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탐구를 신나게, 발명을 재미있게!
놀이하듯 친해지면 과학이 즐겁다

과학은 제대로 이해하지 못하면 어렵고 지루한 학문이지만 친해지는 순간 ‘즐거움’으로 바뀐다. 실생활에서 경험하는 다양한 현상에 대해 의문을 갖고 탐구 과정을 반복해 결론을 이끌어내면서 얻는 깨달음은 과학이 주는 큰 묘미다. 전국학생과학발명품경진대회에서 최우수상을 수상한 경인고 최진오 학생과 전국과학전람회에서 특상을 거머쥔 태랑초 이재성 학생은 과학의 즐거움에 흠뻑 빠져 과학에 대한 꿈과 희망을 키우고 있다.

 제38회 전국학생과학발명품경진대회 최우수상 | 경인고등학교 3학년 최진오 학생 
“발명하려면 세상을 다르게 보는 눈이 필요해요”

경인고등학교 3학년 최진오 학생은 제38회 전국학생과학발명품경진대회에 출전해 최우수상을 수상하는 성과를 올렸다. 이 대회는 학생들의 창의적인 아이디어를 구체화하는 과정을 통해 문제 해결능력을 배양하고 지속적인 발명활동을 장려하기 위해 마련됐으며 전국 17개 시‧도에서 11만 여명이 참가해 치열한 경쟁을 벌였다. 이번 대회에서 최 군은 ‘공기압 액상백묵’ 작품을 선보여 좋은 결실을 거두었다.

문제 해결위한 노력이 기발한 발명품으로

최진오 학생이 출품해 높은 평가를 받은 ‘공기압 액상 백묵’은 역류 방지기를 펜 안에 설치하고 버튼으로 공기를 주입해 액체를 역류시키지 않으면서 백묵이 잘 나오게 하는 발명품이다. 기존의 액상 백묵은 일정기간 사용하면 액상이 대부분 소진돼 사용할 때마다 백묵의 뚜껑을 열어 공기를 넣어주고 액상이 내려오기를 기다려야하는 불편함이 있었다.

학교 수업시간에 선생님이 사용하는 액상 백묵이 잘 나오지 않아 수업이 중단되는 문제가 자주 발생하자 최 군은 ‘문제점을 개선하면 사람들이 얼마나 편리할까?’라는 생각이 들었다. 발명이라면 자신 있었기에 새로운 백묵을 만들기로 결심했다. 액상 백묵을 분해하고 내부 구조를 살펴본 결과, 액상 백묵을 계속 사용하면 백묵 내부가 진공상태가 되기 때문에 액상이 내려가지 않아 문제가 발생한다는 사실을 알아냈다.

문제점을 해결하기 위해 고민을 거듭하던 최 군의 머릿속에 “공기주입으로 문제점을 해결할 수 있지 않을까?‘하는 생각이 스쳐 지나갔다. 이렇게 해서 본체 뒤에 버튼을 부착해 진공 상태에서 공기를 불어넣어주는 구조인 공기압 액상 백묵이 탄생했다.

하지만 발명과정이 순조로운 것만은 아니었다. 시제품 제작 과정에서 문제가 생긴 것이다. “버튼형으로 시제품을 만들었는데 버튼으로 공기를 삽입하자 내부의 액체가 역류하는 거예요. 고민하다 문득 ‘자전거 바퀴에 공기를 불어넣는 체크밸브기를 백묵 내부에 삽입하면 어떨까’하는 생각이 들었어요.”

결과는 성공이었다. 최 군은 이 발명품으로 제38회 서울특별시 학생과학발명품경진대회에 출전해 특상(1등급)을 수상한데 이어 서울시 대표로 제38회 전국학생과학발명품경진대회에 나가 최우수상(교육부 장관상)을 수상했다.

특히 최 군이 발명한 공기압 액상백묵은 기존의 문제점을 해결한 혁신적인 제품이면서도 생산 원가가 몇 백 원밖에 되지 않아 경제적인 효과도 얻을 수 있다. 최 군은 공기압 액상백묵 발명품의 상용화를 계획하고 있다. 이를 위해 이미 버튼을 통해 액상에 공기를 불어넣는 구조에 대해 특허 1건과 실용신안 1건을 등록했으며 역류 방지에 대한 부분은 특허 출원 중에 있다. 최 군은 “특허권과 다수 수상으로 작품성을 인정받았기에 사업화에 꼭 성공할 것”이라고 말했다.

발명으로 인류생활에 윤택함 더하고파

“저에게 발명은 재능을 활용해 새로운 가치를 만들어내는 큰 도전입니다. 직접 일상생활의 문제들에 부딪히고 이를 해결하려고 노력한 것이 저에게는 가장 큰 배움의 원천이자 성장의 원동력이었습니다.”

최 군은 스스로를 발명하는 학생이라고 소개한다. 어릴 때부터 놀이하듯 발명을 즐겨온 까닭에 다양한 발명품을 보유하고 있는 최 군은 다수의 대회에 출전해 우수한 수상 성과를 올렸으며 발명품의 가치를 인정받아 특허 4건, 실용신안 2건의 등록을 마쳤다.

대표 발명품으로는 대용량의 음식물도 빠르게 분해할 수 있는 ‘미생물 방식 드럼 음식물 쓰레기 분해처리 장치’와 입·출입할 때 저절로 on/off를 가능하게 하는 ‘인공지능 에어컨 리모컨’이 있다. 이 제품들은 모두 특허 취득을 마쳤으며 다수의 대회에서 우수한 성과를 얻었다. 모두 일상적으로 사용하는 제품들의 개선점을 찾아내기 위해 끊임없이 관찰하고 탐구해 아이디어를 구체화한 결과물이다.

일상생활에서 불편한 점을 보면 이를 해소하기 위한 아이디어를 떠올리고 이를 실제로 구현하기 위해 발명하는 작업이 즐겁고 보람 있다는 최 군은 앞으로도 발명에 대한 도전을 멈추지 않을 생각이다.
최 군은 “에디슨의 전구, 빌 게이츠의 윈도우 등의 발명으로 우리의 역사가 크게 바뀌어왔듯이 저 역시 앞으로도 발명을 계속해 인류의 문화생활에 윤택함과 편리함을 더하고 싶다”며 “발명으로 인한 편리함과 경제성을 다른 사람들과 같이 나누며 사회와 환경에 도움이 될 수 있도록 발명의 실용화와 사업화를 위해 열심히 노력할 것”이라고 포부를 밝혔다.