부문
초등학교
팀명
강철초딩
지역
경상북도 / 안동시
제목
무동력 먹이 공급장치
제안동기 및 목적
가족여행을 갈 때 걱정되는 것 중 하나가 물고기에게 먹이를 주는 것입니다. 하루 정도는 굶어도 문제가 없지만 이틀 이상 여행갈 때는 중간에 최소 한 번 먹이를 주어야 합니다. 특히, 구피와 같은 물고기는 새끼를 자주 낳는데 이 때 먹이를 잘 챙겨주지 않으면 새끼를 잡아먹기 때문에 반드시 먹이를 잘 챙겨주어야 합니다. 시중에 판매되는 자동먹이급여기도 있지만 이것은 전기를 써야 한다는 단점이 있습니다. 대부분의 어항에는 히터, 조명, 여과기, 기포발생기 등이 설치되어 있어서 이미 전기를 많이 쓰고 있기 때문에 전기를 쓰지 않으면서 원하는 때에 먹이를 줄 수 있는 무동력 먹이 공급장치를 직접 만들어 보고자 하였습니다.
제안내용
우리팀은 자동으로 먹이를 줄 수 있는 방법을 생각하다가 어항 속 대부분을 차지하는 물의 특성을 이용하는 방법을 떠올렸습니다. 물은 반투막을 경계로 저농도에서 고농도로 이동하는 특징이 있습니다. 이러한 현상을 삼투현상이라고 합니다. 반투막은 혼합물의 일부 성분은 통과시키지만 다른 성분은 통과시키지 않는 막을 말하는데 문구점에서 쉽게 구할 수 있는 셀로판지가 반투막의 대표적인 예입니다. 셀로판지에 소금물이나 설탕물 같은 고농도의 액체를 넣은 뒤 묶고, 아랫부분을 어항의 수면에 닿게하면 일정 시간이 흐른 뒤 액체주머니 내부로 물이 들어와 무게가 증가하게 됩니다. 이 원리를 이용하여 양팔저울 형태의 구조물을 제작하면 원하는 시간에 먹이가 공급되는 장치를 만들 수 있습니다. 또 액체주머니 속 용액의 농도나 양 등을 조절하면 기울어지는 시간을 조절 할 수 있으므로 원하는 시간에 먹이가 급여되도록 할 수도 있습니다.
선행연구 검토
시중에 판매되는 자동먹이급여기가 있지만 삼투현상과 양팔저울의 원리를 이용하는 자동먹이급여기는 없었습니다. 특히 시중에 판매되는 자동먹이급여기는 타이머와 모터를 작동시키기 위해 전기를 사용해야 합니다. 하지만 우리팀의 아이디어는 전기를 사용하지 않으므로 자동먹이급여기에 비해 경제적이고, 누구나 재미있게 따라서 만들어 사용할 수 있다는 차이점이 있습니다.
용도 및 효과
1. 오랫동안 집을 비워도 물고기에게 먹이를 줄 수 있습니다.
2. 액체주머니 속 액체의 농도나 양을 조절하여 급여 시간을 조절할 수 있습니다.
3. 직접 만들 수 있으므로 재미있고, 과학공부도 됩니다.
4. 삼투현상이라는 변하지 않는 과학원리를 이용하므로 고장이 나지 않습니다.
5. 같은 원리로 다른 동물들에게도 자동 먹이 공급장치를 만들어 줄 수 있습니다.
작성일
2021-06-30 07:22:08