격으로 4대가 배치되는 것을 특징으로 하는 가상현실을 이용한 지진체험 기구.

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