아주대학교 물리학과 김영태 교수님의 조언처럼 미래의 우리나라를 책임질 자랑스러운 시민이 되겠다는 다짐과 함께 『정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까』를 야심 차게 시작을 해본다. 이 책은 40가지의 질문에 대한 답을 하는 형태로 구성되어 있다. 이미 질문에 대한 답을 안다면, 답을 미리 생각해보고 교수님의 답글을 보라는 조언을 보며, 여러 번 읽게 된 책 같다는 느낌이 들었다. 한번 읽고 그 질문들에 대해 술술 답을 할 수 없을 것 같기에. 처음 읽었을 때보다 두 번째 읽었을 때, 조금 더 답을 할 수 있게 되지 않을까 싶어서다.

물리학이라 하면 굉장히 어렵게만 느껴지는데, 사실 우리 주변에 자연 형상이나 자연을 이용하는 방법을 알려주는, 우리가 지금까지의 과학발전이 가능했던 것은 크게 물리학자들의 도움이라 볼 수 있다.
물리학, 어려워 어려워... 고개를 절레절레 흔들 수도 있는데, 이 책에 수록되어 있는 질문만 본다면, 호기심이 절로 난다. 생각지도 못했는데, 어라? 정말 왜 그렇지? 하며 글을 읽으니 더 재미있다. 내가 흥미롭게 읽은 질문에 대한 답은 "수영장은 왜 건물 지하에 있을까"와 "에어컨 없이 집을 시원하게 하는 방법?", 그리고 책 제목에서처럼 "정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까?"이다. 우선 자이로드롭이 무엇인지가 궁금했다.

아이는 나와 동일하게 "정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까?"를 시작해서, "14억 명이 한꺼번에 공중에서 뛰어내리면 지구는 어떻게 될까?", "우주선이 타임머신이 되려면?" 그리고 엄청 많은 다른 질문들에 대한 답이다. 

이 책을 아이와 거의 동시에 읽었는데, 그 이유는 아이가 책을 읽으며, 자꾸 엄마인 나를 시험에 들게 한다. "엄마, 우주선이 타임머신이 되려면 어떻게 하는지 알아요?" 사전에 읽지 않으면, 전혀 답을 할 수 없기에, "몰라"라는 답만 하다가 스스로도 이건 좀 아니다 싶어 아이가 책읽기를 시작하였으나, 아이가 잠든 사이 내가 먼저 다 읽어야만했다. 아이가 자신이 알게된 새롭고 신기한 무언가를 설명을 하지만, 엉뚱한 말을 할 때 더 많아 바로잡아주기도 해야했고, 잘 이해가 안가는 부분은 함께 읽었다. 귀여운 건 분명 읽었는데 용어가 기억이 안 나거나 제대로 이해를 못함으로 인해, 설명을 하다 자꾸 픽션처럼 자기의 상상력이 합쳐져서 전혀 엉뚱한 답으로 흐르기에, 바로잡아주어야 할 때가 많았다. 뭔가 새로운 걸 알면, 엄마를 가르쳐 들려(알려주고 싶어하는) 하기에, 아이의 기도 살려주고 관심을 갖고 있노라 보여주기 위해 꾹꾹 참으며(식사을 준비하거나 청소 등으로 바쁠 때 말을 걸더라도) 아이의 질문 및 설명 (비록 뭔 소린지 전혀 알아듣지 못하겠더라도)을 장려했다는 점에서 나를 칭찬하고 싶었다. (엥, 갑자기 서평에 웬 자화자찬)

분명 학창시절에 배운 물리, 이렇게 책으로 만나니 또 새롭고 신기하고 재미있다. 아이 역시 물리는 그저 암기과목이거나 어려운 과목이 아니라, 우리 주변을 둘러보고 궁금증을 갖게 되고, 찾아보고 배우는 재미를 느낄 수 있는 아이로 성장할 수 있길 바라본다.

아이들 뿐만 아니라 어른들도 자연 현상을 보거나 주변에 있는 사물들을 보면서 엉뚱한 상상이나 질문을 하게 될때가 있는 것 같아요. 자이로드롭이 작동하고 있을 때 만약 정전이 된다면 어떤 일이 벌어질까요? 저는 우리 아이와 이 책을 본 순간 제목을 읽고 각자 어떻게 생각하는지 이야기를 나눠보았답니다. 우리 아이의 답변은 정전이 된다면 자이로드롭이 정전이 된 상태에 머물러 있는 곳에 그대로 있을 것 같다고 하더라구요.

사실 물리라고 하면 과학의 분야 중에서도 매우 어렵게 느껴졌었습니다. 이 책은 초등학생들도 볼 수 있는 책인 것 같은데 아이들이 흔히 할 수 있는 흥미로운 질문들과 그 해답을 잘 정리해놓았더라구요. 이런 종류의 책을 많이 접한 아이들이라면 물리라는 것도 우리의 생활과 밀접한 관련이 있고 흥미로운 것으로 받아들이고 이해할 수 있겠더라구요.

자이로드롭은 우리 아이가 단순히 상상한 것 이외로 많은 내용들을 담고 있습니다. 전기를 이용하여 자이로드롭을 끌어 올리지만 멈출 때는 전기가 아닌 자석을 이용한다는 것이죠. 금속에 전류가 유도되는 전자기 유도 현상이랍니다. 보기만해도 아찔한 자이로드롭이지만 전자기 유도 현상으로 인해 안전했던 것이네요.

우리가 엑스레이를 찍거나 하지 않아도 늘 방사선에 조금은 노출되어 있다고 하네요. 적은 양은 괜찮지만 많은 양을 자주 접하게 되면 이것이 문제가 되는 것이구요. 오히려 방사선은 암을 치료하는 등 긍정적인 부분들도 가지고 있답니다. 이 밖에도 아르키메데스의 부력의 원리도 그림과 함께 만화로 짤막하게 나와 있어 아이가 무척 재미있게 읽으면서 그 원리를 함께 찾아보는 즐거움이 있는 것 같습니다.

사과는 중력에 의해 땅에 떨어지는데 왜 인공위성은 떨어지지 않는지 등 우리가 누구나 한번쯤 궁금해 해봤을만한 내용들에 해답을 과학적 원리와 물리적 현상들로 설명을 해주고 있어서 저도 무척 재미있고 쉽게 읽었답니다. 아이들이 어릴 때 부터 이렇게 질문하고 스스로 해답을 찾으려고 해보는 노력들을 많이 하면 물리도 생활의 일부로서 쉽게 받아들이지 않을까 기대해봅니다.

큰 아이가 내년이면 고등학생이 되네요. 초등학교때는 과학 실험을 무척 즐겨하면서 즐겁게 과학을 공부했는데 학년이 올라가면서 점점 어려워지니 과학에 대한 흥미가 떨어지는게 보이네요. 고등학교 올라가서 접하는 과학은 지금보다 훨씬 어려울텐데 아이가 과학이라는 걸 어렵지 않고 흥미롭게 받아들였으면 하는 마음에 크네요. 아이에게 물리, 화학, 지구과학, 생물 중에서 어떤 부분이 제일 어려운지 불어보니 당연히 물리라고 이야기 합니다. 물리는 다 어렵다고 이야기 하지만 앞선 물리학자들 덕분에 우리는 지금 훨씬 편리한 생활을 하고 있고 물리학이 발전하지 않으면 앞으로의 과학 기술이 발전하기 어렵겠죠. 아이가 어렵게 느끼고 있지만 아이의 눈높이에 맞게 물리를 이해하고 흥미를 느꼈으면 하는 마음에 나무를 심는 사람들에서 나오는 질문하는 과학 시리즈 3번째 책 정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까? 를 보여줬습니다.

제목부터 흥미를 유발하지 않나요? 책은 황당한 질문일 것같은 내용들도 있고 나도 이런거 궁금했어 할만한 질문들이 물리학적 원리로 어떤 현상으로 이런 일들이 생기는지 설명을 해주면서 아이들이 물리에 대해 흥미를 가질 수 있게 도와줍니다. 아이도 책을 읽으면서 물리책이라기 보다는 재미있는 수수께끼 책을 읽는 듯한 기분이 들었다고 이야기 해요.  이렇게 아이가 쉽게 느끼는 이유는 바로 흔하게 볼 수 있는 자연 현상이나 우리 일상에서 자주 볼 수 있는 일들이 그리고 이미 우리가 알고 있는 사실까지 포함해서  물리와 많은 연관이 있고 우리가 이미 물리학의 많은 부분을 알고 있다는 걸 흥미롭게 알려주고 있어서  어렵다고 생각하던 물리를 쉽게 느끼게 해주네요. 삽화 또한 만화체나 개그체라고 할 수 있어서 책 읽는 재미를 더해주고 있습니다. 읽다보면 정말 물리가 만만하게 느껴지는 힘이 있는 책이네요.

정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까?

질문하는 과학 세번째 이야기...

＜ 물리 편 ＞

물리학을 재미있다고 생각해본 적이 없었다.

과학 중에서도 가장 이해하기 힘들고 난이도가 높다란 생각에

물리하고 하면 골이 따분한 분야란 생각에 겁부터 먹게 된다.

아이들에게 과학 동화를 권할 때도

어려운 물리학을 어떻게 읽도록 해야 할지

책을 선정하는데 고민을 해보게 된다.

내가 어릴적보다도 지금의 아이들은 차고도 넘칠 정도로

흥미롭고 재미있는 과학책들이 쏟아져 나오고 있다.

그럼에도 관심을 가지고 읽지 않는건

재미없고 어려울 것만 같다는 편견이 크기 때문이다.

단순히 흥미를 끌기위한 것만이 아닌

이 책을 엄마인 내가 먼저 보고 아이에게 권해보았다.

어려운 물리학도 있지만

이 책은 아이들이 궁금해할 질문들을 가지고 접근하고 있어서

이게 뭐지 싶다가도 책을 읽다보면

물리학 상식을 자연스럽게 접하게 되는 좋은 스타트를 끊을 수 있겠다란 생각이 들었다.

제목은 그 중 하나의 질문이다.

과연 정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까?

이 질문으로 그렇다 아니다를 아이와 함께 논쟁하기 시작했다.

이 놀이 기구에 대해서는 아이도 잘 알고 있다.

떨어지는 속도감에 짜릿함을 맛보기에 최고의 놀이기구인데

지면에 닿지 않은 상태로 정지해 버리면

얼마나 상공에서 있어야할지 생각만으로도 끔찍하다.

우리도 몰랐던 사실은 자이로드롭은

전기 장치로 되어 있는 것이 아니라

자석을 이요해 멈춘다고 한다.

우리가 잘 알고 있는 말굽자석이나 막대자석 말이다.

자이로드롭의 경우 떨어지는 의자의 영구 자석이

금속판에 가까워지면, 금속판에 언형의 전류가 유도됩니다.

전자석에 흐르는 전류가 자기를 만드는 것처럼 금속판에 유도된 전류 역시 자기를 만듭니다.

그리고 유도된 전류의 자기가 의자에 붙은 영구 자석의 자기와 반대인 극성을 가지므로

의자의 속도를 줄이는 자기력이 생겨납니다.

결국 이 자기력이 자이로드롭의 속도를 급격히 줄이는 브레이크 구실을 하는 셈입니다./p105-106

우리가 즐기는 놀이기구에 이와 같은 현상을

이용해 만들어졌다고 하니

과학이 우리 실생활에 더 가까이 접근해 있는 것을 알 수 있었다.

이뿐 아니라

사람이 걷는 것 또한 물리학이 필요하다.

1초에 한 걸음씩 걷는 것이 일반적인데

두 걸음을 걷기는 상당히 힘들다.

그럴러면 보폭을 늘릴 수밖에 없는데

이는 사람의 발이 진동하기 때문이다.

물체의 진동수가 줄의 길이와 물체의 무게에 의해 결정되는 것을 보면

걸음의 진동수는 발의 길이와 무게에 결정되는

물리학적인 접근이란 걸 우리 생활에서도 살펴볼 수 있다.

굉장히 사소하고 평범한 현상들로 간주하는 것들이

이렇게 물리학과 연결되어 있다고 하니

정말 과학 기술의 기초라고 하는 물리학이

왜 그런 수식어가 붙게 되는지 이유를 알것 같다.

우리 생활과 이렇게 직접적으로 연관되어 있는 물리학이

과학을 발전 시키는데 기여함은 물론이고

앞으로 더 많은 기술 개발과 연구로

더 놀라운 것들을 발견할 수 있었으면 한다.

무엇보다도 아이들이 어렵게 생각하는 과학 분야를

생활 속에서 그 원리들을 쉽게 이해하고

재미있는 접근으로 호기심을 확장시킴은 물론이고

물리학적 지식을 습득하는데 굉장히 유익한 시간이 되었음에 확신한다.

질문하는 과학 시리즈의 다른 책들도 관심있게 찾아보게 된다.

4차 산업 혁명에 대비한 폭넓은 독서로

미래의 주인공이 바로 우리가 될 수 있길 바란다.

이번 수능에서 가장 이슈가 되었던 언어영역 31번 문항은 물리 문제였다.

이공계열 물리 선택자들에게는 당연한 상식이 비선택자들에게는 외계어이다.

물리학이란 사물의 이치에 관한 것인데 왜 이렇게 어렵고 지루하게 느껴지는지

늘 관심 밖이었는데 책 제목을 보고 답을 할 수가 없어 읽어봐야겠다는 생각이 들었다.

일단 답은 자이로드롭은 안전하다는 것~ 자이로드롭은 전기가 아니라 자석을 이용해서

멈추는 거니까~ 자이로드롭은 전기의 힘으로 의자를 지면에서부터 서서히 꼭대기까지

들어올렸다가 잠시 멈춘 다음에 갑자기 떨어지는데 이때 2,3초간 무중력 상태를 경험하고

지면에 가까워지면 의자에 부착된 강력한 자석으로 정지된다.

자이로드롭 의자 뒤에 긴 말굽자석이 붙어 있고 지면에도 강력한 자석이 설치되어 있는데

두 자석의 극이 같게 설치되어 있으 자기 반발력으로 멈출 수 있지만

지면에 자석을 설치하는 대신 수직 탑의 아래쪽에 기다란 금속판을 세우면 이 금속판이

의자의 자석을 밀치는 자석 역할을 해 급제동해서 더 효과적으로 멈춘다고 한다.

패러데이가 발견한 전자기 유도현상으로 떨어지는 의자의 영구 자석이 금속판에 가까워지면

금속판에 원형의 전류가 유도된다. 전자석에 흐르는 전류가 자기를 만드는 것처럼

금속판에 유도된 전류 역시 자기를 만드는데 유도된 전류의 자기가 의자에 붙은 영구 자석의

자기와 반대 극성을 가지므로 의자의 속도를 줄이는 자기력이 생기게 되는 것이다.

자이로드롭이 올라갈 때는 느린 속도로 이동하기 때문에 금속판에 유도되는 전류가 너무 작아서

자석 구실을 하지 못해 금속판이 브레이크의 역할을 하지 않지만, 빠른 속도로 떨어지면

브레이크 작용을 하게 되는 것이다. 과학적으로 안전하다는 건 이제 알게 되었지만

그래도 자이로드롭은 타기 않을 것 같다. ^^;

보온병과 우주선의 공통점은? 1.5볼트 건전지는 왜 크기가 여러 가지일까?

전자레인지는 어떻게 음식물을 덥힐까? 에 답할 수 없다면 읽어보시길~

물리 선택자가 아니여도 아주 잘 이해할 수 있게 쉽게 설명되어 있었다.

어렵고 딱딱하고 지루한 물리가 아니라 살면서 누구나 한 번쯤은 가졌을 법한

진짜 궁금한 질문들을 뽑고 그 속에 담긴 물리학적 원리를 하나하나 풀어내

물리에 대해 흥미를 가지도록 작정하고 쓴 책이다. 물리가 너무 어려워 물포자의 길을

선택하려고 하는 학생들에게 물리의 기초를 닦고 관심을 유도하고 있다.