세상에 도전한 위대한 여성들

세상에 도전한 위대한 여성들
조지아 암슨 브래드쇼 지음, 리타 페트루치올리 그림, 손성화 옮김 / 시공주니어 / 2018년 8월

모든 위대한 인물들의 어머니는 여자라는 사실에도, 그들의 성장에 어머니의 역할이 컸다는 사실에도 불구하고 많은 사람들이 여성의 위대함을 간과하는 경향이 있는것 같아요. 아직도 여성의 인권이 짓밟히는 나라가 있고, 당연하게 여기는 여성의 투표권도 그 역사가 짧지만 여자인 저조차도 여성의 위대함이 무시되는 현실에 안주하고 힘들면 나는 여자니까라는 안이함에 빠져있다는 생각에 반성을 하게 됩니다. 역사속에 덜 알려진, 심지어 알려지기조차 하지 않은 위대한 여성들의 세상에 대한 도전의 기록을 아이와 함께 이 책을 통해 살펴봅니다.
 

제한된 대학 교육의 기회속에서 여성에게는 큰 벽이었던 과학계에 큰 업적을 남긴 선구자들을 살펴봅니다.

별, 달, 혜성, 성운 등을 연구한 천체 전문가 캐럴라인 허셜, 고생물 화석을 수집하고 연구하여 사람들에게 선사 시대의 생명체를 더 잘 이해할 수 있게 한 메리 애닝, 최초의 컴퓨터가 실제로 만들어지기 100여 년 전에 처음으로 컴퓨터 프로그램을 개발한 에이다 러브레이스, 두 번이나 노벨상을 타고 방사능과 새로운 화학 원소들을 발견한 마리 퀴리, 여성, 유대인이라는 차별과 위험속에서도 물리학에 대한 열정을 꽃핀 리제 마이트너, 옥수수를 연구하여 유전학에서 획기적인 사실들을 발견한 바바라 매클린톡, 침팬지들을 연구한 제인 구달 등 정말 놀라운 업적을 남긴 여성 과학자들이 많네요.

우주 비행사들을 우주로 보내도록 도운 '인간 컴퓨터' 캐서린 존슨에 대하여 알아봅니다. 어릴적부터 수학적 재능이 뛰어난 캐서린 존슨은 열네 살 때 대학교에 들어갑니다. 흑인과 백인을 분리하는 '분리 정책'에 좋은 교육을 받기 어려웠던 캐서린은 집에서 200킬로미터 넘게 떨어져 있는 대학교에 다녔고, 1952년 '나사'의 전신인 '나카'에서 수학자를 뽑는다는 소식에 나카의 '치마 입은 컴퓨터들' 가운데 한 명이 되지요. 여성이라는 이유로 연구 보고서의 저자로 이름을 올리지 못하고 모든 성과를 남자 동료들의 공으로 돌리는 상황에서도 우주 비행사 존 글렌이 기계 대신 캐서린을 콕 집어서 지구 주변을 도는 비행에 필요한 계산을 해 달라고 요청할 정도로 인정받으며 나사에서 30년 넘게 일하고 결국 자기 뜻을 밀어붙여서 연구 보고서에 자신의 이름을 올리게 됩니다. 그리고 2015년 미국 오바마 대통령에게서 미국에서 민간인이 받을 수 있는 최고의 훈장인 '대통령 자유 훈장'을 수여받지요.
 

과학계와 달리 여성의 영역으로 인정받았을거라고 생각했던 예술 분야도 여성의 능력이 과소평가되었다는 사실에 놀라게 됩니다. '여성을'그린 그림은 많지만 '여성이'그린 그림은 적다는 사실에 더 꼼꼼히 살펴보게 되는군요.

에드모니아 루이스를 살펴봐요. 아프리카계 미국인이자 아메리카 원주민 혈통의 여성으로는 최초로 미술계에서 세계적인 명성을 얻었던 에드모니아 루이스는 아홉 살이 되기도 전에 부모님이 돌아가시자 원주민 공예가인 이모들과 함께 살게 되지요. 열다섯 살이 되었을때 오빠 새뮤얼은 처음으로 미국 여성들과 흑인들에게 문을 열어준 미국 오하이오주의 오벌린 대학교에 에드모니아를 보내고 그녀는 조각 공부를 더 하고 싶어서 보스턴으로 가지만 인정받는 조각가 세 사람에게 퇴짜를 맞고 대리석으로 흉상을 만드는 조각가 에드워드 A. 브래킷의 사사를 받아 1864년 첫 개인전을 열고 노예제 폐지론자들과 미국 남북 전쟁 영웅들의 조각상을 선보이며 인정받게 되요. 신고전주의 양식의 조각품을 많이 만들기 시작한 에드모니아는 다른 대리석 조각가들과는 달리 직접 돌을 깎고, 쪼고, 조각하는것을 좋아했고 정밀성과 독창성을 잃지 않기 위해 노력했어요.
 

오랫동안 여성들과 소녀들은 남자들처럼 운동을 즐기면 안 된다는 이야기를 들었고, 여자들은 너무 약하고, 운동은 여자들 몸에 안 좋으며, 여자들은 애쓰면서 힘든 운동을 할 능력이 안된다는 편견과 선입견으로 스포츠에서 그녀들의 능력을 인정받지 못하고 기회를 부여받지 못했어요. 뛰어난 기록을 남긴 여성 스포츠인에게는 남성 호르몬 과다 분비 등의 이유를 찾으려고 했고, 오늘날도 인기와 많은 연봉을 받는 프로 스포츠에서 여성의 능력은 저평가되고 있어요. 놀라운 스포츠 여성 챔피언들을 살펴봅니다.

스포츠 종목을 통틀어 국제 경기에서 메달을 딴 최초의 오스트레일리아 원주민 여성인 캐시 프리먼을 살펴보아요. 캐시의 재능을 맨 먼저 알아본 사람은 바로 새아버지 브루스로 캐시의 첫번째 코치가 되었고 캐시는 훈련을 제대로 받을 수 있는 기숙 학교에 장학금을 받고 들어갔어요. 열여섯살의 나이에 오스트레일라아 원주민 최초로 영연방 경기 대회 금메달리스트가 된 캐시는 1996년 미국 애틀랜타 올림픽에서 400미터 은메달, 2000년 시드니 올림픽에서 개막식 올림픽 성화 주자 및 400미터 금메달리스트가 되었어요, 2003년 은퇴한 캐시는 '캐시 프리먼 재단'을 통해 오스트레일리아 원주민들도 일반 국민들과 똑같은 권리를 누리고 교육 불평등을 받지않도록 하려고 노력하고 있어요. 
 

​오랜시간동안 많은 분야에서의 여성 차별의 현실속에서 영웅적인 여성 지도자나 운동가들은 많았을거라는 생각이 듭니다. 여성이 차별되는 삶의 환경속에서 부당함을 외치고 고쳐나가려는 우리의 영웅들은 어떤 사람들이 있었을지 살펴보도록해요.

여성의 권리와 교육받을 권리를 주장한 메리 울스턴크래프트, 부유한 집에서 태어났지만 가난한 사람들, 특히 아이들의 고통에 분노한 에글랜타인 젭, 아기 때 시력과 청력을 잃고도 놀라운 지성과 끈기로 세계적으로 유명한 작가이자 정치 운동가가 된 헬렌 켈러, 원주민 권리 운동가 페이스 밴들러, 독일 나치 정권에 맞서다 목숨까지 바친 조피 숄, 환경을 돌보는 것과 인간을 돌보는 것이 똑같은 목표를 가진 일이라는 사실을 이해한 환경 운동가 왕가리 마타이, 역대 최연소 노벨 평화상 수상자 말랄라 유사프자이 등 용감하고 지칠줄 모르는 열정으로 정의를 부르짖은 사회 운동 영웅들이 많군요.

노예 주인들한테서 도망친 뒤에도 거듭 목숨을 걸고 다른 노예들이 자유를 얻도록 도와준 노예제 폐지론자 해리엇 터브먼을 살펴봐요. 스물일곱 살 때 주인이 세상을 떠나자 탈출을 시도하여 펜실베이니아주로 넘어간 해리엇은 11년 동안 몇 번이고 메릴랜드주로 다시 넘어가 가족들, 다른 노예들을 해방으로 이끌어 70 명 정도의 노예들을 자유의 길로 안내했어요. 남북 전쟁에서는 북부 연방편에서 간호사와 스파이로 활동하였고 전쟁이 끝난 뒤에도 북부군을 위해 일하였어요. 
 

​각 분야의 영웅들 이야기 뒷편에는 과학, 기술, 예술, 디자인, 스포츠, 사회 운동에 첫발을 딛기 위해 우리 아이들이 나아갈 길을 알려줍니다. 자신의 꿈을 이루기 위해 먼 미래의 실천보다는 지금 당장 우리 아이가 실천하고 계획해야 할 하나하나를 알려주는군요.

책 뒷부분엔 각 분야별 용어 설명과 찾아보기가 나와있어요. 또한 각 분야의 활동을 도와주는 웹 사이트를 소개하고 다양한 활동에 참여할 방법을 알려줍니다.

지금도 완벽하게 해결되지 않은 차별과 편견을 깨고 더 나은 세상을 만들어 내기 위해 각기 다른 분야에서 도전 정신으로 자신만의 세계를 이룬 이야기를 통해 자신의 꿈을 향한 어려움 속에서 어떤 노력과 열정이 필요한지 ​배우게 되는 시간이었어요. 마주친 현실 앞에 주저앉지 않고 극복해 나가는 위대한 여성들의 이야기 속에서 우리 아이도 한단계 더 성장하는 계기가 되길 빌어봅니다.

사물 인터넷

사물 인터넷 - IoT 로봇 디디를 구출하라! ㅣ 와이즈만 첨단과학 1
권용찬 지음, 툰쟁이 그림, 임춘성 감수 / 와이즈만BOOKs(와이즈만북스) / 2018년 8월

저희 집만 살펴보더라고 인공지능 스피커, 인공지능 기능이 있는 에어컨을 보면서 자연스럽게 사물 인터넷이 무엇인지 아이들이 알게 되고 점점 익숙해지는것 같아요, 아마도 아이들이 주인공이 되는 시대엔 사물 인터넷이 해당되지 않는 물건을 찾는게 더 쉬울거에요. 직접 삶속에서 자연스럽게 인식하게 되는 사물 인터넷이지만 엄마인 저에게는 생소하기도 하고 사물 인터넷이 무엇인지 알지만 정확한 의미, 활용 범위, 미래의 발전 양상, 그와 관련된 직업군 등 보다 더 깊게 알고자 하는 아이들과 함께 이 책을 통해 하나하나 꼼꼼히 살펴보는 시간을 가져봅니다.

사물 인터넷 전문가인 삼촌 닥터 강은 새로운 개념의 사물 인터넷 로봇 디디를 만들고 조카인 미래와 환이이게 디디와 관련된 심부름을 부탁합니다. 이때 의문의 도둑 재칼 요원이 디디를 훔쳐가려고 하고 미래와 환이는 이 사건을 해결하려고 노력하지요. 과연 의문의 도둑은 누구이며 어떤 반전이 있을지 함께 추리해보도록 해요. 사건을 해결하는 과정속에서 우리 아이들도 미래와 환이와 함께 사물 인터넷에 대한 지식이 쑥쑥 자라날거에요.

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사물 인터넷이란 우리가 자주 사용하는 제품에 인터넷이 연결되어 서로 정보를 주고받을 수 있게 된 것을 말합니다. 스마트 TV, 인공지능 에어컨, 인공지능 스피커 등 우리 집에서도 흔히 찾아볼 수 있어요.

사물 인터넷이 작동하기 위해서는 주변 상황을 감지하고 정보 수집을 하는 센서, 인터넷 연결을 위한 와이파이 송수신기, 데이터를 얻는 서버와 클라우드가 필요해요.

사물 인터넷 기술이 일반 제품과 접목되어 만들어진 기기를 스마트 기기라고 하며, 사물 인터넷 기기는 인터넷의 방대한 정보를 통해 비교 분석을 해서 가장 알맞은 행동을 하므로 비교 분석, 판단해서 명령을 내리는 중앙 처리 장치인 CPU가 인터넷과 결합해야 진정한 스마트 기기가 되지요.

사물 인터넷이란 용어를 처음 사용한 캐빈 애시턴은 센서를 기반으로 하는 사물에 인터넷이 결합되는 세상이 올거라고 예상했고 2000년대에 인터넷 기반의 스마트폰 사용 인구가 폭발적으로 늘면서 사물 인터넷 시대가 도래했어요. 

사물 인터넷이 무선으로 인터넷과 연결되는 가장 대표적인 기술이 와이파이와 블루투스에요. 와이파이는 네트워크와 기기가 연결되는 것이고, 블루투스는 기기와 기기가 연결되는 거지요.

사물 인터넷이 제 기능을 발휘하기 위해서는 거미줄처럼 복잡하게 연결된 기기가 정보를 주고받는 수단이나 경로인 무선 네트워크의 구축이 중요해요.

사물 인터넷에서 수집된 정보는 네트워크에서 서로 연결되어 방대한 정보를 구축하게 되는데 이것을 빅 데이터라 합니다. 그리고 이런 빅 데이터를 분석하거나 활용하는 데 밑받침이 되는 것이 바로 빅 데이터 플랫폼이죠. 빅 데이터를 통해서 사물 인터넷은 점점 더 진화하게 되고, 새로운 차원의 가치 창출도 가능해졌어요.

사물 인터넷은 사용자와 정보를 주고받으면서 사용자가 바라는 일을 해 주는 제품이며, 옛날 사람들이 상상했던 로봇, 즉 '명령을 받으면 알아서 행동한다.'는 개념을 가전제품화 한 것이에요.

우리 생활을 근본적으로 변화시켜 주는 사물 인터넷 기술의 산물이 스마트 홈이지요. 스마트 홈은 가정 내에 존재하는 스마트 가전제품을 네트워크로 연결해 제어하는 기술이에요. 스마트 기기들끼리 서로 정보를 주고받으면서 알맞은 작동을 하게 되지요. 스마트 홈은 원격 제어를 통해 냉난방, 방범 등 가전제품을 관리 통제할 뿐만 아니라 가정 내 습도와 온도 조절, 건강 관리 등 다양한 서비스 영역으로 확대되고 있어요.

광고에 자주 등장하고 집에 보유하고 있는 스마트 에어컨, 스마트 TV, 스마트 세탁기 등은 이미 우리 일상생활 가까이 있는 사물 인터넷 제품이지요.  

사물 인터넷은 몸에 걸치는 의류나 액세서리에도 적용할 수 있어요. 빅 데이터와 연결해서 우리 몸의 건강을 관래해 줄 수도 있지요. 바로 웨어러블 기기입니다. 웨어러블 기술은 건강에 문제가 있거나 몸이 불편한 사람들에게 더욱 필요한 기술이며 먼 미래엔 아이언 맨의 멋진 슈트가 개발될 날도 있지 않을지요.

최근 들어 우리나라에서도 원격 진료에 대한 문제로 정치계와 의료계의 의견이 나뉘고 있어요. 스마트 기기가 먼 곳에 있는 환자의 건강 상태를 직접 보내 줘서 환자 상태를 파악할 수 있게 되면서 인터넷을 이용한 원격 진료가 가능해졌어요. 또한 의료 사물 인터넷이 환자의 정보를 수집하고, 빅 데이터를 통한 빠른 진단으로 의사가 분석하는 시간을 줄여 주기도 해요. 독거 노인이 많아지고 인구 고령화가 진행되면서 노인들을 위한 스마트 의료 기기가 주목을 받고 있어요.

미래의 교통 혼잡 문제를 해결할 수단으로 시험 가동중인 자율 주행 자동차도 사물 인터넷의 기술이지요. 자율 주행 자동차가 실용화되면 카메라와 센서를 이용해 교통량과 주행 속도는 물론 주변 차량의 상태까지 확인해서 안전한 주행을 하게 되고 난폭 운전, 음주 운전, 졸음 운전 같은 위험한 상황이 현저하게 줄어들거에요.

드론은 기존의 RC 모형과 비슷해 보이지만 자세 제어, 속도, 위치 파악, 프로그래밍에 의한 비행, 고장 감지 등 핵심 기능이 인터넷 기반의 빅 데이터와 인공 지능에 의해 작동되는 사물 인터넷 기기에요. 배송용, 송전선 감시용, 군사용, 가축 감시용, 삼림 감시용 드론 등 다양한 분야에 적용될 수 있어요.

사물 인터넷은 가정생활 뿐만 아니라 산업의 구조마저 변화시킬 만큼 큰 영향을 미치고 있어요. 사물 인터넷이 끊임없이 고객과 소통하고 데이터를 축적하기 때문에 실시간으로 제품과 고객을 편하게 관리할 수 있기 때문이에요. 또한 비용과 시간을 줄일 수 있고 즉각적인 대책도 가능하므로 생산성과 효율성 향상을 기대할 수 있어요.

​사물 인터넷이 기본적으로 가정생활에 편의를 가져다주는데 가정이 지역으로 확장되고, 또 지역끼리 연결되어 하나의 도시 전체가 스마트 기술 전반으로 운영되는 스마트 시티의 개념으로까지 확대될 수 있고, 이를 통해 쓸데없는 낭비도 막고, 절약한 비용을 공공복지로 돌리며, 효율적인 도로 교통 관리로 교통 혼잡이나 교통사고도 줄여 스마트 시티는 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있어요.

현재도 진행 중인 4차 산업은 우리 아이들 미래에 핵심 산업이 될거에요. 사물 인터넷 기술 접목을 통해 정보, 의료, 교육 등 지식 집약형 산업이 발달하면 4차 산업은 더 확대될거에요.

최근 사회적 이슈로 대두된 몰카처럼 만약 누군가가 사물 인터넷 산업을 악용하면 개인의 사생활이 모두 노출되어 언제, 어디서, 누구와, 무엇을 한 것까지 다 밝혀낼 수 있고, 정부가 이를 방관한다면 개인 정보를 수집해 스팸 메일이나 보이스 피싱처럼 악용하는 사람들이 늘어나는 빅 브라더와 사생활 침해 위험성이 있어요. 소설속 비현실적인 실체가 이제 현실로 다가오고 있어요. 개인 사생활을 보호하기 위한 장치도 마련되어야겠어요.

사물 인터넷이 글로벌화 되는 시대가 눈앞에 다가왔어요. 하지만 나라마다 경제 규모나 생활 환경, 법이 다르기 때문에 이걸 표준화하는 난관에 직면해 있어요. 호환성, 나라별 입장 차이, 비용 발생, 보안 문제 등 아직 진정한 글로벌 사물 인터넷 시대가 되기 위해서는 넘어야 할 산이 많아요.

우리 아이가 주역이 되는 시대는 사물 인터넷이 바꾸어 놓을 미래일거에요. 4차 산업과 함께 더 편리한 삶이 기다리고 있을 수도 있지만 생각지 못한 다양한 문제가 기다리고 있을거에요. 비관적인 전망을 두려워하기보다는 이를 대비하는 준비가 필요할것 같아요. 영화 '터미네이터'속 이야기처럼 로봇이 인간을 지배하고 로봇과 인간이 전쟁을 하며, 사물에 대한 가치 평가가 달라지며 우리의 가치관의 혼란도 있을 수 있을거에요. 더 확실하게 사물 인터넷에 대해 공부하고 편리함만 추가하지 말고 그 안에 필요한 확실한 철학적 가치관 과 윤리관의 확립도 필요할거에요. 또한 4차 산업이 핵심 산업으로 자리잡으며 지금 아빠, 엄마가 주인공인 시대의 직업중 없어지는 직업도 많을것이고, 새롭게 생겨나는 직업도 많아질거에요. 사물 인터넷이 바꾸어 놓을 직업의 세계에 대한 고민과 준비도 필요할거에요. 사물 인터넷 시대의 직업은 사물 인터넷을 적극 활용하는 분야만 생겨나는 게 아니라 그로 인한 문제점을 줄이고 장점을 발전시키는 분야가 더 각광받을 수 있어요. 우리 아이가 자신이 흥미를 가진 분야의 사물 인터넷 발전 상황이나 장단점을 미리 파악하고, 그에 맞춰 미래의 직업을 상상하고 그 꿈을 준비해 나가도록 도와주어야겠어요.

어렵게만 생각했던 사물 인터넷의 세상이 이미 우리 가까이에 존재하고 우리 삶 깊게 자리잡고 있다는 사실을 알게 되었어요. 보다 편리해진 삶속에서 사물 인터넷의 편리함만 추구하는 오류를 범하지 말고 항상 인간이 중심이 되는 생각속에 사물 인터넷이 바꾸어 놓을 미래에 후회하고 실패하지 않도록 준비하고 장점속에 대두되는 단점을 이겨낼 준비가 필요하다는 생각을 하게 됩니다. 사물 인터넷 세상의 중심이 될 우리 아이가 슬기롭게 준비하도록 함께 노력해야겠어요.

Why? 카메라

Why? 카메라 ㅣ Why? 초등과학학습만화 89
전윤경 지음, 문정완 그림, 주종우 감수 / 예림당 / 2018년 8월

이 책을 접하며 어린시절 고가의 수동 카메라로 전문 지식을 바탕으로 우리 어릴적 추억을 담아주셨던 아버지가 생각나네요. 요즈음은 사진에 대한 전문지식이 없이도 쉽게 촬영이 가능한 자동 카메라 뿐만 아니라 항상 휴대하고 다니는 스마트폰에 달려있는 우수한 기능의 카메라를 통해 카메라에 대한 전문 지식이 없어도, 사진 촬영만을 위한 고가 카메라가 없어도 쉽게 자신의 추억을 촬영하여 자신만의 공간에 공유할 수가 있어요. 그러니 카메라에 대한 기본 원리를 알고 싶어하거나 고가의 수동 카메라로 나만의 멋진 작품을 만들려고 하는 것에 관심이 없을거에요. 이번 기회에 이 책을 통해 카메라에 대한 기본 원리와 그 활용, 더 멋진 작품을 찍는데 필요한 지식도 함께 배워보는 시간을 가져봅니다.
 

유명한 사진 작가인 신 작가의 딸인 엄지는 꼼지와 만세를 설득해 함께 사진 공모전에 참가하려고 합니다. 더 멋진 사진을 촬영하기 위해 신 작가와 함께 카메라에 대해 하나하나 배워나가네요. 그들이 배우는 카메라의 원리는 무엇인지, 과연 공모전에서 어떤 결과가 나올지 기대되는군요.
 

우리 눈과 카메라는 너무 비슷하지요. 빛이 렌즈를 지나 굴절하듯 각막과 수정체를 지나며 굴절하고, 조리개가 들어오는 빛의 양을 조절하고 셔터가 열렸다 닫히며 빛에 노출되는 시간을 조절하듯 홍채가 들어오는 빛의 양을 조절하고 눈꺼풀이 열렸다 닫히며 빛에 노출되는 시간을 조절하고, 필름이나 이미지 센서에 상이 맺히듯 망막에 상이 맺힙니다. 우리 눈의 구조를 잘 알면 카메라를 이해하기 쉬울거에요.

기원전 5세기 중국의 사상가 묵자의 책에도 나오고 기원전 4세기 그리스의 철학자 아리스토텔레스도 이용한 카메라 오브스쿠라의 원리를 이용해 유럽에서는 풍경이 비치는 벽에 종이를 붙여 풍경의 밑그림을 그리는 것이 일반화되었어요.

16세기 이탈리아의 수학자 카르다노가 카메라 오브스쿠라에 볼록 렌즈를 달면서 더 선명한 상을 얻었고, 내부에 빛을 반사시키는 거울인 반사경을 달아 상하가 똑바른 상을 볼 수 있었어요.

카메라 오브스쿠라에 비친 풍경을 보존하려는 노력에 필름이 등장했어요. 니엡스는 비투먼을 이용해 헬리오그래피로 창밖의 풍경을 찍었고, 사진 한 장을 찍는데 필요한 시간을 줄이고 선명한 사진을 얻기 위해 다게르는 다게레오타입 카메라를 완성했어요. 다게레오타입에서 사진을 찍으면 은판에 바로 양화가 나타나지만 음화 방식을 채택한 칼로타입 카메라가 발명되어 음화를 양화로 바꾸는 현상 과정이 추가되었지만 노출 시간이 1분 정도로 짧아지고 한 번의 촬영으로 똑같은 사진을 여러 장 만들수 있는 현대 사진의 기본이 되는 기술이 발명되었지요.

선명하지 않은 칼로타입의 단점을 보완하기 위해 다게레오타입과 칼로타입의 장점을 모두 가진 콜로디온 습판법이 등장하여 종이 대신 유리를 사용해 5-10초의 노출로 선명한 사진을 찍을 수 있었고, 젖어있는 판에 사진을 찍어야하는 단점을 보완하기 위해 1871년 영국의 물리학자 매독스가 젤라틴 건판법을 발명하였고, 거듭된 개량을 통해 감도가 좋아지고 노출 시간도 짧아졌어요. 1884년 미국의 사진 기술자인 이스트먼은 두루마리 형태의 롤필름 제작에 성공하여 카메라를 더욱 작고 가볍게 만들어 주었고 대중화에 성공하였어요. 드디어 우리가 잘 아는 코닥 카메라가 나오게 되지요.

아름다운 색을 사진에 담고자 하는 많은 사람들이 다양한 형태로 컬러 사진을 시도했어요. 1935년 최초의 컬러 필름이라고 할 수 있는 코다크롬이 생산되기 시작해 오늘날까지 이르고 오늘날 우리가 흔히 사용하는 컬러 필름도 감색법의 원리를 이용한거에요.

​카메라의 종류엔 디지털 카메라로 수요가 점차 줄고 있지만 해상도가 높고 색 재현력이 우수한 필름 카메라와 촬영하고 바로 사진을 바로 확인할 수 있고 데이터로 저장하고 전달할 수 있어 편리한 디지털 카메라가 있어요.

디지털 카메라는 1인치당 차지하는 화소 수인 해상도에 따라 선명한 이미지를 얻을 수 있어요. 디지털 카메라는 렌즈를 통해 들어온 빛이 이미지 센서에 닿아 빛이 전기 신호로 바뀌어 ADC 변환기를 통해 디지털 신호가 되고 이것을 마이크로 프로세서가 받아서 사진으로 메모리 카드에 저장해요.

​사진을 잘 찍기 위해 흔들리지 않게 사진을 찍어야 하고, 인물 사진, 구도, 빛의 방향, 주제에 따라 다양한 방법이 있어요. 가장 중요한 것은 사진은 많이 보고, 많이 찍어봐야 실력이 늘어요.

요즈음 카메라는 자동 모드가 있어서 알아서 찍어주지만 진짜 재미는 수동 촬영이에요. 노출에 영향을 주는 셔터 속도, 조리개 값, 감도를 조정해 보면 촬영이 훨씬 재미있어질 거에요.

셔터 속도가 빠르면 빛이 순간적으로 들어와 사진이 어둡고, 셔터 속도가 느리면 빛이 많이 들어와 사진이 밝아요. 셔터 속도가 빠르면 빛이 들어오는 시간이 짧아서 큰 움직임도 흔들리지 않고 선명하게 찍히고, 셔터 속도가 느려 빛이 들어오는 시간이 길면 부드럽고 연속적인 흐름을 표현할 수 있어요.

조리개 값은 F2, F4, F8 등으로 표시하는데 F 뒤의 숫자가 클수록 조리개가 좁아져 빛이 적게 들어와 사진이 어두워요. 조리개를 최대 개방하면 부분적으로 초점이 맞고 심도가 얕고, 최소 개방하면 전체적으로 초점이 맞고 심도가 깊어요. 초점이 맞은 부분이 좁아 흐릿한 부분이 많을수록 심도가 얕다고 표현해요.

빛에 얼마나 민감하게 반응하는지를 뜻하는 ISO 감도는 낮을수록 선명도가 깨끗하고 높을수록 선명도가 거칠어요.

초점 거리는 렌즈에서 이미지 센서(필름)까지의 거리를 말하는데 초점 거리에 따라 센서에 맺히는 상의 크기가 달라져요. 표준 렌즈보다 초점 거리가 짧으면 광각 렌즈, 길면 망원 렌즈라고 하는데 초점 거리가 짧을수록 화각이 커지는데 화각은 렌즈로 촬영할 수 있는 시야를 말해요.

초점 거리를 선택할 수 있는 줌 렌즈도 있고 렌즈로 들어오는 빛을 조절해서 원하는 효과를 낼 수 있도록 도와주는 필터도 있어요.
 

​움직이는 영상은 방금 눈으로 본 이미지가 눈앞에서 사라진 뒤에도 잠깐 동안 망막에 남은 잔상 효과를 이용한 거에요. 잔상 효과는 옛날부터 잘 알려져 1800년대 소마트로프로 시작하여 페나키스티스코프, 조이트로프, 프락시노스코프 등 움직이는 영상을 구현하기 위한 도구가 계속해서 발명되었어요.

1879년 머이브리지는 사진을 연속해서 보여 주는 주프락시스코프를 발명했고, 1889년 토머스 에디슨은 키네토스코프라는 오늘날 영사기와 거의 흡사한  장치를 선보였고, 1895년 뤼미에르 형제는 시네마토그래프라는 장치를 개발해 세계 최초의 영화 촬영과 영화 상영을 하였어요.

특이한 카메라로 3D 영상 촬영용 카메라, 초고속 카메라의 슬로 모션, 카메라와 증강 현실, 360도 카메라와 가상 현실이 있어요. 아마존 고라는 상점은 계산대와 계산원이 없는 무인 매장으로 아마존 고 어플을 켜고 매장에 들어간 뒤 물건을 가지고 나오면 장보기가 끝나는데 인공 지능 카메라와 센서가 고객이 어떤 제품을 담았는지 파악해 상점을 나설 때 자동으로 결제를 한다고 하네요.

CCTV는 폐쇄 회로 텔레비전을 말하는데 특정한 장소를 찍은 영상이 정해진 모니터로 전송되는 폐쇄회로 TV에요. 항공기용 블랙박스는 사고 발생시 충격을 가장 적게 받는 꼬리 쪽에 실려 고도, 속도 등 비행과 관련된 모든 데이터를 저장하는 비행 자료 기록 장치와 조종실의 대화, 교신 등 조종실에서 일어나는 모든 소리를 기록하는 조종실 음성 녹음 장치로 이루어져 있어요. 과속 단속 카메라는 고정식과 이동식이 있는데 이동식 단속 카메라는 달리는 차에 1초에 400번 정도 레이저를 쏘고 차에서 반사되는 신호를 받고 이때 레이저의 이동 거리와 왕복 시간을 계산해 평균 속도를 측정하고 고정식 카메라는 설치된 곳의 바닥에 10-20미터 간격으로 센서가 깔려 있어 차가 지나가면 센서에 전기 신호가 발생하고 센서 사이를 지나가는 시간으로 속도를 재고, 이때 차가 과속하면 카메라가 사진을 찍어요.

AI CCTV가 있으면 사고나 범죄 상황에 더 긴급하게 대처할 수 있어요. 기술이 더 발달할수록 AI CCTV를 적용할 분야는 더욱 많아질거에요.

기존의 CCTV가 영상 저장 장치를 따로 두는 것과 달리, 홈 CCTV는 대개 인터넷에 연결해서 사용하는 IP 카메라를 이용하므로 휴대 기기로 실시간 영상이나 저장된 영상을 확인할 수 있어요. 각종 사물에 부착된 센서에서 얻는 데이터를 인터넷을 비롯한 각종 통신망을 통해 사물끼리 주고받는 기술인 loT를 이용한 사물 인터넷의 발달로 홈 CCTV의 역할은 점차 확대되고 있어요.

카메라의 원리를 알고 싶어 접했던 이 책을 통해 카메라의 다양한 활용과 미래의 발전 가능성까지 확인할 수 있었어요. 이제 단순히 사진만 찍어 앱으로 꾸미고 나의 온라인 공간에 공유했던 단순한 즐김을 넘어서 카메라의 원리로 부터 시작한 다양한 지식을 통해 더 멋진 작품을 소유하기 위해 수동 조작과 필름 카메라에 대한 도전을 결심하게 되고, 카메라의 다양한 활용을 통해 미래에 새로운 활용을 고민하고 생각하는 시간을 가져볼 수 있었어요. 이번 가을엔 아이와 함께 수동 카메라로 나만의 멋진 단풍 사진 여행을 계획해봅니다.

초등학생이 꼭 해봐야 할 과학 실험 88과 1/2

초등학생이 꼭 해봐야 할 과학 실험 88과 2분의 1
닉 아놀드 지음, 김승희 옮김 / 아름다운사람들 / 2018년 7월

전 세계 어린이들에게 사랑을 받고 있는 <앗!>시리즈의 대표 저자인 닉 아놀드가 딱딱하고 어려운 과학을 어린이들의 눈높이에 맞게 재미있게 풀어낸 초등학생이 꼭 해봐야 할 과학 실험 88과 1/2을 만나보았어요. 재미있게 실험하면서 배우게 되는 과학 원리에는 어떤게 있을지 닉 아놀드와 함께 하나하나 살펴봅니다.

공기에 관한 실험, 물에 관한 실험, 혼합물에 관한 실험, 에너지와 소리에 관한 실험, 힘에 관한 실험, 전기와 자기에 관한 실험, 빛에 관한 실험, 몸에 관한 실험, 자연에 관한 실험, 미스터리 실험 등 88과 1/2개의 실험이 실려있어요. 실험을 통해 무슨 일이 일어났는지 질문으로 시작하여 실험 결과를 설명하는 과정 속에서 어려운 과학 원리는 어느새 나만의 과학 지식으로 내 머리속에 남겨질거에요.

 

실험에 앞서 위대한 과학자들도 안전하고 즐거운 실험을 위해 꼬옥 지켰던 세 가지 원칙을 우리 아이들에게도 소개합니다. 실험을 시작하기 전에는 필요한 재료와 실험 도구를 확인하고 빠짐없이 준비해야해요. 실험 도중에 빠뜨린 것을 찾으려다 보면 위험할 수도 있고 실험 결과가 달라질 수도 있으니까요. 실험을 할 때는 안전이 가장 중요해요. 위험한 실험은 꼭 어른들과 함께 해야하지요. 특히 학교 과학실에서 하는 실험이 아니고 가정에서 하는 실험은 엄마, 아빠와 함께 실험하도록 해요. 실험을 하기 전에 주변을 항상 깨끗이 치우는 것처럼 실험 후에도 정리정돈을 잘 해야해요. 깨끗이 치워야 실험 도구를 잃어버리지 않을 수 있고, 다른 친구들이 만지다가 다치거나 도구를 망가뜨리는 걸 막을 수 있고, 부모님께 꾸중 듣거나 실험 금지를 당하지 않아요. 우리 아이가 과학 실험을 했는지 모르는 아빠가 퇴근후 어지러진 장면을 본다면 아마도 과학 실험이 아니고 정리 정돈을 안한 것으로 오해하고 혼낼 수도 있을테니까요.

 

공기에 관한 실험중 코르크 마개 잠수함 실험을 살펴봐요.

​물을 담은 유리그릇과 유리컵, 코르크 마개를 준비하고 유리그릇에 물을 담고 코르크 마개를 띄운 후 코르크 마개 위로 유리컵을 뒤집어 천천히 놓으며 유리컵을 아래로 눌러봅니다. 코르크 마개는 어떻게 될까요? 유리컵 안에 있는 공기는 쉽게 빠져 나오거나 압축되기가 힘들어 컵을 누르면 컵 속 공기가 물을 눌러서 컵 바깥쪽 물의 높이가 높아지고 코르크 마개는 상대적으로 낮아진 수면에 코르크 마개가 떠 있기 때문에 크르크 마개가 가라앉게 되지요. 물에 뜨는 코르크 마개가 공기를 이용해 잠수함처럼 가라앉는게 참 신기하네요.

 

 

​에너지와 소리에 관한 실험중 펜 뚜껑 발사대 실험을 해봐요.

플라스틱 펜 뚜껑, 긴 휴지심, 가위, 볼펜, 두꺼운 고무줄, 넓은 접착 테이프, 연필 2자루를 준비합니다. 휴지심 한쪽 끝에서 1/3 정도 내려운 지점에 볼펜 끝으로 구멍을 내고 반대쪽에도 구멍을 내요. 각 구멍 바깥쪽에 접착 테이프를 붙이고 붙인 테이프 위로 다시 구멍을 냅니다. 고무줄 하나를 볼펜 끝으로 밀어 넣으면서 양쪽 휴지심 구멍에 끼워 넣고 고무줄 양쪽 끝에 연필을 하나씩 끼우고 접착력이 강한 테이프로 고정합니다. 펜 뚜껑을 고무줄에 놓고 뒤로 당겼다 놓으면 펜 뚜껑이 어떻게 될까요? 고무줄을 놓으면 에너지가 펜 뚜껑으로 옮겨 가 그만큼 펜 뚜껑이 멀리 날아갑니다. 고무줄은 늘이면 늘일수록 더 많은 에너지를 저장하게 되므로 고무줄을 뒤로 많이 잡아당길수록 펜 뚜껑이 더 멀리 날아갑니다.

 

자연에 관한 실험중 쥐며느리 아이큐 테스트를 해봐요.

연필, 쥐며느리, 접착 테이프, 택배용 종이상자, 유리병, 가위, 랩, 탈지면을 준비해요. 상자보다 2cm 긴 유리병을 상자 측면에 대고 병 둘레를 따라 그립니다. 엄마는 유리병 윤곽선을 따라 자르고 바깥으로 꺼낼 덮개는 남겨둡니다. 상자 상단의 덮개를 테이프로 붙인 다음 상자를 거꾸로 놓아요. 쥐며느리를 병에 넣고 병 입구를 랩으로 덮어요. 병을 상자에 넣는데 병 입구가 살짝 올라오고 바닥 쪽이 내려가게 기울여 넣어요. 쥐며느리는 어떻게 될까요? 쥐며느리는 보통 어두운 곳에 살기 때문에 비록 미끄러운 유리 경사면이지만 타고 내려가 상자 안쪽 어두운 곳으로 기어갑니다. 이번에는 유리병 바닥에 젖은 탈지면을 깔고 실험 장치를 서늘하고 어두운 곳에 두어봅니다. 1시간 뒤에 쥐며느리는 탈지면 쪽으로 가는 것을 확인할 수 있어요. 이 실험으로 쥐며느리는 어둡고 축축한 곳을 좋아한다는 것을 알 수 있었어요.

88과 1/2 실험이 끝나면 책 뒤쪽에 실험을 통해 알게 된 개념들에 대해 정리한 용어사전이 있어요. 그리고 궁금한 개념을 찾아볼 수 있는 찾아보기가 가나다 순서로 정리되어 있어요.  

다른 과학 실험 책과 달리 집에서 쉽게 구할 수 있는 일상 속 재료로 쉽고 재미있게 과학 실험을 할 수 있었어요. 실험순서에 따라 천천히 실험을 하고 그 결과는 어떨지 퀴즈도 풀어보네요. 내가 한 실험의 정답을 확인하며 정답의 이유를 살펴보고 그를 통해 과학 원리를 깨우칠 수 있어요. 또한 추가 실험을 제시하고 그 답을 스스로 맞추어 보도록 하는 과정을 통해  책 속에 없는 다른 실험도 스스로 궁금한 것이 있다면 재료를 준비하고 실험 계획을 세워보고 어떤 결과가 나오고 그 결과의 이유는 무엇일지 생각해보게 하는 과학적 사고도 키울 수 있어요. 부모와 함께 할 수 있도록 부모가 실험 과정중 도움을 주어야 할 부분은 따로 표시해두었고 실험 중 주의 사항은 눈에 쉽게 알아볼 수 있도록 알려줍니다. 또한 실험 중간 중간 나오는 깜짝 퀴즈는 또 다른 재미를 주네요.

과학실에 있는 실험 도구가 없더라도 주변에서 흔히 구할 수 있는 일상 속 재료들로 과학 속에 숨은 원리를 배우고 하나씩 스스로 실험하면서 ​어려운 과학 원리를 깨우쳐 가는 과정속에 어느덧 우리 아이는 과학에 더 재미를 느끼고 교과서 속 과학이 낯설고 어렵고 두렵지 않을거에요. 또한 이런 과정속에 자라난 과학적 사고 방식은 중고등 교육 과정에서도 빛을 발휘하리라 기대합니다. 

초등학생을 위한 개념 과학 150

초등학생을 위한 개념 과학 150 - 과학 과목이 좋아지는 탐구활동 교과서 ㅣ 교과서 잡는 바이킹 시리즈
정윤선 지음, 김제도 그림, 정주현 감수 / 바이킹 / 2018년 8월

과학을 좋아하는 2학년 둘째아이지만 고학년에 올라가면서 어려워지는 과학과목을 좀 더 재미있게 배우고 익힐 수 있는 방법이 무엇일지 고민중 이 책을 만나게 되었어요, 아이가 좋아하는 과학 실험이나 관찰 활동을 통해 초등 교과 연계 323개 개념어를 배우는 과정 속에 평소 궁금해하던 질문에 대한 답도 찾아보고 함께 공부하는 엄마도 잘 몰랐던 여러 과학 이야기를 알게 되었어요. 어떤 이야기가 들어있는지 살펴보도록해요.

1장 신기한 현상에는 나폴레옹은 정말 키가 작았을까요?부터 지구에서 가장 오래된 생명체?까지 51개, 2장 놀라운 발견에는 도마뱀붙이처럼 벽에 착 달라붙는 로봇부터 굴러 내려온 공은 어디까지 올라갈까요?까지 50개, 3장 호기심 탐구에는 미끌미끌 비누는 어떻게 만들까요?부터 등뼈가 없고 신기하게 생긴 동물까지 49개 총 150개의 주제가 포함되어 있어요. 2015 개정교육을 적용하고 3-4학년은 2018년, 5-6학년은 2019년에 처음 적용되는 단원까지 교과서 연계되어 있어 초등학교 6년간 과학 과목은 이제 어렵고 하기 싫은 과목이 아닌 즐겁고 재미있고 수업시간이 기다려지는 과목이 될거라는 생각이 드는군요.

 

본문에 들어가기 앞서 책 앞부분에 책을 활용하는 법이 나와있네요.

살펴볼 이야기 제목 좌측에 분야별 아이콘이 나와있어요. 물질, 힘과 운동, 전기와 자기, 생물, 대기와 해양, 파동과 에너지, 지구, 인체, 우주 등 9가지 분야별 아이콘을 통해 이번 이야기의 주제는 어떤 분야인지 알 수 있어요. 제목 우측에 교육 과정과 연계했을 때 알아 두면 좋을 핵심 개념이 정리되어 있구요. 제목 하단부에는 주제마다 초등 과학 교육 과정의 단원명을 연계하여 추가 학습을 할 수 있도록 해두었고, 중고등 교육 과정에 나오는 주제는 '심화'로 분류되어 있어요.

본문에는 개념과 관련된 과학 이야기와 실험이 수록되어 있고, 핵심 용어, 개념어는 진한 글씨로 표시하고 책 뒤편 찾아보기에서도 찾아볼 수 있도록 하였어요.

잠깐 과학실에서는 본문 내용에 대하여 직접 실험하거나 관찰할 내용을 제공하고 지식 현미경에서는 잠깐 과학실의 해답이나 추가로 알아 둘 상식을 소개합니다.

​주제 중간 중간 15개의 실험 돋보기가 있어요. 주제와 관련된 실험을 준비물부터 실험 방법, 경과, 원리까지 깊이 있게 다루어 아이와 함께 집에서 실험을 통해 과학 개념을 확실한 자기것으로 만들 수 있도록 도와주고 과학 실험에 대한 과정을 익힐 수 있도록 해 줍니다.,

 

​1장 신기한 현상을 살펴봅니다.

따끈따끈 손난로에서 무슨 일이 일어날까요? 주제입니다. 5학년 1학기 2단원 온도와 열에 나오는 주제이고 중고등 교육 과정 연계 심화 주제네요. 손난로에는 부직포 안에 가루가 든 일회용 '고체용 손난로'와 금속 조각을 꺾어서 쓰는 '액체형 손난로'가 있어요, 고체형 손난로에는 철가루, 탄소 가루, 염화소듐이 들어 있어 이것을 흔들거나 주무르면 철가루가 공기 속 산소와 만나 산화철이 되면서 열이 나며 산화철로 변한 철가루는 다시 사용할 수 없어 일회용으로 쓰여요. 액체형 손난로에는 아세트산소듐이 매우 많이 녹아 있어 안에 든 금속 조각을 꺾으면 그 충격으로 액체 상태였던 아세트산소듐이 굳으면서 가지고 있던 열을 내보내 손난로가 따뜻해지고 다시 물에 넣고 끓이면 다시 액체로 변하기 때문에 여러 번 사용할 수 있어요. 이런 과정은 어떤 물질과 물질이 만났을 때 다른 물질로 변하면서 열을 내보내는 반응인 발열 반응과 관계있어요. 실험 돋보기에서 직접 손난로를 만들어 보도록 합니다. 원리를 알았으니 준비물만 꼼꼼히 준비하면 쉽게 만들 수 있겠어요. 정글의 법칙에서 추운 지역으로 갈 때 만들어가면 딱일듯하네요.

 

2장 놀라운 발견을 살펴봐요.

두근두근 심장을 처음 들여다본 사람은?입니다. 독일 외과 의사 포르스만은 심장의 정확한 구조가 궁금하여 오줌이 나오는 관에 넣는 작은 관을 자신의 동맥에 직접 꽂고 그 관을 스스로 밀어 올려 심장까지 닿도록 한후 동맥에서 심장으로 향하는 길을 알아냈고, 그 속에 색소를 넣어 혈액이 심장으로 흘러들어 가는 모습을 촬영하여 심장 구조를 알아내었어요. 조금은 무모한 행동이지만 인체의 신비를 알려고 한 그의 노력 덕분에 알게 된 심장의 구조가 정확한 치료를 하는 데 큰 도움이 되고 의학의 발달에 한걸음 더 나아가게 되었어요. 심장은 하루에 약 10만 번 뛰고 한 사람의 피는 대략 5L 정도로, 피가 온 몸을 한 바퀴 도는데 약 1분이 걸린다는 사실도 배울 수 있었어요.

핀치새의 부리는 왜 섬마다 다를까요?입니다. 비글호를 타고 갈라파고스 군도에 간 영국 생물학자 촬스 다윈은 핀치새의 부리 모양이 다 다른 것에 의문을 품고 원래 한 종류였으나 각 섬에서 살아남기 유리하도록 새의 부리 모양이 변화해 왔을 거라고 추측하지요. 결국 영국의 윌리스와 함께 <<종의 기원>>을 집필해  인류 역사에 큰 충격을 주는 진화론을 체계화하였어요.

 

3장 호기심 탐구입니다.

유전자 재조합 옥수수를 먹어도 돼요?입니다. 유전자 재조합이란 유전자의 배열 순서를 바꾸거나 다른 유전자와 조합해 새로운 유전자를 만드는 기술이지요. 옥수수를 해충 없이 기르는 법을 찾던 과학자들은 '나비 세균'이라 불리는 미생물이 곤충에게 해로운 BT 프로토톡신이라는 독성 물질을 만든다는 사실에 이 유전자를 잘라 옥수수 유전자 속에 넣는 기술을 개발하였어요. 예상대로 해충이 꼬이지 않아 옥수수를 많이 길러 낼 수 있었지만 유전자 재조합 옥수수의 꽃가루를 먹은 제주왕나비과의 애벌레가 죽는 문제에 유전자 재조합 식품을 먹어도 되는지 논란이 일어났어요.

석유는 언제 만들어졌을까요?입니다. 석유는 기원전 5000년쯤, 석기 시대부터 사용하였다는군요. 불을 붙이거나 방수하는 데 쓰고, 설사할 때 약으로도 사용하기도 했다는군요. 석유와 석탄처럼 지질 시대에 땅속에 묻혀서 화석처럼 굳어 오늘날 연료로 이용하는 물질을 화석 연료라고 하는데 사람들에게 유용하게 쓰이지만 사용하는 과정에서 지구 온난화 현상이 일어나고, 매장량이 한정되어 있기 때문에 대체 연료를 찾는 노력이 필요하겠어요.

물리, 화학, 생물, 지구과학 이야기를 통해 323개 개념어를 공부할 수 있었어요. 평소에 궁금했던 이야기도 있고, 알고 있지만 자세한 의미를 몰랐던 이야기도 있고, 처음 듣는 이야기도 있었어요. 교과서 연계도 확인하면서 미리 공부해보고, 이미 배운 내용은 복습도 해보고, 직접 실험도 하고 관찰하는 체험 활동을 통해 과학이 더 재미있고 쉬워졌어요. 심화 분류를 통해 중고등 교육 과정에서 배울 내용도 확인하여 미리 예습할 수 있는 마음의 준비도 하게 됩니다. 설명으로 일관된 과학 이론이라면 지루하고 어려울 수 있는 과학을 주제와 관련된 이야기와 개념어 정리 및 교과 연계, 직접 실험하고 관찰하고 스스로 생각하는 과정을 통해 재미있고 즐거운 과학으로 흥미를 높여준 이 책이 여름방학 아이에게 큰 선물이 되었네요.