온도를 나타내는 방법은 섭씨와 화씨로 나뉘어져 있을까. 바람개비는 어떻게 돌까. 염색의 원리는 무엇일까. 왜 남의 떡이 커보이는 것일까.

생활 속에서 느껴지는 의문들이지만 답을 찾기란 쉽지 않다. 이런 의문들은 과학의 역사와 원리 등을 알아야 풀 수 있다. 그러나 우리 부모들은 학교 교육을 통해 과학과 수학의 역사를 배우거나, 체험을 통해 과학 원리를 익힐 기회가 거의 없었던 탓에 아이들의 질문에 묵묵부답일 수 밖에 없었다.

21세기 과학기술시대를 살아야 하는 우리 2세들이 과학 원리를 생활속에서 체험하고, 과학기술의 역사와 배경을 알 수 있도록 부산과학기술협의회(공동이사장 이종덕 국제신문사장, 김인세 부산대총장)가 과학기술부, 부산시, 한국과학문화재단과 공동으로 '생활과학교실'을 운영하고 있다.

지난달부터 부산 금정구 서4동사무소, 사상구 학장동 부산여성문화회관, 기장군 장안읍사무소와 경남 양산 중앙동사무소, 김해 청소년문화회관에서 매주 실시하는 '생활과학교실' 강의내용을 이번 주부터 연재한다.

#자석은 누가 발견했을까

자석의 영어명 '마그네트(Magnet)'의 어원에 대해서는 2가지 설이 있다. 하나는 마그네스라는 이름을 가진 양치기에서 비롯됐다는 것이다.

마그네스가 쇠로 된 지팡이를 들고 산으로 갔는데 이 지팡이를 끌어당기는 '이상한 돌'이 있는 것을 유심히 관찰, 사람들에게 알렸기 때문에 '이상한 돌'의 이름을 '마그네스'로 했다는 것이다.

또 하나는 지명과 관련된다. 옛날 그리스인들은 소아시아의 마그네시아(Magnesia) 근방에서 발견된 어떤 암석이 쇠붙이를 끌어당기게 하는 힘이 있다는 사실을 알았다.

그리스인들은 그들이 발견한 암석에 해당 지역의 이름을 붙여 마그네타이트(Magnetite : 자철석, ite는 암석을 나타내는 말)라고 부르고 마그네타이트가 끌어당기는 힘을 자기(Magnetism)라고 했다.

#자석은 어떤 성질이 있을까

쇳조각은 자석에 끌려간다. 당연한 이치다. 하지만 왜 끌려갈까.

자석의 끌어당기는 힘, 즉 자기력 때문이다. 이와 같이 자기력의 영향을 받는 공간을 자기장이라고 한다. 자기장은 눈에 보이지 않기 때문에 자석 주위에 철가루를 뿌려서 나타나는 무늬로 그 모양을 알아 볼 수 있다.

자석 위에 두꺼운 백지를 얹고 그 위에다 철가루를 골고루 뿌리면 자기력선 무늬가 나타난다. 자석 위에 뿌려진 철가루는 자석의 양끝 부근에서 가장 세게 끌어당겨진다.

자기력이 집중되어 있는 이 장소를 자기극이라고 한다. 자기극으로는 N과 S극, 2종류 밖에 없다. 같은 극끼리는 밀고, 다른 극끼리는 끌어당긴다.

두 극 사이의 힘은 거리의 제곱에 반비례한다. 자석에서 멀어지면 끌어당기는 힘이 물리적인 거리보다 훨씬 더 약해지는 것이다.

#생활 속으로 들어온 자석

자석은 생각보다 우리의 일상 속에 깊이 자리잡고 있다.

냉장고에 붙이는 메모꽂이, 변압기, 플로피디스켓, 프린터 등에도 자석이 들어있다. 고속철도(KTX)는 큰 자석의 도움으로 단시간에 장거리를 이동하는 것이 가능하다.

자석 주위에 철가루를 뿌리고 그 변화를 보면 정말 아름답고 또 신기하다. 자석의 모양에 따라 생기는 모습도 다르고, 뿌리는 위치에 따라 자석의 영향이 다르기 때문에 철가루가 분산되는 모습이 다양하게 나타난다.

이런 현상을 쉽게 이해할 수 있는, 자석을 이용한 여러가지 놀이용 제품들이 시중에 판매되고 있다. 클립을 이용해 N, S극을 알아보는 실험, 자석이 부착된 낚시대를 이용해 자성을 가진 물체를 알아보는 실험, 미니자동차를 이용해 N, S극의 끌어당기는 힘(인력)과 서로 밀어내는 힘(척력)을 이해하는 실험 등 다양하다.

이번 생활과학교실에서는 '떠있는 클립'을 이용해 자기장의 전반적인 특성을 이해하는 실험을 해 보았다.