(과학, 기술 2) 대사량과 열의 이동-11문제(2021학년도 수능특강 기출, 변형)
사람이 살아가기 위해서는 호흡을 하고, 혈액을 순환시키는 등 생명 유지를 위한 에너지도 필요하며, 일이나 운동과 같은 일상생활을 하기 위한 에너지도 필요하다. 인체에 필요한 에너지의 총량을 대사량이라고 하는데, 대사량은 생명 유지를 위해 필요한 최소한의 에너지인 기초 대사량과 운동과 일 등의 활동에 필요한 에너지인 활동 대사량의 합이다. 기초 대사량은 개인별로 차이가 있으며 성별, 연령 등 여러 요인의 영향을 받는다. 보통 체중이 무거울수록 기초 대사량이 크지만, 단위 체중당 기초 대사량은 체중이 작을수록 크다.
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(기술) 메타버스-12문제(202109 고3. 2022학년도 9월 평가원 기출, 변형)
‘메타버스(metaverse)’는 ‘초월’이라는 의미의 ‘메타(meta)’와 ‘세계’를 뜻하는 ‘유니버스(universe)’의 합성어로, 현실 세계와 가상 공간이 적극적으로 상호 작용하는 공간을 의미한다. 감각 전달 장치는 메타버스 속에서 사용자를 대신하는 아바타가 보고 만지는 것으로 설정된 감각을 사용자에게 전달하는 장치이다. 사용자는 이를 통하여 가상 공간을 현실감 있게 체험하면서 메타버스에 몰입하게 된다.
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(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) 차원해석-20문제(202106 고2 기출, 변형)
과학과 공학에서 ‘차원’이란 길이, 질량, 시간과 같이 일반화된 물리량의 성질을 말한다. 이러한 차원은 흔히 단위로 나타내는데 길이 단위인 미터(m), 질량 단위인 킬로그램(kg), 시간 단위인 초(s) 등이 있다. “학교까지의 거리는 100m이다.”라고 말할 때, 미터(m)는 거리를 나타내는 ‘단위’이고, 거리는 길이 ‘차원’에 해당한다. 미터(m), 킬로미터(km)처럼 하나의 차원을 표시하는 단위는 여러 개일 수 있다.
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(과학) 식욕의 작용 원리-20문제(202106 고1 기출, 변형)
이 글은 식욕 중추와 전두 연합 영역을 중심으로 식욕의 작용 원리에 대해 설명하고 있다. 식욕은 시상 하부의 식욕 중추에 있는 섭식 중추와 포만 중추의 작용으로 자연스럽게 조절되는데, 식욕 중추는 혈액 속에 있는 포도당, 인슐린, 지방산 등의 영향을 받는다.
(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.
(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.
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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.
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(기술) 전자레인지의 작동 원리-22문제(2022학년도 수능완성 기출, 변형)
열을 이용하여 식품을 조리할 때는 식품의 표면을 가열하여 열전도를 통해 열이 그 내부까지 전해지도록 하는 것이 일반적이다. 그런데 식품은 대개 열전도율이 낮아 가열 온도를 높일 경우 겉과 속의 온도 차이가 커지게 된다. 그 결과 겉은 타고 속은 익지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 열에 의해 영양소가 파괴될 수도 있다. 전자레인지는 전자기파의 한 종류인 마이크로파를 이용하여 식품을 조리하는 장치로 식품의 겉과 속을 동시에 고루 가열할 수 있다. 따라서 비교적 짧은 시간에 식품을 데울 수 있고, 수용성 비타민과 같은 영양소의 파괴를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
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(주제 통합) 외계 생명체 탐사-16문제(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.
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(인문) 안티호모에렉투스-18문제(202107 고3 기출, 변형)
인간은 자신의 의사와 관계없이 하나의 개체로 존재하다가 어디로 향하는지도 모르는 채 소멸되어 버리는 운명에 처해 있다. 인간이 처해 있는 이 실존적인 불안은 세상의 모든 개체들이 다른 모든 개체들과 수평적 모순 관계 속에, 그리고 개체의 존재와 소멸을 주관하는 미지의 절대적 존재와 수직적 모순 관계 속에 놓여 있기 때문이라고 말할 수 있다. 여기서 ‘수평적 모순’은 개체들 간의 다름에서 비롯되는 갈등을 뜻하며, ‘수직적 모순’은 절대적 존재가 개체에게 늘 알 수 없음으로 남아 있어 비롯되는 갈등을 뜻한다. 이 실존적 불안에 인간은 어떻게 대처해 왔는가.
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(기술) 운영체제-15문제(202107 고3 기출, 변형)
컴퓨터 과학자 데이크스트라가 ‘철학자의 만찬 문제’는 컴퓨터 내에서 여러 프로세스*가 서로 점유하고 있는 자원을 얻기 위해 상대방의 작업이 끝나기만을 기다리며 대기하는 ‘교착 상태’와 특정 프로세스가 원하는 자원을 계속 할당받지 못하는 ‘기아 상태’에 대한 대표적인 예시로 활용된다.
(과학 기술 12) 튜링의 반응–확산 모델-18문제(2022학년도 수특 기출, 변형)
이 글은 동물 무늬의 발현을 최초로 과학적으로 설명한 튜링의 반응–확산 모델을 소개하고 이를 계승·발전시킨 머레이의 연구를 소개하고 있다. 튜링에 의하면 동물 무늬의 발현에 관계하는 형태소인 활성자와 억제자가 확산만 하는 것이 아니라 확산하면서 반응이 수반된다는 소위 반응–확산 모델은 동물 무늬가 생성되는 이유에 대한 설명을 가능하게 한다.
(독서-기술) 모델링과 렌더링-16문제(2021학년도 수능 기출)
이 글은 3D 합성 영상을 생성, 출력하기 위해 거처야 하는 모델링과 렌더링의 개념과 방식을 설명하고 이를 바탕으로 생성된 프레임들이 동영상으로 출력되는 방식까지 설명하고 있다. 모델링은 3차원 가상공간에서 물체의 모양과 크기, 공간적인 위치, 표면 특성 등과 관련된 고유의 값을 설명하거나 수정하는 단계로 주로 3개의 정점으로 형성되는 삼각형을 활용한다.
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(과학 기술 12) 튜링의 반응-확산 모델-15문제(2022학년도 수특 기출, 변형)
이 글은 동물 무늬의 발현을 최초로 과학적으로 설명한 튜링의 반응–확산 모델을 소개하고 이를 계승·발전시킨 머레이의 연구를 소개하고 있다. 튜링에 의하면 동물 무늬의 발현에 관계하는 형태소인 활성자와 억제자가 확산만 하는 것이 아니라 확산하면서 반응이 수반된다는 소위 반응–확산 모델은 동물 무늬가 생성되는 이유에 대한 설명을 가능하게 한다.
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(과학) 알기 쉬운 열전달-20문제(202011, 고1 기출, 변형)
일상에서의 음식 조리 과정은 열전달에 관한 과학적 원리로 설명할 수 있다. 열전달은 열이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상인데 조리 과정에서는 전도에 의한 열전달이 많이 일어난다. 전도란 물질을 이루는 입자들의 상호작용을 통해 보다 활동적인 입자로부터 이웃의 덜 활동적인 입자로 열이 전달되는 현상이다. 이러한 전도는 온도 차이가 있는 경우에 일어나는데, 한 물질 내에서 발생하기도 하며 서로 다른 물질들이 접촉하는 경우에도 발생한다.
(실전 1-과학) 수소를 얻는 방법-15문제(2022학년도 수특 기출, 변형)
이상 기후 현상이나 미세 먼지 문제가 대두되면서 친환경 에너지가 주목받고 있다. 그중 대표적인 원료가 수소(H)이다. 수소는 연소 이후에도 오염 물질이 생기지 않아 각종 화석 연료를 대체할 수 있는 물질로 여겨지고 있다. 예를 들어 수소를 연료로 사용하는 수소 자동차는 수소를 대기 중의 산소와 반응시켜 전기 에너지를 만드는데 이 과정에서 유해 가스가 아닌 물(HO)을 배출한다.
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(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 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.
