6. 스티로폼을 이용한 『탑 만들기』

(주)우성이앤아이  차 형 규

주택 등 건물의 단열재로 사용되고 있는 스티로폼은 재료의 특성상 부피에 비해 무게가 상당히 가볍고 물에 뜨는 성질이 있기 때문에 배나 모형항공기 등의 제작에 많이 사용되고 있으나 고온의 열에 쉽게 녹아 버린다.

스티로폼을 가공하기 위해서 주로 열선커터기를 사용하는데 여기에 사용되는 열선을 니크롬선이라고 한다. 니크롬선은 전기적인 특성상 일정한 전압을 인가해 주면 자체적으로 열을 발생한다. 이열을 이용하여 스티로폼을 간편하고 깨끗하게 자를 수가 있는 것이다.

자! 이제 준비가 되었다면 열선커터기와 스티로폼을 이용하여 멋진 탑을 만들어보자.

가. 오늘의 활동 목표

1) 스티로폼의 성질에 대해 알 수 있다.

2) 니크롬선의 성질에 대해 알 수 있다.

3) 다양한 모양의 탑을 만들 수 있다.

4) 열선커터기의 특징과 용도에 대해 알 수 있다.

나. 재료의 성질에 대하여

1) 스티로폼

스티로폼(styrofoam)의 다른 명칭은 발포 스틸렌(EPS, Expanded  Poly-Styrene) 이라고도 불리며, 스티로폼 이라는 단어는 본 제품을 개발한 회사의 상표명 이다. 우리는 보통 스티로폼(styrofoam) 또는 스티로폴(styropol)이라는 두 가지의 명칭으로 부르고 있는데, 이것은 기업의 상품명을 부르는 것으로 단어상의 차이일 뿐 폴리스틸렌 (poly-styrene)이라는 합성수지를 원료로 활용해서 만든 스티로폼(스티로폴)이라는 제품의 의미에는 차이가 없다.

2) 니크롬선

전열재료로서 가장 일반적인 니켈과 크롬을 기초로 한 합금저항선. 높은 저항률(약 110μΩ㎝), 고온에서도 잘 산화되지 않는 성질, 충분한 내식성, 가공성이 좋으며 고온에서도 기계적으로 강한 성질 등 전열선으로서 뛰어난 성질을 지니고 있다. KS(한국산업규격)에서는 2종류로 구분하여, 제1종(니켈 77％ 이상, 크롬 19∼21％, 규소 0.75∼1.5％)은 고성능의 공업용 고온발열체로서 최고온도 1100℃까지의 전기로 등에 사용 된다. 제 2 종(니켈 57％ 이상, 크롬 15∼18％, 규소 0.75∼1.5％, 나머지는 철)은 내산화성· 고온강도에서 제 1 종보다 조금 떨어지지만, 가공성이 양호하고 또한 값이 저렴하여, 최고온도 950℃ 이하의 전기로를 비롯하여 전열기·저항선 등에 널리 사용되고 있다. 니크롬선의 굵기는 0.04∼13㎜에 이르며, 그 밖에 띠 모양의 것도 만들어지고 있다.

다. 만들어봅시다

1) 준비물

① 두께 80mm 정도의 스티로폼, 또는 아이소핑크 150×150mm으로 4개

② 우드락, 스티로폼 용 접착제

③ 접착제를 바를 수 있는 붓, 또는 나무젓가락

2) 구상하기

자신이 만들 탑의 모양을 구상하고 스케치한다. 만들기 쉽도록 부분을 나누어준다. 각 부분의 블록들을 어떻게 하면 쉽게 가공할 수 있을지 생각해둔다.

3) 원하는 모양은 자르기

① 스케치가 끝났으면 원하는 열선커터기를 이용하여 원하는 모양으로 잘라보자. 아래의 그림은 스티로폼을 원하는 두께로 똑바르게 자르는 그림이다.

② 수직으로 설치되어 있는 열선을 일정한 각도로 비스듬하게 설치하고 직각대를 이용하여 똑바로 자르면 아래와 같은 모양을 만들 수 있다.

③ 1번과 2번의 과정을 거쳐서 왼쪽의 그림과 같은 모양이 만들어졌다.

이와 같은 방법을 응용하여 좀 더 기발하고 멋진 모양을 만들어 보는 것은 어떨까?

④ 오른쪽의 그림은 위와 같은 방법으로 스티로폼을 뒤집어서 반복적으로 절단한 모양이다.

4) 조립하기

① 모든 모양이 만들어 졌으면 접착을 하기 전에 자신이 원하는 모양으로 배치를 해본다.

② 접착제를 사용할 때에는 나무젓가락이나 붓을 이용한다. 접착제가 손이나 옷에 묻지 않도록 주의하면서 하나씩 붙여나간다.

라. 완성 및 응용

스스로 구상하고 스케치하여 하나의 멋진 탑이 완성되었다.

팔각형을 위주로 팔각형 탑이든, 원을 위주로 한 원형 탑이든, 좀 더 창의적인 모양으로 자신만의 멋진 탑을 만들어보자.