과학상자

홈페이지 [1]

1 개요

과학상자 공학상자개쇼, 제일과학(당시 제일정밀 93년이후로 잠시 제일과학교구주식회사 라는 사명을 썼다 2000년대 들어와서 현재의 사명으로 변경 )제조. 8~90년대를 풍미한 어린이들의 장난감으로 21세기에도 생산되고 있다.

영국의 Frank Hornby가 발명한 Meccano의 카피다. Meccano는 1901년부터 나온 장난감으로 팬층이 엄청나다. Meccano 또한 지금도 생산되고 있다.홈페이지 모터가 아닌 증기기관을 사용하기도 했다. 여러 국가에서 카피품이 나왔으며 호환되는 제품도 있다.

제일과학의 과학상자는 1982년 국책사업의 일환으로 시작했다고 소개하고있다.

과학상자와 가장 가까운 것은 프로그래밍 기능이 없는 레고 테크닉일 것이다. 다만 레고와는 완전히 달라서 대부분의 부품이 금속(철)이나 플라스틱으로 되어 있고, 볼트와 너트로 조립하게 되어 있다. 일부 소형 부품들(보통 스트립이라고 부른다)은 폭이 넓지 않고 얇은 철판이기 때문에 휘거나 구부릴 수도 있다. 다만 계속 굽히면 도색이 벗겨지고 녹이 슬게 되는 단점이 있다. 또한 어느 정도 굵어서 구부리기 어려운 철판 부품들도 있는데 이런 것들을 강제로 구부리다가 모양을 망가뜨리는 경우도 있었다. 그 외에 얇고 휘어지는 플라스틱 판들도 곡선으로 휘게 만드는 것에서부터 일부 모형의 경우는 아예 90도로 접어서 만들게 하는 경우도 있었기에 (예전 2호의 소방차 지붕 등) 그런 모형을 한번 만들고 나면 다시 펴도 희게 접었던 자국이 남으며 그 외 너트 볼트를 조였던 부분이 압박을 받아 구멍이 늘어나고 변형되는 것은 피할 수 없었다.

덕분(?)에라고 하긴 좀 그렇지만, 한정된 크기와 물성의 소재를 이용해 최대의 목표를 달성한다는, 어찌보면 공학의 궁극적인 목표를 배우기에 좋은 물건이기도 하다.

주어진 부품을 이용해 만들어보고 싶은 모형을 자유자재로 만들 수 있기 때문에 오래 가지고 놀 수 있으면서 창의력을 키우기에 좋은 장난감이다. 또한 동봉된 설명서를 따라 제작사에서 내놓은 모형들을 만들어볼 수 있는 기회도 있다.

호의 숫자가 올라갈수록 상급자용으로 보면 된다. 그리고 각 호간의 관계는 4호를 제외하면 상위호환 관계이다. 예를 들어 5호를 살 경우 그 안에 1, 2, 3호 부품은 기본적으로 다 들어있다.

초반에 나왔을 때는 부품 색깔이 다소 투박했던 편으로 예전의 군장비호를 제외하면 대부분의 철제 부품들은 남색, 플라스틱 부품들은 오렌지색으로 되어 있어서 모형을 조립한 후에도 미적으로 그다지 뛰어나지는 않았다. 하지만 과학상자 수요가 늘어나고 90년대 중반쯤을 기점으로 신형이 출시되면서 부품들의 색깔이 일신되어 현재에 이르고 있다. 이 때 부품들의 색깔이 알록달록하게 바뀌면서 각 호별로 새로운 부품이 일부 추가되고, 설명서에도 새로운 부품을 사용하여 만들 수 있는 모형들이 추가되었다. 구형과 신형을 모두 가진 사람들은 신형의 알록달록한 색깔에 구형의 오렌지색+남색을 더하여 더 화려한 색깔 조합을 만들기도 했다. 다만 이전 모델에 비해 금속제 부품들 중 플라스틱 재질로 교체되어 버린 것들도 있어서 원가절감 차원이라 해도 아쉬움을 주는 부분이다.

그리고 이전에는 항상 종이 박스 안에 특정 형태로 제작된 스티로폼 틀이 들어있고 부품들을 그 스티로폼 틀의 모양에 맞춰 정해진 자리에 보관하는 방식이었기 때문에 부품이 많은 5호나 6호는 부품 정리할 때도 귀찮고 크고 아름다운 상자의 포스가 상당했지만, 현재는 5호, 6호는 공구 상자처럼 생긴 것에 넣어서 판매하기 때문에 부피가 많이 줄어들었다. 과학상자를 넣고 들고 다니기 위한 전용 백이 있었는데, 5호처럼 큰 것을 일부러 학교에 들고 다니면서 은근슬쩍 과시를 하는 국딩들도 있었다. 확실히 크면 뭔가 있어보이긴 했다. 단, 가방을 이용해 들 경우 과학 상자를 반드시 세로로 세워서 들어야 하기 때문에 그 안에 정리해놨던 부품들이 죄다 흐트러지는 문제가 있었다. 새것이라면 부품들이 스티로폼 틀에 딱 맞게 잘 끼워지니 흐트러질 염려가 별로 없어서 괜찮았지만, 오래 사용하다보면 스티로폼 틀이 변질되거나 뜯기고 틀이 점점 헐거워지는 것은 피할 수 없었다. 특히 얇은 스트립이나 플라스틱 판들은 한번 기울였다 하면 우수수 빠져나와 제멋대로 엉뚱한 곳으로 들어가기 때문에 가방에 넣어 온 과학 상자를 열고 나서 본의 아니게 숨은 부품찾기(...)를 해야 하는 경우도 많았다.

2014년에 신형이 또 출시되었다.

과학상자가 출시된 이후 일선 국민학교에서는 4월 과학의 날 기념행사로 모형비행기 제작 대회와 함께 과학상자 대회도 자주 열리기 시작했으며 현재도 매년 빠지지 않고 열리고 있다. 흔히 교내 대회로 한 번 하고 끝난다고 생각하기 쉽지만 여기서 대표로 뽑힌 사람들은 시·도 대회, 거기서 또 대표로 뽑힌 사람들이 모이는 전국 대회까지 있다. 또한 초등부 뿐 아니라 중등부도 존재한다. 단, 고등학생이 되면 입시 준비로 바쁘기 때문에 그 때까지 과학상자를 잡고 있는 경우는 거의 없다. 일단 고등부는 대회 자체가 없기도 하고. 역대 과학상자 전국대회 수상작들 모음. 이런 작품들은 서울어린이대공원 옆에 있는 어린이 회관에 일정 기간동안 전시하기도 했다.

참고로 대회에서 채점을 할 때 외형을 크고 멋있게 만드는 것보다도 훨씬 중요한 채점 기준이 창의력과 실용성이다. 즉, "과학"상자인 만큼 실제 과학 분야에서 유용하게 활용할 수 있는 기계 모형을 얼마나 구체적으로 아이디어를 가지고 표현하는지가 중요하다. 그리고 설명서에 있는 아이디어를 베끼면 당연히 폭풍 감점이다. 입상작들의 경우 괜히 상을 받는게 아니다. 예를 들면 모형 겉면에 붙어 있는 장식들은 절대로 멋으로 달려있는게 아니며 각각 제작자가 그 부분의 실제 용도가 어떻게 되는지, 그것들이 어떻게 연결되어 작용하는지 고민해서 만든 흔적이 보인다. 그 기계의 주목적과 별로 관계가 없는 부분을 쓸데없이 작동하게 해 놓으면 오히려 감점이 된다. 다시말해 심사 위원이 볼 때 "이 부분이 작동하네. 좋아. 근데 이게 작동하는게 무슨 의미가 있지?" 이런 생각을 한다면 안된다는 뜻이다. 즉, 모형을 구상할 때 어떤 부분에 동력을 연결할지도 신중하게 결정해야 한다. 무조건 많이 부분이 작동한다고 좋은게 절대로 아니다.

여기에 덧붙여 모터를 이용해 작동하는 부분도 매끄럽게 잘 작동해야 한다. 욕심을 내어 한 동력에 지나치게 많은 기어를 연결해서 돌리려고 하다가 모터의 힘이 모자라서 중간에 맥없이 멈춘다든지(...). 5호부터 들어 있는 복합 모터는 그래도 힘이 좀 강한 편이지만 2, 3호에 있는 기본 모터는 의외로 힘이 약하다. 힘이 많이 들어가는 무리한 작동을 시키려고 할 경우 실제 시범을 보일 때 꿈쩍도 안 하는 사태가 발생하기도 한다. 사실 기본 모터는 기어나 풀리, 체인을 이용해 최소 1회 이상 감속시켜 주지 않으면 프로펠러 돌리는 것 말고는 할 수 있는 게 없다. 또한 모형 자체의 내구력 결함 때문에 작동 중에 뭔가 흔들리고 뒤틀린다든지 하는 것도 당연히 감점 요인.

역대 과학상자 전국대회 수상작들 모음을 보면, 화려하고 다기능이던 기계들이 시간이 지날수록 단순해지고, 추상적인 주제가 구체화 됨에 따라서 기능도 주제에 딱맞게 필요한 수준에서만 정체되고 있는 것이 이를 증명한다. 대학 커리큘럼 '창의적 공학 설계'에서 가르치는 내용 중, 이론상 가장 이상적인 장치를 '부피가 없으며, 에너지 소비도 없으며, 그러면서 스스로 기능을 온전히 수행할 수 있는 것.'이라고 가르치는 데, 말그대로 장치는 복잡할 필요없이 최대한 단순한 수준에서 외부의 간섭없이 최대의 기능을 끌어내는 것이 이상적이라는 것이다.

때문에 2007년부터는 과학상자 전국대회도 부품제한 없이 여러개의 과학상자를 사용할 수 있었던 과거와 달리 무조건 과학상자 5~6호 1상자로 고정되어 버렸다. 즉, 최소한의 부품으로 불필요한 부분없이 오직 목적에 맞는 최고의 기능을 보일 수 있는 기계가 득점요소가 된다.[1] 실제로 수상작들을 보면 2007년도 작품들부터 갑자기 급 단순해진 것을 알 수 있다.

반대로 말하자면, 90년대 후반~ 00년대 초반에는 별 의미도 없이 수많은 부품을 써서 크고 아름답게만 만든 작품들이 많이 나왔다. 채점 기준이 다소 널럴한 구(區) 대회까지는 이건 누가봐도 관련 전공자나 현직 종사자가 도와줬다라고 쓰고 대신 만들어줬다고 읽는다고밖엔 볼 수 없는 각종 센서, LED, 심지어 CNC로 깎아 만든 커스텀 부품이나 마이크로컨트롤러마인드스톰이냐를 사용한 작품이 등장하기도 했다. 주어진 부품만 갖고 만들던 순진한 참가자들은 실제 시간에 맞춰 작동하는 거대한 로봇을 보고 충격과 공포에 빠졌다 카더라 물론 이는 명백한 반칙이므로 시·도 대회부터는 광속탈락.

컴퓨터 조립할때도 쓸 수 있다

2 종류

2.1 베이직 키트


1호 수준이며, 5가지 종류가 있으며 1종류당 1개를 만들 수 있다. 1호수준 답게 수준은 매우 유치하다(...). 개당 7~9000원. 모형을 보면 알 수 있지만 가격에 비해 너무...

2.2 1호


사진이 구형이다
동력이 없이 모형 조립만 가능. 초등학교 저학년 수준의 초심자용. 1호만 사용해 본 사람도 많았다. 단, 초심자용 답게 과학상자라는 것에 어느 정도 익숙해지고 나면 거의 의미가 없어진다... 2만원인데 오프라인 매장에서는 3만 5천원에 파는 것도 있다.

2.3 2호


사진이 구형이다
상자 크기는 1호와 같지만 2호부터 모터가 포함되며 바퀴, 도르래 등을 만들 수 있다. 당연히 1호보다는 난이도가 있는 초보자용으로 1호와 더불어 초등학교 저학년들의 입문용이라 할 수 있다. 여담이지만 예전에는 1호나 2호를 사더라도 설명서에는 3호 모델까지 같이 나와 있기 때문에 2호로는 절대로 만들 수 없는 3호 모델들 사진을 보면서 3호를 사달라고 부모님께 조르는 아이들도 있었다. 또한 80년대 2호의 모델 중에 쌍엽 비행기 모델의 경우 부품중에 3호 이상에만 있는 중형 플라스틱 도르래 부품을 사용하도록 되어 있는 오류가 있었는데 오랜 기간이 지나도록 수정되지 않았다. 4만 2000원

2.4 3호


표지에 안전상 제일 위험한 물건이 그려져 있다
중급자용. 1호-2호와 비교할 때 체감 난이도가 상당히 뛰며 상자 크기도 커지고 구성이 다양해진다. 이 때문에 초등학교 저학년이 만지기는 좀 어렵고 보통 3학년 이상이 된 학생들이 사용한다. 아마 어린 아이들의 눈길을 가장 끄는 것은 3호에서 추가되는 투명 플라스틱 부품일 것이다(비행기의 창 등을 표현할 때 사용). 단, 이 플라스틱 부품은 처음에 보면 멋잇지만 조금만 구부리면 흰색으로 흔적이 강하게 남고 나중에는 그냥 너덜너덜한 흰색 부품으로 바뀌어버리는 문제가 있었다. 보통 초등학교 교내 대회에 나오는 아이들은 3호를 기본으로 가지고 있는 경우가 많았다. 혹은 특별히 뭔가를 만드는 것을 좋아하는 아이들의 경우 1, 2호는 쉬워서 금방 질려버릴 수 있기 때문에 어차피 1, 2호가 다 포함되어 있는 3호로 스타트를 끊기도 했다. 5호는 부피가 3호의 두 배인데다 가격도 두 배라 좀 부담스러우니 이런 경우 3호가 가장 알맞는 시작점이 된다. 6만원.

2.5 특별호 (군장비호)

정식(?)명칭은 과학상자 군장비 특별시리이즈
현재는 단종된 제품. 1,2,3,5 호 라인과는 전혀 상관이 없는 별도의 외전격 라인업이라 생각하면 된다. 말 그대로 군용 장비를 만드는 목적인데 난이도는 2호와 비슷한 수준의 부품수와 구성으로 되어 있다. 군용장비 답게 국방색과 검은색으로 칠해져 있는 부품들이 많으며 볼트 너트도 검은색이다.
몇몇 부품들이 아예 고정적인 모양으로 완성되어 만들어져 있는 것들이 있는데 예를 들어 트럭 앞머리 부분 등이 완성형 프라모델처럼 아예 만들어져 있는 상태로 들어있거나 탱크용 캐터필러, 포신 같은 것이 들어있는 등 군용장비 전용의 부품들이 많다. 대신 모형을 만드는 바리에이션이 줄어들어 다른 라인업에 비해 자유로운 조립에 제약이 많은 편이다. 대체로 기존 본 라인업에 군장비호를 구입해 군장비용 부품을 추가로 활용하는 식으로 이용한다. 특별호인 만큼 대회에서도 이용되지 않고 부품을 추가로 쓰려는 사람이 아니면 일반적으로 이 제품까지 구입하는 사람은 그리 많지 않았기에 수요가 적었고 존재 자체도 모르는 사람이 많았다.

2.6 추가호

추가호는 단종되었다. 3호와 같은 크기였다.
추가호 전용설명서가 있긴하지만 5호설명서에
5호대신 추가호라고 쓴것이다.
부품표가 추가호 내용물만 표기되있어서 전용이긴하다
5호에서 3호를 뺀 구성이다. 일종의 3호 확장팩으로 보면 되는데 기존에 3호를 구입한 사람이 추가호를 구입하면 5호 구성이 완성되는 것이다. (그러므로 멋모르고 추가호만 구입한 상태에선 만들 수 있는 모형이 없다.) 이 경우 3호와 추가호를 구입해 5호를 완성한 버전과 처음부터 5호를 구입한 버전에서 케이스에 차이가 있는데 3호와 추가호는 당연히 3호용 가방,박스뚜껑 그리고 추가호용 가방,박스뚜껑이 각자 준비되어 있지만 5호의 경우는 3호 상자, 추가호 상자를 위아래로 겹쳐놓은 후 둘을 한꺼번에 덮어버리는 깊이가 깊은 상자뚜껑과 역시 상자 두개가 한꺼번에 들어가는 가방으로 구성되어 있었다.

현재는 업그레이드 키트를 부품주문 페이지에서 구하는 방법으로 3호 -> 5호 업그레이드가 가능하다. 가격은 74500원. 역시 4공포증 때문이 맞았네 바로 여기. 참고로 3호+업그레이드가 1만 4천5백원원 더 비싸다. 거기에다 3호+5호 업그레이드 키트+6호 업그레이드 키트 테크를 타면 2만 2천원이나 손해다.그러느니 6호 사고 거기에다 부품 보충용으로 1호를 하나 사는게 낫다.

2.7 5호


중상급자용. 6호가 출시되기 전까지는 과학 상자의 최고 레벨이었다. 과거에는 정확히 3호와 4호를 합친 구성이었고 그 때문에 상자 부피도 3호의 두 배였다. 그만큼 가격이 상당히 비싸기 때문에 이걸 가진 초등학생이 많지는 않았다. 두 배로 커진 상자 부피에 맞게 난이도 역시 3호에 비해 껑충 뛰기 때문에 5호 정도 되면 그냥 집에서 가볍게 가지고 노는 정도로 손댈 수 있는 수준은 넘어선다. 설명서에 나온 모형을 그대로 따라서 만든다고 해도 3시간 이상을 잡아먹을 정도이니... 하지만 일단 초등학교 고학년이나 중학교에서 과학상자 대회를 나간다면 당연히 가지고 있어야 하는 물건이기도 했다. 만들 수 있는 모형의 크기는 3호 때와 비교도 되지 않으며 그만큼 난이도도 높다. 5호를 이용해 자유자재로 모델을 만들 수 있는 사람은 교내 대회를 거의 평정할 수 있었을 정도이다. 또한 3호와 비교되는 점은 모터가 하나 더 들어간다는 것. 새로 들어가는 모터는 기어가 여러 개 달린 복합 형식이라 기존 모터에 비해 속도는 느리지만 힘이 강하다. 현재는 별도 공구세트 상자에 넣어서 판매하고 있어서 예전에 비해 부피는 작다. 12만원.

5호부터 나오는 공구상자는 2만 5천원.

2.8 6호


90년대 중반 이후에 등장한 신제품이다. 5호와 크기는 같지만 5호에 더 많은 부품을 추가한 구성이며, 당연히 최상위 버전인만큼 난이도도 상급자용.처음에 나왔을 때는 6호가 존재한다는 것을 모르는 사람도 많았으며 어느 정도 대회 입상을 노리는 중수 이상의 매니아들이나 보유하고 있는 물건이었다. 물론 그 존재가 점점 알려지면서 요즘에는 가지고 있는 사람이 이전에 비해서는 훨씬 많다. 6호의 추가부품 중에는 뭔가 간지나는 모양을 만들 수 있는 부품이 많기 때문에 시/도대회나 전국 대회를 나가는 고수들의 경우 6호를 가지고 있는 것은 물론이고 6호나 5호를 여러 개 가지고 있거나, 아예 6호에 들어 있는 부품들을 다수 가지고 있는 경우가 대부분이었다.[2] 위의 입상작 사진을 봐도 몇몇 모델들은 6호의 부품을 떡칠(...)해놨음을 알 수 있다. 단, 5호에 비해 난이도 상승 정도는 의외로 그렇게 크지 않다. 즉, 5호의 모형을 무난하게 조립할 정도라면 6호 모델들 역시 시간만 약간 더 걸릴 뿐 어렵지 않게 조립할 수 있다. 16만원인데 오프라인 매장에서는 25만원에 파는 곳도 있다.
요즘 6호 가격이 많이올랐다

3 부품별 일람

1~101번까지는 92년 이전까지의 과학상자 부품이다
이는 80년대 메카노 부품을 그대로 가져왔기 때문에
메카노에도 똑같은 부품이 존재했었다.
그뒤로 나온 101~149까지는 제일과학(당시 제일정밀) 자체제작 그리고 개정이전의 구형 설명서에는 친절하게부품의 영문표기까지 해줬는데 현재 나오는 설명서는 그런거 없다.

1.스트립-15
구멍이15개 뚫린 스트립.

2.스트립-11 구멍이 11개 뚫린 스트립

3.스트립-9 구멍이 9개 뚫린 스트립

4.스트립-5 구멍이 5개 뚫린 스트립

5.스트립-5(s) 구멍이 5개 뚫렸지만 중앙3개의 구멍간격이 좁다. 전체적으로는 4칸 크기

6.앵글-25 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 25개 뚫린 앵글

7.앵글-19 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 19개 뚫린
앵글

8.앵글-11 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 11개 뚫린
앵글

9.앵글-9 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 9개 뚫린
앵글

10.앵글-7 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 7개 뚫린
앵글

11.앵글-3 구멍이 긴구멍 짧은구멍이 각각 3개 뚫린
앵글

12.이음판 구멍이 두개뚫린 작은판[3]

13.ㄷ형 브레킷(소) 말그대로 ㄷ자모양 브레킷이다.

14.ㄷ형 브래킷(대) 말그대로 ㄷ자모양 브레킷이다.
ㄷ자 브레킷 (소)와는 달리 ㄷ자 부분에 구멍이 1개더 있다. 5~6호에 포함되있었지만 빠졌다.
설명서 부품리스트 에서도 빠졌다.당연한거 아닌가
현재는 제일과학 부품 구매창 에서만 구매가능.

15.ㄱ형 브레킷(소) 구멍이 긴구멍과 짧은구멍이 각각
1개씩 뚫린 브레킷 모양은 앵글 한칸을 뗀거랑 비슷하다.

16.ㄱ형 브래킷(대) ㄱ형 브래킷(소)에서 긴구멍쪽에
짧은구멍 하나가 더 뚫려있다.

16A.

추가바람.

이걸 언제다써
  1. 실제 대학강의의 일부를 끌어와서 설명하자면 '금속에 기름 처리를 함으로서 유독가스가 발생하여 대형 환기시설을 구축해야하는 데, 이를 위해서 대형 크레인을 설치해야 하고, 대형 크레인을 지지하기 위해 공장의 지지기둥을 강화하는 것은 미련한 짓이다. 가장 이상적인 방법은 '금속에 처리할 기름' 위에 '유독가스를 흡수하는 비중이 다른 또 다른 기름'을 뿌려 금속이 기름처리 되는 과정에 발생하는 가스를 막아내는 것이 가장 효과적.'이라는 것이다. 그러니까, 하나의 기능을 위해 많은 것을 투자하지 말고 최대한 단순하고 간단한 방법으로 기능을 수행할 수 있도록 하라는 것. 또 다른 예로, 공사를 위해 차량굴삭기와 차량착암기를 필요로 하는 데, 공간이 협소해서 두 대가 동시에 공사를 할 수 없을 때, 두 대의 차량이 교대로 작업하는 것보다, 차량 한 대에 굴삭기와 착암기를 모두 다는 것(차량의 중량과 부피가 늘어남에 따라 포크레인의 출력이 필요이상으로 커야한다. 게다가 굴삭기를 쓸 때는 착암기가, 착암기를 쓸 때는 굴삭기의 기능을 불필요하다.)보다는 그냥 착암기와 굴삭기의 삽을 분리-결합 하는 쪽이(차량이 클 필요도, 출력이 높을 필요도 없다. 그냥 부품만 바꿔끼면 된다.) 더 낮다는 것.
  2. 단지 간지나 작품의 덩치를 위해서 한 상자 더 샀다기보다는, 시대회에 나가는 학교 대표를 적극적으로 밀어주는 학교의 경우에는 시대회에 나갈 때 아예 6호 신품 한 상자를 사 줘서(!) 여러번 학교 대표로 출전했다면 집에 6호 상자를 탑으로 쌓아 놓고 있는 경우가 더러 있었다.
  3. 하나는 긴구멍