우산 장수 '오날도 비오라'

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“비야 와라~, 비야 와라~.”
이탈리아의 우산 장수 ‘오날도 비오라’는 오늘 아침에도 양치질을 하면서 주문을 외우고 있다. 비가 와야 우산을 많이 팔 수 있기 때문이다.
“자~, 그럼 비가 오는지 일기예보를 한번 확인해 볼까?”
비오라는 습관처럼 TV를 켜고 일기예보를 확인했다.
“안녕하세요? 기상캐스터 ‘누노나 비오나’입니다. 오늘은 확실하게 비가 옵니다.”
비오나 기상캐스터가 일기예보를 열심히 하고 있는데, 갑자기 이상한 일이 벌어졌다.
“오늘 아침 기온은…, 기온은…. 어? 온도계가 모두 어디 간 거죠?”

갈릴레이의 기체로 만든 온도계

“뭐? 온도계가 없어졌다고?”
TV를 보던 우산 장수 비오라는 썰렁홈즈에게 급하게 연락했다.
“분명 누군가가 온도계 발명을 방해하고 있을 겁니다.”
썰렁홈즈는 비오라와 함께 1592년 이탈리아로 갔다. 온도계를 발명한 사람은 바로 이탈리아의 과학자 갈릴레오 갈릴레이였기 때문이다.
“열을 받으면 기체가 팽창하는 원리를 이용해서 온도계를 만들었어요. 그런데 더우면 어떻게 되는 거죠? 갑자기 모르겠네….”

문제 1
기체가 열을 받으면 팽창해서 부피가 늘어난다. 과연 갈릴레이가 만든 장치에서 공기가 든 플라스크가 열을 받으면 어떻게 될까?
 

셀시우스의 섭씨온도

문제를 해결한 썰렁홈즈와 우산 장수 비오라는 다시 1742년 스웨덴으로 갔다.
“분명 악당 업새블라의 짓이 분명해! 그러면 또 다른 나쁜 짓을 하고 있을 거야.”
아니나 다를까. 악당 업새블라는 수은온도계를 발명한 천문학자 셀시우스의 연구를 방해하고
있었다. 셀시우스는 천진난만한 얼굴로 썰렁홈즈에게 물었다.
“물이 어는 온도를 0℃, 끓는 온도를 100℃라고 하고 그 사이를 100으로 나눴어요. 그런데 악
당 업새블라가 뭔가 헷갈리게 만들어 버렸어요. 도대체 지금은 몇 ℃죠?”

문제 2
악당 업새블라가 온도계를 거꾸로 놓았다. 지금은 과연 몇 ℃일까?
 

캘빈의 절대온도

악당 업새블라는 다시 1848년 스코틀랜드로 도망쳤다. 그 곳에는 절대온도를 만들어낸 물리학자 캘빈이 살고 있었다. 업새블라는 역시 캘빈이 하는 연구를 방해하고 있었다.
“새로운 온도를 만들었어요. 기체 부피가 0이 되는 극한 온도를 알아보니 영하 273℃였어요. 그러니까 영하 273℃를 새로운 온도의 시작점으로 해 0K라고 써요. 그리고 이걸 캘빈온도라고 불러요. 그럼 지금 온도는 절대온도로 몇 K일까요? 내가 만들어 낸 거 맞아?”

문제 3
캘빈의 연구실에 온도계가 하나 있다. 지금 온도가 섭씨 23도라고 하면 캘빈온도는 어떻게 될까?
 



신입 기상캐스터 썰렁홈즈

“와우~! 드디어 문제를 모두 풀었다!”
비오라는 모든 게 제자리로 돌아와서 뛸 듯이 기뻤다.
“그래~, 그럼 오늘의 날씨를 한번 볼까?”
비오라는 오늘 아침에도 TV를 켜고 일기예보를 봤다.
“안녕하세요? 신입 기상캐스터 썰렁홈즈입니다. 오늘은 비가 오다가 눈이 오다가 맑고 덥겠습니다.”
반바지에 겨울용 외투를 입고 날씨를 설명하는 썰렁홈즈! 옷을 보니 그렇기도 하겠네….

일러스트 : 김석

글 : 김원섭 편집장
감수 : 조승호 박사
도움 : 특허청 창의발명교육과
도움 : 한국발명진흥회 창의인재육성팀
어린이과학동아 2012년 07호


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