작은 알갱이만 구멍을 통과해요

체의 눈보다 작은 알갱이는 구멍 사이로 빠져나가고, 체의 눈보다 큰 알갱이는 구멍을 통과하지 못해 위에 남아요. 체가 물질을 알아보고 골라내는 것이 아니라 크기가 맞는지에 따라 저절로 나뉘는 거예요.

세 종류는 왜 체가 두 개 필요할까요?

콩·팥·좁쌀처럼 크기가 세 단계라면 한 번의 체질로는 두 무리만 나뉘어요. 먼저 큰 눈의 체로 콩을 남기고, 다음에 작은 눈의 체로 팥과 좁쌀을 나누어야 세 종류가 완전히 분리돼요.

손이나 통보다 체가 빠른 까닭

손으로 고르면 하나씩 확인해야 하지만, 체는 흔드는 동안 많은 알갱이가 동시에 구멍을 통과해요. 통에 넣고 흔들면 위치가 달라질 뿐 완전히 갈라지지 않을 수 있어요.

생활 속에서도 같은 원리예요

해변 청소 기계는 큰 쓰레기를 남기고 작은 모래를 되돌려 보내요. 콩 선별 장치는 큰 콩깍지와 잎을 남기고 더 작은 콩을 통과시켜요.

서로 잘 섞이지 않는 물질이에요

물을 이루는 작은 알갱이와 기름을 이루는 작은 알갱이는 서로 잘 어울려 섞이지 않아요. 흔들면 기름이 작은 방울로 잠시 퍼져 뿌옇게 보이지만, 시간이 지나면 기름방울끼리 다시 모여요.

기름이 위에 뜨는 까닭

같은 양을 비교하면 기름이 물보다 가벼워서 위쪽에 모이고, 물은 아래쪽에 있어요. 그래서 분리할 때 위쪽 기름부터 스포이트로 빨아들여요.

기름이 적을 때 숟가락이 불편한 까닭

기름층이 아주 얇으면 숟가락을 넣는 순간 아래의 물까지 함께 담기기 쉬워요. 스포이트는 좁은 끝으로 조금씩 빨아들일 수 있고, 흡착포는 넓게 퍼진 얇은 기름을 달라붙게 해 분리하기 편리해요.

그릇을 바꾸어도 원리는 같아요

비커 대신 시험관이나 페트리 접시를 사용해도 물과 기름이 섞이지 않는 성질은 변하지 않아요. 도구와 그릇은 달라도 이용하는 성질은 같아요.

소금은 물속에 아주 작게 퍼져 있어요

소금이 물에 녹으면 아주 작은 상태로 물 전체에 퍼져요. 이 작은 소금은 물과 함께 거름종이의 아주 작은 구멍을 통과해요. 반대로 물에 녹지 않은 모래 알갱이는 구멍보다 커서 거름종이에 남아요.

증발시키면 왜 소금이 남을까요?

가열하면 물은 수증기가 되어 공기 중으로 날아가지만, 소금은 이 실험의 온도에서는 함께 날아가지 않아요. 물이 줄어들수록 소금 알갱이가 다시 모여 결정으로 남아요.

거름은 어디에 더 쓰일까요?

거름망으로 과일이나 채소의 찌꺼기와 즙을 나누고, 차 거름망으로 찻잎과 차를 분리해요. 모두 액체는 작은 구멍을 통과하고 큰 고체 찌꺼기는 남는 원리예요.

순서를 바꾸면 안 되는 까닭

처음부터 소금과 모래를 함께 가열하면 모래와 소금이 한곳에 남아 다시 나누기 어려워요. 먼저 물에 소금만 녹이고 모래를 거른 뒤, 마지막에 소금물을 증발시켜야 해요.

진흙 도자기 정수기의 작은 구멍

도자기에는 눈에 잘 보이지 않는 아주 작은 구멍이 있어요. 물은 그 구멍을 통과하지만 대부분의 큰 오염 물질과 세균은 통과하기 어려워 걸러져요. 그래서 반대쪽에는 더 깨끗한 물이 모여요.

마스크와 공기 정화 장치

공기는 필터 사이를 지나가지만 공기 중의 먼지와 일부 오염 물질은 필터에 걸리거나 달라붙어요. 구멍의 크기와 물질이 달라붙는 성질을 함께 이용하는 거예요.

인공지능 선별 장치

카메라와 감지기가 폐기물의 색깔·모양·재료를 살펴보고 재활용할 물질을 찾아요. 찾은 뒤에는 공기 바람이나 기계 팔로 다른 물질과 떨어뜨려 놓아요.

왜 지속가능한 삶에 도움이 될까요?

오염 물질을 제거하면 물과 공기를 안전하게 다시 이용할 수 있고, 버려질 물질에서 쓸 수 있는 자원을 골라내면 새 자원을 캐는 양과 쓰레기를 줄일 수 있어요.

손은 바로 전의 상태에 영향을 받아요

차가운 물에 있던 손은 같은 상온의 물을 따뜻하게 느끼고, 따뜻한 물에 있던 손은 차갑게 느껴요. 피부가 바로 전에 겪은 온도에 적응했기 때문에 같은 물도 다르게 느끼는 거예요.

측정할 곳에 따라 온도계가 달라요

고기 속처럼 내부를 재려면 탐침을 꽂아야 하고, 액체나 공기의 온도는 액체샘이 닿아야 해요. 뜨거운 프라이팬처럼 만지기 위험한 표면은 적외선 온도계로 떨어져서 측정해요.

요리와 건강에서 정확해야 하는 까닭

음식 속 온도가 충분히 높아야 안전하게 익었다고 판단할 수 있고, 체온은 환자의 상태를 알아보는 중요한 자료예요. ‘뜨거운 것 같다’는 느낌만으로는 안전한지 판단하기 어려워요.

열화상 사진기는 무엇을 보여 줄까요?

물체에서 나오는 적외선을 감지해 온도 차이를 색깔과 숫자로 나타내요. 한 장면에서 여러 곳의 온도 차이를 빠르게 비교할 수 있어요.

빠르게 움직이는 쪽이 에너지를 건네요

온도가 높은 물체의 작은 알갱이는 더 활발하게 움직이고, 온도가 낮은 물체의 알갱이는 덜 움직여요. 두 물체가 닿으면 활발한 알갱이가 덜 움직이는 알갱이와 부딪히며 에너지를 전달해요.

차가운 컵을 잡으면 왜 손이 차가울까요?

‘차가움’이 컵에서 손으로 들어오는 것이 아니에요. 온도가 높은 손에서 온도가 낮은 컵으로 열이 빠져나가므로 손의 온도가 내려가 차갑게 느껴지는 거예요.

생활 속 예도 같은 방향이에요

• 아이스크림: 따뜻한 공기 → 차가운 아이스크림
• 손난로: 따뜻한 손난로 → 차가운 손
• 따뜻한 컵: 따뜻한 컵 → 손
• 생선과 얼음: 생선 → 얼음

온도가 같아지면 왜 멈출까요?

두 물체의 온도가 같아지면 어느 한쪽이 더 뜨겁지 않으므로 한쪽 방향으로 이동하는 열의 차이가 없어져요. 그래서 겉으로는 더 이상 온도가 변하지 않는 것처럼 보여요.

고체 알갱이는 서로 가까이 있어요

고체를 이루는 작은 알갱이는 제자리 가까이에서 촘촘하게 붙어 있어요. 한쪽을 가열하면 그 부분의 알갱이가 더 세게 떨고, 옆 알갱이를 차례로 흔들어 열에너지가 이동해요.

끊어진 곳에서는 왜 전도가 멈출까요?

알갱이들이 서로 맞닿아 있어야 움직임과 에너지를 다음 부분에 전달할 수 있어요. 구리판 사이가 떨어져 있으면 전달할 길이 끊겨 열 변색 붙임딱지의 색도 이어서 변하지 않아요.

고체마다 속도가 다른 까닭

물질마다 열을 다음 부분으로 전달하는 성질이 달라요. 금속은 열을 빠르게 전달하는 편이고, 나무나 플라스틱은 느리게 전달하는 편이라 냄비 손잡이 등에 이용해요. 물체가 두꺼우면 열이 지나가야 할 양도 많아져 변화 속도가 달라질 수 있어요.

열화상 사진은 무엇을 알려 줄까요?

프라이팬 가운데를 가열하면 처음에는 가운데가 가장 뜨겁고, 시간이 지나면서 뜨거운 부분이 바깥쪽으로 넓어져요. 열화상 사진의 색 변화는 전도가 진행되는 순서를 눈으로 보여 줘요.

맑은 날은 기온 변화가 커요

낮에는 구름이 적어 햇빛이 땅을 강하게 데우므로 기온이 많이 올라가요. 밤에는 구름이 적어 땅의 열이 하늘로 빠져나가기 쉬워 기온이 더 내려가요. 그래서 하루 동안의 기온 차이가 커져요.

비 오는 날은 기온 변화가 작아요

구름이 낮에는 햇빛을 가려 땅이 많이 데워지는 것을 막고, 밤에는 땅에서 빠져나가는 열의 일부를 막아 줘요. 그래서 낮과 밤의 기온 차이가 비교적 작아요.

비 오는 날 습도가 높은 까닭

구름과 비가 생길 만큼 공기 중에 수증기가 많고, 빗물도 주변을 젖게 해 수증기를 더 공급해요. 그래서 습도가 높게 나타나는 경우가 많아요.

구름의 양은 어떻게 나타낼까요?

하늘을 덮은 구름의 정도를 맑음 → 구름 조금 → 구름 많음 → 흐림으로 나타내요. 원에 색칠한 정도로 표현하면 서로 다른 날의 하늘을 쉽게 비교할 수 있어요.

더운 날 음식이 빨리 상하는 까닭

기온과 습도가 높으면 음식 속 미생물이 더 활발하게 늘어나기 쉬워요. 그래서 음식은 차갑게 보관하고 오래 밖에 두지 않아야 해요.

추운데 바람까지 불면 더 추운 까닭

우리 몸 주변에는 몸에서 데워진 공기층이 생겨요. 강한 바람이 이 따뜻한 공기를 계속 밀어내면 몸의 열이 더 빨리 빠져나가 체온이 내려가기 쉬워요.

농업에서 날씨 정보가 필요한 까닭

씨를 뿌리거나 물을 주고 곡물을 거두는 일은 비·기온·바람의 영향을 크게 받아요. 큰비나 서리가 예상될 때 미리 준비하면 농작물 피해를 줄일 수 있어요.

어업에서 출항을 미루는 까닭

비가 많이 오거나 바람이 강하면 파도가 높아져 배가 흔들리고 사고 위험이 커져요. 날씨 정보를 미리 확인하면 바다에 나갈지 안전하게 결정할 수 있어요.

차가워진 공기는 수증기를 적게 품어요

따뜻한 공기는 수증기를 비교적 많이 품을 수 있지만, 공기가 차가워지면 품을 수 있는 수증기의 양이 줄어요. 남은 수증기가 아주 작은 물방울로 바뀌는 현상이 응결이에요.

컵·냄비 뚜껑·안경의 물방울

차가운 컵이나 안경에 닿은 주변 공기가 식으면 수증기가 물방울로 변해 표면에 맺혀요. 냄비 속 뜨거운 수증기도 상대적으로 차가운 뚜껑에 닿으면 물방울이 돼요.

새벽에 안개가 잘 생기는 까닭

새벽은 하루 중 기온이 낮은 때가 많고, 밤새 공기가 식어 수증기가 쉽게 응결해요. 지표면 가까이에 작은 물방울이 떠 있으면 안개가 돼요.

구름은 왜 높은 곳에서 생길까요?

따뜻하고 습한 공기가 위로 올라가면 높은 곳의 낮은 기온 때문에 식어요. 수증기가 물방울이나 얼음 알갱이로 바뀌고, 이것들이 모여 하늘에 떠 있는 구름이 돼요.

높은 곳에서 과자 봉지가 부푸는 까닭

산이나 높은 하늘은 아래쪽보다 주변 공기가 적어 기압이 낮아요. 봉지 안의 공기가 바깥 공기보다 더 세게 밀어 봉지가 부풀고, 풍선도 높이 올라가면 커질 수 있어요.

고기압과 저기압은 비교해서 정해요

‘이 숫자보다 높으면 무조건 고기압’처럼 하나의 기준으로만 정하지 않아요. 같은 시각에 주변 지역과 비교해 더 높은 곳을 고기압, 더 낮은 곳을 저기압이라고 해요.

물은 온도를 올리는 데 더 많은 열이 필요해요

같은 양의 햇빛을 받아도 물은 같은 만큼 온도를 올리려면 육지보다 더 많은 열이 필요해요. 그래서 열을 받아도 물의 온도는 조금씩 천천히 올라가요. 쉽게 말하면 물은 열을 많이 저장하면서도 온도는 천천히 변하는 물질이에요.

물은 움직이며 열을 넓게 나눠 가져요

육지는 고체라서 알갱이가 제자리에서 움직이고 표면에 받은 열이 주로 표면 가까이에 머물러요. 물은 위아래로 움직이고 섞이면서 표면의 열을 더 깊고 넓은 곳까지 나누어 가져요. 햇빛도 물속 어느 정도까지 들어가므로 한곳만 빠르게 뜨거워지지 않아요.

물의 증발도 열을 가져가요

물 표면에서 일부 물이 수증기로 변할 때 주변의 열을 가져가요. 그래서 물의 온도가 올라가는 속도가 더 느려져요. 육지 표면은 물처럼 계속 섞이거나 증발하며 열을 나누지 않으므로 더 빨리 뜨거워져요.

밤에는 반대로 물이 천천히 식어요

낮 동안 물은 많은 열을 저장해 두었다가 밤에 조금씩 내보내요. 육지는 표면에 모인 열을 빠르게 잃어 금방 차가워져요. 그래서 밤에는 바다가 육지보다 상대적으로 따뜻해요.

깨끗하게 쓸 수 있는 물은 한정돼요

지구의 물이 순환한다고 해도 우리가 바로 마시고 사용할 수 있는 깨끗한 민물은 많지 않아요. 물이 오염되면 다시 깨끗하게 만드는 데 시간과 에너지가 필요하므로 실제로 이용할 수 있는 물은 줄어들 수 있어요.

숲은 하루아침에 다시 자라지 않아요

어린나무가 큰 나무가 되기까지 여러 해가 걸려요. 나무를 베는 속도가 숲이 다시 자라는 속도보다 빠르면 산림 자원이 줄고 동식물의 서식지도 사라져요.

광물은 거의 다시 만들어지지 않아요

철·구리·석탄 같은 광물 자원은 땅속에서 매우 오랜 시간에 걸쳐 만들어졌고 묻혀 있는 양도 정해져 있어요. 사람이 사용하는 시간 안에는 다시 만들어지기 어려워 계속 캐면 고갈될 수 있어요.

한 물건에도 여러 자원이 들어가요

연필에는 나무와 흑연, 볼펜에는 금속과 석유로 만든 플라스틱, 자동차에는 금속·고무·유리 등이 필요해요. 물건을 아껴 쓰면 한 종류가 아니라 여러 자원을 함께 절약할 수 있어요.

제주도에 풍력 발전기가 많은 까닭

풍력 발전기는 바람이 날개를 돌려야 전기를 만들어요. 제주도는 바다에 둘러싸여 바람이 세고 자주 부는 지역이 많아 풍력 발전에 유리해요.

발전량이 늘 일정하지 않은 까닭

태양광은 밤이나 흐린 날에 줄고, 풍력은 바람이 약하면 발전량이 줄어요. 수력도 물의 양과 지형에 영향을 받아요. 그래서 저장 장치와 여러 에너지원을 함께 사용하는 것이 중요해요.

바이오 연료와 석유의 차이

바이오 연료는 농작물 찌꺼기·가축 배설물·음식물처럼 다시 생길 수 있는 자원으로 만들어요. 석유와 쓰임은 비슷할 수 있지만, 석유는 만들어지는 데 매우 오래 걸리고 매장량이 한정돼 있어요.

화석연료를 줄여야 하는 까닭

석탄·석유·천연가스를 태우면 오염 물질과 이산화 탄소가 나와 환경오염과 기후변화를 심하게 할 수 있어요. 또한 계속 사용하면 고갈될 수 있어 재생에너지와 절약이 함께 필요해요.

재사용과 재활용의 차이

재사용은 물건의 모양을 크게 바꾸지 않고 여러 번 다시 쓰는 것이고, 재활용은 버린 물건을 가공해 새로운 재료로 만드는 것이에요.

재활용에도 한계가 있어요

수거 차량을 움직이고, 물건을 씻고, 녹이거나 잘게 부수는 과정에서 물·전기·연료와 비용이 들어요. 그래서 필요하지 않은 물건을 처음부터 덜 사고 오래 쓰는 것이 가장 먼저예요.

내용물을 비우고 상표를 떼는 까닭

음식물이나 다른 재료가 섞여 있으면 재활용 재료가 더러워지고 종류별로 가공하기 어려워요. 깨끗하게 비우고 종이·유리·금속·투명 페트병 등을 나누면 좋은 재료로 다시 만들기 쉬워요.

철과 알루미늄을 자석으로 나눠요

철은 자석에 붙지만 알루미늄은 붙지 않아요. 여러 금속이 섞인 폐기물에 자석을 가까이하면 철만 끌려와 빠르게 분리할 수 있어요.

에너지 소비 효율 등급이 높은 제품

같은 일을 할 때 전기를 덜 쓰는 제품일수록 효율이 높아요. 냉장고가 같은 만큼 차갑게 유지하면서 전기를 덜 사용하면 발전소에서 만들어야 할 전기도 줄어들어요.

LED등이 전기를 덜 쓰는 까닭

LED등은 사용한 전기 중 더 많은 부분을 빛으로 바꾸고, 열로 낭비되는 부분이 비교적 적어요. 그래서 같은 밝기를 내는 데 필요한 전기가 적어요.

단열재와 이중창의 원리

열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려 해요. 단열재와 창 사이의 공기층은 열이 지나가는 속도를 늦춰 겨울에는 실내 열이 밖으로 나가는 것을, 여름에는 바깥 열이 안으로 들어오는 것을 줄여요.

옥상 정원과 차양

식물과 흙은 햇빛을 바로 지붕에 닿지 않게 하고 열이 전달되는 것을 늦춰요. 차양은 강한 햇빛이 창문을 통해 들어오는 것을 막아 실내가 덜 뜨거워지게 해요.

열 교환기는 버릴 열을 다시 써요

환기할 때 나가는 따뜻한 공기의 열을 들어오는 차가운 공기에 일부 전달하거나, 반대로 여름에는 들어오는 더운 공기의 열을 줄여요. 실내 온도를 다시 맞추는 데 필요한 에너지가 줄어요.

태양 전지와 지열 설비

태양빛과 땅속의 비교적 안정된 온도를 이용하면 석탄·석유 같은 연료 사용을 줄일 수 있어요. 에너지 손실을 줄이는 방법과 재생에너지를 이용하는 방법을 함께 써야 효과가 커요.