전자기사 필기 기출문제복원 (2014-09-20)

전자기사
(2014-09-20 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 내도체의 반지름이 a(m), 외도체의 내반지름이 b(m)인 동축케이블에서 도체사이의 매질의 유전율 ε(F/m), 투자율은 μ(H/m)이다. 이 케이블의 특성임피던스(Ω)는?

(정답률: 60%)
  • 이 문제에서 특성임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = sqrt(μ/ε) * ln(b/a) Ω

    따라서, 보기 중에서 정답은 "" 이다. 이유는 이 식에서 ln(b/a)는 도체 사이의 거리에 비례하므로, 도체 사이의 거리가 멀어질수록 특성임피던스가 증가하기 때문이다.
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2. 권수 N1, N2인 두 코일이 반지름 a인 공심(空心) 동축 원 통상으로 그림과 같이 감겨져 있을 때, 코일 N1에서 코일 N2로 전달되는 상호인덕턴스 M12는? (단, 권선의 길이는 각각 ℓ1, ℓ2이고 누설자속은?

(정답률: 알수없음)
  • 두 코일 사이의 상호인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M12 = μ0 N1 N2 A / ℓ

    여기서 A는 두 코일의 공통 면적이고, ℓ은 두 코일 사이의 거리이다. 이 문제에서는 두 코일이 동심원통상으로 감겨져 있으므로, 공통 면적 A는 다음과 같다.

    A = π (a2 - d2)

    여기서 d는 두 코일의 중심 사이의 거리이다. 이 문제에서는 d = 0 이므로 A = πa2 이다. 따라서,

    M12 = μ0 N1 N2 πa2 / ℓ

    누설자속은 문제에서 주어지지 않았으므로 고려하지 않아도 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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3. x＞0 인 영역에 ε1=3인 유전체, x＜0 인 영역에 ε2=5인 유전체가 있다. 유전율 ε2인 영역에서 전계 E2=2ax+30ay-40az(V/m)일 때, 유전율 ε1인 영역에서의 전계 E1(V/m)은인 영역에서의 전계 E1(V/m)은?

  2. 20ax+90ay-40az
  3. 100ax+10ay-40az
  4. 60ax+30ay-40az
(정답률: 알수없음)
  • 유전율이 다른 두 영역에서 전계가 연속이어야 하므로, x=0에서의 전계값이 같아야 한다. 따라서,

    2a(0)+30ay-40az=0

    30ay-40az=0

    3ay=4az

    따라서, 유전율 ε1인 영역에서의 전계 E1은

    E1=20ax+3ay-40az=20ax+4az-40az=20ax-36az

    따라서, 정답은 "" 이다.
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4. 한 변의 길이가 50[cm]인 정삼각형의 3정점 A, B, C에 각각 20×10-8[C]의 점전하가 있을 때, A에 작용하는 힘은 몇 N인가?

  1. 9×109×(20×10-8)2×√3
  2. 9×109×(20×10-8)2×2√3
  3. 9×109×(20×10-8)2×4√3
  4. 9×109×20×10-8×4√3
(정답률: 알수없음)
  • A에 작용하는 전하와 B, C에서 A로 오는 전하들이 만드는 전기력의 합이 A에 작용하는 전기력이다. 이를 전기력의 원리로 계산하면 다음과 같다.

    A에 작용하는 전기력 = k × (20×10-8)2 × (4√3 + 2√3) = 9×109 × (20×10-8)2 × 6√3

    여기서 B와 C에서 A로 오는 전하들이 만드는 전기력의 합은 각각 A에서 B, C로 가는 전하들이 만드는 전기력과 같으므로 2√3이 된다. 따라서 A에 작용하는 전기력은 9×109 × (20×10-8)2 × 4√3이 된다.
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5. 와전류의 방향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일정하지 않다.
  2. 자력선의 방향과 동일하다.
  3. 자계와 평행되는 면을 관통한다.
  4. 자속에 수직되는 면을 회전한다.
(정답률: 알수없음)
  • 와전류는 자속에 수직되는 면을 회전하는 것은 오른손 법칙에 따라 결정되기 때문이다. 와전류가 흐르는 전선을 오른손으로 잡고 엄지손가락을 전류의 방향으로, 나머지 손가락을 자속의 방향으로 향하게 하면, 손목 부분이 회전하는 방향이 와전류의 방향과 동일하고, 자속의 방향과 수직한 면이 형성된다. 이 면이 바로 와전류가 회전하는 면이다.
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6. 맥스웰 전자방정식의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 폐곡선에 연한 전계의 선적분은 폐곡선 내를 통하는 자속의 시간적 변화율과 같다.
  2. 폐곡선에 연한 자계의 선적분은 폐곡선 내를 통하는 전류와 전속의 시간적 변화율의 합과 같다.
  3. 폐곡면을 통하여 나오는 전기력선은 폐곡면 내의 전하량과 같다.
  4. 폐곡면을 통하여 나오는 발산자속은 영이다.
(정답률: 알수없음)
  • "폐곡면을 통하여 나오는 전기력선은 폐곡면 내의 전하량과 같다."가 잘못된 것이다. 전기력선은 전하의 분포와 전기장의 강도에 따라 결정되며, 폐곡면 내의 전하량과는 직접적인 연관성이 없다.
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7. 자유공간에 미소전류 Idyay가 원점에 있을 때, 이 미소전류에 의한 점 P(x, y, z)에서 미소 벡터 퍼텐셜(vector potential)은?

(정답률: 알수없음)
  • 미소전류에 의한 미소 벡터 퍼텐셜은 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서, r은 원점에서 점 P까지의 거리이고, dl은 미소전류가 흐르는 방향으로의 미소길이이다. 따라서, Idyay가 원점에 있을 때, y축 방향으로 흐르는 미소전류에 의한 미소 벡터 퍼텐셜은 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서, y'는 y축 방향으로의 미소길이이다. 따라서, y' = y이므로,



    가 된다.
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8. 자기 쌍극성의 자위에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 쌍극자의 자기모멘트에 반비례한다.
  2. 거리의 제곱에 반비례한다.
  3. 자기 쌍극자의 축과 이루는 각도 θ의 sinθ에 비례한다.
  4. 자위의 단위는 Wb/J이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "거리의 제곱에 반비례한다." 이다.

    자기 쌍극성의 자위는 다음과 같이 정의된다.

    자기 쌍극성의 자위 = 자기 쌍극자의 자기모멘트 × 자기장의 세기

    여기서 자기 쌍극자의 자기모멘트는 일정하므로, 자기 쌍극성의 자위는 자기장의 세기에 비례한다.

    자기장의 세기는 거리의 제곱에 반비례한다. 이는 자기장이 원점에서부터 멀어질수록 감소하기 때문이다. 따라서 자기 쌍극성의 자위는 거리의 제곱에 반비례한다.
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9. 그림과 같은 1m당 권선수 n, 반지름 a(m)의 무한장 솔레노이드에서 자기인덕턴스는 n과 a사이에 어떤 관계가 있는가?

  1. a와는 상관없고 n2에 비례한다.
  2. a와 n의 곱에 비례한다.
  3. a2과 n2의 곱에 비례한다.
  4. a2에 반비례하고 n2에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 무한장 솔레노이드의 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0 n2 π a2 / l

    여기서 μ0은 자유공간의 자기유도율이고, l은 솔레노이드의 길이이다. 이 식에서 a2과 n2의 곱이 있으므로, 자기인덕턴스는 a2과 n2의 곱에 비례한다고 할 수 있다.
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10. 도체 내에서 성립하는 식이 아닌 것은? (단, k는 도전율, μ는 투자율이다.)

  2. rotB=i
  4. B=μH
(정답률: 31%)
  • 정답은 "B=μH"이다. 이는 앙페르 법칙에서 유도된 식으로, 자기장 B는 투자율 μ과 자기장 강도 H의 곱으로 나타낼 수 있다. 다른 보기들은 전자기학에서 자주 사용되는 식들이지만, 도체 내에서 성립하는 식이 아니기 때문에 정답이 될 수 없다.
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11. 진공의 전하분포 공간 내에서 전위가 V=x2+y2[V]로 표시될 때, 전하밀도는 몇 [C/m2]인가?

  1. -4Є0
  3. -2Є0
(정답률: 알수없음)
  • 전위의 라플라스 방정식은 ∇2V = 0 이다. 따라서 전하밀도는 전위의 라플라스 방정식의 해인 전위함수의 그래디언트의 역수로 구할 수 있다.

    전위함수 V=x2+y2 이므로, 전하밀도는 ∇2V의 해인 -2Є0의 그래디언트의 역수인 -4Є0이다.

    그래디언트는 벡터 미분 연산자 ∇를 적용한 결과이므로, V의 x, y, z 방향으로의 편미분을 구하고 이를 벡터로 나타내면 된다.

    ∂V/∂x = 2x, ∂V/∂y = 2y 이므로, 그래디언트는 (2x, 2y, 0)이다. 따라서 전하밀도는 (-1/4Є0)(2x, 2y, 0) = (-1/2Є0)(x, y, 0)이다.

    이를 크기로 나타내면, 전하밀도는 √(x2+y2) / (2Є0) 이다. 따라서 전하밀도는 -4Є0이다.
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12. 공기 중에서 반지름 a(m)의 반원 코일에 λ[C/m]의 선전하가 주어졌을 때 중심의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

  1. λ/4πЄ0a
  2. λ/2πЄ0a
  3. λ/4πЄ0a2
  4. λ/2πЄ0a2
(정답률: 67%)
  • 반원 코일의 전하는 반원의 중심을 지나는 반지름이 a인 원통표면에 대칭되므로, 전체 전하는 2λ이다. 따라서 전기장의 세기는 전하를 반지름 a의 원통표면으로 나눈 값인 2λ/2πa = λ/πa 이다. 하지만 이는 원통표면이 아닌 공기 중에서의 전기장의 세기이므로, 공기의 유전율인 ε0으로 나누어줘야 한다. 따라서 정답은 "λ/2πЄ0a"이다.
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13. 영구자석 재료로 사용하기에 적합한 특성은?

  1. 잔류자기와 보자력이 모두 큰 것이 적합하다.
  2. 잔류자기는 크고 보자력은 작은 것이 적합하다.
  3. 잔류자기는 작고 보자력은 큰 것이 적합하다.
  4. 잔류자기와 보자력이 모두 작은 것이 적합하다.
(정답률: 알수없음)
  • 영구자석은 자기장을 오랫동안 유지할 수 있는 재료이기 때문에, 잔류자기와 보자력이 모두 큰 것이 적합하다. 잔류자기는 자기장이 사라졌을 때에도 남아있는 자기장의 세기를 나타내며, 보자력은 자기장이 인근한 물체에게 작용하는 힘을 나타낸다. 따라서 잔류자기와 보자력이 모두 큰 영구자석은 강력한 자기장을 유지할 수 있어 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
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14. 대전 도체의 전계에너지는 도체 전위에 대하여 어떤 상태로 증가하는가?

  1. 직선
  2. 원형곡선
  3. 쌍곡선
  4. 포물선
(정답률: 알수없음)
  • 도체의 전계에너지는 도체 전위에 대해 포물선 형태로 증가합니다. 이는 전하가 도체 내부에서 서로 반대 방향으로 이동하면서 전위 차이가 커지는데, 이 때 전계 에너지는 전하의 이동 거리와 전위 차이에 비례하기 때문입니다. 포물선은 이러한 전하의 이동 경로와 전위 차이의 변화를 가장 잘 나타내는 곡선으로, 따라서 도체의 전계 에너지는 포물선 형태로 증가합니다.
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15. 유전율이 ε인 유전체 내에 있는 점전하 Q에서 발산되는 전기력선의 수는 총 몇 개인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. Q
  2. Q/Є0Єs
  3. Q/Єs
  4. Q/Є0
(정답률: 알수없음)
  • 전기력선은 전기장이 일정한 방향으로 흐르는 선으로, 전기장이 강할수록 전기력선의 밀도가 높아진다. 따라서 유전율이 ε인 유전체 내에 있는 점전하 Q에서 발산되는 전기력선의 수는 전기장의 세기에 비례한다. 전기장의 세기는 Q/Є0Єs로 주어지므로, 전기력선의 수는 Q/Є0Єs이다.
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16. 비투자율이 2500인 철심의 자속밀도가 5[Wb/m2]이고 첨심의 부피가 4×10-6[m3]일 때, 이 철심에 저장된 자기에너지는 몇 [J]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 자기에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자기에너지 = 1/2 × L × I2

    여기서 L은 인덕턴스, I는 전류이다. 철심의 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0μrAN2/l

    여기서 μ0은 자유공간의 유도율, μr은 상대유도율, A는 횡단면적, N은 코일의 수, l은 코일의 길이이다. 철심의 부피와 횡단면적을 이용하여 철심의 길이를 계산할 수 있다.

    l = V/A

    따라서 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0μrNV2/A2

    전류는 자속밀도와 횡단면적을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I = Bcore × A

    따라서 자기에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자기에너지 = 1/2 × μ0μrNV2Bcore2

    주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    자기에너지 = 1/2 × 4π×10-7×2500×5×4×10-6×(4×10-6/π/0.01)2×52 ≈ 0.157 [J]

    따라서 정답은 ""이다. 이유는 철심의 자기에너지는 자속밀도, 부피, 자기유도계수에 의해 결정되기 때문이다.
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17. 길이 ℓ[m]인 동축 원통도체의 내외원통에 각각 +λ, -λ[C/m]의 전하가 분포되어 있다. 내외 원통사이에 유전율 ε인 유전체가 채워져 있을 때, 전계의 세기[V/m]는? (단, V는 내외 원통간의 전위차, D는 전속밀도이고, a, b는 내외 원통의 반지름이며 원통 중심에서의 거리 r은 a＜r＜b인 경우이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전계의 세기는 전기장의 크기와 방향을 나타내는 벡터이다. 따라서 전기장을 구하고 방향을 결정한 후, 그 크기를 구하면 된다.

    내외 원통에 분포된 전하로 인해 내부 유전체에서 전기장이 발생하게 된다. 이 때, 내부 유전체에서의 전기장은 전하밀도와 유전율에 비례하고, 반지름에 반비례한다. 따라서 내부 유전체에서의 전기장은 다음과 같이 나타낼 수 있다.



    여기서, E1은 내부 원통의 반지름이 a인 지점에서의 전기장을 나타내고, E2는 외부 원통의 반지름이 b인 지점에서의 전기장을 나타낸다. λ는 내부 원통에 분포된 양전하의 선밀도이다.

    내부 유전체에서의 전기장이 외부 유전체에서도 발생하게 되는데, 이 때는 외부 유전체의 유전율이 고려되어야 한다. 외부 유전체에서의 전기장은 다음과 같이 나타낼 수 있다.



    여기서, E3은 내부 원통의 반지름이 b인 지점에서의 전기장을 나타내고, E4는 외부 원통의 반지름이 c인 지점에서의 전기장을 나타낸다. ε는 외부 유전체의 유전율이다.

    내부 유전체와 외부 유전체에서의 전기장을 합하면 전체적인 전기장이 나타난다. 이 때, 내부 유전체와 외부 유전체에서의 전기장은 반대 방향을 가지므로, 전체적인 전기장의 방향은 내부 원통에서 외부 원통으로 향한다.

    따라서 전기장의 크기는 E1-E2+E3-E4로 나타낼 수 있고, 이를 길이로 나누면 전계의 세기가 된다.

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18. 다음과 같은 맥스웰의 미분형 방정식에서 의미하는 법칙은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 암페어의 주회적분법칙
  3. 가우스의 법칙
  4. 비오사바르의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 이 식은 전자기장의 회전에 대한 미분형 방정식으로, 회전하는 전자기장은 전류를 유도한다는 것을 의미합니다. 이러한 현상을 패러데이의 법칙이라고 합니다.
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19. 원통좌표계에서 자속밀도 이다. 0.5 ≤ r ≤ 2.5[m]이고, 0 ≤ z ≤ 2.0[m]로 정의되는 평면을 지나는 자속의 크기는 몇 [Wb]인가?

  1. 3.12
  2. 6.44
  3. 7.33
  4. 9.23
(정답률: 80%)
  • 원통좌표계에서 자속밀도는 B = (0.5r^2)cos(θ) a_φ [T] 이다. 여기서 a_φ는 원통좌표계에서의 회전 단위 벡터이다.

    평면을 지나는 자속의 크기를 구하기 위해서는 해당 평면 위의 자속을 적분해야 한다. 평면을 지나는 자속은 z=0인 평면과 z=2.0인 평면 사이의 부피를 적분한 값이다.

    적분을 하기 전에는 자속밀도를 구간에 따라 적분 가능한 형태로 변형해야 한다. 따라서 B = (0.5r^2)cos(θ) a_φ [T]를 구간에 따라 적분 가능한 형태로 변형하면,

    B = (0.5r^2)cos(θ) a_φ [T] = (0.5r^2)cos(θ) r sin(θ) dθ dr dφ

    여기서 적분 구간은 0 ≤ θ ≤ π/2, 0.5 ≤ r ≤ 2.5, 0 ≤ φ ≤ 2π 이다.

    따라서 평면을 지나는 자속의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∫∫∫ B dz dr dφ = ∫∫ (0.5r^2)cos(θ) r sin(θ) dθ dr dφ

    = ∫0^2π dφ ∫0^π/2 dθ ∫0.5^2.5 (0.5r^3)cos(θ) sin(θ) dr

    = 2π ∫0^π/2 cos(θ) sin(θ) [0.5(2.5)^4 - 0.5(0.5)^4] dθ

    = 2π [0.5(2.5)^4 - 0.5(0.5)^4] ∫0^π/2 cos(θ) sin(θ) dθ

    = π [2.5^4 - 0.5^4]

    = 6.44 [Wb]

    따라서 정답은 "6.44"이다.
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20. 공간전하밀도 ρ[C/m3]를 가진 점의 전압이 V[V], 전계의 세기가 E[V/m]일 때 공간 전체의 전하가 가진 에너지는 몇 [J]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 공간 전하가 가진 에너지는 1/2ε0∫E2 dV로 계산할 수 있다. 이 때 ε0은 자유공간의 유전율이다. 따라서 정답은 ""이다. 이유는 E2에 비례하는 에너지를 가지는데, E는 ρ에 비례하므로 ρ2에 비례한다. 따라서 ρ가 2배가 되면 에너지는 4배가 된다.
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2과목: 회로이론

21. 그림과 같은 회로망 N에서 포트 2를 개방했을 때의 전압이득 G12를 임피던스 파라미터를 나타내면?

  1. Z21/Z11
  2. Z22/Z12
  3. Z12/Z22
  4. Z11/Z21
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터에서 포트 2를 개방하면 Z21 = 0이 된다. 이때 포트 1과 포트 2 사이의 전압이득 G12은 Z21/Z11으로 나타낼 수 있다. 이는 포트 2가 개방되어 있으므로 포트 2에서의 전류는 0이 되고, 포트 1에서의 전류만 고려하면 된다는 것을 의미한다. 따라서 포트 1에서의 전압이득은 Z21/Z11이 된다.
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22. 교류 브리지가 평형 상태에 있을 때 L의 값은?

  1. L=R2/(R1C)
  2. L=CR1R2
  3. L=C/R1R2
  4. L=(R1R2)/C
(정답률: 알수없음)
  • 교류 브리지가 평형 상태에 있을 때, 다음의 조건이 만족됩니다.

    - R1C = R2L
    - R1L = R2C

    이를 이용하여 L을 구해보겠습니다.

    R1C = R2L 에서 L = R1C/R2

    R1L = R2C 에서 L = R2C/R1

    따라서, R1C/R2 = R2C/R1 이므로 C/R1R2 = 1/L

    따라서, L = CR1R2 입니다.
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23. 그림과 같은 T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터 Z21은?

  1. Z1+Z2
  2. Z2
  3. -Z2
  4. Z2+Z3
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 파라미터 Z21은 전압 V1이 1V일 때 전류 I2가 발생하는데, 이 때 R2와 L2에 의한 전압강하와 C2에 의한 전압 상승이 서로 상쇄되어 전압 V2는 V1과 같다. 따라서 Z21은 R2와 L2에 의한 임피던스의 합인 Z2와 같다. 따라서 정답은 "Z2"이다.
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24. 순시전류 i=2√2sin(377t-30°)[A]의 평균값은?

  1. 1.35[A]
  2. 2.7[A]
  3. 3.45[A]
  4. 5.7[A]
(정답률: 알수없음)
  • 순시전류 i의 평균값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    i_avg = (1/T) ∫(0 to T) i(t) dt

    여기서 T는 주기이다. i(t)는 주어진 식에서 i=2√2sin(377t-30°)이므로,

    i_avg = (1/T) ∫(0 to T) 2√2sin(377t-30°) dt

    이 식을 적분하면,

    i_avg = (2√2/T) [-cos(377t-30°)](0 to T)

    = (2√2/T) [-cos(377T-30°) + cos(-30°)]

    = (2√2/T) [1 + cos(30°) - cos(377T-30°)]

    = (2√2/T) [1 + √3/2 - cos(377T-30°)]

    여기서 T는 주기이므로, T = 1/377이다. 따라서,

    i_avg = (2√2/(1/377)) [1 + √3/2 - cos(377(1/377)-30°)]

    = 2√2 [1 + √3/2 - cos(-30°)]

    = 2√2 [1 + √3/2 + cos(30°)]

    = 2.7[A]

    따라서, 정답은 "2.7[A]"이다.
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25. 의 역 라플라스 변환은?

  1. e-atcos ωt
  2. e-atsin ωt
  3. eatcos ωt
  4. eatsin ωt
(정답률: 50%)
  • 주어진 그림은 시간 영역에서의 함수이므로, 역 라플라스 변환을 통해 s-도메인에서의 함수를 구할 수 있다.

    먼저, 그림에서 함수가 0 이상의 값을 가지는 구간은 t=0 이후이므로, 초기값 조건은 0으로 가정한다.

    그리고, 주어진 보기 중에서 "e-atcos ωt"와 "e-atsin ωt"는 각각 코사인 함수와 사인 함수를 지수 함수로 감싼 형태이다. 이는 각각 복소 지수 함수의 실수부와 허수부를 나타내는 형태와 같다.

    따라서, 주어진 그림에서 함수가 진폭이 감소하는 모양새를 보이므로, 지수 함수의 실수부에 해당하는 e-at을 선택해야 한다.

    또한, 주어진 그림에서 함수가 주기적인 모양새를 보이므로, 지수 함수의 허수부에 해당하는 코사인 함수를 선택해야 한다.

    따라서, 정답은 "e-atcos ωt"이다.
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26. ω=200[rad/s]에서 동작하는 두 개의 회로소자로 구성된 직렬회로에서 전류가 전압보다 45도 앞설 때 이 소자 중 하나는 5[Ω]인 저항이면 나머지 소자는 무엇이며, 값은?

  1. L, 0.1[H]
  2. L, 0.01[H]
  3. C, 0.001[F]
  4. C, 0.0001[F]
(정답률: 알수없음)
  • 직렬회로에서 전류가 전압보다 45도 앞설 때, 이는 용량성 부하가 있는 것을 의미한다. 따라서 나머지 소자는 용량성 부하를 가지는 콘덴서여야 한다.

    저항이 5[Ω]이므로, 콘덴서의 용량성 리액턴스와 5[Ω]의 저항이 같아야 한다.

    용량성 리액턴스는 Xc = 1/(2πfC)로 계산할 수 있다. 여기서 f는 주파수, C는 콘덴서의 용량이다.

    주파수가 200[rad/s]이므로, Xc = 1/(2π*200*C) = 5[Ω]이다. 이를 풀면 C = 0.001[F]가 된다.

    따라서 정답은 "C, 0.001[F]"이다.
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27. 그림의 회로망에서 Z21=V2(S)/I1(S)는?

  1. C/(1+RS)
  2. CR/(1+CRS)
  3. 1/(1+CRS)
  4. R/(1+CRS)
(정답률: 64%)
  • Z21은 V2와 I1의 비율이므로, V2와 I1를 각각 구해야 한다.

    먼저 V2를 구해보자. V2는 S와 R2를 공유하므로, V2=VS-I2R2이다. 여기서 I2는 R2와 C를 공유하므로, I2=IC=VS/(R2+1/jωC)이다. 따라서 V2=VS-VS/(R2+1/jωC)R2=VS(1-1/(1+jωCR2))이다.

    다음으로 I1을 구해보자. I1은 S와 R1을 공유하므로, I1=VS/R1이다.

    따라서 Z21=V2/I1=VS(1-1/(1+jωCR2))/VSR1=1/(1+jωCR2)R1=R/(1+CRS)이다. 따라서 정답은 "R/(1+CRS)"이다.
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28. 다음의 회로망 방정식에 대하여 S 평면에 존재하는 극점은?

  1. 3, 0
  2. -3, 0
  3. 1, -3
  4. -1, -3
(정답률: 50%)
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29. R-L 병렬회로에서, 일정하게 인가된 정현파 전류의 위상 θ에 대하여 저항에 흐르는 전류 위상 θ1과 인덕터에 흐르는 전류 위상 θ2를 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. θ＜θ1＜θ2
  2. θ2＜θ1＜θ
  3. θ2＜θ＜θ1
  4. θ1＜θ＜θ2
(정답률: 55%)
  • 정현파 전류가 흐르는 경우, 저항은 전류와 같은 위상을 가지고 인덕터는 전류보다 90도 늦은 위상을 가진다. 따라서, θ2는 θ보다 더 늦은 위상을 가지고, θ1은 θ보다 더 빠른 위상을 가진다. 따라서, 옳은 답은 "θ2＜θ＜θ1"이다.
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30. RL 직렬 회로에서 그 양단에 직류 전압 E를 연결한 다음 한참 후에 스위치 S를 개방하면 L/R 초 후의 전류는 몇 [A]인가?

(정답률: 알수없음)
  • 스위치 S가 개방되면 전압 E는 회로에서 사라지고, 인덕턴스 L에 저장된 에너지가 저항 R을 통해 소모되면서 전류가 감소한다. 이 때, RL 회로의 전류 감쇠 곡선은 지수함수적으로 감소하며, 시간 t에 따른 전류 i(t)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    i(t) = (E/R) * e^(-R/L * t)

    따라서, L/R 초 후의 전류는 i(L/R) = (E/R) * e^(-1) = 0.37 * (E/R) 이다.

    정답은 "" 이다. 이유는 위에서 설명한 것과 같이, L/R 초 후의 전류는 0.37 * (E/R) 이기 때문이다.
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31. 다음 그림과 같은 파형의 라플라스(Laplace) 변환은?

(정답률: 73%)
  • 주어진 파형은 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있으므로, 라플라스 변환을 적용하기 위해서는 각각의 항에 대해 변환을 적용해야 한다.

    먼저 지수함수 $e^{-2t}$에 대한 라플라스 변환을 구하면 $frac{1}{s+2}$이다.

    다음으로 삼각함수 $sin(3t)$에 대한 라플라스 변환을 구하면 $frac{3}{s^2+9}$이다.

    따라서 전체 파형의 라플라스 변환은 $frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}$이다.

    이 중에서 보기에서 주어진 정답 ""은 $frac{1}{s+2}$이므로, 지수함수 $e^{-2t}$에 대한 라플라스 변환을 나타낸 것이다.
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32. 기본파의 30[%]인 제2고조파와 20[%]인 제3고조파를 포함하는 전압의 왜형률은?

  1. 0.24
  2. 0.28
  3. 0.32
  4. 0.36
(정답률: 알수없음)
  • 기본파의 진폭을 1로 가정하면, 제2고조파의 진폭은 0.3, 제3고조파의 진폭은 0.2가 된다. 이들을 포함하는 전압의 최대값은 기본파의 진폭 1과 제2고조파, 제3고조파의 진폭을 벡터합한 값인 √(1^2 + 0.3^2 + 0.2^2) = 1.12가 된다. 따라서 왜형률은 (1.12/1) = 0.36이 된다.
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33. R=10[Ω], L=0.2[H] R-L 직렬회로에 60[Hz], 120[V] 교류 전압이 인가될 때 흐르는 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 4.7[A]
  2. 3.2[A]
  3. 2.8[A]
  4. 1.6[A]
(정답률: 알수없음)
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34. 선형 시불변 인덕터의 자속이 ø(t) = L(t)i(t)일 때 전압 V(t)는?

(정답률: 알수없음)
  • 선형 시불변 인덕터의 자속은 i(t)에 비례하는 L(t)이므로, 전압 V(t)는 i(t)에 비례하는 상수 k와 i(t)의 적분값으로 나타낼 수 있다. 즉, V(t) = k∫i(t)dt이다. 이 때, i(t) = ø(t)/L(t)이므로, V(t) = k∫ø(t)/L(t)dt이다. 이를 적분하면 V(t) = kln|ø(t)| + C가 된다. 이 때, ln|ø(t)|는 ø(t)의 절댓값에 대한 자연로그이므로, V(t)는 ø(t)의 부호에 따라 양수 또는 음수가 될 수 있다. 따라서, V(t)의 부호를 알 수 없으므로, ""이 정답이다.
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35. 다음 회로가 주파수에 무관한 정저항 회로가 되기 위한 조건은?

(정답률: 80%)
  • 정저항 회로가 주파수에 무관하려면, 회로의 임피던스가 주파수에 따라 변하지 않아야 합니다. 이를 위해서는 콘덴서와 인덕터의 임피던스가 서로 상쇄되어야 합니다. 따라서, 콘덴서와 인덕터의 임피던스가 같아야 하며, 이는 ""의 공식으로 나타낼 수 있습니다.
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36. 그림에서 Vab를 구하면 몇 [V]인가?

  1. 2.5[V]
  2. 3.5[V]
  3. 5[V]
  4. 7[V]
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 Vab를 구하기 위해서는 Vab = Va - Vb로 계산하면 된다. Va와 Vb는 각각 전압계로 측정한 값이므로, Va = 5[V], Vb = 2.5[V]이다. 따라서 Vab = Va - Vb = 5[V] - 2.5[V] = 2.5[V]이다. 따라서 정답은 "2.5[V]"이다.
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37. 의 라플라스 변환은?

  1. a/s2-a2
  2. s/s2+a2
  3. a/s2+a2
  4. s/a2-a2
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 함수는 sin(at)이다. 라플라스 변환을 적용하기 위해, sin(at)를 지수함수의 형태로 바꾸어야 한다. 이를 위해, 오일러 공식을 이용하여 다음과 같이 변형할 수 있다.

    sin(at) = (e^(iat) - e^(-iat)) / 2

    이제 라플라스 변환을 적용한다.

    L{sin(at)} = L{(e^(iat) - e^(-iat)) / 2}
    = 1/2 * (L{e^(iat)} - L{e^(-iat)})
    = 1/2 * (1 / (s - ia) - 1 / (s + ia))
    = 1/2 * ((s + ia - (s - ia)) / ((s - ia) * (s + ia)))
    = ia / (s^2 + a^2)

    따라서, 정답은 "s/a^2 - a^2"이다.
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38. 이상적인 전류원의 내부 임피던스 Z는?

  1. Z=0
  2. Z=1[Ω]
  3. Z=∞
  4. Z는 정해지지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 전류원은 외부 회로에 영향을 받지 않으므로 내부 임피던스가 무한대여야 합니다. 따라서 정답은 "Z=∞" 입니다.
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39. 다음 그림과 쌍대가 되는 회로는?

(정답률: 60%)
  • 정답은 "" 이다.

    이유는, 다이오드의 특성상 전류가 한쪽 방향으로만 흐르기 때문에, 다이오드를 통과하는 전류의 방향이 바뀌면 다이오드는 차단 상태가 된다. 따라서, 주어진 회로에서 D1이 차단되면 D2는 전류가 흐르지 않게 되고, D3는 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, "" 이 정답이 된다.
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40. 다음과 같은 결합 공진회로에서 C1과 C2를 조정하여 두 폐회로가 모두 공진 상태에 있을 때 결합계수를 변화시킨다면 i2가 최대로 되는 상태는?

  1. 밀결합 될 때
  2. 소결합 될 때
  3. 임계결합 될 때
  4. 같은 방향으로 결합 될 때
(정답률: 알수없음)
  • 임계결합이란 두 폐회로가 밀결합과 소결합 중간 상태에 있을 때, 결합계수를 변화시키면서 두 폐회로가 모두 공진 상태에 있을 때 i2가 최대가 되는 상태를 말합니다. 이 때, 두 폐회로의 공진 주파수가 서로 일치하므로, 에너지가 서로 주고받으면서 최대 전달이 이루어지기 때문에 i2가 최대가 됩니다. 따라서, 정답은 "임계결합 될 때"입니다.
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3과목: 전자회로

41. B급 푸시풀(push-pull) 증폭기의 직류 공급 전력은? (단, Vcc는 공급 전압, Im은 최대 컬렉터 전류)

  2. ImVcc
  3. 2ImVcc
(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기는 NPN과 PNP 트랜지스터를 사용하여 출력 신호를 증폭하는 회로이다. 이 회로에서 직류 공급 전력은 Vcc x Im으로 계산된다. 이는 각 트랜지스터의 최대 컬렉터 전류 Im과 공급 전압 Vcc를 곱한 값이다. 따라서 정답은 "ImVcc"이다. ""은 "ImVcc"와 같은 값을 나타내는 그래픽이다.
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42. 두 개의 입력이 일치하면 출력이 High가 되는 회로는?

  1. AND
  2. NAND
  3. EX-OR
  4. EX-NOR
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 입력이 일치하면 출력이 High가 되는 회로는 EX-NOR이다. EX-NOR은 두 입력이 같으면 출력이 1이 되는 논리 게이트이다. 따라서 두 입력이 일치할 때만 출력이 1이 되므로 이 문제에 적합하다. AND와 NAND는 두 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되므로 이 문제에는 부적합하다. EX-OR은 두 입력이 다를 때만 출력이 1이 되므로 이 문제에도 부적합하다.
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43. 다음 그림 (b)와 같은 회로에서 신호저압 Vi가 그림 (a)와 같이 변화할 때 출력전압 V0로 가장 적합한 것은? (단, 다이오드 커트인 전압은 무시한다.)

(정답률: 70%)
  • 정답은 ""이다.

    다이오드는 정방향 전압이 인가될 때에만 전류가 흐르기 때문에, 입력신호가 0V에서 1V로 상승할 때는 다이오드가 차단되어 출력전압은 0V이다. 하지만 입력신호가 1V에서 2V로 상승할 때는 다이오드가 동작하여 출력전압은 입력신호와 같은 2V가 된다. 따라서 입력신호가 1V 이상일 때 출력전압이 존재하므로, ""이 정답이다.
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44. 고역 3[dB] 차단 주파수가 100[kHz]이고, 전압이득이 46[dB]인 증폭기에 부궤환을 걸어서 전압이득을 20[dB] 낮추면 고역 3[dB] 차단 주파수는 몇 [kHz]인가?

  1. 500[kHz]
  2. 1000[kHz]
  3. 2000[kHz]
  4. 4000[kHz]
(정답률: 54%)
  • 전압이득이 46[dB]인 증폭기의 이득은 10^(46/20) = 2000이다. 부궤환을 걸어서 전압이득을 20[dB] 낮추면 이득은 2000/10^(20/20) = 200이 된다. 이 때 고역 3[dB] 차단 주파수는 원래의 주파수에서 1/√2 = 0.707배가 된다. 따라서 새로운 고역 3[dB] 차단 주파수는 100[kHz] × 0.707 = 70.7[kHz]가 된다. 하지만 이 증폭기의 이득은 200이므로, 이 주파수에서의 이득은 46[dB] - 20[dB] - 20[dB] = 6[dB]가 된다. 이제 이 주파수에서의 이득이 3[dB] 낮아지려면 주파수를 얼마나 올려야 하는지 계산해보자. 이 때의 이득은 2000/10^(3/20) = 178.2이다. 따라서 새로운 고역 3[dB] 차단 주파수는 70.7[kHz] × 178.2/200 = 63.1[kHz]가 된다. 이 값이 보기에서 가장 가까운 "2000[kHz]"와는 다르므로, 정답은 "2000[kHz]"가 아니다.
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45. 다음 중 수정 진동자에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 수정편은 압전기 현상을 가지고 있다.
  2. 발진 주파수는 수정편의 두께와 무관하다.
  3. 수정의 결정은 X, Y, Z 축을 가지고 있으며, X축을 전기 축이라고 한다.
  4. 수정편은 절단하는 방법에 따라 전기적 온도 특성이 달라진다.
(정답률: 알수없음)
  • "발진 주파수는 수정편의 두께와 무관하다."가 적합하지 않은 설명이다. 이는 잘못된 설명이며, 수정편의 두께가 발진 주파수에 영향을 미치는 것이 일반적이다. 이는 수정편의 두께가 일정 이상이 되면 발진 주파수가 감소하게 되는데, 이는 수정편의 두께가 증가함에 따라 압전효과가 감소하기 때문이다.
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46. 다음 중 불 공식으로 옳지 않은 것은?

  1. X+YZ=(X+Y)(X+Z)
  2. X(X+Y)=X
(정답률: 알수없음)
  • ""이 옳지 않은 것이다. 이유는 분모가 0이 되어버리기 때문에 정의되지 않는 값이 된다.
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47. 그림과 같은 AM변조 회로는 어떤 변조 방법인가?

  1. 이미터 변조
  2. 베이스 변조
  3. 컬렉터 변조
  4. 베이스-컬렉터 변조
(정답률: 31%)
  • 이 그림은 AM 변조 회로 중에서도 "이미터 변조" 방식을 사용하고 있습니다. 이유는 송신기의 출력 신호가 증폭기의 컬렉터에 연결되어 있고, 변조 신호는 증폭기의 베이스에 연결되어 있기 때문입니다. 이렇게 변조 신호가 증폭기의 베이스에 인가되면, 증폭기의 출력 신호의 진폭이 변조 신호에 따라 변화하게 되어 AM 신호가 생성됩니다. 따라서 이 회로는 "이미터 변조" 방식을 사용하고 있습니다.
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48. 증폭기의 궤환에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 부궤환을 걸어주면 전압이득은 감소하지만 대역폭이 증가하고 신호왜곡이 감소한다.
  2. 궤환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압궤환이라 한다.
  3. 출력전압 또는 전류에 비례하는 궤환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우 직렬궤환이라 한다.
  4. 직렬궤환과 병렬궤환이 함께 사용된 것을 복합궤환이라 한다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "부궤환을 걸어주면 전압이득은 감소하지만 대역폭이 증가하고 신호왜곡이 감소한다."입니다. 이는 옳은 설명입니다.

    궤환은 입력신호를 증폭시키는 역할을 합니다. 궤환의 종류에는 직렬궤환과 병렬궤환, 그리고 이 둘을 함께 사용한 복합궤환 등이 있습니다.

    직렬궤환은 출력전압 또는 전류에 비례하는 궤환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우를 말합니다. 이는 입력신호를 증폭시키는 데에 유용합니다.

    병렬궤환은 궤환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압궤환이라고 합니다. 이는 입력신호를 증폭시키는 데에도 사용될 수 있지만, 대역폭이 좁아질 수 있습니다.

    복합궤환은 직렬궤환과 병렬궤환이 함께 사용된 것을 말합니다. 이는 입력신호를 증폭시키면서 대역폭을 넓히는 데에 사용됩니다.

    따라서, "직렬궤환과 병렬궤환이 함께 사용된 것을 복합궤환이라 한다."는 옳은 설명입니다.
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49. 병렬 전류 궤환 증폭기의 궤환 신호 성분은?

  1. 전류
  2. 전압
  3. 전력
  4. 저항
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 전류 궤환 증폭기는 전류를 증폭시키는 역할을 하기 때문에 궤환 신호 성분은 "전류"입니다. 전류는 전기 에너지가 전자를 통해 이동하는 양을 나타내며, 궤환 증폭기에서는 입력 전류를 증폭하여 출력 전류로 변환합니다. 따라서 궤환 신호 성분은 전류입니다.
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50. 다음 회로의 트랜지스터를 근사적인 h정수 모델로 대치했을 때 전압 이득(Vo/Vs)으로 옳은 것은?

  1. -hieRL/(Rs+hfe)
  2. -hfeRL/(Rs+hie)
  3. hieRL/(Rs-hfe)
  4. hfeRL/(Rs-hie)
(정답률: 알수없음)
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51. 다음 중 고주파 전력 증폭기로 가장 적당한 것은?

  1. A급 증폭기
  2. B급 증폭기
  3. C급 증폭기
  4. AB급 증폭기
(정답률: 70%)
  • 고주파 전력 증폭기는 대역폭이 넓은 신호를 증폭하는데 적합하며, 효율적인 전력 변환을 위해 사용된다. A급 증폭기는 왜곡이 적지만 효율성이 낮고, B급 증폭기는 효율성은 높지만 왜곡이 많다. AB급 증폭기는 A급과 B급의 장점을 합쳤지만 여전히 왜곡이 존재한다. 따라서, 고주파 전력 증폭기로 가장 적당한 것은 왜곡이 적으면서도 효율성이 높은 C급 증폭기이다.
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52. 어떤 증폭기의 개방루프 전압이득이 100이고, 왜율이 10[%]이다. 이 증폭기의 왜율을 1[%]로 하기 위한 부궤환율 β의 값은?

  1. 0.01
  2. 0.09
  3. 0.1
  4. 0.9
(정답률: 알수없음)
  • 왜율은 출력 신호의 전력과 입력 신호의 전력 비율을 나타내는 값이다. 따라서 왜율이 10[%]인 증폭기는 입력 신호의 전력의 1/10만큼의 출력 신호를 내보낸다는 것을 의미한다. 이때, 개방루프 전압이득이 100이므로 입력 신호의 전압을 1[V]로 가정하면 출력 신호의 전압은 100[V]가 된다.

    이제 왜율을 1[%]로 하기 위해서는 출력 신호의 전력을 입력 신호의 전력의 1/100만큼으로 줄여야 한다. 이를 위해서는 부궤환율 β를 어떤 값으로 설정해야 하는지를 구해야 한다.

    부궤환율 β는 출력 전압과 입력 전압의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 출력 전압을 1/10로 줄이기 위해서는 부궤환율 β를 1/10로 설정해야 한다. 이때, 출력 전압은 입력 전압의 100배이므로, 입력 전압을 1[V]로 가정하면 출력 전압은 100[V]가 된다. 따라서 부궤환율 β는 1/100이 된다.

    하지만 부궤환율 β는 출력 전압과 입력 전압의 비율을 나타내는 값이므로, 입력 전압이 2[V]나 3[V] 등 다른 값일 경우에도 같은 부궤환율 β를 사용할 수 있다. 따라서 부궤환율 β의 값은 0.01이 아니라 0.09가 된다.
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53. 커패시터 입력형 필터를 구성한 전파 정류기에서 부하저항이 감소하면 리플(ripple) 전압은?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. 변동이 없다.
  4. 주파수가 변화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 커패시터 입력형 필터에서 부하저항이 감소하면 전류가 증가하게 되어 커패시터에서의 전압강하가 커지게 됩니다. 이로 인해 리플 전압이 증가하게 됩니다. 따라서 정답은 "증가한다." 입니다.
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54. JFET에서 IDSS=12[mA], VP=-4[V]이고, VGS=-2[V]일 때 드레인 전류 ID는 몇 [mA]인가?

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

    JFET의 전류-전압 특성 곡선을 보면, VGS가 -2[V]일 때 ID는 약 3[mA]임을 알 수 있다. 따라서 정답은 "3[mA]"이다.
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55. 다음 중 이상적인 연산증폭기의 특성으로 옳은 것은?

  1. 온도에 대한 드리프트(drift)가 큰 특성을 가진다.
  2. 대역폭(BW) = ∞
  3. 출력저항(Ro) = ∞
  4. 전압이득 |Av| = 0
(정답률: 50%)
  • 대역폭(BW) = ∞는 이상적인 연산증폭기의 특성으로 옳다. 이는 입력신호의 모든 주파수 성분을 왜곡 없이 출력으로 전달할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 이상적인 연산증폭기는 대역폭이 무한대로 넓어야 한다.
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56. 어떤 증폭기의 하측 3[dB] 주파수가 0.75[MHz]이고, 상측 3[dB] 주파수가 5[MHz]일 때 이 증폭기의 대역폭은?

  1. 4.25[MHz]
  2. 5[MHz]
  3. 7.75[MHz]
  4. 10[MHz]
(정답률: 알수없음)
  • 대역폭은 상측 3[dB] 주파수와 하측 3[dB] 주파수의 차이로 계산할 수 있습니다. 따라서 대역폭은 5[MHz] - 0.75[MHz] = 4.25[MHz] 입니다.
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57. 다음 그림과 같은 연산증폭기 회로의 출력전압 Vo는?

(정답률: 65%)
  • 출력전압 Vo는 입력전압 Vi에 대해 Vo = -Rf/Rin * Vi로 계산된다. 이 회로에서 Rf = 10kΩ, Rin = 1kΩ 이므로 Vo = -10Vi. 따라서 정답은 "" 이다.
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58. 배타적 OR(Exclusive OR)와 AND gate로만 구성되는 회로는?

  1. 플립플롭 회로
  2. 래치 회로
  3. 반가산기 회로
  4. 전가산기 회로
(정답률: 알수없음)
  • 배타적 OR 게이트는 두 입력 중 하나만 1일 때 출력이 1이 되는 게이트이고, AND 게이트는 두 입력이 모두 1일 때 출력이 1이 되는 게이트입니다. 반가산기 회로는 두 개의 입력(A, B)과 두 개의 출력(S, C)으로 구성되며, S는 A와 B의 배타적 OR 연산 결과이고, C는 A와 B의 AND 연산 결과입니다. 따라서 반가산기 회로는 배타적 OR과 AND 게이트로만 구성된 회로입니다.
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59. 공간 전하 용량을 변화시켜 콘덴서 역할을 하도록 설계된 다이오드는?

  1. 제너 다이오드
  2. 터널 다이오드
  3. Gunn 다이오드
  4. 바렉터 다이오드
(정답률: 75%)
  • 바렉터 다이오드는 공간 전하 용량을 변화시켜 콘덴서 역할을 하도록 설계된 다이오드입니다. 이는 바렉터 다이오드의 구조에서 양극과 음극 사이에 공간 전하가 존재하며, 이 공간 전하의 양을 조절하여 전류를 제어할 수 있기 때문입니다. 따라서 바렉터 다이오드는 콘덴서와 다이오드의 기능을 모두 갖춘 특수한 종류의 다이오드로 볼 수 있습니다.
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60. 베이스 접지일 때 차단주파수가 12[MHz]이다. 이미터 접지일 때 차단주파수는 약 몇 [MHz]인가? (단, β=100이다.)

  1. 0.1[MHz]
  2. 0.12[MHz]
  3. 0.24[MHz]
  4. 1.2[MHz]
(정답률: 알수없음)
  • 차단주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$f_H = frac{f_L}{beta}$$

    여기서 $f_L$은 저주파수이고, $f_H$은 고주파수이다. 베이스 접지일 때 차단주파수가 12[MHz]이므로,

    $$12text{[MHz]} = frac{f_L}{100}$$

    $$f_L = 1.2text{[MHz]}$$

    이미터 접지일 때 차단주파수는 $f_H = frac{1.2text{[MHz]}}{100} = 0.012text{[MHz]} = 0.12text{[MHz]}$ 이다. 따라서 정답은 "0.12[MHz]"이다.
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4과목: 물리전자공학

61. 다음 중 1[eV]의 운동에너지 값은?

  1. 1.6×1031[J]
  2. 9.1×1031[J]
  3. 1.6×10-19[J]
  4. 9.1×1019[J]
(정답률: 80%)
  • 1[eV]은 전자의 에너지 단위로, 전자가 전기장에서 일을 하여 힘을 받아 이동할 때의 에너지를 나타낸다. 1[eV]는 전자가 전기장에서 1볼트의 전위차를 이동할 때의 에너지와 같다. 전자의 전하량은 1.6×10-19[C]이므로, 1볼트의 전위차를 이동하는 전자의 일한 양은 1.6×10-19[C] × 1[V] = 1.6×10-19[J]이다. 따라서 1[eV]는 1.6×10-19[J]이 된다.
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62. 전자가 외부의 힘(열, 빛, 전장)을 받아 핵의 구속력으로부터 벗어나 결정 내를 자유로이 이동할 수 있는 자유전자의 상태로 존재하는 에너지대는?

  1. 충만대(filled band)
  2. 금지대(forbidden band)
  3. 가전자대(valence band)
  4. 전도대(conduction band)
(정답률: 60%)
  • 전자가 핵의 구속력으로부터 벗어나 결정 내를 자유롭게 이동할 수 있는 상태는 전도대(conduction band)이다. 전자가 전도대에 위치하면 전기적으로 자유롭게 이동할 수 있으며 전기전도성을 가지게 된다. 반면, 가전자대(valence band)는 전자가 핵에 결합되어 있어 전기적으로 이동할 수 없는 상태이다. 금지대(forbidden band)는 전자가 위치할 수 없는 에너지 대역으로, 전자가 이 대역을 넘어가면 전도대나 가전자대에 위치하게 된다. 마지막으로, 충만대(filled band)는 전자가 이미 모두 채워져 있어 더 이상 전자가 위치할 수 없는 상태이다.
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63. 이동도(mobility)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이동도의 단위는 [m2/Vㆍs]이다.
  2. 도전율이 크면 이동도도 크다.
  3. 온도가 증가하면 이동도는 증가한다.
  4. 반도체에서 전자의 이동도는 정공의 이동도보다 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 증가하면 이동도는 증가한다는 설명이 옳지 않다. 온도가 증가하면 일반적으로 물질 내 분자나 이온의 운동이 더 활발해지므로 전자나 정공의 이동도도 증가할 수 있지만, 반대로 물질 내 결함(defect)이나 잡음(noise) 등의 영향으로 이동도가 감소할 수도 있다. 이동도는 물질의 특성에 따라 달라지며, 도전율이 크면 이동도도 크다는 것은 전기적으로 물질이 더 효율적으로 전하를 운반할 수 있다는 것을 의미한다. 반도체에서 전자의 이동도가 정공의 이동도보다 큰 이유는 전자가 자유전자(free electron)로 존재하며, 정공은 결합전자(bound electron)로서 전자와 결합하여 운반되기 때문이다.
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64. 다음 중 스위칭 시간이 대단히 짧으므로 고속 스위칭 회로에 사용되는 소자는?

  1. UJT
  2. SCR
  3. 제너 다이오드
  4. 터널 다이오드
(정답률: 알수없음)
  • 고속 스위칭 회로에서는 스위칭 시간이 매우 짧기 때문에, 소자의 반응 속도가 빠르고 정확해야 합니다. 이러한 조건을 만족하는 소자 중에서도 터널 다이오드는 다른 소자들과는 달리, 전류가 터널링 현상을 일으키면서 전압이 급격히 변화하는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성 때문에 터널 다이오드는 고속 스위칭 회로에서 매우 유용하게 사용됩니다.
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65. 펀치-스루(punch-through) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이미터, 베이스, 컬렉터의 단락 상태이다.
  2. 펀치-스루 전압은 베이스 영역 폭에 반비례한다.
  3. 컬렉터 역 바이어스의 증가에 의해 발생하는 현상이다.
  4. 펀치-스루 전압은 베이스내의 불순물 농도에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "펀치-스루 전압은 베이스내의 불순물 농도에 비례한다."는 옳지 않은 설명이다. 펀치-스루 전압은 베이스 영역 폭에 반비례한다. 이는 베이스 영역 폭이 좁을수록 전자가 컬렉터와 충돌할 확률이 높아지기 때문이다. 따라서 베이스 영역 폭이 좁은 트랜지스터일수록 펀치-스루 전압이 낮아진다.
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66. 전자 방출에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 금속을 고온으로 가영하면 자유전자의 일부가 금속외부로 방출되는 현상을 열전자 방출이라 한다.
  2. 금속의 표면에 빛을 입사시키면 전자가 방출되는 현상을 광전자 방출이라 한다.
  3. 금속의 표면에 강한 전계를 가하면 전자가 방출되는 현상을 2차 전자 방출이라 한다.
  4. 금속의 표면에 전계를 가하면 금속 표면의 열전자 방출량보다 전자 방출이 증가하는 현상을 Schottky 효과라 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 옳지 않은 설명은 "금속의 표면에 강한 전계를 가하면 전자가 방출되는 현상을 2차 전자 방출이라 한다."입니다. 이는 오히려 "금속의 표면에 강한 전계를 가하면 전자가 충돌하여 추가적인 전자가 방출되는 현상을 2차 전자 방출이라 한다."가 맞는 설명입니다.
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67. 균일한 정자계 B속으로 자계와 직각 방향으로 속도 V로 전자가 들어갔다. 이때 속도 V를 2배로 변경했을 때 전자의 운동은 어떻게 되겠는가?

  1. 원운동의 주기는 2배가 된다.
  2. 원운동의 각 속도는 4배가 된다.
  3. 원운동의 주기는 변하지 않는다.
  4. 원운동의 반경은 변하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자가 균일한 정자계 B속으로 들어가면, 자계와 직각 방향으로 원운동을 하게 된다. 이때 전자의 운동은 자기장에 의한 로렌츠 힘에 의해 발생하는데, 이 힘은 전자의 속도와 자기장의 방향에 수직이다. 따라서 전자의 운동은 원운동이며, 이때의 주기는 전자의 질량과 자기장의 세기에 의존하며, 전자의 속도와는 무관하다. 따라서 속도를 2배로 변경해도 원운동의 주기는 변하지 않는다.
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68. 다음과 같은 원리와 관계되는 것은?

  1. 홀 효과(Hall effect)
  2. 콤프턴 효과(Compton effect)
  3. 쇼트키 효과(Schottky effect)
  4. 흑체방사(black body radiation)
(정답률: 34%)
  • 이 그림은 콤프턴 효과(Compton effect)를 나타내고 있습니다. 콤프턴 효과란 X선이나 감마선이 물질과 상호작용하여 일정한 에너지를 잃고 산란되는 현상을 말합니다. 이 때 산란된 입자는 원래의 입자보다 더 긴 파장을 가지게 됩니다. 이러한 현상은 전자의 존재를 입증하는 데에도 이용됩니다.
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69. Pauli의 배타율 원리를 만족하는 분포 함수는?

  1. Fermi-Dirac
  2. Bose-Einstein
  3. Gauss-error function
  4. Maxwell-Boltzmann
(정답률: 알수없음)
  • Pauli의 배타율 원리는 동일한 양자 상태를 가진 두 개의 입자가 동시에 존재할 수 없다는 원리입니다. 이 원리는 전자와 같은 페르미온에 대해 적용됩니다.

    따라서, 페르미온 분포 함수는 Pauli의 배타율 원리를 만족해야 합니다. 이를 만족하는 분포 함수는 Fermi-Dirac 분포 함수입니다. Fermi-Dirac 분포 함수는 전자와 같은 페르미온의 분포를 나타내며, Pauli의 배타율 원리를 만족하면서도 온도와 화학포텐셜에 따라 전자의 분포를 조절할 수 있습니다. 따라서, Fermi-Dirac 분포 함수가 정답입니다.
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70. 반도체는 절대온도 0[K]에서 절연체, 상온에서 절연체와 도체의 중간적 성질을 띤다. 만일 불순물의 농도가 증가하였을 때 도전율(σ)과 고유저항(ρ)은 어떻게 되는가?

  1. 도전율(σ)은 감소하고 고유저항(ρ)은 증가한다.
  2. 도전율(σ)은 증가하고 고유저항(ρ)은 감소한다.
  3. 도전율(σ)과 고유저항(ρ) 모두 증가한다.
  4. 도전율(σ)과 고유저항(ρ) 모두 감소한다.
(정답률: 40%)
  • 불순물이 증가하면 반도체 내부의 전자와 결합하여 전하를 운반하는 자유전자의 수가 증가하게 된다. 이는 도전율(σ)이 증가하게 되는 원인이 된다. 반면, 고유저항(ρ)은 전자와 결합하여 전하를 운반하는 자유전자의 수가 증가하면 전자와 결합하여 전하를 운반하지 않는 이온의 수가 감소하게 된다. 이는 고유저항(ρ)이 감소하게 되는 원인이 된다. 따라서, 불순물의 농도가 증가하면 도전율(σ)은 증가하고 고유저항(ρ)은 감소한다.
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71. 열평형 상태에서 pn 접합 전류가 0이라면, 그 의미는?

  1. 전위장벽이 없어졌다.
  2. 접합을 흐르는 다수 캐리어가 없다.
  3. 접합을 흐르는 소수 캐리어가 없다.
  4. 접합을 흐르는 소수 캐리어와 다수 캐리어가 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 열평형 상태에서 pn 접합 전류가 0이라는 것은, 전자와 양공이 같은 비율로 이동하고 있어서 전자와 양공의 이동으로 인한 전류가 상쇄되어 0이 된다는 것을 의미합니다. 따라서, "접합을 흐르는 소수 캐리어와 다수 캐리어가 같다."가 정답입니다.
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72. 홀(hall) 효과와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 자장계
  2. 고저항 측정기
  3. 전류계
  4. 분압계
(정답률: 알수없음)
  • 홀 효과는 자기장 속에서 전류를 흐르게 하면 발생하는 전압 차이를 말합니다. 이 때, 자기장의 세기와 전류의 방향에 따라 발생하는 전압의 방향이 달라지는데, 이를 측정하기 위해서는 자기장의 세기를 알아야 합니다. 자기장의 세기는 자장계를 사용하여 측정할 수 있으므로, 홀 효과와 가장 관계가 깊은 것은 자장계입니다.
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73. 기압 1[mmHg] 정도의 글로우 방전(glow discharge)에서 생기는 관내 발광 부분이 아닌 것은?

  1. 양광주(positive column)
  2. 부 글로우(negative glow)
  3. 음극 글로우(cathode glow)
  4. 패러데이 암부(faraday dark space)
(정답률: 42%)
  • 패러데이 암부는 글로우 방전에서 양극과 음극 사이에 위치한 영역으로, 전자가 충돌하여 이온화된 기체 분자들이 이동하면서 전자를 재생성하는 곳입니다. 따라서 이 영역은 전자가 부족한 곳으로서 발광이 없습니다. 따라서 정답은 "패러데이 암부"입니다.
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74. T=0[K]에서 전자가 가질 수 있는 최대에너지 준위는?

  1. 페르미 에너지 준위
  2. 도너 준위
  3. 억셉터 준위
  4. 드리프트 준위
(정답률: 알수없음)
  • 페르미 에너지 준위는 영도체에서 전자가 가질 수 있는 최대 에너지 준위를 의미합니다. 따라서 T=0[K]에서 전자가 가질 수 있는 최대 에너지 준위는 페르미 에너지 준위입니다. 도너 준위는 전자가 채워지지 않은 상태의 에너지 준위를, 억셉터 준위는 전자가 이미 채워진 상태의 에너지 준위를, 드리프트 준위는 전자의 이동에 따른 에너지 준위를 의미합니다.
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75. 컬렉터 접합의 공간 전하층은 컬렉터 역바이어스가 증가함에 따라 넓어지며 따라서 베이스 중성영역의 폭이 줄어든다. 이러한 현상은?

  1. punch-through
  2. Early 효과
  3. Miller 효과
  4. Tunnel 효과
(정답률: 50%)
  • 컬렉터 접합의 공간 전하층이 넓어지면 컬렉터와 베이스 사이의 전하 이동이 증가하게 되어 베이스 중성영역의 폭이 줄어들게 된다. 이러한 현상을 Early 효과라고 부른다. Early 효과는 컬렉터 역바이어스가 증가함에 따라 발생하며, 이는 BJT의 동작을 제어하는 중요한 요소 중 하나이다.
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76. 페르미 준위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불순물의 양과 온도가 증가할수록 금지대의 중앙으로부터 멀어진다.
  2. 불순물의 양과 온도가 증가할수록 진성반도체의 페르미 준위에 가까워진다.
  3. 불순물의 양이 증가하면 금지대의 중앙으로부터 멀어지고, 온도가 증가하면 그와 반대이다.
  4. 불순물의 양이 증가하면 금지대의 중앙으로 가까워지고, 온도가 증가하면 그와 반대이다.
(정답률: 46%)
  • 페르미 준위는 금속과 반도체의 경계면에서 전자의 이동성이 갑자기 변화하는 지점을 말한다. 이 때, 불순물의 양이 증가하면 금지대의 중앙으로부터 멀어지게 되는 이유는 불순물이 전자의 이동성을 방해하기 때문이다. 반면에 온도가 증가하면 전자의 열 운동이 증가하게 되어 전자의 이동성이 증가하게 되므로 금지대의 중앙으로부터 멀어지는 것과 반대의 현상이 일어난다. 따라서 "불순물의 양이 증가하면 금지대의 중앙으로부터 멀어지고, 온도가 증가하면 그와 반대이다."가 옳은 설명이다.
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77. 열전자를 방출하기 위한 재료의 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 융점이 낮아야 한다.
  2. 일함수가 작아야 한다.
  3. 방출 효율이 좋아야 한다.
  4. 진공 중에서 쉽게 증발되지 않아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 융점이 낮을수록 재료가 높은 온도에서도 액체 상태를 유지하기 어렵기 때문에 열전자를 방출하기 쉽습니다. 따라서 "융점이 낮아야 한다."는 옳은 조건입니다.
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78. 길이 10[mm], 이동도 0.24[m2/Vㆍsec]인 N형 Si의 양단에 전압 10[V]을 가했을 때 전자의 속도는?

  1. 160[m/sec]
  2. 180[m/sec]
  3. 200[m/sec]
  4. 240[m/sec]
(정답률: 54%)
  • 전자의 속도는 v = μE로 계산할 수 있습니다. 여기서 μ는 이동도, E는 전기장입니다. 전압은 V = Ed로 표현할 수 있으므로, E = V/d입니다. 따라서 전자의 속도는 v = μE = μ(V/d) = (0.24[m^2/V·sec])(10[V]/10[mm]) = 240[m/sec]가 됩니다. 따라서 정답은 "240[m/sec]"입니다.
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79. 25℃에서 8.2[V]인 제너 다이오드가 0.05[%/℃]의 온도계수를 가질 때 60℃에서의 제너 전압은?

  1. 8.06[V]
  2. 8.17[V]
  3. 8.34[V]
  4. 8.42[V]
(정답률: 알수없음)
  • 제너 다이오드의 온도계수가 0.05[%/℃]이므로, 1℃ 상승할 때마다 8.2[V]의 0.05[%]인 0.0041[V]가 증가한다. 따라서 25℃에서 60℃까지 온도가 35℃ 상승하므로, 0.0041[V] x 35[℃] = 0.1435[V]가 증가한다. 이를 8.2[V]에 더하면 8.34[V]가 된다. 따라서 정답은 "8.34[V]"이다.
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80. 접합형 다이오드가 점접촉 다이오드보다 우수한 점으로 옳지 않은 것은?

  1. 잡음이 적다.
  2. 전류 용량이 크다.
  3. 충격에 강하다.
  4. 주파수 특성이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 주파수 특성이 좋다는 것은 다이오드의 전기적 특성이 주파수에 따라 변화가 적다는 것을 의미합니다. 이는 다이오드가 고주파 신호를 처리할 때도 정확하게 동작할 수 있음을 의미합니다. 따라서, 접합형 다이오드가 점접촉 다이오드보다 주파수 특성이 우수하다는 것은 고주파 신호 처리에 더 적합하다는 것을 의미합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 다음 중 IEEE 754에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고정소수점 표현에 대한 국제 표준이다.
  2. 가수는 부호 비트와 함께 부호화-크기로 표현된다.
  3. 0.M×2E의 형태를 취한다. (단, M:가수, E:지수)
  4. 64비트 복수-정밀도 형식의 경우 지수는 10비트이다.
(정답률: 알수없음)
  • IEEE 754는 부동소수점 표현에 대한 국제 표준이며, 가수는 부호 비트와 함께 부호화-크기로 표현된다. 이는 가수의 최상위 비트가 부호 비트이며, 나머지 비트는 크기를 나타낸다는 것을 의미한다. 또한, IEEE 754에서는 0.M×2^E의 형태를 취하며, 64비트 복수-정밀도 형식의 경우 지수는 11비트이다.
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82. 명령 인출 사이클(fetch cycle)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. machine cycle에 속한다.
  2. 명령어를 해독하는 과정이 포함된다.
  3. 반드시 execution cycle에서만 발생한다.
  4. program counter에서 주소가 MAR로 전달된다.
(정답률: 알수없음)
  • "반드시 execution cycle에서만 발생한다."가 옳지 않은 것이다. 명령 인출 사이클은 machine cycle의 일부이며, 명령어를 해독하는 과정이 포함된다. 또한 program counter에서 주소가 MAR로 전달된다. 따라서 명령 인출 사이클은 execution cycle 이전에 발생한다.
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83. 문자를 표현하기 위한 코드에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 표준 BCD 코드는 64가지의 문자를 표현할 수 있으며, zone 비트를 2개이고 digit 비트는 4개이다.
  2. EBCDIC code는 zone 비트와 digit 비트가 모두 4개씩이며 16진수를 표시하기에 편리하다.
  3. 그레이(Gray) 코드는 잘못된 정보를 체크에 의해 착오를 검출하여 다시 교정할 수 있는 코드이다.
  4. 에러 검출 및 교정코드의 대표적인 코드는 해밍(Hamming) 코드이다.
(정답률: 알수없음)
  • 그레이(Gray) 코드는 잘못된 정보를 체크에 의해 착오를 검출하여 다시 교정할 수 있는 코드가 아니다. 그레이 코드는 이진수를 변환할 때 한 비트만 변경되는 특징을 가지고 있어 회로 설계나 데이터 전송에서 유용하게 사용된다. 따라서 "그레이(Gray) 코드는 잘못된 정보를 체크에 의해 착오를 검출하여 다시 교정할 수 있는 코드이다."는 옳지 않은 설명이다.
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84. 주소지정 방식(Addressing Mode) 중 유효주소를 구하기 위해 현재 명령어의 주소부의 내용과 PC의 내용을 더하여 결정하는 방식은?

  1. Direct Addressing
  2. Indirect Addressing
  3. Relative Addressing
  4. Index Register Addressing
(정답률: 알수없음)
  • 상대 주소 지정 방식은 현재 명령어의 주소부의 내용과 PC(Program Counter)의 내용을 더하여 유효한 주소를 결정하는 방식입니다. 따라서 상대 주소 지정 방식은 명령어가 위치한 상대적인 위치를 기준으로 주소를 계산하므로 상대 주소 지정 방식이라고 합니다.
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85. 명령의 패치(fetch) 사이클이 평균 0.3[μs], 명령 실행 사이클이 평균 0.5[μs]인 시스템에서 명령 선취에 의한 명령 실행 시간의 개선량은?

  1. 0.375
  2. 0.475
  3. 0.575
  4. 0.675
(정답률: 40%)
  • 명령 선취는 다음 명령을 실행하기 전에 미리 해당 명령을 가져오는 것을 말한다. 따라서 명령 선취를 사용하면 명령 실행 사이클에서 fetch 사이클이 포함되지 않으므로 실행 시간이 단축된다.

    명령 선취를 사용하지 않는 경우, 명령 실행 시간은 fetch 시간과 실행 시간의 합인 0.8[μs]이다. 반면, 명령 선취를 사용하는 경우, fetch 시간이 실행 시간에 포함되지 않으므로 실행 시간은 0.5[μs]이다.

    따라서, 명령 선취를 사용한 경우의 개선량은 (0.8-0.5)/0.8 = 0.375 이다.
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86. 주소지정방식(addressing mode)에서 오퍼랜드(operand) 부분에 데이터가 포함되어 실행되는 방식은?

  1. index addressing mode
  2. direct addressing mode
  3. indirect addressing mode
  4. immediate addressing mode
(정답률: 알수없음)
  • 오퍼랜드 부분에 데이터가 포함되어 실행되는 방식은 "immediate addressing mode"입니다. 이는 명령어 자체에 데이터 값을 포함하여 실행하는 방식으로, 메모리나 레지스터에 저장된 값을 참조하지 않고 즉시 사용할 수 있습니다. 따라서 데이터 값을 미리 정해놓고 사용해야 하는 경우에 유용합니다.
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87. 다음 그림과 같은 명령 형식에서 나타낼 수 있은 명령어와 주소(address)의 수는?

  1. OP = 8, Address = 256
  2. OP = 16, Address = 512
  3. OP = 8, Address = 512
  4. OP = 16, Address = 256
(정답률: 알수없음)
  • 이 명령어 형식은 4비트의 오퍼레이션 코드(OP)와 12비트의 주소(address)로 구성되어 있습니다. 따라서 OP는 2^4 = 16가지의 값을 가질 수 있고, 주소는 2^12 = 4096가지의 값을 가질 수 있습니다.

    그림에서는 OP가 16이므로, 오퍼레이션 코드는 16에 해당하는 기능을 수행하는 것입니다. 또한 주소는 512이므로, 이 명령어는 메모리의 512번지에서 데이터를 읽어오거나 쓰는 기능을 수행하는 것입니다.

    따라서 정답은 "OP = 16, Address = 512"입니다.
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88. 산술 시프트(Arithmetic Shift)는 부호가 있는 2진수를 시프트하는 것이다. 다음 설명 중에서 틀린 것은?

  1. 왼쪽 산술 시프트는 2진수에 2를 곱한 것이다.
  2. 오른쪽 산술 시프트는 2진수에 2로 나눈 것이다.
  3. 부호 비트는 시프트하지 않는다.
  4. 오버플로우의 발생 유무를 확인하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "오버플로우의 발생 유무를 확인하지 않는다."가 틀린 설명이 아닌 이유는 산술 시프트는 단순히 비트를 이동시키는 것이 아니라, 부호 비트를 유지하면서 시프트하기 때문에 오버플로우가 발생할 가능성이 있기 때문이다. 따라서 오버플로우를 확인하고 처리해주어야 한다.
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89. 다음 중 시스템소프트웨어(System Software)는?

  1. 문서 편집 프로그램
  2. 성능 측정 프로그램
  3. 시스템 보안 유지 프로그램
  4. 운영체제
(정답률: 알수없음)
  • 운영체제는 컴퓨터 시스템의 자원을 관리하고 응용 프로그램과 하드웨어 간의 인터페이스 역할을 수행하는 시스템 소프트웨어이기 때문에 시스템 소프트웨어에 해당합니다.
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90. 다음 중에서 일반적인 직렬 전송 통신 속도를 나타낼 때 사용하는 단위는?

  1. LPM(Line Per Minute)
  2. CPM(Character Per Minute)
  3. CPS(Character Per Second)
  4. BPS(Bit Per Second)
(정답률: 70%)
  • 정답: BPS(Bit Per Second)

    이유: 일반적으로 데이터 전송 속도는 비트 단위로 측정되기 때문에 BPS(Bit Per Second)가 일반적인 직렬 전송 통신 속도를 나타내는 단위로 사용된다. 다른 단위인 LPM(Line Per Minute)과 CPM(Character Per Minute)은 주로 인쇄물의 속도를 나타내는 데 사용되며, CPS(Character Per Second)는 문자 전송 속도를 나타내는 데 사용된다.
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91. 범용 또는 특수 목적의 소프트웨어를 조합하거나 조직적으로 구성하고, 여러 가지 종류의 원시프로그램, 목적 프로그램을 분류하여 정비한 것은?

  1. Problem State
  2. PSW(Program Status Word)
  3. Interrupt
  4. Program library
(정답률: 58%)
  • 여러 가지 종류의 원시프로그램, 목적 프로그램을 분류하여 정비한 것을 Program library라고 부릅니다. 이는 소프트웨어를 효율적으로 관리하고 재사용성을 높이기 위해 사용됩니다. 따라서 다른 보기들인 Problem State, PSW(Program Status Word), Interrupt와는 관련이 없습니다.
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92. 연산 장치에서 뺄셈을 계산할 때 사용하는 방법은?

  1. 피감수에서 감수를 직접 뺀다.
  2. 시프트(Shift) 방법을 이용하여 감산하다.
  3. 보수(Complement) 방법을 사용하여 덧셈 계산한다.
  4. 비트 마크(Bit mark) 방법을 사용하여 감산한다.
(정답률: 알수없음)
  • 보수(Complement) 방법은 뺄셈을 덧셈으로 바꾸어 계산하는 방법입니다. 이 방법은 피감수의 보수를 구한 후, 감수와 더하는 것으로 뺄셈을 계산합니다. 이 방법은 빠르고 간단하며, 하드웨어 구현이 용이합니다.
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93. 다음 설명 중 바르지 않은 것은?

  1. 시스템 소프트웨어는 컴퓨터를 사용하기 위해 가장 근본적으로 필요한 소프트웨어이다.
  2. 기계어로 번역되지 이전의 프로그램을 원시프로그램이라고 한다.
  3. 어셈블리어는 이진수를 사용하여 작성한 프로그램이다.
  4. 컴퓨터에 사용하는 목적에 따라서 실제로 그 일을 시키기 위한 프로그램을 응용 소프트웨어라 한다.
(정답률: 46%)
  • "어셈블리어는 이진수를 사용하여 작성한 프로그램이다."는 바르지 않은 설명이다. 어셈블리어는 기계어와 유사한 언어로, 사람이 이해하기 쉬운 기호로 작성된 프로그램이다. 이러한 어셈블리어 코드는 어셈블러라는 프로그램을 통해 기계어로 번역되어 실행된다. 따라서 어셈블리어 코드는 이진수가 아니라 기호로 작성된 프로그램이다.
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94. 16비트 마이크로프로세서 내에서 CPU와 외부 데이터버스 사이에 명령을 리드하여 데이터의 송수신을 제어하는 것은 무엇인가?

  1. Bus Interface Unit
  2. Execution Unit
  3. I/O port
  4. Address Bus
(정답률: 알수없음)
  • 16비트 마이크로프로세서에서는 CPU와 외부 데이터버스 사이에 데이터를 주고받는데 필요한 제어 신호들이 존재합니다. 이러한 제어 신호들을 생성하고 관리하는 역할을 하는 것이 "Bus Interface Unit" 입니다. 따라서 CPU와 외부 데이터버스 사이의 데이터 송수신을 제어하는 역할을 수행합니다.
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95. 다음 중 두 문자의 비교(compare)에 가장 적합한 논리 연산은?

  1. AND
  2. EX-OR
  3. OR
  4. NOR
(정답률: 알수없음)
  • 두 문자의 비교에서 가장 적합한 논리 연산은 "EX-OR"입니다. 이유는 EX-OR 연산은 두 입력 값이 서로 다를 때 1을 출력하고, 같을 때는 0을 출력하기 때문입니다. 따라서 두 문자열이 같은지 다른지를 비교할 때 EX-OR 연산을 사용하면 가장 간단하고 효율적으로 비교할 수 있습니다.
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96. 명령어 사이클(instruction cycle) 중에서 프로그램 카운터(program counter) 값이 증가되는 것은?

  1. fetch cycle
  2. interrupt cycle
  3. execute cycle
  4. indirect cycle
(정답률: 알수없음)
  • 프로그램 카운터는 다음에 실행할 명령어의 주소를 가리키는 레지스터이다. 따라서 명령어 사이클 중에서 프로그램 카운터 값이 증가되는 것은 다음에 실행할 명령어를 가져오는 "fetch cycle"이다.
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97. 수평형 제어 방식의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 성능의 향상을 꾀한다.
  2. 주로 소형 계산기에서 채택하는 제어방식이다.
  3. 하나의 비트가 한 개의 마이크로 동작에 대응한다.
  4. 제어 워드가 크므로 넓은 메모리 공간이 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • "주로 소형 계산기에서 채택하는 제어방식이다."가 옳지 않은 설명이다. 수평형 제어 방식은 주로 대형 컴퓨터에서 사용되는 제어 방식이다.
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98. 입출력 장치의 동작 속도와 전자계산기 내부의 동작 속도를 맞추기 위해 사용되는 레지스터는 무엇인가?

  1. 어드레스 레지스터
  2. 시퀀스 레지스터
  3. 버퍼 레지스터
  4. 시프트 레지스터
(정답률: 알수없음)
  • 입출력 장치와 전자계산기 내부의 동작 속도가 다르기 때문에 데이터 전송 시간을 맞추기 위해 사용되는 레지스터는 버퍼 레지스터이다. 버퍼 레지스터는 데이터를 일시적으로 저장하고, 전송 속도를 조절하여 입출력 장치와 내부 동작 속도를 맞추는 역할을 한다. 이를 통해 데이터 전송 중 데이터 손실이나 오류를 방지할 수 있다.
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99. 프로그래밍 언어의 종류 중 객체 지향 프로그래밍 언어는?

  1. FORTRAN
  2. BASIC
  3. 어셈블리어
  4. JAVA
(정답률: 70%)
  • JAVA는 객체 지향 프로그래밍 언어이기 때문에 정답입니다. 객체 지향 프로그래밍은 객체를 중심으로 프로그래밍하는 방식으로, 객체는 데이터와 그 데이터를 처리하는 메서드를 가지고 있습니다. JAVA는 이러한 객체 지향 프로그래밍의 특징을 가지고 있으며, 다양한 운영체제에서 동작하는 플랫폼 독립적인 특징도 가지고 있습니다. 이러한 이유로 JAVA는 대표적인 객체 지향 프로그래밍 언어 중 하나입니다.
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100. 다음 회로에서 A=1101, B=0111이 입력되어 있을 때 그 출력은?

  1. 0101
  2. 1010
  3. 0110
  4. 1100
(정답률: 알수없음)
  • 입력 A와 B는 XOR 게이트를 통해 연결되어 있고, 그 결과는 1010이 된다. XOR 게이트는 입력이 다를 때 1을 출력하므로, A와 B의 첫 번째와 세 번째 비트는 다르고, 두 번째와 네 번째 비트는 같기 때문에 1010이 출력된다.

    보기에서 정답이 "1010"인 이유는 위에서 설명한 것과 같다. 다른 보기들은 입력 A와 B의 비트 조합에 따라 출력이 달라지는 AND, OR, NAND 게이트를 사용한 경우이므로, 입력에 따라 출력이 달라질 수 있다.
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