국립과천 과학관 - 기초과학관,자연사관

국립과천 과학관은 2008년에 개장하였다

 

http://www.scientorium.go.kr/index.do

 

국립과학관건물 입구

 

입구를 들어가면 먼저 기초과학관이다

 

어린이 탐구체험관이 바로 옆에있다

 

기초 과학관
실생활의 과학원리 작동, 체험하는 전시 지향
첨단기술의 이해를 위한 기초지식 제공
전시와 연계한 실험체계 구축

 

주요전시내용
수학 : 카오스 수차, 파스칼의 삼각형, 사이클로이드 곡선, 퍼즐리그 등
물리 : 만유인력상수 측정, 광속 측정, 테슬라코일, 시공간 등
화학 : 플라즈마의 세계, 원소주기율표, 케미칼 아트, 불꽃놀이 등
생물 : 다양한 생물들, 생태계와 광합성, 뇌지도, 반응속도 등
지구과학 : 태풍체험실, 극지체험, 지진체험실, 지각변동과 판구조론 등

 

생물학,화학,물리학등 각 분야에 고른배분이 되어있었다 

 

전부 작동이 되므로, 기초과학을 쉽게 이해할수 있게 되어있다

 

 

 

 

카오스수차의 실제 응용모습

 

설명에 따라 쉽게 작동할수 있다

 

 

 

 

 

 

사이클로이드

우리나라의 전통 가옥의 기와 지붕도 그 모양이 아름답다. 지붕을 덮고 있는 널찍한 암키와와 그 끝에 조각된 판이 붙어있는 암막새의 모양을 보자. 일정한 두께로 납작하게 곡이 휘어져 있다. 그런데 왜 하필 이런 모양으로 기와를 만드는 걸까? 기와의 기능은 지붕을 장식하고 눈과 비바람을 막아내는 것이다. 빗물이 새는 걸 막아서 목조 건물의 부식을 막아야 한다. 그러려면 빗물이 기와에 스며들지 않아야 한다. 즉, 빗물이 빨리 흘러내리는 모양이어야 한다.

 
자전거 앞바퀴에 껌이 붙어 있다고 생각하자. 평평한 땅 위에서 자전거를 앞으로 밀어 보자. 바퀴가 굴러가면 껌도 따라서 움직인다. 이 때 껌이 움직이는 모습은 하나의 곡선을 그린다. 바퀴가 돌아갈 때마다 곡선은 똑같은 모양을 반복한다. 잔잔한 파도를 뒤집어 놓은 모양을 생각하면 된다. 이 곡선을 '사이클로이드(cycloid)'라고 한다. 
사이클로이드는 눈에 띄게 다른 점이 있다. 직선, 원, 사이클로이드 등의 여러 모양의 미끄럼틀이 있다. 같은 높이에서 공을 굴리면 사이클로이드의 공이 제일 먼저 바닥에 도착한다. 거리는 직선이 가장 짧지만, 시간은 사이클로이드가 가장 적게 걸린다. 공 대신에 빗물을 놓아보자. 눈치를 챘겠지만 바로 이 곡선이 빗물이 가장 빨리 흘러내리는 곡선이다. 
초가 지붕의 처마와 납작하게 휜 기와의 모양에서 찾은 곡선도 사이클로이드이다. 사람 사는데 필요한 것들은 어떻게 하든지 찾아내는 모양이다. 비록 우리 조상들이 수학적으로 생각하고 계산해서 이 곡선 모양의 초가 지붕과 기와를 만든 건 아니겠지만 이것은 자연에 적응하는 오랜 시간 속에서 터득한 삶의 지혜이다.

 

 

 

타코마브릿지(Tacoma Bridge)에 대하여

타코마교는 중앙 경간 853m를 가진 현수교로서 1940년 미국 워싱턴주에 건설된 교량이다. 이 교량은 원래 풍속 60m/s에도 견디도록 설계되었으나 상하진동과 비틀리는 풍속 19m/s의 가로요동 발산진동으로 개통 4개월 뒤인 1940년 11월 7일 붕괴되었다.
첫 번째 이유는 주형의 강성이 부족하여 휘어지기 쉽고 비꼬여지기도 쉽기 때문에 진동 시작 되었고, 두 번째 이유는 주형의 형태가 공기역학적으로 불완전했다는 것이다.

그러나 타코마교 진동시 바람의 복잡한 메커니즘을 이해한 교량 엔지니어는 당시 한 사람도 없었다고 한다.

얼마되지도 않는 불어오는 바람에 어떻게 교량이 이렇게까지 흔들릴 수 있는가하는 엄청난 모습을 보여주며 이 교량은 붕괴되어버렸다. 교량에 부딪힌 바람이 빠져나가질 못하고 주형사이에서 와류를 일으키며 그 큰 교량을 들었다 놓았다 하는 모습은 경악에 가까울 정도다. 아무리 토목기술이 발전해도 자연을 모르고 거슬릴 순 없다는 겸허한 마음을 갖게한다.

이 교량의 붕괴이후에 현수교에서 풍동시험은 거의 필수적인 사항이 되었다.
Tacoma교의 재난은 모든 현수교설계에 영향을 미치는 결과를 초래하였으며 미국의 교량 기술자들은 상·하현의 수평브레이싱(풍압브레이싱) 10∼12m 높이의 트러스로 보강하는 방법으로 해결책을 찾았는데, 진동을 일으키는 풍하중의 작용에 저항하기 위하여 고도의 굴곡과 비틀림을 보강하여야 하는 결과를 가져왔다.
그렇게 해서 다시 세운 것이 미국 워싱턴의 Tacoma Narrow Bridge이다.

이 교량의 트러스 부재들은 매우 얇은 것들이며 대부분의 측면이 격자형으로 건설되었는데 부재들이 얽혀 있는 것으로 보인다.

필라델피아에 있는 Delaware강을 건너는 Delaware Bridge는 Tacoma Narrow Bridge 이후에 건설되었는데, 횡단상에 나타나는 부재들이 약간 작은 트러스로 되어 있다.
결과적으로 Tacoma Narrow교와 Delaware교는 지금까지 현수교의 특성상 세장(細長)한 것이 무엇인가를 보여주는 교량이며 더 나아가서는 주탑의 간결한 형태가 좋아보인다

 

 

화학이다

 

 

꼬마가 작동해본다

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이렇게 한바퀴 돌았다

 

어린이 탐구체험관은 저학년 어린이용이다

 

 

 

다시 밖으로나와 2층으로 오른다

 

자연사관으로 향한다

 

2층

 

무척크고 넓었다

 

자연사관이다

 

자연사관

지구와 인류의 탄생 및 진화 탐구
생태계의 구성과 생물다양성 전시
실물표본을 활용한 체험형 전시 구현

 

주요전시내용
탄생의 장 : 우주 및 원시지구의 탄생과 진화, 실물운석 등
변화의 장 : 한반도의 지질여행 드라이빙 시뮬레이터
진화의 장 : 지질시대의 생물, 공룡, 인류의 진화 등
생동의 장 : 살아있는 지구-지구환경변화관측3D동영상(SOS 시스템)
생명의 장 : 한반도의 육상 및 해양생태계 디오라마, 수족관
탐구의 장 : 탐구관찰코너, 기획전시, 검색코너 등

 

 

탄생의장. 서대문 자연사박물관과 내용이 비슷하다

 

 

 

진화의장

 

 

 

 

 

 

쳉지앙화석군

고생대 초기 생물들에 대한 화석이 산출된 약 5억 3천만 년 전의 쳉지앙화석군은 중국 운남성 징강지역에서 발견되었으며 이곳에서는 캄브리아기 초기[약 5억 2,500만년 전]마오티안샨셰일에서 다양한 바다생물 화석들이 산출되었고 이들 대부분은 오늘날에는 살고 있지 않는 생물들이며 특이한 형태를 갖고 있는 것이 특징입니다.

 

크리코코스미아(Cricocosmia), 파라셀커키아(Paraselkirkia), 할루시제니아(Hallucigenia), 아노말로카리스(Anomalocaris), 카나다스피스(Canadaspis), 이소지스(Isoxys), 왑티아(Waptia), 링규렐라(Lingulella), 로타디스쿠스(Rotadiscus) 등 해면동물과 절지동물은 주로 얕은 바다 바닥을 기어다니거나 헤엄치고 땅을 파고 들어가 살았을 것으로 추측됩니다.

 

특히 중국의 쳉지앙 동물군의 화석들은 현재 지구상에는 서식하지 않는 특이한 형태의 동물로 그 당시 어떤 동물의 형태가 환경에 잘 적응하는지를 알아본 중요한 실험이라고 할 수 있습니다. 이 당시 발견되는 피카이아와 같은 동물들이 살아남았기 때문에 우리 인류도 지구상에 나타날 수 있었습니다.

쳉지앙 동물군에선 눈이 5개나 되는 오파비니아(Ophabinia)를 만나볼 수 있습니다. 생물학적 상식을 뛰어넘는 생명체들을 변화는 생존을 위해 환경에 적응하며 살아가는 놀라운 생명력을 말해줍니다.

* 캠브리아기 생명의 대폭발이란 약 5억년 전 지구상에 다양한 종류의 동물들이 갑자기 풍부하게 나타난 사건을 말함 -  국립과천과학관

 

 

중생대의 바다

 

 

한반도의 중생대와 백악기

 

 

 

 

 

 

포유류다

 

 

한반도의 신생대

 

신생대의 동물화석과 식물화석

 

 

 

수족관에 많은 물고기가 담겨있고...

 

여기를 마지막으로 자연사관을 나선다

 

이제 맞은편의 전통과학관이다