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Why부터 시작된  호기심이 바꾼 일상들

why는 말 그대로 발명하는 것이 아니라 발견하는 것이다. 연구는 아는 것과 모르는 것의 경계에서 점점 아는 것의 경계로 지식을 넓히는 과정이다. 다시 말해, 앞으로 나아가기 위해서는 동기가 필요하다. 김대수 학생은 3D 프린터의 출력물이 쉽게 파손되자 그 이유가 뭘까 생각하다 내부 채움 패턴에 따른 강도를 비교하게 되었다. 이처럼 과학 탐구의 시작은 자연 현상이나 사물을 관찰하는 과정으로부터 시작된다. 그리고 거기에서 나온 호기심이 일상을 바꾸는 새로운 아이디어를 만들어내기도 한다.

 67회 전국 과학전람회 우수상 
소재에서 과학의 원리를 그리다.

“쇼트트랙 유니폼이 강철보다 15배나 강하다고 하는데 다이니마라는 방탄소재를 사용해서 그만큼 안전성 있게 만들었잖아요. 그런 것처럼 어렸을 때부터 강철보다 강하다는 말에서 호기심이 시작되어 단단한 물질에 지속적으로 관심을 가진 것 같아요. 그러다보니 단단하고 튼튼한 여러 물질에 대해 알아보고 흥미를 갖게 되면서 자연스럽게 과학에 대한 관심이 높아진 것 같아요.”

김대수 학생은 제35회 서울학생탐구발표대회에서 우수상, 제62회 서울특별시과학전람회 특상, 제63회 서울과학전람회 예선 최우수수상, 제67회 전국과학전람회 우수상, 제63회 서울과학전람회 본선 장려상 제43회 서울 동작, 관악 학생과학발명품경진대회 금상을 수상하는 등 지속적으로 각종 과학관련 대회에서 우수한 성적으로 수상한 과학 인재다. 특히 김대수 학생은 과학 중에서도 화학에 관심이 많다. 그 이유는 “아황산나트륨을 강으로 흘려보내 아르헨티나 남부의 코르포 호수가 완전히 분홍색으로 변해서 순간적으로 특이하고 특별한 자연 현상처럼 느껴진 사건처럼 물질이 어떤 물질과 결합했을 때 나타나는 현상들이 재미있고 흥미가 많이 생기는 분야 같아요.”라고 말했다.

생활 속에서 아이디어를 찾다

김대수 학생은 평상시 관심이 많았던 3D프린터를 엄마에게 선물 받고나서 새로운 연구가 시작되었다. 스스로 공부해서 동생에게 처음으로 출력물을 선물로 만들어줬는데 동생이 매우 좋아하는 것을 보고 뿌듯한 김대수 학생은 그때부터 지속적으로 3D 프린터로 출력물을 뽑았다고 한다. 그런데 출력물이 너무 쉽게 파손되는 단점을 보고 더 튼튼하게 만들 방법을 찾아보다가 이번 실험을 설계하게 되었다고 한다.

김대수 학생은 “흑연과 다이아몬드는 성분은 같지만 강도가 다르잖아요. 그런 것처럼 과거에는 눌러서 강도 측정을 하는 것은 여러 번 봤는데 충격에 의한 강도 측정은 없었기 때문에 충격을 가해서 어떻게 강도 측정을 할지 설계하는 부분이 가장 어려웠어요. 그리고 실험이 끝났을 때 사전조사를 하면서 어떤 패턴이 가장 강할지 미리 예상했는데 실질적으로도 그 패턴이 가장 강도가 높아서 왠지 실험에 성공한 것 같은 기분이 들었어요.”라며 수줍게 말했다. 또한 3D프린터 실험의 단점이 결과물이 나오기까지 오랜 시간이 걸리다 보니 잠을 아껴가면서 실험을 했어야 했는데 가족들의 도움으로 좋은 결과를 만들어낼 수 있었다고 말한다.

신소재공학자가 될 때까지

청동기 시대, 철기시대로 이어오는 일련의 과정에서 모두 신소재가 깊이 관여하고 있다. 무기 이외에도 여러 다른 산업에 신소재는 이제 필수가 된 시대다. 자동차, 비행기, 배를 만드는 것만 해도 신소재가 없으면 만들 수가 없다. 우리나라에서도 신소재에 대한 관심과 연구가 최근에는 크게 일어나고 있다.

김대수 학생의 꿈은 신소재공학자가 되는 것이다. “저는 과학 분야 중에서도 특히 화학과 공학에 관심이 많은 만큼 자연을 더 이상 해하지 않고 인류발전에 도움이 될 만한 단단한 소재를 연구 개발하여 우리만의 특허를 갖고 나라 발전에 기여하는 공학자로서 길을 걸어가고 싶어요.”라며 말했다. 끊임없이 물어보고 아이디어를 실행에 옮겨 끝까지 결과물을 만들어내는 김대수 학생이 앞으로 신소재공학자로서 걸어갈 미래가 기대된다.