맨홀뚜껑이 둥근 이유? SSAT/면접대비 공학상식

토요일빼고 하루 한개씩 포스팅 됩니다~

제가 생각하는 예상답변입니다. 본인의 생각과 한번 비교해 보세요~

실생활에서 일어나는 현상에 대한 이유는 정답이 없습니다. 논리적인 근거를 토대로 타당한 것이 답이 되는것이죠.

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 일반적인 맨홀 뚜껑은 둥근 형태입니다.

 사각형도 있고, 오각형도 있을텐데 왜 하필이면 둥근 모양일까요?

 진학을 위한 면접이라면 도형의 기하학적인 특징을 들어서 설명해야할 것이고,

 취직을 위한 면접이라면 $$에 관련된 이야기를 섞어서 설명하면 면접감독관의 관심을 더 얻을 수 있지 않을까요?

맨홀 뚜껑은 둥글어야만한다

맨홀뚜껑이 사각형이라면 어떤 문제가 생길까요?

 

맨홀뚜껑이 사각형으로 생겼다면 혹시나 맨홀뚜껑을 대각선으로 놓게되면 구멍으로 빠져버리게 됩니다.

그림을 보시면, 사각형 맨홀의 경우, 대각선의 길이가 √2a 인데 가로세로의 길이가 a이므로, 대각선으로 맨홀 뚜껑을 빠뜨리면 뚜껑이 구멍으로 빠져버리게 됩니다.

 또 육각형 맨홀의 경우에도 가장 긴 축은 2a인데 반해 가장 짧은 축은 √3a(≒1.73a) 이므로 짧은축으로 맨홀뚜껑을 빠뜨리면 뚜껑이 구멍으로 빠지게 됩니다.

 하지만 원형 뚜껑의 경우는 어느쪽으로 돌려도 지름의 길이는 항상 같으므로 뚜껑이 구멍으로 빠질 일은 없는 것이죠.

경제성

일반적으로 맨홀은 사람이 지나가는 통로이므로 최소한의 너비를 만족해야 사람이 지나갈 수 있습니다.
그러니까 사람의 어깨너비하고 여유를 감안하여 70cm라고 한다면,맨홀 뚜껑의 설계는 다음처럼 이루어져야 할 것입니다.

먼저 원형 맨홀의 경우는 지름이 70인 원을 만들면 되겠습니다. 

넓이는

사각형 맨홀은 가로 세로가 70인 정사각형을 만들면 되겠네요.

넓이는

정육각형 맨홀은 짧은 대각선의 길이가 70이 되도록 정육각형을 만들면 되겠습니다.

그러면 짧은쪽은 좌변이므로, 좌변의 길이가 70이 되는 정육각형을 구하면 되겠군요.

한변의 길이가 약 40.4인 정삼각형 6개의 넓이와 같으므로,

결국 사람이 지나갈만한 충분한 공간을 확보하기 위해서 원형 맨홀을 만드는 것이 가장 재료가 적게 들겠네요. 재료가 적게 들면 돈도 적게 들겠죠.