과천과학관 기초과학관에 설치된 ‘테슬라코일’은 220V의 가정용 전압에서 400만V의 고전압을 만들어내는 일종의 변압기이다. 전선을 원형으로 감은 토로이드와 주변의 6개 철제 기둥 사이에서 강한 스파크가 발생하는 것을 눈으로 볼 수 있다. 이렇게 발생한 전기로 형광등을 켤 수도 있고, 토로이드와 철제 기둥 사이에서 ‘소형 번개’가 치는 모습을 관찰할 수 있다. 소나기 구름 아래쪽에 음(-)전하가 많아지면 원래는 전기가 흐르지 않는 부도체인 공기를 뚫고 전기가 흐르게 되는데, 이때 위쪽 구름과의 사이에서 또는 지면을 향해 번개가 치는 원리를 활용한 것이다.

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●작년말 초·중·고 탐구학습서 내놔

이 전시물은 어떤 단계의 학생에게 가장 유용할까.

과천과학관 관계자는 1일 “테슬라코일의 경우 기초과학관의 대표적인 전시물로, 내빈들이 방문했을 때 대표적으로 시연하기도 하는데 대부분의 참관자들이 신기해하곤 한다.”면서 “그래도 교과 과정으로 봤을 때 초등학생과 중학생에게 적합하다.”고 말했다. 초등학교 3학년 과학의 ‘소리내기’나 중학교 1학년 과학의 ‘파동’ 부분과 직접 연결된다는 얘기다.

과천과학관은 이런 식으로 전시물과 연계해서 볼 수 있는 초·중·고 탐구학습서를 지난해 말에 내놓았다.

이상희 과천과학관장은 “다른 전시관과 달리 과학관은 보고, 느끼고, 체험하면서 과학에 대한 이해도를 한층 높여갈 수 있는 공간”이라면서 “앞으로 시설 확충 등이 더 필요하지만, 현재 보유한 전시물을 최대한 활용할 수 있는 방안을 먼저 찾을 것”이라고 배경을 설명했다.

이 과학관이 지난달 조직개편을 통해 ‘사이버과학관과’를 신설하고, 오는 4월 온라인 수학·과학 게임대회 등을 추진하기로 한 것도 같은 이유에서다. 방과후 교실 활성화 등을 목표로 삼고 있는 교육과학기술부도 과학관·박물관 등을 활용한 교육법 개발을 시도하고 있다.

실제 모형과 장비를 통해 과학에 대한 이해력을 높이고, 활용을 통해 창의력을 기를 수 있다는 게 과학관을 활용한 교육의 강점으로 꼽힌다.

암석이나 지각변동 등에 대해 배울 때 교과서에 나온 그림을 보고 이해하는 것보다 실제로 암석이나 모형을 보고 이해하는 게 쉬울 수밖에 없다. 과학을 글로 배우던 단계에서 벗어날 수 있다는 얘기다.

기초과학관에서 이목을 끄는 전시물 가운데 하나인 ‘플라스마’는 기체에 열을 가해 전기적으로 중성이던 기체 분자와 원자를 양이온과 전자로 나눠 이 입자를 기체처럼 섞여 있게 한 상태이다.

고체·액체·기체 등 ‘물질의 3가지 상태’를 배우는 중학교 1학년생에게는 교과 과정에서 언급만 하고 넘어간 새로운 물질의 상태를 들여다 볼 기회가 되고, ‘전해질과 이온’을 배우는 중학교 3학년생에게는 입자가 전기를 띠게 될 때 발생하는 현상을 관찰할 기회가 된다. 과학관에서는 플라스마 발광 장치와 벽걸이 PDP TV가 설치돼 있어 이론과 응용사례를 함께 볼 수 있게 했다.

●과학 이해력 높이고 창의력이 쑥쑥

고 1화학의 ‘탄소화합물’과 연계되는 ‘가스 하이드레이트’는 첨단기술관에 설치되어 있다.

가스 하이드레이트란 저온·고압 상태에서 메탄 등 천연가스와 물이 결합돼 만들어진 얼음 같은 결정체로, 여기에 불을 붙이면 천연가스가 연료로 불꽃을 일으켜 ‘불타는 얼음’으로 불리기도 한다.

과학관 측은 “가스 하이드레이트와 관련해 시추장면을 보여주기도 하고, 주로 알래스카나 시베리아와 같이 얼음으로 덮인 지역과 깊은 바다의 퇴적층 또는 퇴적암층에 있는 가스 하이드레이트를 뽑아낼 때 배기가스를 넣어 배기가스 안에 있는 이산화탄소와 질소를 하이드레이트 고체에 엉겨붙게 하고 천연가스만을 추출하는 ‘녹색추출법’ 등을 설명하고 있다.”고 말했다. 과학적인 이슈가 지구온난화 등 사회복합적인 이슈와 만나는 지점을 보여주는 사례이다.

과천과학관은 기초과학관과 첨단기술관 외에 자연사관, 전통과학관, 어린이탐구관, 천체관 등을 갖췄다. 각 전시실에 있는 전시물과 교과과정과 연계한 탐구학습서는 홈페이지에서 볼 수 있다.

홍희경기자 saloo@seoul.co.kr