초등용 우주과학 교사용 4. 우주 음식 1 단원 소개 본 단원은 우주공간에서 우주인들이 생활하면서 꼭 필요한 것 중의 하나인 우주음 식에 대한 내용이다. 1차시에서는 학생들이 맛 검사단이 되어 우주 비행용 식품의 적합 성을 결정해 보는 활동을 하고, 2차시에서는 5일간의 비행 메뉴를 짜고 우주에서 사용 할 수 있는 식판을 디자인해 보는 활동을 한다. 3차시에는 과일과 채소의 숙성 속도와 화학적 억제제가 숙성 속도에 끼치는 영향을 알아보고, 4차시에는 우주음식의 포장 및 견과류나 과일류의 음식 쓰레기의 비율을 알아보는 활동을 통해 우주에서 음식 쓰레기 의 양을 최소화할 수 있는 방법을 알아보는 활동을 한다. 2 주제 안내 순 주 제 대상학년 소요시간 1 우주 음식 선택 3~5학년 60분 2 음식 계획 및 제공 3~4학년 40분 3 과일과 채소 익히기 4~6학년 60분 4 음식 쓰레기의 양은? 4~6학년 60분 3 지도상 유의점 우주 음식에 관한 활동은 실제 협동 학습에 초점을 맞춘다. 가급적 쉽게 구할 수 있 는 저렴한 재료와 도구를 사용한다. 4 배경 지식 탐험가들은 여행할 때마다 충분한 음식을 가져가는 일이 문제였다. 충분한 저장 공간이 필요하고, 여행 기간에 음식이 상하지 않도록 유지해야 하며, 괴혈병 등의 비타민 결핍 123
우주 음식 질병에 걸리지 않도록 모든 영양분도 함유되어 있는 음식을 선택해야 한다. 옛날 사람들은 음식을 건조시켜 먹기 전까지 시원하고 건조한 곳에 보관하면 상하지 않 는다는 것을 알게 되었다. 초기의 음식 건조 방식은 고기, 생선 및 일부 과일을 얇게 잘 라 햇볕에 말리는 것이었다. 음식에 소금을 바르거나 소금물에 적시는 것도 음식 보존 에 도움이 되었다. 이후에는 음식을 조리, 가공, 보존해 밀폐 용기에 보관하는 기법이 개발되었다. 저온 살균과 통조림 기법이 개발되면서 장거리 여행 시 훨씬 더 다양한 음 식을 보관하여 가지고 다닐 수 있게 되었다. 좀 더 최근에는 음식의 맛과 영양분을 보 존하고 부패도 방지할 수 있는 냉장과 급속 냉동 기법이 사용되고 있다. 우주여행을 할 때 음식 포장은 너무 무겁거나 부피가 커서는 안 된다. 우주의 마이크로중력도 음식 포 장에 영향을 준다. 현재 보관 공간이 좁아 냉장 보관도 할 수 없다. 이런 문제를 해결하 기 위해 우주 비행용 음식을 준비해 포장, 보관하는 특수 절차가 개발되었다. 음식물 시스템 공학 시설 우주로 싣고 가는 음식물은 텍사스 주 휴 스턴에 소재한 NASA 존슨 우주 센터의 음식 물 시스템 공학 시설에서 연구, 개발한다. 음 식의 영양적 가치, 냉동 건조 상태, 저장 및 포 장 과정과 맛을 시험하고, 비행사들에게 시험 용 음식의 맛을 물어본다. 간단한 형태를 사 용해 제품의 모양, 색상, 냄새, 맛, 질감의 등 급을 정하고, 이러한 구성요소의 등급을 수치 로 표시한다. 음식물 시스템 공학 시설에서는 비행사들이 매긴 등급을 이용해 더 좋은 우주 음식을 만들게 된다. 비행사들은 특수 트레이에 음식을 고정해 음식을 준비하고 식사하게 된다. 마이크 로중력 환경에서는 모든 것이 떠다니기 때문이다. 식판 디자인은 사용할 음식 포장에 맞게 만들어져 식탁에 부착하게 된다. 음식물 시스템 공학 시설에서 네 사람이 멜론 의 관능 평가 에 참여하고 있다. 이 시설은 주방(사진), 냉동 건조실, 포장실, 분석실, 포장, 조립 및 시식 영역으로 이루어져 있다. 우주 음식의 유형 우주 음식은 여덟 가지 범주로 나뉜다. 재수화 가능 음식 : 보관하기 쉽도록 음식에서 물을 제거한다. 이 건조 과정을 냉동 건조라고도 한다. 물은 먹기 전에 음식으로 다시 공급된다. 음식과 음료 모두 포함된다. 124
초등용 우주과학 교사용 내열 처리 음식 : 내열 처리 음식은 실온에 보관할 수 있도록 열처리한 것을 말 한다. 과일과 생선(참치) 대부분은 캔에 담아 열처리한다. 동네 식료품점에서 구입할 수 있는 과일 통조림에 있는 고리를 당겨 캔을 쉽게 열 수 있다. 푸딩은 플라스 틱 컵에 포장된다. 중간 수분 음식 : 중간 수분 음식은 제품에 있는 물을 부드러운 질감을 유 지할 정도만 남겨두고 빼서 보존한다. 이렇게 하면 준비 과정 없이 먹을 수 있다. 이런 음식 으로는 말린 복숭아, 배, 살구, 쇠고기 육포가 있다. 자연 형태 음식 : 이 음식은 부드러운 파우치에 포장되어 쉽게 먹을 수 있는 것으로 견과류, 크래놀라 바, 쿠키 등이 그 예 이다. 방사선 조사 음식 : 비프스테이크와 훈제 칠면조가 현재 사용되고 있는 유일한 방사선 조사 식품이다. 이런 식품은 조리하여 연성 포일 파우치에 포장한 후 실온에 보관할 수 있도록 이온 방사선으로 살 균한다. 이 외에도 ISS에서 먹을 방사선 조사 식품이 개발 중이다. 냉동 음식 : 이 음식은 급속 냉동을 통해 커다란 얼음 결정이 생기는 것을 막 는다. 이렇게 하면 음식 고유의 질감이 유지되어 맛이 신선하다. 키시, 캐서롤 요리, 치킨 팟 파이가 이 음식의 예이다. 신선 음식 : 이것은 가공이나 인공 보존 처리를 하지 않은 음식으로, 사과와 바나나가 그 예이다. 냉장 음식 : 이 음식은 상하지 않도록 저온에 보관해야 한다. 크림 치즈와 사 워 크림이 그 예이다. 우주 왕복선 음식은 몇 가지 범주로 나뉜 다. 대표적인 것이 내열 처리, 중간 수분, 재수화, 자연 형태, 음료이다. 마이크로중력 음식과 그 포장 및 섭취 방법은 우주 특유의 마이크로중력 환경의 영향을 크게 받는 다. 마이크로중력 환경은 중력의 효과가 크게 줄어든 환경으로 우주선이 지구 궤도를 돌 때 발생한다. 우주 왕복선을 발사할 때 사탕 한 줌이 둥둥 뜨는 것을 마이크로중력 에서 흔히 볼 수 있다. 이 때문에 우주 왕복선이나 음식물 시스템 공학 시설에서 음식 물이 돌아다니지 않도록 음식을 포장해 공급한다. 음식물 부스러기와 액체 방울은 장 비를 손상시키거나 흡입될 수 있다. 대부분의 음식은 액체와 함께 포장한다. 125
우주 음식 액체는 음식물을 접착시키는데, 이 접착성 때문에 용기에서 꺼내도 하나의 큰 덩어리로 뭉쳐 있다. 기름종이 위의 물방울과 비슷하지만 우주 왕복선의 마이크로중력 환경에 서는 이 물방울이 움직인다는 점에서만 차이가 있다. 특수 빨대를 사용해 액체를 마신 다. 이 빨대에는 먹지 않을 때 모세관 작용과 표면 장력으로 인해 액체가 새어 나오지 않도록 닫을 수 있는 조임 장치가 있다. 마이크로중력 때문에 식기구가 둥둥 뜨기도 한다. 사용하지 않는 동안에는 칼, 포크, 스푼, 가위를 식판에 있는 자석에 고정한다. 마이크로중력의 효과는 우주 음식 포장 개발, 음식 선택 및 관련 음식물 시스템 요건에 커다란 영향을 끼쳤다. 126
초등용 우주과학 교사용 우주 음식 선택 학생들이 맛 검사단이 되어 우주비행용 식품의 적합성을 알아보도록 하는 활동이다. 비행사들은 비행 약 5개월 전에 우주에서 자신이 먹을 메뉴를 선택한다. 자신의 메뉴를 선택할 때 다양한 음식을 맛볼 수 있도록 전문 맛 검사단이 구성되어 음식의 모양, 색, 냄 새, 맛, 질감을 시험한다. 따라서 비행사들은 우주로 나가기 전에 음식이 입에 맞는지 여 부를 알 수 있다. 이 맛 검사단은 입에 맞는 메뉴를 선택하는 데 도움을 주어 비행사들이 좋아하지 않아 먹지 않거나, 일부만 먹어 발생하는 음식 쓰레기양을 줄여주게 된다. 학습목표 학생들이 우주 음식 맛 검사단이 되어 우주 비행용 식품의 적합성을 결정할 수 있다. 해당학년 : 3 ~ 5학년 소요시간 : 60분 이것이 필요해요 식판, 종이 접시, 작은 종이컵, 음식 샘플(부록에 있는 메뉴 목록), 음료 샘플(부록에 있는 메뉴 목록), 물, 크래커, 맛 검사단 평가 양식, 맛 검사단 절차와 기술적 의견 양식 이렇게 준비해요 샘플로 사용할 음식 및 음료는 미리 준비해 오도록 한다. 핵심단어 재수화 : 물을 가하여 건조식품을 원상으로 돌아가게 함. 활동 내용 1 미리 준비하기 샘플로 사용할 음식 및 음료와 맛 검사단 평가 양식을 준비해 둔다. 127
우주 음식 2 도전과제 소개하기 이 활동은 음식 선택 과정에 직접 참여하여 우주 비행용 식품으로 적당한지 결정해 보는 것이다. 3 도전과제 실험하기 준비된 음식의 수에 따라 학생들을 몇 개의 그룹으로 나눈다. 이 그룹이 전문가 그룹이 되며, 각 그룹은 한 가지 유형의 우주 음식을 받는다. 각 그룹은 자신의 특정 그룹에서 다양한 음식을 맛보는 일을 담당한다. 이들은 모양, 색, 냄새, 맛, 질감 에 대해 등급을 매겨 맛 검사단 평가 양식을 작성하고, 학생들은 양식 하단에 나오는 점수로 이러한 항목의 등급을 매긴다. 그룹은 주어진 각 음식의 점수를 합산해 양식에 기재한다. 6점 이하의 점수를 받은 항목은 그 이유를 설명 하는 의견을 작성해야 한다. 나머지 항목은 각각의 장점을 설명해야 한다. 사용할 수 있는 설명의 목록을 브레인스토밍 방식으로 토의한다. 4 실험결과 토의하기 우주로 가져가고 싶은 우주 음식으로 어떤 것이 있나요? 각 음식 유형 중 가장 높은 점수를 받은 항목과 그 이유는 무엇인가요? 각 음식 유형 중 가장 낮은 점수를 받은 항목과 그 이유는 무엇인가요? 우주로 가져가기 전에 음식을 시험해야 하는 이유가 무엇이라고 생각합니까? 지도상 유의점 음식이 맘에 들지 않는 경우 목록에서 해당 항목을 삭제한다. 음식 맛을 볼 때 같은 그룹 학생들과 음식에 대해 이야기하지 않는다. 학생 각자가 평가한 후 비교해야 한다. 필요할 경우 음식 샘플 시식 사이에 물과 크래커를 먹어 입안에 남아 있는 맛을 없앤다. 여기에 준비하는 음식의 대부분은 동네 식료품점에서 볼 수 있는 것으로 한다. 평가 맛보기, 평가, 계산 작업을 모두 마친 후 각 그룹은 간단히 발표하도록 한다. 심화학습 학생들에게 평가 양식을 사용해 자신의 식사를 선택하게 한다. 맛 검사단 평가 양식에 나오는 설명어를 사용하여 맛을 본 음식에 관해 한 문단을 작성한다. 128
초등용 우주과학 교사용 부록 A: 우주 왕복선의 기본적인 음식&음료 목록 약어 A/S (B) (FF) (IM) (I) (NF) (R) (T) 인공 감미료 음료 신선 음식 중간 수분 방사선 조사 자연 형태 재수화 내열 처리 쇠고기, BBQ 소스 포함(T) 쇠고기, 건조(IM) 쇠고기 패티(R) 비프스테이크(I) 쇠고기 스트로가노프, 누들 포함(R) 쇠고기 탕수육(T) 쇠고기 팁, 버섯 포함(T) 빵(FF) 브렉퍼스트 롤(FF) 브라우니(NF) 사탕, 코팅 초콜릿(NF) 코팅 땅콩(NF) 껌(NF) 라이프세이버(NF) 시리얼, 브랜 첵스(R) 콘플레이크(R) 그래놀라(R) 그래놀라, 블루베리 포함(R) 그래놀라, 건포도 포함(R) 그리츠, 버터 포함(R) 오트밀, 황설탕 포함(R) 오트밀, 건포도 포함(R) 라이스 크리스피(R) 체다 치즈 스프레드(T) 닭고기, 구운 닭고기(T) 치킨 샐러드 스프레드(T) 닭고기 탕수육(R) 치킨 테리야키(R) 쿠키, 버터(NF) 쇼트브레드(NF) 크래커, 버터(NF) 달걀, 스크램블드 에그(R) 멕시칸 스크램블드 에그(R) 양념 스크램블드 에그(R) 프랑크푸르트 소시지(T) 과일, 사과, 그래니 스미스(FF) 사과, 레드 델리셔스(FF) 사과 소스(T) 건살구(IM) 바나나(FF) 칵테일(T) 오렌지(FF) 복숭아 암브로시아(R) 깍둑썰기한 복숭아(T) 말린 복숭아(IM) 말린 배(T) 깍둑썰기한 배(IM) 파인애플(T) 딸기(R) 고프(IM) 그래놀라 바(NF) 햄(T) 햄 샐러드 스프레드(T) 젤리, 사과(T) 포도(T) 마카로니 치즈(R) 치킨 누들(R) 129
우주 음식 견과류, 아몬드(NF) 캐슈(NF) 마카다미아(NF) 땅콩(NF) 고프(IM) 땅콩버터(T) 감자 그라탱(R) 푸딩, 바나나(T) 버터스카치(T) 초콜릿(T) 타피오카(T) 바닐라(T) 닭볶음밥(R) 라이스 필라프(R) 연어(T) 소시지 패티(R) 새우 칵테일(R) 수프, 닭고기 콩소메(B) 버섯(R) 닭볶음밥(R) 스파케티, 미트 소스 포함(R) 토르티야(FF) 참치, 참치(T) 참치 샐러드 스프레드(T) 칠면조, 칠면조 샐러드 스프레드(T) 칠면조, 훈제(I) 칠면조 테트라치니 채소, 아스파라거스(R) 브로콜리 그라탱(R) 당근(FF) 콜리플라워, 치즈 포함(R) 셀러리 줄기(FF) 깍지 콩 브로콜리(R) 깍지 콩/버섯(R) 이탈리아 요리(R) 시금치, 크림(R) 토마토와 가지(T) 음료(B) 사과 주스 체리 음료, A/S 포함 코코아 커피, 블랙 A/S 포함 크림 포함 크림과 A/S 포함 크림과 설탕 포함 설탕 포함 커피(디카페인), 블랙 A/S 포함 크림 포함 크림과 A/S 포함 크림과 설탕 포함 설탕 포함 커피*(코나) 블랙 A/S 포함 크림 포함 크림과 A/S 포함 크림과 설탕 포함 설탕 포함 포도 음료수: 포도 음료수, A/S 포함 그레이프프루트 음료수 인스턴트 브렉퍼스트, 초콜릿 딸기 바닐라 레모네이드 : 레모네이드, A/S 포함 레몬 - 라임 음료 오렌지 음료수 : 오렌지 음료수, A/S 포함 오렌지 - 그레이프프루트 음료수 오렌지 주스 오렌지 - 망고 음료 오렌지 - 파인애플 음료 130
초등용 우주과학 교사용 국제 우주 정거장 표준 메뉴 (30일 중 4일 메뉴) 첫째 날 둘째 날 셋째 날 넷째 날 식단 A 식단 A 식단 A 식단 A 스크램블드 에그 해시, 베이컨 포함, 브라운스, 소시지 토스트 마가린 모둠 젤리 사과 주스 커피/차/코코아 식단 B 오븐 구이 닭고기 마카로니와 치즈 전립옥수수 복숭아 아몬드 파인애플-그레이프프 루트 주스 식단 C 쇠고기 파히타 스페니시 라이스 토르티야 칩 피칸테 소스 칠리 콘 케소 토르티야 레몬 바 사과 주스 차가운 시리얼 과일 요구르트 비스킷 마가린 모둠 젤리 우유 크랜베리 주스 커피/차/코코아 식단 B 브로콜리크림수프 쇠고기 패티 치즈 슬라이스 샌드위치빵 프레첼 말린 사과 바닐라 푸딩 초콜릿 인스턴트 브렉퍼스트 식단 C 살짝 튀긴 생선 타르타르 소스 레몬 주스 파스타 샐러드 깍지 콩 빵 마가린 엔젤 푸드 케이크 딸기 오렌지 - 파인애플 음료수 프렌치 토스트 캐나다 베이컨 마가린 시럽 오렌지 주스 커피/차/코코아 식단 B 치즈 마니코티 토마토 소스 포함 마늘빵 베리 메들리 쿠키 쇼트브레드 레모네이드 식단 C 칠면조 가슴살 으깬 고구마 아스파라거스 팁 옥수수빵 마가린 호박 파이 체리 음료수 죽 시나몬 롤 우유 포도 주스 커피/차/코코아 식단 B 키시 로렌 양념 라이 크리스피 신선한 오렌지 버터 쿠키 식단 C 완탄 수프 치킨 테리야키 청경채 볶음 달걀말이 뜨거운 중국식 머스터드 (Hot Chinese Mustard) 탕수 소스 바닐라 아이스크림 포춘 쿠키 차 131
우주 음식 우주 음식 선택 이름 학년 반 도전 과제 우주 비행용 음식으로 알맞은 것을 찾아봅시다. 높은 점수 : 9-매우 좋다. 8-많이 좋다. 7-보통으로 좋다. 중간 점수 : 6-약간 좋다. 5-좋지도, 싫지도 않다. 4-약간 싫다 낮은 점수 : 3-보통으로 싫다. 2-많이 싫다. 1-매우 싫다. 항목 모양 색 냄새 맛 질감 전체 의견 132
초등용 우주과학 워크시트용 맛 검사단에서 식품 등급을 매길 때에는 다음 절차를 따르도록 한다. 1. 좋다 와 싫다 같은 개인적인 기호보다는 식품의 품질에 중점을 둔다. 2. 개인적 기호 때문에 정말 싫은 식품은 등급을 매기지 않는다. 3. 범주에서 6점 이하의 받은 식품은 그 이유를 작성한다. 4. 전체 등급은 식품에 대한 전반적인 인상으로, 나머지 범주의 평균일 필요는 없어도 나머지 범주와 일관성은 유지해야 한다. 5. 평가 중에 다른 검사자와 이야기하지 않는다. 6. 평가를 실시하기 60분 전부터는 음식물 또는 음료 섭취를 삼간다. 7. 필요할 경우 샘플 시식 사이사이에 물이나 크래커로 입안에 남아 있는 맛을 없앤다. 8. 맛 검사단에 대해 궁금한 점은 검사단을 인솔하는 사람에게 묻는다. 음식 샘플의 속성을 기술할 때 아래 목록을 사용해도 좋다. 6.0 이하 점수는 그 이유를 설명하는 기술적 의견을 작성해야 한다. 맛/냄새 질감 색/모양 쓰다 달다 시다 짜다 산화되었다 악취가 난다 상했다 아무 맛도 없다 금속 맛이 난다 맛이 없다 곰팡이 냄새가 난다 발효되었다 꽃 향기가 난다 바삭하다 말랑말랑하다 딱딱하다 끈끈하다 거칠다 질기다 단단하다 곱다 굵다 끈적끈적하다 울퉁불퉁하다 걸쭉하다 풀 같다 탄력이 있다 끈적인다 뻣뻣하다 부드럽다 기름지다 촉촉하다 밋밋하다 윤기가 흐른다 반짝인다 선명하다 밝다 진하다 기름지다 번질번질하다 탁하다 오래되었다 엷다 133
우주 음식 음식 계획 및 제공 우주 비행사들은 우주 특유의 마이크로중력 환경 때문에 특수 식판을 사용한다. 이 식판은 음식을 준비하고 식사하는 동안 모든 것을 고정하도록 설계되었다. 우주 왕복선 에서 사용되는 식판은 위에 끈이 있어서 비행사들이 벽이나 자신의 다리에 부착하여 고 정할 수 있다. 그리고 음식과 음료 포장을 부착하는 벨크로 테이프도 있다. 이번 시간 은 학생들이 직접 비행 메뉴를 짜 보고 우주에서 사용할 수 있는 식판을 디자인해 보는 활동이다. 학습목표 우주 왕복선에 먹을 비행 메뉴를 짜고 우주에서 사용 할 수 있는 식판을 디자인할 수 있다. 해당학년 : 3 ~ 6학년 소요시간 : 40분 이것이 필요해요 USDA 식품 안내 피라미드, 음식 그룹과 일일 권장 식단표, 잡지와 광고에 나오는 음식 사진, 도화지, 색 연필 등 식판 만들 재료 : 상자, 마분지, 벨크로 테이프, 자석, 포일, 나무, 도화지, 풀 등 이렇게 준비해요 잡지와 광고에 나오는 음식 사진을 사용해 메뉴를 짤 수 있게 한다. 활동 내용 1 도전과제 실험하기 식품 안내 피라미드를 이용해 식사의 영향 균형을 맞출 수 있도록 비행사들의 일일 권장량을 충족하는 음식을 선택한다. 비행사가 먹을 영양적으로 균형 잡힌 5일간의 메뉴를 짠다. 식사를 고정할 식판을 설계하고 만든다. 134
초등용 우주과학 교사용 2 실험결과 토의하기 우주에서 식사할 때 어떤 문제가 생길 수 있을까요? 우주 음식을 차리는 다른 방법은 없을까요? 비행사들이 일일 권장 칼로리 및 영양 섭취량을 먹어야 하는 이유는 무엇인가요? 지도상 유의점 학년 수준에 따라 잡지와 광고에 오려낸 사진을 도화지에 붙여 우주 왕복선 식판처럼 만들어도 좋다. 비행사는 활동 수준과 건강을 유지할 수 있는 일일 권장 칼로리를 섭취해야 한다는 것을 강조한다. 다양한 음식 유형과 포장을 고정할 수 있는 특수 식판은 마이크로중력 환경에서 음식이 떠다니는 것을 막아준다는 것을 알도록 설명한다. 평가 계획한 식사가 영양적으로 균형이 잡혔는지 확인한다. 각 식판의 디자인과 유용성을 평가한다. 심화학습 학생들이 실제 음식 용기의 음식 사진을 오려 우주 왕복선 음식용 지퍼락 봉지에 재수화(건조) 음식을 넣는다. 냉동 음식은 냉동 음식 포장의 음식 사진을 오려 재활용 플라스틱 냉동 음식 용기에 넣는다. 학생들이 직접 설계하여 만든 식판을 사용하여 우주 점심 식사를 계획하고 준비하게 한다. 135
우주 음식 배경지식 USDA 식품 안내 피라미드 출처: 미 농무부/보건사회복지부 음식 그룹과 일일 권장 식단표 음식 그룹 곡물(빵, 시리얼, 쌀, 파스타) 과일 채소 육류(육류, 가금류, 생선, 달걀, 견과류) 유제품(우유, 요구르트, 치즈) 오일(지방, 단 음식) 일일 권장 식단표 6~11인분 2~4인분 3~5인분 2~3인분 2~3인분 소량 사용 136
초등용 우주과학 워크시트용 음식 계획 및 제공 이름 학년 반 도전 과제 우주 비행사의 음식 메뉴를 짜고 식판도 디자인 해 보세요! 우주 비행사의 음식 메뉴 1일차 2일차 3일차 4일차 5일차 식판 디자인 꾸미기 137
우주 음식 과일과 채소 익히기 특정 과일이나 채소를 얇게 썰거나 공기에 노출되면 노출된 면이 갈색으로 변한다. 신선 처리된 과일 및 채소에 사용할 수 있는 가공 기법은 많이 있다. 이 활동은 이러한 처리들 중 하나, 즉 화학적 억제제를 사용하여 음식 쓰레기가 남지 않는 1회분 식사로 잘게 썬 과일과 채소를 포장하는 방식에 초점을 맞춘다. 학습목표 공기에 노출된 과일 및 채소의 숙성 속도와 화학적 억제제가 숙성 속도에 끼치는 영향을 비교, 대조할 수 있다. 해당학년 : 4 ~ 6학년 소요시간 : 60분 이것이 필요해요 증류수, 사과, 바나나 등의 과일, 당근, 셀러리 줄기 등의 채소, 비타민 C 정제, 얕은 플라스틱 볼(그릇, 바가지), 칼, 큰 스푼, 종이 접시 활동 내용 1 도전과제 실험하기 깊이가 얕은 볼 두 개에 물을 붓는다. 비타민 C 정제를 볼 하나에 녹이고 다른 볼은 그대로 둔다. 첫 번째 볼에 비타민 C 표지를 붙이고 두 번째 볼에는 그냥 물 표지를 붙인다. 과일을 쐐기 모양의 여섯 조각으로 자른다. 두 조각을 준비한 액체에 각각 넣는다. 각 조각을 액체에 10분 동안 푹 담근다. 스푼으로 각 조각을 꺼내 표지를 붙인 종이 접시에 놓는다. 두 조각을 미처리 표지를 붙인 종이 접시에 놓는다. 잘린 표면 전체가 공기에 노출되도록 조각을 배치한다. 시험할 각 과일과 채소로 2~6단계를 반복한다. 세 접시 모두 한 시간 동안 두고 갈색으로 변하는 것을 관찰한다. 다양한 도구(자, 제곱센티미터 모눈종이, 포일 등)를 사용하여 과일과 채소의 노출로 색깔이 변한 면적 을 측정한다. 138
초등용 우주과학 교사용 2 실험결과 토의하기 가장 많이 갈색으로 변한 것은 어느 것입니까? 갈색으로 변한 정도가 가장 작은 것은 어느 것입니까? 과일과 채소 보존에 사용할 수 있는 다른 화학적 억제제는 어떤 것이 있을까요? 우주 비행에 가장 적합한 과일 및 채소 포장법은 어떤 것이 있을까요? 평가 학생들은 실험 결과를 그래프와 차트를 이용하여 발표한다. 심화학습 물속 비타민 C의 양이 과일과 채소의 색깔이 변하는 속도에 영향을 미칠까? 물속에서 비타민 C 정제 반 알, 한 알, 두 알을 사용해 이 가설을 시험해 본다. 온도가 과일 및 채소 색깔이 변하는 속도에 영향을 끼칠까? 이 실험을 다시 하는데, 이번에는 냉장고와 따뜻하고 어두운 곳에 같은 시간 동안 놓아둔다. 레몬주스로 실험을 한 번 더 반복하여 레몬주스가 색깔이 변하는 데 영향을 주는지 알아본다. 진공 펌프를 사용해 신선한 과일이 공기에 노출되지 않도록 한다(진공 밀봉). 색깔이 변하는 속도를 관찰한다. 잘게 썰고 속심과 껍질을 제거하는 것은 1회분 식사 제공하고 음식 쓰레기를 제거하는 방법이다. 사과와 오렌지를 잘게 썰고, 속심과 껍질을 제거하여 무게와 부피가 줄어드는지 확인한다. 배경지식 우주 왕복선 음식은 발사 약 1개월 전에 포장해서 텍사스 주 휴스턴의 존슨 우주 센터에 있는 음식 로 커에 넣어 두거나 냉동한다. 발사 약 3주 전에 발사 현장으로 운송하여 그 곳에서 냉동했다가 발사 2, 3일 전에 왕복선에 싣는다. 음식과 보조 식료품 음식 로커 외에 신선 음식 로커를 포장하여 발사 18~24시간 전에 왕복선에 싣는다. 신선 음식 로커에는 토르티야, 신선한 빵, 브렉퍼스트 롤, 사과, 바나나, 오렌지 등의 신선한 과일과 당근, 셀러리 줄기 등의 신선한 채소가 들어 있다. 우주 비행을 하는 동안 신선 과일과 채소는 냉장고가 없어 저 장 기간이 짧으므로 비행 후 첫 7일 이내에 먹어야 한다. 국제 우주 정거장 안에는 냉장고가 있으며, 정거 장에서 먹을 냉장 식품에는 신선 처리 과일 및 채소가 포함된다. 신선 처리 과일 및 채소에 사용할 수 있는 가공 기법은 많이 있다. 바나나, 사과, 배, 복숭아 같은 음식은 쉽게 색이 변한다. 공기 노출을 막거나 음식에 비타민 C 처리를 하여 색이 변하는 것을 막는다. 139
우주 음식 음식 쓰레기의 양 우주 왕복선과 국제 우주 정거장 음식 목록에는 쓰레기양을 줄이기 위해 껍질을 벗 긴 견과류와 미리 잘게 자른 과일이 포함되어 있다. 우주 비행용으로 선택한 음식에서 사용 가능한 부분과 사용할 수 없는 부분을 알아보고 우주 음식에서 쓰레기를 최소화 할 수 있도록 계획해보는 활동이다. 학습목표 우주 비행용으로 포장하기 전후에 음식 포장의 질량과 부피를 측정하고, 선택한 음식에서 사용할 수 있는 부 분과 사용할 수 없는 부분을 결정할 수 있다. 해당학년 : 5 ~ 6학년 소요시간 : 60분 이것이 필요해요 시리얼 박스 등의 시판용 음식 상자, 껍질을 제거한 견과류(아몬드, 땅콩 등), 신선 과일(사과, 귤 등), 전자 저울, 분동, 샌드위치 지퍼락 비닐백, 자, 계산기, 학생용 데이터 시트 활동 내용 1 도전과제 실험하기 식료품점 포장 쓰레기를 최소화하기 1. 포장 무게를 측정한다. 2. 음식 포장의 질량과 부피를 계산한다. 3. 포장을 열고, 내용물을 꺼낸 후 샌드위치 지퍼락 비닐 백에 넣고 포장에서 공기를 최대한 제거한다. 4. 새 포장 무게를 측정한다. 5. 새 포장의 부피를 측정한다. 6. 질량 손실 비율을 계산한다. 7. 부피 손실 비율을 계산한다. 140
초등용 우주과학 교사용 10가지 견과류 중 사용 가능한 부분과 사용할 수 없는 부분을 결정하기 (10가지 견과류를 사용하고, 10으로 나누어 견과류 하나의 양을 계산) 1. 10가지 견과류의 무게를 측정한다. 2. 견과류 껍질을 벗겨 먹을 수 있는 부분의 무게를 측정한다. 3. 껍질을 모아 무게를 측정한다. 4. 먹을 수 있는 부분의 비율을 계산한다. 5. 먹을 수 없는 부분의 비율을 계산한다. 과일에서 먹을 수 있는 부분과 먹을 수 없는 부분을 결정하기 1. 과일 무게를 측정한다. 2. 과일의 껍질과 속심을 제거한다. 3. 과일의 먹을 수 있는 부분의 무게를 측정한다. 4. 과일의 껍질과 속심 무게를 측정한다. 5. 먹을 수 있는 부분의 비율을 계산한다. 6. 먹을 수 없는 부분의 비율을 계산한다. 2 실험결과 토의하기 포장 때문에 무게 차이가 얼마만큼 발생되었는가? 또, 부피 차이는 얼마만큼 발생되었는가? 음식에서 먹지 않는 부분을 제거한 후에 무게가 크게 감소했는가? 무게가 가장 많이 줄어든 식품은 무엇인가? 음식의 포장 때문인가, 음식에서 먹을 수 없는 부분 때문인가? 평가 작성된 학생용 데이터 시트를 수집하고 계산이 정확한지 확인한다. 학급 토의를 통해 음식에서 사용 가능한 부분과 사용할 수 없는 부분을 결정한다. 심화학습 먹을 수 없는 부분이 있는 다른 유형의 음식을 찾아보게 한다. 과일 주스는 국제 우주 정거장 음식 목록에 포함되어 있다. 선택한 과일로 주스를 만든 후 먹을 수 있는 주스의 양을 계산한다. 주스 비율(%) = 액체 질량/전체 질량 x 100 141
우주 음식 배경지식 우주 음식 포장의 원래 디자인은 무게가 가벼웠고 마이크로중력에서 쉽게 다룰 수 있었으며 최소한 의 저장 공간만 필요했다. 이러한 사양은 모든 우주선 시스템에 최적의 수명을 지원한다. 즉, 최소 무게와 부피, 최소 전력 사용량, 신뢰성, 유지관리 편의성, 환경 적합성, 다른 시스템과의 통합, 승무원 적합성에 부합되는 것이다. 우주선 설계가 향상됨에 따라 비행 기간은 길어지고, 승무원 및 화물 적재 능력은 커지고, 음식 적재 목록이 크게 좋아졌다. 궤도의 쓰레기 증가 문제 때문에 우주로 버려지는 유일한 물질은 우주 왕복선 연료 전지로 생성되는 남는 물이다. 기내 쓰레기 오염도 우주 비행의 문제 중 하나이다. 우주 왕복선에는 쓰레기 압축기가 있으 며, 국제우주정거장에도 이것을 설치할 계획이다. 142
초등용 우주과학 워크시트용 음식 쓰레기의 양 이름 학년 반 도전 과제 1. 우주 비행용으로 다시 포장하기 전후에 음식 포장의 질량과 부피를 측정하여 차이를 알아봅시다. 2. 견과류와 과일에서 먹을 수 있는 부분과 버려지는 부분의 비율을 알아봅시다. 식료품점 포장의 질량 최소화 1. 감소한 질량의 비율 계산 식료품점 포장질량 우주 포장질량 감소한 질량의 비율(%) = 식료품점 포장 질량 x 100 2. 감소한 부피의 비율 계산 식료품점 포장부피 우주 포장부피 감소한 부피의 비율(%) = 식료품점 포장 부피 x 100 식료품 종류 1. 2. 감소한 질량의 비율 감소한 부피의 비율 10가지 견과류에서 사용 가능한 부분과 사용할 수 없는 부분 결정 1. 먹을 수 있는 부분의 비율 계산 먹을 수 있는 질량 먹을 수 있는 부분의 비율(%) = x 100 전체 질량 143
우주 음식 2. 먹을 수 없는 부분의 비율 계산 먹을 수 없는 부분의 비율(%) = 껍질 질량 전체 질량 x 100 견과류 종류 먹을 수 있는 부분의 비율(%) 먹을 수 없는 부분의 비율(%) 신선 과일의 먹을 수 있는 부분과 먹을 수 없는 부분 결정 1. 신선 과일에서 먹을 수 있는 부분의 비율 계산 먹을 수 있는 부분의 비율(%) = x 100 먹을 수 있는 질량 전체 질량 2. 신선 과일에서 먹을 수 없는 부분의 비율 계산 껍질 속심 질량 먹을 수 없는 부분의 비율(%) = x 100 전체 질량 신선 과일 종류 1. 2. 먹을 수 있는 부분의 비율(%) 먹을 수 없는 부분의 비율(%) 144