텐세그리티

Report
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.

similar documents