3. 수업주제및주제선정이유 수업주제 태양의가족 주제 선정이유 우리는우주과학및공학기술개발경쟁시대에살고있다. 막대한자원과무한한가능성을가지고있는우주개발경쟁에서우리나라가뒤쳐지지않으려면학생들에게 ' 할수있다 ' 는자신감을제시해야한다. 이에초등 5학년과정에서배우는태양의가족에대한기

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1 1. 교재구성영역및목표 기초과학과창의적아이디어기반의공학기술연계를통해과학기술이실현화된사례와과학기술비전을제시하고미래지향적인재를양성한다. 2. 교육과정및영역 : 교육과정 학년 단원 7차 5학년 2학기 7. 태양의가족 2009 개정교육과정 5학년 2학기 태양계와별 연계단원 (2009 개정교육과정 ) 5 학년지구와달 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 1

2 3. 수업주제및주제선정이유 수업주제 태양의가족 주제 선정이유 우리는우주과학및공학기술개발경쟁시대에살고있다. 막대한자원과무한한가능성을가지고있는우주개발경쟁에서우리나라가뒤쳐지지않으려면학생들에게 ' 할수있다 ' 는자신감을제시해야한다. 이에초등 5학년과정에서배우는태양의가족에대한기본과학지식습득과함께그동안우주개발과정에서기초과학기술이창의적인공학아이디어와결합, 실현화되어우주탐사에서뿐만아니라실생활에사용하게된과학기술사례를제시함으로써자신감을배양하고미래지향적인재를양성하고자한다. 4. 창의인성교육요소 학습활동 태양에서행성까지의거리와공전주기유추화성탐사방법구상하여글로표현 사고의확장사고의수렴호기심독립성사고의확장 창의인성요소 태양에서행성까지의거리와공전주기를사이의관계를다양한수단을통해이해하기실험과관련된문제와결과를논리적, 분석적으로평가하기화성탐사방법을생각해보고, 실생활과관련짓기타인과다른화성탐사방법을용기있게제시하기태양계에대한학습내용을기반으로생각유추하기 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 2

3 금성의온도와대기의관계를지구온난화와연결하여글로표현생명체가살수있는조건실험화성에생명체찾기를글로표현중력이다른행성에서의움직임을몸으로표현무중력상태에서의우주인신체의변화및우주생명체상상하여그림으로표현 사고의확장사고의수렴책임사고의수렴사고의확장호기심협동사고의수렴호기심사고의확장사고의수렴사고의확장개방성독립성사고의수렴 금성의온도와대기구성정보를새로운관점으로연결하여생각하기이산화탄소의농도와지구온난화문제를논리, 분석적으로평가하고실천가능한문제해결방법찾기지구온난화에대한사회적책임감인식하기실험결과에대한자료를정리하고공통점과유사성찾기실험결과와생명체가살수있는조건을관련지어생각하기실생활에서쉽게볼수있는재료를이용한실험을통해호기심가지기조별실험활동을통해아이디어교환, 토의, 협력하기화성의환경과생명체에관한문제를논리적, 분석적으로평가하기화성과우주생명체에대한궁금증유발하기중력이작은행성에서의움직임에대한상상과표현을통해새로운생각하기실제몸짓으로표현가능한것으로풀어내기중력과인체와의관계를새로운관점에서다양하게생각하기문제의답을그림이라는다른장르를통해표현하기타인과다른의견을용감하게제시하기중력이인체에미치는영향을관련된특성으로분류하기 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 3

4 소행성과의충돌시발생할수있는문제유추태양계가족특성카드놀이현재실현화된우주개발기술을통해미래우주탐사기술구상하여글로표현우리나라및세계각국의우주경쟁에대해토론우주여행상품개발모둠활동제2의지구에적합한행성찾기토론 사고의확장사고의수렴사고의확장신뢰, 협동사고의확장, 흥미독창성사고의확장사고의수렴신뢰책임감사고의확장사고의수렴호기심협력사고의확장사고의수렴책임감배려 소행성충돌에대한새로운관점에서다양하게생각하기소행성충돌시발생할사건에대한결과예측하기태양계카드놀이를통해관련성이없어보이는것을연결하여주어진문제에적용하기정직한놀이활동을통한상대방존중과배려우주탐사기술과실생활에활용되는기술을연결하여생각하기앞으로개발될미래우주탐사기술에대해남과다른관점에서생각하기우주개발경쟁에대해새로운관점에서다양하게생각하기우주개발경쟁에대한해결책의타당성평가하기상대토론자에대한사회적인배려와책임감인식하기우주개발경쟁토론에적극적으로임하기우주라는공간에대한정보를활용하여새로운관점에서다양하게생각하기개발한여행상품의타당성평가하기우리의생활과우주여행관련짓기다양한역할담당및협동과정수행하기우주를지구인의생활공간으로생각하기태양계가족에대해학습한자료를바탕으로분석, 평가하기주어진과제에적극적으로임하기타인의의견존중하고관심갖기 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 4

5 5. 수업개념도 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 5

6 6. 수업전체흐름도 단원 (2009 개정 ) 5-2. 태양계와별지도대상 5 학년 수업형태교과학습목표창의인성목표 실험, 교사시연, 그림으로나타내기, 토론 1. 태양계를구성하는행성들의거리와공전주기사이의관계에대해알수있다. 2. 태양계에서생명체가살수있는환경조건을알수있다. 3. 중력이란무엇이며, 태양계행성들에서중력의크기와중력이움직임에어떤영향을미치는지알고몸으로표현할수있다. 4. 태양계행성과그외구성물체들의특징을알고, 그특징을이용하여재미있는게임을할수있다. 5. 우주탐사기술이우리생활에도이용됨을알수있다. 6. 세계각국의우주탐사에대한노력을알고우리나라의우주탐사에대한노력이필요함을알수있다. 1. 태양계행성들의배치와공전주이를관련지어이해하고더불어화성탐사기술을통해사고의확장및창의적인아이디어를유추할수있다. 2. 대기와온실효과의연관학습을통해주제의확장과창의성을기를수있다. 3. 이스트실험을통하여공정성, 논리적사고, 협동성을기를수있다. 4. 행성들의중력차에따른행동표현을통하여상상력, 확산적사고, 다양성을기를수있다. 5. 태양계카드놀이를통하여분석적, 종합적사고능력과함께흥미, 공정, 존중, 협동심을기를수있다. 6. 태양계관련주제와창의적인아이디어를이용한공학과융합된분야의학습을통해흥미, 다양성, 상상력, 논리적사고, 확산적사고를기를수있다. 관련활동모음 활동예상 소요시간 창의 인성 요소 수업자료 태양계를구성하는행성의배열과공전에대해이해하고, 다음의실험을수행한다. 활동 1 행성의거리와공전주기ㆍ태양에서멀리떨어진행성일수록공전주기가길어짐을실험을통해확인하고이해할수있다. 생각 1 화성탐사를위한방법ㆍ지구에서멀리있는행성탐사기술에대해생각해본다. 25 분 태양계행성의공전주구유추하기 ( 사고의확장, 정직, 공정성 ) 교사용 27~28p 학생용 11P PPT 활동 1 교사용 38~39p 학생용 16P PPT 생각 1 생각 2 행성환경과대기 ㆍ이산화탄소가많은금성의환경에대해알고, 이산화탄소와온실효과를관련지어생각해본다. 10 분 이산화탄소가많아진지구의온도유추하기 ( 사고의확장, 협동, 상호존중, 신뢰 ) 교사용 40~41p 학생용 17P PPT 생각 2 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 6

7 태양계행성들의환경이지구와다르다는것을이해한다. 활동 2 행성의환경과생명체ㆍ이스트를이용하여생명체가살수있는행성환경조건을찾을수있다. 생명체가살수있는 3가지조건에대해알수있다. 생각 3 화성과생명체ㆍ태양계행성들중지구와가장유사한화성에서생명체의흔적을찾고있는과학자들의노력을알고, 40 분 10 분 태양계행성에서생명체가살수있는환경조건찾기 ( 수렴적사고, 공정성, 논리적사고, 협동 ) 교사용 29~31p 학생용 12~13P PPT 활동 2 교사용 42~43p 학생용 18P PPT 생각 3 생명체들이살수있는행성의환경을생각해본다. 중력이란무엇이며, 태양계행성에따라중력이달라몸무게가달라질 수있음을이해한다. 활동 3 행성의중력과움직임ㆍ태양계행성에따라중력의크기가다름을알고, 20 분 교사용 32~33p 학생용 14P PPT 활동 3 중력이작고, 큰행성에서움직임을몸으로표현할수있다. 생각 4 중력과생명체 중력이작은행성의환경에대한유추 ( 사고의확장, 상상력, 다양성 1. 무중력상태에서우주인의몸에는어떤변화가생길수있는지생각해보고, 그림으로나타내본다. 2. 만약행성에외계생명체가존재한다면어떤모습을 30 분 교사용 44~46p 학생용 19~20P PPT 생각 4 하고있을지행성의환경과관련지어그림으로나타내 본다. 태양계행성들과그외구성물체들의특징에대해종합적으로이해하 고, 태양계와우주에대한흥미와게임의규칙을지키며다음의활동 을수행한다. 활동 4 태양계구성원의종류와특성ㆍ태양계구성원들의그림 (8~10장), 특성 (8~10장) 을이용하여게임을해보고, 태양계구성원들의특성을종합적으로이해할수있다. 생각 5 소행성충돌 30 분 태양계행성들의특징 ( 수렴적사고, 유추, 흥미, 공정, 존중, 협동심 교사용 34~37p 학생용 15P PPT 활동 4 ㆍ소행성이지구로날아들면어떤일이일어날지생각해본다. 10 분 교사용 47~48p 학생용 21P PPT 생각 5 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 7

8 < 태양계와기술 > 우주탐사를위해개발되었던기술들이우리생활에 널리이용되고있다는사실과현재연구중인우주탐사를위한신기술에대해이해한다. 생각 6 우주탐사기술ㆍ우주탐사기술이우리의생활에이용됨을이해하고, 미래에어떤우주탐사기술들이개발되어우리생 15 분 우주탐사기술과우리생활을연결하여사고하기 ( 사고의확장, 상상력 ) 교사용 49~50p 학생용 22P PPT 생각 6 활에이용될수있을지생각해본다. < 태양계와사회 > 현재세계각국의우주탐사계획에대해알수있다. 토론1 세계각국의우주탐사ㆍ세계각국의태양계및우주탐사계획에대해이해하고다음의문제에대해토론해본다. 1. 우리나라가과학기술개발과우주탐사에주력해야하는이유에대해토론한다. 20 분 국제사회와우주탐사연결하여사고하기 ( 사고의확장, 상상력 ) 교사용 52~54p 학생용 23~24P PPT 토론 1 2. 우주탐사이후생길수있는영토분쟁에대해토론한 다. < 태양계와문화 > 우주탐사가우리생활에어떤영향과변화를가져오 는지에대해이해한다. 모둠1 우주탐사와우리의생활ㆍ우주에대한사람의호기심과우주탐사로인해우리의생활이변화되고있음을이해하고다음의활동을한다. 30 분 ( 사고의수렴 / 확장, 상호존중, 협동심 ) 교사용 56~58p 학생용 26P PPT 모둠 1 1. 태양계행성으로우주여행을할수있는여행상품 을모둠별활동을통해만들어본다. < 자유롭게생각나누기 > 지금껏학습한태양계에대한내용을바탕으 로다음의문제들에대해생각해본다. 토론 2 제 2 의지구찾기 ㆍ태양계행성들의환경을이해하고다음의활동을수행한다. 1. 태양계행성중탐사가쉽고, 제2의지구로사람이 20 분 문제해결력 / 사고의수렴 ) 교사용 55p 학생용 25P PPT 토론 2 살기에적합한행성은어느곳인지생각해본다. 지도안에포함된다양한활동자료는선택적으로사용할수있습니다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 8

9 7. 평가계획 평가목표 태양계행성의종류, 행성까지의거리와공전주기, 대기환경, 중력등에대해이해하고, 실생 활속우주탐사기술의연관성을이해한다. 평가영역 평가영역교과학습목표 평가기준 태양계의행성종류를파악하였는가? 태양과행성까지의거리와공전주기와의관계를이해하였는가? 행성들의대기환경조건이다름을이해하였는가? 생명체가살기위한조건을이해하였는가? 태양계행성들에따라중력이다름을이해하였는가? 각행성들의종류와특징을관련지어분류가가능한가? 평가척도 매우잘함 잘함 보통 미흡 미완성 미제출 실험활동시주어진정보를제대로이해하고 활용하였는가? 창의성교육목표인성교육목표 중력을몸으로제대로표현하였는가? 글쓰기활동시문제를논리적으로이해하고글쓰기근거가타당하였는가? 우주생명체그리기활동시학습내용에벗어나지않으면서독창성이있었는가? 미래우주탐사기술에대한글쓰기활동시과학적근거에기초하여새로운아이디어를제시하였는가? 우주경쟁에대한토론시해결책이타당하였는가? 여러과제활동에적극적으로임하였는가? 역할극및토론시타인의발표에집중하였는가? 카드놀이활동시상대방에대한존중과배려가이루어졌는가? 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 9

10 실험, 우주여행상품개발등모둠활동시적 극적인참여와협력이이루어졌는가? 교사의견및채점평가 ( 예시1) 행성에크기에따른중력관계를올바르게이해하고다양하고독창적인몸짓으로표현하였으며모둠활동에도적극적으로참여하였음 ( 예시2) 실험조건을제대로구분하고결과를올바르게얻었으며실생활에이용되는우주과학기술에대한학습내용을이해하여그를기반으로독창적인미래기술을제시하였음 합산 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 10

11 8. 활동자료 ( 학생용 ) 태양계는태양을중심으로수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 해왕성, 천왕성의순서로배열하 여공전하고있어요. 태양으로부터떨어진거리에따라공전주기 ( 시간 ) 가달라져요. 행성 공전주기 행성 공전주기 수성 88일 목성 12년 금성 224.7일 토성 29.5년 지구 365일 천왕성 80년 태양계행성배열 화성 678 일해왕성 년 이활동은태양계행성들의거리가멀어짐에따라공전주기도길어짐을알수있다. 준비물끈, 고무마개또는지우개 과정 끈의한쪽끝에고무마개를 연결한다. 줄을짧게잡고, 고무마개 를회전시킨다. 줄을길게잡고, 고무마개 를회전시킨다. 결과및토의 ㆍ끈의길이를짧게했을때와길게했을때, 고무마개를회전시키는데걸리는시간을비교해 보아요. ㆍ관찰결과와태양계행성들의공전주기와관련지어이야기해보고, 그이유에대해말해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 11

12 태양계에서생명체가살고있는곳은현재까지지구가유일한곳으로알려져있어요. 금성처럼 아주뜨거운행성이나, 화성의극지방같은추운곳에서도생명체가살수있을까요? 이활동은생명체가살수있는행성의환경조건을알수있다. 준비물이스트, 비커 4 개, 설탕 ( 영양분 ), 숟가락, 10 물, 40 물, 온도계, 시계 과정 1. 온도의영향알아보기 두개의비커에이스트를 넣는다. 하나의비커에 10 물, 다 른하나에 40 물을붓는다. 10 분후두비커속이스트 의변화를관찰한다. 2. 영양분이미치는영향알아보기 남은비커두개에이스트 를넣는다. 두비커에 40 물을붓고, 한비커에만설탕을넣는다. 10 분후두비커속이스트 의변화를관찰한다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 12

13 결과및토의 ㆍ위실험에서관찰한내용을기록해보아요. 비커 실험 1 실험 2 조건물온도영양분 ( 설탕 ) 결과 ㆍ태양계행성에서생명체가살기위해서는어떤환경이필요한지말해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 13

14 태양계행성들이가진특성중중력이라는것이있어요. 중력이란, 질량을가진두개의물체 가서로끌어당기는힘을말해요. 행성 중력 행성 중력 수성 0.38 목성 2.36 금성 0.94 토성 0.92 지구 1 천왕성 0.89 화성 0.91 해왕성 1.14 중력의크기가다르기때문에우리가어느행성에가느냐에따라우리의몸무게가달라져요. 지구에서몸무게 60 kg 인사람이지구중력의 1/6인달에서는 10 kg으로몸무게가줄어들고, 지구중력의 2.36 배인목성에서는몸무게가 142 kg으로늘어나요. 이활동은태양계행성들의중력크기를알고, 중력의크기가달라짐에따라움직임이달라지는것을몸으로표현할수있다. 준비물여러가지음악자료, 달과목성을나타내는그림등과정 1. 만약, 달에있다면움직임이어떻게달라질수있는지음악에맞춰동작으로나타내어본다. 2. 만약, 목성에있다면움직임이어떻게달라질수있는지음악에맞춰동작으로나타내어본 다. 결과및토의 ㆍ과정 1 에서왜그렇게움직였는지달의중력크기와관련지어설명해보아요. ㆍ과정 2 에서왜그렇게움직였는지목성의중력크기와관련지어설명해보아요. ㆍ달, 목성표면을걸을때지구와어떻게다를지그느낌을말해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 14

15 태양계행성들의특성과태양계의다른구성원들의특성을이해하고재미있는카드놀이를해 보아요. 이활동은태양계행성들과다른구성원들의특성을알고, 카드놀이를할수있다. 준비물태양계카드놀이세트 과정 카드를두줄로배열한다. 윗줄에서한장, 아랫줄에 서한장을뒤집는다. 윗줄의설명과아랫줄의행 성그림이일지하면가져간 다. 결과및토의 카드놀이결과를말해보아요. 태양계의여덟행성들은왜태양을중심으로도는것일까요? 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 15

16 현재우주탐사기술로지구에서가장가까운달까지는 3일이걸리지만, 화성까지는 180일, 왕복 1년이넘는시간이걸려요. 이렇게긴시간동안사람이우주선에서생활하려면물, 공기, 음식등이많이필요하게되므 로, 우주선의크기가커지고, 무게가무거워져화성탐사에어려움이생겨요. 그래서많은과학자들이화성에도달하는시간을줄이기위한기술을개발하고있어요. 지구에서화성까지가는데걸리는시간을어떻게하면줄일수있을까요? 또화성보다더멀리에있는목성, 토성등의행성에가기위해어떤기술이개발되면좋 을지생각해보고써보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 16

17 태양계행성중금성은태양빛을받을때표면온도가 460 까지올라가는아주뜨거운행성이에요. 반면, 금성보다태양에더가까이있는수성의표면온도는금성보다낮은 430 에요. 이러한현상이나타나는이유는수성에는대기가없고, 금성에는온실가스인이산화탄소가 96.4% 대기에포함되어있기때문이에요. 현재지구대기에는이산화탄소가 0.035% 포함되어있어요. 만약지구대기에이산화탄소 가더많이포함되면, 지구의온도는어떻게될까요? 생각해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 17

18 우주개발이시작되면서지구이외의행성에서생명체를찾기위한노력을계속해왔어요. 많은과학자들은지구와가장비슷한화성에서생명체의흔적을찾고있어요. 2010년 4월 NASA( 미항공우주국 ) 의과학자들이화성탐사로봇이보내온사진을분석한결과화성에흔히석고라고부르는물질이있다는것을알아냈어요. 이것은화성에한때물이흘렀거나현재도있을가능성과함께화성에도지구처럼생명체가살 화성생명체 ( 해캄 ) 상상도 수있다는것을의미해요. 왜과학자들은화성에서생명체의흔적을찾았을까요? 생명체가살기위해필요한조건과 관련지어말해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 18

19 우리는 2008 년한국인최초로우주로간이소연씨가중력이없는우주정거장에서생활하는모 습을지켜보았어요. 이소연씨처럼우주에서짧은기간을머물고난이후에지구로돌아와지구환 경에인체가적응하는데에는 2 주이상의시간이걸린다고해요. 우주인이소연씨모습 우주정거장 장시간머무르게되는우주정거장을설계할때에는인공중력을만들수있도록설계하여, 우주인의 인체변화를최소화할수있도록해요. 1. 중력이없는환경에서우리몸에어떤변화가일어날수있을까요? 2008 년우주정거장에 서생활하던이소연씨의모습을떠올리며생각해보고그림으로나타내보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 19

20 2. 생명체가살수있는행성을생각해보고, 생명체의모습을그행성의환경과관련지어상상 하여그림으로나타내보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 20

21 태양계에는화성과목성의공전궤도사이에크기수 m ~ 수 km 의많은수의소행성이있어요. 최근, 우리가그동안영화에서만보아왔던소행성이지구로날아드는일이일어났어요. 2009년 10월 8일인도네시아상공에서거대한폭발이있었어요. 이것은지름 10 m 정도의소행성이지구대기권으로들어왔기때문이었어요. 영화에서만보았던우주를떠돌던소행성이지구를향해돌진하는일이일어날까요? 만약, 소행성이날아와지구와충돌을한다면, 어떤일이일어날까요? 자신의생각을써 보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 21

22 인간이우주탐사를시작하면서많은기술들이개발되었어요. 그중속옷, 치아교정, 안경테등에사용되고있는형상기억합금, 즉석식품, 건조된김치나야채, 통조림등우주식량, 스티븐호킹박사가사용하고있는눈으로작동하는컴퓨터등이대표적인우주탐사기술로개발된첨단과학기술이에요. 현재우리생활에서이용하고있는정수기, 전자레인지, 화상통화, 네비게이션등이모두우주탐사를위해개발된기술이에요. 형상기억합금안테나가펴지는원리 스티븐호킹박사 우리나라에서만든우주식량 21 세기에일어나고있는일들중에는불과 50 년전만해도상상하기조차힘들었던것들 이많아요. 우리들은꿈꾸는미래가곧현실이되는시대에살고있어요. 여러분들은미래 에어떤것들을개발하고싶나요? 곧현실이될미래의모습에대해말해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 22

23 최근들어, 세계각국들은우주탐사계획을속속발표하고있어요. 미국은 2030년대중반까지화성에유인우주선을보낼계획을발표했으며, 러시아와유럽의여러나라들은팀을이뤄화성탐사프로젝트를준비중에있어요. 뿐만아니라일본은 2010년 5월 21일태양광을에너지로이용한우주범선을금성으로발사했으며, 인도는 2008년 10월무인달탐사위성찬드라얀 1호발사에성공하며우주개발에힘을내고있어요. 우리나라도 10여개의인공위성을가지고있고, 2010년 6월나로호 2차발사를계획하고있으며, 2020년까지달탐사선을보낼계획을가지고있어요. 화성탐사우주선 일본우주범선상상도 나로호 1. 우리나라는국가예산의많은부분을과학기술개발분야에쓰고있으며, 우주탐사에많은노 력을기울이고있어요. 우리나라가과학기술을개발하고우주탐사에주력해야하는이유에대 해토론해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 23

24 2. 세계많은국가들이경쟁적으로우주탐사에뛰어들고있어요. 만약, 여러국가들이화성탐 사선, 유인우주선, 화성기지건설등의방법으로화성탐사에성공을했다면, 화성이자국의 영토라고우선적으로주장할수있는나라는어떤나라일까요? 토론해보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 24

25 태양계행성들의특성을이해하고, 다음활동을해보아요. - 태양계행성들중가장탐사가쉽고, 사람이살기에가장적합한행성은어느곳인지생각해 보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 25

26 인간의우주에대한높은호기심과계속된우주탐사는우리생활을변화시켜요. 우주에대한상상력을영화속에표현하고, 그영 화를본사람들은우주에대해생각하고, 영화속 에표현되었던많은아이디어들을기술로활용하기 영화 스타워즈 의한장면 도해요. 또한꿈으로만생각되던우주여행이현실이되고있어요. 영국과미국에서우주여행상품을개발하 고있으며, 2011 년우주여행첫출발을계획하고있어요. 스페이스쉽투 ( 영국 ) 링스 ( 미국 ) - 지금은 2050년, 우주여행을자유롭게할수있는시대에살고있어요. 우주여행상품을파는여행사사장님이되어보아요. 여행할행성, 타고갈것, 여행기간, 그행성의환경, 우리가보고경험할것, 여행에필요한물품등의내용을넣어각모둠별로재미있는우주여행상품을만들어보아요. 행성 : 교통수단 : 여행기간 : 행성환경 : 관광내용 : 준비물 : 그외 : 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 26

27 9. 참고자료 ( 교사용 ) 교사용수업자료 / 활동해보기 1. 행성의거리와공전주기 이활동은태양계행성들의거리가멀어짐에따라공전주기도길어짐을알수있다. 창의인성요소 사고의확장 사고의수렴 태양에서행성까지의거리와공전주기를사이의관계를다양한수단을통해이해 하기 실험과관련된문제와결과를논리적, 분석적으로평가하기 지도시주의사항 1. 이활동은교사가시연과학생직접활동중선택하여실시하도록한다. 2. 고무마개를매다는방법은다음과같다.( 고무마개대신지우개를사용해도된다.) 3. 고무마개를회전시킬때주위사람이다치지않도록주의한다. 4. 고무마개가행성을나타내고, 끈의길이가태양에서행성까지의거리를나타냄을학생들이알수있게한 다. 준비물끈, 고무마개또는지우개 과정 끈의한쪽끝에고무마개를 연결한다. 줄을짧게잡고, 고무마개 를회전시킨다. 줄을길게잡고, 고무마개 를회전시킨다. 결과및토의 ㆍ끈의길이를짧게했을때와길게했을때, 고무마개를회전시키는데걸리는시간을비교해보아요. 예시답안 : 끈이짧을때는시간이적게걸리고, 끈이길때에는시간이오래걸려요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 27

28 ㆍ관찰결과와태양계행성들의공전주기와관련지어이야기해보고, 그이유에대해말해보아요. 예시답안 : 태양에서멀리떨어져있는행성일수록태양을공전하는데많은시간이걸려요. 그것은멀리떨 어져있는행성일수록공전하는거리가길고속도가느리기때문이에요. 교사용참고자료 태양을중심으로여덟개의행성들이궤도를그리며태양둘레를돌아요. 이를태양계라고불러요. 지난 2000 년 5 월태양계에서는수성, 금성, 화성, 목성, 토성이일직선을이루 는진귀한현상이발생했어요. 이날서쪽하늘에서나란히떠오른 5 개의행 일렬로배열한행성들 성을볼수있었다고해요. 행성들은태양주위를어떤모습으로돌고있을까요? < 참고자료 > 그랜드얼라인먼트 (Grand Alignment) 태양계행성들이일렬로늘어서는현상을그랜드얼라인먼트라고한다. 각자다른공전주기로태양주위를회전하는행성들이일렬로늘어서는것은매우희귀한현상으로역사이래아직기록된것은없다. 지난 2008년수성, 금성, 화성, 목성, 토성이일렬로늘어서는오행성그랜드얼라인먼트가있었다. 태양계에속해있는여덟개행성들은태양으로부터거리, 크기와질량, 구성성분, 온도, 색깔, 중력등다른특성을가지고있어요. 태양계에는태양을중심으로 8개의행성이모여있으며, 태양으로부터수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 해왕성, 천왕성의순서로배열해있어요. 지구가태양을중심으로도는것처럼우주공간에있는하나의물체 ( 천체 ) 가다른하나의물체 ( 천체 ) 를중심으로원또는타원모양으로도는것을공전이라고해요. 이 8개의행성들은태양을중심으로일정한궤도를그리며공전을하고있어요. 태양으로부터멀리떨어진행성일수록태양을한바퀴도는데더많은시 태양계행성배열 간이걸려요. 행성 공전주기 행성 공전주기 수성 88일 목성 12년 금성 224.7일 토성 29.5년 지구 365일 천왕성 80년 화성 678일 해왕성 164.8년 행성이공전궤도를한바퀴공전하는데걸리는시간을공전주기라고해요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 28

29 교사용수업자료 / 활동해보기 2. 행성환경과생명체 태양계에서생명체가살고있는곳은현재까지지구가유일한곳으로알려져있어요. 금성처럼아주뜨 거운행성이나, 화성의극지방같은추운곳에서도생명체가살수있을까요? 이활동은생명체가살수있는행성의환경조건을알수있다. 창의인성요소 사고의수렵사고의확장호기심협동 실험결과에대한자료를정리하고공통점과유사성찾기실험결과와생명체가살수있는조건을관련지어생각하기실생활에서쉽게볼수있는재료를이용한실험을통해호기심가지기조별실험활동을통해아이디어교환, 토의, 협력하기 지도시주의사항 1. 학생들이실험방법을잘지키며실험할수있도록지도한다. 2. 실험에서기준조건과비교하는조건을구분할수있도록지도한다. 3. 이스트라는생명체에대해간략히설명을한후실험을진행하도록한다. 4. 두비커에같거나비슷한양의이스트와물을넣도록한다. 5. 생명체가살기위해어떤것들이필요한지짚어보도록한다. 6. 설탕을녹여서넣어주면더좋은결과를얻을수있다. 7. 비커와물을다룰때조심하도록지도한다. 준비물이스트, 비커 4 개, 설탕 ( 영양분 ), 숟가락, 10 물, 40 물, 온도계, 시계 과정 1. 온도의영향알아보기 두개의비커에이스트를 넣는다. 하나의비커에 10 물, 다 른하나에 40 물을붓는다. 10 분후두비커속이스트 의변화를관찰한다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 29

30 2. 영양분이미치는영향알아보기 남은비커두개에이스트 를넣는다. 두비커에 40 물을붓고, 한비커에만설탕을넣는다. 10 분후두비커속이스트 의변화를관찰한다. 결과및토의 ㆍ위실험에서관찰한내용을기록해보아요. 비커 조건물온도영양분 ( 설탕 ) 결과 실험 1 10 아무런변화없음 한덩어리로되어부풀어있음 실험 3 40 아주빨리부풀기시작하여, 아주많이부풀어있음 한덩어리로되어부풀어있음 ㆍ태양계행성에서생명체가살기위해서는어떤환경이필요한지말해보아요. 예시답안 : 생명체가살기위해서는따뜻한온도와물이필요해요. 또생명체가먹을수있는음식 ( 영양분 ) 이필요해요. 교사용참고자료태양계에서생명체가살고있는곳은현재까지지구가유일한곳으로알려져있어요. 금성처럼아주뜨거운행성이나, 화성의극지방같은추운곳에서도생명체가살수있을까요? 생명체가살아갈수있는행성의 3가지조건을알아보아요. 첫째, 물이필요해요. 생명체가살아가기위해서는물이액체상태로존재해야해요. 행성에물이존재하기위해서는태양으로부터적절한위치에있어야하는데, 너무가까우면물은모두증발해버리고, 너무멀면얼어버리기때문이에요. 이는행성이적당한온도를유지해야한다는것을의미해요. 둘째, 암석형태의행성이어야해요. 태양계의행성에는지구처럼딱딱한암석형태의행성이있고, 목성처럼 기체로이루어진가스형태의행성이있어요. 목성처럼거대한가스형태의행성에생명체가살기는매우 어려워요. 셋째, 적절한원소가필요해요. 생명체가살기위해필요한원소는산소, 물, 이산화탄소가필요해요. 산소는다른원소들과쉽게결합하고, 물은모든생명체가살아가는데, 필수요소이며, 식물이살기위해서는이산화탄소가필요해요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 30

31 이러한조건을만족시키며, 태양계에서생명체가살기에가장적절한행성의거리를골디락스존이라하며, 태 양으로부터약 1 억 800 만 ~ 2 억 2700 만 Km 정도에요. 현재태양계행성들중위의조건을만족하는곳은 지구이며, 생명체가살아갈수있는곳이에요. < 참고자료 > 이스트란? 이스트또는효모곰팡이라고도한다. 이스트는출아법으로무성생식을하며, 당 ( 당분 ) 을먹고알코올과이산화탄소를내는데, 이것으로발효와부풀리기를한다. 효모가증식하기에적당한온도는 28 ~ 35 이며, 60 이상에서는죽는다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 31

32 교사용수업자료 / 활동해보기 3. 행성의중력과움직임 태양계행성들이가진특성중중력이라는것이있어요. 중력이란, 질량을가진두개의물체가서로끌 어당기는힘을말해요. 행성 중력 행성 중력 수성 0.38 목성 2.36 금성 0.94 토성 0.92 지구 1 천왕성 0.89 화성 0.91 해왕성 1.14 중력의크기가다르기때문에우리가어느행성에가느냐에따라우리의몸무게가달라져요. 지구에서몸무게 60 kg 인사람이지구중력의 1/6인달에서는 10 kg으로몸무게가줄어들고, 지구중력의 2.36배인목성에서는몸무게가 142 kg으로늘어나요. 이활동은태양계행성들의중력크기를알고, 중력의크기가달라짐에따라움직임이달라지는것을 창의인성요소 몸으로표현할수있다. 사고의확장 사고의수렴 중력이작은행성에서의움직임에대한상상과표현을통해새로운생각하기 실제몸짓으로표현가능한것으로풀어내기 지도시주의사항 1. 우주공간을연상시키는배경음악을틀어주고, 달또는목성이라고상상하게하여움직임을표현하도록유도한다. 2. 학생들이움직이는모습에대해중력과관련지어설명할수있도록한다. 3. 다른친구들이움직이는모습을보고달과목성중어느곳인지유추하도록한다. 준비물여러가지음악자료, 달과목성을나타내는그림등 과정 1. 만약, 달에있다면움직임이어떻게달라질수있는지음악에맞춰동작으로나타내어본다. 2. 만약, 목성에있다면움직임이어떻게달라질수있는지음악에맞춰동작으로나타내어본다. 결과및토의ㆍ과정1에서왜그렇게움직였는지달의중력크기와관련지어설명해보아요. 예시답안 : 높이점프를하고, 행동을느리게팔다리를크게크게움직였어요. 달은지구보다중력이작기때문에높이뛸수있고, 위ㆍ아래로움직이는속도가지구보다느려져요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 32

33 ㆍ과정2에서왜그렇게움직였는지목성의중력크기와관련지어설명해보아요. 예시답안 : 힘들게팔, 다리를들어올리고, 무거운물체가떨어지듯팔, 다리를내려놓았어요. 뛰는것도어렵고, 물건을들어올리기도힘들어요. 이것은목성의중력이지구보다크기때문에몸을움직이는데더많은힘이들어가고, 내몸이아주무겁게느껴져요. ㆍ달, 목성표면을걸을때지구와어떻게다를지그느낌을말해보아요. 위문항의내용을참고하여, 학생들이자유롭게느낌을말할수있도록유도한다. 교사용참고자료 태양계의행성들은제각기구성성분, 크기, 질량이달라중력의크기도달라요. 중력이란, 질량을가진두개의물체가서로끌어당기는힘을말하며, 지구에서사람이땅에서있을수있는것, 사과가땅으로떨어지는것모두가지구와사람, 지구와사과가서로끌어당기는힘이있기때문이에요. 중력이없는우주에서사람이붕붕떠다니는모습을본경험이있을거에요. 이렇듯지구보다중력이작은환경에서는조금만힘을주어도아주높이뛰어오르고, 구름속을걷는것처럼몸이위로뜨는느낌을받게되어요. 반대로지구보다중력이큰환경에서는다리를들어올리는것도많은힘을들여야하고, 점프를하는것도매우어려워요. 행성 중력 행성 중력 수성 0.38 목성 2.36 금성 0.94 토성 0.92 지구 1 천왕성 0.89 화성 0.91 해왕성 1.14 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 33

34 교사용수업자료 / 활동해보기 4. 태양계구성원의종류와특성 태양계행성들의특성과태양계의다른구성원들의특성을이해하고재미있는카드놀이를해보아요. 이활동은태양계행성들과다른구성원들의특성을알고, 카드놀이를할수있다. 창의인성요소 사고의확장 신뢰, 협동 태양계카드놀이를통해관련성이없어보이는것을연결하여주어진문제에적용 하기 정직한놀이활동을통한상대방존중과배려 지도시주의사항 1. 카드는 8~10장씩두가지종류로하나는태양계행성들의그림이, 다른하나는그행성들에대한설명이있는것으로구성하되, 행성뿐아니라수업시간에다룬다른천체들을포함하여구성하도록한다. 2. 4명이 1조를이루어진행하고, 카드에적힌태양계설명내용을읽을수있는충분한시간을줄수있도록규칙을정한다. 3. 순서없이배열된두줄의카드에서설명의내용과그림이일치하면본인이카드를가져가게하고, 마지막에가장많은카드를가진사람이우승하는것으로한다. 4. 단순한놀이가아닌학습의형태가될수있도록지도한다. 준비물태양계카드놀이세트 과정 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 34

35 카드를두줄로배열한다. 윗줄에서한장, 아랫줄에 서한장을뒤집는다. 윗줄의설명과아랫줄의행 성그림이일지하면가져간 다. 결과및토의 ㆍ카드놀이결과를말해보아요. 카드를가장많이가지고있는사람이 1 등이되어요. 조별로활동한결과를말하도록해요. ㆍ태양계의여덟행성들은왜태양을중심으로도는것일까요? 예시답안 : 넓은태양계에서 8개의행성들은모두태양을중심으로공전을하고있어요. 태양계는처음형성될당시태양을중심으로회전을하면서형성되었어요. 또한태양은태양계질량의 99 % 를차지하며매우큰힘으로행성들을잡아당기고있어요. 현재태양계가행성들사이의일정한거리를유지하며태양을공전하고있는것은태양이행성들을잡아당기는힘과회전에의해형성된원심력이같은크기로평형을이루고있기때문이에요. < 참고자료 > 태양계행성들이태양을중심으로도는이유는? 태양계전체질량의 99% 를차지하는태양의중력이크기때문에, 주변의행성들을붙잡고있는것이에요. 만약태양의중력이지금보다약하면, 행성들은태양으로부터점점멀어지게되고, 중력이지금보다더크면, 조금씩태양쪽으로끌려가게되어요. 그러므로행성들이태양을중심으로도는이유는태양의중력이크기때문이에요. 이러한현상이생긴이유는우리의태양계가처음형성될당시에는지금의모습과는달리동그란구의형태였어요. 이구형태가회전을함으로써, 태양계가형성되기시작했는데. 이구형이점점회전하면서, 원심력을받고, 구형을이루던물질들이중심에서바깥쪽으로퍼져나가기시작했어요. 이현상이지속됨에따라가장무거운물질이가운데에유지되어태양이되었고, 가장가벼운물질이바깥쪽으로퍼짐으로인해서지금의지구형행성 ( 철, 암석등고체로이루어진행성 ) 과, 목성형행성 ( 수소, 헬륨등기체로이루어진행성 ) 이형성되었어요. 그래서물리적으로가장안정적인형태 ( 원심력과태양의중력이같아짐 ) 를이루며태양을중심으로행성들이공전하게되었어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 35

36 교사용참고자료 지금까지학습해온내용을종합하여카드놀이를통해복습하는시간을갖도록해요. 수성 거리 : 0.4( 지구 =1) 공전주기 : 88 일크기 : 0.38( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 0.38( 지구 =1) 표면온도 : -200~400 대기 : 없음 금성 표면온도 : 460 대기 : 이산화탄소 거리 : 0.7( 지구 =1) 공전주기 : 일크기 : 0.94( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 0.91( 지구 =1) 지구 표면온도 : 15 거리 : 1 공전주기 : 365 일크기 : 1 물 : 있음 중력 : 1 대기 : 질소, 산소등 화성 표면온도 : -63 대기 : 이산화탄소조금 거리 : 1.5( 지구 =1) 공전주기 : 678 일크기 : 0.53( 지구 =1) 물 : 흔적 중력 : 0.91( 지구 =1) 목성 표면온도 : -120 대기 : 수소, 헬륨등 거리 : 5.2( 지구 =1) 공전주기 : 12 년크기 : 11.21( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 2.36( 지구 =1) 토성 표면온도 : -178 대기 : 수소, 헬륨등 거리 : 9.5( 지구 =1) 공전주기 : 29.5 년크기 : 9.45( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 0.92( 지구 =1) 천왕성 표면온도 : -220 대기 : 수소 거리 : 19.2( 지구 =1) 공전주기 : 80 년크기 : 4.01( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 0.89( 지구 =1) 해왕성 표면온도 : -218 대기 : 질소조금 거리 : 30.1( 지구 =1) 공전주기 : 년크기 : 3.88( 지구 =1) 물 : 없음 중력 : 1.14( 지구 =1) 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 36

37 < 참고자료 > 태양과지구사이의거리태양에서지구까지의거리는 1억 5,000만 km이며, 이를 1 A.U.( 천문단위 ) 라해요. * 지구에서태양까지가는데걸리는시간 1빛의속도 (30만 km/s) : 8분 20초 2소리의속도 (340 m/s) : 14년 8개월 3기차의속도 (150 km/h) : 114년 3개월 4사람이걷는속도 (4 km/h) : 4270년토성의고리 매우크고밝은색을띄는토성의고리는다양한크기의 작은입자들로이루어져있어요. 입자들은대부분물과얼 음이며, 먼지와다른화합물들이약간섞여있어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 37

38 교사용수업자료 / 생각하기 1. 화성탐사를위한방법 현재우주탐사기술로지구에서가장가까운달까지는 3일이걸리지만, 화성까지는 180일, 왕복 1년이넘는시간이걸려요. 이렇게긴시간동안사람이우주선에서생활하려면물, 공기, 음식등이많이필요하게되므로, 우주선 의크기가커지고, 무게가무거워져화성탐사에어려움이생겨요. 그래서많은과학자들이화성에도달하는시간을줄이기위한기술을개발하고있어요. 창의인성요소 호기심 독립성 사고의확장 화성탐사방법을생각해보고, 실생활과관련짓기 타인과다른화성탐사방법을용기있게제시하기 태양계에대한학습내용을기반으로생각유추하기 지도시주의사항 1. 학생들이자유롭게답을할수있도록유도한다. 2. 학생들이왜그렇게생각했는지이유에대해말할수있도록한다. 3. 지구에서달까지, 지구에서화성까지의거리가어느정도인지상상해보고답할수있도록한다. ( 지구에서달 : 384,400km, 지구에서화성 : 228,000,000 km) 지구에서화성까지가는데걸리는시간을어떻게하면줄일수있을까요? 또화성보다더멀리에있는목성, 토성등의행성에가기위해어떤기술이개발되면좋을지생 각해보고써보아요. 예시답안 : 속도가아주빠른우주선을개발한다. 우주에있는블랙홀을이용해시간여행을할수있게한다. 성능좋은엔진을만들고, 더가벼운소재로우주선을만들어서우주탐사를한다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 38

39 교사용참고자료지구에서멀리떨어져있는행성을탐사하기위해서는현재의우주탐사기술로는많은어려움이있어요. 먼곳까지가기위해서는많은양의물, 음식, 공기등이필요하여우주선이커지고무거워져요. 그러면크고무거운우주선을오랜시간비행하게하려면많은양의연료가필요해요. 그렇게되면우주선은더커지고더무거워져요. 많은과학자들이이러한어려움을해결하기위한연구를하고있어요. 첫번째로빠른속도를낼수있는엔진을개발하고있어요. 지금보다더빠른속도를낼수있는엔진을개 발하여, 멀리있는행성까지는가는데걸리는시간을단축하게되면, 필요한물, 음식, 공기등의양을줄일 수있고, 그러면우주선의무게도가벼워질수있기때문이에요. 그래서과학자들은짧은시간에행성을탐사하기위해속도빠른엔진을개발중이며, 가장가능성이높은대안은플라즈마엔진으로로켓엔진의 10배의속도를낼수있어요. 이렇게되면, 현재화성까지가는데 180일, 왕복 1년이넘는시간을약 30일로줄일수있어요. 두번째로중력선회 (Swing-By) 가있어요. 중력선회 (Swing-By) 란행성의인력을이용하여우주선의새로운추 진력을얻는방법으로 1961 년캘리포니아공대에서근무하던마이클미노비치가처음생각해낸방법이에요. 이방법은우주선속도의증가뿐아니라감속도가능하며, 진행방향또한변경할수있어요. 만약, 토성으로향하는탐사선이있고, 이탐사선이화성에서중력선회를하는경우를가정해보아요. 이탐사선의경로를잘조정하여화성이공전해서나아가는방향의뒤쪽으로적당한거리를두고탐사선을진입시키면, 화성의중력에의해속도를얻고화성의인력권을빠져나올수있어요. 이는자석으로쇠구슬을끌어당기지만붙지않게조절하는놀이를생각하면쉽게이해할수있어요. 1997년 10월 15일발사된카시니-호이겐스탐사선은금성에서두번, 지구와목성에서각각한번의중력선회과정을거쳐토성까지도달할수있었어요. 중력선회방법 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 39

40 교사용수업자료 / 생각하기 2. 행성환경과대기 태양계행성중금성은태양빛을받을때표면온도가 460 까지올라가는아주뜨거운행성이에요. 반면, 금성보다태양에더가까이있는수성의표면온도는금성보다낮은 430 에요. 이러한현상이나타나는이유는수성에는대기가없고, 금성에는온실가스인이산화탄소가 96.4% 대기에 포함되어있기때문이에요. 창의인성요소 사고의확장 사고의수렴 책임 금성의온도와대기구성정보를새로운관점으로연결하여생각하기이산화탄소의농도와지구온난화문제를논리적, 분석적으로평가하고실천가능한문제해결방법찾기지구온난화에대한 지도시주의사항 1. 태양으로부터떨어진거리만을고려하여행성의표면온도를유추해보도록한다. 2. 행성의특성들중대기구성과표면온도를관련지어설명하도록한다. 3. 이산화탄소가어떤역할을하는지, 온실기체의의미를설명하도록한다. 현재지구대기에는이산화탄소가 0.035% 포함되어있어요. 만약지구대기에이산화탄소가더 많이포함되면, 지구의온도는어떻게될까요? 생각해보아요. 예시답안 : 현재지구는온실기체인이산화탄소가많아지면서지구온난화현상이일어나고있어요. 그결과극지방의빙하가녹고, 사막의면적이넓어지고, 여름은더더워지고, 겨울은더추워지는가하면, 가뭄과홍수등기상이변이일어나고있어요. 또한이로인해지구곳곳의환경이파괴되고, 식량문제, 물부족문제등여러가지문제들이발생하여, 우리인류가살아가는데많은어려움들이발생하고있어요. 만약지구대기의이산화탄소가현재보다더많아진다면, 지구는너무더워지고, 더많은기상이변과환경의변화가생겨결국인류가살아가기어려워져요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 40

41 교사용참고자료 행성에따라대기구성이달라짐을앞의활동을통해배웠어요. 그중금성과화성에서는이산화탄소가대 기중에매우많이포함되어있어요. 이산화탄소는온실효과를내는온실기체로알려져있어요. 행성 대기 표면온도 행성 대기 표면온도 수성 없음 -200~400 목성 수소, 헬륨 -120 금성 이산화탄소 460 토성 수소, 헬륨 -178 지구 질소, 산소등 15 천왕성 수소 -220 화성 이산화탄소 -63 해왕성 질소조금 -218 온실효과란화초를키우는온실처럼온도를따뜻하게만들어기온을유지시키는데도움을주는현상을말해요. 또한이러한온실효과를일으키는기체를온실기체 ( 가스 ) 라고하는데, 수증기 (H 2O), 이산화탄소 (CO 2), 메탄 (CH 4 ), 산화질소 (NO), 프레온가스 (CFC) 등이있고, 대기중온실효과에가장큰영향을미치는기체는이산화탄소에요. 그래서태양에서더멀리있는금성이수성보다표면온도가높은것이에요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 41

42 교사용수업자료 / 생각하기 3. 화성과생명체 우주개발이시작되면서지구이외의행성에서생명체를찾기위한노력을계속해왔어요. 많은 과학자들은지구와가장비슷한화성에서생명체의흔적을찾고있어요. 2010년 4월 NASA( 미항공우주국 ) 의과학자들이화성탐사로봇이보내온사진을분석한결과화성에흔히석고라고부르는물질이있다는것을알아냈어요. 이것은화성에한때물이흘렀거나현재도있을가능성과함께화성에도지구처럼생명체가 화성생명체 ( 해캄 ) 상상도 살수있다는것을의미해요. 창의인성요소 사고의수렴 호기심 화성의환경과생명체에관한문제를논리적, 분석적으로평가하기 화성과우주생명체에대한궁금증유발하기 지도시주의사항 1. 화성의특성을바탕으로화성의환경을유추해볼수있도록한다. 2. 화성의환경이지구와비슷한점과다른점을찾아보도록한다. 3. 화성의환경과생명체가살기위해필요한조건을관련지어생각해볼수있게한다. 왜과학자들은화성에서생명체의흔적을찾았을까요? 생명체가살기위해필요한조건과관련지어말해보아요. 예시답안 : 우주탐사초기에는단순히 태양계또는저멀리우주어딘가에사람과같은생명체가살고있지않을까? 하는생각으로인간의호기심을채우기위해생명체를찾았다면, 우주탐사가계속되면서지구외에인류가살아갈수있는행성을찾기위해생명체탐사를계속하고있어요. 그러면서지구와많은면에서비슷한화성에서생명체의흔적을찾기위해노력하고있어요. 아직까지는화성의생명체를찾지못했지만, 생명체가살수있는조건을하나씩하나씩찾아가고있는중이에요. 화성은생명체가살수있는골디락스존과가까우며, 생명체에필요한물이흘렀던흔적이있고, 단단한암석으로이루어져있으며, 태양계다른행성들과비교하여표면온도가지구와가장유사해요. 그렇게때문에, 우리는화성에생명체의흔적을찾으려노력하는것이에요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 42

43 교사용참고자료 화성 표면온도 : -63 대기 : 이산화탄소조금 거리 : 1.5( 지구 =1) 공전주기 : 678 일크기 : 0.53( 지구 =1) 물 : 흔적 중력 : 0.91( 지구 =1) 인류가우주에대해호기심을가지고, 태양계탐사를시작하면서우주에서생명체를찾기위해많은노력을해오고있어요. 그중화성에서생명체의흔척을찾는데주력하고있어요. 인류는왜화성에집중하는것일까요? 사람들은태양계행성들중화성이지구와가장유사하다고생각하고있어요. 특히물이있었던흔적과표면온도등을생각했을때생명체가존재할가능성이높다고생각할수있어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 43

44 교사용수업자료 / 생각하기 4. 중력과생명체 우리는 2008 년한국인최초로우주로간이소연씨가중력이없는우주정거장에서생활하는모습을지켜 보았어요. 이소연씨처럼우주에서짧은기간을머물고난이후에지구로돌아와지구환경에인체가적응하 는데에는 2 주이상의시간이걸린다고해요. 우주인이소연씨모습 우주정거장 장시간머무르게되는우주정거장을설계할때에는인공중력을만들수있도록설계하여, 우주인의인체변화 를최소화할수있도록해요. 창의인성요소 사고의확장사고의수렴개방성독립성 중력과인체와의관계를새로운관점에서다양하게생각하기중력이인체에미치는영향을관련된특성으로분류하기문제의답을그림이라는다른장르를통해표현하기타인과다른의견을용감하게제시하기 지도시주의사항 1. 무중력상태에대해학생들이알수있도록지도한다. 2. TV를통해보았던우주인들의생활과모습을떠올릴수있도록한다. 3. 중력과우리인체구조를관련지어생각할수있도록지도한다. 4. 답이없는문항이므로, 학생들이자유롭게생각하고그림으로표현할수있도록유도한다. 5. 학생들이학습한내용을바탕으로자신의생각에대해논리적인이유를말할수있도록유도한다. 6. 2번문항의경우중력뿐아니라행성의다른환경요인도고려하여답할수있도록지도한다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 44

45 1. 중력이없는환경에서우리몸에어떤변화가일어날수있을까요? 2008 년우주정거장에서생활 하던이소연씨의모습을떠올리며생각해보고그림으로나타내보아요. 예시답안 : 하늘을떠있는기분에머리가어지러울수있어요. 또중력이없으므로몸속의체액이머리쪽으로이동하게되어얼굴이부은것처럼보여요. 몸속의내장기관들도위로떠올라배가홀쭉해져요. 2. 생명체가살수있는행성을생각해보고, 생명체의모습을그행성의환경과관련지어상상하 여그림으로나타내보아요. 예시답안 : 태양계행성중에서는화성이생명체가있을가능성이가장높아요. 화성은표면온도가낮고, 물이흘렀던흔적만있으며, 이산화탄소가조금있는대기, 중력의크기는지구의절반정도에요. 이러한열악한환경에서도살수있는생물은작고, 단순한구조, 외부는낮은온도에서몸을보호해줄수있어야해요. 교사용참고자료우주는지구와달리중력이없다는것을배웠어요. 중력이없으면우리인체에는어떤변화가나타날까요? 우주는지구와달리중력이없는무중력상태에요. 무중력상태는사람의인체에엄청난영향을줘요. 무중력상태에서우리의인체는첫째, 혈관이팽창해요. 혈관이팽창하게되면, 현기증, 두통, 식욕감퇴, 복통, 구토등의증상이나타나요. 둘째, 몸속의액체가상체로이동해요. 그결과얼굴이붓고, 상체에많은혈액이몰리게되면서심장에부 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 45

46 담을주게되어요. 셋째, 근육과뼈에영향을주어요. 무중력상태에서는근육의조직이변하게되어 근무력증 이라는병에걸 리기쉽고, 뼈속의칼슘이빠져나가 골다공증 에걸리기쉬워요. 며칠간의우주비행후에도지구환경에적응하는데에는 2주이상의시간이걸려요. 그래서오랜시간머무르게되는우주정거장을설계할때에는인공중력을만들수있도록설계해요. 원통형의회전물체를만들어회전시키면, 원심력에의해인공중력이만들어져요. 우주인들은회전물체의바깥쪽에서생활함으로써, 인체변화를최소화하기위해노력해요. < 참고자료 > 원심력이란? 회전운동을하는물체에나타나는힘으로회전운동의중심에서바깥쪽으 로작용하는힘이에요. 키가커져요 ~ 우주에서는중력에의한압력을받지않아척구관절의간격이넓어져서지구에서보다키가커져요. 또한위, 간, 소장, 대장등의내장기관이위로올라붙어허리가가늘어져요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 46

47 교사용수업자료 / 생각하기 5. 소행성충돌 태양계에는화성과목성의공전궤도사이에크기수 m ~ 수 km의많은수의소행성이있어요. 최근, 우리가그동안영화에서만보아왔던소행성이지구로날아드는일이일어났어요. 2009년 10월 8일인도네시아상공에서거대한폭발이있었어요. 이것은지름 10 m 정도의소행성이지구대기권으로들어왔기때문이었어요. 창의인성요소 사고의확장 사고의수렴 소행성충돌에대한새로운관점에서다양하게생각하기 소행성충돌시발생할사건에대한결과예측하기 지도시주의사항 1. 영화, 책등에서소행성충돌에대한이야기를본적이있는지경험을떠올려동기를유발한다. 2. 소행성의크기와속도를고려하여지구와충돌이일어날경우를예상하도록지도한다. 영화에서만보았던우주를떠돌던소행성이지구를향해돌진하는일이일어날까요? 만약, 소행성이날아와지구와충돌을한다면, 어떤일이일어날까요? 자신의생각을써보아요. 예시답안 : 현재태양계에는 22만개가넘는소행성이있어요. 이넓은태양계를떠돌던소행성이지구와부딪힐가능성이작지만일어날수있어요. 만약, 소행성이지구와부딪힌다면어떤일이일어날까? NASA( 미항공우주국 ) 의연구에따르면, 지름 10 km 정도의소행성과지구가충돌하면, 지구전체의생물들이멸종되고, 지름 6 km의소행성이태평양에떨어지면, 지름 260 km 정도의구덩이와, 파도의높이가 430 m인해일이발생하여, 엄청난피해가생긴다고해요. 교사용참고자료 태양계를이루는구성원들에는 8 개의행성외에도여러가지가있어요. 그중소행성, 위성, 혜성들에대해살 펴보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 47

48 태양주위를돌고있는작은천체로, 화성과목성사이에모여있어요. 크기는 수 m ~ 수십 km 까지매우다양하며, 2010 년 1 월현재태양계에 22 만 9914 개의소행성이존재하는것으로공식인정되었어요. 소행성 달이지구주위를도는것처럼, 행성의둘레를도는천체를말해요. 지구의위 성은달이며, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성모두위성을가지고있어요. 위성 ( 목성 ) 태양이나큰질량의행성주위를돌고있는태양계에속한작은천체를말해 요. 혜성은먼지와얼음으로만들어져있고, 이것이태양의영향을받아증발하 고부서지면서대기와꼬리가만들어져요. 혜성 < 참고자료 > 위성을가진행성과위성수 행성지구화성목성토성천왕성해왕성 위성수 1 개 2 개 63 개 60 개이상 27 개 12 개 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 48

49 교사용수업자료 / 생각하기 6. 우주탐사기술과우리생활 인간이우주탐사를시작하면서많은기술들이개발되었어요. 그중속옷, 치아교정, 안경테등에사용되고있는형상기억합금, 즉석식품, 건조된김치나야채, 통조림등우주식량, 스티븐호킹박사가사용하고있는눈으로작동하는컴퓨터등이대표적인우주탐사기술로개발된첨단과학기술이에요. 현재우리생활에서이용하고있는정수기, 전자레인지, 화상통화, 네비게이션등이모두우주탐사를위해개발된기술이에요. 형상기억합금안테나가펴지는원리 스티븐호킹박사 우리나라에서만든우주식량 창의인성요소 사고의확장, 흥미 독창성 우주탐사기술과실생활에활용되는기술을연결하여생각하기 앞으로개발될미래우주탐사기술에대해남과다른관점에서생각하기 지도시주의사항 1. 우주탐사기술에대한단순한읽기자료가아닌, 내용을통해우주탐사기술이우리생활에어떻게이용되고있는지생각해볼수있도록한다. 2. 우주탐사기술로탄생한컴퓨터외에불편한몸으로열심히연구하는과학자의모습을보며학생들이더열심히생활하고최선을다하는삶을살수있는힘과교훈을얻을수있도록한다. 3. 자신의생각을자유롭게말할수있는분위기를조성한다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 49

50 21 세기에일어나고있는일들중에는불과 50 년전만해도상상하기조차힘들었던것들이많아 요. 우리들은꿈꾸는미래가곧현실이되는시대에살고있어요. 여러분들은미래에어떤것들을 개발하고싶나요? 곧현실이될미래의모습에대해말해보아요. 정답이하나로정해져있는문항이아니므로학생들의생각을자유롭게말할수있도록유도한다. 예시답안 : 우주인이입으면산소가만들어지는우주복이개발되면좋겠어요. 그러면지구에서는공기가나쁜 곳에서그옷을입으면산소가만들어져서우리는깨끗한산소로숨을쉴수있게될거에요. 교사용참고자료물이부족한우주선내에서물의재활용을위해개발된정수기, 우주선내에서편리하게음식을조리하기위해개발된전자레인지등우주탐사를위해개발되었던발명품들이우리생활에서이용되는것들이많이있어요. 형상기억합금이란일정한온도에서특정한모양을기억하는합금을말해요. 이형상기억합금은달탐사선이었던 1969년아폴로 11호의안테나에처음사용되었으며, 평소에는접혀있다가달표면의온도가되면펴져서동그란안테나가되어요. 이러한형상기억합금은속옷, 치아교정, 안경테, 로봇의관절부, 휴대폰의안테나등많은곳에이용되고있어요. 형상기억합금안테나가펴지는원리 우주선에서먹는우주식량은 NASA 에서처음개발했고, 우리나라최초의우주인이소연씨가 2008 년우주로갔을 때, 우리나라기술로만든우주식량을가져갔어요. 100여가지가넘는우주식량은방사선으로멸균처리를하고, 수분을빼고냉동하여만들어요. 그중우리가먹는용기에담겨진밥, 즉석식품, 컵라면에들어있는김치나야채, 통조림등이우주식량을만드는기술로만들어진것이에요. 우리나라에서만든우주식량 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 50

51 우주선에는눈으로작동할수있는컴퓨터가있어요. 우주선이발사될때온몸 이꽁꽁묶여있는우주비행사들이위험에처했을경우, 비상탈출할수있도록 하기위해개발된것이에요. 우주선에사용되는 눈으로작동하는컴퓨터 를루게릭 ( 근위축증 ) 병으로손을사용 할수없는영국의천체물리학자인스티븐호킹박사도사용하고있어요. 스티븐호킹박사 < 참고자료 > 우주개발의분야 1. 우주공간의과학적연구 : 지구물리, 타양계의행성을포함한공간, 천문학적연구 2. 우주공간의영역을이용한지구상의경제ㆍ산업활동을실시지원하는일 : 통신중계, 기상관측, 자원탐사등 3. 우주공간을이용한국가안전보장에필요한활동 : 군사위성을통해얻은정보를분석하여자국의안전보장을위한자료로사용 4. 우주개발의각분야를추진, 지원하는일 : 우주계획을실행하는데필요한소재, 계기, 수단의개발및제작등 히트파이프 (Heat Pipe) 우주선은햇빛을받는부분은 100 가넘고햇빛을못받는쪽은영하 200 까지내려간다. 이러한우주선의온도조절을위해개발된히트파이프는열전도율이높은금속관의내부에작은구멍을많이뚫고, 휘발성이높은액체를넣어만든열전달파이프이다. 이파이프는한쪽끝에서열을가하면액체가기화하며열을가지고이동하여액화되면서열을내놓는다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 51

52 교사용수업자료 / 토론 1. 세계각국들의우주탐사계획 최근들어, 세계각국들은우주탐사계획을속속발표하고있어요. 미국은 2030년대중반까지화성에유인우주선을보낼계획을발표했으며, 러시아와유럽의여러나라들은팀을이뤄화성탐사프로젝트를준비중에있어요. 이뿐만아니라일본은 2010년 5월 21일태양광을에너지로이용한우주범선을금성으로발사했으며, 인도는 2008년 10월무인달탐사위성찬드라얀 1호발사에성공하며우주개발에힘을내고있어요. 우리나라도 10여개의인공위성을가지고있고, 2010년 6월나로호 2차발사를계획하고있으며, 2020년까지달탐사선을보낼계획을가지고있어요. 화성탐사우주선 일본우주범선상상도 나로호 창의인성요소 사고의확장사고의수렴신뢰책임감 우주개발경쟁에대해새로운관점에서다양하게생각하기우주개발경쟁에대한해결책의타당성평가하기상대토론자에대한사회적인배려와책임감인식하기우주개발경쟁토론에적응적으로임하기 지도시주의사항 1. 우주개발초기러시아와미국의경쟁구도에대해이야기를해주며시작한다. 2. 우리나라의우주탐사가아시아의일본, 중국, 인도등에비해뒤처져있음을알려준다. 1. 우리나라는국가예산의많은부분을과학기술개발분야에쓰고있으며, 우주탐사에많은노력 을기울이고있어요. 우리나라가과학기술을개발하고우주탐사에주력해야하는이유에대해토 론해보아요. 예시답안 : 1 우리나라의국가안보를위해우주탐사에주력해야해요. 우주탐사를위해인공위성, 우주선 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 52

53 등의개발은하늘높이우주에서도지구를잘관찰할수있는방법이될수있어요. 2 우주탐사를위해많은기술이개발되면우리의생활에도영향을주어생활이편리해져요. 또한그것은첨단기술이기때문에다른산업의발전에도영향을주게되어요. 3 환경오염이심각한현재의지구에서더이상사람이살수없게되었을경우사람들이살수있는제 2 의지구가필요하기때문에우주탐사에많은힘을기울여야해요. 2. 세계많은국가들이경쟁적으로우주탐사에뛰어들고있어요. 만약, 여러국가들이화성탐사선, 유인우주선, 화성기지건설등의방법으로화성탐사에성공을했다면, 화성이자국의영토라고 우선적으로주장할수있는나라는어떤나라일까요? 토론해보아요. 이문항의경우각자의주장이다를수있으며, 각자가주장하는것에대한논리적이고합리적인이유에초점을두어지도하도록한다. 예시답안 : 저는화성에탐사선을가장먼저보낸국가의영토라고생각해요. 왜냐하면, 화성에탐사선을가장먼저보냈다는것은그만큼우주탐사기술이발전된나라일것이고, 기술이발전되어있는만큼유인우주선을가장먼저보낼확률도높다고생각해요. 그리고아무리화성에기지를건설할수있는능력을갖추고있는국가라할지라도먼저화성에도착을해야깃발을꽂고기지를건설할수있을것이기때문에, 저는화성에탐사선을가장먼저보낸국가가화성을자국의영토라고우선적으로주장할수있다고생각해요. 교사용참고자료 1957년 10월 4일구소련 ( 현러시아 ) 에서스푸트니크 1호를발사하면서우주개발의역사가시작된이후미국, 프랑스, 일본, 중국등많은나라들이우주개발에힘을쏟아왔고, 그결과우주여행을꿈꾸는수준까지발전했어요. 미국, 러시아, 유럽, 중국등화성탐사를계획하고있어요. 우주개발에있어선진국이라불리는여러나라들은먼우주를알아내기위해화성탐사프로젝트를발표하고있어요. 미국은 2030년대중반까지화성에유인우주선을보내겠다는야심찬계획을발표했어요. 이에질세라러시아는유럽의나라들, 중국과손잡고화성탐사프로젝트 화성탐사우주선 를준비중에있어요. 인도는달탐사선을발사했고, 일본은우주범선발사에성공했어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 53

54 아시아국가중에는일본과중국이우주개발에선두주자라할수있어요. 하지만인도가 2008년 10월무인달탐사위성찬드라얀 1호발사에성공하면서우주개발에참여하게되었어요. 일본의경우 2007년달탐사선발사에성공했고, 2010년 5월 21일에태양광을에너지로이용하여금성으로항해하는우주범선발사에도성공했어요. 인도찬드라얀 1 호 일본우주범선상상도 우리나라는 달탐사 를계획하고있어요. 우리나라도우주탐사에더많은관심을기울이고있어요. 10여개의인공위성을가지고있는우리나라는, 2010년 6월전남고흥나로우주센터에서나로호 2차발사를시작으로, 통신해양기상위성 ( 천리안 ), 다목적실용위성 5호까지 3개의위성발사를계획하고있어요. 또한한걸음더나아가 2020년까지달에탐사선을보내는계획을세우고, 연구에매진하고있어요. 나로호 이렇듯세계각국은 21 세기들어우주개발에더많은노력을쏟고있어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 54

55 교사용수업자료 / 토론 2. 제 2 의지구를찾아서 태양계행성들의특성을이해하고, 다음활동을해보아요. 창의인성요소 사고의확장사고의수렴배려책임감 우주를지구인의생활공간으로생각하기태양계가족에대해학습한자료를바탕으로분석, 평가하기타인의의견을존중하고관심갖기주어진과제에적극적으로임하기 지도시주의사항 1. 지금까지학습한태양계행성들의특성을종합적으로이해하고다음의활동을진행할수있도록지도한다. 2. 답이없는문항이므로, 학생들이자유롭게생각하고글로표현할수있도록유도한다. 3. 학생들이학습한내용을바탕으로자신의생각에대해논리적인이유를말할수있도록유도한다. - 태양계행성들중가장탐사가쉽고, 사람이살기에가장적합한행성은어느곳인지생각해 보아요. 예시답안 : 태양계행성들중탐사하기쉬운행성은화성이에요. 이유는지구에서금성다음으로가까운행성이면서, 금성은표면온도가아주높아사람이접근하는것이불가능하지만, 화성은기온이낮기는하지만사람이접근할수있는환경이에요. 또한화성은암석으로된행성이므로사람이발을딛고활동할수있으며, 중력의크기도지구와비슷해요. 그리고지금까지의화성탐사를통해물이흘렀던흔적을발견했고, 적은양이지만공기도보유하고있음을알아냈어요. 그러므로화성이사람이살수있는행성이될수있어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 55

56 교사용수업자료 / 모둠 1. 우주탐사와우리생활 인간의우주에대한높은호기심과계속된우주탐사는우리생활을변화시켜요. 우주에대한상상력을영화속에표현하고, 그영화를 본사람들은우주에대해생각하고, 영화속에표현되 었던많은아이디어들을기술로활용하기도해요. 영화 스타워즈 의한장면 또한꿈으로만생각되던우주여행이현실이되고있어요. 영국과미국에서우주여행상품을개발하고있으며, 2011 년우주여행첫출발을계획하고있어요. 스페이스쉽투 ( 영국 ) 링스 ( 미국 ) 창의인성요소 사고의확장사고의수렴호기심협력 우주라는공간에대한정보를활용하여새로운관점에서다양하게생각하기개발한여행상품의타당성평가하기우리의생활과우주여행관련짓기다양한역할담당및협동과정수행하기 지도시주의사항 1. 우주를소재로한영화중첨단기술이소개되는장면을학생들에게보여주고, 흥미를높이도록한다. 2. 모둠활동으로여행상품을기획할때에는여행일정표, 여행지풍경그림, 여행일정에따른연극등여러가지방법으로표현할수있도록한다. 3. 여행하기에환경적으로어려운행성을선택하였더라도, 그환경적어려움을해결할수있는방법을질문하여여행상품의완성도를높일수있도록한다. - 지금은 2050년, 우주여행을자유롭게할수있는시대에살고있어요. 우주여행상품을파는여행사사장님이되어보아요. 여행할행성, 타고갈것, 여행기간, 그행성의환경, 우리가보고경험할것, 여행에필요한물품등의내용을넣어각모둠별로재미있는우주여행상품을만들어보아요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 56

57 예시답안 : 행성 : 토성 교통수단 : 빛의속도를내는우주선 ( 토성까지 1 시간 30 분걸림 ) 여행기간 : 3 박 4 일 행성환경 : 기온 -178, 수소, 헬륨기체, 지구와비슷한중력크기 관광내용 : 아름다운토성의고리, 물에뜰만큼가벼운토성의밀도확인 준비물 : 쌍안경, 방한복, 물, 산소등 그외 : 교사용참고자료영화로우주에대한상상력을표현해요. 우주탐사기술의발달로우주에대한정보가많아지면서우주에대한호기심을영화로표현하기도해요. 우주탐사초기에는우주에살고있는외계인지구를공격해오는내용을영화로나타냈어요. 최근에는소행성이지구에충돌하는이야기, 외계에서보내오는신호를찾아내어외계와소통하는이야기, 미지의행성을개발하여자원을찾고건물을세우는등의다양한우주에대한상상력을영화로만들고있어요. 또한영화에나온상상력에서아이디어를얻어광선검, 무선전력송신등은기술 영화 스타워즈 의한장면 로활용하기위해연구중에있어요. 유명한스타워즈영화의경우를떠올려보아요. 스타워즈에서 ' 제다이 ' 들의염력은손짓하나로사람을내던질만큼엄청나요. 이염력을현실화하려는과학자들이있어요. 신체마비환자들이원하는뇌파를생성해간단한문장을키보드로입력하는기술을개발한독일튀빙겐대닐스비르바우머교수, 대뇌피질에서운동근육을관장하는부분에초소형실리콘칩을넣어컴퓨터로신호를전송하는 ' 브라이언게이트 ' 를고안한미국브라운대의존도너휴교수등이에요. 또한스타워즈의귀여우면서도충실한로봇인 'R2D2 로봇 ' 도현실화되고있어요. 인간생활동반자로서의서비스로봇으로 IT( 정보통신기술 ) 를기반으로한소프트웨어중심의로봇요소기술을위주로개발되고있어요. 이러한로봇은일본에서는 ' 파트너로봇 ', 서구에서는우리와마찬가지로 ' 동반자 (Companion) 로봇 ' 이라부르는데, 일일이명령에따라일을수행하기보다는사람이처한상황이나의도에따라반응하며허드렛일보다는주로정보서비스를제공해요. 우주여행상품이개발되었어요. 우주탐사기술이발전되면서, 영국과미국에서우주여행상품을개발하기에이르렀어요. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 57

58 스페이스쉽투 링스 영국의버진갤럭틱사에서는 2008년우주여행상품을처음만들었어요. 우주관광선 스페이스쉽투 는 6명의승객을태우고 2시간 30분간우주여행을경험하는것으로첫출발은 2011년으로계획하고있어요. 또한미국의스페이스어드밴처사는정원 5명의우주관광선 익스플로러 를만들어우주여행을할계획이며, 엑스코에어로스페이스사는 2011년출발을목표로소형우주선 링스 를개발중에있어요. < 참고자료 > 세계최초의우주여행현재까지우주여행을한민간인은미국의존글렌상원의원 (1998년), 캘리포니아의부호데니스티토 (2001년, 옆사진 ), 남아프리카공화국의 IT 사업가마크셔틀워스 (2002년), 미국의사업가그레그올슨 (2005년) 등극소수에불과하다. 우주비행사출신인글렌을제외한나머지 3명은우주여행을위해 2000만달러 ( 약 200억원 ) 를지불했다. 데니스티토와마크셔 데니스티토 틀워스는 8 일간국제우주정거장에머무는우주여행을했다. 우주여행붐이일면, 앞으로우 주여행은 1/100 가격인 2 억원정도에도가능할것으로보인다. 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 58

59 참고문헌 1. 교육과학기술부, 초등학교과학 5-2, 한국교육과정평가원, 강만식외 11인, 중학교과학 2, ( 주 ) 교학사, 이문원외 13인, 고등학교과학, ( 주 ) 금성출판사, 김지현, 우주를탐험해요, 두산동아, 김지현, 태양의가족들, 두산동아, 서울경제, POPULAR SCIENCE, 2009/10 7. 팜풀러사이언스 ' 불붙은화성탐사프로젝트 8. 매일경제사설ㆍ칼럼 9. 전라북도교과교육연구회 우주개발의역사 한국물리학회 우주환경의영향과예보 위키피디아 Michael J. Padilla, PRENTICE HALL Science Explorer, PEARSON, 2009 한양대학교 TIST( 청소년과학기술진흥센터 ) 59