“우리의 연구가 ‘레벨업’하면 다가올 우주 시대도, 우리의 미래도 ‘레벨업’할 거라고 생각합니다.”

과학기술정보통신부가 주최하고 한국과학창의재단이 주관한 ‘2023 청소년 과학페어’의 <사이언스레벨업> 경연대회에서 대상을 수상한 충북과학고등학교 ‘발니바바’팀의 수상소감이다. 이들은 이 대회를 준비부터 최종 심사까지 매 스테이지를 깨야만 다음 단계로 ‘레벨업’하는 게임 같았다고 말했다. 하지만 연구 기획과 설계, 도전, 실패, 재도전을 거듭하면서 스스로 성장하고 있다는 것을 느꼈다는 학생들. 충북과학고등학교에 재학 중인 김민준(2학년), 박서휘(2학년), 김성민(1학년) 학생과 지도교사 서진수 선생님을 사이언스타임즈가 서면으로 만났다.

Q. ‘2023 청소년 과학페어’ <사이언스레벨업>에서 대상을 수상한 ‘발니바바’팀 소개해주세요.

안녕하세요. 저희는 충북과학고등학교에 재학중이며 공학에 관심이 많은 2학년 김민준(이하 민준), 박서휘(이하 서휘), 1학년 김성민(이하 성민)입니다.

Q. ‘2022 청소년 과학페어’에 참가하게 된 동기는 무엇인가요.

민준: 평소에 관심을 가지고 연구했던 ‘금성’에 대한 연구를 확장해보고 싶었습니다.

저희는 작년부터 금성에 관심을 가지고 금성 연구를 진행하고 있었습니다. 금성은 ‘지구의 쌍둥이 행성’으로 알려졌지만, 지구처럼 생명체가 살기에는 적합한 환경은 아니죠. 그래서 생명체의 장기 거주를 위해서는 대기 조성의 변화가 필수적이라는 생각에서 출발한 연구를 진행해왔습니다.

이번 대회는 그동안 조사·연구했던 금성 자료를 바탕으로 ‘중화반응을 이용하여 온실 기체를 제거하는 방법’과 ‘열쇠고리형 모듈식 거주공간’을 제안하게 되었습니다.

Q. 주제 선정 후 실험 설계와 실험과정은 어떻게 진행했는지, 그 과정에서 어려움 등을 자세히 설명해주세요.

서휘: 실험 설계과정에서 핵심은 황산기체를 제거하는 방법이었습니다. 그러다 보니 황산을 중화해서 물을 얻기 위해 수산화물을 고르는 데 가장 많은 시간을 할애했고요.

특히 사람이 직접, 지속적으로 컨트롤하기 어려운 환경인 다른 행성에서 이 과정이 진행돼야 한다는 가정에서 수행한 연구이기 때문에 최대한 버리는 게 없도록 반응산물까지 고려해 제일 적합한 수산화물을 찾을 수 있었습니다.

화학실험을 진행할 때 계산과정의 오류로 결과가 제대로 나오지 않기도 했고, 최적의 수산화물을 찾기 위해 많은 조사와 회의가 필요했습니다. 이 과정은 팀원이 모여 문제점을 찾고 실험을 여러 번 진행하면서 해결했는데요, 협동심과 좋은 팀워크가 결국 좋은 결과를 내서 기쁩니다.

Q. 대회 준비과정, 최종 발표에서 잊지 못할 순간과 아쉬웠던 점은 무엇인가요.

성민, 민준: 대회를 준비하는 모든 과정이 저희에게는 잊지 못할 기억입니다.

프로젝트를 진행하면서 시행착오가 많았어요. 화학식 계산 오류, 오차로 인한 결과 오류, 특히 예상과 다른 터무니없는 값이 나올 땐 막막하기도 했었습니다. 하지만 게임 스테이지를 깨듯이 다시 도전, 다시 실험을 하면서 오류의 원인을 분석하고 수정하면서 재도전을 했는데요. 원하는 결과가 도출됐을 때 그 성취감과 뿌듯함을 잊을 수 없을 것 같습니다.

하지만 아무래도 완벽한 준비를 하지 못한 점은 아쉬움으로 남습니다. 본선을 앞두고 시연 장치, 차트를 만들고 발표 연습을 해야 하는데 시험 기간과 겹쳤었거든요. 게다가 대회 초반에 장치 이상이 생겨 급하게 수리하면서 준비한 시연이 잘 이뤄지지 않아서 많이 아쉬웠습니다.

Q. 내년도 ‘청소년 과학페어’에 도전할 후배들에게 한마디 해주세요.

민준: ‘협업의 힘은 큽니다. 그러니 서로를 믿고 도전하세요.’라고 하고 싶습니다.

누구나 처음 시작과 도전은 막막하지만, 팀원과 힘을 모아서 도전하면 충분히 좋은 결과를 얻을 수 있다고 생각합니다. 문제 상황을 해결하기 위한 융합적, 창의적 사고가 필요할 때 팀원과 서로 도움을 주고받으며 협력한다면 함께 성장할 수 있습니다. 저희 팀도 작년 이 대회에 참가했었던 박서휘, 김민준 선배의 조언과 도움이 큰 힘이 됐습니다.

그리고 ‘사이언스레벨업’ 대회는 내가 상상한 것을 직접 구현할 수 있는 매우 의미 있는 대회라고 생각합니다. 많은 후배와 친구들이 도전하고 자신의 생각을 한 번 더 레벨업하면 좋겠어요.

Q. ‘2023 청소년 과학페어’에 참가한 경험이 내 삶에 어떤 영향을 미칠 것으로 생각하나요.

전체: 미래의 꿈인 과학자를 미리 경험하면서 연구하는 자세를 배웠고, 자신감을 얻었습니다.

과학페어를 준비하면서 다양한 분야의 전문가를 뵐 수 있었는데요. 과학자가 갖추어야 할 자질, 탐구 자세, 끈기와 인내, 세상을 보는 시선 등 많은 것을 배울 수 있었습니다. 그리고 포기하지 않고 계속 도전하고 노력한다면 반드시 문제를 해결할 수 있다는 자신감도 얻었습니다. 저희의 꿈인 과학자가 되어 연구를 수행할 때 소중한 밑거름이 될 거라고 생각합니다.

Q. [지도교사] 대회 기간에 학생들을 어떻게 지도했지, 그리고 대상을 수상한 학생들에게 해주고 싶은 말이 있나요.

서진수 교사: 세 학생이 모두 대회 참가 동기가 확실했기 때문에 매 과정을 성실하고 열정적으로 참여했다고 생각합니다. 학기 중에 학생들이 바쁜 일정을 쪼개서 프로젝트를 했기 때문에 부담감도 있었을 테고 시간 운용도 쉽지 않았습니다. 그래서 지도교사는 팀원들이 매일 일과를 꼼꼼히 계획하고 자투리 시간을 활용할 수 있도록 안내하고, 주기적으로 체크하면서 활동 결과를 모니터링하면서 프로젝트를 진행했습니다. 성실하게 참여한 학생들 덕분에 좋은 성과를 내서 지도한 저도 매우 기쁩니다.

아무쪼록 이번 대회의 결과가 학생 개개인의 진로설계에 긍정적인 영향을 주고, 학업성취를 위한 동기부여가 되기를 바랍니다. 대회에 임했던 마음과 자세로 노력하면서 꿈을 향해 나아가기를 응원합니다.