과제 연구 질문

안녕하세요.

되게 생각하시는 게 많은 건 좋은데 사실 이것도 할 수 있고 저것도 하면 좋고 그런 마음이신 것 같습니다.

참고로 말씀드리면 교수나 연구원 분들이 메일 읽고 답장조차 안 하더라도 너무 서운해하진 않으시길 바랍니다.

산화환원, 중화반응 같은 건 화학에서 배우지만 사실 생명현상과 밀접한 관련이 있어서 생명공학과에 가더라도 중요합니다. 생각해 보면 세포가 뭘 한다는 건 거의 전부 다 화학물질 가지고 하는 거거든요. 그렇지 않겠습니까?

이것도 해볼 수 있고 저것도 해볼 수 있을 거 같은 때엔 제가 뭐 하날 권해드려도 그게 쏙 마음에 들지 않을 수 있어요.아무래도 생활 속에서, 주변에서 연구주제를 생각해보는 것을 권해봅니다.

연구의 예시를 들어보면 근처에 탄천이 있으면 30일간 일정한 시간에 BOD든 세균수든 수질측정을 해서 그 변동성을 그래프화하고 뭔가 날씨와도 연관성이 있는지, 혹은 지점별로 어떻게 다른지 등을 분석하는 것도 충분히 있을 수 있는 연구이고요(예전부터 많이 이루어져오던 조사입니다. 하지만 조사 자체로 의미가 있습니다. 또 뭔가 새로운 거?를 발견할 수도 있는 연구고요. 가령 비오면 오염물질이 희석?되서 오염수준이 낮아져야 하는데 비올 때 거품도 많이 보이고 물이 이상하다 하면 비올 때 주변 공장에서 오폐수를 비오는 걸 틈타 무단방류하고 있었던 사례 수두룩하게 있었음).

가령 본인이 학교에서 음악 동아리이다 하면, 악기 연주 후 세척하지 않고 보관하면 세균 수가 시간에 따라 얼마나 늘어나냐 이런 걸 보려 할 수도 있겠죠. 이때 이것만 하면 살짝 가벼우니까 어떻게 세척해야 세균 수를 가장 감소시키는가, 통계적으로 조금 깊이 들어가보자 이런 것을 할 수도 있는 것이죠.

사실 통계분석을 간단하게('상관계수' 도출, '분산분석' 정도만) 할 수 있으면 되게 좋은 것이, 숫자로 된 데이터가 있는 무궁무진한 자료들에 다 적용이 가능합니다. 실험없는 조사를 말씀하셨는데요. 지역 보건소나 건강보험공단, 통계청 등에서 볼 수 있는 수치자료들(다 공개해뒀습니다.)에 대고 수학적 분석을 할 수도 있습니다. 코로나19 환자 수 증감과 감기환자수와(다 예시입니다 예시)의 상관계수 도출이라든지요. 이게 수학적으로 고1한테는 어렵기는 한데요. 오히려 기회일 수도 있습니다. 시간 많으면은 미니탭이란 프로그램이나 엑셀 가지고 시도해볼 만 합니다. 이번에 배워두면 앞으로 학생부 활동할 때 써먹을 수가 있을 거니까요. 밑에 참고사항에서 엑셀 나오는 대목 참고하세요. 검색해보시고요.

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아무튼 계속 말하면은 그럼 뭐 다른 것에도 적용가능하죠. 학교 컴퓨터에도 할 수 있고, 급식실 문손잡이에도 할 수 있고요.

산염기가 등장하는 내용은 음 적용할 게 너무 많은데...

http//www.riss.kr/link?id=T14610515

뭐 이런 것도 되고

http://www.riss.kr/link?id=T10397985

이런 것도 되고... 똑같이 따라하란 건 아닌데 너무 많아요.

근데 발아율은 나쁘지 않은 것 같아요. 실험실 환경에서 해보고 실제랑 비교를 시도할 수도 있을 거 같아 보이고요.

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마스크 오염도 이런 건 다른 사람들이 연구를 이미 했을 것 같지만 그 학교 학생들에 대해서는 연구된 바가 없을 테니까 할 수 있을 법한 연구로 보이네요. 나름 특성을 찾거나, 분석을 수학적으로 깊게 하면 되죠.

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아래 참고사항 보시고 친구분과 상의해보시면 좋겠습니다. 답변이 마음에 드시나요?

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일반적으로 알면 좋은 사항들은 이렇습니다.

1. 실험을 실행에 옮기기 전에 과학 선생님과 상의하시고 충분히 소통하시기 바랍니다. 친구들과도요.

2. 소논문에 실험 결과를 나열하는 것에만 그치지 말고 과학적 고찰을 넣으시길 바랍니다.

3. 어떠한 실험을 맥락이나 상황과 연관시키면 갑자기 연구의 의의가 커질 수 있습니다. 가령 미생물 수 측정 실험을 했을 때 그걸 실험실에서 그냥 한 사람과 인근 유치원들 모래놀이터에 대해서 한 사람은 쓸 수 있는 말이 다르겠죠?

4. 연구에 따라 다르나 여러 대상을 가지고 여러 번 실험해야 통계적으로 신뢰할 만합니다.

5. 생명과학1에 과학적 연구방법에 대한 내용이 조금 나오니 읽어보시고, 변인 통제나 대조군이란 개념들이 있는데 이 개념을 쓰지 않는 실험이라도 기억은 하세요.

6. 엑셀을 이용하면 값들을 표로 만들어낸 다음 그 표를 그래프로 만들고 그 그래프에서 함수관계를 찾아낼 수 있습니다. 어렵게 하실 거 없고, Excel 2010 기준으로 설명드리자면 표를 엑셀에다 만들고, 그 표를 마우스로 쫙 선택한 다음 삽입에 들어가셔서 그 표의 분산형 그래프를 띄운 다음에, 그 그래프의 선에 마우스를 갖다대시고 오른쪽 마우스 버튼을 누르고 추세선 추가를 클릭합니다. 그러면 추세선을 여러 함수로 표시할 수 있습니다. 가장 이 그래프를 잘 표현하는 추세선 함수를 스스로 찾아보세요. 해보시면 무슨 말인지 압니다. 이때 하단에 있는 '수식을 차트에 표시'를 꼭 체크해주셔야 추세선 함수가 그래프에 식으로 나타나니 주의해 주세요.

7. 혈액성분 등을 전문적으로 분석해주는 업체/연구소도 존재합니다. 다만 미리 뭐뭐를 분석받을 수 있는지 그런 걸 전화 등으로 확인한 후 실험을 짜셔야지 막바지에 가서 분석해줄 곳을 찾으려다간 낭패를 볼 수 있습니다.

8. 실험에 관계된 사항은 두루뭉술하게 하지 마시고 상세히 기록하세요. 가령 기기로 잰다면 ~~사의 !$@기기로 쟀다 이런 식으로 기록하고(실제 논문엔 정말 이렇게도 합니다만 지금 생각해보니 학생에겐 선택사항일 수도 있겠네요.), 쥐로 실험하면 그냥 마트에서 산 쥐한테 매일 카페인 3숟가락을 먹였다 이런 식이 아니라 학명이 $@!@인 20개월 쥐에게 24시간 간격으로 순도 99%의 카페인 1mL를 먹였다 이런 식으로 하면 더 고급스럽습니다.

9. RISS, NDSL, Scienceon, Google scholar, 국회도서관 등 사이트에서 실제 과학기술 분야 논문들을 읽어보고 책도 읽어보셔서 과학적 엄밀성과 과학적 연구의 특성에 대해 알고 하셔야 합니다. 결과의 질에도 엄청난 차이가 날 겁니다. 책으로는 강상조, 박재현, 황규자 씨의 '연구논문 어떻게 작성할 것인가?' 라는 책이랑 서울대학교 출판부 출판 의학연구방법론이 좋았었습니다. 근처 도서관에서 빌려보고 없으면 나중에라도 보게 희망도서 신청이라도 해 보세요. 없다면 다른 연구방법론 관련 도서들을 읽어보시길 권합니다. 대학 도서관엔 아마 반드시 있을 텐데 가족 중 대학생이 있다면 부탁이라도 해보실 수 있습니다.

10. 연구 분야와 관련된 대학 서적을 참고하는 것을 일반적으로 추천합니다. 그냥 봐도 재밌습니다. 도서관을 이용하시는 게 좋겠고 이 때 생긴 지 얼마 안 된 새 도서관보다는 오래된 도서관을 가보시는 게 좋겠습니다. 책이 많거든요.

11. 연구 주제와 관련하여 전공 지식 수준의 지식이 필요하시면

www.kocw.net

www.kocw.net

KOCW란 사이트를 유용하게 이용하실 수 있습니다.

12. https://kin.naver.com/open100/detail.nhn?d1id=11&dirId=1128&docId=1496049

이 링크 들어가서 보시고 통계학을 논문에 활용하시면 좋겠습니다. 카이제곱검정, Student's t-test 등 통계학의 고급 기법들을 사용하면 멋있을 것입니다만 상관계수란 개념 하나만이라도 논문에 활용하시면 좋을 듯 합니다. 그렇다고 상관관계를 분석하지 않는 연구에서 상관계수란 개념을 끼워넣고 그러진 말고요.

13. 엑셀에서 다양한 통계분석도 지원합니다. 예를 들어 회귀분석을 하려면 값들이 표로 정리되어 있을 때 메뉴에서 데이터를 선택한 후 데이터 분석을 누르고 분석도구에서 회귀분석을 선택합니다. 종속변수가 되는 Y축의 범위에 종속변수가 되는 데이터의 범위를 입력하고, 독립변수가 되는 X축의 범위에 독립변수가 되는 데이터(들)의 범위를 입력합니다. 회귀분석은 하나뿐만 아니라 여러 변수에 대한 관계를 분석할 수 있습니다. 엑셀 초보한텐 데이터의 범위를 입력한다는 게 문젠데 이건 다른 엑셀 설명 블로그 글이나 영상을 찾아보시면 되겠습니다. 출력 옵션은 새로운 워크시트를 선택해 주면 새 워크시트에 분석 결과가 나타납니다. 엑셀이 잘해줍니다.

14. 연구를 위해 실험을 할 때 그 실험에 대한 기존의 표준적 실험방법이 있을 수 있습니다. 그러니 검색이나 책을 통해 확인해 보시고 그 실험방법을 기왕이면 최대한 존중하셔서 하시기 바랍니다. 그러나 연구에 따라서 이 문항은 적용될 수도 적용되지 않을 수도 있습니다. 학생이 너무 엄격하게 안 해도 되고요.

15. 실험하실 때 가능하다면 대충의 예비실험을 통해 어느 정도 범위를 정하신 후 본 실험에 들어가면 좋습니다.

16. 이 답변의 내용에 얽매이지 마시기 바랍니다. 답변의 내용이나 찾아본 연구를 그대로만 따라하려고 하진 마시고 본인의 상황에 맞춰, 생각과 의도와 연구목적에 따라 알맞게 응용하고 창의적으로 생각하시기 바랍니다. 이 문항 자체도 재량껏 적절하게 적용하세요.

17. 구글 검색, 검색을 이용하시면 좋습니다. 능력이 된다면 구글에서 영어로 검색한다면 한글 검색보다 훨씬 방대한 정보를 얻을 수 있습니다. 위키백과에서도 마찬가지입니다. 한글 위키백과는 망했지만 미국 건 꽤 괜찮습니다.

18. 스마트폰 어플리케이션을 연구에 이용할 수 있다는 걸 알아두세요.

과학 본능을 자극하는 13가지 환상적인 과학 앱

과학의 즐거움! 지식에 대한 갈증: 있음. 과학적 방법에 대한 이해: 있음. 모든 시설이 완비된 실험실: 없음! 그러나 두려워할 필요 없다. 대

www.itworld.co.kr

이 링크를 참조하세요.

19. 참고할 만한 공공 사이트로는 부산광역시영재교육원 유튜브(https://www.youtube.com/c/bigep/videos)와 한국과학창의재단 패밀리 웹사이트들(https://login.kofac.re.kr/login/logon_result.jsp#3)을 추천합니다.

20. 구체적으로 무엇을 내가 어떻게 할지 생각해봐야 합니다. 막연하게 ~를 분석한다 이렇게 생각하기보단 실제 상황에서 뭐 이걸 어떻게 한다 이런 단계까지 생각해보시는 게 나중에 곤란해지는 것을 막는 데 더 좋습니다. 물론 그냥 무턱대로 생각하고 진행하다 창의적 연구가 탄생하는 그런 경우도 있는데 그건 그거고 이렇게 구체적으로 생각하는 게 실제 연구 진행하는 데 더 도움이 되는 면이 있습니다.

21. 과학기술 연구에서 꼭 'F=ma' 나 '저절로 흡수되는 반창고 개발' 같은 것만이 연구인 것은 아닙니다. F=ma는 분명히 지구뿐만 아니라 안드로메다 은하에서도 적용되는 위대한 공식이지만 '~ 지역 미세먼지 농도의 시계열적 변화' 이런 것도 분명히 훌륭한 연구입니다. 꼭 보편적 연구가 아니라 지역적 연구도 당연히 연구입니다. 또 저절로 흡수되는 반창고는 분명히 좋은 반창고지만 그 반창고를 만들기 위해서 필요한 연구도 역시 연구입니다. 가령 어떤 물질이 신체와 접착력이 있고 물에도 잘 안 떨어지는가에 대한 연구도 따로 있어야 하고 어떤 물질이 인체에 흡수성이 있고 무해한가 이런 연구도 있어야 하고 여러 다른 연구들이 필요합니다. 하위 개념의 연구로 취급하면 안 되고 오히려 이 연구들로부터 ~물질의 의료용 접착제로서의 활용가능성 이렇게 전개되어 나갈 수 있는 것입니다.

뉴턴도 자신은 거인들의 어깨 위에 서있다고 말했죠.

과학기술 연구의 이런 성질을 아시기 바랍니다.

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