[투데이충남 홍성 김경호 기자] 홍성고등학교 2학년 이원경 학생이 2021 전국자유과학탐구대회에서 은상(3위)를 수상했다. 이원경 학생은 ‘에너지 보존 법칙을 활용한 레이저 커뮤니케이터 제작’이라는 주제로 탐구 실험을 수행하고 보고서를 발표해 전국자유과학탐구대회 일반고등학교 부문에서 은상을 거머쥐었다.
평소 항공 우주 공학과 진학을 희망하는 이원경 학생은 관련 기술에 대해 알아보던 중 우주 공간에서 유선 회로 연결 없이 ‘빛’으로 정보를 전달하는 ‘레이저 커뮤니케이터’에 관한 영상을 접하고 과학적 호기심을 느꼈다. 지구과학 교사인 이해민 선생님과 이야기를 나누면서 해당 장치를 간단히 학교 실험실에서 구현할 수 있을 것이라는 생각이 들어 탐구를 시작했다.
2021년 3월 에너지 보존 법칙과 에너지 전환, 열역학 제2법칙 등 이론적 배경을 학습하면서 탐구 주제를 정하고 관련 자료를 찾으며 탐구를 설계했다. 당시 한국에는 레이저 커뮤니케이터와 관련된 안내 자료가 없어 주로 해외 영상 및 웹사이트를 방문하여 자료를 수집했고, 실험 과정에서 여러번의 시행착오도 겪었다.
하지만 포기하지 않고 물리학에서 다루는 회로도에 대한 기본적인 이해와 앞서 학습한 이론적 배경을 바탕으로 실험 변인을 다양하게 조절하는 등 많은 노력을 기울였다.
결국 휴대전화에서 방출된 전기적 신호(음원)를 회로도를 통해 LED 빛으로 전환시키고, 이 빛을 태양 전지판으로 받아들여 스피커를 통해 방출하는 과정을 눈으로 볼 수 있는 키트를 개발했다. 이를 통해 실제 전기 에너지가 빛 에너지로 전환이 되었다가 소리 에너지로 전환되는 과정을 직접 확인할 수 있었고, 5월 충남자유과학탐구대회에 이어 8월 전국대회에서도 성공적으로 발표를 마쳤다.
이원경 학생은 “이번 탐구 활동을 통해 ‘과연 할 수 있을까?’라는 의문이 ‘아하 그렇구나!’로 바뀌는 과정이 쉽지는 않지만 결코 불가능한 일은 아니라는 것을 깨달았습니다. 레이저커뮤니케이터 탐구를 통해 미래 인류의 우주 진출에 더욱 관심을 가지게 됐어요. 이번에 아쉬운 도전이었던 나로호 개발에 도움을 주는 항공 우주 과학도가 되고 싶습니다”라는 소감을 밝혔다.
지도교사 이해민은 “이번 탐구 활동이 2015 개정 교육과정 중학교 과학의 역학적 에너지 단원부터 고등학교 물리학1, 2, 그리고 화학2의 물질의 변화 단원에서 다루는 과학적 개념을 포괄하는 탐구 실험으로써, 관련 수업을 준비하는 선생님들께 도입 활동으로 적절한 자료가 되길 바란다”고 전했다.
한편, 이원경 학생이 전교 학생회장으로 활동하고 있는 홍성고등학교는 중3 학생과 학부모들을 위한 입학설명회를 2021년 11월 27일 토요일 오후 2시에 갖는다. 홍성고등학교는 2022년부터 학생 진로 맞춤형 미래형 교육과정 운영을 통해 다양한 이수 경로를 지원한다.
홍성고등학교에 관심이 있는 중3 학생과 학부모는 누구라도 사전 신청 없이 당일 방문해 참여할 수 있다.
