2024년 9월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 4번 해설

반도체 배점 2점 2015 교육과정

그림 (가)는 빛을 방출하는 LED등을, (나)는 작은 갈고리 모양의 가시가 있는 도꼬마리 열매를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]

⑤

LED에 반도체(신소재) 사용(ㄱ 옳음), LED는 전기 에너지를 빛에너지로 전환(ㄴ 옳음), 도꼬마리 갈고리를 모방한 벨크로 테이프(ㄷ 옳음) → 정답 ⑤.

핵심 개념

반도체 같은 신소재와 생명체의 구조를 모방한 생체 모방 기술은 생활 속 제품 개발에 활용된다.

보기 ㄱ: LED는 신소재인 반도체를 사용하여 만든다. 보기 ㄴ: LED는 전기 에너지를 빛에너지로 전환시킨다. 보기 ㄷ: 도꼬마리 열매의 갈고리 모양 가시가 동물의 털에 붙는 성질을 모방하여 벨크로 테이프가 개발되었다. 세 보기가 모두 옳으므로 정답은 ⑤이다.

①

함정 LED를 전기 제품으로만 보고 에너지 전환을 따로 생각하지 않으며, 벨크로의 모방 대상을 연잎 등 다른 생물로 혼동하기 쉽다.

ㄱ은 옳지만, 옳은 ㄴ(전기 에너지→빛에너지)과 ㄷ(도꼬마리 구조 모방)이 빠졌다.

②

함정 LED를 흔한 전구로 여겨 신소재와 연결하지 못하고, 벨크로의 모방 대상을 모르기 쉽다.

ㄴ은 옳지만, LED에는 신소재인 반도체가 쓰였으므로 옳은 ㄱ과, 옳은 ㄷ이 빠졌다.

③

함정 LED의 빛을 열에너지나 화학 에너지가 바뀐 것으로 착각해 ㄴ을 빼기 쉽다.

ㄱ, ㄷ은 옳지만, LED의 빛에너지는 전기 에너지가 전환된 것이므로 옳은 ㄴ이 빠졌다.

④

함정 신소재를 그래핀·초전도체처럼 이름이 낯선 물질로만 생각해 반도체를 신소재로 보지 않기 쉽다.

ㄴ, ㄷ은 옳지만, LED에 쓰인 반도체는 신소재이므로 옳은 ㄱ이 빠졌다.

생활 속 제품을 신소재의 활용, 에너지 전환, 생체 모방 기술과 연결해 판단하는 능력

제품에 쓰인 신소재·에너지 전환 확인 → 생물의 어떤 구조를 모방했는지 대응 → 보기 판정

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