19년 1회차

대뇌피질의 시각영역(visual cortex)은 후두엽의 후두극(occipital pole) 주변에 위치한다. 시각정보는 망막에서 시신경을 거쳐 외측무릎핵(lateral geniculate nucleus)을 통해 후두엽의 1차 시각피질(primary visual cortex, V1)로 전달되며, 이곳에서 시각적 자극이 처리된다. 전두엽은 운동 및 인지기능, 측두엽은 청각 및 기억, 두정엽은 체감각을 담당하므로 정답은 후두엽이다.

심실근육세포의 안정막전위는 -90 ~ -70mV 범위에 있다. 심장 근육세포는 다른 흥분성 조직 세포와 달리 안정막전위가 약 -80 ~ -90mV 정도로 매우 음의 값을 가지는데, 이는 Na⁺-K⁺ ATPase에 의한 이온 펌프 작용과 세포 외부의 높은 K⁺ 농도 차이에 의해 유지된다. 따라서 정답은 2번이다.

표면 플라즈몬 공명(SPR) 센서는 금속 표면의 플라즈몬 공명 현상을 이용해 굴절률 변화를 감지하는 센서로, 주로 화학적 농도 또는 바이오센싱에 사용되며 변위 측정과는 무관하다.

변위 측정 센서는 물체의 위치 변화를 감지하는 장치다.

• 선형가변차동변환기(LVDT)는 코일의 상호 인덕턴스 변화로 변위를 측정하는 대표적인 변위 센서다.
• 용량성 센서는 두 전극 사이의 거리 변화에 따른 정전용량 변화로 변위를 감지한다.
• 압전 센서는 압력이나 변형에 의한 전하 생성으로 변위와 진동을 측정한다.

전류가 흐를 때 반전지 전위가 평형 전위로부터 이동하는 현상을 설명하는 용어는 과전위(overpotential)다. 과전위는 전류 흐름으로 인해 전극 반응이 일어날 때, 실제 전극 전위와 평형 전위 사이의 차이로 정의되는 전기화학의 기본 개념이다.

이는 전극 반응의 속도론적 장애(활성화 과전위), 농도 차이(농도 과전위), 전해질 저항(저항 과전위) 등 여러 인자로 인해 발생한다. 나머지 용어는 모두 부적절하다.

• 오프셋전위는 일반적인 전기화학 용어가 아니다.
• 변위전류는 축전기처럼 작동하는 이중층 전기용량과 관련된 개념이다.
• 반전지 전위는 흐르지 않을 때의 평형값 자체를 지칭한다.

부피는 유도성 센서의 관계식에 명시적으로 나타나지 않으며, 단면적과 길이 같은 기하학적 차원으로만 영향을 준다.

유도성 센서의 감지 원리는 패러데이 전자기유도 법칙에 기반하며, 유도 전압(또는 임피던스)은 $V = -N\frac{d\Phi}{dt} = -NA\mu_0\mu_r\frac{dH}{dt}$ 형태로 표현된다. 여기서 N은 코일의 감은 수, A는 단면적(기하학적 형태에 포함), $\mu_r$은 투자율(상대투자율), $\frac{dH}{dt}$는 자기장 변화율이다.

또한 센서의 기하학적 특성인 코일의 위치와 방향도 감지 신호 크기에 영향을 미친다.

축삭의 길이는 경우에 따라 1m 이상이 될 수 있다. 특히 축삭은 척수와 뇌를 사지로 연결하는 신경 속에서 수십 cm에서 1m 이상의 길이에 이를 수 있다.

• 신경 세포의 중심부분은 세포체(신경 세포체)이며 수상돌기가 아니다.
• 하나의 신경 세포는 1개의 축삭을 가지고 있으며, 여러 개의 수상돌기를 가진다.
• 축삭을 싸고 있는 절연체 물질은 수초(미엘린)이며, 미토콘드리아는 세포 내 에너지 생성 소기관이지 절연체가 아니다.

흡착 전극(suction electrode)은 피부 표면에 부착하여 사용하는 비침습적 전극이므로, 인체 내부 장기에 부착할 수 없다. 인체 내부 장기에 부착하는 것은 전극 도자(electrode catheter)나 직접 접촉 전극 같은 침습적 전극의 특성이므로 틀렸다.

• '탈부착 작업이 쉽다'는 맞다(흡착 원리로 탈부착이 용이함).
• '피부 표면에 부착하는 전극이다'도 맞다(피부 표면 부착 전극의 정의).
• '동잡음(motion artifact)이 비교적 크다'도 맞다(피부 표면 부착이므로 환자의 움직임에 따른 동잡음이 상대적으로 많이 발생함).

심음도는 심장의 소리와 잡음을 그래프로 기록한 것이다. 청진으로 듣기 어려운 제3·4음 같은 저주파음까지 객관적으로 분석할 수 있다. 판막 질환이나 심기능 이상을 판단하는 데 쓰므로 혈액 순환 기능 진단에도 활용된다. 따라서 순환 기능 진단에 쓰지 못한다는 4번이 틀렸다.

RLC 직렬회로의 임피던스는 $Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$로 구한다. 주어진 값을 대입하면 $Z = \sqrt{4^2 + (8-5)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5\,\Omega$이다. 옴의 법칙에 의해 전류는 $I = \frac{V}{Z} = \frac{100}{5} = 20\,\text{A}$이므로 20A가 답이다.

F = $\bar{A}\bar{B} + \bar{A}BCD + ABCD$에서 뒤 두 항을 묶으면 $\bar{A}BCD + ABCD = CD(\bar{A}B+AB) = CD \cdot B(\bar{A}+A) = BCD$가 되어 F = $\bar{A}\bar{B} + BCD$로 정리된다. 흡수법칙과 분배법칙만으로 더 이상 줄일 수 없으므로 이 형태가 최종 간략식이며, 이는 보기 4번과 일치한다.

JK 플립플롭에서 J=1, K=1일 때 클록 펄스가 입력되면 매 클록마다 출력이 반전(토글)되는 동작이 발생한다. JK 플립플롭의 진리표에 따르면 J=K=1 조건은 이전 출력 상태와 무관하게 항상 출력을 반전시키는 특성을 가지며, 이를 toggle(토글) 모드라고 한다. 따라서 정상적으로 동작하며 동작불능 상태가 아니고, 단순히 set이나 reset 상태로 고정되지 않고 계속 반전을 반복하므로 정답은 toggle이다.

심전도 기록지에서 분당 심박수를 구하는 공식은 $\text{심박수(회/분)} = \frac{60 \times \text{기록지 속도(mm/s)}}{\text{R-R 간격(mm)}}$이다. 주어진 값을 대입하면 $\text{심박수} = \frac{60 \times 40}{20} = \frac{2400}{20} = 120$회/분이다.

C₂와 C₃는 병렬 연결이므로 C₂₃ = 2 + 3 = 5㎌이고, 이 병렬 조합이 C₁, C₄와 직렬로 연결된다. 직렬 합성용량은 $\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_{23}}+\dfrac{1}{C_4} = \dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{5}+\dfrac{1}{4} = 1.45$이므로 $C = \dfrac{1}{1.45} \approx 0.69$㎌로 약 0.7㎌이다.

PN 접합 다이오드의 공핍층 너비는 역방향 전압이 인가될 때 가장 넓어진다. 순방향 전압이 인가되면 전기장이 약화되어 공핍층이 좁아지고, 역방향 전압이 인가되면 접합의 내부 전기장이 강화되어 더 많은 다수캐리어가 공핍층으로 밀려나가면서 공핍층 너비가 증가한다. 빛 조사는 소수캐리어 생성만 일으키므로 공핍층 너비에 영향을 미치지 않으며, 전압을 인가하지 않은 상태는 역방향 전압 상태보다 전기장이 약하므로 공핵층이 더 좁다.

Paramagnetic O₂ analysis는 산소의 상자성(자기장에 끌리는 성질)을 이용하여 호기 산소 농도를 측정하는 장치로, 폐용적 측정 자체가 아니라 가스 성분 분석에 사용되므로 폐용적 측정 방법이 아니다.

폐용적(폐 용량) 측정 방법을 구분하는 핵심은 직접 측정 vs. 간접 측정이다.

• He dilution technique과 N₂ washout technique은 가스 희석법으로 기능적 잔기량(FRC)을 측정하는 표준 방법이다.
• Whole body plethysmography는 체적 변화를 이용해 폐용적을 측정하는 방법이다.

C급 증폭기는 트랜지스터가 입력신호의 1/4 이하 구간에서만 도통하는 협대역 증폭기로, 출력에 고조파가 많이 포함되지만 동조회로(탱크 회로)를 통해 기본파만 추출하여 고조파를 제거할 수 있다. 따라서 라디오의 동조 증폭기나 RF 증폭 단계처럼 좁은 대역폭의 신호만 처리하는 용도에 한정적으로 사용되며, 고효율(80% 이상)을 특징으로 한다.

• A급은 선형 증폭으로 고조파가 적어 동조회로가 불필요하다.
• B급은 푸시-풀 구성으로 2차 고조파가 상쇄된다.
• D급은 스위칭 동작 방식으로 용도가 다르다.

이미터 폴로어는 입력 임피던스가 매우 높고 출력 임피던스가 낮아서 임피던스 변환(버퍼) 용도로 주로 사용되는 회로다.

이미터 폴로어는 베이스에 입력되어 에미터로 출력되는 구조로, 베이스-에미터 간 전압강하만큼의 손실이 있지만 거의 같은 크기의 신호가 출력된다. 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스 특성으로 신호 원천과 부하 사이의 임피던스 부정합을 해결한다.

• B급 증폭기는 전력 증폭 방식이다.
• 공통 베이스 증폭기는 입력 임피던스가 낮다.
• 전압 폴로어는 증폭 회로가 아닌 연산증폭기 기본 구성이므로 트랜지스터 증폭 회로가 아니다.

배전압 정류회로는 AC 입력을 기본 다이오드·커패시터 조합으로 처리하므로 별도의 승압변압기가 필수적이지 않다. 따라서 '승압변압기가 필요하다'는 설명이 틀렸다.

배전압 정류회로는 다이오드 직렬 연결을 통해 출력 전압을 높이는 방식으로, 고전압·저전류 응용(CRT, 이미지센서 등)에 주로 사용된다.

• '주로 고전압용이다'는 참이다(고전압용 특징).
• '큰 전류 출력이 어렵다'도 참이다(직렬 구조로 인한 높은 임피던스가 큰 전류 출력을 제한).
• '용량이 큰 커패시터를 사용하면 성능이 좋다'도 참이다(큰 커패시터로 리플 전압을 감소시켜 성능 향상).

로셀염은 압전 재료 가운데 압전효과가 가장 커서 진동 특성이 우수하지만, 습기와 온도 변화에 약하다는 단점이 있다. 수정은 압전효과는 작지만 온도 안정성이 뛰어나 발진자에 쓰이고, 전기석도 압전효과가 작다. 티탄산바륨은 압전 세라믹으로 가공성이 좋은 재료이다.

일산화탄소는 유독성 가스로서 의료용으로 승인되지 않으며, 의료현장에서 절대 사용하지 않는 물질이므로 의료가스의 종류가 아니다.

의료가스는 의료 행위에 직접 사용되거나 의료기기 작동에 필요한 가스를 말하며, 의료용으로 승인된 가스는 산소, 이산화탄소, 질소, 헬륨, 아산화질소, 아르곤 등이다.

• 질소는 의료기기 구동용으로 의료가스에 포함된다.
• 헬륨은 호흡기 질환 환자의 호흡 보조용으로 의료가스에 포함된다.
• 산소는 산소요법의 기본 가스로 의료가스에 포함된다.

전자의무기록(EMR)은 환자의 임상진료 정보를 중심으로 기록하는 시스템이므로, '병원 업무에 관계된 행정 자료의 보관소'는 EMR의 개념을 잘못 표현했다. EMR은 진료 기록, 처방, 검사 결과 등 환자 중심의 임상정보를 저장·관리하는 것이 핵심이며, 행정 자료(인사, 경영, 총무 등)의 보관소는 아니다.

• '역학연구 및 임상연구 수행의 핵심적 기반' — EMR 데이터가 역학·임상연구의 기반이 된다.
• '환자의 임상진료에 관한 모든 정보의 보관소' — 환자 진료 정보의 통합 보관소로서 EMR의 정의에 정확히 부합한다.
• '임상의사의 기억을 보조하기 위한 정보저장소' — 의사의 진료 의사결정을 지원하는 정보저장소로서 EMR의 역할을 올바르게 설명한다.

등전위 접지는 미세한 전류(마이크로 쇼크)로부터 환자를 보호하기 위한 방식이며, 매크로 쇼크 방지는 접지 자체의 목적이 아니다. 매크로 쇼크(수십 mA 이상)는 누전차단기 같은 다른 보호 방식으로 대응하므로 '매크로 쇼크에 대한 방지대책으로 의료기기를 접지하는 방식'이라는 설명이 오류다.

• 인체 임피던스 약 1kΩ을 기준으로 허용전위차를 산정하는 것은 표준적 방법으로 올바르다.
• 환자 주변의 모든 도전체를 같은 전위로 유지하여 전위차를 제거하는 것은 등전위 접지의 정의와 일치한다.
• 환자 중심 반경 2.5m 이내에서 완전한 등전위를 유지해야 한다는 것은 의료기기 안전 기준의 핵심 요구사항이다.

제백 효과(Seebeck effect)는 온도 차이로 전기를 발생시키는 열전 현상으로, 레이저-조직 상호작용과는 무관한 물리 현상이다.

레이저와 인체 조직 간의 주요 상호작용은 광분해(photodisruption), 온열 효과(photothermal), 광화학 효과(photochemical)로 분류된다.

• 광분해는 고에너지 레이저가 조직을 기화·파괴하는 현상이다.
• 온열 효과는 레이저 에너지가 열로 변환되어 조직을 가열하는 것이다.
• 광화학 효과는 광선역동치료(PDT)처럼 광감각제와 빛의 화학적 반응으로 세포를 파괴하는 메커니즘이다.

의료기기 안전기준에서 정의하는 절연재료별 최대 허용온도는 A종 105℃, B종 130℃, E종 120℃, F종 155℃이다. 보기 2번의 E종 절연재료는 100℃가 아니라 120℃가 정답이므로 틀렸다.

의료기기법상 의료기기위원회는 의료기기의 허가에 관한 사항을 직접 심의하지 않으며, 이는 식약처장이 기술검토를 거쳐 개별 허가 여부를 결정하는 영역이다. 반면 위원회는 지정·등급분류·기준규격 등 의료기기 정책의 기본방향과 기준 설정에 관한 사항을 심의·조사한다. 허가는 개별 제품의 안전성·유효성 판단으로 위원회의 일반적 심의대상이 아니고, 필요시 전문가 자문은 별도로 받는 구조이다.

의료기기 위원회 위원의 자격은 의료기기법 시행령에서 의료기기 관련 학식과 경험이 풍부한 자, 의료기기 관련 단체 및 시민단체에서 추천한 자 등으로 규정하고 있으며, 공무원의 경우 과장급(4급) 이상만 위원으로 임명될 수 있다. 따라서 5급 공무원은 직급이 부족하여 위원 자격이 없으며, 나머지 1, 3, 4번은 모두 위원 구성 자격에 해당한다.

레이저와 조직의 상호작용 중 나노초(ns) 단위의 극히 짧은 시간에 GW 수준의 매우 높은 피크 파워를 가진 펄스를 이용하여 조직을 이온화하는 현상은 광분해효과(photodisruption)이다.

광분해효과는 고에너지 밀도의 초단펄스로 인해 조직 내 분자의 전자가 여러 개의 광자를 흡수하여 이온화되고, 이때 발생한 플라즈마(plasma)가 기계적 충격파를 일으켜 조직을 파괴하는 메커니즘이다.

나머지는 문항의 고파워 초단펄스 특성과 맞지 않는다.

• 온열효과는 지속적인 열 축적으로 조직을 손상시킨다.
• 광화학효과는 자외선 영역의 낮은 파워로 화학결합을 직접 끊는다.
• 확산효과는 열에너지가 주변 조직으로 확산되는 현상이다.

의학논문 주제어 분류체계는 MeSH(Medical Subject Headings)이다. MeSH는 미국 국립의학도서관(National Library of Medicine)에서 개발·관리하는 의학 문헌 검색용 통제어휘로, 의학논문과 문헌의 주제 색인화에 특화되어 있다. ICD는 질병 진단 분류, SNOMED는 임상용어 체계, UMLS는 여러 의료 용어 체계를 통합한 메타시소러스이므로 모두 다른 목적의 분류체계이다.

전극 간 임피던스가 낮다는 것은 체열진단기의 특성이 아니다. 체열진단기(열화상 카메라)는 적외선 검출기(마이크로볼로미터, 열전소자 등)를 사용하며, 전극 임피던스 개념은 전기 신호 측정 장치의 특성이지 열화상 센서의 특성이 아니다.

• 초퍼회로와 셔터장치는 외부 광학 간섭과 정기적인 검정(캘리브레이션)을 위해 필수이다.
• 광학필터는 특정 파장대(일반적으로 8~14㎛의 장파 적외선)의 신호만 선택적으로 수집하기 위해 필요하다.
• 온도보상장치와 항온·항습장치는 주변 환경 변화에 따른 센서 드리프트와 신호 왜곡을 방지하기 위해 필수이다.

이중파형(biphasic waveform)은 심근손상을 최소화하기 위해 도입된 기술이다. 단일파형(monophasic)에 비해 이중파형은 같은 효과를 더 낮은 에너지로 달성하므로 심근에 가해지는 열손상과 기계적 손상을 크게 줄일 수 있다.

또한 제세동 성공률이 높아 재시도 횟수가 감소하므로 누적 손상도 감소한다. 현재 자동심장충격기(AED) 및 임상용 제세동기는 모두 이중파형을 표준으로 사용하고 있으며, 이는 심근 보호라는 임상적 우월성에 기반한다.

청력진단에서 의사표시가 어려운 피검자(유아, 지체부자유자 등)의 청각자극 인지를 객관적으로 판별하려면 뇌파(EEG, Electroencephalogram)를 사용한다. EEG는 청각자극에 대한 뇌의 전기적 반응을 직접 측정할 수 있어, 피검자의 주관적 반응 없이도 청각신경계의 활성화 여부를 객관적으로 확인할 수 있기 때문이다.

• EOG(안전도)는 안구운동을 측정한다.
• ECG(심전도)는 심장박동을 측정한다.
• EMG(근전도)는 근육활동을 측정한다.

따라서 이들은 청각자극 인지판별에 직접 활용되지 않는다.

PET는 대사 기능을 영상화하는 핵의학 검사로서, 보기 1, 2, 3은 모두 PET의 정확한 특징이다. 보기 1은 PET가 비침습적으로 물질대사를 관찰할 수 있다는 점이 맞고, 보기 2는 양전자 소멸시 발생한 감마선이 정반대 방향(180°)으로 동시 검출되어 영상 재구성된다는 원리가 정확하며, 보기 3도 섬광체-PMT 조합이 전형적인 PET 검출기 구성이다. 반면 보기 4는 오류로, PET의 해상도는 초음파나 CT보다 낮으며, 정밀한 해부학적 구조보다는 기능/대사 정보에 특화되어 있다. PET는 기능 영상(functional imaging)이고 CT/초음파는 구조 영상(anatomical imaging)이므로, "미세한 해부학적 구조"를 영상화하는 것은 PET의 강점이 아니다.

심전도 신호의 기저선 이동(baseline drift)은 주로 저주파 신호 성분의 변화로 발생하며, 1번 전극 장력, 3번 전극 이탈/불완전 접촉, 4번 호흡에 의한 진동은 모두 전극-피부 임피던스 변화나 전극 위치 변동을 일으켜 기저선 이동을 유발한다. 반면 2번 환자용 케이블의 단선은 신호 손실이나 노이즈 증가를 초래하지만 기저선 자체를 이동시키지 않으며, 오히려 신호 전송 자체가 단절되어 심전도 파형을 기록할 수 없게 된다.

인공심장용 혈액펌프의 박동성 분류는 박동성(pulsatile) 펌프와 비박동성(non-pulsatile) 펌프 두 가지로 나뉜다. 비박동성 펌프에는 연속류형, 원심형, 축류형 등 회전식 펌프들이 포함되어 맥동 없이 일정한 흐름을 유지한다. 반면 전기기계식은 구동 방식(actuator 종류)의 분류 범주로, 박동성 유무와는 무관하게 박동성·비박동성 펌프 모두에 적용될 수 있는 기술적 특성이므로 박동성 분류 기준에 직접 속하지 않는다.

그림 b는 10μs 동안 고주파가 발생하고 50μs 동안 휴지(간헐)하는 단속적(버스트) 파형으로, 연속파인 절개용 파형(a)과 달리 조직에 가해지는 열에너지를 낮춰 응고를 유도한다. 이러한 단속 펄스는 지혈(응고) 모드에서 사용되는 파형이다.

혈압은 심박출량 × 말초혈관저항으로 결정되므로, 심장으로부터 박출되는 혈류량(심박출량)이 증가하면 혈압은 상승한다. 따라서 4번 "혈류량이 증가할수록 혈압이 하강한다"는 틀렸다. 1번은 혈관저항이 크면 혈류에 대한 저항이 커져 혈압이 상승하고, 2번은 혈액의 점도가 높으면 유동성이 낮아져 혈관저항이 증가하여 혈압이 상승하며, 3번은 혈관의 탄성이 떨어지면(경화되면) 확장성이 감소하여 같은 혈류량에도 혈압이 더 높이 상승한다.

코발트 니켈 합금은 생체적합성 문제로 인공관절 제조에 사용되지 않으며, 오히려 가능한 한 피해야 할 재료다.

인공관절 시술에 사용되는 생체재료는 금속, 세라믹, 고분자 중 생체적합성과 내구성을 갖춘 재료들이며, 세라믹, 폴리에틸렌, 스테인리스 스틸은 모두 인공관절의 표준 재료다.

• 세라믹(알루미나, 지르코니아)은 고관절 머리 부분에 사용된다.
• 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)은 베어링 표면에 사용된다.
• 스테인리스 스틸(316L)은 임플란트 축과 고정 부분에 널리 사용된다.

보행과 주행의 근본적인 생역학적 차이는 양하지지지기(double limb support phase)의 유무에 있다. 보행에서는 한 발이 땅을 떨어나기 전에 다른 발이 이미 땅에 닿아 있는 양하지지지기 구간이 존재하지만, 주행에서는 양발이 동시에 지면을 떠나는 비지지기(flight phase)가 나타난다. 분속수, 속도, 보폭은 개인의 신체 조건과 환경에 따라 변수적이므로 보행과 주행을 구분하는 본질적 기준이 될 수 없다.

직류 및 저주파 전류를 이용하는 의공학 기술은 생체전기이다. 생체전기는 신경·근육 자극 치료, 근력 강화, 신경 재활 등에 직류 및 저주파(수십~수백 Hz) 전류를 직접 생체에 인가하는 기술이다. 인공관절은 기계적 구조물, 혈류계측은 도플러 초음파 원리, 광전맥파는 적외선 광학 센서를 기반으로 하므로 전류 기반 기술이 아니다.

합성고무 중 탄성과 질김이 우수하고 생체 적합성이 좋으며 표면 변화가 가능한 고분자는 폴리우레탄이다. 폴리우레탄은 우레탄 결합(-NH-CO-O-)을 주쇄로 하는 합성고분자로, 우수한 탄성력과 인장강도, 내구성을 갖추고 있으며 생체 적합성이 뛰어나 인공심장, 혈관 이식재, 임플란트 등 의료용 재료로 광범위하게 사용된다.

• 실리콘은 생체 적합성이 있으나 탄성이 상대적으로 낮다.
• 콜라겐은 천연 단백질이지 합성고무가 아니다.
• 폴리에스터는 경질이어서 탄성 특성이 부족하다.

파단 시 변위(Strain)값은 0.44 mm/mm이다.

변위(Strain)는
$\text{Strain} = \frac{\Delta L}{L_0}$
로 정의되며, 여기서 $\Delta L$은 길이 변화량, $L_0$는 초기 길이다.

초기 길이 $L_0 = 20.0\text{ mm}$이고 파단 시 최종 길이 $L_f = 28.8\text{ mm}$이므로, 길이 변화량은
$\Delta L = 28.8 - 20.0 = 8.8\text{ mm}$
이다. 따라서 변위값은
$\text{Strain} = \frac{8.8}{20.0} =$
mm/mm이다.

용존 산소 농도 차이는 산소 농도가 높은 부위와 낮은 부위 사이에 전위차를 발생시켜 국소적 부식을 유발한다. 이를 틈새부식(crevice corrosion)이라 한다.

금속 표면의 틈새, 씬(seam), 보철물 아래 등 산소 접근이 제한되는 부위에서 산소 농도가 낮아져 그 부위가 양극(anode)이 되어 선택적으로 부식된다.

• 합금부식: 합금 원소의 선택적 용출에 의해 발생한다.
• 이종금속 부식: 서로 다른 금속의 전기화학적 접촉에 의해 발생한다.
• 미생물 부식: 부식성 미생물의 대사산물에 의해 발생한다.

이들은 산소 농도 차이와는 직접 무관하다.

생체재료 삽입으로 인한 염증반응은 모세혈관 팽창에서 시작되어 혈관확장으로 혈류량 증가, 세포침투로 대식세포와 백혈구의 유주, 재형성으로 손상조직의 복구 및 혈관신생, 피복형성으로 외이물을 둘러싼 섬유성 피막 형성, 마지막 소멸로 염증세포의 제거 순서로 진행된다. 보기 1번은 재형성과 피복형성의 순서가 바뀌었고, 3번과 4번은 추출 단계를 포함하는 등 일반적인 염증반응 과정과 맞지 않는다.

Alumina(알루미나, Al₂O₃)는 뛰어난 내식성, 생체친화성, 높은 내마모성과 높은 강도를 갖춘 세라믹 재료로, 인공 고관절의 볼(Ball)과 소켓 라이너, 치과용 임플란트 등에서 오랫동안 임상적으로 사용되어 왔습니다.

• Graphite: 흑연으로 생체친화성이 부족합니다.
• Silica: 강도가 낮습니다.
• Zirconia: 최근 각광을 받는 생체세라믹이지만 전통적으로는 Alumina가 더 광범위하게 임상에 사용되어 왔습니다.

탄성계수(Young's modulus)는 물질이 외력에 저항하는 정도를 나타내며, 값이 작을수록 변형이 쉽다. 활액은 관절 내 윤활액으로서 유체이므로 탄성계수가 거의 0에 가까워 고체 생체재료들과 비교할 수 없을 정도로 작다. 스테인리스강(약 190~200 GPa), 알루미늄(약 70 GPa), 열분해 탄소(약 20~30 GPa)는 모두 고체이며 상대적으로 높은 탄성계수를 가지므로, 유체인 활액이 가장 작은 탄성계수를 갖는다.

초음파의 전파속도는 매질의 밀도와 탄성에 따라 결정되며, 일반적으로 밀도가 높고 탄성이 클수록 빠르다. 공기(약 340 m/s)는 물(약 1,500 m/s), 지방(약 1,450 m/s), 두개골(약 3,500~4,000 m/s)에 비해 훨씬 낮은 밀도를 가지므로 초음파 전파속도가 가장 느리다. 따라서 의료 초음파 검사에서 피부와 프로브 사이의 공기를 제거하기 위해 젤을 사용하는 것이다.

생체 조직의 도전율(conductivity)은 주파수가 증가하면 증가하는 특성을 보인다. 따라서 '주파수의 증가와 함께 도전율을 감소한다'는 설명이 틀렸다.

• 골격근의 이방성: 맞다. 골격근은 근섬유 방향(longitudinal)과 수직 방향(transverse)의 도전율이 다른 이방성을 나타낸다.
• 혈액과 지방의 도전율: 맞다. 혈액의 도전율(약 0.6~0.7 S/m)은 지방의 도전율(약 0.02 S/m)보다 훨씬 크다.
• 골격근과 혈액의 도전율: 맞다. 골격근의 도전율(약 0.3~0.5 S/m)은 혈액의 도전율보다 현저하게 작다.