(과학 기술 3) 라이스의 전화기-34문제(2023학년도 수능특강 대비)
우리는 전화기의 발명자가 벨이라고 알고 있지만, 벨보다 먼저 전화기의 아이디어를 실현했다고 알려진 사람 중에 라이스(J. P. Reis)가 있다. 어떤 연구자는 라이스가 벨보다 먼저 전선을 통해 음성을 전달하는 데 성공했기 때문에 라이스가 전화기의 발명자라고 불리는 것이 마땅하다고 주장한다.
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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.
(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.
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(과학) 면역-31문제(2023 수특 독서 개념 학습 대비)
(2023 수특 기출, 변형 주관식, 객관식, 유사 기출) 외부 병원체에 대한 우리 몸의 방어 체계를 면역 시스템이라고 한다. 우리 몸에 내재되어 있는 면역시스템은 ‘자기’와 ‘남’을 구분하는 능력이 있는데, 이 시스템은 자기에 대해서는 면역 반응이 유도되지 않고 남으로 인식되는 외부 병원체에 대해서는 면역 반응이 유도되도록 조절한다.
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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.
(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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시각 상과 개념 상-38문제(EBS 올림포스 독서, 2015 동아 독서)
(I410-ECN-0102-2023-000-002077361) 고대 이집트인들의 벽화에 그려진 파라오나 귀족처럼 신분이 높은 존재는 해부학적으로 불가능한 구성 혹은 자세를 한 경우가 많다. 얼굴과 다리는 측면에서 본 모습을, 가슴과 눈은 정면에서 본 모습을 그린 것이다.
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(기술) 차량 주위 영상을 제공하는 장치의 원리-12문제(2022 수능 기출, 변형)
주차하거나 좁은 길을 지날 때 운전자를 돕는 장치들이 있다. 이 중 차량 전후좌우에 장착된 카메라로 촬영한 영상을 이용하여 차량 주위 360°의 상황을 위에서 내려다본 것 같은 영상을 만들어 차 안의 모니터를 통해 운전자에게 제공하는 장치가 있다. 운전자에게 제공되는 영상이 어떻게 만들어지는지 알아보자.
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(과학) 해밀턴의 ‘포괄 적합도 이론’-58문제(201906, 고2. EBS 독서 독해의 원리 대비)
(I410-ECN-0102-2023-000-002076551) 고래의 유선형 몸매나 북극곰의 흰색 털처럼 주어진 환경에 어울리는 생물학적 ‘적응’은 어떻게 일어났을까? 찰스 다윈은 「종의 기원」에서 ‘자연선택에 의한 진화’를 그 해답으로 제시하였다. 개체*의 번식에 도움이 되는 유전적 변이만을 여러 세대에 걸쳐 우직하게 골라내는 자연선택의 과정이 결국 환경에 딱 맞는 개체를 만들어 낸다는 것이다. 다윈은 자연선택이 각 개체의 적합도(fitness), 즉 번식 성공도를 높이는 방향으로 일어난다고 보았다. 그렇다면 자신은 번식을 하지 않으면서 집단을 위해 평생 헌신하는 일벌이나 일개미의 행동은 어떻게 설명할 수 있을까? 다윈은 그와 같은 경우 집단의 번성에 이득을 주므로 자연선택이 되었다고 결론을 내렸는데, 이것은 자연선택이 개체에게 이득이 되는 방향으로 일어난다는 그의 기본적인 생각에서 벗어난 것이었다.
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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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(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) 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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(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.
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(과학 기술) 핵의학 기술-양전자 단층 촬영(PET)-15문제(202111, 고1 기출과 변형)
양전자 단층 촬영(PET)은 세포의 대사량 등 인체에 대한 정보를 확인하기 위해 몸속에 특정 물질을 ⓐ주입하여 그 물질의 분포를 영상화하는 기술이다. 이때 대사량이란 사람의 몸속 세포가 생명 유지를 위해 필요로 하는 에너지의 총량으로 정상 세포와 비정상 세포는 대사량에서 차이가 난다. PET는 특정 물질과 비정상 세포의 반응을 이용하여 이들의 분포를 확인할 수 있다.
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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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(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) 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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(기술) 타(Rudder), 작지만 강한 힘-45문제(EBS 독서 독해의 원리 대비)
자동차는 바퀴를 돌려서 이동 방향을 바꿀 수 있는데 배는 타(Rudder)를 돌려서 이동 방향을 바꾸어 선회를 할 수 있다. 배의 뒷부분의 아래에 달린 물고기 꼬리지느러미처럼 생긴 조그만 판이 바로 ‘타’이다. 물고기가 꼬리지느러미를 오른쪽으로 휘게 해서 오른쪽으로 돌듯이, 배도 타를 오른쪽으로 돌리면 오른쪽으로 선회하게 된다.
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(기술)디지털 시스템 공학-8문제(201603. 고2 기출, 변형)
컴퓨터와 같은 디지털 장치는 1과 0밖에 구분하지 못한다. 더 정확하게 말하면 실제 숫자를 구분하는 것이 아니라 신호가 왔는지(1), 오지 않았는지(0)의 정보를 구분하는 것이다. 신호 여부는 두 개의 전압 레벨, 예를 들어 5V와 0V를 사용하여 구분한다. 즉 전압 레벨이 변화하는 것을 2진수로 처리하여 디지털 회로를 설계하는 것이다. 디지털 회로의 기본 요소는 논리 게이트인데, 논리 게이트는 하나 이상의 입력값에 대한 논리 연산을 수행하여 출력값을 얻는다.
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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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(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.
