도서요약

■ 책 소개

00세 시대, 미래를 선도할 보건의료 핵심 분야

전공에 대한 이해도와 관심으로 역량을 키워라

인구수가 줄어들고 있다. 누구나 대학을 갈 수 있는 시대가 되었다. 이제는 대학을 가는 것이 중요한 것이 아니라 어떠한 역량을 갖추고, 인공지능을 활용하면서 비정형화되고 복잡한 문제를 해결할 수 있는 ‘창의융합형 인재’가 필요한 때다. 학교와 학원에서 정해진 내용을 배우고 외우는 기존 학습방식에서 궁금한 점을 스스로 찾아보면서 탐구한 내용으로 보고서 쓰기, 친구들과 스터디를 구성하여 팀 프로젝트 수업을 하면서 지적 능력을 심화, 확장시켜 나가는 시대로 변화하고 있다.

인공지능이 발달하면서 스마트그리드 기술을 활용하고 에너지를 더 효율적으로 사용하며 이산화탄소의 배출을 대폭 줄일 수 있게 되었다. 고층빌딩 관리, 전기차 배터리 제조과정 등에서도 배터리 수명을 연장하는 동시에 더 멀리, 더 빠르게 충전할 수 있는 인공지능 기술을 활용하고 있다. 이제 인공지능에 자신의 전공을 접목한 ‘인공지능+X(자신의 전공)’ 능력을 기르는 것이 중요해졌다. 친환경차의 시대로 변화하면서 새로운 기술과 일자리가 창출되고, 화석연료 사용으로 우리의 삶을 윤택하게 만들어주던 것들은 환경정화를 위해 해결해야 하는 문제로 남았다.

편리함을 넘어서 친환경적인 제품들과 생활 방식이 주목받고 있다. 장애인들의 재활을 돕는 로봇이 큰 인기를 얻고 있으며, 웨어러블 로봇은 자체 지능으로 작동하여 우리가 더욱 편리한 삶을 살아갈 수 있도록 도와준다. 인공지능과 로봇의 발전 속에서 우리의 가치를 높일 수 있는 방법을 이 책을 통해 찾아가길 바란다.

이 책은 화공·에너지·로봇 분야의 진로·진학 설계를 위한 최근 시사 및 논문을 활용한 탐구, 노벨상 수상자의 탐구활동, 합격한 선배들의 창의적 체험활동과 교과 세부능력 및 특기사항 엿보기, 독서, 영상, 다양한 참고 사이트 등을 소개하여 진로를 결정하고, 선택된 진로를 구체화할 수 있도록 자세하게 안내하고 있다. 학생부에서 면접, 취업 대비까지 아우를 수 있는 ‘심화 진로 로드맵’을 통해 변화하는 미래사회를 이끌어갈 리더로 성장하길 기원한다.

■ 저자 정유희 외

내일지식창고 대표. 진로진학컨설팅 교육학 석사학위를 이수하고 한국교육컨설턴트협의회 교수로 공학 및 의학계열 입시 및 취업컨설턴트로 활동하고 있다. EBS 과제탐구과정, EBS 진학마스터 핵심/심화과정 강사, 팟캐스트 ‘진학주책쇼’, 진로로드맵TV에서 활동하고 있다. 저서로는 『공학계열 진로로드맵』, 『의학·생명계열 진로로드맵』, 『약대바이오계열 진로로드맵_심화편』, 『의치한의학계열 진로로드맵_심화편』, 『나는 탐구보고서로 대학간다』 등이 있다.

■ 차례

PART 1. 사회 이슈 기반 탐구

1) 신문을 활용한 탐구활동

① 저탄소 녹색성장

② 친환경 그린카 개발전쟁

③ 나트륨 2차전지

④ 대체에너지(신재생에너지) 개발

⑤ 꿈의 소재 그래핀

⑥ 실리콘 소재 자율주행차 장애물 감지 센서 개발

⑦ 로봇과 사람이 공존하는 협동로봇

⑧ 플라스틱 분해 효소

⑨ 미세플라스틱 문제

⑩ 초미세먼지 문제와 정부 대응

2) 논문을 통한 심층 탐구활동

① 수소연료전지 산업의 발전 방향 및 전망

② 전고체 리튬 2차전지 개발 동향 및 전망

③ 고효율 고안정 페로브스카이트 태양전지 연구개발 현황

④ 미세조류 해양 바이오매스를 이용한 바이오디젤 생산기술

⑤ 대면적 그래핀 제조와 응용

⑥ 해수담수화 역삼투막 고급세정기술 개발

⑦ 헛개나무 열매 추출물의 벤조피렌 유발 간 독성에 대한 보호효과

⑧ 의료용 소재를 위한 고분자-무기 하이브리드

⑨ 국내외 바이오 플라스틱의 연구개발, 제품화 및 시장 동향

⑩ 나노섬유를 이용한 약물전달시스템의 발전 방향

3) 노벨상 수상자 탐구활동

① 리튬-이온 배터리

② 분자모터

③ 초고해상도 현미경 등 광학적 이미징 툴 개발

④ 힉스입자 존재 발견

⑤ 2차원 그래핀

⑥ 양자계의 측정과 조작

⑦ 물질의 표면에서 일어나는 화학 반응에 대한 연구

⑧ 유기화합물을 합성하는 복분해 방법 개발

⑨ 준결정 상태의 발견

⑩ 키랄 촉매에 의한 수소화반응

PART 2. 학생부 기록 사례 엿보기

1) 창의적 체험활동 기록 사례

① 자율활동

② 동아리활동

③ 진로활동

2) 교과 세특 기록 사례

① 국어 관련 교과 세특

② 영어 관련 교과 세특

③ 수학 관련 교과 세특

④ 과학 관련 교과 세특

⑤ 사회 및 기타과목 교과 세특

PART 3. 독서 심화 탐구

1) 전공적합성 인재 독서

① 자동차 에코기술 교과서

② 6도의 멸종

③ 엔트로피

④ 수소전기차 시대가 온다

⑤ 가볍게 읽는 기초화학

⑥ 우리 집에 화학자가 산다

⑦ 모든 순간의 물리학

⑧ 법칙, 원리, 공식을 쉽게 정리한 물리ㆍ화학 사전

⑨ 나노기술이 이끄는 우리 삶의 변화, 급진적 풍요

⑩ 로봇시대 인간의 일

2) 융합형 인재 독서

① 숫자는 거짓말을 한다

② 과학혁명의 구조

③ 사소해서 물어보지 못했지만 궁금했던 이야기

④ 더 위험한 과학책

⑤ 우리가 절대 알 수 없는 것들에 대해

⑥ 자율주행

⑦ 반도체 제국의 미래

⑧ 미적분으로 바라본 하루

⑨ 일론 머스크 미래의 설계자

⑩ 타이탄. 실리콘밸리 거물들은 왜 우주에서 미래를 찾는가

PART 4. 자소서 엿보기

1)계열별 관련 학과 자소서 엿보기

① 화학공학 관련 자소서

② 에너지 관련 자소서

③ 신소재 및 고분자 관련 자소서

④ 기계공학 관련 자소서

⑤ 자동차 관련 자소서

⑥ 항공 및 조선 관련 자소서

부록

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화공, 에너지, 로봇계열 진로 로드맵 심화편

학생부 기록 사례 엿보기
창의적 체험활동 기록 사례
동아리활동

로봇동아리

로봇만들기 활동을 주제로 로봇의 정의, 역사, 활용 그리고 로봇의 한계 등에 관한 내용을 토의하며, ‘아이로봇’과 같은 미래 SF 영화에서처럼 로봇이 실생활에 적용될 수 있는 가능성이 무한하다는 것을 깨닫게 됨. 미니로봇을 만들어 조별 축구게임을 진행함. 이후 자바언어를 이용한 테트리스 게임 만들기 활동을 하면서 간단한 게임으로 생각한 테트리스 게임도 다양한 요소를 고려하여 프로그래밍 과정을 통해 만들어짐을 알게 됨.

라인트레서를 구현해보면서 무인 조종로봇의 유용성을 깨닫고 위급 상황 시 원활한 작동을 위해 계단을 오르내릴 수 있는 기동성이 높은 바퀴의 필요성을 깨달음, 마이크로비트 기기를 활용해 코딩하면서 펀치 속도 측정과 숫자야구 프로그램을 구현해보면서 다양한 상황을 고려하는 것이 시간이 많이 소요되지만, 원하는 결과를 얻기 좋다는 것을 깨닫게 됨. 이후 개발자가 가져야 하는 마음가짐을 되새기는 계기가 되었다고 함.

▶ 마이크로비트를 사용하면 좋은 점은 무엇인가요?

마이크로비트는 기존에 교육용으로 많이 사용되고 있는 아두이노, 라즈베리 파이와 같은 SW 교육용 보드입니다. 외부 입출력을 할 수 있는 많은 단자들이 있으며, 자체 나침반 센서, 온도 센서, 가속도 센서 등을 내장하고 있어 추가적인 부품을 사용하지 않고 마이크로비트만 가지고 있어도 됩니다. 또한 통신을 위한 블루투스 4.0을 내장하고 있어 블루투스 모듈 없이 스마트폰 및 스마트 기기와 연동할 수도 있습니다.

그리고 파이선 프로그램을 설치하지 않고서도 웹상에서 작업을 할 수 있는 micropython(micro:bit의 파이썬 개발환경 명칭)를 제공하여 인터넷이 연결된 환경이라면 언제나 프로그래밍할 수 있는 장점이 있습니다. 텍스트로 제공되는 이 개발환경은 시각장애를 가진 학생들에게 적합한 교육적 환경을 제공하며, 이 교재 외에 마이크로비트와 관련된 다양한 교육자료가 공식 사이트(https:// microbit.org)에 제공되어 지속적인 교육 및 최신 교육 트렌드에 맞춰 제공됩니다.

환경동아리

생물학적 수처리 기술 중 생물활성탄(BCA) 공정에 대해 탐구함. 생물활성탄 공정에서 오염물질을 제거하는 방식과 생물 막의 구조, 입상활성탄의 한계 및 생물활성탄의 장점 및 단점에 대해 조사하여 보고서를 작성함, 지역 환경탐구와 홍보를 통한 환경 보전의식 강화를 주제로 지역 환경문제 전문가 와 환경단체 견학 및 체험을 통해 체계적으로 두꺼비 산란지 조사와 업사이클과 리사이클 등의 활동을 하면서 얻은 결과를 교내에서 홍보활동을 통해 공유함.

환경과 관련된 과학기술을 조사하며 과학자가 발견한 부분이 사회에 미칠 영향력에 대해 다시 생각해보게 되었으며, 과학자가 개발한 기술로 사회문제를 해결할 수도 있지만, 부정적인 영향을 미칠 수도 있다는 점에서 ‘과학자는 자신의 연구에 대한 사회적 책임을 져야 한다’를 토론 주제로 선정하여 진행함.

▶ 생물활성탄이란 무엇인가요?

용해성 유기물질, 트리할로메탄 전구물질, 맛·냄새물질, 농약성분 등의 미량 유기물질을 제거할 목적으로 도입되었습니다. 종전의 정수처리와 조합되기도 하고, 유기물을 저분자화 할 수 있도록 활성탄으로 제거 성능을 높이려 전단에 오존처리를 조합하여 이용합니다.

염소처리 전에 활성탄 처리를 하면 암모니아성 질소의 제거 효과가 있습니다. 그런데 장기간에 걸쳐 활성탄을 계속해서 사용하는 것은 가능하나, 염소처리 뒤에 입상활성탄 처리를 하면 이 같은 효과는 없습니다. 그 이유는 염소처리 뒤에 입상활성탄 처리를 하면 염소 때문에 수질에 유용한 미생물이 죽어 버리지만, 염소처리 전에 활성탄처리를 하면 활성탄의 표면에 미생물이 붙어 활성탄의 흡착 효과와 함께 미생물에 의한 처리 효과가 극대화되기 때문입니다. 이러한 활성탄을 생물활성탄(Biological Activated Carbon, BAC)이라고 합니다.

▶ 활성탄은 재활용이 가능한데 어느 정도까지 사용이 가능한가요?

생물활성탄 공정의 장점은 오존 주입으로 생물활성탄을 거친 처리수는 염소 요구량이 적고 안정되어 있어 소량의 염소 또는 이산화염소의 주입으로 충분한 잔류소독 효과를 거둘 수 있습니다. 게다가 생물활성탄 유출수 중에는 미생물이 분해할 수 있는 유기물질은 거의 다 분해 제거되었으므로 배수관망 내의 미생물이 활용할 수 있는 유기물질이 없어 결과적으로 배수관망 내 미생물의 번식을 억제하는 효과도 있습니다. 또한 생물학적인 재생 효과를 가지고 있어 2~5년 정도 활성탄의 수명이 연장되어 재생의 필요성을 최소화할 수 있습니다.

수학과학동아리

음식포장기술에 대해 조사하여 발표함, 우리나라 즉석밥의 진공포장기술을 개발한 사례를 통해 진공 포장기술의 원리를 발표함. 이 기술을 과일에 적용하였을 때 발생하는 장단점을 토의함. 현재 사용 는 과일 포장기술의 단점을 극복하여 더 효율적으로 포장할 수 있는 방법에 대해 고민함. 진공 포장의 경우, 상품의 품질이 손상되지 않으면서 식품에 따라 유통기한이 몇 주 또는 몇 달까지 지속되며, 산화되지 않기 때문에 비타민 등이 손상되지 않고 보존되는 장점이 있음을 알게 됨.

▶ 즉석밥 포장재료는 무균포장재를 사용한다고 하는데 자세히 알려주세요.

무균포장(Aseptic packaging)이란 단 하나의 균도 존재하지 않는 상태를 의미합니다. 이는 반도체 공정 수준의 클린룸에서 살균한 포장재를 이용해 완전 밀봉하는 기술입니다. 일반적으로 식품의 변패 또는 부패는 미생물 등에 기인하는 생물학적 요인과 빛, 온도, 수분 등에 기인하는 화학적 및 물리적 요인에 의해 발생됩니다. 이들 요인에 의한 품질 열화를 방지하기 위하여 미생물 그 자체의 존재 및 생육을 제어한다면 포장재 내에서 미생물에 의한 부패를 막을 수 있어 방부제를 사용하지 않고도 유통기한을 연장시킬 수 있습니다.

▶ 즉석밥 포장재와 비슷한 다른 음식 포장재도 전자렌지 사용이 가능한가요?

컵라면이나 요구르트병에 쓰이는 폴리스티렌(PS) 소재는 가열하면 유해물이 나올 위험이 있어서 전자레인지에 넣어서는 안 됩니다. 또한 음료수병에 쓰이는 페트(PET)는 내열온도가 70℃ 정도로 낮아서 전자레인지에 데우거나 뜨거운 물을 넣으면 변형될 수 있습니다. 따라서 전자레인지를 이용해서 음식을 데울 때에는 용기에 ‘전자레인지용’ 문구가 있는지 반드시 확인해야 합니다. 용기 바닥에 폴리프로필렌(PP)이나 고밀도폴리에틸렌(HDPE)이 적혀있다면 전자레인지에 사용해도 안전할 정도로 높은 내열성과 내한성, 내유성을 가지고 있습니다.

진로활동
실험실 체험학습

실험실 체험학습을 통해 미래 가정의 모습. 스마트 헬스케어 미래의 로봇 증강현실과 가상현실 전투 시뮬레이션 이외에도 다양한 신기술을 체험하면서 IoT 기술과 2차전지의 중요성을 깨닫게 되었을 이후 2차전지 산업 동향 및 발전 방향을 보고서로 작성하여 제출함.

▶ 2차전지는 앞으로 어떻게 발전될까요?

리튬이온전지가 2차전지 시장을 주도하게 된 이유는 기존 2차전지의 단점이었던 메모리 현상이 없다는 장점 때문입니다. 여기서 메모리 현상이란 완전히 방전되지 않은 상태에서 충전 시 배터리 수명이 줄어들게 되는 현상을 의미합니다. 단점으로는 온도 관리가 제대로 되지 못할 경우 폭발사고와 분리막으로 인한 화재사고가 발생합니다. 그래서 전고체전지와 나트륨전지 등을 개발하기 위한 노력을 하고 있습니다.

대학강의를 통한 학과탐색

에너지연구원의 꿈을 가지고 더 깊게 알아보고자 선생님 추천으로 ‘신재생에너지’ 공학강의를 듣고, 신에너지와 재생에너지의 차이점에 대해 알고 이를 정리하여 보고서를 작성함. 전반적인 강의 내용에 흥미를 갖고 에너지의 더 심화적인 부분을 연구해보고 싶은 마음이 생겨 에너지연구원의 진로희망에 확신을 가지게 됨.

▶ 우리나라는 3면이 바다라서 해상풍력발전을 늘리고 있는데 경쟁력은 어떤가요?

2017년 기준 국가별 풍력 설치 규모는 중국(19.5GW), 미국(7.0GW), 독일(6.6GW), 영국(4.3GW), 인도(4.1GW), 한국(1.4GW)로 7위 수준입니다. 한국은 2030년까지 신재생에너지 설치용량이 56.5GW로 우리나라 총 발전용량 173.5GW의 약 34%에 달할 정도입니다. 세계 해상풍력 설비의 대부분인 12.63GW가 유럽지역에 설치되었는데, 이 중 72%가 북해연안에 설치되었습니다. 북해 및 지중해는 연간평균풍속 9m/s 이상으로 풍력자원이 아주 우수합니다. 반면 한국의 남해안은 수심이 낮아 입지조건이 상대적으로 양호합니다. 그러나 해상풍력을 설치하기 위해서는 풍력 밀도가 높은 양질의 바람이 필수적인 제주, 동남해안 등 일부를 제외하고는 우량입지가 부족한 실정입니다.

▶ 부유식 풍력발전의 장점이 궁금해요.

글로벌 해상풍력 잠재력의 80%는 60m보다 깊은 수심에 있습니다. 바다가 깊으면 설치가 증가하고 해저케이블 비용도 상승하는 문제점이 있습니다. 바다가 75%이므로 수심이 깊은 바다를 대상으로 하는 부유식 풍력이 활용된다면 이산화탄소를 줄이면서 전기를 생산할 수 있는 이점이 있습니다. 현재 66MW가 설치돼 있고, 석유 기업과 주요 풍력 업체들의 투자가 확대되어 2030년까지 6GW 이상 설치될 예정입니다. 부유식 해상풍력에 적합한 자원을 가진 지역은 한국, 유럽일본, 대만미국 서해안, 중국 남해안 등이 꼽힙니다.

학부모 질문

Q 최근 K-MOOC에서 시청한 내용을 기록할 수 없다고 들었는데 대학교 강의를 들은 내용은 기록할 수 있나요?

A 네. 가능합니다. 고등학교에서 진행하는 행사는 모두 학교생활기록부에 기록할 수 있습니다. 또한 대학교 전공탐색활동, 대학교 연구실 탐방활동 등의 행사도 학교에서 진행하는데 이때 전공과 관련된 강의를 들을 수 있습니다. 이 내용과 연계하여 충분히 기록할 수 있습니다. 또한 활동 이후 궁금한 내용이 생겨 추가적으로 관련 내용을 알아보기 위해 관련 대학교 강의를 듣고 소감문을 작성할 수 있습니다. 단, K-MOOC에서 들었다는 내용만 기록하지 않으면 됩니다.

학생부 관리 팁과 학생부 세특 예시
에너지공학에 관심을 가지면서 안전한 원전을 사용할 수 있는 방법에 대해 탐구한 사례

(개인별 세특 또는 진로활동) 후쿠시마 원전이 침수, 정전으로 인해 폭파되는 사고를 막고 안전하게 사용할 수 있는 원자력발전에 대해 조사하면서 소형모듈원자로에 대해 알고 이를 탐구함. 일체형이기 때문에 배관부분 결함으로 인한 사고 발생 가능성을 낮춰 안전성을 크게 높였으며, 해수담수화 기능 등 다른 기능을 결합할 수도 있는 장점이 있다는 내용과 인구 10만 명 정도의 규모 지역 전력 공급에 적합하다는 점을 보고서로 작성함.

인구밀집도가 높고 송배전망이 잘 갖춰져 있는 우리나라보다는 인구가 분산돼 있는 국가나 사막국가에 적합하다는 점의 비교 분석을 잘함. ‘소형모듈원자로(SMR)’는 핵잠수함, 우주선 등에 장착되는 소형원자로로 개발되었으나 이를 상용한 것을 한국이 처음인 것을 소개하는데 호기심을 가지고 탐구활 동을 발전시켜나가는 모습을 엿볼 수 있었음.

교과 세특 기록 사례
국어 관련 교과 세특
독서

다양한 영역의 지문을 잘 이해하고 요약정리를 잘함. 형상기억합금 관련 지문 독해에서 관련 분야의 배경지식을 가지고 금속의 소성변형과 탄성변형의 차이에 대해 발표함. 형상기억합금이 양방향성과 단방향성이 있다는 것을 공부하고 양방향성이 편리하지만 널리 쓰이지 않는 이유를 추가적으로 조사하여 보고서로 제출함.

▶ 형상기억합금이 무엇인지 궁금해요.

형상기억효과(SME: Shape Memory Efect)란 일정한 온도에서 기억시킨 형상을 기억하고 있다가 힘을 가해 전혀 다른 형상으로 변형시킨 후 가열하면 즉시 본래의 형상으로 돌아가는 현상입니다. 이와 같은 형상기억효과를 나타내는 물질은 재질에 따라 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy)과 형상기억고분자 (SMP.Shape Memory Polymer)로 구분됩니다. 형상기억합금은 다음의 세 가지로 분류됩니다.

합금의 종류에 따라 니켈-티탄 합금(니티놀)과 동-아연 합금, 금-카드뮴 합금, 인듐-탈륨 합금 등이 있습니다. 형상기억합금에서 형상기억 효과가 나타나는 원리는 특정한 온도에서의 상의 변환하면서 단방향 또는 양방향 형상기억효과를 나타냅니다. 단방향 형상기억효과는 고온에서 기억된 형상을 상온에서 변형시킨 후 가열하면 원래의 형상으로 회복되나 냉각에 의해서는 형상 회복이 일어나지 않는 효과입니다. 양방향 형상기억효과는 고온 상에서 냉각하였을 때 외부의 변형이 없이 자동적으로 변형이 이루어집니다. 즉 냉각은 상을 변위시키고 고온의 원래의 상 가열과 냉각을 주기적으로 주면 자동적으로 변화시킬 수 있는 특징이 있습니다.

학부모 질문

Q 국어 교과목에 진로에 관련된 내용을 기록할 수 있나요?

A 네. 가능합니다. 국어뿐만 아니라 영어 교과에는 다양한 비문학 지문이 있습니다. 이 지문을 조사하여 발표하는 활동을 한다면 기록할 수 있습니다. 또한 롤모델 발표하기 진로에세이쓰기 진로 관련 도서발표활동 등 다양한 활동을 진행하고 있기에 충분히 자신의 진로에 관련된 내용을 기록할 수 있습니다.

학생부 관리 팁과 학생부 세특 예시
창의적 사고역량을 보여줄 수 있는 독서 세특 사례

의료 고분자에 높은 관심을 가지고 ‘의료용 고분자’와 ‘줄기세포 발견에서 재생의학까지’ 책을 찾아보면서 더 자세한 내용을 이해하기 위해 고분자 생체재료의 시장 동향 분석과 전망 자료까지 찾아보면서 고분자공학과로 진로를 구체화하는 모습을 보임.

영어 관련 교과 세특

7단원 Supplementary Reading. The World's Largest Dump에서 태평양 쓰레기섬에 대해 관심을 가지고 바다에 플라스틱이 떠다녀 바다 한가운데 쓰레기 섬을 만든 것을 소개하면서 잘 사용하는 것만큼이나 버리는 것도 중요하다는 것을 소개함. 바닷속 생물들이 먹이로 착각해 먹고 이로 인해 고차 소비자인 인간이 섭취할 수 있다는 내용을 사진자료로 소개하여 경각심을 일깨워 줌. 이후 바다 쓰레기를 줄일 수 있는 방안으로 오션클린업 등 다양한 기술을 조사하는 열정을 보임.

▶ 폐플라스틱을 재활용할 수 있는 방법은 없나요?

인간이 쓰고 버린 800만 톤 이상의 플라스틱이 매년 바다에 버려지고 있습니다. 파도 등에 잘게 부셔져 물고기가 먹게 되면, 플라스틱 입자를 먹은 물고기를 인간이 섭취하게 됩니다. 이처럼 인류가 버린 플라스틱이 생태계를 거치면서 다시 인간에게로 돌아오는 악순환이 이어지게 됩니다. 혼합된 폐플라스틱을 분리하지 않고 재생할 수 있는 강도와 다양한 색깔을 낼 수 있는 혼합 플라스틱 재활용 블록을 활용하여 장난감 의자와 테이블, 장벽 등을 만들 수 있습니다.

▶ 미세플라스틱을 제거할 수 있는 방법에는 어떤 것이 있을까요?

고주파의 전기로 열을 발생시켜 흩어져 있는 미세플라스틱 입자를 모아 응고시킨 뒤 걸러내는 전기응고법이 있습니다. 저렴한 비용으로 손쉽게 미세플라스틱을 제거할 수 있는 기술입니다. 게나 새우 껍질 등에서 추출 가능한 키틴 성분과 식물 섬유질에서 추출한 셀룰로오스를 활용해 일반 비닐 소재의 랩 대신 사용할 수 있는 투명한 생분해성 플라스틱 필름(BPF)을 개발하여 미세플라스틱을 제거할 수 있으며 쉽게 분해되는 장점이 있습니다.

학부모 질문

Q 고급화학과 같은 전문교과는 과학고에서만 수업을 들을 수 있나요?

A 꼭 그런 것은 아닙니다. 학교 간 공동교육과정이나 온라인 공동교육과정(교실온닷)을 통해 학생들이 자신의 진로에 맞는 과목을 선택할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 따라서 전문교과 과목을 이수할 수 있습니다. 수학으로 심화수학I, 심화수학II, 고급수학I, 고급수학II를 들을 수 있으며, 과학으로 고급물리학, 고급화학, 고급생명과학, 고급지구과학, 물리학 실험, 화학 실험, 생명과학 실험, 지구과학 실험, 융합과학 탐구, 과학과제 연구, 생태와 환경, 정보과학 과목이 개설되었을 경우 이수할 수 있습니다.

독서 심화 탐구
전공적합성 인재 독서
엔트로피(제레미 리프킨, 세종연구원)
엔트로피 줄거리

엔트로피는 가용 에너지를 초과하는 상황에 대한 경고를 담고 있는 책이다. 이를 통해서 역사를 진보로 보는 시각을 무너뜨리고, 과학과 기술이 보다 질서 있는 사회를 만들 것이라는 환상을 다시 한 번 생각해보게 한다.

열역학 제2법칙은 열적으로 고립된 계에서 매 시각마다 계의 거시 상태의 엔트로피를 고려하였을 때, 엔트로피가 더 작은 거시 상태로는 진행하지 않는다는 법칙이다. 즉 계의 일을 할 수 있는 능력의 한계를 나타낸다. 엔트로피 법칙에 따르면 지구상이건 우주건 어디서든 질서를 창조하기 위해선 더 큰 무질서를 만들어내야 한다는 것이다. 그러나 질서를 창조하기 위해 사용된 수많은 에너지는 일부는 쓸 수 없는 에너지로 환경오염이란 이름으로 인류에게 혼돈만 가져다주었다. 무엇보다 우리는 지구 자원의 한계를 인식하고 저엔트로피 세계관을 받아들여야 한다. 그렇게라도 하지 않으면 인류의 역사가 우리 세대에서 끝나게 될지도 모른다.

▶ 원자력발전을 재생 불가능한 에너지로 보고 있는데, 왜 빌게이츠는 핵발전에 주목하나요?

현재 가동되고 있는 원자력 발전소들은 대부분 1960∼1970년대 설계들을 기반으로 작동하고 있습니다. 그러다 보니 엄청난 양의 핵폐기물이 생성되고 있습니다. 따라서 원자력발전 자체는 재생 불가능한 에너지가 맞습니다. 빌게이츠가 개발하려는 원자력발전소는 핵폐기물인 우라늄을 사용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 미국 내 핵폐기물만을 사용했을 때 미국에서 약 125년 정도 사용 가능한 에너지를 얻을 수 있다고 예측하고 있습니다. 재생가능해서라기보다 기존 폐기물을 처리하면서 에너지를 얻을 수 있다는 점에서 빌게이츠는 원자력발전에 주목하고 있는 것입니다.

융합형 인재 독서
숫자는 거짓말을 한다(알베르토 카이로, 웅진지식하우스)

숫자는 거짓말을 한다 줄거리

이 책은 객관성과 신뢰도의 상징과 같은 차트가 어떻게 데이터를 왜곡해 우리를 오해와 착각의 늪으로 이끄는지를 밝혀낸다. 데이터 시각화 분야의 세계적 권위자인 저자는 차트에 속지 않고 잘 써먹기 위해서는 차트를 읽고 해석하는 능력을 길러야 한다고 말한다. 이 책은 차트의 기본 개념을 차근차근 설명하며 잘못된 차트를 가려내는 5가지 기준을 제시한다.

통계나 그래프에 관한 여느 도서와 달리 이 책은 이론을 나열하지 않는다. 그 대신 선거 판세, 경제 전망, 출산율, 범죄율, 코로나19 현황처럼 우리의 삶과 밀접한 사례들을 가득 담아 차트에 관한 배경지식이 부족한 독자들도 읽기에 부담이 없다. 기업의 실적 보고나 광고에서 쓰이는 3차원 시각 효과가 위험한 이유, 태풍 예보도 속 원뿔에 관한 오해 등 흥미와 놀라움을 자아내는 이야기가 가득하다. 뉴스나 기사, 소셜 미디어에서 흔히 접하는 표와 지도, 막대그래프, 산점도, 거품 차트 등 160여 개의 차트가 수록되어 있어, 데이터에 숨겨진 욕망과 의도, 패턴을 정확히 읽어내는 안목을 기르기에 안성맞춤이다.

▶ 데이터 시각화에 대해 설명해주세요.

데이터 시각화란 방대한 데이터들을 그래픽이나 차트 등 모든 유형의 시각적 표현방법을 통해 데이터를 효과적으로 전달하는 것입니다. 빅데이터 시대에 데이터 시각화는 방대한 양의 데이터를 분석하고 이를 기반으로 의사결정을 내리는 데 필수적인 역할은 하고 있습니다. 데이터 시각화를 할 때는 어떠한 메시지를 전달할지 파악하여 핵심 내용을 제외한 나머지는 표기하지 않습니다. 그리 전달하고자 하는 데이터를 명료하게 표현합니다. 이를 통해 방대한 양의 데이터에서 전달하고자 하는 메시지를 효과적으로 보여줄 수 있습니다.

▶ 프로파간다(propaganda)란 무엇인가요?

프로파간다는 원래 로마 교황 그레고리오 15세가 포교성을 언급하기 위해 사용했는데 19세기 후반부터 지금과 같은 부정적인 의미로 사용되기 시작하였습니다. 현재 사용되고 있는 프로파간다의 의미는 단순 정보전달이 아니라 글이나 말 또는 여러 형식을 통해서 여론에 영향을 끼칠 목적으로 행해지는 프로파간다입니다. 프로파간다의 대표적인 인물로 나치 독일의 괴벨스를 떠올릴 수 있습니다. 프로파간다는 정치적 목적뿐만 아니라 사회 전반에 걸쳐 대중의 심리를 원하는대로 바꾸고자 많이 사용되고 있습니다.

사소해서 물어보지 못했지만 궁금했던 이야기(사물궁이 잡학지식, 아르테)
사소해서 물어보지 못했지만 궁금했던 이야기 줄거리

일상 속 사소하고 엉뚱한 궁금증을 해결하며, 115만 유튜브 구독자를 사로잡은 과학 채널 ‘사물궁이 잡학지식’이 책으로 출간되었다. 열혈 구독자들이 입을 모아 이야기하는 사물궁이의 재미는 질문 그 자체에 있다. ‘하늘로 총을 쏘면 어떻게 될까?’, ‘엘리베이터가 추락할 때 점프하면 살 수 있을까?’ ‘자다가 갑자기 움찔하는 이유는?’ 등 살면서 누구나 한 번쯤 궁금했을 법한, 혹은 듣는 순간 없던 궁금증도 생기는 기발한 질문들이 가득하다.

각 주제는 일단 호기심으로 시작하지만 이를 해결하는 과정은 만만치 않다. 다양한 논문부터 전문가 자문까지 꼼꼼한 자료조사를 거쳐 현상에 숨은 과학적 원리와 이유를 밝힌다. 과알못이라고 걱정할 필요는 없다. 귀요미 캐릭터 ‘궁이’와 함께 저자의 쉽고 명쾌한 설명을 따라가다 보면 어느새 다음 질문으로 넘어가는 자신을 발견하게 될 것이다. 유튜브계의 호기심 해결사 사물궁이가 안내하는 생활 밀착형 과학의 세계에 빠져 보자!

▶ 여러 사람이 다 같이 사용하는 고체용 공용비누는 세균에 오염되지 않나요?

손에 묻은 세균은 기름처럼 소수성이어서 물만으로는 쉽게 씻겨지지 않습니다. 이때 비누는 지방산과 염기로 구성되어서 비누를 사용하면 소수성의 기름과 세균이 피부로부터 잘 떨어져 나가게 됩니다. 비누를 사용하는 자체가 세균을 줄이는 것이 아니라 비누를 사용 후 잘 씻어 내는 것이 중요합니다. 비누 자체는 pH가 높아 세균이 살기에 어려운 환경이지만 비누에 남은 거품에는 세균이 살 수 있습니다. 하지만 세균이 살 수 있는 비누 거품도 물로 씻어주면 잘 씻겨 내려가기에 별다른 문제가 생기지 않습니다.

▶ 공용화장실의 핸드드라이어와 페이퍼 타월 중 어느 것이 더 깨끗한가요?

손씻기가 일상이 된 지금 대다수의 공용화장실에는 핸드드라이어가 설치되어 있습니다. 손을 씻고 나서 물기를 말리기 위해 핸드드라이어를 사용하는데 핸드드라이어는 화장실 내부공기를 흡입하기 때문에 기기 내부에 세균이 증식할 가능성이 높습니다. 따라서 일반적인 핸드드라이어는 변기보다 최대 45배 더 많은 박테리아를 가지고 있을 수 있습니다. 손에 묻은 오염물과 세균을 제거하기 위해 손을 씻은 후 핸드드라이어로 말리면 오히려 세균을 증식하게 되는 역효과를 일으킬 수 있습니다. 페이퍼타월로 손을 말리면 손의 세균을 최대 77%까지 줄일 수 있습니다. 하지만 페이퍼타월은 원재료가 나무이기에 페이퍼타월의 사용은 환경을 파괴하는 것이어서 페이퍼타월의 사용보다 개인 손수건의 사용을 권장합니다.

▶ 과학적 지식을 보다 쉽게 이해할 수 있는 유튜브 채널들을 소개해주세요.

사물궁이 잡학지식, 과학쿠키, 카오스 사이언스, 과학드림, YTN 사이언스, TVN 인사이트 등이 있습니다.

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