2026년 10월 고1 국어 학력평가 11~14번 영구자석 동기전동기 변형문제

정답 ①

[출제의도] 글 전체의 핵심 제재와 전개 논리를 포괄적으로 파악하고 있는지 평가한다. [정답 풀이] ① 윗글은 영구자석 동기전동기의 구조(고정자, 회전자, 슬롯 등)를 설명한 뒤, 전자석 형성 및 회전력 제어 과정을 거쳐 고속 주행 시 역기전력을 줄이기 위한 자기장 에너지 상쇄 원리까지 체계적으로 다루고 있다. [오답 풀이] ② 슬롯 설계가 언급되나 이는 구조 설명의 일부일 뿐 전압 안정화의 변천사를 다루는 글이 아니다. ③ 자기력선과 전선 배치가 설명되나, 이것이 회전 방향에 미치는 영향을 규명하는 것이 주된 목적은 아니다. ④ 역기전력은 회전 속도를 제한하는 요소이며, 이를 '활용'하는 것이 아니라 '극복'하는 과정을 다루고 있다. ⑤ 전동기는 전기 에너지를 회전력(운동 에너지)으로 바꾸는 장치이지, 자기장 에너지로 변환하는 것이 최종 목적이 아니다. [함정 분석] ①과 ⑤는 에너지 변환의 방향성 차이로 변별력을 확보했다. ⑤는 본문의 '자기장 에너지'라는 단어를 차용하여 그럴듯하게 보이지만, 전동기의 궁극적 기능인 '회전력'을 누락한 함정이다.

정답 ③

[출제의도] 지문의 세부 정보를 정확하게 독해하여 사실 관계를 확인하는 능력을 평가한다. [정답 풀이] ③ 세 번째 문단에서 제어 시스템은 배터리의 전류를 '전류의 방향과 세기가 주기적으로 변하는 교류로 변환하여' 공급한다고 명시되어 있다. 따라서 직류를 그대로 사용한다는 진술은 틀린 것이다. [오답 풀이] ① 첫 문단에서 자석 외부(N→S)와 내부(S→N)의 방향을 명시하며 끊어지지 않는다고 설명한다. ② 첫 문단 끝부분에서 마주 보는 구역끼리 짝지어 전선 다발로 감겨 있다고 설명한다. ④ 두 번째 문단에서 오른나사 법칙을 통해 전류 방향과 자기장 방향의 상관관계를 설명한다. ⑤ 첫 문단에서 두 자석이 만나면 자기장 에너지를 낮춰 안정된 상태를 유지하도록 자기력이 작용한다고 설명한다. [함정 분석] ③은 배터리(일반적으로 직류)라는 배경지식과 본문의 '변환' 과정을 섞어, 변환 단계를 누락한 채 '그대로'라는 한정자를 사용하여 함정을 설계했다.

정답 ③

[출제의도] '역기전력'의 발생 원인과 성격을 지문 맥락에 따라 정밀하게 분석할 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ③ 마지막 문단에서 자동차가 특정 속도 이상으로 주행하여 회전자가 빠르게 회전하면, 영구자석의 자기장에 의해 고정자의 자기장이 불안정해지고, 이를 안정된 상태로 유지하려는 관성으로 인해 역기전력이 발생한다고 설명하고 있다. [오답 풀이] ① 역기전력은 회전자가 '빠르게 회전할 때' 발생하며 정지 시에는 발생하지 않는다. ② 역기전력은 시스템이 인위적으로 만드는 것이 아니라 관성에 의해 발생하는 현상이며, 오히려 배터리 전압을 상쇄한다. ④ 자기장 에너지 상쇄는 역기전력을 '극복'하기 위한 수단이지, 역기전력 자체의 정의가 아니다. ⑤ 이는 회전력 제어 과정에서 나타나는 '전자석 회전 효과'에 대한 설명이다. [함정 분석] ③은 본문의 '관성'을 '저항하여 안정을 유지하려는 성질'로 재진술하여 개념의 본질을 묻는 5축 함정이다. ④는 역기전력과 그 해결책의 인과관계를 뒤섞은 함정이다.

정답 ④

[출제의도] 지문의 원리를 바탕으로 명시되지 않은 상황의 결과를 논리적으로 추론하는 능력을 평가한다. [정답 풀이] ④ 마지막 문단에서 자기장 에너지를 상쇄하여 역기전력을 감소시키면 전류가 다시 원활하게 흘러 전동기가 빠르게 회전할 수 있게 된다고 하였다. 이는 고속 주행 시의 속도 제한을 극복하는 과정으로 제시될 뿐, 이로 인해 에너지 효율이 감소한다는 내용은 지문에 없다. 특히 '항상' 감소한다고 단정할 근거가 없다. [오답 풀이] ① 두 번째 문단에서 전류 방향에 따라 자기장 방향이 결정되어 N극과 S극이 만들어진다고 하였다. ② 세 번째 문단에서 특정 구역의 전류가 가장 강할 때 나머지 두 구역의 전류를 각각 그 절반으로 조절하는 것은 전체 전자석의 자기장 세기를 일정하게 유지하기 위함이라고 하였으므로 타당한 추론이다. ③ 세 번째 문단에서 N극의 90도 앞선 위치에 S극(인력), 뒤쪽에 N극(척력)을 배치하는 것이 가장 효율적이라고 하였으므로, 뒤쪽에 S극을 두면 척력이 발생하지 않아 효율이 떨어진다. ⑤ 효율적 회전력을 얻기 위해 영구자석 N극 위치 산출이 전제되어야 하므로 타당한 추론이다. [함정 분석] ④는 역기전력 극복 과정에서 에너지가 '상쇄'된다는 단어에 매몰되어 전체 시스템의 효율(회전 속도 회복)을 간과하게 만드는 3축 함정이다.

정답 ④

[출제의도] 두 핵심 제재의 공통점과 차이점을 지문의 원리에 근거하여 비교할 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ④ 첫 문단에서 '두 자석이 만나면 자기장 에너지를 낮춰 안정된 상태를 유지하도록 자기력이 작용한다'고 하였으며, 이는 영구자석과 전자석 모두에 해당하는 자석의 일반적 성질이다. 전자석이 에너지를 높여 회전력을 만든다는 설명은 지문 근거가 없다. [오답 풀이] ① 첫 문단과 두 번째 문단에서 각각의 위치와 상호 작용을 설명한다. ② 첫 문단에서 영구자석과 전자석의 정의적 차이를 설명한다. ③ 세 번째 문단에서 전류의 방향을 바꿀 때마다 자기장의 방향도 반대로 바뀐다고 하였고, [B]에서 제어 시스템이 회전하는 영구자석의 N극 위치를 산출한다고 설명한다. ⑤ 세 번째 문단 끝에서 인력과 척력을 동시에 사용하여 동력을 전달한다고 설명한다. [함정 분석] ④는 '에너지를 낮춰 안정화'하려는 자석의 공통 성질을 마치 영구자석만의 특징인 것처럼 대조시키고, 전자석에는 '에너지 상승'이라는 가상의 속성을 부여한 1축 함정이다.

정답 ④

[출제의도] 지문의 원리를 구체적인 실험 데이터와 상황에 적용하여 결과를 예측할 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ④ ㄷ의 조치는 역기전력을 감소시키기 위한 '자기장 에너지 상쇄' 과정이다. 마지막 문단에 따르면 이 조치 결과 역기전력이 감소하여 전류가 다시 원활하게 흐르고 전동기가 빠르게 회전할 수 있게 된다고 하였으므로, 속도가 감소한다는 진술은 틀렸다. [오답 풀이] ① 세 번째 문단에서 특정 구역 전류가 최대일 때 나머지를 절반으로 조절하는 이유가 전체 자기장 세기 유지라고 명시되어 있다. ② 세 번째 문단 끝에서 90도 앞선 위치의 S극 형성이 인력을 이용한 효율적 동력 전달 방법임을 설명한다. ③ 마지막 문단에서 N극과 S극을 같은 방향에 놓으면 내부 자기장 방향이 반대가 되어 에너지가 상쇄된다고 설명한다. ⑤ 세 번째 문단에서 제어 시스템이 교류 변환과 시간차 공급을 통해 회전 효과를 만든다고 설명한다. [함정 분석] ④는 역기전력이 '발생'한 상황과 이를 '해결'한 상황의 선후 관계를 비틀어, 해결 조치 이후에도 부정적 결과(속도 감소)가 지속될 것이라고 착각하게 만든 4축 함정이다.

정답 ①

[출제의도] 글의 전체적인 구조와 서술 전략을 파악하고 있는지 평가한다. [정답 풀이] ① 첫 문단에서 자석의 인력과 척력, 자기장 에너지라는 일반적 성질을 언급한 후, 이를 바탕으로 영구자석 동기전동기의 구조와 구체적인 제어 과정(전자석 형성, 회전력 제어, 역기전력 극복)으로 논의를 전개하고 있다. [오답 풀이] ② 최신 기술의 장단점을 비교하는 것이 아니라 작동 원리를 설명하는 데 치중하고 있다. ③ 역기전력은 구조적 결함이 아니라 고속 회전 시 발생하는 물리적 현상이며, 해결 방안은 전류 제어이지 부품 교체가 아니다. ④ 두 과정은 유기적으로 연결되어 구동되는 것이지 독립적이거나 대립적인 것이 아니다. ⑤ 사례 나열보다는 특정 장치(영구자석 동기전동기)의 메커니즘 분석이 주된 내용이다. [함정 분석] ①은 '확장'이라는 단어를 통해 전체 구조를 정확히 짚어냈으나, ③과 ④는 본문의 단어(역기전력, 유기적 연결)를 차용하되 논리적 관계를 비틀어 매력적인 오답을 구성했다.

정답 ④

[출제의도] 문맥 속에서 특정 어휘나 구절이 갖는 기술적 함의를 정확히 파악하고 있는지 평가한다. [정답 풀이] ④ 마지막 문단에서 자기장 에너지가 상쇄되어 역기전력의 크기가 '감소'하면, 전류가 다시 원활하게 흐르고 전동기가 빠르게 회전할 수 있다고 하였다. 즉, 역기전력에 의한 속도 제한이 풀렸음을 의미한다. [오답 풀이] ① 이는 ⓐ가 발생하기 전의 원인 상황이다. ② 전류 세기가 약해진 것이 아니라, 방해 요소(역기전력)가 줄어들어 전류가 원활해진 것이다. ③ 자기장 방향이 '반대'가 되어 에너지가 '상쇄'된 것이지 합쳐진 것이 아니다. ⑤ 시간차 조절은 회전력 제어의 기본 원리로, ⓐ와는 직접적 관련이 없다. [함정 분석] ④는 본문의 '역기전력 감소'와 '회전 속도 증가' 사이의 논리적 연결 고리인 '전압 상쇄 정도의 완화'를 정확히 짚어내야 풀 수 있는 2축 함정이다.

정답 ④

[출제의도] 지문에 제시된 장치의 구조적 특징을 세밀하게 독해했는지 평가한다. [정답 풀이] ④ 첫 문단의 [A] 구간을 보면 '하나의 슬롯으로 들어간 전선은 마주 보는 슬롯으로 나온다'고 되어 있다. '인접한' 슬롯이 아니라 '마주 보는' 슬롯이므로 적절하지 않다. [오답 풀이] ① [A] 구간에서 회전자가 중심축에 결합된 원형임을 확인할 수 있다. ② [A] 구간에서 고정자가 회전자를 감싸며 약간의 틈을 두고 배치됨을 알 수 있다. ③ [A] 구간에서 수십 개의 슬롯이 일정한 간격으로 파여 있다고 설명한다. ⑤ [A] 구간에서 슬롯을 여섯 구역으로 나누고 마주 보는 구역끼리 짝지었다고 설명한다. [함정 분석] ④는 '마주 보는'이라는 공간적 배치를 '인접한'이라는 유사한 공간 어휘로 살짝 비틀어, 정밀하게 읽지 않으면 놓치기 쉬운 2축 함정이다.

정답 ③

[출제의도] 논리 전개 과정에서 생략되었거나 바탕이 되는 핵심 전제를 추론할 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ③ 세 번째 문단에서 '자기장들의 방향과 세기가 순차적으로 변하면서 마치 하나의 전자석이 회전하는 것과 같은 효과가 나타난다'고 설명하고 있다. 따라서 이러한 효과를 얻기 위해서는 자기장 변화의 '순차성'이 필수적인 전제가 된다. [오답 풀이] ① 지문에서 자기장 세기는 전류 세기에 비례한다고 명시되어 있다. ② 자기장의 방향이 주기적으로 변해야 회전 효과가 발생하므로 고정되어 있으면 안 된다. ④ 같은 극성 사이에는 척력이 작용한다. ⑤ 제어 시스템은 직류를 '교류'로 변환하여 사용하므로 직류여야 한다는 전제는 틀렸다. [함정 분석] ③은 지문의 '효과'를 발생시키기 위한 '필요조건'을 묻는 3축 함정이다. ②와 ⑤는 지문의 내용과 정반대되는 진술을 전제로 제시하여 변별력을 높였다.

정답 ②

[출제의도] 지문의 논리를 바탕으로 외부의 비판적 견해를 분석하고 반박하거나 평가하는 능력을 평가한다. [정답 풀이] ② 마지막 문단에 따르면 역기전력은 배터리 전압을 상쇄하여 전류 흐름을 방해하고 속도 제한을 만든다. A가 제안한 전압 상승 방식은 역기전력이라는 근본적인 방해 요인을 제거하지 못한 채 힘으로 밀어붙이는 것이므로, 지문의 관점에서는 역기전력 자체를 줄이는 '상쇄 제어'가 더 근본적인 해결책이 된다. [오답 풀이] ① 자기장 에너지 상쇄가 토크에 미치는 영향에 대해서는 지문에서 명시적으로 다루지 않았으므로 무관하다고 단정할 수 없다. ③ 90도 배치는 저속/일반 주행 시 최대 동력을 얻는 방법이지, 고속 주행 시 역기전력 해결책이 아니다. ④ 자기장 방향이 일치하면 에너지가 상쇄되지 않아 역기전력이 줄어들지 않는다. ⑤ A는 역기전력 발생 시점을 인지하고 있으나 해결 방식의 효율성을 따지는 것이므로 '간과'했다는 표현은 적절치 않다. [함정 분석] ②는 지문의 '역기전력의 전압 상쇄 효과'라는 핵심 원리를 A의 주장과 충돌시켜 논리적 우위를 판단하게 하는 4축 함정이다. ⑤는 그럴듯해 보이지만 A의 논점을 정확히 타격하지 못한 함정이다.

정답 ①

[출제의도] 지문의 특정 구간이 수행하는 기능적 역할과 서술 내용을 비교 분석하는 능력을 평가한다. [정답 풀이] ① [A]는 회전자와 고정자의 배치, 슬롯의 간격, 전선이 감긴 모양 등 장치의 '공간적/물리적 구조'를 상세히 묘사한다. 반면 [B]는 제어 시스템이 영구자석의 위치를 산출하여 N극이 회전하는 방향의 90도 앞선 위치에 전자석의 S극을, 뒤쪽에 N극을 형성하여 회전력을 가장 효율적으로 얻는 '제어 원리'를 설명한다. [오답 풀이] ② [A]는 구조 묘사이지 전자석 형성의 인과 단계가 아니다. 전자석 형성은 두 번째 문단에서 다룬다. ③ [A]는 정적인 구조 설명이므로 출력 변화 과정과는 거리가 멀다. ④ [B]는 동력을 극대화하는 방법이지 자기장을 약화하는 방법이 아니다. ⑤ [A]에서 전류 손실은 언급되지 않으며, [B]는 효율 극대화 방법이지 비교가 아니다. [함정 분석] ①은 '공간적 구조'와 '제어 원리'라는 상위 범주를 사용하여 지문의 구체적 내용을 상위 개념으로 치환한 3축 함정이다.

정답 ②

[출제의도] 어휘의 사전적 의미와 문맥적 의미를 구분하여 동일한 용례를 찾을 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ② 지문에서 ㉠(역기전력)이 발생하는 원인으로 제시된 '관성'은 '물체가 원래의 운동 상태를 유지하려는 물리적 성질'을 의미한다. ②의 예문 역시 물리적인 관성 법칙을 설명하고 있으므로 문맥적 의미가 가장 가깝다. [오답 풀이] ①, ③, ④, ⑤는 모두 '오래되어 굳어진 습성'이나 '변하지 않으려는 태도' 등 비유적/사회적 의미로 사용된 경우이다. [함정 분석] 1축 함정으로, '관성'이라는 단어가 갖는 물리적 정의와 비유적 확장을 구분하게 하였다. 나머지 4개 선지가 모두 비유적 의미로 통일되어 있어 물리적 맥락을 정확히 짚어야 한다.

정답 ①

[출제의도] 지문 전체의 내용을 종합하여 대상에 대한 필자의 핵심적인 평가나 관점을 추론한다. [정답 풀이] ① 필자는 전동기가 고속 주행 시 '역기전력'이라는 물리적 한계에 부딪히지만, 이를 '자기장 에너지 상쇄'라는 정밀한 전류 제어(전자기적 상호 작용)를 통해 극복하고 있음을 설명하고 있다. [오답 풀이] ② 영구자석의 자성을 강화하는 것이 아니라 전자석과의 상쇄를 이용하며, 소모적이라는 평가는 부적절하다. ③ 전류 세기는 시간차를 두고 주기적으로 변하며, 주행 속도에 따라 제어 방식이 달라지므로 고정되거나 단순하지 않다. ④ 역기전력은 극복의 대상이지 에너지원으로 재활용되는 것이 아니다. ⑤ 고정자와 회전자는 틈을 두고 떨어져 있으며, 전자기력을 이용하지 마찰력을 이용하지 않는다. [함정 분석] ①은 지문의 핵심 논리(한계-극복-정밀 제어)를 추상화하여 제시한 5축 함정이다. ④는 '혁신적'이라는 긍정적 수식어로 학생을 유혹하지만 본문의 기술적 사실과 어긋나는 함정이다.

정답 ③

[출제의도] 지문의 원리를 극한의 상황에 적용하여 논리적 한계 지점을 추론할 수 있는지 평가한다. [정답 풀이] ③ 마지막 문단에 따르면 역기전력은 배터리 전압을 상쇄하여 전류 흐름을 방해한다. 제어 시스템이 상쇄 제어를 통해 역기전력을 줄여 속도를 높였더라도, 속도가 더 올라가 다시 역기전력이 커져서 배터리 전압과 평형을 이루거나 그 한계에 도달하면 더 이상의 가속은 불가능해진다. [오답 풀이] ① 척력과 인력의 균형 문제가 아니라 전압과 역기전력의 관계 문제이다. ② 지문은 역기전력이 배터리 전압을 '상쇄'하여 전류 흐름을 '방해'한다고 했을 뿐, 역기전력이 배터리 전압보다 커져 전류 공급이 '완전히 차단'된다고 하지 않았다. <보기> 역시 속도가 더 오르지 않는 '제한' 상황이다. ④ 전류가 강해진다고 자기장 형성이 안 된다는 근거는 없다. ⑤ 위치 산출 주기에 대한 언급은 지문에 없으며, 역기전력이라는 명시적 원인이 존재한다. [함정 분석] ③은 지문의 '상쇄' 원리를 이해한 상태에서, 그것이 '완전한 제거'가 아닌 '상대적 감소'임을 인지해야 풀 수 있는 2축 디테일 함정이다.