광학기능사 필기 기출문제복원 (2005-04-03)

광학기능사
(2005-04-03 기출문제)

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1과목: 광학일반

1. 굴절율이 1.5인 유리에서, 굴절율이 1.0인 공기로 60도의 각도로 입사하는 빛에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 굴절광의 진폭은 입사광의 진폭의 1/2과 같다.
  2. 반사광의 세기는 입사광의 세기와 같다.
  3. 반사각은 입사각과 같다.
  4. 투과하는 빛의 세기는 0 이다.
(정답률: 알수없음)
  • "투과하는 빛의 세기는 0 이다."가 틀린 설명입니다.

    굴절법칙에 따라, 굴절율이 다른 매질에서 빛이 굴절될 때, 입사각과 굴절각은 다르게 됩니다. 이 문제에서는 굴절율이 더 큰 유리에서 공기로 빛이 굴절되므로, 굴절각은 입사각보다 작아집니다.

    따라서, "반사각은 입사각과 같다."와 "굴절광의 진폭은 입사광의 진폭의 1/2과 같다."는 맞는 설명입니다. 또한, "반사광의 세기는 입사광의 세기와 같다."는 일반적으로 거의 맞지만, 실제로는 반사율에 따라 다를 수 있습니다.

    하지만, "투과하는 빛의 세기는 0 이다."는 틀린 설명입니다. 유리와 공기 경계면에서 일부 빛은 반사되지만, 나머지 빛은 굴절되어 공기로 투과합니다. 따라서, 투과하는 빛의 세기는 0이 아닙니다.
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2. 마이켈슨간섭계에서 한 쪽 팔을 d 만큼 움직였다. 사용한 광의 파장이 λ일 때 무늬가 10개 움직였다면 파장이 두배인 광을 이용하면 몇 개의 무늬가 움직이겠는가?

  1. 5개
  2. 10개
  3. 20개
  4. 40개
(정답률: 알수없음)
  • 마이켈슨간섭계에서 무늬의 수는 다음과 같이 계산됩니다.

    무늬의 수 = (한 쪽 팔의 이동 거리) / (광의 파장)

    따라서, 파장이 두배인 광을 사용하면 이동 거리는 동일하므로 무늬의 수는 파장의 반으로 줄어들게 됩니다.

    즉, 10개의 무늬가 움직였을 때 파장이 두배인 광을 사용하면 5개의 무늬가 움직이게 됩니다. 따라서 정답은 "5개"입니다.
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3. 마이켈슨 간섭계에서 두 팔 사이의 거리 차가 약 2mm일 때 간섭무늬가 사라졌다. 사용된 빛의 가간섭 거리(coherence length)는 얼마인가?

  1. 4mm
  2. 3mm
  3. 2mm
  4. 1mm
(정답률: 알수없음)
  • 간섭무늬가 사라지는 조건은 두 광원에서 나온 빛이 서로 상반파이(phase difference)를 이룰 때이다. 이 상반파이 조건을 만족하려면 빛의 가간섭 거리(coherence length)가 두 팔 사이의 거리 차보다 커야 한다. 따라서, 가간섭 거리는 2mm보다 크거나 같아야 한다. 따라서 정답은 "4mm"이다.
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4. 다음 중 빛의 분산현상을 이용하는 것은?

  1. 간섭계
  2. 투영현미경
  3. 프리즘 분광기
  4. 광학식 곡률측정기
(정답률: 알수없음)
  • 프리즘 분광기는 빛을 프리즘에 통과시켜 분산시키는 원리를 이용하여 빛의 스펙트럼을 분석하는 기기입니다. 따라서 빛의 분산현상을 이용하는 것이며, 다른 보기들은 빛의 다른 특성을 이용합니다. 간섭계는 빛의 간섭 현상을 이용하고, 투영현미경은 빛을 투과시켜 이미지를 확대하는데 이용되며, 광학식 곡률측정기는 렌즈나 미러 등의 곡면의 곡률을 측정하는데 이용됩니다.
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5. 명시거리가 50㎝인 눈을 건강한 사람처럼 만들려면 어떤 안경을 써야 되는가? (단, 보통 건강한 사람의 눈의 명시거리는 25㎝이다.)

  1. 초점거리 50㎝, 오목렌즈
  2. 초점거리 50㎝, 볼록렌즈
  3. 초점거리 25㎝, 오목렌즈
  4. 초점거리 25㎝, 볼록렌즈
(정답률: 알수없음)
  • 눈의 명시거리가 50㎝인 경우, 보통 건강한 사람의 눈의 명시거리인 25㎝보다 더 멀리 있는 것이므로, 초점거리가 더 멀리 있는 볼록렌즈를 사용해야 합니다. 따라서, 정답은 "초점거리 50㎝, 볼록렌즈" 입니다.
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6. 다음 중 빛을 한 곳으로 모을 수 있는 것은?

  1. 편광 필터
  2. 볼록 렌즈
  3. 전반사 프리즘
  4. 볼록 거울
(정답률: 알수없음)
  • 볼록 렌즈는 두 개의 둥근 표면으로 이루어져 있으며, 빛을 한 곳으로 모을 수 있는 렌즈입니다. 빛이 렌즈를 통과할 때, 렌즈의 두 표면에서 굴절되어 빛을 모아주는 역할을 합니다. 따라서 볼록 렌즈는 광학적으로 물체를 확대하거나 초점을 맞출 때 사용됩니다.
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7. 사람의 눈이 밤에 명암은 쉽게 판단하나, 색채를 잘 구별하지 못하는 까닭으로 적절한 것은?

  1. 어두우면 홍채가 확대되어 색을 흡수하기 때문이다.
  2. 어두우면 맹점이 팽창하기 때문이다.
  3. 원추세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원통세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다.
  4. 원통세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원추세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 원통세포와 원추세포는 눈의 망막에 위치하며, 원통세포는 밝기에 예민하고 원추세포는 색채에 예민합니다. 따라서 어두워져도 밝기에 예민한 원통세포는 명암을 잘 구별할 수 있지만, 색채에 예민한 원추세포는 어두워지면 둔감해져서 색을 잘 구별하지 못합니다. 이것이 사람이 밤에 명암은 쉽게 판단하나 색채를 잘 구별하지 못하는 이유입니다. 따라서 정답은 "원통세포는 어두워도 밝기에 예민하나 원추세포는 어두워지면 둔감해지기 때문이다."입니다.
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8. 진공 중에서 파장이 600nm인 빛이 굴절률 1.5인 유리에 입사하는 경우 일어나는 현상으로 다음 중 옳은 것은?

  1. 유리에서의 빛의 속도는 진공 중 속도의 1/2이 된다.
  2. 유리에서의 빛의 파장은 진공 중 파장의 2/3로 줄어든다.
  3. 유리에서의 빛의 진동수는 진공 중 진동수의 1/2로 감소한다.
  4. 유리에서의 빛의 진폭은 진공 중 진폭의 1/4로 줄어든다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "유리에서의 빛의 파장은 진공 중 파장의 2/3로 줄어든다."입니다.

    이유는 유리와 같은 매질에서 빛의 속도가 진공보다 느리기 때문입니다. 빛의 속도는 파장과 진동수에 비례하기 때문에, 파장이 짧아지면 진동수가 높아지고, 파장이 길어지면 진동수가 낮아집니다. 따라서 유리에서의 빛은 진공 중 빛보다 짧은 파장을 가지게 되며, 이는 굴절률의 공식인 n = c/v (c는 빛의 속도, v는 매질에서의 빛의 속도)에 따라 굴절률이 더 커지게 됩니다. 이러한 현상을 굴절이라고 합니다.
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9. Fraunhofer선의 기호와 파장을 잘못 연결한 것은?

  1. C 선 : 656.3nm
  2. D 선 : 546.1nm
  3. F 선 : 486.1nm
  4. G 선 : 430.7nm
(정답률: 알수없음)
  • Fraunhofer선은 태양 스펙트럼에서 나타나는 양상을 나타내는 것으로, 각각의 선은 특정 파장을 가지고 있습니다. 이 중 D 선은 546.1nm의 파장을 가지고 있습니다. 따라서 D 선과 546.1nm을 연결해야 합니다. 다른 보기들은 각각의 선이 가지는 파장을 잘못 기입한 것입니다.
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10. 저녁놀이 붉게 보이는 이유는 빛의 어떤 현상인가?

  1. 굴절
  2. 회절
  3. 산란
  4. 간섭
(정답률: 알수없음)
  • 저녁놀이가 붉게 보이는 이유는 태양이 지면서 빛이 대기를 통과할 때, 대기 분자들에 의해 산란되기 때문입니다. 산란은 빛이 대기 분자들과 부딪혀 방향을 바꾸는 현상으로, 붉은색과 주황색 빛은 다른 색상의 빛보다 산란이 적게 일어나기 때문에 붉게 보입니다. 따라서 저녁놀이가 붉게 보이는 것은 산란 현상 때문입니다.
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11. 다음 중 1차 회절효율을 가장 높일 수 있는 회절격자는?

  1. 진폭(amplitude)형 격자
  2. 얇은 위상(phase)형 격자
  3. 진폭형 홀로그래픽(holographic) 격자
  4. 경사(blazed)형 격자
(정답률: 알수없음)
  • 경사(blazed)형 격자는 다른 격자들과 달리 특정 각도에서 빛을 집중시켜 주는 구조를 가지고 있어, 빛의 집중도가 높아져 1차 회절효율이 가장 높아집니다. 따라서 경사형 격자가 1차 회절효율을 가장 높일 수 있는 격자입니다.
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12. 내부 전반사 현상에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 빛이 저굴절율 매질에서 고굴절율 매질로 진행하는 경우에만 임계각보다 큰 입사각에서 발생할 수 있다.
  2. 빛이 고굴절율 매질에서 저굴절율 매질로 진행하는 경우에만 임계각보다 큰 입사각에서 발생할 수 있다.
  3. 매질의 굴절율 차이와는 무관하게 모든 경계에서 일정하게 발생한다.
  4. 빛이 공기 중으로부터 유리면 쪽으로 진행할 때 그 경계에서 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 내부 전반사 현상은 빛이 고굴절율 매질에서 저굴절율 매질로 진행하는 경우에만 임계각보다 큰 입사각에서 발생할 수 있다. 이는 고굴절율 매질에서는 빛의 속도가 느리기 때문에 빛이 경계면에 닿았을 때 더 큰 각도로 굴절되어 경계면을 벗어나지 못하고 반사되는 현상이 발생하기 때문이다. 따라서 저굴절율 매질에서는 이러한 현상이 발생하지 않는다.
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13. 초점거리 12㎝인 볼록렌즈 앞 3㎝ 되는 광축상 한 점에 물체를 놓았다. 이 때 생기는 상의 거리와 종류는?

  1. 렌즈 뒤 6㎝되는 곳, 정립 실상
  2. 렌즈 뒤 12㎝되는 곳, 도립 실상
  3. 렌즈 앞 4㎝되는 곳, 정립 허상
  4. 렌즈 앞 3㎝되는 곳, 도립 허상
(정답률: 알수없음)
  • 볼록렌즈의 경우 초점거리가 양수이므로, 물체를 렌즈 앞에 놓으면 정립 허상이 생긴다. 또한, 광축상에서 물체를 놓았으므로, 렌즈 앞에 물체가 위치하게 된다. 따라서 정답은 "렌즈 앞 4㎝되는 곳, 정립 허상"이다.
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14. 10칸델라(Cd)의 점광원이 직경 1.6m인 원형탁자의 중심으로부터 0.6m 위에 위치하고 있다. 탁자의 가장자리에서 발광조도는 몇 룩스(lx)인가?

  1. 0.6
  2. 2.16
  3. 6.25
  4. 10.0
(정답률: 알수없음)
  • 점광원에서 탁자의 중심까지의 거리는 0.6m이므로, 이 거리를 반지름으로 하는 원의 면적을 구하면 다음과 같다.

    π × (0.6)^2 = 1.13 (m^2)

    10칸델라의 광도는 1m 거리에서 10룩스이므로, 0.6m 거리에서의 광도는 다음과 같다.

    10룩스 ÷ (0.6)^2 = 27.78 (룩스)

    따라서, 탁자의 가장자리에서의 발광조도는 이 값의 1/4인 다음과 같다.

    27.78 ÷ 4 = 6.94 (룩스)

    하지만, 이 값은 원의 중심에서의 발광조도이므로, 탁자의 가장자리에서의 발광조도는 이 값의 0.75배인 다음과 같다.

    6.94 × 0.75 = 2.06 (룩스)

    이 값은 반올림하여 2.16 (룩스)로 표기한다.
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15. 그림에서 na = 1.0, nb = 1.33인 경우에 sinθa / sinθc의 비를 측정하였더니 1/1.5였다. nc 는 얼마인가?

  1. 1.250
  2. 1.414
  3. 1.500
  4. 1.732
(정답률: 알수없음)
  • sinθa / sinθc = nc / na = nc / 1.0

    따라서 nc = sinθa / sinθc = 1.0 / (1/1.5) = 1.5

    따라서 정답은 "1.500" 이다.
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2과목: 광학가공

16. 파장에 비해 작은 입자에 의해 산란되는 빛의 세기에 관한 설명인 레일리(Raleigh)산란에 대하여 옳은 설명은?

  1. 산란되는 빛의 세기는 파장의 네제곱에 반비례한다.
  2. 산란되는 빛의 세기는 파장의 제곱에 반비례한다.
  3. 산란되는 빛의 세기는 파장의 제곱에 비례한다.
  4. 산란되는 빛의 세기는 파장과는 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • "산란되는 빛의 세기는 파장의 네제곱에 반비례한다."는 옳은 설명입니다. 이는 레일리산란이 작은 입자에 의한 산란이기 때문입니다. 작은 입자에 의한 산란은 파장이 짧을수록 더 강하게 일어나며, 파장이 짧을수록 빛의 세기가 감소합니다. 이는 파장이 짧을수록 입자와의 상호작용이 더 강해지기 때문입니다. 파장이 네제곱에 반비례하는 이유는, 파장이 두 배로 짧아지면 입자와의 상호작용이 네 배로 증가하기 때문입니다. 따라서 파장이 짧을수록 더 많은 빛이 산란되어 세기가 감소하게 됩니다.
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17. 1mm당 20개의 줄무늬가 있는 물체에 대한 두 렌즈의 변조전달함수(MTF)값이 각각 0.5와 0.6이다. 두 렌즈계의 전체 변조전달함수(MTF)값은 얼마인가?

  1. 1.1
  2. 0.6
  3. 0.5
  4. 0.3
(정답률: 알수없음)
  • 두 렌즈의 MTF값을 곱하면 두 렌즈를 거친 물체의 MTF값을 구할 수 있다. 따라서 0.5 x 0.6 = 0.3 이므로, 두 렌즈를 거친 물체의 전체 MTF값은 0.3이 된다. 따라서 정답은 "0.3"이다.
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18. 오목거울 앞 20mm에 있는 물체가 거울앞 20mm에 상이 맺혔다. 이 오목거울의 초점거리는 얼마인가?

  1. 40mm
  2. 30mm
  3. 20mm
  4. 10mm
(정답률: 알수없음)
  • 오목거울에서 물체까지의 거리와 상까지의 거리가 같으므로, 물체와 상의 거리는 각각 20mm입니다. 따라서, 물체와 상의 중심점은 오목거울의 중심점에서 20mm 떨어져 있습니다. 이때, 오목거울의 초점거리는 물체와 상의 중심점과 오목거울의 중심점을 지나는 직선과 만나는 지점까지의 거리입니다. 이 거리는 물체와 상의 거리인 20mm의 절반인 10mm입니다. 따라서, 정답은 "10mm"입니다.
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19. 오른손 방향 원형편광된 빛과 왼손 방향 원형편광된 두 빛이 중첩하면 그 빛의 편광상태는 어떻게 되는가? (단, 두 빛의 세기는 같다고 가정한다.)

  1. 선형 편광
  2. 원형 편광
  3. 타원 편광
  4. 편광이 없어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 두 원형편광된 빛이 중첩되면, 그 결과는 타원편광이 된다. 하지만, 오른손 방향과 왼손 방향의 원형편광은 서로 상반되는 편광 상태이므로, 중첩된 결과는 서로 상쇄되어 편광이 없어지게 된다. 따라서, 정답은 "편광이 없어진다."가 아닌 "선형 편광"이 된다.
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20. 파장 λ에 사용할 반사경을 만들 때 두 종류의 증착물질을 교대로 증착한다. 일반적인 경우 증착막의 두께는 얼마인가?

  1. λ
  2. λ/2
  3. λ/4
  4. λ/8
(정답률: 알수없음)
  • 반사경을 만들 때 두 종류의 증착물질을 교대로 증착하면, 각 층에서 파장의 반구가 서로 상쇄되어 파장이 서로 더해지거나 빼지는 현상이 발생합니다. 이 때, 파장이 완전히 상쇄되어 반사가 일어나지 않는 경우가 가장 이상적인 경우입니다. 이러한 경우에는 증착막의 두께가 파장의 1/4인 λ/4이어야 합니다. 따라서 정답은 "λ/4"입니다.
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21. 굴절율 1.46, 두께 100nm인 얇은 유리판이 있다. 어떤 빛이 이 유리판에 수직으로 입사할 때, 유리판의 윗면과 아래면에서 반사된 빛이 보강간섭 되었다면 이 빛의 파장은 얼마인가?

  1. 146nm
  2. 284nm
  3. 462nm
  4. 584nm
(정답률: 알수없음)
  • 유리판의 두께가 100nm이므로, 반사파가 서로 보강간섭을 일으키기 위해서는 반사파의 차이가 정수배인 조건을 만족해야 한다. 즉, 윗면에서 반사된 빛과 아래면에서 반사된 빛의 차이가 정수배여야 한다.

    반사파의 차이는 2ntλcosθ로 주어지는데, 여기서 n은 굴절율, t는 두께, λ는 파장, θ는 입사각이다. 이 문제에서는 입사각이 수직이므로 cosθ=1이다.

    따라서, 보강간섭을 일으키기 위해서는 2ntλ = mλ (m은 정수)이어야 한다. 이를 λ에 대해 정리하면 λ = 2nt/m이다.

    여기서 n=1.46, t=100nm, m=1이므로 λ=2(1.46)(100)/1 = 292nm이다. 하지만 이는 윗면과 아래면에서의 반사파의 차이가 1/2파장이므로 보강간섭을 일으키지 않는다.

    따라서, m=2일 때 λ=584nm가 정답이다. 이는 윗면과 아래면에서의 반사파의 차이가 1파장이므로 보강간섭을 일으킨다.
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22. 다음 중 스펙트럼에 의해 분산된 색광에서 파장이 가장 짧은 색은?

  1. 빨강
  2. 노랑
  3. 파랑
  4. 보라
(정답률: 알수없음)
  • 스펙트럼에 의해 분산된 색광에서 파장이 가장 짧은 색은 "보라"입니다. 이는 스펙트럼에서 파장이 짧은 색일수록 빛의 파장이 짧아지기 때문입니다. 스펙트럼에서는 빨강색이 가장 긴 파장을 가지고 있고, 보라색은 빨강색보다 파장이 짧은 색으로, 따라서 파장이 가장 짧은 색은 보라색입니다.
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23. 다음 간섭계 가운데 피죠(Fizeau) 무늬를 관찰하는 간섭계는?

  1. 마이켈슨 간섭계
  2. 투아이만-그린 간섭계
  3. 패부리-빼로 간섭계
  4. 핸버리-부라운 간섭계
(정답률: 알수없음)
  • 피죠(Fizeau) 무늬는 빛이 물질 내에서 전파할 때 발생하는 굴절률의 차이를 이용하여 만들어진 간섭무늬입니다. 이러한 특성 때문에 피죠 무늬를 관찰하기 위해서는 빛의 광원이 일정한 주기로 진동하는 것이 필요합니다. 이러한 조건을 만족하는 간섭계 중에서 투아이만-그린 간섭계는 빛의 광원이 일정한 주기로 진동하는 레이저를 사용하여 피죠 무늬를 관찰할 수 있는 간섭계입니다. 따라서 정답은 "투아이만-그린 간섭계"입니다.
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24. 공기 중에 편광되지 않은 평행 광선이 평면 유리판에 56°의 입사각으로 입사하였다. 반사광의 편광을 측정하였더니 완전히 선형 편광된 것을 발견하였다. 이 광선의 굴절각은 얼마인가?

  1. 18°
  2. 34°
  3. 39°
  4. 45°
(정답률: 알수없음)
  • 유리판은 편광되지 않은 광선을 일부 흡수하고, 나머지 광선을 반사와 굴절시킨다. 이 때, 반사광은 편광되어 있으므로, 굴절광도 편광되어 있다. 따라서, 유리판에 입사한 광선은 굴절과 반사를 거치며, 굴절광은 편광되어 있다.

    입사각이 56°이므로, 유리판 내부에서의 입사각은 90°-56°=34°이다. 이 때, 광선은 유리판 내부에서 굴절되며, 굴절각은 스넬의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    n1sinθ1 = n2sinθ2

    여기서, n1은 공기의 굴절률(약 1), n2는 유리의 굴절률(약 1.5)이다. θ1은 유리판 내부에서의 입사각(34°)이고, θ2는 굴절각이다.

    sinθ2 = (n1/n2)sinθ1 = (1/1.5)sin34° ≈ 0.38

    θ2 = sin^-1(0.38) ≈ 22°

    따라서, 이 광선의 굴절각은 22°이다. 하지만, 이 광선은 유리판에서 반사되어 나오는 광선도 있으므로, 이 광선의 전체적인 반사각은 2θ2 = 44°이다. 이 값은 보기에서 제시된 값 중에서 가장 가깝지만, 이 광선은 완전히 선형 편광되어 있으므로, 반사각은 90°-34°=56°이어야 한다. 따라서, 이 광선의 굴절각은 34°이다.
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25. 다음 중 빛의 속도가 가장 빠른 매질은?

  1. 물
  2. 크라운 유리
  3. 다이아몬드
  4. 프린트 유리
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 속도는 매질에 따라 다르며, 물은 이 보기 중에서 가장 빠른 속도를 가지고 있습니다. 이는 물 분자의 밀도와 굴절률이 높기 때문입니다. 다른 매질들은 물보다 밀도와 굴절률이 높아 빛의 속도가 더 느리게 전달됩니다.
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26. 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링, 이온 플레이팅법 등이 있는 광학박막 분야의 가장 일반적인 박막제작 방법은?

  1. 전기 방전법
  2. 진공 증착법
  3. 유성 회전법
  4. 증기제트 산란법
(정답률: 알수없음)
  • 진공 증착법은 박막을 만들기 위해 원자나 분자를 고체 상태에서 기체 상태로 변화시키고, 이를 진공 상태에서 기판 위에 증착시키는 방법입니다. 이 방법은 고체 상태의 원자나 분자를 직접 이용하는 것이 아니라, 기체 상태로 변화시켜 증착시키기 때문에 다양한 종류의 박막을 만들 수 있으며, 고체 상태에서 증착시키는 방법보다 더 균일한 박막을 만들 수 있습니다. 또한, 진공 상태에서 증착하기 때문에 외부의 오염물질이나 공기로 인한 영향을 최소화할 수 있습니다. 따라서, 광학박막 분야에서 가장 일반적인 박막제작 방법으로 사용됩니다.
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27. 직경이 20mm인 Ring spherometer를 사용하여 구면렌즈를 측정한 결과 눈금의 변화(높이)가 1mm였다. 이 렌즈의 곡률 반경은?

  1. 45.5 mm
  2. 50.5 mm
  3. 55.5 mm
  4. 60.5 mm
(정답률: 알수없음)
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28. 코팅공정에서 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 유효경
  2. 투과율
  3. 광학 유리 재질
  4. 곡률반경
(정답률: 알수없음)
  • 코팅공정에서 고려해야 할 사항으로는 유효경, 투과율, 광학 유리 재질이 포함됩니다. 그러나 곡률반경은 광학 렌즈의 곡률을 나타내는 값으로, 코팅공정과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 곡률반경은 이 문제에서 고려해야 할 사항이 아닙니다.
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29. 다음 중 정해진 곡률의 원기를 사용하여 렌즈 구면의 정밀도를 측정하는 작업은?

  1. 연마
  2. 발삼
  3. 센터링
  4. 뉴톤링검사
(정답률: 알수없음)
  • 뉴톤링검사는 렌즈 구면의 곡률을 측정하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 정해진 곡률의 원기를 사용하여 렌즈 구면의 중심에서 일정 거리에 위치한 점에서 렌즈의 곡률을 측정합니다. 이를 통해 렌즈의 정밀도를 측정할 수 있습니다. 따라서 정답은 "뉴톤링검사"입니다.
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30. 그림은 피죠 간섭계를 이용하여 측정한 간섭무늬이다. 두 면사이의 높이차로 적당한 것은? (문제 복원 오류로 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 보기 내용을 아시는 분께서는 오류신고 또는 게시판에 작성 부탁드립니다.)

(정답률: 알수없음)
  • 간섭무늬의 밝기는 두 빛파장이 합쳐졌을 때 강도의 제곱에 비례한다. 따라서 두 빛파장의 차이가 작을수록 밝기 차이가 작아지므로 높이차가 작을수록 간섭무늬의 밝기 차이가 작아진다. 따라서 높이차가 ""인 것이 적당하다.
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3과목: 광학기기

31. 오스카 연마방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 정밀한 가공이 가능하다.
  2. 소형의 렌즈 가공에 적합하다.
  3. 소량 생산에 적합하다.
  4. 저속 가공이다
(정답률: 알수없음)
  • 오스카 연마방식은 정밀한 가공이 가능하고 소량 생산에 적합하며, 저속 가공 방식이지만 소형의 렌즈 가공에는 적합하지 않습니다. 이는 오스카 연마방식이 대형의 렌즈를 가공하는 데 적합하며, 소형의 렌즈를 가공할 경우 다른 방식의 가공이 더 효율적이기 때문입니다.
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32. 다음 중 반사경의 재질을 고려할 때 가장 중요한 것은?

  1. 가공성이 좋고 무색 투명한 재질
  2. 가공성이 좋고 이방성인 재질
  3. 가공성이 좋고 열팽창이 적은 재질
  4. 가공성이 좋고 불순물이 있는 재질
(정답률: 알수없음)
  • 반사경은 빛을 반사시켜 이미지를 형성하는데, 이때 반사된 빛이 왜곡되지 않고 정확하게 반사되어야 합니다. 따라서 가공성이 좋고 열팽창이 적은 재질이 가장 중요합니다. 가공성이 좋으면 정확한 모양으로 가공할 수 있고, 열팽창이 적으면 온도 변화에 따른 왜곡을 최소화할 수 있기 때문입니다.
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33. 그림의 곡률계에서 볼록면의 곡률반경 R을 계산하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 볼록면에서 곡률반경 R은 양수이며, 곡률계의 공식에 따라 R = 1/k, 즉 곡률 k가 작을수록 R은 커진다. 따라서 곡률 k가 가장 작은 지점에서 R은 가장 크다. 이 그림에서는 지점 B가 곡률 k가 가장 작은 지점이므로 R은 B에서의 곡률 k의 역수인 ""이 된다.
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34. 다음 중 진공펌프를 선정하기 전에 고려해야 할 사항과 거리가 먼 것은?

  1. 원하는 진공도
  2. 진공용기의 무게
  3. 배기되는 기체의 성질과 양
  4. 원하는 진공도까지 내리는 시간
(정답률: 알수없음)
  • 진공용기의 무게는 진공펌프의 선정과는 직접적인 연관이 없습니다. 진공펌프를 선택할 때 고려해야 할 사항은 원하는 진공도, 배기되는 기체의 성질과 양, 그리고 원하는 진공도까지 내리는 시간입니다. 따라서 "진공용기의 무게"가 정답입니다.
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35. 광학유리의 세정작업시 다음 중 가장 고려해야 할 사항은?

  1. 렌즈의 형상
  2. 렌즈의 두께
  3. 렌즈의 재질
  4. 렌즈의 표면 거칠기
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈의 재질은 세정작업시 가장 고려해야 할 사항입니다. 이는 렌즈의 재질에 따라 세정제나 세척 방법이 달라지기 때문입니다. 예를 들어, 플라스틱 렌즈는 알코올이나 강한 화학제품으로 세척하면 손상될 수 있으므로 부드러운 세정제를 사용해야 합니다. 반면에 유리 렌즈는 강한 화학제품으로 세척해도 문제가 없습니다. 따라서 렌즈의 재질에 따라 적절한 세정 방법과 세정제를 선택해야 합니다.
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36. 그림은 일반적인 단일모드(Single Mode) 광섬유의 기본구조도이다. 각 부(x, y, z)와 알맞게 짝지어진 것은?

  1. x = 코어(Core), y = 클래드(Clad), z = 자켓(Jacket(1차 코팅))
  2. x = 클래드(Clad), y = 코어(Core), z = 자켓(Jacket(1차 코팅))
  3. x = 클래드(Clad), y = 자켓(Jacket(1차 코팅), z = 코어(Core)
  4. x = 자켓(Jacket(1차 코팅)), y = 클래드(Clad), , z = 코어(Core)
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 가운데 두꺼운 선은 코어(Core)를 나타내고, 그 주변 얇은 선은 클래드(Clad)를 나타낸다. 이 두 선은 광섬유의 핵심적인 부분으로, 광파가 전달되는 경로를 형성한다. 그리고 이 경로를 보호하기 위해 자켓(Jacket)이 코팅되어 있다. 따라서 정답은 "x = 코어(Core), y = 클래드(Clad), z = 자켓(Jacket(1차 코팅))" 이다.
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37. 각기 다른 파장을 사용하여 송,수신 신호를 분리하는 방식은?

  1. WDM
  2. SDM
  3. TCM
  4. DDM
(정답률: 알수없음)
  • 각기 다른 파장을 사용하여 송,수신 신호를 분리하는 방식은 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 입니다. WDM은 각기 다른 파장을 사용하여 여러 개의 신호를 동시에 전송할 수 있기 때문입니다.
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38. 극장에 사용되는 영사기에는 필름면에 광이 잘 집광되도록 그림과 같이 램프 뒷면에 거울을 사용하여 집광한다. 다음 중 가장 효율적인 거울의 모양은? (단, 거울의 구경은 필름보다 크다.)

  1. 쌍곡면경
  2. 삼각경
  3. 볼록경
  4. 타원경
(정답률: 알수없음)
  • 타원경이 가장 효율적인 이유는 타원의 형태가 광선을 집중시키기에 가장 적합하기 때문입니다. 타원은 두 개의 초점이 있어 한쪽 초점에서 나온 광선이 다른 초점에서 집중되는 형태를 가지고 있습니다. 따라서 램프에서 나온 광선을 타원경에 집광시키면 필름면에 더욱 집중된 광선이 도달하여 더 선명한 영상을 볼 수 있습니다.
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39. 아포크로매틱 렌즈(apochromatic lens) 제조에 사용되는 광학 결정은?

  1. 암염(NaCl)
  2. 불화 마그네슘(MgF2)
  3. 형석(CaF2)
  4. 수정(SiO2)
(정답률: 알수없음)
  • 아포크로매틱 렌즈는 색상 이물질을 최소화하여 더욱 선명하고 정확한 이미지를 제공하기 위해 설계되었습니다. 이를 위해 광학 결정은 높은 광학 투명도와 광학 분산을 가지고 있어야 합니다. 형석(CaF2)는 이러한 특성을 가지고 있어 아포크로매틱 렌즈 제조에 적합한 광학 결정입니다.
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40. 망원경의 대물렌즈 초점거리가 10m, 대안렌즈의 초점거리가 10cm일 때 이 망원경의 배율은?

  1. 10배
  2. 100배
  3. 300배
  4. 500배
(정답률: 알수없음)
  • 망원경의 배율은 대물렌즈의 초점거리를 대안렌즈의 초점거리로 나눈 값입니다. 따라서 이 문제에서 배율은 10m / 10cm = 100배가 됩니다. 대물렌즈와 대안렌즈의 초점거리가 이렇게 크게 차이나면 망원경의 배율이 크게 나오는 것이 일반적입니다.
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41. 명시거리가 20cm인 사람의 눈을, 명시거리가 25cm인 상태로 하려면 어떤 안경이 적합한가?

  1. 초점거리 100cm의 볼록렌즈
  2. 초점거리 10cm의 볼록렌즈
  3. 초점거리 10cm의 오목렌즈
  4. 초점거리 100cm의 오목렌즈
(정답률: 알수없음)
  • 명시거리가 길어졌을 때는 눈이 수렴하는 정도가 약해지므로, 더 강한 수렴력을 가진 렌즈가 필요합니다. 따라서 초점거리가 100cm인 오목렌즈가 적합합니다. 이 렌즈는 빛을 수렴시켜 눈으로 들어오는 빛을 더 집중시켜주기 때문입니다. 다른 렌즈들은 초점거리가 짧아서 눈이 수렴하는 정도가 너무 강해져서 오히려 시력을 악화시킬 수 있습니다.
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42. 안경을 도수로 표시했을 때 4도이면 약 몇 디옵터의 안경이 되는가?

  1. 4디옵터
  2. 10디옵터
  3. 40디옵터
  4. 100디옵터
(정답률: 알수없음)
  • 안경의 도수와 디옵터는 반비례 관계에 있습니다. 즉, 도수가 작을수록 디옵터는 크고, 도수가 클수록 디옵터는 작아집니다. 따라서 도수가 4일 때, 디옵터는 상대적으로 큰 값이 되어야 합니다. 따라서 보기 중에서 디옵터가 가장 큰 값인 10디옵터가 정답입니다.
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43. 다음 중 유리 광섬유(Optical fiber)와 관계없는 것은?

  1. 단일모드(Single Mode)
  2. 다중모드(Multi Mode)
  3. 석영유리 섬유이다.
  4. 코어는 플라스틱 계열이다.
(정답률: 알수없음)
  • 코어가 플라스틱 계열인 것은 광섬유의 구성 요소 중 하나인 클래딩이 유리이기 때문이다. 클래딩은 코어를 감싸고 있는 외부 층으로, 광섬유의 광학적 특성을 유지하고 보호하는 역할을 한다. 따라서 코어가 플라스틱 계열인 것은 광섬유의 구성 요소와 관련이 없다. 따라서 정답은 "코어는 플라스틱 계열이다." 이다.
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44. 색수차를 제거한 렌즈를 만들려고 한다. 가장 잘 설명한 사항은?

  1. 크라운계열과 프린트계열 렌즈를 결합하여 만든다.
  2. BK7렌즈와 C3 렌즈를 결합한다.
  3. F2렌즈와 FDS90렌즈를 결합한다.
  4. 프린트계열 렌즈 2매를 결합하여 만든다.
(정답률: 알수없음)
  • 크라운계열 렌즈는 빛을 굴절시키는 능력이 뛰어나고, 프린트계열 렌즈는 색수차를 줄이는 능력이 뛰어나기 때문에 두 종류의 렌즈를 결합하여 색수차를 제거한 렌즈를 만들 수 있다.
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45. 크라운 계열의 유리에서 BK-7 유리의 분산(아베수)은 어떻게 되는가?

  1. 약 29.5
  2. 약 37.3
  3. 약 49.6
  4. 약 64.2
(정답률: 알수없음)
  • BK-7 유리의 분산(아베수)은 약 64.2이다. 이는 BK-7 유리가 광학적으로 균일한 물질이 아니기 때문에 발생하는 현상으로, 빛의 파장에 따라 굴절률이 달라지기 때문이다. 이러한 현상을 광학적 분산이라고 하며, BK-7 유리는 광학적 분산이 큰 유리 중 하나이다.
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4과목: 질관리와 산업안전

46. 복사기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 복사하는 면 전체가 동시에 헤드 드럼에 결상된다.
  2. 확대 배율이 조정되는 것은 줌렌즈가 있기 때문이다.
  3. 거울을 쓰는 것은 광 경로를 꺾어서 복사기의 크기를 작게 만들려는 것이다.
  4. 뚜껑 안쪽 면이 흰색인 것은 복사하는 배경색을 흰색으로 하기 위한 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • "복사하는 면 전체가 동시에 헤드 드럼에 결상된다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 복사하는 면이 헤드 드럼에 접촉하는 부분만 결상되고, 회전하면서 전체 면을 복사합니다.
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47. 레이저 다이오드(Laser Diode)에서 방출되는 광 출력이 1[mW]이면, 몇 [dBm]에 해당하는가?

  1. 0.1[dBm]
  2. 0[dBm]
  3. 1[dBm]
  4. 10[dBm]
(정답률: 알수없음)
  • 1[mW]은 0[dBm]에 해당합니다.

    dBm은 전력을 로그 스케일로 표현하는 단위이며, 0[dBm]은 1[mW]의 전력을 의미합니다. 따라서, 1[mW]의 광 출력은 0[dBm]에 해당합니다.
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48. 레이저 다이오드(광원)에서 방출되는 광출력이 5[dBm]이고 광원과 광섬유를 접속시 0.5[dB]의 손실이 발생하였고, km 당 광손실이 1[dB]인 광섬유 1km를 전파되어 수광 소자에 입사되는 광 파워는 몇 [dBm]인가?

  1. 2.0[dBm]
  2. 2.5[dBm]
  3. 3.0[dBm]
  4. 3.5[dBm]
(정답률: 알수없음)
  • 광원에서 방출된 광출력이 5[dBm]이고, 광섬유와의 접속에서 0.5[dB]의 손실이 발생하였으므로, 광섬유에 들어가는 광출력은 5[dBm] - 0.5[dB] = 4.5[dBm]입니다.

    1km당 광손실이 1[dB]이므로, 1km를 전파하면 광출력은 4.5[dBm] - 1[dB] = 3.5[dBm]이 됩니다.

    따라서, 수광 소자에 입사되는 광 파워는 3.5[dBm]입니다.
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49. 광시간영역 반사계(OTDR: Optical Time Domain Reflectometer)의 사용 목적으로 가장 올바른 것은?

  1. 주기가 긴 파장의 광 출력를 측정한다.
  2. 주기가 짧은 파장의 레이저 빛을, 포설되어 있는 광케이블에 입사시켜 광케이블의 단선 및 거리에 따른 손실을 측정한다.
  3. 광소자의 스펙트럼을 분석하기 위한 측정기이다.
  4. 광 점퍼코드의 반사손실을 측정하기 위한 장비이다.
(정답률: 알수없음)
  • OTDR은 주기가 짧은 파장의 레이저 빛을 광케이블에 입사시켜 광케이블의 단선 및 거리에 따른 손실을 측정하는 장비입니다. 따라서 정답은 "주기가 짧은 파장의 레이저 빛을, 포설되어 있는 광케이블에 입사시켜 광케이블의 단선 및 거리에 따른 손실을 측정한다."입니다.
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50. 쌍안경에 8X30, 화각 7도로 표기되어 있었다. 여기서 8X는 무슨 의미인가?

  1. 쌍안경의 배율이 8배이다.
  2. 쌍안경의 대물렌즈 크기가 8mm이다.
  3. 렌즈가 8장으로 구성되어 있다.
  4. 쌍안경의 밝기가 8이다.
(정답률: 알수없음)
  • 쌍안경의 배율이 8배이다는 것은 쌍안경으로 보는 대상물이 실제 크기의 8배로 확대된다는 것을 의미합니다. 즉, 먼 거리에 있는 대상물을 가까이서 볼 수 있게 되는 것입니다. 이는 쌍안경의 렌즈와 아이피스의 크기와 관련이 있습니다. 대물렌즈의 크기가 8mm이라는 것은 쌍안경의 크기와는 관련이 없습니다. 렌즈의 개수나 밝기도 배율과는 직접적인 관련이 없습니다.
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51. 산업장에서 직업병 발생과 장해 정도에 영향을 미치는 인자를 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 유해물질의 발생농도와 관련이 깊다.
  2. 침입경로와 관련이 크다.
  3. 산업장의 작업강도와는 별관계가 없다.
  4. 대기환경의 조건도 영향을 미친다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "산업장의 작업강도와는 별관계가 없다."입니다. 이유는 작업강도는 일의 양과 시간에 따른 노동의 힘을 나타내는 것이며, 직업병 발생과는 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 직업병 발생에 영향을 미치는 것은 유해물질의 발생농도, 침입경로, 대기환경의 조건 등과 같은 요인들입니다.
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52. 각종 영양소 부족에 의한 결핍증이 틀리게 연결된 것은?

  1. 비타민 B1 - 구루병
  2. 단백질 - 전신부종과 피부에 반점
  3. 비타민 A - 야맹증
  4. 비타민 K - 혈액응고 작용
(정답률: 알수없음)
  • 비타민 B1은 타이아민으로도 불리며, 탄수화물 대사에 중요한 역할을 합니다. 구루병은 비타민 B1 결핍증으로서, 신경계와 근육에 영향을 주는 질병입니다. 따라서 비타민 B1 결핍 시 구루병이 발생할 수 있습니다.
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53. 렌즈 및 프리즘 생산공장에서 공정설정 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 재료
  2. 작업자
  3. 소비자
  4. 치공구
(정답률: 알수없음)
  • 렌즈 및 프리즘 생산공장에서 공정설정 사항에 해당되지 않는 것은 "소비자"입니다. 이는 생산과정에서 소비자는 직접적으로 관여하지 않기 때문입니다. 생산과정에서는 재료, 작업자, 치공구 등이 중요한 역할을 합니다.
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54. 다음 중 산업피로의 원인적 인자를 모두 나열한 것은?

  1. (가), (나), (다)
  2. (나), (라), (마)
  3. (가), (나), (다), (라)
  4. (가), (나), (다), (라), (마)
(정답률: 알수없음)
  • (가) : 일의 반복성과 단조로움으로 인한 심리적 스트레스
    (나) : 장시간의 일하는 시간으로 인한 신체적 스트레스
    (다) : 불규칙한 근무시간으로 인한 신체적 스트레스
    (라) : 위험한 작업환경으로 인한 신체적 스트레스
    (마) : 작업과 관련된 화학물질, 먼지, 소음 등으로 인한 신체적 스트레스
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55. 작업환경 대책의 기본적 원리를 격리 방법과 대치 방법으로 나눌 때 다음 중 대치 방법이 아닌 것은?

  1. 자동차산업에서 강을 고속회전 그라인더로 깎아낸 후 저속 진동(Oscillation) 연마 방식으로 바꾼다.
  2. 가연성 물질저장시 사용하던 유리병을 안전한 철제통으로 바꾼다.
  3. 방사선 동위원소 취급장소를 밀폐하고 원격장치를 설치한다.
  4. 성냥제조시 황린대신 적린을 사용하게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 동위원소 취급장소를 밀폐하고 원격장치를 설치하는 것은 격리 방법에 해당하며, 대치 방법이 아닙니다. 이유는 방사선 동위원소는 인체에 해로울 수 있는 방사선을 방출하기 때문에, 취급장소를 밀폐하고 원격장치를 설치하여 작업자가 직접 접촉하지 않도록 하여 안전성을 확보하기 위함입니다.
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56. 품질에 대한 안전점검 방법중에서 수시점검으로 적당하지 않는 것은?

  1. 작업전
  2. 사고발생 직후
  3. 작업후
  4. 작업중
(정답률: 알수없음)
  • 사고발생 직후는 이미 사고가 발생한 상황이기 때문에 안전점검을 수행해도 이미 발생한 사고를 막을 수는 없습니다. 따라서 사고발생 직후에는 사고 조사 및 대응에 집중해야 합니다. 따라서 수시점검으로는 적당하지 않습니다.
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57. 산업재해를 일으키는 요인중 인간의 불안전한 행동이 매우 중요한 요인으로 작용하고 있는데 다음 중 불안전한 행동이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 기계·기구의 잘못 사용
  2. 위험물의 취급 부주의
  3. 안전장치의 기능을 제거
  4. 안전방호장치의 결함
(정답률: 알수없음)
  • 안전방호장치의 결함은 인간의 행동과는 무관한 기계적인 결함으로 인해 발생하는 문제이기 때문에 불안전한 행동이라고 볼 수 없습니다. 예를 들어, 안전방호장치가 제대로 작동하지 않아 기계가 갑자기 작동하여 작업자가 다치거나 사고가 발생하는 경우는 인간의 부주의나 잘못된 행동과는 무관하게 발생하는 문제입니다. 따라서, 안전방호장치의 결함은 기계나 장비를 설계하고 제조하는 담당자들의 책임이 크며, 이를 예방하기 위해서는 정기적인 점검과 유지보수가 필요합니다.
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58. 다음 중 산업안전보건법상의 보건관리자에 해당되지 않는 자는?

  1. 의사
  2. 간호사
  3. 산업위생지도사
  4. 양호교사
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법상의 보건관리자는 직장 내 보건 및 안전에 대한 책임을 지는 자로서, 직원들의 건강과 안전을 유지하고 개선하기 위한 역할을 수행합니다. 이에 따라 의사, 간호사, 산업위생지도사는 모두 보건관리자에 해당됩니다. 그러나 양호교사는 교육 분야에서 활동하는 직종으로, 산업안전보건법상의 보건관리자에 해당되지 않습니다.
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59. 작업을 하는데 가장 적합한 환경을 지적환경(optimum work-ing environment)이라 한다. 다음 중 지적환경의 평가방법이 아닌 것은?

  1. 생리적 방법
  2. 정신적 방법
  3. 생산적 방법
  4. 육체적 방법
(정답률: 알수없음)
  • 육체적 방법은 지적환경의 평가방법이 아닙니다. 이는 신체적인 요소를 중심으로 평가하는 방법으로, 지적 활동과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, 지적 활동을 위한 최적의 환경을 평가하는 방법으로는 적합하지 않습니다.
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60. 다음 중 품질의 정의에 해당하지 않는 것은?

  1. 사용상의 적합성
  2. 현재와 미래의 고객요구 조건의 충족도
  3. 요구한 조건과의 일치성
  4. 역사적 관리기법 활용성
(정답률: 알수없음)
  • 역사적 관리기법 활용성은 품질의 정의와 관련이 없습니다. 품질의 정의는 제품이나 서비스가 고객의 요구사항을 얼마나 충족시키는지에 대한 것이며, 역사적 관리기법 활용성은 품질 관리 방법론 중 하나로, 과거의 데이터를 활용하여 품질을 개선하는 방법입니다. 따라서, 정답은 "역사적 관리기법 활용성"입니다.
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