매일 밤, 섭섭박사님 집에선 이상한 일이 일어나요. 섭섭박사님이 램프의 전원을 켜면 신비한 그림이 램프 위에서 반짝반짝 빛을 내지요. 섭섭박사님이 메이커의 경지를 넘어 마법사가 되기라도 하신 걸까요? 함께 신비한 마법 램프를 만들어 봐요!
알아보자! 140만 년의 역사를 순식간에 바꾼 전구?
‘불’은 140만 년이 넘는 시간 동안 어둠을 밝힌, 인류가 가장 오래 사용한 조명이에요. 하지만 전기를 이용한 인공조명의 개발이 빠르게 이뤄지면서 조명의 역사는 불과 200년 만에 완전히 뒤바뀌었지요.
인공조명은 스코틀랜드의 발명가 린제이가 1835년에 ‘백열전구’를 발명한 이후 본격적으로 쓰이기 시작했어요. 백열전구는 금속선인 ‘필라멘트’에 전기가 흐르면 열과 함께 빛이 발생하는 원리를 이용한 거랍니다.
이후 1940년대부터는 ‘형광등’이 많이 쓰이기 시작했어요. 형광등은 유리관 안에 수은 기체가 들어 있는 형태지요. 수은 기체에 전기가 흐르면 자외선이 나오는데, 이 자외선이 형광등 유리에 발린 형광물질과 반응해 가시광선으로 바뀌어요. 덕분에 주변이 환해진답니다.
요즘엔 ‘LED(발광 다이오드)’가 형광등의 자리를 대신하고 있어요. LED는 특정한 반도체에 전기를 흘렸을 때 전자가 이동하며 빛을 내뿜는 현상을 이용하지요. 형광등보다 크기가 작고 수명이 길다는 장점이 있답니다. 이번 메이커 스쿨에서 만드는 아크릴 램프에도 LED를 사용해요.
본격 메이킹 비법! 아크릴판과 브레드보드를 활용하라
● 미션1. 아크릴판을 사용하는 이유는?
우리가 흔히 ‘아크릴’이라고 부르는 ‘PMMA’은 유리처럼 투명하면서도 유리보다 10배 이상 강한 플라스틱이에요. 유리는 깨졌을 때 날카로운 파편들이 생기는 반면, 아크릴은 큰 덩어리로 쪼개져 더 안전하답니다. 그래서 아크릴은 유리를 대신할 재료로 손꼽히지요.
유리 대신 아크릴을 사용하는 대표적인 곳은 수족관이에요. 거대한 수조를 유리로 만들면 유리가 물의 무게를 버티지 못하고 깨져버리기 때문에 아크릴을 사용하는 거죠. 하지만 아크릴은 아직 유리를 완전히 대신하긴 어려워요. 유리에 비해 흠이 잘 생기기 때문에 살짝만 긁혀도 쉽게 지저분해 보이거든요. 이번 메이커 스쿨에서는 아크릴판을 긁어내 일부러 흠집을 만든답니다.
아크릴판 아래쪽에서 불빛을 비추면 아크릴판 안으로 불빛들이 들어와요. 이 불빛들은 매끄러운 아크릴판 표면에 반사되어 밖으로 나오지 못하고 갇히지요. 반면 철필로 긁어내 흠집이 생긴 곳은 더 이상 표면이 매끄럽지 않기 때문에 빛의 일부가 밖으로 새어나온답니다. 그 결과, 긁어낸 자리에서 빛이 나는 것처럼 보이는 거죠(오른쪽 그림).
●미션2. 브레드보드의 정체는?
안 쓰는 전자제품을 분해해 본 적 있나요? 아마 작은 부품들이 초록색 판 위에 은색 물질로 고정되어 있는 모습을 볼 수 있을 거예요. 이 은색 물질은 ‘납’이랍니다. 부품을 초록색 판에 꽂은 뒤 뜨겁게 녹인 납으로 부품들을 고정시킨 거지요.
초록판과 납을 이용해 만든 전기회로는 크기가 작다는 장점이 있는 반면, 만드는 과정이 번거롭다는 단점이 있어요. 부품을 고정시킬 때마다 일일이 납을 녹여야 하니까요. 그래서 개발된 것이 바로 ‘브레드보드’랍니다. 브레드보드는 플라스틱으로 된 틀 안에 전류가 흐를 수 있는 금속이 들어 있어요. 그래서 플라스틱 틀에 부품이나 전선을 꽂기만 하면 납이 없어도 쉽게 회로를 만들 수 있지요.
브레드보드는 시험용 전자회로를 만들 때 유용하게 쓰여요. 반면, 크기가 커서 작은 전자제품을 만들 땐 사용하기가 어렵답니다.
내가 만드는 메이커 스쿨! 나만의 아크를 조명을 만들어 보자
브레드보드와 LED, 램프 키트를 조립해 전등 부분을 완성한 기자단 친구들은 각자 철필(금속 연필)을 이용해 아크릴판 위에 그림을 그리기 시작했어요. 섭섭박사님이 미리 준비하신 도안을 아래에 깔고 이를 그대로 따라 그린 친구들도 있었고, 종이에 그림을 그리듯 자유롭게 자신만의 그림을 그린 친구들도 있었지요. 밑그림을 완성한 친구들은 그림을 형광펜으로 색칠해 예쁘게 꾸미기도 했답니다.
저마다의 방법으로 완성된 아크릴판을 전등 부분에 꽂고 전등의 전원을 켜자 기자단 친구들이 그린 그림이 예쁘게 빛나기 시작했어요. 친구들은 서로의 조명에서 빛이 나는 광경을 보고 눈을 반짝이며 감탄했지요.
메이커 스쿨에 참여한 이범규 친구는 “새로운 아크릴판을 구해서 또 다른 그림도 그려 보고 싶다”며 열정적인 모습을 보여줬답니다.