4월 21일은 과학의 날이다. 과학기술부는 과학의 날을 기념해 국민에게 과학기술의 중요성을 일깨우고 국민생활과학화와 관련된 기념행사를 한다. 학교에서도 과학의 달을 맞이해 각종 과학 관련 대회가 마련된다. 매년 치러지는 대회지만 해마다 상을 몇 개씩 휩쓰는 학생이 있는 반면 몇 년이 지나도 상을 한 개 받지 못하는 학생들도 있다. 물론 과학의 달 행사는 대회 수상보다는 보다 많은 아이들이 과학에 대한 관심을 가지자는 취지로 진행된다. 또한 수상은 아이의 성향과 소질, 노력 정도에 따라 달라지긴 한다. 그러나 대회의 취지나 의도, 채점기준을 알고 작품을 제출한다면 상을 받을 수 있는 방법도 있다. 다가올 4월의 과학의 달 행사, 과학 꿈나무에 도전해볼만한 대회와 수상 노하우를 소개한다. 



기계공학(과학상자)
과학상자를 활용해 작품을 만들어 평가하는 대회인 기계과학대회는 다양한 기계 공학적 원리에 대한 이해를 높이기 위한 취지로 2인 1조로 참여한다.
만들기 주제는 대회당일 공지되며 주어진 시간 내에 구조물을 만들되 작품의 제작의도와 작품에 들어있는 과학적 원리의 타당성 등이 평가된다.
R&G 로봇센터 강대영 팀장은 “기계공학의 원리를 제대로 탐구하고 있는지와 3가지 기어를 미션에 맞춰 적재적소에 사용했느냐가 수상의 포인트가 될 것”이라 설명한다. 
심사는 주제에 대한 임무 수행 완수 정도를 평점한다. 주어진 주제에 대한 임무 수행 기회가 주어질 때 기계가 그 임무를 잘 수행해야 높은 평점을 받을 수 있다. 작품설계(20점), 작품제작(40점), 과제수행(40점)을 구분하여 채점하고 총점으로 순위를 결정한다. 작품 설계  채점은 만드는 과정을 위한 준비 단계를, 작품 제작 부분은 조립된 작품의 ▲견고성 ▲창의성 ▲일치성 ▲설명 능력 등을 확인하고 평가한다. 과제 수행 40점은 주어진 미션을 수행하였는지, 수행하기 위한 시간이 적절하였는지 종합하여 평가한다.

탐구토론대회
3명이 한 팀이 되어 발표, 반론, 평론 등 역할을 분담, 탐구한 내용으로 토론을 하는 과학탐구토론대회는 매 해 가장 이슈가 되는 주제로 정해진다. 대 주제 안의 세부적인 주제를 찾아 탐구를 진행하기 때문에 세부 주제를 어떻게 구성하느냐가 준비의 시작이다.
올해 초등부는 주제는 ‘미세먼지가 발생하는 이유와 인체에 미치는 영향을 조사하고, 피해를 줄일 수 있는 방법’을 과학적으로 탐구하는 것이다. 미세먼지는 마스크의 재질에 따라 먼지를 걸러내는 정도를 비교하거나 미세먼지 발생 원인을 탐구해서 발생 자체를 예방하는 방법을 찾는 것도 좋은 주제가 될 것이다.
대회에 참가하려면 주제 분석을 철저히 해야 한다. 우리 팀이 관심 있는 소재에 대한 분석은 기본. 상대편에서 나올 수 있는 소재와 주제들을 예상해서 공격 가능한 탐구 설계를 해야 한다. ‘자유탐구 과학전람회 탐구토론대회 발명품대회’ 변문경 작가는 “올해 주제인 미세먼지에 의한 피해를 줄일 수 있는 방법에 대해 ‘일반적인 마스크로는 미세먼지 필터링이 어렵고 새로운 소재의 마스크를 개발해야 한다’는 방향으로 탐구를 진행하면 상대 팀에서 나올 수 있는 유사한 마스크 관련 소재들을 예상하고 한지 마스크나 부직포 마스크의 한계점을 우리 팀 탐구에서 검증, 일반적인 마스크 외의 창의적인 필터를 개발하는 방향으로 결론을 맺을 수 있어야 승산이 있다”며 “많은 학생들이 마스크에 대해 연구할 것을 예상한다면 우회적으로 물로 미세먼지를 제거하는 방향의 연구를 진행하는 방법도 좋은 해법이 될 것”이라 말한다.



학생과학발명품대회
생활 속에서 불편한 점이 있었다면 작품을 제작하고 간단한 설명서를 첨부해서 학생과학발명품대회에 도전해보자. 우리가 사용하고 있는 대부분의 제품은 발명품에 속하기 때문에 사용하는 물품 중에서 불편함을 찾아 작품으로 연결시키면 근사한 발명품이 될 수 있다.
발명을 위해서는 아이디어가 떠오를 때마다 인터넷으로 검색을 해 보고 검색이 되지 않는 새로운 작품을 찾아 구상하고 제작해야 한다. 특허청 특허정보검색, 네이버 특허 등에서 기존에 특허출원 되었거나 출원중인 유사한 작품이 있는지 검색해 본 후 거기에서 아이디어를 더해 작품을 만드는 것도 좋은 방법이다.
강서교육청 발명교실을 담당하고 있는 계남초등학교 이은영 교사는 “발명은 생활하는 가운데 불편한 점을 찾아 개선하는 것”이라며 “계속적으로 관찰하고 개선점을 찾다보면 좋은 아이디어가 떠오른다”고 권한다. 단, 너무 터무니없이 허황되거나 첨단과학을 동원해야 되는 것은 지양하라고 권한다. “발명교실 수업을 듣는 학생 중 자석책갈피를 발명했다. 누구나 쓸 수 있고 실용적이고 경제적으로 거창한 비용이 들지 않는다. 이처럼 발명은 쉬운 아이디어로 출발해 생활 속에서 찾아야 한다”고 설명한다. 

항공 우주(물 로켓 날리기)
발사각도, 균형, 무게 등의 물 로켓에 관계되는 과학적 원리들을 배우고 로켓을 직접 날려 과녁을 맞히는 물로켓 날리기는 대회 당 일 물의 양이나 압력, 바람의 영향을 가장 많이 받는다.
강서교육지원청 지역공동영재학급 ‘과학분야’를 맡고 있는 서울장수초등학교 김현일 교사는 “로켓을 쏘았을 때 휘거나 돌거나 하면 균형이 맞지 않아 원하는 만큼 날아가지 않는다”며 “로켓 날개로 균형을 맞추는 것이 가장 중요한 포인트”라 설명한다.
과녁을 맞힐 때는 물의 양이나 압력, 각도 조절이 중요하다. 2~3번 과녁을 맞혀야 하기 때문에 로켓을 튼튼하게 만들되 로켓이 앞부분으로 떨어져 과녁을 맞힐 수 있도록 탄두에 무게를 두는 것이 포인트. 단, 교육청 대회는 로켓의 무게까지 철저하게 지켜야 실격되지 않기 때문에 절연테이프로 무게를 조정하는 것도 요령이다.
대회당일 바람의 영향도 중요하다. 교육청 대회는 학생 스스로 각도와 압력, 물의 양을 조절해야 하기 때문에 다른 참가자들이 로켓을 날릴 때 지켜보다 제일 잘 날아가는 로켓의 각도를 파악해 적용하는 방법도 상을 탈 수 있는 노하우가 될 것이다.

도움말: 강서교육청 발명교실 서울계남초등학교 이은영 교사
서울장수초등학교 영재학급 김현일 교사
R&G 로봇센터 강대영 팀장
참고도서: 자유탐구 과학전람회 탐구토론대회 발명품대회(와이즈만 영재교육연구소)

송정순 리포터 ilovesjsmore@naver.com

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