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만들어 보자!
움직이는 자동인형, 오토마타
오토마타는 ‘스스로 동작하다’라는 뜻의 고대 라틴어에 어원을 두고 있어요. 말 그대로 스스로 움직이는 자동 로봇이죠. 정각을 알려 주는 뻐꾸기시계와 태엽을 감으면 돌아가는 오르골이 대표적이랍니다.
자동기계장치는 기원전 3세기 고대 그리스 시대의 기계장치에서도 찾아볼 수 있는데, 역사적으로 자동기계장치가 가장 많이 사용된 장치는 물시계예요. 조선시대 장영실이 제작한 자격루는 12지신의 나무 인형이 오르내리며 정각을 알려 주는 우리나라 최초의 오토마타 물시계랍니다. 현대에 들어서 오토마타는 움직이는 인형이나 장난감의 모습을 갖춘 하나의 예술 분야로 자리잡기 시작했어요.
인형의 갖가지 독창적인 움직임을 표현하기 위해서는 설계에서부터 제작까지 다양한 아이디어가 필요해요. 특히 오토마타의 핵심 요소인 캠, 크랭크, 기어와 같은 구성요소를 어떤 모양과 순서로 만드는지에 따라 다양한 오토마타를 완성할 수 있답니다.
본격 메이킹 비법
오타마타의 비밀은 상자 속에 있다?!
비법 ① 오토마타 핵심 요소! 기어, 캠, 크랭크
오토마타가 자동으로 움직일 수 있는 비밀은 상자 안에 숨겨져 있어요. 이 안에서 수많은 종류의 구성 요소들이 상자 밖의 인형을 움직이고 있거든요. 대표적인 구성 요소로 기어, 캠, 크랭크, 링키지, 풀리, 레벨 등이 있답니다.
이중 기어는 원판 모양의 회전체에 달린 돌기들이 서로 맞물리면서 회전 운동의 방향이나 속도를 바꿀 수 있는 장치예요. 한 회전체의 돌기들은 모두 같은 간격으로 달려 있어야 하고, 돌기의 수가 많을수록 더 정확하게 기어가 맞물려 돌아간답니다.
캠과 크랭크는 회전운동을 상하, 좌우의 왕복운동으로 바꿔 주는 장치예요. 특히 캠은 타원뿐만 아니라 십자가, 육각형, 심지어 하트와 달팽이 등의 모양으로도 만들 수 있어 인형이 움직이는 경로를 다양하게 할 수 있답니다.
오토마타는 설계도가 따로 없기 때문에 구상한 장치들을 직접 그려야 해요. 특히 다양한 모양의 캠과 돌기의 간격이 일정한 기어를 그리기 위해서는 작도법을 알아야 한답니다.
작도의 가장 기본은 원을 똑같은 간격으로 8등분하는 거예요. 우선 컴퍼스로 원을 그린 뒤, 원의 중심을 지나는 직선을 그으면 2등분이 된답니다. 이 직선과 방안자의 눈금을 일치시킨 채로 원의 중심을 지나는 직선을 그리면, 두 직선이 수직이 되면서 원을 4등분하게 되죠. 8등분 선은 이 4등분선을 45°로 나누면 돼요. 방안자의 작은 사각형은 정사각형이기 때문에, 앞서 그린 4등분선이 이 작은 사각형을 대각으로 가로지르게 방안자를 놓으면 8등분선을 그릴 수 있답니다.
8등분선과 원이 만나는 8개의 점을 연결해 정팔각형까지 그릴 수도 있고, 각 점에 돌기를 붙여 기어로 만들 수도 있어요. 또 이를 응용해 하트와 별 등 다양한 모양을 그릴 수 있답니다.
내 손으로 꼭 완성할 거예요!
