자동 탈출 이중문·깔끔히 뽑는 휴지갑···생활속 학생들 아이디어 빛났다

[이데일리 강민구 기자] 학생들의 생활 속 창의적인 아이디어가 빛났다.

과학기술정보통신부와 국립중앙과학관은 ‘제46회 전국학생과학발명품경진대회’ 대통령상 수상자로 이정민(인천과학고등학교 3학년) 학생을, 국무총리상 수상자로 엄주연(대전어은중학교 1학년) 학생을 선정했다.

대통령상 작품 사진.(사진=과학기술정보통신부)

‘전국학생과학발명품경진대회’는 지난 1979년부터 학생들의 창의력과 탐구심을 키우고 미래 과학 인재를 양성하기 위해 매년 개최하는 대회이다. 올해 대회에는 전국에서 총 1만1365명의 학생이 참가했으며, 학계·연구계·특허 전문가 47명으로 구성된 심사위원회가 심사했다.

대통령 수상자로 선정된 이정민 학생은 지진 발생 시 건물이 뒤틀려 현관문이나 방화문이 열리지 않아 대피에 어려움을 겪는 사례에 주목해 ‘지진은 피할 수 없지만, 탈출구는 반드시 열려야 한다’는 생각으로 발명을 시작했다.

학생이 만든 작품은 얼음 틀을 비틀었을 때 얼음을 쉽게 분리하는 원리와 쐐기 힘을 응용했다. 건물이 뒤틀렸을 때 전기장치 없이 자동으로 열리는 이중문 구조의 형태로 설계됐다. 방화문과 철제문 등 문의 용도를 고려해 2개의 발명품을 제작한뒤 여러 차례 개선 작업을 거쳐 효율성을 높였다.

작품은 주변에서 흔히 볼 수 있는 얼음 틀 원리를 참신하게 활용했다는 점, 국내 아파트와 건물의 방화문 구조에 맞춰 제작된 점, 향후 고층 건물 안전 설비나 차량 탈출 시스템으로 확장 가능성이 크다는 점에서 높은 평가를 받았다.

이정민 학생(왼쪽)과 엄주연 학생(오른쪽).(사진=과학기술정보통신부)

국무총리 수상자로 선정된 엄주연 학생은 휴지 갑을 개봉할 때 휴지 첫 장이 여러 장씩 나오거나 찢겨 나오는 불편을 경험하고 ‘휴지 갑 뚜껑을 뜯을 때 휴지 한 장만 깔끔히 뽑을 수 없을까’라는 생각으로 발명을 시작했다.

불편함의 원인은 휴지가 휴지 갑 윗면과 강하게 밀착돼 손가락으로 잡아 빼낼 때 여러 장이 함께 딸려 나오는 데 있었다. 이를 해결하기 위해 휴지 갑 내부 윗면에 반구형 돌기를 형성해 마찰을 줄이고, 반복 실험을 통해 휴지가 돌기 사이에 닿지 않는 최적의 돌기 개수를 도출했다.

작품은 뚜껑에 끌개 장치를 부착해 개봉 시 휴지 한 장만 끌어올리도록 한 점, 원기둥을 비스듬히 절단한 면의 타원 전개도, 코사인 함수 그래프 등 수학적 원리를 적용해 최적화된 끌개의 형상을 설계했다는 점, 3D프린터와 종이죽을 활용해 제작했다는 점 등을 고려해 높은 평가를 받았다.

이 밖에 대통령상, 국무총리상 외에도 최우수상(과학기술정보통신부·교육부 등 부처 장관상) 10점, 특상 50점, 우수상 100점, 장려상 139점이 선정됐다.

권석민 중앙과학관장은 “학생들이 생활 속에서 쉽게 볼 수 있는 현상들을 그냥 지나치지 않고 창의적인 아이디어와 과학적 탐구로 풀어낸 작품들이 돋보였다”며 “앞으로도 학생들이 가진 창의력과 탐구심으로 우리나라 과학 발전에 기여하는 인재로 성장하길 바란다”고 말했다.