막 구조

2.막구조의 정의

커텐, 손수건 그리고 싱트대 서랍안에 있는 비닐 랩 등을 양손으로 잡아당겨 보자. 가능하다면 다른 사람의 손을 빌려서 당겨보자. 그러면 원래 힘이 없이 축 늘어졌던 것이 쭉 펴져 견고하게 된 곡면을 이루게 되는 물체로 변모한다. 그리고 이 곡면물체가 외부로부터의 누르는 힘에 견딜 수 있을 뿐 아니라 안전한 구조체가 됨을 쉽게 알 수 있다. 천이나 필름과 같이 얇은 씨트 형태의 물체를 막이라고 부른다. 이러한 간단한 실험으로부터 막을 적절히 잘 지지시킴으로써 외부 하중을 견뎌내어 계속적으로 사용할 수 있는 구조물을 만들 수 있다는 가능성을 이해할 수 있다. 이것이 막구조물이다. 일상생활에서의 것을 살펴본다면, 요트의 돛, 비행선이나 낙하산, 에어백 그리고 우리가 흔히 이용하는 우산도 막구조물이라 할 수 있다.
물리학의 사전에 의하면 막이란 “면의 휨에 대한 저항(휨 강성(flexural rigidity)이 면의 신축에 대한 저항에 비교하여 무시 가능한 2차원적 재료이다” 라고 정의하고 있다. 막을 이렇게 정의하면 막은 면의 신장에 대한 저항(신장강성(extension rigidity)이라고 불린다)을 지닐 뿐 아니라 면내에서의 압축에…(생략)