<이은영 국립중앙과학관 관장>
안녕하십니까? 국립중앙과학관 이은영 관장입니다.

바쁘신 일정에도 제47회 전국학생과학발명품경진대회 심사 결과 브리핑에 참석해 주신 기자 여러분들께 감사의 말씀을 드립니다.

전국학생과학발명품경진대회는 1979년부터 시작해서 지난 47년간 학생들이 가진 과학적 호기심을 창의적인 아이디어로 실현할 수 있도록 학생 과학 활동의 무대가 되어왔습니다. 올해 대회에도 전국에서 총 8,856명의 초·중·고 학생들이 참가하였고, 이 중에서 지역대회를 통과한 299명의 학생들이 국립중앙과학관에서 전국대회를 치렀습니다.

이번 대회 작품심사는 오준호 삼성전자 미래로봇추진단장님을 위원장으로 모시고 학계·연구계·변리사 등 다양한 분야 전문가 48명이 심사위원으로 참여해 주셨습니다.

심사는 서면심사와 면담심사를 통해 공정하고 심도 있게 진행되었으며, 그 결과는 다음과 같습니다.

제47회 전국학생과학발명품경진대회 대통령상에는 대현초등학교 5학년 박하을 학생의 '의도를 읽은 문고리, 발을 잊은 도어 핸들' 작품이, 국무총리상에는 대전지족중학교 3학년 황주현 학생의 '(후진하면 자세가 바로잡아지는) 컨베이어 벨트를 이용한 자세 교정 휠체어' 작품이 선정되었습니다.

이 외에도 최우수상 10점, 특상 50점, 우수상 100점, 장려상 137점이 선정되었습니다. 전체 수상자 명단은 국립중앙과학관 누리집을 통해서 확인하실 수 있습니다.

수상자들에 대한 시상식은 10월 7일 국립중앙과학관 사이언스홀에서 개최될 예정이며, 전국대회 출품작 299점은 국립중앙과학관 미래기술관에서 9월 5일까지 전시하고 있으니 많은 관람 부탁드리겠습니다.

이번 대회 심사위원장이신 오준호 위원장님께서 심사평을 해주시겠습니다. 감사합니다.


<사회자>
심사 총평에 앞서서 잠깐 정정을 하겠습니다. 대전지족중학교 3학년 '황현성' 학생이 맞습니다.


<오준호 전국학생과학발명품경진대회 심사위원장>
안녕하십니까? 47회 전국학생과학발명품 경진대회 심사위원장을 맡은 우리 삼성전자 미래로봇추진단 단장을 맡고 있는 오준호입니다.

먼저, 이번 대회를 준비하신 우리 학생, 교사 여러분들 그리고 원활한 진행을 위해서 힘써 주신 모든 관계자 여러분들께 감사의 말씀을 드립니다.

올해 출품된 작품을 살펴보니까 다 일상생활에서의 불편한 점을 과학적 원리를 이용해서 해결한 걸로 볼 수 있고요. 특히 사회적 약자에 대한 시선에서 보다 편리하고 안전하게 생활하는 데 초점을 맞춘 이런 작품들이 많이 돋보였습니다.

이번 대회는 연구원, 대학교 그다음에 전문가들, 이런 분들 48명의 엄정한 심사를 통해서 했고요. 초등학교·중학교·고등학교, 3개 분야로 나눠서 출품작품에 대한 심사를 진행했습니다.

여기에 30점의 서면평가 그리고 70점의 대면 및 발표, 질문을 통한 인터뷰죠. 평가를 70%로 진행됐고, 평가 요소에는 아시다시피 노력 정도, 창의성·탐구성, 작품의 완성도 그리고 실용성·경제성 등 여러 다방면에서 검토를 했습니다.

이번에 아주 역시 훌륭한 작품들이 많아서 선정하는 데 굉장히 힘들었지만 우리 숙고를 거듭해서 학생 스스로 문제를 발견하고 이를 해결하는 데 탐구 과정이 돋보인 작품들을 대통령상과 국무총리상으로 선정했습니다.

우리 원장님께서 말씀하신 바와 같이 우리 대통령상에는 우리 대현초등학교 5학년 박하을 학생이 받았는데요. 보니까 집에 연로하신 할아버지가 계시고 휠체어를 타시는데 불편한 걸 발견하고, 특히 처음에 앉을 때 걸터앉았다가 깊이 앉는 데 굉장히 힘들어하시고 안전성에 문제가 많아서, 아주 그 동기를 찾았다는 게 아주 큰 의의가 있다고 생각... 죄송합니다. 틀렸네요, 죄송합니다.

박하을 학생은 '의도를 읽은 문고리, 발을 잊은 도어 핸들'의 작품으로 선정됐는데, 실제 우리가 문을 열다 보면 문을, 스토퍼를 갖다가 발로 이렇게 하죠. 그래서 두 번 작동을 해야 되는데 그거를 손 한 번으로 해서 쭉 눌러서 할 수 있는 아주 그런 생활의 편리성을 발견한 것 같아요.

이걸 하기 위해서 간단한 기계원리를 잘 이용했고, 특히 회전운동을 수직운동으로 바꾸는, 이 보시는 바와 같이 아주, 아주 예쁜 원리를 구현했어요. 그래서 실지로 작동하는 모습을 보여준 것 그리고 또 이게 생활의 편리에 기여할 수 있다는 걸 높이 평가해서 대통령상으로 선정했습니다. 제가 얼굴 보면서 아까 작품을 잘못, 거꾸로 얘기했는데 죄송합니다.

그리고 여기에 전기장치 이런 것 다 없이 순수하게 스프링과 고무줄, 손의 힘으로만 했다는 것 그것도 높은 평가를 받게 됐습니다.

그리고 국무총리상은 제가, 죄송합니다. 아까 거꾸로 얘기를 했는데 우리 대전지족중학교 3학년 황현성 학생의 작품을 저희가 선정을 했는데요. 여기 보시는 작품입니다.

그래서 아까 말했듯이 집에 좀 불편하신 할아버님이 계셔서 평소 휠체어를 이용하시는데 탈 때 잘못하면 잘못 앉을 수 있고 또 자세를 바로잡는 데 인력이 필요하고, 아주 굉장히 위험성이 있습니다. 그거를 개선하기 위해서 의자에 앉으면 시트를 돌려서 시트가 뒤로 밀리면서 앉아 있게... 쉽게 앉고, 그걸 또 후진시키면 기계장치로 인해서 쑥 빨려 들어가고, 또 앞으로 갈 때는 거꾸로 되지 않도록 잠금장치를 달아서 모든 과학적 원리가 조화롭게 된 것 같아요.

그래서 아주 불편함을 이런 과학적 원리를 적용해서 구현했다, 라는 데 우리 크게 평가를 했습니다. 그래서 여러 가지 과학적 원리와 그다음에 필요성 그다음에 안전성이 다 확보된 작품이라고 봐서 우수한 평가를 받아서 국무총리상으로 결정했습니다.

그리고 그 이외 좋은 작품들이 최우수상 10점, 특상 50점, 우수상 100점, 장려상 137점, 우리 참가한 학생들이 아주 골고루 좋은 상을 받을 수 있도록 노력했습니다.

어쨌든 이번에 발표한 것들이 보면 역시 과학적 원리를 잘 찾고 해결하려고 노력한 것들이 특히 우리 학생들이 공부만 하지만 그런 것들이 실생활에서 적용한 것을 보고 굉장히 감명을 많이 받았습니다.

우리 참가한 학생들 다 100%는 못 받았지만 그래도 모든 받은 분들, 우리 과학의 미래를 위해서 더 열심히, 더 커지고 하는 걸, 우리 도전에 응원하도록 하겠습니다.

우리 참가하셨던, 고생 많았는데 심사위원님들 그리고 우리 관장님 그리고 여러분들, 관계자 여러분들께 다시 한번 감사의 말씀을 드립니다. 감사합니다.


<박하을 대현초등학교 5학년 대통령상 수상자>
안녕하십니까?

인공지능 대변환 시대, 대체불가 AI 강국 대한민국의 미래를 이끌어 나갈 발명의 귀재, 울산 대현초등학교 5학년 박하을입니다.

지금부터 '의도를 읽은 문고리, 발을 잊은 도어 핸들'에 대한 발표를 시작하도록 하겠습니다.

발명 동기를 설명하겠습니다.

저희 어머니, 아버지는 평소 늦게 들어오시는데요. 그래서 제가 무거운 택배상자를 들고 발밑에 있는 도어 스토퍼를 사용하기 위해 많은 헛발질을 겪었습니다. 또 얼마 전에 돌아가신 할머니께서는 노루발 같은 도어 스토퍼를 잘 이용하지 못하였습니다.

그래서 이런 불편한 점이 저희 둘에게 계속 이어지자 제가 곰곰이 생각해 보았는데, 휠체어를 탄 장애인분이시거나 거동이 불편하신 분들도 더 심한 어려움을 느끼겠다, 라는 생각이 들었습니다.

제작 과정을 설명하겠습니다. 이거 가져가서 보여줘도 되겠나요?

첫 번째는 회전운동을 직선운동으로 바꿔 주는 회전판 캠의 원리를 이용했는데요. 캠을 이용해 보니까 캠이 보시다시피 헛돌기도 하고 캠이 도어 스토퍼를 잘 밀어내지도 못하였습니다.

그래서 3차 시제품을 집에서 과학 부품으로 만들고 있던 도중 톱니바퀴를 이용하면 좋겠다, 라는 생각이 들어서 래크와 피니언을 책과 AI로 공부하고, 또 기어비를 1:1.5로 추측해 정확한 치수를 물으니 1:1.5로 4차 시제품을 완성했습니다.

그런데 손잡이를 달아 보니 원래는 손잡이가 아래로 내려가면 도어 스토퍼도 함께 아래로 내려가야 했는데 손잡이가 아래로 내려가면 도어 스토퍼가 위로 올라가는 현상이 발생했습니다.

그래서 다시 팅커캐드로 디자인하고 MDF 합판으로 찍어내려고 하니까 시간도 없고 그냥 비효율적이어서 피니언만 하나 더 추가하여서 작동 방향을 거꾸로 하였습니다.

그래서 최종 시제품에는 손잡이와 잠금장치가 연결되면서 기어비는 1:2:1로 바뀌었고, 또 사람들이 무의식적으로 45° 이내로 문손잡이를 돌리면 일반 현관문처럼 개방이 되지만 70° 이상으로 꾹 누르면 도어 스토퍼가 내려와 고정이 됩니다.

이걸로 기대해 볼 수 있는 점은 일반인뿐만 아니라 장애인분이시거나 거동이 불편하신 분들도 별도의 연습 없이 쉽게 이용할 수 있다는 점입니다.

이상 '의도를 읽은 문고리, 발을 잊은 도어 핸들'에 대한 발표를 마치도록 하겠습니다. 감사합니다.


<황현성 대전지족중학교 3학년 국무총리상 수상자>
안녕하십니까? 대전지족중학교 3학년 황현성이라고 합니다.

제 발명품 '(후진하면 자세가 바로잡아지는) 컨베이어 벨트를 이용한 자세 교정 휠체어'에 대해 설명드리도록 하겠습니다.

먼저, 발명하게 된 계기로는 저희 외할아버지께서는 뇌경색 후유증으로 인한 반신마비로 긴 와병 생활로 인해 근육이 소실되셔서 휠체어를 이용하시는데 휠체어에 오래 앉아계실 때 엉덩이가 자주 앞으로 밀리셨습니다.

이때 할아버지 겨드랑이 사이로 팔을 넣고 휠체어 위에서 엉거주춤한 자세로 안아서 당겨서 자세를 교정시켜드리는데, 이 과정에서는 큰 힘이 필요합니다, 순간적으로. 그리고 이 과정을 보통 어머니라든가 요양보호사분들같이 힘이 약하신 분들이 수행하게 되시는데 이런 그분들의 반복적인 작업은 근골격계 질환의 위험성을 높아지게 만든다고 합니다. 따라서 저는 이런 이유들로 이 발명품을 구상하게 되었습니다.

작품 제작 과정은 저는 이 발명품을 총 3번에 걸쳐서 모형을 만들고 문제 사항을 파악 후에, 파악한 후 최종 작품을 만들었습니다.

첫 번째로는 제 이 컨베이어 벨트를 이용하고 뒷바퀴로 연동이 되는 이 아이디어가 실현이 가능한지 한번 확인해 보기 위해서 컨베이어 벨트를 안장으로 만들고 그 동력원을 뒷바퀴로 해서 휠체어를 구동시키면 컨베이어 벨트가 구동된다는 것을 확인하였습니다.

하지만 이때는 컨베이어 벨트에 사람이, 실제 사람이 탑승하기에는 내구성이 너무나도 떨어졌습니다. 그래서 두 번째 작품부터는 저 일자 평철 저거를 컨베이어 벨트 안장으로 이용하여 실제 내구성을 높여서 실제 사람이 탑승 가능하도록 만들었습니다.

또한, 컨베이어 벨트가 앞으로 역진하면 사람이 앞으로 떨어져서 낙상사고가 일어날 위험성이 있기 때문에 라쳇기어... 아니에요, 아니에요. 저기 라쳇기어를 달아서 컨베이어 벨트가 뒤쪽으로만 굴러가게 만들어서 낙상사고가 일어나는 걸 방지하였습니다.

세 번째는 지금 보시는 이 최종 작품으로, 최종 수정·보완하여서 더 안전하고 안정감 있게 만드는 것이 목표였습니다.

일단 저 컨베이어 벨트가 올라감에 따라서 휠체어 단이 올라가게 돼 있는데 이때 불편하지 않도록 저기 휠체어 팔걸이, 높낮이 조절이 가능한 휠체어를 기본적인 틀로써 사용하였고, 제가 1·2차 때까지는 저 컨베이어 벨트를 연마봉과 베어링 저기, 이거인데 이걸... 아니요, 이거. 이거 3개, 이거 3개, 이거 3개. 저걸 3개씩만 이용해서 만들었었는데 이때 저 사이사이 빈 구간이 체인이 가라앉는 문제점이 있어서 지금 이 최종 작품에서는 5쌍으로 늘려서 가라앉는 문제를 완화시켰습니다.

구동원리는 조금 이따가 이거 휠체어 내려서 한번 보여드릴게요.

전망 같은 것 간략하게 말씀드리자면 이 휠체어를 이용하신다면 휠체어 탑승자의 경우에는 안전벨트는 사용하시되, 몸을 불편할 정도로 결박하실 필요는 없고, 요양보호사와 보호자분들은 보다 쉽게 자세를 교정시킬 수 있어 요양보호사의 경우 신체활동 지원업무라는 업무가 있는데 이 업무의 강도를 낮춰 주고 근골격계 질환의 위험성을 낮춰 줄 수 있을 것으로 판단됩니다. 들어주셔서 감사합니다.

<끝>

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