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중등

975호

2020 ‘온라인’ 국제수리과학창의대회

코로나19도 막지 못한 융합 인재 창의력 열전

단순한 지식 습득에서 벗어나 알고 있는 지식의 활용이나 융합이 더욱 중요한 시대다. 이와 관련해 다양한 학습 방식·도구들이 등장했다. ‘4D 프레임’도 그중 하나. 빨대처럼 생긴 연결봉과 이들을 이어주는 연결발을 이용해 실제 구동이 가능한 4차원의 구조물을 만들 수 있는 교구로, 어렵고 지루한 수리과학 개념을 직접 구현해볼 수 있어 사고력과 창의력 향상에 도움이 된다. 특히 학생의 아이디어를 접목하는 과정에서 기계·전기·정보통신 등 다양한 분야와 결합 가능해 융합 역량도 기를 수 있다. 지난 10월 24일, 세계 각국의 청소년들이 4D 프레임을 활용해 상상력과 창의력을 마음껏 뽐낸 자리가 있었다. 바로 국제수리과학창의대회. 올해는 코로나19의 영향으로 온라인으로 열린 이번 대회에서는 재난 상황 해결을 위한 참신한 아이디어를 담은 작품들이 다양하게 출품돼 관심을 끌었다.

취재·사진 송은경 리포터 eksong@naeil.com
자료 융합과학문화재단






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세계 9개국 참가, 온라인으로 열띤 경연

올해로 14회를 맞은 국제수리과학창의대회는 수학·과학·예술의 통합 주제를 바탕으로 팀원 간 아이디어를 토론하고 구체화하는 과정을 통해 창의적 인재를 발굴하는 세계대회다.

이번 대회에는 우리나라를 비롯한 스웨덴, 미국, 중국 등 세계 9개국 청소년들이 참가해 ‘코로나19 바이러스를 극복하라!’란 주제로 열띤 경연을 벌였다.

매년 국내외 1천여 명의 참가자들이 부문별 주제에 따라 현장에서 기량을 겨루었으나, 올해는 코로나19로 인해 온라인으로 치러졌다. 심사는 온라인 회의 플랫폼인 줌(ZOOM)을 이용해 부문별 작품 발표와 시연, 질의응답 등으로 이뤄졌으며, 대회 장면은 유튜브를 통해 실시간으로 중계됐다. 심사 결과 메카트로닉스 중학부에서는 인천 정각중의 YS팀이, 고등부에서는 경기 구리고의 오펜하이머팀이, 발명메이커 부문에서는 서울 삼육중의 MS서삼중팀이 대상 수상의 영예를 안았다.

대회 심사위원장인 서울 동작고 김창규 교감은 “창의력이나 문제 해결 능력, 협업 능력이 무엇보다 중요한 융합의 시대다. 창의대회와 같은 대외 활동 경험은 이러한 능력을 기를 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 강조했다.







메카트로닉스 부문

방역 물품이 부족한 바이러스 오염 지역에 파견돼 알림(깃발 흔들기, 제자리 돌기 등)과 미션(인명 구조, 구호 물품 전달, 장애물 제거 등)을 수행할 AI 로봇 제작이 주제로 제시됐다.


중학부 대상 ‘YS’ (인천 정각중 정연서·조서연)



계단 손잡이에 착안한 Save & Cleaner 로봇

학생들의 관찰력과 아이디어가 눈길을 끌었던 작품. 학생들은 일상 속에서 다수의 사람이 무의식적으로 접촉하고, 재난 대피 시 중요한 길잡이로 활용되는 ‘계단 손잡이’를 소재로 삼았다.

로봇이 계단을 오르내리며 오염된 손잡이를 닦고, 깃발을 흔들어 재난 상황이 발생한 곳이 어느 층인지 사람들이 알 수 있도록 설계했다. 주위에서 흔하게 볼 수 있는 소재를 이용함으로써 다양한 곳에서 활용될 수 있는 가능성이 돋보인 작품이다.

“이전 대회에서는 작품을 만들어 제시된 미션을 잘 수행하기만 하면 됐는데 올해는 참가자들이 상황을 설정해 그 상황에서 메카트로닉스를 어떻게 구현할 것인가가 주제였습니다. 계단 손잡이와 같은 S자 레일을 만들고 그것을 통해 구조한다는 설정이 인상적이었어요. 작품 자체도 수리과학적 원리에 충실하게 제작됐고, 메카트로닉스 구동까지 자연스러웠습니다.”
_조경호 심사위원


고등부 대상 ‘오펜하이머’ (경기 구리고 김도언·조정우)



드론 태운 인공지능 자동차형 로봇

인공지능 로봇이 바이러스 감염 지역의 위험을 알리고 정보를 수집하는 등의 임무를 수행하는 데 LED 통신장치와 드론을 이용한 아이디어가 창의적이다. 학생들은 자동차형 로봇에 LED 통신장치를 달아 주변에 위험을 알리고 정보를 주고받는 데 활용했다.

또 드론을 탑재해 사람이 접근하기 어려운 지역에까지 탐사와 수색이 이뤄질 수 있도록 했다. 실제 시연 중 로봇 안에 숨어 있던 미니 드론이 발사돼 날아가는 장면은 심사위원들의 이목을 집중시켰다. 신선한 아이디어를 넘어, 제시된 상황을 정확히 조사하고 이해한 점이 돋보인 작품이다.

“재난 상황에 로봇을 활용한다는 조건하에서 스토리텔링이 매우 탄탄했다는 점이 인상적이었습니다. 재난 지역이라는 것을 멀리서도 알아볼 수 있게 LED 불빛을 사용했고, 오염 지역을 좀 더 넓게 살펴보기 위해 드론을 이용했습니다. 영상으로 진행된 심사에서 환자 이송이나 구호품 전달 등 기계장치들에 대한 설명과 구동을 세부적으로 잘 보여준 것도 호평받았습니다.”
_권용보 심사위원


발명메이커 부문

아프리카와 같은 물 부족 국가에서 코로나바이러스 예방을 위한 손 씻기 기계 장치를 만드는 미션이 주어졌다. 창의적인 아이디어와 복합적인 기계 구동 등에 가산점을 줬다.


중학부 대상 ‘MS서삼중’ (서울 삼육중 신지민·민다영)



정수를 활용한 손 씻기 기계

물 부족 국가에서는 부족한 물마저 오염도가 높다는 데 착안한 작품이다. 빗물을 저장할 수 있는 탱크를 만들고 그 안에 여과장치를 둬 깨끗한 물을 사용할 수 있도록 했다.

기어를 이용해 물과 손 소독제(비누)가 나올 수 있게 하고, 물이 쓴 만큼 다시 채워지도록 효율적으로 설계했다. 특히 눈길을 끈 것은 여과장치에 항균작용을 하는 숯, 정화작용을 하는 자갈과 모래를 넣은 것. 자연에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 이용해 실용성과 경제성을 높였다.

“경진 주제에 가장 부합하는 작품이었어요. 주제가 물 부족 국가에서의 손 씻기이므로 물 공급이 선행돼야 하는데, 빗물이나 오염된 물을 재사용할 수 있도록 한 점에서 다른 팀보다 높은 점수를 받았습니다. 물 부족 문제를 해결하는 것에서부터 손을 씻기까지의 과정이 잘 나타난 작품이에요. 주어진 과제에 대한 배경과 사용자들의 환경까지 고려한 학생들의 시야가 인상적입니다.”
_최진임 심사위원






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