광학기능사 필기 기출문제복원 (2004-04-04)

광학기능사 2004-04-04 필기 기출문제 해설

이 페이지는 광학기능사 2004-04-04 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

광학기능사
(2004-04-04 기출문제)

목록

1과목: 광학일반

1. 빛의 반사 및 굴절에 관한 Snell의 법칙을 설명할 수 있 는 원리가 아닌 것은?

  1. Fermat의 원리
  2. 중첩의 원리
  3. Huygens의 원리
  4. Huygens-Fresnel의 원리
(정답률: 알수없음)
  • Snell의 법칙은 빛이 최단 시간이 걸리는 경로로 이동한다는 Fermat의 원리, 파면의 전파를 설명하는 Huygens의 원리, 그리고 이를 확장한 Huygens-Fresnel의 원리를 통해 증명할 수 있습니다.

    오답 노트
    중첩의 원리: 두 개 이상의 파동이 만날 때 합성파가 각 파동의 합으로 나타나는 원리로, 굴절 법칙의 근본 원리와는 거리가 멉니다.
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2. 점광원으로 간주될 수 있는 작은등이 60 cd의 발광강도를 가진다. 발광출력은 몇 lm인가?

  1. 60
  2. 377
  3. 754
  4. 1500
(정답률: 알수없음)
  • 점광원의 발광출력(광속)은 발광강도에 전방향 입체각 $4\pi$를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = I \times 4\pi$
    ② [숫자 대입] $\Phi = 60 \times 4 \times 3.14159$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 754$
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3. 굴절율이 1.5인 유리에서 굴절율이 1.0 인 공기로 입사하는 빛의 반사와 굴절에 관한 설명중 바르게 된 것은?

  1. 입사각이 tan-1(2/3) 보다 크면 반사계수의 크기는 입사광의 편광상태에 관계없이 1.0 이다.
  2. 입사각이 sin-1(2/3)보다 크면 반사계수의 크기는 입사광의 편광상태에 따라 다르다.
  3. 반사광이 직선편광이 되는 입사각은 존재치 않는다.
  4. 입사각이 tan-1(2/3)보다 크면 반사광의 위상은 입사광의 편광상태에 따라 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 빛이 진행할 때, 브루스터 각($\tan^{-1}(n_2/n_1)$)보다 입사각이 크면 편광 상태에 따라 반사광의 위상 변화가 다르게 나타납니다.

    오답 노트
    입사각이 임계각($\sin^{-1}(2/3)$)보다 크면 전반사가 일어나 반사계수는 편광과 관계없이 1.0이 됩니다.
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4. 굴절율이 1 인 매질에서 굴절율이 1.5 인 매질로 빛이 굴절할 때 두 매질내에서 서로 같은 인자는?

  1. 빛의 파장
  2. 빛의 속도
  3. 빛의 진동수
  4. 빛의 파수(wave number)
(정답률: 알수없음)
  • 빛이 다른 매질로 굴절될 때, 속도와 파장은 매질의 굴절률에 따라 변하지만 광원 자체의 특성인 진동수는 변하지 않고 일정하게 유지됩니다.
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5. 맑은 날의 파란 하늘과 붉은 저녁 노을을 바르게 설명한 것은?

  1. 대기에 의한 빛의 굴절
  2. 대기에 의한 빛의 분산
  3. 대기에 의한 빛의 산란
  4. 대기에 의한 빛의 간섭
(정답률: 알수없음)
  • 태양 빛이 지구 대기를 통과할 때 입자와 충돌하여 사방으로 퍼지는 현상을 산란이라고 합니다. 파장이 짧은 푸른색은 낮에 많이 산란되어 파란 하늘이 보이고, 파장이 긴 붉은색은 해 질 녘 대기를 길게 통과하며 산란되어 붉은 노을이 보입니다.
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6. 광원에서 1m 떨어진 곳의 조도가 100럭스(lux)일 때 10m떨어진 곳의 조도는?

  1. 1 lux
  2. 10 lux
  3. 50 lux
  4. 100 lux
(정답률: 알수없음)
  • 조도는 광원으로부터 거리의 제곱에 반비례한다는 거리 역제곱 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = 100 \times \frac{1^{2}}{10^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 1$
    따라서 조도는 $1\text{ lux}$가 됩니다.
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7. 색맹의 원인이 되는 것은?

  1. 각막의 결함
  2. 수정체의 결함
  3. 원통세포의 결함
  4. 원추세포의 결함
(정답률: 알수없음)
  • 망막에는 명암을 구분하는 간상세포와 색을 구분하는 원추세포가 있습니다. 색맹은 색을 감지하는 원추세포의 기능 이상이나 결함으로 인해 특정 색상을 구분하지 못하는 증상입니다.

    오답 노트
    원통세포: 명암 및 야간 시력을 담당하는 간상세포를 의미하며 색 구별과는 무관함
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8. 사람 눈에서 빛의 굴절이 가장 크게 일어나는 부분은?

  1. 각막(cornea)
  2. 수양액(aqueous humor)
  3. 홍채(iris)
  4. 수정체(crystalline lens)
(정답률: 알수없음)
  • 빛이 눈으로 들어올 때 가장 먼저 만나는 각막은 공기와 접촉하며 굴절률 차이가 가장 크기 때문에, 눈의 전체 굴절력 중 가장 큰 부분을 담당하여 빛을 굴절시킵니다.
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9. 다음에서 절대 굴절율을 나타내는 관계식은?

  1. 진공에서의 빛 속도/공기중의 빛 속도
  2. 유리의 굴절율/공기의 굴절율
  3. 입사각의 sin 값/굴절각의 sin 값
  4. 진공에서의 빛 속도/물질에서의 빛 속도
(정답률: 알수없음)
  • 절대 굴절률은 진공에서의 빛의 속도와 해당 물질 내에서의 빛의 속도 비율로 정의됩니다.
    $$\text{절대 굴절률} = \frac{\text{진공에서의 빛 속도}}{\text{물질에서의 빛 속도}}$$
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10. 다음 중 붉은 색깔과 가장 비슷한 빛 파장(nm)은?

  1. 450
  2. 500
  3. 570
  4. 630
(정답률: 알수없음)
  • 가시광선 영역에서 파장이 길수록 붉은색을 띠며, 파장이 짧을수록 보라색을 띱니다. 붉은색 빛의 파장 범위는 일반적으로 $620\sim750\text{ nm}$ 정도이므로, 제시된 보기 중 $630\text{ nm}$가 가장 적절합니다.
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11. 얇은 유리판 두 장을 겹쳐서 보면 유리판 사이에 무지개색깔의 무늬가 보이는 수가 있다. 이런 현상을 무엇이라 부르는가?

  1. 빛의 회절
  2. 빛의 산란
  3. 빛의 편광
  4. 빛의 간섭
(정답률: 알수없음)
  • 얇은 유리판 사이의 공기층에서 빛이 여러 번 반사되며 경로 차이가 발생하고, 이 빛들이 서로 겹쳐지면서 보강 간섭과 상쇄 간섭을 일으켜 무지개색 무늬가 나타나는 현상입니다. 이를 빛의 간섭이라고 합니다.
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12. 방향 표시가 되어있지 않은 편광필터가 있다. 이 필터의 편광방향을 알아낼 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 해가 비치는 방향과 직각으로 하늘을 보며 필터를 돌려 본다.
  2. 편광 방향이 알려진 레이저 빛을 통과시켜 본다.
  3. 수면에 45° 정도로 반사되는 빛을 보며 필터를 회전시켜 본다.
  4. 햇빛을 통과시키면서 회전시켜 본다.
(정답률: 알수없음)
  • 편광 방향을 알기 위해서는 이미 편광된 빛(편광광)을 이용해야 합니다. 햇빛은 기본적으로 모든 방향의 진동 성분을 가진 비편광 상태이므로, 단순히 햇빛을 통과시키며 회전시키는 것만으로는 필터의 특정 편광 방향을 찾아낼 수 없습니다.

    오답 노트
    하늘을 보거나 수면 반사광을 보는 것: 대기 산란 및 표면 반사로 인해 편광된 빛이 발생하므로 확인 가능함
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13. 이상적인 선형 편광필터 두 개를 직각으로 두면 빛이 통과할 수 없다. 이들 사이에 또 다른 필터를 45°로 넣으면 투과된 빛의 밝기는 어떻게 변하겠는가? (단, 필터 하나에 의한 투과광의 밝기를 Io 이라 하자.)

  1. 변화 없음
  2. Io 만큼 밝아진다.
  3. 1/2 Io 만큼 밝아진다.
  4. 1/4 Io 만큼 밝아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 말루스의 법칙에 따라 편광판을 통과한 빛의 세기는 $\cos^{2}\theta$에 비례합니다. 첫 번째 필터를 통과한 빛의 세기를 $I_{0}$라 할 때, $45^{\circ}$ 필터를 거쳐 다시 $90^{\circ}$ 필터를 통과하는 과정의 계산은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I = I_{0} \times \cos^{2}\theta_{1} \times \cos^{2}\theta_{2}$
    ② [숫자 대입] $I = I_{0} \times \cos^{2}45^{\circ} \times \cos^{2}45^{\circ} = I_{0} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{1}{4}I_{0}$
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14. 광 파이버의 중심부(core)의 굴절률(n내), 바깥부(cladding)의 굴절률(n외), 공기의 굴절률(n공)과의 관계는?

  1. n내 < n외 < n공
  2. n내 < n공 < n외
  3. n공 < n내 < n외
  4. n공 < n외 < n내
(정답률: 알수없음)
  • 광파이버에서 빛이 전반사되어 전달되기 위해서는 중심부(core)의 굴절률이 바깥부(cladding)보다 커야 하며, 일반적으로 바깥부의 굴절률은 공기의 굴절률보다 큽니다. 따라서 굴절률의 크기 관계는 $n_{공} < n_{외} < n_{내}$가 됩니다.
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15. 다음 설명중 틀린 것은?

  1. 불붙은 담배에서 나오는 연기는 빛의 산란에 의해 파랗게 보인다.
  2. 입에서 내뿜어진 담배 연기는 반사, 굴절에 의해 뿌옇게 보인다.
  3. 공해에 찌든 하늘은 산란에 의해 백색으로 보인다.
  4. 파장이 작을수록 작은 입자에 의한 산란이 잘 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 하늘이 파랗게 보이는 것은 레일리 산란 때문이며, 공해로 인해 입자가 커지면 미 산란(Mie scattering)이 일어나 모든 파장의 빛이 고르게 산란되어 백색으로 보입니다. 따라서 공해에 찌든 하늘이 백색으로 보이는 것은 산란의 결과가 맞으므로, 문제의 의도상 틀린 설명을 찾는 과정에서 다른 보기들과의 관계를 분석해야 합니다. (제시된 정답 기준: 공해에 찌든 하늘은 산란에 의해 백색으로 보인다는 설명이 틀렸다고 지정됨)
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2과목: 광학가공

16. 광학기기의 분해능의 한계는 빛의 어느 성질 때문인가?

  1. 굴절
  2. 간섭
  3. 회절
  4. 산란
(정답률: 알수없음)
  • 빛이 장애물을 만나거나 좁은 틈을 지날 때 휘어지는 회절 현상 때문에, 아주 가까이 있는 두 점을 하나의 점으로 인식하게 되어 분해능에 한계가 발생합니다.
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17. 초점거리 10cm인 볼록렌즈 앞 20cm되는 곳에 100cd의 광원이 있을 때, 렌즈 뒤 10cm인 곳에서의 조명도(lux)는?

  1. 200
  2. 1250
  3. 2500
  4. 10000
(정답률: 알수없음)
  • 조명도는 광도와 렌즈의 유효 구경, 그리고 상의 거리와 관련된 공식으로 계산합니다. 렌즈 공식으로 상의 거리 $d_i$를 먼저 구하면 $d_i = 20$ cm가 되며, 조명도 $E$는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $ E = \frac{I}{d_i^2} $
    ② [숫자 대입] $ E = \frac{100}{(0.1)^2} $
    ③ [최종 결과] $ E = 10000 $
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18. 초점거리가 10㎝인 렌즈의 앞쪽 15㎝ 되는 곳에 물체가 있다. 이 물체의 상에 대하여 올바르게 기술한 것은?

  1. 렌즈의 뒤쪽에 도립 허상
  2. 렌즈의 앞쪽에 정립 허상
  3. 렌즈의 뒤쪽에 도립 실상
  4. 렌즈의 앞쪽에 정립 실상
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈 공식으로 상의 위치를 구하면 렌즈 뒤쪽에 상이 맺히며, 물체가 초점거리보다 멀리 있으므로 실상이 형성됩니다. 실상은 항상 물체와 뒤집힌 도립상으로 나타납니다.
    ① [기본 공식] $ \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} $
    ② [숫자 대입] $ \frac{1}{10} = \frac{1}{15} + \frac{1}{d_i} $
    ③ [최종 결과] $ d_i = 30 $ (렌즈 뒤쪽 30cm 지점에 도립 실상 형성)
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19. 얇은 금속박막에 빛을 입사시켰더니 10%가 투과하였다. 이 박막의 흡광도(optical density)는?

  1. 0.01
  2. 0.10
  3. 1.00
  4. 10.0
(정답률: 알수없음)
  • 흡광도는 입사광에 대한 투과광의 비율인 투과율의 역수에 상용로그를 취한 값입니다.
    ① [기본 공식] $OD = \log_{10} \frac{1}{T}$
    ② [숫자 대입] $OD = \log_{10} \frac{1}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $OD = 1.00$
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20. 시료를 통과한 빛이 입사광 세기의 30%였다. 반사를 무시할 때 이 시료의 흡수율(absorbance)는 얼마인가?

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 0.9
(정답률: 알수없음)
  • 흡수율은 입사광 세기에서 투과광 세기를 뺀 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 - T$
    ② [숫자 대입] $A = 1 - 0.3$
    ③ [최종 결과] $A = 0.7$
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21. 광은 파동성과 입자성의 두 가지 성질을 가지고 있다. 파동적인 성질만을 모아 놓은 것은?

  1. 회절 , 광전효과
  2. 간섭 , 광전효과
  3. 광전효과 , 콤프톤효과
  4. 간섭 , 회절
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 파동성은 공간적으로 퍼져나가는 성질로 인해 발생하는 간섭과 회절 현상으로 증명됩니다.

    오답 노트
    광전효과, 콤프톤효과: 빛의 입자성을 증명하는 현상
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22. 초점거리가 같은 A, B두 렌즈가 있을 때 A렌즈의 반경이 B렌즈의 두 배라고 가정하자. B렌즈에 대하여 A렌즈는 몇 배의 에너지를 모을 수 있는가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈가 모으는 에너지(광량)는 렌즈의 단면적에 비례하며, 단면적은 반지름의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $E = \pi r^{2}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{\pi (2r)^{2}}{\pi r^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 4$
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23. 망원경의 배율을 가장 올바르게 정의한 것은?

  1. 대안 렌즈와 대물렌즈 초점거리의 곱이다.
  2. 대안렌즈와 대물렌즈의 구경비율이다.
  3. 대안렌즈에 대한 대물렌즈의 초점거리의 비율이다.
  4. 대안렌즈 초점거리를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 망원경의 배율은 대물렌즈의 초점거리를 대안렌즈의 초점거리로 나눈 값으로 정의됩니다. 즉, 대안렌즈에 대한 대물렌즈의 초점거리 비율이 배율이 됩니다.
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24. 구면거울 앞 20㎝되는 위치에 놓인 물체의 상이 거울 앞 60㎝ 위치에 생겼다. 이 거울의 초점거리는?

  1. 15㎝
  2. 20㎝
  3. 25㎝
  4. 30㎝
(정답률: 알수없음)
  • 거울의 초점거리를 구하기 위해 물체 거리와 상 거리의 관계를 나타내는 거울 공식(렌즈 공식)을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{1}{f} = \frac{1}{a} + \frac{1}{b}$$
    초점거리의 역수는 물체 거리의 역수와 상 거리의 역수의 합과 같다.
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{1}{f} = \frac{1}{20} + \frac{1}{60}$$
    ③ [최종 결과]
    $$f = 15$$
    따라서 초점거리는 $15\text{cm}$ 입니다.
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25. 빛의 삼원색으로 맞는 것은?

  1. 빨강, 노랑, 파랑
  2. 파랑, 노랑, 초록
  3. 노랑, 빨강, 초록
  4. 파랑, 초록, 빨강
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 삼원색은 가산 혼합을 통해 모든 색을 만들어낼 수 있는 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 세 가지 색을 말합니다.
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26. 다음 중 렌즈의 곡률값을 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 스페로메타를 이용하여 측정한다.
  2. 분광계를 이용하여 측정한다.
  3. 레이저 간섭계를 이용하여 측정한다.
  4. 기준 원기를 이용하여 간섭무늬로 측정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈의 곡률은 물리적 접촉 방식인 스페로메타나 빛의 간섭 현상을 이용하는 레이저 간섭계, 기준 원기를 이용한 간섭무늬 측정법으로 측정할 수 있습니다.

    오답 노트
    분광계: 빛의 파장이나 스펙트럼을 분석하는 장치로 곡률 측정과는 무관합니다.
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27. 성형연삭(CG)을 할 때 다이아몬드 휠의 외경 선정방법 중 가장 적절한 것은? (단, D : 다이아몬드 휠의 외경, ø : 렌즈의 외경, R : 가공할 구면의 곡률)

  1. D < ø/2
  2. ø/2 < D < 1.4R
  3. ø < D < R
  4. 2ø < D < R
(정답률: 알수없음)
  • 성형연삭 시 다이아몬드 휠의 외경 $D$는 렌즈의 외경 $\phi$와 가공할 구면의 곡률 $R$을 고려하여 선정해야 합니다. 너무 작으면 가공 효율이 떨어지고 너무 크면 간섭이 발생하므로, 일반적으로 $\phi/2 < D < 1.4R$ 범위에서 선정하는 것이 가장 적절합니다.
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28. 렌즈의 성형가공(CG)중에 사용하는 연삭액에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 연삭액은 연삭면의 거칠기에 큰 영향을 미친다.
  2. 연삭액은 다이아몬드 휠의 수명에 큰 영향을 미친다.
  3. 연삭액은 비열과 열전도율이 클수록 좋다
  4. 연삭액은 표면장력이 클수록 좋다
(정답률: 알수없음)
  • 연삭액은 가공 시 발생하는 열을 빠르게 제거하고 칩을 배출하여 표면 거칠기와 휠 수명에 영향을 줍니다. 따라서 냉각 효율을 높이기 위해 비열과 열전도율은 클수록 좋지만, 좁은 틈새까지 잘 침투하여 윤활 작용을 하려면 표면장력은 작을수록 유리합니다.
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29. 일반적인 렌즈의 가공 순서로 맞는 것은?

  1. 성형가공(CG) → 정연삭 → 연마 → 센터링
  2. 정연삭 → 연마 → 성형가공(CG) → 센터링
  3. 정연삭 → 성형가공(CG) → 센터링 → 연마
  4. 성형가공(CG) → 연마 → 센터링 → 정연삭
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈 가공은 먼저 거친 형태를 잡는 성형가공(CG)을 수행하고, 정밀하게 깎는 정연삭, 표면을 매끄럽게 하는 연마, 마지막으로 광축을 맞추는 센터링 순으로 진행됩니다.
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30. 렌즈의 연마 방법중 최근의 고속연마기에 의한 연마방법의 가장 큰 장점은?

  1. 높은 생산성
  2. 높은 표면 정밀도
  3. 소량생산에 적합함
  4. 낮은 설비 비용
(정답률: 알수없음)
  • 고속연마기는 기존의 저속 연마 방식에 비해 가공 속도를 획기적으로 높여 단위 시간당 생산량을 극대화할 수 있다는 것이 가장 큰 핵심 장점입니다.
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3과목: 광학기기

31. 커브 제네레이터에서 직경이 40mm인 다이아몬드 휠을 사용하여 곡률반경이 120mm인 렌즈를 가공할 때 다이아몬드 휠축과 렌즈축의 각도는 얼마인가? (단, 다이아몬드 휠의 끝단의 반경은 무시한다.)

  1. 8.5° (sin 8.5° = 0.148)
  2. 9.6° (sin 9.6° = 0.166)
  3. 10.5° (sin 10.5° = 0.182)
  4. 11.6° (sin 11.6° = 0.201)
(정답률: 알수없음)
  • 커브 제네레이터에서 휠축과 렌즈축의 각도는 휠의 반지름과 렌즈의 곡률반경 사이의 사인(sin) 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta = \frac{r}{R}$ (휠 반지름 / 곡률반경)
    ② [숫자 대입] $\sin \theta = \frac{20}{120}$ (휠 직경 40mm의 절반인 20mm 대입)
    ③ [최종 결과] $\sin \theta = 0.166 \rightarrow \theta = 9.6^{\circ}$
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32. 센터링할 때 가장 어려운 렌즈의 형태는?

  1. 양볼록렌즈
  2. 양오목렌즈
  3. 메니스커스
  4. 반구형 평볼록렌즈
(정답률: 알수없음)
  • 메니스커스 렌즈는 한쪽 면은 볼록하고 다른 쪽 면은 오목한 비대칭 구조를 가지고 있어, 광학적 중심축을 맞추는 센터링 작업 시 기준점을 잡기가 매우 까다롭기 때문입니다.
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33. Cold mirror를 설명한 것으로 맞는 것은?

  1. 자외선 영역을 반사하고 가시광선과 적외선 영역을 투과시키는 거울
  2. 자외선 영역과 가시광선을 반사하고 적외선 영역을 투과시키는 거울
  3. 적외선 영역을 반사하고 가시광선과 자외선 영역을 투과시키는 거울
  4. 적외선 영역과 가시광선을 반사하고 자외선 영역을 투과시키는 거울
(정답률: 알수없음)
  • Cold mirror는 열에너지인 적외선 영역은 투과시키고, 가시광선과 자외선 영역은 반사하여 광원에서 발생하는 열이 반사경 쪽으로 전달되는 것을 막는 거울입니다.
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34. 다음 중 저진공에서만 사용되는 진공계는?

  1. 슐츠 진공계
  2. 페닝 진공계
  3. 가이슬러관
  4. 냉음극 전리 진공계
(정답률: 알수없음)
  • 가이슬러관은 저진공 영역에서 가스의 방전 현상을 이용하여 진공도를 측정하는 장치입니다.

    오답 노트
    페닝 진공계, 냉음극 전리 진공계: 고진공 측정용
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35. 연마 면을 검사할 때 허용 스크래치/디그값이 60/40 이었다. 이는 무엇을 뜻하는가?

  1. 스크래치의 폭 : 0.06mm, 디그의 지름 : 0.04mm
  2. 스크래치의 폭 : 0.6mm, 디그의 지름 : 0.04mm
  3. 스크래치의 폭 : 0.06mm, 디그의 지름 : 0.4mm
  4. 스크래치의 폭 : 0.6mm, 디그의 지름 : 0.4mm
(정답률: 알수없음)
  • 광학 표면의 결함 기준인 스크래치/디그(Scratch/Dig) 값은 각각 $0.001$ mm 단위의 폭과 $0.1$ mm 단위의 지름을 의미합니다.
    스크래치 $60$은 $60 \times 0.001 = 0.06$ mm를, 디그 $40$은 $40 \times 0.01 = 0.4$ mm를 뜻합니다.
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36. 어떤 쌍안경에 6x30으로 표기되어 있다. 이 쌍안경에서 출사동의 직경은?

  1. 5mm
  2. 6mm
  3. 30mm
  4. 180mm
(정답률: 알수없음)
  • 쌍안경의 출사동 직경은 대물렌즈의 유효 구경을 배율로 나누어 계산합니다.
    ① $D = \frac{O}{M}}$
    ② $D = \frac{30}{6}}$
    ③ $D = 5$ mm
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37. 4칸델라(cd)의 광원이 탁자의 중앙 50cm 위에 매달려 있다. 탁자 중심에서의 발광 조도(lx)는?

  1. 4[lx]
  2. 16[lx]
  3. 20[lx]
  4. 25[lx]
(정답률: 알수없음)
  • 광원에서 거리 $r$만큼 떨어진 지점의 조도는 광도 $I$를 거리의 제곱으로 나눈 값과 같습니다.
    ① $E = \frac{I}{r^{2}}$
    ② $E = \frac{4}{0.5^{2}}$
    ③ $E = 16$ lx
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38. 코어의 굴절률이 1.500, 클래딩의 굴절률이 1.489인 계단형 굴절률을 가진 광섬유의 모드간 시간지연(ns/km)을 구하면?

  1. 30ns/km
  2. 37ns/km
  3. 50ns/km
  4. 55ns/km
(정답률: 알수없음)
  • 광섬유의 모드간 시간지연은 코어와 클래딩의 굴절률 차이에 의해 발생하며, 다음 공식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta t = \frac{n_1 \Delta L}{c} \frac{n_1 - n_2}{n_2}$
    ② [숫자 대입] $\Delta t = \frac{1.500 \times 10^9}{3 \times 10^8} \times \frac{1.500 - 1.489}{1.489}$
    ③ [최종 결과] $\Delta t = 37$
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39. 다음 중 내시경에 사용되는 광원으로 적당한 것은?

  1. 헬륨네온 레이저
  2. LED
  3. 할로겐 램프
  4. 이산화탄소 레이저
(정답률: 알수없음)
  • 내시경 광원은 높은 휘도와 연색성이 필요하며, 열 발생을 제어하면서 효율적으로 빛을 전달할 수 있는 할로겐 램프가 적당합니다.
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40. 망원경을 제작하여 사물을 관찰할 때 물체 주위로 푸른색의 띠가 형성되었다고 할 때 다음 중 그 원인은?

  1. 색수차가 보정되지 않았다.
  2. 구면수차를 보정하지 않았다.
  3. 왜곡 현상에 의해 생기는 것이다.
  4. 코마 수차가 있기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 파장에 따라 굴절률이 달라져 초점이 일치하지 않을 때 물체 주위에 무지개색 띠가 나타나는 현상을 색수차라고 합니다.

    오답 노트
    구면수차: 렌즈의 곡률로 인해 초점이 한 점에 모이지 않는 현상
    왜곡: 상의 형태가 휘어지는 현상
    코마 수차: 광축 밖의 빛이 혜성 모양으로 번지는 현상
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41. 다음 중 인간이 눈으로 볼 수 있는 빛의 파장에 해당되는 것은?

  1. 230nm
  2. 550nm
  3. 550Å
  4. 900Å
(정답률: 알수없음)
  • 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선의 파장 범위는 일반적으로 $380\text{nm}$에서 $780\text{nm}$ 사이입니다. 따라서 $550\text{nm}$가 이 범위에 해당하여 정답입니다.
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42. 사진기용 렌즈계를 설계할 때 상의 왜곡을 줄이기 위한 방법으로 일반적으로 행하는 가장 적당한 설명은?

  1. 렌즈를 두 장 접착하여 사용하도록 설계한다.
  2. 렌즈를 비구면으로 설계한다.
  3. 동일한 렌즈사이의 중간지점에 조리개를 위치시킨다.
  4. 동일한 렌즈의 마지막 면에 조리개를 위치시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈계에서 상의 왜곡(Distortion)을 최소화하기 위해서는 광학계의 대칭성을 확보하는 것이 중요하며, 이를 위해 일반적으로 렌즈들 사이의 중간 지점에 조리개를 위치시켜 설계를 최적화합니다.
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43. 프리즘 쌍안경을 제작하려고 한다. 대물렌즈의 크기는 30mm이고 접안 렌즈 크기는 10mm이다. 대물렌즈의 화각은 8도로 설정하였으며 8배의 배율을 만든다. 이 때 접안렌즈의 화각은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1도
  2. 3도
  3. 10도
  4. 64도
(정답률: 알수없음)
  • 망원경이나 쌍안경에서 배율은 대물렌즈의 화각을 접안렌즈의 화각으로 나눈 값의 역수 관계(또는 화각의 비율)로 나타납니다. 즉, 대물 화각에 배율을 곱하면 접안 화각이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta_{eye} = M \times \theta_{obj}$
    ② [숫자 대입] $\theta_{eye} = 8 \times 8$
    ③ [최종 결과] $\theta_{eye} = 64$ 도
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44. 가시광선에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 사람 눈으로 볼 수 없는 영역이다.
  2. 파장의 범위가 1000nm ~ 7000nm까지 이다.
  3. 눈에 보이는 파란색은 가시광선에 속한다.
  4. X-선도 가시광선 영역에 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 가시광선은 인간의 눈으로 감지할 수 있는 전자기파 영역으로, 파란색, 초록색, 빨간색 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    사람 눈으로 볼 수 없는 영역이다: 눈으로 볼 수 있는 영역입니다.
    파장의 범위가 1000nm ~ 7000nm까지 이다: 일반적으로 380nm ~ 750nm 범위입니다.
    X-선도 가시광선 영역에 있다: X-선은 가시광선보다 파장이 훨씬 짧은 전자기파입니다.
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45. 쌍안경의 대물 초점 거리가 120mm이고 대물 렌즈 크기가 50mm이며 배율은 8배이다. 이 쌍안경의 접안 렌즈의 초점거리는 얼마인가?

  1. 2.4mm
  2. 6.25mm
  3. 15mm
  4. 400mm
(정답률: 알수없음)
  • 쌍안경의 배율은 대물렌즈의 초점거리를 접안렌즈의 초점거리로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{f_{obj}}{f_{eye}}$
    ② [숫자 대입] $8 = \frac{120}{f_{eye}}$
    ③ [최종 결과] $f_{eye} = 15$ mm
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4과목: 질관리와 산업안전

46. 렌즈의 굴절능 즉 디옵터에 대한 설명이다. 내용이 틀린 것은?

  1. 초점거리가 짧을수록 굴절능은 큰 값을 갖는다.
  2. 초점거리가 길수록 굴절능은 큰 값을 갖는다.
  3. 초점거리가 10cm이면 10디옵터이다.
  4. 초점거리가 1m이면 1디옵터이다.
(정답률: 알수없음)
  • 굴절능(디옵터)은 초점거리의 역수로 정의되므로, 초점거리가 짧을수록 굴절능은 커지고 초점거리가 길수록 굴절능은 작아집니다.

    오답 노트
    초점거리가 길수록 굴절능은 큰 값을 갖는다: 초점거리와 굴절능은 반비례 관계이므로 틀린 설명입니다.
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47. 구면렌즈의 수차에 대한 설명이다. 내용이 틀린 것은?

  1. 렌즈의 재질이 빛의 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 색수차가 생긴다.
  2. 물체가 렌즈계의 광 축에서 떨어져 있을 때 일어나는 수차에 코마(coma)가 있다.
  3. 광학계의 축위에 놓여 있는 점 물체에서도 구면 수차가 발생한다.
  4. 물체점의 위치가 광학계의 광축으로부터 멀수록 비점 수차는 작아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 비점 수차는 광축에서 벗어난 지점에서 들어오는 빛이 한 점에 모이지 않고 서로 다른 위치에 초점을 맺는 현상으로, 물체점이 광축에서 멀어질수록 수차의 정도가 더 커집니다.

    오답 노트
    색수차: 파장에 따른 굴절률 차이로 발생
    코마 수차: 광축 외의 점광원에서 발생
    구면 수차: 광축 상의 점광원에서도 렌즈 곡률로 인해 발생
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48. CCTV 카메라 렌즈계 초점거리가 7.84mm이고, 앞쪽 렌즈의 유효경이 28mm, 뒤쪽 마지막 렌즈의 유효경이 14mm이며, 밝기(F넘버)는 1.4이었다. 이 렌즈계의 조리개 직경(mm)은 얼마인가?

  1. 0.28
  2. 2.0
  3. 10
  4. 5.6
(정답률: 알수없음)
  • F넘버는 초점거리를 조리개 직경으로 나눈 값이며, 이를 통해 조리개 직경을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{f}{F}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{7.84}{1.4}$
    ③ [최종 결과] $D = 5.6$
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49. 카메라 줌 렌즈에서 초점거리가 28mm에서 105mm까지 변화하였으며, 밝기 F넘버가 1.4에서 2.0까지 변화했다. 이 렌즈의 줌 비는 얼마인가?

  1. 3.75배
  2. 1.43배
  3. 75배
  4. 2.8배
(정답률: 알수없음)
  • 줌 비는 줌 렌즈의 최장 초점거리를 최단 초점거리로 나눈 값으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $Zoom Ratio = \frac{f_{max}}{f_{min}}$
    ② [숫자 대입] $Zoom Ratio = \frac{105}{28}$
    ③ [최종 결과] $Zoom Ratio = 3.75$
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50. 카메라 교환렌즈의 밝기(F)가 1.4, 2.0, 2.8, 4, 5.6, 8이란 숫자로 적혀 있었다. 밝기가 가장 밝은 숫자는?

  1. 8
  2. 4
  3. 2.8
  4. 1.4
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈의 밝기를 나타내는 F넘버는 분모에 위치하는 값으로, 숫자가 작을수록 조리개가 더 많이 열려 빛을 더 많이 받아들이므로 더 밝습니다.
    따라서 제시된 숫자 중 가장 작은 1.4가 가장 밝은 렌즈입니다.
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51. 육체적 작업을 하는 근로자가 필요로 하는 영양소 중에서 열량공급 측면에서 가장 좋은 것은? (단, 다른 조건은 무시하고 단지 열량공급 측면에서)

  1. 비타민
  2. 지방
  3. 단백질
  4. 탄수화물
(정답률: 알수없음)
  • 영양소 중 단위 무게당 제공하는 열량이 가장 높은 것은 지방으로, 순수하게 열량 공급 측면에서 가장 효율적인 영양소입니다.
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52. 품질이라고 하는 용어의 설명으로 가장 부적절한 것은?

  1. 명시 또는 암묵의 요구를 만족시키는 능력에 관한 특성의 전체를 말한다.
  2. 좁은 의미의 품질은 유리, 컵, 연필, 등 형태가 있는 것을 대상으로 한다.
  3. 넓은 의미의 품질은 서비스, 납기, 교육효과 등 형태가 없는 것까지도 포함한다.
  4. 과거에는 넓은 의미의 품질을 대상으로 품질관리를 행해왔지만 현재는 좁은 의미의 품질을 대상으로 품질관리를 행하고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 품질관리의 패러다임은 과거의 좁은 의미(제품의 물리적 형태)에서 현재는 서비스, 납기 등 형태가 없는 것까지 포함하는 넓은 의미의 품질관리로 확대되어 왔습니다.

    오답 노트
    과거에는 넓은 의미의 품질을 대상으로 품질관리를 행해왔지만 현재는 좁은 의미의 품질을 대상으로 품질관리를 행하고 있다: 관리 대상이 좁은 의미에서 넓은 의미로 확장된 것이므로 설명이 반대로 되어 있습니다.
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53. 다음 설명에 해당되는 것은?

  1. 층별(stratification)
  2. 파레토도(Pareto diagram)
  3. 특성요인도(cause and effect diagram)
  4. 산포도(scatter diagram)
(정답률: 알수없음)
  • 2개의 특성을 각각 횡축과 종축으로 설정하고, 관측치를 점으로 표시하여 두 변수 간의 상관관계를 분석하는 그래프는 산포도(scatter diagram)입니다.
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54. 다음 설명에 해당되는 교육훈련 기법은?

  1. 실연법
  2. 실습법
  3. 역할연기법
  4. 토의법
(정답률: 알수없음)
  • 특정 상황을 가정하여 역할을 수행함으로써 자기 태도를 반성하고, 통찰력과 감수성을 향상시키며 사고능력을 높이는 교육 기법은 역할연기법입니다.
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55. 다음 사항이 나타내는 안전점검은?

  1. 일상점검
  2. 정기점검
  3. 특별점검
  4. 세부점검
(정답률: 알수없음)
  • 사용 전 또는 작업 중에 체결 상태, 오염 손상, 계기 읽기 등 외관과 기능상의 이상 유무를 확인하는 점검은 일상점검에 해당합니다.
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56. 우리나라 산업안전보건법상 산업재해라 함은 사망자와 몇 일 이상의 요양을 요하는 부상 또는 직업성 질환을 입었을 때를 말하는가?

  1. 2일이상
  2. 4일이상
  3. 5일이상
  4. 7일이상
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법상 산업재해는 사망자 또는 $4$일 이상의 요양을 요하는 부상이나 직업성 질환을 입은 경우를 의미합니다.
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57. 강력한 소음에 오랫동안 노출되었을 때 발생될 수 있는 작업 병은?

  1. 진폐증
  2. 소음성 난청
  3. 피부병
  4. 백혈병
(정답률: 알수없음)
  • 강력한 소음에 장기간 노출되면 청각 세포가 손상되어 소리를 듣는 능력이 저하되는 소음성 난청이 발생합니다.

    오답 노트
    진폐증: 분진 흡입으로 인한 폐 질환
    백혈병: 골수 및 혈액 세포의 암성 질환
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58. 스치거나 문질러서 발생된 재해를 무엇이라고 하는가?

  1. 찰과상
  2. 화상
  3. 부종
  4. 타박상
(정답률: 알수없음)
  • 피부 표면이 마찰에 의해 긁히거나 문질러져서 발생하는 상처를 찰과상이라고 합니다.

    오답 노트
    화상: 열이나 화학물질에 의한 손상
    부종: 조직에 액체가 고여 부어오름
    타박상: 외부 충격으로 인한 멍
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59. 한 근로자가 작업 중 감전되어 쓰러져 있는 것을 발견했을 때 다음 중 가장 먼저 취해야 할 조치는?

  1. 설비의 공급원인 스위치를 감압시킨다.
  2. 몸이나 손에 들고 있는 금속물체가 전선, 스위치, 모터 등에 접촉했는가 확인하고 떼어 낸다.
  3. 순간적으로 피해자의 감전상황을 판단한다.
  4. 만일 스위치의 위치를 알 수 없을 때는 고무장화, 절연고무장갑을 착용하고 구원한다.
(정답률: 알수없음)
  • 감전 사고 발견 시 가장 최우선 순위는 구조자의 안전 확보와 정확한 상황 파악입니다. 따라서 순간적으로 피해자의 감전상황을 판단하는 것이 가장 먼저 취해야 할 조치입니다.
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60. 작업 중 유해물질이 발생될 경우에 근로자의 건강상 해롭지 않도록 하기 위한 대책이라고 보기 어려운 것은?

  1. 유해물질이 발생되지 않도록 공정을 변경한다.
  2. 유해물질이 발생되는 곳을 격리시키거나 포위시킨다.
  3. 국소배기장치 등을 이용하여 환기시킨다.
  4. 근로자에게 면마스크를 착용토록 하고 작업을 시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 유해물질 대책의 기본 원칙은 제거 $\rightarrow$ 대체 $\rightarrow$ 공학적 제어(격리, 환기) $\rightarrow$ 관리적 제어 $\rightarrow$ 개인 보호구 착용 순입니다. 면마스크는 단순 먼지 차단용일 뿐, 화학적 유해물질을 막는 적절한 보호구가 아니므로 근본적인 건강 보호 대책으로 보기 어렵습니다.
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