한없이 커지는 비눗방울 놀이 키트

화창한 날 하늘에 비눗방울이 날아다니는 풍경은 언제 보아도 아름답고 매력적입니다. 그래서 사진작가들도 소품으로 비눗방울을 많이 이용하는 것으로 알고 있습니다. 그래서 아이들은 유치원 때부터 비눗방울을 만드는 체험을 과학 수업으로 많이들 진행하고 있습니다. 그래서 초등학생 입학 이후의 아이들은 비눗방울 체험에 대해 관심이 시들해질 수도 있지만, 만약 큰 비눗방울 만드는 도구로 비눗방울을 축구공만큼, 뛰어다니는 강아지만큼 크게 만들 수 있다면 상황은 달라지지 않을까요?

국내에 이렇게 큰 비눗방울을 만들 수 있는 도구와 비눗방울을 키트로 판매하고 있는데 이를 통해 즐거운 과학 홈스쿨링을 했던 과정을 소개할까 합니다.

비눗방울을 크게 만드는 조건을 탐구하자

이 키트에는 핸드볼 공만 한 직경의 원형 와이어 틀과 비눗방울 용액이 들어 있는데 물론 이 비눗방울은 전문적으로 특수하게 배합을 하였기 때문에 기본적으로 원형 틀을 묻히고 팔을 들어 수평으로 천천히 휘저으면 놀랄 만한 크기의 비눗방울이 만들어지는데, 그전에 아이들과 가정에서 주방용 액체 세제를 가지고 보통의 비눗방울을 불면서 어떻게 비눗방울을 만들 수 있는지에 대해 대화를 나누면서 홈스쿨링을 시작하는 것이 좋습니다.

물은 표면에서 물 알갱이끼리 서로 잡아당기는 표면장력이 작용하기 때문에 방울 형태를 만들 수 없지만 주방용 액체 세제를 섞으면 액체 세제가 물 알갱이가 잡아당기는 표면장력을 약하게 하는 성질(계면활성제가 이런 뜻을 가진 성분을 말하는 것입니다)이 있어서 비로소 방울이 터지지 않고 비눗방울 형태를 띠게 되는 것인데, 이러한 원리까지 아이들이 이해하고 있는지 대화하고 나서 큰 비눗방울 만들기 프로젝트(?)를 진행하면 홈스쿨링의 효과가 좋을 것이라 생각됩니다.

야외에서 필자도 아이와 큰 비눗방울을 만드는 과학 체험을 한 적이 있었는데 우리 아이뿐만 아니라 근방에 있던 모든 아이들이 몰려들어와 그룹 수업을 하기도 했던 경험이 있을 정도로 큰 비눗방울은 아이들의 시선을 모두 잡아끄는 힘이 있었습니다. 뛰어다니며 쌀자루 같은 비누막을 만들기도 하고, 원형 틀에 맺힌 비누막에 대해 입으로 바람을 불면 마치 비눗방울 자동분사기처럼 작은 비눗방울이 쉴 새 없이 발사되기도 했습니다.

하지만 이렇게 재미있는 현상만 관찰할 수 있었던 건 아니었습니다. 자꾸 비눗방울을 만드는 동안 비눗방울 액의 거품이 비눗방울이 담긴 용기 가장자리에 또 비눗방울을 만드는 원형 틀의 가장자리에 붙자 비누막이 잘 만들어지지 않는 불편한 현상도 함께 나타났습니다.

나만의 비눗방울 제조 방법을 만들게 하자 

아무튼 이렇게 즐거운 비눗방울 놀이의 마무리 단계에서 이렇게 커다란 비눗방울은 어떻게 만들어졌을지 아이의 논리적인 추론 과정을 살펴보면서 '표면장력을 더 약하게 하는 물질이 있을 것 같다' 정도의 기초적인 접근도 격력해 주고, 혹시 '물 분자와 결합한 다른 물질 분자(알갱이)끼리 표면장력이 아닌 서로 결합하는 성질을 강하게 했을 것 같다'는 구체적인 추론도 격려해 주도록 합니다. 아울러 왜 거품이 테두리에 있으면 비눗방울이 만들어지지 않는 것인지 그 까닭도 탐구하고 자기의 생각을 이야기해 보게 유도하면 좋습니다. 그러고 나서 집으로 돌아가서 자료를 찾아보는 시간을 가진 후 보고서를 쓰게 하면 좋을 것입니다.

사실 전문적으로 이런 대형 비눗방울을 만들 때에는 폴리머 고분자(분자의 구조가 크고 복잡하게 결합되어 있는 분자)가 서로 결합하여 강력한 구조를 구축하기 때문에 잘 터지지 않고 커다란 비눗방울이 완성된다고 알려져 있습니다. 하지만 이런 전문적인 물질이 없더라도 아이들과 탐구 과정으로서 비눗방울을 크게 불기 위한 조건은 여러 가지로 탐구할 수 있습니다.

첫 번째는 집 안의 세제별로 어떤 세제가 더 비눗방울을 잘 만드는지 그리고 물의 온도는 어떤 온도에서 비눗방울이 잘 만들어지는지 변인을 조절하면서 홈스쿨링을 해 보면 의미 있는 과학 탐구가 될 것입니다. 두 번째는 더 나아가 물과 주방 세제 외에 다양한 물건을 목적에 맞게 혼합하여 더 큰 비눗방울을 만들어 보는 것입니다. 이때 물엿이나 글리세린, 설탕처럼 물에 섞여서 끈끈한(결합력이 강한) 성질을 가진 물체를 배합 비율을 달리하면서 더 큰 비눗방울을 만들기 위한 도전을 해 보는 과정이기 때문에 아이들이 몰입하면서 그 과정에 참여하는 것을 경험했습니다.

이러한 비눗방울 관련 변수를 우리가 조절하면서 과학 홈스쿨링으로 비눗방울을 탐구한다면 비눗방울이 아름다운 만큼이나 탐구하는 아이들의 눈동자가 아름답다는 것을 부모님들이 느끼게 되지 않을까 생각합니다.