단풍나무 열매 프로펠러

단풍나무 열매 프로펠러

2001년 11월 27일 화요일
용미초교 교사 김후성

1. 이 실험은요?
요즈음 식물들은 씨앗을 만들고 다음 생명을 준비하는 시기입니다. 이 시기에 조금만 관심을 가지면 다양한 종류의 씨앗 또는 열매를 볼 수 있고 조금만 더 관심을 가지면 그 속에서 과학적인 요소를 찾아 볼 수 있으리라 생각합니다. 그래서 단풍나무의 열매가 떨어질 때 회전하는 이유를 실험을 통해 알아보고자 합니다.

2. 무엇이 필요할까요?
단풍나무의 열매 조금, 가위나 칼

3. 어떻게 할까요?
11월 정도에 학교 주변의 단풍나무에서 열매를 찾아보자.
열매를 단풍나무에서 떼어내어 관찰해 보자.

㉠㉡㉢㉣

㉠ 씨앗을 보관하고 있는 부분(날개)의 모양 관찰하기

㉡ 씨앗은 몇 개일까?
    열매를 위를 향하여 던져 보자(또는 그냥 떨어뜨려 보자).
    어떤 현상이 생기나?(어떤 모양으로 떨어지나?)
      →왜 그럴까?(왜 그렇게 떨어질까?)
    회전하면서 떨어지는 이유를 생각해 보자

     ㉠ 날개의 곡선을 잘라내어 네모나게 해서 날리자.
         어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?
     ㉡ 날개의 두꺼운 부분을 자른 후 날려보자.
        어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?
     ㉢ 날개를 가늘게 하여 날려보자. 어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?
     ㉤ 날개를 반을 잘라서 씨가 있는 부분만 날려보자.
         어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?
     ㉥ 씨를 반 정도만 자른 후 날려 보자.
         어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?
     ㉦ 씨를 완전히 자른 후 날려 보자.
         어떻게 될까? 왜 그렇게 생각하는가?

㉤㉥㉦

  열매가 회전하면서 떨어지는데 영향을 미치는 것은?

4. 왜 그럴까요?
  씨앗을 보관하는 부분이 날개 역할을 하기 때문에 비행기 역할을 하며 밑에 받히고 있는 공기와 위에 있는 빠른 공기에 의해 헬리곱터 프로펠러처럼 회전한다고 합니다.
하지만 그 외의 요인은 위 실험을 통해 예측해 볼 수 있겠죠?
- 실험 전 예상 문제 -
  날개의 곡선이 회전에 영향을 미칠까?
  날개의 한쪽 면은 가늘고 점차 굵어진다. 날개의 굵기가 가는 곳에서 점차
   굵어지는데 이런 날개의 굵기가 회전에 영향을 미칠까?
   날개의 면적을 적게 하면 회전에 어떤 영향을 미칠까?
  날개의 길이를 짧게 해 보면 회전에 어떤 영향을 미칠까?
  씨앗 부분의 절반 정도를 잘라보자. 씨앗의 무게는 회전에 어떤 영향을 미칠까?
  씨앗 부분을 완전히 잘라내자. 씨앗의 무게는 회전에 어떤 영향을 미칠까?

※ 헬리콥터 : 핼리콥터 회전날개는 단풍나무의 열매를 본뜬 것입니다.

※ 열매는 얇고 납작한 날개가 달려 있습니다. 열매에는 보통 씨가 2개 들어 있으 며, 각 씨의 한 쪽에 날개가 달려 있습니다. 이 씨는 다람쥐, 새, 쥐의 먹이가 되기도 합니다. 열매는 길이 1 cm 정도로 털이 없고 9∼10월에 익으며 날개는 긴 타원형임.

※ 단풍나무 열매과 같은 실험은 할 수 있는 것 →소나무씨 등

※ 단풍나무는 예로부터 정원수로서 널리 사랑을 받아 왔습니다. 옛날에는 임금이 사는 대궐을 한자로 "신"이라고 쓰기도 했는데 여기에 단풍나무를 가리키는 "풍"자를 앞에 붙인 "풍신"이 곧 조정을 뜻하였던 것입니다. 단풍나무를 정원수로서 대궐 안에다 많이 심었던 데에서 그리 불렀던 듯합니다.

→관상용의 정원수로서 단풍나무가 맨 처음으로 나타난 옛 문헌은 고려 말에 나온 이규보의 「동국이상국집」입니다. 이 책은 그때의 정원이나 조경 식물을 연구하는 데에 더없이 귀중한 자료입니다. 또 조선 중기에 만들어진 조선 시대의 대표되는 정원인 "소쇄원"(전라남도 담양군 남면에 있습니다)이나 그보다 더 늦게 만들어진 "다산 초당"(전라남도 강진군 도암면에 있습니다)에 대한 기록을 보더라도 우리의 조상들이 단풍나무를 관상용으로 계속해서 가꾸어 왔음을 알 수 있습니다.

※ "단풍나무"는 한자말인 "단풍" 또는 "풍"에서 온 말로서 순수한 토박이말은 아닙니다. 그렇지만 단풍나무만큼은 외래종이 아닌 토박이종의 나무입니다. 그런데도 이를 부르는 토박이 말이 없는 것입니다. 다만 "단풍"이나 "풍"이 한자말이긴 하지만 중국에서 쓰는 말이 아님이 특이합니다. 중국에서는 단풍나무를 한자로 "축수"라고 표기하고 있습니다. "축"자는 중국말로 "색"이라도 읽는데 중국말로 "색색"이라고 하면 나뭇잎이 떨어지는 소리를 가리킵니다. "풍"이란 나무가 중국에도 있기는 하나 우리나라의 단풍나무와는 거리가 먼, 향료를 만드는 데에 쓰이는 다른 나무일 뿐이고 우리나라에서는 자라지도 않습니다. 그렇다면 단풍나무의 준말로 쓰이는 "단풍"이란 이름은 한자말에서 왔으나 중국어에는 없는 일종의 트기말임을 알 수 있습니다.