(과학) 선박에 작용하는 세 가지 저항-35문제(2023학년도 수능완성 5 대비)
선박이 항해할 때 일반적으로 선체에는 조파 저항, 마찰 저항, 조와 저항이라는 세 종류의 저항이 작용하여 운항 효율에 영향을 준다. 항해하는 선박을 상공에서 보면 ⓐ선체 측면에서 비스듬하게 나가는 물결과 선미(船尾)에서 선박의 진행 방향과 거의 수직으로 나가는 물결이 있다는 것을 알 수 있다. 물결은 선박이 물의 표면을 밀어내면서 진행하기 때문에 생기는 것으로 선박의 운항에 저항으로 작용한다. 이와 같이 유체 속을 운동하는 물체가 파동을 일으킴으로써 받는 저항이 조파 저항이다.
(기술) 컴퓨터 캐싱-19문제(2020년 9월 고1 기출, 변형)
CPU가 요청한 데이터가 캐시 기억장치의 라인에 없는 ‘캐시 미스’가 발생하고 그 라인에 다른 블록이 저장되어 있을 경우 그 블록을 지우고 새로운 블록을 저장한다고 하였다. 따라서 캐시 기억장치의 하나의 라인은 특정된 하나의 블록이 아니라 여러 개의 블록을 저장할 수 있으며, 다만 동시에 여러 블록을 저장할 수는 없을 뿐이다.
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(과학 기술 6) 골딩햄의 음속 측정-34문제(2025학년도 수능특강 대비)
1635년에 가상디는 빛의 속력이 무한대라는 가정하에 멀리에서 쏜 대포의 불빛과 소리가 도달하는 시간의 차이를 잼으로써 음속을 측정하고자 했다. 그는 대포에서 관측자까지의 거리를 대포의 불빛을 본 후에 대포 소리가 들리기까지 경과한 시간으로 나눔으로써 음속을 계산했던 것이다. 그가 측정 결과로부터 얻은 값, 즉 음속의 측정값은 478.4m/s로 오늘날 알려진 실젯값보다 상당히 컸다. 이후 메르센은 448.2m/s, 보렐리와 비비아니는 349.8m/s 등 실젯값에 더 가까운 측정값을 내놓았지만 여전히 오차는 컸다. 1738년에 파리 과학 아카데미는 0℃로 환산했을 때 332m/s로 실젯값에 매우 근사한 값을 얻었다. 이때까지 음속 측정은 온도, 습도, 기압, 바람의 방향이 음속에 미치는 효과를 엄밀하게 고려하지 않았다.
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(과학) 소리의 높낮이 지각-33문제(202403, 고2 대비)
귀 안쪽에 위치하는 달팽이관은 림프액이 차 있는 달팽이 모양의 청각 기관이다. <그림>은 달팽이관의 횡단면을 확대한 것이다. 달팽이관 안에는 관의 모양을 ⓐ따라 기저막이라는 긴 막이 존재하며, 기저막 위로는 털 세포가 배열되어 있다. 기저막과 털 세포는 소리의 높낮이를 지각하는 데 있어서 중요한 역할을 한다.
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(기술) 눈 굴절력-해설(202310, 고3 기출)
(I410-ECN-0102-2023-000-002076995) 눈의 기능은 시력으로 평가되기 때문에 정시와 비정시를 구별하고 이해하는 것은 매우 중요하다. 정시와 비정시는 눈의 생물학적 구조와 광학적 특성에 의해 결정되는데 눈의 구조는 각막, 수정체, 방수, 유리체 등으로 복잡하게 구성되어 눈에서 일어나는 굴절 현상을 이해하는 것이 쉽지 않으며, 그 특성이 사람마다 다르다. 따라서 눈의 굴절 현상에 대한 이해도를 높이고 초점이 맺히는 상태를 예측하는 데 도움이 될 수 있도록 눈의 구성 요소들의 수치를 표준화하여 만든 것이 모형안이다.
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(기술) 이중 편파 레이더-31문제(202307, 고3 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-001622837) 집중 호우나 우박, 폭설 등과 같은 기상 현상은 재해로 이어질 수 있어 강수량을 예측하여 피해에 대비해야 한다. 최근에는 이중 편파 레이더 관측을 통해 10분마다 강수 정보가 갱신되는 등 보다 신속하고 정확한 기상 관측이 이루어지고 있다. 그렇다면 이중 편파 레이더는 어떻게 기상 현상을 관측하는 것일까? 기본적으로 기상 관측 레이더는 대기 중으로 송신된 전파가 강수 입자에 부딪혀 되돌아오면 수신된 전파를 분석한 후 여러 변수를 산출하여 강수 입자를 분석한다.
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(과학 기술) DNA의 손상과 복구 메커니즘-36문제(2023 수능완성 3 대비)
생명체 구성의 기본 단위는 세포이며, 세포는 핵, 막, 세포 내소기관들로 구성되어 있다. 이 중 핵은 세포 증식과 유전 현상 등의 생명 활동의 중심을 담당한다. 세포의 핵 속에는 유전 정보가 담긴 염색체가 있고, 이의 주요 {구성}요소는 DNA이다. DNA는 당과 인산, 염기로 구성된 뉴클레오타이드가 사슬처럼 연결된 중합체이다. 하나의 뉴클레오타이드에 있는 당과 다른 뉴클레오타이드에 있는 인산이 공유 결합을 하여 축을 이루며 연결되고 이 축을 따라 뉴클레오타이드의 염기가 배열된다.
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(기술) 데이터 구조와 알고리즘-26문제(202203, 고3 대비)
문자 입력 창에 한 글자만을 입력했는데 완성된 문구가 제시되는 자동 완성을 경험해 보았을 것이다. ‘코’라는 문자를 입력했다면 ‘코피’, ‘코로나’ 등이 후보로 제시되어 휴대 전화와 같이 문자 입력이 불편한 경우 문자 입력을 편리하게 할 수 있다. 이는 사용했던 단어들 중에서 입력되는 문자와 첫 글자부터 일치하는 것을 찾고 그중 사용 빈도가 높은 단어들을 후보로 제시하는 것이라고 할 수 있다.
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(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.
(과학 기술 13) 자동차 변속기의 원리-24문제(2022학년도 수능특강 기출, 변형)
이 글은 자동차 변속기의 원리에 대해 설명하고 있다. 자동차의 엔진은 열에너지를 운동 에너지로 변환시켜 동력을 얻지만, 그것은 바퀴로 바로 전달되지 않고 변속기를 통해 전달된다. 변속기는 자동차의 주행 상황에 맞게 회전수와 힘을 조절하는 역할을 한다. 이 글에서는 변속기가 어떤 원리로 회전수와 힘을 조절하는지 설명하고, 수동 변속기와 자동 변속기의 특성과 차이가 무엇인지에 대해 설명하고 있다.
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(과학 기술 4) 민코프스키의 4차원 시공간과 세계선-21문제(2022학년도 수능특강 기출, 변형)
이 글은 민코프스키가 제시한 4차원 시공간 좌표와 세계선 개념에 대해 설명하고 있다. 아인슈타인은 갈릴레이의 상대성 원리와 빛의 속도는 항상 일정하다는 법칙이 모순된다는 것을 발견하고 특수 상대성 이론을 완성해 냈다. 민코프스키는 4차원 시공간 좌표와 이에 기반한 세계선이라는 개념을 도입하여 아인슈타인의 특수 상대성 이론을 뒷받침하였다.
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(기술) 유형거의 구조와 특징-30문제(201806, 고2 대비)
(I410-113-24-02-088003709) 정조 임금이 애초 10년을 잡았던 수원 화성 공사를 2년 7개월 만에 끝낼 수 있었던 까닭은 무엇일까? 그것은 정약용이 발명한 ‘유형거(游衡車)’라는 특별한 수레 덕분이었다. '화성성역의궤'의 기록에 따르면 성을 쌓는 돌을 운반할 때 유형거를 이용함으로써 공사 기간을 단축하고 비용도 크게 절약할 수 있었다고 한다.
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(과학 기술) 클라우드 컴퓨팅-32문제(2024 수능완성 대비)
I410-ECN-0102-2023-000-001634460 최근 컴퓨팅 환경은 인터넷과 결합한 가상화 기반의 클라우드 컴퓨팅 플랫폼이 일반화되고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 이용자가 언제 어디서나 필요한 만큼의 IT 시스템 자원을 필요한 시간만큼 이용할 수 있도록 인터넷을 통해 제공하는 기술을 뜻한다. 클라우드 컴퓨팅 이용자는 자신이 별도의 소프트웨어를 설치하지 않아도 클라우드 컴퓨팅을 이용할 수 있다. 또한 클라우드 컴퓨팅을 이용하면 IT 시스템 자원과 소프트웨어를 구입하고, 관리하는 데 소요되는 비용을 거의 ⓐ들이지 않으면서도 IT시스템 자원과 소프트웨어를 필요한 만큼 사용할 수 있다. 하지만 클라우드 컴퓨팅은 중앙 집중형 데이터 센터에서 데이터를 처리하기 때문에 데이터 송수신의 지연 문제나 데이터 저장 및 관리에 대한 보안 문제의 위험성이 크다.
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(기술) 인류 최초로 중력파를 관측한 LIGO의 작동 원리-주관식 20문제(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) 신경 세포의 신호 전달-주관식 18문제(2020 EBS 올림포스 국어 대비)
전기가오리는 몸속에 있는 수많은 세포 전지를 이용해 엄청난 크기의 전기 충격을 발생시킨다. 우리 몸의 신경 세포는 일시적으로 전위차를 만들어 회로망을 ⓐ구성해 낸다. 미래에 우리의 기억력을 더 좋게 할 수 있는 회로망을 만들어 내는 데 필요한 것이 바로 생명체 전지라고 한다. 우리의 몸속에서는 어떤 전기 현상이 일어나고 있는 것일까? 신경 세포의 신호 전달 과정은 생명체의 세포가 전지 역할을 한다는 것을 보여 준다.
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(과학 기술 7) 빛 덫의 원리와 활용-15문제(2022학년도 수능특강 기출, 변형)
이 글은 빛 덫의 원리와 활용에 대해 설명하고 있다. 빛 덫은 작은 물체를 공간상에 고정하거나 옮길 수 있는 극도로 정밀한 장치이다. 애슈킨은 중심축에서 멀어지면서 빛의 세기가 약해지는 빛다발을 투명한 입자를 향해 쏘면 입자가 중심축 쪽과 빛다발의 진행 방향으로 이동하는 것을 활용하여 빛 덫을 만들었다.
(기술) 다중 접속 기술-20문제(202103 고3 기출, 변형)
한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해서 다중 접속 기술이 필요하다. 다중 접속 기술 중 부호 분할 다중 접속(CDMA) 방식은 확산 코드를 이용하여 각 사용자의 신호를 구분하는 방식이다. 송신자는 송신하려는 정보에 확산 코드를 결합하여 송신하고, 수신자는 수신된 신호를 송신자와 동일한 확산 코드를 이용하여 원래의 정보로 복원한다.
(과학 기술) 현가장치 스프링과 쇼크업소버-32문제(201711, 고2 대비)
(I410-113-24-02-088003852) 선반에 고정된 스프링 끝에 추를 매달면 추의 무게와 스프링이 추를 당기는 힘이 같아지는 지점에서 추는 멈추게 된다. 이 상태에서 추를 아래로 잡아당겨 보자. 추를 당기는 힘으로 인해 스프링은 늘어나는데 아래로 잡아당길수록 더 큰 힘이 필요하다. 이는 추를 당기는 힘에 대항하는 스프링의 탄성력 때문이다. 탄성력이란 고무줄이나 스프링같이 탄성을 가진 물체가 원래의 모양으로 되돌아가려는 힘이며, 길이를 늘이거나 압축하는 방향의 반대 방향으로 작용한다. 당겼던 추를 놓으면 탄성력에 의해 추는 상하로 진동하다가 추를 당기기 전과 동일한 지점에서 멈추게 된다. 이 지점을 평형점이라고 한다.
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(과학) 양안시(이론과 실제)-30문제(201910, 고3 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-001623152) 시야란 시선을 한곳에 고정하고 한 번에 볼 수 있는 범위를 의미한다. 한쪽 눈의 시야는 시선을 중심으로 코 쪽으로 60°이고, 귀 쪽으로 100°이기 때문에 수평적으로 두 눈의 시야는 약 200°가 된다. 그러나 물체가 두 눈의 시야에 있다고 해서 뚜렷하게 볼 수 있는 것은 아니다. 시선을 중심으로 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 시야가 겹치는 120° 범위 안에 있는 물체는 뚜렷하게 볼 수 있지만 두 눈의 시야가 겹치지 않는 양 귀 쪽 40° 범위 안에 있는 물체는 그렇지 않다.
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(실전 2-과학) 회전 기준계의 가상의 힘-26문제(2024학년도 수능특강 기출 및 변형)
태풍은 폭우와 강풍을 동반해 큰 피해를 초래한다. 태풍은 열대 저기압이 발전한 것으로 그 중심은 바깥보다 기압이 낮아 주변의 공기를 빨아들인다. 이때 발생해 작용하는 힘은 저기압의 중심을 향하기 때문에 뉴턴의 운동 법칙에 따르면 바람이 태풍의 중심으로 곧바로 향해야 한다. 그런데 태풍의 바람 방향을 알려 주는 소용돌이의 무늬를 보면 태풍 주변의 바람이 태풍 중심을 향해 곧장 들어가지 않고 돌고 있음을 알 수 있다. ㉠지구 북반구에서 발생하는 태풍의 바람은 시계 반대 방향으로 돌아서 태풍의 중심으로 들어간다. 이 방향은 기압 차이에 의한 힘의 방향과 일치하지 않는 것이다. 이와 같은 현상은 어떤 과학적 원리와 관련이 있을까?
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(과학) 소리 세기의 지각-28문제(2024 수특 독서 개념 학습 3 대비)
귀가 아플 정도로 시끄러운 소리가 있는가 하면 들릴 듯 말 듯 작은 소리도 있다. 큰 소리는 강한 소리이고 작은 소리는 약한 소리이다. 소리가 크고 작은 정도를 소리 세기라고 한다. 소리 세기는 소리가 전달하는 단위 시간당 에너지에 따라 달라진다. ㉠소리 세기는 W/m(제곱미터당 와트)라는 단위를 써서 나타낸다. W(와트)는 단위 시간당 전달되는 에너지의 단위로, 1W는 1초에 1J(줄)의 에너지 전달을 의미하므로 1W/m는 1초에 1제곱미터당 1J의 에너지를 전달하는 소리 세기를 의미한다. 소리는 매질에 일으키는 압력 진동의 일종인데, 큰 소리일수록 단위 시간당 단위 면적에 큰 진폭의 압력 진동을 일으킨다.
