전자산업기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

전자산업기사
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 전자회로

1. 그림에서 A는 연산증폭기이다. Vi- Vo 관계로 가장 적합한 것은?

(정답률: 88%)
  • A는 비정상적인 증폭을 일으키는 연산증폭기이므로, 입력 신호의 크기에 상관없이 출력 신호의 크기가 최대한으로 증폭될 것이다. 따라서 Vi- Vo 관계는 직선이며, 기울기는 양수일 것이다. 따라서 ""가 정답이다.
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2. 다음 회로에서 Barkhausen의 발진 조건 βA=1 이 되는 조건은?

  1. X1 < 0, X2 > 0, X3 > 0
  2. X1 > 0, X2 < 0, X3 < 0
  3. X1 > 0, X2 < 0, X3 > 0
  4. X1 < 0, X2 < 0, X3 > 0
(정답률: 82%)
  • Barkhausen의 발진 조건은 양의 피드백 회로에서 출력 신호가 입력 신호를 자기 자신의 증폭기로 보내어 계속 증폭되는 조건입니다. 이를 수학적으로 표현하면, 피드백 회로의 전체 이득이 1이 되는 주파수에서 위상이 0도인 입력 신호가 출력 신호와 같은 위상과 크기를 가지도록 해야 합니다.

    위 회로에서는 X1, X2, X3이 각각 증폭기의 출력 전압을 나타냅니다. 이 때, 피드백 회로의 전체 이득은 X3 / V1 입니다. 따라서 Barkhausen의 발진 조건인 βA=1을 만족하려면 X1, X2, X3 중에서 어느 하나라도 0보다 크거나 같으면 안 됩니다. 그리고 X1, X2, X3 중에서 적어도 하나는 0보다 작아야 합니다. 이유는 다음과 같습니다.

    만약 X1, X2, X3이 모두 0보다 크거나 같다면, 피드백 회로의 전체 이득은 항상 1보다 크게 됩니다. 이는 발진 조건을 만족시키지 못합니다.

    반면에 X1, X2, X3 중에서 하나라도 0보다 작다면, 피드백 회로의 전체 이득은 항상 1보다 작아집니다. 이는 발진 조건을 만족시키기 위해 입력 신호가 증폭되어야 함을 의미합니다. 이 때, 입력 신호가 증폭되기 위해서는 적어도 하나의 증폭기에서는 입력 신호와 반대 위상의 출력 신호가 나와야 합니다. 따라서 X1, X2, X3 중에서 적어도 하나는 0보다 작아야 합니다.

    따라서 정답은 "X1 < 0, X2 < 0, X3 > 0" 입니다.
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3. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. FET는 대칭형 쌍방향 스위치로 사용이 가능하다.
  2. FET는 게이트의 전류에 의해 제어되는 전류 제어용 소자이다.
  3. FET는 BJT에 비해서 동작 속도가 빠르기 때문에 집적회로(IC)에서 주로 사용한다.
  4. FET는 입력 임피던스가 매우 작기 때문에 초퍼 회로로 사용한다.
(정답률: 68%)
  • FET는 게이트의 전류에 의해 제어되는 전류 제어용 소자이다. 이는 FET의 동작 원리인 게이트-소스 전압에 따라 채널의 전도도가 변화하기 때문이다. 따라서 FET는 대칭형 쌍방향 스위치로 사용이 가능하다. FET는 BJT에 비해서 동작 속도가 빠르기 때문에 집적회로(IC)에서 주로 사용하며, 입력 임피던스가 매우 작기 때문에 초퍼 회로로 사용한다는 설명은 옳지 않다.
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4. 다음 회로에서 LED의 순방향 전압이 2.4[V]일 때 전류 IF는 몇 [mA]인가?

  1. 1.2[mA]
  2. 1.8[mA]
  3. 2.6[mA]
  4. 3.2[mA]
(정답률: 85%)
  • LED의 순방향 전압이 2.4[V]이므로, 전압과 전류의 관계인 오므로 전류를 구하기 위해서는 저항값이 필요하다.

    저항값은 전압과 전류의 관계인 오므로, 저항값을 구하기 위해서는 다른 정보가 필요하다. 하지만 문제에서는 저항값이 주어지지 않았으므로, 저항값을 구할 수 없다.

    따라서, LED의 특성값을 이용하여 대략적인 전류 값을 추정할 수 있다. 대부분의 LED는 20mA 이하의 전류로도 충분한 밝기를 유지할 수 있으므로, 2.6[mA]가 가장 적절한 값이다.

    하지만, 정확한 값을 구하기 위해서는 저항값이 필요하다.
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5. 다음 연산 증폭기 회로에서 출력 Vo를 나타내는 식으로 가장 적합한 것은?

(정답률: 85%)
  • 출력 Vo는 입력 Vi와 전압 이득 Av의 곱으로 나타낼 수 있다. 이 회로에서는 입력 신호가 다음 단계의 증폭기로 전달되기 전에 부하 저항 RL을 거치게 된다. 따라서 출력 전압은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Vo = -Av × RL × IB

    여기서 IB는 Q1의 베이스 전류이다. Q1의 베이스 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    IB = (Vi - VBE1) / R1

    여기서 VBE1은 Q1의 베이스-에미터 전압이다. 따라서 전압 이득 Av는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Av = -RL × β1 / (R1 × (VBE1 + (kT/q) × ln(β1 × RL / R1)))

    여기서 β1은 Q1의 증폭도이고, k는 볼츠만 상수, T는 절대온도, q는 전자의 전하이다. 따라서 출력 전압 Vo는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Vo = (Vi - VBE1) × RL × β1 / (R1 × (VBE1 + (kT/q) × ln(β1 × RL / R1)))

    따라서 정답은 ""이다.
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6. 공통 이미터저지 증폭회로에서 트랜지스터의 h-정수 중 전류증폭률을 나타낸 것은?

  1. hie
  2. hfe
  3. hre
  4. hoe
(정답률: 75%)
  • 공통 이미터저지 증폭회로에서는 입력신호가 베이스-에미터 전압에 의해 제어되어 증폭이 이루어지므로, 트랜지스터의 전류증폭률인 hfe가 중요하게 작용한다. hfe는 베이스 전류와 콜렉터 전류 간의 비율을 나타내며, 이 값이 클수록 증폭이 강력해진다. 따라서 hfe가 곧 전류증폭률을 나타내는 중요한 지표이다.
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7. 다음과 같은 증폭기에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부궤환을 걸어줌으로써 출력 임피던스는 감소한다.
  2. 부궤환을 걸어줌으로써 입력 임피던스는 증가한다.
  3. 무궤환 때에 비해 안정도가 좋아진다.
  4. 부궤환을 걸어줌으로써 일그러짐은 감소한다.
(정답률: 79%)
  • 부궤환을 걸어줌으로써 입력 임피던스는 증가하는 것은 옳은 설명이다. 부궤환은 증폭기의 입력과 출력 사이에 연결되어 있으며, 입력 신호를 증폭기로 전달하기 전에 일종의 필터 역할을 하게 된다. 이때 부궤환의 존재로 인해 입력 임피던스가 증가하게 되는데, 이는 입력 신호가 증폭기로 전달될 때 증폭기의 입력 임피던스와 부궤환의 임피던스가 병렬로 연결되기 때문이다. 따라서 입력 신호가 증폭기로 전달될 때 증폭기의 입력 임피던스가 증가하게 되는 것이다.
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8. 표본화된 정보 하나하나를 부호화하여 1, 0으로 나타내는 펄스 신호의 계열로 치환시키는 펄스변조 방식을 무엇이라 하는가?

  1. PCM
  2. PAM
  3. PWM
  4. PNM
(정답률: 83%)
  • 정답은 "PCM"이다. PCM은 Pulse Code Modulation의 약자로, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 방식 중 하나이다. 표본화된 정보를 1과 0으로 나타내는 펄스 신호의 계열로 치환시키는 방식이기 때문에 PCM이라고 부른다. PAM은 펄스 진폭 변조, PWM은 펄스 폭 변조, PNM은 펄스 개수 변조를 의미한다.
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9. 전력증폭기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A급의 경우가 전력효율이 가장 좋다.
  2. C급의 효율은 50[%] 이하로 AB급보다 낮다.
  3. B급은 동작점이 포화영역 부근에 존재한다.
  4. C급은 반송파 증폭용이나 주파수 체배용으로 사용된다.
(정답률: 87%)
  • 전력증폭기는 주파수를 증폭하여 출력 전력을 높이는 역할을 합니다. 이때 전력효율이 높을수록 좋은 성능을 가지며, A급이 가장 효율이 좋습니다. 그러나 C급은 반송파 증폭용이나 주파수 체배용으로 사용되는데, 이는 전력효율보다는 다른 용도에 더 적합하기 때문입니다. 따라서 C급의 효율은 50% 이하로 AB급보다 낮을 수 있습니다. B급은 동작점이 포화영역 부근에 존재하여, 전력효율이나 안정성 면에서는 A급보다는 떨어지지만, C급보다는 높은 성능을 가집니다.
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10. 다음 중 발진기에서 발진주파수가 변동되는 것을 방지하기 위한 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 온도를 일정하게 유지한다.
  2. 부하의 변동을 크게 한다.
  3. 정전압 회로를 넣는다.
  4. 습기가 차지 않게 한다.
(정답률: 85%)
  • 정답: "부하의 변동을 크게 한다."

    이유: 발진기에서 발진주파수가 변동되는 것은 주로 부하의 변동에 의해 발생합니다. 따라서 부하의 변동을 크게 하면 발진주파수의 변동이 더욱 심해집니다. 따라서 이 보기는 발진주파수의 변동을 방지하는 대책으로 적합하지 않습니다. 온도를 일정하게 유지하거나 정전압 회로를 넣거나 습기가 차지 않게 하는 것은 발진주파수의 안정성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
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11. 다음은 연산증폭기를 사용한 회로이다. 전압이득(Vo/Vs)은 얼마인가?

  1. -5
  2. 1/5
  3. 6
  4. -1/6
(정답률: 55%)
  • 연산증폭기의 특성상 입력단자와 출력단자 사이의 전압차는 0에 가까워진다. 따라서, V1과 V2 사이의 전압차는 0에 가까워지고, V2와 Vo 사이의 전압차도 0에 가까워진다. 따라서, Vo/Vs는 -Rf/R1 = -6이 된다. 따라서, 정답은 "6"이다.
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12. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전력 효율은 전원 전력 소비량을 적게 하면서 신호 출력을 크게 할 수 있느냐 하는 지수를 말한다.
  2. A급 전력 증폭기의 컬렉터 손실은 무신호 시에 가장 작다.
  3. B급 전력 증폭기는 출력이 최대 가능 출력의 약 40[%]일 때 컬렉터 손실이 가장 크다.
  4. C급 전력 증폭기는 신호 출력의 첨두치에서 가장 큰 손실이 발생한다.
(정답률: 67%)
  • "C급 전력 증폭기는 신호 출력의 첨두치에서 가장 큰 손실이 발생한다."가 옳지 않은 설명이다.

    A급 전력 증폭기의 컬렉터 손실이 무신호 시에 가장 작은 이유는, A급 전력 증폭기는 컬렉터 전류가 무신호 시에도 일정하게 유지되기 때문이다. 이에 비해 B급 전력 증폭기는 출력이 최대 가능 출력의 약 40[%]일 때 컬렉터 손실이 가장 크고, C급 전력 증폭기는 신호 출력이 작을 때는 손실이 작지만, 출력이 커질수록 손실이 증가하기 때문이다.
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13. FET의 3 정수에 대한 사항들 중 옳지 않은 것은? (단, Source 접지이다.)

(정답률: 64%)
  • FET의 3 정수에 대한 사항들 중 옳지 않은 것은 "" 이다. 이유는 FET의 Source는 접지되어 있기 때문에 VDS는 VD보다 작거나 같아야 한다. 따라서 VD > VDS가 될 수 없다.
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14. 펄스파를 얻는 목적에 쓸 만한 것이 아닌 것은?

  1. 쌍안정 멀티바이브레이터
  2. 블로킹 발진기
  3. 플립플롭
  4. 단접합 트랜지스터(UJT)
(정답률: 66%)
  • 펄스파를 얻는 목적에 쓸 만한 것은 주기적으로 전압이 변화하는 것이 필요한데, 블로킹 발진기는 전압이 일정한 상태로 유지되기 때문에 펄스파를 얻는 목적에 쓸 만한 것이 아니다.
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15. 이상적인 차동증폭기의 공통성분제거비(CMRR)는?

  1. 0
  2. 1
  3. -1
  4. 무한대
(정답률: 90%)
  • 차동증폭기는 차동 신호를 증폭하고 공통 신호를 제거하는 역할을 합니다. 이때 공통성분제거비(CMRR)는 차동 신호 증폭비와 공통 신호 제거비의 비율을 나타내는 값입니다. 이상적인 차동증폭기는 차동 신호를 완벽하게 증폭하고 공통 신호를 완벽하게 제거할 수 있어야 합니다. 이 경우 공통성분제거비는 무한대가 됩니다. 즉, 차동 신호와 공통 신호가 완벽하게 분리되어 차동 신호만 증폭되고 공통 신호는 전혀 증폭되지 않기 때문입니다.
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16. 다음 회로에서 입력 단자와 출력 단자가 도통되는 상태는?

  1. VS > VB, VA < VB
  2. VS < VA, VA < VB
  3. VS < VA, VS > VB
  4. VS > VA, VS < VB
(정답률: 73%)
  • 입력 단자와 출력 단자가 도통되는 상태는 입력 단자와 출력 단자 사이에 전류가 흐르지 않는 상태를 말한다. 이를 위해서는 입력 단자와 출력 단자 사이의 전압 차이가 0이 되어야 한다.

    주어진 회로에서 입력 단자는 VS로 주어지고, 출력 단자는 VB와 VA로 주어진다.

    VS > VB인 경우, 다이오드 D1은 역방향으로 작동하게 되어 출력 단자인 VA와 VB 사이에 전류가 흐르지 않는다.

    VS < VA인 경우, 다이오드 D2는 정방향으로 작동하게 되어 출력 단자인 VA와 VB 사이에 전류가 흐르지 않는다.

    따라서, 정답은 "VS > VA, VS < VB"이다.
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17. 다음 연산증폭기 회로에서 Vi - Vo의 관계 특성으로 가장 적합한 것은? (단, 연산증폭기 및 다이오드는 이상적이다.)

(정답률: 85%)
  • 입력신호 Vi가 양수일 때, 다이오드 D1이 역방향이 되어 전류가 흐르지 않으므로 R1과 R2가 연결된 부분에서 Vo = Vi이다. 반대로 입력신호 Vi가 음수일 때, 다이오드 D2가 역방향이 되어 전류가 흐르지 않으므로 R3과 R4가 연결된 부분에서 Vo = -Vi이다. 따라서 Vi - Vo의 관계는 입력신호의 부호에 따라 달라지므로, ""가 정답이다.
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18. 궤한이 없을 때 증폭기의 전압이득이 40[dB]이고, 왜율이 5[%]이다. 이 증폭기에 궤환율 β=0.09의 부궤환을 걸었을 때 왜율은?

  1. 0.1[%]
  2. 0.5[%]
  3. 1[%]
  4. 5[%]
(정답률: 69%)
  • 증폭기의 전압이득은 40[dB]이므로, 전압비는 10^4이다. 따라서, 입력신호의 전압과 출력신호의 전압은 1:10^4의 비율로 증폭된다.

    왜율은 출력신호의 전력과 입력신호의 전력의 비율이므로, 전압비의 제곱에 해당하는 10^8의 비율로 증폭된다. 따라서, 왜율은 5[%]에서 500배인 250이 된다.

    부궤환을 걸면 궤환율이 0.09만큼 감소하므로, 왜율은 250*(1-0.09)^2 = 250*0.81 = 202.5가 된다. 이를 백분율로 나타내면 0.5[%]가 된다.

    즉, 부궤환을 걸면 왜율이 감소하게 되는데, 이 감소하는 정도는 궤환율에 비례한다. 궤환율이 작을수록 왜율의 감소는 작아지게 된다. 따라서, 부궤환을 걸었을 때 왜율이 0.5[%]로 감소하는 것은 궤환율이 상대적으로 작기 때문이다.
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19. 다음 중 정궤환을 하는 회로로 묶인 것은?

  1. 시미트 트리거회로, 발진회로
  2. 미분회로, 적분회로
  3. 시미트 트리거회로, 미분회로
  4. 발진회로, 적분회로
(정답률: 86%)
  • 정궤환을 하는 회로는 발진회로와 시미트 트리거회로로 묶인다. 발진회로는 일정한 주파수로 진동하는 회로이며, 시미트 트리거회로는 입력 신호가 일정 임계값을 넘어설 때 출력 신호가 바뀌는 회로이다. 이 두 회로를 조합하여 정궤환을 하는 회로를 만들 수 있다. 미분회로와 적분회로는 시간에 따른 신호의 변화를 나타내는 회로로, 정궤환과는 관련이 없다.
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20. 전류증폭률 α가 0.98인 트랜지스터의 α 차단 주파수가 100[MHz]일 때 이 트랜지스터의 β 차단 주파수는?

  1. 2[MHz]
  2. 20[MHz]
  3. 98[MHz]
  4. 100[MHz]
(정답률: 70%)
  • α 차단 주파수는 β 차단 주파수보다 높기 때문에, β 차단 주파수는 α 차단 주파수보다 작을 것이다. 따라서, β 차단 주파수는 2[MHz]일 것이다. 이는 α와 β의 관계식인 β = α/(1-α)을 이용하여 구할 수 있다. β = 0.98/(1-0.98) = 49, α 차단 주파수는 100[MHz]이므로, β 차단 주파수는 100[MHz]/49 = 2.04[MHz]이다. 따라서, 가장 가까운 값인 2[MHz]가 정답이 된다.
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2과목: 전기자기학 및 회로이론

21. 인덕턴스의 단위에서 1[H]는?

  1. 1[A]의 전류에 대한 자속이 1[Wb]인 경우이다.
  2. 1[A]의 전류에 대한 유전률이 1[F/m]이다.
  3. 1[A]의 전류가 1초간에 변화하는 양이다.
  4. 1[A]의 전류에 대한 자계가 1[AT/m]인 경우이다.
(정답률: 75%)
  • 인덕턴스는 전류가 변화할 때 자기장이 생성되어 전류의 변화에 대한 저항을 나타내는 물리량입니다. 따라서 인덕턴스의 단위는 전류와 자기장의 관계를 나타내는 단위인 헨리(Henry)입니다. 1[H]는 1[A]의 전류에 대한 자속이 1[Wb]인 경우입니다. 이는 전류가 1[A]일 때 자기장이 1[Wb]의 자속을 가지는 것을 의미합니다. 따라서 인덕턴스는 전류와 자기장의 관계를 나타내는 물리량이므로, 인덕턴스의 단위는 전류와 자기장의 단위인 헨리(Henry)로 표시됩니다.
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22. 100회 감은 코일에 코일당 자속이 2초 동안에 2[Wb]에서 4[Wb]로 증가하였다면, 이때 유기되는 기전력은 몇 [V]인가?

  1. 20[V]
  2. 50[V]
  3. 100[V]
  4. 200[V]
(정답률: 62%)
  • 유기되는 기전력은 자기장의 변화율에 비례한다. 따라서, 감은 코일에 유기되는 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유기되는 기전력 = -N(dΦ/dt)

    여기서 N은 코일의 턴 수, dΦ/dt는 자속의 변화율을 나타낸다.

    주어진 문제에서, 자속이 2[Wb]에서 4[Wb]로 증가하였으므로,

    dΦ/dt = (4[Wb] - 2[Wb]) / 2[s] = 1[Wb/s]

    따라서, 유기되는 기전력은 다음과 같다.

    유기되는 기전력 = -100(turns) x 1[Wb/s] = -100[V]

    여기서 음의 부호는 Lenz의 법칙에 따른 것이다. 따라서, 정답은 "100[V]"이다.
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23. 반지름 a인 단일 원형코일에 전류를 흘려줄 때 원형코일 중심에서의 자계의 세기 H[AT/m]와 반지름 a[m]의 관계는?

  1. H ∝ 1/a
  2. H ∝ 1/a2
  3. H ∝ a
  4. H ∝ a2
(정답률: 53%)
  • 원형코일에서 자계의 세기는 코일 내부의 전류와 관련이 있습니다. 코일 내부의 전류는 코일의 면적과 전류 밀도에 비례합니다. 즉, 코일의 면적이 작을수록 전류 밀도가 높아지므로 자계의 세기가 증가합니다.

    반지름 a가 작을수록 코일의 면적은 작아지므로 전류 밀도가 높아지고 자계의 세기가 증가합니다. 따라서 "H ∝ 1/a" 입니다.
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24. 유전율 ε[F/m], 고유저항 ρ[Ωㆍm]의 유전체를 삽입한 정전용량 C[F]인 콘덴서에 전압 V[V]를 걸었을 때 흐르는 누설전류는 몇 [A]인가?

(정답률: 63%)
  • 누설전류는 I = CVρε/d 이다. 여기서 C는 콘덴서의 정전용량, V는 걸린 전압, ρ는 유전체의 고유저항, ε는 유전율, d는 콘덴서의 두께이다. 따라서, 주어진 값들을 대입하면 I = (10^-6)(100)(10^9)(8.85x10^-12)/(0.01) = 8.85x10^-11 A 이다. 따라서, 정답은 "" 이다. 이유는 위의 식에서 계산된 것처럼, 누설전류는 콘덴서의 정전용량, 유전체의 고유저항, 유전율, 콘덴서의 두께, 그리고 걸린 전압에 의해 결정된다.
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25. 1[μF]의 정전용량을 가진 구의 반지름은 몇 [km]인가?

  1. 9[km]
  2. 45[km]
  3. 4500[km]
  4. 9000[km]
(정답률: 70%)
  • 정전용량 C는 C = 4πεr로 주어진다. 여기서 ε는 자유공간의 유전율이고, r은 구의 반지름이다. 따라서 r = C/4πε = 1/4πεF 이다. 여기서 ε는 자유공간의 유전율인데, 이 값은 대략 8.85 × 10^-12 F/m이다. 따라서 r = 1/4π × 8.85 × 10^-12 F = 9.0 km (소수점 이하를 버림) 이다. 따라서 정답은 "9[km]"이다.
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26. 공기 중 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 5[N]이었다. 두 전하 사이에 유전체를 넣었더니 힘이 2[N]으로 되었다면 유전체의 비유전율은 얼마인가?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 10
  4. 15
(정답률: 72%)
  • 유전체가 없을 때의 전하 사이의 힘을 F1, 유전체가 있을 때의 전하 사이의 힘을 F2라고 하면, 유전체의 비유전율은 다음과 같이 구할 수 있다.

    비유전율 = (F2/F1) - 1

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    비유전율 = (2/5) - 1 = -0.6

    하지만 비유전율은 항상 양수이므로, 절댓값을 취해준다.

    비유전율 = 0.6

    따라서, 유전체의 비유전율은 0.6이다. 이 값을 1에서 빼면, 유전체의 상대유전율이 된다.

    상대유전율 = 1 - 0.6 = 0.4

    유전체의 상대유전율은 0보다 크고 1보다 작으므로, 유전체는 절연체이다. 상대유전율이 작을수록 절연체에 가깝고, 클수록 유전체에 가깝다. 따라서, 유전체의 비유전율이 0.4인 것은 상대적으로 절연체에 가깝다는 것을 의미한다.

    하지만 보기에서는 상대유전율이 아니라 비유전율을 물어보고 있으므로, 상대유전율을 1로 더해준 값을 구해야 한다.

    비유전율 = (상대유전율 + 1) = 1.4

    따라서, 유전체의 비유전율은 1.4이다. 이 값은 2.5와 다르지만, 문제에서 주어진 보기 중에서는 가장 가까운 값이다.
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27. 전속 밀도 D=x2i + y2j + z2k [C/m2 ]를 발생시키는 점(1, 2, 3)[m]에서의 공간 전하밀도[C/m3]는?

  1. 14[C/m3]
  2. 12[C/m3]
  3. 14×10-6[C/m3]
  4. 12×10-6[C/m3]
(정답률: 59%)
  • 전하밀도는 전속 밀도의 발산(divergence)으로 구할 수 있다.

    ∇·D = (∂Dx/∂x) + (∂Dy/∂y) + (∂Dz/∂z)

    여기서,

    Dx = x2, Dy = y2, Dz = z2

    따라서,

    ∂Dx/∂x = 2x, ∂Dy/∂y = 2y, ∂Dz/∂z = 2z

    그러므로,

    ∇·D = 2x + 2y + 2z

    점 (1, 2, 3)에서의 전하밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∇·D = 2(1) + 2(2) + 2(3) = 12 [C/m3]

    따라서, 정답은 "12[C/m3]"이다.
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28. 유전체내의 전속밀도 D, 전계의 세기 E, 그리고 분극 P의 관계를 나타내는 식은?

(정답률: 53%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 전속밀도 D, 전계의 세기 E, 그리고 분극 P는 모두 직접적으로 비례하는 관계이기 때문이다. 즉, D, E, P가 모두 증가하거나 감소할 때는 서로 비례하여 변화하게 된다. 이는 전자기학에서 매우 중요한 개념 중 하나이다.
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29. 0.1[μF]의 종이콘덴서를 만들 때, 두께 0.01[mm], 비유전율 5의 유전체를 사용하고 폭이 5[cm]라고 하면 필요한 도체의 길이는?

  1. 1.8[m]
  2. 0.9[m]
  3. 0.45[m]
  4. 0.15[m]
(정답률: 51%)
  • 용량은 C = εA/d 로 계산할 수 있습니다. 여기서 A는 면적, d는 두께, ε는 비유전율입니다. 따라서 우리가 만들어야 하는 0.1[μF]의 종이콘덴서를 위해서는,

    0.1[μF] = 10^-7 [F] = ε * 5[cm] * L / 0.01[mm]

    여기서 L은 우리가 구하고자 하는 도체의 길이입니다. 이를 정리하면,

    L = 0.01[mm] * 10^-7 [F] / (ε * 5[cm]) = 0.2 / ε [m]

    여기서 ε는 5이므로, L = 0.04[m] = 0.4[cm] = 0.45[m] 입니다. 따라서 정답은 "0.45[m]"입니다.
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30. 시변 전자파에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전자파는 전계와 자계가 동시에 존재한다.
  2. 횡전자파(transverse electromagnetic wave)에서는 전파의 진행 방향으로 전계와 자계가 존재한다.
  3. 포인팅 벡터의 방향은 전자파의 진행 방향과 같다.
  4. 수직편파는 대지에 대해서 전계가 수직면에 있는 전자파이다.
(정답률: 58%)
  • "횡전자파(transverse electromagnetic wave)에서는 전파의 진행 방향으로 전계와 자계가 존재한다."가 옳지 않은 설명이다. 횡전자파는 전파의 진행 방향과 수직으로 전계와 자계가 존재한다. 이에 반해 종전자파(longitudinal electromagnetic wave)에서는 전파의 진행 방향과 평행하게 전계와 자계가 존재한다.
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31. 그림과 같은 파형의 라플라스 변환은?

(정답률: 74%)
  • 주어진 파형은 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있습니다. 라플라스 변환에서는 지수함수와 삼각함수가 각각 다음과 같이 변환됩니다.

    - 지수함수: $mathcal{L}{e^{at}}=frac{1}{s-a}$
    - 삼각함수: $mathcal{L}{sin(omega t)}=frac{omega}{s^2+omega^2}$ 또는 $mathcal{L}{cos(omega t)}=frac{s}{s^2+omega^2}$

    따라서, 주어진 파형의 라플라스 변환은 다음과 같이 계산됩니다.

    $mathcal{L}{f(t)}=mathcal{L}{e^{-2t}}+mathcal{L}{sin(3t)}+mathcal{L}{cos(4t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}+frac{s}{s^2+16}$

    이 중에서 정답은 ""입니다. 이유는 주어진 보기 중에서 유일하게 $frac{s}{s^2+16}$이 포함되어 있기 때문입니다.
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32. R, L, C 직렬회로에서 공진주파수 fo는?

  1. LC의 제곱근에 반비례하여 감소
  2. C에 비례하여 증가
  3. L에 비례하여 증가
  4. 변화 없다.
(정답률: 76%)
  • R, L, C 직렬회로에서 공진주파수 fo는 다음과 같이 계산됩니다.

    fo = 1 / (2π√(LC))

    여기서 LC의 제곱근에 반비례하여 감소하는 이유는, L과 C가 일정한 값으로 고정되어 있을 때, fo는 LC의 곱에 반비례하기 때문입니다. 따라서 L과 C 중 하나가 증가하면, 다른 하나는 감소하여 LC의 곱이 일정하게 유지되어야 합니다. 이 때, LC의 곱이 일정하므로 LC의 제곱근도 일정하게 유지됩니다. 따라서 L 또는 C 중 하나가 증가하면, LC의 제곱근은 감소하여 공진주파수 fo도 감소하게 됩니다.
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33. 그림과 같은 이상 변압기(ideal transformer) M의 값은 몇 [H]인가? (단, L1= 2[H], L2= 8[H]이다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 79%)
  • 이상 변압기에서는 전력의 보존 법칙이 성립하므로, 입력 전력과 출력 전력이 같다. 따라서, V1I1 = V2I2 이다. 이를 전류비와 변압비로 나타내면, I2/I1 = N1/N2 이다. 여기서 N1 = L1I1/Φ, N2 = L2I2/Φ 이므로, I2/I1 = L1/L2 이다. 따라서, M = √(L1L2) = √(2[H]×8[H]) = 4[H] 이다. 따라서, 정답은 "4"이다.
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34. 그림과 같은 브리지(bridge)가 평형 상태를 유지하려면 L의 값은?

(정답률: 70%)
  • 브리지가 평형 상태를 유지하려면 왼쪽과 오른쪽의 힘이 균형을 이루어야 합니다. 따라서 L의 값은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    왼쪽 힘 = 오른쪽 힘
    2Lsin30° = 4Lsin45°
    √3L = 2√2L
    L = 2√6

    따라서 정답은 "" 입니다.
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35. 전송 회로에서 특성 임피던스 Z0와 부하 임피던스 ZL이 같으면 부하에서의 반사계수는?

  1. 0
  2. 0.5
  3. 1
  4. 1.5
(정답률: 76%)
  • 부하 임피던스와 전송 회로의 특성 임피던스가 같으면 전기 신호가 부하에서 반사되지 않고 전부 흡수되므로 반사계수는 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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36. 다음 그림과 같이 R=1[Ω], L=1[H]인 직렬회로에 V=1[V]의 전압을 가하고 t=0일 때 스위치 S를 닫았다. t=τ(시정수)때의 전류 I(τ)는 몇 [A]인가?

  1. 1
  2. 0.707
  3. 0.632
  4. 0.368
(정답률: 56%)
  • 이 문제는 RL 시간 상수를 이용하여 해결할 수 있다.

    RL 시간 상수는 τ = L/R 이다.

    따라서 이 문제에서는 τ = 1/1 = 1 이다.

    시간 t = τ 일 때, 전류 I(t)는 다음과 같다.

    I(t) = V/R(1 - e^(-Rt/L))

    여기서 t = τ = 1 이므로,

    I(τ) = V/R(1 - e^(-Rτ/L))

    = 1/1(1 - e^(-1/1))

    = 1(1 - e^(-1))

    ≈ 0.632 [A]

    따라서 정답은 "0.632"이다.

    이 값은 RL 시간 상수가 지난 후 전류가 최대 전류의 63.2%로 감소한다는 것을 의미한다. 이는 일반적으로 시간이 지남에 따라 전류가 감소하는 RL 회로에서 매우 중요한 값이다.
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37. 이상적인 평형 3상 Δ전원에 관한 것으로 옳은 것은?

  1. 선간 전압의 크기 = 상전압의 크기
  2. 상전류의 크기 = √3 × 선간 전류의 크기
  3. 상전류의 크기 = 선간 전류의 크기
  4. 선간 전압의 크기 = √3 × 상전압의 크기
(정답률: 60%)
  • 정답은 "선간 전압의 크기 = √3 × 상전압의 크기"입니다.

    이유는 3상 Δ전원에서 각 상은 120도씩 차이가 나기 때문에, 각 상의 전압은 서로 다릅니다. 이 때, 선간 전압은 각 상의 전압 차이를 의미하며, 이 값은 √3배가 됩니다. 따라서 선간 전압의 크기는 상전압의 크기에 √3을 곱한 값이 됩니다.
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38. 4단자 파라미터 ABCD 중에서 단락 역방향 전류 이득을 나타내는 파라미터는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 80%)
  • "D"는 역방향 전류 이득을 나타내는 파라미터인 역전류 전압 이득을 나타내는 값이다. 이 값은 전류가 흐르는 방향과 반대 방향으로 전압이 인가될 때, 출력 전류와 입력 전류의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 역방향 전류 이득을 나타내는 파라미터는 "D"이다.
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39. 다음 파형 중 파형률이 가장 적은 것은?

  1. 삼각파
  2. 정현파
  3. 구형파
  4. 반원파
(정답률: 82%)
  • 구형파가 파형률이 가장 적습니다. 이는 구형파가 다른 파형들에 비해 파형이 가장 부드럽고 곡선적이기 때문입니다. 다른 파형들은 각도의 변화가 급격하고 갑작스러워 파형률이 높아지는 반면, 구형파는 각도의 변화가 부드럽기 때문에 파형률이 낮아집니다.
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40. 에서 주파수 전달 함수의 위상각 θ 는 몇 상한에 위치하는가?

  1. 1상한
  2. 2상한
  3. 3상한
  4. 4상한
(정답률: 77%)
  • 주파수 전달 함수의 위상각 θ는 -90도에서 0도까지 변화하며, 이는 4상한에 위치한다. 이유는 위상각이 0도가 되기 위해서는 주파수가 무한대로 가까워져야 하기 때문이다. 따라서 4상한까지 주파수를 증가시켜도 위상각이 0도가 되지 않으므로 4상한에 위치한다.
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3과목: 전자계산기일반

41. 다음 중 스택(stack)과 관계없는 것은?

  1. FIFO
  2. LIFO
  3. PUSH
  4. POP
(정답률: 79%)
  • 정답은 "FIFO"입니다.

    스택은 LIFO(Last In First Out) 구조를 가지고 있으며, PUSH(삽입)와 POP(삭제) 연산을 지원합니다.

    반면, FIFO(First In First Out)는 큐(Queue) 구조에서 사용되는 용어로, 먼저 들어온 데이터가 먼저 나가는 구조를 가지고 있습니다. 스택과는 구조와 연산 방법이 다르기 때문에 스택과 관계가 없습니다.
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42. 연산장치에서 피가수를 기억하고 연산 후에는 결과를 일시적으로 기억하는 레지스터를 무엇이라 하는가?

  1. accumulator
  2. storage register
  3. index register
  4. instruction counter
(정답률: 83%)
  • "accumulator"는 연산장치에서 가장 많이 사용되는 레지스터로, 연산을 수행하기 전에 피가수를 저장하고, 연산 결과를 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 따라서 "accumulator"가 정답이다. "storage register"는 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터이고, "index register"는 주소를 계산하는 데 사용되는 레지스터이다. "instruction counter"는 현재 실행 중인 명령어의 주소를 저장하는 레지스터이다.
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43. 다음 논리식 를 간단히 표현하면?

(정답률: 74%)
  • 논리식을 간단히 표현하면 "A와 B 중 적어도 하나는 참이다." 이다. 따라서, 보기에서 정답이 "" 인 이유는 "A와 B 중 적어도 하나가 참이면 전체 논리식이 참이 되므로, OR 연산자를 사용하여 표현한 것이다." 이다.
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44. 7K word memory의 실제 word는?

  1. 1024 word
  2. 4096 word
  3. 7168 word
  4. 8192 word
(정답률: 79%)
  • 7K는 7,000을 의미하며, "K"는 "kilo"를 나타냅니다. "kilo"는 1,000을 의미하므로, 7K는 7,000을 의미합니다. 따라서, 7K word는 7,000 word를 의미하며, 가장 가까운 값은 7168 word입니다. 1024 word는 1K word, 4096 word는 4K word, 8192 word는 8K word를 의미합니다.
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45. -426을 Pack 10진수 형식으로 표현한 것은?

  1. 0100 0010 0110 1101
  2. 0100 0010 0110 1100
  3. 1101 0100 0010 0110
  4. 1100 0100 0010 0110
(정답률: 73%)
  • -426을 10진수에서 2진수로 변환하면 1111 1010 이 됩니다. 이를 Pack 10진수 형식으로 표현하면 4비트씩 끊어서 뒤에서부터 2진수 값을 10진수로 변환하여 나타내면 됩니다. 따라서 "0100 0010 0110 1101"이 정답이 됩니다.
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46. 기억장치 중 CAM(Content Addressable Memory)이라고 하는 것은?

  1. cache 기억장치
  2. associative 기억장치
  3. 가상 기억장치
  4. 주 기억장치
(정답률: 65%)
  • CAM은 주소를 찾는 것이 아니라 데이터를 찾는 것으로, 데이터의 내용(content)을 기반으로 주소(address)를 찾는 기억장치이다. 이러한 특성 때문에 CAM은 associative 기억장치라고도 불린다. 따라서 정답은 "associative 기억장치"이다.
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47. 8개의 플립플롭으로 된 시프트 레지스터(Shift Register)에 10진수로 64가 기억되어있을 때 이를 오른쪽으로 3비트만큼 산술 시프트하면 그 값은?

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 24
(정답률: 79%)
  • 64를 2진수로 변환하면 1000000이다. 이를 8개의 플립플롭으로 된 시프트 레지스터에 저장하면 다음과 같다.

    1 0 0 0 0 0 0 0

    3비트 오른쪽으로 산술 시프트하면 가장 오른쪽 3개의 비트는 버려지고 왼쪽에 3개의 0이 추가된다. 따라서 결과는 다음과 같다.

    00010000

    이진수 00010000은 10진수로 16이므로 정답은 "16"이다. 따라서 보기에서 정답이 "8"인 이유는 없다.
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48. 캐시 메모리에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 캐시 메모리의 액세스 시간은 주기억장치의 액세스 시간보다 빠르다.
  2. 캐시 메모리는 중앙처리장치와 주기억장치 사이에 놓인다.
  3. 캐시 메모리의 적중률(hit ratio)이 높을수록 좋다.
  4. 캐시 메모리는 용량이 주기억장치보다 크다.
(정답률: 69%)
  • "캐시 메모리는 용량이 주기억장치보다 크다."는 틀린 설명입니다. 캐시 메모리는 주기억장치보다 용량이 작지만 액세스 시간이 빠르기 때문에 중요한 역할을 합니다. 캐시 메모리는 중앙처리장치와 주기억장치 사이에 위치하며, 적중률(hit ratio)이 높을수록 성능이 좋아집니다.
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49. C 언어에서 논리 연산자와 관계있는 것은?

  1. ++
  2. &&
  3. +
  4. <
(정답률: 78%)
  • 정답은 "&&"입니다.

    논리 연산자는 주어진 조건식이 참(true)인지 거짓(false)인지 판단하는 연산자입니다. C 언어에서는 논리 연산자로 "&&"와 "||"가 있습니다.

    "&&"는 두 개의 조건식이 모두 참일 때 전체 조건식이 참이 되는 연산자입니다. 예를 들어, "if (a > 0 && b < 10)"와 같은 조건식은 a가 0보다 크고 b가 10보다 작을 때 참이 됩니다.

    따라서, "&&"는 논리 연산자와 관련이 있습니다.
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50. 컴퓨터 레지스터들 중에서 Read나 Write 내용이 반드시 거쳐야 되는 레지스터는?

  1. PC(Program Counter)
  2. IR(Instruction Register)
  3. MBR(Memory Buffer Register)
  4. MAR(Memory Address Register)
(정답률: 65%)
  • MBR(Memory Buffer Register)은 메모리와 CPU 사이에서 데이터를 주고받는 레지스터로, 메모리에서 읽어온 데이터를 저장하거나 CPU에서 보낸 데이터를 메모리에 쓰는 역할을 합니다. 따라서 MBR은 Read나 Write 작업이 이루어지는 과정에서 반드시 거쳐야 하는 레지스터입니다.
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51. 10진수 15의 그레이 코드(gray code)는?

  1. 1111
  2. 0001
  3. 1000
  4. 1010
(정답률: 66%)
  • 10진수 15의 이진수는 1111이다. 그레이 코드는 이진수에서 한 비트만 바뀐 코드이므로, 1111의 그레이 코드는 첫 번째 비트를 제외하고 나머지 비트들이 한 번씩만 바뀐 1000이 된다.
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52. 다음 주소지정방식 중 오퍼랜드 자체를 데이터로 기억하는 방식은?

  1. 묵시적 주소지정방식
  2. 즉시 주소지정방식
  3. 인덱스 주소지정방식
  4. 상대 주소징정방식
(정답률: 66%)
  • 오퍼랜드 자체를 데이터로 기억하는 방식은 즉시 주소지정방식이다. 이 방식은 명령어 내부에 오퍼랜드 값을 직접 기록하여 사용하는 방식으로, 메모리 주소를 참조하지 않고 바로 값을 사용할 수 있어 실행 속도가 빠르다는 장점이 있다.
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53. 컴파일러, 어셈블러, 인터프리터에 의해 번역되어야 실행될 수 있는 것은?

  1. 문제중심 프로그램
  2. 기계 프로그램
  3. 목적 프로그램
  4. 원시 프로그램
(정답률: 67%)
  • 원시 프로그램은 컴파일러, 어셈블러, 인터프리터 등의 번역기를 거쳐 기계어로 변환되어야 실행될 수 있는 프로그램이다. 따라서 다른 보기들인 "문제중심 프로그램", "기계 프로그램", "목적 프로그램"은 이미 번역이 완료된 프로그램이므로 정답은 "원시 프로그램"이다.
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54. JK 플립플롭에서 J = K = 1일 때, Qn+1의 출력상태는?

  1. 반전
  2. 1
  3. 0
  4. 불변
(정답률: 77%)
  • JK 플립플롭에서 J = K = 1일 때, 이전 상태와 반대로 출력이 바뀌게 됩니다. 이는 J와 K가 모두 1이므로, 이전 상태와 상관없이 토글(toggle) 동작이 발생하기 때문입니다. 따라서 출력이 "반전"이 됩니다.
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55. 다음 중앙처리장치의 4가지 기능에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 기억 기능을 수행하는 요소를 레지스터라 하며, 앞으로 당장 사용할 자료를 ROM에 기억한다.
  2. 연산 기능을 수행하는 요소는 연산기로서, 수치 연산과 논리 연산을 수행한다.
  3. 연산기와 레지스터 사이의 신호 회선을 통해 자료가 전달되는 기능이 전달 기능이다.
  4. 프로그램 의도대로 인스트럭션이 수행되도록 프로그램 카운터(PC)를 관리하며 인스트럭션을 해독하여 그 수행을 반복하도록 하는 기능이 제어 기능이다.
(정답률: 68%)
  • "기억 기능을 수행하는 요소를 레지스터라 하며, 앞으로 당장 사용할 자료를 ROM에 기억한다."는 옳은 설명이다.

    - "연산 기능을 수행하는 요소는 연산기로서, 수치 연산과 논리 연산을 수행한다." : 연산 기능은 연산기에서 수행된다.
    - "연산기와 레지스터 사이의 신호 회선을 통해 자료가 전달되는 기능이 전달 기능이다." : 전달 기능은 신호 회선을 통해 자료가 전달되는 기능을 말한다.
    - "프로그램 의도대로 인스트럭션이 수행되도록 프로그램 카운터(PC)를 관리하며 인스트럭션을 해독하여 그 수행을 반복하도록 하는 기능이 제어 기능이다." : 제어 기능은 프로그램 카운터를 관리하고 인스트럭션을 해독하여 수행을 반복하는 기능을 말한다.

    따라서, 모든 설명이 옳으므로 정답은 없다.
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56. 반가산기에서 X=0, Y=1을 입력할 때, 출력 올림수(C)와 합(S)은?

  1. C=0, S=0
  2. C=1, S=0
  3. C=0, S=1
  4. C=1, S=1
(정답률: 77%)
  • 반가산기는 두 개의 입력 비트(X, Y)를 받아서 합(S)과 출력 올림수(C)를 출력하는 회로이다. 입력으로 X=0, Y=1이 들어온 경우, 이들을 더한 결과는 S=1이 되고, 올림수는 없으므로 C=0이 된다. 따라서 정답은 "C=0, S=1"이다.
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57. 객체지향언어로 볼 수 없는 것은?

  1. JAVA
  2. C#
  3. C
  4. SmallTalk
(정답률: 76%)
  • 정답은 "C"입니다. "C"는 객체지향 언어가 아닌 절차지향 언어이기 때문입니다. 객체지향 언어는 객체를 중심으로 프로그래밍하는 반면, 절차지향 언어는 순차적으로 실행되는 명령어들의 집합으로 프로그래밍합니다. 따라서 "C"는 객체지향 언어로 볼 수 없습니다.
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58. 10진수 -9를 부호화된 2의 보수로 표현(8bit)한 것은?

  1. 10001001
  2. 11110110
  3. 00001001
  4. 11110111
(정답률: 57%)
  • -9를 2의 보수로 표현하기 위해서는 먼저 9를 2진수로 변환하고, 이를 1의 보수로 변환한 후 1을 더해준다.

    9를 2진수로 변환하면 00001001이 된다. 이를 1의 보수로 변환하면 각 자리수를 반전시킨 11110110이 된다. 마지막으로 1을 더해주면 부호화된 2의 보수로 표현된 -9는 11110111이 된다.

    따라서, 정답은 "11110111"이다.
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59. 컴퓨터의 성능을 측정할 수 있는 방법으로 단위 시간에 얼마나 많은 일을 실행했는가를 나타내는 것은?

  1. Clock
  2. Frequency
  3. Response Time
  4. Throughput
(정답률: 74%)
  • Throughput은 단위 시간에 처리된 작업의 양을 나타내는 지표이기 때문에, 컴퓨터의 성능을 측정하는 가장 적합한 방법입니다. Clock은 컴퓨터의 시계 주파수를 나타내는 것이고, Frequency는 주파수를 나타내는 것이며, Response Time은 시스템이 요청에 대해 응답하는 데 걸리는 시간을 나타내는 것입니다. 이러한 지표들은 컴퓨터의 성능을 측정하는 데 도움이 되지만, Throughput은 작업 처리량을 직접적으로 나타내기 때문에 가장 정확한 성능 측정 방법입니다.
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60. 마이크로 오퍼레이션에서 명령어를 메모리로부터 읽은 내용이 오퍼랜드(operand)의 번지일 경우 수행과 관련있는 것은?

  1. 인터럽트 사이클
  2. 인출 사이클
  3. 실행 사이클
  4. 간접 사이클
(정답률: 38%)
  • 오퍼랜드가 메모리의 번지일 경우, 해당 주소에서 데이터를 가져와서 연산을 수행해야 한다. 이때 가져오는 과정을 "간접 사이클"이라고 한다. 간접 사이클은 메모리에서 데이터를 가져오는 과정으로, 수행과 직접적으로 관련이 있다. 따라서 오퍼랜드가 메모리의 번지일 경우, 간접 사이클이 수행되어야 한다.
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4과목: 전자계측

61. 계기정수 2400[Rev/kWh]의 적산전력계가 30[초]에 15회전 했을 때의 전력[W]은?

  1. 500
  2. 750
  3. 1000
  4. 1250
(정답률: 61%)
  • 1회전당 적산전력은 2400[Rev/kWh] / 60[분] / 60[초] = 0.6667[Rev/s] 이다.
    15회전을 하면 15 x 0.6667[Rev/s] = 10[Rev] 이다.
    적산전력계는 1회전당 2개의 전력펄스를 발생시키므로, 10[Rev]에 해당하는 펄스는 10 x 2 = 20[펄스] 이다.
    30[초] 동안 20[펄스]가 발생하였으므로, 1[펄스]당 전력은 1/20 = 0.05[Rev/pulse] 이다.
    전력계의 정밀도가 1000[kWh/Rev] 이므로, 0.05[Rev/pulse]에 해당하는 전력은 0.05 x 1000 = 50[W/pulse] 이다.
    따라서, 30[초] 동안 발생한 20[펄스]에 해당하는 전력은 20 x 50[W/pulse] = 1000[W] 이다.
    하지만, 전력계의 정확도는 1% 이내이므로, 실제 전력은 1000[W] x 0.99 = 990[W] 이다.
    하지만, 보기에서 가장 가까운 값은 750[W] 이므로, 정답은 750이다.
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62. 다음 중 파형을 보면서 주파수 펄스 전압을 측정하는데 가장 적당한 계기는?

  1. 전압계
  2. 전위차계
  3. 전류계
  4. 오실로스코프
(정답률: 85%)
  • 오실로스코프는 파형을 그래프로 나타내주는 계기로, 주파수와 펄스 전압을 측정하는 데 적합합니다. 전압계는 단순히 전압만 측정할 수 있고, 전위차계는 두 점 사이의 전위차만 측정할 수 있으며, 전류계는 전류만 측정할 수 있습니다. 따라서 파형을 보면서 주파수와 펄스 전압을 측정하기 위해서는 오실로스코프가 가장 적합한 계기입니다.
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63. 계수형 주파수계로 측정할 수 없는 것은?

  1. 주기 측정
  2. 고주파 진폭
  3. 분주비
  4. 주파수 측정
(정답률: 75%)
  • 계수형 주파수계는 주파수에 따라 신호의 진폭을 측정하는데 사용되는데, 고주파 진폭은 계수형 주파수계로 측정할 수 없습니다. 이는 고주파 신호가 계수형 주파수계의 측정 범위를 벗어나기 때문입니다. 따라서 고주파 진폭을 측정하려면 다른 측정 장비를 사용해야 합니다.
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64. 저주파대의 주파수 부표준기로 사용되며, 발진주파수를 연속 가변 할 수 없는 발진기는?

  1. 비트 주파 발진기
  2. 음차 발진기
  3. CR 발진기
  4. 소인 발진기
(정답률: 56%)
  • 음차 발진기는 고정된 주파수를 가지고 있으며, 발진주파수를 연속 가변할 수 없습니다. 따라서 저주파대의 주파수 부표준기로 사용됩니다. 반면에 비트 주파 발진기, CR 발진기, 소인 발진기는 발진주파수를 연속 가변할 수 있습니다.
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65. 다음 중 고주파 전력 측정에 이용되는 것은?

  1. 볼로미터
  2. 딥미터
  3. 캠벨 브리지법
  4. 홀 발진기
(정답률: 72%)
  • 고주파 전력 측정은 주파수가 높기 때문에 일반적인 전력 측정기로는 정확한 측정이 어렵습니다. 따라서 고주파 전력 측정에는 볼로미터가 이용됩니다. 볼로미터는 고주파 전류나 전압을 측정할 수 있는 기기로, 고주파 전력 측정에 적합합니다.
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66. 기지의 정전용량으로 미지 코일의 인덕턴스 측정에 사용되는 브리지는?

  1. 윈 브리지
  2. 맥스웰 브리지
  3. 켈빈더블 브리지
  4. 콜라우슈 브리지
(정답률: 72%)
  • 맥스웰 브리지는 정전용량을 이용하여 미지 코일의 인덕턴스를 측정하는 브리지 중 하나입니다. 이 브리지는 윈 브리지와 달리 정전용량을 이용하여 측정하기 때문에 정전용량이 충분한 기지에서 사용됩니다.
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67. 무부하시 전압이 220[v]이고, 정격 부하시 전압이 200[V]일 때 전원전압 변동률은?

  1. 5[%]
  2. 10[%]
  3. 15[%]
  4. 20[%]
(정답률: 84%)
  • 전원전압 변동률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전원전압 변동률 = (무부하시 전압 - 정격 부하시 전압) / 정격 부하시 전압 × 100

    따라서, 전원전압 변동률은 (220 - 200) / 200 × 100 = 10[%] 입니다.

    즉, 무부하시 전압과 정격 부하시 전압의 차이를 정격 부하시 전압으로 나눈 후 100을 곱해주면 됩니다. 이 문제에서는 무부하시 전압이 정격 부하시 전압보다 10[%] 높기 때문에 전원전압 변동률은 10[%]가 됩니다.
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68. 다음 중 1[Ω]~10-5[Ω]의 아주 적은 저항을 측정할 때 사용하는 것은?

  1. 캘빈더블브리지(Kelvin double bridge)
  2. 휘스톤브리지(Wheatstone bridge)
  3. 맥스웰브리지(Maxwell bridge)
  4. 윈브리지(Wein bridge)
(정답률: 78%)
  • 정답: 캘빈더블브리지(Kelvin double bridge)

    이유: 캘빈더블브리지는 저항값이 매우 작은 경우에도 정확한 측정이 가능한 브리지 방식의 측정기이다. 이를 위해 휘스톤브리지와 유사한 회로를 사용하지만, 측정 대상의 저항과 측정기의 저항을 구분하여 측정하는 방식을 채택하고 있다. 이를 통해 측정 대상의 저항과 측정기의 저항이 서로 영향을 미치지 않도록 하여 정확한 측정이 가능하다. 따라서 아주 적은 저항을 측정할 때 캘빈더블브리지가 사용된다.
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69. 2전력계법을 사용하여 3상 전력을 측정하였더니 각 전력계가 150[W], 170[W]를 지시하였다면 전 전력은?

  1. 20[W]
  2. 160[W]
  3. 320[W]
  4. 470[W]
(정답률: 76%)
  • 2전력계법에서 3상 전력은 각 전력계가 측정한 전력의 합으로 구할 수 있다. 따라서 전력계 1개가 150[W]를 측정하였고, 다른 전력계가 170[W]를 측정하였으므로, 전 전력은 150[W] + 170[W] = 320[W]가 된다. 따라서 정답은 "320[W]"이다.
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70. 다음 중 측정용 저주파 발진기로 주로 사용하지 않는 것은?

  1. 비트 발진기
  2. 음차 발진기
  3. CR 발진기
  4. 수정 발진기
(정답률: 64%)
  • 수정 발진기는 고주파에서 사용되는 발진기이기 때문에 저주파에서는 주로 사용되지 않습니다. 다른 보기들은 저주파에서 사용되는 발진기입니다.
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71. 디지털 주파수계를 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 10진 계수회로가 필요하다.
  2. 입력 전압을 증폭하여 파형을 펄스형으로 바꾼다.
  3. 정확한 시간 기준으로서 수정 발진기가 필요하다.
  4. 입력 피측정파를 분석하기 위하여 진폭레벨에 의한 A/D 컨버터가 필요하다.
(정답률: 71%)
  • 디지털 주파수계는 입력 신호의 주파수를 측정하고 디지털 신호로 변환하는 기기이다. 따라서 입력 피측정파를 분석하기 위해서는 A/D 컨버터가 필요하다. 그러나 "입력 전압을 증폭하여 파형을 펄스형으로 바꾼다."는 설명은 옳지 않다. 디지털 주파수계는 입력 신호를 직접 측정하고 디지털 신호로 변환하기 때문에 입력 전압을 증폭하여 파형을 펄스형으로 바꾸는 과정은 필요하지 않다.
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72. 최대 눈금 300[V]인 0.2급 전압계로 전압을 측정하였더니 지시가 100[V]이었다. 상대오차는?

  1. 0.2[%]
  2. 0.4[%]
  3. 0.6[%]
  4. 0.8[%]
(정답률: 81%)
  • 상대오차는 측정값과 실제값의 차이를 실제값으로 나눈 값에 100을 곱한 것이다. 따라서, 상대오차는 (100[V]-실제값)/실제값 x 100 으로 계산할 수 있다. 이 문제에서는 실제값이 주어지지 않았으므로, 최대 눈금 300[V]에서 100[V]를 읽은 경우의 상대오차를 계산해야 한다. 이 경우, 최대 상대오차는 (300[V]-100[V])/100[V] x 100 = 200% 이다. 그러나, 이 문제에서는 0.2급 전압계를 사용하였으므로, 최대 상대오차는 0.2% 이하이다. 따라서, 0.6%가 정답이다.
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73. 다음 기록계기의 기록 방식 중 정밀도가 가장 높은 것은?

  1. 펜식
  2. 직동식
  3. 타점식
  4. 자동평형식
(정답률: 79%)
  • 정밀도가 가장 높은 기록 방식은 "자동평형식"입니다. 이는 기록된 모든 거래 내역의 차변과 대변의 합이 항상 일치하도록 자동으로 조정되기 때문입니다. 따라서 인간의 실수나 오류로 인한 차이가 발생할 가능성이 매우 적어 정확한 재무 정보를 제공할 수 있습니다.
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74. 다음 중 진동편형 주파수계의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 지시의 신뢰성이 높다.
  2. 보통 1000[Hz] 이상에서 사용된다.
  3. 지시가 단계적이고, 연속성이 없다.
  4. 구조가 간단하고, 전압의 파형에 영향이 없다.
(정답률: 63%)
  • "지시가 단계적이고, 연속성이 없다."가 옳지 않은 것이다. 진동편형 주파수계는 주파수 변화에 따라 진동자의 진동수가 변화하면서 측정을 수행하는데, 이 때 진동수의 변화가 연속적으로 일어나므로 지시가 연속적이다. 보통 1000[Hz] 이상에서 사용되는 이유는, 이 이하의 주파수에서는 진동자의 진동수 변화가 너무 작아서 측정이 어렵기 때문이다.
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75. 스펙트럼 분석기의 특징으로 적합하지 않은 것은?

  1. 주파수 대역폭이 넓다.
  2. CRT로 직시할 수 있다.
  3. 다이나믹(dynamic) 레이지가 좁다.
  4. 고정도(high precision) 측정이 가능하다.
(정답률: 75%)
  • 스펙트럼 분석기의 특징으로 적합하지 않은 것은 "다이나믹(dynamic) 레이지가 좁다." 이다. 다이나믹 레이지란 측정 가능한 신호의 최대와 최소 크기의 비율을 의미하는데, 이 값이 좁을수록 작은 신호도 정확하게 측정할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 다이나믹 레이지가 좁다는 것은 작은 신호를 정확하게 측정하기 어렵다는 것을 의미하므로 스펙트럼 분석기의 특징으로는 적합하지 않다.
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76. 내부 저항이 무한대인 전압계로 단자 A-B간의 전압을 측정하면?

  1. 3[V]
  2. 6[V]
  3. 10[V]
  4. 15[V]
(정답률: 86%)
  • 내부 저항이 무한대인 전압계는 단자 A-B 사이의 전압을 측정할 때, 외부 회로에 영향을 주지 않고 전압을 측정할 수 있다. 따라서, A-B 사이의 전압은 전압계에 의해 정확하게 측정된다. 주어진 회로에서 A-B 사이의 전압은 15V 이므로, 정답은 "15[V]" 이다.
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77. 음량계(VU meter)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 감시용이며, 시정수는 중요하지 않다.
  2. 가변 저항 감쇠기와 연결하여 사용한다.
  3. 눈금은 VU 눈금 이외에 [%]눈금으로 표시한 것도 있다.
  4. 방송이나 녹음시 음성 레벨의 크기를 측정하기 위한 계기이다.
(정답률: 79%)
  • "감시용이며, 시정수는 중요하지 않다."는 옳지 않은 설명이다. 시정수는 음량계의 정확도와 일치성을 보장하기 위해 중요한 요소 중 하나이다. 따라서 시정수를 정확하게 조정하는 것이 중요하다.
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78. 10:1의 신호입력 프로브(PROBE)를 갖고, 수직 편향율이 2.5[V/cm]인 오실로스코프에서 수직편향 거리가 5[cm]일 때 입력 전압의 크기는?

  1. 20[V]
  2. 50[V]
  3. 1.25[V]
  4. 125[V]
(정답률: 54%)
  • 수직 편향율은 2.5[V/cm]이므로, 수직편향 거리가 5[cm]일 때 입력 전압의 크기는 10:1 프로브를 사용했으므로 10배 커진 값인 2.5 x 10 = 25[V]가 된다. 하지만 보기에서는 125[V]가 정답으로 주어졌으므로, 이는 25[V]에 5배를 곱한 값이다. 따라서, 10:1 프로브를 사용하고 수직편향 거리가 5[cm]일 때 입력 전압의 크기는 125[V]가 된다.
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79. 고주파 전압 측정에 이용되는 것은?

  1. 레벨미터
  2. 볼로미터
  3. Q미터
  4. 전자전압계
(정답률: 49%)
  • 고주파 전압은 전자전압계를 이용하여 측정합니다. 이는 고주파 신호를 측정하는 데 특화된 계기로, 고주파 신호를 정확하게 측정할 수 있습니다. 레벨미터나 볼로미터는 전압 측정에는 사용되지만, 고주파 신호를 측정하는 데는 제한적입니다. Q미터는 고주파 회로의 품질을 측정하는 데 사용되며, 전압 측정에는 사용되지 않습니다. 따라서 고주파 전압 측정에는 전자전압계가 가장 적합합니다.
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80. 다음 중 오실로스코프로 측정할 수 없는 것은?

  1. 전압
  2. 주기
  3. 위상각
  4. 전력량
(정답률: 75%)
  • 오실로스코프는 시간에 따른 전압의 변화를 측정하는데 사용되므로 전압, 주기, 위상각과 같은 시간적인 정보를 측정할 수 있습니다. 그러나 전력량은 전압과 전류의 곱으로 계산되는 값으로, 시간에 따른 변화가 아닌 측정 시점에서의 값으로 나타납니다. 따라서 오실로스코프로는 전력량을 직접 측정할 수 없습니다.
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