d라이브러리

우리가 상상한대로 놀이터를 만들려면 수학의 도움이 필요해.

건축가는 안전한 놀이기구를 만들기 위해 다양한 도형의 성질을 활용하지.

원기둥으로 안전한 공간을 확보해요~!

우리나라를 포함한 세계의 많은 국가는 어린이에게 안전한 놀이기구를 만들기 위한 규칙을 가지고 있어요. 예를 들어 미끄럼틀의 기울기는 60보다 작아야 하며, 출발지점에서 도착지점까지 자유공간이 확보돼야 해요.

자유공간이란 놀이기구를 이용하는 사람이 몸을 자유롭게 움직일 수 있는 공간을 말해요. 서 있을 때의 자유공간은 높이 180cm, 밑면의 반지름이100cm인 원기둥 모양이에요. 양팔을 위로 높이 들었을 때와 양옆으로 쭉 뻗었을 때를 기준으로 잡았어요.

미끄럼틀은 앉아서 타는 놀이기구이기 때문에 앉아 있을 때의 자유공간을 고려해서 만들어요. 앉아 있을 때 자유공간의 높이는 150cm, 밑면의 반지름은 100cm예요. 놀이터를 지을 때 자유공간 크기와 같은 원기둥이 미끄럼틀을 탄다고 생각하고, 미끄럼틀 주변 놀이기구의 위치를 조절해요. 자유공간을 확보하지 않으면 놀이기구를 이용하던 사람이 다른 구조물에 부딪히거나 옷이 놀이기구에 걸리는 등 위험한 상황이 발생할 수 있기 때문이에요. 이렇게 놀이터 곳곳의 놀이기구는 모두 도형을 활용해서 어린이의 안전을 지키고 있답니다!

삼각형 구조로 놀이기구를 만들어요~!

어린이 디자이너와 놀이터를 함께 만드는 이유에스플러스 건축 사무소는 놀이터를 건축할 때 꼭 필요한 요소를 어린이 디자이너에게 알려요.

경기 용인시의 용마초 놀이터를 만들 땐 빨대로 트러스 구조를 만들었어요. 트러스 구조는 삼각형을 여러 개 이어 붙여 만든 구조로, 튼튼해요.

트러스 구조가 튼튼한 이유는 삼각형으로 이뤄져 있기 때문이에요. 삼각형은 세 변의 길이가 정해지면 단 하나의 모양만 만들 수 있어요. 그러나 사각형은 네 변의 길이가 정해지더라도 직사각형이나 평행사변형 등 여러 개의 다른 모양으로 만들 수 있지요.

또 삼각형 구조물은 한 점을 옆에서 밀어도 그 모양이 변하지 않아요. 하지만 직사각형 구조물은 한 점을 옆에서 밀면 평행사변형으로 찌그러져요. 이때 사각형의 모양이 변하지 않도록 하려면 사각형의 마주 보는 점을 대각선으로 연결하면 돼요. 하나의 사각형이 삼각형 두 개로 나뉘면서 도형에 가해진 힘이 골고루 나뉘거든요.

이렇게 힘을 줘도 모양이 변하지 않는 삼각형의 특징 덕분에 트러스 구조는 놀이기구뿐만 아니라 다리, 지붕 등 거대한 구조물을 만들 때 쓰이고 있어요. 한강 위를 지나는 한강철교, 실내 야구장인 고척 스카이돔, 프랑스의 에펠탑도 트러스 구조로 만들어졌지요.