◎ 미리생각해보기

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

보물을 찾다 길을 잃었습니다. 지금 나에게는 바늘이 있는 시계, 나뭇가지뿐입니다. 지도도, 나침반도 없이 방향을 찾을 수 있는 방법이 있을까요?

[태양이 있을 때, 북반구 중위도 지역]

1. 그림자를 이용

나뭇가지를 세운 뒤, 그림자의 끝부분에 표시를 합니다. 15분이 지난 후, 그림자의 끝이 이동한 곳에 다시 표시를 합니다. 첫 번째 표시에서 두 번째 표시 쪽으로 직선을 긋고 그 선을 30cm정도 연장합니다. 첫 번째 표시에 왼쪽발을 놓고 두 번째 표시쪽으로 그려놓은 직선의 끝부분에 오른쪽 발을 놓습니다. 이때, 앞이 북쪽, 오른쪽이 동쪽, 왼쪽이 서쪽입니다.

2. 시계와 태양을 이용

시계를 수평으로 쥐고 현재 시각의 시침을 태양과 일치하게 한 후, 시침과 12시의 가운데 방향이 남쪽입니다. 나뭇가지의 그림자를 이용하면 좀 더 정확하게 측정할 수 있습니다.

◎ 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!

싸인펜과 네임펜등으로 팔찌를 예쁘게 꾸며봅니다.

팔찌를 착용하거나 벗을 때 다치지 않도록 주의합니다.

1. 도안의 ④를 떼어 고정핀과 연결합니다. (주의! 도안이 찢어지지 않도록 주의합니다.)	2. 실험과정 1에 도안의 ③→①의 순서로 고정핀과 연결하여 고정시킵니다.

3. 도안의 ②에 양면테이프를 붙입니다.	4. 실험과정2의 뒷면에 실험과정3을 붙입니다. (주의! 12시를 기준으로 칼선이 가로로 놓이도록 붙입니다.)

◎ 실험방법

5. 칼선사이로 팔찌를 통과시킵니다. (주의! 볼록한면이 뒷면으로 향하여 손목을 감쌀 수 있도록 끼웁니다.)	6. 스티커를 이용하여 팔찌를 꾸며 완성시킵니다.

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

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 12시를 기준으로 하는 이유는 무엇일까요?

⇒ 임의의 지방 자오선에 평균 태양이 남중한 시각을 12시로 정하여 사용하고 있으므로

12시 방향이 남쪽이기 때문입니다.

2. 현재 시각을 기준으로 남쪽은 몇 시 방향일까요?

⇒ 원리이해 4-③ 참고!

3. 시계를 이용하는 방법 외에 방위를 알 수 있는 방법은 무엇이 있을까요?

⇒ ① 아침에 해가 뜨는 곳이 동쪽이다.

② 12시에 해가 있는 곳이 남쪽이다.

③ 북극성이 보이는 곳이 북쪽이다.

④ 저녁에 해가 지는 곳이 서쪽이다.

⑤ 나이테 간격이 넓은 곳이 남쪽이고, 좁은 곳이 북쪽이다.

◎ 원리이해

1. 태양의 남중

천구의 북극과 천정, 천구의 남극을 잇는 대원을 천구의

자오선이라 합니다. 어떤 천체가 천구의 자오선을 동에서

서로 지날 때를 남중이라 합니다. 태양은 한 지방의 천구

자오선을 하루에 한번 씩 통과하는데, 자오선 상에 위치

할 때를 태양의 남중이라 하고, 이때의 시간을 태양

남중 시각이라 합니다.

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

2. 태양시

임의의 지방 자오선에 태양이 남중하는 시각을 12시라하고 다시 남중할 때 까지를 24

등분하여 사용하는 시간체제를 시태양시라고 합니다.

태양이 황도를 따라 이동할 때 일정한 속도로 이동하지 않습니다. 또한, 황도

면이 약23.5° 기울어져 있기 때문에 시태양시가 일정하지 않습니다. 때문에 적

도면을 따라 등속도 운동을 하는 가상의 태양이 필요합니다. 이 가상의 태양을

평균 태양이라 합니다. 평균 태양이 임의의 지방 자오선에 남중한 시각을 그

지방의 지방시로 12시라 정하고, 다시 남중한 시각까지를 하루로 정하여 24등분하여 사용하는 시간체제를 평균 태양시라고 합니다.

3. 지방시와 표준시

임의의 지방 자오선에 평균 태양이 남중한 시각을 12시로 정하여 사용하는 것을 지방시라 합니다. 지방시는 경도에 따라 결정되는데 15°차이가 나면 지방시로는 1시간 차이가 나게 됩니다. 만약에, 각 지방마다 지방시를 사용하게 되면 우리나라 내에서도 제각기 다른 시각을 쓰게 되어 생활에 혼란이 올 수 있습니다. 때문에 국제적인 협약에 의해 각 나라별 편의에 따라 표준시간대를 선택하여 각 나라의 표준시로 정하여 쓰기로 했습니다. 즉, 표준시간대의 자오선에 평균 태양이 남중한 시각을 12시로 정하여 특정 지역 모두 동일한 시각으로 채택하여 사용하는 것을 표준시라 합니다.

** 표준시간대

본초자오선을 기준으로 동서 방향 15° 간격으로 나눈 24개의 자오선

4. 시계로 방위 찾기

① 방법

- 현재 시각의 시침과 태양의 방향을 일치시킵니다.

- 시침과 12시 방향의 가운데 방향이 남쪽입니다.

② 원리

지구의 자전에 의해 태양이 하루 360°를 회전하는 것으로 보입니다. 즉, 지구가 시간당

15°씩 회전하고 있는 것입니다. 하지만 시계의 경우 한 시간에 30°씩 움직이고 있습니다.

이는 태양이 시간당 움직이고 있는 각도 15°에 비해 2배인 것입니다.

또한, 임의의 지방 자오선에 평균 태양이 남중한 시각을 12로 정하여 사용하는 시간체제를

사용하고 있으므로 12시 방향이 남향입니다.

③ 예시

- 오전 9시

: 9시에 향해있는 시침을 태양의 방향과 일치 시키고, 시침과 12시방향의 가운데 방향

즉, 10시 반 방향이 남쪽입니다.

: 오전 9시의 경우 태양은 정오 12시에 이르기까지 45°만 움직이면 됩니다. 하지만 시

계의 경우 시침은 12시에 이르기까지 90° 회전되어야 합니다. 그래서 태양이 움직일

45°만 이동하게 되면 12시와 9시의 가운데인 10시 반 방향이 되고, 이 방향이 남쪽

입니다.

학습목표

태양의 남중에 대해 알아보고, 태양을 이용하여 방위를 찾는 방법을 익혀봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

보물을 찾다 길을 잃었습니다. 지금 나에게는 바늘이 있는 시계, 나뭇가지뿐입니다. 지도도, 나침반도 없이 방향을 찾을 수 있는 방법이 있을까요?

◎ 미리생각해보기

그리기팔찌(1개), 도안(1set), 고정핀(1set), 양면테이프(1개), 스티커(6개)

※ 직접준비해주세요.(풀 또는 테이프, 칼, 가위, 매직 또는 네임펜)

◎ 실험준비물

1. 12시를 기준으로 하는 이유는 무엇일까요?

2. 현재 시각을 기준으로 남쪽은 몇 시 방향일까요?

3. 시계를 이용하는 방법 외에 방위를 알 수 있는 방법은 무엇이 있을까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점