작품번호

113

제33회 전국학생과학발명품경진대회

내 손에 딱! 맞는 고무장갑

출품분야 학생작품 출품부문 생활과학Ⅰ

2011. 6. 7.

출품학생 초등 4년 주 은 지

지도교사 김 준 형

- 제목 차례 -

I. 작품 제작 동기 및 목적 ··························································1

1. 제작 동기 ···················································································1

2. 제작 목적 ···················································································1

II. 과학적 원리 탐구 및 선행 작품 검색 ································2

1. 과학적 원리 탐구 ·····································································2

2. 선행 작품 검색 및 결과 ·························································3

Ⅲ. 작품의 제작 과정 ··································································6

1. 작품의 제작 기간 ·····································································6

2. 발명품 제작 과정 ·····································································7

3. 1차 작품 ·····················································································9

4. 2차 작품 ···················································································11

5. 3차 작품 ···················································································13

6. 4차 작품 ···················································································15

7. 새로운 밴드를 찾아서 ···························································17

8. 최종작품(5차 작품) ································································20

IV. 활용 및 전망 ·········································································23

1. 작품의 특징 ················································································23

2. 제작비용 ······················································································23

3. 활용전망 ······················································································23

[참고문헌/사이트] ··········································································25

- 표 차례 -

<표 1> 고무장갑 검색 기존 작품 ···············································4

<표 2> 작품제작 기간 ···································································6

<표 3> 밴드와 접착제 조사 결과 ···············································9

<표 4> 1차 밴드와 접착제 비교 실험 결과 ···························10

<표 5> 2차 접착제 비교 실험 결과 ·······································11

<표 6> 골베고무 비교 결과 ·······················································13

<표 7> 3차 접착제 비교 결과 ···················································14

<표 8> 손가락밴드 길이 비교 결과 ·········································15

<표 9> 제작비용 비교 ·································································16

<표 10> 작품의 문제점과 해결방법 찾기 ·······························16

<표 11> 새로운 주름밴드 찾기 ·················································17

<표 12> 밴드의 탄성실험 과정 ·················································18

<표 13> 탄성 실험 결과 ·····························································19

<표 14> 4가지 밴드 제작 과정 ·················································19

<표 15> 밴드 비교 ·······································································20

<표 16> 작품 만드는 과정 ·························································21

<표 17> 손가락 부분 제작 과정 ···············································21

<표 18> 제작비용 비교 ·······························································23

<표 19> 고무장갑 사용범위 ·······················································23

<그림 차례>

<그림 1> 탄성에 대한 탐구활동 ·················································2

<그림 2> 국립중앙과학관 ·····························································3

<그림 3> 특허청 검색 - 고무장갑 ···········································4

<그림 4> 특허청 검색 ···································································5

<그림 5> 수집 고무장갑 ·······························································7

<그림 6> 생각 표현해보기 ·························································7

<그림 7> 조사활동 ·········································································8

<그림 8> 전문가에게 질문 남기기 ·············································8

<그림 9> 내 질문에 대한 대답들 ···············································8

<그림 10> 초기 도면 ·····································································9

<그림 11> 1차 작품 제작모습 ·····················································9

<그림 12> 실험 접착제 ·····························································10

<그림 13> 2차 작품 만들기 ·······················································11

<그림 14> 고무장갑 입구 탄성밴드 달기 ·······························12

<그림 15> 고무장갑 평가 설문 ·················································13

<그림 16> 3차 접착제 실험 ·······················································14

<그림 17> 4차 완성품 ·································································15

<그림 18> 주름밴드 설계도 ·······················································17

<그림 19> 탄성실험 설계 ···························································18

<그림 20> 제작 설계도 ·······························································19

<그림 21> 최종 작품 설계 도면 ···············································20

<그림 22> 최종 작품 ···································································22

<그림 23> 최종작품 평가 설문 ················································ 22

- 1 -

내 손에 딱! 맞는 고무장갑

I. 작품 제작 동기 및 목적

1. 제작 동기

나는 집에서 설거지를 많이 도와준다. 엄마는 일을 하시고 할머니는 동생을 돌봐야

하기 때문에 많이 힘드시다. 그리고 학교에서 반장이라 선생님이 걸레 빨기 봉사활

동을 많이 시키신다.

그런데 설거지를 하거나 걸레를 빨 때마다 내손에 고무장갑이 너무 커서 헐렁하고

밥그릇이나 물 컵을 잡기가 힘들다. 특히 젓가락을 씻기가 힘들다. 그때마다 교실이

나 집에 있는 고무장갑은 너무 크다는 생각이 들었다.

고무장갑이 팔뚝에서 흘러내리기도 하지만 손이 작아서 손바닥과 손가락 부분이

너무 헐겁고 무언가를 씻을 때 불편해 손이 작은 사람에게도 맞는 고무장갑이 있었

으면 좋겠다는 생각이 들었다.

이러한 불편한 점에서 나는 새로운 고무장갑을 만들고 싶었다. 나처럼 작은 손에도

잘 맞고 또 손이 큰 사람에게도 작지 않은 고무장갑을 만들어 편하고 즐거운 마음

으로 엄마를 도와줄 수 있으면 좋을 것이다.

보통 고무장갑은 크기에 따라 길이와 손의 크기 부분이 다르다. 하지만 나와 우

리반 선생님처럼 손이 작은 사람은 손가락도 짧고 얇아서 작은 고무장갑을 껴도 크

다는 생각이 든다. 그리고 가장 작은 크기의 고무장갑은 공기가 잘 통하지 않아 땀이

너무 많이 생기고 손 전체에 딱 붙어 고무냄새가 너무 많이 난다는 문제가 있다.

이 문제들을 해결하고, 좀 더 좋게 고무장갑을 바꾸고 싶어 만들게 되었다.

2. 제작 목적

첫째, 보통 고무장갑 보다 작은 손에 잘 맞는 고무장갑을 만들고 싶다.

둘째, 여러 손의 크기에도 잘 맞는 고무장갑을 만들고 싶다.

셋째, 오래 사용한 후에도 보통 고무장갑보다 빼기가 쉬운 고무장갑을 만들고 싶다.

넷째, 새로운 고무장갑을 만들면서 재미있게 활동하고 공부하는 방법(조사, 실험, 관

찰, 공작 등)도 배울 것이다.

손의 크기에 상관없이 보통 집에서 사용하는 고무장갑 보다 손에 잘 맞고 또 여러

손의 크기에도 잘 맞으면서 고무장갑을 오래 끼고 있어서 땀이 차더라도 빼기가 좀

더 쉬운 고무장갑을 만드는 것이 이 발명의 목적이다.

- 2 -

II. 과학적 원리 탐구 및 선행 작품 검색

1. 과학적 원리 탐구

가. 탄 성

<국어사전> <인터넷 조사>

<그림 1> 탄성에 대한 탐구활동

1) 탄성이란? - 국어사전에서 찾아보았다.

탄성은 외부로부터 힘을 받아 모양이 달라진 물체가 그 힘이 없어지면 다시

본디의 모양으로 되돌아가려 하는 성질이다.

2) 탄성에너지란? - 5학년 2학기 과학책과 인터넷에서 조사하였다.

탄성에너지는 변형된 탄성체에 저장되는 일종의 위치에너지를 가리킨다. 물체에

외력이 가해지면 이 힘에 대한 일이 물체에 저장되는데, 탄성한계를 넘지 않는

범위에서는 물체가 원래 상태로 돌아오기 위해 변형에너지가 쓰이고, 탄성한계를

넘을 경우 에너지가 열에너지 등으로 변한다.

3) 고무의 성질 - 3학년 1학기 과학책에서 조사하였다.

고무는 유연하고 잘 부서지지 않는 성질을 가지고 있어 고무장갑, 자동차 바퀴,

고무호스 등에 이용된다.

4) 탄성에 대한 나의 경험, 생각

고무줄 쏘기 놀이를 했는데 잡아당기고 놓으니 고무줄이 날아갔다. 그 뒤에 땅에

떨어진 고무줄을 보니까 원래 상태로 있었다. 고무줄이 늘어나고 다시 원래대로

돌아오는 고무의 성질이 탄성이다. 그리고 너무 많이 잡아당겨서 끊어지는 것이

탄성한계를 넘는 것이다.

5) 방법 생각

고무장갑은 고무로 되어 있어 잘 늘어난다. 하지만 손이 작은 사람에게는 원래

고무장갑의 크기가 크게 나오기 때문에 맞지 않고 헐렁하다. 그래서 고무장갑에

또 다른 탄성을 가지고 있는 물체를 더하거나 탄성이 더 좋은 물체로 바꾸면 만들

수 있을 거라 생각했다.

- 3 -

나. 마찰력

1) 국어사전에서 찾아보았다.

가) 마찰 : 무엇에 대고 문지름, 운동하고 있는 물체와 다른 물체와의 접촉면에서

그 운동을 방해하는 힘이 작용하는 현상

나) 마찰력 : 두 물체가 마찰할 때 생기는 두 물체 사이의 저항력

2) 마찰에 대한 내 경험

가) 목욕탕 타월을 손에 끼고 문지르면 꺼칠꺼칠해서 잘 밀리지 않는다.

나) 과학시간 현미경 유리판에 다른 유리판을 놓으면 서로 잘 떨어지지 않는다.

3) 방법생각

고무장갑을 오래 끼고 있으면 습기가 차고 손에 땀이나 잘 벗겨지지 않는다.

그래서 미끈한 고무의 면을 주름으로 만들면 공기도 잘 통하고 탄성도 늘어날 것

같다고 생각했다.

2. 선행 작품 검색 및 결과

가. 선행 작품 검색

1) 전국학생과학발명품경진대회에 출품된 작품들을 조사하기 위해 선생님과 함께

국립중앙과학관을 검색하였다. 검색어로는‘고무장갑’, ‘고무’, ‘장갑’을 사용하였다.

가) ‘고무장갑’ 검색

<그림 2> 국립중앙과학관 - 전국학생발명품 고무장갑 검색

국립중앙과학관 홈페이지에서 고무장갑에 관한 전국학생발명품을 검색한 결과

‘고무장갑 재활용’, ‘손목부분을 바꾼 고무장갑’, ‘잘 마르는 고무장갑’등이 나왔고,

고무장갑의 크기에 대한 발명품들을 내가 발명하고자 하는 작품과 연관 지어 생각해

보았다.

- 4 -

나) 고무장갑의 크기변화에 대한 기존 작품 살펴보기

구분 작품명 작품특징 분석한 내용

14회 편리한 고무장갑 입구 부분에 매직테이프를 부착하여

손목크기 조절 ▹장갑 입구부분의 크기조

절에 중점을 두고 있음.

▹내가 발명하고자하는 손과

손가락 부분에 대한 작품은

없었다.

18회끼고 벗기 쉬운

고무장갑

입구 부분에 주름커텐과 매직테이

프를 부착하여 손목크기 조절

22회 쏙쏙이 고무장갑 고무장갑의 입구 부분에 찍찍이를

부착하여 손목크기 조절

<표 1> 고무장갑 검색 기존 작품

다) 기존작품 분석 결과 및 발전방향

고무장갑 손가락의 안쪽마디(반지를 끼는 마디)부분에 탄력성 있는 물체를 붙여

고무장갑의 손과 손가락 부분도 꼭 맞는 맞춤형 고무장갑을 만들 수 있을 거라

생각했다.

라) ‘고무’, ‘장갑’ 검색

특허청에서 검색한 결과 고무와 장갑에 대한 발명품이 나왔는데 내가 만들려고 하는

작품과 관련이 없었다.

2) 특허청 홈페이지 특허정보검색서비스를 통하여 검색을 해보았다.

가) 고무장갑

<그림 3> 특허청 검색 - 고무장갑

특허청에서 검색한 결과 고무장갑이 나왔는데 고무장갑 제작방법, 고무장갑 끼는

장치, 상표, 포장지 등에 대한 것이고 내가 만들려고 하는 작품과 관련이 없었다.

- 5 -

나) 고무, 장갑

특허청에서 검색한 결과 고무와 장갑에 대한 발명품이 나왔는데 내가 만들려고

하는 작품과 관련이 없었다.

3) 인터넷 포탈사이트에서 검색해 보았다.

쉽게 말리는 고무장갑, 보온성 있는 고무장갑 등이 검색

되었고 내가 만들려고 하는 작품과 상관이 없었다.

<그림 4> 특허청 검색

나. 선행 작품 검색 결과

1) 인터넷 포털사이트와 특허정보검색서비스에서는 내가 만들려고 하는 ‘딱 맞는

고무장갑’에 대한 작품은 찾을 수 없었다. 그리고 국립중앙과학관에서는 고무장갑

에 대한 발명품이 있었는데 손과 손가락에 대한 작품은 없었다.

2) 학교 선생님과 엄마에게 내가 만들려고 하는 고무장갑에 대해 의논해 보았다.

- 6 -

Ⅲ. 작품의 제작 과정

1. 작품의 제작 기간 : 2010년 11월 ∼ 2011년 6월 (8개월)

구 분2010년 2011년

11월 12월 1월 2월 3월 4월 5월 6월

탄성의 원리탐구 I I

탄성밴드 연구 I I I I I I

접착제 연구 I I I I I

1차 작품 I

2차 작품 I

3차 작품 I I

4차 작품 I

5차 작품 I I

최종 작품 정리 I I

보고서 작성 I I

<표 2> 작품제작 기간

- 7 -

2. 발명품 제작 과정

가. 고무장갑 수집, 재활용

<그림 5> 수집 고무장갑

고무장갑에 대한 발명품을 만들려면 많은 양의 고무장

갑이 필요하기 때문에 학교에서 선생님들에게 못 쓰는

고무장갑을 모았다. 이렇게 모은 고무장갑은 내가 생각한

발명품을 만들면서 여러 가지 실험을 하는데 재활용하였다.

나. 생각을 펼치기 위한 문제 찾기

먼저 생각나는 대로 디자인하여 만들어 보았다.

도면그리기 고무장갑 자르기

손가락 1개 완성 초기 작품

<그림 6> 생각 표현해보기

고무장갑에 고무장갑 손가락 부분을 둥글게 잘라 반지 끼듯 만들어 보았다. 문제는

고무장갑의 고무가 너무 질기고 탄성이 강해 손가락 부분이 너무 꽉 조이고 그것

때문에 손에 땀이 금방 차고 장갑을 벗기도 굉장히 어려웠다.

여기에서 딱 맞는 고무장갑을 만들기 위해 어떤 문제들을 해결해야할지 생각해

보았다.

1) 고무장갑에 붙일 탄성물체를 무엇으로 할 것인가?

- 손가락과 조여 주는 탄성물체가 마찰 없이 잘 벗겨질 수 있는 밴드를 찾아보

았다.

- 8 -

2) 선택한 탄성물체를 고무장갑에 어떻게 붙일 것인가?

접착제는 굳어지면서 물체와 물체를 붙이게 한다. 그렇게 되면 고무의 탄성력이

줄어들거나 없어지게 된다. 따라서 고무장갑의 탄성과 붙이려고 하는 밴드의

탄성이 줄어들지 않는 접착제를 조사하고 실험하였다.

다. 밴드와 접착제를 찾아서

1) 문구점에서 찾아보기

탄성이 있는 알맞은 밴드와 고무에 사용하면서

탄성을 유지할 수 있는 접착제를 찾기 위해 문방구와

천냥백화점(다이소)를 다니며 조사해 보았다.<그림 7> 조사활동

2) 인터넷에서 찾기

<그림 8> 전문가에게 질문 남기기

<그림 9> 내 질문에 대한 대답들

접착제 전문 업체가 운영하는 블로그에 질문 해 보았더니 여러 회원들과 전문가

가 댓글을 남겨 주었다.

질문 : 고무의 성질을 가지고 있으면서 접착력을 가지는 접착제가 어떤 것이 있을까요?

- 9 -

라. 내가 조사한 결과

구 분 조사방법 구한 곳 실험제품

탄성밴드문구점 및

천냥백화점

조사

천냥백화점

(다이소)

손가락 아대

탄력성 목장갑

골베고무(5종)

접착제

인터넷

접착제 연구

모임에서 조사

천냥백화점실리콘

돼지표본드

구하지 못함

비싸다.

양이 너무 많다.

수성액상 핫 멜트

탄성 접착제 (습기경화형 집 바인더)

탄성 우레탄계 실란트

문구점 및

천냥백화점

조사

문구점

천냥백화점

순간접착제

양면테이프

투명 플라스틱 접착제

공업용 강력 접착제

스폰지형 강력 양면테이프

<표 3> 밴드와 접착제 조사 결과

3. 1차 작품

인터넷 접착제 연구모임에 물어보고 또

문구점과 천냥백화점을 다니면서 조사한

접착제와 밴드를 사서 내가 생각한 발명품을

만들어 보았다.<그림 10> 초기 도면

가. 제작과정

탄성밴드 실험 접착제 바르기

고무장갑에 붙이기 완성 및 접착상태 비교실험

<그림 11> 1차 작품 제작모습

- 10 -

나. 접착제 비교 실험

조사한 접착제 중에 5가지를

먼저 사용해 보았다. 손가락

하나하나에 다른 접착제를 발라

보았고 마른 후에 비교해서

확인해 보았다.

<그림 12> 실험 접착제

다. 실험 결과(PMI 살펴보기)

구 분 실험제품 P(장점) M(단점) 결과

탄성

밴드

손가락 아대 손가락의 둥근 모양이라서

그대로 사용할 수 있다.

굵기가 모두 똑같다.

작은 손가락을 조아주지 못한다.×

목장갑 탄성이 약하다. ×

접착제

실리콘접착력이 좋다.

탄성을 유지한다.

양을 조절하기가 어렵다.

삐져나온다. 울퉁불퉁 해진다.○

돼지표본드 ․양을 조절하기가 어렵다.

삐져나온다. 접착력이 약하다.×

양면테이프

굵기가 일정하다.

접착력이 보통이다.

탄성을 유지한다.

고무장갑 뒤집기를 반복하면

탄성밴드가 떨어진다.○

플라스틱 접착제 ․ 접착력이 약하다. ×

공업용 접착제 ․ 접착력이 약하다. ×

<표 4> 1차 밴드와 접착제 비교 실험 결과

밴드의 경우 손가락 아대와 목장갑은 작은 손에 알맞지 않아서 탄력성이 더 좋고

굵기를 바꿀 수 있는 것이 필요하다고 알게 되었다.

접착제의 경우 실리콘과 양면테이프가 접착력이 좋고 굳어도 탄성이 남아있다는

것을 알게 되었다.

- 11 -

4. 2차 작품

가. 고무 밴드와 작품 만들기

골베고무 밴드를 잘라서 내가 원하는 크기의 원형 밴드를 만들어 보았다. 내 손

가락과 선생님 손가락 크기에 맞게 밴드를 자르고 바느질을 해서 원하는 크기를

만들 수 있었다.

밴드 바느질하기 밴드 완성품

골베고무 붙이기 2차 완성품

<그림 13> 2차 작품 만들기

나. 접착제 2차 실험

구 분 실험제품 P(장점) M(단점) 결과

접착제

실리콘접착력이 좋다.

탄성을 유지한다.

양을 조절하기가 어려워 삐져

나온다.

울퉁불퉁 해진다.

×

일반 양면테이프

굵기가 일정해진다.

접착력이 보통이다.

탄성을 유지한다.

고무장갑 뒤집기를 반복하면

탄성밴드가 떨어진다.○

스폰지형 강력

양명테이프

(3종류)

굵기가 일정해진다.

탄성을 유지한다.

다른 물체에는 잘 붙지만 고

무에만 잘 붙지 않는다.×

<표 5> 2차 접착제 비교 실험 결과

- 12 -

다. 손목에 대한 고민

손가락뿐만 아니라 고무장갑 입구에도 탄성밴드를 붙이면 고무장갑이 흘러내리는

것을 더 줄일 수 있을 것이라고 생각하고 여러 탄성 밴드를 사용하여 만들어 보았다.

고무장갑 입구 도면 여러 가지 손목 밴드 구하기

손목 밴드 붙이기1 손목 밴드 붙이기2

장갑 껴보며 비교하기 완성품

<그림 14> 고무장갑 입구 탄성밴드 달기

나는 목장갑, 토시, 양말, 골베고무, 헌옷소매의 손목밴드를 잘라 만들고 비교해

보았다. 처음 생각에는 팔뚝에도 딱 맞는 고무장갑을 생각하였는데 만들고 보니

1) 고무장갑을 끼기가 번거롭고

2) 손가락 밴드가 있기 때문에 고무장갑 입구에 밴드를 붙이지 않아도 흘러내리지

않았다.

그래서 고무장갑 입구에 밴드는 붙이지 않기로 하였다.

- 13 -

5. 3차 작품

가. 골베고무 연구하기(PMI로 살펴보기)

구 분 실제 폭 P(장점) M(단점) 결과

1인치

골베고무25㎜ 질기다

탄성이 약하다

손가락 한마디보다 넓어서 불편하다×

16골베고무 15㎜ 탄성이 좋다. 넓어서 손가락 마디에 부딪힌다. ×

12골베고무 11㎜ 탄성이 좋다. 뒤집으면 떨어질 때가 있다. ○

8골베고무 7㎜ 탄성이 좋다.

얇아서 뒤집어도

떨어지지 않는다.

손가락의 좁은 부분만 조여 답답한 느낌

이 든다.×

6골베고무 5㎜답답한 느낌이 든다.

얇아서 접착제를 충분히 바르기 힘들다.×

<표 6> 골베고무 비교 결과

나. 평 가

내가 결정한 탄성밴드(12골베고무)와 접착제(양면테이프)를 이용하여 ‘딱 맞는

고무장갑’을 만들어 보았다. 그리고 학교 선생님들에게 내 작품이 어떤지 설문

조사를 해 보았다.

<그림 15> 고무장갑 평가 설문

1) 선생님 의견

선생님들은 대부분 ‘손가락을 잡아주어서 고무장갑이 흘러내리지 않고 딱 맞는

느낌이 든다.’라고 말씀해 주셨다.

고무장갑 1켤레가 1500원 정도 하는데 내가 만든 고무장갑을 2000원에 사겠느냐는

질문에 산다고 대답하신 선생님이 많았다.

- 14 -

2) 발명선생님 생각

‘고무장갑은 물에서 사용하기 때문에 젖으면 뒤집어서 말리는 경우가 많다. 그렇기

때문에 많이 뒤집어도 밴드가 떨어지지 않았으면 더 좋겠다.’는 생각을 말씀해 주셨다.

3) 내 생각

양면테이프 문제점 : 그냥 사용할 때는 문제없다. 하지만 고무장갑 안과 밖을 계속

뒤집을 때 접착력이 약해져서 밴드가 떨어진다.

좀 더 강한 접착제를 더 찾아보고 실험해 보아야겠다는 생각이 들었다.

다. 접착제 3차 실험

보통 고무장갑을 사용할 때는 양면테이프로 밴드를 붙여도 충분했지만 고무장갑을

많이 뒤집으면 밴드가 가끔씩 떨어지는 문제를 해결하기 위해서 다른 접착제를

찾아보고 실험해 보았다.

구두의 밑바닥이 고무로 되어 있다는 생각이 들어 구두를 고칠 때 사용하는 본드

(뉴본드)를 선생님께 말씀드려 구하고 실험을 해보았다.

<그림 16> 3차 접착제 실험

실험제품 P(장점) M(단점) 결과

뉴본드(No.700)

(노랑색)

접착력이 보통이다.

양을 조절하기가 어렵다.

탄성이 보통이다.

고무장갑 뒤집기를 반복하면 탄

성밴드가 떨어진다.

×

뉴본드(No.110)

(투명색)

접착력이 좋다.

양을 조절하기가 어렵다.탄성이 보통이다. ○

순간접착제접착력이 보통이다.

양을 조절하기가 어렵다.탄성이 줄어든다. ×

양면테이프

굵기가 일정해진다.

접착력이 보통이다.

탄성을 유지한다.

고무장갑 뒤집기를 반복하면 탄

성밴드가 떨어진다.×

<표 7> 3차 접착제 비교 결과

3번째로 접착제 비교실험을 해 보았다. 새로 구한 뉴본드(투명)는 굳으면서 양면

테이프보다 탄력성을 줄어들지만 더 접착력이 좋았다. 또 고무장갑을 뒤집어도

손가락 밴드가 떨어지지 않았다.

- 15 -

6. 4차 작품

가. 작품 제작

손가락 밴드와 여러 가지 접착제로 실험을 해서 마지막으로 나는 12골베고무

(폭 11㎜)와 뉴본드(투명)를 선택하여 딱 맞는 고무장갑을 만들어보았다.

손가락도 크기와 굵기가 다르기 때문에 손가락 밴드를 만들 때 여러 가지 크기를

비교해 보았다.

구 분 골베고무 길이 비 고

엄지손가락 6.5∼7㎝

고무장갑

중간 사이즈

기준

집게손가락 5.5∼6㎝

가운데손가락 5.5∼6㎝

약손가락 5.5∼6㎝

새끼손가락 5㎝

<표 8> 손가락밴드 길이 비교 결과

장갑 안쪽 / 손등 모습 장갑 안쪽 / 손바닥 모습

왼손 장갑(바깥) / 오른손 장갑(안쪽) 안쪽에 밴드가 부착된 장갑의 겉모습

<그림 17> 4차 완성품

- 16 -

나. 제작비용

고무장갑 1켤레(10손가락)를 만드는데 고무장갑에 추가비용 300원이면 가능하다.

그리고 ‘딱! 맞는 고무장갑’을 2000원에 판매하면 된다고 생각한다.

<준비물 구입> <1켤레, 10손가락 제작비용>

일반고무장갑 1,500원

➡

고무장갑 : 1,500원

접착제(뉴본드)

250g / 300㎖4,000원 접착제5㎖ : 70원

12골베고무 270㎝ 1,000원 고무밴드 60㎝ : 230원

<표 9> 제작비용 비교

다. 문제점 찾기(PMI)

12골베 고무밴드를 이용하여 만든 작품을 사용해 보면서 장·단점을 찾고 단점을

해결할 수 있는 방법을 살펴보았다.

P(좋은 점) M(해결해야 할 점)

▸접착제를 사용하여 고무장갑에 잘 붙는다.

▸고무장갑을 뒤집어도 떨어지지 않는다.

▸탄성이 좋아 손가락을 조여 준다.

▸골베고무를 고리로 만들 때 바느질 한

부분이 꺼칠꺼칠하다.

▸손가락 마다 조여 주는 힘을 조절하기가

힘들다.

▸조여 주는 부분에 공기가 통하지 않아

손가락 끝부분에 습기가 잘 찬다.

↓

I(흥미)

▸공기가 통할 수 있는 밴드를 찾아보기

-여러 가지 밴드 탐색

-주름 밴드 조사

▸밴드의 탄성을 알맞게 조절하기

-탄성실험하기

<표 10> 작품의 문제점과 해결방법 찾기

- 17 -

<그림 18> 주름밴드 설계도

7. 새로운 밴드를 찾아서

가. 문제 해결 탐구

1) 주름 밴드 생각하기

밴드가 조여 주면서 손가락에 착 감기기 때문에 공기가 통하지 않아 짧은 시간에

습기가 생기고 또 사용 후 벗겨지지도 않았다. 그래서 새로운 형태의 손가락 밴드를

생각해 보았는데 지금까지 사용한 밴드들은 모두 살펴보니 가로모양으로 고무줄이

연결되어 있다는 것을 발견하였다.

그래서 밴드가 손가락을 조여 주면서도 공기가 통할 수

있도록 자동차 터널처럼 구멍이 있으면 좋겠다는 생각을 하게

되었고 세로 주름이 있어 주름과 주름사이에 구멍을 통하여

공기가 흐를 수 있으면 좋을 것 같다는 생각을 하게 되었다.

2) 새로운 주름 밴드를 찾아서

새롭게 생각한 밴드를 찾기 위해서 다시 한 번 여러 가게를 다녀보며 여러 종류의

재료를 살펴보았다. 공기가 통할 수 있는 모양의 밴드들과 여러 가지 고무장갑을

구해 관찰하고 주름이 있는 밴드와 주름은 없지만 구멍이 송송나 있는 밴드를 뜯어내어

서로 비교해 보았다.

공기가 통하는 밴드 찾기 기존 재품에서 실험에 사용할 밴드를 떼어냄

여러 고무장갑 살펴보기 새롭게 찾아낸 밴드

<표 11> 새로운 주름밴드 찾기

- 18 -

<그림 19> 탄성실험 설계

나. 탄성력 실험

새롭게 찾아 여러 가지 밴드가 어느 정도로 잘 늘

어나고 또 손가락을 편안하게 조여줄 수 있는지 좀 더

정확히 알아보기 위해 탄성 실험을 해 보았다.

(준비물) 9가지 종류의 밴드, 100g 추 3개, 실험대,

전자저울, 집게

(실험방법)

1) 밴드를 모두 6㎝로 자른다.

2) 100g짜리 추를 한 개 매달고 늘어난 길이를 잰 뒤

200g, 300g으로 무게를 늘려가면서 밴드가 늘어난

길이를 재면서 기록한다.

(탄성의 크기 계산하기)

탄성의 크기 = 추의무게(300g) ÷ 밴드의 늘어난 길이(㎜)

※ 후크의 법칙(F=KX)

추의 정확한 무게 측정 밴드 길이 조절(6㎝) 100g→300g 추의 무게 변화

밴드의 늘어난 길이 측정 밴드의 탄성 계산하기 탄성 실험 보고서

<표 12> 밴드의 탄성실험 과정

- 19 -

순 밴드종류처음

길이100g추 200g추 300g추

탄성크기

(g/㎜)결 과

1 팬티고무줄 60㎜ 70㎜ 78㎜ 88㎜ 3.41 ○

2 고무 장갑 주름 60㎜ 80㎜ 88㎜ 100㎜ 3 ○

3 레이스 고무1 60㎜ 75㎜ 90㎜ 100㎜ 3 올이 터진다

4 레이스 고무2 60㎜ 72㎜ 88㎜ 103㎜ 2.9 ○

5 머리 고무 밴드 60㎜ 130㎜ 163㎜ 170㎜ 1.7 너무 두껍다

6 장갑 샤워 타올 60㎜ 83㎜ 98㎜ 111㎜ 2.7 올이 터진다

7 12골베 고무 60㎜ 68㎜ 80㎜ 100㎜ 3 4차 작품

8 8골베 고무 60㎜ 69㎜ 85㎜ 102㎜ 2.94 6골베와 비슷

9 6골베 고무 60㎜ 69㎜ 88㎜ 110㎜ 2.73 ○

<표 13> 탄성 실험 결과

9가지 밴드의 탄성 크기를 실험해 본 결과 탄성의 크기(작을수록 탄성이 좋다.)와

사용 가능성을 생각하여 팬티고무줄, 고무 장갑 주름, 레이스 고무밴드2, 6골베

고무 밴드의 4가지를 선택하였다.

다. 선택한 밴드로 고무장갑 만들기

탄성실험을 통해 선택한 4가지 밴드를 고무장갑에 붙여 사용해 보면서 실제로 어

떤 밴드가 가장 편리하고 사용감이 좋은지 비교해 보았다.

<그림 20> 제작 설계도

4가지 밴드 손가락 고리

만들기4종류의 고리 완성

탄성밴드 붙이기서로 다른 밴드가 붙은

고무장갑

<표 14> 4가지 밴드 제작 과정

- 20 -

라. 밴드 비교하기

구 분 사용평가 결 과

레이스 고무밴드 천이 약해서 계속 사용하면 뜯어지고 실밥이 나온다. ×

6골베 고무밴드 바느질 부분이 딱딱하고 꺼칠꺼칠하다. ×

팬티고무줄 천이 두꺼워 물에 젖으면 마르는데 오래 걸린다. ×

고무장갑 손목 주름 새로 주름으로 알맞지만 완성품으로 만들기가 힘들다. ○<표 15> 밴드 비교

생각정리

‘세로 주름부분을 고무장갑에 붙이는 것이 아니라 공장에서 고무장

갑을 만들 때 손가락 밴드부분을 주름형태로 만드는 것(일체형)이

가장 좋을 것 같다.’

8. 최종작품(5차 작품)

가. 세로주름 고무장갑 생각하기

선택된 세로주름 고무주름을 가지고 고무장갑을 만들기 위해 어떻게 만들면 좋

을지 생각하면서 설계도면을 그려보았다.

<그림 21> 최종 작품 설계 도면

(공기의 흐름)

세로 주름과 주름 사이의 구멍을

통해서 공기가 통하게 한다.

(세로주름 고무 밴드)

최종적으로는 일체형으로 만들어야

한다.

손가락 조임 부분을 세로주름 고무

형태로 만든다.

접착제를 사용하여 붙이게 되면 물이

들어갈 수도 있고 겹쳐지는 부분이

두꺼워 지니깐 좋지 않다.

따라서 공장에서 제품을 만들 때 고무

장갑 성형틀을 설계도면처럼 만들어

일체형으로 만든다.

- 21 -

나. 세로 주름을 이용한 고무장갑 만들기

1) 제작과정

못 쓰는 고무장갑의 손목부분에 있는 세로주름을 떼어내 알맞은 크기(높이2.5㎝,

길이5.5～6㎝ <표12> 참고)의 링으로 만들었다. 그리고 고무장갑의 손가락 부분을

잘라내고 세로주름 고무 밴드를 연결하여 만들었다.

세로 주름 고무 밴드 밴드 크기 조절 고리 만들기1 (접착제)

고리 만들기 2 고무장갑 손가락 부분 제거 밴드 붙이기

<표 16> 작품 만드는 과정

2) 손가락 부분 제작과정

순서 제작과정 내 용

1

▹세로주름 밴드로 연결할 고무장갑의 손가락부분을 자른다.▹밴드로 연결될 부분 1.5㎝를 잘라낸다.▹반지를 끼는 손가락 마디 부분에 주름 밴드 연결

2▹세로주름 밴드 고리(2.5㎝)를 손가락 마디

부분에 연결한다.

3

▹손가락 고무장갑과 밴드가 맞닿는 부분이

0.5㎝가 되도록 하여 접착제를 이용하여

붙인다.

▹고무장갑과 주름이 맞닿아 붙이는 두 곳이

위, 아래 1㎝가 된다.

▹겹치는 곳이 생김

<표 17> 손가락 부분 제작 과정

★ 공장에서 만들게 되면 손가락 부분의 주름 밴드가 일체형으로 되기 때문에 두

겹으로 겹쳐지는 부분이 없을 것이다.

- 22 -

3) 완성 작품

<그림 22> 최종 작품

다. 내 작품 평가받기

세로주름 고무밴드를 이용하여 내가 만든 고무장갑에 대한 사용 평가를 받아

보았다. 학교 아이들과 선생님 그리고 부모님이 직접 껴보고 사용해 보면서 느낌

이 어떤지 조사해 보았다.

<그림 23> 최종작품 평가 설문

‘고무장갑이 손가락 부분에 밀착되어 물건을 잡고 놓기가 편하며, 손에서 그릇을

놓치는 실수를 하지 않았다.’는 의견이 대부분이었으며, 2,000원의 판매가격에 대해

서도 대부분 구입하겠다고 응답하였다.

하지만 손가락이 굵은 남선생님들의 경우에는 밴드의 조임을 좀 더 늘리는 것이

좋겠다고 말하였기 때문에 앞으로 밴드 굵기에 대해 더 연구해 볼 것이다.

- 23 -

IV. 활용 및 전망

1. 작품의 특징

내가 만든 발명품은 고무장갑의 손가락 부분이 세로주름 고무 밴드로 되어 있기

때문에

가. 손이 작은 사람뿐만 아니라 여러 크기의 손에도 편하게 잘 맞는다는 장점이 있다.

나. 그래서 고무장갑을 사용할 때 흘러내리거나 돌지 않아 물건을 잡고 씻기도

아주 편리하다.

다. 세로주름을 사용하여 주름과 주름사이 구멍으로 공기가 통하여 습기가 덜 차고,

마찰력 줄어 고무장갑을 벗고 끼기가 쉽다.

2. 제작비용

고무장갑 1켤레(10손가락)를 만드는데 고무장갑에 추가비용 70원이면 가능하다.

그리고 1,500원에 구입한 고무장갑을 가지고 만든 ‘내손에 딱! 맞는 고무장갑’을

2,000원에 판매하면 된다고 생각한다.

<준비물 구입> <1켤레, 10손가락 제작비용>

일반고무장갑 1,500원

➡

고무장갑 : 1,500원

접착제(뉴본드)

250g / 300㎖4,000원 접착제5㎖ : 70원

못 쓰는 고무장갑 0원주름 고무 밴드 : 0원

<폐장갑 재활용>

<표 18> 제작비용 비교

※공장에서 성형틀을 가지고 손가락에 주름이 있는 ‘내 손에 딱! 맞는 고무

장갑’ 을 만든다면 추가비용이 들지 않을 것이다.(0원)

3. 활용전망

손의 크기

기존 제품 사이즈 × 소 × × 중 × × 대 ×

기존 제품 만족정도 불만족 만족 불만족 만족 불만족 만족 불만족

맞춤형 고무장갑

사용범위

소형 중형 대형

<표 19> 고무장갑 사용범위

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가. 손의 크기에 상관없이 사용할 수 있는 맞춤형 고무장갑으로 모두가 만족할 것이다.

나. 한 켤레의 맞춤형 고무장갑으로 모든 가족과 교실의 모든 어린이들이 자신의 손에 꼭

맞는 고무장갑을 사용할 수 있을 것이다.

다. 세로 주름 밴드가 손가락 부분을 가볍게 조여 주기 때문에 손에서 고무장갑이 돌거나

흘러내리지 않아 편리하게 사용할 수 있을 것이다.

라. 세로 주름과 주름사이의 구멍으로 공기가 통하므로 습기가 덜 차고, 습기로 인해 발생

하는 손가락과 고무장갑 사이의 마찰력이 줄어 벗고 끼기가 쉽다.

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[참고문헌]

1. <동아 새국어사전> 두산동아.

2. <초등학교 3학년 1학기 과학교과서> p32∼37, 교육과학기술부 한국과학창의재단

국정도서편찬위원회, (주)금성출판사 (2010).

3. <초등학교 5학년 2학기 과학교과서> p87∼88, 교육과학기술부 한국과학창의재단

국정도서편찬위원회, (주)금성출판사 (2010).

[참고 사이트]

1. 특허청 홈페이지(http://www.kipo.go.kr)

2. 한국특허정보원 홈페이지(http://www.kipris.or.kr)

3. 사이버 국제 특허 아카데미 홈페이지(http://www.ipacademy.net)

4. 국립중앙과학관 홈페이지(http://www.science.go.kr)

5. 경남교육과학연구원 홈페이지(http://www.gnise.re.kr)

6. 한국 발명협회 홈페이지(http://www.kasi.org)

7. naver 검색포탈 (http://www.naver.com)

8. 접착제 문의 검색 사이트

http://cafe.naver.com/adhesive

http://blog.naver.com/ksp913?Redirect=Log&logNo=140123170466

9. 마찰력

http://cafe.naver.com/snstudyup10.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=10&