2008 학년도모의논술고사문제지 ( 자연계 - 인터넷 ) 건국대학교입학처

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답안작성방법 1. 제목은쓰지말고본문부터시작하도록한다. 2. 문제와관계없는불필요한내용이나자신의성명또는신분이드러나는내용이있는답안, 낙서또는표식이있는답안은모두 0 점으로처리한다. ------------------------------------------------------------- * 다음각각의제시문을읽고물음에답하시오. [ 제시문 I] 스티븐호킹박사 무중력공간 을날다 무중력체험항공기서 8 차례걸쳐 4 분간 둥둥 평생의꿈드디어이뤄 놀라운경험이었다. 무중력의순간은경이로웠다. 얼마든지계속할수있었다. 근위축성측색경화증 ( 일명루게릭병 ) 으로 40 여년간휠체어를떠날수없었던 세계적인이론물리학자스티븐호킹 (Hawking 65) 박사가 26 일휠체어에서벗어나무중력공간을체조선수처럼날아다녔다. 짙푸른비행복차림을한호킹박사는이날미국의민간우주관광회사인 제로 그래비티 (ZG) 사가보잉 727 여객기를개조한항공기에의료진, 보조인력들과함께탑승해 중력제로 (0) 경험이라는꿈을실현했다고 AP 통신이보도했다. 이항공기 는미플로리다주상공을약 9700m 까지급상승했다가 2400m 급강하하는포물선 비행으로 25 초가량의무중력상태를만들어냈다호킹박사는팔 다리를전혀움직이지못하고컴퓨터를통하지않고는말도할 수없지만, 이날은등을특수쿠션에기댄자세에서모두여덟차례에걸쳐 4 분가 까이두툼한보호패드가둘러진객실안을둥둥떠다녔다. ZG 사측은 호킹박사는체조금메달선수가공중에서몸을돌리는것같은자세로도유영 ( 游泳 ) 했다 고전 했다. 이날미리멀미약까지복용한호킹박사는무중력상태에매우잘적응했으 며, 자주입가에미소를머금었다. 무중력체험이 평생의꿈 이었던그는 누구든이런무중력경험을할수있다는것을증명하고싶었다 고말했다. 그는 지구에서 의삶은갑작스런온난화나핵전쟁, 유전적으로변형된바이러스등의위험으로사 라질수도있어인류는우주로나가야한다 고말했다. ( 출처 : 디지털 일보 2007.04.28)... ( 문제 1-1) 무중력 상태라는용어자체는말그대로중력이없는상태라는뜻으로이해될수도있다. 주변천체의영향을무시할만하여정말로중력이없어지는 ( 무시할만한 ) 상황과제시문에서보이는 무중력 현상과는어떤관련이있는지논 하여라.(10 점 )

( 문제 1-2) 제시문의경우와같이 2400m 를급강하하며 25 초간무중력상태를만들 어내기위해서는급강하를시작할때비행기의속도벡터의수직성분이특정한값이 어야한다. 이값을구하여라. 단, 지표면에서의중력가속도를 10 m/sec 2 로계산하여라. (10 점 ) ( 문제 1-3) 논제 3 에서비행기의속도벡터의수평성분이 0 이아니면, 무중력상태 를만들며급강하하는동안이비행기의궤도는포물선이된다. 이이유를수학적 으로설명하여라.(10 점 ) ( 문제 1-4) 반지름이 r 인원을일정한각속도로운동하는물체의시간에따른위 치 (x(t ), y (t )) 는다음과같은식을따른다. ( x(t), y( t)) = ( r cos ( ωt+α),r sin (ωt+α)) 고도 h 의우주정거장에서시간 T 동안체류한다고할때, 지구궤도를대략몇바퀴돌게되는지지구질량 M, 지구반지름 R, 만유인력상수 G 등을이용하여나타내어라.(10점)

[ 제시문 II] ( 가 ) 미국의북서부와캐나다의태평양해안을따라자생하는태평양주목나무 (Pacific yew tree) 의껍질로부터 1967 년에화학자들은유방암과난소암의가장효과적인치료제중의하나로알려진소량의한분자를분리하였다. 오늘날 Taxol 이라는약으로알려진이분자는복잡한분자구조를가지며분자모양이나크기를 조금만변경하여도그효능이감소되며인간에게해로운물질이될수도있다. 최근화학자들은성장속도가느린태평양주목나무를멸종으로부터구하고보다쉽게 다량으로이약을얻기위하여이약을합성하는방법을개발하였다 ( 한사람의암 환자를치료하기위한 Taxol 을제공하기위해선여섯그루의나무가희생되어야 했다 ). ( 나 ) 다양한생리작용을나타내는여러종류의약들은모두획일적인방법이아닌나름대로특유의기전으로작용하지만현재알려진약의작용기전중에서가장보 편적인것은 약은생체내에있는수용체와상호작용을일으켜기능에변화를가 져와생화학적또는생리적변화를유발시키고, 이것이신호가되어약리작용으로나타나는것 이라고하는수용체설이다. 즉, 각각의약들은생체내의여러수용체 들중에서이약으로치료하고자하는질병과관련있는특정수용체에결합하여 원하는약리작용을나타내도록의도된물질이다. 그리고일반적으로수용체는효소같은단백질, 또는핵산등의거대분자로이루어져있으며약은이수용체에결합 하는작은분자이다. ( 다 ) 다양한분자의성질들처럼분자모양은결합원자의전자구조에의해결정된다. 한분자의구조는원자가껍질전자쌍반발 (valence-shell electron pair repulsion, VSEPR) 이라고부르는이론을적용하여예측한다. 이이론은결합전자나비공유전자쌍에의해형성된전자구름은서로반발하고가능하면멀리떨어져있으려고 하는데이러한경향이각분자들의삼차원모양을결정하게한다는것이다. 그리고 한분자내에여러개의극성결합이있을때분자는각극성결합들의알짜합으로 인해전체적으로극성일수도있고무극성일수도있다.... ( 문제 2-1) VSEPR 이론으로부터메테인 (CH 4 ) 은평면정사각형구조 ( 정사각형의중 앙에 C 원자가놓이고네개의꼭지점에 H 원자가결합되어있는구조 ) 를취하 지않고정사면체구조 ( 정사면체의중앙에 C 원자가놓이고네개의꼭지점에 H 원자가결합되어있는구조 ) 를취하게된다. 따라서두구조에서 C-H 결합길이 가동일하다면 H 원자간의거리의합이정사각형구조보다정사면체구조에서 더커야한다. C-H 결합길이는모두 r 로동일하다고가정하고정사각형구조와정사면체구조에서 H 원자간의거리의합을구하여그크기를비교하여 라. (10 점 )

( 문제 2-2) 소금 (NaCl) 이물에는잘녹지만사염화탄소 (CCl 4) 에는잘녹지않는이 유를물과사염화탄소의분자구조로부터유추하라. (10 점 ) ( 문제 2-3) 의약품이약효를나타내는이유는그의약품의삼차원적인구조가우리몸에존재하는여러수용체중에서질병과관련된특정수용체의구조와서로상 보적으로잘들어맞기때문이다. 그런데의약품들중에선여러가지부작용을가 지고있는것들이있다. 그이유를약 - 수용체상호작용이라는관점에서논하라. (10 점 )

[ 제시문 III] ( 가 ) 중앙암등록본부에서는우리나라에서수행되고있는모든암등록자료를통합하 여국가암발생데이타베이스를구축하였으며, 다음자료는 1999-2001 년의전국암 발생률과 2005 년암사망률을암종별로산출한값이다. 연평균암발생률 (1999-2001) 암사망률 (2005) 암종별남성여성남성여성 ( 가나다순 ) 발생자수상대분율발생자수상대분율사망자수상대분율사망자수상대분율 (%) (%) (%) (%) 간암 10,002 17.0 3,275 7.4 8,253 19.9 2,709 11.2 난소암 - - 1,330 3.0 - - 754 3.1 담낭암 1,594 2.7 1,575 3.5 1,699 4.1 1,637 6.8 대장암 5,784 9.8 4,647 10.4 3,293 8.0 2,778 11.5 식도암 1,675 2.8 - - 1,319 3.2 - - 위암 13,976 23.7 7,295 16.4 7,183 17.4 3,651 15.1 유방암 - - 6,083 13.7 - - 1,581 6.6 자궁경부암 - - 4,361 9.8 - - 1,067 4.4 전립선암 1,425 2.4 - - 909 2.2 - - 췌장암 1,572 2.7 1,130 2.5 1,872 4.5 1,517 6.3 폐암 10,049 17.0 3,565 8,0 10,154 24.5 3,651 15.1 전체 59,010 100.0 44,561 100.0 41,375 100.0 24,104 100.0 출처 : 통계청통계연보 ( 나 ) 담배연기에는수천가지의유해한물질이섞여있으며이중에서발암물질로알려진것이 60종이상이다. 이모든유해물질은동시에폐를통해체내로흡수되기때문에우리의건강을심각하게해칠수있다. 특히니코틴은담배의주요성분으로쉽게체내로흡수되며뇌신경과자율신경계에영향을주고마침내는중독성이되게하여담배를계속적으로피우게만든다. 흡연은폐암이외에도여러종류의암과다른질병들을유발시키지만, 우리몸에서담배연기에가장많이노출되는부분은폐이다. 따라서흡연양이많고흡연기간이긴사람일수록폐암에걸릴확률이높아진다. 폐암은다른암종에비해조기진단이힘들고발병후에도치료가어려운암종으로알려져있다. 2001년도이전의연구보고에의하면남성의흡연율이여성의흡연율보다훨씬높았으나, 최근보고에의하면남성의흡연율은서서히감소하고여성과청소년의흡연율은빠른속도로증가하고있는것으로나타나고있다. 한예로국내남녀공학고등학교에서고등학생의흡연율을조사한결과, 남학생의경우흡연자 100명, 비흡연자 250명으로대단히높게나타났으며, 여학생의경우도전체 300명여학생중흡연자가무려 80명이나있는것으로조사되었다. 흡연에의한질병은담배를직접피우는흡연자들에게만나타나는것은아니다. 담배를피울때발생하는담배연기를피우지않는사람이들이마심으로써담배를피우는것과같은효과를나티내는간접흡연은담배연기속의모든독성물질, 발암물질등을거

르지않고그대로들이마시기때문에대단히독성이강하다. 출처 : 고등학교생물 I 교과서, 4 장호흡 ( 다 ) 흡연은폐암에있어서가장중요한발병요인이며, 이와함께환경이나유전적인요인도무시할수없다. 저밀도단열제, 건축자재등으로많이사용되는석면에노출된경우, 10-35년정도의잠복기를거쳐폐암이발병하는것으로알려져있다. 석면이외에도비소, 크롬, 니켈, 다환방항족탄화수소, 염화비닐등과같은위험물질에직업적으로노출되어폐암의위험이증가할수있다. 비록엑스선검사나전산화단층촬영 (CT) 등의방사선학적검사에쓰이는방사선량은극히미미하므로폐암의발생원인이되지않으나, 모든종류의방사선동위원소는발암원이될수도있다. 공기중의발암물질에는벤즈피린, 방사선물질, 비산화물질, 크롬, 니켈혼합물, 비연소성지방족탄화수소등이있으며, 이들물질은도시의공기속에포함되어폐암을발생시키는위험요인으로작용한다. 특히흡연과환경오염원은폐암발생에있어상승작용을한다는보고가있다. 출처 : 국가암정보센터 ( 라 ) 우리주위에서는평생담배를피워본적없는비흡연자가폐암에걸리는경우를종종볼수있다. 1950년미국일리노이주에서태어난하버드의과대학의 Stanley Korsmeyer 교수는암발생억제및치료기술개발을위해평생동안노력해온훌륭한과학자이자의사였다. 그의수많은연구업적중특히백혈병및폐암등을유발하는유전자 Bcl-2의발견과이유전자에대한역할을규명한업적은우리인류가암이발생하는과정을파악하는데큰기여를하였다. 그러나평생동안단한차례도담배를피워본적없었으며, 평생동안암의발생과정및암치료기술개발연구에몰두했던 Korsmeyer 교수가바로또한명의폐암희생자로써 2005 년이세상을하직할것이라고는이세상그누구도예상하지못했다. 출처 : 과학저널네이처 2005년 5월 ( 마 ) 법원이무려 7 년을끌어온역사적인담배소송 1 심에서담배업계의손을들 어줬다. 서울중앙지법은지난 1999 년폐암환자와가족등 36 명이 흡연의위험성 을충분히경고하지않아폐암에걸렸다 며 KT&G( 한국담배인삼공사 ) 와국가를상 대로낸 4 억여원의손해배상청구소송에대해원고패소판결을내리고국가와 KT&G 는소송을제기한폐암환자와가족에게배상할책임이없다고판결지었다. 참고로, 소송을제기했던폐암환자들은장기흡연자이었으며, 2005 년 8 월이전까 지 KT&G 에의해사용되었던담배경고문구는 흡연은폐암등각종질병의원인이 되며, 특히임신부와청소년의건강에해롭습니다 이었다. 출처 : 일보사회면, 2007 년 1 월 25 일... ( 문제 3-1) 제시문 ( 나 ) 의고등학생흡연율조사결과를토대로, 조사에참여한전체학생들중에서임의로남학생 21 명, 여학생 15 명을뽑은다음, 2 명의학생을조

사하였더니모두비흡연자이었다면, 그학생이모두여학생일확률을구하시오. 단남학생 21 명의흡연율과여학생 15 명의흡연율은각각조사에참여한남학생과여학생의흡연율과일치한다고가정한다. (10 점 ) ( 문제 3-2) 제시문 ( 가 ) 의통계자료에서남성과여성간의차이및암발생률과사망률의차이가나타나는원인을폐암의관점에서분석하여논하시오. (10 점 ) ( 문제 3-3) 제시문전체를읽은후, 제시문 ( 마 ) 의소송판결에대해당신역시동의한다고가정하고, 이에대한본인의찬성논지를펴시오. (10 점 )