Of all the natural processes around us, the annual changing of leaves from green to different shades of yellow, orange, and red is perhaps the most beautiful. But behind this show of color, there are important scientific processes at work.
우리 주변에 일어나는 많은 자연현상중에서 푸른색 나무잎이 노랑, 주황 그리고 빨강색으로 변화되는 단풍드는 현상이 가장 아름다운 것일지도 모릅니다. 그러나 이러한 색깔 변화의 뒷면에는 중요한 과학적인 과정이 진행되고 있어요.
Want to a peek into the science behind a tree's changing leaves? With this hands-on activity, you'll show how those colors stay hidden in the leaf all year long!
나무잎 색깔 변화 이면에 숨어있는 과학을 한번 보고 싶으세요? 이번 과학 실험을 통해서 얼마나 다양한 색깔들이 나무잎 안에 일년내내 숨어있는지 알게 될거예요!
■ Things you need (필요한 것들)
•Leaves (나무잎)
•Small jar (a baby food jar work well) 작은 유리병 – 이유식병이면 좋아요
•Cover for jars or aluminum foil or plastic wrap 유리병을 덮을 수 있는 알루미늄 호일이나 플라스틱 랩
•Rubbing alcohol 알코홀
•Paper coffee filter 커피 종이 필터
•Shallow pan 얇은 팬
•Hot tap water 뜨거운 수도물
•Plastic knife or spoon 일회용 칼이나 숟가락
■ Procedures (실험절차)
1.Collect 2-3 large leaves from the same tree type. You should tear or chop the leaves into very small pieces and put them into small jars. 먼저 똑같은 나무에서 큰 나뭇잎 2~3장을 모으세요. 그 나뭇잎을 아주 작은 조각으로 잘라서 조그만 유리병에 넣으세요.
2.Add enough rubbing alcohol to the jar to cover the leaves. Using a plastic knife or spoon, carefully chop and grind the leaves in the alcohol. SAFETY NOTE: rubbing alcohol can be harmful if mishandled or misused. Use in a well-ventilated area, and avoid contact with skin. 나무잎 조각을 덮을 만큼 충분한 양의 알코올을 병에 넣어주세요. 일회용 나이프나 숟가락을 가지고 다시한번 알코올 속 나뭇잎을 작은 조각으로 잘라주세요. 주의 : 알코올은 잘못 사용되면 위험하니 조심해서 다루어 주세요. 공기 순환이 잘 되는곳에서 실험을 하고 피부에 직접 닿는것을 되도록 피해주세요.
3.Cover the jar very loosely with a lid, plastic wrap or aluminum foil. Place the jar carefully into a shallow tray containing 1 inch of hot tap water. 유리병 윗면을 알루미늄 호일이나 플라스틱 랩으로 살짝 덮어주세요. 이 유리병을 약 1인치 정도의 뜨거운 수돗물이 담긴 낮은 접시에 놓아주세요.
4.Keep the jar in the water for at least a half-hour, longer if needed, until the alcohol has become colored (the darker the better). Twirl the jar gently about every five minutes. Replace the hot water if it cools off. 이 유리병을 약 30분이나 필요하면 더욱 오래 놓아두세요- 알코올색이 어두운색으로 바뀔때까지 말이에요. 유리병을 약 5분간 천천히 돌려주세요. 유리병을 담그어놓은 뜨거운 물이 식게되면 물을 다시 바꾸어 주세요.
5.Cut a long thin strip of coffee filter paper. Remove the jar from the water and uncovered. Place a strip of filter paper into the jar so that one end is in the alcohol. Bend the other end over the top of the jar and secure it with tape. 종이 커피 필터를 길고 얇게 잘라주세요. 병을 물에서 꺼내어 위의 뚜껑을 벗겨주세요. 종이필터 끝을 유리병에 넣어서 알코올에 닿게 해 주세요. 필터의 다른 한쪽을 병위에 놓고 테이프로 잘 붙여주세요.
6.The alcohol will travel up the paper, bringing the colors with it. After 30-90 minutes the colors will travel different distances up the paper as the alcohol evaporates. You should be able to see different shades of green, and possibly some yellow, orange or red, depending on the type of leaf. 병속의 알코올이 이 필터를 따라 흡수되면서 그 색깔도 같이 움직이게 될 거예요. 약 30-90분후에는 알코올이 증발되면서 색깔이 다른 거리에서 움직임을 멈추게 될 거예요. 그러면 여러분들이 다른 종류의 푸른색을 보게 되는데, 나무잎의 종류에 따라 어쩌면 노랑, 주황 그리고 빨간색을 볼 수 있을 거예요.
■ Scientific Explanation (과학적 설명)
Chlorophyll is a green compound that hides the other colored pigments present in leaves. In the autumn chlorophyll breaks down, allowing the other pigments to be seen. The mix of pigments in a leaf may be separated into bands of color by the technique of paper chromatography. Chromatography involves the separation of mixtures into individual components, which you just did using alcohol and energy (heat). Then, by "absorption" and "capillarity," separation can take place! The paper holds the substances using absorption, while capillarity pulls the substances up the paper at different rates. Pigments are separated on the paper and show up as colored streaks or bands. Pretty cool, huh? As possible extension activities, you can compare different types of leaves and/or experiment with other types of paper.
엽록소는 나무잎에 있는 다른 색깔의 안료를 숨겨주는 파란색 물질이예요. 가을에 엽록소가 분해되면서 다른 종류의 안료가 보여질 수 있도록 하는것이지요. 나무잎에 있는 혼합된 안료가 종이 크로마토그라피의 기술을 통해 다른 색깔의 밴드로 분리되게 되는 것이지요. 크로마토그라피는 혼합된 색깔을 개인적인 색깔로 분리하게 되는 과정인데, 여기에서는 알코올과 열에너지를 이용해 이러한 과정이 일어나게 된 것이지요. 그리고는 모세관 현상과 흡수현상을 통해 색깔의 분리가 일어나게 되는 것이지요. 종이가 바로 흡수를 통해 다른 색깔을 가지고 있게되고, 모세관 현상을 통해 다른색깔의 물질이 다른 속도로 종이 필터로 올라오게 되는 것이지요. 안료가 종이 필터에서 분리되어 컬러밴드로 보여지게 되는 것이예요. 신기하지 않아요? 다른 종류의 실험을 하고 싶으면 다른 나뭇잎을 사용해 보거나 다른 종류의 종이를 사용해보고 관찰해보는 것도 좋아요.
■ Key Vocabulary
Chlorophyll : 엽록소
Grind : 자르다, 잘게 부수다
Pigments : 안료 (색깔)
Substances : 물질, 물체
Separate : 분리하다
■ To watch the experiment video, please go to : 과학실험 비디오
http://blog.naver.com/handsonenglish (사진 출처: education.com)
<김광미(Kwangmi Kim Shin)/TCIS(대전국제학교) ELL Coordinator/미국 존스홉킨스 교육대학원 석사/미국 매릴랜드주 몽고메리카운티 공립학교 ESOL교사>
