KR20160129248A - 중력에 의한 스스로바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중력에 의하여 회전운동을 유발시켜 에너지를 얻고자 하는 것이다. 중심축의 양쪽에 설치되고 직선하중가이드를 따라 중심축으로 부터의 거리 위치를 멀리 가까이 이동하는 여러개의 하중추를 중력과 곡선하중가이드에 의하여 하중추의 중심점으로 부터의 위치를 이동시켜 멀어진 쪽의 하중추가 중력에 의하여 하강하는 운동을 연속시킨 회전운동을 유발시켜 '스스로바퀴(overbalanced wheel)'를 형성할 수 있다.

Description

중력에 의한 스스로바퀴{overbalanced wheel by Gravity}

본 발명은 중력에 의하여 회전운동을 스스로 발생시키는 기술에 관한 것이다.

자연에 존재하는 기본 상호작용의 힘은 중력(Gravitational Force), 전자기력(Electromagnetic Force), 약력(Weak Force), 강력(Strong Force) 4가지로 이루어져있다. 강력과 약력은 원자핵 내부에서 작용하므로 우리 일상생활에서는 경험할 수 없다.

첫번째 기본 상호작용인 아이작 뉴턴의 만유인력의 힘인 중력(Gravity Force)은 한가지 종류로 이루어진 질량 사이의 상호작용이며 이는 거시세계(Macro World)를 구성한다. 이 중력은 사물들로 하여금 땅으로 떨어지게 하고 동시에 행성들이나 은하계의 운동을 관장한다. 이 중력은 어떤 면에서는 가장 거대한 힘인데, 전자나 양성자로 구성된 미시세계(Micro World)에서 중력의 힘은 극단적으로 약하여 거의 작용을 하지 않고 있어 독립적으로 보인다.

그 중 유명한 것은 알베르트 아인슈타인이 제창한 이론으로, 모든 힘을 하나의 장으로 나타내려는 시도였다. 중력이론의 완성이라는 큰 목표를 이루고 난 뒤, 아인슈타인의 관심사는 그 당시까지 알려져 있던 힘인 중력과 전자기력을 통합하는 것으로 옮겨갔다. 그는 양자역학을 거부하고 생애를 마칠 때 까지 통일장 이론에만 치중했다. 그 결과 비록 아인슈타인은 통일장 이론을 완성하는 데에는 실패했지만 그가 주장한 힘의 통합이라는 가치는 현대 물리학의 근간이 되었다.

이상의 네가지 자연에 존재하는 중력, 전자기력, 약력, 강력을 이용한 기본 상호작용의 힘을 통합하고자 하는 연구가 계속되고 있음은 주지의 사실이다.

힘의 통일에 대해서 살펴보자면 역사적으로 아이작 뉴턴이 중력을 발견하고 1800년대 맥스웰의 연구로 전기력과 자기력이 서로 연결되었음이 밝혀져 전기와 자기를 '전자기력' 으로 통합적으로 다룰 수 있게 된다. 그 뒤 양자 세계에 대한 연구가 진행되며 물리학계에서는 약한 상호작용, 강한 상호작용, 전자기력, 중력의 4가지 기본 상호작용을 만물의 근원적인 힘으로 여기게 된다. 1950년대 무렵 이 4가지 힘이 하나의 근본 힘에서 갈라져 나왔을 것이란 설이 제시되었고, 양자장론을 기반으로 하여 1970년대 Glashow, Weinberg, Salam의 연구로 전자기력과 약한 상호작용도 통일되어 '전약력' 혹은 '약전자기력(弱電磁氣力, electroweak interaction)' 이 되었다. 그리고 물리학자들은 강력과 전약력을 통일한 대통일 이론을 주장하기에 이른다. 다만, 대통일 이론은 이미 70년대에 제안되었으나 실험적 검증은 이루어지지 않았다.

과거의 패러다임에서는 가능한 힘들은 모두 개별적으로 존재할 것이라 생각하였으나 그 틀은 점점 깨지고 있고 대통일이론을 넘어 만물이론, 즉 모든 것의 이론(Theory of Everything)이 등장할 것이라는 전망도 있다.

전자기력과 중력은 다른 듯하면서도 공통점을 가지고 있다. 예를 들어 질량 주변은 중력장이 생기고, 중력장 안에 다른 물체가 들어오면 서로 잡아 당기게 되며. 또한 자기 주변에는 자기장이 생기고. 이 자기장 안에 다른 자기가 들어오면 서로 잡아 당기거나 밀게 되고. 그리고 둘 사이의 당기는 힘은 거리의 제곱에 반비례한다.

아인슈타인은 중력장과 전자기장은 분명 하나의 법칙으로 설명이 가능하다고 생각하였고, 이 법칙을 통일장이론(unified theory of field)이라고 불렀다.

질량이 있는 모든 물체 사이에는 서로 끌어당기는 만유인력이 작용한다. 특히 지구가 물체를 잡아당기는 힘을 중력이라 한다. 정확히는 만유인력과 지구의 자전에 따르는 원심력을 더한 힘이 중력이다.

중력과 자기력 각각으로 부터 에너지를 얻기 위하여 많은 사람들이 여러가지 방법을 연구하여 제시하였으나 아직까지는 경제적으로 효율적인 방법을 찾지 못하고 있는 현실이다.

본 발명은 중력을 활용하여 회전운동을 유발시켜 에너지를 얻고자 하는 것이다.

중심축의 양쪽에 설치되어 있는 하중추를 중심축으로 부터의 위치를 이동시켜 멀어진 쪽의 하중추가 중력에 의하여 하강하는 지레의 원리에 의한 운동을 연속시켜 회전운동을 유발시킬 수 있다.

중력에 의한 회전운동으로 부터 자연 에너지를 얻어 산업발전을 도모하여 인간과 자연을 보존하고자 한다.

도1은 하중추와 직선하중가이드의 실시예 정면도
도2는 직선하중가이드의 종류
도3은 로울러 정면도
도4는 로울러 투시도
도5는 곡선하중가이드의 선형
도6은 8개의 하중축과 곡선하중가이드를 배치한 실시예 투시도

본 발명에 따른 중력을 활용한 중심축, 중심판, 하중추, 직선하중가이드, 곡선하중가이드, 로울러 등의 8개축으로 구성된 스스로바퀴(overbalanced wheel)에 대한 바람직한 구체적 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 설명한다.

도1은 하중추(111,121,131,141,151,161,171,181)와 그를 양방향으로 자유롭게 이동이 가능토록한 직선하중가이드(112,122,132,142,152,162,172,182)의 정면도다.

하중추(111,121)는 원형을 중심으로 표현하였으나 원형을 비롯한 모든 형상의 무거운 금속재료로 제작이 가능하다.

하중추가이드(112,122)는 도3에서와 같이 하중추(110,120)의 중심에 구멍을 뚫거나(도2a), 구멍을 2개(도2b) 또는 그 이상 뚫거나 외부에 홈을 설치(도2c)한 경우에 따라, 각각 그 형상에 맞는 직선하중가이드(112,122)를 설치한다. 실시예에서는 도2a의 형식에 따르기로 한다.

중심축(10)을 중심으로 회전하는 중심판(11)에 같은 각도가 되도록 여러개(실시예에서는 8개)의 직선하중가이드(112,122)를 착설하고 각각의 직선하중가이드(112,122)에 하중추 (111,121)를 끼운후에 이탈방지판(115,125)을 설치하면 중심축(10) 위에 있는 하중추(111,121)는 중심판(11)에 접하게 되고 그 아래에 있는 하중추(111,121)는 직선하중가이드(112,122)의 이탈방지판(115,125)에 접하여 위치하게 된다.

이 때에 도3과 도4의 정면도와 투시도와 같이 하중추(111,121)에 로울러축(113,123)과 로울러(114,124)를 착설하고 그 외곽에 설치된 곡선하중가이드(12,13)를 따라 이동하게 하면 하중추 (111,121)의 중량에 의한 힘이 한 방향으로 쏠리게 되어 이 장치는 지레의 원리에 의하여 회전력을 받게된다.

도5와 도6의 실시예 정면도와 투시도에서와 같이 곡선하중가이드(12,13)의 선형은 제1축에서 제3축 까지는 하중추(111,121,131)가 중심판(11)에 접하는 거리를 곡률반경으로 하는 원호형으로 하고, 제5축에서 제7축 까지는 하중추(151,161,171)가 이탈방지판(155,165,175)에 접하는 거리를 곡률반경으로 하는 원호형으로 하며, 제3축에서 제5축 사이와 제7축에서 제1축 사이는 곡률반경이 변화하는 완화곡선선형으로 하여, 내측하중가이드(12)와 외측하중가이드(13) 사이에서 로울러(114,124)가 자유롭게 이동할 수 있도록한다. 그 완화곡선선형은 포물선, 타원, 스파이럴, 클로소이드 등이 모두 가능하나 그 중에서 클로소이드곡선이 가장 효율적이다.

곡션하중가이드(12,13)는 중심축(10), 중심판(11), 하중추(111,121,131), 직선하중가이드(112,122) 등과는 간섭하지 않고 하중추(111,121)가 따라 이동하도록 위치를 고정한다.

상기와 같이 직선하중가이드(112,122)와 곡선하중가이드(12,13)를 따라 하중추(111,121)가 자유롭게 이동하게 되면 제3축에서 제5축으로 하강하는 일의 양이 제7축에서 제1축으로 상승하는 일의 양이 동일하고(마찰력 제외), 제5축에서 제7축으로 하강하는 일의 양은 제1축에서 제3축으로 상승하는 일의 양보다 훨씬크고, 그 일의 양은 하중추(111,121)의 중량과 직선하중가이드(112,122)의 갯수와 길이를 조절하여 얼마든지 키울 수 있기 때문에 이 장치는 시계반대방향으로 연속하여 회전하게 되며, 중력가속도에 의하여 가속을 받게 된다.

이상의 방법으로 중력을 활용한 '중력'에 의한 회전운동을 유발시킨 '스스로 바퀴'의 중심축(10)을 발전기에 연결하여 발전을 하거나, 운송도구의 바퀴에 연결시켜 활용하는 에너지를 얻을 수 있다.

10;중심축 11;중심판 12;내측곡선하중가이드 13;외측곡선하중가이드
111,121;하중추 112,122;직선하중가이드 113,123;로울러축
114,124;로울러 115,125;이탈방지판
01,02,03,04,05,06,07,08;하중축 번호
*주: 1로 시작하는 숫자 세자리로 표기된 부호는 왼쪽에서 부터 둘째자리는 축의 번호, 셋째자리는 기능의 표시이며, 부호의 설명은 1번과 2번 하중축에 대한 것이며 다른 축에 대하여는 그 일부만 명기하였음.

Claims (1)

1. 중심축(10)을 중심으로 회전하는 중심판(11) 양방향에 중심축(10)을 향하여 설치된 여러개의 직선하중가이드 (112,122)를 따라 하중추(111,121)가 자유롭게 이동할 수 있도록 착설하고, 그 옆에 원호와 완화곡선선형으로 하중추(113,123)가 따라 이동할 수 있는 곡선하중가이드(12,13)를 설치하여, 중심축으로부터 하중추(111,121)와의 거리를 변동시켜 중심축(10)과 양방향 하중추 (111,121)와의 거리가 각각 다르게 이동하게 하여, 하중추 (111,121)의 중량으로 인한 지레의 원리에 의하여 중심축(10)을 중심으로 회전운동을 연속적으로 스스로 유발시켜 '스스로바퀴(overbalanced wheel)'를 형성시키는 방법

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