안전모를 쓰고, 세계에서 가장 어마어마한 몬스터 광산기계를 구경해 보기로 해요. 바로 레고® 테크닉 42055 버킷 휠 엑스케베이터예요. 수석 디자이너 마커스 코스만과 디자이너 오렐리앙 루피앙쥐가 오늘 여러분의 안내자 역할을 해 줄 것입니다.

실제 버킷 휠 엑스케베이터는 너무 거대해서 마치 공상과학 소설에서나 나올 법한 모습이죠. 우리의 테크닉 버전도 레고 역사상 가장 큰 세트이고요! 3,900개 이상의 부품으로 이루어진 이 모델은 높이가 41cm이고 길이가 72cm이며 폭은 29cm예요. 그리고 무게가 거의 4킬로그램이나 나가죠.

메인 모델

마커스, 그전까지 테크닉에서 이렇게 큰 모델을 디자인한 적이 없었는데요. 어디서부터 설명을 시작하는 게 좋을까요?

모든 모델의 출발점은 그 기초가 되는 기계에 관한 이야기로부터 비롯되죠. 이 기계가 하는 가장 중요한 일이 무얼까요? 바로 버킷을 이용해 무언가를 파내는 것이에요. 버킷으로 흙이나 석탄을 퍼서 컨베이어에 벨트에 올리면 컨베이어 시스템이 그것을 광산트럭이나 이동식 처리 공장으로 옮기는 거죠. 그 점을 염두에 두고 모든 세부 요소를 살펴보면 될 거예요.

이 기계가 갖춰야 할 모든 기능을 전체적으로 파악하기가 쉽지 않았을 텐데 어떻게 했나요?

저는 어릴 적에 독일 쾰른 근처에서 살면서 거대한 버킷 휠 엑스케베이터를 늘 보고 자랐는데, 높이가 거의 100미터에 이르는 데다가 길이도 족히 250미터는 되었을 거예요. 주로 갈탄을 퍼 나르는 용도로 사용되었는데, 그 밖에 부드러운 흙 상태의 광물이라면 뭐든 옮길 수 있어요. 사람들이 엑스케베이터를 현장에서 조립하는 모습도 볼 수 있었는데, 만일 그만한 크기의 기계를 다른 곳에서 조립한다면 고속도로나 시골길을 따라 이동하여 채굴 현장으로 옮기는 일이 만만치 않겠죠.

디자인 과정에서 가장 어려웠던 점이 무엇이었으며, 어떻게 문제를 해결했나요?

무엇보다 제가 이 굴착기에 대해 전혀 아는 게 없었어요. 가장 큰 문제는 광물을 옮기는 것이었죠. 블록을 버킷 휠이 있는 높이까지 들어올린 후 중력을 이용해 아래로 떨어뜨려 컨베이어 벨트 위에 올린 다음, 블록을 연이어 옮겨 두 번째 컨베이어 벨트 위로 낙하시켜야 하는데, 이 부분에서 모델의 축척이 결정되거든요. 이러한 작업에 수반되는 기계학적 원리를 익히고 비율을 정하기까지 정말 엄청난 연구를 해야 했어요. 게다가 굴착기의 방향을 전환하거나 하부 구조를 회전시킬 때 기울어지지 않게 하려면 붐과 벨트의 크기와 무게가 서로 균형이 맞아야 해요.
정말 많은 물리학 지식이 동원되어야 했죠.

새로운 아치 구성품은요?

예, 그것도 만만치 않은 문제였어요. 항상 그렇듯이, 새로운 구성품을 개발할 때마다 차후의 모델에 어떻게 사용될 수 있을지를 염두에 두어야 하거든요. 그래서 접근 방식을 달리 하여 전에 없던 둥근 기어 랙을 디자인했어요. 둥근 빔을 정사각형의 테크닉 그리드에 맞추기가 까다로웠죠. 그 밖에도, 기어 시스템에 맞추려면 톱니의 개수를 몇 개로 해야 할지, 원을 네 조각으로 나눌지 여섯 조각으로 나눌지, 어떻게 합쳐야 완전한 원이 될지 등 여러 가지 문제가 있었어요. 아울러 테크닉 홀과 크로스 홀을 어디에 배치해야 조립 시스템과 가장 잘 들어맞을지도 정해야 했고요. 결국 최상의 해결책으로 90도 버전에 크로스 홀을 45도마다 배치하고 테크닉 홀 두 개를 그리드에 맞추는 방법을 찾아냈어요. 또한 육각 구조물을 조립할 수 있도록 60도에 홀을 맞추는 옵션을 추가하기로 결정을 내렸어요. 이걸 계기로 새로운 조립 방식들이 나타나지 않을까 내심 기대가 됩니다.

삽날도 업데이트된 버전으로 바뀌었는데, 디자인이 한층 현대적으로 달라졌고 조립 인터페이스도 한결 나아졌어요. 게다가 두 개를 나란히 연결하여 더 넓은 삽날을 만들 수도 있고요.

이제 모든 기능을 전체적으로 짚어 주시죠.

우선 기본 내장된 구동 기능 장치로 무얼 할 수 있는지 설명을 드릴게요.
- 구조물 전체를 앞뒤로 구동하여 위치를 옮길 수 있어요. 매우 천천히 움직이죠. 실제로도 그래요.
- 버킷 휠과 컨베이어 벨트를 돌릴 수 있어요.
- 하부 구조를 좌우로 360도 회전시킬 수 있어요.

수동 기능으로는 어떤 것들이 있나요?

- 초대형 버킷 휠 붐을 올리고 내릴 수 있어요.
- 핸드레일이 달린 보도와 연결된 사다리를 올리고 내릴 수 있어요.

 

옵션 모델

오렐리앙, 당신이 옵션 모델을 디자인했는데, 이름이 이동식 골재 처리 공장이죠? 무슨 이유로 이걸 만들었나요?

광물 채굴이라는 테마를 유지하면서 마커스가 아까 언급한 스토리를 이어가면 좋겠다는 고민 끝에 이런 생각이 들었어요. 굴착기가 파낸 광물이 도대체 어디로 가는 거지? 당연히 처리 공장으로 가겠죠. 굴착기와 동일한 축척으로 둘 다 조립해 보자는 거예요.

겉으로 보기에는 별로 복잡할 게 없는데요?

조립 모델에 적용되는 대부분의 기능은 겉으로 드러나 보이는 게 보통이에요. 하지만 이 모델은 가장 중요한 기능을 안에 감추고 있어요. 짧은 컨베이어 벨트의 꼭대기에 위치한 깔때기로부터 흙, 그러니까 블록이 아래로 떨어지도록 되어 있는데, 이때 분류용 포크가 앞뒤로 빠르게 움직이면서 작은 블록은 앞쪽의 컨베이어 벨트로 통과시키고 큰 블록은 뒤쪽의 컨베이어 벨트로 보내는 기능을 하거든요.

이러한 기능을 설계하는 데 있어 가장 큰 문제가 뭣이었나요?

이 모델의 가장 큰 문제는 체 역할을 하는 벨트의 경사각이 충분히 가팔라야 한다는 것이었어요. 다시 말해, 블록이 중력에 의해 시스템 내부로 미끄러져 떨어질 수 있게끔 하면서도 모델이 너무 높아지지 않게 하는 것이 난제였죠. 앞뒤의 무게를 적절히 배분하는 것도 쉽지 않았고요. 앞쪽의 컨베이어 벨트는 위아래로 움직이고, 뒤쪽의 컨베이어 벨트는 180도 회전하잖아요.  이러한 점을 감안하여 컨베이어 벨트의 크기와 위치를 정해야만 모델의 균형이 제대로 유지될 수 있겠죠. 완성된 모델의 무게가 약 4kg나 되니 만에 하나 뒤집어지기라도 하면 큰일이잖아요.

버킷 휠 엑스케베이터와 이동식 골재 처리 공장이 실제로 움직이는 모습은 디자이너 비디오를 통해 확인하실 수 있습니다.