[창의력 키우기] 과학 창의력

'헬로∼공부야'는 영재교육 전문기관 와이즈만의 도움으로 과학 창의력과 수학 사고력을 키워줄 수 있는 다양한 예시문항을 게재합니다. 이번 주에는 홈 네트워킹 아이디어, 지구에 산소가 늘어난다면, 콘웨이의 1만 달러짜리 수열, 컴퍼스만으로 여러개의 원 그리기 등의 주제를 다룹니다.

■ 초등

'네트워킹 시스템' 아이디어

'유비쿼터스(Ubiquitous)'라는 말은 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 일컫습니다. 휴대폰으로 금융 결제를 하고, 음악을 듣는 것도 불과 10년 전만 해도 상상하기 어려웠던 일인데, 디지털 시대는 생각보다 훨씬 빨리 우리 곁으로 다가왔습니다.

<문제>

이제 여러분의 생활에 필요한 네트워킹 시스템을 구상하고, 구체적으로 설명해보세요. 꼭 집으로 한정하지 말고 등굣길이나 버스, 신호등처럼 여러분 주위에 있는 모든 것을 생각해 보세요.

<해설>

홈 네트워킹(Home Networking)이란 말은 가정(Home)과 장비들 간의 통신이 가능하도록 하는 망구성(Networking)이라는 두 가지 용어가 합쳐진 말이에요. 즉, 가정에 있는 모든 장비들을 연결해 서로 통신할 수 있도록 해서 가족 누구나 집 안팎에서 가정 내 장비를 제어하거나 통신할 수 있도록 해주는 기술이에요. 홈 네트워크를 일상생활에서 필요한 부분과 결합시켜 생각해 볼 수 있겠습니다. GPS보다 더 세심한 위치 파악기와 3D 통신 전화기, 움직이는 포스터, 편의점의 자동계산대 등 다양한 아이디어를 생각할 수 있겠습니다.

자신의 관심사가 '곤충'이라면 원격 조절하는 동물과 곤충의 네트워크 시스템, '뇌 자극 시스템'을 동물에 적용시켜 동물들이 먹이가 없어서, 또는 오염된 먹이 때문에 죽는 일이 사라지도록 할 수도 있고, 곤충에도 네트워크를 적용시켜 익충은 보호하고 해충은 제거한다 등의 아이디어를 떠올릴 수 있겠지요. 횡단보도의 신호등에 네트워크를 적용하거나, 운전사가 없는 자동차와 사람의 기억을 제어하는 기억회로 칩, 맞벌이 부부를 위한 베이비 시터, 쓰레기를 소각시켜주는 로봇, 자동차의 에어백, 현상기억합금으로 만든 자동차, 야채 자동차, 스파이 카메라, 벽장 창고 등을 결합하는 등 다양하게 생각을 발전시켜 나갈 수 있을 겁니다.

■ 중등

공기 중 산소 비율 높아진다면

호흡을 통해 우리는 산소를 몸 속에 공급하고, 산소는 양분과 반응해 에너지를 만들어냅니다. 그렇다면 산소는 어디에서 만들어졌을까요? 초기 지구에는 대기 중에 산소가 거의 없었다고 합니다. 생명체가 만들어지고 나서 태양의 빛과 이산화탄소를 이용해서 양분을 만들고 산소를 배출하는 광합성이 시작되고, 그 결과로 만들어지는 대량의 산소가 대기에 퍼지면서 생물들은 산소를 이용한 호흡을 통해 더 효율적으로 에너지를 얻게 되었습니다. 대기 중에 산소가 늘어나 오존이 만들어지고, 태양자외선을 막아 생명체가 육지로 진출하게 됐다고 합니다. 현재 지구 대기에서 산소의 비율은 21%입니다.

<문제>

만약에 산소의 비율이 50% 정도로 늘어난다면 어떤 일이 일어나게 될까요?

<해설>

산소는 불이 붙는데 필수적입니다. 산소가 있어야만 연소가 가능하기 때문에 조연성을 지니고 있다고 합니다. 따라서 산소의 농도가 증가한다면 작은 불이라도 크게 번질 수 있습니다. 산소를 모아 놓은 집기병에 꺼져가는 성냥불을 넣거나, 강철솜에 불을 붙여 넣으면 엄청나게 불타오르는 것을 볼 수 있습니다. 산소의 농도가 높아진다면 정말 작은 불씨 하나로도 산불이 일어날 수 있을 것입니다. 불이 잘 붙게 되는 것은 나쁜 일이지만 산소 농도가 높아짐에 따라서 호흡이 좀 더 쉬워질 것입니다. 우리 몸에 필요한 산소를 충분히 얻을 수 있게 되면 운동을 더 잘하게 될 수도 있을 것입니다. 산소가 늘어나게 되면 오존도 같이 증가하게 될 것이므로 태양에서 오는 자외선을 더 잘 막아줄 것입니다. 하지만 오존은 건강에 좋지 않은 기체이므로 지면 근처에서 만들어진다면 주의해야 합니다. 산소가 많아지면 공기의 밀도가 더 커지므로 기압이 조금 더 높아지게 될 것입니다.

이 외에도 많은 상황들을 생각해 볼 수 있습니다. 문제와 같이 실제로 일어나지 않는 일을 가정을 통해 예상해보면 내가 갖고 있는 지식을 보다 자유롭게 사용할 수 있게 될 것입니다.
/ 입력시간: 2008. 05.20. 16:08