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이산화 탄소
이산화 탄소는 탄소 원자 하나와 산소 원자 두 개로 이루어진 화합물이다. 생물의 탄소 이용과 대기·해양의 교환에 관여하며 적외선을 흡수하는 온실 기체이기도 하다.
전자
전자는 음의 전하를 가진 기본 입자다. 원자의 전자 상태는 화학 결합과 빛의 흡수에 영향을 주며, 전자의 이동과 분포 변화는 전기 현상을 이해하는 핵심이다.
중성자
중성자는 전체 전하가 0인 핵자로 양성자와 함께 많은 원자핵을 이룬다. 같은 원소에서 중성자 수가 달라지면 동위원소가 되며 핵의 질량과 안정성이 달라질 수 있다.
질소
질소는 원자 번호 7인 원소이며 지구 대기에서 가장 큰 비중을 차지한다. 공기 속 질소 분자와 생물이 이용하는 질소 화합물은 반응성과 이용 경로가 다르다.
탄소
탄소는 원자 번호 6인 원소로 다양한 분자와 고체 구조를 이룬다. 생명체의 유기 분자부터 흑연과 다이아몬드까지 서로 다른 물질의 바탕이 된다.
산소
산소는 원자 번호 8인 원소다. 대기 중의 산소 기체, 물에 결합한 산소, 오존은 같은 원소를 포함하지만 구조와 성질이 서로 다르다.
먹이 사슬
먹이 사슬은 누가 누구를 먹는지를 따라 물질과 에너지의 전달 경로를 나타낸 것이다. 실제 생태계에는 여러 경로가 겹치므로 하나의 사슬은 복잡한 먹이 관계 중 일부를 보여 준다.
생태계
생태계는 생물과 비생물 환경 사이의 상호작용을 함께 살펴보는 단위다. 어떤 생물이 사는지만이 아니라 에너지의 이동, 물질의 순환, 환경 변화에 대한 반응까지 포함한다.
효소
효소는 생물의 화학 반응을 촉진하는 촉매다. 반응이 진행되는 데 필요한 활성화 장벽을 낮추며, 세포는 효소의 양과 활성을 바꾸어 대사 흐름을 조절한다.
단백질
단백질은 아미노산 사슬을 바탕으로 다양한 구조와 기능을 이루는 생체 고분자다. 세포의 형태를 지지하고 반응을 촉진하며 물질 운반과 신호 전달에도 참여한다.
리보솜
리보솜은 RNA의 정보를 읽어 아미노산 사슬을 만드는 세포의 분자 복합체다. RNA와 단백질이 함께 구성하며, 단백질 합성 과정에서 정보 해독과 결합 형성을 맡는다.
미토콘드리아
미토콘드리아는 영양 물질에서 얻은 에너지를 ATP 합성과 연결하는 세포 소기관이다. 두 겹의 막으로 나뉜 공간에서 서로 다른 반응이 이어지며, 자체 DNA를 갖지만 세포와 독립적으로 살아가지는 못한다.
세포막
세포막은 세포의 안과 밖을 나누면서 물질 이동과 신호 교환을 조절하는 경계다. 지질과 단백질이 함께 이루는 유동적인 구조로, 단순한 보호 껍질 이상의 역할을 한다.
엽록체
엽록체는 식물과 여러 조류의 세포에서 빛에너지를 이용하는 소기관이다. 빛을 받는 반응과 이산화 탄소를 유기물에 편입하는 반응이 서로 다른 구획에서 연결된다.
항성
항성은 자체 중력으로 모인 뜨거운 기체와 플라스마로 이루어진 천체다. 주계열 단계에서는 중심부의 수소 핵융합으로 에너지를 내며, 질량과 진화 단계에 따라 밝기와 수명, 마지막 상태가 달라진다.
금성
금성은 태양에서 두 번째 행성으로, 크기는 지구와 비슷하지만 두꺼운 이산화탄소 대기와 강한 온실효과 때문에 표면이 매우 뜨겁다. 느린 역행 자전도 주요 특징이다.
목성
목성은 태양계에서 가장 큰 행성이며 태양에서 다섯 번째에 있다. 수소와 헬륨이 많은 거대 가스 행성으로, 빠른 자전과 띠 모양의 구름, 강한 자기장이 특징이다.
수성
수성은 태양에 가장 가까운 행성이며 태양계의 여덟 행성 가운데 가장 작다. 큰 금속성 핵과 충돌 흔적이 많은 암석 표면을 가지며 낮과 밤의 표면 온도 차이가 매우 크다.
은하
은하는 별과 성간 물질, 암흑물질 등이 중력으로 결합한 거대한 천체 체계다. 태양계가 속한 우리은하를 비롯해 서로 다른 크기와 형태, 별 생성 이력을 가진 수많은 은하가 관측된다.
천왕성
천왕성은 태양에서 일곱 번째 행성으로, 해왕성과 함께 거대 얼음 행성으로 분류된다. 공전 궤도에 대해 크게 기울어진 자전축 때문에 독특한 계절 변화가 나타난다.
토성
토성은 태양에서 여섯 번째인 거대 가스 행성이다. 얼음과 암석 입자 등으로 이루어진 뚜렷한 고리와 많은 위성, 수소와 헬륨이 주성분인 대기를 가진다.
해왕성
해왕성은 태양에서 여덟 번째인 거대 얼음 행성이다. 천왕성의 궤도 운동에 대한 계산을 바탕으로 위치가 예측되었으며, 멀리 떨어진 대기에서 강한 바람과 변화하는 구름이 관측된다.
화성
화성은 태양에서 네 번째인 암석 행성이다. 붉은 표면과 얇은 대기, 극지의 얼음과 거대한 화산 지형을 가지며 과거 물이 흘렀던 환경의 흔적을 연구하는 주요 대상이다.
선형대수학
선형대수학은 벡터 공간과 선형 변환, 행렬과 선형 방정식을 연구하는 수학 분야다. 여러 변수가 선형적으로 연결된 문제를 공통된 구조와 계산 규칙으로 다룬다.
양자역학
양자역학은 물리계의 상태와 측정 결과의 확률을 기술하는 이론이다. 원자와 전자의 거동, 물질의 에너지 준위 등 고전역학만으로 설명하기 어려운 현상을 다룬다.
상대성이론
상대성이론은 시간과 공간의 측정, 운동과 중력을 설명하는 물리 이론이다. 특수 상대성이론은 관성계 사이의 관계를, 일반 상대성이론은 중력을 포함한 시공간의 구조를 다룬다.
소수 (수론)
소수는 1보다 큰 자연수 가운데 양의 약수가 1과 자기 자신 두 개뿐인 수다. 자연수를 곱셈의 관점에서 분석하는 기본 요소이며 소인수분해와 수론의 핵심 개념이다.
집합
집합은 어떤 대상이 포함되는지 명확하게 정해진 원소들의 모임이다. 원소의 순서나 중복된 나열 횟수가 아니라 어떤 원소가 속하는지로 같은 집합인지를 판단한다.
피타고라스 정리
피타고라스 정리는 유클리드 평면의 직각삼각형에서 빗변 길이의 제곱이 나머지 두 변 길이의 제곱의 합과 같다는 관계다. 직각 좌표에서 거리를 계산하는 식으로도 이어진다.
함수
수학에서 함수는 정의역의 각 원소에 공역의 원소를 하나씩 정해 대응시키는 관계다. 입력마다 출력이 하나로 정해져야 하지만 서로 다른 입력의 출력이 같아도 된다.
행렬
행렬은 수나 수학적 대상을 행과 열로 배열한 것이다. 선형 변환과 연립방정식 등을 일정한 연산 규칙으로 표현하고 계산하는 데 쓰인다.
대기
대기는 천체 주위를 둘러싼 기체층이다. 지구의 대기는 날씨와 기후를 형성하고 지표와 우주 사이의 에너지 교환에 관여하며, 고도에 따라 밀도와 온도 등이 달라진다.
열역학
열역학은 온도와 에너지, 열과 일, 엔트로피의 관계를 다루는 물리학 분야다. 어떤 변화가 가능하고 어떤 방향으로 진행되는지, 에너지 변환에 어떤 한계가 있는지 설명한다.
자기장
자기장은 전류와 자석 등의 자기적 작용을 공간의 크기와 방향으로 나타내는 장이다. 움직이는 전하에 작용하는 힘과 전자기 유도 등을 설명하는 데 쓰인다.
전기
전기는 전하와 전하의 이동, 전기장 등과 관련된 현상을 통틀어 가리킨다. 정전기와 전류, 전기 회로, 전자기적 에너지 전달은 서로 연결되어 있지만 같은 개념은 아니다.
전자기파
전자기파는 전기장과 자기장의 변화가 공간을 통해 전파되는 파동이다. 눈에 보이는 빛뿐 아니라 전파, 적외선, 자외선, X선 등도 같은 전자기 스펙트럼에 속한다.
소리
소리는 물질의 진동이 주변으로 전달되는 현상이다. 공기 중에서는 압력 변화가 퍼져 나가며, 진공에서는 이를 전달할 물질이 없어 소리가 전파되지 않는다.
에너지
에너지는 물리계의 상태와 변화를 기술하는 물리량이다. 운동과 위치, 내부 상태 등 여러 형태로 나타나며, 계 사이에서 일이나 열 등의 방식으로 전달된다.
운동량
운동량은 물체의 운동 상태를 크기와 방향으로 나타내는 물리량이다. 고전역학에서는 질량과 속도 벡터의 곱으로 정의하며, 충돌과 힘의 작용을 분석하는 데 쓰인다.
달
달은 지구의 자연위성이다. 태양빛을 반사해 빛나며, 지구와 달과 태양의 상대적인 위치에 따라 보이는 모양이 주기적으로 달라진다.
블랙홀
블랙홀은 사건의 지평선 안쪽에서 빛조차 바깥으로 빠져나올 수 없는 시공간 영역이다. 주변 물질의 움직임과 빛, 중력파를 통해 그 존재와 성질을 연구한다.
태양계
태양계는 태양과 그 중력에 묶여 있는 행성, 위성, 소행성, 혜성 등의 천체가 이루는 계다. 여덟 행성은 태양에서 멀어지는 순서에 따라 서로 다른 환경을 가진다.
빛
빛은 전자기파이며 양자적 관점에서는 광자로 설명된다. 일상에서 말하는 빛은 주로 가시광선을 뜻하지만, 물리학에서는 더 넓은 전자기 복사를 가리키기도 한다.
원자
원자는 화학 원소의 성질을 설명하는 기본 단위다. 양성자와 중성자로 이루어진 원자핵, 그 주변의 전자로 구성되며, 원자핵의 양성자 수가 원소의 종류를 정한다.
주기율표
주기율표는 원소를 원자번호 순서로 배열하고 성질의 반복을 드러낸 표다. 가로 방향의 주기와 세로 방향의 족을 읽으면 원소 사이의 관계를 이해할 수 있다.
중력
중력은 질량과 에너지가 있는 물체의 운동과 시공간에 영향을 주는 기본 상호작용이다. 물체의 낙하부터 행성의 공전, 은하의 구조까지 폭넓은 현상에 관여한다.
태양
태양은 지구에서 가장 가까운 항성이자 태양계의 중심 천체다. 중심부의 핵융합으로 에너지를 만들며, 지구의 기후와 생태계에 필요한 에너지의 대부분을 공급한다.
과학적 방법
과학적 방법은 관찰과 측정, 가설과 검증을 통해 자연과 사회 현상을 탐구하는 접근이다. 한 가지 고정된 순서라기보다 주장과 증거를 공개적으로 점검하는 원칙에 가깝다.
미적분학
미적분학은 순간적인 변화와 누적되는 양을 연구하는 수학이다. 미분과 적분은 서로 다른 문제에서 출발하지만 미적분학의 기본정리로 긴밀하게 연결된다.
통계학
통계학은 자료를 모으고 요약하며 불확실성을 고려해 해석하는 학문이다. 숫자를 계산하는 기술뿐 아니라 조사와 실험을 어떻게 설계했는지가 중요하다.
확률
확률은 사건이 일어날 가능성을 수학적으로 나타내는 값이다. 결과가 무엇인지, 어떤 조건과 모형을 전제로 하는지를 정해야 숫자를 올바르게 해석할 수 있다.
우주
우주는 공간과 시간, 그 안의 물질과 에너지를 아우르는 전체를 뜻한다. 우리가 관측할 수 있는 우주는 빛이 도달할 수 있었던 범위로 제한된다.