[KISTI의 과학향기] 종이접기 기술, 미래 공학의 원리가 되다 작성일 12-14 15 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="UEGvojB3lL"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1c0e0c6e2e02423482818e9bd3dcae585e575eeddb37818fb42dd9496925422d" dmcf-pid="uDHTgAb0Tn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/14/dt/20251214083227733gwnz.png" data-org-width="305" dmcf-mid="03SN28YCCg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/14/dt/20251214083227733gwnz.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="2bc34baac4d21c4cbc2d7d20647e2816e06ecf2f1abc476e4f3c64179da1ebc8" dmcf-pid="7wXyacKpli" dmcf-ptype="general"><br> 누구나 한 번쯤 종이학을 만들어 본 기억이 있을 것이다. 배를 접어 종이배를 띄워봤을 수도, 특별한 날에는 도안을 따라 그럴싸한 하트나 장미꽃을 만들어 봤을 수도 있다.</p> <p contents-hash="0eb9e6f1aae736e20256a35b49703550cdfcbf832ce497c32edb9e196a458f75" dmcf-pid="zrZWNk9UWJ" dmcf-ptype="general">종이접기는 주어진 순서에 따라 종이를 접어 나가는 단순 작업이지만, 접는 순서와 각도에 따라 전혀 다른 형태가 만들어진다는 점에서 정교함과 창의력을 요하는 활동이기도 하다.</p> <p contents-hash="2f42b8e31208ea5412e54943400d1b6d414dacb3d0e9217c9f7649bb8ae2dc8d" dmcf-pid="qm5YjE2uSd" dmcf-ptype="general">종이접기는 최근 과학기술 분야에서 예상 밖의 활약을 하고 있다.</p> <p contents-hash="5d1a80e1d338b4fdd153e8488c2a71a7450e2f88bf090f9027ab10ed5900a9a1" dmcf-pid="Bs1GADV7Ce" dmcf-ptype="general">1995년 일본의 천체물리학자 미우라 코료가 ‘오리가미’(종이접기)를 우주 공학 분야에 적용한 이래 여러 과학자가 종이를 접거나 펼 때 나타나는 주름, 대칭, 각도 변화 등을 첨단 공학의 설계 원리로 채택하고 있다.</p> <p contents-hash="67950a30fae557a1baaef73686a2ace67fb5dfdc5db3e55115444a646860b22c" dmcf-pid="bOtHcwfzCR" dmcf-ptype="general">과학자들은 종이접기의 어떤 면을 공학 연구에 가져온 것일까? 그들은 종이를 접는 행위 그 자체가 아니라 그 과정에서 나타나는 기하학적 패턴에 주목했다.</p> <p contents-hash="dda6a834c429c888c123c17dea5a9b7534f58ab40303c277e97c3cb70d8250a2" dmcf-pid="KIFXkr4qCM" dmcf-ptype="general">종이의 평면을 접거나 절단하면 늘어나거나 줄어드는 부분이 일정한 패턴을 따른다. 이러한 패턴을 얇은 재료를 원하는 순간에 펼치거나 변형하는 공학 설계에 적용한 것이다.</p> <p contents-hash="6201b6f78c4d805025a5ab025da1560ae2bcf5c7b54c5bc8456f04fcc4fde408" dmcf-pid="9C3ZEm8Bhx" dmcf-ptype="general">앞서 언급한 천체물리학자 미우라는 우주 장비의 부피를 줄이기 위해 종이접기의 패턴을 연구했고, 양 끝에 약간의 힘을 주면 완전히 펼쳐지는 태양전지판을 고안하는 데 성공했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e76db9cca858af484cc7698eb70c982a3eab591112c3a738d3059799fa08a113" dmcf-pid="2h05Ds6blQ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="일러스트 이명헌 작가." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/14/dt/20251214083229002ejkp.jpg" data-org-width="250" dmcf-mid="pEdQFUrNvo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/14/dt/20251214083229002ejkp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 일러스트 이명헌 작가. </figcaption> </figure> <p contents-hash="35eb9d3974daa2a91708a8a76e5fa424cd01574a0e00745457e0bac9bd02670c" dmcf-pid="VkYSLNqFWP" dmcf-ptype="general"><br> 종이접기의 공학적 잠재력은 2010년대부터 본격적으로 조명되었다. 2014년 ‘사이언스’에 실린 한 연구는 ‘미우라 오리’ 패턴을 평면 재료에 적용, 무수한 평면 재료가 프로그래밍할 수 있는 물리적 구조로 바꿀 수 있음을 실험적으로 입증하며 크게 주목받았다.</p> <p contents-hash="898979a102fb1a7ba9dae18c064201658ec8c906fb9023b9bfacd762b2e51130" dmcf-pid="fEGvojB3y6" dmcf-ptype="general">이들 연구진은 종이의 접힘선을 경첩(hinge) 삼아 평면 재료가 주어진 패턴에 따라 원하는 방식으로 움직일 수 있음을 보여주었다.</p> <p contents-hash="0a5e73f9f76be86a4410bd24b4edb34f855d4fea96a60dba0a24ef6360a7aa2a" dmcf-pid="4DHTgAb0v8" dmcf-ptype="general">접힘 패턴을 재료의 강도나 탄성 등 물리적 성질을 결정하는 변수로 활용하여 접힘 각도에 따라 재료를 더 쉽게 휘도록 하거나, 고정된 방향으로만 접히도록 하거나, 일정한 힘 이상에만 펼쳐지게 하는 등 재료 자체가 기계처럼 기능하도록 하는 구조를 제시한 것이다.</p> <p contents-hash="87b7baf687bcca14ec35cc3f1fa61b18d62983a182f93c864b861087292f90ae" dmcf-pid="8wXyacKpW4" dmcf-ptype="general">이 연구 이후 ‘오리가미’ 기반 설계는 금속 박막, 고분자 필름, 나노 소재 등 다양한 분야에 확장되었다.</p> <p contents-hash="8b72cbd77812d157ed7e9dfdefc0964890ee27219bc0a5ec8a7e86694976cc26" dmcf-pid="6rZWNk9Uyf" dmcf-ptype="general">접힘 기반 설계 연구가 발표된 지 얼마 안 되어 종이를 자르는 기술인 ‘키리가미’(절단)를 공학적 원리로 활용한 논문 또한 발표되었다. 2016년 ‘피지컬 리뷰 레터’에 발표된 한 연구는 ‘키리가미’를 절단 패턴을 통해 재료의 기계적 성질을 프로그래밍할 수 있는 원리로 정식화했다.</p> <p contents-hash="e241563402383fbd63d40166410301090f2656c077494912ff0a32e7aaab43d3" dmcf-pid="Pm5YjE2uSV" dmcf-ptype="general">‘오리가미’가 재료에 정밀한 경첩을 만드는 기술이라면 ‘키리가미’는 일종의 스프링과 같은 속성을 부여하여 절단 패턴에 따라 늘어남, 비틀림, 굽힘 등을 정밀하게 제어하는 기술이었다.</p> <p contents-hash="b1690e0bff051a566f1d912041c88b1229750a5a0dd93c5a8aa326ae1a78b085" dmcf-pid="Qs1GADV7S2" dmcf-ptype="general">올해 ‘네이처’에 실린 캐나다 몬트리올폴리테크닉대 연구팀의 연구는 ‘키리가미’ 기술을 활용해 구조를 단순화하고 비용을 절감한 낙하산을 제작했다.</p> <p contents-hash="0407ba6304678ddb8b317aaa0460bfd4c724906b32e17bb3b870fc75a89f35de" dmcf-pid="xOtHcwfzy9" dmcf-ptype="general">연구진은 절단 개수와 배치를 달리한 원판 세 종류를 제작해 1.8m 높이에서 자유낙하 실험을 진행했다. 절단이 없는 기본형은 떨어지는 동안 좌우로 크게 흔들렸지만, 절단이 다섯 개 들어간 원판은 중심축을 수직으로 유지하며 가장 안정적으로 낙하했다.</p> <p contents-hash="899e67f3494af62cad6ca72111287617e4b5089052ce6d105b067285396d0a43" dmcf-pid="y2oduBCETK" dmcf-ptype="general">절단이 너무 많은 패턴은 쉽게 휘어지고 움직임이 불안정했다. 이러한 낙하산은 바느질이나 줄과 같은 재료 없이 레이저 절단으로 빠르게 제작할 수 있고, 재난 지역에 구호물자를 보급하거나 위험 지역에 드론을 활용한 배송하는 활동에 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="5eb5f34e9a2b4a6a95e644e2c6b41dfac7155c70c0ddb55fb5b174b8fcbd7d23" dmcf-pid="WVgJ7bhDvb" dmcf-ptype="general">‘키리가미’ 낙하산은 절단 패턴으로 공기역학적 안정성을 구현한 결과라는 점에서 종이접기 설계의 공학적 가치를 뚜렷하게 드러낸다.</p> <p contents-hash="625489299e929358e4f201555b747c8be69abe9fe9129daf4468a52fb52b19b7" dmcf-pid="YfaizKlwSB" dmcf-ptype="general">종이접기의 원리는 접기와 자르기만으로 신축성, 안전성과 같은 재료의 물리적 구조의 핵심을 건드린다. 종이 한 장에서 배운 접힘의 규칙은 미래 기술 곳곳에 적용되어 새로운 가치를 만드는 중이다.</p> <p contents-hash="502cae0c6892f23ea5f4cb5771e141cc5fb57a058be7d651f7141958ff6d2cc6" dmcf-pid="G4Nnq9SrCq" dmcf-ptype="general"><KISTI 제공></p> <p contents-hash="d2576a1dbf61ba99937d173333602cdf0da9fd50626d79202e187cdebf4a642d" dmcf-pid="H8jLB2vmyz" dmcf-ptype="general">이준기 기자 bongchu@dt.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘윗집 사람들’ 입소문 제대로 탔다…2주차 주말 관객, 전주보다 증가 12-14 다음 하나은행, 4,500억 생산적 금융 풀어 신산업 키운다... 스포츠 ESG까지 '투트랙' 실천 12-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
