무료 학습 자료 · 중등 · 고등

대치동 재우쌤 자료실

수학·과학·국어·영어·역사·한국사·도덕 학습지와 정답·해설을 한곳에 모았습니다. 과목을 고르고, 원하는 자료의 PDF를 바로 내려받으세요.

05 성단과 성운은 무엇이 다를까?

과학별과 우주중247쪽중2 과학 · 별과 우주
PDF 열기 새 창에서 열립니다. 인쇄하거나 저장해서 쓰세요. 정답·해설이 뒤쪽에 함께 있습니다.

이 자료는

중2 과학 「별과 우주」 다섯 번째 자료로, 밤하늘 사진 속 희뿌연 덩어리가 별들의 무리인지 별 사이의 가스와 먼지 구름인지 구별하는 문제 유형 학습지입니다. 04편에서 우리은하의 중심부와 원반을 다룬 데 이어, 이 편에서는 우리은하 안의 성단과 성운으로 들어가 무엇이 모여 있는지와 빛이 어떻게 우리 눈에 오는지를 연결합니다. 문제를 네 가지 유형으로 나누고 유형마다 하나의 물음을 걸었습니다. 성단·성운·별자리는 어떻게 다를까, 산개 성단과 구상 성단은 어떻게 구별할까, 성운은 왜 밝거나 어둡게 보일까, 사진 속 성단과 성운을 어떻게 판별할까의 순서로, 구성 대상에서 모양·별의 특징·분포로, 다시 빛의 방출·반사·차단으로 판단 기준을 넓혀 갑니다.

유형마다 '대표문제 → 질문으로 이해하기 → 꼭 기억할 지식과 주의할 점 → 대표문제 풀이 → 적용 문제' 순서로 되어 있습니다. '별자리도 별이 모여 보이는데, 성단과 같은 말일까?', '같은 성단의 별들은 나이와 색이 모두 똑같을까?', '파란 성운도 붉은 성운보다 더 뜨거울까?'처럼 학생이 헷갈려 하는 질문 13개에 한 줄 답(또는 정의)과 설명이 붙어 있고, 방출·반사·암흑 성운은 '빛의 길'을 화살표로 한 줄씩 정리했습니다. 운동장의 사람 무리와 안개, 창밖의 가로등 두 개, 같은 학년에 속한 학생들, 운동장과 강당의 학생들, 달걀 프라이와 그 주위의 공 모양 공간, 불빛을 쬐어 둔 야광 스티커, 손전등과 흰 벽, 불 켜진 창문 앞의 커튼, 파란 불꽃과 파란 물감 같은 비유·예시에는 '이 비유가 맞는 데까지'를 함께 적었습니다. 멀리 본 모습과 확대한 모습으로 성단과 성운을 비교한 모식도, 지구에서 본 하늘과 옆에서 본 공간을 견준 그림, 플레이아데스 성단(M45)과 헤르쿨레스자리 구상 성단(M13) 사진, 우리은하를 옆에서 본 성단 분포 모식도, 별·가스·먼지와 빛의 경로 그림, 오리온 대성운·플레이아데스 주변 구름·말머리 성운 사진, 성단과 성운을 구성과 빛의 원리로 나누는 분류도가 실려 있고, 끝에는 '한눈에 정리'가 있습니다.

문제는 대표문제 4개, 유형별 적용 문제 20개, 여러 유형을 섞은 종합 문제 8개로 모두 32문항입니다. 선다형과 <보기> 고르기, O/X와 틀린 문장 고치기, 별까지의 거리와 별의 수를 이용한 계산, 우리은하 옆모습 그림에서 성단 분포 판단하기, 사진 속 성운 판별하기, 판별 순서 표 완성하기, 두 축 모형 자료 읽기, 비유의 한계 따지기, 3~5문장 설명 같은 서술형 문항이 섞여 있습니다. 36쪽 '한눈에 정리'와 37쪽 분류도에 이어 38~39쪽에 빠른 정답, 40~47쪽에 문항별 해설과 서술형 인정 범위가 있고, 문항마다 '다시 볼 질문'이 적혀 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

사진으로 보는 산개 성단과 구상 성단 — 플레이아데스 성단(M45)과 헤르쿨레스자리 구상 성단(M13) 사진을 나란히 놓고 모양·별의 수·나이·색·표면 온도·위치를 비교한 카드 · 9쪽
별·가스·먼지와 빛의 경로 — 별빛의 에너지를 받은 가스가 새 빛을 내는 경우, 별빛이 먼지에서 여러 방향으로 방향을 바꾸는 경우, 뒤쪽의 빛이 먼지 구름에 가려 관측자에게 적게 도달하는 경우를 나란히 그린 모식도 · 14쪽
사진과 빛의 원리를 연결하기 — 오리온 대성운(방출 성운), 플레이아데스 주변 구름(반사 성운), 말머리 성운(암흑 성운) 사진에 각각의 빛의 원리를 짝지어 놓은 그림 · 20쪽

핵심 정리 · 성단과 성운

학습지의 설명 질문 13개 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·사진과 32문항은 PDF에 있습니다.

성단과 성운은 무엇이 다른가요?

무엇이 모였는지가 다릅니다. 성단은 여러 별이 모인 별들의 집단이고, 성운은 별 사이의 가스와 먼지가 모인 구름입니다. 성단(星團)의 ‘단’은 집단, 성운(星雲)의 ‘운’은 구름을 떠올리면 쉽습니다. 겉모습이 비슷하게 희뿌옇게 보여도 정체는 다를 수 있으므로, 밝기나 뿌연 정도가 아니라 구성 대상을 기준으로 구별합니다.

별자리와 성단은 같은 말인가요?

아닙니다. 별자리는 지구에서 보이는 별의 배열에 붙인 이름이고, 성단은 실제 공간에서 하나의 집단을 이루며 중력으로 서로 영향을 주는 별들입니다. 같은 방향에 나란히 보이는 별도 지구에서 떨어진 거리는 서로 다를 수 있으므로, 별자리를 선으로 연결했다고 해서 그 별들이 하나의 성단이 되지는 않습니다.

같은 성단의 별들은 나이와 색이 모두 같나요?

여러 별이 하나의 가스·먼지 구름에서 함께 태어나 성단을 이루는 경우가 많아, 같은 성단의 별들은 나이와 처음의 구성 성분이 대체로 비슷합니다. 하지만 별마다 질량 등 성질이 달라 표면 온도와 색은 다를 수 있습니다. 같은 학년 학생들이 나이는 비슷해도 키와 몸무게가 서로 다른 것과 비슷합니다.

산개 성단과 구상 성단은 모양으로 어떻게 구별하나요?

‘산개’는 흩어져 있다는 뜻이고 ‘구상’은 공 모양이라는 뜻입니다. 산개 성단은 수십~수만 개의 별이 엉성하게 모여 일정한 모양이 없고, 구상 성단은 수만~수십만 개의 별이 공 모양으로 빽빽하게 모여 중심 쪽으로 갈수록 더 조밀합니다. 대표 예로 플레이아데스 성단(M45)은 산개 성단, 헤르쿨레스자리 구상 성단(M13)은 구상 성단입니다.

산개 성단과 구상 성단의 별은 나이와 색이 어떻게 다른가요?

대표적으로 산개 성단은 주로 젊은 별로 이루어져 파란색 별이 많고, 구상 성단은 주로 나이가 많은 별로 이루어져 붉은색 별이 많습니다. 파란색 별은 표면 온도가 높고 붉은색 별은 표면 온도가 낮으므로, 산개 성단에는 표면 온도가 높은 별이, 구상 성단에는 표면 온도가 낮은 별이 많습니다. 이것은 대표적인 특징이며, 같은 성단 안에도 색과 표면 온도가 다른 별이 섞여 있습니다.

성단은 우리은하의 어디에 분포하나요?

산개 성단은 주로 원반의 나선팔에, 구상 성단은 주로 중심부와 헤일로에 분포합니다. 나선팔에는 별이 태어나는 재료인 가스와 먼지가 풍부해 새 별들이 활발하게 태어나므로 젊은 산개 성단을 많이 볼 수 있습니다. 헤일로는 원반의 위아래와 바깥을 넓게 감싸는 공간이며, 우리은하를 옆에서 보면 얇은 원반과 그 위아래에 분포한 구상 성단을 구별하기 쉽습니다.

성간 물질이란 무엇인가요?

‘성간’은 별과 별 사이를 뜻합니다. 별 사이에 엷게 퍼져 있는 가스와 먼지를 성간 물질이라고 하며, 가스는 주로 수소와 헬륨이고 작은 먼지 입자도 섞여 있습니다. 성간 물질이 군데군데 모여 구름 같은 구조를 이루면 성운이라고 하고, 성간 물질은 새 별이 태어나는 재료가 됩니다.

방출 성운은 어떻게 빛을 내나요?

방출 성운은 주변에 있는 고온의 별에서 오는 빛의 에너지를 흡수하여 스스로 빛을 내는 성운입니다. ‘스스로’는 빛을 내는 곳이 성운의 가스라는 뜻이고, 에너지를 공급하는 곳은 주변 별입니다. 에너지를 받은 수소 가스가 내는 붉은빛이 두드러져 주로 붉은색으로 보이며, 오리온 대성운이 대표적인 예입니다.

반사 성운은 왜 파랗게 보이나요?

반사 성운은 주변 별의 빛을 먼지가 반사하여 밝게 보이는 성운입니다. 여기서 ‘반사’는 거울처럼 별의 모습이 비치는 것이 아니라, 먼지가 별빛을 여러 방향으로 흩어 보내고 그중 관측자 쪽으로 향한 빛이 눈에 들어오는 것입니다. 파란빛이 더 잘 반사되어 주로 파란색으로 보이며, 플레이아데스 성단 주변의 파란 구름이 대표적인 예입니다.

암흑 성운이 있는 곳에는 별이 없나요?

꼭 그렇지는 않습니다. 암흑 성운은 뒤쪽에서 오는 별빛을 가로막아 어둡게 보이는 성운으로, 별이나 밝은 성운 앞에 먼지 구름이 놓이면 뒤쪽의 빛이 관측자에게 적게 도달합니다. 그 뒤에 별이 있어도 빛이 가려 잘 보이지 않을 수 있습니다. 먼지 구름이 뒤쪽의 밝은 성운을 가려 말머리 모양의 어두운 그림자처럼 보이는 말머리 성운이 대표적인 예입니다.

파란 성운이 붉은 성운보다 더 뜨거운가요?

아닙니다. 색으로 표면 온도를 비교하는 관계는 별에만 쓰고 성운의 색에는 쓰지 않습니다. 방출 성운의 붉은색은 가스가 내는 빛의 색이고, 반사 성운의 파란색은 먼지가 반사한 별빛의 색이므로 성운의 온도를 알려 주지 않습니다. 스스로 빛을 내는 파란 불꽃과 빛을 반사하는 파란 물감처럼, 같은 색이라도 빛이 생기는 방식은 다를 수 있습니다.

사진 속 성단과 성운은 어떤 순서로 판별하나요?

먼저 무엇이 모였는지 봅니다. 별 하나하나가 구별되는 실제 별 집단이면 성단, 가스와 먼지가 구름처럼 퍼진 부분이면 성운입니다. 성단이면 모양을 보아 엉성하고 불규칙하면 산개 성단, 공 모양으로 빽빽하면 구상 성단으로 나눕니다.

성운이면 색과 밝기를 보아 붉게 빛나면 방출 성운, 파랗게 빛나면 반사 성운, 밝은 배경을 가려 어두우면 암흑 성운으로 나눕니다. 이 색 단서는 교과서의 대표적인 사진을 판별하는 기준이며, ‘빛을 낸다·반사한다·가린다’는 정보가 함께 주어지면 그것이 성운의 종류를 확인하는 직접적인 근거입니다.

한 사진에 성단과 성운이 함께 있을 수 있나요?

있습니다. 플레이아데스 사진에서 별 무리는 산개 성단이고, 그 주위의 파란 구름은 반사 성운입니다. 한 사진에 별과 성운이 함께 있어도 사진 전체를 반드시 한 종류로만 분류할 필요는 없으며, 별 무리와 구름을 구성 대상에 따라 각각 구별합니다.

핵심 용어

성단
실제 공간에서 하나의 집단을 이루며 중력으로 서로 영향을 주는 별들의 무리
성운
별 사이의 가스와 먼지(성간 물질)가 모여 구름 같은 구조를 이룬 것
별자리
지구에서 보이는 별들의 배열에 붙인 이름. 별까지의 거리는 서로 다를 수 있음
성간 물질
별과 별 사이에 엷게 퍼져 있는 가스와 먼지. 새 별이 태어나는 재료
산개 성단
별들이 엉성하게 모여 일정한 모양이 없는 성단. 주로 젊은 별·파란색 별이 많고 나선팔에 분포. 예: 플레이아데스 성단(M45)
구상 성단
별들이 공 모양으로 빽빽하게 모인 성단. 주로 나이가 많은 별·붉은색 별이 많고 중심부와 헤일로에 분포. 예: 헤르쿨레스자리 구상 성단(M13)
표면 온도와 별의 색
파란색 별은 표면 온도가 높고 붉은색 별은 표면 온도가 낮음. 별에만 쓰는 관계
나선팔
우리은하 원반에서 성간 물질이 풍부하여 새 별들이 활발하게 태어나는 곳
헤일로
우리은하 원반의 위아래와 바깥을 넓게 감싸는 공간
방출 성운
주변 고온의 별에서 오는 빛의 에너지를 흡수하여 가스가 스스로 빛을 내는 성운. 주로 붉은색. 예: 오리온 대성운
반사 성운
주변 별의 빛을 먼지가 반사하여 밝게 보이는 성운. 주로 파란색. 예: 플레이아데스 성단 주변의 구름
암흑 성운
뒤쪽에서 오는 별빛을 먼지가 가로막아 어둡게 보이는 성운. 예: 말머리 성운

다 풀고 나면

  • 성단·성운·별자리를 구성 대상과 실제 공간에서의 관계로 구별할 수 있다.
  • 같은 성단의 별들이 나이는 대체로 비슷해도 색과 표면 온도는 다를 수 있음을 설명할 수 있다.
  • 산개 성단과 구상 성단을 모양·별의 수·나이·색·표면 온도·우리은하 내 분포로 비교하고, 나선팔에 젊은 산개 성단이 많은 것을 성간 물질과 새 별의 탄생에 연결할 수 있다.
  • 방출 성운·반사 성운·암흑 성운을 빛이 생기거나 전달되는 방식(방출·반사·차단)으로 구별하고 대표 예를 말할 수 있다.
  • 별의 색과 표면 온도의 관계를 성운의 색에 적용하지 않는 까닭을 설명할 수 있다.
  • 구성 대상 → 성단의 모양 / 성운의 색·밝기 순서로 사진 속 성단과 성운을 판별하고, 빛의 원리 정보로 분류를 확인할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

  1. 1쪽에서 네 유형의 질문과 읽을 자료를 확인합니다. 유형마다 맨 앞의 대표문제(2·7·14·25쪽)를 먼저 풀어 봅니다.
  2. '질문으로 이해하기'의 질문을 읽고 내 답을 말해 본 뒤 한 줄 답(또는 정의)과 설명, 그림·사진·표를 읽습니다. 성운은 '빛의 길' 화살표를 따라가 보고, 비유는 '이 비유가 맞는 데까지'와 함께 읽습니다. '꼭 기억할 지식과 주의할 점'과 대표문제 풀이의 판단 근거로 내 풀이를 점검합니다.
  3. 유형별 '적용 문제'를 같은 방법으로 풉니다. 31~35쪽의 '종합 문제' 8문항(문항 25~32)으로 여러 유형을 섞어 확인합니다.
  4. 36쪽 '한눈에 정리'와 37쪽 분류도로 구별할 것을 다시 확인한 뒤, 38~39쪽 빠른 정답과 40~47쪽 정답과 해설로 맞춰 봅니다. 틀린 문항은 해설 끝의 '다시 볼 질문'으로 돌아가 질문과 설명을 다시 읽습니다.

이 자료에 의견 보내기

틀린 곳을 찾았거나, 궁금한 점, 다음에 나왔으면 하는 자료가 있으면 알려 주세요. 보낸 내용은 공개되지 않고 선생님만 읽습니다.

의견 종류
이름·학교·전화번호 같은 개인정보는 적지 마세요. 답장이 필요한 질문은 블로그 댓글이나 010-9524-4849로 보내 주세요.

© 대치동 재우쌤 · 본 자료는 직접 제작한 학습 자료입니다. 개인 학습용으로 자유롭게 인쇄·사용할 수 있으며, 무단 복제·재배포·수정 후 재배포 및 상업적 이용을 금합니다. 자료에 대한 문의나 오류 제보는 010-9524-4849 또는 블로그로 주세요.

같은 시리즈 · 중2 과학 · 별과 우주

별과 우주 단원을 질문과 문제 유형으로 나눈 학습지. 그림과 계산으로 개념을 잡고, 대표문제·적용 문제와 정답·해설로 마무리합니다.