Ⅰ. 우주의기원과진화 1. 우주의기원 3 2. 빅뱅과기본입자 7 3. 원자의형성 9 4. 별과은하 12

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1 2017 년보조교재 과 학 연변한국국제학교 KOREAN INTERNATIONAL SCHOOL IN YANBIAN

2 Ⅰ. 우주의기원과진화 1. 우주의기원 3 2. 빅뱅과기본입자 7 3. 원자의형성 9 4. 별과은하 12

3 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-1. 우주의기원날짜 : ********** 형성평가문제 ********** 별까지의거리

4 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-1. 우주의기원날짜 :

5 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-1. 우주의기원날짜 : 후퇴속도 허블상수 은하의거리 ********** 형성평가문제 ********** 를 광속 라하면

6 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-1. 우주의기원날짜 :

7 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-2. 빅뱅과기본입자날짜 : 전자중성미자 뮤온 타우

8 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-1. 우주의기원날짜 : ********** 형성평가문제 **********

9 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-3. 원자의형성날짜 :

10 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-3. 원자의형성날짜 : ********** 형성평가문제 **********

11 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-4. 별과은하날짜 : 에너지

12 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-4. 별과은하날짜 :

13 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-4. 별과은하날짜 : ********** 형성평가문제 **********

14 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-4. 별과은하날짜 :

15 대단원 1. 우주의기원과진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-4. 별과은하날짜 : 염화나트륨 이산화탄소 산소 질소 수산화나트륨

16 Ⅱ. 태양계와지구 1. 태양계의형성 태양계의역학 행성의대기 지구 29

17 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-1. 태양계의형성날짜 :

18 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-1. 태양계의형성날짜 : ********** 형성평가문제 ********** min min

19 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-1. 태양계의형성날짜 :

20 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-2. 태양계의역학날짜 :

21 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-2. 태양계의역학날짜 : ********** 형성평가문제 **********

22 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1-2. 태양계의역학날짜 :

23 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-2. 태양계의역학날짜 : ********** 형성평가문제 **********

24 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-2. 태양계의역학날짜 : ********** 형성평가문제 **********

25 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-2. 태양계의역학날짜 : ********** 형성평가문제 **********

26 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-3. 행성의대기날짜 : 일정 ********** 형성평가문제 **********

27 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-3. 행성의대기날짜 :

28 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-3. 행성의대기날짜 : ********** 형성평가문제 **********

29 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-4. 지구날짜 : ********** 형성평가문제 **********

30 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-4. 지구날짜 : ********** 형성평가문제 **********

31 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-4. 지구날짜 : ********** 형성평가문제 **********

32 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-4. 지구날짜 : ********** 형성평가문제 **********

33 대단원 2. 태양계와지구학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2-4. 지구날짜 : Ⅲ. 생명의진화 ********** 형성평가문제 ********** 1. 생명의 탄생 생명의기본요소 세포막 생명체의탄생 생명의연속성 43

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35 대단원 3. 생명의진화 학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3-1. 생명의탄생 날짜 :

36 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3-4. 생명체의기본요소날짜 :

37 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원세포막날짜 : ********** 형성평가문제 **********

38 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원세포막날짜 :

39 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명체의탄생날짜 :

40 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명체의탄생날짜 :

41 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명체의탄생날짜 : ********** 형성평가문제 **********

42 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명체의탄생날짜 :

43 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 생명의연속성 날짜 :

44 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명의연속성날짜 :

45 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명의연속성날짜 : ********** 형성평가문제 **********

46 대단원 3. 생명의진화학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원생명의연속성날짜 :

47 Ⅳ. 정보통신과신소재 1. 정보의발생과처리 정보의저장과활용 반도체와신소재 광물자원 61

48 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 정보의발생과처리 ( 정보쓰기와읽기 ) 날짜 : 정보쓰기와읽기나. 소리 ( 음파 ) : 우리가멀리떨어져있을경우정 (1) 정보와신호 : 자연이보내는신호는대체로파동보를주고받는데적합한신호는소리이다. 소리의형태로전달 ( 지진파, 빛, 소리등 ) 는탄성파로종파임가. 정보 : 관찰이나측정을통해수집한자료를실 소리의발생 : 소리는물질을이루는입자의진제문제에도움이될수있도록정리한지식이나동으로발생하고발생되는방법에따라고체음과그자료기류음으로구분나. 신호 : 일정한부호, 표지, 소리, 몸짓따위로 * 고체음 : 물체가진동할때나는소리특정한내용또는정보를전달하거나지시를함. ex) 북소리, 기타소리, 타악기및현악기소리 ex) 횡단보도의녹색등, 교통경찰의수신호등 기류음 : 공기의움직임때문에발생하는소리측정대상신호센서정보저장및활용로공기의흐름이장애물을만나거나공기의소 용돌이에의해발생다. 우리주변에서발생하는신호로는빛과소리그 ex) 선풍기소리, 바람소리, 관악기소리, 휘파리고지진이나해일, 화산폭발등과같은커다란람소리등힘과이때나타나는온도와압력의변화등이있 소리의전달 : 발생된소리가매질을통해전달다. 이러한신호들은대부분대상의에너지가변되어사람의귀에들어오는과정하면서발생 * 소리의전달경로 : 소리의발생 매질의진라. 물체가처음가지고있는에너지가줄어들면, 동으로전달 귀줄어든에너지양만큼을외부로방출하게됨. 이 소리의활용 : 우리가들을수있는음파의진방출되는에너지는힘, 열, 파동등다양한형태동수는 20Hz~20000Hz이다. 이보다진동수가큰의신호로나타남음파를초음파라한다. 초음파는해저지형탐사 (2) 빛 가. 빛의정보 : 물체의온도가높을수록방출하는 빛의파장이짧아져파란색에가까워지며, 낮을수 록방출하는파장이길어져붉은색에가까워짐. 이를색온도라함. 나임산부의태아진단및의료기기등에이용됨 ex) 해저지형측정, 의료용진단장치등 색깔 파랑 - 청백 - 백 - 담황 - 황 - 주황 - 붉은색 온도높다 온도 낮다나. 불꽃반응 : 물체가내는빛을통해그물체가어떤물질로되어있는지를알아보는방법 ex) : 노랑, : 보라, : 빨강 ( 해저지형측정 ( 음향측심법 )) ( 초음파를이용한진단 ) 다. 전자기파 ( 비탄성파 ) : 전기장과자기장이주기적으로변하면서공간을통해전달되는파동으로매질이없어도전달됨 ex) X - 선, 자외선, 가시광선, 전파등 (3) 탄성파와전자기파가. 역학적파동 ( 탄성파 ) : 고체나액체처럼탄성을지닌매질을통해전파되는파동 ex) 음파, 물결파, 용수철파동, 지진파등

49 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 정보의발생과처리 ( 아날로그정보와디지털정보 ) 날짜 : 아날로그정보와디지털정보 (1) 아날로그정보 : 자연에서발생하는신호는대부분아날로그신호이며, 신호의세기를그래프로그렸을때부드러운곡선으로나타나는연속된정보를아날로그정보라함. ex) 압력, 온도, 소리, LP 등 (2) 디지털정보 : 연속적인정보를불연속적인정보로변화시켜문자나숫자등의정보로만드는것 즉아날로그정보를 2진수정보로변환시킨것을의미. 이러한디지털정보에서는두가지정보상태를 0과 1로표시하고, 이런정보의단위를비트 (bit) 라고부름. 3개의비트를사용하면 가지의정보를기록할수있음. ex) 디지털시계, 디지털온도계, CD 등 (3) 아날로그와디지털의차이 : 아날로그는선으로대표되는곡선의형태로정보를전달하고, 디지털은 0과 1이라는숫자를통해정보를전달가. 디지털화 : 아날로그방식으로기록하던정보를디지털방식으로바꾸는과정 (= 양자화 ) 나. 아날로그정보와디지털정보의변환 : 음성신호와영상신호처럼연속적으로세기가변하는신호를아주짧은구간으로나누어신호의세기를나타내면디지털신호가됨. 3. 정보의인식 (1) 사람의정보인식 : 감각기관을통해주변으로부 터정보를얻음. 사람의감각기관은특정자극만을 받아들이도록분화 가. 시각 ( 눈 ) : 빛을감지하는기관, 눈의망막에있 는원뿔세포와막대세포에서빛을감지 나. 청각 ( 귀 ) : 소리를감지하는기관, 공기의압력 변화를고막이떨림으로청소골과달팽이관안의 림프를진동시키고이를청각세포에서감지 다. 후각 ( 코 ) : 기체상태의화학물질을감지, 코안 의점막에분포하는후세포에서감지 사람의감각기관중가장예민 라. 미각 ( 혀 ) : 액체상태의화학물질을감지하는기 관, 혀표면에있는미뢰속의맛세포는맛물질 을받아들이고그신호를미각신경에전달 마. 촉각 ( 피부 ) : 피부감각에는통각, 압각, 촉각, 냉각, 온각이있으며, 이들감각은피부속에위 치한감각점에서자극을받아들임. (2) 센서의정보인식 : 인간의감각기관이받아들일 수없는신호를받아들일수있도록도와주는장치 가. 광센서 : 시각에해당하는센서로빛의양, 물체 의모양, 상태, 움직임등을알아내는데이용 ex) 광마우스, 전하결합소자 (CCD) 등 나. 마이크로폰센서 : 소리를알아내는센서, 음파 를감지해전기적신호로바꾸어전달 ex) 축전기마이크로폰, 압전마이크로폰등 다. 온도센서 : 사람의피부와같이온도 ( 열전대 ) 를 감지 라. 가스센서 : 코에해당하는센서로, 공기중에 포함된화학물질을감지 마. 유비쿼터스센서네트워크 : 여러가지첨단센 서에서얻어진정보를무선으로수집할수있도록 구성한네트워크로모든사물에전자태그를붙여 정보및주변환경정보를수집하여관리하는기술 (3) 사람의오감과센서의대응관계

50 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 정보의발생과처리 ( 정보의전달 ) 날짜 : 정보의전달 : 다양한방법으로정보를전달 (1) 소리의전달 : 공기의진동으로전달. 아주먼거리에있는사람들이서로정보를교환하기위해전화기를사용하는데, 이는공기의진동을전기신호로바꾸어전달하는방법을이용 송화기속의진동판진동 전류발생 교환국 ( 아날로그신호를디지털신호로바꾸어전송 ) 수화기속에들어있는전자석의세기를변화시켜진동판진동 음성신호 (2) 빛의전달 : 많은양의정보를전달하는방법으로빛을이용. 빛은광섬유라는신소재를이용해정보를전달, 이런광섬유는광통신뿐만아니라의료용인내시경으로도많이사용 3. 철수는어떤수용액에녹아있는물질을확인하기위해다음과같은실험을하였다. 이수용액에녹아있는물질은? 수용액을니크롬선에묻혀불꽃반응실험을하였더니노란색이나타났다 그림 ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 는파동을이용해몸의상태를보는사진을나타낸것이다. 전자기파를이용해찍은사진을있는대로고른것은? 1 ( 가 ) 2 ( 다 ) 3 ( 가 ), ( 나 ) 4 ( 가 ), ( 다 ) 5 ( 나 ), ( 다 ) ( 가 ) 전반사 ( 나 ) 광섬유 빛이굴절률이큰곳에서작은곳에서진행할때전반사가일어남. ********** 형성평가문제 ********** 1. 다음설명에알맞은용어를쓰시오. (1) 관찰이나측정을통해수집한자료를실제문제에도움이될수있도록정리한지식이나그자료를의미한다. ( ) (2) 일정한부호, 표지, 소리, 몸짓따위로특정한내용또는정보를전달하거나지시하는것을의미한다. ( ) 2. 태양에서오는빛으로부터알수있는정보가아닌것은? 1 태양의표면온도 2 태양표면의색 3 태양의구성원소 4 태양계의역사 5 태양에서오는빛의파장 5. 다음은철수가조사한여러가지파동들이다. 파동의진행방향과매질의진동방향이나란한파동을있는대로고른것은? ( 가 ) 초음파 ( 나 ) 수면파 ( 다 ) 적외선 1 ( 가 ) 2 ( 나 ) 3 ( 가 ), ( 나 ) 4 ( 나 ), ( 다 ) 5 ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 6. 전자기파를이용한예를 < 보기 > 에서있는대로고 른것은? < 보기 > ㄱ. 몸의적외선사진ㄴ. 초음파를이용한의료진단ㄷ. 전반사와광섬유를이용한광통신 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

51 대단원 4. 정보통신과신소재 학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 정보의발생과처리 ( 정보의전달 ) 날짜 : 소재를개발했기때문에가능했다. 이런광섬유는 7. 비트 (bit) 에대한설명으로옳지않은것은? 1 0과 1을동시에나타낸다. 빛의어떤현상을이용해정보를전달할수있게되었는가? 2 Binary Digit의약자이다. 3 정보를나타내는최소의단위이다. 4 on, off 또는예, 아니오를나타낸다. 5 비트보다큰단위로바이트 (byte) 가있다. 8. 인간의감각기관과같은기능을하는센서의예 11. 다음그림 ( 가 )~( 다 ) 는아날로그신호를디지털신호로바꾸는과정을간단하게나타낸것이다. 이렇게부드러운곡선의아날로그신호에서띄엄띄엄한디지털신호로바꿀경우, 장점으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 중감각기관과센서의대응관계가옳지않은것은? 9. 그림 ( 가 ) 는파동을이용해의료진단을하는모습, ( 나 ) 는파동을이용해정보를주고받는모습을나 타낸것이다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에대한설명으로옳은 것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 아날로그신호로전송할때보다잡음이적다. ㄴ. 디지털신호로전송할때보안을위해암호화하기쉽다. ㄷ. 디지털신호로전송할경우에러가나도복구하기쉽다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 12. 그림과같이달표면에는공기가없기때문에우주인은공기탱크와연결된헬멧을써야한다. 또한, 무전기 ( 가 ) ( 나 ) < 보기 > ㄱ. ( 가 ) 에서이용하는파동은횡파이다. ㄴ. ( 나 ) 에서이용하는파동은파동의진동방향과 진행방향이수직이다. ㄷ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 가이용하는파동은모두전자기파 의일종이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 를이용하지않으면우주인이아무리크게소리쳐도상대방우주인은들을수없다. 그러나두우주인이헬멧을맞대고말하면서로대화할수있다. 이에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 전자기파는매질이없어도전달된다. ㄴ. 공기는소리를전달하는매질이다. ㄷ. 소리는매질이없어도전달되는파동이다. 10. 우리는많은양의정보를전달하는방법으로빛을 이용한다. 예를들어광통신, 의료용내시경등이 있는데, 이는빛의성질을이용하는광섬유라는신 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

52 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 정보의저장과활용 ( 정보저장의원리 ) 날짜 : 정보저장의원리 (1) 자성체와자화 : 자석은 N극과 S극을분리불가 자석의성질을갖고있지않던물질이자석의성질을띠게되는것을자화되었다고함. 가. 강자성체 : 철, 니켈, 코발트등은한방향으로강하게자화되어외부자기장에강하게끌린다. 영구자석은자화된강자성체이다. 나. 상자성체 : 백금, 알루미늄등의금속이나공기, 액체산소등은자기장의방향으로매우약하게자화되는물질이다. 다. 반자성체 : 수소나물, 수정, 비스무트, 수은, 납, 구리등많은금속과대부분의염류등은자석에의한자화의방향이강자성체와는반대가되어자석에의해약하게반발된다. 이러한물질은반자성체라한다. (2) 전류가만드는자기장 : 전류가흐르는직선도선, 원형도선, 솔레노이드주변에자기장이형성가. 직선전류에의한자기장 : 직선도선에전류가흐르면그주위에는도선을중심으로동심원모양의자기장이생김. 오른나사의법칙 ( 앙페르법칙 ) : 오른손의엄지손가락방향을직선도선에흐르는전류의방향을가리키도록펴고네손가락으로도선을감싸쥘때네손가락이돌아가는방향이직선도선주위에만들어진자기장의방향임. B = k ( k : N/A 2, I : 전류, r : 도선과의거리 ) 나. 원형전류에의한자기장 : 원형의도선에전류가흐르면그림과같이도선을중심으로하는자기장이생김. 전류의방향과자기장의방향사이의관계는오른손의엄지손가락을전류의방향과일치시키고나머지네손가락으로도선을감아쥘때, 네손가락이돌아가는방향이자기장의방향임. B = k ( k : 2 π 10-7 N/A 2, I : 전류, r : 원형도선의반지름 ) 다. 솔레노이드전류에의한자기장 : 긴원통에도선을여러번감은것을솔레노이드라하며, 이는원형전류를여러개겹쳐놓은것과같은효과를낸다. 이때자기장의방향은오른손을솔레노이드에흐르는전류의방향으로감싸쥐고어지손가락을폈을때엄지손가락이가리키는방향이며, 이는전자석의 N 극에해당 B = k ni ( k : 4 π 10-7 N/A 2, I : 전류, n : 단위길이당감은도선의수 ) (3) 전자기유도 : 자석주위에서코일을운동시키거나코일주위에서자석을운동시킬때코일을지나는자속이변하여코일에전류가흐르게되는현상 1) 유도전류 : 유도기전력에의해코일에흐르는전류가 ) 유도전류의방향 ( 렌츠의법칙 ) : 자속의변화를방해하는방향 자석이코일에가까워질때 : 밀어내는힘이작용, 코일에유도전류흐름, 자석이접근하는코일쪽에자석과같은극형성 자석이코일에서멀어질때 : 당기는힘이작용하도록유도전류흐름, 자석이멀어지는코일쪽에자석과반대극이형성

53 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 1 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 정보의저장과활용 ( 정보저장의원리 ) 날짜 : 전류가흐르는직선도선주위의자기장의모습 을나타낸것이다. 바르게나타낸것은? 나 ) 유도전류의세기 1 자석이코일에빠르게접근하거나멀어질수록커짐 2 단위길이당코일의감은수가많을록커짐 3 센자석을사용할수록커짐 (4) 정보의읽기와쓰기 : 디스크나테이프에정보를읽고쓰기위해서는솔레노이드에 U자형철심을놓은헤드를사용. 자기테이프가헤드를지나가면헤드에흐르는전류가읽어낼때에는패러데이의전자기유도법칙이이용되는데, 자화되어있는강자성체정보저장장치가헤드앞을지나가면헤드에감겨져있는코일에전류가흐르게된다. 이때흐르는전류의방향과세기는강자성체의자화전도에따라달라짐. ********** 형성평가문제 ********** 1. 그림과같이회로를구성하고도선위에나침반을놓은다음, 스위치를닫아전류를흐르게하면나침반자침의 N극의움직임은어떠한가? 3. 전류가흐르는매우긴직선도선으로부터 5cm 만큼떨어진곳에 의자기장을만들려고한다. 이자기장을만드는데필요한전류의세기는몇 A인가? ( 단, 이다.) 4. 반지름이 20cm 인원형도선에 5A의전류가흐르고있다. 이원형도선중심에서자기장의세기는? ( 단, k : 2 π 10-7 N/A 2 이다.) 5. 길이가 20cm이고감은수가 400회인솔레노이드에 1A의전류가흐르고있다. 이솔레노이드내부에생기는자기장의세기는몇 T인가? ( 단, k : 4 π 10-7 N/A 2 이다. ) 6. 다음과같은전자기유도실험에서검류계에전류가흐르지않는경우를모두고르시오. 1 북쪽을가리킨다. 2 남쪽을가리킨다. 3 동쪽을가리킨다. 4 서쪽을가리킨다. 5 시계반대방향으로회전한다. 7. 그림은전자기유도실험을나타낸것이다. 코일에흐르는유도전류를증가시키기위한방법으로옳은것을모두고르시오. 1 막대자석의극을바꾼다. 2 더센막대자석을이용한다. 3 코일의감은수를많게한다. 4 막대자석을코일속에넣어둔다. 5 막대자석을더빠르게운동시킨다.

54 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 정보의저장과활용날짜 : 정보의저장과활용 (1) 전자기유도현상을이용한정보저장과활용가. 하드디스크 : 자료를저장하는디스크원판과자료를기록하는자기헤드로구성 디지털정보를저장하는 CD-ROM 으로그기능이 확장되었음. 나. 마그네틱카드 : 통장이나신용카드에서주로사용하는방법으로자화되는쇳가루를접착제로붙여놓은것이다. 이러한방식은간단한정보의기록과삭제가간편하나저장할수있는정보의양이적고, 자석에가까이할경우기록이삭제되는단점이있음. (2) 반도체칩을이용한정보저장과활용가. 스마트카드 ; 스마트칩 ( 반도체칩 ) 을이용해정보를기록하는방식으로, 마그네틱카드에비해수백배이상의정보를저장가능, 또한카드에기록된정보를암호화할수있어보안성이높음 금속막을레이저로태워서불투명하게되는영역 을피트, 레이저광선을쏘이지않아투명한채로 남아있는영역을랜드라함. 같은크기의디스크에더많은정보를저장하기 위해서는트랙사이의간격이좁아야하는데, 이를 위해서파장이짧은레이저광선을사용해야함. 나. 전파식별기술 : 전파식별 (RFID) 기술이란먼 거리에서정보를인식하는기술을말한다. 정보를 가지고있는태그는그정보를읽는판독기에전파 를이용해정보를보낸법칙에따라기전력이생김 태그내부에동작전원을내장한능동형태그와 전원이없는수동형태그로구분 무선식별판독기는태그의정보를읽어내기위 해태그와송수신하는기기이며, 태그로부터수집 된정보를컴퓨터로전송하는기능수행 RF(radio frequency, 라디오주파수 ) 방식과 IR(infrared, 적외선 ) 방식이있음. (3) 빛, 전자기파를이용한정보저장가. 빛의이용 : CD나 DVD는플라스틱위에은이나알루미늄같은얇은금속막을입히고, 이금속막에작은홈을새겨서정보를저장하는기술임. 초기에는음악과같은소리를저장하기위한매체였으나

55 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 정보의저장과활용 ( 영상정보다루기 ) 날짜 : 영상정보다루기 (1) 눈의정보인식방법 : 눈은우리의감각기관중에서가장많은정보를처리가. 시각의성립 : 빛은눈의각막과수정체를지나굴절하면서망막에상을맺음. 빛이망막에도달하면망 막에있는막대세포와원뿔세포가빛을감지하고, 그결과를뇌로전달. 나. 색의구별 : 원뿔세포는적, 녹, 청세가지가있어각각빨간색, 녹색, 파란색계열의빛에반응 세가지색의빛이동시에들어오면모두자극되는데, 자극의정도에따라뇌를통해사람이느끼는색이달라짐. (2) 영상정보기술 : 사람의눈이빛을인식하는방법을역으로이용해발달가. 전하결합소자 (CCD) : 빛을인식하는사람의눈과같이빛을실제에가깝게재현해서보여주는일종의인공눈역할을하는장치 CCD 신호에빛이들어오면빛의세기에따라다른전기신호로변환되어저장. 즉, 아날로그신호를디지털신호로변환하여디지털이미지가생성 CCD는색상을구분하지못함. 단지빛의양만기록할수있기때문에 CCD에색필터를붙여특정한색의필터를통과한빛의양을측정하여색을구분나. 브라운관 : 컬러텔레비전의브라운관은전자총, 섀도마스크, 형광체로구성 빨간색, 녹색, 파란색의 3종류전자총이형광물질이발라져있는곳을쏜다. 이때형광물질앞에섀도마스크에는구멍이뚫려있어전자빔이정확하게해당하는색의형광체에만부딪치도록해줌. 다. 액정디스플레이 (LCD) : 액정을사용한디스플레이장치. 수직편광판과수평편광판사이에액정 을채워넣고빛을통과시키거나막아서영상을만 듦. 컬러모니터일경우컬러필터를끼워서만듦. ********** 형성평가문제 ********** 1. 하드디스크의정보재생의원리를쓰시오. 2. 다음은디지털카메라에서어떤부품을설명하고있는것인가? 빛을인식하는사람의눈과같이자연의빛을실 제에가깝게재현해서보여주는일종의인공눈역 할을하는소자로광전효과를이용하여빛을전기 신호로변환시켜화상정보를저장하는장치 1 CD 2 USB 메모리 3 전파식별 (RFID) 4 자기기록카드 5 전하결합소자 (CCD) 3. 다음에서설명하는영상정보기술을쓰시오. (1) ( A ) 은 / 는전자총, 섀도마스크, 형광체 로구성되어있다. 빨간색, 녹색, 파란색의 3 종류 전자총이형광물질이발라져있는곳을쏜다. (2) ( B ) 은 / 는수직편광판과수평편광판사 이에액정을채워빛을통과시키거나막아화면 을만든다. 4. CD 와같은정보저장장치에대한설명으로옳은 것을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 표면금속막에작은홈을새겨정보를저장한다. ㄴ. CD 보다저장용량이많은 DVD 는데이터를저장 하는빛의파장이짧은것이다. ㄷ. 정보를읽을땐 CD 가빠르게회전하면서만들어 내는전자기파를이용한다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

56 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 4. 반도체와신소재 ( 고체, 반도체의특성및응용 ) 날짜 : 고체 (1) 고체 : 일반적으로원자들이나분자들이규칙적이고반복적인형태로배열되어있는결정체로결합의종류로는공유결합 (ex: 다이아몬드 ), 이온결합 (ex: 소금 ), 금속결합등이있음. 가. 에너지띠 : 고체는원자들이서로가까이있어서원자주변에있는최외각전자들이가지는에너지준위가에너지띠로나타나게됨. 에너지띠중고체의전기적성질을결정하는것으로맨위쪽의에너지띠를전도띠라하고, 그아래에있는에너지띠를가전자띠라고함. (2) 고체의전기적성질 : 도체, 부도체, 반도체의성질은에너지띠구조에의해결정가. 도체 : 에너지띠구조에서전도띠에전자가일부채워져있거나전도띠와가전자띠사이에띠간격이없을경우는작은에너지로도전자가쉽게이동할수있는물질은도체가됨. ex) 철, 구리, 은, 나트륨등나. 반도체 : 에너지띠구조에서띠간격이비교적좁아서가전자띠에있는전자들이열을받으면들뜨게되어전도띠로올라갈수있다. 따라서온도가올라가면더많은전자들이전도띠로올라갈수있어전류를흐르게할수있다. 이러한물질은반도체가된다. ex) 규소, 저마늄등다. 부도체 : 에너지띠구조에서띠간격이넓어서전자가에너지띠간격을넘어전도띠로쉽게갈수없어전류가흐르지못하는물질 ex) 고무, 나무, 유리등 원소 띠간격 (ev) 구분 다이아몬드 6~7 부도체 규소 1.03 반도체 저마늄 0.72 반도체 주석 0.1 도체 (3) 고체의여러가지특성 가. 탄성 : 고체에힘을가했을때얼마나변형이일어나는가를알려주는척도나. 자기적특성 : 전자석을만들때이용다. 유전성 : 전기에너지를저장하는축전기를만들때사용 2. 반도체의특성및응용 (1) 반도체 : 도체와부도체의중간정도의전기적특 성을갖는물질로대표적인물질이규소가. 도핑 : 순수한반도체에약간의불순물을첨가하여반도체의성질을바꾸는기술 (= 불순물반도체 ) 나. n형반도체 : 최외각전자가 4개인규소에최외각전자가 5개인인 (P) 과같은 15족원소를도핑 ( 첨가 ) 하면전자가공유결합을하지못하고남게됨. 이전자가이동하여전류를흐르게함. 불순물을첨가했을때전도띠아래에전자가채워진새로운에너지준위를만드는경우이전자들이에너지를흡수하여전도띠로올라갈수있는데이러한반도체를 n형반도체라함.

57 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 4. 반도체와신소재 ( 다이오드, 트랜지스터 ) 날짜 : 다. p형반도체 : 규소에최외각전자가 3개인알루미늄과같은 13족원소를도핑하면가전자띠에있던전자가불순물 ( 알루미늄 ) 이만든새로운에너지준위로올라가가전자띠에빈자리 ( 양공 ) 가생긴다. 이처럼양공이생기도록만든반도체를 p형반도체라고한다. 이 p형반도체는 n형반도체와는달리양공 (hole) 이움직여전류를흐르게한다. (2) 다이오드 : p형반도체와 n형반도체를붙여소자를만들면전류가한쪽방향으로만잘흐르고반대방향으로는거의흐르지않는다이오드가되는데이를 p-n 접합다이오드라함. 다. 다이오드의응용 : 교류를직류로바꾸는변환기, 고주파를저주파로바꾸어주는검파작용등이있다. (3) 트랜지스터 : p형반도체와 n형반도체를 p-n-p 또는 n-p-n의순서로 3층구조를만들고, 여기에각각다른전압을걸어주면이들경계면사이에흐르는양공과전자를제어할수있도록만든전기소자가. 트랜지스터의활용 : 트랜지스터는한회로의전류가다른회로의전류를조절해서작은양의전하가큰전류를흐름을조절할수있는회로를만들수있다. 예를들어무선조정기스위칭작용, 엠프에서소리를증폭할때쓰는증폭작용이다. 가. 순방향전압 : p 형반도체부분에 (+) 극, n형반도체부분에 (-) 극을연결하면양공과전자가모두 p와 n의접합경계면을쉽게통과하여이들두종류의흐름을합한더많은전류가흐르게됨. 나. 역방향전압 : n형반도체끝에 (+) 극을연결하고, p형반도체끝에 (-) 극을연결하면 n형반도체의전자들은 (+) 전극쪽으로흘러가게되고, p형반도체의양공들은 (-) 전극쪽으로이동할것이다. 따라서접합부근의전기장은더욱커져서전류가흐르지못함. * 트랜지스터중앙의좁은영역을베이스 (B), 베이스와순방향전압을걸어주는영역을이미터 (E), 역방향전압을걸어이미터에서방출된전하를모으는영역을컬렉터 (C) 라함. 나. 고밀도집적회로 : 트랜지스터 100만개정도를반도체한조각에집어넣은집적회로 (IC) 가있으며, 이러한회로보다더많은양의데이터를처리할수있는고밀도집적회로 (LSI), 초고밀도집적회로 (VLSI) 등이있음. 다. 집적회로제작과정 : 석판인쇄술또는석판인쇄기법또는빛을사용하기때문에광석판인쇄술또는광석판인쇄기법이라함.

58 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 4. 반도체와신소재 ( 논리회로, 문제풀이 ) 날짜 : 라. 논리회로 : 컴퓨터를구성하는회로단위는수학에서이야기하는세가지연산, 즉 AND, OR, NOT을수행하는소자로구성하는데이를게이트 (gate) 라함. 논리게이트는디지털회로를만드는데있어가장기본적인요소로대부분의논리게이트들은두개의입력과한개의출력을가짐. AND 게이트는두개의입력이모두 1이어야출력이 1이됨. OR 게이트는두개의입력중하나가 1이면출력이 1이됨. NOT 게이트는한개의입력을받아하나의출력을만들어주는데입력과반대의결과를출력즉, 입력이 1이면 0을출력하고, 입력이 0이면 1을출력함 ********** 형성평가문제 ********** 1. 띠간격의특징에따라고체의전기적성질을설명 하는내용이다. 이문장의 ( 가 ), ( 나 ) 에들어갈 말의조합으로적당한것을고르시오. 부도체는띠간격이넓어 ( 가 ) 이 / 가띠간격 을넘어전도띠로쉽게갈수없기때문에전류가 흐르지못한다. 반면 ( 나 ) 은 / 는띠간격이비 교적좁아가전자띠에있는 ( 가 ) ) 들이열을 받으면들뜨게되어전도띠로올라갈수있다. ( 가 ) ( 나 ) ( 가 ) ( 나 ) 1 전자 도체 2 원자 반도체 3 전자 반도체 4 원자 도체 5 양공 초전도체 2. 고체의다양한결합종류에관한설명으로옳은것 만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 원자와원자사이에전자를함께공유하는결합 방식을공유결합이라한다. ㄴ. 이온결합의대표적인예로다이아몬드가있다. ㄷ. 금속결합에서원자의외각전자들이원자에서 떨어져나와고체내부를기체처럼자유로이 돌아다닐수있다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 3. 다음은고체의전기적성질을설명하는내용이다. ( ) 안에알맞은용어를쓰시오. (1) ( A ) 은 / 는에너지띠간격이도체보다는크 고부도체보다는작아전자가어느정도의열이나전 압을받으면띠간격을넘어전도띠로갈수있다. (2) ( B ) 은 / 는규소에인을넣어주면두물질 은공유결합을하고전자가남게되는데이전자 들이전도띠로쉽게이동해전류를흐르게한다. 4. 다이오드에대한설명으로옳은것은? 1 p 형반도체 2 개를붙여만든소자이다. 2 다이오드가연결된회로에서는전류가한쪽방향 으로만흐른다. 3 다이오드를이용하면교류전압에서전류가흐르 지못한다. 4 다이오드를이용하여엠프와같이소리를증폭시 키는회로를만들수있다. 5 다이오드가발명되기전다이오드를대신해서진 공관이사용되었다. 5. 에너지띠에대한설명으로옳은것을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 결정내원자주위에있는전자들의에너지준위 가서로조금씩다르기때문에나타난다. ㄴ. 전류를흐르게하는에너지띠를가전자띠라 한다. ㄷ. 부도체는에너지띠가나타나지않는다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

59 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 4. 반도체와신소재 ( 신소재 ) 날짜 : 신소재 (1) 초전도체 : 수은이나납과같은일부금속합금들 은극저온에서전기저항이 0 이되는특징이나타 나는데이와같이전기저항이 0 이되는상태를초 전도상태라하며, 이러한특성을가진물질을초 전도체라함. ex) 자기부상열차, 자기공명장치, 입자가속기, 토카막 가. 첨가중합 : 탄소 - 탄소사이에이중결합을갖는단 위체들이연속적인첨가반응을통해중합체를 만든다. 나. 축합중합 : 일반적으로 -COOH,, -OH 등의 (2) 액정 : 액체이면서도고체의성질을갖는, 액체와고체의중간상태의물질 1968년에 LCD 개발, 70년대후반부터박막트랜지스터 (TFT) 가연구 이를이용하여 TFT-LCD가 1980년대에최초개발 작용기를지니는단위체들이연속적인축합반응 을통해중합체를만듦 (3) 유기발광다이오드 (OLCD) : 전류를흘려주면빛을내는자발광디바이스로서, 응답속도가 LCD에비해 1,000배이상빠르고시야각이넓음. OLED를이용한디스플레이는아주얇게만들수있기때문에보편화되면종이처럼둘둘말아서갖고다닐수있는 TV 또는컴퓨터가가능 4. 고분자화합물 (1) 고분자화합물 : 분자량이 10,000 이상인탄소화합물로, 녹는점이일정하지않으며, 열, 전기, 화학약품에안정하다는특징이있음. 상온에서고체나액체만으로존재 (2) 고분자화합물의합성 : 고분자는많은수의작은분자들을하나로이어만듦. 이때, 기본이되는작은분자를단위체라하고, 수많은단위체를하나로잇는반응을중합반응이라하며, 중합반응으로생성된고분자를중합체라함. 중합반응의종류는단위체의특징에따라정해짐. (3) 신소재고분자 : 자연계에서쉽게분해되는생분해성플라스틱, 전기를통하는전기전도성플라스틱, 자체무게보다수백배의물을흡수하는고흡수성수지등이있음.

60 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 4. 반도체와신소재 ( 신소재 ) 날짜 : 나노기술 (1) 나노기술 : 물질의크기가대략 1nm에서수십 nm 일때일어나는새로운현상및특성을이용하는기술 (2) 나노기술의특징가. 원자를원하는곳에위치시키는기술을터득하게되면원하는모든물질을만드는것이가능나. 고체의크기가나노미터수준으로작아지면, 내부구조가바뀌고성질변화도나타나완전히새로운물질로서작용, 새로운성질이용가능 (3) 나노기술의응용분야 : 전자통신분야 ( 대용량메모리칩 ), 의료분야 ( 국소약물전달시스템, 나노로봇 ), 생명공학 ( 유전자분석기술 ), 환경분야 ( 극미세물질제거 ) 등무궁무진 ********** 형성평가문제 ********** 1. 다음은첨단신소재에대한설명이다. 수은이나납과같은일부금속합금들은극저온에 서전기저항이 0이되는특성이있다. 이물질은반자성체이어서자기력선을통과시키지 않고외부로밀어내는성질이있다. < 보기 > ㄱ. 모니터 ㄴ. 자기부상열차 ㄷ. 내시경 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 2. 고분자의단위체가될수없는것은? < 보기 > 는고분자화합물에대한몇가지설명이다. 옳은것을있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 고분자화합물은일반적으로분자의상대적질량이 10,000 이상인탄소화합을말한다. ㄴ. 고분자화합물은결정상태가존재하며, 결합력이일정하여녹는점이일정하다. ㄷ. 단백질이나녹말도고분자화합물의일종이다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 4. 다음은나노물질이일반적인고체물질과다른특 성을갖는주된이유를나타낸것이다. ( ) 안에들어갈말로가장알맞은것은? 고체의크기가나노미터수준으로작아지면, ( ) 새로운성질이나타나기때문이다. 1 원자의질량이작아져 2 원자의구조가변화하여 3 고체의내부구조가바뀌어 4 양성자와전자사이의인력이변화하여 5 중성자의개수가변화하여 5. 다음은어떤기술에대한설명을나타낸것이다. 이기술이쓰일수있는예로적절한것을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 이기술은 범위에서원자들이나분자들을조작하여, 특유의기능을갖도록구조체를만들고, 이를우리에게유용한재료, 소자, 공정등에응용하는기술이다. 이기술은적절한원자를찾아내어적절한위치에옮겨놓는방식으로원하는물질을조립해낼수있게된다는점과입자의크기가작아지면, 내부구조가바뀌고성질변화도나타나완전히새로운물질로서작용할수있으므로, 그새로운성질을이용할수있게된다는점에서대단히중요한의미를지닌다. < 보기 > ㄱ. 의료용약물전달로봇ㄴ. 수퍼메모리 ㄷ. 미세입자제거필터 ㄹ. 생분해성플라스틱 1 ㄱ, ㄴ 2 ㄱ, ㄴ, ㄷ 3 ㄴ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ, ㄹ 5 ㄱ, ㄷ, ㄹ

61 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 5. 광물자원 ( 광물자원의유형 ) 날짜 : 광물자원의유형 (1) 광물의유형가. 광물 : 자연에서산출되는무기물로서일정한화학성분과물리적성질을가진화합물로암석을이루고있는기본알갱이나. 지각을이루고있는광물 : 규산염광물, 원소광물, 산화광물, 황화광물, 탄산염광물등다. 현재까지약 3,500여종의광물이알려져있으며, 가장풍부한것은규산염광물라. 조암광물 : 규산염광물중암석을이루고있는주된광물로, 주요광물로는감람석, 휘석, 각섬석, 흑운모, 사장석, 정장석, 석영등지각을구성하는 8대원소 2. 광물자원의생성과정과탐사방법 (1) 광물자원의생성과정가. 광상 : 자연상태에서경제적가치가있는광물이암석속에집중되어있는곳나. 광상의분류 : 생성원인에따라화성광상, 퇴적광상, 변성광상으로분류다. 화성광상 : 마그마의작용으로만들어진광상 마그마가식으며마그마에포함되어있던광물이분리되어응집되면서만들어짐 니켈, 크로뮴, 백금, 타이타늄등과같은금속광물과사파이어, 루비등과같은보석광물생성라. 퇴적광상 : 풍화, 운반, 침전작용등으로광물이퇴적되어생성 고온다습한열대기후 - 보크사이트가만들어짐 강물에용해된철이해양으로운반, 침전 - 철광상생성마. 변성광상 : 암석이열과압력을받아변성 광물의조직과성분등이바뀌기때문에원래광상의성질을알기어려움. 홍주석, 석면, 흑연, 활석, 자철석광상등이있음. (2) 광물자원가. 광물자원은자원으로활용되는유용한광물나. 화학적성질에따라크게금속광물과비금속광물로구분 금속광물 : 금, 은, 구리, 철, 알루미늄등과같은금속원소가주요성분 비금속광물 : 금속광물을제외한광물자원으로금강석, 석영, 석회석등다. 광석 : 채굴하였을때경제적으로가치를가진유용한광물을포함하고있는암석 철광석은철을포함하고있는광석으로주로자철석, 적철석등의형태로존재 보크사이트는알루미늄을포함하고있는광석라. 광물자원과인류문명 선사시대 : 암석에포함된자연상태의광물을생활도구로사용 청동기시대 : 구리와주석의합금인청동사용 철기시대 : 철사용, 인류문명이급속히발달 현대사회 : 금속광물뿐만아니라비금속광물을이용한반도체산업발달 (2) 판의경계와광상의분포가. 판의움직임에따라판이서로부딪치거나멀어지거나어긋남. 나. 판들의상대적인운동에따라화산활동과같은지각변동이활발하게일어나기때문에광상이밀집되어나타남. (3) 광물자원의탐사와제련방법가. 광물탐사 : 광상을발견하고광상의크기와형태, 광상의깊이, 매장량등을알아내는과정 지질조사 광물자원의위치와종류탐사 광석표본채취 자료전산처리분석 광물자원분포와매장량해석나. 광물자원의제련 : 지하에있는광물자원은채취하여지상으로운반, 제련하여사용 철의제련 : 용광로이용, 용광로에철광석과코크스, 석회석을넣은다음가열하면코크스가타면서철광석의산소와반응하여철생성 용융된철은밑바닥에모이고, 철광석에포함된불순물과석회석이반응하여생성된물질인슬래그는철보다밀도가작아철위로뜸

62 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 5. 광물자원 ( 합금과세라믹, 문제풀이 ) 날짜 : 알루미늄의제련 : 보크사이트에빙정석을넣어서용융전기분해하여얻음. 용융된보크사이트를전기분해하면보크사이트에포함되어있는산화알루미늄은알루미늄과산소로분리, 빙정석은산화알루미늄의녹는점을낮추는역할을함. 1. 광물에대한설명으로옳지않은것은? 1 암석을이루고있는기본알갱이이다. 2 광물은원소로이루어져있다. 3 지각을이루고있는광물중가장풍부한것은규산염광물이다. 4 대부분의광물은두가지이상의원소로이루어져있다. 5 광물을이루고있는원소중가장많은것은규소이다. 알루미늄제련 철의제련 2. 지각에가장많이포함되어있는금속은? 1 철 2 금 3 알루미늄 4 구리 5 마그네슘 (4) 합금과세라믹가. 합금 : 대부분두가지이상의금속을섞은것으로경우에따라탄소와같은비금속원소를포함한금속혼합물 스테인리스강 : 탄소강에크로뮴과니켈을넣은것, 녹슬지않음 ( 주방, 의료기구 ) 두랄루민 : 알루미늄 + 구리 + 마그네슘, 항공기의재료 형상기억합금 : 타이타늄과니켈을합금하거나구리, 아연, 알루미늄을합금하여만듦, 안경테, 치열교정기등에사용나. 세라믹 : 비금속광물을고온에서구워만든재료, 전기절연성이크고, 화학약품에잘견디며, 고온에서도손상을입지않기때문에송전탑의애자, 산업기계와자동차엔진부품등으로사용 (5) 광물자원의고갈가. 광물자원은특정지역에편재되어있을뿐만아니라매장량이한정되어있는재생불가능한자원나. 광물자원을둘러싸고국가간분쟁이있으며, 가까운장래에고갈될가능성다. 새로운광상의개발, 광석의제련기술개발, 폐광물회수및재활용등의방안을강구할필요있음. ********** 형성평가문제 ********** 3. 고온다습한지역에서암석이풍화작용을받아물에녹는성분은없어지고유용한성분이남아형성되는퇴적광상으로산출되는광물자원은? 1 니켈 2 보크사이트 3 우라늄 4 구리 5 홍주석 4. 광물의위치와종류를알아내는직접적인방법은? 1 전기탐사법 2 자기탐사법 3 시추법 4 지진파탐사법 5 방사선탐사법 5. 광물자원과그용도가옳게연결되지않은것은? 1 망가니즈 - 철합금 2 철 - 항공기동체 3 구리 - 전선 4 점토광물 - 도자기 5 금강석 - 연마제 6. 알루미늄은무엇을제련하여얻을수있는가? 1 철광석 2 보크사이트 3 방해석 4 황동석 5 석영 7. 철에크로뮴과니켈을넣은합금으로녹이슬지않기때문에주방기구나의료용구로사용하는것은? 1 자철석 2 연철 3 적철석 4 청동 5 스테인리스강 8. 구리에주석을넣어만든것으로구리보다단단하고쉽게녹슬지않는성질을가진합금의이름은?

63 대단원 4. 정보통신과신소재학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 5. 광물자원 ( 문제풀이 ) 날짜 : 그림은철의제련과정을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것만을고른것은? < 보기 > ㄱ. 철은대부분적철석이나자철석등의형태로산출되는데용광로에서제련하여얻는다. ㄴ. 철을제련할때에는용광로에철광석, 코크스, 석회석을넣어가열한다. ㄷ. 코크스가연소하면철광석의산소와반응하여순수한철이생성된다. ㄹ. 슬래그는철보다밀도가크다. 1 ㄱ, ㄴ 2 ㄴ, ㄷ 3 ㄱ, ㄴ, ㄷ 4 ㄱ, ㄷ, ㄹ 5 ㄴ, ㄷ, ㄹ 10. 그림은어떤신소재합금의특성을이용한안경테를나타낸것이다. 이안경테에사용한신소재는무엇인가? 1 형상기억합금 2 초전도합금 3 수소저장합금 4 엔지니어링플라스틱 5 스테인리스강 11. 비금속광물을고온에서구워만든재료로절연체나내열재등으로활용하는것은? 1 특수강 2 두랄루민 3 세라믹 4 형상기억합금 5 스테인리스강 12. 그림은알루미늄의제련과정을나타낸것이다. 알루미늄의제련과특성에대한설명으로옳은것만을고른것은? < 보기 > ㄱ. 알루미늄광석은보크사이트이다. ㄴ. 알루미늄은전기분해법으로제련한다. ㄷ. 빙정석은산화알루미늄의녹는점을높이는역할을한다. ㄹ. 알루미늄은지각에철다음으로많은금속이다. 1 ㄱ, ㄴ 2 ㄱ, ㄷ 3 ㄴ, ㄷ 4 ㄴ, ㄹ 5 ㄷ, ㄹ 13. 철과알루미늄의제련과정에대한설명으로옳은 것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 철은용광로에철광석, 석회석, 코크스를넣어제련한다. ㄴ. 철의제련과정에서만들어지는슬래그는철보다밀도가크다. ㄷ. 알루미늄은마그네사이트를전기분해하여얻는다. ㄹ. 알루미늄제련과정에서빙정석을넣으면산화알루미늄의녹는점이낮아진다. 1 ㄱ, ㄴ 2 ㄱ, ㄷ 3 ㄱ, ㄹ 4 ㄴ, ㄹ 5 ㄷ, ㄹ 14. 광물자원에대한설명으로옳지않은것은? 1 철은인류가사용하는금속의대부분을차지하며광석으로는철광석이있다. 2 알루미늄은지각중에존재하는금속중가장많은양을차지하고있다. 3 망가니즈는금속광물자원으로철의합금에이용된다. 4 구리는열과전기를잘전달하며광석으로는보크사이트가있다. 5 금강석은굳기가가장큰광물이며보석과연마제등으로이용된다.

64 Ⅴ. 인류의건강과과학기술 1. 식량자원 과학적건강관리 첨단과학과질병치료 73

65 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 식량자원 ( 육종과유전자재조합기술, 질소고정 ) 날짜 : 아그로박테리움이라는토양미생물을이용하여유 1. 육종과유전자재조합기술 (1) 육종 : 기존의품종을더좋게만들거나이용가치가높은새로운품종을만들기위해유전적인형질을변화시키는것가. 고대의육종 : 고대로부터육종을통해경작하기에적당한야생종을작물로선별하여키우거나집에서기르기적당한동물을야생에서선발하여길들이는과정을반복하여현재의작물과가축이탄생나. 녹색혁명과육종 : 1970년대이후과학자들이전통적육종을체계화하여다수확품종을개발하고개발도국에보급하기시작, 이를통해개도국은짧은시간안에개도국의작물생산량이 2배이상급증 (2) 전통적교배육종가. 유연관계가가까운서로다른종이나품종을인위적으로교배시켜다양한유전적변이를가지는자손을얻고, 그가운데유전적으로우수한형질을가지는자손을골라내어형질을개선하는방법나. 교배를통한육종은교배가능한종을찾는것이어렵고, 필요로하는유전자를가지는종이교배불가능한경우육종이불가능하며, 교배과정에서원치않는유전자도함께도입되는경우가많음. 또, 교배결과를확인하고원하는형질을가지는자손을골라내기위해많은시간과노동력이필요 용한유전자를식물세포에도입나. 유전공학기술을이용한동물육종방법 : 수정란미세주입법, 바이러스이용등의방법을사용하여유용한유전자를동물세포에주입 (4) 유전자변형생물체 (GMO, Genetically Modified Organism) 가. GMO 이용한육종의예 : 무르지않는토마토, 해충저항성옥수수, 제초제저항성콩, 황금쌀 ( 비타민강화쌀 ), 가축성장속도개량및육질향상나. 전통적인육종에비해생물종간장벽을넘어유전자를도입할수있고, 신품종개발시간을단축가능, 전통적교배과정에서도입되는원치않는유전자를막을수있음. BUT, 종다양성파괴, 유전자변형생물체에도입된유전자의야생종으로확산, 인체알러지반응등환경과인체에대한우려제기 2. 질소고정 (1) 질소의순환 : 대기중의질소가고정되어생태계를거친후다시대기중으로되돌아가는현상으로, 고정된질소는생산자인식물에흡수되어초식동물과같은소비자에게이동 생물의사체가세균이나곰팡이등의분해자에의해분해될때, 질소화합물도분해되어다시생산자에흡수 고정된질소의일부는토양미생물에의해분해되어대기중으로되돌아감. (2) 질소고정 : 대기중의질소분자가번개나토양미생물인질소고정세균에의해생물체가사용할수있는질소화합물형태로전환 (3) 유전공학을이용한육종가. 유전자재조합기술을이용한식물육종방법 : 유 전자 총이나

66 대단원 5. 인류의건강과과학기술 학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 식량자원 ( 질소비료, 식품안전, 생태계와생물다양성 ) 날짜 : (1) 생태계 : 한지역의생물적요인과비생물적요인 가. 질소는원자와원자사이에강한이중결합을하고있어매우안정, 이결합을끊기위해많은에너지필요나. 콩과식물의뿌리에공생하는뿌리혹박테리아나 ( 환경요인 ) 이상호작용하는체계 생물적요인 : 생산자, 소비자, 분해자 비생물적요인 : 빛, 온도, 물등가. 먹이사슬 : 피 토양미생물인질소고정박테리아 ( 세균 ) 가질소 식자와 포식자의 고정효소를사용하여질소를고정, 이밖에번 관계를그물모양으 개가칠때질소고정이일어나기도함. 로 서로 연결한 다. 식물은토양에서암모늄이온 ( ) 이나질산 것. 태양에너지는 이온 ( ) 의형태로흡수하여아미노산합성 생산자를통해화학에너지로전환 등에사용 되어 먹이사슬을 거쳐생태계전체를이동하며, 생물이살아가는데 (3) 질소비료가. 비료 : 토지의생산성을높이기위해인위적으로뿌려주는영양물질이나화학물질나. 공업적질소고정 : 20세기초독일의하버와보슈는높은압력과온도, 적절한촉매조건에서대기중의질소를물분해를통해얻은수소와결합시켜암모니아를합성하는방법을발명 필요한에너지로사용나. 생태계평형 : 생태계구성원간의균형이안정적으로이루어지는상태. 생태계평형이유지되기위해물질의순환과에너지의흐름이원활하게이루어져야함. 다. 먹이사슬과생태계안전성 : 먹이사슬이복잡할수록산불이나멸종등생태계에주어지는외부 충격에도생태계가빠르게평형을찾아갈수있음. 전세계작물생산량증가에크게기여 다. 화학비료단점 : 생산자가흡수하지못한여분의 (2) 생물다양성 : 생물과환경이다양하게존재 비료가토양을산성화, 독성나타냄, 강이나호수의부영양화및수질오염 가. 유전자다양성 : 종내유전자의다양성을뜻하며, 유전적변이로인해대립유전자가얼마나다 양하게존재하는가를의미 3. 식품안전 (1) 식품위해요소 : 식품내이물질, 농약의사용, 식중독균에의한오염, 광우병이나구제역등동물질병등이문제가되고있음. (2) GMO와식품안전 나. 종다양성 : 한지역생태계내에다양한종들이존재하는것. 종다양성은먹이사슬을복잡하게하고생태계를안정화시킴. 다. 생태계다양성 : 산, 호수, 사막등지역생태계가다양하게존재하는것을의미 가. 인체에미치는영향 : 알러지유발, 장내미생 물로의유전자이동등에대한우려나. 환경에미치는영향 : 종다양성의파괴, 다른생물체로의유전자이동, 토종유전형질의소실등에대한우려 (3) GMO에대한국제적통제 : 2000년국제협약으로체결된 바이오안전성의정서 를바탕으로 GMO에대한통제를시작. 생산, 수입, 유통등모든분야에서안전성확보를위한국가적통제가시행되고있음. (3) 유전자원으로서의생물다양성가. 생물다양성은새로운식량자원후보나특별한유전자를보유한생물종이존재하는자원의보고나. 종자은행 : 토종야생종을보호하고한반도의생물다양성을지키기위해종자은행을설립하여운영 2006년농촌진흥청산하국립농업유전자원정보센터가세계최대규모의종자은행으로건립됨. 토종유전자원을넘어전세계각지의유전자원을 확보하고있으며, 세계에서두번째로 UN이인정한 4. 생태계와생물다양성 국제종자보존소 로지정

67 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 식량자원 ( 문제풀이 ) 날짜 : ********** 형성평가문제 ********** 1. 유전공학기술을이용한육종에대한설명으로옳은것은? 1 교배를통해새로운유전자를도입한다. 2 같은속에속한종만유전자도입이가능하다. 3 육종시유용한유전자를찾는과정이필요하다. 4 전통적육종보다많은시간과노동력이필요하다. 5 원치않는유전자들도함께도입되는단점이있다. 2. 그림은질소의순환을나타낸모식도이다. 이에대한설명으로옳은것은? (3) 하버와보슈는대기중의질소를물분해를통해 얻은 ( ) 와반응시켜 ( ) 를대 량으로합성하는방법을고안하여노벨상을받았 다. (4) 생물다양성은생명체와환경이다양하게존재하 는것을말한다. 생명체를보는수준에따라 ( ) 다양성, ( ) 다양성, ( ) 다양성으로구분된다. (5) 질소의순환이생물체에중요한이유는질소는 생물체를구성하는 ( ) 이나 ( ) 을 만드는재료가되며, 식물세포의엽록소를구성 하는원소가된다. 6. 전통적인육종과유전자재조합을이용한육종의차 이점은무엇인지쓰시오. 1 토양박테리아는모두질소를고정한다. 2 번개는질소를토양에서대기로되돌린다. 3 질소고정과정은질소원자의환원반응이다. 4 분해자는콩과식물의뿌리에서질소를고정한다. 5 초식동물이섭취한질소는호흡을통해대기중으로되돌아간다. 3. 생물다양성에대한설명으로옳은것은? 1 대립유전자가다양한것은경제적인가치가없다. 2 종자은행설립은생물다양성을지키기위한노력이다. 3 우리나라는현재국제생물다양성협약미가입국이다. 4 종다양성은사막, 강과같은환경의다양성을의미한다. 5 먹이사슬이단순할수록외부충격에유연하게대처할수있다. 4. 다음설명에알맞은말을각각쓰시오. (1) 기존의품종을더좋게만들거나새로운품종을만들기위해유전적인형질을변화시키는것을 ( ) 라한다. (2) 생물다양성보존을위해작물이나야생종의종자를수집하여보관하는곳을 ( ) 라한다. 7. 일반적으로논의되는 GMO 에대한우려가아닌것은? 1 알러지를일으킬수있다. 2 야생종에유전자가전이될수있다. 3 화학비료의대량사용으로환경이오염된다. 4 장내에존재하는세균으로유전자가이동할수있다. 5 경작지독점을통해생물다양성을감소시킬수있다. 8. 식품을안전하게소비하기위한태도로옳은것은? 1 식품내이물질은확인하지않는다. 2 농약사용량은중요한요소가아니다. 3 여름에는식중독균에의한오염에특히주의한다. 4 광우병은인간에게영향을주지않으므로무시한다. 5 질이나쁜고기를사용해도끓이거나가공하면아무런해가없다. 9. 생태계구성원사이에균형이안정적으로이루어지 는상태를 ( ) 이라고한다. 생태계의평형이유지되기위해서는물질의 ( ) 과 ( ) 의흐름이원활하게이루어져야한다.

68 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 과학적건강관리 ( 영양소, 물질대사와대사량, 질병과면역 ) 날짜 : 영양소 (1) 탄수화물 : 단당류, 이당류, 다당류등이있음. 나. 세포호흡 : 생물이물질을분해하여에너지를얻는과정, 세포내부로영양소가흡수된후분해되면에너지가발생하고, 그에너지는열로발산되거나 ATP에저장. 생명체는세포호흡을통해획득한 ATP를다른물질의합성등다양한생명활동에사용 단당류에는포도당, 과당, 갈락토스가있으며핵산의원재료가되는리보스나디옥시리보오스도있음. 단당류가결합한이당류에는엿당, 설탕, 젖당이있음 단당류가다수결합한다당류는주로에너지저장원으로사용되며식물에서는녹말형태로, 동물에서는클리코젠형태로저장 탄수화물은에너지원으로사용 (4 kcal / g) (2) 지질 : 중성지방, 인지질, 스테로이드등 인지질은세포막을구성 중성지방은저장용으로사용 스테로이드는호르몬의구성성분 9 kcal / g (3) 단백질 20종의아미노산이결합하여단백질을구성 세포내에서물질대사를담당하는효소를구성 근육을구성하는주요성분 체내에서면역을담당하는항체를구성 4 kcal / g (4) 부영양소 : 물, 비타민, 무기염류등 에너지원으로사용되지는않지만, 체내생리작용을조절하거나몸의구성성분이됨 2. 물질대사와대사량 (1) 물질대사가. 물질대사 : 생물이생명활동을위해에너지와물질을흡수하고합성 저장하여이용하는것 동화작용 ( 에너지를사용하여물질을합성 / 흡열반응 / 광합성 ) 과이화작용 ( 물질을분해하여필요한에너지를얻음 / 발열반응 / 세포호흡 ) 이있음 (2) 대사량가. 기초대사량 : 생물이생명을유지하기위해필요한최소한의에너지 체온유지, 호흡, 심장의운동등기초적인생명활동에필요한에너지나. 활동대사량 : 기초대사량을제외하고일상생활에서활동을통해소모되는에너지, 하루활동을어떻게하느냐에따라달라짐다. 대사량 : 기초대사량 + 활동대사량 음식물의소화에필요한에너지를포함하기도함. 1일대사량 : 하루동안의기초대사량과활동대사량합한것 섭취한열량과대사량이균형을맞추어야함. 라. 기초대사량에영향을미치는요인 : 성별, 체중, 신장, 근육량, 나이, 환경등 3. 질병과면역 (1) 감염성질환과비감영성질환가. 감염성질환 : 바이러스, 세균, 곰팡이등의감염에의해발병나. 비감염성질환 : 심근경색, 종양과같은내적원인이나외상등에의해발생다. 감염성질환의감염경로 : 공기를통한전파 ( 결핵 ), 물을통한전파 ( 콜레라 ) 병원체에대한접촉은감염성질환이퍼지는주된원인 감기바이러스는재채기나기침또는악수에의해전파되고, 콜레라는물을통해전파되고심한복통을일으킴 (2) 감염성질환의주요원인과치료가. 바이러스 : 핵산과단백질로구성된단순한병원체

69 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 과학적건강관리 ( 병원체에대한방어, 백신 ) 날짜 : 스스로물질대사를할수없어숙주세포에기생하여숙주세포를파괴하거나무력화시킴 ex) 감기바이러스인인플루엔자바이러스나. 세균 : 일반적으로단세포원핵생물을말하며이들중일부가식중독등감염성질병을일으킴 세균류는항생제를사용하여치료 (3) 병원체에대한방어가. 선천성면역에는피부, 점막, 위의산성환경이나소장의가수분해효소등의물리적인장벽과백혈구의식세포작용, 염증반응등의내부방어체계가있음. 나. 항원이침입하면후천성면역체계에의해기억세포가만들어지고, 이후다시동일한항원이침입하면빠르게항원이제거되는면역현상이일어남. 이러한원리를이용한것이백신다. 백신은약화된병원균이나독소, 불활성화된바이러스등을체내에주입하여면역반응을일으킴 이후병원균에노출되면면역반응이일어나신속하게대응할수있고병을앓지않음. ********** 형성평가문제 ********** 1. 지질에대한설명으로옳은것은? 1 기본단위는아미노산이다. 2 C, H, O, N, S로구성되어있다. 3 주영양소중 g당가장많은열량을낸다. 4 호르몬의성분이되며항체를구성한다. 5 물질대사과정에필수인효소를만든다. 나. 후천성면역 : B림프구와 T림프구의면역체계에의해항원이특이적으로제거되는것 특히, B림프구는항원에특이적으로결합하는항체를만들어항원을제거다. 항원이 1차침입하면후천성면역체계는항체를만들거나직접공격하여항원을제거 이과정은느리지만특정항원에대해특이적이므로효과적으로대응할수있음. 이과정에서항원을기억하는세포가만들어짐 이후이항원이재차침입하면항원을기억하는기억세포가다시항체를만들거나직접공격하여항원을빠르게제거 (4) 백신가. 파스퇴르는 1879년닭콜레라균을약화시켜닭에주사하면닭콜레라에대해면역이된다는것을발견하고이를 백신 이라명명 2. 세포호흡결과로생성되는물질로, 이화작용에서발생하는에너지를저장하고생명체가에너지로사용하는물질은무엇인가? 3. 다음은포도당이분해되는화학반응식을나타낸것이다. 이화학반응식에서탄소 (C) 가산화되는지또는환원되는지설명하시오. 에너지 4. 사람의기초대사량에대한설명으로옳지않은것은? 1 생명을유지하기위해필요한최소한의에너지이다. 2 주위환경의온도가낮아질수록기초대사량은감소한다. 3 같은체중에근육의양이많을수록기초대사량도증가한다. 4 어린이가어른보다기초대사량이높은이유는물질대사가더왕성하기때문이다. 5 단위체중당체표면적이커지면체온유지를위한기초대사량도증가한다.

70 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 과학적건강관리 ( 문제풀이 ) 날짜 : 그림은생명체내에서일어나는물질대사를나타 낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 < 보기 > 에 서있는대로고른것은? 7. 세균은살아있는미생물이지만, 바이러스는생물 과무생물의중간체라고한다. 바이러스의생물적 특징에는무엇이있는지쓰시오. 8. 질병과면역에관한설명으로옳은것은? 1 종양은감염성질병이다. 2 세균은항생제를사용하여치료한다. 3 선천성면역은항원에대해특이적으로대응한다. 4 후천성면역에는백혈구의식세포작용과염증반 응이있다. 5 기억세포는항원이 1차침입했을때항체를생성한다. < 보기 > ㄱ. 과정 A는동화작용이다. ㄴ. 과정 A는세포호흡을통한 ATP 생성과정이다. ㄷ. 과정 A에서생성된 ATP는과정 B에서소모된다. ㄹ. 과정 B는식물세포에서일어나고동물세포에서는일어나지않는다. 1 ㄱ, ㄴ 2 ㄱ, ㄷ 3 ㄴ, ㄷ 4 ㄴ, ㄹ 5 ㄷ, ㄹ 6. 그림은항 원 A, B에노출된적이없 는쥐에항원 A를주입했을때생성되는항체의농도를나타낸것이다. 이에대한설명으로 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 항원A 주입후항체최대생성량이되기까지걸리는시간은항원 2차주입이 1차주입보다더짧다. ㄴ. 항체생성량은항원 A 1차주입후보다 2차주입후에더많다. ㄷ. 항원 A 2차주입시항원 B를 1차주입하면항원 A 1차주입시와비슷한정도의면역반응을나타낸다. 9. 철수는간식으로탄수화물 300g, 단백질 50g, 지방 30g, 무기염류 25g, 물 50g을섭취하였다. 이론상철수가섭취한총에너지양은몇 kcal인가? 10. 체중이 60kg인어떤남자가다음과같은활동을한다고가정할때, 이사람의 1일활동대사량은얼마인지구하시오. 구분 활동대사량 (kcal/kg h) 활동시간 ( 시 ) 수면 낮은강도의활동 ( 산책등 ) 중간정도의활동 ( 자전거타기등 ) 높은강도의활동 ( 조깅등 ) 휴식및여가활동 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

71 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 과학적건강관리 ( 물의정수와소독, 세제, 의약품 ) 날짜 : 물의정수와소독 (1) 물의정수 5. 세제 (1) 비누의구조가. 친유성기 ( 꼬리부분 ) : 사슬모양의탄화수소로기름과잘섞임나. 친수성기 ( 머리부분 ) : 음전하를띠고있는 로, 물과잘섞임 가. 취수탑 : 강, 호수에서물을끌어올리는곳나. 침사지 : 흙, 모래등을밀도차이용가라앉힘다. 약품투입실 : 부유물질처리위해응집제넣음라. 침전지 : 응집용약품에의해고운흙입자나부유물질이엉겨서가라앉음. 마. 여과지 : 모래, 자갈, 숯등에통과하여미세한불순물을걸러냄바. 염소살균실 : 미생물살균 ( 염소이용 ) 사. 배수지 : 물의양조절, 수요자에게물공급 (2) 비누화반응 : 유지 ( 지방 ) 에 나 를넣고가열하여얻음 유지 비누 (3) 비누의세탁과정 : 비누가물에녹으면친유성기는기름 ( 때 ) 와결합하고, 친수성기는물과결합하여바깥 ( 물 ) 쪽으로배열 음이온들이서로반발하여때가잘게쪼개져물속으로떨어져나감 공모양의미셀이서로뭉치지못하고씻겨나감 (2) 물의소독 가. 염소소독 : 염소가물에녹아생성되는하이포아 염소산을이용, 나. 오존소독 : 산화력이강한오존 ( ) 을물에녹 여물을소독 다. 자외선소독 : 에너지가강한자외선을쏘임 5. 의약품 (1) 천연의약품가. 생약 : 약효가있는자연물질을그대로사용하거나간단한가공을거쳐의약품으로사용나. 추출약 : 생약중유효성분을추출하여사용 (2) 합성의약품가. 아스피린 ( 아세틸살리실산 ) : 살리실산과아세트산을원로로합성, 진통해열제로사용, 혈액이응고되지않게하므로심장질환치료제로사용, 다량복용하면위장장애유발

72 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 과학적건강관리 ( 의약품, 문제풀이 ) 날짜 : 나. 대표적합성의약품 - 제산제 : 속쓰림, 과다하게분비된위산을중화 ex),,, - 항생제 : 염증, 다른미생물을죽이거나발육억제 ex) 페니실린 - 진통제 : 통증, 통증전달물질의생성억제 발생한통증을느끼지못하게함 ex) 아세트아미노펜 ( 타이레놀 ), 살리실산메틸 ( 파스 ) (3) 신약개발가. 기초탐색단계 : 연구방향설정, 의약품합성나. 개발후보물질선정단계 : 약효검색기준마련, 유효성과안전성연구다. 전임상시험단계 : 동물실험, 부작용 독성검사라. 임상시험단계 : 사람대상안전성 내약성검토마. 신약허가 : 신약판매, 안전성 유효성검사지속 ********** 형성평가문제 ********** 다음은정수장에서강물을처리하여수돗물로만드는단계를나타낸것이다. 물음에답하시오. 2. 다음은우리조상들이식생활에서이용해온두가 지방법을나타낸것이다. 이두가지방법과원리 가같은정수처리단계를바르게짝지은것은? ( 가 ) 콩국에간수를넣어서두부를만든다. ( 나 ) 간장에숯을띄워좋지않은냄새를없앤다. ( 가 ) ( 나 ) ( 가 ) ( 나 ) 1 여과지약품투입실 2 약품투입실침전지 3 약품투입실침전지 5 염소살균실약품투입실 4 약품투입실여과지 3. 염소살균실에서염소가물과반응하여생성되는물 질로염소소독에이용하는물질의화학식과이름을 쓰시오. 4. 다음은몇가지대표적인합성의약품을나타낸것 이다. 이에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서 있는대로고른것은? 의약품 A B C 종류,,, 페니실린아스피린, 아세트아미노펜 < 보기 > ㄱ. A 는위산이과다하게분비되어속이쓰릴때복용하는의약품이다. ㄴ. B 는암을치료하는데쓰이는의약품이다. ㄷ. C 는진통제로사용하는의약품이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ 5. 그림은비누의세척작용을나타낸모형이다. 이에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 1. 위의각단계에대한설명으로옳은것은? 1 침사지 : 모래와흙을화학적인방법으로분해한다. 2 약품투입실 : 살균제를투입한다. 3 침전지 : 모래와같은커다란입자가가라앉는다. 4 여과지 : 눈에보이지않는미세한입자를걸러준다. 5 염소살균실 : 중화반응을이용하여세균을제거한다. < 보기 > ㄱ. A 부분은전하를띠고있다. ㄴ. B 부분은기름과친하다. ㄷ. 분산될때입자가서로쉽게뭉치지않는것은 A의성질때문이다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

73 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 첨단과학과질병치료 ( 질병검사의종류, 물리적진단장비 ) 날짜 : 질병검사의종류 (1) 물리적검사법 : 청진기, 혈압계, 내시경, 초음파, CT, MRI, PET 등 (2) 화학적검사법 : 혈액검사, 소변검사등 2. 물리적진단장비 (1) 청진기가. 청진기 : 심장박동음, 호흡소리, 장에서발생하는소리등몸속에서나는소리를통해몸의이상여부를진단하는장비 (3) 초음파검사기가. 초음파검사기의기능 : 초음파검사는인체의내부를절개하지않고정보를얻을수있는장비 주로태아나장기의상태를모니터나. 초음파검사기의구조와원리 : 초음파를인체내부로발사하여반사되어돌아오는반사파의시간차이와강약을분석하여영상으로표시 의료장비, 해저지형탐사, 어군탐지, 건물의내구성검사등 청진기의구조 (2) 혈압계가. 혈압계 : 혈액이혈관벽에미치는압력을측정 심장수축시최대혈압과이완시최소혈압을측정나. 혈압계의구조와원리 ( 수동식혈압계 ) : 혈관에압력을가할수있는압박대와압력계로구 청진기를이용하여혈관음을들음 혈관음이처음들리기시작할때의압력을최고혈압, 혈관음이사라질때의압력을최저혈압으로읽음 (4) 내시경가. 내시경 : 신체에삽입하여몸의내부를들여다보고진단및간단한처치를할수있게만든의료기기나. 내시경의구조와원리 : 내시경은크게화상정보를받아들이는렌즈부분과렌즈를통해들어온빛을전달해주는광섬유다발, 빛을영상으로전환해주는모니터부분을구성 광섬유는빛의전반사현상을이용하므로휘어진부분의빛도손실없이전달해주는물질 신체내부의굴곡진부분의영상도볼수있음. (5) CT( 컴퓨터단층촬영기 ) 가. CT의기능 : 인체를원통형 X-ray 촬영기안에두고여러각도에서촬영하여얻은데이터를컴퓨터를이용하여재구성한영상으로인체의단면을자른듯한영상을보여줌나. CT의구조와원리 : CT 촬영시 X-ray를사용하지만한각도에서한장씩만찍는 X-ray와는달리 360 회전하면서 400여장의영상을촬영한후에컴퓨터를이용하여단면영상으로변환 (6) MRI( 자기공명영상장치 ) 가. MRI의원리 : 원통모양의전자석을통해인체조직의수소원자핵에강한자기장을걸어일정한방향으로정렬

74 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 첨단과학과질병치료 (PET, 문제풀이 ) 날짜 : 시킨후, 고주파를발생시켜원자핵을공명시키고다시고주파를차단하여이때인체조직에서나오는신호의차이를이용하여영상으로보여주는장비나. CT와 MRI의비교 (7) PET( 양전자단층촬영장치 ) : 양전자를방출하는방사성약물을인체에주사하면암세포와같이에너지를많이소비하는세포에방사성약물이모이게되어다른곳과구별된영상을얻을수있는원리를이용한진단장비 ********** 형성평가문제 ********** 1. 그림은우리몸에서발생하는소리를듣고질병을진단하는청진기를나타낸것이다. 이에대한설명으로옳지않은것은? 1 청음부, 연결관, 헤드셋으로구성되어있다. 2 연결관이길수록정밀한소리를들을수있다. 3 신체부위별로발생하는다른소리를들을수있다. 4 저음을들을수있는벨, 고음을들을수있는다이아프램으로구분된다. 5 청음부는소리의진동을크게하기위해고무재질의판막으로되어있다. 2. 초음파검사기는초음파를발사시켜반사되어되돌아오는시간차를이용한것이다. 이와같은원리를이용한것이아닌것은? 1 어군탐지기 2 혈압측정기 3 건물내구성검사기 4 잠수함의음파탐지기 5 동굴속박쥐의비행원리 3. 표는 CT와 MRI를비교한내용을적은것이다. 빈칸 에들어갈내용으로알맞은것끼리바르게짝지어 진것은? 비교 CT MRI 방식 X선 ( ᄀ ) 촬영단면 횡단면 ( ᄂ ) 적합부위 ( ᄃ ) 뇌, 척수등연한조직 ᄀ ᄂ ᄃ 1 레이저 횡단면 근육조직 2 레이저 종단 횡단 비운동성장기 3 자기장 종단 횡단 뼈, 운동성장기 4 자기장 종단면 비운동성장기 5 초음파 종단면 뼈, 운동성장기 4. 우리몸속의모습을보여주는내시경과같이빛의 전반사현상을이용한것으로옳은것은? 1 망원경의렌즈 2 레이저포인트 3 노트북의액정화면 4 3D TV의입체안경 5 DSLR 카메라의프리즘 5. 질병을진단하는방법에는물리적진단법과화학적 진단법이있다. 다음진단방법중영역이다른것 은? 1 청진기 2 혈액검사 3 내시경 4 CT 5 MRI 6. 내시경은전반사의원리를이용한것이다. 표의조 건을참고하여전반사가일어날수있는경우를 < 보 기 > 에서있는대로고른것은? 물질 공기 물 에탄올 식용유 굴절률 < 보기 > ㄱ. 공기에서물로빛이진입할때 ㄴ. 물에서공기로비이진입할때 ㄷ. 에탄올에서식용유로빛이진입할때 ㄹ. 공기에서식용유로빛이진입할때 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄹ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ

75 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 첨단과학과질병치료 ( 화학적진단방법, 암의발생, 임상시험 ) 날짜 : 화학적진단방법 (1) 혈액검사 : 혈액을채혈하여물리, 화학적분석방법을통해질환, 백혈병, 당뇨등각종질병의발생여부를확인하는검사법 (2) 소변검사 : 소변을채취하여염색, ph 측정, 당측정등의방법을이용하여질병의유무를판단 4. 암의발생 (1) 암 : 정상적인세포들은세포분열이일정횟수이상이되거나돌연변이가일어나면스스로사멸 여러가지이유로인해세포의유전자에변화가일어나면스스로사멸하지않고비정상적으로세포가변하여불완전하게성숙하고, 과다하게증식하게되는데, 이를암이라함. (2) 양성종양과악성종양가. 양성종양 : 종양중천천히자라며피막을가지고있어주위조직을침범하지않는것 인체에해가거의없고수술로제거가능나. 악성종양 ( 암 ) : 빨리자라고피막이없으며주위조직을침범하여신체의각부위로전이될수있는종양 (3) 암의발생의환경적요인가. 화학발암물질 : 화학발암물질중대표적인것은담배연기에포함된타르등 50여가지물질들로폐암의가장중요한원인임. 이외에벤젠, 아질산염아민과과량의호르몬등이있음. 나. 물리적요인 : 피부암의원인인태양자외선이대표적. 또는방사성물질과여기서나오는방사능, 건축자재로많이사용되는석면등이암발생원인이됨다. 생물적요인 : 바이러스감염과세균감염 B형간염바이러스 - 간암으로발전 헬리코박터균 - 위암유발라. 기타요인 : 스트레스, 맵고짠음식 ( 식습관 ) (4) 암발생의유전적요인 : 암발생경향성유전 가족성암, 유전성암이라함. 특히, 원발암유전자와종양억제유전자에돌연변이가생기면암세포가될확률이높음 ( 이러한유전적요인은전체암발생의 10-20% 차지 ) 5. 암의진단 (1) 조직검사 : 암증상을보이는세포나조직혹은액체를일부채취하여각종검사를실시해암발생여부를판단 (2) 영상진단검사 : 방사선등을사용하여수술이나조직검사없이영상을통해눈으로암발생여부를확인할수있도록하는장치를사용 (3) 종양표지자검사 : 많은암세포들이혈액으로암세포에특이적인단백질을방출하는것을검사하여암발생여부를진단 6. 암의치료 (1) 외과수술 : 대부분의암은수술로제거하여치료 (2) 방사선치료 : 고에너지의 X-ray 또는감마선등을사용하여암세포가스스로사멸하도록하거나방사선에직접암세포가죽도록하는방법 (3) 화학요법 : 암세포가분열하는능력을방해하는세포독성항암제를사용, 암세포를제거하는방법. 항암제는분열하고있는세포의 DNA나세포소기관을표적으로하기때문에암세포에대해치료효과를나타내지만정상세포에도부작용을나타냄. (4) 표적항암제 : 항암제의부작용을극복하기위해표적항암제가개발 표적항암제는암세포만가지고있는특정단백질을표적으로하여효과를나타내므로부작용감소 7. 임상시험 (1) 항암제신약개발과정 : 연구개발단계 ( 새로운후보물질을발견 ) 비임상시험단계 ( 세포및동물실험을통해약효와독성을실험 ) 3회에거친임상시험단계거침 (2) 임상시험 : 암연구분야의임상시험은암치료를위해새로이개발되었거나투여방법이개선된항암제를가지고암환자를대상으로어떤영향을미치게되는지규명하는과정

76 대단원 5. 인류의건강과과학기술학습자 : 3 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 첨단과학과질병치료 ( 문제풀이 ) 날짜 : ********** 형성평가문제 ********** 1. 암세포의특징으로옳은것은? 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 1 유전자에돌연변이가있다. 5. 암의진단과치료에대한설명으로옳은것만을 2 양성종양을구성하는세포이다. < 보기 > 에서있는대로고른것은? 3 손상을입으면스스로사멸한다. 4 주위조직으로침투하지않는다. 5 여러번분열하면증식을중단한다. < 보기 > ㄱ. 세포독성항암제는왕성하게분열하는세포를 공격한다. 2. 정상세포와암세포를한층으로배양한후이중일부세포를떼어내어결과를확인하는실험에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? ㄴ. 항체를이용하여암세포를치료하는방법은부작용이적다. ㄷ. 영상진단검사는암발생부위를눈으로확인할수있도록하는장치를사용한다. < 보기 > 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ Ⅵ. 에너지와환경ㄱ. 정상세포는빈공간이있을때만분열을지속 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 한다. ㄴ. 암세포는분열하여단일세포층을이룬다. 6. 혈액검사항목중종양표지자검사가있다. 이것 ㄷ. 암세포는이웃세포들과접촉한후에도분열을은어떤것을측정하여암발생여부를판단하는것계속 1. 한다에너지와. 문명 인지쓰시오 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 7. 빈칸에들어갈알맞은말을각각쓰시오. 2. 탄소순환과기후변화 빈칸에들어갈알맞은말을각각쓰시오. (1) ( ᄀ ) 에는화학발암요인에해당하는 50 여가지발암물질이있으며, 폐암의주된원인이된다. (2) 방사능은암발생의물리적요인이며, 바이러스감염과세균감염등은암발생의 ( ᄂ ) 요인이다. (3) 유전적으로암발생에대한높은경향성을물려받아발생하는암을 ( ᄃ ) 암이라고한다. 4. 항암제개발을위한임상시험의특징으로옳은것을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 임상시험의목적과범위를환자에게반드시알려야한다. ㄴ. 참여하는모든환자에게신약을제공하여효과를알아보는방법이다. ㄷ. 세포및동물실험단계를먼저거쳐안전성과효과성이검증된신약을대상으로한다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 세포에 ( ᄀ ) 가일어나세포분열이계속일 3. 화석연료의생성과이용 86 어나면이러한비정상세포들이모여하나의혹같 은조직을만드는데, 이를 ( ᄂ ) 이라고한다. 8. 혈액과오줌을통한건강검진에대한설명으로옳지않은것은? 1 소변검사지는보통색의변화가없는것이정상이다. 2 혈액과오줌의당수치는당뇨병진단에사용한 3 적혈구수나헤마토크리트는빈혈을알아볼때사다. 용한다. 4 바이오칩은여러혈액검사를빠르게할수있게해주는장치이다. 5 콜레스테롤검사는암발생을알아보기위해시행하는종양표지자이다.

77 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 에너지와문명 ( 여러가지형태의에너지, 에너지전환과보존 ) 날짜 : 여러가지형태의에너지 (1) 에너지의정의 : 어떠한일을할수있는능력 에너지원 : 에너지를제공해주는물질이나자연현상 (2) 일과에너지 : 에너지가변하면서일을함. 에너지의변화량 (J) = 일 (J) (3) 에너지의종류가. 존재형태에다른분류 열에너지 : 물질내부의온도나상태를변화시키는에너지, 원자나분자의진동운동에의해발생 ex) 마그마의열, 뜨거운물등 역학적에너지 : 물체의운동에너지와위치에너지의총칭, 위치에너지와운동에너지는서로쉽게전환 역학적에너지 = 운동에너지 + 위치에너지 ( 가 ) 운동에너지 ( ) : 운동하는물체가갖고있는에너지, 질량 (m) 에비례하고속도 (v) 의제곱에비례 ex) 굴러가는볼링공, 날아가는총알등 ( 나 ) 위치에너지 ( ) : 기준점보다높은곳에있는물체가중력에의해기준점으로돌아갈때가지일할수있는잠재적인에너지 ex) 댐에고인물, 높은곳에놓인물체등 파동에너지 : 파동이전달하는에너지 ex) 지진, 파도, 소리, 전자기파등 화학에너지 : 물질내에화학결합의형태로저장된에너지, 화학반응을통해에너지흡수또는방출 ex) 석탄, 석유, 천연가스, 음식물, 생물체등 핵에너지 : 원자핵내의원자구성입자속에저장되어있는에너지로분열, 융합등의핵반응에서발생하는질량결손만큼에너지가생성 ex) 원자력발전, 핵융합발전등나. 이용방식에따른분류 1차에너지 : 가공되지않은상태에서공급되는에너지로, 원유, 석탄, 천연가스, 수력, 지열, 태양열등이있음. 2차에너지 : 1차에너지를전환가공해얻을수있는에너지로휘발유, 경유와같은석유제품, 전기, LPG, 연탄등이있음. 다. 재생산여부에따른분류 재생에너지 : 계속사용해도다시공급되는에너지로주로자연상태에존재하는에너지 ex) 태양열, 태양광, 수력, 풍력, 조력, 지열등 비재생에너지 : 한번소비하면일정기간안에재생이불가능한에너지 ex) 석탄, 석유등화학에너지 2. 에너지의전환과보존 (1) 에너지의전환 : 에너지는한가지형태로존재하는것이아니라다른형태의에너지로바뀌는데이를에너지전환이라한다. 가. 자연에서의에너지전환 : 식물의광합성, 비나눈과같은기상현상등자연현상속에서에너지의전환이일어나고있으며일부지구내부에너지를제외한대부분의에너지는태양에너지에서유래 기상현상 : 태양에너지 열에너지 ( 바다, 공기가열 ) 위치에너지 ( 물의증발, 구름생성 ), 운동에너지 ( 바람 ) 운동에너지 ( 강수 ), 소리에너지 ( 천둥 ), 빛에너지 ( 번개 ) 광합성 : 태양에너지 ( 빛 ) 화학에너지 ( 포도당 ) 화산폭발 : 열에너지 ( 맨틀 ) 운동에너지 ( 화산 ) 지각변동 : 열에너지 ( 맨틀 ) 운동에너지 ( 맨틀대류 ) 파동에너지 ( 지진 ) 나. 생활속의에너지변화 전동차 : 전기에너지 운동에너지 발전기 : 운동에너지 전기에너지 건전지 : 화학에너지 전기에너지 태양전지 : 빛에너지 전기에너지

78 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 에너지와문명 ( 에너지보존 ) 날짜 : 된것인가? (2) 에너지보존 : 에너지가다른형태로전환되는과정에서없어지거나새롭게생성되지않음 한형태의에너지가소비되고있다면그만큼다른형태의에너지가생성되고있는것. 1 핵에너지 2 운동에너지 3 태양에너지 4 열에너지 5 위치에너지 4. 다음은우리주변에서일어나는에너지전환과정 을나타낸표이다. ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 에들어갈내 용으로옳은것은? 이용하는에너지 전환된에너지 발전기 ( 가 ) 전기에너지 가스레인지 화학에너지 ( 나 ) 선풍기 ( 다 ) 운동에너지 운동 위치 일정 역학적에너지보존법칙 에너지전환과정에서소리, 마찰, 열등의형태로에너지가바뀌지만이것또한에너지의한형태이므로에너지의총량은보존됨. ********** 형성평가문제 ********** 1. 에너지에대한설명으로옳지않은것은? 1 에너지는일을할수있는능력이다. 2 열에너지는고온에서저온으로이동한다. 3 에너지는사용할수록전체에너지양이줄어든다. 4 모든에너지는궁극적으로저온의열에너지의형태로전환되어분산된다. 5 유용한에너지의양은다른형태의에너지로전환되면서점점감소한다. 2. 에너지는분류기준에따라여러가지로나눌수있다. 다음에너지원중존재형태와이용형태에따른분류로옳지않은것은? 에너지원존재형태이용형태 1 석유화학에너지 1차에너지 2 수력역학적에너지 1차에너지 3 전기전기에너지 2차에너지 4 연탄화학에너지 2차에너지 5 우라늄화학에너지 2차에너지 3. 에너지전환과정에서화석연료 ( 석탄, 석유 ) 에저장된에너지는근본적으로어떤에너지에서유래 ( 가 ) ( 나 ) ( 다 ) 1 위치에너지 전기에너지 열에너지 2 위치에너지 화학에너지 전기에너지 3 운동에너지 열에너지 파동에너지 4 운동에너지 열에너지 전기에너지 5 운동에너지 열에너지 화학에너지 5. 인류는문명을발전시키는동안많은에너지를소 비해왔다. 인류가주로사용한에너지원의발전 과정을시대순으로나열한것은? 1 석탄 - 생물체 ( 목재, 기름 ) - 핵에너지 - 석유 2 석유 - 석탄 - 핵에너지 - 생물체 ( 목재, 기름 ) 3 생물체 ( 목재, 기름 ) - 석유 - 석탄 - 핵에너지 4 생물체 ( 목재, 기름 ) - 석탄 - 석유 - 핵에너지 5 생물체 ( 목재, 기름 ) - 핵에너지 - 석탄 - 석유 6. 자연에서일어나는에너지의전환을나타낸것이다. ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 에들어갈말로옳게짝지은것은? 자연현상 에너지의전환 기상현상 ( 구름생성 ) ( 가 ) 위치에너지 광합성 ( 포도당생성 ) 태양에너지 ( 나 ) 지진발생 열에너지 ( 다 ) ( 가 ) ( 나 ) ( 다 ) 1 운동에너지 화학에너지 빛에너지 2 화학에너지 운동에너지 빛에너지 3 태양에너지 ( 열 ) 운동에너지 화학에너지 4 태양에너지 ( 열 ) 화학에너지 파동에너지 5 태양에너지 ( 열 ) 파동에너지 화학에너지

79 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 에너지와문명 ( 에너지와인류의문명, 에너지효율과영구기관 ) 날짜 : 에너지와인류문명 (1) 태양에너지와인류문명 가. 태양으로부터의에너지 태양이지난수십억년동안열과빛에너지를방 출해온원동력 : 수소핵융합에너지 지구에는태양에너지의극히일부만도달하지만 그양은매우많아 1 시간동안도달하는태양에 너지를모두사용한다면인간이 1 년동안사용하고 도남을양 태양에너지가물과공기및지표에흡수됨으로 써지구의다양한기상현상유발, 광합성으로흡수 되어식물과동물의에너지원으로저장 나. 태양에너지의이용 : 생태계를순환하는원동력 (2) 화석연료와인류문명 가. 화석속에저장된에너지 오래전식물의광합성작용에의해태양에너지 를생체내에저장 이중일부는동물의먹이가 되고일부는땅속에묻혀화석화과정을통해석탄 을형성 식물의에너지를흡수하여생활하던동물성생명 체가죽은후사체가땅속에묻혀화석화과정을 통해석유를형성 나. 화석연료의이용 : 연소를통해열을얻거나기 관을통해동력을얻고, 발전을통해전기를얻는 등일상생활과산업에필요한다양한에너지를공 급하여현대문명발전에기여 화석연료 보일러, 난로 열에너지 화석연료 횃불, 석유등 빛에너지 화석연료 자동차엔진 동력 ( 운동 ) 에너지 화석연료 화력발전소 전기에너지 화석연료 석유화학원료및제품 화학에너 지 (3) 외연기관과내연기관 : 화석연료는인간이나 동물의동력을대신할수있는기관의발명으로, 그이용이급격하게증가하게됨. 기관 : 열에너지를역학적인에너지로바꾸어주 는장치 ( 내연기관, 외연기관으로구분 ) 외연기관 : 연소통 ( 실린더 ) 밖에서연료를연소 ex) 증기기관, 증기터빈, 스털링엔진 내연기관 : 연소통 ( 실린더 ) 안에서연료를연소 ex) 자동차엔진, 로켓엔진등 4. 에너지효율과영구기관 (1) 에너지전환효율 가. 에너지의형태가변하는과정에서일을하게됨. 인류는열기관, 기계, 교통수단, 발전시설등에 너지를전환하는기술을바탕으로발전해옴 나. 에너지효율 : 에너지전환과정에서유용한형 태로전환된에너지를공급한총에너지로나눈값 유용한형태로전환된에너지량에너지효율 공급된총에너지량 에너지전환장치 평균효율 (%) 에너지전환장치 평균효율 (%) 증기기관 8 풍력터빈 태양전지 10 가스터빈 35 형광등 20 연료전지 60 내연기관 25 LED 전구 80 (2) 영구기관 : 외부로부터의에너지공급없이지속 적으로일을할수있는가상의기관 가. 제 1 종영구기관 에너지공급없이도지속적으로작동하며여기에 덧붙여외부에일까지할수있는가상의기관 이는공급된에너지보다전환되는에너지가더 많기때문에에너지보존법칙인열역학제 1 법칙 에위배되어제작이불가능

80 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 1. 에너지와문명 ( 에너지효율과영구기관, 문제풀이 ) 날짜 : 나. 제2종영구기관 저온의열원에서에너지를뽑아고온의열원쪽으로에너지를공급하여지속적으로작동할수있게설계한가상의기관 이는에너지보존법칙에는위배되지않으나자연계에서에너지의흐름은엔트로피가커지는방향으로흐른다는열역학제2법칙에위배되기때문에이것역시제작이불가능 ********** 형성평가문제 ********** 1. 다음은어느영구기관에대해설명한것이다. 적도부근바다의평균수온은 30 에가깝다. 이바닷물의열을모두합한다면바다는무한한열에너지의저장고로볼수있다. 바다에서열에너지를뽑아증기기관에보내면증기기관은이열에너지를이용해물을끓여배가움직일수있는동력을무한히제공할수있다. 이에대한오류를바르게지적한것을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 이영구기관은에너지보존법칙에위배된다. ㄴ. 자연에서는엔트로피 ( 무질서도 ) 가증가하는방향으로에너지가흐른다. ㄷ. 차가운바닷물에서뜨거운열기관으로열에너지가자발적으로이동하지않는다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 2. 증기기관의에너지효율은 10% 이고, 내연기관의에너지효율은 30% 이다. 이에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 두기관모두화학에너지를운동에너지로전환시키는장치이다. ㄴ. 같은양의연료를사용한다면내연기관이더많은일을할수있다. ㄷ. 증기기관에서발생하는에너지의대부분은운동에너지의형태이다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 3. 중력에의한위치에너지를이용하여운동에너지를얻는과정이아닌것은? 1 물레방아 2 수력발전 3 그네 4 번지점프 5 전동기 4. 인류문명의발전과정에서이용해온태양에너지와화석연료에대한설명으로옳지않은것은? 1 화석연료의소비량은과거보다점점더증가하고있다. 2 화석연료보다태양에너지를산업활동에더많 이이용하고있다. 3 화석연료는연소과정을거쳐난방이나기계의동력을얻는데이용되었다. 4 현대문명은화석연료를최종적으로전기에너지형태로전환시켜이용해왔다. 5 현재태양에너지는난방이나자연조명은물론태양전지를통해전기를얻는데이용된다. 5. 다음내용과관련이있는법칙을쓰시오. 더운물과찬물을접촉시켰을때더운물은찬물에있는열을흡수하여더뜨거워지고찬물은더운물에열을빼앗겨더차갑게되는일은일어나지않는다. 6. 그림은생태계의 먹이피라미드를나타낸것이다. 생산자에서일어나는주된에너지전환으로옳은것은? ( 단생산자에해당하는것은주로광합성식무을의미한다.) 1 빛에너지 화학에너지 2 빛에너지 열에너지 3 화학에너지 빛에너지 4 화학에너지 전기에너지 5 전기에너지 열에너지

81 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 탄소순환과기후변화 ( 지구에너지의균형 ) 날짜 : 지구에너지의균형 (1) 복사평형가. 지구가흡수하는태양복사에너지량과방출하는지구복사에너지량은동일나. 지구복사평형으로지구의평균기온은일정하게유지 (2) 대기대순환가. 대기대순환의발생원인 : 대 기대순환은지구규모의대기순환으로지구에도달하는태양복사에너지가위도에다라다르기때문에발생나. 대기대순환에의해저위도에서는무역풍, 중위도에서는편서풍, 고위도에서는극동풍이형성다. 대기대순환은저위도의에너지를고위도로운반 (3) 해류순환 : 저위도의에너지를고위도로운반가. 표층해류의발생원인 : 해류는일정한방향으로지속적으로흐르는해수의흐름으로, 주로바람과해수면과의마찰에의해발생나. 해류의방향은대기대순환의영향을받음 다. 난류와한류의물리적특징 구분 이동방향 수온 밀도 염분 난류 저위도 고위도 높다 작다 높다 한류 고위도 저위도 낮다 크다 낮다 (4) 엘리뇨와라니냐 가. 엘리뇨 : 몇년간격으로무역풍이약해지면서남아메리카북서쪽연안의수온이상승하는현상나. 라니냐 : 엘리뇨와반대로무역풍이강해지면서남아메리카북서쪽연안의수온이내려가는현상다. 엘리뇨와라니냐는대기와해양의상호작용결과 2. 온실효과와기후변화 (1) 온실효과가. 온실효과 : 지구대기는주로가시광선영역인태양복사는잘통과시키지만적외선영역인지구복사는흡수하였다가다시지표로방출함. 지표면의온도가상승 온실효과나. 온실기체 : 온실효과를일으키는주요기체로는수증기, 이산화탄소, 메테인, 염화플르오린화탄소, 오존, 산화이질소등 (2) 지구온난화가. 지구온난화 : 인간의활동으로대기중의온실기체의농도가증가하여지구의평균기온이높아지는현상나. 지구온난화에가장큰영향을 주는기체는 다. 지구온난화의영향 : 해수면상승, 강수량과식생분포의변화, 사막화증대, 이상기후현상, 생태계변화등라. 지구온난화방지대책 화석연료의사용을줄이고신 재생에너지개발 에너지를절약하고, 에너지효율을높임 산림면적을넓힘

82 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 탄소순환과기후변화 ( 문제풀이 ) 날짜 : ********** 형성평가문제 ********** 1. 그림은위도에따른복사에너지의출입을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? 4. 엘리뇨가발생했을때태평양적도부근에서나타나는현상으로옳은것은? 1 무역풍이약해진다. 2 동태평양의수온이높아진다. 3 서태평양지역에가뭄이발생한다. 4 동태평양지역에저기압대가형성된다. 5 동태평양연안에서차가운해수의상승운동이활발해진다. < 보기 > ㄱ. 고위도로갈수록태양복사흡수량이증가한다. ㄴ. 저위도에서는에너지과잉이, 고위도에서는에너지부족이나타난다. ㄷ. 극지방의연평균기온이일정한것은극지방이복사평형상태이기때문이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 2. 그림은대기대순환을나타낸것이다. ( ) 안에알맞은말을쓰시오. 5. 태양복사와지구복사에대한설명으로옳은것은? 1 태양복사에너지는지구복사에너지보다최대에너지를내는파장이길다. 2 지구가방출하는복사에너지는주로대기중의오존에의해흡수된다. 3 태양복사에너지는대부분지구대기에의해흡수된다. 4 지구는복사평형을이루고있다. 5 지구복사에너지는주로자외선영역의에너지로전달된다. 6. 지구의대기가지구복사에너지를흡수한후지표로재복사하여지구를보온하는현상을무엇이라고하는가? 7. 온실효과의증가로지구의평균온도가높아지는 현상을무엇이라하는가? (1) 대기대순환의순환세포가 3개가형성되는것은 ( ) 때문이다. (2) 중위도고압대에서고위도지방으로부는바람을 ( ) 이라고한다. 3. 표층해류를일으키는주된원인을옳게설명한것은? 1 달의인력때문이다. 2 위도별해수온도차이때문이다. 3 위도별증발량과강수량차이때문이다. 4 계속해서일정한바람으로부는바람때문이다. 5 수온과여문차이에의해생기는밀도차이때문이다. 8. 온실효과를일으키는주요기체가아닌것은? 1 이산화탄소 2 염화플루오린화탄소 3 메테인 4 질소 5 산화이질소 9. 현대산업활동으로배출되는온실기체중온실효과에가장크게기여하는것은? 1 오존 2 메테인 3 이산화탄소 4 산화이질소 5 염화플루오린화탄소

83 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 탄소순환과기후변화 ( 탄소순환, 순환과정에서의반응, 광합성 ) 날짜 : 탄소순환 (1) 탄소의역할가. 생명체를구성하는단백질의주된구성성분나. 생명체의에너지원인포도당등탄수화물의주된구성원소다. 연료 ( 석탄, 석유 ) 의주된구성원소라. 대기중의이산화탄소는지구의온도를유지 (2) 탄소의순환 : 탄소는다양한형태로존재가능 여러방식으로지구권의구성요소사이를순환가. 탄소의존재형태 기권 -, 수권 - 탄산이온, 탄산수소이온암권 - 탄산염 ( 암석 ), 탄화수소 ( 화석연료 ) 생물권 -유기화합물( 단백질, 탄수화물, 지방등 ) 나. 탄소의순환 나. 산소의산화 환원 산화 : 물질이산소와화합하는반응 ex) 환원 : 물질이산소를잃는반응 ex) 다. 수소와산화 환원 산화 : 물질이수소를잃는반응 환원 : 물질이수소를얻는반응 ex) (2) 이화와동화가. 이화 : 생물체내에서고분자화합물이저분자유기물이나무기물로분해되는과정 ( 에너지방출 ) ex) 세포호흡, 소화등나. 동화 : 생물체내에서저분자유기물이나무기물이고분자화합물로합성되는과정 ( 에너지흡수 ) ex) 광합성, 단백질합성등 기권의탄소는물에녹아탄산이온이됨. 광합성을통해생물권에유기물의형태로고정되었다가석탄이나석회암이되어암권으로이동 수권의탄소는화학적으로침전되거나, 생물체에흡수되어석회암을형성하면서암권으로이동하고, 기체교환을통해기권으로이동 생물권의탄소는지층속에서석탄이나석유등의연료가되면서암권으로이동하고, 호흡이나부패를통해기권으로이동 암권의탄소는화석연료의연소, 화산활동등을통해기권으로이동하고, 물에용해되어수권으로이동 4. 순환과정에서의반응 (1) 산화와환원가. 산소의반응성 : 산소는공기의구성성분중가장반응성이큰물질이며, 금속과는이온결합, 비금속과는공유결합을통해많은화합물형성 5. 광합성 (1) 광합성 : 녹색식물의엽록체에서빛에너지를이용하여이산화탄소와물을재료로포도당과같은유기물을하성하는과정 빛 장소 - 엽록체, 재료 - 물, 이산화탄소산물 - 포도당 ( 산소방출 ), 녹말로전환하여저장에너지전환 - 빛에너지 화학에너지물질의반응 - 이산화탄소가수소를얻어환원되고, 물은수소를잃어산화환원반응임. (2) 광합성의의의가. 무기물로부터생물이필요로하는에너지원인유기물을합성하는과정나. 태양의빛에너지를생물이이용할수있는화학에너지로전환하는과정다. 공기중의이산화탄소를흡수하므로온실효과로인한지구온난화를방지라. 발생한산소는생물의호흡에사용

84 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 2. 탄소순환과기후변화 ( 광합성 ) 날짜 : (3) 광합성에영향을미치는요인가. 빛의세기 : 온도와 농도가일정할때광포화점까지는빛의세기에비례하여광합성량이증가하다가광포화점이상에서는일정나. 빛의파장 : 엽록소의흡수스펙트럼과잎의작용스펙트럼이거의일치하는것으로보아엽록소에서흡수하는청색광과적색광이광합성에주로이용됨을알수있음. 다. 온도 : 빛이강할때주로광합성량에영향을미치며 35 에서최대이나그이상이면광합성량이급격히감소라. 농도 : 빛의세기와온도가광합성에적절한조건일때, 농도가영향을미침 0.1% 까지는광합성량이증가하나, 그이상부터는광합성속도를증가시키지않음. 3 탄산수소나트륨용액의역할은광합성에필요한이산화탄소를제공하는것이다. 4 전구와물풀사이에열의전달을막기위해수조를놓는것이좋다. 5 녹색빛의전구를사용하면백열전구보다더정확한결과를얻을수있다. 2. 다음은어떤물질대사에서일어나는반응의화학반응식이다. 이반응에대한설명중옳은것은? 빛 1 유기물을무기물로합성하는반응이다. 2 이산화탄소의탄소는산화된다. 3 반응이일어나면빛에너지가열의형태로전환되어식물에저장된다. 4 반응의속도는온도와산소농도에따라달라진다. 5 기권의탄소가생물권으로이동되는반응이다. 3. 탄소순환과정에대한설명중옳지않은것은? 1 수온이상승하면기권의탄소량은증가할것이다. 2 지구환경내에서탄소는대부분이산화탄소의형태로존재한다. 3 암권의탄소가기권으로방출되면, 지구온난화현상은가속된다. 4 암권의탄소는화산활동이나화석연료의연소를통해기권으로이동한다. 5 기권의탄소는광합성을통해생물권으로이동한다. ********** 형성평가문제 ********** 1. 유나는광합성에영향을미치는요인을알아보기위하여다음과같이장치한후, 검정말로부터전당까지의거리를변화시키며 1분동안발생한기포수를측정하였다. 이실험에대한설명중옳지않은것은? 1 이실험에서조작변인은빛의세기이고, 종속변인은광합성량이다. 2 발생하는기포는산소이다. 4. 광합성에서주로일어나는에너지의전환을옳게 나타낸것은? 1 빛에너지 화학에너지 2 빛에너지 열에너지 3 화학에너지 빛에너지 4 화학에너지 열에너지 5 열에너지 화학에너지 5. 지구환경의각권에서탄소가주로존재하는형태 를옳게나타낸것은?

85 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 화석연료의생성과이용 ( 석탄의생성과정과이용, 방사성에너지 ) 날짜 : 화석연료의생성과이용 (1) 석탄의생성과정과이용가. 석탄의생성과정 : 석탄은전지구적인지각변동으로매몰된식물체위에점차두꺼운퇴적물이덮혀산소공급이중단된상태에서분해작용을거쳐만들어짐. 식물에셀룰로스성분으로들어있던 H, N, O 등의대부분과 C성분의일부가메테인가스, 암모니아, 수분등으로변해날아가고남은탄소가주성분이다. 다. 석유의이용 20세기초부터본격적사용, 현재까지가장많이사용하는에너지원임. 분별증류과정을거쳐 LPG, 휘발유, 등유, 경유, 아스팔트로분류하여이용 연료용 : 직접연소, 다른에너지로전환 석유화학제품용 : 아스팔트, 플라스틱, 화학섬유등의원료 석유는중동지역과북미일부지역등일부지역에편중되어있으며현재소비를기준으로했을때약 50년동안사용할수있는매장량추정 나. 석탄의이용 : 석탄은산업혁명이후부터석유가이용되기전까지인류가가장많이사용 연료용 : 직접연소또는다른형태의에너지로전환하여사용 원료용 : 석탄화학재, 탄소재, 제철용코크스 석탄은비교적세계골고루분포되어있으며현재소비를기준으로했을때약 200여년동안사용할수있는양이매장되어있으리라추정 (2) 석유의생성과정과이용가. 석유의생성과정 : 석유는천연에서액체상태로산출되는탄화수소의혼합물로주로동물성플랑크톤이퇴적물에덮여산소공급이중단된상태에서분해작용을거쳐만들어짐. 정제되지않은석유를원유라고하며, 이를정제하여휘발유, 등유, 경유, 중유등으로분류 (3) 천연가스의생성과정과이용가. 생성과정은석탄과유사, 석유가생산될때함께섞여생산되기도하나대부분별도로생산나. 주요성분은 80-85% 가메테인가스로되어있고석유에비해오염물질이적어청청연료각광다. 도시가스, 산업용연료, 화력발전, 냉매등이용라. 현재소비기준약 70여년사용가능추정 2. 방사성에너지의생성과이용 (1) 우라늄의생성가. 우라늄은자연계에존재하는방사성물질중하나로원소의질량이매우큰물질에속함. 나. 지구맨틀에적은양이포함되어있다가오랜시간에걸쳐마그마의활동을통해지각으로노출 (2) 우라늄의이용가. 원자력발전, 핵폭탄, 합금등의재료나. 북미지역, 호주, 남아프리카등일부지역에분포, 현재소비기준약 200여년사용가능추정 3. 화석연료와방사성에너지사용에따른문제점 (1) 에너지고갈가. 생성되기위해수백만년의시간소요나. 인류문명발전과정에서무분별하게사용 에너지고갈위기 (2) 환경오염가. 연소과정에서온실가스 ( 이산화탄소 ), 질소산화물, 황산화물등대기오염물질배출나. 원자력발전과정에서발생하는방사성폐기물은매립하고있으나매립지선정과정에지역사회와마찰을일으키고있음.

86 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 화석연료의생성과이용 ( 신 재생에너지의종류와특징 ) 날짜 : 신 재생에너지 (1) 신 재생에너지의필요성 : 화석연료의고갈, 지구온난화, 대기오염등화석연료사용으로인한환경문제심각 (2) 신 재생에너지의정의와종류 : 신에너지와재생에너지의합성어로, 기존화석연료와핵에너지를사용하지않는친환경적이며재생가능한에너지원을말함. 가. 신에너지 (3종) : 석탄액화 가스화, 연료전지, 수소에너지나. 재생에너지 (8종) : 태양광, 태양열, 풍력, 수력, 지열, 해양에너지, 바이오매스, 폐기물에너지 5. 신 재생에너지의종류와특징 (1) 재생에너지가. 태양광 : 광전효과의원리를이용한태양전지를통해태양의빛에너지를전기에너지로직접전환하여이용하는기술 태양전지 : 실리콘태양전지는 n형반도체와 p 형반도체를붙여놓은것으로, 태양빛을받으면전자가핵의인력을벗어나자유롭게이동할수있는자유전자가생기고이로인해전압이발생해전류가흐르는광전효과의원리를이용 다. 풍력 : 바람의힘으로발전기에달려있는날개 ( 블레이드 ) 를회전시켜전기를생산하는기술 유효풍속이최저 5m/s 이상일때발전가능 - 장점 : 오염물질, 시설비용이적게들고설치기간이짧음 - 단점 : 설치장소에구애, 소음공해있음라. 수력 : 댐에저장된물이낙하하면서위치에너지가운동에너지로전환되고이힘을이용해터빈을돌려전기를생산하는기술 대규모댐이환경을파괴하고수몰지역이발생하는등환경문제를야기하고있기때문에이에대한대안으로소규모의수력인소 ( 小 ) 수력발전기술이개발중임. - 장점 : 오염물질, 전력생산외에도농업용수, 홍수위조절등의기능 - 단점 : 초기건설비용비쌈, 강수량에영향, 대규모수력의경우설치장소가한정마. 지열 : 지구내부에서표면을거쳐외부로나오게되는열, 예전부터온천이나난방에이용, 지열을이용해물을증기또는열수의형태로변화시켜발전기를돌리는발전방식 - 장점 : 발전비용저렴, 오염물질배출 - 단점 : 설치장소한정, 땅의침전발생우려 나. 태양열 : 태양의열을이용해난방이나전력을생산하는기술 태양열발전의원리 : 태양의열을거울이나집열판을이용해한곳으로모든후물이나기름을기화시켜발생한증기로터빈을돌려전력생산 태양열, 태양광발전의장단점 - 장점 : 무한정, 유지보수비저렴, 오염물질 - 단점 : 초기투자비용많음, 에너지밀도가낮아넓은면적이필요, 계절등일조시간에구애를받음 바. 해양에너지 : 해수면의높이차, 수온의차, 출렁이는파도의힘을이용한기술 조력발전 : 밀물과썰물의높이차를이용, 발전 파력발전 : 파도에의해발생한운동에너지를동력으로전환하여발전 온도차발전 : 표층의온수와심해의냉수의온도차를이용해열에너지를통력으로전환해발전 - 장점 : 에너지원이무한정, 오염물질배출 - 단점 : 건설비용많음, 입지선정조건까다로움

87 대단원 6. 에너지와환경 학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 화석연료의생성과이용 ( 신 재생에너지의종류와특징 ) 날짜 : 사. 바이오매스 : 바이오매스 (biomass) 란나무나풀, 폐목재, 가축분뇨등생물체를에너지원으로이 연료 : 화학에너지 ( 열, 빛에너지 ) 전기에너지 연료전지 : 화학에너지 전기에너지 용하는것 미생물로발효시켜알코올, 수소가스등을얻거 나직접태워열에너지를얻음 - 장점 : 부존량이비교적풍부, 온실가스회수, 생성에너지형태가다양 - 단점 : 토양오염등환경파괴가능성있음, 식 량을연료로사용하는것에대한윤리적문제 아. 폐기물에너지 ; 폐기물을가공또는재활용하여 연료로이용하거나폐기물의부패과정에서발생되는가스를이용하는기술 - 장점 : 폐기물처리비용절감, 폐기물자원의지속적인공급 - 단점 : 폐기물처리에비해재활용하는시설투자비가더많이듬 (2) 신에너지가. 석탄액화 가스화 석탄액화 가스화의필요성 : 석탄은석유에비해매장량이풍부하지만연소과정에서발생하는매연이대기오염을유발하고, 사용후발생하는재등의문제로인해다른형태 ( 액체 / 기체 ) 로전환할필요있음 - 장점 : 부존량이비교적풍부, 편재성이석유보다적음, 환경오염물질배출이적음 - 단점 : 시설설비를위한초기투자비용비쌈, 생산단가가비쌈, 설비가복잡해시스템의안정성이부족 연료극 (-극) : 공기극 (+ 극 ) : 전체 : 에너지전기열 전류는공기극에서연료극으로흐른다. 연료전지의특징 - 연료를직접연소시켜에너지를얻는열기관과는달리, 연료전지는화학적반응을통해직접전기를생산하여효율이높음. 반응후부산물은물뿐이어서환경친화적임 - 장점 : 다른에너지원에비해시스템효율높음별도의구동부가없어소음이적음, 질소산화물을배출하지않아친환경적임 - 단점 : 연료전지의가격비쌈, 내구성과신뢰도가부족 (3) 수소에너지가. 수소의연소과정 : 에너지 나. 수소는가장풍부한화학원소로바닷물속에엄청난량의수소가들어있음. - 장점 : 연소시에극소량의질소가생성되는것을제외하면공해물질이배출되지않음, 현재의설비를그대로사용가능, 가스나액체상태로수송가능 - 단점 : 사용상폭발위험, 물을분해하여수소를얻으려면더많은양의에너지소모, 수소저장의어려움 ( 수소액화온도 : -24 나. 연료전지 : 연료의전기생산과연료전지의전 0 ) 기생산과정

88 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 화석연료의생성과이용 ( 핵에너지, 지속가능한발전과에너지 ) 날짜 : 핵에너지 (1) 핵분열에너지 가. 핵분열 : 우라늄과같이무거운원자핵이중성자 를흡수하여원자핵이쪼개지면서에너지를방출 하는반응 나. 핵분열원리 : 우라늄에중성자가충돌하여핵이 분열되면서질량결손이생기게되고질량 - 에너지 등가원리에의해질량결손만큼막대한에너지 생성 다. 이용현황 : 우리가사용하는전력의 35%, 점차 증가추세, 국내외에원전시설추가건설중 라. 방사성폐기물의처리 : 고준위폐기물 ( 재사용 ), 중 저준위폐기물 ( 매립 ) (2) 핵융합에너지 가. 핵융합 : 가벼운원소인수소가융합하여헬륨으 로바뀌면서에너지를방출 나. 핵융합에너지 : 수소원자가플라스마상태에서 충돌하면헬륨이생성되면서질량결손이발생, 이때발생한질량결손만큼의에너지가생성 (3) 핵융합과핵분열비교 핵분열 에너지량우라늄 1g = 석탄 3 톤 핵융합 중수 1g = 석탄약 1.8 연료우라늄 235 중수소, 3 중수소 생성물 예시 문제점 Nd( 네오디뮴 ), Y( 이트 륨 ) 등의방사성물질 원자력발전, 핵폭탄 방사능폐기물발생, 우라늄매장량한계 7. 지속가능한발전과에너지 톤 헬륨 태양, 연구용핵융합 발전 초고온, 고압유지등의 기술적문제 (1) 지속가능한발전 : 현재의수요를만족하면서도 미래의예측된수요를감당할수있는발전으로, 지속가능한발전을이루기위해서는개발과보존 이라는개념이조화를이루어야함. (2) 미래형에너지소비방향가. 에너지자원의절약나. 기존에너지시스템효율증대다. 새로운대체에너지기술개발 ex) 연료전지, 하이브리드기술등 ********** 형성평가문제 ********** 1. 석탄과석유의공통점을옳게설명한것이아닌것은? 1 화력발전의연료로이용된다. 2 석탄과석유는생성과정이매우길다. 3 연소될때다량의이산화탄소가발생한다. 4 석탄과석유에너지의근원은태양에너지이다. 5 오래전해양생물체가땅속에묻혀생성되었다. 2. 다음은에너지정책에관한신문기사의일부내용을발췌한것이다. 여기에서언급하는신 재생에너지에해당하지않는것은? < 신 재생에너지산업육성 1조원투입 > 정부가신 재생에너지산업을육성하기위해 1 조원이상을투입하기로했습니다. 지난해보다 1 천 900억원, 24% 늘어난역대최대규모의예산투자입니다. 올해신 재생에너지산업에처음으로 1조원이넘는정부예산이지원됩니다.< 이하생략 > 신문 1 지열에너지 2 풍력에너지 3 원자력에너지 4 태양광에너지 5 태양열에너지 3. 일반적인발전방식은다음그림과같이발전기에서운동에너지가전기에너지로전환된다. 이와같은과정을거치는발전이아닌것은? 1 태양광발전 3 풍력발전 5 원자력발전 2 화력발전 4 수력발전

89 대단원 6. 에너지와환경학습자 : 2 학년 ( ) 반 ( ) 번이름 ( ) 소단원 3. 화석연료의생성과이용 ( 문제풀이 ) 날짜 : 다음은여러가지발전방식에대해서술한것이다. ( 가 )~( 라 ) 의설명에맞는발전방식을옳게나열한것은? ( 가 ) 화석연료를연소시켜발생하는열로물을끓여증기를만들고이증기로발전기를돌려전기를생산하는발전방식 ( 나 ) 핵연료가분열할때발생하는열로물을끓여증기를만들고이증기로발전기를돌려전기를생산하는발전방식 ( 다 ) 댐에갇혀있는물을낙하시켜수차를돌리고수차에연결된발전기를통해전기를생산하는방식 ( 라 ) 바람의힘으로발전기에달려있는날개를회전시켜전기를생산하는발전방식 7. 다음중핵에너지에대한설명으로옳은것만을 < 보기 > 에서있는대로고른것은? < 보기 > ㄱ. 핵반응후에질량이감소하여에너지를방출한다. ㄴ. 태양에너지는핵융합반응에의해생긴에너지이다. ㄷ. 중 저준위핵폐기물은재처리하여다시핵연료로사용한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. 그림은석탄의액화 가스화공정을나타낸것이다. 석탄을직접연소하지않고액화또는가스화하여사용할때의장점이아닌것은? 5. 그림은수소연료전지의원리를나타낸모식도이 다. 이에대한설명으로옳지않은것은? 1 연료극에서수소가수소이온과전자로분해된다. 2 수소이온은전해질을거쳐공기극으로이동한다. 3 전자가외부회로를따라이동하면서전류가흐르게된다. 4 공기극에서산소원자는양이온으로분해된다. 5 공기극에서수소이온과전자, 산소가결합해물을생성한다. 6. 다음신 재생에너지의근원을살펴보았을때, 태양에너지와관계가가장먼것은? 1 풍력에너지 2 바이오매스 3 수력에너지 4 지열에너지 5 석탄액화 가스화 1 석유에비해사용할수있는양이비교적풍부한편이다. 2 기존의석유기반시설을활용할수있다. 3 사용후재등의고체폐기물이발생하지않는다. 4 이산화탄소와같은온실가스를배출하지않는다. 5 석탄을직접연소하는것보다열효율이높다. 9. 하이브리드자동차의주행원리에대한설명으로 옳지않은것은? 1 일반자동차와전기자동차의장점을합한방식이다. 2 자동차가속때에는일반자동차보다가속력이우수하다. 3 자동차출발시에는모터의힘만으로움직여소음이없다. 4 자동차감속때발생하는마찰을동력으로전환시켜배터리를충전한다. 5 자동차주행및가속때에도배터리를충전한다면연비가더욱좋아질것이다.