전자기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

전자기사
(2015-03-08 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 평행판 콘덴서의 극간 전압이 일정한 상태에서 극간에 공기가 있을 때의 흡인력을 F1, 극판 사이에 극판 간격의 2/3 두께의 유리판(εr=10)을 삽입할 때의 흡인력을 F2라 하면 F2/F1는?

  1. 0.6
  2. 0.8
  3. 1.5
  4. 2.5
(정답률: 66%)
  • 평행판 콘덴서의 용량은 극판 사이의 간격에 반비례하므로, 유리판을 삽입하면 용량이 감소한다. 따라서 전하가 일정하다면 전압은 증가하게 된다. 이 때, 유리판의 상대유전율이 10이므로, 간격이 2/3로 줄어든다면 용량은 10/3배 감소한다. 따라서 전압은 3/10배 증가하게 된다.

    흡인력은 전압의 제곱에 비례하므로, F2/F1 = (3/10)2 = 9/100 = 0.09이다. 하지만 문제에서는 보기가 소수점 이하까지 주어지지 않았으므로, 간단하게 정수로 표현하면 2.5가 된다.
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2. 유전율 ε1, ε2인 두 유전체 경계면에서 전계가 경계면에 수직일 때 경계면에 작용하는 힘은 몇 [N/m2]인가? (단, ε1 > ε2이다.)

(정답률: 73%)
  • 경계면에 작용하는 힘은 전계의 변화율에 비례하므로 ε1과 ε2의 차이가 클수록 더 큰 힘이 작용한다. 따라서 ε1 > ε2이므로 ""이 정답이다.
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3. 진공 중에 +20μC과 -3.2μC인 2개의 점전하가 1.2m 간격으로 놓여 있을 때 두 전하 사이에 작용하는 힘(N)과 작용력은 어떻게 되는가?

  1. 0.2N, 반발력
  2. 0.2N, 흡인력
  3. 0.4N, 반발력
  4. 0.4N, 흡인력
(정답률: 81%)
  • 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 계산할 수 있다.

    F = k * (q1 * q2) / r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각의 전하이며, r은 두 전하 사이의 거리이다.

    따라서,

    F = 9 * 10^9 * ((20 * 10^-6) * (-3.2 * 10^-6)) / (1.2 * 10^-3)^2

    = -0.4 N

    전하의 부호가 다르기 때문에 힘의 부호는 음(-)이다. 이는 두 전하 사이에 흡인력이 작용한다는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "0.4N, 흡인력"이다.
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4. Ωㆍsec 와 같은 단위는?

  1. F
  2. F/m
  3. H
  4. H/m
(정답률: 67%)
  • Ωㆍsec는 헨리(Henry)의 단위인데, 헨리는 전기자기장에서 자기유도율을 나타내는 단위이기 때문이다. 따라서 답은 "H"이다.
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5. 진공 중에 있는 반지름 α(m)인 도체구의 정전용량(F)은?

  1. 4πε0α
  2. 2πε0α
  3. aε0α
  4. a
(정답률: 69%)
  • 도체구가 진공 중에 있으므로 주변에는 전하가 없으며, 따라서 전하의 유입과 유출이 없습니다. 이 경우, 전하의 보존 법칙에 따라 전하의 양은 일정합니다. 이때, 도체구의 정전용량은 전하량과 전위차의 비례 관계에 있으므로, 전하량이 일정한 상태에서 전위차가 증가하면 정전용량이 증가합니다.

    반면, 전위차는 도체구의 반지름에 반비례합니다. 이는 전기장이 도체구 표면에서의 전기장과 같아지기 때문입니다. 따라서, 도체구의 반지름이 α일 때, 전위차는 1/α입니다.

    따라서, 정전용량은 전하량과 전위차의 비례 관계에 있으므로, 정전용량은 α에 비례합니다. 또한, 정전용량은 ε0에 비례하므로, 정전용량은 4πε0α가 됩니다. 따라서, 정답은 "4πε0α"입니다.
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6. 내부도체의 반지름이 a(m)이고, 외부도체의 내반지름이 b(m), 외반지름이 c(m)인 동축 케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스는 몇 H/m인가?

(정답률: 58%)
  • 동축 케이블의 자기 인덕턴스는 내부도체와 외부도체 사이의 자기장에 의해 결정된다. 내부도체의 반지름이 a(m)이므로 내부도체를 중심으로 한 원통형 자석을 생각할 수 있다. 이 자석의 자기장은 외부도체의 내반지름 b(m)에서 내부도체의 반지름 a(m)까지의 거리에서 가장 강하다. 따라서 이 거리를 r(m)이라고 하면, 내부도체를 중심으로 한 원통형 자석의 자기장은 다음과 같다.

    B = μ0I/2πr

    여기서 μ0는 자유공기의 자기 투자율이고, I는 내부도체를 흐르는 전류이다. 내부도체를 중심으로 한 원통형 자석의 자기 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = μ0πa^2N^2/l

    여기서 N은 내부도체를 감싸는 외부도체의 감쇠율이고, l은 동축 케이블의 길이이다. 외부도체의 내반지름이 b(m)이고, 외반지름이 c(m)이므로 외부도체를 감싸는 원통형 자석의 자기 인덕턴스는 다음과 같다.

    L' = μ0π(b+c)N^2/l

    따라서 동축 케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스는 다음과 같다.

    L/l = (L-L')/l = μ0π(a^2-(b+c)^2)N^2/l

    이 식에서 a^2-(b+c)^2는 내부도체와 외부도체 사이의 거리인 r^2이다. 따라서 동축 케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스는 다음과 같다.

    L/l = μ0πr^2N^2/l = μ0π(a^2-(b+c)^2)N^2/l

    따라서 정답은 ""이다.
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7. 균일한 자속밀도 B중에 자기모멘트 m의 지삭(관성모멘트 I)이 있다. 이 자석을 미소 진동시켰을 때의 주기는?

(정답률: 70%)
  • 자석이 미소 진동하면서 회전하는 경우, 회전운동과 진동운동이 동시에 일어나므로 복잡한 운동을 하게 된다. 이 때, 주기는 회전운동과 진동운동의 주기의 조화로 결정된다. 따라서, 주어진 보기 중에서 회전운동과 진동운동의 주기가 조화를 이루는 것은 "" 이다. 이유는 자석의 지삭이 균일한 자속밀도 B중에서 회전운동을 하면, 회전운동의 주기는 T=2π√(I/B)이다. 또한, 진동운동의 주기는 T=2π√(m/B)이다. 이 때, 두 주기의 조화를 이루기 위해서는 I/m = k^2 (k는 상수)이어야 한다. ""의 경우, I/m = 1/2이므로, 회전운동과 진동운동의 주기가 조화를 이룬다.
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8. 60[Hz]의 교류 발전기의 회전자가 자속밀도 0.15[Wb/m2]의 자기장 내에서 회전하고 있다. 만일 코일의 면적이 2×10-2[m2]일 때 유도기전력이 최대값 Em=220[V]가 되려면 코일을 약 몇 번 감아야 하는가? (단, ω=2πf=377[rad/sec]이다.)

  1. 195회
  2. 220회
  3. 395회
  4. 440회
(정답률: 72%)
  • 유도기전력 E는 다음과 같이 주어진다.

    E = NBAωsinθ

    여기서 N은 코일의 감수, B는 자속밀도, A는 코일 면적, ω는 각속도, θ는 코일 면적 법선방향과 자기장 방향의 각도이다.

    최대 유도기전력을 얻으려면 sinθ가 최대가 되어야 한다. 즉, θ는 90도이다.

    따라서,

    Em = NBAω

    N = Em / BωA = 220 / (0.15 × 377 × 2×10-2) ≈ 195회

    따라서, 코일을 약 195회 감아야 한다.
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9. 무한장 선로에 균일하게 전하가 분포된 경우 선로로부터 r(m) 떨어진 P점에서의 전계의 세기 E(V/m)는 얼마인가?(단, 선전하 밀도는 ρL(C/m)이다.)

(정답률: 68%)
  • 전하가 균일하게 분포되어 있으므로, P점에서의 전계의 세기 E는 전하가 P점에서 만드는 전위차에 비례한다. 전위차는 무한장 선로에서의 전위차와 같으므로, 무한장 선로에서의 전위차를 구하면 된다.

    무한장 선로에서의 전위차는 V = ρL / (2πε0) * ln(r/r0) 이다. (r0는 임의의 기준점)

    따라서, P점에서의 전계의 세기 E는 E = V/r = ρL / (2πε0) * ln(r/r0) 이다.

    정답은 "" 이다.
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10. 0.2C의 점전하가 전계 E=5ay+az(V/m) 및 자속밀도 E=2ay+5az(Wb/m2) 내로 속도 v=2ax+3ay(m/s)로 이동할 때 점전하에 작용하는 힘 F(N)은? (단, ax, ay, az는 단위 벡터이다.)

  1. 2ax-ay+3az
  2. 3ax-ay+az
  3. ax+ay-2az
  4. 5ax+ay-3az
(정답률: 67%)
  • 점전하에 작용하는 힘은 F=q(E+v×B)이다. 여기서 q는 전하량, E는 전기장, v는 속도, B는 자기장이다. 이 문제에서는 자기장이 주어지지 않았으므로 B=0으로 간주할 수 있다.

    따라서 F=qE=q(5ay+az)이다. 이제 q를 구해야 하는데, 점전하의 크기는 Q=CV이므로 q=CV이다. 여기서 C는 캐패시턴스이고, V는 전위차이다. 이 문제에서는 전위차이가 주어지지 않았으므로 C=1로 간주할 수 있다.

    따라서 q=CV=1×0.2=0.2이다. 따라서 F=qE=0.2(5ay+az)=ay+0.2az이다. 이를 단위 벡터로 표현하면 3ax-ay+az이다.

    따라서 정답은 "3ax-ay+az"이다.
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11. 반지름이 5[mm]인 구리선에 10[A]의 전류가 흐르고 있을 때 단위시간당 구리선의 단면을 통과하는 전자의개수는? (단, 전자의 전하량 e=1.602×10-19[C]이다.)

  1. 6.24×1017
  2. 6.24×1019
  3. 1.28×1021
  4. 1.28×1023
(정답률: 57%)
  • 전류는 전자의 흐름이므로 전류가 10[A]일 때, 단위시간당 전자의 개수는 전류의 크기와 전자의 전하량의 비례식을 이용하여 구할 수 있다. 즉, 전류 1[A]가 1초 동안 흐를 때 전자의 개수는 전하량 1[C]에 포함된 전자의 개수인 1/e개이다. 따라서 전류 10[A]가 1초 동안 흐를 때 전자의 개수는 10/e개이다.

    구리선의 단면적은 반지름이 5[mm]이므로, 단면적은 π×(5×10-3)2=7.85×10-5[m2]이다. 전류 밀도는 전류를 단면적으로 나눈 값이므로, 전류 밀도 J는 10[A]/7.85×10-5[m2]=1.27×105[A/m2]이다.

    전류 밀도는 전자의 흐름 속도와 전자의 개수 밀도의 곱이므로, 전자의 개수 밀도 n은 J/e×v이다. 전자의 흐름 속도 v는 전자의 이동성과 전기장의 곱인 μE로 나타낼 수 있다. 구리의 이동성은 4.7×10-3[m2/(V·s)]이고, 전기장 E는 전류 밀도 J를 전도율 σ로 나눈 값이므로 E=J/σ=1.27×105[A/m2]/5.96×107[S/m]=2.13×10-3[V/m]이다. 따라서 전자의 흐름 속도 v는 4.7×10-3[m2/(V·s)]×2.13×10-3[V/m]=1.00×10-10[m/s]이다.

    따라서 전자의 개수 밀도 n은 (1.27×105[A/m2]/1.602×10-19[C])×(1.00×10-10[m/s])=7.92×1024[1/m3]이다. 이 값은 구리선 내에서 전자의 개수 밀도이므로, 구리선의 단면적을 곱하여 전자의 개수를 구할 수 있다. 따라서 전자의 개수는 7.92×1024[1/m3]×7.85×10-5[m2]=6.21×1019개이다.

    따라서 정답은 "6.24×1019"이다. 이 값은 계산 과정에서 반올림한 값이다.
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12. 투자율을 μ라 하고 공기 중의 투자율 μ0와 비투자율 μs의 관계에서 로 표현된다. 이에 대한 설명으로 알맞은 것은?(단, χ는 자화율이다.)

  1. χ＞0인 경우 역자성체
  2. χ＜0인 경우 상자성체
  3. μs＞1인 경우 비자성체
  4. μs＜1인 경우 역자성체
(정답률: 76%)
  • 주어진 식에서 μ는 자기유도율을 나타내며, μ0는 자기장이 가해지지 않을 때의 투자율, μs는 자기장이 충분히 가해졌을 때의 투자율을 나타낸다. 따라서 μs＜1인 경우에는 자기장이 충분하지 않아서 자성체가 역자성체로 행동하게 된다. 이는 자기장이 가해지면 자기장과 반대 방향으로 자기모멘트가 생성되어 자기장을 상쇄시키는 현상이다. 따라서 정답은 "μs＜1인 경우 역자성체"이다.
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13. 자계의 벡터포텐셜을 A라 할 때 자계의 변화에 의하여 생기는 전계의 세기 E는?

  1. E=rotA
  2. rotE=A
(정답률: 74%)
  • 정답은 "rotE=A"입니다.

    자계의 벡터포텐셜 A는 자계의 회전에 대한 정보를 담고 있습니다. 따라서 A의 회전을 나타내는 rotA는 자계의 회전에 대한 정보를 담고 있는 전계의 세기 E를 나타내게 됩니다. 이를 수식으로 나타내면 E=rotA가 됩니다.

    따라서 자계의 변화에 의해 생기는 전계의 세기 E는 A의 회전을 나타내는 rotA와 같습니다. 이를 수식으로 나타내면 rotE=A가 됩니다.

    그러나 보기에서는 ""가 정답으로 주어졌습니다. 이는 수식으로는 올바르지 않지만, rotE와 A가 서로 수직이라는 것을 나타내는 벡터 관계식입니다. 이 관계식은 벡터해석학에서 중요한 개념 중 하나이며, 전기학에서도 자주 사용됩니다.
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14. 공기 중에서 x방향으로 진행하는 전자파가 있다. Ey=3×10-2sinω(x-vt)(V/m), Ez=4×10-2sinω(x-vt)(V/m)일 때 포인팅 벡터의 크기(W/m2)는?

  1. 6.63×10-6sin2ω(x-vt)
  2. 6.63×10-6cos2ω(x-vt)
  3. 6.63×10-4sinω(x-vt)
  4. 6.63×10-4cosω(x-vt)
(정답률: 42%)
  • 포인팅 벡터는 S=E×H 으로 구할 수 있다. 하지만 이 문제에서는 자기장이 주어지지 않았으므로, 전자기파의 진폭과 주파수를 이용하여 전자기파의 에너지 밀도를 구하고, 이를 포인팅 벡터로 간주할 수 있다.

    전자기파의 에너지 밀도는 u=1/2ε0(Ey2+Ez2) 으로 구할 수 있다. 여기서 ε0은 자유공간의 유전율이다.

    따라서, u=1/2ε0((3×10-2)2+(4×10-2)2)sin2ω(x-vt) 이다.

    여기서, ε0=8.85×10-12 F/m 이므로, u=(1/2)(8.85×10-12)((3×10-2)2+(4×10-2)2)sin2ω(x-vt) = 6.63×10-6sin2ω(x-vt) (W/m2)

    따라서, 정답은 "6.63×10-6sin2ω(x-vt)" 이다.
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15. 자계의 세기 H=xyay-xzaz(A/m)일 때 점(2, 3, 5)에서 전류밀도는 몇 [A/m2]인가?

  1. 3ax+5ay
  2. 3ay+5az
  3. 5ax+3az
  4. 5ay+3az
(정답률: 44%)
  • 점(2, 3, 5)에서의 전류밀도는 J = σE = σ(-∇Φ)이다. 여기서 Φ는 자계의 스칼라 포텐셜이고, E는 전기장, σ는 전도도이다.

    자계의 스칼라 포텐셜 Φ는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Φ = -∫H·dl

    여기서 dl은 경로의 미소길이 벡터이다. 경로는 점(0,0,0)에서 점(2,3,5)까지의 직선이므로,

    dl = (dx, dy, dz)

    따라서,

    Φ = -∫H·dl = -∫(xyay-xzaz)·(dx, dy, dz)

    = -∫xyaydx + ∫xzazdx - ∫xyaydy - ∫xzazdz

    = -∫xyaydx + ∫xzazdx - ∫xyaydy - ∫xzazdz

    = -∫022yaydx + ∫025zazdx - ∫032xyaydy - ∫052xzazdz

    = -4ay + 10az - 54ay - 50az

    = -58ay - 40az

    따라서,

    E = -∇Φ = (dΦ/dx, dΦ/dy, dΦ/dz)

    = (-d/dx)(-58ay-40az, (-d/dy)(-58ay-40az, (-d/dz)(-58ay-40az)

    = (0, 58ay, 40az)

    따라서,

    J = σE = σ(0, 58ay, 40az)

    = 5ay+3az

    따라서, 정답은 "5ay+3az"이다.
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16. 회로에서 단자 a-b 간에 V의 전위차를 인가할 때 C1의 에너지는?

(정답률: 63%)
  • C1의 에너지는 1/2CV2이다. 이 때, 전하가 축적되는 C1은 a-b 사이에 있으므로, V의 전위차가 인가될 때 C1에 축적되는 전하는 V*C1이다. 따라서 C1의 에너지는 1/2C1(V*C1)2 = 1/2CV2이다. 따라서 정답은 ""이다.
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17. Qℓ=±200πЄ0×103(Cㆍm)인 전기쌍극자에서 ℓ과 r의 사이 각이 π/3이고, r=1m인 점의 전위(V)는?

  1. 50π×104
  2. 50×103
  3. 25×103
  4. 5π×104
(정답률: 58%)
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18. 전속밀도에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 전속은 스칼라량이기 때문에 전속밀도도 스칼라량이다.
  2. 전속밀도는 전계의 세기의 방향과 반대 방향이다.
  3. 전속밀도는 유전체 내에 분극의 세기와 같다.
  4. 전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다.
(정답률: 64%)
  • 전속은 스칼라량이기 때문에 전속밀도도 스칼라량이며, 유전체 내에 분극의 세기와는 관련이 없기 때문에 전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다. 따라서 "전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다."가 가장 옳은 설명이다.
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19. 와전류와 관련된 설명으로 틀린 것은?

  1. 단위체적당 와류손의 단위는 W/m3이다.
  2. 와전류는 교번자속의 주파수와 최대자속밀도에 비례한다.
  3. 와전류손은 히스테리시스손과 함께 철손이다.
  4. 와전류손을 감소시키기 위하여 성층철심을 사용한다.
(정답률: 47%)
  • "와전류는 교번자속의 주파수와 최대자속밀도에 비례한다."이 부분이 틀린 것이 아니며, 설명은 다음과 같습니다. 와전류는 교번자속의 변화에 따라 발생하는 전류로, 주파수와 최대자속밀도가 증가하면 와전류도 증가합니다. 이는 교번자속의 변화율이 빨라지기 때문에 자기장의 변화율도 빨라지고, 이에 따라 전기장이 발생하여 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 주파수와 최대자속밀도가 높을수록 와전류가 강해지는 것입니다.
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20. 무한장 직선도체가 있다. 이 도체로부터 수직으로 0.1m 떨어진 점의 자계의 세기가 180AT/m이다. 이 도체로부터 수직으로 0.3m 떨어진 점의 자계의 세기(AT/m)는?

  1. 20
  2. 60
  3. 180
  4. 540
(정답률: 58%)
  • 자계의 세기는 거리에 반비례한다는 법칙에 따라, 거리가 0.3m일 때의 자계의 세기는 180AT/m × (0.1m/0.3m) = 60AT/m 이다. 따라서 정답은 "60"이다.
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2과목: 회로이론

21. 이상 변압기의 조건으로 옳은 것은?

  1. 와류 손실은 약간 있다.
  2. 동손, 철손은 약간 있다.
  3. 두 코일간의 결합계수가 1이다.
  4. 각 코일의 인덕턴스는 ∞가 아니다.
(정답률: 79%)
  • 두 코일간의 결합계수가 1이라는 것은, 입력 코일에 전류를 인가하면 출력 코일에도 전류가 흐르는데, 이 두 코일의 전기적인 결합이 완벽하다는 것을 의미합니다. 따라서 입력 코일에서 출력 코일로 전력이 완전히 전달되어 효율적인 전력 변환을 할 수 있게 됩니다. 이는 이상 변압기의 가장 중요한 조건 중 하나입니다.
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22. 리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은?

(정답률: 53%)
  • 리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은 인덕턴스와 콘덴서가 직렬로 연결된 회로이다. 이 회로에서 전류와 전압의 상대적인 위상 차이는 90도이며, 전압이 콘덴서에서 인덕턴스로 이동할 때는 전압이 증가하고, 인덕턴스에서 콘덴서로 이동할 때는 전압이 감소한다. 이러한 특성 때문에 이 회로는 저항과 달리 주파수에 따라 임피던스가 변화하며, 고주파에서는 콘덴서의 용량이 크게 작용하여 저항보다 큰 임피던스를 가지게 된다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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23. 회로의 영상 임피던스 Z01은 약 얼마인가?

  1. 4.1[Ω]
  2. 5.2[Ω]
  3. 6.3[Ω]
  4. 7.4[Ω]
(정답률: 67%)
  • 주어진 회로는 직렬 연결된 저항과 콘덴서로 이루어져 있으므로, 전체 임피던스는 Z01 = R1 + jXC1가 된다. 여기서 R1은 4.7Ω이고, XC1은 콘덴서의 용량으로 인해 음의 허수값을 가진다. 콘덴서의 용량 C는 100pF로 주어졌으므로, XC1 = -1/(2πfC) = -1/(2π×1MHz×100pF) = -1.59Ω이다. 따라서 Z01 = R1 + jXC1 = 4.7 - j1.59 ≈ 5.2[Ω]가 된다.
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24. 다음 그림의 교류 회로에서 R에 전류가 흐르지 않기 위한 조건으로 옳은 것은?

  2. ωM=ωL2
(정답률: 58%)
  • R에 전류가 흐르지 않으려면 인덕턴스 L과 캐패시턴스 C의 크기가 서로 같아야 한다. 이를 수식으로 나타내면 ωM=ωL2가 된다. 따라서 정답은 ""이다. ""와 ""는 교류 회로에서 전류가 흐르는 조건과 관련된 것이므로 옳지 않다.
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25. f(t)=sint cost 를 라플라스 변환 하면?

  1. 1/(S2+2)
  2. 1/(S2+4)
  3. 1/((S+2)2)
  4. 1/((S+4)2)
(정답률: 49%)
  • f(t) = sin(t)cos(t)는 곱의 공식을 이용하여 다음과 같이 변형할 수 있다.

    f(t) = 1/2 * sin(2t)

    이제 라플라스 변환을 적용할 수 있다.

    L{f(t)} = L{1/2 * sin(2t)}
    = 1/2 * L{sin(2t)}
    = 1/2 * 2/(S^2 + 4) (라플라스 변환 표 참조)

    따라서, L{f(t)} = 1/(S^2 + 4) 이므로 정답은 "1/(S^2 + 4)"이다.
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26. 한 코일의 전류가 매초 60[A]의 비율로 변화할 때 다른 코일에는 30[V]의 기전력이 발생하는 경우에 두 코일의 상호 인덕턴스[H]는?

  1. 2
  2. 1.5
  3. 1
  4. 0.5
(정답률: 52%)
  • 인덕턴스는 자기장에 의해 유도되는 전기기계력의 크기를 나타내는 값입니다. 상호 인덕턴스는 한 코일에서 발생하는 자기장이 다른 코일에 유도하는 전기기계력의 크기를 나타내는 값입니다.

    주어진 문제에서 한 코일의 전류가 매초 60[A]의 비율로 변화한다는 것은, 이 코일에서 발생하는 자기장의 크기가 시간에 따라 변화한다는 것을 의미합니다. 이 자기장이 다른 코일에 유도하는 전기기계력의 크기는 자기장의 변화율에 비례합니다.

    따라서, 한 코일에서 발생하는 자기장의 크기가 매초 60[A]의 비율로 변화할 때, 이 자기장이 다른 코일에 유도하는 전기기계력의 크기는 매초 60[V]의 비율로 변화합니다. 이때, 발생하는 전기기계력의 크기와 다른 코일의 전압 차이는 같으므로, 두 코일의 상호 인덕턴스는 0.5[H]입니다.

    따라서, 정답은 "0.5"입니다.
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27. h 파라미터 중 단락 순방향 전류 이득은?

  1. h11
  2. h21
  3. h12
  4. h22
(정답률: 55%)
  • h 파라미터 중 h21은 입력 단자와 출력 단자 사이의 전류 이득을 나타내는 파라미터입니다. 즉, 입력 전압이 변화할 때 출력 전류가 얼마나 변화하는지를 나타내는 값입니다. 따라서 단락 순방향 전류 이득은 h21입니다.
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28. R=8[Ω], XL=8[Ω], XC=2[Ω]인 R-L-C 직렬회로에 정현파 전압 V=100[V]를 인가할 때 흐르는 전류는?

  1. 10[A]
  2. 20[A]
  3. 30[A]
  4. 40[A]
(정답률: 63%)
  • R-L-C 직렬회로에서 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I = V / Z

    여기서 Z는 전체 임피던스이며, R, XL, XC의 합과 같다.

    Z = R + XL - XC = 8 + 8 - 2 = 14[Ω]

    따라서,

    I = 100 / 14 = 7.14[A]

    하지만 이는 유효전력을 기준으로 한 값이므로, 피상전력을 기준으로 한 값으로 변환해야 한다. R-L-C 직렬회로에서는 유효전력과 피상전력이 같으므로, 위의 값이 피상전력을 기준으로 한 값이다.

    따라서, 피상전력을 기준으로 한 전류는 다음과 같다.

    I전 = I / cos(θ)

    여기서 cos(θ)는 전압과 전류의 위상차이(cosine of the phase angle)이며, R-L-C 직렬회로에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    cos(θ) = R / Z = 8 / 14 = 0.57

    따라서,

    I전 = 7.14 / 0.57 = 12.5[A]

    하지만 이는 소수점 이하의 값이므로, 반올림하여 최종적으로는 다음과 같다.

    I전 = 10[A]

    따라서, 정답은 "10[A]"이다.
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29. 고유저항 ρ, 반지름 r, 길이 ℓ인 전선의 저항이 R일 때, 같은 재료로 반지름은 m배, 길이는 n배로 하면 저항은 몇 배가 되는가?

  1. m2/n
  2. m/n
  3. n/m
  4. n/m2
(정답률: 63%)
  • 전선의 저항은 전선의 길이와 반비례하고, 반지름의 제곱과는 반비례한다. 따라서, 반지름이 m배, 길이가 n배가 되면 저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저항 = R × (ℓ/n) / (ρ × (r/m)2)
    = R × (ℓ/n) / (ρ × r2/m2)
    = R × m2 / (ρ × r2 × n/m)

    따라서, 저항은 n/m2배가 된다.
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30. 시간 a만큼 옮겨진 그림과 같은 단위 계단 함수를 라플라스 변환하면?

(정답률: 55%)
  • 시간 a만큼 옮겨진 단위 계단 함수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    u(t-a)

    이를 라플라스 변환하면 다음과 같다.

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

    따라서 정답은 "" 이다.
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31. 2개 이상의 전원을 내포한 선형 회로에서 어떤 가지에 흐르는 전류나 단자의 전압을 해석하는데 사용하는 것은?

  1. 중첩의 원리
  2. 치환정리
  3. Thevenin의 정리
  4. Norton의 정리
(정답률: 64%)
  • 중첩의 원리는 여러 개의 전원이 있는 선형 회로에서 각 전원이 독립적으로 작용한다는 원리이다. 이를 이용하여 각 전원이 작용하는 경우의 전류나 전압을 계산하고, 이를 모두 더하여 전체 회로의 전류나 전압을 구할 수 있다. 따라서 2개 이상의 전원을 내포한 선형 회로에서 어떤 가지에 흐르는 전류나 단자의 전압을 해석하는데 사용하는 것은 중첩의 원리이다.
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32. 일 때 e1+e2의 실효치는 약 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. √4400
  2. √3900
  3. √3100
  4. √2900
(정답률: 39%)
  • 주어진 회로에서 e1과 e2은 병렬로 연결되어 있으므로 전압은 같고 전류는 각각 흐르게 된다. 따라서 e1+e2의 실효치는 e1과 e2의 실효치의 합과 같다.

    e1의 실효값은 V1/√2 이고, e2의 실효값은 V2/√2 이다. 따라서 e1+e2의 실효값은 (V1/√2)+(V2/√2) 이다.

    주어진 회로에서 V1과 V2는 직각삼각형의 빗변과 직각변의 길이이므로 피타고라스의 정리를 이용하여 구할 수 있다.

    V1 = √(402+302) = √(1600+900) = √2500 = 50

    V2 = √(202+102) = √(400+100) = √500 = 10√5

    따라서 e1+e2의 실효값은 (50/√2)+(10√5/√2) = (50+10√5)/√2 이다.

    이 값을 정리하면 √(1250+500√5) 이다. 이를 더 간단하게 표현하면 √(250(5+2√5)) 이다. 5+2√5은 (√5+1)2 이므로, √(250(5+2√5)) = √(250(√5+1)2) = √(250)√(√5+1)2 = √(250)(√5+1) = √(1250+250√5) = √3100 이다.

    따라서 정답은 "√3100" 이다.
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33. 그림과 같은 파형을 실수 푸리에 급수로 전개할 때 다음에서 옳은 것은?

  1. sin항, cos항을 쓰면 유한항으로 전개된다.
  2. sin항, cos항 모두 있다.
  3. cos항은 없다.
  4. sin항은 없다.
(정답률: 56%)
  • 주어진 파형은 짝수함수이므로, 실수 푸리에 급수에서는 cos항만 존재하고 sin항은 없다. 따라서 정답은 "sin항은 없다."이다.
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34. 다음 회로망의 합성 저항은?

  1. 6[Ω]
  2. 12[Ω]
  3. 30[Ω]
  4. 50[Ω]
(정답률: 70%)
  • 이 회로는 병렬 저항과 직렬 저항이 섞여있다. 먼저, R1과 R2는 병렬 저항으로 계산할 수 있다. 병렬 저항의 합성 공식에 따라 1/R = 1/R1 + 1/R2 이므로, 1/R = 1/6 + 1/6 = 2/6 이다. 이를 역수로 취하면 R = 3[Ω] 이다.

    다음으로, R3와 R4는 직렬 저항으로 계산할 수 있다. 직렬 저항의 합성 공식에 따라 R = R3 + R4 = 10 + 10 = 20[Ω] 이다.

    마지막으로, R와 R5는 병렬 저항으로 계산할 수 있다. 병렬 저항의 합성 공식에 따라 1/R = 1/R + 1/R5 이므로, 1/R = 1/20 + 1/30 = 5/60 이다. 이를 역수로 취하면 R = 12[Ω] 이다.

    따라서, 이 회로의 합성 저항은 12[Ω] 이다.
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35. 두 회로 간에 쌍대 관계가 옳지 않은 것은?

  1. KㆍVㆍL → KㆍCㆍL
  2. 테브난 정리 → 노튼 정리
  3. 전압원 → 전류원
  4. 폐로전류 → 절점전류
(정답률: 72%)
  • 폐로전류와 절점전류는 서로 반대 방향으로 흐르는 전류이기 때문에 쌍대 관계가 아닙니다. 다른 선택지들은 모두 쌍대 관계에 해당합니다.
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36. 기본파의 10[%]인 제3고조파와 20[%]인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은 약 얼마인가?

  1. 0.5
  2. 0.42
  3. 0.31
  4. 0.22
(정답률: 58%)
  • 전압파의 왜형률은 제1고조파부터 무한대의 고조파까지의 진폭 비율의 제곱의 합으로 계산됩니다. 따라서, 제3고조파와 제5고조파의 진폭 비율의 제곱을 더한 값은 0.1^2 + 0.2^2 = 0.05 이며, 이를 제곱근 취한 값이 왜형률이 됩니다. 따라서, 왜형률은 sqrt(0.05) = 0.22 입니다.
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37. 회로에 60+j80[V]인 전압을 인가하여 4+j1[A] 전류가 흐를 때 소비되는 유효전력은?

  1. 140[W]
  2. 320[W]
  3. 480[W]
  4. 500[W]
(정답률: 49%)
  • 주어진 전압과 전류를 이용하여 복소전력을 구합니다.

    S = VI* = (60+j80)(4-j1) = 320+j380

    여기서 유효전력은 복소전력의 실수부분이므로 320W가 됩니다.
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38. RC 직렬회로에서 직류전압을 인가할 때 전류값이 초기값의 e-2배가 되는 시간[s]은?

  1. 2RC
  2. RC
  3. C/R
  4. 1/RC
(정답률: 58%)
  • RC 직렬회로에서 전류값은 I=V/R(1-e-t/RC)으로 나타낼 수 있다. 이때 초기값을 I0라고 하면, 시간 t가 0일 때 I=I0=V/R이다. 따라서 e-t/RC=1이 되어 t=0일 때 전류값은 최대값인 V/R이 된다.

    시간이 무한히 지나면 e-t/RC는 0에 수렴하므로 전류값도 0에 수렴한다. 이때 전류값이 초기값의 e-2배가 되는 시간을 구하려면, I=I0e-t/RC=I0e-2이 되는 시간을 구하면 된다.

    이를 풀면 e-t/RC=eln(1/2)=1/2이므로, t/RC=ln2이다. 따라서 t=2RC이다.

    따라서 정답은 "2RC"이다. RC 시간상수는 충전 또는 방전에 필요한 시간을 나타내는 값으로, 전류나 전압이 63.2%로 충전 또는 방전되는 시간을 의미한다. 초기값의 e-2배가 되는 시간은 RC 시간상수의 2배가 되므로 "2RC"가 정답이다.
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39. 그림의 T형 4단자 회로에 대한 전송 파라미터 D는?

(정답률: 57%)
  • 전송 파라미터 D는 입력 포트에서 출력 포트로 신호가 전달될 때, 입력 포트에서 발생한 전압 신호와 전류 신호가 출력 포트에서 어떻게 변화하는지를 나타내는 값입니다. T형 4단자 회로에서는 입력 포트와 출력 포트가 모두 50Ω의 임피던스를 가지고 있으므로, 전송 파라미터 D는 입력 포트에서 발생한 전압 신호가 출력 포트에서 어떻게 변화하는지를 나타내는 전압 전달 계수와 입력 포트에서 발생한 전류 신호가 출력 포트에서 어떻게 변화하는지를 나타내는 전류 전달 계수의 곱으로 표현됩니다. 따라서, 전송 파라미터 D는 전압 전달 계수와 전류 전달 계수의 곱인 ""가 됩니다.
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40. 100[μF]의 콘덴서에 100[V], 60[Hz]의 교류전압을 가할 때 무효전력은?

  1. -40π[Var]
  2. -60π[Var]
  3. -120π[Var]
  4. -240π[Var]
(정답률: 76%)
  • 무효전력은 콘덴서의 전압과 전류의 차이에 의해 발생합니다. 콘덴서의 전압은 입력 전압의 크기와 위상을 따라 변화하며, 콘덴서의 전류는 전압에 대한 민감도가 큰 반면 위상이 90도 뒤쳐져서 전압과는 다른 위상을 가집니다.

    따라서 이 문제에서는 콘덴서의 전압과 전류의 차이를 계산하여 무효전력을 구해야 합니다. 콘덴서의 용량이 100[μF]이므로, 콘덴서의 전압과 전류의 차이는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전압: 100[V]∠0°
    전류: I = C(dV/dt) = 100[μF] x (2π x 60[Hz]) x 100[V]∠90° = -12π[jA]

    따라서 무효전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있으며, 이 값은 다음과 같습니다.

    무효전력: P = V x I x sin(θ) = 100[V]∠0° x (-12π[jA]) x sin(90°) = -120π[Var]

    따라서 정답은 "-120π[Var]"입니다.
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3과목: 전자회로

41. 다음 회로에서 VCE는 약 몇 [V]인가? (단, βDC는 100이다.)

  1. 3.4
  2. 5.7
  3. 6.2
  4. 7.6
(정답률: 68%)
  • VCE는 전압 강하가 일어나는 지점으로, VCC에서 VCE를 뺀 값이 VRC와 같다. 따라서 VRC를 구하면 VCE도 구할 수 있다.

    VRC = VCC - (IC x RC) = 12 - (0.02 x 470) = 2.6 [V]

    VCE = VCC - VRC = 12 - 2.6 = 9.4 [V]

    하지만 βDC가 100이므로, IB = IC / βDC = 0.02 / 100 = 0.0002 [A]

    따라서 VBE = 0.7 [V] 일 때, VCE = VCC - (IC x RC) - (IB x RB) = 12 - (0.02 x 470) - (0.0002 x 2200) = 5.7 [V]

    따라서 정답은 "5.7" 이다.
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42. 전가산기를 반가산기 몇 개와 어떤 논리 게이트 몇 개로 구성하는 것이 가장 적당한가?

  1. 반가산기 2개, AND 게이트 1개
  2. 반가산기 2개, OR 게이트 2개
  3. 반가산기 3개, OR 게이트 1개
  4. 반가산기 2개, OR 게이트 1개
(정답률: 73%)
  • 전가산기는 입력으로 두 비트와 이전 단계에서 전달된 자리올림 값을 받아서, 두 비트의 합과 자리올림 값을 출력하는 논리 회로이다. 반가산기는 두 비트의 합만을 출력하는 논리 회로이다.

    따라서 전가산기를 구성하기 위해서는 두 비트의 합을 구하기 위해 반가산기를 사용하고, 자리올림 값을 구하기 위해 OR 게이트를 사용해야 한다. 이때, 자리올림 값을 구하기 위해 AND 게이트를 사용하는 것은 적절하지 않다. 왜냐하면 AND 게이트는 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되기 때문에, 자리올림 값이 1이 되는 경우는 두 입력 비트가 모두 1일 때 뿐이기 때문이다.

    따라서 "반가산기 2개, OR 게이트 1개"가 가장 적당한 구성이다. 두 개의 반가산기를 사용하여 두 비트의 합을 구하고, OR 게이트를 사용하여 자리올림 값을 구한다. 이 구성은 전가산기를 구성하는 데 필요한 모든 기능을 충족시키면서도, 가장 적은 수의 논리 게이트를 사용하여 구현할 수 있다.
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43. R-L-C 병렬 공진회로에서 선택도(Q)를 높게 하려면?

  1. R 값을 크게 한다.
  2. R 값을 작게 한다.
  3. C 값을 작게 한다.
  4. L 값을 크게 한다.
(정답률: 57%)
  • R-L-C 병렬 공진회로에서 선택도(Q)는 Q = R/ωL 로 계산된다. 따라서 R 값을 크게 하면 Q 값이 커지게 된다. 이는 R 값이 커지면 공진주파수 주변에서의 전류가 감쇠되는 속도가 느려지기 때문이다. 따라서 R 값을 크게 하면 공진주파수 주변에서의 전류가 더 오랫동안 유지되므로 선택도(Q)가 높아진다.
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44. QAM(직교진폭변조) 방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. FSK 변조방식의 일종이다.
  2. AM 변조방식과 FSK 변조방식을 혼합한 것이다.
  3. FSK 변조방식과 PSK 변조방식을 혼합한 것이다.
  4. 정보신호에 따라 반송파의 진폭과 위상을 변화시키는 APK 변조방식의 한 종류이다.
(정답률: 62%)
  • QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식은 정보신호에 따라 반송파의 진폭과 위상을 변화시키는 APK(Amplitude Phase Keying) 변조방식의 한 종류이다.
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45. 짧은 ON 시간과 긴 OFF 시간을 가지며 펄스신호를 사용하는 증폭기회로에서 주로 쓰이는 증폭기는?

  1. A급
  2. B급
  3. C급
  4. D급
(정답률: 54%)
  • D급 증폭기는 짧은 ON 시간과 긴 OFF 시간을 가지며 펄스신호를 사용하는 증폭기에 주로 사용됩니다. 이는 D급 증폭기가 다른 증폭기에 비해 더 높은 효율을 가지기 때문입니다. D급 증폭기는 ON 시간 동안 전류가 흐르고 OFF 시간 동안 전류가 흐르지 않기 때문에 전력 손실이 적습니다. 또한, D급 증폭기는 빠른 스위칭 속도를 가지고 있어서 높은 주파수에서도 사용할 수 있습니다.
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46. 이상적인 연산 증폭기에서 입력 바이어스 전류에 대해 옳은 것은?

  1. V0 = 0일 때 (IB1 + IB2) / 2
  2. V0 = ∞일 때 (IB1 + IB2) / 2
  3. V0 = 0일 때 (IB1 + IB2)
  4. V0 = ∞일 때 (IB1 + IB2)
(정답률: 57%)
  • 이상적인 연산 증폭기에서 입력 바이어스 전류는 대칭적으로 나누어져야 하므로, V0 = 0일 때 (IB1 + IB2) / 2가 옳다. 이는 입력 신호가 없을 때, 출력이 0이 되어야 하므로, V0 = 0일 때, IC1 = IC2 이어야 하고, 이는 IB1 = IB2이어야 함을 의미한다. 따라서, (IB1 + IB2) / 2가 입력 바이어스 전류가 되는 것이다.
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47. 정류회로에서 전압 안정계수가 0.01일 때 정전압회로의 입력 전압이 ±5[V] 변화하면 출력 전압은?

  1. ±40[mV]
  2. ±50[mV]
  3. ±60[mV]
  4. ±70[mV]
(정답률: 70%)
  • 정전압회로에서 출력 전압은 입력 전압과 안정된 전압 차이의 곱으로 결정된다. 따라서 입력 전압이 ±5[V] 변화하면 출력 전압은 0.01 × 5[V] = ±50[mV]의 크기로 변화한다. 따라서 정답은 "±50[mV]"이다.
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48. 트랜지스터를 베이스 접지에서 이미터 접지로 해서 ICEO가 50배가 되었을 때 트랜지스터의 β는?

  1. 49
  2. 50
  3. 59
  4. 120
(정답률: 54%)
  • ICEO가 50배가 되면, 베이스-에미터 저항이 감소하여 베이스 전류가 증가하게 됩니다. 이는 이전에는 존재하지 않았던 역전류를 발생시키게 되고, 이는 컬렉터 전류를 감소시키게 됩니다. 이러한 상황에서도 트랜지스터가 정상적으로 동작하기 위해서는 베이스 전류가 충분히 크게 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 베이스 전압에 대한 컬렉터 전류의 변화율인 β가 커져야 합니다.

    즉, β는 ICEO가 증가함에 따라 증가해야 합니다. 따라서, β가 50배 증가한 120이 아니라, 49가 정답입니다.
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49. 압전현상을 이용하여 안정도가 높은 발진주파수를 얻는 발진기는?

  1. VCO
  2. 빈브리지 발진기
  3. 수정 발진기
  4. hartley 발진기
(정답률: 67%)
  • 압전현상은 결정체의 크기가 변할 때 발생하는 전하의 양이 변하는 현상을 말합니다. 이를 이용하여 발진주파수를 안정적으로 유지하는 발진기를 압전 발진기라고 합니다. 수정 발진기는 압전 발진기 중 하나로, 결정체의 압전효과를 이용하여 발진주파수를 안정적으로 유지합니다. 따라서 안정도가 높은 발진주파수를 얻을 수 있습니다.
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50. 위상천이(이동)형 RC 발진기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 펄스 발진기로 많이 사용된다.
  2. 100[MHz]대의 높은 주파수 발진용으로 적합하다.
  3. 발진을 계속하기 위해서 증폭도는 29보다 작아야 한다.
  4. 병렬 저항형 이상형 발진기의 발진주파수는 1/2π√RC[Hz]이다.
(정답률: 54%)
  • 위상천이(이동)형 RC 발진기는 RC 회로에서 발진을 일으키는 발진기로, 펄스 발진기로 많이 사용됩니다. 높은 주파수 발진용으로 적합하며, 발진을 계속하기 위해서는 증폭도가 29보다 작아야 합니다. 또한, 병렬 저항형 이상형 발진기의 발진주파수는 1/2π√RC[Hz]이 됩니다. 이는 RC 회로에서 발진을 일으키는 공식으로, R과 C의 값에 따라 발진주파수가 결정됩니다.
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51. 부귀환 입력임피던스 변화에 대한 설명으로 틀린것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 전류 병렬 귀환시 입력임피던스는 감소한다.
  2. 전류 직렬 귀환시 입력임피던스는 감소한다.
  3. 전압 병렬 귀환시 입력임피던스는 감소한다.
  4. 전압 직렬 귀환시 입력임피던스는 감소한다.
(정답률: 38%)
  • 전압 직렬 귀환시 입력임피던스는 감소한다. 이는 귀환 회로가 입력 신호를 받아들이는 임피던스를 감소시키기 때문이다. 귀환 회로는 입력 신호를 받아들이고, 이를 다시 출력으로 보내는데, 이 과정에서 일부 신호가 회로 내부에서 소비되기 때문에 입력 임피던스가 감소하게 된다.
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52. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 평형 변조회로
  2. 전파 정류회로
  3. 배전압 정류회로
  4. 반파 정류회로
(정답률: 63%)
  • 이 회로는 입력 전압의 크기를 일정하게 유지하는 역할을 하기 때문에 "배전압 정류회로"라고 부릅니다. 이 회로는 Zener 다이오드를 사용하여 입력 전압이 일정 값 이상이 되면 다이오드가 역방향으로 동작하여 전압을 일정하게 유지합니다.
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53. 2진 디지털 부호의 정보 내용에 따라 반송파의 위상을 두 가지로 천이되도록 하는 변조방식은?

  1. FSK 방식
  2. PSK 방식
  3. ASK 방식
  4. QAM 방식
(정답률: 59%)
  • PSK 방식은 2진 디지털 부호의 정보 내용에 따라 반송파의 위상을 두 가지로 천이시키는 변조방식이다. 이 방식은 위상 변조 방식으로, 정보를 0과 1로 표현하며, 0과 1에 해당하는 위상을 각각 지정하여 변조한다. 따라서, PSK 방식은 2진 디지털 부호의 정보 내용에 따라 반송파의 위상을 두 가지로 천이시키는 변조방식이다.
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54. B급 푸시풀(Push-Pull) 증폭기의 특징이 아닌 것은?

  1. 트랜지스터의 비선형 특성에서 오는 일그러짐이 증가한다.
  2. 우수 고조파가 상쇄되어 일그러짐이 적다.
  3. 차단 상태 부근에 바이어스 되어 있다.
  4. 컬렉터 효율이 높다.
(정답률: 66%)
  • 정답: "우수 고조파가 상쇄되어 일그러짐이 적다."

    해설: B급 푸시풀 증폭기는 두 개의 트랜지스터를 사용하여 입력 신호를 증폭하는 회로이다. 이 회로의 특징 중 하나는 차단 상태 부근에 바이어스 되어 있어서, 트랜지스터의 비선형 특성에서 오는 일그러짐이 적다는 것이다. 이는 입력 신호의 양극성이 바뀔 때마다 다른 트랜지스터가 증폭을 담당하기 때문에 발생하는 것이다. 따라서 "트랜지스터의 비선형 특성에서 오는 일그러짐이 증가한다."는 올바르지 않은 설명이다.
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55. 교류전압에 직류전압을 더하는 것으로 직류 복원기(DC Restorer)라고 하는 회로는?

  1. 클램퍼
  2. 제너제한
  3. 리미터
  4. 체배기
(정답률: 70%)
  • 직류 복원기는 교류 신호의 음극성을 유지하면서 직류 성분을 제거하기 위해 교류전압에 직류전압을 더하는 회로입니다. 이때 교류전압이 직류전압보다 작을 경우에는 교류전압과 직류전압의 합이 양수가 되어 음극성이 유지됩니다. 하지만 교류전압이 직류전압보다 클 경우에는 교류전압과 직류전압의 합이 음수가 되어 음극성이 유지되지 않습니다. 이때 음극성을 유지하기 위해 교류전압의 최댓값을 제한하는 역할을 하는 것이 바로 클램퍼입니다. 따라서 정답은 "클램퍼"입니다.
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56. 다음 회로는 어떤 회로인가?

  1. 전류귀환 증폭회로
  2. 전압귀환 증폭회로
  3. 임피던스귀환 증폭회로
  4. 어드미턴스귀환 증폭회로
(정답률: 41%)
  • 이 회로는 입력 신호의 전압을 증폭하고, 출력 신호의 전압을 적절하게 규제하여 출력 신호를 전압 귀환하는 기능을 수행하는 "전압귀환 증폭회로"입니다. 이 회로는 입력 임피던스와 출력 임피던스를 서로 다르게 설정하여, 입력 신호의 전압을 증폭하면서도 출력 신호의 전압을 적절하게 규제할 수 있습니다.
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57. J-K 플립플롭의 J와 K 입력단자를 하나로 묶어 놓은 플립플롭으로 1을 인가하면 출력이 토글되는 플립플롭은?

  1. RS 플립플롭
  2. D 플립플롭
  3. T 플립플롭
  4. RS 마스터 슬레이브 플립플롭
(정답률: 68%)
  • T 플립플롭은 J와 K 입력단자를 하나로 묶어 놓은 플립플롭으로, 1을 인가하면 출력이 이전 상태와 반대로 바뀐다. 따라서, 이전 상태가 0이면 1이 되고, 이전 상태가 1이면 0이 된다. 이러한 특성 때문에 "토글" 플립플롭이라고도 불린다. RS 플립플롭은 S와 R 입력단자를 가지고 있고, D 플립플롭은 데이터 입력단자를 가지고 있으며, RS 마스터 슬레이브 플립플롭은 마스터와 슬레이브 플립플롭으로 구성되어 있다.
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58. 연산증폭기의 일반적인 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주파수 대역폭이 좁다.
  2. 입력 임피던스가 낮다.
  3. 동상신호제거비가 크다.
  4. 온도변화에 따른 드리프트가 크다.
(정답률: 57%)
  • 연산증폭기는 입력 신호를 증폭시키는 기능을 가지고 있으며, 일반적으로 주파수 대역폭이 좁고 입력 임피던스가 낮은 특징을 가지고 있습니다. 또한 연산증폭기는 동상신호제거비가 크다는 특징을 가지고 있습니다. 이는 입력 신호와 동일한 주파수를 가지는 잡음 신호를 제거하는 능력을 의미합니다. 이러한 특징들은 연산증폭기가 정확하고 안정적인 신호 증폭을 수행할 수 있도록 도와줍니다. 그러나 온도변화에 따른 드리프트가 크다는 단점도 가지고 있습니다.
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59. FET의 핀치오프(Pinch off) 전압에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 불순물 농도에 비례한다.
  2. 채널 폭의 자승에 비례한다.
  3. 캐리어(Carrier)의 전하량에 반비례한다.
  4. 채널(Channel)이 완전히 막히는 상태에 이르는 전압이다.
(정답률: 30%)
  • "캐리어(Carrier)의 전하량에 반비례한다."가 틀린 것이다. 핀치오프 전압은 채널이 완전히 막히는 상태에 이르는 전압이다. 캐리어의 전하량과는 관련이 없다.
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60. 다음 회로는 βDC=100이고, RC=1[kΩ], RE=470[Ω]인 트랜지스터의 베이스에서 바라본 직류 입력저항은?

  1. 1[kΩ]
  2. 47[kΩ]
  3. 100[kΩ]
  4. 470[kΩ]
(정답률: 63%)
  • 입력저항은 베이스와 에미터 사이의 저항으로 결정된다. 따라서, 입력저항은 RB = R1 || R2 이다. 여기서, R1 = 47[kΩ], R2 = 100[kΩ] 이므로, RB = 36.8[kΩ] 이다. 하지만, 베이스와 에미터 사이에는 RE = 470[Ω]의 저항이 존재하므로, 이를 고려하여 총 입력저항은 RB + RE = 37.27[kΩ] 이다. 따라서, 보기에서 정답은 "47[kΩ]" 이다.
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4과목: 물리전자공학

61. 페르미 준위에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. T=0[K]가 아닌 경우 전자의 존재 확률은 50%가 된다.
  2. 0[K]에서 전자의 최고 에너지가 된다.
  3. 0[K]에서 n형 반도체의 경우 전도대와 도너준위 사이에 위치한다.
  4. 진성 반도체의 경우 온도와 무관하게 전도대에 위치한다.
(정답률: 50%)
  • "진성 반도체의 경우 온도와 무관하게 전도대에 위치한다." 이 설명이 틀린 것이다. 진성 반도체의 경우 온도가 증가하면 전도대에 위치한 전자의 수가 증가하게 된다. 이는 열에너지로 전자가 전도대로 이동하기 때문이다. 따라서 온도와 전도대의 위치는 밀접한 관련이 있다.
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62. 순방향 전압이 걸린 PN 접합(부)의 특성을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 접합부의 저항은 외부 전압에 따라 변한다.
  2. 접합부의 저항은 전류에 반비례한다.
  3. 접합부의 저항은 온도와 무관하다.
  4. 접합부에는 전압이 생긴다.
(정답률: 63%)
  • "접합부의 저항은 온도와 무관하다."는 옳지 않은 설명입니다. PN 접합의 저항은 온도에 따라 변화합니다. 일반적으로 온도가 증가하면 PN 접합의 저항은 감소합니다. 이는 전자와 양자가 열에 의해 더 많이 활성화되어 전류가 더 쉽게 흐를 수 있기 때문입니다. 따라서 PN 접합을 사용하는 회로에서는 온도 변화에 따른 저항의 변화를 고려해야 합니다.
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63. 어떤 광자가 물질을 통과한 후 2537Å 및 4078Å의 두 광자로 분리되었을 때, 원래 조사한 빛의 파장은?

  1. 1270Å
  2. 1564Å
  3. 2040Å
  4. 6615Å
(정답률: 56%)
  • 2537Å와 4078Å은 수소 원자의 발광 스펙트럼에서 나타나는 파장이다. 이는 수소 원자가 활성화되어 전자가 원자핵 주위를 돌면서 발광하는 현상으로, 이때 발생하는 광자의 파장은 고유한 값이다. 따라서, 원래 조사한 빛의 파장은 이 두 값의 최소공배수인 1564Å이다.
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64. 트랜지스터의 증폭회로에서 안정도(stability factor)는? (단, IC는 컬렉터 전류, IB는 베이스 전류, ICD는 컬렉터 역포화 전류)

(정답률: 50%)
  • 안정도는 IC의 변화에 대한 IB의 영향을 나타내는 지표이다. 안정도가 클수록 IC의 변화에 민감하지 않고 안정적인 증폭이 가능하다는 것을 의미한다.

    보기 중에서 ""는 안정도를 나타내는 β(베타) 값으로, 이 값이 클수록 안정도가 높아진다. 이는 베이스 전류 IB가 컬렉터 전류 IC에 미치는 영향이 작아지기 때문이다. 따라서 안정도가 높은 증폭회로를 구성하기 위해서는 β 값이 큰 트랜지스터를 선택하는 것이 중요하다.
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65. 트랜지스터의 전류이득 α를 크게 하는 조건으로 틀린 것은?

  1. 베이스폭을 좁게 한다.
  2. 이미터의 도핑(doping)을 베이스의 도핑보다 크게 한다.
  3. 캐리어의 수명을 길게 한다.
  4. 이미터 전류를 크게 한다.
(정답률: 47%)
  • 이미터 전류를 크게 하는 것은 전이 전압을 낮추고 베이스 전류에 대한 응답을 높이기 때문에 올바른 조건이다. 따라서 "이미터 전류를 크게 한다."가 틀린 것은 아니다. 올바른 조건은 "베이스폭을 좁게 한다."이다. 베이스폭을 좁게 함으로써 베이스-컬렉터 간의 공간전하를 줄이고 전이 전압을 낮추어 전류 이득을 높일 수 있다.
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66. 정상 바이어스를 가한 npn 트랜지스터에서 컬렉터 접합에 흐르는 주된 전류는?

  1. 확산 전류
  2. 드리프트 전류
  3. 정공 전류
  4. 베이스 전류와 같다.
(정답률: 60%)
  • 정상 바이어스를 가한 npn 트랜지스터에서는 베이스-컬렉터 접합이 역방향 바이어스가 걸려 있으므로 확산 전류는 흐르지 않습니다. 따라서 주된 전류는 드리프트 전류입니다. 드리프트 전류는 전자와 정공이 전기장에 의해 이동하는 전류로, 컬렉터 전류와 같은 방향으로 흐릅니다. 베이스 전류와는 다르게 드리프트 전류는 외부 전압에 의해 결정되며, 트랜지스터의 동작을 제어하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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67. 금속내부의 자유전자에 에너지를 공급하면 금속 밖으로 튀어나오는 현상이 아닌 것은?

  1. 열전자방출
  2. 광전자방출
  3. 전계방출
  4. 저항방출
(정답률: 62%)
  • 저항방출은 금속 내부의 전자들이 금속의 저항에 의해 충돌하면서 에너지를 잃고 금속 밖으로 나오는 현상입니다. 따라서 금속내부의 자유전자에 에너지를 공급해도 금속 밖으로 나오지 않습니다.
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68. 터널(tunnel) 다이오드에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 음성 저항(Negative resistance) 특성을 가진다.
  2. N형 반도체의 페르미 준위는 금지대 내에 존재한다.
  3. P형 반도체의 페르미 준위는 가전자대 내에 존재한다.
  4. 능동소자로서 발진기로 사용한다.
(정답률: 48%)
  • "N형 반도체의 페르미 준위는 금지대 내에 존재한다."가 틀린 것이다. N형 반도체의 페르미 준위는 전자 수가 가장 많은 상태인 전자 전도대 내에 존재한다. 이는 P형 반도체의 페르미 준위가 가전자대 내에 존재하는 것과 대조적이다.
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69. 페르미-디랙(Fermi-Dirac) 분포에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 고체 내의 전자는 Pauli의 배타원리의 지배를 받는다.
  2. 대부분의 전자는 페르미 준위 이상의 에너지 역에 존재한다.
  3. 분포형태는 금속의 온도에 변화한다.
  4. 도체가 가열될 때 전자는 분자 비열 용량에 거의 영향을 주지 못한다.
(정답률: 40%)
  • "대부분의 전자는 페르미 준위 이상의 에너지 역에 존재한다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 이는 페르미-디랙 분포의 특징 중 하나로, 고체 내의 전자들이 에너지 상태를 취할 때 페르미 준위를 기준으로 하여 채워지기 때문이다. 따라서 페르미 준위 이상의 에너지 역에 존재하는 전자가 대부분이라는 설명은 맞다.
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70. 직경 4[mm]인 동선에 4[A]의 전류가 흐르고 있을 때 전자의 평균이동속도는? (단, n=8.2×1023[개/cm3], e=1.602×10-19[C])

  1. 2.43[μm/s]
  2. 4.66[μm/s]
  3. 6.43[μm/s]
  4. 8.66[μm/s]
(정답률: 42%)
  • 전자의 평균 이동속도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    v = I / (nAq)

    여기서, I는 전류, n은 동선 내 전자의 개수 밀도, A는 동선의 단면적, q는 전자의 전하량이다.

    따라서, v = 4 / (8.2×10^23 × π×(0.002^2) × 1.602×10^-19) = 2.43[μm/s]

    즉, 전류가 흐르는 동선 내에 있는 전자들은 평균적으로 2.43[μm/s]의 속도로 이동하게 된다.
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71. PN 접합에 순바이어스(forward-bias)를 가할 때 공핍층의 폭은 무바이어스 시 보다 어떠한가?

  1. 변함이 없다.
  2. 좁아진다.
  3. 넓어진다.
  4. 넓어지기도 하고 좁아지기도 한다.
(정답률: 68%)
  • PN 접합에 순바이어스를 가할 때, 양쪽의 도핑농도 차이로 인해 전하가 이동하면서 공핍층의 전하 밀도가 감소하게 된다. 이에 따라 공핍층의 폭은 좁아지게 된다. 따라서 정답은 "좁아진다."이다.
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72. 반도체(semiconductor)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 홀(hole)의 이동도는 자유전자의 이동도보다 작다.
  2. 게르마늄(Ge)에 비소(As)를 첨가시키면 P형 반도체가 된다.
  3. P형 반도체는 정공보다는 자유전자가 더 많다.
  4. 온도를 증가시키면 저항은 증가한다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "홀(hole)의 이동도는 자유전자의 이동도보다 작다." 이다.

    홀은 전자가 결합된 원자가 전자를 놓고 떠난 곳에 생기는 양성자의 결합부재이다. 이 홀은 전자의 결합부재로서 동작하며 전자가 결합부재를 떠나면 홀이 이동하면서 전자의 결합부재를 채운다. 이러한 홀의 이동도는 자유전자의 이동도보다 작다. 이는 홀이 결합부재에 묶여있기 때문에 전자와는 다르게 자유롭게 이동할 수 없기 때문이다.
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73. MOSFET의 구조와 동작원리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. n채널 MOSFET의 단면구조는 드레인-소스간 p형 반도체의 기판 위에 절연체를 붙이고, 그 위에금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다.
  2. n채널 MOSFET의 동작원리는 게이트 단자에 문턱전압 이상의 (+) 전압을 인가하면 MOSFET 드레인-소스 사이는 2개의 역방향 다이오드와 같은 등가회로를 갖는다.
  3. p채널 MOSFET의 단면구조는 p형 반도체 기판(Substrate)에 2개의 p+형 반도체를 형성시킨다.
  4. n채널 MOSFET의 단면구조는 n형 반도체 기판(Substrate)에 2개의 p+형 반도체를 형성시킨다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "n채널 MOSFET의 단면구조는 드레인-소스간 p형 반도체의 기판 위에 절연체를 붙이고, 그 위에금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다."이다. MOSFET은 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor의 약자로, 절연층 위에 금속 게이트를 놓고 그 주변에 반도체를 둔 구조를 가진다. n채널 MOSFET의 경우, p형 반도체 기판 위에 절연체를 놓고 그 위에 금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다. 동작원리는 게이트 단자에 문턱전압 이상의 (+) 전압을 인가하면 MOSFET 드레인-소스 사이는 2개의 역방향 다이오드와 같은 등가회로를 갖는다.
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74. 피에조 저항(piezo resistance)은?

  1. 압력 변화에 의한 저항의 변화이다.
  2. 자계 변화에 의한 저항의 변화이다.
  3. 온도 변화에 의한 저항의 변화이다.
  4. 광전류 변화에 의한 저항의 변화이다.
(정답률: 64%)
  • 피에조 저항은 압력에 따라 저항이 변화하는 성질을 가지고 있기 때문에 "압력 변화에 의한 저항의 변화이다." 라는 답이 맞습니다. 즉, 압력이 가해지면 저항이 변화하게 되는데, 이는 피에조 저항의 특성 중 하나입니다.
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75. 도체, 반도체, 절연체의 에너지 대역에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도체는 전도대와 가전자대가 중첩되었다.
  2. 반도체의 금지대역폭이 절연체보다 작다.
  3. 도체의 금지대역폭이 반도체보다 작다.
  4. 반도체는 금지대역폭이 5eV 이상이다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "반도체는 금지대역폭이 5eV 이상이다." 이다.

    반도체는 절연체와 도체의 중간에 위치하며, 전자의 이동이 가능한 정도가 절연체보다는 높지만 도체보다는 낮은 물질을 말한다. 따라서 반도체의 금지대역폭은 절연체보다는 넓지만, 도체보다는 좁다. 반도체의 금지대역폭은 일반적으로 1eV 이하이며, 5eV 이상인 반도체는 거의 없다.
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76. 컬렉터 접합부의 온도 상승으로 인하여 트랜지스터가 파괴되는 현상은?

  1. 얼리 현상
  2. 항복 현상
  3. 열폭주 현상
  4. 펀치 스로우 현상
(정답률: 60%)
  • 컬렉터 접합부의 온도가 상승하면 전자의 이동이 증가하고, 이로 인해 컬렉터 전류가 증가합니다. 이 때, 트랜지스터 내부에서 발생하는 열로 인해 접합부 온도가 더욱 상승하면서, 컬렉터 전류가 더욱 증가합니다. 이러한 과정에서 접합부 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면, 접합부 내부의 소재가 파괴되어 트랜지스터가 파괴되는 현상을 열폭주 현상이라고 합니다.
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77. 실리콘 n형 반도체에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불순물은 3개의 가전자 만을 갖는다.
  2. 억셉터(acceptor) 불순물을 첨가하여 제작한다.
  3. 정공은 소수 캐리어이다.
  4. 진성 반동체이다.
(정답률: 49%)
  • 실리콘 n형 반도체는 억셉터 불순물을 첨가하여 제작된 반도체로, 불순물은 3개의 가전자 만을 갖습니다. 이 때, n형 반도체에서 정공은 소수 캐리어입니다. 이는 억셉터 불순물이 추가되면서 전자가 채워지고, 정공이 생성되기 때문입니다. 따라서, n형 반도체는 정공보다 전자가 많은 진성 반도체입니다.
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78. 초전도 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 초전도체는 완전도체의 성질을 갖는다.
  2. 초전도체는 완전 반자성체의 성질을 갖는다.
  3. 초전도 상태에 있는 물질 내에서는 전계가 0이다.
  4. 초전도체를 관통하는 자속의 시간적 변화는 완전히 주기적이다.
(정답률: 50%)
  • "초전도체를 관통하는 자속의 시간적 변화는 완전히 주기적이다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 초전도체는 영전기 저항이 없는 상태로 전류가 흐르는 상태이기 때문에 자기장이 변화하면 전류도 변화하게 되어 자기장의 시간적 변화와 전류의 시간적 변화가 완전히 주기적으로 일어난다. 이러한 현상을 조셉슨 효과라고도 한다.
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79. 광속도의 1/5의 속도로 운동하고 있는 전자의 드브로이(de Broglie) 파장은? (단, h=6.6×10-34[Jㆍsec], 전자의 질량 m=9.1×10-31[kg], 광속도 c=3×108[m/sec])

  1. 2.3×10-13[m]
  2. 2.3×10-11[m]
  3. 1.2×10-13[m]
  4. 1.2×10-11[m]
(정답률: 46%)
  • 드브로이 파장은 λ = h/p 로 계산할 수 있다. 여기서 p는 운동량이다. 전자의 운동량은 mv인데, 이 문제에서는 속도가 주어졌으므로 mv = mvc/5로 계산할 수 있다. 따라서 p = mvc/5이다. 이 값을 λ = h/p에 대입하여 계산하면, λ = h/(mvc/5) = 5h/mvc이다. 이 값을 계산하면, 1.2×10-11[m]이 나온다. 따라서 정답은 "1.2×10-11[m]"이다.
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80. 반도체의 전도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반도체의 저항은 온도의 증가에 따라 감소한다.
  2. 캐리어의 이동도는 온도와 결정구조의 규칙성에 따라 변한다.
  3. 절대온도 0[K]에서 모든 가전자는 전도대에 존재한다.
  4. 자유전자가 정공과 결합하는 과정을 재결합이라 한다.
(정답률: 48%)
  • "절대온도 0[K]에서 모든 가전자는 전도대에 존재한다."는 틀린 설명입니다. 절대온도 0[K]에서는 모든 가전자가 움직임이 멈추어 있기 때문에 전도대에 존재하지 않습니다. 이 상태를 절대영도라고도 합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. C 언어 중 모든 면에서 구조체와 같으며 선언문법이나 사용하는 방법이 같은 것은?

  1. constant
  2. array
  3. union
  4. pointer
(정답률: 57%)
  • 구조체와 같이 멤버 변수들을 하나의 데이터 타입으로 묶어서 사용하는 것이 가능하며, 선언문법과 사용하는 방법이 구조체와 동일한 것은 union입니다.
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82. 주소지정 방식 중에서 반드시 누산기를 필요로 하는 방식은?

  1. 3-주소지정 방식
  2. 2-주소지정 방식
  3. 1-주소지정 방식
  4. 0-주소지정 방식
(정답률: 58%)
  • 1-주소지정 방식은 누산기를 필요로 하는 방식입니다. 이는 주소값을 누산기에 더해가며 메모리 주소를 찾아가는 방식으로, 주소값을 계속 더해가기 때문에 누산기가 필요합니다. 3-주소지정 방식과 2-주소지정 방식은 간접 주소지정 방식으로, 주소값을 참조하여 해당 주소에 있는 값이나 주소를 사용합니다. 0-주소지정 방식은 직접 주소지정 방식으로, 명령어에 직접 주소값을 지정하여 해당 주소에 있는 값을 사용합니다.
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83. 명령어의 형식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 3-주소 명령어 형식은 3개의 자료 필드를 갖고 있다.
  2. 2-주소 명령어 형식에서는 연산 후에도 원래 입력 자료가 항상 보존된다.
  3. 1-주소 명령어 형식에서는 연산 결과가 항상 누산기(accumulator)에 기억된다.
  4. 0-주소 명령어 형식을 사용하는 컴퓨터는 일반적으로 스택(stack)을 갖고 있다.
(정답률: 45%)
  • 2-주소 명령어 형식에서는 연산 후에도 원래 입력 자료가 항상 보존된다는 설명이 옳지 않습니다. 2-주소 명령어 형식에서는 두 개의 주소 필드를 갖고 있으며, 연산 결과는 하나의 주소 필드에 저장됩니다. 따라서 입력 자료가 보존되지 않을 수 있습니다.
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84. 2진수 (1110.0111)2를 16진수로 옳게 바꾼 것은?

  1. (7.7)16
  2. (14.14)16
  3. (E.7)16
  4. (E.E)16
(정답률: 77%)
  • 2진수 (1110.0111)2를 16진수로 바꾸기 위해서는 2진수를 4자리씩 끊어서 16진수로 변환해야 한다.

    (1110.0111)2 = (E.7)16

    첫 번째 끊은 4자리는 1110이므로 16진수로 변환하면 E가 된다. 두 번째 끊은 4자리는 0111이므로 16진수로 변환하면 7이 된다. 따라서 정답은 "(E.7)16"이다.
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85. 다음 프로그램 작성 과정을 순서대로 올바르게 나열한 것은?

  1. ㉣ → ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉤
  2. ㉣ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉢
  3. ㉠ → ㉣ → ㉡ → ㉢ → ㉤
  4. ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉢ → ㉣
(정답률: 45%)
  • ㉣ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉢ 순서는 다음과 같은 이유로 올바른 순서입니다.

    1. 먼저, 프로그램의 목적은 입력받은 숫자들 중에서 가장 큰 수를 찾는 것입니다.
    2. 따라서, 입력받은 숫자들을 모두 비교해야 합니다.
    3. 이를 위해 입력받은 숫자들을 배열에 저장합니다. 이때, 가장 큰 수를 찾기 위해서는 배열의 첫 번째 원소를 최댓값으로 설정하는 것이 좋습니다.
    4. 배열의 첫 번째 원소를 최댓값으로 설정한 후, 배열의 나머지 원소들과 비교하면서 최댓값을 갱신합니다.
    5. 최종적으로 최댓값을 출력하면 됩니다.

    따라서, ㉣ → ㉠ → ㉡ → ㉤ → ㉢ 순서로 작성하는 것이 가장 적절합니다.
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86. 원시 프로그램을 목적 프로그램으로 바꾸어 주기억장치에 저장하기까지의 실행과정으로 옳은 것은?

  1. 컴파일러 → 로더 → 링커
  2. 링커 → 컴파일러 → 로더
  3. 링커 → 로더 → 컴파일러
  4. 컴파일러 → 링커 → 로더
(정답률: 29%)
  • 원시 프로그램은 사람이 이해하기 쉬운 고급언어로 작성되어 있기 때문에 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 변환해야 한다. 이 과정을 컴파일이라고 하는데, 컴파일러가 이를 수행한다. 컴파일이 완료된 목적 프로그램은 여러 개의 오브젝트 파일로 나누어져 있을 수 있는데, 이를 하나로 합쳐주는 작업을 링크라고 한다. 링크를 수행하는 프로그램을 링커라고 한다. 이렇게 링크된 목적 프로그램을 메모리에 적재하는 작업을 로드라고 하는데, 이를 수행하는 프로그램을 로더라고 한다. 따라서, 올바른 실행과정은 "컴파일러 → 링커 → 로더" 이다.
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87. 10진수 13을 그레이 코드(Gray code)로 변환하면?

  1. 1001
  2. 0100
  3. 1100
  4. 1011
(정답률: 66%)
  • 10진수 13을 2진수로 변환하면 1101이 된다. 그레이 코드는 이진수에서 한 비트만 바뀐 코드이므로, 첫 번째 비트는 그대로 두고 두 번째 비트부터 이전 비트와 XOR 연산을 수행한다. 따라서 1101의 그레이 코드는 1011이 된다. 따라서 정답은 "1011"이다.
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88. 컴퓨터 확장슬롯에 연결되는 PCI 신호 중에서 현재 지정된 어드레스가 디코딩되어 접근이 가능한지를 나타내는 신호는?

  1. LOCK
  2. STOP
  3. IDSEL
  4. TRDY
(정답률: 73%)
  • IDSEL은 "Initialization Device Select"의 약자로, 컴퓨터 시스템에서 어떤 디바이스가 확장 슬롯에 연결되어 있는지를 식별하기 위한 신호입니다. 이 신호는 디바이스가 확장 슬롯에 연결되어 있는지를 확인하고, 해당 디바이스의 어드레스가 디코딩되어 접근이 가능한지를 나타내며, 이를 통해 시스템이 디바이스와 통신할 수 있도록 합니다. 따라서 IDSEL은 확장 슬롯에서 디바이스를 식별하고, 시스템과의 통신을 가능하게 하는 중요한 신호입니다.
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89. 그림과 같은 회로의 명칭은?

  1. 반가산기
  2. 전가산기
  3. 전감산기
  4. parity checker
(정답률: 61%)
  • 이 회로는 입력된 두 비트와 이전 단계에서 전달된 carry 비트를 더하여 합과 carry 비트를 출력하는 회로이다. 따라서 이 회로의 명칭은 "전가산기"이다. "반가산기"는 입력된 두 비트만을 더하는 회로이고, "전감산기"는 입력된 두 비트와 borrow 비트를 빼는 회로이다. "parity checker"는 입력된 비트들의 패리티를 확인하는 회로이다.
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90. 프로그램이 수행되는 도중에 인터럽트가 발생되면 현 사이클의 일을 끝내고 프로그램이 수행될 수 있도록 현주소를 지시하는 것은?

  1. 상태 레지스터
  2. 프로그램 레지스터
  3. 스택 포인터
  4. 인덱스 레지스터
(정답률: 63%)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행해야 합니다. 이때, 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하기 위해 스택 포인터가 사용됩니다. 스택 포인터는 현재 스택의 맨 위에 있는 주소를 가리키는 레지스터로, 인터럽트가 발생하면 현재 수행중인 프로그램의 상태를 스택에 저장하고, 인터럽트 처리를 위한 코드를 실행하기 전에 스택 포인터를 이용해 저장된 상태를 다시 불러올 수 있습니다. 따라서, 인터럽트 처리를 위해 현재 수행중인 프로그램의 상태를 저장하고 불러올 때 스택 포인터가 사용됩니다.
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91. 서브루틴 호출시 필요한 자료 구조는?

  1. 환형 큐(circular queue)
  2. 다중 큐(multi queue)
  3. 스택(stack)
  4. 트리(tree)
(정답률: 71%)
  • 서브루틴 호출시 호출한 함수의 복귀 주소와 호출한 함수에서 사용하는 지역 변수 등의 정보를 저장하기 위해 스택을 사용합니다. 스택은 후입선출(LIFO) 구조로 데이터를 저장하고 꺼내는 것이 가능하기 때문에 서브루틴 호출시 필요한 자료 구조로 적합합니다.
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92. 논리회로를 설계하는 과정에서 최적화를 위한 고려 대상이 아닌 것은?

  1. 전파 지연신가의 최소화
  2. 사용 게이트 수의 최소화
  3. 게이트 종류의 다양화
  4. 게이트 간 상호변수의 최소화
(정답률: 77%)
  • 게이트 종류의 다양화는 최적화를 위한 고려 대상이 아닙니다. 이는 게이트 종류가 다양할수록 설계 복잡도가 증가하고, 따라서 사용 게이트 수가 증가하고 전파 지연시간이 늘어나기 때문입니다. 따라서 최적화를 위한 고려 대상은 전파 지연시간의 최소화, 사용 게이트 수의 최소화, 게이트 간 상호변수의 최소화입니다.
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93. 16비트로 나타낼 수 있는 정수의 범위는?

  1. -216 ~ 216
  2. -216-1 ~ 216+1
  3. -215 ~ 215
  4. -215 ~ 215-1
(정답률: 40%)
  • 16비트는 2의 16승, 즉 65536개의 서로 다른 값을 나타낼 수 있습니다. 이 중 절반인 32768개는 양수, 나머지 절반인 32768개는 음수를 나타냅니다. 따라서 16비트로 나타낼 수 있는 정수의 범위는 -215부터 215-1까지입니다.
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94. 콘솔(console)이나 보조기억장치에서 마이크로프로그램이 로드(load)되는 기법은?

  1. dynamic micro-programming
  2. static micro-programming
  3. horizontal micro-programming
  4. vertical micro-programming
(정답률: 47%)
  • "dynamic micro-programming"은 실행 중에 마이크로프로그램을 로드하는 기법으로, 콘솔이나 보조기억장치에서 마이크로프로그램을 동적으로 로드할 수 있습니다. 이는 "static micro-programming"과는 달리 미리 정의된 마이크로프로그램을 사용하는 것이 아니라, 필요에 따라 새로운 마이크로프로그램을 생성하여 실행할 수 있습니다. 이를 통해 시스템의 유연성과 확장성을 높일 수 있습니다.
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95. 소프트웨어적으로 인터럽트의 우선순위를 결정하는 인터럽트 형식은?

  1. 벡터 방식에 의한 인터럽트
  2. 슈퍼바이저 콜에 의한 인터럽트
  3. 데이지체인 방법에 의한 인터럽트
  4. 폴링 방법에 의한 인터럽트
(정답률: 70%)
  • 폴링 방법에 의한 인터럽트는 소프트웨어적으로 인터럽트의 우선순위를 결정하는 방식입니다. 이 방식은 CPU가 인터럽트 요청을 받을 때마다 모든 인터럽트를 순서대로 확인하면서 우선순위가 가장 높은 인터럽트를 처리하는 방식입니다. 따라서 인터럽트의 처리 순서가 일정하지 않을 수 있으며, 처리 속도가 느려질 수 있습니다.
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96. 메모리 장치와 주변 장치 사이에서 데이터의 입출력 전송이 직접 이루어지는 것은?

  1. DMA
  2. MIMO
  3. UART
  4. MIPS
(정답률: 62%)
  • DMA는 Direct Memory Access의 약자로, 메모리와 주변 장치 사이에서 데이터의 입출력 전송을 직접 처리하는 기술이다. CPU의 개입 없이 DMA 컨트롤러가 데이터를 직접 주변 장치와 메모리 사이에서 전송하므로 전송 속도가 빠르고 CPU의 부담을 줄일 수 있다. 따라서 DMA가 메모리와 주변 장치 사이에서 데이터의 입출력 전송이 직접 이루어지는 것이다.
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97. 컴퓨터가 직접 해독할 수 있는 2진 숫자(binary digit)로 나타낸 언어는?

  1. 기계어(machine language)
  2. 컴파일러 언어(compiler language)
  3. 어셈블리 언어(assembly language)
  4. 기호식 언어(symbolic language)
(정답률: 49%)
  • 기계어는 컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 0과 1로 이루어진 언어이다. 다른 언어들은 기계어로 번역되어야 컴퓨터가 실행할 수 있지만, 기계어는 번역 과정 없이 직접 실행될 수 있다. 따라서 컴퓨터의 하드웨어와 밀접하게 연관된 언어로, 가장 기본적인 언어이다.
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98. 전기신호에 의하여 자료를 기록하고, 삭제할 수 있는 ROM은?

  1. MASK ROM
  2. PROM
  3. EEPROM
  4. EPROM
(정답률: 59%)
  • ROM은 Read-Only Memory의 약자로, 기록된 데이터를 읽을 수만 있고 수정이 불가능한 메모리를 말합니다. 그 중에서도 EEPROM은 Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory의 약자로, 전기 신호에 의해 자료를 기록하고 삭제할 수 있는 ROM입니다. 즉, EEPROM은 기록된 데이터를 수정하거나 삭제할 수 있는 유일한 ROM입니다. MASK ROM은 제조 과정에서 데이터를 기록하고 수정이 불가능하며, PROM과 EPROM은 일회성으로만 데이터를 기록할 수 있습니다.
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99. 10110과 01111을 exclusive-OR 하였을 때의 결과는?

  1. 00111
  2. 00110
  3. 11000
  4. 11001
(정답률: 69%)
  • 10110과 01111을 exclusive-OR 하면 각 자리수를 비교하여 다른 경우에는 1을 같은 경우에는 0을 결과로 얻는다.

    - 1번째 자리: 1 ⊕ 0 = 1
    - 2번째 자리: 0 ⊕ 1 = 1
    - 3번째 자리: 1 ⊕ 1 = 0
    - 4번째 자리: 1 ⊕ 1 = 0
    - 5번째 자리: 0 ⊕ 0 = 0

    따라서 결과는 "11001"이 된다.

    보기에서 정답이 "11001"인 이유는 각 보기를 10110과 01111을 exclusive-OR한 결과를 비교해보면 "11001"이 유일하게 일치하는 값이기 때문이다.
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100. CPU의 수행 상태를 나타내는 주 상태(Major State) 중에서 메모리로부터 실행하기 위한 다음 명령의 번지를 결정한 후 메모리로부터 명령을 CPU로 읽어 들이는 동작은?

  1. Fetch 상태
  2. Indirect 상태
  3. Execute 상태
  4. Interrupt 상태
(정답률: 50%)
  • CPU가 다음에 실행할 명령어를 메모리로부터 가져오는 동작을 "Fetch 상태"라고 한다. 이는 CPU가 현재 실행 중인 명령어를 완료한 후, 다음에 실행할 명령어의 주소를 결정하고 해당 주소에 위치한 명령어를 메모리로부터 읽어와 CPU 내부의 명령어 레지스터에 저장하는 과정이다. 이후 CPU는 해당 명령어를 해석하고 실행하는 "Execute 상태"로 진입하게 된다.
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