영재교 대비 모의고사 | 예시답안 및 채점기준

1. 전구 설계 — 필라멘트와 충전 가스

총 8점

1

필라멘트를 2중 코일 구조로 만들 때의 장점

2점

예시 답안

코일 구조로 감으면 단위 길이당 필라멘트를 매우 길게 배치할 수 있어, 전기저항이 크게 증가한다.
저항 증가 → 같은 전압에서 더 많은 열 발생 → 더 높은 온도 달성 → 더 밝은 빛 방출이 가능하다.
이중 코일 구조는 필라멘트 주변의 열이 바깥으로 빠져나가는 것을 줄여 열효율을 높인다(자체 보온 효과).
같은 저항값을 훨씬 좁은 공간에 구현할 수 있어 전구의 소형화가 가능하다.

채점기준

채점 항목	배점
저항 증가 → 발열 증가(고온 달성) → 밝기 향상 논리 연결	1점
열효율 향상(방열 억제) 또는 소형화 가능 중 1가지 추가 장점 서술	1점

2

필라멘트 단면적을 작게 만들 때 성능 변화 및 장단점

3점

예시 답안

전기적 변화: 단면적 A가 작아지면 저항 R = ρL/A 에 의해 저항 증가 → 같은 전압에서 발열량 증가 → 필라멘트 온도 상승 → 발광 세기 증가.

R = ρL/A (ρ: 비저항, L: 길이, A: 단면적)

장점:

저항이 커져 같은 전원에서 더 높은 온도에 도달 → 더 밝은 빛(높은 조도) 방출 가능.
복사 효율(짧은 파장 비중)이 높아져 백색광에 가까운 빛을 얻을 수 있다.

단점:

필라멘트가 가늘수록 기계적 강도가 약해져 진동이나 충격에 쉽게 끊어진다 → 수명 단축.
고온에서 텅스텐 증발 속도가 빨라져 유리 흑화(blackening)가 심해지고 수명이 감소한다.
단선 가능성 증가로 안전성 저하.

채점기준

채점 항목	배점
단면적 감소 → 저항 증가 → 온도 상승 → 밝기 증가 (변화 설명)	1점
장점 1가지 이상 타당하게 서술	1점
단점 1가지 이상 타당하게 서술 (수명 단축 / 단선 / 흑화 등)	1점

3

전구 내부 아르곤+질소 혼합기체를 사용하는 이유

3점

예시 답안

아르곤(Ar)의 역할:

비활성 기체(18족)로 화학적으로 완전히 불활성 → 고온의 텅스텐 필라멘트와 반응하지 않아 필라멘트 산화·부식을 방지한다.
기체 분자가 필라멘트 표면에서 텅스텐 증발 입자를 다시 필라멘트 쪽으로 되돌려 보내는 효과(재증착 억제)로 증발 속도를 낮춘다.
열전도도가 낮아 필라멘트의 열손실을 줄여 높은 온도 유지에 유리하다.

질소(N₂)의 역할:

상온 및 전구 내부 온도 범위에서 화학적으로 비교적 안정하여 필라멘트와 반응하지 않는다.
아르곤보다 저렴하여 원가 절감 목적으로 혼합한다.
아크 방전(스파크) 발생 억제에 도움을 준다.

공통 목적: 진공 상태보다 기체로 채우면 유리구의 내외 압력 차를 줄여 유리가 찌그러지는 것을 방지한다.

채점기준

채점 항목	배점
아르곤: 불활성(비활성) 기체로 필라멘트 산화 방지	1점
텅스텐 증발 억제 또는 열손실 감소 효과 서술	1점
질소: 화학적 안정성 + 비용 절감 또는 아크 방전 억제 등 추가 기능 서술	1점

2. 아나필락시스 쇼크와 전기회로 비유

총 15점

1

아나필락시스 쇼크 → 전기회로 대응 구성 및 의미

3점

예시 답안

태양전지 = 심장 저항 = 혈관 전류 = 혈류/혈액 전압 = 혈압

태양전지판(일정 광량 유지): 일정한 박출량으로 혈액을 공급하는 심장에 해당. 일정한 기전력(EMF)을 공급하는 전원.
저항 없는 도선: 혈액이 흐르는 혈관에 해당. 정상 상태에서 흐름 저항이 거의 없는 통로.
저항(부하): 혈액의 흐름을 소모·분배하는 말초 혈관 또는 각 조직의 모세혈관에 해당.
아나필락시스 쇼크 상태: 히스타민에 의해 전신 모세혈관이 확장 → 저항이 급격히 감소 → 전압(혈압) 급락 → 혈류 분배 불균형(쇼크).

채점기준

채점 항목	배점
태양전지 = 심장, 저항 = 혈관(모세혈관), 전류 = 혈류 등 3요소 이상 올바르게 대응	2점
아나필락시스 = 저항 감소 → 전압(혈압) 저하로 회로 의미 설명	1점

2

에피네프린 투여 → 전기회로에서의 변화

4점

예시 답안

에피네프린은 α-1 교감신경 작용으로 혈관을 수축시키고, β-1 작용으로 심박출량과 박동수를 증가시킨다.
혈관 수축(회로에서의 변화): 확장되었던 저항(혈관)이 다시 증가함 → 회로의 저항(R)이 증가.
심박출량 증가(회로에서의 변화): 태양전지가 더 강한 빛을 받는 것과 같이 기전력(EMF, 전압)이 증가 → 전원 출력 증가.
두 효과의 복합 결과: 전압 상승 + 적절한 전류 회복 → 혈압 정상화, 쇼크 탈출.

채점기준

채점 항목	배점
혈관 수축 → 저항(R) 증가로 대응 설명	2점
심박출량 증가 → 기전력(EMF) 또는 전원 출력 증가로 대응 설명	2점

3

0.9% 식염수 정맥 투여 → 회로에서 변화하는 값

4점

예시 답안

아나필락시스 발생 시 모세혈관에서 대량의 체액이 혈관 밖으로 빠져나가 혈관 내 혈량 부족(저혈량증) 상태가 된다.
수액 투여는 혈관 내 혈액량(혈장량)을 직접 보충하는 것이다.
회로 대응: 전하량(전류를 전달하는 매체의 양)을 늘리는 것 → 즉, 회로에 흐를 수 있는 전하(전류 매개 물질)의 총량 증가에 해당.
보다 정밀하게는: 전류가 흐르는 도선(혈관) 내 전하 밀도가 회복되는 것 → 전류(I)를 정상화하는 조건 확보.
결과적으로 혈압(전압 = IR) 회복에 기여.

핵심 포인트: 에피네프린이 저항·전압을 조절하는 것이라면, 수액 투여는 회로 내 전류를 유지할 수 있는 "전하량(전류의 원천)"을 보충하는 개념이다.

채점기준

채점 항목	배점
혈관 내 혈량 부족 상태 정확히 서술	1점
수액 = 혈관 내 혈량 보충 → 회로에서 전류의 원천(전하량) 또는 전류(I) 보충으로 대응	2점
혈압(전압) 회복 효과로 연결 설명	1점

4

전력계통 송전망에서 아나필락시스 쇼크에 해당하는 현상

4점

예시 답안

대규모 정전(Blackout / Cascading Failure): 발전소(심장)가 공급하는 전력을 송전망(혈관) 전체가 갑자기 감당하지 못하는 상황.
단락(短絡, short circuit): 한 송전선에서 저항이 급격히 0에 가까워지면(아나필락시스의 혈관 확장) 과전류가 흘러 전압이 붕괴되고 연쇄 차단기 동작으로 광역 정전 발생.
또는: 갑작스러운 대형 부하 투입(급격한 수요 증가)으로 계통 전압이 무너지는 전압 붕괴(Voltage Collapse).
특징: 일부 구간의 이상이 도미노처럼 전 계통으로 번지는 연쇄 붕괴(Cascading Failure)가 특히 유사하다.

채점기준

채점 항목	배점
단락/급격한 저항 감소 → 과전류 → 전압 붕괴 대응 관계 설명	2점
연쇄 정전(Cascading Failure) 또는 전압 붕괴(Voltage Collapse) 등 구체적 현상 명시	2점

3. 메니스커스와 모세관 현상

총 6점

1

물과 수은의 메니스커스 차이 — 응집력과 부착력으로 설명

2점

예시 답안

물(오목한 메니스커스): 물 분자와 유리면 사이의 부착력 > 물 분자끼리의 응집력. 액체가 유리면에 달라붙으려 하므로 가장자리가 위로 당겨져 오목해진다.
수은(볼록한 메니스커스): 수은 원자끼리의 응집력 > 수은과 유리 사이의 부착력. 수은 분자가 서로 뭉치려 하므로 가장자리가 아래로 당겨져 중앙이 볼록해진다.

채점기준

채점 항목	배점
물: 부착력 > 응집력 → 오목 메니스커스 설명	1점
수은: 응집력 > 부착력 → 볼록 메니스커스 설명	1점

2

물과 수은의 모세관 현상 서술

4점

예시 답안

물의 모세관 현상:

부착력 > 응집력이므로 유리관 벽면에 물이 달라붙으면서 위로 끌어올려진다.
물이 유리관을 타고 올라가는 모세관 현상 발생.
관이 가늘수록 더 높이 올라간다 (h ∝ 1/r).

수은의 모세관 현상:

응집력 > 부착력이므로 수은이 유리벽면에 달라붙기보다 서로 뭉치려는 힘이 강하다.
수은은 유리관 속에서 내려가는(하강하는) 모세관 현상 발생.
관이 가늘수록 더 낮게 내려간다.

채점기준

채점 항목	배점
물: 부착력 > 응집력 → 액체가 상승하는 모세관 현상	2점
수은: 응집력 > 부착력 → 액체가 하강하는 모세관 현상	2점

4. 산-염기 중화 적정 (아세트산 vs NaOH)

총 6점

1

뷰렛 눈금 읽기 및 아세트산 농도 계산

4점

예시 답안

뷰렛 눈금 읽기:

뷰렛은 위에서 아래로 숫자가 증가하며, 메니스커스(오목한 경우)의 가장 낮은 점을 읽는다.
A = 36.0 mL, B = 37.0 mL → 사이값 읽기: 36.50 mL
C = 45.0 mL, D = 46.0 mL → 사이값 읽기: 45.50 mL

사용된 NaOH 부피 = 45.50 − 36.50 = 9.00 mL

아세트산 농도 계산 (중화점에서 몰 수 동일):

n(NaOH) = 1 M × 0.009 L = 0.009 mol
n(CH₃COOH) = n(NaOH) = 0.009 mol
C(CH₃COOH) = 0.009 mol ÷ 0.015 L = 0.6 M

채점기준

채점 항목	배점
뷰렛 눈금을 소수점 한 자리까지 올바르게 읽어 NaOH 사용량 9.00 mL 도출	2점
중화 반응 몰비(1:1) 적용하여 CH₃COOH 농도 0.6 M 계산	2점

2

지시약 선택 및 이유

2점

예시 답안

지시약: 페놀프탈레인(Phenolphthalein)

아세트산(약산) + NaOH(강염기) 중화 반응의 당량점에서 용액이 약염기성(pH ≈ 8~9)을 나타낸다.
페놀프탈레인은 pH 8.2~10.0 구간에서 무색 → 붉은색으로 변색하므로 이 반응의 당량점 부근 pH 변화를 감지하기에 적합하다.
리트머스나 메틸오렌지는 중성 부근에서 변색하여 이 반응의 종말점 검출에 덜 적합하다.

채점기준

채점 항목	배점
페놀프탈레인 선택	1점
약산+강염기 중화 → 당량점 염기성(pH>7) → 페놀프탈레인의 변색 범위(pH 8.2~10)에 해당하기 때문이라는 이유 서술	1점

5. 물질 X₂ 추출 실험 (아이오딘·브로민)

총 9점

1

①②③ 옳고 그름 판별 및 이유 서술

3점

예시 답안

① → 옳음

실험 1 (다)는 염소수를 넣어 I⁻를 I₂로 산화시키는 것: Cl₂ + 2I⁻ → 2Cl⁻ + I₂ (산화력 이용 ✓)
실험 3 (나)도 염소 기체가 Br⁻를 Br₂로 산화: Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂ (산화력 이용 ✓)
따라서 ①의 "두 실험 모두 Cl₂의 산화력을 이용"하는 것은 옳다.

② → 틀림 (수정)

(가)는 다시마 재를 증류수에 끓여 수용성 성분을 추출하는 것 → 용해도 차이 이용.
(나)는 녹지 않는 불용성 물질을 제거하는 것 → 거름(여과).
따라서 "(가)와 (나)가 모두 거름"이라는 부분이 틀림. (가)는 용해(추출), (나)만 거름.

③ → 틀림 (수정)

사염화탄소(CCl₄)의 밀도(약 1.59 g/mL)가 물(1.0 g/mL)보다 크므로, 물 층이 위, CCl₄ 층이 아래에 위치한다.
물 층에는 Cl⁻(염화 이온) 등 수용성 이온이, CCl₄ 층에는 무극성 I₂(또는 Br₂)가 녹는다.
수정: "물 층이 위에, 사염화탄소 층이 아래에 위치한다."

채점기준

채점 항목	배점
① 옳음 판정 + Cl₂의 산화반응 화학식 포함 설명	1점
② 틀림 수정: (가)는 거름이 아닌 용해(추출) 원리	1점
③ 틀림 수정: CCl₄ 밀도 > 물 → CCl₄ 층이 아래 위치	1점

2

분배 비율 계산 — CCl₄ 100 mL vs 50 mL×2회

3점

예시 답안

X₂의 물:CCl₄ 분배 질량비 = 1:8 (CCl₄ 쪽이 8배)

15% X₂ 수용액 200 mL, 밀도 1 g/mL → 용액 질량 200 g → X₂ 질량 = 200 × 0.15 = 30 g

① CCl₄ 100 mL 1회 사용:

분배: x = 물에 남는 X₂, (30-x) = CCl₄ 추출 X₂
x/(30-x) = 200/(100×8) = 1/4
4x = 30 - x → 5x = 30 → x = 6 g (물 잔류)
CCl₄ 추출량 = 24 g

② CCl₄ 50 mL씩 2회:

1회차: x₁/(30-x₁) = 200/400 = 1/2 → x₁ = 10 g 잔류, 추출 20 g
2회차: x₂/(10-x₂) = 1/2 → x₂ ≈ 3.33 g 잔류, 추출 ≈ 6.67 g
총 추출량 = 20 + 6.67 ≈ 26.7 g

결론: 같은 부피의 용매를 나누어 여러 번 추출하는 것이 한 번에 추출하는 것보다 더 많은 양을 얻을 수 있다 (26.7 g > 24 g).

채점기준

채점 항목	배점
① 1회 추출량 24 g 계산 (풀이 과정 포함)	1점
② 2회 나누어 추출량 합계 ≈ 26.7 g 계산	1점
결론: 나누어 추출이 더 효율적임 서술	1점

3

공통 실험장치·증기 성분 / 분액깔때기 사용법

3점

예시 답안

① 실험 2와 실험 3의 공통 장치와 증기 성분:

공통 장치: 냉각 장치(리비히 냉각기) 또는 증기를 포집·액화하는 장치.
공통 증기 성분: 할로젠 원소 단체(X₂) — 실험 2는 보라색(아이오딘, I₂), 실험 3은 적갈색(브로민, Br₂).
이유: 두 실험 모두 자극성 유독 기체를 발생시키며, 이를 액화·포집하여 순수한 X₂를 얻는 과정이기 때문.

② 분액깔때기 사용 및 주의사항:

사용 기구: 분액깔때기(Separatory Funnel)
마개를 꼭 닫은 상태에서 흔들되, 주기적으로 거꾸로 세워 콕을 열어 내부 압력을 낮춰야 한다(통풍).
CCl₄ 유기 용매가 하층에 위치하므로 아래 콕을 열어 아래 층(CCl₄ 층)을 먼저 분리한다.
반드시 후드(환기 장치) 안에서 작업하고 보호 장갑·고글을 착용한다.

채점기준

채점 항목	배점
공통 장치(냉각 장치)와 증기(할로젠 단체 I₂ 또는 Br₂) 및 이유 설명	1점
분액깔때기 명시	1점
내부 압력 해제 / 층 분리 순서 / 안전 주의 중 1가지 이상 올바른 사용법 서술	1점

6. 얼음 가열 곡선과 물의 특성

총 6점

1

①②③ 진위 판별

3점

예시 답안

① → 틀림

물은 4℃에서 최대 밀도를 가지며, 온도가 다른 두 물을 혼합하면 부피 수축이 일어나 혼합 부피 < C의 부피 + E의 부피.
수정: C의 부피 + E의 부피 > 혼합한 물의 부피이다.

② → 옳음

그래프에서 A는 약 0.9174 g/cm³(얼음), B는 0.9170 g/cm³로 A의 밀도가 B보다 크다.
물에 잠기는 부피 비율 = 물체 밀도 / 액체 밀도. A의 밀도가 B보다 크므로 잠기는 비율은 A가 B보다 크다 → 옳다.

③ 열량 계산 검증 (-10℃ 얼음 100g → 110℃ 수증기):

Q₁ = 0.5 × 100 × 10 = 500 cal (−10→0℃ 가열)
Q₂ = 80 × 100 = 8,000 cal (융해열)
Q₃ = 1 × 100 × 100 = 10,000 cal (0→100℃ 가열)
Q₄ = 540 × 100 = 54,000 cal (기화열)
Q₅ = 0.24 × 100 × 10 = 240 cal (100→110℃ 가열)
합계 = 72,740 cal ≈ 72.74 kcal ≈ 73 kcal

→ ③은 옳다.

채점기준

채점 항목	배점
① 틀림 수정: 혼합 부피 < 각 부피의 합 (물의 밀도 이상 현상)	1점
② 옳음 판정 + 밀도 비교 근거 제시	1점
③ 옳음 판정 + 단계별 열량 계산으로 약 73 kcal 도출	1점

2

C, D, E 조건 중 비누 거품이 가장 잘 만들어지는 조건

3점

예시 답안

그래프에서 C는 약 25℃, D는 약 4℃(최대 밀도), E는 약 70℃ 부근의 온도.
비누 거품은 물의 표면장력이 적절히 유지되어야 잘 형성된다. 온도가 너무 높으면 표면장력 감소 + 증발 빨라 거품이 약해지고, 너무 낮으면 비누 분자의 이동성이 낮아 거품막 형성 불리.
가장 적합한 조건: C (약 25℃) — 상온에서 표면장력이 적당하고 비누 분자의 계면활성이 최적으로 발휘된다.

채점기준

채점 항목	배점
C(상온) 선택	1점
표면장력과 온도의 관계 설명 (고온 = 표면장력 감소, 저온 = 계면활성 저하)	1점
상온에서 비누 분자의 계면활성 효과 최적 논리 서술	1점

7. 신경세포 회로 (A–F)

총 4점

1

A, B, C, E의 상호작용 (작성 조건 3가지 충족)

2점

예시 답안

표에서 A와 C는 항상 같은 활성 패턴(1:○, 2:×, 3:○, 4:×)을 보이고, B와 D는 A·C와 반대 패턴(1:×, 2:○, 3:×, 4:○)을 보인다.

조건1 — A가 C, E에 주는 영향: A는 자율적으로 신호를 발생시키는 신경세포로, C를 직접 흥분(활성화)시킨다. 동시에 E(억제성 중간뉴런)를 통해 B의 활성을 억제하여 A와 B가 교대로 활성화되는 패턴을 만든다.
조건2 — E의 1, 2, 3, 4 시기 활성: A가 활성(○)인 시기(1, 3)에 E가 자극을 받으므로 E는 1, 3 시기에 활성화된다. A가 비활성(×)인 시기(2, 4)에는 E도 비활성.
조건3 — E가 B에 주는 영향: E는 억제성 시냅스를 통해 B를 억제한다. E가 활성화되는 1, 3 시기에 B의 활성이 억제(×)되고, E가 비활성인 2, 4 시기에 B가 활성(○)화된다.

채점기준

채점 항목	배점
조건 1·2 충족: A→C 흥분, A→E 경유→B 억제 구조 설명	1점
조건 3 충족: E의 억제성 역할 및 B 활성 반전 설명	1점

2

이러한 상호작용 방식의 장점 — 외부 자극에 대한 반응 측면

2점

예시 답안

억제성 중간뉴런(E)이 있어 자극이 없어도 A와 B가 교대로 자율 발화하는 리듬 회로(Central Pattern Generator)를 형성하므로, 반복적인 운동(걷기·호흡 등)을 외부 자극 없이도 지속할 수 있다.
억제 회로가 있으면 특정 외부 자극이 들어왔을 때 다른 신경로의 활성을 선택적으로 차단하여 자극에 대한 반응의 정확성과 속도가 향상된다.
과도한 신호 전달(과흥분)을 억제하여 신경계의 안정성을 유지하고, 외부 자극에 비례한 적절한 반응 강도를 조절할 수 있다.

채점기준

채점 항목	배점
자율 리듬 회로(CPG) 형성 또는 선택적 신호 처리 관련 장점 1가지 이상	1점
과흥분 방지 또는 반응 정확도·속도 향상 측면에서 장점 서술	1점

8. 광합성량 그래프 (음지·양지 식물 비교)

총 5점

1

음지식물 A (점선) vs 양지식물 B (실선) 그래프

2점

예시 답안

음지식물 A(점선): 광보상점이 낮고, 광포화점도 낮으며, 최대 광합성량이 작다. 약한 빛에서도 광합성을 시작하며 강한 빛에서 일찍 포화에 도달한다.
양지식물 B(실선): 광보상점이 높고, 광포화점도 높으며, 최대 광합성량이 크다. 강한 빛에서도 계속 광합성이 증가하며 높은 빛에서 포화.
두 식물 모두 빛이 없을 때(0)는 호흡량만큼 음(−)의 겉보기 광합성량(CO₂ 방출)을 보인다.

채점기준

채점 항목	배점
A: 낮은 광보상점·광포화점·최대광합성량 명시, B와 비교하여 그래프 형태 설명	1점
B: 높은 광보상점·광포화점·최대광합성량 명시 및 이유(양지 환경 적응)	1점

2

암적응 + 건조 환경에서의 식물 B 광합성 그래프 변화

3점

예시 답안

조건 변화 분석:

암적응 (빛 없는 환경 충분히 노출): 광계(PSII, PSI) 관련 색소·반응 중심의 일부가 조절 감소 → 광합성 능력 감소 (음지식물처럼 행동하는 경향).
건조한 환경: 기공(stoma)이 닫혀 CO₂ 공급이 제한 → 광합성의 탄소 고정(캘빈 회로) 반응이 제한 → 광합성량 억제.

예상 그래프 변화:

광보상점: 원래 B보다 낮아진다.
광포화점: 낮아진다 — 기공 닫힘으로 CO₂ 부족, 강한 빛에서도 더 일찍 포화.
최대 광합성량: 크게 감소 — CO₂ 공급 제한으로 최대 광합성 속도 저하.
빛이 강해져도 광합성량 증가 폭이 작아지고 일찍 평탄해지는 형태.

채점기준

채점 항목	배점
암적응 효과: 광계 효율 감소 또는 호흡량 변화 언급	1점
건조 환경: 기공 닫힘 → CO₂ 제한 → 광합성량 감소 설명	1점
광보상점·광포화점 모두 낮아지고 최대 광합성량 감소 변화 그래프 서술	1점

9. 생물학적 진화와 포켓몬의 '진화'

총 8점

1

진화의 일반적 정의 (한 문장)

2점

예시 답안

생물의 집단에서 유전적 변이가 여러 세대에 걸쳐 누적되어 집단의 유전자 빈도가 변화하는 과정이다.

채점기준

채점 항목	배점
집단(개체군) 수준, 유전자 빈도 변화, 여러 세대에 걸친 과정 중 2가지 이상 포함	2점
(1개 요소만 포함된 경우)	1점

2

포켓몬 '진화'의 옳은 점 2가지, 틀린 점 2가지

4점

예시 답안

옳은 점:

① 형태(표현형)의 변화가 일어난다 — 생물 진화에서도 형태적 특성의 변화가 나타난다.
② 능력이 향상된다 — 진화는 환경 적응도를 높이는 방향으로 일어나 생존·번식 능력을 향상시킬 수 있다.

틀린 점:

① 한 개체가 살아있는 동안 변화한다 — 실제 생물 진화는 개체가 아닌 집단의 유전자 빈도 변화이며, 여러 세대를 거친다.
② 의도적·목적적으로 진화가 일어난다(필요나 각성에 의해) — 실제 진화는 무작위 돌연변이와 자연선택에 의해 비목적적으로 일어난다.

채점기준

채점 항목	배점
옳은 점 2가지 (각 1점)	2점
틀린 점 2가지 (각 1점): 개체 수준 변화 / 목적론적 오류 각 포함	2점

3

진화는 '좋은 것'인가? 자신의 의견과 이유

2점

예시 답안

예시 입장 (반드시 동일할 필요 없음, 논리적 근거가 중요):

진화 자체는 좋고 나쁨을 판단할 수 없는 자연 현상이다. 진화는 특정 환경에서 생존에 유리한 형질이 선택되는 과정일 뿐, 도덕적 가치나 인간의 기준에서 '좋다'·'나쁘다'로 평가하기 어렵다. 다만 기능적으로는 환경 변화에 적응하여 종의 생존 가능성을 높인다는 점에서 종의 관점에서 유리하다고 볼 수 있다.

채점기준

채점 항목	배점
자신의 명확한 입장 제시 (좋다 / 나쁘다 / 판단 불가 등 어느 쪽이든 허용)	1점
과학적·논리적으로 타당한 이유 서술 (자연선택, 적응, 가치 중립성 등)	1점

10. 세포 주기, 암세포, 항암제 T

총 8점

1

암세포가 가질 것으로 예상되는 특징 2가지

1점

예시 답안

세포 주기의 확인점(checkpoint) 기능이 손상·무시되어 주기가 무한히 반복된다 (비정상적 세포 분열 지속).
비정상적인 염색체 수 또는 세포 표면 단백질(항원) 변화 등 구조적 이상이 관찰된다.

채점기준

채점 항목	배점
확인점 기능 손상 또는 무한 증식 관련 특징 1가지 + 염색체·표면 이상 1가지 (각 0.5점)	1점

2

항암제 T가 암세포 증식 억제하는 원리 예측

3점

예시 답안

B 그룹(항암제 T 처리)에서 분열기 중기의 세포만 100% 관찰되었고 총 세포 수가 12개(A=640개 대비 매우 적음)이다.
이는 항암제 T가 방추사(방추체 형성)를 억제하여 세포가 중기에서 후기로 진행하지 못하게 하는 것으로 예측된다 (예: 탁솔 계열과 유사).
방추사가 염색체에 부착하거나 분리되지 못하면 세포가 분열을 완료하지 못하고 중기에 정체(arrest)된 채 세포 사멸(apoptosis)로 유도된다.
결과적으로 분열을 진행하는 세포(암세포 포함)가 중기에 축적·사멸하여 증식이 억제된다.

채점기준

채점 항목	배점
B 그룹 실험 결과(중기 100% + 세포 수 감소) 분석	1점
방추사 억제 또는 중기 정체(M-phase arrest) 예측 기전 설명	1점
중기 정체 → 분열 완료 불가 → 세포 사멸 → 증식 억제로 연결	1점

3

항암제가 영향 미치는 정상 세포기관 2가지 및 부작용

4점

예시 답안

골수(조혈모세포): 빠르게 분열하는 세포이므로 항암제의 영향을 받음 → 적혈구·백혈구·혈소판 생성 감소 → 빈혈, 면역력 저하, 출혈 경향 증가.
소화기계 상피세포 (위장관 점막): 장 융모 등 빠르게 교체되는 세포 → 항암제 영향 → 구역질, 구토, 설사, 점막 손상(구내염).
(추가 허용) 모낭 세포: 빠른 분열 → 탈모 / 생식세포: 불임 가능성.

채점기준

채점 항목	배점
골수(조혈) 세포 제시 + 부작용 (빈혈·면역 저하 등)	2점
소화기 상피세포(또는 모낭세포 등) 제시 + 부작용 (구토·탈모 등)	2점

11. 아침·저녁 무지개 속담과 편서풍

총 5점

—

속담의 과학적 타당성 설명

5점

예시 답안

무지개는 태양을 등지고 반대 방향(태양의 반대쪽 하늘)에 있는 비(물방울)에 의해 생성된다.
아침 무지개: 아침에는 태양이 동쪽에 있으므로 무지개는 서쪽 하늘에 형성된다. 우리나라에서 편서풍(서→동)이 불기 때문에 날씨 변화가 서쪽에서 동쪽으로 이동한다. 서쪽에 비구름(수분)이 있다는 것은 그 비구름이 동쪽(우리나라)으로 다가오고 있다는 의미 → 비가 올 가능성 높음.
저녁 무지개: 저녁에는 태양이 서쪽에 있으므로 무지개는 동쪽 하늘에 형성된다. 동쪽에 비구름이 있다는 것은 비구름이 이미 동쪽으로 지나갔거나 지나가는 중임을 의미. 편서풍에 의해 날씨가 서→동으로 이동하므로 비구름이 이미 빠져나갔음 → 맑아질 가능성 높음.

핵심: 무지개 위치 + 편서풍 방향 + 날씨 이동 방향의 논리적 연결이 중요.

채점기준

채점 항목	배점
무지개 형성 원리: 태양 반대 방향에 위치 설명	1점
아침 무지개 = 서쪽 비 → 편서풍에 의해 다가옴 → 비 예보 설명	2점
저녁 무지개 = 동쪽 비 → 편서풍에 의해 지나감 → 맑은 날씨 예보 설명	2점

12. 카르스트 지형

총 7점

1

카르스트 지형 생성 과정과 필요 조건

4점

예시 답안

CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ (석회암 용해 반응)

석회암(CaCO₃)이 빗물에 녹아 있는 이산화탄소(CO₂)와 반응하여 탄산수소칼슘(Ca(HCO₃)₂)으로 용해된다.
이 화학적 용식 작용이 지속되면 석회암 지반에 돌리네(Doline, 원형 함몰지), 싱크홀(Sinkhole), 우발레(Uvala, 복합 함몰지), 동굴 등의 독특한 지형이 형성된다.
지표면에는 원형 함몰 지형(돌리네)과 탑 모양의 석회암 잔류 지형이 나타난다.

필요 조건:

석회암(CaCO₃) 지반이 넓게 분포할 것.
강수량이 많고 CO₂가 풍부한 토양수·빗물 공급이 충분할 것.
오랜 시간(지질학적 시간 척도)의 지속적 용식 과정.

채점기준

채점 항목	배점
석회암 + 탄산수(CO₂ 포함)에 의한 화학적 용식 반응 설명	1점
돌리네·싱크홀·동굴 등 대표 지형 1가지 이상 생성 과정 서술	1점
석회암 지반 분포 조건 명시	1점
충분한 강수량(CO₂ 포함 물) 조건 명시	1점

2

a의 이름과 생성 과정

3점

예시 답안

a의 이름: 석순(石筍, Stalagmite) 또는 문맥에 따라 종유석(鍾乳石, Stalactite)

Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑ (재침전 반응)

동굴 천장에서 탄산수소칼슘이 용해된 지하수가 떨어지면서 CO₂가 빠져나가고 CaCO₃가 재침전(재결정)된다.
천장에서 아래로 자라는 것이 종유석, 바닥에서 위로 자라는 것이 석순이며, 둘이 만나면 석주가 된다.
그림에서 a는 바닥에서 위로 성장하는 형태이면 석순, 천장에서 아래로 내려온 형태이면 종유석.

채점기준

채점 항목	배점
올바른 이름 (종유석 또는 석순) 제시	1점
탄산수소칼슘 용액에서 CO₂ 이탈 → CaCO₃ 재침전 반응 설명	1점
형성 방향(천장 하강 / 바닥 상승) 및 지속적 성장 과정 서술	1점

13. 바다 갈라짐 — 기네스북 도전 최적 시각

총 4점

—

가장 적당한 기네스북 도전 시각 도출

4점

예시 답안

바다 갈라짐(바닷길)은 해수면이 가장 낮아지는 간조 시각 전후가 가장 넓고 길게 드러난다. 기네스 도전은 2시간 동안 진행되므로, 간조가 도전 시간 중앙에 위치하는 구간이 이상적이다.

표 분석:

5/4: 간조 시각 16:25 (해수면 +7 cm — 거의 평균 해수면)
5/5: 간조 시각 17:04 (해수면 −8 cm — 평균 이하)
5/6: 간조 시각 17:44 (해수면 −13 cm — 가장 낮음)

5/6의 17:44 간조(−13 cm)가 가장 낮으므로 바닷길이 가장 넓게 드러난다.

기네스 도전 시각: 5월 6일 16:44 ~ 18:44 (간조 시각 17:44 기준 ±1시간)

전날 고조 후 빠르게 내려오는 조차가 큰 날을 고려해도 최종 답은 5/6 17:44 간조 전후 2시간이 가장 적당하다.

채점기준

채점 항목	배점
바다 갈라짐은 간조 시각에 최대로 드러남 설명	1점
표에서 가장 낮은 간조(−13 cm, 5/6 17:44) 선택 및 근거	2점
2시간 도전 기준으로 간조 전후 구간 제시	1점

14. 항성계 일식·월식 최대 가려짐 형태

총 9점

1

행성 E에서 일식 — 최대 가려졌을 때 관측 형태

4점

예시 답안

주어진 수치 정리:

항성 S 반지름 = 100,000 km
행성 E 지름 = 15,000 km → 반지름 = 7,500 km
위성 M 지름 = 5,000 km → 반지름 = 2,500 km
S 중심 ~ E 중심 거리 = 300,000 km
E 중심 ~ M 중심 거리 = 20,000 km

일식 가능 여부 판단 (위성 M이 S를 가리는 경우):

E에서 본 S의 겉보기 각반경 ≈ arctan(100,000/300,000) ≈ 18.4°
E에서 본 M의 겉보기 각반경 ≈ arctan(2,500/20,000) ≈ 7.1°
M의 겉보기 크기(약 7.1°) < S의 겉보기 크기(약 18.4°) → M이 S를 완전히 가릴 수 없다.
결론: 금환(annular) 일식 — M이 S의 중앙 부분을 가리지만 S의 테두리(링)가 M 주변으로 보이는 형태. S의 가장자리가 고리 모양으로 빛나는 금환 일식이 관측된다.

채점기준

채점 항목	배점
S와 M의 겉보기 각크기(또는 크기 비율) 비교 계산	2점
M의 겉보기 크기 < S → 금환일식(annular eclipse) 결론	2점

2

행성 E에서 월식 — 최대 가려졌을 때 관측 형태

5점

예시 답안

월식: E의 그림자(본영/반영) 속으로 M이 들어가는 현상

본영(umbra) 길이 L = (E 반지름 × S~E 거리) / (S 반지름 − E 반지름)
L = (7,500 × 300,000) / (100,000 − 7,500)
L = 2,250,000,000 / 92,500 ≈ 24,324 km

E의 본영이 E 표면에서 약 24,324 km까지 뻗어 있다.
M은 E 중심으로부터 20,000 km 거리에서 공전 → M 중심이 본영 길이(≈24,324 km) 안에 있다.
M의 가장 먼 끝(20,000+2,500 = 22,500 km)도 본영 길이 내에 위치.
결론: 개기 월식(Total Lunar Eclipse) 가능 — M 전체가 E의 본영 안으로 완전히 들어갈 수 있어 개기 월식이 관측된다.

본영 직경과 M 지름을 비교하여 M이 완전히 본영 안에 들어가는지 확인하면 개기 월식으로 판정된다.

채점기준

채점 항목	배점
월식 = E의 그림자 속으로 M이 진입하는 것 개념 설명	1점
E 본영 길이 계산 (약 24,324 km) 과정 및 결과	2점
M의 공전 거리(20,000 km)와 본영 길이 비교하여 개기 월식 가능 판단	2점