톱니바퀴

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1 개요

기계부품의 한종류.

도르래, 지렛대 다음으로 오래된 물건으로 말 그대로 바퀴에 톱니가 달린것이 맞물려 돌아가며 회전력을 전달하는 기능을 한다. 처음에는 단순히 나무바퀴에 작은 나무를 둥글게 둘러 박은 것이었지만 가공기술이 발전하면서 바퀴 자체를 톱니 모양으로 가공하게 되었고, 금속 가공기술이 발전하여 황동으로 만들게 되었고, 이윽고 강철로, 이어 플라스틱으로 만드는 데까지 이르게 되었다.

인류가 만든 기계부품중 가장 정밀하고 효과적으로 힘을 전달할 수 있는 부품인지라 시계와 같은 정밀기계에 대량으로 사용되었고, 맞물리는 두 톱니의 반지름 크기차에 따라 그 힘의 성질을 변조시키는 성질 또한 있어 변속기관이라는 것이 만들어지게 했다. 기어를 수직으로 배치하는 베벨기어등의 방식으로 배치하여 전달되는 힘의 방향을 바꾸는것도 가능. 현대에 와서도 전자장치의 발달로 그 위상이 살짝 떨어졌다 뿐이지 계속 사랑받는 부품.

지그재그 선만 원에 맞춰 그리면 장땡이라 생각하기 쉽겠지만 천만의 말씀. 피치원과 이의 크기, 맞물림 각도등에 따른 잇수의 공식이 있으며, 이에 맞춰 그리지 않으면 균일하게 이가 배열되지 않고 서로 마모하다 깨져버린다. 의외로 설계에 공이 많이 드는 부품.

여러 국가나 기업(특히 제조업), 단체의 깃발이나 기장 등에서 '공업' 또는 '노동자'를 상징하는 의장으로 톱니바퀴가 쓰이기도 한다. 앙골라의 국기라던가....

또한 록맨 시리즈의 아이콘이자, 록맨과 발푸르기스의 밤을 상징하는 앰블럼이라 볼 수 있다.

공공기관이나 기업 등지에서 제작하는 도안에서는 3개 혹은 홀수개의 톱니바퀴가 루프를 이루며 접촉하는 디자인이 쓰일 때가 있다. 영국의 2파운드 동전이 대표적인 예인데, 이렇게 2차원 평면에서 홀수개의 톱니바퀴가 접촉해서 루프를 이루면 이들 톱니바퀴는 회전 방향이 양쪽으로 동시에 걸려서 움직일 수가 없다.(...) 홀수개의 톱니바퀴가 접촉해서 움직이게 하려면 3차원인 웜 기어 등을 사용해야 한다.

여러 창작물들에서는 복잡하고 정밀한 기계를 상징하는 요소로써 이것이 덕지덕지 끼워져 튀어나와 돌아가는 것을 자주 볼 수 있다. 특히 스팀펑크 물에서는 빼놓을 수 없는 요소. 시계탑의 대결투 같은 연출에서도 주된 오브제 역할을 한다. 주로 자동으로 움직이는 발판으로서 난이도와 플레이어의 혈압상승에 일조하는 장치. 그 정밀성때문인지 기어사이에 뭔가 끼어들어가면 망가지거나 하는 클리셰가 잦다. 물론 거대한 기계장치인만큼 동력도 거대하기 때문에 사망트랩으로도 단골손님. 하지만 실제로는 손상되지 않도록 노출시키지 않는 게 기본이다. 내부를 볼 수 있게 유리로 해놓는 건 꽤 있지만.

그 외에 창작물 속에서 시간을 상징하는 존재로 묘사되기도 한다. 아무래도 시계의 부품으로서 사용된다는 점이 반영되어 생긴듯. 이를테면 어떤 중요한 물건에서 톱니바퀴 하나가 빠져서 시간이 흐르지 않게 되었다던지, 그 중요한 물건에서 톱니바퀴의 회전 방향이 바뀌자 시간이 흐르는 방향이 바뀌어버렸다던지 등등.

예를 들자면 국산 MMORPG 게임 메이플스토리에서 갈 수 있는 '루디브리엄'이라는 마을은 장난감들의 마을인데, 설정상 이 마을은 시간이 영원히 흐르지 않는(정지된것이 아니라, 그냥 흐르지만 않는) 장소라고 한다.[1] 그래서 도시 지하에 가보면 여기저기 시계 내부와도 같이 톱니바퀴가 돌아가는 배경을 볼 수 있고, 여기서 나오는 몬스터들은 아예 사망시 톱니바퀴를 떨구기도 한다.

그 외에도 캡콤의 대전액션게임 죠죠의 기묘한 모험 -미래를 위한 유산-의 DIO의 승리 포즈 중에서 더 월드의 손목 주변에 거대한 톱니바퀴가 생성되는 승리 포즈가 있다. 또 이벤트 성으로 더 월드가 시간을 멈출 때 더 월드의 신체 곳곳에 톱니바퀴가 나타나서 정지해버리는 연출도 있다.

또한 환경설정하면 떠오르는 대표적인 아이콘. 실제로 많은 게임이나 휴대전화 등에서 환경설정 메뉴의 아이콘으로 톱니바퀴를 채용하고 있다. 톱니바퀴 하면 정교한 기계적 구동의 핵심이 떠올라 그런 듯.

톱니바퀴를 잘 활용하면 컴퓨터까지 만들 수 있다. 해석기관과 차분기관 항목 참조.

2 톱니바퀴를 중심 소재로 사용하는 캐릭터

  1. ↑ 장난감 주제(?)에 왠 시간 타령인가 한다면, 시간이 지나면(즉 아이들이 성장하면) 아이들이 장난감을 가지고 놀지 않게 되니까 시간이 흐르지 않게 제어함으로서 아이들이 영원히 장난감을 가지고 놀 수 있게 조절해주는 곳이다...라는 것이 이유이다.