Helical Tube - 2026-04-16

날짜: 2026-04-16
작성자: 최원재
프로젝트: Helical Tube

목적

결과 → roller_effect.py, roller_effect.png

롤러가 바꾸는 것

항목 변경 전 (sliding) 변경 후 (rolling) 프로브-튜브 마찰계수 μ = 0.25 μ_r ≈ 0.02 프로브 끝단 저항 F_tip 0.406 N 0.242 N 롤러가 바꾸지 못하는 것

항목 값 케이블-튜브 마찰 (49 m 전체) μ = 0.25 그대로 Capstan 지수 $e^{μ L / ρ}$ 1779 그대로 수치 비교

구성 F_pull 롤러 없음 (전부 sliding) 6563 N 프로브에만 롤러 6271 N (4.5% 감소) 프로브 롤러 + PTFE 케이블 (μ=0.05) 38 N 전부 rolling (가상) 20.5 N 왜 프로브 롤러만으로는 안 되는가

$F_{p u l l} = \underset{⏟}{(F_{t i p}} probe: 0.4 N + \underset{⏟}{A / B} cable: 3.3 N) \times \underset{1779}{\underset{⏟}{e^{B L}}} - A / B$

$F_{t i p}$ 은 전체의 12% 에 불과. 롤러로 절반 줄여도 6% 개선. 진짜 문제는 케이블 49 m 가 capstan 지수로 증폭되는 것. 이걸 줄이려면 케이블의 μ 를 낮춰야 합니다. 실용적 결론

프로브 롤러 단독 → 거의 무의미 (4.5% 개선) 프로브 롤러 + PTFE 케이블 (μ=0.05) → 38 N, 인력 작업 가능 핵심 레버는 케이블 마찰계수이지, 프로브 마찰이 아닙니다

roller_effect