교내 연구 대회는 이렇게 준비하세요!
중학생이 고등학교/대학교 수준 연구를 교내 대회에서 하는 법
영재고 입시를 준비하는 많은 학생들이 교내 대회들 중에서 가중 집중하는 대회는 연구나 발명 관련 대회라고 할 수 있다. 교내 수상 실적도 제대로 적기 힘든 것이 지금의 영재고 서류 과정이라지만, 연구나 발명 관련 대회는 수상이 목적이라고 보기보다는 준비하는 과정 자체만으로도 자소서 대비가 가능하고 면접 등의 과정에서도 해당 과정을 설명하면서 자신의 실력과 노력을 피력할 수 있기 때문에 사랑받는다고 볼 수 있다.
하지만, 이렇게 사랑받는 대회인 동시에 가장 준비하기도 어려운 대회가 수과학 관련 교내 대회라고 볼 수 있다. 이중에서도 연구 대회는 가장 난해한 대회인데, 근본적으로 연구라는 분야 자체가 중학생이 접근하기에는 어려운 분야라는 인식이 강해서라고 볼 수 있다. (여기서 서술하는 연구 대회는 실험 대회 같은 대회도 포함하는 포괄적인 개념이다.) 개인적으로는 연구가 쉬운 분야도 아니고 대회도 결코 쉽지는 않겠지만, 연구나 실험이 어렵고 대학생 이상이나 하는 고차원적인 무언가라는 인식이 연구를 더 어렵게 만든다고 생각한다.
주제 선정부터 연구 설계, 실험, 보고서 작성을 한 단계씩 차근차근 따라가다 보면 연구 대회 준비부터 자소서 대비까지 생각보다 쉽게 마무리할 수 있다. 이번 글에서는 주제 선정과 관련하여 집중적으로 작성해보고자 한다. 연구 설계나 실험, 보고서 등의 기타 단계의 경우는 추후 다른 글로 작성할 계획은 있으나, 필요로 하는 경우에는 상담 글이나 1:1 상담 신청 등을 요청하면 더 빠르게 원하는 답변을 얻을 수 있다.
1. 분야 정하기
가장 쉽게 느껴지는 동시에 가장 어려운 부분이 분야를 정하는 단계다. 여기서 말하는 분야는 이과, 문과를 의미하지는 않고, 수학과 물리, 화학, 지구과학, 생물, 코딩 등의 분야를 의미한다. 분야는 일반적으로 자신이 원하는 진로나 현재 가장 자신이 있는 분야로 결정한다. 하지만, 단지 내가 해당 분야에 관심이 있고 좀 잘하기 때문에 저 분야로 연구를 하겠다! 같은 생각은 하지 않는 편이 좋다. 이유는 다양하지만, 가장 큰 이유는 분야마다 접근성이 다르고 난이도가 천차만별이기 때문이다.
쉽게 예를 들어가며 설명하자면, 코딩 같이 적당한 컴퓨터와 인터넷 환경만 있다면 가능한 연구 분야가 있는가 하면, 천문학 같이 연구를 위해서는 값비싼 장비를 필요로 하는 연구도 존재한다. (물론, 천문학도 주제만 잘 선정한다면 충분히 중학생 수준에서 연구가 가능하다고 생각한다. 다만, 그런 주제의 수부터가 코딩보다는 현저히 적은 편이며, 천문학 공부를 안 한지 오래된 필자의 머리속에는 중학생이 할 만한 천문학 연구 주제가 생각나지는 않는다.)
결국, 개인의 적성과 진로, 그리고 분야의 난이도 등을 복합적으로 고려해서 주제를 설정해야 한다. 개인적으로 화학이나 물리, 생물을 지망한다면 해당 분야를 선택해서 실험해봐도 괜찮다고 생각한다. 하지만, 수학이나 천문학, 지구과학 등의 분야라면 한번 다시 고민해보기를 권장한다. 수학은 왜 저기에 같이 있냐고 물을 수 있지만, 수학도 상당히 연구하기 어려운 분야 중 하나이다. 연필과 종이만 있으면 연구가 가능한 학문이긴 하지만, 이는 다시 말하면 사실상 머리로 전부 해결하는 분야라는 뜻이기도 하다. 가진 지식이나 지적 수준이 대학생들이나 대학원생들보다 현저히 낮은 중학생 입장에서 수학 연구를 하는 것은 굉장히 어려운 일이다. 만약, 수학을 지망하는 상황에서 연구 대회에 나가서 진로와 연관된 활동을 쌓고 싶다면 개인적으로는 수학보다는 코딩으로 우회해서 연구하기를 권장한다.
2. 주제 선정
분야를 정했다면 구체적인 주제를 설정해야 한다. 주제를 설정하는 일은 분야를 설정하는 일과는 다르게 개개인마다 워낙 차이가 크기 때문에 이 칼럼으로 해결하기는 어렵지만 간단한 가이드라인 정도만 제시하고자 한다. 구체적인 조언이나 답변이 필요한 경우에는 상담 신청을 통해서 이를 해결할 수 있다.
중학교 연구 대회를 준비하는 과정에서 주제를 선정하게 된다면, 가장 먼저 생각해야 할 점은 현실성이다. 현실적으로 구할 수 있는 재료를 가지고 현실적으로 구현이 가능한 실험을 설계하여 연구를 진행해야 하기에 현실성을 가장 깊게 고려해서 주제를 선택해야 한다. 코딩을 예로 들자면, AI 같은 고가의 GPU를 요구하는 연구는 쉽지 않다는 점이다. 물론, AI 학습에 집중하지 않고, 학습된 AI 모델의 파라미터 값을 수정하여 AI의 성능을 향상시키거나 특정 목적에 더 부합하는 AI를 개발하는 등의 우회책을 활용한다면 충분히 괜찮은 수준이 연구가 가능하다.
위에서 이야기한 AI 연구가 지금 이야기하고자 하는 내용의 핵심이다. 고가의 장비나 재료를 활용하지 말고, 이런 고가의 장비나 고도의 지능을 바탕으로 만들어진 연구 위에 자신의 생각을 일부 추가하는 방식으로 연구를 진행하면 충분히 높은 수준의 연구를 진행하는 동시에, 많은 예산이나 노력 없이도 연구를 수행하는 일이 가능하다. 생물 분야를 예로 들자면, 음식의 부패를 친환경적으로 방지하는 연구가 과거부터 많이 이어져오고 있는데, 이런 전통적인 부패 방지 방법들이 과연 실제로 유효한지 연구하고 이를 동시에 사용하면 부패를 더 효과적으로 막는지를 확인하는 등, 과거부터 깊은 경험과 노력으로 얻어진 부분을 나만의 방식으로 다시 융합하는 연구를 진행한다면 중학교 수준에서도 충분히 괜찮은 연구가 가능하다.
연구나 실험은 이름만 들으면 중학생이나 고등학생이 절대 범접할 수 없는 영역으로 느껴진다. 하지만, 결코 그렇지 않다. 영재고 학생들은 많이들 고등학교 생활을 하면서 국내 학회에 논문을 내기도 하고, 경우에 따라서는 해외 학회에 논문을 게재하기도 한다. 이는 그들이 특별해서가 아니라, 연구가 어려운 일이 아니고 자신들도 충분히 할 수 있는 일이라는 점을 명확히 알고 있어서이다. 두려워하지 말고, 열심히 시도해서 교내 대회 수상을 시작으로 자소서도 대비하고 영재고 입시도 성공적으로 마무리하기를 기원한다.
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