Transcript 텐세그리티
일월영재 학급 정 소희 서론 연구 필요성 연구 주제 및 방법 연구 결과 느낀점 • 연구 동기 • 선행 연구 및 관련 이론 • 연구 필요성 • 연구 주제 • 연구 방법 및 준비물 • 연구 결과 • 수학적 원리 • 느낀 점 텐세그리티 사진 을보고 텐세그리티는 쓰러 질 듯 한 모양이고 건들면 넘어질 것 같 이 보이는 겉모습인데 무거운 무게를 버틴 다는 것이 신기해서 조금 더 연구하게 되었 다. 텐세그리티를 처음 정의하고 발표한 사람은 미국 의 건축학자이자 수학인 버민스터 풀러다. 풀러는 텐세그리티 이름을 정하기에 앞서 1957년 에 이미 가볍고, 견고하며, 경제적인 지오데식 돔 을 발명했다. 그러나 지오데식 돔은 말 그대로 반 구(돔)의 모양으로 정해져 있어, 다양한 모양을 만 들 수는 없었다. 그래서 연구한 끝에 탄생한 구조 가 바로 텐세그리티다. 1962년 풀러는 텐세그리티 를 미국 특허로 등록하고, 그 이후 많은 사람들이 텐세그리티를 연구하고 있다. 지오데식 돔 출처 수학동아 사람들이 겉모습과 구조물로 이용해서 텐세그리티에 대해서 더 알게 되어서 다르게 단단하고 수학적 원리가 있는 더 많은 건축물 등을 텐세그리티를 발명 할 수 있다. 연구1 : 텐세그리티를 쉬운 방법으로 만들어 보기 연구 2~4 : 재료를 달리한 텐세그리티는 과연 몇 Kg의 무게까지 지탱할 수 있을까? -연구2 : 실 + 37cm나무막대로 만들었을 때 -연구3 : 낚싯줄 + 37cm나무막대로 만들었을 때 -연구4 : 낚싯줄 + 13.5cm나무막대로 만들었을 때 먼저 나무막대를 실로 연결하는 실험을 했다가 해체 후 나무막대와 낚싯줄을 연결하여 기본 텐 세그리티를 만드는 방법을 알아보았다. 낚싯줄 + 13.5cm 나무막대로 만든 텐세그리티 와 낚싯줄+ 37cm나무막대로 만든 텐세그리티 를 비교했다. 실 + 37cm나무막대로 만든 텐세그리티와 낚싯 줄 + 37cm나무막대로 만든 텐세그리티를 비교 했다. 연구 1 37cm 길이의 나무 막대 3개 13,5cm 길이의 나무 막대 3개 낚시 줄 실 가위 철사(없어도 됨) 왼쪽과 같은 모양으로 잡은 후 가운데를 철사 또는 실로 고정해 준다. 사진과 같이 줄을 모든 막대에 이어주는데 줄은 꼭 팽팽 해야 한다. 빨간색으로 표시한 줄은 밑면이라고 보고 파란색으로 표시한 줄은 옆면이라고 보면 된다. 가운데 묶은 철사를 풀어주면 완성! 낚싯줄로 만든 텐세그리티 실로 만든 텐세그리티 13.5cm 나무 막대로 만든 텐세그리티 가운데 있는 실 또는 철사를 풀어 주어야 함 (사진은 풀기 전의 모습) 연구 2 무게를 잴 저울 텐세그리티 구조물에 올릴 물건 (책) 사진기 일반 실로 만든 텐세그리티 책을 저울에 올려주고 kg을 잰다. (*전자 저울을 이용하면 더욱 정확함) 사진처럼 위에 차근차근 책을 올려주면 되는데 한번에 올리면 힘을 더 받을 수 있으므로 한 권씩 천천히 올려 준다. 5kg 때는 무게를 가해서 그런지 실이 처음 보다 느슨해졌고, 약간의 흔들림이 있었지 만 다시 균형을 잡고 버텼다. 연구 방법 2-1 부터 반복 한다. 5kg 때 이미 약간 흔들렸기 때문에 무게를 작은 단위로 올려줌. 총 7kg 이번에도 한 권씩 차근차근 올려 준다. 7kg을 올리자 5kg 보다 흔들림이 많았고 실 도 5kg 때보다 느슨해져서 쓰러질 듯 하였다. 하지만 쓰러지지 않아서 가족 모두 신기해해 서 조금씩 더 올려 봤다. 처음과 7kg을 올렸을때 실의 느슨한 정도 비교 사진 또다시 반복 한다. 500g 500g 500g 8.5kg 까지 버티고 있었지만 약 1~2 분 버티다가 흔들 거리더니 결국 쓰러졌다. 쓰러진 후 텐세그리티를 확인하니 실이 끊어져 있었다. 하지만 예상보다 많이 버텨서 신기했다. 일반 실로 만든 텐세그리티는 8.5kg 까지 버티다 쓰러졌다. 혹시 몰라 책만 빼서 다시 무게를 잰 결 과 8kg 이었다. 실험(연구) 중 무게를 잴 때 약간 의 오차가 있었다. (전자 저울을 사용했다면 오차 가 적었을 것이다.) 연구 3 무게를 잴 저울 텐세그리티 구조물에 올릴 물건 (책) 사진기 낚시 줄로 만든 텐세그리티 1kg 1kg 1kg 1kg 1kg 총 5kg 이번에도 연구 2와 같은 방법으로 책 한 권씩 천천히 올려 주었다. 안정적으로 흔들림이 없었다. 실로 연결했을 때와 같이 5kg 이었지만 실보다 더 안정감이 있었다. 연구 3 반복 역시 전자저울이 아니어서 책 무게의 오차는 약간 있다. 1kg 1kg (일반 실과 비교하기 위해 같은 무게로 정리 했습니다.) 7kg의 책을 올렸을 때 실로 만든 텐세 그리티와 다르게 흔들림 조차 보이지 않을 정도로 안정감이 있었다. 낚실 줄로 만든 텐세그리티는 어느 정 도 까지 버틸 수 있는지 예상하기도 어 려울 정도였다. 총 7kg 1kg 1kg 낚시 줄은 실과 다르게 안정감이 많아서 무게 단위를 1kg 씩 올렸다. 총 9kg 낚싯줄로 만든 텐세그리티는 실로 만든 텐세그 리티와 다르게 500g 더 추가 되었지만 안정감 있게 서있었다. 처음에 올려 놓을 때 약간 흔들 림이 있었지만 그 흔들림 후에는 안정감 있게 서있었다. 10kg 넘으면 혹시 쓰러질 수 도 있어서 책의 무게 단위를 500g 씩 올렸다. 500g 1kg 500g 500g 11.5kg 약간의 흔들림이 있었지만 안정적으 로 버텼다. 무한 반복.. 500g 500g 500g 실이 많이 느슨해 지고 흔들림이 있어 약간 불안정 했다. 13kg 무한 반복.. 500g 500g 500g 500g 15kg 흔들림이 커져서 조마조마했다. 보 기에는 간단해 보이는 텐세그리티 가 이정도나 버틸 수 있는 것을 눈 으로 보고도 믿기지가 않았다. 장판이 파일 정 도로 무거웠지 만 텐세그리티 는 버텼다. 무한 반복.. 500g 500g 500g 16.5kg 처음에는 흔들리다가 안정감이 생겨서 더 올릴 생각과 텐세그리티 실 부분을 더 자세 히 찍기 위해 찍으려고 하는 순간 쓰러져서 모두 놀랐다. 낚싯줄로 만든 텐세그리티는 16.5kg에서 쓰러졌 다. 하지만 텐세그리티는 멀쩡하다. (실로 된 텐세 그리티와 달리 끊어지지 않았다.)혹시 몰라서 책들 만 무게를 쟀더니 15kg 이었다. 연구 4 무게를 잴 저울 텐세그리티 구조물에 올릴 물건 (책) 사진기 짧은 막대로 만든 텐세그리티 (13.5cm나무막대+ 낚시 줄) 1kg 1kg 1kg 1kg 이번 연구도 2,3 과 같은 방법 으로 반복한다. 1kg 총 5kg 약간 흔들렸지만 다시 균형 을 잡았다. 막대가 길었을 때 보다 일찍 줄이 느슨해졌다. 1kg 1kg 1kg 1kg 9kg 약간 흔들렸지만 다시 균형을 잡았다. 하지만 곧 쓰러지고 말았다. 그래도 텐세그리티는 망가지지 안고 멀쩡 했다. 13.5cm 나무막대(낚시 줄)로 만든 텐세그리티는 9kg에서 쓰러졌다. 혹시 몰라서 책만 다시 무게를 재보니 7.5kg 이었다. 실+37cm막대; 8kg에서 쓰러짐 낚싯줄+37cm막대; 16.5kg에서 쓰러짐 낚싯줄+13.5cm막대; 7.5kg에서 쓰러짐 무게 지탱 정도 :낚싯줄+37cm막대 +13.5cm막대 실+37cm막대 낚싯줄 -> 실보다는 낚싯줄을, 짧고 얇은 막대보다는 굵고 긴 막대를 사용해야 강한 텐세그리티 구조물을 만들 수 있다. 텐세그리티는 당기기와 밀기의 결과가 윈윈관계((win win)둘 다 좋아지고 둘 다 이 기는)를 각각 나타내는 현상이다. 당기 기는 연속적이고, 밀기는 비연속적이 다. 연속적인 당기기는 인장(땡긴다)과 압축(누른다)의 긴장(팽팽하게 맞서는)에 의해 만들어지는 비연속적인 밀기에 의해 균형잡혀진다. 텐세그리티에 대해 더 알게 되어서 신기하고, 눈으로 보고도 믿기지 않을 정도로 많이 버텨서 신기 했다. 텐세그리티 구조물을 이용한다면 가장 단순한 구조의 건축물과 가구 등을 만들 수 있을 것이다. 아쉬운 점 :텐세그리티의 구조물 사이의 각도를 재지 못해서 좀더 수학적인 접근을 못한 것이 아쉬웠다. 또 한 나무막대가 아닌 좀더 튼튼한 재료 (스테인레스, 하 드우드 등)를 사용하여 더욱 강력한 구조물을 만들지 못한 것이 아쉽다. 만약 전자 저울로 했으면 더 정확 했을 텐데 전자 저울을 이용하지 못 해서아쉬웠다.