[理知논술/교과서로 논술 잡기]과학영역

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글 싣는 순서(과학)
번호	주제	분류
1	물질대사	생물
2	소음	물리
3	전해질과 이온	화학
4	지각변동	지학
5	순환과 배설	생물
6	힘과 운동	물리
7	산과 염기의 반응	화학
8	날씨의 변화	지학
9	인체와 건강	생물
10	일과 에너지	물리
11	반응 속도	화학
12	해양의 성질	지학
13	자극과 반응	생물
14	전기와 자기	물리
15	공기	화학
16	태양계	지학
17	생식	생물
18	파동과 입자	물리
19	금속의 부식	화학
20	우주	지학
21	생태계와 환경오염	생물
22	에너지의 사용	물리
23	우리 주변의 화합물	화학
24	지구환경의 변화	지학

b>듣기 원하지 않는 주변소리가 소음
소음 차단-제거의 원리를 규명하라

《‘교과서에 나오는 심화학습 문제에 통합교과형 논술 대비책이 숨어 있다.’ 서울대 등 주요 대학과 논술 전문가들의 한결같은 주장이다. 교과서를 통해 논술의 기초를 충분히 다질 수 있다는 것이다. 고교 교과서의 핵심 내용을 논술 준비 강의로 진행하는 새 연재를 시작한다. 한 주는 사회와 과학, 한 주는 언어와 수리를 싣는다.》

■ 소음의 영향과 그 대책

<교과서 본문 1> VI. 환경- 소음 (고1 교과서)

우리는 주변에서 발생하는 여러 가지 소리를 들을 수 있다. 교실에 있으면 운동장에서 떠드는 소리와 학교 밖을 지나는 자동차 소리가 들린다. 이러한 소리 중에서 듣기 원하지 않는 소리를 소음이라고 한다. 사회가 빠른 속도로 도시화, 산업화됨에 따라 각종 소음이 증가하고 있어서 쾌적한 생활환경을 크게 해치고 있다.

소음의 세기는 소음계로 측정한다. 소음계는 소음의 세기를 전기 신호로 변환시켜 계기판에 나타나도록 한 것이다. 소음계에 나타난 소음은 dB(데시벨)로 나타내는데, 10dB은 우리가 들을 수 있는 가장 작은 소리인 0dB보다 10배 큰소리이다. 20dB은 10dB보다 10배 큰소리이며 0dB보다 100배 큰소리이다. 다음 그림은 우리 주변에서 발생하는 여러 가지 소음의 크기를 나타낸 것이다.

<보충 설명>

소음의 정의는 ‘듣기 원하지 않는 소리’이다. 최근에 사회가 급속하게 발달하면서 사람들은 예전과 달리 많은 소음에 노출되어 있다. ‘환경오염’이라 불릴 정도로 심각하게 우리의 생활환경을 해치고 있는 것이다. 소음의 완화와 규제를 위해 객관적인 소음의 세기를 측정하여 기준을 정한다. 소음의 세기는 dB로 나타내며 여러 생활 속의 소음을 측정하여 소음을 규제하는 데에 지침을 삼고 있다.

<교과서 본문 2> VI. 환경-소음(고1 교과서)

소음은 원하지 않는 소리이기 때문에 우리에게 귀찮게 느껴진다. 그러나 소음이 계속되면 심리적인 영향을 주는 단계를 넘어서 장단기적인 생리적 반응을 일으키는 단계까지 진행할 수 있다. 그래서 가정에서는 소음을 줄이기 위해 이중창이나 커튼을 설치하고 있으며 호텔이나 대형 건물에서는 바닥에 카펫을 깔아 사람의 발걸음 소리를 줄이고 있다. 이와 같이 소음을 줄이는 데에는 소음의 원인을 없애는 방법, 소음의 전달을 차단하는 방법, 소음을 흡수하는 방법 등이 있다.

<보충 설명>

소음이 심해지면 단지 신경 쓰이는 정도를 넘어서서 우리의 건강을 악화시키게 된다. 소음을 줄이거나 없애는 방법에 대해 많은 연구가 이루어지고 있는데, 생활 속에서 소음을 줄이거나 차단하기 위해 어떤 방법을 쓰고 있는지 알아보고, 각각의 방법이 소음의 원인을 없애는 방법, 소음의 전달을 차단하는 방법, 또는 소음을 흡수하는 방법 중 어떤 방법에 속하는지 분류해 본다.

<교과서 문제> 생활 속의 물리 ‘비행기 속의 소음 소멸’ (물리1 교과서)

비행기 속의 엔진은 사람들에게 피곤함을 더해 주고, 장거리 여행인 경우에는 청각에 문제를 일으킬 수도 있다. 그래서 다음 그림과 같이 비행기 속의 소음을 줄이기 위하여 새로운 음파를 발생시켜 상쇄 간섭시키려고 노력한다. 소음을 줄이기 위해 발생시키는 새로운 음파는 비행기 속의 소음과 어떤 관계가 있는지 생각해 보자.

<문제 설명>

소음과 파동의 간섭을 연관시킨 문제이다. 두 파동이 상쇄되기 위해 어떤 조건이 필요한지 알고, 비행기 내부의 소음을 없애기 위해 발생시켜야 할 음파는 어떤 파동인지 알아보는 문제이다. 두 파동이 상쇄되기 위해 진폭, 주기, 파장, 위상이 각각 어떤 관계를 가져야 하는지 생각해보면 될 것이다.

■ 통합교과 문제

문제 1) ‘소음성난청’이란 150dB이 넘는 큰 소음이 청소골이나 달팽이관을 파괴시켜 다시는 소리를 들을 수 없는 경우를 말한다. 헤드폰이나 이어폰을 통해 음악을 크게 듣는 사람이 일반 스피커로 듣는 경우보다 소음성 난청이 되기 쉬운 이유와 연관하여, 이런 신체에 안 좋은 영향을 끼치는 음악은 우리가 원하는 소리인데도 소음이 될 수 있는지에 대해 논하여라.

문제 2) 소음을 없애는 방법으로 소음의 원인을 없애는 방법, 소음의 전달을 차단하는 방법, 소음을 흡수하는 방법 등이 있다. 각각의 예를 2가지씩 들어 어떤 원리로 차단하게 되는지 설명하시오.

■ 출제 의도

문제 1) 파동의 세기(I)는 단위시간당 단위면적을 통과하는 파동에너지의 양을 말한다. 이 파동의 세기는 진동수의 제곱과 진폭의 제곱에 비례한다(I∝A²f²). 퍼져 나가는 일이 없이 진행하는 직선파나 평면파의 경우 거리가 멀어져도 파동의 세기가 감소하지 않지만 원형파의 경우는 거리에 반비례하게 되고, 구면파의 경우 거리의 제곱에 반비례하게 된다.

똑같은 진폭과 진동수를 가지더라도 거리가 가까울수록 소리의 세기는 더 크게 느껴지는 것이다.

‘소음’이란 원하지 않는 소리를 말한다. 소음을 환경오염이라고 하는 이유는 원하지 않는 소리가 들림으로써 기분이 나쁜 정도를 떠나 생활을 제대로 영위하지 못하거나 건강에 악영향을 미치는 경우가 있기 때문이다. 헤드폰이나 이어폰의 소리를 소음이라고 보면 건강에 악영향을 끼치는 오염의 개념이 많이 들어간 것이고, 소음이라고 하지 않는다면 ‘소음은 원하지 않는 소리이다’라는 개념에 중점을 두게 된 것이다. 문제를 푸는 학생이 생각하는 ‘소음’의 의미에 대해 개인의 생각을 논리적으로 펼 수 있는가를 알아보는 열린 문제이다.

문제 2) 소음을 줄이는 방법으로는 첫째, 소음의 원인을 없애는 방법이 있는데 진동이 일어나는 곳에 방진기나 부드러운 물질을 이용하여 소음 자체를 줄이는 방법이 있고, 비행기 엔진의 소리인 경우 소리의 진폭과 위상이 반대인 파동을 걸어주어 능동적으로 파동을 없애는 방법이 있다. 둘째로는 소음을 차단하는 방법이 있는데, 방음벽에 의한 반사나 이중창, 또는 귀마개 같은 것이 있다. 귀마개는 푹신한 재료를 사용하는 경우 소리의 흡수에 의한 차단이 일어나게 된다. 셋째로 소음을 흡수하는 방법이 있는데, 카페트나 커튼과 같이 부드러운 재질을 이용하여 소리의 반사에 의한 소음을 차단하게 된다. 가정이나 방송스튜디오, 음악당 같은 곳에서 많이 쓰는 방법이다. 가정의 가구 같은 경우에도 소리의 흡수를 통해 소음을 줄일 수 있다.

■ 접근방법

문제 1) 헤드폰이나 이어폰을 통해 음악을 듣는 경우와 일반 스피커로 음악을 듣는 경우의 차이점을 생각해 본다. 음원과 귀의 거리 차에서 원인을 따져 봐야 할 것이다. 우리가 원하지 않는 소리를 소음이라고 하는데, 너무 크게 듣는 음악은 우리가 원하는 소리임에도 불구하고 우리의 신체에 안 좋은 영향을 끼치고 있다. 이를 소음이라고 해야 하는지에 대해 논하는 것을 요하고 있다. 자신의 생각을 논리적으로 설명하면 된다.