입체 비누막실험기 중에서 제작이 어려워 보이지만,
각도 때문에 보조대를 만들어야 하는 정사면체, 정육면체, 삼각기둥 등과 달리(정다면체 순환 참조)
비교적 제작이 쉬운 헬리코이드를 만드는 과정을 소개한다.
사진과 같이 원기둥에 지름3mm x2m의 황동봉의 한 끝을 고정시키고 돌려감기를 한다.
돌려감기를 마친 다음 원하는 길이만큼 잘라서 양끝을 나선형 원의 중심에 가도록 접고
다음은 손잡이 제작과정인데, 나선형의 중심에 세울 손잡이를 일정한 길이로 잘라 작은 철봉에 집게로 고정시킨 후에
황동봉을 한바퀴를 조금 넘게 돌리고, 다시 집게로 돌린 윗 부분을 잡고 직선이 원의 중심 방향을 향하게 짧게잡고 구부린다.
절단기로 원의 여유부분을 자르고 흠집나지 않도록 목망치로 다듬질을 하면 손잡이의 작은 원형고리가 완성된다.
손잡이의 원형고리를 만드는 것은 사용의 편리함,안전,보관 등을 고려한 것이다.
손잡이를 세워 고정시키고 먼저 만들었던 나선형고리를 올려서 예열을 한 뒤에 붕사를 바른다.
예열은 표면에 묻은 기름 등을 태워서 붕사를 고르게 바르기 위함이고, 붕사는 은이 고르게 접합되도록 하는 역할을 한다.
충분히 가열한 뒤에 은봉을 대면 은이 녹으면서 순간적인 접합이 된다.
접합할 곳을 충분히 가열하면 표면에 묻은 붕사가 고체에서 액체처럼 느껴질 때
은봉을 대면 바로 은이 녹으면서 구석까지 스며든다.
손잡이 고리 부분도 같은 과정을 반복한다.
우측은 만들어진 헬리코이드들인데 다시 마무리 손질을 하고 무광 크롬도금을 해서 완성한다.
도금까지 마친 완성된 헬리코이드와 우측은 비누막 실험하는 모습인데,
수축하려는 비누막의 성질이 아름다운 곡면을 보여준다.
비누막 실험용 물을 만드는 비율은 종이컵으로물 20L에 세제 2컵 글리세린 1컵 물엿 1컵 기준으로,
세제는 비누막을 형성하고, 글리세린은 수분증발을 억제하며, 물엿은 비누막을 튼튼하게 하는 역할을 한다.
2004년 미국 필라델피아 NCTM 에서 봤던 분이 생각난다.
정년 퇴직한 미국 수학선생님이었는데, 자신이 공부했던 매듭과 비누막에 대한 갖가지 소품들을 만들어서
관심을 갖는 사람들 앞에 비누막을 실험해 보이면서 기뻐하던 모습이 오래도록 기억에 남는다.