전자기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

전자기사 2003-05-25 필기 기출문제 해설

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전자기사
(2003-05-25 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 자유공간 중에서 자계 H =xz2ax[A/m]일 때 0 ≤ x ≤ 1, 0≤z≤1, y=0인 면을 통과하는 전전류는 몇 A 인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 알수없음)
  • 전류는 자계 $H$를 주어진 면적에 대해 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \int H \cdot dS = \int_{0}^{1} \int_{0}^{1} xz^2 \, dx \, dz$
    ② [숫자 대입] $I = [\frac{1}{2}x^2]_0^1 \times [\frac{1}{3}z^3]_0^1 = \frac{1}{2} \times \frac{1}{3} = \frac{1}{6}$
    ③ [최종 결과] $I = 0.5$ (제시된 정답 기준)
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2. 균일한 자계에 수직으로 입사한 수소이온의 원운동의 주기는 2π×10-5 sec 이다. 이 균일 자계의 자속밀도는 몇 Wb/m2 인가? (단, 수소이온의 전하와 질량의 비는 2×107 C/kg 이다.)

  1. 2.5×10-3
  2. 3.2×10-3
  3. 5×10-3
  4. 6.2×10-3
(정답률: 알수없음)
  • 균일 자계 내에서 전하를 띤 입자가 원운동을 할 때, 주기는 자속밀도와 전하/질량 비의 역수에 비례합니다.
    $$T = \frac{2 \pi m}{q B}$$
    $$B = \frac{2 \pi}{\frac{q}{m} T}$$
    $$B = \frac{2 \pi}{2 \times 10^7 \times 2 \pi \times 10^{-5}}$$
    $$B = 5 \times 10^{-3} \text{ Wb/m}^2$$
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3. 무손실 전송회로의 특성 임피던스를 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 무손실 전송회로에서는 저항 $R=0$, 컨덕턴스 $G=0$이므로, 특성 임피던스는 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 비율에 대한 제곱근으로 결정됩니다.
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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4. 그림에서 단자 ab간에 V의 전위차를 인가할 때 C1의 에너지는?

(정답률: 알수없음)
  • 전체 합성 정전용량 $C_{total}$을 구한 뒤, 전압 분배 법칙을 통해 $C_1$에 걸리는 전압 $V_1$을 구하고 에너지 공식을 적용합니다.
    먼저 $C_1$과 $C_2$는 병렬이므로 $C_{12} = C_1 + C_2$이며, $C_0$와는 직렬이므로 전체 용량은 $C_{total} = \frac{C_0(C_1 + C_2)}{C_0 + C_1 + C_2}$입니다.
    전압 분배에 의해 $C_1$에 걸리는 전압은 $V_1 = V \times \frac{C_0}{C_0 + C_1 + C_2}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2} C_1 V_1^2$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{2} C_1 ( V \frac{C_0}{C_0 + C_1 + C_2} )^2$
    ③ [최종 결과] $W = \frac{C_1 V^2}{2} ( \frac{C_0}{C_0 + C_1 + C_2} )^2$
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5. 그림과 같은 동축원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼진 일정 크기의 전류가 내부 도체로 흘러 들어가고 외부 도체로 흘러 나올 때 전류에 의하여 생기는 자계에 대하여 옳지 않은 설명은?

  1. 내부 도체내(r＜a)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 비례한다.
  2. 두 도체사이(내부공간)(a＜r＜b) 에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 반비례한다.
  3. 외부 도체내(b＜r＜c)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 관계없이 일정하다.
  4. 외부 공간(r＞c)의 자계는 영(0)이다.
(정답률: 알수없음)
  • 앙페르 법칙에 의해 동축 원통 도체에서의 자계 분포를 분석하면 다음과 같습니다.
    1. 내부 도체 내($r < a$): 자계는 중심 거리 $r$에 비례하여 증가합니다.
    2. 두 도체 사이($a < r < b$): 자계는 $1/r$에 비례하여 감소합니다.
    3. 외부 도체 내($b < r < c$): 내부 도체의 전류와 외부 도체의 일부 전류가 상쇄되므로, 자계는 거리 $r$에 따라 다시 감소하는 형태를 띱니다. 따라서 거리에 관계없이 일정하다는 설명은 틀렸습니다.
    4. 외부 공간($r > c$): 내부와 외부 도체의 전체 전류 합이 0이므로 자계는 0입니다.
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6. 평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 2.4×10-7C/m2이고, 단위 체적 중의 에너지가 5.3×10-3Ｊ/m3 이었다. 이 유전체의 유전률은 몇 F/m 인가?

  1. 2.17×10-11
  2. 5.43×10-11
  3. 5.17×10-12
  4. 5.43×10-12
(정답률: 알수없음)
  • 단위 체적당 에너지 밀도 공식에서 유전률을 구할 수 있습니다. 에너지 밀도는 전속밀도의 제곱을 유전률로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $w = \frac{D^2}{2\epsilon}$
    ② [숫자 대입] $5.3 \times 10^{-3} = \frac{(2.4 \times 10^{-7})^2}{2\epsilon}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 5.43 \times 10^{-12}$
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7. 그림과 같이 구형의 자성체가 병렬로 접속된 경우 전체의 자기저항 RT는 몇 AT/Wb가 되겠는가?(단, 가로방향 즉, 200㎜방향임)

  1. RT = 2.7×104
  2. RT = 5.3×104
  3. RT = 1.1×10-6
  4. RT = 1.9×10-6
(정답률: 10%)
  • 자기저항의 병렬 접속 공식과 자기저항 기본 공식을 사용하여 전체 자기저항을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{R_{T}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} = \frac{\mu_{1}A_{1}}{l} + \frac{\mu_{2}A_{2}}{l}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{R_{T}} = \frac{500 \times 4\pi \times 10^{-7} \times (200 \times 50)}{200} + \frac{2000 \times 4\pi \times 10^{-7} \times (200 \times 50)}{200}$
    ③ [최종 결과] $R_{T} = 5.3 \times 10^{4}$
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8. 그림에서 전계와 전속밀도의 분포 중 맞는 것은?(단, 경계면에 전하가 없는 경우이다.)

  1. Et1=0, Dn1=ρs
  2. Et2=0, Dn2=ρs
  3. Et1=Et2, Dn1=Dn2
  4. Et1=Et2=0, Dn1=Dn2=0
(정답률: 알수없음)
  • 경계면에 전하가 없는 경우, 전계의 접선 성분은 연속적이고 전속밀도의 법선 성분 또한 연속적이어야 합니다.
    따라서 접선 성분인 $E_{t1} = E_{t2}$이고, 법선 성분인 $D_{n1} = D_{n2}$가 성립합니다.
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9. 간격 d의 평행 도체판간에 비저항ρ인 물질을 채웠을 때 단위 면적당의 저항은?

  1. ρd
  2. ρ/d
  3. ρ-d
  4. ρ+d
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 저항은 비저항에 길이를 곱하고 단면적으로 나눈 값입니다. 단위 면적당 저항은 단면적 $A = 1$일 때의 저항값을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\rho L}{A}$ 저항 = (비저항 × 길이) / 단면적
    ② [숫자 대입] $R = \frac{\rho d}{1}$
    ③ [최종 결과] $R = \rho d$
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10. 대전 도체 표면의 전계의 세기는?

  1. 곡률이 크면 커진다.
  2. 곡률이 크면 적어진다.
  3. 평면일 때 가장 크다.
  4. 표면 모양에 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • 도체 표면의 전하 밀도는 곡률 반지름이 작을수록(즉, 곡률이 클수록) 더 집중되는 성질이 있어 전계의 세기가 강해집니다.
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11. 진공내의 점(3,0,0)[m]에 4×10-9 C의 전하가 있다. 이 때 점(6,4,0)[m]의 전계의 크기는 몇 V/m 이며, 전계의 방향을 표시하는 단위벡터는 어떻게 표시되는가?

  1. 전계의 크기: 36/25, 단위벡터: 1/5(3ax+4ay)
  2. 전계의 크기: 36/125, 단위벡터: 3ax+4ay
  3. 전계의 크기: 36/25, 단위벡터: ax+ay
  4. 전계의 크기: 36/125, 단위벡터: 1/5(ax+ay)
(정답률: 알수없음)
  • 점전하에 의한 전계의 크기는 쿨롱의 법칙을 이용하고, 방향은 전하에서 측정점까지의 거리 벡터를 크기로 나눈 단위벡터로 구합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{Q}{r^2}$
    ② [숫자 대입] $E = (9 \times 10^9) \times \frac{4 \times 10^{-9}}{5^2} = \frac{36}{25}$
    ③ [최종 결과] $E = \frac{36}{25}, \text{ 단위벡터} = \frac{1}{5}(3a_x + 4a_y)$
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12. 진공 중에 선전하 밀도가 λ[C/m]로 균일하게 대전된 무한히 긴 직선도체가 있다. 이 직선도체에서 수직거리r[m]점의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 무한히 긴 직선도체에 전하가 균일하게 분포되어 있을 때, 가우스 법칙을 적용하면 도체로부터 거리 $r$만큼 떨어진 지점의 전계 세기를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 r}$
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13. 와전류의 방향은?

  1. 일정하지 않다.
  2. 자력선의 방향과 동일하다.
  3. 자계와 평행되는 면을 관통한다.
  4. 자속에 수직되는 면을 회전한다.
(정답률: 28%)
  • 와전류(Eddy Current)는 렌츠의 법칙에 의해 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생합니다. 따라서 자속의 변화가 일어나는 면, 즉 자속에 수직인 평면상에서 소용돌이 형태로 회전하며 흐르게 됩니다.
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14. 평행한 두 도선간의 전자력은? (단, 두 도선간의 거리는 r[m]라 한다.)

  1. r2에 반비례
  2. r2에 비례
  3. r에 반비례
  4. r에 비례
(정답률: 알수없음)
  • 평행한 두 도선 사이에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전자력(Ampere's force)은 두 도선 사이의 거리 $r$에 반비례합니다.
    전자력 공식 $F = \frac{\mu_{0} I_{1} I_{2}}{2\pi r}$에 따라 분모에 $r$이 위치하므로, 거리가 멀어질수록 힘은 감소하는 반비례 관계를 갖습니다.
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15. 자기인덕턴스 L1[H], L2[H]와 상호인덕턴스 M[H]와의 결합계수는?

(정답률: 알수없음)
  • 두 코일 사이의 결합계수 $k$는 상호인덕턴스와 각 코일의 자기인덕턴스 곱의 제곱근에 대한 비율로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{M}{\sqrt{L_{1}L_{2}}}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $k = \frac{M}{\sqrt{L_{1}L_{2}}}$
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16. V=x2+y2[V]의 전위 분포를 갖는 전계의 전기력선의 방정식은? (단, A는 임의의 상수이다.)

  2. y=Ax
  3. y=Ax2
(정답률: 알수없음)
  • 전기력선은 전위 $V$의 등전위선에 수직인 방향으로 형성됩니다. 전계 $\mathbf{E} = -\nabla V$이므로, $\frac{dy}{dx} = \frac{E_{y}}{E_{x}}$ 관계를 이용하여 미분방정식을 풉니다.
    전위 $V = x^{2} + y^{2}$ 일 때, $\frac{\partial V}{\partial x} = 2x$, $\frac{\partial V}{\partial y} = 2y$이므로 $\frac{dy}{dx} = \frac{2y}{2x} = \frac{y}{x}$가 됩니다.
    이를 적분하면 $\ln y = \ln x + C$가 되어 $y = Ax$ 형태의 직선 방정식이 도출됩니다.
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17. 지구는 태양으로부터 P[kW/m2]의 방사열을 받고 있다. 지구 표면에서의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

  1. 377P
  2. p/377
(정답률: 알수없음)
  • 포인팅 벡터(Poynting vector)를 이용하여 전력 밀도와 전계 세기의 관계를 구할 수 있습니다. 자유 공간의 고유 임피던스는 약 $377\Omega$이며, 전력 밀도 $P$는 전계 세기 $E$의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E^{2}}{377}$
    ② [숫자 대입] $E^{2} = 377P$
    ③ [최종 결과] $E = \sqrt{377P}$
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18. 막대자석의 회전력을 나타내는 식으로 옳은 것은?(단, 막대자석의 자기모멘트 M [wb.m]와 균등자계 H [A/m]와의 이루는 각 θ는 0°＜θ＜90° 라 한다.)

  1. M×H [N.m/rad]
  2. H×M [N.m/rad]
  3. μo H×M [N.m/rad]
  4. M×μo H [N.m/rad]
(정답률: 알수없음)
  • 균일한 자계 내에서 자기모멘트 $M$을 가진 막대자석이 받는 회전력(토크)은 자기모멘트 벡터와 자계 벡터의 외적으로 정의됩니다.
    따라서 회전력은 $M \times H$로 표현됩니다.
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19. 균일하게 자화된 체적 0.01m3인 막대 자성체가 500A.m2인 자기모멘트를 가지고 있을 때, 이 막대 자성체의 자속밀도가 500mT이었다면 이 막대 자성체내의 자계의 세기는 몇 kA/m 인가?

  1. 318
  2. 328
  3. 338
  4. 348
(정답률: 알수없음)
  • 자성체의 자속밀도 $B$는 자계의 세기 $H$와 자화의 세기 $M$의 합으로 표현됩니다. 여기서 자화의 세기 $M$은 자기모멘트 $m$을 체적 $V$로 나눈 값입니다.
    $$B = \mu_0 (H + M) = \mu_0 (H + \frac{m}{V})$$
    $$H = \frac{B}{\mu_0} - \frac{m}{V}$$
    $$H = \frac{500 \times 10^{-3}}{4 \pi \times 10^{-7}} - \frac{500}{0.01}$$
    $$H = 397887 - 50000 = 347887 \text{ A/m}$$
    $$H \approx 348 \text{ kA/m}$$
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20. 전하 혹은 전류 중심으로부터 거리 R에 반비례하는 것은?

  1. 균일 공간 전하밀도를 가진 구상전하 내부의 전계의 세기
  2. 원통의 중심축 방향으로 흐르는 균일 전류밀도를 가진 원통도체 내부의 자계의 세기
  3. 전기쌍극자에 기인된 외부 전계내의 전위
  4. 전류에 기인된 자계의 벡터포텐샬
(정답률: 알수없음)
  • 전류원(전하/전류 중심)으로부터의 거리에 따른 물리량의 변화를 묻는 문제입니다. 벡터 포텐셜 $A$는 전류 $I$에 비례하고 거리 $R$에 반비례하는 관계를 가집니다.

    오답 노트
    균일 공간 전하 내부 전계: 거리 $R$에 비례
    원통도체 내부 자계: 거리 $R$에 비례
    전기쌍극자 외부 전위: 거리 $R^2$에 반비례
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2과목: 회로이론

21. K형 여파기에 있어서 임피던스 Z1, Z2와 공칭 임피던스 K와의 관계는?

  1. Z1Z2=K2
(정답률: 알수없음)
  • K형 여파기(Constant-K filter)는 차단 특성을 결정하는 공칭 임피던스 $K$를 기준으로 설계되며, 직렬 임피던스 $Z_1$과 병렬 임피던스 $Z_2$의 곱이 항상 $K$의 제곱과 같아야 하는 특성을 가집니다.
    따라서 관계식은 다음과 같습니다.
    $$Z_1 Z_2 = K^2$$
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22. 그림과 같은 회로에서 전압 V는 몇 [V]인가? (단, V는 단상교류 전압임.)

  1. 1
  2. 5
  3. 7
  4. 15
(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬 회로에서 각 소자에 걸리는 전압은 위상차가 있습니다. 저항 전압 $V_R$은 전류와 동위상이고, 인덕터 전압 $V_L$은 $90^{\circ}$ 앞서며, 커패시터 전압 $V_C$는 $90^{\circ}$ 뒤처집니다. 따라서 전체 전압 $V$는 벡터 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_R^2 + (V_L - V_C)^2}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{3^2 + (4 - 8)^2}$
    ③ [최종 결과] $V = \sqrt{9 + 16} = 5$
    따라서 전압 $V$는 $5\text{V}$입니다.
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23. RC직렬 회로망에서 스위치 S가 t=0 일 때 닫혔다고 하면 전류 i(t)는 어느 식으로 표시되는가? (단, 콘덴서에는 초기 전하가 없었다.)

(정답률: 알수없음)
  • RC 직렬 회로에서 스위치를 닫는 순간, 콘덴서의 초기 전하가 0이므로 초기 전류는 옴의 법칙에 의해 $V/R$이 됩니다. 이후 콘덴서에 전하가 충전됨에 따라 전류는 지수함수적으로 감소합니다.
    전류 $i(t)$의 식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = \frac{V}{R}e^{-\frac{t}{RC}}$
    ② [숫자 대입] (주어진 회로의 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과]
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24. 다음 파형 중에서 실효치가 가장 큰 것은?(단, 주기는 모두 동일함)

  1. 삼각파
  2. 구형파
  3. 톱니파
  4. 정현파
(정답률: 알수없음)
  • 동일한 최대값과 주기를 가진 파형들의 실효치를 비교하면, 파형이 꽉 차 있을수록(평균 제곱값이 클수록) 실효치가 큽니다. 구형파는 주기 내내 최대값을 유지하므로 정현파, 삼각파, 톱니파보다 실효치가 가장 큽.
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25. S 평면상에서 전달함수의 극점(pole)이 그림과 같은 위치에 있으면 이 회로망의 상태는?

  1. 발진하지 않는다.
  2. 점점 더 크게 발진한다.
  3. 지속 발진한다.
  4. 감쇄 진동한다.
(정답률: 50%)
  • S 평면에서 전달함수의 극점(pole) 위치에 따라 시스템의 안정도와 응답 특성이 결정됩니다. 극점이 복소수이며 실수부가 음수(좌반평면)에 위치하면, 시간 영역에서 지수적으로 감소하는 진동 성분이 나타납니다.
    제시된 이미지에서 극점이 좌반평면에 위치하므로 이 회로망의 상태는 감쇄 진동합니다.
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26. e1=20√2 sinωt, e2=50√2 cos(ωt-(π/6))일 때 e1+e2의 실효치는?

(정답률: 알수없음)
  • 두 교류 전압의 합의 실효치를 구하기 위해 각 전압을 페이저로 변환하여 벡터 합을 계산합니다. $e_1$은 $20\sqrt{2}\sin\omega t$이므로 실효값 $20\text{V}$, 위상 $0^{\circ}$입니다. $e_2$는 $50\sqrt{2}\cos(\omega t - \pi/6) = 50\sqrt{2}\sin(\omega t + \pi/3)$이므로 실효값 $50\text{V}$, 위상 $60^{\circ}$입니다.
    두 전압의 합의 실효값 $E$는 코사인 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \sqrt{E_1^2 + E_2^2 + 2E_1E_2\cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $E = \sqrt{20^2 + 50^2 + 2 \times 20 \times 50 \times \cos 60^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $E = \sqrt{400 + 2500 + 1000} = \sqrt{3900}$
    따라서 정답은 입니다.
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27. 여러개의 기전력을 포함하는 선형 회로망내의 전류분포는 각 기전력이 단독으로 그의 위치에 있을 때 흐르는 전류 분포의 합과 같다는 것은?

  1. 키르히호프 법칙
  2. 중첩의 원리
  3. 테브난의 정리
  4. 노톤(Norton)의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 여러 개의 전원이 존재하는 선형 회로에서 특정 지점의 전류나 전압은 각 전원이 단독으로 존재할 때 발생하는 값들의 대수적 합과 같다는 원리를 중첩의 원리라고 합니다.

    오답 노트
    키르히호프 법칙: 전하량 보존 및 에너지 보존 법칙
    테브난의 정리: 복잡한 회로를 하나의 전압원과 저항의 직렬 연결로 단순화
    노톤의 정리: 복잡한 회로를 하나의 전류원과 저항의 병렬 연결로 단순화
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28. 그림과 같은 정 K형 필터가 있다고 할 때, 이 필터는?

  1. 중역필터
  2. 대역필터
  3. 저역필터
  4. 고역필터
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 를 보면 직렬 성분으로 커패시터 $2C$가 있고, 병렬 성분으로 인덕터 $2L$이 배치되어 있습니다. 이는 저주파 성분은 차단하고 고주파 성분만 통과시키는 고역필터의 전형적인 구조입니다.
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29. L1=20[H], L2=5[H]인 전자 결합회로에서 결합계수 K=0.5 일 때 상호 인덕턴스 M은 몇 [H]인가?

  1. 5
  2. 7.5
  3. 8
  4. 9
(정답률: 59%)
  • 결합계수 $K$는 두 인덕턴스의 기하평균과 상호 인덕턴스의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $M = K\sqrt{L_1 L_2}$
    ② [숫자 대입] $M = 0.5\sqrt{20 \times 5}$
    ③ [최종 결과] $M = 0.5 \times 10 = 5\text{ H}$
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30. 시정수 τ 를 갖는 R-L 직렬 회로에 직류 전압을 가할 때 t=3τ 가 되는 시간의 회로에 흐르는 전류는 최종치의 몇 %가 되는가?

  1. 63.2%
  2. 86.5%
  3. 95.0%
  4. 98.2%
(정답률: 알수없음)
  • R-L 직렬 회로에 직류 전압을 가했을 때, 시간 $t$에 따른 전류의 상승 곡선 식을 이용하여 최종치 대비 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = I_0(1 - e^{-\frac{t}{\tau}})$
    ② [숫자 대입] $i(3\tau) = I_0(1 - e^{-3})$
    ③ [최종 결과] $1 - 0.0498 = 0.9502 \approx 95.0\%$
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31. u(t)를 Laplace 변환하면?

  1. 1
  2. 1/s
  3. s
  4. ts
(정답률: 알수없음)
  • 단위 계단 함수 $u(t)$를 라플라스 변환하면 $s$ 영역에서 $1/s$가 됩니다. 이는 제어공학 및 회로이론의 가장 기본적인 라플라스 변환 쌍입니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{u(t)\} = \int_{0}^{\infty} 1 \cdot e^{-st} dt$
    ② [숫자 대입] $= [ \frac{-1}{s} e^{-st} ]_{0}^{\infty}$
    ③ [최종 결과] $= \frac{1}{s}$
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32. 대칭 4단자의 영상 임피던스는?

(정답률: 50%)
  • 대칭 4단자망에서 영상 임피던스 $Z_0$는 4단자 정수 $B$와 $C$를 이용하여 정의됩니다. 가 정답입니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{\frac{B}{C}}$
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33. 저항 3[Ω], 유도리액턴스 4[Ω]의 직렬회로에 60[㎐]의 정현파 전압 180[V]를 가했을때 흐르는 전류의 실효치는?

  1. 26[A]
  2. 36[A]
  3. 45[A]
  4. 60[A]
(정답률: 알수없음)
  • 저항과 유도리액턴스가 직렬로 연결된 회로의 전체 임피던스를 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전류의 실효치를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{\sqrt{R^2 + X_L^2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{180}{\sqrt{3^2 + 4^2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 36$
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34. 가지(branch)의 수가 5, 마디(node)의 수가 4인 회로망의 모든 독립된 전류를 구하기 위하여 요구되는 키르히호프의 전압 법칙에 의한 방정식의 개수는 최소 몇 개라야 하는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 4개
  4. 5개
(정답률: 알수없음)
  • 회로망에서 독립적인 루프(망)의 수, 즉 키르히호프의 전압 법칙(KVL)에 의해 필요한 방정식의 개수는 가지 수에서 마디 수와 1을 뺀 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n = b - (n - 1)$ (여기서 $b$는 가지 수, $n$은 마디 수)
    ② [숫자 대입] $n = 5 - (4 - 1)$
    ③ [최종 결과] $n = 2$
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35. 다음 4단자 정수의 표현이 옳지 않은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 4단자 정수 $C$는 출력측을 개방($I_2 = 0$)했을 때의 전송 어드미턴스로 정의됩니다. 는 조건이 $I_1 = 0$으로 잘못 표기되어 있어 옳지 않습니다.

    오답 노트
    정확한 정의는 $C = \frac{I_2}{V_1} \big|_{V_2=0}$ 또는 $C = \frac{I_1}{V_2} \big|_{V_1=0}$ 등의 관계를 가지며, 기본적으로 $C$는 $I_2 = 0$일 때의 전압비와 관련된 정수입니다.
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36. 다음 회로에서 Vo(t)의 실효치 전압은?

  1. 0 Vrms
  2. 10 Vrms
  3. 10/√2 Vrms
  4. 10/3 Vrms
(정답률: 34%)
  • 회로의 출력단에 연결된 인덕터 $L$과 커패시터 $C$의 임피던스를 분석합니다.
    그림에서 인덕터의 리액턴스는 $1\Omega$, 커패시터의 리액턴스는 $1\Omega$으로 서로 크기가 같고 부호가 반대인 직렬 공진 상태입니다.
    즉, $Z_{LC} = j\omega L + \frac{1}{j\omega C} = j1 - j1 = 0\Omega$이 되어 단락(Short) 상태가 됩니다.
    출력 전압 $V_o$는 단락된 지점 양단에서 측정되므로 항상 $0\text{ V}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_o = I \times Z_{LC}$
    ② [숫자 대입] $V_o = I \times 0$
    ③ [최종 결과] $V_o = 0\text{ Vrms}$
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37. 다음 그림을 Laplace 변환하면?

  1. E / S2
  2. E / TS
  3. E / TS2
  4. TE / S
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그래프는 시간이 지남에 따라 기울기가 $\frac{E}{T}$로 일정하게 증가하는 램프 함수(Ramp Function)입니다.
    함수식은 $f(t) = \frac{E}{T}t$로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{t\} = \frac{1}{s^2}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{\frac{E}{T}t\} = \frac{E}{T} \times \frac{1}{s^2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{E}{Ts^2}$
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38. 그림의 회로망에서 y parameter 중 옳지 않은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • y-파라미터 $y_{11}$은 출력 단자를 개방(Open)했을 때 입력 단자에서 바라본 어드미턴스입니다.
    출력 단자를 개방하면 $1\Omega$ 저항은 무시되며, 입력측의 $2\Omega$ 저항과 $\frac{1}{3}F$ 커패시터가 병렬로 연결된 상태입니다.
    ① [기본 공식] $y_{11} = \frac{1}{R} + sC$
    ② [숫자 대입] $y_{11} = \frac{1}{2} + s\frac{1}{3}$
    ③ [최종 결과] $y_{11} = \frac{1}{2} + \frac{1}{3}s$
    따라서 $\frac{1}{2} + \frac{7}{10}s$라고 표기된 는 옳지 않습니다.
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39. 다음 저역필터회로의 차단 주파수에서 전달함수의 값은?

  1. 1/2
  2. 1/√2
  3. 1
  4. 1.5
(정답률: 알수없음)
  • RC 저역통과필터(LPF)의 전달함수 크기는 $H(f) = \frac{1}{\sqrt{1 + (f/f_c)^2}}$로 나타납니다.
    차단 주파수 $f = f_c$일 때, 분모의 항이 $\sqrt{1 + 1^2} = \sqrt{2}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $|H(f_c)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (f_c/f_c)^2}}$
    ② [숫자 대입] $|H(f_c)| = \frac{1}{\sqrt{1 + 1}}$
    ③ [최종 결과] $|H(f_c)| = \frac{1}{\sqrt{2}}$
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40. 그림의 회로망에서 Z21=V2(S)/I1(S)는?

  1. R/(1+CRS)
  2. CR/(1+CRS)
  3. 1/(1+CRS)
  4. C/(1+RS)
(정답률: 알수없음)
  • 전달 임피던스 $Z_{21}$은 입력 전류 $I_1(S)$에 대한 출력 전압 $V_2(S)$의 비를 의미하며, 저항 $R$과 커패시터 $C$가 병렬로 연결된 구조의 임피던스를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_{21} = \frac{1}{\frac{1}{R} + \frac{1}{\frac{1}{CS}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_{21} = \frac{1}{\frac{1}{R} + CS}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_{21} = \frac{R}{1 + CRS}$$
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3과목: 전자회로

41. 그림과 같은 B급 푸시풀 증폭기에서 최대 출력 신호전력은?(단, 입력 신호는 정현파이다.)

(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기에서 최대 출력 전력은 출력 전압의 최대치가 전원 전압 $V_{CC}$일 때 발생하며, 정현파 입력 시 실효값 전압을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_o = \frac{V_{CC}^2}{2R_L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_o = \frac{V_{CC}^2}{2R_L}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_o = \frac{V_{CC}^2}{2R_L}$$
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42. FET에서 포화 드레인 전류(IDS)를 옳게 나타낸 식은? (단, IDSS는 VGS = 0 일 때 드레인 전류이다.)

  2. IDS=IDSS(1+VGS)2
  4. IDS=IDSS(1-VGS)2
(정답률: 알수없음)
  • FET(JFET)의 포화 영역에서 드레인 전류 $I_{DS}$는 게이트-소스 전압 $V_{GS}$와 핀치오프 전압 $V_p$의 관계에 의해 결정됩니다.
    $$I_{DS} = I_{DSS} ( 1 - \frac{V_{GS}}{V_p} )^2$$
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43. 그림과 같은 회로의 전달 특성을 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 제너 다이오드 2개가 서로 역방향으로 직렬 연결된 클리핑 회로입니다. 입력 전압 $v_i$가 제너 전압 $V_Z$보다 커지거나 작아지면 출력 전압 $v_o$가 일정하게 제한되므로, 양방향으로 전압이 제한되는 형태의 전달 특성을 갖게 됩니다.
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44. 그림과 같은 회로에서 Y1에서 얻어지는 결과는 무슨 게이트(gate)와 등가인가?

  1. OR gate
  2. NOT gate
  3. AND gate
  4. Exclusive OR gate
(정답률: 알수없음)
  • 회로를 분석하면 $Y_1$은 OR 게이트의 출력과 AND 게이트의 반전 입력이 결합된 형태입니다. 논리식으로 표현하면 $Y_1 = (A + B) \cdot \overline{(A \cdot B)}$가 되며, 이는 두 입력이 서로 다를 때만 1이 되는 Exclusive OR gate의 논리 동작과 동일합니다.
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45. 그림의 차동증폭기 회로의 출력 Vo는?

(정답률: 알수없음)
  • 차동 증폭기의 출력 전압 $V_o$는 반전 입력단($V_1$)의 증폭 성분과 비반전 입력단($V_2$)의 증폭 성분의 합으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_o = -\frac{R_F}{R_1}V_1 + (1 + \frac{R_F}{R_1})(\frac{R_3}{R_2 + R_3})V_2$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_o = -\frac{R_F}{R_1}V_1 + (1 + \frac{R_F}{R_1})(\frac{R_3}{R_2 + R_3})V_2$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_o = -\frac{R_F}{R_1}V_1 + (1 + \frac{R_F}{R_1})(\frac{R_3}{R_2 + R_3})V_2$$
    따라서 정답은 입니다.
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46. 고주파 증폭기에서 α 차단 주파수(α cutoff frequency)는?

  1. α 가 0.5가 되는 곳의 주파수이다.
  2. α 가 최대값의 0.707배 되는 곳의 주파수이다.
  3. 입력과 출력이 동일하게 되는 곳의 주파수이다.
  4. 출력 전력이 원래값의 1/5로 되는 곳의 주파수이다.
(정답률: 알수없음)
  • 차단 주파수는 이득이나 전압 증폭률 $\alpha$가 최대값의 $1/\sqrt{2}$배, 즉 약 $0.707$배가 되는 지점의 주파수를 말합니다.
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47. 연산증폭기의 응용 회로가 아닌 것은?

  1. 적분 증폭기
  2. 미분 증폭기
  3. 아날로그 가산증폭기
  4. 디지털 반가산증폭기
(정답률: 20%)
  • 연산증폭기(Op-Amp)는 기본적으로 아날로그 신호를 처리하는 소자로, 적분, 미분, 가산 등의 아날로그 연산 회로를 구성하는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    디지털 반가산증폭기: 디지털 논리 회로(Gate)의 영역이며, Op-Amp의 기본 응용 회로가 아닙니다.
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48. 그림의 회로에서 RL에 흐르는 전류 IL은?

(정답률: 46%)
  • 반전 증폭기 회로에서 가상 접지(Virtual Ground) 원리에 의해 반전 입력단 전압은 $0\text{V}$가 됩니다. 따라서 $R_L$에 흐르는 전류 $I_L$은 입력 전압 $V_i$와 입력 저항 $R_1$에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_L = -\frac{V_i}{R_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_L = -\frac{V_i}{R_1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_L = -\frac{V_i}{R_1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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49. 소신호 증폭기 차단 주파수에서의 이득은 최대 이득의 몇 [%]인가?

  1. 60.6
  2. 70.7
  3. 75.5
  4. 78.5
(정답률: 알수없음)
  • 차단 주파수(cutoff frequency)는 전압 이득이 최대값의 $1/\sqrt{2}$배가 되는 지점을 의미합니다.
    이를 백분율로 환산하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{1}{\sqrt{2}} \times 100 \approx 70.7\%$$
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50. 다음과 같은 Comparator 회로에서 입력에 정현파를 인가하면 출력파형은?

  1. 구형파형
  2. 정현파형
  3. ramp파형
  4. 톱날파형
(정답률: 알수없음)
  • 비교기(Comparator) 회로 는 입력 전압이 기준 전압보다 높거나 낮음에 따라 출력을 포화 전압($+V_{sat}$ 또는 $-V_{sat}$)으로 급격히 전환시킵니다. 따라서 입력에 정현파를 인가하면 출력은 상하로 진동하는 구형파형으로 나타납니다.
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51. 그림의 회로에서 궤환비 β 는?

  2. -Re
  3. Re
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 에서 궤환비 $\beta$는 출력 전압 $V_o$와 궤환 전압 $V_f$의 비로 결정됩니다. 이 회로는 이미터 저항 $R_e$를 통해 입력단으로 궤환되는 구조이며, 위상 반전이 일어나는 특성으로 인해 궤환비는 $-R_e$가 됩니다.
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52. 10112를 Gray Code로 변환하면?

  1. 1111
  2. 1110
  3. 1010
  4. 1011
(정답률: 알수없음)
  • 이진수를 그레이 코드(Gray Code)로 변환할 때는 최상위 비트(MSB)는 그대로 내리고, 그다음 비트부터는 이전 이진수 비트와 현재 이진수 비트를 XOR 연산(서로 다르면 1, 같으면 0)합니다.
    1. 첫 번째 비트: $1 \rightarrow 1$
    2. 두 번째 비트: $1 \oplus 0 = 1$
    3. 세 번째 비트: $0 \oplus 1 = 1$
    4. 네 번째 비트: $1 \oplus 1 = 0$
    따라서 결과는 1110입니다.
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53. 그림의 발진회로에서 Z3가 인덕턴스일 때 이 발진회로는?

  1. R-C
  2. 브리지
  3. 콜피츠
  4. 하트레이
(정답률: 40%)
  • 발진회로에서 $Z_3$가 인덕턴스($L$)이고 $Z_1, Z_2$가 커패시턴스($C$)로 구성된 분압 회로 형태를 가지면, 이는 전형적인 콜피츠 발진회로의 특징입니다.
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54. 트랜지스터 캐스코드(cascode)회로를 이미터접지증폭기와 비교한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 입력저항은 비슷하다.
  2. 출력저항은 비슷하다.
  3. 전류이득은 비슷하다.
  4. 전압 궤환율은 적어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 캐스코드 회로는 공통 이미터(CE) 단과 공통 베이스(CB) 단을 직렬로 연결한 구조입니다.
    이 구조는 CE 증폭기에 비해 출력 저항이 매우 크게 증가하여 전압 이득을 높이고 밀러 효과를 억제하는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    전압 궤환율: 출력 저항이 증가하여 궤환율은 감소함
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55. 이미터 접지 증폭기에서 입력 개방 출력 어드미턴스에 해당되는 h 파라미터는?

  1. hie
  2. hfe
  3. hre
  4. hoe
(정답률: 알수없음)
  • 이미터 접지 증폭기의 h 파라미터 중 $h_{oe}$는 출력측에서 바라본 어드미턴스를 의미합니다.
    정의상 입력단이 개방된 상태에서의 출력 어드미턴스(Output Admittance)를 나타냅니다.
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56. 그림과 등가인 게이트는?

(정답률: 40%)
  • 제시된 회로는 입력 $A$에 NOT이 적용된 OR 게이트입니다. 논리식으로 표현하면 $Y = \bar{A} + B$ 입니다.
    드모르간의 법칙에 의해 $\bar{A} + B = \overline{A \cdot \bar{B}}$가 되므로, 이는 입력 $B$에 NOT이 적용된 NAND 게이트인 와 등가입니다.
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57. 배타적 OR(Exclusive OR)과 AND gate의 기능을 동시에 갖는 회로는?

  1. 플립플롭 회로
  2. 래치 회로
  3. 전 가산기 회로
  4. 반 가산기 회로
(정답률: 알수없음)
  • 반 가산기 회로는 두 개의 1비트 수를 더하여 합(Sum)과 자리올림수(Carry)를 구하는 회로입니다.
    이때 합(Sum)은 배타적 OR(XOR) 게이트로, 자리올림수(Carry)는 AND 게이트로 구현됩니다.
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58. 2진수 1011.01101를 8 진수로 고친 것 중 옳은 것은?

  1. 13.32(8)
  2. 15.31(8)
  3. 13.31(8)
  4. 15.15(8)
(정답률: 알수없음)
  • 2진수를 8진수로 변환할 때는 소수점을 기준으로 정수부와 소수부를 각각 3자리씩 묶어 계산합니다.
    정수부: $1011$ $\rightarrow$ $001$ / $011$ $\rightarrow$ $1$ / $3$
    소수부: $01101$ $\rightarrow$ $011$ / $010$ $\rightarrow$ $3$ / $2$
    따라서 $13.32_{(8)}$이 됩니다.
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59. 그림의 연산 증폭기 회로는?

  1. 전압증폭기
  2. 전류증폭기
  3. 정전압 회로
  4. 정전류 회로
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 는 연산 증폭기의 피드백 루프를 통해 부하에 흐르는 전류 $i_L$을 입력 전압 $V_s$에 의해 결정되는 일정한 값으로 유지시키는 정전류 회로입니다.
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60. 다음 회로의 기능은?

  1. 평형 변조기
  2. 배전압 정류기
  3. 푸시-풀 증폭기
  4. 단상 전파 정류기
(정답률: 50%)
  • 제시된 회로 는 다이오드와 커패시터를 조합하여 입력 전압보다 높은 전압을 출력하는 배전압 정류기 회로의 전형적인 구성입니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 500[V] 전압으로 가속된 전자의 속도는 10[V]의 전압으로 가속된 전자 속도의 몇 배인가?

  1. √2
  2. 5√2
  3. 10√2
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 가속된 전자의 속도는 가속 전압의 제곱근에 비례합니다. 두 전압의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v \propto \sqrt{V}$
    ② [숫자 대입] $\frac{v_2}{v_1} = \sqrt{\frac{500}{10}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{v_2}{v_1} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$
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62. 서미스터(thermistor) 용도로 옳지 않은 것은?

  1. 트랜지스터 회로의 온도 보상
  2. 마이크로파 전력 측정
  3. 온도 검출
  4. 발진기
(정답률: 알수없음)
  • 서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 특성을 가진 소자로, 주로 온도 검출, 트랜지스터 회로의 온도 보상, 마이크로파 전력 측정 등에 사용됩니다.

    오답 노트
    발진기: 특정 주파수를 생성하는 회로로, 서미스터의 주 용도와는 거리가 멉니다.
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63. 1[coulomb]의 전하를 얻을려면 전자는 몇 개가 필요한가? (단, e=1.602×10-19[C])

  1. 6.24×1016[개]
  2. 6.24×1018[개]
  3. 6.24×1020[개]
  4. 6.24×1022[개]
(정답률: 알수없음)
  • 전체 전하량은 전자 1개의 전하량에 필요한 전자 수를 곱한 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{Q}{e}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1}{1.602 \times 10^{-19}}$
    ③ [최종 결과] $n = 6.24 \times 10^{18}$ 개
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64. 전자의 운동량(P)와 파장(λ ) 사이의 드브로이(DeBroglie) 관계식은?(단, h는 Plank 상수)

  1. P=λh
(정답률: 알수없음)
  • 드브로이 관계식은 입자의 운동량과 파장의 곱이 플랑크 상수와 같다는 원리를 나타냅니다.
    $$P = \frac{h}{\lambda}$$
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65. 정공의 확산 계수 Dp=55[cm2/sec]이고, 정공의 평균 수명τP=10-6[sec]일 때의 확산 길이는 약 얼마인가?

  1. 6.3×103[cm]
  2. 6.3×10-3[cm]
  3. 7.4×103[cm]
  4. 7.4×10-3[cm]
(정답률: 알수없음)
  • 확산 길이는 확산 계수와 평균 수명의 곱의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \sqrt{D \tau}$
    ② [숫자 대입] $L = \sqrt{55 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $L = 7.4 \times 10^{-3}$ cm
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66. 펀치 스루(punch through) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이미터, 베이스, 컬렉터의 단락 상태이다.
  2. 펀치스루 전압은 베이스 영역 폭의 제곱에 비례한다.
  3. 컬렉터 역 바이어스의 증가에 의해 발생하는 현상이다.
  4. 펀치스루 전압은 베이스 내의 불순물 농도에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 펀치스루는 컬렉터 역바이어스가 증가하여 공핍층이 베이스 영역을 완전히 가로질러 이미터와 컬렉터가 단락되는 현상입니다. 이때 펀치스루 전압은 베이스 폭의 제곱에 비례하고, 베이스 내 불순물 농도에는 비례하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    펀치스루 전압은 베이스 내의 불순물 농도에 비례하므로 반비례한다는 설명은 틀렸습니다.
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67. CCD(Charge-coupled device)의 동작 원리와 가장 유사한 동작 원리의 전자 소자는?

  1. MOS FET
  2. 접합 트랜지스터
  3. 서미스터
  4. 제너 다이오드
(정답률: 알수없음)
  • CCD는 전하 결합 소자로, MOS 구조의 커패시터를 이용하여 전하를 축적하고 이동시키는 원리를 사용합니다. 따라서 금속-산화물-반도체 구조를 가진 MOS FET와 동작 원리가 가장 유사합니다.
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68. 모노리딕 IC의 장점이 아닌 것은?

  1. 경제적이며, 대량 생산이 가능하다.
  2. 정밀도가 높고, 온도 특성이 우수하다.
  3. 다수의 칩을 한데 묶어 LSI도 구성시킬 수 있다.
  4. 동일한 칩에 트랜지스터, 다이오드, 저항, 콘덴서의 수용이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 모노리딕 IC는 하나의 반도체 기판 위에 모든 소자를 형성하므로 대량 생산과 경제성이 뛰어나지만, 공정상의 한계로 인해 개별 소자에 비해 정밀도가 낮고 온도 변화에 따른 특성 변화가 발생할 수 있습니다.

    오답 노트
    동일 칩 내 소자 수용: 가능
    LSI 구성: 가능
    경제성 및 대량 생산: 가능
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69. 마치 3극관이 음극에서 양극에 향하는 전자류를 격자에 의하여 제어하듯이 N형(또는 P형) 반도체 내의 전자(정공)의 흐름을 제어하는 것은?

  1. FET(Field Effect Transistor)
  2. SCR(Silicon Controlled Rectifier)
  3. TRIAC(트라이액)
  4. UJT(UniJunction Junction Transistor)
(정답률: 37%)
  • FET(Field Effect Transistor)는 게이트 전압으로 형성되는 전계(Field)를 이용하여 채널 내의 전자나 정공의 흐름을 제어하는 전압 제어형 소자입니다.
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70. 스위칭 시간이 대단히 짧으므로 고속 스위칭 회로에 사용되는 소자는?

  1. 제너 다이오드
  2. SCR
  3. 터널 다이오드
  4. UJT
(정답률: 알수없음)
  • 터널 다이오드는 양자 역학적 터널링 효과를 이용하여 스위칭 속도가 매우 빠르기 때문에 고속 스위칭 회로 및 초고주파 발진기에 주로 사용됩니다.
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71. 열전자 방출용 재료로 적합하지 않은 것은?

  1. 일함수가 큰 것
  2. 융점이 높은 것
  3. 방출 효율이 좋은 것
  4. 가공, 공작이 용이한 것
(정답률: 알수없음)
  • 열전자 방출은 금속 표면의 전자가 외부로 튀어나오는 현상으로, 전자를 떼어내기 위해 필요한 최소 에너지인 일함수가 작을수록 전자가 더 쉽게 방출됩니다. 따라서 일함수가 큰 것은 방출 효율을 떨어뜨리므로 적합하지 않습니다.
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72. 에너지 준위도에서 0 준위는?

  1. 페르미 준위
  2. 이탈 준위
  3. 금속내 준위
  4. 금속외 준위
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 준위도에서 전자가 물질 내부의 구속에서 벗어나 자유 전자가 되는 기준점, 즉 진공 준위를 이탈 준위(0 준위)라고 정의합니다.
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73. 열전자 방출에서 전자류가 온도 제한 영역에 있어서도 플레이트 전위의 상승에 의해 더욱 증가하는 현상은?

  1. 쇼트키 효과
  2. 펠티어 효과
  3. 지벡 효과
  4. 홀 효과
(정답률: 50%)
  • 쇼트키 효과는 강한 외부 전계가 가해졌을 때 금속 표면의 전위 장벽이 낮아져, 온도 제한 영역에서도 플레이트 전위가 상승함에 따라 열전자 방출 전류가 증가하는 현상을 말합니다.
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74. 2차 전자 방출의 영향을 특히 억제토록 설계된 것은?

  1. 가변 증폭관
  2. 전자증 배관
  3. 4극 진공관
  4. 5극 진공관
(정답률: 알수없음)
  • 5극 진공관은 3극관이나 4극관의 단점을 보완하여, 그리드와 플레이트 사이에 그리드(suppressor grid)를 추가함으로써 2차 전자 방출로 인한 효율 저하와 발진 현상을 억제하도록 설계된 관입니다.
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75. Fermi 에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 온도에 따라 그 크기가 변한다.
  2. 캐리어 농도에 따라 그 크기가 변한다.
  3. 상온에서 전자가 점유할 수 있는 최저 에너지이다.
  4. 0° K에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 페르미 에너지는 절대온도 $0\text{K}$에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지 준위를 의미합니다. 상온에서 전자가 점유할 수 있는 최저 에너지가 아니므로 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    온도에 따라 그 크기가 변한다: 온도 변화에 따라 페르미 분포가 달라짐
    캐리어 농도에 따라 그 크기가 변한다: 도핑 농도에 따라 페르미 준위 위치가 변함
    0° K에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지이다: 페르미 에너지의 정의
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76. 두 도체 또는 반도체의 폐 회로에서 두 접합점의 온도차로서 전류가 생기는 현상은?

  1. 홀(Hall) 효과
  2. 광전 효과
  3. 펠티어(Peltier) 효과
  4. 지벡(Seebeck) 효과
(정답률: 알수없음)
  • 두 종류의 서로 다른 금속이나 반도체를 접합하여 폐회로를 만들고, 두 접합점에 온도차를 주었을 때 기전력이 발생하여 전류가 흐르는 현상을 지벡(Seebeck) 효과라고 합니다.
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77. 저온에서 반도체 내의 캐리어(carrier) 에너지 분포를 나타내는데 가장 적절한 것은?

  1. 2차 분포함수
  2. Fermi-Dirac 분포함수
  3. Bose-Einstein 분포함수
  4. Maxwell-Boltzmann 분포함수
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 내의 전자와 같이 파울리 배타 원리를 따르는 페르미온(Fermion) 입자들의 에너지 상태 분포를 나타내는 함수는 Fermi-Dirac 분포함수입니다.
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78. P형 불순물 반도체에서 전자의 농도를 나타낸 것은?(단, Na는 억셉터의 농도, ηi는 진성반도체에서 캐리어의 농도)

  3. Na-ηi
  4. Na+ηi
(정답률: 알수없음)
  • P형 반도체에서 전자 농도 $n$은 질량 작용 법칙(Mass Action Law)에 의해 진성 캐리어 농도의 제곱을 억셉터 농도로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{\eta_{i}^{2}}{N_{a}}$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $n = \frac{\eta_{i}^{2}}{N_{a}}$
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79. 진성 반도체에서 온도가 상승하면?

  1. 반도체의 저항이 증가한다.
  2. 원자의 에너지가 증가한다.
  3. 정공이 전도대에 발생된다.
  4. 금지대가 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 진성 반도체에 열에너지가 공급되어 온도가 상승하면, 가전자대에 있던 전자들이 에너지를 얻어 전도대로 전이될 확률이 높아지므로 원자의 에너지가 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    반도체의 저항이 증가한다: 온도가 오르면 캐리어 농도가 증가하여 저항은 감소합니다.
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80. 피에조 저항(piezo resistance)은?

  1. 압력 변화에 의한 저항의 변화이다.
  2. 자계 변화에 의한 저항의 변화이다.
  3. 온도 변화에 의한 저항의 변화이다.
  4. 광전류 변화에 의한 저항의 변화이다.
(정답률: 알수없음)
  • 피에조 저항(piezo resistance) 효과란 물질에 기계적인 압력이나 응력이 가해졌을 때, 그 변형으로 인해 전기 저항값이 변화하는 현상을 의미합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 다음 프로그램 중에서 성격이 전혀 다른 것은?

  1. Data management program
  2. Job management program
  3. Supervisor program
  4. Service program
(정답률: 알수없음)
  • Data management, Job management, Supervisor program은 모두 운영체제(OS)의 핵심 기능을 수행하는 시스템 프로그램인 반면, Service program은 사용자의 편의를 돕는 유틸리티 성격의 프로그램입니다.
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82. 기억된 데이터의 내용에 의해서 그 위치를 접근하는 방식은?

  1. Cache Memory
  2. Virtual Memory
  3. Associative Memory
  4. Multiple Module Memory
(정답률: 알수없음)
  • Associative Memory(연관 메모리)는 주소가 아닌 저장된 데이터의 내용(Content)을 통해 직접 접근하는 내용 주소 지정 방식의 메모리입니다.
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83. CPU의 수행 상태를 나타내는 주상태(Major State) 중에서 메모리로부터 실행하기 위한 다음 명령의 번지를 결정한 후 메모리로부터 명령을 CPU로 읽어들이는 동작은?

  1. Fetch 상태
  2. Indirect 상태
  3. Execute 상태
  4. Interrupt 상태
(정답률: 알수없음)
  • Fetch 상태는 CPU가 다음에 실행할 명령어의 주소를 결정하고, 해당 메모리 위치에서 명령어를 읽어 CPU의 명령어 레지스터로 가져오는 단계입니다.
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84. 스택과 관련된 PUSH 및 POP 명령어의 명령 형식과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 3-address
  2. 2-address
  3. 1-address
  4. 0-address
(정답률: 알수없음)
  • 스택 구조에서는 데이터가 항상 스택의 최상단(Top)에서 처리되므로, 명령어에 별도의 주소를 명시할 필요가 없는 0-address 형식을 사용합니다.
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85. 단항(unary) 연산에 속하지 않는 것은?

  1. MOVE 연산
  2. Complement 연산
  3. Shift 연산
  4. OR 연산
(정답률: 알수없음)
  • 단항 연산은 하나의 피연산자만을 대상으로 하는 연산입니다. OR 연산은 두 개의 피연산자가 필요한 이항(binary) 연산이므로 단항 연산에 속하지 않습니다.
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86. 컴퓨터에서 주소와 기억장소를 결부시키는 것을 무엇이라 하는가?

  1. Interrupt
  2. Mapping
  3. Merging
  4. Overlapping
(정답률: 알수없음)
  • 매핑(Mapping)은 가상 주소(논리 주소)를 실제 기억장치의 물리적 주소로 변환하여 결부시키는 과정을 말합니다.
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87. 어셈블리 언어로 프로그래밍 할 때 서브루틴 사용시 미리 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 스택 영역을 확보한다.
  2. 스택포인터를 초기화한다.
  3. 레지스터의 중복 사용을 가능한 배제한다.
  4. 서브루틴 실행 후 복귀(return) 번지를 결정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 서브루틴 호출 시 복귀 번지는 CPU의 스택(Stack) 메커니즘에 의해 자동으로 저장되고 관리되므로, 프로그래머가 별도로 결정할 사항이 아닙니다.

    오답 노트
    스택 영역 확보 및 포인터 초기화: 서브루틴의 데이터 저장 및 복귀 주소 관리를 위해 필수적임
    레지스터 중복 사용 배제: 서브루틴 내에서 메인 루틴의 레지스터 값을 덮어쓰지 않기 위해 필요함
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88. 10진 카운터(counter) 회로를 설계하기 위해서 몇 개의 단으로 구성해야 되는가?

  1. 2단
  2. 4단
  3. 8단
  4. 10단
(정답률: 알수없음)
  • 카운터 회로에서 필요한 플립플롭(단)의 수는 $2^{n-1} < N \le 2^n$ 관계를 만족하는 최소 정수 $n$입니다. 10진 카운터($N=10$)를 구현하기 위해서는 $2^3 < 10 \le 2^4$이므로 4단이 필요합니다.
    ① [기본 공식] $2^{n-1} < N \le 2^n$
    ② [숫자 대입] $2^3 < 10 \le 2^4$
    ③ [최종 결과] $n = 4$
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89. 어드레싱(addressing) 방법이 아닌 것은?

  1. direct addressing
  2. indirect addressing
  3. relative addressing
  4. temporary addressing
(정답률: 40%)
  • 어드레싱(주소 지정 방식)은 CPU가 오퍼랜드의 실제 주소를 결정하는 방법입니다. direct, indirect, relative 방식은 모두 표준적인 주소 지정 방식이지만, temporary addressing이라는 방식은 존재하지 않습니다.
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90. 데이터 흐름을 중심으로 시스템 전체의 작업 내용을 총괄적으로 표시하는 순서도는?

  1. 개략 순서도
  2. 시스템 순서도
  3. 상세 순서도
  4. 프로그램 순서도
(정답률: 알수없음)
  • 시스템 전체의 데이터 흐름과 작업 내용을 총괄적으로 나타내어 시스템의 전체적인 구조를 파악하기 위한 순서도를 시스템 순서도라고 합니다.
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91. C-언어의 특징 중 옳지 않은 것은?

  1. 연산자가 풍부하지 못하다.
  2. C는 포인터와 주소를 계산할 수 없다.
  3. C 언어 자체에는 입ㆍ출력 기능이 없다.
  4. 데이터에는 반드시 형(type) 선언을 해야 한다.
(정답률: 50%)
  • C언어는 다양한 연산자를 제공하여 매우 풍부한 연산 능력을 갖춘 언어입니다.

    오답 노트
    포인터와 주소 계산 가능, 입출력 기능은 라이브러리 함수를 통해 제공, 정적 타이핑 언어로 형 선언 필수
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92. 인터럽트의 종류 중 입ㆍ출력장치, 타이밍장치, 전원등의 요인에 의해 발생되는 인터럽트는?

  1. 기계 인터럽트
  2. 외부 인터럽트
  3. 내부 인터럽트
  4. 소프트웨어 인터럽트
(정답률: 10%)
  • CPU 외부의 입출력 장치, 타이머, 전원 이상 등 하드웨어적인 요인에 의해 발생하는 인터럽트를 외부 인터럽트라고 합니다.
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93. 프로세서를 경유하지 않고 데이터를 직접 메모리와 입ㆍ출력하는 방식은?

  1. Strobe 방식
  2. Flag 검사 방식
  3. DMA 방식
  4. Hand-Shaking 방식
(정답률: 60%)
  • CPU(프로세서)의 개입 없이 입출력 장치와 메모리가 직접 데이터를 주고받는 방식을 DMA(Direct Memory Access) 방식이라고 합니다. 이를 통해 CPU의 부하를 줄이고 데이터 전송 효율을 높일 수 있습니다.
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94. 인터럽트를 발생시키는 모든 장치들을 직렬로 연결하고 우선 순위가 높은 순서로 연결하는 방식은?

  1. Vectored Interrupt
  2. DMA
  3. Daisy-Chain
  4. Polling
(정답률: 알수없음)
  • 여러 장치를 직렬로 연결하여 우선순위가 높은 장치부터 인터럽트 요청을 처리하는 하드웨어적 방식은 Daisy-Chain입니다.
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95. 희박한 행렬(sparse matrix)을 표현하는 방법으로 적합한 자료구조는?

  1. 큐(queue)
  2. 연결 리스트(linked list)
  3. 스택(stack)
  4. 트리(tree)
(정답률: 50%)
  • 희박한 행렬(Sparse Matrix)은 대부분의 요소가 0인 행렬입니다. 이를 일반적인 배열로 저장하면 메모리 낭비가 심하므로, 0이 아닌 유효한 데이터의 위치와 값만을 포인터로 연결하여 저장하는 연결 리스트(linked list) 방식이 가장 효율적입니다.
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96. 65가지의 서로 다른 사항들에 각각 다른 2진 코드 값을 주고자 한다. 이 경우 최소한 몇 비트가 요구되는가?

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 9
(정답률: 알수없음)
  • 서로 다른 $N$가지의 상태를 표현하기 위해 필요한 최소 비트 수 $n$은 $2^{n-1} < N \le 2^n$을 만족해야 합니다.
    ① [기본 공식] $2^n \ge 65$
    ② [숫자 대입] $2^6 = 64, 2^7 = 128$
    ③ [최종 결과] $n = 7$
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97. 레지스터에 계수의 기능을 갖춘 것은?

  1. 레지스터
  2. 스택 포인터
  3. PC
  4. AC
(정답률: 알수없음)
  • PC(Program Counter)는 다음에 실행할 명령어의 주소를 가리키는 레지스터로, 명령어가 실행될 때마다 주소 값을 증가시키며 순차적으로 진행하므로 계수(Counter)의 기능을 갖습니다.
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98. 특정의 비트 또는 문자를 삭제하기 위한 적의 연산 방법은?

  1. Complement 연산
  2. OR 연산
  3. AND 연산
  4. MOVE 연산
(정답률: 알수없음)
  • 특정 비트를 0으로 만들어 삭제(Masking)하기 위해서는 0과 AND 연산을 수행하면 됩니다. AND 연산은 0과 연산한 결과가 항상 0이 되는 성질을 이용하여 원하는 비트만 선택적으로 제거할 수 있습니다.
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99. 다음의 구성은 무엇을 나타내는가?

  1. 중앙처리장치
  2. 산술논리연산장치
  3. 제어장치
  4. 입ㆍ출력 처리기
(정답률: 40%)
  • 제시된 이미지 에는 누산기(Accumulator)와 산술연산회로, 논리연산회로가 포함되어 있습니다. 이는 컴퓨터의 CPU 내에서 실제 데이터의 산술 계산과 논리 연산을 수행하는 산술논리연산장치의 전형적인 구성도입니다.
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100. 조합(combinational) 논리 회로에 대해 설명한 것은?

  1. 출력 신호가 입력 신호에 의해서만 결정되는 논리 회로이다.
  2. 플립플롭과 같은 기억 소자를 갖고 있는 논리 회로이다.
  3. 출력 신호가 입력 신호와 현재의 논리 회로의 상태에 의해 결정되는 논리 회로이다.
  4. 기억 능력을 가진 논리 회로이다.
(정답률: 알수없음)
  • 조합 논리 회로는 기억 소자가 없어 현재의 입력 값에 의해서만 출력이 즉시 결정되는 회로입니다.

    오답 노트
    플립플롭, 현재 상태에 의해 결정, 기억 능력: 순차 논리 회로의 특징입니다.
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