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연재 기사

무지개 소녀의 아주 특별한 여행

어린이과학동아 2005.08.01 15호

무지개 소녀 보라와 만나다!
무지개 언니 오빠들은 하루 종일 보라를 찾으러 다녔지만 보라는 보이질 않아요. 보라가 빠져버린 여섯 색깔 무지개는 허전하기만 해요. 보라는 도대체 어디로 간 걸까요?




보라의 무지개 교실
무지개는 빛과 물방울의 만남이야! 여름철 소나기가 그친 하늘에 무지개가 펼쳐지는 모
습을 본 적 있니? 무지개가 생기려면 빛과 물방울이 만나야 해.




무지개는 왜 반원 모양이지?
무지개는 빛이 물방울에 의해 일정한 각도로 꺾이며 반사되어 생성되기 때문에 둥글게 보여. 또 무지개가 반원 모양인 것은 우리가 물방울이 떠 있는 공기 중보다 낮은 곳에 있기 때문이야. 높은 산에 올라가거나 비행기를 타고 보면 원에 가까운 동그란 무지개를 볼 수 있단다.



무지개 색깔의 비밀은 뭘까?
무지개의 일곱 빛깔 전부가 동시에 나타나는 것은 대단히 드문 일이야. 어느 색이 나타나기 쉬운가는 물방울의 크기에 달려 있어. 큰 물방울의 경우에는 빨강, 주황, 초록, 보라가 확실히 나타나지만, 작은 물방울의 경우에는 주황, 초록의 두 가지 색 정도로 폭이 넓은 무지개가 만들어져.

우리 주변에서 무지개를 찾아보자!
폭포나 잔디에 물을 뿌리는 스프링클러 근처에는 공중으로 튀어 오르는 물방울이 만드는 작은 무지개를 볼 수 있어. 같은 원리로 태양을 등지고 분무기로 물을 뿌려 주면 무지개를 만들 수 있단다. 비오는 날 아스팔트 위에 떨어진 기름에도 무지개가 보여. 비눗방울놀이를 할 때 하늘로 퍼져가는 비눗방울의 표면은 또 어떨까? 아롱아롱 무지갯빛 세계가 비눗방울 속에 펼쳐져 있다고! 빛이 프리즘을 통과하면 여러 색의 스펙트럼으로 나뉘는데 이 때도 무지개를 볼 수 있어. 홀로그램이나 CD의 뒷면에 나타나는 무지개는 보는 방향이나 빛의 각도에 따라서 색깔이 변하는 걸 알 수 있어.

손전등으로 무지개 만들기
- 과학원리 뛰어넘기
빛은 통과하는 물질인 매질에 따라 진행 속도가 달라져서 꺾이게 되는데 빛의 색에 따라 그 정도가 달라진다. 보라색 빛은 빨간색 빛에 비해 진행 속도가 느리고 가장 많이 꺾인다. 즉, 프리즘 역할을 하는 수많은 물방울에 의해 굴절된 빛은 여러 가지 빛깔로 나뉘어져 아름다운 무지개를 만드는데 이러한 현상을‘빛의 분산’이라고 한다.

실험재료 : 손전등, 두꺼운 종이, 스카치테이프, 가위, 유리컵, 물, 흰 종이, 칼
1. 두꺼운 종이를 자른 후, 직사각형 홈을 만든다.
2. 스카치테이프로 두꺼운 종이를 손전등에 붙인다.
3. 물이 든 유리컵을 종이 위에 올려놓고 손전등을 비춘다.

거울로반사시킨 빛의 스펙트럼
- 과학원리 뛰어넘기
{BIMG_R10}물과 프리즘은 거의 똑같은 방법으로 빛을 반사시키기 때문에 빛을 무지개 색깔로 분해할 수 있다. 즉, 손전등의 빛이 물과 거울에 적당한 각도로 들어오면 그 빛은 여러 색의 스펙트럼으로 나뉘어진다. 무지개를 뚜렷하게 보기 위해서는 햇빛과 같은 다른 빛이 들어오지 않는 어두운 곳에 흰 종이를 놓고 실험한다.

1. 물을 가득 담은 수조에 거울을 45도 각도로 설치한다.
2. 물 속의 거울을 향해 손전등을 비추면 반사된 빛이 흰 종이 위에 비치면서 무지개가 나타난다.

설탕물로 만든 달콤한 무지개탑
- 과학원리 뛰어넘기
{BIMG_C12}
시험관의 그림물감이 서로 섞이지 않는 이유는 바로 용액의 밀도 때문이다. 설탕을 가장 많이 넣은 보라색 용액은 밀도가 커서 밑으로 가라앉고 그 위로 남색, 파란색 용액이 차례로 쌓여 무지개탑을 만들 수 있다. 더욱 선명한 무지개탑을 만들고 싶다면 용액의 사이사이에 기름을 약간씩 부어 경계층을 만들어 줄 수도 있다. 물과 기름이 섞이지 않는 원리를 이용한 것.

실험재료 : 비커, 메스실린더, 스포이트, 물감, 설탕, 숟가락
1. 비커 7개에 같은 양의 물을 붓고 각각 번호를 붙인다.
2. 번호 순서대로 설탕의 양을 증가시키며 녹인다.
(1번-물, 2번-물+설탕 1숟가락,······, 7번-물+설탕 6숟가락)
3. 1번부터 7번까지 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색 물감을 차례로 타서 무지개 용액을 만든다.
4. 메스실린더에 7번 비커의 보라색 설탕물을 스포이트로 적당히 넣는다.
5. 같은 방법으로 남색부터 빨강색까지 스포이트로 빨아들인 후 컵의 벽을 타고 용액이 흐르도록 천천히 넣어 준다.
6. 예쁜 일곱 색깔 무지개탑 완성!

과학해결사들이 빨주노초파남보로 완성한 아름다운 무지개가 펼쳐지자 보라의 몸이 하늘로 붕 떠오르기 시작했어. 저 위로는 언니 오빠들이 무지개에 앉아 보라를 반갑게 맞아 주고 있었지.
“정말 고마워! 친구들아. 이번 여행은 결코 잊지못 할 거야.”

우리 학교는 과학동산
- 사랑으로 하나되는 우리 학교 연지초등학교
{BIMG_C13}
연지초등학교(교장 김종만)는 서울시 노원구 월계동에 위치한 공립학교로 5000여 권이 넘는 책으로 가득한 도서실과 특별교실, 시청각실, 실내 체육활동을 할 수 있는 어울마당, 인라인 스케이트장과 예쁜 연못을 가진 작지만 아름다운 학교입니다.

건강하고 자율적이며 창의적이고 도덕적인 인간교육을 목표로 하는 연지초등학교는 과학체험한마당을 통하여 전교생이 21개 부스를 직접 선택하여 체험할 수 있게 하고, 방학에는 테마캠프를 운영하여 과학반, 수학반, 컴퓨터반에서 원하는 수업을 들을 수 있도록 했습니다.

또한 연지어린이방송반 방송부원들은 주제를 가지고 촬영을 하여 매일 방송을 하고 있답니다. 항상 사랑으로 가르치며 믿음으로 배우는 생동감 넘치는 학교를 만들자는 목표를 가지고 미래의 주역이 될 우수한 어린이를 양성하는 데 앞장서고 있습니다.

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