전자기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

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(2009-03-01 기출문제)

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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)
  • 인덕턴스는 헨리(Henry) 단위를 사용하며, 헨리는 다음과 같이 정의된다.

    1 헨리 = 1 웨버(Wb) / 1 암페어(A)

    여기서 웨버는 자기 유도(Induction)의 단위이고, 암페어는 전류의 단위이다. 따라서 인덕턴스의 차원은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    인덕턴스 = 웨버 / 암페어 = L2MT-2I-2

    따라서 정답은 "L2MT-2I-2" 이다.
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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)
  • 유도기전력에 의한 전류의 최대값은 자속의 최대값과 저항의 값에 의해 결정된다. 자속의 최대값은 5[A]이고, 저항은 10[Ω]이므로 최대 전류는 5[A]/10[Ω] = 0.5[A]이다. 따라서 보기에서 정답은 "5[A]"가 아니라 "0.5[A]"이다.
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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)
  • 판 사이에 유전체를 삽입하면 전기장이 감소하게 되어 정전용량이 증가한다. 이 때, 유전체의 유전율이 클수록 전기장의 감소가 더 크므로 정전용량이 더욱 증가한다. 따라서, 유전율이 큰 ε1과 ε2를 가진 유전체를 삽입하면 정전용량이 가장 크게 증가하므로 ""이 정답이 된다.
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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 쌍극자의 자위는 자기 쌍극자에 인가된 자기장의 크기와 방향에 비례하며, 자기 쌍극자와 자기장의 거리제곱에 반비례한다. 이는 자기장이 거리에 따라 감소하는 정도와 비슷하다. 즉, 거리가 멀어질수록 자기 쌍극자의 자위는 감소한다. 이는 자기 쌍극자와 자기장 사이의 상호작용이 거리에 따라 약해지기 때문이다.
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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)
  • 정답은 "∇×H는 면전류밀도 [A/m2]를 의미하며, curl H 또는 rot H 와 같다." 이다. 이유는 ∇×H는 벡터 해석학에서 회전의 크기와 방향을 나타내는 벡터 연산자로, 전자기학에서는 자기장의 회전을 나타내는데 사용된다. 면전류밀도는 자기장의 회전으로 인해 발생하는 전류 밀도를 의미하며, 이는 ∇×H로 계산할 수 있다. 따라서 ∇×H는 면전류밀도를 나타내는 것이다. 또한, curl H와 rot H는 모두 ∇×H와 같은 의미를 가지는 용어이다.
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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)
  • 정답은 "전계의 접선성분 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다."입니다.

    이는 전하분포가 없는 이종 유전체 경계면에서 전하의 연속성이 유지되기 때문입니다. 즉, 전하의 흐름은 경계면을 따라 접선 방향으로만 흐르며, 법선 방향으로는 흐르지 않습니다. 따라서 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분은 서로 같아지게 됩니다.
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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)
  • 원형 영역 내의 벡터포텐셜 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = (μo/4π) ∫V B dV

    여기서 V는 원형 영역의 부피이다. 원형 영역은 반지름이 ρ인 원의 면적을 A라고 하면, 부피는 A×2ρ이다.

    따라서,

    A = (μo/4π) ∫V B dV
    = (μo/4π) B×A×2ρ
    = (μo/2) Bρ2

    따라서 정답은 ""이다.

    이유는 벡터포텐셜은 자기장의 크기와 방향을 나타내는데, 원형 영역 내의 자기장은 균일하게 분포되어 있으므로 크기와 방향이 일정하다. 따라서 벡터포텐셜도 원형 영역 내에서 일정한 값을 가지게 된다.
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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 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 "종효과"라고 한다. 이는 압전효과의 한 종류로, 압력이 가해지면 분자의 위치가 이동하면서 전하의 분포가 바뀌어 전기장이 발생하는 것을 의미한다. 이러한 종효과는 압전기의 성질을 이용하여 압력을 전기 신호로 변환하는데 사용된다.
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9. 반사계수 ϓ = 0.8일 때 정재파비 S를 데시벨[dB]로 표시하면?

  2. 10 log109
  4. 20 log109
(정답률: 알수없음)
  • 정재파비(S)는 반사계수(ϓ)와 진폭(A)의 비례식인 S = ϓA를 이용하여 구할 수 있다. 여기서 진폭은 일반적으로 1로 가정한다. 따라서 S = ϓ이 된다.

    반사계수 ϓ = 0.8일 때, S = 0.8이다. 이를 데시벨로 변환하면 20 log100.8 ≈ -1.91 dB가 된다.

    따라서 정답은 "20 log109"가 아니라 다른 보기들과는 관련이 없다.
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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)
  • 비분극률은 전속밀도와 비유전율의 곱으로 계산된다. 따라서 비분극률 P = D/εr = 4×10-6[C/m2]/3 = 1.33×10-6[C/m2]이다. 따라서 정답은 "1×10-6"이다.
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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)
  • 도체구 A와 B는 같은 전하를 가지고 있으므로 전하 보존 법칙에 따라 전하는 보존된다. 하지만 도체구 A의 반지름이 2배가 되면 도체구 B의 전하 밀도는 1/4이 되므로 전하 밀도가 감소한다. 전하 밀도가 감소하면 전기장의 세기도 감소하므로 전기장 에너지가 감소한다. 전기장 에너지는 전계 에너지의 일부분이므로 도체구 A의 전계 에너지도 감소한다. 전기장 에너지는 반지름의 제곱에 비례하므로 도체구 A의 전계 에너지는 (1/2)^2 = 1/4이 된다. 따라서 도체구 A의 전계 에너지의 3/4가 손실된다. 이를 간단하게 정리하면 3/4에서 1/4를 빼면 2/3이 된다. 따라서 정답은 "2/3"이다.
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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)
  • 정답: "σ가 클수록 작다."

    이유: 표피효과에 의한 침투깊이는 σ와 μ에 반비례한다. 즉, 도체의 도전률이 클수록 전류가 표면에 더 집중되어 침투깊이가 작아지기 때문에 σ가 클수록 작아진다. 주파수 f는 표피효과에 영향을 미치지 않는다. 따라서 "σ가 클수록 작다."가 정답이다.
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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)
  • 전자기파의 파장 λ는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    λ = c / f

    여기서 c는 진공에서의 빛의 속도이고, f는 주파수이다. 매질 내에서의 전파속도는 진공에서의 빛의 속도보다 작아지므로, 매질 내에서의 전파속도를 v라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    v = c / √εr

    따라서 매질 내에서의 전파속도는 다음과 같다.

    v = c / √4 = c / 2

    매질 내에서의 전파속도를 이용하여 파장을 구하면 다음과 같다.

    λ = v / f = (c / 2) / (1 GHz) = 0.15 m

    따라서 정답은 "0.15[m]"이다.
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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 코일이 직렬로 연결되어 있으므로, 전류가 흐르면 두 코일에 흐르는 전류는 같다. 이 때, 두 코일의 자기장이 서로 상쇄되는 방향이므로, 전체 자기장의 크기는 감소한다. 따라서 합성 인덕턴스값이 작아진다. 이를 수식으로 나타내면 L1＜L2이다.

    또한, 두 코일간 상호인덕턴스의 크기(|M|)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    |M| = (L1 - L2)/2

    하지만, 이 문제에서는 합성 인덕턴스값이 L1과 L2 중 어느 것이 더 큰지에 따라서 |M|의 값이 달라진다.

    만약 L1＞L2이면, 두 코일의 자기장이 서로 보강되는 방향이므로 전체 자기장의 크기는 증가한다. 따라서 합성 인덕턴스값이 커진다. 이를 수식으로 나타내면 L1+L2/2이다.

    하지만, 문제에서는 합성 인덕턴스값이 L1일 때와 L2일 때의 |M|의 값을 구하라고 하였으므로, 위의 식에서 L1 대신에 L1-L2/4를 대입하면 된다. 따라서 정답은 "L1＞L2, |M|= L1-L2/4"이다.
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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)
  • 자기에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자기에너지 = (1/2) × L × I2

    여기서 L은 인덕턴스, I는 전류이다. 철심의 자속밀도가 5[Wb/m2]이므로, 철심의 자기유도율은 다음과 같다.

    B = μ0 × μr × H

    여기서 B은 자기밀도, μ0은 자유공간의 자기투자율(4π×10-7[H/m]), μr은 상대자기투자율, H은 자기장강도이다. 철심의 자속밀도가 2500이므로, 자기장강도는 다음과 같다.

    H = B/μ0 = 2500/4π×10-7 = 1.99×107[A/m]

    철심의 부피가 4×10-6[m3]이므로, 철심의 길이는 다음과 같다.

    V = A × l

    여기서 A는 철심의 횡단면적, l은 철심의 길이이다. 철심의 자속밀도가 5[Wb/m2]이므로, 철심의 자기유도율은 다음과 같다.

    Φ = B × A

    여기서 Φ은 자기유량이다. 따라서 철심의 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = Φ/I = B × A/I = μ0 × μr × H × A/I

    철심의 부피가 4×10-6[m3]이므로, 철심의 길이는 다음과 같다.

    l = V/A = 4×10-6/A

    따라서 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = μ0 × μr × H × A/I = μ0 × μr × H × l = 4π×10-7 × 2500 × 1.99×107 × 4×10-6/4π×10-2 = 5/π×10-2[H]

    전류가 1[A]일 때, 자기에너지는 다음과 같다.

    자기에너지 = (1/2) × L × I2 = (1/2) × 5/π×10-2 × 12 = 5/2π×10-2[J]

    따라서 정답은 "5/π×10-2[J]"이다.
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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)
  • 동심원통의 길이가 50[cm]이므로 내원통과 외원통의 길이의 합은 25[cm]이다. 따라서 내원통과 외원통의 길이는 각각 12.5[cm]이다.

    내원통과 외원통 사이의 전위차는 일정하므로 전기장도 일정하다. 따라서 전기장을 E라고 하면 내원통과 외원통 사이의 전위차는 E×12.5[cm]이다.

    내원통과 외원통 사이의 전하는 같으므로 전하량을 Q라고 하면 Q = λ×(내원통 표면적) = -λ×(외원통 표면적)이다. 내원통과 외원통의 표면적은 각각 2π×1[cm]×12.5[cm]와 2π×2[cm]×12.5[cm]이므로 Q = -2πλ×12.5[cm]이다.

    전하량과 전위차에 대한 정전용량의 정의에 따라 C = Q/V = Q/(Ed)이므로 C = -2πλ×12.5[cm]/(E×12.5[cm]) = -2πλ/E이다.

    전기장 E는 전하 밀도에 비례하므로 내원통과 외원통의 전하 밀도는 각각 λ/(2π×1[cm]×12.5[cm])와 -λ/(2π×2[cm]×12.5[cm])이다. 따라서 E = λ/(2πεr×r)이므로 C = -2πλ×2r/(λ×50[cm]×εr) = 4πr/(50[cm]×εr)이다.

    반지름이 1[cm]와 2[cm]인 동심원통의 경우 εr는 공기에 가까우므로 εr ≈ 1이다. 따라서 C ≈ 4π/(50[cm]) = 0.08[μF] = 80[pF]이다. 하지만 문제에서는 단위를 pF로 주어졌으므로 C = 80[pF]이다.

    따라서 정답은 "40[pF]"이다.
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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)
  • 구형기포 내의 전계의 세기는 E = E0/εr 이다. 여기서 E0은 구형기포 외부의 전계의 세기이다. 평등 전계를 가진 절연유에서 E0는 V/d이므로, 구형기포 내의 전계의 세기는 E = V/(dεr)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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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)
  • Ni가 20℃에서 저항온도계수가 가장 큰 이유는 Ni의 온도계수가 다른 금속에 비해 더 크기 때문입니다. 즉, Ni는 온도가 변화할 때 저항값이 더 크게 변화합니다.
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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)
  • 에너지 밀도는 유전체의 비유전율과 밀도에 비례하므로, 에너지 밀도가 가장 큰 재료는 비유전율이 크고 밀도가 높은 재료일수록 높다. 따라서, B가 가장 큰 비유전율을 가지고 있으므로 가장 높은 에너지 밀도를 가진다. 그 다음으로는 A가 비유전율이 높기 때문에 B 다음으로 높은 에너지 밀도를 가진다. D는 A보다 비유전율이 작지만 밀도가 높기 때문에 A보다는 높은 에너지 밀도를 가진다. 마지막으로 C는 비유전율과 밀도가 모두 작기 때문에 가장 낮은 에너지 밀도를 가진다. 따라서, "B ＞ A ＞ D ＞ C"가 정답이다.
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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)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 키르히호프의 법칙에 따라 자기회로에서 전압의 합은 0이 되어야 하기 때문이다. 즉, ""과 ""의 전압이 서로 역방향이므로 합이 0이 되고, ""는 자기회로와 관련이 없는 외부 전압이므로 제외된다. 따라서 ""이 정답이 된다.
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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)
  • 시정수 τ가 크다는 것은 회로가 시간에 따라 변화하는 신호를 처리하는 데 느리다는 것을 의미합니다. 따라서 t = 3τ가 되는 시간에는 회로가 아직 최종값에 도달하지 못한 상태이며, 전류도 최종값의 일부만 흐르게 됩니다.

    R-L 직렬회로에서 시간에 따른 전류의 변화는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있습니다.

    i(t) = (V/R)(1 - e^(-t/τ))

    여기서 V는 인가된 전압, R은 저항값, τ는 시정수입니다. t = 3τ일 때, 식을 대입하면

    i(3τ) = (V/R)(1 - e^(-3)) ≈ 0.95(V/R)

    따라서 회로에 흐르는 전류는 최종값의 약 95%가 됩니다. 따라서 정답은 "95[%]"입니다.
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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-Parameter는 다음과 같이 정의됩니다.

    Y11 = V1/I1 (V2 = 0)

    Y21 = V2/I1 (V1 = 0)

    따라서, Y11은 I1이 흐를 때 V1의 비율을 나타내므로, Za에 연결된 부분회로를 보면 V1과 I1이 같은 방향으로 흐르고, V2는 0이므로 Za에 연결된 부분회로의 전압과 전류는 다음과 같습니다.

    V1 = I1 × Za

    V2 = 0

    따라서, Y11은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Y11 = V1/I1 = Za/1 = 1/Za

    마찬가지로, Y21은 V2와 I1의 비율을 나타내므로, Zb에 연결된 부분회로를 보면 V2와 I1이 같은 방향으로 흐르고, V1은 0이므로 Zb에 연결된 부분회로의 전압과 전류는 다음과 같습니다.

    V1 = 0

    V2 = I1 × Zb

    따라서, Y21은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Y21 = V2/I1 = Zb/1 = 1/Zb

    따라서, 정답은 "Y11 = 1/Za, Y21 = 1/Za"입니다.
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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)
  • 반파 정류기는 입력 신호의 음극성 부분을 제거하고 양극성 부분만을 출력하는 회로이다. 따라서 정현파 전압의 경우 양극성 부분만을 출력하게 되며, 이 때의 평균값은 양극성 부분의 면적의 평균값이 된다.

    양극성 부분의 면적은 사인 함수의 절댓값 그래프와 같으며, 이를 적분하면 2Vm/π가 된다. 하지만 평균값을 구할 때는 이 값을 양극성 부분의 길이인 π로 나누어주어야 하므로, 최종적으로 Vm/π가 된다. 따라서 정답은 "Vm/π"이다.
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24. 감쇠기의 전력비가 P1/P2 = 100일 때의 감쇠량[dB]은?

  1. 1
  2. 10
  3. 20
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 감쇠기의 전력비는 P1/P2 = 100 이므로, 감쇠기의 출력 전력은 입력 전력의 1/100이 된다. 이는 dB로 변환하면 10log(1/100) = -20dB가 된다. 따라서 감쇠량은 20dB이다.
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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 평형 상태에 있을 때, R1과 R2의 비율은 R3과 R4의 비율과 같아야 합니다. 이는 R1과 R2가 균등한 전압을 받기 때문입니다. 이 때, C와 R1이 직렬로 연결되어 있으므로, 이들의 총 임피던스는 Z1 = R1 + 1/(jωC)가 됩니다. 마찬가지로, C와 R2가 직렬로 연결되어 있으므로, 이들의 총 임피던스는 Z2 = R2 + 1/(jωC)가 됩니다. 이 때, 교류 브리지가 평형 상태에 있으므로, Z1Z4 = Z2Z3가 성립합니다. 이를 풀어쓰면 R1R4 + 1/(jωC)R4 = R2R3 + 1/(jωC)R3가 됩니다. 이 식에서 R3/R4 = R2/R1이므로, R3 = R2R4/R1이 됩니다. 이를 위 식에 대입하면, R1R4 + 1/(jωC)R4 = R2(R2R4/R1) + 1/(jωC)(R2R4/R1)가 됩니다. 이를 정리하면, L = R2/(R1C) - R4/(R1C)가 됩니다. 여기서 R4 = R2R3/R1이므로, L = R2/(R1C) - R2R3/(R1C)가 됩니다. 이를 정리하면, L = CR1CR2가 됩니다. 따라서, 정답은 "L = CR1CR2"입니다.
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26. e-at cos ωt의 라플라스(Laplace) 변환은?

(정답률: 알수없음)
  • e-at cos ωt의 라플라스 변환은 (s+a)/(s+a)2+ω2 이다.

    이유는 e-at cos ωt을 라플라스 변환할 때, 라플라스 변환의 선형성에 따라 e-at과 cos ωt를 각각 라플라스 변환한 후 곱해주면 된다.

    e-at의 라플라스 변환은 1/(s+a)이고, cos ωt의 라플라스 변환은 s/(s2+ω2)이다.

    따라서 e-at cos ωt의 라플라스 변환은 (s+a)/(s+a)2+ω2이 된다.
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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)
  • 이 회로망 정리는 "중첩의 정리"이다. 중첩의 정리는 병렬로 연결된 여러 개의 회로를 하나의 등가 회로로 바꿀 수 있는 정리이다. 이 회로망에서는 R1과 R2가 병렬로 연결되어 있고, 이 병렬 회로와 R3가 직렬로 연결되어 있으므로 중첩의 정리를 적용하여 R1과 R2를 등가 저항으로 바꾸고, 이를 R3와 직렬로 연결한 후 전체 회로의 등가 저항을 구할 수 있다.
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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)
  • 전압비 20을 데시벨로 표시하면 20log1020 = 26 [dB] 이다. 이는 데시벨의 정의인 P1/P0 = 10log10(P1/P0)에서 P1/P0 = 20일 때, 데시벨을 계산하면 된다. 여기서 P1은 비교하고자 하는 전압, P0은 기준이 되는 전압이다. 따라서 전압비 20은 기준 전압의 20배이므로, 20log1020 = 26 [dB] 이 된다.
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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)
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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)
  • R-L-C 직렬공진회로에서 공진 주파수 fr은 다음과 같이 정의됩니다.

    XL = XC

    2πfrL = 1/(2πfrC)

    fr = 1/(2π√(LC))

    반전력 대역폭 Δf은 공진 주파수에서 전압이 최대일 때 전압이 절반으로 감소하는 주파수 범위입니다. 이는 다음과 같이 정의됩니다.

    Δf = f2 - f1

    여기서 f2와 f1은 전압이 최대일 때 전압이 절반으로 감소하는 두 주파수입니다.

    따라서, Qr은 다음과 같이 계산됩니다.

    Qr = fr/Δf

    이는 공진 주파수를 반전력 대역폭으로 나눈 값으로, 공진 주파수에서의 전기적 에너지가 반전력 대역폭 내에서 소멸되는 정도를 나타내는 지표입니다.
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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 K는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    K = M / sqrt(L1 * L2)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    K = 4 / sqrt(2 * 4) = 4 / 2 = 2

    따라서 보기에서 주어진 정답 "1.41"은 계산 결과와 다르다. 이는 아마도 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 크다.
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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 주기는 한 주기당 완전한 한 주기를 완료하는데 걸리는 시간이다. 즉, 함수가 한 번 주기적으로 반복되는데 걸리는 시간이다. 주기 T는 함수의 각도 인자(ωt+ø)가 2π만큼 증가할 때마다 함수 값이 한 번 주기적으로 반복되기 때문에 T=2π/ω이다. 따라서 정답은 "2π/ω"이다.
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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)
  • 공진회로에서는 L과 C가 서로 상호작용하여 특정 주파수에서 전류가 최대가 되는 상태를 말합니다. 이 때, L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 1/Q배가 되는데, 이는 Q값이 클수록 입력 전류에 비해 L 또는 C로 흐르는 전류가 작아진다는 것을 의미합니다. Q값은 R값에 반비례하므로, R이 작을수록 Q값이 높아져서 L 또는 C로 흐르는 전류가 작아지게 됩니다. 따라서 "R 이 작을수록 Q가 낮다."라는 설명과도 관련이 있습니다.
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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)
  • 공진주파수는 다음과 같이 계산된다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    여기에 주어진 조건을 대입하면,

    2kHz = 1 / (2π√(15[mH]C))

    C = (1 / (2π√(15[mH] × 2kHz)))²

    C = 422[nF]

    따라서 정답은 "422[nF]"이다.
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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)
  • 임피던스 파라미터 Z21은 전압 V1이 1V일 때 전류 I2가 발생하는데, 이 때 R2와 L2에 의한 전압강하와 C2에 의한 전압 상승이 발생합니다. 이를 수식으로 나타내면 Z21 = R2 + jωL2 - 1/(jωC2) 입니다. 이 때, C2는 R2와 직렬로 연결되어 있으므로, 전압 상승이 발생합니다. 따라서, Z2는 -1/(jωC2)의 값이므로, 정답은 "Z2"입니다.
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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 회로에서 t = 0인 순간, 전압이 순간적으로 인가되면, 전류는 순간적으로 변화하게 된다. 이러한 순간적인 전류 변화를 고려하기 위해 초기 조건을 고려해야 한다. 이 때문에 2계 선형 미분방정식에서 초기 조건을 고려한 해를 구해야 한다. 따라서 정답은 ""이다.
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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)
  • 임피던스 Z(s)가 이므로, 이 회로의 전압은 V(s) = I(s)Z(s) = 20 x = 400[V] 이다. 따라서 정답은 "400[V]" 이다.
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38. 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는?

(정답률: 알수없음)
  • 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는 "" 이다. 이유는 정 K형 필터는 저역통과 필터 중 가장 일반적인 형태로, 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 통과시키는 필터이다. 이 때, 공칭 임피던스는 필터의 입력과 출력 사이의 임피던스를 의미하며, 정 K형 필터의 경우 입력과 출력 임피던스가 모두 같은 경우에 공칭 임피던스가 ""가 된다.
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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)
  • 이 법칙은 키르히호프의 법칙으로, 전기 회로에서 전류가 흐르는 모든 지점에서 전류의 합은 0이 되어야 한다는 법칙입니다. 이는 전기 회로에서 전류의 보존 법칙을 나타내며, 회로의 모든 지점에서 전압의 합이 0이 되어야 한다는 것을 의미합니다. 따라서, 임의의 폐회로에서 각 분기점에서의 전압 강하의 총합은 회로 중의 기전력의 총합과 같아야 합니다.
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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)
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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)
  • 안정된 발진을 유지하기 위해서는 직렬 공진주파수와 병렬 공진주파수 사이에 위치한 발진주파수를 선택해야 합니다. 이는 직렬 공진주파수와 병렬 공진주파수에서 발생하는 에너지 손실을 최소화하면서 발진을 유지하기 위함입니다.

    따라서, fS는 직렬 공진주파수보다 작고, fP는 병렬 공진주파수보다 크므로, 안정된 발진을 유지하기 위해서는 fS ＜ fO ＜ fP 범위 내에서 발진주파수를 선택해야 합니다.
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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)
  • 전압이득은 20log(Vout/Vin)으로 계산된다. 따라서 Vout/Vin = 10^(60/20) = 1000이다. 따라서 출력전압은 Vin*전압이득 = 100[mV]*1000 = 100[V]이다.

    제2 고조파의 크기는 1.73[V]이므로, 출력전압의 2번째 고조파 성분은 1.73[V]/100[V] = 1.73%이다.

    제3 고조파의 크기는 1[V]이므로, 출력전압의 3번째 고조파 성분은 1[V]/100[V] = 1%이다.

    따라서 출력전압의 왜율은 1.73% + 1% = 2.73%이다. 따라서 정답은 "3[%]"이다.
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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)
  • 동상 신호 제거비(CMRR)가 0이라는 것은 곧 공통모드 잡음이 출력에 영향을 미치는 것을 말한다. 이는 이상적인 연산증폭기의 특징이 아니며, 오히려 CMRR이 높을수록 좋은 연산증폭기라고 할 수 있다. CMRR이 높을수록 공통모드 잡음에 대한 제거 효과가 높아지기 때문이다.
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44. 다음 중 병렬 전류 궤환 증폭기의 궤환 신호 성분은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 전력
  4. 임피던스
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 전류 궤환 증폭기는 입력 신호의 전류를 증폭시켜 출력으로 내보내는 역할을 합니다. 따라서 궤환 신호 성분은 전류입니다. 전압이나 전력은 입력 신호의 크기와 상관없이 출력 신호의 크기가 결정되는 것이 아니기 때문에 궤환 증폭기에서는 중요한 역할을 하지 않습니다. 또한 임피던스는 입력 신호와 출력 신호 간의 임피던스 매칭을 위해 고려되는 요소이지만, 궤환 증폭기에서는 궤환 신호의 증폭에 집중하기 때문에 궤환 신호 성분으로는 고려되지 않습니다.
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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)
  • 주어진 펄스 정형회로는 입력 펄스의 상승/하강 에지에서 펄스폭이 일정하게 유지되는 모양을 가지고 있다. 이를 통해 입력 펄스의 주기를 구할 수 있다.

    주어진 수정발진기의 주파수는 1[MHz]이므로, 주기는 1/1[MHz] = 1[us]이다. 펄스 정형회로를 거친 출력 펄스의 주기는 4[us]이므로, 이를 이용하여 분주를 할 수 있다.

    250[Hz]의 클럭 주파수를 만들기 위해서는 4[us]마다 한 번씩 펄스가 생성되어야 한다. 따라서, 4[us]마다 카운터가 1씩 증가하고, 카운터 값이 1000이 되면 다시 0으로 초기화되어야 한다.

    카운터의 비트 수는 log2(1000) = 9.97... 이므로, 최소 10개의 플립플롭이 필요하다. 그러나, 초기화를 위해 추가적인 논리 회로가 필요하므로, 최소 2개의 플립플롭이 더 필요하다. 따라서, 총 12개의 플립플롭이 필요하다.
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46. 다음의 연산증폭기 회로에서 출력전압 Vo는? (단, Ra/Rb = R1/R2 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 이다.

    이 회로는 비-인버팅 연산증폭기 회로로, 입력전압이 Vi일 때 출력전압은 Vo = -(R2/R1)Vi 이다.

    하지만 Ra/Rb = R1/R2 이므로, R2/R1 = Rb/Ra 이다.

    따라서 Vo = -(Rb/Ra)Vi 이므로, "" 가 정답이다.
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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)
  • 이 회로는 저역통과 필터의 형태를 띄고 있으며, 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 통과시키는 역할을 하기 때문에 "저역통과 여파기"라는 명칭이 가장 적합하다.
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48. 부호기라고도 하며 복수 개의 입력을 대응 2진 코드로 변환하는 조합논리회로를 무엇이라 하는가?

  1. 디코더
  2. 인코더
  3. 플립플롭
  4. 멀티플렉서
(정답률: 알수없음)
  • 인코더는 복수 개의 입력을 대응하는 2진 코드로 변환하는 조합논리회로이기 때문에 정답입니다. 디코더는 2진 코드를 입력으로 받아 복수 개의 출력을 생성하는 조합논리회로이며, 플립플롭과 멀티플렉서는 다른 종류의 논리회로입니다.
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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)
  • 제너다이오드는 양방향 전류를 허용하지 않기 때문에 입력 신호의 음극성 부분은 차단되고 양극성 부분만 출력으로 나오게 된다. 이 때, 적합한 출력 파형은 입력 신호의 양극성 부분을 따라가면서 최대한 부드럽게 변화하는 파형이 적합하다. 이러한 파형을 구형파형이라고 한다. 따라서, 위 회로에 정현파형을 인가하였을 때 출력으로 나오는 파형은 구형파형이 가장 적합하다.
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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)
  • 적분 회로는 입력 신호의 저역부를 통과시키고 고역부를 차단하는 필터 회로이다. 따라서, 저역통과 RC 회로가 적분 회로로 사용 가능하다. 이 회로는 저주파 신호를 통과시키고 고주파 신호를 차단하는 역할을 하기 때문이다.
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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)
  • 이 회로는 입력 전압의 크기가 변해도 출력 전압을 일정하게 유지하는 회로이므로 "배전압 정류회로"라고 부릅니다. 이 회로는 Zener 다이오드를 이용하여 입력 전압이 일정 값 이상이 되면 다이오드가 역방향으로 동작하여 전압을 일정하게 유지합니다.
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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)
  • 입력 저항이 가장 크게 될 수 있는 회로는 "bootstrapping 회로"입니다. 이는 부트스트랩 콘덴서를 사용하여 입력 신호를 증폭기의 출력 신호로부터 공급하는 회로로, 이를 통해 입력 저항을 크게 만들 수 있습니다. 다른 회로들은 입력 저항을 크게 만들기 어렵거나 작아지는 경우가 있습니다.
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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)
  • 전원전압 변동의 원인은 다른 회로 전원과 공동으로 사용할 때 발생하는 전원의 불안정성 때문이다. 따라서 방지책으로는 전력증폭기 등 다른 회로 전원과 공동으로 사용하지 않거나, 전원 안정화 회로를 추가하여 전원의 안정성을 높이는 것이 적합하다.
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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 특성상 VGS가 양수일 때는 드레인 전류가 거의 흐르지 않는다. 따라서 이 문제에서 VGS = 14[V]는 무시할 수 있다.

    JFET의 동작을 결정하는 두 개의 파라미터인 IDSS와 VGS(OFF)를 이용하여 드레인 전류를 계산할 수 있다.

    JFET의 동작은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    ID = IDSS × (1 - VGS/VGS(OFF))²

    여기서 VGS = 14[V]를 대입하면,

    ID = 9[mA] × (1 - 14[V]/(-8[V]))² = 2.25[mA]

    따라서 정답은 "2.25[mA]"이다.
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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)
  • CMRR은 공통모드 신호에 대한 억제능력을 나타내는 값이다. 따라서 동상신호에 대한 이득은 CMRR 값이 아니다.

    차동증폭기의 전압이득은 Ad이므로 차동 신호에 대한 출력전압은 입력차동전압에 Ad를 곱한 값이다.

    동상신호는 입력 신호의 공통모드 성분이므로 차동증폭기의 출력에는 거의 영향을 미치지 않는다. 따라서 동상신호에 대한 출력전압은 입력동상전압에 CMRR을 dB 단위로 나타낸 값에 해당하는 전압이다.

    CMRR이 86[dB]이므로 입력동상전압의 1/1000에 해당하는 전압까지는 거의 영향을 받지 않는다고 볼 수 있다. 따라서 동상신호에 대한 출력전압은 입력동상전압에 1/1000을 곱한 값이다.

    즉, 동상신호에 대한 이득은 1/1000이므로 Ac=0.001이다.

    따라서 정답은 "5"가 아니라 "1000"이다.
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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)
  • 전압이득이 46[dB]인 증폭기의 이득은 20log(전압비)와 같다. 따라서 전압비는 10^(20/20) = 10이다. 부궤환을 걸기 전의 출력전압을 V1, 걸고 나서의 출력전압을 V2라고 하면 V2 = V1/10이 된다. 이때, 고역 3[dB] 차단주파수는 출력전압이 입력전압의 1/√2배로 감소하는 주파수를 말한다. 따라서 V2 = V1/√2가 되는 주파수가 고역 3[dB] 차단주파수가 된다. 이를 풀면 100kHz * √(10/√2) ≈ 2000kHz가 된다. 따라서 정답은 "2000[kHz]"이다.
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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)
  • Re는 에미터 전압을 안정화시켜 동작점을 안정화시키는 역할을 한다. 이는 전류 증폭을 통해 출력 증대와 바이어스 전압감소를 방지하며, 주파수 대역폭 증대에도 도움을 준다. 따라서 Re의 주 역할은 "동작점의 안정화"이다.
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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 전류는 IC = αIE 이므로, IE를 구해보자.

    IE = IB + ICO = 1[mA] + 100[μF] × (dV/dt) = 1.1[mA]

    따라서, IC = αIE = 0.99 × 1.1[mA] = 1.089[mA] ≈ 109[mA]

    따라서, 정답은 "109[mA]" 이다.
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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 트리거 회로는 입력 신호의 진폭에 따라 2가지 안정된 상태를 이루는 회로이다. A/D 변환기는 이러한 시미트 트리거 회로의 응용회로 중 하나이다. 따라서 정답은 "A/D 변환기는 시미트 트리거 회로의 응용회로 중의 하나이다."이다.
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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)
  • 전압이득이득이 100±20 인 증폭기의 경우, 최소 전압이득은 80, 최대 전압이득은 120이 된다. 따라서, ±1[%] 이내로 안정시키기 위해서는 전압이득이 99~101 사이로 유지되어야 한다.

    전압이득은 궤환율과 입력저항에 따라 결정되므로, 궤환율을 구해보자. 전압이득과 궤환율의 관계식은 다음과 같다.

    전압이득 = (1 + 궤환율) × 입력저항 / 내부저항

    내부저항은 증폭기의 제조사에서 제공하는 값으로 가정하자. 입력저항은 부착된 부품에 따라 달라질 수 있으므로, 이 문제에서는 입력저항을 고려하지 않고 궤환율만을 구해보자.

    전압이득이 99일 때,

    99 = (1 + β) × 내부저항 / 입력저항

    전압이득이 101일 때,

    101 = (1 + β) × 내부저항 / 입력저항

    위 두 식을 나누면,

    101/99 = (1 + β) / (1 + β)

    즉, 궤환율은 0.01이 된다. 하지만, 이는 ±1[%] 이내로 안정시키는 조건을 만족하지 않으므로, 더 작은 궤환율이 필요하다.

    전압이득이 100일 때,

    100 = (1 + β) × 내부저항 / 입력저항

    위 식에서 입력저항을 내부저항으로 대체하면,

    100 = (1 + β)

    즉, 궤환율은 0.99가 된다. 이는 ±1[%] 이내로 안정시키는 조건을 만족하므로, 정답은 0.19이다.
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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 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다." 이 설명이 옳지 않습니다. 실제로는 전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V와 반비례합니다. 이는 전자의 운동에너지가 eV일 때, 운동 속도가 √(2eV/m)이기 때문입니다. (m은 전자의 질량)
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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)
  • 정답은 "전자와 질량의 비(ratio)를 의미"입니다. 전자의 질량과 전하는 서로 다른 물리적 양이기 때문에, 전자의 비전하를 의미하는 것은 올바르지 않습니다. 전자와 전류, 전류와 질량의 비(ratio)는 각각 전기학에서 다른 의미를 가지는 개념이기 때문에, 이들은 전자의 비전하를 나타내는 것이 아닙니다.
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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 다음과 같이 계산할 수 있다.

    √(2DPτP)

    여기에 DP = 55[cm2/sec], τP = 10-6[sec]를 대입하면,

    √(2×55[cm2/sec]×10-6[sec])

    = √(1.1×10-4[cm2])

    ≈ 0.0105[cm]

    따라서, 보기 중에서 확산 길이가 약 0.0105[cm]에 가장 가까운 값은 "7.4×10-3[cm]" 이다.
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64. 다음 중 열음극을 갖는 것은?

  1. 계전기 방전관
  2. 네온관
  3. 정전압 방전관
  4. 수은 정류관
(정답률: 알수없음)
  • 열음극은 전자가 발생하는 곳과 전자가 충돌하는 곳이 분리되어 있는 방전관을 말합니다. 이 중에서 수은 정류관은 열음극을 갖는 방전관입니다. 수은 정류관은 수은이 채워진 유리관 안에 양극과 음극이 있으며, 전류가 흐르면서 수은이 열을 발생시켜 열음극을 형성합니다.
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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 반도체 소자 중 하나로, 용량의 변화에 따라 동작하는 소자입니다. 이 소자는 pn 접합부에 전압을 가하면 용량이 변화하게 되어, 주파수 변조나 필터링 등에 사용됩니다. 따라서 용량의 변화에 의해 동작하는 소자로 가변용량 다이오드라고도 불립니다.
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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 상태에서 PN접합 전류가 zero(dud)라는 의미는 "접합을 흐르는 소수 캐리어와 다수 캐리어가 같다."는 것입니다. 이는 전위 장벽이 없어졌다는 것을 의미합니다. 즉, PN접합에서 전자와 양공이 같은 비율로 생성되어 전류가 흐르지 않는 상태입니다.
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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)
  • 정답은 "전자의 드리프트 현상"입니다.

    트랜지스터는 전기 신호를 증폭하거나 스위칭하는 역할을 합니다. 이때, 트랜지스터 내부에는 전자와 정공이 존재하며, 전자의 이동에 따라 전류가 흐릅니다.

    전자의 드리프트 현상은 전자가 전기장에 의해 힘을 받아 일정한 방향으로 움직이는 현상입니다. 이때, 전자는 결정 구조나 불순물 등의 장애물에 부딪히면서 속도가 감소하게 됩니다.

    따라서, 트랜지스터 내부에서 전자는 전기장에 의해 드리프트하면서 전류를 생성하게 됩니다. 이러한 전자의 드리프트 현상이 트랜지스터의 동작에 중요한 역할을 합니다.
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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)
  • 한계 파장보다 긴 파장의 빛을 다량으로 입사시키면 광전자 방출이 일어난다는 설명이 옳지 않습니다. 광전자 방출을 일으키기 위해서는 금속 표면에 입사되는 빛의 파장이 한계 파장보다 짧아야 합니다. 이는 플랑크 상수와 일함수의 관계로 설명됩니다. 금속 표면에 빛이 입사되면 일부 전자는 빛의 에너지를 흡수하여 활성화되고, 이 활성화된 전자가 금속 표면에서 빠져나와 광전자 방출이 일어납니다. 이 때, 빛의 파장이 짧을수록 빛의 에너지가 높아지므로, 한계 파장보다 짧은 파장의 빛을 사용하는 것이 광전자 방출을 일으키는 데 더 효과적입니다.
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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)
  • 접합형 트랜지스터는 포화영역과 차단영역에서 동작하기 때문에 개폐기로 쓰이는 영역은 포화영역과 차단영역입니다. 포화영역에서는 컬렉터와 에미터 사이의 전압이 충분히 크면 베이스와 컬렉터 사이의 저항이 매우 작아져서 전류가 최대값에 도달합니다. 차단영역에서는 베이스와 에미터 사이에 전압이 없거나 매우 작아져서 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 개폐기로 사용할 때는 포화영역에서는 전류가 흐르도록 하고, 차단영역에서는 전류가 흐르지 않도록 제어합니다.
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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 광적 에너지를 사용하여 펌핑되며, 이는 높은 에너지를 가진 광자들이 루비 크리스탈 내부를 통과함으로써 발생합니다. 따라서 "광적 에너지이다."가 정답입니다.
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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)
  • α차단 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    fα = (μn × VBE) / (2π × WB²)

    여기서, VBE는 베이스-에미터 전압이고, WB는 베이스폭이다.

    문제에서 VBE는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 Si 접합형 npn 트랜지스터의 VBE는 약 0.7[V]이라고 가정한다. 따라서,

    VBE = 0.7[V]

    WB = 10^-5[m]

    μn = 0.15[m^2/Vs]

    fα = (0.15 × 0.7) / (2π × (10^-5)²) ≈ 12[MHz]

    따라서, 정답은 "12"이다.
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72. 다음 중 Fermi-Dirac 분포 함수는?

(정답률: 알수없음)
  • Fermi-Dirac 분포 함수는 "" 이다. 이유는 Fermi-Dirac 분포 함수는 페르미온의 분포를 나타내는 함수로, 페르미온은 중복되지 않는 양자상태를 가지고 있기 때문에 같은 상태에 두 개 이상의 페르미온이 존재할 수 없다. 따라서 Fermi-Dirac 분포 함수는 0과 1 사이의 값을 가지며, 특정 에너지 상태에 페르미온이 존재할 확률을 나타낸다.
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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)
  • 드브로이 파장은 λ = h/p 로 계산할 수 있습니다. 여기서 h는 프랑크 상수, p는 운동량입니다. 전자의 운동량은 mv이므로, p = mv입니다. 따라서,

    λ = h/mv

    여기에 주어진 값을 대입하면,

    λ = 6.626×10^-34 / (9.1×10^-31 × 2×10^4) = 3.64×10^-8 [m]

    따라서 정답은 "3.64×10^-8[m]"입니다.
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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 함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다는 설명은 옳은 설명이다. 이는 일 함수가 크다는 것은 전자가 금속에서 더 쉽게 떨어져나올 수 있다는 것을 의미하기 때문이다. 일 함수는 금속의 종류에 따라 값이 다르며, 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일 함수라고 한다. 또한, 전자가 방출되기 위해서는 최소한 이 일 함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
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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)
  • 전자에 작용하는 힘은 전자의 전하량과 전기장의 곱인 F = qE 이다. 따라서 전자의 가속도는 a = F/m = qE/m 이다. 여기서 q는 전자의 전하량, m은 전자의 질량이다. 전자의 전하량은 1.602×10-19[C]이고, 질량은 9.109×10-31[kg]이다. 따라서 전자의 가속도는 a = (1.602×10-19[C]) × (105[V/m]) / (9.109×10-31[kg]) = 1.75×1016[m/s2] 이다. 따라서 정답은 "1.75×1016[m/s2]"이다.
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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)
  • 답: "순방향 바이어스 때는 Cd ≫ Ct 이다."

    PN 접합 다이오드에서 확산용량은 다이오드가 빠르게 전류를 통과할 수 있도록 하는데 기여하고, 접합용량은 다이오드가 느리게 전류를 통과하도록 하는데 기여한다. 따라서, 순방향 바이어스가 걸려있을 때는 다이오드가 빠르게 전류를 통과하므로 확산용량이 접합용량보다 훨씬 크다. 이에 반해, 역방향 바이어스가 걸려있을 때는 전류가 거의 흐르지 않으므로 확산용량과 접합용량이 모두 크다. 따라서, 순방향 바이어스 때는 Cd ≫ Ct 이다.
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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)
  • 반도체 재료의 제조시 불순물이 섞여있을 수 있으며, 이 불순물은 캐리어 농도에 영향을 미칩니다. 따라서 고유저항 측정을 통해 불순물 반도체의 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)
  • 터널링은 전자가 에너지 장벽을 통과하는 현상으로, 에너지 장벽이 아주 얇을 때 발생합니다. 터널 다이오드에서는 pn 접합부가 매우 얇아서, 아주 낮은 전압에도 전자가 에너지 장벽을 통과할 수 있어서 정방향에서도 터널링이 발생합니다. 따라서 정답은 "아주 낮은 전압에 있는 정방향에서 발생"입니다.
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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)
  • 차단주파수는 트랜지스터의 고주파 특성 중 하나로, 주파수가 높아질수록 트랜지스터의 전류증폭능력이 감소하는 주파수를 말한다. 이는 트랜지스터 내부에서 발생하는 캐리어의 확산과 관련이 있다. 캐리어 확산은 베이스 폭과 확산계수에 영향을 받는데, 베이스 폭이 작을수록 캐리어의 확산거리가 짧아지고, 확산계수가 클수록 캐리어의 확산속도가 빨라진다. 따라서 차단주파수는 베이스 폭의 자승에 반비례하고, 확산계수에 비례한다.
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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)
  • 페르미 에너지 준위는 영도체에서 전자가 존재할 수 있는 최대 에너지 준위를 의미합니다. 따라서 T=0[°K]에서 전자가 가질 수 있는 최대 에너지 준위는 페르미 에너지 준위입니다. 이는 영도체에서 전자가 가질 수 있는 최대 에너지가 페르미 에너지이기 때문입니다.
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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)
  • Interrupt를 이용해서 I/O를 하는 이유는 "CPU가 입ㆍ출력 개시를 지시한 후 더 이상 간섭하지 않아도 되기 때문에"입니다. 즉, CPU가 입ㆍ출력 작업을 시작하면 해당 작업이 완료될 때까지 CPU는 다른 작업을 수행할 수 없습니다. 그러나 Interrupt를 이용하면 입ㆍ출력 작업이 완료되면 해당 장치가 CPU에게 Interrupt를 보내어 작업이 완료되었음을 알리고, CPU는 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 이렇게 함으로써 CPU의 효율성을 높일 수 있습니다.
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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 두 개의 입력 단자를 가지고 있어 동시에 S와 R에 1 입력신호가 나타난다는 설명이 옳지 않습니다. D 랫치는 데이터 입력(D)과 클럭 입력(C)을 가지고 있으며, 클럭 입력이 1이 되면 데이터 입력이 출력(Q)에 저장됩니다. S와 R 입력이 있는 것은 SR 랫치입니다.

    이유: D 랫치는 데이터 입력과 클럭 입력만을 가지고 있으므로, S와 R 입력이 동시에 1이 되는 경우는 없습니다.
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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)
  • 입력 값이 D = 1, C = 1일 경우, D 입력이 클럭 신호의 상승 에지에 의해 레지스터에 저장되고, 이에 따라 출력 Q는 D의 값인 1이 된다. 따라서 정답은 "1"이다.
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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 실행될 프로그램의 크기가 주기억장치의 용량보다 클 때 사용한다. 따라서 "실행될 프로그램의 크기가 주기억장치의 용량보다 작을 때 사용한다."는 옳지 않은 설명이다.
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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)
  • 정답은 "marshalling"입니다. Marshalling은 다른 프로그램이나 시스템 간에 데이터를 전송하기 위해 데이터를 조직화하거나 미리 정해진 다른 형식으로 변환하는 과정을 말합니다. 따라서 이 문제에서 다른 보기들은 데이터를 변환하는 과정을 설명하지만, Marshalling은 데이터를 조직화하거나 다른 형식으로 변환하는 과정을 설명하므로 정답입니다.
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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)
  • "Call by Return"은 매개 변수 전달 기법이 아닙니다. 이유는 함수 호출 시 인자로 전달된 값이 아닌, 함수의 반환 값으로 값을 전달하기 때문입니다. 함수 내에서 계산된 값을 반환하여 호출한 곳에서 사용하는 방식입니다. 따라서 함수 호출 시 인자로 값을 전달하지 않습니다.
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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)
  • 브랜칭은 프로그램이 실행되는 도중에 조건에 따라 다른 명령어를 실행하도록 분기하는 명령어를 말한다. 따라서 실행 목적을 바꾸는 명령어 중에서 조건에 따라 분기하는 명령어가 브랜칭이므로 정답은 "브랜칭(Branching)"이다.
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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)
  • 입ㆍ출력 사이클에서는 신호를 사용할 수 없다는 설명이 옳지 않다. 이는 잘못된 정보이며, 입ㆍ출력 사이클에서도 신호를 사용할 수 있다. 이 신호는 입ㆍ출력 장치와 CPU 사이의 데이터 전송을 제어하는 데 사용된다.
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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 프로그램의 길이가 길어지므로 수행 속도가 느린 단점이 있다."는 잘못된 설명이다. RISC는 프로그램의 길이가 짧아지고, 명령어의 실행 속도가 빨라지는 장점이 있다. 이는 실행 빈도가 적은 명령어를 제거하고, 간단한 명령어를 사용하여 자원 이용률을 높이기 때문이다.
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90. 다음 소프트웨어의 분류를 나타내는 단어들 중 성격이 다른 하나는?

  1. 미들웨어
  2. 프리웨어
  3. 쉐어웨어
  4. 라이트웨어
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "프리웨어"

    설명:
    - 미들웨어: 시스템 소프트웨어의 일종으로, 다른 소프트웨어들 간의 연결과 상호작용을 돕는 소프트웨어
    - 쉐어웨어: 일정 기간 무료로 사용할 수 있으며, 그 이후에는 유료로 구매해야 하는 소프트웨어
    - 라이트웨어: 기능이 간소화되어 가볍고 빠른 소프트웨어
    - 프리웨어: 무료로 사용할 수 있는 소프트웨어

    프리웨어는 무료로 사용할 수 있는 소프트웨어로, 미들웨어, 쉐어웨어, 라이트웨어와는 성격이 다릅니다.
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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)
  • 이진수에서 1은 참(True)을, 0은 거짓(False)을 나타낸다. 따라서 첫 번째 비트가 1이고 두 번째 비트가 0이므로 a는 1, b는 0이다. 세 번째 비트는 두 비트가 같으면 1, 다르면 0이므로 c는 0이다. 따라서 정답은 "a : 1, b : 0, c : 0"이다.
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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)
  • 한 섹터를 읽는데 걸리는 평균 액세스 타임은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 회전 지연 시간 (Rotational Latency) : 1/2 * 1/7200 * 60,000 = 약 4.17[ms]
    - 디스크가 한 바퀴를 도는데 걸리는 시간은 1/7200분이다. 이 때 한 바퀴를 돌면서 읽으려는 섹터가 디스크 헤드 아래로 오기까지 걸리는 시간인 회전 지연 시간은 1/2 * 1/7200 * 60,000으로 계산할 수 있다.

    2. 탐색 시간 (Seek Time) : 12[ms]
    - 디스크 헤드가 원하는 섹터로 이동하는 데 걸리는 시간이다.

    3. 전송 시간 (Transfer Time) : 512[byte] / 100[Mbyte/s] = 약 0.005[ms]
    - 한 섹터의 크기는 512[byte]이고, 전송률이 100[Mbyte/s]이므로 전송 시간은 512[byte] / 100[Mbyte/s]으로 계산할 수 있다.

    4. 제어기 지연 시간 (Controller Delay) : 1[ms]

    따라서, 평균 액세스 타임은 회전 지연 시간 + 탐색 시간 + 전송 시간 + 제어기 지연 시간 = 4.17[ms] + 12[ms] + 0.005[ms] + 1[ms] = 약 17.2[ms] 이다.
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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)
  • "Absolute Address"는 메모리 상의 정확한 위치를 나타내는 주소지정 방식으로, 주소부가 길어지고 메모리의 이용 효율이 떨어지는 단점이 있지만, 주소를 찾는 과정이 간단하고 이해하기 쉬워서 사용이 편리하다. 따라서 이유는 간단하게 "사용이 편리하다"라고 설명할 수 있다.
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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)
  • 선행처리기는 유틸리티 루틴을 포함한 표준 함수를 제공하지 않습니다. 이는 C 표준 라이브러리의 역할이며, 선행처리기는 컴파일하기 전에 처리해야 할 일들을 수행하고, 상수를 정의하는 데에도 사용하며, 프로그램에서 “#” 표시를 사용합니다.
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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)
  • 정답: "2의 보수 표현 방법을 많이 사용한다."

    이유: 2의 보수 표현 방법은 음수를 표현할 때 사용되며, 덧셈과 뺄셈을 동일한 방식으로 처리할 수 있어서 연산이 간단하고 빠르다는 장점이 있기 때문에 많이 사용된다. 또한, 매우 큰 수와 작은 수를 표시하기에도 편리하다. 부동 소수점 표현 방식은 부호, 지수부, 가수부 등으로 구성되어 있으며, 연산이 복잡하고 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.
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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 같은 업무를 동시에 처리하고 그 결과를 비교하여 상호 보완해 주는 시스템은 "듀얼(dual) 시스템"입니다. 이는 전체 시스템의 안정성을 고려하고 업무처리의 신뢰성을 높여주기 위한 방법으로, 하나의 CPU가 고장나더라도 다른 CPU가 업무를 처리할 수 있어 시스템의 중단을 방지할 수 있습니다.
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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)
  • Handshaking 방식은 데이터 전송 전에 송신측과 수신측이 서로 준비가 되었는지 확인하는 과정을 거치는 방식입니다. 이를 통해 데이터 전송 중 발생할 수 있는 오류를 방지하고 안정적인 데이터 전송을 보장할 수 있습니다. 따라서 I/O 준비나 완료 상태를 나타내는 신호가 필요한 비동기식 입ㆍ출력 시스템에서 널리 사용됩니다.
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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)
  • 정답은 "출력값이 1 인 부분"입니다.

    최소항은 논리식에서 출력값이 1인 부분을 나타내는데, 이는 해당 부분이 입력값의 조합 중 하나일 때 전체 논리식이 참이 되도록 만드는 항을 의미합니다. 따라서 최소항은 출력값이 1인 부분을 나타내는 것입니다.
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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 프로그램을 수행하는 동안 결과를 캐시기억장치에 쓸 때, 해당 데이터를 주기억장치에 바로 쓰지 않고 캐시에만 저장해둔 후, 나중에 캐시에서 주기억장치로 한꺼번에 쓰는 방식이다. 이 방식은 즉시 쓰기(write-through) 방식보다 쓰기 연산이 덜 일어나기 때문에 성능이 더 좋다. 또한, 최소 최근 사용(LRU) 방식이나 최소 사용 빈도(LFU) 방식과는 관련이 없는 개념이다.
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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 연산의 실현 방법 중에서 "선형 처리 방식"은 아닙니다. 이는 연산을 하나씩 차례대로 처리하는 방식으로, 병렬 처리나 파이프라인 방식과는 달리 여러 개의 연산을 동시에 처리하지 않습니다. 따라서 처리 속도가 느리고, 대용량 데이터 처리에는 적합하지 않습니다.
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