□ 인문계열 문항 4

* 좋은 평가를 받은 학생답안과 그렇지 않은 학생답안이 제시되어 있음

￭ 문항 설명

○ 논제는 현재의 세계화와 과거 조선 말기의 대내외적 상황에 대한 비교

○ 제시문 (가)와 (다)는 고등학교 한국근․현대사 교과서에 수록된 내용이며, 제시문 (나)는 고등학교 경제 및 경제지리 교과서에서 발췌하였음

○ 현재와 과거의 공통점과 차이점을 찾아 새로운 대안을 모색하되, 역사적 상황에 대한 폭넓은 인식을 바탕으로 자신의 주장에 대한 논리적 일관성을 유지하고 정당화를 할 수 있는지 보고자 하였음

￭ 총평

이 문항은 두 개의 논제로 구성되어 있다. 첫 번째 논제에 대해서는 대부분의 학생들이 거의 비슷한 내용을 기술하였으며, 서술 방식의 차이는 있지만 무난하게 답안을 작성하였다. 두 번째 논제는 제시문 (다)에 나타난 견해 중 한 가지를 선택하여 조선시대 개화기 직전의 상황에 대처할 방법을 제시하면서, 이에 대한 가능한 반론과 자신의 재반론을 제시할 것을 요구하고 있다. 그런데 학생들은 논제의 내용을 충분히 이해하지 못하고 답안을 작성한 것처럼 보인다. 그 결과 개화기 직전의 상황과 세계화 시대의 상황을 완전히 동일시하면서, 조선시기의 상황은 극히 간략하게 기술한 반면 세계화 시대의 상황에 기술을 집중시킴으로써 논제의 맥락을 놓치고 말았다.

여러 견해를 종합하여 양시론적인 견해를 밝힌 학생이나, 자신이 선택한 견해에 대한 반론과 재반론의 기술에 관해서는 아예 답하지 않은 학생이 많았다. 답을 쓴 경우에도 전통문화의 훼손이라는 답이 거의 대부분이었으며, 그 이외의 답안을 쓴 학생은 극소수에 지나지 않았다. 이 문항의 주제는 세계화가 아님에도 불구하고 세계화의 문제에 너무 집착한 나머지 논제에서 직접 묻고 있는 개화기 직전의 상황을 도외시 하였다. 세계화의 문제가 아니라 조선 말기의 상황을 총체적으로 파악하여 다각적으로 접근하되, 양시론 또는 양비론에 매몰되지 않고 결론의 일관성을 명료하게 유지한 답안을 기대하였다. 특히 18세기 이후 조선 사회의 변화에 대해 주목하여 외세의 개방 압력을 받게 된 원인과 선택의 근거를 과거와 현재의 시각으로 접근한 답안이 없었다는 점은 매우 아쉽다.

<학생 답안 1>

<논제 1>

제시문 (가)는 매우 궁핍한 생활을 했던 때에 외세의 개방 압력을 받았던 조선 개화기 직전의 상황을 나타내고 있다. 제시문 (나)는 세계화의 논란이 팽배한 가운데 FTA를 체결하여 세계화에 적극 동참하자는 주장을 하고 있다.

이런 두 상황은 모두 개방을 앞두고 갈등하고 있다는 점에서 유사점이 있다. 그러나 개방을 대하는 태도는 다르다. 제시문 (가)는 외세의 침략에 반감을 나타내고 있으며 제시문 (나)는 개방의 필요성을 주장하고 있다. 또한 제시문 (가)에서는 자국이 아닌 외세가 개방을 무력으로 강요하고 있지만 제시문 (나)에서는 우리나라 스스로 개방의 필요성을 주장하고 있다. 또한 제시문 (가)에서는 나라 사정으로 보아 약소국의 위치에 있었지만 제시문 (나)에서는 세계무역기구에 가입할 정도로 나라가 성장하였다.

<논제 2>

한 나라가 외세에 대처하는 방식은 크게 세 가지가 있다. 한 가지는 제시문 (다)에 나온 흥선대원군의 쇄국정책과 같이 개방을 거부하는 것이 있다. 다른 하나는 제시문 (다)의 중국의 사례와 같이 외세는 받아들이되 그들의 물질문명만 받아들이는 방안이 있다. 마지막으로 제시문 (다)의 일본과 같이 외세의 물질과 정신문명 모두를 받아들여 개화하는 방안이 있다. 이런 개화정책의 결과는 일본의 급속한 근대화와 조선, 중국의 식민지화로 나타났다. 이는 당시 조선이 당면한 문제에 많은 시사점을 준다.

당시 조선은 개방 압력에 시달리고 있었다. 그러나 개방을 포기한 흥선대원군과 미진했던 온건개화파에 의해 근대화가 늦어지면서 일본의 식민지로 전락하였다. 이는 당시 조선의 대외 개방 정책이 실패했으며 일본과 같은 적극적 개방 정책이 필요했음을 의미한다. 다시 말하자면 그 당시 조선은 물질문명뿐만 아니라 정신적인 면까지 수용하여 근대화를 하루빨리 이뤘어야 했다는 것이다. 그 이유는 동도서기론을 주장한 온건개화파를 보면 알 수 있다. 그들은 물질문명만 받아들이자고 주장했지만 결국 미진한 개방정책을 실시하여 근대화에 실패하고 말았다.

여기서 정신문화까지 받아들이면 조선의 고유한 가치관과 미풍양속을 해칠 수 있다고 주장할 수도 있다. 그러나 정신문화를 수용하지 않고서는 물질문명을 수용하기는 불가능하다. 왜냐하면 모든 물질에는 각 나라의 생활양식이나 가치관이 포함되어 있기 때문이다. 그러므로 물질만 받아들이자는 주장은 사실상 불가능하다고 볼 수 있다. 또한 오늘날의 세계화를 비추어 볼 때 다른 나라의 생활양식이나 가치관 등이 유입되는 것은 어쩔 수 없는 사실이다. 따라서 새로 유입된 가치관과 전통적인 가치관을 조화시켜 얼마나 창조적으로 발전시키느냐가 세계화에서 성패를 좌우한다. 그 당시의 조선도 정신문화의 유입을 어쩔 수 없는 시대의 흐름으로 받아들이고 우리의 전통과 조화시키고 발전시켜야 한다. 그리하여 물질적으로 발전을 이루고 정신적으로도 한층 성숙해 지는 계기로 삼아야 한다.

<채점 평>

전체적으로 볼 때에 각 논제에서 주어진 조건과 맥락을 충실히 따라가면서 작성한 답안이라고 생각된다. 이 답안은 구조적으로 안정되어 있으며, 그래서 마지막 부분에서 확실한 견해, 즉 전면적인 개방이 필요했으며 그것의 문제점을 보완할 수 있는 후속조치가 취해져야 할 필요까지 지적하고 있다.

논제 (1)에 대한 답안에서는 제시문의 내용을 압축하여 요약하면서 유사점과 차이점을 기술하고 있다는 점이 돋보였다. 주어진 분량이 무척 짧음에도 불구하고 최대한의 효과를 거두었다고 생각된다. 논제 (2)에 대해서도 우선 제시문 (다)에 나타난 세 가지 견해를 요약하면서 그 중에서 후쿠자와의 견해를 채택하였다. 이렇게 요약한 후에 한 가지 견해를 채택한다는 것은 제시문의 내용을 거의 완벽하게 이해하고, 각 견해를 분석할 능력이 있음을 증명한다.

논제 (2)에 대한 기술에서 대원군과 온건개화파의 노력이 실패로 돌아갔음을 지적하면서 그렇기 때문에 후쿠자와의 견해를 채용하여 적극적인 개방정책을 펴야할 필요가 있음을 역설한 것은 논증의 능력을 보여준 사례라 할 수 있다. 물론 결과적인 상황을 논증의 근거로 사용한 점이 문제로 지적될 수 있을 것이나 고등학교 2학년 학생의 수준에서 본다면 나름대로 재치 있는 방법이라 생각된다.

또 조건으로 주어진 반론과 재반론의 과정을 보면 오늘날의 세계화라는 상황에 비추어 볼 때에 개화기 직전에도 전면적인 개방, 즉 정신과 물질을 모두 이해하고 수용하는 개방이 필요하다고 주장한 것은 상당한 논리적 능력을 보여준다고 생각된다. 이 학생도 다른 학생과 마찬가지로 고유한 가치관과 미풍양속의 붕괴를 논하고 있다. 그러나 그것을 극복하는 방안에서는 큰 차이가 있다. 이 학생은 어느 정도의 피해는 감수해야만 한다는 주장을 펴고 있으며, 마지막에는 새로운 가치관을 전통적인 것과 어떻게 조화시킬 것인가가 더 중요한 숙제로 남는다는 주장을 펴고 있다. 보기에 따라서는 전형적인 절충주의라고 할 수도 있으나, 기술된 맥락을 볼 때에 상당한 설득력을 지닌다. 이것은 전면적인 개방이 필요하다는 생각이 일관적으로 작용하면서, 그 일관성에 의한 부분적 피해를 방지하면 일관성 자체를 수정할 필요는 없다는 논리로 받아들여질 수 있다. 문장을 적절하게 끊고 이어 쓸 수 있는 능력을 지니고 있어서, 답안 전체가 유연한 흐름을 보여주고 있다.

<학생답안 2>

<논제 1>

제시문 (가)에서 묘사하는 개화기 직전의 조선 사회와 제시문 (나)에서 드러나는 오늘의 세계화 상황은 많은 점에서 유사하다. 두 상황 모두 강대국이 주도적으로 약소국에게 개방을 요구하고 있으며 국내의 불안한 상황, 특히 경제난이 기존 체계를 불안하게 하고 개방을 뒷받침한다.

그러나 두 상황 사이에는 다른 점도 많이 존재한다. 무엇보다 큰 차이점은 개방에 대한 이해정도와 그 성격이다. (가)에 묘사된 조선은 외부세계에 대해 무지하다. 드러난 문제점에 대해서는 인식하고 있으나 그 근본 원인에 대한 이해는 부족하다. 이러한 이해의 부족은 개방에 대한 바른 이해를 힘들게 하고 개방을 주체적으로 선택할 수 없게 만든다.

<논제 2>

개화기 직전, 조선 사회에 오늘날의 세계화 상황을 비유하는 사람이 많다. 세계의 큰 흐름에 수동적으로 내던져져 생존의 위기를 겪고 있기 때문이다. 또한 국내의 여러 위기 상황으로 인해 통일된 합의점이 나오지 못하고 있는 것도 유사하다. 그러나 한 번 개방을 통해, 긍정적인 점이 많았든 적었든 간에, 세계의 흐름에 대한 이해가 넓어진 오늘의 관점에서 보면 다른 대책이 떠오른다.

개방, 혹은 세계화란 지금까지 경험하지 못한 새로운 권력관계에의 눈뜸이다. 익숙하지 않은 것끼리는 마찰이 생기는 법이고 긴장이 생긴다. 그 당시 조선에게 가장 필요했던 것은 조심스러운 개방으로 가능한 자국과 타국의 성찰이었다. 또한 그것을 가능하게 하기 위해서는 상대방과 동등해질 필요도 있다. 제시문 (다)의 첫 번째 주장처럼 주도적으로 관계를 맺기 위해서는 힘이 필요하다.

물론 무분별한 개방은 우리의 정체성을 파괴시켜 알맹이는 잃고 겁데기만 보존하게 된다는 반론도 충분히 타당하다. 그러나 서로에 대해 무지한 상태에서 상대방이 우리의 주체성을 배려해 줄 거라는 생각도 옳지 못하며 (다)의 흥선대원군과 같이 현실에서의 관계를 오판하는 것도 위험하다.

우리의 주체성을 위해서도 세계에 대한 성찰이 필요함을 인식하고 빠른 대응이 조선에게 요구된다.

<채점 평>

이 답안은 문제에서 주어진 요구조건, 또는 질문하는 맥락을 거의 따라가지 못하고 있다. 논제 (1)에 대한 답안은 무난한 편이나 논제 (2)에 관해서는 거의 이해를 하지 못했다고 생각된다. 특히 논제 (2)가 요구하는 조건을 거의 충족하지 못하고 있다. 논제 (2)에 대한 답을 기술할 때 이 학생은 논제 (1)의 답을 다시 한번 부연함으로써 허용된 지면의 상당 부분을 낭비하였다. 또한 논제 (2)에서 가장 중요하게 요구되는 제시문 (다)에 대한 검토가 이루어지지 않은 채 곧장 세계화에 대한 일반론으로 나아갔다. 그렇기 때문에 개화기 직전의 상황에 대한 깊이 있는 검토와 그에 대한 대처 방식에 대한 기술이 거의 없으며, 특히 논증을 하는 것이 아니라 일반론적인 이야기를 마음대로 기술한 답안이 되어 버렸다.

이 답안은 단순히 주체성의 확립이라는 상투적인 주장에서 한 걸음도 벗어나지 못했다. 외부세계를 알고 그래서 힘을 키워야 한다는 주장 이외에는 다른 주장을 찾기 어려웠다. 이 문제는 전체적으로 1,400자의 기술을 요구하고 있는데 이 답안은 그 분량이 이 요구 조건을 충족시키지 못한다. 특히 논제 (2)에 대한 답에서 논제 (1)에 대한 답이 중복된 점을 감안하면, 이 답안은 전체적으로 800자 정도에 지나지 않는 답안이 된다. 그리고 기술방식에 있어서도 문장과 문장, 단락과 단락 사이의 연결이 전혀 보이지 않는다.

【문항 4】

(가)

함경 감사 조병준이, “저 사람들(러시아 인)이 덕원부 용성진과 대흥부 대강진에 이르러 포(砲)를 쏘아 갯가의 백성이 죽고 저들의 배가 때도 없이 오고 감을 낱낱이 들었는데, (중략) 갯가의 백성이 탄환에 맞아 죽은 데에 이르러서는 전례에 없던 일이다.” 라고 하였다.                          (「철종 실록」 6, 철종 5년)

임금이 있으면 나라가 있는데 오늘날의 형세는 나라가 있으나 믿을 것이 없다고 할 만합니다. 나라라는 것은 백성이 모인 것이고, 백성을 모으는 것은 재물입니다. 안으로는 왕실과 정부가 모두 텅 비고 밖으로는 미곡 창고가 모두 고갈되었으니 녹봉을 계속 지급하기 어렵고 진휼곡(賑恤穀)은 내주기도 어려우며 백성이 날로 초췌해지고 온 팔도에서 소요가 일어나니, 흰 수건을 둘러쓰고 몽둥이를 든 자가 걸핏하면 1만 명이 넘고, 관가를 약탈하고 관원을 살해하고 재변이 사방에서 일어나고 있습니다.                                    (「승정원 일기」, 고종 1년)

(출처: 고등학교 ꡔ한국 근․현대사ꡕ 교과서)

(나)

‘세계 시장의 통합과 세계 각국에 대한 동일한 규칙과 기준의 적용’으로 요약되는 소위 ‘세계화’(globalization)는 미국을 비롯한 경제 선진국들의 주도로 이루어지면서 오늘날 선후진국 간 갈등의 핵심이 되고 있다. 세계화를 주장하는 쪽에서는 21세기 인류의 공동 번영을 위해서 세계화가 필수적이라고 말하지만, 세계화의 반대론자들은 현재와 같은 강대국 중심의 세계화는 세계 각 지역의 다양성과 특수성을 무시한 채 전 지구적으로 획일화된 경제와 사회체제를 강요함으로써 국제적인 빈익빈 부익부를 심화시킬 뿐이라고 한다. 특히 비정부 기구(NGO)들은 전 세계를 대상으로 한 자유교역의 확대가 개발도상국의 부를 선진국으로 이전시키는 하나의 방편이며, 이로 인해 국가뿐만 아니라 개인 간의 빈부 격차도 더욱 심화되고, 환경 파괴와 자원 고갈이 초래될 것이라고 주장하고 있다.

(출처: 고등학교 ꡔ경제ꡕ 교과서)

일본과 싱가포르의 자유무역협정(FTA) 체결 소식은 우리 정부와 경제계에 충격을 주고 있다. 우리나라가 칠레와 FTA 체결을 추진하자, 이에 자극을 받아 뒤늦게 협상을 시작한 일본이 먼저 세계 경제의 협력에 동참하게 되었기 때문이다. 이로써 세계무역기구(WTO)에 가입한 주요 국가 중에서중국과 타이완을 제외하고 자유무역협정을 체결하지 않은 나라는 우리나라뿐이다. 우리나라의 이와 같은 고립은 개방경제를 지향하는 나라로서 잃는 것이 많다는 게 경제계의 지적이다. 그리고 수출과 해외 투자 분야에서의 타격도 우려된다.

(출처: 고등학교 ꡔ경제지리ꡕ 교과서)

(다)

유럽 여러 나라가 중국에 침투해 오고 있습니다. 서양 사람은 자기들의 총포나 기선의 뛰어난 성능을 믿고 중국에서 제멋대로 행동하고 있습니다. 중국의 무기로는 그들과 맞설 수 없기 때문에 서양 세력에 눌릴 수밖에 없습니다. 오늘날 서양 오랑캐를 몰아내자는 주장이 있는데, 그것은 하나의 꿈에 불과합니다. 외국과의 평화를 유지하고 중국을 지키려면 그에 대한 방비가 있어야 합니다. 저의 어리석은 소견으로는 국가의 모든 경비를 절약하여야 하되, 병사를 기르고 총포나 군함을 제조하는 데 드는 비용만은 아끼지 말아야 합니다.

(「이홍장이 청나라 황제에게 올린 글」, 1862)

지금 나라의 문명화를 꾀함에 있어서 모조리 유럽을 목표로 하는 것은 적합하지 않고, 또 모름지기 그쪽의 문명을 채택함에 우리의 인심과 풍속을 살펴 그 국체(國體)에 따라 정치를 준수하고 우리에게 적합한 것을 골라 취사선택해야 적절한 조화를 얻게 될 것이다. 그러나 문명에는 밖으로 드러나는 사물과 그 안에 담겨 있는 정신의 구별이 있는데, 밖으로 드러나는 문명은 취하기가 쉽고, 그 안에 담겨 있는 문명은 찾아내기 어렵다. 나라의 문명화를 꾀함에 있어서는 어려운 쪽을 먼저 하고 쉬운 쪽을 나중에 해야 한다.

(후쿠자와 유키치, 「문명론의 개략」, 1875)

<흥선 대원군의 양이보국책(攘夷保國策) 유시(諭示)>

1. 괴로움을 참지 못하고 화친을 허락한다면 이는 나라를 파는 것이다.

2. 그 해독을 이겨내지 못하고 교역을 허락한다면 이는 나라를 망하게 하는 것이다.

3. 적이 경성에 다다를 때 도성을 버리고 간다면 이는 나라를 위태롭게 하는 것이다.

4. 만약 잡술(雜術)이나 육정육갑(六丁六甲) 따위로, 또는 귀신을 불러 신기하게 침략자를 물리치고자 하면 이후에 생겨나는 폐단은 사학(邪學)보다도 더욱 심할 것이다.                                        (「용호한록」 4, 1866)

(출처: 고등학교 ꡔ한국 근․현대사ꡕ 교과서)

논제 1. 제시문 (가)는 개화기 직전 조선 사회의 상황을, 제시문 (나)는 오늘의 세계화 상황을 기술하고 있다. 이 두 상황의 유사점과 차이점을 설명하시오.	(400자 이내)

논제 2. 오늘의 세계화 상황을 알고 있는 입장에서 제시문 (다)를 참고하여 당시 조선 사회가 당면한 문제에 대한 대책을 마련하시오. (1,000자 이내)

* 단, 자신이 마련한 대책에 대해 예상되는 반론과 이에 대한 자신의 재반론을 포함하시오.

□  자연계열 문항 4

* 좋은 평가를 받은 두 개의 학생 답안이며, 각 답안은 서로 상반된 결론을 주장하고 있으나 둘 모두 주장에 대한 논거가 정당하며 논의 전개 과정이 우수하여 선정됨

￭ 논제 1 문항설명 및 총평

과학적 탐구는 어떤 의미에서 퍼즐을 푸는 일이다. 즉 자연의 미스터리에 관한 퍼즐을 관찰 사실을 토대로 풀어가는 지적 행위인 것이다. 주어진 피페린과 캡사이신의 구조를 자세히 살펴보면 둘 다 C, H, O, N의 네 가지 원소로 이루어졌으며, 탄소는 네 개, 질소는 세 개, 산소는 두 개, 수소는 한 개의 공유결합을 이룬다는 사실을 쉽게 알 수 있다. 이런 규칙에 따라 피페린과 캡사이신이라는 물질이 만들어지는데, 이 둘 사이에는 공통점과 차이점이 존재한다. 굳이 화학 2에 나오는 옥텟규칙이나 루이스 구조를 언급하지 않아도 위의 사실을 기초로 공통점과 차이점을 추론한다면 좋은 점수를 받을 수 있다. 다른 원자와 이루는 결합의 수를 물었을 때 논제와 상관없는 다양한 결합의 종류만을 서술한다면 오히려 의사소통에 장애가 될 수 있다.

매운 맛을 내는 부분에 대해서는 정답이 있는 것이 아니다. 단지 공통적인 원소와 공통적인 화학결합의 원리를 통해 생성된 피페린과 캡사이신이 화학 구조가 다름에도 불구하고 어떤 공통점 때문에 매운 맛을 내는지 추론해보자는 것이다. 따라서 단순히 각 화합물에 들어 있는 구조적 특성을 열거하는 것으로는 부족하다. 피페린과 캡사이신에 공통적으로 들어 있는 벤젠 고리와 결합한 산소 부위, 질소와 결합한 탄소가 산소와 이중결합을 이룬 부위, 그리고 수소와 결합한 탄소가 여러 개 연결된 소수성 부위들이 각각으로는 맛을 나타내지 않지만 복합적으로 수용체와 상호작용하여 매운 맛을 내는데 관여할 수 있을 것으로 생각해 볼 수 있다. 둘 다 벤젠 고리와 긴 탄소 사슬을 가진 것으로 보아 기름이나 무극성 용매에 더 잘 녹으리라는 것은 화학 1의 탄소 화합물 부분을 공부한 학생은 충분히 추론할 수 있을 것이다. 캡사이신은 물과 수소결합을 할 수 있는 부위가 있어서 피페린보다는 물에 잘 녹으리라 예상되는데 이는 김치 국물이 맵다는 일상의 경험과 맞는다.

<답안 1>은 논제에서 요구한 원소의 조성, 결합 원리, 결합수를 명확하게 설명하였다. 또한 공통 구조 중에서 다른 물질에서 흔히 발견되면서 매운 맛을 내지 않는 부분은 매운 맛에 관계되지 않을 것이라는 나름대로 합리적인 추론을 제시하여 좋은 평가를 받았다. 펩타이드 결합이나 소수성 부분처럼 각각으로는 매운 맛을 내지 않지만 복합적으로는 매운 맛에 관계될 수도 있다는 생각까지 할 수 있었다면 더욱 좋았을 것이다. <답안 2>는 분석 및 종합적인 추론 능력이 우수하여 좋은 평가를 받았다.

<학생답안 1>

가. 원소의 조성

피페린은 C, H, O, N의 원소들로 조성

캡사이신도 C, H, O, N의 원소들로 조성되어 있다. 또 둘 다 벤젠기를 가지고 있다.

차이점은 원소 조성으로서는 거의 없다.

나. 화학결합의 원리, 다른 원자와 이루는 결합의 수

둘 다 혼성공명구조를 가진 벤젠을 가지고 있다. 또 대부분의 결합이 공유결합이다(탄소화합물). C는 4개, N은 3개, O는 2개, H는 1개의 결합수를 가지고 있다.

차이점으로는 캡사이신에는 피페린에는 없는 구조가 많다. 먼저 벤젠에 히드록시기가 달린 페놀류이다. 또 캡사이신에는 인 펩티드 결합이 존재한다.

다. 매운 맛을 내는데 관련되어 있으리라 추측되는 구조적 특성

아마도 공통적으로 가지고 있는  구조인 것 같다. 두 화학물질의 공통적인     구조이기 때문이고 또 다른 이유로는 나머지 구조들은 다른 물질들에서도 쉽게      발견되는데(ex: 펩티드 결합, C와 H의 사슬구조) 이 결합을 가진 물질들이 꼭 매운     맛을 내지는 않기 때문이다.

라. 물과 기름 중 어디에 더 잘 녹을지

기름에 더 잘 녹을 것 같다. 물에 녹으려면 극성을 가지거나 분자량이 작아야 한다.     하지만 두 물질 모두 탄소화합물로 분자량이 크고 벤젠기라는 유기성 기가 있다.      또 두 물질 모두 특별한 극성기를 가지고 있지 않다.

<학생답안 2>

후추의 매운맛을 내는 성분인 피페린과 고추의 매운맛을 내는 성분인 캡사이신은 매운맛을 낸다는 공통점뿐만 아니라 각각의 성분을 이루는 구조에 있어서도 유사점이 많다. 먼저 원소의 조성에 있어서 두 물질 다 C, H, O, N이라는 생명체의 기본요소 4가지로만 이루어져 있음을 발견할 수 있다. 흥미로운 점은 한 분자를 구성하는 원소별 원자의 개수도 비슷하다는 점이다. 실제로 탄소의 원자수비가 19:18, 질소와 산소는 1:1이라는 동률을 보여주고 있다. 하지만 수소의 경우에는 17:27로 캡사이신이 훨씬 더 많은 수소 원자로 구성되어 있다. 다음으로 화학결합의 종류를 파악해 보면 피페린에는 질소가 포함된 고리구조인 알칼로이드가 결합되어 있다. 그리고 산소가 기본구조에 포함되어 있는 오각고리와 탄소로 된 육각고리가 포함되어 있다는 점이 두드러진다. 캡사이신의 경우에는 더 많은 화학결합이 발견된다. 먼저 분자의 가운데 부분에 펩티드 결합이 있는 것이 보인다. 이를 통해 아미드기(-NH2)와 카르복시기(-COOH)가 탈수반응으로 결합한 것임을 추론해 볼 수 있다. 또한 육각고리의 윗부분에 -O-CH3 구조가 존재함을 통해 히드록시기(-OH)와 메탄올(-CH3OH)이 반응한 것이라는 점도 알 수 있다. 중요한 점으로 매운맛을 내는데 관련된 구조적 특성을 알아보아야 하는데, 매운맛은 두 물질의 공통적 특성이므로 구조식에 있어서 유사한 구조를 찾아보기로 한다. 두 분자의 공통적 특징으로는 이중결합으로 이루어진 육각고리의 곁가지에 2개의 산소 원자가 결합되어 있다는 점과 길게 연장되어 있는 탄소 사슬, 그리고 단백질과 관련된 펩티드 결합 또는 알칼로이드 고리가 있다는 점이다. 마지막으로, 두 분자 모두 탄소원자의 수는 많은데 비해, -OH와 같은 친수성기는 적은 것으로 보아 무극성으로 기름에 더 잘 녹을 것으로 추론해볼 수 있다. 하지만, 캡사이신에 -OH기가 2개 정도 있는 것으로 생각할 수 있으므로 피페린보다는 상대적으로 물에 잘 녹을 것으로 예상된다.

￭ 논제 2 문항설명 및 총평

화학 1 교과서에는 단백질이 아미노산의 축합으로 이루어진 생물체에 들어 있는 고분자라는 설명이 나온다. 단백질이 생체 내에서 효소 작용 등 특정한 기능을 나타내는 것을 보아 단백질 수용체와 비교적 분자량이 작은 피페린이나 캡사이신과의 상호작용은 단백질 표면에서 무작위로 일어나는 것이 아니라 자물쇠와 열쇠의 관계와 같이 특정한 인식 부위를 중심으로 일어나리라 추론할 수 있다. 더 매운 맛을 내는 화합물을 만들기 위해 주어진 피페린, 캡사이신에만 집중하는 대신 제 3의 매운 맛을 내는 물질을 구해서 셋 사이의 구조적 공통점을 알아본다면 이는 유연한 사고가 발현된 하나의 예가 될 것이다. 또한 매운 맛을 낼 것으로 기대되는 공통 부위에 여러 가지 변화를 도입하면서 수용체와의 결합, 인식 정도에 따른 매운 맛의 차이를 체계적으로 조사하는 것도 바람직한 접근 방법이다. 매운 맛을 내는 데 관계되리라 예상되는 부분을 하나의 화합물에 여러 개 추가적으로 넣는다는 것은 너무 단순한 발상이다. 분자가 너무 커지면 오히려 단백질 수용체에 잘 맞지 않아 매운 맛이 약해질 가능성이 생긴다. 매운 맛을 내는 부분만을 모아서 새로운 화합물을 만들어도 수용체와의 결합이 잘 이루어지지 않을 것이다.

많은 학생들이 매운 맛을 내리라고 생각되는 부위가 여러 개 들어있는 화합물을 만든다고 단순하게 답한 반면, <답안 1>은 피페린과 캡사이신에서 찾은 매운 맛을 내는 요인을 결합하여 수용체가 강하게 인식하도록 해야 한다는 생각을 하였다. 또한 수용체가 작용하는 과정을 자세히 연구해야 더 매운 맛을 내는 물질을 고안할 수 있다는 합리적인 방안을 제시한 점에서 좋은 평가를 받았다. 이것은 요즘 신약개발의 추세인 합리적 신약 설계(rational drug design)의 패러다임과도 맞는 적절한 지적이다.

두 번째 답안 역시 수용체와 자극물질간의 관계를 생각한 점에서 비교적 좋은 평가를 받았다.

<학생답안 1>

피페린과 캡사이신보다 더 매운 화합물을 만드려면 우선 피페린과 캡사이신에서 매운 맛을 내는 요인을 찾아야 한다. 그 요인을 적절하게 결합해서 혀의 단백질 수용체에 보다 강하게 인식될 수 있도록 해야 한다. 단백질 수용체가 매운 맛을 인식하는 과정을 알아낼 수 있다면 그 과정을 통해서 매운 맛이 더 강하게 전달될 수 있도록 화합물을 만들 수 있을 것이다. 캡사이신과 피페린이 같은 단백질 수용체에 결합한다는 것은 캡사이신과 피페린의 공통적인 어떤 것과 그것을 수용하는 수용체 사이에 어떤 특징적인 연관이 있기 때문이다.

<학생답안 2>

피페린이나 캡사이신이 결합하는 수용체는 아마 혀에서 매운맛을 감지하는 통각일 것이다. 따라서 두 물질보다 매운 화합물을 만들기 위해 일단 두 물질의 공통부분을 포함시켜 두 물질과 같은 수용체와 반응하게 한 후 나머지 부분을 변화시켜가며 더 매운 물질을 찾아야 한다.

￭ 논제 3 문항설명 및 총평

피페린, 캡사이신은 대체로 극성이 낮아 물에 잘 녹지 않는다. 우유는 대부분이 극성이 높은 물이지만 극성이 낮은 지방 성분을 가지고 있다. 사실 지방은 마이셀 형태로 우유에 분산되어 있어서 매운 맛을 줄이는데 직접 관여하기는 힘들다. 우유에는 지방 부위를 가진 단백질(lipoprotein)이 들어 있는데 이 지방 부위가 수용체에 결합하고 있는 피페린, 캡사이신을 유유상종의 원리에 따라 씻어낸다. 이것은 비누가 기름때를 없애는 것과 비슷하다. 우유에 들어 있는 무극성 지방 성분이 극성이 낮은 피페린, 캡사이신과 잘 어울려 수용체로부터 떼어내기 때문에 매운 맛이 줄어든다라고 하면 충분한 설명이 된다.

그러나 무극성인 우유라고 하는 것은 부정확하다.‘무극성인 요오드는 무극성 용매인 사염화 탄소에 잘 녹는데, 매운 맛을 없애기 위해 우유를 마시는 것도 동일한 현상이다’는 식의 표현도 불충분하다. 구체적으로 우유의 무극성 성분이 무극성인 피페린, 캡사이신을 수용체로부터 떼어낸다고 확실하게 요점을 짚어주는 것이 좋다.

우유 단백질이 수용체 단백질과 결합해서 피페린, 캡사이신을 몰아낸다는 것도 충분히 제시할 수 있는 가설이지만 큰 단백질 분자끼리 만났을 때 우유 단백질이 수용체 단백질에서 피페린, 캡사이신을 인식하는 부위와 결합할 수 있을지에 대한 타당한 근거를 제시할 수 있어야 한다. 또 그런 결합이 이루어진다면 매운 맛이 남아 있을 지도 모른다는 점도 생각해 보아야 한다.

<답안 1>은 비누가 때를 녹여내는 과정과 우유에 들어 있는 지방/단백질 성분이 수용체와 결합하고 있는 피페린이나 캡사이신을 떼어 내는 과정을 비교하여 본인의 생각이 잘 전달되도록 논술하였다. 많은 학생이 무극성인 우유라는 표현을 한 반면에, 이 학생은 우유의 대부분은 극성이 높은 물이지만 우유에는 극성이 낮은 성분이 들어 있어서 매운 맛을 줄여 준다는 점을 명확히 설명하여 높은 평가를 받았다.

대부분 학생들이 매운 맛 분자가 소수성에 강하기 때문에 우유에 의해 쉽게 씻겨나가는 이유를 설명하는 과정에서 단순히 우유가 소수성이라고 단정하는데 머물렀지만, <답안 2>는 극성과 무극성에 대한 상세한 설명과 다양한 예를 적절히 제시하여, 구체적이고 적절한 논리적 근거로 설득력 있게 논의를 전개하였다.

<학생답안 1>

비누를 예로 들면, 비누의 친수성기와 소수성기로 나뉘어져 때를 제거하는데 효과적인 역할을 한다. 때는 지방 성분으로 이루어져 있어 비누의 소수성기와 결합하고, 비누의 물 부분은 친수성기와 결합하여 미셸 구조를 이루게 되고, 비누의 친수성기와 물리적 충격에 의해 때가 잘게 쪼개진 후, 옷감에서 떨어져 나오게 된다.

이처럼 혀에 있는 단백질 수용체와 결합하여 매운 맛을 자극하던 피페린과 캡사이신은, 우유를 마시게 되면 우유 속 지방/단백질 성분과 결합하기 위해 단백질 수용체를 떨어져 나오게 된다.

<학생답안 2>

이것은 극성/무극성 용질과 용매에 의한 현상이다.

주위의 예를 보면, 소금은 물에 아주 잘 녹지만 참기름 등 유기용매(벤젠 등)에는 거의 녹지 않는다. 나프탈렌(좀약)은 물에는 전혀 녹지 않지만 벤젠 등에는 쉽게 녹는다. 요오드는 물에는 녹지 않지만 사염화탄소에는 잘 녹는다.

용질이 용매에 녹는다는 것은 용질끼리 또는 용매끼리의 인력보다는 용매와 용질 분자간 인력이 더 크다는 것을 의미한다.

-OH나 =NH 기 등이 많이 존재할수록 분자는 전기음성도 차이에 의한 편극이 크게 일어나고 이에 의해 생긴 +극, -극끼리 전기적 인력이 작용하고 분자간 인력이 강하게 된다. 이를 극성 분자라 한다. 반면에 -OH, =NH 구조가 없고 탄소 사슬만 존재하는 분자는 편극이 일어나지 않아서 분자간 인력이 크지 않게 된다. 이를 무극성 분자라고 한다. 무극성 용매/용질은 서로 힘이 거의 작용하지 않아서 자연스럽게 섞이어 녹게 되고 극성 용매/용질은 용질-용매간 인력이 큰 경우 녹게 된다. 그러나 무극성 용매/용질과 극성 용질 용매를 함께 두면 극성 분자간 인력이 너무 커서 무극성 분자가 끼어 들어갈 틈도 없어서 결과적으로 녹지 않게 된다.

즉 캡사이신은 무극성에 가까운 분자다. 따라서 극성 용매인 물에는(-OH가 전부인 물은 극성분자) 잘 녹지 않고 우유에 포함된 무극성 지용성 성분들에는 잘 녹아서 매운맛이 우유를 먹으면 잘 제거되는 것이다.

위에서 든 예들도 모두 이러한 관계가 성립한다. (소금 극성 - 물 극성) (나프탈렌 무극성 - 벤젠 무극성) (요오드 무극성 - 사염화탄소 무극성)

￭ 논제 4 문항설명 및 총평

피페린, 캡사이신과 유사하지만 매운 맛이 없거나 약한 화합물을 가진 식물이 있었다고 하자. 돌연변이에 의하여 이 식물 DNA에서 물질 대사에 관련된 유전자의 유전 정보가 변화하고, 결과적으로 세포 내 대사에 관련된 많은 효소 단백질 중 하나에 변화가 생겨 피페린이나 캡사이신 같은 물질이 만들어진다. 초식 동물은 매운 맛을 내는 물질을 가진 이런 식물을 피하게 되었을 것이다. 그 결과 이런 식물은 많이 살아남게 된다. 그러나 식물이 살아남기 위해 매운 맛을 내는 물질을 가진다는 것은 정확한 표현이 아니다. 또한 동물이 좋아하는 맛을 내어 씨를 퍼뜨리기에 유리하였을 것이라는 가설도 설득력이 약하다. 초식 동물은 인간처럼 후추나 고추를 향신료로 사용하는 것이 아니고 생명을 유지하기 위해 식물을 먹기 때문에 후추나 고추는 기피 식물이 되었으리라 추론하는 것이 타당하다. 식물 진화의 기간이 인간 진화의 기간보다 훨씬 긴 것을 생각해 볼 때 인간이 좋아하는 매운 성분을 가진 식물이 살아남는데 유리했다는 것도 무리한 추론이다. 물론 대항해를 통해 후추와 고추가 널리 퍼지고 많이 경작되었지만 그것은 어떤 식물이 매운 맛을 내는 물질을 가지게 된 진화의 과정과는 다른 문제이다. 이처럼 논점을 혼동하지 않도록 주의해야 한다.

<답안 1>은 진화의 핵심인 돌연변이와 적자생존 원리에 기초하여 한 식물이 피페린과 캡사이신을 가지게 되는 과정을 설득력 있게 논술하였다. <답안 2>는 진화의 자연선택에 대하여 논리적으로 잘 설명하였다. 그러나 자연선택과 인공선택이 시차를 가지고 함께 진행되었다는 점을 생각했다면 더욱 좋은 평가를 받았을 것이다.

<학생답안 1>

옛날에 식물들은 피페린과 캡사이신 같은 화합물을 가지고 있지 않았다. 그러다가 어떤 특정 지역에서 피페린과 캡사이신을 가진 군집이 발생하였다. 매운 맛을 좋아하지 않는 대부분의 동물들은 이 피페린과 캡사이신을 가진 군집의 개체를 섭취하지 않았고 그 결과 피페린과 캡사이신을 가진 군집은 점차 개체수가 늘어났고 그렇지 않은 군집들은 개체수가 줄어들었다. 결국 피페린과 캡사이신을 가지지 않은 군집들은 적어지고, 피페린과 캡사이신 같은 화합물을 가진 개체들만이 생존하게 되어 형질이 유지되어 왔다.

이것은 현대 진화설에 의한 설명이다. 돌연변이로 인해 전대에 없었던 형질이 나타나고 그것이 살아가는데 유리하게 작용하면 그것들이 살아남아서 그것들까지 대대로 형질을 전하는 적자생존이 일어나고 시간이 흘러서 그 형질이 완전히 한 지역에 정착되는 식으로 진화가 일어나게 된다. 피페린과 캡사이신도 마찬가지이다. 이것들이 그 개체의 생존에 도움이 되었기에 그 화합물들을 가지게 된 것이다.

<학생답안 2>

후추나 고추와 같은 식물이 원래는 피페린, 캡사이신과 같은 성분을 가지고 있지 않다가 가지게 된 것이라면, 진화의 관점에서 다음과 같이 설명할 수 있다.

매운맛 성분을 가지고 있지 않던 식물 중 아주 일부의 개체에서 돌연변이가 일어나서 매운맛을 내는 성분이 우연히 그 식물의 개체 내에 합성된다. 이 때 그 식물과 생활권을 공유하는 벌레, 새, 인간 등의 포식자가 그 식물을 먹이로 삼기 시작한다. 매운맛을 가지고 있지 않은 식물 개체들은 포식자에게 좋은 먹이가 되어 개체 수가 줄어들게 된다. 한편 포식자가 아주 우연히 식물을 먹었을 때, 그 식물이 매운맛 성분을 가지고 있었다면, 포식자는 매운맛에 몹시 괴로워했을 것이다. 이런 식으로 시간이 흘러, 매운맛 성분을 가지지 않은 본래의 개체들의 수는 줄어들고, 매운맛 성분을 가지고 있어 포식자에게 기피되는 돌연변이 개체의 수는 늘어나거나 유지된다. 돌연변이는 개체변이와는 달리 자손에게 유전되므로 돌연변이 개체끼리의 교배를 통해 생긴 자손은 매운맛 성분을 가지게 된다. 이렇게 극소수였던 매운맛 성분을 함유한 돌연변이 식물들이 ‘포식자’라는 환경의 변화에 따라 유전자 풀(pool)의 주류로 올라오면서(자연선택) 그 이후 이 식물은 계속해서 매운맛 성분을 가지게 되는 것이다.

【문항 4】

✾ 다음 제시문을 읽고 논제에 답하시오.

(가)

요즘 어디를 가나 매운 맛을 내세운 음식점들을 쉽게 볼 수 있으며, 그 매운 정도가 심하다고 입소문이 날수록 더 호황을 누리는 듯하다. 입에서 불이 날 정도로 매운 불닭이나 겨울철 길거리 음식의 대명사인 떡볶이, 어묵 등도 눈물이 쏙 빠질 정도의 매운 맛으로 사람들의 발길을 멈추게 한다. 몇 십 년 동안 꾸준히 사랑받고 있는 과자들도 경쟁적으로 ‘매운 맛 버전’을 내놓았고, 유명 외국계 외식업체들도 고추장이나 김치를 첨가한 매운 맛 메뉴를 개발하고 홍보하고 있다. 또한 여러 언론매체의 건강관련 코너에서도 매운 음식에 대해 자주 소개하는 등 매운 맛을 내는 성분과 그 기능에 대해서 깊은 관심을 보이고 있다.

철수도 평소에 매운 음식을 아주 즐겨먹는다. 매운 음식을 먹으면 스트레스가 해소되는 듯하고, 다이어트에도 도움이 된다고 알고 있기 때문이다. 어느 날 철수의 아버지는 퇴근길에 ‘전국에서 가장 매운 떡볶이’를 파는 곳이라 쓰인 광고를 보고 철수 생각이 났다며 빛깔부터 예사롭지 않은 떡볶이를 사오셨다. 철수는 호기심에 떡볶이를 보자마자 얼른 먹어보았다. 그런데 정말 입안이 얼얼해지며 눈물을 맺히기 시작했다. 평소 매운 음식을 아주 잘 먹던 철수도 견디기 힘들어 물 한 컵을 단숨에 마셨는데 별다른 효과가 없는 듯했다. 곁에서 지켜보시던 어머니께서 매운 맛을 없애는 데는 이게 더 나을 거라며 우유를 한 컵 주셨는데, 신기하게도 마시자마자 입안의 얼얼한 느낌이 사라지는 것을 느꼈다.

(나)

1세기 무렵 아시아 및 아프리카 동부 해안에서 지중해로 수입되는 물품의 반 이상은 향신료였고 그 대부분은 인도에서 들여온 후추였다. 향신료는 두 가지 이유로 요리에 사용되었다. 첫째는 음식의 부패를 막는 것이고 둘째는 향미(香味)를 더 좋게 하는 것이었다. 그런데 15세기 경에는 베네치아 상인들이 향신료 무역을 독점하여 엄청난 이윤을 얻었다. 이에 다른 나라들도 후추를 구하기 위해 인도로 갈 수 있는 새로운 길을 진지하게 검토하기 시작했으며, 그 결과 대항해 시대가 시작되었다.

포르투갈 항해가 바르톨로뮤 디아스(Bartolomeu Dias)는 1487년에 희망봉을 돌았고, 그 뒤 바스코 다 가마(Vasco da Gama)는 디아스에 의해 개척된 항로를 따라 1498년 인도에 도착했다. 스페인도 향료 무역, 특히 후추에 관심을 두고 있었다. 또한 제노바 사람 크리스토퍼 콜럼버스(Christopher Columbus)는 서쪽으로 항해하면 인도의 동쪽 가장자리에 도달하는 더 짧은 항로를 찾을 수 있을 거라 확신하고, 1492년 스페인 국왕 페르난도(Fernando)와 여왕 이사벨(Isabel)을 설득해서 탐사 여행을 떠났다. 콜럼버스의 확신은 어느 정도는 맞았지만 전적으로 옳지는 않았다. 후추는 베네치아를 거대한 도시로 만들었고 대항해 시대를 주도했으며 콜럼버스가 신세계를 찾아 나서도록 했다. 후추에는 도대체 무슨 성분이 들어 있을까? 후추의 활성 성분은 피페린(piperine)이다.

콜럼버스는 두 번째 항해 때 서인도 제도의 아이티에서 매운 맛이 나는 새로운 향신료인 고추를 발견했다. 고추는 자신이 알고 있는 후추와는 전혀 다른 향신료였지만 콜럼버스는 개의치 않았다. 그 뒤 고추는 포르투갈 사람들에 의해 동쪽으로 전파되어 아프리카를 빙 둘러 인도 너머까지 건너갔다. 그리고 50년 만에 전 세계로 퍼져 아프리카, 동아시아, 남아시아 요리와 빠르게 결합했다. 고추는 콜럼버스의 항해가 가져다 준 가장 중요하고 지속적인 혜택 가운데 하나임이 분명하다(고추의 매운 맛을 사랑하는 수많은 사람들에게 말이다). 고추가 공통적으로 갖고 있는 매운맛은 캡사이신(capsaicin) 때문이다. 캡사이신의 구조식은 피페린과 유사하다.

논제 1. 피페린과 캡사이신의 화학 구조는 아래와 같다. 골격의 탄소와 수소는 생략되어 있다. 예컨대 캡사이신 오른쪽 끝의 -는 -CH3를 나타낸다.

피페린                                캡사이신

피페린과 캡사이신 같은 화합물은 생물에서만 찾아 볼 수 있다. 이러한 화합물은 언뜻 보면 상당히 복잡해 보이지만 수소(H2), 메탄(CH4), 암모니아(NH3), 물(H2O), 이산화탄소(CO2), 에틸렌(C2H4) 같은 간단한 분자에서 드러나는 원자들 사이의 결합 방식을 그대로 따른다.

피페린과 캡사이신의 공통점과 차이점을 다음 관점에서 논하시오.

가. 원소의 조성

나. 화학 결합의 원리, 다른 원자와 이루는 결합의 수

다. 매운 맛을 내는 데 관련되어 있으리라 추측되는 구조적 특성

라. 물과 기름 중 어디에 더 잘 녹을지

논제 2. 후추나 고추가 들어 있는 음식을 먹으면 피페린이나 캡사이신이 혀에 들어있는 단백질 수용체(receptor)에 의해 인식되어 그 신호가 두뇌로 전달되는 일련의 과정이 시작된다. 흥미롭게도 피페린과 캡사이신은 같은 수용체와 결합한다. 이 두 가지보다 더 매운 맛을 내는 화합물을 만들려고 한다면 어떻게 해야 할지 가능한 접근 방법을 제시하시오.

논제 3. 유유상종(類類相從), "Birds of a feather flock together."에서 볼 수 있듯이 비슷한 것끼리 모이는 것은 자연에서나 인간사에서나 마찬가지인 듯하다. 입 속의 매운 맛을 없애려면 물보다 우유를 마시는 것이 더 효과적이다. 그  이유를 우리 주위에서 찾아 볼 수 있는 다른 현상과 연결 지어 설명하시오.

논제 4. 특정 식물이 피페린과 캡사이신 같은 화합물을 가지게 된 과정을 진화의 관점에서 설명하시오.