2024년 인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF) (Incheon Youth Physics Festival)

1분야: 탐구 토론

제 12회 인천청소년물리토론대회(I-YPT)

Incheon Young Physicists' Tournament

2분야: 탐구 포스터 발표

2024년 8월 16일 - 18일

인천청소년물리페스티벌 조직위원회

2024년 인천 청소년 물리 페스티벌 (IYPF)

(Incheon  Youth Physics Festival)

1. 목적

□ 자연현상에 대한 호기심, 과학에 대한 흥미, 탐구활동을 통한 성취감 고취

□ 자연현상과 관련된 기초과학 분야 문제에 대한 탐구를 통해 학생의 창의적 문제해결 능력과 발표 및 토론 능력을 함양하여 미래 과학 인재 발굴 및 양성

□ 인천 지역 고등학생들의 물리학에 대한 관심을 제고하고, 과학(물리) 동아리 활동 활성화와 팀 단위 탐구활동을 통한 팀워크와 의사소통능력 향상 및 건전한 토론 문화 형성에 기여함.

□ 지역사회와 연계한 과학 문화 확산 및 교육현장에서의 과학교육방법 개선에 기여

2. 추진 방향 및 운영 방식

□ 인천 청소년 물리 페스티벌은 인천광역시교육청, 인천대학교에서 후원하고 인천대학교 무한상상연구소와 인천광역시 고등학교 물리교과연구회에서 주최하는 행사로서 인천광역시교육청 관내 고등학교 1, 2학년 학생을 대상으로 함.

□ [1분야]-탐구 토론 분야와 [2분야]-탐구 포스터 발표 분야로 이원화하여 운영함.

□ [1분야]는 주어진 탐구 문제를 해결하기 위해 물리 이론에 근거한 실험활동을 수행하고, 그 탐구활동 결과를 바탕으로 발표, 반론, 평론의 토론과정을 거치게 됨.

□ [2분야]는 I-YPT 과년도 탐구 주제 또는 물리현상에 관한 자유 탐구 주제에 대한 실험활동을 수행하고, 그 탐구활동 결과를 바탕으로 포스터를 작성하여 발표함.

3. 프로그램 개요

□ 행사명: 인천 청소년 물리 페스티벌

(1분야 – 탐구 토론, 2분야 - 탐구 포스터 발표)

□ 일시: 2024년 8월 16일(금) - 18일(일)

□ 대상: 관내 고등학교 1, 2학년 재학생

□ 장소: 인천대학교 송도캠퍼스 컨벤션센터(12호관)

□ 주최: 인천대학교 무한상상연구소

□ 주관: 인천 고등학교 물리교과연구회, 인천대학교 물리학과

□ 후원: 인천광역시교육청, 인천대학교

□ 분야별 세부 일정

구분		행사 내용
		1분야 (탐구 토론)	2분야 (탐구 포스터 발표)
8월 16일 (금)	16:20 - 16:30 16:30 - 17:00 17:00 - 18:00	참가자 등록 개회식 및 대진표 추첨 저녁
	18:00 - 21:40	1 회전 토론대회(PF)
8월 17일 (토)	09:00 - 12:40	2 회전 토론대회(PF)	참가자 등록 포스터 섹션 운영/관람
	12:40 - 15:00	점심	점심
	15:00 - 18:40	3 회전 토론대회(PF)	포스터 섹션 발표/심사
8월 18일 (일)	09:00 - 11:40 11:40 - 12:20 12:20 - 12:40	결승전(PF) 심사집계 시상 / 폐회식	결승전 관전
	13:30 - 15:30	특별강연	특별강연

4. 참가 신청 및 추진 절차

□ 대회공고 : 인천광역시교육청 융합교육체험센터 홈페이지(http://www.ice-ceec.kr), 학교별 공문

□ 참가신청 : 참가 신청서를 5월 29일(수)까지 공문시행 제출 [별첨1]

- 공문제출교 : 부개고등학교

□ 팀 구성

1분야	4인 1팀으로 구성 * 팀 구성은 단일학교 또는 연합팀으로 구성 * 참가팀의 지도교사는 모두 달라야 하고, 한 학교당 최대 2팀(8명)으로 제한)
2분야	2~4인 1팀, 지도교사 1명으로 구성 * 모든 팀원과 지도교사는 소속 학교가 같아야 함 * 지도교사는 최대 2팀 지도 가능, 팀당 주제는 최대 3개까지 신청 가능함.

□ [1분야] 참가팀 보고서 제출

- 1차(중간) 보고서 제출 : 7월 5일(금) 18시까지 [별첨2]

(※ 1차 보고서 미제출팀은 대회 참가 포기로 간주함)

- 2차(최종) 보고서 제출 : 8월 13일(수) 18시까지(본선 진출팀만 발표 ppt 제출)

- 제출방법 : icetalk 쪽지(부개고등학교-백영균)로 제출 [별첨2]

◦ 본선 진출팀 선정

- 1차 보고서의 연구 내용과 연구 진행정도에 따라 20팀 내외 선정(최대 24팀)

- 본선 진출팀 공지 : 7월 12일(금) 지도교사 icetalk으로 공지

※ [1분야] 본선 진출팀에 공지된 학생들은 교체될 수 없으며, 개인 사정상 포기해야 할 경우에는 나머지 학생들로만 대회를 운영함.

※ 같은 학교의 팀이라도 별개의 팀으로 간주하여 대진표 구성함.

※ 결승전 운영 : Youtube를 통해 결승전 대회 실시간 중계 예정

□ [2분야] 참가팀 포스터 제출

- 양식에 맞추어 포스터 파일 제출 : 8월 2일(금) 18시까지 [별첨3]

(※ 출력용 포스터 미제출팀은 본 행사 참가 포기로 간주함)

5. 지원 사항 및 특전

[1분야] 참가팀

∙ 본선 진출팀의 3회전(PF) 토론 점수 및 결승전 결과에 따른 시상

∙ 시상계획

◦ 금상 : 인천광역시교육감상 (3팀 참가학생 12명)

◦ 은상 : 인천대학교총장상   (3팀 참가학생 12명)

◦ 동상 : 인천광역시교육청 융합교육체험센터장상 (대회성적에 따라 결정)

◦ 장려상 : 인천대학교 무한상상연구소장상 (대회성적에 따라 결정)

※ 상황에 따라 변경될 수 있습니다.

[2분야] 참가팀

∙ 우수 포스터 발표팀에 대한 포상(Best Post Award)

∙ 참가자들에게 가장 인상 깊은 포스터 작성 및 발표 팀에 대한 인기 투표(인기상)

◦ Best Post Award (2팀 참가학생 8명)

◦ 인기상 (2팀 참가학생 8명)

※ 상황에 따라 변경될 수 있습니다.

부록 1	[1분야] 제11회 I-YPT 문제 _ 별첨4 참조

문제 1. Paper Bridge

A4용지 2장만을 이용해서 10cm 간격으로 벌어져 있는 교각을 잇는 다리 상판 구조를 만들고, 그 다리가 버틸 수 있는 최대 무게를 탐구하시오. (접거나, 자르거나 약간의 풀을 이용하여 붙이는 것은 가능합니다.)

문제 2. Heron’s Fountain

헤론의 분수를 만들고, 분수에서 뿜어지는 물 높이에 관련된 변인을 탐구하시오. (IYPT 2018)

문제 3. Sponge

스펀지의 일부를 충분한 양의 물에 닿게 하면 물이 스펀지 안으로 스며들게 된다. 스펀지에 흡수되는 물의 속도와 양을 측정하고 관련 변인을 탐구하시오. (IYPT 2021)

문제 4. A strange sound
카푸치노나 초콜릿 가루가 들어있는 컵에 뜨거운 물을 붓고 살짝 저어준 다음, 티스푼으로 컵의 바닥을 두드리면 낮은 음높이의 소리가 들릴 것입니다. 계속해서 두드릴 때 발생하는 소리의 변화를 측정하고 관련 변인을 탐구하시오. (IYPT 2000)

문제 5. Light in a Mosquito net

어두운 밤중에 모기장을 통해 멀리 있는 가로등의 사진을 찍으면 가로등 이미지 주변으로 빛이 번지는 현상을 관찰할 수 있다. 이 현상을 설명하고 관련 변인을 탐구하시오.

문제 6. Electromagnetic wave

한쪽에는 구리선(직선, 원형)에 네온전구가 연결된 회로를 준비하고, 다른 쪽에는 압전소자의 두 단자에 연결된 구리선에 적당한 크기의 알루미늄 포일을 연결하여 회로를 구성한다. 적절한 조건에서 압전소자를 작동하면 두 구리선 단자에서 불꽃방전이 일어나고 동시에 네온전구에서 빛이 나는 현상을 관찰할 수 있다. 이때 네온전구에서 나오는 빛의 세기에 관련된 변인을 탐구하시오.

부록 2	[1분야] I-YPT 대회 진행 및 규칙

A. 경기의 구성

- 매 PF별로 3-4개 팀을 한 물리토론집단(PF: Physics Fighting Group) 구성

- 예선전은 3번의 예선전 경기(PF)로 구성되며, 각 경기는 3단계(stage)로 구성된다.

- 한 경기에서 각 팀은 발표, 반론, 평론의 3가지 역할을 교대로 수행

한 PF(Physics Fighting) 경기에서 각 팀의 역할

구분	1단계(Stage)	2단계(Stage)	3단계(Stage)
A팀	발표	평론	반론
B팀	반론	발표	평론
C팀	평론	반론	발표

각 팀은 대회기간 중 3회의 발표, 3회의 반론, 3회의 평론을 수행함.

B. 각 경기의 진행

1회전은 총 40분이며, 각 단계는 엄격한 시간제한이 적용된다. 경기 시작 전 심사위원장은 팀장들로 하여금 각자 팀원을 소개하도록 하고, 이어 심사위원들을 소개한다.

① 반론팀은 발표팀에게 발표할 문제를 제안. 발표팀의 준비 (2분)

② 발표팀의 발표 (10분) : PPT 파일로 작성하여 발표

③ 반론팀의 질문과 발표팀의 대답 (2분)

④ 반론팀의 준비 (3분)

⑤ 최대 4분간 반론팀의 반론, 발표팀과 반론팀 간의 논쟁 (10분)

⑥ 평론팀의 준비 (2분)

⑦ 평론팀의 평론 (3분)

⑧ 반론팀의 정리발표 (1분)

⑨ 발표팀의 정리발표 (2분)

⑩ 심사위원의 질문과 평가 (5분)

C. 발표자의 역할

- 문제해결의 요점을 발표하며, 주요한 물리적 지식과 결론으로 청중의 주목을 유도

- 발표를 위해 제공되는 기본 도구 : 빔 프로젝터, 칠판

- 발표장에서 원하는 경우 실험장비, 관찰현상의 재현 등을 할 수 있다.

D. 반론자의 역할

- 발표자의 문제 해결 방법과 발표에서 장점과 단점 분석

- 발표자의 문제 이해와 해결에 있어 정확성과 오류를 지적, 발표 내용의 장단점 토론

- 반론자는 토론에서 자신의 결과 발표가 아닌 발표자가 제시한 내용에 대해 토론한다.

E. 평론자는 발표자와 반론자의 발표에 대한 평가를 정리하여 발표

F. 발표 횟수의 제한

- 한 회전이 진행되는 동안 각 팀의 한 사람만이 발표자, 반론자, 평론자로 발표석에 나갈 수 있다. 다른 팀원들은 짧은 의견을 제시하는 것만 허락된다.

- 한 PF에서 한 사람이 발표, 반론, 평론을 합하여 두 번까지 발표석에 설 수 있고,  예선의 전체 물리토론(PF)에서 한 사람이 두 번까지 발표자로 나설 수 있다.

G. 문제해결 요구와 거절에 대한 규칙

- 한 PF에서 발표되는 문제들은 모두 달라야 한다.

- 경기에서의 발표문제

• 반론팀은 발표팀에게 주어진 문제 중에서 다음 조건으로 제외한 문제의 발표를 요구

a) 발표팀이 앞서 거절했던 문제

b) 발표팀이 앞서 발표했던 문제

c) 반론팀이 앞서 반론했던 문제

d) 반론팀이 앞서 발표했던 문제

• 만약 도전할 수 있는 문제가 2개 미만으로 남는 경우, d), c), b), a) 순으로 항목을 제거하며 요구할 수 있다. 하위 제외조항을 해제시켰을 때 해당 문제가 상위제외 조항에 묶여 있으면 해제되지 않는다.

※ 예) 아래 표와 같은 상황에 처해 있을 경우

제외조항	해당문제	비고
해당 PF에서 이미 발표된 문제	2, 4
a) 발표팀이 앞서 거절했던 문제	1, 3, 5
b) 발표팀이 앞서 발표했던 문제	4, 6
c) 발표팀이 앞서 발표했던 문제	1, 6
d) 반론팀이 앞서 발표했던 문제	1, 4

해당 PF에서 2, 4가 발표되었으므로 2, 4은 무조건 제외된다. d)의 제외조항을 해제시켰을 때, 1은 a)제외조항에 묶여 있으므로 해제되지 않고 4는 제외된 상태이므로 반론팀이 발표팀에게 제안할 문제가 없게 된다. c)를 해제하면 b)의 제외조항으로 발표문제가 없어 b)를 해제해야 한다. b)를 해제하면 결과는 6번 문제만 남는 상황이므로 a)를 해제하여 1, 3, 5, 6번에서 문제를 제안하게 된다.

만약 발표팀이 1, 3, 5이 거절하고 6번만 남은 상태에서 반론팀이 6번은 제안하지 않을 경우라도 6번 문제로 토론을 진행해야 한다.

- 대회에서 발표자는 벌점 없이 전 경기에서 한 번(한 문제) 요구를 거절할 수 있다. 다음 거절(다른 문제)부터는 매번 거절할 때마다 발표자는 0.2점(가중치에서)씩 가중 감점되며 이는 이후 모든 물리토론(PF)에 모두 적용된다.

- 4회전(결승전)은 예선전 상위 3팀이 진출하며, 결승전에서 발표하는 문제와 순서는 예선전 성적에 따라 발표팀에서 정한다. 단 우선순위는 예선전 성적의 상위팀이 우선하며, 예선전 성적은 결승전에서 고려되지 않는다.

H. 평가

- PF에서 각 단계(Stage)가 끝나면 심사위원은 팀의 발표, 문제해결, 토론 등을 종합하여 점수를 준다. 각 심사위원은 1점에서 10점까지의 점수를 준다.

- 각 단계(Stage)의 점수는 심사위원들이 부여한 점수 중 최고 점수와 최저 점수를  합하여 얻은 평균값을 하나의 점수로 하고, 이 점수를 나머지 심사위원들의 점수와 합산하여 평균을 낸 점수로 한다.

- PF의 점수는 심사위원들로부터 얻은 평균 점수에서 발표는 가중치 4.0을, 반론은  가중치 3.0을, 평론은 가중치 1.0을 곱한 점수를 단계(Stage) 별로 합한 점수로 한다.

I. 토론 경기의 진행

- 물리토론의 진행은 물리토론 조별 심사위원장이 주관하며, 진행에 관한 모든 유권해석은 조별 심사위원장에 따른다.

부록 3	과년도(2013~2023) I-YPT 문제

년도	회차	주제
2013	1	문제 1. Windcar (풍력자동차) 문제 2. Tipcat (자치기) 문제 3. Magnetic spring (자석스프링) 문제 4. Splash of water (물보라) 문제 5. Froth (액체위의 거품)
2014	2	문제 1. Astroblaster 문제 2. Rolling Balls 문제 3. Voltaic cell 문제 4. Sand in a tube 문제 5. Pinhole Camera
2015	3	문제 1. Changed mass 문제 2. Smoke ring cannon 문제 3. Incandescent lamp 문제 4. Spring in a city 문제 5. Mosquito 문제 6. Starch monsters
2016	4	문제 1. 배출 문제 2. 검은 수저문제 문제 3. 지진 문제 4. 주름관 악기 문제 5. 소리나는 막대 문제 6. 빗면 위 자석의 운동
2017	5	문제 1. Hoops (26th IYPT, 2013) 문제 2. Gaussian cannon (25th IYPT, 2012) 문제 3. Hearing light (26th IYPT, 2013) 문제 4. Bright waves (25th IYPT, 2012) 문제 6. 멀리 날리기
2018	6	문제 1. Electromagnetic motor (22th IYPT, 2009) 문제 2. Singing tube (19th IYPT, 2006) 문제 3. 마찰진동 문제 4. Gee-haw whammy diddle (IYPT, 2017) 문제 5. Liquid light guide (IYPT, 2010) 문제 6. 모래시계 만들기
2019	7	문제 1. Woodpecker toy(마찰력 딱따구리) (IYPT, 2012) 문제 2. String Telephone(실 전화기) (IYPT, 2004) 문제 3. Ionic Motor (IYPT, 1999) 문제 4. Pendulum Wave Effect 문제 5. Cotton ball in water 문제 6. Magic Water ball(투명 고흡수성 수지-개구리알)
2020	8	문제 1. Sliding or Falling over 문제 2. Ping-Pong Ball in a Cup 문제 3. Floating Objects 문제 4. Sound Lens 문제 5. Pencil Lead Electric Circuit 문제 6. Circle of Light (IYPT 2015)
2021	9	문제 1. Tensegrity 문제 2. Hand Helicopter(잠자리 프로펠러) (IYPT2021) 문제 3. 자동으로 빠져나오는 물 문제 4. 소리 내는 풍선 문제 5. Circling Magnets (IYPT 2021) 문제 6. CD Rainbow
2022	10	문제 1. 강철구 충돌 문제 2. 컵을 따라 흐르는 액체 문제 3. Magnet and Coin (IYPT 2012) 문제 4. Bimetallic Oscillator (IYPT 2022) 문제 5. 회전하는 종이컵 악기 문제 6. Optical tube (IYPT 2009)
2023	11	문제 1. 늘어나는 그림자 문제 2. 거꾸로 된 글라스 하프 문제 3. 떨어지는 자석 문제 4. 컵 뒤집기 문제 5. 빗면에서 구르는 물체 문제 6. Water Pendulum

※ 세부 내용은 인천광역시교육청 융합교육체험센터 홈페이지에서 확인 가능

메뉴 > I-YPT > 과년도 주제  http://www.ice-ceec.kr/notice.html

[별첨]1-1: 1분야 참가 신청서 (※제출시 삭제)

2024년 인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF)

☑1분야: 탐구 토론(12회 인천청소년물리토너먼트(I-YPT)) 참가신청서

1. 참가팀 정보

팀명칭
참가학교명	고등학교 ※ 연합팀의 경우 지도교사의 학교명을 기재
학교주소	(우편번호: )

2. 연구 참여자 최종명단

[1분야]

구 분	소속학교	직급 (학년)	성 명	성별	휴대폰	E-Mail
지도교사 (Leader)
학생1 (Captain)
학생2 (member)
학생3 (member)
학생4 (member)

위와 같이 2024년 인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF) [1분야]에 참가 신청합니다.

2024.     .     .

인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF) 조직위원장 귀하

[별첨]1-2: 2분야 참가 신청서 (※제출시 삭제)

2024년 인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF)

☑2분야: 탐구 포스터 발표 참가신청서

1. 참가팀 정보

탐구 주제	※탐구 주제 영역에 ☑표시 (※제출시 삭제)	□ I-YPT 주제
		□ 자유 주제
팀명칭
참가학교명	고등학교
학교주소	(우편번호: )

2. 참여자 명단

구 분	직급 (학년)	성 명	성별	휴대폰	E-Mail
지도교사
학생1
학생2
학생3
학생4

위와 같이 2024년 인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF) [2분야]에 참가 신청합니다.

2024.     .     .

인천 청소년 물리 페스티벌(IYPF) 조직위원장 귀하

[별첨]2: [1분야] 연구보고서 양식 (※제출시 삭제)

제12회 인천청소년물리토너먼트(I-YPT) 연구보고서

1. 참가팀 정보

팀명칭
참가학교명	고등학교 ※ 연합팀의 경우 지도교사의 학교명을 기재
팀원 변경사항	000에서 000으로 팀원이 변경될 경우 참가신청서를 보고서와 같이 수정하여 제출하여야 합니다.

2. 연구 참여자 최종명단

구 분	소속학교	직급 (학년)	성 명	휴대폰	E-Mail
지도교사 (Leader)
학생1 (Captain)
학생2 (member)
학생3 (member)
학생4 (member)

3. 연구 진행 상황표

문 제	담당학생	진행정도	문제해결에서 어려운 점
1. Paper Bridge
2. Heron’s Fountain
3. Sponge
4. A strange sound
5. Light in a Mosquito net
6. Electromagnetic wave

1. Paper Bridge

가. 이론

나. 실험수행과정(실험방법이나, 실험세팅 사진 등의 설명을 자유롭게 기술)

다. 실험결과 및 분석

라. 결론

마. 참고문헌

2. Heron’s Fountain

가. 이론

나. 실험수행과정(실험방법이나, 실험세팅 사진 등의 설명을 자유롭게 기술)

다. 실험결과 및 분석

라. 결론

마. 참고문헌

⋮

위와 같은 방법으로 1~6번 문제의 보고서를 작성하고, 문제별로 페이지를 구분해 주세요.

[1분야] 연구보고서 작성 관련 유의사항

□ 연구의 진행정도를 파악하기 위해 진행 상황표와 연구내용를 작성하여 제출합니다.

- 파일이름은  ‘제12회 I-YPT_○○학교 ○○팀 연구보고서. hwp’로 합니다.

□ 작성 시 유의사항

- 진행표는 대회에서의 평가와 무관하며, 대회에서의 평가는 오직 경기진행 결과에 의해서만 결정되므로 연구한 그대로를 작성하여야 합니다.

- ‘진행정도’는 다음에 해당하는 번호로만 표기합니다.

① 미해결 : 문제연구를 아직 시작하지 못한 경우

② 탐색 : 문제해결을 위해 연구의 방향을 조사하고 탐색하는 단계인 경우

③ 이론 : 이론적 연구가 상당한 수준까지 진행된 경우

④ 실험 : 실험적 연구가 상당히 진행되어 데이터가 확보된 경우

⑤ 마무리 : 이론과 실험이 모두 상당히 진행된 경우

⑥ 종료 : 문제해결이 완성되어 종료된 경우

⑦ 포기 : 문제해결을 포기한 경우

□ 모든 문제를 해결하지 않았어도 연구한 정도까지만 정리하여 작성합니다.

□  ‘연구내용’ 분량

구 분	분 량	비 고
1차(중간) 보고서	A4, 전체 12쪽 내외	- 표지 및 연구상황표 제외
2차(최종) 보고서	발표 ppt 제출, 분량자유	//

□ 2차 연구내용은 1차 연구내용을 토대로 작성할 수 있습니다.

□ 보고서는 대회의 발표 자료의 기초가 되기 때문에 이론과 실험을 충실하게 실시하고 그 과정과 결과를 서술하여야 합니다.

□ 대회의 문제는 며칠 동안의 실험이나 연구만으로 해결하기 어렵습니다. 따라서 역할분담을 하고 각자 맡은 바에 따라 실험과 연구를 꾸준히 지속해야 합니다. 이러한 과정을 정리한 것이 연구보고서입니다.

[별첨]3: [2분야] 포스터 양식 (※제출시 삭제)

[2분야] 포스터 작성 관련 유의사항

□ 포스터 전시를 위한 규격

- 제작규격 : 600mm(가로)×800mm(세로)-A1 폼보드

- 포스터 내용 : 탐구 주제 해석, 이론적 배경, 실험 설계, 실험 결과, 결론 및 제언, 참고 문헌 등이 포함되도록 자유롭게 작성

- [2분야] 참가 주제가 I-YPT 주제인지 자유 주제인지 여부 확인

- 글씨(폰트 및 크기는 자율)

※ 전시용으로 일괄 출력하여 설치 예정

○ 제출시 유의사항

- 제출된 포스터 파일(한글 문서)을 확대하여 실사 출력하기 때문에 사진, 그림 등은 높은 해상도로 제출하여야 함.

○ 제출기한 및 제출방법

- 제출기한 : 8월 2일(금) 18:00 까지(포스터 출력 및 제작을 위한 시간이 요구되므로 기한 엄수하여 제출하여야 함.)

- 제출방법 : ICE메신저 또는 이메일(ioii5@inu.ac.kr) 제출

- 제출형태 : HWP형식으로 제출하며 파일제목은 (학교명+팀명+지도교사명 순으로 기재)

※ 예) ○○고 ○○○팀 포스터(지도교사 ○○○).hwp