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과학과 전통 문화를 한 번에 배우다!

『그래서 이런 전통 과학이 생겼대요』는 기본적인 의식주에서부터 문화재에 이르기까지 다양한 전통문화 속에 숨어 있는 과학 원리를 배울 수 있는 책입니다. 아이들은 책을 읽어나가다 보면 과학을 넘어 자연스럽게 전통 문화의 가치도 깨달을 수 있을 것입니다. 의식주 속의 전통 과학, 도구와 무기 속의 전통 과학, 문화재 속의 전통 과학, 하늘과 땅을 연구한 전통 과학 등 총 네 갈래로 나누어 다양한 영역 속의 전통 과학을 자세히 담고 있습니다. 엉뚱하고 장난기 많은 홍이와 똑똑하고 새침한 수미가 펼치는 재미있는 에피소드를 통해 어려운 과학 원리를 알기 쉽게 배워 보세요.

기획의도

전통 과학, 서양 과학에 비해 정말로 보잘것없을까요?
‘과학’이라고 하면 으레 서양 과학을 먼저 떠올리곤 합니다. 아르키메데스의 부력, 뉴턴의 작용과 반작용의 원리, 갈릴레오의 지동설 등 서양 과학자들의 이론이나 발견은 늘 강조되고 과학 교과서에서도 비중 있게 다루고 있지요.
반면 우리 전통 과학은 전통문화나 역사 이야기 속에서 잠깐 나오거나, 과학 교과서에서도 아주 작은 비중으로 다루고 있습니다. 그래서 대부분의 어린이들은 전통 과학이 그다지 뛰어나지 않다고 생각하거나 서양 과학에 비해 크게 뒤처져 있다고 생각하는 경우가 많습니다.

우리 전통 과학의 우수성을 깨닫게 합니다
우리 전통 과학에 대해 조금만 관심을 가져 보면, 서양만큼이나 훌륭한 발전을 이루어 왔음을 알 수 있습니다.
열의 전달 현상을 이용한 뚝배기와 온돌 등은 오늘날까지도 그 쓰임이 이어질 만큼 유용성을 자랑합니다. 세계 최초의 로켓 무기 신기전은 오늘날 로켓 발사 기술의 바탕이 되었고, 고려 시대에 만들어진 금속 활자본 《직지심체요절》은 구텐베르크의 금속 활자보다 78년이나 앞섰다는 것이 뒤늦게 밝혀지면서 전 세계인의 주목을 끌었습니다.
이 책은 우리 조상들이 사용하던 생활용품을 비롯해 도구와 무기, 문화재 속에 담긴 전통 과학 원리를 소개하고, 우리 조상들이 연구하고 발전시킨 과학 기술을 자세히 알려 줌으로써 어린이들이 전통 과학의 우수성을 깨닫고 스스로 자부심을 가지게 합니다.

책소개

의식주부터 문화재까지, 전통문화에 숨어 있는 과학 원리를 배워 볼까요?
우리 조상들은 오랜 연구를 통해 과학을 발전시키고, 그것을 바탕으로 문화를 일구어 왔어요. 우리 과학의 뿌리를 아는 일은 우리 역사를 배우고, 우리 문화를 사랑하는 것만큼 중요하고 뜻깊은 일입니다.
이 책에는 널뛰기에 숨어 있는 지레의 원리부터 첨성대에 담긴 천문학 지식까지, 전통문화에서 찾아볼 수 있는 과학 원리를 고루 담았습니다. 책을 읽다 보면 전통문화의 가치도 깨닫고, 과학 원리도 배울 수 있습니다.

책의 특징

기본적인 과학 원리부터 뛰어난 기술까지 자세히 다룹니다
이 책은 의식주 속의 전통 과학, 도구와 무기 속의 전통 과학, 문화재 속의 전통 과학, 하늘과 땅을 연구한 전통 과학 등 총 네 갈래로 나누어, 다양한 영역 속의 전통 과학을 자세히 다루고 있습니다. 책을 읽다 보면 과학 지식을 쌓는 것은 물론, 우리 과학이 다양한 영역에 걸쳐 발전해 왔고 서양 과학에 비해 결코 뒤지지 않는다는 것을 자연스럽게 깨달을 수 있습니다.

정보와 재미, 두 마리 토끼를 모두 잡은 네 칸 만화
도입부에 들어가는 네 칸 만화는 어린이들이 과학 원리와 개념을 더 쉽게 이해할 수 있도록 구성했습니다. 엉뚱하고 장난기 많은 홍이와 똑똑하고 새침한 수미가 펼치는 재미있는 에피소드를 통해 어려운 과학 원리를 알기 쉽게 설명해 줍니다.

오늘날까지도 널리 이용되는 전통 과학 원리
오늘날 우리 생활 곳곳에는 전통 과학의 원리를 바탕으로 개발된 것들이 많습니다. 압력을 높여 높은 온도에서 쌀을 익히는 가마솥의 원리는 전기 압력 밥솥으로 이어졌고, 숯과 자갈로 물을 거르는 우물의 원리는 정수기에서 여전히 쓰이고 있습니다.
이처럼 오늘날까지 실생활에서 널리 이용되는 전통 과학 원리를 보여 줌으로써 우리 조상들의 과학적 지혜가 얼마나 뛰어나고 쓸모 있는지를 깨닫게 합니다.

과학 용어 사전 및 교과 연계표
본문에 등장하는 과학 개념들은 책 말미의 ‘과학 용어 사전’에서 따로 정리했습니다. 과학 용어는 최신 교과 과정을 바탕으로 내용을 상세하게 풀이해 교과 과정과의 연계성을 높였습니다. 더불어 맨 마지막에 나오는 교과 연계표를 참고하면 이 책을 과학 학습 보조 자료로 사용하는 데 도움이 될 것입니다.

1장 의식주 속의 전통 과학
바닷물을 끓여서 만든 소금 - 자염…12
소금에 절여 발효 시킨 음식 - 젓갈…14
단백질을 응고시켜 만든 식품 - 두부…16
미생물을 키워 맛을 내는 식재료 - 메주…18
좋은 술을 빚기 위해 넣는 발효제 - 누룩…20
땅속 온도로 숙성시키는 김치 - 김장…22
피톤치드를 내뿜는 천연 방부제 - 솔잎…24
비타민과 무기질이 풍부한 식품 - 말린 나물…26
압력을 높여 고슬고슬한 밥을 짓는 그릇 - 가마솥…28
수증기로 떡을 찌는 그릇- 시루…30
구멍으로 숨 쉬는 그릇 - 옹기…32
열이 잘 전도되지 않아 천천히 식는 그릇 - 뚝배기…34
구리와 주석을 섞어 만든 그릇 - 유기…36
마찰력으로 콩즙을 짜는 기구 - 맷돌…38
떡의 밀도를 높여 쫄깃하게 만드는 판 - 떡살…40
나무의 수축과 팽창을 이용한 집 - 굴피집…42
열을 전달하여 집을 데우는 장치 - 온돌…44
숯과 자갈로 불순물을 걸러 내는 시설 - 우물…46
열의 전달을 막아 얼음을 보관하는 창고 - 석빙고…48
피부병을 막고 아름다운 빛깔을 내는 염색법 - 쪽 염색…50
공기를 가둬서 보온성을 높이는 옷 - 누비옷…52
옷을 깨끗하게 빨아 주는 염기성 용액 - 잿물…54
두드려서 옷의 구김을 펴는 일 - 다듬이질…56
발수성 있는 식물로 만든 비옷 - 도롱이…58
압력을 낮추어서 눈 속에 빠지지 않는 덧신 - 설피…60

2장 도구와 무기 속의 전통 과학
마찰열로 불을 피우는 도구 - 눌비비와 활비비…64
물의 오물을 거르는 장치 - 물챙이…66
땅을 기름지게 하는 천연 비료 - 거름…68
운동 방향을 바꾸어 곡식을 떠는 기구 - 도리깨…70
알갱이 크기 차이를 이용한 거름 장치 - 체…72
무게 차이로 쭉정이를 골라내는 기구 - 키…74
물의 위치 에너지로 곡식을 빻는 기구 - 물레방아…76
마찰력으로 껍질을 벗기는 기구 - 매통…78
마찰력을 줄여 큰 짐을 옮기는 기구 - 소 썰매…80
무게 중심을 이용하여 짐을 지는 기구 - 지게…82
부력을 이용한 물질 도구 - 테왁…84
빠르게 실을 잣는 기구 - 물레…86
유독 성분이 없는 전통 풀 - 천연 접착제…88
나무가 썩는 것을 막는 천연 칠감 - 옻…90
그을음과 아교를 섞어 만든 물감 - 먹…92
모세관 현상으로 불을 밝히는 그릇 - 등잔…94
열이 잘 전도되는 여름 용품 - 죽부인과 대자리…96
적이 침입했을 때 소식을 전하는 통신 시설 - 봉수대…98
화약 폭발에 반드시 필요한 재료 - 염초…100
작용과 반작용의 원리를 이용한 조선의 로켓 - 신기전…102
탄성력이 강한 재료로 만든 활 - 각궁…104
부력을 키워 물에 띄운 배 - 거북선…106
도르래를 이용하여 돌을 옮기는 기계 - 거중기…108
공기 저항력을 이용한 민속놀이 - 제기차기…110
회전력을 이용한 민속놀이 - 팽이치기…112
지레의 원리를 이용한 민속놀이 - 널뛰기…114
방구멍이 있어 바람에 강한 연 - 방패연…116
진자 운동을 이용한 민속놀이 - 그네뛰기…118

3장 문화재 속의 전통 과학
지레의 원리와 빗면의 원리를 이용한 무덤 - 고인돌…122
고구려인의 공예 기술이 만들어 낸 문화유산 - 고구려 고분 벽화…124
맥놀이 현상으로 커졌다 작아지는 종소리 - 성덕 대왕 신종…126
응결 현상이 일어나지 않게 설계된 사원 - 석굴암…128
대장경을 보관하기 위해 지은 건축물 - 해인사 장경판전…130
물 위에 술잔을 띄워 놀던 연회 장소 - 포석정…132
은은한 비색을 띠는 자기 - 고려청자…134
공명 현상을 일으키는 악기 - 거문고…136
보존성이 뛰어난 전통 종이 - 한지…138
세계 최초의 금속 활자본 - 직지심체요절…140
과학성과 체계성을 갖춘 문자 - 훈민정음…142
조선의 물고기 백과사전 - 자산어보…144
세계 최초의 질병 예방법 - 동의보감…146
체질에 따라 다른 약을 쓰는 의학 - 사상 의학…148

4장 하늘과 땅을 연구한 전통 과학
태양의 위치에 따라 나눈 계절 - 24절기…152
동양의 가장 오래된 천문대 - 첨성대…154
고구려인의 우주관을 엿볼 수 있는 별자리 지도 - 천상열차분야지도…156
내린 비의 양을 재는 기구 - 측우기…158
강물의 높이를 재는 기구 - 수표…160
풍향과 풍속을 재는 깃발 받침대 - 풍기대…162
그림자로 시간을 알려 주는 해시계 - 앙부일구…164
자동으로 시간을 알려 주는 물시계 - 자격루…166
하늘을 관측하는 기구 - 대간의와 소간의…168
우리 조상들이 만든 달력 - 칠정산…170
땅의 기운으로 점을 치는 이론 - 풍수지리…172
기호를 이용하여 정밀하게 그린 지도 - 대동여지도…174

부록
과학 용어 사전…176
교과 연계표…180

온돌은 열의 전도, 복사, 대류 현상으로 집을 데워요
온돌은 우리나라의 독특한 난방법이에요. 아궁이에서 데워진 뜨거운 기체는 고래를 통해 구들장에 가 닿아요. 이때 전도가 일어나면서 열기가 구들장에 전해지지요. 구들장과 가까운 방 안 아래쪽에서는 복사 현상 덕분에 공기가 데워져요. 마지막으로 방 안의 덥혀진 공기가 위아래로 이동하는 대류 현상이 일어나면서 방 전체의 공기를 덥히지요.
(본문 44~45쪽)

물레방아는 물의 위치 에너지를 운동 에너지로 바꿔서 곡식을 빻아요
물레방아는 물이 위에서 아래로 떨어질 때 발생하는 위치 에너지가 방아를 움직이게 하는 운동 에너지로 바뀌면서 그 힘으로 곡식을 빻아요. 물이 아래로 떨어지면 그 힘에 의해 물레바퀴가 돌면서 굴대도 함께 돌아요. 이때 굴대에 붙어 있는 누름대가 방아채를 누르는데, 그때마다 방아공이가 오르락내리락 하지요. 방아공이가 올라갔다가 내려치는 힘으로 돌확에 담긴 곡식이 곱게 빻아지는 거예요.
(본문 76~77쪽)

신기전은 작용과 반작용의 원리를 이용한 무기예요
신기전은 최무선 장군이 만든 화약 무기를 개조한 거예요. 화살 옆에 달린 화약에 불을 붙이면, 화약이 타오르면서 뿜어져 나오는 가스에 의해 화살이 스스로 날아가지요. 화살이 날아갈 수 있는 건 ‘어떤 하나의 힘이 작용할 때 그와 반대되는 힘도 동시에 작용한다.’는 ‘작용과 반작용의 원리’ 덕분이에요. 신기전에서는 화약에서 분출하는 가스가 작용, 분출되는 가스와 반대 방향으로 생기는 힘이 반작용이에요. 이 반작용을 이용하여 화살을 하늘 높이 쏘아 올릴 수 있었답니다.
(본문 102~103쪽)

측우기를 통해 내린 비의 양을 정확히 재고 기록했어요
측우기는 과학적으로 빗물의 양을 재는 세계 최초의 기상 관측 기구예요. 바닥이 평평한 둥근 그릇에 빗물을 받아 자로 깊이를 재는 단순한 방법이었지만, 그때까지 누구도 생각해 내지 못한 획기적인 아이디어였어요. 측우기를 이용하여 강수량을 측정하고 난 이후에는 그 자료를 기록해 두어, 과거의 기록과 현재의 기록을 비교했답니다.
(본문 158~159쪽)