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창의설계축전 공모작

Auxetic 구조를 이용한 축구 골대

  • 참가 부문

  • 학과

    재료공학부

  • 팀명

    진&진

  • 신청자 이름

    유진

Auxetic 구조를 이용한 축구 골대

기존의 축구 골대는 골대에 공이 들어갈 경우, 그물망이 공의 충격을 흡수하지 못하며, 공의 진행으로 인해 늘어난 그물망을 대비하여 골대의 후면 공간을 비워 두는 등의 안전 조치가 필요하다. 또한 그물에 발이 걸려 넘어지는 안전사고가 발생하기도 하고, 길고양이 등이 축구 골대 그물망에 목이 감겨 생명을 위협받거나, 그물망이 버려지면서 바다 쓰레기가 되어 해양 생물들의 목숨을 위협하기도 한다. 우리는 이러한 상황에 문제의식을 느끼고, auxetic 구조를 TPU에 적용하여 골대의 그물망을 대체하는 방법을 고안했다. 보통의 재료가 종 방향으로 압축될 때 횡 방향으로는 팽창하는 데 반해, auxetic 재료는 하중 작용 방향으로 길이의 감소 또는 증가가 발생할 시 하중 직교 방향으로도 동일하게 길이의 감소 또는 증가가 발생한다. 이렇게 auxetic 구조의 재료는 음의 푸아송비 거동 특성을 나타내며, 탁월한 충격 흡수 능력을 가지므로, 단순히 공의 진행을 막는 역할만을 수행하는 기존의 그물망보다 효과적으로 충격을 흡수하여 마치 이불에 공을 차는 것과 같은 효과를 이끌어낼 수 있다. 우리는 기존에 알려진 여러 auxetic 구조 중 가공의 용이성, 수축/팽창성, 신축성 등을 고려하여 rotating square model을 채택하였고, Ultimaker S3 3D Printer를 이용하여 white TPU 소재로 auxetic 그물망을 출력하였다.
Auxetic 그물망은 기존의 그물망에 비해 탁월한 충격 흡수 능력으로 안전사고를 방지할 수 있다. 또한 기존의 골대는 공의 진행으로 인해 그물이 늘어날 것을 대비해 골대 후면에 일정 공간을 비워놓아야 하지만 새로운 골대는 후면 공간을 비워놓지 않아도 되기 때문에 공간 활용 측면에서 유리하다. 또한 그물망으로 인한 안전사고를 줄이고, 그물 쓰레기를 줄여 해양 생물을 보호하는데도 기여할 수 있을 것으로 보인다.

담당부서학생행정실

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