燈油幫浦小改造！親手體驗心臟運作的生物科學課

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!

“두근, 두근…” 우리 가슴속에서 쉴 틈 없이 뛰어대는 심장. 이 작은 장기가 하루에 드럼통 약 40개 분량의 피를 온몸으로 보내고 있다는 사실, 상상해 보셨나요? 하지만 교과서에서 “심장에는 4개의 방과 ‘판막’이 있어 혈액이 역류하는 것을 막아준다”고 배워도, 잘 와닿지 않는다는 중학생들이 적지 않죠.

이럴 때야말로 실험이 필요합니다! 사실, 집에 있는 ‘이것’만 있으면 이 생명의 펌프가 가진 정교한 구조를 감동과 함께 직접 체험할 수 있어요. 이번에는 제가 교육 실습생과 함께 개발한, 등유 펌프를 활용한 심장 모델 실험을 소개해 드릴게요.

왜 혈액은 한 방향으로만 흐를까? 생활 속 도구로 수수께끼를 풀어보자!

어느 날, 한 교육 실습생이 “심장의 ‘판막’ 역할을 어떻게 하면 학생들이 제대로 느낄 수 있을까요?” 하고 상담을 왔습니다. 교과서 그림이나 영상만으로는 학생들의 호기심을 자극하기 어렵다는 고민이었죠.

그래서 함께 고민 끝에 나온 아이디어가 바로, 등유 펌프를 심장으로 비유하는 것이었습니다. 핵심은 펌프 안에 있는 작은 ‘판막’. 이것이야말로 심장의 작동 원리를 이해하는 데 결정적인 열쇠였죠.

실험 준비: 다이소에서 생명의 펌프를 만들어 보자

준비물은 아주 간단해요. 집이나 다이소 같은 곳에서 쉽게 구할 수 있습니다.

【준비물】

등유 펌프 (2개):

펌프 안의 판막을 제거한 것

판막을 그대로 둔 것

물과 식용 색소 (붉은색 물로 혈액을 표현할 거예요)

투명한 비커 또는 용기 (혈액의 흐름을 관찰하기 쉽게)

받침대나 수건 (책상이 젖는 것을 막아줘요)

【실험 순서】

용기에 식용 색소를 넣어 붉은색 ‘혈액물’을 준비합니다. 먼저, 판막을 제거한 펌프를 조작해 보면 어떻게 될까요? → 펌프를 누르거나 당겨도 물은 양쪽 호스에서 들락날락합니다… 이래서는 혈액이 온몸을 순환할 수 없겠죠. 다음으로, 판막이 달려 있는 일반 펌프로 똑같이 조작해 봅니다.

→ 그러면 놀랍게도 물이 한 방향으로만 힘차게 나옵니다. 역류가 전혀 없죠. 바로 이것이 온몸에 산소와 영양분을 전달하는 ‘생명의 흐름’입니다!

몸으로 느껴야 이해가 된다! ‘판막’이야말로 심장의 영웅

이 실험의 가장 큰 매력은 **”아, 이 판막이 없으면 혈액이 순환할 수 없겠구나!”**라는 깨달음을 머리가 아닌 몸으로 얻는다는 점입니다. 판막을 제거한 펌프로는 그저 왔다 갔다 하던 물이, 판막 하나만으로 힘찬 흐름을 만들어내죠. 이 극적인 차이를 눈으로 직접 보면 “그래서 심장에 판막이 꼭 필요하구나!”라는 납득이 자연스럽게 생겨납니다. 상담을 왔던 실습생도 “심장에 판막이 있는 진짜 의미를 이제야 깨달았어요!”라며 눈을 반짝였답니다. 우리 몸속에서는 이 펌프와 똑같이 작동하는 판막이 하루에 약 10만 번이나 정확하게 열리고 닫히며 생명의 리듬을 만들어내고 있습니다. 과학적 감동의 씨앗은 이렇게나 우리 주변 가까운 곳에 숨겨져 있었네요.

【꿀팁】 실험 성공을 위한 펌프 선택법

이 실험은 사실 펌프를 고르는 데 작은 팁이 있습니다. 다이소 제품으로도 충분하지만, 제조사에 따라 판막의 잘 보이는 정도가 달라요.

세리아 펌프: 판막이 빨간색으로 되어 있어 움직임이 눈에 잘 띄므로 관찰하기에 가장 좋습니다.

다이소 펌프: 판막이 투명한 경우가 많아 약간 보기 어려울 수도 있습니다.

만약 가게에서 고를 수 있다면 펌프 안을 들여다보고 판막의 색을 확인해 보세요. 과학의 재미는 단순히 지식을 외우는 데만 있는 게 아닙니다. 우리 주변의 물건을 이용해 “왜?”라는 궁금증을 탐구하고 “아하!” 하고 무릎을 치는 순간에 그 진정한 묘미가 있죠. 여러분도 가정이나 수업에서 이 감동을 꼭 경험해 보세요!

문의 및 의뢰에 대해

과학의 신비와 재미를 더 가까이에서 느껴보세요! 집에서 할 수 있는 재미있는 과학 실험과 그 노하우를 알기 쉽게 정리해 두었습니다. 이것저것 찾아보세요!
・운영자 쿠와코 켄에 대해서는 여기를 확인해 주세요.
・각종 의뢰(집필・강연・실험 교실・TV 감수・출연 등)는 여기를 통해 문의해 주세요.
・새로운 글은 X(구 트위터)에서 알려드려요!

과학의 소재 채널에서는 실험 영상을 올리고 있어요!