동물의 수가 '–10마리'? 생명과학Ⅱ 20번 문제 오류 논란

2022학년도 수능 생명과학Ⅱ 20번 문항이다. 한국교육과정평가원 제공.

2022학년도 대학수학능력시험(수능) 생명과학Ⅱ의 가장 어려운 문항인 20번 문제에 오류 논란이 일고 있다.

한국교육과정평가원에 21일 17시까지 생명과학Ⅱ 20번 문항에 대한 이의신청이 66건 접수됐다. 이 시각까지 접수된 이의신청은 총 310건으로, 생명과학Ⅱ 20번 문항이 단일문항으로는 가장 많은 이의제기를 받은 셈이다.

논란이 된 문항은 생명과학Ⅱ에서 배우는 하디-바인베르크 법칙에 대한 문제다. 이 법칙은 일정 조건에서는 세대가 지나도 집단 내의 우성 유전자와 열성 유전자의 비율은 달라지지 않는다는 것이다. 부모의 형질이 우성이어도 자손은 열성 유전자를 가질 수 있다는 것을 설명한다. 다소 복잡한 계산이 필요해 수능에서는 난도 높은 문제로 출제되는 경우가 많다.

2022학년도 수능에서는 20번 문항으로 출제됐다. 문제에서는 두 개의 동물 집단이 몸 색깔과 날개 길이를 결정하는 유전자를 갖고 있다고 가정하고, 하디-바인베르크 법칙을 적용할 수 있는 집단이 둘 중 무엇인지, 날개 길이의 우성은 긴 것인지 짧은 것인지 등을 추론하도록 했다. 추론하는 과정에서 주어진 3개의 보기 중 맞는 것을 고르면 된다.

주어진 조건에 대해 생명과학Ⅱ에서 나오는 하디-바인베르크 법칙 내용을 적용하면 정답이 5번이라는 것을 유추할 수는 있다. 

논란은 모든 유전자형의 비율을 구했을 때 나타났다. 두 개 동물 집단이 가질 수 있는 유전자형은 각각 6종류(‘검은색 몸 유전자 2개’, ‘검은색 몸 유전자 1개, 회색 몸 유전자 1개’ ‘회색 몸 유전자 2개’, ‘긴 날개 유전자 2개’, ‘긴 날개 유전자 1개, 짧은 날개 유전자 1개’, ‘짧은 날개 유전자 2개’)다. 

한국교육과정평가원에 제기된 이의 내용에 따르면, 한 동물 집단에서 짧은 날개 유전자만 2개 갖는 비율이 음수로 나온다. 즉, 짧은 날개 유전자를 2개 갖는 동물의 수는 음수라는 뜻이다. 동물의 수를 셀 때 ‘-1마리’, ‘-10마리’라는 개념은 현실에 없다.

3개의 보기가 맞는지 여부를 가리기 위해 ‘짧은 날개 유전자 2개’인 동물의 비율이 반드시 필요한 것은 아니지만, 다른 유전자형의 비율이 맞는지 검토하기 위해서는 그 비율을 구해야 한다. 

가령 A, B, C라는 3명의 학생이 각자 들고 있는 사과의 총 개수가 10개라고 했을 때 몇 가지 조건을 주고 A와 B가 들고 있는 개수를 알아내는 문제가 있다. 조건에 따라 추론했을 때 A가 6개, B가 5개 들고 있다는 결론에 도달했고, 그것이 정답이었다. 그런데 이 경우 C는 –1개를 들고 있어야 한다. 현실에 적용할 수 없는 오류가 나타나는 것이다.

한 이의제기자는 “수험생들은 교과과정에서 배운 하디-바인베르크 풀이방법 중 당연히 개체수를 구하여 푸는 방법을 배웠고, 20번 문제는 한 가지 방법으로만 풀 수 있는 문제가 아니라 돌아가더라도 개체 수까지 다 구해서 풀 수도 있는 문제”라며 “출제위원들은 이런 것을 전혀 고려하지 않고 개체수가 마이너스로 나오게 문제를 설정함으로서 개체수를 고려한 방식으로 문제를 풀기 시작한 수험생들을 혼란에 빠뜨리게 하였고, 결국 정확한 답을 구할 수 없도록 했다”고 지적했다.

수능 이의제기는 오는 22일 오후 6시까지 가능하며, 29일 정답이 최종 확정된다.

[서동준 기자 bios@donga.com]