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학교로 가는 생활과학교실

프로그램 교재 <학생용>

2009. 7.

충북대학교

목 차

공기,

1. 여기에 공기가 있다 ······················································································ 1

2. 천하장사! - 공기 ····························································································· 9

장애우용 ········································································································· 17

3. 공기가 있기에 ································································································ 19

4. 느린 공기가 더 세 ························································································ 29

장애우용 ········································································································· 36

5. 공기란 무엇이며 어떤 일을 하는가? ························································ 37

물,

1. 여기에 물이 있다 ························································································ 43

2. 별난 친구 물 ·································································································· 51

3. 물! 가지고 놀기 ····························································································· 61

4. 구리선 소금쟁이 띄우기 ·············································································· 69

5. 물이란 무엇이며 어떤 일을 하는가? ························································ 75

불,

1. 여기에 불이 있다 ························································································ 81

2. 불은 과연 OO일까? ······················································································ 91

3. 불을 가지고 뭘 할까? ·················································································· 99

4. 불 널 다 가질 거야! ··················································································· 105

5. 불이란 무엇이며 어떤 일을 하는가? ······················································ 111

흙,

1. 여기에 흙이 있다 ······················································································ 117

장애우용 ······································································································· 124

2. 생명의 터 - 흙 ···························································································· 125

장애우용 ······································································································· 132

3. 흙으로부터 ···································································································· 133

4. 흙이 사라지고 있다! ··················································································· 137

5. 흙이란 무엇이며 어떤 일을 하는가? ······················································ 141

- 1 -

여기에 공기가 있다.

공기란 무엇이며 어디에 있는가?

과학은 자연을 공부하는 교과목인데, 그럼 자연을 이루는 소재는 무엇일

까? BC 500년경 그리스의 아낙시메네스(Anaximenes)는 만물의 근원은 공기

라고 하는 일원설(一元說)을 주창하였고, 이후 엠페도클레스(Empedokles)와

아리스토텔레스는 공기를 포함시켜 물, 흙, 불의 4원설을 주장하였다. 이 4

원소를 서로 성질이 비슷한 것끼리 두 종류로 나누어 보자. 공기, 물, 흙 을

한 종류로 보고 불을 다른 한 종류로 나눌 수 있다. 앞의 3가지는 물질이고

뒤의 불은 에너지에 해당한다. 현대 과학에서도 자연을 크게 물질과 에너지

로 이루어졌다고 한다. 물질은 다시 기체상태의 공기, 액체 상태의 물 그리

고 고체상태의 흙 등으로 나눌 수 있고, 에너지는 불, 소리, 빛, 전기 등으로

나눌 수 있다.

이번 시간에는 물질의 알맹이들이 가장 멀리 흩어져 있는 기체상태의 공

기에 대해 공부하자. 먼저 공기가 어디에 어떻게 존재하는 지 확인부터 하

자. 손에 잡히지도 않고 눈에 보이지도 않는 공기의 존재를 어떻게 확인할

수 있을까?

물속에도, 흙 속에도 우리 주위 어느 곳에도 공기가 있음을 확인하고,

공기를 모으는 방법을 안다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "여기에 공기가 있다“

- 2 -

실험 실험 전 생각 실험 결과

벽돌을 물에 넣었을 경우

흙을 물에 넣었을 경우

그림-비커 바닥과 벽에 기포가 생긴다.

1. 흙속 공기 찾기

◉ 준비물

수조, 흙, 벽돌, 물

◉ 실험방법

① 수조에 물을 담는다.

② 벽돌을 수조의 물속에 담그고 표면에서 일어나는 변화를 관찰한다.

③ 흙을 조용히 물속에 넣으면서 일어나는 변화를 관찰한다.

◉ 결과정리

2. 물 속 공기 찾기

◉ 준비물

비커, 물, 삼발이, 알코올램프, 라이터

◉ 실험방법

① 비커에 물을

정도 담는다.

② 삼발이 위에 올려놓고 알코올램프로 가열

하면서 비커 내벽에서 일어나는 변화를

관찰한다.

③ 비커 내벽에 공기방울이 맺히는 걸 확인

하였으면 알코올램프의 불을 끄고 실험을

끝낸다.


- 3 -

<사진 A><사진 B>페트병 속의 풍선


2. 물 속 공기 찾기

◉ 결과정리

3. 빈 병 속의 풍선불기

◉ 준비물

페트병, 풍선, 송곳, 알코올램프, 라이터, 알루미늄테이프, 네임 펜

◉ 실험방법

① 빈 병 속에 꽂힌 풍선이 불어질까? 왜 그렇게 생각하는가?

② 빈 병 속의 풍선을 불어 보자. 왜 그럴까?

③ <사진 A>처럼 풍선이 불어진다면 왜 그럴까?

④ <사진 B>처럼 페트병 속의 풍선이 꺼지지도 않는다면 어떻게 한 것일

까?

◉ 결과정리


3. 빈 병속의 풍선 불기

4. 오줌 싸게 병

◉ 준비물

페트병(1.5L, 900mL 각각 1개씩), 칼, 가위, 고무마개(6호), 볼펜 깍지, 알

코올램프, 코르크 보러(2~3호), 알루미늄 테이프, 네임 펜, 송곳, 이쑤시개,


- 4 -


4. 오줌 싸게 병

그림-물이 담긴 페트병

라이터, 물

◉ 실험방법

① 빈 병에 꽂혀있는 깔때기에 물을 부으면 물이 병 속으

로 내려갈까? 그렇게 생각하는 까닭은?

② 물을 부어 보자.

③ 어떻게 하면 물이 내려갈까? 그 이유는?

④ 생각대로 해 보자.

◉ 결과정리

5. 페트병 분무기

◉ 준비물

페트병, 이쑤시개, 송곳, 알루미늄 테이프, 알코올램프, 가위, 라이터, 네임

펜, 물

◉ 실험방법

① 이쑤시개가 꽂혀있는 물병이 있다. 아래쪽 이쑤시개 한 개를 뽑으면 물

이 나올까? 그 이유는?

② 아래쪽 이쑤시개 한 개를 뽑아보자. 물이 나오는가?

왜 그럴까?

③ 맞은편에 꽂힌 이쑤시개 하나를 더 뽑으면 어떻게

될까? 왜 그렇게 생각하는가?

④ 맞은 편 이쑤시개를 뽑아 보자. 물이 나오는가? 왜

그럴까?

⑤ 아래쪽에 있는 이쑤시개를 모두 다 뽑으면 어떻게

될까? 그렇게 생각하는 이유는?


- 5 -

⑥ 모두 다 뽑아 보자. 어떻게 되는가? 왜 그럴까?

⑦ 남아있는 위 쪽 이쑤시개를 마저 뽑으면 어떻게 될까? 그 이유는?

⑧ 그것마저 뽑아보자. 왜 그럴까?

◉ 결과정리


5. 페트병 분무기

6. 내 몸 속 공기 모으기

◉ 준비물

수조, 빨대, 컵 2개, 물, 덮개, 가는 막대, 라이터

◉ 실험방법

① 물 담은 수조 그리고 빨대와 컵을 준비한다.

② 이 컵 속에 내 날숨을 모아보자. 어떻게 하면 될까?

③ 이 컵 속에는 아무 것도 없는가?

④ 컵 속에 가득 담긴 공기를 치우려면?

⑤ 컵을 물에 넣어 컵 속을 물로 채운다.

⑥ 이제 컵 속에 무엇이 있는가?

⑦ 빨대로 컵의 물속에 내 날숨을 불어 넣어 보자.

⑧ 덮개를 덮어 컵을 바로 세워 책상 위에 두어라.

⑨ 가는 막대에 불을 붙여 컵 속에 넣어 보아라.

⑩ 같은 크기의 컵을 하나 더 준비하여 그 속에도 막대에 붙인 불을 넣어

보자.

⑪ 우리의 날숨 속에는 공기의 성분 중 무엇이 더 적게 들어 있음을 알

수 있는가?

◉ 결과정리


6. 내 몸 속 공기 모으기


- 6 -

◉ 이상의 실험으로 공기는 우리 주위 어느 곳에나 존재함을 알았다. 그리

고 공기가 무언의 압력도 지님을 알았다. 이처럼 주변에 널려있는 공기의

힘을 빌리는 재미있는 장난감을 하나 만들어 보자.

7. 고리 비행기 만들기

◉ 준비물

고리 비행기 전개도가 그려진 마분지, 가위, 빨대,

투명 테이프, 유성매직,

◉ 만드는 방법

① 마분지에 그려진 두개의 긴 사각형에 색을 칠한다.

② 가위로 사각형 두개를 오려낸다.

③ 투명 테이프로 사각형을 고리모양으로 붙인다.

④ 빨대의 양 끝에 투명테이프로 두 개의 고리를 각각 붙인다.

⑤ 한 손으로 빨대의 중간쯤을 잡고 창을 던지듯 고리 비행기를 날려 보자.

어떻게 하면 잘 나르는가?

◉ 결과정리


7. 고리비행기 만들기


- 7 -

몇 년 전 부산의 어느 목욕탕에서 엄마 따라 목욕 왔던 7살짜리 여자 아이

가 탕 속의 물에 빠져 죽은 일이 있었다. 물이 빠지는 배수구에 다리가 끼여

아이가 물속에 잠긴 상태에서 질식해 죽은 것이다. 목욕탕에 늘 있는 큰 쓰

레기통을 수직으로 세워 아이의 얼굴까지만 들어가게 뒤집어 씌웠으면 어떻

게 되었을까? 우리는 평소 쓰레기통 속에 공기가 있다는 사실이나 숨 쉬는데

공기가 필요하다는 사실을 잊고 있는 것이다.

같은 해 어느 시골 마을에서는 재래식 화장실에 빠진 손자를 구하기 위해

◉ 공기는 무색무취의 기체이다.

◉ 기체는 기체 분자의 계속적인 충돌로 압력을 나타낸다.

◉ 기체의 용해도는 압력이 높을수록 온도가 낮을수록 증가한다.

◉ 힘은 변화의 원인이다.

◉ 퀴즈

물 위 공주가 물 속 왕자를 만나러 가는 방법은?

사진처럼 왕자님은 물속에 살고 있고, 공주님은 물 위에서 살고 있다. 주변

의 물건들을 이용해서 공주님의 옷이 물에 젖지 않고서 물속 왕자님을 만나

고 오게 하는 방법을 생각해 보세요. 어떻게 하면 될까요?

◉ 주변 공기를 인식하지 못하여 일어난 안타까운 사고들.


- 8 -

할머니가 화장실에 빠졌고, 이어서 빠진 아들과 시어머니를 구하기 위해 며

느리가 화장실로 내려가 셋 모두 질식해 죽은 일도 있었다. 텅 비어 보이는

화장실은 분뇨 기체로 가득하고 숨 쉴 수 있는 공기는 부족한데 이에 대한

생각이 없었기 때문이다.

또한, 맨홀이나 여러 가지 화학물질이나 기름, 기체 등을 담는 대형 탱크를

청소하던 사람이 질식해 죽는 일은 자주 일어난다. 탱크청소를 할 때는 사람

이 사다리를 타고 탱크 아래로 내려간다. 내려가기 전에 반드시 탱크 속의

공기 함량을 체크하여야 하는 데, 텅 비어 있는 탱크 속에 공기는 늘 있다는

생각에서 가볍게 냄새만 맡아보고 냄새만 나지 않으면 그냥 내려가 화를 당

한다. 그 공간이 다른 기체로 채워져 있을 수도 있다는 생각을 하지 못하는

것이다. 냄새가 나지 않는 기체는 공기 말고도 얼마든지 존재한다.

이렇듯 우리는 공기의 존재에 대한 인식부족으로 크고 작은 화를 입고 있

다. 기억하도록 하자. 우리 주위는 온통 공기로 채워져 있다는 사실을. 아울

러 이러한 공기가 요즘 들어 많이 오염되고 있는 사실도 기억하자. 그리고

탐구하자. 갈수록 심각해지는 대기오염을 줄일 수 있는 방법을 탐구하자!

◉ 흙을 담았던 물은 바깥 운동장에 버린다.

◉ 실험기구들을 반드시 물기를 말려서 보관한다.

◉ 과제 제시 : 공기의 성질에 대해 조사해오기

- 9 -

천하장사! - 공기

공기는 어떤 성질이 있을까?

◉ 종이 기둥에 불을 붙여 손바닥 위에 세워 둔 것이 타 내려오다 손바닥

위에서 위로 치솟는다. 왜 그럴까?

불기둥의 모양을 잘 보면, 타고 남은 재가 원래의 기둥 모양과 비슷하다.

기둥 속의 공기는 따뜻하다. 따뜻한 공기는 가벼워 위로 치솟고 주변의 찬

공기가 기둥 속으로 몰려들면서 불기둥을 위로 밀어 올린다. 따뜻한 공기와

찬 공기가 나타내는 힘의 새기는 다르다. 이러한 힘의 세기 차이로 공기는

많은 일들을 할 수 있다. 물론 공기의 성분 중에 산소가 있어 종이가 탈 수

있다. 이러한 공기의 힘을 실제로 체험하고 공기가 어떤 일들을 할 수 있는

지 짐작해 보자.

공기는 어떤 성질이 있을까? 공기의 힘에 의해 나타나는 현상을 실험을

통해 체험하고, 기체의 압력을 기체분자 운동론으로 설명할 수 있다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "천하장사! - 공기“

- 10 -


2. 홍해의 기적

1. 저절로 불어지는 풍선

◉ 준비물

커피 포터, 페트병, 풍선, 수조

◉ 실험방법

① 커피 포터에 끓인 물로 속을 데워낸 페트병 입구에 풍선을 씌워 찬물

속에 담그면 어떻게 될까? 그렇게 생각하는 까닭은?

② 페트병을 다시 뜨거운 물속에 담그면 어떻게 될까? 왜 그럴까?

③ 실제 실험을 관찰하자.

④ 예측이 옳았는가?

◉ 결과정리


1. 저절로 불어지는 풍선

2. 홍해의 기적

◉ 준비물

커피포터, 컵, 수조

◉ 실험방법

① 커피포트의 뜨거운 물로 속을 데워 낸 컵을 물 위에 거꾸로 세워두면

어떻게 될까? 왜 그렇다고 생각하는가?

② 실제 실험을 관찰하자.

③ 예측은 옳았는가?

◉ 결과정리


- 11 -


3. 깜찍이 분수

3. 깜찍이 분수

◉ 준비물

페트병(주스 병), 빨대, 송곳, 알코올램프, 네임 펜, 고무찰흙, 라이터, 커피

포터

◉ 실험방법

① 커피포트의 뜨거운 물로 페트병 속을 데워 내

고, 사진처럼 빨대가 꽂힌 병마개로 막고 빨대

의 한쪽 끝을 물속에 담그면 어떻게 될까? 그

렇게 생각하는 까닭을 말해 보자.


③ 예측이 옳았는가?

◉ 결과정리

4. 마술깡통 & 깡통 뻑!

◉ 준비물

주석 캔(커피 캔), 알루미늄 캔, 도가니 집게, 알코올램프, 라이터, 수조

◉ 실험방법

① 주석 캔(커피 캔)에 물을 조금(5~10mL 정도) 담아 도가니 집게로 집어

서 알코올램프나 토치에 올려 가열하다 물이 충분히 끓으면 캔에 남은

물을 수조에 물에 버리면서 캔 입구를 수조의 수면에 닿게 하였다고

가정하자. 어떤 변화가 일어나겠는가? 이유를 들어 설명해 보자.


③ 어떤가, 예측이 맞았는가?

④ 이번에는 알루미늄 캔으로 같은 실험을 해 보면 어떻게 될까? 왜 그렇

게 생각하는가?

⑤ 실제 실험을 관찰하자.

⑥ 이번의 예측은 확실하였는가?


- 12 -

◉ 결과 정리


주석캔의 경우

알루미늄캔의 경우

5. 불수록 달라붙는 탁구공

◉ 준비물

플라스틱 접시, 탁구공, 깔때기

◉ 실험방법

① 사진처럼 가벼운 플라스틱 접시를 엎어 그 위에 탁

구공을 놓고 깔때기로 덮은 상태에 있다.

② 이 상태에서 입으로 깔때기 속 공기를 빨아드리면

어떻게 될까? 왜?

③ 이번에는 입으로 깔때기를 ‘후~’하고 세차게 불면

어떻게 될까?

④ 실제 현상을 관찰하자. 예측은 맞았는가?

◉ 결과 정리


빨아드리는 경우

부는 경우

6. 포개진 컵 불어서 날리기

◉ 준비물

종이컵


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6. 포개진 컵 불어서

날리기

◉ 실험방법

① 종이컵을 여러 개 포갠다.

② 포개진 종이컵의 사이에 ‘후-“하고 입김을 불

어넣어보자. 어떻게 되는가?

③ 부는 위치를 달리하여 여러 개의 컵을 동시에

날려보자.

◉ 결과 정리

7. 춤추는 탁구공 & 풍선

◉ 준비물

풍선, 드라이기, 탁구공

◉ 실험방법

① 풍선을 적당한 크기로 불어서 주둥이를 묶어둔다.

② 켜 놓은 드라이기 바람 위에 탁구공을 올려 보자.

③ 탁구공이 안정되면 그 위에 조심해서 풍선을 올려 보자.

④ 풍선도 안정되게 돌아가면 그 위나 아래에 더욱 조심해서 풍선을 하나

더 올려보자.

⑤ 자기만의 멋진 쇼를 펼쳐보자.


- 14 -

그림-필름통 온도계

◉ 결과 정리


7. 춤추는 탁구공 & 풍선

◉ 이상의 실험에서 공기는 보이지 않는 강한 힘을 지니고 있음을 알았

다. 그 강한 공기의 압력은 약 중정도이다. 이와 같이 센 공

기의 힘을 빌려 간단한 온도계를 만들어 보자.

8. 필름통 온도계 만들기

◉ 준비물

필름통(흰색 또는 투명), 펀치, 자, 주름 빨대(흰색 또

는 투명), 가위, 고무찰흙, 색소 탄 물, 온도계.

◉ 실험방법

① 필름통 뚜껑에 펀치로 빨대가 꽂힐 정도의 구멍을 뚫는다.

② 주름잡힌 빨대의 짧은 쪽 끝을 약 0.5cm 정도 비스듬히 자른다.

③ 필름통 뚜껑에 빨대를 주름부분까지 끼운다.

④ 빨대가 끼인 필름통 뚜껑의 구멍부분을 고무찰흙으

로 빈틈없이 메운다.

⑤ 필름통에 색소 탄 물을 1/2정도 담는다.

⑥ 필름통 온도계를 90℃ 물속에 담가 보자. 어떻게 되

는가? 그 때 빨대 속의 물의 위치를 표시하자.

⑦ 이번에는 20℃ 물속에 넣어 보자. 어떻게 되는가? 그

때 빨대 속의 물의 위치를 표시 하자.

⑧ 두 표시 사이의 간격을 7등분하여 한 눈금을 10℃씩 하

여 눈금을 표시하자.

⑨ 50℃의 물을 만들어름통 온도계의 눈금이 정확한지를 확인해 보자.

⑩ 만든 온도계로 물의 온도를 재어 보고, 온도계로 잰 값과 비교해 보자.

⑪ 온도계의 물기둥을 빨대 위로 밀어 올린 범인은 누구인가?


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◉ 결과 정리


8. 필름통 온도계 만들기

◉ 기체 압력의 증거는 기체분자의 계속적인 층돌이다.

◉ 흐름이 느린 공기가 측면에 가하는 힘은 더 세다.

◉ 물의 끓는점은 1기압에서 100℃이다.

◉ 금속은 페트병보다 비열이 적다.

◉ 물에 종이배를 띄어 보면 배가 자꾸 냇물 가운데로 흘러 들어가 놓친 적

이 있을 거다. 종이배가 왜 가운데로 흘러들어 갈까? 냇물 바깥쪽은 깊이가

얕아서 흙과의 마찰이 크기 때문에 물이 흐르는 속도가 느리지만 냇물 가운

데는 깊어서 물의 흐름을 방해하는 힘이 적어서 물이 더 빨리 흐르게 된다.

물이 빨리 흐르니까 옆으로 작용하는 압력이 작아지게 되고, 종이배가 자꾸

가운데로 빨려들어 가게 된다.

◉ 우리가 열차가 지나갈 때 플랫폼에 서 있으면 몸이 약간 빨려들어 가는

느낌이나 지하철을 타려고 기다릴 때 쏜살같이 지나가는 하철에 몸이 빨려

들어 가니 조심하라는 얘기는 결국 위의 실험에서 본 빠른 공기의 흐름은

압력이 낮아지고 흐름 밖의 주변공기는 압력이 낮은 쪽으로 흘러 들어가기

때문이라는 원리를 설명하는 좋은 사례이다.


- 16 -

◉ 노릇노릇 맛있는 감자 삶기

감자를 맛있게 삶기가 그리 쉬운 일을 아니다. 절반 쯤 삶은 후 냄비를 흔

들어 감자분이 밖으로 나오게 하여 삶기도 하지만 뭐니 뭐니 해도 감자가

잘 익고 바깥이 약간 노릇노릇해야 맛있어 보인다. 하지만 물의 양을 조절하

기가 어렵다. 물이 너무 많으면 물 감자가 되고 너무 적으면 타버린다. 방법

은 있다. 솥 가운데 조그마한 밥공기를 하나 엎어두고 물은 평소보다 조금

넉넉하게 부어 삶는 것이다. 젓가락으로 감자를 찔러 보고 감자가 익었다면

바로 불을 끄면 된다. 솥에 물이 남아있어도 괜찮다. 솥이 충분히 식으면 솥

뚜껑을 열면 남아 있던 물은 간데없고 노릇하게 잘 익은 감자를 볼 수 있다.

밥공기는 손대지 말고 감자부터 모두 꺼낸다. 감자를 모두 꺼내고 그릇을 들

어 보면 그 속에 하나 가득 물이 들어 있다. 그 물은 불을 껐을 때, 밥공기

속의 수증기가 식어 물방울로 변하는 순간 밥공기 속 압력이 낮아져 솥 바

닥에 남아 있던 물이 빨려 들어간 것이다. 물 없이 뜨거운 솥 바닥에 닿은

감자는 노릇노릇 맛있게 구워진다.

◉ 사용한 알루미늄 캔은 분리수거한다.

◉ 실험 소품들은 반드시 물기를 말려서 보관한다.

◉ 과제 제시 : 공기는 하는 일 조사해오기


- 17 -

학 번

실험 안내서 확 인이 름

실 험제 목 천하장사! 공기 - 에어 로켓 만들기

준비물 플라스틱 물 약병, 호스, 빨대(中1, 大1) 비비탄, 뿅뿅이, 양면테이프

실

험

과

정

(2)(1)

(3)

(4)

(5)

1. 공기는 천하장사 실험 1> 숨 쉬는 병 1) 냉장고에서 갓 꺼낸 병 주둥이에 침을 살짝 바르고 그 위에 10원짜리 동전 하나를 올려놓자. 2) 두 손으로 병 바깥을 따뜻하게 감싸 쥐고 일어나는 변화를 관찰하자. 병 주둥이 위에 놓인 동전이 어떻게 되는가?( ) 실험 2> 깜찍이 분수 1) 페트병을 뜨거운 물로 한번 헹구어 낸다. 2) 페트병이 식기 전에 얼른, 빨대 꽂힌 병뚜껑을 막아서 빨대 끝을 수조의 물속에 넣어 보자. 어떻게 되는가? 실험 3> 깡통 뻑! 1) 빈 깡통에 물을 조금 붓고 알코올램프 위에서 가열하자. 2) 물이 증발하기 시작하면 집게로 깡통을 집어서 수조의 물 위에 거꾸로 세워보자. 어떻게 되는가?※ ‘공기는 힘세다’는 사실을 알았습니다. 공기의 힘을 이용하여 멋진 로켓을 만들어 봅시다. 2. 에어 로켓 만들기 (1) 약병 속 뚜껑을 칼로 잘라서 호스를 끼운다. (2) 빨대(中)끝에 비비탄을 끼우고, 비비탄 위에 양면테이프를 이용해서 뿅뿅이를 붙인다. (3) 빨대 중(中)을 빨대 대(大)에 끼운다. (4) 호스가 끼인 약병 뚜껑을 닫는다. (5) 빨대(大)의 주름 쪽 짧은 부분을 호스에 끼운다. (6) 약병의 눈금 80mL 위 부분을 예쁘게 꾸민다. 3. 에어 로켓 날리기 1) 빨대의 주름 잡힌 부분을 곧게 펴서 호스와 모두 일직선에 되게 한다. 2) 약병을 천장을 향해서 수직으로 세운다. 3) 두 손으로 약병을 꾹 눌러 보자. 어떻게 되는가? ( ) 4) 어떻게 누르면 로켓이 더욱 멀리 날아가는지 알아보자. 4. 페트병 로켓 날리기 운동장에 나가서 페트병 로켓을 날려보자. 가장 멀리 날린 사람은? ( )

배운 점

ㆍ

느낀 점


- 18 -

- 19 -

후-요 위치가 중요

요렇게..

공기가 있기에

공기는 어떤 일을 할까?

여는 실험

◉ 준비물

컵에 담은 물, 빨대, 가위

◉ 실험방법

빨대를 2 가닥으로 잘라 사진처럼 하나는 컵의 물

속에 담그고, 다른 하나를 물에 담긴 빨대 위에 ㄱ

자로 해서 불어 본다. (물이 뿜어져 나온다.)

◉ 왜 그럴까?

빨대 위를 불면 빨대 속 공기의 흐름이 빨

라진다. 빨대 밖 공기의 압력에 의해 빨대 속

으로 물이 밀려 올라오고 올라 온 물은 부는

입김에 의해 흩어진다. 입김은 물속에 꽂힌

빨대 끝의 바로 위를 지나가야 한다. 그러기

위해서는 입김을 부는 빨대의 중앙 위치에 물속에 담긴 빨대의 끝이 닿아야

하는 것이 요령이다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "공기가 있기에“

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공기가 있어 할 수 있는 일들을 실험으로 확인하고, 탐구과제 해결을 위한

설계를 한다.

1. 공기 바다

1) 공기 물고기 만들기

◉ 준비물

각종 씨앗 모형 밑그림, 가위, 네임 펜.

◉ 실험방법

① 15cm×2.5cm 크기의 종이를 자른다.

② 양끝 2.5cm지점에서 한쪽은 위에서 중심까지, 다른 한 쪽은 아래서 중심

까지 가위로 잘라 둔다.

③ 종이를 감아서 자른 부분을 서로 맞게 끼운다. 그리고 예쁘게 색칠한다.

④ 종이의 종류도 다르고, 고기의 모양도 다른 다양한 고기를 만들어 보자.

⑤ 각자의 아이디어대로 바람개비도 만들어 보자. 식물의 씨앗 모형도 좋다.

(프로펠러 형, 행글라이더 형 등 다양한 씨앗의 모형을 만들어 날려 보게

한다.)

⑥ 프로펠러 모형을 실선대로 잘라, 사진처럼 점선 방향으로 접는다.

⑦ 두 날개를 서로 반대 방향으로 휘어주고, 아래쪽에 클립을 꽂으면 완성!


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1) 공기 물고기 만들기

그림-생명의 씨앗 만들기 재료

◉ 공기 바다 놀이

만든 모형들을 날려보자.

◉ 결과 정리

2) 생명의 씨앗 만들기

◉ 준비물

우드락(0.2cm×2.5cm×18cm) 2조각, 쇠 링, 전기

테이프, 양면테이프, 클립, 고무밴드, 유성 매직.

◉ 실험방법

① 0.2cm의 우드락 2.5cm×18cm 판 두 장을 준비한다.

② 각 장의 양면에 생명을 사랑하는 글귀나 그림 등으로 예쁘게 색칠한다.

③ 각 장의 아래쪽에 1.5cm×1.5cm 정도의 양면테이프를 붙여둔다.

④ 한 장의 양면테이프의 껍질을 벗기고 그 곳에 금속 링을 붙인다.

⑤ 남은 한 장의 양면테이프 껍질을 벗기고 금속 링 위에 붙이는데, 두 장

의 우드락이 서로 살짝 어긋나게 맞붙인다.

⑥ 사인펜 자루 등을 활용하여 양 쪽 날개를 바깥쪽으로 유연하게 휘게 만

든다. 완성!

⑦ 작은 씨앗은 우드락을 적당한 크기로 잘라 서로 맞붙여 아래쪽에 클립

을 끼워 만든다.

◉ 생명의 씨앗 날리기

① 한 손의 엄지와 검지 사이에 고무 밴드를 걸고, 다른 한 손으로 생명의

씨앗을 고무 밴드 사이에 거꾸로 걸쳐서 잡는다.


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2) 생명 씨앗 날리기

그림-생명씨앗 날리기

② 주위에 씨앗이 높이 올라가 닿을 곳이 없는지를

확인하고, 잡은 씨앗을 아래쪽으로 힘껏 당겼다가

놓는다. 공중으로 올라간 씨앗이 어떻게 떨어지는

가를 관찰한다. (두 세 개의 고무줄을 엮어서 날

리는 방법도 있다.)

③ 날개가 어긋나는 방향이 서로 다른 씨앗을 날려

보고, 차이점을 관찰하자. (날 개의 앞면과 뒷면에

각각 다른 색을 칠하면 회전 방향 관찰이 용이하다.)

◉ 결과 정리

2. 피리 만들기

1) 빨대 피리 만들기

◉ 준비물

빨대, 가위.

◉ 실험방법

① 빨대의 한쪽 끝을 손톱으로 눌러서 납작하게 하여 가위로 사진처럼 삼각

형으로 잘라내어 빨대 피리를 만든다. (하루 전 쯤에 빨대의 한쪽 끝을

집게로 눌러 놓으면 좋다.)

② 빨대 피리를 불면서 가위로 빨대의 길이를 잘라보자. (길이가 짧을수록

높은 소리가 난다.)


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그림-필름통 피리로 연주하는 모습


1) 빨대 피리 불어 보기

테두리를 하고 빨

대 길이를 적당히

하여 자르고 스티

커를 붙이거나 꾸

며서 완성한다.

5

소리가 나면

그 위에 테이

프를 붙여 그

상태를 고정

시킨다.

4빨대를 끝 부분

을 납작하게 눌

러서 테이프 위

에 올려두고 소

리를 내어 본다.

3

가위로 필름통을

빨대 폭 보다 조

금 넓게 필름통

깊이 2.5Cm 정

도 잘라낸다.

1 잘라낸 입구

쪽에 필름통

안쪽에서 테

이프를 붙여

둔다.

2

완성

품

◉ 결과 정리

2) 필름통 피리 만들기

◉ 준비물

필름통, 가위, 빨대, 테이프, 스티커.

◉ 실험방법

◉ 필름통 피리 연주

빨대를 입에 대고 불면 소리가 난다. 소리가

잘 나지 않으면 빨대 끝 부분을 약간 눌러주거

나 빨대 끝의 방향을 조금씩 조절해 보자. 내

가 부는 입김이 필름통 속으로 들어가서 필름

통 속 공기를 진동시켜야 소리가 난다. 소리를

낼 수 있으면 두 엄지로 필름통 입구를 막았다

뗐다하거나 막는 부분의 크기를 달리하면서 소리의 높낮이를 조절해 보자.

이 역시 잘 할 수 있으면 간단한 노래를 연주 해 보자. (동요‘비행기’를 가장


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2) 필름통 피리 연주

쉽게 연주한다.)

◉ 공기가 있어 소리를 들을 수 있다는 걸 어떻게 증명할 수 있을까?

(시간 관계상 아이들의 발표와 교사의 설명을 통한 사고실험으로 대신한

다.)

◉ 결과 정리

3. 빨대 로켓 만들기

◉ 준비물

빨대 2(大와 中 또는 中과 小), BB탄, 뿅뿅이, 색종이,

스폰지형 양면테이프, 풀, 가위, 네임 펜. (BB탄은 빨대

2개 중에서 굵은 빨대에 끼울 수 있는 사이즈라야 한

다.)

◉ 실험방법

① 둘 중 굵은 빨대 끝에 BB탄을 끼우고 그 위에 양면테이프를 이용해서

뿅뿅이를 붙인다.

② 색종이를 사진처럼 접어서 가위로

가운데 굵은 빨대가 끼일 정도의 구

멍을 오려두고, 굵은 빨대는 가는 빨

대의 주름부분 길이보다 4～5cm 짧

게 자른다.

③ 접어 둔 색종이의 안쪽에 풀을 칠해 굵은 빨대에 날개처럼 붙인다.

④ 사진처럼 가는 빨대를 굵은 빨대에 끼우면 완성이다.

◉ 빨대 로켓 발사

사람이나 부딪힐 물체가 없는 공간을 향해 굵은 빨대 속에 꽂힌 가는 빨

대를 힘껏 불어 보자.

어떤가? 날아가는 모습이 시원하지 않은가?


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3. 빨대 로켓 발사

이 변화의 원인이 되는 힘은 무엇인가?

어떻게 하면 보다 멀리, 보다 멋지게 날릴 수 있을까?

◉ 결과 정리

◉ 이상의 실험으로 공기는 소리도 전해주고, 물체도 받쳐주며, 또 물체를

밀어주기도 한다는 걸 확인하였다. 공기의 이와 같은 성질을 이용하여 주어

진 탐구과제를 해결해 보자.

◉ 우리 주변에는 눈에는 보이지 않지만 공기로 가득 차 있다. 다양한 공기

고기 모형은 주변 공기의 저항을 받아 아름다운 모습으로 비행한다. 이들이

공중에서 빙글빙글 돌며 낙하하는 모습에서 우리는 다시 한 번 우리 주위에

공기가 존재함을 실감할 수 있다.

◉ 공기 중에서 낙하하는 물체는 중력을 받아 가속 운동을 한다. 하지만 얼

마 동안 가속된 후 곧 일정한 속도로 땅 위에 떨어진다. 왜냐하면 낙하하는

물체가 속력을 얻게 되면 공기 저항력도 커지기 때문이다. 공기 저항력이 커

지면 낙하 물체에 작용하는 알짜 힘은 줄어들고, 이 공기 저항력이 낙하 물

체의 무게와 같아지면 알짜 힘이 0이 되어 물체는 더 이상 가속되지 않고

일정한 속력으로 낙하한다. 씨앗에 매달린 날개는 가볍고 상대적으로 넓은

면적을 가지고 있으므로 공기의 저항을 크게 받는다. 그리고 약간 어긋난 날

개는 공기와의 접촉 면적을 달리하여 양 날개가 받는 공기 저항을 조금씩

다르게 해준다. 이 힘의 차이에 의해 씨앗은 멋지게 회전하면서 천천히 아주

천천히 땅 위에 사뿐히 닿는다. 씨앗을 위로 날릴 때는 내 팔뚝의 힘과 고무

줄의 탄성력을 이용하였다.

◉ 소리는 물체의 진동에 의하여 만들어진 파동이다. 물체가 진동하면 그 물

체에 접해있는 공기가 진동하고 그 진동이 파동(종파)으로 전달된다. 일반적


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인 상태에서는 진동하는 물체의 진동수와 그것에 의하여 만들어진 소리(음

파)의 진동수는 같다. 진동수가 많을수록 높은 소리가 나고 진동수가 적을수

록 낮은 소리가 난다. 일반적으로 무거운 물체가 가벼운 물체보다 작게 진동

하고 길이가 짧을수록 많이 진동한다. 필름통 피리에서는 손가락으로 필름통

속의 공기량을 조절하여 높고 낮은 음을 만들 수 있다. 주변에 있는 여러 가

지 물체를 진동시켜 다양한 소리를 만들어 보자.

◉ 우리가 만든 생명 씨앗은 라왕 나무의 씨앗을 본 따서 만들었다. 수 십m

높은 나뭇가지에 매달린 딱딱한 씨앗이 땅 위에 떨어져도 쉽게 깨지지 않는

놀라운 현상은 바로 주변의 공기 덕이다. 지혜로운 씨앗이 약간 어긋난 날개

를 만들어 공기 등에 업혀서 사뿐히 땅위에 내려앉는다.

사진은 캄보디아에서 아직 덜 여

문 씨앗이 바람에 의해 떨어지는

것을 한 아이가 주워서 소꿉놀이를

하고 있는 모습이다.

비록 덜 여문 씨앗이지만 바람에

흩어지는 모습은 장관이다.

◉ 공기는 생명의 근원인 질소,

호흡에 필요한 산소, 광합성의 근원인 이산화탄소

를 제공해 주는 일 외에도, 수증기, 열, 소리 등을 전

해주고, 물체를 받쳐주고, 또 물체를 밀어주는 일들을

한다.

우리는 생활 속에서 공기의 힘을 빌리지 않는 것은

단 하나도 없다.

공기는 사람이 살아가는 데 가장 중요한 물질이다.


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◉ 자기 주변 정리 정돈하기.

◉ 자기 작품 보관하기

◉ 과제 제시 : 주어진 재료로 분무기 만드는 방법 설계해오기

◉ ‘공기는 소리를 전달하는 매질이다.’는 걸 확인하는 실험

실험 1>

둥근바닥플라스크에 물을 1/3 정도 담아서 한참을 끓인 후, 가운데 작은

종을 매단 고무마개로 단단히 막는다(뜨거울 때 빨리). 이 플라스크를 잡고

흔들면 방울 소리가 처음에는 약간씩 들리다가 점차 사라진다. 플라스크 속

의 증기가 응결되어 점차로 진공이 되기 때문이다. (그러나 플라스크를 급하

게 뒤집으면서 플라스크의 물이 고무마개에 부딪히면 마치 딱딱한 물체에

부딪히는 것처럼 ‘딱, 딱’하는 소리가 난다. 플라스크의 진동이 플라스크 밖

의 공기를 진동시켜 소리를 듣게 되는 것이다.)

실험 2>

감압기 속에 폰을 넣고 전화 소리를 들어 보자. 몇 차례 펌프질을 하여 감

압한 후, 그리고 밸브를 열어 공기를 조금씩 넣으면서. 소리는 공기의 양이

줄수록 작아짐을 알 수 있다.


- 28 -

- 29 -

느린 공기가 더 세!

빨대 분무기 만들기

여는 실험

◉ 준비물

주름 잡힌 호스

◉ 실험방법

모두 눈을 감으세요. 그리고 이 소리(호스를 돌린다.)를 잘 들어 보세요. 이

소리는 어떤 물체를 어떻게 진동시켜 내는 소리일까요?

◉ 왜 그럴까?

주름 잡힌 호스 속을 흐르는 공기의 흐름이 만들어 낸 소리이다.

◉ 이처럼 여기서 발생한 소리가 여러분의 귀에 까지 들리는 것은 바로 우

리 주위를 가득 메우고 있는 이 공기 때문이다. 공기는 생명의 근원인 질소,

호흡(연소)에 필요한 산소, 광합성(영양분)의 근원인 이산화탄소를 제공해줄

뿐 만 아니라, 열이나 소리를 전해주고 보이지도 않는 힘으로 물체를 받쳐주

고 밀어주고 당겨주는 일들을 한다. 공기의 이같이 강한 힘은 쉴 새 없이 돌

아다니는 공기분자의 빠른 운동에서 생기는 것이며 흐름이 느린 공기가 흐

름이 빠른 공기보다 힘이 더 세다는 사실을 확인 하였다.

이제 이러한 공기의 성질을 이용하여 자신이 설계한 탐구 설계도대로 나

만의 성능 좋고 멋진 빨대 분무기를 만들어 보자.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "느린공기가 더 세!“

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주어진 재료로 빨대 분무기를 만들고 그 성능을 평가한다.

1. 분무기 만들기

◉ 개인 준비물

주름빨대(大와 中 또는 中과 小), 플라스틱 물 약병

(뚜껑 포함), 칼, 가위, 네임 펜.

◉ 공동 준비물

전자저울, 송곳, 알코올램프, 여분 빨대, 라벨, 채점

표, 수건이나 빨아 쓰는 종이 행주 또는 휴지.

◉ 실험방법

① 주어진 재료를 확인한다.

② 설계도를 점검한다.

③ 자신의 탐구 설계대로 분무기를 만든다.

④ 완성되면 라벨에 만든 사람 이름을 적어 분무기에 붙인다.

라벨 양식 :

⑤ 원하는 양의 물을 담는다.

⑥ 물기를 닦고, 질량을 측정하여 라벨의 분무 전 질량 란에 기록한다.

2. 분무기의 성능 측정

① 분무기의 분무 전 질량을 확인한다.

② 심사위원의 확인 하에 3회 분무한다.

③ 분무 후, 분무기의 질량을 측정하여 라벨의 분무 후 질량 란에 적는다.

④ 1회 분무 량을 계산하여 라벨의 1회 분무 량 란에 적는다.

만든 이

분무 전 질량(g)

분무 후 질량(g)

1회 분무 량(g)


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⑤ 분무기를 작품 진열대의 정해진 위치에 놓아둔다.

3. 평가 및 문제점 해결

① 채점 기준을 확인한다.

채점 기준 :

② 진열대에 진열해 있는 작품을 채점 기준에 맞게 채점한다.

③ 종합하여 자기 작품의 점수를 확인한다.

④ 내가 만든 작품은 전체에서 어느 위치인가?

⑤ 내가 만든 작품의 우수성과 문제점을 파악한다.

◉ 베르누이의 정리

스위스의 과학자 베르누이(1700-1782)는 ‘기체나 액체의 속력이 높을수록

압력이 낮아진다.’는 베르누이의 정리를 발표하였다. 이 원리에 의하면 빨대

를 세게 불면 빨대 위쪽의 압력이 낮아져서 약병 속의 물이 빨대 속으로 빨

려 올라간다. 빨려 올라 온 물은 부는 입김에 의해 사방으로 흩어진다.

1) 우수한 작품 속에 들어 있는 과학의 또 다른 원리는 무엇인가?

2) 내 작품 속에 부족했던 과학의 원리는 무엇인가?

영 역(20점) 채점 기준

아이디어(5점) 5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을 구한다.

외 장(5점) 5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을 구한다.

분무 량(10점)

최고 분무 량을 10점, 최저 분무 량을 5점으로 하고, 최저 분무 량에

‘(최고 분무량-최저분무량)

5’의 량 초과 시 1점씩 더한다.


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◉ 비행기가 하늘을 나는 원리 역시 베르누이의 정리와 관계가 있다. 비행기

날개의 단면은 위쪽이 둥글게 되어 있어 위 부분을 따라 흐르는 공기의 속

도가 날개의 아래쪽을 따라 흐르는 공기의 속도보다 빠르다. 때문에 날개 위

쪽의 압력이 날개 아래쪽 압력보다 낮아서, 비행기는 센 날개의 아래쪽 압력

에 의해 위로 떠오르게 된다. 물론 비행기는 계속해서 날아가야 이러한 흐름

의 차이를 만들 수 있다.

◉ 야구의 투수가 던진 공이 커브를 그리면서 날아가는 현상이나 축구선수

가 찬 바나나 킥, 그리고 던진 위치로 되돌아오는 부메랑 역시 이러한 공기

의 성질을 활용한 것이다.

◉ 두 척의 배가 항해를 할 때는 반드시 나란히 항해하는 것을 금해야 한다.

왜냐하면 두 배가 나란히 항해를 할 경우, 두 배 사이의 간격이 좁아져 이

사이를 지나는 공기의 흐름이 빨라지게 되고, 상대적으로 흐름이 느려 힘이

세어진 다른 측면의 공기가 이 두 배를 가운데로 밀어 붙여 측면충돌을 피

할 수 없게 하기 때문이다.

◉ 태풍이 불 때, 방안의 물건이 날아갈까 봐 창문을 꼭꼭 닫는 경향이 있

다. 이런 행동은 바람직할까? 강풍에 지붕이 날아갔다면 지붕 위를 지나가는

공기가 지붕을 벗겨 간 것일까? 집 안에 갇힌 공기가 지붕을 밀어올린 것일

까? 아니면 이 둘의 힘의 차이에서일까? 당연히 두 힘의 차이가 크기 때문일

것이고 지붕은 집 속에 갇힌 느린 공기가 밀어 올린 것이다. 그럼 지붕이 날

아가지 않게 하려면 어떻게 할까? 집 안에 갇혀있는 공기와 지붕 위를 지나

가는 공기 흐름의 차이를 적게 할수록 좋을 것이다. 이런 방법이라면 집안의

물건이 날아갈까 봐 태풍 부는 날 창문을 꼭꼭 닫아두는 일은 한번쯤 생각

해 볼 일이다. 오히려 문을 약간 열어 집안의 갇힌 공기의 흐름도 조금 빠르

게 하는 것이 낫지 않을까?

강풍이 불어오는 방향과 수직으로 세워져 있는 아파트가 있다면, 더군다나

멋진 실내 환경 조성에만 주의를 모아 거실 전체를 튼튼한 통유리로 바꾸고

에너지 절약 차원에서 바람 한 점 들어오지 못하게 창문을 빈틈없이 메워

단열 효과를 높여 놓은 그런 아파트라면 자칫 아파트가 통째 넘어갈 우려도

없지 않다 하겠다. 공기의 힘은 과히 천하장사임을 잊지 말고 바깥바람과 소


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통하며 사는 그런 환경을 가꿔 보자.

◉ 흡착빨판을 유리나 타일과 같은 매끈한 곳에 놓고 가운데를 꾹 누르면

흡착빨판과 바닥 사이의 공기가 외부로 빠져나가게 된다. 흡착판이 탄력이

있어 원래의 모양으로 되돌아오지만, 이렇게 되면 흡착빨판의 부피가 커져

단위 부피당 들어있는 공기의 알갱이 수가 작아져 압력이 매우 낮아진다. 한

편 흡착빨판 외부의 압력은 대기압으로 내부에 비하여 상당히 크다. 이 대기

압이 흡착빨판을 모든 방향에서 눌러 주게 되어 흡착빨판은 떨어지지 않고

강하게 붙어 있게 된다.

◉ 한쪽이 막힌 긴 시험관에 수은을 가득 채워 수은이 담긴 수조에 거꾸로

세우면 수은이 내려와 수조의 수은 면에서 수직 거리 약 76cm 높이에서 먼

춘다. 수은이 빠져나간 수은 기둥 위층은 공기가 전혀 없기 때문에 무 압력

상태이다. 따라서 수은기둥 76cm가 누르는 힘과 대기압이 평형을 이룬다는

뜻이다. 그래서 수은이 기둥 76cm의 압력 760mmHg를 대기압 1기압으로

하기로 약속하였다. 만약 수은 대신에 물기둥을 세운다면 약 10m 나 상승한

다. 왜냐면 물의 밀도는 1g/cm 3이고 수은의 밀도는 13.6g/cm 3이

기 때문이다.

◉ 자기 주변 정리 정돈하기


◉ 자기 자유탐구 노트 챙기기

◉ 공기는 무엇이며 어떤 일을 할까? 다음과 같은 과제로 스스로 탐구 활

동을 이어 나가자.

-. 습도가 높은 공기와 습도가 낮은 공기 중 어느 공기가 더 무거운가?

-. 낮에 해풍이 부는 까닭은?

-. 중국의 황사가 왜 우리나라에 피해를 주는가?

-. 습도계를 사용하지 않고 우리 교실의 습도를 측정해 보자.


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물 담기 전 모습

그림-완성품

부록 1> 빨대 분무기 만들기

① 칼로 플라스틱 병 뚜껑의 튀어나온 부분을 자르는 데, 굵은 빨대가 꽂

힐 정도의 위치를 자른다.

② 굵은 빨대의 주름부분까지 끼운다.

③ 가위로 주름 약간 위를 2/3 정도 자른다.

④ ㄱ자로 꺾어둔다.

⑤ 가는 빨대 끝을 약간 비스듬히 잘라 굵은 빨대 속에 끼우는 데, 빨대

끝이 플라스틱 병 바닥에 닿을 때까지 끼운다.

⑥ 끼운 빨대 끝을 자르는 데, 바깥 빨대의 가운데 높이가 되게 자른다.

⑦ 뚜껑을 열어서 병에 물을 담는다.

⑧ 사진처럼 바깥 빨대를 ㄱ자로 꺾어서 ‘후’하고 불어

보자.

⑨ 물이 시원스럽게 분사되지 않을 경우는, 송곳을 불에

달구어 약병 뚜껑의 적당한 위치에 작은 구멍을 뚫어

준다. (공기가 통하게)

⑩ 그래도 물이 잘 분무되지 않는다면, 첫째, 속 빨대가

바깥 빨대의 중앙에 위치하는가? 둘째, 속 빨대 끝이 비스듬히 잘려 있

는가? 셋째, 부는 자세가 바른가? 점검해 보자.


- 35 -

부록 2> 채점표 양식

채 점 표(빨대 분무기 만들기)

채점자 ( )

점수 참가자

채점1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20평균(5)

분무량(10)

총점(20) 평가

작품1아이디어(5)

외 장(5)

2아이디어(5)

외 장(5)

3아이디어(5)

외 장(5)

4아이디어(5)

외 장(5)

5아이디어(5)

외 장(5)

6아이디어(5)

외 장(5)

7아이디어(5)

외 장(5)

8아이디어(5)

외 장(5)

9아이디어(5)

외 장(5)

10아이디어(5)

외 장(5)

11아이디어(5)

외 장(5)

12아이디어(5)

외 장(5)

13아이디어(5)

외 장(5)

14아이디어(5)

외 장(5)

15아이디어(5)

외 장(5)

16아이디어(5)

외 장(5)

17아이디어(5)

외 장(5)

18아이디어(5)

외 장(5)

19아이디어(5)

외 장(5)

20아이디어(5)

외 장(5)

영 역(20점) 채점 기준

아이디어(5점) 5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을 구한다.

외 장(5점) 5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을 구한다.

분무 량(10점)

최고 분무 량을 10점, 최저 분무 량을 5점으로 하고, 최저 분무 량에

‘(최고 분무량-최저분무량)

5’의 량만큼 초과 시 1점씩 더한다.


- 36 -

학 번


실 험제 목 여러 가지 기체Ⅰ : 수소(), 산소(), 이산화탄소()

준비물염산, 아연조각, 대리석, 과산화수소, 요오드화칼륨, 기체발생장치(페트병), 알코올램프, 가는 막대,

수조, 집기병, 덮개

실

험

과

정

준비물세트1. 날숨 모으기 1) 내 날숨을 집기병 속에 모아 보자. 2) 가는 나무 막대에 불을 붙여 내 날숨 속에 넣어보자. 어떻게 되는가? (불이 붙는다. 불이 꺼진다.)2. 이산화탄소 1) 컵에 물을 담고 세제를 조금 넣는다.

2) 진한염산이 들어 있는 페트병 속에 대리석 (탄산칼슘) 조각을 넣고 곧 바로 유도관이 꽂힌 뚜껑을 닫아서 유도관 끝을 컵의 물 속에 넣는다.

3) 거품 속에 모인 기체를 ‘이산화탄소()’라 한다. 4) 가는 나무 막대에 불을 붙여 거품 속에 가져가 본다. 어떻게 되는가? (불이 붙는다. 불이 꺼진다.)3. 산소1) 같은 방법으로 과산화수소수(원액을 5배로 묽힘)가 들어 있는 페트병 속에 요오드화칼륨을 조금 넣고 곧 바로 뚜껑을 닫아서 유도관 끝을 컵의 물속에 담근다. 2) 거품 속에 모인 기체는 ‘산소()’이다. 3) 불씨를 만들어 거품 속에 넣어 보자. 어떻게 되는가? (불이 붙는다. 아무 변화가 없다. )4. 수소1) 같은 방법으로 묽은 염산(진한염산 20mL+물 20mL)이 들어 있는 페트병 속에 아연 조각(1cm×5cm 정도)을 넣고 곧 바로 뚜껑을 닫아서 유도관을 컵의 물속에 넣는다. 2) 거품 속에 모인 기체는 ‘수소()’이다.3) 거품이 모인 컵을 발생기에서 멀리하고, 주변 사람들에게 큰 소리가 나도 놀라지 말라고 얘기한 후에 조심해서 불을 가까이 해 보자.어떻게 되는가? (소리를 내며 순식간에 탄다. 조용히 탄다. 천천히 탄다.) 5. 불 끄는 기체, 불붙이는 기체, 불타는 기체 1) 저는 이산화탄소(산소, 수소)를 만들어 그 성질을 알아보겠습니다. 2) 이 컵 속의 물에는 약간의 세제를 넣어두었습니다. 3) 이 페트병 속에는 염산(과산화수소, 염산)이 들어 있습니다.4) 이것은 대리석(요오드화칼륨, 아연조각)입니다.5) 이것을 병에 넣고 뚜껑을 닫아서 유도관의 끝을 컵의 물에 넣습니다.6) 거품 속에 갇혀있는 것이 이산화탄소(산소, 수소)입니다. 7) 이산화탄소(산소, 수소)의 성질을 알아보겠습니다. 8) 불을 붙여(불씨를 넣어, 불을 붙여) 보겠습니다. 9) 이산화탄소(산소, 수소)는 불을 끄는(불을 붙이는, 불타는) 성질이 있습니다.10) 이상으로 이산화탄소(산소, 수소)는 불을 끄는(불을 붙이는, 불타는)성질이 있음을 확인하였습니다.

기체의 제법과 성질 - 산소()

과산화수소+요오드화칼륨

유도관

알코올램프

배운 점

ㆍ

느낀 점

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공기란 무엇이며 어떤 일을 하는가?

자유 탐구 활동

공기에 대해 많은 것을 공부하였다. 하지만 여전히 공기란 무엇이며 어떤

일을 하는 존재인지 명확하게 말하기가 쉽지 않다. 알면 알수록 더욱 모르는

것이 생긴다. 그래서 “안다는 것은 내가 무엇을 모르는지를 명확하게 아는

것이다.”라고 말한다.

이제 내 힘으로 싹트는 의문을 해결해 보겠다. 진정한 자유 탐구 활동을

향해 출발!!

스스로 탐구 주제를 정하고 수행하게 안내한다.

1. 탐구주제의 선정

5차시에서 주어진 아래 괄호 속 5가지의 탐구주제 중에서 한 가지를 선정

하여도 좋고, 평소 의문을 가지고 있었던 다른 주제를 선정하게 하여도 좋

다. 하지만 가능한 ‘공기’와 관련 있는 주제를 선정하도록 하여 생과실에서


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-. 습도가 높은 공기와 습도가 낮은 공기 중 어느 공기가 더

무거울까?


-. 물의 오염을 물의 순환 과정과 연관 지어 설명하여라.



제공하는 환경을 통일되게 하는 것이 좋다.

2. 탐구 계획서 작성 지도

자유 탐구 노트에 아래와 같은 양식을 제시하고, 작성 된 내용을 보고 소

요시간과 탐구 시기는 적절한지, 준비물 제공 등은 가능한지, 안내할 멘토는

있는지, 탐구 내용이 탐구 학생의 능력과 형편에 맞는 지 등을 파악하고 조

언하여 수월한 탐구활동이 될 수 있게 도와준다.


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◉ 탐구 계획서 양식 :

탐구자 성명 탐구 계획서 멘토 성명

탐구 주제

주제선정의 이유

탐구 목적

탐구 기간

탐구방법

준비물

참고

자료

과학

원리

탐

구

내

용

및

일

정

예상되는 결과

기대효과


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3. 탐구활동

수시로 자유로운 탐구활동의 진행과정을 격려하고, 점검하고 지원한다.

4. 탐구 발표

① 가능한 탐구보고서를 발표할 수 있는 시간을 갖는다.

② 전체 학생의 발표가 어려우면 우수 사례 몇 편을 골라 사례발표 시간을

갖는다.

③ 전국 규모의 탐구보고서 발표 대회의 필요성을 알리고 협조를 요청한

다.

모든 탐구 활동에 있어서 학생들이 근거 있게 따질 줄 알게 지도한다. 반

드시 나타나는 현상에 대해서는 과학적 근거를 찾아 설명하려는 태도를 갖

게 하고, 논리성을 키워 나가게 지도한다.

가능한 생활밀착형 사례를 탐구하도록 안내한다. 모든 과학 현상은 자연에

서 또 생활 속에서 일어나는 현상이다. 그러므로 탐구현상의 실례를 반드시

실생활 속에서 찾아보도록 권유한다. 실생활과 동 떨어진 과학적 개념은 사

실상 없다.

◉ 자신의 탐구 노트를 포토 폴리오 식으로 보관하게 한다.

◉ 지속적인 의문을 갖고 탐구의욕을 고취할 수 있게 한다.

◉ 탐구대원들이 연대할 수 있는 ysc 등의 사이트를 소개한다.


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◉ 탐구 보고서 양식 :

탐구 보고서탐구 주제

탐구팀 명


탐구 목적

탐구 기간

탐구

방법

탐구

내용

및

방법

도움을

얻은 곳

참고

자료

알게 된 것

더 알고 싶은 것

◉http://club.cyworld.com/club/main/club_main.asp?club_id=52127177#

여기로 오시면 여러 가지 정보를 얻을 수 있습니다.


- 42 -

- 43 -

여기에 물이 있다

물이란 무엇이며 어디에 있는가?

우리는 흔히 지구를 가리켜 푸른 별이라 부르는 데 그것은 표면의 약

70%가 물로 덮여 있는 지구를 우주에서 보면 푸르게 보이기 때문이다. 물

은 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 물질이며 그렇기 때문에 대부분의 사람

들은 물을 아주 평범한 보통 물질이라 여긴다.

그러나 물은 자연의 모든 생명을 유지시키는 데 없어서는 안 되는 물질이

며 우리가 잘 알지 못하는 특별한 성질들을 가지며, 다양한 모습으로 우리

주변에 존재한다.

이번 시간에는 물이란 무엇이며 물이 우리 주변의 어디에 존재하는지 확

인해보도록 하자.

공기 중에도, 흙 속에도, 생명체 내에도 우리 주위 어느 곳에도 물이 있음

을 확인한다.

1. 물의 존재 확인

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "여기에 물이 있다“

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1) 공기 속의 물 찾기

◉ 준비물

컵, 물, 휴지, 얼음

◉ 실험방법

① 바닥에 휴지를 깔고 물이 담긴 유리컵을 그 위에 놓아두자.

② 유리컵에 얼음을 띄운 뒤, 컵의 바깥벽을 관찰해 보자.

◉ 결과정리

2) 흙 속의 물 찾기

◉ 준비물

화단의 흙, 비닐 랩, 유리컵

◉ 실험방법

① 화단의 아래쪽의 흙을 퍼서 유리컵에 담고 비닐

랩이나 투명한 접시로 덮자.

② 비닐 랩으로 덮은 유리컵을 햇빛이 들어오는 창

가에 놓아두자.

③ 시간이 흐른 뒤 비닐 랩을 벗겨내어 안쪽 부분을 만져보자.

◉ 결과정리

3) 내 몸 속의 물 찾기

◉ 준비물

거울이나 유리판

실험 실험 전 생각 실험결과

1) 공기 속의 물 찾기

실험 실험 전 생각 실험생각

2) 흙 속의 물 찾기


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4) 꽃잎으로 그림 그리기

◉ 실험방법

거울이나 유리판에 입김을 불어, 표면이 어떻게 되었는지 관찰해보자.

◉ 결과정리

4) 꽃잎으로 그림 그리기

◉ 준비물

여러 가지 꽃잎이나 나뭇잎, 거름종이

◉ 실험방법

① 여러 가지 색깔의 꽃잎과 나뭇잎을 준비하자.

② 거름종이를 반으로 접어서 그 사이에 꽃잎과 나

뭇잎을 넣고 덮은 다음, 그 위를 주먹이나 엄지손

으로 꾹 눌러보자.

③ 종이를 펼쳐서 어떻게 되었는지 관찰해보자.

◉ 결과정리

◉이상의 실험으로 우리 주위 여러 곳에 물이 다양한 모습으로 존재한다는

것을 알았다. 그러면 이제 이러한 물이 다른 모습으로 변하면서 만들어내는

재미있는 실험을 해보도록 하자.

2. 물의 존재 확인 실험

1) 잎의 수증기 폭발

◉ 준비물

나뭇잎(청목, 소나무 등), 양초, 라이터

실험 실험 전 생각 실험생각

3) 내 몸 속의 물 찾기


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1) 잎의 수증기 폭발

◉ 실험방법

① 촛불에 준비한 나뭇잎을 촛불에 닿지 않을 정도

로 가까이 가져가 보자.

② 같은 종류의 식물로, 채집 장소나 잎의 상태가 다

른 것도 가까이 가져가보자.

◉ 실험 전 유의점

학생들이 양초와 나뭇잎에 너무 가까이 있으면 잎

터지는 소리에 놀랄 수 있다.

◉ 결과정리

2) 옥수수 속의 물 찾기 (팝콘 만들기)

◉ 준비물

팝콘용 옥수수, 식용유 또는 버터, 바닥이 깊은 프

라이팬 또는 냄비, 소금, 휴대용 가스레인지 (혹은 전

자레인지), 부탄가스

◉ 실험방법

① 식용유를 프라이팬의 바닥 2/3 정도가 잠길 정도로 붓고 팝콘용 옥수

수를 고르게 펴면서 넣는다.

② 소금을 적당량 뿌린 다음, 휴대용 가스레인지의 중불에서 가열한다.

③ 프라이팬 속에서 투둑 투두둑 튕기는 소리가 나면서, 음~ 고소한 냄새

가 나면 완성이다.

④ 프라이팬 뚜껑을 열어 김이 확 올라오고 난 뒤, 냄비 속엔 하얀 속살을

다 드러낸 팝콘을 맛있게 먹는다.

◉ 유의점

① 프라이팬이 매우 뜨거우므로 화상에 주의한다.

② 너무 짜게 되지 않도록 소금의 양을 적절히 조절한다.


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2) 옥수수 속의 물

찾기(팝콘 만들기)

◉ 결과정리

3) 꽃 누르미로 책갈피 만들기

◉ 준비물

전자레인지, 여러 가지 꽃이나 잎, 타일 2장(각

11cm 정도), 티슈, 거름종이, 실, 핀셋, 손 코팅지, 바

탕종이, 색연필, 펀치, 리본, 장갑 등

◉ 실험방법

① 티슈를 한 장 깔고 그 위에 꽃을 원하는 모양으로 배치한 다음, 그 위

를 다른 티슈로 덮는다.

② 타일위에 거름종이를 깔고 그 위에 꽃을 끼운 티슈를 놓은 뒤, 다시 그

위에 거름종이를 놓고 타일로 덮는다.

③ 이를 무명실로 단단히 묶어 고정한 뒤, 전자레인지에 넣고 1분에서 1분

30초 정도 가열한다. 꽃이 덜 말랐으면 30초 또는 1분 단위로 시간을

추가하여 가열한다.

④ 건조시킨 꽃의 형태가 흩어지지 않도록 핀셋으로 집은 뒤, 바탕 종이위

에 놓고 코팅시킨다. 이 때 종이에 좋은 글귀나 기억할 문구를 써두면

좋다.

⑤ 코팅지 위쪽에 펀치로 구멍을 내고 리본을 끼워 예쁜 책갈피를 완성한

다.

◉ 유의점

① 가열 후 전자레인지에서 타일을 꺼내 펼칠 때까지는 타일이 매우 뜨거

우므로 반드시 장갑을 끼도록 한다.

② 꽃이 두께가 있을 경우 보이지 않는 부분을 오려내고 가열하자.

③ 가열은 장시간 연속으로 하지 말고, 반드시 매 회마다 티슈를 교환하

자.


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3) 꽃 누르미로 책갈피

만들기

◉ 결과정리

1. 잎의 수증기 폭발

나뭇잎을 촛불 위에 올려놓고 관찰하면 불길이 닿는 곳에서 뭔가가 번져

나가는 듯 하다가 갑자기 ‘탁!’하는 파열음을 내며 나뭇잎이 터진다. 동물이

나 식물이나 몸의 대부분이 물이다. 나뭇잎의 대부분도 물인 셈이다. 이 나

뭇잎 속의 수분의 양이 양초의 열에 의해 끓어서 수증기가 되어 그 높은 기

압으로 나뭇잎을 뚫고 기세 좋게 뿜어져 나오는 것이다. 마치 부푼 풍선을

난로 위에 오리면 터지는 것처럼 말이다.

2. 옥수수 속의 물 찾기 (팝콘 만들기)

딱딱하게 말린 옥수수 알을 프라이팬 속에 넣고 가열하면 노란 껍질이 투

두둑 터지면서 하얀 속살을 드러내며 고소한 냄새의 팝콘이 된다. 완전히

건조된 것처럼 보이는 딱딱한 옥수수 알 속에도 물이 들어 있다. 따라서 열

을 가하게 되면 그 속에 들어 있던 물이 수증기가 되면서 껍질을 뚫고 나가

는 것이다.

3. 꽃 누르미로 책갈피 만들기

모든 생명체의 대부분은 물이다. 식물을 전자레인지 속에 넣으면, 식물 속

의 물 분자는 전자레인지의 마이크로파에 의해 진동하면서 격렬하게 분자운

동을 하게 되고 이로 인해 열이 발생하여 온도가 상승하게 된다. 이리하여

식물 속의 물은 급속히 증발한다. 이 때 식물은 눌러진 상태이므로 형태가

고정된 상태에서 수분만 증발하고, 순식간에 이루어진 물의 증발로 식물의

색과 형태는 거의 원형대로 보존된다. 이와 같은 방법으로 예쁜 식물 표본

을 만들 수 있다.


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“식물의 아름다움이 내 품안에…”산림청 국립수목원은 '2009 숲속으로 초대전 - 부제: 6월의 신부 -'을

6월 23일부터 7월 11일까지 산림박물관 특별전시실에서 개최한다.

이 전시회는 식물의 꽃, 잎, 줄기 등 다양한 소재를 재료로 하여 만들어

진 꽃누르미 작품을 통하여 식물의 심미(審美)안을 찾아 볼 수 있는 기

회를 제공하고, 이들이 지닌 자원적 가치 및 예술적 가치와 그 중요성

에 대해 인식하는 계기로 만들고자 한다.

꽃누르미(압화, Pressed flower)는 자연을 담은 예술로서, 작은 풀잎을

비롯하여 절화(折花), 낙엽 등을 그 모습 그대로 눌러 말린 후, 액자나

병풍에 담거나 양초, 보석함, 명함, 카드, 스탠드 등 다양한 일반 생활용

품에 응용해서 광범위하게 활용되고 있는 아름다운 식물 공예이다.

2010년 이후에는 인터넷을 통해 비슷한 행사를 찾을 수 있을 것이다.

발췌 - 국립수목원(http://www.kna.go.kr)

◉ 사용한 나뭇잎이나 꽃잎은 잘 모아서 버리도록 한다.

◉ 휴대용 가스레인지를 사용한 뒤에는 안전핀을 올리고 부탄가스를 분

리하여 보관하도록 한다.


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- 51 -

별난 친구 물

물의 별난 성질을 어떻게 확인할까?

지난 시간에 우리는 공기 중에도, 흙 속에도, 사람의 몸 속이나 꽃잎, 나

뭇잎 속에도 물이 존재하는 것을 알아보았습니다. 이번 시간에는 물이 가지

는 여러 가지 특성에 대해 배워보겠습니다.

물이 가지는 별난 성질을 실험을 통해서 알아본다.

- 물은 액체 중 가장 큰 표면장력을 가진다.

- 물은 대부분의 물질을 녹일 수 있다.

- 물 분자는 쌍극자이다.

1. 엎어도 쏟아지지 않는 물(시범실험)

◉ 준비물

페트병, 망사 천, 본드, 가위, 그릇, 물, 휴대용 가스레인지, 우드락, 송곳,

이쑤시개, 칼

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "별난 친구 물“

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그림-마술컵

◉ 실험방법

① 칼을 휴대용 가스레인지의 불에 달구어서 페트병 밑

바닥을 오려낸다.

② 송곳을 불에 달구어 페트병 윗부분에 이쑤시개가 꽂

힐 정도의 구멍을 낸다.

③ 밑바닥의 가장자리에 본드를 바른다.

④ 본드가 약간 말랐을 때, 망사

천을 팽팽하게 당겨서 붙인

다.

⑤ 본드가 완전히 말랐을 때 여

분의 망사 천을 가위로 오려

낸다.

⑥ 페트병에 물을 넣은 뒤, 우드락 덮개로 잘려진 페트병의 밑을 덮고 손

바닥으로 위의 구멍을 잘 막고 페트병을 세워 보자. 물이 쏟아지는가?

⑦ 우드락 덮개를 누른 손을 떼어 보자. 물이 쏟아지는가?

⑧ 이번에는 조심해서 우드락 덮개까지 떼어보자. 물이 쏟아지는가?

⑨ 위의 구멍을 막은 손을 떼보자. 어떻게 되는가?

◉ 결과정리

2. 소원을 들어주는 용액(시범실험)

◉ 준비물

투명한 페트병, 수산화나트륨, 페놀레드

◉ 실험방법

① 페트병에 1/3 정도의 물을 담고, 페놀레드를 3~4방

울 넣는다.

② 여기에 묽은 수산화나트륨 수용액 2~3방울을 떨어

뜨리는 데, 용액의 색이 붉은색이 될 때까지만 떨

어뜨린다.


1. 엎어도 쏟아지지 않는

물


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그림-소원을 들어주는 용액

그림-물줄기를 붙여라.


2. 소원을 들어주는

용액

③ 이 용액에 각자의 소원을 빌어 보자. 페트병의 입구를 입술에 대고 각

자의 소원을 소리 내어 비는 것이다.

④ 소원을 다 빌고 난 후, 페트병의 마개를 막고 페트병을 세차게 흔들어

보자. 이루어질 소원이라면 용액의 색깔이 노란색으로 바뀔 것이다.

⑤ 어떤가? 용액의 색이 노란색으로 바뀌었는가? 바뀌지 않았다면 정성이

부족한 탓이다. 다시 한 번 페트병 입구에 입술을 대고 더욱 큰 소리로

소원을 빌어보자.

◉ 결과정리

3. 물 분자(H2O)는 쌍극자

◉ 준비물

빨대, 물, 큰 대야, 펌프, 털가죽, PVC 파이프 또

는 플라스틱 자(빗), 풍선, 줄기가 가는 식물화분

◉ 실험방법

① 페트병 아래쪽에 같은 높이의 구멍을 2개 뚫고,

이쑤시개를 꽂아 구멍을 막아둔다. 또, 페트병

뚜껑 아래쪽에도 구멍을 뚫어 이쑤시개로 막아

둔다.

② 페트병에 물을 채우고 뚜껑을 단단히 닫는다.

③ 페트병을 책상 위에 올려놓고 물줄기가 흐르는

쪽에 대야를 받쳐둔다.

④ 아래쪽에 꽂힌 이쑤시개를 모두 뽑은 뒤, 입구 쪽 이쑤시개도 뽑는다.

⑤ 재빨리 흐르는 물줄기를 검지와 집게손가락으로 집어서 안쪽으로 모아


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위의 구멍을 막고아래쪽을 열었을 때

위의 구멍을 열고아래쪽을 열었을 때

물줄기를 두 손으로집었을 때

물줄기를 ‘후’하고불었을 때

PVC 막대를 물줄기가까이 가져갔을 때

보자.

⑥ 물줄기가 합쳐 흐르면 ‘후’하고 불어 보자.

⑦ 이번엔 입구 쪽과 아래쪽 구멍 1개를 이쑤시개로 막은 뒤, 털가죽이나

옷에 문질러 빨대를 대전시키자.

⑧ 입구 쪽 이쑤시개를 뽑아서 아래쪽 구멍에서 가는 물줄기가 나오면 흐

르는 물줄기에 대전된 빨대를 가까이 가져가 보자.

◉ 유의점

1) 페트병에 구멍을 뚫을 때는 불에 살짝 달군 송곳을 이용하여 단번에 작

은 구멍을 내야한다.

2) 장마철이나 여름철에는 정전기가 잘 발생하지 않아 대전체를 만들기 어

려우므로 드라이어를 이용하여 머리카락이나 털가죽을 말려서 마찰시키

도록 한다.

◉ 결과정리

4. 물과 에탄올에 박힌 구슬

◉ 준비물

투명한 유리컵, 소독용 알코올, 식용유, 식용 색소,

스포이트, 물

◉ 실험방법

① 유리컵에 물을 반쯤 붓고 식용 색소를 푼다.


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식용유를 떨어뜨렸을때

구슬의 크기는 어떻게하면 달라질까

② 여기에 알코올을 매우 천천히 컵 벽을 타고 내리게 붓는다. 만약 알코

올과 물이 섞여버렸다면 다시 시작하도록 하자.

③ 유리컵에 색소를 탄 물과 알코올의 경계가 뚜렷해졌다면, 스포이트에

식용유를 채운 후 스포이트의 끝을 알코올과 물의 경계 면에 대고 조

용히 눌러서 식용유를 한 방울 두 방울 떨어뜨린다.

④ 구슬을 크게도 작게도 만들어보자.

◉ 유의점

1) 물이 든 유리컵에 알코올을 천천히 부을 때 스포이트를 이용하여 조금씩

벽을 타고 흘러내리게 해도 된다.

2) 식용유 구슬의 색깔을 내고 싶다면 유성물감을 조금 섞어주거나, 유성

매직의 끝부분을 식용유에 잠시 담가 두도록 한다.

3) 물과 에탄올 사이에 박힌 구슬을 더 확실하게 보고 싶다면, 색소를 타지

않은 물과 에탄올을 넣고 유성색소를 녹인 식용유를 떨어뜨려보자.

4) 스포이트로 식용유를 떨어뜨리는 양을 조절하면 구슬의 크기를 다양하게

만들 수 있다.

◉ 결과정리

5. 미니 보트 만들기

◉ 준비물

비닐 파일(플라스틱 접시나 부채 또는 우유곽 등도 가능), 가위, 빨대, 세

제나 접착제, 스포이트, 세숫대야 또는 수조, 걸레나 휴지 등


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5. 미니보트 만들기

◉ 실험방법

① 그림과 같이 주어진 크기의 비닐 파일을 잘라 다

양한 모양으로 미니보트를 만들자.

② 수조에 물을 담아 보트를 띄워보고 세제를 보트의

뒤쪽에서 스포이트로 한 방울 떨어뜨려 앞으로 잘

나아가는 지 확인한다.

③ 빨대를 약간 잘라 미니보트의 중간에 양면테이프로 돛대를 세우거나

예쁜 색깔을 칠해 미니보트를 꾸며보자.

④ 보트의 뒤쪽 잘려진 부분에 양면테이프로 빨대나 일회용 스포이트의

끝부분을 잘라 세제를 담을 수 있는 부분을 만들자.

⑤ 물이 담긴 수조에 놓아 보고 어떻게 움직이는지 확인해본다.

◉ 참고사항

1) 물이 출렁이거나 물결이 일어나면 보트가 앞으로 잘 나아가지 않으므로

주의한다.

2) 세제를 몇 번 사용하여 미니보트가 잘 나아가지 않으면 물은 다시 바꿔

준다.

◉ 결과정리

◉ 지금까지 우리는 물의 여러 가지 별난 성질을 확인해 보았다. 다음시간

까지 물은 이러한 성질로 인해 우리 주변에서 어떤 일들을 할 수 있는지 있

는 조사해오자.

1.엎어도 쏟아지지 않는 물 (표면장력)

물이 담긴 페트병 위에 덮개를 올려놓고 손으로 누른 채 뒤집어서 손을


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떼면 덮개가 그대로 있고 물은 쏟아지지 않는다. 그것은 주위에 있는 공기

가 덮개를 아래에서 위쪽으로 받쳐주기 때문이다. 이렇듯 우리 눈에는 보이

지 않지만 우리 주위에는 늘 공기가 큰 힘으로 누르고 있다. 이 누르는 힘

은 위, 아래, 옆, 어느 방향이나 똑같이 작용한다. 붙어 있는 덮개를 떼어도

물이 쏟아지지 않는 까닭은 페트병에 씌워져 있는 망사 천 때문이다. 액체

들은 자기들끼리 끌어당기려고 하는 힘이 있는데, 이 힘을 표면장력이라고

하고 물은 이 표면장력이 대단히 큰 액체이다. 그래서 페트병 속의 물은 서

로 강하게 끌어당기고 있고 망사 천 정도의 구멍 사이로 빠져 나오지 않는

다. 또한 주변의 공기도 물이 빠져 나오지 않도록 잘 받쳐 주고 있다. 즉,

중력 때문에 쏟아지려는 물을 공기의 압력과 물의 표면장력이 잘 막고 있는

셈이다.

2. 소원을 들어주는 용액(물의 뛰어난 용해력과 지시약의 색변화)

묽은 수산화나트륨 수용액은 염기성이라 지시약인 페놀레드에 의해서 붉

은색을 나타낸다. 여기에 입김을 불어넣으면 입김 속의 이산화탄소가 녹아

수산화나트륨과 반응하고 용액이 중성을 거쳐 산성으로 바뀌게 된다. 산성

에서 페놀레드의 색은 노란색이 된다.

3. 물 분자(H2O)는 쌍극자 (전기적 성질)

가는 물줄기 서너 가닥을 합치면 물줄기는 서로 붙어서 흐른다.

이것은 물분자간의 인력이 남달리 세기 때문에 나타나는 현상이다. 또 가는

물줄기에 대전된 PVC막대를 가까이 하면 끌려온다. 그리고 위로 솟는 물줄

기에 가까이하면 물줄기가 사방으로 흩어지는 재미있는 현상을 볼 수 있다.

이것은 물분자가 쌍극자이기 때문에 나타나는 현상들이다. 물분자는 수소원

자 2개와 산소원자 1개가 극성 공유결합으로 만들어진 쌍극자이다. 전자를

당기는 힘이 센 산소 원자 쪽이 -전하를 띠고, 전자를 당기는 힘이 약한 수

소 원자 쪽이 +전하를 띠고 있는 쌍극자이다. 그리고 이 쌍극자인 물분자와

물분자는 ‘수소결합’이라는 특별히 센 결합력으로 연결되어 있어 물분자간

인력은 남달리 세다. 이 단단한 분자간결합력 때문에 물줄기는 쉽게 합쳐지

는 것이고, 이 센 결합력은 물분자가 수소와 산소로 이루어진 쌍극자로 수

소결합을 하기 때문에 생긴 것이다. 물분자는 대전된 막대가 띠고 있는 전

하의 종류와는 관계없이 끌린다. +로 대전되면 산소 원자쪽으로 돌려서 끌

려가고 -로 대전된 막대가 가까이 오면 +전하를 띤 수소 원자쪽으로 돌려

서 끌려온다. 물은 액체 상태(유체)이기 때문에 이렇게 쉽게 회전할 수 있는


- 58 -

몸무게 10g 다리 길이 25cm가 한계 소금쟁이는 몸무게가 대개 10mg 정도지만, 작게는 0.1mg에서 크게는

수g에 이르는 종류도 있다. 이들을 물에 뜨게 해주는 표면장력은 가늘

고 긴 다리가 물을 누를 때 수면이 변형되면서 생긴다. 따라서 물과 닿

고 있는 다리의 길이가 길수록 표면장력이 크다.

어떤 물체가 2배로 커지면 그 물체의 무게는 8배 증가한다. 따라서

어떤 생명체가 생존하기 위해서는 무조건 키울 수 없다. 예를 들어 영화 ‘고질라’의 경우 공룡이 건물 수십 층 높이에 해당할 정도로 거대한 괴물로 등장

했다. 이때 모든 신체부분을 같은 비율로 키웠는데, 그럴 경우 발목이 막대한

몸무게를 견딜 수 없다. 이런 괴물은 현실에서 존재할 수 없는 것이다.그렇다면 거대한 소금쟁이는 영화에 출현할 수 있을까. 소금쟁이가

물에 뜨려면 몸무게가 늘어날수록 다리 길이도 비례해서 늘어나야 한

다. 그래야 뜨게 해주는 표면장력도 커진다. 실제 조사 결과에 따르면

소금쟁이는 몸무게가 커질수록 다리 길이도 증가했다. 하지만 다리가

길어지는 정도는 몸무게가 늘어나는 것에 비해 작았다. 소금쟁이가 물

위에 뜨는 최소조건은 표면장력이 몸무게와 같아야 한다는 것이다. 따

라서 몸무게와 표면장력의 실제조건과 최소조건을 고려한 결과, 소금쟁

이가 물에 뜰 수 있는 한계는 몸무게 10g(약 10-1N)에 다리 길이 25cm

인 것으로 드러났다. 소금쟁이를 영화에서 물 위를 걷는 커다란 괴물로

등장시키기는 어렵다는 말이다.

것이다. 물줄기가 갈라지는 현상은 대전된 막대에 끌려오는 물분자들끼리

서로 같은 전기를 띠게 되어 반발하여 흩어지고 중력을 받기 때문에 아래로

쏟아지는 것이다.

4. 물과 에탄올에 박힌 구슬 (물의 극성)

물과 소독용 알코올은 잘 섞이지만, 알코올을 흔들리지 않도록 조심스럽게

물 위에 부으면 알코올이 물보다 가벼우므로 물위에 뜨게 된다. 기름은 물이

나 알코올과 섞이지 않으며, 알코올보다 무겁고 물보다는 가볍다. 그래서 기

름방울은 물과 알코올 사이를 떠다닐 수 있다. 기름방울은 액체 분자들에 둘

러싸여있고, 기름 분자들은 서로 잡아 당겨 최소한의 표면적을 차지하는 공

모양이 된다.

5. 미니 보트 만들기 (표면장력)


- 59 -

음료 캔으로 만든 소금쟁이로봇

기계공학과 대학원생인 브라이언 찬은 실제 소금쟁이의 행동을 흉내

내면서 표면장력과 몸무게의 이상적인 조건을 만족시키는 소금쟁이로봇

‘로보스트라이더’(Robostrider)를 만들었다. 그는 로보스트라이더가 표면

장력으로 물위에 뜰만큼 가벼우면서 스스로 노를 저을 수 있는 장치를

갖도록 했다.

찬은 가벼운 몸통을 만들기 위해 경알루미늄인 음료 캔을 재료로 썼

다. 그리고 가늘고 긴 다리는 0.2mm 두께의 녹이 슬지 않는 스테인레

스강 재질의 철선으로 만들었다. 그 결과 몸무게는 0.35g이고 몸통 길이

가 9cm인 로보스트라이더가 탄생했다.

발췌 - 과학동아

몸무게 10g 다리 길이 25cm가 한계 소금쟁이는 몸무게가 대개 10mg 정도지만, 작게는 0.1mg에서 크게는

수g에 이르는 종류도 있다. 이들을 물에 뜨게 해주는 표면장력은 가늘고

긴 다리가 물을 누를 때 수면이 변형되면서 생긴다. 따라서 물과 닿고 있

는 다리의 길이가 길수록 표면장력이 크다.

어떤 물체가 2배로 커지면 그 물체의 무게는 8배 증가한다. 따라서 어

떤 생명체가 생존하기 위해서는 무조건 키울 수 없다. 예를 들어 영화

‘고질라’의 경우 공룡이 건물 수십 층 높이에 해당할 정도로 거대한 괴물

◉ 액체들은 자기들끼리 끌어당기려고 하는 힘이 있는데, 이 힘을 표면장력

이라고 하고 물은 이 표면장력이 대단히 큰 액체이다. 그런데 미니보트의

뒤쪽부분에 세제를 떨어뜨리게 되면 세제 입자가 물 분자들 사이에 끼어들

면서 물 분자 간의 인력을 약화시켜 물의 표면장력이 약하게 만든다. 따라

서 세제가 닿지 않은 앞쪽은 여전히 표면장력이 세므로 물 분자들끼리 잡아

당기는 인력에 의해 미니보트는 앞쪽으로 나아가게 된다.


- 60 -

로 등장했다. 이때 모든 신체부분을 같은 비율로 키웠는데, 그럴 경우 발

목이 막대한 몸무게를 견딜 수 없다. 이런 괴물은 현실에서 존재할 수 없

는 것이다.

그렇다면 거대한 소금쟁이는 영화에 출현할 수 있을까. 소금쟁이가 물

에 뜨려면 몸무게가 늘어날수록 다리 길이도 비례해서 늘어나야 한다. 그

래야 뜨게 해주는 표면장력도 커진다. 실제 조사 결과에 따르면 소금쟁이

는 몸무게가 커질수록 다리 길이도 증가했다. 하지만 다리가 길어지는 정

도는 몸무게가 늘어나는 것에 비해 작았다. 소금쟁이가 물위에 뜨는 최소

조건은 표면장력이 몸무게와 같아야 한다는 것이다. 따라서 몸무게와 표

면장력의 실제조건과 최소조건을 고려한 결과, 소금쟁이가 물에 뜰 수 있

는 한계는 몸무게 10g(약 10-1N)에 다리 길이 25cm인 것으로 드러났다.

소금쟁이를 영화에서 물 위를 걷는 커다란 괴물로 등장시키기는 어렵다

는 말이다.

음료 캔으로 만든 소금쟁이로봇

기계공학과 대학원생인 브라이언 찬은 실제 소금쟁이의 행동을 흉내내

면서 표면장력과 몸무게의 이상적인 조건을 만족시키는 소금쟁이로봇

‘로보스트라이더’(Robostrider)를 만들었다. 그는 로보스트라이더가 표면장

력으로 물위에 뜰만큼 가벼우면서 스스로 노를 저을 수 있는 장치를 갖

도록 했다.

찬은 가벼운 몸통을 만들기 위해 경알루미늄인 음료 캔을 재료로 썼다.

그리고 가늘고 긴 다리는 0.2mm 두께의 녹이 슬지 않는 스테인레스강

재질의 철선으로 만들었다. 그 결과 몸무게는 0.35g이고 몸통 길이가

9cm인 로보스트라이더가 탄생했다.

발췌 - 과학동아

◉ 수산화나트륨, 페놀레드, 천연지시약의 시약들은 다량의 물과 함께 희

석시켜서 버리도록 한다.

- 61 -

물! 가지고 놀기

물은 어떤 일을 할까?

지난 시간에 우리는 물의 별난 성질을 확인해 보았다. 그리고 이러한 물이

어떤 일을 할 수 있을지에 대해서 미리 알아오기로 했다. 물이 어떤 일을 할

수 있는지에 대해 함께 이야기를 나누어 보자. (발표 내용을 함께 이야기한

뒤) 자, 그러면 물이 할 수 있는 몇 가지 일에 대해서 확인해보도록 하자.

물이 할 수 있는 일을 실험을 통해 확인한다.

- 물에 녹은 색소들의 이동 속도차를 이용한 사인펜 색소의 분리법(크로마

토그래피)을 이용하여 예쁜 책갈피, 엽서 등를 만들어본다.

1. 크로마토그래피 엽서 만들기

◉ 준비물

거름종이, 수성 사인펜, 색연필, 비커(또는 종이컵), 가

위, 핑킹 가위, 손 코팅지, 색지, 드라이기, 펀치, 색실 등


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실험 사인펜의 색깔 거름종이에 펼쳐진 색깔

( )색

( )색

( )색

( )색

( )색

◉ 실험방법

① 거름종이 가운데 수성 사인펜으로 작은 점을 원

형으로 몇 개 찍거나 작은 그림을 그린다.

② 휴지를 이쑤시개처럼 말아서 물에 적신 뒤 점이

찍힌 거름종이의 가운데 부분에 휴지를 가만히

대어본다.

③ 젖은 부분을 드라이기로 말리면서 다양한 그림을 그려본다.

④ 마음에 드는 부분을 잘라 색지를 대고 꾸미고 이름을 적는다.

⑤ 완성된 것을 코팅지로 코팅하고 펀치로 구멍을 뚫어 색실을 묶는다.

◉ 결과정리


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2. 천연 지시약 만들기

◉ 준비물

붉은 양배추(혹은 붉은 장미), 포도껍질, 각종 용액

(식초, 락스, 과일즙, 탄산 음료수, 스포츠 음료수, 중

성세제, 유리세정제, 비눗물, 우유, 침 등), 일회용 스

포이트, 휴지, 양배추 지시약 감별지, 코팅지나 비닐

파일, 비커

◉ 실험방법

① 붉은 양배추를 잘게 잘라 일회용 지퍼백에 넣고 손으로 눌러서 즙을 낸

다.

② 양배추를 건져내고 즙을 비커에 따라둔다.

③ 양배추 천연지시약을 감별지에 일회용 스포이트

로 한 방울씩 떨어뜨려둔다.

④ 준비된 다양한 용액을 일회용 스포이트로 양배

추지시약 위에 한 방울씩 떨어뜨려 색깔 변화를

확인하여보자. 어떻게 되는가?

⑤ 관찰된 색깔 변화로 각 용액의 산성, 중성, 염기성 정도를 표로 정리해

보자.

◉ 유의점

1) 산성, 알칼리성 용액이 손에 묻으면 재빨리 흐르는 물에 손을 씻는다.

2) 용액을 떨어뜨릴 때 다른 용액과 섞이지 않도록 한 방울씩 조심해서 떨어

뜨린다.

3) 준비된 용액을 함부로 마시지 않도록 주의를 준다.

◉ 결과정리

시약 반응색 pH 시약 반응색 pH


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실험 페트병 내부의 모습 온도 변화

피즈 키퍼를 눌렀을 때

피즈 키퍼를 열었을 때

3. 구름 만들기

◉ 준비물

페트병, 물, 피즈 키퍼(Fizz-keeper), 액정시트 온도계

◉ 실험방법

① 페트병에 약간의 물을 넣고 입구에 탄산음료 보관 뚜껑인 피즈 키퍼를

끼운다.

② 피즈 키퍼를 여러 번 눌러 페트병 안의 공기를 압축시키면서 액정시트

온도계를 관찰하자. 온도가 어떻게 변하였는가?

③ 어느 정도 압축시키다가 학생들과 함께 카운트를 하면서 순간 뚜껑을

열어 보자. 페트병 내부에 어떤 일이 일어났는가?

④ 이때 페트병을 손으로 꽉 움켜쥐어 보자. 입구에서 흰 구름이 나오는

것을 관찰해보자.

◉ 결과정리

4. 이번 시간 요약

물질들 중에는 물에 녹는 것들이 많아서 물은 용매로 많이 이용된다. 그

중에서 우리는 수성 사인펜 속에는 어떤 색소들이 있는지, 사인펜 색소들을

분리해 볼 수도 있었고 물에 녹인 지시약이나 천연지시약인 양배추 속의

‘물’을 통해 여러 가지 물질의 액성을 알아볼 수도 있었고, 물로 인한 기상현

상 등 물이 할 수 있는 일들을 알아보았다. 이 외에도 물은 식물이나 동물의

몸 속에서, 그리고 강물, 바닷물, 지하수 등의 모습으로 여러 가지 물질들을

운반하기도 하고 대기 중의 수증기로, 때로는 눈이나 비의 모습으로 끊임없

이 지구상을 순환하고 있다.


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1. 크로마토그래피 엽서 만들기

두 가지 이상의 물질이 섞여 있을 때 밀도나 용해도, 끓는점을 이용하여

원래 성분의 물질들을 분리할 수 있다. 이러한 혼합물 분리 방법 중에 아주

소량의 물질들까지 간단하게 분리할 수 있는 종이 크로마토그래피 방법이

있다.

초록색을 분리하면 흡수종이와 색소의 친한 정도에 따라 번져나가는 속도

차이가 생겨서 각 색소들이 서로 다른 곳에 위치하여 분리되어진다. 그러면

초록색도 파란색, 연두색, 노란색으로 이루어져 있다는 것을 알아낼 수 있게

된다.

일상생활에서 크로마토그래피를 이용해서 분리하는 것이 그렇게 흔한 일

은 아니지만, 국립과학수사연구소 같은 곳에서는 실제로 많이 쓰이고 있다.

범죄영화에서 보듯이 핏자국이 발견되면 크로마토그래피로 분리하고 이것을

눈으로 확인할 수 있게 하여 피를 구성하는 단백질 종류와 혈액형을 알아내

게 된다. 또 크로마토그래피가 많이 쓰이는 곳은 병원이다. 약품을 분리하거

나 소변검사, 혈액검사에 사용되어 많은 정보를 알 수 있게 해준다. 특히 간

단한 소변검사로 신체에 당이나 단백질이 지나치게 많이 나오는지 알 수 있

어 당뇨병이나 신장병까지 판명할 수 있다. 이렇게 사람을 생명을 구하는 일

에도 크로마토그래피가 사용된다.

2. 천연 지시약 만들기(양배추는 감별사)

장미꽃은 붉고, 수레국화는 푸른색이고, 달리아 꽃은 검붉은 색이다. 모두

안토시안이라는 한 가지 화학물질 때문이다. 이 한 가지 물질이 여러 가지

색깔을 나타낼 수 있는 것은 바로 안토시안이 담겨있는 용액의 산성도에 따

라 색깔이 달라지기 때문이다. 안토시안은 구조가 매우 복잡한 산성 물질로

수소 이온이 결합하면 그 색깔이 달라지는 특성을 가지고 있다. 수소 이온이

많은 산성 용액에서는 붉은 색, 중성 용액에서는 보라색 그리고 수소 이온이

거의 없는 염기성 용액에서는 푸른색을 나타낸다. 양배추에서 추출한 보라색

용액은 산성 물질에서는 붉은 색, 염기성 물질에서는 청록색-노란색으로 변

한다. 그리고 중성에서는 변화가 없다.

우리 주변의 물질을 용액의 성질에 따라 분류해 보면 산성, 알칼리성, 중

성으로 나눌 수 있다. 이러한 용액의 성질을 색으로 구별해 주는 물질을 지

시약이라 부른다. 위에서 만든 양배추의 즙은 좋은 천연 지시약이다. 산성과


- 66 -

대기 중에 물은 얼마나 많이 있을까?대부분 일상생활을 하면서 공기 중에 수증기가 포함되어 있다고 느끼

지 못한다. 그러나, 큰비나 집중 호우가 내릴 때 보면 그렇게 많은 물이

공기 중에 있었다는 사실에 놀랄 뿐이다. 공기 중의 물은 바다, 강, 호수,

지면, 수목 등에서 증발된 것이며, 육지보다 약 2.4배 정도 면적이 넓은

알칼리성에서의 색깔 변화는 다음과 같다.

적색 분홍 자주 보라 파랑 남색 초록 노랑

산성 <---------------------------------------------------------------------------------> 알칼리성

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

붉은 양배추 대신에 색이 짙은 꽃잎을 따서 실험하여도 좋다. 꽃잎에 따라

그 꽃잎 속에 들어 있는 물질이 다르므로 나타나는 색은 같지 않다. 같은 액

성의 물질에 종류가 다른 여러 꽃잎의 즙을 넣어 보고 어떤 색이 나타나는

지를 조사하여 표를 만들어두면 아주 훌륭한 자료가 될 것이다.

3. 구름 만들기

공기는 팽창하면 주위의 공기를 밀어내는 일을 해주므로 온도가 내려간다.

공기는 수증기를 포함하고 있고 공기가 가질 수 있는 수증기의 양에는 한

계가 있다. 이 한계량을 포화수증기라고 하는데 공기의 온도가 높을수록 그

양은 많아진다. 보통의 공기는 수증기로 불포화된 상태이다. 그러나 이런 불

포화 상태의 공기라도 공기의 온도가 낮아지면 포화수증기량이 적어지므로

공기는 수증기로 포화될 수 있다. 이때의 온도를 이슬점이라 하고, 이보다

온도가 더욱 내려가면 공기는 포함할 수 없는 수증기량을 공기 밖으로 내보

낸다.

페트병 속의 공기를 압축하였다가 갑자기 팽창시키면 공기는 단열팽창을

하게 되고 단열팽창으로 일을 한 페트병 속 공기의 온도는 내려간다. 그러면

병 속 공기의 온도는 이슬점에 이르게 되고 수증기의 일부가 응결하여 물방

울이 생기고 이것이 구름을 만든다.


- 67 -

바다에서 제일 많은 양이 증발되고 있다.

그렇다면, 대기 전체에는 어느 정도의 수증기가 있을까?

하늘에 가볍게 떠 있는 작은 적운도 100∼1000t의 수분을 가지고 있는

데, 지구면을 덮고 있는 구름의 양은 낮은 곳에 있는 것만도 지구 표면의

약 30%를 덮고 있다. 또한, 큰비나 집중호우가 내릴 때는 바닷물을 양동

이로 퍼붓는 것 같아 엄청난 양이라는 것은 상상할 수 있지만, 실제 양을

잴 수는 없다. 이런 구름 입자나 비를 제외한 지구를 둘러싼 대기 전체에

포함되어 있는 수증기의 평균량을 물로 환산하면, 두께가 약 26mm가 된

다. 즉, 지구의 표면이 2.6cm깊이의 물로 덮여 있는 셈으로, 그 전체 질

량을 계산하면 13조t이나 되는 분량이다. 한편, 바다표면에서 증발되는 1

년 동안의 수증기량을 물로 환산하면 약 1m정도의 높이가 된다. 결국,

이만큼의 물이 비나 눈이 되어 내리는 것이다. 이상은 평균적인 이야기이

고 실제 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 양은 장소나 시간에 따라서

끊임없이 변한다. 구름이 하늘에 떠있는 까닭은?구름과 비는 모두 작은 물방울 입자의 모양인데, 구름은 하늘에 떠있고

비는 내리는 이유는 무엇일까?

그 대답은 비 입자에 비해 구름 입자가 매우 작기 때문이다. 비 입자의

직경은 1mm정도, 구름입자는 0.02-0.08mm입니다. 물방울이 공기 중에서

낙하할 때는 공기저항이 작용하며, 이 저항은 공기에 닿는 면적에 비례하

고, 낙하가 늦을 때에는 낙하속도에, 낙하가 빨라지면 낙하속도의 제곱에

비례한다. 한편 물방울의 무게는 부피에 비례하기 때문에 물방울이 작을

수록 상대적으로 공기저항이 커지므로 낙하속도는 늦어진다. 여러 가지

연구된 결과에 의하면 물방울 직경에 따른 낙하속도는 직경이 0.01mm일

때는 0.2cm/s에 불과하나 0.1mm일 때는 27cm/s, 1mm일 때 4m/s,

5mm일 때 9m/s가 된다. 여기에서 물방울이 0.1mm이하라면 낙하속도는

느리나, 만약 낙하속도가 10cm/s라고 해도 높이 1,000m 구름속의 구름입

자가 지상에 떨어지기까지는 3시간 정도 걸리게 된다. 구름 중에는 상승

기류가 있어서 이 정도의 낙하속도에서는 떨어지지 않지만 1mm이상 되

면 4분 정도 걸려서 떨어지므로 비가 되는 것이다. 그러므로 구름입자와

비 입자를 확실히 구별 짓기는 어렵지만 보통 물 입자의 직경이 0.1mm

이하인 경우를 구름입자, 이보다 클 때를 비 입자로 하고 있다

자료출처 : 기상청


- 68 -

양배추는 감별사빨강 분홍 자주 보라 파랑 남색 초록 노랑

산성 <----------------------------------------------------------------------------------> 알칼리성

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 141 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

◉ 양배추 지시약을 만든 양배추는 다른 시료들과 잘 분리하여 버리도록

하고 실험 후 코팅된 감별지는 휴지로 잘 닦아내거나 물로 헹구어 내면

다시 사용할 수 있다.

◉ 과제 제시: 이번 시간에는 물의 별난 성질로 인해 물이 어떤 일들을

할 수 있는지에 대해 공부했다. 다음 시간에는 구리선으로 소금쟁이를 만

들어 물에 띄워보도록 하겠다. 지난 시간에 배웠던 물의 표면장력에 대해

기억하고 있는가? 지난 시간 자료를 참고하여 소금쟁이는 어떻게 물에 뜰

수 있는지 생각해보고 구리선으로 어떤 모양의 소금쟁이를 만들지에 대

해 설계해온다.

- 69 -

구리선 소금쟁이 띄우기

자유탐구 실험

지난 시간에 물의 별난 성질과 물은 어떤 일을 하는 지에 대해서 공부했

다. 이번시간에는 물 위를 떠다니는 소금쟁이를 구리선을 이용하여 만들어

보고 물 위에 띄워보도록 하자. 그리고 어떻게 하면 가장 무거운 소금쟁이

를 띄울 수 있을지 겨루어 보자.

구리선을 이용하여 소금쟁이를 만들어보고, 가장 무거운 소금쟁이를 띄우

도록 겨루어본다.

◉ 준비물

큰 고무대야(시합용)나 수조, 에나멜선이나 가는 구

리선, 가위, 전자저울, 걸레나 휴지 등

1. 탐구 설계서 발표

구리선으로 만든 소금쟁이를 물 위에 안정적으로 잘 띄우기 위해서 각자

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "구리선 소금쟁이 띄우기“

- 70 -

연구해 온 것을 간단히 발표해보자.

2. 탐구 실험 과정

① 소금쟁이의 모양을 분석하여 구리선 소금쟁이의 모양을 구상한다.

② 물에 잘 뜨는지 확인하면서 자신의 설계대로 소금쟁이를 만든다.

③ 만들어진 소금쟁이를 순서대로 띄워보고 채점 기준표를 참고하여 상호

채점한다.

3. 탐구활동 결과

① 결과정리

각자 만든 구리선 소금쟁이를 물을 채운 수조에 띄워본다.

② 채점 기준

영 역(20점) 평가요소 채점 기준

아이디어

(5점)

창의적으로 소금쟁이의 모습을

잘 표현하였는가?

5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여

평균값을 구한다.

안 정 성

(5점)

소금쟁이가 안정적으로 물 위에

잘 뜨는가?

1분 이상 떠 있을 때 : 5점

1분 미만으로 떠 있을 때 : 2점

처음부터 가라앉을 때 : 0점

무 게

(10점)

얼마나 무거운 소금쟁이를 만들

었는가?

가장 무거운 소금쟁이와 가장 가벼운

소금쟁이를 순서대로 10단계로 나누어

1점부터 10점까지 채점한다.

최저무게를 1점으로 하여

최고 무게 최저 무게 의 양을 초과

시마다 1점씩 더한다.

참고> 3.2g과 1g의 무게가 각각 최고값과 최저값이라면

이므로 1g ~ 1.21g은 1점, 1.22g이 넘으면 2점, 1.44g넘으면 3점...

이 되어 2.98g ~ 3.2g은 10점으로 채점한다.


- 71 -

물은 수소결합으로 인해 분자간의 인력이 커 표면장력이 크다. 소금쟁이

는 가벼운 무게와 함께 기름이 묻은 잔털이 나 있는 다리로 인해 물 위를

가볍게 딛고 서 있을 수 있다. 이 때 앞다리는 짧지만 균형을 잡고 잔털로

인해 몸을 떠받치고 긴 가운데 다리는 물을 튕기면서 앞으로 나아가는 역할

을 하며, 뒷다리는 방향 전환을 한다. 구리선으로 만든 소금쟁이의 모든 부

분이 물에 함께 닿으면서 표면장력을 깨지 않을 때 물에 떠 있을 수 있으며

어느 한 부분이라도 먼저 물에 닿으면서 물의 표면장력을 깨고 들어가게 되

면 나머지 부분들도 결국은 물 속에 가라앉게 된다. 뿐만 아니라 우리가 만

드는 구리선 소금쟁이 역시 일정 무게 이상이 되면 떠 있기가 어렵다.

<wkoh>

부력과 아르키메데스의 원리

물체가 물에 뜨는 것은 표면장력 때문만은 아니다. 소금쟁이와 같이 가벼운 물체

는 표면장력만으로 띄울 수 있지만, 강철로 만든 커다란 배가 물에 뜨는 것은 표면

장력만을 이용해서는 불가능하다. 액체는 분자들이 자유롭게 움직이기 때문에 물

위에 올려진 물체는 물분자를 아래로 밀면서 중력에 의해서 가라앉을 수 있다. 그

러면 물분자들은 바닥으로부터 위로 떠받치는 힘을 받기 때문에 다시 물체를 떠받

치는 ‘부력’을 만들게 된다.

물이 만드는 부력의 크기는 어떻게 알 수 있는가? 아주 간단하다. 물이 물로부터

받는 부력을 알면 된다. 컵에 물을 담아 두면 물이 저절로 오르내리지 않고 가만히

있게 된다. 즉, 윗물은 아랫물이 만드는 부력과 자신의 무게가 평형을 이루고 있는

상태이다. 따라서 어느 물체가 물과 같은 부피에 대해 같은 무게를 가지고 있다면,

그 물체는 물과 마찬가지로 물 속에 가만히 떠 있게 될 것이다. 만일 부피는 같지

만 무게가 더 나간다면, 그 부피가 받는 부력보다 더 중력이 커서 가라앉고, 반대가

되면 떠오를 것이다. 이를 ‘아르키메데스의 원리’라 한다. 아르키메데스가 목욕탕에

서 ‘유레카!’하면서 뛰쳐나온 바로 그 원리다. 결국 어느 물체의 무게와 그 부피의

물의 무게비가 1보다 크냐 작으냐로 뜨는지 가라앉는지 확인할 수 있다. 이 비례를

‘비중’이라 한다. 그런데 현재 사용하는 미터법의 국제단위계(SI)는 물의 밀도를 1

로 정의했으므로, 결국 물체의 비중은 순수한 물에 대해서는 밀도와 같은 값이 된

다. 그러나 물의 농도가 달라진다든지, 기름과 같은 다른 액체에 대해서는 비중이

달라지게 된다. 따라서 비중이 큰 소금물은 더 큰 부력을 내므로, 물체가 더 잘 뜨

게 되고, 기름과 같이 비중이 작은 액체에서는 물체가 더 쉽게 가라앉게 된다.


- 72 -

소금쟁이 가족. 소금쟁이가물위에 떠있는 이유가 표면장력 때문이라는 것은 잘알려져 있다.

이른 아침 길가의 풀잎이나 거미줄을 살펴보면 이슬

이 동그랗게 맺힌 것을 볼 수 있다. 이것은 공기와

닿은 물의 표면장력이 물을 동그랗게 만드는 것인

데, 유리나 플라스틱판 위에 물방울을 떨어뜨려 보

아도 물이 퍼지지 않고 둥그렇게 맺혀있는 것을 볼

수 있다. 이러한 것들은 모두 물의 표면장력 때문이다. 연꽃잎이나 토

란잎 위에 떨어진 물방울은 동글동글하게 뭉쳐있는 것을 볼 수 있는데

이것은 돌기형태의 잎의 구조 때문에 물과 닿는 잎의 면적이 더 좁은

탓이기도 하다.

이러한 표면장력을 이용한 것이 바로 방수코팅이다. 비가 올 때 쓰는

우산이나 등산복, 스키나 보드복, 건물 외벽의 페인트 등 우리 주변에

서 방수 코팅이 된 것들은 많이 볼 수 있다.

소금쟁이가 물 위를 걸을 수 있는 이유

소금쟁이가 연못이나 시내의 잔잔한 수면에

떠있는 이유는 표면장력 때문이라는 것은 잘

알려져 있다.

소금쟁이는 곤충이 그렇듯 3쌍의 다리를 갖고

있다. 앞다리는 짧지만 고운 털이 많아 몸을

떠받치고, 뒷다리는 방향을 잡으며, 길다란 가

운데 다리가 물위를 걷게 해준다.

◉ 바닥에 물이 떨어지지 않도록 수조나 대야의 물을 조심해서 버리도록

한다.


- 73 -

채 점 표(구리선 소금쟁이 만들기)

채점자 ( )

점수참가자

채점1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

평균(5)

안정성(5)

무게(10)

총점(20) 평가

작품

1

아이디

어(5)

2아이디

어(5)

3아이디

어(5)

4아이디

어(5)

5아이디

어(5)

6아이디

어(5)

7아이디

어(5)

8아이디

어(5)

9아이디

어(5)

10아이디

어(5)

11아이디

어(5)

12아이디

어(5)

13아이디

어(5)

14아이디

어(5)

15아이디

어(5)

16아이디

어(5)

17아이디

어(5)

18아이디

어(5)

19아이디

어(5)

20아이디

어(5)


- 74 -

영 역(20점) 평가요소 채점 기준

아이디어

(5점)

창의적으로 소금쟁이의 모습을

잘 표현하였는가?

5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여

평균값을 구한다.

안 정 성

(5점)

소금쟁이가 안정적으로 물 위

에 잘 뜨는가?

1분 이상 떠 있을 때 : 5점

1분 미만으로 떠 있을 때 : 2점

처음부터 가라앉을 때 : 0점

무 게

(10점)

얼마나 무거운 소금쟁이를 만

들었는가?

가장 무거운 소금쟁이와 가장 가벼운

소금쟁이를 순서대로 10단계로 나누어

1점부터 10점까지 채점한다.

최저무게를 1점으로 하여

최고 무게 최저 무게 의 양을 초과

시마다 1점씩 더한다.

- 75 -

물이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?


지금까지 우리는 물이 어디에 있는지, 물의 특이한 성질과 물이 할 수 있

는 일 등 물에 대해 여러 가지를 알아보았다. 지구표면의 70% 이상을 차지

하고 생명체의 80% 이상을 차지할 만큼 물은 우리에게 없어서는 안 되는 중

요한 물질이다. 우리나라는 유엔이 정한 물 부족 국가이며 물의 오염이 점점

심각해지고 있지만 현실적으로 느끼는 것은 적다. 따라서 물에 대해 다시 한

번 그 중요성을 되새겨 볼 필요가 있다.

이제 내 힘으로 싹트는 의문을 해결해 보겠다는 각오로 진정한 자유 탐구

활동을 향해 출발하자!



5차시에서 주어진 아래 괄호 속 5가지의 탐구주제 중에서 한 가지를 선

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "물이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?“

- 76 -

-. 습도가 높은 공기와 습도가 낮은 공기 중 어느 공기가 더 무거울까?


-. 공기(물, 흙)의 오염을 공기(물, 흙)의 순환 과정과 연관 지어 설명하여라.



정하여도 좋고, 평소 의문을 가지고 있었던 다른 주제를 선정하게 하여도

좋다. 하지만 가능한 ‘물’과 관련 있는 주제를 선정하도록 하여 생과실

에서 제공하는 환경을 통일되게 하는 것이 좋다.


자유 탐구 노트에 아래와 같은 양식을 제시하고, 작성 된 내용을 보고

소요시간과 탐구 시기는 적절한지, 준비물 제공 등은 가능한지, 안내할 멘

토는 있는지, 탐구 내용이 탐구 학생의 능력과 형편에 맞는 지 등을 파악

하고 조언하여 수월한 탐구활동이 될 수 있게 도와준다.


- 77 -



탐구 주제


탐구 목적

탐구 기간

탐구방법

준비물

참고

자료

과학

원리

탐

구

내

용

및

일

정

예상되는 결과

기대효과


- 78 -

3. 탐구활동


4. 탐구 발표



갖는다.


다.

모든 탐구 활동에 있어서 학생들이 근거 있게 따질 줄 알게 지도한다.

반드시 나타나는 현상에 대해서는 과학적 근거를 찾아 설명하려는 태도를

갖게 하고, 논리성을 키워 나가게 지도한다.

가능한 생활밀착형 사례를 탐구하도록 안내한다. 모든 과학 현상은 자연

에서 또 생활 속에서 일어나는 현상이다. 그러므로 탐구현상의 실례를 반드

시 실생활 속에서 찾아보도록 권유한다. 실생활과 동 떨어진 과학적 개념은

사실상 없다.





- 79 -

◉ 탐구 보고서 양식 :


탐구팀 명


탐구 목적

탐구 기간

탐구

방법

탐구

내용

및

방법

도움을

얻은 곳

참고

자료

알게 된 것


◉ http://club.cyworld.com/club/main/club_main.asp?club_id=52127177#



- 80 -

- 81 -

여기에 불이 있다.

연소의 3가지 조건

◉ 여는 말

촛불은 사람의 마음에 편안함을 더해 준다. 특히 양초 불꽃처럼 붉은 빛을

가진 작은 불꽃은 사람의 마음을 차분하게 가라앉히는 효과도 있다. 게다가

이 붉고 따뜻한 불의 감촉은 시간의 흐름을 짧게 느끼게 하는 심리효과도

있다. 식탁에 유리잔을 놓고 그 안에 양초를 세워 보자. 그리고 유리잔 벽에

전통 한지 몇 조각을 덧붙여 보자. 잔 너머로 베어 나오는 불꽃의 은은함에

우리들의 마음은 한층 더 진정될 것이다.

누구나 한번쯤은 자신이 성냥개비를 그어 불을 일으키고 촛불을 피워 올

려 본 경험이 있을 것이고 그 때 그 감동을 간직하고 있을 것이다. 이번 시

간에는 우리가 평상시 보던 불 외에도 다른 여러 물질로부터 불을 만들 수

있다는 것을 확인하는 실험을 할 것이다. 불을 보고, 만져봄으로써 서서히

불에 대해 알아가는 시간을 가져보도록 하자.

◉ 불이란 무엇인가?

물질이 산소와 반응하여 새로운 물질로 변하는 것을 산화라고 하는데 그

중 열과 빛을 내는 빠른 산화과정을 연소라고 하고, 이때의 열과 빛을 우리

는 불이라고 부른다.

불은 어떻게 만들어지는가? 이것은 ‘연소는 어떻게 이루어지나?’라고 말할

수 있다. 일반적으로 연소의 조건으로는 3가지가 있는데 타는 물질인 연료,

산소, 그리고 발화점 이상의 온도가 그것이다. 불을 보고 만져보는 시간을

통해 연소의 3가지 조건을 알아보자.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "여기에 불이 있다“

- 82 -

분진 폭파 실험용 깔때기

불 1차시 준비물 모두

불을 체감하고 연소의 3가지 조건을 알아본다.

1. 촛불 위의 또 다른 불

촛불 위에서 탈 수 있는 물질과 탈 수 없는 물질을 태워보면서, 초 이외에도

여러 물질이 연료가 될 수 있다는 것을 알고, 촛불의 온도에서 탈 수 있는 물

질과 탈 수 없는 물질을 알아봄으로써 연료마다 발화점 이상의 온도가 다름을

안다.

◉ 준비물

양초, 성냥, 잘 말린 밀가루, 레몬(귤, 오렌지

등), 마그네슘리본, 도가니 집게, 망사, 그 외 태

워볼 물질들(나무젓가락, 쇠 젓가락, 에탄올 등)

◉ 실험방법

① 잘 말린 밀가루를 준비한다.

② 촛불을 켜고 촛불 위에 망사에 넣은 말린 밀가

루를 흩뿌려보자. 어떤 일이 일어나는가?(밀가루

에 불이 붙는다.)

③ 고무관으로 연결된 깔때기에 밀가루를 담고 망사

로 싼다. 깔때기의 밀가루가 촛불 위에 흩뿌려질 수 있도록 촛불이 있는

곳으로 깔때기를 가져가 고무관을 힘껏 불어본다. (불길이 밀가루에 붙어

깔때기에 움직이는 대로 불길이 따라온다. 불길을 담아가는 것과 같다.)


- 83 -


1. 촛불

위의 또

다른 불

결과

알아낸

연소 조건

※ 깔때기에 불길이 닿아 망사천이 구멍 날 우려가 있다. 그래서 깔때기

입구에 사진처럼 철망을 붙여 사용하면 ‘딱’이다. 밀가루를 넣을 때는 고무

관을 접어서 밀가루가 관 속으로 들어가지 않게 하고, 철망 위에서 밀가루

를 조금씩 놓으면 타기 좋은 가루는 깔때기 속으로 들어가고 타기 힘든 덩

어리는 철망 위에 걸러진다. 이것은 버리고 실험하면 이 실험은 아주 잘된

다.

④ 밀감은 까서 알맹이는 먹고 껍질을 바깥쪽이 볼록하게

엄지와 검지로 잡고 촛불 가까이 댑니다. 촛불을 향해

힘껏 눌러 밀감 껍질에서 즙이 튀어나오도록 한다. 어

떤 일이 일어나나? (유포 속의 기름이 튀어나오면서 불

이 붙는다.)

⑤ 이번에는 마그네슘 리본을 핀셋으로 집어서 촛불에 태

워보자. (매우 밝은 빛을 내므로 눈을 조심하고 조금

떨어진 곳에서 관찰한다.)

⑥ 그 외에도 타면서 불이 나는 물질을 알아보기 위해서

여러 가지 물질(나무젓가락, 쇠 젓가락 등)을 초에 갖다 대어 본다.

⑦ 분무기에 담긴 에탄올을 촛불 위에 살짝 뿌려 본다.

◉ 결과정리


- 84 -


2. 화염

방사기

결과

알아낸

연소 조건

2. 화염 방사기

촛불의 속불꽃과 겉불꽃의 연소의 차이를 알아보면서 연소에는 산소가 필

요하다는 것을 안다.

◉ 준비물

양초, 주사기, 성냥

◉ 실험방법

① 양초의 심지가 있는 것과 없는 것을 각각 준비하여 나눈다.

② 양초에 불을 붙여보자. 심지가 없는 양초에도 불이 붙는가?

③ 주사기의 피스톤을 완전히 밀어 넣은 후 그림과 같이 촛불의 속불꽃 속

에 넣어서 천천히 피스톤을 잡아 당겨 속불꽃을 주사기 속으로 빨아들이

자. 주사기 속으로 희뿌연 연기 같은 것이 차오를 것이다.

④ 이것을 촛불의 불꽃 위로 가져가서 피스톤을 압축하여 주사기 속의 연기

를 발사해 보자. 밝은 불꽃이 앞으로 쏟아져 나갈 것이다.

⑤ 같은 방법으로 촛불의 겉불꽃을 빨아들여 발사해 보자. 불꽃이 생기는

가? 아마 그을음만 볼 수 있을 것이다.

◉ 결과정리

3. 동강난 불꽃

불꽃을 동강내면서 발화점 이상의 온도를 안다.

◉ 준비물

양초, 성냥, 철망, 라이터, 손수건


- 85 -

철망에 눌린 불꽃


3. 동강난

불꽃

결과

알아낸

연소 조건

불꽃을 뜨고 있는 철망 국자

◉ 실험방법

① 양초에 불을 붙인다.

② 철망으로 촛불 위에서 촛불을 천천히 눌러 보

자. (촛불이 눌러지고 철망 위로 나오지 못한

다.)

③ 이번에는 라이터로 기체만 분출시켜 그 위에

철망을 올리고 철망 위에 촛불을 가까이 해보

자. 철망 위에 불길이 생기는가? 철망 아래에는

불길이 있는가? (철망 위에만 불꽃이 있다.)

④ 철망 대신 손수건을 팽팽하게 펴서 실험해도

재미있다.

⑤ 수조 바닥에 드라이아이스 몇 조각을 놓아두던

지, 식초에 소다를 섞어두든지 하여 수조에 이

산화탄소가 가득하게 한 후, 라이터의 불을 켜

서 위에서부터 수직으로 수조 속으로 내려 가

보자. 분명하게 동강난 불꽃을 볼 수 있을 것이

다.

◉ 결과정리

4. 물에 뜨는 양초 만들기◉ 준비물

은박지 제일 작은 것, 파라핀, 국자, 장갑, 심지,

장식물, 알코올램프, 삼발이, 크레용

◉ 실험방법

① 국자에 파라핀과 크레용을 넣고 녹인다.

② 녹인 파라핀 액을 은박지에 놓고 굳어갈 무렵 심지를 세운다.


- 86 -


4. 물에 뜨는 양초

만들기

③ 장식물로 장식을 한다.

④ 완성품에 불을 붙여 물에 띄워 본다.

◉ 결과정리

연소(燃燒)란 물질이 산소와 빠르게 반응하여 빛과 열을 내는 현상이다.

연소가 일어나려면 연료, 발화점 이상의 온도, 산소라는 세 가지 조건이

필요하다.

가연물질이 연소하면 가연물질을 구성하는 주성분인 탄소(C), 수소(H) 및

산소(O)에 의해 일산화탄소(CO)․이산화탄소(CO2) 및 수증기(H2O)가 발생

한다. 이때, 공기 중의 산소 공급이 충분하면 완전연소반응이 일어나고 산소

의 공급이 불충분하면 불완전연소반응이 일어나며, 주로 완전 연소 시에는

이산화탄소(CO2)가 불완전연소 시에는 일산화탄소(CO)가스가 발생한다.

1. 촛불 위의 또 다른 불

불이란 물질이 산소와 화합하는 산화현상 중 급격히 일어나는 산화로 열

과 빛을 내는 현상을 말한다. 이 연소를 일으키는 물질을 우리는 보통 연료

라고 말한다. 레몬 껍질의 즙에는 휘발성이 강한 기름 성분이 들어 있다. 레

몬 즙의 향기로운 냄새는 껍질에서 나온 이 기름 성분이 기체로 날아가면서

우리의 코를 자극하기 때문이다. 바로 이 기름 성분이 촛불 정도의 불꽃에서

도 잘 타는 물질인 것이다. 그래서 불꽃으로 보인다. 그리고 충분히 건조시

킨 가루 물질은 큰 폭발력을 낼 정도로 연소가 잘 되는 물질이다. 왜냐하면

가루물질은 표면적이 커서 산소와 잘 반응할 수 있기 때문이다. 그래서 가루

가 날리는 밀가루 공장이나 곡물 공장은 이를 주의하여 공장을 설계한다. 잘


- 87 -

말린 밀가루가 촛불 위에서 잘 탈 수 있는 것도 이 때문이다. 또한 연소는

금속에서도 일어난다. 우리가 태워본 마그네슘 리본과 같은 금속은 산소와

급격히 반응하여 많은 열과 빛을 낸다. 마그네슘의 이런 성질을 이용하여 마

그네슘 솜이나 가루로 사진기의 후레쉬나 불꽃놀이에서 사용하는 폭죽이나

신호탄을 만들기도 한다.

2. 화염 방사기

양초가 타는 과정은 먼저 처음 댕긴 불기에 의해 고체인 양초가 녹아 액

체 상태인 촛농이 되고, 이 액체 상태의 촛농이 심지를 타고 빨려 올라가 심

지 표면에서 기화하여 증기가 되면 이 증기가 공기 중의 산소와 만나서 비

로소 타는 것이다. 즉 고체인 파라핀을 녹여 둑으로 가두어 놓고, 심지가 이

것을 빨아 올려 기화시키면서 계속 태우는 것이다. 양초의 심지는 결국 연료

를 공급하는 펌프 역할을 하는 셈이다.

양초는 탄소와 수소가 결합하여 이루어진 물질이며 양초에 불을 붙이면

양초의 기체가 가열되어 그 성분인 탄소와 수소로 분해되면서 그 중 수소는

산소와 결합하여 수증기가 되고, 탄소는 산소와 결합하여 이산화탄소가 된

다. 산소가 부족한 속불꽃 속에서는 양초가 완전히 타지 못하여 그을음이 생

기지만, 이 과정에서 빛과 열을 발생시킨다. 속불꽃 속에서 빨아들인 증기를

발사할 때 밝은 불길을 볼 수 있는 까닭은 속불꽃의 성분이 대부분 완전히

타지 못한 양초의 증기이기 때문이다. 이 양초의 증기가 촛불 위에서 다시

타는 것이다. 그리고 밝은 겉불꽃에서 빨아들인 증기는 약간 검은 색을 띄고

이것을 발사할 때 밝은 불길을 볼 수 없는 까닭은, 겉불꽃 속에는 타고남은

탄소 성분만 있어 이것이 주사기 속으로 들어올 때 냉각되어 그을음으로 변

하는 것이며, 이 탄소는 촛불 정도의 온도에 의해서는 탈 수 없는 물질이기

때문이다. 이처럼 물질이 잘 타기 위해서는 타는 물질(연료)이 있어야 하고,

탈 수 있는 온도(발화점이상의 온도)가 되어야 하며, 또 충분한 양의 산소가

공급되어야 한다. 이 세 가지 조건 중에서 한 가지라도 부족하면 물질은 탈

수가 없다.

3. 동강난 불꽃

양초가 타기 위해서는 일정 온도의 열이 필요하다. 타고 있는 촛불에 철망

을 가져가면 철망이 열을 흡수하여 양초가 탈 수 있는 정도의 온도가 되지

못하게 한다. 그래서 촛불을 철망으로 누르면 철망 위쪽의 증기는 온도가 낮

아 탈 수 없어 촛불이 눌러진 것 같이 보인다. 그러나 여러 번의 실험으로


- 88 -

[표] 물질의 종류에 따른 소화 방법

물 질 소 화 방 법

나무, 종이 , 옷, 플라스틱

물을 뿌려 발화점 아래로 온도를 낮춘다.

물과 이산화탄소의 혼합물이 거품으로 분출되는 소화기를 사용한다.

담요나 카펫 등으로 덮어 준다.

가연성 액체, 천연가스이산화탄소 소화기를 사용한다.

분말 소화기를 사용한다.

전기 기구나 전선전기 코드를 뽑거나 두꺼비집을 내린 후

이산화탄소 소화기를 사용한다.

금속(나트륨, 마그네슘, 철)

공기보다 무거운 불활성 기체(예:이플루오르화

염화브롬화탄소CBrClF2)가 들어 있는 소화기를

사용한다.

철망을 데워준 뒤에 철망을 옆에서 가져가면 철망이 더 이상의 열을 빼앗지

않기 때문에 철망을 통과한 초의 증기도 철망 위쪽에서 잘 탈 수 있다. 그래

서 촛불이 두 갈래로 갈라지는 효과를 볼 수 있다. 2)의 경우 철망 위에 불

꽃이 생기지 않는 까닭 역시 열이 철망을 통과하지 못한 까닭이고 3)의 경우

철망 아래 불꽃이 없는 까닭 역시 열이 철망에 흡수되어 아래로 전달되지

못하게 때문이다.

◉ 주부가 밀폐된 공간에서 요리를 하면 어떻게 될까? 산소 부족으로 호흡이

곤란해지고 현기증이 일어난다.

◉ 소화의 방법

연소의 조건 중 하나만이라도 제거하면 연소가 이루어지지 않는다. 이것이

불을 끄는 소화의 원리다.

◉ 소화기의 종류와 사용방법

1. 포말 소화기

탄산수소나트륨(중조) , 카세인, 젤라틴, 사포닌, 소다회, 황산알루미늄의약


- 89 -

제를 사용한다. 전기 화재에는 부적당하며 5℃ 이상의 온도가 되도록 보온

유지 보관해야 한다.

2. 분말 소화기

특수 가공된 중조 분말을 이용한다. 유류, 전기, 화학 약품의 화재에 적당

하다.

3. 할론 소화기

할론 1211을 약재로 사용한다. 유류, 전기, 가스, 화학 약품, 전기 화재 등

에 이용한다.

4. 이산화탄소 소화기

이산화탄소를 이용하며 전기, 유류의 화재에 사용하기 알맞다.

5. 사용 방법

가정이나 차량 등의 작은 화재에는 보통 할론 기체 소화기를 사용하는데,

안전핀을 뽑고 분사구를 불이 난 곳으로 향하게 한 후 손잡이를 누른다. 조

금 큰 화재에는 거품 소화기를 사용하는데, 우선 소화기를 뒤집은 후 기체

소화기와 같은 방법으로 사용한다. 큰 불에는 소화전을 사용한다. 소화전에

서 호스를 꺼내어 불이 난 지점에 가지고 간 다음 밸브를 연다. 대형 건물에

서는 자동 소화전(스프링클러)을 설치한다. 건물에 불이 날 경우 센서가 연기

나 열을 감지하여 저절로 물이 쏟아져 내려 불을 끌 수 있도록 한 장치이다.

◉ 불이 완전히 꺼졌는지 확인하고 준비물을 깨끗이 정리한다.

◉ 과제 제시 : 연소 조건이 이뤄서 발생한 불은 어떤 성질이 있을까? 불

의 성질에 대해서 조사해 오자.


- 90 -

- 91 -

불은 과연 oo일까?

불의 성질

불이란 무엇인가? 물질이 산소와 반응하여 열과 빛을 내는 빠른 산화과정

을 우리는 불이라 고 부른다.

이런 “불” 하면 무슨 생각이 나는가? ‘불은 뜨겁다.’, ‘불은 물질을 태운

다.’, ‘불꽃색은 붉다.’, ‘이산화탄소는 불 을 끈다.’ 등등일 것이다.

그러나 이런 생각은 반드시 옳은가? 실험을 통하여 알아보자.

우리가 불에 대해 가졌던 생각을 살펴보면서 불에 대한 지식을 재정비한

다.

1. 불은 뜨겁다? : 손에 불 붙여 보기

손에 불을 붙여봄으로써 불의 종류에 따라 발화되는 온도가 다르다는 것

을 인식하게 한다.

◉ 준비물

비커2개, 촛불, 물, 아세톤, 마른 수건

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "불은 과연 OO일까?“

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1. 손에 불 붙여보기

◉ 실험방법

① 촛불을 켜 책상에 붙여 세운다.

② 비커 두 개에 각각 물과 아세톤을 담는다.

③ 한 손을 물에 충분히 적신다.

④ 손가락 2개만 펴서 아세톤에 적신다.

⑤ 그 손가락을 촛불 위에 가져가 불을 붙여 수평으로 한 뒤 불을 끈다.

(한 명씩 나와서 실험을 하면서 조심스럽게 불 만지기를 해본다. 뜨거워

지면 다른 손으로 가볍게 손가락을 감싸서 끄면 된다.)

◉ 결과정리

2. 불은 물질을 태운다?

발화점 이상의 온도가 되어야 물질이 탈 수 있다. 즉, 연소할 수 있다는 것을

알 수 있다.

◉ 준비물

아세톤, 에탄올, 물, 도가니 집게, 라이터, 만 원짜리 지폐, 손수건


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2. 불은 물질을

태운다?

◉ 실험방법

① 물과 에탄올을 1 : 1 정도로 혼합한다.

② 집게로 손수건을 집어서 손수건을 물과 에탄올의 혼합용액에 적신 후 펴

서 집게로 집는다.

③ 여기에 불을 붙인다.

④ 불길이 강하면 집게를 돌려서 손수건을 집게에 감았다가 다시 반대로 돌

려 손수건을 펴 주는 동작을 적당히 하여 불길을 조절한다.

⑤ 불길이 사라지면 손수건을 펴서 타지 않은 사실을 확인한다.

⑥ 물과 아세톤을 각각 담은 그릇을 준비한다.

⑦ 집게로 종이돈을 집어서 먼저 물에 적신 후 아세톤에 적시고 아세톤에서

멀리한 후에 불을 붙인다. (순식간에 불길이 일었다 사라지고 돈은 멀쩡하

다.)

◉ 결과정리

3. 불꽃색은 빨갛다?

타는 물질에 있는 금속이온에 따라 불의 색깔이 달라질 수 있다는 것을

안다.

◉ 준비물

염화칼륨, 염화리튬, 염화구리, 에탄올, 분무기 3, 비커, 알코올램프

◉ 실험방법

① 10mL 정도의 물로 각 염의 포화수용액을 만든다.

② 분무기 세 개에 에탄올 100mL씩을 넣는다.

③ 여기에 각각 다른 염의 수용액을 한 두 방울씩 넣어 섞는다.

④ 알코올램프를 켠다.

⑤ 알코올램프의 불에 분무기 속 용액을 분사하여 색 불꽃을 보인다. 여러

번 연속적으로 분사 하여 화려한 색 불꽃을 보이면서 불길을 공간으로 이

동해 보자.


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3. 불꽃색은 빨갛다?

◉ 결과정리

4. 이산화탄소는 불을 끈다.

일반적으로 불을 끄는데 이용하는 이산화탄소가 오히려 반응 물질로 작용

하여 불을 붙일 수 있다는 것을 알고 연소의 조건인 산소가 반응을 통해서

도 공급될 수 있다는 다양성을 인식하게 한다. 그리고 연료에 따른 소화방법

이 달라져야 함을 주의 시킨다.

◉ 준비물

드라이아이스 (두께 15cm, 넓이 A4용지 정도의 크기 한 개와 두께 10cm 넓

이 A4용지 정도의 뚜껑 한 개), 마그네슘 리본, 분젠 버너

◉ 실험방법

① 톱으로 드라이아이스를 잘라서 두께 15cm, 넓이 A4용지 정도의 크기 한

개와 두께 10cm 넓이 A4용지 정도의 뚜껑 한 개를 만든다.

② 두께 15cm인 밑판의 한 가운데에 홈을 판다. (주먹이 들어갈 정도로)

③ 홈에다 마그네슘 분말을 담고 그 위에 마그네슘 리본 여러 조각을 엉성하

게 꼬아서 얹는다.


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4. 이산화탄소는 불을

끈다.

④ 분젠 버너로 드라이아이스 속의 마그네슘 리본을 가열한다. 마그네슘리본

이 불붙기 시작하면 얼른 드라이아이스 뚜껑을 덮는다. 드라이아이스 속

이 환하게 밝아 온다.

⑤ 불길이 사라지고 난 뒤, 드라이아이스 속 홈에 쌓여있는 하얀 가루와 그

가루 아래 있는 검은 색 재를 확인한다. (하얀 가루는 산화마그네슘이고

검은색 재는 드라이아이스에서 산소가 빠져나가고 남은 탄소이다.)

※ 이 실험을 할 형편이 안 되는 경우에는, 수조에 물을 담고 약간의 세제

를 넣고서 드라이아이스 몇 조각을 수조의 물속에 넣는다. 수면 위에

이산화탄소 거품이 생길 것이다. 알코올램프 위에서 마그네슘 리본에

불을 붙여 이 거품 속에 가져가 보자. 마그네슘이 격렬하게 탈 것이고

불길이 사라진 수조 속에 검은 재가 떠 있는 것을 볼 수 있다.

◉ 결과정리

5. 손으로 하는 올림픽 봉송

올림픽 성화를 붙이는 선수가 되듯이 불을 붙이는 봉송을 하도록 한다. 한

학생이 손에 불을 붙여 옆에 있는 학생에게 옮기고 또 그 학생이 옆으로 옮

기고 하여 마지막에는 은박지 위에 있는 니트로셀룰로오스 종이에 불을 붙

인다.

◉ 준비물

아세톤(봉송에 참여할 학생 수만큼), 물(봉송에 참여할 학생 수만큼), 점화기,

은박지, 니트로셀룰로오스 종이, 아세트산칼슘포화수용액과 에탄올(부피비

1:6), 봉화대

◉ 실험방법

① 페트병을 이용하여 물과 아세톤을 담을 그릇을 만든다.

② 처음과 제일 마지막 학생을 제외한 학생 마다 물과 아세톤을 담은 그릇을

둔다.

③ 처음 학생에게 라이터를 주고 마지막 학생에겐 알루미늄 접시로 만든 봉

화대를 준다.


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5. 손으로 하는 올림픽

봉송

④ 불길을 옮길 학생은 손가락을 물에 담근 후, 아세톤에 담근다. 옆의 학생

이 아세톤에 손을 담글 때 그 옆의 학생은 물에 손을 담그고 재빨리 아세

톤에 손을 담구는 릴레이 방식으로 호흡을 맞추어야 한다. 첫 번째 학생

이 라이터에 불을 다음 학생의 손끝에 붙인다. 이 불길을 다음 학생의 손

에 옮기면 그 다음 학생은 연이어 다음 학생으로 옮긴다. 같은 방법으로

옮긴 후 맨 끝 학생이 들고 있는 봉화대에 불을 붙인다. 수건을 엎어서 가

볍게 불을 끌 수 있다.

◉ 결과정리

1. 불을 뜨거운가? 2. 불을 물질을 태우나? 5. 손으로 하는 봉송

에탄올이나 아세톤은 증발하면서 연소하고 물기 때문에 손수건이나 종이

돈은 발화점 이상의 온도를 얻지 못하여 타지 않는 것을 이용하여 연소의

조건의 하나인 발화점 이상의 온도를 설명할 수 있다. 아세톤이 연소할 때

생기는 열은 물기 때문에 손에 잘 전달되지 못한다. 이것은 손에 묻은 물이

비열이 크기 때문에 쉽게 온도가 올라가지 않기 때문이다.

3. 불은 빨간가?

원소의 불꽃 색 반응을 이용한 것이다. 에탄올과 섞는 방법을 택한다. 사

용 후 스프레이를 물로 충분히 씻어둔다. 리튬이나 스트론튬은 붉은 색 계


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통, 나트륨은 노란색, 칼슘은 주황색, 칼륨은 밝은 보라, 바륨은 밝은 녹색

그리고 구리이온은 청록색을 나타낸다.

4. 이산화탄소는 불을 끄는가?

공기가 공급되지 않는 드라이아이스 구멍 속에서 마그네슘이 활발하게 연

소한다. 이 반응은 처음 공기 중에서 마그네슘이 활발하게 연소될 때 발생하

는 연소열에 의해서 드라이아이스의 낮은 온도 속에서도 이산화탄소와 마그

네슘이 반응한다. 마그네슘이 탄소보다 산소와의 결합력이 세어서 이산화탄소

의 산소를 빼앗아 산화하고, 이산화탄소는 산소를 빼앗기고 탄소로 남는다.

반응식은 다음과 같다.

2Mg( s ) + CO 2( g ) 2MgO( s ) + C( s )

연소의 결과 생성된 산화마그네슘은 물에 약간 녹아 염기성을 나타낸다.

◉ 마술쇼에서 하는 불 쇼는 위 원리와 비슷한데 불 쇼를 하기 전에 물기

와 같은 효과를 낼 수 있는 특수 크림을 바른다고 한다. 그래도 시간을 잘

맞추지 못하면 화상을 입기도 한다고 한다. 요즘은 음식점에서 도수가 높은

술을 고기에 부은 후 여기에 불을 붙여 음식맛과 재미를 돋우기도 하는데

이것은 알코올이 연소되고 음식물은 발화점이 높아 타지 않는 점을 이용하

는 것인데 사람들은 이것을 보고 신비감을 느끼며 좋아한다.

불꽃놀이에서 형형색색의 불꽃을 볼 수 있는 것은 불꽃놀이염의 금속이온

의 종류 때문이다.

◉ 불씨가 남지 않도록 확인 후 정리하도록 한다.

◉ 인화성 물질은 잘 분리하여 정리한다.

◉ 알코올이 담긴 분무기는 반드시 표기하여 불의의 사고가 나지 않도록


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주의한다.

◉ 과제 제시 : 불의 이용에 대해 조사해 오자.

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불을 가지고 뭘 할까?

불의 이용

<물질>이 <에너지>로 전환되는 것을 보여주고, 알 수 있게 해주는 현상으

로, 우리 생활에서 쉽게 접할 수 있는 것이 <불>일 것이다.

겨울날, 한번쯤은 떠나보았을 주말 캠프의 마지막 시간에 우리는 모닥불

주변에 옹기종기 둘러앉아 얘기꽃을 피우며, 밤하늘을 노래했고, 타오르는

아름다운 불꽃을 보며, 삶에 대한 열정과 생기를 느끼면서, 추운 겨울밤을

따뜻하고 아늑하게 보내본 적이 있을 것이다. 그런 경험이 없다 해도 상관없

다. 또다시 생각해보면, 우리는 하루에도 여러 번 맛있는 식사를 준비하면서,

가스레인지의 불로 생선을 굽고, 달걀 프라이를 하며, 또한 구수한 된장국을

끓이고 있다. 어쩌면 가끔은 석쇠 아래에 숯을 넣고, 숯불로 소금구이를 해

먹어본 적도 있을 것이다.

인류는 석기시대 때부터 풀, 나무, 목탄, 동물의 분뇨, 동식물의 기름 등을

연소시켜, 따뜻함을 얻고, 음식물을 요리하며, 또 조명에도 이용해왔다. 이것

들은 모두 연소반응에 수반해서 발생하는 <열>이나 <빛>이 이용되고 있는

것이다. 결국, 불이라는 것을 이용한 것이다. 여기서 또 한 가지 에너지의 관

점에서 놓치지 말아야 할 생각은, 연소가 열이란 에너지를 효율적으로 사용

하는 방법이 라이라는 것이다. 직접 실험을 통해 에너지 효율을 올릴 수 있

는 방법이 무엇인지 창의적인 아이디어를 내어 보자.

열에너지는 고온에서 저온으로 흐른다. 이것을 전달하는 과정에서 열손실

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "불을 가지고 뭘 할까?“

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이 일어날 수밖에 없다. 실험값을 통해 에너지 효율을 살펴보자.

1. 땅콩의 연소열 측정

◉ 준비물

땅콩, 물, 종이컵, 온도계, 클립, 코르크(또는 고무)마개,

점화기(또는 성냥), 스탠드, 클램프, 클램프 홀더, 전자저울,

계산기

◉ 실험과정

① 종이컵에 30mL의 물을 넣고 질량을 잰다.

② 종이컵을 클램프를 이용하여 스탠드에 고정한다.

③ 물의 온도를 측정한다.

④ 클립을 그림과 같이 고무마개에 고정한 후 질량을 잰다.

⑤ 땅콩을 한 개를 반을 잘라 클립에 끼워 땅콩의 질량을 잰다.

⑥ 점화기(또는 성냥)로 땅콩에 불을 붙인 뒤 땅콩의 연소열로 종이컵의 물

을 가열한다.

⑦ 땅콩이 완전히 연소하여 불이 꺼지기까지 최대로 올라간 온도를 측정한

다.

⑧ 연소 후 땅콩재의 질량을 측정한다.

⑨ 땅콩의 연소에 따른 반응열은 다음과 같이 계산할 수가 있다.

방출된 열량(㎈) = 물의 질량(g)×올라간 온도(℃)×비열(㎈/g.℃)


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◉ 결과정리 (예시)

땅콩 1 g의 연소열을 계산하시오.

실

험물의 질량

물의 온도(℃) 땅콩의 질량(g) 연소열

(㎈/g)처음 나중 연소 전 연소 후

1 30.4 26.0 85.2 59.2 0.9 0.1 0.8 2252.6

2 30.4 26.8 64.0 37.2 0.5 0.1 0.4 2758.2

3 30.2 26.5 68.6 42.1 0.6 0.1 0.5 2354.5

계산의 예)

방출된 열량(㎈) = 물의 질량(g) × 올라간 온도(℃)× 비열(㎈/g.℃)

= 30.4g×59.2 ℃×1cal/g℃

위 계산으로 평균 2455.1cal/g

이론값 : 5998cal/g

에너지 효율 =이론값실험값

×

× = 40.9%

◉ 음식물도 태우면 탈 수 있다. ‘탄다’라는 것은 연소되면서 에너지가 발생

한다는 것을 의미한다. 음식물 속에는 탄수화물, 지방, 단백질과 같은 영양분

이 들어 있고, 이들 영양분에는 화학에너지가 포함되어 있다. 이 음식물 속

에 포함되어 있던 에너지가 빛과 열로 방출되고 그 중의 일부 에너지가 종

이컵에 전달되면, 종이컵에서 물로 에너지가 전달되면서 물이 가열된다.

물이 얻은 열량 = 물의 비열 (1cal/g℃) × 종이컵에 넣은 물의 질량(g) ×

(음식물이 타면서 가장 높이 올라간 물의 온도 - 가열하기 전 물의 온도)

(℃)

음식물을 태웠을 때 물이 얻은 열량을 계산해보면 음식물의 열량(예를 들면

과장 봉지에 표시된 열량)보다 훨신 작은 값이 된다. 물론 실험할 때마다 달

리 나올 수 있다. 이것은 음식물이 탈 때 방출되는 에너지 모두가 물로 전달

되지 않기 때문이다. 공기 중으로 방출되는 에너지가 있고, 종이컵을 가열하


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땅콩(100g)

에너지

(kcal)지 방 단백질 탄수화물 섬유질 수분

599.8 44.2 % 26.9 % 23.6 % 2.4 % 2.6 %

는데 쓰이는 에너지도 있다. 이렇게 손실되는 에너지 중에서 공기중으로 방

출되는 에너지량이 제일 크다. 따라서, 에너지 손실을 막는 방법에 따라 물

이 얻은 열량은 달라진다.

◉ 튀기지 않은 과자는 지방 성분이 적게 포함되어 있기 때문에 더 적은 에

너지가 방출되고 잘 타지도 않기 때문에 그만큼 방출되지 않고 남아 있는

에너지가 많다. 따라서 물의 온도 변화는 더 작다.

봄베 칼로리미터나 옥시 칼로리미터 같은 장치로 땅콩을 완전 연소시켰을

때 물이 데워지면서 얻은 열량은 5.998 kcal이고, 실험에서 얻은 열량은(kcal)

이다. 둘 사이에 큰 차이가 나는 것은 실험을 통해서는 완전 연소를 시키기

어렵고 발생되는 열이 모두 물을 데우는데 사용하도록 장치를 꾸미기도 어

렵기 때문에 이런 차이가 생기게 된다. 이런 차이를 최소로 하는 장치를 꾸

미는 것이 필요하다.

◉ < 표 1 > 땅콩 100 g에 들어 있는 양분의 함량비

< 표 1 >의 값은http://contents.edu-i.org/gongmo/1999/667/silhum/egg2.htm

인류가 에너지를 쓰는 것중의 가장 흔한 방법이 연소다. 그러나 이 연소열

은 에너지 효율이 너무 낮다. 이 효율을 높이는 것이 에너지 고갈의 위험을

맞은 인류에게 가장 시급한 문제가 아닐까?

◉ 우리가 살기 위해서는 에너지가 필요한데 그 에너지는 음식물을 섭취함

으로써 얻어진다. 음식물의 에너지원을 내는 영양소는 탄수화물, 단백질, 지

방이고 그 나머지는 에너지를 내는데 쓰이지 못한다. 즉, 우리 몸에 필요한

양만 있으면 모두 바로 배출되는 것이다. 영양소들은 우리 몸에서 소화라는

과정을 통해 분해되는데 탄수화물은 포도당으로, 단백질은 아미노산으로, 지


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호 두 잣 아 몬 드 땅 콩 초 코 릿

669 669 640 559 512

흰 설 탕 비 스 켓 사 탕 아이스크림 밥

398 380 375 166 142

오차의 원인 개선 방법

열손실

불완전연소

방은 지방산과 글리세롤로 분해된다. 이 영양소들이 무조건 에너지원으로 쓰

이는 것은 아니다. 우리 몸에서 필요한 양만큼만 에너지원으로 쓰이고 나머

지는 몸을 구성하는 데 쓰인다. 그리고도 남은 단백질의 아미노산은 포도당

으로 전환되어 포도당과 함께 글리코겐으로 합성되어 간과 근육에 저장되는

데 그 양마저 남으면 지방으로 저장된다. 지방은 지방산과 글리세롤로서 에

너지원으로 쓰이거나 몸의 구성물질로 쓰이다가 남으면 다시 지방으로 합성

되어 지방층에 저장된다.

◉ 음식물의 열량표는 다이어트에 활용되는데 이는 봄베 열량계에서 연소될

때 나오는 연소열을 측정한 것이다. 우리 몸이 하루 동안 소모하는 에너지량

은 기초 대사량에 활동 에너지량을 더하고 음식물의 섭취와 소화에 소비되

는 에너지량을 더하여 계산한다. 우리가 먹은 음식물의 열량은 이 활동에너

지량을 넘어서면 지방으로 축적되고 이걸 우리는 살이 찐다고 볼 수 있다.

(한국과학문화재단 고등학교 과학 참고 교학사 현종오 외 15인)

< 표 2> 음식들의 100 g당 열량(cal)

◉ 땅콩으로 메추리알을 삶을 수도 있는데 그것은 단백질로 이루어진 메추리

알은 76℃정도가 되면 익기 때문이다.

◉ 우선 실험 결과를 통하여 에너지 효율이 낮아지는 이유를 찾자.

첫 번째, 열손실이다. 그렇다면 열손실을 막을 수 있는 방법이 무엇이겠는가?

두 번째, 완전연소가 안 되어서이다. 완전연소가 안 된 것을 무엇을 보면 알

겠는가? 완전연소를 시킬 수 있는 방법은 무엇인가?


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위 정리를 보고 다음 차시에는 이를 해결할 수 있는 아이디어를 모아 실험

을 설계하도록 한다.

◉ 실험에 사용한 도구를 깨끗이 씻는다.

◉ 과제 제시 : 열효율을 올릴 수 있는 방법을 찾아보자.

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불 널 다 가질 거야!

에너지 효율을 높이는 연소 장치 개발

인류가 에너지를 쓰는 것 중의 가장 흔한 방법이 연소다. 그러나 이 연소

열은 에너지 효율이 너무 낮다. 이 효율을 높이는 것이 에너지 고갈의 위험

을 맞은 인류에게 가장 시급한 문제가 아닐까?

에너지 효율이 낮은 이유는 크게 열손실과 불완전연소이다. 이 두 문제점

을 해결하면 에너지 효율을 높일 수 있다는 것이다. 어떤 방법이 에너지 효

율을 높일 수 있을까?

열손실을 막고 완전연소를 할 수 있는 연소열 측정 장치를 고안한다.

1. 땅콩의 연소열 측정 장치 만들기

실험 실 안의 주어진 재료를 가지고 연료를 열손실을 줄이고 완전 연소시

킬 수 있는 장치를 고안한다.

◉ 실험방법

① 주어진 재료를 확인한다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "불 널 다 가질 거야!“

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실 험물의

질량

물의 온도(℃) 땅콩의 질량(g) 연소열

(㎈/g)처음 나중 연소 전 연소 후

1 31.58 27 59 32 0.6 0.25 0.35 2887.31429

2 30.79 27 88.5 61.5 0.73 0.1 0.63 3005.69048

3 30.23 27 85 58 0.68 0.1 0.58 3023

② 설계도를 점검한다.

③ 자신의 탐구 설계대로 연소열 측정 장치를 만든다.

④ 완성되면 연소열을 측정한다.

2. 연소열 측정 장치 성능 확인하기

1)땅콩 연소 장치

땅콩의 불꽃이 흔들리는 것을 막고, 단열재로 주위로

열손실이 빠져나가는 것을 막는 장치를 고안한다. 그리

고 물로 땅콩의 연소열이 더 잘 전달되기 위해 종이컵

대신 철로 된 캔을 사용한다.

땅콩 1 g의 연소열을 계산하시오.

위 계산으로 평균 2972.0cal/g

이론값 : 5998cal/g

에너지 효율 =이론값실험값

×

× = 49.5%

2) 2008년 제30회 전국학생과학발명품 경진대회 작품

① 빠져나가는 열을 막기 위해 반

구를 이용하였고 산소 공급을

위해 작은 구멍을 반구 아래쪽

에 8곳에 대칭으로 구멍이 위로

향하도록 뚫음

② 연소할 물질에 불을 붙일 때 물

질을 빼고 넣는 번거로움과 불

을 붙이고 다시 덮을 때 위치가

달라짐으로 라이터를 넣을 수 있는 구멍을 뚫고 점화기를 장착함


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③ 연소할 물질을 고정시키는 것으로 연소물질과 시험관의 거리를 조절할

수 있도록 뾰족하게 제작하였다.

④ 반구를 덮었을 때 움직이지 않도록 하기 위하여 반구 고정용 나사 홈

을 둠

3. 평가 및 문제점 해결

◉ 실험방법

① 채점 기준을 확인한다.

채점기준

영역(20점) 채점기준

아이디어(5점)5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을

구한다.

완성작(5점)5점 만점으로 참가자 전원이 채점하여 평균값을

구한다.

에너지 효율성(10)에너지 효율 =이론값

실험값×

×

의 값이 제일 높은 조가 10점, 제일 낮은 조가 5점이 되게 하여 점수를 준다.

② 실험 장치와 보고서를 보고 채점 기준에 맞게 채점한다.

③ 종합하여 자기 작품의 점수를 확인한다.

④ 내가 만든 작품은 전체에서 어느 위치인가?

⑤ 내가 만든 작품의 우수성과 문제점을 파악한다.

열을 다 가질 수 있는가 하는 것은 열역학 법칙과 관련되어 있다. 열역학

법칙은 두 가지가 중요하다. 열역학 1법칙은 물체의 외부에서 열을 가하면

일부는 물체의 내부에너지를 증가시키고 나머지는 일과 같이 우리가 필요로

하는 형태로 사용가능하다는 것이다. 따라서 열효율은 일/열 의 비율이 얼


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마나 되는가로 결정된다.

즉 열효율을 높이려면 가한 일이 물체의 내부에너지 증가로 최소한 옮겨

지게 하거나, 우리가 원하지 않는 형태의 일이 최소한으로 발생되도록 해야

한다. 예를 들어 자동차의 엔진을 생각하면, 공기와 가솔린을 연소시켜 얻은

열은 연소기체를 팽창시켜 엔진의 피스톤을 움직이게 한다. 이 과정에서 연

소기체의 온도가 올라가는데, 이 고온의 기체는 피스톤을 움직인 후 배기관

을 통해 밖으로 빠져나간다. 따라서 상당한 열이 자동차 밖으로 그냥 방출

되는 것이고, 특히 이 열은 공기의 온도를 높이면서 도심 열섬 현상과 지구

온난화의 주범이 된다. 또한 연소기체와 직접 닿고 있는 엔진은 점점 뜨거

워지는데, 이 열도 역시 냉각수를 통해서 시켜야 할 뿐이고 자동차의 움직

임에 도움이 되는 것이 아니므로 결국 낭비되는 것이다. 따라서 단열 효과

가 아주 큰 엔진을 사용하고 배기가스의 열도 재활용한다면 그만큼 열효율

을 높일 수 있다. 겨울에는 이러한 열을 자동차의 난방에 활용할 수 있지만,

여름에는 오히려 방해가 되고 에어컨을 가동해야 하므로 오히려 더 열효율

을 낮추게 된다.

열손실을 줄이는 것은 우리 생활에서 아주 중요하다. 우선 열효율을 높여

주어 그만큼 생활비를 절감할 수 있을 뿐 아니라, 폐열의 방출에 따른 지구

온난화를 막을 수 있기 때문이다. 열손실을 줄이는 방법은 능동적 방법과

수동적 방법이 있다. 능동적 방법은 완전연소에 가까운 고효율의 연료 및

연소기구를 사용하는 것이고, 수동적 방법은 가열되는 부분 밖으로 열이 빠

져나가는 것을 막는 것이다. 예를 들어 전기 난로의 경우 발열체의 뒷부분

이 거울면과 같은 반사판으로 되어 있는 것을 볼 수 있다. 이는 거울면에서

열이 반사되어 전면으로 모아지게 하기 위한 것이다. 최근에는 선풍기처럼

생긴 전기난로도 많이 보급되어 있는데, 그 반사면은 포물선형으로 되어 있

다. 따라서 초점에 위치한 발열체에서 뒤로 반사된 열은 전면으로 직진하므

로 그만큼 집중된 가열을 할 수 있다. 가스레인지도 공기의 공급이 최적화

되게 노즐을 설계하여 열효율을 높이도록 설계하고 있다.

수동적인 방법의 대표적인 예는 벽의 단열을 잘하는 것이다. 단열이 잘


- 109 -

되면 겨울에 약간만 난방을 하여도 밖으로 거의 열이 빠져나가지 않기 때문

에 그만큼 에너지가 절약된다. 여름에도 외부의 열이 내부로 들어오지 못하

기 때문에 그만큼 낮은 온도를 유지하기가 쉽다. 이러한 원리로 깊은 동굴

에 들어가면 여름에는 시원하고 겨울에는 오히려 따뜻하게 느껴지게 된다.

최근에는 동굴의 공기를 이용하여 냉난방에 활용하는 냉난방법이 많이 연구

되고 있다.

음식을 만드는 그릇도 재질에 따라 열효율이 달라진다. 알루미늄 재질의

남비는 열전달이 쉬워서 금방 전체가 뜨거워지지만 상대적으로 외부 공기에

의해서 쉽게 냉각되므로, 불이 제거되면 금방 식는다. 반면 스테인레스 철판

이나 돌판 등은 열전달이 어려워서 전체가 달구어지는데 시간이 오래 걸리

지만 불이 꺼져도 쉽게 온도가 내려가지 않기 때문에 고기나 생선을 굽는데

유리하다.

◉ 자기 주변 정리 정돈하기


◉ 자유탐구 노트 검사 맞기

◉ 불씨가 남지 않도록 확인 후 정리하도록 한다.

◉ 인화성 물질은 잘 분리하여 정리한다.

◉ 알콜이 담긴 분무기는 반드시 표기하여 불의의 사고가 나지 않도록 주

의한다.


- 110 -

- 111 -

불이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?


불에 대해 여러 가지를 알아보았다. 열에너지는 인간 생활에 가장 많이 이

용되는 에너지 형태이기도 하다. 한 알의 땅콩 속에 저장된 에너지양이 대단

하다는 것도 알았다. 하지만 열은 반드시 고온의 물체에서 저온의 물체로 이

동이 일어난다. 그러므로 에너지 절약에 어떻게 하면 열 손실을 막고 에너지

효율을 높이는가도 중요한 과제가 된다. 지금까지 탐구한 내용을 바탕으로

이제 내 힘으로 싹트는 의문을 해결해 보겠다는 각오로 진정한 자유 탐구

활동을 시작해 보자.





학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "불이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?“

- 112 -

좋다. 하지만 가능한 ‘불(열에너지)’과 관련 있는 주제를 선정하도록 하여 생

과실에서 제공하는 환경을 통일되게 하는 것이 좋다.













- 113 -


탐구 주제

주제선정의

이유

탐구 목적

탐구 기간

탐구방법

준비물

참고

자료

과학

원리

탐

구

내

용

및

일

정

예상되는 결과

기대효과


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3. 탐구활동


4. 탐구 발표



갖는다.


다.


반드시 나타나는 현상에 대해서는 과학적 근거를 찾아 설명하려는 태도

를 갖게 하고, 논리성을 키워 나가게 지도한다.


에서 또 생활 속에서 일어나는 현상이다. 그러므로 탐구현상의 실례를 반

드시 실생활 속에서 찾아보도록 권유한다. 실생활과 동 떨어진 과학적 개

념은 사실상 없다.




다음 사이트를 참고하세요.

http://www.scienceall.com/sa_ysc/main.sca

- 115 -

◉탐구 보고서 양식:


탐구팀 명

주제선정의

이유

탐구 목적

탐구 기간

탐구

방법

탐구

내용

및

방법

도움을

얻은 곳

참고

자료

알게 된 것





- 116 -

- 117 -

여기에 흙이 있다.

흙은 무엇이며 어디에 있는가?

생명, 운동, 에너지는 모두가 서로 통하는 같은 의미이다. 그러므로 지구상에서

생명이 존재하고 진화가 이루어지기 위해서는 일정한 에너지가 집중될 수 있는

자연 조건과 기능이 갖추어져야 한다. 오스트리아의 삼림지기 빅터(victor

schauberger, 1885～1958)에 따르면 이러한 조건들은 지구의 가장 근원적 운동인

자전과 공전으로 갖추어진다고 한다. 지구는 지축을 중심으로 자전하는 동시에

태양을 중심으로 365.26일의 주기로 공전한다. 이처럼 일정한 리듬에 맞추어서

지구의 에너지는 창조, 순환되고 있다는 것이다. 아울러 빅터는 지구를 의식과

생명을 지닌 유기체로 생각하였다. (살아있는 에너지, 콜럼 콜츠 지음․유상구

옮김)

실제로 지구 자전은 물의 운동과 활성화 과정에 주요한 요인이 되며, 대기의

순환에도 큰 영향을 미친다. 우리 몸이 단순한 고기 덩어리가 아니듯이 지구도

딱딱한 고체 덩어리가 아닌 움직이는 생명체라는 느낌이 들지 않는가?

모든 생물은 땅에서 나서 땅에서 자라며 땅에서 죽는다. 생명의 토대로서 땅의

가치는 실로 어머니와 같다. 이러한 생명의 어머니인 대지, 이 대지를 이루는 흙

을 만나 보자.

여러 가지 흙을 관찰하고 흙의 중요성을 안다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "여기에 흙이 있다.“

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1. 흙을 찾아서

1. 흙을 찾아서

◉ 준비물

돋보기, 채, 온도계, 필름통, 모종삽, 필기구, 기록지(마분지에 부록1 양식), 생

물도감

◉ 실험방법

① 모둠별로 교실 밖으로 나가자. 먼저 바깥의 온도를 잰다.

② 흙이 있는 곳 서너 곳을 지정한다.

③ 지정한 곳에 가서 먼저 흙 위의 온도를 잰다.

④ 모종삽으로 흙을 조금 파서 흙의 냄새를 맡아보고, 흙의 색깔도 관찰하자.

흙 앞에 섰을 때의 느낌도 말해보자.

◉ 결과정리

2. 여러 가지 흙의 성질 관찰하기

◉ 준비물

여러 곳에서 채집한 흙(채집 장소, 채집 일 표시), 돋보기, 채, 생물도감, 색연

필, 각종 자석(네오디늄, 막대자석, 동전자석, 원형자석 등), 작은 플라스틱 접시

(모둠 수×흙의 종류)개.

◉ 실험방법

① 접시에 채집 장소가 다른 흙을 각각 담아 모둠별로 나눈다.

② 각각의 흙을 육안으로 색깔, 냄새 등을 관찰한다.

③ 플라스틱 접시 위에 철망을 얹고, 철망 위에 흙을 한 숟가락씩 놓고 철망을

흔들어 흙을 쳐 낸다.

④ 철망 위에 남은 흙을 관찰한다.

⑤ 확대경으로 접시에 떨어진 흙 속의 작은 생물을 관찰하자.


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흙 2차시 준비물

상자

실험 실험 전 생각 실험 결과2. 여러 가지 흙을 성질

관찰하기


3. 흙속의 금속 찾기

⑥ 생물도감을 보고 이름을 찾아보고 모르는 것은 그대로 기록지에 그린다.

⑦ 네오디늄 자석을 흙 속에 여러 번 굴려서 달라붙은 금속이 있으면 모으자.

⑧ 마지막으로 기록지의 둥근 란에 풀을 칠하고 각각의 흙을 조금씩 붙인다.

◉ 결과정리

3. 흙 속의 금속(철) 찾기

◉ 준비물

여러 곳에서 채집한 흙(채집 장소, 채집 일 표시),

각종 자석(네오디늄, 막대자석, 동전자석, 원형자

석 등), 작은 플라스틱 접시 (모둠 수×흙의 종류)

개.

◉ 실험방법

① 여러 종류의 흙 중에서 자석에 붙는 물질을 가장 많이 포함하고 있는 흙은

어느 것이었나?

② 그 곳의 흙을 찾아가서 자석에 달라붙는 물질들을 조금 더 모으자.

③ 모둠별로 모은 물질을 접시에 쏟아 놓고 자석을 접시 뒤에 가져가 이리 저

리 움직여 보자.

④ 막대자석(동전자석인 경우는 세워서)으로 자기력선도 관찰하자.

⑤ 모은 물질 속에 간간히 보이는 갈색의 물질은 무엇일까?

◉ 결과정리

4. 기념품 만들기

◉ 준비물

각종 자석(네오디늄, 막대자석, 동전자석, 원형자석 등), 바이엘 병, 수수깡, 칼,


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준비물


4. 기념품 만들기

장식용 리본 끈, 철가루

◉ 실험방법

① 사진과 같은 준비물을 준비한다.

② 모둠별로 모은 철가루를 나눠서 각자의

바이엘 병에 약

정도 담는다.

③ 수수깡을 잘라 바이엘 병마개를 만들어 꽂는다.

④ 장식용 끈으로 예쁜 고리를 만들어 매단다.

⑤ 자석으로 병 속의 자석을 끌어 보자.

◉ 결과정리

1. 흙을 찾아서

◉ 암석이 풍화작용을 거쳐 흙을 이룬다.

◉ 흙 속 수분이 증발할 때 증발열을 주위로부터 빼앗아가기 때문에 흙이 있는

곳은 흙이 없는 곳보다 온도가 낮다.

2. 여러 가지 흙의 성질 관찰하기

◉ 흙은 고체상태의 토양, 액체상태의 물, 기체상태의 공기, 그리고 흙 속 생명체

로 생태계를 이루고 있다.

3. 흙 속의 금속(철) 찾기

◉ 흙 속 철가루는 철광석이 부서진 결과이다.

◉ 자기력선의 방향은 N극에서 S극 쪽이라고 한다.


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◉ 집안에 화분을 두면 실내 공기를 맑게 하고 습도도 조절할 수 있다.

◉ 지렁이가 있는 화분의 식물이 더 잘 자란다.

◉ 흙이 사라지고 있는 도심에 열대야 현상이 나타나고 있다.

◉ 마른 흙은 수분을 흡수하는 능력이 크기 때문에 외부의 습도가 높거나 물을

뿌리면 금방 축축하게 젖는다. 반대로 건조하거나 바람이 불면 금방 물이 증발하

면서 마르게 된다. 이러한 원리를 이용하면 흙은 좋은 습도 조절제로 활용할 수

있다. 우리나라의 전통적인 집들은 모두 벽을 황토와 짚을 이겨서 만들었다. 이

러한 집은 벽의 습도 조절 능력이 현재의 콘크리트 건물보다 훨씬 우수하기 때

문에 항상 쾌적한 상태를 유지할 수 있어서 아토피와 같은 현대적인 피부병에

잘 걸리지 않을 수 있다.

◉ 흙은 수분을 잘 흡수할 뿐 아니라 내부의 공기층이 많기 때문에 그만큼 비열

이 높아서 단열효과도 우수하다. 따라서 건물의 벽체로 사용하면 열효율도 높지

만, 도심의 도로나 공원이 흙으로 되어 있으면 그만큼 태양열에 의해서 가열되는

정도가 콘크리트나 아스팔트보다는 작다. 또한 식물이 자라기도 쉽기 때문에 더

대기의 온도를 낮출 수 있다. 그래서 도심에서는 나무가 자라는 공원의 흙마당

부근이 주변의 콘크리트 도로보다 훨씬 온도가 낮고 시원하다.

◉ 흙은 구성되는 광물의 종류에 따라 특징과 용도가 많이 달라진다. 우리가 흔

히 황토라고 부르는 흙은 거의 적색에 가까운 색이 나는데, 이러한 흙은 많은 양

분을 포함하고 있어서 식물이 잘 자란다. 따라서 농사를 짓거나 숲을 가꾸는데는

이러한 황토 흙이 좋다. 우리의 유명한 전통 도자기인 청자나 백자를 구우려면

매우 품질 좋은 고령토가 있어야 한다. 전남 강진은 이러한 흙이 매우 많기 때문

에 고려시대부터 청자산지로 유명해졌다. 일본은 도자기를 만들지 못하다가 임진

왜란때 우리나라에서 납치해간 도공들이 고령토 산지를 발견하고 자기를 굽기

시작하면서 비로소 자기 생산에 성공하였고, 17세기 이후에는 유럽과 도자기 무

역을 통하여 큰 이익을 얻을 수 있었다.

◉ 석회석으로 이루어진 흙은 시멘트의 원료로 사용되며, 모래도 일종의 흙이지


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만 주성분이 단단한 이산화규소를 중심으로 이루어져있기 때문에 물을 흡수하는

능력이 적다. 따라서 모래가 많은 지역은 물빠짐이 커서 식물이 자라기 어렵다.

그러나 갯벌에서는 이러한 물빠짐이 반복되기 때문에 다양한 갯벌 생태계를 이

룰 수 있다.

◉ 모종삽은 씻어 물기를 닦아서 보관한다.

◉ 사용한 흙은 한 화분에 모아둔다.

◉ 과제 제시 :

-. 흙의 성질을 조사해 오자.

-. 모둠별로 탐구활동에 필요한 흙(식물이 자라는 곳의 흙, 공사장에서

사용되는 흙, 인간생활에 근접해 있는 도로나 주택가의 흙 등) 3종류

이상을 구해오자.


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부록1> 관찰 기록 지 : 흙의 종류와 성질(?)

흙의 종류와 성질

흙의 종류 관찰 기록

식물이 자라는 곳의 흙

공사장에 사용되고 있는 흙

주택가의 흙

도로가의 흙


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학 번


실 험제 목 흙에서 철가루를 구하여 기념품 만들기

준비물

큰 알루미늄쟁반, 흙, 모종삽, 돋보기, 철망, 자석(네오디늄자석, 막대자석, 동전 자석 등), 필름

통, 플라스틱 접시, 숟가락, 필름통, 칼, 가위, 바이엘 병, 수수깡, 네오디늄 자석(손잡이 부), 장식용

고리.

실

험

과

정

동전자석을 세워서 만든 자기력선

기념품 준비물

1. 흙을 관찰하자.

1) 모종삽으로 큰 쟁반에 바깥 흙을 담아온다. 어디 흙을 담아 왔는가? ( 운동장, 화단, 도로, 공사장, 언덕 )2) 접시 위에 철망을 걸쳐놓고 철망에 흙 1숟가락을 올려서 철망을 흔들어 준다.3) 돋보기를 사용해서 철망 위에 남아 있는 흙을 관찰하자.4) 철망을 빠져나온 흙도 관찰하자. 5) 아래 원 속에 풀을 칠하고 관찰이 끝난 흙을 붙여보자. 그리고 관찰한 내용을 적어보자.

2. 흙에서 얻은 철가루로 기념품 만들기

1) 네오디늄 자석을 흙 속에 넣어 이리저리 움직여 보자. 자석에 달라붙는 철가루는 떼어서 접시에 모으자.2) 많이 모았으면 네오디늄 자석을 접시 뒤쪽에 가져가 달라붙는 것은 남기고 달라붙지 않는 것은 털어버리자.3) 모은 철가루를 접시에 담아 놓고 접시 뒤에 막대자석을 갖다 대어 보자. 철가루의 배열 상태를 그려 보자.4) 관찰이 끝나면 철가루를 조금씩 나눠서 각자의 바이엘 병에 조금씩 넣는다. 5) 칼로 수수깡을 잘라 병마개를 한다.6) 병목에 장식 고리를 묶어 기념품을 완성한다. 7) 완성품의 바이엘 병 바깥벽에 네오디늄 자석을 가져가 보자. 어떻게 되는가?

철가루의 배열 상태

철망 위에 남은

흙

철망을 빠져나온

흙

=관찰결과= =관찰결과=

배운 점ㆍ

느낀 점

철망으로 흙을 쳐서 관찰

실험 준비물

완성품

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생명의 터 - 흙

흙은 어떤 성질이 있을까?

모든 생물은 땅에서 나서 땅에서 자라며 땅에서 죽는다. 생명의 토대로서 땅의

가치는 어머니와 같다. 땅은 고체 상태인 흙과 액체 상태인 지하수, 기체 상태인

토양 공기가 어우러진 또 하나의 작은 우주이며 생명이다. 생물에 필요한 모든

영양소는 생태계를 순환하는 과정에 반드시 땅을 그치게 된다. 땅은 모든 생물의

영양 은행이자 젖줄로 만물을 지탱하는 근본이다. 또한 땅은 생태 그물망의 가장

아래쪽에서 근간을 이루는 미생물들의 주 서식처이며, 생태순환의 촉매 역할을

할뿐더러 미세한 틈은 물을 보유하는 엄청난 저장고이다. 과연 이 말이 사실일

까?

여는 실험 : 물 ․ 불 ․ 흙◉ 준비물

집기병 또는 뜨거운 열에 견딜 수 있는 유리병, 이 유리병을 덮을 만한 작

은 접시, 과산화수소, 알코올램프, 라이터, 가는 나무막대, 흙.

① 병 속에 흙을 큰 밥숟가락으로 3숟갈 정도 넣는다.

② 여기에 과산화수소(시약용) 30mL를 넣는다.

③ 접시 바닥에 물을 묻혀 병 입구를 덮는다. (병의 크

기에 비해 흙의 양이나 과산화수소의 양이 너무 많

거나, 흙의 종류와 상태에 따라 반응이 빨리 일어나

고 거품이 병을 넘칠 수도 있다. 이런 경우를 대비해

서 병 밑에 신문지나 대야를 깔고 하면 좋다.)

④ 변화를 관찰하고, 흙 거품이 병에 가득하면(넘치면

다 넘치도록 기다렸다)가는 막대로 깜부기불을 만들

어 병 속에 넣어 본다. (흙속에 갇힌 산소 때문에 가는 나무 막대에 불

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "생명의 터 - 흙“

- 126 -


1. 채집 장소별 흙 관찰

이 붙는다)

흙의 촉매작용, 저수작용, 정수작용을 확인하고 흙의 상태에 따른 저수량

을 측정 비교한다.

1. 채집 장소별 흙 관찰

◉ 준비물

채집한 흙, 페트병(900mL) 2개, 망사 천, 알루미

늄 테이프, 작은 돌, 송곳, 칼, 전열기, 라이터, 메

스실린더, 저울, 철망, 접시, 돋보기

◉ 실험방법

① 채집해 온 흙을 접시에 부어서 먼저 육안으로

모양과 냄새 등을 관찰하자.

② 철망으로 쳐서 걸린 알맹이와 걸러진 흙을 관찰

하자.

③ 어떤 차이가 있는가?

◉ 결과정리

2. 흙의 저수량 측정

◉ 준비물

채집한 흙, 물먹는 하마 통(부록), 메스실린더, 저울, 철망, 접시, 돋보기


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실험실험 전

생각실험 결과

2.

흙의

저수

량

측정

흙의 종류pH 저수량(mL/g)

채집 장소 채집일

1차 통과 량

2차 통과 량

3차 통과 량

1차 통과 량

2차 통과 량

3차 통과 량

1차 통과 량

2차 통과 량

3차 통과 량

1차 통과 량

2차 통과 량

3차 통과 량

◉ 실험방법

① 일정한 량의 흙을 잰다.

② 물먹는 하마 통에 흙을 담고 그 위에 일정 부피의 물을 붇는다.

③ 빠져 나온 물의 부피와 물이 빠져나오는 데 걸린 시간을 잰다.

④ ③의 물을 다시 물 먹는 하마 통에 붓는다.

⑤ 빠져 나온 물의 부피를 잰다.

⑥ ⑤의 물을 다시 물먹는 하마 통에 붇고 빠져나온 물의 부피를 재고 보관한

다.

⑦ 하마 통의 흙은 같은 종류의 흙과 합하여 플라스틱 접시에 담아둔다.

⑧ 하마 통을 씻어서 다른 종류의 흙으로 1)～6)과 같은 실험을 한다.

⑨ 흙의 종류마다 걸러진 물에 pH시험지로 산도를 측정하고, 물속 성분을 알

고 싶으면 걸러진 물을 가까운 수질 측정 연구소로 보낸다.

◉ 결과정리

3. 정수기 만들기

◉ 준비물

채집한 흙, 물먹는 하마 통(부록), 메스실린더, 저울, 철망, 접시, 돋보기


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정수기에 사용할 재료들


3. 정수기 만들기

◉ 실험방법

① 실험 2에서 가장 물을 잘 먹고 잘 토하는 흙을 선정한다.

② 하마 통을 씻어서, 아래 자갈, 모래, 숯을 담는다.

③ 그 위에 실험 2에서 가장 좋은 흙을 담는다.

④ 시커먼 먹물을 부어 보자.

⑤ 맑은 물이 나오면 그 속에 작은 식물을 심어서 보관하자.

◉ 결과정리

2. 흙의 저수량 측정

흙은 흙과 흙 사이에 많은 빈틈이 있으며, 알갱이 하나하나의 표면적도 대단히

넓어 많은 양의 물을 흡착할 수 있다. 흙 속의 많은 빈틈은 흙 속의 작은 동물들

이 만든 것이다. 그들이 공기구멍을 내어서 호흡하면서 흙을 스펀지처럼 푸석푸

석하게 만들었다. 그리고 흙에서 자라고 있는 식물의 뿌리는 이렇게 된 흙 알갱

이들을 얽어주어 비가와도 땅이 페이지 않게 한다. 그래서 산림지대는 노출된 땅

보다 5배나 더 많은 물을 흡수할 수 있다. 흙은 이러한 작용으로 비가 올 때는


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물을 저장하고, 가물 때는 물을 조금씩 내 놓아 홍수와 가뭄을 조절하는 능력을

가지고 있다. 또한, 흙 속의 점토는 음 전하를 띤 콜로이드 입자로 작물에 필요

한 양분을 부착하여 보관하였다 필요할 때 내어주기도 하고 지하수로 흘러 들어

가는 농약이나 중금속 등을 제거하기도 한다. 점토 1g 속에 900억 개의 점토 알

갱이가 있어 그 표면적은 무려 300평이나 된다. 점토가 많은 지역은 비옥하여 농

사가 잘 되고 지하수가 쉽게 오염되지 않는다. 좋은 흙은 자신이 가지고 있는 미

네랄을 자기를 스쳐 가는 물에게 흘려주기도 한다. 자연 늪이 걸러내는 물의 정

화능력은 현재 인간이 만든 그 어느 하수처리장보다 뛰어나다. 산에 나무를 심어

토양의 유실을 막고, 자연 늪을 지켜야 함은 바로 이러한 이유에서이다.

◉ 여는 실험(흙의 촉매능력) 설명

유리병에 흙을 조금 넣는다. 여기에 과산화수소수를 1/3컵 정도 붓고 얼른 접

시로 덮어둔다. 이 때 접시 밑이나 유리병 입구에 물을 조금 묻혀 가능한 병의

입구가 빈틈없이 잘 막히도록 한다. 한 15분쯤 기다리면 접시가 들썩거리며 공기

같은 것이 빠져나갈 것이다. 그러면 라이터 불을 켜서 나무젓가락 끝을 태워 나

무젓가락이 어느 정도 타면 그 불을 꺼서 깜부기불을 만든다. 이제 이 깜부기불

을 유리병 속에 넣어 보자. ‘뻑’하는 제법 큰 소리까지 나면서 나무젓가락에 불

이 붙을 것이다. 얼른 꺼내어 불을 끄고서 다시 넣어 보자. 다시 불이 붙을 것이

다. 같은 방법으로 서 너 번에 걸쳐 불을 붙일 수 있다. 흙 대신 오이나 감자를

썰어 넣고 같은 실험을 할 수 있다.

과산화수소(H2O2)는 산소와 수소의 화합물로 같은 산소와 수소의 화합물인 산

화수소(물 : H2O)보다는 산소를 더 많이 갖고 있다. 산소를 더 많이 갖고 있는

과산화수소는 불안정하여 그대로 두면 서서히 산소를 잃고 물로 변한다.

과산화수소 → 물 ＋ 산소 (2 H2O2 → 2 H2O ＋ O2)

이 반응은 매우 느리게 일어난다. 그러나 과산화수소가 흙의 표면에 닿으면 이

반응의 속도는 한결 빨라진다. 즉 흙이 과산화수소의 분해반응을 촉진시키는 것

이다. 흙과 같이 자신은 변하지 않으면서 반응 속도에 영향을 주는 물질을 촉매

라고 한다. 흙은 여기서 반응 속도를 빠르게 하는 촉매로 작용한 것이다. 병 속

에 깜부기불을 넣었을 때 불이 붙는 까닭은 산소가 불을 붙이는 성질이 있기 때

문이다. 즉, 불이 붙는다는 것은 바로 산소와 연소물질이 결합한다는 것이다. 흙

대신에 오이나 감자를 넣어 실험을 해보면 오이나 감자도 과산화수소의 분해를

돕는 좋은 촉매임을 알 수 있다.

우리가 발을 딛고 서있는 이 땅은 바로 천연의 촉매이다. 만물은 땅 위에서 땅

의 중매역할에 의해 변화한다. 대지를 만물의 근본이라는 것은 바로 이 때문이

아닐까?


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◉ 야외에서 실험을 할 때나 보다 효과적으로 실험을 하려면 비커에 흙을 담아

대야 중앙에 두고서, 여기에다 과산화수소수를 조금씩 부어 보자. 흙이 부글부글

끓어오르는 것이 마치 살아 꿈틀거리는 것 같다. 그리고 나뭇가지로 깜부기불을

만들어 이 흙의 거품 속에 넣으면 밝은 불꽃이 피어나는 모습이 마치 흙과 물이

불을 만들어 나무를 태우는 것 같다.

◉ 다공성 물질인 숯을 집안이나 냉장고 등에 두어 공기를 정화시키고 냄새를

제거한다.

◉ 공장 굴뚝에 집진기를 설치하여 대기 중으로 날아가는 먼지를 부착시켜 대기

오염을 막는다.

◉ 강의 하구에서 강물이 바닷물 어귀에 접어들면 삼각주가 생긴다.

◉ 적조 현상을 막기 위해 바닷물에 황토 흙을 뿌린다.

◉ 흙은 종류에 따라 다양한 용도로 사용된다. 도자기는 고령토를 사용해만 만들

수 있지만, 뚝배기나 항아리는 보통의 황토를 쓴다. 석회석은 시멘트의 재료가

되고, 모래는 건물이나 다리를 짓는 콘크리트의 골재로 사용된다. 또한 운동장에

서 충격을 흡수하거나 물 빠짐을 쉽게 하는데 사용된다.

◉ 공사장에서 채집한 흙은 따로 보관한다.

◉ 나머지 흙은 지난 시간에 모아둔 흙에 합한다.

◉ 모둠별 정수기는 햇볕이 잘 드는 창가에 둔다.

◉ 공사장에서 채집한 흙을 통과한 물은 가까운 전문 검사실에 성분분석을

의뢰한다.


- 131 -

◉ 과제 제시 : 이러한 특성을 지닌 흙은 어떤 일을 할까? 인간이 흙으로부터

얻을 수 있는 것에는 어떤 게 있을까? 흙이 하는 일을 조사해 오자. 그리고

죽은 나무의 가지를 조금씩 구해오자.

물먹는 하마통 만들기

◉ 준비물

페트병(900mL) 2개, 망사 천, 알루미늄 테이프, 작은 돌, 송곳, 칼, 전열기, 라

이터.

◉ 만드는 방법

① 칼을 불에 달구어 페트병 하나는 밑 부분을 잘라내고, 남은 하나는

윗부분을 잘라낸다.

② 잘라낸 부분에 알루미늄 테이프를 붙여 안전하게 한다.

③ 밑 부분을 잘라낸 것이 깔때기가 되고, 윗부분을 잘라낸 것이 물 받

침 통이 된다.

④ 깔때기를 물 받침 통에 꽂아서, 아래쪽에 망사 천을 깔고 그 위에 작

은 돌을 누른다.

⑤ 송곳을 불에 달구어 물 받침 통 위쪽에 깔때기와 닫지 않는 부분의

양 옆으로 두 개의 구멍을 뚫는다. (공기가 드나들 구멍이다.)


- 132 -

학 번


실 험제 목 물·불·흙

준비물 큰 알루미늄쟁반, 흙, 컵 2, 알코올램프, 숟가락, 라이터, 가는 나뭇가지, 과산화수소.

실

험

과

정

실험 준비물

1. 컵 하나에는 운동장 흙을 조금 담고, 컵 하나에는

화단의 흙을 조금 담는다.

2. 운동장 흙을 담은 컵에 과산화수소수를 모래가 잠길 정도로

붓고 변화를 관찰한다.

어떻게 되는가?

3. 화단의 흙을 담은 컵에 과산화수소수를 모래가 잠길 정도로 붓고 변화를 관찰한다.

어떻게 되는가?(

4. 가는 나뭇가지로 불씨를 만들어 화단의 흙이 만든 거품 속에 넣어 보자. 어떻게 되는가?

5. 조금 굵은 나뭇가지로 불씨를 만들어서 같은 거품 속에 넣어 보자. 어떻게 되는가?

배운 점

ㆍ

느낀 점

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흙으로부터

황산구리수용액

메탄올

알코올램프

물

나(木)쇠고리세트

나(木) 쇠고리 만들기

흙이 얼마나 소중한지는 알았을 것이다. 흙에서 모든 생명체들이 살아가고 나

무가 자라고 그리고 흙으로부터 많은 무기질을 얻을 수 있다. 이번 시간에는 흙

에서 얻을 수 있는 두 가지 대립적인 유기물과 무기물의 만남으로 조화를 이루는

나(木) 쇠고리를 만들어 보자. 두 가지 다 흙으로부터 얻을 수 있는 것들이다.

흙으로부터 얻을 수 있는 나뭇가지와 철판으로 멋진 열쇠고리를 만든다.

1. 나(木)쇠고리 만들기

※이 실험은 제 2회 대한민국 과학축전에서 환경

부 장관상을 수상한 ‘숲(생명)’실험을 기본으로

구성하였다.

◉ 준비물

철판(고리포함), 황산구리수용액, 메탄올, 나뭇

가지, 9자 핀, 핀셋, 알코올램프, 전정가위, 칼, 네

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "흙으로부터“

- 134 -

C

D

완성품


1. 나(木)쇠고리 만들기

임 펜, 유성 매직, 세제, 무광택 락카, 키친타월(휴지).

◉ 실험방법

① 철판에 철 고리를 낀다.(사진 A)

② 철판을 메탄올에 두세 번 헹궈서 휴지로 닦는다.

③ 표면을 깨끗하게 닦은 철판의 한 면에 네임 펜으로

‘ → ’라고 쓴다.(사진 B)

( 철원자 철이온 구리원자 구리이온)

※ 반응식의 뜻은 황산구리 속의 구리 이온이 철판의 철 원자와

만나서 철 원자가 이온이 되어 용액 속에 녹아들어가고

용액 속의 구리이온은 구리원자가 되어 석출된다는 뜻이다.

④ 다른 한 면에는 자신이 그리고 싶은 그림이나 글씨를 쓴다.

⑤ 그림을 그린 철판의 고리를 핀셋에 걸어서 황산구리 수용액

속에 담가두고 비커 벽을 통해 그 변화를 관찰한다.(사진 C)

어떻게 변하는가? ( )

⑥ 철판 표면이 모두 변하면 조심스럽게 용액에서 꺼내어 메탄

올 용액에 담가 가볍게 흔들어 준다. (사진 D) 어떻게 되는

가? ( )

⑦ 네임 펜이 깨끗하게 지워지고 글씨나 그림이 나타나면 물에

가볍게 헹궈서 알코올램프 위에서 말린다.

⑧ 철판이 식으면 표면에 투명 락카를 뿌리고 말려둔다.

⑨ 나뭇가지를 깎아 예쁜 장식품을 만들고 9자 핀을 끼운다.

예) 연필 깎기 : 나뭇가지를 연필처럼 깎아서 끝부분에

매직으로 색칠을 하여 연필심 모양을 낸다.

⑩ 철판 표면의 락카가 마르면 철판 고리에 나뭇가지

장식을 함께 끼워 멋진 나(木) 쇠고리를 완성한다.

◉ 결과정리

B

A


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◉ 산화는 전자를 잃는 반응, 환원은 전자를 얻는 반응, 산화와 환원은 같이 일어

난다.

◉ 금속은 전자를 잃고 양이온으로 산화하기 좋아한다. 금속의 산화하기 좋아하

는 능력은 금속마다 차이가 있다.

◉ 철과 구리 중 반응성이 더 큰 것은 철이다.

◉ 실험에서는 철과 구리가 만나서 반응성이 큰 철이 산화하고, 구리가 환원하였

다.

◉ 반응식은 다음과 같다. →

◉ 네임 펜은 유성으로 물에는 녹지 않고 메탄올에는 녹는다.

◉ 사용한 농기구는 습기를 제거하여 보관해야 한다.

◉ 금속의 산화환원반응은 전기 도금에 이용된다.

◉ 수성사인펜은 무기용매인 물에 녹고 유성 사인펜은 유기용매인 기름에 녹는

다.

◉ 금속의 산화 환원 반응을 이용하여 그림이나 문자를 새기는 방법을 ‘에칭’이라

한다. 에칭은 미술에서도 중요하지만 현대 산업에서 아주 중요하다. 우선 판화나

인쇄를 위한 주형은 모두 에칭으로 만든다. 원하는 그림이나 글자를 에칭을 이용

하여 새긴 다음, 그 위에 잉크를 발라 종이에 찍으면 인쇄가 되기 때문이다. 고려

의 팔만대장경을 만든 금속활자는 에칭 기법이 아니라 고운 모래로 만든 주형에

구리를 녹여 부어서 만들었다. 따라서 글자가 크고, 한 글자씩 만들어졌다. 그러

나 에칭 기법을 이용하면 넓은 판에 많은 글자나 그림을 동시에 새길 수 있다.

컴퓨터나 TV같은 전자제품은 복잡한 전자회로로 구성되는데, 이러한 전자회로를

정교하면서 쉽게 대량생산하는 방법으로는 ‘인쇄기판’ 법이 사용된다. 인쇄기판은

에폭시나 테플론 수지 위에 구리판을 붙인 다음 에칭을 통하여 필요한 회로만 남

기고 모두 녹여낸다.

더 정밀한 용도는 컴퓨터의 메모리나 CPU같은 고직접 반도체를 만들때 사용하


- 136 -

는 것이다. 아주 작은 실리콘 단결정 기판 위에 반도체 물질을 입힌 다음, 설계된

논리 회로에 따라 미세한 반도체 회로를 새기면 수억 글자의 정보를 저장하거나

처리할 수 있는 반도체가 만들어진다.

◉ 사용한 황산구리는 따로 모아 둔다. 황산구리수용액의 푸른색이 어느 정도

있으면 다시 사용할 수 있다.

◉ 용제로 사용한 메탄올은 모아 두었다 연료로 사용한다.

◉ 사용하고 남은 나뭇가지는 흙을 모아 둔 화분에 꽂아서 멋지게 꾸며 보자.

혹시 화분에 새싹은 보이지 않는가?

◉ 과제 제시 : 건강한 흙이 갖추어야 할 조건들을 조사해 오자.

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흙이 사라지고 있다.

건강한 흙이 갖추어야 할 조건을 제시하여라.

비에 물바다를 이룬 도로, 부산 연화리 마을 입구 2009. 7.

7

여는 실험 : 엎어도 쏟아지지 않는 물

◉ 준비물

고흡수성수지, 종이컵, 덮개, 물

◉ 실험방법

① 종이컵에 물을 붓는다.

② 덮개를 덮는다.

③ 엎어서 덮개를 뗀다.

◉ 사진 속 현상과 흙의 기능과는 어떤 관련이 있는가?

모둠별 토의를 거쳐 건강한 흙이 갖추어야 할 조건을 제시하고, 흙 사랑

기념품 ‘나만의 정원’을 만든다.

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "흙이 사라지고 있다.”

- 138 -

1. 주제 제시

흙이 오염되고 있다. 그 사실을 증명하고, 건강한 흙이 갖추어야 할 조건

을 제시하여라.

◉ 준비물

모조지, 풀, 가위, 즉석카메라, 필기구, 흙 실험 세트, 기타

1) 모둠별 토의

① 사회자와 기록자를 뽑고 자유토론을 한다.

② 각자 조사해 온 내용을 발표하고 찬, 반 토론을 거쳐 합의한 내용을 정

리 기록한다.

2) 결과정리

자유로운 양식으로 토의 내용을 정리한 발표 자료를 만든다.

3) 모둠별 발표 및 평가

① 모둠별 대표가 심지를 뽑아 발표 순서를 정한다.

② 3분 발표에 2분 질문 시간을 갖는다.

③ 평가는 모둠별 평가와 최고의 탑 스피커를 뽑는다.

④ 평가는 참가자 전원이 한다.

⑤ 평가자 전원이 모둠에 점수를 주고, 가장 발표나 질문을 잘 하는 사람

2명을 적어내어 최고점수와 최다 득표자를 선정한다.

2. 흙 사랑 기념품 만들기

◉ 준비물

플라스틱 소주잔, 고흡수성수지, 나무젓가락, 유성 매직, 네임 펜, 흙과 작

은 식물.

◉ 실험 방법

① 네임 펜으로 컵 바깥을 예쁘게 꾸민다.

② 컵 속에 지난번에 모아두었던 흙을 1/2정도 담고, 여

기에 고흡수성수지1/4 t-스푼 정도 담아서 물을 컵에

8부정도 담아서 나무젓가락으로 저어준다.

③ 밖에 나가 작은 잡초를 한 포기 뽑아서 컵에 심으면


- 139 -


2. 흙사랑 기념품 만들기

기념품은 완성이다.

④ 집에 가져가 내 책상 앞에 두고 컵에 물이 마르면 물을 주어가며 식물

을 키워 보자.

◉ 결과정리

건강한 흙은 생명체가 살 수 있는 흙이다. 생명체가 살기 위해서는 각종

양분과 물, 그리고 공기가 있어야 한다. 흙 속 점토는 양분을 보관하고 물은

이 양분을 식물 속으로 나르며 공기는 뿌리가 숨 쉬게 한다. 또한 지렁이는

흙을 먹고 배설하여 흙을 기름지게 하고 땅을 푸석푸석하게 하여 공기와 물

의 신선한 통로가 되어 비료를 주거나 땅을 갈아주는 효과를 내므로 지렁이

가 사는 흙이 건강한 흙이다. 그리고 지렁이 몸속을 통과한 흙은 칼리나 석

회의 함양이 3배나 증가하여 산성토양을 개량하는 효과도 있다.

건강한 흙은 표면적이 넓고 기공이 많아 많은 양의 물을 흡수할 수 있고

여러 가지 오염물질을 부착하여 물을 정화시키는 능력이 있다.

흙은 그 자체가 오염되거나 사라지는 것이 아니다. 흙은 다양한 물질과 결

합되거나 포함할 수 있기 때문에, 그에 따라서 흙의 성질이 달라진다. 흙 위

에 뿌려진 물질이 흙 속에 스며들면, 그 물질 때문에 흙의 성질이 달라진다

고 할 수 있다. 토양 오염의 가장 대표적인 것은 액체에 의한 오염이다. 특

히 기름은 점성이 커서 흙과 강하게 결합하고 깊숙이 스며드는 반면에 잘

증발하지도 않고 오랫동안 남아있기 때문에 대표적인 토양오염 물질이 된

다. 유조선의 사고 때문에 바다에 뿌려진 기름이 갯벌의 토양을 오염시키는

것이 대표적인 사례이다. 그 밖에 주유소나 송유관 주변의 토양이 오염되는

것도 마찬가지 경우이다.

농약이나 비료도 중요한 토양 오염 물질이 된다. 농사를 위해서 과도하게

뿌려진 농약은 일부만 식물에 흡수되고 대부분이 흙 속에 흡수되어 잔류하


- 140 -

게 된다. 이러한 농약 성분은 나중에 비가 온 후에 물과 함께 쓸려 나가서

하천을 오염시키거나 또는 식물에 흡수되어 인체에 해로운 작물을 만들 수

있다.

비료의 산 성분은 토양에 뿌려지면서 자꾸 산성화시키는 주범이 된다. 따

라서 비료를 과도하게 사용하면 처음에는 식물이 잘 자라지만 나중에는 식

물이 전혀 자랄 수 없는 땅을 만들게 된다.

◉ 고 흡수성 수지는 종이 기저귀에 사용된다.

◉ 생선 가게나 과일 가게에서 사용하는 스티로폼 상자로 실내 화단을 만들

어 실내 공기를 정화시킨다.

◉ 스티로폼 상자 등으로 베란다나 옥상에 텃밭을 가꾼다.

◉ 고 흡수성 수지를 이용하여 수경재배를 한다.

◉ 모둠별 테이블 정리 정돈하기

◉ 우수 모둠의 발표 자료는 수정 보완하여 ppt 자료로 만든다.

◉ 자기 자유탐구 노트 챙기기

◉ 흙은 무엇이며 어떤 일을 할까? 다음과 같은 과제로 스스로 탐구 활

동을 이어 나가자.

- 141 -

흙이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?


흙에 대해 여러 가지를 알아보았다. 이러한 흙이 오염되고 있다. 더욱 심

각한 것은 이러한 흙이 인간으로부터 멀어지고 있다. 건강한 흙 100g이 물

40~50g을 저장할 수 있다. 중력을 이기려면 흙 속에 나무뿌리 등이 이리 저

리 얽혀 서로가 서로를 의지하며 보둠아 주어야 한다. 나무의 소중함이 여기

에 있다. 이것저것 따져보고 궁리하는 태도로 흙이 인간생활에 미치는 영향

등의 탐구를 계속해 보자. 이제 내 힘으로 싹트는 의문을 해결해 보겠다는

각오로 진정한 자유 탐구 활동을 향해 출발하자!





좋다. 하지만 가능한 ‘흙’과 관련 있는 주제를 선정하도록 하여 생과실

학교로 가는 생활과학교실 - 충북대 "흙이란 무엇이며 어떤 일을 하는가?”

- 142 -






에서 제공하는 환경을 통일되게 하는 것이 좋다.







- 143 -



탐구 주제


탐구 목적

탐구 기간

탐구방법

준비물

참고

자료

과학

원리

탐

구

내

용

및

일

정

예상되는 결과

기대효과


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3. 탐구활동


4. 탐구 발표



갖는다.


다.


반드시 나타나는 현상에 대해서는 과학적 근거를 찾아 설명하려는 태도를

갖게 하고, 논리성을 키워 나가게 지도한다.


에서 또 생활 속에서 일어나는 현상이다. 그러므로 탐구현상의 실례를 반

드시 실생활 속에서 찾아보도록 권유한다. 실생활과 동 떨어진 과학적 개

념은 사실상 없다.





- 145 -

◉탐구 보고서 양식:


탐구팀 명


탐구 목적

탐구 기간

탐구

방법

탐구

내용

및

방법

도움을

얻은 곳

참고

자료

알게 된 것




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