어린이과학동아&수학동아 기사

2017년 10월 21일-24일에 대전엑스포광장에서는 대전사이언스페스티벌이 진행되었습니다. 저는 대전사이언스페스티벌의 일환으로 저희 학교 영재 반에서 참여하는 대전영재페스티벌 행사에 10월 21일 토요일 하루 동안만 참가하였습니다.

<사진 1.  대전사이언스페스티벌 팸플릿>

제가 간 첫 번째 부스는 ‘나야 나, 비눗방울! 나야 나, 드라이아이스! 널 내 마음 속에 저장!’ 이라는 주제로 체험을 해볼 수 있는 부스였습니다. 이곳에서는 드라이아이스를 이용해 비눗방울을 만들어서 잘 터지지 않고, 터지면 연기가 나는 특별한 비눗방울을 만들어보았습니다. 드라이아이스란, 이산화탄소를 높은 압력과 낮은 온도 등의 조건을 맞추어 고체로 변화시키는 물질로 승화 현상을 일으키는 대표적인 물질입니다. 드라이아이스의 표면 온도는 –78℃로 매우 낮기 때문에 맨손으로 만지면 동상에 걸릴 수도 있습니다. 일반적으로 얼음은 녹아서 물이 되고, 물에 열을 가하면 수증기가 됩니다. 즉, 고체는 액체 상태를 거친 뒤에 기체가 되는 것입니다. 그러나 드라이아이스는 액체 상태를 거치지 않고 곧바로 기체가 된답니다. 이렇게 고체가 액체 상태를 거치지 않고 기체가 되는 물질을 승화성 물질이라고 하는데, 드라이아이스는 바로 대표적인 승화성 물질이지요. 그렇다면, 비눗방울에 이 드라이아이스를 넣으면 어떨까요? 비눗방울은 온도가 낮으면 잘 터지지 않고 오랫동안 모양을 유지합니다. 그런데 드라이아이스를 넣으면, 낮은 온도의 드라이아이스 연기가 비눗방울 안에 들어가기 때문에 비눗방울이 잘 터지지 않습니다. 드라이아이스를 물에 넣으면 어떨까요? 물에 드라이아이스를 넣으면 상대적으로 높은 온도를 가진 물 때문에 고체가 기체 상태가 되는 승화가 빨리 일어나서 공기 중에 차 있는 이산화탄소가 빠르게 나와 주위의 수분을 얼려서 작은 물방울이 연기처럼 바닥에 가라앉게 됩니다.

두 번째로 간 부스는 ‘슈퍼 울트라 그뤠잇(Great)! 곤충 로봇!’ 이라는 부스였습니다. 이곳에서는 리드 스위치(reed switch)를 사용한 진동 곤충 로봇을 만들어 보았습니다. 리드 스위치란, 자석의 움직임에 의해 유리관 내부의 엇갈려 있는 두 끝단이 접촉되거나 떨어지는 원리를 이용하여 ON/OFF가 되는 스위치를 말합니다. 리드 스위치는 CCTV, 전동 칫솔, 자동판매기 등 실생활에서도 많이 사용되는 스위치입니다. 리드 스위치는 2개의 리드 조각이 유리관 속에 밀봉되어 있는 형태입니다. 여기에 자석을 갖다 대면 2개의 리드 조각이 끌어당겨져 접점을 닫게 되고, 자석을 멀리하면 탄성으로 인해 원래의 열린 상태로 돌아갑니다. 리드 스위치를 모터와 연결한 쪽에 곤충 하나, 스위치를 움직일 자석과 함께 붙인 곤충 하나, 이렇게 두 마리의 곤충을 선택합니다. 보기에는 벌, 모기, 파리, 꽃, 개구리, 잠자리, 진딧물, 무당벌레가 있었습니다. 곤충을 선택할 때는 아무렇게나 선택하는 것이 아니라 먹이 사슬로 연결되어 있는 것을 선택해야 합니다. 먹이 사슬이란, 생물 사이의 먹고 먹히는 관계가 사슬처럼 연결되어 있는 것을 말합니다. 먹이 사슬은 생산자, 1차 소비자, 2차 소비자, 3차 소비자 등의 순서로 연결됩니다. 저는 먹이 사슬 관계에 있는 무당벌레와 진딧물을 선택하였습니다.

실내에도 다양하고 재밌는 체험이 있었는데, 저는 그 중 VR 체험을 해 보았습니다. 드론이나 로봇 만들기, 3D 프린터 등 흥미로워 보이는 체험이 가득하였으나, 재밌는 체험일수록 기다리는 사람이 너무 많아서 줄이 아주 길었기 때문입니다. 2시 30분에는 개막식이 열렸습니다. 개막식에는 대전의 유명한 빵집, 성심당에서 준비한 대형 2층 케이크가 놓여 있었습니다. 뿐만 아니라, 성공 기원 풍선을 날리고, 개막 카운트다운을 하였습니다. 저는 아쉽게도 성심당 케이크를 받지 못하였지만, 30분 가까이 줄을 서서 기다렸던 제 친구는 케이크 커팅식 후에 케이크를 받았다고 합니다.

<사진 2. 대전사이언스페스티벌 개막식>

더 많은 체험을 해 보지 못한 것이 아쉽기는 하지만, 참여하였던 드라이아이스 비눗방울과 곤충 로봇 만들기 체험도 정말 재미있었습니다. 융합, 과학, 수학 등 흥미로운 실험들을 통해서 재미있는 과학 상식까지 얻을 수 있었던 곳이었습니다. 드라이아이스 비눗방울을 만들 때에는 물, 글리세린, 세제를 3:3:1의 비율, 혹은 자신이 원하는 비율로 섞어 볼 수 있었는데, 어떤 경우에 비눗방울이 터지지 않고 오래 지속될지 생각하며 섞다 보면 창의력을 기르게 됩니다. 또한, 곤충 로봇을 만들 때에 사용되는 리드 스위치나 드라이아이스 비눗방울을 만들 때에 사용한 비눗방울의 원리를 알아보면서 과학 원리도 알게 됩니다. 흥미로운 체험도 해보고, 창의력을 기르고, 과학 원리도 배울 수 있는 대전영재페스티벌에 많은 친구들이 참여해 보면 좋겠습니다.