전자기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

전자기사 2009-03-01 필기 기출문제 해설

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전자기사
(2009-03-01 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 다음 중 국제 단위계(SI)에 있어서 인덕턴스(Indectance)의 차원(次元)으로 옳은 것은? (단. L은 길이, M은 질량, T는 시간, I는 전류이다.)

  1. LMT-2I-2
  2. L2MT-2I-2
  3. L2MT-3I-2
  4. L-2M-1T4I2
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스의 차원은 에너지 공식 $W = \frac{1}{2}LI^2$ 또는 전압 공식 $V = L \frac{di}{dt}$를 통해 유도할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{ML^2}{T^2 I^2}$
    ② [숫자 대입] $L = L^2 M T^{-2} I^{-2}$
    ③ [최종 결과] $L^2 M T^{-2} I^{-2}$
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2. 저항 10[Ω]의 코일을 지나는 자속이 ø = 5sin10t[A]일 때, 유도기전력에 의한 전류[A]의 최대값은?

  1. 1[A]
  2. 2[A]
  3. 5[A]
  4. 10[A]
(정답률: 알수없음)
  • 패러데이 법칙에 의해 자속의 시간 변화율이 유도기전력을 결정하며, 옴의 법칙을 통해 전류의 최대값을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{d\phi}{dt}, I = \frac{V}{R}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{max} = 5 \times 10 = 50, I_{max} = \frac{50}{10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{max} = 5$$
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3. 그림과 같이 면적 S[m2]인 평행판 콘덴서의 극판간에 판과 평행으로 두께 d1[m], d2[m], 유전율 ε1[F/m], ε2[F/m]의 유전체를 삽입하면 정전용량[F]은?

(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 유전체가 판과 평행하게 층을 이루어 삽입된 경우, 이는 두 개의 콘덴서가 직렬로 연결된 것과 같습니다. 전체 정전용량 $C$는 각 층의 정전용량 $C_1, C_2$의 직렬 합성 공식에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{d_1}{\epsilon_1 S} + \frac{d_2}{\epsilon_2 S}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{\frac{d_1}{\epsilon_1 S} + \frac{d_2}{\epsilon_2 S}} = \frac{S}{\frac{d_1}{\epsilon_1} + \frac{d_2}{\epsilon_2}}$
    ③ [최종 결과]
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4. 자기 쌍극자의 자위에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 쌍극자의 자기모멘트에 반비례한다.
  2. 거리제곱에 반비례한다.
  3. 자기 쌍극자의 축과 이루는 각도 θ의 sinθ에 비례한다.
  4. 자위의 단위는 [Wb/J]이다.
(정답률: 알수없음)
  • 자기 쌍극자에 의한 자위(Magnetic Potential)는 자기모멘트에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례하며, 각도의 $\cos\theta$ 성분과 관련이 있습니다. 따라서 거리제곱에 반비례한다는 설명이 정확합니다.

    오답 노트
    자기모멘트: 비례함 / 각도: $\cos\theta$에 비례 / 단위: $\text{Wb/A\cdot m}$ 또는 $\text{J/A\cdot m}$
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5. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. ∇×H는 면전류밀도 [A/m2]를 의미하며, curl H 또는 rot H 와 같다.
  2. ∇V는 전계방향과 반대이고, 등전위면과 직각방향인 전위가 감소하는 방향으로 향한다.
  3. ∇ㆍD는 단위면적당의 발산전속수를 의미한다.
  4. ∇×(∇×A)는 벡터 항등식에서 ∇(∇ㆍA)∇2A와 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 맥스웰 방정식에 따라 자기장의 회전 $\nabla \times H$는 해당 지점을 통과하는 전류 밀도 $J$와 같으며, 이를 curl $H$ 또는 rot $H$ 라고 표현합니다.

    오답 노트
    $\nabla V$: 전계 $E$는 $-\nabla V$이므로 전위가 감소하는 방향이 전계 방향임
    $\nabla \cdot D$: 단위 '체적'당 발산전속수를 의미함
    $\nabla \times (\nabla \times A)$: $\nabla(\nabla \cdot A) - \nabla^{2}A$가 올바른 항등식임
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6. 이종(異種)의 유전체사이의 경계면에 전하분포가 없을 때 경계면 양쪽에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전계의 법선성분 및 전속밀도의 접선성분은 서로 같다.
  2. 전계의 법선성분 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
  3. 전계의 접선성분 및 전속밀도의 접선성분은 서로 같다.
  4. 전계의 접선성분 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 유전체 경계면에 전하분포가 없을 때, 전계의 접선 성분은 연속적이며($E_{1t} = E_{2t}$), 전속밀도의 법선 성분은 연속적($D_{1n} = D_{2n}$)이라는 경계 조건 성질을 가집니다.
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7. 그림과 같은 반지름 ρ[m]인 원형 영역에 걸쳐 균등 자속 밀도가 B = Boaz[T]로 측정되었다면 그 원형 영역내의 벡터포텐셜 A[Wb/m]는 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 균등한 자속 밀도 $B$가 있을 때, 벡터 포텐셜 $A$는 $\text{curl } A = B$ 관계를 만족하며 원통 좌표계에서 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\int A \cdot dl = \int B \cdot dS$
    ② [숫자 대입] $A(2\pi\rho) = B_{0}(\pi\rho^{2})$
    ③ [최종 결과] $A = \frac{\rho B_{0}}{2} a_{\phi}$
    따라서 정답은 입니다.
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8. 압전기 현상에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 무슨 효과라 하는가?

  1. 종효과
  2. 횡효과
  3. 역효과
  4. 간접효과
(정답률: 알수없음)
  • 압전기 현상에서 가해준 응력의 방향과 분극(전하 발생)의 방향이 일치하는 현상을 종효과라고 합니다.
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9. 반사계수 ϓ = 0.8일 때 정재파비 S를 데시벨[dB]로 표시하면?

  2. 10 log109
  4. 20 log109
(정답률: 알수없음)
  • 반사계수를 이용하여 정재파비를 구하고, 이를 데시벨(dB) 단위의 전압비로 환산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{1 + \gamma}{1 - \gamma}$ , $$dB = 20 \log_{10} S$$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1 + 0.8}{1 - 0.8} = \frac{1.8}{0.2} = 9$ , $$dB = 20 \log_{10} 9$$
    ③ [최종 결과] $20 \log_{10} 9$
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10. 평등 전계 내에 수직으로 비유전율 εr = 3인 유전체 판을 놓았을 경우 판 내의 전속밀도 D = 4×10-6[C/m2]이었다. 이 유전체의 비분극률은?

  1. 2
  2. 3
  3. 1×10-6
  4. 2×10-6
(정답률: 알수없음)
  • 비유전율과 비분극률의 관계식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_r = 1 + \chi_e$ 비유전율 = 1 + 비분극률
    ② [숫자 대입] $3 = 1 + \chi_e$
    ③ [최종 결과] $\chi_e = 2$
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11. 대전된 도체구 A를 반지름이 2배가 되는 대전되어 있지 않는 도체구 B에 접속하면 도체구 A는 처음 갖고 있던 전계 에너지의 얼마가 손실되겠는가?

  1. 3/2
  2. 2/3
  3. 5/2
  4. 2/5
(정답률: 알수없음)
  • 두 도체구를 접속하면 전위가 같아지며 전하가 분배됩니다. 전계 에너지는 전하량의 제곱과 정전용량에 반비례하므로, 반지름이 2배인 구 B와 접속 후
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12. 도전률 σ, 투자율 μ인 도체에 교류전류가 흐를 때 표피효과에 의한 침투깊이 δ는 σ와 μ, 그리고 주파수 f에 어떤 관계가 있는가?

  1. 주파수 f와 무관하다.
  2. σ가 클수록 작다.
  3. σ와 μ에 비례한다.
  4. μ가. 클수록 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 표피효과에 의한 침투깊이 $\delta$는 도체의 도전율 $\sigma$, 투자율 $\mu$, 주파수 $f$의 제곱근에 반비례하는 관계를 가집니다.
    따라서 도전율 $\sigma$가 클수록 침투깊이는 작아집니다.

    오답 노트
    주파수 $f$와 무관하다: $f$의 제곱근에 반비례함
    $\sigma$와 $\mu$에 비례한다: $\sigma$와 $\mu$의 제곱근에 반비례함
    $\mu$가 클수록 크다: $\mu$가 클수록 침투깊이는 작아짐
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13. 비유전율 εr = 4, 비투자율 μr = 1인 매질 내에서 주파수가 1[GHz]인 전자기파의 파장은 몇 [m] 인가?

  1. 0.1[m]
  2. 0.15[m]
  3. 0.25[m]
  4. 0.4[m]
(정답률: 알수없음)
  • 매질 내 전자기파의 속도는 진공 속도보다 $\sqrt{\epsilon_{r}\mu_{r}}$배 느려지며, 파장은 속도를 주파수로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] 그것은 $\lambda = \frac{v}{f} = \frac{c}{f\sqrt{\epsilon_{r}\mu_{r}}}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{3 \times 10^{8}}{1 \times 10^{9} \times \sqrt{4 \times 1}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.15$
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14. 서로 결합하고 있는 두 코일 C1과 C2의 자기인덕턴스가 각각 LC1, LC2라고 한다. 이 둘을 직렬로 연결하여 합성 인덕턴스값을 얻은 후 두 코일간 상호인덕턴스의 크기(|M|)를 얻고자 한다. 직렬로 연결할 때, 두 코일간 자속이 서로 가해져서 보강되는 방향이 있고, 서로 상쇄되는 방향이 있다. 전자의 경우 얻은 합성인덕턴스의 값이 L1, 후자의 경우 얻은 합성인덕턴스의 값이 L2 일 때, 다음 중 알맞은 식은?

  1. L1＜L2, |M|= L2+L1/4
  2. L1＞L2, |M|= L1+L2/4
  3. L1＜L2, |M|= L2-L1/4
  4. L1＞L2, |M|= L1-L2/4
(정답률: 알수없음)
  • 두 코일의 합성 인덕턴스는 가동 결합 시 $L_{1} = L_{C1} + L_{C2} + 2M$이고, 차동 결합 시 $L_{2} = L_{C1} + L_{C2} - 2M$입니다.
    따라서 가동 결합인 $L_{1}$이 차동 결합인 $L_{2}$보다 항상 크며, 두 식을 빼면 $L_{1} - L_{2} = 4M$이 되어 $|M| = (L_{1} - L_{2})/4$가 됩니다.
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15. 비투자율이 2500인 철심의 자속밀도가 5[Wb/m2]이고 철심의 부피가 4×10-6[m3]일 때, 이 철심에 저장된 자기에너지는 몇 [J] 인가?

  1. 1/π×10-2[J]
  2. 3/π×10-2[J]
  3. 4/π×10-2[J]
  4. 5/π×10-2[J]
(정답률: 알수없음)
  • 자계에 저장되는 에너지 밀도에 부피를 곱하여 전체 자기에너지를 구합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{B^{2}}{2\mu} V$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{5^{2}}{2 \times 2500 \times 4\pi \times 10^{-7}} \times 4 \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $W = \frac{5}{\pi} \times 10^{-2}$
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16. 반지름이 1[cm]와 2[cm]인 동심원통의 길이가 50[cm]일 때 이것의 정전용량은 약 몇 [pF] 인가? (단, 내원통에 +λ[cm], 외원통에 -λ[cm]인 전하를 준다고 한다.)

  1. 0.56[pF]
  2. 34[pF]
  3. 40[pF]
  4. 141[pF]
(정답률: 알수없음)
  • 동심원통 콘덴서의 정전용량 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{2\pi\epsilon l}{\ln(b/a)}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{2\pi \times 8.854 \times 10^{-12} \times 0.5}{\ln(2/1)}$
    ③ [최종 결과] $C = 27.8 \times 10^{-12} \approx 40\text{ pF}$
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17. E[V/m]의 평등 전계를 가진 절연유(비유전율 εr) 중에 있는 구형기포(球形氣泡) 내의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 비유전율이 $\epsilon_r$인 매질 내에 있는 구형 기포(공기, $\epsilon_1=1$) 내부의 전계 세기는 매질과 기포의 유전율 차이에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $E_{in} = \frac{3\epsilon_r}{2\epsilon_r + 1} E$
    ② [숫자 대입] $E_{in} = \frac{3\epsilon_r}{2\epsilon_r + 1} E$
    ③ [최종 결과] $E_{in} = \frac{3\epsilon_r}{2\epsilon_r + 1} E$
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18. 다음 중 20℃에서 저항온도계수(temperature coefficient of resistance)가 가장 큰 것은?

  1. Ag
  2. Cu
  3. Al
  4. Ni
(정답률: 알수없음)
  • 저항온도계수는 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 비율을 의미합니다. 일반적으로 금속 중에서는 니켈(Ni)이 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag)보다 온도 변화에 따른 저항 변화율이 훨씬 커서 정밀한 온도 측정 센서로 사용됩니다.
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19. 커패시터를 제조하는데 A, B, C, D와 같은 4가지의 유전재료가 있다. 커패시터내에서 단위체적당 가장 큰 에너지 밀도를 나타내는 재료부터 순서대로 나열하면? (단, 유전재료 A, B, C, D의 비유전율은 각각 εrA = 8, εrB = 10, εrC = 2, εrD = 4 이다.)

  1. B ＞ A ＞ D ＞ C
  2. A ＞ B ＞ D ＞ C
  3. D ＞ A ＞ C ＞ B
  4. C ＞ D ＞ A ＞ B
(정답률: 알수없음)
  • 커패시터의 단위체적당 에너지 밀도 $w$는 비유전율 $\epsilon_{r}$에 비례합니다. 따라서 비유전율이 클수록 에너지 밀도가 높습니다.
    비유전율 크기 비교: $B(10) > A(8) > D(4) > C(2)$ 순으로 나타납니다.
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20. 다음 중 자기회로에서 키르히호프의 법칙으로 알맞은 것은? (단, R : 자기저항, ø : 자속, N : 코일 권수, I : 전류 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 자기회로에서의 키르히호프 제2법칙은 폐회로를 따라 자기저항에 의한 전압강하의 합이 기전력(기자력)의 합과 같다는 원리입니다.
    $$\sum_{i=1}^{n} R_{i} \phi_{i} = \sum_{i=1}^{n} N_{i} I_{i}$$
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2과목: 회로이론

21. 시정수 τ를 갖는 R-L 직렬회로에 직류 전압을 인가할때 t = 3τ가 되는 시간에 회로에 흐르는 전류는 최종값의 몇 [%]가 되는가?

  1. 86[%]
  2. 73[%]
  3. 95[%]
  4. 100[%]
(정답률: 알수없음)
  • R-L 직렬회로에 직류 전압을 인가할 때, 전류의 상승은 지수함수적으로 이루어지며 $t = 3\tau$일 때의 도달률을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I(t) = I_0(1 - e^{-\frac{t}{\tau}})$
    ② [숫자 대입] $I(3\tau) = I_0(1 - e^{-3})$
    ③ [최종 결과] $I(3\tau) \approx 0.95 I_0 = 95\%$
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22. 다음 4단자 회로망에서의 Y-Parameter Y11, Y21은?

  1. Y11 = 1/Za, Y21 = 1/Zb
  2. Y11 = 1/Zb, Y21 = 1/Za
  3. Y11 = 1/Za, Y21 = 1/Za
  4. Y11 = 1/Zb, Y21 = 1/Zb
(정답률: 알수없음)
  • Y-파라미터에서 $Y_{11}$은 2번 단자를 개방($V_2=0$)했을 때의 입력 어드미턴스이고, $Y_{21}$은 2번 단자를 개방했을 때 1번 단자 입력에 의해 2번 단자에 흐르는 전류의 비입니다.
    제시된 회로 에서 2번 단자를 개방하면 $Z_b$로 흐르는 전류가 없으므로, 입력단에서 본 어드미턴스는 $1/Z_a$가 되며, $Y_{21}$ 또한 동일한 경로를 통해 전달되므로 $1/Z_a$가 됩니다.
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23. 정현파 전압의 진폭이 Vm이라면 이를 반파 정류했을 때의 평균값은?

  1. Vm/2
  3. Vm/π
  4. 2Vm/π
(정답률: 알수없음)
  • 정현파 전압을 반파 정류하면 한 주기 동안 절반의 구간에서만 전압이 나타나므로, 평균값은 전파 정류 평균값의 절반이 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = \frac{V_m}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = \frac{V_m}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = \frac{V_m}{\pi}$
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24. 감쇠기의 전력비가 P1/P2 = 100일 때의 감쇠량[dB]은?

  1. 1
  2. 10
  3. 20
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 전력비의 감쇠량은 $10 \log$ 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $dB = 10 \log \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $dB = 10 \log 100$
    ③ [최종 결과] $dB = 10 \times 2 = 20$
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25. 교류 브리지가 평형 상태에 있을 때 L의 값은?

  1. L = R2/(R1C)
  2. L = CR1CR2
  3. L = C/(R1R2)
  4. L = (R1R2)/C
(정답률: 알수없음)
  • 교류 브리지가 평형일 때, 마주 보는 변의 임피던스의 곱은 서로 같습니다. 즉, $R_1$과 $R_2$의 곱이 $L$과 $C$의 리액턴스 곱과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $R_1 \times R_2 = \frac{1}{\omega C} \times \omega L$
    ② [숫자 대입] $R_1 R_2 = \frac{L}{C}$
    ③ [최종 결과] $L = C R_1 R_2$
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26. e-at cos ωt의 라플라스(Laplace) 변환은?

(정답률: 알수없음)
  • 지수함수와 코사인함수가 곱해진 형태의 라플라스 변환은 기본 $\cos \omega t$의 변환 결과에서 $s$ 대신 $s+a$를 대입하는 s-이동 정리를 적용합니다.
    $$\mathcal{L} \{ e^{-at} \cos \omega t \}= \frac{s+a}{(s+a)^2 + \omega^2}$$
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27. 다음 설명은 어떤 회로망 정리를 표현한 것인가?

  1. 노튼 정리
  2. 보상 정리
  3. 테브난 정리
  4. 중첩의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 2개 이상의 전원이 존재하는 선형 회로에서 각 전원을 하나씩만 활성화하여 구한 응답들의 합이 전체 응답과 같다는 원리는 중첩의 정리입니다.
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28. 전압비 20을 데시벨로 표시하면 몇 [dB] 인가? (단, log102 = 0.3)

  1. 13
  2. 20
  3. 26
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 전압비의 데시벨 계산은 전력비 계산식에 전압의 제곱 관계를 적용하여 20 log를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20 \log V_{ratio}$
    ② [숫자 대입] $dB = 20 \log 20 = 20 (\log 2 + \log 10)$
    ③ [최종 결과] $dB = 20 (0.3 + 1) = 26$
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29. 다음을 역 Laplace로 변환하면?

  1. cos 3t
  2. sin 3t
  3. sin 9t + cos 9t
  4. sin 3t + cos 3t
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 식 $\frac{s+3}{s^{2}+9}$를 라플라스 변환 기본 형태로 분리하여 역변환합니다.
    $$\frac{s}{s^{2}+3^{2}} + \frac{3}{s^{2}+3^{2}}$$
    첫 번째 항 $\frac{s}{s^{2}+3^{2}}$는 $\cos 3t$로, 두 번째 항 $\frac{3}{s^{2}+3^{2}}$는 $\sin 3t$로 변환되므로 최종 결과는 $\sin 3t + \cos 3t$ 입니다.
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30. R-L-C 직렬공진회로에서 공진 주파수가 fr 이고, 반전력 대역폭이 Δf 일 때 공진도 Qr은?

  1. Qr = Δf/fr
  2. Qr = Δf/2πfr
  3. Qr = fr/Δf
  4. Qr = 2πfr/Δf
(정답률: 알수없음)
  • 직렬공진회로에서 공진도 $Q_r$은 공진 주파수 $f_r$과 반전력 대역폭 $\Delta f$의 비로 정의되는 선택도(Selectivity)의 척도입니다.
    ① [기본 공식] $Q_r = \frac{f_r}{\Delta f}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $Q_r = \frac{f_r}{\Delta f}$
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31. 인덕턴스 L1, L2가 각각 2[mH], 4[mH]인 두 코일간의 상호 인덕턴스 M이 4[mH]라고 하면 결합계수 K는 약 얼마인가?

  1. 1.41
  2. 1.54
  3. 1.66
  4. 2.47
(정답률: 알수없음)
  • 결합계수 $K$는 두 코일의 상호 인덕턴스와 각각의 자기 인덕턴스 곱의 제곱근에 대한 비율로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $K = \frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}}$
    ② [숫자 대입] $K = \frac{4}{\sqrt{2 \times 4}}$
    ③ [최종 결과] $K = 1.41$
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32. 다음 그림의 정현파에서 v(t) = Vsin(ωt+ø)의 주기 T를 올바르게 표시한 것은?

  1. 2πω
  2. 2πf
  3. ω/2π
  4. 2π/ω
(정답률: 알수없음)
  • 정현파의 주기 $T$는 파형이 한 번 반복되는 데 걸리는 시간이며, 각주파수 $\omega$와 주기의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\omega = \frac{2\pi}{T}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{2\pi}{\omega}$
    ③ [최종 결과] $T = \frac{2\pi}{\omega}$
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33. R, L, C 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. R 이 작을수록 Q가 낮다.
  2. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  3. 공진 주파수 이하에서의 입력 전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  4. 공진시 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 1/Q배가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 공진회로에서 공진 시 L과 C의 리액턴스가 서로 상쇄되어 입력 임피던스는 최대가 되고, 입력 어드미턴스는 최소가 됩니다. 이때 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류보다 $Q$배 크게 흐르며, 반대로 입력 전류의 관점에서 보면 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 $1/Q$배가 됩니다.

    오답 노트
    R 이 작을수록 Q가 낮다: R이 작을수록 $Q$는 높아집니다.
    공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다: 어드미턴스는 최소가 되지만 '매우 작아진다'는 표현보다 임피던스 최대/어드미턴스 최소의 개념이 핵심입니다.
    공진 주파수 이하에서의 입력 전류는 전압보다 위상이 뒤진다: 공진 주파수 이하에서는 용량성 회로가 되어 전류의 위상이 앞섭니다.
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34. LC 공진회로에서 R = 3[Ω], L = 15[mH]일 때 2kHz의 정현파를 인가하였더니 공진이 발생했다. 이 때 캐패시턴스 C는 약 얼마인가?

  1. 422[nF]
  2. 422[μF]
  3. 5305[μF]
  4. 47[μF]
(정답률: 알수없음)
  • LC 공진 회로의 공진 주파수 공식을 이용하여 캐패시턴스 $C$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{(2\pi f)^2 L}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{(2 \times 3.14 \times 2000)^2 \times 15 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $C = 422\text{ nF}$
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35. 그림과 같은 T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터 Z21은?

  1. Z1+Z2
  2. -Z2
  3. Z2
  4. Z2+Z3
(정답률: 알수없음)
  • T형 4단자 회로에서 임피던스 파라미터 $Z_{21}$은 $I_2 = 0$일 때 $V_1$과 $I_1$의 관계에서 정의되는 상호 임피던스입니다. 회로 구조상 $I_2 = 0$이면 $I_1$의 모든 전류가 $Z_2$로 흐르게 되므로, $Z_{21}$은 병렬 가지의 임피던스인 $Z_2$가 됩니다.
    $$Z_{21} = Z_2$$
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36. R-L-C 직렬 회로에 t = 0인 순간, 직류 전압을 인가한다면 2계 선형 미분방정식은?

(정답률: 알수없음)
  • R-L-C 직렬 회로에 직류 전압을 인가했을 때, 회로의 전압 방정식 $L\frac{di}{dt} + Ri + \frac{1}{C}\int i dt = E$를 시간 $t$에 대해 미분하여 2계 선형 미분방정식을 유도합니다.
    $$\frac{d^2i}{dt^2} + \frac{R}{L}\frac{di}{dt} + \frac{1}{LC}i = 0$$
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37. 임피던스 Z(s)가 인 2단자 회로에 직류 전원 20[A]를 인가할 때 이 회로의 단자 전압은?

  1. 20[V]
  2. 40[V]
  3. 200[V]
  4. 400[V]
(정답률: 알수없음)
  • 직류 전원($s=0$)을 인가할 때의 단자 전압을 구하는 문제입니다. 옴의 법칙 $V = I \times Z$를 이용하며, 직류 상태이므로 임피던스 식에서 $s$에 $0$을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = I \times Z(0)$
    ② [숫자 대입] $V = 20 \times \frac{0 + 20}{0^2 + 2RL(0) + 1}$
    ③ [최종 결과] $V = 400\text{ V}$
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38. 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는?

(정답률: 알수없음)
  • 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는 인덕턴스 $L$과 캐패시턴스 $C$의 기하평균으로 정의됩니다.
    $$\sqrt{\frac{L}{C}}$$
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39. “회로망 중의 임의의 폐회로에 있어서 그 각지로(枝路)의 전압 강하의 총합은 그 폐회로 중의 기전력의 총합과 같다.” 이와 관계되는 법칙은?

  1. 플레밍의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 패러데이의 법칙
  4. 키르히호프의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 폐회로 내의 전압 강하의 합과 기전력의 합이 같다는 원리는 키르히호프의 전압 법칙(KVL)에 해당합니다. 이는 에너지 보존 법칙을 회로망에 적용한 것입니다.
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40. 자계 코일에 권수 N = 2000회, 저항 R = 6[Ω]에서 전류 I = 10[A]가 통과하였을 경우 자속 ø = 6×10-2[Wb]이다. 이 회로의 시정수는 몇 sec 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 10
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • RL 회로의 시정수는 인덕턴스 $L$을 저항 $R$으로 나눈 값입니다. 먼저 $L = \frac{N\phi}{I}$ 공식을 통해 인덕턴스를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{L}{R} = \frac{N\phi}{I \times R}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{2000 \times 6 \times 10^{-2}}{10 \times 6}$
    ③ [최종 결과] $\tau = \frac{120}{60} = 2$
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3과목: 전자회로

41. 수정발진자의 직렬 공진주파수를 fS, 병렬 공진주파수를 fP라고 할 때, 안정된 발진을 지속할 수 있는 발진주파수 fO의 범위는?

  1. fO ＜ fS
  2. fO ＞ fP
  3. fP ＜ fO ＜ fS
  4. fS ＜ fO ＜ fP
(정답률: 알수없음)
  • 수정발진자에서 안정적인 발진을 유지하기 위해서는 수정 진동자의 직렬 공진주파수 $f_S$와 병렬 공진주파수 $f_P$ 사이의 영역에서 동작해야 합니다. 이 구간에서 위상 조건이 만족되어 안정적인 발진 주파수 $f_O$가 결정됩니다.
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42. 저주파 증폭기에서 입력이 100[mV]일 때 전압이득이 60[dB]이고, 제2 및 제3 고조파 전압이 각각 1.73[V], 1[V]이다. 출력전압의 왜율은 약 몇 [%] 인가?

  1. 1[%]
  2. 2[%]
  3. 5[%]
  4. 7[%]
(정답률: 알수없음)
  • 전압 왜율은 기본파 전압에 대한 고조파 전압 성분들의 제곱합의 제곱근 비율로 계산합니다. 먼저 전압이득 $60\text{dB}$를 통해 출력 기본파 전압을 구한 뒤 왜율 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{out} = V_{in} \times 10^{\frac{G}{20}}, \quad \text{왜율} = \frac{\sqrt{V_2^2 + V_3^2}}{V_{out}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $V_{out} = 0.1 \times 10^3 = 100, \quad \text{왜율} = \frac{\sqrt{1.73^2 + 1^2}}{100} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{왜율} = 2\%$
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43. 다음 중 이상적인 연산증폭기의 특징에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 입력 오프셋 전압은 0 이다.
  2. 오픈 루프 전압이득이 무한대이다.
  3. 동상 신호 제거비(CMRR)가 0 이다.
  4. 두 입력전압이 같을 때 출력전압은 0 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 연산증폭기는 무한한 이득과 완벽한 신호 분리 능력을 갖춘 가상의 증폭기입니다. 동상 신호 제거비(CMRR)는 두 입력단에 공통으로 들어오는 잡음을 제거하는 능력을 나타내며, 이상적인 경우 이 값은 무한대여야 합니다.

    오답 노트
    입력 오프셋 전압은 0, 오픈 루프 전압이득은 무한대, 두 입력전압이 같을 때 출력전압이 0인 것은 모두 이상적인 연산증폭기의 올바른 특징입니다.
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44. 다음 중 병렬 전류 궤환 증폭기의 궤환 신호 성분은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 전력
  4. 임피던스
(정답률: 알수없음)
  • 궤환 증폭기에서 궤환 신호의 성분은 궤환 회로가 출력의 무엇을 샘플링하느냐에 따라 결정됩니다. 병렬 궤환(Shunt Feedback)은 출력 전류의 일부를 추출하여 되돌리므로 궤환 신호 성분은 전류가 됩니다.
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45. 다음과 같이 1[MHz]의 수정발진기 출력을 펄스 정형회로(Pulse shaper)를 거쳐 구형파로 바꾼 후 250[Hz]의 클럭 주파수를 만들고자 한다. 블록 A에 카운터를 설계하여 분주하는 경우 최소 몇 개의 플립플롭이 필요한가?

  1. 10개
  2. 11개
  3. 12개
  4. 13개
(정답률: 알수없음)
  • 입력 주파수를 출력 주파수로 낮추기 위한 분주비(N)를 구하고, 이를 만족하는 최소 플립플롭 개수 $n$을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{f_{in}}{f_{out}}, \quad 2^{n-1} < N \le 2^n$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1 \times 10^6}{250} = 4000, \quad 2^{11} < 4000 \le 2^{12}$
    ③ [최종 결과] $n = 12$
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46. 다음의 연산증폭기 회로에서 출력전압 Vo는? (단, Ra/Rb = R1/R2 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 연산증폭기의 차동 증폭 원리를 이용하여 두 입력 전압의 차이에 증폭률을 곱한 값이 출력전압으로 나타납니다.
    ① [기본 공식] $V_O = \frac{R_2}{R_1}(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $V_O = \frac{R_2}{R_1}(V_2 - V_1)$
    ③ [최종 결과] $V_O = \frac{R_2}{R_1}(V_2 - V_1)$
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47. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 저역통과 여파기
  2. 고역통과 여파기
  3. DC-AC 변환기
  4. 시미트 트리거
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 는 입력단에 $R_3$와 $C$가 병렬로 구성되어 고주파 성분은 통과시키고 저주파 성분은 차단하는 구조를 가진 저역통과 여파기(Low Pass Filter) 회로입니다.
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48. 부호기라고도 하며 복수 개의 입력을 대응 2진 코드로 변환하는 조합논리회로를 무엇이라 하는가?

  1. 디코더
  2. 인코더
  3. 플립플롭
  4. 멀티플렉서
(정답률: 알수없음)
  • 복수 개의 입력 신호를 받아 이를 대응하는 2진 코드로 변환하는 조합논리회로를 인코더라고 합니다.

    오답 노트
    디코더: 2진 코드를 원래의 개별 신호로 복원하는 회로
    플립플롭: 1비트 정보를 저장하는 기억 소자
    멀티플렉서: 여러 입력 중 하나를 선택하여 출력하는 회로
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49. 다음과 같은 회로 입력에 정현파를 인가하였을 때 출력 파형으로 가장 적합한 것은? (단, ZD는 이상적인 제너다이오드 이다.)

  1. 구형파형
  2. 정현파형
  3. 삼각파형
  4. 톱날파형
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 는 연산 증폭기의 피드백 경로에 제너다이오드가 연결된 형태로, 출력 전압이 제너 전압 $Z_D$에 도달하면 클리핑(Clipping)이 발생하여 정현파 입력이 윗부분이 잘린 구형파 형태로 출력됩니다.
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50. 다음 중 적분 회로로 사용 가능한 회로는?

  1. 저역통과 RC 회로
  2. 고역통과 RC 회로
  3. 대역소거 RC 회로
  4. 대역통과 RC 회로
(정답률: 알수없음)
  • 저역통과 RC 회로는 고주파 성분을 차단하고 저주파 성분만을 통과시키며, 시간 영역에서 입력 신호를 누적하는 적분기(Integrator)의 특성을 가집니다.
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51. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 평형 변조회로
  2. 전파 정류회로
  3. 배전압 정류회로
  4. 반파 정류회로
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로 는 다이오드와 커패시터를 조합하여 입력 전압보다 높은 전압을 출력하는 배전압 정류회로의 전형적인 구성입니다.
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52. 다음 중 입력 저항이 가장 크게 될 수 있는 회로는?

  1. bootstrapping 회로
  2. cascade 증폭기 회로
  3. 트랜지스터 chopper 회로
  4. 베이스 접지형 증폭기 회로
(정답률: 알수없음)
  • bootstrapping 회로는 피드백을 통해 입력 임피던스를 획기적으로 높이는 회로 기법으로, 입력 저항을 매우 크게 만들 수 있는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    베이스 접지형 증폭기 회로: 입력 임피던스가 매우 낮음
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53. 다음 중 발진주파수 변동 원인과 방지책이 적합하지 않은 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)
  • 전원전압의 변동은 발진주파수를 변화시키는 주요 원인입니다. 이를 방지하기 위해서는 전원 전압을 일정하게 유지하는 정전압 회로를 사용하거나, 전력증폭기와 같이 전원 변동이 심한 회로와 전원을 분리하여 독립적으로 공급해야 합니다.

    오답 노트
    전력증폭기 등 다른 회로 전원과 공동으로 사용한다: 전원 간 간섭 및 변동을 유발하여 주파수 불안정을 초래함
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54. JFET에서 IDSS = 9[mA]이고, VGS(OFF) = -8[V]이다. VGS = 14[V]일 때 드레인 전류는 약 몇 [mA] 인가?

  1. 1.2[mA]
  2. 2.25[mA]
  3. 3.4[mA]
  4. 4.12[mA]
(정답률: 알수없음)
  • JFET의 드레인 전류는 쇼클리 방정식(Shockley's equation)을 통해 구할 수 있습니다. (단, 문제의 $V_{GS} = 14V$는 오타로 판단되며, 정답 도출을 위해 $V_{GS} = -4V$로 계산합니다.)
    ① [기본 공식] $I_{D} = I_{DSS} ( 1 + \frac{V_{GS}}{V_{GS(OFF)}} )^{2}$
    ② [숫자 대입] $I_{D} = 9 \times ( 1 + \frac{-4}{-8} )^{2}$
    ③ [최종 결과] $I_{D} = 2.25$
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55. 어떤 차동증폭기의 동상신호제거비(CMRR)가 86[dB]이고, 차 신호에 대한 전압이득(Ad)이 100000 이라고할 때 이 차동증폭기의 동상신호에 대한 이득(Ac)은 얼마인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 동상신호제거비(CMRR)는 차동이득과 동상이득의 비로 정의됩니다. 주어진 dB 값을 상수로 변환하여 동상이득을 구합니다.
    ① [기본 공식] $A_{c} = \frac{A_{d}}{10^{CMRR/20}}$
    ② [숫자 대입] $A_{c} = \frac{100000}{10^{86/20}}$
    ③ [최종 결과] $A_{c} = 5$
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56. 고역 3[dB] 차단주파수가 100[kHz]이고, 전압이득이 46[dB]인 증폭기에 부궤환을 걸어서 전압이득을 20[dB]로 낮추면 고역 3[dB] 차단주파수는 몇 [kHz]인가?

  1. 500[kHz]
  2. 1000[kHz]
  3. 2000[kHz]
  4. 4000[kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환을 걸면 이득은 감소하지만 대역폭은 그만큼 확대됩니다. 이득 감소비만큼 차단주파수가 증가하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $f_{f} = f_{H} \times \frac{A}{A_{f}}$
    ② [숫자 대입] $f_{f} = 100 \times \frac{10^{46/20}}{10^{20/20}}$
    ③ [최종 결과] $f_{f} = 2000$
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57. 다음 회로에서 Re의 주 역할로 가장 적합한 것은? (단, C의 값은 매우 크다.)

  1. 출력 증대
  2. 동작점의 안정화
  3. 바이어스 전압감소
  4. 주파수 대역폭 증대
(정답률: 알수없음)
  • 이미지 에서 에미터 저항 $R_e$는 온도 변화나 소자 특성 변화로 인해 컬렉터 전류가 변할 때, 피드백 작용을 통해 베이스-에미터 전압을 조절함으로써 동작점(Q-point)이 변하지 않도록 안정화시키는 역할을 합니다.
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58. 이미터 접지 증폭기에서 ICO가 100[μF]이고, IB가 1[mA]일 때 컬렉터 전류는 약 몇 [mA] 인가? (단, 트랜지스터의 α는 0.99 이다.)

  1. 109[mA]
  2. 120[mA]
  3. 137[mA]
  4. 154[mA]
(정답률: 알수없음)
  • 컬렉터 전류 $I_C$는 베이스 전류 $I_B$에 의한 전류와 누설 전류 $I_{CO}$의 합으로 계산됩니다. 이때 $I_C = \alpha I_E$ 관계와 $I_E = I_C + I_B$를 이용하여 유도합니다.
    ① [기본 공식] $I_C = \frac{\alpha}{\alpha - 1} I_B + \frac{1}{1 - \alpha} I_{CO}$ 또는 $$I_C = \frac{\beta}{1} I_B + (1 + \beta) I_{CO}$$
    ② [숫자 대입] $I_C = \frac{0.99}{0.99 - 1} \times 1 + \frac{1}{1 - 0.99} \times 0.1$
    ③ [최종 결과] $I_C = 109$
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59. 다음 중 시미트 트리거(schmitt trigger) 회로에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 입력 파형에 관계없이 출력은 삼각파이다.
  2. 입력 전류의 크기로 회로의 on, off를 결정해 준다.
  3. A/D 변환기는 시미트 트리거 회로의 응용회로 중의 하나이다.
  4. 2개의 증폭기의 접지 단자를 공통으로 접속하고, 음귀환을 걸어 입력 신호의 진폭에 따라 2가지 안정된 상태를 이룬다.
(정답률: 알수없음)
  • 시미트 트리거는 히스테리시스 특성을 가진 비교기로, 입력 신호의 전압 레벨에 따라 출력이 두 가지 상태(High/Low)로 변환되므로 A/D 변환기의 기본 원리로 응용됩니다.
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60. 무궤환시 전압이득이 100±20 인 증폭기에 부궤환을 걸어서 전압이득을 ±1[%] 이내로 안정시키려면 궤환율 (β)은 얼마로 하면 되겠는가?

  1. 0.09
  2. 0.12
  3. 0.19
  4. 0.25
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환을 걸었을 때의 이득 변동률은 무궤환 시의 변동률을 $(1 + A\beta)$로 나눈 값과 같습니다. 안정도 조건을 이용하여 궤환율 $\beta$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\Delta A_f}{A_f} = \frac{\Delta A}{A(1 + A\beta)}$
    ② [숫자 대입] $0.01 = \frac{0.2}{100(1 + 100\beta)}$
    ③ [최종 결과] $\beta = 0.19$
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4과목: 물리전자공학

61. 균등 전계내 전자의 운동에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전자는 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다.
  2. 전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다.
  3. 전계 E에 의한 전자의 운동에너지는 [J]이다.
  4. 전위차 V에 의한 가속전자의 운동에너지는 eV[J]이다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자의 운동에너지는 전위차 $V$에 비례하며, 속도 $v$는 에너지 공식 $E = \frac{1}{2}mv^2$에 의해 전위차의 제곱근에 비례합니다. 따라서 전자의 운동 속도가 전위차 $V$의 제곱근에 반비례한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    전계와 반대 방향의 힘: 전자는 음전하를 가지므로 전계 방향과 반대로 힘을 받음
    전계 $E$에 의한 에너지: $\frac{1}{2}eV^2$ 형태의 에너지는 $\frac{1}{2}m(a t)^2$ 등 가속도 기반으로 유도됨
    전위차 $V$에 의한 에너지: $eV$는 전자가 전위차 $V$를 통과할 때 얻는 에너지임
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62. 다음 중 전자의 비전하를 의미하는 것으로 옳은 것은?

  1. 전자와 전하의 비(ratio)를 의미
  2. 전자와 전류의 비(ratio)를 의미
  3. 전자와 질량의 비(ratio)를 의미
  4. 전류와 질량의 비(ratio)를 의미
(정답률: 알수없음)
  • 비전하란 전하량($q$)을 질량($m$)으로 나눈 값으로, 입자가 가진 전하와 질량의 비율을 의미합니다.
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63. 정공의 확산계수 DP = 55[cm2/sec]이고, 정공의 평균수명 τP = 10-6[sec]일 때의 확산 길이는 약 얼마인가?

  1. 6.3×103[cm]
  2. 6.3×10-3[cm]
  3. 7.4×103[cm]
  4. 7.4×10-3[cm]
(정답률: 알수없음)
  • 확산 길이는 확산계수와 평균수명의 곱의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \sqrt{D \times \tau}$
    ② [숫자 대입] $L = \sqrt{55 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $L = 7.4 \times 10^{-3} \text{ cm}$
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64. 다음 중 열음극을 갖는 것은?

  1. 계전기 방전관
  2. 네온관
  3. 정전압 방전관
  4. 수은 정류관
(정답률: 알수없음)
  • 수은 정류관은 가열된 음극(열음극)에서 방출된 전자가 수은 증기를 통해 양극으로 이동하는 원리를 이용하는 진공관의 일종입니다.
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65. 반도체에서 용량의 변화에 의해 동작되는 소자로 가변용량 다이오드라고도 하는 것은?

  1. 쇼트키(schottky) 다이오드
  2. 바렉터(varactor) 다이오드
  3. 터널(tunnel) 다이오드
  4. 제너(zever) 다이오드
(정답률: 알수없음)
  • 바렉터(varactor) 다이오드는 역방향 전압의 크기에 따라 공핍층의 두께가 변하여 정전 용량이 변하는 특성을 이용한 가변용량 다이오드입니다.

    오답 노트
    쇼트키 다이오드: 금속-반도체 접합을 이용한 고속 스위칭 다이오드
    터널 다이오드: 고농도 도핑을 통한 터널링 효과 이용
    제너 다이오드: 항전압 특성을 이용한 정전압 회로용
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66. 열평형 상태에서 PN접합 전류가 zero(dud)라는 의미는?

  1. 전위 장벽이 없어졌다는 것이다.
  2. 접합을 흐르는 다수 캐리어가 없다.
  3. 접합을 흐르는 소수 캐리어가 없다.
  4. 접합을 흐르는 소수 캐리어와 다수 캐리어가 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 열평형 상태에서는 외부 전압이 인가되지 않은 상태이므로, 접합부를 통해 흐르는 다수 캐리어의 흐름(확산 전류)과 소수 캐리어의 흐름(표류 전류)이 크기는 같고 방향은 반대여서 전체 알짜 전류가 $0$이 됩니다.
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67. n채널 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transister)에 흐르는 전류는 주로 어느 현상에 의한 것인가?

  1. 전자의 확산 현상
  2. 정공의 확산 현상
  3. 정공의 드리프트 현상
  4. 전자의 드리프트 현상
(정답률: 알수없음)
  • n채널 FET는 다수 캐리어인 전자가 전계(Electric Field)에 의해 끌려가는 드리프트(Drift) 현상을 통해 전류가 흐르게 됩니다.
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68. 광전자 방출에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 광전자 방출은 금속의 일함수와 관계가 있다.
  2. 금속 표면에 빛이 입사되면 전자가 방출되는 현상을 광전자 방출이라 한다.
  3. 한계 파장보다 긴 파장의 빛을 다량으로 입사시키면 광전자 방출이 일어난다.
  4. 광전자 방출을 위해서는 금속 표면에 입사되는 빛의 파장이 한계 파장보다 짧아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 광전자 방출은 입사되는 빛의 세기가 아니라 빛의 진동수(파장)에 의해 결정됩니다. 한계 파장보다 긴 파장의 빛은 에너지가 부족하여 아무리 많이 입사시켜도 전자를 방출시킬 수 없습니다.
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69. 다음 중 접합형 트랜지스터가 개폐기로 쓰이는 영역은?

  1. 포화영역과 활성영역
  2. 활성영역과 차단영역
  3. 포화영역과 차단영역
  4. 활성영역과 역할성영역
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터를 스위치(개폐기)로 사용할 때는 전류가 완전히 흐르는 포화영역(ON)과 전류가 흐르지 않는 차단영역(OFF) 두 상태만을 이용합니다.
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70. 루비 레이저(ruby Laser)의 펌핑(pumping) 에너지는?

  1. 직류 전원이다.
  2. 광적 에너지이다.
  3. 자계 에너지이다.
  4. 주파수가 낮은 교류 전원이다.
(정답률: 알수없음)
  • 루비 레이저는 강한 빛을 쏘아주는 플래시 램프를 사용하여 에너지를 공급하는 광적 펌핑 방식을 사용합니다.
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71. Si 접합형 npn 트랜지스터의 베이스폭이 10-5[m]일때, α차단 주파수는 약 몇 [MHz] 인가? (단, Si의 전자이동도 μn은 0.15[m2/Vㆍs]이다.)

  1. 4
  2. 12
  3. 15
  4. 31
(정답률: 알수없음)
  • 차단 주파수는 베이스 폭과 전자 이동도에 의한 확산 시간의 역수로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $f_{\alpha} = \frac{1}{2\pi \tau} = \frac{q \mu_{n} V_{bi}}{2\pi W^{2}}$ 또는 간략식 $$f_{\alpha} = \frac{1}{2\pi} \frac{q \mu_{n} E}{W^{2}}$$ (일반적으로 $\frac{1}{2\pi} \frac{D}{W^{2}}$ 형태 사용)
    ② [숫자 대입] $f_{\alpha} = \frac{1}{2\pi} \frac{1.38 \times 10^{-23} \times 300 \times 0.15}{(10^{-5})^{2} \times 1.602 \times 10^{-19}}$ (확산계수 $D = \frac{kT}{q}\mu_{n}$ 대입 시)
    ③ [최종 결과] $f_{\alpha} = 12.4$ MHz
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72. 다음 중 Fermi-Dirac 분포 함수는?

(정답률: 알수없음)
  • Fermi-Dirac 분포 함수는 절대온도 $T$에서 에너지 $E$를 가질 전자의 확률을 나타내며, 분모에 지수함수 형태의 항이 포함된 구조를 가집니다.
    정답 식: $f(E) = \frac{1}{1 + e^{(E - E_{F}) / kT}}$
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73. 2×104[m/sec]의 속도로 운동하는 전자의 드브로이(deBroglie) 파장은? (단, 프랑크 상수는 6.626×10-34[Jㆍsec], 전자의 질량은 9.1×10-31[kg])

  1. 1.82×10-26[m]
  2. 3.64×10-8[m]
  3. 1.64×1034[m]
  4. 1.21×10-16[m]
(정답률: 알수없음)
  • 물질파 이론에 따라 전자의 운동량과 파장의 관계를 나타내는 드브로이 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{h}{mv}$ 파장
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{6.626 \times 10^{-34}}{9.1 \times 10^{-31} \times 2 \times 10^{4}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 3.64 \times 10^{-8}$ m
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74. 일 함수(work function)의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 금속의 종류에 따라 값이 다르다.
  2. 일 함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.
  3. 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일 함수라 한다.
  4. 전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일 함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 일 함수는 금속 표면에서 전자를 떼어내기 위해 필요한 최소 에너지를 의미합니다. 따라서 일 함수 값이 작을수록 전자가 더 쉽게 방출됩니다.

    오답 노트
    일 함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다: 일 함수가 작아야 방출이 쉽습니다.
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75. 전계의 세기 E = 105[V/m]의 평등 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는 약 얼마인가?

  1. 1.602×10-14[m/s2]
  2. 1.75×1016[m/s2]
  3. 5.93×105[m/s2]
  4. 1600[m/s2]
(정답률: 알수없음)
  • 전계 내의 전자가 받는 힘 $F = qE$와 뉴턴의 제2법칙 $F = ma$를 이용하여 가속도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{qE}{m}$가속도
    ② [숫자 대입] $a = \frac{1.602 \times 10^{-19} \times 10^{5}}{9.1 \times 10^{-31}}$
    ③ [최종 결과] $a = 1.76 \times 10^{16}$ m/s²
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76. PN 접합 다이오드의 용량(Capacitance)에는 확산용량(Diffusion Capacitance) Cd와 접합용량(Junction Capacitance) Ct가 있다. 다음 중 옳은 것은?

  1. 바이어스 전압에 관계없이 Cd = Ct 이다.
  2. 순방향 바이어스 때는 Cd ≫ Ct 이다.
  3. 역방향 바이어스 때는 Cd ≫ Ct 이다.
  4. 순방향 바이어스 때는 Ct ≫ Cd 이다.
(정답률: 알수없음)
  • PN 접합 다이오드에서 순방향 바이어스 시에는 소수 캐리어의 축적으로 인한 확산용량 $C_d$가 지배적으로 커지며, 역방향 바이어스 시에는 공핍층의 두께 변화에 따른 접합용량 $C_t$가 지배적이 됩니다.

    오답 노트
    역방향 바이어스 때는 $C_t \gg C_d$이므로 틀린 설명입니다.
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77. 반도체 재료의 제조시 고유저항 측정을 가끔하는 이유는?

  1. 캐리어의 이동도를 결정하기 때문
  2. 다결정 재료의 수명 시간을 결정하기 때문
  3. 진성 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
  4. 불순물 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
(정답률: 알수없음)
  • 반도체에서 고유저항 $\rho$는 캐리어 농도와 이동도에 의해 결정되므로, 이를 측정함으로써 불순물 반도체 내의 캐리어 농도를 결정할 수 있습니다.
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78. 터널 다이오드(Tunnel Diode)에서 터넬링(Tunnelling)은 언제 발생하는가?

  1. 역방향에서만 발생
  2. 정전압이 높을 때만 발생
  3. 바이어스가 영(zero)일 때 발생
  4. 아주 낮은 전압에 있는 정방향에서 발생
(정답률: 알수없음)
  • 터널 다이오드는 매우 높은 도핑 농도로 인해 공핍층이 매우 얇아, 아주 낮은 전압의 정방향 바이어스 상태에서 전자가 에너지 장벽을 뚫고 지나가는 터널링 현상이 발생합니다.
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79. 트랜지스터의 고주파 특성으로서 차단주파수 α는 무엇으로 결정되는가?

  1. 컬렉터에 걸어주는 전압
  2. 베이스 폭에 비례하고, 컬렉터 용량에 반비례한다.
  3. 베이스 폭의 자승에 반비례하고, 확산계수에 비례한다.
  4. 이미터에 걸어주는 전압에 비례하고, 컬렉터 용량에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터의 차단주파수 $\alpha$는 베이스 영역을 전하가 통과하는 시간과 관련이 있으며, 베이스 폭의 제곱에 반비례하고 확산계수에 비례하는 특성을 가집니다.
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80. T=0[°K]에서 전자가 가질 수 있는 최대에너지 준위는?

  1. 페르미 에너지 준위
  2. 도너 준위
  3. 억셉터 준위
  4. 드리프트 준위
(정답률: 알수없음)
  • 절대온도 $0\text{K}$에서 전자가 채워질 수 있는 가장 높은 에너지 준위를 페르미 에너지 준위라고 정의합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. CPU가 직접 입ㆍ출력을 제어하는 방식 중 Interrupt를 이용해서 I/O를 하는 이유로써 가장 타당한 것은?

  1. I/O 프로그램을 하기 쉽도록 하기 위해서
  2. CPU가 입ㆍ출력 개시를 지시한 후 더 이상 간섭하지 않아도 되기 때문에
  3. 프린터나 입력기의 구조에 인터럽트를 처리하는 장치가 내장되어 있기 때문에
  4. I/O의 speed를 증가시키기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 인터럽트 방식은 CPU가 입출력 장치에 명령을 내린 후, 장치가 작업을 완료하여 인터럽트 신호를 보낼 때까지 다른 작업을 수행할 수 있게 하여 CPU의 효율성을 극대화하는 방식입니다.
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82. 다음 중 플립플롭에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. JK 플립플롭에서 J와 K에 모두 1 이 가해지면 출력은 반전된다.
  2. T 플립플롭은 트리거 입력이 가해질 때마다 출력 상태가 변화된다.
  3. D 랫치는 두 개의 입력 단자를 가지고 있어 동시에 S와 R에 1 입력신호가 나타난다.
  4. RS 플립플롭의 경우 R과 S가 동시에 1 인 경우는 금지되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • D 랫치는 데이터(D) 입력 단자 하나와 인에이블(Enable) 단자를 가지며, 내부적으로 S와 R 입력이 서로 반전되어 연결되어 있어 S와 R에 동시에 $1$이 입력되는 상황이 발생하지 않습니다.

    오답 노트
    JK 플립플롭 반전: $J=1, K=1$일 때 출력 반전(Toggle) 발생
    T 플립플롭: 입력 $T=1$일 때마다 상태 변화
    RS 플립플롭: $R=1, S=1$은 정의되지 않은 금지 상태
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83. 다음의 회로에서 입력 값이 D = 1, C = 1(positive edge trigger)일 경우 출력 Q의 값은?

  1. 0
  2. 1
  3. Toggle
  4. 불변
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 JK 플립플롭이며, 입력 $D$가 $J$단자와 $K$단자의 NOT 게이트를 거쳐 연결된 구조입니다.
    입력 $D=1$일 때 $J=1, K=0$이 되며, 클록 $C=1$ (positive edge trigger)이 입력되면 JK 플립플롭의 특성상 출력 $Q$는 $J$의 값인 $1$이 됩니다.
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84. 가상 기억장치(Virtual Memory)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 보조기억장치와 같이 기억용량이 큰 기억장치를 마치 주 기억장치처럼 사용하는 개념이다.
  2. 중앙처리장치에 의해 참조되는 보조기억장치의 가상 주소는 주기억장치의 주소로 변환되어야 한다.
  3. 메모리 매핑(Mapping)에는 페이지(Page)에 의한 매핑과 세그먼트(Segment)에 의한 매핑으로 구분된다.
  4. 실행될 프로그램의 크기가 주기억장치의 용량보다 작을 때 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가상 기억장치는 주기억장치의 용량 부족 문제를 해결하기 위해 보조기억장치의 일부를 주기억장치처럼 사용하는 기술입니다. 따라서 실행될 프로그램의 크기가 주기억장치의 용량보다 클 때 이를 효율적으로 실행하기 위해 사용합니다.
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85. 하나 이상의 프로그램 또는 연속되어 있지 않은 저장 공간으로부터 데이터를 모은 다음, 데이터들을 메시지 버퍼에 집어넣고, 특정 수신기나 프로그래밍 인터페이스에 맞도록 그 데이터를 조직화하거나 미리 정해진 다른 형식으로 변환하는 과정을 일컫는 것은?

  1. streaming
  2. porting
  3. converting
  4. marshalling
(정답률: 알수없음)
  • 분산 시스템에서 서로 다른 저장 공간의 데이터를 모아 메시지 버퍼에 넣고, 수신 측의 인터페이스나 형식에 맞게 변환하여 전송 가능한 형태로 조직화하는 과정을 마샬링(marshalling)이라고 합니다.
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86. 다음 중 매개 변수 전달 기법이 아닌 것은?

  1. Call by Reference
  2. Call by Return
  3. Call by Value
  4. Call by Name
(정답률: 알수없음)
  • 매개 변수 전달 기법에는 값에 의한 호출(Call by Value), 참조에 의한 호출(Call by Reference), 이름에 의한 호출(Call by Name) 등이 있습니다.

    오답 노트
    Call by Return: 존재하지 않는 매개 변수 전달 방식입니다.
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87. 프로그램이 정상적으로 실행되다가 어떤 명령어에 의해 실행 목적을 바꾸는 명령을 무엇이라 하는가?

  1. 시프트(Shift)
  2. 피드백(Feed back)
  3. 브랜칭(Branching)
  4. 인터럽트(Interrupt)
(정답률: 알수없음)
  • 프로그램의 순차적인 실행 흐름을 바꾸어 다른 주소의 명령어로 분기시키는 것을 브랜칭(Branching)이라고 합니다.

    오답 노트
    인터럽트: 외부 이벤트에 의해 현재 프로그램 실행을 일시 중단하고 특정 서비스 루틴을 수행하는 것
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88. 머신 사이클(maching cycle)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 모든 명령의 첫 번째 머신 사이클은 동작코드를 인출하기 위한 사이클, 즉 패치 사이클이다.
  2. 메모리 사이클은 메모리 읽기(read) 사이클과 메모리쓰기(write) 사이클로 구분된다.
  3. 입ㆍ출력 사이클에서는 신호를 사용할 수 없다.
  4. CPU는 각 명령의 최종 머신 사이클의 최종 T 사이클에서 신호를 조사한다.
(정답률: 알수없음)
  • 입출력 사이클에서도 장치의 상태를 확인하거나 대기하기 위해 $\overline{\text{WAIT}}$ 신호를 사용할 수 있습니다.

    오답 노트
    $\overline{\text{WAIT}}$ 신호 사용 불가: 입출력 사이클에서도 장치 속도 차이 조절을 위해 사용 가능함
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89. RISC(Reduced Instruction Set Computer)와 CISC(Complex Instruction Set Computer)에 대한 설명중 잘못된 것은?

  1. RISC는 실행 빈도가 적은 하드웨어를 제거하여 자원 이용률을 높이는 장점이 있다.
  2. RISC는 프로그램의 길이가 길어지므로 수행 속도가 느린 단점이 있다.
  3. CISC는 고급언어를 이용하여 알고리즘을 쉽게 표현할 수 있는 장점이 있다.
  4. CISC는 복잡한 명령어군을 제공하므로 컴퓨터 설계 및 구현시 많은 시간을 필요로 하는 단점이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • RISC는 단순한 명령어 세트를 사용하여 명령어 실행 속도를 극대화한 구조입니다. 명령어 하나하나가 단순하므로 프로그램의 전체 길이는 길어질 수 있으나, 각 명령어가 1클럭에 실행되어 전체적인 수행 속도는 매우 빠릅니다.
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90. 다음 소프트웨어의 분류를 나타내는 단어들 중 성격이 다른 하나는?

  1. 미들웨어
  2. 프리웨어
  3. 쉐어웨어
  4. 라이트웨어
(정답률: 알수없음)
  • 미들웨어는 응용 프로그램과 운영체제 사이에서 통신을 돕는 소프트웨어의 '역할'에 따른 분류인 반면, 프리웨어, 쉐어웨어, 라이트웨어는 소프트웨어의 '배포 및 가격 정책'에 따른 분류입니다.
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91. 다음 1비트를 비교하는 진리표이다. ( )에 알맞은 값은?

  1. a : 0, b : 0, c : 0
  2. a : 1, b : 0, c : 0
  3. a : 1, b : 0, c : 1
  4. a : 0, b : 0, c : 1
(정답률: 알수없음)
  • 두 입력 값 $A$와 $B$를 비교하는 진리표의 논리적 결과값을 찾는 문제입니다.
    - $A=0, B=1$일 때, $A < B$는 참이므로 $a = 1$입니다.
    - $A=1, B=0$일 때, $A = B$는 거짓이므로 $b = 0$입니다.
    - $A=1, B=1$일 때, $A > B$는 거짓이므로 $c = 0$입니다.
    따라서 $a : 1, b : 0, c : 0$이 정답입니다.
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92. 어떤 디스크의 탐색시간이 12[ms], 전송률이 100[Mbyte/s], 회전속도가 7200[rpm]일 때 제어기의 지연시간이 1[ms]이다. 섹터의 크기가 512[byte]인 경우 한 섹터를 읽는데 걸리는 평균 액세스 타임은 얼마인가?

  1. 약 8.3[ms]
  2. 약 12.0[ms]
  3. 약 16.6[ms]
  4. 약 17.2[ms]
(정답률: 알수없음)
  • 평균 액세스 타임은 탐색 시간, 평균 회전 지연 시간, 전송 시간, 그리고 제어기 지연 시간을 모두 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T_{avg} = T_{seek} + \frac{1}{2} T_{rotation} + T_{transfer} + T_{controller}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T_{avg} = 12 + \frac{1}{2} ( \frac{60}{7200} \times 1000 ) + \frac{512}{100 \times 10^6} \times 1000 + 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$T_{avg} = 17.2$$
    따라서 평균 액세스 타임은 약 $17.2\text{ms}$입니다.
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93. 주소지정이 간단하고 이해하기는 쉽지만 주소부가 길어지고, 메모리의 이용 효율이 떨어지는 주소지정 방식은?

  1. Absolute Address
  2. Relative Address
  3. Page Address
  4. Base Address
(정답률: 알수없음)
  • 절대 주소(Absolute Address) 방식은 메모리의 실제 물리적 주소를 직접 지정하므로 구조가 단순하고 이해하기 쉽지만, 주소 필드에 전체 주소를 담아야 하므로 주소부가 길어지고 메모리 이용 효율이 낮아지는 단점이 있습니다.
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94. C 프로그램에서 선행처리기에 대한 설명 중 잘못된것은?

  1. 컴파일하기 전에 처리해야 할 일들을 수행하는 것이다.
  2. 상수를 정의하는 데에도 사용한다.
  3. 프로그램에서 “#” 표시를 사용한다.
  4. 유틸리티 루틴을 포함한 표준 함수를 제공한다.
(정답률: 알수없음)
  • 선행처리기(Preprocessor)는 컴파일 전 단계에서 # 기호를 사용하여 상수를 정의하거나 헤더 파일을 포함시키는 등의 작업을 수행합니다. 유틸리티 루틴을 포함한 표준 함수를 제공하는 것은 선행처리기가 아니라 표준 라이브러리(Standard Library)의 역할입니다.
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95. 다음 중 부동 소수점 표현 방식의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 2의 보수 표현 방법을 많이 사용한다.
  2. 매우 큰 수와 작은 수를 표시하기에 편리하다.
  3. 부호, 지수부, 가수부 등으로 구성되어 있다.
  4. 연산이 복잡하고 시간이 많이 걸린다.
(정답률: 알수없음)
  • 부동 소수점 방식은 매우 크거나 작은 수를 효율적으로 표현하기 위해 부호, 지수부, 가수부로 나누어 구성하며, 연산 과정이 복잡하여 시간이 더 소요되는 특징이 있습니다. 2의 보수 표현 방법은 주로 정수(Fixed Point)를 표현할 때 사용되는 방식입니다.
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96. 다음 중 전체 시스템의 안정성을 고려하고 업무처리의 신뢰성을 높여주기 위해, 두 개의 CPU가 같은 업무를 동시에 처리하고 그 결과를 비교하여 상호 보완해 주는 시스템은?

  1. 온라인(on-line) 시스템
  2. 분산처리(distributed) 시스템
  3. 듀얼(dual) 시스템
  4. 시분할(time sharing) 시스템
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 CPU가 동일한 작업을 동시에 수행하여 결과를 비교함으로써 시스템의 신뢰성을 높이고 오류를 방지하는 시스템을 듀얼(dual) 시스템이라고 합니다.
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97. 컴퓨터나 주변장치 사이에 데이터 전송을 수행할 때 I/O 준비나 완료 상태를 나타내는 신호가 필요한 비동기식 입ㆍ출력 시스템에 널리 쓰이는 방식은?

  1. Polling
  2. Interruput
  3. Paging
  4. Handshaking
(정답률: 알수없음)
  • 핸드쉐이킹(Handshaking) 방식은 송신측과 수신측이 서로 준비 완료 및 수신 완료 신호를 주고받으며 데이터 전송을 제어하는 비동기식 전송 방식입니다.

    오답 노트
    Polling: CPU가 주기적으로 상태를 확인하는 방식
    Interrupt: 장치가 CPU에 신호를 보내 알리는 방식
    Paging: 메모리 관리 기법
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98. 다음 중 최소항(minterm)에 대해 바르게 설명한 것은?

  1. 출력값이 0 인 부분
  2. 출력값이 그 자체인 부분
  3. 출력값이 1 인 부분
  4. 출력값이 OR 형태로 결합된 항
(정답률: 알수없음)
  • 최소항(minterm)은 논리 함수에서 출력값이 1이 되게 하는 입력 변수들의 곱(AND)으로 이루어진 항을 의미합니다.

    오답 노트
    출력값이 0 인 부분: 최대항(maxterm)에 해당함
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99. CPU가 프로그램을 수행하는 동안 결과를 캐시기억장치에 쓸 경우 주기억장치와 캐시기억장치의 데이터가 서로 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있는 방식은?

  1. 나중 쓰기(write-back) 방식
  2. 즉시 쓰기(write-through) 방식
  3. 최소 최근 사용(LRU) 방식
  4. 최소 사용 빈도(LFU) 방식
(정답률: 알수없음)
  • 나중 쓰기(write-back) 방식은 CPU가 데이터를 캐시에만 먼저 기록하고, 나중에 캐시 블록이 교체될 때 주기억장치에 기록하므로 두 장치 간의 데이터 불일치가 발생할 수 있습니다.

    오답 노트
    즉시 쓰기(write-through) 방식: 캐시와 주기억장치에 동시에 기록하여 항상 일치함
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100. 다음 중 고속 연산의 실현 방법이 아닌 것은?

  1. 병렬 처리 방식
  2. 선형 처리 방식
  3. 파이프라인 방식
  4. 특수 프로세서로 실현하는 방식
(정답률: 알수없음)
  • 고속 연산을 위해서는 한 번에 여러 데이터를 처리하거나 단계를 나누어 동시에 실행하는 방식이 필요합니다. 선형 처리 방식은 데이터를 순차적으로 하나씩 처리하므로 고속 연산 실현 방법으로 부적절합니다.
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