부록 · 👨👩👧 부모님용
부모 가이드 & 집 실험 👨👩👧
아이와 함께 전기를 배우는 방법, 나이별 추천 순서, 대화 질문, 그리고 건전지만으로 안전하게 할 수 있는 집 실험 7가지를 모았어요.
💬 단원별 함께 나눌 대화 질문
정답을 맞히는 게 목적이 아니에요. 아이의 엉뚱한 대답에 "오, 왜 그렇게 생각했어?"라고 되물어 주세요.
⚡ 1단원 · 전기가 뭐야?
- 오늘 하루 전기가 없었다면 우리 집에서 멈추는 건 뭘까? 5개만 찾아볼까?
- 집 안에서 전기가 통할 것 같은 물건과 안 통할 것 같은 물건을 3개씩 골라 보자.
- 겨울에 문고리를 잡으면 왜 "따끔!" 할까?
🔗 1단원 보기 · 함께 할 실험: 풍선 정전기, 소금물 전도
💧 2단원 · 옴의 법칙과 전력
- 수도꼭지를 조금 열 때와 많이 열 때, 전기로 치면 뭐가 달라질까?
- 우리 집 가전제품 뒤 라벨에서 W(와트) 숫자를 찾아 가장 큰 것과 작은 것을 찾아보자.
- 옛날 전구(60 W)와 LED 전구(9 W)는 밝기가 비슷한데 왜 전기는 덜 먹을까?
🔗 2단원 보기 · 함께 할 실험: 연필심 저항
🧩 3단원 · 부품 친구들
- 리모컨이나 장난감 속에는 어떤 부품 친구들이 살고 있을까? (고장 난 것을 어른과 함께 열어 보기)
- LED는 왜 다리 길이가 다를까? 거꾸로 꽂으면 어떻게 될까?
- 퓨즈는 왜 "스스로 끊어지는" 걸까? 그게 왜 고마운 일일까?
🔗 3단원 보기 · 함께 할 실험: 간이 전자석
🔁 4단원 · 회로 만들기
- 트리 전구 하나가 나갔는데 전체가 꺼졌다면, 전구들은 어떻게 연결된 걸까?
- 우리 집 전등과 콘센트는 직렬일까, 병렬일까? 한 방 불을 꺼도 다른 방 불이 켜져 있는 걸 보면?
- 스위치는 회로의 어디에 있어야 할까?
🔗 4단원 보기 · 함께 할 실험: 간이 회로 만들기
🔋 5단원 · 배터리 이야기
- 집에 있는 건전지를 모두 모아 크기·전압(V)별로 나눠 보자. 가장 흔한 건 뭘까?
- 충전해서 쓰는 배터리와 한 번 쓰고 버리는 건전지는 뭐가 다를까?
- 다 쓴 건전지는 어디에 버려야 할까? (아파트·주민센터 폐건전지 수거함 찾아보기)
🔗 5단원 보기 · 함께 할 실험: 레몬 전지, 감자 전지
🧸 6단원 · 고장난 장난감 고치기
- 장난감이 안 움직이면 제일 먼저 확인할 건 뭘까? (건전지 방향, 접점 녹, 스위치…)
- 고쳐 보고 싶은 장난감을 하나 골라 "진단 순서"대로 같이 점검해 보자.
- 전선이 끊어진 곳은 어떻게 찾을 수 있을까?
🔗 6단원 보기 · ⚠️ 콘센트에 꽂는 제품은 분해하지 않아요
🏠 7단원 · 우리집 전기
- 우리 집 분전반은 어디 있을까? (열지 말고 위치만 같이 확인)
- 지난달 전기요금 고지서에서 kWh와 요금을 찾아보자. 작년 같은 달과 비교하면?
- 우리 집에서 대기전력을 줄일 수 있는 곳은 어디일까?
🔗 7단원 보기 · 누전차단기 시험 버튼을 한 달에 한 번 같이 눌러 보기(어른이)
🎓 12단원 · 전기기사 로드맵 (어른용)
- 시험일까지 남은 주 수를 세고 과목별 주간 계획을 세워 보기
- 오늘 공부한 공식 하나를 아이에게 1분 안에 비유로 설명해 보기
🔗 12단원 보기
🧪 집에서 하는 전기 실험 7가지
모든 실험은 건전지 또는 과일·채소로만 해요. 배지 뜻: ✅ 아이 혼자 가능 👨👩👧 어른과 함께
🍋 레몬 전지로 LED 켜기
👨👩👧 어른과 함께⏱️ 30분난이도 ★★
준비물
- 레몬 4개 (즙이 많은 것)
- 아연도금 못 4개 (은색 못)
- 구리판 또는 굵은 구리선 4조각
- 집게전선 5개
- 빨간색 LED 1개
- (있으면) 멀티미터
순서
- 레몬을 책상에 대고 꾹꾹 굴려서 속에 즙이 잘 나오게 해요.
- 레몬마다 못(−)과 구리(+)를 2~3 cm 떨어지게 꽂아요. 둘이 속에서 닿으면 안 돼요.
- 1번 레몬의 구리 ↔ 2번 레몬의 못, 2번의 구리 ↔ 3번의 못… 이렇게 직렬로 이어요.
- 남은 끝의 구리를 LED 긴 다리에, 남은 끝의 못을 LED 짧은 다리에 연결해요.
- 방을 어둡게 하고 LED를 봐요. 희미하게 빛나면 성공! 안 켜지면 연결을 점검하거나 레몬을 하나 더 이어요.
원리서로 다른 두 금속(아연·구리)을 신 즙에 꽂으면, 아연이 전자를 내놓고 그 전자가 전선을 따라 구리 쪽으로 가요. 레몬 1개는 약 0.9 V라서, LED(약 2 V)를 켜려면 여러 개를 직렬로 이어 전압을 더해야 해요.
심화음극: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻, 양극(구리 표면): 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. 기전력은 약 0.9~1.0 V지만 내부저항이 커서 전류는 1 mA 미만. 멀티미터로 레몬 1개·2개·4개의 전압을 재서 직렬 합산을 확인해 보세요.
안전실험에 쓴 레몬은 금속 성분이 녹아 있어 먹지 않아요. 못 끝에 찔리지 않게 조심, 끝나면 손을 씻어요.
🥔 감자 전지 — 생감자 vs 삶은 감자
👨👩👧 어른과 함께 (칼·삶기)⏱️ 40분난이도 ★★
준비물
- 감자 2개 (1개는 5~8분 삶아 식힌 것)
- 아연도금 못 4개, 구리판 4조각
- 집게전선 5개, 빨간 LED 또는 작은 LCD 시계
- (있으면) 멀티미터
순서
- 어른이 감자를 반으로 잘라 4조각을 만들어요(생감자 4, 삶은 감자 4).
- 조각마다 못과 구리를 떨어뜨려 꽂고, 레몬 전지처럼 직렬로 이어요.
- LED나 LCD 시계를 연결해서 생감자 세트와 삶은 감자 세트의 밝기(또는 작동)를 비교해요.
- 어느 쪽이 더 잘 켜졌는지 기록장에 적어요.
원리감자 속 물기가 전기를 옮기는 전해질 역할을 해요. 삶으면 감자 속 조직이 부드럽게 풀려서 전기 알갱이(이온)가 더 쉽게 다닐 수 있어 전류가 더 잘 흘러요.
심화기전력(전압)은 금속 조합이 정하므로 생·삶은 감자가 비슷하지만, 삶으면 세포막이 파괴되어 내부저항이 감소 → 같은 부하에서 전류·전력이 커집니다. I = E / (R + r)로 설명해 보세요.
안전칼과 뜨거운 물은 어른이 다뤄요. 실험한 감자는 먹지 말고 버려요.
🧂 소금물은 전기가 통할까?
👨👩👧 어른과 함께⏱️ 20분난이도 ★
준비물
- AA 건전지 2개 + 2구 건전지 홀더
- LED 1개 + 100 Ω 저항 1개
- 집게전선 3개
- 투명 컵 3개, 수돗물, 소금, 설탕, 숟가락
순서
- 건전지(+) → 저항 → LED 긴 다리, LED 짧은 다리 → 집게전선 A. 건전지(−) → 집게전선 B. A와 B 끝은 비워 둬요.
- A와 B 끝을 서로 대 보면 LED가 켜지는지 먼저 확인해요.
- A·B 끝을 맹물 컵에 서로 닿지 않게 담가요. LED가 어떤가요?
- 소금 한 숟가락을 녹여 다시 담가요. 소금을 더 넣으면?
- 설탕물로도 해 보고 결과를 비교해요.
원리소금은 물에 녹으면 (+)와 (−) 전기를 가진 작은 알갱이(이온)로 나뉘어서 전기를 실어 날라요. 설탕은 녹아도 이온이 되지 않아서 전기가 거의 안 통해요. 그래서 땀 묻은 손, 바닷물은 특히 위험해요!
심화NaCl → Na⁺ + Cl⁻ (전해질). 전극 표면에서 전기분해가 일어나 작은 기포(음극 H₂, 양극에서 미량 Cl₂/O₂)가 생깁니다. 이온 농도↑ → 전도도↑ → 전류↑.
안전전극에 거품이 생기면 전기분해 기체예요. 짧게(1~2분)만 하고, 환기하고, 실험한 물은 버려요. 9 V 건전지로 오래 담가 두지 않아요.
🎈 풍선 정전기 마술
✅ 아이 혼자 가능⏱️ 15분난이도 ★
준비물
- 고무풍선 1~2개
- 잘게 자른 휴지·종잇조각
- 털 스웨터 (또는 마른 머리카락)
- 빈 알루미늄 캔, 수도꼭지
순서
- 풍선을 불어서 묶어요(어려우면 어른이 도와줘요).
- 머리카락이나 털옷에 풍선을 10번 이상 빠르게 문질러요.
- 종잇조각 위에 풍선을 가까이 대 봐요. 종이가 붙나요?
- 수도꼭지 물을 가늘게 틀고 풍선을 가까이 대 봐요. 물줄기가 휘어요!
- 눕힌 빈 캔 앞에 풍선을 대고 천천히 움직이면 캔이 따라 굴러와요.
원리문지르면 머리카락의 전자가 풍선으로 이사해서 풍선이 (−) 전기를 띠어요. (−) 풍선이 가까이 가면 종이·물·캔 속 전기가 한쪽으로 쏠려서 서로 끌어당겨요. 건조한 겨울에 더 잘 돼요.
심화마찰대전(대전열), 정전유도, 물 분자의 극성(쌍극자). 정전기 전압은 수 kV에 이를 수 있지만 전하량이 매우 작아 위험하지 않아요. 반면 전자부품은 ESD에 약하니 회로 기판 근처에서는 피하세요.
안전터진 풍선 조각은 어린 동생이 삼키지 않게 바로 치워요. 물줄기 실험 중엔 주변에 전기 제품을 두지 않아요.
🧲 못으로 만드는 간이 전자석
👨👩👧 어른과 함께⏱️ 30분난이도 ★★
준비물
- 큰 쇠못 1개 (7~10 cm)
- 에나멜선 1~2 m (굵기 0.3~0.5 mm)
- AA 건전지 1개 + 1구 홀더(스위치 달린 것 추천)
- 사포, 클립·핀 여러 개
순서
- 에나멜선 양 끝 2 cm를 사포로 문질러 반짝이는 구리가 보이게 벗겨요.
- 못에 에나멜선을 한 방향으로 촘촘히 30번 감아요. 양 끝은 20 cm쯤 남겨요.
- 양 끝을 건전지 홀더의 (+)와 (−)에 연결하고 바로 못 끝을 클립에 대요. 몇 개가 붙나요?
- 5초 안에 연결을 끊어요. 클립이 떨어지는 걸 확인해요.
- 감은 수를 60번으로 늘려 다시 해 보고, 붙는 클립 수를 비교해요.
원리전선에 전기가 흐르면 주위에 자기장이 생겨요. 전선을 코일로 감으면 자기장이 모이고, 쇠못이 그걸 더 세게 만들어서 자석이 돼요. 전기를 끊으면 자석 힘도 사라져요 — 그래서 고철 크레인이 쇠를 들었다 놨다 할 수 있어요.
심화솔레노이드 내부 H = nI, 철심으로 B = μ₀μₛH가 커짐. 기자력 F = NI [AT] — 감은 수나 전류를 늘리면 세져요. 초등 6학년 과학 「전기의 이용」의 전자석 단원과 연결돼요.
꼭 짧게만 연결!에나멜선 코일은 저항이 매우 작아서 건전지를 합선시킨 것과 비슷해요. 오래 연결하면 건전지·선이 뜨거워져 화상을 입을 수 있어요. 5초 연결 → 쉬기를 지키고, 뜨거우면 즉시 중단! 충전식 배터리(특히 리튬)나 9 V 전지는 쓰지 않아요.
✏️ 연필심 저항 — LED 밝기 조절기
👨👩👧 어른과 함께⏱️ 20분난이도 ★★
준비물
- 샤프심 (굵을수록 좋아요, 0.9 mm 또는 2 mm 홀더심)
- AA 건전지 2개 + 2구 홀더
- LED 1개 + 100 Ω 저항 1개
- 집게전선 3개, 셀로판테이프
순서
- 샤프심을 테이프로 책상에 고정해요.
- 건전지(+) → 저항 → LED 긴 다리 → LED 짧은 다리 → 집게 A를 연결하고, A로 샤프심 한쪽 끝을 물어요.
- 건전지(−)에 연결한 집게 B를 샤프심 위에서 멀리 → 가까이 옮겨 가며 LED 밝기를 봐요.
- 샤프심 굵기를 바꾸거나(0.5 → 0.9 mm) 진하기(HB → 2B)를 바꿔 비교해요.
원리연필심의 흑연은 전기가 통하지만 조금 힘들게 통해요. 전기가 지나가는 길이 길수록 방지턱(저항)이 많아져서 LED가 어두워지고, 짧을수록 밝아져요. 라디오 볼륨 손잡이도 같은 원리예요!
심화R = ρl/A — 길이 l에 비례, 단면적 A에 반비례. 멀티미터(Ω)로 1 cm, 2 cm, 4 cm 구간의 저항을 재서 그래프를 그려 보세요. 가변저항(포텐셔미터)의 원리입니다.
안전LED 앞의 100 Ω 저항은 빼지 마세요(LED가 탈 수 있어요). 부러진 심 조각이 눈에 튀지 않게 조심, 오래 연결해 두지 않아요.
💡 간이 회로 만들기 — 스위치·직렬·병렬
✅ 아이 혼자 가능 (설명 후)⏱️ 30분난이도 ★
준비물
- AA 건전지 2개 + 2구 홀더
- 꼬마전구(2.5 V) 2개 + 소켓 2개
- 집게전선 6개
- 클립 1개, 압정 2개, 두꺼운 종이 (스위치용)
- 시험할 물건: 동전, 지우개, 알루미늄 포일, 나무젓가락…
순서
- 건전지 → 전구 → 건전지로 한 바퀴 이어서 불을 켜요. 한 곳을 떼면? (회로가 끊기면 꺼져요)
- 두꺼운 종이에 압정 2개를 꽂고 클립을 한쪽 압정에 걸어 스위치를 만들어 회로 중간에 넣어요.
- 전구 2개를 한 줄로(직렬) 이어 밝기를 봐요. 하나를 빼면?
- 전구 2개를 나란히(병렬) 이어 밝기를 봐요. 하나를 빼면?
- 도체 탐정: 스위치 자리에 물건을 끼워 불이 켜지는지 표로 정리해요.
원리전기는 끊어지지 않은 한 바퀴 길(회로)이 있어야 흘러요. 직렬은 길이 하나라 전구가 나눠 써서 어둡고, 하나 빼면 모두 꺼져요. 병렬은 길이 여러 갈래라 각각 밝고, 하나 빼도 나머지는 켜져요 — 우리 집 전기가 병렬인 이유!
심화직렬: 전구 하나당 전압 V/2 → 전력 P = V²/R은 1/4(필라멘트 저항 변화 무시 시). 병렬: 각 전구에 V 전체가 걸려 밝기 유지, 대신 건전지 전류는 2배로 빨리 닳아요.
안전건전지의 (+)와 (−)를 전선으로 바로 잇지 않아요(합선 → 뜨거워짐). 켜 둔 전구는 뜨거울 수 있어요. 실험이 끝나면 건전지를 홀더에서 빼 둬요.