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수능의 기술 PART Ⅱ .
수능 국어 영역 비문학지문
산 업 기 술 과 친 해 지 면 더
쉬 워 요 !

5월호 ‘PARTⅠ’에 이은 ‘수능의 기술 PARTⅡ’가 돌아왔다. 2025학년도 9월 평가원 모의고사를 준비하고 있는 수험생, 그리고 학부모들을 위해.
<테크 포커스> 편집팀이 다시 머리를 맞댔다. 알고 보면 그리 어렵지 않은 산업기술 지문, 이번 기회에 한 번 친해져보는 건 어떨까.

지문 속
산업기술 산업기술
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수능 국어 영역 비문학지문

2023학년도 9월 모의평가 지문

종자 보존 시설을 지키는 ‘레이더’ 기술?

레이더는 원래 군사 기술로 시작됐다. 전파를 쏜 다음 물체에 부딪혀 돌아오는 전파를 분석하는 기술로, 해당 물체의 위치와 방향, 각도 및 속도를 측정하는 능력을 갖췄다. 이런 능력으로 적의 움직임을 미리 탐지할 수 있어 전투의 승패를 가르는 중요 기술로 자리매김했다. 특히 전투기나 미사일을 막는 대공방어에 유용하다.

지난 10여 년간 레이더 기술을 활용하는 곳이 크게 늘었다. 자율주행 차량과 드론, 스마트시티를 비롯해 실내 내비게이션, 재난 구조, 시설물 보안 등에서 많이 쓰이고 있다. 그중 차량이나 실내에 소형 레이더를 설치하고, 인공지능을 이용해 레이더 기기가 인식한 이미지를 분석해서 활용하는 기술을 ‘스마트 레이더’라고 부른다. 자율주행 차량 연구와 함께 개선된 4D 이미지 레이더 기술을 일반 소비자용으로 활용하면서 붙인 이름이다.

4D 이미지 레이더는 물체가 있는지 없는지만 판단했던 기존 레이더와 달리, 사물의 간략한 형태를 파악할 수 있다. 전파를 송수신하는 안테나를 수평과 수직으로 배치함으로써 가능하다. 안타깝게도 정밀한 이미지를 얻을 수는 없는데 이 점이 일반적인 쓰임새에서 장점이 된다. 이용자의 프라이버시를 지켜주기 때문이다. 공공 화장실이나 탈의실에 설치해 빈자리가 얼마나 있는지 파악하거나, 위급 상황이 발생했을 때 관제 센터에 알림을 보내는 용도로 쓰고 있다.

AI가 미리 학습된 데이터를 가지고 현장에서 분석하니, 쓰기도 편하다. 인터넷 서버에 접속하지 않아도 된다는 말이다. 비교적 가격이 저렴하고, 대부분 한 손에 잡힐 만큼 기기 크기도 작다. 야간 공사 장비나 산업용 로봇 등에 부착해, 작업자가 실수로 가까이 다가가는 상황에서 경보를 울릴 수 있다. 시드볼트처럼 중요하지만 인력을 많이 투입할 수 없는 곳에서, CCTV 대신 자동으로 침입을 탐지하거나, 요양병원 등에서 넘어지는 환자를 빠르게 발견하는 용도로도 쓰인다. 독서실 등에 설치한다고 생각하면, 조금 무시무시한 기분도 들겠지만.

2025학년도 6월 모의평가 지문

석유화학산업의 쌀인 ‘에틸렌’은?

현대 문명은 석유 문명이다. 에틸렌^Ethylene은 그 문명의 근간을 이루는 석유화학산업의 쌀이라고 불린다. 그만큼 석유화학산업의 기본 소재로 애용되고 있다는 뜻이다. 에틸렌은 나프타(중질 가솔린)를 수증기와 함께 750~950℃에서 분해하여 얻는다. 2023년 기준 세계 생산량이 2억1000만 톤을 넘었다. 인간이 만들어내는 유기화합물 중에서 제일 많은 양이다.
에틸렌은 주로 폴리에틸렌을 만들거나 화학반응을 통해 석유화학공업 원료 화합물을 생산할 때 쓰인다. 폴리에틸렌은 쓰임새가 높은 플라스틱으로, 에틸렌으로 이루어진 다양한 길이의 중합체 사슬을 가지고 있다. 또한 에틸렌은 다양한 화학반응을 일으킨다. 중합, 산화, 할로겐화수소화, 알킬화, 수화, 올리고머화, 하이드로포밀화 등이 있다. 이를 통해 석유화학공업에 쓰이는 원료 화합물을 얻는다. 대표적으로 ①산화에틸렌(에틸렌을 산화시켜 얻는다), ②디클로로에탄(에틸렌을 할로겐화 및 할로겐화수소화시켜 얻는다), ③에틸벤젠(에틸렌을 알킬화시켜 얻는다)이 있다.

에틸렌의 다양한 변신
①산화에틸렌은 다양한 계면활성제^❶에 쓰인다. 이를 수화시켜 얻은 에틸렌글리콜은 부동액^❷ 원료이다. ②디클로로에탄은 폴리염화비닐에, ③에틸벤젠은 탈수소화 반응을 통해 스틸렌^❸ 제조에 쓰인다.
즉, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 폴리스틸렌 등 주요 플라스틱이 모두 에틸렌을 가공해 만들어지는 것이다. 에틸렌은 식물호르몬으로도 쓰인다. 에틸렌은 식물의 잎, 줄기, 꽃, 과일, 뿌리, 씨앗, 땅속줄기 등 어디에서나 배출되며, 과일의 성숙, 꽃의 개화, 잎의 낙엽화, 식물의 노쇠를 촉진한다. 따라서 농업에서 이러한 목적으로 에틸렌을 사용하기도 한다.

❶ 계면활성제: 물과 기름 같이 서로 섞이지 않는 두 가지 물질을 섞이게 만들거나, 물질의 표면에 작용하는 힘을 약하게 만드는 물질로 세제, 샴푸, 화장품 등에 쓰인다.
❷ 부동액: 주로 자동차 엔진의 냉각 시스템에서 사용되는 액체로, 물의 어는 점을 낮추고 끓는 점을 높여 다양한 온도 조건에서 안정적으로 작동하게 돕는다.
❸ 스틸렌: 유기 화합물의 일종으로 플라스틱의 원료로 널리 사용된다.

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논술, 면접에서 써먹으면 좋을 만한
산업기술 핵심 트렌드

KEYWORD 1. 생성형 AI

생성형 AI^{Generative AI}는 이미 존재하는 데이터를 학습해, 그 내용을 바탕으로 새로운 콘텐츠를 만드는 인공지능을 말한다. 기존의 기계학습 AI가 정해진 행동을 자동화하는 것이 목적이라면, 생성형 AI는 데이터의 패턴이나 관계를 학습하고, 새로운 콘텐츠를 생성하는 것이 목적이다. 뿌리는 2017년 구글에서 발표한 ‘트랜스포머^Transformer’ 모델이다. 영화 <트랜스포머>에 나오는 로봇들처럼, 수집한 데이터를 변환해서^transform 사람이 이해하기 쉬운 정보로 만들기 위해 태어난 모델이다.

여기서 모델이란 입력된 데이터의 패턴을 분석해 특정 작업을 수행하는 방법을 배운 AI 프로그램을 뜻한다. 처음에는 번역 프로그램으로 시작했지만, 트랜스포머 모델을 이용하면 방대한 데이터를 빠르게 학습할 수 있으며 학습한 데이터가 많을수록 성능이 좋아지고, 다양한 유형의 콘텐츠를 만드는 용도로 활용할 수 있다는 걸 알게 됐다. 그걸 확인한 사람들이 속속 새로운 AI 모델을 개발했다. 챗GPT처럼 글을 생성하는 모델, 미드저니처럼 그림을 만드는 AI 서비스가 대표적이다. 최근에는 동영상을 생성하는 모델이 나오면서 화제를 모으기도 했다.

생성형 AI는 뛰어난 성능을 자랑하지만, 문제도 있다. 잘못된 콘텐츠를 생성하는 경우가 많고, 학습 데이터의 저작권 문제도 아직 해결하지 못했다. 현재는 간단한 콘텐츠 초안을 생성해 업무를 효율화하거나 창의적인 작업을 돕는 용도로 주로 쓰이며, 지능적인 정보 검색을 비롯해 게임이나 다른 용도로 쓰는 방법을 시험해보고 있다.

KEYWORD 2. 스마트폰 같은 자동차, SDV

현재 자동차 산업은 항상 네트워크에 연결되고^Connected, 자율주행 또는 강한 운전 보조 기능을 갖추며^Autonomous, 전기나 하이브리드 엔진을 쓰는^Electric 차량 중심으로 바뀌고 있다. 소프트웨어 중심 차량^{SDV, Software Defined Vehicle}은 이런 흐름 속에 태어난 차량 유형으로, 소프트웨어로 차량의 주요 기능을 제어하는 자동차다. 간단히 말해, 네 바퀴가 달린 스마트폰이라고 할 수 있다.

그렇다면 이전 자동차와는 뭐가 다를까? 기존에도 엔진 제어나 조향 제어 등 다양한 위치에 컴퓨터를 탑재했다. 하지만 그걸 통합해 조작하는 건 결국 운전자였다. 반면 SDV는 차량에 고성능 컴퓨터를 탑재하고, 그 소프트웨어가 자동차를 전체적으로 제어한다. MP3 플레이어, 디지털카메라, 휴대폰을 각각 따로 들고 다니던 것을 스마트폰 하나로 합친 것과 비슷하다. 소프트웨어가 차량을 제어하니, 차량 성능과 핵심 가치도 엔진 같은 하드웨어가 아닌 소프트웨어로 결정된다. 게다가 SDV는 스마트폰 OS 업데이트처럼, 소프트웨어 무선 업데이트를 통해 신기능을 추가하거나, 알고리즘 최적화로 차량 성능 향상을 꾀하는 일이 가능하다. 다만 여러 이유로 소프트웨어 지원이 끝나면 어려움을 겪을 가능성이 크고, 소프트웨어 의존도가 높은 만큼 사이버 공격에 취약하다는 문제도 존재한다.

KEYWORD 3. 무탄소 에너지

영어인 Carbon Free Energy^CFE를 우리말로 옮긴 개념이다. 이름에서도 알 수 있듯이 전기 생산 과정에서 탄소, 즉 온실가스를 배출하지 않는 에너지원이다. 지구온난화로 인한 극한 기후와 환경파괴가 문제가 되는 요즘 각광받고 있다. 여기에는 태양광 발전, 태양열 발전, 수력 발전, 풍력 발전과 같은 재생에너지가 있다. 또, 재생할 수는 없지만 탄소를 배출하지 않는 에너지도 무탄소 에너지에 포함된다. 청정 수소 발전, 암모니아 발전, 원자력 발전, 탄소 포집 활용 저장^CCUS 기술을 갖춘 화력 발전 등이 이에 속한다.

무탄소 에너지가 중시된 이유는 ‘RE100’에서부터 살펴봐야 한다. RE100은 재생에너지 전기^{Renewable Electricity} 100%의 약자로, 2050년까지 기업 활동에 필요한 전력의 100%를 재생에너지 전기로 충당하겠다는 자발적인 글로벌 캠페인이었다. 탄소정보공개프로젝트^{CDP, Carbon Disclosure
Project}와 파트너십을 맺은 다국적 비영리기구인 더 클라이밋 그룹^{The Climate Group} 주도로 2014년에 시작되었다. 전 세계 수백 개 기업이 가입했고 삼성전자와 SK그룹 계열사 등 한국 기업도 있다. 하지만 이 목표가 비현실적이라는 주장도 만만치 않았다. 특히 우리나라처럼 재생에너지 인프라나 자연조건 등이 비교적 빈약한 나라에서는 말이다.

따라서 UN 에너지와 지속가능에너지기구^SE4ALL, 구글의 협력과 주도로 2021년 9월부터 24/7CFE라는 또 다른 글로벌 캠페인이 진행되고 있다. 이 캠페인의 정식 명칭은 ‘연중무휴 무탄소 에너지 콤팩트^{24/7 Carbon-free Energy Compact}’이다. 문자 그대로 하루 24시간, 일주일 7일 내내 무탄소 에너지만을 사용하여 전력을 생산하자는 의미다. CF^{Carbon Free100}으로도 불리는 24/7CFE가 RE100보다 현실적인 대안으로 주목받고 있고 그 실천 방안으로 무탄소 에너지가 제시되고 있는 것이다.

KEYWORD 4. 마이크로바이옴

마이크로바이옴^Microbiome은 특정 환경에 존재하는 모든 미생물과 그 유전 정보의 총합을 의미한다. 마이크로바이옴을 이루는 미생물에는 기본적으로 박테리아, 고세균, 진균, 조류, 원생동물 등이 포함된다. 학자에 따라서는 바이러스, 플라스미드, 이동성 유전 인자 등도 포함시켜야 한다고 주장한다.
마이크로바이옴이 존재하는 환경에는 동식물의 체내도 포함된다. 인간이라고 예외는 아니다. 인체를 구성하는 체세포의 수가 약 1013개인데, 인체에 공생하는 미생물은 그보다 많은 1014개에 달한다. 인체 마이크로바이옴의 95%는 장을 포함한 소화기관에 존재하며 호흡기, 생식기, 구강, 피부 등에도 널리 분포한다.
인체 마이크로바이옴은 인간 체중의 1~3%에 불과하지만, 인체 면역계와 꾸준한 상호작용을 통해 인체의 건강과 질병에 영향을 준다. 구체적으로는 장 질환, 신경계 질환, 감염성 질환은 물론 간담도계, 대사 체계, 심혈관계, 조혈계, 비뇨기계, 호흡계, 피부, 산부인과 질환 등 다양한 질환의 발현 여부에 영향을 준다. 그 때문에 관련 연구가 많다. 특히 지난 2007년부터 2016년까지 미 국립보건원이 실시한 연구 프로젝트인 인간 마이크로바이옴 프로젝트^{Human Microbiome Project}가 인체 마이크로바이옴의 실체를 밝히는 데 큰 역할을 했다.

연구 내용을 기반으로 각종 의약품도 개발 중이다. 2022년에는 페링 파마슈티컬스의 재발성 클로스트리디움 디피실 감염증^CDI 치료제 리바이오타가 마이크로바이옴 기반 의약품으로는 처음으로, 미국 식품의약국안전청 승인을 얻었다. 우리나라 정부도 2015년부터 해당 분야 연구를 지원해오고 있다.

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공업일반 직업탐구영역을 선택한 수험생
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POINT 1. 광섬유

지난 7월 미국의 유리 전문제조기업 ‘코닝’의 주가가 급등했다. 코닝의 대표 제품인 ‘광섬유’가 생성형 AI 산업에 중요하기 때문이다. 광섬유는 빛으로 정보를 전달하는 얇은 유리섬유를 말한다. 인터넷, 전화, TV 등에 필요한 많은 데이터가 광섬유를 통해 전송된다. 광섬유의 원재료는 굵은 유리막대. 이 막대를 높은 온도로 가열한 뒤 얇게 당겨서 길고 가는 섬유를 만든다. 이후 외부 자극으로부터 유리를 보호하기 위해 플라스틱으로 코팅하면 쉽게 구부릴 수 있는 광섬유로 완성된다. 광섬유를 사용하면 빛의 속도로 정보를 전달할 수 있고, 한 번에 많은 양의 데이터를 보낼 수도 있다. 또 전통적인 전선보다 신호가 덜 손실되며 빛을 사용하기 때문에 전자기파가 많은 곳에도 안정적으로 데이터를 전송할 수 있다.

POINT 2. 공조냉동기술

공기를 관리하는 ‘공기조화’ 기술과 기체의 물질을 액체로 변화시키는 ‘냉동’ 기술을 합친 말이다. 공기조화기술이란 난방, 환기, 냉방 등을 종합하는 기술로 보일러, 히터, 에어컨, 환풍기 등이 해당한다. 냉동기술의 대표적인 예는 냉장고와 냉동고다. 두 기술 모두 열을 제어하고 관리한다는 점, 냉매와 압축기를 사용한다는 점 등 여러 원리와 기술을 공유하고 있어 흔히 ‘공조냉동기술’이라고 합쳐 부른다. 보통 대규모 빌딩이나 쇼핑몰, 물류 창고, 병원 등에서 공조냉동기술이 함께 사용된다.

POINT 3. 호프만의 산업분류^HIC

특정 산업이나 기업을 분류하는 이유는 크게 ‘정책 수립’, ‘기업전략 수립’, ‘국제 무역’, ‘연구 및 교육 자료’ 등으로 정리할 수 있다. 산업을 통한 경제 활동의 데이터를 바탕으로 나라에서는 정책을 세우고, 기업은 성장 전략을 구상하며, 국제 무대에선 비교와 협력의 자료로, 연구자들에겐 학습 자료가 되는 셈이다. 이를 통해 산업의 성장을 도모하고 약점을 보완할 수 있다. 독일의 경제학자, 호프만은 산업을 크게 ‘생산재’와 ‘소비재’로 구분했다. 생산재는 제품을 만들 때 사용되는 물건으로 대표적인 산업에는 기계·금속·화학 등이 있다. 소비재는 일상적인 생활에서 사용하는 물건. 식품산업을 포함해 석유·제지·가구 등이 여기에 속한다. 호프만은 산업이 발달할수록 생산재 산업의 비율이 더 늘어난다고 주장했다.

POINT 4. 나프타

원유나 천연가스 등을 정제할 때 나오는 액체 물질이다. 원유를 높은 온도로 가열하면 여러 성분으로 나뉘는데, 나프타는 중간 정도의 끓는점에서 분리된다. 석유화학공업이나 에너지 분야에서 많이 사용하며 우리가 일상에서 쓰는 여러 물건의 기초 재료로 활용된다. 플라스틱, 고무, 합성섬유 등의 재료가 되기도 하고 페인트나 인쇄 잉크의 용매로도 쓰인다. 나프타를 다시 고온, 고압의 촉매와 반응시킬 경우, 자동차 연료로 쓰는 가솔린의 원료가 되기도 한다. 다양한 화학물질과 잘 섞이기 때문에 사용처가 다양하지만, 휘발성이 높아 쉽게 증발하고 불이 잘 붙기 때문에 주의가 필요하다.

POINT 5. 린 생산방식

일본 자동차 제조기업 도요타에서 처음으로 도입했기 때문에 ‘도요타 생산 시스템^TPS’이라고도 부른다. 1950년 무렵 도요타는 제한된 자원과 작은 자동차 시장에서 최대의 효율성을 내고 싶었다. 이에 미국 포드 자동차 공장을 견학한 후 대량 생산의 장단점을 분석했고, 이후 자신들만의 효율적인 생산방식을 구축했는데 그것이 바로 지금의 린^Lean 생산방식이다. 인력, 설비 등 제품 생산에 필수적인 요소들을 최소한 유지하면서 낭비를 줄이고 효율성을 높였다. 이는 결국 제품의 품질과 생산 속도를 높이는 결과를 만들어냈다. 현재 전 세계 다양한 산업에서 널리 적용되고 있다. 린^Lean은 ‘얇은, 군살이 없는’이라는 뜻으로 1990년 미국과 영국의 경영학자 제임스 워맥, 다니엘 존스에 의해 이름 붙여졌다.

POINT 6. 분말야금기술

금속 가루(분말)를 사용해 원하는 모양의 금속 부품을 만드는 제조 기술이다. 복잡한 모양의 금속 부품을 만드는데 이점이 커서 자동차, 항공기, 전자제품 등의 산업에서 애용한다. 금속 가루를 틀에 넣고 아주 강한 압력으로 눌러 원하는 모양을 만든다. 이후 뜨거운 열을 더해 가루 입자의 결합력을 높인다. 필요한 만큼의 가루를 쓰면 되기 때문에 재료 낭비가 적다는 장점이 있지만, 초기 비용이 많이 든다. 큰 부피의 부품을 만드는 데도 제한적이다. 금속 덩어리를 녹이는 주조 방식이나 뜨거운 금속을 두드려서 만드는 단조 방식과 서로 보완이 가능하다. 최근에는 인공 관절이나 치과용 임플란트 기기처럼 정밀한 기계의 부품을 만들 때 채택한다.

POINT 7. 한국산업표준^KS

표준은 모두의 안전을 보장하고 편리성을 높이기 위한 사회적 약속이다. 이 표준 덕분에 어떤 전자기기 플러그도 같은 모양의 콘센트에 꽂을 수 있고, 신호등의 색깔대로 길을 건너고 멈출 수 있는 것이다. 우리나라에서 구매한 전자기기를 일본에서 그대로 충전하거나 사용할 수 없는 이유 역시 이 표준이 다르기 때문이다.
한국산업표준^{Korean Industrial Standards}은 산업표준화법에 따라 확정된 국가표준으로 산업 전반에 걸친 다양한 세부 표준들을 포함한다. 품질과 안전을 보장하고 경제적 효율성을 높일 뿐 아니라 국제 경쟁력의 지표로도 쓰인다. 우리나라의 표준은 KS, 미국은 ANSI를 쓰고 유럽은 EN, 영국의 국가표준은 BSI이다.

POINT 8. 압전 세라믹스

스마트기기를 터치했을 때 앱이 실행되고 텍스트가 입력되는 이유는 바로 ‘압전 소자’ 때문이다. 압전 소자는 압전 세라믹스 등의 압전 재료로 만든 장치 중 하나이다.
압전 세라믹스는 기계적 압력을 전기신호로 변환하거나, 반대로 전기신호를 기계적 변형으로 바꾸는 역할을 하고 이러한 특성을 ‘압전 효과’라고 통칭한다. 기계에 압력을 가했을 때 전기를 발생시키는 것을 ‘정압전’, 물질에 전기를 흘렸을 때 물질의 형태가 바뀌는 것을 ‘역압전’이라고 한다. 정압전의 대표적인 예는 불이 켜지는 계단이다. 계단을 몸무게의 압력으로 꾸욱 누를 때 전기가 발생해 불이 들어온다. 자동차의 에어백 작동 원리 역시 압전 효과를 활용한 것으로, 차체에 가해진 강한 압력이 전기신호로 바뀌어 에어백을 작동시키는 것이다.

이요훈 IT 칼럼니스트

전 아리랑TV 비즈테크코리아 MC, 한양대 미래인문학융합학부 IAB 자문교수, 한국과학기술평가원^KISTEP 전문위원이었으며, 현재 IT 칼럼니스트로 활동하고 있다.

이동훈 과학 칼럼니스트

<월간 항공> 기자, <파퓰러사이언스> 외신 기자 역임. 현재 과학/인문/국방 관련 저술 및 번역가. <과학이 말하는 윤리>, <화성 탐사>, <미래의 전쟁>, <위대한 파리>, <오퍼레이션 페이퍼클립> 등의 과학 서적을 번역했다.