수능특강 독서 연계 대비 연습 지문3 (미세조류와 바이오연료)



오늘은 과학지문입니다! 수능특강 과학기술파트 3번째 지문입니다.

정답은 댓글에 남겨 두었습니당.

블로그에는 1일1지문씩 올리고 있고 옯에는 아마 일주일에 5지문정도씩은 올릴거 같아용!



미세 조류와  바이오연료

바이오 연료는 산소를 생산하고 대기 중 이산화 탄소를 흡수하면서 생산되는 바이오매스로 만든 연료로서 친환경적이다. 미세 조류는 오일의 생산성이 탁월하여 바이오 연료 생산에 많이 활용된다. 미세 조류에서 바이오 연료 일종인 바이오디젤을 생산할 때에는 여러 과학적 원리를 바탕으로 한 단계적인 과정을 거친다.

첫 번째 단계는 생산성이 높고 환경 적응력이 강한 균주를 선택하는 것이다. 균주의 선택은 전체 생산 효율성을 결정짓는 중요한 단계로, 다양한 환경 조건에서도 높은 생산성을 유지할 수 있는 균주가 선호된다. 두 번째 단계는 선택된 균주를 배양하는 과정이다. 배양 단계에서는 광합성 효율을 극대화하기 위해 조류에게 최적의 빛, 온도, 영양소 조건을 제공한다. 이때, 조류의 성장과 지질 축적을 촉진하기 위해 특정 영양소 제한 조건이 적용될 수 있다.

세 번째 단계는 배양된 미세 조류를 수확하는 것이다. 이 과정은 일반적으로 원심분리나 여과법을 사용하여 조류를 고형물 형태로 분리하는데, 이 과정의 효율성은 이후 단계의 지질 추출 성과에 직접적인 영향을 미친다. 네 번째 단계는 수확된 미세 조류에서 지질을 추출하는 것이다. 지질 추출은 주로 유기 용제를 사용하여 수행되며, 다양한 용매를 조합하여 추출 효율을 높인다. 마지막 단계는 추출된 지질을 바이오디젤로 전환하는 것이다. 이 과정에서는 지질을 에스터화 반응을 통해 바이오디젤로 변환한다. 에스터화 반응은 트라이글리세라이드가 메탄올과 반응하여 바이오디젤(메틸 에스터)과 글리세롤을 생성하는 화학 반응이다.

이러한 과정은 환경 친화적일 뿐만 아니라 지속 가능성을 갖추고 있어 미래 에너지 산업에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이를 통해 우리는 화석 연료 의존도를 줄이고, 대기 오염을 줄일 수 있다.





문제 1

미세 조류에서 바이오디젤을 생산할 때 균주 선택이 중요한 이유로 가장 적절한 것은?

1. 균주가 다양한 환경 조건에서도 높은 생산성을 유지할 수 있기 때문에 

2. 균주 선택이 배양 단계에서 영양소 제한 조건을 결정하기 때문에

3. 균주가 원심분리나 여과법의 효율성을 높이기 때문에

4. 균주 선택이 에스터화 반응의 효율성을 결정하기 때문에

5. 균주가 지질 추출 과정에서 유기 용매와 반응하기 때문에

문제 2

미세 조류의 배양 단계에서 광합성 효율을 극대화하기 위해 고려해야 할 조건으로 가장 적절하지 않은 것은?

1. 적절한 빛의 세기와 파장

2. 최적의 온도 유지

3. 조류의 성장과 지질 축적을 위한 특정 영양소 제한

4. 원심분리 효율을 높이기 위한 회전 속도 

5. 조류 배양액의 적절한 pH 조절

문제 3

지질을 바이오디젤로 전환하는 에스터화 반응에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 트라이글리세라이드가 메탄올과 반응하여 바이오디젤과 글리세롤을 생성한다.

2. 에스터화 반응은 바이오디젤 생산의 마지막 단계이다.

3. 에스터화 반응은 추출된 지질을 활용하여 바이오디젤을 생산한다.

4. 에스터화 반응을 통해 생성된 글리세롤은 바로 바이오디젤로 전환된다. 

5. 에스터화 반응의 효율성은 바이오디젤의 품질에 영향을 미친다.