② 상상이상 사이언스
과학 교육 여건 열악한 지방서
‘상상이상 사이언스’ 교육 실시
친환경 제철소 구현 중점으로
지구 온난화·탄소중립 등 수업
“어려웠던 과학 더 재밌어졌다”
올해 포항·광양 41개 학교 진행
3일 경북의 포항 포은중학교에 특별한 과학 수업이 진행되고 있었다.
포스코1%나눔재단(재단)이 추진하는 ‘상상이상 사이언스 창의·진로 과학교실(상상이상 사이언스)’이다.
이날 수업은 고로(용광로), 파이넥스(FINEX), 하이렉스(HyREX)라는 제철공법의 3단계로, 궁극적으로 탄소중립(탄소배출 제로)의 친환경 제철소 구현에 중점을 두었다.
박효진 강사는 “포항에 철을 생산하는 포스코가 있어요. 철이 생산되는 과정과 환경에 미치는 영향, 그리고 향후 환경 오염물질 배출이 없는 친환경 제철소를 만드는 과정을 여러분들과 공부하기로 해요”라며 수업을 시작했다.
박 강사는 파워포인트(PPT) 자료를 활용해 학생들에게 포스코의 고로, 파이넥스, 하이렉스의 3단계 제철공법의 특성을 설명했다.
삼삼오오 짝을 이뤄 팀을 만든 학생들은 보드 게임을 통해 서로의 의견을 내면서 1단계 고로에 이어 2단계 파이넥스, 그리고 최종 목표인 3단계 하이렉스 제철공법을 만들어 나갔다. 하이렉스 공법은 탄소배출이 없는 친환경 기술이다.
철강 생산은 이산화탄소 등 오염물질 배출이 불가피하다. 포스코를 비롯해 세계 철강사들은 탄소배출 최소화에 이어 탄소중립을 목표로 연구개발(R&D)에 중점을 두고 있다.
기존 고로 공법의 철강 생산은 가루 형태의 철광석과 유연탄을 덩어리로 뭉친 다음 고로에 집어 넣어 녹이는 데 반해, 파이넥스 공법은 철광석과 유연탄을 덩어리로 만드는 과정 없이 가루 형태 그대로 사용할 수 있는 기술이다. 따라서 철광석 소결공장과 석탄 코크스공장이 필요없어 오염물질 발생을 최소화한다.
포스코는 2007년 5월 세계 최초로 포항제철소에 파이넥스 상용화에 성공해 현재 2개(각각 연산 150만t·200만t)의 파이넥스 공장을 가동하고 있다.
하이렉스는 포스코가 보유하고 있는 파이넥스 유동환원로 기술을 기반으로 가루 상태의 철광석과 ‘수소’를 사용해 쇳물을 제조하는 수소환원제철 기술이다.
수소환원제철은 석탄 대신 수소를 환원제로 이용해 직접환원철(DRI)을 만들고, 이를 전기로에서 녹여 쇳물을 생산하는 기술로 그 과정에서 탄소배출이 없기 때문에 철강업계 탄소중립을 위한 해법으로 꼽힌다.
포스코는 지난해 8월 하이렉스 데모플랜트(시험 설비) 설계에 착수했으며 2030년까지 수소환원제철 상용화 가능성을 검증할 계획이며, 이후 생산을 최적화한 후 제철소 고로를 단계적으로 하이렉스 기반의 설비로 교체해 2050년 탄소중립을 달성한다는 계획이다.
지구의 환경보호와 인류의 쾌적한 삶을 위한 친환경 제철소 구현이다.
수도권에 비해 과학교육 여건이 열악한 지방의 일선 학교를 찾아가 학생들에게 창의체험부터 진로체험까지 과학교육의 기회를 제공하는 것이다.
이날 수업은 친환경 소재인 철의 장점과 탄소중립 내용을 게임, 학습, 만들기 등으로 철에 대한 과학기술과 지식을 쉽고 재미있게 습득할 수 있도록 돕는 체험형 교육 프로그램.
박 강사는 “고로, 파이넥스, 하이렉스의 3단계 제철공법을 보드 게임으로 수업하니 학생들이 재미있어 하면서도 진지하게 배워 즐겁다”고 말했다.
딱딱하고 어렵게만 느껴질 과학이건만 뜻밖에도 학생들의 반응이 좋았다.
김재술 군은 “보드 게임으로 제철공법을 배우면서 탄소배출과 지구온난화를 생각하게 됐다”면서 “이 수업은 일회용이 아닌 교육과정에 들어가야 될 것 같다”고 말했으며, 옆에 있던 친구 박하준 군도 “좋은 체험을 하고 있다. 후배들도 배웠으면 한다”고 했다.
김예나 양은 “제철공법에 따른 철광석, 수소, 친환경 등을 배웠다. 처음 배우는 것이라 다소 어렵기도 하지만 이해는 된다. 신기하다”고 했으며, 서휘도 군은 “일단 너무 재미있으며 제철공법 3단계를 완성하니 기분이 좋다. 원래는 학교에 오고 싶지 않았는데, 과학을 더 알고 나니까 좋아하게 됐다. 학교에 오는 재미가 상당하다”고 했다.
학생들의 진지한 과학 열정과 이따금 터지는 장난 끼 있는 웃음의 교실 분위기가 오월의 초록 봄 빛 만큼이나 싱그러웠다.
수업은 5월 1일부터 4일까지 하루 네시간으로 이어졌다.
이상렬 포항 포은중학교 교장은 “과학 관련 특별 수업 신청은 잘 안하는데..., 지난해 이 수업을 해보니 학생들의 반응이 너무 좋아 올해도 하게 됐다. 앞으로도 할 계획이다”고 말했다.
상상이상 사이언스는 2019년 포항·광양의 6개 학교 543명 학생으로 출발해 이듬해 11개 학교(1640명), 2021년 20개 학교(2773명), 2022년 30개 학교(3958명), 올해는 41개 학교(5530명)로 해마다 큰 폭으로 증가할 정도로 인기가 좋다.
포항은 올해 포은중학교에 이어 환호여중 등 28개 학교(3815명)를 대상으로 순차적으로 수업을 진행한다.
재단과 협력해 상상이상 사이언스를 운영하는 씨드콥 최은우 매니저는 “수업은 기후 변화에 따른 환경교육과 과학 창의체험 및 진료체험까지 원 스톱으로 진행한다”면서 “우선 어린 학생들이 과학에 관심을 갖게 하는데 중점을 두고 있으며 장기적으로는 과학 인재양성”이다고 말했다.
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