3M과 함께하는 흥미진진 과학실험

3M에는 아주 특별한 마법사들이 있습니다. 3M의 여러 사회 봉사단체 중, 학교를 찾아가 학생들에게 과학을 가르치는 재능기부 활동을 펼치는 ‘Visiting Wizard’가 바로 그들입니다. 이번에는 3M의 마법사들이 코로나19로 인해 집에서 머무는 시간이 길어진 학생들을 위해 간편하게 즐길 수 있는 아주 특별한 과학실험 시리즈인 ‘Science at Home’을 준비하였습니다. 부모님과 함께 재미있는 과학실험을 하며 즐거운 시간을 보내 보세요!

부엌에서 즐기는 불꽃놀이

여러분들은 불꽃놀이 좋아하나요? 주로 날씨가 화창한 여름이나 가을밤에 불꽃놀이를 즐기곤 하죠? 하지만 올해는 여러모로 상황이 여의치 않습니다. 하지만 불꽃 대신 과학자가 펼쳐내는 화려한 불꽃놀이를 즐겨보는 것은 어떨까요? 집에서 간단한 부엌 용품으로 즐기는 형형색색의 폭죽을 즐기는 방법을 소개해 드립니다.

준비물

• 도움을 줄 어른 보호자
• 우유를 담을 수 있는 그릇
• 우유
• 식용색소 (대형마트, 온라인 쇼핑몰, 베이킹 관련 용품 판매처 등에서 구매가능)
• 면봉
• 액상 비누 (주방세제 또는 손세정제)

실험 준비

1. 그릇에 우유를 절반 정도 채워주세요
2. 중심부에 식용색소를 3-4방울 떨어뜨려주세요
3. 면봉의 한쪽 끝에 액체 비누를 바릅니다. 상상해봅시다. 비누와 우유가 함께 섞이면 어떻게 될까요?
4. 면봉을 들어 그릇 중간에 떨어뜨린 식용색소에 위에 부드럽게 올려놓습니다. 절대 섞거나 흔들지 말고 가만히 지켜봅니다.
5. 봉을 그릇의 중앙이 아닌 가장 자리나 다른 위치에도 놓아 봅니다. 면봉을 놓는 위치에 따라 어떻게 다르게 변화가 일어나는지 관찰해봅니다. 비누가 더이상 움직이지 않나요? 패턴이 매번 같아 보이나요?

관찰 결과

왜 색소가 면봉에 닿으면서 퍼져 나갔을까요?
우유는 지방과 물로 이루어져 있습니다. 지방은 물에 용해되지 않습니다. 비누는 특별한 분자로 이루어져 있어 지방과 물 모두와 상호작용을 할 수 있습니다. 그래서, 비누가 우유속의 지방 분자와 결합하면 물에 용해되어 움직일 수 있게 됩니다.

실험 원리

비누의 분자 구조는 기름 입자 주위를 움직일 뿐만 아니라 때를 쉽게 제거할 수 있도록 이루어져 있습니다. 비누는 양 쪽 끝에 원자가 달린 탄화수소 사슬로 이루어져 있습니다. 탄화수소 한쪽 끝은 기름에 끌리고 물을 밀어내는 반면, 다른 끝은 물을 끌어당깁니다. 이 점을 이용하여 아주 재미있는 시각적 변화를 연출해낼 수 있는 것입니다.

잊지 않고 청소하기!

다 마친 후에는 꼭 정리하는 것을 잊지 마세요.
섞인 용액은 싱크대에 부어 정리하고 개수대를 잘 헹굽니다. 실험에 사용한 그릇은 잘 닦아야 합니다. 면봉은 버리고 그 외 다른 재료들은 처음에 있던 자리로 다시 갖다 놓습니다.

주의사항

안전 우선! 실험의 지시 사항을 잘 따라주세요.
실험의 모든 과정을 책임감 있는 어른 보호자와 함께 진행해주세요.
위험하거나 날카로운 물체를 다룰 때에는 보호자의 도움이 필요합니다.
모든 실험을 하기 전에 보호자는 실험을 미리 검토해보고 자녀가 실험을 할 수 있을지 잘 판단해야 합니다. 본 실험은 식용 색소를 사용해야 합니다. 식용 색소는 대형 마트몰, 온라인 쇼핑몰, 오프라인 베이킹 관련 용품 판매처 등에서 구매하실 수 있습니다.

3M이 준비한 다양한 ‘Science at Home’ 실험을 통해 개인적으로 더 다양한 방법으로 과학을 즐겨보세요.