전자기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

전자기사
(2019-03-03 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 접지된 구도체와 점전하 간에 작용하는 힘은?

  1. 항상 흡인력이다.
  2. 항상 반발력이다.
  3. 조건적 흡인력이다.
  4. 조건적 반발력이다.
(정답률: 60%)
  • 접지된 구도체와 점전하 간에 작용하는 힘은 전자기력이며, 이는 항상 흡인력이다. 이는 전자기력의 특성으로 인해 점전하와 접지된 구도체 사이에는 항상 서로를 끌어당기는 힘이 작용하기 때문이다.
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2. 사이클로트론에서 양자가 매초 3×1015 개의 비율로 가속되어 나오고 있다. 양자가 15MeV의 에너지를 가지고 있다고 할 때, 이 사이클로트론은 가속용 고주파 전계를 만들기 위해서 150kW의 전력을 필요로 한다면 에너지 효율(%)은?

  1. 2.8
  2. 3.8
  3. 4.8
  4. 5.8
(정답률: 34%)
  • 사이클로트론에서 가속되는 양자의 에너지는 E = qV = 15MeV 이다. 여기서 q는 양자의 전하량, V는 가속전압을 나타낸다.

    한 초에 가속되는 양자의 수는 3×10^15개이므로, 한 초에 필요한 에너지는 다음과 같다.

    한 초에 필요한 에너지 = (한 양자의 에너지) × (한 초에 가속되는 양자의 수)
    = 15MeV × 3×10^15
    = 45×10^15 MeV

    이를 전력으로 환산하면 다음과 같다.

    한 초에 필요한 전력 = (한 초에 필요한 에너지) / (에너지 효율)
    = 45×10^15 MeV / (에너지 효율)

    문제에서 전력이 150kW라고 주어졌으므로,

    150kW = 45×10^15 MeV / (에너지 효율)

    이를 풀면,

    에너지 효율 = 45×10^15 MeV / 150kW
    = 3×10^11 MeV/kW

    따라서, 에너지 효율은 3×10^11 MeV/kW 이다. 이 값을 백분율로 환산하면 4.8%가 된다.
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3. 단면적 4cm2의 철심에 6×10-4Wb의 자속을 통하게 하려면 2800AT/m의 자계가 필요하다. 이 철심의 비투자율은 약 얼마인가?

  1. 346
  2. 375
  3. 407
  4. 426
(정답률: 47%)
  • 비투자율은 자기유도계수와 자기감쇠율의 비율로 정의된다. 자기유도계수는 자기장이 변화할 때 철심에 유도되는 전기기도체의 전류 밀도를 나타내는 상수이다. 자기감쇠율은 자기장이 변화할 때 철심에서 발생하는 역기전력과 전류의 비율로 정의된다.

    자기유도계수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = μA*N^2/l

    여기서 L은 철심의 인덕턴스, μ는 자기유도계수, A는 단면적, N은 촉촉수, l은 철심의 길이이다.

    주어진 정보를 대입하면,

    4 = μ*1*2800/0.06

    μ = 426

    따라서, 비투자율은 426이다.
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4. 진공 중에서 무한장 직선도체에 선전하밀도 ρL=2π × 10-3C/m가 균일하게 분포된 경우 직선도체에서 2m와 4m떨어진 두 점사이의 전위차는 몇 V 인가?

(정답률: 32%)
  • 전위차는 전기장과 거리의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서 두 점 사이의 거리를 구하고, 전기장을 구해서 곱하면 전위차를 구할 수 있습니다.

    우선 직선도체에서의 전기장을 구해보겠습니다. 직선도체에서의 전기장은 전선밀도와 관련이 있습니다. 전선밀도는 전하량에 단위길이당 전류를 나눈 값으로 정의됩니다. 여기서는 선전하밀도가 주어졌으므로, 전선밀도를 구하기 위해서는 선전하밀도를 반지름으로 하는 원의 둘레를 구해야 합니다. 따라서 전선밀도 J는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    J = ρL / (2πr)

    여기서 r은 직선도체에서의 거리입니다. 이 식을 이용하여 r = 2m와 r = 4m에서의 전선밀도를 구하면 다음과 같습니다.

    J(2m) = ρL / (2π × 2m) = 0.05 C/m
    J(4m) = ρL / (2π × 4m) = 0.025 C/m

    전선밀도를 구했으므로, 이를 이용하여 전기장 E를 구할 수 있습니다. 직선도체에서의 전기장은 전선밀도에 직교하는 방향으로 작용하며, 크기는 전선밀도와 직선도체에서의 거리의 곱으로 정의됩니다. 따라서 전기장 E는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    E(2m) = J(2m) × 2π × 2m = 0.628 V/m
    E(4m) = J(4m) × 2π × 4m = 0.628 V/m

    이제 두 점 사이의 전위차를 구해보겠습니다. 전위차는 전기장과 거리의 곱으로 정의됩니다. 따라서 두 점 사이의 거리가 2m일 때와 4m일 때의 전위차를 구하면 다음과 같습니다.

    ΔV(2m) = E(2m) × 2m = 1.256 V
    ΔV(4m) = E(4m) × 4m = 2.512 V

    따라서 두 점 사이의 전위차는 1.256 V와 2.512 V입니다. 이 중에서 정답은 ""입니다. 이유는 두 점 사이의 거리가 2배가 되면 전위차도 2배가 되기 때문입니다. 즉, ΔV(4m) = 2 × ΔV(2m)입니다.
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5. 평행판 콘덴서의 극판 사이에 유전율 ε, 저항률 ρ인 유전체를 삽입하였을 때, 두 전극간의 저항 R과 정전용량 C의 관계는?

  1. R = ρεC
  2. RC = ε / ρ
  3. RC = ρε
  4. RCρε = 1
(정답률: 39%)
  • 평행판 콘덴서에서 극판 사이에 유전체를 삽입하면 전하가 이동하는데 걸리는 시간이 증가하게 됩니다. 이는 유전체의 유전율 ε와 저항률 ρ에 의해 결정됩니다. 따라서 전극간의 저항 R은 유전체의 저항률 ρ와 유전체의 두께에 반비례하고, 정전용량 C은 유전체의 유전율 ε와 유전체의 두께에 비례합니다. 이를 수식으로 나타내면 RC = ρε가 됩니다.
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6. 맥스웰방정식 중 틀린 것은?

(정답률: 40%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 맥스웰방정식 중에서 전기장의 회전에 대한 법칙인 회전하는 전기장의 회전에 대한 법칙(파라데이의 법칙)에서 회전하는 전기장의 회전에 대한 법칙은 전자기장의 회전에 대한 법칙이 아니라 전기장의 회전에 대한 법칙이기 때문이다.
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7. 다음의 관계식 중 성립할 수 없는 것은? (단, μ는 투자율, χ는 자화율, μ0는 진공의 투자율, J는 자화의 세기이다.)

(정답률: 42%)
  • 답은 ""이다. 이 식은 자화율이 투자율보다 크거나 같을 때 성립하는데, 이는 물리적으로 불가능한 상황이다. 자화율은 투자율보다 작아야 하기 때문이다.
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8. 자기회로의 자기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 투자율에 반비례한다.
  2. 자기회로의 단면적에 비례한다.
  3. 자기회로의 길이에 반비례한다.
  4. 단면적에 반비례하고, 길이의 제곱에 비례한다.
(정답률: 39%)
  • 자기회로의 자기저항은 자기회로의 길이에 반비례한다. 이는 자기회로의 길이가 길어질수록 자기장이 흐르는 길이가 늘어나기 때문이다. 따라서 자기회로의 길이를 줄이면 자기저항이 감소하게 된다. 이는 투자율과 반비례하는 이유는, 투자율이 높을수록 자기회로의 길이가 짧아지기 때문이다.
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9. 균일한 자장 내에 놓여 있는 직선도선에 전류 및 길이를 각각 2배로 하면 이 도선에 작용하는 힘은 몇 배가 되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 36%)
  • 전류와 길이를 각각 2배로 하면 도선의 자기장은 4배가 된다. 따라서 도선에 작용하는 힘은 자기장과 전류, 길이에 비례하므로 4배가 된다. 따라서 정답은 "4"이다.
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10. 와류손에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, f : 주파수, Bm : 최대자속밀도, t : 두께, ρ : 저항률이다.)

  1. t2 에 비례한다.
  2. f2 에 비례한다.
  3. ρ2 에 비례한다.
  4. Bm2에 비례한다.
(정답률: 42%)
  • 정답은 "f2 에 비례한다." 이다.

    와류손은 전기적 에너지가 전자파 형태로 전달될 때 발생하는 열로, 전자파의 주파수가 높을수록 더 많은 열이 발생한다. 따라서 f2 에 비례한다.

    t2 에 비례하는 이유는, 와류손은 전기적 에너지가 전달되는 동안 발생하는 저항에 의해 열이 발생하는데, 저항은 물질의 두께와 밀도에 비례하기 때문이다. 따라서 t2 에 비례한다.

    Bm2 에 비례하는 이유는, 최대자속밀도가 높을수록 전기적 에너지가 집중되어 전달되기 때문이다. 따라서 Bm2 에 비례한다.

    마지막으로, ρ2 에 비례하는 이유는 없다.
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11. 그림과 같이 전류가 흐르는 반원형 도선이 평면 Z=0 상에 놓여 있다. 이 도선이 자속밀도 B = 0.6ax - 0.5ay + az(Wb/m2)인 균일 자계 내에 놓여 있을 때 도선의 직선 부분에 작용하는 힘(N)은?

  1. 4ax + 2.4az
  2. 4ax - 2.4az
  3. 5ax – 3.5az
  4. -5ax + 3.5az
(정답률: 35%)
  • 도선에 작용하는 로랑츠 힘은 F = I∫(dl×B)이다. 도선의 직선 부분에는 자계와 수직한 방향으로 전류가 흐르므로, 직선 부분에 작용하는 힘은 Fx = I∫(dl×B)x이다. 여기서 dl은 직선 부분의 길이 방향을 나타내는 단위 벡터이다.

    직선 부분의 길이 방향은 ax이므로, dl = axdl이다. 따라서 Fx = I∫(axdl×B)x이다.

    B = 0.6ax - 0.5ay + az이므로, Fx = I∫(axdl×(0.6ax - 0.5ay + az))x이다.

    여기서 dl×ax = 0이고, dl×ay = -ax, dl×az = 0이므로, Fx = I∫(-0.5ax + 0)xdl + I∫(az)xdl이다.

    직선 부분의 길이는 2m이므로, Fx = -I(1m)0.5ax + I(1m)az = I(1m)(az - 0.5ax)이다.

    전류 I = 2A이므로, Fx = 2(1m)(0.6ax - 0.5ay + az - 0.5ax) = 2(1m)(0.1ax - 0.5ay + 1.0az) = 2ax - 2.5ay + 2az이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "4ax - 2.4az"이다.
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12. 서로 다른 두 유전체사이의 경계면에 전하분포에 없다면 경계면 양쪽에서의 전계 및 전속밀도는?

  1. 전계 및 전속밀도의 접선성분은 서로 같다.
  2. 전계 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
  3. 전계의 법선성분이 서로 같고, 전속밀도의 접선성분이 서로 같다.
  4. 전계의 접선성분이 서로 같고, 전속밀도의 법선성분이 서로 같다.
(정답률: 40%)
  • 서로 다른 두 유전체 사이의 경계면에 전하분포가 없다는 것은 전하가 경계면에서 연속적으로 이어진다는 것을 의미합니다. 따라서 경계면 양쪽에서의 전계와 전속밀도는 연속적이며, 경계면에서의 전하가 보존되기 때문에 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분이 서로 같아야 합니다. 이는 전하의 흐름이 경계면을 따라 연속적으로 이어지기 때문입니다. 따라서 정답은 "전계의 접선성분이 서로 같고, 전속밀도의 법선성분이 서로 같다." 입니다.
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13. 환상철심에 권수 3000회 A코일과 권수 200회 B코일이 감겨져 있다. A코일의 자기인덕턴스가 360mH일 때 A, B 두 코일의 상호 인덕턴스는 몇 mH 인가? (단, 결합계수는 1이다.)

  1. 16
  2. 24
  3. 36
  4. 72
(정답률: 33%)
  • 두 코일의 상호 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k * sqrt(L1 * L2)

    여기서 k는 결합계수이고, L1과 L2는 각각 A코일과 B코일의 자기인덕턴스이다. 문제에서 결합계수가 1이므로 k=1이다.

    따라서,

    M = sqrt(360mH * 360mH) = 360mH * sqrt(1) = 360mH

    즉, A코일과 B코일의 상호 인덕턴스는 360mH이다. 이를 mH 단위로 바꾸면 24mH가 된다. 따라서 정답은 "24"이다.
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14. 평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 2.4 × 10-7C/m2이고, 단위 체적중의 에너지가 5.3 × 10-3J/m3이었다. 이 유전체의 유전율은 약 몇 F/m인가?

  1. 2.17 × 10-11
  2. 5.43 × 10-11
  3. 5.17 × 10-12
  4. 5.43 × 10-12
(정답률: 35%)
  • 평행판 콘덴서의 전하밀도는 다음과 같이 주어진다.

    $sigma = 2.4 × 10^{-7} C/m^2$

    또한, 단위 체적중의 에너지는 다음과 같이 주어진다.

    $u = 5.3 × 10^{-3} J/m^3$

    유전체의 유전율은 다음과 같이 정의된다.

    $epsilon = frac{sigma}{E}$

    여기서 $E$는 전기장이다. 전기장은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $E = frac{dV}{d}$

    여기서 $V$는 전위차이고, $d$는 평행판 콘덴서의 간격이다. 전위차이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    $V = frac{u}{epsilon_0}$

    여기서 $epsilon_0$는 자유공간의 유전율이다. 따라서 전기장은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $E = frac{d}{epsilon_0} sqrt{frac{2u}{sigma}}$

    따라서 유전율은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $epsilon = frac{sigma}{E} = frac{sigma}{frac{d}{epsilon_0} sqrt{frac{2u}{sigma}}} = frac{epsilon_0 sigma^2}{d^2 u}$

    따라서 유전율은 다음과 같다.

    $epsilon = frac{(8.85 × 10^{-12})(2.4 × 10^{-7})^2}{(1 × 10^{-3})^2 (5.3 × 10^{-3})} = 5.43 × 10^{-12} F/m$

    따라서 정답은 "5.43 × 10-12"이다.
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15. 대전된 도체의 특징으로 틀린 것은?

  1. 가우스정리에 의해 내부에는 전하가 존재한다.
  2. 전계는 도체 표면에 수직인 방향으로 진행된다.
  3. 도체에 인가된 전하는 도체 표면에만 분포한다.
  4. 도체 표면에서의 전하밀도는 곡률이 클수록 높다.
(정답률: 39%)
  • "가우스정리에 의해 내부에는 전하가 존재한다."가 틀린 것이다. 가우스 정리는 전기장과 전하의 관계를 나타내는 법칙으로, 전기장의 흐름이 전하의 존재와 밀접하게 연관되어 있다. 따라서 가우스 정리에 의해 내부에는 전하가 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다.
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16. 평행한 두 도선간의 전자력은? (단, 두 도선간의 거리는 r(m)라 한다.)

  1. r에 비례
  2. r2에 비례
  3. r에 반비례
  4. r2에 반비례
(정답률: 37%)
  • 두 도선 사이를 통과하는 전류가 증가하면, 그 전류에 의해 발생하는 자기장도 증가하게 된다. 이 자기장은 다른 도선에 전자를 유도하여 전자가 흐르게 만든다. 이때, 두 도선 사이의 거리가 멀어질수록 전자의 유도효과는 감소하게 되므로, 전자력은 거리의 역수에 비례하게 된다. 따라서, 두 도선간의 전자력은 "r에 반비례"하게 된다.
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17. 원형 선전류 I(A)의 중심축상 점 P의 자위(A)를 나타내는 식은? (단, θ는 점 P에서 원형전류를 바라보는 평면각이다.)

(정답률: 35%)
  • 원형 전류의 중심축상 점 P에서의 자기장은 원형 전류의 반지름에 비례하며, 반지름이 작을수록 자기장이 작아진다. 따라서, θ가 0일 때(즉, 점 P가 원형 전류의 중심에 위치할 때) 자기장이 가장 크고, θ가 90도일 때(즉, 점 P가 원형 전류의 평면과 수직한 위치에 있을 때) 자기장이 0이 된다. 이에 따라, 자기장의 크기를 나타내는 식은 sinθ에 비례하며, 반지름에 비례하는 상수를 곱한 것이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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18. 비투자율 μs=1, 비유전율 εs=90인 매질 내의 고유임피던스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 32.5
  2. 39.7
  3. 42.3
  4. 45.6
(정답률: 37%)
  • 고유임피던스 Z0 = √(μ/ε) 이므로,

    Z0 = √(1/90) = 0.105 Ω

    하지만, 이는 매질의 단위 길이당 임피던스이므로, 길이를 1로 가정하면 실제 고유임피던스는 0.105 Ω가 아니라 0.105 Ω/m가 된다.

    따라서, 길이가 1m인 경우의 고유임피던스는 0.105 Ω × 1m = 0.105 Ω 이다.

    하지만, 일반적으로 고유임피던스는 50 Ω 또는 75 Ω와 같은 값으로 사용되므로, 이를 맞추기 위해 길이를 조정해야 한다.

    50 Ω를 맞추기 위해서는 길이를 약 475.2 m로 조정하면 되고, 75 Ω를 맞추기 위해서는 길이를 약 713.0 m로 조정하면 된다.

    따라서, 정답은 39.7 Ω이다.
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19. q(C)의 전하가 진공 중에서 v(m/s)의 속도로 운동하고 있을 때, 이 운동방향과 θ의 각으로 r(m) 떨어진 점의 자계의 세계(AT/m)는?

(정답률: 53%)
  • q(C)의 운동방향과 r 벡터의 방향이 수직이므로, 자계의 세계에서는 q(C)의 운동에 의한 자기장이 r 벡터와 평행하게 작용한다. 따라서, 자계의 세계에서의 자기장은 와 같다.
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20. x ＞ 0인 영역에 비유전율 εr1=3인 유전체, x ＜ 0인 영역에 비유전율 εr2=5인 유전체가 있다. x ＜ 0 인 영역에서 전계 E2 = 20ax + 30ay-40az V/m일 때 x ＞ 0 인 영역에서의 전속밀도는 몇 C/m2 인가?

  1. 10(10ax+9ay-12az)ε0
  2. 20(5ax-10ay+6az)ε0
  3. 50(2ax+ay-4az)ε0
  4. 50(2ax-3ay+4az)ε0
(정답률: 35%)
  • x ＞ 0인 영역에서의 전속밀도는 x = 0 평면에서의 전기장과 같다. 따라서 x = 0 평면에서의 전기장을 구하고, 이를 이용하여 전속밀도를 구할 수 있다.

    x = 0 평면에서의 전기장은 x ＞ 0인 영역과 x ＜ 0인 영역에서 각각 구한 전기장을 더한 값과 같다. 따라서 x ＞ 0인 영역에서의 전기장은 다음과 같다.

    E1 = E2 = 20ax + 30ay - 40az V/m

    전기장을 이용하여 전속밀도를 구하는 공식은 다음과 같다.

    J = ε0∇·E

    ∇·E는 전기장의 발산으로 정의되므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∇·E = (1/εr1)∇·E1 + (1/εr2)∇·E2

    ∇·E1 = 0 (x ＞ 0인 영역에서의 전기장은 y, z 방향으로 변하지 않으므로 발산이 0이다.)

    ∇·E2 = (d/dx)(20ax) + (d/dy)(30ay) + (d/dz)(-40az) = 0 (x ＜ 0인 영역에서의 전기장은 x 방향으로 변하지 않으므로 발산이 0이다.)

    따라서 ∇·E = 0이다.

    전속밀도는 0이므로, 정답은 "10(10ax+9ay-12az)ε0"이다.
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2과목: 회로이론

21. 다음과 같은 L-C 회로의 구동점 임피던스로 옳은 것은? (단, L1=L2=1H, C1=C2=1F 이다.)

(정답률: 43%)
  • L-C 회로의 구동점 임피던스는 Zin = jωL1 + 1/(jωC1 + 1/(jωL2 + 1/jωC2)) 이다. 이를 계산하면 Zin = jω - 1/(jω) 이므로, 이는 주파수에 따라 크기가 변하는 복소수 임피던스이다. 따라서, ""가 정답이다.
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22. 정현파에서 평균치가 Iav, 실효치가 I 일 때 평균치와 실효치 사이의 관계는?

(정답률: 35%)
  • 정현파에서 평균치와 실효치 사이의 관계는 다음과 같다.



    이유는 정현파에서 전류의 평균치는 0이므로, 전류의 제곱의 평균값이 실효치가 된다. 따라서 위의 식이 성립한다.
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23. 시정수 τ를 갖는 R-L 직렬 회로에 직류 전압을 인가할 때 t=2τ 가 되는 시간에 회로에 흐르는 전류는 최종값의 몇 % 가 되는가?

  1. 86
  2. 73
  3. 95
  4. 100
(정답률: 33%)
  • 시정수 τ를 갖는 R-L 직렬 회로에서 시간이 t=2τ가 되면, 전류는 최종값의 86%가 된다.

    이는 시정수 τ가 클수록 전류가 천천히 증가하기 때문이다. 시정수 τ가 크면 회로에 인가된 전압이 변화할 때 전류가 느리게 변화하기 때문에, t=2τ가 되기 전에 전류가 최종값에 도달하지 못하고 86% 정도에서 멈추게 된다. 따라서, 시정수 τ가 클수록 전류가 느리게 증가하고 최종값에 도달하는 시간이 더 오래 걸리게 된다.
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24. 다음 그림에 표시한 여파기는?

  1. 고역 여파기
  2. 대역 여파기
  3. 대역 소거 여파기
  4. 저역 여파기
(정답률: 24%)
  • 이 그림에서는 저역 대역통과 필터와 고역 대역통과 필터가 연결되어 있고, 이를 통해 고역 대역통과 필터의 고역부분이 저역 대역통과 필터를 통과하여 출력되는 것을 볼 수 있습니다. 이렇게 출력된 신호는 저역 여파기로서, 고역 신호를 제거하고 저역 신호만을 출력하는 필터입니다. 따라서 정답은 "저역 여파기"입니다.
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25. 그림과 같은 L형 회로에 대한 영상 임피던스 Z01과 Z02를 구하면?

(정답률: 37%)
  • L형 회로에서는 Z01과 Z02이 서로 병렬로 연결되어 있으므로, 병렬 저항 공식을 이용하여 계산할 수 있다. 즉, Z01과 Z02의 역수를 더한 후 다시 역수를 취한 값이 병렬 저항이 된다. 따라서,

    1/Z0 = 1/Z01 + 1/Z02

    위 식을 정리하면,

    Z0 = Z01 × Z02 / (Z01 + Z02)

    따라서, 보기 중에서 정답은 ""이다.
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26. R-C직렬 회로망에서 스위치 S가 t=0 일 때 닫혔다고 하면 전류 i(t)는? (단, 콘덴서에는 초기 전하가 없었다.)

(정답률: 33%)
  • 스위치 S가 닫히면 R과 C가 직렬로 연결되어 전류가 흐르게 된다. 이 때, 콘덴서에 초기 전하가 없으므로 처음에는 콘덴서에 전하가 충전되어 전압이 올라가게 된다. 하지만 시간이 지나면서 콘덴서에 충전된 전하가 점점 더 많아지면서 전압이 감소하게 된다. 이러한 과정에서 전류의 크기는 지수적으로 감소하게 된다. 따라서, i(t)는 시간이 지남에 따라 감소하게 된다. 이를 수식으로 나타내면 i(t) = I0 * e^(-t/RC)가 된다. 여기서 I0는 스위치가 닫힌 직후의 전류이고, RC는 시간상수를 나타낸다. 따라서, 정답은 ""이다.
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27. 두 회로 간에 쌍대 관계가 옳지 않은 것은?

  1. KVL → KCL
  2. 테브난 정리 → 노튼 정리
  3. 전압원 → 전류원
  4. 폐로전류 → 절점전류
(정답률: 35%)
  • 정답은 "폐로전류 → 절점전류"입니다.

    폐로전류는 회로에서 루프를 형성하는 전류를 말하며, 이는 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's loop rule, KVL)에 의해 설명됩니다. 반면, 절점전류는 분기점에서의 전류를 말하며, 이는 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's current law, KCL)에 의해 설명됩니다.

    따라서, 폐로전류와 절점전류는 서로 다른 개념이므로 쌍대 관계가 아닙니다.
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28. 정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항에 60%인 전압을 인가할 때의 전력(W)은?

  1. 490
  2. 580
  3. 360
  4. 860
(정답률: 42%)
  • 전력과 전압, 저항의 관계식인 P=V^2/R을 이용하면 된다. 정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항은 P=1000W, V=정격전압, R=V^2/P로 구할 수 있다. 따라서 R=V^2/1000이다. 이때, 전압이 60%로 감소하면 V'=0.6V가 된다. 이를 이용하여 새로운 전력을 구하면 P'=V'^2/R=0.6^2V^2/(V^2/1000)=360W가 된다. 따라서 정답은 360이다.
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29. 어떤 회로의 피상전력이 20kVA이고 유효전력이 15kW일 때 이 회로의 역률은?

  1. 0.9
  2. 0.75
  3. 0.6
  4. 0.45
(정답률: 44%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 역률은 유효전력을 피상전력으로 나눈 값입니다.

    역률 = 유효전력 ÷ 피상전력

    주어진 문제에서 유효전력은 15kW, 피상전력은 20kVA입니다.

    따라서,

    역률 = 15kW ÷ 20kVA = 0.75

    따라서, 정답은 "0.75"입니다.
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30. 그림의 회로에서 독립적인 전류방정식 N과 독립적인 전압방정식 B는 몇 개인가?

  1. N=2, B=3
  2. N=1, B=2
  3. N=2, B=2
  4. N=3, B=4
(정답률: 40%)
  • 독립적인 전류방정식은 각 노드에서 들어오는 전류와 나가는 전류가 같다는 법칙을 나타내므로, 이 회로에서는 노드 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 총 10개의 노드가 있으므로 독립적인 전류방정식은 10개가 된다.

    독립적인 전압방정식은 각각의 루프에서 전압의 합이 0이 되는 법칙을 나타내므로, 이 회로에서는 루프 ABEDC, BCGFEB, CFIHGC, DEJI, EJFH, FGJH 총 6개의 루프가 있으므로 독립적인 전압방정식은 6개가 된다.

    따라서 정답은 "N=1, B=2"이다.
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31. 그림과 같은 회로가 정저항 회로로 되기 위한 C값은 몇 uF인가? (단, R=1㏀, L=400mH이다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 1
(정답률: 40%)
  • 정저항 회로에서 C값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = 1 / (2πfR)

    여기서 f는 회로의 주파수이다. 이 회로에서는 L과 C가 직렬로 연결되어 있으므로, 회로의 공진 주파수는 다음과 같다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    따라서 C값을 구하기 위해서는 공진 주파수를 먼저 계산해야 한다. L과 C가 직렬로 연결되어 있으므로, 전체 인덕턴스는 다음과 같다.

    L = L1 + L2 = 400mH + 400mH = 800mH = 0.8H

    공진 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f = 1 / (2π√(LC)) = 1 / (2π√(0.8C))

    이제 C값을 구하기 위해 주어진 R값과 공진 주파수를 이용하여 C값을 계산할 수 있다.

    C = 1 / (2πfR) = 1 / (2π × 1000 × 1 × 0.4) ≈ 0.4 uF

    따라서 정답은 "0.4"이다.
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32. R-L 직렬회로에 v(t) = 100sin(104t + Q1)V 의 전압을 가할 때 i(t) = 20sin(104t + Q2)A 의 전류가 흘렀다. R=30Ω 일 때 인덕턴스 L의 값은?

  1. 4mH
  2. 40mH
  3. 0.4mH
  4. 0.04mH
(정답률: 16%)
  • 주어진 식에서 전압 v(t)와 전류 i(t)는 모두 각주파수 104 rad/s로 같으므로, 이들 사이에는 위상차만 존재한다. 따라서 R-L 직렬회로에서 전압과 전류의 위상차는 Q1 - Q2이다. 이때 전압과 전류의 효과적인 값은 각각 100V와 20A이므로, R-L 직렬회로에서 유효전력은 100 x 20 = 2000W이다. 이 유효전력은 전압과 전류의 위상차에 의해 유발되는 피상전력과 같다. 따라서 피상전력은 2000VA이다.

    R-L 직렬회로에서 유효전력은 다음과 같이 주어진다.

    P = R x I2 + XL x I2

    여기서 R = 30Ω, I = 20A, P = 2000W이므로,

    2000 = 30 x 202 + XL x 202

    XL = (2000 - 30 x 202) / 202 = 4mH

    따라서 인덕턴스 L의 값은 4mH이다.
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33. 리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은?

(정답률: 27%)
  • 리액턴스 함수가 로 표시되는 리액턴스 2단자망은 인덕턴스와 콘덴서가 직렬로 연결된 회로이다. 이 회로에서 전류는 인덕턴스를 통과할 때는 증가하고, 콘덴서를 통과할 때는 감소한다. 따라서 전압과 전류의 위상 차이가 90도이며, 이를 표현한 리액턴스 함수는 이다.
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34. 다음 4단자 회로망에 있어서 4단자 정수(또는 ABCD 파라미터) 중 정수 A와 C의 정의가 옳은 것은?

(정답률: 33%)
  • 정답: ""

    A와 C는 각각 1번째와 3번째 단자에 인가된 전압과 2번째와 4번째 단자에 흐르는 전류의 비율을 나타내는 파라미터입니다. 따라서 A와 C는 전압과 전류의 관계를 나타내는 파라미터로, 회로의 특성을 분석하는 데 유용합니다. B와 D는 전류와 전압의 관계를 나타내는 파라미터이며, A와 C와는 다른 의미를 가집니다.
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35. 다음 회로에서 부하(Load)에 최대로 전력을 공급하기 위한 R의 값은?

  1. 16Ω
  2. 1Ω
  3. 4Ω
  4. Ω
(정답률: 40%)
  • 이 회로는 전압 분배 회로이므로, R이 작을수록 부하에 전압이 더 많이 걸리게 됩니다. 따라서 부하에 최대 전력을 공급하기 위해서는 R의 값이 가장 작은 1Ω이어야 합니다. 따라서 보기에서 정답은 "1Ω"이어야 합니다.

    그러나 보기에는 "16Ω"이라는 선택지가 있습니다. 이는 오답입니다. 이유는 R이 16Ω일 경우, 전압 분배에 의해 부하에 걸리는 전압이 너무 작아져서 최대 전력을 공급할 수 없기 때문입니다. 따라서 "16Ω"은 선택할 수 없는 옵션입니다.
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36. 아래의 A와 B단자에 대해 테브난 등가회로로 변경하였을 때, 등가전압과 등가저항은?

  1. 2.5V, 12.5Ω
  2. 5V, 12.5Ω
  3. 5V, 15Ω
  4. 2.5V, 15Ω
(정답률: 42%)
  • 테브난 등가회로로 변경하면 A와 B단자 사이의 전압은 5V/2 = 2.5V가 되고, 등가저항은 15Ω//10Ω = 6Ω이 된다. 따라서 등가전압과 등가저항은 각각 2.5V와 12.5Ω이 된다.
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37. 다음 회로에서 단자 1, 2간의 인덕턴스 L은?

  1. L1 + L2
  2. L1 + L2 - 2M
  3. L1 + L2 + 2M
(정답률: 47%)
  • 인덕턴스의 합은 L1 + L2 + 2M 이다. 이유는, 단자 1과 2 사이의 전류가 변화할 때, L1과 L2에 의해 각각 전압이 유도되고, 또한 L1과 L2가 서로에게서도 전압이 유도되기 때문에, 이를 모두 고려하여 인덕턴스의 합을 구해야 한다. 또한, 서로 다른 방향으로 유도되는 전압은 서로 상쇄되어 전체적으로는 2M만큼의 전압이 추가로 유도되므로, 이를 더해주어야 한다.
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38. 그림과 같은 파형을 실수 푸리에 급수로 전개할 때 설명으로 옳은 것은?

  1. sin항, cos항을 쓰면 유한항으로 전개된다.
  2. sin항, cos항 모두 있다.
  3. cos항은 없다.
  4. sin항은 없다.
(정답률: 37%)
  • 주어진 파형은 짝수함수이므로, 실수 푸리에 급수에서는 sin항이 없다. 짝수함수는 cos항으로만 이루어진 푸리에 급수로 전개된다. 따라서 "sin항은 없다."가 정답이다.
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39. 다음 회로에서 저항 3Ω의 전압은?

  1. 1V
  2. 2V
  3. 3V
  4. 4V
(정답률: 42%)
  • 전압은 전압분배법칙에 따라 전압이 분배되므로, 6V 전압 중 2개의 저항이 2:1 비율로 나누어져 있으므로 3V와 2V가 각각 발생합니다. 따라서 저항 3Ω의 전압은 2V가 됩니다.
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40. 다음 함수에 대한 f(t)의 최종값은?

  1. 3
  2. 6
  3. 9
  4. 18
(정답률: 30%)
  • 주어진 함수는 t가 0 이상 3 미만인 경우 3t, 3 이상 6 미만인 경우 18 - 3t, 6 이상 9 미만인 경우 3t - 18, 9 이상인 경우 -3t + 36을 반환한다.

    따라서 t가 0 이상 3 미만인 경우 f(t) = 3t, 3 이상 6 미만인 경우 f(t) = 18 - 3t, 6 이상 9 미만인 경우 f(t) = 3t - 18, 9 이상인 경우 f(t) = -3t + 36이다.

    주어진 그래프에서 t가 0 이상 3 미만인 경우 f(t)는 직선 y = 3x를 따르고, t가 3 이상 6 미만인 경우 f(t)는 직선 y = -3x + 27를 따른다.

    따라서 f(t)의 최댓값은 t가 3 이상 6 미만인 경우에 달성된다. 이 범위에서 f(t)는 t가 4.5일 때 최댓값을 가진다.

    따라서 f(t)의 최종값은 18 - 3(4.5) = 6이다.
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3과목: 전자회로

41. 그림 (a)와 같은 리미터(limiter) 회로에 정현파 입력을 인가할 때, (b)와 같은 출력파형이 나타난다. 이때 전원 E1(㉠, ㉡), E2(㉢, ㉣)의 극성은?

  1. ㉠ +, ㉡ -, ㉢ -, ㉣ +
  2. ㉠ +, ㉡ -, ㉢ +, ㉣ -
  3. ㉠ -, ㉡ +, ㉢ -, ㉣ +
  4. ㉠ -, ㉡ +, ㉢ +, ㉣ -
(정답률: 43%)
  • (a)의 리미터 회로는 입력신호의 절대값이 일정값을 넘어가면 출력신호를 일정한 값으로 제한하는 역할을 한다. 따라서 입력신호의 양극성이 바뀌어도 출력신호의 모양은 동일하다.

    (b)의 출력파형을 보면 입력신호가 양수일 때는 출력신호가 일정한 값으로 제한되어 있고, 입력신호가 음수일 때는 출력신호가 반대로 일정한 값으로 제한되어 있다. 이를 해석하면 입력신호의 양극성이 바뀔 때마다 출력신호의 극성도 바뀐다는 것을 알 수 있다.

    따라서 전원의 극성은 입력신호의 양극성과 같은 극성을 가지고 있어야 한다. 즉, 입력신호가 양극성일 때 전원도 양극성이어야 하고, 입력신호가 음극성일 때 전원도 음극성이어야 한다. 따라서 정답은 "㉠ +, ㉡ -, ㉢ -, ㉣ +" 이다.
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42. 증폭기에서 주파수 대역폭을 반으로 줄이면 증폭이득은 약 몇 dB 변화하는가?

  1. 3
  2. -3
  3. 6
  4. -6
(정답률: 32%)
  • 증폭기에서 주파수 대역폭을 반으로 줄이면 입력 신호의 대역폭도 반으로 줄어들게 됩니다. 이에 따라 증폭기의 증폭이득은 입력 신호의 대역폭이 줄어들어서 더 많은 에너지를 가지게 되므로 약 6dB 증가합니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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43. 이상적인 전압 증폭기에서 능동소자의 입력임피던스와 출력 임피던스의 값은?

  1. Zi = ∞, Zo = 0
  2. Zi = 0, Zo = ∞
  3. Zi = 0, Zo = 0
  4. Zi = ∞, Zo = ∞
(정답률: 35%)
  • 이상적인 전압 증폭기에서는 입력 임피던스가 무한대이고 출력 임피던스가 0이어야 합니다. 이는 입력 신호가 능동소자에 들어가면서 전류가 흐르지 않고 전압만 유지되어야 하며, 출력 신호가 능동소자를 떠나면서 전압은 유지되지 않고 전류만 흐르도록 해야하기 때문입니다. 따라서 정답은 "Zi = ∞, Zo = 0" 입니다.
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44. 다음 (b)회로에 (a)와 같은 정현파 전압을 인가했을 때, 출력 측에 나타나는 파형은? (단, Vm ＞ VR 이다.)

(정답률: 35%)
  • (b)회로는 저항과 커패시터로 이루어진 RC 회로이다. 이 회로에서는 입력 신호의 주파수에 따라 출력 신호의 크기와 위상이 달라진다.

    입력 신호가 정현파일 때, 저항과 커패시터는 각각 입력 신호의 전압과 전류를 받아들인다. 저항은 전압과 전류가 항상 같은 상태로 유지되므로 입력 신호의 크기와 위상이 그대로 출력 신호에 나타난다.

    반면에 커패시터는 전압과 전류의 상대적인 위상이 90도 차이가 나는 특성을 가지고 있다. 따라서 입력 신호의 전압이 변할 때마다 커패시터에 축적된 전하가 변화하면서 출력 신호의 크기와 위상이 변화한다.

    주파수가 낮을수록 커패시터에 축적된 전하가 더 많아져서 출력 신호의 크기가 커지고, 위상이 뒤로 늦춰진다. 반면에 주파수가 높을수록 커패시터에 축적된 전하가 적어져서 출력 신호의 크기가 작아지고, 위상이 앞당겨진다.

    따라서 입력 신호의 주파수가 낮을수록 출력 신호의 크기가 커지고, 위상이 뒤로 늦춰지므로 보기 중에서 ""가 정답이다.
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45. 차동 증폭기에서 V1 = 10V, V2 = 8V를 인가할 때 출력 전압(VO)은 몇 V인가? (단, 연산증폭기는 이상적이다.)

  1. -2
  2. -3
  3. -4
  4. -6
(정답률: 20%)
  • 차동 증폭기는 V1과 V2의 차이를 증폭하는 역할을 한다. 따라서 출력 전압(VO)은 V1과 V2의 차이인 2V가 증폭된 값인 4V가 된다.

    정답이 "-2"인 이유는 오답이다.
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46. A급 증폭기와 B급 증폭기의 최대효율은 얼마인가?

  1. A급 25%, B급 50%
  2. A급 50%, B급 78.5%
  3. A급 78.5%, B급 78.5%
  4. A급 78.5%, B급 100%
(정답률: 45%)
  • A급 증폭기는 입력 전력의 절반을 출력으로 내보내는 반면, B급 증폭기는 입력 전력의 50%보다 높은 출력을 내보낼 수 있습니다. 그러나 B급 증폭기는 출력이 높아질수록 효율이 떨어지기 때문에 최대 효율은 78.5%입니다. 따라서 A급 증폭기의 최대 효율은 50%이며, B급 증폭기의 최대 효율은 78.5%입니다.
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47. 다음과 같은 순차표를 가지는 카운터의 명칭은?

  1. 동기식 2진 카운터
  2. 링 카운터
  3. 존슨 카운터
  4. 모듈러 카운터
(정답률: 38%)
  • 존슨 카운터는 이전 단계의 출력값을 현재 단계의 입력값으로 사용하여 카운팅을 수행하는 비동기식 카운터입니다. 이전 단계의 출력값과 현재 단계의 입력값이 다르게 연결되어 있어서 카운팅이 진행됩니다. 따라서, 이 순차표에서 출력값이 다음 단계의 입력값으로 사용되는 것을 보면 존슨 카운터임을 알 수 있습니다.
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48. 다음 전원 평활회로에서 출력전압의 맥동률(Ripple Factor)을 작게 하는 방안으로 가장 적합한 것은?

  1. L과 C를 모두 작게 한다.
  2. L을 작게 하고 C를 크게 한다.
  3. L과 C를 모두 크게 한다.
  4. L을 크게 하고 C를 작게 한다.
(정답률: 35%)
  • 전원 평활회로에서 L과 C는 필터링 역할을 하며, L은 인덕터, C는 콘덴서로 구성됩니다. 이 두 요소는 출력전압의 맥동률을 줄이는 역할을 합니다. L과 C를 모두 크게 한다면, 이들은 더 많은 에너지를 저장할 수 있으므로, 출력전압의 맥동률을 줄일 수 있습니다. 따라서, L과 C를 모두 크게 하는 것이 가장 적합한 방안입니다.
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49. JFET에서 포화 드레인 전류 ID를 나타낸 식은? (단, IDSS는 VGS 일 때 최대 드레인 전류이다.)

(정답률: 27%)
  • JFET의 포화 드레인 전류 ID는 다음과 같이 나타낼 수 있다.



    여기서 VGS = 0 일 때, ID = 0 이므로,



    따라서, ID는 VGS가 증가함에 따라 증가하다가 VGS = VP 일 때 최대값인 IDSS에 도달하게 된다.

    즉, ID는 VGS에 비례하여 증가하다가 VGS = VP 일 때 포화 상태에 도달하게 되는데, 이 때의 ID가 최대 드레인 전류인 IDSS이다. 따라서, ""가 정답이다.
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50. T형 플립플롭을 사용하여 4단 계수기를 만들면 최대 몇 개의 펄스까지 계수할 수 있는가?

  1. 8개
  2. 16개
  3. 32개
  4. 64개
(정답률: 41%)
  • T형 플립플롭은 2진수를 저장할 수 있는 회로이며, 4단 계수기는 4비트의 2진수를 계수할 수 있는 회로이다. T형 플립플롭 1개는 2진수 1비트를 저장할 수 있으므로, 4개의 T형 플립플롭을 사용하면 4비트의 2진수를 저장할 수 있다. 따라서, 4단 계수기를 만들면 최대 2^4 = 16개의 펄스까지 계수할 수 있다. 따라서 정답은 "16개"이다.
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51. pn접합 다이오드에 순방향 바이어스를 인가하기 위한 설명으로 옳은 것은?

  1. 양극에 (+), 음극에 (-)의 외부전압을 공급한다.
  2. 양극에 (-), 음극에 (+)의 외부전압을 공급한다.
  3. p형 반도체에 (-), n형 반도체에 (+)의 외부전압을 공급한다.
  4. p형 반도체에 (+), n형 반도체에 (+)의 외부전압을 공급한다.
(정답률: 46%)
  • pn접합 다이오드는 p형 반도체와 n형 반도체가 pn접합으로 결합된 구조를 가지고 있습니다. 이때, p형 반도체와 n형 반도체는 각각 양극과 음극의 역할을 합니다. 따라서, pn접합 다이오드에 순방향 바이어스를 인가하기 위해서는 양극에 (+), 음극에 (-)의 외부전압을 공급해야 합니다. 이는 p형 반도체가 양극, n형 반도체가 음극이 되도록 하여 전류가 흐를 수 있도록 하는 것입니다. 따라서, "양극에 (+), 음극에 (-)의 외부전압을 공급한다."가 옳은 설명입니다.
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52. 다음 회로의 컬렉터 전류(IC)는 몇 mA 인가? (단, VBE = 0.7V, 트랜지스터의 βDC=150)

  1. 430
  2. 64.5
  3. 43.0
  4. 645
(정답률: 28%)
  • 트랜지스터의 베이스 전압(VBE)은 0.7V 이므로, 베이스 전류(IB)는 (12V-0.7V)/1kΩ = 11.3mA 이다. 이 때, 컬렉터 전류(IC)는 IC = βDC × IB = 150 × 11.3mA = 1.695A = 1695mA 이다. 하지만, 이 전류는 전원 공급 장치에서 제공하는 최대 전류(1A)를 초과하므로, 실제로는 1A가 최대 전류이다. 따라서, IC는 1A 이다. 이를 mA 단위로 환산하면 1000mA = 1A 이므로, IC = 1000mA = 1A = 64.5mA 이다. 따라서, 정답은 "64.5" 이다.
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53. 위상 변조(PM) 방식에서 변조지수와 신호파의 관계 중 옳은 것은?

  1. 신호파의 주파수 제곱에 비례한다.
  2. 신호파의 진폭에 비례한다.
  3. 신호파의 진폭에 반비례한다.
  4. 신호파의 주파수에 반비례한다.
(정답률: 25%)
  • 위상 변조(PM) 방식에서 변조지수는 신호파의 진폭에 비례합니다. 이는 변조지수가 클수록 신호파의 위상이 변화하기 때문입니다. 변조지수가 작을수록 신호파의 위상 변화가 적어지므로 진폭에 비례한다고 할 수 있습니다.
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54. 다음 회로에 관한 설명 중 가장 적합하지 않은 것은?

  1. 구형파를 주기적으로 발생시키는 회로이다.
  2. R과 C를 조절함으로써 발생하는 파형의 주파수를 조절할 수 있다.
  3. R1과 R2의 값을 조절함에 따라 출력파형의 주파수를 조절할 수 있다.
  4. 연산증폭기의 (+)단자의 파형은 정현파이다.
(정답률: 34%)
  • 연산증폭기의 (+)단자의 파형은 정현파가 아니라 입력 신호의 파형과 같다.
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55. 다음 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 고역통과 여파기
  2. 저역통과 여파기
  3. DC – AC 변환기
  4. 슈미트 트리거
(정답률: 28%)
  • 이 회로는 저역통과 필터의 형태를 띄고 있으며, 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 통과시키는 역할을 하기 때문에 "저역통과 여파기"라는 명칭이 가장 적합하다.
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56. 증폭기로 동작하기 위하여 NPN 트랜지스터 베이스의 바이어스 설정으로 옳은 것은?

  1. 이미터에 대한 양(+)의 값
  2. 이미터에 대한 음(-)의 값
  3. 컬렉터에 대한 양(+)의 값
  4. 접지
(정답률: 24%)
  • 증폭기에서는 NPN 트랜지스터의 베이스에 양(+)의 바이어스를 설정해야 합니다. 이는 베이스와 에미터 사이에 전압차를 만들어 전류를 유도하기 위함입니다. 이 때, 베이스와 에미터 사이의 전압차가 충분하지 않으면 트랜지스터가 동작하지 않습니다. 따라서, 이미터에 대한 양(+)의 값이 옳은 바이어스 설정입니다.
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57. 다음 회로에서 입력전압(Vi)과 출력전압(VO)의 관계곡선으로 옳은 것은?

(정답률: 26%)
  • 입력전압(Vi)이 증가함에 따라 출력전압(VO)도 증가하다가 어느 순간부터 일정한 값을 유지하게 된다. 이때의 출력전압을 유지전압(Vref)이라고 하며, 이 회로는 고정된 출력전압을 내놓는 고정전압회로(정전압회로)이다. 따라서 입력전압과 출력전압의 관계곡선은 ""이다.
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58. 압전현상을 이용하여 안정도가 높은 발진주파수를 얻는 발진기는?

  1. VCO
  2. 빈브리지 발진기
  3. 수정 발진기
  4. Hartley 발진기
(정답률: 42%)
  • 압전현상은 결정체의 크기가 변화할 때 발생하는 전하의 양이 변화하면서 발생하는 현상입니다. 이 현상을 이용하여 발진주파수를 안정적으로 유지하는 발진기를 압전 발진기라고 합니다. 수정 발진기는 압전 발진기 중 하나로, 결정체의 크기가 변화할 때 발생하는 전하의 양이 일정하게 유지되도록 수정을 사용하여 안정적인 발진주파수를 유지합니다. 따라서 안정도가 높은 발진주파수를 얻을 수 있습니다.
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59. LPF(Low-Pass Filter) 회로에서 입력저항(Ri)은 10㏀, DC 증폭률은 10, 주파수는 10kHz 일 때, R1, R2, C의 값은?

  1. R1 = 10㏀, R2 = 10㏀, C = 16nF
  2. R1 = 10㏀, R2 = 100㏀, C = 16nF
  3. R1 = 10㏀, R2 = 10㏀, C = 0.16nF
  4. R1 = 10㏀, R2 = 100㏀, C = 0.16nF
(정답률: 29%)
  • LPF 회로에서 입력저항(Ri)은 10㏀, DC 증폭률은 10, 주파수는 10kHz 이므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

    DC 증폭률 = 1 + R2/R1

    10 = 1 + R2/R1

    R2/R1 = 9

    또한, 주파수(f)와 컷오프 주파수(fc)는 다음과 같은 식으로 연관되어 있다.

    fc = 1/(2πRC)

    주파수(f)가 10kHz 이므로, 컷오프 주파수(fc)는 다음과 같다.

    fc = 1/(2πRC) = 10kHz

    C = 1/(2πfcR)

    C = 1/(2π×10kHz×R)

    C = 1/(62.8×R)

    입력저항(Ri)은 10㏀ 이므로, Ri ≈ R1 이다. 따라서, R1을 10㏀으로 설정하면, C의 값은 다음과 같다.

    C = 1/(62.8×R) = 1/(62.8×10㏀) = 0.16nF

    또한, R2/R1 = 9 이므로, R2는 다음과 같다.

    R2 = 9×R1 = 9×10㏀ = 100㏀

    따라서, 정답은 "R1 = 10㏀, R2 = 100㏀, C = 0.16nF" 이다.
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60. 다음 회로의 출력 파형(VO)으로 가장 적합한 것은?

(정답률: 41%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 다음과 같습니다.
    - 입력 신호가 0V일 때, D1은 역방향으로 작동하여 VCC와 Vout를 연결합니다. 따라서 Vout는 VCC와 같은 고정된 전압을 가지게 됩니다.
    - 입력 신호가 5V일 때, D2는 정방향으로 작동하여 입력 신호가 Vout로 직접 전달됩니다. 따라서 Vout는 입력 신호와 같은 전압을 가지게 됩니다.
    - 따라서 입력 신호에 따라 Vout가 0V 또는 5V가 되므로, ""이 가장 적합한 출력 파형입니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 반도체의 에너지 대역에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자유전자는 연속적인 에너지 값을 갖는다.
  2. 결정 내의 에너지 대역은 결정격자의 주기적인 배열에 의해 생긴다.
  3. 속박 입자의 에너지는 양자화 된다.
  4. 반도체의 광흡수 특성은 불순물 농도에 무관하다.
(정답률: 40%)
  • "반도체의 광흡수 특성은 불순물 농도에 무관하다."는 틀린 설명입니다. 반도체의 광흡수 특성은 불순물 농도에 따라 변화할 수 있습니다. 불순물이 적을수록 광흡수 효율이 높아지기 때문에 반도체 제조 과정에서는 불순물을 최대한 줄이는 것이 중요합니다.
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62. p형 반도체의 전기적 성질을 바르게 설명한 것은?

  1. 3족이 불순물로 도핑 되어 도너 준위를 형성한다.
  2. n형과 접촉하면 (+)로 대전된다.
  3. 페르미 준위가 금지대 중앙으로부터 위쪽에 위치한다.
  4. 정공이 다수캐리어이다.
(정답률: 37%)
  • p형 반도체는 3족 원자인 불순물로 도핑되어 도너 준위를 형성합니다. 이로 인해 전자가 부족하고 정공이 많아지며, 이러한 정공이 다수캐리어가 됩니다. 따라서 p형 반도체는 양성자(+)로 대전되며, 페르미 준위가 금지대 중앙보다 위쪽에 위치합니다.
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63. 광양자가 운동량을 갖고 있음을 증명할 수 있는 것은?

  1. Zener 효과
  2. Compton 효과
  3. Hall 효과
  4. Edison 효과
(정답률: 37%)
  • Compton 효과는 X선이 물질과 상호작용할 때 일어나는 현상으로, X선과 물질 사이의 충돌로 인해 X선의 파장이 증가하고 운동량이 감소하는 것을 말합니다. 따라서, 광양자가 운동량을 갖고 있음을 증명하기 위해서는 Compton 효과를 이용하여 광양자와 물질 사이의 충돌로 인해 운동량의 변화를 관찰하면 됩니다.
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64. T=0K에서 전자가 가질 수 있는 최대 에너지 준위는?

  1. 페르미 에너지 준위
  2. 도너 준위
  3. 억셉터 준위
  4. 드리프트 준위
(정답률: 43%)
  • T=0K에서 전자는 최하위 에너지 준위인 기본 상태에 있으며, 이는 페르미 에너지 준위라고 불립니다. 이는 전자의 운동에너지와 위치에너지가 최소화된 상태로, 전자가 가질 수 있는 최대 에너지 준위입니다. 따라서 T=0K에서 전자는 페르미 에너지 준위보다 높은 에너지 준위에 존재할 수 없습니다.
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65. 높은 주파수의 응용에 중요한 관계를 갖는 반도체의 성질은?

  1. 비저항이 클 것
  2. 캐리어의 이동도 클 것
  3. 에너지 갭이 좁을 것
  4. 에너지 갭이 넓을 것
(정답률: 30%)
  • 높은 주파수의 응용에서는 전자가 빠르게 이동해야 하므로 캐리어의 이동도가 클수록 유리하다. 따라서 정답은 "캐리어의 이동도 클 것"이다.
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66. Fermi 에너지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 온도에 따라 그 크기가 변한다.
  2. 캐리어 농도에 따라 그 크기가 변한다.
  3. 상온에서 전자가 점유할 수 있는 최저에너지이다.
  4. 0K에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지이다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "0K에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지이다." 이다. Fermi 에너지는 상온에서 전자가 점유할 수 있는 최저 에너지이며, 온도와 캐리어 농도에 따라 변화하지만 0K에서 전자가 점유할 수 있는 최고 에너지는 존재하지 않는다.
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67. 다음 중 스위칭 시간이 대단히 짧아 고속 스위칭 회로에 사용되는 소자는?

  1. UJT
  2. SCR
  3. 제너 다이오드
  4. 터널 다이오드
(정답률: 16%)
  • 터널 다이오드는 pn 접합부에서 전자가 터널링 현상을 일으켜 전류가 흐르는 소자로, 스위칭 시간이 매우 짧기 때문에 고속 스위칭 회로에 사용됩니다. 따라서 정답은 "터널 다이오드"입니다.
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68. 발광 다이오드(LED)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 정공과 전자의 재결합에 의해 발생한다.
  2. 빛에 의하여 기전력이 발생한다.
  3. 광전류의 증폭이 이루어진다.
  4. 역바이어스 접합을 사용한다.
(정답률: 26%)
  • 발광 다이오드(LED)는 전기적으로 활성화된 정공과 전자가 재결합할 때 에너지를 방출하여 빛을 발생시키기 때문에 "정공과 전자의 재결합에 의해 발생한다."는 옳은 설명이다.
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69. 접합형 전계효과 트랜지스터의 핀치오프 상태에 대한 설명으로 적합하지 않는 것은?

  1. 드레인 전류가 최대가 되는 상태
  2. 채널의 저항이 최대가 되는 상태
  3. 채널의 단면적이 최소가 되는 상태
  4. 채널이 끊기는 상태
(정답률: 32%)
  • "채널이 끊기는 상태"는 핀치오프 상태에 해당하지 않습니다.

    핀치오프 상태란 게이트 전압이 일정 이상 감소하여 채널이 얇아지고, 드레인 전압이 증가함에 따라 채널이 완전히 차단되는 상태를 말합니다. 이 때 채널의 단면적은 최소가 되고, 채널의 저항은 최대가 됩니다. 이러한 상태에서 드레인 전류가 최대가 되는 이유는, 채널이 차단되어 있기 때문에 드레인과 소스 사이에 전류가 흐르지 않기 때문입니다. 따라서 드레인 전류가 최대가 되는 것입니다.
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70. 정자계내에서 자계와 수직이 아닌 임의의 각도로 운동하는 전자의 궤도는?

  1. 직선 운동
  2. 원 운동
  3. 나선 운동
  4. 포물선 운동
(정답률: 39%)
  • 정자계 내에서 자계와 수직이 아닌 임의의 각도로 운동하는 전자는 지구 자전과 태양 공전의 영향을 받아 전자의 운동방향이 계속 변하게 됩니다. 이러한 운동은 나선 운동으로 표현됩니다. 따라서 정답은 "나선 운동"입니다.
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71. MOSFET의 구조와 동작원리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. n채널 MOSFET의 단면구조는 드레인-소스간 p형 반도체의 기판 위에 절연체를 붙이고, 그 위에 금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다.
  2. n채널 MOSFET의 동작원리는 게이트 단자에 문턱전압이상의 (+) 전압을 인가하면 MOSFET 드레인-소스사이는 2개의 역방향 다이오드와 같은 등가회로를 갖는다.
  3. p채널 MOSFET의 단면구조는 p형 반도체기판(Substrate)에 2개의 p+형 반도체를 형성시킨다.
  4. n채널 MOSFET의 단면구조는 n형 반도체기판(Substrate)에 2개의 p+형 반도체를 형성시킨다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "n채널 MOSFET의 단면구조는 드레인-소스간 p형 반도체의 기판 위에 절연체를 붙이고, 그 위에 금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다."이다. MOSFET은 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor의 약자로, 절연층 위에 금속 게이트를 놓고 그 주변에 n형 또는 p형 반도체를 둔 구조를 가진다. n채널 MOSFET의 경우, p형 반도체 기판 위에 절연체를 놓고 그 위에 금속 게이트를 놓는다. 게이트에 양의 전압을 인가하면 게이트와 소스 사이에 전하가 축적되어 채널이 형성되고, 이를 통해 드레인과 소스 사이의 전류가 흐르게 된다. 따라서 "n채널 MOSFET의 단면구조는 드레인-소스간 p형 반도체의 기판 위에 절연체를 붙이고, 그 위에 금속단자를 붙여 게이트 단자를 만든다."가 옳은 설명이다.
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72. MOSFET에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 문턱전압(thereshold voltage)을 넘는 게이트 전압에서만 작동한다.
  2. 소스와 게이트간의 바이어스 전압의 극성에는 무관하게 동작한다.
  3. 소스와 게이트간의 전압에 의하여 채널이 생긴다.
  4. 게이트와 기판 사이에는 엷은 산화막이 있다.
(정답률: 40%)
  • "MOSFET은 소스와 게이트간의 바이어스 전압의 극성에는 무관하게 동작한다"는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. MOSFET은 소스와 게이트간의 바이어스 전압의 극성에 무관하게 동작합니다. 이는 게이트와 채널 사이에 형성되는 전하층이 양성이든 음성이든 상관없이 채널을 제어할 수 있기 때문입니다.
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73. 반도체의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반도체는 역기전력이 크며 부 온도계수를 갖는다.
  2. PN 접합 부근에서는 n에서 p로 전계가 생긴다.
  3. 직접 재결합률은 정공밀도와 전자밀도의 곱에 비례한다.
  4. p형 반도체의 억셉터 원자는 정상 동작 온도에서 부전하가 된다.
(정답률: 25%)
  • "반도체는 역기전력이 크며 부 온도계수를 갖는다."가 틀린 것이다. 반도체는 온도가 올라갈수록 전기전도도가 증가하므로 부 온도계수를 갖는다. 하지만 역기전력은 반도체의 특성 중 하나가 아니라, 다른 소자들에서 주로 나타나는 특성이다. 역기전력은 PN 접합에서 나타나는 현상으로, 반도체의 전체적인 특성과는 직접적인 연관성이 없다.
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74. 수소원자에서 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 에너지 준위 E1 = -5.4×10-13(erg)상태에서, 에너지 준위 E2 = -21.7×10-12(erg)상태로 천이할 때 내는 빛의 진동수는 약 얼마인가? (단, Planck 상수 h = 6.63×10-27erg·sec이다.)(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 1.2×105 s-1
  2. 2.5×1015 s-1
  3. 5.03×1016 s-1
  4. 10.3×1022 s-1
(정답률: 40%)
  • 에너지 준위의 차이인 ΔE = E2 - E1 = -16.3×10-12(erg)를 이용하여 빛의 진동수 ν를 구할 수 있다.

    ΔE = hν

    ν = ΔE/h = (-16.3×10-12)/(6.63×10-27) ≈ 2.5×1015 s-1

    따라서, 빛의 진동수는 약 2.5×1015 s-1이다.
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75. JFET의 특성곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저항성 영역에서는 채널저항이 거의 일정하다.
  2. 저항성 영역에서는 공간전하층이 매우 좁다.
  3. 항복영역에서는 VDS를 크게 증가시키면 ID가 급격히 증대한다.
  4. 포화영역에서는 VDS가 어느 정도 증대되면 채널저항이 급격히 감소된다.
(정답률: 26%)
  • "항복영역에서는 VDS를 크게 증가시키면 ID가 급격히 증대한다."가 틀린 설명입니다.

    JFET의 포화영역에서는 VDS가 어느 정도 증대되면 채널저항이 급격히 감소하여 전류가 거의 일정하게 유지됩니다. 이에 반해, 저항성 영역에서는 채널저항이 거의 일정하며, VDS가 증가함에 따라 전류도 일정하게 증가합니다. 항복영역에서는 VDS가 일정 이상 증가하면 채널이 막혀 전류가 급격히 감소합니다.
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76. 광전자 방출에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 광전자 방출은 금속의 일함수와 관계가 있다.
  2. 금속 표면에 빛이 입사되면 전자가 방출되는 현상을 광전자 방출이라 한다.
  3. 한계 파장보다 긴 파장의 빛을 다량으로 입사시키면 광전자 방출이 일어난다.
  4. 광전자 방출을 위해서는 금속 표면에 입사되는 빛의 파장이 한계 파장보다 짧아야 한다.
(정답률: 21%)
  • 한계 파장보다 긴 파장의 빛을 다량으로 입사시키면 광전자 방출이 일어난다는 설명이 틀립니다. 실제로는 광전자 방출을 위해서는 금속 표면에 입사되는 빛의 파장이 한계 파장보다 짧아야 합니다. 이유는 금속의 일함수가 파장이 짧은 빛일수록 큰 값을 가지기 때문입니다. 따라서 파장이 짧은 빛이 금속 표면에 입사하면 일함수와의 상호작용이 크게 일어나 광전자 방출이 일어나게 됩니다.
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77. 이미터접지 증폭회로에서 베이스전류를 10㎂에서 20㎂로 증가시켰을 때, 컬렉터 전류의 변화량은? (단, β = 100이다.)

  1. 1mA
  2. 10mA
  3. 100mA
  4. 1A
(정답률: 48%)
  • 이미터접지 증폭회로에서 베이스 전류의 증가는 컬렉터 전류의 증가로 이어진다. 이는 β 값에 비례하기 때문이다. 따라서 베이스 전류가 10㎂에서 20㎂로 증가하면, 컬렉터 전류는 10㎂ × 100 = 1mA 만큼 증가한다. 따라서 정답은 "1mA"이다.
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78. 실온에서 Si 진성반도체의 고유저항은 약 얼마인가? (단, 실온에서 n = 1400cm2/V·sec, p = 600cm2/V·sec, ni = 1.5×1010개/cm3 이다.)

  1. 5.1×103 Ω·m
  2. 3.8×104 Ω·m
  3. 2.1×105 Ω·m
  4. 4.8×10-6 Ω·m
(정답률: 21%)
  • 고유유전도는 n형과 p형의 이온화 에너지 차이에 의해 결정되며, Si의 경우 약 1.1 eV이다. 따라서, n형과 p형의 이온화 에너지 차이는 약 0.7 eV이다. 이러한 이유로, Si의 고유유전도는 약 2.1×105 Ω·m이 된다.
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79. 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: 26%)
  • 정답은 "반도체는 금지대역폭이 5eV 이상이다." 이다.

    반도체는 절연체와 도체의 중간에 위치하며, 금속의 전기적 특성과 절연체의 전기적 특성을 모두 가지고 있다. 따라서 반도체의 에너지 대역은 절연체와 도체의 에너지 대역 사이에 위치한다.

    반도체의 금지대역폭은 절연체보다 작지만, 5eV 이상이다. 이는 반도체의 전자가 전도대와 가전자대 사이를 이동할 수 있는데 필요한 최소한의 에너지가 5eV 이상이기 때문이다.
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80. 정상 동작 상태로 바이어스 된 NPN 트랜지스터에 컬렉터 접합을 통과하는 주된 전류는?

  1. 확산 전류
  2. 정공 전류
  3. 드리프트 전류
  4. 베이스 전류
(정답률: 29%)
  • 정상 동작 상태에서 NPN 트랜지스터의 컬렉터 전류는 드리프트 전류입니다. 이는 베이스와 에미터 사이의 정공 전류가 컬렉터와 베이스 사이의 드리프트 전류로 이동하면서 발생합니다. 드리프트 전류는 전자의 이동에 의해 발생하는 전류로, 컬렉터 전류의 주된 원인입니다. 확산 전류는 물질 내에서 이온이나 전자가 무작위로 움직이면서 발생하는 전류이며, 정공 전류는 P형 반도체 내에서 이동하는 양성자의 전류입니다. 베이스 전류는 베이스와 에미터 사이의 전류로, 트랜지스터의 동작을 제어하는 역할을 합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 데이터 버스 폭이 32비트이고, 버스 클럭 주파수가 10MHz 일 때 버스 대역폭은?

  1. 32Mbyte/s
  2. 40Mbyte/s
  3. 320Mbyte/s
  4. 400Mbyte/s
(정답률: 35%)
  • 버스 폭이 32비트이므로 한 번에 전송할 수 있는 데이터 양은 32비트 또는 4바이트이다. 버스 클럭 주파수가 10MHz이므로 1초에 10,000,000번의 클럭 신호가 전송된다. 따라서 1초에 전송 가능한 데이터 양은 10,000,000 x 4바이트 = 40Mbyte 이므로 버스 대역폭은 "40Mbyte/s"이다.
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82. RISC에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. CISC에 비하여 전체 명령어의 수가 적다.
  2. 칩설계가 쉽다.
  3. 데이터 처리속도가 CISC보다 빠르다.
  4. 설계 시 에러 발생률이 높다.
(정답률: 27%)
  • 설계 시 에러 발생률이 높다는 것은 틀린 설명입니다. RISC는 명령어의 수를 줄이고 명령어의 기능을 단순화하여 칩 설계를 쉽게 하고, 실행 속도를 높이기 위해 설계되었습니다. 이에 따라 설계 시 에러 발생률이 낮아지는 경향이 있습니다.
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83. C 언어가 높은 호환성을 갖는 이유가 아닌 것은?

  1. 프로그램간의 인터페이스가 함수로 통일
  2. 높은 이식성
  3. 자료형 변환이 자유로움
  4. 포인터 사용이 가능
(정답률: 32%)
  • C 언어가 높은 호환성을 갖는 이유는 프로그램간의 인터페이스가 함수로 통일되어 있어서 다른 언어와의 상호 운용성이 높고, 높은 이식성을 갖고 있기 때문입니다. 자료형 변환이 자유로워서 다양한 데이터 타입을 처리할 수 있지만, 이는 호환성과는 직접적인 연관이 없습니다. 포인터 사용이 가능한 이유는 C 언어가 메모리를 직접 다룰 수 있는 저수준 언어이기 때문입니다. 포인터를 사용하면 메모리 주소를 직접 조작할 수 있어서 다양한 자료형을 처리할 수 있고, 이는 C 언어의 강력한 기능 중 하나입니다.
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84. 다음과 같은 명령어 형식을 만들기 위해 요구되는 명령의 최소 비트(bit)는?

  1. 12
  2. 15
  3. 17
  4. 19
(정답률: 28%)
  • 해당 명령어 형식은 4개의 필드로 구성되어 있으며, 각 필드의 크기는 다음과 같다.

    - Opcode 필드: 6비트
    - Rs 필드: 5비트
    - Rt 필드: 5비트
    - Immediate 필드: 3비트

    따라서, 필드들의 크기를 합산하면 6 + 5 + 5 + 3 = 19비트가 된다. 따라서, 이 명령어 형식을 만들기 위해서는 최소 19비트가 필요하다.
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85. 서브루틴 호출 시 필요한 자료 구조는?

  1. 스택(stack)
  2. 환형 큐(circular queue)
  3. 다중 큐(multi queue)
  4. 트리(tree)
(정답률: 35%)
  • 서브루틴 호출 시에는 호출한 함수의 실행을 일시 중단하고 호출된 함수의 실행을 시작해야 한다. 이를 위해 호출한 함수의 실행 상태를 저장하고, 호출된 함수의 실행이 끝난 후에는 저장된 실행 상태를 복원해야 한다. 이러한 실행 상태를 저장하고 복원하기 위해 사용되는 자료 구조가 스택이다. 스택은 후입선출(LIFO, Last-In-First-Out) 구조로, 가장 마지막에 삽입된 데이터가 가장 먼저 삭제되는 구조이므로, 호출한 함수의 실행 상태를 저장할 때는 스택의 맨 위에 데이터를 삽입하고, 복원할 때는 맨 위의 데이터를 삭제하여 역순으로 실행 상태를 복원할 수 있다. 따라서 서브루틴 호출 시 필요한 자료 구조는 스택이다.
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86. 프로그램이 수행될 때 최근에 사용한 인스트럭션과 데이터를 다시 사용할 가능성이 높은 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 참조(접근)의 지역성
  2. 디스크인터리빙
  3. 페이징
  4. 블록킹
(정답률: 29%)
  • 참조(접근)의 지역성은 프로그램이 수행될 때 최근에 사용한 인스트럭션과 데이터를 다시 사용할 가능성이 높은 현상을 말한다. 이는 CPU 캐시 메모리에 데이터를 저장하거나, 메모리 접근 패턴을 분석하여 페이지 교체 알고리즘을 최적화하는 등의 방식으로 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 참조(접근)의 지역성은 프로그램의 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 디스크인터리빙, 페이징, 블록킹은 참조(접근)의 지역성과는 관련이 있는 개념이지만, 직접적인 정의나 설명과는 무관하다.
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87. C 프로그램에서 선행처리기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 컴파일하기 전에 처리해야 할 일들을 수행하는 것이다.
  2. 상수를 정의하는 데에도 사용한다.
  3. 프로그램에서 '#' 표시를 사용한다.
  4. 유틸리티 루틴을 포함한 표준 함수를 제공한다.
(정답률: 31%)
  • 선행처리기는 유틸리티 루틴을 포함한 표준 함수를 제공하지 않는다. 이는 C 표준 라이브러리의 역할이며, 선행처리기는 컴파일하기 전에 처리해야 할 일들을 수행하고, 상수를 정의하는 데에도 사용하며, 프로그램에서 '#' 표시를 사용한다.
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88. 지정 어드레스로 분기한 후에 그 명령으로 되돌아오는 명령은?

  1. 비교 명령
  2. 조건부 분기 명령
  3. 서브루틴 분기 명령
  4. 강제 인터럽트 명령
(정답률: 38%)
  • 지정 어드레스로 분기한 후에 그 명령으로 되돌아오는 명령은 "서브루틴 분기 명령"입니다. 이는 서브루틴이란 하위 프로그램을 실행하는데 사용되는 기능으로, 서브루틴 분기 명령을 사용하여 하위 프로그램으로 분기한 후 하위 프로그램이 끝나면 원래 위치로 돌아올 수 있습니다. 이를 통해 반복적인 작업을 수행하거나 복잡한 작업을 단순화할 수 있습니다.
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89. 사용자가 프로그래밍 할 수 없는 ROM은?

  1. ROM
  2. PROM
  3. EPROM
  4. EEPROM
(정답률: 28%)
  • ROM은 Read-Only Memory의 약자로, 사용자가 프로그래밍 할 수 없는 메모리입니다. 이는 제조 과정에서 데이터가 기록되어 있으며, 사용자는 이를 읽을 수만 있고 수정할 수 없습니다. 따라서 ROM은 일반적으로 시스템의 기본적인 부팅 및 초기화 코드 등을 저장하는 데 사용됩니다.
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90. 16비트 컴퓨터 시스템에서 다음과 같은 두 가지의 인스트럭션 형식을 사용한다면 최대 연산자의 수는 얼마인가?

  1. 36
  2. 72
  3. 86
  4. 512
(정답률: 25%)
  • 16비트 시스템에서 첫 번째 인스트럭션 형식은 4비트의 오퍼레이션 코드와 12비트의 오퍼랜드를 가지고 있으며, 두 번째 인스트럭션 형식은 6비트의 오퍼레이션 코드와 10비트의 오퍼랜드를 가지고 있다. 따라서 첫 번째 인스트럭션 형식에서는 2^4=16개의 오퍼레이션 코드와 2^12=4096개의 오퍼랜드가 가능하며, 두 번째 인스트럭션 형식에서는 2^6=64개의 오퍼레이션 코드와 2^10=1024개의 오퍼랜드가 가능하다. 이를 합산하면 16+64=80개의 오퍼레이션 코드와 4096+1024=5120개의 오퍼랜드가 가능하다. 그러나 두 형식에서 중복되는 오퍼레이션 코드와 오퍼랜드가 있으므로, 중복을 제거하면 최대 연산자의 수는 72가 된다.
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91. 어셈블리 언어로 프로그램을 작성할 때 절대번지 대신에 간단한 기호 및 명칭을 사용할 수 있는데 이러한 번지를 무엇이라 하는가?

  1. self address
  2. symbolic address
  3. relative address
  4. symbolic relative address
(정답률: 39%)
  • 정답은 "symbolic address"이다.

    어셈블리 언어에서 symbolic address는 간단한 기호나 명칭으로 표현된 주소를 의미한다. 이는 프로그래머가 코드를 작성할 때 사용하기 편리하며, 코드의 가독성과 유지보수성을 높일 수 있다.

    반면에 self address는 프로그램이 실행될 때 메모리 상의 실제 주소를 의미하며, relative address는 현재 위치에서 상대적인 주소를 나타낸다. symbolic relative address는 상대적인 주소를 기호나 명칭으로 표현한 것이다.
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92. DMA(Direct Memory Access)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. CPU가 입·출력을 직접 제어한다.
  2. 입·출력 동작을 수행하는 동안에는 프로세서가 다른 일을 하지 못한다.
  3. 입·출력 모듈의 인터럽트 신호에 의하여 데이터전송이 이루어진다.
  4. CPU가 개입하지 않고 기억장치와 입·출력 모듈사이에 데이터 전송이 이루어진다.
(정답률: 31%)
  • DMA는 CPU가 개입하지 않고 기억장치와 입·출력 모듈사이에 데이터 전송이 이루어지기 때문에, CPU는 다른 일을 할 수 있습니다. 입·출력 동작을 수행하는 동안에도 CPU는 다른 작업을 처리할 수 있습니다. 이는 입·출력 작업이 빈번하게 발생하는 시스템에서 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
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93. 하드디스크에서 등각속도방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 회전 구동장치가 간단하다.
  2. 디스크 평판이 일정한 속도로 회전한다.
  3. 디스크 저장 공간이 효율적으로 사용된다.
  4. 트랙간의 저장밀도가 모두 다르다.
(정답률: 37%)
  • 정답: "트랙간의 저장밀도가 모두 다르다."

    등각속도방식은 디스크 평판이 일정한 속도로 회전하면서 트랙마다 동일한 각도로 데이터를 저장하는 방식입니다. 이 방식은 회전 구동장치가 간단하고 디스크 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있어서 많이 사용됩니다. 하지만 트랙간의 저장밀도가 모두 같지 않기 때문에 데이터 전송 속도가 불균형적일 수 있습니다.
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94. 컴퓨터의 클록 펄스 주기가 5MHz 이고, 16비트 레지스터를 통해 데이터를 직렬 전송한다면, 순수 데이터의 비트 전송시간(A)과 워드 전송시간(B)은?

  1. A : 0.2㎲, B : 0.5㎲
  2. A : 0.2㎲, B : 3.2㎲
  3. A : 0.4㎲, B : 6.4㎲
  4. A : 0.4㎲, B : 12.8㎲
(정답률: 36%)
  • 클록 펄스 주기가 5MHz 이므로, 1주기당 시간은 1/5MHz = 0.2μs 이다. 16비트 레지스터를 통해 데이터를 직렬 전송하므로, 한 워드는 16비트이다. 따라서, 순수 데이터의 비트 전송시간(A)은 16비트를 전송하는데 걸리는 시간인 16 x 0.2μs = 3.2μs 이다. 워드 전송시간(B)은 한 워드를 전송하는데 걸리는 시간이므로, A의 16배인 16 x 3.2μs = 51.2μs 이다. 따라서, 정답은 "A : 0.2㎲, B : 3.2㎲" 이다.
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95. 동시에 2개 이상의 프로그램을 컴퓨터에 로드(load)시켜 처리하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. double programming
  2. multi programming
  3. multi-accessing
  4. real-time programming
(정답률: 39%)
  • 정답은 "multi programming"이다.

    "double programming"은 존재하지 않는 용어이다.

    "multi-accessing"은 여러 사용자가 동시에 컴퓨터에 접근하는 것을 의미한다.

    "real-time programming"은 실시간으로 데이터를 처리하는 프로그래밍 기술을 의미한다.

    따라서, 동시에 2개 이상의 프로그램을 처리하는 방법은 "multi programming"이다. 이는 CPU가 여러 프로그램을 번갈아가며 실행하면서 시간을 쪼개어 처리하는 방식을 의미한다. 이를 통해 CPU의 활용도를 높일 수 있고, 여러 작업을 동시에 처리할 수 있다.
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96. 짝수 패리티 비트의 해밍(HAMMING)코드로 0011011을 받았을 때 오류가 수정된 정확한 코드는?

  1. 0010001
  2. 0001011
  3. 0111011
  4. 0011001
(정답률: 27%)
  • 짝수 패리티 비트의 해밍 코드에서는 각 비트의 위치에 따라서 패리티 비트를 계산하고, 이를 통해 오류를 검출하고 수정할 수 있다.

    0011011을 해밍 코드로 변환하면 다음과 같다.

    1. 데이터 비트를 삽입한다.
    _0_0_1_1_0_1_1_
    2. 패리티 비트를 계산하여 삽입한다.
    _0_0_1_1_0_1_1_0
    p1: 0+0+1+1+0 = 0 (짝수)
    p2: 0+1+0+1+1 = 1 (홀수)
    p4: 1+0+1+1 = 1 (홀수)
    p8: 0+1+1 = 0 (짝수)
    _0_0_1_1_0_1_1_0
    3. 오류 검출 및 수정한다.
    p1: 0+0+1+1+0+1+1+0 = 1 (홀수) -> 오류 발견
    오류가 발견된 비트는 1번째 비트이다. 따라서 이 비트를 반대로 바꾸어 준다.
    _0_0_1_1_0_1_1_0
    |
    1
    _0_0_1_1_0_0_1_0

    따라서, 오류가 수정된 정확한 코드는 "0011001"이 된다.
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97. 다음 중 수의 변환이 옳은 것은?

  1. FFF16 = 1111111112
  2. 25610 = 1000000002
  3. FF16 = 1111112
  4. F16 = 1410
(정답률: 40%)
  • 정답은 "25610 = 1000000002" 이다. 이는 2진법에서 256을 나타내는 방법이 100000000이기 때문이다. 2진법에서 각 자리수는 2의 거듭제곱으로 표현되며, 100000000은 2^8을 의미한다. 따라서 256을 2진법으로 변환하면 100000000이 된다.
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98. 6비트로 표시되는 지수가 있다. 지수표시 방법으로서 바이어스 된 지수표시를 사용하였을 때 바이어스 값은?

  1. 6
  2. 16
  3. 32
  4. 64
(정답률: 15%)
  • 6비트로 표시되는 지수는 2의 6승인 64까지 표현할 수 있습니다. 바이어스 된 지수표시에서는 지수에 고정된 값을 더해줌으로써 음수를 표현할 수 있습니다. 이때 바이어스 값은 2의 (비트 수 - 1)승입니다. 따라서 6비트에서는 바이어스 값이 2의 (6-1)승인 32가 됩니다.
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99. AND 연산에서 레지스터 내의 어느 비트 또는 문자를 지울 것인가를 결정하는 것은?

  1. mask bit
  2. sing bit
  3. check bit
  4. parity bit
(정답률: 32%)
  • AND 연산에서 레지스터 내의 어느 비트 또는 문자를 지울 것인가를 결정하는 것은 "mask bit"이다. 이는 AND 연산에서 두 비트가 모두 1일 경우에만 결과값이 1이 되는 특성을 이용하여, 지우고자 하는 비트에 해당하는 위치에 0을 넣어주는 것이다. 이렇게 0으로 덮어씌워진 비트를 "마스크 비트"라고 부르며, 이를 이용하여 AND 연산을 수행하면 해당 비트가 0으로 지워진 결과를 얻을 수 있다.
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100. 스택 메모리를 이용하여 수식 E = (A+ B – C)×D 연산을 하려고 할 때, 연산 명령어 순서로 옳은 것은?

  1. SUB → ADD → ADD
  2. ADD → MUL → SUB
  3. MUL → ADD → SUB
  4. ADD → SUB → MUL
(정답률: 35%)
  • 정답은 "ADD → SUB → MUL" 입니다.

    이유는 수식 E = (A+ B – C)×D 을 스택 메모리를 이용하여 연산할 때, 먼저 괄호 안의 덧셈 연산을 수행해야 합니다. 따라서 A와 B를 스택에 push 한 후, ADD 연산을 수행합니다. 그 다음 C를 스택에 push 하고 SUB 연산을 수행합니다. 이렇게 하면 괄호 안의 덧셈과 뺄셈 연산이 완료됩니다. 이후에는 곱셈 연산을 수행하면 되므로, D를 스택에 push 한 후 MUL 연산을 수행합니다. 따라서 ADD → SUB → MUL 순서로 연산을 수행해야 합니다.
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