창의적 공학설계 한명없조(6조) 종이다리 만들기

이민형(서기)

• 임무 보고서 요약
• 요약 문서를 팀원들에게 배포함.
• 회의록을 작성함.

한명없조(6조)

정아현(팀장)

• 팀의 책임자
• 과업 성공을 위해 필요한 활동을 수행함.
• 팀의 모든 일을 총괄함.

봉가현(촉진자)

• 팀에 부과된 일에 대한 팀의 집중을 유지시킴.
• 팀원이 제시한 의견이 침해되지 않도록 노력함.

<문제정의>

어떻게 하면 종이다리가 14kg의 무게를 버텨낼 수 있을까?

• 어떤 종이로 다리를 만들 것인가
• 어떤 형태로 종이다리를 만들 것인가
• 어떤 접착제를 사용할 것인가
• 종이의 강도를 높이기 위한 방법은 무엇인가

<문제 정의문 다시 작성하기>

바꾸어 말하기

→ 14kg의 무게를 버틸 수 있는

종이다리를 만든다.

1.

정반대로 정의하기

→ 종이가 14kg의 무게를 버틸

수 있는가

2.

초점을 넓혀라

→ 실제로 사람이 버틸 수

있는 종이다리

3.

초점의 방향 전환

→ 종이가 아닌 다른 재질로 이루어

진 다리가 14kg의 무게를 버틸

수 있을까?

4.

Brainstorming

<어떤 종이로 다리를 만들 것인가>

• 스케치북 사용하기
• 잡지 종이 이용하기
• 셀로판지 사용하기

• 교과서 표지 사용하기
• 닥나무 종이 이용하기
• 안 읽는 책의 두꺼운 종이 사용하기
• 화선지로 만들기
• 휴지심을 모아서 만들기
• 포스터 종이 사용하기
• 종이컵을 모아서 만들기
• 우드락 사용하기
• 종이 쇼핑백 재활용하기
• 화장품 포장 상자 이용하기
• 일회용 종이 접시 이용하기
• 달력 이용하기
• 문제집 종이 이용하기
• 여러 종류의 종이를 합쳐서 사용하기
• 휴지 사용하기

• 신문지로 만들기
• A4용지로 만들기
• 우유팩 종이 사용하기
• 라이싱지 사용하기
• 하드보드지 사용하기
• 로얄지로 만들기
• 골판지 사용하기
• 아트지 사용하기
• 모조지 사용하기
• 스노우지 사용하기
• 대형 종이상자 이용하기
• 한지로 만들기
• 포장지 사용하기
• 색종이 사용하기
• 창호지 이용하기

Brainstorming

<어떤 형태로 종이다리를 만들 것인가>

• 판형교로 만든다.
• 강상자형교로 만든다.
• 강상자판형교로 만든다.
• PSC Box교로 만든다.
• PC Girder교로 만든다.
• 연속교로 만든다.
• 게르버교로 만든다.
• 위에서 언급한 구조 중 여러개를 혼합하여 만든다.
• 다리 구조물 속에 빛이 통과해야 하므로 다리 속을 채우지 않고 비운다.
• 다리 속을 비우되, 보강재를 넣어 튼튼하게 한다.
• 아치형교로 만든다.

• 고정되어 있는 고정교로 만든다.
• 이동할 수 있는 가동교로 만든다.
• 고정교인 이차교로 만든다.
• 고정교인 사장교로 만든다.
• 고정교인 캔틸레보교로 만든다.
• 고정교인 현수교로 만든다.
• 고정교인 형교로 만든다.
• 가동교인 도개교로 만든다.
• 가동교인 승개교로 만든다.
• 가동교인 선개교로 만든다.
• 단순교로 만든다.
• 트러스교로 만든다.
• 라멘교로 만든다.
• 거더교로 만든다.
• T형교로 만든다.

• 보강재를 가로로 쌓는다.
• 보강재를 세로로 쌓는다.
• 위, 아래에서 다리를 받치는 구조로 만든다.
• 다리 속으로 빛이 통과해야 하므로 보강재로 다리 속을 꽉 채우지 않는다.
• 다리 바깥쪽에 지지역할을 해주는 보강재를 놓는다.
• 보강재를 전체적으로 배치한다.
• 보강재를 질서정연한 구조로 넣는다.
• 보강재는 무게가 있는 물체르 매달 부분에 중점적으로 넣는다.

Brainstorming

<어떤 접착제를 사용할 것인가>

• 딱풀 사용하기
• 목공풀 사용하기
• 우드락 본드 사용하기
• 물풀 사용하기
• PVC 본드 사용하기
• 수지 접착제 사용하기
• 무수지 접착제 사용하기
• 타일 접착제 사용하기
• ABS 접착제 사용하기
• 고무 풀 사용하기
• 글루건 사용하기
• 밀가루 풀 사용하기
• EVA 접착제 사용하기
• 합성 고무 접착제 사용하기
• 에폭시 접착제 사용하기

Brainstorming

<종이의 강도를 높이기 위한 방법은 무엇인가>

• 글루건으로 종이 칠하기
• 다리 내부에
• 접합부분을 종이로 감싸기

• 페인트 칠하기
• 니스칠하기
• 종이 코팅하기
• 물풀 종이에 바르기
• 신문지를 물에 적셔 단단하게 하기
• 종이를 여러 번 접어보기
• 종이를 여러 개 겹치기
• 한지에 풀 먹이기
• 다리 내부에 보강재 넣기
• 다리 바깥쪽에 보강재 붙이기
• 신문지로 보강재 만들기
• 골판지로 보강재 만들기
• A4용지로 보강재 만들기
• 한지로 보강재 만들기
• 도화지로 보강재 만들기

<아이디어 평가>

(아이디어 중 실현가능성이 있는 것 4개씩 선정)

<종이>

<형태>

강도 무게

안정성 실현가능성 무게

// /

/

우유팩

트러스교

아치형교

/

///// /

라이싱지

판형교

/

/// /

하드보드지

단순교

/// //// //

A4

////

<아이디어 평가>

<접착제>

<강도>

접근성 접착력

무게 강도

// ////

보강재

//// ////

목공풀

// //

페인트칠

///

글루건

니스칠

딱풀

//

////

/ /

종이코팅

물풀

/

<아이디어 판정>

판정결과에 따라서,

다리의 소재는 라이싱지, 연결 접착제는 목공용 풀을 사용하고, 다리 모양은 단순교의 형태로 제작한다. 또한 보강재를 추가하여 무게를 지탱하는 강도를 높인다.

<제작과정>

*가격-라이싱지(2900원), 골판지(1000원),

목공용 풀(구매하지 않고 있던 재료를 활용함)

1.

라이싱지를 300mmX250mm,

300mmX230mm로 각각 2개씩 자른다.

(250mm는 상,하단 230mm는 측면)

측면이 될 라이싱지의 가운데 부분에 삼각형 구멍을 만든다.

(다리의 무게를 줄이기 위해서)

2.

<제작과정>

골판지를 10mmX23mm로 12개 자른다. (다리의 강도를 보강하기 위해)

3.

골판지를 23mm로 길게 3개 정도를 잘라 말아준 후 접착제로 고정한다.(다리내부의 지지대 역할)

4.

<제작과정>

3.

다리 하단에 골판지 기둥과 라이싱지 측면을 붙인다.

다리 상단을 부착해 고정시켜 완성한다.

4.

<내부 구조 스케치>

<특허조사>

출처 : http://kpat.kipris.or.kr/kpat/biblioa.do?method=biblioFrame

설계구성요소

현실적 제한조건