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장보고의 잠재력을 깨우기 위해 신라로 간 해치와 시아. 하지만 그들을 방해하기 위해 나타난 ‘세눈마신’에 의해 곤경에 처하는데…. 세눈마신에
게 쫓겨 바다 깊숙한 곳까지 도망친 장보고 일행. 숨은 점점 가빠 오고 컴컴한 바닷 속은 무섭기만 하다. ‘조금만 있으면 세눈마신이 우리를 찾을 텐데 어쩌지? ’‘인간의 잠수 능력은 고작해야 1∼2분밖에 안된다고∼!’이거 정말 큰일인걸. 이럴 때 바닷 속에서 자유자재로 떴다 가라앉았다 할 수 있는 잠수함이라도 있으면 좋을 텐데 말이야. 바로 그 때 시아가 환해진 얼굴로 소리친다.
“그래, 과학해결사가 있잖아! 과학해결사에게 세눈마신을 따돌릴 수 있는 잠수함을 만들어 달라고 부탁하자!”
맞아, ‘어린이과학동아’만화 주인공들 곁에는 어려움이 있을 때마다 어김없이 도와 주는 과학해결사 친구들이 있었지. 과학해결사들, 이번에도 실력 발휘를 해 보자구∼!

'세눈마신을 골탕먹여 주자!'

바다의 귀신이라는 세눈마신도 과학의 힘으로 만들어진 잠수함은 쫓아올 수 없을걸. 수색초등학교 발명 천재들, 시아의 SOS 요청을 받자마자 뚝딱뚝딱 여러 가지 잠수함을 만들어 냈어. 실제 잠수함의 원리를 확인할 수 있는 것부터 상상도 못할 기발한 원리로 만들어진 잠수함까지 있다고 하는데….
가장 중요한 점은 잠수함이 바닥까지 잠수했다가 장보고 일행을 다 태운 후에 수면 위로 떠올라야 한다는 거야. 부력에 대해서 알지 못한다면 절대 성공할 수 없는 과제인데, 과연 과학해결사 친구들은 어떤 잠수함을 만들었을까?

● 실험 과제

수조에 직접 만든 잠수함을 넣어 10초 이상 바닥에 완전히 가라앉았다 뜨게 하라.

● 실험 방법

1. 수조(60cm×40cm×50cm)에 물을 가득 넣고 잠수함을 넣어 바닥에 가라앉힌다.
이 때 완전히 가라앉지 않고 수면 위로 뜨려고 하면 안 된다.
2. 잠수함이 바닥에 가라앉은 채 10초 이상이 지나면 잠수함을 뜨게 하라.
3. 잠수함을 뜨게 할 때 손으로 들어올리면 안 된다. 잠수함은 부력을 이용해 올라가야 한다.
 
제7기 과학해결사 친구들. 왼쪽부터 김윤경, 김윤빈, 김승원, 이성호. 모두 6학년생들이다.

아이디어. 1

'잠수함을 뜨게 만드는 건 식초?!'


식초를이용하면잠수함을뜨게만들수있다? 에이∼,
설마 농담이겠지. 식초가 잠수함을 뜨게 하는데 무슨
상관이 있겠어. 뭐라고? 물체의 반응과 기체의 성질
에 대해 알고 있다면 얼마든지 식초를 이용해 부력을
만들 수 있다고?
도저히 믿어지지 않지만 자신만만한 친구들의 표
정을 보니 뭔가 놀라운 과학원리가 숨어 있는 것 같
아. 자~, 과연 어떤 일이 벌어질지 지켜보자구.

베이킹파우더가 식초를 만나면 이산화탄소가 만들어져요’
 



식초가 들어간 물 속의 깡통 잠수함. 아무런 반응이 없는 듯 했지만 조금 지나자 깡통에 뚫어 놓았던 조그만 구멍 사이로 뽀글뽀글 거품이 나오기 시작했어. 그리고 갑자기 하나 둘씩 천천히 나오던 거품이 셀 수 없을 정도로 많이, 빠르게 나오는 거야. 그러면서 눈이 휘둥그레질 일이 벌어졌어. 바로 깡통 잠수함이 거품과 함께 떠오른 거지. 정말 믿을 수 없는 광경이야. 어떻게 잠수함이 뜰 수 있었던 거지? 도대체 식초가 베이킹파우더에게 어떤 일을 한 걸까? 그 이유를 김윤경 친구에게 물어 보았어.

“빵을 부풀릴 때 쓰는 베이킹파우더의 주성분은 탄산수소나트륨이에요. 이 탄산수소나트륨은 산성을 띤 물질과 만나면 반응을 해서 이산화탄소를 만들어 내요. 식초에는 아세트산이 들어 있어 산성을 띠지요. 식초의 아세트산이 베이킹파우더와 반응해 생긴 이산화탄소는 거품을 만들며 물 위로 떠오르려고 해요. 그 이산화탄소의 힘이 깡통 잠수함을 물위로 끌어올려 준 것이랍니다.”
 
아이디어. 2

'실제 잠수함의 원리도 이ㅣ와 같지요'


에게게∼! 뭔가거창한것인줄알았더니달랑빈페트병에 고무관을 연결한 것뿐이잖아. 그렇게 간단한 모습으로 어떻게 복잡한 잠수함의 원리를 보여 줄 수 있겠어. 뭐라고? 또 백문이 불여일견이라고?
그래…. 이번에도 믿어지진 않지만 일단 한번 지켜보자고∼!

‘잠수함이 뜨고 가라앉는 원리는 간단해요

우와∼, 정말 직접 눈으로 보고도 믿을 수 없을 정도야. 여기서 이 아이디어를 생각해 낸 이성호 친구의 말을 안 들어볼 수가 없지.
“잠수함에는 복잡한 기계 장치가 많지만 잠수함이 뜨고 가라앉는 원리는 의외로 간단해요. 잠수함을 가라앉힐 때는 부력 탱크 안에 압축 공기를 빼 주고 바닷물을 채워요. 반대로 잠수함이 수면 위로 올라가야 할때는 부력탱크안에 압축공기를 넣어 바닷물을 빼 버려요. 결국 공기의 힘이 잠수함을 뜨게하는 부력을 만들어 내는 거죠.”
 

잠깐! 가라앉고 뜬다고만해서 잠수함은 아니지!

수색초등학교의 발명 천재들을 가르치고 있는 류진숙 선생님. 부력뿐만 아니라 물질의 밀도를 알면 색다른 잠수함을 만들 수 있다고 하는데…, 과연 선생님이 만든 잠수함의 원리는?


컵에 물과 기름을 부으면 어떻게 될까? 밀도가 작은 기름이 밀도가 큰 물 위에 뜨게 되겠지. 거기에 자석, 유리 구슬, 얼음, 페트병 뚜껑을 넣어보면 어떻게 될까? 옆의 사진과 같이 물보다 밀도가 큰 자석, 유리 구슬은 바닥에 가라앉게 되고, 기름보다 밀도가 작은 페트병 뚜껑은 기름 위에 뜨게 된다구. 그럼 물과 기름 사이에 떠 있는 얼음은 과연 왜 그렇게 된 걸까? 바로 얼음은 물보다는 밀도가 작고 기름보다는 밀도가 크기 때문에 그 사이에 위치하게 되는 거지. 가라앉지도 뜨지도 않고 중간에 위치하는 얼음 잠수함. 정말 신기하지?
 


쥘 베른의 소설‘해저 2만리’에 나오는 잠수함 노틸러스 호도 놀랄 만한 제7기 과학해결사들의 잠수함. 떴다 가라앉기를 자유자재로 할 수 있는 잠수함 덕분에 장보고 일행은 세눈마신을 무사히 따돌릴 수 있었어. 세눈마신이 바다 밑으로 내려갔을 때는 이미 장보고 일행을 태운 잠수함이 수면 위로 떠오르고 있는 중이었지. 장보고의 잠재력을 막아 역사를 왜곡하려고 했던 세눈마신의 음모는 결국 과학해결사 친구들의 기발한 아이디어 때문에 실패하고 만 거야. 자랑스런 우리 역사는 우리 과학의 힘으로 지킨다고∼! 과학해결사 파이팅!!

우리 학교는 과학동산

과학발명영재의 꿈을 키워가는 서울 수색초등학교


서울수색초등학교(교장 임명자)는 서울시 은평구 물빛마을(수색동)에 위치하고 있습니다. 요즈음 학교 뒤쪽 비단산에는 아까시나무 향기가 진하고 앞쪽 기차역 너머 상암월드컵 경기장과 난지 공원에는 녹음이 우거진 모습을 볼 수 있습니다.
1935년 연희공립 보통학교로 개교한 이래, 올 2월 68회까지 32,438명의 졸업생을 배출한 역사 깊은 학교입니다. 따라서 초등학교 동창회가 잘 운영되고 있는 학교이기도 합니다. 최근에는 서울동아리한마당 우수학교, 환경교육우수학교 등의 표창을 받았으며, 한자 교육과 태권도 상설교육이 유명합니다.
특히 수색초등학교에는 미래의 과학을 짊어질 꿈나무들이 모여 발명동아리와 과학영재동아리 활동을 하고 있습니다. 5학년 학생들을 중심으로 수요일마다 발명의 이모저모를 살피며 현장학습이 이루어지고 있고, 4, 5, 6학년 중 과학영재교육 대상자를 선발하여 금요 특활 시간을 운영하고 있습니다.
지난 4월에는 과학의 달을 맞아 부모님과 함께하는 별 관찰, 과학놀이마당, 각종 과학경진대회 등 다양한 프로그램을 진행하기도 하였습니다. 지난해 탐구발표대회나 올해 발명품경진대회에서 서울시 입상까지 했던 친구들을 비롯하여 많은 과학꿈나무들이 무럭무럭 자라나고 있답니다.
 

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2005년 11호 어린이과학동아 정보

  • 김경우 기자
  • 도움

    류진숙 교사

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