섭섭박사님은 3.1절을 기념해 독립운동을 했던 선조들에게 감사의 마음을 되새길 수 있는 과학 실험을 계획했어요. 의미 있는 실험이 머릿속을 스친 섭섭박사님은 갑자기 분주하게 화장실로 향했지요.
도전
실험
휴지를 물에 담그자 태극기가 짠!
화장실에서 물 한 컵, 휴지 두 장을 들고 나온 섭섭박사님. 섭섭박사님만의 특별한 태극기를 준비했다는데…, 무엇이었을까요?
왜
이런 일이?
결과 : 물에 잠긴 휴지는 난반사가 줄어 투명하게 보인다.
휴지(종이)는 셀룰로오스로 이뤄진 나무를 갈아 아주 얇게 펴 만듭니다. 아무리 얇은 휴지여도 투명하지 않고 흰색으로 보여요. 휴지는 수많은 기공(구멍)으로 이뤄져 있거든요. 빛은 휴지를 통과하다가 기공을 만나 난반사를 일으킵니다. 난반사는 한 방향으로 들어온 빛이 불규칙한 접촉면에서 다양한 방향으로 반사되며 흩어지는 것을 뜻해요. 물체에서 빛이 모두 반사되면 흰색으로 보이죠.
하지만 휴지의 기공 때문에 난반사돼 흰색으로 보이던 휴지는 물을 흡수하면 휴지 의 기공에 물이 채워져 난반사가 줄게 돼요. 그 결과, 이전보다 빛은 덜 반사되고 더 많이 투과돼 투명하게 보여요. 이때 빛이 휴지 뒷장에 유성매직으로 그린 태극기 그림을 만나면 반사하면서, 태극기가 우리 눈에 보이게 됩니다.
한걸음
더!
모기의 눈에 투명인간이 되려면?
모기는 어떤 색을 좋아할까요? 모기가 좋아하는 색을 피하면, 여름철 모기에서 벗어나 단잠을 잘 수 있지 않을까요?
모기가 좋아하는 색을 피하면 모기 눈에 띄지 않는 투명인간이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔어요. 지난 2월, 미국 워싱턴대학교 생물학과 제프리 리펠 박사팀은 이집트숲모기가 사람이 내뱉는 숨에 섞인 이산화탄소 냄새와 특정 색에 강하게 반응한다고 밝혔어요.
연구팀은 먼저 투명한 실험실 안에 이집트숲모기를 가두고 컴퓨터 추적시스템을 통해 냄새와 색깔에 따라 어떻게 반응하는지를 살폈어요. 일단 모기들은 냄새로 자극하지 않으면 아무런 반응이 없었어요. 그런데 이산화탄소 기체를 주입하자 실험실 바닥에 놓인 특정 색깔의 동그란 딱지를 향해 날아들었지요. 모기는 특히 빨간색, 주황색처럼 긴 파장을 내는 색깔의 딱지를 향해 움직였어요. 반면 초록색과 파란색, 보라색 등 짧은 파장의 딱지에는 반응이 없었죠.
연구팀은 이를 통해 “모기가 이산화탄소 냄새를 통해 목표물의 존재를 확인한 뒤, 특정 색을 향해 날아드는 것”이라며, “모기가 이산화탄소에 반응한다는 사실은 이전 연구에서도 밝혀졌지만, 특정 색에 반응하는 것은 처음 확인했다”고 했어요. 이어 모기가 인간처럼 파장에 따라 다른 색을 인지하는지는 확인되지 않았고, 모기마다 선호하는 색이 다를 수 있어 추가 연구는 필요하다고 말했지요. 연구팀은 빨간색이 모기를 유인한다는 사실을 확인한 만큼, 붉은 옷은 피하는 것이 모기를 피하는 비법이 될 수 있다고 덧붙였답니다.
실험
하나 더!
솜사탕이 녹지 않는 물이 있다?!
물에 잠긴 태극기를 보던 섭섭박사님은 재밌는 실험이 하나 더 떠올랐어요! 잠겨도 물체를 적시지 않는 특이한 물(?)이 생각났거든요. 솜사탕도 문제없다나 뭐라나?
왜
이런 일이?
결과 : 플루오르화케톤에선 솜사탕이 녹지 않고 형태를 유지한다.
플루오르화케톤은 물처럼 투명하고 냄새가 나지 않아 맨눈으론 물로 착각할 수 있어요. 하지만 탄소, 플루오린, 산소로 구성된 물질로 물과는 화학적 성질이 완전히 다릅니다. 끓는점도 49℃로 물(끓는점 100℃)에 비해 아주 낮아요.
플루오르화케톤에 담긴 솜사탕이 녹지 않는 이유는 생김새는 물과 비슷해도 액체에 물질이 녹는 정도인 ‘용해도’가 전혀 다르기 때문입니다. 그래서 솜사탕은 플루오르화케톤에 거의 녹지 않고 형태를 유지하지요.
솜사탕을 컵에서 다시 꺼내면 플루오르화케톤은 공기 중으로 빠르게 증발해 버려 솜사탕은 젖지 않고 마른 상태를 유지해요. 실험실 내부 온도인 약 20℃ 상온에서 물보다 빠르게 증발하거든요. 이는 플루오르화케톤은 물보다 액체 표면에서 분자 간의 인력을 끊고 기체 상태로 바뀌려는 힘인 증기압력이 크기 때문이랍니다.
