본문으로 건너뛰기
Elly & Julie

환경과 에너지

  1. 토끼와 스라소니의 수는 왜 10 년마다 오르내릴까?문제 7
  2. 온실 효과가 없으면 지구는 몇 °C 일까?문제 7
  3. 태양은 무엇으로 빛날까?문제 5
  4. 자석과 코일로 어떻게 전기를 만들까?문제 6
  5. 에너지는 보존되는데 왜 아껴야 할까?문제 5

토끼와 스라소니의 수는 왜 10 년마다 오르내릴까?

이 개념 문제 7개 풀기 →
직접 해 보기

생태 피라미드 · 평형과 회복

불러오는 중…

자료 · 계산 허드슨 베이 회사 모피 거래 기록(1900 ~ 1920, Odum 1953 · MacLulich 1937), 로트카-볼테라 모형, 생태 피라미드 10 % 는 어림

해 볼 것 · 다음 단계로 가는 비율을 바꿔 보고, ‘평형과 회복’에서 1 → 5 단계를 차례로 눌러요.

직접 해 보기

개체군 변동

불러오는 중…

자료 · 계산 허드슨 베이 회사 모피 거래 기록(1900 ~ 1920, Odum 1953 · MacLulich 1937), 로트카-볼테라 모형, 생태 피라미드 10 % 는 어림

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 스라소니의 정점은 토끼보다 빠를까 늦을까? 실제 기록에 모형을 겹쳐 봐요.

생태계는 생산자 · 소비자 · 분해자와 빛 · 물 · 온도 같은 비생물 요소가 서로 영향을 주고받는 계예요. 에너지는 단계마다 대부분 호흡으로 쓰이고 약 10 % 만 다음 단계로 가 생태 피라미드를 이뤄요. 먹이 관계로 개체 수가 오르내려도 시간이 지나면 평형을 되찾지만, 변화가 너무 크면 회복되지 않을 수 있어요.

온실 효과가 없으면 지구는 몇 °C 일까?

이 개념 문제 7개 풀기 →
직접 해 보기

지구 열수지 · 온실 효과

불러오는 중…

자료 · 계산 에너지 수지 IPCC AR6(2021) 그림 7.2, 이산화 탄소 NOAA GML 마우나로아 연평균, 기온 편차 NASA GISTEMP v4, 온실 효과는 대기 한 겹 모형

해 볼 것 · 우주 · 대기 · 지표마다 들어옴과 나감을 견주고, ‘온실 기체가 늘면’에서 흡수율을 0 에서 0.9 까지 바꿔 봐요.

직접 해 보기

실제 기록

불러오는 중…

자료 · 계산 에너지 수지 IPCC AR6(2021) 그림 7.2, 이산화 탄소 NOAA GML 마우나로아 연평균, 기온 편차 NASA GISTEMP v4, 온실 효과는 대기 한 겹 모형

해 볼 것 · 두 그래프가 함께 오르나요?

직접 해 보기

엘니뇨 3D

불러오는 중…

자료 · 계산 NOAA NCEI World Ocean Atlas 2023 평년 수온(공공 영역), 엘니뇨 · 라니냐는 설명용 모형

해 볼 것 · 평상시 → 엘니뇨 → 라니냐로 바꾸며 흰 선(수온 약층)의 기울기와 동쪽 바다의 색을 견줘요.

지구는 받은 태양 복사만큼 내보내는 복사 평형 상태예요. 대기의 온실 기체가 지구 복사를 흡수해 지표로 다시 보내 평균 약 15 °C 를 유지해요(없으면 약 −19 °C). 화석 연료 사용으로 이산화 탄소가 늘어 지구 온난화가 일어나요. 엘니뇨는 무역풍이 약해져 동태평양이 따뜻해지는 현상으로 세계의 날씨를 바꿔요.

태양은 무엇으로 빛날까?

이 개념 문제 5개 풀기 →
직접 해 보기

태양의 핵융합

불러오는 중…

자료 · 계산 양성자 · 헬륨 원자핵 질량(CODATA), 태양 광도 3.828 × 10²⁶ W(IAU 2015)

해 볼 것 · 저울의 두 쪽을 견주고, ‘태양 에너지의 흐름’에서 우리가 쓰는 에너지의 출발점을 찾아요.

태양 중심에서 수소 원자핵 4 개가 헬륨 원자핵 1 개로 합쳐지면(핵융합) 질량이 약 0.7 % 줄고, 줄어든 질량이 에너지가 돼요. 지구에 온 태양 에너지는 광합성 · 물의 순환 · 바람 · 해류로 바뀌어 화석 연료 · 수력 · 풍력의 바탕이 돼요.

자석과 코일로 어떻게 전기를 만들까?

이 개념 문제 6개 풀기 →
직접 해 보기

자석과 코일 · 발전소

불러오는 중…

자료 · 계산 전자기 유도를 정성적으로 보인 설명용 모형

해 볼 것 · 자석을 멈추고 · 빠르게 · 센 자석으로 바꿔 바늘을 견주고, ‘발전소의 에너지 전환’에서 화력과 원자력을 견줘요.

직접 해 보기

발전기 3D

불러오는 중…

자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형

해 볼 것 · 돌리는 빠르기와 감은 수를 바꿔 전구의 밝기와 그래프를 봐요.

코일을 지나는 자기장이 변할 때 전류가 흘러요(전자기 유도). 발전기는 자석이나 코일을 돌려 운동 에너지를 전기 에너지로 바꿔요. 화력 · 원자력 발전소는 연료의 연소 · 핵분열의 열로 물을 끓여 증기로 터빈을 돌리고, 태양광은 발전기 없이 빛을 바로 전기로 바꿔요.

에너지는 보존되는데 왜 아껴야 할까?

이 개념 문제 5개 풀기 →
직접 해 보기

에너지 효율 · 신재생 에너지

불러오는 중…

자료 · 계산 장치의 효율은 대표적인 어림값, 시화호 조력 발전소 254 MW(한국수자원공사)

해 볼 것 · 백열전구 · LED · 자동차 · 발전소의 효율을 견주고, 버려지는 에너지가 무엇인지 보세요.

에너지는 전환될 때 전체 양이 보존되지만 대부분 쓸모없는 열로 흩어져 다시 쓰기 어려워요. 효율 = 쓸모 있는 에너지 ÷ 들어간 에너지 × 100 이에요. 효율이 높은 기기를 쓰고 태양광 · 풍력 · 조력 · 수소 연료 전지 같은 신재생 에너지를 늘려야 지속가능한 발전이 가능해요.

잠깐 퀴즈

온실 효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

이 단원에서 자주 하는 실수
  • 온실 효과는 나쁜 것이다? — 온실 효과가 없으면 너무 추워요. 강화된 온실 효과가 문제예요.
  • 위 단계로 갈수록 에너지가 쌓인다? — 단계마다 약 10 % 만 전달돼요.
  • 자석을 코일 속에 가만히 두어도 전류가 흐른다? — 자기장이 변할 때만 흘러요.
  • 효율이 낮으면 에너지가 사라진다? — 사라지지 않고 열로 흩어져요.

한 장 요약

한 장 요약

  1. 생태계 = 생물 요소(생산자 · 소비자 · 분해자) + 비생물 요소. 에너지는 단계마다 약 10 % 전달 → 생태 피라미드, 먹이 관계로 평형 회복. 포식자 · 피식자는 주기적으로 오르내림.
  2. 복사 평형 · 온실 효과(없으면 약 −19 °C, 지금 약 15 °C). 이산화 탄소 증가 → 지구 온난화. 엘니뇨: 무역풍 약화 → 동태평양 수온 상승, 용승 약화.
  3. 태양: 수소 원자핵 4 개 → 헬륨 원자핵 1 개, 줄어든 질량(약 0.7 %)이 에너지. 태양 에너지 → 광합성 · 물의 순환 · 바람.
  4. 전자기 유도: 자기장이 변할 때 전류. 발전기 = 운동 에너지 → 전기 에너지. 화력 · 원자력 = 열 → 증기 → 터빈.
  5. 에너지 보존 · 효율 = 쓸모 있는 에너지 ÷ 들어간 에너지 × 100. 효율 높이기 + 신재생 에너지.

교육과정 · 2022 개정 고등학교 통합과학2 · 환경과 에너지 · [10통과2-02-01]~[10통과2-02-06] · 핵융합의 질량 결손과 전자기 유도는 정성적으로, 효율은 생활 속 사례로 다뤄요.

Practice

문제 풀기 30문제

🖨 시험지 만들기
맞힘 0 · 틀림 0 · 푼 문제 0/30(이 기기에 저장돼요)
  1. 죽은 생물이나 배설물을 분해해 물질을 되돌리는 생물 요소는?

  2. 대기 중에서 온실 기체가 아닌 것은?

  3. 태양이 에너지를 내는 반응은?

  4. 코일을 지나는 자기장이 변할 때 코일에 전류가 흐르는 현상은?

  5. 전기 에너지 100 J 을 써서 빛 에너지 40 J 을 얻는 전구의 효율은 몇 % 일까요?

    답%
  6. 생태계의 비생물 요소가 아닌 것은?

  7. 생산자가 얻은 에너지가 10000 kcal 이고 단계마다 10 % 가 다음 단계로 간다면 2차 소비자가 얻는 에너지는?

    답kcal
  8. 생태 피라미드에서 위 단계로 갈수록 에너지양이 줄어드는 까닭은?

  9. 대기 한 겹 모형에서 온실 효과가 없다면 지구 표면의 평균 온도는 약 몇 °C 일까?

  10. 엘니뇨가 나타날 때의 설명으로 옳은 것은?

  11. 태양의 핵융합에서 에너지가 생기는 까닭은?

  12. 태양 에너지에서 비롯된 것이 아닌 것은?

  13. 자석을 코일 속에 넣은 채 가만히 두면 검류계의 바늘은?

  14. 화력 발전소에서 에너지가 바뀌는 차례로 옳은 것은?

  15. 같은 밝기에서 효율이 가장 높은 전구는?

  16. 효율이 30 % 인 엔진에서 나머지 70 % 의 에너지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  17. 허드슨 베이 회사의 기록(1900 ~ 1920)에서 눈신토끼의 수는 1903년과 1913년에, 스라소니의 수는 1904년과 1915년에 가장 많았어요. 옳은 해석은?

  18. 안정된 생태계에서 1차 소비자가 갑자기 늘었을 때 이어서 일어나는 변화로 옳은 것은?

  19. IPCC 의 지구 에너지 수지에서 지표가 받는 에너지 가운데 가장 큰 것은?

  20. 마우나로아에서 잰 대기 이산화 탄소 농도는 1960년 약 316.9 ppm, 2023년 약 421.1 ppm 이에요. 그동안 늘어난 농도는 약 몇 ppm 일까요? (소수 첫째 자리까지)

    답ppm
  21. 수소 원자핵(양성자) 1 개의 질량을 1.0073 u, 헬륨 원자핵의 질량을 4.0015 u 라 할 때 옳은 것은?

  22. 발전기에서 만들어지는 전류를 세게 하는 방법이 아닌 것은?

  23. 효율이 25 % 인 자동차 엔진이 연료의 화학 에너지 2000 J 을 썼을 때 열 등으로 흩어진 에너지는 몇 J 일까요?

    답J
  24. 화력 발전소에서 버려지던 열을 지역 난방에 쓰는 열병합 발전의 장점은?

  25. Q25도전② 온실 효과가 없으면 지구는 몇 °C 일까?서술형 · 스스로 채점

    대기 중 이산화 탄소 농도가 높아지면 지구 평균 기온이 올라가는 과정을 지구 복사와 대기의 복사로 설명하세요.

  26. Q26도전④ 자석과 코일로 어떻게 전기를 만들까?서술형 · 스스로 채점

    화력 발전과 원자력 발전의 같은 점과 다른 점을 에너지 전환으로 쓰고, 각각의 문제점을 하나씩 쓰세요.

  27. 생산자가 얻은 에너지가 50000 kcal 이고 단계마다 10 % 가 전달될 때 3차 소비자가 얻는 에너지는?

    답kcal
  28. Q28도전③ 태양은 무엇으로 빛날까?서술형 · 스스로 채점

    우리가 먹는 밥의 에너지가 태양의 핵융합에서 왔다는 말을 에너지 전환의 차례로 설명하세요.

  29. Q29실전 · 4점② 온실 효과가 없으면 지구는 몇 °C 일까?학교 시험(내신) · 엘니뇨와 대기 · 해양의 상호작용 · 변형 유형

    평상시와 엘니뇨 시기를 견준 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 엘니뇨 시기에 무역풍이 평상시보다 약하다. ㄴ. 엘니뇨 시기에 동태평양의 수온 약층이 평상시보다 깊다. ㄷ. 엘니뇨 시기에 페루 앞바다의 용승이 평상시보다 강하다.)

  30. Q30실전 · 3점④ 자석과 코일로 어떻게 전기를 만들까?학교 시험(내신) · 전자기 유도 · 변형 유형

    자석과 코일로 한 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 자석을 넣을 때와 뺄 때 검류계 바늘이 움직이는 방향이 반대이다. ㄴ. 자석을 더 빠르게 넣으면 바늘이 더 크게 움직인다. ㄷ. 태양광 발전도 이 원리로 전기를 만든다.)

💬 댓글 · 자료 · 틀린 곳 알려 주기

이 단원에 대한 댓글

    가입·로그인하면 댓글을 쓸 수 있어요.

    문제 · 답 · 설명이 틀렸다면 틀린 곳 알려 주기 → (운영자에게만 가요)

    이 단원이 좋았다면

    친구에게 나누기

    /notes/h-integrated-science/energy-env