수학자 아르키메데스를 소개하고 그가 사랑한 도형들의 성질을 탐구해보자.
Math Candle 만드는 과정을 통해 입체도형을 세밀하게 관찰한다.
전개도를 이용한 종이몰드 만들기, 부피비를 이용한 왁스 측량과 무늬넣기 등 Math Candle 디자인으로 다양한 수학적 요소를 활동을 통해 경험한다.

1.소속: 양청고등학교
2.지도교사: 류현진, 민희정
3.주제: Math Candle, 아르키메데스가 사랑한 도형
4.교육과정관련: 중등 수학1 Ⅴ. 평면도형과 입체도형 2. 입체도형의 성질 / 고등 실용수학 Ⅱ. 공간 2. 도형의 표현
5.채험재료: 아르키메데스 캔들 DIY세트
6.영상자막
유레카를 외쳤던 아르키메데스를 알고 계신가요?
아르키메데스는 세계 3대 수학자로서 도형에 대해 연구를 많이 하였습니다.
원에 외접하는 정다각형과 내접하는 정다각형의 둘레를 이용하여
원주율 의 근사값을 제시합니다.
입체도형의 부피비 관계에 대해서 알아내었고 그 사실은 그가 죽고 난 후
그의 묘비에 그려진 원뿔, 구, 원기둥을 통해 밝혀지게 됩니다.
바로 구에 외접하는 원기둥의 부피가 그 구 부피의 1.5배이라는 것입니다.
이를 통해 원뿔, 구, 원기둥의 부피비가 1:2:3이라는 것까지 알려지게 됩니다.
이 수학적 원리가 바로 오늘 양초 만들기의 기본 원리입니다.
 
그럼 원기둥과 원뿔의 부피비에 대해 알아볼까요.
원기둥의 부피 공식은 밑면의 넓이 곱하기 높이로 이고
원뿔의 부피 공식은 원기둥의 부피 곱하기 3분의 1로 예요.
여기에 원기둥과 원뿔이 있는데요.
보다시피 원기둥과 원뿔의 높이가 같다는 것을 볼 수 있죠.
그리고 밑변의 넓이도 같아요.
이 원기둥과 원뿔로 부피가 3:1 이 된다는 것을 보여 드리겠습니다.
 
자 여기 보이시는 대로 원뿔 하나에 들어 있던 고체 왁스를 원기둥에 부었더니
3분의 1이 가득 찼습니다.
그리고 나머지 두 개의 원뿔에 들어 있던 고체 왁스도
원기둥에 부어보겠습니다.
우와 원기둥에 고체 왁스가 가득 찼네요.
이로써 원기둥과 원뿔의 부피비가 3:1 이라는 것을 알 수 있겠어요.
 
지금부터 아르키메데스 캔들을 만들어보겠습니다.
먼저 아르키메데스 캔들을 만들기에 앞서서 캔들 몰드를 준비 해줘야 하는데
세 개의 각뿔 캔들 몰드와 하나의 각기둥 캔들 몰드를 준비해주세요.
 
고정대에 구멍 뚫린 것이 하나 있는데 이것은 각기둥에 꽂아주시면 됩니다.
이렇게 고정대를 다 만들어 주었으면
심지를 잘라서 안에 심지를 고정시켜 주도록 하겠습니다.
설명서에 자가 나와 있는데요.
설명서에 나와 있는 자의 센치대로 심지를 잘라주도록 하겠습니다.
 
네 개만 잘라 주도록 하겠습니다.
이렇게 심지를 다 잘라주셨으면 심지를 만든 틀에 고정시켜 주도록 하겠습니다.
심지 이 부분은 각뿔에 쓸 것이고 밑에 고정대가 있는 것은
각기둥에 사용하도록 하겠습니다.
 
먼저 이 각기둥 안에는 구멍이 있는데요.
구멍에 심지 틀에 고정 시키도록 하겠습니다.
이렇게 각기둥에 고정 시켜주고 각뿔은 여기 꼭지를 살짝 잘라주신 다음에
이 심지를 넣어서 고정시켜 주도록 하겠습니다.
 
이제 양초에 심지를 끼울 거예요.
심지를 끼우고 뒤집어서 왁스를 넣을 것이기 때문에
왁스가 새지 않도록 테이프로 꼼꼼하게 막아 주세요.
 
짜잔 이제 왁스를 중탕하기 위한 물을 끓이도록 하겠습니다.
왁스를 부을 준비를 해야겠죠.
뿔은 뒤집어서 부을 것이기 때문에
작은 종이컵을 사용해서 고정 시키도록 하겠습니다.
종이컵을 뒤집고 가위로 구멍을 뚫어 주세요.
이때 아이들은 보호자의 도움이 필요해요.
그리고 구멍에 뿔을 거꾸로 넣어주세요.
 
이제 왁스를 준비 할 거예요.
작은 종이컵 꽉 차게 넣어 주고
큰 종이컵 하나당 두 번에서 네 번씩 부어주세요.
이제 물이 끓으면 큰 종이컵을 냄비에 넣고 왁스를 녹여 주세요.
이렇게 중탕을 한 왁스가 다 녹았으면 온도계를 이용해서
향료를 넣기 위해 60도에서 70도 사이인지 확인해주세요.
온도를 확인해 주셔서 60도에서 70도 사이가 되면 이 오일을 넣어주세요.
자기의 취향대로 넣어주시면 되는데
저희는 한 컵 당 세 방울씩 넣어 주겠습니다.
오일을 넣었으면 한 번 더 잘 섞어 주도록 하겠습니다.
 
이제 양초 틀에 녹인 왁스를 부을 준비를 해야 되므로 뜨거운 물에서 빼서
45도 정도까지 식혀줍니다.
이제 왁스를 40도에서 45도 정도로 식히고 난 뒤 이제 염료를 넣어 색을 낼 것입니다.
세 방울씩 넣으면 파스텔톤으로 나오고 전체를 다 넣으면 진한색이 나오니
취향에 따라 넣어주세요. 염료를 넣고 잘 섞어 주세요.
 
이제 왁스를 양초 틀에 넣을 거예요.
뿔에 경우에는 한 번에 왁스를 부으면 종이 틈으로 새어나올 수 있으므로
아주 조금만 붓고 조금 굳으면 그 위에 왁스를 부어주세요.
이제 각기둥의 왁스를 넣을 거예요
기둥의 겉면에 보시면 세 개의 층이 나누어져 있어요.
먼저 첫 번째 층에 원하는 색의 왁스를 넣어주세요
이 때 한 층에 들어가는 왁스의 양의 뿔 하나에 들어가는 왁스의 양과 같다는 것을 아시죠
이제 왁스가 굳을 때까지 기다립니다,
 
캔들을 완성하는 필요충분적 시간은 하루가 필요하고요
저희가 하루 전에 미리 만들어 놓은 캔들을 소개하겠습니다,
저희가 이렇게 하루 전에 만들어 놓았는데요.
이것은 염료를 세 방울을 넣었을 때이고 나머지는 염료를 다 부었을 때 색깔이 나옵니다.
따라서 육각뿔 하나, 육각뿔 둘, 육각뿔 셋, 세 개가 모여서 이렇게 하나의 각기둥이
만들어졌음을 알 수 있었습니다.
이로써 아르키메데스의 향초 DIY 만들기를 마치겠습니다. 감사합니다,