날씨 좋은 날 야외에서 비눗방울 불어본 적, 다들 있으시죠? 아이들이 비눗방울을 잡고 터뜨리려고 웃으며 뛰어다니는 모습이 그려지지 않나요? 비눗방울을 보고 있으면 어른인 저도 즐겁지만 무엇보다 아이들이 제일 즐거울 텐데요. 오늘은 아이들이 정말 좋아하는 초대형 비눗방울 만들기 실험을 진행해보려고 합니다.
1. 초대형 비눗방울 만들기 실험 준비물
- 드라이아이스
- 물
- 큰 그릇 또는 컵 (그릇이나 컵의 윗면 지름만큼 비눗방울이 커지기 때문에 크기는 알아서 조절 필요)
- 주방세제
- 털실
2. 초대형 비눗방울 만들기 실험 과정
실험을 진행하기에 앞서 준비물 중 드라이아이스는 구하는 것이 어렵지 않습니다. 구매할 필요가 없이 대형 프랜차이즈 아이스크림 집에서 포장용 아이스크림을 구매할 때 드라이아이스를 넉넉히 넣어달라고 하면 됩니다. 또는 온라인 몰에서 냉동식품을 주문하면 아이스팩 크기의 드라이아이스가 함께 배송되기도 합니다. 이런 식으로 드라이아이스가 생겼다면 그날을 이 초대형 비눗방울 만들기 실험을 하는 날로 정하면 되겠습니다. 나머지 재료들은 항상 집에 구비되어 있으니까요. 그럼 이제 실험을 시작해 볼까요? 먼저 준비한 큰 그릇이나 컵에 드라이아이스를 넣어주세요. 그다음 물을 부어줍니다. 마치 연금술사의 방이 된 듯 하얀 연기가 몽글몽글 솟아오르죠? 참고로 물의 온도가 높을수록 연기가 더 많이 더 빠르게 생성된답니다. 드라이아이스에 물을 부어주었다면 이제는 주방세제를 섞은 물에 털실을 충분히 적셔준 뒤 그릇 윗부분을 천천히 문지르면 지나가봅니다. 비눗방울이 잘 생기게 하려면 그릇의 가장자리를 세제를 묻힌 털실로 많이 문질러주면 좋습니다. 비눗방울이 터지지 않고 빠르게 만들어질 수 있을 거예요. 여기까지 진행하니 몽글몽글 피어오르는 연기가 초대형 비눗방울을 만들죠? 앞에서 잠시 언급했듯이 뜨거운 물을 넣으면 연기가 더 빠르게 많이 생기기 때문에 비눗방울이 더 빨리 부풀어 오르는 것을 관찰할 수 있답니다!
3. 초대형 비눗방울 만들기 실험의 과학적 원리
초대형 비눗방울 만들기 실험에서 살펴볼 수 있는 과학적 개념은 '승화'입니다. 승화란 고체에 열을 가했을 때 액체 상태가 되지 않고 곧바로 기체가 되는 현상을 말합니다. 드라이아이스는 이산화탄소를 높은 압력과 낮은 온도에서 고체로 변화시킨 물질인데요. 이 드라이아이스에 열을 가하거나 따뜻한 곳에 두면 고체 상태에서 기체 상태인 이산화탄소로 바로 변하면서 크기가 점점 작아지다가 사라지게 됩니다. 보통 얼음은 0℃이지만 드라이아이스는 그보다 훨씬 낮은 -78.5℃까지 내려갑니다. 비눗방울은 온도가 낮으면 잘 터지지 않고 오랫동안 모양을 유지하게 되는데요. 그 때문에 낮은 온도의 드라이아이스 연기가 비눗방울 속에 들어가게 되면 비눗방울이 잘 터지지 않고 점점 크게 부풀어 오르게 됩니다. 그렇기 때문에 아주 재미있는 실험이 될 거예요! 한 번의 실험 준비로 여러 번 비눗방울을 만들 수 있을 텐데요. 비눗방울 속에 드라이아이스 연기가 차오르며 점점 커지면 '승화'의 개념을 살짝씩 노출시켜 주세요. 드라이아이스가 든 그릇에 물을 부었더니 흰 연기가 나는 것을 한번 더 인지시켜준 후, 이 흰 연기가 이산화탄소임을 설명해 주시면 좋습니다. 이산화탄소를 이해하기 어려운 아이에게는 탄산음료 속 톡톡 튀는 느낌을 주는 기체와 같은 것이라고 설명해 주셔도 좋겠습니다.
4. 초대형 비눗방울 실험 중 드라이아이스의 취급 시 주의사항
그래서 드라이아이스를 맨 손으로 잘못 만지면 너무 낮은 온도에 갑작스러운 동상 피해를 입을 수 있습니다. 드라이아이스를 맨 손으로 만지면 순간적으로 피부와 혈액이 얼게 되어 마치 화상을 입은 것과 같은 통증을 유발합니다. 화상의 증상과 비슷하지만 사실은 동상 피해를 입은 것이죠. 그러니 아이가 드라이아이스를 맨 손으로 만지지 않도록 살펴봐주시는 것이 중요합니다. 그렇다면 드라이아이스로 인한 동상 피해를 입었을 때 어떻게 대처해야 하는지 알아볼까요? 꼭 이 실험 과정 중에 발생하지 않더라도 드라이아이스가 냉동식품 포장에 자주 쓰이기 때문에 언제든 발생할 수 있으니 대처 방법에 대해 알아두시면 좋을 거예요. 먼저 드라이아이스와 접촉했을 때 나타나는 증상이나 통증이 화상과 굉장히 비슷해 자칫 차가운 물에 환부를 갖다 댈 수 있는데, 드라이아이스는 동상 피해를 입힌다는 것을 항상 기억해 주세요. 차가운 물이 아닌 따뜻한 물이나 온찜질이 필요합니다. 따뜻한 물에 환부를 20-30분 정도 담가두시거나 온찜질을 진행해 주세요. 서서히 가라앉을 겁니다. 만약 드라이아이스에 접촉된 시간이 길어 상처 부위에 물집이 잡혔다면 꼭 병원에 방문해 보시길 바랍니다. 심각한 통증 유발 혹은 흉터가 남을 수 있으니 집에서 따뜻한 물로 응급처치를 한 후 빠르게 병원으로 가 치료받으시는 것을 권장합니다.
오늘도 역시 간단한 재료로 집에서 아이와 즐길 수 있는 과학 실험을 소개해드렸습니다. 특히나 어린아이라면 좋아할 수밖에 없는 비눗방울이 실험의 소재라서 더 즐거운 시간을 보낼 수 있을 거라 생각합니다. 냉동식품용 포장재로 드라이아이스가 집에 생긴 날, 아이와 함께 꼭 초대형 비눗방울을 만들어보세요.
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