< 연구 결과요약서 >
소속학교 마산용마고등학교 책임 지도교사 강O진
참여학생 정O호, 김O 희, 김O윤
과 제 명 짚이 기름을 흡수한다고?
연구목표
이번 우리의 연구 목적은 바로 짚의 기름흡수에 대한 효율성을 검증해 내 는 것이었다. 시험 삼아 볏짚에게 기름을 뿌렸을 때 볏짚이 잘 흡수한 다는 것을 보긴 했지만, 우연한 결과로 발생했을 가능성도 있고, 정확한 조건을 세워주지 않았기 때문에 효율성을 바로 알아 볼 수 없었다.
그리하여 이런 연구를 진행하였고 또, 앞으로의 목표는 굳이 볏짚이 아니 더라도, 앞의 기름유출 사고와 같은 일들의 확산을 줄일 수 있도록, 초기대 응을 하는데 도움이 되는 기술을 만들어내는 것이다. 기술발전의 부작용을 해결할 수 있는 방법은 기술밖에 없다는 것을 깨닫게 되었기 때문에, 이러 한 목표를 설정하게 되었다.
연구내용
우선, 기존에 기름 흡착에 쓰이는 방법들인 유화제, 오일 스키머, 오일펜스.
유흡착포의 문제점을 해결해 보기 위해서 이번 연구를 진행하였는데, 이 중에 가장 문제가 되는 것은 유흡착포로 2차 오염이 될 우려가 다분했기 때문이다.
이 때문에 우리는 친환경적이고, 평소에 잘 사용하지 않고 버리게 되는 볏짚을 활용하여 실험을 해보기로 결정하였다.
실험의 내용은 볏짚이 기름을 흡착하는데 정말로 효율성이 있는가를 검증해 보기 위한 실험으로, 기름이 어떤 상태속에 있는지, 또, 볏짚의 양에 따라선 어떤 식으로 변화하게 되는지에 대해 초점을 맞추었으며, 실험 과정은 우리가 직접 설계하여 진행하였다.
또, 볏짚의 구조상은 어떠한 특징을 가지고 있는지 알아보기 위하여 현미경을 통해 볏짚의 미세구조를 살펴 보았다.
연구성과
실험을 통해, 볏짚과 유흡착포를 같은 가격으로 맞추었을땐 볏짚이 흡착포 보다 약 6배 정도를 더 흡수한 다는 것을 알 수 있다.
하지만 이를 같은 질량으로 맞추게 되면 아이러니 하게도 오히려 흡착포 가 볏짚보다 훨씬 우수한 흡착량을 보인다는 결과를 얻게 된다. 하지만 같 은 질량일 때 볏짚의 표면적이 흡착포의 표면적 보다 훨씬 넓기 때문에 볏 짚은 사실상 지금 나온 결과의 약 10~20배 까진 더 흡수 할 수 있을 것이 다.
볏짚을 현미경으로 관찰 해 보니 미세하게 작은 구멍들을 많이 볼 수 있 는데 이것이 바로, 볏짚의 내부에 존재하는 구멍들이었다. 즉, 볏짚은 다공 성이라는 특징을 가지고 있는데, 이렇게 다공성을 특징으로 가지고 있는 물 질들은 모세관 현상이라는 모습을 보인다. 이는 액체 사이의 응집력과, 액 체와 관 사이의 부착력을 통해 액체가 상승하게 되는데, 이를 통해서 볏짚 이 기름을 흡수하게 된다는 것을 알게 되었다.
주요어
(Key words) 볏짚, 유흡착포, 중질유, 다공성, 모세관현상 등
< 연구 결과보고서 >
1. 개요
□ 연구목적
가. 연구 배경 및 동기
- 급격한 산업의 발달 속에서, 21세기에 살고 있는 우리 인간들은 이 기술발전의 업적을 제대로 누리며 살고 있다. 하지만, 과연 기술이 발달하는 것이 좋기만 한 것일까? 이러한 의문점에서 연구를 출발하게 되었다.
기술발전의 진보는 우리에게 여러 운송수단의 발달을 가져왔다. 그 중에서 예를 들자 면 대표적으로 선박이 있다. 이 선박 같은 경우에는 시대가 지나면서 그 규모는 더욱 더 커지고, 신속해지고 있다.
하지만, 오히려 이러한 편리함이 저희에게 독이 되고 있었던 것을 알고 있는가?
지난 2007년 12월 7일, 서해 태안 앞바다 에서 유조선 허베이스피리트호와 삼성 중공업의 해상 크레인이 충돌해 기름이 유출된 사고가 있었다. 서해안 기름 유출 사고로 불리우는 이 사고는 국내에서 가 장 심각한 해양오염 사고로 기록되었다.
[사진1] 태안의 기름유출 모습
충돌로 인해 유조선 탱크에 있던 1만2547㎘의 원유가 태안 해역으로 유출되었는데, 이는 국내에서 발생한 기름 유출 사고 가운데 최대 규모로 알려진 1995년 ‘시프린스 호 유조선 좌초 사건(호남해운 소속)’보다 유출된 기름이 2.5배나 많을 뿐 아니라 1997년 이후 10년 동안 발생한 3915건의 사고로 인해 바다에 유출된 기름을 합친 1만 234㎘보다 많은 규모였다.
이 사고의 가장 큰 문제점은 사고의 초기대응이 제대로 이행되지 못했었다는 것이었 다.
그리고, 2010년 5월 24일 미국 멕시코만 에서 석유시추 시설(시추선)이 폭발하고, 이후 5개월 동안 대략 7억 7천만 리터의 원유가 유출되는 사고가 있었다.
이는 앞서 소개했던 태안 기름유출사고 의 약 70배나 되는 엄청난 양이었다.
[사진2] 멕시코만 원유 유출 사진
11명의 시추 노동자가 사망하였고 18명이 부상을 당했다고 한다.
이 사건을 통해서 우리는 기술발전은 우리에게 꼭 이득이 되는 것만은 아니라는 것을 또, 기술로 인해 생긴 문제점을 해결할 방법은 기술밖에 없다는 것을 깨닫게 되었다.
나. 연구 목적 및 목표
이번 우리의 연구 목적은 바로 짚의 기름흡수에 대한 효율성을 검증해 내는 것이었 다. 시험 삼아 볏짚에게 기름을 뿌렸을 때 볏짚이 잘 흡수한 다는 것을 보긴 했지만, 우연한 결과로 발생했을 가능성도 있고, 정확한 조건을 세워주지 않았기 때문에 효율 성을 바로 알아 볼 수 없었다. 그리하여 이런 연구를 진행하였고 또, 앞으로의 목표는 굳이 볏짚이 아니더라도, 앞의 기름유출 사고와 같은 일들의 확산을 줄일 수 있도록, 초기대응을 하는데 도움이 되는 기술을 만들어내는 것이다. 기술발전의 부작용을 해결 할 수 있는 방법은 기술밖에 없다는 것을 깨닫게 되었기 때문에, 이러한 목표를 설정 하게 되었다.
2. 연구내용
가. 이론적 배경 및 선행 연구 1) 이론적 배경
- 기존에 해양에 유출된 기름을 제거하는 방법에는 크게 대표적으로 네가지가 있다.
1. 유화제
- 유화제는 쉽게 말하여 기름이 방울로 뭉쳐져 바다 위를 떠나니게 되는 오일 볼을 만드는 원리인데, 이 오일 볼은 우리 눈에 잘 보이지 않게 된다.
그리하여 겉으로는 기름 문제가 해결된 것으로 보이게 된다. 하지만 이 오일 볼은 바다 속을 굴러 다니며 물고기나 해조류를 죽이고 플랑크톤을 오염시켜 먹이 사슬을 파괴하고 있다.
[사진3] 유화제 살포를 통한 방제 작업
2. 오일 스키머 (유회수기)
- 유회수기 같은 경우에는 기름과 물의 물리적인 특성 차이를 활용하여 기름을 제거 하는 방법으로, 기름이 물보다 밀도가 작아 뜨게 되면, 이때 스키머를 활용하여 기름을 빨아 들이는 작업이다. 그런데, 이 작업은 대규모의 원유 유출 사고에선 효율적이지 않 고, 흡수하는 양에도 제한이 있으며, 흡수 했을 때 오로지 기름만 흡수되는 것이 아니 라, 물도 같이 섞여 있기 때문에 물과 기름을 분리해야하는 번거로운 과정이 필요하다.
하지만 이 과정 또한 현 기술로서, 빠르게 진행되지 않는다는 단점을 가지고 있다.
3. 오일펜스
- 오일펜스는 해상에서 유출 오일의 확산을 방지하기 위하여 해상에 둘러치는 것으로 서, 해면 위의 높이 약 30cm, 해면 아래의 깊이 약 40cm의 플로트와 스커트로 구성되 어 있다. 오일 유출 사고가 발생한 경우에 그 확산을 방지하기 위해 사용되는 것은 물 론이고, 오일 유출에 대한 대책으로서 선박 및 계선 시설을 에워싸도록 오일 펜스를 설치하기도 한다. 오일 펜스의 가장 큰 단점은, 우선, 최대한 빠른 시일 내로 기름이 확산되지 않도록 펜스를 둘러야 한다는 것이다. 시간이 지나면 지날수록, 기름의 확산 부위는 넓어지기 때문에 신속한 작업이 필요한 방법이 바로 이 오일펜스이다.
[사진 4-1] 바다에 유회수기를 놓은 사진 [사진 4-2] 오일 스키머의 기름흡수
[사진5] 오일펜스를 활용한 방제작업
4. 유흡착재(유흡착포)
유흡착포는 방제 작업에서 가장 흔히 쓰이는 것이라고 말 할 수 있는데, 해양오염사 고 발생 시에 유출된 기름을 물리적으로 선택 회수하기 위한 제품으로, 유회수기를 통 한 회수 이후에, 방제작업 후반부에 주로 사용된다. 얇은 유층 또는 선박 및 장비를 통 한 회수가 힘든 구역에서 사용되는데, 단점은 흡수한 기름에 유흡착재의 무게가 더해 져 폐기물이 다량 발생할 수 있고, 많은 인력이 필요하며, 수거가 늦어지면, 유흡착재 로부터 2차 오염이 발생할 수 있다는 것이 아주 큰 단점이다.
이렇게 기존의 처리 방식들이 치명적인 문제점들을 안고 있다는 사실을 알게 되었다.
나. 연구주제의 선정 1) 연구주제 선정과정
-
앞 사건들을 보고 나서, 우리는 이렇게 방대한 기름 유출을 막는 것 에 도움이 되는 일이 없을까? 라는 질문을 시작으로 연구주제를 찾아보기 시작했다.우선, 실생활에서 버려지는 물건들로 이 문제를 해결하면 더 좋을것이라는 생각으로 처음에 접근하게 되었다. 그러던 와중에 우리는 버려지게 되는 짚을 생각해내게 되었 다.
이 사진과 같이 추수 후에는 항상 버려 지게 되는 볏짚이 발생하게 되기 마련 이다. 이 볏짚의 일부는 소의 여물로 사용하게 되는 것 외에는 거의 다 버 려지게 되는게 일반적이다.
그리하여, 이 볏짚을 잘만 사용하면 아주 큰 도움이 될 것이라고 생각하였다.
그리고, 시험삼아 볏짚에게 기름을 뿌리게 되었는데, 생각보다 아주 우수한 흡착력을 보이는 것을 통해, 볏짚을 연구주제로 삼아, 실험을 진행하기로 결정하게 되었다.
[사진7] 추수 후 버려진 볏짚
[사진6] 유흡착포를 통한 방제 작업
다. 연구 방법
- 연구 방법은 복잡한 절차 없이 조원끼리의 의견 나눔을 통하여 수행할 실험을 체계적으로 설계하고 부족한 부분은 담당 교사나 자문위원에게 물어보는 방법을 통해 실험을 진행하였 다.
라. 연구 활동 및 과정 1) 연구 과정
-
이 연구는 볏짚이 기름을 흡착하는데 정말로 효율성이 있는가를 알아보기 위해 한 것이기 때문에, 기름이 어떤 상태속에 있는지, 또, 볏짚의 양에 따라선 어떤 식으로 변화하게 되는지 에 대해 초점을 맞추었다.2) 첫 번째 실험
- 우선, 다음과 같은 준비물이 필요하다.
흡착포(100cm×100cm), 점보상자 300LC (985 * 700 * 585), 15kg 개량 저울, 짚, 플라 스틱 수조, 그물망, 중질유(선박에 주로 사용되는 기름- 훨씬 더 실제상황과 가까운 결 과를 얻을 수 있도록 하기 위해서 사용함)
우선, 첫 번째 실험에선 짚이 얼마나 효율적인가에 대해 알아보기 위해서 시중에서 기름흡착에 가장 많이 사용되고있는 흡착포와의 비교실험을 진행하였다.
실제 바다에선, 흡착포가 기름만 흡수하는 것이 아니기 때문에, 물 흡수 실험과, 물 위에서의 기름 흡수 실험을 각각 진행하여, 실험을 진행하였다.
가장먼저, 흡착포 한 장의 표면적을 차지할 만큼의 짚과, 흡착포를 각각 물 위에 올려 두어 물 흡착량을 비교해 보았다.
[사진 8-1] 수조에 흡착포를 띄운 사진 [사진 8-2] 수조위에 볏짚을 띄운 사진
위 사진과 같이 물을 채워 넣은 수조 위에 각각 흡착포와 볏짚을 약 2분간 올려 두고, 흡착량을 수조를 사용하여 비교해 보았는데, 다음과 같은 결과가 나오게 되었다.
또, 기름 위에서의 흡착력을 비교해 보기 위해서 물위에 중질유를 적당량 풀고, 흡착 포와 볏짚을 그 윗부분에서 약 2분간 문지른 후에, 흡착포와 그물 안의 볏짚을 각각 플라스틱 수조에 담아 아래와 같이 무게를 재었다.
무게들을 바탕으로 나오게된 실험의 결과는 아래의 표와 같았다.
흡착포 짚
실험 전 무게 5.2g 11.9g
수조의 무게 66g
물 실험 후 무게 13.8g 24.6g
흡수한 물의 양
8.6g 12.7g
[사진 9-1] 수조에 흡착포를 띄운 사진 [사진 9-2] 수조위에 볏짚을 띄운 사진
훕착포 짚
실험전의 무게 5.2g 30g
수조의 무게 66g
그물망의 무게 2.5g
기름 실험 후 무게 42.2g 73.4g
흡수한 기름
37g 43.4g
3) 두 번째 실험
첫 번쨰 실험에서 치명적인 오류가 발생하였기 때문에, 2번째 실험을 진행하게 되었 다. 첫 번째 실험의 문제점에 대해서는 실험 결과 정리부분에서 다시 말할 것이다.
우선 처음에는 첫 실험에서는 정량적으로 계산하지 않았던 흡착포의 무게나, 짚의 무 게, 그물의 무게와 같은 고정값을 측정하였다.
앞의 실험 까지는 흡착포와 짚의 표면적만을 같게 하여 실험을 진행하였는데, 그랬더 니 실험을 진행 할 때마다 짚의 무게가 달라지게 되는 오류가 발생하여 이번에는 이 문제도 해결하고, 좀 더 실용성에 무게를 두기 위해서 가격에 초점을 맞추어 진행하였 다.
우리가 처음에 흡착포와 짚을 구매할 때 흡착포는 100매에 약 10만원의 가격을 띄게 되어, 장당 1,000원, 1/4은 250원으로 계산하였고, 볏짚은 10kg를 5000원에 구매하였으 므로 500g에 250원으로 계산하여, 흡착포 1/4크기와 볏짚 500g을 기준으로 첫 번째 실 험과 같은 방식으로 흡착량을 계산하였다.
추가적으로, 두 번째 실험에서는 첫 번쨰 실험에서 고려하지 못한 그물의 물 흡수량 도 고려 해야 한다고 판단하여, 그물의 물 흡수량 까지 구해 보았다. 또, 첫 실험에서 는 처음에 주어지는 물의 양을 고려하지 않고 실험을 진행 한 것에서 오류가 발생하였 다고 판단하여, 300L용량의 상자에 12L만큼의 물을 채워 실험을 진행 하였다.
[사진 10-1] 흡착포의 무게를 측정한 사진 [사진 10-2] 그물의 무게를 측정한 사진
그러고 흡착포와 물, 그물의 흡착량 결과를 정리하니 다음과 같았다.
또, 두 번째로 기름 흡착량을 조사해 보았다.
[사진 11-1] 흡착포(1/4장)을 물에 띄운 사진 [사진 11-2] 볏짚을 물에 띄운 사진
흡착포(1/4)(약 13g) 볏짚(500g) 그물
물 흡수량 45g 91g 16g
[사진12] 물을 머금은 흡착포
기름 흡착량도 마찬가지로, 첫 번째 실험과 동일하게 흡착포와 볏짚을 물위에 뿌린 중질유에다가 휘저어 흡수량을 관찰해 보았다. 그리고, 첫 번쨰 실험에선 기름의 정량 적인 무게를 재지 않았지만 두 번째 실험에선 이것도 고려하였다.
실험 결과를 정리하니 다음과 같은 결과가 나오게 되었다.
[사진 13-1] 중질유 무게 사진 [사진 13-2] 중질유를 물 위에 띄운 사진
[사진 14-1] 중질유에 1/4흡착포를 띄운 사진 [사진 14-2] 중질유를 머금은 볏짚
흡착포(1/4)(약 13g) 볏짚(500g) 그물
기름 흡수량 94g 564g 10g
3. 연구 결과 및 시사점 가. 연구 결과
1) 첫 번째 실험 결과 및 분석
- 우선 아래는 첫 번째 실험의 결과이다.
결과를 분석해 보자면 흡수한 물의 양 차이에선 흡착포와 짚이 큰 차이를 보이고 있 지 않다. 이를 보고, 처음엔 흡착포와 짚의 물 흡수량은 충분히 무시할 만 한 양이라고 생각하였고, 기름 흡수량을 비교 하였을 때 100cm×100cm의 동일한 단면적당 짚이 약 6.4g정도 더 흡수한다는 결과를 얻게 되었다. 이는 짚이 물을 약 4.1g정도 더 흡수한다 고 생각하더라도, 훨씬 더 우수한 흡착력을 가지고 있었음을 알 수 있다.
하지만, 이내 이 실험에 몇가지의 오류가 있었다는 점을 알게 되었다.
첫 번째로 흡착포와 짚의 흡수량을 측정하기 위해 통일시킨 기준이 없었다는 것이다.
비록, 짚과 흡착포를 동일한 표면적으로 맞추어 실험을 진행하였다고 하지만, 실제로 표면적이 동일 한 지 예상할 수 없고, 흡착포와 짚의 높이도 있기 때문에 이 점을 고 려하지 않은 것이 문제였다.
두 번째로 그물의 물과 기름 흡수량을 고려하지 않았다는 사실이다. 사실, 흡착포의 흡착량을 알아볼땐 상관이 없지만, 짚의 흡착량을 알아보기 위해선 필수적인 문제였다.
우리는 실험을 진행하면서 [사진 8-2]와 같이 짚을 용액 위에 투하하였을 때 볏짚이 흩 어지는 것을 방지하기 위해 그물 속에 집어넣어 실험을 진행하였는데, 이 그물이 흡수 할 수도 있는 물의 양과 기름의 양은 고려하지 못한 것이다.
세 번째로 단위 계산에서 실수를 하여 나온 결과물의 수치가 조금 달라졌었다.
이 점들을 모두 고려하여, 새로운 실험을 진행하였다.
흡착포 짚
실험 전 무게 5.2g 11.9g
수조의 무게 66g
물 실험 후 무게 13.8g 24.6g
흡수한 물의 양 8.6g 12.7g
훕착포 짚
실험전의 무게 5.2g 30g
수조의 무게 66g
기름 실험 후 무게 42.2g 73.4g
흡수한 기름 37g 43.4g
2)
두 번째 실험 결과 및 분석- 두 번째 실험의 결과는 아래와 같다.
두 번째 실험의 시작은 우선 기준을 경제성에 맞추어 진행하였다. 즉, 흡착포와 볏짚 이 같은 가격일 때 각각 얼마나 흡수하게 될 지를 실험을 해보았는데, 우선 물 흡수량 실험에선 볏짚이 약 2배 이상 흡수한다는 결과를 얻게 되었다. 몇몇은 이 결과에 의아 해 할 수 도 있는데, 이는 당연한 이야기이다. 왜냐하면 약 13g인 흡착포 보다 500g인 볏짚이 많이 흡수하는 것은 충분히 당위성이 있는 말이기 때문이다.
또, 기름 흡수량을 보았을 때 그물의 흡수량을 고려 하더라도, 볏짚이 흡착포 보다 약 6배 정도 더 많이 흡수하였음을 알 수 있다. 우리는 이 실험결과를 아래와 같이 재구 성 해보았다.
같은 가격일땐 볏짚이 흡착포보다 약 6배 정도를 더 흡수한 다는 것을 알 수 있다.
하지만 이를 같은 질량으로 맞추게 되면 아이러니 하게도 오히려 흡착포가 볏짚보다 훨씬 우수한 흡착량을 보인다는 결과를 얻게 된다. 하지만 같은 질량일 때 볏짚의 표 면적이 흡착포의 표면적 보다 훨씬 넓기 때문에 볏짚은 사실상 지금 나온 결과의 약 10~20배 까진 더 흡수 할 수 있을 것이다.
나. 추가 고찰
1)
현미경 관찰- 우리는 새로운 의문점이 생기게 되었다. 왜 짚이 기름을 잘 흡수 할 수 있을까?
이에대한 답을 찾기 위해 원초적으로 돌아가서 짚의 구조를 살펴 보기로 하였다. 짚의 구조는 학교에 미리 구비되어있던 스크린 현미경을 통해서 관찰하였다. 이때 볏짚은
흡착포(1/4)(약 13g) 볏짚(500g) 그물
물 흡수량
45g 91g
16g흡착포(1/4)(약 13g) 볏짚(500g) 그물
기름 흡수량
94g 564g
10g흡착포 볏짚
같은가격(250원)
94g 554g
같은 질량(g당) 약 7.23g
약 1.108g
세워서 관찰하였는데, 그 이유는 볏짚의 결 방향이 가로가 아니라 세로이기 때문에, 결 방향 따라 관찰을 하게 되면 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이라고 생각했기 때문이 다.
볏짚을 현미경으로 관찰 해 보니 위와 같은 모습이 나오게 되었다. (3),(4)를 보면 미세 하게 작은 구멍들을 볼 수 있는데 이것이 바로, 볏짚의 내부에 존재하는 구멍들이다.
그리고, 관찰 전에 적당량의 물을 뿌려 관찰을 진행하였는데, 그 이유는 볏짚이 액체를 흡수한 모양을 관찰하기 위해서 였다. 이는 예상과 정확하게 들어 맞았다. 볏짚이 물을 흡수한 부분에선 검은색 실선 테두리로 페곡선을 이루고 있었다. 여기서 가장 중요한 점은, 이렇게 짚은 단면으로만 수많은 구멍을 가지고 있을 뿐 아니라, 입체적으로도 수 많은 구멍을 가지고 있다는 사실을 관찰 할 수 있었다.
2)
다공성과 모세관 현상-
앞 현미경 관찰을 통해서 볏짚은 구멍이 많다, 즉 다공성이라는 특징을 갖고 있다는 점을 알게 되었다. 우리 주변에서 흔하게 이런 다공성을 특징을 가진 물건들을 발견 할[사진 15-1] 짚의 미세구조(1) [사진 15-2] 짚의 미세구조(2)
[사진 15-3] 짚의 미세구조(3) [사진 15-4] 짚의 미세구조(4)
예를 들어 보자면 대표적으로 스펀지가 있다. 스펀지는 우리에게 익숙하다시피
수많은 구멍들을 통하여 많은 양의 액체를 흡수 할 수 있다. 스펀지 뿐만 아니라, 이와 같이 다공성이라는 특징을 가지고 있는 거의 모든 물질들은 액체를 잘 흡수하는 경향 성을 보인다. 그 이유는 모세관 현상을 통해서 설명 할 수 있다.
모세관 현상이란 유체 입자들간의 응집력과 유체 입자와 관벽 사이의 부착력으로 인 하여 수면이 상승하는 현상이라고 한다.
여기서 위의 식은 연직 유리관에서 액체의 상승하는 높이에 관한 식을 설명하는 것인 데, =상승고(cm), =표면장력(g/cm), cos=접촉각, =액체의 단위 중량(g/), = 유리관의 직경(cm) 이다.
즉, 액체의 중량이 작을수록, 유리관의 직경이 좁을수록 액체의 상승하는 높이는 높아 진다는 것을 알 수 있다. 이를 활용하면, 연직 유리관에서, 물의 높이와 수은의 높이가 달라 지게 되는 이유를 설명 할 수 있다.
즉, 다공성을 띄는 물질들에 있는 구멍들을 모두 연직 유리관과 같은 역할을 한다고 상상하면, 모든 구멍에서 이런 모세관 현상이 발생하게 되어, 액체를 흡수하게 된다고 설명할 수 있게 된다.
다. 결론
-
실험의 결론은 우리가 처음에 예상했던 것처럼, 짚이 기존의 흡착포 보다 훨씬 더 우수한 흡착력을 보인다는 것을 알 수 있었다. 여기서 중요한 점은 우리가, 비교 기준을 가격에
[사진16] 모세관 현상
초점을 맞추어 진행하였는데, 실제 볏짚의 가격은 우리가 구매한 가격
보다 훨씬 저렴했던
것으로 밝혀져 상상 이상의 효율성을 보여줄 것으로 기대한다.그리고, 이렇게 짚이 뛰어난 흡착량을 보여준 이유에는 바로 볏짚이 가진 특성인 다공성이 있었다. 그런데, 이 말인 즉슨 만약 다공성을 가지고 있는 또 다른 식물이 있다면 짚과 같은 역할을 수행해낼 수 있다는 것이다. 하지만 아쉽게도 다공성을 지닌 또 다른 식물들은 찾지 못하였다.
현재 사용되고 있는 기름 흡착 방식들은 환경을 훼손시키고 크게 효율적이지 않은 방법들이 많다. 이 기술들은 우리가 언제까지 사용하고 있을 것인가? 이제 과거의 산업혁명 시대는 끝이 났다. 21세기는 환경이 중요해지는 시대이다. 이 점에서 기름 수거에 대한 친환경적인 방안으로 짚을 이 세계에 제안했다는 것에 의의를 두고 연구를 끝내도록 하겠다.
라. 시사점
1) 느낀점, 개선점
- 비록 길진 않지만 약 1년동안 연구를 해오면서, 많은 시행착오가 있었다. 가장 처음에 주제 선정부터 시작해서, 실험 설계, 실험 수행 방법, 실험 분석 등등까지 꽤 복잡한 과정들 이었다. 하지만 앞으로 이렇게 체계적인 방법으로 실험을 해야할 상황이 다가온다면 이번 경험을 토대로 잘 수행해 나갈수 있을 것 같다.
- 처음 체계적인 실험 수행을 하다보니 기본적인 것에서부터 오류가 생각 보다 많았다.
가장 기초적인 실험군과 대조군, 통제변인 설정에서 제대로 설정하지 않아, 한 번 더 실험을 설계하여 반복해야했다. 앞으로는 처음에 여러 변인들을 설정하는데 집중해야겠다.
4. 홍보 및 사후 활용
가. 사후 활용 1) 후속연구
- 우리의 연구를 통해서 볏짚의 기름 흡착성이 우수하다는 결과를 얻게 되었다. 하지만, 이 결과가 중요한 것이 아니다. 이것은 시작에 불과한 것이다. 우리가 생각을 해 보았으나, 하지 못한 실험은 짚을 활용한 유흡착포를 직접 제작해 보는 것이다. 기존의 유흡착포는 앞에서 언급했다시피 많은 문제점들을 갖고 있었다. 하지만 짚을 직접 활용하여 만든 유흡착 포는 훨씬 더 환경에 친화적일 것이다. 짚을 이용하여 유흡착포를 만드는 방식은 새끼줄을 꼬아서 만들기, 또다른 매듭을 활용하여 정사각형 모양으로 고정시키기, 커피여과지와 같은 기름종이 내부에 짚을 넣어 만들기를 생각해 보았다.
우리가 간단하게 생각해 봤던 것은, 우선 가공해서 공급하기 이다. 기존의 유흡착포에 비해 앞에서 보였듯이, 경제성이 우수하여, 가공하는 비용은 크게 고려하지 않아도 된다고 생각해 보았다. 하지만 이는 어디까지나 생각이므로 실제로 연구를 해야할 필요성이 있다.
