전시 8개코스
건축과 도시
구조물이 어떻게 서 있는지, 그 아래로 도시가 물과 전기를 어떻게 보내는지 봅니다.
모양만으로 서 있는 옛 구조물을 먼저 보고, 요즘 건물의 크레인, 엘리베이터, 지진 대비를 거쳐 길 밑을 지나는 시설로 끝납니다.
처음 세 정류장은 모양만으로 서 있는 건축입니다. 돌 아치, 버팀벽이 받치는 고딕 볼트, 나무 짜임으로 맞물린 한옥 뼈대입니다. 다음 세 정류장은 오늘의 건물에 쓰이는 기계와 장치입니다. 건물을 짓는 크레인, 건물 속 엘리베이터, 지진에도 건물을 세워 두는 받침입니다.
마지막 두 정류장은 도로 밑으로 내려갑니다. 도시를 움직이는 관과 전선, 그리고 수돗물을 만드는 정수장입니다. 둘을 함께 보면 도시는 눈에 보이는 건물만큼 보이지 않는 것들로도 버티고 있다는 것을 알 수 있습니다.
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그림 24 · 원리관아치와 다리가 버티는 법
돌 아치는 돌 사이에 접착제가 없는데도 맨 위에 마지막 돌을 끼우는 순간부터 혼자 섭니다.
마지막 돌을 놓기 전에 홍예틀을 빼 보고 무슨 일이 생기는지 보세요.
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그림 51 · 원리관고딕 성당이 버티는 법
아미앵 대성당의 돌 천장은 바닥에서 42.3 m 높이에 떠 있고, 그 아래 벽은 대부분 유리입니다.
플라잉 버트레스를 끄고 추력선이 벽을 벗어나는 것을 보세요.
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그림 57 · 원리관한옥은 어떻게 짓고 데울까
한옥의 뼈대는 깎아 맞춘 나무끼리 물려 서고, 따뜻한 방 밑에서는 아궁이 하나의 불길이 돌 고래를 따라 굴뚝까지 지나갑니다.
뼈대를 짜임 하나씩 풀어 보고 못 없이 맞물리는 방식을 보세요.
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그림 61 · 원리관타워 크레인이 넘어지지 않는 이유
마스트 옆에서 8톤을 드는 타워 크레인도 50 m 지브 끝에서는 3.2톤까지만 드는데, 그 까닭은 곱셈 하나에 있습니다.
3.2 t 짐을 지브 끝까지 옮기고 하중표를 읽어 보세요.
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그림 76 · 원리관엘리베이터 작동 원리: 균형추·비상 정지·운행 순서
사람을 가득 태운 엘리베이터 카는 2톤 가까이 나가지만, 로프 반대편에 매달린 균형추 덕분에 모터가 실제로 들어 올리는 무게는 그 4분의 1 남짓입니다.
로프를 끊고 비상 정지 장치가 레일을 붙잡는 것을 보세요.
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그림 48 · 원리관지진에 버티는 건물
고유주기가 0.6초인 6층 모형을 0.6초마다 흔들면 1초마다 흔들 때보다 층이 약 14배 더 휩니다. 고무 받침과 감쇠기, 가새는 저마다 다른 방법으로 이 문제에 답합니다.
건물을 고무 받침 위에 올리고 꼭대기 층이 얼마나 흔들리는지 비교해 보세요.
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그림 45 · 원리관도로 밑에는 어떤 관과 케이블이 있을까
도로법은 상수도관을 노면에서 1.2 m 넘게, 하수도 본관을 3 m 넘게 묻도록 정하고 있어서 관과 케이블 네 종류가 모두 노면 아래 2 m 안에 묻혀 있습니다.
상수도관과 하수관을 지나 파 내려가며 묻힌 깊이를 읽어 보세요.
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그림 60 · 원리관정수 처리 과정: 물 한 방울로 따라가는 응집·침전·여과·소독
지름 2마이크로미터 진흙 알갱이는 침전지 바닥까지 가라앉는 데 열하루가 걸리지만, 응집제로 플록이 되면 두 시간 남짓이면 닿습니다.
응집제 양을 0 으로 하고 진흙이 가라앉는 데 얼마나 걸리는지 보세요.