#12 자연의 신호와 정보

문제 1 · OX 문제

자연의 변화가 전달되는 모든 물리적 현상을 '신호'라고 한다.

정답: O

신호는 자연이 우리에게 보내는 날것의 재료와 같아요. 숲에서 들리는 새소리, 피부로 느껴지는 햇살의 뜨거움처럼 가공되지 않은 모든 변화가 신호입니다.

문제 2 · OX 문제

신호 그 자체만으로는 인간에게 즉각적으로 정교한 의미를 전달하기 어렵다.

정답: O

신호는 아직 해석되지 않은 암호문과 같아요. 암호문을 그냥 쳐다본다고 내용을 알 수 없는 것처럼, 신호는 반드시 분석이라는 과정을 거쳐야 비로소 정교한 정보가 됩니다.

문제 3 · OX 문제

태양에서 오는 빛 신호를 분석하여 알아낸 '태양의 구성 물질'은 과학적 정보에 해당한다.

정답: O

빛은 우주에서 날아온 편지이고, 그 편지를 읽어 태양이 수소와 헬륨으로 되어 있다는 사실을 알아낸 것이 바로 우리가 얻은 귀중한 정보입니다.

문제 4 · OX 문제

지진파를 분석하여 '진원의 위치'를 알아내는 것은 신호를 정보로 바꾸는 과정이다.

정답: O

땅의 흔들림(신호)은 그 자체로는 현상일 뿐이지만, 이를 계산하여 어디서 시작되었는지 위치(정보)를 찾아내는 것은 아주 훌륭한 정보 처리입니다.

문제 5 · OX 문제

인간의 감각 기관은 자연에서 발생하는 모든 종류의 물리적 신호를 직접 느낄 수 있다.

정답: X

인간의 몸은 만능이 아니에요. 우리 눈은 적외선을 못 보고, 우리 귀는 초음파를 못 듣죠. 마치 투명 인간을 맨눈으로 못 보는 것과 같아요. 그래서 과학 도구의 도움이 필요합니다.

문제 6 · OX 문제

신호는 그 자체로 이미 완벽하게 가공되어 바로 사용 가능한 최종 결과물이다.

정답: X

신호는 요리하기 전의 밀가루와 같아요. 밀가루를 그냥 먹을 수는 없죠? 반죽하고 구워서(분석) 빵(정보)으로 만들어야 비로소 가치가 생깁니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

자연에서 발생한 신호를 측정하고 분석하여 우리에게 의미 있는 형태로 만든 것을 ( )라고 한다. (2글자)

정답: 정보

날씨 신호를 보고 '오늘은 우산을 챙기자'는 결론을 내린다면, 그 결론이 바로 정보입니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

자연의 변화가 전달되는 현상 그 자체를 뜻하며, 정보의 원천이 되는 물리적 양을 ( )라고 한다. (2글자)

정답: 신호

요리를 시작하기 위해 준비된 날것의 재료를 떠올려 보세요. 정보라는 결과물을 만들기 위한 첫 단계가 신호입니다.

문제 9 · 빈칸 채우기

사람의 몸에서 열이 날 때 방출되며, 열화상 카메라가 온도 정보를 얻기 위해 감지하는 신호는 ( )이다. (3글자)

정답: 적외선

눈에는 보이지 않지만 열을 뿜어내는 보이지 않는 빛이에요. 열화상 카메라는 이 적외선을 잡아내서 체온을 알려줍니다.

문제 10 · 빈칸 채우기

돌고래가 장애물과의 거리를 알기 위해 발사하는, 인간의 가청 범위를 넘어선 높은 진동수의 신호는 ( )이다. (3글자)

정답: 초음파

돌고래가 물속에서 지르는 아주 높은 소리와 같아요. 너무 높아서 사람은 못 듣지만 돌고래에겐 위치를 알려주는 소중한 초음파입니다.

문제 11 · 빈칸 채우기

신호를 정보로 바꾸기 위해 일차적으로 신호를 받아들이는 우리 몸의 시스템을 ( ) 기관이라고 한다. (2글자)

정답: 감각

외부의 소식을 집 안으로 들여보내는 창문과 같아요. 눈이나 귀처럼 바깥세상의 신호를 처음 느끼는 곳이 감각 기관입니다.

문제 12 · 빈칸 채우기

태양의 에너지나 우주의 탄생 원리를 알아내기 위해 우리가 관찰하는 가장 핵심적인 전자기파 신호는 ( )이다. (1글자)

정답: 빛

우주라는 먼 곳에서 날아와 과거의 비밀을 말해주는 가장 빠른 전령입니다. 우리가 밤하늘을 볼 때 받는 신호가 바로 빛입니다.

문제 13 · 단답형

자연 신호의 물리적 양을 도구를 사용하여 객관적인 수치로 나타내는 과학적 행위는? (2글자)

정답: 측정

내 느낌으로 '덥다'고 하는 대신 온도계 같은 도구를 써서 '30도'라고 정확한 숫자를 뽑아내는 일을 측정이라고 합니다. 기준과 비교하는 것이 핵심이죠!

문제 14 · 단답형

지층이 끊어지면서 발생하는 에너지가 땅을 통해 전달되는 파동 형태의 신호 명칭은? (3글자)

정답: 지진파

지구가 우리에게 보내는 위험 경보와 같아요. 이 땅의 떨림을 잘 지진파 분석하면 지층의 구조를 알 수 있습니다.

문제 15 · 단답형

자연 신호를 포착하여 전기적 신호로 바꾸어 줌으로써 디지털 정보가 되게 돕는 장치는? (2글자)

정답: 센서

스마트폰 카메라 렌즈 뒤에 숨어있는 전자 눈을 떠올려 보세요. 빛 신호를 데이터로 바꿔주는 이런 도구를 센서라고 합니다.

문제 16 · 단답형

신호를 도구로 측정하고 분석하여 얻어낸 유의미한 결과값을 부르는 두 글자 명칭은? (2글자)

정답: 정보

숫자 덩어리였던 데이터가 '내일은 맑음'이라는 쓸모 있는 내용으로 변하면 그것을 정보라고 부릅니다.

문제 17 · 단답형

박쥐나 돌고래가 어두운 곳에서 장애물을 피하기 위해 사용하는 높은 진동수의 소리 신호는? (3글자)

정답: 초음파

박쥐가 밤에도 벽에 안 부딪히는 비결! 보이지 않는 벽을 두드리는 소리의 지팡이 같은 초음파 덕분입니다.

문제 18 · 단답형

자연의 신호를 받아들이기 위해 생물이 갖춘 눈, 귀, 코 등의 기관을 통칭하는 말은? (4글자)

정답: 감각기관

우리가 세상을 느끼는 다섯 가지 통로예요. 신호를 머릿속 정보로 옮겨주는 우리 몸의 감각 시스템입니다.

문제 19 · 보기 선택

신호와 정보의 관계에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 신호는 정보 생성을 위한 원천 재료가 된다.
• ㄴ. 분석을 거치지 않은 신호는 그 자체로 유의미한 정보가 되기 어렵다.
• ㄷ. 신호와 정보는 과학적으로 선후 관계가 없는 동일한 개념이다.

정답: ㄱ, ㄴ

신호는 밭의 무(재료), 정보는 무생채(요리)예요. 요리를 해야 먹을 수 있듯이 분석이 꼭 필요하답니다.

문제 20 · 보기 선택

인간의 감각과 신호의 관계를 설명한 내용으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 모든 자연 신호를 도구 없이도 완벽하게 정보로 바꿀 수 있다.
• ㄴ. 감각은 주변 환경의 변화(신호)를 인지하는 가장 기본적인 방법이다.
• ㄷ. 측정 도구는 감각의 한계를 보완하여 정밀한 정보를 제공해준다.

정답: ㄴ, ㄷ

우리는 눈으로 먼 거리를 정확히 잴 수 없죠. 그래서 자(도구)를 써서 우리의 부족한 감각을 보완하는 거랍니다.

문제 21 · 보기 선택

정보의 가치에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 모두 고르시오.

• ㄱ. 신호의 양이 많아도 분석이 없으면 정보로서 가치가 낮다.
• ㄴ. 신호를 우리 삶에 의미 있는 형태로 가공할 때 정보가 된다.
• ㄷ. 정보는 신호와 상관없이 개인의 상상만으로도 만들어질 수 있다.

정답: ㄱ, ㄴ

정보는 사실에 근거해야 해요. 증거(신호) 없이 내 상상만으로 말하는 것은 정보가 아니라 소설이랍니다.

문제 22 · 객관식

다음 중 '신호'와 그로부터 얻는 '정보'의 연결이 가장 적절하지 않은 것은?

• ① 신호: 지진파 — 정보: 지층의 구조
• ② 신호: 초음파 — 정보: 먹이와의 거리
• ③ 신호: 적외선 — 정보: 물체의 온도
• ④ 신호: 빛 — 정보: 별의 구성 성분
• ⑤ 신호: 감각 기관 — 정보: 소리의 높낮이

정답: ⑤

감각 기관은 신호를 받아들이는 장치이지 신호 자체가 아니에요. 신호는 음파여야 하죠. 마치 카메라를 사진이라고 부르는 것과 같습니다.

문제 23 · 객관식

신호가 정보로 변하는 올바른 과학적 과정을 고르시오.

• ① 신호 → 분석 → 측정 → 정보
• ② 신호 → 측정 → 분석 → 정보
• ③ 정보 → 분석 → 측정 → 신호
• ④ 정보 → 측정 → 분석 → 신호
• ⑤ 분석 → 신호 → 측정 → 정보

정답: ②

신호를 먼저 잡고(측정), 그 내용을 뜯어본 뒤(분석), 가치 있게 요약(정보)하는 순서예요. 낚시를 예로 들면 물고기를 잡고(측정), 크기를 재고(분석), 기록(정보)하는 것과 같죠!

문제 24 · 객관식

지진파를 통해 얻을 수 있는 유용한 정보가 아닌 것은?

• ① 진원의 발생 위치
• ② 지각과 맨틀의 경계면 깊이
• ③ 지구 내부의 액체 상태 구간(외핵)
• ④ 지진이 발생한 구체적 시각
• ⑤ 지층이 끊어지지 않게 멈추는 방법

정답: ⑤

지진파는 지구가 이미 어떻게 됐다는 것을 알려주는 신호일 뿐, 거대한 자연의 힘을 멈추게 하는 마법이 아니에요. 우리는 단지 대비할 뿐입니다.

문제 25 · 객관식

자연의 '신호'에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

• ① 자연의 물리적 변화가 전달되는 현상이다.
• ② 빛, 소리, 열 등 다양한 물리적 형태가 있다.
• ③ 신호를 측정 도구로 재는 행위 자체가 곧 정보다.
• ④ 생물은 신호를 통해 주변 환경을 인지하며 생존한다.
• ⑤ 정보가 만들어지기 위한 필수적인 원천 데이터이다.

정답: ③

재는 행위는 측정이라는 과정이에요. 측정해서 나온 값이나 해석이 정보이지, 행위 자체가 정보는 아닙니다. 요리하는 행위가 요리 그 자체가 아닌 것과 같아요.

문제 26 · 객관식

돌고래의 초음파 활용 원리와 가장 유사한 원리를 가진 현대 기술은?

• ① 적외선 열화상 카메라
• ② 태양광 패널 발전 시스템
• ③ 어군 탐지기(소나) 시스템
• ④ 라디오 방송 주파수 수신
• ⑤ 스마트폰 무선 충전 방식

정답: ③

돌고래는 초음파를 쏴서 물고기를 찾죠. 배에서도 똑같이 초음파를 쏴서 물고기를 찾는 어군 탐지기를 쓴답니다. 둘 다 소리의 메아리를 이용하는 거예요!

문제 27 · 객관식

열화상 카메라가 '적외선' 신호를 사용하여 온도 정보를 만드는 이유로 적절한 것은?

• ① 적외선이 가시광선보다 훨씬 밝게 보이기 때문에
• ② 물체의 온도에 따라 방출되는 적외선의 세기가 다르기 때문에
• ③ 적외선이 소리보다 빠르게 전달되어 실시간 측정이 가능해서
• ④ 모든 생물은 적외선을 눈으로 볼 수 있는 능력이 있기 때문에
• ⑤ 적외선은 지진파와 성질이 비슷하여 깊은 곳까지 뚫고 가서

정답: ②

뜨거울수록 더 많은 적외선 에너지를 뿜어내요. 그 에너지 차이를 포착하면 온도가 몇 도인지 알 수 있는 정보가 되죠. 적외선은 일종의 온도 알림이랍니다.

문제 28 · 객관식

지진파 신호를 분석하여 얻은 정보가 우리에게 주는 실질적인 유용성은?

• ① 지구 내부 구조를 이해하고 건축물 내진 설계에 활용한다.
• ② 우주의 탄생 시점을 년 단위까지 정확하게 계산해준다.
• ③ 태양의 핵융합 반응 속도를 실시간으로 조절하게 해준다.
• ④ 인간의 근육 활동 신호를 분석하여 인공 지능을 만든다.
• ⑤ 초음파의 속도를 빛보다 빠르게 만드는 기술을 제공한다.

정답: ①

땅속 신호를 읽어서 지구가 어떤 상태인지 알면, 그에 맞는 튼튼한 건물(내진 설계)을 지어 사람들을 보호할 수 있어요. 지진파는 지구 내부를 보여주는 엑스레이 같아요!

문제 29 · 객관식

현대 과학에서 '빛' 신호를 분석하여 얻는 정보가 아닌 것은?

• ① 먼 행성을 구성하는 대기의 성분
• ② 멀리 떨어진 별 표면의 온도
• ③ 우주가 팽창하고 있는 속도
• ④ 지구 정중앙에 위치한 내핵의 반지름
• ⑤ 태양의 흑점 활동과 폭발 상태

정답: ④

지구 속은 꽉 막혀있어서 빛이 통과할 수 없어요. 대신 진동하는 지진파를 쏴서 그 속도를 보고 반지름을 알아낸답니다. 빛은 우주를 보는 창이지만, 땅속을 보는 창은 아니에요.

문제 30 · 객관식

'신호'와 '정보'를 요리 과정에 비유했을 때 가장 적절한 것은?

• ① 신호는 완성된 요리이고, 정보는 요리 기구이다.
• ② 신호는 가공 전 식재료이고, 정보는 완성된 요리이다.
• ③ 신호는 식당을 찾는 손님이고, 정보는 주방장이다.
• ④ 신호는 숟가락이고, 정보는 그릇에 담긴 국물이다.
• ⑤ 신호는 냉장고이고, 정보는 그 안의 음식 사진이다.

정답: ②

밭에서 갓 캔 감자(신호)는 흙도 묻어 있고 맛도 없죠. 이를 깎고 쪄서(분석) 맛있는 감자 요리(정보)로 만들어야 비로소 가치가 생깁니다. 재료 → 조리 → 요리의 관계를 기억하세요!