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탐구주제: 숯을 이용해 간이 정수기를 만들고 여러 가지 용액을 걸러 보기
탐구 동기 및 목적: ‘무인도에서 살아남기’라는 책을 읽고 있었는데 책에서 주인공은 섬에서 구할 수 있는 재료들로 물을 정화시키는 장치를 만들어 바닷물을 거르고 식수를 얻었다. 숯의 정화 기능이 뛰어나다는 말은 옛날부터 많이 들어 보았지만 실제로 실험을 해본 적은 없었기 때문에 방학을 이용해서 직접 눈으로 확인해 보고 싶었다.
탐구 준비물:
PET병 2개, 헝겊, 칼, 스폰지, 고무밴드, 큰 돌, 작은 돌, 자갈, 모래, 숯가루, 흙탕물, 우유, 주스, 커피, 색소물
탐구 준비
① 집에서 쓴 PET병 2개를 골라서 깨끗이 씻는다.
② 화원에서 여러 가지 돌들을 사온다.
③ 숯을 빻아 고운 가루로 만든다.
④ 스폰지와 헝겊을 작은 조각들로 자른다.
⑤ 물에 색소를 타서 색소물을 만든다.
탐구 방법
① PET병 두개 중 하나는 윗부분을 자르고 하나는 바닥 부분을 잘라낸다.
② 바닥 부분을 자를 병의 입구를 헝겊으로 감싼 다음 고무밴드로 단단히 묶는다.
③ 입구를 헝겊으로 묶은 병을 거꾸로 세운 다음, 맨 밑에 스폰지를 넣고 준비한 큼직한 돌멩이를 넣은 다음 아래서부터 작은 돌멩이, 자갈, 모래, 숯가루를 차례대로 조심스럽게 넣는다.
④ 이 병을 입구를 자른 다른 PET병 위에 올려 세운다.
⑤ 흙탕물, 색소물, 우유, 커피를 걸러 보고 결과를 기록한다.
탐구 활동 시 주의할 점
① 실험하고 있는 액체가 완전히 다 걸러질 때까지 기다린다. 액체가 서로 섞여 정확한 결과를 얻을 수 없기 때문이다.
② 실험 중에는 간이정수기를 흔들면 안 된다. 정수기 속의 내용물들 (자갈, 돌, 모래, 숯가루 등)이 섞이기 때문이다.
③ 액체를 부을 때에는 천천히 부어야 숯가루가 파이지 않아 골고루 걸러질 수 있다.
탐구 결과
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액 체 결 과 흙탕물 약간의 흙빛이 …(생략)
돌고 찌꺼기가 남았지만 그래도 아주 깨끗이 걸러졌다. 색소물 아주 조금 색소 빛이 보이지만 아주 투명하게 되었다. 우유 불투명하게 엷은 우유빛이 돌며 잘 정수 되지는 않았다. 주스 불투명한 주스가 마치 투명한 주스처럼 색깔은 조금 있지만 많이 깨끗해졌다. 커피 별로 많이 걸러지지 않아 깨끗해진 것인지 알 수가 없었다. 하지만 색깔은 많이 옅어졌다.
결과
숯은 다공성이 크다. 즉 구멍이 많아서 적은 양으로도 공기와 닿는 면적이 크다는 말이다. 이런 구멍들에 미생물이 살고 있어 유해한 세균과 냄새를 흡착하는 것이다. 이렇게 숯은 지저분한 물질을 달라붙게 하는 힘이 강해서 액체를 깨끗이 정화시켜준다. 옛날 우리 조상들이 된장이나 간장 등 장을 담글 때 숯을 같이 넣는 이유도 불순물을 제거하려고 그런 것 같다. 이런 점들 말고도 숯에는 습기를 조절하는 능력과 방부와 탈취 효과도 있다고 한다. 숯의 놀라운 효능 중 하나에 대해 직접 눈으로 확인해 볼 수 있어서 좋았다.
9. 사진
재료
여과한 액체들
완성된 숯 정수기
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