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축제를 알리는 애드벌룬(광고풍선)의 과학 목록

조회 : 6507 | 2010-06-23

축제를 알리는 애드벌룬(광고풍선) 속에 숨겨진 과학 이야기
6월 18일부터 20일까지 경기도 광주에서 열린 퇴촌 토마토축제. 토마토가 가득 채워진 풀장에서 아이들이 즐거운 장난에 푹 빠져있다. / 사진: by 둠벙




6월 18일부터 20일까지 경기도 광주에서 열린 퇴촌 토마토축제. 토마토가 가득 채워진 풀장에서 아이들이 즐거운 장난에 푹 빠져있다.
/ 사진: by 둠벙


춘천 마임축제, 무주 반딧불축제, 한산모시축제, 강릉단오제 그리고 퇴촌 토마토축제. 전국이 축제 이야기로 들썩입니다. 거기다 세계 최대 축제로 불러도 손색이 없을 ‘세계인의 축제, 월드컵’까지. 전 세계가 축제의 열기로 뜨겁게 달아오르고 있지요. ‘축제’하면 가장 먼저 떠오르는 것이, 대형 애드벌룬(광고풍선, ad balloon)과 밤하늘을 수놓는 불꽃축제겠지요? 오늘은 축제의 과학 그 중에서도 광고풍선, 애드벌룬 이야기를 해 보려고 합니다. ‘애드벌룬’ 속에는 어떤 과학이 숨어 있을까요?





*알아보기*

- 애드벌룬(광고풍선)이 하늘로 떠오르는 이유는 무엇일까?
- 애드벌룬(광고풍선) 안전가이드
- 기체가 뭘까?




안산국제거리극 축제를 알리는 애드벌룬(광고풍선). 이 풍선 속에는 어떤 과학이 숨어 있을까? /사진출처 : (cc) by golbenge(골뱅이)



*관련 단원*
6학년 1학기 1단원 기체의 성질
6학년 1학기 6단원 여러 가지 기체
4학년 1학기 5단원 열에 의한 물체의 부피 변화
4학년 1학기 7단원 모습을 바꾸는 물
4학년 2학기 2단원 우리 생활과 액체




애드벌룬(광고풍선)이 하늘로 떠오르는 이유는 무엇일까?
입으로 풍선을 불어 놓아보면 하늘로 둥실 떠오르지는 않습니다. 그런데 축제나 행사장에 둥실 떠 있는 애드벌룬(광고풍선)이나 놀이공원에서 판매되는 작은 풍선들은 놓치면 하늘 높이 달아나 버립니다. 풍선 속에 입으로 펌프로 공기를 불어넣으면 떠오르지 않는데, 애드벌룬(광고풍선)이나 놀이공원의 풍선이 하늘로 떠오르는 것은 무엇 때문일까요?

그것은 바로 풍선을 채운 기체의 차이 때문이랍니다. 어떤 기체냐에 따라 하늘로 떠오르고, 안 떠오르고가 결정 나는 것이지요. 그 원리는 아주 간단합니다. 공기보다 가벼운 기체를 풍선에 채우면 풍선은 하늘로 둥실 떠오르고, 공기보다 무거운 기체나 공기와 무게가 같은 기체를 채우면 떠오르지 않는 것이지요.

보통 애드벌룬(광고풍선)이나 놀이공원의 풍선들은 헬륨가스를 채웁니다. 헬륨가스는 공기보다 가벼운 기체이기 때문에 하늘로 둥실 떠오를 수 있는 거예요. 헬륨가스는 비활성기체로 폭발의 위험이 없습니다. 하지만, 수소가스는 폭발의 위험이 있어 풍선에 채우는 것은 위험합니다. 조그만 불꽃 하나에도 폭발할 수 있으니까요. 그래서 애드벌룬에는 수소가스를 쓸 수 없고, 헬륨가스를 쓰도록 법으로 명시되어 있답니다.


하늘로 둥실 떠오르는 풍선이나 애드벌룬 속에는 공기보다 가벼운 기체인 ‘헬륨가스’가 채워져 있다. / 사진 : (cc) by Darwin Bell




애드벌룬(광고풍선) 안전가이드
많은 이들이 즐기는 축제 등에 홍보 목적으로 이용되는 애드벌룬(광고풍선). 그러나 안전관리에 소홀해 늘 크고 작은 사고들이 일어나곤 했어요. 아이들이 늘어진 줄을 잡아당기는 장면도 목격되기도 하고요. 이 풍선 속에는 안전법규대로 하자면, ‘헬륨’이라는 기체로 채워져야만 해요. 그러나 값싼 수소가스를 불법적으로 이용하면서 사고가 생기는 거랍니다.

수소가스는 가연성 가스, 그러니까 타기 쉬운 가스에요. 폭발로 인해 화상 등의 신체 상해를 입기도 하고요. 한국가스안전공사가 실태조사를 벌였는데 기상청이나 대형시설 등에서는 헬륨 주입설비를 보유하고 안전하게 풍선에 주입해 사용하고 있는 반면 일반인들이 즐기는 축제나 일회성 행사장에 띄우는 애드벌룬(광고풍선) 등에는 아직도 많은 곳에서 수소를 주입하고 있는 실정이라고 해요. 수많은 인파가 몰리는 축제 현장, 가연성 수소가스를 가득 채운 애드벌룬은 무시무시한 폭탄이 될 수도 있다는 걸 기억해야만 하겠습니다.

조금 값이 비싸더라도 헬륨가스를 주입하도록 관계자들이 신경을 써야할 것이고, 어린이나 어른들이 장난으로라도 풍선이 묶인 줄을 잡아끌거나 땅에 떨어져 있는 애드벌룬에 불을 갖다 대보는 등의 위험한 행동은 하지 말아야 할 것입니다.

즐거운 축제가 되도록 애드벌룬(광고풍선)의 안전 가이드, 설치하는 사람이나 즐기는 사람이 모두 지켜야만 하겠지요?




기체가 뭘까?
기체가 무엇인지 정확하게 설명할 수 있나요? 기체(가스, Gas)는 무엇인가요?
기체에 대해 이해하려면 먼저 물질의 3가지 형태인 고체, 액체, 기체에 대해 모두 이해를 해야만 해요. 물로 설명해보면, 물은 온도를 낮춰 얼리면 얼음이 되기도 하고, 가열하면 수증기가 되기도 해요. 여기에서 얼음은 고체, 물은 액체, 수증기는 기체라고 합니다.









고체와 액체, 기체는 다음과 같은 특징들을 가지고 있어요.

고체 : 아주 단단해서 자르거나 깨지 않으면 모양이 변하지 않아요. 물질을 이루는 아주 작은 알갱이들이 빽빽하게 모여 있지요.

액체 : 놓아 둔 자리에 그대로 있지 않고 흐릅니다. 담는 그릇에 따라 모양이 달라지고, 물질을 이루는 아주 작은 알갱이들이 멀리 날아가지는 못합니다.

기체 : 손으로 잡을 수는 없지만, 느낄 수는 있답니다. 담는 그릇에 따라 모양이 달라지는 것은 액체와 같고, 공기 중으로 저절로 퍼져나간답니다.




*오늘의 중요 용어정리*
[애드벌룬(광고풍선, ad balloon)]
애드(ad)는 광고, 벌룬(baloon)은 풍선이라는 뜻으로 광고하는 글이나 그림 등을 매달아 띄우는 풍선을 애드벌룬이라고 합니다. ‘애드벌룬’이라는 말보다는 ‘광고풍선’, ‘광고기구’ 등의 우리말로 순화해 쓰는 것이 좋겠습니다.

[헬륨(helium)]
원자번호 2, 헬륨(helium)을 소개합니다. 헬륨은 He라는 원소기호로 간단하게 나타냅니다. 대기 중에는 헬륨이 극미량 존재합니다. 대기 중의 0.0005%가 헬륨이라니까 매우 작은 량이지요. 천연가스 속에서 메탄과 섞여 산출되기도 합니다. 헬륨은 천연가스 속에서 채취하는 것이 가장 많은데, 미국의 캘리포니아와 텍사스 그리고 태나다, 이탈리아의 토스카 등에서 산출되고 있습니다.
공기 중, 상온에서 아무런 색깔을 띄지 않는 무색의 기체이고, 화학적 성질은 매우 비활성이어서 다른 원소와 반응하지 않습니다. 비활성이란 게을러서 움직이지 않고, 다른 화학물질들과 어울려 놀지 않는다고 이해하면 쉽습니다.
헬륨은 기구나 풍선에 넣는 가스로 이용됩니다. 불이 닿아도 폭발하거나 타는 성질이 없는 불연성이어서 수소보다 안전하지요. 또 혈액에 대한 용해도가 작아 산소와 섞어 잠수용 통기가스로도 쓴답니다.




*더 찾아보아요*
☆이번에는 과학교과서를 찾아볼까요? 교과서에서도 배우는데요, 공기의 무게를 측정하는 방법에 대해 살펴보세요.

‘6학년 1학기 기체의 성질’ 단원에서 공기가 무게를 가지는지 알아보는 관찰방법이 있어요.

쉽게 하려면 공기를 불어넣을 수 있는 비치볼을 두 개 준비하세요. 하나는 빵빵하게 공기를 불어 넣고, 하나는 조금만 불어넣어 쭈글쭈글한 상태로 두는 거예요. 이 두 비치볼의 차이는 단순히 공기를 많이 불어넣었느냐, 적게 불어넣었느냐겠지요? 이 두 비치볼의 무게를 비교해보면 비치볼의 무게가 차이가 나는 것을 볼 수 있을 거예요. 결국 공기가 많이 들어가 있는 비치볼이 무겁다는 것은, 공기도 무게를 갖는다는 것이 되는 것이지요.
집에서도 실험해 볼 수 있답니다. 같은 비치볼 두 개와 요리저울 정도만 있어도 되니까요. 요리저울이 없다면 수수깡이나 막대로 수평저울을 만들어 비교해 볼 수도 있고요.




*한걸음 더!*
☆헬륨의 재미있는 성질 하나 더 살펴볼까요? 과학쇼나 개그 프로그램 등에서 사람이 헬륨가스를 마신 후 말을 하면 목소리가 변조되는 것을 보여주기도 합니다. 보통은 풍선 속에 있는 공기를 들여 마신 후 말을 하면 목소리가 이상하게 변하는데, ‘도날드덕 효과’라고 합니다.

그 이유를 한 번 찾아보세요. 힌트는 ‘공기와 헬륨가스의 밀도 차이’랍니다.




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기체
관련단원 보기
*초등6학년 1학기 여러 가지 기체
이산화탄소(CO2)가 뭐기에? - 온실효과
*초등3학년 2학기 액체와 기체
이산화탄소(CO2)가 뭐기에? - 온실효과
*초등3학년 2학기 액체와 기체
존재의 가벼움? - 공기
*초등3학년 1학기 우리 생활과 물질
페트병으로 만든 크리스마스트리 : 플라스틱의 세계
*초등3학년 1학기 우리 생활과 물질
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