(과학 기술 02) 핵 재처리 기술-해설(2024학년도 수능특강)
(I410-113-24-02-088003807) 이 글은 핵 재처리 기술에 대해 설명하고 있다. 핵연료는 원자로에 넣어서 사용한 이후에도 재처리 과정을 통해 원자력 발전에 필요한 물질인 우라늄-235와 플루토늄-239를 추출할 수 있다. 현재 사용하고 있는 대표적인 핵 재처리 방법으로 퓨렉스 공법이 있다. 퓨렉스 공법은 사용 후 핵연료를 액체 상태로 만든 후에 우라늄-235와 플루토늄-239를 추출하는데 순도 높은 우라늄-235와 플루토늄-239를 얻을 수 있지만, 플루토늄-239를 핵무기의 원료로 사용할 수 있다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 개발 중인 방법이 파이로프로세싱이다. 파이로프로세싱은 추출 과정에서 액체 대신 전기를 사용하며 플루토늄-239가 따로 추출되지 않기 때문에 퓨렉스 공법에서 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.
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(개념학습 02-1) 화학 전지에서의 양극과 음극 결정-해설(2024학년도 수특 독서)
이 글은 화학 전지의 양극과 음극이 금속의 이온화 경향의 상대적 크기에 따라 결정되는 것에 대해 설명하고 있다. 이온화 경향은 금속이 용액 속에서 전자를 잃고 양이온이 되기 ‘쉬운’ 정도를 말한다. 화학 전지에서 상대적으로 이온화 경향이 큰 쪽이 음극이 되고 작은 쪽이 양극이 되기 때문에 어떤 금속판이 사용되느냐에 따라 양극과 음극이 상대적으로 결정된다. 이온화 경향은 반응열로 결정이 되는데, 반응열은 흡열 반응에서의 열과 발열 반응에서의 열을 합한 값이다. 이온화 경향의 정도는 반응열이 클수록 크다. 이온화 경향의 크기를 기준으로 금속 원소를 나열한 것을 이온화 서열이라고 한다. 따라서 이온화 서열을 보면 화학 전지에서 어떤 금속이 양극이 되고 음극이 될지를 알 수 있다.
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(과학 기술) 정수 처리 기술(약품 침전 방식)-해설(202211, 고2 모의)
약품 침전 방식에서는 응집제를 주입하여 전기적 중화 작용과 가교 작용을 통해 콜로이드 입자의 영향으로 발생한 물의 탁도를 낮추는 과정을 거치게 된다. 이때 사용된 응집제는 보편적으로 알루미늄염과 철염 등의 양이온계 응집제로 이들은 물과 화학 반응을 하면서 단계적으로 다양한 종류의 화합물을 형성하게 된다.
(기술) 데이터 통신과 네트워킹-해설(202210 고3 모의)
우주를 탐사하는 우주선에서 지구로 데이터를 보내는 경우를 상상해 보자. 전송되는 과정 중 다양한 이유로 데이터에 오류가 발생하여 데이터가 왜곡될 수 있다. 우주선과의 통신이 자유로운 경우라면 데이터를 재전송하여 데이터 왜곡의 문제를 해결할 수 있지만 재전송이 불가능한 경우라면 왜곡된 데이터에서 오류를 검출하여 복구해야 할 것이다.
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(기술) 검색 엔진의 웹 페이지 순서 결정-해설(202209 고3 모의)
이 글은 인터넷 검색 엔진에서 웹 페이지가 화면에 나타나는 순서를 정하는 방법에 대해 설명하고 있다. 순서를 정하기 위해 고려하는 대표적인 항목으로는 중요도와 적합도가 있다. 중요도는 웹 페이지의 중요성을 나타낸 것으로 링크 분석 기법으로 측정할 수 있다. 웹 페이지 A의 값은 A를 링크한 다른 웹 페이지들로부터 받는 값의 합이고, 이렇게 받은 A의 값은 A가 링크한 다른 웹 페이지들에 균등하게 나눠진다. 이때 A가 링크한 다른 웹 페이지들이 실제 받는 값은 사용자들이 링크를 통해 다른 웹 페이지로 이동하지 않는 비율을 반영한 값인 댐핑 인자를 곱함으로써 구할 수 있다.
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(기술) 석빙고의 원리-해설(202209 고1 모의)
이 글에서는 석빙고의 얼음 보관 원리를 설명하고 있다. 석빙고는 얼음을 이용하여 낮은 온도를 유지한다. 주변 공기로부터 에너지를 흡수하여 일부 얼음이 물이 되면서 주변 공기가 차가워지고, 이는 다른 얼음이 녹지 않을 수 있게 한다. 이 과정에서 생긴 물이 다른 얼음을 녹게 하지 않도록 바닥을 경사면으로 만들어 빠르게 배수되도록 하였다.
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(기술) 정보 통신과 컴퓨터 네트워크-해설(202209 고2 모의)
이 글은 오류가 발생한 데이터 재전송 요청에 주로 사용되는 ‘자동 반복 요청 방식(ARQ)’을 유형별로 나누어 설명하고 있다. 그리고 송신 윈도우에 저장된 데이터를 관리하는 ‘슬라이딩 윈도우 프로토콜’의 진행 과정을 설명하고 있다. 정지-대기 ARQ는 가장 단순한 방식으로 송신 측에서 하나의 데이터를 전송한 후 수신 측으로부터 응답을 기다렸다 ACK를 수신하면 그다음 데이터를 전송하고, NAK를 수신하거나 타임 아웃이 되면 그에 해당하는 데이터를 재전송하는 방식이다.
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(기술) 핵자기 공명을 활용하는 기술-해설(2023 수완 실전 2회)
‘핵자기 공명’은 자기장 속에 놓인 시료의 원자핵이 특정 주파수의 전자기파와 공명하는 현상이다. 핵자기 공명을 활용하면 시료에 손상을 주지 않고 재측정이 가능하기 때문에, 의학과 화학 분야에서도 사용되고 있다. 의학에서는 자기 공명 영상 장치를 통해 몸속 내부를 확인할 수 있다.
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(기술) 트랜지스터의 증폭 효과-해설(2023 수능완성 1)
이 글은 반도체의 전기적 성질을 바탕으로, 반도체가 접합되어 이루어진 트랜지스터의 증폭 효과에 대해 설명하고 있다. 반도체는 평소에는 전류가 흐르지 않지만, 원자가띠와 전도띠 사이의 간격인 띠 간격이 작아 조건이 변화하는 경우 전류가 흐를 수 있는 물체이다.
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(기술) 딥러닝 기반의 객체 탐지-해설(202207 고3 모의)
이 글은 딥러닝 기반의 객체 탐지 모델 중 단일 단계 방식인 YOLO의 객체 탐지 과정 및 원리를 설명하고 있다. 단일 단계 방식은 객체가 있는 위치를 추정하는 과정과 객체를 판별하는 과정이 하나의 인공신경망을 통해 동시에 이루어지는 방식인데, 가장 대표적인 알고리즘 모델로 YOLO(You Only Look Once)가 있다.
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(기술) 매칭 알고리즘-해설(2023 수완 유형 연습 3)
이 글은 검색 엔진에 사용되는 매칭 알고리즘에 대해 설명하고 있다. 웹 페이지들을 검색하기 위한 프로그램을 검색 엔진이라 한다. 검색 엔진에서는 검색어에 부합하는 웹 페이지를 찾아내는 매칭 알고리즘과, 찾아낸 웹 페이지에 순위를 매겨 보여 주는 랭킹 알고리즘이 순서대로 작동한다. 매칭 알고리즘은 검색어에 부합하는 웹 페이지를 전체 웹상에서 찾지 않고 인덱스를 통해 찾기 때문에 검색에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
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(과학 기술 11) IP 주소와 서브넷 마스크-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 네트워크에 연결된 컴퓨터에 부여된 IP 주소와 IP 주소 체계의 형식에 대해 소개하고 있다. 여러 네트워크에 연결된 컴퓨터는 IP 주소를 부여받는데, IP 주소는 2진수로 되어 있으며, 10진수나 도메인 이름으로 표기될 수도 있다. 8비트의 필드 4개로 구성된 IPv4 주소 체계에서 IP 주소는 네트워크 부분과 호스트 부분으로 나뉘는데, 이에 대한 정보는 서브넷 마스크에 담겨 있다. IPv4 주소 체계에서는 IP 주소를 효율적으로 나누기 위해 네트워크 부분과 호스트 부분의 길이를 A, B, C 클래스 등으로 나누어 구분하는데, 이는 네트워크 부분의 앞 비트를 통해 확인할 수 있다.
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(과학 기술 9) 자기 치유 기술-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 자기 치유 소재를 활용한 자기 치유 기술의 개념과 종류에 대해 설명하고 있다. 자기 치유 기술이란 복원 물질을 활용하여 균열이나 부식이 저절로 복구되는 효과가 생기도록 하는 기술을 말하는 것으로, 사용 목적과 환경에 따라 적용 방법이 달라진다. 자기 치유 기술로는 마이크로캡슐을 사용하는 방법과 혈관 모사법, 세균이나 곰팡이를 활용한 방법이 있다.
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(과학) 사진(자동 초점 방식)-해설(202204, 고3 모의)
디지털 카메라에는 피사체를 선명하게 촬영하기 위해 초점을 자동으로 맞추는 자동 초점 방식이 활용되고 있다. 자동 초점 방식은 일반적으로 ㉠피사체로부터 반사되는 빛을 활용하여 초점을 맞추는데, 자동 초점 방식에는 대표적으로 대비 검출 방식과 위상차 검출 방식이 있다.
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(과학 기술 8) 웨어러블 신축 자외선 센서-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 반도체 물질을 이용한 신축 자외선 센서의 원리와 성능 지표에 대해 설명하고 있다. 신축 자외선 센서는 신축성을 갖는 고분자 기판 위에 양파 망 모양의 그물 구조를 갖는 반도체 물질을 입힌 구조이다. 센서의 원리는 자외선이 반도체 물질에 조사되면 반도체 물질에 산소의 흡착과 탈착에 따른 전기 전도도의 변화가 생기는 것에 기반을 두고 있다. 신축 자외선 센서의 성능 지표로는 선택도, 온-오프 비, 반응 시간, 신축 저항 변화 민감도를 들 수 있다.
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(기술) 데이터 구조와 알고리즘-해설(202203, 고3 모의고사)
자동 완성은 문자 입력 창에 한 글자만 쳐 넣어도 문장이 완성되는 기능이다. 한편 검색은 저장되어 있는 문서에서 사용자가 원하는 검색어를 찾는 기능이다. 검색은 문서의 어느 위치에서도 검색어를 발견할 수 있어야 한다. 사용자가 원하는 문자열을 어느 위치에서 찾느냐는 차이점은 있지만 자동 완성과 검색은 모두 문자열 비교 알고리즘을 기반으로 한다는 공통점이 있다.
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(기술) 인공지능 음성 언어 비서 시스템의 자연어 처리 기술-해설(202203, 고2)
이 글은 음성 언어 비서 시스템에서 통계 데이터를 활용하여 단어나 문장의 오류를 보정하는 자연어 처리 기술인 철자 오류 보정 방식과 띄어쓰기 오류 보정 방식을 소개하고 있는 글이다. 철자 오류 보정 방식은 교정 사전과 어휘별 통계 데이터를 기반으로 잘못된 문자열을 올바른 문자열로 바꿔 주는 방식이며, 띄어쓰기 오류 보정 방식은 띄어쓰기가 올바르게 구현된 문장에서 추출한 통계 데이터와 비교하여 잘못된 띄어쓰기를 보정해 주는 방식이다.
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(기술) 데이터 오류를 검출하는 방법-해설(202203, 고1 모의고사)
이 글은 컴퓨터 네트워크의 데이터 전송 과정에서 나타날 수 있는 데이터 오류를 검출하는 방법에 대해서 설명하고 있다. 데이터의 오류를 검출하기 위해서 송신기는 오류 검출 부호를 포함한 데이터를 전송하고 수신기는 수신한 데이터를 검사하여 오류가 있으면 재전송을 요청한다.
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(과학 기술 5) 스털링 엔진-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 19세기 초 개발된 외연 기관인 스털링 엔진에 대해서 소개하고 있다. 스털링 엔진은 열을 가해 팽창한 작동 기체를 이용하여 일을 하는 기관인데 고열원에서 열을 받아 일을 하고 나머지 열을 저열원으로 방출한다. 스털링 엔진은 가열, 팽창, 냉각, 압축의 네 과정이 한 사이클을 이루어 작동한다.
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(과학 기술 4) 관계형 데이터베이스와 릴레이션-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 오늘날 널리 사용되는 데이터베이스인 관계형 데이터베이스에서 릴레이션이 갖는 특성을 소개한다. 릴레이션은 하나의 개체에 대한 표인데 고유한 특성을 갖는다. 릴레이션의 열은 개체의 다양한 속성을 나타내고 행은 개체와 관련된 개별 항목을 나타낸다.
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(과학 기술 3) 라이스의 전화기-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 라이스가 전화기를 벨보다 먼저 발명하였다는 주장이 있음에도 그가 전화기 발명자로 인정받지 못한 이유를 라이스와 벨의 전화기 원리를 비교하며 설명한다. 라이스는 벨보다 먼저 음성을 전선을 통해 전달할 수 있었지만 전화기의 발명자로 인정받지 못했는데 그것은 그의 전화기가 단속 전류를 발생시키고 그것을 다시 소리로 바꾸는 방식으로 작동하여 모음과 자음을 변별력 있게 전달하는 데 한계가 있었기 때문이다.
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(과학 기술 1) 뉴코먼과 와트의 증기 기관-해설(2023학년도 수능특강)
이 글은 와트가 어떻게 뉴코먼의 증기 기관을 개선하여 동력 혁명을 견인하게 되었는지를 소개한다. 뉴코먼은 광산의 배수를 위해서 수증기의 힘을 이용하여 펌프를 작동시키는 증기 기관을 발명하였다. 그러나 그의 증기 기관은 실린더를 냉각시키기 때문에 효율이 낮았다.
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(기술) 선박의 진수와 드라이 독-해설(202110 고3)
선박의 진수란 새로 건조한 배를 물에 띄우는 것을 말한다. 드라이 독은 바다와 접한 육상에 선박이 출입할 수 있는 크기로 만든 시설이다. 드라이 독의 수문을 닫고 독 내부의 물을 빼, 독 내부가 육상과 같은 환경이 되면 선박 건조가 시작된다. 선박 건조가 완료되면 흘수보다 약간 깊은 정도로 물을 채우는데, 이를 1차 진수라고 한다. 이때 흘수는 선박의 물에 잠길 부분의 부피를 추정하여 알아내는데, 이 부피를 추정하기 위해서는 심프슨 공식이 활용된다.
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(기술) 메타버스(metaverse)-해설(2022학년도 9월 평가원, 202109 고3)
이 글은 ‘메타버스’에서 사용자의 몰입도를 높이는 데 활용되는 여러 가지 기술에 대해 설명하고 있다. 감각 전달 장치는 가상 공간의 아바타가 보고 만지는 것으로 설정된 감각을 사용자에게 전달하는 장치이며, 시각을 전달하는 장치인 HMD는 사용자의 양쪽 눈에 시차가 있는 영상을 전달하여 이를 뇌에서 조합하는 과정에서 사용자가 입체감을 느끼게 한다.
