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코일건
2015.01.16 19:54

2006-12-27 코일건 V1 프로젝트

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 요즘은 코일건 제작이 상당히 흔히 볼 수 있는 주제가 되었습니다. 제가 2006년 첫 번째 코일건을 만들 때만 해도 국내에서는 시도 사례가 거의 없었고, 여기에 소개할 코일건 V1이 현재 네이버 검색 상에서 시간 순으로 정렬했을 때 가장 앞에 뜨는 제작 사례로 나옵니다. 그 덕분인지는 몰라도 자주 들르는 나무위키 코일건 페이지에 제가 만든 두 가지 코일건 동영상이 소개되는 영광(?)을 얻었습니다. 한국의 고딩이 만든 코일건으로 소개되었고 정확히는 중딩 때 만들었다는 사실만 빼면 말이죠... 종이도 뚫지 못할 것처럼 보이는 허접한 형태의 물건이지만 국내의 제작 선례가 거의 없었던 만큼 그 정도를 만들어 낸 것도 나름 감개무량한 일이었습니다. 2006년 당시에도 전자기 가속 장치에 대한 연구실 수준의 연구와 논문 자료들이 꽤 있었겠지만 그런 것들로부터 자료를 얻을 능력은 되지 않았기에 대부분의 자료를 외국의 개인 사이트들을 통해 구하였습니다. 특히 전자 회로에 대한 지식 수준이 옴의 법칙과 소자 몇 개 아는 수준이라 고전압 컨버터를 직접 만들고는 싶어도 그러지 못했습니다. 그래서 가장 처음 이용했던 것이 일회용 카메라에 들어 있던 스트로보 플래시 회로였습니다.


`P1000894.JPG

스트로보 플래시 회로


 처음에는 기존에 플래시 방전관이 있던 자리에 방전관을 떼어 내고 코일을 감아 연결하였습니다. 셔터 스위치가 눌리는 순간 그 쪽으로 전기가 들어갈 생각으로 말이죠. 하지만 그 '전기'라는 것이 구체적으로 어떤 형태인지에 대한 이해가 없었기 때문에 작동이 안될 수 밖에 없었습니다. 그 당시 기록을 보면 충전이 거의 완료될 쯤 자동적으로 방전이 일어났다고 합니다. 이는 일정 전압 이하에서 절연되는 방전관 연결 부위에 전기가 잘 통하는 코일을 연결하였으니 당연한 일입니다. 캐패시터에서 불꽃이 튀었다는 기록도 있었고 이는 코일 쪽에 다이오드나 스너버가 없었기 때문일 것입니다. 결국 이 회로를 놔둔 채로 새 일회용 카메라를 뜯어 조금 다른 시도를 해 보게 됩니다.


`P1000963.jpg

코일 전선 납땜부


 어떤 과정이 일어나는지 몰라도 방전관 쪽으로 연결하여 방전하는 것에 문제가 있다면, 전원을 공급하는 캐패시터에 코일을 직접 연결하자는 작전이었습니다. 그리고 셔터 스위치를 쓸 수 없을테니 별도의 스위치를 코일과 캐패시터 연결 사이에 직렬로 넣어 주었습니다.


`P1000962.JPG

캐패시터 팩


 그리고 원래 카메라에 달려 있던 캐패시터에 400V 68uF 캐패시터 6개를 병렬로 연결하여 총 전기 용량을 증가시켰습니다. 스위치는 단순한 기계적 스위치를 사용하였습니다. 일회용 카메라에서 회로는 분리해 내고 각 부품들을 하드보드지 케이스 안에 집어넣어 들고 다니기 편하게 하였습니다.


`사진 034.jpg



`사진 035.jpg

코일건 V1


 총신은 빨간색 수성 사인펜 몸통을 자르고, 발사체는 과학상자에 쓰이는 철제 볼트를 사용했습니다. 총신에서 볼트가 들어가는 부분은 실톱을 이용해 반을 따서 장전을 편하게 하였습니다. 볼트의 초기 위치에 따라 발사체 속도가 매우 크게 차이가 났기 때문에 톱으로 잘라진 부분과 볼트 머리의 상대적 위치를 이용해 그럭저럭 얻어낼 수 있는 최대한의 속도를 얻어낼 수 있었습니다.



코일건 V1 영상


 그렇게 완성된 코일건 V1입니다. 전혀 뭔가 파괴할 것처럼 보이지는 않지만 이것이 시작이 되어 그 뒤로 2차, 3차 코일건까지 완성할 수 있었습니다. 처음부터 완벽한 것을 만드는 것은 대단한 일이지만, 엉성한 무언가로부터 점점 나아지는 것들을 만드는 것도 상당히 재밌는 과정입니다. 그리고 이 때부터 뭔가 구상되면 일단 하고 본다는 나름의 철칙이 선 것 같습니다. 이 뒤부터는 코일건 V2로 이어집니다.


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