(기술) 디젤 엔진의 오염 물질 저감 기술-33문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 일반적으로 이산화 탄소의 배출량이 적고 열효율이 높으며 내구성이 좋다. 하지만 디젤 엔진은 미세 먼지로 알려져 있는 입자상 물질과, 일산화 질소나 이산화 질소와 같은 질소 산화물을 많이 발생시킨다. 이런 물질들은 기관지염이나 폐렴 등 각종 호흡기 질환, 광화학 스모그나 산성비의 주요 원인이 된다. 이에 따라 디젤 엔진이 배출하는 오염 물질을 저감하기 위한 기술이 계속 개발되고 있다.
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(과학) 전향력의 발생 원인과 물체 운동의 편향성-34문제(EBS 독서 독해의 원리 대비. 2014 수능 기출)
우주에서 지구의 북극을 내려다보면 지구는 시계 반대 방향으로 빠르게 자전하고 있지만 우리는 그 사실을 잘 ⓐ인지하지 못한다. 지구의 자전 때문에 일어나는 현상 중 하나는 지구상에서 운동하는 물체의 운동 방향이 편향되는* 것이다. 이러한 현상의 원인이 되는 가상적인 힘을 전향력이라 한다. 전향력은 지구가 자전하기 때문에 나타난다. 구 모양인 지구의 둘레는 적도가 가장 길고 위도가 높아질수록 짧아진다. 지구의 자전 주기는 위도와 상관없이 동일하므로 자전하는 속력은 적도에서 가장 빠르고, 고위도로 갈수록 속력이 느려져서 남극과 북극에서는 0이 된다.
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(과학) 단백질의 분해와 합성-36문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
우리 몸은 단백질의 합성과 분해를 끊임없이 반복한다. 단백질 합성은 아미노산을 연결하여 긴 사슬을 만드는 과정인데, 20여 가지의 아미노산이 체내 단백질 합성에 이용된다. 단백질합성에서 아미노산들은 DNA 염기 서열에 담긴 정보에 따라 정해진 순서대로 결합된다. 단백질 분해는 아미노산 간의 결합을 끊어 개별 아미노산으로 분리하는 과정이다. 체내 단백질 분해를 통해 오래되거나 손상된 단백질이 축적되는 것을 막고, 우리 몸에 부족한 에너지 및 포도당을 보충할 수 있다.
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(과학) 이상 기체 상태 방정식과 반데르발스 상태 방정식-33문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088611372] (2013학년도 수능 기출. 2020 EBS 독서 독해의 원리) 기체의 온도를 일정하게 하고 부피를 줄이면 압력은 높아진다. 한편 압력을 일정하게 유지할 때 온도를 높이면 부피는 증가한다. 이와 같이 기체의 상태에 영향을 미치는 압력(P), 온도(T), 부피(V)의 상관관계를 1몰*의 기체에 대해 표현하면 P=RT/V(R: 기체 상수)가 되는데, 이를 이상 기체 상태 방정식이라 한다. 여기서 ㉠이상 기체란 분자 자체의 부피와 분자 간 상호 작용이 없다고 가정한 기체이다. 이 식은 기체에서 세 변수 사이에 발생하는 상관관계를 간명하게 설명할 수 있다.
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(기술) 다이내믹 스피커의 작동 원리-43문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088611309] 북을 치면 소리가 난다. 북을 쳤을 때 북의 가죽에서 진동이 일어나고 이로 인해 공기가 진동하여 소리를 내는 것이다. 이때 공기가 가죽의 진동을 받아 생기는 진동수가 크면 높은 음이, 작으면 낮은 음이 난다. 그리고 공기의 진폭이 크면 강한 소리가, 작으면 약한 소리가 난다. 스피커도 이와 같은 원리로 전류의 진동수나 진폭에 따라 다양한 소리를 재생한다.
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(기술) GPS 위치 측정-35문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088611265] 우리는 내비게이션을 통해 목적지까지의 경로를 탐색하거나 스마트폰을 이용해 자신이 현재 있는 위치를 확인할 수 있다. 이는 GPS(Global Positioning System)로 인해 가능한 것이다. 그렇다면 GPS는 어떻게 현재 위치를 파악하는 것일까? GPS는 크게 GPS 위성과 GPS 수신기 등으로 구성된다. 현재 지구를 도는 약 30개의 GPS 위성은 일정한 속력으로 정해진 궤도를 돌면서, 자신의 위치 정보 및 시각 정보를 담은 신호를 지구로 송신한다.
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(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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(과학) 원자 모형의 변천-47문제(EBS 올림포스 독서, 2015 지학사 독서)
(I410-ECN-0102-2023-000-002078020) 오래전부터 사람들은 물질이 어떻게 이루어진 것인가에 대해 여러 주장을 하였다. 그러다가 19세기에 돌턴은 물질은 더 이상 쪼갤 수 없는 입자들이 모여 이루어져 있다는 근대 원자설을 주장하였다. 이후 19세기 말부터 원자를 구성하는 기본 입자들의 실체가 밝혀지기 시작하면서 원자를 설명하기 위한 원자 모형들이 제시되었다. 그러나 이 원자 모형들은 현재까지 그대로 이어진 것이 아니라 계속해서 수정되면서 현대적 원자 모형에 이르게 되었다.
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(과학) 호흡, 순환-38문제(202010, 고3 대비)
(I410-113-24-02-088004171) 폐의 혈액으로 들어온 산소는 심장을 거쳐 신체의 각 조직으로 ⓐ전달되어 에너지 생성에 이용되고, 물질대사 결과 생긴 노폐물인 이산화 탄소는 혈액을 통해 심장을 거쳐 폐로 전달되어 몸 밖으로 배출된다. 혈액과 폐포, 혈액과 조직 사이에서의 기체 교환은 분압* 차에 따른 확산에 의해 일어나며, 기체는 분압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 확산된다. 한편 혈액을 운반하는 혈관 중에 심장에서 나와 폐나 각 조직으로 가는 혈액이 흐르는 혈관을 동맥, 폐나 각 조직에서 심장으로 가는 혈액이 흐르는 혈관을 정맥이라고 한다. 폐에서 기체 교환이 일어난 후 심장을 거쳐 각 조직으로 흐르는 혈액은 ㉮ 동맥혈, 조직에서 기체 교환이 일어난 후 폐로 흐르는 혈액은 ㉯정맥혈이다.
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(과학 기술 2) 무한 개념의 발전 과정-42문제(2025학년도 수능특강 대비)
[I410-113-24-02-088611612] 인간은 오래전부터 무한에 대해 ⓐ생각하였다. 무한은 원래 유한한 것의 반대 개념으로 만들어졌고 이러한 관점대로라면 무한은 세상의 모든 현실적 존재의 유한성을 부정하는 개념이 된다. 이러한 생각은 모든 인간의 직관을 ⓑ뛰어넘는 압도적인 것이었기 때문에 고대인들은 무한을 받아들이지 않고 회피하려고 하였다. 하지만 무한을 과학적, 수학적으로 분석하려는 시도로 인해 무한에 대한 사람들의 인식은 많은 변화를 거듭하여 현재에 이르고 있다.
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(기술) 주사 터널링 현미경(STM)-36문제(201809, 고3 기출. 2020 EBS 독서 독해의 원리 대비)
주사 터널링 현미경(STM)에서는 끝이 첨예한 금속 탐침과 도체 또는 반도체 시료 표면 간에 적당한 전압을 걸어 주고 둘 간의 거리를 좁히게 된다. 탐침과 시료의 거리가 매우 가까우면 양자 역학적 터널링 효과에 의해 둘이 접촉하지 않아도 전류가 흐른다. 이때 탐침과 시료 표면 간의 거리가 원자 단위 크기에서 변하더라도 전류의 크기는 민감하게 달라진다. 이 점을 이용하면 시료 표면의 높낮이를 원자 단위에서 측정할 수 있다. 하지만 전류가 흐를 수 없는 시료의 표면 상태는 STM을 이용하여 관찰할 수 없다. 이렇게 민감한 STM도 진공 기술의 뒷받침이 있었기에 널리 사용될 수 있었다.
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(기술) 디지털 데이터의 부호화 과정-37문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
디지털 통신 시스템은 송신기, 채널, 수신기로 구성되며, 전송할 데이터를 빠르고 정확하게 전달하기 위해 부호화 과정을 거쳐 전송한다. 영상, 문자 등인 데이터는 기호 집합에 있는 기호들의 조합이다. 예를 들어 기호 집합 {a, b, c, d, e, f}에서 기호들을 조합한 add, cab, beef 등이 데이터이다. 정보량은 어떤 기호가 발생했다는 것을 알았을 때 얻는 정보의 크기이다. 어떤 기호 집합에서 특정 기호의 발생 확률이 높으면 그 기호의 정보량은 적고, 발생 확률이 낮으면 그 기호의 정보량은 많다. 기호 집합의 평균 정보량*을 기호 집합의 엔트로피라고 하는데 모든 기호들이 동일한 발생 확률을 가질 때 그 기호 집합의 엔트로피는 최댓값을 갖는다.
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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) 잠수함 탐지 기술-37문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
1982년 영국과 아르헨티나의 포클랜드 전쟁 당시, 아르헨티나는 4척의 잠수함 중 단 1척만 전쟁에 참여할 수 있었다. 이 1척의 잠수함은 영국 군함에 대해 3발의 어뢰를 발사해 1발을 명중시켰는데 이마저도 불발이었다.
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(과학) 하늘이 파란 이유-36문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
하늘의 빛은 태양으로부터 온 것으로, 산란에 의해 진로가 여러 번 꺾여 우리 눈으로 들어오게 된다. 이때 산란이란 빛이 아주 작은 입자에 의해 흡수되었다가 같은 파장의 빛을 곧바로 다시 방출하는 과정을 말하며, 산란된 빛은 빛이 들어온 방향과는 무관하게 임의의 방향을 향하게 된다.
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(과학) 입의 진화-36문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
동물들을 보면 제 나름의 방법을 사용해 입으로 먹이를 먹는다. 물고기는 물과 함께 먹이를 빨아들이며, 개미핥기는 긴 혀에 개미를 묻혀 먹고, 하이에나는 강력한 턱으로 뼈까지 잘게 씹어 먹을 수 있으며, 뱀은 자기 몸통보다 굵은 먹이도 통째로 삼킨다.
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(과학) 마취 통증 의학-43문제(202003, 고3 대비)
(I410-113-24-02-088004868) 통증은 조직 손상에 대해 방어적 작용을 하는 감각의 일종이다. 통증 자극은 Aδ 섬유와 C 섬유에 의해 전달된다. Aδ 섬유를 따라 전도된 통증 신호는 날카롭고 쑤시는 듯한 짧은 초기 통증을 느끼게 하고 통증이 일어난 위치를 파악하게 한다. C 섬유를 따라 전도된 통증 신호는 욱신거리고 둔한 지연 통증을 느끼게 한다.
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(과학) 바이러스 감염-47문제(202009, 고2 대비)
[I410-111-24-02-088582747] 이 글은 바이러스가 어떻게 감염되는지를 설명하는 글이다. 바이러스 감염에 필요한 개념을 먼저 설명하고 감염 과정을 순차적으로 제시하였다. 그리고 감염의 종류를 지속 감염과 급성 감염으로 설명하고, 각각의 특징을 제시하였다. 지속 감염에 속한 잠복감염, 만성감염, 지연감염에 대한 특징을 설명하고 있다.
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(과학 기술 5) 암세포의 증식-45문제(2025학년도 수능특강 대비)
인간의 몸은 생물체를 이루는 기본 단위인 세포로 이루어져 있다. 세포는 성장과 증식의 과정을 거치는 데, 이 과정에서 돌연변이 세포가 발생할 수 있다. 어떤 돌연변이 세포는 빠른 성장과 침윤성* 성장을 보이고, 성장이 억제되지 않아 과대하게 증식하면서 체내 각 부위에 확산되고 전이되어 생명의 위험을 초래하는 악성 종양이 되는 경우가 있는데, 이 악성 종양이 암이다. 암은 한 개의 정상 세포에서 발생한 돌연변이 세포가 성장하고 증식하는 과정에서 전이 능력이 강하고 빠른 돌연변이 세포들이 발생하여 축적된 것이다. 정상 세포에는 성장과 증식 과정을 조절하는 기제가 있다.
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(과학) 심해저 생물의 생존 방식-39문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088611336] 전 세계 해양의 평균 수심은 4,000미터 가까이 되며, 심해저에는 태양 에너지가 도달할 수 없어서 광합성을 하는 일차 생산자가 생존할 수 없다. 심해저에 서식하는 동물은 결국 바다의 표면에서 해저로 떨어져 내리는 유기물에 의존할 수밖에 없다. 그것들은 해양 생물들이 분해되고 남은 잔존물로서 ‘바다의 눈(marine snow)’이라 불린다. 해양 생물이 죽게 되면 다른 생물의 먹이가 되거나 미생물에 의해 분해되어, 심해저에 도달할 때쯤이면 거의 남는 것이 없다. 그런 까닭에 심해저에 많은 수의 생물이 살기란 매우 어렵다. 하지만 생물은 항상 새로운 생존 방법을 찾아오지 않았던가?
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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.
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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) 파마의 과학(이원춘 외)-47문제(EBS 올림포스 독서, 2015 미래엔 독서)
(I410-113-24-02-088003629) 파마는 퍼머넌트, 펌으로도 불리며 열 또는 화학 약품의 작용으로 모발 조직에 변화를 주어 오래 유지할 수 있는 웨이브를 만드는 과정이다. 먼저 머리카락에 파마 약을 바른 뒤에 원하는 형태의 로드(rod)를 이용하여 모양을 변형시킨 뒤 열처리를 하고 시간을 보낸다. 그 후 중화제를 뿌리고 한참 기다린 뒤에 로드를 풀고서 머리를 헹구면 완성된다. 이처럼 파마는 두세 시간의 지루함과 이상한 약품 냄새를 견뎌야 하는, 뭔가 복잡한 것처럼 느껴지는 힘든 과정이지만, 그 기본 원리는 과학의 산화-환원 반응에서 찾을 수 있다.
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(과학) 식물의 빛 흡수와 광합성-53문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088610964] 어떤 물질에 빛을 비추면 그 물질은 빛을 투과시키거나 반사하거나 흡수한다. 어떤 물질이 지니는 빛깔은 그 물질이 반사하는 빛의 빛깔로서, 가령 파란 연필은 파란빛을, 빨간 구두는 빨간빛을 반사하는 것이라고 볼 수 있다. 그러나 교회의 스테인드글라스의 빛깔은 반사광이 아니고 투과된 빛깔이다. 같은 원리로 식물의 잎에 태양광을 비추면 잎은 청색광과 적색광을 흡수하고 녹색광은 반사 또는 투과시킨다. 이때 반사된 녹색광이 우리 눈에 들어오기 때문에 식물이 녹색으로 보이는 것이다. 그리고 강한 햇볕을 잎으로 가리고 그 뒷면에서 보았을 때 희미하게 보이는 녹색은 잎을 투과한 빛으로 볼 수 있다.
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(과학) 돌연변이, 질병과 진화의 열쇠-48문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088610955] 19세기 말 어느 날, 네덜란드의 식물 유전학자 휘호 드프리스는 달맞이꽃을 재배하다가 전에 없던 매우 큰 달맞이꽃을 발견했다. 이 왕달맞이꽃의 씨를 받아 재배하여 다음 대에도 큰 꽃이 피는 것을 확인한 그는 자신이 발견한 변종에 ‘돌연변이’라는 단어를 붙이게 된다. 이후 여러 학자들의 연구를 통해 유전자의 변화를 나타내는 돌연변이의 속성이 밝혀지게 되었다. 돌연변이는 유전적 이상으로 염색체 일부가 잘려 나가거나 유전자의 자리가 서로 바뀌는 등 유전 물질의 복제 과정에서 우연히 발생하거나, 방사선이나 화학 물질 등의 외부 요인에 의해서 발생하게 된다.
