현대사회는 다양하고 복잡한 이슈들로 가득 차 있다. 이러한 문제에 대한 논의는 종종 사회적으로 더 큰 갈등을 유발하기도 한다. 하지만 객관적인 데이터 기반의 의사결정과 다학제적 접근 등 과학적 해결방법을 통해 접근한다면 갈등은 생산성으로 전향되고, 세상은 지금보다 조금 더 나은 방향으로 나아가지 않을까.

우리가 매일 마주하는 크고 작은 도전들에 당당히 맞설 최고의 무기, ‘과학적 해결 방법’을 들고 나선 학생들이 있다. ‘2024 청소년 과학페어’에 <과학토론> 부문은 현장에서 제시되는 사회적 이슈를 조사 및 분석하고 이를 해결할 수 있는 방안에 대해 토론하는 대회다. 사이언스타임즈는 이번 대회 본선에 오른 총 45팀 중 고등부 대상을 수상한 경산과학고등학교 팀을 서면으로 만났다.

Q. ‘2024 청소년 과학페어’ <과학토론> 부문에서 고등부 대상을 수상한 경산과학고등학교 팀을 소개해 주세요.

조은우(이하 은우): 경산과학고등학교 2학년에 재학 중인 조은우입니다. 신소재공학을 통해 친환경적 미래를 만드는 것을 목표로 열심히 공부하고 있습니다.

김민교(이하 민교): 경산과학고등학교 2학년 김민교입니다. 생활밀착형 문제에 대해 다양한 관점과 논리로 의견을 교류하는 과학토론에 흥미를 느껴 출전했습니다.

Q. ‘2024 청소년 과학페어’ <과학토론>의 첫 번째 논제는 ‘청소년의 개인용 이동장치(PM) 사용량이 증가하는 이유를 조사하라’였는데, 이에 관한 토론 개요서를 어떤 내용으로 작성하였나요.

은우: 저희는 청소년의 개인용 이동장치 사용량 증가 원인을 대중교통 문제에 초점을 맞춰 작성했습니다.

저는 평소 대중교통 혼잡도에 불쾌감이 있었는데, 다른 청소년들도 이것에 대한 방어기제로 개인용 이동장치를 선택한다고 생각했습니다. 또 하나는, ‘도어 투 도어’라고 표현하는 즉 문전수송 문제성을 짚었습니다. 대중교통은 정해진 노선을 따라 운행하기 때문에 집 앞에서 목적지까지 바로 이동할 수 없기 때문입니다. 마지막으로 정시성 문제인데, 출퇴근 시간에 대중교통 사용량이 급증하면서 ‘지연’으로 큰 불편을 느낀 학생들이 PM을 사용하면서 결과적으로 그 사용량이 증가한다고 생각했습니다.

Q. 원인 분석 과정에서 어떤 어려움을 겪었고, 그것을 어떻게 극복했는지 자세히 설명해 주세요.

은우: 가장 어려웠던 점은 다양한 원인들 중에서 핵심 요인을 도출하는 것이었습니다. 모든 사회현상이 그렇듯이 PM 사용량 증가로 여러 원인이 복합적으로 작용하기 때문에 하나의 관점으로 접근하는 오류를 막아야 했거든요. 사회적·경제적·기술적 측면을 모두 고려한 다각적 접근이 필요했기에 많은 데이터를 수집해서 분석하는 데 시간을 많이 할애했습니다. 팀원과 분담하여 조사하고, 분석 결과를 공유하면서 추가적으로 분석을 진행하는 방식으로 방대한 양의 데이터를 주어진 시간 안에 처리할 수 있었습니다.

Q. 두 번째 토론 논제는 ‘학생들의 개인용 이동장치(PM) 무단 사용을 줄일 수 있는 방안으로서 대중교통의 문제점을 조사하고, 문제를 해결할 수 있는 방법을 구체적인 사례를 통해 제안하라.’였습니다. 이 논제에 대한 토론 개요서는 어떤 내용으로 작성하였나요?

민교: 저희는 이 논제에 크게 두 가지 해결 방안을 제안했습니다. 첫 번째는 인공지능 기반 대중교통 통합 길 안내 시스템입니다. 기존의 길 안내 시스템은 대중교통 간 연계만 적용되는데, PM과 대중교통을 연계한 효율적인 경로 안내 시스템을 통해 대중교통 이용의 편의성을 높이는 방안을 제안했습니다. 여기에는 기존의 정형 데이터 기반의 예측 시스템에서 벗어나 SNS와 뉴스 등의 자연어 데이터를 분석해 혼잡도를 예측하는 인공지능 기반 시스템을 활용하도록 했고요.

두 번째는 평행 버스정류장을 제안했습니다. 현재 버스정류장은 버스 간의 앞지르기가 어려운 구조인데요, 배차 간격이 밀린 버스들이 추월하지 못해 정시성이 떨어지는 문제가 발생합니다. 이를 개선하기 위해 자동주차 로봇과 e-코너 기술을 활용한 평행 버스정류장을 도입하여 버스가 정차할 때 다른 버스를 방해하지 않고 효율적으로 운행할 수 있는 시스템을 제안했습니다.

Q. 대회 준비과정, 또는 토론대회 중 잊지 못할 순간이 있었나요.

은우: 아무래도 최종 결과 발표를 들었던 때가 아닐까 싶습니다. 이번 대회는 <과학토론>에 저의 세 번째 도전이어서 그런지 대상을 받는 순간 그동안의 노력이 결실을 본 듯 감회가 깊었습니다. 그래서 이번 수상을 통해 끈기와 도전의 중요성, 실패에도 굴하지 않고 도전하는 자세가 얼마나 중요한지 느낄 수 있었습니다.

Q. 내년도 ‘청소년 과학페어’에 도전할 후배들에게 한마디 한다면.

민교: 과학토론은 다양한 문제를 다루기 때문에 과학뿐만 아니라 사회적 이슈에도 꾸준한 관심을 갖는 것이 중요합니다. 다양한 매체를 통해 여러 이슈들을 접하고 간단한 해결 방안을 생각해보는 습관이 큰 도움이 됩니다. 이 과정에서 AI 도구를 활용할 수도 있지만, 이것에 의지하기보다는 추가적인 탐구와 사실 검증은 필수라고 할 수 있죠. 또한 팀워크는 개인의 역량뿐만 아니라 팀의 역량을 키우는 핵심이니 다양한 교류와 연습을 통해 강점을 키우는 것도 과학토론 대회 준비의 핵심입니다.

Q. ‘2024 청소년 과학페어’에 참가한 경험이 내 삶에 어떤 영향을 미칠 것으로 생각하나요.

은우: 다양한 관점에서 문제를 분석하고 주장을 뒷받침할 수 있는 자료를 찾아내는 과정에서 사고의 폭을 넓힐 수 있었으며, 의사소통 능력과 협업의 중요성을 느낄 수 있었습니다. 팀원과의 원활한 소통과 상호 피드백을 통해 다양한 아이디어를 접할 수 있었고, 그 과정에서 팀워크가 얼마나 중요한지 깨달았습니다.

특히, 이번 대회에서의 경험은 저에게 자신감을 심어주었습니다. 갑작스러운 질문에 대처하고, 즉흥적으로 의견을 나누며 발표 능력과 문제 해결 능력이 한층 강화되었다고 생각합니다. 이번 대회에서 배운 팀워크와 소통의 가치를 바탕으로, 앞으로 창의적인 문제 해결과 비판적 사고를 더욱 발전시켜 신소재 공학자로서 친환경적인 미래를 실현하기 위한 여정을 이어가고자 합니다.

민교: 과학토론을 진행하며 다양한 주제에 대해 깊이 탐구하고, 그에 맞는 해결 방안을 제시하는 과정에서 정보 분석 능력과 발표 역량을 향상시킬 수 있었습니다. 또한 팀원과 과학토론을 진행하며 팀워크의 중요성을 다시 한번 깨달았습니다. 이런 경험을 통해 여러 문제를 분석하고 해결해야 하는 연구자로서의 역량을 길렀고, 향후 사람을 위한 VR, AR 기술을 개발할 저의 토대가 될 것 같습니다.

Q. [지도교사] 대회 기간에 학생들을 어떻게 지도했는지?

김현준 교사: 학생들의 지도교사를 맡아 지도하였지만 저 자신이 토론하는 능력이 뛰어난 사람인가에 대한 대답은 ‘아니오’였습니다. 부족한 부분을 보완하기 위해 토론 지도에 경험이 많으신 선생님들의 도움이 필요했고 여러 선생님들의 조언, 지도를 받았습니다.

또한, 평소 학생들이 사회문제 관심이 많고 이런 문제들을 해결하는 방법을 찾는 노력들을 해왔습니다. 단순히 해결책을 찾는 수준을 넘어 해결 방안을 공유하고, 이것을 주제로 토론하는 모습을 보았는데요, 학생들의 노력과 이러한 교육 환경·문화가 시너지를 낸 것으로 생각합니다.

Q. 대상을 수상한 학생들에게 해주고 싶은 말이 있나요?

김현준 교사:이번 2024 청소년 과학페어 과학토론을 준비하면서 우리 학생들 너무너무 고생 많았고 과학적 문제해결력뿐만 아니라 의사소통 능력, 협업 능력이 향상되는 모습을 보니 대한민국에서 필요한 과학 인재로 성장하고 있는 것 같아 기쁘다.