고등 통합과학 지구시스템의 탄소 순환 예상문제

탄소 순환
{유형 분석}
이 문항은 지구 시스템을 구성하는 여러 권(기권, 생물권, 수권, 지권) 사이에서 탄소가 순환하는 과정을 도식 자료로 해석할 수 있는지를 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
대기 중 이산화탄소는 광합성을 통해 생물체 내 유기물로 전환되고, 생물의 호흡을 통해 다시 대기로 방출된다. 대기 중 이산화탄소는 해양에 용해되어 수권으로 이동하기도 하며, 화석 연료(지권에 저장된 탄소)가 연소되면 대기 중 이산화탄소 농도가 증가한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성은 대기 중 CO2를 생물체 내 유기물(탄소 화합물)로 전환하는 과정이다. (O)
ㄴ. 화석 연료 연소는 지권에 저장되어 있던 탄소를 대기 중으로 방출하여 대기 중 CO2 농도를 높인다. (O)
ㄷ. 대기 중 이산화탄소가 해양에 용해되거나 탄산염 퇴적물이 형성되는 등 지권과 수권 사이에서도 탄소가 이동한다. (X)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이므로 정답은 ④이다.
{오답 피하기}
탄소는 기권, 수권, 지권, 생물권 사이에서 모두 서로 순환하며 어느 권 사이에서도 이동이 전혀 없는 경우는 없다는 점에 유의한다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환
{유형 분석}
지구시스템의 여러 권역(지권, 기권, 수권, 생물권) 사이에서 탄소가 이동하는 다양한 경로를 이해하는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
탄소는 화석 연료의 연소(지권→기권), 광합성(기권→생물권), 탄산염 퇴적물 형성(수권→지권) 등 다양한 경로를 통해 지구시스템의 권역 사이를 순환한다. 이때 이동 속도는 경로에 따라 크게 차이가 난다.
{정답 찾기}
ㄱ. 화석 연료는 지권에 매장되어 있던 탄소 저장고이며, 이를 연소시키면 탄소가 기권(대기)으로 이동한다. (O)
ㄴ. 식물은 광합성을 통해 대기(기권) 중의 이산화탄소를 흡수하여 유기물의 형태로 생물체(생물권)에 저장한다. (O)
ㄷ. 화석 연료는 오랜 지질 시대에 걸쳐 생물의 사체가 퇴적되고 매몰되어 형성되며, 이 과정에는 수백만 년 이상의 긴 시간이 걸린다. 수십 년에 불과하다는 설명은 옳지 않다. (X)
{오답 피하기}
탄소 순환의 각 경로는 광합성과 같이 비교적 빠르게 일어나는 것도 있지만, 화석 연료 형성처럼 매우 긴 지질학적 시간이 필요한 것도 있다는 점에 유의해야 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환
{유형 분석}
이 문항은 지구 시스템에서 탄소가 대기, 생물권, 해양, 지권 사이를 순환하는 주요 과정(광합성, 호흡, 연소, 용해)을 이해하고 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
대기 중 이산화 탄소는 광합성을 통해 생물권으로 이동하고, 생물의 호흡을 통해 다시 대기로 돌아간다. 화석 연료가 연소되면 지권에 저장되어 있던 탄소가 대기로 방출되며, 해양은 대기 중 이산화 탄소를 흡수하여 탄산 이온 등의 형태로 저장하는 주요 탄소 저장고 역할을 한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성은 대기 중의 이산화 탄소를 유기물의 형태로 생물권에 고정시키는 과정이다. (O)
ㄴ. 화석 연료의 연소는 지권에 저장되어 있던 탄소를 이산화 탄소의 형태로 대기 중에 방출한다. (O)
ㄷ. 해양은 대기 중 이산화 탄소를 흡수하는 대표적인 탄소 저장고 중 하나이다. 따라서 이 설명은 옳지 않다. (X)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
{오답 피하기}
해양이 탄소를 저장하지 못한다고 오해하기 쉬우나, 해양은 대기 다음으로 이산화 탄소를 빠르게 흡수하고 저장하는 중요한 탄소 저장고이다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환
{유형 분석}
탄소가 기권, 수권, 지권, 생물권 사이를 순환하는 다양한 경로(광합성, 호흡, 연소, 퇴적 등)를 이해하고 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
대기 중 CO₂는 광합성을 통해 생물권으로, 생물권의 유기물은 호흡을 통해 다시 대기로 이동한다. 화석 연료(지권)는 연소를 통해 대기 중으로 탄소를 방출하며, 생물의 유해가 매몰·퇴적되어 화석 연료나 석회암(지권)으로 저장되기도 한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성 과정에서 대기 중의 CO₂가 생물체 내 유기물로 합성되어 생물권으로 이동한다. (O)
ㄴ. 화석 연료의 연소는 지권에 저장된 탄소를 대기(기권)로 이동시킨다. (O)
ㄷ. 탄소는 먹이 사슬 등을 통해 생물권 내부에서도 이동·순환하므로 이 진술은 옳지 않다. (X)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이므로 정답은 ④이다.
{오답 피하기}
탄소 순환은 지구 시스템의 권역 사이뿐 아니라 생물권 내부(먹이 사슬 등)에서도 활발히 일어난다는 점에 유의한다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ」이다.

탄소 순환
{유형 분석}
지구 시스템 구성 요소(기권, 수권, 지권, 생물권) 사이에서 일어나는 탄소의 이동과 저장량을 이해하는 문항이다.
{자료 분석}
그림에서 대기(기권)와 생물권 사이에서는 광합성과 호흡을 통해, 대기와 해양(수권) 사이에서는 용해와 방출을 통해, 지권과 대기 사이에서는 화석 연료의 연소 등을 통해 탄소가 이동한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성은 대기 중의 이산화 탄소를 생물체 내의 유기물(탄소 화합물)로 고정하여 생물권으로 이동시키는 과정이다. (O)
ㄴ. 지구 시스템에서 탄소는 탄산염 암석, 화석 연료 등의 형태로 지권에 가장 많은 양이 저장되어 있으며, 이는 대기, 해양, 생물권에 저장된 탄소량보다 훨씬 많다. (O)
ㄷ. 화석 연료의 연소는 인간 활동에 의한 탄소 이동으로, 지권에 저장되어 있던 탄소를 대기 중으로 빠르게 이동시켜 대기 중 이산화 탄소 농도를 증가시키는 요인이 된다. 자연적인 탄소 순환의 균형을 깨뜨리는 요인이므로 옳지 않다. (X)
{오답 피하기}
지구 시스템에서 탄소 저장량이 가장 많은 곳이 대기가 아니라 지권(암석권)이라는 사실은 자주 출제되는 함정이므로 반드시 기억해야 한다.

[최종 정답]
정답은 4번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환, 탄소 순환
{유형 분석}
지구 시스템에서 탄소가 대기권, 생물권, 수권, 지권 사이를 순환하는 과정을 이해하는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
광합성 과정(A)에서는 대기 중의 이산화탄소가 유기물로 합성되어 생물권으로 이동하며, 화석 연료 연소 과정(B)에서는 지권에 저장되어 있던 탄소가 이산화탄소 형태로 대기 중으로 방출된다. 한편 해양은 대기와 이산화탄소를 지속적으로 교환하는 주요 탄소 저장고이다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성에 의한 탄소 이동에 대한 옳은 설명이다. (O)
ㄴ. 화석 연료 연소에 의한 탄소 이동에 대한 옳은 설명이다. (O)
ㄷ. 해양은 대기와 이산화탄소를 활발히 교환하는 탄소 저장고이므로 옳지 않다. (X)
{오답 피하기}
해양은 지구 시스템에서 대기 다음으로 이산화탄소를 대량으로 흡수·방출하는 저장고이며, 대기와 독립적이지 않다는 점에 유의한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환
{유형 분석}
탄소가 기권, 수권, 지권, 생물권 사이를 이동하며 순환하는 과정과 그 과정에서 탄소의 총량이 보존됨을 이해하고 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
탄소는 광합성과 호흡을 통해 대기권과 생물권 사이를, 화석 연료의 연소와 매장을 통해 지권과 대기권 사이를, 기체 교환을 통해 대기권과 수권 사이를 이동한다. 이 과정에서 탄소의 형태는 변하지만 지구시스템 전체의 탄소 총량은 일정하게 보존된다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성은 대기 중 이산화 탄소를 흡수하여 유기물(포도당 등)로 전환하는 과정이다. (O)
ㄴ. 화석 연료는 지권에 저장된 탄소이며, 연소되면 이산화 탄소 형태로 대기로 방출된다. (O)
ㄷ. 탄소 순환은 각 권 사이에서 탄소가 이동하는 과정이며, 지구시스템 전체의 탄소 총량은 일정하게 보존된다. (X)
따라서 옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
{오답 피하기}
탄소 순환은 '이동과 형태 변화'이지 '총량 증가'가 아니라는 점에 유의한다. 대기 중 이산화 탄소 농도는 증가할 수 있지만 이는 지구시스템 내에서의 분포 변화이다.

[최종 정답]
정답은 2번 「ㄱ, ㄴ」이다.

지구시스템의 탄소 순환
{유형 분석}
지구 시스템 각 권(기권·생물권·수권·지권) 사이에서 일어나는 탄소의 이동 과정을 이해하고 있는지 확인하는 문항이다.
{자료 분석}
탄소는 광합성(대기→생물권), 화석 연료 연소(지권→대기), 해수의 용해·방출(대기↔수권) 등을 통해 지구 시스템의 여러 권 사이를 순환한다.
{정답 찾기}
ㄱ. 광합성은 대기 중 이산화 탄소를 유기물로 고정하여 생물권으로 이동시키는 과정이다. (O)
ㄴ. 기체의 용해도는 일반적으로 수온이 높아질수록 감소하므로, 해수 온도가 높아지면 이산화 탄소의 용해량은 오히려 감소한다. (X)
ㄷ. 화석 연료는 지권에 저장된 탄소이며, 이를 연소하면 탄소가 이산화 탄소 형태로 대기 중으로 방출된다. (O)
{오답 피하기}
기체의 용해도는 온도가 높아질수록 감소한다는 점(탄산음료가 따뜻해지면 김이 빠지는 현상과 동일한 원리)을 온도가 높아지면 반응이 활발해진다는 생각과 혼동하지 않도록 한다.

[최종 정답]
정답은 3번 「ㄱ, ㄷ」이다.