DAY 30	Ⅴ 기술
	실전 대비 평가

[1～3] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

CD 드라이브는 디스크 표면에 조사된 레이저 광선이 반사되거나 산란되는 효과를 이용해 정보를 판독한다. CD의 기록면 중 광선이 흩어짐 없이 반사되는 부분을 랜드, 광선의 일부가 산란되어 빛이 적게 반사되는 부분을 피트라고 한다. CD에는 나선 모양으로 돌아 나가는 단 하나의 트랙이 있는데 트랙을 따라 일렬로 랜드와 피트가 번갈아 배치되어 있다. 피트를 제외한 부분, 즉 이웃하는 트랙과 트랙 사이도 랜드에 해당한다.

CD 드라이브는 디스크 모터, 광 픽업 장치, 광학계 구동 모터로 구성된다. 디스크 모터는 CD를 회전시킨다. CD아래에 있는 광 픽업 장치는 레이저 광선을 발생시켜 CD기록면에 조사하고, CD에서 반사된 광선은 광 픽업 장치 안의 광 검출기가 받아들인다. 광선의 경로 상에 있는 포커싱 렌즈는 광선을 트랙의 한 지점에 모으고, 광 검출기는 반사된 광선의 양을 측정하여 랜드와 피트의 정보를 읽어 낸다. 이때 CD의 회전 속도에 맞춰 트랙에 광선이 조사될 수 있도록 광학계 구동 모터가 광 픽업 장치를 CD의 중심부에서 바깥쪽으로 서서히 직선으로 이동시킨다.

CD의 고속 회전 등으로 진동이 생기면 광선의 위치가 트랙을 벗어나거나 초점이 맞지 않아 데이터를 잘못 읽을 수 있다. 이를 막으려면 트래킹 조절 장치와 초점 조절 장치를 제어해 실시간으로 편차를 보정해야 한다. 편차 보정에는 광 검출기가 사용된다. 광 검출기는 가운데 기준으로 전후좌우의 네영역으로 분할되어 있는데, 트랙의 방향과 같은 방향으로 전후 영역이, 직각 방향으로 좌우 영역이 배치되어 있다. 이때 각 영역에 조사되는 빛의 양이 많아지면 그 영역의 출력값도 커지며 네 영역의 출력값의 합을 통해 피트와 랜드를 구별한다.

레이저 광선이 트랙의 중앙에 초점이 맞은 상태로 정확히 조사되면 광 검출기 네 영역의 출력값은 모두 동일하다. 그런데 광선이 피트에 해당하는 지점에 조사될 때 트랙의 중앙을 벗어나 좌측으로 치우치면, 피트 왼편에 있는 랜드에서 반사되는 빛이 많아져 광 검출기의 좌 영역의 출력값이 우 영역보다 커진다. 이 경우 두 출력값의 차이에 대응하는 만큼 트래킹 조절 장치를 작동하여 광 픽업 장치를 오른쪽으로 움직여서 편차를 보정한다. 우측으로 치우쳐 조사된 경우에도 비슷한 과정을 거쳐 편차를 보정한다.

한편 광 검출기에 조사되는 광선의 모양은 초점의 상태에 따라 전후나 좌우 방향으로 길어진다. CD 기록면과 포커싱 렌즈 간의 거리가 가까워져 광선의 초점이 맞지 않으면, 조사된 모양이 전후 영역으로 길어지고 출력값도 상대적으로 커진다. 반면 둘 사이의 거리가 멀어지면, 좌우 영역으로 길어지고 출력값도 상대적으로 커진다. 이때 광 검출기의 전후 영역 출력값의 합과 좌우 영역 출력값의 합을 구한 후, 그 둘의 차이에 해당하는 만큼 초점 조절 장치를 이용해 포커싱 렌즈의 위치를 CD 기록면과 가깝게 또는 멀게 이동시켜 초점이 맞도록 한다.

01	2014학년도 수능 A형 28

윗글에 나타난 여러 장치에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

① 초점 조절 장치는 포커싱 렌즈의 위치를 이동시킨다.

② 포커싱 렌즈는 레이저 광선을 트랙의 한 지점에 모아 준다.

③ 광 검출기의 출력값은 트래킹 조절 장치를 제어하는 데 사용된다.

④ 광학계 구동 모터는 광 픽업 장치가 CD를 따라 회전할 수 있도록 해 준다.

⑤ 광 픽업 장치에는 레이저 광선을 발생시키는 부분과 반사된 레이저 광선을 검출하는 부분이 있다.

02	2014학년도 수능 A형 29

윗글을 이해한 내용으로 적절하지 않은 것은?

① CD에 기록된 정보는 중심에서부터 바깥쪽으로 읽어야 하겠군.

② 레이저 광선은 CD 기록면을 향해 아래에서 위쪽으로 조사 되겠군.

③ 광 검출기에서 네 영역의 출력값의 합은 피트를 읽을 때보다 랜드를 읽을 때 더 크게 나타나겠군.

④ 렌즈의 초점이 맞지 않으면 광 검출기의 전 영역과 후 영역의 출력값의 차이를 이용하여 보정하겠군.

⑤ CD의 고속 회전에 의한 진동으로 인해 광 검출기에 조사된 레이저 광선의 모양이 길쭉해질 수 있겠군.

03	2014학년도 수능 A형 30

윗글을 바탕으로 <보기>에 대해 설명한 내용으로 적절한 것은? [3점]

〈 보기 〉

다음은 CD 기록면의 피트 위치에 레이저 광선이 조사되었을 때 <상태1>과 <상태2>에서 얻은 광검출기의 출력값이다.

영역	전	후	좌	우
상태1의 출력값	2	2	3	1
상태2의 출력값	5	5	3	3

① 광 검출기에 조사되는 레이저 광선의 총량은 <상태1>보다 <상태2>가 작다.

② <상태1>에서는 초점 조절 장치가 구동되어야 하지만, <상태2>에서는 구동될 필요가 없다.

③ <상태1>에서는 트래킹 조절 장치가 구동될 필요가 없지만, <상태2>에서는 구동되어야 한다.

④ <상태1>에서는 레이저 광선이 트랙의 오른쪽에 치우쳐 조사되고, <상태2>에서는 가운데 조사된다.

⑤ <상태1>에서는 포커싱 렌즈와 CD 기록면의 사이의 거리를 조절할 필요가 없지만, <상태2>에서는 멀게 해야 한다.

[4～6] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

이어폰으로 스테레오 음악을 들으면 두 귀에 약간 차이가 나는 소리가 들어와서 자기 앞에 공연장이 펼쳐진 것 같은 공간감을 느낄 수 있다. 이러한 효과는 어떤 원리가 적용되어 나타난 것일까?

사람의 귀는 주파수 분포를 감지하여 음원의 종류를 알아 내지만, 음원의 위치를 알아낼 수 있는 직접적인 정보는 감지하지 못한다. 하지만 사람의 청각 체계는 두 귀 사이 그리고 각 귀와 머리 측면 사이의 상호 작용에 의한 단서들을 이용하여 음원의 위치를 알아낼 수 있다. 음원의 위치는 소리가 오는 수평․수직 방향과 음원까지의 거리를 이용하여 지각하는데, 그 정확도는 음원의 위치와 종류에 따라 다르며 개인차도 크다. 음원까지의 거리는 목소리 같은 익숙한 소리의 크기와 거리의 상관관계를 이용하여 추정한다.

음원이 청자의 정면 정중앙에 있다면 음원에서 두 귀까지의 거리가 같으므로 소리가 두 귀에 도착하는 시간 차이는 없다. 반면 음원이 청자의 오른쪽으로 치우치면 소리는 오른쪽 귀에 먼저 도착하므로, 두 귀 사이에 도착하는 시간 차이가 생긴다. 이때 치우친 정도가 클수록 시간 차이도 커진다. 도착 순서와 시간 차이는 음원의 수평 방향을 알아내는 중요한 단서가 된다.

음원이 청자의 오른쪽 귀 높이에 있다면 머리 때문에 왼쪽 귀에는 소리가 작게 들린다. 이러한 현상을 ‘소리 그늘’이라고 하는데, 주로 고주파 대역에서 일어난다. 고주파의 경우 소리가 진행하다가 머리에 막혀 왼쪽 귀에 잘 도달하지 않는 데 비해, 저주파의 경우 머리를 넘어 왼쪽 귀까지 잘 도달하기 때문이다. 소리 그늘 효과는 주파수가 1,000 Hz 이상인 고음에서는 잘 나타나지만, 그 이하의 저음에서는 거의 나타나지 않는다. 이 현상은 고주파 음원의 수평 방향을 알아내는 데 특히 중요한 단서가 된다.

한편, 소리는 귓구멍에 도달하기 전에 머리 측면과 귓바퀴의 굴곡의 상호 작용에 의해 여러 방향으로 반사되고, 반사된 소리들은 서로 간섭을 일으킨다. 같은 소리라도 소리가 귀에 도달하는 방향에 따라 상호 작용의 효과가 달라지는데, 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향의 차이도 영향을 준다. 이러한 상호 작용에 의해 주파수 분포의 변형이 생기는데, 이는 간섭에 의해 어떤 주파수의 소리는 작아지고 어떤 주파수의 소리는 커지기 때문이다. 이 또한 음원의 방향을 알아낼 수 있는 중요한 단서가 된다.

04	2012학년도 수능 21

윗글의 내용과 일치하지 않은 것은?

① 사람의 귀는 소리의 주파수 분포를 감지하는 감각 기관이다.

② 청각 체계는 여러 단서를 이용해서 음원의 위치를 지각한다.

③ 위치 감지의 정확도는 소리가 오는 방향에 관계없이 일정하다.

④ 소리 그늘 현상은 머리가 장애물로 작용하기 때문에 일어난다.

⑤ 반사된 소리의 간섭은 소리의 주파수 분포에 변화를 일으킨다.

05	2012학년도 수능 22

사람의 청각 체계에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 두 귀에 소리가 도달하는 순서와 시간 차이를 감지했다면 생소한 소리라도 음원까지의 거리를 알아낼 수 있다.

② 이어폰을 통해 두 귀에 크기와 주파수 분포가 같은 소리를 동시에 들려주면 수평 방향의 공간감이 느껴진다.

③ 소리가 울리는 실내라면 소리가 귀까지 도달하는 시간이 다양해져서 음원의 방향을 더 잘 찾아낼 수 있다.

④ 귓바퀴의 굴곡을 없애도록 만드는 보형물을 두 귀에 붙이면 음원의 수평 방향을 지각할 수 없다.

⑤ 소리의 주파수에 따라 음원의 수평 방향 지각에서 소리 그늘을 활용하는 정도가 달라진다.

06	2013학년도 9월 평가원 19

㉠의 이유로 가장 적절한 것은?

		〈 보기 〉
	은영이는 이어폰을 이용한 소리 방향 지각 실험에 참여하였다. 이 실험에서는 컴퓨터가 각각 하나의 원리만을 이용해서 합성한 소리를 들려준다. 은영이는 ⓐ 멀어져 가는 자동차 소리, ⓑ 머리 위에서 나는 종소리, ⓒ 발 바로 아래에서 나는 마루 삐걱거리는 소리, ⓓ 오른쪽에서 나는 저음의 북소리, ⓔ 왼쪽에서 나는 고음의 유리잔 깨지는 소리로 들리도록 합성한 소리를 차례로 들었다.

① ⓐ는 소리의 크기가 시간에 따라 점점 작아지도록 했겠군.

② ⓑ는 귓바퀴와 머리 측면의 상호 작용이 일어난 소리가 두 귀에 들리도록 했겠군.

③ ⓒ는 같은 소리가 두 귀에서 시간 차이를 두고 들리도록 했겠군.

④ ⓓ는 특정 주파수 분포를 가진 소리가 오른쪽 귀에 먼저 들리도록 했겠군.

⑤ ⓔ는 오른쪽 귀에 소리 그늘 효과가 생긴 소리가 들리도록 했겠군.

[7～8] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

우유는 인간에게 양질의 영양소를 공급하는 식품이다. 하지만 아무런 처리를 하지 않은 우유, 즉 원유를 가공하지 않고 그대로 유통하게 되면 부패나 질병을 유발하는 유해 미생물이 빠르게 증식할 위험이 있다. 그렇기 때문에 평소에 우리가 마시는 우유는 원유를 열처리하여 미생물을 제거한 것이다.

원유를 열처리하게 되면 원유에 포함되어 있는 미생물의 개체 수가 줄어드는데, 일반적으로 가열 온도가 높을수록 가열 시간이 길수록 그 수는 더 많이 감소한다. 그런데 미생물의 종류에 따라 미생물을 제거하는 데 필요한 시간과 온도가 다르기 때문에 적절한 열처리 조건을 알아야 한다. 이때 D값과 Z값을 이용한다. D값은 어떤 미생물을 특정 온도에서 열처리할 때 그 개체 수를 1/10로 줄이는 데 걸리는 시간을 말한다. 만약 같은 온도에서 개체 수를 1/100로 줄이고자 한다면 D값의 2배의 시간으로 처리하면 된다. Z값은 특정 D값의 1/10 만의 시간에 개체 수를 1/10로 줄이는 데 추가적으로 높여야 하는 온도를 말한다. 그렇기 때문에 열에 대한 저항성이 큰 미생물 일수록 특정 온도에서의 D값과 Z값이 크다. 예를 들어, 어떤 미생물 100개를 63℃에서 열처리한다고 하자. 이때 360초 후에 남아 있는 개체 수가 10개라면 D값은 360초가 된다. 만약 이 D값의 1/10인 36초 만에 미생물의 개체 수를 100개에서 10개로 줄이고자 할 때의 온도가 65℃라면 Z값은 2℃가 된다.

이러한 D값과 Z값의 원리에 기초하여 원유를 열처리하는 여러 가지 방법이 개발되었다. 먼저, 원유를 63℃에서 30분간 열처리하여 그 안에 포함된 미생물을 99.999 % 이상 제거하는 ‘저온살균법’이 있다. 저온살균법은 미생물을 제거하는 데는 효과적이나 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 개발된 방법이 ‘저온순간살균법’이다. 저온순간살균법은 원유를 75℃에서 15초간 열처리하는 방법이다. 이 방법은 미생물 제거 효과가 저온살균법과 동일하지만 우유의 대량 생산을 위해 열처리 온도를 높여서 열처리 시간을 단축시킨 것이다.

저온살균법이나 저온순간살균법으로 처리한 우유의 유통 기간은 냉장 상태에서 5일 정도이다. 만약 우유의 유통 기간을 늘리려면, 저온살균법이나 저온순간살균법으로 처리해도 죽지 않는 미생물까지도 제거해야 한다. 열에 대한 저항성이 큰 종류의 미생물까지 제거하기 위해서는 134℃에서 2～3초간 열처리하는 ‘초고온처리법’을 사용한다. 이렇게 처리된 우유를 멸균 포장하면 상온에서 1개월 이상의 장기 유통이 가능하다.

07	2015학년도 6월 평가원 A형 26

윗글을 통해 알 수 있는 내용으로 적절하지 않은 것은?

① 원유는 부패나 질병을 유발하는 유해 미생물이 성장하기에 좋은 조건을 가지고 있다.

② 우유의 유통 기간을 1개월 이상으로 늘리려면 원유를 초고온 처리법으로 열처리해야 한다.

③ 열처리 시간이 같다면 원유에서 더 많은 수의 미생물을 제거하기 위해서는 열처리 온도를 높여야 한다.

④ 원유를 저온살균법으로 열처리하면 대부분의 미생물은 제거되지만 열에 대한 저항성이 큰 미생물은 제거되지 않는다.

⑤ 초고온처리법을 사용하면 저온순간살균법을 사용할 때보다 원유를 열처리한 후 제거되지 않고 남는 미생물의 개체 수가 많다.

08	2015학년도 6월 평가원 A형 27

윗글을 고려할 때, <보기>와 같은 조건에서의 열처리에 대한 설명으로 적절한 것은? [3점]

		〈 보기 〉
	같은 양의 원유가 담긴 세 개의 병이 있다. 이 중 한 병에는 미생물 A, 또 다른 병에는 미생물 B, 나머지 한 병에는 미생물 C가 각각 1,000개씩 들어 있다고 가정하자. 각 미생물의 열처리 온도 및 그 온도에서의 D값과 Z값은 다음과 같다. A : 60℃에서의 D값은 50초이고, Z값은 10℃ B : 60℃에서의 D값은 50초이고, Z값은 5℃ C : 65℃에서의 D값은 50초이고, Z값은 5℃

① A, B가 들어 있는 원유를 60℃에서 100초 동안 열처리하면, A와 B의 남은 개체 수는 각각 10개씩 된다.

② A, B가 들어 있는 원유를 65℃에서 같은 시간 동안 열처리하면, A의 개체 수는 B의 개체 수보다 더 적다.

③ A, B가 들어 있는 원유를 70℃에서 열처리하면, B는 A에 비해 더 오랜 시간 견딜 수 있다.

④ A, C가 들어 있는 원유를 70℃에서 5초 동안 열처리하면, A의 개체 수는 C의 개체 수보다 더 적다.

⑤ B가 들어 있는 원유를 65℃에서 5초 동안, C가 들어 있는 원유를 70℃에서 5초 동안 열처리하면, B와 C의 남은 개체 수는 각각 10개씩 된다.

[9~11] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

스마트폰에서 현재 위치는 GPS*를 주로 이용하여 찾아낸다. 그러나 실내와 같이 GPS를 이용하기 어려운 곳에서는 인접 기지국을 활용하여 알아낸다. 어떤 기지국에서 스마트폰의 신호가 수신되면, 그 스마트폰은 기지국을 중심으로 하고 수신 가능 거리를 반지름으로 하는 원형 지역 내에 있다고 볼 수 있고 이 영역을 위치 추정 범위라 한다. 한 기지국의 수신 가능 거리는 일반적으로 수백 미터에서 수 킬로미터에 이른다.

그런데 만일 두 기지국에 한 스마트폰의 전파가 수신되면, 그 스마트폰은 <그림 1>의 음영 영역, 즉 두 기지국의 수신 가능 지역이 중첩되는 지역 내에 위치한다고 할 수 있다. 따라서 하나의 기지국을 사용할 때보다 위치 추정 범위는 상대적으로 줄어든다. 실제 통신사에서는 통화가 끊어지는 현상을 막기 위해 수신 가능 지역이 서로 중첩되게 기지국을 설치한다. 그러나 현실적으로 기지국 수를 늘리는 데는 한계가 있고 기지국의 배치 형태에 따라 중첩 영역이 달라지므로, 이 방법으로는 위치 추정 범위를 일정 수준 이하로 줄이기는 어렵다.

전파 세기와 거리의 관계를 이용하면 더 정확하게 위치를 파악할 수 있다. 이상적 상황에서는 전파의 세기는 송신기와 수신기 간 거리의 제곱에 반비례하므로, 수신된 전파의 세기를 알면 기지국과 스마트폰 간의 거리를 알 수 있다. 그러나 대기의 습도 등 전파가 전달되는 환경의 변화에 따라 기지국에 수신되는 전파의 세기가 일정하지 않다. 그러므로 단순히 전파의 세기만으로는 정확한 거리를 추정하기가 어렵다.

전파 전달 환경이 같다면, 특정 시간에 두 기지국에 수신된 전파 세기가 거리에 따라 변화하는 비율은 동일하다. 그러므로 그 비율로부터 스마트폰과 각 기지국 간 거리의 비율을 알아낼 수 있다. ㉠ 이 방법은 전파 수신 여부만을 이용할 때보다 위치 추정 범위를 더욱 줄일 수 있다.

예를 들어 두 기지국에 수신된 전파의 세기가 동일하다면, <그림 2>와 같이 스마트폰은 수신 가능 지역이 겹치는 영역 내에서 두 기지국으로부터 거리가 같은 지점에 위치한다. 이 지점들을 연결한 선이 스마트폰의 위치 추정 범위가 된다. 이론적으로 기지국이 세 개인 경우, 각 기지국에서 수신한 스마트폰 전파의 비율들과 그에 대응하는 각 기지국과의 상대적 거리의 비율이 같아지는 지점은 한 점이다. 이 점이 스마트폰의 정확한 위치이다. 그러나 실제로는 기지국과 주변 건물의 배치 등의 요인 때문에 수십 미터 정도 오차가 나타난다.

* GPS : 위성을 이용한 위치 추적 시스템.

09	2014학년도 수능 예비 시행 19

윗글의 내용과 일치하지 않는 것은?

① 한 기지국의 전파 수신 여부로 추정한 스마트폰 위치 범위는 그 기지국의 수신 가능 지역과 같다.

② 특정 기지국 주변의 건물 배치에 따라 스마트폰의 위치 추정 범위가 변한다.

③ 스마트폰과 기지국 사이의 거리는 수신되는 전파의 세기와 정비례한다.

④ 대기의 습도는 수신되는 전파의 세기에 영향을 준다.

⑤ GPS 위성의 전파는 건물 내부까지 도달하기 어렵다.

10	2014학년도 수능 예비 시행 20

윗글의 내용을 바탕으로 추론한 것 중 옳지 않은 것은?

① 두 기지국의 수신 가능 지역의 중첩이 없다면 기지국 사이를 이동할 때 일시적으로 통화가 끊어진다.

② 한 스마트폰의 신호가 두 기지국에서 동시에 수신된다면 두 기지국 사이의 중첩되는 수신 가능 영역이 존재한다.

③ 두 기지국에서 수신된 전파의 세기가 다르면 그 스마트폰은 전파의 세기가 크게 측정된 기지국 쪽에 가깝게 위치한다.

④ 기지국의 수신 가능 범위가 일정할 때 전파를 수신한 두 기지국 사이의 거리가 멀수록 위치 추정 범위는 넓어진다.

⑤ 한 스마트폰의 신호를 수신한 여러 기지국들의 수신 가능 영역 간 중첩 영역이 좁을수록 위치 추정의 정밀도가 높아진다.

11	2014학년도 수능 예비 시행 21

<보기 1>의 상황에서, ㉠을 이용하여 추정한 스마트폰의 위치를 <보기 2>에서 바르게 찾은 것은? [3점]

		〈 보기 1 〉
	방해물이 없는 평지에서 A, B, C 3개의 기지국이 한 변의 길이가 1km인 정삼각형의 꼭짓점에 위치하고 있다. 각 기지국의 수신 가능 거리는 700m로 동일하다. 특정 시각에 한 스마트폰에서 송신된 신호가 각 기지국에서 동일한 세기로 수신되었다.

		〈 보기 2 〉
	※ 음영지역, 점(•), 직선 : 스마트폰의 위치 추정 범위

① (가)	② (나)	③ (다)

④ (라)	⑤ (마)

[12~14] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

무선 통신 시스템에서 전파로 전송되는 신호는 때에 따라 왜곡될 수도 있고, 안테나나 통신 장비에서 발생하는 다양한 열잡음*으로 원하지 않는 신호가 더해질 수도 있다. 이처럼 데이터 전송 과정에서 오류가 생기면 수신기는 잘못된 신호를 받아 정확한 정보 전달이 어려워진다. 이런 경우에 추가 데이터를 함께 보내서 오류가 발생한 데이터를 검출하거나 복구하는 방식을 사용하는데, 이는 크게 자동 재전송 요구 방식과 순방향 오류 정정 방식으로 나눌 수 있다.

먼저 자동 재전송 요구 방식은 송신기에서 데이터를 전송할 때 데이터 중 1의 개수가 홀수이면 1을, 짝수이면 0의 추가 데이터를 송신 정보 데이터와 함께 보낸다. 수신기에서 받은 수신 정보 데이터의 1의 개수와 추가 데이터의 값을 비교하여 두 값이 다르면 수신기는 전송된 데이터 속에 오류가 있음을 알게 된다.

예를 들어 위의 그림과 같이 7개의 데이터를 전송할 때 네 번째 데이터 비트가 1이 아닌 0으로 수신될 수 있다. 이때 수신 정보 데이터의 1의 개수가 홀수인데 추가 데이터가 0이므로 오류가 발생했다는 것을 알게 된다. 그러나 수신기는 오류가 발생한 데이터의 위치를 알 수 없고, 오류를 정정할 능력 또한 없다. 이 경우 수신기는 자동 재전송 요구를 통해 송신기에 데이터 재전송을 요청한 후 오류를 복구하게 된다.

다음으로 순방향 오류 정정 방식은 송신기에서 전송할 데이터를 위의 그림처럼 각각 두 번씩 복사한 추가 데이터를 송신 정보 데이터와 함께 전송하는 방식이다. 데이터 전송에 오류가 발생한 경우, 수신기는 수신 데이터에서 복사된 데이터들과 비교하여 다른 값으로 전송됐는지를 확인해 오류가 발생한 위치를 알 수 있다. 만약 수신 데이터가 1인데 복사된 데이터들의 값이 모두 0이라면 실제 전송된 데이터는 1이 아닌 0으로, 오류를 고칠 수 있다. 이처럼 순방향 오류 정정 방식은 복사된 추가 데이터를 이용해 수신기가 단독으로 오류를 정정할 수 있다.

* 열잡음: 수신기나 전송 선로 또는 전파 매체에서 전자 운동이 열에너지에 의해 동요하여 발생하는 잡음.

12	2014학년도 7월 교육청 A형 28

윗글에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

① 다른 대상과의 비교를 통해 가설을 입증하고 있다.

② 설명 대상을 구분하여 각각의 원리를 서술하고 있다.

③ 기술의 변화 양상을 시대별로 나누어 서술하고 있다.

④ 기술의 문제점을 분석하여 향후 개선 방향을 제시하고 있다.

⑤ 전문가의 견해를 인용하여 원리를 체계적으로 설명하고 있다.

13	2014학년도 7월 교육청 A형 29

ⓐ~ⓕ에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

① ⓐ는 송신 정보 데이터이다.

② ⓑ는 전송 오류를 알기 위해 ⓐ에 ⓒ를 더한 데이터이다.

③ ⓒ는 ⓑ의 데이터 비트 전체의 개수에 따라 값이 결정된다.

④ ⓓ에서 열잡음으로 인해 전송 오류가 발생할 수 있다.

⑤ ⓕ에서 ⓒ의 값과 ⓔ의 분석 결과를 비교해 전송 오류를 확인할 수 있다.

14	2014학년도 7월 교육청 A형 30

<보기>는 ‘순방향 오류 정정 방식’을 통해 전송된 수신 데이터이다. 윗글을 바탕으로 <보기>에 대해 이해한 내용으로 적절한 것을 있는 대로 고른 것은?

		〈 보기 〉
	ㄱ. 복사된 추가 데이터의 개수는 모두 8개이다. ㄴ. 추가 데이터로 확인하면 송신 정보 데이터는 ‘1011’이다. ㄷ. 오류가 발생한 위치는 송신 정보 데이터의 세 번째 데이터 비트이다. ㄹ. 송신기에 추가 데이터 전송을 요청한 후 수신 데이터와 비교해 오류를 정정한다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

[15～17] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

최근에는 언제 어디서나 자연스럽게 휴대할 수 있는 다양한 형태의 컴퓨터 사용자 인터페이스*가 개발되고 있다. 이것의 일종인 ‘스킨풋(skinput)’은 말 그대로 우리 몸의 피부를 터치스크린처럼 이용해 컴퓨터에 정보를 입력하는 방법이다. 스킨풋의 장치는 손바닥이나 팔뚝에 메뉴 화면이 나타나도록 해 주는 투영기, 사용자가 피부를 손가락으로 건드릴 때 발생하는 ㉠ 진동을 감지할 수 있는 진동 센서, 그리고 검출된 진동을 컴퓨터로 전송하는 연결 장치로 구성된다. 투영기에 의해 화면이 팔뚝이나 손바닥에 비칠 때 해당 피부 영역을 건드리면 이때 피부의 진동이 발생한다. 스킨풋은 이 진동으로 사용자가 건드린 피부의 위치를 감지하여 해당 정보를 받아들인다.

이러한 기술이 가능한 것은 손가락으로 피부를 누를 때 위치에 따라 진동의 전달 특성이 달라지기 때문이다. 팔뚝의 일정한 위치에 진동 센서를 부착하고 스킨풋을 시행할 때 각 피부의 위치에 따라 센서에 검출되는 진동의 크기와 모양, 그리고 주파수의 성질들은 서로 달라진다. 그것은 각 지점마다 근육과 뼈 같은 신체 구성 성분의 위치와 모양이 서로 다르고 센서와 손가락으로 누른 지점까지의 거리가 각기 다르기 때문이다.

피부를 손가락으로 누르면 몇 가지 다른 형태의 진동 에너지가 발생하는데, 그중 일부는 소리가 되어 공기 중으로 퍼져 나간다. 남은 진동은 마치 파도처럼 피부 표면을 타고 전파되는 횡파와 몸 속으로 전파되어 뼈를 진동시키고 다시 피부로 돌아오는 종파로 나뉜다. 이 종파와 횡파에서 만들어내는 진동의 주파수들이 위치 검출의 중요한 단서가 된다.

횡파는 진동을 발생시킬 때 손가락이 누르는 힘의 세기와 누르는 피부 부위의 강도, 그리고 조직의 연성에 따라 진폭이 달라진다. 누르는 세기가 같을 때는 누르는 속도가 빠르면 상대적으로 높은 주파수의 진동이 많이 발생한다. 주파수가 높은 진동은 상대적으로 더 빨리 전달되며 전달의 정확도도 그만큼 높다. 또한 횡파는 접촉하는 부위의 살이 두꺼울수록, 피부가 부드러울수록 전파되는 진동의 진폭이 커져서 멀리 전달된다. 횡파는 종파보다 진폭이 큰 진동을 만드는 경향이 있다. 피부 표면에서 큰 진폭으로 출렁거리며 진행하는 횡파와 달리 종파는 피부 조직과 그 아래 몸속의 연조직을 지나 뼈에까지 다다르게 된다. 이 종파는 뼈를 진동시키게 되고 이 진동은 다시 피부로 되돌아온다. 종파는 횡파에 비해 변형이 작고 고체에서 일어나는 물리적인 법칙을 잘 따른다. 종파는 횡파보다 상대적으로 높은 주파수를 발생시킨다. 이러한 주파수를 진동 센서가 감지하고 연결 장치가 이를 디지털 신호로 바꾸어 컴퓨터에 전달하게 되는 것이다.

스킨풋은 아직까지는 초기 개발 단계로 간단한 사용자 인터페이스만 가능하다. 사람마다, 또한 같은 사람이라도 부위에 따라 차이는 있지만 팔꿈치와 손가락 사이에서는 평균 95% 정도의 정확도로 입력하려는 정보를 구분할 수 있다. 이 수준은 현재의 키보드를 대신할 정도의 수준은 아니다. 하지만 이 기술이 주목받는 이유는 신체의 일부를 이용하는 사용자 인터페이스가 가능해지면 모니터나 키보드가 필요 없는 컴퓨터가 만들어질 수 있기 때문이다.

*인터페이스: 사용자인 인간과 컴퓨터를 연결하여 주는 장치.

15	2012학년도 3월 교육청 37

‘스킨풋’에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

① 컴퓨터의 입력 장치를 대신할 수 있다.

② 사람의 신체에 장치를 부착해야 사용할 수 있다.

③ 사용되는 장치는 투영기, 진동 센서, 컴퓨터 연결 장치로 구성된다.

④ 사용자의 근육량, 뼈의 굵기 등에 따라 정확도가 달라질 수 있다.

⑤ 손가락으로 눌렀을 때 생긴 진동 에너지의 양과 센서에 검출된 진동 에너지의 양은 동일하다.

16	2012학년도 3월 교육청 38

<보기>는 ‘스킨풋’에서 같은 세기로 눌렀을 때 횡파와 종파가 측정된 것을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

		〈 보기 〉

① B는 A보다 진동의 진폭이 더 크다.

② B는 A보다 진동의 주파수가 더 높다.

③ A는 빠르게 누를수록 더 잘 전달된다.

④ A는 피부가 부드러울수록 더 잘 전달된다.

⑤ A는 누르는 부위의 살이 두꺼울수록 더 잘 전달된다.

17	2012학년도 3월 교육청 39

㉠에 대응하는 것을 <보기>의 ⓐ~ⓔ에서 고르면?

		〈 보기 〉
	현재 사용 중인 터치스크린은 ⓐ 전기신호를 사용해 정보를 전달하는 방식이다. 터치스크린에는 ⓑ 손가락의 누름을 감지할 수 있는 ⓒ 기판이 있다. 그리고 전기신호를 전달해 주는 ⓓ 트랜지스터가 격자 모양으로 배열되어 있는 ⓔ 위치 검출판, 그 위를 덮고 있는 중간층과 보호막으로 구성되어 있다. 이렇게 만들어진 터치판은 화면에 덧씌워져 화면에 표시되는 내용과 연동되게끔 구성된다.

① ⓐ	② ⓑ	③ ⓒ	④ ⓓ	⑤ ⓔ