안녕하세요! 과학은 끊임없이 발전하며 우리 주변 세상을 놀라운 방식으로 바꾸고 있습니다. 최첨단 우주 망원경이 포착한 초기 우주의 모습부터, 우리 몸속 미생물의 비밀, 인공지능의 눈부신 발전에 이르기까지, 과학은 매일 새로운 이야기를 써 내려가고 있죠.
혹시 '나는 과학이랑은 거리가 멀어'라고 생각하시나요? 하지만 과학은 어려운 공식이나 복잡한 이론 속에만 있는 것이 아닙니다. 우리가 숨 쉬는 공기, 사용하는 스마트폰, 먹는 음식, 심지어 우리가 느끼는 감정까지 모든 것 속에 과학 원리가 숨어있습니다.
오늘은 딱딱한 공부가 아닌, 재미있는 퀴즈를 통해 최신 과학 상식을 점검하고 새로운 지식을 얻어가는 시간을 마련했습니다! 총 25개의 퀴즈를 준비했으니, 편안한 마음으로 도전해보세요. 문제를 풀고 바로 아래에서 정답과 해설을 확인하며 당신의 '과학 지수'를 테스트해볼까요?
사실 지난번 시사상식 퀴즈 포스팅의 반응이 좋아서......
자, 그럼 퀴즈를 시작합니다!
1. 2021년 말 발사되어 허블 우주 망원경의 뒤를 잇는 차세대 우주 망원경으로, 초기 우주와 외계 행성 탐사에 큰 기대를 모으고 있는 이 망원경의 이름은 무엇일까요?
① 찬드라 X선 망원경
② 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)
③ 스피처 우주 망원경
④ 케플러 우주 망원경
정답 및 해설
- 정답: ② 제임스 웹 우주 망원경 (JWST)
- 해설: JWST는 적외선 영역을 주로 관측하여 허블보다 더 멀리, 더 오래된 우주를 관측할 수 있습니다. 빅뱅 직후 초기 은하 형성, 외계 행성의 대기 분석 등 획기적인 발견을 이어가고 있습니다.
2. 특정 DNA 염기서열을 인식하고 잘라내어 유전자를 편집하는 기술로, 난치병 치료 등에 활용될 가능성을 보여주며 2020년 노벨 화학상을 수상한 이 기술은 무엇일까요?
① PCR (중합효소 연쇄 반응)
② CRISPR-Cas9 (크리스퍼 유전자 가위)
③ 염기 서열 분석 (Sequencing)
④ DNA 마이크로어레이
정답 및 해설
- 정답: ② CRISPR-Cas9 (크리스퍼 유전자 가위)
- 해설: 크리스퍼 유전자 가위는 원하는 DNA 부위를 정교하게 잘라내거나 수정할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 유전 질환 치료, 농작물 개량 등 다양한 분야에서 연구되고 있습니다.
3. 지구 온난화의 주범으로 꼽히는 기체로, 산업 활동과 화석 연료 사용으로 인해 대기 중 농도가 급증하고 있는 이 기체는 무엇일까요?
① 산소 (O₂)
② 질소 (N₂)
③ 이산화탄소 (CO₂)
④ 메테인 (CH₄)
정답 및 해설
- 정답: ③ 이산화탄소 (CO₂)
- 해설: 이산화탄소는 지구 대기에 열을 가두는 온실 효과를 일으키는 대표적인 온실가스입니다. 산업 혁명 이후 농도가 급격히 증가하여 지구 온난화 및 기후 변화의 주요 원인이 되고 있습니다. 메테인(CH₄) 역시 강력한 온실가스이지만, 현재 가장 문제가 되는 것은 이산화탄소입니다.
4. 입자 가속기를 이용해 두 개의 양성자 빔을 충돌시켜 우주 빅뱅 직후의 상황을 재현하고, 물질의 근본 입자를 연구하는 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대 시설 이름은 무엇일까요?
① 페르미랩 (Fermilab)
② 국제 선형 충돌기 (ILC)
③ 거대 강입자 충돌기 (LHC)
④ 스탠퍼드 선형 가속기 센터 (SLAC)
정답 및 해설
- 정답: ③ 거대 강입자 충돌기 (LHC)
- 해설: 스위스와 프랑스 국경 지하에 건설된 LHC는 세계에서 가장 크고 강력한 입자 가속기입니다. 2012년 힉스 입자 발견과 같은 중요한 성과를 거두었으며, 우주의 근본 법칙을 탐구하는 데 핵심적인 역할을 하고 있습니다.
5. 우리 몸의 장 속에 살면서 소화, 면역, 심지어 정신 건강에도 영향을 미치는 미생물 군집 전체를 무엇이라고 부를까요?
① 게놈 (Genome)
② 프로테옴 (Proteome)
③ 마이크로바이옴 (Microbiome)
④ 엑스포솜 (Exposome)
정답 및 해설
- 정답: ③ 마이크로바이옴 (Microbiome)
- 해설: 우리 몸, 특히 장에는 수많은 미생물이 공생하며 살아가고 있습니다. 이들 미생물 군집 전체와 그 유전 정보를 합쳐 마이크로바이옴이라고 부릅니다. 최근 연구를 통해 마이크로바이옴이 건강과 질병에 미치는 영향이 매우 크다는 사실이 밝혀지고 있습니다.
6. 스스로 빛을 내지 못하고 항성(별) 주위를 도는 천체를 무엇이라고 할까요? 태양계에는 8개의 이것이 있습니다.
① 위성
② 혜성
③ 행성
④ 소행성
정답 및 해설
- 정답: ③ 행성 (Planet)
- 해설: 행성은 스스로 빛을 내지 못하고 항성 주위를 공전하며, 충분한 질량을 가져 구형을 유지하고 자신의 궤도 주변에서 지배적인 역할을 하는 천체를 의미합니다. 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 8개 행성이 있습니다.
7. 빛의 속도로 정보를 전달하고 처리하는 컴퓨터 기술로, 미래의 초고속 통신 및 컴퓨팅을 가능하게 할 잠재력을 가진 이 기술 분야는 무엇일까요?
① 양자 컴퓨팅 (Quantum Computing)
② 광자학 (Photonics) 또는 광컴퓨팅
③ 뉴로모픽 컴퓨팅 (Neuromorphic Computing)
④ DNA 컴퓨팅
정답 및 해설
- 정답: ② 광자학 (Photonics) 또는 광컴퓨팅
- 해설: 광자학은 빛(광자)을 이용하여 정보를 처리하고 전송하는 기술입니다. 전자를 이용하는 기존 방식보다 속도가 빠르고 에너지 효율이 높아 차세대 통신 및 컴퓨팅 기술로 주목받고 있습니다.
8. 바다, 강, 토양, 심지어 공기 중에도 존재하며 환경 오염의 심각한 원인이 되는, 5mm 이하 크기의 미세한 플라스틱 입자를 무엇이라고 할까요?
① 나노 플라스틱
② 매크로 플라스틱
③ 미세 플라스틱 (Microplastics)
④ 생분해성 플라스틱
정답 및 해설
- 정답: ③ 미세 플라스틱 (Microplastics)
- 해설: 미세 플라스틱은 처음부터 작게 만들어진 1차 미세 플라스틱과 큰 플라스틱 제품이 부서져 생성되는 2차 미세 플라스틱으로 나뉩니다. 해양 생태계를 교란하고 먹이 사슬을 통해 결국 인간에게도 영향을 미칠 수 있어 심각한 환경 문제로 대두되고 있습니다.
9. 2022년 미국 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에서 핵융합 반응을 통해 투입한 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하는 '점화(ignition)'에 성공했다고 발표했습니다. 핵융합 발전에 주로 사용되는 수소의 동위원소는 무엇일까요?
① 중수소와 삼중수소
② 프로튬과 중수소
③ 헬륨-3와 중수소
④ 리튬과 삼중수소
정답 및 해설
- 정답: ① 중수소와 삼중수소
- 해설: 핵융합 발전은 가벼운 원자핵(주로 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소)을 높은 온도와 압력으로 융합시켜 더 무거운 헬륨 원자핵으로 만들 때 발생하는 막대한 에너지를 이용합니다. 태양이 에너지를 내는 원리와 같습니다.
10. 인간의 학습 능력, 추론 능력, 지각 능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현하는 기술 분야로, 최근 몇 년간 ChatGPT와 같은 모델들이 등장하며 큰 주목을 받고 있는 이것은 무엇일까요?
① 빅데이터 (Big Data)
② 사물 인터넷 (IoT)
③ 인공지능 (AI)
④ 블록체인 (Blockchain)
정답 및 해설
- 정답: ③ 인공지능 (AI)
- 해설: 인공지능은 기계가 인간처럼 학습하고, 문제를 해결하며, 의사 결정을 내릴 수 있도록 하는 기술입니다. 머신러닝, 딥러닝 등의 하위 분야가 있으며, 자율 주행 자동차, 의료 진단, 자연어 처리 등 광범위한 영역에서 활용되고 있습니다.
11. 1987년 몬트리올 의정서를 통해 생산 및 사용이 규제되었고, 그 결과 점차 회복되고 있는 것으로 알려진, 태양의 유해 자외선을 흡수하는 지구 대기층은 무엇일까요?
① 전리층
② 오존층
③ 대류권
④ 성층권
정답 및 해설
- 정답: ② 오존층
- 해설: 오존층은 성층권 내에 오존(O₃)이 밀집된 영역으로, 태양으로부터 오는 해로운 자외선(UV-B)을 대부분 흡수하여 지표면의 생명체를 보호하는 중요한 역할을 합니다.
12. 전기를 저장했다가 필요할 때 공급하는 장치로, 스마트폰, 노트북, 전기자동차 등 현대 사회의 필수적인 에너지 저장 기술은 무엇일까요?
① 연료 전지 (Fuel Cell)
② 슈퍼커패시터 (Supercapacitor)
③ 이차 전지 (Rechargeable Battery) 또는 배터리
④ 태양 전지 (Solar Cell)
정답 및 해설
- 정답: ③ 이차 전지 (Rechargeable Battery) 또는 배터리
- 해설: 이차 전지는 방전 후에도 다시 충전하여 여러 번 사용할 수 있는 배터리를 의미합니다. 리튬 이온 배터리가 대표적이며, 휴대용 전자기기와 전기차의 핵심 부품입니다.
13. 세포 내에서 단백질을 합성하는 역할을 하는 작은 기관으로, mRNA 백신 기술에서 항원 단백질 생성에 중요한 역할을 하는 이것은 무엇일까요?
① 미토콘드리아
② 리보솜
③ 골지체
④ 세포핵
정답 및 해설
- 정답: ② 리보솜
- 해설: 리보솜은 세포질 또는 소포체에 존재하며, mRNA의 유전 정보를 읽어 아미노산을 순서대로 연결하여 단백질을 합성하는 역할을 합니다. mRNA 백신은 특정 항원의 mRNA를 주입하여 우리 몸의 리보솜이 항원 단백질을 만들도록 유도합니다.
14. 중력이 너무 강해서 빛조차 탈출할 수 없는 천체를 무엇이라고 할까요? 2019년 사건지평선망원경(EHT) 프로젝트를 통해 인류 역사상 처음으로 그 모습이 관측되었습니다.
① 중성자별
② 백색 왜성
③ 블랙홀
④ 퀘이사
정답 및 해설
- 정답: ③ 블랙홀
- 해설: 블랙홀은 질량이 매우 큰 별이 중력 붕괴를 일으켜 형성되거나, 은하 중심부에서 발견되는 초거대 질량 블랙홀 등이 있습니다. 강력한 중력으로 인해 주변의 물질뿐만 아니라 빛까지 빨아들입니다.
15. 다음 중 재생 가능 에너지원에 해당하지 않는 것은 무엇일까요?
① 태양광 에너지
② 풍력 에너지
③ 천연가스 에너지
④ 지열 에너지
정답 및 해설
- 정답: ③ 천연가스 에너지
- 해설: 재생 가능 에너지는 자연 과정에 의해 지속적으로 보충되는 에너지원입니다. 태양광, 풍력, 지열, 수력, 바이오매스 등이 해당됩니다. 천연가스는 화석 연료의 일종으로, 매장량이 유한하며 연소 시 온실가스를 배출합니다.
16. 2021년 화성에 착륙하여 생명체 흔적 탐사와 암석/토양 샘플 채취 임무를 수행하고 있는 NASA의 탐사 로버 이름은 무엇일까요? (작은 헬리콥터 '인저뉴어티'와 함께 활동했습니다.)
① 큐리오시티 (Curiosity)
② 스피릿 (Spirit)
③ 오퍼튜니티 (Opportunity)
④ 퍼서비어런스 (Perseverance)
정답 및 해설
- 정답: ④ 퍼서비어런스 (Perseverance)
- 해설: 퍼서비어런스는 화성의 '예제로(Jezero)' 충돌구에 착륙하여 과거 생명체의 흔적을 찾고, 화성 토양 및 암석 샘플을 채취하여 지구로 가져오는 임무를 수행 중입니다.
17. 액체도 고체도 아닌 물질의 '제4의 상태'로 불리며, 기체 상태의 물질에 높은 에너지를 가해 전자와 이온으로 분리된 상태를 무엇이라고 할까요? (형광등, 번개, 오로라 등에서 볼 수 있습니다.)
① 초유체
② 플라스마
③ 보스-아인슈타인 응축
④ 액정
정답 및 해설
- 정답: ② 플라스마
- 해설: 플라스마는 고체, 액체, 기체에 이어 물질의 제4 상태로 불립니다. 기체에 에너지를 가해 원자핵과 전자가 분리된 이온화된 상태이며, 우주 질량의 99% 이상을 차지한다고 알려져 있습니다. 반도체 공정, 핵융합 등 산업적으로도 중요하게 활용됩니다.
18. 특정 작업을 수행하도록 프로그래밍된 규칙과 알고리즘의 집합체를 무엇이라고 할까요? 컴퓨터, 스마트폰 등 다양한 기기를 작동시키는 데 필수적입니다.
① 하드웨어 (Hardware)
② 소프트웨어 (Software)
③ 펌웨어 (Firmware)
④ 네트워크 (Network)
정답 및 해설
- 정답: ② 소프트웨어 (Software)
- 해설: 소프트웨어는 컴퓨터 시스템을 작동시키고 특정 작업을 수행하도록 지시하는 명령어들의 집합입니다. 운영체제(Windows, macOS, Android 등)와 응용 프로그램(워드 프로세서, 웹 브라우저, 게임 등)이 모두 소프트웨어에 해당합니다.
19. 소리나 빛 등이 파동의 형태로 나아갈 때, 파동을 발생시키는 '파원'과 관측자의 상대적인 운동에 따라 진동수와 파장이 바뀌는 현상을 무엇이라고 할까요? (구급차 사이렌 소리가 가까워질 때와 멀어질 때 다르게 들리는 예시)
① 회절 효과
② 간섭 효과
③ 도플러 효과
④ 굴절 효과
정답 및 해설
- 정답: ③ 도플러 효과
- 해설: 도플러 효과는 파동을 발생시키는 파원과 관측자 사이의 거리가 가까워지면 파장이 짧아지고 진동수가 높아지며, 멀어지면 파장이 길어지고 진동수가 낮아지는 현상입니다. 소리뿐 아니라 빛에서도 나타나며, 천체의 운동을 분석하는 데 활용됩니다.
20. 탄소 원자들이 벌집 모양의 육각형 격자 구조로 배열된 얇은 막 형태의 신소재로, 강철보다 강하고 구리보다 전도성이 뛰어나며 투명하여 '꿈의 신소재'로 불리는 이것은 무엇일까요?
① 풀러렌
② 탄소 나노 튜브
③ 그래핀
④ 실리콘 카바이드
정답 및 해설
- 정답: ③ 그래핀 (Graphene)
- 해설: 그래핀은 탄소 원자 한 층으로 이루어진 2차원 물질입니다. 뛰어난 물리적, 전기적 특성 덕분에 반도체, 디스플레이, 배터리, 복합 소재 등 다양한 분야에서 응용 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
21. 지구 내부 구조 중 가장 바깥쪽에 위치하며, 우리가 밟고 서 있는 지각과 맨틀의 최상부를 포함하는 단단한 암석권 부분을 무엇이라고 할까요?
① 핵 (Core)
② 맨틀 (Mantle)
③ 판 (Plate) 또는 암석권 (Lithosphere)
④ 지각 (Crust)
정답 및 해설
- 정답: ③ 판 (Plate) 또는 암석권 (Lithosphere)
- 해설: 지구의 가장 바깥 부분은 단단한 암석권으로 이루어져 있으며, 이는 여러 개의 '판'으로 나뉘어 맨틀 위를 천천히 움직입니다. 이 판들의 움직임으로 인해 지진, 화산 활동, 산맥 형성 등이 일어납니다.
22. 인류의 달 탐사 계획으로, 1960~70년대 이후 약 50년 만에 다시 인류를 달에 보내고 지속 가능한 달 기지 건설을 목표로 하는 NASA의 이 계획 이름은 무엇일까요?
① 아폴로 계획 (Apollo Program)
② 아르테미스 계획 (Artemis Program)
③ 오리온 계획 (Orion Program)
④ 게이트웨이 계획 (Gateway Program)
정답 및 해설
- 정답: ② 아르테미스 계획 (Artemis Program)
- 해설: 아르테미스 계획은 그리스 신화 속 아폴로의 쌍둥이 여동생 이름에서 따왔으며, 여성 우주인을 포함한 인류를 다시 달에 착륙시키고, 달 궤도 우주 정거장 '게이트웨이' 건설 등을 통해 지속 가능한 유인 달 탐사 시대를 여는 것을 목표로 합니다.
23. 공기 중의 수증기가 높은 고도에서 작은 물방울이나 얼음 결정으로 응결하여 떠 있는 것을 무엇이라고 할까요? 날씨 변화에 중요한 역할을 합니다.
① 안개
② 이슬
③ 구름
④ 비
정답 및 해설
- 정답: ③ 구름
- 해설: 구름은 대기 중의 수증기가 상승하여 냉각되면서 작은 물방울이나 얼음 결정으로 응결되어 형성됩니다. 구름 입자들이 충분히 커지면 비나 눈의 형태로 지표면으로 떨어지게 됩니다.
24. 질병을 예방하기 위해 병원체나 병원체의 특정 성분을 약화시키거나 비활성화하여 인체에 투여함으로써 면역력을 키우는 의약품을 무엇이라고 할까요?
① 항생제
② 항바이러스제
③ 백신
④ 해열제
정답 및 해설
- 정답: ③ 백신 (Vaccine)
- 해설: 백신은 특정 질병에 대한 면역 체계의 기억 능력을 유도하여, 실제 병원체에 노출되었을 때 빠르고 효과적으로 대응할 수 있도록 돕습니다. 감염병 예방에 가장 효과적인 수단 중 하나입니다.
25. 최근 AI 기술의 발전과 함께 중요성이 커지고 있는 분야로, 인간의 뇌 구조와 기능을 모방하여 컴퓨팅 시스템을 설계하는 접근 방식을 무엇이라고 할까요?
① 클라우드 컴퓨팅
② 엣지 컴퓨팅
③ 뉴로모픽 컴퓨팅
④ 분산 컴퓨팅
정답 및 해설
- 정답: ③ 뉴로모픽 컴퓨팅 (Neuromorphic Computing)
- 해설: 뉴로모픽 컴퓨팅은 인간 뇌의 신경망 구조와 정보 처리 방식을 모방하여, 기존 컴퓨터보다 훨씬 낮은 전력으로 복잡한 패턴 인식, 학습 등의 작업을 효율적으로 수행하는 것을 목표로 하는 차세대 컴퓨팅 기술입니다.
[마무리]
퀴즈는 재미있으셨나요? 문제를 풀고 바로 정답을 확인하니 어떠셨나요? 오늘 퀴즈를 통해 과학과 조금 더 가까워지는 계기가 되었기를 바랍니다. 과학은 끊임없이 우리에게 질문을 던지고, 세상을 이해하는 새로운 눈을 뜨게 해줍니다.
오늘 알게 된 내용이든, 아직 궁금한 점이든, 더 깊이 탐구하고 싶으시다면 관련 기사나 책을 찾아보는 것도 좋은 방법입니다. 우리의 호기심이 계속되는 한, 과학의 발전은 멈추지 않을 것입니다.
오늘의 과학 퀴즈 여정에 함께해주셔서 감사합니다. 다음에 또 재미있고 유익한 과학 이야기로 찾아뵙겠습니다!
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