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[수학동아] 프랙탈 구조로 더 가벼운 건축물 만드는 법

연구팀이 만든 프랙탈 구조물 모형.
 
영국 노팅엄 대학의 용 마오 교수 연구팀은 무거운 철근 기둥 대신 속이 비어 있는 고체 형태의 프랙탈 구조물을 이용해 가벼우면서도 튼튼한 건축물을 만드는 방법을 연구했다. 이를 위해 우선 다양한 반지름을 가진 속이 빈 고체 기둥을 만들고, 이것을 ‘0단계’라고 이름붙였다. 그리고 이 고체 기둥을 사면체 모양으로 만든 뒤 연결해 새로운 기둥을 만든다. 이것이 ‘1단계’다. 그런 뒤 이 1단계 기둥들을 이용해 똑같은 모양으로 ‘2단계’ 기둥을 만든다. 이런 방법으로 ‘3단계’까지 만들 수 있는데, 연구팀은 이 방식으로 만든 크레인 기둥의 무게를 측정해 봤다. 그랬더니 금속으로 만든 크레인 기둥보다 무려 100배나 가볍고 튼튼한 크레인 기둥을 만들 수 있었다.

하지만 이 구조는 한 가지 큰 문제점이 있다. 만약 작은 기둥 하나라도 크기가 안 맞거나 무게를 분산하지 못하는 상황이 되면 순식간에 무너질 수 있다는 점이다. 연구팀은 앞으로 이 점을 보완할 수 있는 방법을 연구할 계획이라고 밝혔다.

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2013년 01월 수학동아 정보

  • 최영준 수학동아 기자 기자
  • 사진

    염지현 기자, 위키디피아

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