(기술) 바코드-10문제(2022 수특 독서 기출, 변형)
이 글은 바코드의 형태, 종류, 원리 등에 대한 정보를 설명하고 있다. 일상생활 속에서 바코드는 스캐너, 디코더, 컴퓨터를 거치며 상품과 관련된 정보를 제공한다. 적은 양의 정보를 전달하던 최초의 바코드는 이진수 원리를 활용하여 정보를 제공하는 형태였고, 이후 등장한 표준형 바코드는 제조국, 제조업체, 상품 정보 등을 구별하여 담아내는 형태로, 이전보다 더 많은 정보를 담아낼 수 있게 되었다.
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(기술) 인류 최초로 중력파를 관측한 LIGO의 작동 원리-13문제(2020 EBS 올림포스 국어 대비)
빛은 파동이어서 일종의 물결 모양으로 전달된다. 두 빛이 합쳐질 때 물결 모양 높낮이가 똑같은 상태로 동시에 들어오면, 합쳐진 빛의 물결 모 양이 더 커지는 현상을 ‘보강’ 또는 ‘증폭’이라 한다. 하지만 어떠한 이유로 한쪽 빛이 더 늦게 또는 더 빨리 들어와 위상이 정반대인 상태로 합쳐지는 경우도 있는데 이 경우 빛의 물결 모양이 없어지며 이를 ‘상쇄’라 한다. 또한 이렇게 합쳐진 빛의 물결 모양이 변하는 것을 ‘간섭’ 현상이라고 한다. 간섭 현상을 이용하면 두 빛의 상대적 변화를 감지할 수 있다. 광속으로 날아가는 빛을 또 다른 빛을 이용해 관측하는 것으로, 각각의 빛이 상대 빛을 관측하는 셈이다. 이렇게 빛의 간섭 현상을 측정할 수 있는 장치를 ‘간섭계’라고 하고, 광원으로 레이저를 사용하면 ‘레이저 간섭계’가 된다.
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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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(과학) 청각의 원리-35문제(202206, 고1 대비)
전자 녹음 장치에 녹음된 자신의 목소리를 스피커를 통해 들으면 어색하게 느껴진다. 그 이유를 이해하기 위해서는 소리가 무엇이며 어떤 과정을 통해 들리게 되는지 살펴볼 필요가 있다.
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(기술) 선박의 진수와 드라이 독-18문제(202110, 고3 기출, 변형)
선박의 진수란 새로 건조한 배를 처음 물에 띄우는 것을 말한다. 선박 진수에 가장 보편적으로 사용되는 시설은 드라이 독이다. 드라이 독은 선박 출입이 가능하도록 육상에 직육면체 형태로 땅을 파서 만든다. 바다와 접한 독의 입구에는 독의 외부와 내부를 분리하는 수문을 설치하는데, 수문의 내부는 물을 채우거나 뺄 수 있는 구조로 되어 있다. 이는 부력을 활용하여 수문을 열고 닫기 위한 것이다.
(기술) 눈 굴절력-34문제(202310, 고3 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-002076879) (＋)구면 렌즈를 통과한 광선은 모이게 되고 (－)구면 렌즈를 통과한 광선은 퍼지게 되는데, 이때 광선을 모이게 하거나 퍼지게 하는 정도를 ㉠굴절력이라고 한다. 굴절력은 무한히 멀리서 렌즈로 들어온 광선이 렌즈를 통과할 때 렌즈로부터 형성된 초점과 렌즈 사이의 거리인 초점 거리를 역수로 표시하고, 디옵터(D)를 단위로 한다. 예를 들어 무한히 멀리서 렌즈로 들어온 광선이 (＋)구면 렌즈를 통과한 후 1m 떨어진 거리에 초점이 맺혔다면 이 구면 렌즈의 굴절력은 ＋1D(=+1/1m)가 된다.
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(과학) 생명체의 기초 대사량 측정 방법과 그 의미-33문제(2023학년도 수능 기출 대비)
하루에 필요한 에너지의 양은 하루 동안의 총 열량 소모량인 대사량으로 구한다. 그중 기초 대사량은 생존에 필수적인 에너지로, 쾌적한 온도에서 편히 쉬는 동물이 공복 상태에서 생성하는 열량으로 정의된다. 이때 체내에서 생성한 열량은 일정한 체온에서 체외로 발산되는 열량과 같다. 기초 대사량은 개체에 따라 대사량의 60~75%를 차지하고, 근육량이 많을수록 증가한다.
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(기술) 데이터 통신과 네트워킹-29문제(202210, 고3 대비)
일반적으로 거리는 두 개의 지점이 공간적으로 ⓐ떨어진 정도를 나타내는 물리적 개념이다. 2차원 평면에 두 지점이 (0,0)과 (1, 1)에 있다면 두 지점 사이의 최단 거리는 두 점을 잇는 직선의 길이 (루트2)가 된다. 한편 거리는 추상적인 성질이나 가치에 대한 차이를 나타내는 척도로도 사용될 수 있다. 이럴 경우 떨어진 정도를 나타내는 기능은 유지되지만, 기준이나 관점에 따라 거리를 계산하는 방법이 달라진다.
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(기술) C로 쓴 자료 구조론-32문제(202010, 고3 대비)
(I410-113-24-02-088004019) 병합 정렬은 정렬하려는 자료를 두 개의 부분 집합으로 반복 분할하여 정렬하는 방식이다. 큰 집합 하나를 정렬하는 것보다 작은 두 개의 부분 집합을 정렬하는 것이 연산 횟수가 줄어들기 때문이다. 기수 정렬은 원소들의 각 자릿수를 확인하여 정렬하는 방식이다. 각각의 정렬 방식은 정렬하려는 자료들의 초기 나열 상태에 따라 효율성이 다르다.
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(과학 기술 4) 군집의 다양도 지수와 천이-35문제(2025학년도 수능특강 대비)
생태학에서는 식물 군집이나 조류 군집처럼 일정한 공간 내에 존재하는 모든 종의 무리를 군집이라고 정의한다. 군집에 대해 이해하고 분석하는 데 있어 가장 단순한 척도는 군집 내에서 일정한 면적 안에 있는 종의 수, 즉 종 풍부도이다. 그러나 군집을 구성하고 있는 각 종의 1개체 수가 모두 동일한 것은 아니기 때문에 종 풍부도만으로 군집의 특성을 설명하기는 어렵다. 이를 보완하기 위해 특정한 표본구에 있는 모든 개체 수를 헤아리고 각 종이 차지하는 개체 수를 따져 각 종이 차지하는 비율을 구하는데, 이 척도를 상대 풍부도라고 한다.
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(기술) 열차의 안전 운행을 위한 장치-33문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
[I410-113-24-02-088610973] 열차 운행의 중요한 과제는 열차를 신속하게 운행하면서도 열차끼리의 충돌 사고를 방지하는 것이다. 열차를 운행할 때는 일반적으로 역과 역 사이에 일정한 간격으로 구간을 설정하고 하나의 구간에는 한 대의 열차만 운행하도록 하는데, 이러한 구간을 ‘폐색구간’이라고 한다. 폐색구간을 안전하게 관리하면서도 열차 운행의 속도를 높이는 데 도움을 주기 위해서 열차나 선로에는 다양한 안전장치들이 설치되어 있다.
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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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(기술) 수소전기차-12문제(202109, 고1 기출, 변형)
자동차에서 배출되는 오염 물질로 인한 대기 오염 및 기후 변화 문제가 심각해지면서 세계 각국은 온실가스의 배출 억제를 위해 자동차 분야 규제를 강화하고 있어 오염 물질의 배출이 적은 친환경차가 주목을 ㉮받고 있다.
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(과학 기술 8) 자율 주행 자동차와 라이다 센서-21문제(2022학년도 수능특강 기출, 변형)
이 글은 최근 각광을 받고 있는 자율 주행 자동차의 핵심 기술을 소개한 후 핵심 기술 중 하나인 인식 기술과 관련하여 라이다의 원리와 구체적 종류를 설명하고 있다. 라이다는 높은 출력을 지닌 레이저를 물체에 방사하고, 이 레이저가 물체에 반사되어 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 3차원 거리 정보를 획득하는 장치로, 자율 주행 자동차에는 3D 레이저 스캐너와 3D 플래시 라이다가 사용되는 것이 일반적이다.
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(과학 기술) 초정밀 저울의 작동 원리와 그 응용-33문제(202309, 고3 평가원 대비)
I410-ECN-0102-2023-000-001632855 저울은 흔히 지렛대의 원리를 이용하거나 전기 저항 변화를 측정하여 질량을 잰다. 그렇다면 초정밀 저울은 기체 분자나 DNA와 같은 미세 물질의 질량을 어떻게 잴까? 이에 답하기 위해서는 압전 효과에 대한 이해가 필요하다. 압전 효과에는 재료에 기계적 변형이 생기면 재료에 전압이 발생하는 1차 압전 효과와, 재료에 전압을 걸면 재료에 기계적 변형이 생기는 2차 압전 효과가 있다. 두 압전 효과가 모두 생기는 재료를 압전체라 하며, 수정이 주로 쓰인다.
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(기술) 딥러닝 기반의 객체 탐지-32문제(202207, 고3 대비)
객체 탐지(Object Detection)란 사람, 동물, 사물 등 이미지에 있는 여러 대상의 위치를 찾아 각 대상의 크기에 맞는 경계 상자를 표시하고, 미리 학습된 객체 데이터를 바탕으로 그 경계 상자 안의 대상이 어떤 객체인지 판별하는 작업이다.
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(인문) 감정이론과 인지주의적 이론-15문제(2018년 11월 고1 기출, 변형)
일반적으로 사람들은 정서와 감정을 동일한 것으로 여긴다. 그런데 오늘날의 심리 철학에서는 ‘정서’라는 개념을 특정 시점에서의 주관의 정신 상태라고 정의하면서 정서와 감정을 개념적으로 구분하고, 정서의 본질에 대해 이전부터 계속되어 온 철학적 탐구를 이어가고 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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(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) 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 기술 5) 프라이온-18문제(2022학년도 수능특강)
이 글은 프라이온이라는 단백질의 정체를 밝혀내어 뇌에 구멍이 뚫리는 다양한 질환의 원인을 밝혀낸 프루지너의 연구 내용과 과정, 그 성과에 대해 설명하고 있다. 프루지너의 연구는 분자 생물학의 근간을 이루는 센트럴 도그마의 과정을 부정하는 내용을 포함하고 있기 때문에 연구 과정 내내 많은 화제를 몰고 왔을 뿐만 아니라, 이후 광우병 등의 사회 문제와 관련되면서 지속적인 관심을 받아 왔다.
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(과학) 반추위 활동-36문제(2017학년도 수능 기출 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-002078111) 탄수화물은 사람을 비롯한 동물이 생존하는 데 필수적인 에너지원이다. 탄수화물은 섬유소와 비섬유소로 구분된다. 사람은 체내에서 합성한 효소를 이용하여 곡류의 녹말과 같은 비섬유소를 포도당으로 분해하고 이를 소장에서 흡수하여 에너지원으로 이용한다. 반면, 사람은 풀이나 채소의 주성분인 셀룰로스와 같은 섬유소를 포도당으로 분해하는 효소를 합성하지 못하므로, 섬유소를 소장에서 이용하지 못한다.
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(개념 학습 3-3. 과학) 펄서의 발견과 원리-33문제(2025학년도 수능특강 대비)
[I410-113-24-02-088609354] 1967년에 영국의 케임브리지 대학의 휴이시 연구 팀은 행성 간 공간 섬광을 연구하기 위하여 거대한 전파 망원경을 설치하였다. 행성 간 공간 섬광은 외계 전파원에서 오는 신호가 태양풍에 의해 교란되는 현상이다. 태양 표면에서 플라스마* 입자가 쏟아져 나오는 것이 태양풍인데, 태양풍이 태양 대기의 상태에 따라 요동을 치기 때문에 이로 인해 전파를 내는 천체에서 오는 전파 신호가 교란되어 깜빡거리는 것으로 관측된다.
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(과학 기술 11) 퓨가시티(fugacity. 기체의 비이상성)-26문제(2024학년도 수능특강 대비)
(I410-113-24-02-088004117) 퓨가시티(fugacity)는 열역학에서 기체와 액체라는 두 가지 상의 상평형을 설명하는 데 필요한 개념으로, 미국의 화학자이자 물리학자인 루이스가 20세기 초에 도입하였다. 그는 퓨가시티라는 용어를 사용하기 전에 ‘이탈 성향(escaping tendency)’이란 용어를 사용하였다. 그는 이탈 성향의 개념을 에너지의 흐름인 열과 온도의 관계를 통해 다음과 같이 설명했다. 두 개의 다른 물체가 서로 접해 있는 경우 두 물체 사이에 열의 이동이 없다면 열을 이동시키는 그 무엇인가의 세기나 크기가 서로 동일하다고 생각할 수 있다. 반면 한 물체에서 다른 물체로 열이 이동한다면 두 물체가 열을 이동시키는 그 무엇인가의 세기나 크기가 다르다고 생각할 수 있다. 여기서 그 무엇에 해당하는 것이 온도이다. 온도가 높은 물체는 에너지의 이탈 성향이 크지만, 온도가 낮은 물체는 에너지의 이탈 성향이 작다고 할 수 있다. 따라서 물체의 온도는 그 물체가 보유한 에너지의 이탈 성향을 나타낸다고 할 수 있다.
