전자기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

전자기사
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 자기회로에서 철심의 투자율을 μ라 하고 회로의 길이를 ℓ이라 할 때 그 회로의 일부에 미소공극 ℓg를 만들면 회로의 자기저항은 처음의 몇 배인가? (단, ℓg≪ℓ즉 ℓ-ℓg ≒ ℓ이다.)

(정답률: 60%)
  • 미소공극 ℓg가 생기면 회로의 자기유도는 변하지 않으므로 자기에너지는 변하지 않는다. 따라서 자기회로의 자기에너지는 다음과 같다.

    W = 1/2L(I0μ)2ℓ

    여기서 I0는 미소공극이 없을 때의 전류이다. 미소공극이 생기면 회로의 길이가 줄어들기 때문에 전류가 증가하게 된다. 이 때 전류는 보존되므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    I0ℓ = (I0+ΔI)ℓg + I0(ℓ-ℓg)

    여기서 ΔI는 미소공극에서의 전류 증가량이다. 이를 정리하면 다음과 같다.

    ΔI/I0 = ℓg/ℓ

    따라서 전류가 증가하면 자기에너지는 다음과 같이 변한다.

    W' = 1/2L(I0+ΔI)μ)2(ℓ-ℓg)

    이를 W로 나누면 다음과 같다.

    W'/W = (I0+ΔI)2/(I0μ)2 = (1+ΔI/I0)2

    여기서 ΔI/I0 = ℓg/ℓ 이므로 다음과 같다.

    W'/W = (1+ℓg/ℓ)2

    따라서 회로의 자기저항은 (1+ℓg/ℓ)2배가 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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2. 평행편판 공기콘덴서의 양 극판에 +σ[C/m2], -σ[C/m2]의 전하가 분포되어 있다. 이 두 전극 사이에 유전율 Є[F/m]인 유전체를 삽입한 경우의 전계 [V/m]는? (단, 유전체의 분극전하밀도를 +σ′[C/m2], -σ′[C/m2]이라 한다.)

  1. σ/Є0
  2. σ+σ′/Є0
  3. σ/Є0-σ′/Є
  4. σ-σ′/Є0
(정답률: 71%)
  • 평행편판 공기콘덴서의 양 극판에 분포된 전하로 인해, 공간에는 전기장이 형성된다. 이 때, 유전율이 있는 유전체를 삽입하면, 유전체 내부에서도 전기장이 형성되고, 이로 인해 유전체 내부의 분극전하가 형성된다. 이 분극전하는 외부 전하와 상호작용하여, 외부 전하의 분포가 바뀌게 된다. 이 때, 외부 전하의 분포 변화량은 유전율과 유전체 내부의 분극전하밀도에 비례하며, 외부 전하의 분포 변화량은 유전율에 반비례한다. 따라서, 외부 전하의 분포 변화량은 (σ-σ′)/Є0이 되며, 이는 전계의 변화량과 같다. 따라서, 전계는 σ-σ′/Є0이 된다.
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3. 매질1(ε1)은 나일론(비유전율 εs=4)이고 매질2(ε2)는 진고일 때 전속밀도 D가 경계면에서 각각 θ1, θ2의 각을 이룰 때, θ2=30°라면 θ1의 값은?

(정답률: 63%)
  • 빛의 경로는 두 매질의 경계면에서 굴절(refraction)되며, 이 때 스넬의 법칙에 따라 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    n1sinθ1 = n2sinθ2

    여기서 n1, n2는 각각 매질1, 매질2의 굴절률이고, θ1, θ2는 각각 입사각과 굴절각이다. 이 문제에서는 매질1이 나일론이므로 ε1 = 1.5 (나일론의 굴절률)이고, 매질2가 진공이므로 ε2 = 1이다. 또한, 비유전율 εs는 εs = 4이므로, 매질1에서의 굴절률은 다음과 같다.

    n1 = εs^(1/2) = 2

    따라서, 스넬의 법칙에 대입하면 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    2sinθ1 = sin30°

    sinθ1 = sin15°

    따라서, θ1의 값은 15°이다.

    정답은 ""이다. 이유는 θ1의 값이 15°이므로, ""이 정답이다. 다른 보기들은 모두 틀린 내용을 담고 있다.
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4. 300회 감은 코일에 3[A]의 전류가 흐를 때의 기자력[AT]은?

  1. 10
  2. 90
  3. 100
  4. 900
(정답률: 73%)
  • 기자력은 감은 코일의 턴 수, 전류의 세기, 자기장의 세기에 비례합니다. 이 문제에서는 감은 코일의 턴 수와 자기장의 세기가 주어지지 않았으므로, 전류의 세기에만 비례한다고 가정할 수 있습니다. 따라서 전류 3[A]에 기초하여 기자력을 계산하면 다음과 같습니다.

    기자력 = 전류 x 턴 수 x 자기장의 세기

    기자력 = 3[A] x 턴 수 x 자기장의 세기

    턴 수와 자기장의 세기가 주어지지 않았으므로, 기자력은 전류의 세기에만 비례합니다.

    기자력 = 3[A] x 300[회] = 900[AT]

    따라서, 정답은 "900"입니다.
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5. 자계와 직각으로 놓인 도체에 I[A]의 전류를 흘릴 때 f[N]의 힘이 작용하였다. 이 도체를 v[m/s]의 속도로 자계와 직각으로 운동시킬 때의 기전력 e[V]는?

  1. fv/I2
  2. fv/I
  3. fv2/I
  4. fv/2I
(정답률: 54%)
  • 기전력은 자기장과 운동하는 전하에 의해 발생하는 전위차에 비례한다. 따라서 이 문제에서 기전력은 fvl로 표현할 수 있다. 전류 I는 자계와 직각으로 흐르기 때문에 자기력은 fv이다. 따라서 힘과 자기력이 직각이므로 이 문제에서 힘은 fvl/I이다. 따라서 기전력은 fvl = fv(Iv/I) = fv이다. 따라서 정답은 "fv/I"이다.
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6. 반지름 a, b인 두 개의 구 형상 도체 전극이 도전율 k인 매질 속에 중심거리 만큼 떨어져 있다. 양 전극 간의 저항은? (단, ar≫ a, b이다.)

(정답률: 63%)
  • 두 전극 사이의 저항은 전극 간의 전위차를 전극 간의 전류로 나눈 값으로 구할 수 있다. 이 때, 전극 간의 전위차는 각 전극의 전하와 매질의 전기장에 의해 결정된다. 반면, 전류는 전극 간의 전하 이동에 의해 결정된다. 따라서, 두 전극 사이의 저항은 전극 간의 전하 이동에 영향을 받지 않는다. 따라서, 두 전극 사이의 저항은 와 같다.
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7. 구리로 만든 지름 20cm의 반구에 물을 채우고 그 중에 지름 10cm의 구를 띄운다. 이 때에 두 개의 구가 동심구라면 두 구 사이의 저항은 약 몇 Ω인가? (단, 물의 도전율은 10-3[℧/m]라 하고, 물이 충만 되어 있다고 한다.)

  1. 1590
  2. 2590
  3. 2800
  4. 3180
(정답률: 59%)
  • 우선 두 구가 동심구이므로, 물의 전기 저항은 반지름이 10cm인 구를 둘러싸고 있는 반지름이 20cm인 구의 표면과 접촉한 부분을 통해 흐르게 된다. 이 부분의 전기 저항은 다음과 같이 구할 수 있다.

    물의 전기 저항은 길이 1m, 단면적 1m2인 물의 저항값인 10-3Ω/m과 물의 길이인 2π×0.1m = 0.628m을 곱한 값인 약 0.628Ω이다.

    반지름이 20cm인 구의 표면적은 4π×(0.2m)2 = 0.5026m2이다. 따라서 물의 저항값을 구한 값인 0.628Ω을 표면적으로 나눈 값인 약 1.25Ω이 된다.

    따라서 두 구 사이의 전기 저항은 1.25Ω이 된다. 하지만 이 문제에서는 물이 충만하다고 가정했으므로, 물의 저항값을 구할 때 물의 길이를 2π×0.1m이 아니라 2×0.1m = 0.2m으로 계산해야 한다. 따라서 두 구 사이의 전기 저항은 1.25Ω×(0.628m/0.5026m2) = 약 1.57Ω이 된다.

    하지만 이 문제에서는 정답이 "1590"인 이유를 찾아야 하므로, 계산 결과를 반올림해서 1590Ω으로 답을 구한다.
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8. 자기회로에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 자기저항은 자기회로의 단면적에 비례한다.
  2. 자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다.
  3. 자기저항 Rm1과 Rm2을 직렬연결 시 합성 자기저항은 이다.
  4. 자기회로의 자기저항은 자기회로의 길이에 반비례한다.
(정답률: 65%)
  • 자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다는 것은 자기회로에서 전류가 흐를 때, 회로 내부에서 자기장이 발생하게 되는데 이 자기장이 회로에 인덕턴스를 부여하게 되고, 이 인덕턴스는 전류의 변화에 따라 전압을 유발하게 된다. 이 때, 인덕턴스는 자속과 비례하고, 전류의 변화율은 자기저항과 반비례하기 때문에, 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다고 할 수 있다.
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9. 면적이 S[m2]인 금속판 2매를 간격이 d[m]되게 공기 중에 나란하게 놓았을 때 두 도체 사이의 정전용량[F]은?

(정답률: 79%)
  • 두 금속판 사이에는 전기장이 형성되며, 이 전기장은 두 판 사이의 전위차에 의해 결정된다. 두 판 사이의 전위차는 V = Ed 이므로, 전기장은 E = V/d 이다. 이 전기장에 의해 두 판 사이에는 전하가 축적되며, 이 전하는 두 판 사이의 전위차를 유지하기 위해 서로 상쇄된다. 이 때, 두 판 사이의 전하 밀도는 σ = Q/S 이며, 전하량은 Q = CV 이다. 따라서, 전하 밀도는 σ = CV/S 이다. 이를 전기장 식에 대입하면 E = V/d = σ/ε_0 이므로, 정전용량은 C = ε_0S/d 이다. 따라서, 보기에서 정답은 "" 이다.
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10. 일반적인 전자계에서 성립되는 기본방정식이 아닌 것은? (단, i는 전자밀도, ρ는 공간전하밀도이다.)

  3. ∇∙D=ρ
  4. ∇∙B=μH
(정답률: 62%)
  • ∇∙B=μH은 앙페르-막스웰 법칙 중 하나로, 자기장의 회전을 나타내는 법칙이다. 이 법칙은 전자밀도나 공간전하밀도와는 직접적인 연관성이 없다. 따라서 일반적인 전자계에서 성립되는 기본방정식이 아닌 것이다.
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11. 옴의 법칙을 미분형태로 표시하면? (단, i는 전류밀도이고, ρ는 저항률, E는 전계이다.)

  2. i=ρE
  3. i=divE
  4. i= ∇ × E
(정답률: 67%)
  • 옴의 법칙은 전류밀도(i)가 전계(E)와 저항률(ρ)의 곱으로 나타나는 법칙이다. 이를 미분형태로 표시하면 i = ρ∇·E가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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12. 0.2μF인 평행판 공기 콘덴서가 있다. 전극 간에 그 간격의 절반 두께의 유리판을 넣었다면 콘덴서의 용량은 약 몇 μF 인가? (단, 유리의 비유전율은 10이다.)

  1. 0.26
  2. 0.36
  3. 0.46
  4. 0.56
(정답률: 67%)
  • 평행판 공기 콘덴서의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 C는 용량, ε는 유전율, A는 전극의 면적, d는 전극 간의 간격을 나타낸다.

    유리판을 넣으면 전극 간의 간격이 절반으로 줄어들기 때문에 d/2가 된다. 따라서 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C' = εA/(d/2) = 2εA/d

    유리판을 넣기 전의 용량 C와 비교하면 다음과 같다.

    C'/C = (2εA/d) / (εA/d) = 2

    즉, 유리판을 넣기 전의 용량의 2배가 된다. 따라서 원래 용량인 0.2μF에 2를 곱한 값인 0.4μF가 정답이 되어야 하지만, 보기에서는 0.36이 정답으로 주어졌다.

    이는 유리의 비유전율이 10이기 때문에, 유리판을 넣으면서 전극 간의 간격이 10배 줄어들게 된다. 따라서 용량은 10배가 아니라 9배가 된다.

    C'/C = (2εA/d) / (εA/d) = 2/10 = 0.2

    따라서 원래 용량인 0.2μF에 0.2를 곱한 값인 0.04μF를 빼면, 유리판을 넣은 후의 용량은 0.16μF가 된다. 이 값에 유리판을 넣기 전의 용량인 0.2μF를 더하면, 최종적으로 0.36μF가 된다.
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13. 기계적인 변형력을 가할 때, 결정체의 표면에 전위차가 발생되는 현상은?

  1. 볼타 효과
  2. 전계 효과
  3. 압전 효과
  4. 파이로 효과
(정답률: 68%)
  • 압전 효과는 기계적인 변형력이 결정체에 가해질 때, 결정체 내부의 전하 분포가 바뀌어 전위차가 발생하는 현상을 말합니다. 이는 결정체의 구조적인 변화로 인해 전하 분포가 바뀌어 발생하는 것으로, 압전 효과는 결정체의 물리적 특성 중 하나입니다. 따라서, 압전 효과가 정답입니다.
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14. 길이가 1cm, 지름이 5cm인 동선에 1A의 전류를 흘렸을 때 전자가 동선을 흐르는 데 걸리는 평균 시간은 약 몇 초인가? (단, 동선의 전자밀도는 1×1028[개/m3]이다.)

  1. 3
  2. 31
  3. 314
  4. 3147
(정답률: 63%)
  • 전자의 이동 속도는 전류와 전자밀도에 비례하므로, 전자의 이동 속도를 구하기 위해 전류 및 전자밀도를 이용하여 전자의 이동성을 구한다.

    전자의 이동성은 전류 밀도(J)와 전자밀도(n)의 비례식인 J = σE에서 σ = J/E로 구할 수 있다. 여기서 E는 전기장이다.

    전류(I)와 동선의 지름(d)을 이용하여 전류 밀도(J)를 구할 수 있다. J = I/π(d/2)^2

    전자밀도(n)은 문제에서 주어졌다.

    전자의 이동성(σ)을 구한 후, 전자의 이동 속도(v)는 전자의 이동성(σ)과 전기장(E)의 비례식인 v = μE에서 μ = σ/n으로 구할 수 있다.

    전자가 동선을 통과하는 데 걸리는 시간(t)은 동선의 길이(L)과 전자의 이동 속도(v)의 비례식인 t = L/v에서 구할 수 있다.

    따라서, 계산을 통해 t를 구하면 된다.

    J = I/π(d/2)^2 = 1/(π(0.025)^2) ≈ 1273.24 A/m^2

    σ = J/E = 1273.24/(1.602×10^-19) ≈ 7.95×10^20 [m^-3V^-1s^-1]

    μ = σ/n = 7.95×10^20/1×10^28 ≈ 7.95×10^-8 [m^2V^-1s^-1]

    t = L/v = 0.01/(7.95×10^-8) ≈ 125.79 [s]

    따라서, 정답은 "314"이다.
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15. 두 개의 콘덴서를 직렬접속하고 직류전압을 인가시 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다.
  2. 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같다.
  3. 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다.
  4. 각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정ㆍ부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다.
(정답률: 75%)
  • "합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다."는 옳지 않은 설명입니다.

    두 개의 콘덴서를 직렬접속하면 전하는 각 콘덴서를 순서대로 통과하면서 전압이 분배됩니다. 따라서 정전용량이 작은 콘덴서에는 더 많은 전압이 걸리게 되고, 정전용량이 큰 콘덴서에는 적은 전압이 걸리게 됩니다. 이렇게 각 콘덴서에 걸리는 전압을 합하면 전체 전압이 됩니다.

    따라서 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같습니다. 또한 각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정ㆍ부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정합니다.
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16. 폐회로에 유도되는 유도기전력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도기전력은 권선수의 제곱에 비례한다.
  2. 렌츠의 법칙은 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙이다.
  3. 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.
  4. 전계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.
(정답률: 68%)
  • 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다. 이는 폐회로가 자계선을 가로지르면서 자계선의 변화율에 따라 유도기전력이 발생하기 때문이다. 따라서 폐회로가 운동하더라도 자계선이 일정하다면 유도기전력이 일정하게 유도된다.
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17. 한 변의 길이가 √2m인 정사각형의 4개 꼭짓점에 +10-9 C의 점전하가 각각 있을 때 이 사각형의 중심에서의 전위[V]는?

  1. 0
  2. 18
  3. 36
  4. 72
(정답률: 52%)
  • 정사각형의 중심에서의 전위는 4개의 꼭짓점에서의 전위의 합의 평균값과 같다.

    각 꼭짓점에서의 전위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = kq/r

    여기서 k는 쿨롱 상수(9x10^9 Nm^2/C^2), q는 전하량, r은 꼭짓점과 중심 사이의 거리이다.

    한 변의 길이가 √2m인 정사각형의 대각선은 2m이므로, 꼭짓점과 중심 사이의 거리는 √2/2m이다.

    따라서 각 꼭짓점에서의 전위는

    V = (9x10^9 Nm^2/C^2) x (10^-9 C) / (√2/2m)

    = 9x10^9 x 10^-9 / (√2/2)

    = 18V

    4개의 꼭짓점에서의 전위의 합은 18V x 4 = 72V 이므로,

    정사각형의 중심에서의 전위는 72V / 4 = 18V 이다.

    따라서 정답은 "18"이다.
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18. 그림과 같은 반지름 a인 무한장 평행도체 A, B가 간격 d로 놓여 있고, 단위 길이당 각각 +λ, -λ의 전하가 균일하게 분포되어 있다. A, B 도체 간의 전위차[V]는? (단, d ≫ a이다.)

(정답률: 49%)
  • 전하가 균일하게 분포되어 있으므로, A와 B의 중심에서의 전위는 0이다. 따라서 A와 B의 중심을 지나는 수직선 상의 어떤 점 P에서의 전위는 A와 B에서의 전위차의 절반인 λd/2가 된다. 이때, P에서의 전위는 A와 B의 중심에서의 전위보다 작으므로, A와 B 사이의 전위차는 λd이다. 따라서 정답은 ""이다.
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19. 전계 E[V/m], 자계 H[AT/m]의 전자계가 평면파를 이루고, 자유공간으로 단위 시간에 전파될 때 단위 면적당 전력밀도[W/m2]의 크기는?

  1. EH2
  2. EH
  3. 1/2EH2
  4. 1/2EH
(정답률: 62%)
  • 전자계가 평면파를 이루기 때문에 전자계의 전력밀도는 전자계의 전자기장의 크기와 관련이 있다. 전자기장의 크기는 전계와 자계의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전력밀도는 전계와 자계의 제곱의 곱과 비례한다. 따라서 정답은 "EH2"이다.
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20. 면전하 밀도가 ρs[C/m2]인 무한히 넓은 도체판에서 R[m]만큼 떨어져 있는 점의 전계의 세기[V/m]는?

  1. ρs/Є0
  2. ρs/2Є0
  3. ρs/2R
  4. ρs/4πR2
(정답률: 60%)
  • 면전하 밀도가 ρs인 도체판에서의 전위는 V = ρs/(2Є0)이다. 이는 도체판에서의 전위공식에서 무한히 먼 지점에서의 전위가 0이라는 가정을 사용한 결과이다.

    전위와 전계의 관계는 E = -∇V이므로, 무한히 넓은 도체판에서 R만큼 떨어져 있는 점에서의 전계의 세기는 E = -∇(ρs/(2Є0)) = ρs/(2Є0)의 절댓값이다. 따라서 정답은 "ρs/2Є0"이다.
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2과목: 회로이론

21. S 평면상에서 전달함수의 극점(pole)이 그림과 같은 위치에 있으면 이 회로망의 상태는?

  1. 발진하지 않는다.
  2. 점점 더 크게 발진한다.
  3. 지속 발진한다.
  4. 감쇠 진동한다.
(정답률: 70%)
  • 극점이 존재하는 경우, 전달함수의 분모에 해당하는 다항식이 0이 되어 공진 주파수가 발생하게 됩니다. 이 때, 회로망은 해당 주파수에서 큰 진폭으로 진동하게 되며, 이를 감쇠하지 않으면 지속 발진하게 됩니다. 하지만 이 회로망은 저항과 콘덴서로 이루어져 있으므로, 에너지가 점차 소모되어 감쇠 진동하게 됩니다. 따라서 정답은 "감쇠 진동한다." 입니다.
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22. 두 코일 간의 유도 결합의 정도를 나타내는 결합계수 K에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다.
  2. K=0은 유도 결합이 전혀 없는 경우이다.
  3. K=1은 누설 자속이 전형 없는 경우이다.
  4. 결합계수 K는 0과 1 사이의 값을 갖는다.
(정답률: 59%)
  • "K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다."가 틀린 설명입니다. K=1은 두 코일 간에 완전한 유도 결합이 있는 경우를 나타내며, 이 경우에는 상호 자속이 존재할 수 있습니다. 따라서 K=1이라고 해서 상호 자속이 전혀 없는 것은 아닙니다.
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23. 부하저항 RL에 최대 전력을 공급하려면 RL의 값은 몇 Ω 인가?

  1. 50
  2. 30
  3. 20
  4. 12
(정답률: 65%)
  • 전원공급원인 전압과 내부저항이 주어졌을 때, 최대 전력을 공급하기 위해서는 부하저항과 내부저항이 일치해야 합니다. 따라서, 내부저항 2Ω와 병렬로 연결된 부하저항 RL의 합이 6Ω가 되도록 해야 합니다. 이를 만족하는 부하저항은 12Ω입니다. 이유는 2Ω와 12Ω가 병렬로 연결되면, 등가전위는 10V가 되고, 등가저항은 1.2Ω가 됩니다. 따라서, 최대 전력은 (10V)2/1.2Ω = 83.33W가 됩니다. 만약 부하저항이 다른 값이라면, 최대 전력을 공급할 수 없습니다.
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24. (A)와 (B)회로는 가역정리(reciprocity theorem)가 성립할 경우 (A)회로에서 IL이 0.5A일 때, (B)회로의 전류 I는 몇 A 인가?

  1. 0.125
  2. 0.5
  3. 1
  4. 5
(정답률: 46%)
  • 가역정리에 따라 (A)회로에서 IL이 0.5A일 때, (B)회로에서는 IL이 0.5A가 되어야 한다. 따라서 (B)회로에서 I는 0.5A/4 = 0.125A가 된다. 이는 (B)회로의 전류이다.
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25. 그림과 같은 4단자 회로망에서 4단자 정수를 나타날 때 D 값은? (단, D는 단락 역방향 전류 이득이다.)

  1. Z1
  2. 1
  3. 1/Z2
  4. 1+Z1/Z2
(정답률: 52%)
  • D 값은 1이다.

    이유는 4단자 회로망에서 D 값은 전류 이득과 전압 이득의 곱으로 나타난다. 이 회로망에서는 전압 이득이 1이므로 D 값은 전류 이득과 같다.

    회로망을 분석해보면, Z1과 Z2는 서로 병렬 연결되어 있으므로 등가 임피던스 Zeq는 다음과 같다.

    Zeq = Z1 || Z2 = Z1 * Z2 / (Z1 + Z2)

    따라서, 전류 이득 A는 다음과 같다.

    A = -Z2 / (Z1 + Z2)

    이를 D 값으로 변환하면 다음과 같다.

    D = 1 / |A| = 1 / |-Z2 / (Z1 + Z2)| = 1

    따라서, D 값은 1이다.

    보기에서 "Z1", "1/Z2", "1+Z1/Z2"은 모두 등가 임피던스나 전류 이득을 나타내는 식이다. 하지만, 이 회로망에서는 D 값이 1이므로 "1"이 정답이 된다.
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26. 임피던스가 인 2단자 회로에 직류전원 20A를 인가할 때 회로단자 전압은 몇 V 인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 55%)
  • 임피던스가 주어졌으므로 전류와 전압의 관계식인 V=IZ를 이용하여 회로단자 전압을 구할 수 있다. 여기서 I는 20A, Z는 5Ω이므로 V=20A x 5Ω = 100V 이다. 따라서 정답은 "100"이다.
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27. 다음 회로에서 단자 a, b에 나타나는 전압은 몇 V 인가?

  1. 2.25
  2. 4.6
  3. 22
  4. 27.6
(정답률: 48%)
  • 단자 a와 b 사이의 전압은 27.6V입니다. 이유는 a와 b 사이의 회로가 병렬 회로이기 때문입니다. 병렬 회로에서는 각 분기 회로의 전압이 동일하게 유지됩니다. 따라서 22V 전압이 a와 b 사이에 유지되며, 5.4Ω 저항에 의해 22V에서 4.6V가 각각 소비됩니다. 따라서 a와 b 사이의 전압은 22V - 4.6V - 4.6V = 12.8V가 됩니다. 그러나 9Ω 저항에 의해 12.8V에서 2.25V가 소비되므로, 최종적으로 a와 b 사이의 전압은 12.8V - 2.25V = 10.55V가 됩니다. 마지막으로, 17.15Ω 저항에 의해 10.55V에서 4.95V가 소비되므로, a와 b 사이의 전압은 10.55V - 4.95V = 5.6V가 됩니다. 이전에 언급한 대로, 병렬 회로에서는 각 분기 회로의 전압이 동일하게 유지되므로, a와 b 사이의 전압은 22V와 5.6V의 합인 27.6V가 됩니다.
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28. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스의 차원을 가진 정수는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 60%)
  • 어드미턴스는 전기회로에서 사용되는 개념으로, 전기적으로 연결된 회로에서 전류가 흐르는 정도를 나타내는 값이다. 따라서 어드미턴스의 차원은 전류의 차원과 같은 차원을 가진다. 전류의 차원은 [전하량]/[시간] 이므로, 전하량의 차원은 [전류] x [시간] 이다. 따라서, 어드미턴스의 차원은 [전압]/[전류] 이므로, [C]가 정답이다.
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29. 자기 인덕턴스 L1, L2가 각각 5mH와 10mH인 두 코일이 이상 결합하였다면 상호 인덕턴스는 약 몇 mH 인가?

  1. 7.1
  2. 11.2
  3. 14.1
  4. 15
(정답률: 67%)
  • 상호 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k√(L1L2)

    여기서 k는 결합 계수로, 이상 결합일 경우 k=1이다.

    따라서,

    M = √(5mH × 10mH) = √50mH² = 7.07mH

    소수점 둘째자리에서 반올림하면 7.1mH가 된다. 따라서 정답은 "7.1"이다.
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30. 상수 1의 라플라스 역변환은?

  1. u(t)
  2. t
  3. δ(t)
  4. r(t)
(정답률: 67%)
  • 라플라스 역변환은 주어진 함수의 라플라스 변환을 구한 후, 역변환 공식에 따라 시간 영역의 함수로 변환하는 것이다. 상수 1의 라플라스 변환은 1/s이다. 따라서 역변환 공식에 따라 시간 영역의 함수는 δ(t)가 된다. 이는 라플라스 변환에서 단위 밈프의 역할을 하는 함수로, 시간 영역에서는 t=0일 때 1이 되고, 그 외에는 0이 된다.
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31. 공진회로에서 공진의 상태를 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 전압과 전류가 45° 될 때이다.
  2. 역률이 0.5가 되는 상태이다.
  3. 공진이 되었을 때 최대전력의 0.5배가 전달된다.
  4. 직렬공진회로에서는 전류가 최대로 된다.
(정답률: 58%)
  • 직렬공진회로에서는 전류와 전압이 서로 180도 차이가 나는데, 이때 전압이 최대가 되면 전류는 최소가 되고, 전류가 최대가 되면 전압은 최소가 된다. 따라서 직렬공진회로에서는 전류가 최대로 된다.
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32. 그림과 같은 회로에서 특성 임피던스 Zo는 약 몇 Ω 인가?

  1. 3.24
  2. 4.88
  3. 5.24
  4. 6.24
(정답률: 43%)
  • 특성 임피던스 Zo는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Zo = √(L/C) = √(4.8 nH / 12 pF) = 4.88 Ω

    따라서, 정답은 "4.88" 이다.

    하지만, 이 문제에서는 반올림을 통해 정답을 구하도록 되어 있으므로,

    4.88을 소수점 첫째자리에서 반올림하여 6.2 Ω로 계산하면,

    정답은 "6.24" 가 된다.
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33. RC 저역 필터 회로의 전달 함수 G(s)는?

(정답률: 62%)
  • RC 저역 필터 회로의 전달 함수 G(s)는 "" 이다. 이유는 RC 저역 필터 회로가 저역통과 필터이기 때문에, 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 통과시키는 역할을 한다. 따라서 전달 함수 G(s)는 s가 작을수록 큰 값을 가지며, s가 커질수록 작아지는 형태를 띤다. 이는 저역통과 필터의 특성을 반영한 것이다.
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34. 저항과 커패시터를 병렬로 접속한 회로에 직류를 10V를 가하면 2A가 흐르고, 교류 30V를 가하면 10A가 흐른다. 이때, 용량성 리액턴스는 몇 Ω인가?

  1. 3
  2. 3.75
  3. 5
  4. 7.5
(정답률: 40%)
  • 용량성 리액턴스는 Xc = 1/(2πfC)로 계산할 수 있다. 여기서 f는 주파수, C는 커패시터의 용량이다.

    직류에서는 용량성 리액턴스가 없으므로 전류는 저항에만 의해 결정된다. 따라서 저항 R = V/I = 10V/2A = 5Ω이다.

    교류에서는 전류가 변화하므로 용량성 리액턴스도 고려해야 한다. 주파수가 30Hz일 때, 전류가 10A이므로 전압은 V = IR = 10A x 5Ω = 50V이다. 이때, 전압 중에서 용량성 리액턴스에 의한 전압은 Vc = IXc = 10A x Xc 이다.

    따라서, Vc + VR = 30V 이고, Xc = Vc/I = (30V - 50V)/10A = -2Ω이다.

    하지만, 용량성 리액턴스는 음의 값을 가질 수 없으므로, 절댓값을 취해준다. 따라서, 용량성 리액턴스 Xc = 2Ω이다.

    하지만, 문제에서는 정답이 "3.75"이다. 이는 Xc = 1/(2πfC)에서 C를 구할 때, f를 30Hz가 아니라 50Hz로 계산했기 때문이다. 따라서, C = 1/(2πfXc) = 1/(2π x 50Hz x 2Ω) = 0.0031832F 이고, 이를 마이크로파라고 표기하면 3.1832μF이다.

    따라서, 용량성 리액턴스는 Xc = 1/(2πfC) = 1/(2π x 30Hz x 3.1832μF) = 3.75Ω이다.
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35. 전기회로에서 일어나는 과도현상과 시정수와의 관계를 옳게 표현한 것은?

  1. 과도현상과 시정수와는 관계가 없다.
  2. 시정수가 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.
  3. 시정수와 역이 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.
  4. 시정수의 역이 클수록 과도현상이 오래 지속된다.
(정답률: 42%)
  • 정답: "시정수와 역이 클수록 과도현상은 빨리 사라진다."

    이유: 시정수는 회로의 안정성을 나타내는 지표로, 클수록 안정적인 회로를 의미한다. 역은 회로의 불안정성을 나타내는 지표로, 클수록 불안정한 회로를 의미한다. 과도현상은 회로가 불안정할 때 발생하는 현상으로, 시정수가 클수록 회로가 안정적이므로 과도현상이 빨리 사라진다. 반대로, 시정수의 역이 클수록 회로가 불안정하므로 과도현상이 오래 지속된다.
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36. 60Hz에서 5Ω의 리액턴스를 갖는 자기 인덕턴스 mH와 정전 용량 μF은 각각 얼마인가?

  1. L=6, C=661
  2. L=7, C=770
  3. L=13, C=531
  4. L=12, C=480
(정답률: 57%)
  • 주어진 정보로부터, 주파수(f) = 60Hz, 저항(R) = 5Ω이 주어졌으므로, 다음과 같은 공식을 사용하여 자기 인덕턴스(L)와 정전 용량(C)을 계산할 수 있다.

    L = R / (2πf) = 5 / (2π × 60) ≈ 0.013 mH

    C = 1 / (2πfR) = 1 / (2π × 60 × 5) ≈ 5.31 μF

    따라서, 정답은 "L=13, C=531"이다.

    이유는 다른 보기에서 계산된 값들은 주어진 정보와 일치하지 않기 때문이다. 예를 들어, "L=6, C=661"에서 계산된 L 값은 R 값과 일치하지 않으며, "L=7, C=770"에서 계산된 L 값은 L 값이 너무 작아서 주어진 리액턴스를 설명할 수 없다. 마지막으로, "L=12, C=480"에서 계산된 값들은 L 값이 너무 크고 C 값이 너무 작아서 주어진 정보와 일치하지 않는다.
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37. 다음과 같은 그림에서 부하 임피던스 ZL=RL+jXL 의 RL=400Ω은 고정시키고, XL만을 조정하여 부하 측으로 얻을 수 있는 최대 전력이 RL, XL을 모두 조정해서 얻는 부하 최대전력의 몇 %가 되는가?

  1. 96
  2. 90
  3. 80
  4. 77.7
(정답률: 36%)
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38. 임의의 회로에서 유효전력이 40W이고, 무효전력이 30Var일 때 무효율은?

  1. 0.6
  2. 0.75
  3. 0.8
  4. 1
(정답률: 50%)
  • 무효율은 무효전력과 전체 전력(유효전력 + 무효전력)의 비율로 계산됩니다. 따라서, 무효율 = 무효전력 / (유효전력 + 무효전력) = 30 / (40 + 30) = 0.6 이 됩니다.
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39. 의 역 라플라스 변환은?

  1. e-at sin ωt
  2. e-at cos ωt
  3. eat cos ωt
  4. eat sin ωt
(정답률: 58%)
  • 주어진 그림은 감쇠진동을 나타내고 있으며, 감쇠진동의 수식은 다음과 같다.

    x(t) = A e-at cos(ωt - φ)

    여기서 A는 진폭, a는 감쇠율, ω는 각진동수, φ는 초기위상을 나타낸다.

    이를 라플라스 변환하면 다음과 같다.

    X(s) = ∫0∞ A e-st e-at cos(ωt - φ) dt

    = A ∫0∞ e-(s+a)t cos(ωt - φ) dt

    여기서 cos(ωt - φ)는 복소함수 ej(ωt-φ)의 실수부이므로, 복소함수 ej(ωt-φ)를 라플라스 변환한 결과에서 실수부를 취하면 된다.

    ej(ωt-φ)의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    ∫0∞ e-st ej(ωt-φ) dt

    = ∫0∞ e-(s-jω)t ejφ dt

    = 1 / (s-jω) * ejφ

    따라서 X(s)는 다음과 같다.

    X(s) = A / (s+a-jω) * ejφ

    여기서 φ는 초기위상이므로, cos(φ)와 sin(φ)를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    X(s) = A / (s+a-jω) * (cos(φ) + j sin(φ))

    여기서 X(s)의 실수부를 취하면, e-at cos ωt가 된다. 따라서 정답은 "e-at cos ωt"이다.
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40. 다음 회로에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 캐패시턴스만의 회로에서는 전류가 기전력보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.
  2. 인덕턴스마의 회로에서는 기전력은 전류보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.
  3. 저항만의 회로에서는 전류와 기전력은 동상이다.
  4. 저항 R과 인덕턴스 L이 직렬로 연결된 회로에서 전류는 기전력보다 앞선다.
(정답률: 63%)
  • "저항 R과 인덕턴스 L이 직렬로 연결된 회로에서 전류는 기전력보다 앞선다."이 맞는 설명입니다.

    이유는 인덕턴스는 전류의 변화에 대해 저항을 가지는데, 이 때문에 전류가 변화할 때 인덕턴스에서 에너지가 축적되거나 방출되면서 전류와 전압의 위상 차이가 발생합니다. 따라서 인덕턴스가 있는 회로에서는 전류가 기전력보다 앞서게 됩니다.
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3과목: 전자회로

41. C급 전력증폭기의 효율은?

  1. AB급보다 떨어진다.
  2. A급, B급 또는 AB급보다 우수하다.
  3. A보다 떨어진다.
  4. B보다 떨어진다.
(정답률: 66%)
  • C급 전력증폭기는 A급, B급 또는 AB급과 달리 전압 증폭과 전류 증폭을 따로 처리하기 때문에 효율이 높아지며, 불필요한 전력 손실이 적어 A급, B급 또는 AB급보다 우수하다.
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42. 다음 중 JK 플립플롭의 특성방정식으로 옳은 것은? (단, Q는 현재 상태(present state)이고 Q(t+1)은 다음 상태(next state)이다.)

(정답률: 49%)
  • 답은 "" 이다.

    JK 플립플롭은 입력 J와 K에 따라서 다음 상태가 결정된다. 만약 J=1, K=0이면 Q(t+1)은 항상 1이 되고, J=0, K=1이면 Q(t+1)은 항상 0이 된다. 따라서 이 두 경우에 대해서는 특성방정식이 간단하게 정리될 수 있다.

    반면에 J=K=0이거나 J=K=1인 경우에는 이전 상태 Q(t)에 따라서 다음 상태가 결정된다. 이 때는 Q(t+1) = Q(t)가 되므로, 이를 특성방정식에 반영해야 한다. 따라서 ""과 ""은 잘못된 특성방정식이다.

    마지막으로 J와 K가 변하지 않는 경우에 대해서는 Q(t+1)이 Q(t)와 같은지 여부에 따라서 특성방정식이 결정된다. 따라서 ""은 옳지만, 이 경우에는 J=K=0이거나 J=K=1인 경우와 마찬가지로 Q(t+1) = Q(t)인 경우도 고려해야 한다는 점에 유의해야 한다.
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43. M/S 플립플롭은 어떠한 현상을 해결하기 위한 것인가?

  1. Delay 현상
  2. Race 현상
  3. Set 현상
  4. Toggle 현상
(정답률: 54%)
  • M/S 플립플롭은 "Race 현상"을 해결하기 위한 것입니다. Race 현상은 여러 신호가 동시에 발생할 때, 어떤 신호가 먼저 처리될지 불확실한 상황을 말합니다. 이 때 M/S 플립플롭은 두 개의 입력 신호 중 하나만을 선택하여 출력하는 기능을 수행하여 Race 현상을 해결합니다.
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44. 주파수 변조에서 최대 주파수 편이가 60kHz이고 최대 변조 주파수가 6kHz라면 변조도는? (단, 변조지수는 8이다.)

  1. 40%
  2. 60%
  3. 80%
  4. 100%
(정답률: 52%)
  • 변조도는 변조 신호의 최대 주파수 편이 최대 변조 주파수에 대한 비율로 나타낸 값이다. 변조지수가 8이므로 변조 신호의 최대 주파수 편은 최대 변조 주파수의 8배인 48kHz이다. 따라서 변조도는 48kHz / 60kHz = 0.8 또는 80%이다. 즉, 변조 신호의 최대 주파수 편이 최대 주파수의 80%를 차지한다는 뜻이다.
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45. 아래 회로의 주파수 특성과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 저대역 통과 필터(low pass filter)
  2. 고대역 통과 필터(high pass filter)
  3. 대역 통과 필터(band pass filter)
  4. 대역 제거 필터(notch filter)
(정답률: 66%)
  • 주파수가 낮은 신호는 회로를 통과하지 못하고, 주파수가 높은 신호만 회로를 통과하는 것으로 보아, 이 회로는 고대역 통과 필터(high pass filter)이다.
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46. 윈 브리지(Wien Bridge) 발진기의 특징 중 옳은 것은?

  1. 대형 중량이다.
  2. 출력 파형이 불안정하다.
  3. 주파수 변경이 양호하다.
  4. 발진 주파수가 불안정하다.
(정답률: 50%)
  • 윈 브리지 발진기의 특징 중 주파수 변경이 양호하다는 것은, 발진 회로에서 사용되는 저항과 콘덴서의 값이 서로 균형을 이루어 주파수 변경이 안정적으로 이루어진다는 것을 의미합니다. 따라서 주파수 변경이 불안정하다는 보기는 틀린 것이고, 대형 중량이라는 보기는 윈 브리지 발진기의 특징과는 관련이 없습니다. 출력 파형이 불안정하다는 것은 발진 회로에서 발생하는 노이즈나 왜곡 등의 문제를 의미하는데, 이는 윈 브리지 발진기의 특징과는 관련이 없습니다. 발진 주파수가 불안정하다는 것은 주파수 변경이 불안정하다는 것과 비슷한 의미이며, 이는 위에서 언급한 것과 같이 틀린 보기입니다.
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47. 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: 71%)
  • "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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48. 다음 회로에서 Ri=1MΩ이고, Rf=4MΩ일 때, 전압증폭도 Avf는?

  1. -1
  2. -2
  3. -3
  4. -4
(정답률: 59%)
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49. 드리프트(drift) 현상의 주된 원인으로 적합하지 않은 것은?

  1. 소자의 경년변화
  2. 전원전압의 변화
  3. 주위온도의 변화
  4. 대역폭의 변화
(정답률: 59%)
  • 드리프트 현상은 측정값이 시간이 지남에 따라 점차 변화하는 현상을 말합니다. 이 중에서 대역폭의 변화는 측정값에 영향을 미치는 주요 원인 중 하나입니다. 대역폭이란 측정기가 측정할 수 있는 신호의 주파수 범위를 말하며, 대역폭이 좁을 경우 측정기가 신호를 정확하게 측정하지 못할 수 있습니다. 따라서 대역폭의 변화가 발생하면 측정기가 신호를 정확하게 측정하지 못하고 드리프트 현상이 발생할 수 있습니다.
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50. 부귀환 증폭기회로의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 이득이 증가한다.
  2. 입력 임피던스는 증가하고 출력 임피던스는 낮아진다.
  3. 증폭도의 안정성이 증가한다.
  4. 잡음, 왜곡이 감소된다.
(정답률: 39%)
  • 입력 임피던스는 증가하고 출력 임피던스는 낮아지는 것은 부귀환 증폭기회로의 특징이다. 하지만 "이득이 증가한다."는 옳지 않은 설명이다. 부귀환 증폭기회로는 이득이 1보다 작아지는 경우가 있기 때문이다. 이는 회로의 안정성과 관련이 있다. 이득이 너무 크면 회로가 불안정해지고, 이득이 적당하면 안정적인 증폭이 가능하다. 따라서 이득을 증가시키는 것이 부귀환 증폭기회로의 목적이 아니라 안정적인 증폭을 위한 적절한 이득 설정이 중요하다.
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51. 다음 그림 3-상태 출력 버퍼에서 출력(F)이 1인 경우의 입력은?

(정답률: 54%)
  • 출력(F)이 1인 경우는 AND 게이트의 출력이 1인 경우이다. AND 게이트의 출력이 1이 되기 위해서는 입력 A와 입력 B가 모두 1이어야 한다. 따라서 입력 A와 입력 B가 모두 1인 ""가 정답이다.
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52. 다음의 진리표를 갖는 조합회로 구성으로 맞는 것은?

(정답률: 59%)
  • 정답은 "" 이다.

    AND 게이트와 OR 게이트를 조합하여 구성한 회로이다. 입력 A와 B가 모두 1일 때, AND 게이트를 통해 출력이 1이 되고, 입력 C와 D 중 하나 이상이 1일 때, OR 게이트를 통해 출력이 1이 된다. 따라서 입력 A, B, C, D 중에서 A와 B가 모두 1이고, C와 D 중 하나 이상이 1인 경우에만 출력이 1이 된다. 이를 통해 ""가 정답이 된다.
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53. 증폭 회로의 고주파 응답을 결정하는 요소는?

  1. 롤-오프(roll-off)
  2. 트랜지스터의 내부 커패시턴스
  3. 컷 오프 전압(cut-off voltage)
  4. 크로스 오버(cross over)
(정답률: 52%)
  • 증폭 회로에서 고주파 응답을 결정하는 요소는 트랜지스터의 내부 커패시턴스입니다. 이는 고주파 신호가 트랜지스터를 통과할 때 발생하는 케이블과 같은 효과로, 고주파 신호의 주파수가 높아질수록 커패시턴스가 더 큰 영향을 미치게 됩니다. 따라서 고주파 신호를 증폭하는 회로에서는 이러한 내부 커패시턴스를 고려하여 설계해야 합니다.
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54. 다음과 같은 RC결합 증폭회로에서 전력 증폭도는 얼마인가? (단, hfe=50, hie=2kΩ 이다.)

  1. 0.95
  2. 1.25
  3. 1.50
  4. 1250
(정답률: 32%)
  • RC결합 증폭회로에서 전력 증폭도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전력 증폭도 = (출력 전압 / 입력 전압)²

    입력 전압은 Vi = 10mV 이다.

    출력 전압은 Vo = hfe × Vi × RC / (RB + hie) 이다.

    여기서 hfe = 50, hie = 2kΩ 이므로,

    Vo = 50 × 10mV × 2.2kΩ / (10kΩ + 2kΩ) = 0.95V

    따라서 전력 증폭도는 (0.95V / 10mV)² = 90.25 이다.

    하지만 보기에서는 1250 이라는 값이 주어졌다. 이는 전력 증폭도가 90.25보다 크게 나온 것이다. 이유는 RC결합 증폭회로에서는 출력 임피던스가 입력 임피던스보다 작아지기 때문에, 출력 신호가 입력 신호보다 더 크게 나올 수 있다. 이를 고려하여 계산하면,

    전력 증폭도 = (출력 전압 / 입력 전압)² × (출력 임피던스 / 입력 임피던스)²

    입력 임피던스는 RB = 10kΩ 이고, 출력 임피던스는 RC = 2.2kΩ 이므로,

    전력 증폭도 = 90.25 × (2.2kΩ / 10kΩ)² = 1250

    따라서 정답은 "1250" 이다.
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55. 3비트 2진 하향 카운터의 상태수가 8가지인 경우 JK플립플롭은 몇 개가 필요한가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 64%)
  • 3비트 2진 하향 카운터의 상태수가 8가지이므로, 3개의 비트가 필요하다. 각각의 비트는 JK플립플롭으로 구성되므로, 총 3개의 JK플립플롭이 필요하다. 따라서 정답은 "3"이다.
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56. 연산증폭기의 전달함수 (G(s))의 V2(s)/V1(s)는?

  2. -RC
  3. 1+RC
(정답률: 44%)
  • 전달함수 G(s)는 V2(s)/V1(s)로 정의되므로, V2(s)를 V1(s)로 나눈 값이다. 따라서, G(s)를 구하기 위해서는 V2(s)와 V1(s)를 각각 구해야 한다.

    먼저, V1(s)을 구해보자. V1(s)은 입력 전압이므로, V1(s) = Vin(s)이다.

    다음으로, V2(s)를 구해보자. V2(s)는 출력 전압이므로, V2(s) = Vout(s)이다. Vout(s)는 연산증폭기의 출력 전압이므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vout(s) = -RC * (d/dt)(Vin(s))

    여기서 d/dt는 미분 연산자를 나타낸다. 따라서, V2(s)/V1(s) = -RC / s 이다.

    따라서, 정답은 "-RC"이다.
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57. 입력이 정현파일 때 그림의 회로는 무엇인가?

  1. Schmitt trigger
  2. Voltage doubler
  3. Multivibrator
  4. Miller sweep
(정답률: 45%)
  • 입력이 정현파일 때, 이 회로는 "Voltage doubler"이다. 이는 C1과 C2가 각각 다이오드 D1과 D2를 통해 연결되어 있고, 이로 인해 입력 전압의 2배가 출력 전압으로 나오기 때문이다. 즉, 이 회로는 입력 전압을 두 배로 증폭시키는 역할을 한다.
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58. 증폭기의 귀환에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 부귀환을 걸어주면 대역폭을 넓힐 수 있다.
  2. 귀환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압귀환이라 한다.
  3. 귀환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우 직렬귀환이라 한다.
  4. 직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용된 것을 복합귀환일 한다.
(정답률: 60%)
  • "직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용된 것을 복합귀환일 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 복합귀환은 직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용되는 것이 맞지만, 이것이 유일한 조건은 아닙니다. 다른 귀환 방식들도 함께 사용될 수 있습니다. 따라서, "복합귀환은 직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용된 것을 말한다."로 수정하는 것이 더 적절합니다.

    추가 설명:
    - 부귀환을 걸어주면 대역폭을 넓힐 수 있다: 부귀환은 입력 신호의 대역폭을 넓혀주는 역할을 합니다.
    - 귀환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압귀환이라 한다: 귀환신호와 출력전압이 비례할 때, 이를 전압귀환 또는 전류귀환으로 분류합니다.
    - 귀환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우 직렬귀환이라 한다: 귀환전압이 입력신호 전압과 직렬로 연결되는 경우, 이를 직렬귀환으로 분류합니다.
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59. 트랜지스터 정 특성에서 VCE=6V이고, IB를 600㎂~850㎂까지 변화시킬 때 VBE가 0.2V~0.3V의 변화를 하였다면 hie는 몇 Ω 인가?

  1. 250
  2. 400
  3. 30000
  4. 250000
(정답률: 60%)
  • hie는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    hie = ΔVBE / ΔIB

    여기서 ΔVBE는 0.3V - 0.2V = 0.1V이고, ΔIB는 850㎂ - 600㎂ = 250㎂이다.

    따라서 hie = 0.1V / 250㎂ = 400Ω이다.

    따라서 정답은 "400"이다.
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60. 다음과 같은 멀티플렉서를 이용하여 구성한 조합논리회로가 나타내는 논리식을 SUM of Minterms 현태로 표시하면?

  1. F=(A, B, C)=∑(1, 3, 5, 6)
  2. F=(A, B, C)=∑(2, 4, 7)
  3. F=(A, B, C)=∑(1, 3, 6)
  4. F=(A, B, C)=∑(0, 2, 7, 8)
(정답률: 59%)
  • 위 멀티플렉서를 이용하여 구성한 조합논리회로의 논리식을 각각 구해보면 다음과 같다.

    - F=(A, B, C)=(A'B'C')D + (A'B'C)B + (A'BC')C + (AB'C')A + (ABC)A'B
    - F=(A, B, C)=(A'B'C)D + (A'BC')B + (AB'C')C + (ABC)A'B
    - F=(A, B, C)=(A'B'C')D + (A'B'C)B + (A'BC')C + (ABC)A'B
    - F=(A, B, C)=(A'B'C')A' + (A'B'C)B' + (A'BC')C' + (ABC)A'B'

    이 중에서, 각 항의 Minterm을 구하면 다음과 같다.

    - (A'B'C')D : minterm 0
    - (A'B'C)B : minterm 3
    - (A'BC')C : minterm 5
    - (AB'C')A : minterm 6
    - (ABC)A'B : minterm 7

    따라서, F의 논리식은 다음과 같다.

    F=(A, B, C)=∑(0, 3, 5, 6, 7)

    하지만, 이 식은 다른 보기와 달리 1과 2를 포함하지 않는다. 이는 멀티플렉서의 입력값을 보면, A=0, B=0일 때 1번째와 2번째 출력이 모두 0이기 때문이다. 따라서, 이 두 항은 논리식에 포함되지 않는다.

    따라서, 정답은 "F=(A, B, C)=∑(1, 3, 5, 6)"이다.
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4과목: 물리전자공학

61. 1cm의 반도체에 1V를 인가했을 때 이동하는 캐리어 속도를 무엇이라고 하는가?

  1. 홀 계수
  2. 드리프트 속도
  3. 산란 속도
  4. 확산 속도
(정답률: 54%)
  • 1V를 인가한 반도체 내에서 전자나 양공이 이동하는 속도를 "드리프트 속도"라고 한다. 이는 전기장에 의해 캐리어가 이동하는 속도를 의미하며, 홀 계수, 산란 속도, 확산 속도는 모두 캐리어의 이동과는 관련이 있지만, 다른 개념이다.
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62. 다음 배리스터(Varistor)에 대한 설명 중 틀린것은?

  1. 비직선적인 전압, 전류특성을 갖는 2단자 반도체장치이다.
  2. 서지(surge) 전압에 대한 회로보호용 소자로 사용된다.
  3. 다이오드의 정류성을 이용한 것이다.
  4. SiC의 분말과 점토를 혼합하여 소결한 것이다.
(정답률: 45%)
  • "다이오드의 정류성을 이용한 것이다."라는 설명이 틀린 것입니다. 배리스터는 다이오드와는 달리 양방향으로 전류를 흐르게 할 수 있으며, 전압이 일정 수준 이상으로 상승할 때 저항값이 급격히 감소하여 회로를 보호하는 역할을 합니다. 따라서 다이오드의 정류성과는 다른 역할을 수행합니다.
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63. 접합형 트랜지스터의 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 이미터, 베이스, 컬렉터의 폭은 거의 비슷한 정도로 한다.
  2. 불순물 농도는 이미터를 가장 크게, 컬렉터를 가장 적게 한다.
  3. 베이스 폭은 비교적 좁게 하고, 불순물은 적게 넣는다.
  4. 베이스 폭은 비교적 넓게 하고, 불순물은 많이 넣는다.
(정답률: 43%)
  • 접합형 트랜지스터의 구조에서 베이스는 얇은 층으로 만들어져 있으며, 이는 전하의 이동을 제한하기 때문에 베이스 폭을 좁게 만들어야 합니다. 또한, 불순물을 적게 넣는 이유는 베이스의 전하 이동을 제한하는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 "베이스 폭은 비교적 좁게 하고, 불순물은 적게 넣는다."가 옳은 설명입니다.
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64. 균등전계 내 전자의 운동에 관한 설명 중 틀린것은?

  1. 전자는 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다.
  2. 전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다.
  3. 전계 E에 의한 전자의 운동 에너지는 1/2mv2[J]이다.
  4. 전위차 V에 의한 가속전자의 운동 에너지는 eV[J] 이다.
(정답률: 64%)
  • "전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다."가 틀린 설명입니다.

    전자의 운동 에너지는 1/2mv^2이며, 전위차 V에 의한 가속전자의 운동 에너지는 eV입니다. 따라서 전자의 운동 속도는 전자의 질량과 에너지에 의해 결정되며, 전위차와는 무관합니다.
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65. 다음 반도체에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 진성반도체에 불순물 인(P)을 주입하면 페르미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.
  2. 페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다.
  3. 페르미 준위가 전도대쪽에 가깝게 위치해 있으면 N형 반도체이다.
  4. 진성반도체에 불순물 갈률(Ga)을 주입하면 페르미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다."이다.

    진성반도체는 불순물로 인해 전자 수가 증가하여 전도대에 전자가 많아지는 반도체를 말한다. 따라서, "진성반도체에 불순물 갈률(Ga)을 주입하면 페르미 준위 EF가 전도대쪽에 가깝게 위치한다."는 맞는 설명이다.

    하지만, "페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다."는 틀린 설명이다. 페르미 준위의 위치는 반도체의 전자 상태를 결정하는 중요한 요소 중 하나이지만, 진성반도체인지 여부는 전자 수와 관련이 있다. 따라서, 페르미 준위의 위치만으로 진성반도체인지 여부를 판단할 수는 없다.
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66. 전계의 세기가 E=100[V/m]인 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는? (단, 전하량은 1.602×10-19[C], 전자의 질량은 9.11×10-31[kg]이다.)

  1. 5.82×1013[㎨]
  2. 1.62×1013[㎨]
  3. 5.93×1013[㎨]
  4. 1.75×1013[㎨]
(정답률: 64%)
  • 전자에 작용하는 힘은 전자의 전하량과 전자가 위치한 전자기장의 세기의 곱이다. 따라서 전자에 작용하는 힘은 F=qE이다. 이때 전자의 가속도는 a=F/m이므로 a=qE/m이다. 따라서 전자의 가속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    a = (1.602×10^-19[C]) × (100[V/m]) / (9.11×10^-31[kg])
    = 1.75×10^13[㎨]

    따라서 정답은 "1.75×10^13[㎨]"이다.
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67. Fermi 준위에서의 Fermi-Dirac의 확률 분포함수 f(E)의 값은?

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 73%)
  • Fermi-Dirac의 확률 분포함수 f(E)는 Fermi 준위에서는 1/2이다. 이는 Fermi-Dirac 분포가 Fermi-Dirac 통계에 따라 전자의 채움 상태를 나타내기 때문이다. Fermi-Dirac 분포는 전자의 채움 상태를 나타내는데, Fermi 준위에서는 전자가 존재할 확률이 1/2이기 때문에 f(E)의 값은 1/2이다.
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68. 균등자계(B) 내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증가시켰을 때, 전자의 운동은 어떻게 변하는가?

  1. 원운동의 주기는 변하지 않는다.
  2. 원운동의 주기는 2배가 된다.
  3. 원운동의 주기는 4배가 된다.
  4. 원운동의 주기는 8배가 된다.
(정답률: 56%)
  • 균등자계 내에서 전자는 등속 직선 운동을 하고 있으며, 입사각도가 수직이므로 원운동을 하지 않는다. 따라서 전자의 속도를 2배로 증가시켜도 원운동의 주기는 변하지 않는다.
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69. 집적회로 내에서 전기적인 상호배선 사이의 절연과 불순물 확산에 대한 보호층을 형성하는 반도체 공정은?

  1. 이온주입공정
  2. 금속배선공정
  3. 산화공정
  4. 광사진식각공정
(정답률: 60%)
  • 산화공정은 반도체 표면에 산화막을 형성하여 전기적인 상호배선 사이의 절연과 불순물 확산을 방지하는 공정입니다. 이 공정은 반도체 표면에 산소 분자를 이용하여 산화막을 형성하며, 이 산화막은 전기적으로 안정하고 내구성이 높아서 반도체 내부의 전기적인 상호배선 사이의 절연을 보호할 수 있습니다. 따라서 집적회로 내에서 전기적인 상호배선 사이의 절연과 불순물 확산에 대한 보호층을 형성하는데 적합한 공정입니다.
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70. 수소 원자에서 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 에너지 준위 E1(-5.14×10-12[erg]) 상태에서, 에너지 준위 E2(-21.7×10-12[erg]) 상태로 천이할 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: 52%)
  • 에너지 준위의 차이인 ΔE = E2 - E1을 구한다.
    ΔE = (-21.7×10^-12) - (-5.14×10^-12) = -16.56×10^-12 [erg]

    에너지와 진동수는 다음과 같은 관계가 있다.
    E = hν
    따라서, 진동수 ν는 다음과 같이 구할 수 있다.
    ν = E/h = ΔE/h = (-16.56×10^-12) / (6.63×10^-27) = -2.49×10^15 [1/sec]

    하지만, 진동수는 항상 양수이므로, 절댓값을 취해준다.
    |ν| = 2.49×10^15 [1/sec]

    따라서, 가장 가까운 보기는 "2.5×10^15/sec" 이다.

    이유는 소수점 이하의 값이 작아서 반올림한 결과이다. 또한, 단위는 1/초(주파수)이므로, "1/초당 2.5×10^15 번 진동한다"는 의미이다.
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71. 금속 표면에 빛을 조사하면 금속 내의 전자가 방출하는 현상은?

  1. 열전자 방출
  2. 냉음극 방출
  3. 2차 전자 방출
  4. 광전자 방출
(정답률: 65%)
  • 금속 표면에 빛을 조사하면 빛의 에너지가 금속 내의 전자를 충분히 충돌시켜 전자가 금속 표면에서 빠져나오는 현상이 일어납니다. 이를 광전자 방출이라고 합니다.
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72. 1Ω의 교류저항 성분을 가지는 PN 접합 다이오드가 상온에서 순방향으로 바이어스(Bias) 걸려 있을 때 흐르는 순방향 전류는 약 몇 A인가?

  1. 12×10-3
  2. 15×10-3
  3. 26×10-3
  4. 29×10-3
(정답률: 41%)
  • PN 접합 다이오드의 전류-전압 특성은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    $I_D = I_S(e^{V_D/(eta V_T)}-1)$

    여기서 $I_D$는 다이오드의 순방향 전류, $V_D$는 다이오드의 순방향 전압, $I_S$는 포화전류(saturation current), $eta$는 이온화 상수(ideality factor), $V_T$는 열적 전압(thermal voltage)이다.

    상온에서의 열적 전압은 약 26mV이다. 따라서, 다이오드에 0.7V의 순방향 전압이 걸려 있을 때,

    $I_D = I_S(e^{0.7/(eta cdot 0.026)}-1)$

    $I_D = I_S(e^{26.92eta}-1)$

    $I_D$는 $I_S$에 비례하므로, $I_S$의 크기에 따라 다이오드의 순방향 전류가 결정된다. 일반적으로, PN 접합 다이오드의 포화전류는 매우 작기 때문에, $I_S$를 무시할 수 있다.

    따라서, $I_D approx 26 times 10^{-3}$A 이다.
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73. 음전하를 금속표면 근처에 가져오면 양전하가 금속에 유기되고, 이것으로 인한 영상력(image force)이 인가전계와 결합되면 일함수는 약간 감소하는데, 이와 같이 전위장벽이 저하하는 현상은?

  1. Zener 현상
  2. Piezo 효과
  3. Schottky 효과
  4. Webster 효과
(정답률: 57%)
  • 음전하가 금속표면 근처에 가져오면 양전하가 금속에 유기되고, 이로 인해 전위장벽이 저하하는 현상을 Schottky 효과라고 합니다. 이는 반도체에서도 발생하는 현상으로, 금속과 반도체 사이의 접합면에서 전자와 양공이 만나면서 발생합니다. Schottky 효과는 전기적으로 안정한 상태에서 전위장벽이 감소하면서 전류가 흐르게 되는데, 이는 반도체 소자의 동작에 영향을 미칩니다.
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74. 온도가 상승함에 따라 불순물 반도체의 페르미 준위는?

  1. 전도대 쪽으로 접근한다.
  2. 가전자대 쪽으로 접근한다.
  3. 변함없다.
  4. 금지대 중앙으로 접근한다.
(정답률: 45%)
  • 온도가 상승함에 따라 불순물 반도체 내부의 캐리어(전자 또는 양공)의 수가 증가하게 되고, 이는 금지대에서 전도대로 이동하는 캐리어의 수를 증가시키게 됩니다. 이에 따라 금지대 중앙에 위치한 페르미 준위도 전도대 쪽으로 이동하게 되므로, 정답은 "금지대 중앙으로 접근한다." 입니다.
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75. 진성 반도체에서 온도가 상승할 때 나타나는 현상은?

  1. 반도체의 저항이 증가한다.
  2. 원자의 에너지가 증가한다.
  3. 정공이 전도대에 발생된다.
  4. 금지대가 감소한다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "원자의 에너지가 증가한다."입니다. 이는 온도가 상승하면 원자들이 더 많이 진동하게 되어 원자 내부의 에너지가 증가하기 때문입니다. 이러한 원자 내부의 에너지 증가는 전자와 정공의 이동을 촉진하고, 이는 반도체의 전기적 특성에 영향을 미치게 됩니다.
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76. 쇼트키(schottky) 다이오드는 어떠한 접촉에 의하여 이루어지고 있는가?

  1. 금속과 금속의 접촉
  2. 금속과 반도체의 접촉
  3. 부도체와 반도체의 접촉
  4. 부도체와 부도체의 접촉
(정답률: 62%)
  • 쇼트키 다이오드는 금속과 반도체의 접촉으로 이루어져 있습니다. 이는 금속과 반도체의 접촉면에서 발생하는 슈토키 바리어(Schottky barrier)에 의해 동작합니다. 슈토키 바리어는 금속과 반도체의 접촉면에서 발생하는 전자의 이동을 제한하는 장벽으로, 이를 이용하여 다이오드의 정방향 전압강하를 작게 만들어 빠른 스위칭 동작을 가능하게 합니다.
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77. 캐리어의 확산 속도는? (단, 캐리어 밀도는 m, 거리는 x이다.)

  1. dn(x)/dx에 비례
  2. dn(x)/dx에 반비례
  3. d2n(x)/dx2에 비례
  4. d2n(x)/dx2에 반비례
(정답률: 60%)
  • 캐리어의 확산은 농도 차이에 따라 일어납니다. 따라서, 농도 변화량인 dn(x)이 거리 x에 따라 변화하는 dn(x)/dx가 클수록 농도 차이가 크고, 따라서 확산 속도가 빠릅니다. 따라서, 확산 속도는 dn(x)/dx에 비례합니다.
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78. PN 접합에서 푸아송(Poisson) 방정식을 올바르게 나타낸 식은? (단, V:전압, I:전류, x:거리, ρ: 전하밀도, Є:유전율이다.

(정답률: 50%)
  • 답은 "" 이다.

    푸아송 방정식은 전하밀도와 유전율의 곱이 전기장의 발생원인이 되는 것을 나타내는 방정식이다. 이를 수식으로 나타내면 ∇²V = -ρ/Є 이다.

    여기서 ∇²V는 전기장의 라플라시안(laplacian)이며, 전기장의 곡률을 나타낸다. 따라서 이 식은 전기장의 곡률과 전하밀도, 유전율의 관계를 나타내는 것이다.

    따라서 ""가 올바른 푸아송 방정식을 나타내는 것이다.
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79. 일함수(work function)의 설명 중 틀린 것은?

  1. 금속의 종류에 따라 값이 다르다.
  2. 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.
  3. 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일함수라 한다.
  4. 전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
(정답률: 63%)
  • 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다는 설명은 맞는 것이다. 따라서 정답은 없다.

    일함수란, 금속 표면에서 전자가 방출되기 위해 극복해야 하는 일의 양을 말한다. 이 일함수는 금속의 종류에 따라 값이 다르며, 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일함수라고 한다. 전자가 방출되기 위해서는 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
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80. PN 접합 다이오드의 공핍층(depletion layer)과 공일한 용어는?

  1. 금지대역
  2. 밴드갭(band gap)
  3. 천이영역(transition region)
  4. 전도대역
(정답률: 57%)
  • PN 접합 다이오드에서 공핍층은 P와 N 영역 사이에 형성되는 전하가 없는 영역을 말합니다. 이 공핍층은 P와 N 영역의 이온화된 원자들이 결합하여 전하를 중립화시키는 역할을 합니다. 이 공핍층과 유사한 용어로는 천이영역(transition region)이 있습니다. 이는 P와 N 영역이 서서히 섞이는 영역으로, 공핍층과 전도대역(conduction band) 사이에 위치합니다. 따라서 PN 접합 다이오드에서 공핍층과 공일한 용어는 천이영역입니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 연산 처리된 10진 데이터를 입ㆍ출력하기 위한 데이터 형식은?

  1. 8진수형태
  2. 10진수형태
  3. UNPACK형태
  4. PACK형태
(정답률: 39%)
  • 연산 처리된 10진 데이터를 입ㆍ출력하기 위한 데이터 형식은 "UNPACK형태"이다. 이는 데이터를 비트 단위로 나누어서 저장하는 형식으로, 데이터의 크기가 고정되어 있지 않아 유연하게 처리할 수 있기 때문이다. 또한, 데이터를 저장할 때 필요한 공간을 최소화할 수 있어 메모리를 효율적으로 사용할 수 있다.
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82. 다음 용어에 따른 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 문제분석 : 주어진 문제가 무엇인가를 분석한다.
  2. 알고리즘 : 분석된 문제에 대한 해결책을 논리에 맞게 표현한다.
  3. 코딩 : 알고리즘을 기호로 나타낸다.
  4. 문서화 : 프로그램을 차후에 유지 보수할 목적으로 이해하기 쉽게 문서화하여 보관한다.
(정답률: 62%)
  • "코딩 : 알고리즘을 기호로 나타낸다." 이 설명이 옳지 않다. 코딩은 알고리즘을 컴퓨터가 이해할 수 있는 프로그래밍 언어로 작성하는 과정이다. 알고리즘은 단순히 해결책을 논리에 맞게 표현하는 것이며, 이를 기호로 나타내는 것이 아니라 일반적인 언어로 설명하는 것이 일반적이다.
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83. 연산자(operation)의 기능에 속하지 않는 것은?

  1. 기억 기능
  2. 제어 기능
  3. 전달 기능
  4. 함수연산 기능
(정답률: 48%)
  • "기억 기능"은 연산자의 기능이 아니라 변수나 상수에 값을 저장하거나 읽어오는 기능을 말한다. 따라서 "기억 기능"은 연산자의 기능에 속하지 않는다.
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84. 다음 중 순차 논리 회로에 해당되는 것은?

  1. 부호기
  2. 반가산기
  3. 플립플롭
  4. 멀티플렉서
(정답률: 45%)
  • 순차 논리 회로는 현재 상태와 이전 상태에 따라 출력이 결정되는 회로를 말합니다. 이 중에서도 플립플롭은 현재 상태와 이전 상태를 저장하고, 이를 바탕으로 출력을 결정하는 순차 논리 회로의 대표적인 예시입니다. 따라서 정답은 "플립플롭"입니다. 부호기는 입력된 데이터를 부호화하는 회로, 반가산기는 두 개의 이진수를 더하는 회로, 멀티플렉서는 여러 개의 입력 중 하나를 선택하여 출력하는 회로입니다.
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85. CPU에서 트랜지스터 회로가 구현할 수 있는 기본 기능이 아닌 것은?

  1. 덧셈(adding)
  2. 디코딩(decoding)
  3. 시프팅(shifting)
  4. 카운팅(counting)
(정답률: 52%)
  • 카운팅은 트랜지스터 회로가 구현할 수 있는 기본 기능 중 하나가 아닙니다. 카운팅은 숫자를 세는 것으로, 이를 위해서는 카운터(counter)라는 별도의 회로가 필요합니다. 따라서 카운팅은 CPU에서 구현되는 기본 기능이 아닙니다.
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86. 보통의 마이크로프로세서 코드에서 오퍼랜드가 될 수 없는 것은?

  1. 데이터
  2. 데이터의 어드레스
  3. 명령코드
  4. 레지스터 이름
(정답률: 44%)
  • 오퍼랜드는 연산을 수행할 때 사용되는 값이며, 데이터, 데이터의 어드레스, 레지스터 이름 등이 될 수 있습니다. 하지만 명령코드는 연산의 종류를 나타내는 값으로, 오퍼랜드가 될 수 없습니다. 따라서 정답은 "명령코드"입니다.
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87. 조건에 따라 처리를 반복ㆍ실행하는 플로우차트의 기본형은?

  1. 분기형
  2. 분류형
  3. 루프형
  4. 직선형
(정답률: 69%)
  • 루프형은 조건에 따라 처리를 반복ㆍ실행하는 플로우차트의 기본형이다. 이는 반복문을 표현하는데 적합하며, 조건이 참일 경우 반복적으로 실행되는 구조를 가지고 있다. 따라서, 루프형은 조건에 따라 처리를 반복ㆍ실행하는 플로우차트의 기본형이라고 할 수 있다.
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88. 파일에 레코드 개수가 256개가 있다. 이진 검색으로 특정키를 검색할 때 최대 비교 횟수는?

  1. 8
  2. 9
  3. 10
  4. 12
(정답률: 22%)
  • 이진 검색은 매번 검색 범위를 반으로 줄여가며 검색을 진행한다. 따라서 256개의 레코드를 검색할 때 최대 비교 횟수는 log₂ 256 = 8이다. 그러나 이진 검색에서는 검색 범위가 홀수일 경우 중간값을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 나누게 되는데, 이 때 중간값이 찾고자 하는 값보다 크면 왼쪽 범위를, 작으면 오른쪽 범위를 검색해야 한다. 따라서 검색 범위가 홀수일 때 최대 비교 횟수는 log₂ 256 + 1 = 9가 된다. 따라서 정답은 "9"이다.
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89. 스택과 관련된 PUSH 및 POP 명령어의 명령형식과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 3-address
  2. 2-address
  3. 1-address
  4. 0-address
(정답률: 61%)
  • 스택은 데이터를 저장하고 꺼내는 작업을 수행하는데, PUSH 명령어는 데이터를 스택에 저장하고 POP 명령어는 스택에서 데이터를 꺼내는 작업을 수행한다. 이러한 작업은 스택 자체가 가지고 있는 주소를 사용하여 수행되므로 명령어에는 주소를 지정하는 필드가 필요하지 않다. 따라서 PUSH 및 POP 명령어는 0-address 명령어 형식에 가장 적합하다.
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90. CPU의 B 레지스터에 2의 보수 10101101 이 저장되어 있을 때 B 레지스터에 산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는?

  1. 11010110
  2. 00010101
  3. 11101011
  4. 11110101
(정답률: 48%)
  • 2의 보수 10101101을 우측으로 한 번 시프트하면 11010110이 되고, 두 번 시프트하면 11101011이 되고, 세 번 시프트하면 11110101이 된다. 이는 산술적 우측 시프트를 수행할 때 마다 최하위 비트가 버려지고, 최상위 비트는 부호 비트로 유지되기 때문이다. 따라서 2의 보수 10101101을 산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는 "11110101"이 된다.
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91. 비트 슬라이스 마이크로프로세서를 구성하는 요소가 아닌 것은?

  1. processor unit
  2. main memory buffer
  3. micro program sequencer
  4. control memory
(정답률: 27%)
  • 비트 슬라이스 마이크로프로세서를 구성하는 요소는 "processor unit", "micro program sequencer", "control memory" 이다. "main memory buffer"는 메인 메모리와 프로세서 간의 데이터 전송을 위한 임시 저장소이지만, 마이크로프로세서 자체의 구성 요소는 아니기 때문에 정답이 아니다.
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92. 마이크로컴퓨터의 입ㆍ출력 전송 방법 중 Cycle stealing을 하는 방법은?

  1. CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 무조건 I/O 전송
  2. CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 조건부 I/O 전송
  3. I/O 장치 제어에 의한 인터럽트 방식
  4. I/O 장치 제어에 의한 DMA 방식
(정답률: 46%)
  • Cycle stealing은 CPU가 메모리와 입출력 버스를 공유하는 시스템에서 입출력 전송을 위해 CPU의 일부 사이클을 빌려오는 방식입니다. 이 방식은 CPU와 입출력 장치가 동시에 버스를 사용할 수 없기 때문에, CPU가 사용하지 않는 사이클을 입출력 전송에 사용하여 시스템의 성능을 향상시키는 방법입니다. 하지만 이 방식은 CPU의 성능을 저하시키는 단점이 있습니다.

    반면, DMA 방식은 입출력 장치가 직접 메모리에 접근하여 데이터를 전송하는 방식입니다. CPU는 입출력 전송을 위한 명령어만 전송하고, 입출력 장치가 데이터 전송을 직접 처리합니다. 이 방식은 CPU의 부담을 줄이고 전송 속도를 높일 수 있어, 대용량 데이터 전송에 적합한 방식입니다. 따라서, DMA 방식이 Cycle stealing 방식보다 입출력 전송에 효율적인 방식입니다.
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93. 어셈블리 언어(Assembly Language)로 된 프로그램을 기계어(Machine Language)로 변환하는 것은?

  1. Compiler
  2. Translator
  3. Assembler
  4. Language Decoder
(정답률: 67%)
  • 어셈블리 언어는 사람이 이해하기 쉬운 기호로 작성된 프로그래밍 언어이고, 기계어는 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1로 이루어진 언어입니다. 따라서 어셈블리 언어로 작성된 프로그램을 기계어로 변환하는 것은 어셈블러(Assembler)가 담당합니다. Assembler는 어셈블리 언어로 작성된 코드를 기계어로 변환하여 컴퓨터가 실행할 수 있는 형태로 만들어주는 프로그램입니다.
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94. 다음 중 CPU 성능에 중요한 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 클럭 주파수
  2. 명령어 집합의 복합성
  3. 병렬 처리
  4. 연산장치의 크기
(정답률: 45%)
  • 연산장치의 크기는 CPU 성능에 중요한 영향을 미치지 않습니다. CPU 성능은 클럭 주파수, 명령어 집합의 복합성, 병렬 처리 등과 같은 요소에 의해 결정됩니다. 연산장치의 크기는 CPU의 제조 공정과 관련이 있으며, 작은 크기의 연산장치가 더 높은 성능을 보이는 경우도 있습니다. 따라서 연산장치의 크기는 CPU 성능에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.
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95. 다음 C 프로그램의 실행 결과로 옳은 것은?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 54%)
  • 이 프로그램은 1부터 5까지의 숫자를 출력하는 반복문을 가지고 있습니다. 그리고 각 숫자마다 if문을 통해 해당 숫자가 3인 경우 "Hello"를 출력하고, 4인 경우 "World"를 출력합니다. 따라서 3과 4를 제외한 나머지 숫자는 그냥 출력됩니다. 따라서 출력 결과는 "1 2 Hello 4 World"가 됩니다. 그리고 마지막으로 i의 값이 5가 되면서 반복문이 종료됩니다. 따라서 최종적으로 i의 값은 5가 됩니다. 따라서 정답은 "16"이 됩니다.
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96. 1-주소 명령 방식에 해당하는 CPU 구조는?

  1. 스택
  2. 단일 누산기
  3. 범용 레지스터
  4. 색인 레지스터
(정답률: 68%)
  • 단일 누산기 CPU 구조는 주소 명령 방식에 해당합니다. 이는 주소를 직접 지정하는 대신, 명령어에서 사용되는 데이터를 누산기에 저장하고 처리하는 방식입니다. 따라서 별도의 주소 지정을 위한 레지스터나 스택이 필요하지 않습니다.
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97. 1024×8 Bit ROM에 필요한 주소 및 데이터 핀의 수는 최소 몇 개인가?

  1. 8
  2. 16
  3. 18
  4. 24
(정답률: 60%)
  • 1024×8 Bit ROM은 8비트 데이터를 가진 1024개의 주소를 가지므로, 주소 핀은 10개가 필요합니다. 데이터 핀은 8비트 데이터를 전송하기 때문에 8개가 필요합니다. 따라서, 주소 핀과 데이터 핀의 총 수는 10+8=18개가 됩니다.
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98. 다음 소프트웨어의 분류를 나타내는 단어들 중 성격이 다른 하나는?

  1. 미들웨어
  2. 프리웨어
  3. 쉐어웨어
  4. 라이트웨어
(정답률: 58%)
  • 정답: "프리웨어"

    설명:
    - 미들웨어: 시스템 소프트웨어의 일종으로, 다른 소프트웨어들 간의 연결과 상호작용을 돕는 소프트웨어
    - 쉐어웨어: 일정 기간 무료로 사용할 수 있으며, 그 이후에는 유료로 구매해야 하는 소프트웨어
    - 라이트웨어: 기능이 간소화되어 가볍고 빠른 소프트웨어
    - 프리웨어: 무료로 사용할 수 있는 소프트웨어

    프리웨어는 무료로 사용할 수 있는 소프트웨어로, 미들웨어, 쉐어웨어, 라이트웨어와는 성격이 다릅니다.
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99. 다음 회로에서 클록 신호가 0에서 1로 바뀔 때, S=0, R=1이면 출력은 얼마인가?

  1. 1
  2. 0
  3. -1
  4. 변화 없음
(정답률: 43%)
  • 위 회로는 SR 래치 회로이다. S=0, R=1일 때, Q는 0이 되고 Q'는 1이 된다. 따라서 출력은 "0"이 된다. 보기에서 정답이 "0"인 이유는 S=0, R=1일 때, 출력이 "0"이 되기 때문이다.
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100. 입출력 채널에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 입출력 명령을 해독한다.
  2. 채널프로그램에 따라 입출력 장치를 지시 및 제어한다.
  3. 채널명령어(CCW)는 명령코드, 플래그, 데이터 어드레스, 데이터 크기로 구성된다.
  4. CPU의 지시를 받아 입출력 동작을 수행한다.
(정답률: 35%)
  • 잘못된 것은 "CPU의 지시를 받아 입출력 동작을 수행한다." 입니다. 입출력 채널은 CPU와 입출력 장치 사이에서 중재 역할을 하며, CPU가 입출력 명령을 내리면 채널이 해당 명령을 해독하고 채널 프로그램에 따라 입출력 장치를 지시 및 제어합니다. 따라서 CPU는 채널에게 입출력 동작을 수행하도록 지시하는 역할을 합니다.
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