[제36회 전국학생과학발명품경진대회]“황사에도 마스크 벗고 교통휘슬 부는 엄마 위해…”

수상작 301점 8월 12일까지 국립중앙과학관 전시

▼ 대통령상 ‘발로 부는 호루라기’… 충북 영동초 나현명 양 ▼

제36회 전국학생과학발명품경진대회에서 대통령상을 수상한 충북 영동초 5학년 나현명 양이 자신이 개발한 ‘폐가정용품을 재활용한 발로 부는 호루라기’에 대해 설명하고 있다. 나 양은 최종 작품을 개발하기까지 모두 14차례 수정했다. 최혁중 기자 sajinman@donga.com

“지난해 12월 매우 추운 날, 녹색어머니회 회원이신 어머니께서 마스크를 쓰고 등굣길 교통지도를 하러 가시는 모습을 봤어요. 호루라기를 부셔야 하는데 많이 힘드셨다고 하시더라고요. 3월에 황사가 많이 낀 날도 마찬가지였어요. 그때부터 입이나 손을 쓰지 않고도 호루라기를 불 수 있는 방법을 생각했답니다.”

‘폐가정용품을 재활용한 발로 부는 호루라기’로 대통령상을 받은 충북 영동초등학교 5학년 나현명 양은 ‘어머니의 불편함’이 발명의 동기였다고 말했다.

먼저 나 양은 호루라기에서 소리가 나는 과학적 원리부터 연구했다. 공기가 높은 기압에서 낮은 기압으로 빠르게 이동할 때 소리가 난다는 사실을 확인하고는 비슷한 경우를 떠올렸다. 불현듯 ‘펌프를 발로 세게 밟을 때 비슷한 소리가 난다’는 생각이 떠올랐다. 입이 아닌 발로 부는 호루라기라는 생각의 전환이 일어난 순간이었다.

나 양은 생각을 발명으로 이어가기 위해 다양한 가정용품을 재료로 활용했다.

“어린 동생이 2명이나 있어 안 쓰는 물건이 많았던 것이 도움이 됐어요. 첫 번째 재료는 빈 페트병이었는데, 호루라기를 달고 발로 밟았더니 소리는 잘 났지만 페트병이 원래대로 돌아오지 않는 문제점이 있었어요. 발로 밟는 펌프를 써 봤지만 너무 무겁고 가격이 비싼 게 문제였죠. 이때 튜브에 바람을 넣을 때 쓰던 작은 펌프가 눈에 들어왔답니다.”

이 펌프를 이용해 호루라기에 바람을 불어넣는 도구는 해결했지만 더 큰 문제가 있었다. 막상 써보니 입으로 부는 호루라기보다 발로 부는 호루라기가 불편하다는 점이었다. 펌프가 미끄러지지 않도록 1회용 플라스틱 돗자리로 받침대를 만들고, 받침대에 펌프를 고정시키기 위해 인라인스케이트에 쓰는 끈 고정장치를 매달아 문제를 해결했다.

이렇게 최종 작품이 나오기까지 시행착오만 14번. 나 양은 입으로 부는 호루라기 소리와 비슷하게 만들기 위해 마지막까지 지도교사와 상의를 거듭했다. 펌프의 높이를 다양하게 조절해 가며 소리를 일일이 녹음해 음파를 비교하는 실험까지 진행했다.

“공들여 만든 이 호루라기를, 교통지도하시는 어머니뿐만 아니라 손이 불편한 사람이나 제자리에서 호루라기를 부는 운동 경기의 심판들이 편하게 사용할 수 있었으면 좋겠어요.”

나 양은 초등학교 2학년 때 이 대회에 처음 참가했으며 이번이 세 번째 참가다. 나 양은 “학교 발명영재반에 있으면서 창의력대회와 물로켓대회 등에 참여했는데 이 경험이 많은 도움이 됐다”고 말했다.

이 모든 과정을 나 양과 함께한 이 학교 전신용 교사는 “6개월 동안 거의 매일 저녁에 만나 연구했지만 현명이는 지겨워하지 않았고, 매번 작품이 나올 때마다 녹색어머니회에 직접 가지고 가 써 보라고 하는 등 적극적이었다”고 말했다.

이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com　　　　　　　
　　　　　　　
　　　　　　
▼ “흑돌이 백돌보다 큰 점에 착안… 체치듯 나눠” ▼
국무총리상 ‘바둑돌 자동분류 바둑판’… 서울 등원중 최경식 군

제36회 전국학생과학발명품경진대회에서 국무총리상을 수상한 서울 강서구 등원중 2학년 최경식 군이 자신이 발명한 ‘바둑돌이 자동으로 분류되는 바둑판’을 설명하고 있다. 최 군은 백돌과 흑돌의 크기가 다른점을 이용했다. 최혁중 기자 sajinman@donga.com

“아버지나 친구들과 오목 두는 게 취미예요. 그런데 오목을 두고 나서 매번 바둑돌을 정리하기가 귀찮더라고요. 귀찮음을 어떻게든 해결해 보려고 머리를 굴리다가 이런 아이디어를 떠올리게 됐습니다.”

‘바둑돌이 자동으로 분류되는 바둑판’으로 국무총리상을 받은 서울 강서구 등원중학교 2학년 최경식 군의 취미는 오목이다. 하지만 오목을 둔 뒤 바둑돌을 백돌과 흑돌로 나눠 정리할 때마다 시간이 오래 걸리는 게 영 답답했다. 이런 사소한 귀찮음을 해결하려는 동기가 이번 발명품을 만들게 된 이유였다.

최 군은 바둑돌부터 자세히 살폈다. 그리고 백돌과 흑돌의 크기가 다르다는 점에 주목했다. 착시 현상 때문에 흑돌은 백돌보다 작게 보이는데, 이 점을 고려해 바둑돌을 만들 때 흑돌을 백돌보다 좀 더 크게 만든다.

궁리 끝에 최 군은 크기로 백돌과 흑돌을 분류할 수 있는 갈림길을 만들었다. 백돌만 통과할 수 있는 갈림길들에 먼저 바둑돌을 통과시키면 마치 체를 치듯이 백돌, 흑돌이 분류된다.

최 군을 지도한 채희옥 등원중 과학교사는 “프로 바둑기사들이 가장 편안해하는 바둑판의 높이가 24cm라는 사실을 알려주고 이 점을 고려할 수 있도록 도왔다”고 말했다.

최 군은 여러 차례 실험을 통해 24cm 높이 바둑판에서 바둑돌을 가장 잘 분류할 수 있는 각도를 찾아냈다. 최 군은 “30도에서 90도까지 다양한 각도로 실험해 본 결과 갈림길의 경사를 75도로 만들었을 때 흑돌과 백돌이 중간에 멈추거나 바닥으로 떨어지지 않고 잘 미끄러져서 잘 나누어졌다”고 말했다.

최 군의 발명품은 시중에서 판매되고 있는 바둑돌의 모양을 변형하지 않고도 곧바로 사용할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받았다. 또 바둑돌의 크기가 다르다는 사실이 잘 알려져 있지 않은 만큼 창의성 면에서도 좋은 점수를 받았다.

초등학생 때부터 발명에 관심이 많았던 최 군은 3학년 때 고무장갑에 수세미를 붙인 발명품을 만들었고, 4학년 때는 문구용 칼에 자석을 붙여 칼날을 부러뜨릴 때 날이 튀지 않도록 해 교내에서 좋은 성적을 거두기도 했다.

전국학생과학발명품대회 출전도 이번이 두 번째다. 그는 2011년 대회 당시 투명도를 조절할 수 있는 냉장고 문을 출품해 장려상을 받았다.

최 군은 “발명에 꾸준히 관심을 가지다 보니 좋은 결과를 얻은 것 같다”며 “발명품이 빨리 제품으로 만들어져 많은 사람이 이용하게 되면 좋겠다”고 말했다.

● 제36회 전국학생발명품경진대회 수상자 명단

[종합성적]

▲대통령상 배출 시·도 : 충청북도교육과학연구원

▲국무총리상 배출 시·도 : 서울과학전시관

▲대통령상 수상학교 : 충청북도 영동군 영동초등학교

▲국무총리상 수상학교 : 서울특별시 강서구 등원중학교

▲대통령상 : 충북 영동초등학교 나현명(지도교사 전신용)

▲국무총리상 : 서울 등원중학교 최경식(지도교사 채희옥)

[학생]

▲최우수상(5명)

김태양(농암초), 이채연(대구화원초), 안지은(복수초), 임석렬(동광초), 차일혁(연동중)

▲특상(10명)

김한수(쌍정초), 이유경(경기북과학고), 오성민(영선초), 김가림(운암중), 장연정(부평여고), 정예찬(용곡초), 전혜린(서귀서초), 박상진(송도고), 이은효(일동초), 백윤서(유성중)

▲우수상(90명)

오유진(충북과학고), 강경미(진교초), 이재헌(한성과학고), 이정은(상원중), 이호연(전남기술과학고), 나수정(유성여고), 이혜리(경화여중), 강병철(곡반초), 이승혁(남산중), 이석희(인천과학고), 서혜령(부전초), 배연우(산성초), 진혁(충무초), 김시울(탄천초), 김규호(동성고), 장원형(관평중), 최수현(모전초), 정기웅(청주고), 고상헌(백록초), 임지윤(전민고), 박준섭(중산고), 김세흔(용신초), 송종민(하당초), 박인서(석성초), 한규호(중산고), 이채린(괴정고), 이동희(공주고), 송관형(신안초), 전지성(성지초), 이은성(한내초), 한준서(고흥동초), 임진우(언양초), 안세민(의정부고), 구재현(도성초), 정유창(금가초), 송명섭(은어송중), 조채연(팔마초), 조강민(고색고), 이동혁(경남과학고), 박성은(대덕고), 김수현(삼일공고), 김한승(원주고), 허승범(한밭초), 최우진(포항제철지곡초), 김일홍(석양초), 윤다정(이사벨중), 유지윤(동도중), 배현규(이천고), 배지운(부여고), 윤지영(다운초), 윤지성(서생초), 손범규(탄방중), 허진웅(원주중), 노정열(창신초), 조가은(산청초), 김태우(만승초), 신현채(노암초), 천유정(부산교대부설초), 조현서(남산초), 이가온(혜화초), 김민재(만호초), 임성욱(신송중), 고성민(가정초), 고유정(한라초), 최하민(금장초), 김수현(복자여중), 윤종현(석산고), 조형근(손곡중), 김종원(울산중앙고), 허은지(경남과학고), 김시연(주례여중), 송현지(대청중), 김주영(금암초), 이수범(양화초), 박예희(약사고), 손진수(해룡고), 곽채영(삼성현중), 김희경(본리초), 송지현(충북과학고), 이한영(창원과학고), 김경환(신성초), 박인범(관저초), 배준희(옥천초), 김현지(안진초), 윤성준(대천서중), 안수연(봉일천고), 김다정(동송초), 권단아(병영초), 김승현(천안고), 김국진(건대부속중)

▲장려상(194명)

김신영(용진초), 서지완(샌텀초), 김수빈(수완고), 강도윤(대우초), 이나원(창신초), 신민제(동평중), 박홍규(여천고), 고은별(이담초), 최지원(포항여중), 김율곤(목포대성초), 양성우(경명초), 정원재(명지초), 김주영(위례초), 서한결(영도중), 양은빈(예당고), 서영우(미포초), 이석진(세마고), 이승훈(대구일과학고), 정종엽(영천고), 조영주(우암초), 장주형(안평초), 안건(주산초), 안현(신흥중), 김민석(여도초), 유예리(부광여고), 서아현(완주중), 조현태(경남과학고), 박준성(전주서원초), 김호준(전남공고), 박진형(도산초), 김가현(하나고), 홍희수(해남동초), 이준형(여도중), 남종우(사북고), 김석현(민족사관고), 김가연(충주북여중), 금강산(노형초), 김민경(풍암고), 김민지(부산여상), 신주현(대전용산고), 방승호(금곡초), 이채은(대전중앙초), 황기령(리라초), 김준석(서현중), 윤상원(경남과학고), 성주연(부평여중), 문찬유(용호중), 구태훈(화원고), 임찬송(봉동초), 손라희(장천초), 이민주(용호중), 배상진(경남과학고), 김록훈(목포제일중), 김영찬(인천전자마이스터고), 김형주(내구노변초), 고준범(한라초), 조영현(왕조초), 이채현(단구중), 김지원(평택여중), 염지민(무실초), 박정현(왕운초), 유향(포항제철동초), 장재원(진평초), 이승현(매봉중), 김연수(장수고), 백지호(자유초), 이승민(왕선중), 조유민(계남초), 정광은(충렬초), 위형준(양구초), 강현규(제주과학고), 김지영(남동중), 안햇살(양구초), 성민지(삼원초), 이지영(여수여중), 김민지(동도중), 신민철(상계고), 장진호(이화초), 차무연(남원주중), 남정우(율곡초), 유가은(상관중), 정민규(덕산중), 최이선(불암중), 박재우(사천중), 장효식(순창북중), 김우영(도리초), 박건욱(노량진초), 권경호(대전중앙고), 최병욱(대륜중), 김건국(청천중), 이상민(상산고), 선해라(상현중), 김아준(수영초), 장민수(광주전자공고), 김민재(노형초), 최원준(유강초), 이지호(서대구초), 이효림(남산초), 김병수(홍명고), 현서랑(팔봉초 고파도 분교), 송주연(미장초), 이찬우(금오공고), 문현수(여주자영농고), 장규성(구영초), 윤도경(금정중), 송종찬(인천하늘초), 박수용(삼정초), 신동엽(성남초), 이자은(가납초), 이현기(공덕초), 원종민(태강삼육초), 최용환(문일고), 이승재(서원고), 안순욱(가좌고), 이다영(살레시오여고), 박지은(오산초), 김도희(해남동초), 도혜찬(경남과학고), 원아름(서귀포산업과학고), 박미림(토성초), 이루리(전북기계공고), 김동윤(해강중), 유정혜(별방중), 안진령(한솔초), 이재후(서부초), 한승희(경기북과학고), 손용석(호암중), 오준혁(일봉초), 이종준(대구일과학고), 이치호(조원고), 한준구(가림고), 국승주(대전중앙고), 김재현(시흥매화고), 제예원(푸른솔초), 정동한(상명중), 배혜원(신당중), 이정민(개진초), 이재혁(신암초), 정지연(사북중), 이윤아(성곡초), 김휘민(충북과학고), 김가현(장성초), 정명훈(고창남초), 김종훈(만년고), 박윤아(숭의중), 김현석(연동중), 김정원(반송중), 최민영(현곡초), 이하경(구월여중), 김승현(광성고), 김준성(대구과학고), 김슬비(충남과학고), 김은지(두암초), 전주은(신철원초), 조명호(자천중), 박병헌(양지고), 허준혁(서귀서초), 정태은(금동초), 정유진(경남과학고), 최윤아(옥천초), 손민(온정초), 허민(각리초), 김예성(거원초), 김근렬(조봉초), 정성욱(함월초), 김동환(전남과학고), 김진주(옥천초), 박성규(부산과학고), 박주은(혜화여고),

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[지도연구논문]

▲지도논문 특상(19명)

김영옥(농암초), 김지희(영선초), 한세준(쌍정초), 김명희(운암중), 김익순(경기북과학고), 이현진(석성초), 이 솔(산성초), 염주연(괴정고), 김경록(화원초), 성상현(서생초), 박 용(부여고), 이용태(이천고), 조봉진(복수초), 임지원(양화초), 이현철(송도고), 김이립(서귀서초), 강수희(부산교대부설초), 도재심(동광초), 전신용(영동초)

▲지도논문 우수상(36명)

김희석(동성고), 박종훈(용신초), 정삼훈(유성여고), 정철민(충무초), 현동근(백록초), 장용길(금가초), 송수영(팔마초), 이수정(부전초), 우정숙(하당초), 이상호(언양초), 한혜영(상원중), 이선미(곡반초), 김민주(충북과학고), 조미정(모전초), 정형순(진교초), 차정아(용곡초), 안주영(부평여고), 이명훈(원주고), 박미정(포항제철지곡초), 정충봉(경남과학고), 손미영(다운초), 이명은(창신초), 윤영식(해룡고), 류은생(남산초), 서현주(신송중), 허종문(호암중), 장순옥(금장초), 임종우(매화고), 이상헌(가림고), 고명철(한라초), 최정욱(일동초), 박상훈(본리초), 황효진(관저초), 송명섭(유성중), 이병호(천안고), 지은연(건대부중)

▲지도논문 장려상(54명)

이창재(인천과학고), 김석천(관평중), 서종문(탄천초), 양종호(고색고), 강미연(도성초), 남현주(청주고), 오지현(한내초), 박상필(경화여중), 양재경(의정부고), 박문숙(신안초), 윤기상(전민고), 이경윤(성지초), 이경민(고흥동초), 박옥훈(중산고), 박서형(은어송중), 정천동(남산중), 장성훈(대구일과학고), 김태균(풍암고), 문기정(진평초), 김수진(충주북여중), 김종신(수완고), 이창환(미포초), 최일집(만승초), 유선근(산청초), 윤정식(삼일공고), 김향숙(노암초), 백미정(탄방중), 최유미(대덕고), 박선영(동도중), 이진숙(한밭초), 손규남(원주중), 김종복(불암중), 양동국(금오공고), 서상석(석산고), 성영자(대청중), 김학표(약사고), 박상일(복자여중), 남광순(연동중), 임주희(손곡중), 배준영(대전중앙고), 김준걸(대전만년고), 우선주(혜화초), 전대균(금암초), 이춘구(경남과학고), 고재윤(상명중), 여미정(삼성현중), 김귀자(창원과학고), 최민석(충북과학고), 이원희(신성초), 권병조(옥천초), 이종하(동송초), 김윤영(안진초), 김홍삼(병영초), 정경섭(봉일천고)

이우상동아사이언스기자 idol@donga.com