전자기사 필기 기출문제복원 (2008-03-02)

전자기사 2008-03-02 필기 기출문제 해설

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전자기사
(2008-03-02 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 그림에서 축전기를 ±Q로 대전한 후 스위치 k를 닫고 도선에 전류 I를 흘리는 순간의 축전기 두 판사이의 변위전류는?

  1. +Q판에서 -Q판쪽으로 흐른다.
  2. -Q판에서 +Q판쪽으로 흐른다.
  3. 왼쪽에서 오른쪽으로 흐른다.
  4. 오른쪽에서 왼쪽으로 흐른다.
(정답률: 알수없음)
  • 스위치 $k$를 닫으면 $+Q$판의 전하가 방전되면서 전계가 감소합니다. 앙페르-맥스웰 법칙에 의해 전속 밀도의 시간적 변화는 변위전류를 생성하며, 이는 전하가 이동하는 방향과 반대 방향으로 흐릅니다. 따라서 $+Q$판에서 전하가 빠져나갈 때, 판 사이의 변위전류는 $-Q$판에서 $+Q$판 쪽으로 흐르게 됩니다.
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2. 변위전류에 의하여 전자파가 발생되었을 때 전자파의 위상은?

  1. 변위전류보다 90° 빠르다.
  2. 변위전류보다 90° 늦다.
  3. 변위전류보다 30° 빠르다.
  4. 변위전류보다 30° 늦다.
(정답률: 알수없음)
  • 변위전류는 전계의 시간적 변화에 의해 발생하며, 이로 인해 생성되는 전자파(자기장)는 위상 관계상 변위전류보다 $90^{\circ}$ 늦게 나타나는 특성을 가집니다.
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3. 합성수지(εS = 4) 중에서의 전자파의 속도는 몇 [m/s]인가? (단, μS = 1 이다.)

  1. 1.5×107
  2. 1.5×108
  3. 3×107
  4. 3×108
(정답률: 알수없음)
  • 매질 내에서 전자파의 속도는 진공에서의 빛의 속도를 굴절률(또는 유전율과 투자율의 곱의 제곱근)로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{c}{\sqrt{\epsilon_{S} \mu_{S}}}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{3 \times 10^{8}}{\sqrt{4 \times 1}}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.5 \times 10^{8} \text{ m/s}$
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4. 진공내에서 전위함수가 V = x2 + y2과 같이 주어질 때, 점 (2,2,0)[m]에서 체적전하밀도 ρ는 몇 [C/m3 ]인가? (단, ε0는 자유공간의 유전율이다.)

  1. -4 ε0
  2. -2 ε0
  3. 4 ε0
  4. 2 ε0
(정답률: 알수없음)
  • 포아송 방정식(Poisson's equation)을 이용하여 전위함수로부터 체적전하밀도를 구할 수 있습니다. 전위의 라플라시안에 유전율을 곱하면 체적전하밀도가 산출됩니다.
    ① [기본 공식] $\rho = -\epsilon_{0} \nabla^{2} V = -\epsilon_{0} (\frac{\partial^{2} V}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2} V}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2} V}{\partial z^{2}})$
    ② [숫자 대입] $\rho = -\epsilon_{0} (2 + 2 + 0)$
    ③ [최종 결과] $\rho = -4\epsilon_{0}$
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5. 다음 사항 중 옳지 않은 것은?

  1. 전계가 0 이 아닌 곳에서는 전력선과 등전위면은 직교한다.
  2. 정전계는 정전에너지가 최소인 분포이다.
  3. 정전대전 상태에서는 전하는 도체표면에만 분포한다.
  4. 정전계 중에서 전계의 선적분은 적분경로에 따라 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • 정전계는 보존장(Conservative Field)이므로, 전계의 선적분 값은 경로에 관계없이 시작점과 끝점의 전위차에 의해서만 결정됩니다. 따라서 정전계 중에서 전계의 선적분은 적분경로에 따라 다르다는 설명은 틀린 것입니다.
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6. 자기인덕턴스 L[H]인 코일에 I[A]의 전류를 흘렸을 때 코일에 축적되는 에너지 W[J]와 전류 I[A] 사이의 관계를 그래프로 표시하면 어떤 모양이 되는가?

  1. 직선
  2. 원
  3. 포물선
  4. 타원
(정답률: 알수없음)
  • 인덕터에 축적되는 에너지는 전류의 제곱에 비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}LI^{2}$
    ② [숫자 대입] (상수 $L$에 대해 $W$는 $I^{2}$에 비례)
    ③ [최종 결과] 포물선
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7. 평행판 공기콘센서의 양극판에 +ρ [c/m2], -ρ [c/m2]의 전하가 충전되어 있을 때, 이 두 전극사이에 유전율 e[F/m]인 유전체를 삽입한 경우의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가? (단, 유전체의 분극전하밀도를 +ρp [c/m2], -ρp [c/m2] 라 한다.)

  1. ρ+ρp/ε0
  2. ρ-ρp/ε0
  4. ρp/ε0
(정답률: 알수없음)
  • 유전체를 삽입하면 분극 현상에 의해 내부 전계가 감소하며, 전체 전계는 원래의 전하 밀도와 분극 전하 밀도의 차이에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\rho - \rho_{p}}{\epsilon_{0}}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{\rho - \rho_{p}}{\epsilon_{0}}$
    ③ [최종 결과] $E = \frac{\rho - \rho_{p}}{\epsilon_{0}}$
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8. 유전체 내의 전계의 세기  와 분극의 세기 와의 관계를 나타내는 식은? (단, ε0는 자유공간의 유전율이며, εs 는 상대유전상수이다.)

  1. P = ε0(εs-1)E
  2. P = ε0εsE
  3. P = εs(ε0-1)E
  4. P = ε(εs-1)E
(정답률: 알수없음)
  • 유전체 내에서 분극의 세기 $P$는 전계의 세기 $E$와 유전율의 차이에 의해 결정됩니다.
    $$\text{분극의 세기} = \text{자유공간 유전율} \times (\text{상대유전상수} - 1) \times \text{전계의 세기}$$
    $$P = \epsilon_{0}(\epsilon_{s}-1)E$$
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9. 그림과 같이 비투자율 μs = 1000, 단면적 10[cm2], 길이 2[m]인 환상철심이 있을 때, 이 철심에 코일을 2000회 감아 0.5[A]의 전류를 흘릴 때의 철심 내 자속은 몇 [Wb]인가?

  1. 1.26×10-3
  2. 1.26×10-4
  3. 6.28×10-3
  4. 6.28×10-4
(정답률: 알수없음)
  • 환상철심의 자속을 구하기 위해 자기저항과 옴의 법칙을 이용한 자속 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Phi = \frac{\mu_{0} \mu_{s} A N I}{l}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Phi = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 1000 \times 10 \times 10^{-4} \times 2000 \times 0.5}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Phi = 6.28 \times 10^{-4}$$
    따라서 자속은 $6.28 \times 10^{-4}$ Wb 입니다.
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10. 자기모멘트 M[Wbㆍm]인 막대자석이 평등자계 H[A/m]내에 자계의 방향과 θ 의 각도로 놓여 있을 때 이것에 작용하는 회전력 T[Nㆍm/rad]는?

  1. MH cos θ
  2. MH sin θ
  3. MH tan θ
  4. MH cot θ
(정답률: 알수없음)
  • 자기모멘트 $M$인 자석이 자계 $H$ 내에서 $\theta$의 각도로 놓여 있을 때, 자석을 자계 방향으로 정렬시키려는 회전력(토크)은 두 벡터의 외적 크기와 같습니다.
    $$T = M \times H \times \sin \theta$$
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11. 유전율 ε1 [F/m], ε2 [F/m]인 두 유전체가 나란히 접하고 있고, 이 경계면에 나란히 유전체 ε1 [F/m] 내에 거리 r [m]인 위치에 선전하 밀도 λ [c/m]인 선상 전하가 있을 때, 이 선전하와 유전체 ε2간의 단위길이당의 작용력은 몇 [N/m]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 유전체 경계면에 선전하가 있을 때, 영상전하법을 이용하여 경계면이 선전하에 가하는 힘을 계산합니다. 이때 영상전하의 크기는 $\frac{\epsilon_1 - \epsilon_2}{\epsilon_1 + \epsilon_2}$ 배가 되며, 거리 $2r$만큼 떨어진 곳에 위치하게 됩니다.
    $$\frac{\lambda^2}{4\pi \epsilon_1 r} \frac{\epsilon_1 - \epsilon_2}{\epsilon_1 + \epsilon_2}$$
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12. 비투자율 350인 환상철심 중의 평균자계의 세기가 280[A/m]일 때 자화의 세기는 약 몇 [Wb/m2]인가?

  1. 0.12 [Wb/m2]
  2. 0.15 [Wb/m2]
  3. 0.18 [Wb/m2]
  4. 0.21 [Wb/m2]
(정답률: 알수없음)
  • 자화의 세기(자속밀도) $B$는 투자율 $\mu$와 자계의 세기 $H$의 곱으로 계산합니다. 이때 투자율 $\mu = \mu_0 \times \mu_r$ (진공 투자율 $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$)을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu_0 \mu_r H$
    ② [숫자 대입] $B = 4 \times 3.14 \times 10^{-7} \times 350 \times 280$
    ③ [최종 결과] $B = 0.12 \text{ Wb/m}^2$
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13. 공기 중에 놓여진 직경 2m의 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약 몇 [C]인가? (단, 공기의 절연내력은 3000 kV/m 이다.)

  1. 5.3×10-4
  2. 3.33×10-4
  3. 2.65×10-4
  4. 1.67×10-4
(정답률: 알수없음)
  • 구도체 표면의 최대 전계 강도가 공기의 절연내력과 같을 때 전하량이 최대가 됩니다. 구도체의 전계 공식 $E = \frac{Q}{4\pi \epsilon_0 r^2}$를 이용하여 전하량 $Q$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 4\pi \epsilon_0 r^2 E$
    ② [숫자 대입] $Q = 4 \times 3.14 \times 8.854 \times 10^{-12} \times 1^2 \times 3000 \times 10^3$
    ③ [최종 결과] $Q = 3.33 \times 10^{-4} \text{ C}$
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14. 임의의 단면을 가진 2개의 원주상의 무한히 긴 평행도체가 있다. 지금 도체의 도전율을 무한대라고 하면 C, L, ε 및 μ 사이의 관계는? (단, C는 두 도체간의 단위 길이당 정전용량, L은 두 도체를 한 개의 왕복회로로 한 경우의 단위 길이당 자기인덕턴스, ε은 두 도체사이에 있는 매질의 유전율, μ는 두 도체사이에 있는 매질의 투자율이다.)

  1. C/ε = L/μ
  2. 1/LC = εㆍμ
  3. LC = εㆍμ
  4. Cㆍε = Lㆍμ
(정답률: 알수없음)
  • 임의의 단면을 가진 두 평행도체에서 단위 길이당 정전용량 $C$와 자기인덕턴스 $L$의 곱은 매질의 유전율 $\epsilon$과 투자율 $\mu$의 곱과 같다는 전자기학의 기본 관계식을 묻는 문제입니다.
    $$LC = \epsilon \mu$$
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15. 옴의 법칙(Ohm's law)을 미분형태로 표시하면? (단, i 는 전류밀도이고, ρ 은 저항율, E 는 전계이다.)

  2. i = ρE
  3. i = div E
  4. i = ∇E
(정답률: 알수없음)
  • 옴의 법칙을 미분 형태로 나타내면 전류밀도는 전계의 세기에 비례하고 저항률에 반비례하는 관계가 됩니다.
    $$i = \frac{1}{\rho} E$$
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16. 정전계에서 도체의 성질을 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 전하는 도체의 표면에서만 존재한다.
  2. 대전된 도체는 등전위면이다.
  3. 도체 내부의 전계는 0 이다.
  4. 도체 표면상에서 전계의 방향은 모든 점에서 표면의 접선 방향이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정전계에서 도체 표면의 전계는 항상 표면에 수직인 방향으로 형성됩니다.

    오답 노트
    도체 표면상에서 전계의 방향은 모든 점에서 표면의 접선 방향이다: 전계는 표면에 수직이어야 함
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17. 다음 ( ㉠ ), ( ㉡ )에 알맞은 것은?

  1. ㉠ 전압 ㉡ 전류
  2. ㉠ 전압 ㉡ 자속
  3. ㉠ 전류 ㉡ 자속
  4. ㉠ 자속 ㉡ 인덕턴스
(정답률: 알수없음)
  • 전자기 유도 법칙에 의해 발생하는 기전력의 부호는 렌츠의 법칙을 따르며, 이는 암페어의 오른나사 법칙에 의한 전류의 방향과 자속의 변화 방향에 의해 결정됩니다. 따라서 ㉠은 전류, ㉡은 자속이 적절합니다.
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18. 자기모멘트 9.8×10-5[Wbㆍm]의 막대자석을 지구자계의 수평성분 125[AT/m]의 곳에서 지자기 자오면으로부터 90° 회전시키는데 필요한 일은 약 몇 [J]인가?

  1. 1.23×10-3
  2. 1.03×10-5
  3. 9.23×10-3
  4. 9.03×10-5
(정답률: 알수없음)
  • 자기장 내에서 자석을 회전시킬 때 필요한 일은 자기 모멘트와 자기장의 곱에 각도 변화의 코사인 차이를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = mB(1 - \cos(\theta))$
    ② [숫자 대입] $W = 9.8 \times 10^{-5} \times (125 \times 4\pi \times 10^{-7}) \times (1 - \cos(90^{\circ}))$
    ③ [최종 결과] $W = 1.23 \times 10^{-3}$
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19. 강자성체의 히스테리시스 루프의 면적은?

  1. 강자성체의 단위 체적당의 필요한 에너지이다.
  2. 강자성체의 단위 면적당의 필요한 에너지이다.
  3. 강자성체의 단위 길이당의 필요한 에너지이다.
  4. 강자성체의 전체 체적의 필요한 에너지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 히스테리시스 루프의 면적은 자성체를 자화시키는 데 소모되는 에너지 손실을 의미하며, 이는 단위 체적당 에너지로 정의됩니다.
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20. 극판의 면적이 4[cm2], 정전용량이 1[pF]인 종이콘덴서를 만들려고 한다. 비유전율 2.5, 두께 0.01[mm]의 종이를 사용하면 종이는 약 몇 장을 겹쳐야 되겠는가?

  1. 87장
  2. 100장
  3. 250장
  4. 886장
(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서의 정전용량 공식과 유전체의 두께 관계를 이용합니다. 종이 $n$장을 겹치면 전체 두께 $d$는 $n \times 0.01\text{mm}$가 됩니다. 유전율 $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$을 적용하여 $n$을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \epsilon_0 \epsilon_r \frac{A}{n d_0}$
    ② [숫자 대입] $1 \times 10^{-12} = 8.854 \times 10^{-12} \times 2.5 \times \frac{4 \times 10^{-4}}{n \times 0.01 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $n \approx 885.4$
    따라서 약 886장이 필요합니다.
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2과목: 회로이론

21. 그림과 같은 회로에서 저항 10[Ω]의 지로를 흐르는 전류는?

  1. 1[A]
  2. 2[A]
  3. 4[A]
  4. 5[A]
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 전압원과 저항이 병렬로 연결된 구조입니다. 병렬 회로에서 각 지로에 걸리는 전압은 동일하므로, $10\Omega$ 저항에 걸리는 전압은 전압원의 전압 $10\text{V}$와 같습니다. 옴의 법칙을 사용하여 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10}{10}$
    ③ [최종 결과] $I = 1\text{A}$
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22. 다음 그림에서 스위치 S를 닫은 후의 전류 i(t)는? (단, t = 0 에서 i = 0 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫았을 때 시간에 따른 전류 $i(t)$는 전원 전압 $E$와 저항 $R$에 의한 최종 전류 값에 시정수 $\tau = L/R$을 포함한 지수함수적 상승 곡선을 그립니다.
    전류 식은 다음과 같습니다.
    $$i(t) = \frac{E}{R}(1-e^{-\frac{R}{L}t})$$
    따라서 정답은 입니다.
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23. 콘덴서 C에 단위 임펄스의 전류원을 접속하여 동작시키면 콘덴서의 전압 VC(t)는?

  1. VC(t) = 1/C
  2. VC(t) = C
  4. VC(t) = Cu(t)
(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서 $C$에 단위 임펄스 전류 $\delta(t)$가 흐를 때, 전압 $V_C(t)$는 전류를 적분한 형태가 됩니다. 단위 임펄스를 적분하면 단위 계단 함수 $u(t)$가 되며, 이때 전압의 크기는 $1/C$가 됩니다.
    따라서 최종 식은 다음과 같습니다.
    $$\text{V}_C(t) = \frac{1}{C}u(t)$$
    결과적으로 가 정답입니다.
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24. 다음 회로의 병렬공진 주파수는?

(정답률: 알수없음)
  • 회로의 병렬공진 주파수는 인덕턴스와 정전용량의 관계에 의해 결정됩니다. 주어진 회로 구성에서 병렬공진 주파수 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $f_p = \frac{1}{2\pi \sqrt{L \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2}}}$
    ② [숫자 대입] (이미지 수식과 동일)
    ③ [최종 결과]
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25. 역률 80[%], 부하의 유효전력이 80[kW]이면 무효전력은?

  1. 20 [kVar]
  2. 40 [kVar]
  3. 60 [kVar]
  4. 80 [kVar]
(정답률: 알수없음)
  • 역률과 유효전력, 무효전력의 관계를 이용하여 무효전력을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = P \tan(\theta)$ 유효전력의 탄젠트 값은 무효전력
    ② [숫자 대입] $Q = 80 \times \tan(\cos^{-1}(0.8)) = 80 \times 0.75$
    ③ [최종 결과] $Q = 60$
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26. 그림과 같은 주기성으 갖는 구형파 교류 전류의 실효치는?

  1. 2[A]
  2. 4[A]
  3. 2/3[A]
(정답률: 알수없음)
  • 구형파의 실효값은 전류의 절댓값이 일정하므로, 제곱의 평균에 루트를 씌운 값과 같습니다. 전류가 $+2\text{A}$와 $-2\text{A}$를 반복하므로 제곱하면 항상 $4$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \sqrt{\frac{1}{T} \int_{0}^{T} i(t)^{2} dt}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \sqrt{\frac{1}{2} (2^{2} + (-2)^{2})}$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = 2 \text{ A}$
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27. 다음 회로가 주파수에 무관한 정저항 회로가 되기 위한 R의 값은?

  1. R = L/C
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 전체 임피던스가 주파수 $\omega$에 무관하려면, $L$과 $R$의 병렬 임피던스와 $C$와 $R$의 병렬 임피던스의 곱이 상수(정저항)가 되어야 합니다. 이는 $R$이 $L$과 $C$의 특성 임피던스와 일치할 때 가능합니다.
    ① [기본 공식] $R = \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] (기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $R = \sqrt{\frac{L}{C}}$
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28. 라플라스 변환식 F(S) = 1/S2+2S+5 의 역 변환은?

  2. e-tsin2t
  3. e-2tsin7t
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 $F(s)$를 완전제곱식 형태로 변형하여 라플라스 역변환 공식 $\mathcal{L}^{-1} \{ \frac{a}{(s+b)^{2} + a^{2}} \} = e^{-bt} \sin at$를 적용합니다.
    $$F(s) = \frac{1}{(s+1)^{2} + 2^{2}}$$
    분자에 $\frac{1}{2} \times 2$를 만들어주면 다음과 같이 변환됩니다.
    $$\frac{1}{2} \times \frac{2}{(s+1)^{2} + 2^{2}} \longrightarrow \frac{1}{2} e^{-t} \sin 2t$$
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29. f(t) = sint cost 를 라플라스 변환하면?

  1. 1/S2+2
  2. 1/S2+4
  3. 1/(S+2)2
  4. 1/(S+4)2
(정답률: 알수없음)
  • 삼각함수의 곱을 합으로 변환하는 공식 $\sin A \cos B = \frac{1}{2}(\sin(A+B) + \sin(A-B))$를 이용하면 $f(t) = \sin t \cos t = \frac{1}{2}\sin 2t$가 됩니다.
    라플라스 변환 공식 $\mathcal{L}\{\sin at\} = \frac{a}{s^2 + a^2}$를 적용하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = \frac{1}{2} \times \frac{a}{s^2 + a^2}$
    ② [숫자 대입] $F(s) = \frac{1}{2} \times \frac{2}{s^2 + 2^2}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{1}{s^2 + 4}$
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30. 다음의 회로망 방정식에 대하여 S 평면에 존재하는 극은?

  1. 3, 0
  2. -3, 0
  3. 1, -3
  4. -1, -3
(정답률: 알수없음)
  • S 평면에서 극(Pole)은 전달함수의 분모를 0으로 만드는 $S$의 값입니다.
    주어진 식 $F(S) = \frac{S^{2}+3S+2}{S^{2}+3S}$의 분모 $S^{2}+3S = 0$을 만족하는 값을 찾습니다.
    $$S(S+3) = 0$$
    따라서 극은 -3, 0 입니다.
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31. 그림과 같은 저항 회로에서 합성 저항이 Rab = 12[Ω]일 때 병렬 저항 Rx의 값은 몇 [Ω]인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 전체 합성 저항은 직렬 저항과 병렬 저항의 합으로 계산합니다. 병렬 부분의 합성 저항을 $R_{p}$라고 할 때, 전체 저항 $R_{ab} = 10 + R_{p}$가 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $R_{p} = \frac{R_{x} \times 6}{R_{x} + 6}$
    ② [숫자 대입] $12 - 10 = \frac{R_{x} \times 6}{R_{x} + 6}$
    ③ [최종 결과] $R_{x} = 3 \Omega$
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32. 그림의 T형 4단자 회로에 대한 전송 파라미터 D는?

  2. 1+Z1/Z3
  3. 1+Z2/Z3
  4. 1/Z3
(정답률: 알수없음)
  • T형 4단자 회로에서 전송 파라미터 $D$는 출력 전류와 입력 전류의 비를 나타내며, 회로 구성 요소인 $Z_{2}$와 $Z_{3}$의 관계에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{3}}$
    ② [숫자 대입] $D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{3}}$
    ③ [최종 결과] $D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{3}}$
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33. 단자 외부에 연결되는 임피던스를 예상해서 도입되는 파라미터는?

  1. 반복 파라미터
  2. 영상 파라미터
  3. H 파라미터
  4. 임피던스 파라미터
(정답률: 알수없음)
  • 단자 외부에 연결되는 임피던스를 고려하여 회로의 특성을 분석할 때 사용하는 파라미터는 영상 파라미터입니다.
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34. 다음 그림과 같은 회로에서 데브난 등가 저항은?

  1. 2 [Ω]
  2. 4 [Ω]
  3. 6 [Ω]
  4. 8 [Ω]
(정답률: 알수없음)
  • 데브난 등가 저항은 전압원을 단락(Short)시킨 후 부하 저항 $R_L$ 쪽에서 바라본 합성 저항을 구합니다. 전압원을 단락시키면 $R_1$과 $R_2$가 병렬로 연결되고, 이 뭉치가 다시 $R_3$와 직렬로 연결된 구조가 됩니다.
    ① [기본 공식] $R_{th} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} + R_3$
    ② [숫자 대입] $R_{th} = \frac{3 \times 6}{3 + 6} + 2$
    ③ [최종 결과] $R_{th} = 4 \Omega$
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35. 이상 변압기의 조건 중 옳지 않은 것은?

  1. 코일에 관계되는 손실이 0 이다.
  2. 두 코일간의 결합계수가 1 이다.
  3. 동손, 철손이 약간 있어야한다.
  4. 각 코일의 인덕턴스가 ∞ 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상 변압기는 에너지 손실이 전혀 없는 가상의 변압기를 말합니다. 따라서 동손(저항 손실)과 철손(자기 손실)이 모두 0이어야 하므로, 동손, 철손이 약간 있어야한다는 설명은 틀린 것입니다.
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36. Y 결선한 이상적인 3상 평형전원에 관한 것으로 옳은 것은?

  1. 선간 전압의 크기 = 상 전압의 크기
  2. 선간 전압의 크기 = 상 전압의 크기×
  3. 선간 전류의 크기 = 상 전류의 크기×
  4. 상 전압의 크기 = 선간 전압의 크기×
(정답률: 알수없음)
  • Y 결선 평형전원에서는 선간 전압이 상 전압보다 $\sqrt{3}$배 크고 위상이 $30^{\circ}$ 앞섭니다. 따라서 선간 전압의 크기 = 상 전압의 크기 $\times$ 가 정답입니다.

    오답 노트
    선간 전류의 크기 = 상 전류의 크기: Y 결선에서는 선전류와 상전류가 동일함
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37. 리액턴스 함수가Z(s) = 3s/s2+9 로 표시되는 리액턴스 2단자망은?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 리액턴스 함수 $Z(s) = \frac{3s}{s^2+9}$를 분석하면, 이는 인덕터 $L$과 커패시터 $C$가 병렬로 연결된 구조입니다. 병렬 임피던스 공식 $Z(s) = \frac{sL \cdot \frac{1}{sC}}{sL + \frac{1}{sC}} = \frac{sL}{s^2LC + 1}$와 비교하면, $LC = 1/9$이고 $L = 3$ 입니다. 이를 통해 $C = 1/(9 \times 3) = 1/27$이 되어야 하나, 보기의 회로 에서 $L=1/3\text{ H}$, $C=1/3\text{ F}$ 일 때 $Z(s) = \frac{s(1/3)}{s^2(1/3)(1/3)+1} = \frac{s/3}{s^2/9+1} = \frac{3s}{s^2+9}$가 성립합니다.
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38. 차단 주파수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 출력 전압이 최대값의 이 되는 주파수이다.
  2. 전력이 최대값의 1/2이 되는 주파수이다.
  3. 전압과 전류의 위상차가 60°가 되는 주파수이다.
  4. 출력 전류가 최대값의 이 되는 주파수이다.
(정답률: 20%)
  • 차단 주파수(Cut-off frequency)는 전압 이득이 최대값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 되거나 전력이 최대값의 $1/2$이 되는 지점이며, 이때 전압과 전류의 위상차는 $45^{\circ}$가 됩니다. 따라서 위상차가 $60^{\circ}$가 된다는 설명은 옳지 않습니다.

    오답 노트
    출력 전압이 최대값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$: 옳은 설명
    전력이 최대값의 $1/2$: 옳은 설명
    출력 전류가 최대값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$: 옳은 설명
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39. R-L 직렬회로의 임피던스가 11.18[Ω]이고, L=10[mH]이다. 정현파 전압을 인가해서 전압이 전류보다 63.4° 만큼 위상이 빠르게 될 때의 R[Ω]과 ω [rad/sec]는 약 얼마인가? (단, tan 63.4° ≒ 2)

  1. R=5, ω=1000
  2. R=50, ω=1000
  3. R=50, ω=100
  4. R=5, ω=100
(정답률: 50%)
  • 임피던스 크기와 위상각 공식을 이용하여 저항 $R$과 각주파수 $\omega$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tan \theta = \frac{\omega L}{R}$$
    $$Z = \sqrt{R^2 + (\omega L)^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$2 = \frac{\omega \times 0.01}{R} \implies \omega L = 2R$$
    $$11.18 = \sqrt{R^2 + (2R)^2} = \sqrt{5R^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = \frac{11.18}{\sqrt{5}} \approx 5\Omega$$
    $$\omega = \frac{2 \times 5}{0.01} = 1000\text{ rad/sec}$$
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40. 다음은 무엇에 대한 설명인가?

  1. 중첩의 원리
  2. 밀만의 정리
  3. 테브난의 정리
  4. 노튼의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 여러 개의 전원이 존재하는 선형 회로에서 임의의 지점의 전류나 전압은 각 전원이 단독으로 존재할 때 발생하는 값들의 대수적 합과 같다는 원리를 중첩의 원리라고 합니다.
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3과목: 전자회로

41. 피어스 B-C glh로에 해당하는 LC 발진기는?

  1. 콜피츠형
  2. 하틀리형
  3. 이미터 동조형
  4. 베이스 동조형
(정답률: 알수없음)
  • 피어스(Pierce) 발진기는 B-C 간의 정전 용량과 인덕터를 이용한 LC 발진 회로의 대표적인 형태로, 콜피츠(Colpitts)형 발진기에 해당합니다.
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42. duty cycle 이 0.1이고, 주기가 20[μs]인 펄스의 폭은 얼마인가?

  1. 0.1 [μs]
  2. 0.2 [μs]
  3. 1 [μs]
  4. 2 [μs]
(정답률: 60%)
  • 펄스의 폭은 전체 주기와 듀티 사이클(Duty Cycle)의 곱으로 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = T \times D$ (펄스폭 = 주기 × 듀티 사이클)
    ② [숫자 대입] $W = 20 \times 0.1$
    ③ [최종 결과] $W = 2$
    따라서 펄스의 폭은 $2 \mu s$ 입니다.
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43. 다음 차동증폭기 회로의 출력 VO로 가장 적합한 것은? (단, 연산증폭기의 특성은 이상적이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 차동증폭기의 출력 전압은 반전 입력단과 비반전 입력단의 전압 차이에 이득을 곱하여 결정됩니다. 비반전 입력단은 $V_{2}$와 $R_{2}, R_{3}$에 의한 전압 분배 회로로 구성되며, 전체 회로의 전압 관계식을 통해 출력 전압을 도출합니다.
    $$\text{출력 전압 } V_{O} = -\frac{R_{F}}{R_{1}}V_{1} + (1 + \frac{R_{F}}{R_{1}})\frac{R_{3}}{R_{2} + R_{3}}V_{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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44. 그림과 같은 연산 증폭기의 출력 전압(Vo)으로 가장 적합한 것은?

  1. Vo = 0
  2. Vo = AㆍVs
  3. Vo = Vs
  4. Vo = 1
(정답률: 알수없음)
  • 출력 단자가 반전 입력 단자로 연결된 단위 이득 전압 팔로워(Voltage Follower) 회로입니다. 이 회로는 입력 전압을 그대로 출력하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $V_{o} = V_{s}$
    ② [숫자 대입] $V_{o} = V_{s}$
    ③ [최종 결과] $V_{o} = V_{s}$
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45. RC 결합 증폭기에서 구형파 입력 전압에 대한 그림과 같은 출력이 나온다면 이 증폭기의 주파수 특성에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 저역특성이 좋지 않다.
  2. 중역특성이 좋지 않다.
  3. 대역폭이 너무 넓다.
  4. 고역특성이 좋지 않다.
(정답률: 알수없음)
  • 구형파 입력에 대해 출력 파형의 모서리가 둥글게 뭉개지는 현상은 고주파 성분이 제대로 증폭되지 못하고 감쇄되었음을 의미합니다.
    따라서 고역특성이 좋지 않다고 판단할 수 있습니다.
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46. 개방루프 전압이득 Av = 2000±150인 증폭기에 부궤환을 걸어서 전압이득이 ±0.2% 이내로 안정시키려면 궤환 계수 β를 약 얼마로 하면 되는가?

  1. 0.75
  2. 0.037
  3. 0.0183
  4. 0.0123
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환을 통한 이득의 안정도는 궤환 계수 $\beta$와 개방루프 이득 $A_v$의 곱에 반비례합니다. 안정도 $\frac{\Delta A_f}{A_f} = \frac{1}{1 + A_v \beta} \frac{\Delta A_v}{A_v}$ 공식을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\beta = \frac{1}{A_v} ( \frac{\Delta A_v / A_v}{\Delta A_f / A_f} - 1 )$
    ② [숫자 대입] $\beta = \frac{1}{2000} ( \frac{150 / 2000}{0.002} - 1 )$
    ③ [최종 결과] $\beta = 0.0183$
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47. α가 0.99, 차단주파수가 30[MHz]인 베이스접지 증폭회로를 이미터접지로 하였을 경우 차단주파수는 약 몇 [MHz]인가?

  1. 0.1 [MHz]
  2. 0.3 [MHz]
  3. 1.2 [MHz]
  4. 3.0 [MHz]
(정답률: 알수없음)
  • 이미터 접지 회로의 차단주파수는 베이스 접지 차단주파수에 $(1 - \alpha)$를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $f_{T(ce)} = f_{T(cb)} \times (1 - \alpha)$
    ② [숫자 대입] $f_{T(ce)} = 30 \times (1 - 0.99)$
    ③ [최종 결과] $f_{T(ce)} = 0.3$ MHz
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48. 트랜지스터의 컬렉터 누설전류가 주위온도 변화로 2 [μA]에서 100[μA]로 증가되었을 때 컬렉터 전류의 변화가 1[mA]라 하면 안정도 계수는 약 얼마인가? (단, VBE와 β는 일정하다.)

  1. 3.5
  2. 6.3
  3. 10.2
  4. 15.1
(정답률: 알수없음)
  • 안정도 계수는 컬렉터 누설전류의 변화량에 대한 컬렉터 전류 변화량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_{CEO}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1 \times 10^{-3}}{100 \times 10^{-6} - 2 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $S = 10.2$
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49. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. Schmitt 트리거 회로
  2. 톱니파 발생 회로
  3. monostable 회로
  4. Astable 회로
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 는 비반전 입력단에 정귀환(Positive Feedback) 회로가 구성되어 있어, 입력 전압이 특정 임계값에 도달할 때 출력이 급격히 변하는 히스테리시스 특성을 갖는 Schmitt 트리거 회로입니다.
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50. A급 증폭기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 충실도가 좋다.
  2. 효율은 50% 이하이다.
  3. 차단(cut off) 영역 부근에서 동작한다.
  4. 평균 전력손실이 B급이나 C급에 비해 크다.
(정답률: 알수없음)
  • A급 증폭기는 신호의 왜곡을 최소화하기 위해 동작점을 부하선 중앙(활성 영역)에 설정하며, 차단 영역 부근에서 동작하는 것은 B급이나 C급 증폭기의 특징입니다.

    오답 노트
    충실도가 좋다: 선형성이 좋아 왜곡이 적음
    효율은 50% 이하이다: 이론적 최대 효율이 낮음
    평균 전력손실이 B급이나 C급에 비해 크다: 항상 전류가 흐르므로 전력 소모가 큼
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51. 다음 회로는 BJT의 소신호 등가 모델이다. 여기서 rO와 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • BJT의 소신호 등가 모델에서 $r_{O}$는 얼리 효과(Early Effect)에 의한 출력 저항을 나타내며, 이는 컬렉터-이미터 간의 저항 성분과 관련이 깊습니다. 제시된 회로 이미지 에서 $r_{O}$는 출력단에 병렬로 연결된 저항을 의미합니다.
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52. 다음 중 B급 푸시풀 증폭기의 특징이 아닌 것은?

  1. 전력 효율이 높다.
  2. 큰 출력을 얻을 수 있다.
  3. 차단 상태 근처에 바이어스 되어있다.
  4. 입력 신호가 없을 때 전력 손실이 매우 크다.
(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기는 입력 신호가 없을 때 트랜지스터가 차단 상태에 있어 전력 소모가 거의 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    전력 효율이 높다: B급은 A급보다 효율이 훨씬 높음
    큰 출력을 얻을 수 있다: 푸시풀 구조로 큰 출력 가능
    차단 상태 근처에 바이어스 되어있다: 무신호 시 차단 상태 유지
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53. 트랜지스터 고주파 특성의 α 차단주파수(fα)에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 컬렉터 용량에만 비례한다.
  2. 베이스 폭과 컬렙터 용량에 각각 반비례한다.
  3. 컬렉터 인가 전압에 비례한다.
  4. 베이스 폭의 자승에 반비례하고, 확산계수에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • $\alpha$ 차단주파수($f_{\alpha}$)는 베이스 폭의 자승에 반비례하고, 전하 운반자의 확산계수에 비례하는 특성을 가집니다.
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54. 어떤 증폭기의 하측 3dB 주파수가 0.75[MHz]이고, 상측 3dB 주파수가 5[MHz]일 때 이 증폭기의 대역폭은?

  1. 4.25[MHz]
  2. 5[MHz]
  3. 7.75[MHz]
  4. 10[MHz]
(정답률: 알수없음)
  • 대역폭은 상측 3dB 주파수에서 하측 3dB 주파수를 뺀 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $BW = f_{H} - f_{L}$ 대역폭 = 상측 주파수 - 하측 주파수
    ② [숫자 대입] $BW = 5 - 0.75$
    ③ [최종 결과] $BW = 4.25$ MHz
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55. 부궤환에 의한 입력임피던스 변화를 잘못 설명한 것은?

  1. 전압 직렬 궤환시 입력임피던스는 감소한다.
  2. 전류 직렬 궤환시 입력임피던스는 증가한다.
  3. 전압 병렬 궤환시 입력임피던스는 감소한다.
  4. 전류 병렬 궤환시 입력임피던스는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환에서 입력 임피던스는 궤환 방식의 '입력 연결' 형태에 따라 결정됩니다. 직렬 연결은 임피던스를 증가시키고, 병렬 연결은 임피던스를 감소시킵니다.

    오답 노트
    전압 직렬 궤환시 입력임피던스는 감소한다: 직렬 궤환이므로 입력 임피던스는 증가합니다.
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56. 아래 회로에서 제너다이오드가 정상적으로 동작하기 위한 RL의 최소값은 몇 [kΩ]인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 제너다이오드가 정상 동작(항복 영역)하기 위해서는 부하 저항 $R_L$에 흐르는 전류가 제너다이오드의 최소 유지 전류보다 커야 하며, 여기서는 제너 전압 $V_Z$가 $6\text{V}$(이미지 분석 기준)일 때 $R_L$의 최소값을 구합니다.
    ① [기본 공식] $R_L = \frac{V_Z}{I_{L(max)}}$
    ② [숫자 대입] $R_L = \frac{6}{3 \times 10^{-3}}$ (회로 분석상 $I_{L}$ 최대치 적용 시)
    ③ [최종 결과] $R_L = 2$
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57. 증폭기에서 고조파 성분을 많이 포함하고 있어 주파수 체배기에 많이 사용되며 효율이 가장 좋은 것은?

  1. A급
  2. AB급
  3. B급
  4. C급
(정답률: 알수없음)
  • C급 증폭기는 도통각이 $180^{\circ}$ 미만으로 매우 짧아 효율이 가장 높으며, 출력 파형에 고조파 성분이 많이 포함되어 있어 주파수 체배기에 주로 사용됩니다.
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58. 컬렉터 접지형 증폭기의 특징이 아닌 것은?

  1. 전류증폭도는 수십에서 수백 정도이다.
  2. 전압증폭도는 약 1 이다.
  3. 입ㆍ출력 전압의 위상은 동위상이다.
  4. 입력임피던스는 낮고, 출력임피던스는 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 컬렉터 접지형(이미터 팔로워) 증폭기는 전압 이득이 거의 1이며, 입력 임피던스는 매우 높고 출력 임피던스는 매우 낮은 임피던스 변환기 특성을 가집니다.

    오답 노트
    입력임피던스는 낮고, 출력임피던스는 높다: 입력 임피던스는 높고 출력 임피던스는 낮아야 합니다.
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59. 병렬 공진 회로에서 공진 주파수가 10[kHz]이고, Q가 50이라면 이 회로의 대역폭은?

  1. 100 [Hz]
  2. 150 [Hz]
  3. 200 [Hz]
  4. 250 [Hz]
(정답률: 알수없음)
  • 공진 회로의 대역폭은 공진 주파수를 선택도(Q)로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $BW = \frac{f_0}{Q}$
    ② [숫자 대입] $BW = \frac{10000}{50}$
    ③ [최종 결과] $BW = 200$
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60. 다음 중 수정발진자에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 수정편은 압전기현상을 가지고 있다.
  2. 수정편은 Q가 5000 정도로 매우 높다.
  3. 발진주파수는 수정편의 두께와 무관하다.
  4. 수정편은 절단하는 방법에 따라 전기적 온도특성이 달라진다.
(정답률: 알수없음)
  • 수정발진자의 발진주파수는 수정편의 두께에 반비례하므로, 두께와 무관하다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    수정편은 압전기현상을 이용하며, 매우 높은 $Q$값을 가져 주파수 안정도가 높고, 절단 각도에 따라 온도 특성이 결정됩니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 2500[V]의 전압으로 가속된 전자의 속도는 약 얼마인가?

  1. 2.97×107 [m/s]
  2. 9.07×107 [m/s]
  3. 2.97×106 [m/s]
  4. 9.07×106 [m/s]
(정답률: 10%)
  • 전위차에 의해 가속된 전자의 전기적 위치 에너지가 모두 운동 에너지로 전환된다는 에너지 보존 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{\frac{2qV}{m}}$
    ② [숫자 대입] $v = \sqrt{\frac{2 \times 1.6 \times 10^{-19} \times 2500}{9.1 \times 10^{-31}}}$
    ③ [최종 결과] $v = 2.97 \times 10^{7}$ m/s
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62. MOSFET의 전류-전압특성 곡선이 다음 그림과 같은 기울기를 갖는 이유는?

  1. 트랜지스터가 선형영역에서 동작하기 때문이다.
  2. 트랜지스터가 항복영역에서 동작하기 때문이다.
  3. 채널길이 변조효과 때문이다.
  4. 채널폭 변조효과 때문이다.
(정답률: 20%)
  • 포화 영역에서 $V_{DS}$가 증가함에 따라 드레인 전류 $I_D$가 일정하지 않고 약간 증가하는 기울기를 보이는 것은, $V_{DS}$ 증가로 인해 유효 채널 길이가 짧아져 전류가 증가하는 채널길이 변조효과 때문입니다.
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63. LASER가 MASER와 근본적으로 다른 점은?

  1. 유도 방출에 의한다.
  2. 펌핑(pumping)에 의한다.
  3. 광의 증폭 및 발진에 이용된다.
  4. 반전 분포(population inversion)에 의한다.
(정답률: 알수없음)
  • MASER는 마이크로파(Microwave)를, LASER는 가시광선 및 적외선 영역의 빛(Light)을 증폭 및 발진시키는 장치입니다. 유도 방출, 펌핑, 반전 분포는 두 장치 모두가 사용하는 공통적인 물리적 원리이므로, 광(Light)을 이용한다는 점이 근본적인 차이점입니다.
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64. 0[°K]에서 금속 내 자유전자 평균 운동 에너지는? (단, EF는 페르미 준위이다.)

  1. 0
  2. EF
  3. 2/3EF
  4. 3/8EF
(정답률: 알수없음)
  • 절대 0K에서 금속 내 자유전자의 평균 운동 에너지는 페르미 준위 $E_F$를 기준으로 계산되며, 통계역학적 분포에 의해 다음과 같은 값을 가집니다.
    $$\text{평균 운동 에너지} = \frac{3}{8} E_F$$
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65. 진성반도체에 있어서 전도대으 전자밀도 n은 에너지gap Eg의 크기에 따라 변한다. 다음 중 옳은 것은?

  1. n은 Eg의 증가에 지수 함수적으로 증가한다.
  2. n은 Eg의 증가에 지수 함수적으로 감소한다.
  3. n은 Eg에 반비례한다.
  4. n은 Eg에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 진성반도체에서 전도대의 전자 밀도 $n$은 에너지 갭 $E_g$가 커질수록 전자가 가전자대에서 전도대로 전이하기 어려워지므로 지수 함수적으로 감소합니다.
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66. 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. 금지대(forbidden band)
  4. 전도대(conduction band)
(정답률: 알수없음)
  • 전도대(conduction band)는 전자가 외부 에너지를 얻어 가전자대에서 금지대를 넘어 올라온 에너지 영역으로, 이곳의 전자는 결정 내를 자유롭게 이동하며 전류를 흐르게 하는 자유전자가 됩니다.

    오답 노트
    가전자대: 전자가 꽉 차 있어 구속되어 있는 에너지대
    금지대: 전자가 존재할 수 없는 에너지 영역
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67. Pauli의 배타율 원리에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 원자내의 전자 배열을 지배하는 원리이다.
  2. 원자내에서 두 개의 전자가 동일한 양자 상태에 있을 수 있다.
  3. 하나의 양자 궤도에는 spin이 다른 두 개의 전자가 존재할 수 있다.
  4. 원자내에서 하나의 양자 상태에는 단지 1개의 전자만 존재할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • Pauli의 배타 원리는 하나의 양자 상태에 오직 하나의 전자만 존재할 수 있다는 원리입니다. 따라서 두 개의 전자가 동일한 양자 상태에 있을 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    원자 내 전자 배열 지배: 원리 정의에 부합함
    스핀이 다른 두 전자 존재: 하나의 궤도 내에서 스핀 방향이 다르면 가능함
    단지 1개의 전자만 존재: 양자 상태의 유일성 정의에 부합함
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68. n채널 J-FET와 그 특성이 비슷한 진공관은?

  1. 2극관
  2. 3극관
  3. 4극관
  4. 5극관
(정답률: 알수없음)
  • n채널 J-FET는 게이트 전압으로 드레인 전류를 제어하는 특성을 가지며, 이는 진공관 중 전극 구조와 동작 특성이 가장 유사한 5극관과 비슷합니다.
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69. 반도체의 전자와 정공에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 자유전자는 정공보다 이동도가 더 크다.
  2. 전자의 흐름과 정공의 흐름은 반대이다.
  3. 전자와 정공이 결합하면 에너지를 흡수한다.
  4. 전자가 공유결합을 이탈하면 정공이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자와 정공이 결합하는 재결합 과정에서는 결합 에너지 차이만큼의 에너지를 빛이나 열의 형태로 방출합니다.

    오답 노트
    에너지를 흡수한다: 에너지를 방출하는 과정임
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70. 펀치스루(punch through) 현상에 대한 설명으로 가장 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 역바이어스 증가로 인해 공핍층이 베이스 영역 전체로 확대되어 이미터와 컬렉터가 단락되는 현상입니다. 펀치스루 전압은 베이스 내의 불순물 농도가 높을수록 공핍층 확대가 어려워지므로 농도에 비례하여 증가합니다.
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71. MOSFET에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 입력 임피던스가 크다.
  2. 저잡음 특성을 쉽게 얻을 수 있다.
  3. 제작이 간편하고, IC화하기에 적합하다.
  4. 사용주파수 범위가 쌍극성 트랜지스터보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • MOSFET은 구조적 특성상 입력 임피던스가 매우 크고 IC 집적도가 높으며 저잡음 특성이 우수합니다. 하지만 사용 주파수 범위는 일반적으로 쌍극성 트랜지스터(BJT)보다 낮습니다.
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72. Si 단결정 반도체에서 N형 불순물로 사용될수 있는 것은?

  1. 인듐(In)
  2. 비소(As)
  3. 붕소(B)
  4. 알루미늄(Al)
(정답률: 알수없음)
  • Si(4족) 반도체에서 N형 반도체를 만들기 위해서는 5족 원소를 도핑하여 자유전자를 생성해야 합니다. 비소(As)는 5족 원소이므로 N형 불순물로 사용됩니다.

    오답 노트
    인듐(In), 붕소(B), 알루미늄(Al): 3족 원소로 P형 불순물임
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73. Ge의 진성 캐리어 밀도는 상온에서 Si보다 높다. 그 이유에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. Ge의 에너지 갭이 Si의 에너지 갭보다 좁기 때문에
  2. Si의 에너지 갭이 Ge의 에너지 갭보다 좁기 때문에
  3. Ge의 캐리어 이동도가 Si보다 크기 때문에
  4. Ge의 캐리어 이동도가 Si보다 작기 때문에
(정답률: 알수없음)
  • 진성 캐리어 밀도는 에너지 갭($E_g$)이 작을수록 전자가 가전자대에서 전도대로 전이하기 쉬워져 더 높게 나타납니다. Ge는 Si보다 에너지 갭이 좁기 때문에 상온에서 더 많은 캐리어를 생성합니다.
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74. Fermi-Dirac 분포함수 f(E)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Ef는 페르미 준위이다.)

  1. T = 0[°K]일 때 E＞Ef 이면 f(E)=0 이다.
  2. T = 0[°K]일 때 E＜Ef 이면 f(E)=1 이다.
  3. 절대온도에 따라 전자가 채워질 확률은 일정하다.
  4. T = 0[°K]에서는 Ef보다 낮은 에너지 준위는 전부 전자로 채워있으며, Ef 이상의 준위는 전부 비어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • Fermi-Dirac 분포함수는 온도 $T$에 따라 전자가 특정 에너지 준위에 존재할 확률이 변하는 함수입니다. 따라서 절대온도에 따라 전자가 채워질 확률은 변하게 됩니다.

    오답 노트
    $T = 0$ K일 때 $E > E_f$이면 $f(E) = 0$: 절대 0도에서 페르미 준위 위는 완전히 비어 있음
    $T = 0$ K일 때 $E < E_f$이면 $f(E) = 1$: 절대 0도에서 페르미 준위 아래는 완전히 채워져 있음
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75. 다음 중 물질의 구성과 관계없는 요소는?

  1. 광자
  2. 중성자
  3. 양자
  4. 전자
(정답률: 알수없음)
  • 물질은 기본적으로 원자로 구성되며, 원자는 전자, 양성자, 중성자로 이루어져 있습니다. 양자는 물리량의 최소 단위를 의미하며, 광자는 전자기파의 입자적 성질을 가진 빛의 입자로 물질을 구성하는 기본 입자가 아닙니다.
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76. PN 접합에 순방향 바이어스를 공급할 때의 특징이 아닌 것은?

  1. 전장이 약해진다.
  2. 전위장벽이 높아진다.
  3. 공간전하 영역의 폭이 좁아진다.
  4. 다수 캐리어에 의한 확산 전류는 증대된다.
(정답률: 알수없음)
  • PN 접합에 순방향 바이어스를 인가하면 외부 전압이 내부 전위장벽을 상쇄시키므로 전위장벽이 낮아지게 됩니다.

    오답 노트
    전장이 약해진다: 전위장벽이 낮아지며 내부 전계가 감소함
    공간전하 영역의 폭이 좁아진다: 전위장벽 감소로 공핍층 폭이 줄어듦
    다수 캐리어에 의한 확산 전류는 증대된다: 장벽이 낮아져 캐리어 이동이 쉬워짐
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77. 운동 전자가 가지는 파장이 2.7×10-10 [m]인 경우 그 전자의 속도는? (단, 플랭크 상수 h=6.6×10-34[Jㆍsec], 전자의 질량 m=9.1×10-31 [kg]이다.)

  1. 2.69×104 [m/s]
  2. 2.69×105 [m/s]
  3. 2.69×106 [m/s]
  4. 2.69×107 [m/s]
(정답률: 알수없음)
  • 드브로이 파장 공식을 이용하여 전자의 속도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{h}{mv}$
    ② [숫자 대입] $2.7 \times 10^{-10} = \frac{6.6 \times 10^{-34}}{9.1 \times 10^{-31} \times v}$
    ③ [최종 결과] $v = 2.69 \times 10^{6}$ m/s
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78. 다음 중 광양자가 에너지와 운동량을 갖고 있음을 나타내는 것은?

  1. 광전 효과(photo electric effect)
  2. 콤프턴 효과(Compton effect)
  3. 에디슨 효과(Edison effect)
  4. 홀 효과 (Hole effect)
(정답률: 알수없음)
  • 콤프턴 효과(Compton effect)는 X선과 같은 고에너지 광자가 전자와 충돌하여 산란될 때 파장이 변하는 현상으로, 이를 통해 광자가 입자처럼 에너지와 운동량을 가지고 있음을 증명하였습니다.
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79. 다음 중 터널다이오드(Tunnel Diode)의 I-V 특성을 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 터널다이오드는 고농도로 도핑되어 전압이 증가함에 따라 전류가 증가하다가, 특정 구간에서 오히려 전류가 감소하는 부성 저항(Negative Resistance) 특성을 갖는 것이 특징입니다. 따라서 그래프가 정답입니다.
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80. 광전자 방출 현상에 있어서 방출된 전자의 에너지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 광의 세기에 비례한다.
  2. 광의 속도에 비례한다.
  3. 광의 주파수에 비례한다.
  4. 광의 주파수에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 광전 효과에서 방출되는 전자의 최대 운동 에너지는 입사광의 세기가 아니라 빛의 진동수(주파수)에 비례합니다. 빛의 세기가 강해지면 방출되는 전자의 수는 늘어나지만, 개별 전자의 에너지는 주파수가 높을수록 커집니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 서브루틴에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 서브루틴을 부른 주프로그램은 수행이 중단된다.
  2. 서브루틴의 수행이 끝나면 프로그램의 수행을 종료한다.
  3. 서브루틴의 수행이 끝나면 주프로그램은 처음부터 다시 수행한다.
  4. 서브루틴의 수행이 끝나명 주 프로그램의 수행도 종료한다.
(정답률: 알수없음)
  • 서브루틴은 특정 기능을 수행하기 위해 분리된 프로그램 단위입니다. 주프로그램이 서브루틴을 호출하면, 주프로그램의 현재 실행 지점이 저장되고 제어권이 서브루틴으로 넘어가므로 주프로그램의 수행은 일시적으로 중단됩니다.

    오답 노트
    서브루틴 수행 종료 후: 프로그램 전체 종료가 아니라 호출했던 주프로그램의 중단 지점으로 돌아가 계속 수행합니다.
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82. 패리티체크를 통한 오류 검출 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 홀수 패리티체크는 비트 값이 1인 개수가 홀수가 되도록 한다.
  2. 짝수 패리티체크는 비트 값이 1인 개수가 짝수가 되도록 하는데 이때 체크 패리티의 부호 값을 포함해서 짝수가 되어야 한다.
  3. 두 비트가 동시에 에러를 발생해도 검출이 가능하다.
  4. 정보가 1110일 때 홀수 패리티체크에서 패리티발생기는 0 의 값을 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 패리티 체크는 1개의 비트만 추가하여 오류를 검출하는 방식이므로, 2개의 비트가 동시에 변하면 1의 개수(홀/짝)가 유지되어 오류를 검출할 수 없습니다.

    오답 노트
    정보가 1110일 때 1의 개수가 3개(홀수)이므로, 홀수 패리티를 유지하기 위해 패리티 비트는 0이 되어야 함이 맞습니다.
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83. 2의 보수로 표현되는 수가 A, B 레지스터에 저장되어 있다. A←A-B 연산을 수행한 후의 A 레지스터는?

  1. 00000012
  2. FFFFFF12
  3. 000000B0
  4. FFFFFFB0
(정답률: 알수없음)
  • 2의 보수 체계에서 뺄셈은 빼는 수의 2의 보수를 취해 더하는 것과 같습니다. A 레지스터의 값에서 B 레지스터의 값을 뺍니다.
    ① [기본 공식] $A = A - B$
    ② [숫자 대입] $A = \text{FFFF FF61} - \text{0000 044F}$
    ③ [최종 결과] $A = \text{FFFF FF12}$
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84. 다음은 무슨 연산 동작을 나타내는 것인가? (단, A, B는 입력값을 의미하고, R1, R2, R3, R4는 레지스터를 의미한다.)

  1. Addition
  2. Subtraction
  3. Multiplication
  4. Division
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 연산 과정은 뺄셈을 구현하는 알고리즘입니다. B를 레지스터에 저장하고, 2의 보수를 만들기 위해 1을 더한 뒤 A와 합산하는 과정은 $A - B = A + (\text{2's complement of } B)$ 원리를 이용한 Subtraction 동작입니다.
    $$\text{연산 과정: } \text{R}_1 \leftarrow \text{B} \rightarrow \text{R}_2 \leftarrow \text{R}_1 \rightarrow \text{R}_3 \leftarrow \text{R}_2 + 1, \text{R}_4 \leftarrow \text{A} \rightarrow \text{R}_4 \leftarrow \text{R}_3 + \text{R}_4$$
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85. 직렬 데이터 전송(Serial Data Transfer) 방식 중 양쪽 방향으로 동시에 데이터를 전송할 수 있는 방식은?

  1. 단방향 방식(Simplex)
  2. 반이중 방식(Half-Duplex)
  3. 전이중 방식(Full-Duplex)
  4. 해당하는 방식이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 전이중 방식(Full-Duplex)은 송신과 수신이 동시에 가능하여 양방향으로 데이터를 주고받을 수 있는 통신 방식입니다.

    오답 노트
    단방향 방식(Simplex): 한쪽 방향으로만 전송 가능
    반이중 방식(Half-Duplex): 양방향 전송은 가능하나 동시에 전송할 수는 없음
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86. java 언어에서 같은 클래스 내에서만 접근 가능하도록 하고자 할 때 사용하는 접근 제한자(한정자)는?

  1. public
  2. private
  3. protected
  4. final
(정답률: 알수없음)
  • Java에서 private 접근 제한자는 해당 클래스 내부에서만 멤버에 접근할 수 있도록 제한하여 캡슐화를 구현하는 가장 엄격한 제한자입니다.

    오답 노트
    public: 모든 클래스에서 접근 가능
    protected: 동일 패키지 및 상속받은 자식 클래스에서 접근 가능
    final: 접근 제한자가 아니라 상속이나 값 변경을 금지하는 제어자
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87. 다음 중 레지스터 사이의 자료 전송 형태와 관계없는 것은?

  1. 직렬전송
  2. 간접전송
  3. 버스전송
  4. 병렬전송
(정답률: 알수없음)
  • 레지스터 간 자료 전송은 물리적인 전송 방식인 직렬전송, 병렬전송, 또는 공통 통로를 이용하는 버스전송 형태로 이루어집니다. 간접전송은 주소 지정 방식(Addressing Mode)과 관련된 개념으로, 레지스터 사이의 물리적인 자료 전송 형태와는 관계가 없습니다.
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88. 다음 중 CPU의 메이저 상태 변환 순서가 틀린 것은?

  1. fetch-interrupt-execute-fetch
  2. fetch-execute-fetch
  3. fetch-indirect-execute-fetch
  4. fetch-execute-interrupt-fetch
(정답률: 알수없음)
  • CPU의 기본 명령어 사이클은 fetch(인출) $\rightarrow$ execute(실행) 순으로 진행되며, 필요에 따라 indirect(간접) 단계나 interrupt(인터럽트) 확인 단계가 추가됩니다. 하지만 interrupt는 execute 단계 이후에 확인하여 처리하므로, fetch-interrupt-execute-fetch 순서로 진행되는 것은 논리적으로 틀린 순서입니다.
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89. 마이크로컴퓨터에서 isolated I/O 방식과 비교하여 memory-mapped I/O 방식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 하드웨어가 복잡하다.
  2. 기억장치명령과 입ㆍ출력 명령을 구별하여 사용한다.
  3. 기억장치의 주소 공간이 줄어든다.
  4. 입ㆍ출력 장치들의 주소 공간이 기억장치 주소 공간과 별도로 할당된다.
(정답률: 알수없음)
  • Memory-mapped I/O 방식은 입출력 장치를 메모리 주소 공간의 일부로 할당하여 처리하므로, 그만큼 실제 기억장치가 사용할 수 있는 주소 공간이 줄어드는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    하드웨어가 복잡하다: 메모리 명령어를 그대로 사용하므로 하드웨어가 더 단순함
    기억장치명령과 입출력 명령을 구별하여 사용한다: 구별 없이 동일한 명령어를 사용함
    입출력 장치들의 주소 공간이 기억장치 주소 공간과 별도로 할당된다: 이는 Isolated I/O 방식의 특징임
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90. 요구분석, 시스템설계, 시스템구현 등의 시스템 개발 과정에서 개발자간의 의사소통을 원활하게 이루어지게 하기 위하여 표준화한 모델링 언어는?

  1. EAL
  2. C#
  3. XML
  4. UML
(정답률: 알수없음)
  • 시스템 개발 과정에서 분석, 설계, 구현 단계의 개발자 간 의사소통을 원활하게 하기 위해 표준화한 객체 지향 모델링 언어는 UML입니다.
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91. 부호화된 2의 보수에서 8비트로 표현할 수 있는 수의 표현 범위는?

  1. -128 ~ 128
  2. -127 ~ 128
  3. -128 ~ 127
  4. -127 ~ 127
(정답률: 알수없음)
  • 부호화된 2의 보수 표현 방식에서 $n$비트로 표현 가능한 정수의 범위는 $-2^{n-1}$부터 $2^{n-1}-1$까지입니다.
    ① [기본 공식] $-2^{n-1} \sim 2^{n-1}-1$
    ② [숫자 대입] $-2^{8-1} \sim 2^{8-1}-1$
    ③ [최종 결과] $-128 \sim 127$
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92. 여러 개의 축전기가 쌍으로 상호 연결되어 있는 회로로 구성되어 있으며, 디지털 스틸 카메라, 광학 스캐너, 디지털 비디오 카메라와 같은 장치의 주요 부품으로 사용되는 것은?

  1. CCD
  2. ROM
  3. PLA
  4. EPROM
(정답률: 알수없음)
  • CCD(Charge Coupled Device, 전하결합소자)는 여러 개의 축전기가 쌍으로 연결된 구조를 가지며, 빛 에너지를 전기 신호로 변환하여 디지털 카메라, 광학 스캐너 등의 이미지 센서로 사용됩니다.
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93. 다음 중 순서도의 유형이 아닌 것은?

  1. 직선형 순서도
  2. 분기형 순서도
  3. 반복형 순서도
  4. 교차형 순서도
(정답률: 알수없음)
  • 순서도의 기본 유형에는 처리 순서가 일직선인 직선형, 조건에 따라 경로가 나뉘는 분기형, 특정 조건까지 되풀이하는 반복형이 있습니다. 교차형 순서도는 표준 순서도 유형에 해당하지 않습니다.
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94. 다음은 어떤 명령어의 실행 주기인가?

  1. 덧셈(ADD)
  2. 뺄셈(SUB)
  3. 로드(LDA)
  4. 스토어(STA)
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 실행 주기의 마지막 단계인 $$AC \leftarrow AC + MBR$$에서 누산기(AC)의 값에 메모리 버퍼 레지스터(MBR)의 값을 더하는 연산이 수행되므로, 이는 덧셈(ADD) 명령어의 특징입니다.
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95. 다음 중 누산기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연산명령이 주어지면 연산준비를 하는 레지스터이다.
  2. 산술연산 또는 논리연산의 결과를 일시적으로 기억하는 레지스터이다.
  3. 연산명령의 순서를 기억하는 레지스터이다.
  4. 연산부호를 처리하는 레지스터이다.
(정답률: 40%)
  • 누산기(Accumulator)는 CPU 내의 레지스터로, 산술연산 또는 논리연산의 결과를 일시적으로 기억하는 역할을 수행합니다.
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96. 다음 중에서 UNIX의 쉘(shell)에 대하여 가장 적절하게 설명한 것은?

  1. 명령어를 해석한다.
  2. UNIX 커널의 일부이다.
  3. 문서처리 기능을 갖는다.
  4. 디렉터리 관리 기능을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • UNIX의 쉘(shell)은 사용자가 입력한 명령어를 해석하여 커널에 전달하는 명령어 해석기(Command Interpreter) 역할을 수행하는 인터페이스 프로그램입니다.

    오답 노트
    UNIX 커널의 일부이다: 쉘은 커널 외부에 존재하는 사용자 인터페이스입니다.
    문서처리/디렉터리 관리 기능: 이는 쉘 자체가 아닌 쉘을 통해 실행되는 응용 프로그램이나 커널의 기능입니다.
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97. 다음 중 자료 구조를 표현하는데 있어 나머지 3가지 표현방식의 단점을 보완한 선형 리스트는?

  1. queue
  2. stack
  3. deque
  4. linked list
(정답률: 알수없음)
  • 연결 리스트(linked list)는 포인터를 사용하여 데이터를 연결함으로써, 배열과 같은 선형 리스트의 고정된 크기 제약과 데이터 삽입/삭제 시 발생하는 빈번한 데이터 이동 문제를 해결한 효율적인 자료 구조입니다.
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98. 다음의 소자 중에서 전원과 관련된 신호는 제외하고 연결선의 수가 가장 많은 것은?

  1. 1K×4bit DRAM
  2. 8K×4bit SRAM
  3. 4K×4bit DRAM
  4. 64K×4bit SRAM
(정답률: 알수없음)
  • 메모리 소자의 연결선 수는 주소선과 데이터선의 합으로 결정됩니다. 주소 공간이 클수록(K값이 클수록) 필요한 주소선의 수가 증가하므로, 제시된 소자 중 용량이 가장 큰 64K×4bit SRAM이 가장 많은 연결선을 가집니다.
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99. 4-단계 파이프라인구조의 컴퓨터에서 클럭주기가 1μs 일 때, 10개의 명령어를 실행하는데 걸리는 시간은?

  1. 10 μs
  2. 11 μs
  3. 12 μs
  4. 13 μs
(정답률: 알수없음)
  • 파이프라인 구조에서 전체 실행 시간은 첫 번째 명령어가 모든 단계를 통과하는 시간(충전 시간)에 나머지 명령어들이 하나씩 완료되는 시간을 더해 계산합니다.
    ① $T = (k + n - 1) \times t$
    ② $T = (4 + 10 - 1) \times 1 \mu s$
    ③ $T = 13 \mu s$
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100. 어떤 특정한 비트 또는 문자를 삭제할 때 사용하는 연산은?

  1. AND
  2. OR
  3. X-OR
  4. NOR
(정답률: 알수없음)
  • 특정 비트를 0으로 만들어 삭제(Masking)하고 싶을 때는 0과 AND 연산을 수행하면 결과가 항상 0이 되는 성질을 이용합니다.

    오답 노트
    OR: 특정 비트를 1로 설정할 때 사용
    X-OR: 비트를 반전시키거나 비교할 때 사용
    NOR: OR 연산 후 결과를 반전시킬 때 사용
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