◎ 미리생각해보기

계피란 무엇일까요?

계피는 녹나무속(cinnamomum) 중 몇 가지 종(육계나무, 로우레이로이녹나무, 실론계피나무 등)의 나무껍질을 말합니다. 우리나라에서는 육계나무의 수피를 계피라고 합니다. 건조된 나무껍질은 반쯤 말려있는 상태이며, 불규칙한 조각을 이루고 있습니다. 계피는 조미료나 향신료, 생약 등으로 사용합니다.

나무줄기의 코르크 형성층보다 바깥 조직

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

에탄올은 직접 가열하면 위험하니 반드시 중탕하도록 합니다.

1.종이컵에 계피와 에탄올을 넣습니다.	2.은박컵에 꼬지막대로 구멍을 뚫고 바닥을 칼로 잘라 뜯습니다. (주의! 공기가 잘 통하도록 큰 구멍을 여러개 뚫고, 바닥에 움푹 들어간 곳을 칼로 잘라냅니다.)

◎ 실험방법

3.초에 불을 붙이고 구멍이 뚫린 은박컵으로 덮은 후, 다른 은박컵에 물과 실험과정1의 종이컵을 넣고 가열합니다.(약15분)	4.종이컵에 계피가루와 물을 섞어 거름종이에 걸러줍니다.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5.걸러진 물에 천연방부제(2~3방울)와 라벤더E.O.(1방울)을 넣어 섞습니다.	6.실험과정5에 중탕된 에탄올 2ml를 넣어 섞은 후, 용기에 옮겨 담습니다.

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◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 에탄올을 중탕하는 이유는 무엇일까요?

⇒ 에탄올은 끓는점이 78℃로, 휘발성과 발화성을 가지고 있습니다. 에탄올을 직가열할 경우 에탄올이 급하게 기화하거나 발화하는 경우가 있을 수 있습니다. 때문에 비열이 높은 물을 이용하여 중탕하는 것입니다.

2. 계피살충제가 화학약품의 첨가 없이 집먼지진드기를 퇴치할 수 있는 이유는 무엇일까요?

⇒ 계피에는 매운맛과 향을 내는 성분이 들어 있습니다. 그 중, 시나믹알데하이드(cinnamic aldehyde)라는 성분에 의해 살충의 효과가 있습니다.

3. 살충제에는 어떤 종류가 있을까요?

종류	특징
무기살충제	수은 · 불소 · 비소 등을 함유하는 무기화합물이 제2차 세계대전 초까지 살충제로서 사용되었으나 독성문제 때문에 유기살충제로 대체되어 사용 금지.
유기인제	기인 화합물은 살충제의 종류와 실용면에서 가장 우수. 유기인제는 적용범위가 넓어 곤충·식물체에 효과를 보이며, 유효성분이 신속하게 분해되어 잔류문제가 없음.
유기염소제	다량의 염소를 함유. 제2차 세계대전 이후 DDT의 수입으로 각종 해충방제에 사용하였으나, 저항성해충의 유발, 어류에 대한 독성, 농작물에 대한 잔류독성 때문에 유기염소제 사용 금지.
천연산 살충제	식물에서 유효성분을 추출하여 얻어진 식물성 살충제와 광물에서 얻어진 광물성 살충제로 구별. 유기합성 살충제의 독성, 환경오염 등과 같은 심각한 사회문제가 부각됨에 따라 식물성 살충제 사용량 증가

◎ 원리이해

1. 살충제

해충에 의한 손해를 최소화하려는 초기의 시도들은 대체로 손으로 벌레를 제거하는 등의 물리적인 방법이었습니다. 화학약품에 대한 최초의 증거는 기원전 2500년에 수메르에서 발견된 것으로, 유황을 사용하여 벌레를 쫓았고, 곰팡이와 쥐, 메뚜기 같은 벌레들로부터 작물을 보호하였습니다. 제2차 세계대전 때는 말라리아와 장티푸스 같은 전염병을 감소시키기 위해 화학물인 DDT가 사용되었고, 5년 후 해충들이 DDT에 면역력을 보여 DDT는 유기인산화합물로 대체되었습니다. 오늘날 전 세계에서 매년 25만 톤의 화학 살충제가 사용되고 있는데, 대체 기술의 발달과 화학물의 독성이 인간에게 미치는 영향에 대한 두려움, 유기농법과 자연 살충제에 대한 관심의 확대로 화학 살충제에 대한 의존도는 점차 감소하고 있습니다.

1942년 DDT를 살충제로서 상업적으로 출시, 1970년대 초 환경오염에 대한 우려 때문에 전 세계적으로 사용 금지.

종류	특징
무기살충제	수은 · 불소 · 비소 등을 함유하는 무기화합물이 제2차 세계대전 초까지 살충제로서 사용되었으나 독성문제 때문에 유기살충제로 대체되어 사용 금지.
유기인제	기인 화합물은 살충제의 종류와 실용면에서 가장 우수. 유기인제는 적용범위가 넓어 곤충·식물체에 효과를 보이며, 유효성분이 신속하게 분해되어 잔류문제가 없음.
유기염소제	다량의 염소를 함유. 제2차 세계대전 이후 DDT의 수입으로 각종 해충방제에 사용하였으나, 저항성해충의 유발, 어류에 대한 독성, 농작물에 대한 잔류독성 때문에 유기염소제 사용 금지.
천연산 살충제	식물에서 유효성분을 추출하여 얻어진 식물성 살충제와 광물에서 얻어진 광물성 살충제로 구별. 유기합성 살충제의 독성, 환경오염 등과 같은 심각한 사회문제가 부각됨에 따라 식물성 살충제 사용량 증가

- 살충제의 종류

- 살충제의 원리

살충제의 대부분을 차지하는 유기인계 등의 살충제는 해충의 신경 전달을 막아 해충을 죽게 하며, 해충의 표피 구성 성분이 생성되지 못하게 막거나 해충을 질식시켜 죽이는 것도 있습니다. 최근에는 해충의 성장 속도를 조절하는 곤충생장조정제도 사용하고 있습니다.

2. 계피

계피는 녹나무속(cinnamomum) 중 몇 가지 종의 나무껍질을 말합니다.

- 육계나무(Cinnamomum cassia, 중국)

- 로우레이로이녹나무(Cinnamomum loureiroi, 베트남)

- 실론계피나무(Cinnamomum verum, 스리랑카)

우리나라에서는 육계나무의 수피를 계피(또는 육계)라고 합니다. 건조된 나무껍질은 반쯤 말려있는 상태이며, 불규칙한 조각을 이루고 있습니다. 계피는 조미료나 향신료, 생약 등으로 사용합니다.

나무줄기의 코르크 형성층보다 바깥 조직을 말합니다.

① 계피의 성분

- 계피의 주성분은 계피유라고 하는 정유(Essential oil)로, 시나믹알데하이드(cinnamic aldehyde), 캄펜(camphene), 시네올(cineol), 리날로올(linalool), 유게놀(eugenol) 등입니다. 이러한 성분의 기능은 위장의 점막을 자극하여 분비를 왕성하게 하고, 경련성 통증을 억제하며, 위장관의 운동을 촉진시키기도 합니다.

② 계피의 효능

- 계피의 시나믹알데하이드(cinnamic aldehyde) 성분은 알레르기를 유발하는 집먼지 진드기 등을 죽이는 효능이 있으며, 동의보감에는 계피가루를 태우면 모기가 달아난다고 알려져 있습니다. 이러한 살충효과 외에 대표적인 약효는 향균효과입니다. 계피에 든 향기 성분이 마치 항생제처럼 해로운 세균을 죽이는데, 위궤양, 위암을 유발하는 헬리코박터균이나 식중독을 일으키는 포도상구균, 병원성 대장균 O-157등을 죽인다는 연구 결과도 있습니다. 또한, 계피 용액 반숟가락을 따뜻한 물에 타서 양치질을 하면 충치균은 물론 입냄새까지 없앨 수 있습니다.

- 한방에서는 계피 우린 물이 감기로 열이 나고 코가 막혔을 경우 효과가 있는데, 계피가 몸을 따뜻하게 하고 혈액순환을 돕는다는 이유 때문입니다. 또, 위산 과다로 속이 쓰리거나 흥분한 마음을 가라앉힐 때도 계피 생강차를 마시는 것이 좋습니다.

3. 집먼지진드기

집먼지진드기는 사람의 몸에서 떨어진 각질을 먹고 사는데, 그 크기는 0.1~0.3mm정도로 육안으로 보이지 않습니다. 수명은 3~5개월 정도로 3개월마다 5~8배씩 개체수가 증가합니다. 이런 집먼지진드기는 알레르기 비염, 알레르기 천식, 아토피성 피부염, 알레르기성 결막염 등을 일으킵니다.

* 매트리스 청소법

- 매트리스에 벤 땀을 말리고, 방망이로 두드려 진공청소기로 정리합니다.

- 베이킹 소다를 매트리스에 골고루 발라 30분~1시간 경과 후 진공청소기로 제거해주면 효과적입니다.

- 한 달에 한번 씩 햇볕에 일광소독을 하고, 매트리스 커버는 1주일에 한번씩 세탁하는 것이 좋습니다.

학습목표

살충제에 대해 알아보고, 계피 추출물을 이용하여 계피살충제를 만들어봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

계피란 무엇일까요?

◎ 미리생각해보기

계피, 계피분말 1개, 꼬지막대, 티라이트초, 거름종이 1장, 스포이트, 하드스틱 1개, 면장갑, 라벨지, 알코올, 자몽씨추출물, 라벤더E.O., 종이컵 2개, 종이컵, 은박컵, 플라스틱용기(뚜껑) 1개

(※ 직접 준비하세요 : 물, 칼)

◎ 실험준비물

1. 에탄올을 중탕하는 이유는 무엇일까요?

2. 계피살충제가 화학약품의 첨가 없이 집먼지진드기를 퇴치할 수 있는 이유는 무엇일까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점