You know that materials have different densities. You can see that honey and lamp oil have completely different densities, and so do the liquids and solids in between them. All those materials seem to have a set density, but did you know that you can change the density of some materials? We’ll show you a cool way to see a change of density in action with the Light Ice, Heavy Water experiment.

물질마다 밀도가 다르다는 것은 여러분도 알고있어요. 여러분은 또 꿀과 램프오일은 전혀 다른 밀도를 가지고 있는것을 알거예요, 액체와 고체의 밀도가 다른것 처럼 말이예요. 이 모든 물체는 어쩌면 정해진 밀도를 가진것 처럼 보여지지만 어떤 물체의 밀도는 변화시킬 수 있다는 것을 혹시 아세요? 이번 가벼운 얼음, 무거운 물 실험에서는 어떻게 밀도가 변화되는지를 실제로 관찰할 수 있는 놀라운 방법을 보게 될 거예요.

■ Things you need (필요한 것들)

Baby oil  베이비 오일 / Vegetable oil  식용유 / Ice cubes 얼음 조각 / Food coloring 식용물감 / Clear, empty container (A drinking glass will work great) 음료수잔 (유리로 되어서 안을 잘 볼 수 있는것)

■ Procedures (실험절차)

1. Add two drops of food coloring to a clear, empty container.  두방울의 식용물감을 투명하고 비어있는 유리잔에 떨어뜨려 주세요.

2. Fill half of the container with vegetable oil. 유리잔의 반 정도를 식용유로 채워주세요.

3. Fill the rest of the container with baby oil, leaving just a little bit of space on top. 위부분을 조금 남기고 나머지 유리잔을 베이비 오일로 채워주세요.

4. Take a moment to notice how the two oils mix together. It may be hard to tell, but the vegetable oil settles below the baby oil. 잠시동안 이 두가지 기름(오일)이 어떻게 섞이는지 관찰해 보세요. 아마 눈으로 감별하기는 어렵겠지만 식용유가 베이비 오일 아래로 자리잡게 될거에요.

5. Gently drop an ice cube into the container. It sits right in the middle of the container without sinking to the bottom or floating to the top! 조심스럽게 얼음을 유리잔에 넣어주세요. 얼음이 유리잔 바닥으로 가라앉지도 않고 윗면으로 뜨지도 않고 아마 유리잔 가운데쯤에 떠 있을 거예요.

6. After a little while, you’ll see a single drop begin to melt away from the ice cube. It looks like it is frozen in time as it clings to the ice cube until the very end, when it sinks straight to the bottom of the glass.  조금 시간이 지나면 얼음조각이 녹으면서 물방울 하나가 생기는것을 볼 수 있을 거예요. 처음엔 이 물방울이 얼어서 얼음 끝에 붙어있는것처럼 보이지만 결국엔 녹아서 유리잔 바닥으로 가라앉게 되요. (이 물방울은 녹아서 유리잔 바닥으로 가라앉기 전까지 마치 얼음에 얼어서 붙어있는것처럼 보여요.)

7. As the ice cube melts, drop after drop of water heads to the bottom of the container, mixing with the food coloring. 얼음이 점차 녹아가면서 물방울이 유리잔 아래로 떨어지게 되고 아래에 있는 식용물감과 섞여지게 되요.

■ Scientific Explanation (과학적 설명)

The basis of the Light Ice, Heavy Water experiment relies on density. Density = mass ÷ volume, which essentially equates to how many atoms are within a certain space. It is tough to see, but when you add baby oil to the vegetable oil in the container, the baby oil settles on top of the vegetable oil. This is because baby oil is a less-dense liquid than vegetable oil. That’s where water comes in to the picture.

가벼운 얼음, 무거운 물 실험은 밀도에 그 기초를 두고 있어요. 밀도는 질량을 부피로 나눈것으로  (밀도= 질량 ÷ 부피), 본질적으로 어떤 공간내에 얼마나 많은 원자가 있는지와 동일한 것이예요.  눈으로 관찰하지는 어렵지만, 유리잔 안의 식용유에 베이비 오일을 넣게되면 베이비 오일이 식용유 위에 자리잡게되요. 이것은 베이비 오일이 식용유 보다 밀도가 낮은 액체이기 때문이죠. 그리고 이때 물이라고 하는 액체가 보여지게 되는 것이지요.  

As you likely know, ice cubes are frozen bricks of water. Water reacts unlike almost every other material on earth when it freezes – it becomes less dense.  This is a very unique trait of water and some types of rubber, as most other materials become more dense when they cool and freeze.  The lower density of the ice makes it less dense than vegetable oil, so the ice sits in the middle of the container right on top of the vegetable oil.  As the ice melts, the liquid water (which has a higher density than the ice) drops to the bottom of the container as it is more dense than the vegetable oil.

여러분도 아시다시피 얼음이라고 하는 것은 물이 얼은 벽돌 같은 것이예요. 물은 얼게되면 지구상에 있는 모든 다른 물질과는 다르게 반응해요. 바로 밀도가 낮아지게 되는 것이지요. 이것은 물과 몇몇 고무의 아주 특별한 성질인데요, 다른 대부분의 물질은 차가워 지거나 얼게되면 밀도가 높아져요. 얼음의 낮은 밀도는 식용유의 밀도보다 낮아서 유리잔의 가운데 부분에 있는 식용유의 윗부분에 자리를 잡게되요. 얼음이 녹게되면 물이라는 액체는 얼음보다 밀도가 높고 또 식용유보다도 밀도가 높아서 유리잔의 가장 바닦에 자리잡게 되는 것이지요.

■ Key Vocabulary

Density  밀도 / Dense  밀도가 있는, 밀집한 / Solid 고체 / In action 실제로 / Leave 남겨두다, 떠나다 (leave a space : 공간을 남겨두다) / Take a moment 잠시 시간을 가지다 / After a little while 잠시 시간지 지나서 (조금 있다가) / Mass 질량 / Unlike ~와는 다른 / Trait 성질, 특성 / Cling ~에 붙어있다, 매달려있다

■ To watch the experiment video, please go to : 과학실험 비디오

http://blog.naver.com/handsonenglish (사진 및 내용 출처: https://www.stevespanglerscience.com)

<김광미(Kwangmi Kim Shin)/TCIS(대전국제학교) ELL Coordinator/미국 존스홉킨스 교육대학원 석사/미국 매릴랜드주 몽고메리카운티 공립학교 ESOL교사>