집의 과학

우 리 집

□ 대상 : 3-4학년

□ 7차 교육과정의 관련내용 : 주위의 물질 알아보기(3학년), 수평잡기(4학년)

□ 개념 : 일의 원리, 공기의 대류, 전기에너지의 활용

□ 탐구 : 집의 관찰, 가구의 분류, 문의 크기 측정, 가전 제품의 조사

개발: 김준태(공주대학교)

최기학(홍성여자고등학교)

이영직(충남과학고등학교)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 03021우리 집

집의 과학 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

사람에게 가장 친근하고 많은 영향을 주는 환경적 요인 중의 하나는 우리가 살고 있는 집이다. 집 주위나 집안의 밝고 정돈된 모습은 그 안에서 살고 있는 사람이 밝고 안정된 생활을 할 수 있도록 해주는 중요한 역할을 한다. 공간을 잘 활용하여 생활에 필요한 물건들을 사용 장소와 용도에 따라 알맞게 배치하여 편리한 주거환경 문제에 접할 기회를 제공한다.

활   동

1. 내가 살고 싶은 집 설계하기

2. 우리 집안에서 쓰이는 가구

3. 문과 창문

4. 우리 집에서 쓰는 전기제품

1. 모듈의 목표

□ 집안의 공간을 측정하고, 물건을 분류하며, 힘의 세기와 이용을 과학적으로 이해한다.

□ 우리가 살고 있는 집의 일반적인 구조와 각 공간의 쓰임을 탐색하고, 설계한다.

□  집안에서 쓰이는 가구와 전기제품의 이름과 쓰임, 크기를 관찰하고 공간과 물건의 효율적인 이용방법을  모색한다.

□  가정의 물건마다 과학적 원리를 이용하여 만들어졌다는 것을 알고 생활에 적용하려는 태도를 갖는다.

2. 활동 계획

활 동 내 용	차시	학습 방법	평 가
1. 내가 살고 싶은 집 설계하기	1∼3	모눈종이를 이용하여 집의 평면도 그리기	학생들이 그린 설계도 평가
2. 우리 집에서 쓰는 가구	4∼5	조별 활동, 전체 활동	조별 발표 과정과 내용 평가 , 개별 보고서 평가
3. 문과 창문	6∼7	과제 학습 전체 학습	토의 내용 및 결과 발표 자료 평가
4. 우리 집에서 쓰는 전기 제품	8	조별 활동, 전체 활동	학습지를 이용한 지필 평가

3. 평가 계획

과학적 사고력과 판단력을 학습 활동 과정을 통하여 관찰하고 평가한다. 또한 학습 활동 결과물과 토의 내용, 발표 자료 등을 통해 평가한다. 생활 중심 소재의 단원이므로 알고 있는 것을 학교에서의 생활에 얼마나 적용하고 실천하는지 평가할 수 있다.

4. 교수·학습활 동의 전개

활동 1. 내가 살고 싶은 집 설계하기

내가 살고 싶은 집의 구조를 탐색하여 크기와 방위를 고려하여 모눈종이에 나             타낸다. 이러한 활동을 통하여 집의 공간활용에 대한 관심을 갖고 생활을 편리             하게 하기 위한 방법을 찾아본다.

활동 목표

□ 내가 살고 싶은 집의 구조를 상상하고 모눈종이에 그릴 수 있다.

□  모든 집에는 사람들의 편리한 생활을 위해 기본적으로 갖추어야 하는 조건이 있다는 것을 안다.

준비물

삽화자료, 모눈종이, 연필, 색연필, 색 사인펜

활동 전개

1. 우리 집의 구조 말하기

1)  내가 살고 싶은 집의 형태를 말한다. 단독주택, 다세대주택, 아파트 등 각자 살고 있는집의 형태를 말한다. 우리 집의 모습을 위에서 본다면 어떤 것들이 있는지 발표한다(거실, 부엌, 화장실, 방, 베란다, 현관 등).

2) 집안에 있어야 할 공간들의 쓰임을 말한다.

- 집에 들어가고 나가려면 무엇이 있어야 할까?

- 잠을 자려면 어떤 공간이 필요한가?

- 손을 씻거나 목욕을 할 때는 어디를 이용하나?

- 어머니께서 식사준비는 어디에서 하시나?

2. 내가 살고 싶은 집의 평면도 그리기

1) 집의 평면도에 꼭 그려야 할 공간을 알아본다.

2)  모눈종이의 한 칸은 면적의 기준이 되므로 넓은 곳과 좁은 곳을 잘 비교해 보고 그린다. 집안의 모든 공간은 서로 연결되어 있으므로  벽과 벽 사이에 공간이 생기지 않도록 유의하며 꼼꼼하게 그린다.

3) 그려진 평면도가 실제 우리 집의 구조와 같은지 확인한다.

4) 밑그림이 완성되면 각 공간을 색연필이나 색 사인펜으로 칠한다.

5)  설계된 집의 구조에서 더 편리한 생활을 위해서 개선할 점이 있으면 무엇인지 찾아 보도록 한다.

6) 친구들이 설계한 평면도를 보고 내가 설계한 집과 어떤 점이 다른지 알아본다.

활동 안내

1)  사람들의 의사를 전달하는 방법으로는 말이나 글이 있듯이 물건을 만들거나 집을 짓기 위해서는 그 모양과 구조 또는 치수를 약속된 일정한 방법에 의해 나타내게 되는데, 이와 같은 약속된 방법을 제도·통칙이라고 하며, 이에 의하여 나타낸 그림을 도면이라고 한다.

2)  정확하게 크기와 방위를 갖추어 설계도를 그리는 것은 초등학교 어린이들에게 무리이다. 공간 개념을 알고 인간이 생활하는데 기본적으로 필요한 기능을 갖춘 집의 평면도를 그리도록  편안하고 허용적인 학습 분위기를 갖도록 해야 한다.

3)  가족에게 알맞은 크기의 주거 공간을 확보하려면 경제적으로 부담이 된다. 어린이들 중에 가정 형편이 어려워 작은 집에 살고 있는 어린이들에게 부담감을 주지 않도록 교사의 특별한 배려가 필요하다고 본다(교사용).

평  가

내가 살고 싶은 집을 나타낸 평면도를 보고 공간 구조의 연결이 잘 되었는가, 집의 기본 구조인 방, 주방, 화장실, 출입문 등을 잘 나타내었는가 평가한다.

배경 지식

집의 평면도

주거 내 공간들을 기능에 따라 공통된 성격을 가지는 공간끼리 모은 다음, 각집단별로 거주 조건에 맞는 위치에 배치시킴으로써 평면이 조직적으로 구성된다. 이렇게 구성된 주거 공간을 그림으로 표현한 것이 평면도이다.

평면도에는 각 방의 위치, 크기, 이름, 창이나 출입구의 위치, 벽의 위치, 방위 등이 표시되며, 세부적으로 기둥, 가구, 설비 등도 표현된다.

[그림 1] 아파트 평면도

[그림 2] 아파트의 평면도(가구 배치)

[그림 3] 주택의 설계도

[그림 4] 방의 전개도

[그림 5] 방의 전개도

활동 2.	우리 집에서 쓰이는 가구

우리 집에는 많은 종류의 가구가 있다. 가구를 움직이는 데는 힘을 이용하며, 가구는 우리의 생활을 안전하고 편안하게 해 준다. 필요한 가구를 구입하고 가구를  보기 좋게 배치하는 것은 주거생활을 현명하게 이끌어 가는 방편이며, 집안의 분위기를 조화롭게 꾸미는 방법이 된다. 우리 집에서는 어떤 가구를 사용하고 있으며 있는 위치와 크기는 어떤지, 위치를 바꾸고 싶을 때에는 어떻게 이동시키는지, 어디에 쓰이는지 알아본다.

활동 목표

□ 물건을 움직이는데는 힘이 필요하다는 것을 체험한다.

□  무거운 물건은 과학적 원리를 이용해 쉽게 움직일 수 있도록 만들어진다는 것을 알고 그 예를 찾아본다.

□ 우리 집에는 어떤 가구들이 있는지 조사하고 발표한다.

준비물

가정에서 조사한 기록물이나 사진, 필기구

활동의 전개

1. 우리 집에서 쓰고 있는 가구 조사하기

1) 우리 집에서 사용하고 있는 가구에는 어떤 것들이 있는지 가정에서 조사해 본다.

- 거실에서 쓰이는 가구에는 무엇이 있나?

- 주방에서 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 침실에서 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 화장실에서 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 서재에서는 어떤 가구가 쓰일까?

- 공부방에서 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 현관에는 어떤 가구가 쓰일까?

2) 가정에서 조사한 결과를 기록한다.

3) 모둠 별로 토의하여 가정에서 쓰이고 있는 가구를 기록한다.

4) 가구를 용도별로 분류한다.

- 의생활을 위해 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 주생활을 위해 쓰이는 가구에는 어떤 것들이 있나?

- 식생활을 위해서는 어떤 가구가 쓰일까?

2. 우리 집에서 쓰고 있는 가구 조사하기

1)	우리 집에서 사용하고 있는 가구의 재료는 무엇인지 조사해 보자.

- 나무로 만들어진 것

- 플라스틱종류로 만들어진 것

- 금속으로 만들어진 것

- 여러 가지 재료로 만들어 진 것

3. 무거운 가구를 쉽게 움직일 수 있는 방법 찾기

1) 혼자서 쉽게 움직이기 어려운 가구에는 어떤 것들이 있는지 발표한다.

2) 무거운 것을 옮길 때에는 어떻게 하는지 경험을 발표한다.

3) 피아노와 같이 다리에 바퀴가 달려 있는 것 발표

4) 제품을 분리하여 옮길 수 있는 것 발표

5) 도르래가 달려 있는 가구 조사하여 발표하기

활동 안내

1)  가정에서 쓰이는 가구의 크기는 모두 다를 수 있다. 그러나 그 모든 가구들은 공장에서 만들어져 우리 집에 오기까지 여러 번 이동하였고, 이동하는 데는 힘이 이용되었음을 알게 한다.

같은 종류의 물건이라도 크기에 따라 이동할 때에 드는 힘의 크기가 다르고, 힘에는 방향이 있다는 것을 체험할 수 있게 하도록 한다.

2)  교실에 있는 물건을 이동하도록 하면서 혼자 이동할 때와 여러 사람이 이동할 때에 드는 힘의 크기를 비교해 본다.

물건을 여러 방향으로 이동하도록 하고 힘에는 방향이 있다는 것을 지도하도록 한다.

평   가

평가 목표	평가 내용 및 관점	배점	평가 방법
집에서 쓰는 가구를 관찰하고 세어보며, 기록한다.	집에서 쓰는 가구를 관찰하고 수를 세어 기록하였나?	5 4 3 2 1	기록물과 발표 과정 평가
가구를 쓰임에 따라 분류하고 기록한 후 발표한다.	각 가정에서 쓰고 있는 가구의 이름과 쓰임을 바르게 말하는가?	5 4 3 2 1	발표 내용을 듣고 평가
물건을 쉽게 이동시키는 장치를 조사 발표한다.	도르래, 바퀴 등이 장착된 가구를 말할 수 있나?	5 4 3 2 1	발표 내용을 듣고 평가

배경 지식

쓰임에 따른 가구의 분류

1) 휴식용 가구 - 휴식이나 취침을 위한 가구이다.

·한식 가구 - 평상

·양식 가구 - 안락 의자, 소파, 침대 등

2) 작업용 가구 - 편리하고 능률적인 작업을 위한 가구이다.

·한식 가구 - 서안, 경상, 소안 등

·양식 가구 - 식탁, 각종 작업대, 작업용 의자, 책상 등

3) 수납용 가구 - 여러 가지 생활 용품을 정리, 정돈하여 보관하기 위한 가구

·한식 가구 - 장, 농, 반닫이, 문갑, 사방 탁자, 책장, 찬장 등

·양식 가구 - 옷장, 이불장, 서랍장, 장식장, 책장, 식기장 등

가구(家具)

집안에 배치하여 생활에 쓰이는 도구를 통틀어 일컫는 말. 가구는 생활을 편리하게 하고 집안을 아름답게 꾸미며, 능률적이고 쾌적한 생활을 하는 데 필요하다. 구조면으로는 붙박이식 가구와 이동식 가구로 나뉘고, 기능면으로는 수납용 가구(책장, 이불장, 옷장, 정리장, 식기장 등), 작업용 가구(책상, 의자, 식탁 등), 휴식용 가구(침대, 안락 의자) 등으로 나뉜다.

활동 3.	문과 창문

집에는 여러 가지 문이 있다. 집에 드나들기 위한 대문이나 현관문, 환기를 위한 창문 등의 개수를 세어보고 크기를 측정한다. 손잡이나 고리의 높이도 재보게 한다. 손잡이나 고리는 어떤 위치에 있으며 왜 그 자리에 있는 지 알아보게 한다. 아울러 우리 집은 우리 가족의 건강과 편안한 휴식을 위해 존재한다는 것을 이해하고 더 편리하고 아름다운 집을 가꾸기 위해 노력하는 마음을 갖도록 한다.

활동 목표

□ 문과 창문의 쓰임을 안다.

□ 출입문과 창문으로 분류하고 수를 조사한다.

□ 출입문 손잡이와 창문 손잡이의 위치를 확인하고 높이를 측정한다.

□ 문에서 고리나 손잡이의 위치는 어떤 기준으로 만들었는지 알아본다.

준 비 물

가정에서 조사한 기록물이나 사진, 줄자, 필기구, 여러 가지 집의 사진 (피라미드 등)

활동의 전개

1. 우리 집에 있는 문의 수와 쓰임.

1) 문이 없는 건물을 상상하여 발표해 보자.

- 문이 없는 건물을 본 사람이 발표한다.

- 피라미드의 사진을 보여주고 느낌을 말한다.

- 동굴의 사진을 보고 느낌을 말한다.

- 피라미드와 동굴은 어떤 차이가 있을까?

- 출입할 수 있는 문이 없는 집에서는 사람이 살 수 없다는 것을 유추한다.

2) 출입문은 있으나 창문이 없는 집을 상상하여 발표해 보자.

- 동굴 속에 들어간 경험을 말한다.

- 창문이 가려진 영화관에 갔던 경험을 말한다.

3) 출입문과 창문의 쓰임을 말해보자.

4) 문을 용도별로 분류한다.

- 창문은 몇 개나 되고 사람이 드나들 수 있는 문은 몇 개나 있나?

2. 문의 손잡이 높이 재기

1) 학교와 가정에서 출입문과 창문의 높이를 재고 기록한다.

2)  가정이나 학교에서 창문손잡이 높이는 서로 어떤 관련이 있는지 생각하고 발표 한다.

3)  모든 문의 손잡이는 과학적 또는 공학적으로 어떠한 기준에 의해 만들어질까 추측하고 발표한다.

3. 문의 손잡이 위치의 타당성 알아보기

1) 가정의 여닫이문과 학교의 미닫이문이 어떻게 다른지 조사 발표한다.

2)  여러 사람이 드나들 때 부딪히지 않으려면 어떤 출입문을 만드는 것이 좋을지 미닫이문과 여닫이문을 직접 출입하며 알아보자.

활동 안내

1)  가정에서 쓰이는 출입문의 높이는 생산 공장에 따라 약간씩 다를 수 있다. 물론 손잡이의 높이도 조금씩 차이가 있다. 그러나 모든 출입문의 손잡이는 바닥 에서부터의 높이가 크게 차이나지 않는다. 사람이 열고 닫기에 편리한 위치를 정하여 손잡이를 만들었기 때문이다. 인체 공학적으로 만든 문이나 가구는 모두 사람이 편안한 자세로 이용할 수 있도록 배려한 것들이다. 문을 쓰임에 따라 분류하고 높이와 너비를 측정하는 과학적 지식이나 기술의 습득도 중요하지만 이 단원에서는 집의 모든 구조나 물건들이 사람의 필요와 안전함, 편리함 등을 고려하여 설계되고 만들어진다는 것을 지도하는 것도 중요한 내용으로 하고 있다.

2)  요즘의 집들은 대개 문의 크기가 크므로 어린이들이 측정하기에는 무리이다. 특히 아파트에 거주하는 어린이가 많은데 고층 아파트에서 창문의 높이를 재는 것은 극히 위험한 일이다. 따라서 이 단원에서는 출입문이나 창문의 손잡이 위치만 바닥에서부터 재는것을 내용으로 하였다. 어린이가 창문을 열고 올라서는 없도록 사전에 충분히 숙지시키고 부모님께도 학습내용을 전달하고 함께 측정하도록 권장한다.

3)  나무로 만든 불투명한 여닫이문은 열고 닫을 때 힘의 세기를 크게 하면 그 앞을 지나가던 사람이 다칠 수 있다, 그러나 미닫이문은 투명하지 않아도 힘이 옆으로 작용하기 때문에 지나던 사람이 안전하다. 학교의 건물과 모든 시설은 학생의 안전을 염두에 두고 만들었음을 주지시킨다.(교사용)

평  가

1. 출입문과 창문의 역할을 바르게 알고 있는지 기록물과 발표 내용을 보고 평가한다.

2.  문과 창문 손잡이의 높이를 바닥에서부터 바르게 측정하는지 측정 모습을 관찰 평가한다.

3.  여닫이문의 손잡이 부분, 중간 부분, 반대 부분에 손을 대고 문을 열 때 작용하는 힘의 크기를 말로 나타낼 수 있는지 실험과정과 발표를 보고 평가한다.

배경 지식

창의 기능

외부 환경 요소	투과 기능	차단 기능
빛	채광, 일조	적외선
열	일사	열 손실
공기	환기, 통풍	매연, 악취
소리	정보음	소음
시선	조망, 개방감	시각적 프라이버시

여닫이문 : 앞으로 밀거나 당겨 여닫는 문. 문짝의 왼쪽이나 오른쪽 중 한쪽이 벽과 붙어 있고, 다른 한쪽에 손잡이를 달아 안에서 밖으로, 또는 밖에서 안으로 밀거나 당겨 여닫는 문이다. 일반 주택이나 그 밖의 건축물에 널리 쓰이고 있다. 문짝이 하나일 때는 외여닫이문이라 하고, 두 짝으로 된 것을 쌍여닫이문이라고 한다.

미닫이 창문 : 옆으로 밀어 여닫는 창. 구조는 미닫이문과 똑같으며, 문짝이 하나인 것을 외미닫이창이라 하고, 두 짝으로 된 것을 쌍미닫이창이라고 한다. 창문이 유리로 되어 무거울 때는 문틀 밑에 홈 대신 레일을 대고, 문짝에는 바퀴를 달아서 잘 미끄러지게 한다.

여닫이 창문 : 앞으로 밀거나 당겨 여닫는 창문. 구조는 여닫이문과 똑같다.

회전문(回轉門) : 수직으로 된 축을 중심으로 하여 일정한 방향으로 돌도록 만든 문. 출입구의 가운데에 수직축을 고정하고 서로 직각을 이루도록 ／자형으로 장치한 4개의 문짝을 단 것으로, 드나들 때 밀면 일정한 방향으로 돌게 되어 있다. 주로 큰 빌딩이나 호텔 등 사람이 많이 드나드는 곳에 설치한다.

피라미드(pyramid)

고대 이집트의 왕의 무덤. 이집트의 고왕국(기원전 3000년경∼기원전 2160년) 시대에 성행한 것으로, 돌 또는 벽돌로 만들어진 밑면이 정사각형인 사각뿔의 건조물이다. 내부에는 왕과 왕비의 관을 넣은 방이 있고, 무덤의 입구에서 복도를 통해 방과 연결되어 있다. 전하는 바에 따르면 기원전 2900년경 쿠푸왕의 피라미드를 만들 때 매년 3개월간 10만 명의 인부가 일을 하여 10년이 걸렸다 한다. 그리고 거기에 쓰인 큰 돌만 해도 230만 개에 이르는데, 큰 돌 1개의 무게가 무려 2. 5톤이나 되며, 전체의 무게가 684만 톤이나 된다. 그 피라미드는 밑면의 한 변이 227m, 높이가 약 146m나 되어 큰 산과 같다. 오늘날 이집트에 남아있는 피라미드는 모두 80여 개로 고고학적인 많은 자료를 지니고 있으며, 세계 7대 불가사의의 하나로 손꼽히고 있다. 피라미드는 이집트 이외에도 중앙 아메리카의 마야 문명의 유적에도 남아 있다.

활동 4. 우리 집에서 쓰는 전기제품

우리 집에서 쓰이는 전기제품들은 잘 살펴보자. 가정 생활에서 쓰이는 물건과 도구들에게 관심을 갖고 우리의 생활을 개선하는 방법을 모색해보자. 모든 발명은 인간의 생활을 편리하게, 즐겁게 하려고 노력하거나 불편함을 개선하기 위해 방법을 찾을 때 이루어졌음을 생각하며 가정의 전기제품들의 쓰임을 살펴보자.

활동 목표

□ 우리 집에서 쓰는 전기제품을 말하고 기록한다.

□ 집에서 많이 쓰이는 전기제품의 쓰임새를 말하고 안전하게 쓸 수 있다.

준 비 물

전기제품의 사진자료, 가전제품회사 광고 팜플렛

활동의 전개

1. 우리 집에서 쓰이는 전기제품 알아보기

1) 우리 집에서 사용하는 전기제품의 이름을 말해보자.

2) 우리 집안에 있는 공간별로 쓰이는 전기제품의 이름을 알아보자.

2. 우리 집에서 쓰이는 전기제품을 분류하기

1)	빛을 내는 전기제품 조사하기

2) 열을 내는 전기제품 조사하기

3) 청소를 돕는 전기제품 조사하기

4)	잘게 부수는 일을 하는 전기제품 조사하기

5)	시원하게 해주는 전기제품 조사하기

6) 소리나 화면이 나오게 하는 전기제품 조사하기

7) 집 보는 일을 하는 전기제품 조사하기

8) 기타 건전지를 사용하는 전기제품 조사하기

활동 안내

1)  전기는 현대인의 삶에 없어서는 안될 정도로 매일 순간마다 쓰이고 있다. 전기제품의 개발은 우리의 삶은 더 편리하고, 깨끗하고, 즐겁게 변화시켜 왔다. 이 단원에서는 전기를 안전하게 사용하는 방법을 쉽게 설명해 주어야 한다.

2)  전기 에너지는 우리 나라 에너지 자원에서 고급 에너지에 속한다. 꼭 필요할 때에 아껴서 사용할 수 있도록  전기 에너지를 절약하는 방법이 간단히 지도되어야겠다.

- 주방에서 사용하는 전기제품 조사하기

(전자 레인지, 식기세척기, 믹서기, 전기 밥솥, 커피 포트, 분쇄기, 쥬서기 등)

- 거실에서 사용하는 전기제품 조사하기

(텔레비전, 오디오, 비디오, 다리미, 청소기 등)

- 화장실에서 사용하는 전기제품 조사하기

(머리 건조기, 면도기, 온수기 등)

- 침실에서 사용하는 전기제품 조사하기

(전기 장판, 전기 담요 등)

- 그 외의 장소나 여러 장소에서 쓰이는 가정용 전기제품 조사하기

(세탁기, 보일러, 컴퓨터, 에어컨, 선풍기, 냉장고 등)

평  가

우리 집에서 쓰는 전기제품의 이름과 쓰임을 조사하여 기록한 학습를통해 가전제품의 종류와 쓰임을 바르게 알고 있는지 평가한다.

배경 지식

전기기구의 종류

1) 빛을 내는 것 - 형광등, 백열등, 스탠드 등

2) 열을 내는 것 - 전기 난로, 전기 다리미

3) 찬 바람을 내는 것 - 선풍기, 에어컨

4) 음식을 만드는 것 - 전기 밥솥, 전자 레인지, 믹서기, 식기 건조기

5) 집안 일을 하는 것 - 세탁기, 청소기

6) 음악, 방송을 보내는 것 - 텔레비전, 전축

전기를 아껴 쓰는 방법

1) 필요 없는 전등불을 끈다.

2) 전기 기구를 사용하지 않을 때는 코드를 뽑아둔다.

3) 전등을 켠 채로, 또는 텔레비전을 켜 채로 잠을 자지 않는다.

5. 참고 자료

참고 서적

중학교 3학년 가정교과서

가구의 역사 , Edward Lucie-Smith 저 ; 조정숙 ; 조정민 [공]  편역, 技文堂

家具綜合三十年史, 1993, 한국가구공업 협동조합

문, 전북대학교 교양과정부

文,  澤崎九二三, 吉川美夫 共著.

전기상식백과: 전기의 원리를 해부한다, kikuchi.M, 아카데미서적

電氣機械, Fujita, Hirosh, 광문각

참고 인터넷 사이트

- http://www.morehouse.co.kr/

- http://www.adchannel.co.kr/poorin/korea.htm

- http://soback.kornet21.net/∼mskdji/daewoo

- http://trut.chungbuk.ac.kr/∼rheesh/

- http://www.furniturejournal.co.kr/

- http://www.kidp.or.kr/design/gd/1998/1ndex.html

- http://woodnet.co.kr/

- http://www.dig.co.kr/index2.asp

- http://www.contest.co.kr/98U/bgchon52/

- http://203.243.237.10/cyber/electron

- http://kepco.co.kr/eleｃsafe3.html

6. 학생용 활동지 및 읽기 자료

활동지 : 내가 살고 싶은 집의 평면도 그리기

(   ) 학년 (    )반  이름 (         )

활동지: 우리집의 전기제품

(   ) 학년 (    )반  이름 (               )

1. 우리 집에서 쓰는 전기제품을 조사하여 봅시다.

전기 제품 사용 장소	전기 제품의 이름
주방
거실
화장실
침실
그 외의 장소

2. 전기제품을 분류하는 방법을 생각하여 적어 봅시다.

†가 :

†나 :

†다 :

†라 :

†마 :

3. 위에서 정한 기준에 따라 전기제품을 분류하여 적어 봅시다.

기 준	기준에 맞는 전기제품의 이름
†가
†나
†다
†라

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 04021 따뜻한 집 만들기

집의 과학 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

집의 과학

따뜻한 집 만들기

□ 대상 : 4-5학년

□ 7차 교육과정의 관련 내용 : 열의 이동(4학년),에너지(5학년)

□ 개념 : 에너지 흐름, 전도, 대류, 복사, 에너지 보존

□ 탐구 : 집과 주변의 관찰, 집을 짓는 재료의 조사, 만들어진 집의 견고함

측정, 토의, 견고함의 변인 찾기, 에너지의 순환 법칙 탐색하기

개발: 김준태(공주대학교)

최기학(홍성여자고등학교)

이 단원에서는 에너지를 효율적으로 이용하기 위한 사람들의 노력을 알아보고, 학생들이 열에너지의 성질을 이용하여 따뜻하게 지낼 수 있는 방법과 시원하게 지낼 수 있는 방법을 찾아본다. 또 에너지 자원과 환경 보호에 관심을 갖고 노력하도록 한다.

활    동

1. 집의 역할

2. 나무야, 고마워

3. 집을 짓는 재료

4. 아이스박스와 냉장고의 차이

5. 집을 따뜻하게 하는 방법,

시원하게 하는 방법

1. 모듈의 목표

□ 집의 역할을 알고, 빛과 열의 성질과 이동에 관한 법칙을 이해한다.

□ 집을 따뜻하게 만들거나 시원하게 만드는 과학적 원리를 안다.

□ 인간이 편안하고 즐거운 생활을 하기 위해서는 끊임없이 과학적 원리를 발견하고

적용해야 함을 이해하고 탐구하는 태도를 기른다.

2. 교수□학습 활동의 개요

학 습 활 동	차시	활 동 방 법	평 가 방 법
1. 집의 역할	1	체험과 토의학습을 통한 집의 역할 알기	보고서 작성 및 토의학습 관찰
2. 나무야, 고마워	2	집 주변의 나무를 조사하고 나무의 녹음, 방풍효과 알기	조사 기록물 및 발표를 통한 관찰평가
3. 집을 짓는 재료	3-4	집을 짓는 재료를 조사하고 집을 만든 후 견고한 정도 알아보기	만들어진 작품을 조별로 평가
4. 아이스박스와 냉장고의 차이	5	소집단별 토의	토의 과정 관찰 기록물 평가
5. 집을 따뜻하게 하는 방 법, 시원하게 하는 방법	6	개인자료 준비와 소집단별 준비 및 발표	발표 과정 관찰 기록물 평가

3. 평가

학생들의 활동 수행 과정 관찰과 활동 결과물을 통한 평가를 주로 한다. 집의 역할, 우리 집 주위의 나무 등은 조사하고 기록하는 과정과 발표의 관찰을 통해 평가할 수 있으며, 평가 대상이 될 수 있는 학습 활동 결과물로는 관찰 조사 기록물, 형성 평가지를 이용할 수 있다. 이 과정에서 정의적 영역과 인지적 영역의 평가가 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.

아이스박스와 냉장고의 차이 및 집을 따뜻하게 하는 방법에서 빛과 열에너지의 이동과 보존에 관한 문제에서는 각 활동에서 제시된 문항을 이용할 수도 있다. 그러나 학습 활동의 과정과 그 결과물로 평가하는 비율을 높이고 따로 평가를 위한 시간을 가급적 피하는 것이 바람직하다.

4. 교수□학습 활동의 전개

활동 1. 집의 역할

집은 인간에게 불편한 자연환경, 즉 비. 바람, 추위, 더위를 극복하기 위해 지어 졌다. 집의 구조는 이러한 불편한 자연환경을 극복하기 위해 어떤 구조로 지어졌는지, 인간에게 집은 어떠한 역할을 하는지 알아본다. 또 집을 지을 때 이용되는 과학적 원리에는 어떤 것들이 있는지 알아본다.

활동 목표

□ 집의 역할을 조사하고 발표한다.

□ 집의 구조에서 부분적 기능과 응용된 과학적 원리를 찾는다.

준 비 물

여러 가지 형태의 집 모형, 사진 자료, 영상 자료, 도화지, 연필

활동 전개

1. 집의 모양 그려보기

1)  사진이나 영화로 보았던 집의 모양을  간단히 하나만 그려보고 그 특징을 발표한다.

2)  동물의 집을 한 가지만 예를 들어 그림을 그려가면서 집의 역할을 발표한다.

3)  사람은 자연 환경에 따라 집을 짓는데 여러 가지 집의 형태를 알아보고 발표한다.

- 비를 막기 위한 집의 형태

- 바람을 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

- 추위를 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

- 더위를 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

2. 집 구조의 부분별 기능 알아보기

1)	집의 구조를 하나씩 말한다.

2)	집을 이루고 있는 부분들이 어떤 기능을 갖고 있는지 말한다.

- 담이 하는 일

- 지붕이 하는 일

- 벽이 하는 일

- 문과 창문이 하는 일

3)  바람이 불거나 비가 올 때 집안에 피해가 없도록 하려면 집의 어느 부분을 고쳐야 할지 알아본다.

4)  밖에서 들려오는 소음이 심하다면 집 구조에서 어느 부분을 개선해야 할지 알아본다.

활동 안내

1)  가옥의 종류를 사진 자료나 영상 자료로 제시하면 좋을 것이다.

사람이 들어가 살기 위해 지은 집. 가옥은 지형, 지질, 기후, 식물 생태 등의 차이에 따라 모양이나 구조가 다르다. 특이한 모양으로는 북극 에스키모의 이글루, 건조 아시아 유목민의 유르타, 열대 지방의 수상(水上) 가옥 또는 수상(樹上) 가옥 등이 있다. 또, 건축 재료에 따라 나무로 지은 집, 돌로 지은 집, 진흙으로 지은 집 등으로 나뉜다. 우리 나라에서도 북부, 중부, 남부 지방에 따라 집의 구조가 다르다. 일반적으로 지붕의 모양은 집의 특징을 잘 나타낸다.

2) 일반적인 형식에 따른 주택의 종류와 특징

일반적인 주택의 형식은 어느 곳에 자리잡는가에 따라 도시 주택과 농촌 주택, 그리고 구성의 집단적 관계에 따라 크게 단독 주택과 집합 주택으로 나누어진다. 집합 주택은 집단 주택 또는 공동 주택이라고도 하며, 형식상 연립 주택과 아파트로 나눌 수 있다. 단독 주택은 단일 가구를 위해서 단독 택지 위에 건축하는 형식이다. 가족 단위의 개체성이 비교적 잘 보존될 수 있고, 개인의 개성과 취향에 따라 원하는 주거 계획을 세울 수 있다. 개별 택지마다 대문과 정원이 따로 있으며, 인접한 다른 건물과 일정한 거리를 두고 건축되어야 한다. 이 형식은 옥내외의 사생활이 보장된다는 장점이 있으나, 토지 이용면에서 효율성이 가장 낮다는 단점이 있다. 연립 주택은 독립 주택과 마찬가지로 대지의 소유 한계는 분명하지만, 건물의 한 면 이상이 이웃과 접한 형식이다. 대체로 3층 이하의 건축으로 한정되며, 엄밀하게 말하면 가구 단위마다의 전용 마당을 가진다는 점에서 아파트와 구별된다. 이러한 형식으로 여러 가구가 공동으로 주택을 건설한다면, 건설 재료를 절감할 수 있으며, 공사 기간을 단축시킬 수도 있다. 뿐만 아니라, 상하수도를 비롯한 전기 및 정화조 등의 공동 시설을 집약적으로 설치할 수 있으며, 관리비를 절감할 수 있다는 장점이 생긴다. 오락 시설을 비롯하여 상업·관리·서비스 시설 등을 공동으로 이용함으로써 하나의 단지를 형성하며, 독립 주택과 아파트의 중간적인 성격을 띤다.

아파트는 대지의 가구별 한계가 명확하지 않고, 한 단위당 주거 공간 이외의 모든 것을 공동으로 관리하도록 하는 형식이다. 집단 주택 방식으로서 단위 주거당 건축비와 공사 기간이 가장 적게 들고, 난방 및 위생 설비 등 공유하는 서비스 시설이 충분히 뒷받침될 수 있다. 아울러, 놀이터나 공원 등의 개방 공간을 공동으로 이용하고 공동으로 관리함으로써 주거의 편리와 유익함을 도모할 수 있다. 그러나 적절한 계획에 따라 시공되지 않을 경우, 세대마다의 개체성이 무시되고, 주거 전체가 단조로운 틀에 예속되는 비인간적인 환경이 될 우려가 있다. 또한 이웃간의 사회적 접촉이 단절될 염려가 있고, 개인 소유의 정원과 토지가 없다는 주거 의식이 문제를 초래할 수도 있다. 도심·부도심·교외의 어느 곳에나 입지가 가능하며, 제한된 토지 내에서 용적률을 높일 수 있으므로 토지 이용 효율이가장 높은 주거 형식이다. 농촌 주택은 주거의 목적 외에도 농사일을 하는데 적합해야 하므로, 창고·축사·퇴비사 등이 마련되어야 한다. 전통적인 농촌 주택은 작업 공간과 주거 공간이 거의 구별되어 있지 않는 것이 보편적이었으나, 최근에는 영농 방법의 현대화, 위생 환경의 개선, 농가 소득의 증대 등으로 인하여 부속 건물들과 주거 공간을 따로 분리하는 경향이 많다. 주로 경작지에서 가까운 곳에 입지하게 되지만, 생활 용수를 비롯하여 취사·난방 등의 연료 및 기타 주거 서비스를 받기가 쉬워야 하고, 배수·일조·통풍 등의 조건이 도시 주거보다 더욱 강조된다.

평  가

1)  집의 역할과 집의 부분적 구조물들이 하고 있는 역할을 조사한 보고서와 발표하는 모습을 보고 개별 평가를 한다. 비가 새거나 소음이 심한 경우 집의 어느 부분을 개선해야 하는 지에 관한 발표 장면을 보고 조별 평가를 한다.

배경 지식

1) 집[住宅]

사람이 들어가 살 수 있는 집. 인간이 살아가기 위해서는 비·바람·추위·더위 등의 자연적 피해는 물론, 도난·파괴와 같은 사회적 침해로부터 지켜줄 공간이 있어야 한다. 뿐만 아니라, 식사·배설·수면 등 인간으로서 기본적인 생리 욕구를 해결하고, 휴식과 에너지를 재충전할 수 있는 공간도 필요하다. 주택이란 이러한 문제들을 해결하기 위하여 건축적으로 외부와 적당하게 차단된 공간을 뜻한다. 그러나 개인 생활을 보장받기 위해서는 주변의 여러 가지 편익 시설을 고려해야 하며, 이웃과의 관계, 직장과 교육 및 문화적 기회로의 접근도 등 적절한 사회적 관계도 고려해야 한다.

2) 주택의 역사

한 지방의 기후를 비롯하여 지세·산출 재료·자연 환경 등의 자연적인 요인과, 그 사회의 관습과 풍속 및 가치관 등 인문 사회적인 요인은 주거의 형식과 형태를 결정하는 주된 요소이다. 이와 함께, 집을 짓는다는 것은 하나의 문화 현상으로 볼 수 있기 때문에 한 나라의 주택의 형식과 형태는 그 시대의 문화와 환경의 직접적인 영향을 받아 생활하기 편리한 형태로 변천하게 된다. 원초적인 주택은 자연의 위협으로부터 살아남기 위한 은신처로서, 수렵 및 채집 생활에 알맞은 형태였다. 이를테면, 자연적인 지형 조건에 의한 동굴이라든가 바위틈에 나뭇가지나 동물의 가죽을 덮는 간단한 형태였다. 그 후 농경생활이 정착됨에 따라 보다 안정된 거처로서의 주택을 만들게 되었고, 집단 생활에 알맞은 촌락이 형성되기에 이르렀다. 아울러, 농경으로 인한 수확물을 거두게 됨에 따라 이것을 저장할 수 있는 한층 더 큰 규모와 다양한 내부 공간이 필요하게 되었다. 그런가 하면, 자연 재해나 맹수의 침범에 대비하는 경계 형태로서 물 위에 집을 짓는 '수상 주거', 높은 곳에 짓는 '고상 주거', 강이나 호수 위에 집을 짓는 '수상 주거'와 같은 방어적 형식을 취하게 되었다. 특히 원시 주거의 가장 보편적인 형태로서, 땅을 파고 그 위에 지붕을 올려 지은 '토막식 수혈 주거'는 전 세계 어디에서나 공통적으로 나타나는 주거 형태이다. 점차 축조 기술이 발달함에 따라 기후와 풍토에 적합한 견고하고도 쾌적한 주택을 발전시켜 나갔다.

활동 2. 나무야, 고마워

우리 집이나 마을 주위에서 자라는 나무들이 우리의 주거 생활에 어떤 도움을 주는 조사하여 알아보고 환경을 보호하려는 태도를 갖는다.

활동 목표

□ 마을에서 나무가 우리 생활에 주는 도움을 조사한다.

□ 주생활에 꼭 필요한 나무를 심고 가꾸는 태도를 기른다.

준 비 물

집과 나무가 어우러진 사진, 산사태로 집이 덮쳐 위험한 집의 사진, 온도계,	간이 풍속계, 같은 주전자 2 개

활동 전개

1. 나무가 우리의 주생활에 어떤 도움을 주는지 조사하기

1) 사진을 보여주고 나무의 역할을 생각하게 한다.

- 집과 나무가 잘 어우러져 있는 사진

- 산사태가 나서 집을 덮친 위험한 모습의 사진

2) 우리 집 주위에서 본 나무의 이름이나 생김새를 말한다.

3) 나무가 우리가 사는 집을 위해 어떤 일을 하는지 발표한다 .

2. 나무의 역할을 검증하기

1) 더운 날, 나무 그늘과 햇빛이 비치는 곳의 온도를 측정하여 비교한다.

2)  바람이 세게 부는 날, 큰 나무 아래와 벌판에서 간이 풍속계를 이용해 바람의 세기를 재고 비교해 본다.

3)  아스팔트로 포장된 곳이나 풀과 나무가 있는 경사가 비슷한 곳에서 주전자에 똑같은 양의 물을 담아 흘려 보내고 흐르는 물의 빠르기를 비교한다.

4) 평평한 모래밭과 잔디밭에 물을 부어 바닥이 패이는 정도를 비교한다.

3. 나무와 같은 역할을 하는 집안의 구조물 찾기

1) 햇빛의 직진을 막아 집안을 시원하게 해 주는 집의 구조물 알아보기

2) 바람을 막아 집안을 따뜻하게 해 주는 집의 구조물 알아보기

활동 안내

1) 학교 운동장과 주변도 온도와 풍속을 잴 수 있는 좋은 장소이다.

2)  학교 정원과 운동장에서 주전자로 물을 부어보면 바닥이 패이는 정도를 쉽게 알 수 있다.

평  가

조별로 실험하는 장면에서 조건을 잘 통제하는지 관찰하여 평가한다. 또한 관찰            보고서를 보고 실험 과정과 결과 처리가 잘 되었는지 평가한다.

배경 지식

조경 수목의 이용

1) 생울타리 및 차폐용 수목

생울타리는 도로나 인접 가옥의 경계부위에 조성하여 침입이나 시선을 차단하는 효과를 나타내고, 차폐용 수목은 시각적으로 아름답지 못하거나 불쾌감을 주는 구조물을 은폐시켜주며 주어진 공간을 분할하여 특정된 영역을 형성함으로써 분할된 공간을 한층 더 아름답고 아늑하게 한다.

2) 녹음용 수목

강한 일광을 조절하기 위하여 심는 나무이며, 여름에는 상당한 그늘이 지게하고 겨울에는 낙엽이 지는 나무가 많이 이용된다.

3) 방풍용 수목

풍압은 풍속의 제곱에 비례하므로 풍속이 약간 증가해도 풍압은 현저히 증대한다. 강한 풍압에 견디려면 뿌리가 깊고, 잘 부러지지 않는 나무를 심어야 한다.

4) 방화용 수목

불꽃이 수목에 접근되면 잎에서는 약 30 ∼ 60 초, 가지에서는 몇 분 동안 수증기가 왕성하게 방출되어 목조 건물에 불이 빨리 번지는 것을 지연시키는 역할을 한다.

5) 방사, 방진용 수목

모래나 미립자의 이동을 막기 위해 심는다. 우리 나라의 경우 제주도에서 바람에 토양이 유실되는 것을 막기 위해 키가 작고 잎이 넓은 나무를 심는다.

6) 그 외에도 방설용, 방조용, 방연용으로 나무를 심어 이용한다.

활동 3. 집을 짓는 재료

집을 짓는 재료는 그 지역의 자연 환경에 따라, 또는 집을 짓는 목적에 따라 다르다. 집을 지을 때는 어떤 재료가 쓰이는지, 각각의 재료의 과학적 특성을 알아본다.

활동 목표

□ 집을 짓는 재료의 종류를 알아본다.

□ 집을 짓는 재료의 특성을 조사한다.

준 비 물

세계 여러 나라의 집 모형, 사진 자료, 아기돼지 삼형제(동화책), 모형 집을 지을 수 있는 재료(찰흙, 밀짚, 철사, 비닐, 블록, 적목, 나무젓가락, 접착제 등)

활동 전개

1. 집의 재료 알아보기

1) 아기 돼지 삼형제에 나오는 집의 원료 세 가지 말하기

2) 집을 지을 때에 짚, 나무, 벽돌 외에 쓰이는 재료를 알아보기

2. 집 만들기

1) 조별로 선택하여 준비된 자료로 집을 만든다.

- 나무 젓가락으로 집 만들기

- 플라스틱 블록으로 집 만들기

- 찰흙으로 집 만들기

- 여러 가지 재료를 혼합하여 집 만들기

3. 만들어진 집이 얼마나 견고한지 알아보기

1) 만들어진 집이 견고한지 실험해 본다.

-  선풍기를 켜고 정해진 자리에 집을 놓은 다음 얼마나 움직이는지 측정한다.

활동 안내

1)  집을 만들 재료를 준비할 때 각 조별로 필요한 재료를 미리 충분히 토의해야 한다. 같은 종류의 재료를 사용할 것인지, 여러 가지 재료를 혼합하여 집을 만들 것인지 의논한 후 준비하여 집을 만들면 준비물의 부족이나 낭비 없이 원하는 집을 만들 수 있을 것이다.

2)  높은 집을 짓기 위해서는 철골 구조를 위한 재료의 준비에도 신경을 써야 하지만 집을 짓는 방법에 따라 견고한가, 부실한가가 결정되므로 벽돌이나 구조물의 균형 유지를 위한 방법을 모색하여 높은 집을 지어보도록 한다.

평     가

1)  재료의 특성을 살려 집을 지었는지 완성된 집을 보고 조별로 평가한다, 건물의 균형이 잡혔는지, 바람에 쉽게 움직이는지 관찰하고 평가한다.

배경 지식

주택의 재료와 건축 문화

세계의 건축 문화는 크게 5개의 문화권역으로 나눌 수 있다. 첫째, 티그리스·유프라테스강 유역의 중앙 아시아 지역은 건축에 쓰이는 여러 가지 돌이 귀하여 풀잎을 엮고 점토를 발라서 만든 원형 주거에서 살다가, 점차 흙을 다져서 햇볕에 말린 흙벽돌을 사용하여 집을 짓게 되었다. 나아가 이러한 기술은 벽돌을 굽기도 하고 유약을 칠하기도 하는 벽돌 구조의 특유한 공법으로 발전하였다. 둘째, 이집트·북아프리카 및 지중해 연안 지역에서는 온화한 기후와 풍부한 대리석을 바탕으로 규모가 큰 석조 건축 문화가 발달하였다. 셋째, 도나우강과 흑해 서북 지방 및 북부 유럽에서는 목재가 풍부하여, 수렵과 경작을 위한 생활 터전으로서 목조 기둥을 세운 사각형의 가구식 구조로 된 집을 짓고 살았다. 경사가 급한 지붕에, 벽은 원목을 수평으로 중첩시켜 만들었으며, 실내에는 화로를 놓았다. 넷째, 중국과 극동 아시아 지역에서는 건축 재료가 부족하여 부위에 따라 적합한 재료를 적절히 혼용하였다. 즉, 건물의 아래 부분에는 석재나 벽돌을 사용하였고, 윗부분에는 목재나 석재 및 벽돌 등을 혼용하였다. 그리고 지붕은 나무 구조 위에 풀 또는 기와를 사용하여 웅장하면서도 다분히 관념적인 주택을 형성하였다. 다섯째, 중앙 아메리카 지역은 기원전 초기 마야 제국의 초기 유적으로 미루어 보아, 벽돌과 석재를 사용한 '조적식' 구조물이 건축되었음을 알 수 있다.

가옥

사람이 들어가 살기 위해 지은 집. 가옥은 지형, 지질, 기후, 식물 생태 등의 차이에      따라 모양이나 구조가 다르다. 특이한 모양으로는 북극에스키모의 이글루, 건조 아시아 유목민의 유르타, 열대 지방의 수상(水上) 가옥 또는 수상(樹上) 가옥 등이 있다. 또, 건축 재료에 따라 나무로 지은 집, 돌로 지은 집, 진\흙으로 지은 집 등으로 나뉜다. 우리 나라에서도 북부, 중부, 남부 지방에 따라 집의 구조가 다르다. 일반적으로 지붕의 모양은 집의 특징을 잘 나타낸다.

활동 4. 아이스박스와 냉장고의 차이

아이스박스와 냉장고는 음식을 보관하기 위해 쓰이고 있지만 자세히 살펴보면 근본적인 차이가 있다. 어떤 차이가 있는지 관찰하고, 원리를 알아 과학적인 태도로 생활필수품을 사용하는 태도를 기른다.

활동 목표

□ 아이스박스와 냉장고의 쓰임을 알아본다.

□ 아이스박스와 냉장고의 다른 점을 찾는다.

준 비 물

아이스박스, 냉장고

활동 전개

1. 아이스박스와 냉장고의 쓰임 알기

1)  가정에서 아이스박스와 냉장고를 언제, 어떻게 사용하고 있는지 각자 발표	한다.

2) 편리한 점과 불편한 점이 있었으면 경험을 발표한다.

2. 아이스박스와 냉장고의 다른 점 찾기

1) 냉장고와 아이스박스를 관찰한다.

2) 관찰한 것과 가정에서의 경험을 바탕으로 다른 점을 기록한다.

3) 기록된 것을 조별로 발표한다.

활동 안내

1)  아이스박스의 종류는 매우 다양하다. 가정에서 쓸 수 있는 작은 것과 업소용으로 쓰이는 큰 것도 있고, 도시락이나 물통으로 이용하는 작은 것도 있다.

때로는 학생들이 보온병이나 보온 도시락을 준비할 수도 있다. 학교 과학실에는 보관용 상자로 이용되는 아이스박스도 있고, 보온 도시락이나 보온 물병도 있으므로 적의 이용하도록 한다.

2)  가정용 냉장고에는 거의 냉동실이 함께 있으므로 그 전체를 보지 말고 냉장실만 한정한다는 것을 미리 말해 주어야 한다.

평  가

1)  아이스박스는 내부에서만 열 에너지가 순환하지만 냉장고는 전기 에너지를 이용하여 물건을 넣을 때의 에너지를 유지하거나 열을 빼앗는 등 외부에서 에너지가 공급된다는 것을 찾아내고 표현할 수 있는지 기록문을 보고 평가한다.

배경 지식

1) 아이스박스

얼음 덩어리를 넣어 사용한다면 냉장고라고 불러야 한다. 습식 냉장고라고도 불리며 얼음이 녹을 때 융해잠열에 의하여 냉각된 공기의 대류로 냉장고 안을 냉각시킨다. 냉장고 안의 온도는 12℃ 정도로 유지할 수 있으나 전기, 가스 냉장고와는 달리 습도가 90% 이상이 된다.

2) 전기 냉장고

전기에 의하여 냉동장치를 작용시키는 냉장고로 압축식·흡수식·공전식이 있다. 그구조는 크게 저장고와 냉동장치로 나눌 수 있다.

저장고는 강판제로 외부는 백색의 합성수지 도료로 용접되어 있다. 외상과 내상 사이에는 단열재를 넣었고, 열 전도율이 낮은 글라스-울이 주로 사용된다.

냉동장치는 냉매를 압축·응축·팽창·기화를 반복·순환시키는 냉동 사이클이며, 보     편적인 것이 압축식이다. 이것은 피스톤식 또는 로터리식의 압축기·응축기·증발기를 파이프로 연결시켜 내부에 냉매를 넣는다. 전동기로 압축기가 운전되면 냉매인 프레온은 고온과 고압에 의해 압축되어 응축기에 들어가서, 여기서 냉장고 밖의 공기로 냉각되어 액화되고, 고압의 액체 프레온은 증발기에서 급격히 팽창하여 기화되어 주위에서 대량의 기화열을 흡수한다. 증발기는 저장고 안에 있으므로 냉장고 안이 냉각된다. 압축기는 전동기의 소음이 있는 것이 단점이지만 유지비가 싸다. 흡수식은 가스 냉장고와 같은 방식의 것으로 항상 전류가 흘러서 비교적 전기 소비량이 많고 유지비가 많이 든다. 공전식은 전동식이라고도 하며 전력소비가 적다.

전기 냉장고에는 온도 조절기가 있어 내부 온도를 0 ∼ 10℃까지는 조절할 수 있다. 조절기는 온도가 올라가면 냉동장치를 작용시켜 냉각시키고, 일정한 온도로 내려가면 운전이 중지된다. 증발기에서의 증발온도는 최저 -30℃가 되므로 저장고 안에서는 증발기 부분이 가장 저온이며, 거기서는 제빙도 가능하다.

활동 5. 집을 따뜻하게 하는 방법, 시원하게 하는 방법

우리 나라는 사계절이 뚜렷하기 때문에 겨울에는 추위를 막아야 하고, 여름에는 더위를 피해 시원하게 지내야 한다. 집을 따뜻하거나 시원하게 하는 방법을 알아보고, 환경을 위해 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 탐색하며 이를 생활화할 수 있도록 한다.

활동 목표

□ 집을 따뜻하게 하는 방법을 알아본다.

□ 집을 시원하게 하는 방법을 알아본다.

□  에너지를 절약하면서 집을 따뜻하거나 시원하게 할 수 있는 방법을 알고 실천한다

준 비 물

알코올 램프, 삼발이, 석면 쇠그물, 비커, 메스실린더, 막대온도계

활동 전개

1. 가열장치 꾸미기

1) 각 조별로 실험 장치를 꾸민다.

- 두 개의 메스실린더에 온도계가 잘 보이도록 부착한다.

- 한 개의 메스실린더에는 비닐로 덮고, 한 개는 열어둔다.

- 두 개의 비커에 같은 양의 물을 담고 그 안에 메스실린더를 바로 세운다.

- 두 개의 비커를 석면 쇠그물에 올려놓고, 알코올 램프로 가열한다.

2. 온도 측정하기

1) 열린 메스실린더 속의 공기와 닫힌 메스실린더 속의 기온 변화를 측정한다.

2) 측정 결과를 기록한다.

3. 감열 장치 꾸미기

1) 자연 상태에서 열을 빼앗을 수 있는 장치를 준비한다.

-  두 개의 삼각 플라스크에 같은 온도를 잰 온도계를 꽂고, 고무찰흙으로 고정시킨다

-  한 개의 플라스크는 그대로, 한 개의 플라스크는 비닐과 얇은 스티로폼으로 감싼다.

- 두 개의 플라스크를 얼음이 들어 있는 아이스박스에 넣고 덮는다.

- 5분 정도 경과한 후 꺼낸다.

2) 두 개의 플라스크에 꽂혀 있는 온도계의 눈금을 확인하고 기록한다.

4. 열을 보전하거나 방출할 때 에너지를 절약하는 방법 찾기

1) 난방 중일 때와 냉방 중일 때 에너지를 절약하는 방법을 유추하고, 발표한다.

활동 안내

1)  우리 나라에서 가장 많이 쓰이는 난방 형태는 아직도 방바닥을 뜨겁게 하는 보일러 형태일 것이다. 실험 장치에서 비커 속의 물은 방바닥의 물과 같은 역할을 한다. 메스실린더 속의 공기는 집안의 공기를 의미한다. 메스실린더 입구를 막거나 그대로 두는 것은 문이나 창문을 열고 난방을 하는 경우를 나타내고 있다.

2)  감열 장치의 실험에서 사용된 삼각 플라스크의 덮개는 단열재를 의미하고 있다. 집을 지을 때 단열재를 넣거나, 벽지를 바르는 것, 페인트를 칠하는 것, 집안에 커튼을 치는 것 등은 미관을 좋게 하기 위한 일도 되지만 집을 따뜻하게 하거나 시원하게 할 때 외부와의 공기 순환을 막아 집안의 에너지를 보존하는 역할을 한다.

평  가

1)  실험 장치를 꾸미고 결과를 측정하는 과정을 관찰 평가하고, 결과보고서를 보고 평가한다.

배경 지식

난방

건물의 안이나 방을 따뜻하게 하는 것. 난방의 목적은 사람의 몸을 따뜻하게 만들기 위    해서이다. 난방은 실내 온도를 높이는 것 이외에 사람이 쾌적함을 느끼게 하는 온도 분     포·습도·복사열·기류(공기의 흐름) 등의 유지를 포함한다. 겨울에 실내에서 사람이 따    뜻하다고 느끼는 온도는 각 개인의 신체 상태와 입고 있는 옷에 따라서 다르나 보통 약     21∼24℃이다.

난방의 역사

최초의 난방 방법은 장작불을 이용한 것으로 추정된다. 그런데 이 방법은 연기를 빼내기 위하여 큰 배출구를 만들어야 하며, 내뿜어지는 열로 난방 효과를 얻는 것이기 때문에 부분적으로만 따뜻할 뿐 방 전체를 따뜻하게 하지는 못하였다. 역사적으로는 그리스나 로마를 제외하고 대부분 문명이 발달한 곳에서는 직접 난방을 사용하였다. 난방의 발전은 유럽에서는 덮개와 굴뚝을 만들어 난방 효과를 높였다. 이것이 영국 난로의 원형이었으나 효율은 20∼30%에 그쳤다. 이것을 보완하고자 만든 것이 석조 스토브이다. 석조 스토브는 불의 앞면을 돌이나 벽돌로 덮고, 고온의 넓이를 넓혀서 복사 효과를 높인 난방 방식이다. 20세기 초까지 사용된 타켄판도 이것과 똑같은 효과를 내는 것이었다. 석조 스토브의 경우 독일의 카펠렌오펜, 네덜란드 페치카, 러시아 페치카 등은 70∼80%로 효율이 높아졌다. 그 후 주철 기술이 발달함에 따라 철제 스토브가 등장하였다. 난방 기술은 이후에는 온풍 난방에 쓰이는 난로를 이용하여 공기를 직접 가열해서 관을 통해 여러 방으로 열을 공급하는 시스템이 미국에서 생겨났다. 또한, 19세기 중엽부터 유럽에서는 중앙 난방이 개발되었는데, 한 건물에서 보일러로 온수나 증기를 만들어 각방으로 공급하는 시스템이었다. 이것을 모두 합쳐 중앙 난방이라고 한다. 20세기의 중앙 난방 장치도 같은 원리를 이용하여 대개가 뜨거운 물로 열을 전달하는 방법이었다. 로마 시대의 증기를 이용한 온돌 난방 방식은 로마가 망하면서 사라졌다가 1, 500년이 지난 현대에 중앙 난방으로 다시 나타났다. 우리 나라의 경우는 예로부터 온돌이 사용되었는데, 아궁이에서 연료를 때어 먼저 구들장을 데우고, 이 구들장의 열이 전달됨으로써 방이 따뜻해지는 구조이다. 온돌은 복사식 난방에 속한다.

난방 기구

열을 전달하는 방법에 따라 난방 기구를 분류하면 다음과 같다. 첫째, 각로·화로·전기 담요 등 몸에 직접 열이 전달되는 전도형, 둘째, 열의 반사판이 없는 형의 전기히터·히터 펌프·스토브류·에어컨 등 공기를 직접 가열하여 실내 온도를 상승시키는 대류형, 셋째, 열의 반사판이 있으며 보통 반사형이라 하는 패널 히터·스토브류·전기 카펫 등 열반사의 효과를 더한 복사형으로 나누어진다.

난방용 보일러

방안을 따뜻하게 하는 데 쓰이는 보일러. 화로, 난로, 벽난로, 구들 등의 장치를 직접 난방 장치라 하는 데 대하여, 보일러는 물을 데워서 생기는 증기를 방열기로 보내어 방안을 따뜻하게 해 주는 간접 난방 장치이다. 곧 보일러를 건물의 일부에 설치하고, 물 또는 공기를 데워 파이프를 통해 방안의 방열기(라디에이터)로 보내게 되어 있다. 난방용 보일러는 주로 큰 건물의 난방에 쓰인다. 일반적으로 보일러는 석유, 석탄, 가스 등의 연료를 태워서 생기는 열로 물을 데워 증기를 발생시키게 되어 있다.

보온 재료

열의 전도나 복사가 잘 안 되어 안의 온도를 잘 보존해 주는 재료. 보온재라고도 한다. 일반적으로 열이 전도나 복사에 의해 달아나는 것을 막기 위하여 벽체 또는 천장에 사용함으로써 더위나 추위를 막는다. 보온 재료에는 흔히 내부에 많은 기포가 있다. 보온 재료로는 석면, 실리케이트, 코르크, 유리 섬유, 솜, 털, 보온 벽돌 따위가 쓰인다.

5. 참고 자료

참고 문헌

주거인간공학, 안옥희 등저, 技文堂

주거학, 신경주, 修學社

조경이 만드는 도시, 임승빈, 서울 대학교 출판부

조경수목학 : 1996, 한국조경학회, 문운당

조경이 만드는 도시, 임승빈, 서울대학교 출판부

斷熱材를 利用한 合理的인 斷熱構造에 關한 硏究, 정원박, 서울대학교

보일러, 한국보일러 공업협동조합, 월간지

참고 인터넷 사이트

- http://user.cholliam.net/∼twoarchi/

- http://www.dig.co.kr/section.asp

- http://nature.skku.ac.kr/~simba/

- http://myhome.netsgo.com/snoopy61/main/frame3.htm

- http://www.kdhc.co.kw/

방문 가능 기관 및 장소

일산 호수공원, 도산 서원, 현충사, 한국지역난방공사

6. 학생용 활동지 및 읽기 자료

자연 환경에 따라 집을 지을 때 특별한 형태를 보이는 구조물 조사

(    )학년  (    )반 이름(                 )

비를 막기 위한 집의 형태

바람을 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

추위를 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

더위를 막기 위한 집의 형태나 부분의 모습

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 05021전통한옥탐방

집의 과학 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

집의 과학

전통한옥탐방

□ 대상 : 5-6학년

□ 7차 교육과정의 관련 내용 : 에너지(5학년),계절의 변화(6학년), 쾌적한 환경(6학년)

□ 개념 : 전도, 대류, 복사, 에너지

□ 탐구 : 한옥의 관찰, 구조와 재료 조사, 한옥의 분류, 탐방결과 토의, 자료해석

개발: 김준태(공주대학교)

최기학(홍성여자고등학교)

이영직(충남과학고등학교)

우리 주변에 있는 전통 문화를 과학적인 눈으로 보고 조상의 슬기와 지혜를 탐구하는 것은 큰 의미가 있다. 전통 한옥의 탐방을 통하여 조상들의 과학·기술을 탐구하고 현대 사회의 첨단 과학·기술과 관련시키는 과정을 통해 과학적 사고력을 신장시킬 수 있을 것이다. 또한 한옥의 과학적 우수성을 찾고 생활 과학에  흥미와 관심을 갖도록 한다.

활   동

1. 전통 한옥에 대한 이론적 탐구

2. 전통 한옥의 탐방

3. 탐방 결과 토의 및 기록

4. 탐방 기록 발표회

1. 모듈의 목표

□ 자료를 이용하여 한옥의 지붕·흙벽돌·온돌·한지에 적용된 과학적 원리를 찾는다.

□ 전통 한옥을 탐방하여 한옥의 과학적 우수성을 확인한다.

□ 한옥에 나타난 조상의 슬기와 지혜를 본받아 생활에 적용하려는 태도를 갖는다.

2. 교수□학습 활동의 개요

학 습 활 동	차시	활 동 방 법	평 가 방 법
1. 전통 한옥에 대한 이론 적 탐구	1-2	참고 자료와 인터넷 사이트 검색을 통한 전통 한옥 조사	학습 활동 결과물(조사 보고서)
2. 전통 한옥의 탐방	3-6	대집단별 탐방 활동	탐방 과정 관찰 평가
3. 탐방 결과 토의 및 기록	7	소집단별 토의 및 결과 보고서 작성	탐방 결과 보고서 평가
4. 탐방 기록 발표회	8	소집단별 토의 및 전체 발표	발표 자료 평가 및 발표 과정 관찰

3. 평가

이 단원에서는 탐방 과정에서 전통 한옥 건축에 이용된 과학적 지식을 찾는 일에 주력하고 세심한 관찰을 통해 새로운 사실을 발견하도록 유도하는 것이 중요하다. 따라서 지필 평가보다는 학생들의 자료수집을 위한 활동의 과정을 관찰하고 탐방 활동 결과물을 통한 평가를 주로 한다. 결과 보고서를 발표하는 마지막 시간에 그 동안의 평가를 종합하여 조별 시상을 한다면 더욱 흥미 있는 학습이 될 것이다. 자칫 수업 방향이 사회 수업으로 흐를 수 있으므로 탐방 과정에서 새로운 과학적 근거를 발견하는 조에게는 부가점을 주는 방법도 좋을 것이다.

4. 교수□학습 활동의 전개

활동 1. 전통 한옥 조사

문헌과 사진, 민속 자료, 영상 자료, 컴퓨터 검색을 통해 우리 나라 전통 한옥의 특징과 과학적 지식이 적용되어 편리하게 이용된 부분들을 찾는다. 조상의 슬기와 지혜를 바르게 알고 현대 사회에서 우리가 이용할 수 있는 지식을 보전·계승하려는 태도를 갖는다.

활동 목표

□ 전통 가옥에 관하여 알 수 있는 자료를 찾는다.

□ 찾을 수 있는 자료를 최대한 이용하여 전통 한옥의 특징 특히 장점을 찾는다.

준 비 물

사진, 민속 자료, 영상 자료, 컴퓨터

활동 전개

1. 자료 수집

1)  분단별로 전통 한옥의 특징을 알 수 있는 자료를 수집하거나 검색할 수 있는 방법을 토의한다.

2) 적합한 자료를 최대한 수집한다.

2. 전통 한옥의 특징 조사하기

1)	수집되거나 검색된 자료를 통하여 전통 한옥의 특징을 토의하고 기록한다.

활동 안내

1)  최근에는 인터넷 웹사이트의 검색을 통해 필요한 자료를 얼마든지 얻을 수 있다. 그러나 초등학교에서 각 어린이가 학습할 수 있는 컴퓨터 시설이 되어 있는 학교는 많지 않은 실정이다. 또한 초등학교 교육과정에서 영어를 말하기, 듣기 위주로 공부하므로, 영어를 읽거나 쓰는 일이 미숙하다. 따라서 사진, 서적, 민속자료, 영상 자료 등을 잘 활용할 수 있도록 지도하고, 이후에 교사용 컴퓨터를 가지고 함께 자료를 검색할 수 있도록 한다.

2)  한옥은 우리 학생들이 가끔 볼 수 있는 소재이다. 주위에서 본 적은 있지만 살아보지는 않았으므로 뭔가 특별한 사람이 산다든지, 불편할 것이라는 막연하고 부정적인 개념을 가지고 있을 수도 있다. 반대로 조상의 솜씨와 지혜를 과장되게 인식하고 있는 학생도 있을 수 있다. 이러한 잘못된 개념들을 수정하고 한옥에서 있는 그대로의 과학적 특징을 장·단점 모두 조사할 수 있는 객관적이고 과학적인 태도로 학습할 수 있어야 하겠다.

평  가

1)  필요한 자료를 많이 수집하는 것도 좋지만 어떤 자료를 얼마나 빠른 시간 내에 수집 할 수 있는 지, 수집된 자료를 얼마나 효율적으로 이용할 수 있는지를 평가한다. 또 자료를 이용하여 필요한 정보를 어떻게 정리하여 기록하는지를 학습 활동 과정의 관찰을 통해 평가한다. 이 때 다음과 같은 관점에서 관찰할 수 있다.

① 자료 수집 방법이 알맞은가?

② 꼭 필요한 자료를 찾았는가?

③ 자료 수집에 걸린 시간이 적절한가?

배경 지식

1. 전통 한옥

한국의 전통가옥은 인간의 삶이 자연과 하나가 되도록, 인위적인 것보다는 자연의 숨결을 그대로 느낄 수 있는 재료와 구조로 되어 있다. 짚과 흙을 섞은 흙벽과 한지를 바른 창을 통한 은은한 채광 등은 자연을 정복하겠다는 위용과 강렬함보다는 겸손하고 은근하게 자연과 화합하는 자세를 보이고 있다.

[그림 1] 자연과 조화를 이루는 한국전통가옥

열린 공간 전통가옥은 전통사회의 생산양식을 반영하고 있다. 집은 휴식의 공간이면서 동시에 농사일 을 위한 준비와 마무리 작업의 공간이었다. 방은 잠을 자고 식사를 하는 기본적인 생활을 위한 공간이며 대청과 마당은 혼례에서 상례까지 거의 모든 통과의례와 잔치, 굿 등이 이루어지는 열린 공간이다. 한국의 전통사회는 개별 가구 단위보다는 마을 공동체 단위의 생활이었기 때문에 개방적인 구조를 가진 것 또한 한국 전통가옥의 큰 특징이다. 살림채의 중심이 되는 대청은 전면이 트여 서 바로 마당과 연결됨으로써 실내도 아니고 실외도 아닌 절충적인 공간을 이룬다. 또한 사랑채는 대문을 통하지 않고도 밖에서 집안으로 바로 들어갈 수 있는 절충적인 공간이다. 농가의 경우에는 특별히 담장이나 대문이라고 할 만

한 것이 없고 싸리나무 울타리 등 허술한 울타리와 늘 열려져 있는 사립문이 있거나 아예 대문이 없는 집도 많다.

[그림 2] 경북지역의 사립문

[그림 3] 전남지방의 트임문

안채 : 한국의 전통가옥의 생활공간은 전통적인 유교관념에 의해서 안채와 사랑채로 나뉘어 있다. 대문 가까이에 있는 사랑채는 남자들의 공간이자 손님을 접대하는 열린 공간이며 대문에서 잘 들여다보이지 않게 안쪽에 자리한 안채는 여자들의 공간이자 실제 의식주 생활이 이루어지는 살림 공간이다.

[그림 4] 안채의 모습

[그림 5] 안채의 구성

사랑채 : 사랑채는 멀리서 찾아온 손님에게 숙식을 대접하는 장소로 쓰일 뿐만 아니라 이웃이나 친지들이 모여서 친목을 도모하는 장소이자 집안 어른이 어린 자녀들에게 학문과 교양을 교육하는 장소이기도 하였다. 또한 사대부 남자들이 모여서 학문에 대해 열띤 토론을 하고 시를 짓거나 거문고 등의 악기를 연주하며 수준 높은 문화생활을 한 것도 사랑채에서였다. 사랑채가 독립된 건물로 있는 것은 부유한 집안의 경우이고 보통의 농가에서는 주로 대문 가까이의 바깥쪽 방을 사랑방으로 정해 남자들의 공간으로 사용했다. 이런 경우 대개 건넌방, 대청, 안방, 부엌, 아랫방, 사랑방의 순서로 'ㄷ'자형으로 연결되어 있다.

[그림 6] 사랑채의 모습

[그림 7] 사랑채의 구성

[그림 8] 사랑채의 구성도

행랑채 : 부유한 집의 경우에는 안채와 사랑채 외에도 행랑채가 따로 있었다. 행랑채는 집 둘레를 돌아가며 담장의 역할을 하기도 했는데 그것을 바깥 행랑채라 하고 안채와 사랑채 사이에 있는 행랑채를 중행랑채라 한다. 행랑채에서는 주로 하인들이 기거하였고 가을에 거두어들인 곡식이나 여러 수확물, 잡다한 물건들을 보관하기 위한 창고로서 쓰이기도 했다.

[그림 10] 행랑채의 구성

[그림 9] 행랑채의 모습

구들 : 한국의 기후는 사계절의 변화가 뚜렷하여 여름에는 무덥고 겨울에는 몹시 춥다. 이 때문에 한국의 전통가옥은 따뜻한 구들과 시원한 대청이 함께 공존하는 구조를 가지게 되었다. 구들은 방바닥에 까는 얇고 넓은 석판(石版)을 말하는 것인데, 집의 바닥을 지면보다 높게 하 고 바닥 밑의 아궁이에 불을 때서 구들을 뜨겁게 하여 난방을 하는 것이다. 아궁이에서 땐 불의 열기는 구들 밑의 빈 공간을 통해서 구들 전체에 퍼지기 때문에 방바닥 전체에 열이 전 달된다. 구들 위에는 얇게 흙을 바르고 그 위에 기름을 먹인 한지를 깔며 잠을 잘 때에는 두꺼운 이부자리를 깔고 자기 때문에 자기 전에 한번 불을 때면 새벽까지도 적당한 온도를 유지한다.

[그림 11] 대청의 모습

대청 : 대청은 여름의 무더위를 이기기 위한 가옥 구조이다. 전면이 완전히 트여 있거나 앞뒤로 모 두 트여 있어서 엄밀히 말하면 실내라고 할 수 없고 강렬한 햇빛을 가릴 수만 있게 되어 있다. 때에 따라서는 분합문을 달았다가 뗐다가 할 수 있도록 하여 한여름이 지나서는 실내 공간이 되기도 하였다. 바닥은 방과 마찬가지로 지면보다 높게 하여 마루를 깔아서 시원함을 더하였다.

[그림 12] 초가 지붕

초가지붕 : 한국 전통가옥의 지붕으로는 기와지붕과 초가지붕 두 가지가 가장 보편적이다. 부유한 집에서는 기와로 지붕을 올렸고 일반 농가에서는 대부분 볏짚으로 이은 초가지붕을 얹었다. 이 초가지붕은 겨울에는 열을 뺏기지 않고 여름에는 강렬한 태양열을 차단해주며 비도 잘 스며들지 않아 지붕을 엮기에는 아주 적합한 재료이다. 게다가 추수를 하고 나면 얼마든지 손쉽게 구할 수 있는 재료이기도 했다.

활동 2. 전통 한옥의 탐방

학급별로 전시에 알아 본 자료를 통해 가장 탐방하기에 적합한 장소를 찾아 전통 한옥을 탐방한다. 전통 한옥에서 편리하고 우수한 부분들을 찾아 어떤 과학적 지식이 적용되어 집을 지었는지 조사한다.

활동 목표

□ 전통 한옥의 우수성을 찾아낸다.

□ 조상의 지혜와 슬기를 계승 발전시키려는 태도를 갖는다.

준 비 물

필기구, 사진기, 돋보기, 나침반, 쌍안경, 줄자, 간편한 복장, 도시락, 교통비

활동 전개

1. 탐방 장소 정하기

1)	탐방 목적과 방법, 안전 생활에 대한 사전 지도

2) 준비물 점검

3) 학급별로 탐방 장소를 정하여 출발한다..

2. 전통 한옥의 과학적 우수성 찾기

1)  전통 한옥의 특징 중에서 과학적으로 우수하다고 인정되는 부분과 특징을 조사, 기록한다.

예를 든다면

- 처마의 역할과 처마에 이용된 과학적 지식

- 온돌에 이용된 과학적 지식이나 이론적 배경

- 흙벽돌과 황토의 좋은 점

- 문에 바른 한지의 역할 등

활동 안내

1) 도심지의 전통 가옥은 입장료를 받는 경우가 있으므로 미리 알아본다.

2)  사적이나 민족 자료로 정해진 전통 한옥에서 관리인이 쉬는 날이 있을 수 있으므로 사전에 연락하여 확인하고, 협조 공문을 띄워 안내를 받는 것도 좋을 것이다.

3)  학생들이 질서를 잘 지킬 수 있도록 사전에 지도하고, 가옥의 역사성보다 과학성에 초점을 맞추어 조사하고 탐구할 수 있도록 지도한다.

평  가

전통 한옥의 우수성은 널리 알려진 사실도 있지만 그렇지 않은 것도 있다. 미리 정해준 처마, 온돌, 흙벽돌, 황토, 한지에 적용된 과학적 지식을 발견하여 기록하게 한 후 평가한다. 다음에는 직접 관찰하고 조사하여 새로운 것들을 발견할 수 있도록 하기 위해 학생들이 그 외의 새로운 것을 발견하면 부가점을 주는 방법으로 관찰력과 창의력을 가진 학생을 격려하는 것이 바람직하다고 본다.

배경 지식

1. 전통 한옥의 온돌난방

온돌이란 아궁이에서 불을 때면 화기가 방밑을 지나 방바닥 전체를 덥게 하는 우리 나라 고유의 난방 방법으로 습기가 차지 않도록 하고 화재에도 안전한 선조들의 열 이용에 관한 지혜를 엿볼 수 있는 방바닥 축조법이다. 온돌의 난방원리는 열의 전도를 이용한 것인데 방바닥 밑에 깔린 넓적한 돌(구들장)에 화기를 도입시켜 온도가 높아진 돌이 방출하는 열로 난방 하는 것으로 전도에 의한 난방이외에 복사난방의 성격과 대류난방을 겸하고 있다.

주요구조와 숨겨진 과학의 원리를 살펴보면 다음과 같다.

가. 불아궁(부뚜막) : 장방형 평면에서는 짧은벽 중간에 두는데 불을 땐 열기가 구들 속을 장거리 우회하여 구들 축조재가 열을 많이 받을 수 있도록 꾸몄다.

나. 굴뚝 : 구들 속의 연기가 체류하거나 역기류가 흘러 들어가 불길이 아궁이 밖으로 나오는 것을 피하기 위해 굴뚝을 높게 만들었다.

다. 고래 : 아궁불목에서 가장 낮게 되고 방의 갓둘레 개자리 부근에서 가장 높게 되므로 구들장 위에 바르는 진흙의 두께는 아궁이쪽이 두텁고 굴뚝쪽은 얇게 되어 방바닥 전체가 골고루 따뜻하게 된다. 고래는 불목에서 개자리 쪽으로 연기가 흘러들기 좋도록 땅바닥에 경사면을 만들어 다졌고 불을 땐 열기가 고래 속을 장거리 우회하여 구들이 열을 오래 받을 수 있도록 하였다.

라. 불목 : 불아궁 안쪽에서 연료가 타는 자리로서 고래바닥보다 일단 낮게 잡고 불아궁 밑바닥과 같거나 조금 높게 했고 불목자리는 넓고 두꺼운 구들장이나 얇은 것을 두겹으로 놓아 빨리 뜨거워지는 것을 방지하였다.

마. 부넘기 : 고래바닥 어귀에 세모꼴로 흙을 쌓아서 고래의 절반 정도를 막은 것으로 화염의 열기가 높이 올라가 구들장에 닿고 또한 불티나 재가 날라 들어가더라도 곧바로 내려앉아 고래가 메는 것을 막기 위한 시설이다.

바. 바람막이 : 구들고래가 개자리에 접속되는 곳에 삼각형으로 고래를 조금 막아 놓은 턱으로 굴뚝에서 불어 내리는 찬바람을 막으며 고래에서 흘러 나가는 열기를 더 머무르게 하기 위한 것이다.

온돌은 우리 선조들의 독특한 난방법으로 열의 전도, 대류, 복사이동을 잘 활용한 열효율성이 돋보이며 연료나 시설이 경제적이고 고장도 별로 없었던 선조들의 우수한 과학유산이 되기에 충분한 과학적 가치를 가지고 있다.

활동3.	전통 한옥의 탐방 결과 토의 및 기록

전통 한옥을 탐방한 후 그 결과 전통 한옥에 대하여 알게 된 사실을 조별로 토의 및 기록한다. 각 조에서 탐방 보고서를 작성하여 차시 기록 발표회를 할 수 있도록 자료를 정리한다.

활동 목표

□ 전시의 전통 한옥 탐방에서 알게 된 전통 한옥의 특징을 기록하고 토의한다.

□  미처 과학적 지식이나 배경을 모른 채 지나친 전통 한옥의 부분을 다시 생각하여 토의하고, 자료를 찾아 보고서를 완성한다.

준 비 물

필기구, 사진, 참고문헌이나 자료

활동 전개

1. 조별 토의

1)	전시에 탐방한 전통 한옥의 특징을 개인별로 기록한다.

2)  개인별 기록을 토대로 각자 발견한 전통 한옥의 특징에 대하여 조별 토의를 한다.

2. 전통 한옥의 탐방 결과 기록

1)  개인별로 갖고 있는 기록물과 사진 등의 자료 중에서 보고서에 인용할 자료를 선별한다.

2)  각 조에서 중복되거나 일반적으로 잘 알려진 사실만을 발표를 할 수 있으므로 다음의 주제 중에서 선택하거나 가장 자신 있는 분야에 대하여 집중 탐구·기록할 수 있도록 한다.

- 전통 한옥이 위치한 지형과 그 곳에 위치한 과학적 근거

- 전통 한옥의 방향과 과학적 근거

- 전통 한옥에서 담장의 높이를 결정하는 요인

- 지붕의 재료와 모양

- 처마의 역할과 처마에 이용된 과학적 지식

- 온돌에 이용된 과학적 지식이나 이론적 배경

- 흙벽돌과 황토의 좋은 점

- 문에 바른 한지의 역할

3)  조별로 보고 자료에서 미진한 부분을 보완하고 서로 읽어보며 오자·탈자가 있는지 확인하여 수정한다.

4)  다음 차시에 발표할 사람과 보조할 사람, 자료를 제시할 사람 등 역할을 분담하고 각자의 역할을 점검한다.

활동 안내

1)  초등학생이므로 과학적 기초지식이 부족하여 엉뚱한 말을 하는 경우가 많을 것이다. 잘못된 과학적 근거나 배경 지식을 말할 때 조에서 원만히 해결되지 않으면 교사가 도와 줄 수 있어야 한다.

2)  전통 한옥이라 하여도 지방의 자연환경이나 기후에 따라 또는 그 집에서 살던 사람들의 신분·재력 또는 성격이나 취향에 따라 크게 다를 수 있다. 여기서는 집의 규모나 살림살이 같은 작은 부분들을 보려하지 말고 집 전체의 공통적인 구조 즉, 지붕, 벽, 담, 마당, 처마, 온돌, 문 등의 큰 덩어리로 묶어서 볼 수 있도록 해야 한다. 집이라고 하는 곳은 사람이 사는 것을 목적으로 하므로 주인이나 집을 짓는 사람의 경험과 과학적 지식을 기반으로 지어졌음을 이해할 수 있도록 지도해야 한다.

평  가

이 시간에는 토의 과정에서 얼마나 합리적이고 과학적인 태도를 보이는지 평가 한다. 보고서의 내용과 발표하는 것은 차시에 연결하여 일관성 있게 평가하도록 한다.

배경 지식

1. 한국의 전통가옥에서 지붕의 처마를 깊게 하는 이유

지붕의 크기는 처마의 깊이를 어떻게 정하느냐에 따라 결정되는데 처마의 깊이는 몸체의 기둥 높이를 기준으로 하였을 때 그 높이에 비하여 도리부터 서까래 끝까지의 처마 폭이 얼마로 잡혔느냐를 가름하여 말한다.

처마의 깊이를 깊게 잡는 집의 구조는 동양 건축 특징의 하나인데, 이는 동양의 인문 사회적인 문화와 자연적인 환경 및 건축의 재료 등에 그 원인이 있다고 본다.

가.  태양열을 효율적으로 이용하여 더운 여름을 시원하게 추운 겨울을 따뜻하게 지낼 수 있도록 하기 위함이다.

여름에 태양의 남중 고도가 높으나, 경사진 지붕과 처마의 깊이가 차양이 되어 그늘을 드리우기 때문에 방과 대청이 시원한 효과를 누릴 수 있다. 동짓날의 태양의 남중고도는 낮아서 햇빛이 방의 깊은 속까지 들어온다. 겨울에 처마 밑에 형성된 따뜻한 공기는 처마의 삼각상대(三角狀帶)에 머물러서 방의 외기 온도를 빼앗으려고 할 때 이 삼각상태의 따뜻한 공기는 상당히 저항하면서 보온하여 준다.

나. 건축자재의 취약성을 보완하기 위함이다.

집의 건축자재의 대부분은 목재인데 이는 습기에 약하다는 약점이 있다. 이렇게 습기에 약한 목재가 빗물의 직접적인 노출과 낙숫물이 튀는 것 등을 방지하기 위해서이다.  전통적으로 벽도 진흙을 흔히 사용했는데  이것 역시 처마의 낙숫물이 튀지 않게 하는 것이 수명을 연장하는 방법이었기 때문이다.

다. 생활관습이 처마를 넓게 만드는 요인이 되었다.

농사에 쓰이는 연모나 거둔 곡식을 저장하는 일차적인 저소(儲所)로 처마 밑이 알맞았다. 작업장으로도 유용한 공간이 되어서 처마가 깊어지는 요인이 되었다.

이런 자연적, 인문 사회적인 조건에 의해 처마는 살림집에서뿐만 아니라 공공 건축물에서도 그대로 반영되어 기와집, 초가집 등 어떤 종류의 집이라도 처마는 깊이가 깊어질 수밖에 없었다.

지붕의 처마를 깊게 하여 건축의 과학적이고 실용적이며 아름다움을 최대한 살리려는 선조들의 슬기를 본받고 이를 되새겨 봄으로써 조상들의 지혜를 알고 우리 건축 문화에 자긍심을 갖게 할 수 있다

활동4.	탐방 기록 발표회

전통 한옥을 탐방하고 기록한 보고서를 학급 전체가 조별로 발표한다. 각 조에서 새롭게 발견한 사실이 과학적으로 근거가 있는 가치 있는 일인지 생각하며 듣고 전통 한옥에서 편리한 생활을 위해 계승할 것과 개선할 것을 찾아본다.

활동 목표

□ 전시에 작성한 전통 한옥 탐방결과를 발표한다.

□  자기 조에서 발견한 것과 다른 조의  발표 사실이 어떤 차이가 있는지 생각하며 듣는다.

준 비 물

보고 자료, 실물 화상기

활동 전개

1. 조별 발표

1) 조별로 전통 한옥 탐방에 대한 결과를 발표한다.

2. 전체 토의

1)  다른 조에서 발표한 내용 중 의문 나는 점이 있거나 자세히 알고 싶은 점이 있으면 질문하고 대답한다.

3. 지도 조언

1)  전문가를 초빙하거나 학교에서 전통 한옥의 특징을 가장 잘 알고 계신 분의 조언을 듣는다.

활동 안내

1)  전문가를 초빙하여 지도 조언을 듣기가 어려운 여건이라면 전통 가옥 탐방 시에 관리인이나 전문가의 조언을 녹화하여 지도 조언 시간에 보여주는 것도 좋은 방법이 될 것이다.

평  가

발표하는 내용에서 전통 한옥 건축에 응용된 과학적 근거를 얼마나 바르게, 다양하게 대는지 평가한다. 발표 자세와 준비된 자료의 제시하는 태도를 평가한 후 전시에 평가된 것들을 합산하여 우수한 조를 시상한다.

배경 지식

1. 초가집 짓기

2. 집의 구조 및 방식

[그림 13] 기둥 세우기

초가는 대체적으로 집의 구조가 간단하기 때문에 특별한 설계와 건축기술이 필요치 않고, 산에서 나무를 베어다가 도끼로 대충 다음어 지을 수 있는 집으로서, 집짓기에는 크게 나누어 담집과 목조집이 있다.

먼저 담집을 지을 경우에는 전면을 제외한 삼면 또는 사방(방문틀 자리는 제외)을 돌과 흙을 이용하여 차곡차곡 쌓아 올린 후 지붕의 하중을 담에 의존하여 짓게 되는 집으로서, 산간지대에 사는 아주 가난한 사람들이 자신의 노동력만으로 지을 수 있는 집이다. 담집에는 짚(거섶)을 잘게 썰어 진흙으로 반죽한 흙덩이와 호박돌을 한겹씩 쌓아올려 지은 토담집과, 돌이 귀한 지역에서 순흙으로만 쌓아올려 지은 둑집, 그리고 바람이 세고 돌이 많이 나는 곳에서는 돌로만 벽체를 쌓은 다음 내벽을 흙으로 막아 지은 돌담집이 있다.

이와 같은 담집들은 구조적으로 담을 높이 쌓을 수 없으므로 집높이가 보편적으로 낮게 지어진 반면, 단열이 잘되므로 겨울에는 따뜻하고 여름은 시원한 것이 특징이다. 따라서 우리 나라 초가 가운데 가장 많이 지어진 집의 구조로는 목조 초가 즉 뼈대집이 있다. 뼈대집은 기둘을 사면에 세우고 보와 도리를 걸친 다음 지붕의 하중을 이곳에 의존하도록 지은 집을 말한다.

[그림 14] 기둥에 보와 도리를 결합시킨 모양

한편 담집이나 뼈대집 모두 집을 짓기 위해서는 터 닦기를 마쳐야 한다. 터 닦기는 제일 먼저 양지바른 곳에 터를 잡은 후 괭이나 삽 등으로 땅을 고르고 달구질을 하여 땅을 단단하게 다지는 것으로 끝이 난다. 그런 후 담집을 짓기 위해서는 지면과 닿는 부분에는 습기가 올라오지 못하도록 큰 돌로 한겹씩 쌓은 후 흙과 돌을 이용하여 벽체를 만든다. 벽체가 완성되면 벽체를 이용하여 보와 도리를 걸치고 보 위에 대공(동자기둥)을 세워 상량을 하고 서까래를 걸쳐 지붕을 만들어 산자를 엮은 후 이엉을 엮어 덮는다. 지붕이 완성되고 내부 벽체와 문, 방구들, 부엌 등을 만들면 오두막집 혹은 세칸 토막집이 한채 완성된다.

그러나 목조 초가는 담집보다 집짓기가 복잡하다. 먼저 기둥을 세울 자리에 주추(초석)를 놓는다. 초석이 놓이게 되면 기둥을 세우는데 기둥 세우기(入柱)는 기둥머리로부터 보와 맞춤을 위해 만든 장부인 기둥새를 빼고 기둥길이를 똑같이 맞춰서 상기둥을 중심으로 뒷기둥, 오른쪽 기둥, 왼쪽 기둥의 순으로 세워 나간다. 기둥을 세우고 나면 기둥머리를 맞추고 지붕의 하중을 지탱하는 보와 도리가 얹혀지고 지붕틀을 만들게 된다. 그 다음에 서까래를 걸쳐 고정시키며 서까래를 얹고 나면 너시래(외대) 또는 산자를 엮어 알매(반죽한 흙)를 얹는데, 이때 알매를 얹은 집을 알매집이라고 하고 알매를 얹지 않은 집을 건새집이라고 부른다.

3. 지붕모양 및 이엉매기

1) 지붕모양

초가지붕의 물매(경사도)는 볏집 지붕일 경우에는 보통 45-60도이며 샛집 지붕은 60-65도 정도의 경사각을 이우며 지붕(일자형집)의 종류는 맞배지붕과 우진각지붕, 상투지붕 등 세 가지로 나눌 수 있다. 먼저 맞배지붕은 지붕의 평면이 두 개의 긴 네모꼴로 이어져서 왈(曰)자 모양으로 측면에서 볼 때는 ㅅ자 모양이 되는 지붕을 갖게 되며 이와 같은 지붕을 일명 박공지붕이라고도 부른다. 맞배지붕을 더 정확히 말하며 세마루지붕으로서 밑에서 올려다보면 서까래가 노출된 것이 마치 배 밑창을 보는 것 같다고 해서 붙여진 이름이다. 또 우진각지붕은 지붕의 평면이 사면으로 구성되어 앞, 뒤 두면은 사다리꼴이 되고 좌·우면은 삼각형 모양이 된다. 처마끝은 같은 높이로 가지런히 집을 휘감아 돌므로 비바람에 노출이 적으며 용마루는 다른 형태보다 짧아지기 때문에 격식을 중요하게 생각하지 않는 초가에서 가장 많이 지어진 지붕의 형태이다. 이어서 상투지붕은 본채에서는 사용하지 않는 지붕모양으로서 헛간채, 뒷간, 잿간 등의 지붕구조가 단순한 건축물에서 주로 볼 수 있는 지붕이며 서부지방에서 많이 사용하는 지붕 기술이다. 그리고 학각지붕은 배지붕과 우진각지붕이 합쳐진 모양의 지붕으로서 구조와 방식은 복잡하지만 외간미가 좋아 기와집에서 흔히 쓰는 지붕이다.

[그림 15] 맞배 지붕

[그림 16] 우진각 지붕

[그림 17] 상투 지붕

2) 이엉의 종류

초가 지붕을 이는 방법에는 비늘이엉법과 사슬이엉법의 2가지가 있다. 비늘이엉은 그 모양이 물고기의 비늘을 닮았다 하여 붙여진 이름으로서, 배집 등에 주로 사용되며 짚의 뿌리쪽을 한뼘정도 밖으로 내어서 엮는 방법이며, 길게 엮은 날개 2장을 이엉 꼬챙이로 뀌어 올린 다음 지붕의 앞뒤를 덮고 남은 부분으로 좌우 양쪽의 벽을 가릴 수 있다. 비늘이엉은 같은 양의 짚으로 엮어도 수냉이 쪽이 두껍고 튼튼하기 때문에 수명은 사슬이엉보다 오래간다. 그러나 지붕의 물매가 싸지 않으면 빗물이 잘 흐르지 않는 단점도 있다. 사슬이엉은 짚 뿌리쪽이 밖으로 나오지 않도록 덮는 방법이며, 볏집을 일정한 양(量)으로 엮은 수십 장의 마름(둥글게 말아놓은 이엉)을 지붕 위로 올린 뒤에 멍석을 펴듯이 펴나가면서 덮는 방법이다. 이엉은 처마끝 부붐에만 부리쪽이 밑으로 오도록 깔고 다음에는 이와 반대로 하여 덮어 나간다. 사슬이엉으로 이으면 지붕의 표면이 매끈하여 빗물이 잘 타고 내린다. 따라서 서부 지방에서 비늘 이엉을 사용한 집이 가끔 발견되며, 중·남부 지방에서는 사슬이엉을 많이 사용한 것으로 보인다. 비늘이엉은 사슬이엉보다 2배 정도의 두께로 덮기 때문에 집안의 온기를 보존하는 데에 유리하고 수명도 오래가므로 추운 북부 지방에서는 주로 비늘이엉으로 지붕을 덮는다.

3) 이엉 줄매기

이엉을 얹고 용마름을 덮고 나면 이엉이 바람에 날리지 않도록 새끼줄로 매는데 이것을 고삿 맨다고 한다. 고삿 매기를 할 때 안으로 들어가는 고삿을 속고삿이라고 하고 밖으로 드러나는 고삿을 겉고삿이라고 부른다. 고삿 매기는 지방에 따라 조금씩 묶는 방법이 다르지만 보통 가로로는 여러 가닥이의 새끼를 매고, 새로로는 몇 가닥만 묶는 긴 메모꼴이 가장 많이 쓰이는 방법이다.

중·남부 지방의 고삿 매기는 긴 네모꼴인 일자매기를 많이 사용하며, 서부 지방에서는 일자매기와 함께 마름모매기를 하며 사선매기를 한 지붕도 가끔씩 볼 수 있다. 또 바람이 심하게 부는 제주도나 동해안 일부 지역에서는 새끼를 정방형으로 촘촘히 묶어야 한다. 따라서 전국적으로 가장 흔이 사용하는 고삿 매기의 순서는 지붕의 가로(긴쪽)로 여러 가닥의 새끼줄을 치는데 이것을 장매(누른새끼)라고 한다. 장매를 치고나면 세로(짧은 쪽)로 3-5가닥의 자른 매를 쳐서 장매가 움직이지 못하도록 얽어 묶어야 한다. 이때 새끼끝 부분은 서까래(연목)에 단단히 잡아당겨 묶는다. 특히 영남 내륙지방이나 남서해안 일부지역에서는 처마끝 이엉이 바람에 날아가는 것을 막기 위해 긴 눌림대(연침대)를 올리고 지붕을 뚫어 새끼를 끼워 넣어 서까래에 고정시킨다.

4) 초가의 마감

집의 뼈대와 지붕의 이엉을 덮고 나면 내부 마감공사를 시작한다. 내부시설은 제일 먼저 벽체를 만들고 기둥과 기둥사이에는 인방을 설치한다.(인방은 상인방, 중인방, 하인방이 있다). 인방이 끼워지면 토벽을 만들기 위해 각 인방 사이에 약 20cm 간격으로 힘살대(나무지주)를 박는다. 지주대를 세우고 나면 가로로 외대를 엮으며, 외대는 보통 반으로 쪼갠 대나무나 싸리나무. 가는 소나무 등을 칡넝쿨이나 새끼를 이용하여 지주대에 촘촘히 엮는다. 외대를 엮고 나면 짚을 잘게 썰어 넣어 반죽한 흙을 안쪽 벽과 바깥벽에 맞벽을 치는데 이을 초새 바르기라고 한다. 초새를 바른 후 벽이 굳어지면 다시 재새 바르기로 마감한다. 재새는 초새와 달리 짚을 썰어 넣지 않고 부드러운 황토흙을 가는 얼기미(채)에 쳐서 모래나 마사토와 반반씩 섞은 다음 물과 반죽하여 벽면을 매끈하게 덧붙여 바르면 벽체 공사는 끈이 난다. 벽을 만든 다음에는 구들을 놓게 된다. 구들은 대개 봉당 뜰에서 한자 정도 높이로 잡는데 먼저 불목(아궁이 입구에서 방안까지 한자 정도 깊이 파인 골)을 파낸 다음 아궁이(부석)입구 양편에 고임돌(굄돌)을 세우고 고임돌 위에는 커다란 이맛돌을 올려놓고 불목 위에는 두껍고 넓적한 돌을 덮는다. 그런 다음 불목 안쪽으로 불길이 들어가는 방고래를 만드는데 고래놓는 방식은 골고래로 만든 골구들과 허튼고래로 놓은 벌구들이 있다. 골고래는 일반적으로 두개의 아궁이에 다섯 개의 골을 만드는데 고돌(구들장을 받치기 위해 고래 양쪽으로 낮게 쌓은 담)을 쌓아 고래를 만든 다음 이 위에 구들돌은 얹어가는 방식이며, 허튼고래는 구들 바닥면을 불목쪽에서 위목(방안)쪽으로 비스듬히 경사지게 만들어서 고돌을 괴어 그 위에 구들돌을 얹게 되는 것을 말한다.

이와 같은 고래는 또 아궁이가 시설된 방에만 만들어져 굴뚝으로 연결되는 당고래와 2개 이상의 방으로 불길이 지나도록 구들을 놓은 내고래가 있다. 구들돌이 다 놓이게 되면 구들장 사이의 틈새를 주먹돌로 메운 뒤 볏짚을 썰어 넣고 반죽한 찰흙으로 작은 구멍이 보이지 않도록 채워 넣고, 그 위에 마른 흙으로 부토를 깔고 밟아 다진 후 부드러운 찰흙을 박죽하여 재새(미새)를 하면 방구들 놓기가 끝난다. 구들 놓기가 마감되면 마루 귀틀을 만들어 청널을 깔아 마루를 만들고 천장에는 반자(천장을 평평하게 만든 방의 상부 구조)를 설치한다. 그리고 방문을 단다. 방문은 하방과 중방 또는 상방 사이에 문설주를 세우고 그 사이에 문틀을 끼워 넣고 문지도리(돌쩍)를 달면 된다. 우리 나라 초가의 방문은 집의 형태와 지역에 따라 외여닫이문 쌍여닫이문으로 구분한다. 또 부속 문으로는 큰문 옆에 붙여 밖을 내다볼 수 있게 여닫이로 만든 작은 뙤창문(호령창), 통풍과 채광을 위해 조그맣게 만든 바래기 창문, 창은 여닫지 못하며 채광만을 위해 만들어진 봉창, 부엌의 통풍을 위해 창살만을 달아 만든 살창, 오두막집 부엌에 매다는 거적문과 목조 초가에 많이 사용하는 널빤지로 만든 판문 등을 단다. 구들과 마루, 창문들을 만들고 나면 도배를 한다. 도배가 끝이 나면 집의 내·외부 공사는 마무리되며, 마지막으로 처마 물 떨어지는 자리(지시랑)을 따라 그 안 쪽으로 한자에서 석자 높이까지 축담(기단)을 쌓으며 이어서 집의 경계를 따라 담장을 쌓는데, 담장에는 돌담, 토담, 둑담 등이 있다. 담장 쌓기가 완성된 후 사립짝(나뭇가지를 엮어서 만든 문짝)을 만들어 달면 초가가 한 채 완성된다.

5. 참고 자료

참고 문헌

한국의 전통마을 2, 수서원, 1997

한옥의 재발견, 주택문화사, 박명덕(등저)

한옥과 그 역사, 에밀레미술관, 신영훈

한옥의 조형(빛깔있는 책들), 신영훈, 대원사

한옥의 건축도예와 무늬, 신영훈외, 기문당

한국의 전통 초가, 윤원태, 재원출판사

서울의 한옥(H), 이상억, 한림출판사

서울의 한옥(S), 이상억, 한림출판사

韓屋의 建築陶藝와 무늬, 신영훈외, 기문당

참고 인터넷 사이트

- http://www.fpcp.or.kr/hanok.htm

- http://www.axisoft.co.kr/qtvr/la.htm

- http://www.my.netian.com/∼haito

- http://www.chonnam.chonnam.ac.kr/∼dycheon/index.html

- http://www.contest.co.kr/98U/bgchon52/

- http://www.koreanfolk.co.kr/folk/korean/index.htm

- http://www.koreachoga.com/

멀티미디어 자료

CD-ROM : 건축법 해설, 마루정보통신

한국의 고건축, 대영컴퓨터

방문 가능 기관 및 장소

남산골 한옥촌 (서울특별시 중구 필동 84-1)

- 순정효황후 윤씨 친가

- 해풍 부원군 윤택영댁 재실

- 부마도위 박영효 가옥

- 오위장 김춘영 가옥

- 도편수 이승업 가옥

한국 전통 초가연구소 (부산 진구 부전동 비전빌딩): 경주의 양동마을(경주에서 포항으로 향하는 7번 국도로 15km 정도 달리면 양동 마을로 향하는 영천행 28번 국도와의 합류하는 곳이 나온다. 이곳에서 입체화 되어있는 램프를 따라 안강방향으로 방향을 바꿔 1km 정도 가면, 양동 마을에 이른다.)

- 관가정(觀稼亭)

- 심수정

- 손동만씨 가옥

한국 민속촌 (경기도 용인시 기흥읍 보라리 107번지 한국민속촌)

집의 과학

성을 찾아서

□ 대상 : 6-7학년

□ 7차 교육과정의 관련 내용 : 편리한 도구(6학년), 힘(7학년)

□ 개념 : 힘, 일, 마찰력, 탄성력, 중력, 힘의 합력

□ 탐구 : 성에 관한 자료 찾기, 돌의 무게·크기·밀도 측정, 자료해석

결론도출(내용+탐구) -- 무게 측정하기.

개발: 김준태(공주대학교)

최기학(홍성여자고등학교)

이영직(충남과학고등학교)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 06021성을 찾아서

집의 과학 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

우리 조상들은 외세의 침략에 대비하거나 경계를 나타내기 위하여 많은 성을 쌓았다. 그런데 성은 그 특성상 자연적인 지형을 이용하면 방어에 편리하므로 사람의 접근이 어려운 곳에 쌓는 경우가 많았다. 도로 사정도 안 좋고, 교통 수단도 발달하지 못한 옛날에 어떤 재료로, 어떤 방법으로 성을 쌓았는지, 어떠한 과학적 원리나 기술을 이용하였는지 알아보도록 한다. 또한 과학·기술의 발달이 자주 국방의 기초가 됨을 알고 과학 탐구를 통해 나라 사랑을 실천하려는 의지를 갖도록 한다.

활   동

1. 성의위치와 특징을 조사해보자.

2. 돌로 건축한 성에 찾아가 보자.

3. 탐방기록 발표회

1. 모듈의 목표

□ 자료를 이용하여 성의 이름과 위치, 특징을 알아본다.

□ 성의 건축에 이용된 재료와 건축에 이용된 과학적 방법, 배경 지식을 알아본다.

□ 성을 건축한 조상의 과학적 태도를 본 받아 생활에 적용하려는 태도를 갖는다.

2. 교수□학습 활동의 개요

학 습 활 동	차시	활 동 방 법	평 가 방 법
1. 성의 위치와 특징 조사	1-2	참고 자료와 인터넷 사이트 검색을 통한 조사 학습	학습 활동 결과물 (조사 보고서)
2. 돌로 건축한 성 찾아가기	3-5	대집단별 탐방 활동	탐방 과정 관찰 평가 실험 활동 보고서 평가
3. 탐방 기록 발표회	6-7	소집단별 토의 및 결과 보고	발표 과정의 조별 평가, 질의 응답을 통한 개별 평가

3. 평가

학습에 필요한 성을 선택하고 찾아가는 일을 하려면 필요한 성의 위치와 특성을 파악해야 한다. 학생들이 살고 있는 고장에 위치한 성이나 먼 거리에 있는 성에 대한 자료를 찾아 조사하고 수집하는 과정을 평가한다. 탐방 활동 과정에서 자료의 활용 능력과  탐구 활동 능력을 평가하고 결과보고서를 통하여 과학적 지식의 응용 능력 및 과학적 태도를 종합적으로 평가한다.

4. 교수□학습 활동의 전개

활동 1. 성의 위치와 특징 조사

문헌과 사진, 민속 자료, 컴퓨터 검색을 통해 지금까지 남아있는 우리 나라의 성중에서 과학적으로 설계되고 건축된 성의 재료와 특징, 성의 위치를 확인한다. 과학 탐구 활동에 적합한 성을 찾아가는 방법과 교통편, 준비물을 알아본다.

활동 목표

□ 우리 나라에 남아있는 성중에서 과학 탐구 활동에 적합한 성을 찾는다.

□ 성의 위치와 일반적인 특징, 찾아가는 방법, 준비물을 찾는다.

준 비 물

백과사전, 역사지도, 연대표, 민속 자료, 컴퓨터, 교통지도

활동 전개

1. 자료 수집

1)  분단별로 성의 특징을 알 수 있는 자료를 함께 수집하거나 검색할 수 있는 방법을 토의 한다.

2) 적합한 자료를 최대한 수집한다.

3) 과학 탐구 활동에 가장 적합하다고 생각되는 성을 민주적인 방법으로 선택한다.

2. 성의 특징 조사하기

1)  과학 탐구 활동을 하기로 결정된 성의 위치와 찾아가는 방법, 준비물, 각자의 역할 등을 정한다.

2) 성을 찾아가는 날짜와 일정을 토의하여 정한다.

활동 안내

1)  우리 나라에는 각처에 많은 성들이 남아 있다. 그러나 본 학습에 이용하고자 하는 것은 돌을 다듬어 쌓아 만든 성이다. 먼 곳에 가려면 시간과 경비가 많이 들게 되므로 자료를 잘 검색하여 가까운 곳에 있거나 교통이 편리한 곳으로 정할 수 있도록 한다.

2)  사전에 학생들에게 자기가 살고 있는 고장에 있는 성에 대하여 알아보도록 하는 것도 좋은 방법이 될 것이다. 고장에 살고 계시는 어른들은 잘 알려지지 않은 작은 성이나 건물들도 알고 계시는 경우가 많으므로 여쭈어 보도록 한다. 컴퓨터 활용에 익숙한 어린이는 사전에 자료를 검색하여 필요한 내용을 정리해 오도록 한다. 학생 백과 사전이나 인터넷 자료를 이용하여 자료를 준비할 수도 있다. 학생들의 능력과 수준에 맞게 자료를 수집하는 능력을 길러 주도록 한다.

평  가

1)  많은 자료들 중에서 꼭 필요한 자료를 고르는 능력을 평가하고, 얼마나 다양한 방법으로 자료를 수집하는지, 수집된 자료를 얼마나 효율적으로 이용할 수 있는지 관찰을 통해 평가한다. 또 수집된 자료를 이용하여 찾아갈 수 있는 방법을 적절히 알아내는지 학습 활동 과정의 관찰을 통해 평가한다.

평가 내용	평가 기준(상, 중, 하로 표시)
자료 찾기	1. 학습에 필요한 자료를 파악하는가? 2. 파악된 자료를 빨리 찾아서 볼 수 있는가?
자료 활용	1. 찾은 자료를 이용하여 탐방할 성을 정하였나? 2. 탐방 장소에 가는 방법과 소요 시간, 거리 등을 알아 낼 수 있나?

배경 지식(城)

적의 침공에 대비하여 흙이나 돌로 튼튼하게 쌓은 구축물. 성이란 원래 흙으로 쌓은 둑과 같은 것을 뜻했는데, 둑을 높이 쌓아 외적의 침입을 막으려한 것은 원시적인 사회에서는 동서양을 가릴 것 없이 공통적이었다. 그러나 문명이 발달하자 그 나라의 국토와 국민의 형편에 따라 저마다 독자적인 발전을 보이게 되었다. 우리 나라 사적 중에는 성 또는 성터(성지)가 많다. 그처럼 많은 성이 언제부터 만들어지기 시작했는지 그 연대는 확실하지 않으나, 다만 기원전 194년에 위만이 왕검성(王儉城)에 도읍을 정했다는 기록이 있고, 기원전 18년에는 백제의 온조왕이 위례성(慰禮城)에서 즉위했다는 기록으로 보아 성은 오랜 옛날부터 우리 나라에 있었던 것으로 보인다. 또 개루왕 5년(132년)에 축성된 북한 산성은 지금도 사적으로 남아 있어 당시의 규모를 짐작하게 한다. 우리 나라의 성은 도성, 읍성, 산성, 행성(行城 : 장성) 등으로 나눌 수 있다.

( ) 계 획 서		결재	부 장	교 감	교 장
일 시	199 년 월 일 ( 요일) 출발 시간 및 장소 : 해산 시간 및 장소 :
목 적 지	○ ○ ○ ○ 학교에서의 거리 < > km 목적지 선정 이유 :
대상 및 인원	학년 반 ○ ○ 명
인 솔 교 사	○ ○ ○ 외 ○ 명
승차 지역과 도보 지역	학교에서 ○ ○ 까지 왕복 승차 (편도 km) ○ ○ 에서 ○ ○ 까지 도보 (편도 km)
준 비 물	필기 용구, 휴지, 구급약, 카메라, 등
지도 계획	수업안과 같음.
경 비	버스요금 ○ ○ ○원 (각자 부담)
지도상의 유의점	·목적은 뚜렷이 하고 목적과 활동이 의식적으로 결부되게 한다. ·학생들의 요구, 흥미 등을 충분히 고려한다. ·학습할 내용을 뚜렷이 한다. ·사전 조사를 통하여 현장의 실태를 충분히 고려한다. ·견학의 방법과 현장에서의 유의점 등을 충분히 인식시킨다. ·비교육적인 사실이 나타나지 않게 계획하고 준비한다. ·직접 경험에 의하여 실감을 갖고 감상을 하며 비판적인 사고에 까지 유도되게 지도한다. ·현장의 작업이나 직원에 대하여 방해가 되지 않게 한다. ·필요한 예의나 질문하는 요령 등을 사전에 충분히 지도한다. ·모든 계획은 학생과 같이 세운다. ·계획된 절차에 의하여 견학하고 필요한 사항을 기록하게 한다.
위와 같이 현장학습을 실시하고자 합니다. 20 년 월 일 지도 교사 ○ ○ ○ 인

활동2. 성에 가  보자

학급별로 전시에 찾아가기로 결정한 성을 찾아가 성을 건축한 재료와 방법, 이용된 기구나 기계의 과학적 원리를 알아낸다. 일을 할 때 힘의 원리를 이용하면 쉽고 빠르게 할 수 있다는 것을 알고 생활에 적용하는 태도를 갖도록 한다.

활동 목표

□ 무거운 물건을 이동하는 방법을 조사하고 일의 원리를 체험을 통해 알아본다.

□ 과학적인 사고력을 길러 생활에 적용하려는 태도를 갖는다.

준 비 물

필기구, 사진기, 돋보기, 나침반, 쌍안경, 줄자, 각도기, 간편한 복장, 도시락, 교통비

활동 전개

1. 탐방전 활동

- 목적지 확인

- 조사방법 알기

- 안전 사고에 대비한 유의점 알기

- 문화재 보호 의식 갖기

2. 성에 가기

1) 학급별로 정한 성을 찾아간다.

3. 성의 재료와 건축방법 알아보기

1) 성을 쌓은 돌들의 특징을 조사한다.

- 돌의 크기와 모양

- 돌의 단단하기

- 돌을 쌓은 모양

- 성의 길이와 넓이, 높이

- 주변의 돌과 성을 쌓은 돌의 차이나 같은 점

- 성의 안쪽과 바깥쪽의 모습 비교

2) 성을 쌓은 방법을  알아보자.

- 먼 곳에서 돌을 어떻게 운반하였을까?

- 돌을 상자 모양으로 다듬을 수 있는 방법은 무엇일까?

- 무거운 돌을 어떻게 높이 쌓을 수 있었을까?

- 가장 큰 돌의 무게는 얼마나 될까?

4. 무거운 물건을 옮기는 방법 탐구

1) 도르래를 사용하여 돌을 움직이며 도르래를 사용하지 않을 때와 힘의 세기를 비교 한다.

2) 비탈길과 평지에서 돌을 움직이는 방법

3) 미끄러운 길과 울퉁불퉁한 길에서 돌을 움직이는 방법

활동 안내

1)  대규모 토목공사를 진행할 때에는 넓은 도로를 내는 것이 선결 과제이다. 그러나 성을 건축할 당시의 옛날 우리 나라의 교통 시설은 큰 돌을 실어 나를 수 있는 넓고 평평한 도로가 있었다고 추측하기 어려운 일이다. 그렇다면 어떤 방법으로 돌을 이동시켰을 것인지 과학적 사고와, 경험, 자료의 검색 등을 통해 다양하게 알아보도록 한다.

2)  성의 길이를 학생들이 자로 정확히 재기는 어려울 것이다. 걷기에 편리한 쪽을 택	하여 보폭의 길이를 걸음의 수로 곱하여 재거나, 돌의 평균 가로 길이에 한 줄의	돌의 수를 곱하여 계산하는 것도 생각해 볼 수 있다. 그 외에 학생들이 각자 구역	을 정하여 줄자로 잰 후 더하는 방법도 이용해 볼 수 있다.

3)  성의 안쪽 모습과 바깥쪽의 모습은 다른 경우가 많다. 주택의 담장은 안과 밖이 담	장과 직각을 이루지만 성의 안쪽은 비스듬한 경우가 많다. 또 성의 안팎이 직각일	경우에는 반드시 성 안쪽의 사이사이에 계단이나 비스듬한 길이 있을 것이다. 성을	쌓은 목적을 알 수 있는 부분이므로 자세히 관찰하고, 그 이유를 알아보게 한다.

4)  성을 쌓은 돌의 질량은 돌의 부피(가로×세로×높이)를 구하여 돌의 밀도를 곱하면	된다. 돌의 밀도는 돌의 특징을 조사하여 어느 암석인 지를 확인하여 구할 수도 있	고 고체의 밀도를 구하는 방법을 활용할 수도 있다.

5)  돌의 이동방법 탐구에서 마찰력에 대한 이해와 마찰력을 줄이는 방법을 실험을 통	해 체험하게 한다.

6)  무거운 돌을 들어올릴 때는 일의 원리를 체험할 수 있는 빗면, 지렛대, 도르래 등을	실험을 통해 체험하게 한다.

평  가

성의 길이와 넓이, 높이를 재는 과정에서 측정 능력과 조별 협동 자세 및 역할 분담활동을 관찰하고 평가한다. 무거운 물건을 옮기는 여러 가지 방법을 이용하여 실험한 후 작성한 보고서를 통해 실험 능력과, 과학적 사고 능력, 보고서 작성 능력을 평가하고, 물건을 가장 적은 에너지로 옮길 수 있는 방법을 찾아내는지 개별로 평가한다.

평가 방법	평가 내용	평가 기준(상, 중, 하로 표시)
관찰	측정 능력	1. 성의 길이와 넓이를 정확히 재는가? 2. 측정 도구를 바르게 사용하는가?
	태도	1. 맡은 역할을 잘 수행하는가? 2. 조별 활동에 협조적인가?
실험과정의 관찰	여러 가지 방법으로 물 건을 직접 옮겨보고 무 거운 물건을 쉽게 옮기 는 방법 찾기	1. 손으로 들어 옮기기. 지레, 도르레, 수레 등의 도구를 이용하여 옮기기. 빗면을 이용 하여 옮기기를 직접 실험하고 그 결과를 과 학적으로 측정해 낼 수 있는가?
실험보고서 평가	보고서 쓰기	1. 보고서 형식이 실험 내용에 적합한가? 2. 실험 과정과 결과가 잘 나타나 있는가?

배경 지식

지레

무거운 물건을 괴어 들어서 움직이는 데 쓰는 막대. 막대의 한 점을 받침으로써 작은 힘으로 무거운 물체를 움직일 수 있다. 힘을 가하는 점을 힘점, 지레를 떠받치는 점을 받침점, 물체의 무게가 걸리는 점을 작용점이라 한다. 같은 무게의 물체라도 받침점을 물체에 가깝게 할수록 힘이 덜 든다. 곧 받침점에서 작용점까지의 거리를 a, 힘점에서 받침점까지의 거리를 b, 물체의 무게(지레가 물체에 작용하는 힘)를 W라 하면, 힘점에 가하는 힘 F는 F=W×(a/b)가 되어 a가 짧고 b가 길수록 힘 F가 작아지게 된다. 이를 지레의 원리라 한다. 이 때 지레가 물체에 한 일과 손이 지레에 한 일은 마찬가지로서, 지레를 사용하면 힘에는 이득이 있으나 일에는 이득이 없다. 지레의 원리를 이용한 것으로 장도리, 대저울, 병따개, 핀셋, 가위 등을 들 수 있다. 또 도르래나 회전축(자동차나 자전거의 핸들)도 지레의 원리를 응용한 것이다.

지레는 옛날부터 인류가 많이 사용하여 온 도구이다. 지금도 무거운 물체를 들 때나 채석장 등에서 많이 사용하고 있다. 지레를 사용할 때에 작용하는 힘과 한 일과의 관계를 알아보자. 지레로 물체를 움직일 때는 힘점, 받침점, 작용점 의 세 곳에서 힘이 작용하게 된다. 이 세 점(A, B, C)의 위치에 따라 사람이 가해야 하는 힘의 크기가 달라진다.

그림에서 사람이 지레에 한 일과 지레가 추에 한 일이 같다. 즉, 사람이 지레에 한 일의 양만큼 지레가 추를 들어올리는 일을 한다. 이것은 지레를 사용하여 물체를 들어 올려도 하는 일의 양은 항상 같다는 것을 의미한다.

저울의 눈금 × 저울의 이동 거리 = 추의 무게 × 추의 이동 거리

(사람이 한 일) = (지레가 한 일)

따라서 지레를 이용하면 작은 힘으로 무거운 물체를 들어올릴 수 있어, 힘에는 이득이 있으나 일에는 이득이 없다.

지레에서 받침점으로부터의 거리가 R 인 점에 힘 F를 작용시켜 받침점으로부터 거리가 r 인 점에 있는 무게가 w 인 물체를 올린다면 F/w= r/R 이 된다. 즉, F = r/R × w 가 되므로 (r/R) 을 줄이면 작은 힘 F로 무게가 w 인 무거운 물체를 들어올릴 수 있다.

도르래

물체를 들어올릴 때 한 손으로 드는 것보다는 두 손을 사용하면 훨씬 쉽게 들어올릴  수 있다. 이러한 점을 이용한 도구가 도르래이다. 고정도르래를 쓰면 물체를 끌어올리는 힘에는 이득이 없으나. 힘의 방향을 바뀌어 편리하게 끌어올릴 수 있다. 움직 도르래를 사용하면 그림과 같이 하나의 물체를 두 개의 끈으로 지탱하는 것과 같으므로 끈에는 물체 무게의 1/2의 힘이 걸린다. 그런데 물체를 h만큼 들어올리기 위해서는 당기는 쪽 끈은 2h만큼의 거리를 당겨야 한다.

이 때 물체가 받은 일 W은 W = F × h = Fh 이고, 사람이 해 준 일 W은 W = F/2 * 2h = Fh 이다. 그러므로 움직 도르래를 사용하면 힘은 1/2밖에 들지 않으나 일에는 이득이 없음을 알 수 있다.

물체를 높이 h까지 들어올리려면 물체의 무게 만한 힘이 필요하지만, 물체를 빗면에 평행한 방향으로 밀어 올릴 때에는 물체의 무게보다 작은 힘으로도 밀어 올릴 수 있다. 그러나 이 때에는 높이 h보다 긴 거리 s 만큼 밀어 올려야 한다.

그러므로 빗면을 이용하여 물체를 어느 높이까지 끌거나 밀어 올릴 때 한 일의 양은 그 물체를 그 높이까지 직접 들어올릴 때 한 일의 양과 같다. 따라서, 물체의 무게를 w, 미는 힘을 F, 빗면의 길이를 S, 빗면의 수직 높이를 h라고 하면 Fs = wh 또는 F = hw/s 의 관계가 성립한다. 즉, 빗면에서는 빗면의 길이가 수직 높이보다 길수록 힘은 적게 들지만 이동 거리가 길어지므로 한 일의 양에는 이득이 없다는 것을 알 수 있다.

일반적으로 도구를 사용하면 힘에는 이득을 보지만, 이동 거리가 더 길어지므로 한 일의 양은 서로 같다. 이것을 일의 원리라고 한다.

참고 실험 : 돌의 밀도 측정

1. 실험의 성격

□  본 실험은 물질의 질량과 부피를 이용하여 물질의 종류를 구별할 수 있는 물질의 특성을 알아보는 실험이다. 즉 물질은 종류에 따라서 단위 부피에서의 질량이 각기 다르다는 사실을 확인시킨다.

□  같은 물질일 경우에는 부피가 다르더라도 물질의 단위 부피당 질량은 일정한 값을 가지나, 물질의 종류가 달라지면 그 값은 달라진다. 이와 같이 물질의 단위 부피당 질량은 물질의 종류를 구별할 수 있는 특성으로 이용되며 이를 □밀도□라고 함을 지도한다.

2. 실험 목표

□ 밀도는 물질의 특성임을 안다.

□ 실험을 통하여 고체의 밀도를 구할 수 있다.

3. 실험 준비물

□ 윗접시 저울 1 또는 전자저울  □ 메스 실린더 크기별로 여러 개

□ 비커 크기별로 여러 개  □ 돌조각 여러 개 □ 물

4. 실험 과정 지도

(1)  윗접시 저울을 사용하여 물질의 질량을 잴 때 저울을 바르게 사용하도록 지도한다.

(2)  고체 표면에 물이 묻어 있으면 정확한 고체만의 질량을 알기 어려우므로 고체 표면에 묻어있는 물기를 완전히 제거한 후에 질량을 측정하도록 한다.

(3)  불규칙한 모양의 고체 물질의 부피를 측정할 때에는 [그림 1]과 같이 고체 물질을 실에 매달아 물이 들어 있는 메스 실린더에 넣고 눈금을 읽는다.  이 때 메스실린더의 액면과 시선이 수평이 되도록 해서 최소 눈금의 1/10까지 읽도록 지도한다.

(4)  실험 재료는 준비물에 나와 있는 것 외에 주변에서 구하기 쉬운 것으로 대체해도 무방하다.

(5) 빈 비커의 질량을 먼저 측정하지 않은 이유를 질문을 유도하여 이해시킨 후 실험하도록 한다.

(6)  액체가 들어 있는 비커의 질량을 재고, 액체를 메스 실린더에 옮겨 부피를 잰 후 빈 비커의 질량을 재는 순서를 강조한 후 실험하도록 한다.

(7) 측정한 질량과 부피값으로 밀도를 계산하게 한다.

5. 결과 정리 및 해설

돌조각의 종류	돌조각1	돌조각2	돌조각3	돌조각4	돌조각5	돌조각6	평 균
질 량 (g)
고체와 물의 부피 (mL)
물의 부피 (mL)
고체의 부피 (mL)
밀 도 (g/cm□)

6. 지도상의 유의점

가.  윗접시 저울의 올바른 사용법을 숙지시키고 분동을 사용할 때 최소 분동의 질량이 얼마인가를 확인토록 한다.(보통은 100 mg, 즉 0.1 g이다.)

나.  메스 실린더의 눈금은 mL단위로 표시되어 있는데 1 mL = 1cm□임을 알려주고, 또 밀도의 단위는 주로 g/cm□를 사용하지만 액체의 경우 g/mL를 사용할 수도 있음을 알려준다.

다. 질량 측정은 0.01 g까지, 부피는 0.1 mL까지 읽도록 한다.(최소 눈금의 1/10까지)

라. 질량과 부피는 각각 2회 이상 측정하여 그 평균값으로 밀도를 구하도록 하는 것이 바람직하다.

마.  물이 담긴 메스 실린더에 고체를 넣을 때 물이 밖으로 튀어나오지 않도록 주의한다. 또 메스 실린더가 깨지지 않도록 실을 잡고 있게 한다.

바.  고체를 매달은 실은 가늘수록 좋으며 실이 물 속에 잠기는 양을 최소화시키는 것이 오차를 줄일 수 있다.

사.  실험조별로 측정값을 칠판에 기록하여 서로 비교하여 부피와 질량이 서로 달라도 물질의 종류가 같으면 일정한 밀도값을 가짐을 알게 한다.

7. 평가 자료

가. 실험  과정

(1) 메스 실린더의 눈금을 읽을 때 눈의 높이와 가장 낮은 액면의 높이가 일치하는가?

(2) 고체의 밀도 측정시 질량을 먼저 재고 부피를 나중에 재는 순서를 잘 지켰는가?

나. 실험 보고서

(1) 밀도의 계산 과정이 올바른가?

(2) 밀도를 계산할 때 유효 숫자의 처리가 올바른가?

활동 3.	탐방 기록 발표회

성을 탐방한 후 그 결과 알게 된 과학적 사실과 실험을 통해 추측한 성의 건축방법을 조별로 토의하고 기록한다. 각 조에서 작성된 탐방 보고서를 발표하고, 안전하고 편리한 생활을 위해 과학적 지식이 활용됨을 깨달아 과학 기술 발전에 이바지하려는 자세를 갖는다.

활동 목표

□ 전시에서 성을 찾아가 알게 된 성의 과학적 특징을 토의 기록한다.

□  성의 건축에 이용된 과학적 지식과 실험을 통해 알아 낸 과학적 축성 방법을 발표하고, 성의 탐방에서 느낀 점과 앞으로 우리가 가져야 할 생활 자세를 말한다.

준 비 물

필기구, 발표 자료

활동 전개

1. 조별 토의

1) 개인별 기록을 토대로 각자 성의 특징과 건축 방법을 조별 토의 및 기록한다.

2. 탐방 및 실험 결과 발표

1) 각 조별로 작성한 내용을 발표한다.

2)  다른 조에서 발표한 내용 중 의문 나는 점이 있거나 자세히 알고 싶은 점이 있으면 질문하고 대답한다.

3. 지도 조언

1)  향토 문화 연구가나 전문가를 초빙하여 성에 대하여 조언을 듣거나 담인 교사의 조언을 듣는다.

활동 안내

1)  성을 탐방할 때에 조별로 서로 다른 성을 탐방한다면 발표할 때에 더욱 흥미가 있을 것이다. 그러나 학교 여건상 같은 장소를 탐방하였다면 질의 응답 시간이 보다 더 활기를 띠게 될 것이다.

2)  학생들이 실험하고 추측한 성의 건축 방법이 실제와 다를 수도 있다. 역사적으로 어떻게 건축되었다는 확실한 기록이 남아있는 성의 경우에는 교사가 수정 발표할 수 있어야 한다. 그러나 기록이 없는 성의 건축 방법을 학생들이 과학적 추론에 의하여 말 할 때에는 일단 수긍해 주고 다른 방법도 생각할 수 있도록 유도 한다.

평  가

발표하는 내용중 성의 건축 방법에서 과학적 근거를 얼마나 타당하게, 바르게 말하는지 듣고 평가한다. 발표 내용으로 조별 평가를 하고, 질의하는 내용과 자세 및 듣는 태도에서 개별 참여도 및 흥미도를 평가한다.

배경 지식

수원성

지금부터 200여년 전 조선시대 22대왕 정조시대에 건설되어 경기도와 수원시의 자랑이 되어 온 수원성은 화성이라고도 불리며 우리 민족의 위대한 문화 유산 중의 하나이다. 총 길이 600여 미터의 성곽과 저수지, 통신시설인 봉화대, 농업관개시설 등으로 이루어져 있다.

성의 건축 당시 31세였던 정약용이 학식과 지혜를 총동원하여 지은 성으로도 유명하다. 이 때에 정양용이 발명한 거중기는 무거운 물건을 드는데 이용되었으며 도르래를 이용하여 만들었다고 한다. 원래는 흙으로 된 읍성이었으나 1794년(정조 18년)에 새로이 성곽을 쌓음으로써 둘레가 4,424m이고, 넓이는 약 206만□에 이른다. 이 성곽은 정약용의 서양식 축성법에 기초를 둔 성제(城制)에 따라 설계되었다. 공사에는 거중기 등의

기계를 활용하였고, 재료로는 돌과 벽돌을 사용하되 규격화한 점이 특색이다. 성곽의 주요 건축물 가운데서도 특히 팔달문, 장안문, 창룡문, 화서문, 서장대, 남장대, 화홍문, 방화 수류정 등이 유명하다. 사적 제3호로 지정되어 있다.

5. 참고 자료

참고 문헌

전통 과학건축, 손영식 저, 대원사

수원성, 김동욱 저, 대원사

한국의 고건축 광장, 주명덕 저

꿈의 문화 유산, 유봉학 저, 화성 신구 문화사

집짓기(전통과학 시리즈), 김영환, 보림

참고 인터넷 사이트

- http://sh.hanarotel.co.kr/~possy/suwon.html

- http://www.ocp.go.kr (문화재 관리국)

- http://my.netian.com/~yub91/html/source1.html

- http://my.netian.com/~arch1/

멀티미디어 자료

한국의 고건축(CD-ROM), 대영컴퓨터

방문가능 기관 및 장소

화성(경기도)

부여성흥산성(충남)

부여부소산성(충남)

서울성곽(서울시)

광주풍납리토성(서울)

공주공산성(충남)

경북경주남산성(경북)

경주부산성(경북)

부여청마산성(충남)

명활산성(경북)

관문성(경북),

행주산성(경기도)

남한산성(경기도)

부여나성(충남)

고령주산성(경북)