요약
본 발명은 지진 피해를 줄이기 위한 혁신적인 자동복원 마찰 댐퍼를 소개합니다. 육면체 상자 형태의 하우징 내부에 감쇄부와 이동 플레이트를 설치하여 외부 충격을 흡수하고 마찰력으로 에너지를 소산시킵니다. 특히 제1, 제2 감쇄 스프링을 통해 압축력을 조절하여 댐퍼의 변위를 회복시키는 것이 주요 특징입니다. 형상기억합금과 네오디뮴 영구자석을 사용하여 구조적 안정성을 높였으며, 기존 마찰 댐퍼의 복잡성과 유지보수 문제를 개선했습니다. 이 기술은 다양한 건축구조물의 내진 보강에 활용될 수 있으며, 높은 에너지 소산능력으로 지진 피해를 효과적으로 줄이고 사회적 안전성을 제고할 것으로 기대됩니다.
기본 정보
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특허명: 자동복원 마찰 댐퍼
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발명자: 허종완 교수
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출원번호: 10-2021-0186480
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등록번호: 10-2606346
상세 정보
발명의 배경과 필요성
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전 세계적으로 지진이 빈번하게 발생하면서 건축구조물의 내진 설계가 필수적으로 요구됨
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지진 발생시 구조물의 붕괴로 인한 피해를 방지하기 위해, 건축 구조물에는 제진장치(질량을 통해 진동을 줄이는 장치)를 사용해야 함
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기존의 마찰 댐퍼는 소성변형 후 재료 교체가 필요하거나 구조가 복잡하여 설치 및 유지보수에 어려움이 있음
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따라서 손쉽게 설치가 가능하고 부품 교체가 용이하며, 높은 구조적 안정성을 제공하는 자동복원 마찰 댐퍼의 개발이 시급함
구현방법
기술의 원리
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본 발명의 자동복원 마찰 댐퍼는 육면체 상자 형태의 하우징과 그 내부에 설치된 여러 감쇄부 및 이동 플레이트로 구성됨
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하우징 내에 설치된 감쇄부는 외부 충격을 흡수하고, 마찰력을 이용하여 에너지를 소산함
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이동 플레이트와 좌우 고정부, 이동블록 등의 구성 요소들이 서로 마찰을 일으켜 진동 에너지를 감소시키는 방식임
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특히 제1, 제2 감쇄 스프링을 통해 압축력을 조절하여 댐퍼의 변위를 회복시키는 것이 주요 특징임
구체적인 구현 방법
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하우징 내부에 제1 감쇄 스프링과 제2 감쇄 스프링을 설치함
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각 감쇄 스프링은 전방벽 사이에 배치되고, 선압축을 통해 압축력을 흡수함
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이동블록은 제1 이동 플레이트 및 전방벽을 관통하며, 외부로 돌출된 형태로 연결됨
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마찰부는 하우징 내의 이동블록과 접촉하여 마찰을 발생시킴
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형상기억합금과 네오디뮴 영구자석을 통해 구조적 안정성을 높이고, 에너지를 소산시키는 기능을 강화함
실험 및 결과
발명의 활용 방안
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본 발명의 자동복원 마찰 댐퍼는 건축구조물의 내진 보강을 위해 사용될 수 있음
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특히 기존 마찰 댐퍼가 설치된 구조물에서도 손쉽게 부품 교체 및 유지보수가 가능해, 비용 절감 효과가 큼
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다양한 구조물에 적용 가능하며, 에너지 소산 장치로서의 기능을 통해 지진 발생 시 구조물의 피해를 최소화할 수 있음
기대효과
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높은 구조적 안정성과 우수한 에너지 소산능력을 제공하여, 지진 피해를 효과적으로 줄일 수 있음
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기존 기술의 복잡성을 개선하고, 유지보수비용을 절감할 수 있음
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산업계에서의 비용 절감 효과와 사회적 안전성 제고에 기여할 수 있음
대표도면
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