특기자전형[국제인재_생명과학공학] 면접・구술고사 1번

[Question 1] Compare solar and fuel cell technologies to the process by which living organisms obtain energy, making sure to explain both the similarities and differences. [50 Pts]

3. 출제 의도

제시문의 내용을 이해하고 태양광 및 연료 전지 기술을 생물이 에너지를 얻는 과정과 비교하여 유사점과 차이점을 설명할 수 있는지를 평가하고자 하였다.

4. 문항 및 제시문의 출제 근거 가) 교육과정 근거

영역별 내용

제시문

[1]

통합과학

[10통과08-01] 인간을 포함한 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경 의 상호 관계를 이해하고, 인류의 생존을 위해 생태계를 보전할 필요성이 있음을 추론할 수 있다.

[10통과08-02] 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유 지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미 치는 다양한 사례를 조사하고 토의할 수 있다.

생명과학Ⅰ

[12생과Ⅰ02-01] 물질대사 과정에서 생성된 에너지가 생명 활동에 필요 한 ATP로 저장되고 사용됨을 이해하고, 소화, 호흡, 순 환 과정과 관련되어 있음을 설명할 수 있다.

[12생과Ⅰ05-01] 생태계, 군집, 개체군 관계를 이해하고, 예를 들어 설명 할 수 있다.

[12생과Ⅰ05-05] 생태계의 에너지 흐름을 이해하고, 에너지 흐름을 물질 순환과 비교하여 차이를 설명할 수 있다.

[2]

생명과학Ⅱ

[12생과Ⅱ03-02] 세포 호흡 과정과 광합성의 탄소 고정 반응을 단계별로 구분하여 이해하고, 산화적 인산화 과정을 화학 삼투로 설명할 수 있다.

[12생과Ⅱ03-04] 광계를 통한 명반응 과정을 모형을 이용해 설명할 수 있다.

[3]

생명과학Ⅰ

[12생과Ⅰ02-01] 물질대사 과정에서 생성된 에너지가 생명 활동에 필요 한 ATP로 저장되고 사용됨을 이해하고, 소화, 호흡, 순 환 과정과 관련되어 있음을 설명할 수 있다.

생명과학Ⅱ

[12생과Ⅱ03-02] 세포 호흡 과정과 광합성의 탄소 고정 반응을 단계별로 구분하여 이해하고, 산화적 인산화 과정을 화학 삼투로 설명할 수 있다.

[4]

통합과학

[10통과09-01] 화석 연료, 핵에너지 등을 가정이나 산업에서 사용하는 전 기 에너지로 전환하는 과정을 분석할 수 있다.

[10통과09-04] 핵발전, 태양광 발전, 풍력 발전의 장단점과 개선방안을 기후변화로 인한 지구 환경 문제 해결의 관점에서 평가할 수 있다.

[10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

화학Ⅱ

[12화학Ⅱ03-08] 촉매가 생명 현상이나 산업 현장에서 중요한 역할을 하 는 예를 찾을 수 있다.

[12화학Ⅱ04-03] 수소 연료 전지가 활용되는 예를 조사하여 설명할 수 있다.

하위문항 문제 1

통합과학

[10통과09-04] 핵발전, 태양광 발전, 풍력 발전의 장단점과 개선방안을 기후변화로 인한 지구 환경 문제 해결의 관점에서 평가할 수 있다.

[10통과09-05] 인류 문명의 지속가능한 발전을 위한 신재생 에너지 기술 개발의 필요성과 파력 발전, 조력 발전, 연료 전지 등을 정성적으로 이해하고, 에너지 문제를 해결하기 위한 현대 과학의 노력과 산물을 예시할 수 있다.

생명과학Ⅰ

[12생과Ⅰ02-01] 물질대사 과정에서 생성된 에너지가 생명 활동에 필요 한 ATP로 저장되고 사용됨을 이해하고, 소화, 호흡, 순 환 과정과 관련되어 있음을 설명할 수 있다.

생명과학Ⅱ

[12생과Ⅱ03-02] 세포 호흡 과정과 광합성의 탄소 고정 반응을 단계별로 구분하여 이해하고, 산화적 인산화 과정을 화학 삼투로 설명할 수 있다.

영어과 교육과정

과목명: 영어 회화 관련

성취 기준 1

[12영회02-02] 일상생활이나 친숙한 일반적 주제에 관하여 자 료를 요약하여 발표할 수 있다. 문제 1

과목명: 영어Ⅱ 관련

성취 기준 1

[12영Ⅱ03-03] 다양한 주제에 관한 글을 읽고 내용의 논리적

관계를 파악할 수 있다. 제시문

성취 기준 2

[12영Ⅱ01-01] 다양한 주제에 관한 말이나 대화를 듣고 세부

정보를 파악할 수 있다. 제시문

나) 자료출처

참고자료 도서명 저자 발행처 발행년도 쪽수

고등학교 교과서

통합과학 정대홍 외 금성출판사 2020 257-321

통합과학 김성진 외 미래엔 2020 245-315

생명과학Ⅰ 이준규 외 천재교육 2020 33-35

생명과학Ⅰ 오현선 외 미래엔 2020 38-40

생명과학Ⅰ 전상학 외 지학사 2020 34-37

화학Ⅱ 박종석 외 비상 2020 150, 174

화학Ⅱ 최미화 외 미래엔 2020 165, 192-194

생명과학Ⅱ 이준규외 천재교육 2020 67-93

생명과학Ⅱ 권혁빈 외 교학사 2020 35-90

생명과학Ⅱ 전상학 외 지학사 2020 70-89

영어 회화 안병규 외 천재교육 2018 105-118

영어Ⅱ 김성곤 외 NE 능률 2019 130-136

5. 문항 해설

태양 전지 기술은 태양광을 에너지원으로 사용하는 광합성과 유사하다. 반면 연료 전지 기술은 화학 반응 을 통해 에너지를 얻는 세포 호흡 과정과 유사하다. 생물학적 공정과 마찬가지로 태양광 및 연료 전지 기술은 원하지 않는 부산물을 생성하지 않기 때문에 ‘청정 에너지원’으로 볼 수 있다. 생물학적 공정은 현 재의 태양광 및 연료 전지 기술보다 훨씬 더 에너지 효율적이다.

태양광 및 연료 전지 기술은 가전제품, 전기 자동차, 제조 등에 직접 사용할 수 있는 전기를 생산한다.

광합성과 세포 호흡은 탄수화물, ATP 및 NADH와 같은 고에너지 화학 물질을 생성하여 에너지원으로 사용할 수 있다. 고에너지 화학 물질은 효소에 의해 분해되어 생물학적 활동을 가능하게 한다.