<대통령상> : 브라보팀(학생부), 대한무기연구회팀(교원·일반부)

  학생부 대통령상 수상작:「음향 분석을 통한 미지 구조물의 실시간 공진 대응 기초 기술 연구 – 음향 도플러 위상 분석을 이용한 워블 탐지」
(충남과학고등학교 2학년 맹민규, 이수인 학생)

  브라보팀은 건축물의 구조적 안정성에 주목하여, 대부분의 구조물이 서로 다른 재질의 결합으로 이루어져 있다는 점에서 이러한 결합부의 안정성을 검사할 수 있는 방안을 찾기 위한 연구를 시작하였다.

  구조물에 충격 시 발생하는 진동의 음향 신호를 활용하여, 수학적으로 변환한 해석신호와 도플러 효과를 통해 복원한 진동 변위를 이용해 워블(비정상 진폭 변동)의 발생 여부를 탐지할 수 있음을 확인하였다. 비교적 간단한 음향 장비와 수학적 분석만으로 구조물의 미세한 진동에서 나타나는 워블을 탐지하고, 구조적 이상 징후를 파악할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 높은 평가를 받았다.

  교원·일반부 대통령상 수상작:「조선시대 편곤과 봉의 회전운동 비교 시뮬레이터 개발 및 초등 물리교육 적용 연구」
(화순초등학교 강대철, 도초초등학교 김성식, 비금초등학교 김혜민 교사)

  대한무기연구회팀은 교육 현장에서 학생들이 수식과 문제 풀이 위주의 접근으로 물리학을 어렵게 느끼고 흥미를 잃는 현상에 주목하여, 물리 개념을 보다 흥미롭고 직관적으로 이해할 수 있도록 우리나라 전통 무기인 편곤을 활용한 교육 프로그램을 연구하였다.

  편곤의 구조와 운동 원리를 물리학적으로 분석하고 회전 운동에너지를 계산할 수 있는 물리 모델을 수립하여, 편곤과 일반적인 봉의 회전 운동에너지를 비교할 수 있는 센서 기반 시뮬레이터를 개발하였다. 또한, 3D 시뮬레이션 등을 활용한 융합 교육 프로그램을 구성·적용하여 교육적 효과를 확인하였다. 전통 과학문화 속 물리 원리를 현대 디지털 기술로 재해석하고, 추상적인 물리 원리를 직관적으로 이해할 수 있는 체험형 과학교육으로 연결하였다는 점에서 높은 평가를 받았다.

  이 밖에도 최우수상 10점, 특상 75점, 우수상 99점 및 장려상 115점 등 총 303점의 수상작을 선정하였다. 올해 수상작에서는 주변의 자연·생활 현상에서 발견한 궁금증을 과학적으로 검증하고, 탐구 결과의 활용 가능성을 넓히려는 다양한 시도가 돋보였다.

  국립중앙과학관 이은영 관장은 “전국과학전람회는 스스로 질문을 만들고 관찰과 실험을 통해 답을 찾아가는 과학 탐구의 과정을 경험하는 자리”라며, “이번 대회에서 보여준 참가자들의 끈기 있는 탐구와 새로운 시도가 앞으로 더 큰 과학적 성취로 이어지기를 기대한다”고 밝혔다.