《아빠와 과학입덕하자》

5편 물컵 속 마법 – 표면장력 실험의 감동(PDF 학습자료 포함)

“아빠, 여기 물이 넘쳤는데도 안 흘러.”
아이는 컵을 들여다보며 조심스럽게 말을 이었다.
“나 동전 열 개나 올렸는데… 아직도 괜찮아.”

나는 식탁으로 다가갔다.
유리컵에 가득 찬 물 위에 조심스럽게

얹힌 동전 몇 개.
그 위로 물이 살짝 볼록하게 올라와 있었다.
방울이 터지기 직전처럼 팽팽하게 올라온 곡면.
“우와… 진짜 마법 같네.”

그날, 우리는 한 컵의 물로 한 시간 넘게 이야기했다.
그건 그냥 물이 아니었다.
우리를 과학이라는 세계로 이끈 투명한 입구였다.

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실험보다 먼저 다가온 호기심

“물이 이렇게 올라오다니 이상하지 않아?”

(학습자료는 맨 아래 PDF 파일 참조)

아이는 관찰자이자 실험자였다.
단지 물컵과 동전 몇 개만 있었을 뿐인데,
그 질문 하나로 우리는 과학의 중심에 서게 되었다.

우리는 그 자리에서 스마트폰으로 검색을 시작했다.
“표면장력(surface tension)이라는 거야.”
나는 단어를 또박또박 읽어주었고,
아이는 고개를 끄덕이며 되물었다.

“장력이라는 건 뭐야?”

나는 답하지 않았다.
그 대신, 물에 또 하나의 동전을 올려보며 말했다.
“한 번 더 해보자.”

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과학 입덕개념: 표면장력이란?

“표면장력은 액체의 분자들이 서로 끌어당기며
액체의 표면을 마치 얇은 막처럼 만드는 현상이다.
물방울이 동그랗게 모양을 유지하거나,
가득 찬 컵에서 물이 흘러내리지 않고

볼록하게 올라오는 이유도 이것이다.”

출처:『김범준의 이것저것의 물리학』, 김범준

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아이의 손은 느려졌다.
무언가를 깨닫고 조심하는 움직임이었다.
‘이 물은 그냥 물이 아니구나.’
아이는 이미 이해하고 있었다.
설명보다는 경험이 먼저였고,
그 경험이야말로 아이의 언어였다.

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물컵 하나로 시작된 실험 노트

우리는 A4 용지를 하나 꺼냈다.
표 위에 이런 문장을 썼다.

컵에 동전을 몇 개까지 올릴 수 있을까?

컵의 모양이 다르면 결과는 다를까?

차가운 물과 따뜻한 물은 다를까?

식초나 설탕물이면 어떻게 될까?

그날 이후 며칠간 우리는 다양한 실험을 이어갔다.
컵을 바꾸고, 물을 바꾸고, 각도도 바꿔보며
아이는 과학자가 되어갔다.
실패할 때마다 “아, 이번엔 틀렸네.” 하며 웃었다.
나는 그런 웃음을 오래 기억하고 싶었다.

실전 팁: 집에서 해보는 표면장력 실험 5가지

① 기본 실험
– 유리컵에 물을 가득 채우고 동전을

하나씩 조심히 올려본다.
– 물이 넘치지 않는 볼록한 곡면 관찰

② 온도 차이 실험
– 따뜻한 물 vs 찬물로 실험 반복
– 표면의 팽창 정도 차이 관찰

③ 설탕물·소금물 실험
– 액체의 농도에 따라 표면장력의 변화 확인

④ 세제 방울 실험
– 물에 세제를 살짝 떨어뜨렸을 때 표면장력 감소 확인
– 물방울의 모양 변화 관찰

⑤ 실생활 응용 질문
– “왜 물방울은 동그랗지?”
– “왜 모래 위에선 물이 스며들고 컵 위에선 튀지?”

과학은 실험보다 감탄이 먼저

“아빠, 이건 진짜 신기해.”
아이는 말보다 눈으로 먼저 말했다.

그 작은 물방울 하나가 보여준 세계는
교과서에도 없고, 동영상에도 없었다.

직접 보고, 만지고, 실패하고 다시 해보는 동안
우리는 ‘지식’이 아닌 ‘이해’를 하고 있었다.

그건 아마도 마법에 가까운 순간이었다.

나는 그 순간을 잊지 않기 위해 사진을 찍었다.
컵 속의 볼록한 물과
그걸 바라보는 아이의 눈을.

그건 물이 아니라,
우리 가족의 과학 입덕 기록이었다.

※ 자녀와 함께 활용할 수 있는 학습자료입니다.

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아빠와 과학입덕하자 5편.pdf