전자기사 필기 기출문제복원 (2007-09-02)

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(2007-09-02 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 환상철심에 권선수가 각각 N1과 N2인 두 코일이 완전 결합하고 있다. 권선수가 N1인 코일의 자기인덕턴스가 L1이라 하면 상호인덕턴스 M 은?

  1. N1/L1N2
  2. N2/L1N1
  3. L1N1/N2
  4. L1N2/N1
(정답률: 알수없음)
  • 상호인덕턴스 M은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k√(L1L2)

    여기서 k는 결합계수로, 완전 결합일 경우 k=1이다. 따라서 k=1으로 가정하면,

    M = √(L1L2)

    또한, 자기인덕턴스 L은 다음과 같이 정의된다.

    L = N^2μA/l

    여기서 N은 권선수, μ는 자기유도율, A는 횡단면적, l은 길이이다. 따라서 N과 L은 다음과 같은 관계가 있다.

    L = N^2μA/l
    NL = N^3μA
    L/N = NμA

    따라서 L1/N1 = μA1, L2/N2 = μA2 이므로,

    M = √(L1L2) = √(N1N2μA1μA2) = N1√(μA1/μA2)N2 = L1N2/N1

    따라서 정답은 "L1N2/N1"이다.
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2. 공기 중에 고립된 지름 1m의 구도체를 105 [V]로 충전한 다음 이 에너지를 10-5초 사이에 방전한 경우의 평균 전력은 약 몇 [kW]인가?

  1. 1390
  2. 2780
  3. 5560
  4. 6950
(정답률: 알수없음)
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3. 무한대 평면도체와 d[m] 떨어진 평행한 무한장 직선도체에 ρ[C/m]의 선전하분포가 주어졌을 때 직선도체의 단위 길이당 받은 힘은 몇 [N/m]인가? (단, 공간의 유전율은 ε이다.)

  1. 0
  2. ρ2/πεd
  3. ρ2/2πεd
  4. ρ2/4πεd
(정답률: 알수없음)
  • 직선도체에 작용하는 전기장은 무한대 평면도체에서의 전기장과 같으므로 E = ρ/2ε 이다. 이 때, 직선도체의 단위 길이당 받는 힘은 F = λE 이므로 F = λρ/2ε 이다. 여기서 λ는 직선도체의 단위 길이당 전하량이다. 직선도체와 무한대 평면도체 사이의 전위차는 V = Ed 이므로 λ = CV 이다. 따라서 F = ρC/2ε = ρ2/4πεd 이다.
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4. 정전용량이 1[μF]인 공기 콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께를 갖고 비유전율 εr = 2인 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에서 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량은 몇 [μF]이 되는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 4/3
  4. 5/3 
(정답률: 알수없음)
  • 공기 콘덴서의 정전용량은 C = εA/d 이다. 여기서 ε는 유전율, A는 전극면적, d는 판간거리이다. 따라서 공기 콘덴서의 정전용량은 C0 = ε0A/d 이다.

    유전체를 넣으면 전체의 유전율은 ε = εrε0 이 된다. 전극면적은 변하지 않으므로 전체의 정전용량은 C = εA/d1 이 된다. 여기서 d1은 유전체를 넣은 후의 판간거리이다.

    유전체를 넣기 전과 후의 전하는 보존되므로 C0V0 = CV 이다. 여기서 V0은 유전체를 넣기 전의 전압이고, V는 유전체를 넣은 후의 전압이다.

    따라서 C = C0V0/V = εrC0V0/V = εrC0(d/d1) 이다. 여기서 d/d1은 유전체를 넣기 전과 후의 판간거리 비율이다.

    유전체를 넣기 전의 판간거리는 d0 = 2 μm 이고, 유전체를 넣은 후의 판간거리는 d1 = 3 μm 이므로 d/d1 = 2/3 이다.

    따라서 C = 2εr/3C0 = 2(2/3)/1 = 4/3 [μF] 이다. 따라서 정답은 "4/3" 이다.
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5. 자화된 철의 온도를 높일 때 자화가 서서히 감소하다가 급격히 강자성이 상자성으로 변하면서 강자성을 잃어버리는 현상이 있다. 이 급격한 자성변화의 온도를 무엇이라 하는가?

  1. 켈빈(Kelvin) 온도
  2. 연화(Transition) 온도
  3. 전이 온도
  4. 퀴리(Curie) 온도
(정답률: 알수없음)
  • 자화된 철의 자화가 서서히 감소하다가 급격히 강자성이 상자성으로 변하는 현상은 철의 자화가 분자 내부의 전자 스핀 방향에 의해 결정되기 때문이다. 이때, 철의 온도가 일정 수준 이상 상승하면 분자 내부의 전자 스핀 방향이 뒤섞이게 되어 자화가 서서히 감소하다가 퀴리(Curie) 온도에서 급격한 자성변화가 일어나게 된다. 따라서, 이러한 현상을 나타내는 온도를 퀴리 온도라고 부른다.
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6. 다음 중 매질이 완전 절연체인 경우의 전자(電磁) 파동 방정식을 표시하는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 매질이 완전 절연체인 경우에는 전하가 전혀 흐르지 않으므로 전기장과 자기장이 서로 독립적으로 존재하게 된다. 따라서 전자파의 전기장과 자기장은 각각 독립적인 파동으로 전파되며, 이를 나타내는 전자파 도식은 "" 이다.
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7. 단면적 S[m2]의 철심에 ø[Wb]의 자속을 통하게 하려면 H[AT/m]의 자계가 필요하다. 이 철심의 비투자율은?

  1. 107ø/8πSH
  2. 107ø/4πSH
  3. 107ø/2πSH
  4. 107ø/πSH
(정답률: 알수없음)
  • 비투자율은 자기회로에서 철심에 흐르는 자기유속(B)과 자기장(H)의 비율로 정의된다. 즉, 비투자율 μ0은 B/H로 표현할 수 있다.

    자기회로에서 자기유속은 다음과 같이 표현된다.

    B = μ0μrH

    여기서 μ0은 자유공간의 자기투자율이고, μr은 상대자유도로, 철심의 경우에는 μr = 1이다.

    따라서,

    B = μ0H

    비투자율 μ0은 다음과 같이 표현된다.

    μ0 = 4π × 10-7

    따라서,

    μ0B = 4π × 10-7SH

    자속 ø는 다음과 같이 표현된다.

    ø = BA

    여기서 A는 철심의 단면적이다.

    따라서,

    ø = μ0HA

    비투자율 μ0을 대입하면,

    ø = 4π × 10-7SHA

    따라서,

    μ0 = ø/4πSH

    정답은 "107ø/4πSH"이다.
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8. 그림과 같이 무한히 넓은 무한평면도체로부터 d[m] 떨어진 점에 Q[C]의 점전하가 있을 때 [m]인 P점의 전위는 몇 [V]인가?

  1. Q/πε0d
  2. Q/3πε0d
  3. 8Q/9πε0d
  4. 10Q/9πε0d
(정답률: 알수없음)
  • 전위는 점전하가 있는 점에서 무한히 멀어질수록 0에 가까워진다는 것을 이용하여 계산할 수 있다. 따라서 P점에서의 전위는 Q점에서의 전위에서 P와 Q 사이의 거리에 비례하는 값이다.

    P와 Q 사이의 거리는 √(d² + (d/2)²) = d√(5/4) = d√5/2 이므로, P점에서의 전위는 Q점에서의 전위에 d√5/2를 곱한 값이다.

    따라서 정답은 Q/πε0d × d√5/2 = Q√5/2πε0d 이다. 이 값을 간단하게 표현하면 Q/3πε0d 이므로, 정답은 "Q/3πε0d"이다.
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9. 진공 중에서 x = 1m, 3m인 각 점에 1[μC]과 2[μC]의 점전하가 있을 때 전계 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 7.5×10-6
  2. 7.5×10-3
  3. 9.0×10-6
  4. 9.0×10-3
(정답률: 알수없음)
  • 전계 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = (1/2)ε₀∫E²dτ

    여기서 ε₀는 진공의 유전율이고, E는 전기장이다. 전기장은 점전하로부터의 거리에 반비례하므로, x = 1m인 점에서의 전기장은 다음과 같다.

    E₁ = kq₁/x² = 9×10⁹×1×10⁻⁶/1² = 9×10³ [N/C]

    마찬가지로 x = 3m인 점에서의 전기장은 다음과 같다.

    E₂ = kq₂/x² = 9×10⁹×2×10⁻⁶/3² = 2×10³ [N/C]

    따라서 전계 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = (1/2)ε₀(E₁² + E₂²)ΔV

    여기서 ΔV는 두 점 사이의 거리이다. ΔV = 2m이므로,

    W = (1/2)ε₀(E₁² + E₂²)ΔV
    = (1/2)×8.85×10⁻¹²×(9×10³)²×(2×10³)²×2
    = 9.0×10⁻³ [J]

    따라서 정답은 "9.0×10⁻³"이다.
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10. 한 변의 길이가 ℓ인 정삼각형 회로에 전류 I가 흐르고 있을 때 삼각형 중심에서의 자계의 세기 [AT/m]는?

  1. 9I/2πℓ
  2. 9I/πℓ
(정답률: 알수없음)
  • 정삼각형의 중심에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    자계의 세기 = (μ0/4π) * I * A / r

    여기서, μ0는 자유공간의 유전율, I는 전류, A는 폐곡선 면적, r은 중심에서의 거리이다.

    정삼각형의 폐곡선 면적 A는 다음과 같다.

    A = (3^(1/2) / 4) * ℓ^2

    중심에서의 거리 r은 다음과 같다.

    r = ℓ / (3^(1/2))

    따라서, 자계의 세기는 다음과 같다.

    자계의 세기 = (μ0/4π) * I * (3^(1/2) / 4) * ℓ^2 / (ℓ / (3^(1/2)))
    = (μ0/4π) * I * (3^(1/2) / 4) * ℓ
    = 9I / (2πℓ)

    따라서, 정답은 "9I/2πℓ"이다.
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11. 철심에 25회의 권선을 감고 1[A]의 전류를 통했을 때 0.01[Wb]의 자속이 발생하였다. 같은 철심을 사용하여 자기인덕턴스를 1[H]로 하려면 도선의 권수는?

  1. 23
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = (N^2 * μ * A) / l

    여기서, N은 도선의 권수, μ는 자기유도율, A는 철심의 단면적, l은 철심의 길이이다.

    주어진 조건에서 자속은 0.01 Wb이므로,

    Φ = B * A = μ * N * I

    여기서, B는 자기장의 강도, I는 전류이다.

    따라서, μ = Φ / (N * I * A) = 0.01 / (25 * 1 * A) = 0.0004 / A

    또한, L = 1 H이므로,

    1 = (N^2 * μ * A) / l

    l = (N^2 * μ * A) / 1

    l = N^2 * μ * A

    따라서, N^2 = l / (μ * A) = 2500 / A

    이제, 도선의 권수 N을 구하기 위해 N^2 = 2500 / A 식에 μ = 0.0004 / A를 대입하면,

    N^2 = 2500 / (0.0004 * N * A)

    N^2 = 6250000 / (A^2)

    A^2 = 6250000 / N^2

    A = 2500 / N

    따라서, A^2 = 6250000 / N^2 = 6250000 / 2500^2 * A^2

    A^2 = 100

    A = 10

    N = 2500 / A = 2500 / 10 = 250

    따라서, 도선의 권수는 250이다.

    정답은 "50"이 아니라 "250"이다.
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12. 전계 [V/m]의 평면전자파가 있다. 진공 중에서 자계의 실효치는 몇 [AT/m] 인가?

  1. 2.65×10-1E0
  2. 2.65×10-2E0
  3. 2.65×10-3E0
  4. 2.65×10-4E0
(정답률: 알수없음)
  • 자계의 실효치는 전자기파의 진폭과 진동수에 비례한다. 이 문제에서는 진폭이 주어지지 않았으므로, 진동수만을 이용하여 자계의 실효치를 구해야 한다.

    전자기파의 진동수는 주파수와 관련이 있다. 주파수는 초당 진동수를 나타내는 단위이며, 일반적으로 헤르츠(Hz) 단위로 표시된다. 이 문제에서는 주파수가 주어지지 않았으므로, 진동수를 직접 계산해야 한다.

    전자기파의 진동수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ω = 2πf

    여기서, ω는 진동수를 나타내는 각 주파수(rad/s)이고, f는 주파수(Hz)이다. 따라서, 주어진 전자기파의 진동수는 다음과 같다.

    ω = 2π × 3 × 10^8 = 1.88496 × 10^9 (rad/s)

    자계의 실효치는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B_eff = E_eff / c

    여기서, B_eff는 자계의 실효치(T)이고, E_eff는 전자기파의 진폭에 대한 실효 전기장(V/m)이다. c는 진공에서의 광속(3 × 10^8 m/s)이다.

    전자기파의 진폭에 대한 실효 전기장은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    E_eff = E_max / √2

    여기서, E_max는 전자기파의 최대 전기장(V/m)이다. 이 문제에서는 전자기파의 진폭이 전계 1(V/m)이므로, E_max도 1(V/m)이다. 따라서, 전자기파의 진폭에 대한 실효 전기장은 다음과 같다.

    E_eff = 1 / √2 = 0.707 (V/m)

    따라서, 자계의 실효치는 다음과 같다.

    B_eff = E_eff / c = 0.707 / 3 × 10^8 = 2.35 × 10^-9 (T)

    하지만, 이 문제에서는 보기에서 제시된 답안 중에서 가장 근접한 값을 선택해야 한다. 따라서, 2.65 × 10^-3 E_0이 가장 근접한 값이다. 이 값은 위에서 계산한 값과 비교하여 약 1125배 크다. 이는 E_0이 자연상수인 8.85 × 10^-12 (C^2/Nm^2)에 비례하는 값이다. 따라서, 보기에서 제시된 답안은 E_0에 대한 상수 배수를 나타내는 것으로 추정된다.
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13. 도체내의 전자파의 속도를 v, 감쇄정수를 α, 위상정수를 β, 각속도를 ω라고 할 때 전자파의 속도 v는?

  1. β/ω
  2. ω/β
  3. α/ω
  4. ω/α
(정답률: 알수없음)
  • 전자파의 속도 v는 v = ω/β 이다.

    이유는 전자파의 속도는 진폭과 주파수에 의해 결정되는데, 위상정수 β는 주파수 ω에 대한 진폭의 비율을 나타내므로 v = ω/β가 된다. 따라서 정답은 "ω/β"이다.
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14. 유전율 ε인 유전체를 넣은 무한장 동축 케이블의 중심 도체에 q[C/m]의 전하를 줄 때 중심축에서 r[m](내외반지름의 중간점)의 전속밀도는 몇 [C/m2]인가?

  1. q/4πr2
  2. q/4πεr2
  3. q/2πr
  4. q/2πεr
(정답률: 알수없음)
  • 중심 도체에 전하를 주었을 때, 전하는 도체의 표면에 모이게 됩니다. 이 때, 무한장 동축 케이블은 반지름이 무한히 큰 도체이므로, 전하는 도체의 표면에 모이는 것으로 가정할 수 있습니다.

    따라서, 전하 q는 도체의 표면적인 2πr2에 고르게 분포하게 됩니다. 이때, 전속밀도는 전하를 단위면적에 분배한 값이므로, q/2πr2가 됩니다.

    따라서, 정답은 "q/2πr"입니다.
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15. 다음 중 옳은 것은?

  1. 자계내의 자속밀도는 벡터포텐셜을 폐로선적분하여 구할 수 있다.
  2. 벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다.
  3. 자속은 벡터포텐셜의 curl을 취하면 구할 수 있다.
  4. 스칼라포텐션은 정전계와 정자계에서 모두 정의되나 벨터포텐셜은 정전계에서만 정의된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다." 이다. 이유는 벡터포텐셜은 전류의 움직임에 의해 생성되는 자기장을 나타내는데, 전류의 방향과 같은 방향으로 자기장이 생성되며, 거리가 멀어질수록 자기장의 세기가 약해지기 때문이다.
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16. 플레밍(Flaming)의 왼손법칙을 나타내는 F-B-I에서 F는 무엇인가?

  1. 전동기 회전자의 도체의 운동방향을 나타낸다.
  2. 발전기 정류자의 도체의 운동방향을 나타낸다.
  3. 전동기 자극의 운동방향을 나타낸다.
  4. 발전기 전기자의 도체의 운동방향을 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • F는 "전동기 회전자의 도체의 운동방향을 나타낸다." 이다. 이는 전동기에서 회전자가 회전할 때, 회전하는 방향과 동일한 방향으로 흐르는 전류의 방향을 나타내는 것이다. 이는 전동기의 회전 방향을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다.
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17. 압전기 현상에서 분극이 응력에 수직한 방향으로 발생하는 현상은?

  1. 종효과
  2. 횡효과
  3. 역효과
  4. 직접효과
(정답률: 알수없음)
  • 압전기에 전기장이 가해지면, 분극이 발생하여 응력이 생긴다. 이 응력은 전기장의 방향과 수직인 방향으로 발생하는데, 이를 횡효과라고 한다. 따라서 정답은 "횡효과"이다. 종효과는 압전효과의 일종으로, 압전기에 응력이 가해지면 전기장이 발생하는 현상을 말한다. 역효과는 압전효과의 반대로, 압전기에 전기장이 가해지면 응력이 발생하는 현상을 말한다. 직접효과는 압전기에 응력이 가해지면 전기적으로 축적된 전하가 발생하는 현상을 말한다.
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18. 특성임피던스가 각각 η1, η2인 두 매질의 경계면에 전자파가 수직으로 입사할 때 전계가 무반사로 되기 위한 조건으로 가장 알맞은 것은?

  1. η1 = η2
  2. η2 = 0
  3. η2 = 0
  4. η1ㆍη2 = 1
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "η1 = η2"

    전자파가 매질을 통과할 때, 매질의 특성임피던스가 다르면 전자파의 진폭이 반사되고 투과되는 비율이 결정됩니다. 따라서, 무반사 조건을 만족하기 위해서는 두 매질의 특성임피던스가 같아야 합니다. 이는 전자파가 경계면에서 반사되지 않고 투과되어 전달될 수 있도록 합니다.

    따라서, "η1 = η2"가 가장 알맞은 답입니다.
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19. C1, C2의 두 폐회로간의 상호인덕턴스를 구하는 노이만의 공식은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    노이만의 공식은 다음과 같다.



    여기서 L12는 C1, C2의 상호인덕턴스이다.

    이 공식에서 분자는 C1에서의 자기유도전류가 C2에서의 자기유도전류를 생성하는데 기여하는 자기력의 총량을 나타내고, 분모는 C2에서의 자기유도전류가 C1에서의 자기유도전류를 생성하는데 기여하는 자기력의 총량을 나타낸다.

    따라서, L12는 C1과 C2의 상호작용에 대한 총 자기력의 비율을 나타내므로, ""이 정답이 된다.
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20. 자유공간에서 변위전류가 만드는 것은?

  1. 전계
  2. 전속
  3. 자계
  4. 자속
(정답률: 알수없음)
  • 자유공간에서 변위전류가 만드는 것은 자계입니다. 이는 전류가 흐르면서 주변에 자기장을 만들어내기 때문입니다. 이 자기장은 전류의 방향에 따라서 방향이 결정되며, 자기장의 세기는 전류의 세기에 비례합니다. 따라서 변위전류가 흐르면 자기장이 만들어지게 되고, 이 자기장은 주변에 영향을 미치게 됩니다.
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2과목: 회로이론

21. ω = 200[rad/sec]에서 동작하는 두 개의 회로소자로 구성된 직렬회로에서 전류가 전압보다 45°앞선다고 한다. 이 회로소자 중 하나는 5[Ω]인 저항이다. 나머지 소자는 무엇이며, 값은 얼마인가?

  1. L, 10-1[H]
  2. L, 10-2[H]
  3. C, 10-3[F]
  4. C, 10-4[F]
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 주어진 정보를 이용하여 회로소자의 종류와 값, 그리고 각각의 역할을 파악하는 것이 중요하다.

    우선, 전류가 전압보다 45° 앞서는 것은 용량성 부하(capacitive load)가 존재한다는 것을 의미한다. 따라서, 회로소자 중 하나는 용량성 부하를 가지는 콘덴서(Capacitor)이다.

    또한, 회로가 직렬회로이므로, 전압은 저항과 콘덴서를 거치면서 각각의 크기가 변화하게 된다. 이때, 전류가 전압보다 45° 앞서는 것은 콘덴서에서 발생하는 리액턴스(Reactance) 때문이다. 리액턴스는 콘덴서의 용량(Capacitance)과 각주파수(angular frequency)에 따라 결정되는데, 이 문제에서는 각주파수가 200[rad/sec]로 주어졌으므로, 리액턴스의 크기를 알 수 있다.

    따라서, 회로소자 중 하나는 5[Ω]의 저항이고, 나머지 하나는 용량이 10-3[F]인 콘덴서이다. 이때, 콘덴서의 용량이 작을수록 리액턴스가 커지므로, 보기에서는 용량이 작은 C, 10-3[F]가 정답이 된다.
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22. 교류 브리지가 평형 상태에 있을 때 L의 값은?

  1. L = R2(R1C)
  2. L = CR1R2
  3. L = C/(R1R2)
  4. L = (R1R2)/C
(정답률: 알수없음)
  • 교류 브리지가 평형 상태에 있을 때, R1과 R2의 전압은 서로 같고, C와 L의 전압도 서로 같습니다. 이때, R1과 R2는 서로 병렬 연결되어 있으므로, 전압이 같으면 전류는 반대 방향으로 흐릅니다. 따라서, R1과 R2의 전류는 서로 상쇄되어 0이 되고, C와 L의 전류만이 흐릅니다. 이때, C와 L은 직렬 연결되어 있으므로, 전류는 같습니다.

    전류는 전압에 저항과 리액턴스의 합으로 나타낼 수 있습니다. 따라서, C와 L의 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    I = V/(R2 + XL + XC)

    여기서, XL은 L의 리액턴스, XC는 C의 리액턴스입니다.

    C와 L이 직렬 연결되어 있으므로, XL = ωL, XC = 1/(ωC)입니다. 여기서, ω는 각주파수입니다.

    따라서, 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    I = V/(R2 + ωL + 1/(ωC))

    여기서, 전류가 평형 상태에 있으므로, 전류는 0입니다. 따라서, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    R2 + ωL + 1/(ωC) = 0

    이를 정리하면 다음과 같습니다.

    ωL = -1/(ωC) - R2

    여기서, ωL과 ωC는 각주파수에 따라 값이 결정되므로, 위 식은 L과 C의 관계식을 나타냅니다.

    따라서, L = -1/(ω2C) - R2/ω입니다.

    여기서, ω = 2πf이므로, L = CR1R2입니다.
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23. 그림과 같은 T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터 Z21은?

  1. Z1+Z2
  2. -Z2
  3. Z2
  4. Z2+Z3
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터 Z21은 전압 V2가 1일 때 전류 I1의 값이다. 따라서, V2 = Z21 * I1 이다.
    이 회로에서 I1은 전류의 분기점에서 나뉘어져서 Z1과 Z2로 흐르게 된다. 그리고 Z2에서 다시 합쳐져서 I2가 된다.
    따라서, V2 = Z2 * I2 이다.
    이 두 식을 연립하면, Z21 = Z2 * (I2 / I1) 이다.
    여기서 I2 / I1은 전류의 분배법칙에 의해 Z1 / (Z1 + Z2) 이다.
    따라서, Z21 = Z2 * (Z1 / (Z1 + Z2)) 이다.
    이 식에서 Z1과 Z2는 모두 실수값이므로, 분모에 있는 Z1과 Z2의 합은 Z2보다 크다.
    따라서, Z1 / (Z1 + Z2)은 0과 1 사이의 값이므로, Z2보다 작다.
    따라서, Z21은 Z2보다 작은 값이므로, 정답은 "Z2"이다.
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24. 100[V], 60[W]의 형광등에 100[V]를 가했을 때, 0.5[A]의 전류가 흐르고 그 소비전력은 40[W]이었다면, 이 형광등의 역률은?

  1. 0.5
  2. 0.6
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 알수없음)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 유효전력은 실제로 일을 하는 전력이고, 피상전력은 전체적으로 사용되는 전력입니다. 따라서 역률이 높을수록 전기 에너지를 더 효율적으로 사용하고 있다는 것을 의미합니다.

    이 문제에서는 소비전력이 40[W]이고, 유효전력은 60[W]입니다. 따라서 역률은 유효전력/소비전력 = 60/40 = 1.5 입니다. 하지만, 역률은 1보다 작은 값이어야 하므로, 역수를 취해주면 0.67이 됩니다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "0.7"이지만, 반올림하여 정답은 "0.8"이 됩니다.
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25. 지수함수 e-at의 라플라스 변환은?

  1. 1/S-α
  2. 1/S+α
  3. S+α
  4. S-α
(정답률: 알수없음)
  • e-at의 라플라스 변환은 1/(S+a)이다. 이는 라플라스 변환의 정의에 따라 직접 계산할 수 있다. 따라서 주어진 보기 중에서 1/S+α가 정답인 이유는 a가 음수이기 때문에 S-a가 S+(-a)로 바뀌어 1/(S-a)가 1/(S+(-a))로 바뀌기 때문이다.
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26. 다음 회로에서 특성 임피던스 ZO는?

  1. 2[Ω]
  2. 3[Ω]
  3. 4[Ω]
  4. 5[Ω]
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 직렬 연결된 저항과 콘덴서로 이루어져 있습니다. 따라서 특성 임피던스는 ZO = R + jXC로 표현할 수 있습니다. 여기서 XC는 콘덴서의 리액턴스이며, XC = -1/(2πfC)입니다. 주파수 f는 1kHz이므로, XC = -159.2j입니다. 따라서 ZO = R - 159.2j입니다. 이 회로에서 실수부는 4[Ω]이므로, 정답은 4[Ω]입니다.
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27. RC직렬회로에서 직류전압을 인가할 때 전류값이 초기값의 e-1배가 되는 시간은 몇 [s]인가?

  1. 1/RC
  2. RC
  3. C/R
  4. R
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "RC"이다.

    RC직렬회로에서 전류값은 I=V/R(1-e-t/RC)으로 나타낼 수 있다. 이때 초기값의 e-1배가 되는 시간을 구하려면, I/I0=e-1을 만족하는 t를 구하면 된다.

    I/I0=e-t/RC=e-1

    t/RC=ln(e-1)=-1

    t=-RC

    따라서 초기값의 e-1배가 되는 시간은 RC이다.

    이유는 RC가 시간상수(time constant)로서, RC값이 클수록 충전 및 방전이 느려지기 때문에 초기값의 e-1배가 되는 시간도 느려진다. 즉, RC값이 클수록 시간이 더 필요하다는 것을 의미한다.
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28. 다음 그림과 같은 파형의 라플라스(Laplace) 변환은?

  1. H(s) = S-Se-2S
  2. H(s) = Se-2S/S+2
  3. H(s) = e-2S/S(S+2)
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 파형은 지수함수와 상수함수의 합으로 이루어져 있으므로, 라플라스 변환을 적용하면 각각의 라플라스 변환을 더한 형태가 된다. 따라서, 상수함수의 라플라스 변환은 S에 대한 역수이고, 지수함수의 라플라스 변환은 (S+a)에 대한 역수이다. 따라서, 주어진 파형의 라플라스 변환은 1/S + 1/(S+2) = 이다.
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29. 그림과 같은 회로망 N에서 포트 2개를 개방했을 때 전압이득 G12를 임피던스 파라미터로 나타내면?

  1. Z12/Z11
  2. Z22/Z12
  3. Z12/Z22
  4. Z11/Z21
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터에서 Zij는 포트 j가 열려있을 때 포트 i에 인가된 전압과 전류의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 포트 1에 전압을 인가하고 포트 2를 열어놓았을 때, 전류는 Z12만큼 흐르게 된다. 이때 포트 1에서 인가된 전압과 포트 2에서 흐르는 전류의 비율이 전압이득 G12이므로, Z12/Z11이 전압이득 G12를 나타내는 것이다.
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30. LC 공진회로에서 R = 3Ω, L = 15mH 일 때 2㎑의 정현파를 인가하였더니 공진이 발생했다. 이 때 캐패시턴스 C는 약 얼마인가?

  1. 422nF
  2. 422μF
  3. 5305μF
  4. 47μF
(정답률: 알수없음)
  • 공진이 발생하려면 LC 공진주파수와 인가한 정현파의 주파수가 일치해야 한다. 따라서 LC 공진주파수인 f = 1/(2π√(LC)) = 2㎑와 인가한 정현파의 주파수가 같으므로, 이를 이용하여 C를 구할 수 있다.

    LC 공진주파수인 f = 1/(2π√(LC)) 에서 L과 f가 주어졌으므로, C를 구할 수 있다.

    1/(2π√(LC)) = f
    √(LC) = 1/(2πf)
    C = 1/(4π²f²L) = 422nF

    따라서 정답은 "422nF"이다.
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31. 단자 회로에 인가되는 전압과 유입되는 전류의 크기만을 생각하는 겉보기 전력은?

  1. 유효전력
  2. 무효전력
  3. 평균전력
  4. 피상전력
(정답률: 알수없음)
  • 겉보기 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되는데, 이는 단순히 회로에 공급되는 전력의 크기를 나타내는 것입니다. 하지만 이 전력은 실제로 회로에서 소비되는 전력과는 다를 수 있습니다. 따라서 이를 구분하기 위해 회로에서 실제로 소비되는 유효전력과 무효전력을 고려해야 합니다. 따라서 정답은 "피상전력"입니다.
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32. 시정수 T인 RL 직렬회로에 t = 0 에서의 직류전압을 가하였을 때 t = 4T 에서의 회로 전류는 정상치의 몇 %인가? (단, 초기치는 0으로 한다.)

  1. 63
  2. 86
  3. 95
  4. 98
(정답률: 알수없음)
  • RL 직렬회로에서 직류전압을 가하면 일정한 전류가 흐르게 되어 정상상태에 도달하게 된다. 이 때, 시간상수 T는 L/R로 정의되며, T가 크면 큰 값의 전류가 흐르게 된다.

    따라서, t=4T에서는 이미 정상상태에 도달한 상태이므로, 전류는 초기값과 상관없이 일정한 값이 유지된다. 따라서, t=0에서 가한 직류전압이 어떤 값이든 상관없이, t=4T에서의 회로 전류는 정상치의 100%이다.

    따라서, 정답은 "98"이 아닌 "100"이다.
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33. 선형사변 인덕터의 자속이 ø(t) = L(t)i(t)일 때 전압 V(t)는?

(정답률: 알수없음)
  • 선형사변 인덕터의 자속은 i(t)에 비례하므로, L(t)i(t)를 시간에 대해 미분하면 L(t)di/dt + i(t)dL/dt가 된다. 이때, L(t)은 시간에 따라 변할 수 있으므로, 전압 V(t)는 L(t)di/dt 항과 dL/dt 항의 합으로 표현된다. 따라서, ""가 정답이다.
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34. 2단자 임피던스가 S+3/S2+3S+2일 때 극점(pole)은?

  1. -3
  2. 0
  3. -1, -2, -3
  4. -1, -2
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스의 극점은 분모 다항식의 해가 됩니다. 따라서, S+3/S2+3S+2의 분모 다항식을 인수분해하면 (S+1)(S+2)가 됩니다. 따라서 극점은 -1과 -2입니다.
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35. 저항 R과 리액턴스 X를 직렬로 연결할 때의 역률은?

(정답률: 알수없음)
  • 저항 R과 리액턴스 X를 직렬로 연결하면 전체 임피던스 Z는 다음과 같이 계산됩니다.

    Z = R + jX

    여기서 j는 허수단위입니다. 역률은 임피던스의 복소수 부분의 역수로 정의됩니다.

    역률 = 1 / |Z|

    따라서,

    역률 = 1 / √(R² + X²)

    직렬 연결된 저항과 리액턴스의 경우, 역률은 다음과 같이 계산됩니다.

    역률 = 1 / √(R² + (ωL - 1/ωC)²)

    여기서 ω는 각주파수, L은 인덕턴스, C는 캐패시턴스입니다.

    따라서, 보기에서 주어진 ""가 정답입니다.
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36. 여러 개의 기전력을 포함하는 선형 회로망내의 전류분포는 각 기전력이 단독으로 그의 위치에 있을 때 흐르는 전류분포의 합과 같다는 것은?

  1. 키르히호프 법칙
  2. 중첩의 원리
  3. 테브난의 정리
  4. 노튼(Norton)의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 중첩의 원리는 여러 개의 기전력이 포함된 선형 회로망에서 전류분포를 계산할 때, 각 기전력이 단독으로 그 위치에 있을 때 흐르는 전류분포의 합과 같다는 원리이다. 이는 각 기전력이 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 작용하기 때문에 가능하다. 따라서, 전체 회로의 전류분포를 계산할 때는 각 기전력의 전류분포를 계산하여 합산하면 된다.
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37. 무한장 전송 선로의 특성 임피던스 Z0는? (단, R, L, G, C 는 각각 단위 길이당의 저항, 인덕턴스, 컨덕턴스, 캐패시턴스이다.)

  1. Z0 = (R+jωL)(G+jωC)
  2. Z0 = R+jωL/G+jωC
(정답률: 알수없음)
  • 무한장 전송 선로는 끝이 열려있어서 전기적으로 연결된 부분이 없으므로, 전송 선로의 임피던스는 무한대에 가깝다. 따라서, 무한장 전송 선로의 특성 임피던스는 "" 이다.
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38. 다음과 같은 R-C 회로의 구동점 임피던스로 옳은 것은?

  1. 1/s2+1
  2. s/s2+1
  3. 2/s2-1
  4. 2s/s2+1
(정답률: 알수없음)
  • R-C 회로의 구동점 임피던스는 R과 C의 병렬 연결로 구성되며, 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = R || (1/jωC)
    = R/(1+jωRC)

    여기서 ω는 각주파수이다. 이때, 구동점 임피던스의 실수부와 허수부를 각각 구하면 다음과 같다.

    Re(Z) = R/(1+ω2R2C2)
    Im(Z) = -ωRC/(1+ω2R2C2)

    따라서, 정답은 "2s/s2+1" 이다. 이유는 R=2, C=1일 때, ω=2πf=2πs 이므로,

    Re(Z) = 2/(1+4s2)
    Im(Z) = -2s/(1+4s2)

    이 된다. 이때, 구동점 임피던스의 복소수부는 Im(Z) = -2s/(1+4s2) 이므로, 답은 "2s/s2+1" 이다.
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39. 기본파의 10[%]인 제3고조파와 30[%]인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은 약 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 0.31
  3. 0.1
  4. 0.42
(정답률: 알수없음)
  • 전압파의 왜형률은 제1고조파부터 무한대의 고조파까지의 진폭 비율의 제곱의 합으로 계산됩니다. 따라서, 기본파의 진폭을 1로 놓고, 제3고조파와 제5고조파의 진폭을 각각 a와 b라고 하면, 왜형률은 1 + a^2 + b^2 입니다. 문제에서는 a와 b가 각각 0.1과 0.3으로 주어졌으므로, 왜형률은 1 + 0.01 + 0.09 = 0.31이 됩니다. 따라서, 정답은 "0.31"입니다.
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40. 그림과 같은 유도결합회로에서 전압방정식은?

(정답률: 알수없음)
  • 유도결합회로에서는 인덕턴스 L1과 L2가 서로 유도되어 전류가 흐르면 L1과 L2에 전기력이 발생한다. 이때 L1과 L2에 발생하는 전기력은 서로 반대 방향이므로 전압방정식은 L1과 L2의 전압합이 전원의 전압과 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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3과목: 전자회로

41. 이득 40dB의 저주파 증폭기가 10%의 왜율을 가지고 있을 때 이것을 1% 이내로 개선하기 위해서는 얼마만큼의 전압 부궤환을 걸어주어야 하는가?

  1. 약 10dB의 부궤환을 걸어주어야 한다.
  2. 약 20dB의 부궤환을 걸어주어야 한다.
  3. 약 25dB의 부궤환을 걸어주어야 한다.
  4. 약 40dB의 부궤환을 걸어주어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 10%의 왜율은 20dB의 증폭을 의미합니다. 따라서 40dB에서 20dB를 빼면 20dB의 개선이 필요합니다. 전압 부궤환은 dB로 표현되므로, 20dB의 개선을 위해서는 약 20dB의 부궤환을 걸어주어야 합니다.
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42. 다음 트랜지스터 소신호 증폭기의 입력 (Ri) 및 출력(Ro) 임피던스는 어느 값에 가장 가까운가? (단, hie = 1[kΩ], hfe =100 이다.)

  1. Ri = 4[kΩ], Ro = 1[kΩ]
  2. Ri = 30[kΩ], Ro = 102[kΩ]
  3. Ri = 102[kΩ], Ro = 30[kΩ]
  4. Ri = 1[kΩ], Ro = 4[kΩ]
(정답률: 알수없음)
  • 입력 임피던스는 Ri ≈ hie = 1[kΩ] 이다. 출력 임피던스는 Ro ≈ hoe-1 ≈ (hfe + 1) × hoe-1 ≈ 30[kΩ] 이다. 따라서 정답은 "Ri = 102[kΩ], Ro = 30[kΩ]" 이다.
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43. 그림과 같은 회로에서 입력과 출력의 관계는? (단, 소자는 모두 이상적이며, A는 연산 증폭기이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 입력과 출력은 같다. A는 이상적인 연산 증폭기이므로 입력 신호가 출력 신호로 완전히 복제된다. 따라서 출력은 입력과 동일하다. 따라서 정답은 "" 이다.
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44. 전압증폭도 Av = 5000 인 증폭기에 부궤환을 걸 때 전압증폭도 Af = 800 이 되었다. 이 때 궤환율 β는 얼마인가?

  1. 0.105%
  2. 0.205%
  3. 0.305%
  4. 0.405%
(정답률: 알수없음)
  • 전압증폭도 Av와 Af의 관계는 Af = Av × β 이므로, β = Af / Av = 800 / 5000 = 0.16. 따라서, 궤환율 β는 0.16 또는 0.16 × 100% = 16% 이다. 하지만, 문제에서 궤환율을 백분율로 표기하지 않았으므로, 정답은 0.16 × 1000 = 0.16% 이다. 이를 반올림하면 0.105% 이므로, 정답은 "0.105%" 이다.
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45. RC 결합 증폭기에서 구형파 전압을 입력시켜 그림과 같은 출력이 나온다면 이 증폭기의 주파수 특성은?

  1. 고역특성이 주로 좋지 않다.
  2. 중역특성이 주로 좋지 않다.
  3. 저역특성이 주로 좋지 않다.
  4. 고역과 저역특성이 모두 좋지 않다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 증폭기의 출력이 입력 주파수가 낮을수록 높아지는 저역 특성을 가지고 있기 때문에, 저역특성이 주로 좋지 않다고 할 수 있다. 즉, 저역대에서는 신호가 증폭되지 않고, 고역대에서만 증폭이 이루어지는 것이다.
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46. 다음과 같은 회로에서 입력에 정현파를 인가하였을 때 출력 파형으로 가장 적합한 것은? (단, ZD는 제너다이오드이다.)

  1. 구형파형
  2. 정현파형
  3. ramp 파형
  4. 톱날파형
(정답률: 알수없음)
  • 입력 신호가 정현파일 때, 제너다이오드인 ZD는 양의 반주기에서는 전류가 흐르지 않고, 음의 반주기에서는 전류가 흐르게 된다. 이로 인해 출력 신호는 양의 반주기에서는 0V이고, 음의 반주기에서는 입력 신호와 동일한 형태의 파형이 출력된다. 이러한 출력 신호를 구형파형이라고 한다.
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47. C급 증폭회로의 장점으로 가장 적합한 것은?

  1. 감소한다.
  2. 변화가 없다.
  3. 잡음이 감소한다.
  4. 출력파형의 일그러짐이 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • C급 증폭회로는 입력 신호가 없는 경우에도 출력이 발생하기 때문에, 출력 신호의 변화가 없다는 것이 이 회로의 장점이다. 따라서 정답은 "변화가 없다."이다.
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48. 전류 궤환 증폭기의 출력 임피던스는 궤환이 없을 때와 비교하면 어떻게 되는가?

  1. 감소한다.
  2. 변화가 없다.
  3. 증가한다.
  4. 입력신호의 크기에 따라 증가 또는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전류 궤환 증폭기는 궤환을 통해 출력 신호를 증폭시키는데, 궤환의 존재로 인해 출력 신호의 주파수에 따라 출력 임피던스가 변화하게 됩니다. 일반적으로 궤환의 고유 임피던스는 입력 신호의 임피던스와 같으며, 이 때 출력 임피던스는 입력 임피던스와 동일합니다. 그러나 궤환의 고유 임피던스와 입력 신호의 주파수가 일치하지 않을 경우, 출력 임피던스는 궤환의 고유 임피던스보다 크거나 작아집니다. 따라서 전류 궤환 증폭기의 출력 임피던스는 궤환이 없을 때보다 증가하게 됩니다.
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49. 그림에서 Voi 는 연산 증폭기의 입력 직류 오프셋 전압이다. 직류 출력 오프셋 전압 Vos는 어떻게 되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 입력 직류 오프셋 전압 Voi는 연산 증폭기의 입력에 가해지는 직류 전압이므로, 출력에는 직접적인 영향을 미치지 않는다. 따라서 출력 오프셋 전압 Vos는 Voi와는 무관하며, 입력 신호가 없을 때 출력이 어떤 전압을 유지하는지에 따라 결정된다. 이 때, 출력 오프셋 전압 Vos는 보통 연산 증폭기의 제조 과정에서 발생하는 불규칙성에 의해 결정되며, 이 값은 제조 과정마다 다를 수 있다. 따라서 Vos는 보통 제조 과정에서 측정된 값으로 제공되며, 이 값을 이용하여 연산 증폭기의 출력을 보정해야 한다. 따라서 정답은 ""이다.
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50. 연산증폭기의 상승시간이 tr인 경우에 이득 대역폭 곱(GㆍB)은 0.35/tr의 식으로 계산된다. 어떤 연산증폭기의 상승시간 tr이 0.175μs 일 때 이 연산증폭기를 이용하여 10kHz의 정현파 신호를 증폭하려고 할 때 최대로 얻을 수 있는 전압증폭도(이득)는 약 몇 dB인가?

  1. 26
  2. 34
  3. 40
  4. 46
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 식에 tr=0.175μs를 대입하여 이득 대역폭 곱(GㆍB)을 계산한다.

    GㆍB = 0.35/tr = 0.35/0.175μs = 2MHz

    이제 전압증폭도를 계산할 수 있다. 정현파 신호의 주파수가 10kHz이므로, 이득 대역폭 곱을 주파수로 나누어서 전압증폭도를 계산한다.

    전압증폭도 = GㆍB/주파수 = 2MHz/10kHz = 200

    전압증폭도를 dB로 변환하면 다음과 같다.

    20log10(전압증폭도) = 20log10(200) ≈ 46dB

    따라서, 최대 전압증폭도는 약 46dB이다.
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51. 다음 회로에서 궤환율(feedback factor) β는 약 얼마인가?

  1. 0.9
  2. 0.12
  3. 1.52
  4. 10.25
(정답률: 알수없음)
  • 회로에서 궤환율(Feedback factor) β는 출력 전압(Vout)과 피드백 전압(Vf)의 비율로 정의된다.

    여기서 Vout은 R2와 R3의 전압분배에 의해 결정되며, Vf는 R1과 R2에 의해 결정된다.

    따라서, β = R2 / (R1 + R2) = 10kΩ / (10kΩ + 1kΩ) = 0.9 이다.

    즉, 출력 전압과 피드백 전압의 비율은 9:1이며, 이는 궤환율이 0.9임을 의미한다.
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52. 커패시터로 필터를 구성한 전파 정류기에서 부하 저항이 감소하면 리플(ripple) 전압은?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. 관계없다.
  4. 주파수가 변화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 커패시터로 구성된 필터에서 부하 저항이 감소하면, 부하 저항과 커패시터의 병렬 저항이 감소하게 됩니다. 이는 전체 회로의 총 저항이 감소하게 되어, 리플 전압이 증가하게 됩니다. 따라서 정답은 "증가한다." 입니다.
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53. 궤환 증폭기에 대한 보드 선도에서 phase margin은? (단, θ는 l Aβ l가 1이 되는 주파수에서 Aβ의 위상각이고, A는 궤환이 없을 때의 전압 증폭율이며, β는 궤환율이다.)

  1. 180° - θ
  2. 90° - θ
  3. 45° - θ
  4. 0° - θ
(정답률: 알수없음)
  • 궤환 증폭기는 양의 피드백을 이용하여 입력 신호를 증폭하는 회로이다. 이 때, 궤환 증폭기의 안정성을 평가하는 지표 중 하나가 phase margin이다. Phase margin은 궤환 주파수에서 위상각이 -180°이 되는 지점과 -1의 복소평면상의 거리를 나타내는 값으로, 이 값이 클수록 안정성이 높다고 판단된다.

    보드 선도에서 θ는 l Aβ l이 1이 되는 주파수에서 Aβ의 위상각이므로, 이는 궤환 주파수에서의 위상각과 같다. 따라서, 궤환 주파수에서의 위상각이 -θ일 때, Aβ의 위상각은 180° - θ가 된다. 이 때, 위상각이 -180°이 되는 지점과 -1의 거리는 Aβ의 위상각과 같으므로, phase margin은 180° - θ가 된다. 따라서, 정답은 "180° - θ"이다.
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54. 다음 중 FM 변조파를 복조할 수 있는 것은?

  1. 헤테로다인 복조기
  2. 링 검파기
  3. 비 검파기
  4. 비직선 검파기
(정답률: 알수없음)
  • FM 변조파는 주파수 변조된 신호이므로, 주파수 변화를 감지하여 복조해야 한다. 이를 위해 사용되는 것이 비 검파기이다. 비 검파기는 주파수 변화를 감지하여 신호를 복조하는데, 이때 검파 과정이 없기 때문에 신호의 왜곡이 적어진다. 따라서 FM 변조파를 복조하기 위해서는 비 검파기를 사용해야 한다. 헤테로다인 복조기, 링 검파기, 비직선 검파기는 모두 검파기를 사용하기 때문에 FM 변조파를 복조할 수 없다.
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55. 디지털 신호(2진 데이터)의 정보 내용에 따라서 반송파의 주파수를 변화 시키는 것은?

  1. ASK
  2. FSK
  3. PSK
  4. DPSK
(정답률: 알수없음)
  • FSK는 Frequency Shift Keying의 약자로, 디지털 신호의 정보 내용에 따라 반송파의 주파수를 변화시키는 방식입니다. 이는 2진 데이터를 전송할 때 사용되며, 0과 1에 대해 각각 다른 주파수를 할당하여 전송합니다. 따라서 정보 내용에 따라 반송파의 주파수가 변화하므로 FSK가 정답입니다.
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56. 다음 회로 중 입력 저항이 가장 크게 될 수 있는 것은?

  1. bootstrapping 회로
  2. cascade 증폭기 회로
  3. 트랜지스터 chopper 회로
  4. 베이스 접지형 증폭기 회로
(정답률: 알수없음)
  • 입력 저항이 가장 크게 될 수 있는 것은 "bootstrapping 회로"이다. 이는 출력 신호를 이용하여 입력 신호를 증폭시키는 회로로, 출력 신호를 이용하여 입력 저항을 무한대로 만들 수 있기 때문이다. 다른 회로들은 입력 저항이 제한되어 있거나, 증폭기의 내부 구조로 인해 입력 저항이 작아지는 경우가 있기 때문에 입력 저항이 가장 크게 될 수 있는 것은 "bootstrapping 회로"이다.
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57. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 저역통과 여파기
  2. 고역통과 여파기
  3. AC-DC 변환기
  4. 시미트 트리거
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 저역통과 필터의 형태를 띄고 있으며, 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 통과시키는 역할을 하기 때문에 "저역통과 여파기"라는 명칭이 가장 적합하다.
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58. 이상형 RC 발진기에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 발진을 계속하기 위해서 증폭도는 29보다 작아야 한다.
  2. 펄스 발진기로 많이 사용된다.
  3. 100[MHz]대의 높은 주파수 발진용으로 적합하다.
  4. 병렬저항형 이상형 발진기의 발진주파수는 [Hz]이다.
(정답률: 알수없음)
  • 병렬저항형 이상형 발진기는 RC 회로에서 R과 C가 병렬로 연결된 형태를 가지며, 이 때 발진주파수는 [Hz]로 결정된다. 이유는 R과 C가 병렬로 연결되어 있기 때문에, 전체 임피던스는 R과 C의 병렬연결 공식에 따라 결정되며, 이 때 발진주파수는 1/(2πRC)로 결정된다.
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59. 1[kHz]의 신호파로 10[MHz]의 반송파를 주파수 변조하였을 때 최대주파수편이가 50[kHz]이면 이 FM 신호의 대역폭은?

  1. 약 1000[kHz]
  2. 약 100[kHz]
  3. 약 50[kHz]
  4. 약 1[kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 주파수 변조에서 대역폭은 최대주파수편이의 2배이므로, 이 문제에서는 대역폭이 100[kHz]가 된다. 이는 최대주파수편이 50[kHz]이므로, 50[kHz] x 2 = 100[kHz]가 된다. 따라서 정답은 "약 100[kHz]"이다.
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60. 발진주파수 변동 원인과 방지책으로 잘못된 것은?

  1. 주위온도 변화 : 항온조를 사용한다.
  2. 부하 변동 : 발진기 후단에 완충증폭기를 사용한다.
  3. 회로소자 변화 : 방습제를 사용한다.
  4. 전원전압 변동 : 전력증폭기 등 다른 회로 전원과 공동으로 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전원전압 변동이 발진주파수 변동의 원인이 될 수 있는데, 이는 전력증폭기 등 다른 회로 전원과 공동으로 사용할 때 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 전원 안정화를 위한 필터링 등의 조치가 필요하다.
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4과목: 물리전자공학

61. 진성 반도체에서 온도가 상승하면?

  1. 반도체의 저항이 증가한다.
  2. 원자의 에너지가 증가한다.
  3. 정공이 전도대에 발생된다.
  4. 금지대가 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 상승하면 원자들의 운동 에너지가 증가하게 되고, 이는 전자와 양공의 생성을 촉진시키게 됩니다. 이에 따라 반도체 내부에서 전자와 양공의 수가 증가하고, 이들이 충돌하여 열에너지를 방출하게 됩니다. 이러한 과정에서 원자의 에너지가 증가하게 되므로, "원자의 에너지가 증가한다."가 정답입니다.
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62. 온도가 상승하면 N형 반도체의 Ferni 중위는 어디에 위치하게 되는가?

  1. 전도대역쪽으로 접근
  2. 가전자대역쪽으로 접근
  3. 금지대 영역 중앙으로 접근
  4. 금지대역 중앙과 가전자대역 중간
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 상승하면 N형 반도체의 전자 수가 증가하게 되고, 이는 Fermi-Dirac 분포에서 Fermi energy level이 상승하게 됩니다. 따라서 N형 반도체의 Fermi 중위는 금지대 영역 중앙으로 접근하게 됩니다. 이는 전자와 양공이 만나서 재결합하는 속도가 증가하게 되어 전기전도도가 증가하기 때문입니다.
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63. Fermi-Dirac의 분포 함수는? (단, E는 에너지 준위, α, β는 Lagrangean multiplier 이다.)

  1. eα+β-1
  2. P = 1/εα+βE
  3. P = εα+β+1
(정답률: 알수없음)
  • Fermi-Dirac 분포 함수는 양자 기계에서 전자의 분포를 나타내는 함수이다. 이 함수는 Pauli의 배제 원리를 고려하여 전자의 상태가 중복되지 않도록 한다. 따라서 전자의 에너지 준위 E가 높아질수록 전자의 분포 확률이 감소한다. 이를 수식으로 나타내면 P(E) = 1 / (1 + e^(α+βE)) 이다. 이때 α와 β는 Lagrangean multiplier로서, 전자의 수와 에너지의 평균값을 고려하여 결정된다. 따라서 Fermi-Dirac 분포 함수의 분모에는 E가 커질수록 지수함수가 커져서 분포 확률이 작아지게 된다. 이에 따라 ""가 정답이 된다.
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64. 전계의 세기가 E = 100[V/m]인 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는 약 얼마인가? (단, 전하량 : 1.602×10-19[C], 전자의 질량은 9.11 × 10-31[㎏]이다.)

  1. 1.750 [m/s2]
  2. 1.602×1013 [m/s2]
  3. 5.93×105 [m/s2]
  4. 1.75×1013 [m/s2]
(정답률: 알수없음)
  • 전자에 작용하는 힘은 전자의 전하량과 전계의 세기의 곱이다. 따라서 전자에 작용하는 힘은 F = qE 이다. 이 힘은 뉴턴의 제 2 법칙에 의해 전자의 가속도와 관련이 있다. F = ma 이므로 a = F/m 이다. 따라서 전자의 가속도는 a = qE/m 이다. 이 값을 계산하면 a = (1.602×10^-19 C) × (100 V/m) / (9.11 × 10^-31 kg) = 1.75×10^13 m/s^2 이다. 따라서 정답은 "1.75×10^13 [m/s^2]"이다.
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65. 금속의 2차 전자 방출비에 대하여 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 항상 일정하다.
  2. 방출비 값은 항상 1보다 작다.
  3. 금속의 종류에 따라서 달라진다.
  4. 2차 전자는 반사되는 전자를 의미한다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 2차 전자 방출비는 해당 금속의 특성에 따라 달라지기 때문에 "금속의 종류에 따라서 달라진다."가 가장 옳은 설명이다. 다른 보기들은 일반적인 규칙이 아니기 때문에 틀린 설명이다.
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66. 그림과 같이 역직렬로 접속된 바리스터(Varistor)의 특성으로 적합한 것은?

  1. 낮은 전압에서 큰 저항을 나타낸다.
  2. 높은 전압에서 큰 저항을 나타낸다.
  3. 낮은 전압에서 적은 저항을 나타낸다.
  4. 높은 전압에서 큰 저항, 낮은 전압에서 적은 저항을 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • Varistor는 전압이 증가함에 따라 저항이 감소하는 재료로 구성되어 있습니다. 따라서 낮은 전압에서는 큰 저항을 나타내고, 높은 전압에서는 작은 저항을 나타냅니다. 이는 Varistor가 전압이 증가함에 따라 내부적으로 발생하는 전하의 이동으로 인해 발생하는 것입니다. 낮은 전압에서는 전하의 이동이 적어서 저항이 크게 나타나고, 높은 전압에서는 전하의 이동이 많아져서 저항이 작게 나타납니다.
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67. 정전계내의 전자운동에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전자는 전계와 같은 방향의 일정한 힘을 받는다.
  2. 전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 비례한다.
  3. 전계에 의한 전자의 운동에너지는 1/2mv2[J]이다.
  4. 전위차 V에 의한 가속전자의 운동에너지는 eV[J]이다.
(정답률: 알수없음)
  • "전자는 전계와 같은 방향의 일정한 힘을 받는다."가 옳지 않은 것이다.

    전자는 전계에 의해 가해지는 힘의 크기와 방향이 위치에 따라 달라지기 때문에 일정한 힘을 받는 것이 아니다. 전자의 운동 방향은 전계의 방향과는 수직이며, 전계의 크기와 전자의 운동 속도에 따라 결정된다.
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68. 발광 다이오드(light emitting diode, LED)의 램프에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 고신뢰도이다.
  2. 점등시 과전류가 흐른다.
  3. 단색광이며, 발광스펙트럼이 좁다.
  4. 발광 다이오드는 정격치의 직류순방향 전류를 흘리면 발광한다.
(정답률: 알수없음)
  • "점등시 과전류가 흐른다."는 옳지 않은 설명이다. 발광 다이오드는 정격치의 직류순방향 전류를 흘리면 발광하는데, 이 때 과전류가 흐르면 다이오드가 손상될 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 전류 제어 회로가 필요하다.
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69. 전자 수가 32인 원자의 가전자 수는?

  1. 2개
  2. 4개
  3. 8개
  4. 18개
(정답률: 알수없음)
  • 전자 수가 32인 원자는 산소의 원자입니다. 산소의 전자 구성은 2, 6, 2로 되어 있습니다. 따라서, 외곽 전자 수는 6개이며, 이중에서 공유 전자 쌍은 2개입니다. 따라서, 산소의 가전자 수는 6 - 2 = 4개입니다.
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70. 트랜지스터의 베이스 폭 변조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 컬렉터 전압 VCB가 증가함에 따라 베이스 중성 영역의 폭이 줄어든다.
  2. 베이스 폭의 감소는 베이스 영역의 소수 캐리어 농도의 기울기를 증대시킨다.
  3. 컬렉터 역바이어스의 증가에 따라 이미터 전류와 컬렉터 전류가 감소한다.
  4. 베이스 폭이 감소하면 전류증폭률 α가 증대한다.
(정답률: 알수없음)
  • "컬렉터 역바이어스의 증가에 따라 이미터 전류와 컬렉터 전류가 감소한다."가 옳지 않은 것이다.

    컬렉터 역바이어스가 증가하면 컬렉터-베이스 절연이 강화되어 베이스로의 소수 캐리어의 이동이 어려워지므로 베이스 전류가 감소한다. 그러나 컬렉터 전류는 베이스 전류에 의해 결정되므로 컬렉터 전류도 감소한다. 따라서 "컬렉터 역바이어스의 증가에 따라 이미터 전류와 컬렉터 전류가 감소한다."는 옳지 않은 설명이다.
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71. 바렉터(varactor) 다이오드는 어떠한 양(量)들 사이의 비직선적 관계를 이용하는 소자인가?

  1. 전류와 전압
  2. 전류와 온도
  3. 전압과 정전용량
  4. 주파수와 정전용량
(정답률: 알수없음)
  • 바렉터(varactor) 다이오드는 전압과 정전용량 사이의 비직선적 관계를 이용하는 소자입니다. 이는 바렉터 다이오드의 pn 접합부에서 전압이 증가하면 정전용량이 감소하고, 전압이 감소하면 정전용량이 증가하는 특성을 이용합니다. 이러한 특성을 이용하여 바렉터 다이오드는 주파수 변조, 주파수 고정, 필터링 등 다양한 용도로 사용됩니다.
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72. 정격 100[V], 50[W] 백열전구의 필라멘트를 0.1[sec]사이에 통과하는 전자수는? (단, 전자의 전하량 e = 1.6×10-19[C])

  1. 3.125×1017 [개/초]
  2. 6.24×1016 [개/초]
  3. 62.4×1017 [개/초]
  4. 3.125×1016 [개/초]
(정답률: 알수없음)
  • 전자의 전하량 e = 1.6×10-19[C] 이므로, 전압이 100[V]일 때 전자가 가지는 에너지는 100[eV]이다. 이 에너지는 전자가 필라멘트를 통과할 때 전자와 원자간의 충돌로 인해 일어나는 열 운동 에너지로 전환된다. 이때 필라멘트의 온도가 3000[K]라고 가정하면, 전자와 원자간의 충돌로 인해 전자가 전달하는 열 운동 에너지는 약 1[eV]이다. 따라서, 전압이 100[V]일 때 전자가 필라멘트를 통과할 때 전자와 원자간의 충돌로 인해 전자가 전달하는 열 운동 에너지는 약 100[개]이다.

    전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 50[W]의 전력은 100[V]의 전압에서 0.5[A]의 전류가 흐를 때 발생한다. 전류는 단위 시간당 전하량으로 나타낼 수 있으므로, 0.5[A]의 전류가 흐를 때 단위 시간당 전자수는 0.5[C/sec] / 1.6×10-19[C/개] = 3.125×1017 [개/초] 이다.

    따라서, 정답은 "3.125×1017 [개/초]" 이다.
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73. 기압 1[mmHg] 정도의 글로우 방전(glow discharge)에서 생기는 관내 발광 부분이 아닌 것은?

  1. 양광주 (positive column)
  2. 부 글로우 (negative glow)
  3. 음극 글로우 (cathode glow)
  4. 패러데이 암부 (faraday dark space)
(정답률: 알수없음)
  • 패러데이 암부는 글로우 방전에서 양극과 음극 사이에 위치한 영역으로, 전자가 충돌하여 이온화된 기체 분자들이 이동하면서 전자를 재생성하는 곳입니다. 따라서 이 영역은 전자가 부족한 곳으로서 발광이 없습니다.
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74. 실리콘 단결정 반도체에서 N형 불순물로 사용될 수 없는 것은?

  1. 안티몬 (Sb)
  2. 비소 (As)
  3. 인 (P)
  4. 알루미늄 (Al)
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 P형 불순물로 사용될 수 있지만, N형 불순물로 사용될 수 없습니다. 이는 알루미늄이 전자를 받아들이는 능력이 없기 때문입니다. 반면 안티몬, 비소, 인은 전자를 기증하여 N형 불순물로 사용될 수 있습니다.
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75. 다음 일반적인 반도체에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 결정구조의 결함은 이동도를 감소시킨다.
  2. 진성반도체의 도전율은 캐리어의 농도에 따라 변한다.
  3. N형 반도체의 도너 원자는 정상온도에서 정전하를 갖는다.
  4. 반도체에 전계를 가하면 정공의 드리프트 속도의 방향은 전계와 반대 방향이다.
(정답률: 알수없음)
  • "N형 반도체의 도너 원자는 정상온도에서 정전하를 갖는다."가 옳지 않은 설명이다. N형 반도체에서 도너 원자는 외부 원자나 분자로부터 전자를 받아들여 자유전자를 생성하는 원자이다. 따라서 도너 원자는 정전하를 가지지 않는다.

    반도체에 전계를 가하면 전자와 정공이 서로 반대 방향으로 이동하게 된다. 전자는 전계의 방향과 같은 방향으로 드리프트하고, 정공은 전계의 방향과 반대 방향으로 드리프트한다. 이는 전자와 정공의 전하 부호가 반대이기 때문이다.
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76. 공기 중에서 정지상태의 전자의 질량 m = 9.11×10-31[㎏]일 때 광속도 1/5의 속도로 운동하고 있는 전자의 질량은 약 얼마인가?

  1. 9.11×10-31[㎏]
  2. 9.29×10-31[㎏]
  3. 9.11×10-28[㎏]
  4. 9.29×10-28[㎏]
(정답률: 알수없음)
  • 상대론적 물리학에서는 운동하는 물체의 질량이 정지한 물체의 질량보다 더 커지는 것으로 알려져 있다. 이를 운동하는 물체의 질량 증가라고 한다. 이 때, 운동하는 물체의 질량 m'은 다음과 같이 계산된다.

    m' = m / sqrt(1 - v^2/c^2)

    여기서 m은 정지한 물체의 질량, v는 운동하는 물체의 속도, c는 광속이다. 문제에서는 v = c/5로 주어졌으므로,

    m' = m / sqrt(1 - (c/5)^2/c^2) = m / sqrt(1 - 1/25) = m / sqrt(24/25) = m / (2/5) = 5m/2

    따라서, 운동하는 전자의 질량은 5/2배가 되어 9.11×10^-31 × 5/2 = 9.29×10^-31 [㎏]이 된다. 따라서 정답은 "9.29×10^-31 [㎏]"이다.
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77. 가장 많은 방전 전류가 흐르는 방전영역은?

  1. 타운젠트 방전역
  2. 정상 글로우 방전역
  3. 이상 글로우 방전역
  4. 아크 방전역
(정답률: 알수없음)
  • 아크 방전역은 전기적으로 가장 불안정한 상태에서 발생하는 방전으로, 전류가 가장 많이 흐르는 방전영역입니다. 이는 전기적으로 충분한 에너지가 축적되어 있는 상태에서 발생하며, 전기적으로 안정한 상태인 다른 방전영역들보다 전류가 더 많이 흐르게 됩니다. 따라서 아크 방전역은 전기적으로 가장 위험한 상태이며, 적절한 대책이 필요합니다.
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78. 다음 설명에 대한 것으로 옳은 것은?

  1. 홀 효과 (Hall effect)
  2. 콤프턴 효과 (Compton effect)
  3. 쇼트키 효과 (Schottky effect)
  4. 흑체방사 (Black body radiation)
(정답률: 알수없음)
  • 위 그림은 콤프턴 효과를 나타내는 그림이다. 콤프턴 효과란 X선이 물질과 상호작용하여 산란되면서 파장이 길어지는 현상을 말한다. 이는 X선이 전자와 충돌하여 일정량의 에너지를 잃고, 그 에너지가 전자의 운동에너지로 전환되기 때문에 발생한다.
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79. 수소 원자에서 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 에너지 준위 E1(= -5.14×10-12[erg])상태에서, 에너지 준위 E2(= -21.7×10-12[erg]) 상태로 천이할 때 내는 빛의 진동수는 약 얼마인가? (단, Planck 상수 h = -6.63×10-27[ergㆍsec]이다.)

  1. 1.2×105/sec
  2. 2.5×1015/sec
  3. 5.03×1016/sec
  4. 10.3×1022/sec
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 준위의 차이 ΔE = E2 - E1 = (-21.7 + 5.14)×10-12[erg] = -16.56×10-12[erg]
    빛의 진동수 ν = ΔE/h = (-16.56×10-12[erg]) / (-6.63×10-27[ergㆍsec]) = 2.5×1015/sec

    즉, 수소 원자의 전자가 에너지 준위를 내리면서 내는 빛의 진동수는 2.5×1015/sec이다. 이는 Planck 상수를 이용하여 계산한 결과이다.
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80. 균등자계 B내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증가시켰을 때, 전자의 운동은 어떻게 변하는가?

  1. 원운동의 주기는 4배가 된다.
  2. 원운동의 각속도는 2배가 된다.
  3. 원운동의 주기는 변하지 않는다.
  4. 원운동의 반경은 변하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 균등자계 B내에서 전자는 등속 직선 운동을 하고 있으며, 입사각도가 수직이므로 원운동을 하지 않는다. 따라서 전자의 속도를 2배로 증가시켜도 원운동의 주기나 각속도, 반경은 변하지 않는다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 컴퓨터의 구성요소 중 다음 설명에 해당되는 것은?

  1. 입력 장치
  2. 제어 장치
  3. 연산 장치
  4. 기억 장치
(정답률: 알수없음)
  • 위 그림은 컴퓨터의 구성요소 중 하나인 제어 장치를 나타낸다. 제어 장치는 컴퓨터의 모든 작업을 제어하고 조정하는 역할을 담당한다. 이를 통해 입력된 데이터를 처리하고, 연산 장치와 기억 장치를 통해 결과를 출력할 수 있게 된다. 따라서, 위 그림은 제어 장치를 나타내고 있으며 정답은 "제어 장치"이다.
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82. 다음 플립플롭의 진리표로 옳은 것은?

  1. q1 = 0 , q2 = 0
  2. q1 = 1 , q2 = 0
  3. q1 = 0 , q2 = 1
  4. q1 = 1 , q2 = 1
(정답률: 알수없음)
  • 진리표에서 AND 연산은 두 입력이 모두 1일 때 1을 출력하고, OR 연산은 두 입력 중 하나 이상이 1일 때 1을 출력한다.

    따라서, q1 = 0, q2 = 1 일 때, 첫 번째 AND 연산에서 q1과 q2가 모두 0이므로 0을 출력하고, 두 번째 OR 연산에서 q1과 q2 중 하나 이상이 1이므로 1을 출력한다. 따라서, 전체 출력은 0 1 이 되어 q1 = 0, q2 = 1이 된다.
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83. 자료구조에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 배열(array)은 원하는 자료를 즉시 읽어낼 수 있다.
  2. 연결 리스트(linked list)는 원하는 자료를 읽어내기 위해 리스트를 탐색하여야 한다.
  3. 연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 어렵다.
  4. 배열은 기억장치 내에 연속된 기억공간을 필요로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 어렵다는 설명은 옳지 않습니다. 연결 리스트는 포인터를 이용하여 자료를 추가하거나 삭제하기 때문에 배열보다 유연하고 쉽게 자료를 추가하거나 삭제할 수 있습니다. 따라서, 연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 쉽다고 할 수 있습니다.
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84. 명령어가 다음과 같은 형태로 되어 있을 경우 명령어의 종류와 메모리의 최대 크기는?

  1. 8개, 8K
  2. 8개, 16K
  3. 16개, 1K
  4. 16개, 16K
(정답률: 알수없음)
  • 해당 명령어는 4비트의 옵코드와 12비트의 주소 필드로 구성되어 있으며, 주소 필드의 크기가 12비트이므로 최대 주소 공간은 2^12 = 4K가 된다. 따라서 메모리의 최대 크기는 4K이고, 주소 필드의 크기가 12비트이므로 주소 공간은 2^12 = 4K이므로 명령어의 종류는 4비트의 옵코드로 표현 가능한 16개가 된다. 따라서 정답은 "16개, 1K"이다.
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85. 행의 수가 7이고 열의 수가 5인 7 × 5 이차원 배열(array) a의 각 자료의 위치는 a[행][열]로 표시한다. 행주도순서(row major order)를 사용하고 a[1][1]이 1번지일 때 a[3][4]는 몇 번지인가?

  1. 14
  2. 18
  3. 19
  4. 25
(정답률: 알수없음)
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86. (3 + 4)의 덧셈을 Excess-3 코드법에 의해 계산한 결과 값은?

  1. 1010
  2. 1101
  3. 0111
  4. 1000
(정답률: 알수없음)
  • Excess-3 코드법은 10진수 값을 3을 더한 후 4비트 이진수로 변환하는 방식이다. 따라서 (3 + 4) = 7을 Excess-3 코드법으로 변환하면 10(2진수)가 된다. 따라서 정답은 "1010"이다.
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87. 마이크로프로세서의 속도를 프린터와 맞추기 위한 방법으로 마이크로프로세서와 입ㆍ출력장치를 동기화시키는 입ㆍ출력 제어 방식은?

  1. decoding method
  2. spooling
  3. daisy chain
  4. handshaking
(정답률: 알수없음)
  • 입ㆍ출력 제어 방식 중 "handshaking"은 입ㆍ출력장치와 마이크로프로세서 간의 데이터 전송을 동기화시키는 방식입니다. 이 방식은 데이터 전송 전에 미리 정해진 신호를 주고 받아서 상대방이 준비되었는지 확인하고 데이터를 전송하는 방식입니다. 이를 통해 입ㆍ출력장치와 마이크로프로세서 간의 속도 차이를 맞추어 데이터 전송을 원활하게 할 수 있습니다.
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88. 스택(stack)이 반드시 필요한 명령문 형식은?

  1. 0-주소 형식
  2. 1-주소 형식
  3. 2-주소 형식
  4. 3-주소 형식
(정답률: 알수없음)
  • 스택은 후입선출(LIFO) 구조로 데이터를 저장하고 꺼내는 자료구조이다. 이러한 스택 구조를 이용하여 명령문을 처리하는 명령어 형식을 스택 형식이라고 한다. 스택 형식에서는 연산자와 피연산자를 스택에 저장하고, 연산자가 나타날 때마다 스택에서 필요한 피연산자를 꺼내 계산을 수행한다. 이때, 스택에 저장되는 피연산자의 주소를 명령어에 포함시키는 것이 아니라, 스택에 직접 저장하므로 "0-주소 형식"이라고 한다.
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89. 인터럽트가 발생 하였을 때 반드시 저장할 필요가 없는 것은?

  1. 프로그램의 크기
  2. 프로그램 계수기의 값
  3. 프로세서의 상태 조건 값
  4. 프로세서 내의 레지스터 내용
(정답률: 알수없음)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 실행 중인 프로세스의 상태를 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행해야 한다. 이때 저장해야 하는 정보는 프로그램 계수기의 값, 프로세서의 상태 조건 값, 프로세서 내의 레지스터 내용 등이다. 하지만 프로그램의 크기는 인터럽트 처리와 직접적인 관련이 없기 때문에 저장할 필요가 없다. 따라서 "프로그램의 크기"가 정답이다.
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90. 명령 인출 사이클(fetch cycle)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. machine cycle에 속한다.
  2. 명령어를 해독하는 과정이 포함된다.
  3. 반드시 execution cycle에서만 발생한다.
  4. program counter에서 주소가 MAR로 전달된다.
(정답률: 알수없음)
  • "반드시 execution cycle에서만 발생한다."가 옳지 않은 것이다. 명령 인출 사이클은 machine cycle의 일부이며, 명령어를 해독하는 과정이 포함된다. 또한 program counter에서 주소가 MAR로 전달된다. 따라서 명령 인출 사이클은 execution cycle 이전에 발생한다.
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91. 보수기 (Complementer)를 구성하는데 필요한 Gate는?

  1. AND 및 OR
  2. Exclusive OR
  3. OR와 Exclusive NOR
  4. NOR
(정답률: 알수없음)
  • 보수기는 입력값을 반전시켜주는 기능을 가지고 있으며, 이를 구성하는데는 Exclusive OR 게이트가 필요합니다. 이는 입력값이 서로 다를 때 출력값이 1이 되는 특성을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 입력값과 보수값을 구분하여 출력하는 보수기를 구성하기 위해서는 Exclusive OR 게이트가 필수적으로 필요합니다.
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92. Associative 메모리와 관련이 없는 것은?

  1. CAM(Content Addressable Memory)
  2. 고속의 Access
  3. Key 레지스터
  4. MAR(Memory Address Register)
(정답률: 알수없음)
  • MAR(Memory Address Register)은 주소를 저장하는 레지스터로, 데이터를 저장하거나 검색하는 데 사용되는 메모리 주소를 지정하는 데에만 사용됩니다. 반면, Associative 메모리는 데이터를 저장하고 검색하는 데 사용되며, 주소를 사용하지 않고 데이터의 내용(content)을 기반으로 검색이 가능합니다. 따라서, MAR은 Associative 메모리와 관련이 없는 것입니다.
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93. 그림과 같이 J-K 플립플롭 결선하고, 클록 펄스를 계속 인가하였을 때의 출력상태는?

  1. Set 된다.
  2. Reset 된다.
  3. Togging 된다.
  4. 동작불능이다.
(정답률: 알수없음)
  • J-K 플립플롭은 클록 펄스가 인가될 때마다 입력값에 따라 출력값이 변경된다. 그림에서는 J=K=1로 설정되어 있으므로, 클록 펄스가 인가될 때마다 출력값이 반전된다. 따라서 출력값은 계속해서 Togging 된다.
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94. 다음 중 제 4세대 마이크로프로세서 MCR68020, MC68030 및 Intel 80386에서 주로 사용되는 반도체 기술은?

  1. HCMOS
  2. HMOS
  3. NMOS
  4. PMOS
(정답률: 알수없음)
  • HCMOS는 High-Speed CMOS의 약자로, CMOS 기술을 기반으로 하면서도 높은 속도와 낮은 전력 소비를 동시에 갖춘 기술입니다. 따라서 MCR68020, MC68030 및 Intel 80386과 같은 제 4세대 마이크로프로세서에서는 HCMOS 기술이 주로 사용되었습니다.
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95. DMA(Direct Memory Access) 장치의 역할은?

  1. 주기억장치와 CPU 사이의 정보 교환을 담당한다.
  2. CPU로 옮긴 데이터를 메모리에서 찾아 전송하는 역할을 한다.
  3. 메모리와 입ㆍ출력장치 간에 대량의 자료를 전송하는 역할을 한다.
  4. CPU에서 입ㆍ출력장치로 데이터를 전송하는 역할을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • DMA(Direct Memory Access) 장치는 CPU의 개입 없이 메모리와 입ㆍ출력장치 간에 대량의 자료를 전송하는 역할을 합니다. CPU는 DMA 장치에게 전송할 데이터의 위치와 크기를 알려주면, DMA 장치는 이를 바탕으로 메모리와 입ㆍ출력장치 간의 데이터 전송을 수행합니다. 이를 통해 CPU의 부담을 줄이고 전송 속도를 높일 수 있습니다.
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96. 다음 중 애니메이션, 사운드, 비디오 등의 멀티미디어를 포함한 발표자료를 만들고자 한다. 이 때 가장 편리하게 사용할 수 있는 응용소프트웨어는?

  1. MS 파워포인트(power point)
  2. 노트패드(notepad)
  3. MS 엑셀(excel)
  4. Adobe 포토샵(photoshop)
(정답률: 알수없음)
  • MS 파워포인트(power point)는 애니메이션, 사운드, 비디오 등의 멀티미디어를 쉽게 삽입하고 관리할 수 있는 기능을 제공하며, 발표자료를 전문적으로 디자인할 수 있는 다양한 템플릿과 기능을 제공하기 때문에 발표자료를 만들기에 가장 편리한 응용소프트웨어입니다. 노트패드(notepad)는 텍스트 편집기로 멀티미디어를 다루는데는 적합하지 않습니다. MS 엑셀(excel)은 주로 데이터를 관리하고 분석하는데 사용되며, Adobe 포토샵(photoshop)은 이미지 편집에 특화된 소프트웨어로 발표자료 제작에는 적합하지 않습니다.
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97. RISC(Reduced Instruction Set Computer) 시스템과 관련이 없는 것은?

  1. 하나의 명령어가 한 가지 이상의 명령어를 갖고 있다.
  2. 대부분의 명령어가 하나의 머신 사이클 내에 수행된다.
  3. 고정된 길이의 명령어를 제공한다.
  4. 제어 방식은 하드와이어(Hardwired)적이다.
(정답률: 알수없음)
  • "하나의 명령어가 한 가지 이상의 명령어를 갖고 있다."는 RISC 시스템과 관련이 없는 것이다. 이는 CISC(Complex Instruction Set Computer) 시스템에서 사용되는 방식으로, 하나의 명령어가 여러 개의 하위 명령어로 이루어져 있어 복잡한 명령어를 처리할 수 있다. RISC 시스템은 단순하고 명확한 명령어를 사용하여 처리 속도를 높이는 것이 특징이다.
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98. 다음 프로그래밍 언어 중 고급언어가 아닌 것은?

  1. Assembly
  2. C
  3. FORTRAN
  4. COBOL
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Assembly"입니다. Assembly는 기계어와 1:1 대응하는 언어로, 고급언어와는 달리 기계어를 직접 다루는 언어입니다. 따라서 고급언어가 아닌 저급언어에 해당합니다. C, FORTRAN, COBOL은 모두 고급언어입니다.
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99. 순서도의 기호 중에서 다음 기호가 나다태는 것은?

  1. 판단
  2. 처리
  3. 터미널
  4. 입ㆍ출력
(정답률: 알수없음)
  • 해당 기호는 "판단"을 나타내며, 이는 조건문을 통해 어떤 처리를 할지 결정하는 부분을 의미한다. 따라서 이후에 나오는 "처리" 기호는 이전에 판단된 조건에 따라 실행되는 처리 과정을 나타내는 것이다. "터미널"은 프로그램의 종료를 나타내는 기호이고, "입ㆍ출력"은 사용자로부터 입력을 받거나 결과를 출력하는 부분을 나타내는 것이다.
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100. 수행 시간이 길어 특수 목적의 기계 이외에는 별로 사용하지 않는 명령 형식이지만 연산 후 입력 자료가 변환되지 않고 보존되는 장점을 가진 명령 형식은?

  1. 3-주소명령형식
  2. 2-주소명령형식
  3. 1-주소명령형식
  4. 0-주소명령형식
(정답률: 알수없음)
  • 3-주소명령형식은 연산 후 입력 자료가 변환되지 않고 보존되는 장점을 가지며, 명령어에서 세 개의 주소를 사용하여 연산을 수행하기 때문에 다른 명령 형식에 비해 수행 시간이 길어 특수 목적의 기계 이외에는 별로 사용하지 않는 명령 형식입니다.
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