(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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(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.
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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) 온도 따라 변신하는 물-57문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088610946] 물질의 세 가지 상태인 고체, 액체, 기체 상태로 존재하는 것이 모두 가능한 물질인 물은 수많은 물 분자가 모여서 이루어진 것이다. 물 분자 한 개는 수소 원자 2개, 산소 원자 1개로 이루어져 있다. 물 분자를 이루는 산소와 수소는 ‘공유 결합’이라는 방식으로 결합되어 있다. ‘공유 결합’이란 원자들이 결합하는 방식의 하나로, 원자들이 가지고 있는 전자들을 서로 공유하며 결합하는 것을 말한다.
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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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(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.
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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) 냄새의 과학-33문제(202309, 고2 대비)
I410-ECN-0102-2023-000-001633054 우리는 냄새를 어떻게 인식할까? 냄새의 원인이 되는 기체 상태의 분자가 코로 들어온 후 몇 가지 과정을 거쳐 뇌에서 냄새를 인식하게 된다. 과학자들은 분자의 구조와 뇌가 인식하는 냄새 사이에 직접적인 관련이 있다고 추측하고 이를 밝히려고 했으나 한계에 부딪혔다. 단일 분자 물질이 농도에 따라 전혀 다른 냄새로 인식되는 경우를 설명할 수 없었기 때문이다. 이후 다른 감각들은 자극이 전기 신호로 바뀌어 인식된 것이라는 점에 착안하여 후각을 이해하려는 접근이 도입되었다. 20세기 후반에 미국의 과학자인 액설과 벅은 냄새 분자를 전기 신호로 전환하는 매개체인 후각 수용체를 발견했다. 후각 수용체를 중심으로 후각 자극의 신호 전달 과정을 살펴보자.
(과학) 생물과 독-12문제(202109 고2 모의고사 기출, 변형)
우리 주변에 존재하는 생물들 중에는 독을 가진 경우가 흔하다. 이러한 생물들은 위협적인 상대로부터 자신을 보호하거나 종족을 보존하기 위해 독을 이용한다. 특히 동물은 사냥감을 포획하기 위한 수단으로도 독을 사용한다. 이와 같은 독은 식물과 동물에 따라 다양한 특징을 보인다.
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(과학 기술 1) 인공 지능과 기계 학습-34문제(2025학년도 수능특강 대비)
[I410-113-24-02-088611541] 기계 학습은 인공 지능의 하위 범주로, 인간이 학습하듯이 컴퓨터에도 데이터들을 주고 학습하게 함으로써 스스로 규칙을 찾는 방법들을 의미한다. 예를 들어 컴퓨터가 데이터를 학습하여 ‘A라는 병에 걸린 사람은 대부분 열이 많이 나고 오한이 있고 구토 증상이 있었다.’라는 규칙을 찾아 병을 진단하는 등의 방법이다.
(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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(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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(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.
(과학) 중합 효소 연쇄 반응(PCR)-16문제(202106 고3 평가원 기출, 변형)
1993년 노벨 화학상은 중합 효소 연쇄 반응(PCR)을 개발한 멀리스에게 수여된다. 염기 서열을 아는 DNA가 한 분자라도 있으면 이를 다량으로 증폭할 수 있는 길을 열었기 때문이다. PCR는 주형 DNA, 프라이머, DNA 중합 효소, 4종의 뉴클레오타이드가 필요하다. 주형 DNA란 시료로부터 추출하여 PCR에서 DNA 증폭의 바탕이 되는 이중 가닥 DNA를 말하며, 주형 DNA에서 증폭하고자 하는 부위를 표적 DNA라 한다. 프라이머는 표적 DNA의 일부분과 동일한 염기 서열로 이루어진 짧은 단일 가닥 DNA로, 2종의 프라이머가 표적 DNA의 시작과 끝에 각각 결합한다. DNA 중합 효소는 DNA를 복제하는데, 단일 가닥 DNA의 각 염기 서열에 대응하는 뉴클레오타이드를 순서대로 결합시켜 이중 가닥 DNA를 생성한다.
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(과학 기술 1) 행위자–연결망 이론-30문제(2024학년도 수능특강 대비)
(I410-113-24-02-088003763) 과학 지식은 다른 문화나 지식과 달리 사회적 맥락에 구속되지 않는 예외적 지식으로 간주되어 왔다. 그러나 모든 지식은 어떤 방식으로든 그것이 생산된 사회적 여건에 영향을 받으며, 따라서 과학 지식도 단순히 자연이라는 실재의 객관적 반영이 아니라 다양한 사회적 요인에 영향을 받는 사람들이 구성하는 유동적 결과물이라는 주장이 최근 힘을 얻고 있다. 라투르가 제시한 행위자–연결망 이론은 과학 지식의 형성 과정에 대해 위와 같은 구성주의의 입장을 취하면서도 모든 지식의 가치가 동등하다고 보는 극단적 상대주의에 빠지지 않기 위한 노력의 일환이라 할 수 있다.
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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.
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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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(기술) 밀리미터파가 바꾸는 세상-11문제(EBS 독해의 원리 독서 변형)
밀리미터파의 특징과 활용 분야 및 전망에 대해 설명하고 있는 글이다. 밀리미터파는 파장이 짧아 주파수가 30~300GHz로 높은 전파이다. 주파수가 높기 때문에 진동수가 많아 대용량 정보를 전송하기에 적합하다. 하지만 도달 거리가 짧아 현재는 근거리 무선 통신에 많이 활용되고 있다. 밀리미터파는 투사나 반사의 성질이 크기 때문에 높은 해상도의 정보를 제공해 준다.
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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 기술 3) 창의성과 뇌-30문제(2024학년도 수능특강 대비)
(I410-113-24-02-088003834) 표준국어대사전은 ㉠창의성을 ‘새로운 것을 생각해 내는 특성.’으로 단순하게 정의하고 있지만, 창의성은 여러 가지 인지적, 정서적, 의지적 요소가 결합된 특성이다. 창의성은 창조적인 직업군이라고 할 수 있는 과학자, 작곡가, 화가, 소설가, 시인에게 두드러지는 특성이다. 이들은 세상에 없었던 자신만의 고유한 것을 만들어 내는 데 능하다. IQ가 매우 높으면 천재라고 하지만 그들이 모두 창의성이 높은 것은 아니며, 창의적인 성과를 낸 인물들이 모두 IQ가 탁월하게 높은 것도 아니다. 오히려 학습 부진아가 창의적 성과를 낸 경우도 있다. 아인슈타인은 읽기와 산수에 학습 장애가 있었고 다윈은 언어 습득과 읽기에 장애가 있었지만 역사상 가장 창의적인 과학적 성과를 내놓았다. 또한 어떤 영역에서 뛰어난 능력을 가진 사람이 모두 창의적인 것도 아니다. 그러면 창의성을 구성하는 여러 요소 중에서 유창성과 의지력이 어떻게 뇌에서 발현되는지 검토해 보자.
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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.
