[학생부 종합] 폴드스코프 적정기술 탐구

→ 폴드스코프를 통한 빛의 굴절과 적정기술을 탐구해보세요. 폴드스코프 제작 활동으로 교내 부스운영, 동아리 활동을 추천합니다.

폴드스코프 적정기술 탐구

 

1. '폴드스코프' 적정기술이란?

현미경은 의료나 생물학 연구에 꼭 필요한 장비다. 특히 각종 병원성 세균이 옮기는 전염병으로 수백 만 명이 죽어가는 가난한 국가의 경우는 더욱 절실한 장비다. 그러나 괜찮은 수준의 현미경을 사려면 그 가격이 만만치 않다. 더군다나 끼니를 걱정해야 할 정도로 어려운 나라에서는 한낱 사치품으로 보일 수도 있다.

 

그래서 이들을 위해 추진되고 있는 ‘폴드스코프 프로젝트(www.foldscope.com)‘는 특별하다. 폴드스코프 프로젝트는 종이로 만든 현미경을 개발도상국이나 제 3세계 등에 보급하는 적정기술 캠페인을 말한다.

 

현미경이라고 하면 흔히 금속 재질과 렌즈를 떠올리게 된다. 하지만 폴드스코프는 종이를 접어 만드는 현미경이다. 제작하는 방법도 간단하다. 도면을 인쇄한 다음 선에 따라 접기만 하면 된다. 종이로 만든 현미경이라고 해서 장난감과 같은 현미경일 것이라고 생각하면 오산이다. 배율이 2000배 이상이나 되는 진짜 현미경이다. 이 정도 배율의 현미경이면 관찰하려는 시료에 말라리아균이 있는지 없는지 정도는 충분히 확인할 수 있는 수준이다.

 

폴드스코프는 납작한 종이 모양을 하고 있다. 종이로 된 스캐폴드(scaffold), 즉 지지대 안에 렌즈와 배터리, 그리고 LED 전등이 정렬된 형태로 구성되어 있다. 현미경의 슬라이드는 그 사이로 들어간다. 관찰한 대상이 병원성 세균일 경우도 있기 때문에, 폴드스코프는 모두 1회용으로 만들어져 있다. 따라서 비용도 그만큼 저렴하다. 렌즈는 0.56달러이고, 배터리는 0.06달러다. 또한 LED 전등도 0.21달러이기 때문에 모두 합해봐야 0.97달러에 불과하다.

폴드스코프

작동 방법도 매우 간단하다. 눈썹이 렌즈에 닿을 정도의 거리로 눈을 폴드스코프에 대고 관찰하고 싶은 물체를 보면 된다. 초점이 맞지 않으면 두 손으로 폴드스코프를 잡고, 양쪽 검지와 중지로 슬라이드를 상하좌우로 밀면서 맞추면 된다. 그러면 이내 눈앞에 초미세의 세계가 펼쳐지게 된다. 특히 유치원 학생들도 손쉽게 조립할 수 있는 덕분에, 아이들이 생물이나 물질의 구조 등을 공부할 때, 흥미를 유발시키기에 적합하다는 것이 대다수 전문가들의 의견이다. 이런 장점 때문에 최근 테드(TED)와 페이스북 등에서는 아이들을 위해 마련한 과학 행사에서 폴드스코프를 쓰기도 했다.

 

폴드스코프는 관찰 용도에 맞게 여러 형태로 개발되어져 있다. 밝은 장소는 물론, 어두운 곳에서도 관찰할 수 있다. 이 뿐만이 아니다. 다양한 용도로 구성되어 있는 기존 현미경들처럼 형광·편광 현미경 및 투사형 현미경 등 제대로 구색이 갖추어져 있다. 또한 폴드스코프는 휴대성과 내구성 면에서도 뛰어난 성능을 자랑한다. 종이가 주요 재질이기 때문에 폴드스코프의 무게는 연필 한 자루의 무게도 안 된다. 그래서 그냥 주머니에 넣고 다녀도 사용자는 전혀 부담을 느끼지 않는다. 내구성면에서도 폴드스코프는 발로 밟거나 높은 곳에서 떨어 뜨려도 여전히 현미경 역할을 할 수 있을 정도로 튼튼하다.

 

2. 적정기술 폴드스코프 : 상의 확대 원리

일반 광학 현미경은 대물렌즈와 접안렌즈에 의해 2차례 상이 확대되지만 폴드스코프는 1개의 렌즈만 가지고 있습니다. 아래의 그림은 상이 확대되는 원리를 나타낸 것입니다. 우리가 관찰하는 물체를 초점F보다 안쪽에 놓으면 물체의 뒤쪽에 정립허상이 만들어져 확대되어 보인다.

3. 폴드스코프 이외의 적정기술 추가탐구

적정기술이란“고액의 투자가 필요하지 않고, 에너지 사용이 적으며, 누구나 쉽게 배워서 쓸 수 있고, 현지에서 나는 원재료를 쓰고, 소규모의 사람들이 모여서 제품생산이 가능한 기술”이다. 이는 여러 가지 측면에서 기존의 현대기술들과 다르다. 18~19세기의 산업 혁명 이래 현대기술은 점점 더 대형화, 전문화되었고 대량 생산을 추구해왔다. 기술에 의해 가능해진 대량 생산으로 시장이 확대되었고, 이는 다시 기술의 힘을 입어 세계화로 이어졌다. 적정기술은 이러한 흐름을 근본적으로 거부하고, 현지에서 나는 재료, 소규모 생산을 강조한다.

 

적정기술의 예는 많다. 식물을 이용해 만드는 바이오 디젤, 볏짚을 쌓아 만드는 주택, 오염된 물을 즉석에서 정수하는 휴대용 정수기 빨대, 물을 담아 먼 길을 가기에 편하도록 만든 원통형 물통 등, 지금까지도 수많은 기술들이 개발되고 있다.

적정기술은 제 3세계 원조와 관련해서도 많은 관심을 끌고 있다. 선진국의 기술을 그대로 제 3세계에 가져다 놓는다고 해서 개발이 이루어지는 것이 아니라는 사실은 이미 오래 전에 판명된 바 있다. 해당 지역에서 구할 수 있는 재료를 사용해서 지역민들이 스스로 만들어 사용할 수 있는 적정기술을 보급하는 것이 제 3세계에 실질적인 도움을 줄 수 있다는 주장은 설득력 있다. 이러한 노력은 지금 도움을 받는 사람들이 장기적으로는 자립적으로 기술과 경제 발전을 이루어갈 수 있게 하는 데에도 크게 이바지할 수 있다.

 

→ 적정기술 예시 :

전력보급이 잘되지 않는 오지나 저개발 국가의 사람들은 밤에 빛을 밝히기 위해 등유램프를 사용해야 한다. 등유램프를 쓰는 사람은 전 세계 인구의 20% 수준이다. 하지만 실내에서 등유램프를 사용하면 연료비도 많이 들 뿐만 아니라 호흡기질환을 일으킨다. 아프리카에서는 매년 100만 명이 넘는 사람들이 등유램프 가스에 의한 호흡기 질환을 앓고 있다. 그래서 만들어진 것이 바로 그래비티 라이트이다. 물건이 아래로 떨어지는 중력의 힘으로 전기를 만들어 낸다. 모터박스 12kg의 무게를 만들고 연결하는 줄을 잡아내리면 한 번에 20분이나 LED 전구 빛이 유지된다. 언제 어디서나 사용이 가능하고 배터리가 필요하지 않아 고장이 날일도 없다. 가격은 개발도상국 현지 주민에게 25달러 수준으로 보급이 되고 있다.

그래비티 라이트

 

출처 : https://www.sciencetimes.co.kr/news/1%EB%8B%AC%EB%9F%AC%EB%A1%9C-%EB%A7%8C%EB%93%9C%EB%8A%94-%EC%A2%85%EC%9D%B4%EC%A0%91%EA%B8%B0-%ED%98%84%EB%AF%B8%EA%B2%BD/