세계를 놀라게 한 고등학생 발명가들 (상)

[파퓰러사이언스 공동] 무기 검출기, 우주 돛 등

2010.10.04 00:00

‘소음을 에너지로 바꾸는 벽지 개발’, ‘핵융합로 개발’등의 내용을 당당히 이력서에 적어놓은 10명의 10대들. 이들은 현재 미국 최고 대학을 향해 전진하고 있다. 이 미래 인재들에 의해 향후 지구가 위기에서 벗어나게 될 지도 모른다. 아니면 적어도 새로운 혁신적 발명품을 볼수는 있을 것이다.

테일러 윌슨

나이: 16세
고등학교: 데이비슨 아카데미 (네바다주 리노)
발명품: 무기 검출기


요즘 10대들은 야망이 없다고? 그럼 테일러 윌슨을 만나보라. 그는 운전을 배우기 이전부터 아버지의 창고에서 홀로 핵융합로 제작법을 익혔다. 작년 그가 만든 방사능·화학물질 탐지기는 너무 성능이 뛰어나 미 국토안보부(DHS)가 상용버전 제작을 요청하기도 했다.

윌슨은 스테인리스 스틸 원통에 수소 동위원소인 중수소 가스를 채워 이 시제품을 만들었다. 의심스런 물건이 있다면 실린더에 넣고 스위치를 누르면 된다. 그러면 전선으로 이뤄진 틀에 흐른 전류가 중수소 분자에 충돌, 강력한 중성자 빔이 물건에 발사된다. 빔이 물건에 충돌한 후 단 몇 초면 그 물건의 화학적 성분이 확인된다.

윌슨에 따르면 집의 창고를 핵실험실로 쓰다가 몇 번의 폭발이 있었지만 부모님이 봐 주셨다고 한다. 올 가을, 그는 대테러 업무에서 벗어나 드디어 운전면허를 딸 계획이다.

대학: 캘리포니아대 버클리캠퍼스

차이마 마코우디

나이: 18세
고등학교: 더글러스 맥아더 고교 (뉴욕주 레비타운)
발명품: 양자점으로 과급되는 태양에너지 패널


차이마 마코우디는 고교 시절 환경클럽의 회장으로 선출돼 학교 최초의 재활용 프로그램 론칭을 도왔다. 실제로 그녀가 발명에 눈을 뜨게 된 것은 자신의 집 옥상에 태양전지 패널을 달아봤자 전기료 절약에 큰 도움이 안 된다는 사실을 알고부터였다. 그 이유를 찾던 중 그녀는 양자점과 반도체 결정을 알게 됐고 이들이 태양에너지를 붙들 수 있을지 궁금해졌다.

몇 달 후 차이마는 기존 제품보다 전력생산량을 5%나 높인 시제품을 개발했다. 기술의 핵심은 그녀가 심어놓은 양자점이다. 그녀는 또 작은 양자점이 큰 양자점보다 효율적이라는, 기존에 증명되지 않았던 이론을 뒷받침하는 증거도 찾아냈다.

이에 올 하반기 그 내용을 공식 발표할 계획이다. 차이마의 가족은 지난 2004년 모로코에서 미국으로 이주했다. 올 가을 대학에 진학하는 그녀는 가족 중 최초의 대학생이 된다.

대학: 쿠퍼 유니온대

니키타 크리스토프

나이: 18세
고등학교: 노스캐롤라이나 과학수학고 (더햄)
발명품: 자력(磁力) 우주 돛


니키타 크리스토프는 천성적으로 만들기를 좋아한다. 어릴 때 그는 무수한 모형자동차를 직접 설계·제작했고 플라스틱 블록으로 실제 움직이는 괘종시계를 만들기도 했다. 고교 2학년 때는 듀크대학 모터레이싱 팀의 유일한 고등학생으로 참가, 브레이크 페달을 설계·제작했다.

올해 그는 연료효율이 우수한 우주선 추진체계로 관심을 돌렸다. 그리고 사람과 로봇을 우주로 싣고 갈 자력 태양 돛을 설계했다. 커다란 물건을 궤도에 올리는 문제의 해결을 위해 그와 그의 설계팀은 우주선 내에 쉽게 저장할 수 있는 길이 1.6㎞의 태양 돛을 고안했다.

이 설계는 2010년도 콘래드 재단의 스피릿 오브 이노베이션 대회에서 결선까지 진출했다. 그는 발명가일 뿐 아니라, 열정적 사진가이며 체스 선수이기도 하다.

대학: MIT

네빈 대니얼

나이: 16세
고등학교: 워드 멜빌 고교 (뉴욕주 이스트 시토킷)
발명품: 조류(藻類)를 연료로 바꾸는 바이오리액터


훌륭한 발명가가 되기 위해 반드시 어릴 적부터 화학공학을 배울 필요는 없다. 하지만 배워놓으면 최상이다. 네빈 대니얼이 그 증거다. 그는 10살 때 공학자이던 부모님의 교과서를 즐겁게 읽었다. 그리고 올해 조류인 바닷말을 자동차 연료로 쓸 수 있는 수소로 전환하는 고효율 바이오리액터를 개발했다.

대니얼은 조류가 햇빛에 노출되면 이산화탄소를 산소와 수소로 바꿔놓음을 알았다. 그래서 대장균 유전자를 사용, 유전자 조작한 조류를 플라스틱 튜브에 넣고 튜브 속에 물과 이산화탄소, 아산화질소를 주입한 후 햇빛을 비춰 수소가스 생산 반응을 이끌어냈다.

그는 평상시 학교 신문에 기고를 하기도 하고 뉴욕 메트로폴리탄 청소년 오케스트라에서 비올라를 연주하기도 한다.

대학: 아이비리그 대학 진학이 목표

벤저민 송

나이: 16세
고등학교: 메탁튼 고교 (펜실베이니아주이글빌)
발명품: 결장암 소변검사법


벤저민 송은 어렸을 때부터 의사였던 부모님의 뒤를 따를 생각이었다. 부친은 암환자를 치료했고 어머니는 간암을 연구했다. 6학년 때 그는 항생제가 이염에 미치는 영향을 연구했으며 9학년 때는 동면시 헤르페스바이러스가 DNA에 피해를 미치는지 여부를 조사했다. 올해 그는 소변 속의 이상 DNA를 식별하는 결장암 소변검사법을 개발해냈다.

친구인 쿠안 잭 첸과 함께 개발한 이 검사법은 기존 DNA 검사를 변형, 혈액에서 작은 유전자 조각이 나와 신장에서 소변 속으로 들어가는 것을 감지한다. 이 방법은 3일이나 걸리지만 초기시험에서 기존의 혈액 및 대변 검사보다 높은 정확성을 보였다.

게다가 이는 비뇨기계가 아닌 곳에서 암을 찾아낼 수 있는 최초의 소변 검사다. 송은 내년쯤 다른 암을 대상으로 한 소변 검사법을 개발할 예정이다. 어머니는 숙제부터 먼저 하라고 채근 중이지만 말이다.

대학: MIT 진학이 목표

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  • 저작권자 2010.10.04 ⓒ ScienceTimes
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