(과학 기술 7) 점도-24문제(2023학년도 수능특강 대비)
꿀이나 물엿과 같은 액체들은 끈끈한 정도가 물과 다르며, 이것들을 흐르게 하면 흐르는 속도 역시 서로 다르다. 이처럼 끈끈한 정도는 물질마다 다르며 끈끈한 정도에 따라 액체의 흐름도 달라지게 된다. 이러한 성질들을 표현할 수 있는 개념이 점도인데, 점도란 기체, 액체와 같은 유체가 흐를 때 흐름에 저항하는 성질을 의미한다. 점도는 액체나 기체의 상태나 흐름을 이해하는 데 매우 중요한 개념이다. 예를 들어 액체의 점도는 파이프라인으로 원유, 화학 약품 등을 보낼 때나 플랜트의 배관 설계 시에 중요한 변수로 작용한다. 석유 화학 이외에도 도료, 인쇄, 식품, 의약품, 화장품 등 다양한 산업 분야에서 이루어지는 연구, 개발, 제조공정의 품질 관리에서도 그 중요성을 확인할 수 있으며 제품의 품질 향상을 위해 점도에 대한 이해가 필요하다.
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(과학 기술 6) 대응 상태의 원리-26문제(2023학년도 수능특강 대비)
과학에서는 각 상황을 설명하는 개별의 이론이나 법칙도 중요하지만 가능한 한 많은 상황에 대해 하나의 이론이나 법칙으로 간단하게 설명을 가능하게 하는 것이 더 큰 가치를 갖는 경우가 많다. 물질의 온도, 압력, 부피 등의 열역학적 변수를 이용하여 계(system)를 기술하는 학문인 열역학에서도 예외가 아니다. 열역학적 변수들의 상관관계에서 대응 상태의 원리(The law of corresponding state)가 이에 해당한다. 여기서 ‘대응’의 의미는 열역학적 변수를 특정한 값으로 환산함을 의미하며, 대응 상태의 원리는 다양한 종류의 기체의 열역학적 상태를 단순하게 설명할 수 있게 해 준다.
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(과학 기술 5) 스털링 엔진-27문제(2023학년도 수능특강 대비)
19세기 초에 증기 기관은 불안정하고 위험했으며 증기 기관의 구동에 필수적인 보일러의 폭발에 의한 사고가 많이 일어났다. 이에 스코틀랜드의 목사였던 스털링은 증기 기관을 대체하기 위해 새로운 형태의 엔진 제작에 심혈을 기울였으며 1818년 당시로는 획기적인 스털링 엔진이라는, 보일러의 사용이 필요치 않은 외연 열기관을 개발하였다. 열기관이란 열을 일로 변환시켜 동력을 얻는 장치를 일컫는다. 열기관에는 가솔린 기관, 디젤 기관 등과 같이 실린더 내부에서 열을 발생시켜 동력을 얻는 내연 열기관과 증기 기관, 스털링 엔진처럼 엔진 밖에서 열을 공급하여 동력을 얻는 외연 열기관이 있다.
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(과학 기술 4) 관계형 데이터베이스와 릴레이션-27문제(2023학년도 수능특강 대비)
데이터베이스는 사물에 대한 데이터를 모아 놓은 것으로 사물에 관한 정보 관리를 쉽게 해 주므로 산업, 행정, 의료, 교육 등 다방면에서 활용되고 있다. 오늘날 대부분의 상용 데이터베이스는 사물들 사이의 관계를 표로 나타내어 데이터를 정리하는 ‘관계형 데이터베이스’로 분류된다. 관계형 데이터베이스에서 정보를 구분하여 저장하는 데 기본이 되는 표를 ‘릴레이션’이라고 한다.
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(기술) 인공지능 음성 언어 비서 시스템의 자연어 처리 기술-27문제(202203, 고2 모의고사 대비)
최근 스마트폰이나 자동차 등에서 인공지능 음성 언어 비서 시스템이 사용되고 있다. 이 시스템이 제대로 작동하기 위해서는 사용자의 음성이 올바르게 인식되어야 한다. 그런데 불분명하게 발음하거나 여러 단어를 쉼 없이 발음하는 경우 시스템이 어떻게 이를 올바른 문장으로 인식할 수 있을까? 이럴 때는 입력된 음성 언어를 문자 언어로 변환한 다음, 통계 데이터를 활용하여 단어나 문장의 오류를 보정하는 자연어 처리 기술이 사용된다. 이러한 기술에는 철자 오류 보정 방식과 띄어쓰기 오류 보정 방식이 있다.
(과학 기술 3) 라이스의 전화기-34문제(2023학년도 수능특강 대비)
우리는 전화기의 발명자가 벨이라고 알고 있지만, 벨보다 먼저 전화기의 아이디어를 실현했다고 알려진 사람 중에 라이스(J. P. Reis)가 있다. 어떤 연구자는 라이스가 벨보다 먼저 전선을 통해 음성을 전달하는 데 성공했기 때문에 라이스가 전화기의 발명자라고 불리는 것이 마땅하다고 주장한다.
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(과학 기술 2) 밴팅의 인슐린 연구-30문제(2023학년도 수능특강 대비)
1889년에 폰 메링과 민코프스키가 개에게서 이자를 제거하면 심각하고 치명적인 당뇨병이 발생한다는 사실을 증명한 이후, 생리학자들과 임상의들은 혈당이 과도하게 높아지고 소변에 당이 섞여 나오는 당뇨병을 치료하는 데 효과가 있는 이자 분비물을 얻기 위해 다양한 방식을 시도했다.
(과학) 양자 홀 효과-26문제(2023 수특 독서 개념 학습 대비)
우리가 실생활에서 사용하는 많은 전자 제품들에는 트랜지스터와 같은 전자 소자가 들어 있다. 전자 소자에서 전자의 움직임을 제어하는 일은 매우 중요하다. 전자의 질량은 매우 작기 때문에 전자의 세계에서 중력은 전자의 운동에 영향을 거의 미치지 못한다.
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(과학) 면역-31문제(2023 수특 독서 개념 학습 대비)
(2023 수특 기출, 변형 주관식, 객관식, 유사 기출) 외부 병원체에 대한 우리 몸의 방어 체계를 면역 시스템이라고 한다. 우리 몸에 내재되어 있는 면역시스템은 ‘자기’와 ‘남’을 구분하는 능력이 있는데, 이 시스템은 자기에 대해서는 면역 반응이 유도되지 않고 남으로 인식되는 외부 병원체에 대해서는 면역 반응이 유도되도록 조절한다.
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(기술) 진화 유도 기술-40문제(EBS 올림포스 독서 대비)
효소라면 흔히 잘 알고 있는 아밀레이스를 예로 들 수 있다. 밥을 씹으면 침 속의 아밀레이스가 밥 속에 들어 있는 녹말을 소화하기 쉽도록 작은 크기의 당으로 분해한다. 세제에 들어 있는 효소도 옷에 묻은 때 중에서 녹말을 잘게 자른다.
(과학) 인공 광합성-41문제(EBS 올림포스 독서. 2015 동아 독서)
(I410-ECN-0102-2023-000-002077321) 모든 자연의 순환은 거대한 온실인 지구 안에서 이뤄진다. 그 과정에서 식물의 역할은 매우 중요하다. 우리가 매일 먹는 밥 속의 탄소는 몸속에서 분해되어 무기물인 이산화탄소로 연소된다.
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시각 상과 개념 상-38문제(EBS 올림포스 독서, 2015 동아 독서)
(I410-ECN-0102-2023-000-002077361) 고대 이집트인들의 벽화에 그려진 파라오나 귀족처럼 신분이 높은 존재는 해부학적으로 불가능한 구성 혹은 자세를 한 경우가 많다. 얼굴과 다리는 측면에서 본 모습을, 가슴과 눈은 정면에서 본 모습을 그린 것이다.
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(기술) 차량 주위 영상을 제공하는 장치의 원리-12문제(2022 수능 기출, 변형)
주차하거나 좁은 길을 지날 때 운전자를 돕는 장치들이 있다. 이 중 차량 전후좌우에 장착된 카메라로 촬영한 영상을 이용하여 차량 주위 360°의 상황을 위에서 내려다본 것 같은 영상을 만들어 차 안의 모니터를 통해 운전자에게 제공하는 장치가 있다. 운전자에게 제공되는 영상이 어떻게 만들어지는지 알아보자.
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(과학) 해밀턴의 ‘포괄 적합도 이론’-58문제(201906, 고2. EBS 독서 독해의 원리 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-002076551) 고래의 유선형 몸매나 북극곰의 흰색 털처럼 주어진 환경에 어울리는 생물학적 ‘적응’은 어떻게 일어났을까? 찰스 다윈은 「종의 기원」에서 ‘자연선택에 의한 진화’를 그 해답으로 제시하였다. 개체*의 번식에 도움이 되는 유전적 변이만을 여러 세대에 걸쳐 우직하게 골라내는 자연선택의 과정이 결국 환경에 딱 맞는 개체를 만들어 낸다는 것이다. 다윈은 자연선택이 각 개체의 적합도(fitness), 즉 번식 성공도를 높이는 방향으로 일어난다고 보았다. 그렇다면 자신은 번식을 하지 않으면서 집단을 위해 평생 헌신하는 일벌이나 일개미의 행동은 어떻게 설명할 수 있을까? 다윈은 그와 같은 경우 집단의 번성에 이득을 주므로 자연선택이 되었다고 결론을 내렸는데, 이것은 자연선택이 개체에게 이득이 되는 방향으로 일어난다는 그의 기본적인 생각에서 벗어난 것이었다.
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(과학) 상과 상변화-36문제(201903. 고2 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-002076415) 물질은 여러 가지 다른 상(phase)으로 ⓐ존재할 수 있다. 물질의 상이란 화학적 조성은 물론 물리적 상태가 전체적으로 균질한 물질의 형태를 말하며, 일반적으로 고체, 액체, 기체로 ⓑ구분된다. 고체는 일정한 부피와 모양을 가지고 있으며, 물질을 구성하는 원자들이 각자의 위치를 중심으로 결합되어 서로 고정된 상태이다.
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(과학) 패러다임과 과학 혁명-18문제(201909 고2 기출, 변형, 유사 기출)
패러다임이란 한 시대 사람들의 견해나 사고를 지배하고 있는 이론적 틀이나 개념의 집합체를 뜻하는 말로 과학철학자인 토머스 쿤이 새롭게 제시하여 널리 쓰이는 개념이다. 쿤은 패러다임 속에서 진행되는 연구 활동을 정상 과학이라고 하였으며, 기존의 패러다임에서는 예상하지 못했던 현상을 변칙 사례라고 하였다. 쿤은 정상 과학이 변칙 사례를 설명해 내기도 하나 중요한 변칙 사례가 미해결 상태로 남으면 새로운 패러다임으로의 급격한 대체 과정, 즉 과학혁명이 일어난다고 ⓐ보았다.
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(과학) 과학의 패러다임(홍성욱)-40문제(EBS 올림포스 독서. 2015 동아 독서)
(I410-ECN-0102-2023-000-002077432) 패러다임은 미국의 과학 철학자인 토머스 쿤이 그의 저서 <과학 혁명의 구조> 에서 제창한 개념으로, 과학자들이 세상을 바라보고, 조직하고, 이해하는 틀을 말한다. 이처럼 패러다임은 과학자들의 사고나 인식을 근본적으로 규정하는 이론적인 틀이나 체계이면서, 실험의 방법, 기구, 표준과 같은 물질적이고 실험적인 요소를 포함하고 있는 구체적인 것이기도 하다.
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(기술) 터치스크린 패널-16문제(202111, 고2 기출, 변형, 유사 기출)
터치스크린 패널은 스크린의 특정 지점을 직접 접촉하면 그 위치를 파악하여 해당 위치에 설정된 기능을 직관적으로 조작할 수 있도록 설계된 장치를 말한다. 터치스크린 패널 중 정전 용량방식의 패널은 전기가 통하는 전도성 물체를 스크린에 접촉했을 때 발생하는 정전용량*의 변화를 측정하여 접촉된 위치를 파악한다.
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(과학 기술) 핵의학 기술-양전자 단층 촬영(PET)-15문제(202111, 고1 기출과 변형)
양전자 단층 촬영(PET)은 세포의 대사량 등 인체에 대한 정보를 확인하기 위해 몸속에 특정 물질을 ⓐ주입하여 그 물질의 분포를 영상화하는 기술이다. 이때 대사량이란 사람의 몸속 세포가 생명 유지를 위해 필요로 하는 에너지의 총량으로 정상 세포와 비정상 세포는 대사량에서 차이가 난다. PET는 특정 물질과 비정상 세포의 반응을 이용하여 이들의 분포를 확인할 수 있다.
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코리아의 영원한 1등, 양궁-21문제(EBS 올림포스 독서, 2015 비상 독서)
양궁은 일정한 거리에 있는 과녁을 향해 화살을 쏘아 맞춘 결과로 승패를 나누는 운동이다. 양궁은 매우 단순한 운동인 것처럼 보이지만 매우 섬세하고 복잡한 기술을 필요로 하는 종목이다. 양궁 선수들이 화살을 쏠 때의 모습을 자세히 보면 화살의 끝이 약간 위로 향해 있는 것을 확인할 수 있다. 이것은 활시위를 떠난 화살이 포물선 운동을 하는 것을 염두에 둔 행동이다.
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(사회) 필립스 곡선과 경제 정책-20문제(EBS 올림포스 독서 기출, 변형)
물가 상승률과 실업률은 많은 관심을 ⓐ끄는 경제 지표이다. 미국 노동 통계국에서 매달 두 지표의 수치를 발표하면 정책 담당자들은 귀를 기울인다. 물가 상승률과 실업률을 합한 수치를 고통 지수로 정의하여 경제의 건전성을 측정하는 경제 평론가들도 있다.
