(과학) 물질의 상 변화-주관식 19문제(2020 EBS 올림포스 국어 대비)
우리 주위의 물질이 나타내는 상태는 액체, 기체, 고체의 세 가지 상태로 구분된다. 그런데 물질은 한 가지 상태에서 다른 상태로 변화할 수 있다. 물질의 상태가 온도, 압력 등 일정한 외적 조건에 따라 한 상에서 다른 상으로 변할 수 있는 것이다. 특히 액체는 기체로 변하기도 하고, 고체로 변하기도 한다.
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4-3. 생태계의 다양성 그리고 공존(이은희)-기출 32문제(2015 미래엔 독서)
많은 사람이 진화에는 우열 관계에 바탕을 둔 특정한 방향이나 목적을 향하는 성질이 있다고 오해한다. 즉, 세월이 지날수록 생물체는 이전보다 더 ‘훌륭한’ 것이 되어 이상적인 생물체의 모습에 한 발씩 가까워지며, 열등한 존재는 진화를 거쳐 고등한 존재로 발전된다고 여긴다. 얼핏 보면 생물체가 진화를 거쳐 단순한 존재에서 복잡한 존재로, 미숙한 개체에서 성숙한 개체로 바뀌는 듯 보여 진화가 발전과 개선을 내포하고 있다고 생각하기 쉽다. 생물체의 변이는 우연적인 사건이지만, 오랜 세월을 거쳐 누적되다 보면 마치 누군가 의도를 가지고 특정 개체만을 선별해 낸 듯이 뛰어난 형질을 지닌 생물 종이 남는 경우가 있기 때문이다. 하지만 이는 생물체의 진화가 ‘환경에 더 잘 적응한 개체가 선택되는 방식’으로 이루어져 왔기 때문에 일어나는 결과일 뿐, 애초에 그런 결과를 염두에 두고 만들어졌다는 뜻은 아니다.
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(과학) 바이러스-9문제(201603. 고1 기출, 변형)
바이러스란 스스로는 증식할 수 없고 숙주 세포에 기생해야만 증식할 수 있는 감염성 병원체를 일컫는다. 바이러스는 자신의 존속을 위한 최소한의 물질만을 가지고 있기 때문에 거의 모든 생명 활동에서 숙주 세포를 이용한다. 바이러스를 구성하는 기본 물질은 유전 정보를 담은 유전 물질과 이를 둘러싼 단백질 껍질이다.
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(주제 통합) 빛과 색에 대한 이해, 무지개의 형성 원리-18문제(2022학년도 수능완성 기출, 변형)
빛과 색의 실체를 밝히려는 노력은 고대 그리스로부터 시작되었으며, 중세 아랍에서는 실험적 방법을 통해 빛과 관련된 여러 현상들을 파악하기도 했다. 무지개는 태양광이 프리즘의 역할을 하는 물방울을 통해 분해될 때, 시야각 내에 퍼진 무수한 색깔의 빛이 눈에 포착되는 자연 현상이다. 태양광이 물이나 유리 등 투명한 물체 속에서 나아갈 때는 공기 속을 나아갈 때에 비해 속도가 느려져 진로가 꺾이는 굴절이 일어난다. 감속이 클수록 굴절률이 크고 그 정도는 빛의 색깔에 따라 달라지는데, 적색은 굴절률이 가장 작고 보라색은 굴절률이 가장 크다.
(기술) 조광 유리-11문제(2022학년도 수능특강 기출, 변형)
이 글은 투명 상태와 불투명 상태 사이에서 자유롭게 변환이 가능한 조광 유리를 만드는 방법을 설명하고 있다. 조광 유리를 만드는 데 가장 많이 사용되는 방식은 전기적 변환 방식으로, 이 중 가장 대표적인 용액형 방식은 전자를 주고받으면서 광학적 성질이 변화하는 산화, 환원 착색제를 이용하는 것이다. 그러나 전기적 변환 방식으로 제작한 조광 유리는 비경제적이고 외부에서 유입되는 대부분의 빛을 흡수하여 실내로 유입되는 열이 존재한다는 단점이 있다.
(과학) 관성 항법 장치(가속도 센서와 자이로스코프)-33문제(201811, 고2 대비)
(I410-113-24-02-088018077) 자동 조종 장치는 조종사가 비행 전에 미리 입력한 데이터에 따라 자동으로 비행 경로 및 고도를 유지해 주는 장치이다. 자동 조종 장치에서 관성 항법 장치라고 불리는 감지 센서는, 다양한 비행 상황에 대응하기 위해 비행기의 이동 방향, 이동 거리, 속도 등을 지속적으로 정확하게 측정하는 역할을 한다. 이 장치의 핵심은 가속도 센서와 자이로스코프인데, 이를 통해 측정된 값을 계산하여 운항 정보를 파악함으로써 비행기가 정해진 경로로 운항할 수 있게 되는 것이다.
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(과학 기술) CPU 스케줄링-37문제(2024학년도 수능완성 실전 4 기출과 변형)
(I410-ECN-0102-2023-000-001614464) 사용자가 컴퓨터로 음악을 ⓐ듣는 프로그램의 실행 버튼을 누른다고 해서 그 프로그램이 곧바로 실행되는 것은 아니다. 운영 체제는 대기 목록인 ‘대기열’에 실행시킨 순서대로 프로그램을 등록해 두었다가, 이 중 하나를 ⓑ골라 중앙 처리 장치인 CPU를 할당하고 동시에 대기열에서는 삭제한다. 즉 프로그램이 실행중이라는 것은 프로그램에게 CPU를 할당한 상태를 의미한다. 만약 10초 길이의 음악이 재생 후 종료되었다면 음악 재생 프로그램에게 CPU를 할당한 10초를 음악 재생 프로그램의 ‘실행 시간’이라 한다. 그런데 한 개의 CPU에는 한 번에 한 개의 프로그램만 할당할 수 있어서 대기열에 등록된 것 중 어느 것을 골라 할당할 것인지는 운영 체제의 일부인 CPU 스케줄링이 결정한다.
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(실전 1-과학) 시간 생물학-31문제(2024학년도 수능특강 기출 및 변형)
지구에 살고 있는 유기체들은 하루를 주기로 자전하는 지구 환경에 적응하며 살아가고 있다. 지구상의 식물이나 동물은 이러한 환경에 적응하여 24시간을 주기로 그 모습이나 생리 작용 등이 반복적으로 변화하는데, 이를 일주기 리듬이라고 한다. 수면 주기, 호르몬 분비, 음식 섭취 및 혈압과 체온 조절에 이르기까지 유기체의 거의 모든 생리, 대사, 행동은 이 리듬에 맞추어져 있다. 유기체가 이러한 주기적 특성을 보인다는 사실은 이미 많은 연구 결과를 통해 밝혀져 왔는데, 2017년 노벨상을 수상한 제프리 홀과 마이클 로스배시, 그리고 마이클 영의 연구로 드디어 이러한 현상의 작동 원리가 규명되었다.
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(과학 기술 12) 전계 방출-27문제(2024학년도 수능특강 대비)
(I410-113-24-02-088004135) 금속이나 반도체 표면에서 전자를 방출하여 이를 이용하는 기술은 디스플레이, 센서, 의료 분야 등 다양한 분야의 핵심 소자에서 필요한 기술이다. 금속과 반도체의 표면에서 진공 속으로 전자를 방출하는 방법은 크게 열전자 방출과 전계 방출로 나눌 수 있다. 열전자 방출은 금속에 전압을 걸어 전류가 흐를 때 금속 물질의 저항에 의해 금속이 가열되는 줄(Joule) 가열 현상을 이용하는데 가열된 금속 내의 전자가 열적으로 에너지를 받아 금속 표면의 전위 장벽을 넘어 방출되는 현상이다. 금속에 구속되어 있는 전자가 에너지를 받아 전위 장벽을 넘어야 금속의 구속에서 벗어날 수 있으며 이때 전위 장벽의 크기에 해당하는 에너지를 일함수라 한다. 따라서 일함수는 전자가 방출되는 데 필요한 최소 에너지이다. 물질의 종류에 따라 일함수는 고유한 값이며 일함수가 작을수록 물질로부터 열전자 방출이 쉽다.
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(과학) 동소체-27문제(2024 수특 독서 개념 학습 4 대비)
같은 원소로 이루어져 있지만 물리 및 화학적 성질이 다른 물질을 동소체라고 한다. 물질을 구성하는 원자의 종류는 같지만 동소체의 특성이 각각 다른 이유는 원자의 결합 방식이나 배열된 형태가 다르기 때문이다. 원자의 결합 방식 중 두 개 이상의 원자가 서로 전자를 공유하여 전자쌍으로 형성되는 화학 결합을 공유 결합이라고 한다. 공유 결합은 공유하는 전자쌍의 수에 따라 단일 결합, 이중 결합, 삼중 결합 등으로 분류할 수 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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(과학) 혜성의 정체-38문제(2023학년도 수능완성 4 대비)
고대인들은 추위와 더위, 사냥감들의 이동, 농사 시기 등 지상에서의 삶이 하늘에 달려 있다고 보고 하늘을 관찰했다. 지구상 대부분의 지역에서 사람들은 평균 10년에 한 번꼴로 하늘에 나타나는 특이한 천체를 보았다. 코마와 꼬리로 이루어져 있으며 고요한 하늘에서 빛나다가 천천히 희미해지는 천체는 바로 혜성(彗星)이었다. 과학이 발달하기 전의 사람들은 혜성의 출현을 하늘이 인간에게 보내는 경고이자 불운과 재앙의 ⓐ전조로 생각하여 관측 내용을 기록했다. 혜성은 지구상 많은 지역의 사람들이 주목했고, 유사한 의미를 부여했으며, 가장 많은 기록을 남긴 특이한 천체이다.
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(과학) 식물이 물을 끌어올리는 힘-12문제(2019년 6월 고1 기출, 변형 )
이 글은 식물이 물을 꼭대기의 잎까지 끌어 올리는 세 가지 힘에 대해 설명하는 글이다. 첫째, 뿌리에서는 뿌리털 안과 흙 속의 농도 차이에 따라 삼투압이 발생한다. 물이 흡수될 때 밀고 들어오는 압력에 따라 뿌리압이 발생하고 그 힘에 의해 물이 위로 상승한다. 둘째, 식물체 안의 가느다란 물관에서 모세관 현상이 발생한다.
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(기술) 아날로그 디지털 변환기(ADC)-27문제(202403, 고3 대비)
디지털카메라는 피사체에 반사된 빛이 렌즈를 통해 ㉠이미지 센서에 피사체의 상이 맺히도록 만들고, 이 상을 이미지 데이터로 변환하여 한 장의 사진으로 저장한다. 이미지 센서에서 상이 맺히는 곳은 많은 수의 아주 작은 화소가 격자 모양으로 배열된 ‘화소 평면’이다. 여기에 피사체의 상이 맺힐 때, 화소 각각의 위치에서 얻어진 빛의 밝기를 나타내는 데이터의 배열이 한 장의 사진이 된다.
(기술) 핵자기 공명을 활용하는 기술-35문제(2023 수능완성 2 대비)
‘핵자기 공명’은 자기장 속에 놓인 시료의 원자핵이 특정 주파수의 전자기파와 공명하는 현상이다. 핵자기 공명으로 시료를 검사할 경우에 검사 과정에서 시료의 손상을 주지 않고, 한 번 검사한 시료라도 다시 검사가 가능하다. 이러한 장점 때문에 핵자기 공명을 활용한 기술은 의학 또는 화학 분야에서도 사용되고 있다.
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(과학) 브루커의 생명 과학-9문제(201603. 고2 기출, 변형)
찰스 다윈은 어린 식물이 빛의 방향으로 휘는 것을 보고 어린 식물의 일부 부위를 가리거나 절단한 후 햇빛에 노출시키는 실험을 진행하였다. 이 실험 이후에 보이센옌센은 식물이 특정 부분에서 빛을 인식하고, 그 부분에서 화학 물질이 줄기를 따라 뿌리 쪽으로 이동한다는 것을 실험으로 확인하였다. 벤트는 이 화학 물질을 ‘옥신’이라고 이름 지었다.
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(주제 통합) 외계 생명체 탐사-27문제(2022학년도 수능완성 기출, 변형)
인간이 외계 지적 생명체에 대해 관심을 가진 것은 아주 오래된 일이었으며, 과학적인 관점에서 접근하기 시작한 것도 몇 세기 전의 일이다. 18세기 말 유럽에는 외계 지적 생명체의 문제를 다룬 과학 서적이 다수 있었고 19세기 초 유럽인들은 혹시 있을지도 모를 외계 지적 생명체와의 교신을 시도했다. 20세기 중반에 들어서 전파 망원경이라는 혁신적 도구를 통해 우주 공간 속 외계 지적 생명체를 체계적으로 탐색하는 작업이 시작되었다.
(과학 기술 11) 단일벽 탄소 나노 튜브-18문제(2022학년도 수특 기출, 변형)
이 글은 탄소 나노 튜브(CNT)의 독특한 전기적 성질과 CNT를 전자 소자에 적용하였을 때의 장점을 설명하고 있다. 단일벽 CNT는 정육각형 벌집 모양의 흑연 면이 말리는 방법에 따라 지그재그형 단일벽 CNT, 암체어형 단일벽 CNT, 그리고 카이랄 단일벽 CNT로 나뉜다.
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(과학) 택시 기하학-해설(2022학년도 수능특강 개념 학습)
이 글은 비유클리드 기하학 중 하나인 택시 기하학의 내용과 의의를 제시하고 있다. 유클리드 기하학에서의 평면 및 거리를 택시 기하학에서의 평면 및 거리와 비교하면서 두 이론의 차이를 통해 다양한 상황에 따라 다양한 이론이 적용될 수 있음을 설명하고 있다.
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(과학) 알기 쉬운 열전달-10문제(2020년 11월 고1 기출, 변형)
이 글은 과학적 원리를 일상생활의 상황과 연관시켜 설명한 글이다. 열전달, 전도, 열전달률, 열전도도 등의 개념을 제시하고, 튀김의 조리 과정을 통해 이를 설명하였다. 열전도는 온도 차이에 의해 일어나고 물질과 물질 사이, 한 물질 내에서도 발생한다.
