◎ 미리생각해보기

일상 생활에서 자외선이 유용하게 사용되는 예에는 어떤 것들이 있을까요?
	지폐 등 위조가 엄격하게 규제되고 있는 인쇄물에는 자외선에 노출되면 형광을 발하는 잉크를 사용해 위조방지 여부를 체크합니다. 지폐나 여권에는 자외선 램프를 비추면 가시광선으로는 보이지 않았던 문자나 문양이 떠오릅니다. 또한 고문서의 감정 등에도 자외선을 비추면 가시광선으로는 볼 수 없는 문서의 위조를 체크할 수 있습니다. 또한 피부에 생긴 반점이나 멜라닌색소 등은 자외선을 비추면 가시광선에서는 관찰할 수 없는 증상을 관찰할 수 있습니다. 꿀벌이나 배추흰나비 등은 자외선을 시각 영역으로 지니고 있어 자외선을 이용한 행동을 취합니다.

◎ 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 주변을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

제공된 슬라임전용풀과 시광안료는 인체에 무해합니다. 실험도중 손이나 옷에 묻었을 경우, 비누로 깨끗이 씻어주세요.

종이컵은 붕사용액을 만드는 컵 1개+ 슬라임을 만들게 될 컵 2개->각각 3개씩 제공됩니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

5. 섞인 혼합액을 새로운 종이컵에 따라주세요. 새 하드스틱으로 슬라임전용풀과 물이 섞이도록 다시한번 저어주세요. (주의! 투약병에 불투명풀이 남아있지 않도록 전부 따라주세요.)	6. 시광파우더를 넣고 하드스틱으로 골고루 섞이도록 저어주세요. (주의! 시광파우더가 처음에 혼합액과 잘 섞이지 않을 수 있습니다. 골고루 섞일 때까지 저어주세요.)

1. 따뜻한 물을 준비해 주세요. 제공된 계량컵으로 물을 계량하여 종이컵에 50ml 부어주세요.	2. 붕사를 물이 담긴 종이컵에 넣고, 다 녹을 때까지 하드스틱으로 저어주세요.

7. 시광파우더가 섞인 혼합액에 처음에 만들어둔 붕사용액을 조금씩 부어가며 저어주세요. 액체들이 뭉쳐져 이내 덩어리가 됩니다.	8. 덩어리가 된 슬라임을 새 종이컵에 덜어 하드스틱으로 계속 저어주세요.

◎ 실험방법

3. 슬라임전용풀이 담긴 투약병의 뚜껑을 열고, 물을 60ml까지 부어주세요.	4. 투약병의 뚜껑을 닫고. 슬라임전용풀과 물이 잘 섞이도록 흔들어 주세요.

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

6. 도안을 접어 양면테이프를 이용해 붙여주세요.	7. 동전이 쌓이는 저금통 도안을 접어 양면테이프로 붙여주세요.

7. 상자 뒷면에 양면테이프를 이용해 건전지를 붙여주세요. 그림과 같이 검정색, 빨강색 전선을 구멍에 끼워주세요.

9. 어느 정도 형체가 된 긴 덩어리를 손에 덜어 주물주물 만져주면 완성!	10. UV LED를 동전형 전지에 그림과 같이 끼워주세요. 불이 들어온 전지를 슬라임에 가까이 대고 그림을 그려보세요!

11. 실험이 끝난 슬라임은 제공된 10*9 지퍼백에, LED와 전지는 5*6 지퍼백에 넣어 집에  가져가도록 합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 슬라임에 UV LED를 꽂은 전지를 가까이 대고 그림을 그리거나 글을 써보세요. 어떤 변화가 생길까요?

⇒ 불투명한 하얀색의 슬라임에 내가 그린 그림이나 쓴 글이 보라색으로 나타납니다.

2. 슬라임은 어떤 원리로 만들어 지는 걸까요?

⇒ 폴리비닐알코올(PVA)은 수산화기(-OH)를 갖는 고분자이며, 붕사용액을 이 PVA에 넣게

되면 붕사 이온이 PVA에 결합하여 분자사슬 고리를 형성하게 됩니다. 따라서 두 종류의

액체를 섞게 되면 점성이 있는 슬라임 덩어리가 되는 것이죠.

◎ 원리이해

1. 자외선(Ultraviolet)

태양광의 스펙트럼을 사진으로 찍었을 때, 우리 눈에 보이는 빛인 가시광선보다 짧은 파장을 자외선, 가시광선보다 긴 파장을 적외선이라고 하고 이들은 눈에 보이 지 않습니다. 자외선은 1801 년 독일의 물리학자 리터(Johann Wilhelm Ritter)에 의해 발견되었고, UV-A(파장 400-320nm), UV-B(파장 320-280nm), UV-C(파장 280-200nm)로 구분되며 각각의 특징은 다음과 같습니다.

UV-A: 오존층에 흡수되지 않고 통과하여 지표에 도달하며, 다른 자외선에 비해 에너지량이 적은 편이지만 피부를 그을리게 합니다. 따라서 장기적으로 노출 될 경우 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 손상을 일으킬 수 있습니다.

UV-B: 대부분은 오존층에 흡수되지만 일부는 지표에 도달하며, 피부 조직을 뚫고 들어가 피부를 태우는 주원인으로 때로는 피부암을 일으킵니다. 또한 피부에서 비

타민D를 활성화시켜 인체에 필수적인 비타민D로 전환시킵니다.

UV-C: 오존층에 완전히 흡수되며, 에너지가 가장 커서 성층권을 통과하여 지표면

으로 올 경우 염색체 변이를 일으키거나 단세포 유기물을 죽이고 각막을 해치는 등 많은 생물들과 인간에게 유해한 영향을 미치게 됩니다.

2. UV LED

UV LED란 자외선을 방출하는 LED를 말하며, 일반적으로 UV-A는 산업용 경화,

위폐감별, 살균에 사용되고 UV-B는 의료용에 사용되며, UV-C는 공기 정화, 정수,

살균 제품에 사용됩니다.

3. 시광안료(UV 파우더)

시광안료는 태양에 의한 자외선에 반응해 색이 변하는 특성을 가집니다. 자외선이

없는 실내에서 무색을 띄지만, 자외선에 의한 화학 구조가 변화로 발색이 되며 대

부분은 UV-A 파장 영역에서 발색이 됩니다. 색 발현은 1초 이내에 이루어지며, 자

외선이 차단되면 약 20초 이내에 다시 본래의 상태로 돌아옵니다.

4. PVA 풀과 붕사 용액이 만나 덩어리가 되는 원리

붕사는 Na2B4O7·10H2O의 화학식으로 나타내며 테트라붕산나트륨 이라는 붕

산을 만드는 원료 광석입니다. PVA풀의 주 원료는 PVA로, 폴리비닐알코올이라고

합니다. 이 PVA는 비닐알코올이 반복되는 구조를 가지고 있는 고분자입니다. PVA

의 구조에는 수산화기(-OH)가 있어 다른 고분자에 비해 물에 잘 녹는 편이어서 붕

사, 물, PVA가루를 섞으면 붕사가 PVA분자에 결합하고 연결체인 역할을 하여 거대

한 분자사슬 고리를 만들게 되어, 고무와 같은 특성을 갖게 됩니다.

+          →

[PVA 풀의 화학식]      [붕사용액 속 이온화 된 붕사]

[슬라임]

학습목표

UV 슬라임을 만들어 보고, 자외선과 슬라임의

원리에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

일상 생활에서 자외선이 유용하게 사용되는 예에는 어떤 것들이 있을까요?

◎ 미리생각해보기

슬라임전용풀, 붕사 1개, 시광안료, 하드스틱 2개, LED 1개, 건전지 1개,

지퍼백(10*9) 1개, 지퍼백(5*6) 1개, 일회용스푼, 종이컵 3개, 계량컵

※직접 준비해 주세요. (따뜻한 물, 차가운 물)

◎ 실험준비물

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 슬라임에 UV LED를 꽂은 전지를 가까이 대고 그림을 그리거나 글을 써보세요. 어떤 변화가 생길까요?

2. 슬라임은 어떤 원리로 만들어 지는 걸까요?

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점