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섭섭박사님이 무더위를 식히기 위해 해변을 찾으셨어요. 그런데 깜빡하고 마실 물을 가지고 오지 않으셨지 뭐예요? 하지만 섭섭박사님은 바닷물도 흙탕물도 깨끗한 물로 만들 수 있다고 자신만만이시네요! 박사님과 함께 마실 물을 만들어 볼까요?

➊큰 대야의 중간에 컵을 놓고 움직이지 않도록 고정한다.
➋ 물을 끓여서 2~3분 정도 식힌 후 소금을 넣고 휘저어서 바닷물과 비슷한 소금물을 만든다.
➌ 소금물을 큰 대야에 붓는다. 중간에 놓은 컵에 소금물이 들어가지 않도록 주의한다. (바닷물에 식용색소를 첨가하면 구분하기 편하다.)
➍ 큰 대야 위에 랩을 씌운다.
➎ 랩의 위에 얼음을 올린다. 얼음 아래쪽 랩에 물방울이 맺혀 컵으로 떨어진다.

어떻게 된 걸까? 

☞결과 : 컵에 짜지 않은 투명한 물이 고인다.

더운 여름날, 냉장고에서 시원한 음료수를 꺼내면 곧 병 바깥에 물방울이 송골송골 맺혀요. 이 물방울은 공기 중의 수증기가 물로 맺힌 거예요. 눈에 보이지 않지만, 공기 중에는 물이 기체인 수증기의 형태로 섞여 있어요. 그런데 같은 양의 공기라도 온도가 높으면 수증기가 더 많이 들어갈 수 있어요. 그래서 뜨거운 공기를 차갑게 식히면, 공기에 들어갈 수 있는 수증기의 양이 줄어들어요. 그 결과 수증기가 물이 되고 말지요. 이 현상을 ‘응결’이라고 해요.

우리가 준비한 소금물을 가열하면, 소금은 그대로 남고 끓는점이 낮은 물만 증발해 수증기가 돼요. 그러면 이 수증기가 랩 위에 놓인 얼음 때문에 응결되면서 물방울로 맺혀 컵으로 떨어지지요. 컵에 고인 물은 색도, 맛도 없는 순수한 물이랍니다.

아프리카 남부, 나미비아의 대서양 연안에는 ‘나미브 사막’이 있어요. 해안을 접하고 있지만 비는 거의 내리지 않고, 다만 안개가 낄 뿐이죠. 그런데 이 안개에서 물을 모으는 곤충이 있어요. 바로 ‘나미브사막풍뎅이’예요.

해가 뜨기 직전, 바다에서 촉촉한 안개가 밀려오면 나미브사막풍뎅이는 바람이 불어오는 방향으로 머리를 숙이고 엉덩이를 들어요. 그러면 풍뎅이의 등껍질이 안개를 정면으로 맞게 되죠. 이 등껍질에는 조그만 혹들이 솟아 있는데, 이 혹은 물을 모으는 성질을 가지고 있어요.

반대로 등껍질의 평평한 부분은 물을 밀어내죠. 그래서 풍뎅이의 등껍질이 안개를 맞으면, 등껍질의 혹에 자연스럽게 수분이 모이게 돼요. 모인 수분은 이슬이 되고, 이슬이 충분히 커지면 물방울은 물구나무를 선 풍뎅이의 등을 타고 떨어지면서 풍뎅이의 입으로 들어간답니다.

과학자들은 나미브사막풍뎅이를 모방해 쉽게 물을 모을 수 있는 그물을 개발했어요. 공기 중에 걸어두면 안개에서 물을 모으는 이 그물은 칠레와 네팔처럼 물이 부족한 나라에서 쓰일 수 있답니다.

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어떻게 된 걸까? 

☞결과 :  불순물이 걸러져 물이 깨끗해진다.

흙탕물에는 흙과 모래를 포함한 작은 이물질들이 섞여 있어 뿌옇게 보여요. 이 흙탕물을 정수기에 부으면, 자갈의 틈을 지나지 못하는 커다란 이물질들이 걸러져요. 자갈에서 걸러지지 않은 좀 더 작은 이물질은 입자가 더 촘촘한 모래나 흙을 만나서 걸러지죠. 이렇게 다양한 크기의 알갱이를 지나면서 이물질이 차례로 걸러진답니다.

그렇다면 숯은 어떤 역할을 할까요? 숯은 매우 미세한 구멍들이 많고 표면적이 넓어 이물질을 잘 흡착*하는 성질을 가지고 있어요. 그래서 정수기에 숯을 넣으면, 숯의 표면에 이물질이 흡착되면서 물이 더 깨끗해진답니다.

*흡착: 고체 표면에 기체나 액체 분자가 달라붙는 현상