놀이터 발전에 대한 단상

어제는 별다른 글 소재를 찾지 못하여서, 이전에 가지고 있었던 아이디어(아이디어라 이름붙이기엔 좀 사소한듯 하지만..) 하나 풀어보려해.

사실, 나중에 돈생기면 직접 만들어 보려 했던건데.. 

딴거 해보고 싶은것도 많으니.. 내가 할 시간은 있으려나??.. 하는 마음으로 썰 풀어볼께. 

 

 

이전에 에너지,환경경제학에 관심이 생겨서, 관련 학회에서 같이 공부를 했었던적이 있었더랬지

경제전공인 학생들이 많던 곳이라, 나는 주로 과학원리에 관한 발제를 많이 맡았었어. 

에너지, 경제학. 그러면 역시 발전에 대한 이야기가 빠지질 않잖아??  

수력발전, 화력발전, 핵발전, 파력발전, 조류발전. 발전을 하는 방식도 여러가지고,

또 각 발전마다도 구체적인 발전방식이 다양하더라구. 

그런데, 가만히 그 다종의 발전방식들을 살펴보다 보니 한가지 생각이 떠오르더라구. 

 

결국. 모든 발전은 회전운동과 상하운동 이 두가지로 치환해서 전기로 변화시킨다는것.

 

 

어쩌면 당연한 건지도 모르겠어. 교류전기를 발생시키기 위한 가장 좋은 방법은, 회전운동을 통한 전자기 유도방식이니까.

그래도 대다수의 발전방식이 에너지를 원운동, 혹은 상하운동으로 치환한다는것 을 인식 한것은 큰 계기가 됐어.

마침 그 깨달음을 얻었던 장소가 놀이터였거든. 

 

 

형들 놀이터 가본지 오래됬지?? 혹시 애가 아직 어린 형들은 같이 손잡고 다녀 와 봤을려나??? 

시간 되면 한번 아이들 손잡고 놀이터에 가서 놀이터에 있는 놀이기구들을 유심히 살펴봐봐. 

대부분의 놀이 기구가. 상하로 움직이거나 회전하는 움직임을 하고 있더라구. 

무심코 눈을 들어 아이들의 움직임을 바라다 보면서, 어느새 나는 각 놀이 기구를 어떻게 하면 발전을 할 수 있도록 개량 할 수 있을까?? 

하는 생각을 하게 되더라구. 

그러다 보니 왠걸?? 생각보다 많은 녀석을 발전기 형태로 바꿀수 있다는 것을 깨달았어. 오늘은 그 몇가지 단상에 대해서 적어볼까해. 

 

 

 

그래. 구체적으로 계산해보진 않았지만,, 그 총 발전량이라는 것은 아마 그다지 실용적이지는 않을꺼라 생각해.(한두가지를 빼곤) 

그래도, 발전이 일어나서, 전등 하나라도 켤수 있다면.. 놀이 -> 에너지로 바꾸는 단초가 될 수 있겠다라는 생각의 단초가 된다는것과.

아이들이 그 기구들을 보면서 한번이라도 더 에너지와 발전에 대해서 생각해 볼수 있는(절약이던, 과학원리에 대해서건)계기가 된다면 

그로 인한 파급력이 더 크지 않겠어?? 라는 마음으로 그냥 효용성은 생각하지 않고 질러볼께. 

 

 

 

1. 메리 고 라운드. 

 

이건 아주 시작적인 녀석이라고 볼 수 있지.

이 기구의 설계자체가 사람이 가운데에 타고, 다른 아이가 그 기구를 돌려줌으로써 타고노는 기계야. 

여기에 발전기를 붙이면, 전체를 회전시키는데 드는 에너지가 커지긴 하겠지만,, 원체 기구 자체가 무게가 있어서 큰 상관은 없으리라 생각해. 

 

 

저렇게 생긴 친구 가운데 중심축에 회전에 의해서 발전 가능한 원동기를 설치하는게 핵심이야.

다만, 전체 회전하는 속도 자체는 낮은데 비해서, 돌리는데 가해지는 힘은 큰편이니까.

가운데 심어 놓는 발전기에는 기어를 이용해서, 큰힘을 이용해서 빠른 회전속도를 얻을수 있는 형태로 개량하여 설치하는게 좋을꺼야. 

그러면, 최소한 꼬마전구 대여섯개를 밝힐수 있을정도의 발전은 일어날수 있지. 

전구를 바로 바깥쪽 프레임에 연결해서 애들이 볼수 있도록 할 수도 있고. 아니면 축적해서 에너지 원으로 쓸수도 있겠지. 

 

2. 미끄럼틀. 

 

미끄럼틀 같은 경우에는 약간의 변형을 가한 형태라면 가능해.

골프공 썰매장이라고 예전에 유행했던건데 기억하는 형들 있으려나? 

그 아이디어를 미끄럼틀로 변용 적용시키면 발전이 가능하지.

(사실 골프공 썰매장 가본적이 없어서.. 그냥 내가 골프공으로 썰매를 탈 수 있는 형태로 상상한것이라 실제와 같은진 모르겠다.)

미끄럼틀의 미끄럼 부분을 모두 롤러의 형태로 만드는 거야. 위를 지나가면 돌아가도록 만들어져 있는.

즉 위에서부터 미끄럼틀을 타고 내려오는동안, 내려가는 아이의 무게 + 마찰력으로 인해 롤러가 돌아가는 형태로 설계하면 된다는 거지. 

(물론 아이 옷이 찡기지 않도록 설계해야겠지.) 

 

요런 구조를 이용해서, 저 회전축이 되는 부분에 발전기를 집어넣겠다는 것이 계획이지. 만들어진 전기는 바로 바깥에 엘이디등으로 연결시켜도 되겠구.

간단하지?? 

 

 

3. 땅따먹기

 

땅따먹기는 나름 기대작이야.  어렸을때 선그어놓고 하던 땅따먹기에서 부터 생각한 기구지. 

 

 

철이와 영이가 맨날 하던 그거말이지. 요것에 대한것도 간단해. 압전소자 혹은 공기 압력을 이용해 발전하는 시스템을 활용하는 거지.

공기압축을 이용한 패드는 일전에 저동차를 이용해서 발전하는 방법을 고안한 어떤 분이 제안했던걸로 기억하는데.. 

넓은 패드 안에 공기를 가두어 두고. 아래쪽으로만 아주 작은 구멍만을 뚫어놓는 형태의 발전기지.

큰 무게가 패드를 누르게 되면(그때는 방지턱이었던걸로 기억해.) 좁은 구멍으로 빠른 바람이 나가게 되는 형태의 발전기야. 

빠른 공기의 움직임을 다시, 회전운동으로 바꾸어서 발전하는 형태야. 

 

다만 압전소자의 경우는 압축되는 길이가 그렇게 크지 않아서. 괜찮지만,, 위의 공기압력식 발전기는 눌리는 깊이를 잘 컨트롤 해야해.

위에서 뛰놀던 아이가 푹 꺼지는 패드 때문에 넘어져서 다치면 안되니까 말이지..

 

4. 시소

 

위의 공기압력식 발전기가 요번에는 아주 유용하게 쓰이게 돼. 

시소의 아래를 받치고 있는 타이어 같은 물체대신, 공기 압력식 발전기를 놓으면돼. 다만 탄탄하면서도 탄성이 있는 물체를 써야겠지. 

시소가 땅바닥에 닿을때 지면에 쿵 하고 부딪히지 않도록 감속하는 부분을 위의 폭신하게 설계된 공기압력식 발전기를 이용해서 대체하는거지.

 

 

5. 헬스기구.(전신운동앞뒤로 )

 

 

 

요렇게 생긴 녀석을 이용하자는거지. 이것 말고도 쓸수 있는 녀석은 많지만. 

당연히 앞뒤로 움직이는 모션을 기어 설계를 통해서 회전동력원으로 삼겠다는 계획이야. 

이것 같은 경우에도, 회전수에 비해서 힘이 훨씬 강하니까,, 회전속도를 올려주는 형태의 기어장치를 다는것이 좋겠지?? ㅎㅎ 

 

 

일단 글을 쓰는 것에 집중하다 보니 점점 퀄리티가 땅바닥을 향해 떨어지는것 같네.. 

오늘은 그냥 내가 잡도리 하는거라고 생각하고 봐줘. 너무 오랫동안 묵혀만 둬서. 아이디어에게도 미안하고 그래서 빠르게 손풀듯 쓴거니까.

사실, 위 아이디어 전체가 떠오르자마자 3~4분 안에 모두 튀어나온 것일만큼, 놀이터에는 발전의 용도로 써봄직한 모션이 많긴 하더라.

효용성에 대해서는 좀더 고민 해봐야 겠지만,, 가로등 한개 켤정도 이상은 나올수 있지 않을까??...  

다음에 이 글을 고칠때, 간단한 설계도들을 그려서 첨부하면, 발전량에 대해서도 계산해볼수 있을거 같네. ㅎㅎㅎ 

 

 

안전하게만 설계 할 수 있다면. 효용성 보다는 교육목적으로 상당히 좋지 않을까.. 하는 바람을 담아보며 오늘의 글은 마칠께. 

안녕.