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본 코너에 소개된 모든 글의 저작권은 저자인 왕연중 선생님(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 겸임교수, wangyj39@dreamwiz.com)에게 있습니다.
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| 제목 : 2050 친환경 발명품 전시회_<허들링 체어>&<돌림 볼펜> |
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2050 친환경 발명품 전시회_<허들링 체어>&<돌림 볼펜>
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이 글은 2024년 ‘제48회 전국초-중학생 발명글짓기-만화공모전’에서 특허청장상을 수상한 잠원중학교 3학년 백지윤 학생의 글짓기로서 한편의 발명동화처럼 흥미롭다. 그래서 발명동화로 소개하기로 했다.
‘왕연중의 발명동화’ 275~281번째 소개된 우리나라 최초 전국 초-중학생 대상‘발명 사상 앙양 – 보급 제1회 작문 현상모집 수상 작품집’에 실린 글과 함께 볼 수 있도록 355번째에 소개하기로 했다.
제1회와 제47회 수상작품을 함께 읽으며 큰 도움이 되기를 기대해 본다.
여기에 소개된 제1회와 제47회 글의 주인공이 연락을 주신다면 제가 쓴 책에 사인을 하여 보내드릴 것을 약속한다.
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앵커: “요즘 화제의 중심지인 2050 친환경 발명품 전시회. 그곳에 나와 있는 최 기자를 연결해 보겠습니다. 최 기자, 그곳에서 흥미로운 발명품들이 전시되어 있다고 들었습니다.”
기자: “네, 앵커님. 저는 지금 2050 친환경 발명품 전시회에 나와 있습니다. 특히 26년전인 2024년에 청소년들이 구상했던 <허들링 체어>와 <돌림 볼펜>이 실제로 구현되어 큰 관심을 모으고 있습니다. 이 발명품들에 대해 더 자세한 설명을 듣기 위해 한국친환경발명소의 연구원님을 모셨습니다. 연구원님, 안녕하세요.”
연구원: “네, 안녕하세요.”
기자: “네, 청소년들의 아이디어에 대해 알아보기에 앞서, 이번 전시회의 주제가 ‘전기 절약’인데, 전기를 생산할 때 발생되는 문제점을 간략히 설명해 주세요.”
연구원: “전기 생산 과정에서 이산화탄소가 발생해 대기 중에 축적됩니다.이는 온실가스로 작용해 지구온난화를 가속화시킵니다.”
기자: “그런 문제를 해결하기 위한 아이디어가 실현된 것이군요. 먼저, <허들링 체어>에 대해 설명해 주시겠어요?”
연구원: “네, <허들링 체어>는 한 고등학생이 학교나 학원에서 온도 조절에 합의를 보기 어려워 불편함을 겪는 상황을 보고 착안했죠. 각자가 느끼는 온도가 달라 불만이 생기는 문제를 해결하기 위한 아이디어입니다. 의자에는 실리콘 열전 모듈이 내장되어 있어, 체온과 주변 온도 차이를 이용해 전기를 생성합니다. 이렇게 만들어진 전력으로 의자에 장착된 소형 냉난방기를 작동시켜 개인이 원하는 온도로 조절할 수 있습니다.
‘허들링’은 황제펭귄들이 서로의 체온을 나누며 혹독한 추위를 견디는 단체생활방식입니다. 좁은 공간에 모여 전체 집단의 생존을 돕는 펭귄들을 보고 <허들링 체어>라고 이름 붙였다고 합니다.”
기자: “황제펭귄이 ‘허들링’이라는 생활방식을 사용하는 지는 저도 처음 알았네요. 근데, 열전 모듈로만 전기를 생산하기에는 충분하지 못할 것 같은데요.”
연구원: “네, 맞습니다. 부족한 에너지를 보충하기 위해 추가로 구상한 것이 <압전 소자 패드>입니다. 패드를 운동화 밑창에 부착한 후 압전 소자에 의해 충분한 에너지가 채워지면 그 패드를 의자의 팔걸이에 있는 충전 포트에 올려두기만 하면 추가에너지를 공급할 수 있죠.”
기자: “좀 더 자세한 설명을 들어보고 싶은데요.”
연구원: “압전 소자는 압력에 의해 전기를 생산할 수 있습니다. 이 패드는 그런 압전 소자를 얇게 다층 구조로 설계하여 효율적으로 에너지를 생산할 수 있죠. 또한 압전 소자 패드는 TPE를 활용해 신발 밑창의 굴곡이나 압력에도 압전 소자가 훼손되지 않습니다. 더불어 나노코팅을 활용해 오염물질과 수분이 흡착되는 것을 방지합니다.
기자: “그럼 이번에는 <돌림 볼펜>에 대해 설명해 주세요.”
연구원: “<돌림 볼펜>은 평소 펜을 돌리는 습관이 있던 한 중학생의 아이디어에서 출발했습니다. 그 학생은 무의미하게 돌리던 펜을 전기 생성에 활용할 방법을 고민했고, 그 후 전자기 유도 현상을 이용한 볼펜을 고안하게 된 거죠.”
기자: “펜을 돌리는 행동으로 전기가 만들어진다니 놀랍군요. 추가적인 설명이 있을까요?”
연구원: “네, <돌림볼펜>은 펜 내부에 코일과 자석이 내장되어 있어, 돌릴 때마다 자석이 코일을 통과하면서 전자기 유도 현상을 통해 전기를 생성합니다. 이렇게 만들어진 전기는 펜 내부의 소형 배터리에 저장되고, 필요할 때 USB 포트를 통해 소형 전자기기들을 충전할 수 있게 설계되었습니다. 같은 가락을 반복하는 돌림노래에서 따와서 <돌림볼펜>이라는 이름을 붙였다고 합니다.”
앵커: “생활 속 작은 습관들이 이렇게 기발한 발명품으로 탄생하다니 놀랍습니다. 이 외에도 다양한 발명품들이 실현되며 에너지 자급자족 시대가 열렸습니다. 현재도 전세계인들이 ‘친환경 허들링’을 실천하고 있습니다. 그렇게 어느덧 반복되는 돌림노래처럼 지속가능한 미래가 눈 앞에 도달한 것 같네요. 지금까지 한국친환경발명소 전시회 현장에서 전해드렸습니다. 연구원님, 감사합니다.”
연구원: “네, 수고하셨습니다.”
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