본문내용
1. 서론
1.1. 스파게티 다리 프로젝트의 개요
본 프로젝트는 최소한의 재료(1kg 스파게티 면, 글루건 5개)로 가장 무거운 하중을 견딜 수 있는 스파게티 다리를 설계, 제작하는 것을 목표로 한다. 주어진 제한요소 내에서 효과적인 다리 구조를 찾아내고자 하였으며, 이를 위해 실제 다리의 설계 원리를 분석하고 이를 반영하여 프로토타입을 제작하였다. 또한 제작 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 예상하고 이를 해결하기 위한 단계를 거쳤다. 최종적으로 가장 효과적인 다리 구조를 선정하여 상세 설계안을 제안하고자 한다. 이를 통해 제한된 재료로 최대의 성능을 발휘할 수 있는 최적의 스파게티 다리 모델을 도출하고자 한다.
1.2. 프로젝트의 배경과 필요성
스파게티 재료와 글루건만을 이용해 강한 하중을 견딜 수 있는 다리를 설계하고 제작하는 프로젝트의 배경과 필요성은 다음과 같다.
스파게티는 일상적으로 접하는 식재료이지만, 의외로 구조적 강도가 높아 건축 재료로 활용될 수 있다는 점에서 흥미로운 재료이다. 제한된 재료로 강한 하중을 견디는 스파게티 다리를 설계하고 제작하는 과정을 통해 재료의 물성과 구조 이론을 심도 있게 탐구할 수 있다. 또한, 창의적인 문제 해결 능력과 협업 능력을 기를 수 있다. 실제 규모의 다리 설계와 달리 축소 모형을 제작함으로써 설계와 제작 과정을 효과적으로 학습할 수 있다. 이를 통해 공학 설계 및 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있다.
1.3. 프로젝트 수행 목표
프로젝트 수행 목표는 다음과 같다.
제한된 재료로 무거운 하중을 견디는 스파게티 다리를 설계하고 제작하는 것이다. 다리를 지탱하는 기둥과 힘을 분산시키는 물리적 이론을 이해하고 이를 바탕으로 다리를 설계하고자 한다. 동일한 접착제를 이용하여 접착면을 밀착시키는 방법을 모색하고자 한다. 이를 통해 스파게티(페투치네)로 만든 축소 모델 다리를 제작하는 것이 목표이다. 팀원들과의 의사소통을 통해 문제를 해결하고 체계적인 창의 공학 설계 단계를 거쳐 프로젝트를 진행하고자 한다.
2. 문제 정의
2.1. 스파게티 다리의 설계 기준
스파게티 다리의 설계 기준은 다음과 같다. 첫째, 무거운 하중을 버틸 수 있는 스파게티 다리를 만들어야 한다. 둘째, 길이가 40cm를 넘는 스파게티 다리를 제작해야 한다. 셋째, 제작이 용이한 스파게티 다리를 설계해야 한다. 이를 위해 부재를 두껍게 만들어 높은 하중을 견딜 수 있게 하고, 실제 다리 구조를 참고하여 다리 모양을 결정하며, 부재 사이의 공극이 없는 안정적인 다리를 제작할 것이다.
2.2. 제한 요소 및 제약 사항
제한 요소 및 제약 사항이다. 1kg 스파게티 면과 글루건 심 5개만을 사용하여 스파게티 다리를 제작해야 한다. 다른 재료 사용은 불가능하다. 따라서 제한된 재료에서 최대한의 강도와 하중 지지력을 발휘할 수 있는 설계가 필요하다. 또한 스파게티 면의 길이가 약 25cm로 짧기 때문에 40cm 이상의 길이를 갖는 다리 제작 시 안정성 문제가 예상된다. 이러한 제한사항을 극복하기 위해 트러스교 구조와 같은 안정적인 형태의 다리 설계가 요구된다.
3. 아이디어 창출
3.1. 브레인스토밍 기법 활용
브레인스토밍 기법 활용이다.
브레인스토밍은 여러 사람이 동시에 자유롭게 많은 아이디어를 제시하는 방법이다. 브레인스토밍의 4가지 규칙인 비판금지, 자유분방, 양산, 결합과 개선을 준수하여 진행한다. 먼저 PMI 분석을 통해 제안된 아이디어의 장점, 단점, 흥미로운 점을 찾아 발상의 줄기를 만들어나간다. 이후 트러스교 구조를 고려하여 아이디어를 구체화한다. 스파게티 면과 글루건 심이라는 제한 요소 속에서 최대 하중을 견디는 다리 설계를 위해 체계적이고 창의적인 아이디어 도출이 필요하다. 이를 위해 브레인스토밍을 활용하여 다양한 아이디어를 창출하고, PMI 분석으로 아이디어를 평가 및 개선해 나가며, 실제 다리 구조인 트러스교를 고려하여 ...
