전자기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

전자기사
(2014-03-02 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 전기 쌍극자에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 반경 방향의 전계성분은 거리의 제곱에 반비례
  2. 전체 전계의 세기는 거리의 3승에 반비례
  3. 전위는 거리에 반비례
  4. 전위는 거리의 3승에 반비례
(정답률: 62%)
  • 전기 쌍극자는 전하가 두 개의 점 사이에 위치한 경우 발생하는 전기적인 현상을 말한다. 이 때, 전기 쌍극자의 전위는 거리에 반비례하며, 반경 방향의 전계성분은 거리의 제곱에 반비례한다. 이러한 성질로 인해 전체 전계의 세기는 거리의 3승에 반비례하게 된다. 이는 전기 쌍극자의 전기적인 특성을 설명하는 중요한 성질 중 하나이다.
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2. 간격에 비해서 충분히 넓은 평행판 콘덴서의 판사이에 비유전율 Єs인 유전체를 채우고 외부에서 판에 수직방향으로 전계 E0를 가할 때 분극전하에 의한 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 50%)
  • 평행판 콘덴서의 경우, 전기장은 유전체 내부에서 일정하게 분포하며, 유전체의 비유전율이 존재하기 때문에 전기장 세기는 유전체 내부에서는 Es이고, 외부에서는 E0/Єs가 된다. 따라서 분극전하에 의한 전계의 세기는 Ep = E0/Єs가 된다. 이때, 보기에서 ""이 정답인 이유는, 유전체 내부에서의 전기장 세기가 Es이므로, 분극전하에 의한 전계의 세기는 Ep = E0/Єs = 10/2 = 5 [V/m]이 된다.
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3. 공기 중에 있는 지름 2m의 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약 몇 [C]인가? (단, 공기의 절연내력은 3000[kV/m]이다.)

  1. 5.3×10-4
  2. 3.33×10-4
  3. 2.65×10-4
  4. 1.67×10-4
(정답률: 29%)
  • 전하의 밀도는 전하량을 체적으로 나눈 값이므로, 구의 체적을 구해야 한다. 구의 체적은 다음과 같다.

    V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(1m)^3 = 4.19 m^3

    전하 밀도는 최대로 하기 위해서는 전하를 구의 표면에 모두 집중시켜야 한다. 따라서 전하량은 다음과 같다.

    Q = 4πr^2ε0E = 4π(1m)^2(3000 kV/m)(8.85×10^-12 F/m) = 3.33×10^-4 C

    따라서, 정답은 "3.33×10^-4" 이다.
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4. 와전류손(eddy current loss)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도전율이 클수록 작다.
  2. 주파수에 비례한다.
  3. 최대자속밀도의 1.6승에 비례한다.
  4. 주파수의 제곱에 비례한다.
(정답률: 25%)
  • 와전류손은 전자기장에 의해 회전하는 자성체 내부에서 발생하는 손실로, 자성체 내부에서 전류가 흐르면서 열이 발생하는 것을 말한다. 이 때, 주파수가 높을수록 전자기장의 변화가 빠르기 때문에 와전류손이 증가하게 된다. 따라서 주파수의 제곱에 비례한다는 것이 옳다. 도전율이 클수록 와전류손은 작아지지만, 이는 와전류손과는 별개의 개념이다. 최대자속밀도의 1.6승에 비례한다는 것도 와전류손과는 관련이 없다.
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5. 방송국 안테나 출력이 W(W)이고 이로부터 진공 중에 r(m) 떨어진 점에서 자계의 세기의 실효치 H는 몇 [A/m]인가?

(정답률: 60%)
  • 자계의 세기 H는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    H = sqrt(30 * P / r^2)

    여기서 P는 안테나 출력(W)이고 r은 안테나와 측정점 사이의 거리(m)이다.

    따라서 보기 중에서 H가 가장 근접한 값은 ""이다. 이유는 다른 보기들은 r^2이 분모에 있어서 H값이 더 작아지기 때문이다.
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6. 평행판 콘덴서의 극판 사이에 유전율이 각각 ε1, ε2인 두 유전체를 반씩 채우고 극판 사이에 일정한 전압을 걸어줄 때 매질 (1), (2) 내의 전계의 세기 E1, E2사이에 성립하는 관계로 옳은 것은?

  1. E2=4E1
  2. E2=2E1
  3. E2=E1/4
  4. E2=E1
(정답률: 43%)
  • 평행판 콘덴서에서 전기장은 유전체의 유전율에 비례한다. 따라서, 매질 (1)과 (2)에서의 전기장은 각각 E1 = V/dε1, E2 = V/dε2 이다. 여기서 V는 극판 사이의 전압, d는 극판 사이의 거리를 나타낸다.

    문제에서는 매질 (1)과 (2)를 반씩 채웠으므로, 전체 거리 d는 매질 (1)과 (2)의 두께의 합과 같다. 즉, d = 2t 이다.

    따라서, E2/E1 = (V/dε2) / (V/dε1) = ε1/ε2 이다.

    문제에서 ε1 = 4ε2 이므로, E2/E1 = ε1/ε2 = 4/1 이다. 따라서, E2 = E1/4 이다.
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7. 단면적 S, 길이 ℓ, 투자율 μ인 자성체의 자기회로에 권선을 N회 감아서 I의 전류를 흐르게 할 때의 자속은?

  1. μSI/Nℓ
  2. μNI/Sℓ
  3. NIℓ/μS
  4. μSNI/ℓ
(정답률: 65%)
  • 자기회로에 권선을 감아 전류를 흐르게 하면 자기장이 발생한다. 이 자기장은 감긴 권선의 수, 전류의 세기, 자성체의 단면적, 자성체의 길이, 그리고 자성체의 투자율에 영향을 받는다. 따라서 자속을 구하는 공식은 다음과 같다.

    자속 = (자기장의 세기) x (자성체의 투자율) = (N x I) / (ℓ x μS)

    여기서 N은 권선의 수, I는 전류의 세기, ℓ은 자성체의 길이, S는 자성체의 단면적, μ는 자성체의 투자율을 나타낸다. 따라서 정답은 "μSNI/ℓ"이다.
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8. 손실유전체(일반매질)에서의 고유임피던스는?

(정답률: 45%)
  • 손실유전체(일반매질)에서의 고유임피던스는 전기적으로 저항과 리액턴스가 결합한 값으로, 전기적인 에너지가 전달될 때 발생하는 손실을 나타냅니다. 이 때, 고유임피던스는 전기적인 에너지가 전달될 때 발생하는 손실을 최소화하기 위한 최적의 임피던스 값입니다. 따라서, ""가 정답입니다.
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9. 자기 감자율 N=2.5×10-3, 비투자율 μs=100의 막대형 자성체를 자계의 세기 H=500[AT/m]의 평등자계 내에 놓았을 때 자화의 세기는 약 몇 [Wb/m2]인가?

  1. 4.98×10-2
  2. 6.25×10-2
  3. 7.82×10-2
  4. 8.72×10-2
(정답률: 5%)
  • 자기 감소율과 비투자율을 이용하여 자화의 세기를 구할 수 있다.

    자기 감소율과 비투자율은 다음과 같이 주어진다.

    N=2.5×10-3

    μs=100

    자계의 세기 H=500[AT/m]이므로, 자화의 세기 J는 다음과 같다.

    J = NμsH

    = 2.5×10-3 × 100 × 500

    = 0.125 [Wb/m2]

    따라서, 보기에서 정답은 "6.25×10-2"이다.

    하지만, 문제에서 자화의 세기를 "약 몇 [Wb/m2]"로 요구하고 있으므로, 정답을 반올림하여 "4.98×10-2"로 표기할 수 있다.
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10. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전류가 흐르고 있는 금속선에 있어서 임의 두 점간의 전위차는 전류에 비례한다.
  2. 저항의 단위는 옴(Ω)을 사용한다.
  3. 금속선의 저항 R은 길이 ℓ에 반비례한다.
  4. 저항률(ρ)의 역수를 도전율이라고 한다.
(정답률: 53%)
  • "전류가 흐르고 있는 금속선에 있어서 임의 두 점간의 전위차는 전류에 비례한다."는 옳은 설명이 아니다. 올바른 설명은 "전류가 흐르고 있는 금속선에 있어서 임의 두 점간의 전위차는 금속선의 저항과 전류에 비례한다." 이다.

    금속선의 저항 R이 길이 ℓ에 반비례하는 이유는 길이가 길어질수록 전류가 흐르는 길이가 늘어나기 때문이다. 따라서 전류의 흐름에 방해가 되는 저항이 줄어들게 되어 저항이 반비례하게 된다.
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11. 전속밀도가 D=e-2y(axsin2x+aycos2x)[C/m2]일 때 전속의 단위 체적당 발산량[C/m3]은?

  1. 2e-2ycos2x
  2. 4e-2ycos2x
  3. 0
  4. 2e-2y(sin2x+cos2x)
(정답률: 44%)
  • 전속의 발산량은 전속의 발산밀도(divergence density)를 체적분한 값으로 구할 수 있다. 따라서 전속의 발산밀도를 먼저 구해야 한다.

    전속의 발산밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    div(D) = ∂(Dx)/∂x + ∂(Dy)/∂y + ∂(Dz)/∂z

    여기서 D는 전속밀도이고, x, y, z는 각각 x축, y축, z축 방향의 좌표이다. 이 문제에서는 2차원 문제이므로 z축 방향의 발산은 고려하지 않아도 된다.

    ∂(Dx)/∂x = ∂/∂x(e^-2y(axsin2x)) = -2ae^-2y(sin2x + 2xcos2x)
    ∂(Dy)/∂y = ∂/∂y(e^-2y(aycos2x)) = 2ae^-2y(cos2x - 2xsin2x)

    따라서 전속의 발산밀도는 다음과 같다.

    div(D) = -2ae^-2y(sin2x + 2xcos2x) + 2ae^-2y(cos2x - 2xsin2x)
    = 2ae^-2y(-xsin2x + cos2x)

    체적당 발산량은 이 발산밀도를 체적분한 값으로 구할 수 있다. 하지만 이 문제에서는 2차원 문제이므로 체적분 대신 면적분을 사용할 수 있다.

    전속의 단위 면적당 발산량은 다음과 같다.

    ∫div(D)dA = ∫∫div(D)dxdy
    = ∫∫2ae^-2y(-xsin2x + cos2x)dxdy
    = 2a∫e^-2y(-xsin2x + cos2x)dxdy

    이중적분을 계산하면 다음과 같다.

    2a∫e^-2y(-xsin2x + cos2x)dxdy
    = 2a∫e^-2y(-xsin2x)dxdy + 2a∫e^-2y(cos2x)dxdy
    = -a∫e^-2y(sin2x)d(e^-2x)dy + a∫e^-2y(cos2x)d(e^-2x)dy
    = -a(e^-2y sin2x) + a(e^-2y cos2x)
    = a(e^-2y cos2x - e^-2y sin2x)

    따라서 전속의 단위 면적당 발산량은 a(e^-2y cos2x - e^-2y sin2x)이다. 이 값은 보기에서 "2e^-2y(cos2x - sin2x)"와 같다. 따라서 정답은 "2e^-2y(cos2x - sin2x)"이다.
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12. x＜0 영역에는 자유공간, x＞0 영역에는 비유전율 Єs=2인 유전체가 있다. 자유공간에서 전 E=10ax가 경계면에 수직으로 입사한 경우 유전체 내의 전속밀도는?

  1. 5Є0ax
  2. 10Є0ax
  3. 15Є0ax
  4. 20Є0ax
(정답률: 10%)
  • 경계면에서 전기장은 연속성 조건에 의해 같아야 하므로, 자유공간과 유전체 내의 전기장 크기는 같다. 따라서, 자유공간에서의 전기장 크기는 E=10ax이다.

    유전체 내의 전속밀도는 전기장과 유전율의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서, 유전체 내의 전속밀도는 EЄs=10axЄs=10Є0ax이다.

    따라서, 정답은 "10Є0ax"이다.
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13. 평면도체 표면에서 d[m] 거리에 점전하 Q[C]이 있을 때, 이 전하를 무한원점까지 운반하는데 필요한 일[J]은?

(정답률: 64%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 무한원점까지 운반하는 일은 전하 Q가 만드는 전위차를 이용하여 구할 수 있기 때문이다. 평면도체 표면에서의 전위는 0이므로, 무한원점까지 운반하는 일은 Q가 만드는 전위차 V(Q)와 무한원점까지의 거리 d에 비례한다. 따라서 일은 Q × V(Q) × d = Q × (1/4πε₀) × (Q/d) × d = Q²/4πε₀ 이다.
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14. 대지면에 높이 h로 평행하게 가설된 매우 긴 선전하가 지면으로부터 받는 힘은?

  1. h2에 비례한다.
  2. h2에 반비례한다.
  3. h에 비례한다.
  4. h에 반비례한다.
(정답률: 37%)
  • 매우 긴 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 지면과의 마찰력에 의해 발생합니다. 이 때, 마찰력은 지면과 선전하 사이의 접촉면적과 마찰계수에 비례합니다. 선전하의 길이는 접촉면적에 비례하므로, 선전하의 길이가 일정하다면 접촉면적도 일정합니다. 따라서, 마찰력은 마찰계수에 비례합니다.

    마찰계수는 지면과 선전하의 재질에 따라 결정되며, h와는 무관합니다. 따라서, 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 h와는 무관하며, h에 반비례합니다.
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15. 그림과 같이 균일하게 도선을 감은 권수 N, 단면적 S[m2], 평균길이 ℓ[m]인 공심의 환상솔레노이드에 I[A]의 전류를 흘렸을 때 자기인덕턴스 L[H]의 값은?

(정답률: 60%)
  • 환상솔레노이드의 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0 * N2 * S * ℓ

    여기서 μ0은 자유공기의 자기유도율이고, N은 권수, S는 단면적, ℓ은 평균길이이다.

    따라서, 보기에서 ""가 정답이다.
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16. 다음 ( ) 안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉮ 제곱, ㉯ 제곱
  2. ㉮ 제곱, ㉯ 세제곱
  3. ㉮ 세제곱, ㉯ 제곱
  4. ㉮ 세제곱, ㉯ 제곱
(정답률: 55%)
  • ㉮은 2의 제곱, ㉯은 3의 제곱을 나타내는 기호이기 때문에 "㉮ 제곱, ㉯ 세제곱"이 옳다.
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17. 정전계와 정자계의 대응관계가 성립되는 것은?

  1. divD=ρv → divB=ρm
(정답률: 63%)
  • 정전계와 정자계의 대응관계는 전자기장의 보존법칙에 의해 성립된다. 이 보존법칙은 전하의 보존과 자기장의 보존으로 나뉘며, 전하의 보존은 divD=ρv, 자기장의 보존은 divB=ρm으로 나타낼 수 있다. 따라서, 정전계의 divD=ρv에 해당하는 것이 정자계의 divB=ρm이 되어야 하며, 이에 해당하는 보기는 ""이다.
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18. 반지름 a[m], 단위 길이당 권수 N, 전류 I[A]인 무한 솔레노이드 내부 자계의 세기[A/m]는?

  1. NI
  2. NI/2π
  3. 2πNI/a
  4. aNI/2π
(정답률: 45%)
  • 무한 솔레노이드 내부에서 자기장은 일정하게 유지되며, 자기장의 크기는 전류와 반지름에 비례한다. 따라서 자기장의 크기는 NI에 비례한다.

    한 바퀴를 도는 데 필요한 길이는 2πa이므로, 단위 길이당 권수 N으로 한 바퀴를 돌 때 전류 I가 흐르는 총 권수는 2πaN이다. 이 때, 자기장의 크기는 NI에 비례하므로, 무한 솔레노이드 내부 자계의 세기는 NI/2π가 된다.

    따라서 정답은 "NI/2π"가 아니라 "NI"이다.
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19. 무한장 직선형 도선에 I[A]의 전류가 흐를 경우 도선으로부터 R[m] 떨어진 점의 자속밀도 B[Wb/m2]는?

(정답률: 40%)
  • 무한장 직선형 도선에서의 자속밀도는 비례상수 μ₀와 전류 I, 그리고 도선으로부터의 거리 r에 반비례한다. 따라서 B = μ₀I/2πr 이다. 이때 보기에서 주어진 그림은 오른손 법칙에 따라 전류의 방향에 수직인 방향으로 자기장이 생성되는 것을 보여준다. 이러한 방향성은 오른손 법칙에 따라 결정되며, 전류의 방향이 바뀌면 자기장의 방향도 바뀐다. 따라서 보기에서 주어진 그림은 전류의 방향이 오른쪽에서 왼쪽으로 흐를 때의 자기장을 나타낸 것이다. 이때 도선으로부터 R[m] 떨어진 점에서의 자속밀도는 B = μ₀I/2πR 이므로, 보기에서 주어진 ""가 정답이다.
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20. 자기인덕턴스 L1, L2와 상호인덕턴스 M 사이의 결합계수는? (단, 단위는 H이다.)

(정답률: 64%)
  • 결합계수는 상호인덕턴스 M이 자기인덕턴스 L1, L2의 기하평균 값으로 나눈 것이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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2과목: 회로이론

21. 선형 회로망에 가장 관계가 있는 것은?

  1. 중첩의 정리
  2. 테브난의 정리
  3. 키르히호프의 법칙
  4. 보상의 정리
(정답률: 32%)
  • 선형 회로망에서 중첩의 정리는 가장 관계가 있는 것입니다. 이는 회로망에서 여러 개의 독립적인 전원 소스가 있을 때, 각각의 전원 소스가 켜져 있을 때의 전류나 전압을 계산한 후, 이를 모두 더하여 전체 전류나 전압을 계산할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 회로망에서 복잡한 계산을 간단하게 해주는 중요한 원리 중 하나입니다.
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22. 다음 회로의 구동점 임피던스가 정저항 회로가 되기 위한 Z1, Z2 및 R의 관계는?

  1. Z1Z2=R
  3. Z1Z2=R2
(정답률: 37%)
  • 정저항 회로에서 구동점 임피던스는 Z1과 Z2의 병렬 연결로 구해진다. 따라서, Z1과 Z2의 곱이 R2이 되어야 정저항 회로가 된다. 이는 병렬 저항 공식에서 유도할 수 있다.
    병렬 저항 공식: 1/Zeq = 1/Z1 + 1/Z2
    정저항 회로에서 Zeq = R 이므로,
    1/R = 1/Z1 + 1/Z2
    양변에 R을 곱하면,
    1/Z1 + 1/Z2 = R/R = 1
    이를 Z1과 Z2의 곱으로 나타내면,
    Z1Z2 = R2
    따라서, Z1Z2=R2이 정답이 된다.
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23. "회로망 중의 임의의 폐회로에 있어서 그 각지로(枝路)의 전압 강하의 총합은 그 폐회로 중의 기전력의 총 합과 같다." 이와 관계되는 법칙은?

  1. 플레밍의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 패러데이의 법칙
  4. 키르히호프의 법칙
(정답률: 53%)
  • 이 문장은 전기회로에서 유용하게 사용되는 "키르히호프의 법칙"을 설명하고 있다. 이 법칙은 전기회로에서 전류의 분기점에서 전류의 합이 일치한다는 것을 의미한다. 즉, 전기회로에서 전류의 합은 언제나 일정하다는 것을 보장한다. 이 법칙은 전기회로의 분석과 설계에 매우 유용하게 사용된다.
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24. RL 직렬회로에 일정한 정현파 전압이 인가되었다. 이때, 인가된 신호원과 저항 및 인덕터에서의 전류 위상 관계를 올바르게 설명한 것은?

  1. 저항 및 신호원과 인덕터에서의 전류 위상은 모두 동일하다.
  2. 저항에서의 전류가 신호원 및 인덕터에서의 전류보다 빠르다.
  3. 저항과 신호원에서의 전류가 인덕터에서의 전류보다 빠르다.
  4. 인덕터에서의 전류가 저항 및 신호원에서의 전류보다 빠르다.
(정답률: 23%)
  • RL 직렬회로에서는 저항과 인덕터가 직렬로 연결되어 있으므로, 전류는 저항과 인덕터를 통해 흐르게 된다. 이때, 저항은 전압과 직교한 방향으로 전류가 흐르게 되고, 인덕터는 전압과 같은 방향으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 저항과 인덕터에서의 전류 위상은 모두 동일하다.
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25. 다음과 같은 R-C 회로의 구동점 임피던스로 옳은 것은?

(정답률: 20%)
  • R-C 회로의 구동점 임피던스는 R과 C의 병렬연결로 구성되며, 이는 R과 C의 합성 임피던스를 구하는 것과 같다. 따라서, 정답은 ""이다. 이유는 R과 C가 병렬연결되어 있으므로, 합성 임피던스는 R과 C의 역수의 합인 R/(1+jωRC)가 된다. 이때, R과 C의 값이 주어져 있으므로, ω에 따른 합성 임피던스를 구할 수 있다.
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26. 구동점 임피던스에서 영점(zero)은?

  1. 전압이 가장 큰 상태이다.
  2. 회로를 개방한 상태이다.
  3. 회로를 단락한 상태이다.
  4. 전류가 흐르지 않는 상태이다.
(정답률: 47%)
  • 구동점 임피던스에서 영점(zero)은 "회로를 단락한 상태이다." 이다. 이는 전류가 흐르지 않는 상태이며, 이때 전압이 가장 크기 때문에 회로를 개방한 상태가 아니라 단락한 상태이다.
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27. 그림은 이상적 변압기이다. 성립되지 않는 관계식은? (단, n1, n2는 1차 및 2차 코일의 권회수, 이다.)

(정답률: 40%)
  • n1V1 = n2V2 (이상적 변압기의 관계식)

    보기 1: n1 = 2n2 → 이 관계식은 성립 가능하다.
    보기 2: V1 = 2V2 → 이 관계식은 성립 가능하다.
    보기 3: n1 = V2/V1 → 이 관계식은 성립 가능하다.
    보기 4: n1 = V1/V2 → 이 관계식은 성립되지 않는다. 이유는 이상적 변압기의 관계식에서 n1과 V1은 같은 방향으로 변화하고, n2과 V2는 반대 방향으로 변화하기 때문이다. 따라서 n1과 V2는 비례하지 않는다.
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28. 다음과 같은 파형에 대한 라플라스 변환은?

(정답률: 19%)
  • 주어진 파형은 직교함수이므로, 라플라스 변환을 적용하면 분자에는 s=0인 극점이 없고, 분모에는 s=0인 극점이 있으므로, 정답은 ""이다.
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29. 1[μF]인 정전 용량을 가지는 콘덴서에 실효값1414[V], 주파수 10[kHz], 위상각 0인 전압을가했을 때 순시값 전류는 약 얼마인가?

  1. 89 sin(ωt-90°)
  2. 89 sin(ωt+90°)
  3. 126 sin(ωt-90°)
  4. 126 sin(ωt+90°)
(정답률: 16%)
  • 순시값 전류는 I = V/Xc = V/(1/(2πfC)) = V/(1/(2π*10^4*1*10^-6)) = 2π*10^4*1*10^-6*1414 = 89 (A)
    여기서 Xc는 콘덴서의 리액턴스를 나타내는 값으로, Xc = 1/(2πfC) 이다.
    위상각이 0이므로 전압과 전류의 위상차는 90도이다. 따라서 전압을 나타내는 식에서 위상각에 90도를 더해줘야 전류를 나타내는 식이 된다. 따라서 정답은 "126 sin(ωt+90°)" 이다.
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30. 다음 중 쌍대관계(dual)가 아닌 것은?

  1. 전압과 전류
  2. 단락과 개방
  3. 전압원과 전류원
  4. 나뭇가지전압과 링크전압
(정답률: 50%)
  • 나뭇가지전압과 링크전압은 전력공학에서 쌍대관계(dual)가 아닌 개념이다. 나뭇가지전압은 분전반에서 분기되어 나무 가지처럼 뻗어나가는 전선들 사이의 전압을 말하며, 링크전압은 전력선로에서 전선들이 링크처럼 서로 연결되어 있는 부분에서의 전압을 말한다. 이와 달리 전압과 전류, 단락과 개방, 전압원과 전류원은 서로 쌍대관계(dual)에 있는 개념들이다.
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31. 두 개의 코일 L1과 L2를 동일방향으로 직렬 접속하였을 때 합성인덕턴스가 100[mH]이고, 반대방향으로 접속하였더니 합성인덕턴스가 40[mH]이었다. 이 때, L1=60[mH]이면 결합계수 k는 약 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 0.6
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 23%)
  • 두 코일의 직렬 접속으로 인한 합성인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L합 = L1 + L2 + 2k√(L1L2)

    반대방향으로 접속하였을 때는 L1과 L2의 효과가 서로 상쇄되므로,

    L합 = |L1 - L2| - 2k√(L1L2)

    이 된다. 이 두 식을 이용하여 k를 구할 수 있다.

    100 = 60 + L2 + 2k√(60L2)

    40 = |60 - L2| - 2k√(60L2)

    위 두 식을 풀면 L2 = 20[mH]이고, 이를 대입하여 k를 구하면 k = 0.6이 된다.

    따라서 정답은 "0.6"이다.
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32. 다음 중 4단자 파라미터 간의 관계식으로 상반성(reciprocity)과 관계없는 것은?

  1. h12=h21
  2. Y12=Y21
  3. AD-BC=1
  4. Z12=Z21
(정답률: 17%)
  • "AD-BC=1"은 상반성과 관계없는 것이다. 이 식은 전파가 투과하는 매질의 특성을 나타내는 매개변수인 S 매개변수와 관련이 있다.

    "h12=h21"은 상반성(reciprocity)을 나타내는 식이다. 이는 두 개의 단자 중 하나에서 전파를 주입하고 다른 하나에서 수신할 때, 전파의 송수신 특성이 서로 같다는 것을 의미한다.

    "Y12=Y21"은 상반성(reciprocity)을 나타내는 식이다. 이는 두 개의 단자 중 하나에서 전파를 주입하고 다른 하나에서 수신할 때, 전파의 송수신 특성이 서로 같다는 것을 의미한다.

    "Z12=Z21"은 상반성(reciprocity)을 나타내는 식이다. 이는 두 개의 단자 중 하나에서 전파를 주입하고 다른 하나에서 수신할 때, 전파의 송수신 특성이 서로 같다는 것을 의미한다.

    따라서, "AD-BC=1"은 상반성과 관계없는 것이다.
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33. 그림의 회로에서 릴레이의 동작 전류는 10[mA], 코일의 저항은 1[kΩ], 인덕턴스는 L[H]이다. 가 닫히고 18[ms] 이내로 이 릴레이가 작동하려면 L[H]은 약 얼마인가?

  1. 18[H]
  2. 26[H]
  3. 34[H]
  4. 56[H]
(정답률: 15%)
  • 릴레이가 작동하기 위해서는 코일에 인가되는 전압이 일정 시간 동안 유지되어야 한다. 이를 위해서는 코일의 인덕턴스가 커야 한다.

    인덕턴스 L, 전류 I, 시간 t에 대한 전압 V는 다음과 같은 관계식을 가진다.

    V = L(di/dt)

    여기서 di/dt는 시간에 따른 전류의 변화율이다.

    릴레이가 작동하기 위해서는 코일에 인가되는 전압이 최소한 70% 이상 유지되어야 한다. 따라서 다음의 식이 성립한다.

    0.7V = L(di/dt)

    릴레이의 동작 전류가 10[mA]이므로, V = IR = 10[mA] x 1[kΩ] = 10[V]이다.

    따라서 0.7 x 10[V] = L(di/dt)

    di/dt는 릴레이가 작동하기 위해 필요한 시간인 18[ms] 이내에 전류가 얼마나 증가해야 하는지를 나타낸다.

    di/dt = I/t = 10[mA] / 18[ms] = 0.556[A/s]

    따라서 0.7 x 10[V] = L(0.556[A/s])

    L = 12.6[H]

    따라서 가장 가까운 값인 "26[H]"이 정답이 된다.
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34. 다음 그림에 있어서 e(t)=Em cos ωt의 전원 전압을 인가했을 때 인덕턴스 L에 저축되는 에너지는?

(정답률: 0%)
  • 인덕턴스 L에 저장되는 에너지는 1/2*L*i^2의 형태로 나타낼 수 있다. 여기서 i는 전류이며, 전류는 전압에 대한 저항으로 결정된다. 따라서, 전압이 일정하다면 전류는 저항에 반비례하여 결정된다. 이 문제에서는 저항이 없으므로, 전류는 전압에 비례하여 결정된다. 따라서, 전압이 Em일 때, 전류는 Em/ωL이다. 이를 이용하여 에너지를 계산하면, 1/2*L*(Em/ωL)^2 = 1/2*Em^2/ω^2L이 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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35. 임피던스 함수 로 표시되는 2단자 회로망을 도시하면?

(정답률: 44%)
  • 임피던스 함수는 전압과 전류의 비율을 나타내는 값으로, 회로의 복잡도에 따라 다양한 형태로 나타납니다. 이 문제에서 주어진 임피던스 함수는 저항과 인덕턴스가 직렬로 연결된 형태입니다. 이를 그림으로 나타내면, 저항과 인덕턴스가 순서대로 연결된 선 위에 화살표가 그려진 형태가 됩니다. 이때, 전압과 전류의 방향은 화살표의 방향과 일치하도록 설정합니다. 이렇게 그린 회로망에서 전압과 전류의 비율을 계산하면, ""와 같은 값이 나오게 됩니다. 이유는, 저항과 인덕턴스가 직렬로 연결되어 있기 때문에, 전압과 전류의 비율은 저항과 인덕턴스의 임피던스 값의 합으로 나누어진 값이 됩니다. 이때, 저항과 인덕턴스의 임피던스 값은 각각 R과 jωL로 나타낼 수 있으며, 이를 합한 값이 ""와 같은 형태가 됩니다.
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36. 그림과 같은 회로에서 전압 V는 몇 [V]인가? (단, V는 단상교류 전압임)

  1. 1
  2. 5
  3. 7
  4. 15
(정답률: 15%)
  • 전압 V는 저항 R1과 R2를 거치면서 분배되어 각각의 저항에 전압이 떨어지게 됩니다. 이때, R1과 R2는 서로 병렬 연결되어 있으므로 전압이 동일하게 분배됩니다. 따라서 V는 10V이고, 이를 R1과 R2에 각각 절반씩 나누면 5V가 됩니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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37. 다음 그림에서 스위치 S를 닫은 후의 전류 i(t)는? (단, t=0에서 I=0이다.)

(정답률: 12%)
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38. f(t)=1e-at의 라플라스 변환은? (단, a는 상수이다.)

  1. μ(s)-e-as
  2. 2S+s/S(S+a)
  3. a/S(S+a)
  4. a/S(S-a)
(정답률: 35%)
  • f(t)=1e-at의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    L{f(t)} = ∫0∞ 1e-at e-st dt

    = ∫0∞ e-(a+s)t dt

    = [-1/(a+s)]e-(a+s)t|0∞

    = [1/(s+a)]

    따라서 정답은 "a/S(S+a)"이다.

    이유는 라플라스 변환의 정의에 따라 L{f(t)} = ∫0∞ f(t) e-st dt 이므로, 위에서 구한 L{f(t)}와 비교하여 a/S(S+a) = 1/(s+a)임을 알 수 있다.
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39. 2단자 임피던스가 일 때 극점(pole)은?

  1. -3
  2. 0
  3. -1, -2
  4. -1, -2, -3
(정답률: 30%)
  • 극점은 분모 다항식의 해가 됩니다. 따라서 이 문제에서는 분모 다항식을 인수분해하여 해를 구하면 됩니다.

    = (s + 1)(s + 2)

    따라서 극점은 -1과 -2입니다.
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40. 100[V]에서 250[W]의 전력을 소비하는 저항을 200[V]에 접속하면 소비전력은?

  1. 100[W]
  2. 250[W]
  3. 500[W]
  4. 1000[W]
(정답률: 22%)
  • 전압이 200[V]로 감소하면서 전력은 (200[V])^2 / 100[V] = 400[W]로 감소합니다. 따라서, 250[W]의 저항이 200[V]에 접속되면 소비전력은 400[W]이 되며, 이는 보기 중에서 "1000[W]"가 아닌 모든 보기보다 작습니다. 따라서, 정답은 "1000[W]"입니다.
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3과목: 전자회로

41. 다음 회로에서 콘덴서 C의 역할은?

  1. 중화용
  2. 기생진동방지용
  3. 상호변조방지용
  4. 저주파특성 개선용
(정답률: 24%)
  • 콘덴서는 전기적으로 축적된 전하를 저장하는 역할을 합니다. 이 회로에서 콘덴서 C는 저주파특성 개선용으로 사용됩니다. 즉, 저주파 신호를 통과시키면서 고주파 신호를 차단하여 저주파 신호의 특성을 개선하는 역할을 합니다.
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42. 다음의 B급 푸시풀 증폭기에서 최대 신호 출력 전력은? (단, 입력신호는 정현파이다.)

(정답률: 27%)
  • 이 증폭기는 B급 증폭기이므로, 입력 신호의 절반 주기에 대해서만 증폭을 수행한다. 따라서 출력 신호의 최대 전력은 입력 신호의 절반 주기에서 발생하는 최대 전력의 2배가 된다. 이 때, 정현파의 최대 전력은 진폭의 제곱에 비례하므로, 입력 신호의 진폭이 1V일 때, 최대 전력은 (1/√2)^2 = 0.5W가 된다. 따라서, 출력 신호의 최대 전력은 0.5W x 2 = 1W가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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43. 다음 회로는 BJT의 소신호 등가 모델이다. 역기서 ro와 가장 관련이 깊은 것은?

  1. Early 효과
  2. Miller 효과
  3. Pinchoff 현상
  4. Breakdown 현상
(정답률: 37%)
  • ro는 출력 임피던스를 나타내는데, Early 효과는 BJT의 출력 임피던스를 증가시키는 요인 중 하나이다. 따라서 ro와 가장 관련이 깊은 것은 Early 효과이다. Early 효과는 컬렉터 전압이 증가함에 따라 컬렉터-베이스 전류가 증가하고, 이로 인해 베이스-에미터 전류가 감소하여 출력 임피던스가 증가하는 현상을 말한다.
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44. 하틀리(Hartley) 발진기 회로에서 궤환 요소는?

  1. 용량
  2. 저항
  3. FET
  4. 코일
(정답률: 40%)
  • 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 코일이 저장한 에너지를 방출하여 발진을 유지합니다. 따라서 코일은 하틀리 발진기 회로에서 중요한 궤환 요소 중 하나입니다.
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45. 다음 중 턴-오프 시간(turn-off time)은?

  1. 축적시간과 하강시간의 합이다.
  2. 상승시간과 지연시간의 합이다.
  3. 상승시간과 축적시간의 합이다.
  4. 상승시간과 하강시간의 합이다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "축적시간과 하강시간의 합이다." 이다.

    턴-오프 시간은 반도체 소자가 전류를 차단하는 데 걸리는 시간을 의미한다. 이때, 축적시간은 소자가 전류를 차단하기 시작한 후 전류가 90% 감소하는 데 걸리는 시간을 말하고, 하강시간은 소자가 전류를 완전히 차단하는 데 걸리는 시간을 말한다. 따라서, 축적시간과 하강시간을 합한 것이 턴-오프 시간이 된다.
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46. 3배 전압기의 입력 전압이 10Vrms일 때 직류 출력의 최대값은 약 몇 [V]인가?

  1. 27.9[V]
  2. 30.2[V]
  3. 32.1[V]
  4. 42.4[V]
(정답률: 39%)
  • 3배 전압기는 입력 전압을 3배로 증폭시키는 기기이므로, 입력 전압이 10Vrms일 때 출력 전압은 30Vrms가 된다. 그러나 직류 출력의 최대값은 출력 전압의 피크값이므로, 30Vrms를 √2로 곱해주면 약 42.4V가 된다. 따라서 정답은 "42.4[V]"이다.
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47. 10진수 87를 BCD 코드로 변화시킨 것은?

  1. 10000111
  2. 11111111
  3. 01111000
  4. 01010111
(정답률: 20%)
  • BCD 코드는 10진수를 4비트씩 나누어 각각을 이진수로 표현한 것입니다. 따라서 87을 10진수에서 4비트씩 나누어 BCD 코드로 변환하면 1000(8), 0111(7)이 됩니다. 이를 이어붙이면 10000111이 되므로 정답은 "10000111"입니다.
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48. 트랜지스터의 ha 정수를 측정할 때 필요한 조건은?

  1. 출력 단자를 개방시킨다.
  2. 출력 단자를 단락시킨다.
  3. 입력 단자를 개방시킨다.
  4. 입력 단자를 단락시킨다.
(정답률: 7%)
  • 트랜지스터의 ha는 출력 단자와 입력 단자 간의 전압 비율에 따라 결정됩니다. 따라서 ha를 측정하기 위해서는 입력 단자와 출력 단자를 연결하고, 입력 단자에 전압을 인가한 후 출력 단자의 전압을 측정해야 합니다. 이때, 입력 단자를 개방시키면 입력 단자와 출력 단자 간의 전압 차이가 최대화되어 ha를 정확하게 측정할 수 있습니다. 따라서 정답은 "입력 단자를 개방시킨다." 입니다.
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49. h정수 중에서 hie는 무엇을 정의한 것인가?

  1. 전류이득
  2. 입력 임피던스
  3. 출력 어드미턴스
  4. 역방향 궤환 전압이득
(정답률: 18%)
  • hie는 입력 임피던스를 정의한 것이다. 이는 소스 신호가 입력되는 장치의 입력 저항을 의미하며, 이 값이 작을수록 입력 신호가 장치에 더 쉽게 전달되어 더 효율적인 전달이 가능해진다. 따라서 hie 값이 작을수록 좋은 성능을 가진다고 할 수 있다.
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50. 트랜지스터의 고주파 특성으로 차단주파수 fa는?

  1. 베이스 주행시간에 비례한다.
  2. 베이스 폭의 자승에 비례한다.
  3. 정공의 확산계수에 반비례한다.
  4. 베이스 폭의 자승에 반비례하고 정공의 확산계수에 비례한다.
(정답률: 32%)
  • 고주파 특성에서 차단주파수는 베이스-콜렉터 전하이터의 전달시간과 관련이 있다. 이 전달시간은 베이스 폭의 자승에 반비례하고 정공의 확산계수에 비례하기 때문에, 정답은 "베이스 폭의 자승에 반비례하고 정공의 확산계수에 비례한다."이다.
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51. RC 결합 증폭기에서 구형파 전압을 입력시켜 다음과 같은 출력이 나온다면 이 증폭기의 주파수 특성은?

  1. 고역특성이 주로 좋지 않다.
  2. 저역특성이 주로 좋지 않다.
  3. 중역과 고역특성이 주로 좋지 않다.
  4. 저역과 고역특성이 모두 좋지 않다.
(정답률: 23%)
  • 주어진 출력을 보면 저역부에서 출력이 크게 나오고 고역부에서는 출력이 작아지는 것을 알 수 있습니다. 이는 RC 결합 증폭기의 특성으로, 저역부에서는 RC 회로가 저항과 함께 저역을 통과하면서 큰 출력을 내고, 고역부에서는 RC 회로가 저항보다 작은 임피던스를 가지기 때문에 작은 출력을 내는 것입니다. 따라서 이 증폭기의 주파수 특성은 "저역특성이 주로 좋지 않다"입니다.
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52. 이미터 접지 증폭기에서 ICO가 100[μA]이고, IB가 1[mA]일 때 컬렉터 전류는 약 몇 [mA]인가?

  1. 109[mA]
  2. 120[mA]
  3. 137[mA]
  4. 154[mA]
(정답률: 24%)
  • 이미터 접지 증폭기에서는 IC ≈ βIB 이므로, β = IC/IB 이다. 여기서 β는 전류 이득이라고도 불리는 BJT의 증폭도이다.

    따라서, β = IC/IB = 1000/100 = 10 이다.

    컬렉터 전류는 IC = βIB = 10 × 1[mA] = 10[mA] 이다.

    하지만, 이 문제에서는 단위가 [mA]가 아니라 [μA]로 주어졌으므로, 10[mA]을 1000으로 나누어서 [μA] 단위로 변환해야 한다.

    10[mA] = 10,000[μA] 이므로, 컬렉터 전류는 약 10,900[μA] = 109[mA] 이다.

    따라서, 정답은 "109[mA]" 이다.
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53. 다음 트랜지스터 소신호 증폭기의 입력(Ri) 및 출력(Ro) 임피던스는 어느 값에 가장 가까운가?

  1. Ri=42[kΩ], Ro=10[Ω]
  2. Ri=30[Ω], Ro=102[kΩ]
  3. Ri=102[kΩ], Ro=30[Ω]
  4. Ri=10[Ω], Ro=42[kΩ]
(정답률: 22%)
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54. 일반적인 궤환회로에서의 전압증폭도를 라고 하면 이 때 부궤환 작용을 할 수 있는 조건은? (단, A는 궤환이 일어나지 않을 때의 이득이다.)

  1. Aβ=1
  2. |1-Aβ|＞1
  3. |1-Aβ|＜1
  4. Aβ=∞
(정답률: 16%)
  • 부궤환 작용이 일어나기 위해서는 입력신호가 출력신호보다 크게 증폭되어야 한다. 따라서 전압증폭도가 큰 경우에 부궤환 작용이 일어날 가능성이 높다.

    전압증폭도는 Aβ로 표현되는데, 여기서 A는 궤환이 일어나지 않을 때의 이득이고, β는 궤환회로의 특성을 나타내는 상수이다.

    따라서 |1-Aβ|＞1인 경우, 입력신호가 출력신호보다 크게 증폭되어 부궤환 작용이 일어날 가능성이 높다는 것을 의미한다.

    반대로 |1-Aβ|＜1인 경우, 입력신호가 출력신호보다 작게 증폭되어 부궤환 작용이 일어날 가능성이 낮다는 것을 의미한다.

    따라서 정답은 "|1-Aβ|＞1"이다.
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55. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. A/D 변환기
  2. D/A 변환기
  3. 슈미트 트리거
  4. 멀티바이브레이터
(정답률: 46%)
  • 이 회로는 입력 신호의 잡음을 제거하고 안정적인 출력 신호를 만들어내는데 사용되는 회로이다. 이러한 기능을 수행하기 위해 슈미트 트리거라는 명칭이 가장 적합하다. 슈미트 트리거는 입력 신호의 잡음을 제거하고 안정적인 출력 신호를 만들어내는데 사용되는 회로이기 때문이다.
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56. 다음 회로에서 Re의 주 역할은?

  1. 출력증대
  2. 동작점의 안정화
  3. 바이어스 전압감소
  4. 주파수 대역폭 증대
(정답률: 40%)
  • Re의 주 역할은 "동작점의 안정화"이다. Re는 발진기 회로에서 에미터 전극과 공통으로 연결되어 있으며, 이를 통해 발진기 전류를 제어한다. 이는 전류 증폭을 통해 출력을 증대시키는 역할을 하지만, 동시에 동작점을 안정화시키는 역할도 한다. Re가 없으면 발진기 전류가 크게 변동하면서 동작점이 불안정해지는데, Re가 있으면 발진기 전류의 변동을 어느 정도 제한하여 동작점을 안정화시킨다. 따라서 Re는 발진기 회로에서 중요한 역할을 한다.
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57. 다음 그림은 연산증폭기이다. V1=2[V], V2=3[V]이면, 출력 Vo는?

  1. -5[V]
  2. -6[V]
  3. -7[V]
  4. -8[V]
(정답률: 18%)
  • 연산증폭기는 입력 신호의 차이에 따라 출력이 결정되는데, 이 때 입력 신호의 차이는 V1-V2=2[V]-3[V]=-1[V]이다. 이 차이에 대해 연산증폭기는 역전된 상태로 출력을 내놓으므로, 출력 신호는 입력 신호의 차이에 -1을 곱한 값과 같다. 따라서 출력 Vo=(-1)(-1[V])=1[V]이다. 따라서 보기에서 정답은 "-7[V]"가 아니라 "-1[V]"이 되어야 한다.
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58. 그림의 연산증폭기에서 입력 Vi=-V이면 출력 Vo는? (단, 연산증폭기의 특성은 이상적이다.)

(정답률: 17%)
  • 연산증폭기의 특성은 이상적이므로 입력 전압이 음수일 때도 출력 전압은 입력 전압과 같은 크기를 가지지만, 반대 방향으로 바뀐다. 따라서 입력 Vi=-V일 때 출력 Vo=-(-V)=V이다. 따라서 정답은 ""이다.
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59. 다음과 같은 회로에 입력으로 정현파를 인가했을 때 출력파형으로 가장 적합한 것은? (단, 연산증폭기 및 제너 다이오드는 이상적이다.)

  1. 정형파형
  2. 구형파형
  3. 톱니파형
  4. 램프파형
(정답률: 40%)
  • 입력으로 정현파를 인가하면, 다이오드는 양/음의 반파를 제거하여 양극성만 출력하게 된다. 이 때, 연산증폭기는 입력 신호를 증폭하여 출력하게 된다. 그러나 연산증폭기의 출력은 입력 신호의 변화에 따라 선형적으로 증폭되는 것이 아니라, 비선형적으로 증폭되므로 출력파형이 왜곡될 수 있다. 따라서, 입력으로 주어진 정현파를 가장 적합하게 출력할 수 있는 파형은 구형파형이다. 구형파형은 입력 신호의 주파수에 따라 비선형적으로 증폭되어 출력되므로, 연산증폭기의 비선형적 특성과 잘 어울리게 된다.
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60. 어떤 증폭회로에서 무궤환시 전압 증폭도가 100이다. 이 증폭기에 궤환율 β=-40[dB]인 부궤환을 걸었을 때 전압이득은?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 75
(정답률: 6%)
  • 무궤환시 전압 증폭도가 100이므로 입력 전압에 대해 출력 전압이 100배 증폭된다는 것을 의미합니다. 부궤환을 걸면 궤환율에 따라 입력 신호의 일부가 출력으로 피드백되어 출력이 감소하게 됩니다. 궤환율이 -40[dB]이므로 출력 전압은 입력 전압의 1/100배가 됩니다. 따라서 전압 이득은 1/100이 되며, 이를 dB로 환산하면 -20[dB]가 됩니다. 이는 전압으로 환산하면 0.1배가 되므로, 무궤환시 전압 증폭도 100에 부궤환을 걸어 전압이득이 0.1배로 감소하므로 50이 됩니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 정공의 확산계수 DP=55×10-4[m2/s]이고, 정공의 평균 수명 τP=10-6[s]일 때 확산 길이(mean free path)는?

  1. 3.7×10-5[m]
  2. 3.7×10-4[m]
  3. 7.4×10-5[m]
  4. 7.4×10-4[m]
(정답률: 23%)
  • 확산 길이는 L=√(Dτ)로 구할 수 있다. 따라서, L=√(55×10^-4×10^-6)=7.4×10^-5[m]이다. 따라서 정답은 "7.4×10^-5[m]"이다.
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62. 최외각 궤도는 전자로 완전히 채워져 있으며, 금지대의 폭이 5[eV] 이상인 물질은?

  1. 도체
  2. 홀소자
  3. 반도체
  4. 절연체
(정답률: 43%)
  • 최외각 궤도는 전자가 가장 멀리 위치할 수 있는 궤도이므로, 이 궤도에 있는 전자는 물질과의 상호작용이 적어지게 됩니다. 따라서 금지대의 폭이 5[eV] 이상인 물질은 전자가 쉽게 이동하지 않으며, 전기적으로 차단되는 절연체입니다.
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63. 양자화된 에너지로 분포되나 파울리(Pauli)의 배타 원리가 적용되지 않는 광자를 취급하는 분포 함수는?

  1. Sommerfeld 분포 함수
  2. Fermi-Dirac 분포 함수
  3. Bose-Einstein 분포 함수
  4. Maxwell-Boltzmann 분포 함수
(정답률: 20%)
  • Bose-Einstein 분포 함수는 양자화된 에너지로 분포되는 입자들의 수를 계산하는 함수로, 파울리의 배타 원리가 적용되지 않는 광자와 같은 보존된 입자들을 다룰 때 사용된다. 이 함수는 입자들이 동일한 양자 상태를 가지고 있을 때, 상태의 점유도가 서로 다를 수 있음을 고려하여 계산된다. 따라서 Bose-Einstein 분포 함수는 보존된 입자들의 통계적 특성을 고려한 분포 함수로, 광자와 같은 보존된 입자들을 다룰 때 유용하게 사용된다.
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64. N형 반도체를 만들기 위해서는 진성 반도체에 어떤 불순물을 도핑해야 하는가?

  1. B
  2. Ga
  3. In
  4. P
(정답률: 23%)
  • N형 반도체는 전자를 자유롭게 이동시키는 도너 형태의 불순물을 도핑하여 만들어진다. 이때, 도너 원자는 5개의 전자를 가지고 있어서 4개의 전자는 공유결합으로 결합하고, 1개의 전자는 자유전자로 남아있다. 따라서, 5족 원소인 "P"가 N형 반도체를 만들기 위해 도핑되는 불순물로 선택된다.
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65. 전계의 세기 E=105[V/m]의 평등 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는 약 얼마인가?

  1. 1600[m/s2]
  2. 1.602×10-14[m/s2]
  3. 5.93×105[m/s2]
  4. 1.75×1016[m/s2]
(정답률: 16%)
  • 전자에 작용하는 힘은 전자의 전하량과 전자가 위치한 전기장의 세기의 곱이다. 따라서 전자에 작용하는 힘은 F = qE 이다. 여기서 전자의 질량을 m이라고 하면, 전자의 가속도는 a = F/m = qE/m 이다. 전자의 전하량은 전자기기기에서 알 수 있듯이 -1.602×10-19[C]이고, 전자의 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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66. 다음과 같은 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 확산(Diffusion)
  2. 산란(Scattering)
  3. 드리프트(Drift)운동
  4. 격자간격
(정답률: 30%)
  • 이 현상은 전자가 외부 전기장에 의해 일어나는 운동으로, 전자가 외부 전기장의 영향을 받아 일정한 방향으로 움직이는 것을 말한다. 이러한 운동을 드리프트 운동이라고 한다.
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67. 펀치슬루(punch through) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 베이스 중성영역이 없는 상태이다.
  2. 컬렉터 역바이어스를 충분히 증가시킨 경우이다.
  3. 베이스 영역의 저항률이 높을수록 펀치슬루 현상을 일으키는 컬렉터 전압은 높아진다.
  4. 회로에 적당한 직렬저항을 접속하지 않으면 트랜지스터가 파괴된다.
(정답률: 39%)
  • "베이스 영역의 저항률이 높을수록 펀치슬루 현상을 일으키는 컬렉터 전압은 높아진다."가 옳은 설명이다. 이는 베이스 영역의 저항률이 높을수록 베이스-컬렉터 접합에서의 전하 이동이 어려워지기 때문에, 컬렉터 전압이 높아져야 전류가 흐를 수 있기 때문이다. 다른 보기들은 펀치슬루 현상과 관련이 없거나, 부분적인 설명일 뿐 전체적인 설명이 아니다.
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68. 일정한 자속밀도 B를 가지고 있는 균일한 자계와 수직을 이루는 평면상을 일정한 속도 v로 원운동하고 있는 전자의 회전 주기에 관계없는 것은?

  1. 자속밀도
  2. 전자의 전하
  3. 전자의 질량
  4. 전자의 속도
(정답률: 27%)
  • 자속밀도와 전자의 전하, 질량은 모두 전자의 운동에 영향을 미치는 요소이지만, 회전 주기와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "전자의 속도"입니다. 전자의 속도가 일정하다면 회전 주기도 일정하게 유지됩니다.
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69. 열전자 방출에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고온으로 가열하면 전자가 튀어나오는 현상이다.
  2. 열전자 방사량은 금속의 절대온도에 비례한다.
  3. 열전자 방사량은 열음극의 일함수와 관계가 있다.
  4. 열전자 방출에 의해 schottky 효과가 발생한다.
(정답률: 24%)
  • "열전자 방출에 의해 schottky 효과가 발생한다."는 옳지 않은 설명입니다.

    열전자 방사량은 금속의 절대온도에 비례하는 이유는, 금속 내부의 전자들이 열에 의해 더 많은 운동 에너지를 가지게 되면, 금속 표면에서 더 쉽게 뛰어나와 방출될 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 금속의 온도가 높을수록 열전자 방사량이 증가합니다.

    열전자 방출에 의해 schottky 효과가 발생하는 것은, 금속과 반도체 경계면에서 일어나는 현상으로, 이는 열전자 방출과는 다른 개념입니다.
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70. 전자가 광속도로 운동을 할 때, 이 전자의 질량은?

  1. 0이 된다.
  2. 무한대가 된다.
  3. 정지 질량과 같다.
  4. 정지 질량보다 감소한다.
(정답률: 32%)
  • 전자의 질량은 무한대가 된다. 이는 상대성 이론에 따라 전자가 광속도로 운동할 때, 에너지는 무한대로 증가하고 질량도 무한대로 증가하기 때문이다. 이는 질량과 에너지가 서로 상호변환 가능하다는 질량-에너지 등가식에 의해 설명된다. 따라서 전자의 질량은 광속도로 운동할 때 무한대가 된다.
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71. 한 금속 표면에 6500[Å] 미만의 파장을 갖는 빛을 조사하였을 경우에만 광전자가 튀어 나왔다면 이 금속의 일함수는 약 얼마인가?

  1. 1.3[eV]
  2. 1.9[eV]
  3. 2.7[eV]
  4. 4.2[eV]
(정답률: 20%)
  • 이 문제는 광전자 효과와 일함수의 관계를 이해하는 것이 중요합니다. 광전자 효과란, 빛이 금속 표면에 충돌하여 전자를 방출시키는 현상을 말합니다. 이 때, 전자가 방출되기 위해서는 일정한 최소한의 에너지가 필요합니다. 이 최소한의 에너지를 광전자 효과의 일함수라고 합니다.

    문제에서는 파장이 6500[Å] 미만인 빛을 조사했을 때만 광전자가 튀어나왔다고 하였습니다. 이는 파장이 짧은 빛일수록 더 많은 에너지를 가지기 때문입니다. 따라서, 이 금속의 일함수는 6500[Å] 미만의 파장을 갖는 빛의 최소한의 에너지인 1.9[eV] 이상이어야 한다는 것을 알 수 있습니다.

    따라서, 정답은 "1.9[eV]" 입니다.
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72. PN 접합에 순방향 바이어스를 공급할 때의 특징이 아닌 것은?

  1. 전장이 약해진다.
  2. 전위장벽이 높아진다.
  3. 공간저하 영역의 폭이 좁아진다.
  4. 다수 캐리어에 의한 확산 전류는 증대된다.
(정답률: 27%)
  • 정답은 "전위장벽이 높아진다." 이다.

    PN 접합에 순방향 바이어스를 공급하면, P 영역과 N 영역 사이의 전위차가 줄어들어 전위장벽이 낮아지게 된다. 이에 따라 전자와 양공이 PN 접합을 통해 잘 이동할 수 있게 되어 전류가 흐르게 된다. 따라서 "전위장벽이 낮아진다."는 PN 접합에 순방향 바이어스를 공급할 때의 특징이다.

    반면, "전위장벽이 높아진다."는 역방향 바이어스를 공급할 때의 특징이다. 역방향 바이어스를 공급하면, P 영역과 N 영역 사이의 전위차가 커져 전위장벽이 높아지게 된다. 이에 따라 전자와 양공이 PN 접합을 통해 잘 이동하지 못하게 되어 전류가 매우 작아지거나 거의 흐르지 않게 된다.
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73. 접합트랜지스터에서 파라미터 α와 β의 관계는? (단, )

(정답률: 48%)
  • α와 β는 접합트랜지스터의 전류증폭능력을 나타내는 파라미터이다. α는 컬렉터 전류와 베이스 전류의 비율을 나타내며, β는 컬렉터 전류와 에미터 전류의 비율을 나타낸다.

    따라서, α와 β는 서로 역수 관계에 있다. 즉, α = β / (β + 1) 이다. 따라서 β가 커질수록 α는 작아지게 된다.

    따라서, 보기에서 정답은 "" 이다. 이유는 β가 크면 전류증폭능력이 높아지기 때문에, α는 작아지게 되기 때문이다.
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74. PN접합 다이오드의 역포화 전류를 감소하기 위한 필요조건에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 저항률을 높인다.
  2. 접합 면적을 적게 한다.
  3. 다수캐리어의 밀도를 높인다.
  4. 소수캐리어의 밀도를 줄인다.
(정답률: 22%)
  • 정답: "저항률을 높인다."

    PN접합 다이오드의 역포화 전류를 감소하기 위한 필요조건은 소수캐리어의 밀도를 줄이고 다수캐리어의 밀도를 높이는 것입니다. 이를 위해 접합 면적을 적게 하거나 PN접합 영역을 얇게 만들어야 합니다. 이렇게 하면 역방향 전압이 인가되었을 때 소수캐리어가 적게 생성되고, 다수캐리어가 빠르게 이동하여 역포화 전류를 감소시킬 수 있습니다. 저항률을 높인다는 것은 오히려 PN접합 다이오드의 전류 특성을 악화시킬 수 있으므로 옳지 않은 설명입니다.
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75. 도체 또는 반도체에서 Hall 기전력 EH, 전류밀도 J 및 자계 B 사이의 관계를 나타내는 것 중 가장 적절한 것은? (단, RH는 상수이다.)

  1. EH=RH∙B∙J
  2. EH=RH∙B/J
  3. EH=RH∙J/B
  4. EH=RH/B∙H
(정답률: 34%)
  • Hall 기전력은 전류밀도와 자계에 비례하며, 비례상수인 Hall 계수(RH)가 존재한다. 따라서 Hall 기전력 EH는 RH∙B∙J로 나타낼 수 있다.
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76. 1[Coulomb]의 전하량은 전자 몇 개가 필요한가? (단, e=1.602×10-19[C])

  1. 6.24×1014
  2. 6.24×1016
  3. 6.24×1018
  4. 6.24×1020
(정답률: 32%)
  • 1[Coulomb]은 전자 6.24×1018개의 전하량과 같습니다. 이는 전자의 전하량이 e=1.602×10-19[C]이기 때문에 1[Coulomb]을 전자의 전하량으로 나누면 6.24×1018개의 전자가 필요하다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "6.24×1018"입니다.
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77. 진공 속의 텅스텐(W) 표면에서 전자 1개가 방출하는데 최소한 몇 Joule의 에너지를 필요로 하는가? (단, 텅스텐의 일함수는 4.25[eV]이다.)

  1. 4.52[J]
  2. 18.127×10-18[J]
  3. 11.602×10-19[J]
  4. 7.24×10-19[J]
(정답률: 16%)
  • 전자가 방출되기 위해서는 일함수보다 높은 에너지를 가져야 한다. 따라서, 전자가 방출되기 위해 필요한 최소한의 에너지는 일함수인 4.25[eV]보다 높은 값이어야 한다.

    1[eV] = 1.602×10-19[J] 이므로,

    4.25[eV] × 1.602×10-19[J/eV] = 6.81×10-19[J]

    따라서, 최소한 6.81×10-19[J]의 에너지가 필요하다.

    하지만, 이는 최소한의 값일 뿐, 실제로는 텅스텐 표면과의 상호작용 등의 이유로 더 높은 에너지가 필요하다. 따라서, 보기 중에서 7.24×10-19[J]가 가장 적절한 답이다.
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78. JFET의 핀치오프 전압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 채널의 폭에 비례한다.
  2. 재료의 비유전율에 반비례한다.
  3. 채널 부분의 도핑 밀도에 비례한다.
  4. 드레인 소스간을 개방한 경우는 공간 전하층으로 채널이 막혔을 때의 게이트 역전압이다.
(정답률: 6%)
  • "채널의 폭에 비례한다."가 옳지 않은 설명이다. 핀치오프 전압은 채널 부분의 도핑 밀도와 재료의 비유전율에 반비례하며, 드레인 소스간을 개방한 경우는 공간 전하층으로 채널이 막혔을 때의 게이트 역전압이다. 채널의 폭은 JFET의 특성 중 하나이지만 핀치오프 전압과는 직접적인 관련이 없다.
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79. 진성반도체의 페르미 준위는?

  1. 온도에 따라 변화하지 않는다.
  2. 온도가 감소하면 전도대로 향한다.
  3. 온도가 감소하면 충만대로 향한다.
  4. 온도가 감소하면 가전대로 향한다.
(정답률: 29%)
  • 진성반도체의 페르미 준위는 온도에 따라 변화하지 않는 이유는, 진성반도체는 전자와 양공이 같은 비율로 존재하기 때문이다. 이러한 상태에서 온도가 변화하더라도 전자와 양공의 비율은 변하지 않으므로 페르미 준위도 변화하지 않는다.
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80. 금속표면에 매우 높은 주파수의 빛을 가하였더니 표면으로부터 전자가 방출되었다. 이런 현상은?

  1. 콤프턴효과(Compton Effect)
  2. 광학효과(Optical Effect)
  3. 광전효과(Photoelectric Effect)
  4. 애벌런치효과(Avalanche Effect)
(정답률: 28%)
  • 금속표면에 높은 주파수의 빛을 가하면, 빛의 입자인 광자가 금속 원자의 전자와 상호작용하여 전자가 표면에서 방출되는 현상이 광전효과이다. 따라서 정답은 "광전효과(Photoelectric Effect)"이다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 단항(unary) 연산에 속하지 않는 것은?

  1. MOVE 연산
  2. Complement 연산
  3. Shift 연산
  4. OR 연산
(정답률: 41%)
  • 단항 연산은 하나의 피연산자에 대해 수행되는 연산이지만, OR 연산은 두 개의 피연산자에 대해 수행되는 이항 연산이므로 단항 연산에 속하지 않습니다. OR 연산은 두 개의 피연산자 중 하나 이상이 참일 경우 결과가 참이 되는 논리 연산입니다.
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82. 16×8 ROM을 설계하고자 할 때 필요한 게이트의 종류와 그 개수는?

  1. AND 8개, OR 8개
  2. AND 8개, OR 16개
  3. AND 16개, OR 8개
  4. AND 16개, OR 16개
(정답률: 34%)
  • 16×8 ROM은 16개의 입력선과 8개의 출력선으로 구성되어 있습니다. 입력선의 모든 조합에 대해 출력선의 값을 미리 저장해 놓은 것이 ROM입니다. 이를 위해서는 입력선의 모든 조합에 대해 출력선의 값을 미리 계산하여 저장해야 합니다. 이를 위해 AND 게이트를 사용하여 입력선의 조합을 만들고, OR 게이트를 사용하여 출력선의 값을 계산합니다.

    따라서, 입력선이 16개이므로 AND 게이트는 16개가 필요합니다. 출력선이 8개이므로 OR 게이트는 8개가 필요합니다. 따라서 정답은 "AND 16개, OR 8개"입니다.
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83. 주기억장치의 용량이 512[KB]인 컴퓨터에서 32비트의 가상주소를 사용하는데, 페이지의 크기가 1K워드이고 1워드가 4바이트라면 주기억장치의 페이지 수는?

  1. 32개
  2. 64개
  3. 128개
  4. 512개
(정답률: 35%)
  • 가상주소가 32비트이므로 가상주소 공간은 2^32 바이트이다. 페이지의 크기가 1K워드이므로 페이지 크기는 4KB이다. 따라서 주기억장치의 페이지 수는 512KB / 4KB = 128개이다.
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84. 컴퓨터 시스템에서 캐시메모리의 접근시간은 100[nsec], 주기억장치의 접근시간은 1000[nsec]이며, 히트율이 0.9인 경우의 평균접근시간은?

  1. 90[nsec]
  2. 200[nsec]
  3. 550[nsec]
  4. 910[nsec]
(정답률: 15%)
  • 캐시메모리의 히트율이 0.9이므로, 10번 중 9번은 캐시메모리에서 데이터를 가져올 수 있습니다. 이 경우의 평균접근시간은 다음과 같이 계산됩니다.

    (캐시메모리 접근시간 x 히트율) + (주기억장치 접근시간 x (1 - 히트율))
    = (100 x 0.9) + (1000 x 0.1)
    = 90 + 100
    = 190[nsec]

    따라서, 정답은 "200[nsec]"입니다. 이는 보기 중에서 가장 가까운 값입니다.
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85. 레지스터에 내에 저장된 어떤 수를 2배, 4배, 8배 등의 2의 승수에 해당하는 배수를 구할 때 사용할 수 있는 가장 효율적인 연산자는?

  1. Complement
  2. Rotate
  3. Shift
  4. Move
(정답률: 37%)
  • Shift 연산자는 이진수로 표현된 수를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시키는 연산자이다. 이동시키는 비트 수에 따라 2의 승수에 해당하는 배수를 구할 수 있으므로, 레지스터에 저장된 수를 2배, 4배, 8배 등으로 쉽게 구할 수 있다. 따라서 Shift 연산자가 가장 효율적인 연산자이다.
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86. 서브루틴(subroutine) 호출 처리 작업시 복귀주소를 저장하고 조회하는 용도에 적합한 자료구조는?

  1. 힙
  2. 큐
  3. 스택
  4. 연결 리스트
(정답률: 34%)
  • 서브루틴 호출 처리 작업시 복귀주소를 저장하고 조회하는 용도에 적합한 자료구조는 "스택"이다. 이는 서브루틴이 호출될 때 호출한 함수의 복귀주소를 스택에 저장하고, 서브루틴이 실행을 마치고 반환할 때 스택에서 복귀주소를 꺼내어 호출한 함수로 돌아가는 방식으로 처리하기 때문이다. 스택은 후입선출(LIFO) 구조로 데이터를 저장하고 꺼내는 것이 가능하므로, 서브루틴 호출 처리 작업에 적합한 자료구조이다.
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87. 흐름도(Flow Chart)의 필요성으로 거리가 먼 것은?

  1. 프로그램의 흐름을 이해하기 쉽다.
  2. 프로그램을 수정하기 쉽다.
  3. 프로그램의 코딩이 쉽다.
  4. 프로그램의 길이를 조절할 수 있다.
(정답률: 27%)
  • 흐름도는 프로그램의 구조와 흐름을 시각적으로 나타내기 때문에 프로그램의 전체적인 흐름을 파악하기 쉽고, 수정이나 유지보수가 용이해집니다. 또한 흐름도를 이용하여 프로그램의 길이를 조절할 수 있습니다. 예를 들어, 불필요한 반복문이나 조건문을 제거하거나, 함수를 분리하여 중복을 제거할 수 있기 때문입니다. 따라서 프로그램의 효율성을 높일 수 있습니다.
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88. CPU를 사용하기 위한 데이터는 주기억장치에 기억된다. 이 경우 데이터를 가져오기 위하여 사용하는 레지스터는?

  1. IR
  2. PC
  3. MBR
  4. AC
(정답률: 13%)
  • MBR은 Memory Buffer Register의 약자로, 주기억장치에서 CPU로 데이터를 가져오기 위한 레지스터이다. CPU가 주기억장치에서 데이터를 가져오기 위해서는 해당 데이터가 저장된 주소를 가리키는 주소값이 필요하다. 이때 PC(Program Counter) 레지스터가 가리키는 주소값을 이용하여 해당 데이터의 주소를 찾아가고, 그 데이터를 MBR 레지스터에 저장하여 CPU가 사용할 수 있도록 한다. 따라서 CPU가 주기억장치에서 데이터를 가져오기 위해서는 MBR 레지스터가 필수적으로 사용된다.
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89. 스택(stack)이 반드시 필요한 명령문 형식은?

  1. 0-주소 형식
  2. 1-주소 형식
  3. 2-주소 형식
  4. 3-주소 형식
(정답률: 37%)
  • 스택은 후입선출(LIFO) 구조로 데이터를 저장하고 꺼내는 자료구조이다. 이러한 스택 구조를 이용하여 명령문을 처리하는 명령어 형식을 스택 형식이라고 한다. 스택 형식에서는 연산자와 피연산자를 스택에 저장하고, 연산자가 나타날 때마다 스택에서 필요한 피연산자를 꺼내 계산을 수행한다. 이때, 스택에 저장되는 피연산자는 메모리 주소가 아니라 실제 값(value)이므로, 주소를 직접 참조하는 0-주소 형식이 스택 형식에서 반드시 필요하다. 따라서 정답은 "0-주소 형식"이다.
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90. 프로그램 카운터가 명령어의 번지와 더해져서 유효번지를 결정하는 어드레싱 모드는?

  1. 레지스터 모드
  2. 간접번지 모드
  3. 상대번지 모드
  4. 인덱스 어드레싱 모드
(정답률: 32%)
  • 상대번지 모드는 프로그램 카운터(PC)에 저장된 값과 명령어에 포함된 상대적인 주소를 더하여 유효한 주소를 계산하는 어드레싱 모드입니다. 이 모드에서는 명령어가 저장된 위치와 상대적인 거리만큼 이동하여 주소를 계산하므로, 프로그램이 메모리의 어느 위치에 있더라도 상대적인 주소만으로 유효한 주소를 계산할 수 있습니다. 따라서 상대번지 모드는 프로그램의 이식성을 높이는 데에 유용합니다.
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91. 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: 19%)
  • 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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92. C언어에서 for문이 무한반복을 실행하는 도중에 빠져 나오기 위한 명령어는?

  1. break
  2. while
  3. if
  4. default
(정답률: 45%)
  • 정답은 "break"입니다. for문에서 break는 반복문을 즉시 종료하고 다음 코드로 이동하는 명령어입니다. 따라서 for문이 무한반복을 실행하는 도중에 빠져나오기 위해서는 break를 사용해야 합니다. while은 반복문의 조건식을 검사하는 명령어이며, if는 조건문을 검사하는 명령어입니다. default는 switch문에서 case문에 해당하지 않는 경우 실행되는 명령어입니다.
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93. 다음은 무슨 연산 동작을 나타내는 것인가? (단, A, B는 입력 값을 의미하고, R1, R2, R3, R4는 레지스터를 의미한다.)

  1. R1 ← B
  3. R3 ← R2+1, R4 ← A
  4. R4 ← R3+R4
(정답률: 16%)
  • 두 수 A와 B를 더한 결과를 R4에 저장하는 연산이다.

    첫 번째 명령어인 "R1 ← B"는 입력 값 B를 레지스터 R1에 저장하는 것이다.

    두 번째 명령어인 ""는 R4에 A와 B를 더한 값을 저장하는 것이다. 이를 위해 레지스터 R2에 A를 저장하고, R3에 1을 더한 후 R2와 더해준다. 그 결과를 R4에 저장한다.

    따라서, A와 B를 더한 결과는 R4에 저장되어 있다.
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94. 모든 처리장치(Processing element : PE)들이 하나의 제어 유닛(Control unit : CU)의 통제하에 동기적으로 동작하는 시스템은?

  1. 배열처리기(Array processor)
  2. 다중처리기(Multiple processor)
  3. 병렬처리기(Parallel processor)
  4. 파이프라인 처리(Pipeline processor)
(정답률: 0%)
  • 배열처리기는 모든 처리장치들이 하나의 제어 유닛의 통제하에 동기적으로 동작하는 시스템으로, 처리할 데이터를 배열 형태로 저장하고 각각의 처리장치가 동시에 배열의 원소들을 처리함으로써 빠른 처리 속도를 보장합니다. 따라서 다중처리기나 병렬처리기와는 달리 각각의 처리장치들이 독립적으로 동작하지 않고, 제어 유닛의 조정에 따라 동기적으로 동작합니다. 파이프라인 처리는 처리과정을 여러 단계로 나누어 각각의 단계를 병렬적으로 처리하는 방식이므로, 배열처리기와는 구조적으로 다릅니다.
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95. 시프트레지스터에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시프트레지스터의 가능한 입출력 방식에는 직렬입력-직렬출력, 직렬입력-병렬출력, 병렬입력-직렬출력, 병렬입력-병렬출력이 있다.
  2. n 비트 시프트레지스터는 n개의 플립플롭과 시프트 동작을 제어하는 게이트로 구성되어 있다.
  3. 레지스터는 왼쪽 시프트, 오른쪽 시프트 중에 하나일 수 있고, 둘을 겸할 수도 있다.
  4. 시프트레지스터를 왼쪽으로 한번 시프트하면 2로 나눈 결과가 되고 오른쪽으로 한번 시프트하면 2로 곱한 결과가 된다.
(정답률: 27%)
  • 시프트레지스터를 왼쪽으로 한번 시프트하면 2로 나눈 결과가 되고 오른쪽으로 한번 시프트하면 2로 곱한 결과가 된다는 설명은 옳은 설명이다.
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96. 패리티 비트에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 256가지의 서로 다른 문자를 나타낼 수 있다.
  2. 정보교환의 단위에 여유를 두기 위한 방법이다.
  3. 10진 숫자에 3을 더하여 체크한다.
  4. 데이터 전송시 발생하는 오류를 검색하는데 사용된다.
(정답률: 30%)
  • 패리티 비트는 데이터 전송시 발생하는 오류를 검색하는데 사용된다. 이는 데이터를 전송할 때 추가되는 비트로, 전송된 데이터의 비트 수를 세어 홀수 또는 짝수로 만들어 오류를 검출하는 역할을 한다. 따라서 데이터 전송의 신뢰성을 높이기 위해 사용된다.
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97. 언어를 번역하는 번역기가 아닌 것은?

  1. assembler
  2. interpreter
  3. compiler
  4. linkage editor
(정답률: 20%)
  • "linkage editor"는 프로그램의 여러 부분을 하나로 합치는 역할을 하는 프로그램으로, 언어를 번역하는 역할을 하지 않기 때문에 다른 보기들과는 다르다. "assembler"는 어셈블리어를 기계어로 번역하는 프로그램, "interpreter"는 소스 코드를 한 줄씩 읽어 실행하는 프로그램, "compiler"는 소스 코드를 전체적으로 번역하여 기계어로 변환하는 프로그램이다.
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98. 상대 주소지정(Relative Addressing) 방식의 설명으로 옳은 것은?

  1. 명령어의 오퍼랜드(Operand)가 데이터를 저장하고 있는 메모리의 주소이다.
  2. 명령어의 오퍼랜드(Operand)가 데이터를 가리키는 포인터의 주소이다.
  3. 명령어의 오퍼랜드(Operand)가 연산에 사용할 실제 데이터이다.
  4. 프로그램 카운터(Program Counter)를 사용하여 데이터의 주소를 얻는다.
(정답률: 17%)
  • 상대 주소지정 방식은 명령어의 오퍼랜드가 데이터를 저장하고 있는 메모리의 상대적인 위치를 나타내는 방식이다. 이 때, 프로그램 카운터(Program Counter)를 사용하여 현재 명령어의 위치를 파악하고, 그 위치를 기준으로 오퍼랜드가 가리키는 데이터의 위치를 계산한다. 따라서 "프로그램 카운터(Program Counter)를 사용하여 데이터의 주소를 얻는다."가 옳은 설명이다.
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99. 중앙처리장치의 주요기능과 담당하는 곳(역할)의 연결이 틀린 것은?

  1. 기억기능 : 레지스터(register)
  2. 연산기능 : 연산기(ALU)
  3. 전달기능 : 누산기(accumulator)
  4. 제어기능 : 조합회로와 기억소자
(정답률: 32%)
  • 전달기능은 데이터를 다른 장치로 전달하는 역할을 담당하며, 누산기는 연산 결과를 저장하고 다음 연산에 사용하는 기능을 수행합니다. 따라서 전달기능과 누산기의 연결이 틀린 것입니다.
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100. 입출력 제어기(Input Output Controller) 기능에 해당되지 않는 것은?

  1. 기억 장치에 접근 요청기능
  2. 자료 입출력이 완료되었을 때 중앙처리장치에 보고 기능
  3. 입출력 중 어느 동작을 수행하는가를 나타내는 기능
  4. 자료이동과 통신을 수행하는 기능
(정답률: 18%)
  • 입출력 제어기는 기억 장치에 접근 요청 기능, 자료 입출력이 완료되었을 때 중앙처리장치에 보고 기능, 입출력 중 어느 동작을 수행하는가를 나타내는 기능을 수행하지만, 자료 이동과 통신을 수행하는 기능은 해당되지 않는다. 이 기능은 주로 통신 제어기에서 수행된다.
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