2028학년도 수능 예시문항 통합과학 2번 해설

핵심 개념

측정 표준은 언제 어디서나 같은 값을 얻을 수 있도록 정한 기준으로, 길이의 표준은 지구 크기 → 미터원기 → 빛의 속력과 시간으로 정밀해져 왔다.

단서 따라가기

1. A: 0 ℃일 때, 백금-이리듐 합금 미터원기의 두 선 사이 거리금속은 온도가 올라가면 열팽창하여 길이가 변하므로, 기준 온도를 0 ℃로 정해 두어야 했다 보기 ㄱ (옳음)
2. B: 진공에서 빛이 1/299 792 458 초 동안 진행하는 거리진공에서 빛의 속력은 일정하므로, 진행 시간을 정확하게 잴수록 길이를 정확하게 정할 수 있다(길이 = 빛의 속력 × 시간) 보기 ㄴ (옳음)
3. C: 지구 자오선을 측량해 계산한 북극~적도 거리의 1/10 000 000처음 미터는 지구 크기를 기준으로 정했고(C), 이를 바탕으로 미터원기라는 실물 표준을 만들었으며(A), 지금은 빛의 속력이라는 변하지 않는 상수로 정의한다(B) 보기 ㄷ (옳음 — C → A → B)

정답 근거

보기 ㄱ: A의 정의에 '0 ℃일 때'라는 조건이 붙은 것은 금속으로 만든 미터원기가 온도에 따라 열팽창·수축하여 길이가 변하기 때문이다. 보기 ㄴ: B는 진공에서 일정한 빛의 속력을 이용해 '빛이 1/299 792 458 초 동안 진행한 거리'로 1 m를 정하므로, 매우 짧은 시간을 정확하게 측정하는 기술(원자시계 등)이 필요하다. 보기 ㄷ: 1 m는 처음에 지구 자오선 측량으로 구한 북극~적도 거리의 1/10 000 000(C)으로 정해졌고, 이후 이를 본뜬 미터원기(A)를 표준으로 쓰다가, 미터원기의 변형·훼손 문제 때문에 빛의 속력을 이용한 정의(B)로 바뀌었다. 따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳고 정답은 ⑤이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

측정 표준의 정의에 담긴 조건을 근거로 표준이 갖추어야 할 성질과 필요한 측정 기술을 추론하고, 표준의 역사적 변화를 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

각 정의에 붙은 조건(온도, 진공, 시간)이 왜 필요한지 찾기 → 그 조건이 무엇을 정밀하게 재야 하는지 연결 → 기준이 지구 측량(자연물) → 인공물 → 물리 상수로 바뀐 흐름에 맞춰 순서 판단