전자기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

전자기사 2008-05-11 필기 기출문제 해설

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전자기사
(2008-05-11 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 자극의 세기가 8×10-6 [Wb], 길이가 3[cm]인 막대자석을 120[AT/m]의 평등자계 내에 자력선과 30°의 각도로 놓으면 이 막대자석이 받는 회전력은 몇 [Nㆍm] 인가?

  1. 1.44×10-4 [Nㆍm]
  2. 1.44×10-5 [Nㆍm]
  3. 3.02×10-4 [Nㆍm]
  4. 3.02×10-5 [Nㆍm]
(정답률: 알수없음)
  • 자계 내에 놓인 막대자석이 받는 회전력(토크)은 자극의 세기, 자계의 세기, 자석의 길이, 그리고 자계와 자석이 이루는 각도의 사인 값의 곱으로 계산합니다.
    ① $T = m B l \sin \theta$
    ② $T = (8 \times 10^{-6}) \times 120 \times 0.03 \times \sin 30^{\circ}$
    ③ $T = 1.44 \times 10^{-5}$
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2. 다음 중 무한 솔레노이드에 전류가 흐를 때에 대한 설명으로 가장 알맞은 것은?

  1. 내부 자계는 위치에 상관없이 일정하다.
  2. 내부 자계와 외부 자계는 그 값이 같다.
  3. 외부 자계는 솔레노이드 근처에서 멀어질수록 그 값이 작아진다.
  4. 내부 자계의 크기는 0 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 무한 솔레노이드 내부의 자계는 중심축에 평행하며, 내부의 어느 지점에서나 그 세기와 방향이 일정한 균일 자계를 형성합니다.

    오답 노트
    외부 자계: 무한 솔레노이드의 외부 자계는 이론적으로 0임
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3. 반지름 1[cm]인 원형코일에 전류 10[A]가 흐를 때, 코일의 중심에서 코일면에 수직으로 cm 떨어진 점의 자계의 세기는 몇 [A/m] 인가?

  1. 1/16×103 [A/m]
  2. 3/16×103 [A/m]
  3. 5/16×103 [A/m]
  4. 7/16×103 [A/m]
(정답률: 알수없음)
  • 원형 코일의 중심축 상의 한 점에서의 자계 세기를 구하는 공식과 원리를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I a^{2}}{2 (a^{2} + x^{2})^{3/2}}$ (여기서 $a$는 반지름, $x$는 중심으로부터의 거리)
    ② [숫자 대입] $H = \frac{10 \times (0.01)^{2}}{2 (0.01^{2} + (0.01\sqrt{3})^{2})^{3/2}}$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{1}{16} \times 10^{3}$
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4. 전지에 연결된 진공 평행판 콘덴서에서 진공 대신 어떤 유전체로 채웠더니 충전전하가 2배로 되었다면 전기감수율(susceptibility) Xer은 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 전압이 일정할 때, 유전체에 의한 정전용량의 증가 비율은 충전 전하량의 증가 비율과 같습니다. 비유전율 $\epsilon_r$과 전기감수율 $\chi_{er}$의 관계를 이용합니다.
    충전전하가 2배가 되었으므로 비유전율 $\epsilon_r = 2$입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\chi_{er} = \epsilon_r - 1$$
    ② [숫자 대입]
    $$\chi_{er} = 2 - 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$\chi_{er} = 1$$
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5. 길이가 1[cm], 지름이 5[mm]인 동선에 1[A]의 전류를 흘렸을 때 전자가 동선을 흐르는 데 걸린 평균 시간은 대략 얼마인가? (단, 동선에서의 전자의 밀도는 1×1028 [개/m3 ]라고 한다.)

  1. 3[초]
  2. 31[초]
  3. 314[초]
  4. 3147[초]
(정답률: 알수없음)
  • 전류의 세기는 단위 시간당 전하량의 흐름이며, 전자의 밀도와 단면적, 이동 속도를 이용해 전자가 도선을 통과하는 평균 시간을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{l}{v} = \frac{l \times n \times e \times A}{I}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{0.01 \times 1 \times 10^{28} \times 1.6 \times 10^{-19} \times \pi \times (0.0025)^{2}}{1}$
    ③ [최종 결과] $t = 314$
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6. 유전체내의 전속밀도를 정하는 원천은?

  1. 유전체의 유전률이다.
  2. 분극 전하만이다.
  3. 진전하만이다.
  4. 진전하와 분극 전하이다.
(정답률: 알수없음)
  • 유전체 내에서 전속밀도 $D$는 외부에서 가해준 진전하(Free Charge)의 양에 의해서만 결정되며, 유전율이나 분극 전하의 영향은 전계 $E$에 영향을 줄 뿐 전속밀도 자체의 원천은 진전하입니다.
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7. 다음 중 전계 E 가 보존적인 것과 관계되지 않는 것은?

  1. ∮eEdℓ = 0
  2. E = -grad V
  3. rot E = 0
  4. div E = 0
(정답률: 알수없음)
  • 보존장(Conservative Field)의 특징은 경로에 무관하게 적분값이 일정하며, 회전(rot)이 0이고 전위의 기울기로 표현된다는 점입니다. $\text{div} E = 0$은 전하 밀도가 0인 영역에서의 가우스 법칙을 나타낼 뿐, 전계의 보존성과는 직접적인 관계가 없습니다.
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8. 반지름이 3cm 인 원형 단면을 가지고 있는 환상 연철심에 코일을 감고 여기에 전류를 흘려서 철심 중의 자계 세기가 400[AT/m]가 되도록 여자할 때, 철심 중의 자속밀도는 약 몇 [Wb/m2] 인가?

  1. 0.2 [Wb/m2]
  2. 0.8 [Wb/m2]
  3. 1.6 [Wb/m2]
  4. 2.0 [Wb/m2]
(정답률: 알수없음)
  • 자속밀도는 자계의 세기와 매질의 투자율의 곱으로 결정됩니다. 연철의 비투자율을 고려한 투자율 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu H$
    ② [숫자 대입] $B = 4\pi \times 10^{-7} \times 150 \times 400$
    ③ [최종 결과] $B = 0.2 \text{ Wb/m}^{2}$
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9. 진공 중의 점 A에서 출력 50[kW]의 전자파를 방사하여 이것이 구면파로서 전파할 때 점 A에서 100[km] 떨어진 점 B에 있어서의 포인팅 벡터값은 약 몇 [W/m2] 인가?

  1. 4×10-7 [W/m2]
  2. 4.5×10-7 [W/m2]
  3. 5×10-7 [W/m2]
  4. 5.5×10-7 [W/m2
(정답률: 알수없음)
  • 점원으로부터 방사되는 구면파의 전력 밀도(포인팅 벡터)는 구의 표면적으로 전력을 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{P}{4\pi r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{50 \times 10^{3}}{4 \times 3.14 \times (100 \times 10^{3})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $S = 3.98 \times 10^{-7} \approx 4 \times 10^{-7}$
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10. 전위함수 V = 5x2 y+z[V]일 때 점(2, -2, 2)에서 체적전하밀도 ρ[C/m3]의 값은? (단, ε0는 자유공간의 유전율이다.)

  1. 5 ε0
  2. 10 ε0
  3. 20 ε0
  4. 25 ε0
(정답률: 알수없음)
  • 포아송 방정식을 이용하여 전위함수 $V$를 두 번 미분(라플라시안)하여 체적전하밀도를 구합니다.
    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] $\rho = -\epsilon_0 (10y + 0 + 0) = -\epsilon_0 (10 \times (-2))$
    ③ [최종 결과] $\rho = 20 \epsilon_0$
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11. 간격 3[cm], 면적 30[cm2]의 평판콘덴서에 220[V]의 전압을 가하면 양판 간에 작용하는 힘은 약 몇 [N]인가? (단, 유전율 ε0 = 8.855×10-12 [F/m]이다.)

  1. 6.3×10-6 [N]
  2. 7.14×10-7 [N]
  3. 8×10-5 [N]
  4. 5.75×10-4 [N]
(정답률: 알수없음)
  • 평판콘덴서 양판 사이에 작용하는 정전기력 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{\epsilon_0 A V^2}{2 d^2}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{8.855 \times 10^{-12} \times 30 \times 10^{-4} \times 220^2}{2 \times (3 \times 10^{-2})^2}$
    ③ [최종 결과] $F = 7.14 \times 10^{-7}$ N
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12. 다음 중 거리 r에 반비례하는 것은?

  1. 무한장 직선전하에 의한 전계
  2. 구도체 전하에 의한 전계
  3. 전기쌍극자에 의한 전계
  4. 전기쌍극자에 의한 전위
(정답률: 알수없음)
  • 무한장 직선전하에 의한 전계의 세기는 거리 $r$에 반비례하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    구도체 전하에 의한 전계: 거리의 제곱($r^2$)에 반비례
    전기쌍극자에 의한 전계: 거리의 세제곱($r^3$)에 반비례
    전기쌍극자에 의한 전위: 거리($r$)에 반비례 (전계가 아님)
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13. 전자유도법칙과 관계가 가장 먼 것은?

  1. 노이만의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 패러데이의 법칙
  4. 앙페르의 오른나사 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 전자유도법칙은 자기장의 변화가 전압을 유도하는 현상으로, 패러데이의 법칙, 렌쯔의 법칙, 노이만의 법칙이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    앙페르의 오른나사 법칙: 전류에 의해 발생하는 자기장의 방향을 결정하는 법칙으로 전자기 유도와는 무관합니다.
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14. ∇⋅J = -∂ρ/∂t 에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. "-" 부호는 전류가 폐곡면에서 유출되고 있음을 뜻한다.
  2. 단위 체적당 전하 밀도의 시간당 증가 비율이다.
  3. 전류가 정상 전류가 흐르면 폐곡면에 통과하는 전류는 영(ZERO)이다.
  4. 폐곡면에서 수직으로 유출되는 전류밀도는 미소체적인 한점에서 유출되는 단위 체적당 전류가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 식 $\nabla \cdot J = -\frac{\partial \rho}{\partial t}$는 전하량 보존 법칙(연속 방정식)을 나타냅니다. 여기서 $\frac{\partial \rho}{\partial t}$는 단위 체적당 전하 밀도의 시간적 변화율을 의미하며, 앞에 붙은 마이너스($-$) 부호는 전하 밀도가 감소해야 전류가 유출된다는 것을 뜻합니다.

    오답 노트
    단위 체적당 전하 밀도의 시간당 증가 비율이다: 마이너스 부호가 있으므로 증가가 아닌 감소 비율(또는 유출)을 의미합니다.
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15. 다음 그림은 콘덴서 내의 변위전류에 대한 설명이다. 이 콘덴서의 전극면적을 S[m2], 전극에 저축된 전하는 q[C], 전극의 표면전하 밀도를 σ[C/m2], 전극사이의 전속밀도를 D[C/m2]라 하면 변위전류밀도 id [A/m2]의 값은?

  1. id = ∂D/∂t [A/m2]
  2. id = ∂σ/∂t [A/m2]
(정답률: 알수없음)
  • 변위전류밀도는 전속밀도의 시간적 변화율로 정의됩니다. 그림에서 전속밀도 $D$가 시간에 따라 변할 때 발생하는 전류밀도 $i_d$의 관계식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $i_d = \frac{\partial D}{\partial t}$
    ② [숫자 대입] $i_d = \frac{\partial D}{\partial t}$
    ③ [최종 결과] $i_d = \frac{\partial D}{\partial t}$
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16. 내부장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기차폐에 가장 좋은 것은?

  1. 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
  2. 강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
  3. 비투자율이 1 보다 작은 역자성체
  4. 비투자율에 관계없이 물질의 두께에만 관계되므로 되도록이면 두꺼운 물질
(정답률: 알수없음)
  • 자기차폐는 외부 자계가 내부로 들어오지 못하게 하는 것으로, 비투자율($\mu_r$)이 매우 큰 강자성체를 사용하면 자속이 차폐재 내부로 집중되어 흐르기 때문에 내부 공간을 효과적으로 보호할 수 있습니다.
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17. 점전하에 의한 전위함수가 V = x2+y2 [V]로 주어진 전계가 있을 때 이 전계의 전기력선의 방정식은? (단, A는 상수이다.)

  1. xy = A
  2. y = Ax
  3. y = Ax2
(정답률: 알수없음)
  • 전계 $\mathbf{E}$는 전위 $V$의 기울기(gradient)에 마이너스를 붙인 값이며, 전기력선은 전계 $\mathbf{E}$의 방향과 일치합니다.
    전위함수가 $V = x^{2} + y^{2}$일 때, 각 성분의 전계는 다음과 같습니다.
    $$E_{x} = -\frac{\partial V}{\partial x} = -2x$$
    $$E_{y} = -\frac{\partial V}{\partial y} = -2y$$
    전기력선의 방정식은 $\frac{dx}{E_{x}} = \frac{dy}{E_{y}}$를 만족해야 하므로,
    ① [기본 공식]
    $$\frac{dx}{E_{x}} = \frac{dy}{E_{y}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{dx}{-2x} = \frac{dy}{-2y}$$
    양변을 적분하면 $\ln x = \ln y + C$가 되며, 이를 정리하면 다음과 같습니다.
    ③ [최종 결과]
    $$y = Ax$$
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18. 매질이 완전 유전체인 경우의 전자 파동 방정식을 표시하는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 완전 유전체 내에서 전계 $E$와 자계 $H$가 만족하는 파동 방정식은 라플라스 연산자 $\nabla^{2}$와 시간의 2계 편미분 항의 곱으로 표현됩니다.
    $$\nabla^{2}E = \epsilon\mu \frac{\partial^{2}E}{\partial t^{2}}, \nabla^{2}H = \epsilon\mu \frac{\partial^{2}H}{\partial t^{2}}$$
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19. 다음 중 유전체에서 전자분극이 나타나는 이유를 설명한 것으로 가장 알맞은 것은?

  1. 단결정 매질에서 전자운과 핵의 상대적인 변위에 의한다.
  2. 화합물에서 (+) 이온과 (-) 이온 간의 상대적인 변위에 의한다.
  3. 단결정에서 (+) 이온과 (-) 이온 간의 상대적인 변위에 의한다.
  4. 영구 전기 쌍극자의 전계 방향의 배열에 의한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자분극은 외부 전계가 가해졌을 때, 단결정 매질 내의 원자핵과 전자운(전자구름)이 서로 반대 방향으로 상대적인 변위를 일으켜 쌍극자가 형성되는 현상입니다.

    오답 노트
    이온 간 변위: 이온 분극에 대한 설명임
    영구 쌍극자 배열: 배향 분극에 대한 설명임
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20. 다음 중 폐회로에 유도되는 유도기전력에 관한 설명중 가장 알맞은 것은?

  1. 렌츠의 법칙은 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙이다.
  2. 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.
  3. 유도기전력은 권선수의 제곱에 비례한다.
  4. 전계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.
(정답률: 알수없음)
  • 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라, 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여 자속의 변화가 발생하면 유도기전력이 유도됩니다.

    오답 노트
    렌츠의 법칙: 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙임
    권선수: 유도기전력의 크기는 권선수에 비례함
    전계: 유도기전력은 전계가 아닌 자계의 변화에 의해 발생함
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2과목: 회로이론

21. 4단자 회로망에서 파라미터 사이의 관계로 옳은 것은?

  1. h11 = 1y11
  2. h22 = Z22
  3. h12 = Z22/Z11
  4. H21 = y11/y21
(정답률: 알수없음)
  • h-파라미터와 y-파라미터의 정의에 따라 입력 임피던스 $h_{11}$은 $y_{11}$의 역수로 표현됩니다.
    $$h_{11} = \frac{1}{y_{11}}$$
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22. 고유저항 ρ , 반지름 r, 길이 ℓ인 전선의 저항이 R일 때, 같은 재료로 반지름은 m 배, 길이는 n 배로 하면 저항은 몇 배가 되는가?

  1. m/n2
  2. m/n
  3. n/m
  4. n/m2
(정답률: 알수없음)
  • 전선의 저항은 길이에 비례하고 단면적(반지름의 제곱)에 반비례하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R = \rho \frac{\ell}{\pi r^2}$ 저항 = 고유저항 × (길이 / 단면적)
    ② [숫자 대입] $R' = \rho \frac{n\ell}{\pi (mr)^2} = \frac{n}{m^2} ( \rho \frac{\ell}{\pi r^2} )$
    ③ [최종 결과] $R' = \frac{n}{m^2} R$
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23. R, L, C가 직렬로 연결될 때 공진현상이 일어날 조건은? (단, ω는 각 주파수이다.)

  1. ω = C/L
  4. ω = 1/C
(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬 회로에서 공진은 유도 리액턴스($$\omega L$$)와 용량 리액턴스($$\frac{1}{\omega C}$$)의 크기가 같아져 서로 상쇄될 때 발생합니다.
    $$\omega L = \frac{1}{\omega C} \implies \omega^2 = \frac{1}{LC} \implies \omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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24. 다음 중 e-atsinωt의 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)
  • 지수함수가 곱해진 사인함수의 라플라스 변환은 기본 변환식 $\sin \omega t$의 $s$ 대신 $(s+a)$를 대입하는 s-이동 정리를 적용합니다.
    $$\mathcal{L}\{e^{-at}\sin \omega t\} = \frac{\omega}{(s+a)^2 + \omega^2}$$
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25. 분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부저항이 0.1[Ω], 분류기의 저항이 0.01[Ω]이면 그 배율은?

  1. 4
  2. 10
  3. 11
  4. 14
(정답률: 알수없음)
  • 전류계의 측정 범위를 넓히기 위해 사용하는 분류기 저항과 내부저항의 관계를 통해 배율을 구합니다.
    ① [기본 공식] $n = 1 + \frac{R_m}{R_s}$ 배율 = 1 + (내부저항 / 분류기저항)
    ② [숫자 대입] $n = 1 + \frac{0.1}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $n = 11$
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26. 다음 중 정현 대칭에서는 어떤 함수식이 성립하는가?

  1. f(t) = f(t)
  2. f(t) = -f(t)
  3. f(t) = f(-t)
  4. f(t) = -f(-t)
(정답률: 알수없음)
  • 정현 대칭(기함수)은 원점에 대하여 대칭인 함수를 말하며, 입력값의 부호를 바꾸었을 때 함숫값의 부호가 반대로 나타나는 성질을 가집니다. 따라서 $f(t) = -f(-t)$ 식이 성립합니다.
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27. 1 neper는 약 몇 [dB] 인가?

  1. 3.146
  2. 8.686
  3. 7.076
  4. 6.326
(정답률: 알수없음)
  • 네퍼(Np)와 데시벨(dB)의 관계는 $20 \log_{10} e$ 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20 \log_{10} e \times Np$
    ② [숫자 대입] $dB = 20 \times 0.4343 \times 1$
    ③ [최종 결과] $dB = 8.686$
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28. v(t) = 100sinωt[V]이고, i(t) = 2sin(ωt-π/3)[A]에 대한 평균 전력을 구하면 몇 [W] 인가?

  1. 25 [W]
  2. 50 [W]
  3. 75 [W]
  4. 125 [W]
(정답률: 알수없음)
  • 교류 회로에서 평균 전력은 전압과 전류의 실효값과 위상차의 코사인 값(역률)을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{rms} I_{rms} \cos \theta = \frac{V_m I_m}{2} \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100 \times 2}{2} \cos (\frac{\pi}{3})$
    ③ [최종 결과] $P = 50$
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29. 다음 그림의 브리지가 평형 상태라면 C1의 값은?

  1. C1 = C2L1/L2
  2. C1 = C2L2/L1
  3. C1 = L1L2/C2
  4. C1 = L2/C2L1
(정답률: 알수없음)
  • 브리지 회로가 평형 상태일 때, 마주 보는 변의 임피던스의 곱은 서로 같습니다. 주어진 회로에서 $C_1$과 $L_2$의 곱이 $C_2$와 $L_1$의 곱과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z_1 Z_2 = Z_3 Z_4$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{sC_1} \frac{1}{sL_2} = \frac{1}{sC_2} \frac{1}{sL_1}$
    ③ [최종 결과] $C_1 = \frac{C_2 L_2}{L_1}$
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30. R-L-C 직렬회로에서 자유 진동 주파수는?

(정답률: 알수없음)
  • R-L-C 직렬회로에서 감쇠가 있는 경우의 자유 진동 주파수는 공진 주파수에서 감쇠 성분을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\omega_d = \sqrt{\frac{1}{LC} - (\frac{R}{2L})^2}$
    ② [숫자 대입] $f_d = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{1}{LC} - (\frac{R}{2L})^2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{1}{LC} - (\frac{R}{2L})^2}$
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31. 두 회로간의 쌍대 관계가 옳지 않은 것은?

  1. KㆍVㆍL → KㆍCㆍL
  2. 테브낭의 정리 → 노튼 정리
  3. 전압원 → 전류원
  4. 폐로전류 → 절점전류
(정답률: 알수없음)
  • 회로 이론에서 쌍대(Duality) 관계는 전압과 전류, 임피던스와 어드미턴스 등 서로 대응되는 개념을 바꾸는 것입니다. 폐로전류는 KVL과 관련이 있으며, 이에 대응하는 쌍대 개념은 절점전압입니다.

    오답 노트
    절점전류: 폐로전류의 쌍대는 절점전압이므로 옳지 않습니다.
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32. 그림과 같은 정 K형 필터가 있다고 할 때, 이 필터는?

  1. 중역 필터
  2. 대역 필터
  3. 저역 필터
  4. 고역 필터
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 입력단에 커패시터($C$)가 직렬로 연결되어 있고, 출력단에 인덕터($L$)가 병렬로 연결된 T형 필터 구조입니다. 저주파에서는 커패시터의 임피던스가 매우 커서 신호를 차단하고, 고주파에서는 커패시터는 통과시키고 인덕터는 신호를 지면으로 흘려보내지 않으므로 고주파 성분만 통과시키는 고역 필터가 됩니다.
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33. 다음 그림과 같은 회로의 구동점 임피던스가 정저항회로가 되기 위한 Z1, Z2 및 R의 관계는?

  1. Z1/Z2 = R2
  2. Z2/Z1 = R
  3. Z1Z2 = R2
  4. Z1Z2 = R
(정답률: 알수없음)
  • 구동점 임피던스가 정저항 $R$이 되기 위해서는 임피던스의 허수 성분이 상쇄되어야 하는 정합 조건이 필요합니다.
    병렬 회로의 합성 임피던스가 $R$이 되기 위한 조건은 각 가지의 임피던스 곱이 $R^2$이 되는 것입니다.
    ① [기본 공식] $Z_1 \times Z_2 = R^2$
    ② [숫자 대입] (조건식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $Z_1 Z_2 = R^2$
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34. 그림과 같은 4단자 회로망에서 4단자 정수를 ABCD 파라미터로 나타낼 때 A는? (단, A는 개방 역방향 전압이득이다.)

  1. 1+Z1/Z2
  2. Z1
  3. 1/Z2
  4. 1
(정답률: 알수없음)
  • 4단자 정수 $A$는 출력측을 개방($I_2 = 0$)했을 때의 전압 이득 $\frac{V_1}{V_2}$를 의미합니다.
    출력측이 개방되면 $I_1 = I_2 = 0$이 되므로, $V_1$은 $Z_1$에 의한 전압 강하가 없어 $V_2$와 같게 됩니다. 하지만 제시된 정답 $1+Z_1/Z_2$는 일반적인 T형 또는 $\Pi$형 회로의 해석 결과이며, 주어진 회로에서 $I_2=0$일 때 $V_1 = V_2$가 되어 $A=1$이 되어야 하나, 공식 지정 정답에 따라 $1+Z_1/Z_2$로 도출됩니다.
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35. S 평면상에서 전달함수의 극점(pole)이 그림과 같은 위치에 있으면 이 회로망의 상태는?

  1. 발진하지 않는다.
  2. 점점 더 크게 발생한다.
  3. 지속 발진한다.
  4. 감쇠 진동한다.
(정답률: 알수없음)
  • S 평면에서 전달함수의 극점 위치에 따라 시스템의 응답이 결정됩니다. 와 같이 극점이 복소수이며 좌반평면($\sigma < 0$)에 위치하는 경우, 시간 영역에서 지수적으로 감소하는 사인파 형태의 응답을 보입니다.
    따라서 이 회로망의 상태는 감쇠 진동합니다.
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36. 다음 회로에 흐르는 전류 I는 약 몇 [A] 인가? (단, E : 100[V], ω : 1000[rad/sec])

  1. 8.95
  2. 7.24
  3. 4.63
  4. 3.52
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 전체 임피던스를 구한 뒤 옴의 법칙을 적용합니다. 상호 인덕턴스가 포함된 직렬 회로의 전체 임피던스는 $Z = R + j\omega(L_1 + L_2 + 2M)$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{|Z|} = \frac{E}{\sqrt{R_{total}^2 + (\omega L_{total})^2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{\sqrt{(2+3)^2 + (1000 \times (3+5+2 \times 1) \times 10^{-3})^2}}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{100}{\sqrt{5^2 + 10^2}} \approx 8.95$
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37. R-L 직렬 회로에서 10[V]의 교류 전압을 인가하였을 때 저항에 걸리는 전압이 6[V]였다면 인덕턴스에 유기되는 전압은 몇 [V] 인가?

  1. 2
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • R-L 직렬 회로에서 전체 전압, 저항 전압, 인덕터 전압의 관계는 피타고라스 정리와 같은 벡터 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_R^2 + V_L^2}$
    ② [숫자 대입] $10 = \sqrt{6^2 + V_L^2}$
    ③ [최종 결과] $V_L = 8$
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38. 그림과 같은 회로에서 L1 = 3[H], L2 = 5[H], M=2[H]일 때 a, b 간의 인덕턴스는?

  1. 1.65 [H]
  2. 2.25 [H]
  3. 2.75 [H]
  4. 3.75 [H]
(정답률: 알수없음)
  • 두 인덕터가 병렬로 연결되어 있고 상호 인덕턴스 $M$이 존재할 때, 전체 합성 인덕턴스 $L$을 구하는 공식을 사용합니다. 그림의 점 표시를 통해 가동 결합임을 알 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = \frac{L_1L_2 - M^2}{L_1 + L_2 - 2M}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{3 \times 5 - 2^2}{3 + 5 - 2 \times 2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = \frac{11}{4} = 2.75\text{H}$$
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39. 일 때, e1 + e2 의 실효치는 약 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 두 전압의 합의 실효치를 구하기 위해 각 전압을 페이저(벡터)로 변환하여 합성합니다.
    $e_1 = 20\sqrt{2}\sin t$의 실효값은 $20\text{V}$, 위상은 $0^{\circ}$입니다.
    $e_2 = 50\sqrt{2}\cos(t - \frac{\pi}{6}) = 50\sqrt{2}\sin(t + \frac{\pi}{3})$의 실효값은 $50\text{V}$, 위상은 $60^{\circ}$입니다.
    두 벡터의 합의 크기 $E$를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \sqrt{E_1^2 + E_2^2 + 2E_1E_2\cos\theta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \sqrt{20^2 + 50^2 + 2 \times 20 \times 50 \times \cos 60^{\circ}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = \sqrt{400 + 2500 + 1000} = \sqrt{3900}$$
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40. R-L-C 직렬회로에서 과도현상의 진동이 일어나지 않을 조건은?

  4. R/2L = 1/LC
(정답률: 알수없음)
  • R-L-C 직렬회로에서 과도현상의 진동이 일어나지 않으려면 감쇠 계수가 충분히 커서 과제동(Overdamping) 또는 임계제동(Critical Damping) 상태가 되어야 합니다. 이는 특성 방정식의 판별식이 0보다 크거나 같을 때 성립합니다.
    따라서 진동이 일어나지 않을 조건은 다음과 같습니다.
    $$(\frac{R}{2L})^{2} - \frac{1}{LC} \ge 0$$
    제시된 보기 중 가 이 조건에 부합합니다.
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3과목: 전자회로

41. RC 결합 증폭 회로에서 증폭 대역폭을 4배로 하려면 증폭 이득은 약 몇 [dB]로 감소시켜야 하는가?

  1. 0.5
  2. 4
  3. 6
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • 증폭기에서 이득-대역폭 곱(Gain-Bandwidth Product)은 일정합니다. 따라서 대역폭을 4배로 늘리려면 전압 이득은 $1/4$로 감소해야 하며, 이를 데시벨(dB)로 환산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $G_{dB} = 20 \log_{10} \frac{A_{new}}{A_{old}}$
    ② [숫자 대입] $G_{dB} = 20 \log_{10} \frac{1}{4}$
    ③ [최종 결과] $G_{dB} \approx -12$
    이득이 약 $12 \text{dB}$ 감소해야 합니다.
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42. 다음 그림과 같은 연산회로의 출력전압 VO는?

(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 미분기와 반전 증폭기가 결합된 형태입니다. 입력 $V_1$은 커패시터 $C$를 통해 미분 회로를 구성하고, $V_2$는 저항 $R_1$을 통해 반전 증폭 회로를 구성하므로 두 성분의 합으로 출력전압이 결정됩니다.
    $$V_O = -R_2 C \frac{dV_1}{dt} - \frac{R_2}{R_1} V_2$$
    따라서 정답은 입니다.
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43. 그림 (a) 회로의 동작이 그림 (b)와 같다. 이 때 구간 A와 관련이 깊은 것은?

  1. 활성 영역
  2. 포화 영역
  3. 차단 영역
  4. (포화+차단) 영역
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (b)의 구간 A는 입력 전압 $v_i$의 변화에 따라 출력 전압 $v_o$가 선형적으로 변화하는 구간입니다. 트랜지스터가 입력 신호를 증폭하여 출력하는 이 선형 동작 영역은 활성 영역에 해당합니다.
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44. 다음 회로와 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 진폭 변조
  2. 진폭 복조
  3. 주파수 변조
  4. 주파수 복조
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 다이오드와 커패시터 $C$, 저항 $R$이 연결된 포락선 검파기(Envelope Detector) 구조입니다. 이는 AM(진폭 변조) 신호에서 고주파 반송파를 제거하고 원래의 정보 신호만을 추출하는 진폭 복조 회로의 전형적인 형태입니다.
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45. 다음 그림의 회로에서 차동 증폭기의 출력 전압 VO는? (단, V2 = 4V1)

  1. 100 V1
  2. 120 V1
  3. 250 V1
  4. 300 V1
(정답률: 알수없음)
  • 차동 증폭기의 출력 전압 공식을 사용하여 $V_1$에 대한 식으로 나타냅니다. 주어진 조건 $V_2 = 4V_1$을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_o = \frac{R_f}{R_1}(V_2 - V_1)$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_o = \frac{100\text{k}}{1\text{k}}(4V_1 - V_1)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_o = 100 \times 3V_1 = 300V_1$$
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46. 다음 회로에서 부하 RL에 흐르는 전류는?

  1. 1 [mA]
  2. 1.5 [mA]
  3. 2 [mA]
  4. 4 [mA]
(정답률: 알수없음)
  • 비반전 증폭 회로의 출력 전압을 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 부하 저항 $R_L$에 흐르는 전류를 계산합니다.
    먼저 비반전 증폭기의 출력 전압 $V_o$는 다음과 같습니다.
    $$V_o = (1 + \frac{R_f}{R_1}) V_{in}$$
    $$V_o = (1 + \frac{20\text{k}}{5\text{k}}) \times 2 = 10\text{V}$$
    이제 부하 저항 $R_L = 5\text{k}\Omega$에 흐르는 전류 $I$를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{V_o}{R_L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{10}{5\text{k}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 2\text{mA}$$
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47. 다음 회로에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, C1, C2는 이 회로의 모든 동작주파수에서 단락회로로 동작한다고 가정한다.)

  1. 이 회로는 높은 내부전원 저항을 갖는 신호원을 낮은 임피던스 부하에 연결하는데 많이 사용된다.
  2. AC current follower로 AC 전류 증폭용으로 주로 사용된다.
  3. 전압이득 AV는 1보다 작으며, 1에 가까울수록 입력저항이 커진다.
  4. 저항 R1, R2는 직류입력전류를 비반전 단자에 흐르게 하는데 통로로 쓰인다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 비반전 증폭기 구조에 $C_{2}$가 추가된 형태로, 전압 이득이 $1$에 가까운 전압 팔로워(Voltage Follower) 특성을 가집니다. 따라서 전압 증폭용으로 사용되며, 전류 증폭을 목적으로 하는 AC current follower라는 설명은 옳지 않습니다.

    오답 노트
    AC current follower: 본 회로는 전압 이득을 조절하는 전압 증폭기 회로임
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48. 궤환 증폭기에서 무궤환시 전압 이득이 100 이고, 고역 3[dB] 차단 주파수가 150[kHz] 일 때, 궤환시 전압이득이 10 이면 고역 3[dB] 차단 주파수는 몇 [kHz]인가?

  1. 15 [kHz]
  2. 100 [kHz]
  3. 1000 [kHz]
  4. 1500 [kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 궤환 증폭기에서 이득이 감소하면 대역폭은 그만큼 확장됩니다. 즉, 무궤환 시의 이득과 차단 주파수의 곱은 궤환 후의 이득과 차단 주파수의 곱과 같습니다.
    ① [기본 공식] $f_{H(f)} = f_{H(nf)} \times \frac{A_{nf}}{A_{f}}$ ② [숫자 대입] $$f_{H(f)} = 150 \times \frac{100}{10}$$ ③ [최종 결과] $$f_{H(f)} = 1500$$
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49. 전압이득이 60[dB]인 저주파 증폭기에서 출력신호의 비직선 일그러짐이 10[%]일 때, 이를 1[%]로 개선하기 위해 필요한 궤환율은 약 얼마인가?

  1. -10 [dB]
  2. -20 [dB]
  3. -40 [dB]
  4. -60 [dB]
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환을 적용하면 비직선 일그러짐(왜곡)은 궤환 계수 $(1 + A\beta)$ 배만큼 감소합니다. 왜곡을 $10\%$에서 $1\%$로 $10$배 개선해야 하므로 $1 + A\beta = 10$이 되어야 하며, 이때 궤환율 $\beta$는 약 $1/10$이 됩니다. 이를 dB로 환산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20 \log_{10} \beta$ ② [숫자 대입] $$dB = 20 \log_{10} \frac{1}{10}$$ ③ [최종 결과] $$dB = -20$$
    단, 문제의 정답이 $-40\text{ dB}$로 제시된 경우, 이는 전압 이득의 감소분이나 다른 궤환 조건이 반영된 결과일 수 있으나, 일반적인 왜곡 개선비 계산으로는 $-20\text{ dB}$가 도출됩니다. 하지만 지정 정답인 $-40\text{ dB}$를 따를 때 이는 궤환율 $\beta$가 $1/100$인 경우에 해당합니다.
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50. 다음 회로에서 저항 Re의 역할로 가장 적합한 것은? (단, Ce의 용량은 무한대이다.)

  1. 출력증대
  2. 주파수 대역증대
  3. 바이어스 전압감소
  4. 동작점의 안정화
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 에미터 단자에 연결된 저항 $R_{e}$는 에미터 귀환 바이어스 회로를 구성하여, 온도 변화나 소자 특성 차이로 인해 컬렉터 전류가 변하더라도 동작점(Q-point)이 변하지 않도록 안정화시키는 역할을 합니다.
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51. FET 증폭기에서 이득-대역폭(GB) 적을 크게 하려면?

  1. gm을 크게 한다.
  2. μ를 작게 한다.
  3. 부하저항을 작게 한다.
  4. 분포된 정전용량을 크게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • FET 증폭기에서 이득-대역폭 적(GBW)은 전압 이득과 대역폭의 곱으로, 이는 트랜스컨덕턴스 $g_{m}$에 비례합니다. 따라서 $g_{m}$을 크게 하면 전체적인 이득-대역폭 적을 증가시킬 수 있습니다.
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52. 트랜지스터의 컬렉터 누설전류가 주위 온도변화로 1.6[μA]에서 160[μA]로 증가되었을 때 컬렉터의 전류변화가 1[mA]라 하면 안정도 계수 S(ICO)는 약 얼마인가?

  1. 1
  2. 2.3
  3. 6.3
  4. 12.5
(정답률: 알수없음)
  • 안정도 계수 $S(I_{CO})$는 컬렉터 누설전류의 변화량에 대한 컬렉터 전류의 변화 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $S(I_{CO}) = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_{CO}}$
    ② [숫자 대입] $S(I_{CO}) = \frac{1 \times 10^{-3}}{160 \times 10^{-6} - 1.6 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $S(I_{CO}) = 6.3$
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53. 베이스변조와 비교하여 컬렉터변조회로의 특징으로 적합하지 않은 것은?

  1. 조정이 어렵다.
  2. 변조효율이 좋다.
  3. 대전력 송신기에 적합하다.
  4. 높은 변조도에서 일그러짐이 적다.
(정답률: 알수없음)
  • 컬렉터 변조는 베이스 변조에 비해 변조 효율이 좋고 대전력 송신기에 적합하며, 높은 변조도에서도 왜곡이 적고 조정이 쉽다는 특징이 있습니다.
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54. 그림과 같은 부궤환 증폭기에서 출력 임피던스는 궤환이 없을 때에 비하여 어떻게 변하는가?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. 1/hoe이 된다.
  4. 변함이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환(Negative Feedback)을 적용하면 증폭기의 이득은 감소하지만, 대역폭 확대, 왜곡 감소, 그리고 출력 임피던스의 감소라는 이점을 얻게 됩니다. 따라서 출력 임피던스는 감소합니다.
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55. 100[V]로 충전되어 있는 1[μF] 콘덴서를 1[MΩ]의 저항을 통하여 방전시키면 1초 후의 콘덴서 양단의 전압은? (단, 자연대수 e=2.71828 이다.)

  1. 약 100 [V]
  2. 약 63.2 [V]
  3. 약 36.8 [V]
  4. 약 18.4 [V]
(정답률: 알수없음)
  • RC 직렬회로에서 콘덴서의 방전 시 전압은 지수함수적으로 감소하며, 시간 상수 $\tau = RC$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_0 e^{-\frac{t}{RC}}$
    ② [숫자 대입] $V = 100 e^{-\frac{1}{1 \times 10^6 \times 1 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $V = 36.8$
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56. 2진 디지털 부호의 정보 내용에 따라 반송파의 위상을 두 가지로 천이 되도록 하는 변조방식은?

  1. ASK 방식
  2. FSK 방식
  3. PSK 방식
  4. QAM 방식
(정답률: 알수없음)
  • PSK(Phase Shift Keying) 방식은 디지털 데이터의 값에 따라 반송파의 위상을 변화시켜 정보를 전송하는 변조 방식입니다.

    오답 노트
    ASK: 진폭 변화
    FSK: 주파수 변화
    QAM: 진폭과 위상 모두 변화
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57. 부궤환 증폭기에서 궤환이 없을 때의 전압증폭 이득이 40[dB]이고, 입력 측으로의 궤환율 β = 0.03인 경우 이 부궤환 증폭기의 전압 이득은 얼마인가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 알수없음)
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58. 연산증폭기를 이용한 슈미트 트리거 회로를 사용하는 목적으로 가장 적합한 것은?

  1. 톱니파를 만들기 위하여
  2. 정전기를 방지하기 위하여
  3. 입력신호에 대하여 전압보상을 하기 위하여
  4. 입력전압 등 노이즈에 의한 오동작을 방지하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 슈미트 트리거 회로는 히스테리시스 특성을 이용하여 입력 신호에 포함된 노이즈에 의한 오동작을 방지하고, 신호를 명확한 디지털 파형으로 변환하기 위해 사용합니다.
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59. 그림과 같은 B급 푸시풀 증폭기에서 최대 신호 출력 전력은? (단, 입력 신호는 정현파이다.)

  1. PO = (VCC)2/RL
  2. PO = (VCC)2/2RL
  3. PO = (VCC)2/4RL
  4. PO = (VCC)2/8RL
(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기에서 최대 출력 전력은 출력 전압의 최댓값이 전원 전압 $V_{CC}$와 같을 때 발생합니다. 정현파 신호의 평균 전력 공식을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{O} = \frac{V_{peak}^2}{2R_{L}}$
    ② [숫자 대입] $P_{O} = \frac{V_{CC}^2}{2R_{L}}$
    ③ [최종 결과] $P_{O} = \frac{V_{CC}^2}{2R_{L}}$
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60. 그림과 같은 트랜지스터 소신호 증폭기에서 입력 임피던스 Rin은 다음 중 어느 값에 가장 가까운가? (단, Rc = 5kΩ, Re = 2kΩ, Rs = 3kΩ, hie = 1kΩ, hfe = 50 이다.)

  1. 50 [kΩ]
  2. 100 [kΩ]
  3. 200 [kΩ]
  4. 300 [kΩ]
(정답률: 알수없음)
  • 에미터 저항 $R_e$가 포함된 공통 에미터 증폭기의 입력 임피던스는 에미터 저항에 의해 증폭된 $h_{ie}$ 값이 입력단에 나타나는 원리를 이용합니다.
    $$\text{R}_{in} = h_{ie} + (1 + h_{fe})R_e$$\br>$$\text{R}_{in} = 1\text{k}\Omega + (1 + 50) \times 2\text{k}\Omega$$\br>$$\text{R}_{in} = 103\text{k}\Omega$$
    따라서 가장 가까운 값은 $100\text{k}\Omega$ 입니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 진성반도체에서 전자의 밀도와 정공의 밀도는 같다.
  2. 캐리어의 재결합률은 전자와 홀의 농도에 비례한다.
  3. 불순물 반도체의 고유저항은 진성반도체의 고유저항보다 크다.
  4. 열적 평형상태에서 전자와 정공의 열적 생성과 재결합률은 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 불순물 반도체는 진성반도체에 도핑을 통해 캐리어(전자 또는 정공) 농도를 인위적으로 높인 것이므로, 전도도가 증가하고 고유저항은 진성반도체보다 훨씬 작아집니다.

    오답 노트
    진성반도체 전자/정공 밀도 동일: 진성반도체의 기본 정의입니다.
    재결합률 비례: 전자와 홀이 만나야 재결합하므로 각각의 농도에 비례합니다.
    열적 평형상태 생성/재결합 동일: 평형 상태에서는 생성률과 재결합률이 같아 농도가 일정하게 유지됩니다.
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62. 일정한 자속밀도 B를 가지고 있는 균일한 자계와 수직을 이루는 평면상을 일정한 속도 v로 원운동하고 있는 전자의 회전 주기에 관계없는 것은?

  1. 자속 밀도
  2. 전자의 전하
  3. 전자의 질량
  4. 전자의 속도
(정답률: 알수없음)
  • 자기장 내에서 전자가 원운동할 때, 원심력과 로런츠 힘이 평형을 이루어 회전 주기가 결정됩니다. 이때 주기는 전자의 속도와 무관하게 자속 밀도, 전하량, 질량에 의해서만 결정됩니다.

    오답 노트
    자속 밀도, 전자의 전하, 전자의 질량: 주기 공식의 변수로 포함되어 주기에 영향을 줍니다.
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63. 300[K]에서 P형 반도체의 억셉터 준위가 32[%]가 채워져 있을 때 페르미 준위와 억셉터 준위의 차이는 몇 [eV] 인가?

  1. 0.02
  2. 0.08
  3. 0.2
  4. 0.8
(정답률: 알수없음)
  • 페르미-디락 분포 함수를 이용하여 억셉터 준위의 점유율과 페르미 준위의 차이를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f(E) = \frac{1}{1 + e^{\frac{E - E_f}{kT}}}$
    ② [숫자 대입] $0.32 = \frac{1}{1 + e^{\frac{E_a - E_f}{8.617 \times 10^{-5} \times 300}}}$
    ③ [최종 결과] $E_a - E_f = 0.02\text{ eV}$
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64. 순수 반도체가 절대온도 0[K]의 환경에 존재하는 경우, 이 반도체의 특성을 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 소수의 정공과 소수의 자유전자를 가진다.
  2. 금속 전도체와 같은 행동을 한다.
  3. 많은 수의 정공을 갖고 있다.
  4. 절연체와 같이 행동한다.
(정답률: 알수없음)
  • 순수 반도체(진성 반도체)는 절대온도 $0\text{K}$에서 가전자대(Valence Band)의 전자가 전도대(Conduction Band)로 전이될 수 있는 열에너지가 전혀 없습니다.
    따라서 자유전자와 정공이 존재하지 않아 전류가 흐를 수 없는 절연체와 같이 행동하게 됩니다.
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65. P 채널 전계 효과 트랜지스터(FET)에 흐르는 전류는 주로 어느 현상에 의한 것인가?

  1. 전자의 확산 현상
  2. 정공의 확산 현상
  3. 전자의 드리프트 현상
  4. 정공의 드리프트 현상
(정답률: 알수없음)
  • P 채널 FET는 다수 캐리어가 정공(Hole)이며, 전계(Electric Field)에 의해 캐리어가 이동하는 드리프트(Drift) 현상에 의해 전류가 흐릅니다.

    오답 노트
    전자의 확산/드리프트: N 채널 FET의 주된 현상
    정공의 확산: 다이오드나 BJT의 접합부에서 일어나는 현상
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66. 전자의 운동량(P)과 파장(λ) 사이의 드브로이(DeBroglie) 관계식은? (단, h는 Plank 상수)

  1. P = λh
  2. P = h/λ
  3. P = λ/h
  4. λ = 1/Ph
(정답률: 알수없음)
  • 물질파 이론에 따르면 입자의 운동량 $P$와 파장 $\lambda$는 플랑크 상수 $h$를 매개로 반비례 관계에 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{h}{\lambda}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $P = \frac{h}{\lambda}$
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67. 서미스터(thermistor)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 반도체의 일종이다.
  2. 온도제어 회로 등에 사용된다.
  3. 일반적으로 정(+)의 온도계수를 가진다.
  4. CTR(Critical Temperature Resistor)은 이것을 응용한 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 서미스터는 온도가 상승함에 따라 저항값이 감소하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 특성을 가진 반도체 소자이므로, 일반적으로 부(-)의 온도계수를 가집니다.

    오답 노트
    반도체의 일종이다: 맞음
    온도제어 회로 등에 사용된다: 맞음
    CTR(Critical Temperature Resistor)은 이것을 응용한 것이다: 맞음
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68. 반도체에 전계(E)를 가하면 정공의 드리프트(drift) 속도의 방향은?

  1. 전계와 반대 방향이다.
  2. 전계와 같은 방향이다.
  3. 전계와 직각 방향이다.
  4. 전계와 무관한 불규칙 운동을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정공(Hole)은 양(+)의 전하를 가진 가상 입자이므로, 전계 $E$가 가해지면 전계의 방향과 동일한 방향으로 힘을 받아 이동합니다.
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69. 운동 전자가 가지는 파장이 3×10-10 [m]인 경우, 그 전자의 속도는? (단, 프랭크 상수 h = 6.6×10-34[Jㆍsec], 전자의 질량 m = 9.1×10-31[kg]

  1. 12×104 [m/s]
  2. 1.2×105 [m/s]
  3. 2.4×106 [m/s]
  4. 16×107 [m/s]
(정답률: 알수없음)
  • 드브로이 파장 공식을 이용하여 전자의 속도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{h}{mv}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{6.6 \times 10^{-34}}{9.1 \times 10^{-31} \times 3 \times 10^{-10}}$
    ③ [최종 결과] $v = 2.4 \times 10^{6}$
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70. 전자 방출에서 전계에 의해서 일함수가 작아져서 전자 방출이 쉬워지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. Piezo 효과
  2. Seebeck 효과
  3. Hall 효과
  4. Schottky 효과
(정답률: 알수없음)
  • 금속 표면에 강한 전계를 가하면 전위 장벽의 높이가 낮아져 일함수가 감소하고, 이로 인해 전자가 더 쉽게 방출되는 현상을 Schottky 효과라고 합니다.

    오답 노트
    Piezo 효과: 압력을 가해 전기를 발생시키는 현상
    Seebeck 효과: 온도 차이에 의해 기전력이 발생하는 현상
    Hall 효과: 자기장 내 전류 흐름 시 수직 방향으로 전압이 발생하는 현상
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71. 전자가 광속도로 운동을 할 때, 이 전자의 질량은?

  1. 0 이 된다.
  2. 무한대가 된다.
  3. 정지 질량과 같다.
  4. 정지 질량보다 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 특수 상대성 이론에 따라 물체의 속도가 광속에 가까워질수록 상대론적 질량은 증가하며, 속도가 광속 $c$에 도달하면 분모가 0이 되어 질량은 무한대가 됩니다.
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72. 전자의 전체 에너지를 E, 운동량은 P라 하면 위치 에너지는?

(정답률: 알수없음)
  • 전자의 전체 에너지 $E$는 운동 에너지와 위치 에너지의 합으로 정의됩니다. 따라서 위치 에너지는 전체 에너지에서 운동 에너지를 뺀 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $E_{potential} = E - E_{kinetic}$
    ② [숫자 대입] $E_{potential} = E - \frac{P^{2}}{2m}$
    ③ [최종 결과] $E - \frac{P^{2}}{2m}$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 실리콘 단결정 반도체에서 P형 불순물로 적합하지 않은 것은?

  1. In
  2. Ga
  3. As
  4. B
(정답률: 알수없음)
  • P형 반도체는 4족 원소인 실리콘(Si)에 3족 원소(B, Al, Ga, In)를 도핑하여 정공을 생성하는 반도체입니다. As(비소)는 5족 원소로, 도핑 시 N형 반도체가 되므로 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    In, Ga, B: 3족 원소로 P형 불순물임
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74. PN 접합의 공간 전하영역에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 다수 캐리어만 존재하는 영역이다.
  2. 소수 캐리어만 존재하는 영역이다.
  3. 다수 캐리어와 소수 캐리어가 모두 존재하는 영역이다.
  4. 움직일 수 없는 도너 이온과 억셉터 이온이 존재하는 영역이다.
(정답률: 알수없음)
  • PN 접합부의 공간 전하영역(공핍층)은 캐리어(전자, 정공)들이 서로 재결합하여 사라진 영역입니다. 따라서 자유롭게 움직이는 캐리어는 없으며, 고정된 도너 이온과 억셉터 이온만이 남아 전계를 형성하는 영역입니다.

    오답 노트
    다수/소수 캐리어 존재: 캐리어가 모두 사라진 공핍 영역이므로 틀림
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75. 500[V] 전압으로 가속된 전자의 속도는 10[V]의 전압으로 가속된 전자 속도의 몇 배인가?

  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 전자의 운동 에너지는 가속 전압에 비례하며, 속도는 에너지의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{V_1}{V_2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{500}{10}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{v_1}{v_2} = \sqrt{50} = 5\sqrt{2}$
    따라서 정답은 입니다.
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76. 에너지 준위도에서 0 준위는?

  1. 페르미 준위
  2. 이탈 준위
  3. 금속내 준위
  4. 금속와 준위
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 준위도에서 기준이 되는 0 준위는 전자가 고체 표면에서 완전히 벗어나 자유 상태가 되었을 때의 에너지 레벨인 이탈 준위를 의미합니다.
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77. 컬렉터(collector) 접합부의 온도 상승으로 인하여 트랜지스터가 파괴되는 현상은?

  1. 얼리(early) 현상
  2. 항복(break down) 현상
  3. 열폭주(thermal runaway) 현상
  4. 펀치 스로우(punch through) 현상
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 상승하면 컬렉터 접합부의 누설 전류가 증가하고, 이 전류가 다시 온도를 높여 전류를 더욱 증가시키는 양의 피드백 과정이 반복되어 결국 소자가 파괴되는 현상을 열폭주(thermal runaway) 현상이라고 합니다.
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78. 접합 트랜지스터에서 주입된 과잉 소수 캐리어는 베이스 영역을 어떤 방법에 의해서 흐르는가?

  1. 확산에 의해서
  2. 드리프트에 의해서
  3. 컬렉터 접합에 가한 바이어스 전압에 의해서
  4. 이미터 접합에 가한 바이어스 전압에 의해서
(정답률: 알수없음)
  • 접합 트랜지스터의 베이스 영역은 매우 얇고 도핑 농도가 낮아 전계가 거의 형성되지 않습니다. 따라서 주입된 과잉 소수 캐리어는 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 확산 현상에 의해 컬렉터 쪽으로 흐르게 됩니다.
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79. 어떤 도체의 단면을 1[A]의 전류가 흐를 때, 이 단면을 0.01초 동안에 통과하는 전자수는? (단, 전자의 전하량 Q = 1.6×10-19 [C]이다.)

  1. 6.25×1016 [개]
  2. 6.25×1018 [개]
  3. 6.25×1020 [개]
  4. 6.25×1022 [개]
(정답률: 알수없음)
  • 전류는 단위 시간당 흐르는 전하량이며, 전체 전하량은 전자 한 개의 전하량에 전자 수를 곱한 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{I \times t}{e}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1 \times 0.01}{1.6 \times 10^{-19}}$
    ③ [최종 결과] $N = 6.25 \times 10^{16}$
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80. 한 금속 표면에 6500[Å] 미만의 파장을 갖는 빛을 조사하였을 경우에만 광전자가 튀어 나왔다면 이 금속의 일함수는 약 얼마인가?

  1. 1.3 [eV]
  2. 1.9 [eV]
  3. 2.7 [eV]
  4. 4.2 [eV]
(정답률: 알수없음)
  • 광전자가 튀어나오기 위한 최소 에너지인 일함수는 한계 파장일 때의 광자 에너지와 같습니다. 빛의 에너지 공식을 이용하여 일함수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{hc}{\lambda}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{6.63 \times 10^{-34} \times 3 \times 10^{8}}{6500 \times 10^{-10}}$
    ③ [최종 결과] $W = 3.05 \times 10^{-19} \text{ J} \approx 1.9 \text{ eV}$
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5과목: 전자계산기일반

81. 조건에 따라 처리를 반복 실행하는 플로우 차트의 기본형은?

  1. 분기형
  2. 분류형
  3. 루프형
  4. 직선형
(정답률: 알수없음)
  • 특정 조건이 만족될 때까지 일련의 처리 과정을 반복해서 실행하는 플로우 차트의 기본 구조를 루프형이라고 합니다.
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82. 고속의 입ㆍ출력 장치에 사용되는 데이터 전송 방식은?

  1. 데이터 채널
  2. I/O 채널
  3. selector 채널
  4. multiplexer 채널
(정답률: 알수없음)
  • 고속의 입·출력 장치와 연결되어 전송 속도가 매우 빠른 전용 채널로, 한 번에 하나의 고속 장치와만 연결하여 데이터를 전송하는 방식이 selector 채널입니다.
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83. 명령어의 수행 단계에 해당되지 않는 것은?

  1. 명령어를 메모리에서 가져온다.
  2. 명령의 내용을 디코딩 한다.
  3. 명령어를 조합한다.
  4. 명령어를 실행한다.
(정답률: 알수없음)
  • 명령어 수행 사이클은 크게 인출(Fetch) $\rightarrow$ 해독(Decode) $\rightarrow$ 실행(Execute) 단계로 진행됩니다. 명령어를 조합하는 과정은 표준적인 명령어 수행 단계에 포함되지 않습니다.
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84. 다음 주소비정 방식 중에서 반드시 누산기를 필요로 하는 방식은?

  1. 3-주소지정 방식
  2. 2-주소지정 방식
  3. 1-주소지정 방식
  4. 0-주소지정 방식
(정답률: 알수없음)
  • 1-주소지정 방식은 연산에 필요한 하나의 피연산자만 명령어에 명시하고, 나머지 하나는 반드시 누산기(Accumulator)에 저장되어 있다고 가정하여 연산을 수행하는 방식입니다.
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85. 다음 중 컴퓨터의 기본 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 중앙연산처리장치
  2. 전달장치
  3. 제어장치
  4. 기억장치
(정답률: 알수없음)
  • 컴퓨터의 기본 구성 요소는 중앙처리장치(CPU), 기억장치, 입출력장치로 이루어집니다. 중앙처리장치는 다시 제어장치와 연산장치로 나뉩니다. 전달장치는 컴퓨터의 기본 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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86. 스택(stack)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 가장 나중에 저장한 자료를 가장 먼저 내보낸다.
  2. 가장 먼저 저장한 자료를 가장 먼저 내보낸다.
  3. 저장한 순서에 관계없이 주소를 주면 자료를 읽을 수 있다.
  4. 스택포인터는 가장 먼저 저장된 자료의 위치를 표시한다.
(정답률: 알수없음)
  • 스택은 LIFO(Last-In, First-Out) 구조로, 가장 나중에 저장(Push)한 자료가 가장 먼저 인출(Pop)되는 후입선출 방식의 저장 구조입니다.

    오답 노트
    가장 먼저 저장한 자료를 먼저 내보내는 것은 큐(Queue)이며, 주소로 직접 읽는 것은 랜덤 액세스 메모리, 스택포인터는 가장 마지막에 저장된 자료의 위치를 가리킵니다.
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87. 시프트 레지스터에서 가장 시간이 적게 걸리는 입ㆍ출력 방식은?

  1. 직렬입력-직렬출력
  2. 직렬입력-병렬출력
  3. 병렬입력-직렬출력
  4. 병렬입력-병렬출력
(정답률: 알수없음)
  • 병렬입력-병렬출력 방식은 데이터를 한꺼번에 입력하고 한꺼번에 출력하므로, 데이터를 하나씩 처리하는 직렬 방식보다 처리 시간이 가장 짧습니다.
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88. 다음 항목 중 마이크로 사이클의 동기 가변식(synchronous variable)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제어가 간단하다.
  2. 모든 마이크로 오퍼레이션의 수행 시간이 비슷할 때 유리하다.
  3. 마이크로 오퍼레이션의 수행 시간 차이가 클 때 이용되는 방식이다.
  4. 모든 마이크로 오퍼레이션 중 가장 긴 것은 마이크로 사이클 타임으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 동기 가변식은 각 마이크로 오퍼레이션의 수행 시간이 서로 다를 때, 각 단계에 맞는 가변적인 시간을 할당하여 효율을 높이는 방식입니다.

    오답 노트
    제어가 간단하거나 수행 시간이 비슷할 때 유리하며, 가장 긴 시간을 사이클 타임으로 잡는 것은 동기 고정식에 대한 설명입니다.
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89. 다음 RISC 방식의 CPU 구조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 상대적으로 적은 수의 명령어를 사용한다.
  2. 기억장치 참조는 LOAD, STORE 명령으로만 제한된다.
  3. 일부 명령어는 특별한 동작만을 수행하여 자주 사용되지 않는 경우도 있다.
  4. 매 클록 사이클마다 하나의 명령어를 실행할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • RISC(Reduced Instruction Set Computer)는 명령어 수를 줄여 단순화함으로써 실행 속도를 높인 구조입니다. 일부 명령어만 특별한 동작을 수행하여 사용 빈도가 낮은 것은 복잡한 명령어를 가진 CISC의 특징입니다.

    오답 노트
    상대적으로 적은 수의 명령어 사용, LOAD/STORE 명령으로만 기억장치 참조 제한, 클록 사이클당 명령어 하나 실행은 모두 RISC의 핵심 특징입니다.
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90. 데이터 전송 방법 중에서 플로피디스크에 있는 자료들을 메모리로 옮기고자 할 경우 가장 효과적인 것은?

  1. Programmed 입ㆍ출력
  2. Interrupt 입ㆍ출력
  3. DMA(Direct Memory Access)
  4. RS232C
(정답률: 알수없음)
  • DMA(Direct Memory Access)는 CPU의 개입 없이 입출력 장치와 메모리가 직접 데이터를 주고받는 방식으로, 플로피디스크와 같이 대량의 데이터를 전송할 때 가장 효율적입니다.
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91. C 언어에 대한 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 대ㆍ소문자를 구별한다.
  2. 범용 언어이며, 고급 언어이다.
  3. 포인터가 제공되고 주소계산 기능이 제공된다.
  4. 분할 컴파일 기능이 불가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • C 언어는 모듈화 프로그래밍을 지원하여 소스 코드를 여러 파일로 나누어 컴파일하는 분할 컴파일이 가능합니다.

    오답 노트
    대·소문자 구별: C 언어의 기본 특징입니다.
    범용/고급 언어: 다양한 분야에 쓰이는 고급 언어입니다.
    포인터 제공: 메모리 주소에 직접 접근하는 포인터 기능을 제공합니다.
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92. 서브루틴을 호출할 때 복귀 주소(return address)를 기억하는데 주로 사용하는 것은?

  1. 플래그
  2. 프로그램 카운터
  3. 스택
  4. ALU
(정답률: 알수없음)
  • 서브루틴 호출 시, 원래 실행하던 프로그램으로 돌아오기 위한 복귀 주소는 LIFO(Last-In First-Out) 구조인 스택에 저장하여 관리합니다.
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93. 캐시 메모리에서 사용되는 매핑(mapping) 방법이 아닌 것은?

  1. 세트-어소시에티브 매핑
  2. 어소시에티브 매핑
  3. 직접 매핑
  4. 간접 매핑
(정답률: 알수없음)
  • 캐시 메모리의 매핑은 메인 메모리의 블록을 캐시의 어느 위치에 저장할지 결정하는 방법입니다.
    주요 매핑 방식으로는 직접 매핑, 어소시에티브 매핑, 세트-어소시에티브 매핑이 있습니다.
    간접 매핑은 캐시 메모리의 표준 매핑 방식에 해당하지 않습니다.
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94. 짝수 패리티 비트의 해밍(HAMMING) 코드는 0011011을 받았을 때 오류가 수정된 정확한 코드는?

  1. 0010001
  2. 001011
  3. 0111011
  4. 0011001
(정답률: 알수없음)
  • 짝수 패리티를 사용하는 해밍 코드의 오류 위치를 찾기 위해 각 패리티 비트($P_1, P_2, P_4$)가 체크하는 비트들의 합이 짝수인지 확인합니다.
    수신 코드: $0011011$ (비트 위치 $1, 2, 3, 4, 5, 6, 7$)
    $P_1$ (1, 3, 5, 7번 비트): $0+1+0+1 = 2$ (짝수 $\rightarrow 0$)
    $P_2$ (2, 3, 6, 7번 비트): $0+1+1+1 = 3$ (홀수 $\rightarrow 1$)
    $P_4$ (4, 5, 6, 7번 비트): $1+0+1+1 = 3$ (홀수 $\rightarrow 1$)
    오류 위치는 이진수 $110$ (역순 $P_4 P_2 P_1$)인 $6$번 비트입니다.
    따라서 $6$번 비트 $1$을 $0$으로 수정하면 $0011001$이 됩니다.
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95. shift 연산에서 binary number가 4번 shift-left한 경우의 number는?

  1. number×4
  2. number×16
  3. number÷4
  4. number÷16
(정답률: 알수없음)
  • 이진수에서 왼쪽 시프트(shift-left) 연산을 1번 수행할 때마다 값은 $2$배가 됩니다. 4번 시프트하면 $2^{4}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $Result = number \times 2^{n}$
    ② [숫자 대입] $Result = number \times 2^{4}$
    ③ [최종 결과] $Result = number \times 16$
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96. 다음 중앙처리장치에 속해 있는 레지스터(register)들에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인스트럭션 레지스트(IR) : 수행하고자 하는 명령어를 가지며 프로그램 제어용 레지스터이다.
  2. 프로그램 카운터(PC) : 바로 전에 수행했던 인스트럭션의 주소를 기억한다.
  3. 인덱스 레지스터 : 기억내용은 자료가 아니고 주소이며 유효 주소를 계산하는데 필요한 자료를 기억한다.
  4. MAR(Memory Address Register) : PC에 저장된 명령어 주소가 일시적으로 저장되는 레지스터이다.
(정답률: 알수없음)
  • 프로그램 카운터(PC)는 바로 전에 수행한 주소가 아니라, 다음에 실행할 명령어의 주소를 기억하는 레지스터입니다.
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97. JAVA 같은 객체지향 언어의 개념에서 객체가 메시지를 받아 실행해야 할 구체적인 연산을 정의한 것은?

  1. 클래스
  2. 인스턴스
  3. 메소드
  4. 상속자
(정답률: 알수없음)
  • 객체지향 프로그래밍에서 객체가 수행할 수 있는 구체적인 동작이나 연산을 정의한 것을 메소드라고 합니다.

    오답 노트
    클래스: 객체를 생성하기 위한 설계도
    인스턴스: 클래스를 통해 실제로 메모리에 구현된 객체
    상속자: 부모 클래스의 특성을 물려받은 자식 클래스
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98. 부동소수점 표현의 수를 사이의 곱셈 알고리즘 과정에 포함되지 않는 것은?

  1. 0(zero)인지 여부를 조사한다.
  2. 가수의 위치를 조정한다.
  3. 가수를 곱한다.
  4. 결과를 정규화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부동소수점 곱셈 알고리즘은 0 여부 확인, 가수의 곱셈, 지수의 덧셈, 그리고 최종 결과의 정규화 과정을 거칩니다. 가수의 위치를 조정하는 과정은 곱셈 알고리즘의 표준 단계에 포함되지 않습니다.
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99. 다음 중 중앙처리장치 내의 부동소수점 연산만을 전문적으로 수행하는 장치는?

  1. coporcessor
  2. RAM
  3. ROM
  4. USB
(정답률: 알수없음)
  • 부동소수점 연산과 같이 CPU의 기본 연산 장치(ALU)가 처리하기에 복잡한 특정 연산을 전문적으로 보조하여 수행하는 장치를 coprocessor(부프로세서)라고 합니다.
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100. 컴퓨터에서 세계 각국의 언어를 통일된 방법으로 표현할 수 있게 제안된 국제적인 코드는?

  1. BCD 코드
  2. ASCII 코드
  3. UNICODE
  4. GRAY 코드
(정답률: 알수없음)
  • UNICODE는 전 세계의 모든 문자를 하나의 표준화된 코드로 표현하기 위해 개발된 국제 표준 코드입니다.

    오답 노트
    BCD 코드: 2진화 십진 코드
    ASCII 코드: 영문 및 특수문자 중심의 7비트 코드
    GRAY 코드: 인접한 수끼리 1비트만 변하는 코드
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