안녕하세요, 여러분!
저희는 Well Structured, 디트로이트 공과학회(ESD)가 운영하는 프로그램인 Girls in Engineering Academy(GEA) 소속의 젊은 여성들로 이루어진 팀입니다! 저희는 수업 프로젝트로 함께 설계하고 제작한 "다층형 콘크리트 화분"을 만들었습니다. 이 화분은 서로 연결된 PVC 파이프 지지대로 고정된 4단 콘크리트 화분 시스템입니다.
저희는 구조공학과 환경 디자인의 세계에 직접 뛰어들고 싶었습니다! 그 과정에서 저희 팀은 모든 작업을 직접 해냈습니다. 도면을 스케치하고, 골판지 프로토타입을 만들고, 콘크리트 혼합 비율을 계산하고, PVC 연결부가 내장된 맞춤형 거푸집을 제작해 콘크리트를 부었습니다. 작품을 완성하고 자연에 보답하기 위해 현지 자생 꽃과 숙주 허브, 꿀샘 식물을 직접 골라 심어 나비, 벌새 및 다른 수분 매개자들의 아늑한 보금자리를 만들었습니다.
저희가 그랬던 것만큼 여러분도 즐겁게 만들어 보시길 바랍니다!
도구 및 안전 장비:
재료:
식물(수분 매개자 친화적):
콘크리트를 섞기 전에 저희 팀은 기하 구조와 무게 분포를 계획하기 위해 축척에 맞춘 측면도를 스케치했습니다. 그런 다음 각 화분의 개별 치수를 정했습니다. 이 프로젝트의 가장 큰 장점은 완전히 맞춤 제작할 수 있다는 것입니다! 저희가 사용한 치수를 꼭 따를 필요는 없지만, 이것이 저희에게 가장 잘 맞았습니다!
1) 단 구성 계획
서로 다른 높이에 4개의 뚜렷한 화분 단을 배치해 서로 연결된 구조를 설계합니다. 무게가 가장 잘 분산되도록 각 지지대가 각 화분에 들어갈 위치를 정합니다. 예를 들어 Pot 1과 Pot 2는 지면 높이의 주요 기초 받침대 역할을 하고, Pot 3과 Pot 4는 수직 PVC 다리로 지지되는 높은 상부 단을 형성합니다.
2) 테스트 모델 제작
골판지 상자와 플라스틱 튜브를 사용해 프로토타입을 제작하고 안정성과 시각적 배치를 시험합니다.
3) 화분 치수 표시
4개의 화분 각각에 대해 구체적인 길이, 너비, 높이를 측정하고 표시합니다. 그런 다음 식물이 들어갈 내부 공간을 표시합니다. 마지막으로 연결부가 놓일 위치를 표시합니다.
저희의 경우:
길이 - 15인치, 너비 - 9인치, 높이 - 3 1/2인치
길이 - 9인치, 너비 - 6인치, 깊이 - 2 1/2인치
외부 틀의 중앙에 놓이므로 너비 방향 벽에서는 3인치, 길이 방향 벽에서는 2인치의 여백이 남습니다.
커넥터의 직경은 1인치입니다. 커넥터는 모서리에서 벽으로부터 1/2인치 떨어진 곳에 놓입니다.
골판지는 마른 콘크리트가 달라붙지 않기 때문에 훌륭하면서도 저렴한 몰드 재료입니다! 하지만 골판지는 갓 배합한 콘크리트에서 수분을 흡수합니다. 이를 방지하기 위해 튼튼한 포장 테이프를 사용해 배합물이 들어가는 골판지 부분을 테이프로 밀봉했습니다. 이렇게 하면 수분이 모두 배합물 안에 남아 있습니다!
1) 외부 골판지 몰드 선택 및 준비
2) 내부 골판지 화분 공간 만들기 및 부착
3) PVC 커넥터 배치 및 부착
저희 설계는 다음과 같습니다:
참고: 화분 3과 4의 바닥에도 커넥터가 있으며, 이는 붓기 단계에서 다룹니다.
전문가 팁!
콘크리트 화분 바닥에 배수 구멍을 내장하고 싶다면 지금 설치하세요! 작은 플라스틱 빨대를 내부 상자 공간의 바닥에 수직으로 핫 글루로 붙이고 포장 테이프로 감쌉니다. 탈형할 때 골판지와 테이프를 제거하면 빨대가 쉽게 빠져나와 깔끔한 배수 구멍이 남습니다!
안전 우선!
마른 콘크리트를 개봉하고 배합하기 전에 N-95 마스크, 작업용 장갑, 보안경을 착용하세요!
1) 배합 비율 측정
예를 들어 저희 화분 하나에는 마른 Quikrete 배합물 20컵당 물 5컵이 필요했습니다!
2) 배합하기(몰드 하나 기준)
이제 부을 차례입니다!
1) 붓기
2) 기포 제거
3) 화분 2에 대해 3단계와 4단계 반복
3) 화분 3과 4에 대한 특별 지침!
네 개의 콘크리트 화분을 튼튼한 다층 타워로 연결하려면 PVC 파이프를 잘라 맞춤형 수직 지지 다리를 만들어야 합니다!
저희는 각도 절단톱을 사용해 6피트 PVC 파이프를 여덟 개의 지정된 지지대 조각으로 잘랐습니다.
화분 2를 화분 4 바로 위에 연결하는 가장 긴 수직 지지대에 사용합니다. (파란색 원으로 표시되어 있습니다.)
화분 1과 2를 화분 3에 연결하는 중간 단계 지지대에 사용합니다. (노란색 원으로 표시되어 있습니다.)
화분 3과 화분 4 사이의 중간 단계에서 최상단 단계로 연결하는 지지대에 사용합니다. (빨간색 원으로 표시되어 있습니다.)
팁: 절단면이 최대한 곧게 되도록 하세요! 화분 3에 매립된 커넥터 사이 간격에는 약간의 편차가 있을 수 있으므로, 화분 4의 높이와 지지 상태를 제대로 맞추기 위해 가장 짧은 파이프를 더 잘라 조정할 수 있도록 준비하세요!
거의 다 됐습니다!
1) 탈형
2) 정리 및 샌딩
기억하세요! 이 화분들은 완벽한 직사각형 형태로 나오지 않습니다. 바로 그 점이 화분에 개성을 더해 줍니다!
조립할 시간입니다!
1) 하단 단
2) 중간 단
참고: 수평으로 맞추기 위해 필요하다면 지금 작은 PVC 지지대를 자르거나 다듬으세요!
3) 상단 단
4) 선택 사항: 외관
화분에 식물을 심기 위해 화분 구조를 분해했지만, 조립된 상태로 그대로 두어도 전혀 괜찮습니다!
1) 각 화분에 흙 채우기
2) 식물 심기
완성된 계단식 콘크리트 화분을 지역의 수분 매개자들이 쉽게 찾을 수 있는 밝고 햇볕이 잘 드는 야외 장소로 옮깁니다. 처음에는 식물에 물을 충분히 주고, 편안히 앉아 나비와 벌새, 그 밖의 수분 매개자들이 새 정원 구조물을 찾아오는 모습을 지켜보세요!
저희 프로젝트를 함께 따라와 주셔서 정말 감사합니다! STEM 분야에서 활동하는 젊은 여성들로서, 저희 팀은 이 다층 화분을 구상하고, 시제품을 만들고, 재료를 혼합하고, 조립하는 모든 과정에서 놀라운 즐거움을 누렸습니다!
저희 제작 과정을 살펴보는 데 시간을 내 주셔서 진심으로 감사드립니다! 저희가 계단식 콘크리트 화분을 설계한 만큼 여러분도 직접 만드는 과정을 즐기셨기를 바랍니다!
즐거운 제작 되세요!
https://www.instructables.com/Tiered-Concrete-Planter/