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해양유출 된 기름을 효율적으로 제거할 수 있는 방법은?
조회 13,716 2014.12.23 신고

탐구 목표

섞이지 않는 액체 혼합물을 분리할 수 있다. 

균일하게 섞여 있는 액체 혼합물을 분리할 수 있다. 

원유의 분리 방법을 알 수 있다.

 

탐구 레벨 

중2

 

탐구 요약

초등학교 3, 4학년에서 알갱이의 크기, 자석의 성질로 고체 물질을 분리하고, 물에 대한 용해도를 이용하여 고체 혼합물을 거름, 증발 등을 이용하여 분리하고, 물과 물에 섞이지 않는 액체 혼합물의 분리를 간단한 실험 장치로 분리하는 방법에 대해 학습했다. 이번 주제는 해양환경오염의 가장 큰 원인인 기름 유출 사고에서 혼합물의 분리 방법을 적용하여 기름을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 고안해내도록 한다.


바다에 유출된 기름을 효율적으로 제거할 수 있는 방법은? 

지난 2007년 12월 7일은 우리나라 역사상 가장 큰 해양오염 사태가 일어난 날입니다. 사건 당일, 삼성중공업 소속의 예인선이 악천후에도 불구하고, 선체를 이동하면서 태안 앞바다에서 대산항으로 기름을 옮기던 허베이 스피릿호에 충돌하였는데요. 이 충돌로 허베이 스피릿 호에 실려있던 원유 1만 5천킬로리터 가량이 해안으로 유출되었고 2008년 2월까지도 회수되지 않고, 바다를 떠돌고 있습니다.
이 사건으로 우리나라의 청정지역으로 손꼽히던 태안반도의 해수욕장 및 어장이 회복될 수 없을 정도로 오염되었고, 원유에 포함된 타르 덩어리들은 멀리 제주도까지 흘러가 연안 수산업에 심각한 피해를 입히고 있다고 합니다.
이러한 막심한 피해를 입은 바다환경을 빠르게 되살릴 수 있는 방법에는 무엇이 있을까요? 유출된 기름을 효율적으로 제거할 수 있는 방법에는 무엇이 있을까요? 


섞이지 않는 액체 혼합물의 분리 1 

기름이 유출되는 사고가 일어났네요. 엄청난 환경재앙이 아닐 수 없는데요. 그래도 자원봉사자들이 끊임없이 찾아가서 환경을 살리고 있다고 하니 누구의 잘못이다를 따지는 것도 중요하지만 어서 빨리 청정해역이 원래대로 돌아오도록, 최선을 다해서 환경복구를 해야겠죠.
그렇다면 기름으로 오염된 바닷물을 어떻게 깨끗한 상태로 되돌릴 수 있을까요? 함께 공부해 보기로 해요! 그럼 간단한 실험을 통해서 섞이지 않는 액체 혼합물을 분리해 보도록 할까요?


섞이지 않는 액체 혼합물의 분리 2 

실험을 하기 위해서는 스탠드, 비커, 분별깔때기, 식용유, 물 등의 준비물이 필요합니다. 그럼 실험을 시작해볼까요?
물 50ml와 식용유 50ml를 비커에 넣고 섞은 뒤 분별깔때기에 넣습니다.두 층이 분리될 때까지 잠시 기다립니다. 물과 식용유가 두층으로 분리된다면 분별깔때기의 콕을 열어 아래에 있는 물질을 먼저 따라 냅니다. 그리고 위층에 있는 물질을 따라냅니다. 섞여있던 두 물질을 완벽하게 분리해 냈네요.



섞이지 않는 액체 혼합물의 분리 3 

그렇다면 물과 기름은 섞이지 않는다는 것인데, 왜 그렇게 되는지 생각해 탐구노트에 적어보도록 해요.



섞여 있는 액체 혼합물의 분리 1

실험을 하기 위해서는 물, 에탄올, 가열기구, 분별증류 장치등의 준비장치 들이 필요합니다. 그럼 실험을 시작해볼까요? 물 30ml와 에탄올 20ml를 섞은 후 중탕장치에서 분별증류장치를 이용하여 가열하도록 해요. 가열하는 동안 혼합물의 온도가 어떻게 변하는지 일정한 시간동안 기록을 하도록 합니다.
자 실험이 다 끝났네요. 그럼 실험 결과를 가지고 함께 분석해보도록 할까요? 



섞여 있는 액체 혼합물의 분리 2

물과 에탄올 혼합물을 가열할 때의 온도변화를 잘 기록했지요? 그럼 관찰한 내용을 바탕으로 함께 실험과정에 무슨일이 일어났는지 알아보도록 할까요? 탐구노트의 질문에 답변해보세요. 



유출된 기름을 효율적으로 제거하려면? 1 

지금까지 우리는 섞이지 않는 액체 혼합물과 섞이는 액체 혼합물에 대해서 공부했는데요. 바닷물을 오염시킨 원유는 바닷물과 섞이는 물질일까요? 그렇다면 원유의 주성분이 무엇으로 되어있는지 알아보도록 할까요?
원유는 다양한 물질이 섞여있는 혼합물인데요. 이러한 원유를 분별증류장치를 이용하여 물성이 다른 여러물질로 분리해서 사용합니다. 그렇다면 분별증류장치를 통해 나오는 각각의 물질은 무엇인지 알아보도록 할까요?




유출된 기름을 효율적으로 제거하려면? 2

문제1) 원유를 구성하는 주요 성분은 무엇인지 그리고 각각의 물리적인 특성이 무엇인지 인터넷으로 찾아보고 탐구 노트에 기록해주세요.



유출된 기름을 효율적으로 제거하려면? 3

문제2) 바닷물과 원유는 섞일까요? 만약 섞이지 않는다면 어떻게 될까요?
문제3) 해안으로 몰려온 기름 덩어리들을 제거하기 위해서는 어떤 방법이 좋을까요?
문제4) 자원봉사자들이 기름이 묻은 자갈을 뜨거운 물에 넣어서 꺼내는 이유는 무엇일까요?
문제5) 일반적으로 해양 기름 유출 사고에서는 유화제라는 물질을 뿌린다고 해요. 유화제는 무엇이고, 어떤 역할을 하며, 환경에는 어떤 영향을 미치는지 인터넷을 통해 찾아보고 탐구 노트에 200자 내외로 적어주세요. 


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