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동국대학교 2009학년도 신입생 모집

수시2학기 논술고사 문제 해설(자연계)

Ⅰ. 출제의도

[문제 1]

제시문은 최근에 사회적 이슈인 멜라민에 관한 식품의 안전성과 연관성이 있는 문제를 출제하였다. 제시문에서 멜라민 파동이 발생하게 된 과학적 측면에서의 이유를 설명하고 단백질함량을 측정하는데 질소분석방법이 사용된  점을 강조하여 왜 이러한 사건이 생겼는지를 사고력을 이끌어낼 수 있는 능력을 평가하고자 하였다. 아울러 정확한 단백질함량을 분석할 수 있는 방안을 제시할 수 있는 능력을 평가하였다.

[문제 2]

두 자료의 상관관계는 흔하게 사용되고 있는데, 이에 대한 다소 복잡한 제시문의 내용을 정리요약하여 자료 분석에 필요한 핵심을 파악하는 능력 평가.

[문제 3]

제시문의 내용을 이해하고 실제로 적용해 보는 능력을 평가하기 위한 문제로 문제에서 제시하는 자료의 유형을 파악하여 적절한 분석방법 및 분석결과에 대한 해석을 제시해보도록 함.

[문제 4]

이 문제는 자연계 학생들에게 가장 필요한 주어진 새로운 문제 해결 능력을 측정하려고 한다. 즉 해결하려는 문제를 정확하게 정의할 수 있고, 정의된 문제를 해결하는 방안을 제안하며, 제안된 방법을 적용했을 때의 발생되는 결과를 분석할 수 있는 능력을 측정하려고 한다. 이를 위해 제시문에 데이터를 동시에 전송할 때 충돌이 발생하는 이더넷에서 효율적으로 데이터를 통신할 수 있는 방법들의 진화 과정을 설명하면서, 당면했던 문제들과 이를 해결하는 해결책, 그리고 제시한 해결책을 적용했을 때의 효과를 개발된 시간별로 차례대로 기술하였다. 이 들 방법들의 진화과정에서 해결하려는 문제를 암시적으로 설명하고, 전후의 맥락을 통해 이를 유추할 수 있는 능력을 평가한다. 즉 문제 해결 예제를 기술한 제시문을 숙지하여, 문제 해결자로써 자질을 평가하려고 한다. 또한 간단한 수학식과 이를 설명하는 지문을 통해서 학생들이 수학식과 개념과의 관계를 정확하게 이해하고 있는 지를 측정하려고 한다.

[문제 5]

이 문제는 문제 4번과 같은 의도를 가지고 있고 같은 제시문을 사용한다. 다만 문제 4번과 조금 다른 것은 문제 4번에 비해 좀 더 복잡한 문제를 해석하는 능력을 평가하려고 했다. 하나의 예제와 해당 수식을 제시문에 주어지고 일반적인 규칙을 유추하는 능력을 평가하려고 한다. 또한 제시문에 기술된 BEB라는 조금 더 복잡한 충돌 회피 방안을 충분히 이해할 수 있는 독해력과 추론 능력을 가지고 있는지를 평가하려 한다.

Ⅱ. 문제해설

[문제 1]

본 제시문은 최근에 국내외적으로 언론에 많이 보도가 된 멜라민에 관한 문제를 출제하였다. 제시문에서 멜라민의 화학적 특성과 사용분야등이 소개되었다. 그리고 멜라민파동에서 알려졌듯이 멜라민이 단백질함량을 속이기 위하여 첨가된 것으로 식품에서 단백질함량을 측정하는 분석법의 허점을 이용한 점을 설명하였다. 멜라민 파동이 발생하게 된 과학적 측면에서의 이유를 서술하고 단백질함량을 측정하는데 질소분석방법이 사용된 원리를 소개하여 왜 이러한 사건이 생겼는지 사고력을 이끌어낼 수 있는 능력을 평가하고자 하였다. 아울러 이러한 문제점을 해결하기 위해 정확한 단백질함량을 분석할 수 있는 방안을 제시할 수 있는 능력을 평가하였다.

[문제 2, 3]

본 제시문에서는 두 자료 간의 상관관계를 확인하기 위한 몇 가지 통계 방법을 소개했다. 여러 가지의 통계 방법이 일률적으로 사용될 수 없고 상관관계를 확인하고자 하는 자료에 따라 적절히 사용되어야 한다. 그 이유는 분석대상인 자료의 유형에 따라 상관관계가 다르게 확인되기 때문이다.

자료의 유형을 구분하기 위해서 제시문은 계량적으로 의미를 갖고 있는 수치형 자료와 그렇치 않은 범주형 자료를 간단한 예와 함께 소개하고 있다.

세 가지의 경우에 대해 각각 상관관계를 확인하는 방법을 그래프와 도수분포표 등을 이용하여 가급적 예를 통해 기술하고 있다. 수치형 자료 간의 상관관계, 범주형 자료 간의 상관관계, 그리고 두 자료형태가 혼합되어 있는 경우의 상관관계를 확인하는 방법은 다르다는 것을 설명하고 각 경우에 대응되는 통계분석법에 관해 제한적이나마 소개했다.

[문제 2]에서는 제시문에서 소개된 내용을 이해하고 핵심적인 부분을 정리하여 서술하게 하였다.

[문제 3]에서는 주어진 자료의 성격을 제시문의 내용을 근거로 규명하고 상관관계를 확인하는 방법과 그에 따른 결과의 해석을 설명하도록 요구하였다.

[문제 4]

제시문에는 이더넷 프로토콜의 진화과정을 개념적으로 기술하였다. 이 진화과정은 해결하고자 했던 문제, 제안되었던 해결 방안, 그리고 해결 방안의 효과라는 측면에서 크게 3개의 방안을 PA, SA, CSMA/CD을 개발 년도 순으로 설명하였다. 또한 부차적으로 CSMA/CD와 같이 사용할 수 있는 p-persistent 방식과 BEB방식도 기술하였다. 마지막으로는 CSMA/CD의 성능을 간단히 계산하는 방안도 제시한다. 이러한 방안들의 진화과정을 숙지하여 PA방식과 비교하여 2개의 방안, CSMA, CD가 해결하려는 문제와 해결책 그리고 p-persistent 방식가 해결하고자 하는 문제와 해결방안을 간단하게 기술하는 문제이다. 이때 해결하려는 문제는 해결방안에서 유추해야한다.

[문제 5]

이 문제는 두 개의 변수관계, p와 k의 관계를 제시문에서 하나의 예제로 설명하고 또한 두 개의 변수를 관계 짓는 수식을 이용해서 두 변수간의 일반적인 상관관계를 유추하라는 문제이다. 또한 지문에 논리적으로 얽혀 설명되어 있는 BEB방안이 해결하려는 문제, 해결 방안, 그리고 효율에 미치는 영향을 일목요연하게 정리해 보라는 문제이다.

동국대학교 2009학년도 신입생 모집

수시2학기 논술고사 예시 답안(자연계)

[문제 1]

멜라민 파동이 발생하게 된 이유는 우유양을 늘리기 위해서 물로 희석한 우유에 멜라민을 첨가했기 때문이다. 일반적으로 사용되는 단백질함량 측정방법은 단백질의 질소함량을 측정하고 이 수치에 6.25라는 계수를 곱하여 단백질함량을 추정하는 방법이어서 질소가 많이 함유된 멜라민을 첨가했을 때 단백질함량을 속일 수 있었기 때문이다. 멜라민과 단백질이 혼합되어있을 때 정확하게 단백질함량을 측정하려면 시료에 강산이나 염기를 첨가하여 단백질을 침전시켜 먼저 단백질을 분리한 후 Kjedahl분석방법으로 질소함량을 측정하여야 단백질 함량을 정확하게 계산할 수 있다. (공백포함 310자)

[문제 2]

첫째, 두 수치형 자료 간의 상관관계는 자료 간의 선형관계로 확인을 한다. 이를 위해 상관계수를 이용한다. 상관계수는 두 자료의 선형관계의 정도를 계량화 시켜주는 척도로 사용되고, 절대값으로 1에 가까울수록 상관관계의 정도가 높다. 둘째, 두 범주형 자료 [eqn: x]와 [eqn: y] 간의 상관관계는 [eqn: x] 범주에 따른 [eqn: y] 범주의 도수(빈도)를 계산하여 도수의 분포가 [eqn: x] 범주에 따라 상이하면 상관관계가 있는 것으로 정의한다. [eqn: chi^2]검정으로 빈도의 분포의 상이성을 확인하여 상관관계를 밝힌다. 셋째, 범주형 자료와 수치형 자료의 경우엔 범주별 평균들이 많은 차이가 있으면 두 자료는 상관관계가 있다. 이를 통계적으로 확인하기 위해 t검정을 사용한다.

[문제 3]

섭취열량과 체중은 그 값이 kcal와 kg으로 기록되므로 계량적으로 의미있는 수치형 자료이다. 하지만 성별과 암발생여부는 기록되는 형태가 남성/여성, 암환자/건강과 같이 계량적인 의미를 갖지 않는 범주형 기록되므로 범주형 자료이다.

섭취열량과 체중은 수치형 자료이므로 상관계수 [eqn: r]을 계산해야 한다. 만일 [eqn: r]이 절대값으로 1에 가까우면 두 변수의 선형관계의 정도가 높은 것이고 따라서 강한 상관관계가 있다고 해석한다. 또한 상관계수의 부호가 양이면 섭취열량이 증가할수록 체중은 증가하고  반대로 부호가 음이면 섭취열량이 증가할수록 체중은 감소하는 것으로 해석할 수 있다.

성별과 암발생여부는 도수분포표를 작성한다. 이를 이용하여 남성의 암환자와 정상인의 도수 비율과 여성의 암환자와 정상인의 도수 비율이 비슷하다는 것을 [eqn: chi^2]검정으로 판단한다. 판단결과 비슷하지 않다고 하면 성별과 암발생여부는 상관관계가 있다.

[문제 4]

CSMA방식은 PA방식에서 프레임 전송 전에 채널 상태를 측정하지 않고 프레임을 전송하기 때문에 충돌이 빈번히 발생하는 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 전송 전에 미리 채널상태를 파악하여 프레임 전송 여부를 결정한다. CD방식은 PA방식에서 충돌이 발생한 경우에도 프레임 전송이 완료될 때까지 프레임을 계속 전송하므로 낭비되는 충돌구간이 길다는 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 충돌 신호를 측정하고 충돌이 발생한 경우에는 바로 프레임 전송을 중단한다. p-persistent방식은 채널이 휴무상태가 될 때 채널이 휴무상태가 되기를 기다렸던 컴퓨터들이 몰려 프레임을 전송하기 때문에 충돌이 빈번히 발생 할 수 있는 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 휴무상태가 될 때 [eqn: p]의 확률로 프레임 전송 여부를 결정한다.

(공백포함 399자)

[문제 5]

[eqn: Eff]를 극대화하기 위해서는 [eqn: A]를 증가시켜야 하며 이를 위해서는 [eqn: p]는 [eqn: k]에 반비례해서 결정되어야 한다. 즉 고효율을 위해서는 [eqn: k]가 증가하면 [eqn: p]는 감소시켜 충돌시간을, [eqn: k]가 감소하면 [eqn: p]를 증가시켜 지연시간을 감소시켜야 한다. BEB방식은 전송하려는 컴퓨터 수가 가변적인 이더넷에서는 알맞은 [eqn: p]의 값을 결정할 수 없는 문제를 해결하려고 한다. 이를 위해 BEB방식에서는 충돌 횟수에 따라 선택할 [0, 2-n](이때 n은 충돌횟수) 정수의 범위를 확장하고, 이 정수범위에서 하나의 수를 선택하여 전송 차례를 결정한다. 선택할 정수범위가 확장되면 전송할 휴무상태 차례가 겹치는 확률이 줄어, 충돌시간이 감소한다. 반대로 충돌이 적게 발생하면 빠르게 전송하여 지연시간이 감소한다. BEB방식은 마치 [eqn: p]를 전송하려는 컴퓨터의 수에 따라 동적으로 조절하는 것과 유사하다.(공백포함 413자)