20년 1회차

미지의 저항값을 측정하는 데 사용되는 회로는 휘스톤 브리지 회로이다. 휘스톤 브리지는 네 개의 저항을 브리지 형태로 연결하여 평형 조건을 이용해 미지의 저항값을 정확하게 측정하는 센서 회로로, 저항 측정, 온도 센서, 변형률 게이지 등에 널리 사용된다. 발진 회로는 신호 생성, 베이스 공통 회로와 이미터 바이어스 회로는 증폭 회로이므로 저항값 측정과는 무관하다.

가변저항 센서는 회전 변위와 직선 변위 모두 측정할 수 있으므로 '직선 변위만' 측정한다는 1번이 틀렸다. 2번 선형성과 측정 범위는 가변저항의 주요 장점이고, 3번 교류·직류 모두 사용 가능하며, 4번 저항값 변화로 변위를 측정하는 것이 가변저항 센서의 기본 원리다.

변위에 따라 저항이 변하는 센서는 스트레인게이지다. 스트레인게이지는 물질이 변형될 때 저항값이 변하는 저항변화형 센서로, 힘이나 변위가 가해지면 게이지의 길이가 변하면서 저항이 증감하는 원리를 이용한다. 열전쌍은 온도 변화를 전압으로 변환하고, 압전센서는 압력·변형을 전하로 변환하며, 유도성 센서는 자기장 변화를 감지하므로 직접적으로 저항 변화와는 무관하다.

세포막을 통해 물질이 한 방향으로만 이동하려면 선택적 투과성(반투막 특성)이 필수적이어야 한다. 삼투현상은 반투막을 사이에 두고 용질 농도 차이가 있을 때 용매(물)만 선택적으로 투과하여 높은 농도 쪽으로만 일방향 이동하는 현상이다.

• 확산은 방향성이 없고 높은 농도에서 낮은 농도로 양쪽 이동한다.
• 용매끌기는 용질이 물을 끌어당기는 현상으로 방향성 기준이 명확하지 않다.
• 능동적이동은 농도 구배에 관계없이 에너지를 사용해 이동하므로 선택적 투과의 결과로 한 방향만 이동하는 현상이 아니다.

두 개의 코일을 같은 축 방향으로 배열하고, 한 코일에 교류전류를 흘려 다른 코일에 유도전압을 발생시키는 것은 상호유도(mutual inductance)의 원리다. 코어 위치변화에 따라 두 코일 간의 자기결합도가 변하면서 다른 코일에 전압이 유도되므로, 이는 상호유도 센서 방식이다.

• 자기유도는 한 코일 내에서 자신의 전류 변화로 자신에게 유도전압이 발생하는 경우다.
• 차동유도는 두 개 이상의 코일에서 발생하는 전압의 차이를 이용하는 방식이다.
• 전압유도는 표준 용어가 아니다.

과칼륨혈증에서 세포외 K⁺ 농도가 증가하면 정상 세포외/세포내 K⁺ 농도 기울기가 감소하여 휴지 전위가 탈분극되고(덜 음전하) 동시에 활동 전위의 상승 속도가 저하됩니다. 이로 인해 심근의 전도 속도가 느려져 QRS 파형이 넓어지고 전체적으로 둔화됩니다.

심근 전도 지연으로 인한 QRS 파 폭의 증가가 과칼륨혈증의 가장 대표적인 심전도 변화입니다.

• T파는 높아지는(첨예화) 특징을 보이므로 'T파는 낮아진다'는 틀렸습니다.
• P파 감소나 U파 소멸은 과칼륨혈증의 특징적 변화가 아닙니다.

문제의 조건인 "탈부착이 쉽고 빠르지만, 장시간 사용에 부적합하고 굴곡이 심한 부위에 부착할 수 없는" 전극은 흡착 전극이다. 흡착 전극은 피부 표면에 흡착 방식으로 부착되어 빠른 탈부착이 가능하지만, 장시간 사용 시 피부 손상 위험이 있고 관절 부위 등 움직이는 곡선 부위에는 밀착이 어려워 부착 불가능하다.

• 부유 전극은 장시간 사용에 적합하다.
• 금속판 전극은 고정식으로 굴곡 부위 부착이 어렵지만 장시간 사용 가능하다.
• 미세 전극은 특수 목적의 전극으로 이 조건들을 충족하지 않는다.

동잡음(motion artifact)은 전극과 피부 접촉면에서 전극의 물리적 움직임으로 인해 전하의 이중층이 교란되면서 발생하는 잡음이다. 동잡음의 물리적 메커니즘은 전극 표면의 전하 이중층 구조가 기계적 교란으로 인해 교란되어 임피던스 변화를 일으키는 것이 맞다.

• 전원 잡음(50/60Hz)은 환경 전자기장에서 비롯되는 별개의 잡음원이므로 동잡음의 주요 원인이 아니다.
• 차동증폭기는 양쪽 입력에 공통으로 들어오는 공통모드 잡음(전원 잡음 등)을 억제하지만, 동잡음은 양쪽 전극에 비대칭적으로 작용하므로 차동증폭기만으로는 효과적이지 않다.
• 비분극 전극이 분극 전극보다 이중층 임피던스가 낮아 동잡음에 더 강인하므로, 오히려 분극 전극에서 동잡음이 더 크게 발생한다.

심장의 전기 자극 전도 경로는 동방결절(SA node)에서 시작하여 심방을 흥분시킨 후, 방실결절(AV node)을 통해 심실로 전달된다. 따라서 올바른 경로는 SA node → 심방 → AV node → 히스속 → 푸르키니에 섬유 → 심실이다.

SA node → 심방 → AV node까지는 모든 선택지가 공통이지만, 그 이후 경로가 중요하다. AV node 이후 히스속(His bundle) → 푸르키니에 섬유 → 심실 순서로 전도되는데, 히스속과 푸르키니에 섬유는 심실 내의 전도계 구조이므로 심실 흥분을 일으키기 전에 이미 심실 내부에 위치하고 있다.

• 심실이 히스속보다 먼저 나타나는 경로(방실결절 → 심실 → 히스속)는 오류이다.
• 방실결절(AV node)이 시작점인 경로들은 SA node의 역할을 무시한 오류이다.

R-L-C 직렬회로에서 전류의 크기를 구하려면 먼저 임피던스를 계산해야 한다. 임피던스는 $Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$이고, 주어진 값을 대입하면 $Z = \sqrt{4^2 + (8-5)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5\,\Omega$이다. 따라서 회로에 흐르는 전류의 크기는 $I = \frac{V}{Z} = \frac{50}{5} = 10\,\text{A}$이다.

변위전류는 시간에 따라 변하는 전기장이 만드는 전류로, 맥스웰이 도입한 개념이다. 유전체는 전기장에 분극하면서 그 내부의 전기장 변화를 직접 반영하는 변위전류의 주요 매질이므로 변위전류와 가장 깊은 관계를 가진다.

변위전류는 전기장의 변화율에 비례하며, 유전체(절연체)를 포함한 진공 같은 도체가 아닌 매질에서 발생한다.

• 도체 내에서는 자유 전자가 즉시 흐르므로 전기장의 축적이 없어 변위전류가 의미가 없다.
• 반도체와 자성체는 변위전류보다는 각각 전도성과 자기적 성질이 주요 특성이다.

전자유량계는 혈관 내 혈류가 자기장을 가로질러 흐를 때 발생하는 유도 기전력을 측정하는 장치로, 유도 기전력 공식 E = Bvd를 적용한다. 여기서 B는 자기장(T), v는 혈류 속도(m/s), d는 전극 사이의 거리(혈관 직경, m)이다. 주어진 값을 대입하면: $E = (3 \times 10^{-3}) \times 0.1 \times (5 \times 10^{-3}) = 3 \times 10^{-3} \times 5 \times 10^{-4} = 15 \times 10^{-7} \text{ V}$
이를 마이크로볼트(μV)로 변환하면 $15 \times 10^{-7} \text{ V} = 15 \times 10^{-7} \times 10^{6} \text{ μV} = 15 \times 10^{-1} \text{ μV} = 1.5 \text{ μV}$이다.

건성 전극은 높은 접촉 임피던스를 보상하기 위해 높은 입력 임피던스를 가진 초단 증폭기가 필요하므로, 낮은 입력 임피던스의 초단 증폭기가 필요하다는 설명이 틀렸다.

• 전해질 겔을 사용하지 않아도 된다 — 맞다. 건성 전극은 전해질 겔 없이 피부와 직접 접촉하여 신호를 감지한다.
• 건성피부에서는 용량성의 잡음이 발생한다 — 맞다. 건성 피부의 높은 저항으로 인해 피부-전극 경계에서 용량성 임피던스가 증가하여 잡음이 발생한다.
• 일반 전극에 비해 매우 큰 접촉 임피던스를 갖는다 — 맞다. 습식 전극(겔 사용)에 비해 건성 전극은 접촉 임피던스가 수십 배 크다(일반적으로 MΩ 단위).

커패시터 필터의 리플 전압과 리플계수를 판단하는 문항이다. 커패시터가 충전 중에는 다이오드를 통해 전류가 흐르고, 방전 중에는 부하를 통해 전류가 흐르는데, 이 충방전 과정에서 출력전압이 변동하는 것이 리플 전압의 정의로서 정확하다.

• 리플계수는 r = V_r/V_DC(리플전압/직류전압)로 정의되므로 r=V_DC/V_r는 역순이다.
• 리플이 작을수록 필터 성능이 우수하므로 리플이 클수록 효율적인 필터라는 설명은 거짓이다.
• 커패시터 용량이 작으면 충방전이 빨라져 리플이 커지고 직류 성분이 감소하므로, 용량을 작게 하면 출력전압이 직류에 가까워진다는 설명은 틀렸다.

직렬회로에서 전류는 $I = \dfrac{V}{R_1+R_2} = \dfrac{20}{2+3} = 4\,A$이다. 따라서 $R_1$에 걸리는 전압은 $V_1 = I \times R_1 = 4 \times 2 =$이다.

생체신호변환 시스템의 필수 설계 요소는 정확도, 처리속도, 전력소모이다. 정확도는 신호를 올바르게 변환·인식하기 위한 핵심 성능지표이고, 처리속도는 실시간 모니터링이나 응급 상황 대응을 위해 필수적이며, 전력소모는 특히 웨어러블 기기에서 배터리 지속시간을 결정하는 실용적 제약조건이다. 반면 보안은 개인건강정보 보호 관점에서 중요하지만, 신호 변환 과정 자체의 기술적 필요조건은 아니며 시스템 운영 단계에서의 부가적 요구사항이다.

공진 탱크가 인덕턴스 2개(L1, L2)와 커패시터 1개(C)로 구성되어 두 인덕터의 중간 접속점에서 궤환 전압을 얻는 구조이며, 이는 하틀리(Hartley) 발진기의 전형적인 회로 구성이다. 반대로 커패시터 2개와 인덕터 1개로 궤환을 얻는 방식은 콜피츠(Colpitts)형이며, 빈브리지형과 위상천이형은 RC 소자만으로 발진 조건을 만족시키는 회로이므로 해당하지 않는다.

맥파는 동맥벽을 따라 전파되는 압력파로, 주요 종류는 혈류맥파(blood flow pulse wave)·직경맥파(diameter pulse wave)·압맥파(pressure pulse wave) 세 가지다. 혈류맥파는 혈액의 속도 변화, 직경맥파는 동맥의 지름 변화, 압맥파는 혈압의 변화를 나타낸다. 횡맥파는 맥파의 표준 분류에 포함되지 않는 용어로, 맥파 전파 방향이 혈류 방향과 수직인 경우를 지칭하지만 임상적으로 인정되는 정식 분류는 아니다. 따라서 1·2·3번은 모두 올바른 맥파의 종류이고 4번이 틀렸다.

전기력선의 특성을 각 보기로 검토하면, 1번은 전기력선이 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다는 원리와 일치하고, 3번은 도체 내부의 전기장이 0이므로 전기력선이 존재하지 않으며, 4번은 전기력선이 +전하(출발점)에서 -전하(끝점)로 향한다는 정의와 일치한다. 2번이 틀렸는데, 전기력선은 도체 표면에 수직으로 만나야 한다. 도체는 정전 상태에서 표면이 등전위면이고, 전기장과 전기력선은 등전위면에 항상 수직이어야 하기 때문에 평행할 수 없다.

부궤환은 출력의 일부를 입력으로 피드백하여 출력을 감소시키는 방식으로, 선형성을 개선하고 이득을 안정화하는 데 사용된다. 반면 비교기는 개루프(no feedback) 상태에서 최대 이득을 사용하여 입력 전압을 빠르게 비교하는 용도이므로, 부궤환을 적용하면 오히려 응답 속도가 떨어져 비교 목적에 맞지 않는다.

• 전압이득 조절 — 폐루프 이득을 피드백 저항으로 조절할 수 있어 맞는 목적이다.
• 선형증폭기 — 부궤환이 비선형 특성을 보정하여 선형 증폭기를 구현하는 핵심 목적이다.
• 대역폭 제어 — 부궤환으로 대역폭을 제어(이득-대역폭 곱이 일정)할 수 있다.

불 대수의 기본정리는 항등원 법칙(identity law)과 멱등 법칙(idempotent law)을 포함한다. 1번 A+1=A는 틀렸으며, 정확한 항등원 법칙은 A+0=A이고, A+1=1이다(OR 연산에서 1은 흡수원). 2번 A·1=A는 맞다(AND 연산의 항등원). 3번 A+A=A와 4번 A·A=A는 모두 멱등 법칙으로 참이다. 따라서 정답은 1번이다.

기체가 이온화된 후 발생시키는 빛의 에너지를 측정하여 농도를 계산하는 방법은 방출 분광법(Emission spectroscopy)이다. 원자나 분자가 에너지를 받아 여기 상태에서 기저 상태로 돌아올 때 방출하는 광자의 에너지와 강도를 측정한다.

• 질량 분석법(Mass spectroscopy)은 질량 대 전하비로 분리·측정한다.
• 적외 분광법(Infrared spectroscopy)은 적외선 흡수를 측정한다.
• 열전도도 검출기(Thermal conductivity detector)는 기체의 열전도 특성을 이용한다.

이들은 모두 이온화에 따른 발광 측정 원리와 무관하다.

2등급은 가시광 저출력 레이저로, 빛이 눈에 들어와도 0.25초의 눈깜빡임(회피반응)으로 보호될 수 있다. 1M등급은 맨눈으로는 안전하지만 광학기기로 보면 위험하므로 '위험하지 않다'는 설명은 틀리다. 3R등급은 눈에 직접 조사되면 위험한 등급이고, 3B등급은 눈뿐 아니라 인체에 직접 조사되어도 위험한 등급이므로 두 설명은 서로 뒤바뀌어 있다.

의료기기의 전기충격 방지 추가보호수단은 기기 분류에 따라 다르게 규정된다. 2급 기기는 '이중절연(기초절연에 추가절연을 중복시키는 방법)'을 적용하는 것이 특징으로, 기초절연 위에 추가절연층을 더하여 이중으로 보호하는 구조이다.

• 보호접지 설비는 접지형 기기(1급)의 요구사항이다.
• 접지형 3핀 콘센트도 1급 기기에 해당한다.
• 내장 전지 방식은 안전극저전압(SELV) 기기에 적용되는 방법으로 2급이 아니다.

개인용 체외혈당측정시스템은 환자가 스스로 측정한 결과를 인슐린 투여량 결정 같은 치료 판단에 바로 쓴다. 측정 오류가 곧 위해로 이어지므로 3등급으로 분류된다. 정자·정액분석장치, 혈중칼륨분석장치, 자동헤모글로빈측정기는 전문가가 검사실에서 쓰는 2등급 기기다.

의료기기법은 허가·인증을 받지 않거나 신고하지 않은 의료기기를 수리·판매·임대·수여하는 행위를 무허가 제조·수입과 같은 수준으로 보아 5년 이하의 징역 또는 5천만원 이하의 벌금에 처한다. 첨부문서 기재사항 누락 등 나머지 보기는 이보다 낮은 벌칙 규정의 대상이다.

외장의 기계적 강도를 확인하는 충격시험은 이동형, 고정형, 신체착용형 기기 등에 적용한다. 손에 들고 쓰는 수지형(hand-held) 기기는 충격시험을 적용하지 않고, 대신 떨어뜨렸을 때를 가정한 낙하시험으로 강도를 평가한다.

폐기물관리법 시행규칙상 의료폐기물 보관기간은 격리의료폐기물 7일, 치아 60일, 혈액오염폐기물 등 대부분의 위해의료폐기물과 일반의료폐기물 15일이다. 위해의료폐기물 중 손상성 폐기물은 30일까지 보관할 수 있으므로 '20일'은 틀리다.

의료기관의 흉부수술실, 집중치료실, 응급실 같은 고도의 감전 위험 환경에서 환자와 의료진이 여러 의료기기에 동시에 접촉할 수 있으므로, 장비 간 또는 시스템 간에 발생하는 전위차를 제거하여 누설전류로 인한 감전 사고를 방지해야 합니다.

이를 위해 설치하는 접지가 바로 등전위접지(equipotential bonding)로, 금속 배관, 의료기기 프레임, 바닥, 벽 등 모든 도전체를 같은 전위로 유지시켜 장비 간 전위차를 0으로 만드는 역할을 합니다.

• 보호접지는 누설전류 차단 목적입니다.
• 기능접지는 정상 동작 보장입니다.
• 계통접지는 배전계통의 기준전위 설정이므로 전위차 해소와는 다릅니다.

원격의료는 지리적으로 떨어진 의료제공자와 환자 사이에서 정보통신기술을 매개로 진단·치료 등 의료행위를 수행하는 것을 의미한다. 보기 1, 3, 4는 모두 원격지 간의 통신을 통한 의료행위 또는 기술 활용을 설명하고 있어 원격의료의 정의에 부합한다. 반면 보기 2의 병원 내 PACS(의료영상저장전송시스템) 연결은 같은 의료기관 내부에서의 의료정보 공유로, 지리적 거리를 극복하기 위한 원격통신이 아니므로 원격의료의 범주에 포함되지 않는다.

ICD(국제질병분류)는 질병, 장애, 손상 등을 표준화된 코드로 분류하여 환자기록을 추출하고 관리하기 위한 분류체계다. 1번은 ICD가 전자의무기록 이전부터 존재했으므로 틀렸고, 3번은 의학 서적 색인이 아니라 임상 기록 분류가 목적이며, 4번은 ICD가 진단·질병 분류 체계이지 치료비 결정 기준이 아니므로 틀렸다. 2번 "환자기록을 추출해내기 위한 코드체계"가 ICD의 본질적 목적을 올바르게 설명한다.

세라믹(Ceramic) 막은 기공이 크고 불규칙하여 혈액 누출 위험이 높고 내구성도 떨어져 임상용 산화기의 주요 재료로 사용되지 않는다.

막형 산화기(membrane oxygenator)는 얇은 막을 통해 혈액과 가스를 직접 접촉시키지 않으면서 산소 교환을 하는 장치로, 사용되는 막의 재료는 실리콘 러버(Silicon rubber), 폴리프로필렌(Polypropylene), 테플론(Teflon) 등 고분자 물질들이다. 이들은 혈액에 대한 응고 특성이 낮고 기계적 강도가 우수하며 가스 투과성이 좋은 특징을 가진다.

혈관 내 혈류속도를 측정하기 위한 초음파 영상 촬영 방식은 도플러 영상이다. 도플러 효과를 이용하여 초음파가 움직이는 혈구(적혈구)에 반사될 때 주파수 변화를 감지하고 이를 혈류속도로 변환한다. A-mode는 거리에 따른 반향음의 크기를 표시하는 1차원 영상, B-mode는 횡단면의 2차원 회색조 영상, M-mode는 시간에 따른 깊이의 변화를 표시하는 움직임 기록 방식으로, 모두 혈류속도 측정에는 사용되지 않는다.

수액펌프의 알람은 주입 중단이나 환자 안전을 위협하는 비정상 상태를 감지할 때 작동한다. 1번 공기 흡입시, 2번 과부하 발생시, 3번 약물 주입 완료는 모두 펌프가 즉시 알람을 발생시켜야 하는 경보사항이다. 반면 4번 챔버에 약물방울이 규칙적으로 떨어지는 경우는 정상적인 주입 상태를 나타내므로 알람이 울릴 필요가 없다. 따라서 경보사항으로 포함되지 않는 것은 4번이다.

고주파치료기는 전자기파를 공간으로 방사해 조직에 에너지를 전달하고, 유전체손실로 생기는 열로 심부를 가열하는 투열 치료기다. 저주파는 전기 자극으로 신경·근육을 치료하고, 초음파는 기계적 진동을, 레이저는 빛을 이용하므로 전자기파 방사·유전체손실의 특징과 맞지 않는다.

※ 정답 정정(2026-09-23): 종전 등록 정답 1번을 2번으로 바로잡았습니다. 전자기파의 공간방사, 유전체 손실에 의한 심부 가열, 작은 표피(피부)효과는 단파·극초단파 투열치료 즉 고주파치료기의 특징. 저주파(수십~수백 Hz) 전류는 공간방사·유전손실 발열이 없고 신경·근 자극이 목적이라 발문과 불일치.

적외선 센서의 신호처리 과정은 외부에서 입사하는 적외선을 순차적으로 처리하는 순서를 따른다. 정확한 신호처리 순서는 광필터 → 흑체 → 초전체 → 증폭기이다.

먼저 광필터가 원하는 파장대역의 적외선만 통과시키고, 흑체(reference blackbody)는 기준 온도의 적외선을 제공하여 배경 복사를 보정한다. 이후 초전체(pyroelectric sensor)가 필터링된 적외선을 전기신호로 변환하고, 마지막으로 증폭기가 약한 신호를 증폭하여 측정 가능한 수준으로 만든다.

이 문항은 증가하는 자장으로 원형궤도를 유지하면서 고주파로 가속시키는 입자가속기의 원리를 묻는다. 사이클로트론은 고정된 자장에서 고주파 주파수만 변조하여 궤도반지름이 증가하지만, 시뉘크로트론은 증가하는 자장과 변조되는 고주파 주파수를 동시에 조절하여 궤도반지름을 일정하게 유지한다.

문제에서 명시한 "증가하는 자장", "자장세기와 가속주파수를 변조"라는 조건이 시뉘크로트론의 정의에 정확히 부합한다.

• Van de Graff generator는 정전기 방식의 가속기이다.
• D-T generator는 원자로나 핵융합 관련 장치이므로 조건과 맞지 않는다.

반사파 강도는 입사파에 비해 0.64%가 된다.

초음파 반사파 강도는 음향 임피던스 차이에 따라 결정되며, 반사계수의 제곱으로 구한다.
반사계수 공식: $R = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1}$
반사파 강도: $I_r = R^2 \times I_i$
주어진 값을 대입하면
$R = \frac{1.38 - 1.62}{1.38 + 1.62} = \frac{-0.24}{3.00} = -0.08$
$R^2 = 0.0064 = 0.64\%$

감마나이프는 코발트-60 방사선원을 이용한 정위적 방사선 수술기기로, ion pump는 구성요소가 아니다. Ion pump는 진공펌프의 일종으로 입자가속기나 진공장치에 사용되는 요소이다.

감마나이프의 기본 구성은 방사선 조사부(radiation unit), 치료용 침대(treatment couch), 콜리메이터 헬멧(collimator helmet) 등으로 이루어진다. 콜리메이터 헬멧은 201개의 코발트-60 선원에서 방출되는 감마선을 집속시키는 핵심 부품이며, 치료용 침대는 환자를 정위적으로 고정하여 정밀한 조사 위치를 결정한다.

Technetium-99m(Tc-99m)은 감마 방출 핵종이므로 PET에 사용되지 않으며, 주로 SPECT(단일광자방출컴퓨터단층촬영) 영상에 사용된다. Carbon-11, Fluorine-18, Oxygen-15는 모두 양전자(β⁺)를 방출하는 핵종으로 PET의 표준 추적자이다. 특히 Fluorine-18은 반감기가 110분으로 가장 길어 가장 널리 사용되고, C-11(20분), O-15(2분)는 반감기가 짧아 온사이트 생산이 필요하다.

전극선의 길이는 경흉 저항의 물리적 요인이 아니며, 제세동 전류의 경로나 흉부를 통과하는 저항값 결정에 관여하지 않는다.

제세동기의 제세동 성공률은 경흉 저항(transthoracic impedance)에 크게 영향을 받으며, 이는 전류가 흉부를 통과할 때의 저항을 의미한다. 전극 크기는 접촉면적이 커질수록 저항이 감소하고, 호흡주기는 흡기 시 폐용량 증가로 저항이 증가하며, 전극-피부 접촉면의 접촉 상태와 젤 사용 여부가 저항에 직접 영향을 준다.

간헐적 강제 환기는 환자의 자발호흡을 유도하고 존중하는 방식이므로, 마비나 진정제를 환기 효과를 위해 투여하지 않는다. 오히려 환자가 깨어 있고 호흡근이 작동해야 웨닝이 가능하다.

간헐적 강제 환기(Intermittent Mandatory Ventilation, IMV)는 기계환기에서 이탈하기 위한 점진적 단계로, 기계적 호흡수를 단계적으로 줄이면서 환자 자발호흡을 점차 증가시키는 방식이다.

• 인공호흡기를 완전 끄기 전에 활용 — IMV는 완전 웨닝 전 과도기 단계로 널리 활용되는 장점이다.
• 워닝 가속화·자발 호흡량 증가 — 기계 호흡수를 감소시키면서 환자의 자발호흡량을 점진적으로 증가시켜 호흡근육 재훈련과 웨닝 가속화를 도모하는 핵심 장점이다.

체열 진단기(적외선 체열촬영)는 인체 표면에서 방사되는 열을 측정한다. 체온 약 310K에서 빈의 변위법칙 $\lambda_{max} = \dfrac{2898}{310} \approx 9.3\,\mu\text{m}$이므로, 인체 복사는 8~14μm의 원적외선 영역에서 최대가 된다.

X-선 광자가 원자 내 전자와 상호작용할 때, 광자의 에너지가 전자로 완전히 전달되어 전자가 원자 밖으로 방출되고 광자 자체는 소멸하는 현상을 광전 효과라고 한다. 이는 광자 에너지가 전자의 결합 에너지보다 클 때 일어나며, 산란되거나 부분적으로 에너지가 전달되는 콤프턴 산란과 달리 광자가 완전히 사라지는 것이 특징이다.

• 제동 방사는 고속 전자가 원자핵의 전기장에서 감속될 때 방출되는 현상이다.
• 특성 방사는 안쪽 궤도의 전자가 제거된 후 바깥쪽 전자가 떨어지며 방출하는 X-선이다.

따라서 문제의 설명과 일치하는 것은 광전 효과이다.

응력-변형률 선도에서 a점은 상항복점, b점은 하항복점에 해당하며, c점은 항복이 진행되는 구간(항복점)을 나타낸다. d점은 최대응력점인 극한강도(ultimate point)이고, e점은 파단점(fracture point)이므로 각각 극한점·비례한도·탄성한계라는 설명은 틀리다. 따라서 c: 항복점이라는 설명이 옳다.

인공혈관은 혈류와의 직접 접촉으로 인해 세라믹의 취성(brittleness)으로 인한 파손 위험이 크고, 생체 세라믹보다는 고분자 재료(PTFE, 실크, 폴리우레탄) 또는 금속망을 이용하는 것이 표준이므로 세라믹의 용도로 적절하지 않다.

생체 세라믹 재료는 생물적 적합성, 높은 강도, 내식성을 갖춰 골·치아·관절 부위에 주로 사용된다. 인공관절(알루미나, 지르코니아), 골 수복재(하이드록시아파타이트, 바이오글래스), 인공 치근·치아(알루미나, 지르코니아)는 모두 세라믹의 생체 응용 사례다.

저주파 영역에서 생체 조직의 전기 저항률은 세포막의 용량 성질에 의해 결정되며, 순서는 적혈구 > 전혈 > 혈장이다.

적혈구는 세포막이 절연체로 작용하여 저주파에서 전류가 세포 내부를 통과하지 못하므로 매우 높은 저항률을 보인다. 혈장은 이온이 풍부한 전해질로 전류가 잘 통하므로 저항률이 가장 낮다.

전혈(헤마토크릿 40%)은 혈장과 적혈구의 혼합물이므로 그 사이의 중간값을 가지며, 적혈구의 세포막이 저주파에서 높은 임피던스를 제공하므로 순수 혈장보다는 높지만 순수 적혈구보다는 낮은 저항률을 나타낸다.

3점 고정은 체간보조기가 아닌 경추보조기(예: Philadelphia collar)의 핵심 개념이므로, 체간보조기의 주요 특징으로 설명하는 것은 부정확하다. 체간보조기의 3점 고정 개념은 경추보조기에서 중요한 원리이며, 체간보조기는 이와 다른 구조를 가진다.

체간보조기는 골반밴드, 흉추밴드, 후방지주, 외측지주 등으로 구성되어 척주의 정렬 유지 및 기형 교정, 체간 안정성 제공을 목표로 한다. 경추보조기, 흉요천추보조기, 경흉요천추보조기 등 다양한 종류가 있다.

변형률은 응력(stress)에 비례하며 탄성계수에 반비례합니다($\varepsilon = \sigma / E$). 특히 전단변형률은 전단응력에 비례하지 반비례하지 않으므로, '탄성물질에 대한 변형률은 전단응력에 반비례한다'는 설명이 틀렸습니다.

• 변형률(strain)은 원래 길이에 대한 길이 변화의 비로 정의되므로 단위가 없는 무차원 값입니다(참).
• 인장 시 양의 변형률, 압축 시 음의 변형률로 간주합니다(참).
• 변형률은 대부분 매우 작은 값(예: 10⁻³ 이하)이므로 측정 시 높은 정밀도가 필요합니다(참).

운동형상학은 힘이나 질량을 고려하지 않고 위치, 속도, 가속도 등 운동의 기하학적 특성만을 다룬다. 보기 1~2, 4번은 모두 관절의 각도 변화, 보행 속도, 보장 거리 등 운동의 시공간적 특성이므로 형상학적 분석 대상이다. 반면 지면반력(ground reaction force, GRF)은 지면이 신체에 가하는 힘으로서 동역학(dynamics) 영역에 속하며, 이를 분석하려면 질량과 가속도를 함께 고려해야 하므로 운동형상학에서는 다루지 않는다.

혈관벽이 받는 응력은 라플라스 법칙(Laplace's law)으로 설명되며, 원통형 혈관의 벽 응력은 $\sigma = \frac{Pr}{t}$ (P: 내압, r: 반경, t: 벽 두께)로 표현된다. 따라서 응력은 내압에 정비례하고, 반경에 정비례하며, 벽 두께에 역비례한다. 혈관의 길이는 이 식에 포함되지 않으므로 응력과 직접적인 관련이 없다.

피부화상은 세포·조직 수준에서 나타나는 장해이므로 생물학적 작용에 해당한다. 생화학적 작용은 DNA·효소 등 생체분자의 변화를 말하므로 이 조합이 틀렸다. 에너지 흡수(물리적), 1차·중간 생성물의 작용(화학적), 유전적 영향(생물학적)은 바르게 연결되었다.

인체 조직 내부의 열운반은 대부분 혈액순환에 의해 이루어진다. 혈액이 근육·내장기관에서 생성된 열을 중추부에서 말초부로 순환시키면서 담당한다.

• '지방은 근육보다 열을 전달하기 쉽다'는 오류다. 지방은 단열성이 높아 근육보다 열전도도가 낮고 열을 전달하기 어렵다.
• '열의 방산은 주로 호흡에 의해 일어난다'도 오류다. 열의 방산은 주로 피부를 통한 방사·대류·전도와 발한에 의해 이루어지며 호흡은 소량의 열만 배출한다.
• '유아의 체중 당 방열량은 성인에 비해 작다'는 오류다. 유아는 체중당 대사량이 높아 체중당 방열량이 성인보다 크다.

점도(viscosity)는 유체의 흐름에 대한 저항성을 나타내는 성질로, 고체일수록 점도가 크다. 뼈는 미네랄과 교원질 섬유가 단단히 결합된 고체 조직이므로 유동성이 없어 점도가 무한대에 가깝다. 반면 혈액은 점도가 약 3~4cP(혈장의 약 3배), 물은 1cP 정도의 액체이며, 연조직도 액체 성분을 포함한 반유동체여서 뼈보다 점도가 훨씬 낮다. 따라서 생체조직 중 고체인 뼈가 가장 큰 점도를 가진다.

형상기억합금(Ni-Ti)은 표면에 안정한 TiO₂ 부동태 피막이 생겨 스테인리스강보다 내부식성이 우수하다. 내마모성도 스테인리스강이나 티타늄보다 크다. 따라서 내마모성이 티타늄에 비해 작다는 1번이 틀렸다.

리드(lead)는 나사가 1회전할 때 축 방향으로 진행하는 거리이고, 다중 나사(여기서는 2줄)의 경우 리드 = 피치 × 줄 수 관계를 따른다. 그러나 이 문제에서 주어진 '리드 10mm'는 이미 2줄 나사 전체의 1회전 진행거리를 의미하므로, 180° = 반 바퀴 회전할 때의 이동거리는 리드의 절반이다. 따라서 10mm ÷ 2 = 5mm이다.

신선한 뼈 조직이 건조되면 유기물(콜라겐 등)의 함량은 유지되지만 수분이 제거되어 무기질(미네랄)의 상대적 비율이 증가한다. 이로 인해 인성(질김성)이 낮아지고 재료가 더 취성(brittle)을 띠게 된다. 탄성계수(강성)는 높아지며 파괴 시 에너지 흡수 능력이 감소하므로 1, 2, 4번은 모두 맞다. 반면 파괴 변형률은 낮아지는 것이 특징인데, 이는 건조된 뼈가 더 쉽게 부러지고 변형 능력이 감소함을 의미한다. 따라서 파괴 변형률이 높아진다는 3번이 틀렸다.