과학의 달 과학 경진대회 대표 종목 만들기 노하우 3

해마다 4월이면 전국 학교에서 크고 작은 과학 경진대회가 열려요. 만약 우승을 노린다면 지금부터 관심을 가져야 하는데요. 그래서 오늘은 과학 경진대회 대표 종목인 에어로켓, 과학상자, 글라이더를 만드는 데 도움이 되는 방법과 유용한 팁을 살펴보도록 해요~!

과학상자는 정해진 시간 안에 빠르고 정확하고 견고하게 조립해야 순위권에 들 수 있어요. 그러려면 볼트와 너트 조이기는 기본이랍니다. 과학상자 설명서에 나오는 예시 모델과 역대 대회 수상작을 하나씩 차근차근 따라 해보세요. 창의력은 반복에서 나오는데요, 모방하다 보면 자신만의 노하우와 응용력이 생길 거예요.

구동장치 연결 부분이 매끄럽게 작동해야 해요. 지나치게 많은 기어를 한 모터에 달면 시범 때 작동을 안 할 수 있답니다. 즉, 무조건 동력이 많다고 좋은 게 아니라는 뜻이에요. 모형 구상 단계에서 어떤 부분에 동력을 연결할지 신중하게 결정해야 해요.

크고 멋있는 모델보다 임무를 정확하게 수행하는 모델이 높은 점수를 받아요. 게다가 모델이 크면 기어와의 연결성 때문에 작동이 안 될 수 있는데요, 이는 모터와 기어의 마찰력이 증가하기 때문이에요. 미션 조건이 충족되는 한도 내에서 과감하게 기어 수를 줄여 보세요.

과학상자는 생각하는 대로 조립할 수 있어야 수상이 가능해요. 탐구 대회 기출 문제를 기능별로 묶어서 연습하면 도움이 되는데요. 회전하는 장치, 던지는 장치, 끌어올리는 장치 등으로 분류해서 각 장치가 어떻게 조립되고 구동되는지를 살핀 후 자신의 것으로 소화해 두면 좋아요.

일반적으로 로켓 몸체는 내구성이 있고 가벼운 OHP필름으로 만들어요. 발사대는 주로 PVC파이프를 사용하는데요, 몸체와 발사대 사이가 너무 끼면 로켓이 발사되지 않아요. 반면 너무 헐거우면 공기 압력이 약해져서 추진력이 떨어진답니다. 적당한 간격을 두려면 PVC파이프에 A4 용지를 먼저 감고 그 위에 OHP필름을 감아 보세요. 종이는 나중에 빼면 된답니다.

에어로켓의 방향을 잡아 주는 날개는 크기나 모양보다 위치가 중요해요. 로켓 몸체 하단에서 1cm 정도 떨어진 곳에 똑같은 간격으로 붙여보세요. 날개가 3개라면 각도기를 이용해 몸체 주위에 120도 각도로 부착하는 것을 권해 드려요. 이때 날개가 비뚤어지면 진행 방향을 제어할 수 없으므로 몸체와 날개 방향이 일치하도록 붙여야 해요. 날개는 2~4개면 충분하답니다.

에어로켓은 가벼워야 잘 날아가요. 그러나 멀리 날리려면 탄두가 무거워야 해요. 얼마나 무거워야 하는지는 로켓에 작용하는 힘이나 무게중심에 따라 다르므로 일률적으로 정할 수 없는데요. 고무찰흙, 동전, 와셔 등을 탄두 안에 넣은 에어로켓을 여러 개 만들어서 실험해 보세요.

로켓 몸체 옆면을 고정할 때는 위에서부터 아래까지 테이프를 길게 붙이게 되는데요, 탄두, 날개, 파이프와 고무호스, 페트병의 연결 부위 역시 공기가 새지 않도록 단단하게 밀봉해주세요. 절연 테이프를 사용하면 더욱 효과적이에요. 에어로켓은 공기의 힘으로 발사되기 때문에 공기가 새면 터질 수 있어요. 그러니 로켓이 완성되면 입으로 불어서 공기가 새는지 확인해 주세요.

글라이더는 조립 시 날개 모양을 잘 잡아야 해요. 중요한 것은 좌우 균형인데요, 날개의 무게, 모양, 크기, 각도가 오른쪽과 왼쪽이 같아야 해요. 균형이 맞지 않으면 양력 (뜨는 힘)이 달라서 한쪽으로 쏠리고 말아요. 무거운 쪽 댓살을 깎든지 가벼운 쪽에 테이프를 붙여서 무게를 맞춰주세요.

양력을 받는 날개 부분에 종이를 팽팽하게 붙여야 양력이 생겨서 공기 저항이 적어진답니다. 종이를 붙일 때는 종이가 아닌 댓살에 풀을 넉넉하게 발라서 종이를 갖다 대되 가운데부터 붙여주세요. 그래야 결합부가 뜨지 않아 공기가 새지 않아요. 종이는 바짝 잘라서 가능한 한 무게를 줄여주세요.

직진 비행에 중대한 영향을 미치는 부위가 바로 동체인데요, 휘어진 동체는 손으로 조금씩 구부려 직선이 되도록 조정해주세요. 이때 동체 뒷부분을 살짝 깎아내면 뒤쪽에 공기 저항을 적게 받아 멀리 날아가요.

각 부품이 수평과 수직을 이루는지, 빠질 염려 없이 결합되었는지 살펴보세요. 글라이더를 날렸을 때 위로 치솟았다가 떨어지면 뒤가 무거운 것이니 앞날개를 뒤로 빼야 해요. 바닥으로 바로 떨어지면 앞이 무거운 것이니 앞날개를 앞으로 움직여주세요. 글라이더는 제작도 중요하지만, 비행 연습을 많이 해야 좋은 결과를 얻을 수 있답니다.

이렇게 다가올 과학의 달을 맞이해 미리 준비해두면 좋은 과학 경진대회 대표 종목 만들기 노하우를 소개해드렸는데 잘 살펴보셨나요? 아이가 도전할 종목을 정해서 주말에 함께 실험하고 대회를 준비하며 격려해주세요. 경진대회에서 상을 받게 된다면 더욱 좋지만, 경진대회를 준비하는 과정에서도 많은 것을 얻어갈 수 있을 거예요. 부모님과 함께 추억도 쌓고, 과학 원리도 몸소 익히고 배울 수 있으니 말이에요! ^ㅡ^