학생부종합전형[활동우수형, 기회균형_자연1] 면접・구술고사

학 원리가 인류의 문명에 끼치는 영향에 관한 융합적 사고력을 평가한다.

4. 문항 및 제시문의 출제 근거 가) 교육과정 근거

영역별 내용

제시문

[가]

물리학Ⅰ

[12물리Ⅰ03-03] 다양한 전자기파를 스펙트럼의 종류에 따라 구분하고, 그 사 용 예를 찾아 설명할 수 있다.

지구과학Ⅰ

[12지과Ⅰ05-01] 별의 스펙트럼과 광도로부터 별의 온도와 크기를 결정하는 방법을 설명할 수 있다.

[나]

화학Ⅰ

[12화학Ⅰ02-02] 양자수와 오비탈을 이용하여 원자의 현대적 모형을 설명할 수 있다.

지구과학Ⅰ

[12지과Ⅰ05-01] 별의 스펙트럼과 광도로부터 별의 온도와 크기를 결정하는 방법을 설명할 수 있다.

[다]

생명과학Ⅰ

[12생과Ⅰ04-03] 사람의 유전 현상을 가계도를 통해 이해하고, 상염색체 유전 과 성염색체 유전을 구분하여 설명할 수 있다.

융합과학

[12융과04-04] 눈에서 색을 인식하는 세포의 특성과 빛의 3원색 사이의 관계 를 바탕으로, LCD 등 영상표현 장치와 디지털 카메라 등 영상 저장 장치의 원리와 구조를 과학적으로 설명할 수 있다.

[라]

융합과학

[12융과04-04] 눈에서 색을 인식하는 세포의 특성과 빛의 3원색 사이의 관계 를 바탕으로, LCD 등 영상표현 장치와 디지털 카메라 등 영상 저장 장치의 원리와 구조를 과학적으로 설명할 수 있다.

하위문항 문제 1

확률과 통계

[12확통02-04] 여사건의 확률의 뜻을 알고, 이를 활용할 수 있다.

[12확통02-07] 확률의 곱셈정리를 이해하고, 이를 활용할 수 있다.

생명과학Ⅰ

[12생과Ⅰ04-03] 사람의 유전 현상을 가계도를 통해 이해하고, 상염색체 유전 과 성염색체 유전을 구분하여 설명할 수 있다.

생명과학Ⅱ

[12생과Ⅱ05-05] 진화의 증거 사례를 조사하여 변이와 자연선택에 의한 진화 의 원리를 설명할 수 있다.

문제 2

물리학Ⅰ

[12물리Ⅰ03-03] 다양한 전자기파를 스펙트럼의 종류에 따라 구분하고, 그 사 용 예를 찾아 설명할 수 있다.

지구과학Ⅰ

[12지과Ⅰ05-01] 별의 스펙트럼과 광도로부터 별의 온도와 크기를 결정하는 방법을 설명할 수 있다.

문제 3

물리학Ⅰ

[12물리Ⅰ02-04] 종류가 다른 원소를 이용하여 반도체 소자를 만들 수 있음을 다이오드를 이용하여 설명할 수 있다.

융합과학

[12융과04-04] 눈에서 색을 인식하는 세포의 특성과 빛의 3원색 사이의 관계 를 바탕으로, LCD 등 영상표현 장치와 디지털 카메라 등 영상 저장 장치의 원리와 구조를 과학적으로 설명할 수 있다.

나) 자료출처

참고자료 도서명 저자 발행처 발행년도 쪽수

고등학교 교과서

물리학Ⅰ 강남화 외 천재교육 2020 110-112, 160-163 물리학Ⅰ 손정우 외 비상 2020 106-107, 152-155

화학Ⅰ 홍훈기 외 교학사 2020 66-67

화학Ⅰ 최미화 외 미래엔 2020 71

생명과학Ⅰ 심재호 외 금성출판사 2020 151

생명과학Ⅰ 이준규 외 천재교육 2020 138

생명과학Ⅱ 심규철 외 비상 2020 178-180

생명과학Ⅱ 권혁빈 외 교학사 2020 165-167

지구과학Ⅰ 이기영 외 비상 2020 144

지구과학Ⅰ 이진우 외 미래엔 2020 149

융합과학 조현수 외 대구광역시교육청 2020 146-150

5. 문항 해설

[문제 1]

색맹은 염색체 이상에 의해 생기는 반성유전이다. 이를 정량적 계산으로 파악해 본다.

(1) 남성은 X 염색체가 1개인 반면 여성은 X 염색체를 2개 가지고 있다.

(2) 문제에서 X 염색체에 이상이 생길 확률을 10%로 가정했으므로 남성의 경우 X 염색체 이상으로 색 맹이 나타날 확률은 10%이다.

(3) 여성의 경우 두 개의 X 염색체 모두 정상일 확률은 81%( 

 × 

 ), 두 개의 X 염색체 모두 색맹

일 확률은 1%( 

 × 

 ), 두 개의 X 염색체 중 어느 하나가 색맹일 확률은 18%(  

  

 )

이다.

(4) 그런데 색맹은 열성유전이므로 두 개의 X 염색체 중 한 개만 이상이 생기면 색맹의 보인자가 되긴 하지만 색맹이 나타나지는 않는다. 따라서 여성의 경우 X 염색체 이상으로 색맹이 나타날 확률은 1%이다.

[문제 2]

상온의 암실에 있는 토스터가 온도 변화에 따라 어떤 현상이 나타날지를 파악한다.

(1) 제시문 [가]에 따르면 상온의 암실에 있는 물체는 적외선을 방출하고 가시광선은 나오지 않는다. 따 라서 토스터를 켜기 전까지는 아무것도 보이지 않는다.

(2) 전원을 켜고 토스터가 가열되면서 온도가 점점 올라가고 가시광선이 나오기 시작한다. 제시문 [가]의 별의 표면 온도와 색깔 사이의 관계에서 유추하면, 가시광선이 나올 수 있는 가장 낮은 온도에서는 파장이 긴 붉은색 빛이 먼저 나옴을 알 수 있다.

[문제 3]

(1) LED를 사용한 조명과 영상 디스플레이는 다른 방식에 비해 에너지 소모가 적고 성능이 우수하다. 조 명의 경우 백색광을 만들어야 하는데 이를 위해서는 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색 LED 광원이 모두 필 요하다. 디스플레이의 경우에도 3가지 색깔의 LED가 모두 있어야 사람이 눈으로 인지할 수 있는 색깔에 담긴 시각 정보를 영상으로 제대로 표현할 수 있다. 적색, 녹색 LED는 비교적 초기에 발명하고 소자화가 이루어졌으나 청색 LED는 기술적인 문제로 개발이 늦어지고 있다가 1990년대 말에 비로소 개발이 이루 어졌고, 조명과 디스플레이 부분에서 혁신을 가져오는 계기가 되었다. 청색 LED를 개발하기 위한 기술 혁신, 그리고 청색 LED가 인류의 기술 문명에 끼치는 파급효과 등이 노벨물리학상으로 그 중요성을 인정 받은 것이다.

(2) 청색, 적색, 녹색 LED를 조합하면 백색광을 만들 수 있다. 그런데 제시문 [다]에 따르면 사람의 눈은 녹색 빛에 가장 민감하다. 따라서 3가지 LED를 조합하여 색깔들이 고르게 섞이게 하려면 녹색 LED의 밝 기를 다른 것들보다 약간 약하게 조정해야 한다.