주변에 쇠붙이를 갖다 놓으면 철썩 달라붙는 물건이 있어요.
이 물건은 어떨 때는 서로 밀고, 또 어떨 때 보면 서로 붙는 성질이 있죠.
이 물건은 무엇일까요? 정답은 ‘자석’입니다.
자석은 필통과 냉장고, 텔레비전과 라디오 등 우리 생활 곳곳에 사용되고 있지요.
자석을 이용해 만든 물건 중 가장 먼저 사용되기 시작한 것이 바로 ‘나침반’이랍니다.
막대 모양으로 길쭉하게 생긴 자석은 빨간색과 파란색으로 색칠돼 있어요.
빨간색으로 칠해진 곳은 N극이고, 파란색으로 색칠된 곳은 S극이에요.
이렇게 자석 하나에는 N극과 S극이 언제나 함께 있답니다.
N극은 영어로 북쪽을 뜻하는 ‘North’의 앞 글자에서, S는 남쪽을 뜻하는 ‘South’의 첫 글자에서 따왔어요.
자석은 같은 극끼리는 서로 밀고, 다른 극끼리는 잡아당기는 성질을 가지고 있어요.
그래서 N극과 N극을 가까이하면 밀어내고, N극과 S극을 가까이하면 철썩 달라붙지요.
나침반은 바로 자석의 이런 성질을 이용해서 만들었답니다.
자석으로 만든 나침반 바늘도 막대자석처럼 빨간색과 파란색으로 색칠됐거나, 한 쪽 바늘에만 색칠돼 있어요.
빨간색이나 색칠된 부분이 바로 북쪽을 가리키는 N극이랍니다.
그래서 나침반을 자석에 가져가면 빨간색으로 칠해진 바늘이 N극에 붙고, 파란색으로 칠해진 바늘이 S극에 붙습니다.
나침반을 가만히 두면 항상 지구의 남쪽과 북쪽을 가리킨답니다.
그 이유는 무엇일까요? 혹시 지구의 남쪽과 북쪽에 거대한 자석이라도 있는 것일까요? 그 답은 바로 ‘지구 전체가 하나의 커다란 자석’이기 때문이랍니다.
지구의 북쪽은 N극의 성질을 가지고 있고, 남쪽은 S극의 성질을 가지고 있어요.
나침반의 바늘은 바로 이런 힘에 끌려서 남쪽과 북쪽을 가리키게 되는 것이죠.
그러면 나침반을 들고 빨간색 바늘이 가리키는 쪽으로 계속 걸어가면 북극이 나올까요? 아니에요.
자석이 가리키는 북쪽을 지도에서 보면 북극에서 약 1,800km 떨어진 캐나다 북부의 허드슨 만 근처랍니다.
파란색 바늘이 가리키는 쪽도 남극이 아니라 오스트레일리아의 남부에요.
그래서 지도에서 남극과 북극을 연결한 선과 나침반이 가리키는 남쪽과 북쪽을 연결한 선의 각도는 약 11도 정도 차이가 있어요.
이렇게 나침반이 가리키는 북쪽이 북극이 아닌 이유는 지구의 자전축이 기울어져 있기 때문이랍니다.
지구는 나침반이 가리키는 북쪽과 남쪽을 이은 선이 아니라 북극과 남극을 이은 선을 기준으로 돌고 있어요.
● 해당단원 : 초 3-1 ② 자석놀이, 초 6-1 ⑦ 전자석 ● 학습주제 : 자석의 성질을 이해하고 나침반의 원리를 알아본다.
생활 속에 사용되는 자석을 말해보고, 자석을 이용해 할 수 있는 일을 토의해본다.
글 : 박태진 과학칼럼니스트 2011년 1월 13일