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어린이 박사, 일상 속 과학의 신비를 밝히다! 제2편

어린이 박사, 일상 속 과학의 신비를 밝히다! 제2편

2016/07/14

제 2회 포철지곡 SCIENCE FAIR

지난 시간에 이어 다시 찾아온 ‘어린이 박사, 일상 속 과학의 신비를 밝히다! 제2편!’ 지난 편에서는 어린이 박사 프로젝트에 대해 알아보고, 어린이 박사들이 연구한참신하고 톡톡 튀는 주제의 논문 2편을 만나볼 수 있었는데요. 우리 생활에서도 매우 유용했던 연구 결과였죠?

떨어진 음식 5초 법칙에 의문이 생겨 실험을 했던 어린이 박사들은 7초 안에 떨어진 음식을 주워 먹으면 비교적 안전하다는 인상적인 결과를 얻었고요. 갈변현상에 대해 연구한 어린이 박사는 이를 지연시키기 위해 ‘음식을 밀폐하여 보관’해야 한다는 최고의 방법을 알아냈습니다.

오늘 Hello, 포스코 블로그에서는 어린이 박사의 논문 3편을 더소개해 드릴 예정인데요. ‘얼음을 더 빨리 녹이는 물질’,’같은 음식에 똑같이피어난곰팡이’, ‘무지개를 만드는 빛의 성질’이라는 주제로생활 속 다양한 연구를 진행한어린이 박사들의 이야기를 바로 확인해 보시죠!

어떤 액체와 고체가 얼음을 더 빨리 녹일 수 있을까요?

포철지초 어린이 박사 6학년 3반 김수진과 배선영

 

안녕하세요! 포철지초 어린이 박사 6학년 3반 김수진과 배선영입니다. 날씨가 더워진 요즘, 시원한 얼음이 들어간 음료 많이 찾으시죠? 저희도 얼음이 들어간 오렌지주스와 탄산음료를 마시다시간이 지난 후 두 음료 속에 들어간 얼음의 크기가 다른 것을 보고 깜짝 놀랐던 경험이 있는데요. 얼음을 동시에 넣었음에도 불구하고 어떻게 이런 현상이 발생했을까요?

 

얼음

 

이 사건을 계기로 어떤 물질이 얼음을 더 빨리 녹일 수 있는지 궁금해졌는데요. 그래서 액체와 고체로 실험물질을 나누어 얼음이 녹는 속도를 측정해보고, 왜 그렇게 되었는지 이유까지 알아보기로 했습니다.

 

실험을 준비하며 비열과 녹는 점에 대해 공부를 했는데요. 비열은 어떤 물질 1g의 온도를 1℃ 만큼 올리는데 필요한 에너지의 양을 말합니다.비열이 높을수록 물질의 온도가 잘 올라가지 않습니다. 그리고 녹는 점은물질이 고체에서 액체로 상태변화가 일어날 때의 온도를 말합니다.

 

기본적인 공부를 마치고, 정확한 결과를 이끌어내기 위해서 동일한 실험 조건을 설계하려고 노력했는데요. 실험에 사용할 얼음의 양이라던가 얼음을 녹일 액체나 고체의 양을세심하게 측정하였습니다.

포철지초 어린이 박사 6학년 3반 김수진과 배선영

 

실험은 액체 중에서 얼음을 가장 빨리 녹일 수 있는 물질을 알아내는 실험을 가장 먼저 진행했습니다. 우유, 토마토주스, 식초에 동일한 양의 얼음을 넣고 녹는 시간을 기록하였습니다. 3가지 액체 중에서 얼음을 가장 빨리 녹인 물질은 25분 47초로 식초가 기록되었고요. 그 뒤로 토마토주스(40분 1초), 우유(43분 13초)였습니다.

 

토마토주스는 주스 안에 포함된 다양한 성분들이 얼음의 녹는 시간을 지연시키는 것으로 보았고요.가장 늦게 얼음을 녹인우유 또한 유지방이 막을 형성해 얼음이 녹는 것을 방해했기 때문이었습니다.

 

다음은 고체 물질로 얼음을 녹여보았는데요.고체 물질로는밀가루, 설탕, 소금을 준비했습니다. 측정 결과 소금이 43분 50초로 가장 빨랐습니다. 이는 겨울철 염화칼슘으로 만든 제설제를 생각해볼 수 있는 결과였습니다. 소금에 이어 설탕(62분 37초), 밀가루(116분 5초)를 기록했습니다.

 

다양한 액체와 고체를 이용하여 얼음의 녹는 점 실험

다양한 액체와 고체를 이용하여 얼음의 녹는 점 실험을 진행하면서 여러자료를 찾게 되었는데요. 모르고 있던 과학의 원리까지 배울 수 있어서 좋았습니다. 하지만 연구에 너무 몰입하다 보니 다 녹았을 때의 증거자료를 남겨두지 못해 아쉬움이 남습니다.

 

다음 실험에서는 이번 실험에 사용된 액체와 고체외에 다양한 물질들로 녹는 점과 어는점까지 실험해 보고 싶습니다!

 

곰팡이의 습격! 같은 음식에는 같은 곰팡이가 자랄까요?

포철지초 어린이 박사 3인방 장윤서, 김충원, 김시형

안녕하세요! 포철지초 어린이 박사 3인방 장윤서, 김충원, 김시형입니다. 저희는 습해진 날씨 때문에 요즘 쉽게 볼 수 있는 곰팡이에 대해서 연구해봤는데요. 며칠 전에 식탁 위에 내버려 뒀던 식빵과 바나나를 배가 고파서 먹으려고 보니 곰팡이가 피었더라고요. 그런데 두 음식에서 서로 다른 색과 모양의 곰팡이가 생겼고, 음식별로 다른 곰팡이가 피는지 궁금해졌습니다.

 

먼저 전문서적과 선행연구를 찾아보며 곰팡이에 대해 알아봤는데요. 푸른곰팡이부터 효모까지 다양한 곰팡이가 있었습니다.

 

저희는 실험을 위해탄수화물, 탄백질, 지방, 기타 영양분으로 음식을 나눠서 준비했습니다. 탄수화물은 떡국, 빵, 옥수수, 고구마, 감자로 실험을 진행했는데요. 탄수화물이 많은 음식은 전반적으로 암녹색과 노란색의 곰팡이가 많이 피었습니다. 그리고 한가지 이상의 곰팡이를 관찰 할 수 있었죠.

치즈에 생기는 곰팡이는 노란색과 갈색, 회녹색의 곰팡이

단백질의 음식은 치즈, 오뎅, 달걀, 두부, 쇠고기를 사용하였고요. 단백질이 많은 음식들은 치즈 외에는 곰팡이류가 많이 생기지 않았습니다. 다만수분증발 이후 음식 색깔의변화가 많이 생기는 편이었습니다. 치즈에 생기는 곰팡이는 노란색과 갈색, 회녹색의 곰팡이가 관찰되었습니다.

지방의 경우들기름, 돼지고기비계, 버터로 실험하였는데요.버터 외에는 곰팡이류가 잘 관찰되지 않았고, 버터에는 흰색과 갈색, 암녹색의 곰팡이가 관찰되었습니다.

 

마지막으로 기타 영양분은 물, 바나나, 토마토, 딸기로 실험하였습니다. 곰팡이가 피지 않은 물을 제외하면 가장 많이 곰팡이를 관찰 할 수 있는 음식군이었습니다. 대부분 암녹색, 비로드상의 곰팡이가 관찰되며 곰팡이가 빨리 생겼고 가장 빨리 삭아지는 음식들이었습니다.

실험 결과

결과적으로 여러 음식 종류에서 같은 곰팡이가 관찰되는 경우가 많았습니다. 특히암녹색을 띠는 곰팡이는여러 음식 군에서 발견되기도 했습니다. 하나의 음식에서 두 개 이상의 곰팡이가 생기기도 했는데요. 다양한 색깔을 가진 곰팡이가 관찰되는 것을 보고 이를 알 수 있었습니다.

 

음식별로 곰팡이가 생기는 시기도 달랐습니다. 가장 먼저 발생한 음식군은 과일과 채소류였고, 그다음이 탄수화물류였습니다.

이번 연구를 통해 평소에 그냥 버리게 되었던 곰팡이에 대해 심도 있게 관찰할 수 있어서 좋았습니다. 다음에는 더 정확한 관찰을위해 곰팡이를 분리배양하여 관찰해보고 싶습니다.

 

빛의 반사, 굴절의 성질과 무지개가 생기는 원리까지!

빛의 성질에 대한 탐구한 6학년 6반 어린이 박사 김민서, 조현정

 

반갑습니다! 빛의 성질에 대한 탐구한 6학년 6반 어린이 박사 김민서, 조현정입니다. 저희 조는 평소 빛에 대한 여러 의문점이 있었는데요. 가장 먼저 거울을 볼 때 어떤 원리로 우리의 얼굴이 보이는 건지 궁금했고요. 비온 후 무지개가 어떻게 생기는지에 대해서도 의문점이 있었습니다.

 

그리고 얼마 전에 인터넷을 통해 간이 분광기에 대해 알게 되었는데요. 프리즘으로만 볼 수 있는 스펙트럼을 집에 있는 CD 하나로 관찰할 수 있었습니다. 그 내용을 보니 호기심이 생겨서직접 만들어보고 싶었습니다. 저희는 이렇게 평소 빛에 대해 궁금했던 점이 많아 빛의 성질에 대해 탐구해보았습니다.

 

저희는 크게 3가지의 실험을 진행했는데요. 빛이라는 큰 틀에서 빛의 반사, 빛의 굴절 등을 직접 경험해보기로 했고요. 프리즘을 이용한 무지개가 생기는 원리도 함께 알아보기로 했습니다.

 

먼저 빛의 반사에 대해 알아보기 위해 빛이 들어오는 각도인 입사각과 반사되는 각도인 반사각에 대해서 실험을 설계했는데요. 암실 상자 안에 평면거울을 각도기와 수직이 되도록 세워 30도부터 60도까지 레이저를 이용해 빛을 쏘았습니다. 빛이 거울에서 반사되어 어떤 각도로 반사되는지 알아보았는데요.

 

결과는 반사각과 입사각의 크기가 모두 같았고 반사의 법칙을 확실하게 알아볼 수 있었습니다. 처음에는 암실에서 진행하지 않아 빛이 분산되기도 했는데요. 암실에서 진행하지 않은 문제점을 수정하였더니 실험 결과가 올바르게 나왔습니다.

 

빛의 굴절에 대해 실험

 

다음으로 빛의 굴절에 대해 실험을 진행했습니다. 먼저 CD와 간이 분광기 도안을 통해 직접 간이 분광기를 만들었는데요. 만들어진 간이 분광기에 휴대폰 화면과 손전등, 촛불, 컴퓨터 화면 등의 빛을 비추어 관찰하였습니다. 모든 빛에서 스펙트럼(무지개색의 띠)을 확인할 수 있었는데요. 빛의 종류의 따라 스펙트럼의 모양이 약간씩 달랐습니다.

 

프리즘

 

마지막 실험으로 프리즘을 이용해 무지개가 생기는 원리를 알아보았습니다. 첫 번째로 어두운 암실에서 프리즘을 넣고 햇빛을 비춰보았는데요. 무지개가 세로 방향으로 생겼습니다. 그리고 밝은 곳에 프리즘을 두고 햇빛을 비췄는데, 이번에는 가로 방향으로 무지개가 생겼습니다.

 

무지개는 소나기가 지나간 대기 중에 물방울이 많아지면서 생기는 현상인데요. 물방울이 프리즘 역할을 하는 것이죠.햇빛이 물방울을 통과할 때 프리즘처럼햇빛의 방향이 꺾이고 흩어지게 됩니다. 이때 바로 무지개가 생기는데이번 실험을 통해 무지개가 생기는 원리를 몸소 체험해볼 수 있었습니다.

 

빛의 대표적인 성질인 굴절과 반사 실험을 통해 빛에 대해 새롭게 알게 되었고, 무지개가 어떤 원리로 관찰되는지 확인할 수 있어서 유익한 시간이었습니다. 무엇보다 친구와 함께 탐구를 하며 지식을 알아갈 수 있어 가치 있는 시간이었는데요.

 

시간이 부족해서 더 다양한 빛의 성질에 대해 실험하지 못한 것이 아쉽지만, 다음에는 빛의 성질에 대해 더 다양하게 실험을 진행해보고 싶습니다.

 

 

지난 시간에 이어 오늘은 ‘사이언스 페어’에서 발표된
우리 어린이 박사님들의 연구 성과를 확인해 볼 수 있었는데요!
앞으로도 호기심 어린 시각으로 세상을 바라보고,
멋진 과학 기술을 통해 차세대 미래를 키워나갈 수 있도록
Hello, 포스코 블로그도 늘 응원하겠습니다!
어린이 박사 프로젝트 파이팅!

 

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