이번에 시행한 9월 모의고사 국어에 대해서 전체적으로도 글을 쓸 예정인데, 과학 영역의 비문학 지문이 고민인 사람들이 많은 것 같아서 이것만 먼저 들고 왔어!
주사 터널링 현미경(STM)에 관한 글이고
2019학년도 9월 모의고사 29-32번 지문이야.
문제지 원본 파일
2019학년도 9월 모의고사 국어 문제지.pdf
과학 지문 필기 pdf 파일
직접 시간 재고 푼 문제지 파일
(실제로 문제 풀 때 이렇게 다 생각하고 푸냐고 묻는 댓글이 있어서
대충 내가 푼 문제지를 보여주려는 의도에서 올려!
지저분 그 자체니까 참고하는 차원에서만 봐줘...!)
전체적인 사진이야. 화질 때문에 잘 안 보일 수 있어! pdf파일로 보면 깔끔해:)
🧡1문단🧡
💡조건에 주목하기(1)
과학 지문은 “조건”에 매우 유의해서 읽어야 해. 과학 시간에 실험할 때에도 변수나 조건 설정하는 게 중요했듯이 비문학 과학 지문에서도 어떤 정의나 가설을 말할 때엔 전제가 되는 조건이 먼저 등장해!
양자 역학적 터널링 효과가 발생하는 건 탐침과 시료의 “거리가 매우 가까울 때”야. 둘이 “접촉하지 않아도” 전류가 흐르는 게 양자 역학적 터널링 효과에 의한 현상이야.
문제엔 어떻게 나오는지 볼까?
5번)
‘접촉시킨 후’라는 말이 틀린 거지? 이런 식으로 과학 지문에서는 (참고로, 법학 지문에서도) 선결 조건이 문제화되는 경우가 많아.
💡꼬리물기 논리(인과논리)에 주목
위 사진은 1문단의 3번째 문장~6번째 문장이야.
(3번째 줄이 아니라 3번째 문장!)
여기서는 과학 지문뿐 아니라 모든 글에서 사용되는 논리 전개 방식이 잘 보이고 있어. 이 문장들이 어떻게 이어지는 건지 각 문장 아래에 해석을 달아볼게. 연결해서 봐줘:)
<문장해석>
문장3-이때 탐침과 시료 표면 간의 거리가 원자 단위 크기에서 변하더라도 전류의 크기는 민감하게 달라진다.
👉 거리가 원자 단위에서 변하면 전류의 크기가 달라진다. 그럼 전류의 크기가 어떻게 변하는지를 보면, 거리가 원자 단위에서 어떻게 변하는지를 알 수 있겠지?
문장4-이 점을 이용하면 시료 표면의 높낮이를 원자 단위에서 측정할 수 있다.
👉그런데 ‘탐침과 시료 표면 간의 거리’ = ‘시료 표면의 높낮이’ 이므로(이해 안 되면 밑의 그림 참고), 이는 즉 시료 표면의 높낮이를 원자 단위에서 측정할 수 있다는 말이 된다.
문장5-하지만 전류가 흐를 수 없는 시료의 표면 상태는 STM을 이용하여 관찰할 수 없다.
👉전류가 흐르는 경우엔 전류의 크기를 비교함으로써 시료 표면의 높낮이를 측정할 수 있는데, 전류가 흐르지 않는 시료의 경우엔 STM이 쓰일 수 없다.
문장6-이렇게 민감한 STM도 진공 기술의 뒷받침이 있었기에 널리 사용될 수 있었다.
👉전류가 흐르지 않는 시료일 때는 못 쓰일 정도로 민감한 STM이 진공 기술 덕분에 널리 사용될 수 있었다.
👉1문단의 마지막 문장인 문장6은 “화제전환”을 하고 있어. 2문단부터 진공 기술에 대한 서술이 이어지겠지?
한 문장 한 문장이 허투루 쓰인 게 하나도 없을 뿐만 아니라 독자들이 행간 해석을 할 수 있다 치고 문장들을 전개하고 있어. 글을 읽으면서 내가 👉로 표시한 생각들을 스스로 계속 연습하면 이해하기가 수월해질거야.
🧡2문단🧡
💡단락별 화제에 집중하고, 이전 단락의 화제와 연결짓자!
화제에 집중)
2문단의 주요 화제는 ‘진공 기술을 사용하는 이유’야. 기체 분자들이 관찰하려는 시료 표면을 덮으므로 이를 최대한 차단하기 위해서 진공이 요구된다고 쓰여 있어.
앞 문단의 화제와 연결)
시료 덮는 걸 차단하기 위해서 STM을 진공 통 안에 설치한다고 하는데, 왜 기체 분자들이 시료 표면에 붙는 걸 막아야 할까? 그 답은 1문단에 나와 있어.
STM에서 시료의 높낮이를 측정한다고 했지. 근데 기체 분자들이 시료 표면에 붙어있으면 시료 표면을 관찰하기 힘들겠지? 그래서 이를 차단하기 위해 진공 상태를 만드는 거야.
💡수,양이 나올 때는 수식, 표 등으로 정리한다.(분홍색 형광펜)
- 빨간색으로 메모한 거 보이지? 이렇게 지문을 읽으면서 미리 정리해놓으면 문제를 더 빠르고 쉽게 풀 수 있어.
💡조건에 주목하기(2) (하늘색 형광펜)
💡과학 지문에서는 비례,반비례가 나오는 문장에 ★특별히★ 주목한다. [99% 출제] (노란색 형광펜)
- 29번, 32번 문제로 출제되고 있어. 이따가 문제풀이 때 설명할게!
💡문장에서 숨겨진 의도 읽기
2문단의 마지막 문장에 (녹색 형광펜)으로 칠한 부분을 봐줘. ‘진공 통 내부의 기체 압력을 낮출 수 있다.’
기체 압력을 “낮출 수 있다”?!!!
여기서의 ‘~할 수 있다’는 문장 표현 그대로 can(능력)의 의미일까? 아니겠지?
이 문장을 읽고 기체 압력을 낮추는 게 “목적”이라는 걸 간파해야 해. 2문단의 마지막 문장에 하필 이 내용을 꺼냈다는 건 3문단부터 기체 압력을 낮추기 “위한” 방법이 서술될 거라는 암시도 하는 셈이지.
🧡3문단🧡
💡화살표로 수량을 가시적으로 나타내자.
비문학 경제 지문 풀이법 글에서도 말했듯이 글자로만 쓰인 지문을 표, 그래프, 그림, 수식으로 나타내면 눈에도 잘 들어오고 문제 풀 때 찾으러 오기도 쉬워!
주로 사용하는 도식)
💡 예시는 시간이 없으면 건너뛰어도 되지만, 읽었을 때 이해도가 높아지는 경우가 많다.
예시의 접속사 ‘가령’을 쓰며 질소를 예로 들고 있어. 예시는 일반적 진술에 대한 사례를 보여주는 서술방식이라 읽지 않아도 독해에 큰 어려움은 없어. ‘일반적 진술’만 잘 이해했다면 말이야.
하지만 예시를 읽으면 이해가 훨씬 수월해지는 경우가 많아. 특히 경제, 과학, 기술, 법학 등 어려운 지문에서!
지문을 읽을 때 시간이 부족하다면 예시 부분만 괄호로 묶어놓고 필요할 때 다시 찾아올 수 있도록 하고, 시간적 여유가 있으면 예시도 빠르게 읽어보는 게 좋아.
<예시를 읽어보자>
아까 2문단의 마지막에서 진공 통 내부의 기체 압력을 낮추려 한다고 했었잖아. 이 예시를 읽으면 왜 압력을 낮추려고 하는지, 그 뉘앙스가 훨씬 강력하게 풍겨와!
‘가령 질소의 경우 20도, 760토르 대기압에서 단분자층 형성 시간은 3*10^-9초이지만, 같은 온도에서 압력이 10^-9토르로 낮아지면 대략 2,500초로 증가한다.’
👉읽어보니까 지문에서 뭘 원하는 것 같아? 이 문장에서는 기체 압력을 낮추려고 했던 이유를 추론할 수 있지?
시.간.을. 증.가.시.키.려.고.
아직 안 와닿으면 다음 문장을 또 읽어봐.
‘이런 이유로 STM에서는 시료의 관찰 가능 시간을 확보하기 위해 통상 10^-9토르 이하의 초고진공이 요구된다.’
👉이제 알겠지?
1문단에서 STM은 시료의 표면 높낮이를 측정하는 기술이고 잘 측정하기 위해서는 방해되는 요소가 없어야 된다고 했어.
2문단에서는 기체 분자들이 시료 표면에 붙어서 관찰을 방해한다고 했어.
그리고 3문단에서 단분자층 형성 시간이라는 개념이 나왔는데, 이 시간이 짧을수록 기체 분자들이 시료 표면에 빨리 달라붙는다(=시료 표면 관찰을 방해한다) 했으니까 단분자층 형성 시간을 늘려야겠지?
👉그래서!!
1~3문단을 유기적으로 이해하고 예시를 읽어서 문맥을 더 확실히 파악하면, ‘단분자층 형성 시간을 길게 하기 위해 기체 압력을 낮춘다.’라는 결론을 얻을 수 있어.
🧡4문단🧡
💡문단들을 유기적으로 읽는다.(1)
각 문단들의 화제나 중심 내용을 따로 알아두는 것도 필요하지만, 따로 읽은 내용들을 하나의 큰 주제 아래 묶어주는 과정이 더 중요해.
3문단의 마지막 문장에서 시료의 관찰 시간을 확보하기 위해 ‘초고진공이 요구된다.’라고 했어. 4문단의 첫문장이 바로 이 내용을 받아주면서 시작해. ‘초고진공을 얻기 위해서는’~!
3문단까지 진공상태를 만들기 위해 압력을 낮춘다는 내용이 나왔으니까 4문단부터는 그 방법이 자세히 소개되겠지?
4문단부터는 기체의 압력을 낮추는 방법, 즉 초고진공을 만드는 방법에 대해서 설명할 거고 그 구체적인 기술은 ‘스퍼터 이온 펌프’래.
그리고 지문을 유기적으로 읽었다면 (보라색 형광펜) 부분이 매우 익숙해야 돼. 어디서 나왔을까?
바로 2문단의 ‘기체 분자들을 진공 통에서 뽑아내거나’에 나왔었어. (보라색 형광펜)
실은, 알고 보니 이미 기체 압력을 낮출 수 있는 방법은 프리뷰처럼 위에서 알려줬던 거야.
2문단의 마지막 문장 ‘따라서 기체 분자들을 진공 통에서 뽑아내거나 진공 통 내부에서 움직이지 못하게 고정하면 진공 통 내부의 기체 압력을 낮출 수 있다.’에서 앞 부분은 압력을 낮출 수 있는 “방법”을 서술한 부분이지?
2문단에서는 맛보기처럼 보여주고, 4문단에 와서야 그 자세한 방법을 알려주고 있는 거지.
💡구성요소(부품) 구분해서 읽기
과학 지문에서는 구성 요소(부품)들을 구분해서 잘 읽어줄 필요가 있어. 31번 문제처럼 한 구성 요소에만 해당하는 설명들을 골라내라는 문제 유형이 자주 나오거든.
구분해서 읽는 팁)
1. 전체 요소를 훑어주는 문장을 천천히, 긴 호흡으로 읽는다.
‘스퍼터 이온 펌프는 영구 자석, 금속 재질의 속이 뚫린 원통 모양 양극, 타이타늄으로 만든 판 형태의 음극으로 구성되어 있다.’
👉이런 도입 문장을 조급해하지 말고 천천히, 여유로운 마음으로 읽어줄 필요가 있어. 모든 요소를 개괄적으로 조망하고 나서 세부적인 요소들을 봐야 전체를 보는 눈을 잃지 않거든.
2. 요소들에 해당하는 단어에만 동그라미, 네모 등 눈에 잘 띄게 표시한다.
👉구성 요소(부품)의 이름과 그에 해당하는 자잘한 설명들이 헷갈릴 수 있는데, 그럼 어지럽고 혼란스러워지니까 요소들에 표시하면 좋아.
💡선후관계, 인과관계를 똑바로 파악하자.
뭐 때문에 뭐가 일어나는지를 잘 구분해서 보자.
자기장(연두색 형광펜)은 “자석(영구 자석)”때문에 생기는 거야. 31번 문제의 선지 1번 같은 거에 낚이지 않으려면 이런 선후관계나 인과관계를 똑바로 파악해 놓아야 해.
💡흩어진 정보를 하나로 모아주기
또 문제에서는 안 나왔지만 짚어주고 싶은 출제 포인트는 ‘자기장’이야. 4문단에서 ‘자기장’은 한 군데에 몰아서 나오지 않고 흩어져 나오고 있어.
문제를 풀 때 해당 부분을 다시 찾기가 힘들기 때문에 (우리를 괴롭히는 평가원은) 이렇게 정보가 흩어져 나오는 개념을 출제하는 경우가 많아.
그럼 지문을 읽을 때부터, 같은 개념은 지문의 다른 곳들에 나오더라도 머릿속에서 묶어서 읽어줄 수 있어야 해.
4문단에서 ‘자기장’은 총 3군데에 나오고 있어.
(연두색 형광펜....근데 두 번째로 나오는 자기장엔 실수로 표시를 못했다ㅠ)
1) 자석 때문에 생기는 ‘자기장’이 원통 모양 양극의 축 방향으로 걸려 있고 ~
2) 음극에서 방출된 전자는 ‘자기장’의 영향을 받아 복잡한 형태의 궤적을 그리며 ~
3) 여기서 ‘자기장’은 전자가 양극까지 이동하는 거리를 자기장이 없을 때보다 증가시켜 주어 ~
👉개별적으로 나오고 있지만 모두 자기장이라는 하나의 카테고리로 묶어서 이해하고 기억해줘야 해.
💡문단들을 유기적으로 읽는다.(2)
마지막으로 1차 펌프 작용, 2차 펌프 작용이 나오고 있는데 둘을 구분해서 읽는 건 물론 중요하고! 여기서는 의미를 짚고 넘어갈게.
1차 펌프 작용: 기체 분자가 분리되어 나온 양이온이 음극에 붙어 “이동 불가능”한 상태가 된다.
2차 펌프 작용: 음극에서 떨어져 나온 타이타늄은 떠돌아다니던 기체 분자를 “흡착하여” 분자의 수를 줄이는 효과가 있다.
1차 펌프 작용이나 2차 펌프 작용이나 기체 분자가 “이동 불가능”해지는 거지. 즉, 2문단의 마지막 문장 중 ‘진공 통 내부에서 움직이지 못하게’라는 부분에서 제시된 방법을 따르고 있는 거야.
아까 스퍼터 이온 펌프가 ‘기체 분자들을 진공 통에서 뽑아내는’(보라색 형광펜) 방법을 사용하는 도구라 했는데, 여기서는 또 ‘진공 통 내부에서 움직이지 못하게 고정하는’ 방법이래.
헷갈릴 수도 있는데 헷갈리지 않아도 되는 게 이 두 방법을 꼭 구분할 필요가 없어.
기체 분자를 흡착해서 못 움직이게 고정하는 게 기체 분자들을 진공 통에서 이온 펌프 쪽으로 향하게 하는 것이므로, 즉 뽑아내는 거라고도 볼 수 있는 거야.
👉그냥 두 방법을 통틀어서 칭할 수 있는 게 스퍼터 이온 펌프라고 이해하면 돼.
💜문제풀이💜
💡29번
1번)
진공의 정의가 나오는 2문단에서 설명되는 내용이지. (분홍색 형광펜)
진공은 대기압보다 기체 압력이 낮지. 근데 기체 압력이 낮을수록 진공도는 높은 거니까, 진공은 대기압보다 진공도가 높겠지. 따라서 1번 선지는 일치하지 않는다.
헷갈리면 내가 써놓은 것처럼 표를 그리든가, 화살표로 표시해서 절대 틀리지 말도록 하자.
4번)
아까 과학 지문에서 ‘비례/반비례’를 서술한 문장은 99% 출제된다고 했었어. 아래 사진에서 다시 한번 확인해보자.
‘기체 분자의 수는 기체 압력에 비례한다.’(노란색 형광펜)이므로 4번 선지는 일치하지 않는다.
💡32번
아마 과학 지문들을 어렵다고 하는 사람들은 대부분 이 유형의 문제를 어렵다고 말하는 게 아닐까 싶어. 근데 <보기> 안의 정보들과 지문에 나온 정보들을 잘 조합하면 답을 고르는 건 어렵지 않아. 같이 봐보자.
<보기>에서 모든 진공 통의 온도는 20도로 같고, 기체 분자가 시료(규소) 표면에 달라붙을 확률도 ★기체의 종류(표에서 질소, 산소, 이산화탄소)★ 에 관계없이 같다고 말하고 있어.
👀표를 보면서 할 수 있는 생각
A,B,C 안의 기체들이 모두 질소로 같으니까 분자의 질량도 같지. 근데 이 진공 통들 사이에 차이가 나는 것은 ‘단위 부피당 기체 분자 수’니까 이걸 중심으로 선지들이 구성되겠구나.
반면에 D,E는 기체의 종류가 다르기 때문에 분자의 질량도 다르지만, 단위 부피당 기체 분자 수는 같구나.
👉이렇게 적은 생각들을 보면 ★공통점과 차이점★에 주목해서 표를 해석했다는 걸 알 수 있지? 이처럼 표를 볼 때에는 5개의 항을 다 따로 보는 게 아니라 비슷한 종류는 같이 묶어서 파악해야 해.
1번) ‘A 내부에서의 단분자층 형성 시간은 대략 2,500초이겠군.’
A의 기체는 질소이고, 기체의 압력은 10^-9토르, 온도는 20도야. 어디서 많이 본 예시같지?
지문에서 단분자층 형성 시간이 2,500초로 증가한다고 말했었지.
👉1번 선지는 옳다.
2번) ‘B 내부의 기체 압력은 10^-9토르보다 낮겠군.’
10^-9토르는 A 내부의 기체 압력이었지. 그러니까 A와 B의 기체 압력의 크기를 비교하는 선지야. 두 진공 통 사이에 다른 점은 ‘기체 분자의 수’밖에 없지.
기체 압력은 단위 부피당 떠돌아다니는 기체 분자 수에 비례한댔어.(노란색 형광펜) B의 기체 분자의 수가 더 적으니까 기체 압력도 더 낮겠지.
👉2번 선지는 옳다.
3번) ‘C 내부의 진공도는 B 내부의 진공도보다 낮겠군.’
’진공도’에 대해 묻고 있으니 지문에서 나왔던 부분을 찾아가자.
기체 압력이 낮을수록 진공도가 높다. (분홍색 형광펜)
그런데 기체 압력은 기체 분자 수에 비례한다.
C는 B에 비해 기체 분자 수가 많고, 이에 따라 기체 압력이 더 높으며, 따라서 진공도는 더 낮다.
👉3번 선지는 옳다.
4번) ‘D 내부에서의 단분자층 형성 시간은 A의 경우보다 길겠군.’
A와 D를 비교하는 선지니까 표에서 두 진공 통이 무엇이 다른지를 확인하자. 기체의 종류가 다르니까 분자의 질량이 다르고, 기체 분자 수도 다르네.
‘단분자층 형성 시간’을 묻고 있으니까 지문에서 이 개념을 다룬 부분을 찾아가자.
‘기체 분자의 질량이 클수록, 기체의 압력이 낮을수록, 단분자층 형성 시간이 길다.’
기체 분자의 질량은 표에 그대로 언급됐는데 기체의 압력은 표에 안 나타났네? 근데 기체의 압력은 기체 분자 수에 비례하니까 기체 분자 수를 통해서 유추할 수 있겠지.
D는 A보다 분자 질량이 크고 기체의 압력이 낮아서(기체 분자의 수가 적으므로) 단분자층 형성 시간이 길다.
👉4번 선지는 옳다.
5번) ’E 내부의 시료 표면에 대한 단위 면적당 기체 분자의 충돌 빈도는 D의 경우보다 높겠군.’
D와 E의 기체 분자의 충돌 빈도를 비교하고 있어. ‘기체 분자의 충돌 빈도’가 나온 부분을 찾아가자.
‘기체 분자들이 표면에 달라붙을 확률이 클수록, 단위 면적당 기체 분자의 충돌 빈도가 높을수록 짧다.’ ...①
이 수식에서 나머지 두 요소인 ‘기체 분자들이 표면에 달라붙을 확률’과 ‘단분자층 형성 시간’을 알면 ‘기체 분자의 충돌 빈도’를 유추할 수 있겠지? (첫번째 노란색 형광펜)
근데 ‘표면에 달라붙을 확률’은 일정하다고 <보기>에서 줬으니까 ‘단분자층 형성 시간’만 비교하면 돼.
마찬가지로 ‘단분자층 형성 시간’이 나온 부분을 찾아.
‘기체 분자의 질량이 클수록, 기체의 압력이 낮을수록, 단분자층 형성 시간이 길다.’ (두번째 노란색 형광펜)...②
이제 풀 준비가 다 됐어. (편의상 두 수식을 ①,②로 쓸게)
E를 기준으로 서술할게.
E는 D보다 기체 분자의 질량은 크고 기체의 압력은 같아. 그러므로 단분자층 형성 시간이 더 길어. ...②에 의해
표면에 달라붙을 확률은 <보기>에서 주어진 조건에 의해 일정하고, 단분자층 형성 시간은 더 기니까, 기체 분자의 충돌 빈도는 더 낮다. ...①에 의해
👉5번 선지는 옳지 않다.
👉정답: 5번
글로 표현하려니까 길어진 건데 지문에서 찾아가면서 풀면 이렇게까지 복잡하지 않아!
모두 과학 지문도 극복하길 바라!!( ღ'ᴗ'ღ )
글에 문제 있거나 질문 있으면 댓글로 말해줘용♥