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우리가 사용하는 전기를 통해서 움직이는 모든 것들의 움직임을 보면 돌기도 하고 올라갔다 내렸다가 오기도 하고, 물결치면서 움직이기도 하고 다양한 움직임과 회전을 보여준다. 하지만 그것들의 움직임은 모두 회전 운동에서 부터 시작되는 것을 알고 있을까?
1. 모든 움직임의 시작은 회전이다
현대 기계나 로봇의 대부분은 모터를 동력원으로 사용한다.
그리고 이 모터는 돌아가는 운동, 즉 회전 운동을 만들어 낸다.
예를 들어,
- 전동 드릴이 회전하고
- 세탁기 모터도 회전하고
- 자동차 엔진도 실린더가 회전시키는 동력축이 있어요
- 심지어 전자레인지 안에 돌아가는 접시도 마찬가지죠
즉, 기계의 본질적인 동작은 대부분 '회전'을 기반으로 한다..
2. 그런데 우리는 직선 운동이 필요하다
하지만 우리가 원하는 움직임은 단순히 회전이 아니다.
- 문을 열고 닫는 것은 직선 움직임에 가깝고
- 로봇 팔이 위아래로 움직이는 것도 직선 또는 곡선
- 엘리베이터는 완전히 수직 직선 운동
그래서 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 장치가 필요한데,
그 핵심 부품 중 하나가 바로 **크랭크(crank)**다.
3. 크랭크의 마법
크랭크는 원래 자전거 페달에서 가장 쉽게 볼 수 있다.
- 당신이 페달을 돌리면
- 크랭크가 그 회전 운동을 받아
- 체인과 바퀴를 움직여서
- 결국 자전거가 앞으로 나간다.
이때 크랭크는 회전 운동을 직선적 또는 회전의 방향을 바꾸는 중간 매개체 역할을 한다.
기계에서는 크랭크와 함께 종종 커넥팅 로드 connecting rod나 캠 cam 같은 부품이 붙어 있어
회전을 수직 직선 운동, 또는 파동 운동 등으로 바꿔주기도 한다.
4. 정말 엄청난가?
맞아요. 이 간단한 원리 하나로,
- 자동차의 엔진도 움직이고
- 증기기관도 힘을 전달하고
- 심지어 병원에서 쓰는 자동 주사기나 로봇 팔까지
- 정밀한 제어와 다양한 형태의 움직임이 가능해진다.
그저 회전 하나로부터 이렇게 다양한 동작이 나오는 것은
기계공학의 아름다움이자 기초이자, 동시에 위대함이에요.
5. 결론
모든 복잡한 움직임이 결국 회전에서 출발하고,
그 회전이 기계적 장치들을 통해 변형되고 제어되어
수많은 형태의 실용적인 동작으로 이어진다는 점은
기계와 공학의 핵심 중 하나이다.
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