사각형 페트병(삼다수 물병과 같이 4각으로 이루어진 페트병), 철재 1인용 사물함, 스티로폼, 끈, 아크릴판, 검정색 필름지, 소용돌이 만들기 마개
나. 만드는 과정
1) 페트병에 물을 가능한 많이 채운 후(붕괴를 막기 위함) 소용돌이 마개를 이용하여 두 개씩 묶어준다.
2) 2개씩 묶인 페트병을 4쌍씩 서로 끈을 통해 단단히 지지해준다.
3) 중간에 철제 사물함을 넣고 냉장고의 모양으로 쌓아 올린다.
4) 냉장고의 옆면을 스티로폼을 잘라 막아준다.
5) 냉장고의 윗면을 여러 개의 검정색 필름지를 붙인 아크릴판을 올려 마무리해준다.
다. 과학적 원리
대류 - 두 개씩 쌍으로 묶인 페트병 속의 물이 대류를 통해 열을 위쪽으로 전달.
전도 - 위쪽으로 전달된 열이 다른 페트병속의 물로 전도되어 열을 계속 순차적으로 위로 전달
복사 - 최상층의 아크릴판을 통해 복사의 형태로 열이 빠져나감(아크릴 판이 복사를 차단하면 더 좋은 물질을 찾아야 함.)
열용량 - 물의 열용량이 매우 커 순간적으로 온도가 올라가는 것을 막아줘. 낮에 온도가 높게 형성되는 것을 방지.
열평형 - 열이 들어오는 것과 나가는 것이 평형을 이루어 온도가 유지됨.
착한 발명가 후지무라 야스유키
<http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=book_s ense&logNo=140171748608&parentCategoryNo=&cate goryNo=&viewDate=&isShowPopularPosts=false&fro
m=postView >
장마철, 제습기 판매량 급증!
<http://www.ohmynews.com/NWS_Web/View/at_pg.aspx?CNTN_
CD=A0001888014 >
프롤로그 1
장마철이 되면 높은 습도로 인해 불쾌 지수가 높아지고 각종 질병 또한 유발된다 고 한다 . 쾌적한 환경을 위해서 제습기를 사용해 상대습도를 낮춰야 하는데 , 이 때 문인지 2013년 여름철 제습기의 판매량이 전년대비 200% 신장될 정도로 급증했다.
제습기는 에어컨의 1/3 정도되는 전력으 로 단 시간에 상대습도를 낮출 수 있는 전 기제품이며 , 효율성이 뛰어나 최근 각 가
정에 한 대씩은 꼭 구비해야 하는 상품으로 인식되고 있다 . 그러나 제습기에 대한 논란도 끊이지 않는다 . 에어컨 보다 낮은 전력으로 사용할 수 있는 장점은 있으나 제습기 가동 시 제품에 많은 열이 발생하여 실내 온도를 높이는 단점이 있다 .
제습기를 사용하는 계절이 대부분 여름이라는 점을 감안하면 습도와 온도를 모두 낮출 수 있는 에어컨과 제습기 중 어느 것이 더 효율적일까 ?
프롤로그 2
착한 발명가, 후지무라 야스유키
행복하게 웃으며 춤추고 살았던 아프리카 사람 들에게 언제인가부터 얼굴에 어둠이 생기기 시작했 다 . 문명의 혜택을 많이 받기 시작하면서 돈과 에너 지를 쓰지 않으면 행복하지 않다는 생각이 점점 지 배했기 때문이다 . 이런 세상은 과연 행복한 것일까?
후지무라 야스유키 박사는 이렇게 말한다. 전기를
쇄빙선을 밀어내는 북극곰
<http://www.imaeil.com/sub_news/sub_news_vie w.php?news_id=34174&yy=2013>
쓰지 않는 삶을 한 번이라도 살아본 뒤 어느 삶이 나에게, 우리 가족에게 더 행복할까를 생각해 보라고.
프롤로그 3
제발 저리가!
어느 관광 쇄빙선이 유빙을 밀치며 북극을 여행하 던 중이었다 . 어느 북극곰이 앞발로 배를 막아선 채 갑판을 향해 “저리가!” 라고 소리치는 것 같은 모습이 포착되었다 . 지구온난화로 인해 빙하의 양이 감소하여 북극곰의 생존이 위태로운 요즘 , 이 사진이 우리의 마 음을 먹먹하게 만든다 .
이 사진을 보고 여러분들은 어떤 마음이 드나요?
생각 열기
전기! 없어서는 안 될 존재! 없어서는 안 될 존재?
재활용품을 이용한 비전력 제품 만들기
-언제부터 인가 우리는 전기를 쓰는 삶에 매우 익숙하다 . 전기가 없는 삶은 상상하기도 힘들 정도이다 . 아침에 일어나 화장실을 가 불을 켤 때도, 아침 밥을 먹기 위해 전기밥솥에 밥을 지을 때도, 반찬을 꺼내기 위해 냉장고를 열 때도... 곰곰이 생각하면 전기 없이 사는 것은 불가능 할 것 같다 . 그러나 한 편으로 전기를 사용하는 것이 우리가 편한 것을 추구하기 때문은 아닐까?
라는 의문이 들기도 한다 . 반대로 얘기하면 우리가 조금 불편해 진다면 굳이 전기를 꼭 쓰지
않을 수도 있다는 얘기다 . 가령, 진공청소기를 사용하여 청소를 하는 것 대신 빗자루를 쓰는
것 . 캡슐 커피 머신을 이용하여 커피를 만들 때 핸드 드립을 이용하여 커피를 만드는 것. 낮은 층은 엘리베이터 대신 계단을 오르는 것. 에어컨 대신 부채를 사용하는 것. 전기 제습기 대신 제습제를 이용하는 것 . 한 겨울에 냉장고를 쓰는 대신 주택 외부 그늘진 곳(또는 땅 속)에 음식을 저장하는 것 등등 몸이 좀 불편해 지는 것을 감수한다면 얼마든지 전기의 사용을 줄일 수 있다는 것이다.
즉 , 전기라는 것이 꼭 필요한 곳에는 적절히 쓰되, 필요하지 않은 곳이라면 조금 불편하더라도 전기를 쓰지 않는 것 . 그것이 우리가 이 학습내용을 배우는 이유이다.
아래에 재밌는 두 사진이 있다 . 한 쪽은 전기를 사용하는 스피커, 한 쪽은 전기를 사용하지 않는 스피커이다 .
전기를 사용하는 스피커 전기를 사용하지 않는 스피커
전기를 사용하지 않고 기존의 전기 제품을 대체해 보자는 생각에서 나온 노력의 산물이다 .
우리 생활 주변을 둘러보면 작은 생각의 변화로 위 그림처럼 전기 제품을 대체할 수 있는
비전력 제품을 만들 수 있을 것이라 생각된다 . 지금도 늦지 않았다. 미래를 바꿀 수 있는 기회는
여러분 손에 달려 있다 .
장마철의 높은 습도
생각 펼치기
학습주제 재활용품을 이용한 비전력 제습기 만들기
학습목표 재활용품을 이용해 비전력 제습기를 제작하여 공기의 습도를 조절할 수 있다.
6월 중순경부터 시작되는 장마는 약 한 달 간 한반도에 비를 뿌리며 높은 습도를 유발한다 .
높은 습도는 각종 세균이 번식하는데 좋은 환 경을 조성하므로 그로 인한 질병이 자주 발생 한 다 . 이에 따라 각 가정에서는 제습기에 대한 구매 력이 높아지는 현실이며 2012년에 비해 약 200%
이상 매출이 신장될 정도로 가전업계 에서는 호 황을 누리고 있는 상품이다 .
제습기 중 ‘물먹는 ○○’라는 제품은 예전에 큰 인기를 얻었으나 재사용이 불가능하고 빠른 흡습력을 기대하기 어려워 요즘에는 전기를 이용한 제습기가 큰 인기를 얻고 있다 . 그러나 전기를 이용한 제습기의 경우 장점만 있는 것은 아니다 . 전기 제습기의 사용시 큰 열이 발생하여 주변의 온도를 높이고 , 에어컨의 제습 능력과 비교해 시간 대비 그 효율이 떨어져 여전히 논란의 대상이 되고 있다.
어떻게 하면 전기를 사용하지 않고 제습기를 만들 수 있을까 ? 제습기를 만들 재료로 재활용품 을 이용할 수는 없을까 ? 우리 손으로 직접 재활용품을 이용한 비전력 제습기를 만들어 보자.
재활용품을 이용한 제습기 만들기
준비물
염화칼슘, 실리카겔, 페트병, 한지 또는 부직포, 고무줄
활동과정
가. 준비한 페트병을 위쪽에서 1/3 지점을 잘라 준다.
나. 뚜껑부분을 한지(또는 부직포)로 꼼꼼히 막아준다.
다. 잘라둔 각 부분을 떨어지지 않도록 붙인다.(이때, 페트병 입구부분이 안쪽으로 들어가도록 한다.) 라. 용기의 2/3정도가 차도록 염화칼슘을 부어넣고 염화칼슘이 쏟아지지 않도록 입구를 한지(또는 부직포)
로 막아준다.
과학적 원리
CaCl2 + H2O(g) =>Ca2+ + 2Cl- + H2O(L) +용해열
위 화학식에서 보는 것과 같이 염화 칼슘은 공기 중의 수증기를 흡수하여 칼슘이온과 염소이온으로 물에 녹는 성질을 이용한 것이다.
1. 다양한 아이디어를 이용해 반영구적으로 사용할 수 있는 제습기를 제작해 봅시다.
2. 비전력 제품의 장․단점을 생각해 보고 단점을 보완하기 위해 어떤 노력을 해야할지 발표해 봅시다.
재활용품을 이용한 비전력 제습기 만들기 - 학습 활동지
▶ 재활용품을 이용한 비전력 제습기를 제작하기 위해서 어떤 재활용품을 이용할 수 있을까요?
페트병, 스티로폼, 종이 등
CaCl2 + H2O(g) =>Ca2+ + 2Cl- + H2O(L) +용해열
위 화학식에서 보는 것과 같이 염화 칼슘은 공기 중의 수증기를 흡수하여 칼슘이온과 염소이온으로 물에 녹는 성질을 이용한 것이다.
비전력 음식물 처리기, 비전력 냉장고 등
▶ 재활용품을 이용한 비전력 제습기를 직접 설계해 봅시다. 단, Sketch-up 프로 그램을 이용하여 설계할 수 있습니다.
▶ 재활용품을 이용한 비전력 제습기 속에 포함된 과학적 원리는 무엇인가요?
▶ 여러분이 제작한 제습기의 보완 사항에는 무엇이 있을까요? 또, 우리 주변에
비전력 제품에는 무엇이 있을까요? 아래에 적어보세요.
학습주제 지구의 에너지 평형 체험 – 비전력 냉장고 설계 및 제작
학습목표 지구의 에너지 평형과 지구 온난화의 과정을 이해하여 설명할 수 있다.
태양은 지금 이 순간에도 막대한 에너지를 우주공간 으로 방출하고 있으며 지구의 생명체 및 지구는 이 에너 지를 이용하여 온도를 유지하고 있다 . 태양이 에너지를 계속 방출할 수 있는 이유는 수소 핵융합반응을 통해 에너지를 계속 생산해 내기 때문이다 . 지구는 태양에서 에너지를 계속 받으면 점점 온도가 높아져야 하는데 어 느 정도의 평균 기온을 유지하며 지내왔다 . 이처럼 지구 의 기온이 계속 상승하지 않는 이유는 무엇일까 ? 지구의 에너지가 유지되는 자연의 원리를 이용하여 우리의 생활에 도움이 되는 발명품을 만들 수는 없을까? 생각해 보자.
재활용품을 활용한 냉장고 만들기
준비물
사각형 페트병(삼다수 물병과 같이 4각으로 이루어진 페트병), 철재 1인용 사물함, 스티로폼, 끈, 아크릴판, 검정색 필름지, 알루미늄 테이프
활동과정
가. 페트병에 물을 가능한 많이 채운 후(붕괴를 막기 위함) 소용돌이 마개를 이용하여 두 개씩 묶어준다.
나. 2개씩 묶인 페트병을 4쌍씩 서로 끈을 통해 단단히 지지해준다.
다. 중간에 철제 사물함을 넣고 냉장고의 모양으로 쌓아 올린다.
라. 냉장고의 옆면을 스티로폼을 잘라 막아준다.
마. 냉장고의 윗면을 여러 개의 검정색 필름지를 붙인 아크릴판을 올려 마무리해준다.