EBS초등교재 오류(6학년) 바늘구멍사진기의 초점

초등학교 6학년 과학시간에 빛의 직진에 대해서 공부하면서 바늘구멍사진기에 대해서 공부를 하는가 봅니다. 딸 아이에게 EBS교재를 사주고 매일 국어, 수학, 사회, 과학을 번갈아가며 공부하도록 했는데 처음 공부한 과학 내용이 바늘구멍사진기더군요. EBS초등학교 교재인 내공냠냠 과학 6-1을 보고 아이가 푼 문제를 채점하다보니 문제가 있는 내용이 있어서 EBS홈페이지에 교재오류신고를 했었습니다. 그 내용을 다시 이곳에 올려봅니다. 제가 올린 글을 근거로 EBS초등 교재의 바늘구멍사진기 관련 내용이  교재를 수정 하는 것을 최소화해서 정오표가 올라왔습니다. 혹시 EBS초등학교 6학년 과학 내공냠냠 교재사용하시는 분은 꼭 수정해 주시기 바랍니다.

[새길]

아래 글은 EBS에 제가 올린 글입니다.

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6학년이 된 딸아이가 처음으로 EBS를 통해 과학 공부를 하고 저에게 채점을 해 달라고 해서 보니 문제속에 오류가 몇 가지 보여 의견을 드립니다.

참고로 저는 바늘구멍사진기를 만들고, 사진을 찍는 것을 취미로 하는 중학교 과학교사(물리전공)입니다. 제가 만들고 찍은 사진들은 티스토리 블로그에 있으니 참고하시기 바랍니다. 

블로그 : http://saegil.tistory.com/category/%EA%B3%BC%ED%95%99%EC%9D%B4%EC%95%BC%EA%B8%B0/%ED%95%80%ED%99%80%EC%B9%B4%EB%A9%94%EB%9D%BC

우선 바늘구멍 사진기의 특성에 대해서 말씀드리겠습니다. 바늘구멍 사진기는 렌즈를 이용하지 않고 작은 구멍을 통해 들어온 빛이 스크린에 맺히게 하는 구조입니다. 볼록렌즈를 이용하여 빛을 굴절시켜 상을 맺게하는 반면 바늘구멍사진기는 빛의 직진성만을 이용합니다.

볼록렌즈를 이용하여 상을 맺히게 하고자 할 때는 초점에 정확하게 맞춰야 상이 맺히지만 바늘구멍 사진기로 상을 맺게 할 때는 초점을 맞출 필요가 없습니다. 볼록렌즈처럼 평행광선이 와서 빛이 모이는 지점인 초점이 바늘구멍사진기에는 없습니다. 따라서 바늘구멍사진기의 초점을 맞춘다는 말은 옳지 않은 표현입니다.

바늘구멍사진기로 상을 관찰했을 때 잘 보이지 않는 이유는 다음과 같습니다.

1. 바늘구멍과 스크린 사이가 먼 경우 - 바늘구멍에서 멀어질수록 스크린의 단위면적당 받는 빛의 양이 줄어들어 어둡게 됩니다.

2. 스크린 부분이 너무 밝을 경우 - 스크린 부분 너무 밝은 경우 밝은 빛에 의해 상이 상쇄되어 잘 보이지 않게 됩니다. 그래서 바늘구멍사진기를 만들 때 검은색 도화지로 가리게 됩니다.

3. 바늘구멍이 너무 큰 경우와 작은 경우 - 바늘구멍이 너무 커도 잘 보이지 않고, 너무 작아도 상이 잘 보이지 않게 됩니다. 이 부분은 조금은 기술적인 표현이 들어가야 할 것 같은데 쉽게 설명해보겠습니다. 바늘구멍 사진기의 상은 바늘구멍 크기만큼의 점들이 스크린에 여러개가 찍혀 상이 맺힌다고 생각하면 됩니다. 그런데 구멍이 크면 큰 점들이 서로 겹쳐지면서 찍혀 상이 뚜렷하게 나타나지 않게 됩니다. 반면 바늘구멍이 작으면 작은 점들이 겹쳐지면서 상이 뚜렷하게 나타나게 됩니다. 쉽게 생각해서 미술시간에 점묘화를 그릴 때 큰 붓으로 점을 찍어 그린것과 작은 붓으로 그린 것으로 해석하면 좋을 것 같습니다.  하지만 구멍을 너무 작게 뚫게 되면 들어오는 빛의 양이 적어져서 상이 또 흐려질 수 있습니다. 상이 잘 보이게 하는 바늘구멍의 크기는 정해져 있지는 않고 경험적인 식에 의해 결정하게 됩니다.

다음은 교재 10쪽에 있는 내용입니다.

 9. 다음 중 바늘구멍 사진게에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 초점을 맞추어야 잘 보인다. (옳지 않은 표현. 바늘구멍사진기에는 초점을 맞추는 것이 필요 없습니다.)

② 기름종이에 물체의 상이 맺힌다.

③ 기름종이에 상하좌우 바뀐 상이 맺힌다.

④ 바늘구멍에서 빛을 모아 물체의 상을 크게 만드는 성질을 이용한 것이다. (옳지 않은 표현)

⑤ 외부의 다른 빛이 잘 들어오지 않게 하기 위하여 검은색 도화지도 속 상자를 만든다.

풀이에 보면 정답은 4번으로 되어 있습니다. 그러나 1번도 답이 될 수 있습니다. 정답은 1번과 4번

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 10. 바늘구멍 사진기로 창 밖의 건물이나 풍경을 관찰하였을 때 잘 보이지 않는다면, 그 이유는 무엇인지 쓰시오.

풀이에서 초점이 맞춰지지 않아서 그렇다는 표현은 옳지 않은 답입니다.

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 11. 다음 보기 중 바늘구멍 사진기로 물체를 볼 때 나타나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 골라 바르게 짝지은 것은 어느 것입니까?

ㄱ. 바늘구멍과 기름종이 사이의 거리가 가까울수록 물체가 잘 보입니다.

(이 표현은 옳을수도 있고, 옳지 않을 수도 있습니다. 멀리 스크린이 멀리 있다가 바늘구멍쪽으로 가까이 갈수록 상이 밝아지면서 잘 보입니다. 그러나 가까이 갈수록 상의 크기가 작아져서 잘 보이지 않게 됩니다. 따라서 이 표현은 문제 속에서 오류가 있는 문항입니다.)

ㄴ. 바늘구멍과 기름종이 사이의 거리를 조절하여 초점을 맞추어야 합니다.

(바늘구멍 사진기는 초점을 맞출 필요가 없습니다. 따라서 옳지 않은 표현입니다.

ㄷ. 바늘구멍을 통해 빛이 굴절하였기 때문에 물체가 거꾸로 보입니다.

(바늘구멍사진기는 굴절을 이용하는 것이 아니기 때문에 옳지 않은 표현입니다.)

ㄹ. 바늘구멍을 통해 빛이 직진하였기때문에 물체가 거꾸로 보입니다. (옳은 표현입니다.)

따라서 이 문제의 정답을 고르라면 ㄹ번만, 좀 더 여유를 둔다면 ㄱ번과 ㄹ번이 정답이 될 것 같습니다.