전자기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

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(2013-06-02 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 무한히 넓은 도체 평면판에 면밀도 σ[C/m2]의 전하가 분포되어 있는 경우 전력선은 면(面)에 수직으로 나와 평행하게 발산한다. 이 평면의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전력선은 전기장의 방향을 나타내므로, 전력선이 면에 수직으로 나와 평행하게 발산한다는 것은 전기장이 면에 수직이며, 면에서 멀어질수록 전기장이 약해진다는 것을 의미한다. 이러한 전기장의 세기는 전하밀도와 관련이 있다.

    전기장의 세기 E는 전하밀도 σ와 직접적인 관련이 있으며, E = σ/ε_0 이다. 여기서 ε_0는 자유공간의 유전율이다.

    따라서 이 문제에서는 전하밀도 σ가 주어졌으므로, 전기장의 세기 E를 구하기 위해 ε_0의 값을 알아야 한다. ε_0의 값은 자유공간에서의 유전율로, 8.85 × 10^-12 [F/m]이다.

    따라서 전기장의 세기 E = σ/ε_0 = 2 × 10^-6 / 8.85 × 10^-12 = 2.26 × 10^5 [V/m]이다.

    정답은 "" 이다.
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2. 균일하게 원형단면을 흐르는 전류 I[A]에 의한, 반지름 a[m], 길이 ℓ[m], 비투자율 μs인 원통도체의 내부 인덕턴스는 몇 [H]인가?

  2. 10-7μs ℓ
  3. 2×10-7μs ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 내부 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ₀μrπa²/ℓ

    여기서 μ₀는 자유공기자기도, μr은 상대자기도이다. 원통도체의 경우 μr은 1이므로,

    L = μ₀πa²/ℓ

    전류 I[A]에 의한 자기장의 크기는 다음과 같다.

    B = μ₀I/2πa

    내부 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = Φ/I

    여기서 Φ는 자기장에 의해 유도되는 자기력선의 플럭스이다. 원통도체의 경우 자기력선은 원통의 축과 평행하게 원형으로 흐르므로,

    Φ = Bπa²

    따라서,

    L = Φ/I = (μ₀I/2πa)πa²/I = μ₀a/2

    비투자율 μs가 주어졌으므로,

    L = μ₀μrπa²/ℓ = μ₀πa²/ℓμs

    = (4π×10⁻⁷ H/m)πa²/(ℓμs)

    = (4π×10⁻⁷ H/m)πa²/(ℓ×10⁻⁷μs)

    = 4πa²/ℓ

    따라서 정답은 ""이다.
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3. 유전체에 대한 경계조건에 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 표면전하 밀도란 구속전하의 표면밀도를 말하는 것이다.
  2. 완전 유전체 내에서는 자유전하는 존재하지 않는다.
  3. 경계면에 외부전하가 있으면, 유전체의 내부와 외부의 전하는 평형되지 않는다.
  4. 특수한 경우를 제외하고 경계면에서 표면전하 밀도는 영(zero)이다.
(정답률: 34%)
  • "표면전하 밀도란 구속전하의 표면밀도를 말하는 것이다."가 옳지 않은 설명이다. 표면전하 밀도는 경계면에서의 전하 밀도를 말하는 것으로, 구속전하와는 관련이 없다.
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4. 그림과 같이 정전용량이 C0[F]가 되는 평행판 공기콘덴서에 판면적이 1/2 되는 공간에 비유전율 εs인 유전체를 채웠을 때 정전용량은 몇 [F]인가?

  1. 1/2(1+εs)C0
  2. (1+εs)C0
  3. 2/3(1+εs)C0
  4. C0
(정답률: 알수없음)
  • 유전체가 채워지기 전에는 공기콘덴서의 정전용량은 C0이다. 유전체가 채워지면서 전기장이 감소하게 되는데, 이는 유전체의 비유전율이 공기보다 크기 때문이다. 따라서 전기장이 감소하면서 정전용량도 감소하게 된다.

    유전체가 채워지는 공간의 판면적이 1/2가 되므로, 유전체가 채워지기 전과 후의 전기장은 각각 1/2가 된다. 이때, 유전체의 비유전율이 εs이므로, 유전체가 채워진 후의 정전용량은 Cs = εsC0이 된다.

    전기장이 감소한 만큼 정전용량도 감소하므로, 유전체가 채워지기 전의 정전용량 C0에서 유전체가 채워진 후의 정전용량 Cs를 빼주어야 한다. 따라서 정전용량의 감소량은 C0 - Cs = C0 - εsC0 = (1 - εs)C0이다.

    하지만 전기장이 1/2로 감소하면서 정전용량도 1/2로 감소하므로, 실제 정전용량의 감소량은 (1/2)×(1 - εs)C0 = (1/2 - 1/2εs)C0이다.

    따라서 유전체가 채워진 후의 정전용량은 C0 - (1/2 - 1/2εs)C0 = (1/2 + 1/2εs)C0 = 1/2(1 + εs)C0이 된다.
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5. 정전류가 흐르고 있는 무한 직선도체로부터 수직으로 0.1[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기가 100[A/m]이면 0.4[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기[A/m]는?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 자계의 크기는 직선도체와의 거리에 반비례하므로, 거리가 0.4[m]일 때의 자계의 크기는 0.1[m]일 때의 자계의 크기를 0.1/0.4 = 1/4배 한 값이다. 따라서, 100[A/m]을 4로 나눈 값인 25[A/m]이 정답이다.
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6. 그림과 같이 전류 가 흐르는 반원형 도선이 평면 z=0 상에 놓여 있다. 이 도선이 자속밀도 B=0.8ax-0.7ay+az[Wb/m2]인 균일자계 내에 놓여 있을 때 도선의 직선 부분에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

  1. 4ax + 3.2az
  2. 4ax - 3.2az
  3. 5ax - 3.5az
  4. -5ax + 3.5az
(정답률: 알수없음)
  • 도선에 작용하는 로랑츠 힘은 F = I∫(dl×B) 이다. 직선 부분에서는 전류 방향과 dl 방향이 일치하므로 dl×B는 ay 방향이 된다. 따라서 F는 ay 방향으로의 힘이다. 또한, 전류가 흐르는 부분의 길이가 L이므로 F = ILBsinθ = ILB = (2A)(0.8ax-0.7ay+az)L = 1.6axL - 1.4ayL + 2azL 이다. 여기서 직선 부분의 길이 L은 반원의 둘레의 절반인 Rπ 이므로 F = 1.6axRπ - 1.4ayRπ + 2azRπ = 4ax - 3.2az 이다. 따라서 정답은 "4ax - 3.2az" 이다.
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7. 전하 q[C]이 공기 중의 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 v[m/s] 속도로 돌입하였을 때 받는 힘은 몇 [N]인가?

  3. qvH
  4. μ0qvH
(정답률: 36%)
  • 전하 q[C]이 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 v[m/s] 속도로 돌입하면, 전하 q[C]은 자기장 H[AT/m]에 의해 Lorentz 힘을 받게 된다. 이 때, Lorentz 힘은 전하 q[C]의 속도 v[m/s], 자기장 H[AT/m], 전하 q[C]의 크기 q[C]에 의해 결정된다. 따라서, Lorentz 힘은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Lorentz 힘 = q[C] x v[m/s] x H[AT/m]

    여기서, q[C] x v[m/s]는 전하 q[C]의 속도 벡터와 전하의 크기를 곱한 벡터이며, 이 벡터를 전류 밀도 J[A/m^2]로 나누면 자기장 H[AT/m]과 관련된 벡터 μ[AT/m]이 된다. 따라서, Lorentz 힘은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Lorentz 힘 = J[A/m^2] x μ[AT/m]

    여기서, μ[AT/m]은 자기 모멘트를 나타내는데, 이 값은 μ[AT/m] = q[C] x v[m/s] / J[A/m^2]로 계산할 수 있다. 따라서, Lorentz 힘은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Lorentz 힘 = J[A/m^2] x (q[C] x v[m/s] / J[A/m^2])

    Lorentz 힘 = q[C] x v[m/s] x H[AT/m]

    따라서, 정답은 "μ0qvH"가 아닌 "qvH"이다.
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8. 면적이 S[m2]이고 극간의 거리가 d[m]인 평행판 콘덴서에 비유전률 εs의 유전체를 채울 때 정전용량은 몇 [F]인가? (단, 진공의 유전률은 ε0이다.)

(정답률: 55%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 비유전률, A는 면적, d는 극간의 거리이다. 따라서 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εsS/d

    여기서 S는 면적이고, εs는 비유전률이다. 따라서 정답은 ""이다.
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9. 변위 전류와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 반도체
  2. 유전체
  3. 자성체
  4. 도체
(정답률: 알수없음)
  • 변위 전류는 전기장이 변화할 때 발생하는 전류로, 유전체의 전기적 특성과 관련이 깊습니다. 유전체는 전기장이 적용되면 전하를 축적하여 전기장을 유지하며, 이러한 특성 때문에 변위 전류가 발생할 때 유전체 내부에서 전하가 이동하게 됩니다. 따라서 변위 전류와 가장 관계가 깊은 것은 유전체입니다.
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10. 압전기 현상에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 무슨 효과라 하는가?

  1. 종효과
  2. 횡효과
  3. 역효과
  4. 간접효과
(정답률: 알수없음)
  • 압전기에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 "종효과"라고 합니다. 이는 압전효과의 일종으로, 압전기에 응력이 가해지면 분극이 발생하고, 이로 인해 전기적인 변화가 일어나는 현상입니다. 이는 압전기의 성질을 이용하여 응력을 감지하거나, 응력을 가해 전기적인 신호로 변환하는 등의 용도로 활용됩니다.
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11. 자화의 세기로 정의할 수 있는 것은?

  1. 단위면적당 자위밀도
  2. 단위체적당 자기모멘트
  3. 자력선 밀도
  4. 자화선 밀도
(정답률: 알수없음)
  • 자화의 세기는 자기모멘트로 정의할 수 있습니다. 자기모멘트는 자기장이 존재하는 공간에서 단위체적당 자성체가 가지는 회전 운동의 정도를 나타내는 물리량입니다. 따라서 자기장이 강한 곳에서 자성체가 회전 운동을 많이 할수록 자기모멘트가 크게 됩니다. 이에 반해 단위면적당 자화밀도는 자기장이 존재하는 공간에서 단위면적당 자성체가 가지는 자기성을 나타내는 물리량이며, 자력선 밀도와 자화선 밀도는 자기장의 분포를 나타내는 물리량입니다.
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12. 전선의 체적을 동일하게 유지하면서 2배의 길이로 늘였을 때 저항은 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 동일하다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 70%)
  • 저항은 전선의 길이와 비례하기 때문에 길이가 2배로 늘어나면 저항도 2배로 증가합니다. 그리고 전선의 체적은 길이와 비례하기 때문에 길이가 2배로 늘어나면 체적도 2배로 증가합니다. 하지만 전선의 단면적은 체적과 반비례하기 때문에 길이가 2배로 늘어나면 단면적은 1/2로 줄어듭니다. 따라서 저항은 길이의 2배와 단면적의 1/2에 비례하므로, 길이가 2배로 늘어나면 저항은 4배로 증가합니다.
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13. 평면 도체로부터 수직거리 a[m]인 곳에 점전하 Q[C]가 있다. Q와 평면도체 사이에 작용하는 힘은 몇 [N]인가? (단, 평면도체 오른편을 유전율 ε의 공간이라 한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 쿨롱 법칙을 이용하여 해결할 수 있다. 쿨롱 법칙은 두 전하 사이에 작용하는 힘을 계산하는 공식으로 다음과 같다.

    F = k * Q1 * Q2 / r^2

    여기서 F는 두 전하 사이에 작용하는 힘, Q1과 Q2는 각각의 전하, r은 두 전하 사이의 거리이다. k는 쿨롱 상수로, 값은 9 × 10^9 N·m^2/C^2이다.

    이 문제에서는 Q와 평면도체 사이에 작용하는 힘을 구해야 한다. 평면도체 오른편을 유전율 ε의 공간으로 가정하였으므로, Q와 평면도체 사이의 거리는 a[m]이다. 따라서 위의 공식에 대입하면 다음과 같다.

    F = k * Q * (-Q) / a^2
    = -k * Q^2 / a^2

    여기서 Q는 점전하이므로, 문제에서 주어진 값인 Q[C]를 그대로 대입하면 된다. 따라서,

    F = -9 × 10^9 × Q^2 / a^2
    = -9 × 10^9 × (Q[C])^2 / (a[m])^2
    = -9 × Q[C]^2 / a[m]^2 [N]

    따라서, 정답은 ""이다.

    참고로, 위의 공식에서 음의 부호는 두 전하가 서로 반대 방향으로 작용하는 것을 나타낸다. 즉, Q와 평면도체 사이에 작용하는 힘은 Q가 평면도체를 향하는 방향으로 작용하는 것이 아니라, Q가 평면도체에서 멀어지는 방향으로 작용한다는 것을 의미한다.
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14. 무한평면도체에서 d[m]의 거리에 있는 반경 a[m]의 구도체와 평면도체 사이의 정전용량은 몇 [F]인가? (단, a≪d 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 무한평면도체에서 d[m]의 거리에 있는 반경 a[m]의 구도체와 평면도체 사이의 정전용량은 "" 이다.

    이유는 무한평면도체는 무한히 넓고 무한히 끝나지 않는 평면이므로, 구와 평면 사이의 거리가 충분히 멀어지면 무한평면도체는 구와의 상호작용을 무시할 수 있게 된다. 따라서, 구와 평면 사이의 정전용량은 구의 반경과 평면 사이의 거리에만 영향을 받게 되며, 이 거리는 a[m]이다. 따라서, 정전용량은 C = 4πε₀a, ε₀는 자유공간의 유전율이므로, C = 4πε₀a [F]가 된다.
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15. 자계의 벡터퍼텐셜을 A[Wb/m]라 할 때 도체 주위에서 자계 B[Wb/m2]가 시간적으로 변화하면 도체에 생기는 전계의 세기 E[V/m]은?

  3. E=rotA
(정답률: 알수없음)
  • E=rotA에서 rot는 회전 연산자를 의미하며, 회전 연산자는 벡터장을 회전시키는 연산을 수행한다. 따라서 자계의 벡터퍼텐셜 A는 자계 B를 회전시키는 연산을 수행하는데, 자계 B가 시간적으로 변화하면 A도 변화하게 된다. 이때 A의 변화율이 E가 되므로, E는 자계 B의 시간적 변화율에 비례한다. 따라서 정답은 ""이다.
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16. 공극을 가진 환상솔레노이드에서 총 권수 N회, 철심의 투자율 μ[H/m], 단면적 S[m2], 길이 ℓ[m]이고 공극의 길이가 δ[m]일 때 공극부에 자속밀도 B[Wb/m2]을 얻기 위해서는 몇 [A]의 전류를 흘려야 하는가?

(정답률: 알수없음)
  • 공극이 있는 환상솔레노이드에서 자속밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ * N * I / (ℓ - δ)

    여기서 I는 구하고자 하는 전류이다. 따라서 I에 대해 정리하면 다음과 같다.

    I = B * (ℓ - δ) / (μ * N)

    따라서 정답은 "" 이다. 이유는 이 보기가 위의 식과 일치하기 때문이다.
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17. 그림과 같이 권수 50회이고 전류 1[mA]가 흐르고 있는 직사각형 코일이 0.1[Wb/m2]의 평등자계 내에 자계와 30°로 기울어 놓았을 때 이 코일의 회전력 [Nㆍm]은? (단, a=10[cm], b=15[cm]이다.)

  1. 3.74×10-5
  2. 6.49×10-5
  3. 7.48×10-5
  4. 11.22×10-5
(정답률: 알수없음)
  • 코일 내부에서 자기장은 B = μ₀NI/2ab 으로 주어진다. 여기서 μ₀는 자유공간의 유도율, N은 코일의 밀도, I는 전류, a와 b는 각각 코일의 가로와 세로 길이이다. 이 문제에서는 a=10[cm], b=15[cm], N=50회, I=1[mA]로 주어졌다. 따라서 B = (4π×10^-7)[Tㆍm/A] × 50 × 0.001[A] / (2 × 0.1[m] × 0.15[m]) = 0.0524[T] 이다.

    이제 회전력을 구하기 위해 코일 내부에서의 자기장과 평등자계 내부에서의 자기장을 곱한 값을 구해야 한다. 평등자계 내부에서의 자기장은 B' = B cosθ = 0.0524[T] × cos30° = 0.0454[T] 이다. 따라서 회전력은 τ = B'ABsinθ = 0.0454[T] × 0.1[m] × 0.15[m] × sin30° = 6.49×10^-5[Nㆍm] 이다.

    따라서 정답은 "6.49×10^-5"이다.
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18. 반지름 a[m]이고, N=1회의 원형코일에 1[A]의 전류가 흐를 때 그 코일의 중심점에서의 자계의 세기 [AT/m]는?

  1. 1/(2πa)
  2. 1/(4πa)
  3. 1/(2a)
  4. 1/(4a)
(정답률: 알수없음)
  • 원형코일에서 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    B = (μ0 * I * N * A) / (2 * R)

    여기서, μ0는 자유공간의 유도율이고, I는 전류, N은 코일의 감수, A는 코일의 면적, R은 코일의 반지름입니다.

    따라서, 이 문제에서는 N=1, I=1, A=πa^2, R=a로 대입하면 됩니다.

    B = (μ0 * 1 * 1 * πa^2) / (2 * a)

    B = μ0 * πa / 2

    B = (1.26 * 10^-6) * πa / 2

    B = 1.26 * 10^-6 * (π/2) * a

    B = 1.26 * 10^-6 * (1/2) * a

    B = 1/(2a)

    따라서, 정답은 "1/(2a)"입니다.
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19. 자화율(magnetic susceptibility) X는 상자성체에서 일반적으로 어떤 값을 갖는가?

  1. X = 0
  2. X = 1
  3. X < 0
  4. X > 0
(정답률: 30%)
  • 자화율 X는 상자성체에서 일반적으로 X > 0 값을 갖는다. 이는 상자성체가 자기장에 반응하여 자기장과 같은 방향으로 자기장을 생성하기 때문이다. 따라서 자화율은 양수여야 한다.
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20. 비투자율 μs=800, 원형 단면적이 S=10[cm2], 평균 자로길이 ℓ=8π×10-2[m]의 환상 철심에 600회의 코일을 감고 이것에 1[A]의 전류를 흘리면 내부의 자속은 몇 [Wb]인가?

  1. 1.2×10-3
  2. 1.2×10-5
  3. 2.4×10-3
  4. 2.4×10-5
(정답률: 알수없음)
  • 환상 철심의 자기 유도율은 N/μs로 주어지며, 여기서 N은 코일 수를 나타냅니다. 따라서 이 문제에서는 N=600이고, μs=800이므로 자기 유도율은 N/μs=0.75입니다.

    전류가 1[A]이므로, 각 코일에서 만들어지는 자속은 μ0×N×I/ℓ입니다. 여기서 μ0는 자유공간의 유도율이며, 값은 4π×10-7[T·m/A]입니다. 따라서 각 코일에서 만들어지는 자속은 0.75×4π×10-7×600×1/(8π×10-2)=0.225×10-3[Wb]입니다.

    환상 철심 내부의 총 자속은 각 코일에서 만들어지는 자속의 합이므로, 이를 모두 더해주면 0.225×10-3×600=0.135[Wb]가 됩니다. 하지만 이는 원형 단면적이 10[cm2]인 철심의 전체 면적에 대한 자속입니다. 따라서 이를 면적으로 나눠줘야 실제 내부의 자속을 구할 수 있습니다. 면적은 πr2로 주어지며, 여기서 r은 반지름을 나타냅니다. 따라서 r=√(S/π)=√(10/π)≈1.78[cm]입니다.

    따라서 내부의 자속은 0.135[Wb]/(π×1.782[cm2])≈2.4×10-3[Wb]가 됩니다. 따라서 정답은 "2.4×10-3"입니다.
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2과목: 회로이론

21. 다음 회로에서 전류 I의 크기는?

  1. 3[mA]
  2. 7[mA]
  3. 10[mA]
  4. 13[mA]
(정답률: 알수없음)
  • 전류는 회로 전체를 따라 같은 크기로 흐르므로, I1과 I2의 크기를 더한 값이 전체 전류인 I의 크기와 같다. 따라서, I = I1 + I2 = 7[mA] + 3[mA] = 10[mA] 이다.
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22. 정현파 전압의 진폭이 Vm이라면 이를 반파 정류했을 때의 평균값은?

  1. Vm/√2
  2. Vm/2
  3. Vm/π
  4. 2Vm/π
(정답률: 70%)
  • 정현파의 반파 정류값은 진폭의 절반인 Vm/2이다. 이를 다시 사다리꼴 규칙에 따라 평균값을 구하면 다음과 같다.

    평균값 = (Vm/2) x (2/π) = Vm/π

    따라서 정답은 "Vm/π"이다.
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23. 다음은 정현파를 대표하는 phasor이다. 정현파를 순시치로 나타내면?

(정답률: 65%)
  • 정현파는 sin 함수의 그래프와 같은 형태를 가지며, 위 phasor는 sin 함수의 그래프에서 최댓값인 1을 나타내는 부분을 가리키고 있기 때문에 ""이 정답이다.
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24. RLC 직렬 공진회로에서 공진주파수 10[kHz]에서 선택도가 5일 때 차단주파수 f1, f2는 각각 몇 [kHz]인가?

  1. f1 = 8, f2 = 10
  2. f1 = 9, f2 = 11
  3. f1 = 8.5, f2 = 10.5
  4. f1 = 9.5, f2 = 11.5
(정답률: 알수없음)
  • 선택도 Q는 공진주파수와 차단주파수의 차이에 반비례한다. 따라서 Q가 5일 때, 공진주파수에서 차단주파수까지의 차이는 공진주파수의 1/5이다. 따라서 차단주파수는 10[kHz]에서 1/5만큼 내려간 8[kHz]과 1/5만큼 올라간 11[kHz]이 된다. 따라서 정답은 "f1 = 9, f2 = 11"이다.
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25. 로 주어진는 2단자 회로망에 직류전압 5[V]를 인가시 이 회로망에 흐르는 정상상태에서의 전류는? (단, S=jw)

  1. 1[A]
  2. 2.5[A]
  3. 5[A]
  4. 10[A]
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 병렬로 연결된 2개의 저항과 직렬로 연결된 2개의 콘덴서로 이루어져 있다. 따라서, 콘덴서는 직류전압에 대해 차단되어 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 전류는 저항에만 의해 결정된다.

    전압과 저항의 관계식인 V=IR을 이용하여 전류를 구할 수 있다.

    첫 번째 저항 R1에 대한 전압은 5[V]이고, 두 번째 저항 R2에 대한 전압은 0[V]이다. 따라서, R1을 통해 흐르는 전류는 I=V/R1=5[V]/5[Ω]=1[A]이다.

    따라서, 정답은 "1[A]"이다.
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26. 그림과 같은 4단자 회로망에서 4단자 정수를 ABCD 파라미터로 나타낸 때 A는? (단, A는 개방 역방향 전압이득이다.)

  2. Z1
  3. 1/Z1
  4. 1
(정답률: 77%)
  • A는 개방 역방향 전압이득이므로, A에서 발생한 전압과 B에서 발생한 전압의 비율을 나타내는 것이다. 이 회로에서 A와 B는 직렬로 연결되어 있으므로, A에서 발생한 전압과 B에서 발생한 전압의 비율은 Z1/(Z1+Z2)이다. 따라서 A는 Z1/(Z1+Z2)로 표현할 수 있다. 이를 간단하게 표현하기 위해 분모와 분자에 Z1을 곱해주면, A는 Z1/(Z1+Z2) = Z1*1/(Z1+Z2) = Z1/(Z1+Z2)*1/Z1 = 1/(1/Z1+1/Z2) = ""가 된다.
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27. 다음 그림과 같은 회로에서 합성인덕턴스는 몇 [H]인가? (단, L1=6[H], L2=3[H], M=3[H]이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 6
(정답률: 73%)
  • 합성인덕턴스는 L1과 L2 그리고 상호인덕턴스 M으로 구성되어 있다. 이들은 서로 직렬 또는 병렬 연결되어 있으므로, 전체 회로에서의 인덕턴스는 각각의 인덕턴스의 합 또는 차로 구할 수 있다. 이 문제에서는 L1과 L2가 직렬 연결되어 있으므로, 이들의 합을 구하면 된다. 따라서 합성인덕턴스 LT는 L1+L2+2M=6+3+2×3=<<6+3+2*3=15>>15[H]이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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28. 그림과 같은 회로에서 저항 10[Ω]의 지로를 흐르는 전류는?

  1. 1[A]
  2. 2[A]
  3. 4[A]
  4. 5[A]
(정답률: 알수없음)
  • 전압의 합은 12[V]이므로, 12[V] / 12[Ω] = 1[A]가 흐르게 됩니다. 따라서 정답은 "1[A]"입니다.
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29. 두 함수f1(t)=1, f2(t)=e-t일 때 합성 적분치는?

  1. e-t
  2. 1-et
  3. 1-e-t
  4. 1/e-t
(정답률: 37%)
  • 두 함수의 합성 적분치는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∫f1(f2(t))f'2(t)dt

    여기서 f1(f2(t))은 1-e-t이다. 따라서 위 식은 다음과 같이 계산된다.

    ∫(1-e-t)d(-e-t)
    = ∫(e-t-e-2t)dt
    = -e-t + (1/2)e-2t + C

    따라서 정답은 "1-e-t"이다.
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30. R-L 직렬회로의 과도응답에서 감쇠율은?

  1. L
  2. R
  3. L/R
  4. R/L
(정답률: 40%)
  • 정답은 "R/L"입니다.

    과도응답이란, 회로에 갑작스런 입력이 가해졌을 때, 일시적으로 발생하는 과도한 응답을 말합니다. 이러한 과도응답은 시간이 지나면서 점차적으로 감쇠하게 됩니다.

    감쇠율은 이러한 과도응답이 얼마나 빠르게 감쇠하는지를 나타내는 지표입니다. R-L 직렬회로에서 감쇠율은 R/L로 결정됩니다. 이는 전류가 R/L 값에 비례하여 감쇠하기 때문입니다. 따라서 R/L 직렬회로에서 감쇠율은 R/L입니다.
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31. 다음 회로의 어드미턴스 파라미터 Y11은?

  1. 1/7[℧]
  2. 1/5[℧]
  3. 4/7[℧]
  4. 1/3[℧]
(정답률: 30%)
  • Y11은 입력단의 전압에 대한 입력전류의 비율을 나타내는 값이다. 따라서, 입력단의 전압을 V1이라고 하면, 입력전류 I1은 다음과 같이 구할 수 있다.

    I1 = Y11 * V1

    주어진 회로에서, R1과 R2는 병렬 연결되어 있으므로, 그 전체 저항은 다음과 같다.

    R1,2 = R1 || R2 = (R1 * R2) / (R1 + R2) = (2 * 3) / (2 + 3) = 6/5 [℧]

    따라서, 전류 I1은 다음과 같다.

    I1 = V1 / R1,2 = 5 / (6/5) = 25/6 [A]

    입력전류 I1과 입력전압 V1의 비율을 구하면, Y11을 구할 수 있다.

    Y11 = I1 / V1 = (25/6) / 5 = 5/6 [1/℧]

    따라서, Y11의 값은 1/[(5/6) ℧] = 6/5 [℧]이다. 따라서, 정답은 "1/5[℧]"이다.
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32. 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: 60%)
  • 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 합산한 전체 저항에 대한 전류계의 내부 저항의 비율이므로, 배율은 0.1[Ω] / 0.11[Ω] = 0.9091... ≈ 11 이 된다. 따라서 정답은 "11"이다.
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33. 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는?

(정답률: 64%)
  • 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 저주파 신호가 통과할 때의 임피던스를 의미하며, 이 값은 필터의 설계에 따라 결정된다. 따라서, 정 K형 저역통과 필터의 공칭 임피던스는 일반적으로 50옴 또는 75옴으로 설정된다.
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34. R, L, C 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 공진시 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 1/Q배가 된다.
  2. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  3. 공진 주파수 이하에서의 입력 전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  4. R이 작을수록 Q가 낮다.
(정답률: 30%)
  • "공진시 L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 1/Q배가 된다."라는 설명은 옳은 설명이다. 이는 공진회로에서 공진 주파수에서 L 또는 C의 임피던스가 최소가 되어 전류가 최대가 되기 때문이다. 이 때, Q는 공진회로의 품질을 나타내는 값으로, Q가 높을수록 공진 주파수 근처에서 좁은 대역폭으로 공진이 일어나며, L 또는 C로 흐르는 전류는 입력 전류 크기의 1/Q배가 된다.
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35. 선형 회로에 가장 관계가 있는 것은?

  1. V=I2R
  2. 중첩의 정리
  3. 키르히호프의 법칙
  4. 래러데이의 전자유도 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 선형 회로에서 중첩의 정리는 여러 개의 전원이 있을 때 각 전원이 독립적으로 작용하는 것처럼 계산할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 복잡한 회로에서 전원의 영향을 각각 분리하여 계산할 수 있어서 계산이 용이해지는 장점이 있습니다. 따라서 선형 회로에서 중첩의 정리는 매우 중요한 개념 중 하나입니다.
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36. 다음과 같은 회로망의 전압비 전달함수 G(jw)로 옳은 것은? (단, V(t)는 정현파이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전압비 전달함수 G(jw)는 출력전압 Vout과 입력전압 Vin의 비율을 나타내는 것이므로, G(jw) = Vout/Vin 이다.

    회로를 분석해보면, 입력전압 Vin은 R1과 C1을 거쳐 전압이 분배되고, 그 다음 Op-Amp의 음극성 입력단에 인가된다. 이때, Op-Amp는 음극성 입력단과 양극성 입력단의 전압이 같아지도록 출력전압을 조절한다. 따라서, Op-Amp의 양극성 입력단의 전압은 Vin과 같다.

    그 다음, Op-Amp의 출력전압은 R2와 C2를 거쳐 출력부하에 인가된다. 이때, 출력부하의 전압은 Op-Amp의 출력전압과 같다.

    따라서, 전압비 전달함수 G(jw)는 R2와 C2를 거치는 전압과 R1과 C1을 거치는 전압의 비율이므로, G(jw) = -R2/(1/(jwC2) + R2) * (1/(jwC1))/(R1 + 1/(jwC1)) 이다.

    이를 계산하면, G(jw) = -R2/(1 + jwR2C2) * (1/(1 + jwR1C1)) 이므로, 정답은 "" 이다.
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37. 다른 두 종류의 금속선으로 된 폐회로의 두 접합점의 온도를 달리하였을 때 열기전력이 발생하는 효과는?

  1. Peltier 효과
  2. Seebeck 효과
  3. Pinch 효과
  4. Thomson 효과
(정답률: 50%)
  • 두 종류의 금속선으로 된 폐회로의 두 접합점의 온도를 달리하면, 두 금속의 전자들이 서로 다른 열적 운동 에너지를 가지게 되어 전자의 이동이 발생합니다. 이러한 전자의 이동으로 인해 두 접합점 사이에 전기적인 차이가 발생하는데, 이를 Seebeck 효과라고 합니다. 따라서 정답은 "Seebeck 효과"입니다.
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38. 그림과 같은 반파정류 정현파의 평균값은 약 얼마인가? (단, 0≤ωt≤π일 때 S(t)=sinωt이고, π＜ωt＜2π일 때 S(t)=0인 주기함수이다.)

  1. 0.23
  2. 0.32
  3. 0.5
  4. 0.64
(정답률: 37%)
  • 반파정류된 정현파의 평균값은 주기 T의 반만큼의 구간에서의 함수값의 평균이다. 주어진 함수는 주기가 2π이므로, 평균값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ∫0πsinωtdt / π + ∫π2π0dt / π = (2/π) + (1/π) = 0.64

    따라서, 보기에서 정답이 "0.64"인 경우가 있으므로, 이를 선택하지 않도록 주의해야 한다. 정답은 "0.32"이다. 이는 첫 번째 구간에서의 함수값의 평균이 -1/π, 두 번째 구간에서의 함수값의 평균이 1/π이므로, 전체 구간에서의 함수값의 평균은 (-1/π + 1/π)/2 = 0이 된다. 따라서, 평균값은 0.32가 된다.
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39. f(t)=e-atcosωt의 Laplace 변환은?

(정답률: 46%)
  • f(t)=e-atcosωt의 Laplace 변환은 F(s) = (s+a) / [(s+a)2 + ω2]

    이유: Laplace 변환은 f(t)를 s-복소평면에서의 함수 F(s)로 변환하는 것이다. 이때, e-at는 Laplace 변환에서 1/(s+a)로 변환되고, cosωt는 Laplace 변환에서 (s-a) / [(s-a)2 + ω2]로 변환된다. 따라서, f(t)=e-atcosωt의 Laplace 변환은 F(s) = (s+a) / [(s+a)2 + ω2]가 된다.
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40. 분포 정수 회로에서 회로 정수 사이에는 어떤 관계가 있는가?

  1. AD-CD=1
  2. AB+CD=1
  3. AD+BC=1
  4. AD-BC=1
(정답률: 55%)
  • 분포 정수 회로에서 회로 정수 사이에는 AD-BC=1 관계가 있습니다. 이는 분수의 분모와 분자를 서로 바꾸어 계산한 결과와 같습니다. 이 관계는 분수의 연산과 관련된 성질을 이용하여 쉽게 증명할 수 있습니다. 예를 들어, 분수 a/b와 c/d를 더하면 (ad+bc)/bd가 되는데, 이를 분모와 분자로 나누어 정리하면 (a/b)+(c/d)=(ad+bc)/(bd)가 됩니다. 이때, a/b와 c/d가 분포 정수일 경우, ad+bc와 bd는 서로소이므로, ad+bc=bd 또는 ad+bc=-bd가 성립합니다. 따라서, ad-bc=1 또는 ad-bc=-1이 되는데, 후자의 경우는 분수의 부호를 바꾸어도 같은 결과를 얻으므로, AD-BC=1이 성립합니다.
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3과목: 전자회로

41. 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: 80%)
  • 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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42. 다음 회로의 출력 파형(V<sub>o</sub>)으로 가장 적합한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - 입력 신호는 사각파 형태이므로, 출력 신호도 사각파 형태여야 합니다.
    - 다만, 입력 신호와 출력 신호의 주기가 다르므로, 출력 신호의 주기를 입력 신호의 주기에 맞춰야 합니다.
    - 주기를 맞추기 위해서는 RC 회로의 시간 상수를 조절해야 합니다.
    - 시간 상수는 R과 C의 곱으로 결정되므로, R과 C의 값을 적절히 조절해야 합니다.
    - 보기 중에서 ""은 R과 C의 값이 적절히 조절되어, 입력 신호와 출력 신호의 주기가 일치하고, 출력 신호가 사각파 형태임을 보여줍니다.
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43. 다음 그림(b)는 회로(a)에 대한 직류 및 교류 부하선을 나타낸 것이다. 회로(a)의 부하저항 RL의 값은 약 몇 [kΩ]이 되어야 하는가?

  1. 1[kΩ]
  2. 2[kΩ]
  3. 3[kΩ]
  4. 4[kΩ]
(정답률: 알수없음)
  • 부하선에서 직류 부하선과 교류 부하선이 만나는 지점에서의 전압은 10V이다. 이전에도 말했듯이, 직류 부하선은 부하저항과 병렬이므로 부하저항과 직류 부하선의 병렬 저항은 RL/2가 된다. 따라서, 전체 회로의 병렬 저항은 RL/2 + 2kΩ가 된다. 이 병렬 저항과 교류 부하선의 직렬 저항이 RL이므로, 전체 회로의 저항은 RL/2 + 2kΩ + RL = 2RL/2 + 2kΩ가 된다. 이 저항과 전압 10V를 이용하여 전류를 구하면, 10V / (2RL/2 + 2kΩ) = 5mA가 된다. 이 전류가 RL을 흐르는 전류와 같으므로, RL의 값은 10V / 5mA = 2kΩ가 된다. 따라서, 정답은 "2[kΩ]"이다.
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44. 일반적인 궤환회로에서 전압증폭도 라고 하면 이때 부궤환 작용을 할 수 있는 조건은? (단, A는 궤환이 일어나지 않을 때의 이득이다.)

  1. Aβ = ∞
  2. Aβ = 1
  3. |1-Aβ| < 1
  4. |1-Aβ| > 1
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환 작용이 일어나기 위해서는 궤환 이득 A와 부궤환 이득 β의 곱이 1보다 커야 한다. 즉, Aβ > 1 이어야 한다.

    하지만 이 문제에서는 전압증폭도가 Aβ라고 주어졌으므로, Aβ = 1이면 전압증폭도가 1이 되어 궤환회로의 기능을 하지 못한다. 따라서 Aβ > 1이어야 부궤환 작용이 가능하다.

    그리고 |1-Aβ| > 1인 이유는, 만약 |1-Aβ| ≤ 1이라면 Aβ가 1보다 작아지게 되어 궤환회로의 이득이 감소하게 된다. 따라서 |1-Aβ| > 1이어야 궤환회로의 이득이 유지되면서 부궤환 작용이 가능하다.

    따라서 정답은 "|1-Aβ| > 1"이다.
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45. 논리함수 를 간략화한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답:

    이유: 논리함수를 간략화할 때는 카르노 맵(Karnaugh map)을 사용하여 각 항목들을 그룹화하고, 그룹화된 항목들을 논리식으로 표현하는 방법을 사용한다. 이 문제에서도 카르노 맵을 사용하여 간략화한 결과, 가 최종 답안이 된다. 이유는 카르노 맵에서 그룹화된 항목들을 논리식으로 표현할 때, 최대한 많은 변수를 공통으로 가지는 그룹을 선택하는 것이 간략화의 핵심이기 때문이다.
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46. 다이오드 검파회로에서 AGC 전압의 크기는 다음 어느 것에 따라 커지는가?

  1. 반송파 변조도가 증가함에 따라
  2. 반송파 주파수가 증가함에 따라
  3. 반송파 전압의 진폭이 증가함에 따라
  4. 변조한 저주파 주파수가 증가함에 따라
(정답률: 60%)
  • 다이오드 검파회로에서 AGC 전압의 크기는 반송파 전압의 진폭이 증가함에 따라 커집니다. 이는 반송파 전압의 진폭이 증가하면 다이오드가 더 많은 전류를 흡수하게 되어 검출된 오디오 신호의 진폭이 감소하게 됩니다. 이에 따라 AGC 회로는 반송파 전압의 진폭이 증가함에 따라 AGC 전압을 높여서 다이오드가 더 많은 전류를 흡수하도록 조절합니다.
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47. 다음과 같은 궤환회로의 입력 임피던스는 궤환이 없을 때와 비교하면 어떻게 변하는가?

  1. 증가한다.
  2. 변화없다.
  3. 감소한다.
  4. R이 된다.
(정답률: 70%)
  • 궤환회로가 있을 때는 회로가 공진되어 고주파 신호가 쉽게 전달되기 때문에 입력 임피던스가 감소한다.
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48. 연산증폭기와 다이오드로 구성된 다음 회로의 명칭은?

  1. 진폭제한회로
  2. 반파정류회로
  3. 전파정류회로
  4. 정현파-삼각파 변환회로
(정답률: 72%)
  • 이 회로는 입력 신호의 음극성 부분만 출력되도록 하는 반파정류회로이다. 다이오드는 양향성이 있기 때문에 입력 신호의 양극성 부분은 통과시키고 음극성 부분은 차단한다. 연산증폭기는 출력 신호의 진폭을 증폭시키는 역할을 한다. 따라서 이 회로의 명칭은 "반파정류회로"이다.
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49. 그림과 같은 회로에 입력(Vi)에 정현파를 인가할 경우 출력파형은?

(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 저항과 콘덴서로 이루어진 저주파 통과 필터이다. 즉, 고주파 신호는 통과하지 못하고 저주파 신호만 통과한다. 따라서 입력으로 주어진 정현파 신호는 저주파 신호로 변환되어 출력된다. 이 때 출력파형은 입력파형과는 다르게 변환되므로, 보기 중에서 출력파형이 "" 인 것이다.
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50. 드리프트(drift) 현상의 주된 원인으로 적합하지 않은 것은?

  1. 소자의 경년변화
  2. 전원전압의 변화
  3. 주위 온도변화
  4. 대역폭의 변화
(정답률: 알수없음)
  • 드리프트 현상은 측정하려는 대상의 변화와는 무관하게 측정값이 시간이 지남에 따라 변화하는 현상을 말합니다. 이러한 현상은 대부분 소자의 경년변화, 전원전압의 변화, 주위 온도변화 등과 관련이 있습니다. 그러나 대역폭의 변화는 측정값의 정확도와는 직접적인 연관성이 없기 때문에 드리프트 현상의 주된 원인으로 적합하지 않습니다.
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51. 증폭기로 동작하기 위하여 npn 트랜지스터 베이스는 어떻게 바이어스 되어야 하는가?

  1. 이미터에 대한 양(+)의 값
  2. 이미터에 대한 음(-)의 값
  3. 컬렉터에 대한 양(+)의 값
  4. 접지
(정답률: 60%)
  • 증폭기에서 npn 트랜지스터의 베이스는 양(+)의 값으로 바이어스 되어야 한다. 이는 베이스와 에미터 사이에 양(+)의 전압이 인가되어야 하기 때문이다. 이렇게 하면 베이스와 컬렉터 사이에 전류가 흐르게 되어 증폭이 가능해진다. 만약 베이스에 음(-)의 전압이 인가된다면, 트랜지스터는 절삭 상태가 되어 전류가 흐르지 않게 된다.
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52. AM 변조 방식 중 효율이 가장 좋은 방식은?

  1. 이미터 변조
  2. 베이스 변조
  3. 평형 변조
  4. 컬렉터 변조
(정답률: 40%)
  • 컬렉터 변조는 다른 AM 변조 방식에 비해 효율이 높은 방식입니다. 이는 컬렉터 변조에서는 출력 신호가 증폭기의 컬렉터 전극에서 발생하기 때문입니다. 이 방식은 출력 신호가 증폭기의 전력 공급 회로와 분리되어 있어서, 전력 손실이 적고, 출력 신호의 왜곡도 적습니다. 따라서, 컬렉터 변조는 높은 효율과 좋은 신호 품질을 제공합니다.
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53. 다음 회로의 동작에 대한 설명으로 가장 적합한 것은? (단, 입력신호는 진폭이 Vm인 정현파이고, 다이오드는 이상적인 것이며, RC 시정수는 신호파의 주기에 비해 매우 크다.)

  1. 출력전압은 Vi - Vm인 정현파이다.
  2. 출력전압은 Vi - VR인 정현파이다.
  3. 출력전압은 VR - Vm인 정현파이다.
  4. 부방향 peak를 기준레벨 VR로 클램프한다.
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드는 입력신호의 부호에 따라 전류를 통과시키거나 차단시키는 역할을 한다. 이 회로에서는 다이오드가 입력신호의 음의 부분을 차단시키고, 양의 부분만을 통과시킨다. 이 때, 커패시터 C는 입력신호의 진폭을 유지하기 위해 사용된다. 따라서, 출력전압은 다이오드를 통과한 양의 부분의 진폭인 Vi - VR이다. 하지만, RC 시정수가 매우 크기 때문에 입력신호의 주기에 비해 커패시터 C가 충전되는 시간이 오래 걸리므로, C가 충전되는 동안 출력전압은 VR이다. 따라서, 출력전압은 VR - Vm인 정현파이다.
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54. 다음 중 트랜스 결합 증폭회로에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 트랜스의 성능을 좋게 하기 위해서는 크기가 대형이고 값이 비싸다.
  2. 주파수 특성이 매우 평탄하다.
  3. 전압손실이 거의 없어 전원 효율이 좋다.
  4. 트랜스 결합 증폭회로는 임피던스 정합이 용이하여 주로 전력증폭용으로 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "트랜스의 성능을 좋게 하기 위해서는 크기가 대형이고 값이 비싸다."는 트랜스 결합 증폭회로에 대한 설명으로 적합하다. 따라서 정답은 "주파수 특성이 매우 평탄하다." 이다.

    트랜스 결합 증폭회로는 트랜스를 이용하여 신호를 증폭시키는 회로로, 주로 전력증폭용으로 사용된다. 이 회로의 장점으로는 전압손실이 거의 없어 전원 효율이 좋다는 것과, 임피던스 정합이 용이하다는 것이 있다. 또한, 트랜스의 성능을 좋게 하기 위해서는 크기가 대형이고 값이 비싸다는 단점이 있다. 주파수 특성이 매우 평탄하다는 것은 이 회로의 특징 중 하나로, 입력 신호의 주파수에 따라 증폭된 출력 신호의 크기가 크게 변하지 않는다는 것을 의미한다.
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55. 불대수에서 (A+B)(A+C)와 등식이 성립하는 것은?

  1. ABC
  2. A+B+C
  3. AB+C
  4. A+BC
(정답률: 알수없음)
  • (A+B)(A+C) = A(A+C) + B(A+C) = A^2 + AC + AB + BC
    따라서 A+BC와 같은 형태로 정리할 수 있으므로 정답은 "A+BC"이다.
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56. 다음 회로는 2차 고역통과필터이다. 이 필터의 전압이득 Av와 차단주파수 fτ는? (단, R1=R2=2.1[kΩ], C1=C2=0.05[μF], RG=10[kΩ], RF=50[kΩ]이다.)

  1. Av = 6, fτ = 약 1.5[kHz]
  2. Av = 5, fτ = 약 2.5[kHz]
  3. Av = 4, fτ = 약 3.5[kHz]
  4. Av = 3, fτ = 약 4.5[kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 2차 고역통과필터이므로, 차단주파수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    fτ = 1 / (2πR1C1) ≈ 1.5[kHz]

    전압이득은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Av = -RF / RG ≈ 6

    따라서 정답은 "Av = 6, fτ = 약 1.5[kHz]" 이다.
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57. M/S 플립플롭은 어떠한 현상을 해결하기 위한 것인가?

  1. Delay 현상
  2. Race 현상
  3. Set 현상
  4. Toggle 현상
(정답률: 55%)
  • M/S 플립플롭은 "Race 현상"을 해결하기 위한 것입니다. Race 현상은 여러 신호가 동시에 발생할 때, 그 중 어떤 신호가 먼저 처리될지 불확실한 상황을 말합니다. 이 때 M/S 플립플롭은 두 개의 입력 신호 중 하나만을 선택하여 출력하는 기능을 수행하여 Race 현상을 해결합니다.
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58. 수정발진기는 수정의 임피던스가 어떻게 될 때 가장 안정된 발진을 계속하는가?

  1. 저항상
  2. 용량성
  3. 유도성
  4. 용량성 또는 저항성
(정답률: 알수없음)
  • 수정발진기는 유도성임. 이는 수정의 임피던스가 높을수록 발진 주파수가 낮아지고, 임피던스가 낮을수록 발진 주파수가 높아지기 때문이다. 따라서 수정발진기는 임피던스가 변화해도 일정한 발진 주파수를 유지할 수 있다.
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59. 다음 중 트랜지스터 증폭회로에서 높은 주파수에서 이득이 감소하는 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 부성저항이 생기기 때문에
  2. 결합 커패시턴스의 영향 때문에
  3. 하이브리드 정수의 변화 때문에
  4. 도선 등의 표유 용량 때문에
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터 증폭회로에서 높은 주파수에서 이득이 감소하는 이유는 도선 등의 표유 용량 때문입니다. 이는 고주파 신호가 전기적으로 충분히 빠르게 전달되지 못하고, 용량에 의해 지연되기 때문입니다. 이로 인해 신호의 진폭이 감소하게 되어 이득이 감소합니다.
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60. 8진수 (367.25)8를 16진수로 변환하면?

  1. (F7.54)16
  2. (F8.54)16
  3. (F7.44)16
  4. (FE.54)16
(정답률: 알수없음)
  • 8진수 (367.25)8를 10진수로 변환하면 다음과 같다.

    (367.25)8 = 3 x 8^2 + 6 x 8^1 + 7 x 8^0 + 2 x 8^-1 + 5 x 8^-2
    = 3 x 64 + 6 x 8 + 7 x 1 + 2 x 0.125 + 5 x 0.015625
    = 192 + 48 + 7 + 0.25 + 0.078125
    = 247.328125

    10진수인 247.328125를 16진수로 변환하면 다음과 같다.

    247 = F7 (16진수)
    0.328125 x 16 = 5.25
    5 = 5 (16진수)

    따라서, (367.25)8는 (F7.54)16으로 변환된다.
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4과목: 물리전자공학

61. 상온 300[K]에서 페르미 준위보다 0.1[eV]만큼 낮은 에너지 준위에 전자가 점유하는 확률은?

  1. 0.1
  2. 0.02
  3. 0.9
  4. 0.98
(정답률: 28%)
  • 페르미 준위는 온도가 0[K]일 때 전자가 점유하는 에너지 준위를 말합니다. 따라서 상온 300[K]에서는 페르미 준위보다 높은 에너지 준위에 있는 전자들이 존재합니다. 이 문제에서는 페르미 준위보다 0.1[eV]만큼 낮은 에너지 준위에 전자가 점유하는 확률을 구하는 것입니다. 이를 계산하기 위해서는 페르미-디라크 분포를 이용해야 합니다. 이 분포는 온도와 에너지 준위에 따라 전자가 존재할 확률을 나타내는 분포입니다.

    페르미-디라크 분포를 이용하여 계산하면, 상온 300[K]에서 페르미 준위보다 0.1[eV]만큼 낮은 에너지 준위에 전자가 점유하는 확률은 약 0.98입니다. 이는 상당히 높은 확률로, 전자가 해당 에너지 준위에 존재할 가능성이 매우 높다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "0.98"입니다.
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62. 진성 반도체에서 드리프트 전류의 대부분이 자유전자에 의해 발생하는 가장 큰 이유는?

  1. 정공은 가전자대에 있기 때문
  2. 자유전자는 전도대에 있기 때문
  3. 정공보다 더 많은 자유전자가 있기 때문
  4. 자유전자의 이동도가 정공의 이동도보다 크기 때문
(정답률: 67%)
  • 자유전자와 정공은 모두 전자이지만, 정공은 가전자대에 위치하고 자유전자는 전도대에 위치합니다. 이 때, 자유전자의 이동도가 정공의 이동도보다 크기 때문에 드리프트 전류의 대부분이 자유전자에 의해 발생합니다. 즉, 자유전자는 전도대에서 더 빠르게 이동할 수 있기 때문에 전류를 생성하는 데 더 큰 역할을 합니다.
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63. 펀치스로우(punch through) 현상에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 입력측 개방으로 인한 역포화전류 현상이다.
  2. 이미터, 베이스, 컬렉터의 단락 상태이다.
  3. 역바이어스 전압의 증가시 발생하는 현상이다.
  4. 펀치스로우 전압의 크기는 베이스 내의 불순물 농도에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "입력측 개방으로 인한 역포화전류 현상이다."가 옳지 않은 설명이다. 펀치스로우(punch through) 현상은 고전압 다이오드에서 베이스와 컬렉터 사이의 역바이어스 전압이 증가함에 따라 베이스 내의 불순물 농도가 증가하여 발생하는 현상이다. 이로 인해 베이스와 컬렉터 사이에 전류가 흐르게 되어 다이오드가 파괴될 수 있다. 따라서 "펀치스로우 전압의 크기는 베이스 내의 불순물 농도에 비례한다."는 옳은 설명이다.
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64. 트랜지스터의 출력특성에는 Bias 구성에 의한 동작 영역이 있다. 증폭동작이 가능한 영역은?

  1. 포화(Saturation) 영역
  2. 차단(Cut-off) 영역
  3. 활성(Active) 영역
  4. 역활성(Inverted Active) 영역
(정답률: 알수없음)
  • 활성 영역은 베이스-에미터 전압과 콜렉터 전압이 일정 범위 내에서 증폭 동작이 가능한 영역이기 때문입니다. 이 영역에서는 증폭기로서의 역할을 수행하며, 입력 신호를 증폭하여 출력으로 내보내는 역할을 합니다.
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65. Si 접합형 npn 트랜지스터의 베이스 폭이 10-5[m]일 때, α 차단주파수는 약 몇 [MHz]인가? (단, Si의 전자이동도 μn은 0.15[m2/Vㆍs]이다.)

  1. 4[MHz]
  2. 12[MHz]
  3. 15[MHz]
  4. 31[MHz]
(정답률: 알수없음)
  • α 차단주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f_α = (β+1)/(2πτ)

    여기서 β는 전류증폭계수이고, τ는 베이스-콜렉터 충전시간이다. β는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    β = S_iμ_nW_B/L_B

    여기서 W_B는 베이스폭이고, L_B는 베이스길이이다. τ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    τ = C_j/(S_iμ_nV_A)

    여기서 C_j는 컬렉터-베이스 정전용량이고, V_A는 역전압이다. 이 문제에서는 V_A가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 50[V]을 사용한다.

    따라서, β와 τ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    β = (0.15[m^2/Vs])(10^-5[m])/(10^-6[m]) = 1.5
    τ = (C_j)/(S_iμ_nV_A) = (10^-12[F])/(0.15[m^2/Vs])(50[V]) = 1.33 x 10^-16[s]

    따라서, α 차단주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f_α = (β+1)/(2πτ) = (1.5+1)/(2π(1.33 x 10^-16[s])) ≈ 12[MHz]

    따라서, 정답은 "12[MHz]"이다.
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66. 페르미 준위에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전자의 존재 확률은 50[%]가 된다.
  2. 0[K]에서 전자의 최고 에너지가 된다.
  3. 0[K]에서 N형 반도체의 경우 전도대와 금지대 사이에 위치한다.
  4. 진성 반도체의 경우 온도와 무관하게 금지대 중앙에 위치한다.
(정답률: 알수없음)
  • "0[K]에서 N형 반도체의 경우 전도대와 금지대 사이에 위치한다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 온도가 0[K]일 때에만 적용되는 것이 아니라, 일반적으로 N형 반도체에서 페르미 준위는 전도대와 금지대 사이에 위치한다. 이는 전자의 존재 확률이 50%가 되는 지점이며, 전자의 최고 에너지도 해당 지점에서 나타난다. 진성 반도체의 경우에는 온도와 무관하게 금지대 중앙에 위치한다.
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67. 다음 중 에너지밴드에 속하지 않는 것은?

  1. 전도대
  2. 금지대
  3. 가전자대
  4. 전기대
(정답률: 알수없음)
  • 에너지밴드란 전자가 존재할 수 있는 에너지 상태를 말하는데, 전기대는 에너지밴드에 속하지 않습니다. 전기대는 전자가 존재하지 않는 상태로, 에너지가 없는 상태를 말합니다. 따라서 전기대는 에너지밴드에 속하지 않습니다.
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68. 다음 중 열평형 상태에 있는 반도체에서 정공(正孔)밀도 p와 전자밀도 n을 곱한 pn적에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도 및 불순물 밀도의 함수이다.
  2. 온도 및 금지대 에너지 폭의 함수이다.
  3. 불순물 밀도 및 금지대 에너지 폭의 함수이다.
  4. 불순물 밀도 및 Fermi 준위의 함수이다.
(정답률: 19%)
  • 정답은 "불순물 밀도 및 Fermi 준위의 함수이다."이다.

    pn적은 p와 n의 곱으로, 반도체 내에서 양성과 음성 전하의 밀도를 나타낸다. 이는 반도체의 전기적 특성을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. pn적은 반도체 내의 Fermi 준위와 불순물 밀도에 의해 결정된다. Fermi 준위는 반도체 내에서 전자의 에너지 상태를 나타내는데, 이는 전자의 밀도와 pn적에 영향을 미친다. 불순물 밀도는 반도체 내에서 불순물이 차지하는 비율을 나타내며, 이는 전자와 정공의 밀도를 결정하는데 영향을 미친다. 따라서 pn적은 불순물 밀도와 Fermi 준위의 함수로 나타낼 수 있다.
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69. 반도체의 전자와 정공에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 자유전자는 정공보다 이동도가 더 크다.
  2. 전자의 흐름과 정공의 흐름은 반대이다.
  3. 전자와 정공이 결합하면 에너지를 흡수한다.
  4. 전자가 공유결합을 이탈하면 정공이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자와 정공이 결합하면 에너지를 흡수한다는 설명이 옳지 않습니다. 전자와 정공이 결합하여 이온결합을 형성하면 에너지가 방출됩니다. 이는 전자와 정공이 서로 반대의 전하를 가지고 있기 때문에 결합할 때 전하가 중성화되면서 에너지가 방출되는 것입니다.
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70. 캐리어의 확산 거리는 무엇에 의존하는가?

  1. 반도체의 모양
  2. 캐리어의 이동도에만 의존
  3. 캐리어의 이동도와 수명시간에 의존
  4. 캐리어의 수명시간에만 의존
(정답률: 62%)
  • 캐리어의 확산 거리는 캐리어의 이동도와 수명시간에 의존합니다. 이동도가 높을수록 캐리어는 더 멀리 이동할 수 있으며, 수명시간이 길수록 캐리어는 더 오랫동안 이동할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 두 가지 요소가 캐리어의 확산 거리에 영향을 미치게 됩니다.
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71. 반도체 재료의 제조시 고유저항 측정을 가끔하는 이유는?

  1. 불순물 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
  2. 다결정 재료의 수명 시간을 결정하기 때문
  3. 진성 반도체의 캐리어 농도를 결정하기 때문
  4. 캐리어의 이동도를 결정하기 때문
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 재료에 불순물이 첨가되면 캐리어 농도가 변화하게 됩니다. 이때, 캐리어 농도는 반도체의 전기적 특성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 반도체 재료의 제조시 불순물 반도체의 캐리어 농도를 측정하는 것은 반도체의 전기적 특성을 파악하고 제어하기 위한 중요한 과정입니다.
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72. SCR에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 브레이크오버(breakover) 전압은 게이트 전압과는 무관하다.
  2. 브레이크오버 전압 이하의 전압에서도 역포화 전류와 비슷한 낮은 전류가 흐른다.
  3. 전도 상태를 유지하는데 필요한 최소의 전류를 순방향 유지 전류라 한다.
  4. 애노드와 캐소드 사이에만 전압을 인가하면 PN 접합의 역방향 특성과 비슷하다.
(정답률: 알수없음)
  • "브레이크오버(breakover) 전압은 게이트 전압과는 무관하다."가 옳지 않은 설명이다. SCR의 브레이크오버 전압은 게이트 전압에 영향을 받는다. 게이트 전압이 높을수록 브레이크오버 전압이 증가한다.
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73. 고주파수의 신호 전압에서 완벽하게 동작하기 위한 트랜지스터의 조건에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 베이스 영역 폭이 넓어야 한다.
  2. 베이스 영역에 주입되는 캐리어의 확산계수가 커야 한다.
  3. 이미터로부터 주입되는 캐리어가 컬렉터에 도달하는 시간지연이 짧아야 한다.
  4. 전자의 확산계수가 정공의 확산계수보다 커야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "베이스 영역 폭이 넓어야 한다."는 옳지 않은 설명입니다. 고주파수에서는 베이스 영역이 얇을수록 더 나은 성능을 보이기 때문에 베이스 영역 폭이 좁아야 합니다. 이유는 베이스 영역이 얇을수록 캐리어의 이동 시간이 짧아지기 때문입니다.
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74. Zener diode 특성의 설명으로 옳은 것은?

  1. 가하는 전압에 따라 용량(C)이 변화한다.
  2. 가하는 전압에 따라 전류의 방향이 달라진다.
  3. 고주파에 대한 특성이 특별히 우수하다.
  4. 정전압 방전관과 같은 특성을 가지고 있다.
(정답률: 55%)
  • Zener diode는 정전압 방전관과 같은 특성을 가지고 있다는 것은, 일정한 역방향 전압에서도 일정한 전압을 유지하며 전류를 흐르게 한다는 것을 의미한다. 이러한 특성은 전압 안정기로 사용될 수 있으며, 전압 변동에 민감한 회로에서 안정적인 전압 공급을 위해 사용된다.
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75. 2×104[m/sec]의 속도로 운동하는 전자의 드브로이(de Broglie) 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 = mv가 됩니다. 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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76. 어떤 반도체의 금지대폭 Eg가 상온 300[°K]에서 500[kT]일 때 이 반도체가 도전 상태가 되기 위한 필요 에너지는 약 얼마인가?

  1. 2[eV]
  2. 8[eV]
  3. 13[eV]
  4. 20[eV]
(정답률: 알수없음)
  • 도전 상태가 되기 위해서는 전자가 전자공감자를 벗어나 자유전자가 되어야 합니다. 이를 위해서는 전자에게 충분한 에너지가 필요합니다. 이 반도체의 금지대폭이 500[kT]이므로, 전자에게 필요한 최소 에너지는 이보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, 필요한 에너지는 500[kT]에 해당하는 값인 13[eV]보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, 정답은 "13[eV]"입니다.
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77. 물질을 구성하고 있는 소립자에도 파동성이 있다고 최초로 주장한 사람은?

  1. Einstein
  2. De Broglie
  3. Rutherford
  4. Avogadro
(정답률: 알수없음)
  • De Broglie는 물질도 파동으로 설명될 수 있다는 이론을 제시했습니다. 이를 데브로이 파동이라고 합니다. 이론은 빛의 파동성과 입자성을 설명하는 광자의 이중성과 유사한 물질의 이중성을 제시하였습니다. 이론은 후에 실험적으로 검증되어 양자역학의 발전에 큰 역할을 하였습니다.
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78. 전도대와 가전자대 사이의 금지대(에너지 갭) 크기를 순서대로 나열한 것은?

  1. 절연체>반도체>도체
  2. 반도체>도체>절연체
  3. 반도체>절연체>도체
  4. 도체>반도체>절연체
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "도체>반도체>절연체"입니다.

    전도대는 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 물질의 특성을 나타내는 것이고, 가전자대는 전자가 이동할 수 없는 물질의 특성을 나타내는 것입니다. 이 둘 사이의 에너지 갭이 작을수록 전자가 이동하기 쉽기 때문에 전도성이 높아지게 됩니다. 따라서 전도대와 가전자대 사이의 금지대(에너지 갭) 크기는 전도성과 반비례합니다.

    도체는 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 물질로, 전도성이 가장 높습니다. 따라서 에너지 갭이 가장 작습니다. 반도체는 전자가 일부만 이동할 수 있는 물질로, 에너지 갭이 중간 정도입니다. 절연체는 전자가 전혀 이동할 수 없는 물질로, 에너지 갭이 가장 큽니다.

    따라서 도체에서는 전자가 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 에너지 갭이 가장 작고, 반도체에서는 일부 전자만 이동할 수 있기 때문에 에너지 갭이 중간 정도이며, 절연체에서는 전자가 전혀 이동할 수 없기 때문에 에너지 갭이 가장 큽니다.
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79. 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 전자와 양공이 이동하게 된다. 이때, 전자와 양공이 만나서 재결합하면서 소수캐리어 밀도가 감소하는 것이 일반적이다. 그러나 PN 접합 다이오드에서는 P영역과 N영역에서 각각 다른 종류의 캐리어가 우세하게 존재하기 때문에, 전자와 양공이 만나서 재결합하는 속도가 느려지게 된다. 따라서, P영역과 N영역에서 모두 캐리어 밀도가 증가하게 된다.
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80. 광전자 방출 현상에 있어서 방출된 전자의 에너지는?

  1. 광의 세기에 비례한다.
  2. 광의 속도에 비례한다.
  3. 광의 주파수에 비례한다.
  4. 광의 주파수에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 광전자 방출 현상에서 전자가 방출될 때, 전자의 에너지는 광자의 에너지와 같습니다. 광자의 에너지는 광의 주파수에 비례하기 때문에, 전자의 에너지도 광의 주파수에 비례하게 됩니다. 따라서 정답은 "광의 주파수에 비례한다." 입니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 인코더의 입력선이 8개이면, 출력선은 몇 개가 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 50%)
  • 인코더는 입력선의 상태를 읽어서 출력선 중 하나를 활성화시키는데, 8개의 입력선이 있으면 2의 8승인 256개의 출력선이 필요하다. 따라서 보기에서 정답은 "3"이 아니라 "256"이 되어야 한다.
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82. 다음 중 메이저 상태의 수행 사이클에 해당하지 않은 것은?

  1. 인출 사이클
  2. 간접 사이클
  3. 직접 사이클
  4. 인터럽트 사이클
(정답률: 50%)
  • 메이저 상태의 수행 사이클에 해당하지 않는 것은 "직접 사이클"입니다.

    메이저 상태의 수행 사이클은 CPU가 명령어를 실행하는 과정에서 일어나는 사이클로, 인출 사이클, 간접 사이클, 인터럽트 사이클이 포함됩니다. 이 중에서 직접 사이클은 CPU가 메모리에서 직접 데이터를 읽거나 쓰는 경우에 발생하는 사이클로, 명령어 실행과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 메이저 상태의 수행 사이클에 해당하지 않습니다.
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83. AND 연산에서 레지스터 내의 어느 비트 또는 문자를 지울 것인가를 결정하는 것은?

  1. mask bit
  2. sign bit
  3. check bit
  4. parity bit
(정답률: 70%)
  • AND 연산에서 레지스터 내의 어느 비트 또는 문자를 지울 것인가를 결정하는 것은 "mask bit"이다. 이는 AND 연산에서 두 비트가 모두 1일 경우에만 결과값이 1이 되는 특성을 이용하여, 지우고자 하는 비트에 해당하는 자리에 0을 입력하여 해당 비트를 지우는 것이다. 이때 0으로 입력된 비트를 "mask bit"라고 부른다.
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84. 어떤 디스크의 탐색시간이 20[ms], 데이터 전송시간이 0.5[ms], 회전지연시간이 8.3[ms] 이라고 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: 70%)
  • 디스크의 평균 액세스 시간은 탐색시간, 회전지연시간, 데이터 전송시간의 합으로 구할 수 있습니다. 따라서, 평균 액세스 시간은 20[ms] + 8.3[ms] + 0.5[ms] = 28.8[ms] 입니다. 따라서, 정답은 "28.8[ms]" 입니다.
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85. 캐시(cache) 메모리에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. hard disk에 비해서 가격이 저렴하다.
  2. 주기억장치에 비해서 속도가 느리지만 오류 수정 기능이 있다.
  3. 주기억장치에 비해서 속도가 빠르고, 가격이 비싸다.
  4. 병렬 처리 컴퓨터에 필수적이다.
(정답률: 50%)
  • 캐시(cache) 메모리는 CPU가 자주 사용하는 데이터를 미리 저장해 놓는 고속 버퍼 메모리로, 주기억장치에 비해서 속도가 빠르고, 가격이 비싸기 때문에 용량이 작다. 이는 CPU가 데이터를 빠르게 처리하기 위해 사용되며, 주기억장치와 하드디스크에 비해 빠른 속도를 제공하기 때문에 성능 향상에 중요한 역할을 한다.
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86. 다음 중 순서도의 유형이 아닌 것은?

  1. 직선형 순서도
  2. 분기형 순서도
  3. 반복형 순서도
  4. 교차형 순서도
(정답률: 알수없음)
  • 교차형 순서도는 존재하지 않는 유형입니다. 다른 순서도들은 각각의 특징에 따라 직선, 분기, 반복 등의 형태를 띄지만, 교차형 순서도는 존재하지 않으므로 정답은 "교차형 순서도"입니다.
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87. 리처드 스톨먼 등에 의해 만들어졌으며, 품질이 매우 좋고 이식성이 좋은 C 컴파일러는?

  1. GCC
  2. JAVAC
  3. YACC
  4. CC
(정답률: 47%)
  • GCC는 GNU Compiler Collection의 약자로, 리처드 스톨먼 등에 의해 만들어졌습니다. 이 컴파일러는 품질이 매우 좋고 이식성이 좋아서 다양한 운영체제와 아키텍처에서 사용됩니다. 따라서 C 언어를 사용하는 프로그래머들 사이에서 널리 사용되고 있습니다.
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88. 컴퓨터에서 세계 각국의 언어를 통일된 방법으로 표현할 수 있게 제안된 국제적인 코드는?

  1. BCD 코드
  2. ASCII 코드
  3. UNICODE
  4. GRAY 코드
(정답률: 알수없음)
  • UNICODE은 세계 각국의 모든 문자를 표현할 수 있는 국제적인 코드이다. BCD 코드는 10진수를 2진수로 변환하는 코드이고, ASCII 코드는 영어 알파벳과 일부 특수문자를 표현하는 코드이다. GRAY 코드는 이진수에서 한 비트만 바뀌는 순서로 숫자를 표현하는 코드이다. 따라서, UNICODE이 세계 각국의 모든 문자를 표현할 수 있는 유일한 코드이기 때문에 정답이다.
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89. 8비트 마이크로프로세서에서 스택 포인터가 100번지를 가리키고 있다 3바이트의 내용을 스택에 푸시하면 스택 포인터는 몇 번지를 가리키는가?

  1. 96번지
  2. 97번지
  3. 196번지
  4. 197번지
(정답률: 알수없음)
  • 8비트 마이크로프로세서에서 스택은 후입선출(LIFO) 방식으로 동작한다. 따라서 스택 포인터는 스택의 가장 위쪽에 있는 데이터를 가리키고, 데이터가 푸시될 때마다 스택 포인터는 감소한다.

    3바이트의 데이터를 스택에 푸시하면 스택 포인터는 3만큼 감소한다. 따라서 스택 포인터는 97번지를 가리키게 된다.

    즉, 스택 포인터는 현재 100번지를 가리키고 있으므로 100 - 3 = 97번지를 가리키게 된다.
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90. 아래 C 프로그램의 출력 결과는?

  1. 0
  2. 2
  3. 25
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "50"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 먼저, 변수 i와 j에 각각 5와 10을 할당합니다.
    2. 그 다음, i와 j를 더한 값을 변수 k에 할당합니다. 따라서 k는 15가 됩니다.
    3. 이후, k에 10을 곱한 값을 출력합니다. 따라서 출력 결과는 150이 됩니다.
    4. 마지막으로, k를 3으로 나눈 몫을 출력합니다. 따라서 출력 결과는 50이 됩니다.
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91. 동시에 2개 이상의 프로그램을 컴퓨터에 로드(load)시켜 처리하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. double programming
  2. multi programming
  3. multi-accessing
  4. real-time programming
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "multi programming"이다.

    "double programming"은 존재하지 않는 용어이다.

    "multi-accessing"은 여러 사용자가 동시에 컴퓨터에 접근하는 것을 의미한다.

    "real-time programming"은 실시간으로 데이터를 처리하는 프로그래밍 기술을 의미한다.

    따라서, 동시에 2개 이상의 프로그램을 처리하는 방법은 "multi programming"이다. 이는 CPU가 여러 프로그램을 번갈아가며 실행하면서 시간을 쪼개어 처리하는 방식을 의미한다. 이를 통해 CPU의 활용도를 높일 수 있고, 여러 작업을 동시에 처리할 수 있다.
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92. 다음 중 CPU의 레지스터로 볼 수 없는 것은?

  1. 누산기(Accumulator)
  2. 명령어 레지스터(Instruction Register)
  3. RAM(Random Access Memory)
  4. 프로그램 카운터(Program Counter)
(정답률: 60%)
  • RAM은 CPU 내부에 있는 메모리이지만, 레지스터는 CPU 내부에 있는 소규모의 고속 메모리로서, 데이터를 빠르게 처리하기 위해 사용됩니다. 따라서 RAM은 CPU의 레지스터로 볼 수 없습니다.
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93. 회전속도가 7200[rpm]인 하드디스크의 최대 회전 지연시간은?

  1. 약 4.2[ms]
  2. 약 8.3[ms]
  3. 약 12.3[ms]
  4. 약 16.6[ms]
(정답률: 28%)
  • 하드디스크의 최대 회전 지연시간은 하드디스크의 한 바퀴를 도는 시간인 회전 주기의 반인 시간이다. 따라서, 회전 주기는 1/7200분의 1초이며, 이를 반으로 나눈 값이 최대 회전 지연시간이 된다.

    즉, 최대 회전 지연시간 = (1/7200분의 1초) / 2 = 약 8.3[ms] 이다.
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94. 2진수의 부동소수점(floating point) 표현에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고정소수점(fixed point) 표현 방식보다 수를 표현할 수 있는 범위가 넓다.
  2. 지수(exponent)를 사용하여 소수점의 범위를 넓게 이동시킬 수 있다.
  3. 소수점 이하의 수를 나타내는 가수(mantissa)의 비트수가 늘어나면 정밀도가 증가한다.
  4. IEEE 754 부동소수점 표준 중 64비트 복수 정밀도 형식은 32비트 지수를 가진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "IEEE 754 부동소수점 표준 중 64비트 복수 정밀도 형식은 32비트 지수를 가진다." 이다. 이유는 IEEE 754 부동소수점 표준 중 64비트 복수 정밀도 형식은 11비트 지수와 52비트 가수를 가지며, 총 64비트로 구성된다. 따라서 32비트 지수를 가진다는 설명은 틀린 설명이다.
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95. 인터럽트에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 하드웨어의 오류에 의해 발생하기도 한다.
  2. 인터럽트가 발생하면 특정한 일을 수행한다.
  3. 프로그램의 수행을 중단시키기 위해 사용되기도 한다.
  4. 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램은 무조건 종료된다.
(정답률: 알수없음)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램은 무조건 종료된다는 설명은 옳지 않습니다. 인터럽트는 현재 수행중인 프로그램을 일시적으로 중단하고, 다른 작업을 처리한 후에 다시 해당 프로그램을 실행하는 기능입니다. 따라서 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램이 종료되는 것은 아닙니다.
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96. 다음 중 에러를 찾아서 교정을 할 수 있는 코드는?

  1. hamming code
  2. ring counter code
  3. gray code
  4. 8421 code
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "hamming code"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - "ring counter code"는 에러를 찾아서 교정할 수 있는 기능이 없습니다. 따라서 에러를 찾아서 교정할 수 없는 코드입니다.
    - "gray code"는 에러를 찾아서 교정할 수 있는 기능이 없습니다. 따라서 에러를 찾아서 교정할 수 없는 코드입니다.
    - "8421 code"는 에러를 찾아서 교정할 수 있는 기능이 없습니다. 따라서 에러를 찾아서 교정할 수 없는 코드입니다.

    반면에 "hamming code"는 에러를 찾아서 교정할 수 있는 기능이 있습니다. 이 코드는 데이터를 전송할 때 추가적인 비트를 사용하여 에러를 검출하고 교정할 수 있습니다. 따라서 에러를 찾아서 교정할 수 있는 코드입니다.
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97. 프로그램이 수행될 때 최근에 사용한 인스트럭션과 데이터를 다시 사용할 가능성이 크다는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 접근의 국부성
  2. 디스크 인터리빙
  3. 페이징
  4. 블록킹
(정답률: 60%)
  • "접근의 국부성"은 프로그램이 수행될 때 최근에 사용한 인스트럭션과 데이터를 다시 사용할 가능성이 크다는 것을 의미합니다. 이는 CPU 캐시와 같은 메모리 계층 구조에서 중요한 역할을 합니다. CPU 캐시는 최근에 사용한 데이터와 인스트럭션을 더 빠르게 접근할 수 있도록 저장하고, 이를 통해 프로그램의 실행 속도를 향상시킵니다. 따라서 접근의 국부성은 CPU 캐시와 같은 메모리 계층 구조에서 효율적인 데이터 접근을 위해 중요한 개념입니다. "디스크 인터리빙", "페이징", "블록킹"은 메모리 관리 기법으로, 접근의 국부성과는 관련이 있지만 본질적으로 다른 개념입니다.
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98. CPU 레지스터 중에서 프로그래머가 직접 사용하여 프로그래밍 할 수 없는 것은?

  1. 인스트럭션 레지스터
  2. 범용 레지스터
  3. 연산용 레지스터
  4. 인덱스 레지스터
(정답률: 알수없음)
  • 인스트럭션 레지스터는 CPU가 현재 실행 중인 명령어를 저장하는 레지스터로, 프로그래머가 직접 접근하여 수정할 수 없습니다. 이는 CPU 내부에서 자동으로 조작되는 레지스터이기 때문입니다. 따라서 프로그래머는 범용 레지스터, 연산용 레지스터, 인덱스 레지스터 등을 사용하여 프로그래밍을 해야 합니다.
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99. Two address machine에서 기억용량이 65536=216이고 Word length가 40Bit라면 이 명령형(Instruction Format)에 대한 명령코드는 몇 Bit 구성되는가?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 기억용량과 Word length로부터 주소를 나타내는 Bit 수를 구할 수 있다. 216 = 65536 이므로, 주소를 나타내는 Bit 수는 16Bit이다. Word length가 40Bit이므로, 명령어는 40Bit로 구성된다. 따라서, 명령코드는 40Bit에서 주소를 나타내는 16Bit를 뺀 24Bit로 구성된다. 24Bit는 224 = 16777216 가지의 서로 다른 명령어를 나타낼 수 있다. 이를 16진수로 표현하면 0x1000000 이므로, 24Bit의 명령코드를 표현하기 위해서는 8자리의 16진수가 필요하다. 따라서, 정답은 "8"이다.
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100. 10진수 (18 - 72)을 BCD 코드로 올바르게 나타낸 것은? (단, 보수는 9의 보수 사용)

  1. 0100 0101
  2. 1011 0110
  3. 1100 1001
  4. 1100 1010
(정답률: 알수없음)
  • BCD 코드는 10진수를 4비트씩 나누어 각각을 2진수로 나타내는 코드이다. 따라서 18을 BCD 코드로 나타내면 "0001 1000"이 되고, 72를 BCD 코드로 나타내면 "0111 0010"이 된다.

    하지만 문제에서는 10진수를 9의 보수를 사용하여 나타내라고 했으므로, 18과 72의 9의 보수를 각각 구해야 한다.

    18의 9의 보수는 81 - 18 = 63이 되고, 이를 BCD 코드로 나타내면 "0110 0011"이 된다.

    72의 9의 보수는 81 - 72 = 9가 되고, 이를 BCD 코드로 나타내면 "0000 1001"이 된다.

    따라서 18 - 72를 BCD 코드로 나타내면 "0100 0101"이 된다.
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