최근에 받은 질문 중에서 3번 이상 겹치는 기출 문제를 개념설명 + 확장된 시선 등등 문제를 푼다 라는 느낌보다는, 이 유형은 이렇게 조망해야 한다 라는 느낌으로 해서 깊이 있지만 선 넘지 않는 범위에서 문항 해설을 해보려고 합니다! 오늘은 바로 절대연령 유형을 다뤄보려고 해요 우선 문제는 2025.9평.19번으로 당시에 17번에서의 충격과 시간 이슈 + 겉보기 난이도 헬 세가지가 겹쳐서 꽤나 오답률이 높았던 문항입니다.얻어갈 것도 많고, 배울점이 많은 문제라서 단순히 해설을 한다기 보다는 발문과 풀이, 생각 과정 하나하나 자세히 밟아나가도록 하겠습니다.우선 이왕 큐씨씨 오신거 아래 문제를 풀어보고 밑에 저의 분석을 읽으시면 좋을것 같아요!
우선 문제를 읽어야합니다. 문제에서 모원소가 X / 자원소가 Y 라고 했고 반감기가 1.5억년 이라고 말해줬으며,비교적 단순하게 생긴 지질도 하나랑, 표가 나와있네요? 저는 우선 표가 눈에 들어오네요. 암석 생성 이후 1.5억년 경과 = 반감기 경과 같은 말이니까 결국 a=50까지는 바로 알 수 있게됩니다.이를 통해 표 아래 현재 a의 함량까지 구해서 표를 완성해보면 P / Y=90, X=10 Q / T=80, X=20 까지 알 수 있게됩니다. 문제에서 알려준 조건만으로 필요한 정보를 다 구한 셈이죠이제 시작해봅시다.지층의 그림을 보고 순서를 추론해보면 P-A-단층-Q 라는걸 알 수 있습니다.기저역암까지 보이니 여기까진 쉽게 따라올 수 있을거에요.그럼 우선 ㄱ선지는 바로 판단 가능하겠죠? 포획암 같은 소리하고 있으니 빠르게 지우고이 문제의 하이라이트 ㄴ선지로 넘어갑시다!단층이 고생대에 만들어진거냐? 라는 단순한 발문속에는 우리에게 두가지를 확인하라고 말하고 있습니다.단층이 고생대에 형성되었음이 맞다면 P와 Q모두 고생대에 형성되었야 하거든요.즉 우리는 P와 Q가 언제 만들어진건지를 판단할 줄 알아야 합니다왜냐하면 1) P가 고생대에 만들어진게 아니라면 단층은 선캄브리아기에 형성됐을 수 있기때문에 ㄴ 선지 자체를 판별할 수 없으며 2) Q가 고생대에 만들어진게 아니라면 단층은 트라이아스기에 형성됐을 수 있으므로 이 역시 ㄴ선지를 판단할 수 없게 됩니다.(참고로 고생대가 5.41억년전~2.52억년전 까지라는건 무조건 알아두셨어야해요)실제로 이 문제를 야매로 해서 어? 이거 어차피 PQ 둘 다 고생대에 형성된게 아니라면 ㄴ선지가 판불이 나오니까 ㄴ은 맞았네 하고 넘어가서 맞은 지인도 몇명 있었답니다 :)다시 본론으로 돌아와서 이제 이 ㄴ보기를 그래프를 통해 시각적으로 풀어보고, 계산을 통해 그 시각적 풀이를 좀 더 정교하게 정당화 해보겠습니다!아까 구한 남아있는 모원소의 양을 구했으니, 이를 토대로 그래프를 그려봅시다!
우선 Q는 3억년과 4.5억년 사이에 위치하니 무조건 고생대에 형성됐음을 알 수 있어요.이제 P가 중요한데, 우선 12.5%가 남았을때 4.5억년이고 아래로 볼록 그래프 특성상 10%가 남은 시점은 그보다 조금 아래이니 얼추 5억년 언저리처럼 보이긴 합니다.실제로 그래프를 본인이 올바른 스케일로 잘 그렸다면 전 이렇게 시각적으로 보는 풀이도 나쁘거나 틀린 풀이라고 생각하지는 않습니다.하지만 시험장에서 논리적으로 엄밀하게 푸는 풀이를 배제하고 나의 그래프 그림을 통한 관찰로 문제를 푸는것이 아무래도 찝찝할 수 있기에전 아래와 같이 간단한 수식과 논리를 통해 푸는 풀이를 꼭 학습하기실 권고하는 부분입니다.우선 반감기란 모원소의 양이 절 반이 되기까지 걸리는 시간으로 모원소의 양이 100% 에서 50%가 될때까지 걸리는 시간이기도 하지만 90% 에서 45%80%에서 40%30% 에서 15% 처럼 모원소의 양 자체가 절반이 되는 시간간격은 모두 반감기 이기도 합니다.
이걸 통해 확장할 수 있는 생각은 반감기 뿐만 아니라 특정 시점에서 x (어떤 값) 에서 이 어떤 값이 같다면 그 시간간격은 모두 동일하다는 의미에요.즉 모원소의 양이 x 1/2 인 시간을 반감기 라고 하고,그 시간 간격이 모두 동일하다면 x 4/5 를 해서 나오는 시간 간격도 동일하다는 말이에요.
그러면 한 가지 보이는게 있습니다.12.5% 에서 10%까지 x 4/5 의 비율로 붕괴가 된 시간 간격 입니다.그리고 100% 에서 80% 까지 역시 x 4/5 의 비율로 붕괴가 된 시간 간격 이에요.그리고 여기서 100%에서 75%까지 붕괴되는데 걸리는 시간은 아래로 볼록 그래프 특성상 반감기의 절반 보다 짧으므로 해당 문제에서 x 4/5 의 시간 간격은 반감기의 절반인 0.75 억년 보다도 짧음을 알 수 있게 됩니다.
즉 P는 4.5억년에 0.75억년을 더한 숫자보다도 나이가 어릴 수밖에 없다는 거에요.그럼 P는 무조건 4.5+0.75=5.25 억년 보다도 어리니까 고생대에 만들어졌음을 파악할 수 있습니다.P와 Q 모두 고생대에 만들어졌으니 그 사이에 형성된 단층 역시 고생대에 만들어졌겠죠? 그러므로 ㄴ보기는 맞게 되는거에요.붕괴 비율이 같다면 그 시간간격 역시 동일하다이런 절대연령 고난도 문항을 풀 때 무조건 알아야 하는 지식이며아마 문제를 많이 풀다보면 어느정도 눈에 보이는게 생길거에요.예컨데 이 문제에서 12.5에서 10까지의 붕괴 비율이 100에서 80까지의 붕괴비율과 같은지 어떻게 알아요?라고 묻는다면, 우리가 구해야 하는게 10%일때의 연령이니까 전 그 주위를 본거고 12.5%와 10% 사이의 시간 간격이 그 주변에서 바로 보이니 계산을 한거에요.이때 4/5가 나왔고 그럼 100에서 4/5를 곱하면 몇이지..? 아 80 나오네이거 게임 끝났네? 반감기 절반보다도 짧네?이런 생각과정이 빠르게 일어났던 거에요. 그리고 평가원에서 반감기의 절반이 되기까지 걸리는 시간은 100%에서 75%까지 붕괴되는 시간보다 길다는걸 이용해 풀어야 하는 문항을 출제한 적이 있으므로 반감기의 절반이 되는데까지 걸리는 붕괴 비율은 100%에서 70.7% 까지다 인것까지도 알고 계시는게 좋습니다.
그냥 이 부분은 알고 계시는게 좋아요 ㅠ마지막으로 ㄷ선지는 현재로부터 반감기가 또 지나는동안 P의 모원소 감소량A의 자원소 감소량 을 비교하라고 시켰는데, P의 모원소는 10%가 남았는데 반감기가 지나 5%가 남았으니 모원소는 5%가 감소했고 Q의 모원소는 20%가 남았는데 반감기가 지나 10% 남았으니 자원소는 10% 증가했으므로ㄷ은 맞는 설명이네요.여기까지 20250919 문제를 알아봤습니다.앞으로 기회가 될 때 이런식으로 배울점이 많은 문항을 다뤄볼 예정이니댓글로 편하게 보고싶은 지구과학 기출 문항 적어주시면 가져오겠습니다!
한국교원대학교 유아교육과