아치(ARCH)모양에 대하여

아치 구조에 대하여

탐구결과

1.아치구조의 구조물과 직선모양의 구조물의 무게지탱 비교

강성웅 김기민 이나영

아치구조

직선구조

14권

(8.311kg)

7권

(3.815kg)

올린 수

&

무게

아치교 완성

탐구과정

단순교 완성

하중 실험

탐구결과

2. 아치교와 단순교의 무게 지탱 비교

아치교

단순교

종이가

내려간

길이

2.8cm

3.1cm

아치교는 2.8cm가 내려갔고 단순교는 3.1cm가 내려갔다.

결과적으로 아치교가 더 무게를 버텨서 단순교보다 더 적게 내려갔다.

감사합니다

목차

느낀 점

• 탐구 동기 및 목적
• 이론적 배경
• 아치구조의 활용 사례
• 가설 설정
• 탐구 방법 및 과정
• 탐구 결과
• 결론 및 느낀점

김기민: 내가 예전부터 아치모양에 대하여 창의적 산출물을 하고 싶었는데, 이번에 그 기회가 와서 좋았고 더 재미있게 탐구를 진행하게 되었던 것 같다. 우리가 살면서 숨어있는 아치를 찾아보는 것이 재미있었던 것 같다.

강성웅: 이번 산출물을 하면서 평소 책에서 배웠던 아치모양의 장점을 직접 내 눈으로 볼 수 있어서 더 신기하고 재미있었다. 실험할 때 우리가 할 수 있다는 것이 놀라웠다.

이나영: 여행을 하다가 생긴 궁금증 하나로 이런 주제를 만들어 조사도 하고 실험도 한 것이 재미있었고 아치구조에 역사나 활용사례 등 아치구조에 대해서 자세히 알게 된 것 같아 좋다.

탐구방법

교량 모형 만들기

• 준비물: 우드락, 자, 커터칼, 종이, 물체
• 우드락을 잘라서 100mm X 100mm 크기의 정사각형 6개와 400mm X 100mm 크기의 직사각형 1개를 두 개의 직사각형을 만들어 위에 종이를 각각 다르게 붙여 모형을 다리 모양을 만든다.
• 두 구조물에 물체를 올려놓고 각각 얼마나 종이가 내려가는지 측정한다.

탐구 동기

탐구방법

• 아치구조에 대해 더 알아보기 위해서

아치형 구조물과 직선형 구조물 무게지탱 비교하기

• 우드락, 글루건, 교과서, 저울을 준비한다.
• 아치모양의 구조물과 직선모양의 구조물을 만든다.
• 구조물 위에 똑같이 책을 올려놓는다.
• 책의 권 수와 무게를 측정해서 비교한다.

이론적 배경

아치(arch)

건축물의 상부를 반원형으로 형성하는 방법을 아치라고 한다. 아치는 역학적으로 구조가 안정적이라고 증명이 되어 있다. 위의 압력을 분산해서 지탱하기 때문에 튼튼하다.

탐구 목적

아치구조에 대해 조사를 하고 아치구조의 장점과 단점을 알 수 있다.

가설설정

탐구과정

아치모양의 구조물이 위에서 받는 압력을 분산하기 때문에 더 물건을 많이 버텨 무너지지 않을 것이다.

다. 사람의 발

2. 아치구조의 활용사례

결론

1. 직선구조의 구조물은 총 7권의 책을 쌓을 수 있었고,

아치구조의 구조물은 직선구조의 2배인 14권의 책을 쌓을 수 있었다.

2. 아치교와 단순교에 똑같은 물체를 올려놓았을 때 아치교가 더 적게 내려갔으므로 아치교가 더 튼튼하다는 것을 알 수 있었다.

결국 가설대로 아치모양을 사용한 구조가 일반 직선 모양보다 더 튼튼 하다는 것을 알 수 있었다.

3. 아치교는 구조적으로 매우 이상적이고, 곡선이 아름다움을 만들어낸다.

1. 아치구조의 활용사례

발은 사람의 체중을 지탱해야 하기 때문에 아치형처럼 움푹 위로 휜 형태이다.

나. 탄산음료 캔 밑바닥

아치구조의 힘을 분산시켜주는 특징을 이용해 위에서 누르는 압력을 한 부분이 지탱하지 않고 무게를 분산시켜 터질 위험을 낮춘다.

가. 아치교

전체적인 구조가 위쪽으로 볼록한 모양을 하고 있으며, 자중이나 활하중에 대하여 아치구조를 이용하여 압축력으로 지탱함.

자중: 구조물 그 자체에 의한 하중. 건축물의 경우는 고정 하중을 말한다.

활화중: 교량 위를 달리는 열차, 자동차, 군집 등의 하중.