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제55회 서울특별시과학전람회

□ 본선대회 작품설명서

마우스 패드의 종류에 따른 마우스 인식률 연구

출품번호

A141209G1010

출품 분야 학생 부 출품 부문 물리

2014. 3 . 9 .

학 교 명 학년 (직위) 성 명

출 품 자 영림중 1 이승헌

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1. 연구의 동기 및 목적

컴퓨터를 사용할 때 키보드보다 마우스를 더 자주 사용하는데, 가끔 마우스를 움직이는 대로

커서가 이동하지 않은 적이 있었다. 또 노트북을 가지고 이리저리 옮겨 다니면서 누나가 마우

스패드 대신 책을 두고 사용했는데 잘 안된다고 투덜거리던 것을 보고 마우스패드의 종류에

따라 마우스 커서가 어떻게 인식하는지 궁금해서 연구를 시작하게 되었다.

2. 선행연구 고찰 및 이론적 배경

가. 마우스1)2)

컴퓨터 화면 위에서 커서 또는 아이콘 등을 이동시킬 때 사용하는 입력장치의 하나로, 미국의

애플사의 매킨토시컴퓨터와 함께 널리 보급되었다. 클릭이나 드래그, 더블클릭 등의 동작이 가

능하며, 버튼의 종류에 따라 1∼3버튼식, 접속방법에 따라 시리얼과 PS/2·USB식, 동작방법에

따라 기계식(볼식)·광학식·광학기계식, 동작방법에 따라 볼 마우스, 광마우스, 자이로스코프 마

우스(에어 마우스)으로 나뉜다.

나. 마우스의 종류

1) 볼마우스

볼 마우스는 기계식 마우스의 일종으로 내부에 작은 공을 탑재해 이 공을 굴려 방향과 이동거

리를 계산한다. 이 공은 고무로 덮여 있지만 내부는 금속으로 만들어져 꽤 묵직하다. 어느 정

도 무게가 있어야 들뜨지 않고 제대로 굴러서 정확한 이동 거리를 알 수 있기 때문이다. 공이

움직이면 그에 따라서 마우스 내부의 구멍 뚫린 바퀴 2개가 돌게 되는데 그 구멍에 빛을 쪼여

구멍이 몇 개 지나갔나 세서 공이 움직인 거리를 측정한다.

2) 광마우스

광마우스는 마우스 바닥의 광학 센서에서 빛을 발사해 바닥에 반사된 빛으로 변화를 감지한다.

원리는 여러 가지 방법이 있으나, 흔히 사용되는 방법은 바닥의 사진을 연속으로 찍은 후 전후

의 사진을 비교해서 어느 쪽으로 움직였는지 알아내는 것이다. 광마우스는 물리적으로 구동하

는 것이 아니기 때문에 이물질이 침입하지 않아 관리가 편하다. 현재 가장 대중적으로 많이 쓰

이는 방식이다.

광마우스는 센서의 방식에 따라 다시 옵티컬(optical), 레이저(laser), 블루트랙(blue track) 등으

로 나뉜다. 옵티컬 마우스는 파장이 긴 붉은색의 가시광선을 사용한다. 반면 레이저 마우스는

눈에 보이지 않는 적외선 레이저를 사용하는데, 좀 더 정밀한 움직임이 가능하다. 블루트랙 마

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우스는 마이크로소프트가 개발한 차세대 광마우스로, 레이저 마우스보다 감도가 높은 것은 물

론이고 바닥 표면이 고르지 않은 곳에서도 사용 가능하다.

3) 자이로스코프 마우스(에어마우스)

자이로스코프 마우스는 바닥 접촉이 필요 없는 마우스다. 자이로스코프 센서를 탑재해 마우스

의 기울기에 따라 X, Y, Z축 3차원 좌표를 감지하며, 편의성을 강조하기 위해 대부분 무선 형

태로 출시된다. 공중에서 사용한다고 하여 ‘에어 마우스’라고도 부른다. 바닥 위에 놓고 일반

광마우스처럼 쓸 수도 있지만, 대부분 리모컨이나 프리젠테이션 포인터를 대체하는 용도로 쓴

다. 원리는 자이로스코프 센서로 가속도를 감지한 후 가속도를 적분하여 속도를 알아내고, 다

시 적분하여 위치를 알아내는 것이다.

나. 색

1) 보색 관계3)

두 가지 색깔을 겹쳐서 흰색을 만들 때, 그 두 가지 색깔을 보색 또는 보색 관계라고 한다. 빛

의 삼원색이 빨강, 파랑, 초록이므로 빨강과 초록이 겹쳐서 나타난 노랑은 파랑만 겹치면 흰색

이 되므로, 노랑과 파랑은 보색 관계가 되는 것이다. 빨강과 파랑이 겹쳐서 나타난 자홍은 초

록과 보색 관계이며, 파랑과 초록이 겹쳐서 나타난 청록은 빨강과 보색 관계이다.

또한 백색광에서 어떤 색깔을 뺀다면 남는 색깔이 뺀 색깔의 보색이 된다. 예를 들면 빨강만

흡수하는 색소에 백색광을 비출 때 그 빛은 반사되어 청록색이 되는 것이다.

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색상환에서 반대편에 위치한 색을 보색이라 한다.

2) 가산혼합4)

빛을 가하여 색을 혼합할 때, 혼합한 색이 원래의 색보다 밝아지는(명도가 높아지는) 혼합.

3) 감산혼합5)

혼합색이 원래의 색보다 명도(明度)가 낮아지도록 색을 혼합하는 방법.

4) 색의 삼원색6)

빨강, 파랑, 노랑의 색을 섞었을 때 가장 많은 가지 수의 색깔을 만들므로, 이 세 가지를 색의

3원색이라고 한다. 정확하게 말하면 자홍(Magenta), 청록(Cyan), 노랑(Yellow)이 색의 3원색이

다.

빨강, 파랑, 노랑의 3원색을 여러 가지 비율로 섞으면 모든 색상을 만들 수 있는데 이 3원색을

1차색이라고 하며, 이를 섞어서 만들 수 있는 주황, 녹색, 보라 등은 2차색이라고 한다.

색은 감산혼합으로 혼합하는 색의 수가 많을수록 명도가 낮아지는데, 이는 색을 혼합할수록 그

만큼 빛의 양이 줄어서 어두워지기 때문이다. 반면에 빛은 가산혼합으로 겹치는 빛의 수가 많

을수록 명도가 높아진다.

다) 빛

1) 빛의 성질7)

㉮ 빛이 있어야 물체를 볼 수 있다

우리 주변에는 태양이나 전등처럼 스스로 빛을 내는 물체가 있다. 이와 같이 스스로 빛을 내는

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물체를 '광원'이라고 한다. 우리가 물체를 볼 수 있는 것은 광원에서 나온 빛이 물체에 반사되

어 우리의 눈에 들어오기 때문이다.

㉯ 빛은 직진한다

창문 틈으로 새어 들어오는 빛은 곧게 뻗어 나간다. 또한 빛은 물이나 유리처럼 투명한 물체를

통과할 수 있다. 유리창을 통하여 바깥의 경치가 보이는 것은 빛이 유리를 투과하여 우리 눈에

들어오기 때문이다.

㉰ 빛은 거울에서 반사된다

거울이나 수면에서 빛이 반사될 때, 빛이 거울로 들어가는 입사각과 거울에서 반사되는 반사각

의 크기는 같다. 입사한 빛과 거울의 표면에 수직으로 세운 선이 이루는 각을 입사각, 반사한

빛과 거울의 표면에 수직으로 세운 선이 이루는 각을 반사각이라고 한다. 빛이 어떠한 각도로

입사하더라도 입사각과 반사각은 항상 같다. 이 관계를 '반사의 법칙'이라고 한다.

잔잔한 수면이나 거울처럼 매끄러운 평면에서는 빛이 일정한 방향으로 반사되는데, 이를 '정반

사'라고 한다. 반면 종이처럼 울퉁불퉁한 면에서 빛은 여러 방향으로 흩어져 반사하는데, 이를

'난반사'라고 한다. 흰 종이와 같은 하얀 물체는 모든 빛을 반사한다. 그러나 거울과 달리 표면

이 거칠어 난반사가 일어나기 때문에 물체가 비치지 않는다.

㉱ 빛은 굴절한다

빛이 공기에서 진행하다가 물을 만나면 경계면에서 일부는 반사하지만, 대부분의 빛은 물 속

으로 들어간다. 이 때 경계면에 비스듬하게 들어간 빛은 진행 방향이 꺾어진다. 이처럼 빛이

서로 다른 물질 속을 통과해 갈 때 경로가 바뀌는 현상을 '빛의 굴절'이라고 한다.

2) 빛의 삼원색8)

빨강, 초록, 파랑의 빛을 겹쳐 비출 때 가장 많은 가지 수의 색깔을 만들기 때문에, 이 세 가지

를 빛의 3원색이라고 한다. 빨강과 초록의 빛을 겹치면 노랑, 빨강과 파랑의 빛을 겹치면 자홍,

초록과 파랑을 겹치면 청록이 나타난다. 물론 빨강과 파랑, 초록을 모두 겹치면 흰색이 나타난

다.

두 가지 색깔을 겹쳐서 흰색을 만들 때, 그 둘을 보색이라고 한다. 따라서 빨강과 초록이 겹쳐

진 노랑은 파랑만 겹치면 흰색이 되므로, 노랑과 파랑은 보색 관계이다. 같은 논리로 자홍과

초록이 보색 관계이며, 청록과 빨강도 보색 관계이다.

라) 마우스 패드의 종류

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표면 재질: 천, 알루미늄, 플라스틱, 유리 등

뒷면 재질: 젤, 고무, 알루미늄, 플라스틱 등

재질만 보면 간단하지만 표면처리나 색상, 부드러움의 정도, 크기, 가격에 따라 정말 다양하다.

3. 연구 절차 및 방법

가. 예비실험

1) 마우스(SMH-5700UB)를 쥐고 가장 많이 사용하는 운동들을 생각하여 구조를 설계한다.

연결 방식 USB 유선

센서 방식 광학(Optical)

최대 감도 1,600dpi

크기 70×110×40 mm

시스템 사양 Win2000/ XP/ Vista/ 7/ 8 호환

2) 직접 마우스를 기계에 장착하여, 등속운동을 하는지와 운동할 때 흔들림 없는 구조를 찾

아낸다.

3) 추가할 운동 장치가 있는지 더 생각해 본다.

나. 본 실험

1) 예비실험 결과 휠-운동은 생략하고 ¼원(90°)운동9)을 추가한다.

2) 유선마우스와 크기와 모양이 비슷한 유·무선마우스를 브랜드별로 골라 추가하여 실험한

다.(총8종)

3) 구매 가능한 마우스패드와 집에서 쉽게 구할 수 있는 마우스패드를 대용할 것들을, 색상

별 재질별로 바꾸어 가며 7회씩 측정한다.

4) 측정한 값 중 최댓값과 최솟값을 제외한 나머지 값들로 평균을 내어 순위를 알아본다.

5) 측정값들의 분산과 4)의 순위를 더한 L-함수(인식률 순위와 분산값을 동시에 고려하기 위

해 자체적으로 만듦)의 값으로 최종 순위를 알아본다.

6) 마우스가 움직인 거리 측정은 ‘odoplus’라는 마우스 로깅 프로그램을 이용하여 cm로 표시

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실험

대상

마우스

▶SMH-5700UB SMO-3300B

MS 컴포트

6000MS

와이어리스

2000

로지텍

300

로지텍

M235U

한다.

7) 각 마우스패드 재질의 표면을 좀 더 자세히 보기 위해 루페(×10)10)관찰한다.

odoplus 화면

루페 (10배율)

자체조명이 있다

4. 연구 내용

가. 예비실험

1) 실험과정

가) 휠실험

(1) 마우스 패드위에 모터를 사용한 구조물로 휠을 움직여본다

(2) 화면의 움직임을 살피고 기록한다.

초기 측정 구조물 설계

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측정 구조물 설계도 (수정본들)

측정 구조물 설계도 (최종)

나) 직선등속편도운동11)실험

(1) 마우스 패드위에 바퀴와 캐터필러를 이용한 직선등속편도운동 장치를 만들어 움직여본

다.

(2) 화면의 움직임을 살피고 기록한다.

2) 결과 및 결론

가) 마우스 구조와 원리를 조사하고 휠-운동을 직접 해 본 결과 제자리에서 휠만 가지고 하

는 운동은 재질에 따른 차이가 있지 않았다.

나) 건전지 power-pack에 전원을 넣을 때마다 모터축이 움직여서 등속운동을 방해했다. 과

학상자 부품인 래크와 래크홀더를 이용하여 구동시 움직임을 줄인다.

다) 바퀴와 캐터필러의 무게 때문에 속도가 너무 느렸다.

라) 유선마우스뿐만 아니라 무선마우스를 추가하여 마우스 종류에 상관없이 인식을 잘하는

패드를 알아보도록 한다.

마) 마우스를 사용할 때 나올 수 있는 운동이 직선운동뿐 아니라 ¼원(90°)운동까지 있으므로

추가하여 본 실험을 진행한다.

나. 본 실험

1) 실험과정

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패브릭

알루미늄파랑

A4지색지노랑

젤알루미늄초록

잡지지

색지초록

▩플라스틱

알루미늄검정

책속지코팅×

색지연두

□플라스틱

강화유리

책표지

색지파랑

천(뒷면고무)

폴리에스테르

신문지

색지하늘

천(뒷면고무)

면 ▼ 색지색지보라

알루미늄빨강

면35,폴리에스테르65

색지빨강

색지분홍

색지주황

색지검정

¼원(90°)운동 장치

직선등속편도운동 장치

탐구A – 마우스의 재질별 마우스패드 위의 직선등속편도운동 탐구

가) 가설

(1) 전체 실험 중 패브릭(검정)이 제일 뛰어난 결과가 나올 것이다.

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종류 사진 종류　 사진 종류　 사진 종류 사진

흰색 초록 노랑 연두

(2) 전체 실험 중 강화유리(투명)이 제일 나쁜 결과가 나올 것이다.

(3) 마우스패드 종류 중 패브릭이 가장 뛰어난 결과가 나올 것이다.

(4) 알루미늄 RGB(빨강-초록-파랑) 빛의 3원색과 검정 중 파랑이 가장 뛰어난 결과가 나올

것이다.

(5) 마우스패드 검정-하양으로 비교한 명도간의 실험에는 검정색이 가장 뛰어난 결과가 나

올 것이다.

(6) 마우스패드 재질 중 플라스틱과 젤로 비교한 경도간의 실험은 딱딱한 마우스패드가 잘

될 것이다.

(7) 까슬한 요철이 있는 플라스틱과 없는 것 중, 요철이 있는 플라스틱 재질이 잘 될 것이

다.

(8) 천의 경우는 면100% 원단이 가장 뛰어날 것이다.

(9) 다양한 색지 중 검정색지가 가장 뛰어날 것이다.

(10) 생활에서 볼 수 있는 재료 중 신문지가 가장 뛰어날 것이다.

나) 실험과정

(1) 예비실험결과 제일 안정적인 직선등속편도운동을 보여준 구조물을 설치한다.

(2) 한 개의 마우스 패드당 7번의 실험을 한다.

(3) 실험 결과 중 최댓값과 최솟값을 제외한 5번의 결과를 평균을 낸다.

탐구B – 마우스의 재질별 마우스패드 위의 ¼원(90°)운동 탐구

가) 가설

탐구A과정의 가설과 똑같다.

나) 실험과정

(1) 모터의 원운동을 이용한 ¼원(90°)운동 구조물을 설치한다.

(2) 한 개의 마우스 패드당 7번의 실험을 한다.

(3) 실험 결과중 최댓값과 최솟값을 제외한 5번의 결과를 평균을 낸다.

탐구C – 보색과 명도 줄무늬 위의 마우스 움직임 탐구 (직선등속편도운동)

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1/2 1/2 1/2 1/2

1/4 1/4 1/4 1/4

1/8 1/8 1/8 1/8

1/16 1/16 1/16 1/16

1/32 1/32 1/32 1/32

1/64 1/64 1/64 1/64

1/128

1/128

1/128

1/128

블랙 빨강 파랑 보라

가) 가설

(1) 줄무늬와 단일색 중 단일색이 더 인식률이 좋을 것이다.

(2) 전체 기록 중 검정색이 가장 결과가 뛰어날 것이다.

(3) 전체 기록 중 하얀색이 가장 결과가 안 좋을 것이다.

(4) 하양-검정 줄무늬의 실험의 경우 검정이 가장 뛰어날 것이다.

(5) 초록-빨강 줄무늬의 실험의 경우 초록이 가장 뛰어날 것이다.

(6) 노랑-파랑 줄무늬의 실험의 경우 파랑이 가장 뛰어날 것이다.

(7) 보라-연두 줄무늬의 실험의 경우 보라가 가장 뛰어날 것이다.

나) 실험과정

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직선등속편도운동 (탐구A) ¼원(90°)운동 (탐구B)

재질 색깔 삼성유선

삼성무선

로지텍유선

로지텍무선

ms유선

ms무선 합 순위 삼성

유선삼성무선

로지텍유선

로지텍무선

ms유선

ms무선 합 순위

패브릭 검정 3.7 35.5 28.4 1.5 57.4 120.6 247.1 9 2.1 54.1 12.7 40.3 30.7 38.7 178.5 7

젤 검정 41.2 39.7 30.7 11.0 112.0 36.8 271.3 11 19.0 21.6 9.4 26.0 24.4 56.1 156.5 4

플라스틱▩ 검정 21.4 21.7 59.6 8.3 20.9 108.0 239.9 8 35.7 49.9 25.9 59.8 39.8 57.7 268.9 21

천 검정 74.4 14.8 9.7 18.7 60.3 26.8 204.7 4 14.6 43.8 24.2 26.9 25.3 96.3 231.2 13

천 하양 83.0 35.8 16.1 28.5 57.8 151.4 372.6 19 8.9 202.4 11.3 53.3 29.9 27.5 333.3 27

알루미늄

빨강 27.5 37.4 9.0 7.8 49.7 134.7 266.0 10 51.5 37.2 111.6 20.5 63.2 13.9 297.8 24

파랑 38.2 25.1 27.5 18.1 28.9 19.2 157.1 3 34.9 52.9 41.2 35.4 52.1 50.6 267.0 20

초록 36.4 36.5 1.3 8.7 26.7 209.3 319.0 14 28.4 60.6 47.4 38.0 12.9 41.9 229.2 12

(1) 탐구A에 썼던 직선등속편도운동을 보여준 구조물을 설치한다.

(2) 한 개의 마우스 패드당 7번의 실험을 한다.

(3) 실험 결과중 최댓값과 최솟값을 제외한 5번의 결과를 평균을 낸다.

탐구D – 보색과 명도 줄무늬 위의 마우스 움직임 탐구 (¼원(90°)운동)

가) 가설

탐구C 과정의 가설과 똑같다.

나) 실험과정

(1) 탐구B에 썼던 ¼원(90°)운동을 보여준 구조물을 설치한다.

(2) 한 개의 마우스 패드당 7번의 실험을 한다.

(3) 실험 결과중 최댓값과 최솟값을 제외한 5번의 결과를 평균을 낸다.

탐구E – 재질별 마우스패드 표면 관찰

가) 가설

(1) 만져보았을 때 요철이 심한 알루미늄이 제일 음영과 굴곡이 뚜렷할 것이다.

(2) 강화유리 표면이 가장 매끈하고 투명하며 광택이 심할 것이다.

나) 실험과정

(1) 재질별 마우스패드위에 10배율 루페를 둔다.

(2) 자체조명을 켜두고 특징이 되는 것을 관찰하고 기록한다.

2) 실험결과

가) 재질별 마우스패드 위의 직선등속편도운동과 ¼원(90°)운동 결과 ( 는 상위 1∼5위)

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검정 9.9 14.6 14.6 4.3 48.8 146.0 238.3 7 41.5 121.8 31.2 33.9 48.7 14.2 291.3 23

플라스틱□

검정 34.8 13.2 31.8 18.4 77.6 171.1 347.0 17 32.6 60.9 18.0 33.7 22.2 70.5 237.9 14

강화유리 투명 29.0 49.3 94.1 29.0 29.6 57.4 288.4 13 29.0 32.9 45.8 29.0 29.2 31.6 197.6 9

폴리에스테르 검정 133.2 40.4 31.5 81.1 31.3 147.2 464.6 26 31.7 101.0 53.4 23.9 53.8 25.2 289.0 22

면 검정 60.1 7.3 40.6 54.6 171.4 151.1 485.2 29 5.8 6.1 8.4 20.6 19.1 28.6 88.7 1

면35,폴리에스테르65

검정 57.9 41.8 75.1 11.6 102.5 160.8 449.6 24 62.9 59.4 68.3 36.2 120.1 17.5 364.4 28

색지

빨강 40.2 60.7 20.4 38.9 32.4 15.8 208.4 5 21.7 25.7 26.0 128.4 25.7 30.4 258.0 17

주황 143.2 12.2 28.9 25.6 82.0 100.9 392.8 23 49.2 3.2 26.6 37.3 25.2 18.0 159.5 5

노랑 93.8 60.2 31.5 37.8 87.6 71.6 382.5 22 25.1 69.0 23.8 68.4 26.5 28.3 241.2 15

초록 19.6 25.1 24.3 31.3 169.3 7.0 276.8 12 4.1 37.4 19.3 1.1 15.8 15.7 93.3 2

연두 43.1 44.3 10.2 26.6 10.1 20.6 154.9 2 16.6 19.6 25.4 16.0 69.3 9.6 156.4 3

파랑 36.7 26.9 17.3 23.5 88.4 277.3 470.1 27 42.8 30.6 47.7 14.1 20.6 28.9 184.8 8

하늘 14.6 26.2 29.6 26.2 46.7 9.1 152.4 1 49.1 8.5 76.5 13.9 101.3 16.5 265.7 19

보라 75.1 53.8 77.4 16.8 104.0 158.0 485.1 28 21.5 63.0 12.2 6.2 46.0 22.7 171.6 6

분홍 42.7 24.6 76.3 29.2 36.1 6.3 215.1 6 33.8 57.3 13.1 56.8 26.2 13.4 200.6 10

검정 23.6 80.0 3.5 19.1 88.7 160.7 375.5 20 54.5 41.1 19.4 38.4 34.4 18.1 205.9 11

잡지지 하양 115.1 25.6 22.1 66.8 144.8 1.6 376.1 21 41.4 58.9 81.7 14.2 44.1 20.4 260.7 18

A4 하양 169.5 52.6 74.4 26.6 118.3 16.5 457.9 25 145.2 88.4 102.3 32.0 19.9 14.9 402.5 29

책속지 하양 44.1 28.3 6.6 141.1 66.1 36.3 322.6 15 106.5 54.8 1.5 27.0 32.6 23.7 246.2 16

책표지 무늬 63.6 35.7 33.4 81.8 66.5 65.8 346.9 16 59.8 146.7 30.6 8.6 20.6 38.3 304.6 26

신문지 　 35.3 27.8 36.4 7.5 243.7 8.4 359.0 18 40.1 64.0 88.3 46.8 22.0 38.3 299.4 25

직선등속편도운동 (탐구C) ¼원(90°)운동 (탐구D)

삼성유선

삼성무선

로지텍유선

로지텍무선

ms유선

ms무선 합 순

위삼성유선

삼성무선

로지텍유선

로지텍무선

ms유선

ms무선 합 순

위

화이트 3.66 27.24 78.52 23.26 111.94 170.96 415.56 31 39.66 56.95 44.08 27.03 66.59 51.60 285.92 15

1/2 41.16 39.77 23.00 9.15 159.74 182.34 455.15 35 7.82 8.45 132.06 54.62 60.69 26.95 290.58 17

1/4 21.39 44.89 26.00 11.47 117.07 194.47 415.29 30 61.67 97.40 90.50 33.46 21.77 32.86 337.65 23

1/8 74.38 13.52 4.49 73.49 106.88 175.35 448.10 33 97.86 1.07 14.91 12.08 99.75 13.69 239.36 6

1/16 83.02 38.85 53.73 39.21 9.83 51.78 276.42 17 89.09 67.04 22.80 11.18 45.48 10.66 246.24 7

1/32 27.49 14.65 31.28 93.16 161.53 127.58 455.69 36 80.55 30.15 44.08 55.31 53.78 40.37 304.23 19

1/64 38.20 23.88 12.88 37.15 100.95 19.87 232.92 15 89.74 145.36 50.70 33.21 61.18 44.51 424.71 31

1/128 36.36 33.19 12.88 20.34 64.23 34.74 201.74 10 156.21 10.87 49.32 33.21 66.00 35.01 350.63 25

블랙 9.93 30.72 79.60 6.85 2.48 10.36 139.94 1 70.88 58.07 73.79 32.83 114.82 43.63 394.03 30

　

　

초록 30.57 33.98 20.78 10.23 25.28 26.06 146.90 2 121.87 72.83 23.64 32.49 99.96 41.15 391.93 29

나) 보색과 명도 줄무늬 위의 마우스 움직임 ( 는 상위 1∼5위)

- 14 -

1/2 61.69 14.89 15.16 13.46 99.11 25.13 229.45 13 198.00 40.67 36.88 36.80 10.13 38.03 360.50 26

1/4 38.71 17.39 16.34 76.25 25.98 39.55 214.22 11 36.04 28.70 5.02 43.04 19.52 43.93 176.24 1

1/8 44.33 27.94 43.64 15.16 19.46 46.15 196.68 9 75.82 43.59 10.37 28.69 93.95 57.66 310.07 20

1/16 55.38 22.50 29.18 40.50 15.04 57.95 220.55 12 82.67 19.21 44.24 13.74 45.57 74.04 279.46 13

1/32 44.65 14.01 17.14 30.70 28.35 23.16 158.00 3 80.95 45.93 1.06 16.53 37.56 55.78 237.81 4

1/64 28.49 21.18 12.24 33.52 211.97 116.26 423.66 32 55.78 23.98 49.87 25.30 79.83 66.90 301.65 18

1/128

32.07 6.78 72.42 13.74 33.46 19.31 177.79 6 71.21 141.86 64.69 23.61 53.29 89.23 443.90 32

빨강 57.65 15.57 31.49 47.98 35.34 163.41 351.43 23 263.88 64.27 187.40 18.03 56.75 72.24 662.57 36

　

　

노랑 36.40 34.85 86.75 38.05 101.23 116.27 413.56 29 76.55 50.12 43.67 27.81 62.30 74.45 334.90 22

1/2 20.91 19.03 40.86 29.73 27.07 20.50 158.09 4 95.35 52.46 22.69 53.78 33.81 27.50 285.59 14

1/4 40.41 11.22 13.23 52.20 12.97 65.48 195.51 8 71.30 11.23 17.16 40.35 94.43 43.87 278.35 12

1/8 17.97 23.29 29.74 32.07 13.05 46.15 162.28 5 197.50 34.46 40.32 23.53 24.31 55.95 376.07 28

1/16 22.32 7.35 38.15 52.22 108.26 3.30 231.61 14 174.10 8.17 8.61 13.53 45.74 67.40 317.56 21

1/32 8.79 16.30 47.64 47.29 28.84 300.83 449.70 34 82.19 32.24 9.76 25.74 23.01 54.30 227.25 3

1/64 26.47 19.96 26.10 48.05 122.12 158.18 400.88 26 98.38 39.29 53.90 21.82 105.19 44.33 362.91 27

1/128 56.89 11.17 26.97 33.06 54.99 173.22 356.29 24 104.92 13.09 29.00 20.58 28.57 30.67 226.84 2

파랑 10.11 46.48 48.41 34.61 124.32 140.25 404.18 27 52.20 45.03 31.63 31.64 32.19 67.38 260.07 9

　

　

연두 15.98 25.76 54.00 45.27 34.77 158.29 334.07 22 178.25 125.14 34.10 45.22 119.16 21.53 523.41 35

1/2 53.99 28.32 71.19 14.85 95.24 44.97 308.56 19 74.03 58.79 28.96 38.35 31.32 44.47 275.92 11

1/4 5.12 10.38 31.28 115.35 134.76 112.70 409.59 28 78.73 29.89 28.22 31.00 36.16 63.69 267.69 10

1/8 34.14 11.06 70.96 33.18 104.60 74.74 328.68 21 58.73 24.22 54.34 74.86 6.34 36.35 254.84 8

1/16 16.34 37.24 38.34 35.54 44.36 61.20 233.03 16 74.37 47.72 45.42 56.46 102.99 179.72 506.68 34

1/32 75.42 87.57 48.82 14.56 99.32 63.65 389.34 25 130.68 79.24 53.93 36.94 2.61 45.35 348.74 24

1/64 37.92 15.61 23.22 27.25 118.84 91.53 314.36 20 67.20 45.77 55.67 59.57 4.65 53.74 286.60 16

1/128 5.72 7.64 48.52 37.34 31.24 61.70 192.14 7 73.01 32.63 45.56 43.86 1.09 42.97 239.13 5

보라 7.27 18.57 107.41 10.16 121.74 29.72 294.87 18 113.46 42.20 67.41 238.29 5.51 38.46 505.33 33

다) 재질별 마우스패드 표면 관찰 결과 (탐구E)

(1) 가설 ‘요철이 심한 알루미늄이 제일 음영과 굴곡이 뚜렷할 것이다‘는 틀렸다. 패브릭 검

정 패드나 젤 검정 패드가 광택이 많은 알루미늄 검정과 색지 검정에 비해 음영이 확실하게

드러났다.

(2) ‘강화유리 표면이 가장 매끈하고 투명하며 광택이 심할 것이다’는 옳았다. 요철도 느껴지

지 않았고 패드 재질 중 광택이 제일 심했으며 매끈해서 음영이 보이질 않았다.

- 15 -

패브릭 검정 젤 검정 천 (검정) 천 (하양) 알루미늄 빨강

알루미늄 파랑 알루미늄 초록 알루미늄 검정 플라스틱 ▩ 플라스틱 □

폴리에스테르 면면 35,

폴리에스테르 65신문지 색지 빨강

색지 주황 색지 노랑 색지 초록 색지 연두 색지 파랑

색지 하늘 색지 보라 색지 분홍 색지 검정 잡지지

A4지 강화유리 책속지 책표지

5. 결론

가. 마우스패드 재질별 마우스의 직선등속편도운동과 ¼원(90°)운동 가설에 대한 결론

1) ‘전체 실험 중 패브릭(검정)이 제일 뛰어난 결과가 나올 것이다’ 는 옳지 않다. 연두색지가

직선등속편도운동에서 2위, ¼원(90°)운동에서 3위로 가장 뛰어난 결과를 보였다.

2) ‘전체 실험 중 강화유리(투명)이 제일 나쁜 결과가 나올 것이다’ 는 옳지 않다. 강화유리보

다 A4지가 직선등속편도운동에서 25위, ¼원(90°)운동에서 29위로 가장 저조한 결과를 보였다.

3) ‘마우스패드 종류 중 패브릭이 가장 뛰어난 결과가 나올 것이다’ 는 옳지 않다. 직선등속편

- 16 -

도운동에 9위, ¼원(90°)운동에 7위인 패브릭보다 젤이 직선등속편도운동에서 11위, ¼원(90°)운

동에서 4위로 패브릭을 근소한 차이로 앞섰다.

4) ‘알루미늄 RGB(빨강-초록-파랑) 빛의 3원색과 검정 중 파랑이 가장 뛰어난 결과가 나올

것이다’ 는 옳다. 파랑이 직선등속편도운동에서 3위, ¼원(90°)운동에서 20위로 비록 편차가 크

지만 우위를 점했다.

5) ‘마우스패드 검정-하양으로 비교한 명도간의 실험에는 검정색이 가장 뛰어난 결과가 나올

것이다’ 는 옳다. 검정이 직선등속편도운동에서 4위, ¼원(90°)운동에서 13위로 각각19, 27위인

하양보다 나은 결과가 나왔다.

6) ‘마우스패드 재질 중 플라스틱과 젤로 비교한 경도간의 실험은 딱딱한 마우스패드가 잘

될 것이다’ 는 옳지 않다. 딱딱한 플라스틱보다 젤이 11위, 4위로 보다 좋은 결과가 나왔다.

7) ‘까슬한 요철이 있는 플라스틱과 없는 것 중, 요철이 있는 플라스틱 재질이 잘 될 것이다’

는 옳다. 요철이 있는 플라스틱은 직선등속편도운동에서 8위, ¼원(90°)운동에서 21위, 요철이

없는 플라스틱은 각각 17위, 14위로 요철이 있는 것이 근소한 차이로 우위였다.

8) ‘천의 경우는 면100% 원단이 가장 뛰어날 것이다’ 는 부분적으로 옳다. 면이 세 가지 종류

중 직선편도운동에서 29위였으나, ¼원(90°)운동에서 1위로 가장 뛰어났다.

9) ‘다양한 색지 중 검정색지가 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 연두색지가 직선등속편도

운동에서 22위, ¼원(90°)운동에서 3위로 색지 중 제일 월등한 기록을 보였다.

10) ‘생활에서 볼 수 있는 재료 중 신문지가 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 전체 보기중

책속지가, 직선등속편도운동에서 15위, ¼원(90°)운동에서 16위로 제일 나았다.

나. 보색과 명도 줄무늬 위의 직선운동과 ¼원(90°)운동에서의 마우스 움직임 가설에 대한 결론

1) ‘줄무늬와 단일색 중 단일색이 더 인식률이 좋을 것이다’ 는 옳지 않다. 전체 비율로 보았

을 때 단일색보다 줄무늬가 더 인식률이 좋았다.

2) ‘전체 기록 중 검정색이 가장 결과가 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 전체 결과 중 초록/빨

강 1/32이 가장 기록이 월등했다.

3) ‘전체 기록 중 하얀색이 가장 결과가 안 좋을 것이다’ 는 옳지 않다. 전체 결과 중 빨강색

이 가장 기록이 저조했다.

4) ‘하양-검정 줄무늬의 실험의 경우 검정이 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 하양/검정

1/16이 직선등속편도운동에서 17위, ¼원(90°)운동에서 7위로 가장 좋았다.

5) ‘초록-빨강 줄무늬의 실험의 경우 초록이 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 초록/빨강

1/32가 직선등속편도운동에서 3위, 에서 4위로 가장 좋은 기록을 보였다.

6) ‘노랑-파랑 줄무늬의 실험의 경우 파랑이 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다. 노랑/파랑1/2

이 직선등속편도운동에서 4위, ¼원(90°)운동에서 14위로 가장 월등했다.

7) ‘보라-연두 줄무늬의 실험의 경우 보라가 가장 뛰어날 것이다’ 는 옳지 않다 보라/연두

1/128이 직선등속편도운동에서 7위, ¼원(90°)운동에서 5위로 우위를 차지했다.

다. 재질별 마우스패드 표면 관찰

1) 폴리에스테르, 면, 그리고 면-폴리 혼방 천은 패브릭이나 젤 표면에 있는 천 조직보다 치

밀했다. 촘촘한 조직 때문에 전체적으로 뚜렷하게 보여지지 못했고, 정확하지 못해 생긴 뭉개

지는 음영으로 인해 천의 인식률이 패브릭이나 젤패드보다 낮은 것으로 볼 수 있다.

- 17 -

2) 초록과 연두색 색지의 경우, 확대해서 본 결의 음영이 색지 중에서 가장 뚜렷했다. 그 다

음으로 분홍색 색지와 빨강도 뚜렷하게 보였다. 하지만 노랑, 주황, 파랑이나 보라 그리고 검

정은 음영이 확실하게 드러나지 못했다.

3) 강화유리의 경우 굉장히 매끈하고 광택이 제일 심했다.

라. 종합결론

전체적으로 마우스 패드 재질별, 무늬 종류 상관없이 ¼원(90°)운동이 직선운동보다 잘 인식되

고 분산값도 낮았다.

마우스 패드 재질별로 패브릭, 젤, 알루미늄, 색지 중 초록, 연두, 분홍색이 대체로 값이 운동과

상관없이 고르고 높게 나왔다. 반면 하얀 천으로 된 패드와 면 35%와 폴리에스테르 65%가 섞

인 혼방천, A4용지는 하위권이었다.

강화유리의 경우는 제일 낮은 L-함수값은 아니었다. 광택이 제일 심하고 요철이 없다 보니 인

식순위는 제일 낮았으나 더불어 분산값이 상당히 낮아, 인식값과 분산을 더한 L-함수값이 29

개 패드 종류 중 직선운동 13위 ¼원(90°)운동이 22위였다.

무늬별 마우스인식률에서는 빨간색계열 무늬가 들어가 있으면 하위권에 속했다. 하지만 같은

색이어도 재질이 다른 경우 펄프의 밀도나 색감, 요철 정도에 따라 값이 차이를 보였다. 한편

흰색이나 검정색 무늬도 인식률이 높지 않고 분산도 높아 피해야 한다. 초록색 위에서 가장 인

식을 잘했으며, 그 다음으로는 파란색이 들어간 무늬도 인식순위가 나쁘지 않았다.

따라서 급하게 주위에 있는 물건으로 마우스 패드를 써야할 경우 초록색, 다음으로 선택하려면

파란색 계열의 종이가 적당하다 하겠다.

재료로 분류한 마우스 패드 중, 직선운동에서 3종류의 천을 대상으로 한 분산값이 다른 패드

종류들에 비해 컸다. 게다가 면 위에서의 ¼원(90°)운동이 전체 중 1위를 한 결과를 제외하고는

모두 최하위권이기 때문에 패드로 쓰이기 부적당하고 하겠다.

한편 이번 실험 결과 분석을 하며 부수적으로 확인할 수 있었던 점은, 패드가 같아도 마우스

제조사에 따라 반응하는 것이 차이가 있었다. 3사(삼성, 로지텍, 마이크로소프트) 중 로지텍이

대부분의 마우스패드를 대상으로 가장 분산값이 작고 반응도가 좋았다. 로지텍 마우스는 유무

선 모두 재질에 상관없이 좋은 반응을 보였으나 특히 초록색 계열에 대해 굉장히 안정적이고

우수한 결과를 보여주었다. 삼성은 재료에 상관없이 반응값이 다른 제조사의 마우스에 비해 작

았다. 마이크로소프트 마우스들은 재료별로 값이 들쭉날쭉 심해(다른 제조사들의 마우스들은

인식순위가 좋아도 마이크로소프트 마우스만 떨어져 재료별 총합계를 구하면 상위권에서 멀어

진 경우가 많았다) 분산이 다른 제조사의 마우스에 비해 컸다.

또 특이할만한 점은, 패드 재질은 같아도 운동 방향(직선운동/¼원(90°)운동)에 따라 값이 차이

가 많이 났다. 하지만 차이 없이 게다가 낮은 분산과 높은 반응을 보여 무난한 값을 보이는 마

우스 패드는 연두색 색지(직선운동 2위, ¼원(90°) 3위) 초록색 색지(직선운동 12위, ¼원(90°) 2

위)다. 그 다음 양호한 재질로는 젤 검정패드와 패브릭 검정이었다.

패브릭과 젤 패드의 표면을 확대해 보면 눈이 아플 정도로 음영이 확실했고, 연두색과 초록색

색지는 초록계열 색감을 배경으로 음영이 뚜렷이 보였다. 이 외에도 분홍 색지도 운동에 상관

없이 좋은 순위(직선운동 전체 6위, ¼원(90°)운동전체 10위)를 보였다. 다음은 빨간색이 ¼원

(90°)운동에서 17위를 하였으나 직선운동에서 5위로 상위권에 있었다. 역시 분홍색과 빨간색

색지 모두 루페로 들여다 본 표면에 음영이 초록색 계열보다는 덜 했지만 충분히 구별이 되었

- 18 -

다.

이로써 육안으로는 드러나지는 않지만 패드 표면의 미세한 음영들이 마우스 인식률에 영향을

주었다고 본다.

마. 앞으로 추가하고 싶은 실험

루페가 아닌 고배율의 현미경으로 결을 관찰하거나 보다 복잡한 조합으로 더 실험을 해 보고

싶다.

밀도가 다른 두 A4지에 줄무늬를 넣어 밀도에 따른 차이가 있는지 알아보고 싶다.

6. 전망 및 활용

가. 주로 사용하는 컴퓨터 프로그램에 맞는, 제일 인식률이 좋은 재질과 색깔을 골라, 마우스

패드를 사용해 작업속도와 정확성을 높일 수 있다.

나. 마우스 패드가 없는 급한 상황에도 적절한 대처로 불편함을 줄일 수 있다.

설명과 참고문헌

1) 두산백과2) 네이버캐스트-[IT세상]3) 두산백과, 중학생이 되기 전에 꼭 읽어야 할 만화 과학 교과서 1 (지구과학 물리) /스콜라4) 두산백과5) 두산백과6) 두산백과7) 살아있는 과학 교과서 2/ 휴머니스트8) 두산백과9) 중심각이 90°인 부채꼴 호를 따라 움직이는 운동을 말한다10) 두산백과 확대경 [magnifying glass, 擴大鏡] 육안으로는 자세히 볼 수 없는 물체의 미세한 부분을 확대하여 관

찰하기 위한 볼록(凸)렌즈. 렌즈에 대한 눈이나 물체의 위치에 의해서 확대율은 달라지나 눈을 렌즈에 접근시켜,

물체를 렌즈의 초점 약간 안쪽에 놓았을 때 가장 크고 똑똑한 상을 볼 수 있다.

11) 래크(기어) 의 길이만큼 같은 속도로 움직이며, 왕복이 아닌 편도로만 측정한다.