수시1 논술고사 기출문제

경기대학교

2008학년도 경기대학교

수시1 논술고사 기출문제

자연계열

◈ 유의 사항

1. 제목은 쓰지 말고 본문부터 시작할 것.

2. 답안 작성과 수정은 반드시 흑색 필기구를 사용할 것.

3. 답안은 어문 규정과 원고지 사용 규정에 의거하여 작성할 것.

4. 가급적 제시문의 문장을 그대로 옮겨 쓰지 말 것.

5. [문항1]은 수험번호와 성명이 있는 답안 앞면에, [문항2]는 뒷면에 작성할 것.

6. 아래의 경우는 “0”점 처리함.

- 암호 표시나, 낙서 또는 기타 불필요한 표기를 한 경우.

- 흑색이 아닌 필기구 또는 연필로 작성한 경우.

- 적색 펜이나 수정액 등을 사용하여 수정한 경우.

- 자신의 성명 또는 신분이 드러나는 내용이 있는 경우.

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2008학년도 수시1 논술고사 문제지 (자연계)

수험 번호 성 명

[문항 1] 다음 제시문을 읽고 논제에 답하시오. (필요한 경우 그림을 그릴 수 있다.)

가 오른쪽 그림에서 두 원의 중심 ,′을 지나는 직선을 중심선, 선분 ′의 길이를 중심거리라고 한다. 또, 두 원

 ,′이 두 점  에서 만날 때, 두 교점을 이은 선분 를 두 원의 공통현이라 한다. 두 원이 두 점에서 만날 때, 중 심선은 공통현을 수직이등분한다.

『고등학교 수학』

나 오른쪽 그림과 같이 반지름의 길이가 인 원  위의 임의 의 점  가 있을 때, 동경  가 나타내는 일반각의 크 기를  라 하면 

 , 

, 

 의 값은 반지름의 길이 에 상관

없이  에 따라 하나로 결정된다. 즉,  ≠ 일 때, 대응 관계

→ 

, → 

, → 

 는 각각  의 함수임을 알 수 있다. 이

함수를 차례로 사인, 코사인, 탄젠트라고 하고, 이것을 각각

   

,    

,   

 와 같이 나타낸다.

『고등학교 수학』

다 일반적으로 정의역의 모든 원소에 대한 함수값 중에서 가장 큰 값을 그 함수의 최대값, 가장 작은 값을 그 함수의 최소값으로 정의한다. 이차함수   ^   의 그래프로부터 다음을 알 수 있다.

(1)   이면   

 일 때, 최소값을 갖고, 최대값은 없다.

(2)   이면   

 일 때, 최대값을 갖고, 최소값은 없다.

『고등학교 수학』

논제 1. 보람이네 집의 식탁 위에는 원 모양의 유리판이 놓여 있었는데 깨어져 버렸다. 깨어진 조각을 조사하여 보았더니 두께가 손상되지 않은 원호 모양을 포함하는 유리조각이 있었다. 이 유리조각과 눈금자 그리고 컴퍼스를 사용하여 원래 유리판의 크기를 구하는 방법을

에 근거하여 설명 하시오. 단, 유리판의 두께는 일정하다. [100점]

논제 2. 원 모양의 대지가 있다. 이 대지의 한가운데에 원기둥 모양의 건물이 있다. 이 건물의 옥상에 태극기를 걸 수 있는 게양대를 세우려고 한다. 최소의 비용으로 게양대를 세울 수 있는 방법을

  

  









중심선

중심거리

공통현

O O'

A

B

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나

와

에 근거하여 설명하고, 이 때 게양대의 위치와 높이를 구하시오. [100점]

단,

(1) 대지 밖의 모든 지점에서 깃봉을 볼 수 있어야 한다.

(2) 게양대의 제작 비용은 게양대의 길이에 비례한다.

(3) 게양대의 설치 비용은 옥상의 가장자리로부터의 이동거리의 제곱과 같고 게양대의 길이 와는 무관하다.

(4) 게양대는 옥상의 가장자리로부터 옮겨지며 깃봉의 크기와 보는 사람의 키는 무시한다.

(5) 대지의 넓이는 건물의 밑넓이보다 크다.

[문항 2] 다음 제시문을 읽고 논제에 답하시오.

가 옥스퍼드 대학에 근무하던 오스트리아 병리학자인 하워드 플로리(Florey, H. : 1898~1968) 와 독일 생화학자 에른스트 체인(Chain, E. B. : 1906~1979)은 1930년 후반에 리소좀의 특성 을 밝히는 연구를 하고 있었다. 그들은 항균 물질 연구를 하던 중 페니실린에 대한 알렉산더 플 레밍(Fleming, A. : 1881~1955)의 저널 기사를 접하게 되었다. 페니실린에 관심을 가진 그들 은 페니실린에 관한 연구를 시작했다. 아직까지 페니실린을 푸른곰팡이로부터 순수하게 분리해 내는 법이 밝혀지지 않았던 터라 그들은 그 방법을 연구했다. 마침내 그들은 1940년에 동결 건조한 뒤 메탄올에 융해시키는 방식으로 페니실린을 순수하게 분리해 내는 데 성공했다. 치료 제로서의 페니실린의 효과는 쥐를 이용한 동물실험에 의해 확인되었다.

플로리와 체인을 포함한 옥스퍼드 팀은 페니실린의 적절한 처치법과 치료를 위한 최적의 양을 밝혀내기 위해 일련의 실험을 계속 수행하였다. 동물실험에 성공했기 때문에 그 다음 단계는 사람에게 적용하는 임상실험이었다. 그러나 쥐 실험에서 사용한 것보다 3,000배 이상의 페니실린이 필요했다. 모든 여유 공간은 많은 양의 페니실린을 생산하기 위해 바뀌었다. 병리학 건물에 임시 공장을 세워 페니실린을 추출하고 농축시키는 기계를 만들었다.

그들의 첫 번째 환자는 경찰인 앨버트 알렉산더였다. 그는 장미 덤불에 얼굴이 긁혀 포도상 구균에 감염되었는데 치명적인 패혈증으로 악화될 가능성이 있었다. 어떻게든 처치를 하지 않으 면 죽을 수밖에 없는 상황이었다. 1941년 2월 12일 그에게 페니실린을 주사하였더니 점차 나아 지는 것을 알 수 있었다. 그러나 불행하게도 앨버트의 몸속에서 세균이 갑자기 배로 증가했고 그에게 주사할 더 이상의 페니실린이 없어 결국 그는 죽고 말았다. 옥스퍼드 팀은 기존의 생 산 방법으로는 환자를 치료하기에 충분한 양의 페니실린을 만들어 낼 수 없다고 생각했다.

『천재들의 과학노트』

나 파장이 원자의 지름(400만분의 1센티미터) 정도인 전자파는 엑스선이라고 불립니다. 1895년 우연히 발견된 엑스선은 수술을 하지 않고도 의사들이 사람의 몸속을 들여다볼 수 있게 해 주어 진단의학에 혁명을 일으켰습니다.

병원에서 우리가 마주치는 엑스선 기계는 보통 큼직한 금속 덩어리인데, 칙칙한 녹색이나 회색으로 칠해져 있습니다. 이 기계의 내부는 밖에서 전혀 볼 수가 없지만 어떤 기계든 두 개의 기본 부품이 매우 진공도가 높은 공간에 들어 있습니다. 한쪽 끝에는 보통 전구에 들어 있는 것과 같은 가느다란 필라멘트가 있습니다. 이것이 높은 온도로 가열되면 강력한 전기장에 딸려 가는 지속적인 전자의 흐름을 만들어 냅니다. 그리고 이 전자들은 가속되어 양전하를 띤 반대 쪽의 금속판을 향해 날아갑니다. 전자들은 금속판에 부딪치면서 속도가 떨어지고 여기서 강력한 에너지의 전자파를 방출하는데 이것이 엑스선입니다.

엑스선이 물질을 뚫고 지나갈 수 있다는 사실은 의학에서만 쓸모 있는 것이 아니라 물질의 연구에서도 아주 유용하게 쓰입니다. 예를 들어 엑스선이 화학 물질의 결정(結晶)과 어떻게 상호작용을 하는지를 연구하면 이 결정 안에 원자들이 어떻게 배열되어 있는가를 추리해 낼 수 있습니다.

『과학의 열쇠』

다 19세기 말 인류는 식량 부족으로 고통을 많이 받고 있었다. 인구학자 맬서스는 인구 증가가 식량 공급을 초과하게 될 것을 예견했고, 이러한 사실은 인류를 파멸로 이끌게 될 것이라고 경고했다. 식량 증산에 한계를 가져오는 주된 요인은 무엇일까? 식량을 구성하는 주된 화학 원소는 탄소, 수소, 산소, 질소 및 인이다. 식물은 잎을 통해 받아들이는 공기 중의 이산화탄소 로부터 탄소와 산소를, 그리고 뿌리를 통해 흡수한 물에서 나온 수소를 얻는다. 그러나 단백질, 핵산, 인지질 등을 만들려면 탄소, 수소, 산소 이외에도 질소와 인이 필수적이다. 대개 식물이

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이용할 수 있는 이산화탄소와 물은 풍부하지만 질소와 인은 부족하다. 따라서 단위 면적당 생

산량을 늘리기 위해서는 반드시 질소와 인을 비료의 형태로 외부에서 공급해야만 한다. 인은 인산염을 많이 포함한 암석을 산으로 처리해서 비료로 얻을 수 있고, 또 식물에 필요한 소량의 칼륨도 재를 뿌려서 보충할 수 있다. 그러나 질소 성분은 퇴비나 동물의 분뇨, 칠레 초석 (NaNO3) 등을 통해 얻어 왔으나 그 양이 적어 근본적인 해결책이 될 수 없었다.

그러나 흔히 질소의 위기라고 불리는 19세기 말의 이 위기는 한 화학자의 노력으로 해결의 돌파구가 마련되었고, 인류는 그 후 별다른 어려움 없이 오늘날의 풍요와 고도의 문명을 누릴 수 있었다. 그는 독일의 화학자 하버(Haber, F. : 1868~1934)로서 공기 중의 질소로부터 암모 니아를 만들어 비료로 이용할 수 있는 방법을 개발하였다.

공기 중에는 78%에 해당하는 엄청난 양의 질소가 포함되어 있지만 정작 식물에 필요한 질소 를 얻을 수 없다는 것은 참으로 아이러니컬한 문제였다. 공기 중의 질소는 두 개의 질소 원자 가 삼중 결합에 의해 단단히 묶여 있는 분자이기 때문에 이들 원자를 떼어 내 식물 세포가 이 용할 수 있는 암모늄 이온이나 질산 이온으로 만들 수 없었다.

『고등학교 화학』

라 브라질의 수도 상파울루의 한 주유소에는 가솔린과 바이오에탄올의 가격을 적은 안내판이 나 란히 붙어 있다. 2001년부터 바이오에탄올의 가격은 가솔린 가격의 60% 수준을 유지하고 있 다. 가솔린과 바이오에탄올의 연비가 각각 11~12km/L와 8~9km/L라는 점을 생각해 보면 주유 소를 찾는 고객의 반 이상이 바이오에탄올을 찾는 사실이 이상할 게 없다.

바이오에탄올은 옥수수 알곡이나 사탕수수로부터 얻는다. 그래서 값비싼 석유에 대한 대체제 로 기대가 크다. 뿐만 아니라 에탄올이 연소할 때 발생하는 이산화탄소는 교토의정서에서 규정 한 온실가스 배출량 계산에서 예외 적용을 받는다.

미국은 2017년까지 석유소비를 20% 줄이는 대신 바이오에탄올 같은 대체 에너지 이용을 확 대하기로 했다. 유럽연합의 여러 나라와 일본, 중국도 바이오에탄올 생산을 늘리는 정책을 추 진 중이다.

『과학동아』

마

『고등학교 과학』

논제 1.

에 제시된 페니실린 생산 방법의 내용과 한계를 지적하고, 그 한계를 극복할 수 있는 새로운 생산 방법을

와

를 참고하여 고안해 보시오. [100점]

논제 2.

의 밑줄친 내용이 타당한 이유를

를 참고하여 설명하고,

에 제시된 용어를 사용 하여

의 현상이 나타나는 이유를 설명하시오. [100점]

이산화탄소와 지구 평균 기온의 변화 [30년(1951~1980)간의 평균값]

[자연계] 출제의도 및 해설

[문항 1]

[논제1]

본 논제는 일상생활에서 우리가 흔히 접할 수 있는 상황이다. 눈금자와 컴퍼스는 쉽게 구할 수 있는 도구이며 이 도구를 적절히 활용하여 깨어진 유리판과 같은 치수를 갖는 원래의 유리 판을 알아보고자 하는 것이 출제 의도이다.

우선, 주어진 도구로 필요한 치수를 구하고 도형을 작도하고 나면, 원래 유리판의 반지름을 구하기 위해 중·고등학교과정에서 학습한 원의 성질 및 피타고라스 정리를 적절하게 활용하여 구하고자하는 유리판의 반지름을 구할 수 있을 것이다. 중·고등학교 과정에서 정상적인 교과과 정을 학습하였는가와 이 교과내용을 일상생활에 적절하게 활용할 수 있는가에 대한 근본적인 물음이 본문제의 출제의도이다.

[논제2]

본 논제 또한 일상생활에서 우리가 흔히 접할 수 있는 상황이다. 한 건물의 옥상에 게양대의 재료를 가지고 와서 옥상의 가장자리에서 게양대를 제작하여 옥상의 한 곳에 이것을 설치하려 할 때, 주어진 조건을 활용하여 최소의 설치비용을 산출하려는 것이 본 문제의 출제의도이다.

본 논제는 중·고등학교 교과과정에서 학습한 도형의 닮음, 삼각비 및 이차함수의 최소값 구하 기 등을 잘 이해하고 있는지에 대한 물음이며, 이것들을 활용한 종합적인 사고력 및 응용력과 논증 능력을 가지고 있는가에 대한 물음이 출제의도이다.

[자연계] 출제의도 및 해설

[문항 2]

[논제1]

가에서는 페니실린의 개발과 생산 방법 그리고 페니실린 생산방법의 문제점이 기술되어 있 다. 첫 번째 문제는 ^가를 토대로 페니실린의 생산 방법 및 한계를 요약, 정리하는 문제이다.

두 번째 문제는 옥스퍼드 팀이 사용한 생산 방법의 한계를 극복하기 위해 나와 다의 이해를 토대로 새로운 생산 방법을 고안해 내는 문제이다. ^나에서는 화학물질의 결정을 만들고 그 결정 에 엑스선을 조사하면 화학물질의 원자 배열을 알 수 있다는 내용을 담고 있다. 또한 다에서는 공기중의 질소를 이용하여 화학합성을 통해 암모니아를 만들어 비료로 이용할 수 있다는 내용이 핵심내용이 된다. ^나와 ^다에서 키워드에 해당하는 내용을 찾고, 이를 이용하여 페니실린 생산 방법을 창의적으로 생각할 수 있는가가 본 논제의 관건이 된다.

[논제2]

다에서 간접적으로 설명된 “식물은 잎을 통해 받아들이는 공기 중의 이산화탄소로부터...”

로부터 “광합성”을 유추해내서 『고등학교 과학』에서 배운 “광합성”을 설명할 수 있어야 한 다.

식물(옥수수나 사탕수수)에서부터 얻어진 에탄올이 자동차의 에너지로 사용되어 이산화탄소를 발생한다 할지라도 에탄올의 원료가 되는 식물이 광합성을 할 때 다시 사용하기 때문에 바이 오에탄올로 인하여 자동차에 의해서 발생된 이산화탄소의 양은 일정하게 유지되기 때문에 교 토의정서에서 예외적용을 하게 된다는 것을 유추할 수 있어야 한다.

마는 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 지구의 평균기온이 증가함을 보여주는 그래프이다.

이산화탄소는 온실가스로 규정하고 있는데 ^라로부터 “온실가스”라는 용어를 찾아내서, 과다한 온실가스는 온실효과를 일으켜서 지구의 온난화를 유발함을 기술할 수 있어야 한다. 그리고

『고등학교 과학』에서 배운 온실효과를 설명할 수 있어야 한다.