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위(Wii) 작동의 비밀, 가속도계

닌텐도의 골프 게임기는 게이머가 타이거 우즈처럼 스윙을 하는지, 아니면 바보처럼 휘두르는지 어떻게 알 수 있을까? 이는 머리카락보다 더 좁은 공간을 측정하는 가속도계가 있기 때문이다.

가속도계는 실리콘 웨이트로 구성돼 있는데, 실리콘 웨이트의 무게는 백만 분의 1 그램 미만이다.

1. 실리콘 웨이트 스윙을 하면 이동한다.

2. 이동한 거리 전압의 변화로 측정한다.

3. 실리콘 플레이트 추로부터 전압을 얻는다.

화면으로 보게 되는 내용

1. 설정

가속도계는 소형 스프링에 의해 칩에 연결된 실리콘 웨이트로 구성돼 있다. 이 실리콘 웨이트의 무게는 백만 분의 1그램 미만이다.

컨트롤러를 가만히 잡고 있으면 실리콘 웨이트는 실리콘 플레이트 세트의 중간에서 등거리에 위치하게 된다. 실리콘 웨이트에 흐르는 전류가 모든 실리콘 플레이트에 동일한 전압을 보낸다.

2. 스윙

게이머가 팔을 움직이면 실리콘 웨이트가 한쪽으로 미끄러지게 되고, 가까운 쪽 실리콘 플레이트의 전압이 증가하게 된다.

가속도계는 이러한 전압 변화를 측정해 실리콘 웨이트가 이동한 거리를 계산한다. 이 거리는 5 나노미터(머리카락이 약 200나노미터 두께)를 넘지 않는다.

3. 물리학

기본적인 법칙, 즉 힘을 질량으로 나누면 가속도가 계산된다. 힘은 실리콘 웨이트가 이동한 거리와 실리콘 웨이트를 잡고 있는 스프링의 강도에 따라 달라진다.

실리콘 웨이트가 위와 아래, 왼쪽과 오른쪽 ,그리고 앞뒤로 이동하면 가속도계가 3차원으로 운동을 측정한다.

4. 에이스

컨트롤러는 운동에 대한 데이터를 메인 콘솔에 무선으로 전송하고, 콘솔은 게이머의 동작을 가능한 스윙 데이터 베이스와 비교한다.

직선 팔로우 스루를 하며 부드럽게 스윙하면 완벽한 샷에 해당하게 돼 홀인원 가능성이 높아진다.



게이머가 조준하고 있는 지점을 어떻게 아는가?

컨트롤러에서 나온 적외선 빛이 TV의 위 또는 아래에 있는 센서 띠에 닿으면 위(Wii)는 컨트롤러의 정확한 위치를 등록하게 된다.

게이머가 움직이면 가속도계가 해당 위치와 비교해 어떻게 바뀌는지를 추적하므로 게이머가 조준하는 위치를 정확하게 알 수 있게 된다.

그 외에 가속도계를 사용하는 장치

에어백

에어백을 작동시키기 위해 가속도계가 기어 변속기 근처에 있다.
이는 중앙 위치가 자동차의 움직임을 정확하게 판단하기에 가장 좋기 때문이다.
강한 스프링이 장착돼 있어 중요하거나 급작스런 속도의 변화에 반응하게 된다.

세탁기

효율적으로, 그리고 요동치지 않고 회전하기 위해 일부 세탁기는 모터 근처에 있는 가속도계를 사용해 진동을 계산한다.
세탁기는 진동을 가장 적게 일으키는 속도를 선택하게 된다.

랩 탑

하드 드라이브의 액세스 암이 데이터가 담긴 플래터를 긁는다면 그 드라이브를 완전히 못쓰게 된다.

요즘 새로 나오는 랩 탑에는 가속도계가 있어 추락을 감지하고, 컴퓨터가 땅에 떨어지기 전에 액세스 암을 비작동 모드로 안전하게 파킹하도록 알려준다.

카메라

이미지 안정성은 렌즈 근처에서 좌우 및 상하 움직임을 감지하는 가속도계에
의존한다. 렌즈 부품에 달린 모터가 손 떨림의 반대 방향으로 이미지를 이동시킨다.

만보기

신발에 달린 가속도계는 한 걸음 (다리의 상하 운동으로 표시됨) 으로 이동한 거리를 측정한다. 걸음 수를 더하여 총 거리를 계산한다.
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