메소포타미아 문명과 이집트 문명

메소포타미아 문명과 이집트 문명은 청동기를 기반으로 거대한 석조물과 강 력한 고대 왕조를 건설했다는 공통점이 있습니다. 또한, 문자(이집트 - 상형, 메 소포타미아 - 설형)를 만들었고, 달력(이집트 - 태음력, 메소포타미아 - 태양력) 을 사용하였습니다. 또 다신교를 숭배했습니다. 지리적으로도 가까워서 이집트 문명이 나일강 유역을 중심으로 하는 아프리카 북동부이고, 메소포타미아 문명 은 서남아시아에 위치해 있습니다. 하지만, 두 문명에는 공통점보다는 차이점 이 더 많습니다. 우선, 이집트 문명은 몇 개의 왕조와 시기가 나눠지기는 하지 만 비교적 단일한 통일국가에 의해 이어진 문명입니다. 반면, 메소포타미아 문 명은 수메르인, 아무르인, 아시리아인, 히타이트인 등 다양한 민족들이 관여하 고 있습니다. 이것은 지리적인 특징에서 원인을 찾을 수 있는데, 이집트의 경우 상당히 폐쇄적인 지형에 포함되어 있는 반면 메소포타미아 지방은 아주 개방적 인 위치, 즉 대륙의 교통로에 위치하고 있습니다. 종교적인 차이점도 큽니다.

이집트에서는 내세관이 성립되어 있었습니다. 파라오를 미이라로 만들고, 죽은 자의 시신을 절대로 훼손하지 않는 등 살아서의 삶보다는 죽은 뒤의 삶, 부활 등에 가치를 뒀습니다. 하지만 메소포타미아는 정반대입니다. 수많은 전쟁에 노

출되어서인지 현실적이며 내세에 대해 부정적이었습니다. 이러한 점은 홍수에 대한 상반된 관점으로도 나타납니다. 이집트에서 정기적으로 발생하는 나일강 의 범람은 땅에 생명을 주는 신의 축복이었지만, 메소포타미아에서 범람은 부 정기적으로 갑작스레 일어난 재앙으로서 신의 벌이라 생각하였습니다. 특히, 현 실적인 감각을 중요시한 메소포타미아 문명의 특징 때문에 이집트와는 달리 법 률과 상업이 발달하였습니다.

▶ 문명이 발생 조건

▶ 메소포타미아 문명과 이집트 문명을 비교해 봅시다.

메소포타미아 이집트

지형 개방적 지형 ⇒ 여러 왕조의 흥망 (수메르 인, 아카드 인)

폐쇄적인 지형 ⇒ 오랫동안 통일 왕국 유지

정치 신정 정치, 지구라트, 함무라비 법전 신권적 전제 정치

종교 현세적인 다신교 점성술 발달

내세적 다신교

피라미드, 미라, 사자의 서

문화 쐐기문자, 태음력, 60진법, 길가메시서사시 등

상형문자, 파피루스, 태양력, 10진법, 측량술, 기하학, 의학

공통점 전제적 신권 정치, 다신교, 계급 사회, 실용적인 학문 발달

[참고자료]

마이스너효과 진 공 튜 브 트 레 인 뉴스영상

■ (활동) 진공튜브트레인 너는 뭐니?

우리에게 이동시간의 지루함을 줄여줄 진공튜브트레인에 대해 알고 있나요?

고속열차인 KTX보다 조용하고 비행기와 견줄만한 빠르기를 지닌 진공튜브트 레인! 사실 진공튜브트레인은 낯선 이름에 비해 그렇게 어렵지는 않답니다. 이 름에서 나오듯이 진공 혹은 아진공(亞진공)상태의 튜브 속을 달리는 자기부상열 차로 이동 중 공기에 의한 마찰과 바퀴와 선로와의 마찰이 최소화 되어 에너지 손실이 적어 고속을 달성하기 쉬운 이동수단을 말합니다.

이해를 돕기 위해 지금 우리 생활 속에 들어와 있는 고속열차인 KTX와 비교하 면서 알아보겠습니다. 고속열차는 레일 위를 달리기 때문에 철로 만들어진 바 퀴와 레일 때문에 분진이 생기고 소음과 진동 등이 심합니다. 특히 철도가 멈 춰 설 때는 마찰력을 이용하기 때문에 엄청난 소음이 발생합니다. 또한 마찰력 을 이용하여 달리기 때문에 속도가 빨라지면 마찰력이 저항으로 작용하여 더 빠른 속도를 낼 수 없습니다. 하지만 진공튜브트레인의 경우 레일 위를 떠서 달리기 때문에 부품소모나 오염배출이 적어 친환경 교통수단이라고 할 수 있습 니다. 또한 바퀴와 레일의 마찰이 없기 때문에 기본적으로 분진이 발생하지 않 고, 실외소음도 65데시벨 이하로 매우 조용하고 진동이 없어 승차감이 좋습니 다. 차량이 궤도를 감싸 안는 구조로 탈선, 전복 등의 사고가 없는 안전한 열차 이며, 차체 경량화 및 구조물 슬림화 등이 가능하기 때문에 초기 투자비용이 저렴합니다. 또한 공기의 저항이 거의 없으므로 빠른 속도를 낼 수 있습니다.

▶ 여기서 잠깐! 자기부상이 무엇일까요?

자기부상열차는 자기력, 즉 자석 의 힘에 의해 부상되어, 공중에 떠서 운행되는 열차입니다.

다시 말하자면, 자기부상열차가 뜨는 원리는 자석의 N(S)극과 N(S)극이 반발하는 것을 이용한 것입니다 . 열차 아래에 N(S)극의 자석을 달고 선로에 N(S)극이 위 로 오도록 자석을 깔아서 열차가 공중에 뜨게 만드는 것입니다. 그런데 천연자석은 열차를 띄울 만큼 자력이 충 분히 강력하지 않기 때문에 전자석을 사용합니다. 전자석의 세기는 전자석에 흐르는 전류의 양에 비례하기 때문에 전자석에 아주 많은 전류를 흘려주면 열 차를 띄울 만큼 강한 자력을 얻을 수 있습니다. 이때 전자석에 저항이 있는 전 선을 사용하면 저항 때문에 충분히 강한 전류를 흘릴 수도 없고 열에너지로 바 뀌는 전기에너지를 계속 보충해야 하는 불편함이 생깁니다. 이를 해결하기 위 해서 전자석의 전선을 초전도체로 만듭니다. 초전도체라는 물질은 온도를 낮추 면 전기저항을 0으로 만들어 버리는 금속입니다. 저항이 없기 때문에 한번 전 류를 흘려주면 전류가 계속 흐르게 되고 강한 전류를 쉽게 흘릴 수 있습니다.

전자기력

자기장 속에서 전류가 받는 힘 : 도선에 전류가 흐르면 도선 주위에 자기장이 형성되고 이로 인해 자침이나 자석에 힘을 미치게 된다. 이는 두 자석 사이에 작용하는 자기력과 같은 성질을 띠고 있으므로 이를 전자기력이라고 합니다.

■ 전류가 자기장에서 받는 힘

(1) 힘의 방향

◆ 플레밍의 왼손 법칙 : F(힘: 엄지), B(자기장: 집게), I(전류: 가운데)

도선에 흐르는 전류의 방향과 자기장의 방향이 수직인 경우, 왼손의 엄지, 검 지, 중지 세 손가락을 수직이 되게 폈을 때 중지는 전류(I)의 방향, 검지는 자기 장(B)의 방향, 엄지는 전류가 자기장에서 받는 힘(F)의 방향이 된다. 이를 플레 밍의 왼손 법칙이라고 합니다.

(2) 힘의 크기

◆ 전류가 흐르는 도선이 받는 힘은 전류의 세기(I)와 자기장 내에 수직으로 놓여있는 도선의 길이(L), 자석의 자기장(B)의 세기에 비례합니다. 자기장과 전 류가 수직일 때 전류가 자기장에 받는 힘의 크기는 F = BIL이며, 전류가 자기 장의 방향과 각을 이루는 경우 힘의 크기는 BILsinθ입니다.(자기장에 수직인 전 류의 성분만이 힘을 받는 것과 같습니다.)

(3) 평행한 두 직선 전류 사이의 힘

① 힘의 방향

ⓐ 두 도선의 전류 방향이 같을 때 : 인력 ⓑ 두 도선의 전류 방향이 다를 때 : 척력

② 힘의 크기

ⓐ 전류가 흐르고 있을 때, r만큼 떨어진 곳의 자기장 : B=k 

 (k:쿨롱상수)

ⓑ A직선에서 r만큼 떨어진 곳에 생긴 B직선의 자기장 속에 전류가 흐르고 있을 때 가 받는 힘은 1m당 받는 힘: k 

__ [N/m]

■ (활동) 도전!! 수학여행지는 내가 정한다!

지금까지 조사한 자료를 바탕으로 조별 홍보물을 제작하여 봅시다. 홍보물에 반드시 들어가야 될 내용은 여행경로 및 특징(소개하고 싶은 도시, 4대 문명지 포함), 진공튜브트레인 관련 내용입니다. 나머지는 자유롭게 여러분이 표현해 보세요. 파워포인트, 대자보, 팸플릿 형식 등 무엇이든 가능합니다. 최고로 매력 적인 홍보물을 제작한 조에게는 다양한 특권이 주어집니다. 여러분의 적극적인 참여 부탁합니다.

[지도상 유의점]

다양한 홍보물이 나올 수 있도록 제작방법은 열어 둡니다. 모든 조 원이 적극적으로 참여하는 것에 주 안점을 두고 상호 협력하며 서로에 대한 배려와 성취 감을 느낄 수 있 도록 합니다.

화성행 우주요트

(태양돛)

7~8 차시

고등학교

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[교사용]

태양돛 항해 시험 중인 일본의 IKAROS 탐사선의 개념도

교사용 교재

고등학교 STEAM

화성행 우주요트 (태양돛)

1. 주제 개요

태양돛 항행은 태양의 빛, 다시 말해 태양의 광자가 주는 압력을 이용하여 우주를 항해하는 방법을 말합니 다. 태양의 광자가 태양돛에 도달한 후 반사되고, 그 결과 광자의 운동량 변화에 따라 태양돛이 운동할 수 있다는 것이 핵심 원리입니다. 태양돛 항해는 최근 일 본에서 수행한 실험에 의해 그 가능성이 입증되었고, 이후로 지속적인 시험 임무가 예정되어 있어서 현실적 인 문제를 해결하기 위한 접근이 더욱 더 활발하게 이 루어질 것으로 예상됩니다.

이 활동에서 학생들은 빛의 입자성과 광자의 운동량 등에 관한 원리를 이해하고, 이를 바탕으로 태양돛을

설계하는 과정을 체험하게 될 것입니다. 태양돛의 제작이 현실적으로 어렵기 때문에 실제 제작은 바람돛을 중심으로 수행하되 태양돛 설계는 설계 및 추리 실험으로 진행합니다. 학 생들은 광자의 운동량을 효율적으로 활용하여 더 효과적인 태양돛을 설계하고 모둠별로 경 쟁하게 됩니다. 이러한 경험을 통해 학생들은 지식의 내면화와 창의적 설계 및 자아효능감 을 체험하게 될 것입니다.

2. 학습 목표

- 빛의 이중성, 특히 입자성을 이해한다.

- 복사압의 원리를 이해한다.

- 태양돛의 효율에 영향을 주는 변수를 동정한다.

○ 과정 목표

- 주어진 상황과 조건을 이용하여 최선의 방법을 고안해 낼 수 있다.

- 프로젝트 학습과정을 통하여 소통과 협력을 체험한다.

- 태양돛의 효율에 영향을 주는 변수를 동정하고, 효율적인 태양돛을 제작하기 위한 공학적 접근을 시도하고 이를 통해 문제 해결을 체험한다.

3. STEAM 과목 요소

○ S (물리II): 빛의 입자성과 복사압

○ T/E：효율적인 태양돛의 재질에 기반한 태양돛 설계 및 제작 ○ A：태양돛 디자인

○ M：복사압의 크기 계산