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"동아리서 아이디어 반짝 … '세상 도움주는 화학연구원'이 꿈"

강중규군이 아산고등학교 과학실에서 자신이 발명한 물 전기 일체형 수소로켓을 옆에 두고 실험에 몰두하고 있다.


아산고등학교 1학년 강중규(17)군이 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’으로 세계대회에서 금상을 수상해 화제다. 강군은 지난 8일 한국대학발명협회가 주최한 ‘2013 국제 청소년 인재 발명품 전시회 (2013 International Youth Invention Contest)’에서 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓(Water Electrolysis integrated Hydrogen Rocket)’이란 발명품을 주제로 유창한 영어발표와 독창적인 시연을 선보여 심사위원들로부터 찬사를 받았다. 심사위원으로 참가한 필리핀 국립고등학교장은 그의 재능을 높이사 특별상까지 수여했다. 22일 강군을 만나 자세한 얘기를 들어봤다

[우리 학교 스타] 국제청소년 발명품 대회 금상 아산고 강중규군



“고생한 만큼 좋은 성과를 거둬 기뻐요. 대회를 준비하고 참가하면서 좋은 경험을 쌓아 뿌듯하기도 하고요. 앞으로도 좋은 발명품들을 만들기 위해 노력하고 정진할 예정입니다.”



이날 오후 아산고등학교 화학실에서 만난 강군은 2013 국제 청소년 인재 발명품 전시회에서 금상을 차지한 소감을 이렇게 밝혔다.



강군이 전시회에 소개한 작품인 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’은 친환경 연료인 수소와 산소를 얻을 수 있는 연료장치와 로켓을 발사시키는 점화장치를 일체형으로 제작했다. 물의 전기분해를 이용한 모형로켓이다. 한번 접해보면 편리하고 누구나 손쉽게 다룰 수 있다는 장점이 있다. 또한 전기분해 반응과 로켓발사를 이동 없이 동시에 진행할 수 있다.



강군의 발명품을 접한 심사위원들은 “수소와 산소 기체를 로켓의 연료로 사용할 수 있다는 이점이 있다” “특히 학생들에게 이 원리를 가르치면 친환경 연료를 이용한 학습이기 때문에 관심과 흥미를 유발시킬 수 있을 것” “물의 전기분해의 생성된 수소와 산소를 이용한 학습에 적용할 수 있어 유익하다”라는 심사평을 내놓았다고 한다.



“물을 전기분해 하면 수소와 산소를 얻을 수 있어요. 여기에 전기불꽃을 가하면 폭발이 일어나죠. 바로 수소로켓의 원리에요. 그러나 실험을 위해서는 전기분해와 로켓발사가 따로 이뤄져야 하는 불편함이 있어요. 그래서 전기분해와 로켓발사를 한 번에 진행할 수 있는 일체형 수소로켓을 발명한 거죠.”



강군이 발명한 물 전기분해 일체형 수소로켓과 특허증.
포기하지 않는 열정이 강군의 장점



강군의 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’은 3개월여 간의 연구과정을 거쳐 완성됐다. 아산고등학교 화학동아리 소속 학생인 강군은 동아리 로켓발사 실험활동을 하던 중 물의 전기분해를 따로 한 뒤 로켓점화장치에 잇는 과정을 보고 ‘로켓의 발사를 더 쉽고 빠르게 할 수 없을까’라고 고민했다고 한다.



 “화학동아리 시간에 전기분해를 이용한 수소로켓 만들기 수업이 진행됐었죠. 근데 물의 전기분해 장치와 점화장치가 분리돼 있어서 로켓을 계속해서 이동해야 하는 불편함이 있었어요. 이 두 장치를 일체형으로 만들면 실험이 편리할 것 같아서 개발을 시작하게 됐죠.”



평소 고민이 있으면 꼭 해결해야지만 적성이 풀렸다는 강군. 그는 곧바로 일체형 로켓 연구에 들어갔다. 학교가 끝나면 곧장 집으로 와 발명품 개발에 몰두했다.



 1차 시도에서는 전선의 가닥수가 많아서 실패했다고 한다. 2차는 전선을 두 개로 구성해 로켓을 만들었지만 쉽게 방전이 되는 바람에 발명품을 완성하지 못했다. 3차에서는 전선을 세 가닥으로 구성해 일체형 로켓을 만들었지만 모형이 이상하게 변형돼 또 실패를 맛봐야 했다. 거듭된 실패 속에도 강군은 포기하지 않았다. 오히려 실패를 교훈 삼아 계속 보완점을 찾고 계속 연구했다. 드디어 4차 시도에서는 동파이프를 활용해 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’을 완성할 수 있었다.



 강군은 1차부터 4차 완성품에 이르기까지의 과정을 차트로 정리했다. 자신이 그 동안 어떤 점이 부족했는지 또 어떤 점 때문에 발명하는데 있어 시간이 오래 소요됐는지 알기 위함이었다. 강군은 자신이 만든 차트를 2013 국제 청소년 인재 발명품 전시회에 활용했다. 심사위원들 앞에서 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’을 발명하기 위해 자신이 그간 어떤 시도를 했는지 또 실패 뒤에 어떤 점이 보완됐는지 상세히 설명해줄 수 있는 좋은 참고자료가 됐다.



학교 동아리 활동 열심히 하니 좋은 성과



“결과도 중요하지만 좋은 결과를 이끌어 내는 과정을 심사위원들께 어필하면 더 좋은 점수가 나올 것이라 예상했죠. 이 발명품을 개발하며 느낀 점이 많아요. 단언컨대 성공만 한다면 그 과정에 있어서의 실패는 최고의 경험이라고 생각합니다.”



강군이 언급한대로 꾸준한 동아리 활동은 그에게 아이디어를 발상할 수 있는 좋은 계기가 됐다. 아산고등학교 화학동아리는 총 30여 명으로 구성됐다. 화학·과학 분야에 관심이 많은 동아리 학생들은 방과 후에도 자발적으로 모여 다양한 과학 실험을 한다. 일주일에 두 세 번씩은 인근 선문대학교 화학 동아리 형, 누나들이 찾아와 이들에게 멘토 역할을 해주는 등 도움을 주고 있다.



 “화학 동아리에서의 다양한 연구가 저에게는 큰 힘이 됐어요. 좋아하는 분야를 더 상세히 배울 수 있어서 좋아요. 대학생 형, 누나들이 방문할 때면 그간 연구를 하며 몰랐던 부분을 물어봤고 곧바로 해답을 찾을 수 있어 많은 도움이 됐죠. 아이디어는 멀리서 찾으려고 하지 말고 가까이에서 자신이 불편을 느꼈던 부분을 보완하려고 할 때 얻어진다고 생각해요.”



 강군은 이미 화학분야에 있어서 지역에 널리 알려진 스타다. 올해 초 제59회 충청남도과학전람회에서 ‘기체생성반응에서 압력의 영향에 관한 연구’란 주제로 화학부문에 출품, 특상을 받았고 제12회 대한민국 청소년 발명·과학 아이디어 경진대회에서는 ‘압력변화에 따른 부피측정 기구’로 은상을 차지했다.



 “지난해 4월 대한민국 학생 발명전시회에서 머리카락을 쉽게 제거할 수 있는 욕조마개를 비롯해 작품 세 개를 출품했는데, 모두 예선에서 떨어졌어요. 예선조차 통과하지 못하니까 많이 아쉬웠죠. 하지만 예선탈락을 교훈 삼아 계속 화학 연구에 몰두했던 것 같고 이런 노력들이 여러 대회에서 좋은 성과로 이어진 것 같네요.”



 강군은 화학 발명품을 전세계적으로 소개하려면 영어가 필수라고 생각해 그 누구보다 영어도 열심히 배우고 있다. 유학 경험은 없지만 지난 대회에서 유창한 영어로 프리젠테이션을 해낼 수 있었던 이유다.



 “요즈음에는 다문화 가정 아이들에게 중국어와 영어를 가르치는 교사보조 자원봉사도 하고 있어요. 자전거 봉사활동도 하고요. 예전에는 ‘화학 연구원’이라는 막연한 꿈을 꾸었는데, 봉사활동을 하며 ‘세상을 이롭게 하는 화학 연구원’으로 꿈을 바꿨어요. 될 때까지 포기하지 않으면 꼭 이뤄지겠지요”



 한편, 강군의 ‘기체생성반응에서 압력의 영향에 관한 연구’는 실용신안을, ‘압력변화에 따른 부피측정 기구’와 보조장치는 특허출원을 완료했으며, 이번 ‘물 전기분해 일체형 수소로켓’ 역시 특허출원을 앞두고 있다.



글·사진=조영민 기자
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