우리가 사용하는 물은 어떻게 아파트 꼭대기 층까지 올라갈까요? 방의 불을 꺼도 거실 불은 왜 꺼지지 않을까요? 초등학생들이 우리 집 곳곳에 숨은 과학 원리를 탐구하는 ‘과학으로 놀기’ 프로그램 현장을 지난 8월 6일 취재했습니다.
펌프로 물 옮기고, 전구도 반짝!
“우와, 물 나온다!”
모터가 돌아가자 주사기에 담긴 물이 호스를 따라 이동했어요. 전기의 힘으로 액체를 밀어내는 전동 압력 펌프가 완성된 거예요. ‘과학으로 놀기’ 프로그램에 참여한 학생들은 펌프를 여러 번 작동시키며 물이 움직이는 모습을 관찰했어요.
‘과학으로 놀기’는 한국과학기술연구원(KIST)과 서울대 물리교육과가 함께 기획한 3일간의 과학 체험 프로그램으로, 초등학교 5, 6학년 학생 32명이 참가했어요. 첫날에는 우리 집에서 물과 전기를 사용하는 데 어떤 과학 원리가 숨어 있는지 탐구했지요.
과거에는 지하 저수조의 물을 옥상 물탱크로 끌어올린 뒤 각 세대에 공급했어요. 요즘 아파트에서는 주로 가압펌프로 물을 공급해요. 펌프 속 모터가 돌면서 물에 압력을 가하면 물이 배관을 따라 높은 층까지 올라갈 수 있지요. 학생들은 전동 압력 펌프를 직접 조립하고 작동시키며 가압펌프의 원리를 익혔어요.
가장 먼저 펌프를 완성한 우연우 학생은 “바닥을 조립하는 게 힘들었는데 완성하니 뿌듯하다”고 말했어요.
물을 집 안 곳곳에서 사용하려면 펌프를 움직이는 전기도 필요해요. 그렇다면 전기는 어떻게 집 안 곳곳으로 전달될까요?
집으로 들어온 전기는 분전함에서 여러 회로로 나뉘어 각 공간으로 전달돼요. 회로가 나뉘어 있어 방의 불을 꺼도 거실 불은 켜 둘 수 있지요. 분전함 안에는 회로에 전류가 너무 많이 흐르거나 밖으로 새어 나갈 때 차단하는 장치도 있어요.
학생들은 분전함의 원리를 배운 뒤 페이퍼 서킷을 만들었어요. 페이퍼 서킷은 전선 대신 전기가 통하는 구리 테이프를 붙여 종이 위에 만드는 전기 회로예요. 구리 테이프를 전지와 연결하고 LED의 (+)극과 (-)극을 알맞게 연결하면 전류가 흘러 LED에 불이 들어오지요.
“불이 들어왔다!”
손윤서 학생이 불이 켜진 페이퍼 서킷을 자랑스럽게 들어 보였어요. 곧 다른 학생들의 자리에서도 불이 켜졌다는 탄성이 잇따랐어요.
학생들은 남은 이틀 동안 냉방과 난방의 원리도 배웠어요. 얼음을 이용한 간이 에어컨과 온돌 원리를 보여 주는 팝업북을 만들고, 주차장 차단기와 엘리베이터 모형을 움직여 보는 실험도 했지요.
프로그램을 기획한 안성진 KIST 홍보전략실장은 “어린이들에게 익숙한 ‘우리 집의 과학 원리’를 탐구하며 과학에 호기심과 흥미를 느끼는 시간이 되었으면 한다”고 말했어요.
김단 학생은 “직접 만든 회로에 전기가 통하는 게 재미있었다”며 “LED 전구에 (-)극과 (+)극이 따로 있다는 사실을 배울 수 있었다”고 말했어요. 전동 압력 펌프를 만들고 작동하는 모습을 지켜본 정수아 학생은 “우리 집이나 학교에서도 이런 펌프로 물을 옮긴다고 하니까 신기했고 관심이 갔다”고 전했습니다.
