중력이 없는 텐세그리티의 원리는 무엇인가요?

Question

단순하게 가느다란 실만 이용해서 중력을 거스르는 듯한 구조물인 텐세그리티는 어떻게 공중에 떠 있는 것과 같은 형태를 보여줄까요?

Answer 1

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

텐세그리티 원리는 매우 단순하다. 텐세그리티 구조물의 가운데 매달린 실은 서로 밀어내는 힘인 척력을 받고 있고, 구조물의 꼭짓점에 매달린 실은 서로 잡아당기는 힘인 인력을 받고 있는 상태이다. 그런데 다섯 개의 실은 전부 팽팽한 장력을 유지하고 있기 때문에 인력과 척력이 균형을 유지하게 되면서 외부의 힘에도 텐세그리티가 쉽게 변하지 않는 안정적인 구조를 갖게 되는 것이다.

다시 말해 텐세그리티의 구조에서 힘의 평형이 이뤄지는 것은 벡터의 합으로 설명 할 수 있다. 텐세그리티의 구조는 그 모양과 상관없이 n차원의 구조에서 모든 인장재 는 n개의 압축재와 연결돼 있다는 성질이 있다. 이 구조는 단순하지만 미묘하고 깊은 디자인 패턴의 조합으로 이루어져 있다.

그래서 나무젓가락을 쇠로 바꾸고, 실을 쇠사슬로 바꾼다면 얼마든지 더 강력한 구조물을 만들 수 있다. 이론적으로는 천공의 성 라퓨타도 건설하지 못할 것도 없다는 말이다. 실제로 외국에는 텐세그리티 다리나 건축물도 존재한다.