남윤성 기자 (성남신기초등학교 / 5학년)
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칠레 광산 매몰사고 때, 광부구출에 결정적으로 기여를 한 ‘굴착기용 공압 해머’은 공기압(공압)의 원리가 적용된 것이다. 이처럼 공기압은 바퀴, 기중기, 운동기구, 공압 의료기, 거짓말탐지기 등 우리의 일상생활에서 다양하게 이용되고 있다. 이 중에서 바퀴에 적용된 공기압은 튜브 속에 공기를 넣고, 그 공기압으로 타이어를 팽창시켜 주행에 적합한 상태가 되면 바퀴가 제 역할을 하게 되는 것이다.
무거운 물건을 들어 옮길 때 사용되는 기중기를 이 공기압의 원리를 적용시켜 제작하여 보았다.
준비물 : 원형 고정 핀 2개(약 85mm 1개, 45mm 1개), 공압공기관(공기가 움직이는 통로), 끈, 고정 핀 나사 2개, 고정 핀, 목재판 大(약 180x80mm), 목재판 小(물건을 놓는 판, 약 80x60mm), 사각기둥(길이 약 200mm), 받침대 기둥(길이 약 110mm)이다.
제작방법을 살펴보면 다음과 같다.
1> 목재판 大에 고정 핀 나사를 돌려서 고정시킨다.
2> 목재판 大에 있는 구멍에 받침대 기둥을 마주보게 두 개 세운다.
3> 끈을 이용하여 목재판 小를 원형 고정 핀 (85mm)에 연결한다.
4> 목재판 小와 연결된 원형 고정 핀을 받침대 기둥의 구멍에 연결한다.
5> 원형 고정 핀 (45mm)을 이용하여 몸체에 기둥을 기둥에 뚫린 구멍으로 고정시킨다.
6> 조립된 몸체에 공압 주사기와 공압공기관을 연결하여 목재 기중기를 완성시키면 끝난다.
이 작품은 작동하는 부분에 공압 기능의 원리가 적용되어 있다. 물건을 들어 올리는 부분(사각막대 부분)에 있는 공압 주사기의 높이에 따라 기중기의 높낮이가 자유자재로 움직일 수 있는 것이다. 따라서 공기의 상대적인 압력 차이에 따라 기중기가 목재판 小 위에 놓여있는 물건을 들고 내릴 수 있도록 하는 것이 이 작품의 작동 원리다.
남윤성 기자 (성남신기초등학교 / 5학년)