KR20030057245A - 바람개비 연 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전하면서 날으는 연에 관한것으로, 더욱 상세하게는 풍력에 의하여 빠르게 회전 하면서 상승력을 발생하는 회전익(1)과 회전익(1)의 회전력으로 회전관성을 갖는 회전륜(2)과 회전축(3)으로 구성된다. 회전륜(2)의 회전관성에 의해 강풍에서 안정을 유지하도록하고 약풍이나 실내에서도 날릴수있도록 연의 일부에 헬륨풍선을 자유자재로 착탈 하거나 연 전체를 풍선화(도6) 하여 휴대가 간편하도록한 본 발명 바람개비 연은 회전체의 동적시각미와 안정화작용효과를 겸비하고 바람의세기, 장소에 구애됨 없이 상시 사용할수있는 레저용품, 광고매체 및 행사용품 등으로 이용할수 있도록 구성된것에 특징이 있다.

Description

바람개비 연{Gyro Kite}

본 발명은 자전하면서 날으는 연에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력에 의하여 연의 익면을 빠르게 회전시킴과 동시에 상승력을 발생하도록한 바람개비 연에관한 것이다.

연(鳶)은, 하늘로 날리도록 된것으로서, 다양한 형태로 제작되는데, 최근에는 여가놀이의 하나로서 널리 이용 되고 있는 실정이다.

종래, 이연은 주로 종이에 비교적 정교하게 다듬은 대나무를 가로, 세로, 또는 모로 엇 맞추어 붙이고 실로 벌잇줄을 매여서 날리도록 하여 오고있다.

이러한 종래의 연은 수평으로 부는 바람과 연의 익면이 이루는 상향각도에 의해서만 뜨게 되어있고 많은 수작업을 필요로함에도 불구하고 단지 하늘로 상승과 하강의 동작을 보일뿐이며 그것도 날릴수있는 교외의 넓은 공간과 와류가 없는 균질의 순풍에서만 날릴수 있어 아무때나 날릴수 없는등 제약이 따른다.

게다가 제작방법이 까다로워 완성품 개개의 성능과 품질의 편차가 커서 산업적으로 대량생산에 어려움이 따르는 비 경제적인 단점이 있고 또 종래의 연은 그 크기가 작으면 불안정하여 공중에서 평형유지 하기가 매우 어렵다.

다음으로, 종래의 풍선 또는 애드벌룬을 보면, 고가의 헬륨을 다량 사용하여 단지 그 부력 만으로 떠 있게 되어있는데, 이는 자연의 바람을 전혀 이용하지 못할뿐만아니라 오히려 애드벌룬이 바람에 쓸려 지면 가까이 기울게 하는 장해가 되고있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 연의 구조를 바람의 힘에 의하여 자전하면서 상승력을 갖도록한 회전익과 이 회전력을 수용하여 회전관성을 갖도록한 회전륜과 회전축으로 구성하여 거센 강풍에서도 이 회전륜의 회전관성작용으로 공중에서 능히 평형안정을 유지할수 있도록 한것이다.

또, 헬륨풍선을 연에 필요시 선택적으로 착탈 할수 있도록 하여 부력을 부여하면 연의 기능에 풍선의 부력을 겸비하게 되어 약풍이나 실내에서도 날릴수 있는 상시 사용 연으로 개발 하고자 한다.

바람이 셀수록 본 발명 바람개비 연의 자전속도는 비례적으로 빨라지게 되고 따라서 회전륜의 회전속도도 빨라져 회전관성에 의한 안정화 작용도 더욱 커져서 아주 작은 크기의 연으로 만들어도 마치, 벌새가 정지비행하듯 스스로 공중평형을 유지하는 기능이 탁월함을 실연에 의하여 확인 하였다. 이는 종래의 연과는 다른 메커니즘으로, 공중안정성과 회전체의 동적 시각미를 겸비한 더욱 흥미있는 연이 되고 또, 공중에서 빙글빙글 자전하면서 자연바람을 양력으로 전환 이용하는 일거양득의 장점을 가진 애드벌룬을 연구개발한것에 본 발명의 특징이 있다.

양산성 면에서도 복잡한 연살 따위가 없이 합성수지, 목재 등 비교적 경량소재를 사용하여 소정형상의 회전익과 회전륜을 따로 제작하여 조립하거나 일체로 성형제작 하면 되므로 양산제작도 종래의 연보다 휠씬 쉬워 산업화 하기 좋은 연이다.

이렇게 만들어진 본 바람개비 연은, 가는 연실의 무게만 인양할 수 있으면 초소형화 해도 잠자리처럼 안정된 비행을 할 수 있음을 알았으므로, 연줄 대신에 추진 프로펠러를 장치하고 회전익을 날개로 한 새로운 형태의 비행체를 생각할 수있는데, 이는 헬륨부력의 비행선과 풍력에 의한 상승력의 연과 공중정지 기능의 헬리콥터의 기능을 모두 갖춘 비행체가 될것이다. 이는 고정날개보다 회전날개의 평형 안정성이 훨씬 우수한 점에 착안한 것이다.

또, 발상을 더욱 전개하여, 발전기의 하중을 최소화 한다면 본 바람개비 연의 구조를 이용한 풍력 발전장치로 연구 개발할 가치가 있지 않을까 생각되는데, 이는 고공은 항상 바람이 세고 또 종래의 고정설비식 풍력발전기와 달리 계절풍 및 바람센곳을 따라 이동할수있는 이동식 풍력발전기로 하여 건설비용을 탕감 할수 있는 견해 에서다.

이상과 같이, 회전관성의 안정화작용 원리를 이용한 본 바람개비 연은 레저용품, 광고매체의 용도 이외에 응용개발 잠재력이 큰 과학적인 유희구임에 그 특징이 있다.

도 1은 본 발명 바람개비연의 사용상태 사시도

도 2는 도 1 사시도에 대한 (가) 정면도 (나) 우측면도 (다) 평면도

도 3은 본 발명에 따른 바람개비 연의 회전익(1)의 여러가지 형상을 보인 종단면도

도 4는 본 발명에 따른 바람개비 연의 각종 응용 실시예를 보여준 정면도

도 5는 본 발명에 따른 바람개비 연에 풍선을 장착한 각종 응용 실시예를 보여준 정면도

도 6은 본 발명에 의한 공기주입식 풍선바람개비 연의 예시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1: 회전익 2: 회전륜

3: 회전축 4: 통공

5: 벌잇줄 6: 풍선

7: 에어밸브 8: 우리(cage)

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

좌우대칭 모양의 회전익(1)의 수평 회전중심축 및 그 연장선상에 수직으로 회전륜(2)의 중심축이 일치하도록 좌우대칭으로 설치하고 회전축(3)과 벌잇줄(5)을 연결하여 지지점을 부여하고 연실을 매어 날리는 것으로 완성된다.

이때, 회전익(1)과 회전륜(2)의 균형이 무엇보다도 중요하다.

회전륜(2)의 직경이 너무크면 회전익(1)의 회전력 부족으로 회전불능이 되고 회전륜(2)의 직경이 너무 작으면 역회전 발생으로 정상회전 위치로의 복귀가 안된다. 회전륜(2)은 1개 이상 다수개를 설치해도 되고 다수개 설치시 회전익(1)과의균형외에 좌우대칭 설치로 좌우균형을 맞추어야 한다. 통공(4)은 경량화 및 관성 모멘트 증대에 도움이 되나 너무크면 풍압손실을 초래하여 상승력 저하의 원인이 된다. 이는 없어도 무방하다. 회전익(1)은 휨에 대한 저향력이 커야한다. 회전익(1)이 휘청거리면 연줄 진동이 심해져 상승력을 떨어 뜨린다. 도 3 에서 보인 여러가지 회전익(1)의 단면형상은 경량화와 휨 저항력에 유리 하도록 선택해야 할것이다. 휨 저항력 증대를 위해서는 연 둘레에 보강사 설치도 고려 할수있다.

회전륜(2)의 불균일도 연줄진동의 원인이 됨으로 주의해야 한다. 균형이 잘 맞고 견고하게 만들어진 본 바람개비 연은 자체 안정화 작용으로 거센 강풍에서도 안정을 유지할수 있는 유일한 연임을 실연에 의하여 확인하고 약풍하 에서나 실내에서도 날릴수 있도록 경량화에 착안하여 도 5 에서 보는 바와 같이 헬륨을 주입한 풍선을 임의로 착탈할 수 있도록 한다. 풍선의 형상은 구, 원반, 도넛에 국한하지 않는다.

어떤 형상화한 풍선도 적용할 수 있다. (일예로 새의 몸통부분은 풍선날개는 회전익 등) 또, 도 6 에서와 같이 회전익(1) 회전륜(2) 전체를 풍선화 할 수 있는데 사용시만 공기 또는 헬륨을 에어밸브(7)를 통하여 주입사용하고 공기를 빼내고 휴대 보관하면 매우 편리한 풍선 바람개비 연이 되고 크게 만들면 자전하면서 바람을 양력으로 이용하는 애드벌룬이 될 것이다. 또, 풍선은 도 5 (나)와 같이 바람개비 연을 우리(cage)(8) 로 에워싸고 이 우리(8) 외부에 장착토록 하면 제작이 더욱 쉬울것이다.

다음으로 제작방법 및 재료에 대하여 설명하면, 합성수지, 목재, 종이 등의경량재로서 주로 발포재가 좋고 회전축 부분만은 고속회전에 견뎌야 함으로 금속재를 쓰도록 한다. 제작방법은 각 구성부품을 선제작 후조립하거나 일체로 성형한다. 경량화와 휨저항력을 크게 하기 위해서는 중공성형방법이 바람직하다.

상술한 바와같이 만들어진 본 바람개비 연은 실내외의 유희구로서, 광고매체로서, 행사용으로서 사용 될수 있는데, 도 4 (마)의 UFO 모양 연과 도4 (다)의 좌우양단 회전륜(2)을 수레바퀴모양으로 만들면 하늘을 나는 수레 인양 특히 아름답고 기발한 연이 될것이다.

본 바람개비 연에 소전지, 케미라이트, 전선연결 등의 방법으로 발광장치를 병설하면 야간에도 회전불빛의 흥미로운 바람개비 연을 즐길수 있는데, 근원적으로 풍력에너지에 의한 회전력 임으로 이를 LED에 의한 발광이나 소리내는 연으로의 에너지 전환을 할수있고 또, 회전체의 잔상효과를 이용한 전광싸인도 본 바람개비 연에 적용 할수 있다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은, 회전관성의 안정화 작용원리를 이용하여 거센 강풍에서 탁월한 안정성을 갖고 약풍이나 실내에서는 헬륨풍선과 결합시켜 누구나 쉽게 상시 사용할 수 있는 동적 회전미가 특색인 바람개비 연으로서, 레저용품, 애드벌룬에의 이용 뿐만이 아니라 작게는 초소형 비행체로부터 크게는 이동식 풍력 발전 장치의 연구에 이르기까지 응용 개발효과를 기대할 수 있는 과학유희구 이다.

Claims (1)

1. 풍력에 의하여 자전하면서 상승력을 발생시키는 회전익(1)과, 이 회전익(1)으로부터 회전력을 얻어 안정화 작용의 회전관성을 갖는 회전륜(2)과, 벌잇줄(5)에 의하여 지지되는 회전축(3)으로 이루어진 바람개비 연에 있어서,

   상기 회전익(1) 또는 회전륜(2)의 일부에 부분적으로 풍선을 병설한 것과 연 전체를 풍선화 한 것으로서 공기 또는 헬륨을 주입하여 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 바람개비 연.