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

휴대전화가 지금처럼 보급되기 전, 1990년대에 널리 쓰인 무선호출기, 삐삐의 숫자암호에 대해 들어본 적 있나요?

1717 (일찍일찍; 일찍 들어오세요)

0124 (영원이사; 영원히 사랑해)

100 (백; 돌아와-back)

11010 (고개를 왼쪽으로 90도 꺽어보세요; 흥!)

무선호출기, 일명 ‘삐삐’는 발신자의 전화번호로 디지털 메시지를 수신하는 휴대용 장치입니다. 수신자는 호출기에 남겨진 발신번호와 짧은 숫자 암호로 누가 어떤 의도로 메시지를 보냈는지 파악해야 했습니다. 그렇다면 그때 당시 사용되던 ‘숫자 암호’에는 어떤 것들이 있었을까요?

이처럼 숫자암호의 음절과 모양을 이용하여 다양한 의미의 메시지를 전달하곤 했습니다.

◎ 미리생각해보기

◎ 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.

◎ 실험 전 반드시 확인하기

순차암호신발은 [기초 - 순차][심화 - 암호]으로 구성되어 있으며, 원하는 이론을 중심으로 수업을 구성해주세요.

완성된 신발은 연필꽂이나 미니 화분 등 인테리어 소품으로 사용할 수 있습니다.

1. 도안을 떼어낸 후, ➀→⑤ 도식화와 표기된 붙이는 면을 참고하여 신발 모양을 완성하세요.

(주의! 도안의 접는 선을 모두 접어놓은 후 양면테이프를 이용하여 붙여주는 것이 좋습니다.)

◎ 실험방법

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

2. 신발 꾸미기 도안들을 이용하여 신발을 완성하고 활동합니다.

[기초] 신발끈 묶는 방법을 순차구조로 이야기해보고, 신발끈을 묶어봅니다.

[심화] 활동지를 이용하여 신발끈 암호를 해독하고 암호에 따라 순차적으로 신발끈을 묶어봅니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

평소 신발끈 묶는 방법을 순차적으로 서술해보세요.

⇒ 1. 신발 끈을 가장 아래에 있는 양쪽 구멍을 통해 신발의 안쪽으로 넣습니다.

2. 오른쪽 끈을 왼쪽으로 교차시킵니다.

3. 왼쪽 끈을 오른쪽으로 교차시킵니다.

4. 이 방법으로 계속 반복합니다.

2. 다양한 방법으로 신발끈을 묶어보고, 그 방법을 신발끈 암호로 표현해봅니다.

⇒ (예시)

◎ 원리이해

1. 순차[Sequence]

순서. 분류. 열. 알파벳순, 번호순 또는 연대순 등과 같이 특정 규칙에 따라서 배열하는 것. 또는 그처럼 배열된 일련의 정보나 항목을 말합니다.

- 순차구조: 컴퓨터에게 명령을 내릴 때 순서대로 하나씩 수행할 수 있도록 만든 구조컴퓨터에게 명령을 내리면 컴퓨터는 순서대로, 하나씩 처리합니다. 여러 가지 일을 동시에 수행하는 것 같은 착각을 불러일으킬 정도로 처리속도가 빠르지만, 사실 컴퓨터는 정해진 순서대로 하나씩 일을 처리합니다. 이것이 바로 순차구조입니다. 형식으로 따지자면 라면을 끓이는 방법이 순차 구조의 대표적인 예입니다.

1. 물을 끓이고 스프와 건더기를 넣는다.

2. 면을 넣는다.

3. 계란을 넣는다.

4. 조금 더 끓여 완성한다.

위의 목록은 라면 끓이는 방법을 순차적으로 나열한 것입니다. 순차 구조는 컴퓨터에서도 사용됩니다. 컴퓨터에게 내릴 명령을 '코딩'이라는 행동을 통하여 차례로 계획하는 것이지요. 순차적으로 무슨 일을 하고 그 다음에는 무슨 일을 하도록 명령을 내리는 순차 구조가 컴퓨터 코딩에서 사용되는 가장 기본적은 구조랍니다.

이와 같은 순차구조는 '순차적'으로 명령을 처리하기 때문에 순서가 바뀌면 결과가 완전히 다르게 됩니다. 따라서 내릴 명령의 중요도를 잘 파악하고 우선순위를 잘 결정해 주어야 합니다.

2. 암호

통신문의 내용을 제3자가 판독할 수 없는 글자·숫자·부호 등으로 변경시킨 것으로 로마시대 이후부터 널리 고안되어 사용되고 있습니다. 주로 군사목적이나 외교통신 등에 사용되나, 사업용으로 이용되는 경우도 많습니다.

최초의 암호는 스파르타 시대의 스키탈리 암호입니다. 이것은 일정한 너비의 종이테이프를 원통에 서로 겹치지 않도록 감아서, 그 테이프 위에 세로쓰기로 통신문을 기입하는 방식이며, 그 테이프를 풀어 보아서는 기록내용을 전혀 판독할 수 없으나, 통신문을 기록할 때 사용한 것과 동일한 지름을 가진 원통에 감아보면 내용을 읽을 수 있게 고안된 일종의 전자방식의 암호입니다.

[순차암호신발]의 신발끈 묶는 방법 암호를 풀이해봅시다.

암호 예시를 참고하여 활동지에 있는 신발끈 묶는 방법 암호를 해독하여 신발끈을 묶어 완성해봅니다.

3. 신발끈

사람들은 보통 십자 교차 방식이나 일자 묶음 방식 등으로 신발끈을 묶습니다.

십자교차(크로스)	일자

- 왜 신발끈은 갑자기 풀릴까요?

최근 신발끈을 제 아무리 단단하게 매도 결국엔 풀리고 만다는 연구결과가 나왔습니다. 오리버 오렐리 교수팀은 신발끈이 풀리는 과정을 발표했는데, 연구팀은 끈이 달린 운동화를 신은 사람이 뛰는 모습을 초당 900장으로 고속 촬영했습니다. 그 뒤 녹화영상을 느리게 재생하며 뛰는 행동이 매듭에 어떤 영향을 미치는지 분석했습니다.

사람이 발을 땅에 내디딜 때 신발 매듭이 느슨해진다는 점을 포착했습니다. 힘이 작용할 때 반대로 같은 크기 힘이 작용하는데, 발을 땅에 딛는 순간 발생한 힘이 매듭의 관성력을 넘어 매듭을 헐겁게 한다는 이야기입니다.

발을 땅에 딛는 순간 발생하는 힘은 중력 7배에 달합니다. 다리를 앞으로 뻗을 때 ‘보이지 않는 손’이 매듭이 풀리도록 신발끈의 끝을 잡아당긴다는 뜻입니다. 걷는 동안 헐거워지다가 잡아당겨지다가를 계속 반복하니 아무리 튼튼하게 묶은 매듭이라도 풀릴 수 밖에 없습니다. 연구원은 “두 힘의 크기가 계속 같거나 함께 작용하지 않는다면 신발끈은 풀리지 않을 것”이라고 설명했습니다.

매듭이 신발과 이루는 각도가 90에 가까울수록 단단해집니다. 매듭의 강도를 높이려면 왼쪽 끈으로 고리를 만든 다음, 앞에서 뒤로 방향을 바꿔 한바퀴 돌려 매듭을 지어야 합니다. 이 원리는 매듭 구조를 가진 물체나 DNA 이중나선의 꼬임 등을 연구할 때 활용될 것으로 기대하고 있습니다.

<브릿지경제뉴스 박민지기자 [카드뉴스] 세상에 안 풀리는 신발끈은 없다>

◎ 미리생각해보기

학습목표

신발끈 묶는 방법을 암호화하고 암호를 해독하여

순차적으로 신발끈 묶는 방법에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

휴대전화가 지금처럼 보급되기 전, 1990년대에 널리 쓰인 무선호출기, 삐삐의 숫자암호에 대해 들어본 적 있나요?

도안1-B4 (1장) , 도안2-A5가죽끈-1m (1개), 앙면테이프-롤 (단체)

◎ 실험준비물

1. 평소 신발끈 묶는 방법을 순차적으로 서술해보세요.

◎ 실험결과 및 생각해보기

2. 다양한 방법으로 신발끈을 묶어보고, 그 방법을 신발끈 암호로 표현해봅니다.

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점