지진 나면 자동으로 열리는 출입문…고교생이 만들었다

올해 전국학생과학발명품 경진대회 대통령상에 선정된 ‘지진 발생 시 자동 탈출 가능한 이중문’ 모형. 과학기술정보통신부 제공

강한 지진이 났을 때 건물이 완전히 붕괴하지 않아도 사람들이 실내에서 고립될 수 있는 것은 출입문이 열리지 않아서다. 찌그러진 문과 문틀이 서로 꽉 맞물리면서 탈출구가 막히는 것이다. 이런 문제를 방지할 기술을 국내 고교생이 개발했다. 지진 충격이 생기면 저절로 개방되는 문을 만든 것이다.

과학기술정보통신부와 국립중앙과학관은 28일 제46회 전국학생과학발명품 경진대회 수상자를 발표하고, 대통령상에 ‘지진 발생 시 자동 탈출 가능한 이중문’이라는 작품을 출품한 인천과학고 3학년 이정민 학생을 선정했다고 밝혔다.

제46회 전국학생과학발명품 경진대회 대통령상 수상자인 이정민 학생(왼쪽)과 국무총리상 수상자인 엄주연 학생. 과학기술정보통신부 제공

이 작품의 목적은 지진으로 건물이 뒤틀리면서 현관문·방화문 또는 문틀이 찌그러졌을 때, 이로 인해 실외 탈출이 막히는 상황을 방지하는 것이다.

작품에 적용된 핵심 원리는 가정용 냉장고에서 흔히 볼 수 있는 얼음 틀에서 가져왔다. 일반적으로 얼음 틀은 아래로 내려갈수록 면적이 좁아지는 쐐기 형태다. 이 때문에 손으로 얼음 틀 좌우를 비틀면 얼음이 쉽게 밖으로 빠진다.

해당 작품은 현관문·방화문 일부를 가위로 오리듯 뚫어 보조문을 만들었다. 그리고 얼음 틀과 같은 형태의 보조문 틀을 설치했다. 건물이 지진으로 강한 충격을 받으면 보조문이 자동 이탈하도록 한 것이다. 이렇게 생긴 공간을 통해 사람은 건물 밖으로 신속히 대피할 수 있다. 작동 과정에서 전기 같은 동력은 필요 없다.

올해 전국학생과학발명품 경진대회 국무총리상에 선정된 ‘첫 장이 깔끔히 뽑히는 휴지 갑’. 과학기술정보통신부 제공

국무총리상에는 대전어은중학교 1학년 엄주연 학생이 선정됐다. 엄주연 학생이 출품한 ‘첫 장이 깔끔히 뽑히는 휴지 갑’은 생활 속 불편을 해결했다. 갑티슈를 처음 개봉할 때 휴지 여러 장이 함께 딸려 나오는 문제에 과학적인 대응을 했다.

해당 작품의 핵심 기술은 휴지 첫 장과 맞닿는 휴지 갑 상단 부위 안쪽에 마찰을 줄이는 반구형 돌기를 다수 설치한 것이다. 반복 실험을 통해 최적의 돌기 개수를 구했다고 엄주연 학생은 설명했다.

전국학생과학발명품 경진대회는 1979년 시작됐으며, 올해에는 전국에서 총 1만1365명이 참가했다. 학계와 특허 전문가 등 47명으로 구성된 별도 위원회가 심사했다.

대통령상과 국무총리상 수상자에게는 각각 800만원과 400만원의 상금이 지급되며, 해외 과학문화 탐방 기회가 제공된다. 이번 대회에서는 대통령상·국무총리상과 함께 최우수상 10점, 특상 50점, 우수상 100점, 장려상 139점도 선정됐다. 수상작들은 오는 30일까지 대전 중앙과학관에 전시된다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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