전자기사 필기 기출문제복원 (2006-09-10)

전자기사 2006-09-10 필기 기출문제 해설

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전자기사
(2006-09-10 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 진공 중에서 정전용량이 C0 [F]인 평행판콘덴서에 그림과 같이 판면적의 2/3에 비유전률 εS인 에보나이트판을 삽입하면 콘덴서의 정전용량은 몇 F가 되는가?

  1. C0/3
  2. 2εSC0/3
  3. 2εSC02
(정답률: 알수없음)
  • 평행판 콘덴서의 일부에 유전체가 삽입되면, 유전체가 있는 부분과 없는 부분이 병렬로 연결된 구조로 해석합니다. 전체 정전용량은 각 부분의 정전용량 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{3}C_0 + \frac{2}{3}\epsilon_S C_0$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{C_0 + 2\epsilon_S C_0}{3}$
    ③ [최종 결과]
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2. 진공 중에 서로 떨어져 있는 두 도체 A, B 가 있다. 도체 A에만 1C의 전하를 줄 때 도체 A, B 의 전위가 각각 3V와 2V 이었다. 지금 A, B 에 각각 2C 및 1C 의 전하를 주면 도체 A의 전위는 몇 V인가?

  1. 8
  2. 9
  3. 10
  4. 11
(정답률: 알수없음)
  • 두 도체 사이의 전위는 전하량에 비례하는 선형 결합으로 표현됩니다. 전위 계수 $C_{ij}$를 이용하여 도체 A의 전위 $V_{A} = C_{11}Q_{A} + C_{12}Q_{B}$로 나타낼 수 있습니다.
    첫 번째 조건: $3 = C_{11}(1) + C_{12}(0) \rightarrow C_{11} = 3$
    두 번째 조건: $2 = C_{11}(0) + C_{12}(1) \rightarrow C_{12} = 2$
    최종 계산: $V_{A} = 3(2) + 2(1) = 8$
    ① [기본 공식] $V_{A} = C_{11}Q_{A} + C_{12}Q_{B}$
    ② [숫자 대입] $V_{A} = 3 \times 2 + 2 \times 1$
    ③ [최종 결과] $V_{A} = 8$
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3. 콘덴서 간에 유전율 10-10 [F/m], 도전율 5×10-6 [℧/m]인 도전성 물질이 있을 때 정전용량이 10㎌ 이라면 콘덕턴스는 몇 ℧ 인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 알수없음)
  • 정전용량 $C$와 콘덕턴스 $G$의 관계는 유전율 $\epsilon$과 도전율 $\sigma$의 비율과 같습니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{\sigma}{\epsilon} C$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{5 \times 10^{-6}}{10^{-10}} \times 10 \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $G = 0.5$ $\Omega^{-1}$
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4. ∇ × (∇ρ) = cur1(gradρ)의 값은?

  1. 0
  2. -1
  3. 1
  4. ρ
(정답률: 알수없음)
  • 벡터 해석학의 항등식에 따라 임의의 스칼라 함수 $\rho$에 대하여 기울기(grad)의 회전(curl)은 항상 0이 됩니다.
    $$\nabla \times (\nabla \rho) = 0$$
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5. 정전용량이 각각 C1, C2, 그 사이의 상호유도계수가 M인 절연된 두 도체가 있다. 두 도체를 가는 선으로 연결할 경우, 그 정전용량은 어떻게 표현되는가?

  1. C1 + C2 - M
  2. C1 + C2 + M
  3. C1 + C2 + 2M
  4. 2C1 + 2C2 + M
(정답률: 알수없음)
  • 두 도체가 연결되어 하나의 도체처럼 작동할 때, 전체 정전용량은 각 도체의 자기 정전용량의 합에 상호 정전용량(상호유도계수)의 2배를 더한 값과 같습니다.
    $$C = C_1 + C_2 + 2M$$
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6. 전하 q[C]이 공기 중의 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 v[m/s]의 속도로 돌입하였을 때 받는 힘은 몇 N 인가?

  1. μ0qvH
  3. qvH
  4. qH/μ0v
(정답률: 알수없음)
  • 자계 $H$ 내에서 전하가 받는 힘(로런츠 힘)은 자속밀도 $B$를 이용하여 계산하며, 공기 중에서는 $B = \mu_{0}H$ 관계가 성립합니다.
    ① [기본 공식] $F = qvB$
    ② [숫자 대입] $F = qv(\mu_{0}H)$
    ③ [최종 결과] $F = \mu_{0}qvH$
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7. 다음 중 상자성체는?

  1. 철(Fe)
  2. 코발트(Co)
  3. 백금(Pt)
  4. 니켈(Ni)
(정답률: 알수없음)
  • 상자성체는 외부 자기장이 있을 때만 약하게 자화되는 물질입니다. 백금(Pt)은 대표적인 상자성체입니다.

    오답 노트
    철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni): 강자성체
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8. 진공 중에서 전기쌍극자 M, M으로부터 임의의 점 P까지의 거리 r, M 과 r 이 이루는 각을 θ라 하면 P 점에서 전계의 r 방향성분 Er과 θ 방향성분 Eθ 는?

(정답률: 20%)
  • 진공 중에서 전기쌍극자 $M$에 의해 거리 $r$과 각도 $\theta$인 지점 $P$에 형성되는 전계의 성분은 구좌표계의 전계 공식을 따릅니다.
    전기쌍극자에 의한 전계의 $r$ 방향 성분 $E_{r}$과 $\theta$ 방향 성분 $E_{\theta}$는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$E_{r} = \frac{M}{4\pi \epsilon_{0} r^{3}} 2\cos\theta, E_{\theta} = \frac{M}{4\pi \epsilon_{0} r^{3}} \sin\theta$$
    ② [식 정리]
    $$E_{r} = \frac{M}{2\pi \epsilon_{0} r^{3}} \cos\theta, E_{\theta} = \frac{M}{4\pi \epsilon_{0} r^{3}} \sin\theta$$
    ③ [최종 결과]
    $$E_{r} = \frac{M}{2\pi \epsilon_{0} r^{3}} \cos\theta, E_{\theta} = \frac{M}{4\pi \epsilon_{0} r^{3}} \sin\theta$$
    따라서 정답은 입니다.
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9. 반지름 a[m]인 2개의 원형 선조 루프가 ±Z 축상에 그림과 같이 놓여진 경우 I[A] 의 전류가 흐를 때 원형전류 중심축상의 자계 Hz [A/m] 는? (단, az, aø는 단위벡터이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 반지름이 $a$인 두 개의 원형 루프가 $z$축 상에 대칭으로 놓여 있고 동일한 방향의 전류 $I$가 흐를 때, 중심축 상의 자계는 각 루프에 의한 자계의 합으로 계산됩니다.
    원형 전류 루프 중심축 상의 자계 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$H_{z} = \frac{a^{2} I a_{z}}{2(a^{2} + z^{2})^{3/2}}$$
    ② [숫자 대입]
    두 루프가 대칭으로 존재하므로 위 공식의 2배를 적용합니다.
    $$H_{z} = 2 \times \frac{a^{2} I a_{z}}{2(a^{2} + z^{2})^{3/2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H_{z} = \frac{a^{2} I a_{z}}{(a^{2} + z^{2})^{3/2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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10. 반지름이 a[m]이고, 두께 t[m]인 원판도체의 외부와 내부에 전하밀도 +σ[C/m2], -σ[C/m2]의 전하가 균일하게 분포되어 있다. 원판의 중심축상에서 중심으로부터 d[m]의 거리에 있는 점 P 의 전위는 몇 V 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전하밀도가 $+\sigma$와 $-\sigma$로 분포된 원판 도체에서 중심축상의 전위는 두 전하 분포에 의한 전위의 차이로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\sigma t}{2\epsilon_0} (1 - \frac{d}{\sqrt{a^2 + d^2}})$
    ② [숫자 대입] (주어진 변수 $a, t, d, \sigma$를 공식에 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
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11. 전위함수 V = x2 + y2 [V]일 때 점(3,4)[m]에서의 등전위선의 반지름은 몇 m 이며, 전력선방정식은 어떻게 되는가?

  1. 등전위선의 반지를 : 3, 전력선 방정식 :
  2. 등전위선의 반지를 : 4, 전력선 방정식 :
  3. 등전위선의 반지를 : 5, 전력선 방정식 :
  4. 등전위선의 반지를 : 5, 전력선 방정식 :
(정답률: 알수없음)
  • 등전위선은 전위 $V$가 일정한 지점들의 집합이며, 전력선은 전위의 기울기에 수직인 방향으로 형성됩니다.
    먼저 점 $(3, 4)$에서의 전위 $V$를 구하면 반지름 $r$의 제곱이 됩니다.
    ① [기본 공식] $r = \sqrt{x^2 + y^2}$
    ② [숫자 대입] $r = \sqrt{3^2 + 4^2}$
    ③ [최종 결과] $r = 5$
    전력선 방정식은 전위함수의 기울기에 수직인 직선의 방정식이므로, 원점에서 점 $(3, 4)$를 지나는 직선의 기울기 $y/x = 4/3$를 이용하여 $\text{x} = \frac{3}{4}\text{y}$가 됩니다. 따라서 등전위선의 반지름은 $5$이며, 전력선 방정식은 입니다.
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12. 강자성체의 자속밀도 B의 크기와 자화의 세기 J의 크기 사이에는 어떤 관계가 있는가?

  1. J는 B와 같다.
  2. J는 B보다 약간 작다.
  3. J는 B보다 약간 크다.
  4. J는 B보다 대단히 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 강자성체에서 자속밀도 $\text{B}$는 외부 자기장과 자화의 세기 $\text{J}$의 합으로 나타나며, 일반적으로 $\text{B} = \mu_{0}(\text{H} + \text{J})$의 관계를 가집니다. 이때 자화의 세기 $\text{J}$는 $\text{B}$와 매우 유사한 크기를 가지나, 외부 자기장의 영향으로 인해 $\text{B}$보다 약간 작은 값을 갖게 됩니다.
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13. 다음 식 중 틀린 것은?

  2. E = -grad V
(정답률: 알수없음)
  • 가우스 법칙에 따르면 폐곡면을 통과하는 총 전속은 내부 전하량 $Q$가 아니라 $\epsilon$으로 나눈 값이어야 합니다.
    $$\oint_{S} E \cdot ds = \frac{Q}{\epsilon}$$
    따라서  식은 $\epsilon$이 누락되어 틀린 식입니다.
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14. E = (i + j2 + k3)[V/㎝] 로 표시되는 전계가 있다. 0.01μC의 전하를 원점으로부터 i3[m]로 움직이는데 필요한 일은 몇 J 인가?

  1. 3×10-8
  2. 3×10-7
  3. 3×10-6
  4. 3×10-5
(정답률: 알수없음)
  • 전계 내에서 전하를 이동시킬 때 필요한 일은 전하량, 전계의 세기, 이동 거리의 곱으로 계산합니다. 전계 $\text{E}$의 $x$성분인 $1\text{V/cm}$를 $\text{V/m}$ 단위로 환산하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $W = q \cdot E \cdot d$
    ② [숫자 대입] $W = 0.01 \times 10^{-6} \cdot (1 \times 100) \cdot 3$
    ③ [최종 결과] $W = 3 \times 10^{-6}$
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15. Ωㆍsec와 같은 단위는?

  1. F
  2. F/m
  3. H
  4. H/m
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스의 단위인 헨리 $\text{H}$는 전압과 전류의 시간 변화율 관계를 통해 $\Omega \cdot \text{sec}$와 동일한 차원을 가집니다.
    $$\text{H} = \Omega \cdot \text{sec}$$
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16. 대전된 도체의 표면 전하밀도는 도체표면의 모양에 따라 어떻게 되는가?

  1. 곡률반경이 크면 커진다.
  2. 곡률반경이 크면 작아진다.
  3. 표면모양에 관계없다.
  4. 평면일 때 가장 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 대전된 도체 표면에서 전하밀도는 곡률반경에 반비례합니다. 즉, 표면이 뾰족할수록(곡률반경이 작을수록) 전하가 집중되어 전하밀도가 커지고, 완만할수록(곡률반경이 클수록) 전하밀도는 작아집니다.
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17. 수직편파는?

  1. 대지에 대해서 전계가 수직면에 있는 전자파
  2. 대지에 대해서 전계가 수평면에 있는 전자파
  3. 대지에 대해서 자계가 수직면에 있는 전자파
  4. 대지에 대해서 자계가 수평면에 있는 전자파
(정답률: 알수없음)
  • 수직편파는 전자파의 전계 성분이 지표면(대지)에 대하여 수직인 평면 내에 존재하는 편파를 의미합니다.

    오답 노트
    대지에 대해서 전계가 수평면에 있는 전자파: 수평편파
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18. 그림에서 전계와 전속밀도의 분포 중 맞는 것은? (단, 경계면에 전하가 없는 경우이다.)

  1. E11 = 0, Dn1 = ρs
  2. E12 = 0, Dn2 = ρs
  3. E11 = E12, Dn1 = Dn2
  4. E11 = E12 = 0, Dn1 = Dn2 = 0
(정답률: 알수없음)
  • 경계면에 전하가 없는 경우, 전계의 접선 성분은 연속적이고 전속밀도의 법선 성분 또한 연속적이라는 경계 조건 원리를 적용합니다.
    따라서 접선 성분인 $E_{11} = E_{12}$이고, 법선 성분인 $D_{n1} = D_{n2}$가 성립합니다.
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19. 자장 내에 전하가 받는 힘에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 자장에 전하의 이동속도에 따른 힘이 존재한다.
  2. 자장에 놓여 진 도선전류가 흐르면 도선이 힘을 받는다.
  3. 자장 내 전하가 받는 힘은 렌츠(Lentz)의 법칙에 따른다.
  4. 전계와 자계가 공존하는 공간에서 전하가 받는 힘을 로렌츠(Lorentz)힘으로 표현된다.
(정답률: 알수없음)
  • 자장 내에서 전하가 받는 힘은 로렌츠 힘의 법칙을 따르며, 이는 전하의 속도와 자계의 방향에 의해 결정됩니다. 렌츠의 법칙은 전자기 유도 시 유도 전류의 방향을 결정하는 법칙으로, 전하가 받는 힘 자체를 설명하는 법칙이 아닙니다.

    오답 노트
    로렌츠 힘: 전계와 자계가 공존하는 공간에서 전하가 받는 힘을 정의함
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20. 단면적 s[m2], 단위 길이에 대한 권수가 n[회/m]인 무한히 긴 솔레노이드의 단위 길이당의 자기인덕턴스는 몇 H/m인가?

  1. μㆍsㆍn
  2. μㆍsㆍn2
  3. μㆍs2ㆍn2
  4. μㆍs2ㆍn
(정답률: 알수없음)
  • 무한히 긴 솔레노이드의 자기인덕턴스는 단위 길이당 권수와 단면적, 투자율의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = \mu s n^{2}$
    ② [숫자 대입] $L = \mu s n^{2}$
    ③ [최종 결과] $L = \mu s n^{2}$
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2과목: 회로이론

21. 다음 중 e-atsinωt 의 라플라스 변환은?

  1. S + a/(S + a)2 + ω2
  2. ω/(S - a)2 + ω2
  3. ω/(S + a)2 + ω2
  4. ω/(S + a) + ω
(정답률: 알수없음)
  • 라플라스 변환의 이동 정리(s-shifting theorem)를 적용합니다. $\sin\omega t$의 라플라스 변환 $\frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$에 $e^{-at}$가 곱해지면 $s$ 대신 $s+a$가 대입됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mathcal{L}\{e^{-at}\sin\omega t\} = \frac{\omega}{(s+a)^2 + \omega^2}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 공식에 변수 그대로 대입
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{\omega}{(s+a)^2 + \omega^2}$$
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22. t의 함수 f(t)가 f(t) = f(-t)의 조건을 만족할 때 f(t)는?

  1. 기함수
  2. 우함수
  3. 정현대칭함수
  4. 복소함수
(정답률: 알수없음)
  • 함수 $f(t)$가 $f(t) = f(-t)$를 만족하는 경우, $y$축을 기준으로 대칭인 함수를 우함수(Even function)라고 합니다.

    오답 노트
    기함수: $f(-t) = -f(t)$를 만족하며 원점 대칭인 함수
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23. 그림과 같은 4단자 회로망의 임피던스 파라미터 Z11 은?

  1. Z11 = R1 + R3
  2. Z11 = R2 + R3
  3. Z12 = -R3
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터 $Z_{11}$은 2차측 단자를 개방($I_2 = 0$)했을 때, 1차측 입력 임피던스 $\frac{V_1}{I_1}$을 의미합니다.
    2차측이 개방되면 전류 $I_1$은 $R_1$을 지나 $R_3$로만 흐르게 되므로, 전체 임피던스는 $R_1$과 $R_3$의 직렬 합이 됩니다.
    $$Z_{11} = R_1 + R_3$$
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24. 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는?

(정답률: 알수없음)
  • 정 K형 필터의 공칭 임피던스는 직렬 암(Arm)의 임피던스와 병렬 암의 임피던스의 기하평균으로 정의됩니다. 저역통과 필터의 경우 직렬 성분은 인덕턴스 $L$, 병렬 성분은 커패시턴스 $C$이므로 공칭 임피던스는 $\sqrt{L/C}$가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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25. 임피던스 함수 로 표시되는 2단자 회로망을 도시하면?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 임피던스 함수를 분리하여 회로 구성 요소를 분석합니다.
    $$Z(\lambda) = \frac{5\lambda + 4}{\lambda} = \frac{5\lambda}{\lambda} + \frac{4}{\lambda} = 5 + \frac{4}{\lambda}$$
    여기서 상수 $5$는 저항 $R=5\Omega$을 의미하며, $\frac{4}{\lambda}$ 형태는 커패시턴스 성분(임피던스 $Z_C = \frac{1}{\lambda C}$)을 의미합니다. 따라서 $C = \frac{1}{4}$인 커패시터가 저항과 직렬로 연결된 가 정답입니다.
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26. 전기회로에서 일어나는 과도현상과 시정수와의 관계를 옳게 표현한 것은?

  1. 과도현상과 시정수와는 관계가 없다.
  2. 시정수가 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.
  3. 시정수의 역이 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.
  4. 시정수의 역이 클수록 과도현상이 오래 지속 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 시정수 $\tau$는 과도현상이 지속되는 시간을 결정하는 척도입니다. 시정수가 작을수록(즉, 시정수의 역수가 클수록) 정상 상태에 도달하는 시간이 짧아져 과도현상이 빨리 사라집니다.

    오답 노트
    시정수가 클수록: 과도현상이 더 오래 지속됨
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27. 내부저항 r[Ω]인 전원이 있다. 부하 R에 최대 전력을 공급하기 위한 조건은?

  1. r = 2R
  2. R = r
  3. R = r2
  4. R = r3
(정답률: 알수없음)
  • 최대 전력 전달 조건에 관한 문제입니다. 전원 내부저항 $r$과 부하저항 $R$의 크기가 같을 때 부하에 최대 전력이 전달됩니다.
    따라서 정답은 $R = r$ 입니다.
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28. R = 20[Ω], L = 0.05[H], C = 1[㎌]인 RLC 직렬회로에서 Q는 약 얼마인가?

  1. 25.2
  2. 17.2
  3. 15.2
  4. 11.2
(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬회로에서 회로의 선택도를 나타내는 품질 계수 $Q$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{20} \sqrt{\frac{0.05}{1 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 11.18 \approx 11.2$
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29. 최대 눈금이 50[V]인 직류 전압계가 있다. 이 전압계를 사용하여 150[V]의 전압을 측정하려면 배율기의 저항은 몇 [Ω]을 사용하여야 하는가? (단, 전압계의 내부 저항은 5000[Ω]이다.)

  1. 10000
  2. 15000
  3. 20000
  4. 25000
(정답률: 알수없음)
  • 전압계의 측정 범위를 넓히기 위해 직렬로 연결하는 배율기 저항 $R_m$을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $R_m = (m - 1) R_v$
    ② [숫자 대입] $R_m = (\frac{150}{50} - 1) \times 5000$
    ③ [최종 결과] $R_m = 10000$ $\Omega$
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30. 다음 중 파형의 대칭성에 해당 되지 않는 것은?

  1. 우함수
  2. 기함수
  3. 고조파 대칭
  4. 반파 대칭
(정답률: 55%)
  • 파형의 대칭성에는 우함수(y축 대칭), 기함수(원점 대칭), 반파 대칭(반주기 후 위상 반전) 등이 포함됩니다. 고조파 대칭이라는 용어는 파형의 기하학적 대칭성을 분류하는 표준 개념이 아닙니다.
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31. R-L-C 직렬회로가 유도성 회로일 때의 설명이 옳은 것은?

  1. 전류는 전압보다 뒤진다.
  2. 전류는 전압보다 앞선다.
  3. 전류와 전압은 동위상이다.
  4. 공진이 되어 지속적으로 발진한다.
(정답률: 알수없음)
  • 유도성 회로($X_L > X_C$)에서는 인덕터 성분이 지배적이므로, 전류의 위상이 전압보다 $90^{\circ}$ 늦어지는 지상 전류가 흐르게 됩니다. 즉, 전류는 전압보다 뒤집니다.

    오답 노트
    전류는 전압보다 앞선다: 용량성 회로의 특징
    전류와 전압은 동위상이다: 공진 회로의 특징
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32. 필터의 차단 주파수는 출력 전압이 입력 전압의 몇 배인 주파수로 정의하는가?

  1. 배
  2. 배
  3. 1/2배
  4. 배
(정답률: 알수없음)
  • 필터의 차단 주파수는 전력 기준으로는 절반($-3\text{dB}$), 전압 기준으로는 입력 전압의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 되는 지점으로 정의합니다.
    따라서 정답은 배입니다.
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33. “회로망 중의 임의의 폐회로에 있어서 그 각지로(枝路)의 전압 강하의 총합은 그 폐회로 중의 기전력의 총 합과 같다.” 이와 관계되는 법칙은?

  1. 플레밍의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 패러데이의 법칙
  4. 키르히호프의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 폐회로 내의 전압 강하의 합과 기전력의 합이 같다는 원리는 키르히호프의 전압 법칙(KVL)에 해당합니다.
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34. 원점을 지나지 않는 원의 역 궤적은?

  1. 원점을 지나는 원
  2. 원점을 지나는 직선
  3. 원점을 지나지 않는 원
  4. 원점을 지나지 않는 직선
(정답률: 알수없음)
  • 역궤적은 복소평면에서 $1/z$ 변환을 의미하며, 원점을 지나지 않는 원을 역변환하면 여전히 원점을 지나지 않는 원의 형태를 유지합니다.
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35. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 루프 해석법과 절점 해석법은 망로 해석법과는 달리 비평면 회로에 대해서도 적용될 수 있다.
  2. 루프 해석법과 망로 해석법은 절점 해석법과는 달리 비평면 회로에 대해서만 적용될 수 있다.
  3. 루프 해석법과 망로 해석법 및 절점 해석법 모두 비평면 회로에 대해서도 적용될 수 있다.
  4. 루프 해석법과 절점 해석법은 망로 해석법과는 달리 평면 회로에 대해서만 적용될 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 회로 해석법의 적용 범위에 대한 문제입니다. 절점 해석법과 루프 해석법은 회로의 기하학적 구조에 영향을 받지 않으므로 평면 회로와 비평면 회로 모두에 적용 가능합니다. 반면, 망로(Mesh) 해석법은 오직 평면 회로에서만 정의되는 '망로' 개념을 사용하므로 비평면 회로에는 적용할 수 없습니다.
    따라서 루프 해석법과 절점 해석법은 망로 해석법과는 달리 비평면 회로에 대해서도 적용될 수 있다는 설명이 옳습니다.
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36. 그림과 같은 정 K형 필터가 있다고 할 때, 이 필터는?

  1. 중역 필터
  2. 대역 필터
  3. 저역 필터
  4. 고역 필터
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 를 보면, 입력단에 직렬로 커패시터($2C$)가 연결되어 있고 병렬로 인덕터($2L$)가 연결된 구조입니다.
    커패시터는 저주파를 차단하고 고주파를 통과시키며, 병렬 인덕터는 고주파를 접지로 흘려보내지 않고 통과시키는 특성을 가집니다. 따라서 이 필터는 고주파 성분만을 통과시키는 고역 필터입니다.
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37. R-L-C 직렬회로에서 과도현상의 진동이 일어나지 않을 조건은?

  1. (R/2L)2 - 1/LC ＞ 0
  2. (R/2L)2 - 1/LC ＜ 0
  3. (R/2L)2 = 1/LC
  4. R/2L = 1/LC
(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬회로의 특성 방정식에서 판별식이 0보다 커야 진동이 없는 과제동(Overdamped) 상태가 됩니다. 즉, 저항 성분이 충분히 커서 에너지를 빠르게 소모시켜 진동을 억제해야 합니다.
    따라서 진동이 일어나지 않을 조건은 $(\frac{R}{2L})^2 - \frac{1}{LC} > 0$ 입니다.
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38. 시간 t에 대하여 그림과 같은 파형의 전류가 20[Ω] 저항에 흐를 때 소비전력이 100[W]이다. 이 전류를 가동 코일형 계기로 측정하면 약 몇 [A]를 나타내겠는가?

  1. 0.79[A]
  2. 1.58[A]
  3. 2.24[A]
  4. 3.16[A]
(정답률: 알수없음)
  • 가동 코일형 계기는 전류의 실효값(RMS)을 측정하는 장치입니다. 주어진 파형은 주기 $2\pi$ 중 $\pi$ 동안만 전류가 흐르는 구형파이므로, 소비전력 공식을 통해 실효전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = I^2 R$
    ② [숫자 대입] $100 = I^2 \times 20$
    ③ [최종 결과] $I = \sqrt{5} \approx 2.236$
    하지만 문제의 파형은 듀티 사이클이 $50\%$인 파형이며, 소비전력 $100\text{W}$는 전체 주기 동안의 평균 전력을 의미합니다. 따라서 전류가 흐를 때의 최댓값을 $I_m$이라 하면 $P = \frac{1}{2} I_m^2 R$이 성립합니다.
    ① [기본 공식] $I_m = \sqrt{\frac{2P}{R}}$
    ② [숫자 대입] $I_m = \sqrt{\frac{2 \times 100}{20}}$
    ③ [최종 결과] $I_m = \sqrt{10} \approx 3.16$
    가동 코일형 계기는 평균값(Average)을 측정하는 특성이 있으며, 이 파형의 평균값은 $\frac{I_m \times \pi}{2\pi} = \frac{I_m}{2}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I_{avg} = \frac{I_m}{2}$
    ② [숫자 대입] $I_{avg} = \frac{3.16}{2}$
    ③ [최종 결과] $I_{avg} = 1.58\text{A}$
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39. 자계 코일에 권수 N = 2000회, 저항 R = 6Ω에서 전류 I = 10A 가 통과하였을 경우 자속 ø = 6×10-2 Wb 이다. 이 회로의 시정수는 몇 sec 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 10
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • RL 회로의 시정수는 인덕턴스를 저항으로 나눈 값입니다. 먼저 주어진 자속과 권수, 전류를 이용해 인덕턴스 $L$을 구한 뒤 시정수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\phi}{I}, \quad \tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{2000 \times 6 \times 10^{-2}}{10} = 12, \quad \tau = \frac{12}{6}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 2$
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40. 두 코일 간의 유도 결합의 정도를 나타내는 결합계수 K에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다.
  2. K=0은 유도 결합이 전혀 없는 경우이다.
  3. K=1은 누설 자속이 전혀 없는 경우이다.
  4. 결합계수 K는 0과 1 사이의 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 결합계수 $K$는 두 코일 간의 자속 결합 정도를 나타내며 $0 \le K \le 1$의 범위를 갖습니다. $K=1$은 모든 자속이 상호 자속이 되어 누설 자속이 전혀 없는 완전 결합 상태를 의미합니다.

    오답 노트
    K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다: 모든 자속이 결합된 상태이므로 틀린 설명입니다.
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3과목: 전자회로

41. 다음 Karnaugh 도로 된 함수를 최소화 하면?

  1. AB
  4. AC
(정답률: 알수없음)
  • 카르노 맵에서 값이 1인 영역을 묶어 간소화합니다. 이미지에서 1이 위치한 영역은 $C$가 1이고 $D$의 값과 상관없이 $A$가 1인 영역(행 $AB$와 $A\overline{B}$)입니다. 따라서 공통 인수인 $A$와 $C$를 곱한 $AC$가 최소화된 함수가 됩니다.
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42. 다음 중 직렬 전류 궤환 증폭기의 궤환 신호 성분은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 전력
  4. 임피던스
(정답률: 알수없음)
  • 직렬 궤환 증폭기는 출력 신호를 샘플링하여 입력 신호와 직렬로 연결하는데, 이때 궤환 신호로 전압을 사용하여 입력 전압을 제어함으로써 이득을 안정화합니다.
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43. 배타적 OR(Exclusive OR)와 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 비트를 더하여 합(Sum)과 캐리(Carry)를 출력하는 회로입니다. 이때 합은 XOR 게이트를 통해, 캐리는 AND 게이트를 통해 구현되므로 두 기능을 동시에 갖습니다.
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44. 다음 중 PLL 회로의 구성요소가 아닌 것은?

  1. Phase detector(위상 검파기)
  2. HPF(고역 통과 필터)
  3. VOD(전압 제어 발전기)
  4. Reference Oscillator(기준발진기)
(정답률: 알수없음)
  • PLL(위상 고정 루프) 회로는 기준 신호와 입력 신호의 위상 차이를 검출하여 주파수를 일치시키는 회로로, 위상 검파기, 저역 통과 필터(LPF), 전압 제어 발진기(VCO), 기준 발진기로 구성됩니다.

    오답 노트
    HPF(고역 통과 필터): 위상 검파기에서 나온 리플 성분을 제거하고 직류 전압을 얻기 위해 LPF(저역 통과 필터)가 사용되어야 합니다.
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45. 트랜지스터의 컬렉터 누설 전류가 주위 온도 변화로 20μA에서 150μA로 증가할 때 컬렉터 전류가 1mA에서 1.2mA로 되었다면 안정도 S는 약 얼마인가?

  1. 1.5
  2. 1.8
  3. 2.0
  4. 2.2
(정답률: 알수없음)
  • 안정도 $S$는 컬렉터 누설 전류의 변화량에 대한 컬렉터 전류 변화량의 비율로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_{CEO}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1.2 \times 10^{-3} - 1 \times 10^{-3}}{150 \times 10^{-6} - 20 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $S = 1.538$
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46. 다음 B급 푸시풀(Push-Pull) 증폭기의 특징이 아닌 것은?

  1. 차단 상태 부근에 바이어스 되어 있다.
  2. 트랜지스터의 비선형 특성에서 오는 일그러짐이 증가 한다.
  3. 우수 고조파가 상쇄되어 일그러짐이 적다.
  4. B급이다, AB급으로 동작시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기는 두 개의 트랜지스터가 각각 반주기씩 담당하여 증폭하며, 이 과정에서 짝수차 고조파가 상쇄되어 일그러짐이 감소하는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    트랜지스터의 비선형 특성에서 오는 일그러짐이 증가 한다: 푸시풀 구조를 통해 짝수차 고조파가 제거되므로 일그러짐이 오히려 감소합니다.
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47. 2진 디지털 부호에 따라서 반송파의 위상이 두 가지로 천이 되도록 하는 변조방식은?

  1. PSK 방식
  2. FSK 방식
  3. ASK 방식
  4. DPCM 방식
(정답률: 알수없음)
  • PSK(Phase Shift Keying) 방식은 디지털 데이터(0 또는 1)에 따라 반송파의 위상을 변화시켜 정보를 전송하는 변조 방식입니다.
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48. 저주파 전력 증폭기의 출력 측 기본파 전압이 100[V], 제2 및 제3 고조파 전압이 각각 4[V]와 3[V]이면 이 경우의 왜율은?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 15%
  4. 20%
(정답률: 알수없음)
  • 전력 증폭기의 왜율은 기본파 전압에 대한 고조파 전압의 제곱합의 제곱근의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{\sqrt{V_2^2 + V_3^2}}{V_1} \times 100$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{\sqrt{4^2 + 3^2}}{100} \times 100$
    ③ [최종 결과] $D = 5$
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49. 다음 이상적인 연산증폭기의 특성이 아닌 것은?

  1. 온도에 대하여 드리프트(drift)가 없는 특성을 가진다.
  2. 대역폭(BW) = 0
  3. 출력 저항(Ro) = 0
  4. 전압이득 lAvl = ∞
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 연산 증폭기는 모든 주파수 대역에서 동일한 이득을 가져야 하므로 대역폭이 무한대여야 합니다.

    오답 노트
    출력 저항 $R_o = 0$: 이상적인 특성임
    전압이득 $|A_{vl}| = \infty$: 이상적인 특성임
    온도 드리프트 없음: 이상적인 특성임
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50. 그림에서 A는 반전 연산 증폭기이다. V1 - V0의 관계는?

(정답률: 알수없음)
  • 반전 연산 증폭기(Inverting Amplifier)의 기본 특성은 입력 전압과 출력 전압의 위상이 $180^{\circ}$ 반전된다는 점입니다.
    입력 전압 $V_i$가 증가하면 출력 전압 $V_o$는 감소하는 우하향 직선의 그래프가 나타나야 합니다.
    제시된 회로에서 $V_i$가 $0$일 때 출력은 $V_d$ 값을 가지며, $V_i$가 증가함에 따라 $V_o$가 선형적으로 감소하는 가 정답입니다.
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51. 그레이 코드(Gray code) 1111을 2진수로 변환하면?

  1. 1110
  2. 1010
  3. 1011
  4. 1111
(정답률: 알수없음)
  • 그레이 코드를 2진수로 변환할 때는 최상위 비트(MSB)를 그대로 내리고, 이후 비트는 '이전 단계의 2진수 결과'와 '현재 단계의 그레이 코드 비트'를 XOR 연산하여 구합니다.
    ① 첫 번째 비트: 그레이 $1 \rightarrow$ 2진수 $1$
    ② 두 번째 비트: 2진수 $1 \oplus$ 그레이 $1 = 0$
    ③ 세 번째 비트: 2진수 $0 \oplus$ 그레이 $1 = 1$
    ④ 네 번째 비트: 2진수 $1 \oplus$ 그레이 $1 = 0$
    최종 결과는 $1010$ 입니다.
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52. 그림과 같은 논리회로를 간소화 하면?

  1. X = A + B + C
  2. X = B + C
  4. X = ABC
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 각 게이트 출력을 논리식으로 분석하여 최종 출력 $X$를 도출합니다.
    상단 NAND 게이트의 출력은 $\overline{A \cdot \overline{C}}$이고, 하단 OR 게이트의 출력은 $B + \overline{C}$ 입니다.
    최종 AND 게이트는 이 두 출력과 $\overline{B}$를 모두 입력으로 받으므로 식은 다음과 같습니다.
    $$X = \overline{A \cdot \overline{C}} \cdot (B + \overline{C}) \cdot \overline{B}$$
    드모르간 법칙과 분배법칙을 적용하면 $\overline{A \cdot \overline{C}} = \overline{A} + C$이며, $(B + \overline{C}) \cdot \overline{B} = \overline{B} \cdot \overline{C}$가 됩니다.
    따라서 $X = (\overline{A} + C) \cdot \overline{B} \cdot \overline{C} = \overline{A} \cdot \overline{B} \cdot \overline{C} + C \cdot \overline{B} \cdot \overline{C}$에서 후항은 $0$이 되므로 최종적으로 $\overline{A} \cdot \overline{B} \cdot \overline{C}$가 됩니다.
    이를 하나의 바(bar)로 묶으면 가 됩니다.
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53. 다음 중 연산증폭기의 응용 회로가 아닌 것은?

  1. 적분 증폭기
  2. 미분 증폭기
  3. 아날로그 가산증폭기
  4. 디지털 반가산증폭기
(정답률: 알수없음)
  • 연산증폭기(Op-Amp)는 기본적으로 아날로그 신호를 처리하는 소자로, 적분, 미분, 가산, 감산 등의 아날로그 연산 회로를 구성하는 데 사용됩니다. 반면, 디지털 반가산기는 논리 게이트(XOR, AND 등)를 이용하여 구현하는 디지털 회로이므로 연산증폭기의 응용 회로가 아닙니다.
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54. 다음 표는 부궤환에 의한 입ㆍ출력 임피던스의 변화이다. ( )안의 보기 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. ① 증가
  2. ② 감소
  3. ③ 감소
  4. ④ 증가
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환(Negative Feedback) 시 임피던스 변화의 핵심은 입력단이 직렬이면 증가, 병렬이면 감소하며, 출력단이 병렬이면 감소, 직렬이면 증가한다는 점입니다.

    오답 노트
    ② 감소: 출력단에 직렬 궤환을 적용하면 출력 임피던스는 증가해야 하므로 감소라는 설명은 틀렸습니다.
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55. 연산증폭기(op amp.)와 다이오드로 구성된 다음 그림과 같은 회로의 명칭은?

  1. 진폭제한회로
  2. 반파정류회로
  3. 전파정류회로
  4. 정현파-삼각파 변환회로
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 연산증폭기의 출력단에 다이오드가 직렬로 연결되어, 입력 신호의 한쪽 극성(양의 주기 또는 음의 주기)만을 통과시키고 나머지는 차단하는 구조입니다. 이러한 동작은 교류 신호를 한 방향으로만 흐르게 하는 반파정류회로의 전형적인 특징입니다.
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56. 다음 중 Exclusive OR 회로에 대한 논리식이 아닌 것은? (단, Y는 출력이고, A와 B는 입력임)

  2. Y = A⊕B
(정답률: 알수없음)
  • Exclusive OR(XOR) 회로는 두 입력이 서로 다를 때만 출력이 1이 되는 논리 회로입니다. XOR의 기본 논리식은 $Y = A \oplus B$이며, 이를 기본 게이트로 풀어서 쓰면 $Y = \bar{A}B + A\bar{B}$ 또는 $Y = (A+B)(\overline{AB})$로 표현됩니다.

    오답 노트
    $\text{}$: $Y = (A+B)(\overline{AB})$가 아닌 $Y = (A+B)(\overline{A}\overline{B})$ 형태의 식은 XOR의 논리 결과와 일치하지 않습니다.
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57. 다음 그림의 회로에서 Re의 중요한 역할은?

  1. 동작점의 안정화
  2. 주파수 대역폭 증대
  3. 바이어스 전압감소
  4. 출력증대
(정답률: 알수없음)
  • 회로에서 에미터 저항 $R_e$는 온도 변화나 트랜지스터의 특성 차이로 인해 컬렉터 전류가 변동될 때, 이를 억제하여 바이어스 상태를 일정하게 유지하는 역할을 합니다. 따라서 동작점의 안정화가 정답입니다.
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58. 다음 중 가장 적당한 고주파 전력 증폭기는?

  1. A급 증폭기
  2. B급 증폭기
  3. C급 증폭기
  4. AB급 증폭기
(정답률: 알수없음)
  • C급 증폭기는 도통각이 $180^{\circ}$ 미만으로 매우 짧아 효율이 매우 높으며, 고주파 회로에서 LC 공진 회로와 결합하여 기본파만을 추출해 사용하는 전력 증폭기에 가장 적합합니다.
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59. 전원 정류회로의 리플 함유율을 적게 하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 입력측 평활용 콘덴서 정전 용량을 크게 한다.
  2. 평활용 초크 코일의 인덕턴스를 크게 한다.
  3. 출력측 평활용 콘덴서를 정전 용량을 작게 한다.
  4. 교류 입력전원의 주파수를 높게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 리플 함유율을 낮추기 위해서는 평활 회로의 시정수를 크게 하여 전압 변동을 최소화해야 합니다. 출력측 평활용 콘덴서의 정전 용량을 작게 하면 전하 저장 능력이 떨어져 리플이 오히려 증가하게 됩니다.
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60. 다음 중 고주파 트랜지스터에서 fα 와 fβ 의 관계식은? (단, α0 : CB의 저주파 단락 전류 증폭률, β0 : CE의 저주파 단락 전류 증폭률)

  1. fs = β0ㆍfα
  2. fs = (1+α0)ㆍfα
  4. fβ = fα(1-β0)
(정답률: 알수없음)
  • 고주파 트랜지스터에서 공통 베이스(CB)의 차단 주파수 $f_{\alpha}$와 공통 에미터(CE)의 차단 주파수 $f_{\beta}$ 사이의 관계는 전류 증폭률의 비에 의해 결정됩니다.
    $$\text{관계식: } f_{\beta} = \frac{\alpha_{0}}{\beta_{0}} f_{\alpha}$$
    따라서 정답은 입니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 다음 중 플라즈마(Plasma)와 같은 기체 상태의 경우 적용될 수 있는 분포식은?

  1. Schro dinger 방정식
  2. Maxwell-Boltzmann
  3. 1차원의 Poisson 방정식
  4. Einstein 관계식
(정답률: 알수없음)
  • 플라즈마와 같은 기체 상태의 입자들은 고전적인 통계 역학을 따르며, 입자의 에너지 분포를 설명하는 Maxwell-Boltzmann 분포식이 적용됩니다.
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62. 반도체 재료의 제조시 고유저항 측정을 가끔 하는 이유는?

  1. 다결정 재료의 수명 시간을 결정하기 때문
  2. 진성 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
  3. 불순물 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
  4. 캐리어의 이동도를 결정하기 때문
(정답률: 알수없음)
  • 반도체에서 고유저항은 캐리어의 농도와 이동도에 의해 결정됩니다. 특히 불순물 반도체에서는 도핑 농도에 따라 저항값이 크게 변하므로, 고유저항 측정을 통해 불순물 반도체의 캐리어 농도를 결정할 수 있습니다.
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63. 다음 중 홀(hall) 효과와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 고저항 측정기
  2. 전류계
  3. 자장계
  4. 분압계
(정답률: 알수없음)
  • 홀 효과는 전류가 흐르는 도체에 수직으로 자장을 걸었을 때 전압이 발생하는 현상으로, 이를 이용해 자장의 세기를 측정하는 자장계를 만들 수 있습니다.
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64. 금속 표면에 빛을 조사하면 금속 내의 전자가 방출하는 현상은?

  1. 열전자 방출
  2. 냉음극 방출
  3. 2차 전자 방출
  4. 광전자 방출
(정답률: 알수없음)
  • 금속 표면에 특정 진동수 이상의 빛을 조사했을 때, 빛의 에너지를 흡수한 전자가 금속 표면 밖으로 튀어나오는 현상을 광전자 방출이라고 합니다.
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65. 평행판 A, B 사이의 거리가 1[㎝]이며, 판 B에 대한 판 A의 전위는 +100[V]이다. 초기속도 0으로 판 B를 출발한 전자가 판 A에 도달하는데 걸리는 시간은 약 몇 [sec]인가?

  1. 3.37×10-7
  2. 1.69×10-7
  3. 1.69×10-8
  4. 3.37×10-9
(정답률: 알수없음)
  • 전계 내에서 전자가 받는 힘에 의한 가속도를 이용하여 이동 시간을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $t = \sqrt{\frac{2md}{eV}}$
    ② [숫자 대입] $t = \sqrt{\frac{2 \times 9.1 \times 10^{-31} \times 0.01}{1.6 \times 10^{-19} \times 100}}$
    ③ [최종 결과] $t = 3.37 \times 10^{-9}$
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66. 트랜지스터가 차단 영역에 있을 때 접합 면에 걸리는 전압은?

  1. EB 접합 : 정바이어스, CB 접합 : 정바이어스
  2. EB 접합 : 정바이어스, CB 접합 : 역바이어스
  3. EB 접합 : 역바이어스, CB 접합 : 역바이어스
  4. EB 접합 : 역바이어스, CB 접합 : 정바이어스
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터의 차단 영역(Cut-off region)은 스위치가 꺼진 상태와 같으며, 전류가 흐르지 않도록 EB 접합과 CB 접합 모두에 역바이어스를 인가해야 합니다.
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67. 다음 중 물질을 구성하는 요소가 아닌 것은?

  1. 전자
  2. 양성자
  3. 중성자
  4. 쌍극자
(정답률: 알수없음)
  • 물질을 구성하는 기본 입자는 원자핵을 이루는 양성자와 중성자, 그리고 그 주위를 도는 전자입니다. 쌍극자는 두 전하가 일정 거리만큼 떨어져 결합된 상태를 말하는 물리적 구조일 뿐, 물질을 구성하는 기본 요소가 아닙니다.
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68. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 진성반도체에서 전자의 밀도와 정공의 밀도는 같다.
  2. 불순물 반도체의 고유저항은 진성반도체의 고유저항 보다 크다.
  3. 열적 평형상태에서 전자와 정공의 열적 생성과 재격합률은 같다.
  4. 캐리어의 재결합률은 전자와 홀의 농도에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 불순물 반도체는 진성반도체에 도핑을 통해 캐리어 농도를 인위적으로 높인 물질이므로, 전도도가 증가하여 고유저항은 진성반도체보다 훨씬 작아집니다.
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69. 다음 에너지 대역에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전도대와 가전자대 사이 영역을 금지대라 한다.
  2. 원자간 거리가 멀어져 고립되면 에너지 준위의 갈라짐이 발생한다.
  3. 가전자로 채워져 있는 허용 에너지대를 가전자대라 한다.
  4. 금지 대역폭(energy band gap)의 크기에 따라 도체, 반도체, 절연체로 구분한다.
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 준위의 갈라짐은 원자들이 서로 가까워져 상호작용을 할 때 발생하며, 원자 간 거리가 멀어져 고립되면 갈라짐이 사라지고 원래의 단일 에너지 준위로 돌아갑니다.
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70. 다음 중 캐리어의 확산 거리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 확산계수와는 무관하다.
  2. 캐리어의 이동도에만 관계있다.
  3. 캐리어의 수명시간에만 관계있다.
  4. 캐리어의 수명시간과 이동도에 관계있다.
(정답률: 알수없음)
  • 캐리어의 확산 거리 $L$은 캐리어가 재결합되어 사라지기 전까지 확산에 의해 이동하는 평균 거리를 의미하며, 이는 확산 계수 $D$와 수명 시간 $\tau$의 관계식 $L = \sqrt{D\tau}$에 의해 결정됩니다. 이때 확산 계수 $D$는 아인슈타인 관계식에 의해 이동도 $\mu$와 비례하므로, 결과적으로 확산 거리는 캐리어의 수명 시간과 이동도 모두에 관계가 있습니다.
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71. 다음 중 Pauli 배타율 원리가 만족되는 분포 함수는?

  1. Maxwell-Boltzmann
  2. Fermi-Dirac
  3. Schro dinger
  4. Einstein
(정답률: 알수없음)
  • Pauli 배타 원리는 하나의 양자 상태에 동일한 페르미온(전자 등)이 두 개 이상 존재할 수 없다는 원리이며, 이를 만족하는 통계 분포가 Fermi-Dirac 분포입니다.
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72. 다음 중 에피텍셜(epitaxial) 성장이란?

  1. 다결정의 Ge 성장
  2. 다결정의 Si 성장
  3. 기판에 매우 얇은 단결정의 성장
  4. 기판에 매우 얇은 다결정의 성장
(정답률: 알수없음)
  • 에피텍셜(epitaxial) 성장이란 단결정 기판 위에 그 결정 방향을 그대로 유지하면서 매우 얇은 단결정 층을 성장시키는 기술을 말합니다.
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73. Si P-N 다이오드에서의 cut-in 전압은 약 얼마인가?

  1. 0V
  2. 0.7V
  3. 7V
  4. 70V
(정답률: 알수없음)
  • 실리콘(Si) P-N 접합 다이오드는 내부 전위 장벽을 극복하고 전류가 흐르기 시작하는 문턱 전압(cut-in voltage)이 약 $0.7\text{V}$입니다.
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74. 다음 중 반도체의 저항이 온도에 의해 변화하는 소자는?

  1. Thermistor
  2. SCR
  3. TRIAC
  4. DIAC
(정답률: 64%)
  • Thermistor는 온도 변화에 따라 저항값이 민감하게 변하는 반도체 소자로, 온도 센서나 온도 보상 회로에 주로 사용됩니다.
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75. 다음 중 페르미-디락(Fermi-Dirac)의 분포함수는?

  1. f(E) = 1+e(E-E1)/KT
  2. f(E) = 1/(1+e(E-E1)/KT)
  3. f(E) = 1-e(E-E1)/KT
  4. f(E) = 1/(1-e(E-E1)/KT)
(정답률: 알수없음)
  • 페르미-디락 분포함수는 특정 에너지 상태 $E$에 전자가 존재할 확률을 나타내며, 분모에 지수함수 형태의 항이 더해진 역수 형태로 정의됩니다.
    $$f(E) = \frac{1}{1 + e^{(E-E_1)/KT}}$$
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76. 전자의 운동량(P)과 파장(λ) 사이의 드브로이(DeBroglie) 관계식은? (단, h 는 Plank 상수)

  1. P = λh
  2. P = h/λ
  3. P = λ/h
  4. λ = 1/Ph
(정답률: 알수없음)
  • 드브로이 관계식은 입자의 운동량과 파장의 반비례 관계를 나타내는 물리 법칙입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{h}{\lambda}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $P = \frac{h}{\lambda}$
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77. 금속체 내에 있는 전자가 표면장벽을 넘어서 금속 밖으로 방출되기 위하여 필요한 최소의 에너지를 가리키는 것은?

  1. 광 에너지
  2. 운동 에너지
  3. 페르미 준위
  4. 일 함수
(정답률: 46%)
  • 일 함수는 금속 표면에서 전자를 완전히 떼어내어 진공 상태로 만들기 위해 외부에서 가해주어야 하는 최소한의 에너지를 의미합니다.
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78. 다음 중 이동도(μ)의 단위로 옳은 것은?

  1. cm/Vㆍs
  2. cm2/Vㆍ-s
  3. cm2/s
  4. cm/s
(정답률: 알수없음)
  • 이동도 $\mu$는 단위 전계($V/cm$)당 전하 운반자의 표류 속도($cm/s$)로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\mu = \frac{v}{E}$
    ② [숫자 대입] $\mu = \frac{cm/s}{V/cm}$
    ③ [최종 결과] $\mu = cm^{2}/V\cdot s$
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79. 낙뢰와 같이 급격한 서지 전압(Surge Voltage)으로부터 회로를 보호하기 위하여 전원이 인가되는 초단에 주로 사용되는 소자는?

  1. 서미스터
  2. 바리스터
  3. 쇼트키 다이오드
  4. 제너 다이오드
(정답률: 알수없음)
  • 바리스터는 전압에 따라 저항값이 변하는 비선형 저항기로, 과전압(서지)이 인가되면 저항이 급격히 감소하여 전류를 바이패스시킴으로써 회로를 보호하는 소자입니다.
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80. 전자가 외부의 힘(열, 빛, 전장)을 받아 핵의 구속력으로부터 벗어나 결정 내를 자유로이 이동할 수 있는 자유전자의 상태로 존재하는 에너지대는?

  1. 충만대(filled band)
  2. 가전자대(valence band)
  3. 전도대(conduction band)
  4. 금지대(forbidden band)
(정답률: 알수없음)
  • 전도대(conduction band)는 가전자대보다 에너지가 높아, 전자가 이곳으로 전이되면 핵의 구속에서 벗어나 결정 내를 자유롭게 이동하며 전류를 흐르게 하는 자유전자가 되는 에너지 영역입니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 10진 카운터(counter) 회로를 설계하기 위해서 몇 개의 단으로 구성해야 되는가?

  1. 2단
  2. 4단
  3. 8단
  4. 10단
(정답률: 알수없음)
  • 카운터 회로에서 $n$개의 플립플롭(단)으로 표현 가능한 최대 상태 수는 $2^{n}$개입니다. 10진 카운터는 10개의 상태를 표현해야 하므로, $2^{3} < 10 \le 2^{4}$ 관계에 의해 최소 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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82. 다음 중 어드레싱(addressing) 방법이 아닌 것은?

  1. direct addressing
  2. indirect addressing
  3. relative addressing
  4. temporary addressing
(정답률: 알수없음)
  • 어드레싱 방법에는 직접(direct), 간접(indirect), 상대(relative), 인덱스(index) 방식 등이 있으며, temporary addressing이라는 방식은 존재하지 않습니다.
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83. 다음 중 명령 fetch에 대한 동작 순서가 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 명령어 인출(fetch) 단계는 PC의 주소를 MAR로 보내고, 메모리에서 명령어를 읽어 MBR에 저장하며 PC를 증가시킨 뒤, 최종적으로 명령어를 연산 장치로 전달하는 순서로 진행됩니다.
    정답 순서:
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84. 다음 중 어드레싱 모드(addressing mode)에서 현재의 명령어 번지와 프로그램 카운터의 합으로 표시되는 방식은?

  1. direct addressing mode
  2. indirect addressing moded
  3. absolute addressing mode
  4. relative addressing mode
(정답률: 알수없음)
  • 상대 주소 지정 방식(relative addressing mode)은 현재 명령어의 주소(또는 프로그램 카운터 PC의 값)에 변위(displacement)를 더하여 유효 주소를 결정하는 방식입니다.
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85. 컴퓨터에서 물리적인 메모리 주소에 가상 메모리 주소를 배정하는 기법을 무엇이라 하는가?

  1. interrupt
  2. mapping
  3. merging
  4. overlapping
(정답률: 알수없음)
  • 가상 메모리 시스템에서 가상 주소를 실제 물리적 메모리 주소로 변환하여 연결해 주는 과정을 매핑(mapping)이라고 합니다.
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86. 다음 중 순서도(Flow chart)작성 시 장점에 속하지 않는 것은?

  1. 코딩하기가 쉽다.
  2. 분석과정이 명료해 진다.
  3. 라인 프린터의 속도가 신속하다.
  4. 논리적 오차나 불합리한 점을 쉽게 발견할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 순서도는 프로그램의 논리적 흐름을 시각적으로 표현하여 분석 과정을 명료하게 하고, 논리적 오차를 쉽게 발견하게 하며, 이를 바탕으로 코딩을 용이하게 만드는 도구입니다.

    오답 노트
    라인 프린터의 속도가 신속하다: 순서도는 논리 설계 도구이며, 하드웨어인 프린터의 출력 속도와는 아무런 관련이 없습니다.
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87. 다음 논리식을 간략화 한 것으로 옳은 것은?   

  1. A(B+C)
  2. (A+B)C
  3. 1
  4. A+B+C
(정답률: 알수없음)
  • 공통 인수인 $A$와 $C$를 묶어 논리식을 간략화하는 문제입니다.
    $$\text{식: } ABC + A\bar{B}C + AB\bar{C}$$
    $$\text{단계
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88. 다음 중 소프트웨어적으로 인터럽트의 우선 순위를 결정하는 인터럽트 형식은?

  1. 폴링 방법에 의한 인터럽트
  2. 벡터 방식에 의한 인터럽트
  3. 수퍼바이저 콜에 의한 인터럽트
  4. 데이지체인 방법에 의한 인터럽트
(정답률: 알수없음)
  • 폴링 방법에 의한 인터럽트는 CPU가 소프트웨어적으로 각 장치의 인터럽트 요청 여부를 순차적으로 확인하여 우선순위를 결정하는 방식입니다.

    오답 노트
    데이지체인 방법: 하드웨어적으로 연결 순서에 따라 우선순위 결정
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89. 다음 중 자기 보수성(Self-Complement)의 특징을 갖고 있는 코드는?

  1. Excess-3 code
  2. Gray code
  3. BCD code
  4. Parity code
(정답률: 알수없음)
  • Excess-3 code는 BCD 코드의 각 자리에 3($0011_2$)을 더한 코드로, 9의 보수를 구할 때 단순히 비트를 반전시키면 되므로 자기 보수성 특징을 가집니다.
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90. 다음 보기의 연산은?

  1. MOVE 연산
  2. Complement 연산
  3. AND 연산
  4. OR 연산
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 의 연산 과정을 보면, 두 입력 값의 각 비트별로 논리곱을 수행하여 결과값이 도출되고 있습니다. 이는 두 입력이 모두 1일 때만 결과가 1이 되는 AND 연산의 특징입니다.
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91. 채널(channel)의 종류가 아닌 것은?

  1. counter channel
  2. selector channel
  3. multiplexer channel
  4. block multiplexer channel
(정답률: 알수없음)
  • 채널의 종류에는 selector channel, multiplexer channel, block multiplexer channel 등이 있으며, counter channel은 채널의 종류에 해당하지 않습니다.
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92. 숫자나 문자 등의 키보드(Keyboard) 입력을 2진 코드로 부호화하는데 사용될 수 있는 소자는?

  1. 인코더(Encoder)
  2. 디코더(Decoder)
  3. 멀티플렉서(Multiplexer)
  4. 디멀티플렉서(Demultiplexer)
(정답률: 알수없음)
  • 인코더(Encoder)는 외부에서 입력된 숫자나 문자 등의 신호를 컴퓨터가 처리할 수 있는 2진 코드(Binary Code) 형태로 변환하는 부호화 소자입니다.
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93. 흐름도(flowchart) 기호와 그 용도의 관계가 옳지 않은 것은?

  1. : 각종 처리되는 작용
  2. : 일반적인 입ㆍ출력 작용
  3. : 비교, 판단
  4. : 흐름의 중단된 부분 연결
(정답률: 알수없음)
  • 흐름도 기호에서 기호는 프로그램의 시작과 끝을 나타내는 단말(Terminal) 기호입니다.

    오답 노트
    흐름의 중단된 부분 연결: 연결자(Connector) 기호를 사용해야 함
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94. 중앙처리장치의 주요기능에 대한 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. 기억기능-레지스터(register)
  2. 연산기능-연산기(ALU)
  3. 전달기능-누산기(accumulator)
  4. 제어기능-조합회로와 기억소자
(정답률: 알수없음)
  • 중앙처리장치(CPU)의 주요 기능과 구성 요소의 연결이 올바른지 확인하는 문제입니다.
    누산기(accumulator)는 연산 결과나 중간 값을 일시적으로 저장하는 레지스터로, 전달 기능이 아닌 기억 기능(또는 연산 보조)에 해당합니다.

    오답 노트
    기억기능: 레지스터를 통해 데이터와 명령어를 일시 저장합니다.
    연산기능: ALU(산술논리연산장치)가 실제 계산을 수행합니다.
    제어기능: 제어장치가 조합회로와 기억소자를 이용해 시스템 전체를 제어합니다.
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95. 연산자(operation)의 기능에 속하지 않는 것은?

  1. 기억 기능
  2. 제어 기능
  3. 전달 기능
  4. 함수연산 기능
(정답률: 알수없음)
  • 연산자의 주요 기능은 제어, 전달, 함수연산 기능이며, 데이터를 저장하는 기억 기능은 연산자가 아닌 기억장치(메모리)의 역할입니다.
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96. 다음 중 에러를 찾아서 교정을 할 수 있는 코드는?

  1. hamming code
  2. ring counter code
  3. gray code
  4. 8421 code
(정답률: 알수없음)
  • 해밍 코드(hamming code)는 데이터 전송 중 발생한 에러를 검출할 뿐만 아니라, 에러가 발생한 위치를 찾아내어 스스로 교정할 수 있는 오류 정정 코드입니다.
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97. 순차접근(Sequential Access) 방식을 사용하는 장치는?

  1. 반도체 메모리
  2. 자기드럼
  3. 자기테이프
  4. 자기디스크
(정답률: 알수없음)
  • 자기테이프는 데이터를 기록한 순서대로 차례차례 읽어야 하는 순차접근(Sequential Access) 방식의 대표적인 저장 장치입니다.

    오답 노트
    반도체 메모리, 자기드럼, 자기디스크: 임의접근(Direct/Random Access) 방식
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98. ASCII 코드의 존(zone)비트와 디짓(digit)비트의 구성으로 옳게 표시한 것은?

  1. 존 비트 : 4. 디짓 비트 : 3
  2. 존 비트 : 3. 디짓 비트 : 4
  3. 존 비트 : 4. 디짓 비트 : 4
  4. 존 비트 : 3. 디짓 비트 : 3
(정답률: 알수없음)
  • ASCII 코드는 총 7비트로 구성되며, 앞의 3비트는 존(zone) 비트로, 뒤의 4비트는 디짓(digit) 비트로 구성되어 문자를 표현합니다.
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99. 프로그래밍 언어의 종류 중 객체 지향적인 프로그래밍 언어는?

  1. FORTRAN
  2. ALGOL
  3. 어셈블리어
  4. C++
(정답률: 알수없음)
  • C++은 데이터와 함수를 하나의 객체로 묶어 관리하는 객체 지향 프로그래밍(OOP) 언어입니다.

    오답 노트
    FORTRAN, ALGOL: 절차 지향 언어
    어셈블리어: 저급 언어
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100. 어셈블리 언어(Assembly Language)로 된 프로그램을 기계어(Machine Language)로 변환하는 것은?

  1. Compiler
  2. Transiator
  3. Assembler
  4. Language Decoder
(정답률: 알수없음)
  • 어셈블리 언어는 사람이 이해하기 쉬운 기호(Mnemonic)로 작성된 저급 언어이며, 이를 컴퓨터가 직접 실행할 수 있는 0과 1의 이진수 형태인 기계어로 변환해주는 프로그램을 Assembler라고 합니다.
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