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인재양성/청소년과학영재사사

청소년과학영재사사 참여 학생들 “꿈에 한 발자국 다가가는 느낌”

과기한림원 과기한림원 2020. 10. 12. 16:48

우리나라 최고 과학기술 석학들이 참여하는 '청소년과학영재사사' 사업 순항

화상회의·실험실방문·이메일 등 과학영재 대상 멘토링 활동 활발

 

“멘토를 처음 만날 때 뛸 듯이 기뻤습니다. 어려운 연구 내용을 매우 쉽게 설명해주시고 지도해주셔서 꿈에 한 발자국 더 가까이 가고 있는 느낌입니다. 고등학생의 신분으로 연구자의 자세를 배울 수 있는 시간이기에 더욱 소중한 마음입니다.”(홍원기 한국과학영재학교 2학년)

 

“KAIST를 방문해서 교수님과 학교 곳곳을 둘러보고 다양한 연구 분야에 대한 설명을 들었습니다. 우리나라 과학기술을 선도하는 역할을 해왔던 업적들에 대해 잘 알게 되면서 과학도로서 더욱 열심히 해야겠다는 다짐을 했습니다.”(이승원 여수고등학교 2학년)

 

지난 7월 시작된 한국과학기술한림원(원장 한민구·이하 한림원)의 멘토링프로그램 ‘청소년과학영재사사(師事)’ 사업이 후반부를 향해 달려가고 있는 가운데, 35쌍의 멘토·멘티가 뿜어내는 연구 열정이 대한민국 과학기술의 미래를 환하게 밝히고 있다.

 

한림원이 2008년부터 시행하고 있는 청소년과학영재사사 프로그램은 과학기술 분야에 흥미를 가진 고등학교 1·2학년 학생들에게 한림원 석학들이 1:1 멘토링을 하는 사업이다. 참여하는 회원들은 학생들이 자발적으로 수립한 연구계획이 성공적으로 진행될 수 있도록 5개월 간 다양한 방법으로 학생들을 지도한다. 열정적인 사사 덕분에 매회 참여한 멘티들의 호응이 높아 갈수록 참여 경쟁도 치열해지고 있다.

 

올해는 학교장의 추천을 받은 학생 중 35명이 멘티로 최종 선발됐으며, 이들을 지도할 멘토에는 나노분야 세계적인 석학인 최진호 단국대학교 석좌교수, 물리학계 권위자인 이영백 한양대학교 석학교수, 우주 진화를 연구하는 천체물리학자 박창범 고등과학원 교수, 데이터마이닝 전문가 손소영 연세대 교수 등 17명의 최고 석학들과 이상욱 이화여대 교수, 이진우 KAIST 교수, 김수영 고려대 교수 등 한국차세대과학기술한림원(Young Korean Academy of Science and Technology, Y-KAST)의 촉망받는 13명의 젊은 과학자가 참여 중이다.

 

특히 올해는 코로나19로 일선 학교의 과학교육에도 차질을 빚은 상황에서 과학기술분야 최고 연구자들의 멘토링 효과가 더욱 빛을 발했다. 멘토들은 화상회의와 이메일을 통해 관련 영상과 자료들을 추천하고 상담을 진행했으며, 코로나19 확산 상황에 맞게 실험실 방문 기회를 마련 중이다. 덕분에 참여 학생들의 만족도도 높다. 청소년과학영재사사 사업의 진행상황을 살펴봤다.

 

◆ 연구계획 수립부터 결과정리까지 맞춤형 조언…학생들 “탐구의욕 상승”

 

청소년과학영재사사는 ‘미리 경험하는 대학 실험실’과 유사하다. 멘토·멘티가 확정되면 학생들은 멘토의 조언을 얻어 ‘연구 주제’와 ‘활동계획’을 확정하고 이후 멘토와 멘티는 이메일, 전화, 방문 등 다양한 방법으로 의사소통하며 연구의 성공을 도모한다. 멘토들은 연구 주제를 선정하는 과정에서부터 정보와 경험을 전달하고 상세한 상담을 통해 학생들의 동기를 부여한다. 올해는 특히 학생들에게 관련 자료를 추천하거나 화상회의로 상담하는 경우가 늘었다.

 

조현진 경구고등학교 학생은 멘토인 안종현 연세대학교 교수의 조언을 얻어 ‘뇌파 분석을 통한 뇌질환 치료 및 휴면-컴퓨터 인터페이스 연구’를 연구주제로 확정했다. 조 군은 “평소 뇌과학과 컴퓨터공학에 관심이 많았는데 교수님께서 추천해주신 일론 머스크의 뉴럴 링크 발표 영상을 보고 다시 한 번 뇌과학은 인류에게 엄청난 가능성을 열어주고 있는 분야라고 느꼈다”며 “뇌나 척수를 다친 사람에게 그들의 한계를 넘어설 수 있게 해줄 뿐만 아니라 일반인의 삶도 다양한 방식으로 바꿀 수 있는 기술에 대한 조사와 연구를 수행할 계획”이라고 밝혔다.

 

권준영 한성과학고등학교 학생은 ‘슐리렌 장치를 이용한 바람에 따른 비닐하우스 최적 외형 연구’를 진행 중이다. 권 군은 “태풍이 지나간 후 크게 망가진 농가의 모습, 특히 비닐하우스가 찢어져 내부 농작물들이 훼손된 것에 한숨짓는 농민들의 모습을 보며 안타까움을 느꼈다”며 “바람이 부딪치는 각도를 바꾸어 피해를 최소화하는 자동제어시스템을 설계해서 간단히 재현해보고자 한다”고 연구 주제를 제출했다. 멘토인 최승복 인하대 교수는 권 군의 연구 주제를 살펴본 후 “비닐하우스의 수명을 연장시킬 수 있는 매우 독창적인 아이디어”라며 “간단한 제어 모듈박스를 만들어 개념을 증명할 수 있다면 실제 환경에도 적용할 만한 가치가 있는 훌륭한 연구내용”이라고 조언하고 권 군이 실효성까지 갖춘 비닐하우스 조절 시스템을 개발할 수 있도록 돕고 있다.

 

‘2차 곡선에서의 비조화비 탐구’를 진행 중인 김무빈 인창고등학교 학생과 멘토인 송익호 KAIST 교수는 화상회의를 적극 활용 중이다. 김 군은 “서울역에서 교수님을 뵙고 폭넓게 공부에 대해 조언을 얻는 뜻깊고 유익한 시간을 보냈다”며 “코로나19 확산세 때문에 KAIST 방문 계획이 연기된 것은 아쉽지만 화상회의를 자주 하고 교수님께서 연구해볼 만한 주제를 제시해주셔서 폭넓게 탐구하고 있다”고 전했다. 송익호 교수는 “김 군이 충분히 자기주도적으로 연구를 잘 진행하고 있다”고 칭찬했다.

 

◆ 백문이 불여일견…최고의 경험으로 동기 부여

 

곽병만 멘토와 이승원 멘티. 곽병만 멘토는 이승원 멘티를 위해 KAIST 전시관 전체를 대관해 과학기술의 역사를 설명하는 시간을 가졌다.

정부의 방역지침을 준수하는 가운데 연구실 방문과 실험 활동을 진행 중인 멘토·멘티도 많다. 1:1로 만나며 통 크게 학교 전시관 전체를 대관하여 멘티에게 감동을 준 사례도 있다.

 

곽병만 KAIST 기계공학과 교수와 이승원(여수고등학교) 학생은 ‘자동차 추진시스템의 변천과 새로운 조합의 구성에 대한 연구’를 주제로 사사 활동을 진행하고 있다. 평소 환경에 대한 관심이 많았던 이승원 학생의 고민에서 비롯된 주제였다. 새로운 구성의 이동수단을 통해 환경오염을 줄이고 연비를 높이는 방안을 탐구해 보고 싶었다는 이승원 학생의 고민에 대해 곽 교수는 “깊이와 광범위한 공학지식을 필요로 하는 과제로 많은 노력이 예상되는 만큼, 계획한 단계를 잘 마무리하는 목표로 진행을 한다면 충분히 결론을 낼 수 있을 것”이라고 조언했다.

 

멘토의 도움 없이는 탐구가 불가능한 영역이기 때문에 이승원 학생과 곽 교수는 지속적인 교류로 관련 지식을 확장해 나갔다. 대면 멘토링을 위해 지난 8월 18일 KAIST를 찾은 이승원 학생은 곽 교수의 연구실에서 연구 계획과 세부 연구 방법 등에 관한 멘토링을 받았고, KAIST 내부의 친환경 시설을 둘러보며 시야 확장의 계기를 얻을 수 있었다.

 

특히 곽 교수는 이승원 학생을 위해 KAIST 역사관을 단독으로 예약해 감동을 선사하기도 했다. 이승원 학생은 “KAIST의 업적들에 대해 잘 알게 되었고, 과학도로서 더욱 열심히 해야겠다는 다짐도 하게 됐던 시간이었다”며 “무엇보다 저만을 위해서 역사관을 예약해 주신 곽 교수님의 정성에 많은 감동을 하게 됐다”고 말했다.

 

현재 이승원 학생은 곽 교수의 조언에 따라 관련 문헌 조사 및 자료 수집과 분석을 통해 이론적 지식을 쌓아나가고 있으며, 연구 목표에 대한 도식화 과제를 수행 중이다.

 

최진호 멘토의 연구실에서 실험을 하고 있는 김현비 멘티.

최진호 단국대학교 석좌교수로부터 사사를 받고 있는 김현비(김천여자고등학교) 학생도 최근 최 교수의 연구실을 방문해 직접 실험을 수행했다. ‘무기 반도체 화합물의 자외선 및 청색광 차단 성능에 대한 탐구’를 주제로 연구를 진행 중인 김현비 학생은 지난 9월 26일 최진호 교수의 실험실에서 나노보다도 더 얇은 원자층 구조를 갖는 graphitic carbon nitride(g-C3N4)를 합성하여 PL 스펙트럼을 찍어보고 이미징 소재로의 응용 가능성을 타진해보는 실험을 직접 진행하며 자신의 미래 모습을 그려보는 시간을 가졌다.

 

물질의 합성과 분광 분석을 통해 소재의 물리화학적 특성을 확인한 김현비 학생은 “화학자가 꿈인 제게 직접적으로 체험해 볼 수 있는 값진 기회를 주셨다”며 “다음 방문 연구에서는 구조 분석을 위한 실험을 직접 해볼 예정인데, 벌써부터 기대가 되고 있다”고 말했다.

 

이에 대해 최 교수는 “문헌연구를 통해 연구 테마의 이해 수준을 높여 왔고, 합성 및 물성 실험을 통해 컨셉을 확립해 나갈 계획이다”라며 “코로나19로 방문 연구가 쉽지는 않지만, 어려운 여건 속에서도 멘티의 과학탐구 열정이 느껴져서 매우 다행스럽게 생각하고 있다”고 평가했다.

 

◆ 과학기술 지식뿐만 아니라 인생 선배로 조언…멘티들 “영광스러워”

 

(좌)홍원기 멘티와 이영백 멘토, (우)이영백 멘토와 임지호 멘티

멘티들의 동기부여를 위해 따스한 배려가 담긴 조언과 격려로 다가가는 멘토들도 많다. 현재 도움을 주고 있는 학생들에게 과학기술 지식뿐만 아니라 인생을 살아가는 데 필요한 조언도 해주고 있다는 이영백 한양대학교 물리학과 석학교수. 그는 “코로나19와 여러 사회적인 분위기로 인해 보다 적극적인 지도 편달이 힘들다는 게 올해 사업의 가장 큰 걸림돌이 아닐까 싶다”며 “훌륭한 학생들의 호기심을 충족시킬 수 있을 만큼 지도 편달을 해주고 싶은 마음”이라고 말했다.

 

그의 절실한 마음은 멘티들에게 고스란히 전달되고 있다. 평소 물리 분야에 대한 학업 의지가 뛰어나 교내 활동 및 한국청소년물리토너먼트 등 물리와 관련된 활동에 적극적으로 참여해 왔다는 홍원기(한국과학영재학교) 학생은 국내 물리학 분야 석학인 이영백 교수를 멘토로 만나 뛸 듯이 기뻤다고 전했다.

 

그는 “교수님이 배경 지식을 활용해 연구 내용을 매우 쉽게 설명해주셔서 놀랐다”며 “연구에 대한 걱정이 많았는데, 설명을 듣고 나니 기대가 생겼고 좀 더 적극적으로 연구에 뛰어들 수 있었다”고 말했다.

 

현재 홍원기 학생이 이 교수의 지도를 받아 진행하고 있는 연구 주제는 ‘저주파수(MHz) 영역에서의 메타물질의 특성과 응용 연구’다. 홍원기 학생은 현재 인공적으로 고안된 물질인 메타물질의 흡수체 특성을 향상하는 이 연구를 위해 이론적 배경을 학습하고 실험의 결과를 분석하는 등 실질적인 연구에 들어가기 전 다져야 할 기초 학습을 진행하고 있다. 최종 목표는 다양한 소프트웨어를 활용해 연구를 설계하고 시뮬레이션하는 것이다.

 

5개월이라는 짧은 시간 동안 연구에 대한 결과를 내기는 힘들겠지만, 이 주제와 관련된 심화된 연구를 수행해 좋은 결론을 내고 싶다는 홍원기 학생은 논문을 유명한 학술지에 등재시키고 싶다는 포부를 전하기도 했다. 그는 “교수님께 사사 받은 경험이 다른 연구를 진행할 때 큰 자산이 될 것 같다”며 “이곳에서 배운 연구자로서의 자세를 기반삼아 훌륭한 연구자가 되고 싶다는 마음이 커졌다”고 밝혔다.

 

임지호(용인한국외국어대학교부설고등학교) 학생 역시 이 교수와 직접적으로 소통하며 지식을 습득하게 되면서 이전보다 새로운 시각으로 사회를 바라보게 됐다고 말했다. 현재 이 교수의 조언을 받아 ‘GHz 주파수 용 메타물질에 대한 연구’를 진행하고 있는 임지호 학생은 ”여러 논문을 읽고 습득하는 과정에서 다양한 방법과 새로운 시각으로 해결해 보려는 생각을 하게 됐다“며 ”프로그램이 끝난 후에도 연구를 지속해 결론을 내고 싶다는 마음이 크다“고 말했다.

 

환경건설시스템공학자가 꿈이라는 임지호 학생은 이 모든 과정을 꿈을 이루기 위한 발판을 쌓아나가는 단계라고 설명했다. 청소년과학영재사사 프로그램은 그 꿈에 다가가기 위한 가장 큰 디딤돌이라고 했다. 그는 ”대학원생이 경험할 것들을 미리 듣고 있는 셈“이라며 ”더 노력하면 꿈을 이루는 데 지장이 없을 것이라고 한 교수님의 말씀을 깊이 새기고 있다“고 밝혔다.

 

 

 

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