사비오 칼럼

By James H. Choi
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과학경시대회에는 어떤 주제의 연구를 해야 할까?  물론 “평상시 궁금한 점을 더 연구하여 답을 얻어 발표”하는 것이 맞지만 너무 광범위하다.  그리고 함께 대화하며 연구 주제를 선택하려고 하면 평상시 궁금한 점이 하나고 없었다고 주장하는 학생의 의외로 많다.  정말 그렇게 의문 없는 생을 사는 것이 이제는 가능해졌는지, 아니면 “의문을 가진다”라는 개념을 몰라서 답을 못하는지 나도 구별 못하겠는데 학생측으로부터 명확한 주제가 지정되는 경우는 아주 드물고 내가 스무고개 식으로 질문을 하여 가장 적절하다고 생각되는 주제를 정해 주는 경우가 대부분이다. 

혼자 과학 경시대회에 출전하고 싶은 학생은 어떻게 주제를 정할까?  독자의 자제분이 어떤 분야에 관심/소질이 있는지 모르고 어느 수준으로 준비가 되어 있는지 모르는 상태에서 구체적인 조언을 드리는 것이 불가능하지만 참고하면 도움이 될 전반적인 절차를 알려 드리겠다.

우선 재학중인 학교에서 과학경시대회에 참가하는지부터 확인해 본다.  시카고 북/서북 지역의 공립 학교 중에 과학 경시대회에 출전하는 학교는 Niles East, Niles West, Stevenson밖에 없다.  물론 입상 기록을 만들기 위해서가 아니라 지적 성장을 위한 연구를 할 수도 있는데 앞에 무엇을 있는지 알고 전진하는 것이 항상 현명하다.  그 외의 공립학교에 재학하는 학생은 학교와 무관하게 개인적으로 출전할 수 있는 Google, Siemens 그리고 Intel STS를 목표로 할 수 있다.

출전을 결정하면 어떤 분야로 출전할 것인지를 정해야 한다.  인간 포함 척추동물을 사용하는 실험은 미리 IRB의 허락을 받아야 시작할 수 있다.  사람의 손금을 보는 것이라도, 심지어는 혈액형을 묻는 실험이어도 이  IRB의 허락을 받아야 하고 비협조적인 학교에서는 승인을 안 해 주어 실험이 무산될 각오도 해야 한다.  내 학생들 지도한 경험으로는 손금 보는 것 같이 전혀 무해한 실험도 “학생의 안전을 우려하여 손금을 보는 것을 허락할 수 없다”라고 승인을 거부할 수 있으니 대안을 준비하고 있는 것이 현명하다.  하지만 승인을 받을 수만 있다면 인간/동물의 임상 실험이 가장 만만하고 쉽다.  예를 들어 똑같은 크기에 색만 다른 그릇을 나란히 놓고 친구들에게 “어느 쪽이 더 무겁다고 생각하는가?”같은 설문을 하면 “각 색상이 인간에게 주는 무게감”이라는 연구가 뚝딱 나온다.  문제는 같은 “뚝딱성 연구”를 선호하는 학생이 많아서 실지로 과학 경시대회에 나가 보면 이런 식의 실험이 가장 흔하고 수상의 가망은 적은 편이다.  참고로 식물을 사용하는 연구는 IRB의 허락이 필요 없다.  그러니 “콩나물이 자라날 수 있는 물의 최고치 염도”같은 실험을 할 수 있고 “그렇게 자라난 콩나물은 간을 안 해도 되게 짭짤한가?”도 부 주제가 될 수 있다.  인체 실험도 다른 사람이 해 놓은 자료를 사용하는 경우는 허락이 필요 없다.

생물을 사용하지 않는 과학 연구의 주제는 크게 두 가지로 나누어진다.  하나는 실험을 하여 자료를 측정하는 것이고 다른 하나는 기존 자료를 사용하여 분석하는 것이다.  바쁜 학생은 기존 자료를 사용하는 것이 연구 시간의 50%~90%까지 절약할 수 있는 장점이 있다.  직접 측정하는 연구를 한다면 어느 대학 연구소에 있는 비싼 장비에 의존하지 말고 내 방에 차려놓을 수 있는 저렴한 도구를 사용하는 연구를 추천한다.  우선 먼 곳의 비싼 장비는 내 차례가 오지 않아 발을 동동 굴리기 쉽지만 집에 설치한 장비는 수시로 실험을 할 수 있는 편리/효율 외에도 심사위원일 볼 때 “자발적이고 열정적인 대단한 학생”이라는 인상을 강렬하게 주어 유리하다.

전반적으로 성과를 얻는 과학 연구는 항상 “무지가 지식으로 되는 경계선에 있는 질문”을 해결 하는 것이다.  어려서부터 자제분이 “오늘같이 추운 날은 2층에서 부은 물이 어름이 되어 땅에 닿나요?” 같은 엉뚱하게 묻는 질문들 그냥 지나가지 마시고 “한번 실험을 해 보렴” 이라고 격려를 하여 직접 해 보고 만약 어름이 되지 않는다면 “몇 층에서 부으면 얼음이 될까?”하는 질문으로 연결 되어 근처의 5층 빌딩을 찾아 실험을 하여 궁금한 것을 기어이 알아내고 마는 자세를 기르는 것이 과학 경시대회 주제 선택의 가장 이상적인 시작이다.