천공의 성 라퓨타, 중력을 거스르면서 하늘에 떠있는 보물섬인 천공의 성 라퓨타는 걸리버 여행기에 나오는 하늘 섬을 모티브로 한 일본 애니메이션이다. 개봉 당시 아이들이 하늘을 멍하니 쳐다보는 라퓨타 신드롬이 생겼을 정도로 인기가 많았던 애니메이션이었다. 그렇다면 현실 세계에도 천공의 성 라퓨타가 존재할까?
실제 천공의 성 라퓨타가 현실 세계에서 존재할리는 만무하지만, 아쉬운 대로 이와 비슷한 중력을 거스르는 구조물인 텐세그리티는 존재한다. 그래서 오늘은 텐세그리티가 무엇인지 알아보고, 이 구조물의 원리와 만드는 방법을 알아보려고 한다.
참고로 만드는 방법은 굉장히 쉽고 특별한 준비물도 필요하지 않다. 아이들과 함께 만들어 본다면 참 좋을 것 같다.
목차
1. 텐세그리티란?
텐세그리티는 멘사 회원이자, 발명가이자, 수학자인 풀러라는 사람이 처음으로 고안한 구조물이다. 물론 위 사진의 허접한 텐세그리티는 내가 만든 것이다. 텐세그리티의 스펠링은 Tensegtity인데, 이는 장력을 뜻하는 Tension과, 무결성을 뜻하는 Integrity가 합쳐져서 만들어진 합성어이다. 그러니깐 줄의 장력을 이용해 구조물이 흡사 공중에 떠있는 것처럼 만든 것을 뜻한다. 그리고 보기와는 다르게 상당히 안정적인 구조를 지니고 있다.
그래서 실생활에서는 의자나 테이블로 많이 활용되고 있다. 이런 테이블을 집에 하나 장만해두면 집에 오는 사람들이 신기해할 것 같기는 하다.
2. 텐세그리티 원리
텐세그리티 원리는 매우 단순하다. 텐세그리티 구조물의 가운데 매달린 실은 서로 밀어내는 힘인 척력을 받고 있고, 구조물의 꼭짓점에 매달린 실은 서로 잡아당기는 힘인 인력을 받고 있는 상태이다. 그런데 다섯 개의 실은 전부 팽팽한 장력을 유지하고 있기 때문에 인력과 척력이 균형을 유지하게 되면서 외부의 힘에도 텐세그리티가 쉽게 변하지 않는 안정적인 구조를 갖게 되는 것이다.
그래서 나무젓가락을 쇠로 바꾸고, 실을 쇠사슬로 바꾼다면 얼마든지 더 강력한 구조물을 만들 수 있다. 이론적으로는 천공의 성 라퓨타도 건설하지 못할 것도 없다는 말이다. 실제로 외국에는 텐세그리티 다리나 건축물도 존재한다.
3. 텐세그리티 만들기
준비물은 실과 나무젓가락, 글루건이면 충분하다. 실과 나무젓가락을 자를 가위도 있으면 좋다. 하지만 이가 튼튼하다면 이로 대체 가능하다.
나무젓가락과 글루건을 이용해서 텐세그리티 구조물의 하판과 상판이 될 사각형을 만들어 준다.
하판과 상판이 있어야 하니 당연히 두 개를 만들어야 한다.
대략 30도 정도의 기울기를 주도록 나무젓가락을 붙여준다.
이렇게 두 개를 만들어주면 되는데, 힘을 많이 받는 곳이니 글루건을 듬뿍 발라서 튼튼하게 고정을 해주자.
그리고 조금 전에 만든 상판과 하판에 붙여주자.
그리고 뒤집어서 실을 연결해주면 되는데, 가장 먼저 척력을 담당하는 가운데 부분에 실을 매달아주자. 그다음은 꼭짓점에 실을 팽팽하게 매달아주면 되는데, 대각선 방향으로 순서를 잡고 실을 매달아 주면 된다. 손재주가 없으면 실을 매달기가 다소 어려울 수 있으나, 몇 번 하다 보면 금방 감이 잡힐 것이다.
이것을 만들어서 어디다 쓰냐 묻는다면, 할 말은 없다. 그냥 재미로 만들어보는 것이다. 그래도 한 가지 확실한 것은 아이들이 굉장히 좋아하고 신기해한다는 것이다.
그리고 손재주가 좋은 분들은 집에서 사용할 장식품 정도로는 만들 수 있지 않을까 싶다. 위 사진처럼(?) 말이다. 응???
연필깎이 받침대로 괜찮지 않나? 필자의 집에서는 실사용 중인 아이템이다. 아이가 좋아한다.
이상 텐세그리티 원리 및 만들기였습니다. -끝-
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