작년에는 일주일에 한 번은 화산분사화놀이를 했는데 이번에 초등과학전집을 읽고 실험 원리를 깨달은 후에 다시 도전해봤습니다.
화산은 어떻게 분출하는지 먼저 살펴보았습니다.
땅속 깊이는 섭씨 2천도가 넘는 온도에서 마그마가 끓고 있습니다. 가스를 포함하고 있기 때문에 지표면을 뚫고 흐르면 용암으로 이름이 바뀝니다.
화산을 뚫고 흐르는 용암의 온도는 마그마보다는 낮지만 섭씨 800~1200도가 됩니다.
마그마가 분출하여 생긴 지형을 화산이라고 하는데, 그 크기와 외형이 모두 다르고 백두산처럼 정상에 분화구가 있는 것도 있습니다.
학교에서는 어떻게 배우는지 미리 알아보면 화산활동에서 나오는 물질(화산가스, 용암 등)은 무엇인지 배우고 현무암과 화강암은 어떤 특징이 있는지도 알아봅니다.
실험 전에 먼저 스토리텔링 이야기를 살펴봤습니다.
지구 내부에 있는 마그마가 한 곳에 모여 점점 마그마의 압력이 높아지게 되죠. 가스를 포함하고 있기 때문에 지각의 약한 부분을 뚫고 점점 지표상으로 올라오거든요.
땅에 틈이 생기면 가스와 마그마가 올라가 화산이 만들어지는 것입니다.
화산은 언제든지 폭발할 가능성이 있는 활화산도 있지만 지금은 활동하지 않고 쉬고 있는 휴화산, 땅속에 마그마는 있지만 활동한 적이 없는 것을 사화산이라고 합니다.
화산 폭발 준비물
종이박스(또는 넓은 그릇)병, 점토, 물, 베이킹소다식초, 주방세제, 빨간물감 종이컵(또는 스포이트)
먼저 목이 긴 병을 사용하여 화산 역할을 대신할 수 있도록 준비해 줍니다. 실제로 자연에서 하는 실험처럼 꾸미는 것이 좋을 텐데요.
우리는 화산 폭발로 인해 공룡이 멸종했다는 가정하에 환경을 조성하기로 했습니다.
먼저 컬러 점토를 활용하여 바닥이나 산을 장식한 후 다양한 종류의 공룡들이 자연을 뛰어다니도록 만들었습니다.
오랜만에 과학실험에 즐거운 사과가 열심히 만들어주고 있는 모습입니다.
베이킹소다와 식초가 합쳐져 부글부글 거품이 생겨 병 밖으로 흘러나오는 것이 마치 마그마가 폭발하는 원리에서 착안해 화산폭발놀이를 비슷하게 연출했다고 합니다.
- 베이킹소다를 2~3티스푼 넣어주세요.
2. 주방세제를 1펌프정도 섞은후
3. 마그마의 색깔처럼 표현하기 위해 빨간 물감을 넣습니다.
4. 섞인 재료가 너무 딱딱하면 분출하기 어려우니 물을 조금 넣고 얇게 해주세요.
5. 베이킹소다 + 물감 + 세제 + 물이 잘 섞이도록 저어줍니다. 병이 길다면 나무젓가락을 이용하는 것이 좋습니다.
이 과정이 마치 마그마가 땅속에서 분출할 준비를 하는 모습과 비슷합니다.
화산은 순식간에 엄청난 폭발을 일으켜 가스는 물론 검은 재가 순식간에 하늘을 뒤덮게 됩니다.
땅을 뚫고 올라가야 하기 때문에 천둥소리 같은 큰 소리도 나겠죠?
모든 준비가 완료되면 식초를 뿌리고 실험을 시작하면 된다고 합니다.
저희 사과는 7살이라 종이컵을 이용했는데 아이가 아직 어리다면 스팟을 이용해서 조금씩 넣어주세요.
베이킹소다는 염기성이고 식초는 산성이기 때문에 둘이 만나면 탄산가스가 발생합니다. 이때 나오는 가스가 아이들에게 별로 좋지 않기 때문에 화산 폭발 실험은 가능한 짧게 진행하는 것이 좋습니다.
또한 식초를 한 번에 부으면 냄새가 온 집안에 진동하므로 날씨가 좋은 날 창문을 모두 열고 활동하시기 바랍니다.
이제 원리는 잘 알았습니다만, 화산과 지진은 어디에서 일어나는 것일까요?
지구의 표면은 몇 개의 플레이트로 구성되어 있습니다. 이 판자는 고정되어 있지 않고 매우 천천히 움직이고 있습니다.
대륙 이동설에 따르면 과거에는 하나의 초대륙이었던 것이 시간이 지나면서 갈라져 지금의 오대양육대주가 된 것입니다.
이렇게 2개 이상의 플레이트가 충돌하거나 열리면 화산이나 지진처럼 지각 변동이 일어납니다. 그렇기 때문에 판자와 판자가 만나는 장소에서 화산의 활동이 활발해지는 것입니다.
자연관찰에 워낙 관심이 많은 사과도 초등과학전집을 통해 원리를 다시 한번 일깨우고 실험까지 해보면 더욱 이해할 수 있는 모습입니다.
길을 걷다 예쁜 돌이 보이면 꼭 봐야 할 사과는 구멍이 뻥 뚫린 돌을 보기만 해도 현무암이라면서 화산에서 나왔으니 소중히 보관해야 한다고 집으로 가져오기도 합니다.
여름방학에 제주도에 갈 계획인데 화산섬이라 여기저기서 현무암을 발견할 수 있을 것 같아요.
단단하고 열에 강하며 구하기 쉬워 돌하르방을 만들었다고 합니다.
화산이 분출하면서 지상에 쏟아진 용암이 식어 현무암이 되었다는 것을 알리고 함께 관찰도 해봐야 합니다.
이렇게 자연의 역사부터 현재의 활동까지 알아보고 화산 폭발 놀이를 하면서 우주와 지구에 대해 배웠습니다.
초등과학실험 준비물도 쉽고 화산폭발놀이의 원리까지 깨달을 수 있으니 초등학교 필독서인 이유는 분명하지요.
이번 주도 꼬마 과학 뒤집기 화산편을 보면서 7살 예비 초등학생 준비를 해봤습니다.