한국청소년물리토너먼트(KYPT)는 2001년 시작된 청소년 물리 토론 대회이다. IYPT(국제 청소년 물리 토너먼트)의 한국 대회로, 한국영재학회와 한국물리학회가 공동 주최한다. 대회는 5인 1조로 구성된 학생들이 고전 물리학 관련 문제를 탐구하고, 보고서 평가와 토론을 통해 해결 능력을 겨룬다. KYPT는 IYPT 대한민국 대표팀의 성적 향상에도 기여했으며, 2009년, 2011년, 2012년 IYPT에서 대한민국 대표단이 단독 우승을 차지하기도 했다. 대회는 예선과 결승으로 진행되며, 대상, 금상, 은상, 동상, 장려상 등의 시상이 이루어진다.
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한국청소년물리토너먼트
2. 대회 역사
KYPT는 IYPT에 비해 짧은 역사를 가지고 있지만, 한국 청소년들의 물리적 탐구 능력 향상과 국제 교류 활성화에 기여해 왔다.
2. 1. KYPT의 시작과 발전
IYPT는 1979년 소련모스크바의 고등학생들을 대상으로 한 청소년물리토너먼트(YPT, Young Physicists’ Tournament)로 시작되어 점차 국제대회로 확대되었다. 여러 차례 IYPT 대회 관찰 및 기초 연구 끝에 한국영재학회 주관으로 2001년 9월 21일 제1회 KYPT가 개최되었다. 5개 팀으로 시작한 1회 대회 이후, KYPT는 매년 참가 팀 수가 증가하여 현재는 예산 및 운영 방식의 한계로 모든 팀을 수용하지 못하고 두 차례의 보고서 평가 예선을 거쳐 24개 팀(2012년까지는 28개 팀)만이 본선에 진출한다. 2007년부터는 한국영재학회와 한국물리학회가 공동으로 대회를 주최하고 있다.
IYPT 조직위원회에서 매년 당해 IYPT가 끝난 후 회의를 통해 결정한 이듬해 대회 17문제 중 14문제를 선별하여 8~9월 경에 공지한다. 대회는 두 차례의 보고서 평가와 본선 토론 대회로 구성되어 있으며, 학생들은 5인 1조의 팀을 이루어 정해진 문제들에 대해 탐구를 진행한다.
3. 1. 대회 문제의 특징
대회 문제는 IYPT 조직위원회에서 매년 정하는 17문제 중 14문제를 선별하여 8~9월경에 공지한다. 문제는 고전 물리학에 한정되어 역학, 전자기학, 광학, 파동, 소리, 열역학, 유체 등 물리학의 여러 분야에 걸쳐 출제된다.
대회 문제들은 교과서나 시험, 경시대회 등에서 다루는 전형적인 문제가 아니다. 일상생활에서 쉽게 관찰할 수 있지만 제대로 규명되지 않은 물리 현상이나, 물리학자들에게 조차도 명확하게 알려져 있지 않거나 같은 데이터를 둘러싸고도 다른 해석으로 역사적으로 논쟁 중인 문제들이 출제된다. 이러한 문제들은 교과서적인 해답이 없는 열린 문제들이므로 다양한 해결 방법과 결론이 나올 수 있으며, 본 대회는 이것의 물리학적 타당성을 두고 토론하는 학술적 논쟁이다.
3. 2. 대회 구성
대회는 두 차례의 보고서 평가와 본선 토론 대회로 구성되어 있다. 학생들은 5인 1조의 팀을 이루어 정해진 문제들에 대해 탐구를 진행한 후, 이를 바탕으로 두 차례의 보고서 평가를 거친다. 여기서 선발된 24개 팀은(2012년까지는 28팀) 본선에 참가할 자격이 주어진다. 이 중 결승에 진출한 네 팀의 구성원들은 국제청소년물리토너먼트(IYPT)에 대표로 지원할 자격을 가진다. 이후 두 번의 선발전을 통해 가려진 다섯 명의 예비 국가대표들은 소정의 교육과정과 합숙을 통해 한국 대표의 자격으로 IYPT에 참가한다.
4. 대회 로고
KYPT의 공식 로고는 대회 이름을 중심으로 말을 탄 두 기사들이 방패와 창을 들고 서로를 마주 보는 모습이다.
4. 1. 로고의 상징적 의미
KYPT의 공식 대회 로고에는 대회 이름을 중심으로 말을 탄 두 기사들이 방패와 창을 들고 서로를 마주보고 있다. 왼쪽 기사의 방패에는 물질의 입자성을 대변하는 아인슈타인의 질량-에너지 등가 원리(E=mc2)가, 오른쪽 기사의 방패에는 물질의 파동성을 대변하는 플랑크의 양자 가설(E=hν)이 적혀 있다. 이는 물질을 설명하는 서로 대치되는 두 가지 관점을 나타냄으로써 한 가지 문제에 접근할 수 있는 방식이 여러 가지가 있음을 뜻하고, 물리의 현상을 설명하는 데에 있어서 정해진 답이 없음을 뜻한다. 이는 곧 KYPT는 학생들이 정해진 답이 없는 문제에 대해서 자신만의 해결책을 제시하고, 이들의 정당성을 토론하고 검증하는 대회임을 나타낸 것이다.
5. 대회 규정
대회는 물리 토론(Physics Fight, PF) 형식으로 진행되며, 예선전과 결승전으로 나뉜다. 각 경기는 심사위원장의 지도 아래 팀 및 심사위원 소개로 시작된다. 한 경기(PF)는 참가 팀 수에 따라 3~4개의 단계(Stage)로 구성된다. 예선전 시작 전 추첨으로 발표 순서와 대진표가 결정된다. 3팀이 참여하는 경우 발표, 반론, 평론의 3가지 역할을 교대로 수행하며, 4팀이 참여하는 경우 관찰 역할을 추가하여 진행한다.
한 단계(Stage)는 약 1시간 동안 진행되며, 각 단계 사이에 5~10분의 휴식 시간이 주어진다. 구체적인 시간은 심사위원장이 결정하며, 심사위원장은 경기 전반을 관리하고 조직위원회 결정 사항, KYPT 규정, IYPT 규정을 준수한다. 참가 학생, 경기 진행 요원, 심사위원, 지도 교사 등은 심사위원장의 지시에 따라야 한다.
5. 1. 대회 진행 방식
각 경기는 심사위원장의 지도 하에 팀 소개 및 심사위원 소개로 시작된다. 한 경기(PF)는 참가하는 팀의 숫자에 따라 3~4개의 단계(Stage)로 구성된다. 예선전 시작 전 추첨으로 발표 순서 및 대진표가 결정되는데, 3팀이 참여하는 경우 발표, 반론, 평론의 3가지 역할을 교대로 수행하는 3단계로, 4팀이 참여하는 경우 관찰 역할을 추가하여 4단계로 대회를 진행한다.
진행 순서 및 소요 시간
차례
진행 순서
소요 시간
①
반론팀은 발표팀에게 발표할 문제를 지정 (예선)
1분
②
발표팀은 문제를 수락하거나 거절 (예선)
1분
③
발표팀의 준비 (시설, 자료 등)
5분
④
발표팀의 발표
12분
⑤
반론팀의 질문과 발표팀의 답변
2분
⑥
반론팀의 준비
3분
⑦
최대 4분간 반론팀의 반론을 포함한 발표팀과 반론팀 간의 논쟁
14분
⑧
반론팀의 논쟁 요약
1분
⑨
평론팀의 발표팀/반론팀에 대한 질문과 발표팀/반론팀의 답변
3분
⑩
평론팀의 준비
2분
⑪
평론팀의 평론
4분
⑫
발표팀의 마지막 논평
2분
⑬
심사위원의 질문과 평가
10분
한 단계(Stage)는 약 1시간 동안 진행되며, 각 단계 사이에 5~10분의 휴식시간이 주어지는데 구체적인 시간은 심사위원장의 결정에 따른다. 심사위원장은 경기 전반에 대한 사항을 관장하되, 당해 조직위원회 결정 사항, KYPT 규정, 그리고 국제 대회 (IYPT) 규정을 준수할 것을 원칙으로 한다. 참가 학생과 경기 진행 요원, 심사 위원과 지도 교사 등 관전자들은 심사위원장의 지시에 따라야 한다.
5. 2. 토론자의 역할
각 경기는 심사위원장의 지도 하에 팀 소개 및 심사위원 소개로 시작된다. 한 경기(PF)는 참가하는 팀의 숫자에 따라 3~4개의 단계(Stage)로 구성된다. 예선전 시작 전 추첨으로 발표 순서 및 대진표가 결정되는데, 3팀이 참여하는 경우 발표, 반론, 평론의 3가지 역할을 교대로 수행하는 3단계로, 4팀이 참여하는 경우 관찰자 역할을 추가하여 4단계로 대회를 진행한다.
차례
진행 순서
소요 시간
①
반론팀은 발표팀에게 발표할 문제를 지정 (예선)
1분
②
발표팀은 문제를 수락하거나 거절 (예선)
1분
③
발표팀의 준비 (시설, 자료 등)
5분
④
발표팀의 발표
12분
⑤
반론팀의 질문과 발표팀의 답변
2분
⑥
반론팀의 준비
3분
⑦
최대 4분간 반론팀의 반론을 포함한 발표팀과 반론팀 간의 논쟁
14분
⑧
반론팀의 논쟁 요약
1분
⑨
평론팀의 발표팀/반론팀에 대한 질문과 발표팀/반론팀의 답변
3분
⑩
평론팀의 준비
2분
⑪
평론팀의 평론
4분
⑫
발표팀의 마지막 논평
2분
⑬
심사위원의 질문과 평가
10분
한 단계(Stage)는 약 1시간 동안 진행되며, 각 단계 사이에 5~10분의 휴식 시간이 주어진다. 구체적인 시간은 심사위원장의 결정에 따른다. 심사위원장은 경기 전반에 대한 사항을 관장하되, 당해 조직위원회 결정 사항, 국내 대회 (KYPT) 규정, 그리고 국제 대회 (IYPT) 규정을 준수해야 한다. 참가 학생, 경기 진행 요원, 심사 위원, 지도 교사 등 관전자들은 심사위원장의 지시에 따라야 한다.
5. 2. 1. 발표자 (Reporter)
물리적 모델, 실험 과정, 결론 등 문제 해결 과정의 요점을 제시한다. 발표자는 자신의 해결 방법의 타당성을 물리적이고 논리적으로 입증해야 하며, 반론자와의 논쟁에서 자신의 해결 방법을 방어해야 한다. 발표팀의 마지막 논평은 발표자에게 주어진 마지막 방어의 기회로 반론자 및 평론자들이 지적한 문제점에 대해 응답하고, 토론에서 미처 다루지 못한 사항들에 대해 간략하게 말할 수 있다. 마지막으로 발표자는 심사위원의 질문에 대해 대답하고 자신의 풀이 방법의 타당성을 지켜내야 한다.
5. 2. 2. 반론자 (Opponent)
반론자는 발표자가 문제를 어떻게 이해했고, 해결 방법에 어떤 장단점이 있는지 지적하며, 발표의 정확성과 오류를 비판하는 역할을 한다. 질문 시간에는 발표 내용 중 불확실한 부분이나 확인할 점을 묻거나, 반박의 근거가 될 증거를 확보할 수 있다. 반론자는 최대 4분간 반론할 수 있으며, 이 시간을 포함한 14분 동안 발표자와 논쟁을 진행한다. 발표자와의 논쟁 이후 반론자에게 주어지는 1분은 반론의 마지막 기회로, 반론자의 논쟁 요약 시간이다. 반론자는 발표자가 발표한 부분에 대해서만 토론할 수 있으며, 자신의 문제 해결 방법을 제시해서는 안 된다.
5. 2. 3. 평론자 (Reviewer)
평론자는 발표자와 반론자의 발표에 대한 장단점을 분석하고 평가를 제시하며, 발표자와 반론자가 토론에서 놓친 부분에 대해 설명한다. 단, 평론자는 자신의 문제 해결 방법을 제시하여 비교해서는 안 된다.
5. 2. 4. 관찰자 (Observer)
경기에 참여하지 않고 조용히 관전한다.
5. 3. 용어 정리
PF(Physics Fight): 물리토론경기. 토론을 벌이는 단위 경기를 일컫는다. 예선전(Selective PFs)와 결승전(Final PF)로 나뉘는데, 예선은 총 4회의 PF, 결승은 하나의 PF로 구성된다.
Stage: 단계. 각 PF는 참가 팀에 따라 3~4회의 Stage로 구성된다.
SP(Sum of Points): 경기 점수. 각 PF마다 팀이 얻은 점수를 일컫는다.
TSP(Total Sum of Points): 예선전 종합점수. 각 예선 PF에서 팀의 경기 점수를 합산한 수치를 말한다.
FW(Fight Win): PF에서의 승점. 각 예선 PF에서 조 1위를 한 횟수를 말한다.
5. 4. 경기 점수 산출 방법
경기(PF)의 각 단계(Stage)가 끝나면 심사위원들은 문제 해결 방법의 물리적 타당성, 팀의 발표 내용 및 문제 해결 방법, 토론 내용 등을 바탕으로 각 팀에게 1~10 사이의 점수를 부여한다. 각 단계 점수는 심사위원들이 부여한 점수 중 최고점과 최저점을 평균 내어 하나의 점수로 한 후, 나머지 심사위원들의 점수와 합산한 평균치로 산출한다. PF 점수는 각 단계별 점수에 가중치 (발표 3.0, 반론 2.0, 평론 1.0)를 곱하여 합산한 점수로 한다. 단, 발표 팀의 거절 문제 수가 3문제를 넘어갈 시에는 매번 거절할 때마다 발표 가중치에서 0.2점씩 누적 감점되어 추후 모든 예선전 점수에 반영된다.
6. 대회 진행
한국청소년물리토너먼트(KYPT)는 예선전과 결승전으로 나뉘어 진행된다. 예선전은 비공개로, 결승전은 공개로 진행된다.
6. 1. 예선전
예선은 총 4번의 PF로 이루어져 있으며, 약 3~4일에 걸쳐 진행된다. 전략 및 풀이 방법 노출을 방지하기 위해 예선은 비공개로 진행되며, 참가 학생, 지도 교사, 심사 위원, 진행 요원, 기타 조직 위원회에서 승인한 사람들만 경기를 관전할 수 있다. 예선에서는 반론팀이 발표팀에게 문제를 도전(Challenge)하며, 발표팀은 이를 수락 혹은 거절할 수 있다. 단, 발표팀은 반론팀의 요구를 최대 세 번까지 거절할 수 있으며, 이를 초과한 거절 횟수는 감점 대상이다. 예선전에서 한 PF 내에서 발표되는 문제는 모두 달라야 하며, 같은 사람이 발표, 반론, 평론을 합하여 최대 두 번 참여할 수 있다. 또한 예선전 경기를 통틀어 같은 사람이 최대 세 번까지만 발표할 수 있다.
6. 2. 결승전
예선전에서 총 네 팀이 결승전에 진출하는데, 예선전 종합 점수 상위 세 팀과 나머지 팀 중 모든 예선 경기에서 조별 1위를 한 팀 중 종합점수가 가장 높은 팀 한 팀에게 결승 진출 자격이 주어진다. 종합점수가 동점일 시에는 승점이 더 높은 팀, 승점이 4점인 팀이 없는 경우 종합점수 4위 팀, 종합점수와 승점이 동점일 시에는 예선 경기 점수(SP)의 표준편차가 적은 팀이 결승에 진출할 수 있다. 결승전은 발표팀이 발표할 문제를 정한다. 예선전 최종 결과 공지 후 4시간 이내로 결승전 진출 팀은 발표할 문제를 조직위원회에 통보해야 하며, 이를 바탕으로 당일에 결승전 문제가 공지된다. 1위부터 4위까지 각각 1문제, 2문제, 3문제, 4문제를 우선순위에 따라 선정하며, 같은 문제를 선택할 경우 예선 순위가 높은 팀에게 문제 선택 우선권이 주어진다. 전략 및 풀이 방법 노출을 방지하기 위해 비공개로 진행하는 예선전과 달리, 결승전은 공개로 진행된다. 결승전은 하나의 PF로 이루어져있으며, 예선전 순위 순서대로 발표를 진행한다. 예선전과 동일한 방식으로 점수를 산출하여 종합 점수의 순위대로 결승전 순위를 결정한다. 종합 점수 동점이 있을 시에는 예선전 종합 점수(TSP)가 높은 팀, 예선전 승점(FW)가 많은 팀, 예선전 경기 점수(SP)의 표준편차가 적은 팀의 순서로 순위를 매긴다.
7. 시상
결승전 우승팀에게는 교육과학기술부 장관상 및 대회 우승기가 주어지며, 국제청소년물리토너먼트(IYPT) 국가대표팀 선발전 지원 자격이 부여된다. 금상은 결승 진출 팀에게 한국과학창의재단 이사장상이 수여되고, IYPT 국가대표팀 선발전 지원 자격이 주어진다. 은상과 동상은 한국영재학회장상, 한국물리학회장상이 수여되며, 장려상은 KYPT협회장상이 수여된다.
시상 팀 수는 당해 조직위원회의 결정에 따른다. 대회 우승기는 우승팀이 1년간 보관 후 이듬해 같은 소속기관에서 대회 출전 시 반납하는 것을 원칙으로 한다.
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