d라이브러리









"세상에서 제일 잘 튀는 공을 만들어라!"

강자들의 도전을 뛰어난 과학 지식과 논리적인 생각으로 물리친‘스핀스쿨’의 주인공 한누리. ‘이제 공부에만 집중해야지’라고 다짐하는 순간, 정말로 강한 적이 나타났다.
바로 그 주인공은 물리학의 상식을 뛰어넘는‘기계공’을 만든 미스터 X. 뉴턴의 운동 법칙이 통하지 않는 무시무시한 공으로 세계를 정복하려는 야심을 가지고 있는 악당에 맞서야 하는 누리. 하지만 누리의 힘만으로는 악당의 힘에 맞서기 벅차다. 누리 못지 않게 과학적 지식이 풍부하
고 공을 잘 다루는 친구들이 많으면 좋을 텐데….
과학해결사들! 자신만의 과학 지식으로 멋진 공을 만들어 누리와 함께 악당들을 눌러 버리자고!
 

과연 미스터 X의 야심을 막을 주인공들은 누굴까? 한누리를 도와 줄 세 번째 과학해결사들은 고원초등학교 친구들이 맡아 주었어. 이번에는 여학생들도 많이 참가했네. 한누리의 논리적인 생각과 귀여운 외모가 여학생들에게 인기가 많은가 봐(^-^).
이번 과제는 주변에서 구할 수 있는 재료로 탄성이 큰 공을 만드는 것. 공이 가진 탄성의 힘으로 높이 튀게 하는 거야. 여기서‘탄성’이란‘외부 힘에 의하여 변형을 일으킨 물체가 힘이 제거되었을 때 원상태로 되돌아가려는 성질’을뜻해. 즉 공이 바닥에 닿았을 때(외부 힘이 공에 작용하는 순간) 모양이 변한 공이 원래의 모습을 찾으려고 하는 성질을 얼마나 많이 갖게 하느냐가 핵심인 거지.
쉽게 머리에 와 닿지 않는 말 같지만 우리 과학 해결사 친구들, 그 정도쯤은 아무 것도 아니라는 표정으로 직접 만든 공을 꺼내 보이는데…. 와∼, 공에 관해서는 둘째가라면 서러워 할 한누리조차 상상 못했던 기발한 공들이잖아!

‘용수철은 최고의 탄성쟁이!’
용수철 스티로폼 공
진현호


“만약에‘스핀스쿨’을 영화로 만들면 저를 주연 배우로 출연시켜 주세요.”
한누리를 꼭 닮은 외모의 진현호 친구. 외모뿐 아니라 과학적인 생각마저 누리를 닮았는걸. 진현호 친구의 공은 용수철을 둥그런 스티로폼에 붙여 탄성을 크게 했어. 용수철은 철사를 나선형으로 감아 효율적으로 에너지를 흡수할 수 있게 만들었지. 이런 용수철의 성격을‘탄성변형’이라고 해. 이 탄성변형 덕분에 용수철은 외부의 힘을 에너지로 저장할 수 있어. 진현호 친구는 사진에서 보듯이 공을 바닥에 튀기지 않고 손으로 꾹 눌렀다가 놓았어. 그때 압축된 용수철은 에너지를 내부에 저장했다가 손을 놓는 순간 한꺼번에 밖으로 뿜어 내게 돼. 이런 용수철의 성질을 효과적으로 이용한 덕분에 진현호 친구의 공은 손을 놓은 순간 180cm나 솟아 오를 정도로 큰 탄성을 자랑했지. 그러나 이 공은 별도의 힘을 가하면 안 된다는 실험 조건을 어긴 점이 아쉬웠어. 공을 움직이게 한 외부 힘은 진현호 친구가 손으로 누른 힘이었으니까 말이야. 하지만 용수철의 탄성을 공에 효과적으로 이용한 아이디어는 놀라워.
 


‘용수철과 고무의 결합이요!’
용수철 고무공
김보경


고무의 탄성 덕분에 잘 튀는 공에 용수철을 붙이면 어떻게 될까? 김보경 친구의 용수철 고무공 역시 용수철을 이용해서 탄성을 더 크게 했어. 탄성 좋기로 소문난 고무와 용수철, 두 물체의 환상적인 결합인 셈이지. 그렇다면 김보경 친구의 공은 얼마나 튀어올랐을까? 의외로 높게 올라가지 못했어. 170cm 높이에서 자유낙하시켰을 때 70cm를 튀어 올랐지. 생각보다 많이 튀어오르지 못한 이유는 용수철이 힘을 흡수하기 때문이야. 탄성이 좋은 두 물체를 결합시키면 탄성이 더 커질 것 같지만 이 경우는 용수철이 고무의 탄성을 오히려 흡수해 버린 거
지.
하지만 두 물체의 결합을 시도한 김보경 친구의 아이디어는 아주 독창적이었어.
 


★용수철이 없다면 무지무지 불편해∼!

용수철은 의외로 많은 물건에 쓰이고 있습니다. 우리 생활 깊숙이 파고 들어 있지요. 일일이 다 소개하자면 지면이 모자랄 거예요. 지금 혹시 책상 위에 스테이플러(호치키스)가 있다면 안을 한번 살펴보세요. 안에 있는 용수철은 심을 제자리로 밀어 주는 기능을 합니다. 용수철이 없으면 심을 박을 수가 없겠지요. 심을 다 쓰고 나면 용수철은 원래 모양으로 돌아간답니다. 이런 문구류뿐만 아니라 침대나 소파 같이 휴식을 취하는 물건에도 용수철은 유용하게 쓰이고 있어요. 우리의 몸무게가 주는 충격을 흡수해서 더 편안하게 해 주는 기능을 하고 있죠. 자동차에 도 용수철은 중요하게 쓰입니다. 교통 사고가 났을 때 외부의 커다란 충격으로부터 운전자를 보호해 주는 기능을 하지요. 만약 자동차에 용수철이 없다면 교통 사고 사망자가 크게 늘어날 거예요.

‘탄성을 이야기할 때 고무줄을 빼놓으면 섭섭하지.’
고무줄 요요
이소라


이소라 친구가 만든 것은 좀 달라 보이는걸? 아하∼, 공을 만든 게 아니라 요요를 만들었구나. 실험조건은 탄성이 좋은 공을 만드는 것이었는데 요요를 만들다니 개성이 강한 친구인가 봐(^-^;). 이소라 친구가 만든 요요는 고무줄의 탄성을 이용했어. 머리를 묶을 때 쓰는 고무줄과 물을 채운 풍선을 연결했지. 이 요요를 한번 돌려 봤더니 글쎄, 천장까지 닿을 만큼 늘어났다 다시 돌아왔지 뭐야! ‘스핀스쿨’에 등장하면 어떤 공보다도 무서운 무기가 되겠는걸. 이렇게 잘 늘어났다 줄어들었다 하는 것은 고무의 우수한 탄성 덕분이야. 모든 물체는 부서지고 끊기는 ‘항복점’이란 것이 있는데 고무는 이 항복점이 탄성이 시작되는 지점과 무지 멀리 떨어져있어. 고무가 웬만해서는 끊어지지 않는 이유가 바로 이것 때문이지. 비록 공을 만들지는 않았지만 탄성의 원리를 잘 이해하고 요요를 응용할 생각을 한이소라 친구, 대단해요∼!
 

‘누구도 날 멈출 수 없어!’
플러버(일명 탱탱볼)
이지영


문방구에서 구할 수 있는 플러버(일명 탱탱볼). 직접 가지고 놀아 본 친구들은 탱탱볼의 무서운 탄성을 경험해 봤을 거야. 학교 복도에서 튀기면 천장을 몇 번이나 반복해서 맞출 정도로 놀라운 탄성을 자랑하지. 그런데 여기서 놀라운 사실을 하나 알려 줄게. 이 탱탱볼은 직접 만들 수도 있다는 말씀! 물 100mg에 붕사를 두 찻숟가락 정도 넣어 잘 녹인 후 원하는 색깔의 식용 색소를 넣어. 그 다음에 PVA 풀 약 40g을 다른 컵에 담아 젓가락으로 저으면서 만들어 놓은 붕사 용액을 조금씩 섞어. 그러면 두 물질이 결합해서 젤리처럼 굳어지는 것을 볼 수
있을 거야. 그것을 꺼내 오랫동안 주물러서 동그랗게 빚으면‘고탄력 탱탱볼’이 완성되는 거지. 이지영 친구도 이런 방법으로 탱탱볼을 만들었는데 170cm 높이에서 자유낙하시켰을 때 무려 130cm나 튀어올랐어. 이렇게 탱탱볼이 잘 튈 수 있는 것은 붕사와 PVA 풀의 결합이 웬만한 합성고무의 탄성을 능가하는 긴 사슬 구조를 만들기 때문이야. 직접 탱탱볼을 만든 이지영 친구, 꼭‘스핀리그’의 멤버로 영입해야겠는걸!
※붕사는 약국에서, PVA 풀은 문방구에서 구입할 수 있다. 플러버를 만들 땐 꼭 비닐 장갑을 끼고 입과 눈에 용액이 들어가지 않도록 주의해야 한다.

★탄성이 없으면 홈런을 칠 수 없다?!

누구나 한 번쯤은 텔레비전을 통해서 야구 경기를 본 적이 있을 거예요. 그런데 혹시 경기 중에 야구공이 타자의 방망이에 맞는 순간을 정확하게 본 친구들이 있나요? 슬로비디오로 재생된 장면을 자세히 살펴보면 공이 방망이의 표면에 붙어 있는 것처럼 늘어난 것을 볼 수 있습니다. 특히 홈런의 경우에는 더 두드러지죠. 그런데 어떻게 그 딱딱한 야구공이 늘어날 수 있냐고요? 그것은 야구공도 탄성을 가지고 있기 때문이랍니다. 공이 방망이에 맞는 순간, 공은 형태가 납작하게 변화하면서 충격의 힘을 흡수했다가 외야 쪽으로 날아갈 때 본래의 모습으로 돌아가면서 힘을 배출합니다. 덕분에 멀리 날아갈 수 있는 것이죠. 야구공에 탄성이 없다면 홈런왕 이승엽은 탄생할 수 없었을 거예요.

탄성의 원리를 정확하게 이해하고 멋진 공을 만든 과학해결사들 덕분에 누리의 마음은 든든하다. 이제 미스터 X의 기계공이 두렵지 않은 한누리. 꼭 악당들의 음모를 막겠다고 다짐한다. 그런데 누리의 고민이 또 하나 생겨 버리고 말았으니…. 여태까지 누리의 과학 지식이 가장 뛰어나다고 생각하던 채영이와 유나가 누리 못지 않게 과학 지식이 풍부한 친구들이 많다는 사실을 알아버렸지 뭐야.
“한누리! 더욱 더 열심히 과학 공부하는 거야. 알았지? 화이팅!”

우리 학교는 과학동산

21세기 정보화 시대를 대비하는
고원초등학교


3기 과학해결사들이 다니고 있는 서울고원초등학교(교장 조창신)는 2004년에 개교한 신생 학교입니다. 서울시 구로구 고척동에 위치하고 있지요. 역사는 짧지만 훌륭한 시설을 갖추고 있어 학생들의 창의력을 높여 줄 수 있는 교육 여건을 자랑하고 있습니다.
고원초등학교에서 가장 주목할 점은 정보화 교육에 대해 쏟고 있는 노력입니다. 특히 정보 기술과 통신 기술을 합친 ICT교육을 학년별로 체계적으로 지도하고 있으며 학교 자체적으로 정보화 기능 경진대회 실시, 학생들의 정보활용 능력 및 정보윤리 교육의 강화에 힘쓰고 있습니다. 또한 학생의 소질과 특기를 계발하는 특별 활동을 강화하고 그 성과를 인증하는 제도를 운영함으로써 더욱 더 효과적인 영재교육이 이루어지는 데도 관심을 기울이고 있지요.
고원초등학교는 특히 과학과 관련한 어린이 방송 프로그램에서 인기가 많기로 유명한데요. 얼마 전인 3월 16일, KBS교육 프로그램인‘저요저요’에 6학년 친구들이 출연해 멋진 모습을 보여 주기도 했지요.
깨끗한 환경과 시설 속에서 21세기 정보화 시대의 주인공을 꿈꾸고 있는 고원초등학교 친구들. 21세기의 빌 게이츠가 될 수 있는 훌륭한 과학 인재들이 많이 나오길 기대합니다.
 

이 기사의 내용이 궁금하신가요?

기사 전문을 보시려면500(500원)이 필요합니다.

2005년 07호 어린이과학동아 정보

  • 김경우 기사
  • 도움

    신현진 교사

🎓️ 진로 추천

  • 물리학
  • 교육학
  • 화학·화학공학
이 기사를 읽은 분이 본
다른 인기기사는?