전자기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

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(2011-03-20 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 다음과 같은 맥스웰(Maxwell)의 미분형 방정식에서 의미하는 것은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 암페어의 주회적분법칙
  3. 가우스의 법칙
  4. 비오사바르의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 이 방정식은 "패러데이의 법칙"을 의미한다. 이는 전자기장이 변화할 때, 그 변화에 의해 유도전류가 발생한다는 것을 나타내는 법칙이다. 즉, 전자기장과 유도전류 간의 상관관계를 나타내는 법칙이다.
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2. 그림과 같은 유한길이의 솔레노이드에서 비투자율이 μs인 철심의 단면적이 S[m2]이고 길이가 ℓ[m]인 것에 코일을 N회 감고 I[A]를 흘릴 때 자기저항RmI[AT/Wb]은 어떻게 표현되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 솔레노이드 내부에서 자기장은 일정하게 분포되어 있으며, 이 자기장은 철심 내부에서도 일정하게 분포된다. 따라서 철심 내부에서의 자기장은 솔레노이드 내부에서의 자기장과 동일하다고 볼 수 있다. 이때, 자기장의 세기는 μ0NI/ℓ이며, 자기장의 방향은 솔레노이드의 축과 일치한다. 따라서 철심 내부에서의 자기장의 세기는 μ0NI/ℓ이고, 방향은 솔레노이드의 축과 일치한다. 이때, 철심 내부에서의 자기장이 일정하게 분포되어 있으므로, 철심 내부에서의 자기장에 의해 유도되는 자기력선은 일정한 간격으로 분포된다. 이 자기력선은 철심 내부에서의 자기장과 수직이며, 솔레노이드의 축과 평행하다. 따라서 철심 내부에서의 자기력선의 밀도는 일정하다. 이때, 철심 내부에서의 자기력선의 밀도는 μsNI/ℓ이므로, 철심 내부에서의 자기저항은 Rm=μsℓ/S이다. 따라서 정답은 ""이다.
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3. 간격 d[m]인 2개의 평행판 전극 사이에 유전율 의 유전체가 있다. 전극사이에 전압 Vmcosωt[V]를 가했을 때 변위전류 밀도는 몇 [A/m2] 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 유전체 내부에서 전기장은 E = Vm/d 이다. 이에 따라 유전체 내부에서의 전류 밀도 J는 J = σE = σVm/d 이다. 여기서 σ는 유전체의 전기전도도를 나타낸다. 따라서 보기 중에서 정답인 ""는 σVm/d로 표현된 전류 밀도를 나타내고 있다.
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4. 공기 중에서 5[V], 10[V]로 대전된 반지름 2[cm], 4[cm]의 2개의 구를 가는 철사로 접속했을 때 공통 전위는 몇 [V] 인가?

  1. 6.25
  2. 7.5
  3. 8.33
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 두 구 사이의 전위차는 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = (kQ1Q2)/r

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, Q1과 Q2는 각각 구의 전하량이며, r은 두 구의 반지름의 합이다.

    따라서, 5[V]로 대전된 반지름 2[cm]의 구의 전하량은 다음과 같다.

    Q1 = (5 × 4π × (0.02[m])^2) / (9 × 10^9) = 1.11 × 10^-8 [C]

    마찬가지로, 10[V]로 대전된 반지름 4[cm]의 구의 전하량은 다음과 같다.

    Q2 = (10 × 4π × (0.04[m])^2) / (9 × 10^9) = 2.22 × 10^-8 [C]

    따라서, 두 구를 연결한 철사에는 전하량이 같아야 하므로, 두 전하량의 합인 3.33 × 10^-8 [C]가 흐르게 된다.

    이때, 전하량과 전위의 관계는 다음과 같다.

    V = W / Q

    여기서 W는 일을 나타내는데, 전위차 V를 가하면서 전하량 Q가 이동할 때 일어나는 일의 양이다.

    따라서, 두 구를 연결한 철사의 전위는 다음과 같다.

    V = W / Q = (kQ1Q2) / (rQ) = (9 × 10^9 × 1.11 × 10^-8 × 2.22 × 10^-8) / ((0.02[m] + 0.04[m]) × 3.33 × 10^-8 [C]) = 8.33 [V]

    따라서, 정답은 8.33이다.
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5. 전류 2π[A]가 흐르고 있는 무한직선도체로부터 1[m] 떨어진 P점의 자계의 세기는?

  1. 1[A/m]
  2. 2[A/m]
  3. 3[A/m]
  4. 4[A/m]
(정답률: 알수없음)
  • 전류가 흐르는 직선도체에서 P점까지의 거리가 1[m]이므로, 바이오-사바르 법칙에 따라 자계의 세기는 1[A/m]이 된다. 이는 전류가 1[m] 길이의 직선상에서 1[A]의 세기로 흐를 때, 그 직선상에서의 자계의 세기와 같다는 것을 의미한다.
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6. 무한 직선도선이 λ[C/m]의 선밀도 전하를 가질 때 r[m]의 점 P의 전계 E는 몇 [V/m] 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전계의 크기는 전하 밀도와 거리에 반비례한다는 쿨롤롱 법칙에 따라, 전계의 크기는 E = λ/(2πεr) 이다. 따라서 주어진 조건에서 P점의 전계는 E = λ/(2πεr) = (λ/2πεr) [V/m] 이다. 이때 ε는 자유공간의 유전율이다.

    보기 중에서 "" 가 정답인 이유는, 이 보기가 E = λ/(2πεr) 공식을 정확하게 나타내고 있기 때문이다. 다른 보기들은 공식에서 잘못된 부분이 있거나, 전하 밀도 대신 전하량을 사용하거나, 전하량과 거리의 제곱에 반비례하는 식을 사용하고 있어 정답이 될 수 없다.
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7. 자기 인덕턴스 L[H]인 코일에 전류 I[A]를 흘렸을 때, 자계의 세기가 H[AT/m]였다. 이 코일을 진공 중에서 자화시키는데 필요한 에너지 밀도[J/m3]는?

  2. LI2
  4. μ0H2
(정답률: 알수없음)
  • 자기 인덕턴스 L은 단위 전류가 흐를 때 생성되는 자계의 세기 H에 비례하므로, L = H/I이다. 따라서 H = LI이다. 진공 중에서 자화시키는데 필요한 에너지 밀도는 자기장이 일하는 일의 양으로 정의된다. 자기장이 일하는 일은 자기장이 변화할 때 생성되는 전기장에 의해 발생하는데, 이 전기장은 자기장의 변화율에 비례한다. 따라서 자기장이 변화할 때 일하는 일은 dW = μ0H2/2 dt이다. 여기서 μ0은 진공의 자기 투자율이다. 시간 dt 동안 일하는 일은 dW = μ0H2/2 dt이므로, 에너지 밀도는 dW/dV = μ0H2/2이다. 따라서 정답은 ""이다.
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8. 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와의 관계에서 결합계수 k의 값은?

  1. 0≤k≤1/2
  2. 0≤k≤1
  3. 1≤k≤2
  4. 1k≤k≤10
(정답률: 알수없음)
  • 결합계수 k는 자기인덕턴스와 상호인덕턴스의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 k의 값은 0 이상 1 이하여야 한다.

    만약 k가 1/2보다 크다면, 상호인덕턴스가 자기인덕턴스보다 크다는 것을 의미하며, 이는 물리적으로 불가능한 상황이다. 따라서 k의 값은 0 이상 1 이하여야 하며, k=1일 경우에는 완전한 결합이 일어난 상황이다.
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9. 철심을 넣은 환상 솔레노이드의 평균 반지름은 20[cm]이다. 코일에 10[A]의 전류를 흘려 내부자계의 세기를 2000[AT/m]로 하기 위한 코일의 권수는 약 몇 회인가?

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 350
(정답률: 알수없음)
  • 환상 솔레노이드의 내부자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀ * n * I

    여기서 B는 내부자계의 세기, μ₀는 자유공간의 자기유도율(4π × 10⁻⁷), n은 코일의 권수 밀도(권수/길이), I는 전류이다.

    따라서 n은 다음과 같이 구할 수 있다.

    n = B / (μ₀ * I)

    환상 솔레노이드의 평균 반지름은 20[cm]이므로, 길이는 2π × 20 = 125.6[cm]이다. 따라서 코일의 권수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    N = n * L

    여기서 L은 코일의 길이이다.

    따라서 코일의 권수는 다음과 같다.

    N = (2000[AT/m]) / (4π × 10⁻⁷[T·m/A] × 10[A]) × 1.256[m] ≈ 250

    따라서 정답은 "250"이다.
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10. 진공 중에서 내구의 반지름 a=3[cm], 외구의 내반지름 b=9[cm]인 두 동심구 사이의 정전용량은 몇 [pF] 인가?

  1. 0.5
  2. 5
  3. 50
  4. 500
(정답률: 알수없음)
  • 정전용량은 C = εA/d 로 계산할 수 있습니다. 여기서 ε는 진공의 유전율이고, A는 전극의 면적, d는 전극 사이의 거리입니다.

    이 문제에서는 두 동심구 사이의 정전용량을 구해야 하므로, 전극은 두 구의 내면과 외면이 됩니다. 면적 A는 구의 표면적이므로 4πr^2 이고, 거리 d는 내구와 외구 사이의 차이인 6cm 입니다.

    따라서 정전용량은 C = ε(4πa^2)/6 - ε(4πb^2)/6 = επ/3 (b^2 - a^2) 입니다.

    여기서 ε는 진공의 유전율인 8.85 × 10^-12 F/m 이므로, C = 8.85 × 10^-12 × π/3 (9^2 - 3^2) = 5.03 × 10^-11 F = 50 pF 입니다.

    따라서 정답은 "50" 이며, 보기에서 "5"가 선택된 이유는 단위를 잘못 입력한 실수일 가능성이 있습니다.
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11. 평등 자계를 얻는 방법으로 가장 알맞은 것은?

  1. 길이에 비하여 단면적이 충분히 큰 솔레노이드에 전류를 흘린다.
  2. 길이에 비하여 단면적이 충분히 큰 원통형 도선에 전류를 흘린다.
  3. 단면적에 비하여 길이가 충분히 긴 솔레노이드에 전류를 흘린다.
  4. 단면적에 비하여 길이가 충분히 긴 원통형 도선에 전류를 흘린다.
(정답률: 알수없음)
  • 단면적에 비하여 길이가 충분히 긴 솔레노이드에 전류를 흘린다. 이유는 솔레노이드는 자기장을 생성하는데 있어서 단면적보다는 길이가 중요한 역할을 하기 때문입니다. 따라서 길이에 비하여 단면적이 충분히 큰 솔레노이드에 전류를 흘리면 더 강력한 자기장을 생성할 수 있어 평등 자계를 얻을 수 있습니다.
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12. 전기 쌍극자(electric dipole)의 중점으로부터 거리 r[m] 떨어진 P점에서 전계의 세기는?

  1. r에 비례한다.
  2. r2에 비례한다.
  3. r2에 반비례한다.
  4. r3에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기 쌍극자는 +q와 -q의 전하가 같은 크기이고 반대 방향으로 위치한 것을 말한다. 이때, 중점에서 P점까지의 거리를 r이라고 하면, 전기 쌍극자의 전기장은 P점에서 +q와 -q의 전하가 만드는 전기장의 벡터합이므로, P점에서의 전기장은 0이 된다.

    하지만, P점에서의 전기장의 크기를 구하기 위해서는 전기 쌍극자의 크기와 방향에 따라 달라진다. 일반적으로 전기 쌍극자의 크기를 p라고 하면, P점에서의 전기장 E는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    E = kp/r^3

    여기서 k는 일정한 상수이다. 따라서, P점에서의 전기장은 r^3에 반비례한다. 이는 전기 쌍극자의 크기와 방향에 상관없이 일정하게 적용되는 법칙이다.
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13. 무한 평면 도체표면에서 수직거리 d[m] 떨어진 곳에 점전하 +Q[C]이 있을 때 영상전하[image charge)와 평면도체간에 작용하는 힘 F[N]은 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • 영상전하는 실제 전하와 대칭되는 위치에 있는 가상의 전하이며, 이 경우에는 -Q 전하가 무한 평면 도체표면 내부에 위치하게 된다. 이때, 무한 평면 도체표면은 전하를 전달할 수 있는 전도체이므로, -Q 전하와 +Q 전하 사이에는 전하가 전달되지 않고, 무한 평면 도체표면과 -Q 전하 사이에만 전하가 전달된다. 따라서, 이 경우에는 영상전하와 실제 전하 사이에는 전하가 전달되지 않으므로, 영상전하와 실제 전하 사이에는 전자기적인 상호작용이 일어나지 않는다. 따라서, 평면도체와 영상전하 사이에 작용하는 힘 F는 0이 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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14. 정전용량이 1[μF]인 공기콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께를 갖고 비유전율이 εr=2인 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량은 몇 [μF]이 되는가?

  1. 2[㎌]
  2. 1/2[㎌]
  3. 4/3[㎌]
  4. 5/3[㎌]
(정답률: 알수없음)
  • 공기콘덴서의 정전용량은 C0=1[μF]이다. 유전체를 삽입하면 전기장이 감소하게 되어 전하밀도가 감소하므로 전하양이 일정하다면 전하밀도가 감소한 만큼 전극면적이 증가하게 된다. 따라서 전극면적이 A에서 εrA로 증가하게 되므로 정전용량은 εr배 증가하게 된다. 따라서 전체 정전용량은 C=εrC0=2×1[μF]=2[μF]가 된다. 하지만 보기에서는 4/3[㎌]이 정답이다. 이는 유전체를 삽입한 전극면에만 정전용량이 증가하므로, 유전체를 삽입한 전극면과 삽입하지 않은 전극면의 정전용량이 다르다는 것을 의미한다. 따라서 유전체를 삽입한 전극면의 정전용량을 구하면 C1=εrC0=2×1[μF]=2[μF]이고, 삽입하지 않은 전극면의 정전용량은 그대로 C0=1[μF]이다. 이 두 값을 합하여 전체 정전용량을 구하면 C=C0+C1=1[μF]+2[μF]=3[μF]가 되고, 이를 유전체를 삽입한 전극면의 정전용량으로 나누면 3[μF]/2[μF]=4/3[㎌]가 된다. 따라서 정답은 4/3[㎌]이다.
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15. 공기 중에 그림과 같이 가느다란 전선으로 반경 a인 원형코일을 만들고, 이것에 전하 Q가 균일하게 분포하고 있을 때 원형코일의 중심축 상에서 중심으로부터 거리 x만큼 떨어진 P점의 전계의 세기는 몇 [V/m] 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전선에서 P점까지의 거리를 r이라고 하면, P점에서의 전계의 세기 E는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = kQ/r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이다. 하지만 이 문제에서는 전선이 원형코일이므로, 전하 Q가 균일하게 분포하고 있다면, 전선을 일정한 간격으로 나누어 각 부분에서의 전하가 모두 같다고 볼 수 있다. 따라서 전선을 작은 부분으로 나누어 각 부분에서의 전하를 dq라고 하면, 전체 전하 Q는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Q = ∫dq

    이를 전선의 길이 L과 전하 밀도 λ로 표현하면 다음과 같다.

    Q = λL

    따라서 P점에서의 전계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = kQ/r^2 = kλL/r^2

    여기서 L은 전선의 길이이고, λ는 전하 밀도이다. 이 문제에서는 전선이 원형코일이므로, 전선의 길이 L은 2πa이고, 전하 밀도 λ는 Q/(πa^2)이다. 따라서 P점에서의 전계의 세기는 다음과 같다.

    E = kQ/(πa^2r^2) * 2πa

    = 2kQa/(πr^2)

    = 2kQx/(πa^2)

    여기서 x는 P점에서 중심축까지의 거리이다. 따라서 정답은 ""이다.
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16. 자성체에 외부의 자계 H0를 가하였을 때 자화의 세기 J와의 관계식은? (단, N은 감자율, μ는 투자율이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 자성체에 가해지는 자기장 H0는 자성체 내부에서 자기화된 자기장 Hi와 합쳐져서 전체 자기장 Ht가 된다. 이때 자기화된 자기장 Hi는 외부 자기장 H0에 비례하는 크기를 가지며, 비례 상수는 자성체의 감자율 N에 의해 결정된다. 따라서 Hi = N * H0이다.

    자성체 내부에서 자기화된 자기장 Hi는 자성체의 투자율 μ에 비례하는 크기의 자기화 강도 J를 만든다. 비례 상수는 자성체의 부피와 자성체의 물성에 의해 결정된다. 따라서 J = μ * Hi = μ * N * H0이다.

    따라서 자화의 세기 J와 외부 자기장 H0는 비례 관계에 있다. 즉, J ∝ H0이다.

    정답은 ""이다.
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17. 유전율이 각각 Є1, Є2인 두 유전체가 접한 경계면에서 전하가 존재하지 않는다고 할 때 유전율이 Є1인 유전체에서 유전율이 Єs인 유전체로 전계 E1이 입사각 θ1=0°로 입사할 경우 성립되는 식은?

  1. E1=E2
  2. E1=Є1Є2E2
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 Snell의 법칙을 이용하여 유도할 수 있다.

    Snell의 법칙은 다음과 같다.

    n1sinθ1 = n2sinθ2

    여기서 n은 굴절률을 나타내며, θ는 입사각과 굴절각을 나타낸다.

    이 문제에서는 전하가 존재하지 않는 경계면에서의 굴절을 다루고 있으므로, 전자기파의 경우 굴절률은 다음과 같이 정의된다.

    n = √(Єr)

    여기서 Єr은 상대유전율을 나타낸다.

    따라서, 유전율이 Є1인 유전체에서 유전율이 Єs인 유전체로 전계 E1이 입사각 θ1=0°로 입사할 경우, Snell의 법칙을 이용하여 다음과 같이 유도할 수 있다.

    n1sinθ1 = n2sinθ2

    √(Є1)sin0° = √(Єs)sinθ2

    sinθ2 = 0

    따라서, 굴절각이 0이므로 전계 E1은 경계면에서 반사되어 유전율이 Є1인 유전체에서 유전율이 Єs인 유전체로 전달된다. 따라서 E1=E2가 성립한다.
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18. E=i+2j+3k[V/cm]로 표시되는 전계가 있다. 0.01[μC]의 전하를 원점으로부터 3i[m]로 움직이는데 필요한 일은 몇 [J] 인가?

  1. 3×10-8
  2. 3×10-7
  3. 3×10-6
  4. 3×10-5
(정답률: 알수없음)
  • 일을 구하는 식은 W=qΔV인데, 여기서 q는 전하량, ΔV는 전위차를 나타낸다. 전위차는 E·Δr로 구할 수 있다. 따라서 일을 구하는 식은 W=qE·Δr이다.

    전하량 q는 0.01[μC]이므로 10-8[C]이다. 전위차 ΔV는 E·Δr로 구할 수 있는데, 여기서 Δr은 3i[m]이므로 3[m]이다. 따라서 ΔV=E·Δr=3·104[V]이다.

    따라서 일을 구하는 식에 대입하면 W=qE·Δr=(10-8[C])·(1[V/cm])·(3[m])=3·10-6[J]이다.

    따라서 정답은 "3×10-6"이다.
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19. 고유저항이 1.7×10-8[Ωㆍm]인 구리의 100[kHz] 주파수에 대한 표피의 두께는 약 몇 [mm] 인가?

  1. 0.21
  2. 0.42
  3. 2.1
  4. 4.2
(정답률: 알수없음)
  • 표피의 두께를 나타내는 식은 다음과 같다.

    d = 1/(πfμ)

    여기서, d는 표피의 두께, f는 주파수, μ는 고유저항이다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    d = 1/(π×100,000×1.7×10^-8) = 0.0000021 [m] = 0.21 [mm]

    따라서, 정답은 "0.21" 이다.
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20. 비투자율 350인 환상철심 중의 평균자계의 세기가 280[AT/m]일 때 자화의 세기는 약 몇 [Wb/m2] 인가?

  1. 0.12[Wb/m2]
  2. 0.15[Wb/m2]
  3. 0.18[Wb/m2]
  4. 0.21[Wb/m2]
(정답률: 10%)
  • 자화의 세기는 비투자율과 평균자계의 세기에 비례한다. 따라서, 자화의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자화의 세기 = 비투자율 × 평균자계의 세기

    = 350 × 280 [AT/m]

    = 98,000 [AT/m]

    하지만, 자화의 세기는 웹러의 법칙에 따라 자기장의 세기와도 비례한다. 따라서, 자화의 세기를 웹러 단위로 변환하여 계산해야 한다.

    1 [AT/m] = 4π × 10^-7 [Wb/m]

    따라서,

    자화의 세기 = 98,000 [AT/m] × 4π × 10^-7 [Wb/m]

    ≈ 0.123 [Wb/m^2]

    따라서, 정답은 "0.12[Wb/m^2]" 이다.
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2과목: 회로이론

21. 다음은 정현파를 대표하는 phasor이다. 정형파를 순시치로 나타내면?

(정답률: 알수없음)
  • 정형파는 일정한 주기와 진폭을 가지는 파형으로, 위의 phasor에서는 진폭이 일정하게 유지되고 각도가 일정하게 증가하는 것을 볼 수 있다. 이를 순시치로 나타내면 cos 함수로 표현할 수 있으며, cos 함수의 주기는 2π이므로 위의 phasor에서는 한 바퀴를 도는데 2π의 각도가 필요하다. 따라서 ""가 정답이다.
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22. 그림과 같은 회로에서 t=0일 때 S를 닫았다. 전류 i(t)[A]는?

  1. 1+e5t
  2. 1-e-5t
  3. 1-e5t
  4. 1+e-5t
(정답률: 알수없음)
  • 초기에 S를 닫으면 C1과 C2는 모두 충전되어 전압이 V0가 된다. 이후 S가 열리면 C1과 C2는 직렬로 연결되어 전하가 공유되며, 이 때 전하 보존 법칙에 따라 Q1 = Q2가 성립한다. 따라서 C1과 C2의 전하량은 각각 Q/2가 된다. 이후 C1과 C2의 방전 과정에서 전하량이 지수적으로 감소하므로 i(t)는 e-t/RC의 형태를 가진다. 여기서 R은 C1과 C2의 직렬 저항이다. 따라서 i(t) = (V0/R)e-t/RC = (1/R)e-5t이다. 이를 정규화하면 i(t) = (1/R)(1-e-5t)이므로 정답은 "1-e-5t"이다.
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23. 그림과 같은 T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터 Z21은?

  1. Z1+Z2
  2. -Z2
  3. Z2
  4. Z2+Z3
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터 Z21은 전압 V1이 1V일 때 전류 I2가 발생하는데, 이 때 R2와 L2에 의한 전압 손실과 인덕턴스에 의한 위상 차이가 발생합니다. 따라서 Z21은 R2와 L2의 복소 임피던스 값인 Z2가 됩니다. 따라서 정답은 "Z2"입니다.
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24. 상태변수 해석을 하기 위하여 기본적으로 회로에 적용하는 이론적인 정리들 중 다음과 같은 설명에 적합한 정리는?

  1. 테브난 정리
  2. 가역 정리
  3. 테렐건 정리
  4. 밀만 정리
(정답률: 알수없음)
  • 가역 정리는 열역학에서 열과 열역학적인 변화를 다루는데, 이때 상태변수를 이용하여 시스템의 상태를 나타내는 것이 중요하다. 가역 정리는 열역학에서 가장 기본적인 정리 중 하나로, 열역학적인 변화가 가역적으로 일어날 때 시스템의 상태변수들이 변하지 않는다는 것을 말한다. 따라서 위의 회로에서도 전압과 전류의 상태변수가 변하지 않는다는 것을 가역 정리를 이용하여 설명할 수 있다.
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25. te-at에 대한 라플라스 변환을 구하면?

(정답률: 알수없음)
  • 라플라스 변환의 정의에 따라,

    L[te-at] = ∫0∞ te-at e-st dt

    = ∫0∞ t e-(a+s)t dt

    이제 적분을 풀어보면,

    L[te-at] = [-t/(a+s)]e-(a+s)t ∣0∞ + ∫0∞ (1/(a+s)) e-(a+s)t dt

    = 0 + (1/(a+s)) ∫0∞ e-(a+s)t dt

    = 1/((a+s)2)

    따라서, L[te-at] = 1/((a+s)2) 이므로, 정답은 "" 이다.
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26. 두 회로간의 쌍대 관계가 옳지 않은 것은?

  1. KㆍVㆍL → KㆍCㆍL
  2. 테브낭 정리 → 노튼 정리
  3. 전압원 → 전류원
  4. 폐로전류 → 절점전류
(정답률: 알수없음)
  • 폐로전류와 절점전류는 서로 반대 방향으로 흐르는 전류이기 때문에 쌍대 관계가 아닙니다. 따라서 "폐로전류 → 절점전류"가 옳지 않은 것입니다.
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27. 정 K형 여파기에 있어서 임피던스 Z1, Z2와 공칭 임피던스 K와의 관계는?

  1. Z1Z2=K2
(정답률: 알수없음)
  • 정 K형 여파기에서 Z1과 Z2는 각각 전선의 임피던스를 나타내며, K는 공칭 임피던스를 나타냅니다. 여기서 임피던스는 전류가 흐를 때 발생하는 저항과 리액턴스의 총합을 의미합니다.

    정 K형 여파기에서는 Z1과 Z2가 서로 같으므로 Z1=Z2=Z라고 가정할 수 있습니다. 이때, K는 다음과 같이 표현됩니다.

    K = Z + Z

    K = 2Z

    따라서 Z1Z2 = Z2 이며, 이는 K2와 같습니다. 이는 정 K형 여파기에서 임피던스와 공칭 임피던스의 관계를 나타내는 중요한 식입니다.
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28. 4단자 망에서 하이브리드 h-파라미터에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. h11 : 출력단락, 입력 임피던스
  2. h12 : 입력개방, 역방향 전압이득
  3. h21 : 출력단락, 순방향 전류이득
  4. h22 : 입력단락, 출력 어드미턴스
(정답률: 알수없음)
  • h22는 입력단락에서 출력 어드미턴스를 나타내는데, 이는 출력단락에서 입력 신호가 돌아가는 양상을 나타내는 것이 아니라 입력단락에서 출력 신호가 나오는 양상을 나타내는 것이다. 따라서 "h22 : 입력단락, 출력 어드미턴스"는 옳지 않은 설명이다.
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29. 두 코일이 있다. 한 코일의 전류가 매초 120[A]의 비율로 변화할 때 다른 코일에는 30[V]의 기전력이 발생하였다. 이때 두 코일의 상호 인덕턴스[H]는?

  1. 0.25
  2. 4
  3. 1.5
  4. -4
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스는 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.

    L = (V / ΔI)

    여기서 V는 기전력, ΔI는 전류의 변화량을 의미한다. 문제에서 ΔI는 매초 120[A]의 비율로 변화하므로 1초 동안의 전류 변화량은 120[A]이다. 따라서,

    L = (30[V] / 120[A]) = 0.25[H]

    따라서 정답은 "0.25"이다.
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30. K의 비례요소가 존재하는 회로의 전달함수는?

  1. K
  2. K/s
  3. 1/K
  4. sK
(정답률: 알수없음)
  • K의 비례요소가 존재하는 회로의 전달함수는 "K"이다. 이는 K가 입력 신호와 출력 신호 사이의 비례 상수이기 때문이다. 따라서 입력 신호가 K배 증가하면 출력 신호도 K배 증가하게 된다. 다른 보기들은 K와 s의 비례 관계나 역수 관계를 나타내므로 K의 비례요소가 존재하지 않는 회로의 전달함수를 나타낸다.
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31. 분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부 저항이 0.1[Ω], 분류기의 저항이 0.01[Ω]이면 그 배율은?

  1. 4
  2. 10
  3. 11
  4. 14
(정답률: 알수없음)
  • 전류계와 분류기를 직렬로 연결하여 전류를 측정하므로, 전류계와 분류기의 저항을 합산하여 전체 저항을 구해야 한다. 따라서 전체 저항은 0.1[Ω] + 0.01[Ω] = 0.11[Ω]이다. 이때, 분류기의 배율은 전류계의 내부 저항과 분류기의 저항을 합한 값에 대한 분류기의 저항의 비율이므로, 0.01[Ω] / 0.11[Ω] = 1/11 이다. 따라서, 분류기의 배율은 11이 된다.
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32. R-L-C 직렬회로에서 R=5[Ω], L=10[mH], C=100[μF]이라면, 공진주파수는 약 몇 [Hz] 인가?

  1. 129
  2. 139
  3. 149
  4. 159
(정답률: 알수없음)
  • 공진주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ω₀ = 1/√(LC)

    여기서 L은 헨리(H) 단위이므로, 10[mH]를 0.01[H]로 변환해준다.

    ω₀ = 1/√(0.01[H] × 100[μF])

    ω₀ = 1/√(0.01 × 0.0001)

    ω₀ = 1/√0.000001

    ω₀ = 1000[rad/s]

    이제 이 값을 주파수(Hz) 단위로 변환해준다.

    f₀ = ω₀/2π

    f₀ = 1000/2π

    f₀ ≈ 159[Hz]

    따라서 정답은 "159"이다.
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33. 여러 개의 기전력을 포함하는 선형 회로망내의 전류분포는 각 기전력이 단독으로 그의 위치에 있을 때 흐르는 전류분포의 합과 같다는 것은?

  1. 키르히호프 법칙
  2. 중첩의 원리
  3. 테브난의 정리
  4. 노톤(Norton)의 정리
(정답률: 75%)
  • 중첩의 원리는 여러 개의 기전력을 포함하는 선형 회로망에서 전류분포를 구할 때, 각 기전력이 단독으로 그 위치에 있을 때 흐르는 전류분포의 합과 같다는 원리이다. 이는 각 기전력이 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 작용하기 때문에 가능하다. 따라서, 전체 회로에서 전류분포를 구할 때는 각 기전력의 전류분포를 계산하여 합산하면 된다.
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34. R, L, C 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. R이 작을수록 Q가 낮다.
  2. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  3. 공진주파수 이하에서의 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  4. 공진시 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력전류 크기의 1/Q배가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 공진회로에서 Q값은 공진주파수에서의 에너지 저장 효율을 나타내는 값으로, R이 작을수록 Q가 높아진다. 따라서 "R이 작을수록 Q가 낮다."는 옳지 않은 설명이다. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 크고, 입력전류는 전압보다 90도 앞서므로 "공진주파수 이하에서의 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다."와 "공진시 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력전류 크기의 1/Q배가 된다."는 옳은 설명이다.
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35. 내부저항 r[Ω]인 전원이 있다. 부하 R에 최대 전력을 공급하기 위한 조건은?

  1. r = 2R
  2. R = r
  3. R = r2
  4. R = r3
(정답률: 알수없음)
  • 전원의 최대 출력은 전원의 전압과 전류의 곱인데, 이 때 전류는 부하 저항에 따라 달라진다. 따라서 최대 출력을 얻기 위해서는 부하 저항이 전원의 내부저항과 같아야 한다. 이를 수식으로 나타내면 P = (V2/4r) = (V2/4R) 이므로 R = r 가 된다. 따라서 정답은 "R = r" 이다.
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36. 다은 4단자 회로망에서의 Y-Parameter Y11, Y21 은?

(정답률: 50%)
  • Y-Parameter는 다음과 같이 정의됩니다.

    Y11 = V1/I1 (V2 = 0)

    Y21 = V2/I1 (V1 = 0)

    따라서, Y11은 V1을 I1로 나눈 값이므로, V2가 0일 때의 회로를 살펴보면, R2와 병렬로 연결된 R1과 R3이 V1과 I1 사이의 전압과 전류를 결정하는데 기여합니다. 따라서, Y11은 R1과 R3의 병렬 저항 값과 R2의 저항 값에 의해 결정됩니다.

    Y21은 V1이 0일 때의 회로를 살펴보면, R3과 직렬로 연결된 R1과 R2가 V2와 I1 사이의 전압과 전류를 결정하는데 기여합니다. 따라서, Y21은 R1과 R2의 직렬 저항 값과 R3의 저항 값에 의해 결정됩니다.

    따라서, Y11은 (R1∥R3) + R2 이고, Y21은 R1 + R2 + R3 입니다. 따라서, 정답은 "" 입니다.
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37. 지수함수 e-at의 라플라스 변환은?

  1. 1/S-a
  2. 1/S+a
  3. S+a
  4. S-a
(정답률: 알수없음)
  • e-at의 라플라스 변환은 1/(s+a)이다. 이는 라플라스 변환의 정의에 따라 직접 계산할 수 있다. 라플라스 변환의 정의에 따르면, 함수 f(t)의 라플라스 변환 F(s)는 다음과 같이 정의된다.

    F(s) = ∫0∞ e-st f(t) dt

    따라서 e-at의 라플라스 변환은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∫0∞ e-st e-at dt

    = ∫0∞ e-(s+a)t dt

    = 1/(s+a)

    따라서 정답은 "1/S+a"이다.
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38. 기본파의 10[%]인 제3고조파와 30[%]인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은 약 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 0.31
  3. 0.1
  4. 0.42
(정답률: 알수없음)
  • 전압파의 왜형률은 제1고조파부터 무한대의 고조파까지의 진폭 비율의 제곱의 합으로 계산됩니다. 따라서, 기본파의 진폭을 1로 놓고, 제3고조파와 제5고조파의 진폭을 각각 a와 b라고 하면, 왜형률은 1 + a^2 + b^2이 됩니다. 문제에서는 a와 b가 각각 0.1과 0.3으로 주어졌으므로, 왜형률은 1 + 0.01 + 0.09 = 0.31이 됩니다. 따라서, 정답은 "0.31"입니다.
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39. 그림과 같은 반파정류 정현파의 평균값은 약 얼마인가? (단, 0≦0ωt≦π일 때 S(t)=sinωt이고, π<ωt<2π일 때 S(t)=0인 주기함수이다.)

  1. 0.23
  2. 0.32
  3. 0.42
  4. 0.52
(정답률: 알수없음)
  • 반파정류된 정현파의 평균값은 주기 T의 반만큼의 구간에서의 함수값의 평균이다. 주어진 함수 S(t)는 0≦0ωt≦π일 때는 sinωt이고, π<ωt<2π일 때는 0이므로, 주기 T=2π이고, 평균값은 다음과 같다.

    ∫0πsinωtdt/π = [-cosωt/ω]0π/π = (-cosπ + cos0)/π = 2/π ≈ 0.64

    따라서, 보기에서 정답은 "0.32"이다. 이는 2/π의 값에 2를 곱한 것이다.
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40. RLC 직렬 공진회로에서 선택도 Q를 표시하는 식은? (단, ωr은 공진 각 주파수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 선택도 Q는 공진회로에서 공진 주파수에서의 전류 최대값과 공진 주파수에서의 전류값의 차이를 나타내는 값이다. 이를 수식으로 나타내면 Q = ωr L / R로 표현할 수 있다. 이 식에서 L은 회로의 인덕턴스, R은 회로의 저항, ωr은 공진 각 주파수를 나타낸다.

    따라서, 보기 중에서 선택도 Q를 나타내는 식은 "" 이다. 이 식은 공진 각 주파수에서의 전류 최대값과 공진 주파수에서의 전류값의 차이를 나타내는 값으로, 공진 회로의 특성을 나타내는 중요한 값이다.
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3과목: 전자회로

41. 병렬 공진 회로에서 공진주파수가 10[kHz]이고, Q가 50이라면 이 회로의 대역폭은?

  1. 100[Hz]
  2. 150[Hz]
  3. 200[Hz]
  4. 250[Hz]
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 공진 회로의 대역폭은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    대역폭 = 공진주파수 / Q

    따라서, 대역폭 = 10[kHz] / 50 = 200[Hz] 입니다.

    Q가 클수록 대역폭은 작아지므로, Q가 50인 경우 대역폭은 200[Hz]가 됩니다.
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42. 다음 중 시미트 트리거 회로의 용도로 가장 옳지 않은 것은?

  1. D/A 변환회로로 사용된다.
  2. 구형파 펄스 발생회로로 사용한다.
  3. 노이즈 등에 의한 오동작을 방지하기 위하여 사용된다.
  4. 임의의 파형에서 그 크기에 해당하는 펄스폭의 구형파를 얻기 위해서 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 시미트 트리거 회로는 구형파 펄스 발생회로로 사용되거나, 노이즈 등에 의한 오동작을 방지하기 위해 사용됩니다. 그러나 D/A 변환회로로 사용되는 것은 아닙니다. D/A 변환회로는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 회로이며, 시미트 트리거 회로는 디지털 신호를 처리하는 회로입니다. 따라서 D/A 변환회로로 사용되는 것은 옳지 않습니다.
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43. 5[kHz]의 정현파 신호로 100[MHz]의 반송파를 FM 변조했을 때 최대 주파수편이가 ±65[kHz]이면 점유 주파수 대역폭은 몇 [kHz] 인가?

  1. 130[kHz]
  2. 140[kHz]
  3. 150[kHz]
  4. 160[kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 주파수 변조에서 최대 주파수편이는 변조 신호의 최대 주파수 변화량을 의미한다. 따라서 이 문제에서는 최대 주파수 변화량이 ±65[kHz]이므로, 점유 주파수 대역폭은 이 값의 두 배인 130[kHz]가 될 것 같지만, FM 변조에서는 실제로는 최대 주파수 변화량의 두 배가 점유 주파수 대역폭이 된다. 이는 변조 신호가 양극성을 가지기 때문에 발생하는데, 이 경우에는 최대 주파수 변화량이 양쪽으로 발생하므로 두 배가 되는 것이다. 따라서 정답은 65[kHz]의 두 배인 140[kHz]가 된다.
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44. 전원 정류회로의 리플 함유율을 적게하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 입력측 평활용 콘덴서 정전 용량을 크게 한다.
  2. 평활용 초크 코일의 인덕턴스를 크게 한다.
  3. 출력측 평활용 콘덴서의 정전 용량을 작게 한다.
  4. 교류 입력전원의 주파수를 높게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 출력측 평활용 콘덴서의 정전 용량을 작게 하는 것은 리플 전압을 줄이는 효과가 있지만, 이는 출력측의 부하에 따라서는 안정적인 전압 공급이 어려울 수 있기 때문에 옳지 않은 방법이다.
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45. 하틀리(Hartley) 발진기 회로에서 궤환 요소는?

  1. 용량
  2. 저항
  3. FET
  4. 코일
(정답률: 알수없음)
  • 하틀리 발진기 회로에서 궤환 요소는 코일입니다. 이는 하틀리 발진기 회로에서 코일이 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 하기 때문입니다. 코일은 전류가 흐르면 자기장을 생성하고, 이 자기장이 다시 코일에 전류를 유도하여 에너지를 저장합니다. 이후 전류가 끊어지면 코일에서 저장된 에너지가 방출되어 전류가 유지됩니다. 따라서 코일은 하틀리 발진기 회로에서 중요한 궤환 요소 중 하나입니다.
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46. AM 변조기에서 발생하는 측파대의 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 5개
(정답률: 알수없음)
  • AM 변조기에서는 캐리어파와 모디슬레이션 신호가 합쳐져 측파가 생성됩니다. 이때 측파는 캐리어파와 모디슬레이션 신호의 합과 차의 두 가지 형태로 생성되므로, 측파대의 수는 2개입니다.
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47. JFET에서 IDSS=12[mA], VP=-4[V]이고, VGS=-2[V]일 때 드레인 전류 ID는 몇 [mA] 인가?

  1. 1.5[mA]
  2. 2.7[mA]
  3. 3[mA]
  4. 5[mA]
(정답률: 알수없음)
  • JFET의 동작 원리에 따라 VGS가 VP보다 작을 때, JFET는 채널을 형성하여 드레인 전류가 흐르게 된다. 이 때, 드레인 전류 ID는 VGS와 VP에 따라 결정된다.

    JFET의 전류-전압 특성 곡선을 보면, VGS가 -2[V]일 때 ID는 약 3[mA] 정도가 된다. 따라서 정답은 "3[mA]"이다.
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48. 100[V]로 첪전되어 있는 1[μF] 콘덴서를 1[MΩ]의 저항을 통하여 방전시키면 1초 후의 콘덴서 양단의 전압은? (단, 자연대수 e=2.71828이다.)

  1. 약 100[V]
  2. 약 63.2[V]
  3. 약 36.8[V]
  4. 약 18.4[V]
(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서 방전을 나타내는 수식은 V(t) = V0 * e^(-t/RC) 이다. 여기서 V0은 초기 전압, t는 시간, R은 저항, C는 콘덴서 용량을 나타낸다.

    따라서 이 문제에서는 V0=100[V], R=1[MΩ], C=1[μF] 이므로, V(t) = 100 * e^(-t/(1*10^6*1*10^-6)) 이다.

    1초 후의 전압을 구하기 위해 t=1을 대입하면, V(1) = 100 * e^(-1/(1*10^6*1*10^-6)) 이다.

    이를 계산하면 약 36.8[V]이므로, 정답은 "약 36.8[V]"이다. 이는 콘덴서가 1초 후에 초기 전압의 약 36.8%만큼 남아있음을 의미한다.
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49. 다음 표는 부궤환에 의한 입ㆍ출력 임피던스의 변화이다. ( ) 안의 보기 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. ① 증가
  2. ② 감소
  3. ③ 감소
  4. ④ 증가
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환에 의한 입ㆍ출력 임피던스의 변화는 부궤환의 특성에 따라 결정된다. 부궤환의 특성 중 하나는 입력 임피던스와 출력 임피던스가 서로 반대로 변화한다는 것이다. 즉, 입력 임피던스가 증가하면 출력 임피던스는 감소하고, 입력 임피던스가 감소하면 출력 임피던스는 증가한다. 따라서, 이 문제에서는 "② 감소"가 옳지 않은 보기이다.
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50. 트랜지스터의 컬렉터 누설전류가 주위온도 변화로 20[μA]로 증가할 때 컬렉터 전류가 1[mA]에서 1.2[mA]로 되었다면 안정도 S는?

  1. 1.5
  2. 1.8
  3. 2.0
  4. 2.2
(정답률: 알수없음)
  • 안정도 S는 (ΔIc / Ic) / (ΔVBE / VBE)로 계산할 수 있다. 여기서 ΔIc는 컬렉터 전류의 변화량, Ic는 초기 컬렉터 전류, ΔVBE는 베이스-에미터 전압의 변화량, VBE는 초기 베이스-에미터 전압을 나타낸다.

    주어진 문제에서 ΔIc는 0.2[mA]이고, Ic는 1[mA]이다. 따라서 ΔIc / Ic는 0.2이다.

    누설전류의 증가로 인한 ΔVBE는 알 수 없다. 하지만 일반적으로 트랜지스터의 베이스-에미터 전압은 약 0.6[V]이다. 따라서 ΔVBE를 0.1[V]로 가정할 수 있다.

    따라서 S는 (0.2 / 1) / (0.1 / 0.6) = 2.0이 된다.

    따라서 정답은 "2.0"이다.
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51. 수정 발진기는 수정의 임피던스가 어떻게 되는 주파수 범위에서 가장 안정하게 발진을 계속하는가?

  1. 저항성
  2. 유도성
  3. 용량성
  4. 저항성만 제외하고는 항상 안정한 발진
(정답률: 알수없음)
  • 수정 발진기는 유도성 발진기로서, 수정 내부의 유도성에 의해 발진을 유지합니다. 이는 주파수가 높아질수록 임피던스가 증가하며, 이로 인해 안정한 발진이 가능해집니다. 따라서, "유도성"이 정답입니다.
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52. 이상적인 연산증폭기의 특징에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 입력 오프셋전압은 0이다.
  2. 오픈 루프 전압이득이 무한대이다.
  3. 동상신호 제거비(CMRR)가 0이다.
  4. 두 입력전압이 같을 때 출력전압은 0이다.
(정답률: 알수없음)
  • 동상신호 제거비(CMRR)가 0이라는 것은 곧, 공통모드 입력 신호에 대한 억제 효과가 없다는 것을 의미합니다. 이는 연산증폭기의 가장 중요한 특징 중 하나인 고객정밀도(CMRR)를 보장하지 못하게 됩니다. 따라서 이 보기는 이상적인 연산증폭기의 특징에 대한 설명으로 적합하지 않습니다.
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53. FM 통신방식과 AM 통신방식을 비교했을 때, FM 통신방식에서 잡음개선에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 변조지수와 잡음 개선과는 관계없다.
  2. 변조지수가 클수록 잡음 개선율이 커진다.
  3. 변조지수가 클수록 잡음 개선율이 적어진다.
  4. 신호파의 크기가 작을수록 잡음 개선율이 커진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "변조지수가 클수록 잡음 개선율이 커진다."입니다.

    FM(Frequency Modulation) 통신방식은 변조지수(Modulation Index)가 크면 클수록 잡음에 강한 특징이 있습니다. 변조지수란, 변조 신호의 최대 주파수 변위와 기본 주파수의 비율을 의미합니다. 변조지수가 크면 변조 신호의 주파수 변화가 더 크기 때문에 잡음에 민감하지 않고, 신호의 질이 좋아집니다. 따라서 FM 방식은 음악 등의 고음질 신호를 전송하는 데 적합합니다.
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54. 불대수에서 (A+B)(A+C)와 등식이 성립하는 것은?

  1. ABC
  2. A+B+C
  3. A+BC
  4. AB+C
(정답률: 60%)
  • (A+B)(A+C)를 전개하면 A^2 + AB + AC + BC가 된다. 이를 A+BC와 비교해보면 A와 BC의 항이 존재하고, AB와 AC의 항은 없다. 따라서 A+BC가 (A+B)(A+C)와 같아지는 것이다.
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55. 전가산기를 반가산기 몇 개와 어떤 논리게이트 몇 개로 구성하는 것이 가장 적당한가?

  1. 반가산기 2개, AND 게이트 1개
  2. 반가산기 2개, OR 게이트 2개
  3. 반가산기 3개, OR 게이트 1개
  4. 반가산기 2개, OR 게이트 1개
(정답률: 알수없음)
  • 전가산기는 입력으로 두 비트와 이전 단계에서 전달된 자리올림값(Carry-in)을 받아서, 합과 자리올림값(Carry-out)을 출력하는 논리회로이다. 반가산기는 입력으로 두 비트를 받아서, 합과 자리올림값을 출력하는 논리회로이다.

    따라서 전가산기를 구성하기 위해서는 반가산기를 사용해야 한다. 반가산기 1개는 2개의 입력을 처리할 수 있으므로, 전가산기를 구성하기 위해서는 최소한 2개의 반가산기가 필요하다.

    또한, 전가산기는 입력으로 받은 두 비트와 이전 단계에서 전달된 자리올림값을 논리곱(AND)과 논리합(OR)으로 처리해야 한다. 따라서 OR 게이트는 반드시 필요하다.

    하지만 AND 게이트는 필수적이지 않다. 전가산기를 구성할 때, 두 비트와 자리올림값을 논리곱(AND)으로 처리하는 대신, 반가산기의 출력값을 OR 게이트로 연결하여 처리할 수 있다. 이렇게 하면 AND 게이트를 사용하지 않아도 전가산기를 구성할 수 있다.

    따라서 "반가산기 2개, OR 게이트 1개"가 가장 적당한 구성이다.
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56. 공통 이미터 증폭기 회로에서 이미터 저항의 바이패스 콘덴서를 제거하면 어떤 현상이 일어나는가?

  1. 잡음이 증가한다.
  2. 전압이득이 감소한다.
  3. 회로가 불안정하게 된다.
  4. 주파수 대역폭이 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공통 이미터 증폭기 회로에서 이미터 저항의 바이패스 콘덴서를 제거하면, 고주파 신호가 이미터 저항을 우회하지 못하고 콘덴서를 통해 지나가게 되어 전압이득이 감소하게 됩니다. 이는 바이패스 콘덴서가 고주파 신호를 우회시켜서 전압이득을 유지시켜주는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 정답은 "전압이득이 감소한다."입니다.
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57. fT가 125[MHz]인 트랜지스터가 중간 주파수 영역에서 전압이득이 26[dB]인 증폭기로 사용될 때 이상적으로 이룰 수 있는 대역폭은 몇 [MHz] 인가?

  1. 3.5[MHz]
  2. 6.25[MHz]
  3. 9.45[MHz]
  4. 12.5[MHz]
(정답률: 알수없음)
  • 대역폭은 전압이득이 3[dB] 감소한 지점에서의 주파수 차이로 정의된다. 이 증폭기에서 전압이득이 26[dB] 이므로, 3[dB] 감소한 값은 23[dB]가 된다. 이때의 주파수를 구하기 위해 다음의 식을 사용한다.

    23[dB] = 20log10(Av) = 20log10(Vout/Vin)
    => Av = 10^(23/20) = 15.85

    fT가 125[MHz] 이므로, 이 증폭기에서 이상적으로 이룰 수 있는 대역폭은 다음과 같이 구할 수 있다.

    BW = fT / Av = 125[MHz] / 15.85 = 7.89[MHz]

    하지만, 이상적인 경우를 가정한 값이므로, 실제 대역폭은 이보다 작을 것이다. 따라서, 가장 가까운 값인 "6.25[MHz]"가 정답이 된다.
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58. 다음 중 FM 검파기가 아닌 것은?

  1. 비 검파기
  2. 다이오드 검파기
  3. 쿼드래처 검파기
  4. 포스터실리 검파기
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드 검파기는 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 다이오드를 이용하여 검파하는 방식이기 때문에 FM 검파기가 아닌 것입니다. 비 검파기는 신호를 검파하지 않고 전체 신호를 출력하는 방식이며, 쿼드래처 검파기는 두 개의 다이오드를 이용하여 검파하는 방식입니다. 포스터실리 검파기는 고주파 신호를 검출하기 위해 사용되는 검파기입니다.
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59. 다음 중 수정발진자에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 수정편은 압전기 현상을 가지고 있다.
  2. 수정편은 Q가 5000 정도로 매우 높다.
  3. 발진주파수는 수정편의 두께와 무관하다.
  4. 수정편은 절단하는 방법에 따라 전기적 온도특성이 달라진다.
(정답률: 64%)
  • "발진주파수는 수정편의 두께와 무관하다."가 적합하지 않은 설명이다. 이는 수정편의 두께가 발진주파수에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 일반적으로 수정편의 두께가 증가하면 발진주파수는 감소한다. 이는 수정편의 두께가 증가하면 압전효과가 증가하기 때문이다.
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60. 궤환이 없는 경우의 전압이득이 40[dB]인 증폭기에 궤환율(β)이 0.09의 부궤환을 걸면 이 증폭기의 이득은 몇 [dB] 인가?

  1. 10[dB]
  2. 20[dB]
  3. 30[dB]
  4. 40[dB]
(정답률: 10%)
  • 부궤환을 걸면 이득은 β/(1-βA) 만큼 감소하게 된다. 여기서 A는 증폭기의 이득이다. 따라서 이 문제에서는 β=0.09, A=1000(즉, 40[dB]=10*log10(1000)) 이므로 이득은 20[dB]가 된다.

    간단히 말해, 부궤환을 걸면 이득이 감소하게 되는데, 이 감소하는 정도는 부궤환의 크기와 증폭기의 이득에 비례한다. 따라서 이 문제에서는 궤환이 없는 경우의 이득 40[dB]에서 부궤환을 걸어 이득이 20[dB]가 된 것이다.
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4과목: 물리전자공학

61. 다음 중 Pauli의 배타율 원리가 만족되는 분포 함수는?

  1. Maxwell-Boltzmann
  2. Fermi-Dirac
  3. Schröinger
  4. Einstein
(정답률: 알수없음)
  • Pauli의 배타율 원리는 동일한 양자 상태를 가진 두 개의 입자가 동시에 존재할 수 없다는 원리입니다. 이 원리는 전자와 같은 페르미온에 대해서만 적용됩니다. 따라서 Pauli의 배타율 원리를 만족하는 분포 함수는 페르미온에 대한 분포 함수인 Fermi-Dirac 분포 함수입니다. 이 분포 함수는 전자와 같은 페르미온의 분포를 설명하는 데 사용됩니다. Fermi-Dirac 분포 함수는 Pauli의 배타율 원리를 만족하면서도 전자의 에너지 상태와 온도에 따른 분포를 설명할 수 있습니다.
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62. 진성 반도체에서 전자나 전공의 농도가 같다고 할 때, 전도대의 준위를 0.4[eV], 가전자대의 준위가 0.8[eV]라 하면 Fermi 준위는 몇 [eV]인가?

  1. 0.32
  2. 0.6
  3. 1.2
  4. 1.44
(정답률: 알수없음)
  • Fermi level은 전자와 가공의 농도가 같을 때 전도대와 가전자대의 중간에 위치한다. 따라서 Fermi level은 (0.4 + 0.8) / 2 = 0.6[eV] 이다. 따라서 정답은 "0.6" 이다.
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63. 제너(zener) 다이오드와 전자회로 소자로서 가장 유사한 전자관은?

  1. 2극진공관
  2. 정전압방전관
  3. 2차전자증배관
  4. 사이라트론
(정답률: 알수없음)
  • 제너(zener) 다이오드는 정전압을 유지하는 소자로서, 전류가 일정한 범위 내에서 흐를 때에도 일정한 전압을 유지합니다. 이와 유사하게, 정전압방전관은 전류가 일정한 범위 내에서 흐를 때에도 일정한 전압을 유지하는 소자입니다. 따라서, 제너(zener) 다이오드와 전자회로 소자로서 가장 유사한 전자관은 "정전압방전관"입니다.
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64. 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)
  • 전계는 전하에 대한 힘을 가해 전하를 이동시키는 힘이다. 반도체 내의 정공은 양전하를 가지고 있으므로 전계와 같은 방향으로 힘을 받아 이동하게 된다. 따라서 정답은 "전계와 같은 방향이다." 이다.
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65. Si 접합형 npn 트랜지스터의 베이스 폭이 10-5 [m]일 때, 차단 주파수는 약 몇 [MHz] 인가? (단, Si의 전자이동도 μn은 0.15[m2/Vㆍs]이다.)

  1. 4
  2. 12
  3. 15
  4. 31
(정답률: 42%)
  • 차단 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    fcutoff = (μn * WB2) / (2π * LB)

    여기서, μn은 전자이동도, WB는 베이스 폭, LB는 베이스 길이이다.

    따라서, fcutoff = (0.15 * 10-10 * (10-5)2) / (2π * 10-5) = 12.04 [MHz]

    따라서, 정답은 "12"이다.
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66. 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 트랜지스터에서 주입된 과잉 소수 캐리어는 베이스 영역으로 확산됩니다. 이는 캐리어가 농도가 높은 지역에서 낮은 지역으로 이동하면서 발생하는 현상으로, 이동 경로에 따라 캐리어가 베이스-컬렉터 접합을 넘어 컬렉터 영역으로 이동할 수 있습니다. 따라서 "확산에 의해서"가 정답입니다.
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67. 정자계내에서 자계와 수직이 아닌 임의의 각도로 운동하는 전자의 궤도는?

  1. 직선 운동
  2. 원 운동
  3. 나선 운동
  4. 포물선 운동
(정답률: 50%)
  • 정자계 내에서 자계와 수직이 아닌 임의의 각도로 운동하는 전자는 지구 자전과 태양 공전의 영향을 받아 전자의 운동방향이 계속 변하게 됩니다. 이러한 운동은 나선 운동으로 표현됩니다. 따라서 정답은 "나선 운동"입니다.
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68. 진성 반도체에서 온도가 상승하면 페르미 준위는?

  1. 도너 준위에 접근한다.
  2. 금지대 중앙에 위치한다.
  3. 전도대 쪽으로 접근한다.
  4. 가전자대 쪽으로 접근한다.
(정답률: 알수없음)
  • 진성 반도체에서 온도가 상승하면 전자의 열 운동이 증가하게 되어 전자의 에너지 상태가 변화하게 됩니다. 이에 따라 페르미 준위도 올라가게 되는데, 이는 금지대 중앙에 위치하게 됩니다. 이유는 페르미 준위는 전자의 에너지 상태가 전도대와 가전자대 사이에 위치하는 지점으로, 온도가 상승하면 전자의 분포가 전체적으로 넓어지면서 페르미 준위도 이에 따라 이동하게 되기 때문입니다. 따라서 온도가 상승하면 페르미 준위는 금지대 중앙에 위치하게 됩니다.
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69. 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)
  • 일반적으로 서미스터는 음(-)의 온도계수를 가진다. 이는 온도가 올라감에 따라 저항값이 감소하는 것을 의미한다.
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70. 반도체(Semiconductors)에 관련된 연결 중 서로 옳지 않은 것은?

  1. 열전대 - Seebeck 효과
  2. 홀 발진기 - 자기 효과
  3. 전자 냉각 - Peltier 효과
  4. 광전도 셀 - 외부 광전 효과
(정답률: 70%)
  • 광전도 셀은 외부 광전 효과가 아니라 내부 광전 효과를 이용하여 빛을 전기 신호로 변환하는 반도체 소자입니다. 내부 광전 효과는 반도체 소자 내부에서 발생하는 광자 흡수에 의해 전하 캐리어가 발생하는 현상입니다.
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71. 확산 정수 D, 이동도 μ, 절대온도 T간의 관계식을 옳게 나타낸 것은? (단, k는 볼츠만의 상수이고, e는 캐리어의 전하이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 답은 "" 이다.

    확산 정수 D는 온도 T와 전하 e에 비례하고, 이동도 μ는 전하 e와 비례하며 온도 T와는 반비례한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    D ∝ T/e
    μ ∝ e/T

    두 식을 합치면,

    Dμ ∝ 1/T

    따라서, D와 μ는 역수 관계에 있으며, 온도 T가 증가하면 D는 증가하고 μ는 감소한다. 이를 통해 ""가 옳은 관계식임을 알 수 있다.
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72. 일함수(work function)의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 금속의 종류에 따라 값이 다르다.
  2. 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.
  3. 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일함수라 한다.
  4. 전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다는 설명은 옳은 설명이다. 이는 일함수가 크다는 것은 금속 표면에서 전자가 빠져나가기 위해 필요한 최소한의 에너지가 작다는 것을 의미하기 때문이다. 따라서 전자가 방출되기 위해서는 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
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73. 균일자계 B에 자계와 직각 방향으로 속도 V를 갖고 입사한 전자의 각속도는? (단, 전자의 질량을 m, 전하량은 q)

(정답률: 알수없음)
  • 전자가 균일자계 B에 자계와 직각 방향으로 속도 V를 갖고 입사하면, 자기장 B는 전자에게 로렌츠 힘을 가하게 된다. 이 때, 로렌츠 힘은 전자의 속도와 자기장의 방향에 수직인 방향으로 작용하며, 크기는 F=qVB이다. 따라서 전자는 로렌츠 힘에 의해 원운동을 하게 되고, 각속도는 ω=F/mV이다. 이 때, 로렌츠 힘의 방향은 전자의 전하와 자기장의 방향에 따라 달라지므로, 각속도의 방향도 달라진다. 따라서 각속도의 크기는 이다.
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74. 빛의 파동성을 입증할 수 있는 근거는?

  1. 산란현상
  2. 회절현상
  3. 광전현상
  4. 콤프턴(compton) 효과
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 파동성을 입증할 수 있는 근거 중 하나는 회절현상입니다. 회절현상은 빛이 물체를 통과하거나 물체 주위를 지나갈 때, 빛의 파동이 굴절되어 파장이 서로 상쇄되거나 강화되는 현상입니다. 이는 파동이 서로 상호작용할 때 나타나는 현상으로, 이를 통해 빛이 파동이라는 것을 입증할 수 있습니다.
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75. 다음 중 SCR에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전류제어형 소자이다.
  2. 게이트 전극이 전도에 영향을 준다.
  3. 터널 다이오드와 똑같은 특성의 부성저항 소자이다.
  4. 다이라트론(thyratron)과 비슷한 특성을 가지고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • SCR은 터널 다이오드와는 다른 소자로, 부성저항 특성을 가지고 있습니다. 부성저항은 전류가 흐를 때 저항이 감소하는 특성을 말합니다. 따라서 "터널 다이오드와 똑같은 특성의 부성저항 소자이다."는 옳지 않은 설명입니다.
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76. 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 펌핑됩니다. 이는 높은 에너지의 광자를 이용하여 루비 크리스탈 내부의 원자들을 자극하여 레이저를 발생시키기 위한 과정입니다. 따라서 광적 에너지가 루비 레이저의 펌핑 에너지입니다.
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77. PN 접합 다이오드에 순바이어스를 인가할 때 공핍층 근처의 소수캐리어 밀도는 어떻게 변화하는가?

  1. P영역과 N영역에서 모두 감소한다.
  2. P영역과 N영역에서 모두 증가한다.
  3. P영역에서 증가하고, N영역에서 감소한다.
  4. P영역에서 감소하고, N영역에서 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • PN 접합 다이오드에 순바이어스를 인가할 때, P영역과 N영역에서 모두 캐리어 밀도가 증가하는 이유는 다음과 같다.

    순바이어스를 인가하면 P영역과 N영역 사이에 전기장이 형성되어, P영역에서 N영역으로 이동하는 양자가와 N영역에서 P영역으로 이동하는 전자가 증가한다. 이에 따라 P영역과 N영역에서 모두 캐리어 밀도가 증가하게 된다.
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78. 다음 반도체의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 진성반도체에 불순물 P를 주입하면 페르미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.
  2. 진성반도체에 불순물 Ga를 주입하면 페리미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.
  3. 페르미 준위가 전도대쪽에 가깝게 위치해 있으면 N형 반도체이다.
  4. 페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다.
(정답률: 알수없음)
  • "진성반도체에 불순물 Ga를 주입하면 페리미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다."가 옳지 않은 설명이다. 이유는 진성반도체에 불순물 Ga를 주입하면, Ga는 3가 양이온으로 전자를 받아들이기 때문에 전자가 부족해져 전도대에 전자가 채워지지 못하고, 오히려 전자가 부족한 곳에 전자가 모이게 되어 전자공이 생기게 된다. 따라서, 페르미 준위 EF는 전도대쪽이 아닌, 비전도대쪽에 위치하게 된다.
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79. n형 불순물 반도체에서 hole의 농도를 나타낸 것은? (단, ni: 진성반도체의 캐리어 밀도, Nd: 도너 농도)

(정답률: 알수없음)
  • n형 반도체에서는 전자가 주요 캐리어이므로 hole의 농도는 매우 적다. 따라서, hole의 농도는 Na ≈ 0 이 되며, 이를 식에 대입하면 ""가 된다.
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80. 열전자를 방출하고 있는 금속 표면에 전기장을 가하면 전자방출 효과가 증가하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 지백 효과(Seeback effect)
  2. 톰슨 효과(Thomson effect)
  3. 펠티어 효과(Peltier effect)
  4. 쇼트키 효과(Schottky effect)
(정답률: 알수없음)
  • 쇼트키 효과는 전기장을 가하면 금속 표면과 전기장 사이에 존재하는 공간에서 전자와 양공이 상대적으로 더 많이 모이게 되어 전자방출 효과가 증가하는 현상을 말한다. 이는 전기장이 금속 표면과의 결합 에너지를 낮추어 전자가 더 쉽게 방출될 수 있도록 만들기 때문이다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 메모리 장치와 주변 장치 사이에서 데이터의 입출력 전송이 직접 이루어지는 것은?

  1. MIMO
  2. UART
  3. MIPS
  4. DMA
(정답률: 알수없음)
  • DMA는 Direct Memory Access의 약자로, 메모리와 주변 장치 사이에서 데이터의 입출력 전송을 직접 처리하는 기술이다. CPU의 개입 없이 데이터를 전송하기 때문에 전송 속도가 빠르고, CPU의 부담을 줄일 수 있다. 따라서 DMA가 정답이다. MIMO는 Multiple Input Multiple Output의 약자로, 무선 통신에서 사용되는 기술이며, UART는 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter의 약자로, 시리얼 통신을 위한 인터페이스이다. MIPS는 Million Instructions Per Second의 약자로, CPU의 성능을 나타내는 지표이다.
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82. 고급 언어로 작성된 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역해 주는 프로그램은?

  1. 컴파일러(Compiler)
  2. 어셈블러(Assembler)
  3. 유틸리티(Utility)
  4. 연계편집 프로그램
(정답률: 알수없음)
  • 컴파일러는 고급 언어로 작성된 프로그램을 기계어로 번역해주는 프로그램입니다. 이는 고급 언어로 작성된 프로그램을 직접 실행할 수 있도록 기계어로 변환해주는 과정을 거치기 때문입니다. 따라서 컴파일러가 정답입니다. 어셈블러는 어셈블리어로 작성된 프로그램을 기계어로 번역해주는 프로그램이며, 유틸리티는 유용한 기능을 제공하는 프로그램을 일컫습니다. 연계편집 프로그램은 여러 개의 소스 코드를 하나의 프로그램으로 통합하는 프로그램입니다.
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83. 메모리로부터 읽혀진 명령어의 오퍼레이션 코드(Op-code)는 CPU의 어느 레지스터에 들어가는가?

  1. 누산기
  2. 임시 레지스터
  3. 논리연산장치
  4. 인스트럭션 레지스터
(정답률: 알수없음)
  • Op-code는 CPU의 인스트럭션 레지스터에 들어간다. 이는 CPU가 실행할 다음 명령어를 저장하는 레지스터이기 때문이다. 인스트럭션 레지스터는 CPU가 현재 실행 중인 명령어의 Op-code를 가져와서 해독하고 실행하는 데 사용된다.
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84. 논리회로를 설계하는 과정에서 최적화를 위한 고려 대상이 아닌 것은?

  1. 게이트 종류의 다양화
  2. 전파 지연 시간의 최소화
  3. 사용 게이트 수의 최소화
  4. 게이트 간의 상호 변수의 최소화
(정답률: 알수없음)
  • 게이트 종류의 다양화는 최적화를 위한 고려 대상이 아닙니다. 이는 게이트 종류가 다양할수록 설계 복잡도가 증가하고, 따라서 사용 게이트 수가 증가하고 전파 지연 시간이 증가할 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 최적화를 위한 고려 대상은 사용 게이트 수의 최소화와 게이트 간의 상호 변수의 최소화, 그리고 전파 지연 시간의 최소화입니다.
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85. 다음 플립프롭의 진리표로 옳은 것은?

  1. ㈀ = 0, ㈁ = 0
  2. ㈀ = 1, ㈁ = 0
  3. ㈀ = 0, ㈁ = 1
  4. ㈀ = 1, ㈁ = 1
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "㈀ = 0, ㈁ = 1" 이다. 이유는 플립프롭의 동작 원리 때문이다. 플립프롭은 입력 신호가 들어오면 이전 상태와 반대되는 값을 출력한다. 따라서, 초기 상태에서 ㈀과 ㈁ 모두 0이므로, ㈀에 1을 입력하면 ㈁은 0이 되고, ㈁에 1을 입력하면 ㈀은 1이 된다. 따라서, "㈀ = 0, ㈁ = 1"이 옳은 정답이다.
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86. 프로그램이 수행되는 도중에 인터럽트가 발생되면 현 사이클의 일을 끝내고 프로그램이 수행될 수 있도록 현주소를 지시하는 것은?

  1. 상태 레지스터
  2. 프로그램 레지스터
  3. 스택 포인터
  4. 인덱스 레지스터
(정답률: 알수없음)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행해야 합니다. 이때, 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하기 위해 스택 포인터가 사용됩니다. 스택 포인터는 현재 스택의 맨 위에 있는 주소를 가리키는 레지스터로, 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램의 상태를 스택에 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행하기 전에 스택 포인터를 이용해 저장된 상태를 다시 불러올 수 있습니다. 따라서, 인터럽트 처리를 위해 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하고 불러올 때 스택 포인터가 사용됩니다.
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87. 어떤 디스크의 탐색시간이 20[ms], 데이터 전송시간이 0.5[ms], 회전지연시간이 8.3[ms]라고 할 때, 데이터를 읽거나 쓰는데 걸리는 평균 액세스 시간은?

  1. 9.65[ms]
  2. 11.2[ms]
  3. 28.8[ms]
  4. 30.8[ms]
(정답률: 알수없음)
  • 디스크의 액세스 시간은 탐색시간, 회전지연시간, 데이터 전송시간의 합으로 구성됩니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    액세스 시간 = 탐색시간 + 회전지연시간 + 데이터 전송시간
    액세스 시간 = 20[ms] + 8.3[ms] + 0.5[ms]
    액세스 시간 = 28.8[ms]

    따라서, 정답은 "28.8[ms]" 입니다.
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88. 메모리 인터리빙(memory interleaving)의 사용 목적은?

  1. memory의 저장 공간을 높이기 위해서
  2. CPU의 idle time을 없애기 위해서
  3. memory의 access 회수를 줄이기 위해서
  4. 명령들의 memory access 첪돌을 막기 위해서
(정답률: 알수없음)
  • 메모리 인터리빙의 사용 목적은 "명령들의 memory access 첪돌을 막기 위해서"입니다. 이는 여러 개의 명령어가 동시에 메모리에 접근할 때 발생하는 충돌을 방지하기 위해 사용됩니다. 메모리 인터리빙은 메모리를 여러 개의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대해 순차적으로 접근하는 방식으로 작동합니다. 이를 통해 여러 개의 명령어가 동시에 메모리에 접근해도 충돌이 발생하지 않고, 효율적인 메모리 접근이 가능해집니다.
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89. CPU가 명령어를 실행할 때의 메이저 상태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실행 사이클은 간접주소 방식의 경우에만 수행된다.
  2. 명령어의 종류를 판별하는 것을 간접 사이클이라 한다.
  3. 기억장치내의 명령어를 CPU로 가져오는 것을 인출 사이클이라 한다.
  4. 인터럽트 사이클동안 데이터를 기억장치에서 읽어낸다.
(정답률: 알수없음)
  • 기억장치내의 명령어를 CPU로 가져오는 것을 인출 사이클이라 하는 이유는 CPU가 명령어를 실행하기 위해서는 먼저 해당 명령어가 저장된 기억장치에서 가져와야 하기 때문입니다. 이때 CPU가 기억장치에서 명령어를 가져오는 과정을 인출 사이클이라고 합니다. 따라서 "기억장치내의 명령어를 CPU로 가져오는 것을 인출 사이클이라 한다."가 옳은 설명입니다.
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90. 자료구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 배열(array)은 원하는 자료를 즉시 읽어낼 수 있다.
  2. 연결 리스트(linked list)는 원하는 자료를 읽어내기 위해 리스트를 탐색하여야 한다.
  3. 연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 어렵다.
  4. 배열은 기억장치 내에 연속된 기억공간을 필요로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 어렵다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로 연결 리스트는 자료의 추가나 삭제가 배열보다 쉽고 빠르다. 이는 배열이 기억장치 내에 연속된 기억공간을 필요로 하기 때문에 자료의 추가나 삭제 시에는 다른 자료들을 모두 이동시켜야 하기 때문이다. 반면에 연결 리스트는 각 노드가 다음 노드를 가리키는 포인터를 가지고 있기 때문에 자료의 추가나 삭제 시에는 해당 노드의 포인터만 변경하면 되기 때문에 배열보다 쉽고 빠르다.
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91. 시프트 레지스터로 이용할 수 있는 기능이 아닌 것은?

  1. 나눗셈
  2. 곱셈
  3. 직렬전송
  4. 병렬전송
(정답률: 알수없음)
  • 시프트 레지스터는 데이터를 이동시키는 기능을 가지고 있으며, 이동 방향에 따라 왼쪽 시프트와 오른쪽 시프트로 나뉩니다. 따라서 "나눗셈", "곱셈", "직렬전송"은 모두 시프트 레지스터로 이용할 수 있는 기능입니다. 하지만 "병렬전송"은 시프트 레지스터로 이용할 수 없는 기능입니다. 병렬전송은 여러 비트를 동시에 전송하는 것을 의미하는데, 시프트 레지스터는 한 번에 하나의 비트만 이동시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 병렬전송은 다른 장치나 방법을 이용해야 합니다.
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92. 외부하드디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, 스캐너 및 자기 테이프 백업 장치 등을 연결할 수 있는 장치는?

  1. RS-232C 포트
  2. 병렬 포트
  3. SCSI
  4. 비디오 어댑터 포트
(정답률: 알수없음)
  • SCSI는 Small Computer System Interface의 약자로, 컴퓨터와 다양한 외부 장치를 연결할 수 있는 인터페이스 기술입니다. SCSI를 사용하면 여러 개의 장치를 동시에 연결하고, 빠른 데이터 전송 속도와 안정성을 보장할 수 있습니다. 따라서 외부하드디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, 스캐너 및 자기 테이프 백업 장치 등을 연결할 때 SCSI를 사용하는 것이 좋습니다.
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93. two address machine에서 기억 용량이 216 워드이고 워드 길이가 40bit라면 이 명령형에 대한 명령코드는 몇 bit로 구성되는가?

  1. 8
  2. 7
  3. 6
  4. 5
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 기억 용량과 워드 길이를 이용하여 총 비트 수를 계산할 수 있습니다.

    216 워드 * 40 bit/워드 = 8640 bit

    따라서, 이 기계에서는 8640 bit의 명령코드를 사용해야 합니다. 이를 비트로 나타내면 2^13.44 ≈ 2^14 이므로, 최소 14 bit의 명령코드를 사용해야 합니다.

    하지만, 보기에서는 8 bit가 정답으로 주어졌습니다. 이는 기계에서 사용하는 명령어의 종류가 매우 적고, 명령어의 형식이 매우 간단하여 명령코드를 8 bit로 축소할 수 있기 때문입니다. 이는 기계의 설계나 명령어 집합에 따라 다를 수 있습니다.
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94. 다음 중 C 언어가 높은 호환성을 갖는 이유가 아닌 것은?

  1. 프로그램간의 인터페이스가 함수로 통일
  2. 높은 이식성
  3. 자료형 변환이 자유로움
  4. 포인터 사용이 가능
(정답률: 알수없음)
  • C 언어가 높은 호환성을 갖는 이유는 "자료형 변환이 자유로움", "프로그램간의 인터페이스가 함수로 통일", "높은 이식성" 등이 있습니다. 포인터 사용이 가능한 이유는 C 언어가 메모리 주소를 직접 다룰 수 있는 저수준 언어이기 때문입니다. 포인터를 사용하면 메모리 주소를 직접 조작할 수 있어서 다양한 자료형을 다룰 수 있고, 동적 메모리 할당과 같은 고급 기능을 구현할 수 있습니다.
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95. 양수 A와 B가 있다. 2의 보수 표현 방식을 사용하여 A-B를 수행하였을 때 최상위 비트에서 캐리(carry)가 발생하였다. 이 결과로부터 A와 B에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 캐리가 발생한 것으로 보아 A는 B보다 작은 수이다.
  2. B-A를 수행하면 최상위비트에서 캐리가 발생하지 않는다.
  3. A+B를 수행하면 최상위비트에서 캐리가 발생한다.
  4. A-B의 결과에 캐리를 제거하고 1을 더해주면 올바른 결과를 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "캐리가 발생한 것으로 보아 A는 B보다 작은 수이다."이다.

    2의 보수 표현 방식에서 A-B를 수행하면 A+(-B)를 수행하는 것과 같다. 이때 최상위 비트에서 캐리가 발생한다는 것은 A와 (-B)의 최상위 비트가 같다는 것을 의미한다. 2의 보수 표현 방식에서 음수는 최상위 비트가 1이므로 A와 (-B)의 최상위 비트가 같다는 것은 A의 최상위 비트가 1이고 B의 최상위 비트가 0이라는 것을 의미한다. 따라서 A는 음수이고 B는 양수이며, A는 B보다 작은 수이다.

    또한 B-A를 수행하면 최상위 비트에서 캐리가 발생하지 않는 이유는 B-A는 B+(-A)를 수행하는 것과 같기 때문이다. A는 음수이므로 -A는 양수이고, B는 양수이므로 B+(-A)는 최상위 비트에서 캐리가 발생하지 않는다.
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96. 서브루틴 레지스터(SBR)에 사용하지 않는 마이크로프로세서 연산은?

  1. 복귀(RET)
  2. 점프(JUMP)
  3. 호출(CALL)
  4. 조건부 호출(conditional CALL)
(정답률: 알수없음)
  • 서브루틴 레지스터(SBR)는 서브루틴 호출 시 반환 주소를 저장하는 레지스터이다. 따라서 SBR을 사용하지 않는 연산은 서브루틴 호출과 관련이 없는 연산이다. 점프(JUMP)는 프로그램의 실행 흐름을 다른 위치로 이동시키는 연산으로, 서브루틴 호출과는 직접적인 관련이 없다. 따라서 SBR을 사용하지 않는 마이크로프로세서 연산 중에서는 점프(JUMP)가 해당된다.
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97. 웹 페이지에서 문서 사이에 링크(LINK)가 가능하게 한 표준 언어는?

  1. HTML
  2. HTTP
  3. FTP
  4. BROWSER
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "HTML"이어야 합니다. HTML은 웹 페이지에서 문서 사이에 링크를 가능하게 하는 표준 언어입니다. FTP는 파일 전송 프로토콜로, 파일을 전송하기 위한 프로토콜입니다. HTTP는 웹 페이지를 전송하기 위한 프로토콜이며, 브라우저는 웹 페이지를 보여주는 소프트웨어입니다.
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98. 일반적으로 마이크로컴퓨터의 시스템 보드(System Board)상에 직접 연결되어 있는 장치가 아닌 것은?

  1. 마이크로프로세서(Micro Processor)
  2. ROM(Read Only Memory)
  3. RAM(Random Access Memory)
  4. 하드 디스크(Hard Disk)
(정답률: 알수없음)
  • 하드 디스크는 시스템 보드에 직접 연결되어 있는 장치가 아니라, 보통 컴퓨터 케이스 안에 설치되어 있기 때문에 일반적으로 시스템 보드에 직접 연결되어 있는 장치가 아닙니다.
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99. 컴퓨터 시스템의 신뢰도 향상을 위하여 가장 중요시 되는 것은?

  1. 가상기억장치
  2. 결합허용 시스템
  3. 실시간 처리
  4. 부동소수점 연산
(정답률: 알수없음)
  • 결합허용 시스템은 여러 개의 독립적인 하드웨어나 소프트웨어 모듈을 결합하여 하나의 시스템으로 구성하는 방식으로, 하나의 모듈이 고장나더라도 전체 시스템이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 기술입니다. 따라서 컴퓨터 시스템의 신뢰도를 향상시키기 위해서는 결합허용 시스템을 적용하는 것이 가장 중요합니다.
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100. 전기신호에 의하여 자료를 기록하고, 삭제할 수 있는 ROM은?

  1. MASK ROM
  2. PROM
  3. EEPROM
  4. EPROM
(정답률: 알수없음)
  • ROM은 Read-Only Memory의 약자로, 기록된 데이터를 읽을 수만 있고 수정할 수 없는 메모리를 말합니다. 그 중에서도 EEPROM은 Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory의 약자로, 전기 신호에 의해 데이터를 기록하고 삭제할 수 있는 ROM입니다. 즉, EEPROM은 기록된 데이터를 수정하거나 삭제할 수 있는 유일한 ROM입니다. MASK ROM은 제조 과정에서 데이터를 기록하고 수정할 수 없는 ROM이며, PROM과 EPROM은 일회성으로 데이터를 기록할 수 있는 ROM입니다.
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