작품번호 362 제35회 전국학생과학발명품경진대회 보 쌈 캐 리 어 출품분야 학생작품 출품부문 생활과학Ⅱ 2013. 5. 31. 출품학생 지도교사 홍 원 택 정 동 재
차 례 *작품내용 요약서 * 1.발명 동기 및 목적 1 가.발명 동기 1 나.발명 목적 2 2.발명 탐구 과정 2 가.발명품에 대한 기존작품 자료 수집 2 나.기존 발명품과의 차별성 4 다.작품 구상 및 내용 4 라.작품내용을 통한 선행기술조사 결과 5 마.본 발명품과 과학교과내용에 관련한 이론탐구 6 3.작품 제작 과정 7 가.제작 기간 7 나.제작 순서 7 다.제작 계획 8 라.제작의 실제 9 1)제작의 문제점 이해하기 9 2)다양한 줄끈을 찾아서 10 3)바퀴경첩 만들기 10 4)바퀴경첩 연결하기 11 5)박스에 바퀴를 부착하여 보기 11 6)설문조사를 통한 내용수정하기 12 7)줄끈과 함께 포장하기 14 8)마찰이 강한 바퀴만들기 14 9)바퀴의 크기와 재질에 관한 탐구 18 10)최신 작품 결과 19 4.활용 및 전망 20 5.참고사이트 21
표 차례 <표1> 국립중앙과학관 자료검색 결과 3 <표2> 기존발명품과의 차별성 4 <표3> 선행기술조사 결과 5 <표4> 제작 계획 8 <표5> 발명품에 대한 조사 설문지 11 그림 차례 <그림1>운반기사용의 불편한 점 1 <그림2>국립중앙과학관 검색-짐수레(1) 2 <그림3>국립중앙과학관 검색-손수레(2) 2 <그림4>국립중앙과학관 검색-휴대용(3) 2 <그림5>아이디어에 따른 초기 작품 해석 4 <그림6>힘의 합 6 <그림7>줄끈을 찾아서 9 <그림8>공작기계 사용법 및 안전교육 9 <그림9>다양한 줄끈을 찾아서 10 <그림10>박스모서리를 받혀줄 경첩만들기 10 <그림11>박스경첩 부착하기 11 <그림12>박스아랫부분에 바퀴부착하기 11 <그림13>1차 줄끈과 바퀴경첩 붙이기 14 <그림14>작품수정을 위한 시장조사 15 <그림15>바퀴가이드제작과 로프결합 16 <그림16>미끄럼방지패드 17 <그림17>운반기 바퀴 조사 18 <그림18>보쌈형운반기 최신작품 19
작품내용 요약서 1.발명 동기 가. 자원과 시간절약: 마트에 가서 박스를 이용 하여 물건을 묶으려고 많은 사람들이 줄끈 과 테이핑을 낭비하는 것을 보고 자원과 시간절약이 필요하다고 생각하게 되었다. 나. 크기가 변하는 장바구니: 필요에 따라 크기 가 변하는 장바구니가 있었으면 하는 생각 을 하게 되었다. 또한 장바구니와 같이 여 러 번 재사용할 수 있었으면 하는 생각을 하게 되었다. 다. 편리한 캐리어: 무게가 있는 운반기보다는 사용과 보관이 간편한 캐리어가 되어 끈을 대신하여 문어발, 보쌈처럼 상자를 감싸 이 동할 수 있어 들거나 끌고 갔으면 좋겠다 는 생각이 들었다. 2. 작품 요약 가. 마트의 카트기에 물건을 담더라도 장바구니를 대신하여 박스에 담아서 차에 물건 을 싣는다. 차에서 내려 긴 복도를 갈려면 들고 가기 보다는 끌고 가고 싶었다. 나. 많은 양을 싣고 가는 사람은 손수레를 이용하겠지만, 박스 한 개 정도의 물건을 나를 때는 힘으로 들고 가기 보다는 바퀴달린 무엇인가가 있었으면 한다. 계단 때 문에 들어야 한다면 노끈이 있었으면 한다. 이 모든 것을 해결할 수 있는 것이 힘 의 원리를 이용한 휴대용로프식 보쌈형캐리어라고 생각한다. 다. 바퀴가 달린 끈은 박스의 아래 모서리 꼭짓점에 핀을 박듯 꽂아주면 묶음이 완성 된다. 라. 한 가운데를 잡고 들면 노끈이 되고, 바닥에 놓으면 카트기가 되어 물건을 편히 옮길 수 있도록 한 발명품이다. 마. 장바구니 대신에 노끈 대신에 이것을 사용하면 들었다 놓았다를 반복하며 계단과 평지길을 편안하게 물건을 옮길 수 있다. 3. 작품 내용 가. 보쌈캐리어는 수없이 낭비되는 노끈과 박스를 묶기 위한 기다림의 시간을 최대한 단축시킬 수 있는 제품이다. 나. 계속하여 쓸 수 있는 장바구니같은 발명품으로 들고 가거나 바닥에 끌고 가기가 편리하도록 구성하였다. 다. 탄력이 있는 고무성질의 끈을 이용하여 박스를 보쌈식으로 묶을 수 있으며, 끈 조 절을 통하여 박스의 크기를 다양하게 포장이동할 수 있도록 고안하였다. 4. 제작 결과 가. 사용의 편리성: 마트에서 노끈을 사용하지 않고도 매번 빠른 시간에 박스를 포장 하고 이동할 수 있다. 나. 과학성: 힘의 균형을 생각하여 물건을 이동할 수 있도록 하였다. 다. 경제성: 기존의 운반기들의 가격과 대비하여 재료비를 절감하여 생산해 낼 수 있다. 라. 실용성: 휴대와 보관이 간편하여 실생활에 활용성이 높을 것으로 본다. - 4 -
보 쌈 캐 리 어 1.발명 동기 및 목적 가.발명 동기 마트에 자주 갈 때마다 박스를 포장하고 줄끈으로 묶느라고 줄줄이 기다리는 모 습을 보면 기다리는 시간이 길게만 느껴졌다.그런데 줄끈으로 풀고 나면 그 줄끈 을 모아두곤 하지만 매번 마트에 가면 또 새로 묶어내곤 했다. 그 수많은 줄끈을 사람들이 낭비하는 것보다는 간단히 묶고 재사용할 수 있는 장 바구니 같은 것이 있었으면 하는 생각을 하게 되었다. 보통 세바퀴나 네바퀴의 짐수레를 많이 이용하지만,짐도 짐이지만,수레도 짐이 되는 일이 많다.승용차 한쪽을 차지하는 짐수레는 도리어 차에 짐이 되는 경우가 많다.따라서 간편하면서도 부피를 덜 차지하는 것은 없을까 하는 마음에서 발명을 하고 싶어졌다. 다른 친구들도 제각각 수레에 대한 다양한 의견을 제시하였지만,간단하면서도 물건을 옮길만한 아이디어를내지 못하고 있었는데,포장노끈에 바퀴를 달면 안될까 하는 생각을 하게 되었다. 포장지는 거의 다시 재생되도록 고물상에 가는 경우가 많은데,약간의 훼손이 있 더라도 편안하게 가져가는 것이 목적이라면 바퀴를 밑에 박는 경우가 어떨까하는 생각이 들었다. 줄끈에 바퀴 그리고 바퀴에 달린 어느 정도의 뭉퉁한 못이 있다면 박스상자 아래 쪽에 네 개의 바퀴를 박을 수 있을 것 같다.아니면,고정할 수 있는 무엇인가가 있 다면 줄끈식 운반기가 만들어진다면 가능할 것만 같았다. 노끈도 낭비지만,계단에서는 도리어 운반기가 짐이 된다는 사실! <그림1> 운반기사용의 불편한 점 - 1 -
나.발명 목적 1)일상생활에서 불편한 점이 있을 때 해결하고 개선하려는 마음가짐을 다진다. 2)생활에서 작은 것부터 발명을 통하여 새로이 바꿀 수 있도록 하여야겠다는 마 음에서 시작한다. 3) 운반기 에 대한 과학적인 이해와 경제적인 낭비를 줄일 수 있는 간편한 운반 기를 고안해 본다. 4)생활속의 작은 아이디어가 불편함을 없애고,발명품 사용의 당사자가 누구일 지 생각하며 만든다. 2.발명 탐구 과정 가.발명품에 대한 기존 작품 자료수집 키프리스 검색을 통한 휴대용간편운반기 에 대한 자료를 찾아보기 위하여 검색어 를 다양하게 하여 찾아보았다. 짐수레 와 손수레 및 휴대용 을 검색한 결과 아래의 그림과 같은 내용들이 검색되었다. <그림2> 키프리스 검색-짐수레(1) <그림3> 키프리스 검색-손수레(2) - 2 -
<그림4> 키프리스 검색(3)-휴대용 위의 검색을 통하여 내가 만들어 보고자 하는 내용은 주머니 속에 쏙,휴대용 캐 리어 라는 제품과 큰 뜻을 같이 한 것 같았다. 선생님께서는 키프리스 내용보다는 내게 국립중앙과학관 기록물인 전국학생과학 발명품경진대회에 올라와 있는 내용들을 차근차근 읽어보라며 휴대용으로 짐을 운 반할 수 있는 것이 있을지도 모른다며 검색의 중요성을 강조하셨다. 국립중앙과학관에서 검색한 주머니속에 쏙,휴대용 캐리어 라는 작품에 대하여 <표1>과 같은 결과를 얻을 수 있었다. <표1> 국립중앙과학관 자료 검색결과 출처 발명품명 발명품 내용 국립중앙과 학관학생과 학발명품경 진대회 주머니속에 쏙, 휴대용 캐리어 (제34회2012년) 현재 손수레 들은 접음으로써 부피를 줄일 수 있 다.이는 많은 사람들이 손수레의 부피가 너무 커서 불편함을 느끼고 있다는 것이기에 접이식 손수레를 보완하여 손수레의 부피를 최소화하기 위한 목적으 로 제작된 작품이다 - 3 -
나.기존 발명품과의 차별성 기존 발명품경진대회와 키프리스 검색,일반검색을 통하여 나와 있는 발명품을 검색해 본 결과 기준을 아래와 같이 정하고,본 아이디어와 차이점을 명확하게 해 볼 필요성을 느껴 정리하였다.제작하고자 하는 발명아이디어를 비교하여 보았다. 비교 내용은 아래 <표2>와 같다. <표2> 기존발명품과의 차별성 기 준 기존 발명품(휴대용 캐리 어) 제작하고자 하는 발명아이디어 편리함 사용자의 편리함을 높혔음 박스물건을 들거나 옮기기에 편리함 과학성 과학적 원리가 적용됨 수레가 움직이기 위한 힘의 움직임을 관찰함 실용성 경제성 박스물건이 아니라도 물건 을 싣고 나를 수 있음 간단한 작품으로 경제성이 있음 포장박스를 들거나 바닥에 놓고 짐박 스를 끌 수 있으며,노끈대신 자신의 휴대용운반기로 매번 사용할 수 있음 간단하게 만든 작품으로 휴대하여 사 용하면 좋음 다.작품 구상 및 내용 바퀴와 수레만 가지고 물건을 옮기자! 가.마트의 카트기에 물건을 담더라도 장바구니를 대신하여 박스에 담아서 차에 물건을 싣는다.차에서 내려 긴 복도를 갈려면 들고 가기 보다는 끌고 가고 싶 었다. 나.많은 양을 싣고 가는 사람은 손수레를 이용하겠지만,박스 한 개 정도의 물건 을 나를 때는 힘으로 들고 가기 보다는 바퀴달린 무엇인가가 있었으면 한다. 계단 때문에 들어야 한다면 노끈이 있었으면 한다.이 모든 것을 해결할 수 있 는 것이 휴대용간편운반기 라고 생각한다. 다.바퀴가 달린 끈은 박스의 아랫 모서리 꼭짓점에 핀을 박듯 꽂아주면 묶음이 완성된다. 라.한 가운데를 잡고 들면 노끈이 되고,바닥에 놓으면 카트기가 되어 물건을 편 히 옮길 수 있도록 한 발명품이다. 마.장바구니 대신에 노끈 대신에 이것을 사용하면 들었다 놓았다를 반복하며 계 단과 평지 길을 편안하게 물건을 옮길 수 있다. <그림5> 아이디어에 따른 초기 작품 해석 - 4 -
라.작품내용을 통한 선행기술조사 결과 선행기술조사를 의뢰를 통하여 본 아이디어가 어떠한 제품이나 아이디어와 연관 이 있을지를 전문특허검색을 의뢰하여 <표3>과 같은 결과를 통보받았다. <표3> 선행기술조사 결과 소속 입석초등학교 6학년 성명 홍원택 발명품 명칭 포장노끈 끝, 휴대용 간편운반기 (작품번호 226번) 검색어 포장, 끈, 휴대, 운반, 바구니, 카트 유사기술 : 한국등록실용신안 20-0294330 (운반용 어깨끈이 형성된 유모차) 검색 결과 포장노끈 끝, 휴대용 간편운반기 에 관련하여 유사한 선행문헌이 조사되지 않음. 본 발명은 포장노끈에 바퀴를 이용하여 박스를 들거나 끌고갈 수 분석 결과 있는 운반기 관련 기술임 한국등록실용신안 20-0294330은 바퀴의 구름이 곤란한 장소에서 간편하게 유모차를 운반할 수 있도록 한 어깨끈이 형성된 유모차 관련기술로서, 기술적 구성이나 효과가 상이함. 실제 마트 등에서 실용적으로 이용할 수 있는 기술로 판단됨 조사자 일신아이피 김 시 우 유사도 10% - 비 유 사 : 0 ~ 3 3 % (관 련 도 가 낮 은 참 고 문 헌 만 존 재 하 는 독 창 적 기 술 ) 유사도 - 유 사 : 3 4 ~ 6 6 % (선 행 기 술 에 일 부 유 사 한 구 성 이 개 시 되 어 있 음 ) 판단기준 - 매 우 유 사 : 6 7 ~ 1 0 0 % (선 행 기 술 에 주 요 구 성 이 모 두 개 시 되 어 있 음 ) 선행기술조사를 통하여 본 아이디어는 프레임이라는 뼈대를 구성하지 않고 박스 를 운반할 수 있는 첫 사례가 될 수 있다는 생각을 하게 되었다. - 5 -
마.본 발명품과 과학 교과 내용에 관련된 이론 탐구 한 물체에 대해서 두 힘이 작용하면 작용하는 방향과 각도에 따라서 그 물체의 위치가 달라진다. 이렇게 어떤 물체에 대해서 두 힘이 작용해서 나타난 결과를 힘 의 합성이라고 한다. 만약 두 힘이 같은 방향으로 작용하면 두 힘을 합한 효과가 나타날 것이다. 그러나 반대로 작용하면(줄다리기와 같은 상황일 경우) 힘이 작용하 는 방향은 큰 힘 쪽이며 큰 힘의 크기는 큰 힘에서 작은 힘을 뺀 값과 같다. 그런 데 만약 두 힘이 나란하지 않게 작용하면 두 힘에 나란한 평행선을 그은 후 만들어 진 평형사변형의 대각선 값의 방향과 크기가 힘의 방향과 크기가 된다. <그림6> 힘의 합 - 6 -
3.작품 제작 과정 가.제작 기간 제1차:2012년 11월 ~ 2013년 5월 31일(설명서제출) 제2차:2013년 6월 1일 ~ 2013년 7월 7일 나.제작 순서 문제점 및 문헌 분석 (기존의 자료 분석) 발명품 주제 설정 작품 제작 설계 (제 1차 설계) 작 품 제 작 생활용품 적용 및 토론 (보완점 추출) 작품 내용의 재구성 (제 2,3,4차 설계 및 제작) 제 2,3,4차 적용 및 토론 발명동기에 대한 의견 질문하기 발명하고자 하는 내용에 맞는 주제선정하기 기본 아이디어의 가능성 확인하기 다양한 아이디어에 대한 탐색 선생님과 친구들 부모님께 질문하기 발명기법에 의한 PMI작업하기 개별 및 전체에 대한 발명품 제작하기 설문조사를 통한 발명내용 개선하기 작 품 보 완 꼼꼼하게 작품제작하기 최 종 작 품 발명품에 대한 평가 및 발표준비하기 - 7 -
다.제작 계획 보쌈캐리어 의 제작계획은 다음과 같이 정했다.제작계획은 아래 <표4>와 같다. <표4> 제작 과정 기 간 항 목 실 행 계 획 비 고 2013.01.31 문제점 및 문헌 분석 (기존의 자료 분석) 작품제작 계획서 작성 작품제작에 필요한 자료 수집 2012.12.04-2013.02.01-2013.02.28 발명품 주제 설정 작품제작의 가능성 조사 2013.03.06 작품 제작 설계 (제 1차 설계) 발명품 계획서 작성 제출 2013.03.01-2013.03.07-2013.04.10 작 품 제 작 작품 제작하기 2013.04.12 수정 보완하기 작품 미비점 보완 및 활용성 제고 2013.04.11-2013.04.12- 작품 마무리 작품 설명서 작성 2013.04.20 작품 제출하기 도대회 출품준비 및 제출 2013.04.21-2013.05.31 전국대회작품준비 보완 전국대회 작품준비 및 서류준비 2013.06.03-2013.07.08 최 종 작 품 발명품완성 전국대회 발명품 완성률 높이기 라.제작의 실제 1)제작의 문제점 이해하기 초기 아이디어를 바탕으로 관련성이 높은 것이 무엇이 있을까 선생님과 같이 대 화를 하였다. 휴대용 간편 운반기 를 만들려면 바퀴와 줄끈을 찾아야 하는데 어떤 것이 좋을까 고민을 많이 했다.선생님과 함께 여러 장소를 찾아다니며 찾은 상점 에서 제작하기 쉬운 탄력이 있는 고무끈으로 하기로 하였다. - 8 -
줄끈을 고르기 위해 찾아간 상점에서 다양한 끈을 관찰함 <그림7> 줄끈을 찾아서 가)특 징:줄끈을 찾아서 탄력을 느껴보니,박스 한 개 정도는 힘을 쓸 수 있 을 것 같은 고무끈을 찾았다. 탄성이 있어서 박스를 포장하면서 무게에 따라 힘있게 잡아당길 수 있을 것으로 생각되었다. 나)문제점:색깔이 문제이긴 하지만 발명품을 제작하는데 기본적것으로 하여 디 자인이 고려된 것으로 해야겠다.인 줄끈으로 삼아도 될 것 같았다. 다음엔 헝겊으로 둘러싸인 또한 선생님께서는 당연한 것 같아도 의심해 보고 스스로 확인하고 진행하는 습 관을 갖는 것이 좋다고 말씀하셨다. * 친구들과 각각의 자기 발명품을 만들기 위하여 발명교실에 있는 공작기계의 사용법과 안전교육을 받았다. <그림8> 공작기계 사용법 및 안전교육 - 9 -
2)다양한 줄끈을 찾아서 아이디어 구성을 위한 관련성 있는 제품들을 관찰하고 탐구하였다.시제품으로 나와 있는 고무끈이 여러 가지였는데,그 중에는 고무를 포장한 끈도 구입할 수 있 었다. 농사물품을 파는 가게에 갔더니 다양한 끈들을 관찰할 수 있었다. <그림9> 다양한 줄끈을 찾아서 3)바퀴경첩 만들기 어떻게 하면 바퀴부분을 강하게 잡아줄 수 있을까? 바퀴를 박스상자에 그냥 꽂 았더니 힘을 받지 못하여 빠지고 말았다.그래서 바퀴의 윗부분인 상자에 세 모서 리가 힘을 받을 수 있도록 각진 부분을 제작하기로 하였다. 모서리 각진 부분 만들기 박스를 받혀줄 각진 부분 만들기 <그림10> 박스 모서리를 받혀줄 경첩만들기 가)특 징:바퀴의 아랫부분을 고정하여 박스와 맞닿는 경첩을 만들어 보았 다.밑부분만 있을 경우,박스와 바퀴가 분리되고 말았는데 경첩 을 이용하여 힘을 분산하니까 바퀴가 잘 고정되었다. 나)문제점:바퀴와 경첩의 접착이 쉽지 않았다. - 10 -
4)바퀴경첩연결하기 바퀴와 경첩이 재질이 달라 일단 글루건으로 붙여보았다.다음엔 일체형이 될 수 있도 록 작업을 하여야겠다고 생각했다.글루건으로 바퀴와 경첩을 단단하게 덮어서 붙인 후 에 적당한 시간이 흘러 만져보니 힘을 받을 수 있었다. 바퀴와 경첩 접착하기 <그림11> 바퀴경첩부착하기 글루건으로 덮어씌우기 5)박스에 바퀴를 부착하여 보기 앞서 만들었던 바퀴경첩을 4개의 각진 부분에 박을 수 있는지 점검하였다.포장 박스는 바퀴에 부착된 못에 의해 단단하게 박힌 모습을 보았다. 바퀴부착하기 꼭짓점에 바퀴 부착하기 <그림12> 박스 아랫부분에 바퀴부착하기 가)특 징:박스아랫부분에 3면을 맞추어 박스에 바퀴경첩을 박았더니 4개의 바퀴가 박스의 무게를 딪고 서서 굴러 갈 수 있도록 되었다. 이 상태에서 줄끈조절장치만 잘 있으면 될 것 같았다. 나)문제점:줄끈을 조절할 수 있는 장치는 어떤 것이 있을까?네 개의 줄끈을 한 군데 모아야 손으로 들 수도 있고,또 다른 끈으로 끌고 갈 수 있기 때문이다. 다)보완점:가방에 부착되어 있는 버클을 이용하면 딸깍거리면서 포장하는 시 간을 줄일 수 있을 것이라고 생각하였다. - 11 -
6)설문조사를 통한 내용수정하기 발명품에 대한 좀 더 좋은 아이디어를 얻고자 설문조사를 <표5>와 같이 실시하 였다.예전에 발명품을 만들었을 때도 설문조사를 통하여 의미있는 내용을 얻은 적 이 있었는데 좋은 의견이 있었으면 하는 마음이었다. <표5> 발명품에 대한 조사 설문지 안녕하십니까? 본 설문지는 휴대용박스운반기(예명) 라는 발명품에 대한 여러분들의 의견을 듣 고자 제작되었습니다.충북을 대표하여 전국대회에 나가게 되었는데,여러분들의 의견과 가르침을 얻고자 합니다.해당되는 빈 곳에 표를 해주시기 바랍니 다. 2013. 5.. 입석초등학교 6학년 홍원택 드림 지도교사 정동재 드림 1.성 별 :( 남, 여 ) 2.연령 (20대,30대,40대,50대 이상) 영역 문항 번호 설 문 내 용 매우 그렇다 그런편 이다 보통 이다 그렇지 않다 전혀 그렇지 않다 흥미도 1 이 제품을 처음 보면서 흥미롭다는 생각이 듭니까? 2 이 제품은 일상생활에 필요할 것이라고 생각합니까? 필요성 3 이 제품은 편리하게 사용할 수 있다고 생각합니까? 4 이 제품은 보관이 쉽겠다고 생각합니까? 5 이 제품의 아이디어가 훌륭하다고 생각합니까? 캐릭터 6 이 제품은 캐릭터가 필요하다고 생각합니까? 디자인 7 이 제품의 디자인을 바꿔야 한다고 생각하십니까? 구입 8 이 제품이 상품으로 나온다면 구입하고 싶습니까? 소개 9 이 제품을 남에게 소개하고 싶습니까? *더 좋은 의견이 있으면 말씀을 해 주세요. - 12 -
설문을 통해 얻게 된 문제점과 보완점 힘의 원리를 이용한 휴대용로프식 박스캐리어 발명품의 문제점 1> 바퀴가 스스로 서 있어야 한다. 2> 로프가 구석진 부분에서 힘을 받으려면 윗부분에 입체적인 고정훅이 있어야 한다. 3> 못으로 뚫어 고정하려는 것은 제품의 훼손을 가져올 수 있다. 보완하여야 할 점 1> 바퀴가 스스로 어느 정도 서 있는 상태에서 박스에 고정을 해아 함으로 바 퀴 아랫쪽에 양옆으로 가이드를 밑으로 내려 달아서 서 있도록 제작하여야 한다. 2> 로프가 윗부분에서 사이즈에 맞게 움직이며 고정할 수 있도록 나비모양의 날개 훅을 달아서 고정되도록 구성하여야 한다. 3> 못으로 뚫어서 고정하려고 하는 아랫부분을 강력 미끄럼방지패드를 3면으로 붙여서 저항을 크게 하여 흔들림을 방지해야 한다. 4> 바퀴아랫쪽 패드옆면에 구멍을 양 옆으로 뚤어 서로 연결을 가능케하여 고 정을 확실히 할 수 있도록 구성하였음(불편사항이 발생함) 5> 어느 정도 윗부분을 그물로 처리했을 때 고정해주는 힘이 강한 느낌이 들어 사용할지 말지를 고민해보아야 한다.(수박그물모양 아이디어) - 13 -
7)줄끈과 함께 박스포장하기 줄끈을 바퀴경첩부분에 고정할 수 있어야 했다.고무줄끈을 경첩에 본드로 접착 을 하고 물건을 넣은 박스아래에 고정을 한다면 포장이 완성될 것이다. 줄끈과 바퀴경첩을 붙이기 <그림13> 1차 줄끈과 바퀴경첩을 붙이기 8)마찰이 강한 바퀴만들기 설문을 마치고 난 결과,박스와 만나는 바퀴에 못을 대어 박스를 뚫어 고정시키 기보다는 강한 미끌럼패드를 부착하는 것이 더 효과적일 것이라는 것을 깨닫게 되 었다.못 형태의 바퀴면은 박스 안쪽의 물건을 훼손할 수 있다는 것을 생각하게 되 었다. 박스 안쪽에 미끄럼 방지패드를 사용하기 위하여 대형마트를 돌아다니며 박스와 의 마찰을 크게 하고자 하였다. 또한 바퀴의 아래쪽의 바퀴안전 가이드를 두어 바퀴가 서 있을 수 있도록 해야 박스를 올려놓기 쉽다는 생각을 하게 되었다.처음 아이디어는 박스아래에 바퀴를 놓았을 때 바퀴를 못으로 꽂는 형태라 박스를 훼손하는 등 어려움이 있었다.하지 만 가이드를 두고 바퀴를 세워놓게 됨으로써 포장을 하는 방법이 쉬워질 것 같았 다. - 14 -
마트의 카트를 관찰하며 바퀴의 특징을 관찰하기 운반기의 특징을 생각하며 미끄럼패드로 쓸 실리콘 냄비받침과 운동용 고무밴드, 컴퓨터마우스 패드 등을 관찰함 <그림14> 작품수정을 위한 시장조사 - 15 -
바퀴의 옆면에 가이드를 내려붙여 바퀴가 설 수 있게 함 앞서 묶음처리를 했던 줄끈의 중심을 버클로 고정할 수 있도록 함 <그림15 > 바퀴 가이드 제작과 로프결합 - 16 -
` 마우스 패드를 이용하여 바퀴와 박스면의 마찰을 높혀 줌 <그림16> 미끄럼 방지 패드 사용 가)특 징:박스아랫부분에 3면을 맞추어 바퀴에 가이드를 붙여 바퀴 한 개 한 개가 설 수 있도록 하였다. 미끄럼방지패드를 역이용하여 박스와 바퀴가 마찰이 커져 무게에 의해 박스가 더욱 마찰이 커지도록 하였다. 박스에 바퀴경첩을 박았더니 4개의 바퀴가 박스의 무게를 딪고 서 서 굴러 갈 수 있도록 되었다. 이 상태에서 줄끈조절장치만 잘 있으면 될 것 같았다. 나)문제점:줄끈을 조절할 수 있는 장치는 어떤 것이 있을까?네 개의 줄끈을 한 군데 모아야 손으로 들 수도 있고,또 다른 끈으로 끌고 갈 수 있기 때문이다. 다)보완점:가방에 부착되어 있는 버클을 이용하면 딸깍거리면서 포장하는 시 간을 줄일 수 있을 것이라고 생각하였다. - 17 -
9 )바퀴의 크기와 재질에 관한 탐구 바퀴에 대한 의문점들을 생각하게 되었다.선생님께 여쭤보니,바퀴가 사용될 공간이 제한되어 있는 마트는 매끈한 곳이지만 우리가 사용하는 공간은 아스팔트나 보도블럭 등이 일반적일 것이라는 생각을 말씀하셨다. 바퀴에 대한 조사는 다음과 같은 문제점을 고려하여 찾아보기로 하였다. -마트같은 곳에서는 어느 바퀴를 써도 큰 무리가 없어 보인다. -아스팔트길에서는 바퀴가 좀 더 컸으면 한다. -보도블럭의 경우,보도블럭 틈을 건너갈 수 있는 바퀴크기여야 한다. -재질이 쉽게 갈라지는 제품이 아니어야 한다. -바퀴가 서 있기 위해서( 수평) 는 레벨러를 이용하면 깔끔하겠다. 다양한 레벨러( l e ve l l e r ) 우레탄 고무 재질의 바퀴들이 대부분 사용되고 있음. ( 보조장치 레벨러) <그림18 >운반기 바퀴 조사 -우레탄 고무 재질의 바퀴가 사용되고 있음 -바퀴의 크기가 너무 작은 것은 마트처럼 바닥이 매끄럽거나 바닥틈이 없는 아 스팔트에서 사용이 가능함 - 유모차처럼 바퀴가 커야 벌어진 보도블럭 도로에도 사용이 가능하겠음( 보관과 사용의 편리함을 위하여 작은 유모차바퀴보다는 작은 것으로 바퀴를 선택함) -보관과 사용이 간편하여야 하기에 2-3 인치 바퀴면 가능하다고 생각됨 - 18 -
10)최신 작품 결과 4개의 줄끈을 연결하고 박스윗부분에 고리경첩을 부착하여 포장을 쉽게 마무리 할 수 있도록 하였다.그리고 박스크기에 따라서 줄을 늘였다 줄일 수 있도록 조절 끈을 약간 남겨 두었다. 패드사용시 마찰로 인해 더욱 견고해짐 줄끈으로 포장을 하고 바퀴를 이용해 움직이는 모습 <그림18> 보쌈형운반기 최신작 가)마트의 카트기에 물건을 담더라도 장바구니를 대신하여 박스에 담아서 차에 물 건을 싣는다.차에서 내려 긴 복도를 갈려면 들고 가기 보다는 끌고 가고 싶었 다. 나)많은 양을 싣고 가는 사람은 손수레를 이용하겠지만,박스 한 개 정도의 물건을 나를 때는 힘으로 들고 가기 보다는 바퀴달린 무엇인가가 있었으면 한다.계단 때문에 들어야 한다면 노끈이 있었으면 한다.이 모든 것을 해결할 수 있는 것 이 보쌈캐리어 라고 생각한다. 다)바퀴가 달린 끈은 박스의 아래 세 면에 핀을 마찰패드가 닿아 박스를 확실하게 움켜쥐고 있는 형상이 되었다. 라)한 가운데를 잡고 들면 노끈이 되고,바닥에 놓으면 카트기가 되어 물건을 편히 옮길 수 있도록 한 발명품이다. 마)장바구니 대신에 노끈 대신에 이것을 사용하면 들었다 놓았다를 반복하며 계단 과 평지 길을 편안하게 물건을 옮길 수 있다. - 19 -
4.활용 및 전망 ( 1)사용의 편리성 마트에서 노끈을 사용하지 않고도 매번 빠른 시간에 박 스를 포장하고 이동할 수 있다. 기존의 박스운반기를 통하여 짐을 운반하였을 때의 운반 기가 도리어 불편을 줄 때가 있었는데,이 작품을 통하 여 운반의 편리함과 운반기의 간소화를 이루는데 도움이 되었다. ( 2)과학성 힘의 균형을 생각하여 물건을 이동할 수 있도록 하였다. 힘의 다양한 움직임을 연구하는데 도움이 되었고,힘의 합산 또는 마찰력에 대한 관심이 높아졌다. ( 3)실용성 ( 4)경제성 휴대와 보관이 간편하여 실생활에 활용성이 높을 것으로 본다. 기존의 운반기의 가격대보다 저렴하여 값싸게 구입이 가 능하다.대량생산이 된다면 더욱 경쟁력을 갖게 될 것이 다. 핸드캐리어카트(재질 다양) 쇼핑캐리어(재질 다양) 16,000~76,000 10,000~26,000 캐스터 900원*4개=3,600원 묶음버클 2,000원*4개=8,000원 줄끈 2,000원 아크릴 2,000원 기타: 2,000원 <총액: 17,600원> - 20 -
5.참고사이트 가.국립 중앙 과학관(www.science.go.kr) 나.한국특허정보원 (www.kipi.or.kr) 다.한국발명진흥회(htp:/www.kipa.org) 라.네이버 마.LG사이언스홀 바.대한민국학생발명전시회 - 21 -