달걀 충격 흡수 장치 이론 - dalgyal chung-gyeog heubsu jangchi ilon

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◈29일 천안 한국과학기술교육대학교에서는 학생들의 창의력 경연대회가 열렸다.특명 ′3층 건물 높이에서 날 계란을 깨뜨리지 않고 무사히 착륙시켜라. 기회는 단 한번′.

한국과학기술교육대 학생들에게 ′미션 임파서블′이 내려졌다. 빨대와 접착 테이프만으로 만든 구조물로 충격을 완화해 13m 높이의 건물에서 콘크리트 바닥으로 떨어뜨려 계란이 깨지지 않게 보호하는 것.

29일 오후 1시 충남 천안에 소재한 한국과학기술교육대학교 도서관에서 이 학교 학생 300여명이 참여해 ′계란을 살려라′라는 이름의 창의력 대회가 열렸다.
대회에 참가한 44팀이 만들어 온 구조물들은 개성 있는 모양만큼이나 이름도 특이했다. 공학도의 작품다운 ′트러스트 에그′에서 평화의 의미를 담은 미사일 모양의 ′대포동 1호(북이 소유하고 있는 미사일이 터질 경우 평화가 무너질 것이라는 의미)′, 무사 착륙을 기원하는 ′날아라 병아리′까지 학생들의 개성만큼이나 톡톡 튀는 작품들을 선보였다.

참가 학생들은 모두 자신의 계란이 무사히 착륙할 수 있을 것이라고 확신하고 있었다.

44개팀 중 30개팀 안전 착륙

이 경기의 핵심은 3층 건물 높이에서 계란을 떨어뜨려도 깨지지 않게 하는 일. 플라스틱 빨대와 이를 연결하는 접착 테이프 외에는 어떤 장치도 사용할 수 없다. 쉽게 부서지고 휘어지는 빨대를 어떤 방법으로 연결해 계란을 에워싸느냐가 관건이다.

◈대회에 참가한 학생들이 자신의 작품을 설명하고 있다.빨대는 가운데가 비어 있고, 탄력성이 좋아 계란 주위를 두텁게 감싸기만 하면 웬만한 충격에도 보호할 수 있지만 호락호락하지만 않다. 어떤 경기든지 제약은 있기 마련.

가장 가벼운 조건에서 가장 빠른 속도로 떨어질 경우는 후한점수를 받는다. 즉, 가능한 한 빨대와 테이프를 적게 사용해 구조물의 무게를 줄이고 다른 구조물보다 빠른 속도로 떨어뜨려 충격량을 높였는데도 계란이 깨지지 않을 경우 높은 점수를 받게 되는 것이다.

′쉬이익∼′
빨대 갑옷을 입은 계란이 13m 높이에서 떨어졌다. 구경하고 있는 사람들의 눈도 빠르게 아래로 향했다. 빨대 구조물은 콘크리트 바닥에 부딪힌 후 살짝 튀어 올라 멈췄다. 얼기설기 엮은 빨대 가지들이 일부 부러지고 휘어지기는 했지만 성공.

도우미 학생이 머리 위로 커다랗게 동그라미를 그리고 ′살렸다′라고 써 있는 푸른색 푯말이 올라갔다. 응원 나온 학생들은 친구들의 이름을 부르며 환호성을 질렀다.

계란을 보호하기 위해서는 다음 두 가지 조건 중 한가지를 충족시켜야 한다. 첫 번째는 계란이 13m에서 떨어질 때 발생하는 충력량을 대신 빨대가 흡수하는 것. 즉 계란에 충격이 도착하기 전 빨대 구조물이 부서지며 충력 에너지를 빨아들이는 것이다.

또 다른 조건은 계란에 전해지는 충력을 분산 또는 완화시키는 것이다. 사선이나 정육각 모형은 가장 안정적으로 에너지를 분산시킨다. 빨대 윗 부분의 주름을 이용해 충격을 완화시키는 것 역시 중요한 요소이다. 물론 계란이 직접 바닥에 닿지 않을 정도의 구조물의 단단함은 기본이다.

과학원리 몸으로 직접 체험하는 기회

◈깨진 달걀이 없는 것은 아니다.계란을 보호하기 위해 학생들은 지금까지 배웠던 모든 물리학, 공학, 화학 지식을 동원됐다.

박필권씨(25, 매카트로닉스 학과)는 ″중간고사 공부까지 미루며 3일 동안 고민한 끝에 만든 작품이다. 비행기 날개의 육각 조직구조를 본 따 만들었기 때문에 가장 견고할 것″이라고 말했다.

이날 출전한 44개 팀 중 계란을 무사히 살려낸 팀은 30팀. 하지만 모두에게 1등 상금 30만원이 돌아가지는 않는다. 심사위원을 맡고 있는 담당 교수 앞에서 자신들이 만든 구조물의 원리를 설명하는 것이 남았다. 정확한 과학적 원리에 부합하는 구조물일 경우 타당성과 우연에 의한 성공 가능성을 배제하기 위함이다.

이날 우승은 운반을 위해 짚으로 계란을 보호하는 전통 원리와 삼각형과 육각형의 에너지 분산을 적절히 이용해 창의력에서 높은 점수를 받은 정유진양(23, 신소재공학과)이 차지해 30만원의 상금과 함께 계란 한판을 부상으로 받았다.

이날 행사를 주최한 제어시스템 공학과 임경화 교수는 ″수업 시간에 배운 내용들을 실생활에 적용하고 원리를 몸으로 직접 체험할 수 있는 기회가 됐다고 생각한다. 생각보다 많은 학생들이 계란을 살렸지만 내년에는 제약 조건을 많이 둬 좀더 수준 높은 경기를 치르겠다. 또, 학교 내 행사가 아니라 인근 대학은 물론 중·고등학교 학생들이 참여할 수 있는 행사가 됐으면 한다″고 말했다.

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