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

◎ 미리생각해보기

눈의 결정을 자세히 본 적이 있나요? 어떤 모양을 하고 있나요?

겨울철에 내리는 눈의 결정은 별모양, 기둥모양, 바늘모양 등 아주 다양합니다. 하지만 눈 결정의 기본 구조는 육각형입니다.

그 이유는 눈의 성분이 물이기 때문입니다. 물은 두 개의 수소결합을 가지고 있는데 이때 수소결합의 각도와 물 분자끼리 어울리는 방식에 따라 물 분자의 모양이 형성되게 됩니다. 물 분자는 매끄러운 면보다 두 면이 만나는 모서리에 더 잘 달라붙기 때문에 그 결과 육각형 모양을 이루게 됩니다.

또 눈의 결정은 수증기의 양과 온도의 영향을 많이 받는데 온도가 너무 높거나 낮을 경우 형성된 결정은 밋밋한 육각형인 경우가 많고 가장 아름다운 눈 결정은 영하 10~20도 사이에서 만들어 진다고 합니다.

◎ 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

도안에 찔리지 않도록 유의하여 주세요.

도안이 잘 끼워지지 않는 경우 도안을 최대한 구부려서 조심히 끼워주세요.

도안의 방향은 직선 칼선을 참고하면 용이합니다.

◎ 실험방법

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

1. 육각형 도안 5개를 준비합니다. 직선 칼선(파란색)의 방향에 유의하여 위와 같이 도안을 끼워줍니다.

2. 육각형 도안 5개를 준비합니다. 실험방법1에서 만들어 둔 구조에서, 두 도안 사이에 만들어진 사선(/ ＼)과 일치하게 새로운 도안 하나를 끼워줍니다.

3. 육각형 도안 10개를 준비합니다. 실험방법2에서 만들어 둔 구조에 있는 사선(＼ /)에 일치하게 새로운 도안 2개를 위의 그림과 같이 끼운 뒤 두 도안을 수직으로 끼워줍니다.

5. LED칩을 밑판 도안에 끼운 뒤 실험방법4에서 만들어 둔 구조에 있는 직선 칼선에 끼운 뒤

LED칩의 스위치를 켜서 미러볼을 확인합니다.

(LED칩을 끼우기 전에 스위치에 끼워져 있는 고정핀을 제거해주세요)

4. 마지막으로 남은 두 도안의 동그라미 친 부분을 수직으로 끼워 마무리합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

어떤 도형을 다각형이라고 할까요?

⇒

2. 생활 속에서 육각형은 어떤 곳에서 이용될까요?

⇒

◎ 원리이해

(1) 다각형과 정다각형

다각형X	다각형

다각형이란 3개 이상의 선분으로 둘러싸인 도형을 말합니다. 원처럼 선분으로 둘러싸여 있지 않거나 선분은 3개 이상이지만 둘러싸여 있지 않은 경우 다각형이 아닙니다. 다각형의 이름은 변의 개수에 따라 삼각형, 사각형, 오각형 등으로 정해지며 특히 다각형 중에서 변의 길이와 각의 크기가 같은 도형을 정다각형이라고 합니다.

(2) 육각형

육각형은 적은 재료로 공간을 가장 넓게 활용할 수 있어 건축에도 많이 이용되는 다각형 중 하나입니다. 벌집처럼 연이어서 방을 만들 때 공간을 빈틈없이 채울 수 있는 정다각형에는 정삼각형, 정사각형, 정육각형이 있습니다. 하지만 정삼각형은 정육각형에 비해 재료가 많이 들고 정사각형은 정육각형에 비해 구조가 튼튼하지 못하기 때문에 최소의 재료로 가장 튼튼한 공간을 만드는 데에는 정육각형이 가장 적합합니다.

예로부터 서양에서는 육각형을 ‘태양의 빛’, ‘솔로몬의 문양’이라고 하여 신비하게 여겼습니다. 오늘 날에도 새로운 힘을 창조하는 상징으로 여겨 유럽에서는 방문이나 현관에 육각형 꽃 장식을 걸어 행운을 빌거나 기원하기도 합니다.

또 육각형은 다음과 같이 다양한 방식으로 이용됩니다.

① 벌집

정육각형을 잇대어 만든 벌집은 빈틈없이 붙어 있어 불순물이 들어가지 않고 꿀을 꽉 채울 수 있습니다. 빈틈없이 맞춰지는 정다각형 중에 정육각형의 넓이가 가장 넓기 때문에 정육각형을 이용하면 가장 튼튼하고 넓은 집을 지을 수 있습니다.

② 자동차 타이어 휠

자동차의 타이어 휠은 자동차 하중 지탱, 구동력과 제동력을 노면에 전달, 노면으로부터 충격 완화, 자동차의 진행 방향을 유지하는 기능을 합니다. 육각형 구조는 힘을 분산시키는데 유리하기 때문에 자동차 타이어 휠의 구조로 육각형 구조를 이용하기도 합니다.

③ 거북이 등껍질

거북이의 등껍질은 휘어져있고 육각형 모양입니다. 이러한 모양 때문에 바다에서 수면으로 올라올 때 육각형의 배수로를 따라 빨리 물이 빠져나가 거북이의 등에 작용하는 물의 압력을 최소화 할 수 있습니다.

④ 욕실 슬리퍼

미끄러운 욕실바닥에서 육각형 모양의 바닥을 가진 슬리퍼는 삼각형, 사각형 문양을 가진 슬리퍼에 보다 덜 미끄러집니다. 이는 물이 흐르는 배수와 슬리퍼와 바닥 사이의 마찰력의 관계에서 육각형이 가장 이상적이기 때문입니다.

학습목표

다각형과 육각형에 대해 이해하고

육각형을 이용해 미러볼을 만들어 봅시다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

눈의 결정을 자세히 본 적이 있나요? 어떤 모양을 하고 있나요?

◎ 미리생각해보기

육각형 도안(20장), 밑판 도안(1장), LED칩(1개)

◎ 실험준비물

1. 어떤 도형을 다각형이라고 할까요?

2. 생활 속에서 육각형은 어떤 곳에서 이용될까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점