음향신호로 구조물 안전검사 등 전국과학전람회서 학생 연구 돋보여

충남과학고 맹민규, 이수인 학생 대통령상 수상
음향신호로 구조물 이상징후 파악 가능성 제시
천안새샘초 김연우, 강동우, 황찬후 학생 국무총리상

음향신호를 활용해 구조물의 이상 징후를 파악하는 실험 모습.  (사진=국립중앙과학관 제공)

충남과학고 2학년 맹민규, 이수인 학생이 음향 신호를 활용해 구조물의 이상 징후를 파악할 수 있는 가능성을 제시해 과학전람회에서 대통령상 수상작에 선정됐다.

국립중앙과학관은 2일 제72회 전국과학전람회에 접수된 전국 3479점의 작품 심사를 마치고 대통령상과 국무총리상을 비롯한 주요 수상작을 발표했다. 1949년부터 시작한 전국과학전람회는 우리나라를 대표하는 대표적인 과학탐구대회다. 46명으로 구성된 심사협의회(위원장 최종배 전 한국과학영재학교장)가 심사했다.

충남과학고 2학년 맹민규, 이수인 학생은 김용실 지도교원과 함께 구조물의 안전 문제에 직결되는 서로 다른 재질의 결합부의 안정성을 검사하는 방법을 연구했다. 구조물에 충격 시 발생하는 진동의 음향 신호가 구조물마다 다르고, 수학적으로 변환한 해석신호와 도플러 효과를 통해 복원한 진동 변위를 이용해 비정상 진폭 변동을 탐지할 수 있음을 연구를 통해 확인했다. 이를 통해 비교적 간단한 음향 장비와 수학적 분석만으로 구조물의 미세한 진동에서 나타나는 비정상 진폭 변동을 탐지하고 구조적 이상 징후를 파악할 수 있는 가능성을 제시했다. 대표적으로 한옥의 안정성을 검사할 때 기둥과 기둥을 잇는 결구(짜맞춤)에 대해 작은 진폭의 진동의 차이를 실험했다.

과학전람회에서 대통령상을 수상한 충남과학고 맹민규, 이수인 학생.

또 천안 새샘초등학교 김연우, 강동우, 황찬후 학생은 이미정 지도교원과 함께 외래식물 환삼덩굴이 주변의 다른 식물의 식생을 방해하는 문제를 연구했다. 외래종 개망초와 뚱딴지의 추출물 혼합액이 환삼덩굴의 발아 억제 효과가 크다는 것을 확인하고, 실제 환삼덩굴 개체에 반복 살포한 결과 생육 억제효과를 발견했다. 이를 통해 제초 후 버려지는 외래식물을 다시 활용해 역시 외래식물인 환삼덩굴의 발아와 생육을 억제하는 자연 기반 관리방안을 제시했다. 이를 통해 국무총리상 수상작에 선정됐다.

이밖에 화순초등학교 강대철 학생과 도초초등학교 김성식 학생이 버금초등학교 김혜민 교사와 함께 우리나라 전통 무기인 편곤을 활용한 교육 프로그램을 연구·제안해 대통령상 수상작에 선정됐다. 신대초등학교 최경주, 전현우, 진서영 교사는 장마와 댐 방류 등으로 갯벌의 염도가 크게 낮아져 바지락이 폐사할 때 갯비틀이고둥은 생존한 현상을 관찰해, 갯비틀이고둥이 염분이 낮아질 때 활동량과 호흡량을 줄이는 생존 전략을 확인해 국무총리상 수상작에 선정됐다.

제72회 전국과학전람회 전체 수상 결과는 국립중앙과학관 누리집에서 확인할 수 있으며, 대통령상과 국무총리상을 비롯한 전체 출품작은 10일까지 국립중앙과학관 3층 특별전시실에서 전시된다.
임병안 기자