Updated 2026-08-23intermediate

TOEFL Reading 연습 #014 — Same Atom, Two Extremes (한국어 해설)

TOEFL Reading 무료 연습: Same Atom, Two Extremes. 지문·문제는 원문 그대로(영어), 한국어 해석과 문제별 정답·해설을 함께 제공합니다.

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지문

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Same Atom, Two Extremes

¶1 Carbon is a single element, yet it can appear in two strikingly different forms. Diamond, one of the hardest materials known, and graphite, soft enough to leave a mark on paper, are both made of nothing but carbon atoms. Chemists call these two forms allotropes: different structural arrangements of the same element that end up with very different properties. What separates diamond from the graphite inside a pencil is not the atoms themselves, but how those atoms connect to each other.

¶2 In diamond, each carbon atom bonds tightly to four neighboring atoms, and those bonds stretch out in every direction to form a rigid three-dimensional network. Because every atom is locked into this framework with no weak points, diamond ranks 10 on the Mohs hardness scale, the highest score a mineral can earn. That extreme hardness makes diamond useful for far more than jewelry. Industrial drills and saws are often tipped with diamond, since almost nothing else can cut through rock or metal without wearing down first. The same rigid structure also bends light in a particular way, which is part of why a well-cut diamond sparkles.

¶3 Graphite forms a very different kind of network. [A] Each carbon atom bonds to only three neighbors instead of four, and the atoms arrange themselves into flat sheets shaped like a honeycomb. [B] Between one sheet and the next, however, the bonds are weak, and the sheets can slide across each other with very little resistance. [C] This is exactly why pencils use graphite instead of diamond: as a pencil moves across paper, thin layers slip off and stick to the page. [D] The loosely held electrons between the layers can also move freely, which lets graphite conduct electricity in a way that diamond, with every electron locked into a rigid bond, cannot.

¶4 Diamond and graphite also form under very different conditions underground. Diamond crystallizes only deep within Earth's mantle, at depths of roughly 150 kilometers. There, pressure and temperature are extreme enough to force carbon atoms into that tightly bonded network. Graphite, in contrast, can form much closer to the surface, under far milder conditions. Scientists have used this knowledge to recreate diamond's high-pressure environment in laboratories, growing synthetic diamonds that are chemically identical to natural ones. The lesson extends beyond carbon: how atoms are arranged can matter just as much as which atoms are present in the first place.

  • Mohs hardness scale: a 1-to-10 scale used to compare how easily minerals can be scratched, with 10 being the hardest
  • mantle: the very hot layer of rock between Earth's crust and its core
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문제

11개 문제 — TOEFL Reading 문제 유형을 모두 포함, 실제 시험 순서 그대로.

Q1 · Vocabulary
The word resistance in paragraph 3 ("the sheets can slide across each other with very little resistance") is closest in meaning to
  1. A. speed
  2. B. friction
  3. C. assistance
  4. D. persistence
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정답: B
Q2 · Reference
The word these in paragraph 1 ("Chemists call these two forms allotropes: different structural arrangements of the same element that end up with very different properties.") refers to
  1. A. diamond and graphite
  2. B. carbon atoms
  3. C. hardness and softness
  4. D. elements and minerals
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정답: A
Q3 · Essential Term
Based on the information in the passage, the term allotrope can best be explained as
  1. A. any mineral that is mined for industrial or decorative use
  2. B. the extreme hardness that some forms of carbon can have
  3. C. different structural arrangements of the same element that produce very different physical properties
  4. D. the rigid three-dimensional network formed when carbon atoms bond to four neighbors
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정답: C
Q4 · Factual Information
According to paragraph 2, why are industrial drills and saws often tipped with diamond?
  1. A. Diamond conducts heat away from the blade fast enough to prevent overheating
  2. B. Diamond is cheaper to produce than the metals used for typical drill tips
  3. C. Diamond is more attractive for use in jewelry than any other mineral
  4. D. Diamond is harder than almost anything else, so it does not wear down while cutting through rock or metal
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정답: D
Q5 · Negative Fact
According to paragraph 3, all of the following are true of graphite EXCEPT
  1. A. Each carbon atom bonds to only three neighbors, forming flat sheets shaped like a honeycomb
  2. B. Each carbon atom bonds to four neighboring atoms in a rigid three-dimensional network
  3. C. The bonds between one layer and the next are weak enough that the layers can slide across each other
  4. D. The electrons between the layers are loosely held and can move freely, allowing graphite to conduct electricity
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정답: B
Q6 · Sentence Simplification
Which of the sentences below best expresses the essential information in the highlighted sentence in paragraph 3? Incorrect choices change the meaning in important ways or leave out essential information.

Highlighted: "The loosely held electrons between the layers can also move freely, which lets graphite conduct electricity in a way that diamond, with every electron locked into a rigid bond, cannot."
  1. A. Graphite conducts electricity because the electrons between its layers can move freely, but diamond cannot conduct electricity because all of its electrons are fixed in place within rigid bonds.
  2. B. Graphite conducts electricity, while diamond does not.
  3. C. Diamond conducts electricity because its electrons are free to move between layers, while graphite cannot because its electrons are locked in rigid bonds.
  4. D. Graphite conducts electricity only when it is compressed into layers, but diamond can never conduct electricity under any circumstance.
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정답: A
Q7 · Inference
Based on the information in paragraphs 1 and 4, what can be inferred about a piece of graphite that is subjected to the same extreme pressure and temperature found deep in Earth's mantle?
  1. A. It would remain chemically different from diamond even under identical pressure and temperature conditions
  2. B. It would form flat sheets that stack loosely, exactly as it does at the surface
  3. C. Its carbon atoms could be forced into the tightly bonded three-dimensional network that defines diamond, since the same atoms can form different allotropes depending on how they are arranged
  4. D. It would immediately become useless for any industrial purpose
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정답: C
Q8 · Rhetorical Purpose
The author mentions that industrial drills and saws are often tipped with diamond in order to
  1. A. list the different tools that contain diamond
  2. B. explain why graphite is used in pencils instead of diamond
  3. C. compare the price of diamond jewelry to the price of industrial tools
  4. D. give a concrete example of how diamond's extreme hardness is put to practical use beyond jewelry
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정답: D
Q9 · Paragraph Relation
How does paragraph 3 relate to paragraph 2?
  1. A. It restates the same rigid three-dimensional network described in paragraph 2
  2. B. It describes an atomic arrangement opposite to the one in paragraph 2, which produces properties opposite to diamond's
  3. C. It provides more evidence that supports the exact same properties described in paragraph 2
  4. D. It explains how the underground formation conditions described in paragraph 4 apply to diamond
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정답: B
Q10 · Insert Text
Look at the four squares [■] in paragraph 3 that indicate where the following sentence could be added.

This weak connection between layers is also the reason graphite feels slippery to the touch.

Where would the sentence best fit?
  1. A. Square A
  2. B. Square B
  3. C. Square C
  4. D. Square D
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정답: C
Q11 · Schematic Table 3 pts
Directions: Complete the table by matching the phrases below to the category they belong to. Two of the answer choices will NOT be used. This question is worth 3 points.

Diamond Graphite

  1. A. Each carbon atom bonds to four neighboring atoms in a rigid three-dimensional network
  2. B. Ranks 10, the highest possible score, on the Mohs hardness scale
  3. C. Is often used to tip industrial drills and saws
  4. D. Each carbon atom bonds to only three neighbors, forming flat sheets that stack loosely on top of each other
  5. E. Conducts electricity because loosely held electrons can move freely between its layers
  6. F. Forms only when carbon combines with oxygen at high temperatures
  7. G. Melts at a lower temperature than most other minerals
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정답: Diamond: A, B, C · Graphite: D, E
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해석 & 답지

지문 해석과 문제별 정답·해설입니다. 스스로 다 풀고 난 뒤 복습용으로 사용하세요.

같은 원자, 두 개의 극단

탄소는 하나의 원소이지만, 서로 확연히 다른 두 가지 모습으로 존재할 수 있다. 다이아몬드는 알려진 것 중 가장 단단한 물질에 속하고, 흑연은 종이에 자국을 남길 만큼 무르다. 두 물질 모두 오로지 탄소 원자로만 이루어져 있다. 화학자들은 이 두 형태를 동소체라고 부르는데, 동소체란 같은 원소가 서로 다른 구조로 배열되어 완전히 다른 성질을 갖게 된 것을 말한다. 다이아몬드와 연필 속 흑연을 갈라놓는 것은 원자 자체가 아니라, 그 원자들이 서로 어떻게 연결되어 있는가이다.

다이아몬드에서는 탄소 원자 하나하나가 이웃한 네 개의 원자와 단단히 결합하고, 그 결합이 사방으로 뻗어 나가 단단한 3차원 그물 구조를 이룬다. 모든 원자가 빈틈없이 이 구조에 고정되어 있기 때문에, 다이아몬드는 모스 굳기 계에서 광물이 받을 수 있는 최고 점수인 10점을 기록한다. 이 극단적인 단단함 덕분에 다이아몬드는 보석 이상의 쓸모를 지닌다. 산업용 드릴이나 톱날 끝에는 흔히 다이아몬드가 씌워지는데, 암석이나 금속을 잘라도 거의 닳지 않는 물질이 다이아몬드 말고는 드물기 때문이다. 이 같은 단단한 구조는 빛을 특정한 방식으로 굴절시키기도 하는데, 잘 세공된 다이아몬드가 반짝이는 이유 중 하나가 여기에 있다.

흑연은 이와는 아주 다른 구조를 이룬다. 탄소 원자 하나는 네 개가 아니라 단 세 개의 이웃 원자와만 결합하고, 그 결과 원자들은 벌집 모양의 납작한 층을 이룬다. 하지만 한 층과 다음 층 사이의 결합은 약해서, 층들은 서로 별다른 저항 없이 미끄러지듯 움직일 수 있다. 연필에 다이아몬드가 아니라 흑연을 쓰는 이유가 바로 여기에 있는데, 연필이 종이 위를 지나갈 때 얇은 층이 떨어져 나와 종이에 들러붙는 것이다. 층과 층 사이에 느슨하게 붙들린 전자들 또한 자유롭게 움직일 수 있는데, 이 때문에 흑연은 전기를 전도할 수 있지만, 모든 전자가 단단한 결합 속에 갇혀 있는 다이아몬드는 그럴 수 없다.

다이아몬드와 흑연은 지하에서 만들어지는 조건도 아주 다르다. 다이아몬드는 지구 맨틀 깊은 곳, 대략 150킬로미터 깊이에서만 결정을 이룬다. 그곳은 압력과 온도가 극단적으로 높아서 탄소 원자를 그 단단히 결합된 그물 구조 속으로 밀어넣을 수 있는 곳이다. 반면 흑연은 훨씬 지표면에 가까운 곳에서, 훨씬 온화한 조건에서도 만들어질 수 있다. 과학자들은 이 원리를 이용해 실험실에서 다이아몬드가 만들어지는 고압 환경을 그대로 재현해, 천연 다이아몬드와 화학적으로 동일한 인공 다이아몬드를 길러내고 있다. 이 교훈은 탄소를 넘어서까지 적용된다. 어떤 원자로 이루어졌는가 못지않게, 그 원자들이 어떻게 배열되어 있는가도 중요하다.

Q1 · Vocabulary
3단락 "the sheets can slide across each other with very little resistance"에서 resistance와 의미상 가장 가까운 것은?
  1. A. 속도
  2. B. 마찰(저항)
  3. C. 도움
  4. D. 끈기
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정답: B

Vocabulary — 층이 미끄러지는 것을 막는 힘이라는 문맥에서 '마찰/저항'이라는 뜻임을 유추한다.

Q2 · Reference
1단락 "Chemists call these two forms allotropes: different structural arrangements of the same element that end up with very different properties."의 these가 가리키는 것은?
  1. A. 다이아몬드와 흑연
  2. B. 탄소 원자들
  3. C. 단단함과 무름
  4. D. 원소와 광물
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정답: A

Reference — 바로 앞 문장에서 소개된 다이아몬드와 흑연을 가리킨다.

Q3 · Essential Term
지문에 따르면 allotrope(동소체)를 가장 잘 설명한 것은?
  1. A. 산업용이나 장식용으로 채굴되는 광물
  2. B. 탄소의 일부 형태가 지니는 극단적인 단단함
  3. C. 같은 원소가 서로 다른 구조로 배열되어 매우 다른 물리적 성질을 갖게 된 것
  4. D. 탄소 원자가 네 개의 이웃과 결합해 이루는 단단한 3차원 그물 구조
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정답: C

Essential Term — 지문이 콜론 뒤에서 직접 정의한 내용 그대로다.

Q4 · Factual Information
2단락에 따르면, 산업용 드릴과 톱날 끝에 다이아몬드를 씌우는 이유는?
  1. A. 다이아몬드가 날에서 열을 충분히 빠르게 흡수해 과열을 막아주기 때문에
  2. B. 다이아몬드가 일반 드릴 날에 쓰이는 금속보다 생산 비용이 저렴하기 때문에
  3. C. 다이아몬드가 다른 어떤 광물보다 보석으로서 매력적이기 때문에
  4. D. 다이아몬드가 거의 모든 것보다 단단해서, 암석이나 금속을 잘라도 잘 닳지 않기 때문에
정답 보기
정답: D

Factual — 거의 닳지 않는다는 것이 지문이 준 이유다.

Q5 · Negative Fact
3단락에 따르면, 흑연에 관해 사실이 아닌 것은?
  1. A. 탄소 원자 하나는 세 개의 이웃하고만 결합해 벌집 모양의 납작한 층을 이룬다
  2. B. 탄소 원자 하나는 네 개의 이웃 원자와 결합해 단단한 3차원 그물 구조를 이룬다
  3. C. 한 층과 다음 층 사이의 결합이 약해 층들이 서로 미끄러질 수 있다
  4. D. 층 사이에 느슨하게 붙들린 전자가 자유롭게 움직여 전기를 전도할 수 있게 한다
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정답: B

Negative Fact — 네 개의 이웃과 결합한다는 것은 흑연이 아니라 다이아몬드의 구조다.

Q6 · Sentence Simplification
3단락 하이라이트 문장의 핵심 정보를 가장 잘 담은 것은? — "층과 층 사이에 느슨하게 붙들린 전자들 또한 자유롭게 움직일 수 있는데, 이 때문에 흑연은 전기를 전도할 수 있지만, 모든 전자가 단단한 결합 속에 갇혀 있는 다이아몬드는 그럴 수 없다."
  1. A. 흑연은 층 사이 전자가 자유롭게 움직일 수 있어서 전기를 전도하지만, 다이아몬드는 모든 전자가 단단한 결합에 갇혀 있어서 전도하지 못한다.
  2. B. 흑연은 전기를 전도하지만 다이아몬드는 전도하지 못한다.
  3. C. 다이아몬드는 층 사이 전자가 자유롭게 움직여서 전기를 전도하지만, 흑연은 전자가 결합에 갇혀 있어서 전도하지 못한다.
  4. D. 흑연은 층으로 압축되어 있을 때만 전기를 전도할 수 있고, 다이아몬드는 어떤 경우에도 전기를 전도할 수 없다.
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정답: A

Sentence Simplification — (B)는 이유를 빠뜨렸고, (C)는 정반대로 바꿨으며, (D)는 지문에 없는 조건을 추가했다.

Q7 · Inference
1단락과 4단락을 함께 볼 때, 지구 맨틀 깊은 곳과 같은 극한의 압력과 온도에 놓인 흑연 한 조각에 대해 추론할 수 있는 것은?
  1. A. 같은 압력과 온도 조건에서도 다이아몬드와는 화학적으로 계속 다른 상태로 남을 것이다
  2. B. 지표면에서와 마찬가지로 느슨하게 쌓인 납작한 층을 그대로 이룰 것이다
  3. C. 같은 원자라도 배열 방식에 따라 다른 동소체가 될 수 있으므로, 탄소 원자가 다이아몬드의 단단한 3차원 그물 구조로 재배열될 수 있다
  4. D. 어떤 산업적 용도로도 즉시 쓸모없어질 것이다
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정답: C

Inference — 배열이 성질을 정한다는 1단락과, 극한 조건이 그 배열을 만든다는 4단락을 합치면 나온다.

Q8 · Rhetorical Purpose
글쓴이가 산업용 드릴과 톱날 끝에 다이아몬드가 흔히 씌워진다는 사실을 언급한 이유는?
  1. A. 다이아몬드가 들어가는 여러 도구를 나열하려고
  2. B. 연필에 다이아몬드 대신 흑연이 쓰이는 이유를 설명하려고
  3. C. 다이아몬드 보석의 가격과 산업용 도구의 가격을 비교하려고
  4. D. 다이아몬드의 극단적인 단단함이 보석을 넘어 실제로 어떻게 쓰이는지 구체적인 예를 보여주려고
정답 보기
정답: D

Rhetorical Purpose — 단단함이라는 성질이 실제로 어떤 쓸모로 이어지는지 구체적 사례로 보여준다.

Q9 · Paragraph Relation
3단락은 2단락과 어떤 관계인가?
  1. A. 2단락에서 설명한 것과 같은 단단한 3차원 그물 구조를 다시 서술한다
  2. B. 2단락과 반대되는 원자 배열을 설명하며, 그 결과로 다이아몬드와 반대되는 성질을 보여준다
  3. C. 2단락에서 설명한 것과 똑같은 성질을 뒷받침하는 추가 증거를 제시한다
  4. D. 4단락에서 설명한 지하 형성 조건이 다이아몬드에 어떻게 적용되는지 설명한다
정답 보기
정답: B

Paragraph Relation — 3단락은 2단락과 반대되는 구조와 성질을 보여준다.

Q10 · Insert Text
다음 문장이 3단락의 네 사각형 중 어디에 들어가야 하는가? — '이 약한 결합이야말로 흑연이 손으로 만졌을 때 미끄럽게 느껴지는 이유이기도 하다.'
  1. A. A 자리
  2. B. B 자리
  3. C. C 자리
  4. D. D 자리
정답 보기
정답: C

Insert Text — 약한 결합이 막 소개된 직후이자 '그래서 연필에 쓰인다'는 설명 직전인 C 자리가 가장 자연스럽다.

Q11 · Schematic Table
다음 특징들을 다이아몬드와 흑연 중 알맞은 범주에 배치하시오. 보기 중 두 개는 사용되지 않는다. (3점)
  1. A. 탄소 원자 하나가 네 개의 이웃 원자와 결합해 단단한 3차원 그물 구조를 이룬다
  2. B. 모스 굳기 계에서 가장 높은 점수인 10점을 기록한다
  3. C. 산업용 드릴이나 톱날 끝에 흔히 쓰인다
  4. D. 탄소 원자 하나가 세 개의 이웃하고만 결합해 느슨하게 쌓인 납작한 층을 이룬다
  5. E. 층 사이에 느슨하게 붙들린 전자가 자유롭게 움직일 수 있어 전기를 전도한다
  6. F. 탄소가 고온에서 산소와 결합할 때만 만들어진다
  7. G. 대부분의 다른 광물보다 낮은 온도에서 녹는다
정답 보기
정답: Diamond: A, B, C · Graphite: D, E

Schematic Table — A·B·C는 다이아몬드, D·E는 흑연의 특징이다. F·G는 지문에 없는 내용이다.