#61 삼투 현상

문제 1 · OX 문제

삼투 현상은 농도가 높은 곳의 용질이 농도가 낮은 곳으로 이동하는 현상이다. ( )

정답: X

아이고, 살짝 헷갈렸나요? 설탕 같은 알갱이(용질)가 이동하는 게 아니라, 날씬한 물 분자(용매)가 직접 움직이는 거예요! 마치 좁은 문 사이로 몸집이 큰 사람은 못 지나가고 날씬한 물 분자만 쏙쏙 빠져나가는 상황이라고 생각하면 쉽죠. 농도가 짙은 곳은 물이 부족하니까 물이 목마른 쪽으로 달려가는 거예요!

문제 2 · OX 문제

삼투 현상이 일어날 때, 물 분자는 저농도 용액에서 고농도 용액으로 이동한다. ( )

정답: O

정말 잘 맞혔어요! 삼투의 핵심은 물의 이동 방향이죠. 물은 늘 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로, 즉 설탕 같은 입자가 바글바글해서 물이 상대적으로 적은 쪽을 채워주러 가는 거예요. 마치 배고픈 친구에게 맛있는 간식을 나눠주러 달려가는 다정한 마음씨 같죠? 물은 항상 자신을 필요로 하는 고농도 쪽으로 향한답니다.

문제 3 · OX 문제

삼투 현상은 세포 내부에서 에너지를 소비하여 능동적으로 일어나는 과정이다. ( )

정답: X

아니에요, 삼투는 에너지를 따로 쓰지 않아도 저절로 일어나는 아주 게으른 과정이랍니다! 확산처럼 그냥 농도 차이가 있으니까 자연스럽게 물이 이동하는 거죠. 우리 세포가 힘들게 일을 하지 않아도 물은 스스로 농도를 맞추기 위해 자리를 찾아가니 걱정 마세요! 자연스러운 현상이랍니다.

문제 4 · OX 문제

배추에 소금을 뿌리면 배추 세포 밖의 농도가 높아져서 배추 안의 물이 밖으로 빠져나간다. ( )

정답: O

정답이에요! 배추 겉에 소금을 뿌리면 바깥쪽 농도가 엄청나게 높아지죠? 그럼 배추 속에 있던 귀한 물들이 어라? 밖이 더 짜니까(농도가 높으니까) 우리가 도와주러 가야지! 하고 우르르 빠져나오는 거예요. 그래서 배추 숨이 죽어서 쪼글쪼글해지는 거랍니다. 김장할 때 배추가 왜 절여지는지 이제 확실히 알겠죠?

문제 5 · OX 문제

마른 콩을 물에 담가두면 삼투 현상에 의해 콩 안으로 물이 들어와 콩이 부풀어 오른다. ( )

정답: O

맞아요, 아주 잘 알고 있네요! 마른 콩 속은 성분들로 꽉 차 있어서 농도가 아주 높지만 물은 거의 없죠. 그래서 맹물에 담그면 농도가 낮은 바깥쪽 물이 콩 안으로 나 여기 있어요! 하면서 쏙 들어가는 거예요. 콩이 물을 빨아들여 빵빵하게 부푸는 모습, 상상만 해도 신기하고 재밌지 않나요?

문제 6 · OX 문제

삼투 평형 상태에 도달하면 물 분자의 이동은 완전히 멈춘다. ( )

정답: X

앗, 아쉽지만 이건 아니에요! 평형 상태라고 해서 물 분자가 꽁꽁 얼어붙는 건 아니랍니다. 양쪽에서 서로 주고받는 물의 양이 똑같아서 겉보기에 높이 변화가 없는 것뿐이에요! 마치 춤을 출 때 왼쪽으로 한 발, 오른쪽으로 한 발 움직여서 제자리에 있는 것처럼, 끊임없이 움직이고 있지만 결과만 똑같은 상태인 거죠.

문제 7 · 빈칸 채우기

용질은 통과시키지 않고 용매만 선택적으로 통과시키는 막을 ( )이라 한다. (5글자)

정답: 반투과성막

이 막은 아주 촘촘한 체와 같아서 몸집이 큰 설탕 분자는 못 지나가게 막고, 날씬한 물 분자만 쏙쏙 통과시키는 똑똑한 문지기이다. 우리 세포를 감싸고 있는 세포막도 이런 역할을 해서 세포 안팎의 농도를 일정하게 지켜준다. 반투과성막이 없다면 우리 몸은 농도 조절을 하기가 정말 힘들었을 것이다.

문제 8 · 빈칸 채우기

삼투 현상에서 ( ) 분자는 농도가 낮은 곳에서 농도가 높은 곳으로 이동한다. (1글자)

정답: 물

삼투 현상의 주인공은 바로 이 친구이다! 농도가 높은 곳은 물이 부족해서 뻑뻑한 상태인데, 물 분자가 저농도 쪽에서 고농도 쪽으로 스스로 달려가 농도를 희석해 주는 것이다. 마치 목마른 친구에게 물을 나누어 주러 달려가는 다정한 마음씨와 같다.

문제 9 · 빈칸 채우기

삼투 현상은 세포에서 별도의 ( ) 공급 없이 자연스럽게 일어나는 현상이다. (3글자)

정답: 에너지

삼투는 우리 세포가 억지로 힘을 써서 물을 끌어당기는 게 아니다. 그냥 농도 차이가 있으니까 물이 알아서 길을 따라 이동하는 아주 편안한 과정이다! 그래서 에너지를 하나도 쓰지 않고도 저절로 일어날 수 있는 것이다. 우리 몸은 이처럼 최소한의 에너지로 최대한의 효율을 내는 신비로운 시스템을 갖추고 있다.

문제 10 · 빈칸 채우기

배추에 소금을 뿌리면 삼투 현상에 의해 배추 속의 물이 밖으로 빠져나가며 배추의 ( )이/가 줄어든다. (2글자)

정답: 부피

배추를 절일 때 소금을 뿌리면 바깥쪽 농도가 확 높아진다. 그럼 배추 안에 있던 물들이 밖이 더 짜니까 우리가 도와줄게! 하고 밖으로 우르르 탈출하게 된다. 그렇게 물이 빠져나가니까 배추가 쪼글쪼글해지면서 전체적인 부피가 팍 줄어드는 것이다. 김장할 때 보는 흔한 모습이지만, 사실 엄청난 삼투 현상이 숨어있는 것이다.

문제 11 · 단답형

삼투 현상을 유발하는 근본적인 원인이 되는, 두 용액 사이의 성분 비율 차이를 무엇이라 하는가? (2글자)

정답: 농도

삼투는 양쪽 용액의 농도가 다를 때 평형을 맞추기 위해 물이 스스로 이동하는 현상입니다. 농도 차이가 클수록 물을 끌어당기는 힘(삼투압)이 더 강하게 작용합니다.

문제 12 · 단답형

삼투 현상에서 반투과성 막의 미세한 구멍을 통과하지 못하고 막히는 입자를 무엇이라 하는가? (2글자)

정답: 용질

설탕, 소금처럼 용액 속에 녹아 있는 물질을 용질이라고 합니다. 반투과성 막은 물(용매)은 통과시키지만, 입자가 큰 용질은 통과시키지 않도록 설계되어 있습니다.

문제 13 · 단답형

식물의 뿌리털이 흙 속에서 물을 흡수할 때 이용하는 대표적인 자연 원리는 무엇인가? (2글자)

정답: 삼투

식물은 뿌리 내부의 농도를 주변 토양보다 높게 유지하여, 주변의 물이 뿌리 안쪽으로 저절로 들어오도록 유도합니다. 이처럼 반투과성 막(세포막)을 통해 물이 이동하는 현상이 바로 삼투입니다.

문제 14 · 단답형

충분한 시간이 지나 물의 이동이 양쪽에서 동일해져 높이 변화가 없어진 상태를 무엇이라 하는가? (2글자)

정답: 평형

삼투 현상이 계속 일어나서 물이 이동하다 보면, 결국 양쪽의 농도가 비슷해지는 시점이 온다. 그때가 바로 우리가 기다리던 평형 상태이다! 이때 물 분자가 멈춘 건 절대 아니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 가는 양과 오른쪽에서 왼쪽으로 오는 양이 똑같아서 겉으로 보기에만 변화가 없는 것이다.

문제 15 · 보기 선택

삼투 현상에 대한 정의로 가장 옳은 것을 모두 고르면?

• ㄱ. 용질이 저농도에서 고농도로 스스로 이동하는 현상이다.
• ㄴ. 에너지를 사용하여 세포가 억지로 물질을 이동시키는 현상이다.
• ㄷ. 반투과성 막을 경계로 용매가 저농도에서 고농도로 이동하는 현상이다.
• ㄹ. 모든 물질을 자유롭게 통과시키는 막을 통해 농도를 맞추는 현상이다.

정답: ㄷ

삼투는 반투과성 막을 경계로 하여, 용질은 통과하지 못하고 용매인 물 분자가 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동하여 농도 평형을 맞추려는 현상입니다.

문제 16 · 보기 선택

다음 중 반투과성 막의 특징으로 올바른 설명을 모두 고르면?

• ㄱ. 세포막과 같이 모든 크기의 분자를 자유롭게 통과시킨다.
• ㄴ. 구멍보다 크기가 큰 물질은 통과시키지 못하고, 작은 물 분자만 통과시킨다.
• ㄷ. 용질인 설탕 분자는 자유롭게 통과시키지만 물 분자는 막는다.
• ㄹ. 아무런 물질도 통과시키지 않아 세포 안팎을 완전히 차단한다.

정답: ㄴ

반투과성 막은 미세한 구멍이 뚫려 있어, 막의 구멍보다 크기가 작은 물질(물 분자 등)만 선택적으로 통과시키는 막입니다.

문제 17 · 보기 선택

삼투 현상이 일어날 때 세포의 에너지 소모에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

• ㄱ. 세포막을 통과하기 위해 반드시 ATP 에너지를 소모한다.
• ㄴ. 저농도에서 고농도로 물이 이동하므로 많은 에너지가 필요하다.
• ㄷ. 세포에서 따로 에너지를 공급하지 않아도 자연스럽게 일어난다.
• ㄹ. 높은 온도에서만 에너지를 사용하여 일어나는 현상이다.

정답: ㄷ

삼투 현상은 확산과 마찬가지로 세포에서 별도의 에너지를 공급하지 않아도 농도 차이에 의해 자연스럽게 일어나는 현상입니다.

문제 18 · 보기 선택

일상생활 속 삼투 현상의 예시로 옳지 않은 것을 모두 고르면?

• ㄱ. 배추에 소금을 뿌리면 배추 세포 속의 물이 빠져나가 숨이 죽는다.
• ㄴ. 마른 콩을 물에 담가두면 물이 콩 안으로 들어와 콩이 부푼다.
• ㄷ. 잉크 방울을 물에 떨어뜨리면 잉크 입자가 전체적으로 퍼진다.
• ㄹ. 시든 채소를 물에 담가두면 물이 흡수되어 세포의 부피가 증가한다.

정답: ㄷ

잉크가 물에 퍼지는 것은 막을 사이에 두지 않고 입자가 무작위로 운동하여 퍼져 나가는 확산 현상입니다. 삼투와 확산은 모두 에너지가 들지 않는다는 공통점이 있지만, 반투과성 막의 존재 유무와 이동하는 주체(용질 vs 용매)에서 확연히 구분됩니다.

문제 19 · 객관식

삼투 현상에 대한 정의로 가장 옳은 것은?

• ① 용질이 저농도에서 고농도로 스스로 확산하여 이동하는 현상이다.
• ② 세포막을 통해 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 용질이 이동한다.
• ③ 반투과성 막을 경계로 하여 용매인 물이 저농도에서 고농도로 이동한다.
• ④ 세포가 에너지를 사용하여 물을 강제로 고농도 쪽으로 퍼올리는 현상이다.
• ⑤ 모든 물질을 자유롭게 통과시키는 막을 통해 농도를 맞추는 과정이다.

정답: ③

삼투는 마치 붐비지 않는 곳(저농도)에서 붐비는 곳(고농도)으로 물이 스스로 이동하여 전체적인 균형을 맞추려는 자연적인 흐름입니다. 용질이 직접 움직이는 것이 아니라, 용매인 물이 움직여 농도를 희석해 주는 것이죠. 즉, 물이 상대적으로 부족한 고농도 구역을 돕기 위해 달려가는 다정한 이웃과 같은 원리입니다.

문제 20 · 객관식

다음 중 반투과성 막의 특성을 가장 잘 설명한 것은?

• ① 막의 구멍보다 큰 분자와 작은 분자를 모두 자유롭게 통과시킨다.
• ② 에너지를 사용해 선택적으로 필요한 물질만 통과시키는 필터이다.
• ③ 막의 구멍보다 크기가 작은 물 분자는 통과시키고, 큰 용질 분자는 막는다.
• ④ 아무런 물질도 통과시키지 않아 세포 내부를 외부와 완전히 차단한다.
• ⑤ 농도가 낮은 쪽의 입자만 골라서 통과시키는 특수한 막이다.

정답: ③

반투과성 막은 아주 섬세한 체라고 생각하세요. 모래(물 분자)는 체를 통과하지만, 굵은 자갈(설탕이나 소금 같은 용질 분자)은 걸러지는 것과 같습니다. 세포막은 이처럼 똑똑한 문지기 역할을 하여, 물 분자만 선택적으로 이동시켜 세포의 항상성을 지킵니다.

문제 21 · 객관식

삼투 현상이 일어날 때 세포의 에너지 소모에 대한 설명으로 옳은 것은?

• ① 능동 수송처럼 반드시 ATP 에너지를 소모하여 물을 이동시킨다.
• ② 농도 차이가 클수록 더 많은 에너지를 소모하여 빠르게 물을 이동시킨다.
• ③ 확산과 마찬가지로 별도의 에너지 공급 없이 자연스럽게 일어난다.
• ④ 높은 온도에서만 에너지를 사용하여 물 분자를 통과시킨다.
• ⑤ 삼투 평형 상태가 되면 유지를 위해 지속적인 에너지가 필요하다.

정답: ③

삼투는 댐의 수문을 열었을 때 물이 쏟아져 나오는 것처럼, 농도 구배라는 물리적 조건만 충족되면 저절로 일어나는 현상입니다. 세포가 굳이 힘(에너지)을 들여 물을 끌어당길 필요가 없는, 아주 경제적이고 자연스러운 수동적 운반 과정입니다.

문제 22 · 객관식

일상생활 속 삼투 현상의 예시로 옳지 않은 것은?

• ① 김장할 때 배추에 소금을 뿌리면 배추 세포 밖으로 물이 빠져나간다.
• ② 마른 콩을 물에 담가두면 물이 콩 안으로 들어가 콩이 통통해진다.
• ③ 시든 채소를 물에 담가두면 물이 흡수되어 채소가 다시 빳빳해진다.
• ④ 잉크 방울을 물에 떨어뜨리면 잉크 입자가 물 전체로 퍼져 나간다.
• ⑤ 식물 뿌리털이 주변 토양으로부터 물을 흡수하여 생장한다.

정답: ④

잉크가 퍼지는 것은 막을 사이에 두지 않고 입자가 무작위로 운동하여 퍼져 나가는 확산 현상입니다. 삼투와 확산은 모두 에너지가 들지 않는다는 공통점이 있지만, 반투과성 막의 존재 유무와 이동하는 주체(용질 vs 용매)에서 확연히 구분됩니다.

문제 23 · 객관식

U자관 실험에서 삼투 현상에 의해 평형 상태에 도달했을 때의 설명으로 옳은 것은?

• ① 물 분자의 이동이 완전히 멈추고 고요해진 상태이다.
• ② 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로만 물 분자가 일방적으로 이동한다.
• ③ 양쪽 용액의 높이 변화가 겉보기에 없는 상태이며, 양방향 이동량은 같다.
• ④ 농도가 낮은 쪽의 용액이 모두 높은 쪽으로 이동하여 농도가 같아진다.
• ⑤ 용질 분자가 막을 통과하여 양쪽 농도가 완벽하게 같아졌다.

정답: ③

평형 상태는 전쟁이 끝난 것처럼 완전히 멈춘 상태가 아닙니다. 마치 회전문처럼, 왼쪽에서 오른쪽으로 가는 물 분자 수와 오른쪽에서 왼쪽으로 오는 물 분자 수가 똑같아진 상태입니다. 그래서 겉보기에는 용액 높이가 변하지 않는 것처럼 보일 뿐, 실제로는 분자들이 쉴 새 없이 움직이고 있습니다.

문제 24 · 객관식

삼투가 일어날 때 실제 물 분자의 이동에 대한 설명으로 옳은 것은?

• ① 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로만 물 분자가 일방적으로 이동한다.
• ② 물 분자는 고정되어 있고 용질 분자만 막을 통과해 농도를 맞춘다.
• ③ 실제로는 양방향으로 이동하지만, 저농도에서 고농도로 이동하는 순수한 물 분자의 양이 더 많다.
• ④ 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물 분자가 더 많이 이동하여 평형을 유지한다.
• ⑤ 삼투압이 발생하면 물 분자의 크기가 일시적으로 작아져 막을 통과한다.

정답: ③

물 분자는 사실 24시간 내내 양방향으로 막을 통과하고 있습니다. 다만, 고농도 쪽은 물이 부족하여 물을 받아들이려는 힘이 강하고, 저농도 쪽은 물이 많아 물을 내보내려는 힘이 강합니다. 결과적으로 저농도에서 고농도로 건너가는 물의 순(Net) 이동량이 더 많기 때문에 농도가 높은 쪽의 수위가 올라가는 것입니다.