교과서만으론 못 느낀다! 정단층·역단층의 진짜 움직임을 저렴하게 체험해보자

과학 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!

지진 뉴스에서 자주 듣는 ‘단층’. 교과서에는 항상 나오지만, 그림이나 도표만 봐서는 땅속에서 일어나는 거대한 에너지의 움직임을 실감하기 어렵죠.

‘이 ‘땅이 어긋나는’ 역동적인 현상을 학생들이 직접 자기 손으로, 책상 위에서 체험할 수 있다면, 이해도 재미도 훨씬 깊어질 거야!’

이런 생각에서 개발이 시작되었습니다. 게다가 주제는 ‘100엔 숍 재료로 누구나 쉽게 만들 수 있을 것’. 거대한 지구의 활동을 더 가깝게 느낄 수 있는, 작은 실험 모델 개발 스토리입니다.

【개발 비화】 영감과 구세주 종이테이프

제가 가장 먼저 향한 곳은 아이디어의 보고, 100엔 숍이었어요. 그곳에서 만난 것이 바로 이 **스티로폼 벽돌(다이소)**이었죠. 가볍고 가공하기 쉬워서 지층 블록으로 사용하기에 정말 이상적이었어요!

이것을 단층으로 삼아 비스듬히 잘랐어요. 일단 모양은 나왔지만, 여기서 문제가 발생했죠. 스티로폼끼리의 마찰이 너무 강해서 지층이 부드럽게 어긋나지 않는 거예요. 특히 지층이 밀려 올라가는 ‘역단층’의 움직임이 삐걱거리며 제대로 재현되지 않았어요.

‘이건 현실적이지 않아… 어떻게 해야 하지…’

고민하던 그때, 문득 눈에 들어온 것이 종이테이프였어요. 이것을 단층의 경계면에 붙여 봤더니… 놀라울 만큼 매끄럽게 움직이는 거예요!

이 매끈한 테이프의 표면이 지구 내부에서 판이 미끄러지는 ‘애스페리티(고착 영역)’ 이외의 부분 역할을 해준 거예요. 우연한 발견이었지만, 이 테이프가 지층 경계를 시각적으로 이해하기 쉽게 해주는 부수적인 효과까지 낳았죠.

【과학 레시피】 100엔으로 ‘나만의 단층’ 만들기!

만드는 법은 아주 간단해요.

스티로폼 벽돌을 잘 드는 커터칼로 비스듬히 자른다.

아래쪽 블록의 경계면(자른 면)에 종이테이프를 붙인다.

이렇게만 해도 정단층과 역단층을 실제처럼 재현할 수 있는 실험 모델이 완성돼요!

【실험】 단층을 움직여 지구의 힘을 느껴보자!

자, 완성된 모델로 땅의 움직임을 재현해 봅시다.

📌 실험 1: 정단층 【끌어당겨지는 대지】

모델의 위아래를 손으로 잡고 좌우로 천천히 당기는 힘을 가해보세요. 그러면 위쪽 블록이 갈라진 틈을 따라 아래로 미끄러져 내려올 거예요. 이것이 ‘정단층’입니다.

【과학과 연결하기】

이것은 대지가 찢어지는 곳, 예를 들어 아프리카의 대지구대나 새로운 바다 밑바닥이 생기는 해령 등에서 볼 수 있는 현상이에요.

📌 실험 2: 역단층 【압축되는 대지】

이번에는 반대로, 모델을 좌우에서 밀어 압축하는 힘을 가해보세요. 위쪽 블록이 아래쪽 블록 위로 올라타는 듯한 움직임이 보일 거예요. 이것이 ‘역단층’입니다.

【과학과 연결하기】

일본에서 일어나는 많은 지진은 이 역단층형입니다. 판이 서로 밀어붙이면서 대지가 압축되어 일어나죠. 일본 알프스 같은 험준한 산맥도 이 역단층의 움직임이 수백만 년 동안 반복되어 융기한, 지구 역동성의 증거랍니다.

비용은 놀랍게도 한 세트에 100엔 조금 넘는 정도예요. 이 정도면 교실 학생 한 명 한 명이 ‘나만의 단층’을 가지고 직접 손을 움직이며 배울 수 있습니다. 교과서 그림만 보는 것과는 비교할 수 없는 직관적인 이해를 얻을 수 있을 거예요. 선생님들도 다음 수업의 ‘아이디어’로 한번 시도해 보시는 건 어떨까요?

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