21년 1회차

맥동률은 피크-피크 맥동 전압을 직류 출력 전압의 평균값으로 나눈 비율로 정의되므로 ‘맥동률은 직류 출력 전압에 대한 맥동 전압의 비율이다’가 정확한 설명이다. 맥동 전압(Ripple Voltage)은 정류된 직류 출력에 남아있는 교류 성분을 의미한다.

• ‘맥동이 클수록 필터 동작이 뛰어나다’는 틀렸는데, 맥동이 작을수록 필터 동작이 뛰어나며 직류 성분에 가깝다는 의미이다.
• ‘전파 정류기는 반파 정류기보다 맥동이 커서 많이 사용된다’도 잘못되었는데, 전파 정류기는 반파 정류기보다 맥동이 작아서 많이 사용되며, 맥동이 크면 전자기기에 악영향을 미친다.
• ‘맥동률이 높을수록 더 좋은 필터이며 커패시터 값이 커질수록 맥동률은 커진다’도 오류인데, 맥동률이 낮을수록 더 좋은 필터이고, 커패시터 값이 커질수록 맥동률은 감소한다(충방전 시간이 길어져 전압 강하가 작아짐).

반파정류기에서 직류출력전압(평균값)과 맥동전압(ripple voltage)의 관계를 이용하면 맥동전압의 rms 값은 약 24.2[V]가 된다.

반파정류기의 평균전압은 $V_{dc} = \frac{V_m}{\pi}$이고, 맥동전압의 rms 값은
$V_{ripple(rms)} = \sqrt{V_{rms}^2 - V_{dc}^2}$
로 구한다.

먼저 주어진 직류출력전압 20[V]로부터 피크전압을 구하면
$V_m = \pi \times 20 = 62.83[V]$
이고, 반파정류 출력의 rms 값은
$V_{rms} = \frac{V_m}{2} = \frac{62.83}{2} = 31.42[V]$
이다. 맥동전압의 rms 값은
$V_{ripple(rms)} = \sqrt{31.42^2 - 20^2} = \sqrt{987.22 - 400} = \sqrt{587.22} = 24.23[V]$
로 계산된다.

정전압 안정화 회로에서 출력 전압을 일정하게 유지하려면 제너다이오드가 사용된다. 제너다이오드는 역방향 바이어스 상태에서 제너 전압 이상의 역전압이 인가되면 항복(breakdown)되어 일정한 전압을 유지하므로 전압 안정화용으로 적합하다. 콘덴서는 단순 평활 소자이고, 코일은 필터나 LC 회로에 사용되며, FET는 스위칭 또는 증폭 소자로 작동하므로 정전압 안정화의 핵심 역할을 하지 않는다.

특성이 같은 PNP와 NPN 트랜지스터를 짝지어 입력 신호의 양·음 반주기를 각각 증폭하는 푸시풀 회로를 컴플리멘터리 SEPP 회로라 한다. 두 트랜지스터의 극성이 서로 반대이므로 별도의 위상반전회로가 필요 없다.

계산 결과 6.35[V]가 동작점 전압이 된다.

베이스 전류는
$I_B = \dfrac{V_{CC} - V_{BE}}{R_B} = \dfrac{12 - 0.7}{100k} = 0.113\,mA$
이고, 컬렉터 전류는
$I_C = \beta I_B = 100 \times 0.113mA = 11.3\,mA$
이다.

따라서
$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C = 12 - (11.3mA \times 500\Omega) = 12 - 5.65 = 6.35[V]$
로 계산된다.

이 회로는 소스 팔로워(공통 드레인) 구조로, 부하 R이 소스에 연결되어 출력 전압 V₀가 궤환 없이도 소스 저항에 걸리는 형태다. FET 등가회로에서 궤환이 없는 상태의 전압이득은 $A_V = \dfrac{\mu R}{r_d + (1+\mu)R}$로 표현되며, 이는 소스 팔로워의 기본 이득식과 동일하다. 이 식을 만족하는 보기가 1번이다.

차동증폭기의 출력은 $V_{out} = A_d(V_1 - V_2)$로 계산된다. 주어진 입력값을 대입하면 $V_{out} = A_d(50 - (-50)) = A_d \times 100 = 100A_d[\mu V]$이다. CMRR = 100은 공통신호 거부비로, 두 입력이 동일한 신호를 받을 때 이를 얼마나 잘 제거하는지를 나타내는 지표이지만, 이 문제에서는 차신호만 입력되므로(공통신호 성분 0) CMRR은 출력에 영향을 주지 않는다.

‘가성접지 때문에 커패시터 전류는 귀환저항을 통해 흐르고 전압을 발생시킨다’는 옳지 않다 — 이는 비반전 적분기(integrator) 같은 선형 연산회로의 특성이며, 비교기는 개루프(open-loop) 동작으로 귀환 경로가 없거나 매우 제한적이고, 커패시터를 사용하지 않는 것이 일반적이다. 비교기는 단순히 두 신호의 대소를 판정하는 1비트 비선형 소자이므로 가성접지나 귀환저항을 통한 적분 동작이 발생하지 않는다.

비교기(Comparator)는 두 입력 전압을 비교하여 이진 출력을 내는 회로다.

• ‘두 개의 입력 전압과 하나의 출력 전압을 갖는다’는 옳다 — 비반전입력과 반전입력 2개, 출력 1개를 갖는다.
• ‘비반전전압이 반전전압보다 크면 높은 전압을 출력한다’도 옳다 — 비반전입력 > 반전입력일 때 포화 전압(높은 전압)을 출력한다.
• ‘비반전전압이 반전전압보다 작으면 낮은 전압을 출력한다’도 옳다 — 비반전입력 < 반전입력일 때 낮은 전압(음의 포화 전압)을 출력한다.

푸시풀 전력증폭기는 두 개의 트랜지스터가 교대로 도통·차단되면서 대칭적인 반파 구동 방식으로 동작한다. 이 구조에서 각 트랜지스터의 출력은 기본파 성분은 같은 위상이지만, 우수차(짝수) 고조파는 역위상이 되어 출력 변압기의 이차측에서 상쇄된다. 반면 기수차(홀수) 고조파는 같은 위상이므로 상쇄되지 않고 더해져서 출력된다. 따라서 우수차 고조파 성분이 상쇄됨으로써 기본파 성분이 우세해지고 파형의 찌그러짐(고조파 왜곡)이 감소한다.

A급 증폭기는 입출력 신호가 선형적이고 왜곡이 거의 없어 안정된 증폭을 제공하므로 완충증폭기로 많이 사용한다. 또한 완충 기능에 필요한 낮은 출력 임피던스와 높은 입력 임피던스를 구현할 수 있다.

완충증폭기(buffer amplifier)는 신호원과 부하 사이의 임피던스 불일치를 해결하고 신호를 안정적으로 전달하는 역할을 한다. 반면 B급 증폭기는 교차 왜곡이 발생하고, 다른 보기들(능률, 조정 용이성, 기생진동 제거)은 A급 증폭기의 주요 특성이 아니다.

PCM(펄스 부호 변조) 시스템에서 신호를 왜곡 없이 복원하려면 나이퀴스트 정리를 만족해야 한다. 나이퀴스트 정리에 따르면 표본화 주파수는 전송할 수 있는 최대 주파수의 2배 이상이어야 한다. 문제에서 15[kHz]까지 전송 가능하므로 필요한 최소 표본화 주파수는 $f_s \geq 2 \times 15 = 30\text{[kHz]}$이다.

DSB-LC 신호는 반송파, USB(Upper Sideband), LSB(Lower Sideband) 세 가지 주파수 성분으로 구성된다. FSB(Frequency Sideband)는 표준 변조 이론에서 정의되는 신호 성분이 아니며, DSB-LC 변조에서 발생되는 실제 주파수 성분에 포함되지 않는다.

DSB-LC(Double Sideband-Large Carrier, 또는 DSB-TC: Double Sideband-Transmitted Carrier)는 반송파를 함께 전송하는 전폭 변조 방식이다. 반송파는 변조되지 않은 $A_c\cos(\omega_c t)$ 형태이고, USB와 LSB는 변조신호의 주파수 성분에 따라 반송파 양쪽에 대칭으로 나타난다.

아날로그 진폭 변조(AM) 방식은 신호의 진폭을 변조하는 기법이며, 주요 종류는 DSB-LC(양측파 대반송파), DSB-SC(양측파 억제반송파), SSB(단측파) 등이다. FM(주파수 변조)은 반송파의 주파수를 변조하는 각도 변조(Angle Modulation) 방식으로, 진폭 변조와는 원리가 전혀 다르다. 따라서 FM은 아날로그 진폭 변조 방식에 포함되지 않는다.

진폭변조(AM)의 피변조파는 $x(t) = A_c[1 + m(t)]cos(2\pi f_c t)$ 형태이며, 여기서 $m(t)$는 변조지수(modulation index)를 포함한 정규화된 신호이다. 변조지수 $\mu = \frac{A_s}{A_c}$이므로 주어진 조건에서 $\mu = \frac{4}{5} = 0.8$이다.
피변조파는 $x(t) = A_c[1 + \mu \cdot \frac{x_s(t)}{A_s}]cos(2\pi f_c t)$로 표현되는데, 신호파 $x_s(t) = 4cos(2\pi f_s t)$를 대입하면 $x(t) = 5[1 + 0.8 \cdot cos(2\pi f_s t)]cos(2\pi f_c t)$가 된다.
따라서 피변조파는 반송파 진폭 5를 기준으로 하며, 신호파의 코사인 함수가 변조지수 0.8과 곱해져 괄호 안에 나타나야 한다.

멀티바이브레이터의 세 가지 동작 모드는 결합 회로의 구성에 의해 결정된다.

비안정(astable)은 두 트랜지스터 모두 완전 포화·차단을 반복하도록 RC 결합으로 자동 진동하며, 단안정(monostable)은 한쪽은 RC 결합, 다른 쪽은 직결합으로 외부 펄스 입력 시에만 한 번 상태 변화한다. 쌍안정(bistable)은 베이스에 대한 직결합으로 두 개의 안정 상태를 유지한다.

전원 전압, 바이어스, 인덕터는 진동 주파수나 진폭에만 영향을 미칠 뿐 동작 모드를 결정하지 않는다.

멀티바이브레이터는 정궤환을 이용해 구형파를 발생시키는 회로로, 출력에 고차 고조파가 포함되어 계수회로와 스위칭 회로에 쓰인다. 회로의 시정수(RC)가 결정하는 것은 입력 파형의 주기가 아니라 출력 펄스의 폭과 발진 주기이다.

XOR 게이트는 Y = A⊕B의 논리식을 가지며, 한쪽 입력을 0(Low)으로 고정하면 A⊕0 = B가 되어 출력이 그대로 B가 되는 버퍼로 동작한다. 반대로 A를 +5V(1)로 고정하면 Y=NOT B가 되어 인버터로 동작하므로 이는 옳지 않다. 입력을 Open시키거나 출력과 연결하는 것은 불안정하거나 궤환 구조가 되어 버퍼 기능을 보장하지 못하므로, 입력 A를 0V로 고정하는 것이 옳은 결선 방법이다.

다이오드 A, B, C의 캐소드가 공통으로 연결되고 저항 R을 통해 접지된 구조로, 입력 A, B, C 중 하나라도 High이면 해당 다이오드가 도통되어 출력 Y가 High가 된다. 즉 입력이 모두 Low일 때만 출력이 Low가 되므로 이는 OR 게이트의 동작과 동일하다.

A가 1이고 B가 0일 때만 A＞B가 성립하므로 출력식은 $Y=A\overline{B}$이다. 따라서 A에는 그대로 입력하고 B에는 NOT 게이트를 거친 뒤 두 신호를 AND 결합하는 논리식인 1번이 조건을 만족한다.

2진 비교기는 두 입력값을 비교하여 대소 관계를 출력하는 회로다. X = 1, Y = 0일 때 X > Y는 참(1)이고 X < Y는 거짓(0)이다. 따라서 X > Y 출력은 1, X < Y 출력은 0이 되어 정답은 1, 0이다.

AM 송신기의 주파수체배기(frequency multiplier)는 C급 증폭기가 사용된다. C급 증폭기는 전도각이 180° 미만으로 매우 좁아 고효율(80% 이상)을 가지며, 출력 탱크 회로의 공진을 이용하여 고차 고조파를 강조하는 특성이 있어 주파수체배 기능에 최적화되어 있다. A급, AB급, B급는 각각 선형 증폭이나 중간 효율의 용도에 적합하여 주파수체배에는 부적절하다.

FM 방식이 AM 방식보다 신호대 잡음비(SNR)가 우수한 이유는 리미터(Limiter)를 사용하기 때문이다. FM 수신기의 리미터는 입력 신호의 진폭을 일정한 수준으로 제한하여 진폭 변동을 없애므로, 잡음 중 진폭 성분은 억제되고 주파수 변동만 검출된다.

반면 AM은 진폭 자체가 신호 정보이므로 리미터를 사용할 수 없어 잡음의 진폭 성분이 그대로 수신된다.

• 클라리파이어(Clarifier)는 주파수 보정 기능일 뿐 SNR 개선과 무관하다.
• AGC 회로는 신호 크기만 조정할 뿐 잡음을 근본적으로 제거하지 못한다.
• 깊은 변조는 오히려 신호 대역폭을 증가시켜 잡음도 함께 증가시킨다.

ASK(진폭 편이 변조)는 신호의 진폭 변화로 정보를 전달하기 때문에 채널 노이즈와 감쇠에 매우 민감하며, 초기 저속 모뎀(300bps 등)에서 주로 사용되었다. FSK는 주파수 변화를 이용해 채널 변화에 상대적으로 강하고, PSK와 QAM은 더 높은 전송률을 위한 고급 변조 기술로 채널 상태 민감도가 더 낮다.

반송 신호의 순간 주파수가 PCM코드에 응답하여 두 개의 값들 사이에서 전환되는 특성은 FSK(주파수 편이 변조, Frequency Shift Keying)의 정의다. FSK는 디지털 입력 신호에 따라 반송파의 주파수를 서로 다른 두 개(또는 그 이상)의 주파수로 전환하여 변조하는 방식이다. ASK는 진폭 변조, PSK는 위상 변조, MSK는 최소 편이 변조이므로 주파수 전환을 기본 원리로 하지 않는다.

Shannon의 채널용량 공식을 적용하면 전송 가능한 채널용량은 16 × 10⁴ bps이다.

채널용량
$C = B \log_2(1 + S/N)$
이고, 여기서 $B = 40 \text{ kHz}$, $S/N = 15$이다.

먼저
$\log_2(1 + 15) = \log_2(16) = 4$
를 계산하면(2의 4제곱이 16이므로),
$C = 40 \times 4 = 160 \text{ kbps} = 16 \times 10^4 \text{ bps}$
이다.

레이다 마스트의 높이는 방위각 분해능이 아닌 수직각 분해능이나 탐지 거리에만 영향을 주며, 방위 분해능을 개선하지 못한다.

레이다의 방위 분해능은 빔의 폭(beam width)으로 결정되며, 이는 $\theta = \frac{\lambda}{D}$ (λ: 파장, D: 안테나 길이)로 표현된다. 분해능을 개선하려면 빔 폭을 좁혀야 한다.

• 파장을 짧게 하면 분해능이 향상된다(정답).
• 안테나(스캐너) 길이를 길게 하면 분해능이 향상된다(정답).
• 주파수가 높으면 파장이 짧아져 분해능이 향상된다(정답).

GMDSS의 송·수신기 구성을 지상계와 위성계로 나누어 검토하면, RCC는 통신 장비가 아니라 육상의 구조 조정 기관으로서 위성계 통신 장비에 포함되지 않는다. INMARSAT(1번)은 위성계 통신 장비로 맞으며, HF대는 원거리 통신용(3번), MHF대 DSC와 NAVTEX는 중거리 통신 장비(4번)로 모두 정확하다. RCC는 위성을 통해 수신한 신호를 받아 처리하는 조정 센터일 뿐 송·수신기 장비 자체가 아니므로 2번이 틀렸다.

위성통신시스템의 다원접속기술 중 공간 분할에 해당하는 것은 SDMA(Space Division Multiple Access)이다. SDMA는 편파 분리(예: 수직·수평 편파) 또는 여러 개의 협소 빔으로 같은 주파수를 공간상 다른 영역에 할당하여 동시에 여러 사용자가 통신하도록 한다. 반면 CDMA는 코드 분할, TDMA는 시간 분할, FDMA는 주파수 분할 방식이므로 공간 분할의 조건에 맞지 않는다.

인텔셋(INTELSAT) 표준 지구국의 분류는 안테나 크기, 사용 주파수, G/T(이득 대 잡음 온도 비) 등 송수신 성능 지표에 따라 표준 A부터 표준 Z까지 구분된다. CNR(캐리어 대 노이즈 비)는 링크 예산 계산 결과물로서 지구국 분류 자체의 기준이 아니라 통신 품질 평가 지표이며, 지구국 표준을 결정짓는 물리적·기술적 조건에 직접 영향을 미치지 않는다.

PCM 시스템에서 신호를 정확히 복원하기 위해서는 나이퀴스트 정리(Nyquist theorem)를 만족해야 한다. 나이퀴스트 정리에 따르면 표본화 주파수는 신호의 최대 주파수의 2배 이상이어야 한다. 주어진 신호의 대역폭이 40[kHz]라는 것은 신호의 최대 주파수가 40[kHz]라는 의미이므로, 최소 표본화 주파수는 fs(min) = 2 × 40 = 80[kHz]이다.

TPEG는 교통 및 여행 정보를 디지털 방송 데이터로 전송하는 기술이며, 국내에서는 주로 DMB 주파수를 통해 단말기에 정보를 전달한다. Wi-Fi, 음성 주파수, USN은 TPEG의 대표적인 전송 매체가 아니다.

재난안전통신망은 재난 현장에서 기관 간 원활하고 신속한 통신을 보장해야 하므로 전국 단일의 통화권, 다양한 유형의 단말기, 신속한 통신서비스 제공환경이 필요하다. 반면 특정 업체의 기술독점력 확보는 상호운용성과 개방성을 저해하므로 단절 없는 통신환경을 지원하는 방안과 거리가 멀다.

동일한 주파수를 사용하는 다른 통신망 간의 간섭을 해소하는 기술은 RAN Sharing(Radio Access Network Sharing)이다. RAN Sharing은 여러 통신사업자가 기지국 등 무선접속망 인프라를 공동으로 사용함으로써 주파수 대역폭을 효율적으로 공유하고 간섭을 제어하는 기술이다.

MIMO와 Beam Forming은 신호 강화 및 지향성 향상 기술이며, Frequency Diversity는 주파수 분산 기법으로 간섭 해소와는 직접적인 관련이 낮다.

스위칭 레귤레이터는 고주파 스위칭 동작으로 동작하기 때문에 1번 전력효율이 높고(직렬 레귤레이터 대비), 2번 피드백 제어로 일정한 출력 전압을 유지하며, 3번 부스트(승압) 토폴로지로 입력보다 높은 출력 전압을 얻을 수 있다. 반면 4번은 오답으로, 스위칭 레귤레이터는 스위칭 주파수에 의한 고주파 잡음(스위칭 노이즈)이 발생하는 것이 대표적인 단점이므로 "잡음이 적다"는 설명이 틀렸다.

태양전지에서 발생하는 직류(DC) 전기를 교류(AC) 전기로 변환하는 장치는 인버터이다. 컨버터는 전압이나 전류의 변환에 사용되며, 광센서는 빛을 감지하고 콘트롤러는 설비를 제어한다.

독립형 태양광 축전지 용량은 $C = \dfrac{(\text{부조일수}+1) \times \text{부하 수요전력량}}{\text{축전지 계수}}$로 구한다.
대입하면 $C = \dfrac{(3+1) \times 90}{0.425} = \dfrac{360}{0.425} \approx 847\,[\text{kWh}]$이므로 약 847[kWh]이다.

FM 송신기의 전력은 고주파 전력을 흡수해 열량으로 측정하는 열량계법, 전류·전압 또는 열 변화를 이용하는 C-M형 전력계와 볼로미터 브리지로 측정할 수 있다. 수부하계는 송신기 출력을 측정하는 표준 전력계가 아니므로 적합하지 않다.

수신신호의 레벨 변화와 온도 변화에 따른 출력 변동을 일정하게 유지하는 장치는 AGC(Automatic Gain Control, 자동 이득 제어)이다. AVR은 자동 전압 조정기, LNA는 저잡음 증폭기, PLL은 위상 고정 루프이므로 해당 기능과 다르다.

FM 신호의 대역폭은 Carson의 공식으로 구한다: $BW = 2(\Delta f + f_m)$, 여기서 $\Delta f$는 최대 주파수 편이, $f_m$은 변조 주파수다. 주어진 값을 대입하면 $BW = 2(30 + 5) = 2 \times 35 = 70\text{ [kHz]}$이다.

안테나의 실효저항은 20[Ω]이다.

치환법에 의한 안테나 실효저항 측정 공식은
$R_e = R_s \left(\dfrac{I_2^2}{I_1^2 - I_2^2}\right)$이다. 여기서 $I_1$은 스위치 개방(S open) 시 안테나만으로 흐르는 전류 6[A], $I_2$는 스위치 단락(S closed) 시 4[A]이다.

대입하면
$R_e = 10 \times \dfrac{4^2}{6^2-4^2} = 10 \times \dfrac{16}{20} = 8$이 아니라, 표준식
$R_e = R_s\left(\dfrac{I_2}{I_1-I_2}\right)$를 적용하면
$R_e = 10 \times \dfrac{4}{6-4} = 10 \times 2 = 20\,[\Omega]$으로 계산된다.

‘발산 값으로 (0)은 없다’는 거짓인데, 발산 값이 0인 경우는 회전 없는 장(curl-free field)이나 폐곡면을 통과하는 순 플럭스가 0일 때 충분히 존재하기 때문이다(예: 균일한 벡터장, 자유공간에서 전하가 없는 영역).

맥스웰의 제1방정식 "∇·D = ρ"의 발산(divergence)에 대한 정의를 검토하면 다음과 같다.

• 발산의 수학적 정의를 나타낸 보기는 정확하다.
• ‘벡터장의 원천을 파악하는데 이용된다’는 벡터장의 원천(source) 여부를 판단하는 용도로 올바르다.
• ‘발산 값이 (+)이면 벡터 장이 흘러 나오는 원천이다’는 발산이 양수일 때 벡터가 그 점에서 흘러나가는 원천임을 올바르게 설명한다.

직접파의 가시거리는 송수신점 안테나 높이에 따라 달라지므로, 안테나 높이와 직접파의 가시거리는 직접적인 관계가 있다. 직접파는 송신점에서 수신점으로 곧바로 도달하는 전파이고, 지표파는 도전성인 지구 표면을 따라 전파되며, 회절파는 대지의 융기부나 장애물을 넘어 수신점에 도달하는 전파이다.

송수신점 간 거리가 정해졌을 때 전리층 반사파 통신에 사용하는 최적의 주파수는 FOT(Frequency of Optimum Traffic)이다. LUF는 통신 가능한 최저 주파수, MUF는 전리층 반사가 가능한 최고 주파수, VHF는 주파수 대역 명칭이다.

VHF는 30~300 MHz, UHF는 300~3,000 MHz의 주파수 대역을 의미하므로 3번이 맞다. VHF는 UHF보다 낮은 주파수 대역이며, 각 대역의 범위가 서로 뒤바뀐 보기는 틀리다.

전리층 반사가 가능한 최고 주파수인 MUF는 야간에 전리층 전자밀도가 줄어들어 낮아진다. 그래서 주간에 쓰던 20[MHz]는 야간에 전리층을 뚫고 나가 감도가 떨어진다. 이때는 20[MHz]보다 낮은 주파수로 바꿔야 하므로 보기 중 16[MHz]가 적정하다.

최고 사용주파수(MUF, Maximum Usable Frequency)는 전리층 반사를 이용하여 특정 거리의 두 지점 간 통신이 가능한 최대 주파수를 의미한다. 따라서 MUF는 전리층 반사를 이용한 통신에 적합한 주파수 범위를 결정하는 기준값으로 사용된다.

MUF보다 높은 주파수는 전리층에서 굴절되지 않고 투과하여 통신이 불가능하므로, 안정적인 전리층 반사 통신을 위해서는 MUF 이하의 주파수 대역을 선택해야 한다.

• ‘전리층의 밀도를 구하는데 사용한다’는 전리층의 임계주파수로부터 밀도를 유추할 수 있으나 MUF의 직접적 목적이 아니다.
• ‘전계강도를 구하는데 사용한다’의 전계강도는 거리와 출력 등 다른 요소에 좌우된다.
• ‘최고의 거리를 구하는데 사용한다’는 틀렸는데, 거리 결정이 아닌 주파수 결정이 MUF의 목적이다.

‘주파수가 높을수록 회절현상은 심하다’는 오류인데, 주파수가 높을수록(파장이 짧을수록) 회절현상은 약해진다. 회절의 정도는 파장에 비례하므로(회절각 ∝ 파장), 주파수가 높으면 파장이 짧아져 회절이 약해지고, 주파수가 낮으면 파장이 길어져 회절이 심해진다.

• 장애물 뒤 음영부분까지 전자파가 휘어져 도달한다는 설명은 회절현상, 즉 파동이 장애물을 만날 때 그 뒤쪽으로 휘어져 진행하는 현상의 정의와 발생 메커니즘을 정확히 설명한다.
• 프레넬 존은 회절을 분석하는 수학적 도구로서 회절의 결과이자 원인이 되는 현상이다.
• 호이겐스 원리는 파동의 회절을 설명하는 기본 원리다.

급전선의 무왜곡 조건은 R/L = G/C이며, 이를 정리하면 G/C = R/L이다. 따라서 제시된 식과 일치하는 것은 2번이다.

비동조 급전은 급전선의 길이가 파장에 대해 일정한 비례관계를 갖지 않으며, 반사파와 정재파를 줄이기 위해 정합장치를 사용한다. 또한 평형형 급전선뿐 아니라 동축 케이블과 같은 불평형형 급전선도 사용할 수 있으므로, “평형형 급전선만 사용할 수 있다”는 설명이 옳지 않다.

도파관에 금속봉(Stub)을 삽입하면 금속봉의 위치와 길이에 따라 유도성 또는 용량성 리액턴스가 발생하여 부하의 리액턴스 성분을 상쇄하고 정합을 개선한다. 따라서 삽입 목적은 리액턴스 성분을 제거하는 것이며, 반사파의 발생이나 안테나 길이 단축이 주목적은 아니다.

동축 급전선과 안테나의 정합에 적용할 수 없는 방법은 Stub 정합이다. Stub 정합은 평행 2선 전송선(twin-lead, 평면 전송선)의 개방 끝단에 병렬로 연결된 스터브를 이용하여 임피던스를 조정하는 방식으로, 평행 2선 구조에서만 구현 가능하다.

반면 Taper, Omega, Gamma 정합은 모두 동축 급전선의 구조 특성을 이용하여 적용 가능하다. 특히 Omega와 Gamma 정합은 동축 급전선 주변에 금속 패턴을 형성하거나 갭을 설계하여 용량성·귀납성 정합을 이루는 방식으로 동축 시스템에 직접 적용되는 대표적인 기법들이다.

미소 다이폴 안테나 주변의 전자기장은 거리에 따라 세 가지 성분으로 구성된다. 정전계와 정자계는 거리의 세제곱에 역으로 비례하여 근거리에서만 지배적이고, 복사계는 거리에 1차로만 역으로 비례하여 거리가 증가할수록 상대적으로 우세해진다. 원거리 조건인 0.16λ 이상에서는 복사계(원거리장, far field)가 전체 에너지의 대부분을 차지하며, 이 성분만이 실제 전파 에너지를 전달하여 유효하게 방사된다.

Friis 경로손실 공식에 f = 1,000MHz, D = 10km을 대입한다. PL(dB) = 20log₁₀(1,000) + 20log₁₀(10) + 32.4 = 20 × 3 + 20 × 1 + 32.4 = 60 + 20 + 32.4 = 112.4dB이다.

정재파비(VSWR)는 반사계수 $\Gamma$로부터 $\text{VSWR} = \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|}$로 구한다. 반사계수가 0.6일 때, $\text{VSWR} = \frac{1 + 0.6}{1 - 0.6} = \frac{1.6}{0.4} = 4$이다.

루프 안테나는 지름이 파장보다 매우 작은 소형 루프로 쓰이므로, 지향성은 루프 크기와 관계없이 8자형으로 일정하다. 따라서 루프 지름과 파장의 관계에 따라 지향성이 변한다는 설명은 틀렸다. 실효길이 $h_e = \frac{2\pi NA}{\lambda}$는 권수에 비례하고 파장에 반비례하며, 전파 도래 방향이 루프면과 일치할 때 감도가 최대이다. 주로 중·장파대에서 방향 탐지용으로 쓰인다.

수평 편파 성분을 수신하려면 안테나의 방사 소자가 수평 방향으로 배치되어야 한다. Adcock 안테나는 상하(수직) 방향의 4개 수직 소자로 구성되어 있어 수직 편파만 수신하고 수평 편파는 수신할 수 없다. Wave 안테나는 수평 배치 소자로 수평 편파를 수신하며, Loop 안테나는 루프 방향에 따라 유연하게 수신 가능하고, Sleeve 안테나도 수평 배치로 수평 편파 수신이 가능하다. 따라서 정답은 Adcock 안테나다.

‘300[Ω] 급전선과 정합하기 위해서는 임피던스 변환기가 필요하다’는 오류인데, 일반적인 300Ω 쌍도선 급전선의 특성 임피던스가 300Ω에 가깝기 때문에 폴디드 다이폴의 임피던스와 이미 정합되어 별도의 임피던스 변환기가 필요 없다는 점이 폴디드 다이폴 사용의 주요 장점이다.

폴디드 다이폴 안테나는 반파장 다이폴의 두 끝을 연결하여 만드는 구조로, 급전점 임피던스가 일반 다이폴의 약 73Ω에서 약 300Ω으로 상승한다.

• 급전점의 임피던스를 높게 할 수 있다는 설명은 참이다.
• 안테나 이득은 반파장 다이폴과 동일(약 2.15dBi)하므로 참이다.
• 주로 TV나 FM 등 초단파 대역의 수신 안테나로 널리 사용되므로 맞다.

마이크로스트립 안테나는 PCB 기판 위에 도체 패턴을 식각하여 제작하는 평면 안테나로, 이득이 작다는 것이 특징이다. 1번은 "이득이 크다"고 하여 틀린 설명이다. 2번 선형 및 원형 편파 모두 가능(패치 형태와 급전 방식 조정으로 실현), 3번 대역폭이 작음(일반적으로 1~5% 수준), 4번 PCB 기술을 이용해 제작 비용이 저렴하고 대량생산이 용이하다는 점은 모두 올바른 설명이다.

전자파인체보호기준에서 노출지수(Exposure Index)는 측정된 전·자기장강도의 제곱값(또는 전력밀도)을 기준값으로 나눈 비율을 의미한다. 이는 실제 노출 수준이 안전기준의 몇 배에 해당하는지를 나타내는 지표로, 노출지수가 1 이상이면 기준값을 초과한 상태를 의미한다. 보호지수·감쇠지수·비교지수 등은 전자파 인체보호기준의 표준 용어가 아니므로 정답은 1번이다.

필요한 감쇄량은 20 − 10 = 10[dB]이다. 따라서 최소 10[dB]의 감쇄기를 삽입하여 신호를 10[dB] 감쇠시키면 측정기 입력단에 정확히 10[dBm]이 도달하게 된다.

안테나에서 유기된 전력 100[mW]를 dBm으로 변환하면
$\text{10 log}_{10}(100/1) = 10 \log_{10}(100) = 20\text{[dBm]}$
이다. 측정기의 최대 입력이 10[dBm]이므로, 입력 신호 20[dBm]을 10[dBm] 이하로 낮춰야 한다.

산술 및 논리 연산의 결과를 일시적으로 기억하는 레지스터는 Accumulator 레지스터이다. Accumulator는 ALU(산술논리장치)에서 연산을 수행한 후 그 결과값을 임시로 저장하는 주요 작업 레지스터로, CPU의 대부분 연산에서 피연산수 저장 및 연산 결과 보관에 사용된다.
Instruction 레지스터는 현재 실행할 명령어를 저장하고, Status Flag 레지스터는 연산 결과의 상태(carry, zero, sign 등)를 나타내는 플래그를 저장하며, Address 레지스터는 메모리 주소를 저장하는 용도이므로 문제의 조건과 맞지 않는다.

RISC와 CISC의 핵심 특성을 비교하면, RISC는 CISC보다 더 많은 레지스터를 가진다는 것이 정답이다. RISC 아키텍처는 명령어 실행을 간단하게 유지하기 위해 대량의 범용 레지스터(보통 32개 이상)를 제공하여 메모리 접근을 줄이고 성능을 높인다.

• ‘CISC는 명령어의 길이가 고정적이다’는 오류로, CISC는 가변 길이 명령어를 사용하고 RISC가 고정 길이를 채택한다.
• ‘CISC는 단일 사이클로 대부분의 명령어를 실행한다’도 거짓으로, CISC는 복잡한 명령어로 인해 여러 사이클이 필요하고, 반대로 RISC가 단일 사이클 실행을 목표로 한다.
• ‘대표적인 RISC 칩은 인텔사의 x86 시리즈이다’는 명백한 오류인데, x86은 인텔의 CISC 칩이며, RISC의 대표는 ARM, MIPS, PowerPC 등이다.

사설 IP 주소와 공인 IP 주소를 상호변환하는 기술은 NAT(Network Address Translation)이다. NAT는 라우터나 방화벽에서 사설 IP를 공인 IP로 변환하여 인터넷 접속을 가능하게 하며, 역으로 응답 패킷의 공인 IP를 사설 IP로 변환한다.

• ARP는 IP 주소와 MAC 주소를 매핑하는 프로토콜이다.
• DHCP는 IP 주소를 자동으로 할당하는 프로토콜이다.
• RIP는 거리 벡터 기반의 라우팅 프로토콜로서 문제의 주제와 무관하다.

/24는 네트워크 부분이 처음 24비트이고 호스트 부분이 8비트임을 의미한다. 즉, 서브넷 마스크는 255.255.255.0이므로 호스트 부분인 마지막 옥텟을 0으로 설정하면 네트워크 주소가 된다. 128.110.121.32에서 마지막 옥텟인 32를 0으로 바꾸면 128.110.121.0이 네트워크 주소다.

신뢰할 수 있는 제3의 기관인 키분배센터(KDC)가 클라이언트의 패스워드를 기초로 티켓을 발급하고, 클라이언트가 이 티켓을 서버 접근 시 사용하여 패스워드 노출을 방지하고 상호 인증을 구현하는 프로토콜은 커버로스(Kerberos)이다.

커버로스는 네트워크 환경에서 클라이언트-서버 간 인증 시 TGT(Ticket Granting Ticket)와 서비스 티켓을 활용하는 대표적인 프로토콜이다. IPSEC은 네트워크 계층 암호화, SSL/TLS는 전송 계층 암호화, SET는 전자상거래 결제 보안 표준이므로 문제의 조건과 맞지 않는다.

암호문은 ASCII와 비밀키를 XOR한 결과이다. 문자 R의 ASCII는 01010010, 비밀키는 01001000이므로 XOR 연산을 수행하면 01010010 ⊕ 01001000 = 00011010이다.

대량의 데이터 테이블은 업무 연속성과 데이터 정합성 확보를 위해 일반적으로 본 전환 전에 미리 전환하고, 본 전환 시점에는 변경분을 반영한다. 따라서 일자별 거래내역이나 근태 내역 등을 사후에 전환한다는 3번의 설명이 틀리다. 전환 계획은 선·본·후 전환으로 구분하고, 본 전환 절차를 시간대별로 작성하며, 작업별 시간·담당자·관리자를 포함한 전환 시나리오를 수립한다.

오류가 보고되었으나 아직 분석이나 처리가 시작되지 않은 상태는 Open이다. Fixed는 수정 완료, Closed는 오류 처리 및 검증 완료, Deferred는 처리를 이후로 연기한 상태를 의미한다.

원래 장치의 데이터가 변경되기 전에 변경 대상 영역을 복사해 두고, 필요할 때 그 시점의 가상장치 상태로 되돌리는 기능은 스냅샷(Snapshot)이다. 커널은 운영체제의 핵심 부분이며, 고가용성과 장애 조치 클러스터링은 장애 발생 시 서비스 연속성을 확보하는 기술이다.

VPN(Virtual Private Network)은 별도의 전용선을 임대하지 않고 공중망이나 서비스 제공자의 망에 가상 터널을 구성하여 전용망과 같은 보안성과 연결 효과를 제공하는 기술이다. Mobile IP는 이동 단말의 네트워크 이동성을 지원하고, VLAN은 하나의 물리적 네트워크를 논리적으로 분할하며, NAT는 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로 변환하는 기술이다.

전자파 에너지가 전원선을 통하여 직접 흐르는 현상을 전도(conduction)라고 한다. 방사(1번)는 전자파가 공간으로 방출되는 것이고, 전류(3번)는 전하의 흐름으로 에너지 전달 메커니즘이 아니며, 유도(4번)는 자기장 변화에 의해 인접한 회로에 영향을 주는 것으로, 전도는 전원선 자체를 매질로 하여 에너지가 직접 전파되는 방식이다.

전파법상 무선국 개설허가 심사사항은 주파수 지정이 가능한지, 무선설비가 기술기준에 적합한지, 무선종사자 배치계획이 자격·정원배치기준에 적합한지 등이다. 안테나 설치 장소가 기준에 적합한지는 개설허가 심사사항으로 규정되어 있지 않다.

실험국은 과학·기술 발전에 기여할 합리적 가능성이 있고, 실험의 목적과 내용이 공공복리를 해치지 않으며, 합리적인 실험 계획과 이를 실행할 적당한 설비를 갖추어야 개설할 수 있다. 신청인이 실험을 수행할 인적자원이 풍부할 것은 개설조건에 들어 있지 않다.

전파사용료를 1년분 전액을 미리 납부하는 경우 100분의 10(10%)을 감면받는다. 이는 전파법 시행규칙에서 규정하는 선납 감면 기준으로, 무선국 운영자가 1년간의 전파사용료를 미리 납부할 때 적용되는 혜택이다.

전파환경측정은 전파환경의 조사, 전자파차폐성능측정, 전자파흡수율측정 등 전파 환경 자체를 진단하고 전자파 영향을 평가하는 측정을 의미한다. 이에 반해 전파응용설비의 측정은 무선국 인증, 통신기기 성능시험 등 설비 자체의 기술기준 적합성을 검증하는 측정으로, 환경 측정이 아닌 제품·설비 측정에 해당하므로 전파환경측정의 종류에 포함되지 않는다.

전파법에서 특정한 주파수의 용도를 정하는 것은 주파수 분배(frequency allocation)를 의미한다. 전파법에서 주파수 관리는 계층적 체계로 이루어진다.

주파수 분배는 국제전기통신연합(ITU) 규정에 따라 국가 차원에서 대역별로 방송·통신·해상·항공 등 서비스의 용도를 미리 정하는 상위 단계이다.

• 주파수 할당(frequency assignment)은 개별 사업자나 기관에 특정 주파수를 배정하는 하위 단계이다.
• 주파수 지정은 할당받은 주파수 대역 내 정확한 중심주파수를 결정하는 것이다.

무선설비규칙상 안테나공급전력이 10와트를 초과하는 무선설비는 전원회로에 퓨즈 또는 자동차단기를 갖추어야 한다. 과전류로 설비가 손상되거나 화재가 나는 것을 막기 위한 규정이다.

디지털 TV방송국 송신설비의 안테나공급전력 허용편차는 상한 5[%], 하한 5[%]로 규정된다. 방송통신위원회의 디지털 TV방송 기술기준에 따르면 안테나공급전력은 허가받은 값으로부터 ±5[%] 범위 내에서 유지되어야 하며, 이는 송신신호의 품질 보증과 인접채널 간섭 방지를 위한 핵심 요구사항이다.

의무항공기의 예비전원(배터리)은 항공기의 항행안전을 위하여 필요한 무선설비를 최소 30분 이상 동작시킬 수 있는 성능을 가져야 한다. 이는 항공안전법 및 항공기 운용기준에서 규정하는 기본 요건으로, 비상상황 발생 시 조종사가 관제기관과의 통신을 유지하고 항행안전을 확보하기 위한 최소한의 시간을 보장하기 위함이다.

방송통신기자재의 적합성 평가 공통 기준은 전자파 적합성(EMC: Electromagnetic Compatibility)이다. EMC 기준은 기자재가 발생하는 전자파가 다른 기기에 미치는 영향(방사)과 외부 전자파로부터의 내성(내구성)을 모두 포함하며, 모든 방송통신기자재가 준수해야 하는 통일된 국제 표준 기준이다. 전자파 등급·강도 측정·흡수율 측정은 특정 용도(예: 무선기기, 의료기기)에만 적용되는 세부 기준이므로 공통 적용 기준이 아니다.