Q: 맨홀 뚜껑은 왜 동그랄까?

거리에서 가장 흔히 볼 수 있는 것 중 하나가 맨홀이다. 그런데 맨홀의 뚜껑을 보면 예나 지금이나 천편일률적으로 동그란 원 모양을 하고 있다. 종종 네모가 있기는 하지만 100개 중 1개도 되지 않을 만큼 원형 뚜껑이 절대다수를 차지한다. 이는 우리나라뿐만 아니라 해외를 나가봐도 마찬가지다.

무수히 많은 모양 가운데 굳이 원형을 고집해야할 특별한 이유라도 있는 걸까? 그렇다. 뚜껑이 구멍 속으로 빠지지 않는 최적의 도형이 바로 원형이다.

실제로 원형은 어느 방향에서 측정해도 항상 좌우 폭이 동일한 정폭(正幅) 도형이다. 때문에 동그란 맨홀 뚜껑은 강제로 맨홀에 빠뜨리려 해도 절대 빠지지 않는다. 이와 달리 삼각형, 사각형, 오각형, 타원형 등의 도형은 측정 위치에 따라 좌우 폭이 달라진다. 이런 모양으로 맨홀 구멍과 뚜껑을 만들면 구멍의 폭이 가장 넓은 부분으로 뚜껑이 빠질 수 있다.

이는 지금 당장이라도 종이로 실험해볼 수 있다. 종이의 중심에 원을 오려낸 뒤 그 구멍에 오려진 원을 넣어보면 빠지지 않지만 다른 모양은 쉽게 구멍을 통과할 것이다.

물론 원형이 유일한 정폭 도형은 아니다. 뢸로 삼각형, 뢸로 오각형 등 19세기 독일의 기계공학자 프란츠 뢸로(Franz Reuleaux)가 개발한 뢸로 다각형도 정폭 도형에 속한다. 다만 뢸로 다각형은 아무래도 원형보다 제조공정이 까다로울 수밖에 없어 선호도가 떨어진다.