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‘생생탐사 5개년 계획’으로 생태 탐사를 시작한 다운이가족. 새 탐사를 시작으로 곤충 탐사, 지질 탐사, 천체 탐사, 식물 탐사, 게다가 말레이시아 열대 정글 탐사에 이르기까지 자연과 함께한 다양한 탐사를 경험했다. 이번 탐사는 바로 늪! 순채, 검정말, 붕어말, 왜개연꽃, 통발 등 이름도 특이한 습지식물들이 사는 바로 그런 곳이다.
그런데 늪 탐사를 하고 있는 다운이가족 앞에 큰 사건이 하나 터졌다. 습지식물을 관찰하던 중에 무슨 소리가 들려서 달려가 보니 어미새가 무시무시한 뱀과 싸우고 있는 것이 아닌가? 새 앞에는 둥지가 하나 있고, 둥지 안에는 방금이라도 깨어 나올 것 같은 알들이 있었던 것이다. 어미새는 알을 보호하기 위해 온힘을 다해 뱀과 싸우고 있었다. 둥지 뒷쪽에는 낭떠러지밖에 없었다.
위기에 닥친 알을 구해 낼 방법이 있을까? 낭떠러지로 알들을 던지면 그만 깨져 버리고 말텐데….
“도와 줘~, 과학 해결사~!”
신창초등학교 발명 천재들이 모인 교실에 난리가 났어. 다운이가족을 도와 주려고 말이지. 수많은 아이디어 모아 다섯 가지 발명품을 내 놓았지. 반짝반짝 빛나는 생각들이 무엇인지 한번 볼까? 달걀을 구하려는 다섯 명의 안전요원. 출동~!
왁자지껄 아이디어 보물 창고
어려움에 닥친 다운이가족을 도와 줄 친구들은 ‘발명’이라면 자다가도 벌떡 일어날 신창초등학교 발명 교실 친구들이야. 이번에는 발명 교실 친구들 모두가 발 벗고 나섰다구. 여러 사람의 아이디어가 모이면 정말 대단한 발명을 할 수 있지 않겠어?
“이쯤이야 식은 죽 먹기지~!”
모두가 자신만만. 사실 달걀을 높은 곳에서 떨어뜨려 깨지지 않게 하는 실험은 이미 발명 교실에서 해 본 경험이 있었어. 게다가 발명 교실을 담당하는 양성우 선생님께서도 좋은 아이디어가 나오도록 많은 도움을 주셨지. 선생님께서는 달걀이 높은 곳에서 떨어져도 깨지지 않으려면 어떤 과학의 원리를 알아야 하는지 먼저 가르쳐 주셨고 친구들은 그 원리를 잘 생각하며 아이디어를 모으기 시작했어. 이렇게 모인 아이디어로 다섯 개의 발명품을 만들게 되었지. 그럼 지금부터 정말로 달걀이 깨지지 않고 무사히 떨어질 수 있는지 한번 지켜보자고~. 발명
교실 친구들~, 준비 다 됐니?
발명은 그렇게 시작되었다
첫 번째 발명품은 스펀지에 달걀을 감싸고 다시 플라스틱통에 넣고 그 플라스틱통을 용수철에 매달아 대나무 다리 사이에 달아 놓는 것. 정말 굉장한 아이디어를 모아 놓지 않았니? 그런데 결과는 어떻게 될까?
“신토불이 발명품이라고 들어나 봤나? 쌀로 만든 맛있는 뻥튀기 과자와 페트병을 이용하면 달걀을 무사히 떨어뜨릴 수 있다고~!”
우리 친구들은 쌀로 만든 뻥튀기 과자를 먹어 본 적이 있을 거야. 일명‘튀밥’이라고도 하지. 쌀알을 튀겨서 부풀린 뻥튀기 과자는 마치 스펀지처럼 가볍고 충격 흡수가 잘 될 거라는 생각에 발명을 하게 되었대. 페트병에 뻥튀기 과자를 넣고 그 속에 달걀을 넣어 떨어뜨리는 거지. 페트병 입구는 고무 찰흙으로 다시 감싸서 바닥에 닿았을 때의 충격을 조금 더 줄이려고 노력했지.
다음 아이디어는 빨대로 피라미드를 만들고 그 가운데에 헝겊주머니에 감싼 달걀은 놓는 거야. 물론 헝겊주머니는 빨대 피라미드 가운데 떠 있도록 털실로 연결해 놓았지. 게다가 피라미드 위에는 비닐봉지를 달아 낙하산처럼 작용하도록 만들었지. 네 번째 아이디어는 일명‘낙하산 공수부대! ’빨대로 달걀을 감싸고 이 빨대를 다시 나무젓가락으로 연결해서 공중에 띄우게 했지. 빨대에 충격이 가지 않도록 하게 말이야. 그리고 결정적인 아이디어! 바로 낙하산이야. 낙하산은 달걀을 무사히 땅에 떨어질 수 있도록 해 줄 거야. 빨대 공수부대, 출동하라~!
마지막 아이디어는 프로펠러를 달아 떨어지는 속도를 줄이는 것. 나무젓가락으로 뼈대를 만들고 그 안에 스타킹에 싼 달걀을 놓은 거지. 그리고 위에는 프로펠러를 달아 놓는 거지. 하하! 혹시 땅에 떨어지지 않고 위로 날아가 버리는 것은 아닐까? 발명 끝~! 낙하 준비 완료~! 과연 그 결과는?
발명 교실 양성우 선생님의 원리 탐구
떨어지는 물체는 그 질량과 높이에 따라 에너지가 달라집니다. 질량이 클수록, 또 높이가 높을수록 땅에 떨어졌을 때의 충격은 커지지요. 달걀이 깨지지 않고 떨어뜨리는 첫 번째 방법은 충격을 흡수할 수 있는 재료로 보호하는 것입니다. 달걀 주위를 정팔면체 구조물로 둘러싼다거나 용수철이나 풍선 등을 사용하면 좋습니다. 두 번째는 떨어지는 속도를 줄이는 것입니다. 낙하산처럼 넓게 펼쳐진 물체일수록 공기의 저항을 많이 받아 떨어지는 속도가 줄어드는데, 속도가 느릴수록 충격이 줄어듭니다. 낙하산 이외에도 프로펠러와 같은 것을 이용할 수도 있습니다. 세 번째 방법은 미끄럼틀의 원리입니다. 같은 높이에서 떨어지더라도 미끄럼틀처럼 비스듬히 떨어지면 그 충격이 줄어듭니다. 이 원리를 이용하기 위해서는 글라이더 모양의 구조물을 만들어야 합니다. 더 안전한 구조물을 만들기 위해서는 한 가지 방법보다 두 가지 이상의 방법을 동시에 사용하는 것이 더욱 안전합니다. 물론 무게도 가벼워야 하구요.
창의적인 생각이 생명을 구하다
신창초등학교 발명 교실 친구들의 수많은 아이디어는 다운이가족을 멋지게 도와 줄 수 있었어. 비록한 가지의 발명품은 실패하기도 했지만 실패는 성공의 어머니라고 하잖아? 왜 실패했는지를 잘 연구하면 더 좋은 아이디어를 생각해 낼 수 있을 거야. 친구들 덕분에 둥지의 알을 구해 낸 다운이가족은 편안하게 다시 탐사를 떠날 수 있게 되었어. 친구들~, 모두모두 고마워~!
우리 학교는 과학동산
서울특별시교육청 지정 발명시범학교 신창초등학교
서울시 도봉구에 위치한 신창초등학교(교장 강성극)는 1971년에 개교하였습니다. 한 때는 방송에서 우리나라에서 학생 수가 가장 많은 학교로 소개되기도 했었는데요, 지금은 36개 반 1,000명의 학생들이 다니고 있답니다. 21세기의 세계화, 정보화 시대를 주도할 자율적이고 창의적인 학생들을 양성하기 위해 노력하고 있는 신창초등학교는 2003~2004년도에 서울특별시교육청 지정으로 발명 시범학교를 운영하였습니다. 학교에 설치되어 있는 여러 특별교실 가운데 특히 발명 교실이 설치되어 있기 때문인데요, 이곳에서는 신창초등학교 학생들뿐만 아니라 매년 500여명씩 도봉구 관내 초·중학생들이 발명 교육에 참여하고 있습니다. 특히 최상위 과정인 영재 심화 과정에서는 프로그래밍과 창작 조립을 통한 로봇 제어 교육을 하고 있으며, 방학 중에는 발명을 주제를 캠프를 개최하기도 한답니다. 또한 올해에는 우리나라 초등학생을 대표하여 미국에서 열리는 세계청소년창의력대회에도 출전합니다. 창의적인 두뇌 개발의 산실인 신창초등학교에서 우리 생활을 더욱 편리하고 행복하게 만들어 줄 미래의 뛰어난 발명가들이 많이 나오길 기대합니다.
