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전국과학전람회 빛낸 미래 인재들

탐구하고 실험하며

생각을 실현하다

소리 없이 생활에 스며들어 심각한 피해를 주고 있는 미세먼지와 미세플라스틱. ‘ 침묵의 살인자’라고 불리며 전 인류를 위협하고 있다. 아무 생각 없이 플라스틱을 쓰 고 버리고, 미세먼지 마스크를 챙기며 그저 일상의 불편함을 투덜거릴 때 누군가는 미세먼지를 차단하는 친환경 필터를 연구하고 또 다른 누군가는 미세플라스틱 제 거를 위한 고민을 한다. 다양한 위험 속에서도 인류가 발 전할 수 있는 이유다. 제66회 전국과학전람회 지구 및 환경 분과에서 특상을 수상한 양천고등학교 정우원 학생과 은석초등학교 박태은 학생의 관심 분야와 연구 분야, 앞으로의 포부를 들어보았다.

정우원 학생

양천고등학교 2학년

찾아가는 즐거움과 가시적 성과의 성취감

하나의 현상에 대해 단순하게 보기보다는 여러가지 다양한 과학적 이론들로 증명하는 과정과 그 과정에서 만들어지는 새로운 이론들이 전개되는 과정이 재미 있고 흥미롭다. 2010년 보기 시작한 <과학동화>에서 출발한 과학적 흥미는 호기심에 그치지 않고 직접 가설을 세우고 실험을 통해 입증하는 과학자의 자질로 발전했다. ‘만타 가오리가 플랑크톤을 분리하는 원리를 이용한 친환경 필터 개발’ 발표로 수상한 제66회 전국과학 전람회 지구 및 환경 분과 특상도 기뻤지만 수상까지의 과정은 그 어떤 것과도 바꿀 수 없는 소중한 경험이자 정우원 학생이 앞으로 나아갈 길의 탄탄한 토대가 되어줄 터다.

계속해서 고민하고 끝없이 도전하기

 시작은 ‘만타가오리’에 대한 호기심과 흥미였다. 유사 생물들과 다른 특별한 구조로 미세한 플랑크톤만을 걸러 먹는 특성을 어떻게 이용하면 좋을까 고민하면서 준비하고 있던 교내 탐구대회의 주제가 결정되었다. 만타가오리와 미세먼지필터를 어떻게 연결 해야할지 시작부터 녹록하지 않았다. 특정 변인에 대해서 어떤 부분을 통제해야 하는지 등 실험 자체 발상도 어려웠고 필터를 직접 제작하는 과정 역시 처음 해보는 일이라 접근부터 어려웠지만 도안을 만들고 3D 프린터를 이용해 도안을 입체화 하는 각 단계들을 지도교사와 부모님의 도움을 받으며 차근차근 밟아갔다. “교내대회는 고체와 액체까지만 실험을 했었는데 점차 큰 대회로 나아갈수록 심화된 실험이 필요하더라고요. 앞선 액체나 고체 필터와는 다른 더 정교한 필터를 만들어야 하는데 경험이 부족해서 오는 한계를 경험하는 순간들이 많았어요.”(정우원 학생) 앞으로 나아가야 한다는 부담감, 커지는 규모에 대한 대비는 막막하기도 했고 심화시켜야 할 과정들을 생각하는게 쉬운 일은 아니었지만 끊임없이 고민했고 수 없이 도전 했다. 처음 접해보는 도안은 정유진 지도교사와 함께 준비해나갔고 3D 프린팅은 부모님의 도움을 받아 전문 업체를 찾아가 직접 배우고 익히는 수고로움도 마다하지 않았다. 교내 대회에서는 고체와 액체에 대한 필터 실험으로 충분했지만 강서교육청, 서울시과학전람회까지 진출하면서 더 심회된 실험이 필요했고 앞선 고체와 액체 필터에 비해 기체 필터는 훨씬 더 정교한 과정이 필요했기 때문이었다.

완성품이 나오기까지 거쳐 가는 모든 순간의 소중함

“우원이는 실험 설계 능력이 뛰어난 학생 이에요. 채워야 하는 부분들에 대한 질문을 던지면 그 질문에 대한 해답이 되는 실험을 만들어 와요. 거기에 더해서 실험이 효과가 있는지, 제대로 세팅이 되어있는지 확인하는 전제 실험까지 준비를 하고 진행을 합니다. 가설 확인 실험을 제대로 설계하고 실행하니 본 실험에서 시행착오가 줄어들 수 있지요.”(정유진 지도교사) 탐구대회출전을 위해 시작한 실험이었지만 직접 찾아보고 선행연구를 통해 얻은 현상을 과학적 원리들을 이용해서 이슈가 되는 필터를 직접 제작하는 과정은 재미있기도 했고 신기하기도 했으며 동시에 지적 호기심을 채워주는 충만한 과정이었다. 직접 만든 필터를 시제품과 비교하는 과정은 특히 더 그랬다.“ 사용되고 있는 미세먼지 마스크와 비교실험을 총 세번에 걸쳐서 진행했어요. 첫 번째 실험에서는 약간의 차이가 보였지만 두 번째 실험에서는 유사한 효과가 있었고 마지막 실험에서는 거의 동일한 수준을 보였습니다.”(정우원 학생) 탐구 주제부터 실험 과정, 결론 도출, 시제품에 뒤처지지 않는 결과물 완성까지의 과정을 오롯이 해내면서 스스로도 성장할 수 있는 기회가 되었다. 이번 전국과학전람회 수상 이후에도 정우원 학생의 성장은 계 속되는 중이다. 올해 교내 대회에서는 ‘방사선 사진상에서 발생하는 실금골절, 미세 전류를 이용해 어떻게 확인할 수 있을까’를 주제로 참가해 발표를 기다리는 중이다. 기존 탐구가 개인적인 호기심에서 출발했다면 이번 탐구는 미래의 진로까지도 염두에 둔 탐구다.“ 학문 자체를 연구하는 연구자나 분석과 처방을 하는 의사보다는 직접 환자를 치료하고 수술을 집도하는 흉부외과 의사”의 꿈은 지금과 같이 논문 분석, 토론과 연구, 실험 등 관심 분야에 대한 다양한 활동과 탐구대회 등과 같은 대회 참여 등을 통해 쌓은 역량을 기반으로 반드시 이뤄질 것이라고 믿는다.