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2007년 SSAT, 면접을 위한 과학 공학 상식 정리집 IISecond Edition

본 정리집은 EDUCE에서 SSAT에서 자주 출제 되고 있는 과학, 공학 상식을 비롯해서 면접 시 자주 질문되는

과학, 공학적 상식과 정보를 정리한 자료입니다.

일반물리, 화학을 비롯한 과학과 열역학, 유체역학, 고체역학 그리고 전자기학 등의 공학적 내용을 다루고 있습

니다.

기 출제된 내용을 중심으로 다루었으며 검사 유형별로 구분 하였습니다.

반드시 Reference 자료를 참고 하시기 바랍니다.

SSAT 응시자뿐만 아니라 면접에서도 충분히 활용할 수 있도록 구성하였습니다.

일부 내용은 동아 일보 과학 상식, 두산 과학 백과에서 인용 되었습니다.

인용된 부분은 별도로 표기 해두었으며 그 밖의 인용된 부분도 모두 별도로 표기 하였으며 모든 권리는 해당

저작권자가 가집니다.

Educe hrdc

www.educe.co.kr

Description …...................................................................................................................................................... 03

page

Chap 01. 물리, 에너지, 운동 ..................................................................................................................... 04 page

Chap 02. 화학, 생물, 환경 .......................................................................................................................... 16 page

- 2007년 SSAT 언어 능력을 위한 학습자료 - 2007년 SSAT 수리, 추리능력을 위한 학습자료

- 2007년 SSAT, 면접을 위한 과학 공학 상식 정리집 - 2006년 필수 시사용어 정리집

- 2007년 분기별 시사용어 정리 - 2007년 SSAT 유형 분석집

가이드북은 수시로 업데이트 되며 문서 하단에 Identification Code로 버전을 식별할 수 있습니다.

Reference Book은 정해진 일정에 따라 출간되므로 일부는 현시점에서 출간이 되어 있지 않을 수 있습니다.

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본 과학•공학 상식 정리집은 아래와 같은 특징을 가지고 있습니다.

본 정리집은 2007년 상반기 삼성 SSAT 지원자들을 위해서 2005년~2006년에 실시 되었던 총 4회의 SSAT 시험(상,

하반기 공채, 하계, 동계 인턴 등) SSAT 등 2006년 있었던 총 4회의 SSAT 시험을 분석하여 기출 되었던 과학, 공

학 상식을 정리한 자료입니다.

본 정리집은 SSAT뿐만 아니라 면접 시 자주 질문되는 과학, 공학적 상식도 함께 포함하고 있습니다.

일반물리, 화학을 비롯한 과학과 열역학, 유체역학, 고체역학 그리고 전자기학 등의 공학적 내용을 다루고 있습니다.

기 출제된 내용을 중심으로 다루었으며 검사 유형별로 구분 하였습니다.

2005년, 2006년에 제공되었던 [SSAT, 면접 준비를 위한 과학, 공학 상식 ]과 [SSAT, 면접 준비를 위한 과학, 공학

상식 ]을 모두 합본하고 새롭게 추가된 내용을 포함하여 기획, 편집한 자료입니다.

또한 전공별로 Summary Note가 있으므로 이 자료를 활용하는 것도 큰 도움이 될 것입니다.

“에듀스 모의시험 상당히 큰 도움이 되었습니다. 유형이 거의 같기에 전체적인 틀을 이해하는데 많은 도움이 되었구

요.”

– 2006년 SSAT 응시자 leo3514님의 후기 중에서

본 직무적성 검사 유형 분석집을 효과적으로 활용 하기 위해서는 Reference Book을 참고 하는 것을 권장하며 특

히 각 기업의 직무적성 검사 모의테스트와 학습 자료를 참고해야 합니다.

함께 제공되는 Reference Book은 www.educe.co.kr에서 찾을 수 있습니다.

본 직무적성 검사 유형 분석집에는 이전 분석집 내용의 일부가 포함 될 수 있습니다.

본 유형 분석집은 기출 된 문제에 한 유형을 분석하는 자료이므로 향후 출제될 시험을 정확하게 예상하는 성

격의 자료가 아님을 공지합니다.

- Senior Research Engineer T.H Kim / Designer K.A Sung


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물리, 에너지, 운동

하늘이 파란 이유

하늘이 파랗게 보이거나 바닷물이 파랗게 보이는 것, 또 저녁노을이 붉게 보이는 것은 모두 햇빛이 그 원인이다.

햇빛은 아무런 색깔이 없는 것 같지만 프리즘에 통과시켜보면 빨강, 주황, 노랑, 파랑, 보라 등의 무지개 색깔이 보인다.

이것을 빛의 분산이라고 하며, 햇빛이 여러 가지 색깔의 빛으로 되어 있다는 것을 말해 준다.

그런데 빛은 색깔에 따라 그 성질이 다르다.

즉 빨간색 빛은 공기나 먼지를 잘 통과하며, 파란색이나 보라색 빛은 공기나 먼지 알갱이에 부딪히면 사방으로 흩어진

다. 이러한 현상을 빛의 산란이라 한다.

따라서 햇빛이 공기 속을 지날 때 공기 분자나 작은 먼지 알갱이에 부딪히면 파란색 빛은 쉽게 산란되어 우리 눈에 들

어오므로 하늘이 파랗게 보이는 것이다.

바다가 파랗게 보이는 이유 – LG전자 기출

태양광선은 서로 다른 파장을 가진 여러 빛이 혼합되어 있다.

파장이 길면 길수록 붉은 빛이 되고 짧으면 짧을수록 푸른 빛이 된다.

바다나 호수가 파랗게 보이는 이유는 하늘이 파랗게 보이는 이유와 같다.

태양광선이 하늘의 공기입자나 바다의 물 입자와 부딪히게 되면 산란 현상이 일어 나는데 산란현상은 파장이 짧은 빛,

즉 파란색 빛에서 잘 일어난다.

맨홀 뚜껑이 둥근 이유 – LG 전자 기출

사각형이나 오각형 등의 다각형으로 만든 맨홀 뚜껑은 가로의 길이나 세로의 길이가 각선의 길이 보다 짧게 된다.

이때 맨홀 뚜껑을 세로로 세웠을 때 맨홀의 각선 쪽으로 빠져버리게 된다.

그리고 맨홀의 뚜껑은 외부로 노출되어 있어서 온도 변화에 민감하여 기온과 조사량에 따라 팽창과 수축을 하게 되는

데 이 때 각이 있는 맨홀 뚜껑이라면 각진 부분이 잘 맞지 않아 틀어지게 된다.

하지만 원형인 경우는 전체적으로 고르게 수축과 팽창을 하기 때문에 그런 걱정을 할 필요가 없게 된다.

비행기의 이륙 원리 – 현.기차 기출

베르누이의 원리에 의해 양력이 발생한다는 것은 익히 알려진 사실임으로 이에 한 설명은 생략 한다.

비행기가 뜨는 원리는 베르누이의 원리 말고도 몇 가지 더 설명 될 수 있는데 이러한 것들이 복합적으로 작용 한다고

보는 것이 올바르다.

그 몇 가지 원리 중에 작용 반작용의 법칙이 포함되며 이것은 결국 코안다 효과에 의해서 유발 된다.

코안다 효과(Coanda effect)에 의하면 공기나 물 같은 유체가 어떤 표면 근처에서 움직이면 유체는 에너지가 가장 덜 소

비되는 쪽으로 흘러서 표면에 달라붙는 경향이 있다.

이에 따라 날개 주변을 흐르는 공기가 날개 표면에 착해서 움직이게 되는데 결과적으로 날개 모양을 따라 공기 흐름

이 형성된다.

따라서 날개 윗면으로 흐르는 공기는 날개 모양을 따라 위로 올라갔다가 내려오는 운동을 하게 된다.

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그리고 이 공기가 날개 뒤편으로 빠져 나올 때, 관성에 의해서 계속 아래쪽으로 내려가려고 한다.

이것 때문에 비행기 날개에서는 끊임없이 엄청난 양의 공기가 비행기 아래쪽으로 려 내려가는 효과가 발생한다. 이렇

게 많은 공기를 아래쪽으로 어내면서 그 반작용에 힘입어 비행기가 위로 떠오르게 되는 것이다.

계란을 돌릴 때 왜 삶은 계란은 잘 돌아 가는데 생계란은 돌리기 어려운가? – LG전자 기출

삶은 계란은 껍질/흰자/노른자가 합해져서 하나의 물질처럼 거동하게 된다.

이에 반해 생계란은 반유동성 물질로 채워져 있다.

생계란을 돌리면 껍질이 먼저 돌아 흰자를 돌리기 위해 것이며 그리고 나서 노른자가 돌게 된다.

그러므로, 각층의 회전속도는 다르다.

그리고 계란내부에 생긴 이런 회전층이 서로마찰을 일으켜 회전 운동에너지의 상당부분이 열에너지로 전환된다. 이 때

문에 날계란은 잘 돌지 않는다.

그래서 생계란은 잘 돌 수 없는 것이다.

반 로 돌고 있는 삶은 계란을 건드리면 즉시 멈추지만 돌고 있는 생계란을 건드리면 즉시 멈추지 않는데 이것은 돌리

는 것과 반 의 현상이라고 할 수 있다.

생계란을 세우는 방법

생계란을 손상 없이 세우려면 회전 하는 방법밖에 없는데 회전을 시키면 비중이 높은 노른자가 아래로 위치하게 되어

회전이 멈출 때까지 생계란이 서 있을 수 있게 된다.

태양이 산소 없이 타는 이유

일반적으로 연소라고 부르는 현상에 산소는 반드시 필요 하다.

태양은 산소로 타는 것이 아니라 핵융합에 의하여 열에너지를 발산한다.

태양이나 별의 에너지가 되는 반응으로 가장 중요한 것은 4개의 수소원자핵에서 하나의 헬륨원자핵이 생성되는 수소핵

융합반응이다.

핵융합이란 수소, 중수소, 3중수소, 헬륨 등 가벼운 원자핵이 원자핵 반응의 결과보다 무거운 원자핵이 되는 현상이다.

태양은 엄청난 질량을 갖고 있기 때문에 그것이 중력에 의해 수축하면서 중심부의 온도와 압력이 핵융합반응을 가능하

게 할 정도까지 상승하게 되고, 이에 따라 태양 중심부에서 수소 분자 2개가 융합해 헬륨분자 1개가 되는 반응이 일어

난다.

헬륨분자 1개는 원래의 수소분자 2개보다 질량이 조금 작은데, 이 반응에서 줄어든 만큼의 질량이 에너지로 변환되고

태양표면에서는 그것이 빛과 열의 형태로 나타나는 것이다.

결론적으로 우리가 일상적으로 보는 것과 같은 연소 현상은 아니다.

전선 위의 참새가 안전한 이유

감전이라는 것은 사람이나 새의 몸을 통해 전류가 흘러 충격을 주는 현상이다.

전류가 흐르기 위해서는 전압이 있어야 하는데, 전압이란 일종의 압력과 같아서 높낮이가 있어야 전류가 흐를 수 있다.

사람이 고압선에 닿으면 고압선의 높은 전압과 사람이 딛고 있는 땅의 낮은 전압 차이 때문에 전류가 흘러 감전이 된

다.

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이에 비해 새들은 전압이 일정한 하나의 전선에 닿아 있기 때문에 무사한 것이다.

그리고 전선에 앉아 있는 새의 몸과 새의 양 발 사이의 짧은 전선 부분의 두 회로를 구성하는데, 즉 저항의 병렬연결이

되는데 이 두 회로를 통해 전체 전류가 흐를 것이고 몸의 저항 쪽이 양 발 사이의 전선부의 저항보다 훨씬 크기 때문

에 당연히 저항이 작은 쪽으로 부분의 전류가 흐르고 저항이 큰 몸을 통과하는 전류의 강도는 극히 약해서 새에게는

위험성이 없다.

얼음판에서 날이 날카로운 스케이트는 왜 잘 미끄러지는가? – SSAT 기출

스케이트 날을 가늘게 할수록 마찰력이 줄어들기 때문에 날이 날카로울수록 잘 미끄러진다.

그렇다면 이것은 우리가 알고 있는 “마찰력은 마찰면적에 무관하다” 라는 것에 위배된다.

하지만 마찰면적에 무관하다는 것은 마찰 계수가 일정할 때 즉, 두 접촉면이 변하지 않는다는 조건에서 성립하는 말이

다.

즉, 이 경우엔 마찰 계수가 변한다는 것이다.

스케이트의 날을 가늘게 하면 빙판에 미치는 압력이 커지고, 이로 인하여 마찰 계수가 작아진다.

물은 압력이 커질수록 녹는점이 높아지는 경향이 있기 때문이다. 압력이 커지면 녹는점이 높아져서 얼음이 녹으면, 마

찰 계수가 줄어들기 때문이다.

마찰계수는 온도의 함수인 것이다.

뜨거운 물이 찬물보다 더 빨리 언다.

결론적으로 말하면 이것은 사실이 아니다.

같은 양의 물을 얼리면 찬물이 뜨거운 물보다 더 빨리 얼게 된다.

실험을 통해서도 증명 될 수 있는 사실이지만 실생활에서는 뜨거운 물이 찬물보다 빨리 어는 경우도 있다.

이것은 몇 가지 이유에 기인한다.

물의 응고 속도는 양에 비례하므로 적은 양의 뜨거운 물이 빨리 얼 수도 있다.

즉 같은 양의 물로 실험 한다고 해도 뜨거운 물이 쉽게 증발 하기 때문에 물의 양이 적어 지게 된다.

실험결과에 따르면 물의 온도가 1백℃에서 0℃로 떨어지는 동안 질량의 16%가 증발된다고 한다.

우리가 잘 알고 있듯이 0℃의 물 1g을 1백℃까지 데우는데 1백cal가 필요하고 1백℃의 물 1g이 수증기가 되기 위해선

5백40cal가 필요하다.

이론적으로 1백℃의 물 1g이 증발하면 주변에 있던 3g의 물을 얼게 할 수 있는데 g당 1백cal씩 3백cal는 물의 온도를

1백℃에서 0℃까지 내리고, 나머지 2백40cal는 g당 80cal씩 물을 얼음으로 변하게 하는데 사용된다.

이러한 이유로 뜨거운 물이 미지근한 물보다 더 빨리 식어서 먼저 어는점에 도달한다.

그리고 순수한 물은 0℃보다 낮은 온도에서도 얼지 않기 때문에, 물 결정(얼음)의 핵이 될 불순물이 필요 한데 만약 뜨

거운 물이 불순물이 많다면 먼저 얼 수도 있다는 것이다.

푸코의 진자 – SSAT 기출

푸코의 진자는 지구가 자전하고 있음을 보여주는 유력한 증거의 하나이다.

푸코진자는 단진자의 진동면에 한 자전의 영향을 조사하기 위하여 쓰이는 진자이다.

단진자에 작용하는 힘은 중력과 실의 장력뿐이므로 진동면은 일정한 방향을 유지할 것이다.

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그러나 진자를 장시간 진동시키면 진동면이 북반구에서는 시침방향으로, 남반구에서는 그와 반 방향으로 천천히 돌게

되는데 이것은 진자의 진동면이 변하지 않는데도 지면에서 보면 진동면이 회전하는 것 같이 보이기 때문이다. 진자를

북극 또는 남극에서 진동시키면 진동면이 지구의 자전과 같은 주기로 회전하며, 위도의 장소에서는 24/sin 시라는 주기

를 갖게 된다.

자석은 나눌 수 없을까.

자석을 쪼개면 쪼개진 파편 각각이 다시 N극과 S극을 갖는 자석이 되는데 이러한 현상은 파편의 크기가 점점 작아져도

마찬가지로 나타난다.

그 근원적인 이유는 원자 단위의 설명에서 찾아야 하는데 원자 하나하나가 원자자석이며, 큰 자석은 이것들이 방향을

나란히 해 정렬하고 있는 것으로 볼 수 있다.

여기서 원자 하나하나가 자석과 같이 기능하는 이유는 원자 주위를 도는 전자의 스핀에 따라 자기모멘트가 생겨나기

때문이다.

각각의 원자들이 가지고 있는 자기모멘트는 서로 상쇄돼 거시적인 차원에서는 자기력을 나타내지 않는 경우가 부분

이다.

그러나 외부에서 자기장을 가하면 이들이 특정한 방향으로 배열돼 전체적인 자기력을 갖게 되고 이를 자화라고 하는데,

철족 원자들과 같은 경우에는 외부에서 가한 자기장을 제거하더라도 특정한 방향으로 배열됐던 경향이 남는 잔류자화

현상이 나타나는데 이를 영구자석이라고 부른다.

이 영구자석은 앞서 이미 설명한 바와 같이 잘게 쪼개어도 여전히 N극과 S극을 갖는 자석이 되는 것이다.

바다는 파란색인데 왜 파도는 흰색인가 – LG전자 기출

유리컵이 깨져서 부서진 조각을 모아놓으면 흰색을 띠는 데 유리 조각을 더 잘게 쪼개서 모아놓으면 더욱 흰색으로 반

짝거리는 것을 볼 수 있다.

만일 유리를 가루가 되도록 부수면 눈처럼 새하얗게 보인다.

원래 유리는 빛을 투과시키기도 하고, 반사시키기도 한다.

유리를 잘게 쪼갤수록 유리 조각에 의해 많은 불규칙한 반사각이 생길 뿐만 아니라 유리 조각들을 한데 모아놓으니까

빛이 들어가서 여러 번 굴절하게 된다.

여러 번 굴절된 후 나오는 빛이 온갖 방향으로 난반사되어 눈에 들어오므로 밝고 희게 보이는 것이다.

물거품과 돌에 부딪힌 파도의 물방울도 유리 조각처럼 빛을 난반사시켜 희게 보이는 것이다.

스피드건의 원리와 도플러 효과 – SSAT 기출 문제

스피드건이라 불리는 속도측정기는 자동차의 과속여부를 측정할 때나 야구에서 투수가 던진 공의 속도를 측정할 때 사

용된다.

스피드건의 측정원리는 파동의 도플러효과를 이용한 것이다.

도플러효과란 1842년 오스트리아의 물리학자인 도플러에 의해 발견된 것으로 소리를 내는 음원과 관측자의 상 적 운

동에 따라 음파의 진동수가 다르게 관측되는 현상을 말한다.

지나가는 차의 속도를 측정할 경우, 측정자쪽으로 다가오는 차를 향해 일정한 주파수의 초음파를 발사해 차에 반사된

후 다시 스피드건으로 되돌아오게 하는데 이때 반사돼 돌아온 초음파의 주파수는 도플러 효과에 의해서 애초에 발사했

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던 초음파의 주파수 보다 높게 나타난다.

스피드건은 이때의 주파수의 변화량을 측정해 속도를 계산한 후 계기판에 표시한다.

그리고 또 다른 예는 기차가 관측자 쪽으로 다가올 때는 기적소리가 높게 들리다가 관측자를 지나친 직후에는 갑자기

낮게 들리는 것이 도플러효과를 보여주는 표적인 예이다.(SSAT에 보기로 출제됨)

이때 관측되는 음파의 진동수는 원래의 진동수와 음원과 관측자사이의 상 속도에 의해 결정된다.

도플러효과는 음파뿐만 아니라 모든 파동현상에서 관측할 수 있다.

무중력 상태에서 촛불을 태우면 촛불의 모양은 어떻게 될까

보통의 상태에서 촛불을 태우면 초는 연소하면서 빛과 열, 이산화탄소와 수증기를 내놓으며 뾰족한 달걀 모양과 흡사한

모양의 불꽃이 생긴다.

그 이유는 연소로 발생하는 열에 의한 공기의 부상과 류 현상 때문이다.

연소할 때 발생한 열은 촛불 주변의 공기를 팽창시켜 그 공기의 도를 줄여서 불꽃위로 올라가게 한다.

또한 뜨거워진 공기가 올라가서 생긴 이 빈자리는 주변의 차갑고 산소가 풍부한 신선한 공기로 채워지게 된다. 이를

류 현상이라 하는데, 이로 인해 불꽃 아래 주위로 공기가 모여들어 뾰족한 불꽃 모양의 연소를 계속하게 된다.

그렇지만 중력이 거의 없는 상태에서 불꽃은 구 모양이 된다.

그 이유는 연소시 발생한 열에 의해 뜨거워진 공기의 부상과 류 현상이 일어나지 않기 때문이다.

뜨거워진 공기가 올라가고, 그 자리에 도가 큰 주변의 차가운 공기가 들어오려면 도차로 인한 공기의 부상과 류

가 발생해야 한다.

그런데 중력이 없는 상황에서는 도차가 발생하지 않기 때문에 이로 인한 공기의 움직임이 발생하지 않는다.

때문에 공기의 움직임이 없는 상황에서 불꽃 주변의 공기가 고른 비율로 연소되면서 구 모양의 불꽃을 형성하게 되는

것이다.

그러나 그 이전에 류현상이 일어나지 않으므로 주변의 산소와 반응한 후 곧 꺼져 버릴 것이다.

우리가 배운 전류의 방향은 옳은 것인가?

볼타가 1800년에 최초로 전지를 만든 뒤, 전류 현상에 한 과학자들의 관심은 급격하게 높아졌다.

그 무렵 과학자들은 전류의 방향을 어떻게 정의할 것인가를 놓고 고민하기 시작했다.

과학자들은 전지의 양극으로부터 전류가 나와 음극으로 들어가는 방향으로 전류의 방향을 정의했다.

따라서 전지 내부에서는 음극에서 양극으로 전류의 방향이 정해진다.

이것은 바로 양의 전하를 가진 물질이 운동하는 방향이다.

19세기말이 되어서야 전류의 정체가 밝혀졌는데 전류란 도선 내부에서는 음의 전하를 가진 전자가 움직이는 것이며, 진

공이나 다른 매질 속에서는 전자 또는 양이온과 음이온의 운동이라는 사실이 알려진 것이다.

즉 이전에 정의 내렸던 것과는 반 라는 것을 알게 되었다.

그렇지만 전류의 방향은 실재 도선 속에서의 전자의 운동 방향과는 반 라는 식으로 이해하고 있기만 하면 다른 문제

는 없다.

따라서 전류의 방향과 전자의 운동방향이 반 인 것은 어떤 이유 때문이 아니라. 관습에 의해 전류의 방향을 양전하를

가진 입자의 운동으로 규정한 결과라고 할 수 있다.

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욕실에는 왜 형광등이 아니라 백열등을 사용하는가?

형광등 내부의 기체 이온화에 필요한 높은 전압을 공급해야 하는 스타터 때문에 스위치를 올려도 바로 불이 켜지지 않

고, 사람의 피부색이나 물체의 색깔이 실제와 다르게 보이는 결점이 있다.

예를 들어 형광등은 얼굴을 희게 보이게 하므로 진한 화장을 유도하기도 한다.

욕실은 습기가 많고 점등과 소등의 빈도가 높으므로 방습형의 백열등이 많이 사용된다.

백열등은 형광등 보다 따뜻한 느낌을 주며, 자연에 가까운 빛을 비추므로 건강상태를 비교적 제 로 체크할 수 있다.

밝기는 체로 40∼60W의 것을 사용하는데 눈이 부시지 않도록 아크릴 커버를 씌운 것이나 방수형 전구인 유백등을 이

용한다.

광섬유 – SSAT 기출

광통신의 장점은 용량의 정보를 안전하고 신속하게 전송할 수 있다는 것으로 현재 가장 이상적인 통신 수단으로 각

광받고 있다.

광통신이 실현되기 위해서는 레이저와 광섬유라는 두 가지 요소가 모두 있어야 가능하다.

광섬유는 가시 광이나 근적외선의 비가시 광을 전달하는 투명 플라스틱이나 유리로 된 얇고 유연한 섬유(thread)이다.

광섬유의 적당한 선택은

① 시스템 역폭의 상한,

② 송신기부터 수신기까지 또는 송신기로부터 중계기까지 간격을 결정할 정도로 광통신 시스템의 설계에 단히 중요

하다.

광섬유는 빛의 수백 가지 모드를 동시에 전파할 수 있는 다중모드(multi mode)광섬유와 하나의 모드만을 전파하는 단일

모드(single mode) 광섬유로 분류된다.

광섬유는 초고순도의 유리섬유를 플라스틱으로 코팅한 것으로 빛을 전파하는 유리 섬유와 이를 보호해주는 유리섬유

및 플라스틱 코팅 막으로 구성되어 있으며, 광섬유의 성능은 내부 유리섬유의 두께와 순도에 의해 결정된다.

코어 및 그것을 둘러싼 클래딩으로 구성되고, 광의 에너지가 코어 및 코어 부근의 클래딩 속에 가두어져 전송되는 기능

을 가진 것을 광섬유(光纖維, optical fiber)라 한다.

보통 클래딩의 표면에는 수지가 유리표면을 기계적으로 보호하기 위해 코팅되어 있다.

광섬유는 용도에 따라 필요한 기능 또는 요구되는 특성이 다르고 중점을 두는 설계조건은 다양하다.

통신용의 광섬유는 다음과 같은 관점에서 적절하게 설계 제작되고 있다.

① 손실이 작고, ② 분산이 작고, ③ 접속이 쉬워야 하며, ④ 케이블화가 용이하고, ⑤ 신뢰성이 높고(사용환경변화에

한 특성변화가 적어야 함), ⑥ 제조가 쉽고 가격이 저렴해야 한다는 점이다.

광섬유는 보통 매우 가늘어서 본체인 유리 부분은 지름 125 µm 정도이다.

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이렇게 가느다란 광섬유 속에는 정말로 손실이 작은 중심 부분이 있는데 이것을 코어라고 부른다.

코어의 지름은 5∼50 µm 정도이다.

그 바깥쪽은 크래드라고 부르는 껍질이 있어 광섬유는 이중 구조로 되어 있다고 할 수 있지만 본질적으로는 균질한 가

는 유리 막 라고 보면 된다.

코어의 굴절률을 크게 하고 바깥쪽인 크래드의 굴절률을 작게 하면 코어 속으로 들어간 레이저가 전반사를 되풀이하면

서 빛의 손실 없이 멀리까지 광신호를 전송할 수 있게 된다.

번개 칠 때 차 안은 왜 안전한가 – SSAT 기출

번개는 수백만 볼트의 큰 전압 때문에 공기를 뚫고 전하가 이동하는 현상이다 번개의 에너지는 엄청나서 큰 나무나 집

들을 순식간에 태워 버리기도 한다.

그런데 이런 번개가 자동차에 쳤을 때는 차 안에 있는 사람이 아무 피해도 입지 않는다고 한다.

그 이유는 무엇일까? 그것은 자동차가 도체인 금속으로 되어있기 때문이다.

번개가 치는 것은 구름과 땅 사이에 큰 전압이 걸려서 그 사이로 전하가 이동하는 것이다.

그런데 자동차에 전하가 쏟아져 들어오면 차표면 전체에 전자들이 퍼지게 된다.

전자들끼리는 서로 같은 극이므로 척력이 작용하기 때문이다.

서로 힘을 받으면서 전자들은 자유롭게 움직일 수 있는데, 이것은 차체가 금속과 같은 도체이기 때문에 가능한 것이다.

그리고 이러한 전자들간에 작용하는 힘이 평형을 이를 때까지 움직이는데, 이렇게 되면 도체 내부 어느 곳이든 전하가

있더라도 전혀 힘을 받지 않는 상태가 된다.

자동차 내부가 전기장이 0이 되면 전기적인 힘이나 영향을 받지 않는 상태이므로 그 안에 있는 사람은 안전하다.

목소리를 변하게 하는 헬륨 가스

목소리는 폐(肺)에서 나오는 공기가 목 아랫부분에 있는 성 중앙을 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서

만들어진다.

성 의 긴장으로 인해 공기압력이 변화되고 성 와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 만들어지게 되는데 이

때 소리 진동수가 목소리의 높낮이를 결정하는 것으로 이러한 과정을 통해 사람마다 각기 다른 목소리를 갖게 되는 것

이다.

일반적으로 성인의 목소리는 남자의 경우 1백30Hz, 여자의 경우 2백5Hz의 진동수를 가지고 있다.

목소리를 변화 시킬 수 있는 또 하나의 요인은 입안에 있는 공기의 종류인데 사람이 말을 하게 되면 폐에서 나온 공기

가 발성통로를 지나면서 발생되는 소리는 입안에서 공명을 하게 된다.

이 때 입안에서 울리는 소리의 속도는 입안에 있는 공기의 도에 따라 변하게 되고, 이에 따라 소리가 다른 진동수를

갖게 돼 목소리가 변하는 것이다.

보통공기의 경우 약 29g/㎤의 도를 가지고 있으며, 이때 이 공기를 통과하는 소리의 속도는 0℃에서 약 3백31m/초입

니다. 동일한 온도에서 헬륨의 도는 4g/㎤으로 도가 공기보다 낮기 때문에 헬륨을 통과하는 소리의 속도는 음속의

3배 정도인 8백91m/초가 되므로 입안에 헬륨이 있는 상태에서 말을 하게 되는 경우 이 소리의 주파수는 보통 공기의

경우보다 2.7배 정도 높게 돼 이 때의 목소리는 평상시보다 2.7 옥타브 높게 된다.

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Chapter. 01



각운동량 보존의 법칙과 피겨 스케이팅 – SSAT 기출

물체의 운동 상태를 계속 원래와 동일하게 유지하려는 성질은 우주 안에 있는 모든 물체들의 운동을 설명하는 데 아주

중요한 법칙인데, 피겨 스케이팅 선수들의 화려한 회전 연기를 설명하는 데도 요긴하게 사용된다.

피겨 스케이팅 선수들이 한 자리에 서서 스르르 돌기 시작해 몸을 작게 움츠리고 급기야 몸을 거의 일자로 만들면서

팽이처럼 아주 빠른 회전 연기를 할 수 있다.

선수들이 몸을 일자로 만들수록 회전 속도가 빨라지는 것은, 물체의 운동상태를 수량으로 나타내는 것 중 하나인 '각운

동량'이라는 것이 일정하게 유지되는 '각운동량 보존 법칙'으로 설명되는데 각운동량은 물체의 질량과 속도, 그리고 회전

운동 반경을 곱한 양(각운동량=질량 X 속도 X 회전 반경)인데, 피겨 스케이팅 선수가 양팔을 완전히 벌렸을 때보다 팔

을 오므려서 거의 일자로 만들었을 때 회전 반경이 더 작기 때문에 그만큼 회전 속도가 더 커져야만 원래의 각운동량

과 같아질 수 있다.

즉, 큰 원을 느리게 도는 것이나 작은 원을 빠르게 도는 것이나 물체의 회전 운동량은 같다는 것이다.

골프공은 왜 곰보인가 – SSAT 기출 및 기타 기업 면접 시 가장 많이 출제1

이 문제를 알기 위해서 반드시 유체역학을 알아야 하는데 일단 반드시 필요한 부분만 언급 한다.

중요한 것이 몇 가지가 있는데 난류(turbulence), 형상저항 그리고 박리점이 바로 그것이다.

저항의 종류에는 여러 가지가 있는데 유체의 종류에 따라 그 종류가 달라 지게 된다.

즉 바다의 수면에서 운동하는 선체 그리고 수면 아래에서 운동하는 잠수체 그리고 공기에서 운동하는 비행기 등 운동

하는 유체에 따라 저항이 달라지는 것이다.

여기서는 간략하게 공기내에서 운동하는 골프공에 해서만 살펴 본다.

공기 저항에는 두 가지 종류가 있다.

첫 번째는 공의 앞 뒤 표면에 작용하는 압력의 차이 때문에 생기게 되는 저항인 형상저항(압력저항)과 공기와 공의 마

찰로 인해 발생하는 마찰저항(점성저항)이다.

즉 골프 공이 갖게 되는 저항은 형상저항과 마찰저항의 합으로 표현 할 수 있다.

공기 중에 운동하는 골프 공의 경우 형상저항이 크기 때문에 형상저항을 줄이는 것이 골프 공의 비거리를 늘리게 되는

것이다.

선체를 예를 들면 고속선, 저속선에 따라 총저항에서 차지 하는 각 저항의 크기가 다르기 때문에 배의 선형과 선속에

따라서 줄이고자 노력하는 저항이 달라지게 되는 것이다.

골프 공의 경우 그 줄여야 하는 저항이 형상 저항이라는 것이다.

유체의 흐름에서 하류로 갈수록 압력이 증가 하는 경우 경계층은 급격히 두꺼워 지고 역압력구배와 경계면의 전단력은

경계층내의 운동량을 감소 시킨다.

이 두가지 힘이 상당한 거리에 걸쳐 경계층에 작용하게 되면 경계층은 결국 정지 하게 되는데 이것을 박리하고 한다.

박리는 유체입자가 그의 운동에너지를 전환시켜 주위에 유체에 할 수 있는 유동일을 감소시킨다.

이때 하류에서는 역압력구배 때문에 역류가 유발된다.

1 현재 많은 관련서적과 인터넷 사이트에서의 설명은 매우 부정확 하거나 미약함으로 반드시 정확하게 이해할 것.

Pa

위의 그림처럼 당구공의 경우 중간 표면에서 유동 박리가 발생 하게 되는데 이런 박리는 후류를 일으키며 형상 압력을

크게 증가 시킨다.

만약 이런 박리를 피할 수 있다면 경계층은 얇게 유지되며 후류에서의 압력감소를 피할 수 있다.

이로 인하여 압력 저항을 최소화 할 수 있다.

박리를 뒤쪽으로 보낼 수 있으면 좋은 것이다.

경계층의 층류 난류의 특성도 박리점의 위치에 중요한 영향을 미친다.

일반적으로 유체가 어느 정도 이상의 속도를 가지고 흐르게 되면 유체의 흐름은 층류(larminar flow)를 벗어나 매우 불규

칙하게 흐르게 되는데 이것을 난류(turbulence)라고 한다.

난류경계층내에서는 운동량수송이 더 많은 관계로 정돈된 층류유동에서 보다 더 박리를 일으키기 위해서는 더 큰 역압

력구배를 필요로 한다.

층류경계층내의 유체 입자가 갖는 운동량이 난류경계층에서의 그것에 비하여 적기 때문에 한 역압력구배에 하여 박

리가 난류경계층에서보다 층류경계층에서 쉽게 일어난다.

만일 박리가 층류경계층으로부터 일어나면 경계층이 먼저 난류로 된 다음 일어나는 것보다 구의 훨씬 뒷 부분에 박리

점이 위치하게 된다.

위의 그림에서 알 수 있다.

골프공의 홈은 비교적 빨리 난류로 천이 되도록 한 것이다.

축구공이 5각형과 6각형으로 된 이유

축구공의 모양은 현 수학을 정립했다는 스위스의 수학자 오일러와 깊은 관계가 있다.

오일러는 다면체에서 면의 수와 꼭지점의 수, 그리고 변의 수 사이에 특별한 관계가 있다는 사실을 알아냈다.

오일러의 정리에 의하면 오각형으로 만들어진 다면체는 어떤 모양이거나 상관없이 반드시 12개의 오각형이 있어야만

한다.

오일러의 원리는 "볼록다면체에서 꼭지점의 개수와 면의 개수를 더하면 모서리의 개수보다 두 개가 많다"는 것인데 오

일러 원리를 이용하면 "볼록다면체를 만들 때에는 삼각형이나 사각형 또는 오각형이 반드시 필요하다"는 것을 알 수 있

다.

그러므로 육각형, 또는 그 이상의 다각형만으로는 볼록다면체를 만들 수 없다.

하지만 상징적인 이유가 더 큰데 5 양 6 주를 뜻한다고 한다.

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Pa

사막에서 검정 옷을 입는 이유

사막에 사는 사람들은 매우 더운 날씨에도 불구하고 검은 옷을 입고 다닌다.

더운 사막에서 햇빛을 잘 흡수하는 검은색 계통의 옷을 입는 이유는 무엇일까?

이는 땀을 흘릴 때 바람이 불어주면 더욱 시원함을 느끼는 것과 같은 원리이다.

검은 색 옷을 입으면 흰색 옷을 입었을 때보다 옷 안의 온도가 6도 가량 상승한다고 한다.

그렇게 온도가 높아진 옷 안의 공기는 온도 차에 의한 류 현상으로 헐렁한 옷의 윗 부분으로 빠져 나간다.

그리고 그보다 차가운 바깥의 공기가 옷 안으로 스며들어 온다.

그런 식의 공기 순환은 옷 내부와 외부 사이에 물 흐르듯이 일어나기 때문에 몸 주위에 항상 바람이 부는 것과 같은

효과를 일으킨다.

그러면, 땀의 증발이 활발하게 일어나 기화열로 인하여 시원하게 된다.

달의 표면 중 태양이 비추지 않는 부분은 왜 검은가?

지구는 먼지로 인해서 빛이 산란 하게 된다.

그렇기 때문에 직접 빛이 비치지 않는 부분도 볼 수 있는 것이다.

하지만 지구 중력의 1/6 밖에 안되며 이로 인해 기권이 없는 달의 경우 먼지가 없기 때문에 빛의 산란이 일어 나지

않는다.

태양이 비추지 않는 부분은 검게 되어서 우리가 볼 수 없게 되는 것이다.

먼지를 털 때 막 기를 사용해서 터는 이유 – SSAT 기출

운동의 제 1법칙은 흔히 관성의 법칙으로 불린다.

버스 안에서 급출발을 하게 되면 버스 안의 사람은 뒤편으로 넘어지게 되는 것은 버스 안의 사람은 제자리에 있으려고

하는 성질 때문이다.

마찬가지로 우리가 먼지를 털 때 막 기로 이불을 두드리는 것은 아래 그림과 같이 이불은 막 기에 의해 이동하게 되

지만 먼지는 그 자리에 가만 있으므로 해서 결국 바닥으로 떨어지게 때문이다.

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인공위성의 연료가 바닥나면 어떻게 되는가? – SSAT

위성수명은 자세제어와 위치제어를 유지할 연료의 양으로 결정된다.

위성이 제 위치에 위치하기 위해서는 지구에서 항상 위성의 위치를 추적하고 궤도에 이상이 오면 궤도상에 다시 올리

기 위해 위성이 보유한 연료를 소모하게 된다.

그리고 위성의 안테나가 지구방향을 항상 유지할 수 있는 것도 아니어서 많은 연료들이 위치와 자세의 유지를 위해 쓰

게 된다.

즉, 자세제어와 위치제어를 수시로 해주는데 연료를 소모하게 된다.

위성의 연료가 바닥나면 위성은 지구 중력에 의해 서서히 지구로 회전 추락하게 된다.

매운 음식을 먹었을 때 물보다는 우유를 먹으면 매운 느낌이 줄어 들게 되는데 이와 관련이 있는 것은 무엇인가?

– SSAT 기출

일반적으로 음식의 매운 맛은 고추의 캡사이신이라는 성분 때문에 나타나는데, 캡사이신은 일종의 기름 성분으로 무극

성 분자로 이루어져있다.

그러므로 극성 분자인 ‘물’보다는 같은 무극성 분자인 ‘우유’가 매운 맛을 떼어 내는데 보다 효과적이며 이런 원리와 같

은 것이 머리를 비누로 감는 것이다.

음료수 캔이 원통이며 밑이 둥근 이유는 무엇인가? – SSAT 기출

음료수 캔이 각기둥이라면 캔을 잡았을 때 뾰족한 모서리가 느껴지기 때문에 둥근 원기둥을 택했을 수도 있으나, 원기

둥은 용기를 만드는 재료를 절약할 수 있는 도형이라는 점도 고려됐을 것이다.

기둥의 옆면을 이루는 부분의 넓이는 ‘밑면의 둘레×높이’이기 때문에 밑면이 원 모양인 원기둥일 때 옆면의 넓이가 가

장 작다.

따라서 원기둥일 때 전체적인 겉넓이가 최소이며, 용기를 만들기 위해 필요한 재료도 최소가 된다.

그리고 캔의 밑이 둥근 이유는 용기내의 압력을 분산할 수 있는 형태이기 때문이다.

타코마 다리의 붕괴원인과2 책 – SSAT 기출

타코마 다리는 풍동에 의해 유체역학적인 가진힘(Exciting Force) Karman vortex 에 의한 것이다.

유체가 원통형 물체의 주변을 흐를 때를 예를 들면 물체의 뒷면에는 이미 규칙적인 흐름은 없어지고 특이한

와동(Vortex)이 발생한다. 소용돌이는 반시계 방향으로 엇갈려서 나타나고 원통으로부터 규칙적으로 배출되어 교번

횡적인 힘을 발생시킨다. 레이놀즈수3(Reynolds number: 관성력을 점성력으로 나눈 무차원 수로서 값이 클수록

관성력이 커짐을 의미)Re가 < 45 인 정상류의 경우 원통주변의 유선(stream line)들은 칭적이고 항력(抗力)만 존재한다.

그러나 Re가 증가하는 비 칭 유동에 해서는 양력(Lift)과 회전력이 발생하게 됩니다. 이러한 현상은 유체가

원통표면에서 역압력구배를 만나 박리(떨어짐)되면서 주기적인 와동을 유기하여 발생하는 것이다. 이러한 현상은

실험적으로 연구되었으며 과학자들은 St(Strouhal Number)라는 무차원를 만들게 되었다.

정 한 연구 후에 교량은 세가지 중요한 점에 있어 구조를 변경했다. 첫째 교량의 측면 플랜지면을 틈이 없는 철판으로

만든 것을 개방된 트러스구조로 변경하여 큰 와류를 형성하기 전에 바람이 통과하게 하였으며,둘째 교량의 도로면에 긴

2 출처 : EDUCE 2007년 진동학 Summary Note 3 2006년 삼성중공업, LG전자 기출 질문

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홈을 형성하여(차선간에 문살구조) 큰 와류가 발생한다고 하더라도 교량면의 위아래의 압력차가 발생하지 않게하였다.

즉, 좌우 위아래의 개방구조를 택한 것이다. 세째로 교량을 닫혀있는 상자형 단면(위 뚜껑을 씌움)을 형성하고 폭을

18m, 높이를 10m로 증 시킴으로써 비틀림에 하여 강성을 100배정도 향상시켰다.

자유낙하 하는 엘리베이터 안에서 열쇠를 떨어트리면 어떻게 되는가? – SSAT 기출

열쇠 역시 같은 중력 가속도로 자유낙하 하게 되므로 가운데 떠있게 된다.

물고기가 흐린 날 수면으로 오르는 이유 – SSAT 기출.

흐린 날은 기압이 낮아져 물속의 용존 산소가 부족하기 때문에 호흡을 위해 물고기는 수면으로 오르게 된다.

Reverse Engineering – 2007년 SSAT 기출

소프트웨어 공학의 한 분야로, 이미 만들어진 시스템을 역으로 추적하여 처음의 문서나 설계기법 등의 자료를 얻어 내

는 일을 말한다. 이것은 시스템을 이해하여 적절히 변경하는 소프트웨어 유지보수 과정의 일부이다.

보다 쉽게 설명하자면, 기존 프로그램을 거꾸로 분석해 설계하는 것으로 아이디어와 노하우를 추출, 기술향상과 또다른

창조를 추구하는 고도의 프로그램 행위를 의미한다.

다.

RE의 순기능은 자본재의 효율적인 사용과 생산성 향상을 지원하는 기술적 데이타를 발전시키는 과정이라고 할 수 있다.

원래는 소프트웨어 공학 분야 외에 하드웨어 분야에서 사용되었는데 완제품으로부터 제품의 설계사양을 추출하려는 목

적이었다.

Pa

화학, 생물, 환경

전지의 원리를 설명 하라 – SDI/LG 화학 기출

산화·환원 반응을 이용하면 전자의 이동이 생기게 되는데 이러한 반응을 이용한 해서 화학 에너지를 전기 에너지로 바

꾸는 장치를 화학 전지라고 한다.

볼타 전지의 원리는 아연판과 구리판을 묽은 황산에 담그고 도선으로 연결하여 전류의 흐름을 유발 하는 것이다.

즉, 반응성이 큰 아연이 전자를 내놓고 아연 이온으로 녹아 들어가며 이 전자는 도선을 따라 구리판으로 이동하게 된다.

−+ += eaqZnsZn 2)()( 2

↑→+ −+ 222 HeH 2

연료 전지의 원리4를 설명 하라 – SDI/LG 화학 기출

물을 전기 분해하면 수소기체와 산소 기체가 발생하지만 반 로 수소 기체와 산소 기체를 반응시켜 물을 합성하면 전

기가 발생하는데 이러한 전지를 연료 전지라고 한다.

산화 ·환원반응을 이용한 점 등 기본적으로는 보통의 화학전지와 같지만, 닫힌 계내(系內)에서 전지반응(電池反應)을 하

는 화학전지와 달라서 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어, 반응생성물이 연속적으로 계외(系外)로 제거된다.

연료전지는 전해질(electrolyte)과 두 개의 전극(electrode)이 샌드위치처럼 포개어져 있는 형태로 산소와 수소가 각각의

전극으로 흘러갈 때, 전기와 열 그리고 물이 만들어진다.

연료전지에는 천연가스, 메탄올, 가솔린 등의 다양한 연료가 사용될 수 있는데, 연료개질기(fuel reformer)를 이용해 수소

로 개질하여 사용한다.

연료전지는 공기극과 연료극의 전극, 두 극 사이에 위치하는 전해질로 구성돼 있다.

연료전지의 구성요소 중 전극은 전기화학 반응을 진행시킬 수 있는 일종의 촉매 역할을 하고, 전해질은 생성된 이온을

상 극으로 전달시켜주는 매개체 역할을 한다.

연료극에는 수소, 공기극에는 공기(또는 산소)가 공급돼 각 전극에서 전기화학반응이 진행된다.

이렇게 구성된 연료전지 한 쌍을 단전지(single cell)라 마여, 연료극과 공기극 간의 전압은 약 1V 내외가 된다.

이러한 단전지를 직렬로 연결하면 원하는 만큼의 전압을 얻을 수 있다.

연료전지의 가장 큰 장점은 높은 에너지 변환 효율과 환경 친화성을 들 수 있다.

화학에너지를 바로 전기에너지로 전환하기 때문에 여러 에너지 변화장치를 거치는 기존의 발전 방식에 비해 높은 효율

을 나타낸다.

또한 NOx나 SOx 등의 공해 물질을 거의 배출하지 않기 때문에 환경문제가 크게 부각되고 있는 현시점에서 차세 발

전방식으로 크게 각광 받고 있다.

한편 연료전지의 구성 특성상 크기의 조절이 용이 하여 장소에 구애 받지 않고 도심내부나 일반 가정집에서도 쉽게 설

4 연료 전지에 한 것은 실로 그 양이 방 하다고 할 정도로 매우 양이 많으므로 간단하게 원리만 언급 한다. 보다 자세한 정보를 원한다면 관련 전공 서적을 참고 해야만 한다.

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치하여 사용할 수 있다는 장점도 가지고 있다.

에어백의 화학적 원리 – 현.기차 기출 문제

에어백은 자동차가 정면으로 충돌했을 때 사람이 다치거나 죽게 되는 교통 사고를 미리 막기 위해 설치된 장치이다.

자동차가 충돌했을 때 어떤 화학적 원리에 의해서 에어백이 사람을 보호해 줄 수 있는지에 해서 알아보자 자동차 운

전자용 안전장치인 에어백 내에서는 충돌 시 0.1초 내에 다음과 같은 반응이 일어나 질소 기체를 발생시키므로 운전자

를 보호하게 된다.

2NaN3(s) → 2Na(s) ＋ 3N2(g)

위 반응식에서 보듯이 에어백을 순간적으로 부풀리는데 사용하는 물질은 나트륨과 질소로 이루어진 화합물인 아지트화

나트룸(NaN3)이라는 물질이다.

이 화합물은 350℃ 정도의 높은 온도에서도 불이 붙지 않으며, 충돌이 일어날 때 폭발하지 않는다.

그러나 산화철이라는 화합물을 섞어 놓으면 충돌시에 충돌센서 내의 스위치가 작동하여 밧데리의 전류가 핸들 후면에

위치한 기체발생장치 내의 점화기를 작동시켜 순간적으로 높은 열이 발생하여 불꽃이 생긴다.

아지드화나트륨에는 질소가 무게 퍼센트로 65% 포함되어 있는데, 충돌시에 생성된 불꽃에 의해 0.03초 이내에 화합물

들이 분해되면서 많은 양의 질소기체가 발생된다.

발생된 질소 기체는 압력이 낮은 에어백 속으로 들어가 에어백을 부풀리게 하고 시간이 지나면 에어백에 있는 아주 작

은 수많은 구멍을 통해서 질소 기체가 확산되어 빠져나가게 되므로 에어백은 본래의 상태로 되돌아가 다시 사용할 수

있게 되는 것이다.

그런데 발생하는 기체의 부피가 너무 작거나 너무 많을 경우에는 안전장치로서의 기능을 발휘할 수 없게 된다.

그럼 여기서 얼마만큼의 NaN3 가 얼마만큼의 질소기체를 생성하게 되는지 알아보자 상온에서 질소기체의 도가

0.916g/L 일 때, 이론적으로 NaN3 1g이 발생시키는 질소기체의 양은 705㎖가 된다. 이것으로 원하는 질소기체의 부피

에 따라 필요한 아지드화 나트륨의 양을 알 수 있게 된다.

부동액에 해서 – 현.기차 기출 문제

순수한 물은 기압(1기압)에서는 섭씨 100℃에서 끓는다.

그러나 압력이 높아지면 물의 끓는 점은 높아진다.

다시 말해 폐된 통속에 들어 있는 물은 100℃보다 훨씬 높은 온도로 가열할 수 있다.

이론적으로는 용기가 물의 증기압을 견딜 수 없어 폭발할 때까지 계속 가열할 수 있다.

그러나 물에 끓는 점이 높은 화합물이나 소금 같은 염을 용해시키면 물의 끓는 점은 100℃보다 높아지게 된다.

또한 물이 어는 온도도 낮아진다.

다시 말해 섭씨 0℃ 이하에서도 물이 얼지 않고 액체로 있게 된다.

냉각수가 얼지 않게 하기 위하여 넣는 부동액은 겨울에만 필요한 게 아니라 여름에도 넣어야 하는지 이해가 되리라 믿

는다.

겨울에는 얼지 않게 하고 여름에는 끓어 넘지 않게 하는 양쪽 기능을 함께 갖고 있기 때문이다.

부동액의 주성분은 에틸렌글리콜이라는 이화합물이다.

알코올류로 끓는 점은 섭씨 197℃이고 어는 점은 영하 -13℃이다.

물과 잘 섞이고 값도 싸 부동액으로 적합하다.

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그러나 부동액은 에틸렌글리콜만으로는 부족하다.

냉각장치가 녹슬게 되어 부식되어 떨어져 나온 덩이들이 냉각기를 막으면 엔진이 과열될 위험이 있다.

따라서 부동액에는 부식방지제를 넣어줄 필요가 있다.

부식방지제로는 아질산염과 트리에탄올아민이 흔히 사용된다.

또한 냉각수의 산성이 커지는 것을 막기 위해 여분의 알칼리 성분도 들어 있다.

몇 년 전부터는 봉제도 넣기 시작했다.

냉각기에 미세구멍이 생겨도 냉각수가 새어 나오는 것을 막기 위해서다.

이것만으로는 완벽한 부동액이라 할 수 없다.

여러 가지 요인으로 부동액에 거품이 생길 수 있으며 이렇게 되면 냉각수의 기능이 떨어질 수 있다.

이를 막기 위해 거품방지제도 일부 섞는다.

결국 부동액은 다양한 화합물의 혼합체인 것이다.

액정(liquid crystal)5 이란? – 삼성전자/LG – Philips LCD 등.

액정 (liquid crystal)이란 액체와 결정의 합성어다.

여기에서 알 수 있듯이 액정은 액체의 성질과 고체의 성질을 함께 갖고 있다.

즉 외견상으로는 액체이지만 광학적으로는 결정과 같이 빛의 방향을 바꿔주는 것이다.

액정 상태의 물질은 많이 있는데, 이들은 체적으로 무색 투명에 가깝고 현미경으로 들여다보면 종류에 따라서 실타래

모양, 막 모양, 조개 껍질 모양 등을 나타낸다.

액정을 쓰임새 별로 구분해 본다면 크게 세 가지로 나눌 수 있다.

첫째, 우리에게 가장 잘 알려져 있는 것으로 디스플레이용 액정(LCD)이 있다. 이것은 화면 표시 소자용을 말하는데, 액

정TV 등에 이용된다. 두 번째가 고분자 액정이다 액정의 상태가사슬로 연결된 것으로 주로 섬유용으로 쓰인다. 그리고

마지막으로 지질이나 계면활성제로 쓰이는 친액성 액정을 들 수 있다.

표시 소자용 액정으로 주목 받고 있는 것은 서모트로픽(thermotropic) 액정이라고 하는 유기화합물이다.

이것은 온도가 올라가고 내려감에 따라서 액정 상태가 됐다 안됐다 하는 성질을 지녔다.

이 액정은 분자의 배열 상태에 따라 세 종류로 나뉘는 데네마틱, 스멕틱, 콜레스테릭 상태가 그것이다.

이러한 액정은 전압이나 자력, 기타 외부의 힘에 의해서 분자의 배열 방향이 쉽게 제어되는 성질을 가지고 있다. 이것

을 이용하여 표시장치로 쓰는 것이다.

즉 어떤 부분은 빛이 액정을 통과하게 하고 어떤 부분은 통과하지 못하게 한다. 그러면 빛의 투과와 차단에 의해서 화

면엔 밝음과 어둠이 표시되고 이것이 곧 문자나 화상을 구성하는 것이다.

액정 표시는 이렇듯 외부에서 들어오는 빛을 산란시켜 표시하므로 어두운 곳이나 거꾸로 아주 밝은 곳에서도 볼 수 있

다는 장점이 생긴다.

또 소비전력이 매우 낮아서 적은 용량의 전지로 움직여야 하는 기기의 표시 장치로 제격이다. 무엇보다도 액정은 측면

의 두께를 많이 차지하지 않기 때문에 표시장치의 평면화를 가능하게 한다는 장점이 있다.

이온 결합성 물질의 성질 – SSAT 기출

5 본 자료에서는 간단한 설명만을 다르고 있으니 보다 상세한 내용은 관련 기술 서적이나 EDUCE의 관련 기술 문서를 참고 할 것.

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이온 결합은 전기적으로 센 양성인 원소와 전기적으로 센 음성인 원소 사이에서 이룩된 정전기적 인력이 결합력이므로

다음과 같은 몇 가지 특성을 가진다.

• 양이온과 음이온의 크기가 다르므로 탄성이 없고, 부스러지기 쉬우며, 휘발성이 없다.

• 결정 내에서 양이온과 음이온이 고정된 위치에서 진동만 하므로 결정은 전류가 통하지 않는다.

그러나, 용융하거나 용액이 되면 이온이 자유스럽게 움직일 수 있기 때문에 전류를 잘 통하게 된다.

• 녹는점과 끓는점이 높고 이들 사이의 차이가 크다. 즉, 액체로 존재하는 온도 범위가 넓다.

• 이온 결정의 물리적 성질은 양이온과 음이온 사이의 거리에 접한 관계가 있다.

• 쿨롱의 인력이 적으므로 이온 결정은 물에 잘 녹는다.

공유 결합 분자의 성질

• 고체 상태에서는 물론 용융 상태에서도 전류를 운반할 요인이 없으므로 개 전기의 불량 도체이다.

• 녹는점이나 끓는점은 분자량이 커지면 높아지는데, 같은 또는 비슷한 분자량을 가진 물질에서는 극성 공유 결합 물질

이 무극성 공유 결합 물질의 경우보다 높다.

이것은 무극성 공유 결합 물질에서는 분자간의 인력(분산력)만이 존재하지만, 극성 공유 결합에서는 분자간 인력과

이중 극자 사이의 약한 정전기적 힘이 함께 존재하기 때문이다.

• 분자간의 힘이 약해서 일반적으로 무르다.

그러나, 물질 전체가 공유 결합만으로 되어서 삼차원적인 그물 구조를 이루고 있는 물질, 예를 들면 다이아몬드나 수

정과 같은 공유 결합성 고체는 녹는점이나 끓는점이 아주 높고, 전기의 불량 도체이며, 아주 단단하다.

금속 결합의 특성

• 부분의 금속은 은백색 광택을 나타낸다. 이것은 금속의 결정 표면에 있는 자유 전자가 가시 광선의 영역에 해당하

는 모든 진동수의 빛을 재방출하기 때문이다. 따라서, 매끈하고 윤이 나는 금속 표면에서는 반사가 일어난다.

• 전기 전도도와 열전도도가 크며 온도가 올라가면 자유 전자가 높은 운동 에너지를 갖게 되고, 그 후 이 자유 전자는

재빨리 온도가 낮은 곳으로 이동하여 얻은 에너지를 내놓기 때문에 높은 열전도도를 갖는다.

• 연성과 전성이 있어 선 또는 얇은 판 모양으로 만들 수 있는데 이는 원자들의 위치가 달라져도 결정을 이루고 있는

인력은 달라지지 않기 때문이다.

그러나 이온 결정에서는 원자의 상 적 위치가 달라지면 같은 전하들끼리의 거리가 매우 가까워졌을 때 서로 반발하

여 드디어는 결정이 부서지게 된다.

눈이 올 때 염화칼슘(CaCl2)을 뿌리는 이유

추운 겨울날에 눈이 내린 뒤에 도로에 쌓인 눈 위로 염화 칼슘을 뿌려주는 것을 볼 수 있는데 이것은 눈을 녹게 하기

위해서이기도 하지만 녹은 눈이 얼지 않게 하기 위해서이다.

눈 위에 염화칼슘을 뿌려주면 약간의 물에 의해서 염화 칼슘이 녹으면서 열을 방출하여 주위의 눈이 녹게 되는데 녹은

눈은 염화칼슘과 섞여있게 되어 염화칼슘 수용액을 만든다.

순수한 물은 보통 알고 있듯이 0 ℃에서 얼게 되는데 다른 물질이 섞인 물은 0℃보다 낮은 온도에서 물이 얼게 되는데

이것을 ‘어는점 내림’이라고 한다.

‘어는점 내림’이란 혼합 용액에서 용질이 용액의 어는 점을 순수한 용매보다 낮게 만드는 것을 말합니다.

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염화칼슘이 섞인 혼합물은 0℃ 보다 낮은 온도에서 물이 얼게 만들므로 밖의 온도가 0℃이하로 내려가더라도 염화칼슘

을 뿌려준 곳은 녹은 눈이 얼지 않고 계속 녹아 있는 것이다.

단, 혼합물도 그 혼합물의 어는점 이하로 온도가 내려가면 얼게 되는데 염화칼슘을 뿌렸다고 하더라도 기온이 매우 낮

아지면 녹은 용액이 2차 결빙 된다.

바다가 얼지 않는 이유

바다나 강이나 다같이 물로 되어 있는데 강은 얼지만 바다는 얼지 않는다.(같은 위도에서)

일반적으로 생각 하는 이유는 바닷물에 있는 염화나트륨 등의 불순물로 인한 어는 온도의 하강이라고 생각 하기 쉽다.

하지만 3.5%의 소금을 포함한 바닷물의 어는 점은 -1.91℃로 이므로 이는 강물의 어는 온도보다 약 2°가량 낮아지는

것이다.

따라서 이것은 합당한 이유가 되지 않는 것이다.

물은 3.98℃때 가장 비중이 크다.

즉 3.98℃ 이상에서는 온도가 오를수록 가벼워 지고 3.98℃ 이하에서는 온도가 낮을수록 가벼워 진다.

그러므로 호수의 모든 물이 3.98℃가 되기 전까지는 류현상이 생기게 된다.

3.98℃의 물이 가장 무거우므로 호수표면이 얼 때도 호수 밑에 잠겨있는 물의 온도는 3.98℃의 온도에 머물게 된다.

호수의 모든 물이 류를 통해서 3.98℃가 되면 더 이상 류가 없이 호수 물의 수면 위 쪽부터 얼게 된다.

그러므로 바다도 얼게 되는데 바다는 수심이 깊어서 바다 전체의 온도를 3.98℃로까지 내려가게 하는데는 시간이 오래

걸린다.

북위 45°이하의 지역에서는 바닷물의 온도가 3.98℃로 내려가기 훨씬 전에 여름이 오게 된다.

그러니 얼음이 얼 수가 없는 것이다.

하지만 북위 45° 이상이면 난류가 흐르는 곳이 아니라면 어는 항구가 있을 것이다.

비행기를 타면 왜 귀가 멍한가

고도가 높게 되면 기압이 낮게 된다.

상 적으로 중이 안의 압력은 이관이 닫혀 있는 상태라면 기압과 같은 상태이므로 낮아진 기압과의 압력 차에 의

해 귀가 멍해지게 된다.

침을 삼키거나 껌을 씹으면 이관이 열리게 된다.

잎의 색이 녹색이 아닌 식물들도 광합성을 하는가

광합성 색소에는 염록소와 카로티노이드계 색소(코로틴, 크산토필) 등이 있다.

이중에서 직접적으로 광합성에 관여하는 색소는 염록소이며 다른 색소들은 빛 에너지를 흡수하여 엽록소에 넘겨 줌으

로써 간접적으로 광합성에 관여한다.

엽록소는 모든 식물의 잎에 포함되어 있다.

따라서 잎이 녹색이 아닌 식물이라 해도 엽록소를 포함하고 있으며, 그 외의 다른 색소, 예를 들면 갈조류에 포함된 갈

조소(푸쿠크산틴)나 홍조류에 포함된 홍조소(피코에리트린) 등은 빛 에너지를 흡수하여 엽록소에 넘겨준다.

녹음기 소리와 내 목소리는 왜 다른가

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내가 듣는 목소리는 공기전달에 의해 귓구멍 안으로 들어온 소리와 성 의 떨림이 몸의 조직을 매질로 통해 나는 소리,

이 두 가지가 합쳐진 소리이다.

성 와 귀의 위치가 그리 멀지 않기 때문에 성 의 진동이 바로 고막까지 미치게 되는 것이다.

반면 녹음기에 내 목소리를 녹음 하게 되면 공기 전파된 소리만 녹음이 되어 내 목소리가 아닌 것처럼 들리게 된다.

상 방이 듣는 내 목소리와 내가 듣는 내 목소리는 다른데 녹음기에 녹음된 내 목소리가 바로 상 방이 듣는 내 목소

리이다.

유전자와 염색체의 차이

염색체는 염색사와 그것을 둘러싼 기질로 되어 있고, 동원체라는 부분이 있으며 여기에 방추사가 붙는다.

염색체의 수와 모양은 생물의 종류에 따라 일정하며 같은 종류의 생물이면 어떤 개체의 어떤 조직의 세포를 보아도 그

수나 모양이 같다.

염색체 중 모양과 크기가 같은 염색체가 2개씩 짝을 이루고 있는 경우를 체세포에서 볼 수 있다.

이를 상동 염색체라고 하며, 생식 세포를 만들 때 이들이 갈라져 암 생식세포(난자)와 수 생식 세포(정자)에 나누어 들

어간다.

염색체 중에는 암,수에 따라서 모양이 서로 다른 것이 1쌍씩 있다. 이것이 성을 결정하는 성 염색체이며, 그 밖의 염색

체는 상염색체라고 한다.

사람의 경우 2n=46개의 염색체를 가지는데 이 중 44개는 상염색체(22쌍의 상동 염색체)이고, 나머지 2개는 성 염색체

이다. 사람에서 성 염색체는 남자는 X와 Y, 여자는 X와 X이다.

이런 염색체는 세포분열에서 유전자를 분배하는 중요한 역할을 한다.

염색체에는 그 생물의 형질을 자손에게 전하는 유전자가 들어 있는데 이것은 DNA라는 물질로 되어 있다.

이 DNA는 핵분열 전에 자신과 똑같은 DNA를 복제하여 세포 분열에서 염색체가 나누어질 때 2개의 딸세포에 균등하게

분배하게 된다.

이로써 모세포가 가진 유전 물질이 그 로 딸세포에 전달되어 개체나 종족의 특성을 보존되는 것이다.

각 유전자들은 염색체에 자기 고유의 자리를 차지하고 있으며, 립 유전자들은 상동 염색체의 응되는 자리에 있다.

소금이 우리 신체에 반드시 필요한 이유.

소금은 인간을 비롯한 동물에게 필수 불가결한 것은 체내의 삼투압 유지라는 중요한 기능을 하기 때문이다.

보통 건강한 사람의 혈액 속에는 0.9％정도의 염분이 함유되어 있는데 이것이 분리되어 생긴 나트륨은 혈액이나 체액의

알칼리성을 유지하거나 인산과 결합하여 체액의 산, 알칼리 평형을 유지시키는 완충물질로 작용한다.

또 나트륨은 담즙이나 췌액, 장액 등 알칼리성의 소화액 성분이 되어 우리의 식욕에도 관계한다.

그런가 하면 체내에서 항상 칼륨과 균형을 유지하고 있기 때문에, 만일 이 균형이 깨지면 생명에까지 영향을 주게 된다.

또한 염소도 위산을 만드는 재료로서 나트룸과 마찬가지로 중요하다.

따라서 우리 몸에서 염분이 부족하게 되면 소화액의 분비가 적어져서 식욕이 감퇴하고 현기증이 일어나거나 무력해지

며, 장기간에 걸쳐 모자라는 경우 권태, 피로 또는 정신불안 등의 증세가 나타나 건강한 생활을 영위할 수 없게 된다.

물론 어느 경우에나 마찬가지지만, 소금도 과잉 섭취를 하게 되면 염분 농도가 증가하여 고혈압의 원인이 되기도 하고

위에도 좋지 않은 결과를 초래한다.

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유전자 조작 식품

유전자 조작 식품이 인체에 미칠 수 있는 영향은 크게 알레르기 유발, 독소 발생, 항생 물질 내성 등 3가지 가능성이

있다.

지금까지 알려진 식품 알레르기 원인 물질은 부분 단백질이며 유전자 조작 식품에서는 유전자 삽입으로 새로이 만들

어지는 물질이 단백질이라는 점에서 알레르기 유발 가능성이 제기 되고 있다.

또 도입된 유전자가 원래 그 종에는 없는 새로운 성분을 만들기 때문에 그 과정에서 생산되는 물질이 예상치 못한 독

성을 나타낼 가능성도 있다.

그리고 유전자 조작 농작물을 개발할 때 원하는 유전자가 올바로 삽입되었는지 확인하기 위해 선택용 표식유전자로 항

생제 내성유전자를 많이 사용한다.

이에 따른 항생제의 효과 저하나 내성유전자의 확산 가능성에서 생기는 위험성이 제기 되고 있다.

지난해 영국 로위스트 연구소의 푸스타이 박사가 유전자 조작감자를 쥐에 섭취시키는 실험을 한 결과 신장, 간, 쓸개,

심장, 창자 등 주요장기가 손상되고 뇌의 크기가 줄어들었으며 면역기능이 크게 약화되었다는 사실을 발표했다.

이에 해 연구소 측은 검증되지 않은 결과라며 유전자 조작 감자와 건강상 위험은 아무 연관성이 없다고 공식발표하

고 푸스타이 박사를 해고했다.

하지만 올해 초 유럽 13개국 출신의 과학자 22명이 재 실험을 실시해 동일한 결과를 얻었다며 푸스타이 박사를 공개적

으로 지지하는 한편 유전자 조작 식품의 영향에 해 추가적인 연구를 시행할 것을 요구했다.

때문에 현재로서는 유전자 조작 식품이 면역 체계에 어떤 영향을 주는지 영향이 있다면 어떤 과정을 통해 나타나는지

정확한 결론을 얻지 못한 상태이다.

복제 소와 일반 소

일반 소는 양쪽 부모에게서 핵 유전자를 반씩 물려받지만 복제 소는 한쪽 부모로부터만 핵 유전자를 받는다.

고등생물이 가진 부분의 형질은 핵 유전자 안에 있기 때문에, 복제 소는 하나의 부모만을 갖는 셈인데 핵 안에 있는

유전자가 모든 것을 결정하는 것은 아니다.

세포질 안의 소기관인 미토콘드리아도 DNA를 갖고 있기 때문이다.

따라서 복제할 때, 체세포 핵을 수용한 난자 세포질의 미토콘드리아도 복제 소의 형질에 약하게나마 영향을 줄 수 있다.

복제 소는 복제하려는 소의 체세포에서 핵을 채취하고 다른 암소의 난자에서 핵을 제거한 다음 그곳에 이 체세포 핵을

넣어 만든다.

이렇게 만들어진 복제 소는 핵을 제공한 소를 많이 닮지만 난자 세포질을 제공한 소도 조금 닮게 된다.

복제 소는 일반 소에 비해 빨리 늙을 수 있다는 지적이 제기되고 있다.

이러한 노화의 원인으로 체세포의 핵 유전자 끝 부분에 있는 ‘텔로미어’가 나이가 듦에 따라 조금씩 짧아지는 현상도

노화의 한 원인으로 생각되고 있다.

유전병

유전병이란 유전자 이상에 의해 생기는 질환이다.

보다 정확히 정의하면, 체세포 내에 존재하는 유전자 이상이 표현형으로 나타나며, 같은 유전자 이상이 생식세포(정자,

난자)에도 존재하기 때문에 그 표현형이 자손에게도 전달되는 질환을 통칭하는 것이다.

이러한 유전자 이상이 일어나는 데는 몇 가지 원인들이 존재한다.

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우선 DNA가 복제될 때, 자연적으로 생기는 오류가 있으며, 둘째로는 여러 가지 화학물질 및 환경적 요인들에 의해서

일어날 수 있는 가능성이 있다.

위와 같은 원인들로 인해 체세포에서만 이상이 생길 경우에는 자식에게 그 질환이 유전되지 않지만, 부모의 생식세포에

서 이상이 생기거나 배발생 단계에서 이상이 생길 경우에는 자손에게 유전되는 것이다.

최근에 발표된 인간게놈프로젝트 연구 결과에 의하면 사람의 세포내에는 30,000 - 40,000개의 유전자가 존재한다고 한

다.

이런 결과에 따르면 인간 유전병의 종류는 무수히 많은 종류가 있을 것으로 추정할 수 있으며, 현재까지 밝혀진 유전병

의 종류들 외에도 많은 종류의 유전병들이 존재하고 아직까지 연구되지 않은 유전병들이 훨씬 더 많다는 것을 시사해

준다.

유전질환이 유발되는 유전자 이상은 크게 단일 유전자 돌연변이, 염색체 이상, 환경적 요인과 상호작용을 하는 다발성

돌연변이로 분류될 수 있다.

돌연변이가 일어날 수 있는 원인은 여러 가지가 존재한다. 세포가 분열될 때 세포 자체내 오류로 인해서 일어날 수 있

는 경우가 첫째 원인이다.

또한 자연적인 UV, 음식물에 들어있는 여러 돌연변이 유발물질, 환경적 요인 등에 의해서 돌연변이가 유발될 수 있다.

물론 돌연변이가 생긴다고 모두 표현형으로 나타나는 것은 아니며, 유전자상에서 그 유전자의 기능을 바꿀 수 있는 형

태로 유발돼야 질환에 걸리게 되는 것이다.

적조(Red tide) – SSAT 기출

적조란 미생물의 이상 증식 때문에 바닷물이 붉은색으로 변하는 현상인데, 강 하구 부근의 연안이나 조용한 만에서 주

로 나타난다.

이는 주변에서 유입된 영양염류로 인해 해수가 부영양화 되어 규조류나 쌍편모조류 등의 플랑크톤이 갑자기 량 번식

하여 생기는 것이다.

이때 바닷물의 색깔은 플랑크톤의 종류에 따라 적갈색, 황갈색, 황록색, 암갈색 등을 띠는데, 규조류나 쌍편모조류 이외

의 남조류, 녹조류, 유글레나, 야광충 등에 의해서도 일어나므로 다양한 색상이 나타나게 된다.

개 바닷물 1L에 플랑크톤이 1만개 이상이면 물의 색깔이 변하게 되는데, 심할 경우 수백만∼1억 개 정도가 될 때가

있다.

우리 나라에서는 진해만, 낙동강 하구, 충무, 인천, 울산 연안 등지에서 자주 발생하고 있다. 식물성 플랑크톤은 점성이

있어 다량 증식하면 어패류의 아가미에 붙어 호흡을 방해함으로써 어패류를 죽게 한다.

또한 플랑크톤이 죽어서 산화 분해될 때 발생하는 산소의 소비로 용존 산소량(DO)이 부족해져 이로 인한 피해도 심각

하다. 적조의 원인 생물 중에는 독소를 분비하는 것들도 있어 이것에 오염된 어패류를 섭취한 사람에게도 큰 피해를 준

다.

적조가 발생시 황토를 뿌리는 이유

적조현상에 황토를 뿌리는 이유는 황토 입자 사이의 빈 공간이 불순물, 오염물질을 흡착 분해해서 산소를 풍부하게 하

고 원적외선을 방출하는데 이것이 적조를 일으키는 조류의 먹이가 되는 성분을 황토 입자 사이의 공간이 흡착해 바닷

속에 가라앉히게 되어 적조현상을 막는 것이다.

더 자세하게 설명 하면 적조현상이 나타날 때 황토를 뿌리는 이유는 황토의 콜로이드입자가 해수중의 현탁물질(영양물

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질, 미소플랑크톤등)을 응집, 흡착하는 성질이 있는 것을 응용한 것이다.

생물 복제6(최근의 황우석 교수의 연구로 중요성이 증가함.)

생명체 복제(cloning)는 한 개체와 동일한 유전자 세트를 지닌 새로운 개체를 만드는 것이다.

따라서, 복제를 넓은 뜻으로 해석하면 개나리 가지를 꺾어 땅에 심어 새로운 개나리를 키우는 꺾꽂이 기술 역시 해당될

수 있다.

이런 유형의 복제는 자연계에서도 광범위하게 일어난다.

또 당근과 같은 일부 식물은 뿌리 세포를 채취, 영양분이 들어있는 배양액에서 배양하여 세포 덩어리까지 키운 다음 다

시 완전한 식물로 재배할 수 있음이 알려졌다.

이런 식으로 배양기에서 동물의 세포를 배양하는 것도 복제에 해당된다.

인간의 세포주를 포함하여 이렇게 살아있는 세포를 배양하는 연구는 여러 가지 목적으로 전 세계에서 행해지고 있다.

그러나, 문제가 되고 있는 것은 개체, 특히 동물 개체를 만들 목적으로 수정란, 혹은 체세포를 이용하는 기술이다.

복제 방법

• 수정란 할구 분할법, 분리법

수정란이 4세포기 또는 8세포기 등으로 발육되었을 때 현미경 하에서 예리한 도구로 2등분 또는 4등분하거나(수정란

분할법), 그 수정란 속에 들어있는 할구들을 효소를 이용하거나 물리적으로 각각 떼어내어(할구 분리법) 이를 체외 배양

시켜 정상적으로 발육되었을 때 리모에 이식하여 임신시키면 후에 동일한 유전 형질을 지닌 몇 마리의 동물이 태어

나게 된다.

이 방법은 생쥐 등 실험 동물에서 학문 연구의 수단으로 오래 전부터 행해져 오고 있으며 양이나 염소 등 가축에서도

실험적으로 이루어졌었다.

우리 나라에서도 이 방법으로 쌍둥이를 만들어내곤 했으나 이는 복제 생물이라 할 수 없으며, 태어나는 동물의 몸집이

작고 발육 성적도 좋지 않아 더 이상 연구를 진행시키지 않고 있다.

• 생식 세포 핵이식법

난자와 정자의 수정란이란 생식세포의 결정체가 되고 이어 난분할이 진행된다.

이 수정란을 16세포기 또는 36세포기 등의 단계에서 체외로 채취하여(채란) 단백질 분해 효소인 pronase를 이용하여

외막인 투명 를 제거하고 각 할구의 결합을 이완시키면 동일한 유전 정보를 지닌 16개 또는 32개의 핵을 분리할 수

있다(공핵 Donor nuclei).

도축된 소의 난소 또는 생존우의 난소로부터 직접 채취한 난자에서 핵을 빼어내고(탈핵), 세포활성화 과정을 거쳐

metraphaseⅡ 단계의 수핵 난자를 준비한다.

수핵 난자에 미리 준비된 S 또는 G2의 단계의 할구핵을 넣어주면 핵이식 수정란이 되는 것이다.

그 후 이 핵이식 수정란에 전기자극 등의 처리에 의해 세포 융합이라는 과정을 거쳐 인큐베이터에서 7～8 일간 배양하

면 16～31 세포기의 수정란이 16개 또는 32개가 만들어진다.

6 이와 관련된 윤리를 비롯한 수반 문제는 반드시 정리 할 것.

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이것을 핵이식 복제 수정란이라 하며 이런 과정을 반복하면 이론적으로는 하나의 수정란으로부터 수백, 수천 개의 복제

수정란을 만들어낼 수 있는 셈이다.

• 체세포를 이용한 동물 복제

사람이나 동물을 구성하는 세포는 발생생물학적 기준으로 보면 난자, 정자, 수정란 등과 같은 생식세포와 그 외의 체세

포(비생식세포)로 구분할 수 있다.

복제양 「돌리」가 태어나기 전까지는 동물의 복제는 생식세포를 통해서만 가능한 것으로 인식되어 왔다.

그러나 Willmut박사는 일반 체세포인 임신 후반기 양의 유방세포에서 핵을 분리해 내고 이를 혈청 농도의 점진적 감소

등 조치로 GO 상태에 머물게 해 활성을 중지시켰다.

Metraphase Ⅱ 단계의 수핵난자에 핵이식법에 의해 수정란으로 발육시키고 리모에 임신시켜 「돌리」가 탄생된 것이

다.

인간 복제

인간개체복제(human indiviual cloning)

인간개체복제는 한 인간과 유전적으로 동일한 다른 인간을 만드는 방법이다.

여기에는 크게 수정란분할과 체세포핵이식의 두 가지 기술이 있다.

수정란분할법은 수정란이 4～8개의 세포로 분열한 상태에서 각각의 할구(세포)들을 여러 물리, 화학, 생물학적인 수단을

사용하여 분리해 내는 기술이다.

이렇게 갈라진 세포들은 다시 완전한 개체로 분화할 수 있는 능력이 있으므로 각각을 자궁에 착상시킨다면 인공적인

일란성다태아(쌍둥이)들이 나오게 되는 것이다.

체세포핵이식법은 복제양 돌리를 만드는 데 사용된 것과 마찬가지로 성체의 체세포를 이용하는 방법이다. 즉 성체의 체

세포핵을 분리해 내어 여러 가지 처리를 거쳐 재프로그래밍 시킨 후 수핵세포질(사람, 혹은 다른 동물의 난자)과 수정

시켜 새로 분화하게 만드는 방법이다. 이 수정란을 자궁에 착상시킨다면 핵을 떼어낸 성체와 유전적으로 동일한 새로운

아기가 탄생하게 된다.

인간배아복제(human embryonic cloning)

인간배아복제는 인간개체복제와 기술적으로는 동일하나 그 목적이 개체를 얻으려는 것이 아니라 완전히 분화되기 전의

배아기간세포(embryonic stem cell)를 얻거나 그에 이르기까지의 과정을 연구하려는 것이다.

일반적인 발생학의 관점에 의하면 인간의 수정란은 수정 후 략 14일에 원시선(primitive streak)이 나타나면서 배아단

게로 들어간다.

이 때부터 8주째까지는 각종 기관이 형성되는 데 이 시기를 배아기(embryonic period)라고 부르며 이후로는 이미 형성된

기관과 신체부위가 자라는 태아기(fetal period)로 넘어간다.

이 배아의 형성과정은 임상의학과 기초 생물학의 발전에 매우 커다란 의미가 있기 때문에 많은 학자들이 여기에 관심

을 보이고 있으며 배아기간세포는 알츠하이머, 당뇨병 등 여러 질환을 치료하는 데 사용될 수 있다.

최근 전세계적으로 이슈가 되고 있는 황우석 교수의 연구와 관련이 깊다.

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장기복제(organ cloning)

한 개의 세포를 이용하여 그 세포가 원래 속해 있던 전체 장기를 복제하려는 것은 아직은 꿈에 불과하지만 세포의 역

분화 과정이 완전히 이해된다면 불가능한 일이 아닐 수도 있다.

그러나 근육이나 연골, 피부와 같은 조직을 배양하여 이를 필요로 하는 환자에게 이식하려는 연구는 현재 진행 중이다.

최근에 성공한 사람 귀모양의 연골세포를 쥐에게서 배양한 실험 등이 이에 속한다고 볼 수 있는데 이런 연구에서는 수

정란을 사용하지 않으므로 심각한 윤리적인 문제는 제기되지 않고 있다.

의사들의 수술 가운은 왜 초록색인가.

우리 눈의 망막에는 약한 빛에 민감하여 어두운 곳에서 명암을 느끼는 막 모양의 간상세포와 명암뿐 아니라 색깔까지

감지하는 원뿔모양의 원추세포가 있다.

그런데 진한 색깔을 오래 보고 있으면 원추세포가 피로해진다.

이런 상태로 하얀 표면을 보면 강렬한 보색 잔상이 남게 되는데 이러한 잔상은 자극 상을 일정 시간 주시한 다음 눈

을 감거나 다른 장소로 시선을 돌렸을 때 생기는 시각적 효과로, 진한 색깔을 오래 보면 그 색과 보색관계인 색이 시야

에 나타나는 것이 보색 잔상이다.

부분의 수술에는 출혈이 불가피한데 만약 의사가 강한 조명 아래서 오랫동안 수술하면서 붉은 피를 계속해서 보고

있으면 빨간색을 감지하는 원추세포가 피로해진다.

이때 하얀 가운을 입은 동료의사나 간호사를 바라보면 빨간색과 보색인 초록색의 잔상이 남게 된다.

이 잔상은 의사의 시야를 혼동시켜 집중력을 떨어뜨릴 수 있기에 잔상을 느끼지 못하도록 수술실에서는 초록색 가운을

입는 것이다.

오존 – SSAT 기출

남극 상공의 오존층에 구멍이 생겼고 그 구멍이 점점 커지고 있다고 세계가 떠들썩하다．

사실 오존 기체는 공기 중에１ppm만 포함되어 있어도 목이 아프고 호흡기를 자극해 기침이 나며 피로감을 줄 정도로

독성이 크다

농도가 더 높아지면 사람의 목숨도 빼앗을 수 있다．

그렇다면 오존은 해롭기만 한 물질일까…

지상 약 10~50Km 거리에 지구를 에워싸고 있는 기층을 성층권이라 부르며 이 성층권은 오존을 평균적으로 약

10ppm 정도 포함하고 있다.

이 오존층은 놀랍게도 태양으로부터 오는 강렬한 자외선을 99％ 정도나 흡수하여 지구상의 인간 동물 및 식물의 생명

을 보호하는 경이로운 보호막 노릇을 하고 있다.

이 오존층이 없다면 태양으로부터 강력한 자외선이 직접 지표로까지 와 우리 피부에 닿음으로써 피부암을 부르고 자연

생태계에 중 한 영향을 미친다.

오존은 성층권보다 더 먼 상층권에 있는 산소분자들이 태양으로부터 오는 강한 자외선 에너지를 흡수해 산소원자로 분

해된 뒤 성층권으로 내려와 그곳에 있는 산소분자와 결합해 만들어진다고 알려져 있다．

이렇게 만들어진 오존분자는 자외선을 매우 잘 흡수하며，다시 산소 분자와 산소원자를 만든다．

이 과정은 계속 되풀이되는 가역반응이다．

매일 성층권에서는 ３억 톤의 오존이 생성되며 동시에 같은 양의 오존이 자외선으로 인해 파괴된다．

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그러나 문제는 1970년 이후 오존층의 오존함량이 계속 감소하고 있다는 점이다．

한 예로 북위 45°상공 성층권의 오존양이 10년에 약 2~3％씩 줄고 있다．

오존의 감소는 우리가 냉동제/분무제/발포제로 써온 클로로플루오르탄소(CFC)류와 이와 비슷한 할론이 원흉으로 지목되

고 있다．

흔히 프레온가스라고 알려져 있는 CFC 분자들은 지상에서는 분해되지 않고 오존층에까지 침투한다．

그곳에서 강한 자외선을 받아 분해되어 염소원자를 만들어낸다．

이렇게 해서 생긴 염소원자는 오존과 쉽게 연쇄반응을 한다．

연구 결과에 따르면 성층권에서 생긴 염소원자가 기권으로 다시 돌아오기 전에 오존분자 10만개를 분해할 수 있다고

한다．

지금과 같은 속도로 오존층이 계속 파괴된다면 2075년에는 인류의 15％ 이상이 태양으로부터 오는 강한 자외선을 쬐게

돼 피부암을 앓게 될 것이라고 미국환경보호청이 경고하고 있을 정도다．

선진국에서는 이미 2000년 이후에는 CFC의 사용을 일절 금지 하기로 결정했다.

오존 경보 – SSAT 기출

오존(O3)은 그것이 위치하는 장소가 어디냐에 따라 우리에게 이롭기도 하고 해롭기도 한 이중적인 속성을 지니고 있다.

우리에게 이로운 부분에 해서는 언급했으니 이제 해로운 부분에 해서 살펴 본다.

지구표면 가까이 존재하는 오존은 자연적으로 존재하는 것이 아니라 인간의 활동에 의해 생겨난 부산물로 나타난 것이

다.

지표면에 가까이 있는 오존은 자동차 배기 가스나 공장에서 방출하는 가스등에 섞여 있는 질소 산화물(NOx)과 휘발성

유기화합물이 햇빛을 만나 서로 반응하면서 만들어지게 된다.

또 이것이 만들어지는 과정의 성격상 도시 주변에서 농도가 높게 나타난다.

오존이 지표면 가까이 있을 때는 여러 측면에서 사람에게 해를 끼치는데 도시에 많이 나타나는 스모그의 주된 성분

이 되기도 하고 그 자체로 호흡기 질환이나 암 등을 일으킬 수도 있다.

더욱이 오존의 농도가 높을 때에는 건강한 사람에게도 호흡곤란을 유발시킬 수 있고 특히 어린이나 노약자에게 나쁜

결과를 가져올 수 있다.

그러므로 도시에서 오존 주의보가 발령되는 것은 바로 이런 이유 때문이다.

또한 지표면 가까이 위치하는 오존은 식물의 성장을 방해해 소출을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

엘니뇨 – SSAT 기출

엘니뇨란 남미 열 지방의 서해안을 따라 흐르는 바닷물이 몇 년마다 한번씩 유난히 따뜻해지는 이례적인 현상을 말한

다.

이 현상은 남미지역의 어업과 농업에 피해를 주고 이상기후를 일으킬 뿐 아니라 아시아, 오세아니아, 북미에도 가뭄, 홍

수, 폭풍 같은 이상기후를 일으키는 원인이다.

엘니뇨는 오스트레일리아, 인도네시아 등 태평양 서쪽에는 가뭄을, 미국 서부지역에는 폭우현상을 일으킨다.

엘니뇨로 인해 동북 아시아지역은 개 여름에 저온, 겨울에 온난한 이상기온이 많이 나타나지만 일정하지 않다.

엘니뇨의 강도는 매우 다양한데 약간의 온도이상(2∼3℃)으로 일부 지역에 작은 영향을 미치기도 하지만 심한 온도이상

(8∼10℃)으로 전세계의 기후변동을 일으키기도 한다.

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보통의 엘니뇨는 3∼4년 간격으로 일어나는데 9월부터 다음해 3월까지 계속되며 , 강한 엘니뇨는 그보다 더 드물게 나

타나는데 엘니뇨의 주기는 매우 변덕스러워 거의 예측할 수 없습니다.

엘니뇨는 해수면과 불안정한 기가 상호 작용해 발생한다고 알려져 있지만, 해저 화산폭발이나 태양의 흑점변화 때문

일 가능성도 제기되고 있다.

엘니뇨는 워낙 예측이 불가능해 세계적인 연구기관에서도 엘니뇨에 한 장기적인 전망을 내놓지 못하고 있다.

엘니뇨 현상은 보통 크리스마스를 전후로 해서 발생하는데, 이때에는 평소에 못 보던 난류성 고기가 많이 잡히고, 때로

는 비가 많이 와서 바나나, 코코아 등의 수확기를 맞는 등 보통 때는 있을 수 없는 일들이 생겨 하나님께 감사 드리는

뜻에서 붙인 이름이라고 한다.

엘니뇨현상은 보통 12월 말경부터 시작되어 다음해 3월경이면 끝나지만 때로는 1년 이상 계속되는 경우도 있다. 이러

한 비정상적인 현상은 동태평양의 적도를 따라 광범위하게 나타나며, 남미의 20"5 부근까지 영향을 미친다. 1982년 12

월에서 1983년에 걸쳐 금세기 최 규모라고 일컫는 엘니뇨현상이 나타났는데, 해수의 온도가 평소보다 5∼6℃나 상승

하였다.

그 결과 페루와 에콰도르에는 평소보다 40배에 가까운 폭우가 내렸고, 적도 부근의 서태평양 지역인 필리핀, 인도네시

아, 호주 등은 예년에 비해 훨씬 적은 양의 비가 내려 가뭄을 일으켰다.

또한 남아프리카도 몇백 년만의 한발을 겪었고 미국의 캘리포니아 등지에서는 큰 홍수를 맞았다.

그리고 페루 연안에는 평소 흐르던 한류(페루 해류)가 사라져 유기물질의 공급이 없어지고 그에 따라 한류 속에 풍부한

물고기도 사라졌으며, 물고기를 잡아먹고 살던 수백만 마리의 새들도 굶어 죽거나 사라졌다.

이와 같이 엘니뇨현상에 따른 이변은 전 지구의 1/3이상의 지역에서 발생하며, 생물, 경제, 날씨 등에 큰 영향을 미치고

있다.

그러면 왜 엘니뇨현상이 생길까? 이에 한 확실한 이유를 아직까지는 파악하지 못했지만 무슨 이유에서인지는 몰라도

무역풍이 약화되면 서태평양 쪽으로 쏠려있던 적도 부근의 따뜻한 해수가 동쪽으로 이동하여 동태평양에 따뜻한 해수

층을 형성하기 때문에 엘니뇨현상이 생긴다고 알려져 있다.

이와 같이 하여 해수 온도의 분포가 달라지면 적도 부근의 기의 순환이 달라지고, 그 영향이 중위도와 고위도에 미치

면서 기 순환을 변하게 하므로, 엘니뇨현상이 나타나면 세계적으로 이상 기상 현상이 나타난다고 알려져 있다.

온실 효과 – SSAT 기출

태양으로부터 오는 복사 에너지는 지구 기를 통과하여 지표면에 도달하지만, 지표면에서 방출되는 복사 에너지는

부분 지구 기에 흡수된다.

그 결과 지표면과 하층 기의 오도가 상승하게 되는데, 이를 기의 온실 효과라고 한다.

흔히 온실 효과를 설명할 때 온실 내부의 온도 상승을 예로 드는 경우가 있는데 엄 히 따지면 온실 내부의 온도 상승

과 지구 기의 온실 효과는 차이가 있다.

온실의 비닐이나 유리창은 온실 내부와 외부가 차단되어 있으므로 류에 의한 열의 이동이 차단되어 내부 온도가 높

지만 지구 기의 온실 효과는 지표면이 방출하는 복사 에너지가 기에 흡수되고, 지표면으로 재 방출됨으로써 지표면

의 온도가 높아지는 현상이다.

환경호르몬 – SSAT 기출

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환경호르몬이란 말은 '환경'에 노출된 화학물질이 생체 내로 유입돼 마치 '호르몬'처럼 작용한다는 의미에서 만들어졌다.

학술적으로 널리 사용되는 용어는 내분비 장애물질(endocrine disruptor)이다.

환경호르몬의 종류는 광범위하다. 1990년 들어 본격적으로 환경호르몬의 유해성을 지적하기 시작한 세계야생 보호기

금(WWF)은 자연에 노출된 환경호르몬의 종류를 67종으로 선정했다.

이를 크게 농약류(43종)와 합성 화합물류(24종) 두 종류로 구분할 수 있다.

농약류는 부분 자연계에 오랫동안 잔류하는 특성을 가진 염소(Cl)를 포함한다.

환경호르몬의 피해

환경호르몬이 생체를 공략하는 부위는 무차별적이라 해도 과언이 아니다.

호르몬계는 생명체의 거의 모든 생리기능에 관여하는 가장 중요한 조절시스템의 하나이기 때문이다.

1990년 들어 환경 호르몬이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이

밝혀지기 시작했다.

이 가운데 세인들에게 가장 큰 관심을 모은 주제는 최근 세계 곳곳에서 보고되고 있는 생식기능의 이상이다.

지난 4월 일본 국립의약품식품위생연구소 독성부는 자국에서 시판중인 컵라면 용기를 비롯한 25종류의 폴리스틸렌 용

기에서 위험한 수준으로 우려되는 독성 물질이 검출됐다고 밝혔다.

비슷한 시기에 한 학교 의학부에서 20 남성 34명의 정액을 조사한 결과 정자의 농도와 운동성이 세계보건기구

(WHO)의 기준을 충족시킨 사람은 단 1명뿐이라는 충격적인 사실이 전해졌다.

다이옥신 – SSAT 기출

다이옥신은 독성화학물질의 한가지로 일반적으로 알려져 있다.

1994년 미국 환경청(EPA)의 보고서에 따르면 이 물질은 중의 건강을 심각하게 위협하는 것으로 보고된다.

EPA보고서에 따르면 다이옥신에 있어서 안전한 노출한계란 없다.

즉, 조금이라도 노출이 된다면 그만큼 위험한 것으로 알려져 있다고 한다.

다이옥신은 먹이사슬을 따고 재순환되며 인간에게 암을 유발시킨다.

또한 정상적인 호르몬의 작용을 방해하며, 즉 환경호르몬으로 작용하며 인간의 면역체계에 손상을 준다.

다이옥신이라는 용어는 자연계에서 지속적으로 위해성이 남아 있는 일련의 화학물질군을 통칭한다.

가장 독성이 강한 놈은 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin으로서 통상 TCDD로서 불려진다.

다른 다이옥신류와 PCB(폴리염화비페닐)등의 위해도는 통상 TCDD와 비교된다.

다이옥신의 생성과정은 쓰레기 소각, 살충제생산, 화학물질 생산, 펄프 및 종이의 표백과정 등을 포함한 산업공정 생성

이 된다.

다이옥신은 베트남전의 고엽제의 주성분이었으며, 지금은 세계곳곳에서 검출된다.

다이옥신은 인류에게 어떤 위협을 주는지 살펴보면, 전세계 남성의 정자수가 50년전과 비교하여 50%가량 감소하였으며,

고환암은 3배가 증가하였고, 전립선암은 2배가 증가하였다.

여성에 있어서는 자궁내막증이 증가하였으며 미국의 5백만 명에 달하는 여성환자가 발생하였다.

1960년 에 있어서는 한 여성이 평생에 걸쳐서 유방암에 걸릴확율은 20분의 1가량이었으나 지금에 있어서는 8명에 한

명 가량으로 증가되었다.

어떻게 다이옥신이 인간에 들어오는가 하면, 다이옥신의 주요 인체 침입 경로는 음식이다.

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특히 지방이 많이 포함된 음식이다. 쇠고기, 우유, 돼지고기, 달걀, 물고기.. 등등.

물고기에 포함된 다이옥신의 농도는 일반 공기 중, 혹은 바다 속 다이옥신의 농도의 십만배 가량이다.

즉, 먹이사슬을 타고 몸 속에서 점점 농축이 되어진 것이다.

남자는 몸 속에 다이옥신이 들어오면 배출할 경로가 전혀 없다.

하지만 여자에 있어서는 아이를 낳고 또한 아이에게 수유를 함으로써 몸 속에 포함된 지방성분속의 다이옥신이 빠져나

갈 경로가 있게 되는 것이다.

중금속 중독

비중이 약 4이상인 금속원소의 총칭이며, 생체에 유해하므로 미량일지라도 주의해야 한다.

비소/안티몬/납/수은/카드뮴/크롬/주석/아연/바륨/비스무트/니켈/코발트/망간/바나듐/셀렌 등이 있는데, 음식물․음료수,공기

등에 해서는 함량 기준이 마련되어 있다.

노동위생상으로도 특히 주의가 필요하며, 공해병의 원인이 되는 경우도 있다.

원래 이러한 물질을 다루는 공장 내에서 발병하는 직업병인데, 공장의 폐수로 인하여 지역주민에게도 중독환자가 나타

나 사회문제로 두되고 있다.

중독 메커니즘은 다양해서 유기금속염, 특히 메틸수은과 같이 단백질과 결합력이 강하여서 생물체에 흡수, 축적되기가

쉽다. 무기 중금속염은 생물체에 비교적 늦게 흡수되지만, 일단 흡수,축적되면 단백질 변성을 일으키므로 그 생물은 생

존할 수 없다.

급성중독은 즉사하거나 치료하면 치유되기도 한다.

만성중독은 서서히 진행되며, 확실한 치료법이 없어 이윽고 사망하거나 다음 (代)에 기형으로 나타나는 경우도 있어

사회적인 예방이 필요하다.

카드뮴 중독

카드뮴과 그 화합물이 인체에 접촉 흡수됨으로써 일어나는 장애의 총칭으로 종래에는 직업성인 중독으로써 , 금속카드

뮴이 용해될 때 발생하는 산화카드뮴이 용해될 때 발생하는 산화카드뮴 증기나 비닐 제조 공정에서 생기는 카드뮴 화

합물에 의한 중독으로 알려져 왔다.

그러나 최근에는 공장폐수 등에 함유되어 있는 카드뮴에 의한 식품의 오염, 특히 쌀의 오염이 밝혀져서 공해 문제로

두되고 있다.

제2차 세계 전 말기부터 전후에 일본에서 발생했던 ‘이타이이타이병’ 도 광산의 폐수에 함유되어 있던 카드뮴에 중독

된 것으로 생각되고 있다.

카드뮴의 증기를 흡입하는 경우는 주로 코, 목구멍, 폐, 위장, 신장의 장애가 나타나며, 호흡기능이 저하하고 오줌에 단

백이나 당이 검출되는 일이 많다.

오줌의 배출량도 증가한다. ‘이타이이타이병’에서는 카드뮴이 장기간에 걸쳐 섭취된 것으로 짐작되며, 경산부(經産婦)에

많이 발생하는 것 등이 특징적이다.

뼈가 연화(軟化)하여 변형, 골절(骨折) 등을 볼 수 있고, 단백뇨 등의 신장해(腎障害)가 주된 증세이다.

망간 중독

망간 분진의 흡입으로 인한 중독으로 망간광석을 분쇄하는 작업, 망간강(鋼)의 아크 용접, 절단, 건전지 제조 등의 현장

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에서 발생한다.

산화망간의 분진 등을 흡입하면 호흡기를 자극하게 되어, 심한 기침과 담을 유발하고 폐렴증세가 나타난다.

망간광석과 산화망간의 분진을 3～6개월 계속 흡입하면, 무기력, 무관심, 식욕감퇴, 불면증 등의 가벼운 정신증세가 나

타내고, 급기야 파킨슨 증후군이라는 신경증세, 즉 웃고 있는 듯한 표정을 짓는 강박소(强迫笑), 걷기 시작하면 멈출 수

없게 되는 돌진증(突進症), 문자를 쓰게 되면 점차 작게 되는 소자증(小字症) 등이 나타난다.

이 밖에, 언어장애, 수족경련, 정신착란 등의 증세도 나타난다.

또 망간화합물인 과망간산칼륨은 구강과 위세척(0.1%)에도 사용되며, 이것의 1% 용액을 경구 섭취하면 위통과 구토가

일어나며, 5% 용액을 섭취하면 위장관(胃腸管)이 부식되어 출혈과 감염증을 초래한다.

아연 중독

아연 및 그 산화물인 미립자에 의하여 일어나는 중독으로 아연열(亞鉛熱)이라고도 한다.

이들의 미립자를 들이마시면, 몇 시간 후 오한에 이어 열이 나지만 다음날이 되면 거의 낫는다.

다른 금속의 미립자도 중독이 일어나는데, 이때는 금속열(金屬熱)이라고 한다.

요즘에는 아연합금의 주물장에서 일어나는 경우가 많다.

중금속 중에서는 아연의 녹는점(419℃)이 낮은 편이므로 증기가 되기 쉽기 때문이다.

아연중독과는 별도로 장기간 아연에 접하는 직업을 가진 사람들은 일과성(一過性)의 당뇨를 볼 수가 있다.

납 중독 lead poisoning

용해성 납을 흡입 또는 삼킴으로써 일어나는 직업병으로 연독(鉛毒)이라고도 한다.

급성과 만성이 있는데, 실제로 문제가 되는 것은 만성인 경우이다.

량으로 흡수하여 급성위장염의 증세를 나타내는 급성중독은 오히려 드물며, 만성은 극소량(1일 1 mg 이하)의 납을 장

기간 지속적으로 섭취함으로써 생긴다.

납제련업, 활판인쇄업, 도장업, 납유리제조업, 축전지제조업 등 납 또는 납을 함유한 물질을 다루는 사람에게 발생하기

쉽다.

과거에는 연백(鉛白)을 사용한 화장품인 분에 의한 납중독이 배우들에게 나타나서 화제가 되기도 하였으나, 오늘날에는

가솔린에 혼합되는 앤티노크제(antiknock agent)인 사에틸납에 의한 중독이 주목되고 있다.

그러므로 최근에는 가솔린에 사용이 금지 되고 있다.

사에틸납 중독의 증세는 여러 가지인데, 빈혈이나 떨리는 증세가 비교적 초기에 나타나고, 이 밖에 연연(鉛緣:잇몸에 납

이 침착하여 청회백색으로 착색된다)이나 발작적 복통[鉛疝痛]이 특징이다.

또 신근(伸筋)의 마비나 신장장애, 소화기 증세도 보이며, 환각이나 흥분 등의 뇌증세를 나타내기도 한다.

일반적으로 납의 증기나 가루가 기도(氣道)를 통해 체내로 들어가는 경우가, 도료,안료에 들어 있는 납이 피부나 소화관

을 통해 침투하는 경우보다 증세가 심하다.

치료보다는 예방을 우선으로 하는 것이 노동위생학상의 원칙이다.

예방 책으로는 납 증기나 가루가 발생하지 않도록 작업방식을 개선하는 것이 바람직하며, 피부,손가락,작업복을 통해

납이 체내에 들어가는 것을 막기 위해서 손을 잘 씻거나 양치질을 자주 하고 작업복과 출, 퇴근복을 구별하여 착용하는

방법 이외에, 마스크나 장갑 착용을 철저히 한다.

정기적인 건강진단도 필요하다. 치료로는 납과의 접촉을 피하고, 칼슘이 풍부한 음식을 섭취한다.

Pa

또 과거에는 발(BAL)이 사용되었으나, 지금은 납의 배설을 빠르게 하기 위한 목적으로 칼슘나트륨 에틸렌 디아민 테트

라아세트산(Ca-EDTA)을 주사한다.

수은 중독(mercury poisoning)

수은이나 수은 화합물에 의한 중독으로 자살의 목적 또는 사고로 수용성의 수은염(주로 염화제이수은)을 먹거나, 치료

상 쓰이는 수은연고, 수은이뇨제 등의 과잉 투여로 일어난다.

또한 공장에서의 수은증기의 흡입에 의하여 만성중독이 일어나는 경우도 많다.

중독증세는 0.1~0.5g의 내복으로 일어나며 응급처치를 하지 않으면 사망한다.

수은화합물의 경우는 부식작용이 강하므로 구강, 인두, 식도에 격통이 일어난다.

내복 후 15분 정도 되면 오심, 구토, 복통이 일어난다.

수은은 흡수되면 신장에서 농축, 배설되어 세뇨관에 장애를 일으키며, 이뇨(利尿)의 경향이 나타나지만, 설사, 구토, 탈

수, 쇼크 등으로 인하여 무뇨증(無尿症)이 되고, 요독증(尿毒症)에 이르러 죽는 경우가 많다.

치료로는 위세척, 수액(輸液), 발(BAL:British Anti-Lewisite)의 투여, 복막관류(腹膜灌流) 등을 한다.

만성인 경우에는 구내염, 설사, 신경염, 파킨슨 양진전(樣振顫), 빈혈, 피부염 및 치육(齒肉)의 색소침착(色素沈着) 등이

나타나는데 우선 수은과의 접촉을 피하는 것이 가장 중요하다.

명왕성 – 2007년 SSAT 기출

공식명칭은 134340 플루토이다. 1930년에 발견되어 태양계의 9번째 행성으로 정의되었다가 2006년 8월 국제천문연맹

(IAU)에서 행성에 한 분류법을 정정한 이후로 왜소행성(dwarf planet)으로 분류된 천체이다. 처음 왜소행성 명왕성은

저승 세계의 지배자(Hades)의 이름을 따서 플루토(Pluto)라 명명하였다. 하지만 2006년 8월에 왜소행성으로 분류된 이

후로 소행성 목록에 포함되어 134340번째 소행성이 되었다. 명왕성이 행성에서 제외된 이유는 명왕성 궤도 가까이에

있는 카이퍼 띠(Kuiper Belt: 해왕성 바깥쪽에서 태양의 주위를 도는 얼음덩어리와 미행성체들의 집합체)를 끌어들일 만

큼 충분한 중력을 가지고 있지 않기 때문으로 보고 있다.

- 출처: Encyber -

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