코끼리 치약 실험: 준비물, 원리, 집에서 안전하게

집에서 하는 과학실험

끝없이 밀려 나오는 따뜻한 거품 뱀

코끼리 치약은 병에서 굵은 거품 기둥이 쭉쭉 밀려 나오는 실험입니다. 이스트가 과산화수소를 물과 산소로 아주 빠르게 분해하고, 주방 세제가 그 산소를 거품 속에 가둡니다. 반응하면서 열이 나기 때문에 거품이 따뜻합니다.

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5살부터
15분
붓는 건 어른이

쟁반 위 병에서 분홍, 노랑, 파랑, 하양 줄무늬의 굵은 거품 뱀이 쏟아져 나오고, 보안경을 쓴 화가가 놀라 몸을 뒤로 젖히는 손그림 일러스트.

한눈에 보기

나이

5~10살 (이스트는 아이가 섞고, 과산화수소수는 어른이 다룹니다)

시간

15분, 정리 5분

어지르는 정도

보통: 쟁반 위 거품

어른

꼭 필요합니다. 가까이 있는 사람은 모두 보안경을 씁니다

준비물

3% 과산화수소수, 드라이 이스트, 주방 세제, 페트병 (몇천 원이면 충분합니다)

화면 / 실제

둘 다 (실제로는 3% 가정용만)

엉망진창 그림놀이(Extreme Drawing)의 코끼리 치약

무료인 과학 실험 탭을 열고 분출을 누른 다음 코끼리 치약을 골라요. 그리고 병을 세우고 싶은 자리를 종이에서 톡 눌러요.

4초 반쯤 동안 분홍, 노랑, 파랑, 하양 줄무늬의 굵은 거품 뱀이 병 입구에서 밀려 나와요. 이리저리 흔들리며 아무 쪽으로나 뻗어 가고, 거품이 수북이 쌓여요. 진짜 병처럼 병이 서 있던 자리가 따뜻해져요.

거품은 진짜 거품처럼 움직여요. 흘러내리고 퍼지다가 천천히 꺼지면서, 줄무늬 얼룩을 종이에 남겨요. 종이를 기울이거나 이젤에서 그리면 거품이 아래로 미끄러져요. 손, 망치, 다리미로 톡톡 치면 거품이 터져요.

보안경도, 과산화수소수도, 뒷정리도 필요 없어요. 병을 마음껏 터뜨려 본 다음, 진짜로는 한 번만 해 봐요.

브라우저에서 놀기

베레모 위에 보안경을 올린 화가가 줄무늬 거품이 넘쳐흐르는 병을 살펴보는 손그림 일러스트. 분홍색과 초록색 컵에 담긴 적양배추 즙과 보글보글 거품이 이는 베이킹소다도 있다.

진짜로 해 보기

집에서 하는 안전한 코끼리 치약

준비물

3% 과산화수소수 120 ml (반 컵). 약국에서 상처 소독약으로 파는 가정용 농도입니다. 이보다 진한 것은 절대 쓰지 않습니다.
드라이 이스트 1큰술 (작은 봉지 하나)
따뜻한 물 3큰술
주방 세제 1큰술
식용 색소 몇 방울 (없어도 됩니다)
깨끗한 500 ml 페트병과 깔때기
거품을 받을 쟁반이나 깊은 오븐 그릇
가까이 있는 사람 모두의 보안경, 어른용 장갑

과산화수소수는 어른이 붓습니다. 아이는 이스트를 섞고, 색을 넣고, 결과를 예상하는 일을 맡습니다.

비율이 궁금하다면: 과산화수소수 120 ml에 이스트 1큰술, 따뜻한 물 3큰술, 세제 1큰술이 기본입니다. 양을 바꿀 때도 3% 농도는 그대로 둡니다.

쟁반 위에 준비하기
바깥이나 닦기 쉬운 부엌 바닥에 쟁반을 놓고 그 위에 병을 세웁니다. 모두 보안경을 씁니다.
어른이 과산화수소수 붓기
어른이 깔때기로 과산화수소수를 병에 붓고, 이어서 주방 세제를 넣습니다. 아이가 식용 색소를 몇 방울 떨어뜨리면 어른이 병을 살살 돌려 섞습니다.
이스트 깨우기
작은 컵에 따뜻한 물과 이스트를 넣고 아이가 30초쯤 저어 부드럽고 묽은 반죽으로 만들어요. 작은 손에 딱 맞는 안전한 일이에요.
예상하기
거품이 얼마나 높이 올라올까요? 뜨거울까요, 차가울까요? 두꺼운 종이에 선을 그어 예상을 표시해 봐요.
붓고 한 걸음 뒤로
어른이 깔때기로 이스트 반죽을 병에 붓고, 깔때기를 바로 치웁니다. 모두 한 걸음 물러섭니다.
지켜보고, 따뜻함 느끼기
거품은 1분쯤 밀려 나옵니다. 다 멈추면 어른이 허락할 때 병 가까이에 손을 대 보고 따뜻한지 느껴 봅니다.
정리하기
어른이 거품과 병에 남은 것을 물을 넉넉히 틀어 개수대에 흘려보냅니다. 모두 손을 씻습니다.

안전 수칙: 먼저 읽어 주세요

3% 가정용 과산화수소수만 씁니다. 미용실 염색용 산화제나 더 진한 과산화수소는 절대 안 됩니다. 과학관이나 실험실의 커다란 시연에는 훨씬 진한 과산화수소를 쓰는데, 피부에 화상을 입힐 수 있어 훈련받은 어른만 다룹니다.
아이는 과산화수소수를 만지지 않습니다. 눈과 피부가 따갑습니다. 눈에 튀면 흐르는 물로 15분 동안 씻어 내고, 119에 전화해 안내를 받으세요.
거품은 따뜻합니다. 먼저 눈으로만 보고, 어른이 괜찮다고 할 때까지 만지지 않습니다. 끝나면 손을 씻습니다.
진짜 치약이 아닙니다. 아무것도 입에 넣지 않습니다. 과산화수소수 병은 꼭 닫아 아이 손이 닿지 않는 곳에 둡니다.

어린이 친구에게

과산화수소수 안에는 밖으로 나가고 싶은 산소가 가득해요. 이스트가 산소를 한꺼번에 빠져나오게 도와주고, 세제가 그 산소를 거품으로 붙잡아요. 그래서 커다랗고 따뜻한 거품 뱀이 나와요.

코끼리 치약의 원리 (그리고 따뜻해지는 이유)

어른을 위한 설명. 과산화수소(H₂O₂)는 가만히 두어도 천천히 물과 산소로 분해됩니다: 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂. 이스트에는 카탈레이스라는 효소가 들어 있어 이 분해를 엄청나게 빠르게 합니다. 자신은 없어지지 않으면서 반응만 빠르게 하는 물질, 곧 촉매입니다. 갑자기 쏟아져 나온 산소를 주방 세제가 수많은 거품 속에 붙잡기 때문에, 기체가 공기 중으로 날아가지 않고 거품이 되어 나옵니다. 과산화수소가 분해될 때 에너지가 열로 나오므로 발열 반응이고, 병을 만져 보면 느낄 수 있습니다. 3% 과산화수소수로는 거품이 뜨겁지 않고 따뜻한 정도입니다. 산소는 병 안에 없던 새로운 물질이고, 되돌릴 수도 없습니다. 그래서 이것은 화학 변화입니다. 초등 과학에서 산소를 만들 때 묽은 과산화수소수와 이산화 망가니즈를 쓰는 것과 같은 반응이며, 여기서는 이산화 망가니즈 대신 이스트가 촉매 역할을 합니다.

예상하고, 다음엔 이렇게 해 봐요

한 번에 한 가지만 바꾸고, 붓기 전에 결과를 먼저 예상해 봐요.

세제를 빼면?

세제 없이 해 봐요. 보글보글 기포는 생기지만 거품은 거의 없어요. 산소는 어디로 갔을까요?

이스트를 찬물에 섞으면?

따뜻한 물 대신 찬물에 이스트를 섞어 봐요. 거품이 더 천천히 나올까요?

넓은 병일까, 좁은 병일까?

같은 양을 입구가 넓은 잼 병에 넣어 봐요. 입구가 좁으면 거품 뱀이 더 높이 솟을까요?

적양배추 즙은 뭐라고 할까?

앱에서 분출시키기 전에 시간 탭의 ‘적양배추 즙에 담그기’로 종이를 담가 봐요. 거품이 약한 염기성이라서 보라색이 조금 더 파래져요.

선생님께

수업에서 하는 코끼리 치약

새로운 기체가 생기고, 열이 나고, 되돌릴 수 없습니다. 초등 과학 5~6학년군의 ‘여러 가지 기체’(산소의 발생과 성질) 주제와 잘 맞고, 촉매와 발열 반응은 중학교 과학으로 이어지는 연결 고리가 됩니다. 먼저 전자칠판이나 TV 화면에 앱을 띄워 반 전체가 가까이서 보게 한 뒤, 보안경을 쓰고 교사 시연으로 한 병만 진짜로 해 보세요.

선생님을 위한 수업 아이디어