지오데식돔(Geodesign Dome) 모델링

지오데식돔(Geodesign Dome) 이해하기

6월 말경에 "정이십면체 new pattern!!(understanding Geodesic Dome)"이란 제목으로 Geodesic Dome에 대한 내용을 소개한 적이 있었습니다. 지금 쓰는 내용은 이것의 연장이라고 보시면 될 것 같습니다. Geodesic Dome의 기본 면(Cell)은 삼각형으로 이루어진 경우가 거의 대부분입니다. 물론 육각형으로 된 것도 있긴 하지만, 그 경우 그 육각형일 이루는 모든 변들이 동일 평면상에 위치하기가 좀 어려워지는 면이 있습니다. 그래서 육각형을 Cell로 가지는 경우는 곡면으로 만들거나약간의 보정을 하게 됩니다. 삼각형을 Cell로 가지면 그런 고민을 할 필요는 없겠지요. 그저 세점만으로 정의가 되므로 당연히 하나의 평면이 되니까요. 그렇다면 정다면체 중에서 삼각형으로 이루어진 정사면체, 정팔면체나 정이십면체로 지오데식 돔을 만들 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 오각형으로 이루어진 정십이면체로는 만들 수 없냐고요? 사실 뭐 어떻게 안되겠습니까? 아래 그림처럼 억지로 오각형을 삼각형의 Cell로 이루어지도록 잘 분할해서 어찌어찌 만들면 되긴 할 겁니다. 하지만, 정이십면체로 만들면 훨씬 쉬운데 굳이 정십이면체를 가지고 이 일을할 사람은 없을 것 같습니다.



정이십면체가 어떤 것일지를 알고, 정이십면체의 삼각형을 잘게 쪼갤 수 있다는 것만 알면 지오데식 돔을 이해할 수 있습니다. 그럼 먼저 삼각형을 잘게 쪼개 보겠습니다. 삼각형을 얼마나 잘게 쪼개냐는 쪼개는 사람 맘입니다. 잘게 쪼갤수록구에 근접한 지오데식 돔이 만들어집니다. 아래 그림을 보시기 바랍니다.  



위 왼쪽 그림은 한변을 9등분해서 쪼갠 경우입니다. 80개의 Cell로 이루어집니다. 위 가운데 그림은 방향을 달리해서 쪼갠 경우입니다. 이렇게 방향을 30도 돌려서 잘라줄 때는 변을 짝수로 등분해 주는 것이 좋습니다. 변 하나를 18등분해서 243개의 Cell로 쪼갠 경우입니다. (Cell의 갯수에는 큰 의미가 없습니다.) 그 아래 그림은 위의 것들을 기본으로 해서 육각형의 Cell을 만들어준 경우입니다. 아래 왼쪽 것은 보신 적이 있으실 겁니다. 오른쪽 그림들은 왼쪽과 가운데의 두개의 그림들이 어떻게 연관이 되는지를 살짝 보여주는 겁니다. 관심을 가지고 눈에 익혀 두시면, 나중에 응용할 일이 있을 것 같습니다.


지금까지는 정이십면체의 한 삼각형을 셀로 쪼개는 것을 보셨습니다.
이제부터는 지오데식 돔이 모델링되는 과정을 보시겠습니다.


정이십면체와 구에 projection된 정이십면체입니다.  



구에 프로젝션 된 하나의 삼각형을 위에서 설명한 방식으로 cell로 쪼갠 후 필요한 점들을 추출하고 작은 삼각형들로 치환한 겁니다. 색이 다른 삼각형들이 보이시죠. 그것들만 우선적으로 만들고 나머지 녀석들은 미러 또는 카피해서 만들어냅니다.



나머지 20개의 면을 카피해서 지오데식 돔을 완성합니다. 총 1600개의 cell로 이루어진 Geodesic Dome입니다. 거의 구처럼 보이기 때문에 하나하나의 셀이 자세히 보이진 않습니다.



cell들을 평면으로 처리하지 않고 산 모양으로 입체감 있게 만든 겁니다. 하나하나의 cell이 눈에 더 쉽게 들어오는 것을 알 수 있습니다. 오른쪽의 빨간 녀석은 좀 뾰족하게 장난을 친 겁니다. 이런 것들을 더 좋아하시는 분들도 있지요.



이것은 응용입니다.  동글동글해서 귀여울 줄 알았는데, 막상 해놓고 보니 좀 징그럽습니다. 마지막으로 아래 그림은 배치를 좀 달리 한 것입니다. 여전히 징그럽지만, 관심 있으신 분은 위의 것들과 어떻게 다른지 한번 분석해보시기 바랍니다. 힌트는 윗쪽에 있습니다.



지오데식 돔은 건축하시는 분들에게는 많이 알려져서 지오데식 돔을 따로 계산 해서 설계해주는 CAD 프로그램도 있다고 합니다. 계산 방법도 여러 웹사이트에 많이들 공유되어 있습니다. 물론 전 계산을 하진 않았습니다. 그냥 모델링하면서 하나씩 올리고 맞추는 식으로 만들었습니다. 지오데식 돔은 구조적으로도 단단하고 적은 재료로 넓은 공간을 만들 수 있는 경제적인 건축방식이라고 합니다. 전원주택용으로 나온 목재 모듈을 사용한 지오데식 돔 같은 것은 많이 상업화가 되어 있습니다. 이런 것들은 그리 복잡하지 않습니다. 굳이 숫자로 말한다면, 정이십면체의 한 변을 이등분이나 삼등분한 정도만으로도 그럭저럭 구에 가까운 색다른 건축물을 만들어 낼 수 있습니다. 다음번에(언제가 될지는 모르지만) 이에 대한 내용을 좀 다루려고 합니다. 지오데식 돔에 대한 이해가 높아졌기를 바라며 마치겠습니다.

 

 

	출처 :   puzzle  |  글쓴이 : puzzle 원글보기   지오데식돔(Geodesign Dome) 계산기: http://desertdomes.com/domecalc.html  ☜