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나선형 용수철
압축형 용수철은 압축할 때 에너지를 축적한다.

용수철(龍鬚鐵, 문화어: 룡수) 또는 스프링(영어: spring)은 기계 에너지를 축적하는 데 쓰이는 탄력이 있는 물체이다. 용수철은 보통 강철로 만든다.

목차

역사편집

코일이 없는 단순한 용수철은 인류 역사 속에서 화살과 같은 데에 사용되었다. 청동기 시대에는 여러 문화에 핀셋이 널리 쓰인 것으로 보아 더 복잡한 용수철 장치들이 사용되었음을 알 수 있다. 알렉산드리아의 크테시비우스는 주석의 비중을 높여 청과 합금하여 주조한 뒤에 두들겨 단단하게 만들어냄으로써 용수철과 같은 특성이 있는 청동을 만드는 방법을 개발하였다.

코일 형태의 용수철은 15세기에 나타났다.[1] 최초의 용수철로 동작하는 회중 시계는 1524년에 피터 헨레인이 발명하였다. 이에 이어 1556년에는 Taqi al-Din과 헨레인이 용수철로 동작하는 시계를 처음 만들어 냈다. 또, 1559년에는 al-Din이 용수철로 동작하는 천문 시계를 처음으로 발명하였다.[2][3] 크리스티안 하위헌스도 1675년에 용수철을 발명하였다.[4]

물리학적 성질편집

가한 힘에 대하여, 변형된 길이를 탄성 계수라고 정의한다. (단위: lbf/in (인치 당 파운드) 혹은 N/m(미터 당 뉴턴))

직렬로 연결된 용수철의 탄성 계수는 각각의 용수철의 탄성계수의 역수의 합의 역수와 같다. 병렬로 연결된 용수철의 탄성계수는 각각의 용수철의 탄성계수들의 합과 같다.

훅 법칙편집

 

단순 조화 진동자편집

어원편집

한국에서 쓰는 龍鬚鐵(용수철)이란 단어는 용수(龍鬚)의 성질을 가진 쇠를 가리킨다. 이때 용수는 돌돌 말린 용의 수염을 일컫는데, 이 용의 수염을 잡아 당겨 곧게 펴더라도 돌돌 말린 모양으로 되돌아간다고 전해진다. 용수철이란 이름은 이러한 탄성체의 복원력을 빗대어 붙여진 이름이다.

참조편집

  1. Springs How Products Are Made, 14 July 2007.
  2. Salim Al-Hassani (2008년 6월 19일). “The Astronomical Clock of Taqi Al-Din: Virtual Reconstruction”. FSTC. 2008년 7월 12일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2008년 7월 2일에 확인함. 
  3. Donald Routledge Hill and Ahmad Y Hassan. “Engineering in Arabic-Islamic Civilization”. 《History of Science and Technology in Islam》. 2008년 7월 3일에 확인함. 
  4. 페르낭 브로델 (1995). 〈제6장 기술의 보급: 혁명과 지체〉. 《물질문명과 자본주의Ⅰ-2 일상생활의 구조 下》. 주경철 옮김. 서울: 까치. 618쪽. ISBN 89-7291-084-8. ... 시계 제조에 큰 영향을 미쳤던 호이헨스의 발명(시계추 발명 1656-1657, 용수철 발명 1675)이나... 

같이 보기편집