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[도전! 섭섭박사 실험실] 먹지 말고 양보하세요, 즐거운 달걀 놀이

어느 오후, 섭섭박사님의 배에서 ‘꼬르륵’ 소리가 났어요. 냉장고에서 달걀을 꺼내 잘 삶은 뒤 
껍데기를 벗기시던 그때, 섭섭박사님이 갑자기 무슨 생각이 떠올랐나 봐요! 달걀을 먹지 않고 
어디론가 가져가시는데…. 섭섭박사님, 어디 가세요?

 

 

☞어떻게 된걸까?

결과 : 손을 대지 않아도 달걀이 병 안으로 빨려 들어간다.
기체를 가열하면 열에너지가 전달돼 기체 분자의 속도가 빨라지며 기압이 높아져요. 따라서 불이 붙은 종이를 병에 넣으면 병 속의 기압이 오르며 자연스럽게 병에 있던 공기의 일부가 밖으로 밀려나온답니다. 이런 상태에서 병 입구에 달걀을 올려놓으면 종이에 붙은 불이 꺼지고, 다시 온도가 낮아지지요. 
그 결과, 빨라졌던 병 속 공기 분자의 속도는 원래대로 돌아와요. 그런데 불이 붙은 종이를 넣었을 때 병에 있던 공기 중 일부가 밀려나갔기 때문에 병 안은 공기 분자의 밀도가 낮은 상태지요. 결국 상대적으로 기압이 높은 병 바깥쪽 공기가 안쪽으로 들어가려 하고, 이 과정에서 공기가 병 입구를 막고 있는 달걀을 눌러 달걀이 병 안으로 들어가게 된답니다.

 

 

 

중세 사람들은 달걀 밑을 깬 콜럼버스의 방법을 천재적이라고 칭송했지만, 요즘 시대였다면 꼼수라는 비난을 받았을지도 몰라요. 그렇다면 현대 과학자들은 정정당당하게 달걀을 세울 수 있을까요?


미국의 위대한 전기 공학자로 알려진 니콜라 테슬라는 1893년, 시카고에서 열린 세계 박람회에서 ‘콜럼버스의 달걀’이라는 장치를 선보였어요. 코일을 이용해 회전하는 자기장을 만들고, 이 안에 구리로 만든 달걀을 놓은 장치였지요. 이 장치에서 달걀은 자기장의 영향을 받아 빠르게 회전하면서 팽이처럼 우뚝 서 있었답니다. 하지만 금속으로 만든 달걀 모형이었다는 점이 조금 아쉽죠? 
그런데 최근 한국전기연구원(KERI)이 ‘초전도체’를 이용해 진짜 달걀을 세우는 영상을 인터넷에 공개했어요. 초전도체는 전기의 저항이 0에 가까운 물체예요. 일반적으로 금속 화합물을 매우 낮은 온도로 냉각하면 초전도체가 된답니다. 초전도체에서는 자기장이 내부로 들어오지 못하도록 밀어내는 ‘마이스너 효과’가 관찰돼요. 때문에 초전도체 위에 자석을 올려놓으면 자석이 둥둥 떠 있지요. 한국전기연구원은 달걀에 자석을 붙인 뒤 초전도체에 올려놓는 방법을 사용해 달걀을 공중에 띄운 채로 세웠답니다.

 

 

 

☞어떻게 된 걸까?

결과 : 검게 변한 달걀이 물속에선 은빛으로 빛난다. 
양초의 주성분은 ‘파라핀’이에요. 파라핀은 석유에서 얻어지는 물질로, 탄소가 풍부하게 들어 있지요. 탄소가 포함된 물질이 불에 탈 때 주변에 산소가 부족하거나 온도가 낮으면 불완전 연소가 일어나 까만색 그을음이 발생한답니다. 실험에서 달걀에 까만 그을음이 묻는 것도 불완전 연소 때문이지요. 
그을음이 묻은 달걀 껍데기를 물속에 넣으면 물의 표면장력 때문에 그을음 알갱이 사이로는 물이 스미질 못해요. 즉, 달걀이 얇은 공기층으로 코팅이 되는 거예요. 굴절률이 큰 물질(물)에서 작은 물질(공기)로 빛이 진행할 때, 전반사 효과 때문에 빛이 잘 반사된답니다. 이 빛이 우리 눈에 들어오면 우리는 ‘반짝인다’라고 느끼죠. 그래서 달걀도 반짝이는 것처럼 보이는 거예요.

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2019년 18호 어린이과학동아 정보

  • 정한길 기자 기자

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