보물찾기하듯 금속을 찾아내는 탐지기

옛날 속담에 '모래사장에서 바늘 찾기'라는 말이 있습니다. 그만큼 찾기가 어렵고 막막한 상황을 빗대어 쓰는 표현인데, 이런 막막한 상황에서 그래도 우리에게 도움을 주는 장치가 있습니다. 바로 금속탐지기입니다.

필자인 저도 어린 시절에 소풍을 가서 보물 찾기를 하면 다른 아이들과 함께 신이 나서 소풍 간 숲 속 여기저기를 뒤지면 보물을 찾으러 다녔던 적이 있었는데 보물이 별 것 아니었음에도 어찌나 집중해서 보물을 찾기 위해서 노력했는지 지금도 그때 기억이 선명합니다.

이렇듯 아이들은 미지의 장소에서 내가 찾고 싶은 것을 찾아내는 것에 대해 무한한 흥미와 관심을 가지게 되는 것 같습니다. 그래서 과학 장난감 중에서 이 금속탐지기를 가지고 과학 홈스쿨링 하는 시간도 무척 효과적인 수업을 할 수 있을 것입니다.

실제로 금속을 찾는 흥미진진한 체험부터

금속탐지기 관련된 과학 장난감은 시중에 만들기 키트 형태로 된 것도 있고, 학습 교구 수준의 금속탐지기 완제품 형태도 있고, 실제 생활 속에서 이용하는 금속탐지기도 있고 형태가 다양한 편입니다. 어떤 것으로 해도 문제없으나 만들기 키트는 실제 체험부터 탐구하기 어렵기 때문에 다소 지루한 느낌을 줄 수도 있습니다.

금속탐지기의 원리를 소개하기 전에 금속탐지기의 구조를 설명하자면 일단 원판 형식으로 바닥을 탐지할 수 있도록 제작된 탐지 부분이 있고 탐지부에 있는 센서의 민감도를 조절하는 부분, 그리고 탐지가 되었을 때 빛이나 멜로디로 신호를 출력하는 신호 부분, 이렇게 크게 3개의 부분으로 이루어져 있습니다. 이 중 금속탐지기의 핵심 부분인 탐지 부분은 전류와 자기장이 서로 영향을 주는 전자기 유도 현상에 의해서 금속을 찾아낼 수 있도록 구성되어 있습니다. 금속탐지기 속에는 전선 코일이 들어 있고 이 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하는데, 이 자기장에 금속이 가까이 다가가면 금속에 맴돌이 전류가 발생하여 또 다른 자기장을 만들어 내게 됩니다. 이렇게 또 다른 자기장이 만들어진 것을 확인함으로써 금속이 가까이 있다는 것을 파악하게 되는 것입니다.

아이와 금속탐지기를 통해서 과학 홈스쿨링을 할 때는 이런 원리에 대한 확인은 나중에 진행하고 우선 아이들이 신나게 야외에서 이 금속탐지기로 금속이 있는지 여부를 탐지하는 체험부터 하게 하는 것이 좋을 것입니다. 즐겁게 체험한 경험을 가지고 탐구를 하는 것이 아무래도 홈스쿨링에 집중하게 하는 효과가 있기 때문입니다.

생활 속 이용 사례도 함께 찾아보아야

이렇게 체험을 시작할 때는 우선 센서를 적절하게 조절하여 적당한 범위에서 금속을 탐지할 수 있도록 세팅해야 합니다. 너무 민감하게 세팅하면 멀리 있거나 때로 있지도 않은 금속을 발견했다고 빛과 소리로 신호가 나는데 실제로 가까운 바닥에서는 금속이 찾아지지 않는 경우가 많기 때문입니다. 그러고 나서 야외 들판 같은 곳에서 금속탐지작업을 해 보다 보면 버려진 클립이나 못, 나사, 동전 등이 땅에 묻혀 있는 것을 찾아내 신호를 보내기도 합니다. 때로 아파트와 같은 건물 내에서도 바닥에서 시멘트 속의 철근 등을 감지했는지 신호가 출력될 때도 있습니다.

아이와 먼저 이런 체험을 마친 후에 금속 탐지기가 어떤 원리로 작동하는지 추론해 보는 시간을 가지게 하고 자기의 생각을 먼저 조리 있게 이야기하게 하고 이를 잘 경청하면서 부모님께서 큰 맥락의 원리에 대해서 힌트를 주고 아이들이 관련 자료를 찾아보면서 스스로 작동 원리를 깊이 있게 이해할 수 있도록 유도하면 좋습니다. 그리고 이어서 아이들에게 이런 금속탐지기를 생활 속 어디에서 사용하면 좋겠는지 아이들의 생각을 들어보는 것입니다. 어쩌면 창의적이고 독특한 생활 속 아이디어가 도출될지도 모를 일입니다.

아이들의 이야기 중에 혹시 나오지 않았다면 실제로 금속 탐지기가 흔히 사용되는 공항 보안 검색대나 지뢰 탐지기 수색 작업의 사례를 이야기해 주면서 기술의 적용 과정을 아이들이 스스로 인터넷 등을 검색하여 알아볼 수 있도록 하면 좋을 것 같습니다. 혹시 유독 금속탐지기에 대해 깊은 관심과 집중력을 보이는 아이가 있다면 실제 전문적인 작업에 쓰이는 공항 보안 검색대에서 사용하는 전문가형 금속탐지기 등도 입수하여 정밀한 금속 탐지의 범위와 품질을 경험하게 한다면 그 아이에겐 이번 시간이 무척 기억에 남는 과학 탐구 수업이 되지 않을까 생각합니다.