"아빠 뱃살 걱정"…중학생이 발명한 국자로 국물 떠보니 "우와"

제45회 전국학생과학발명품경진대회서 대통령상을 수상한 김태형 경북 신광중학교 3학년 학생이 발명품을 만들기 위해 용접하고 있다. /사진=과기정통부

제45회 전국학생과학발명품경진대회 수상작이 발표됐다. 김태형 경북 신광중 3학년 학생이 대통령상을, 김예원 세종 한솔고 2학년 학생이 국무총리상을 받았다.

과학기술정보통신부(과기정통부) 국립중앙과학관은 올해 열린 전국학생과학발명품경진대회의 수상작을 3일 공개했다.


최고상인 대통령상에는 김태형 경북 신광중 3학년 학생이 출품한 '뱃살 잡아 백 살까지! 기름 잡는 국자'가 선정됐다. 기름기 많은 국물 음식에서 기름만 걷어낼 수 있는 국자다. 김군은 "평소 기름이 많은 삼계탕이나 사골국을 좋아하는 아빠의 뱃살이 더 나올까 걱정됐다"며 "기름이 많은 국을 끓일 때 기름을 쉽게 분리해 제거하고 떠먹을 때도 맑은 국물만 떠먹는 방법을 생각해봤다"며 발명 동기를 밝혔다.

김태형 경북 신광중 3학년 학생이 출품한 '뱃살잡아 백살까지! 기름잡는 국자' /사진=과학기술정보통신부

기름 잡는 국자는 한국 전통 술잔 중 하나인 '계영배'의 원리와 구조를 응용했다. 계영배는 잔의 70% 이상을 채우면 술이 모두 밑으로 흘러내리는 잔이다. 계영배의 중심부에는 관이 달려있는데, 일정 높이를 넘어선 술이 관 안으로 흘러 들어가면 관 속 액체의 압력이 중력 방향과 같아지고, 이에 따라 술이 계속 아래로 흘러가게 된다. 국자도 같은 원리다. 국자 안으로 국물과 기름을 넣으면 밀도차에 의해 기름층끼리 모이게 된다. 이때 국자를 들어 올리면 계영배 원리에 따라 맑은 국물은 아래로 빠지고 기름층만 남게 된다.

3일 정부세종청사에서 열린 수상 발표 브리핑에 참석한 김군은 "직접 다 만들어 봐야만 배운다는 생각으로 국자를 만들게 됐다"며 "많은 시행착오가 있었지만 꿋꿋이 하면서 자신감을 얻게 됐다"고 수상 소감을 밝혔다. 그는 "다음 발명대회에도 꼭 다시 참가하고 싶다"며 "장래 희망은 기후변화를 막을 수 있는 발명가"라고 말했다.

김예원 세종 한솔고 2학년 학생이 제출한 '패러데이·렌츠의 법칙을 활용한 접이식 온·오프(On/OFF) 카드 - 삑! 카드를 한 장만 대 주세요-' /사진=과학기술정보통신부

국무총리상 수상작으로는 김예원 세종 한솔고 2학년 학생이 제출한 '패러데이·렌츠의 법칙을 활용한 접이식 온·오프(On/OFF) 카드 - 삑! 카드를 한 장만 대 주세요-'가 선정됐다.

김양은 "버스 승하차를 위해 교통카드를 사용할 때 매번 지갑 내부의 카드가 여러 장 인식돼 불편했다"며 "카드를 한 장씩 꺼내서 미리 준비하기보다 간단하게 카드 자체가 인식 여부를 결정할 수 있게끔 하는 방법은 없을까라는 고민에서 아이디어가 시작됐다"고 밝혔다.

온·오프 카드는 전류에 대한 자극의 크기가 변화할 경우 유도전류와 유도기전력은 원래 자기장의 변화를 상쇄하는 방향으로 발생한다는 '렌츠의 법칙'을 응용했다. 카드에 차폐 필름을 부착해 카드를 펼 때는 회로에 전류가 흘러 교통카드 기능이 켜지고, 접을 때는 전류가 흐르지 않아 교통카드 기능이 꺼지도록 했다.

김양은 "한 가지 과제에 매달려서 끝까지 발전시켜가고 어떻게 하면 더 나아갈 수 있을지, 어떻게 하면 더 이 발명품을 개선할 수 있을지 고민하는 1년의 과정이 무척 즐거웠다"며 "생활 속에서 불편한 점을 발견할 때마다 바로 메모를 해두는 습관이 있는데, 꼭 이공계로 진학해 이 과정에서 쌓아둔 수많은 아이디어를 실현해보고 싶다"고 소감을 전했다.

대통령상, 국무총리상 수상자에게는 각각 상금 800만원, 400만원을 포함해 11월 예정인 해외 과학문화탐방에 참여할 기회를 제공한다. 이 밖에도 이번 발명대회에서는 최우수상 10점, 특상 50점, 우수상 100점, 장려상 137점이 선정됐다. 전국 17개 시도에서 총 1만1500여명의 학생이 참가해 지역대회에서 선발된 300명이 본선에 진출했다. 학계, 연구계, 산업계 전문가 48명이 심사를 맡았다.

권석민 국립중앙과학관장은 "이번 대회에는 특히 일상생활에서 느꼈던 불편을 해결하고자 하는 참신한 아이디어에서 출발한 작품들이 많았다"며 "발명품경진대회 참가 경험을 토대로 한국의 과학기술 발전을 이끌어갈 훌륭한 인재들로 성장하기를 기대한다"고 밝혔다.

시상식은 내달 8일 국립중앙과학관 사이언스홀에서 개최된다. 대통령상 및 국무총리상 수상 작품을 비롯해 본선에 출품된 300여점의 작품은 이달 13일까지 국립중앙과학관 미래기술관에서 전시된다.