◎ 미리생각해보기

풍차를 본 적이 있나요? 풍차는 어떤용도로 사용하는 것일까요?

⇒ 네덜란드의 풍차, 곡식을 빻을 때 사용하는 옛날 방앗간의 풍차, 바람개비,

풍력발전소 등

⇒ 바람의 힘에 의해 풍차가 돌면 그 힘으로 곡식을 빻거나 물을 퍼올립니다. 옛날 물

레방아가 물이 흐르는 힘을 이용하여 곡식을 빻는 것과 같은 원리입니다. 네덜란드

의 풍차는 해수면보다 낮은 땅에 고인 바닷물을 퍼내는 용도로 사용했습니다.

◎ 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!

이번 실험에 필요한 재료들을 확인해 주세요.

만든 풍차에 입김으로 바람을 불 때에는 비스듬히 옆에서 불어야 바람개비가 잘 돌아갑니다.

1. 우드락보드(20*30)를 10*30으로 잘라 준비합니다.	2. 양면테이프를 이용하여 그림과 같이 우드락을 붙여 풍차 틀을 완성합니다. 빨대를 13cm로 잘라 풍차 틀 윗부분에 붙여줍니다. (주의- 앞쪽으로 빨대가 튀어나오도록 붙여줍니다.)

◎ 실험방법

3. 바람개비 도안의 실선을 따라 가위로 오리고, 점선을 따라 접어 바람개비를 완성합니다. (주의- 실선과 점선을 구분하여 진행합니다.)	4. 도안 중앙에 송곳으로 뚫어 꼬지막대를 꽂고 나무찰흙으로 꼬지막대와 바람개비가 떨어지지 않도록 고정시킵니다. (주의- 꼬지막대와 도안이 헛돌지 않도록 주의합니다.)

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

5. 종이컵 입구 부분에 3군데 구멍을 뚫고 휴대폰 고리를 끼워 줍니다. (주의- 최대한 윗부분에 구멍을 뚫어야 원활하게 휴대폰 고리를 끼울 수 있습니다.)	6. 실을 이용하여 휴대폰 고리를 하나로 묶어줍니다. 바람개비를 빨대에 꽂은 후, 종이컵을 묶은 실의 반대쪽을 바람개비대에 묶어줍니다. (주의! 빨대가 많이 튀어나와 있는 부분에 바람개비 돌아가는 부분을 끼워줍니다.)

7. 바람개비 부분을 ‘후’하고 불어 관찰합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 바람개비를 입으로 불어 돌려주었을 때 줄이 묶여 있던 종이컵은 어떻게 되었나요? 또, 왜 그렇게 되었는가를 생각해보고 함께 이야기해보세요.

⇒ 실이 나무막대에 감기며 종이컵은 위로 올라갑니다.

입으로 분 바람은 바람개비를 돌리고 바람개비가 돌아가면서 실에 달려있는 종이컵을 위로 끌어올리는 에너지를 만들게 되는 것입니다. 이것은 바람의 힘이 전기에너지가 되는 원리와 비슷한 것입니다. 풍력 발전소에서는 훨씬 큰 바람개비를 이용하는데, 이 바람개비가 발전기계를 돌려 전기에너지를 만들어내는 것입니다.

◎ 원리이해

1. 풍차

ㆍ풍차는 바람의 힘을 이용해서 우리 생활에 필요한 곡식을 찧거나 물을 끌어올리는 데 사용해 온 도구입니다. 오늘날의 풍차는 풍력발전이라고 해서 자연의 바람으로 풍차를 돌리고, 이것을 기어기구 등을 이용하여 속도를 높여 발전기를 돌리는 발전기 용도로 사용합니다.

현재 전세계적으로 바람의 힘은 풍력발전기를 돌려서 전기에너지를 만드는 데 가장 활발하게 이용되고 있다고 해도 과언이 아닙니다.

풍력발전은 자연상태의 무공해 에너지로 가정 경제성이 높은 에너지입니다. 바람의 힘을 회전하는 힘으로 바꾸어 생겨나는 전기를 만들어내는 기술입니다. 이러한 풍력발전을 이용하기에 가장 좋은 장소는 바람이 많이 부는 산이나 바닷가이기 때문에 이러한 곳에서 풍력발전소가 많이 있습니다.

풍력발전이란, 다양한 모양의 풍차를 이용하여 바람에너지를 기계에너지로 바꾸고, 이 기계에너지로 발전기를 돌려 전기를 얻어내는 것입니다. 이러한 풍력발전은 바람을 이용한 발전소로 화석연료나 우라늄 등을 이용한 발전소와는 달리 공해나 대기오염, 그리고 방사는 누출 등과 같은 문제가 없는 무공해 발전 방식입니다.

2. 에너지 전환

⇒ 에너지는 운동에너지, 위치에너지, 전기에너지, 열에너지, 빛에너지, 소리에너지 등 다양한 형태를 가집니다. 특정 에너지의 형태는 다른 에너지의 형태로 변환이 가능합니다. 예를 들어, 전기에너지는 가정으로 전해져 선풍기의 전동기를 회전시키는 운동에너지로 변하고, 전기장판이나 헤어드라이어, 커피포트 등의 전열기를 통해 열에너지로, 전등을 통해 빛에너지로 변환됩니다. 그 밖에 라디오나 오디오를 통해 전기에너지가 소리에너지로 변환됩니다. 그러나 대부분의 에너지는 하나의 형태에서 다른 하나의 형태로 모두 변환되는 것이 아니라 여러 형태의 에너지로 동시에 변환됩니다. 석유를 연소시켜서 자동차를 움직이는 경우, 엔진에서 석유의 화학에너지가 자동차의 운동에너지로 모두 바뀌는 것이 아니라 운동에너지와 열에너지, 소리에너지 등으로 나누어져 변환됩니다.

돌아라 ! 풍차야!

학습목표

아주 옛날부터 우리 생활에 편리하게 사용하는 풍차의 원리에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

풍차를 본 적이 있나요? 풍차는 어떤 용도로 사용하는 것일까요?

◎ 미리생각해보기

우드락보드 2장, 도안, 빨대 1개, 실 1개, 종이컵 1개,

고무찰흙 1개, 휴대폰줄 3개, 꼬지막대 1개, 양면테이프

(※ 직접 준비하세요 : 가위, 칼, 송곳, 투명테이프)

◎ 실험준비물

1. 바람개비를 입으로 불어 돌려주었을 때 줄에 묶여 있던 종이컵은 어떻게 되었나요? 또, 왜 그렇게 되었는가를 생각해보고 함께 이야기해보세요.

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점