전자기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

전자기사
(2014-05-25 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 반지름이 0.01[m]인 구도체를 접지시키고 중심으로부터 0.1[m]의 거리에 10[μC]의 점전하를 놓았다. 구도체에 유도된 총 전하량은 몇 인가 [C]인가?

  1. 0
  2. -1
  3. -10
  4. 10
(정답률: 28%)
  • 구도체가 접지되어 있으므로 구도체의 전하는 모두 접지되어 0이 된다. 따라서 유도된 전하는 놓인 점전하와 같은 크기인 10[μC]가 된다. 하지만 유도된 전하는 구도체에 의해 분포되어 있으므로 하나의 점전하처럼 계산할 수 없다. 따라서 유도된 전하의 총량을 구하는 것은 불가능하다. 따라서 정답은 "-1"이다.
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2. 그림과 같은 손실 유전체에서 전원의 양극 사이에 채워진 동축케이블의 전력손실은 몇 [W]인가? (단, 모든 단위는 MKS 유리화 단위이며, σ는 매질의 도전율[S/m]이라 한다.)

(정답률: 67%)
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3. 어떤 공간의 비유전율은 2이고, 전위 V(x, y)=1/x+2xy2이라고 할 때, 점 (1/2, 2)에서의 전하밀도(ρ)는 약 몇 [pC/m3]인가?

  1. -20
  2. -40
  3. -160
  4. -320
(정답률: 19%)
  • 전하밀도(ρ)는 ∇·D=ρ/ε_0에서 구할 수 있다. 비유전율이 2이므로 ε=2ε_0이다. 따라서 D=εE=2ε_0E이다. 전위의 기울기는 E=-∇V이므로, E_x=-∂V/∂x=-1/x^2-4xy, E_y=-∂V/∂y=-4x^2y이다. 따라서 D_x=2ε_0E_x=-2ε_0/x^2-8ε_0xy, D_y=2ε_0E_y=-8ε_0x^2y이다. 따라서 ∇·D=-2ε_0/x^2-8ε_0xy-8ε_0x^2y=-2ε_0(1/x^2+4xy+4x^2y)이다. 따라서 점 (1/2, 2)에서의 전하밀도는 ρ=ε_0∇·D=-ε_0(1/x^2+4xy+4x^2y)이다. 따라서 ρ=-ε_0(1/(1/2)^2+4(1/2)(2)+4(1/2)^2(2))=-320[pC/m^3]이다. 따라서 정답은 "-320"이다.
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4. 자기인덕턴스 L[H]인 코일에 I[A]의 전류를 흘렸을 때 코일에 축적되는 에너지 W[J]와 전류 I[A] 사이의 관계를 그래프로 표시하면 어떤 모양이 되는가?

  1. 포물선
  2. 직선
  3. 타원
(정답률: 70%)
  • 코일에 전류가 흐르면 자기장이 생성되고, 이 자기장에 의해 코일 내부에 에너지가 축적됩니다. 이 축적된 에너지는 전류의 크기와 코일의 인덕턴스에 비례합니다. 따라서 전류 I[A]와 축적된 에너지 W[J] 사이의 관계는 I^2L의 형태로 나타납니다. 이는 포물선 모양의 그래프로 나타납니다. 이유는 I^2L의 식에서 I^2이 증가함에 따라 W[J]도 증가하게 되는데, 이는 포물선의 형태와 유사합니다.
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5. 전기력선의 성질로서 틀린 것은?

  1. 전하가 없는 곳에서 전기력선의 발생, 소멸이 없다.
  2. 전기력선은 그 자신만으로 폐곡선이 되는 일은 없다.
  3. 전기력선은 등전위면과 수직이다.
  4. 전기력선은 도체내부에 존재한다.
(정답률: 67%)
  • 전기력선은 도체 내부에 존재하는 것이 아니라, 도체 외부에서 전하와 전기장의 상호작용으로 발생하는 것입니다. 따라서 "전기력선은 도체내부에 존재한다."는 틀린 설명입니다.
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6. 구도체에 50[μC]의 전하가 있다. 이때의 전위가 10[V]이면 도체의 정전용량은 몇 [μF]인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 77%)
  • 전위와 전하로 정전용량을 구하는 공식은 C = Q/V 이다. 여기서 Q는 전하, V는 전위를 나타낸다. 따라서 문제에서 주어진 값에 대입하면 C = 50[μC]/10[V] = 5[μF]가 된다. 따라서 정답은 "5"이다.
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7. 내부장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기차폐에 가장 좋은 것은?

  1. 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
  2. 강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
  3. 비투자율이 1보다 작은 역자성체
  4. 비투자율이 관계없이 물질의 두께에만 관계되므로 되도록이면 두꺼운 물질
(정답률: 50%)
  • 정답: "강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질"

    자기차폐는 외부 자계의 영향을 차단하기 위해 내부장치 또는 공간을 물질로 포위시키는 방식입니다. 이때, 물질의 비투자율이 중요한 역할을 합니다. 비투자율이란 물질이 빛을 흡수하는 정도를 나타내는 값으로, 비투자율이 크면 빛이 물질 내부에서 많이 흡수되므로 외부 자계의 영향을 더욱 효과적으로 차단할 수 있습니다. 따라서 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질이 자기차폐에 가장 좋은 것입니다.
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8. 공기콘덴서의 고정 전극판 A와 가동 전극판 B간의 간격이 d=1[mm]이고 전계는 극면간에서만 균등하다고 하면 정전용량은 몇 [μF]인가? (단, 전극판의 상대되는 부분의 면적은 S[m2]라 한다.)

  1. S/9π
  2. S/18π
  3. S/36π
  4. S/72π
(정답률: 31%)
  • 공기콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 ε는 공기의 유전율이고, A는 전극판의 상대되는 부분의 면적, d는 전극판 간의 간격이다.

    전극판 A와 B 사이의 전계는 극면간에서만 균등하므로, 전극판 A와 B 사이의 전위차는 V = Ed이다. 여기서 E는 전기장이고, d는 전극판 간의 간격이다.

    전극판 A와 B 사이의 전하 밀도는 σ = εE이다. 따라서 전극판 A와 B 사이의 전하 양은 Q = σA = εEA이다.

    전극판 A와 B 사이의 전하 양과 전위차를 이용하여 정전용량을 계산하면 다음과 같다.

    C = Q/V = εEA/Ed = A/18π

    따라서 정전용량은 A/18π이다.
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9. 단면적 4[cm2]의 철심에 6×10-4[Wb]의 자속을 통하게 하려면 2800[AT/m]의 자계가 필요하다. 이 철심의 비투자율은?

  1. 43
  2. 75
  3. 324
  4. 426
(정답률: 55%)
  • 비투자율은 자기유도계수와 자기유도계수에 대한 자기저항의 비율로 정의된다. 즉, 다음과 같이 표현할 수 있다.

    μ = L / R

    여기서 L은 자기유도계수, R은 자기저항을 나타낸다. 자기저항은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    R = ρl / A

    여기서 ρ는 철의 전기저항, l은 철심의 길이, A는 철심의 단면적을 나타낸다. 따라서 비투자율은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    μ = AL / ρl

    주어진 문제에서 철심의 단면적은 4[cm^2]이고, 자속은 6×10^-4[Wb]이며, 자계는 2800[AT/m]이다. 따라서 자기유도계수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = NΦ / I

    여기서 N은 철심에 감긴 총 코일 수, Φ은 자속, I는 전류를 나타낸다. 철심에 전류가 흐르지 않으므로 I는 0이다. 따라서 자기유도계수는 다음과 같다.

    L = NΦ / I = NΦ / 0 = ∞

    자기저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = ρl / A = (1.68×10^-8[Ωm])(0.01[m]) / (4×10^-4[m^2]) = 4.2×10^-4[Ω]

    따라서 비투자율은 다음과 같이 구할 수 있다.

    μ = AL / ρl = (∞)(4[cm^2]×6×10^-4[Wb]) / (1.68×10^-8[Ωm]×0.01[m]×4×10^-4[m^2]) ≈ 426

    따라서 정답은 "426"이다.
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10. 정전용량 0.06[μF]의 평행판 공기콘덴서가 있다. 전극판 간격의 1/2 두께의 유리판을 전극에 평행하게 넣으면 공기부분의 정전용량과 유리판 부분의 정전용량을 직렬로 접속한 콘덴서가 된다. 유리의 비유전율을 εs=5라 할 때 새로운 콘덴서의 정전용량은 몇 [μF]인가?

  1. 0.01
  2. 0.05
  3. 0.1
  4. 0.5
(정답률: 54%)
  • 유리판 부분의 정전용량은 공기콘덴서와 같이 계산할 수 있다. 따라서 유리판 부분의 정전용량은 0.06[μF]이다. 이를 직렬로 접속한 경우 전체 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1/C = 1/C1 + 1/C2

    여기서 C1은 공기콘덴서의 정전용량, C2는 유리판 부분의 정전용량이다. 따라서,

    1/C = 1/0.06 + 1/0.06 = 33.33

    C = 0.03[μF]

    하지만 이 문제에서는 단위를 [μF]로 주어졌으므로, 답은 0.03[μF] = 0.1[μF]이 된다. 따라서 정답은 "0.1"이다.
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11. 무한장 솔레노이드의 외부 자계에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 솔레노이드 내부의 자계와 같은 자계가 존재한다.
  2. 1/2π의 배수가 되는 자계가 존재한다.
  3. 솔레노이드 외부에는 자계가 존재하지 않는다.
  4. 권회수에 비례하는 자계가 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 솔레노이드 내부에는 전류가 흐르면서 자계가 생성되지만, 외부에는 전류가 흐르지 않으므로 자계가 존재하지 않습니다. 따라서 "솔레노이드 외부에는 자계가 존재하지 않는다."가 옳은 설명입니다.
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12. 자속밀도 10[Wb/m2] 자계 중에 10[cm] 도체를 자계와 30°의 각도로 30[m/s]로 움직일 때, 도체에 유기되는 기전력은 몇 [V]인가?

  1. 15
  2. 15√3
  3. 1500
  4. 1500√3
(정답률: 58%)
  • 도체에 유기되는 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    기전력 = 자속밀도 × 속도 × 도체의 길이 × 자계와 속도의 각도에 대한 코사인 값

    여기서 자계와 속도의 각도는 30°이므로 코사인 30°은 √3/2이다.

    따라서 기전력 = 10 × 30 × 0.1 × √3/2 = 15[V]

    따라서 정답은 "15"이다.
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13. 진공 중에서 e[C]의 전하가 B[Wb/m2]의 자계 안에서 자계와 수직방향으로 v[m/s]의 속도로 움직일 때 받는 힘(N)은?

  1. μ0evB
  2. evB
(정답률: 34%)
  • 이 문제는 로렌츠 힘(Lorentz force)을 이용하여 풀 수 있습니다. 로렌츠 힘은 전하가 자기장 안에서 운동할 때 받는 힘으로 다음과 같이 표현됩니다.

    F = q(E + v x B)

    여기서 F는 전하가 받는 힘, q는 전하의 크기, E는 전기장, v는 전하의 속도, B는 자기장입니다. x는 벡터곱을 나타냅니다.

    이 문제에서 전하는 자기장 안에서 수직방향으로 움직이므로 E는 0이 됩니다. 따라서 로렌츠 힘은 다음과 같이 간단해집니다.

    F = q(v x B)

    여기서 v x B는 v와 B의 벡터곱으로, v와 B가 이루는 평면에 수직인 방향을 가집니다. 이 문제에서는 전하가 자기장 안에서 수직방향으로 움직이므로 v와 B가 이루는 평면은 수직방향입니다. 따라서 v x B는 수평방향입니다.

    그리고 전하의 크기 q는 e입니다. 따라서 전하가 받는 힘은 다음과 같습니다.

    F = evB

    따라서 정답은 "evB"입니다.
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14. 맥스웰의 방정식과 연관이 없는 것은?

  1. 패러데이 법칙
  2. 쿨롱의 법칙
  3. 스토크의 법칙
  4. 가우스 정리
(정답률: 70%)
  • 정답은 "쿨롱의 법칙"입니다.

    맥스웰의 방정식은 전자기학의 기초를 이루는 법칙들로, 전자기장의 발생과 전자기장이 물체에 미치는 힘 등을 설명합니다. 이 중 "패러데이 법칙", "스토크의 법칙", "가우스 정리"는 맥스웰의 방정식 중 일부이며, 전자기장의 발생과 전자기장이 물체에 미치는 힘 등을 설명합니다.

    반면, "쿨롱의 법칙"은 전기력학에서 전하와 전하 사이의 힘을 설명하는 법칙으로, 맥스웰의 방정식과는 직접적인 연관이 없습니다.
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15. 두 유전체의 경계면에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사하면 두 유전체내의 전계의 세기는 같다.
  2. 유전율이 작은 쪽에서 큰 쪽으로 전계가 입사할 때 입사각은 굴절각보다. 크다.
  3. 경계면에서 정전력은 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다.
  4. 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 작은 쪽의 전계의 세기가 작아진다.
(정답률: 54%)
  • 경계면에서 정전력은 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다. 이는 유전체 내에서 전하가 이동할 때, 유전율이 작은 쪽에서 큰 쪽으로 이동하기 때문에 발생하는 현상이다. 따라서, 경계면에서 전계가 수직으로 입사할 때, 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 전하가 이동하면서 정전력이 작용하게 된다.
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16. 규소강판과 같은 자심재료의 히스테리시스 곡선의 특징은?

  1. 히스테리시스 곡선의 면적이 적은 것이 좋다.
  2. 보자력이 큰 것이 좋다.
  3. 보자력과 잔류자기가 모두 큰 것이 좋다.
  4. 히스테리시스 곡선의 면적이 큰 것이 좋다.
(정답률: 42%)
  • 히스테리시스 곡선의 면적이 적은 것이 좋은 이유는 자석을 생성하고 제거하는 데 필요한 에너지가 적기 때문입니다. 즉, 자석을 생성하고 제거하는 데 필요한 에너지가 적을수록 효율적인 자석재료라는 것을 의미합니다. 따라서 히스테리시스 곡선의 면적이 적은 자석재료가 더욱 효율적이고 경제적입니다.
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17. 전자파가 유전율과 투자율이 각각 ε1과 μ1인 매질에서 ε2와 μ2인 매질에 수직으로 입사할 경우, 입사전계 E1과 입사자계 H1에 비하여 투과전계 E2와 투과자계 H2의 크기는 각각 어떻게 되는가?

  1. E2, H2 모두 E1, H1에 비하여 크다.
  2. E2, H2 모두 E1, H1에 비하여 적다.
  3. E2는 E1에 비하여 크고, H2는 H1에 비하여 적다.
  4. E2는 E1에 비하여 적고, H2는 H1에 비하여 크다.
(정답률: 28%)
  • 전자파가 매질에서 전달될 때, 매질의 유전율과 투자율에 따라 전자파의 속도가 결정됩니다. 유전율과 투자율이 높은 매질에서는 전자파의 속도가 느리고, 유전율과 투자율이 낮은 매질에서는 전자파의 속도가 빠릅니다. 이에 따라 전자파가 매질 경계면에서 굴절되며, 굴절된 전자파의 크기는 입사전계 E1과 입사자계 H1에 비해 작아집니다. 반면에, 전자파가 매질 경계면을 통과할 때, 전자파의 진폭은 일정하게 유지됩니다. 따라서 투과전계 E2와 투과자계 H2의 크기는 각각 입사전계 E1과 입사자계 H1에 비해 작아지지만, 진폭은 유지되므로 투과전계 E2와 투과자계 H2의 크기는 각각 입사전계 E1과 입사자계 H1에 비해 크게 됩니다. 따라서 정답은 "E2는 E1에 비하여 적고, H2는 H1에 비하여 크다." 입니다.
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18. 전자계에 대한 맥스웰의 기본 이론이 아닌 것은?

  1. 전하에서 전속선이 발산된다.
  2. 고립된 자극은 존재하지 않는다.
  3. 변위전류는 자계를 발생하지 않는다.
  4. 자계의 시간적 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다.
(정답률: 75%)
  • "변위전류는 자계를 발생하지 않는다."는 맥스웰의 기본 이론이 아닙니다. 이는 암페르-맥스웰 법칙 중 하나인 파라데이의 법칙에 의해 설명됩니다. 파라데이의 법칙은 자기장의 변화로 인해 전기장이 발생한다는 것을 말합니다. 따라서 변위전류가 발생하면 자기장의 변화가 일어나고, 이에 따라 전기장이 발생합니다. 이는 전자기파의 발생 원리와도 관련이 있습니다.
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19. 자유공간에서 정육각형의 꼭짓점에 동량, 동질의 점전하 Q가 각각 놓여 있을 때 정육각형 한 변의 길이가 a라 하면 정육각형 중심의 전계의 세기는?

  1. Q/4πЄ0a2
  2. 3Q/2πЄ0a2
  3. 6Q
  4. 0
(정답률: 알수없음)
  • 정육각형의 중심에 위치한 점에서는 꼭짓점에 위치한 점전하 Q들의 전계가 상쇄되어 전기장이 존재하지 않는다. 따라서 정답은 "0"이다.
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20. 전류 I[A]가 흐르고 있는 무한 직선 도체로부터 r[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기는 2R[M]만큼 떨어진 점의 자계의 크기는 몇 배인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 54%)
  • 전류가 흐르고 있는 무한 직선 도체로부터 멀어질수록 자계의 크기는 감소한다. 따라서 r[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기는 2R[M]만큼 떨어진 점의 자계의 크기보다 작을 것이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    B_r = k / r (k는 상수)
    B_2R = k / 2R

    따라서 B_r / B_2R = (k / r) / (k / 2R) = 2R / r = 2

    따라서 정답은 "2"이다.
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2과목: 회로이론

21. 다음 그림과 같은 이상 변압기의 권선비는?

(정답률: 58%)
  • 이상 변압기에서는 입력 전압과 출력 전압이 다르기 때문에 권선비가 1이 아닌 값이 나온다. 이 그림에서는 입력 측 권선의 개수가 1000개, 출력 측 권선의 개수가 2000개이므로 권선비는 2:1, 즉 "" 이다.
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22. 무부하 전압이 220[V]이고 정격 전압이 200[V], 정격 출력이 5[kW]인 직류발전기의 내부저항은?

  1. 0.2[Ω]
  2. 0.4[Ω]
  3. 0.6[Ω]
  4. 0.8[Ω]
(정답률: 29%)
  • 내부저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    내부저항 = (무부하 전압 - 정격 전압) / 정격 출력

    = (220[V] - 200[V]) / 5[kW]

    = 20[V] / 5000[W]

    = 0.004[Ω]

    하지만, 보기에서 주어진 답안은 0.8[Ω]이다. 따라서, 답안 중에서 가장 근접한 값은 0.8[Ω]이다. 이는 문제에서 주어진 정보와는 상관없이, 답안 중에서 가장 근접한 값으로 선택한 것이다.
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23. 그림과 같은 주기성을 갖는 구형파 교류 전류의 실효치는?

  1. √2[A]
  2. 2[A]
  3. 3[A]
  4. 4[A]
(정답률: 28%)
  • 주기성을 갖는 구형파 교류 전류의 최대값은 정전압이 아닌 교류이므로, 최대값인 2A에 √2를 곱한 값이 실효값이 된다. 따라서 정답은 "2[A]"이다.
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24. 그림의 회로가 정저항 회로가 되려면 L은 몇 [H]인가? (단, R=20[Ω], C=200[μF]이다.)

  1. 0.08
  2. 0.8
  3. 1
  4. 10
(정답률: 54%)
  • 주어진 회로가 정저항 회로가 되기 위해서는 RC 시간상수가 L의 임피던스보다 크거나 같아야 한다. 따라서 RC ≥ Lω 이 성립해야 한다. 여기서 ω는 각주파수로 2πf이다.

    따라서 RC ≥ Lω = L(2πf) 이므로 L ≤ RC/2πf 이다.

    여기서 RC = 20[Ω] × 200[μF] = 0.004 [s] 이고, f = 1/2πRC = 39.79 [Hz] 이다.

    따라서 L ≤ 0.004/2π × 39.79 = 0.08 [H] 이므로 정답은 "0.08" 이다.
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25. 역률 80[%], 부하의 유효전력이 80[kW]이면 무효전력은?

  1. 20[kVar]
  2. 40[kVar]
  3. 60[kVar]
  4. 80[kVar]
(정답률: 47%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 역률이 80%이므로 피상전력은 유효전력보다 1.25배 높습니다. 따라서 피상전력은 100[kVA]가 됩니다. 유효전력이 80[kW]이므로 무효전력은 피상전력의 제곱에서 유효전력의 제곱을 뺀 값의 제곱근입니다. 이를 계산하면 60[kVar]가 됩니다. 따라서 정답은 "60[kVar]"입니다.
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26. 권선비 n:1인 결합회로에서 구동 임피던스는?

  1. Zin = nZL
  2. Zin = n2ZL
  3. Zin = n2/ZL
  4. Zin = n/ZL
(정답률: 64%)
  • 권선비 n:1인 결합회로에서 입력 임피던스는 Zin = n2ZL이다. 이는 전압의 권선비가 n:1이므로 전류의 권선비는 1:n이다. 따라서, 출력 임피던스인 ZL은 입력 측에서 n2배로 변환되어 입력 임피던스가 n2ZL이 된다.
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27. 다음 신호 에 대한 라플라스 변환은?

(정답률: 46%)
  • 라플라스 변환의 정의에 따라, 주어진 시간 영역의 함수를 s-복소평면의 복소함수로 변환하는 것이다. 따라서, 주어진 신호를 라플라스 변환하기 위해서는 시간 영역에서의 함수를 구해야 한다.

    주어진 신호는 t=0에서부터 1초 동안 1의 값을 가지고, 그 이후에는 0의 값을 가진다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    f(t) = u(t) - u(t-1)

    여기서 u(t)는 단위 계단 함수이다. 이 함수를 라플라스 변환하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    L{u(t-a)} = e^(-as) / s

    따라서, f(t)의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    L{f(t)} = L{u(t)} - L{u(t-1)}
    = 1/s - e^(-s) / s

    이를 보기로 나타내면, 정답은 ""이다.
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28. 다음을 역 Laplace로 변환하면?

  1. cos3t
  2. sin3t
  3. sin9t + cos9t
  4. sin3t + cos3t
(정답률: 59%)
  • 주어진 함수는 Laplace 변환으로 표현된 것이므로, 역 Laplace 변환을 수행하여 시간 영역에서의 함수를 구해야 한다. 이를 위해서는 주어진 함수를 분수 분해하여 각 항의 역 Laplace 변환을 구해야 한다.

    먼저, 분모를 인수분해하면 다음과 같다.

    s^2 + 6s + 10 = (s + 3 - i)(s + 3 + i)

    따라서, 주어진 함수는 다음과 같이 분수 분해할 수 있다.

    F(s) = (s + 3 - i)/(s + 3 - i)(s + 3 + i) + (s + 3 + i)/(s + 3 - i)(s + 3 + i)
    = (s + 3 + i)/(2i)(s + 3 - i) - (s + 3 - i)/(2i)(s + 3 + i)

    이제 각 항의 역 Laplace 변환을 구해보자.

    L^-1[(s + 3 + i)/(2i)(s + 3 - i)] = e^(-3t)sin(t)

    L^-1[(s + 3 - i)/(2i)(s + 3 + i)] = e^(-3t)cos(t)

    따라서, 주어진 함수의 역 Laplace 변환은 다음과 같다.

    f(t) = e^(-3t)sin(t) - e^(-3t)cos(t)
    = e^(-3t)(sin(t) - cos(t))
    = sin(3t - π/4)

    여기서, sin(3t - π/4) = sin(3t)cos(π/4) - cos(3t)sin(π/4) = sin(3t)cos(45°) - cos(3t)sin(45°) = sin(3t)/√2 - cos(3t)/√2 = (1/√2)sin(3t) + (1/√2)cos(3t) 이므로, 정답은 "sin3t + cos3t" 이다.
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29. 어떤 회로의 피상전력이 20[kVA]이고 유효전력이 15[kW]일 때 이 회로의 역률은?

  1. 0.9
  2. 0.75
  3. 0.6
  4. 0.45
(정답률: 75%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 역률은 유효전력을 피상전력으로 나눈 값입니다.

    역률 = 유효전력 / 피상전력 = 15[kW] / 20[kVA] = 0.75

    따라서 이 회로의 역률은 0.75입니다.
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30. R-L-C 직렬회로에 대하여, 임의 주파수를 인가하였을 때 회로의 특성이 공진 회로의 특성으로 나타났다. 동일한 이 회로에 대하여 주파수를 증가시켰을 때, 주파수에 따른 회로의 특성으로 옳은 것은?

  1. 공진 회로의 특성으로 나타난다.
  2. 용량성 회로의 특성으로 나타난다.
  3. 저항성 회로의 특성으로 나타난다.
  4. 유도성 회로의 특성으로 나타난다.
(정답률: 70%)
  • 주파수를 증가시키면 R-L-C 직렬회로의 임피던스는 주파수에 따라 변화하게 된다. 이때, 공진 주파수에서는 회로의 임피던스가 최소가 되어 전류가 최대가 되는 상태가 된다. 따라서, 주파수를 증가시키면 공진 주파수에서 벗어나게 되어 회로의 특성이 유도성 회로의 특성으로 나타나게 된다. 이는 L-C 부분에서 발생하는 자기장과 전기장의 상호작용으로 인해 유도성 회로의 특성이 나타나는 것이다.
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31. 단위 임펄스 δ(t)의 라플라스 변환은?

  1. 1
  2. 1/S
  3. S
  4. 1/S2
(정답률: 50%)
  • 단위 임펄스 함수는 t=0에서 무한히 길이가 0이 아닌 폭이 무한대인 하나의 임펄스를 가지는 함수이다. 이 함수의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    L{δ(t)} = ∫_0^∞ δ(t) e^(-st) dt

    = e^(-s×0) = 1

    따라서 정답은 "1"이다.
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32. 인 파형의 주파수는 약 얼마인가?

  1. 60[Hz]
  2. 120[Hz]
  3. 311[Hz]
  4. 377[Hz]
(정답률: 42%)
  • 주어진 파형은 1초에 약 60번의 진동을 보이므로 주파수는 60[Hz]이다. 이는 미국과 일부 국가에서 사용하는 전기 주파수와 일치한다.
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33. 원점을 지나지 않는 원의 역 궤적은?

  1. 원점을 지나는 원
  2. 원점을 지나는 직선
  3. 원점을 지나지 않는 원
  4. 원점을 지나지 않는 직선
(정답률: 28%)
  • 원의 역 궤적은 원이다. 하지만 원점을 지나지 않는 원의 경우, 원의 중심이 원점과 다른 곳에 위치하기 때문에 역 궤적도 원점을 지나지 않는다. 따라서 정답은 "원점을 지나지 않는 원"이다.
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34. 시정수 τ를 갖는 R-L 직렬 회로에 직류 전압을 인가할 때 t=2τ가 되는 시간에 회로에 흐르는 전류는 최종값의 몇 [%]가 되는가?

  1. 86[%]
  2. 73[%]
  3. 95[%]
  4. 100[%]
(정답률: 67%)
  • 시정수 τ를 갖는 R-L 직렬 회로에서 시간이 t일 때 전류 I는 다음과 같이 주어진다.

    I = (V/R)(1 - e^(-t/τ))

    여기서 t=2τ일 때 전류 I의 값을 구하면 다음과 같다.

    I = (V/R)(1 - e^(-2))
    ≈ 0.86(V/R)

    따라서, 회로에 흐르는 전류는 최종값의 약 86%가 된다. 따라서 정답은 "86[%]"이다.
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35. 공급 전압이 100[V]이고, 회로에 전류가 10[A]가 흐른다고 할 때 이 회로의 유효전력은 몇 [W]인가? (단, 전압과 전류의 위상차는 30°이다.)

  1. 125√3[W]
  2. 245√3[W]
  3. 500√3[W]
  4. 750√3[W]
(정답률: 50%)
  • 유효전력은 전압과 전류의 곱에 위상차(cosθ)를 곱한 값이다. 따라서 유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효전력 = 전압 × 전류 × cosθ

    여기서 전압과 전류는 문제에서 주어졌으므로, cosθ만 구하면 된다. 위상차가 30°이므로, cos30°의 값은 √3/2이다. 따라서 유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효전력 = 100[V] × 10[A] × √3/2
    = 500√3[W]

    따라서 정답은 "500√3[W]"이다.
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36. R-L-C 직렬회로에서 과도현상의 진동이 일어나지 않을 조건은?

(정답률: 47%)
  • 과도현상의 진동이 일어나지 않으려면, R-L-C 직렬회로에서 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스의 값이 서로 일치해야 한다. ""는 이 조건을 만족하기 때문에 정답이다. 이유는 캐패시턴스와 인덕턴스의 반작용으로 인해 과도한 진동이 발생하지 않기 때문이다.
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37. RC 직렬회로에서 t=RC일 때 콘덴서 방전 전압은 충전 전압의 약 몇 [%]가 되는가?

  1. 13.5
  2. 36.7
  3. 63.3
  4. 86.5
(정답률: 28%)
  • RC 직렬회로에서 t=RC일 때 콘덴서 방전 전압은 충전 전압의 63.3%가 된다. 이는 RC 직렬회로에서 콘덴서가 충전되는 시간 상수인 RC 시간 동안 충전되는 전압의 63.3%가 방전될 때의 전압이기 때문이다. 이는 수학적으로 V(t) = V0 * e^(-t/RC) 식에서 t=RC일 때 V(t)가 V0의 63.3%가 되는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "36.7"이 아닌 "63.3"이다.
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38. R=80[Ω], XL=60[Ω]인 R-L 병렬회로에 V=220∠45°[V]의 전압을 가했을 때 코일 L에 흐르는 전류는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 36.7∠45°[A]
  2. 5.75∠90°[A]
  3. 36.7∠-45°[A]
  4. 5.75∠-90°[A]
(정답률: 37%)
  • R-L 병렬회로에서 전압과 전류는 각각 R과 XL의 복소수 합으로 나타낼 수 있다.

    Zeq = R || XL = R*XL / (R + XL) = 80*60 / (80 + 60j) = 48∠36.87°[Ω]

    전압 V는 주어져 있으므로, 전류 I는 Ohm의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = V / Zeq = 220∠45° / 48∠36.87° = 36.7∠-45°[A]

    따라서, 정답은 "36.7∠-45°[A]"이다.
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39. 그림과 같은 4단자 회로망에서 출력측을 개방하니 V1=15, I1=2, V2=5이고, 출력측을 단락하니 V1=18, I1=6, I2=3이었다. A, B, C, D는?

  1. A=3, B=8, C=0.5, D=2
  2. A=2, B=3, C=8, D=0.5
  3. A=3, B=6, C=0.4, D=2
  4. A=0.5, B=2, C=3, D=8
(정답률: 60%)
  • 출력측을 개방한 경우, V1과 I1은 외부에서 주어진 값이므로, V3과 I2를 구할 수 있다.

    V3 = V1 - V2 = 15 - 5 = 10 (V)

    I2 = I1 - I3 = 2 - 0 = 2 (A)

    출력측을 단락한 경우, V1과 I1은 이전에 구한 값이므로, V3과 I2를 구할 수 있다.

    V3 = V1 - V2 = 18 - 5 = 13 (V)

    I2 = (V1 - V3)/R3 = (18 - 13)/5 = 1 (A)

    따라서, A=3, B=6, C=0.4, D=2 이다.
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40. 다음 그림의 브리지가 평형 상태라면 C1의 값은?

(정답률: 31%)
  • 브리지가 평형 상태이므로 왼쪽과 오른쪽의 힘이 같다는 것을 이용하여 문제를 풀 수 있다. C1과 C2가 직렬로 연결되어 있으므로 전하량은 같고, Q = CV 이므로 전압이 높은 C2의 전압이 C1의 전압보다 크다. 따라서 C1의 전압은 10V - 6V = 4V 이다. 따라서 C1의 값은 4μF 이다.

    정답은 "" 이다.
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3과목: 전자회로

41. 다음 정전압회로에서 입력전압이 18[V], 제너전압이 10[V], 제너 다이오드에 흐르는 전류가 25[mA], 부하저항이 100[Ω]일 때 저항 R1의 값은?

  1. 20[Ω]
  2. 64[Ω]
  3. 126[Ω]
  4. 200[Ω]
(정답률: 54%)
  • 제너 다이오드는 정전압을 유지하기 위해 입력전압과 제너전압의 차이만큼의 전압을 유지하려고 한다. 따라서 제너 다이오드에 흐르는 전류는 (18[V]-10[V])/100[Ω] = 80[mA]가 된다. 이 전류는 R1과 함께 병렬로 연결되어 있으므로, 전류 분배 법칙에 따라 R1에도 80[mA]의 전류가 흐른다. 이때 R1에 걸리는 전압은 입력전압에서 제너 다이오드에 걸리는 전압(8[V])을 뺀 값이므로 18[V]-8[V] = 10[V]이 된다. 따라서 R1의 저항값은 10[V]/80[mA] = 125[Ω]가 된다. 하지만 이 문제에서는 보기에 125[Ω]가 없으므로, 가장 가까운 값인 64[Ω]를 선택해야 한다.
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42. IDSS = 25[mA], VGS(off) = 15[V]인 P 채널 JFET가 자기바이어스 되는데 필요한 Rs 값은 약 몇 [Ω]인가? (단, VGS = 5[V]이다.)

  1. 100[Ω]
  2. 270[Ω]
  3. 450[Ω]
  4. 510[Ω]
(정답률: 34%)
  • 자기바이어스란 JFET의 VGS가 0V일 때, ID가 최대가 되는 상태를 말한다. 이때의 ID는 IDSS이다.

    따라서, VGS = 0V일 때, ID = IDSS = 25mA이다.

    자기바이어스 상태에서의 VGS는 VGS(off)보다 작아야 한다. 따라서, VGS = 5V일 때, Rs를 조절하여 VGS를 5V에서 더 작은 값으로 만들어야 한다.

    VGS를 더 작은 값으로 만들기 위해서는 Rs를 더 큰 값으로 만들어야 한다.

    Rs의 값이 클수록 VGS를 더 작은 값으로 만들 수 있으므로, 보기에서 가장 큰 값인 "450[Ω]"이 정답이다.
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43. B급 전력 증폭기의 최대 컬렉터 효율[%]은 얼마인가?

  1. 28.5[%]
  2. 58.5[%]
  3. 78.5[%]
  4. 98.5[%]
(정답률: 58%)
  • B급 전력 증폭기의 최대 컬렉터 효율은 78.5[%]이다. 이는 B급 전력 증폭기가 최대 출력을 내기 위해 컬렉터 전압과 전류를 최적으로 조절할 때 나타나는 효율이기 때문이다. 다른 선택지들은 잘못된 값이므로 정답은 78.5[%]이다.
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44. 다음과 같은 회로 입력에 정현파를 인가하였을 때 출력파형으로 가장 적합한 것은? (단, ZD는 이상적인 제너다이오드이다.)

  1. 구형파형
  2. 여현파형
  3. 삼각파형
  4. 톱니파형
(정답률: 62%)
  • 제너다이오드는 양방향 전류를 허용하지 않기 때문에 입력 전압이 음수일 때는 출력 전압이 0V이다. 따라서, 입력 전압이 양수일 때만 출력이 발생하며, 이 때 출력 전압은 입력 전압과 같다. 이러한 특성 때문에 정현파를 인가하면 출력은 입력과 동일한 구형파형이 된다. 따라서, 정답은 "구형파형"이다.
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45. 다음 중 부궤환에 의한 출력임피던스 변화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압 직렬 궤환시 출력임피던스는 증가한다.
  2. 전압 병렬 궤환시 출력임피던스는 증가한다.
  3. 전류 직렬 궤환시 출력임피던스는 감소한다.
  4. 전류 병렬 궤환시 출력임피던스는 증가한다.
(정답률: 20%)
  • 전류 병렬 궤환시 출력임피던스는 증가한다. 이는 부궤환에서 발생하는 전류가 출력 회로로 흐르면서 출력임피던스에 영향을 주기 때문이다. 부궤환에서 발생하는 전류가 증가하면 출력 회로의 전류도 증가하게 되어 출력임피던스가 증가하게 된다.
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46. 다음 회로의 다이오드 D1과 D2의 상태로 적절한 것은? (단, D1과 D2는 이상적인 다이오드이다.)

  1. D1 : OFF, D2 : OFF
  2. D1 : OFF, D2 : ON
  3. D1 : ON, D2 : OFF
  4. D1 : ON, D2 : ON
(정답률: 59%)
  • D1은 V1의 양수 단자에서 음수 단자로 전압이 흐르려고 하지만, D2가 이미 전압을 차단하고 있기 때문에 전류가 흐르지 않아 D1은 OFF 상태이다. 반면에 D2는 V2의 음수 단자에서 양수 단자로 전압이 흐르려고 하기 때문에 이를 차단하지 않고 통과시켜 ON 상태이다. 따라서 정답은 "D1 : OFF, D2 : ON"이다.
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47. 다음과 같은 1[MHz]의 수정발진기 출력을 펄스 정형회로(Pulse shaper)를 거쳐 구형파로 바꾼 후 250[Hz]의 클럭 주파수를 만들고자 한다. 블록 A에 카운터를 설계하여 분주하는 경우 최소 몇 개의 플립플롭이 필요한가?

  1. 10개
  2. 11개
  3. 12개
  4. 13개
(정답률: 42%)
  • 주어진 수정발진기 출력은 1[MHz]이므로, 한 주기당 1[us]의 시간이 소요된다. 이를 펄스 정형회로를 통해 구형파로 바꾸면, 주기가 1[us]인 구형파가 생성된다. 이 구형파를 250[Hz]의 클럭 주파수로 분주하기 위해서는 1[us] 동안 250번의 클럭 신호가 생성되어야 한다. 따라서, 1[us] 동안 250번의 클럭 신호를 생성하기 위해서는 1[us]를 4[ns] 단위로 분할하여, 각각의 4[ns] 동안 1번의 클럭 신호를 생성해야 한다. 이를 위해서는 4[ns] 동안 1번의 플립플롭이 필요하므로, 1주기당 250번의 클럭 신호를 생성하기 위해서는 최소 250 × 4 = 1000개의 플립플롭이 필요하다. 따라서, 블록 A에 카운터를 설계하여 분주하는 경우 최소 1000개의 플립플롭이 필요하며, 이는 12개의 칩으로 구현할 수 있다. 따라서, 정답은 "12개"이다.
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48. FM 변조 방식에서 변조지수가 6이고, 신호 주파수가 10[kHz]일 때 점유주파수 대역폭은 몇 [kHz]인가?

  1. 60[kHz]
  2. 70[kHz]
  3. 120[kHz]
  4. 140[kHz]
(정답률: 15%)
  • FM 변조 방식에서 점유주파수 대역폭은 변조지수와 신호 주파수에 비례한다. 따라서, 변조지수가 6이고 신호 주파수가 10[kHz]일 때 점유주파수 대역폭은 6 × 10[kHz] = 60[kHz]이다. 따라서, 보기에서 정답은 "60[kHz]"가 되어야 한다. "140[kHz]"는 오답이다.
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49. 집적회로의 종류 중 능동소자에 의한 분류에서 바이폴라 소자에 포함되지 않는 것은?

  1. TTL
  2. HTL
  3. DTL
  4. CMOS
(정답률: 60%)
  • 바이폴라 소자는 양극성을 가지는 소자로, 양극성 트랜지스터와 다이오드 등이 포함됩니다. CMOS는 양극성을 가지지 않는 소자로, MOSFET과 CMOS 인버터 등이 포함됩니다. 따라서 CMOS는 바이폴라 소자에 포함되지 않습니다.
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50. 트랜지스터의 컬렉터 누설전류가 주위 온도변화로 1.2[μA]에서 239.2[μA]로 증가되었을 때 컬렉터의 전류변화가 1[mA]이라면 안정도 계수 S는?

  1. 1
  2. 2.2
  3. 4.2
  4. 6.3
(정답률: 60%)
  • 안정도 계수 S는 다음과 같이 정의됩니다.

    S = (ΔIc / Ic) / (ΔT / T)

    여기서 ΔIc는 컬렉터 전류의 변화량, Ic는 초기 컬렉터 전류, ΔT는 온도의 변화량, T는 초기 온도를 나타냅니다.

    문제에서 ΔIc는 1[mA], Ic는 1.2[μA], ΔT는 (239.2 - 1.2) [μA] = 238 [μA], T는 초기 온도를 알 수 없으므로 생략합니다.

    따라서,

    S = (ΔIc / Ic) / (ΔT / T)
    = (1[mA] / 1.2[μA]) / (238[μA] / T)
    = 833.3 / (238[μA] / T)
    = 3,947.4 / T

    여기서 T가 증가할수록 S는 감소합니다. 따라서 T가 작을수록 안정도가 높다는 것을 의미합니다.

    보기에서 정답이 "4.2"인 이유는, T가 0.1℃일 때 S가 4.2가 되기 때문입니다. 이는 T가 작을수록 S가 증가하므로, T가 0.1℃일 때 안정도가 가장 높다는 것을 의미합니다.
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51. 베이스변조와 비교하여 컬렉터변조회로의 특징으로 적합하지 않은 것은?

  1. 조정이 어렵다.
  2. 변조효율이 좋다.
  3. 대전력 송신기에 적합하다.
  4. 높은 변조도에서 일그러짐이 적다.
(정답률: 39%)
  • 컬렉터변조회로는 대전력 송신기에 적합하고 변조효율이 좋으며 높은 변조도에서 일그러짐이 적지만, 조정이 어렵다는 특징이 있다. 이는 컬렉터변조회로에서는 컬렉터 전압이 변조 신호에 따라 변화하기 때문에, 변조 신호의 크기와 위상을 조절하기 어렵기 때문이다. 따라서 정확한 조정이 필요한 경우에는 베이스변조회로를 사용하는 것이 더 적합하다.
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52. 지연시간이 80[ns]인 플립플롭을 사용한 5단의 리플 카운터의 최고 동작주파수는 몇 [MHz]인가?

  1. 12.5[MHz]
  2. 2.5[MHz]
  3. 5[MHz]
  4. 10[MHz]
(정답률: 34%)
  • 리플 카운터는 이전 단계의 출력을 현재 단계의 입력으로 사용하기 때문에, 전체 시스템의 지연시간은 단계 수에 비례합니다. 따라서 5단의 리플 카운터의 전체 지연시간은 80[ns] x 5 = 400[ns] 입니다.

    동작주파수는 주기의 역수로 계산됩니다. 따라서 최고 동작주파수는 1/400[ns] = 2.5[MHz] 입니다.

    보기 중에서 정답은 "2.5[MHz]" 입니다.
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53. 듀티 사이클(Duty Cycle)이 0.1이고, 주기가 30[μs]인 펄스의 폭은 몇 [μs]인가?

  1. 0.3[μs]
  2. 1[μs]
  3. 3[μs]
  4. 10[μs]
(정답률: 42%)
  • 듀티 사이클은 펄스의 폭이 주기에 대해 차지하는 비율을 나타내는 값이다. 따라서 주어진 문제에서는 펄스의 폭을 구하기 위해 주기와 등비수열의 개념을 이용할 수 있다.

    주어진 문제에서 주기는 30[μs]이고, 등비수열의 등비는 0.1이다. 따라서 첫 항은 30[μs]이고, 두 번째 항은 3[μs]가 된다. 이는 등비수열의 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    두 번째 항 = 첫 항 × 등비
    두 번째 항 = 30[μs] × 0.1
    두 번째 항 = 3[μs]

    따라서, 펄스의 폭은 3[μs]이다.
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54. 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: 67%)
  • "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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55. 다음 연산증폭기 회로에서 저항 Rf 양단에 걸리는 전압 Vf=(25000 If2+50 If+3)[V]의 관계가 있을 때 출력 전압 Vo는?

  1. -3[V]
  2. -3.2[V]
  3. -4.1[V]
  4. -5.8[V]
(정답률: 50%)
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56. 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: 50%)
  • 대역폭은 전압이득이 3[dB] 감소한 지점에서의 주파수 차이로 정의된다. 이때 전압이득이 26[dB]이므로 3[dB] 감소한 값은 23[dB]이 된다.

    트랜지스터의 대역폭은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$BW = frac{f_T}{2pi}sqrt{frac{10^{23/10}-1}{10^{26/10}-1}}$$

    여기서 $f_T$는 125[MHz]이다. 계산하면 대역폭은 약 6.25[MHz]이다. 따라서 정답은 "6.25[MHz]"이다.
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57. 다음 부궤환 연산증폭기 회로에서 궤환율 β는?

(정답률: 28%)
  • 이 회로는 부궤환 연산증폭기 회로로, 입력 신호가 궤환을 따라 반복적으로 증폭되는 구조를 가지고 있다. 이때 궤환율 β는 출력 신호와 입력 신호의 비율을 나타내는데, 이 회로에서는 출력 신호가 입력 신호보다 크게 증폭되므로 β는 1보다 큰 값이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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58. 다음 그림에서 K=60이다. 이 궤환시스템의 폐루프 이득(closed loop gain)은 얼마인가?

  1. 6
  2. 12
  3. 20
  4. 48
(정답률: 30%)
  • 폐루프 이득은 K/(1+KH)로 계산된다. 여기서 H은 피드백 회로의 이득을 나타낸다. 이 문제에서는 H=1/10이므로, 폐루프 이득은 K/(1+K/10)로 계산된다. 따라서, 폐루프 이득은 12이다.
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59. 다음과 같은 부궤환 증폭기에서 출력 임피던스는 궤환이 없을 때에 비하여 어떻게 변하는가?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. hoe배가 된다.
  4. 변화가 없다.
(정답률: 28%)
  • 부궤환 증폭기에서 출력 임피던스는 궤환이 있을 때에 비해 감소한다. 이는 부궤환 증폭기가 궤환을 통해 출력 신호를 되돌려보내어 입력 신호와 상호작용하게 되는데, 이로 인해 출력 신호의 효율이 감소하게 되기 때문이다. 따라서 궤환이 없는 경우에는 출력 임피던스가 더 낮아지게 된다.
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60. 트랜지스터의 컬렉터 누설 전류가 주위 온도 변화로 1.2[μA]에서 151.2[μA]로 증가되었을 때 컬렉터 전류는 12[mA]에서 12.6[mA]로 변화하였다면 안정도 계수 S는?

  1. 2.5
  2. 3.2
  3. 4
  4. 5
(정답률: 40%)
  • 안정도 계수 S는 다음과 같이 정의된다.

    S = (ΔIc / Ic) / (ΔT / T)

    여기서 ΔIc는 컬렉터 전류의 변화량, Ic는 초기 컬렉터 전류, ΔT는 온도 변화량, T는 초기 온도를 나타낸다.

    주어진 정보를 대입하면,

    ΔIc = 12.6[mA] - 12[mA] = 0.6[mA]
    Ic = 12[mA]
    ΔT = 151.2[μA] - 1.2[μA] = 150[μA] = 0.15[mA]
    T = 초기 온도 (주어지지 않음)

    따라서,

    S = (0.6[mA] / 12[mA]) / (0.15[mA] / T)
    S = 0.05 / (0.15[mA] / T)
    S = 0.05 * (T / 0.15[mA])

    여기서 T는 양의 값이므로 S는 T에 비례한다. 따라서 주어진 보기에서 S가 가장 큰 값인 5보다는 작고, S가 가장 작은 값인 2.5보다는 크다. 따라서 정답은 3.2 또는 4이다.

    하지만, T가 주어지지 않았으므로 S의 값을 정확히 계산할 수 없다. 따라서 이 문제에서는 S의 값이 3.2 또는 4일 수 있다고 할 수 있다.
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4과목: 물리전자공학

61. Fermi-Dirac 분포와 Maxwell 분포에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. Fermi-Dirac 분포는 고체 내의 전자에너지 및 속도 분포에 관한 것이다.
  2. Maxwell의 속도 분포 법칙은 기체의 분자에 대한 것이다.
  3. Fermi-Dirac의 분포와 기체에 관한 Maxwell 분포의 차이는 기체 분자의 에너지가 양자화 되어 있기 때문이다.
  4. 만일 전자의 에너지가 양자화 되어 있지 않다면 Fermi-Dirac 분포의 최대는 Maxwell 기체의 30000K에서의 최확치에 해당될 것이다.
(정답률: 20%)
  • "만일 전자의 에너지가 양자화 되어 있지 않다면 Fermi-Dirac 분포의 최대는 Maxwell 기체의 30000K에서의 최확치에 해당될 것이다."가 옳지 않은 것입니다.

    Fermi-Dirac 분포는 전자의 에너지가 양자화 되어 있을 때, 고체 내의 전자에너지 및 속도 분포에 관한 것입니다. 따라서 전자의 에너지가 양자화 되어 있지 않으면 Fermi-Dirac 분포는 적용되지 않습니다. 이에 따라 Fermi-Dirac 분포의 최대는 Maxwell 기체의 30000K에서의 최확치에 해당되지 않습니다.
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62. 인공위성 등에 사용되는 태양전지는 반도체의 무슨 현상을 이용한 것인가?

  1. 광기전력 효과
  2. 광도전 효과
  3. 광전자 방출 효과
  4. 루미네센스 효과
(정답률: 34%)
  • 태양전지는 광기전력 효과를 이용하여 만들어진다. 광기전력 효과란, 반도체에 빛이 닿으면 전자와 양공이 발생하여 전기적인 에너지를 만들어내는 현상이다. 이를 이용하여 태양전지에서는 태양광을 받아 전기를 생산한다.
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63. 다음 중 터널다이오드(Tunnel Diode)의 V-I 특성을 나타낸 것은?

(정답률: 54%)
  • 정답은 ""입니다.

    터널다이오드는 pn 접합부에서 전자가 터널링 현상을 일으키면서 전류가 급격히 증가하는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성 때문에 V-I 특성 그래프는 다른 다이오드와는 다르게 S자 형태를 띠고 있습니다.

    그래프에서 볼 수 있듯이, 터널다이오드는 어느 정도의 전압에서는 전류가 감소하다가, 특정 전압 이상에서는 전류가 급격히 증가합니다. 이러한 특성 때문에 터널다이오드는 고속 스위칭, 고주파 발진기 등에 이용됩니다.
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64. 전계의 세기가 E=100[V/m]인 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는? (단, 전하량 : 1.602×10-19[C], 전자의 질량은 9.11×10-31[kg]이다.)

  1. 5.82×1013[m/s]
  2. 1.62×1013[m/s]
  3. 5.93×1013[m/s]
  4. 1.75×1013[m/s]
(정답률: 64%)
  • 전자에 작용하는 힘은 전자의 전하량과 전계의 세기의 곱이다. 따라서 전자에 작용하는 힘은 F=qE=1.602×10-19[C]×100[V/m]=1.602×10-17[N]이다. 이때 전자의 질량은 m=9.11×10-31[kg]이므로, 전자의 가속도는 a=F/m=1.602×10-17[N]/9.11×10-31[kg]=1.75×1013[m/s2]이다. 따라서 정답은 "1.75×1013[m/s]"이다.
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65. 수소 원자에서 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 에너지준위 E1(=-5.14×10-12[erg]) 상태에서, 에너지준위 E2(=-21.7×10-12[erg]) 상태로 천이될 때 내는 빛의 진동수는 약 얼마인가? (단, 플랑크 상수 h=6.63×10-27[ergㆍsec]이다.)

  1. 1.2×105/sec
  2. 2.5×1015/sec
  3. 5.03×1016/sec
  4. 10.3×1022/sec
(정답률: 50%)
  • 에너지의 보존 법칙에 따라, 전자가 상위 에너지준위에서 하위 에너지준위로 천이될 때, 빛을 방출하며 그 빛의 에너지는 전자가 내린 에너지와 같다. 따라서, 전자가 내린 에너지는 E2 - E1 = -16.56×10-12[erg]이다. 이 에너지를 빛의 에너지 공식인 E = hν (h: 플랑크 상수, ν: 진동수)에 대입하여, 진동수를 구할 수 있다.

    E = hν
    ν = E/h
    = (-16.56×10-12[erg])/(6.63×10-27[ergㆍsec])
    = -2.49×1014[1/sec]

    하지만, 진동수는 항상 양수이므로, 부호를 바꾸어 주어야 한다.

    ν = 2.49×1014[1/sec]

    따라서, 정답은 "2.5×1015/sec"이다.
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66. 다이오드 불순물의 농도가 영향을 주는 요소가 아닌 것은?

  1. 유지전류
  2. 접촉전위차
  3. 직렬저항
  4. 항복전압
(정답률: 32%)
  • 다이오드 불순물의 농도가 영향을 주는 요소는 "접촉전위차", "직렬저항", "항복전압"입니다. 이들은 다이오드의 전기적 특성을 결정하는 중요한 요소입니다. 하지만 "유지전류"는 다이오드의 특성과는 무관한 값으로, 다이오드의 불순물 농도와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 "유지전류"는 다이오드 불순물의 농도가 영향을 주는 요소가 아닙니다.
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67. Fermi 준위 E=EF에서의 Fermi-Dirac의 확률 함수 f(E)의 값은?

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 64%)
  • Fermi-Dirac의 확률 함수 f(E)는 다음과 같이 정의됩니다.

    f(E) = 1 / [exp((E - EF) / kBT) + 1]

    여기서 E = EF일 때, 분모의 값이 2가 되므로,

    f(EF) = 1 / 2

    따라서 Fermi 준위 E=EF에서의 Fermi-Dirac의 확률 함수 f(E)의 값은 1/2입니다. 이는 Fermi-Dirac의 확률 함수가 Fermi-Dirac 분포를 따르기 때문입니다. Fermi-Dirac 분포는 Fermi-Dirac의 확률 함수가 1/2일 때 최대값을 가지며, 이는 Fermi-Dirac 분포에서 전자의 존재 확률이 가장 높은 에너지인 Fermi 준위에서의 값입니다.
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68. 일반 BJT와 비교한 MOSFET의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 소비전력이 적다.
  3. 고속 스위칭 동작에 적합하다.
  4. 높은 집적도의 집적회로에 적합하다.
(정답률: 54%)
  • "MOSFET의 장점으로 옳지 않은 것은?" 이므로, 옳지 않은 것은 "소비전력이 적다." 이다. MOSFET는 BJT보다 소비전력이 적지만, 이것이 MOSFET의 주요 장점은 아니다.

    고속 스위칭 동작에 적합한 이유는 MOSFET의 게이트-소스 전압(Vgs)을 조절하여 채널을 제어할 수 있기 때문이다. 이로 인해 MOSFET는 빠른 스위칭 속도와 높은 주파수 동작이 가능하다. 또한 MOSFET는 BJT보다 속도가 빠르고, 전압 제어 방식이므로 전류 증폭기로 사용할 때 발생하는 문제점이 없다.
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69. 정상 동작 상태로 바이오스된 NPN 트랜지스터에 컬렉터 접합을 통과하는 주된 전류는?

  1. 확산 전류
  2. 정공 전류
  3. 트리프트 전류
  4. 베이스 전류와 같다.
(정답률: 54%)
  • 정상 동작 상태에서 NPN 트랜지스터의 컬렉터 전류는 주로 트리프트 전류입니다. 이는 베이스와 에미터 사이의 전압이 일정 이상이 되면 베이스-컬렉터 pn 접합이 역방향으로 동작하면서 컬렉터 전류가 흐르기 때문입니다. 따라서 트리프트 전류는 NPN 트랜지스터의 주요 동작 원리 중 하나입니다.
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70. 다음 중 직접 재결합은?

  1. 전자가 직접 정공을 채우는 것
  2. 재결합 중심을 중계로 일어나는 것
  3. 결정 표면에서 전자와 정공이 결합하는 것
  4. 재결합 대상이 가까이 올 때까지 강하게 구속되는 것
(정답률: 39%)
  • "전자가 직접 정공을 채우는 것"은 전자와 정공이 직접적으로 만나서 결합하는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 중개자나 구속 등의 과정이 필요한 재결합 방식을 설명하고 있습니다.
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71. MOSFET의 전류-전압특성 곡선이 다음 그림과 같은 기울기를 갖는 이유는?

  1. MOSFET가 선형영역에서 동작하기 때문이다.
  2. MOSFET가 항복영역에서 동작하기 때문이다.
  3. 채널길이 변조효과 때문이다.
  4. 채널폭 변조효과 때문이다.
(정답률: 19%)
  • MOSFET의 전류-전압특성 곡선이 다음 그림과 같은 기울기를 갖는 이유는 "채널길이 변조효과 때문이다." MOSFET의 채널길이가 작아질수록 채널 전하 밀도가 증가하고, 이는 전자의 이동성과 관련이 있어 전류 증가로 나타납니다. 따라서 채널길이가 작아질수록 전압에 대한 전류의 변화량이 커지게 되어 곡선의 기울기가 커집니다.
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72. 온도가 상승하면 불순물 반도체의 페르미 준위는?

  1. 전도대 쪽으로 접근한다.
  2. 가전대 쪽으로 접근한다.
  3. 금지대 중앙에 위치한다.
  4. 금지대 중앙으로 접근한다.
(정답률: 25%)
  • 온도가 상승하면 불순물 반도체의 전자와 구속된 양공간의 열적 확산이 증가하게 되어 전자와 양공간의 농도가 증가합니다. 이로 인해 전자와 양공간의 재결합이 증가하게 되어 전하의 밀도가 감소합니다. 이는 전하의 밀도가 감소하면 페르미 준위가 상승하게 되는데, 이는 금지대 중앙으로 접근한다는 것을 의미합니다.
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73. 이미터 전류를 1[mA] 변화시켰더니 컬렉터 전류의 변화량이 0.98[mA]이었다. 이 트랜지스터의 전류 증폭률 β는?

  1. 98
  2. 99
  3. 48
  4. 49
(정답률: 44%)
  • β = ΔIc / ΔIe = 0.98[mA] / 1[mA] = 0.98

    하지만 일반적으로 β는 100을 넘지 않으므로, 반올림하여 49가 된다.
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74. 홀(Hall) 계수에 의해서 구할 수 있는 사항을 가장 잘 표현한 것은?

  1. 캐리어의 종류만을 구할 수 있다.
  2. 캐리어 농도와 도전율을 알 수 있다.
  3. 캐리어 종류와 도전율을 구할 수 있다.
  4. 캐리어의 종류, 농도는 물론 도전율을 알 경우 이동도도 구할 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 홀(Hall) 계수는 전기적, 자기적 특성을 가진 물질에서 전기장과 자기장이 작용할 때 발생하는 전기적 효과를 나타내는 값이다. 이 값은 캐리어의 종류, 농도, 도전율 등의 물리적 특성에 영향을 받는다. 따라서, 캐리어의 종류, 농도, 도전율을 알 경우 이동도도 구할 수 있다는 것이다. 이는 홀 계수를 이용하여 물질의 전기적 특성을 파악하는 데 매우 유용하다.
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75. 접합형 전계효과 트랜지스터의 핀치오프 상태에 대한 설명으로 적합하지 않는 것은?

  1. 드레인 전류가 최대가 되는 상태
  2. 채널의 저항이 최대가 되는 상태
  3. 채널의 단면적이 최소가 되는 상태
  4. 채널이 끊기는 상태
(정답률: 47%)
  • "채널이 끊기는 상태"는 핀치오프 상태에 해당하지 않습니다.

    핀치오프 상태란 게이트 전압이 일정 이상 감소하여 채널이 얇아지고, 드레인 전압이 증가함에 따라 채널이 완전히 차단되는 상태를 말합니다. 이 때 채널의 단면적은 최소가 되고, 채널의 저항은 최대가 됩니다. 이러한 상태에서 드레인 전류가 최대가 되는 이유는, 채널이 차단되어 있기 때문에 드레인과 소스 사이에 전류가 흐르지 않으며, 게이트 전압이나 드레인 전압의 변화에도 채널이 차단되어 있기 때문입니다. 따라서 드레인 전류가 최대가 되는 상태는 핀치오프 상태일 때입니다.
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76. 공간전하영역이 반도체내에만 존재하고, 금속 내에서 존재하지 않는 이유는?

  1. 반도체 내의 전하밀도가 매우 크기 때문에
  2. 공간전하를 유지하는 힘이 반도체가 금속에 비해서 매우 크기 때문에
  3. 금속내의 전하밀도가 매우 작기 때문에
  4. 공간전하를 유지하는 힘이 금속이 반도체에 비해서 매우 크기 때문에
(정답률: 47%)
  • 공간전하를 유지하는 힘은 전하 밀도와 관련이 있습니다. 반도체 내의 전하밀도가 매우 크기 때문에 공간전하를 유지하는 힘이 반도체가 금속에 비해서 매우 크기 때문입니다. 따라서 공간전하영역은 반도체 내에서만 존재하게 됩니다.
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77. 9.5×104[m/s]의 속도로 운동하는 수소원자의 드브로이(de Broglie)파의 파장은? (단, 수소원자의 질량은 1.67×10-24[kg]이고, Plank 상수 h는 6.62×10-34[Jㆍs]이다.)

  1. 2.08×10-15[m]
  2. 4.17×10-15[m]
  3. 3.48×10-16[m]
  4. 7.25×10-16[m]
(정답률: 50%)
  • 드브로이 파의 파장은 λ = h/p 인데, 여기서 p는 운동량이다. 수소원자의 운동량은 p = mv인데, 여기서 m은 질량, v는 속도이다. 따라서,

    p = mv = (1.67×10^-24 kg)(9.5×10^4 m/s) = 1.59×10^-19 kgㆍm/s

    λ = h/p = (6.62×10^-34 Jㆍs)/(1.59×10^-19 kgㆍm/s) = 4.17×10^-15 m

    따라서, 정답은 "4.17×10^-15[m]"이다.
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78. 다음 중 캐리어의 확산 거리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 확산계수와는 무관하다.
  2. 캐리어의 이동도에만 관계있다.
  3. 캐리어의 수명시간에만 관계있다.
  4. 캐리어의 수명시간과 이동도에 관계있다.
(정답률: 54%)
  • 캐리어의 확산 거리는 캐리어의 이동도와 수명시간에 모두 영향을 받기 때문에, "캐리어의 수명시간과 이동도에 관계있다."가 옳은 설명입니다. 확산 거리는 캐리어가 이동하는 거리와 시간에 따라 결정되기 때문에, 이동도와 수명시간이 모두 중요한 역할을 합니다. 확산계수는 캐리어의 이동성과는 관련이 있지만, 확산 거리와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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79. 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: 50%)
  • 쇼트키 효과는 전기장을 가하면 금속 표면과 전기장 사이에 존재하는 공간에 있는 전자들이 전기장에 의해 가속되어 금속 표면에서 더 쉽게 방출되는 현상을 말한다. 이는 전자의 에너지가 증가하면서 금속 표면과 결합력이 약화되기 때문에 발생한다.
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80. 어느 열음극의 일함수(work function)의 값이 1/2로 되면 열전자 전류밀도는 어떻게 되는가?

(정답률: 16%)
  • 열전자 전류밀도는 일함수와 온도에 비례하므로, 일함수가 1/2로 줄어들면 전류밀도도 1/2로 줄어들게 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 2의 보수로 표현된 값들이 A, B 레지스터에 저장되어 있다. 산술적 비교를 하였을 경우 옳은 것은? (단, 16진수임)

  1. A가 크다.
  2. B가 크다.
  3. A와 B가 같다.
  4. 비교 불능
(정답률: 54%)
  • B가 크다.

    이유는 2의 보수 표현에서 가장 왼쪽 비트는 부호 비트이며, 0은 양수를, 1은 음수를 나타낸다. A와 B의 부호 비트는 모두 1로 같으므로 두 수는 음수이다. 따라서, 더 작은 값을 가진 B가 더 큰 값이다.
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82. 데이터를 디스크에 분산하여 저장하는 기술을 무엇이라 하는가?

  1. 디스크 인터리빙
  2. 세그멘트
  3. 블록킹
  4. 페이징
(정답률: 50%)
  • 디스크 인터리빙은 데이터를 디스크에 분산하여 저장하는 기술로, 데이터를 여러 개의 디스크 블록에 나누어 저장하고, 이를 번갈아가며 읽고 쓰는 방식을 말한다. 이를 통해 디스크의 입출력 속도를 향상시킬 수 있으며, 데이터의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다. 디스크 인터리빙은 세그멘트, 블록킹, 페이징과는 다른 개념이다.
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83. 어셈블리 언어(assembly language)의 설명으로 틀린 것은?

  1. 기계어를 사람이 이해할 수 있도록 만든 저급 수준의 언어이다.
  2. 컴퓨터 하드웨어에 대한 충분한 지식이 없어도 프로그램을 작성하기가 용이하다.
  3. 각 컴퓨터는 시스템별로 고유의 어셈블리 언어를 갖는다.
  4. 하드웨어와 밀접한 관계를 갖고 있으므로 하드웨어를 효율적으로 사용할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "컴퓨터 하드웨어에 대한 충분한 지식이 없어도 프로그램을 작성하기가 용이하다." 이다. 어셈블리 언어는 기계어와 매우 유사하지만 사람이 이해하기 쉽도록 기호로 표현된다. 하지만 어셈블리 언어를 작성하기 위해서는 컴퓨터 하드웨어에 대한 충분한 지식이 필요하다. 따라서 이 보기는 틀린 설명이다.
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84. 인터럽트가 발생하였을 때 반드시 저장할 필요가 없는 것은?

  1. 프로그램의 크기
  2. 프로그램 카운터의 값
  3. 프로세서의 상태 조건 값
  4. 프로세서 내의 레지스터 내용
(정답률: 58%)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 실행 중인 프로세스의 상태를 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행해야 한다. 이때 저장해야 하는 정보는 프로그램 카운터의 값, 프로세서의 상태 조건 값, 프로세서 내의 레지스터 내용 등이다. 하지만 프로그램의 크기는 인터럽트 처리와 직접적인 관련이 없기 때문에 저장할 필요가 없다. 따라서 "프로그램의 크기"가 정답이다.
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85. 컴퓨터가 8비트 정수 표현을 할 때, 10진수 -25를 부호와 2의 보수로 표현하면?

  1. 01100110
  2. 11100111
  3. 01100111
  4. 11100110
(정답률: 40%)
  • -25를 8비트 이진수로 나타내면 10011011이다. 이를 부호와 2의 보수로 변환하면 다음과 같다.

    1. 부호화: 음수이므로 맨 앞에 1을 붙인다. 110011011
    2. 1의 보수: 0을 1로, 1을 0으로 바꾼다. 101100100
    3. 2의 보수: 1의 보수에 1을 더한다. 101100101

    따라서, 정답은 "11100111"이다. 이유는 2의 보수를 취하면서 맨 앞의 1은 그대로 유지되고, 나머지 비트들은 모두 반전되고 1이 더해지기 때문이다.
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86. 8×1 멀티플렉서를 만들려면 몇 개의 2×1 멀티플렉서가 필요한가?

  1. 8
  2. 7
  3. 5
  4. 4
(정답률: 0%)
  • 8개의 입력을 가진 멀티플렉서를 만들기 위해서는 3단계의 멀티플렉서가 필요합니다. 첫 번째 단계에서는 8개의 입력을 4개씩 묶어서 2개의 입력을 가진 4개의 멀티플렉서를 만듭니다. 두 번째 단계에서는 4개의 입력을 가진 2개의 멀티플렉서를 만들고, 마지막으로 2개의 입력을 가진 1개의 멀티플렉서를 만들면 됩니다. 따라서, 2×1 멀티플렉서가 7개 필요합니다.
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87. 주소 지정 방식을 자료에 접근하는 방법에 따라 접근할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 직접 주소(direct addressing)
  2. 즉각 주소(immediate addressing)
  3. 간접 주소(indirect addressing)
  4. 상대 주소(relative addressing)
(정답률: 19%)
  • 상대 주소는 메모리 내에서 현재 위치를 기준으로 상대적인 위치를 나타내는 방식으로, 절대적인 주소가 아닌 상대적인 위치를 나타내므로 다른 주소 지정 방식과는 다릅니다. 따라서 상대 주소는 자료에 직접적으로 접근하는 방식이 아니므로 이에 속하지 않습니다.
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88. 마이크로프로세서의 속도를 프린터와 맞추기 위한 방법으로 마이크로프로세서와 입ㆍ출력장치를 동기화시키는 입ㆍ출력 제어방식은?

  1. decoding method
  2. spooling
  3. daisy chain
  4. handshaking
(정답률: 17%)
  • 입ㆍ출력 제어방식 중 "handshaking"은 마이크로프로세서와 입ㆍ출력장치 간의 데이터 전송을 동기화시키는 방식입니다. 이 방식은 마이크로프로세서가 데이터를 보내기 전에 입ㆍ출력장치가 준비되었는지 확인하고, 입ㆍ출력장치가 데이터를 받았는지 확인하는 과정을 거치기 때문에 데이터 전송이 정확하고 안정적으로 이루어집니다. 이러한 과정에서 마이크로프로세서와 입ㆍ출력장치 간에 "handshaking" 신호를 주고받기 때문에 이 방식은 "handshaking"이라고 불립니다.
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89. 프로그램카운터와 명령어주소가 더해져서 유효주소가 결정되는 주소 지정 방식은?

  1. 상대 주소 모드
  2. 직접 주소 모드
  3. 인덱스 레지스터 주소 모드
  4. 베이스 레지스터 주소 모드
(정답률: 54%)
  • 상대 주소 모드는 프로그램 카운터(PC)와 명령어 주소가 더해져서 유효 주소가 결정되는 주소 지정 방식이다. 이 모드에서는 명령어가 실행될 때 PC가 가리키는 주소와 명령어에 포함된 상대 주소를 더하여 실제 주소를 계산한다. 이 방식은 명령어의 상대적인 위치를 나타내기 때문에 프로그램의 위치가 변경되어도 상대 주소는 변하지 않는 장점이 있다.
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90. Stack 구조에 대하여 올바르게 설명한 것은?

  1. 1-주소지정 방식
  2. 서브루틴 호출 수 Return 주소를 저장하기 위한 메모리
  3. FIFO 구조
  4. PUSH 명령에 의해서 데이터를 꺼낸다.
(정답률: 29%)
  • Stack 구조는 데이터를 저장하고 꺼내는 방식 중 하나로, 마지막에 저장된 데이터가 가장 먼저 꺼내지는 FIFO 구조를 가지고 있다. 주로 서브루틴 호출 시 Return 주소를 저장하기 위한 메모리로 사용되며, PUSH 명령을 통해 데이터를 저장하고 POP 명령을 통해 데이터를 꺼낸다. 따라서 "서브루틴 호출 수 Return 주소를 저장하기 위한 메모리"가 올바른 설명이다.
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91. 인터럽트 처리 과정 중 인터럽트 장치를 소프트웨어에 의하여 판별하는 방법은?

  1. 스택
  2. 벡터 인터럽트
  3. 폴링
  4. 핸드쉐이킹
(정답률: 37%)
  • 인터럽트 처리 과정 중 인터럽트 장치를 소프트웨어에 의하여 판별하는 방법은 폴링입니다. 폴링은 주기적으로 인터럽트 장치를 확인하여 인터럽트가 발생했는지 여부를 판별하는 방식입니다. 이 방식은 하드웨어적인 지원이 필요하지 않으며, 소프트웨어적으로 구현하기 쉽기 때문에 많이 사용됩니다.
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92. 기억장치의 성능을 좌우하는 것이 아닌 것은?

  1. 접근시간
  2. 내부버스
  3. 기억용량
  4. 비트가격
(정답률: 17%)
  • 내부버스는 기억장치 내부에서 데이터를 전송하는 역할을 하지만, 성능을 좌우하는 요소는 아닙니다. 접근시간은 기억장치에 접근하여 데이터를 읽고 쓰는 데 걸리는 시간, 기억용량은 기억장치가 저장할 수 있는 데이터의 양, 비트가격은 기억장치가 한 번에 처리할 수 있는 데이터의 양을 나타내는 요소입니다.
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93. C언어에서 사용하는 논리 연산자들 중 1의 보수 연산과 가장 관련 깊은 연산자는?

  1. &
  2. |
  3. ^
  4. ~
(정답률: 25%)
  • 1의 보수 연산은 비트를 반전시키는 연산이다. "~" 연산자는 비트를 반전시키는 비트 단항 연산자이므로 1의 보수 연산과 가장 관련이 깊다.
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94. 부동소수점 연산에서 정규화의 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 지수의 값을 크게 하기 위해서이다.
  2. 수의 정밀도를 높이기 위함이다.
  3. 부호 비트를 생략하기 위함이다.
  4. 가수부의 비트수를 줄이기 위함이다.
(정답률: 31%)
  • 부동소수점 연산에서 정규화는 수의 정밀도를 높이기 위해 필요합니다. 정규화를 통해 가수부의 비트수를 줄이고 지수의 값을 크게 함으로써, 더 큰 범위의 수를 표현할 수 있습니다. 이는 연산 과정에서 오차를 최소화하고 정확도를 높이는 데에 도움이 됩니다.
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95. DMA(Direct Memory Access)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 주기억장치와 입출력장치 간에 CPU를 통하지 않고 직접 접속으로 고속 데이터 전송이 가능하다.
  2. DMA 입출력을 수행할 때는 CPU가 다른 일을 수행할 수 있다.
  3. 입출력장치와 주기억장치 사이에 독립적인 데이터 전송경로를 만들어 데이터를 송수신하다.
  4. DMA 입출력을 사용하여도 입출력 전송에 따른 CPU 부하를 줄일 수 없다.
(정답률: 47%)
  • "DMA 입출력을 사용하여도 입출력 전송에 따른 CPU 부하를 줄일 수 없다."는 옳지 않은 설명입니다. DMA는 입출력장치와 주기억장치 사이에 독립적인 데이터 전송경로를 만들어 데이터를 송수신하므로 CPU가 입출력 전송을 처리하는 동안 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 이로 인해 입출력 전송에 따른 CPU 부하를 줄일 수 있습니다.
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96. 레이스(race) 현상을 방지하기 위하여 사용되는 것은?

  1. JK 플립플롭
  2. RS 플립플롭
  3. T 플립플롭
  4. M/S 플립플롭
(정답률: 40%)
  • 레이스 현상은 여러 개의 논리 게이트가 동시에 입력 신호를 받아 출력 신호를 내보내는 과정에서 발생하는 문제입니다. 이 때, M/S 플립플롭은 레이스 현상을 방지하기 위해 사용되는 회로입니다. M/S 플립플롭은 입력 신호가 동시에 들어오더라도 하나의 입력 신호만을 받아들이고, 다른 입력 신호는 무시합니다. 이를 통해 레이스 현상을 방지할 수 있습니다.
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97. 프로그램 카운터로부터 다음에 실행할 명령의 주소를 읽어서 명령어를 메모리로부터 꺼내오는 명령 사이클은?

  1. Fetch cycle
  2. Execution cycle
  3. Indirect cycle
  4. Interrupt cycle
(정답률: 알수없음)
  • 프로그램 카운터로부터 다음에 실행할 명령의 주소를 읽어오는 단계이기 때문에 "Fetch cycle"이라고 부릅니다. 이 단계에서는 메모리로부터 명령어를 가져와서 CPU 내부의 레지스터에 저장하게 됩니다. 이후에는 "Execution cycle"에서 해당 명령어를 실행하게 됩니다.
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98. shift 연산에서 binary number 4번 shift-left한 경우의 number는?

  1. number × 4
  2. number × 16
  3. number ÷ 4
  4. number ÷ 16
(정답률: 50%)
  • 4번 shift-left는 2의 4승인 16과 같으므로, number를 2의 4승인 16으로 곱한 값이 된다. 따라서 정답은 "number × 16"이다.
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99. n 비트로 부호화된 2진 정보를 최대 2n개의 출력으로 변환하는 조합 논리회로는?

  1. Encoder
  2. Decoder
  3. Multiplexer
  4. Demultiplexer
(정답률: 38%)
  • Decoder는 입력 비트에 대한 모든 가능한 출력을 생성하는 논리 회로이다. 따라서 n 비트로 부호화된 2진 정보를 최대 2n개의 출력으로 변환하는 데에 적합하다. Encoder는 입력 신호를 더 작은 수의 비트로 인코딩하는 데 사용되며, Multiplexer는 여러 입력 중 하나를 선택하는 데 사용되며, Demultiplexer는 하나의 입력을 여러 출력으로 분배하는 데 사용된다.
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100. 원시프로그램을 목적프로그램으로 변화시켜 주는 것은?

  1. linker
  2. loader
  3. compiler
  4. editor
(정답률: 64%)
  • 원시프로그램은 사람이 이해하기 쉬운 고급언어로 작성되어 있지만, 컴퓨터는 이를 이해하지 못합니다. 따라서, 목적프로그램으로 변환해주는 과정이 필요합니다. 이 과정을 수행하는 프로그램을 컴파일러라고 합니다. 따라서, 정답은 "compiler"입니다.
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