남다른 상상력으로 세상에 없던 물건과 기술을 만드는 발명가. 에디슨이 만든 전구, 라이트형제가 만든 비행기 등 수많은 발명품들은 우리 삶을 더 풍요롭게 만들어줬다. 

국립중앙과학관은 학생들의 창의적인 아이디어를 이끌어내 발명 활동을 장려하고자 1979년부터 매년 ‘전국학생과학발명품경진대회’를 열고 있다. 교사와 학생이 팀을 이루어 발명품 아이디어를 선보이는 이 대회에는 올해 전국 1만3880명이 참가했는데, 그 중 국무총리상을 받은 초등생이 눈길을 끈다. 

급식실 정수기에 물이 맺히는 현상을 발견한 후 세균 번식을 줄이는 ‘ABC 클린코크 정수기’를 발명한 문재인(경남 창녕군 유어초 3) 군의 이야기를 들어봤다. 

수상한 발명품 보고서를 들고 환하게 웃고 있는 문재인 군. 이도현 선생님 제공

발명의 시작은 ‘발견’으로부터

물 맺힘 걱정 없는 ABC 클린코크 정수기’ 발명품의 모습

문재인 군이 발명한 ‘ABC 클린코크 정수기’는 정수기 물 구멍에 맺히는 물방울을 빠르게 없애 세균의 번식을 줄여주는 정수기 물 구멍이다. 

‘물방울이 대롱대롱 매달려 있는 정수기의 물 구멍은 과연 깨끗할까?’

지난해 11월 급식실에서 맛있게 밥을 먹은 뒤 정수기에서 물을 받아 마시던 문 군의 머릿속에 번뜩 떠오른 생각이다. 정수기에서 물이 나오는 구멍에 맺힌 물방울을 보고 호기심이 생겨 관련 뉴스를 찾아본 문 군은 물이 나오는 구멍에 세균들이 번식한다는 사실을 접하게 됐다.

이후 정수기만 보면 물이 나오는 구멍을 들여다보는 습관이 생긴 문 군. 교내외를 가리지 않고 약 300개의 정수기를 관찰한 결과 90% 이상에서 물이 맺히는 현상을 발견했다. 선생님의 도움을 받아 맺힌 물을 면봉에 묻혀 실험해보니 균들이 ‘바글바글’했다. 

“지금까지 저와 친구들이 세균이 포함된 물을 마시고 있었다는 걸 알고 깜짝 놀랐어요. 이렇게까지 심각한 문제일 줄은 몰랐거든요. 습해진 정수기 물 구멍에는 수많은 세균이 번식하는데, 이 문제를 해결할 발명품을 만들고 싶어 제가 먼저 선생님께 대회에 나가자고 했죠.” 

정수기 물 구멍의 오염을 줄여 누구나 깨끗한 물을 마실 수 있는 방법을 찾겠다는 문 군의 발명은 이렇게 시작됐다. 

맺힌 물방울 빠르게 없애는 물 구멍

정수기 근처에 카메라를 설치하고, 물 구멍에 맺힌 물방울을 관찰하기 시작한 문 군은 놀라운 사실을 발견했다. 구멍에 맺힌 물방울이 아래로 떨어질 거라는 예상과 달리 물방울이 납작한 모양으로 변하다 증발해버린 것. 물방울이 물 구멍 주변에 오래 머물면 구멍 내부가 습해져 세균이 더 잘 번식될 수 있으므로 물방울을 빠르게 밖으로 밀어내는 방법이 필요하다고 문 군은 생각했다. 


일반 정수기와 ‘클린코크 정수기’의 세균 수를 비교하는 실험을 하고 있는 문재인 군. 국립중앙과학관 제공​

△정수기 물 구멍에 별도의 구멍을 뚫어 맺힌 물방울 주변의 공기가 더 잘 통하게 하거나(A형·다공형) △물구멍을 타격해 맺힌 물방울을 떨어뜨리거나(B형·펀치형) △물 구멍의 세로 방향으로 빨대를 삽입해 별도의 공기 통로를 확보하는(C형·굴뚝형) 등 문 군이 개발한 총 3가지 형태의 ‘클린코크 정수기’는 맺힌 물방울을 빠르게 없애준다.

문재인 군과 이도현 선생님이 함께 정수기 코크의 원리를 논의하는 모습

여러 조언을 통해 문 군의 실험을 도우며 함께 발명에 참여한 이도현 유어초 교사는 “발명 보고서에도 썼지만 이번에 개발한 정수기 코크는 일반 정수기에 비해 세균을 예방하는 데 큰 도움이 될 수 있다는 사실이 전문가들에 의해 검증됐다”면서 “문 군이 열심히 이론 공부를 하고 설계도를 꼼꼼하게 짜며 끈기 있게 도전해 발명에 성공했다”고 말했다.

“사람들 안전 책임지는 발명가 될래요” 

국립중앙과학관에서 발명품을 소개하고 있는 문재인 군

건강과 직결되는 정수기 물 구멍을 개발했듯 문 군은 안전과 관련된 발명품을 만드는 과학자가 되는 것이 꿈이다. 교내 과학발명동아리에서 활동 중인 문 군은 지난해 나간 한 발명대회에서 ‘스피드 안전 소화기’를 발명하기도 했다. 구명조끼가 너무 클 때 자동으로 공기를 넣어 몸에 잘 맞게 하는 발명품도 구상 중이라고.

‘발명왕’ 문 군에게 발명 비법에 대해 묻자 “주변에서 흔히 보이는 현상을 자세히 보면 문제를 발견할 수 있고, 이것이 기발한 발명 아이디어가 될 수 있다”고 말했다. 

“세균 없는 정수기 물 구멍을 만들기 위해 친구들과 노는 시간도 아껴 발명에 집중했어요. 노력한 만큼 세상에 좋은 발명품을 내놓을 수 있다고 믿어요. 클린코크 정수기처럼 모두의 안전한 생활을 돕는 발명품을 만들고 싶답니다.”
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▶어린이동아 이수현 기자 issue2@donga.com

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