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'한번 쓴 마스크 구분할 방법 없을까?' 일상 호기심에서 시작한 참신한 발명들

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'한번 쓴 마스크 구분할 방법 없을까?' 일상 호기심에서 시작한 참신한 발명들

2019.10.01 15:03
제41회 전국학생과학발명품경진대회 수상자가 1일 발표됐다. 대통령상을 수상한 신채린 학생(오른쪽·서울대 사대부초 4)과 김수호 지도교사가 ′사용 여부를 알 수 있는 마스크′ 시제품을 들고 있다. 세종=윤신영 기자
제41회 전국학생과학발명품경진대회 수상자가 1일 발표됐다. 대통령상을 수상한 신채린 학생(오른쪽·서울대 사대부초 4)과 김수호 지도교사가 '사용 여부를 알 수 있는 마스크' 시제품을 들고 있다. 세종=윤신영 기자

“미세먼지가 심각해지며 모두가 마스크를 착용하는 시대인데, 사용해서 버려야 하는 마스크와 새 마스크를 구분하기가 어렵다는 사실을 발견했어요. 그래서 사용 여부를 쉽게 알 수 있는 마스크를 개발했습니다.”


발명의 시작은 사소한 의문과 불편이었다. 신채린 학생(서울대 사대부설초 4)은 일상 속에서 쉽게 쓰고 버려지는 물건인 마스크에서 겪은 작은 불편함을 개선하기 위해 고민한 끝에 착용하면 마스크 표면에 표시가 나오며 사용 여부를 알려주는 마스크를 발명해 제41회 전국학생과학발명품경진대회에서 대통령상을 수상했다.


청소년 발명가의 산실 제41회 전국학생과학발명품경진대회의 심사 결과가 1일 정부세종청사에서 발표됐다. 전국학생과학발명품경진대회는 동아일보와 과학기술정보통신부가 공동주최하고 국립중앙과학관이 주관, 한국야쿠르트가 협찬하는 국내 최고 권위의 청소년 발명대회다. 교육부와 농림축산부, 해양수산부, 산업통상자원부, 환경부, 중소벤처기업부, 특허청, 한국연구재단, 한국과학창의재단이 후원한다.

 

올해는 전국 초중고교생이 7만 7819점의 작품을 출품됐으며 시도대회를 거쳐 300명이 본선인 전국대회에 진출해 수상했다. 최우수상인 장관상 10명, 특상 50명, 우수상 100명, 장려상 138명이 수상했다. 시상식은 17일 오전 국립중앙과학관 사이언스홀에서 개최될 예정이며 최우수상 이상 수상자 12명에게는 11월 말 선진과학문화탐방 기회가 제공된다.

 

올해 대통령상을 받은 신채린 학생의 작품은 사소한 대상인 마스크를 새롭게 개선한 작품이다. 신 학생은  "마스크는 일회용 제품인데, 쓴 제품을 구분함으로써 건강을 지킬 수 있고, 무분별하게 버려져 지구의 건강도 해치지 않도록 해 일석이조의 효과를 얻을 수 있도록 고안했다"고 발명 의도를 밝혔다.

 

신채린 학생이 발명한 세 가지 마스크 가우데 두 번째 작품이다. 마찰력에 의해 특정 성분이 분리되면서 문구가 남는 라벨지를 이용해 사용여부를 확인한다. 세종=윤신영 기자
신채린 학생이 발명한 세 가지 마스크 가우데 두 번째 작품이다. 마찰력에 의해 특정 성분이 분리되면서 문구가 남는 라벨지를 이용해 사용여부를 확인한다. 세종=윤신영 기자

신 양은 모두 세 가지 제품을 고안했다. 염화코발트 종이가 물에 닿으면 푸른색에서 붉은색으로 변하는 원리를 사용된 마스크에 표시가 뜨는 작품과, 사용시 마찰력에 의해 성분이 분리되면 문구가 남는 성질을 지니는 '잔류형 라벨지'를 염화코발트 종이에 붙여 사용 여부를 이중으로 알 수 있게 하는 작품, 마지막으로 시간의 흐름에 따라 크기가 줄어드는 소재인 '수정토'를 이용해 사용 여부를 확인하는  작품 등 세 가지 작품을 제작했다.

 

지도교사인 김수호 서울대 사대부설초 교사는 "염화코발트 및 수정토 이용 방식은 세계적으로도 특허가 없는 아이디어"라며 "사회적 기여를 위해 모두 특허를 출원했다"고 말했다.

 

심사위원을 맡은 문길주 과학기술연합대학원대학교(UST) 총장은 “아이디어는 단순하지만 창의적으로 문제를 해결한 우수한 발명품”이라고 극찬했다.

 

국무총리상은 스마트폰의 가로세로 화면 전환의 불편함을 해결한 스마트폰 화면 회전 다이얼을 개발한 이성민 학생(경기 보평고1)이 차지했다. 이 학생은 "스마트폰을 사용하다 보면 화면 방향을 바꿔도 원하는 순간에 원하는 방향으로 바뀌지 못하는 경우가 있다"며 이를 해결하기 위해 외부에서 조절이 가능한 수동입력장치를 개발했다"고 발명 의도를 밝혔다.

 

이 학생은 먼저 널리 활용되는 기기 사이의 통신 규약인 블루투스를 이용해 화면 전환을 제어하려 했다. 하지만 생각을 바꿔 근거리무선통신(NFC) 태그를 이용해 배터리 없이 구동하는 입력장치를 구상했다. 다이얼의 케이스 부분을 돌리면 돌리는 방향에 따라 각기 다른 스위치가 눌리고, 그 결과 서로 다른 NFC 태그가 활성화돼 화면을 90도씩 전환한다. 이 군은 코일부터 스위치, 기판 등을 손수 제작하고 개량하며 작품을 완성했다.

 

국무총리상을 수상한 이성민 학생(경기 보평고 1)은 근거리무선통신(NFC) 태그를 이용한 스마트폰용 입력장치를 개발했다. 스마트폰 화면을 가로 세로로 전환할 때 훨씬 편리하다는 게 장점이다. 세종=윤신영 기자
국무총리상을 수상한 이성민 학생(경기 보평고 1)은 근거리무선통신(NFC) 태그를 이용한 스마트폰용 입력장치를 개발했다. 스마트폰 화면을 가로 세로로 전환할 때 훨씬 편리하다는 게 장점이다. 세종=윤신영 기자

이 학생은 이 작품을 만들기 위해 사전조사도 철저히 했다. 그는 "저 자신이 불편을 느껴 처음 아이디어를 떠올렸지만, 다른 사람도 불편할 것이라고 보고 주변 60명에게 구글 설문조사를 돌려 의견을 받았다. 40명 이상이 같은 불편을 호소했다"며 "스마트폰을 누워서 쓰는 사람부터 스마트폰 상단바를 내려 입력하는 작업이 어려운 사람 모두에게 도움이 될 것이라고 확신한다"고 말했다.
 

문 총장은 "젊은 사람들이 많이 쓰는 스마트폰을 대상으로 한 실용적인 발명"이라고 평했다.

 

이번에 수상한 작품은 국립중앙과학관 미래기술관에서 16일까지 전시된다. 주요 수상작품은 12월 시, 도 교육과학연구원에서 지역 순회전시를 할 예정이다.
 

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