백마고등학교(교장 이매형) 1학년 김현우, 이종권, 장재용 학생이 ‘2014 영재교육 창의적 산출물 발표대회’에서 최우수상을 수상했다. 영재교육 창의적 산출물 발표대회는 영재교육을 마무리하면서 1년 동안 습득한 교과지식과 창의적인 사고력을 발표하는 자리다.
백마고등학교의 명진희 지도교사는 “학생들이 자기 주도적으로 문제를 해결하고, 탐구하는 자세가 너무 대견스러웠다”며 “이번 프로젝트를 통해 꿈에 한 발짝 더 다가서기를 바란다”고 격려했다. 지난 여름방학부터 프로젝트에만 전념했다는 백마고등학교의 김현우, 이종권, 장재용 학생을 만났다. 

영화 ‘스파이더 맨’에서 시작된 프로젝트
김현우(1학년 14반), 이종권(1학년 13반), 장재용(1학년 14반) 세 학생의 프로젝트는 ‘거미줄의 아미노산 함유량과 거미줄의 강도 및 신축성 사이의 관계’다. 이들의 연구는 엉뚱한 호기심에서 시작됐다. 지난해 개봉한 영화 ‘스파이더 맨’을 보다가 문뜩 거미줄의 강도가 궁금해졌다. “영화 마지막 부분에 시계탑 꼭대기에서 떨어지는 여자 주인공을 스파이더 맨이 거미줄로 구하려고 하는 장면이 있어요. ‘정말 약해 보이는데 거미줄로 저런 일들이 가능할까?’라는 궁금증이 커지면서 거미줄에 관심이 생겼어요.”(장재용 학생)
평소 친하게 지내던 세 학생은 거미줄에 대해 깊이 있게 연구하기로 했다. 자료를 찾던 중 남양주에 있는 주필거미박물관을 알게 됐고, 바로 달려가 거미 탐구에 매진했다.
“2박 3일 동안 주필 박사님과 지냈어요. 거미와 거미줄에 대한 배경지식, 거미줄 채집, 거미줄의 가능성 등 많은 것을 배웠어요. 거미는 종류와 용도에 따라 거미줄이 달라지는데 실생활에서 효율적인 거미줄의 특징은 무엇인지 알아보기 했어요.”
나아가 우리나라에서 흔히 볼 수 있는 거미인 산왕거미와 무당거미의 거미줄을 이용해 주변 환경에 따라 거미줄의 강도가 어떻게 변하는지 탐구했다.



무당거미와 산왕거미 표본


거미줄에 대한 집중해부
학생들은 6개월 동안 프로젝트를 진행했다. 특히 거미에 대한 자료조사와 거미줄 채집에 많은 시간을 투자했다. 거미는 남양주와 일산 백마마을, 상암동 노을 마을을 돌아다니면서 채집했다. 실험에 사용한 거미는 산왕거미와 무당거미 두 종류다.
“거미는 거미줄을 이용해서 손으로 잡았어요. 처음에는 무서웠는데 계속 보니까 괜찮아졌어요. 목장갑을 끼고, 등 쪽을 잡으면 돼요. 여러 번 물렸지만 아프지는 않아요. 주의할 점은 채집통에 나뭇가지와 흙을 넣어서 숨을 수 있게 해야 해요. 서로 먹지 않도록 말이죠.”
거미줄 채집을 끝낸 학생들은 거미줄을 집중해부 했다. 거미줄의 강도비교부터 신축성, 아미노산 정량 분석, 용도에 대한 거미줄 비교, 온도에 따른 거미줄의 신축성, 습도에 따른 거미줄의 신축성비교까지 실험했다. “산왕거미의 거미줄이 강도와 신축성이 좋았어요. 그 이유를 찾아보니 아미노산 함유량이 다르다는 것을 알게 됐죠. 선생님의 도움으로 아미노산 함유량에 따라 색이 달라지는 뷰렛용액을 이용했어요.”


동전으로 거미줄 강도 실험

뭐든 할 수 있는 자신감 생겨
만족할 만한 결과를 얻은 학생들은 보고서를 작성했다. 보고서에는 스스로 학습하고 연구한 탐구과정이 잘 드러났다. 체계적이면서도 알아보기 쉬웠다. 이런 노력과 열정, 그리고 빛나는 팀웍은 최우수상이라는 큰 성과를 가져왔다. 
과학교사가 꿈이라는 김현우 학생은 “재용이가 설계를 하고, 제가 실험과 자료 만들기, 그리고 종권이가 실험과 프리젠테이션을 맡았다”며, “각자 자기 역할을 성실히 해내서 좋은 결과가 있었다”고 말했다. 이종권 학생은 주제가 참신했다고 강조했다. “프로젝트를 통해 공부자체에 의미가 생겼어요. ‘왜 배우나’ 했던 많은 것들에 흥미가 생겼거든요. 최우수상은 가까운 미래에 우리 생활에 이용될 지도 모르는 거미줄에 대한 가능성과 우리 열정을 인정받은 결과라고 생각해요.”
신소재 연구가가 되고 싶다는 장재용 학생은 “6개월 동안 실험하고, 탐구하고, 결과물을 만들어 내면서 뭐든 할 수 있는 자신감이 생겼다”며, “앞으로 더 많은 거미 종을 연구해서 인공 거미줄 생산에 활용해야 할 것”이라고 말했다.
이남숙 리포터 nabisuk@naver.com

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