17년 1회차

실무율(all-or-none law)은 신경세포뿐만 아니라 근육세포를 포함한 자극성 조직 전반에서 관찰되는 원리이므로 '신경세포에서만 일어난다'는 설명이 틀렸다.

• 역치 설명은 역치 이상의 자극에서만 활동전위가 발생하고 역치 이하에서는 국소전위만 발생하는 실무율의 정의를 정확히 설명했다.
• 최고 흥분·무흥분 설명은 자극 강도에 상관없이 최대 반응 또는 무반응의 양극단만 나타나는 실무율의 핵심을 올바르게 표현했다.
• 단일 세포 설명은 실무율이 단일 세포(단일 신경섬유, 단일 근육세포) 단위에서 관찰되는 세포 수준의 성질이라는 정확한 설명이다.

인체의 혈액량은 체중의 약 7%에 해당한다. 일반적으로 성인 남성의 경우 체중 1kg당 약 70mL의 혈액을 가지고 있으며, 이는 전체 체중의 약 7%에 상당한다. 예를 들어 70kg의 성인이라면 약 4.9L(약 5L)의 혈액을 보유하게 되는데, 이는 체중의 7% 수준이다.

X선은 핵 붕괴가 아니라 원자의 전자껍질 전이에서 발생하는 현상으로, 방사성 붕괴의 직접적인 결과가 아니다. X선 방출은 핵 자체의 붕괴 과정이 아니므로 방사성 붕괴 시 나타나는 현상과 거리가 가장 멀다.

방사성 붕괴는 불안정한 원자핵이 더 안정한 상태로 변할 때 입자나 에너지를 방출하는 현상이다.

• 알파 붕괴는 헬륨 핵(He-4)을 방출한다.
• 베타 붕괴의 한 형태인 양전자 붕괴는 양전자(양의 전자)를 방출한다.
• 감마 붕괴는 고에너지 광자를 방출하는 핵의 고유한 붕괴 과정이다.

'인체 내에 삽입하는 전극'이라는 설명은 "인체 내에 삽입"이라는 표현이 문제다. 미세전극은 그 특성상 생체 조직 깊숙이 삽입하기 어렵고 주로 배양된 세포나 절편 표본에 사용되므로, 임상적으로 인체에 직접 삽입하는 전극(예: 전침 전극, 표면 전극)과는 다르다.

미세전극은 세포 내부 또는 세포 근처에 삽입하여 활동전위를 측정하는 극미소 전극으로, 주로 in vitro(시험관) 환경에서 신경세포나 근육세포 등 단일 세포의 전기적 활동을 기록하는 데 사용된다.

• 전극 지름은 0.5~5㎛ 정도(전극 길이 보기와 유사한 극미소 범위)이다.
• 급속 미세전극과 유리 마이크로피펫 미세전극 등 다양한 종류가 있다(옳은 설명).
• 세포의 활동전위 측정에 필수적 도구이다(옳은 설명).

삼투 현상은 물 분자의 이동만 관여하고 이온의 농도 차이 형성에 직접 기여하지 않으므로 휴지기 전위 조정 메커니즘이 아니다. 휴지기 전위는 세포 외부의 높은 Na⁺ 농도와 세포 내부의 높은 K⁺ 농도 차이로 형성되며, 이를 유지하는 메커니즘을 찾는 문항이다.

• K⁺를 더 잘 통과시키는 것은 선택적 투과성(K⁺ 채널에 대한 선택성)으로 K⁺가 Na⁺보다 세포막을 더 잘 통과하게 하여 음전하를 띠게 한다.
• 세포막을 통과할 수 없는 큰 음전하 단백질(A⁻)이 세포 내에 남아 음전하를 유지하는 역할을 한다.
• Na⁺/K⁺-ATPase 펌프가 ATP 에너지를 사용해 Na⁺ 3개를 내보내고 K⁺ 2개를 들여와 이온 농도 기울기를 형성하고 유지한다.

서미스터는 온도 변화에 따른 저항값 변화를 이용하는 소자이므로, 보기 4의 "온도를 기전력으로 바꾸어 전류를 흐르게 한다"는 열전효과(제벡 효과)를 이용하는 열전쌍(thermocouple)의 작동 원리이다. 서미스터는 NTC(음의 온도계수) 특성으로 온도 상승 시 저항이 감소하며(보기 1), 작은 크기와 빠른 응답속도(보기 2), 그리고 직열형·방열형·지연형으로 구분되는 구조적 분류(보기 3)를 모두 만족한다. 따라서 정답은 4번이다.

인체해부학의 방향 용어는 서로 대응하는 쌍으로 구성된다. 상부(superior)의 반대말은 하부(inferior)이므로, 위쪽은 상부, 아래쪽은 inferior(하부)로 표현한다.

이식형 생체 전극은 인체 내부에 외과적으로 삽입되어 장기간 측정 및 자극용으로 사용되는 전극으로, 1·2·4번은 모두 이식형 생체 전극의 올바른 특징이다. 3번이 틀린 이유는 이식형 생체 전극의 신호 전달 방식이 무선방식에만 한정되지 않기 때문으로, 실제로는 유선 연결(직접 케이블 연결), 무선 신호 전송, 하이브리드 방식 등 다양한 방식을 모두 사용할 수 있다. 따라서 신호가 "무선방식으로만" 전달된다는 표현은 부정확하다.

류마티스 관절염은 모든 연령대에서 발병 가능하며, 특히 40~60대에서 호발하지만 젊은 성인과 노인 모두에게 나타날 수 있으므로 '60대 이상 노인들에게만 발병한다'는 거짓이다. 반면 자가면역질환(1번)이며, 여성이 남성의 2~3배 더 많이 발병하고(2번), 손가락·발가락·무릎·팔꿈치 등 대칭적인 다발관절을 침범하여 모든 관절에 생길 수 있다(3번).

일회용 Ag-AgCl 전극은 비분극 전극으로, 전극 표면에서 Ag ↔ Ag⁺ + e⁻ 산화·환원 반응이 일어나 임피던스가 낮고 신호 품질이 우수하여 생체신호 측정의 표준 전극이므로 분극 전극이 아니다.

분극 전극은 전극 표면에서 화학 반응이 일어나지 않고 순수하게 전하의 이동만 발생하는 전극으로, 임피던스가 높고 신호 품질이 낮아 생체신호 측정에 부적합하다.

• 스테인리스 재질 바늘 전극은 표면에서 화학 반응이 거의 없어 분극 특성을 보인다.
• 건성 전극도 겔 없이 물리적 접촉만으로 작동하므로 분극 경향이 있다.
• 백금 전극도 불활성 금속으로 화학 반응이 제한되어 분극 전극이다.

위액 분비를 직접 자극하는 인자는 신경·호르몬·국소 화학 신호로 분류된다. 아세틸콜린은 미주신경을 통한 신경 자극, 가스트린은 G세포에서 분비되는 호르몬, 히스타민은 위 점막의 비만세포에서 분비되는 국소 화학 물질로 모두 위산 및 펩신 분비를 촉진한다. 반면 펩시노겐은 위액의 구성 성분으로, 위액이 이미 분비된 후 위산의 작용으로 펩신으로 활성화되는 비활성 효소 전구물질이며 분비를 자극하는 인자가 아니다.

탄성한계 내에서 압력 또는 변위에 따른 전선의 길이와 직경 변화를 이용하여 전기저항 변화로 신호를 감지하는 트랜스듀서는 스트레인게이지다. 스트레인게이지는 응력을 받으면 전선의 길이가 증가하고 직경이 감소하여 저항값이 변하는 원리(R = ρL/A)를 이용하며, 이를 통해 변형률을 측정한다. 압전소자는 압력으로 전하 발생, 서미스터는 온도에 따른 저항 변화, 바리스터는 전압에 따른 저항 변화를 이용하므로 문제 조건과 맞지 않는다.

쇼트키 다이오드는 금속-반도체 접합을 사용하여 PN 접합 다이오드보다 훨씬 낮은 0.2~0.3V 범위의 순방향 전압을 가지므로 가장 낮다.

순방향 동작 전압은 PN 접합의 밴드갭 에너지에 의해 결정되며, 일반 실리콘 다이오드는 약 0.7V, 게르마늄은 0.3V 수준이다.

• 제너 다이오드는 역방향 항복 특성을 이용하므로 순방향 동작 전압이 일반 다이오드 수준이다.
• 발광 다이오드(LED)는 발광을 위해 0.9V 이상의 높은 순방향 전압이 필요하다.
• 가변용량 다이오드도 일반 PN 접합 기반이므로 약 0.7V 수준이다.

측파대 전력은 12.5W이다.

진폭 변조(AM)에서 변조도(modulation index) m = 0.5일 때 측파대 전력은
$P_{sb} = \frac{m^2}{2(2+m^2)} \times P_c$
로 계산된다. 다른 표현으로는 측파대 전력이
$P_{sb} = \frac{m^2 \cdot P_c}{2}$
이다.

반송파 전력 $P_c = 100\text{W}$, 변조도 $m = 0.5$를 대입하면
$P_{sb} = \frac{(0.5)^2 \times 100}{2} = \frac{0.25 \times 100}{2} = \frac{25}{2} = 12.5\text{W}$
이다.

반파 정류 파형의 평균값 공식은 $V_{avg} = \dfrac{V_m}{\pi}$이다. 그림에서 최대값 $V_m = 12\,V$이므로 $V_{avg} = \dfrac{12}{\pi} \approx 3.82\,V$가 되어 약 3.82 V가 정답이다.

먼저 베이스 전압을 분압으로 구하면 $V_B = 20 \times \frac{4.0k}{16k+4.0k} = 4V$, 이미터 전압 $V_E = V_B - 0.7 = 3.3V$, 이미터 전류 $I_E = 3.3V / 3.3k\Omega = 1mA$가 된다. 이미터 저항 $r_e = \frac{V_T}{I_E} = \frac{25mV}{1mA} = 25\Omega$이며, 이 회로는 이미터 저항이 바이패스되지 않은 형태이므로 전압이득은 $A_v = \frac{R_C}{R_E + r_e} \approx \frac{10k}{3.3k} \approx 3$로 근사된다($r_e$가 $R_E$에 비해 매우 작아 무시). 따라서 출력전압은 $V_{out} = A_v \times V_{IN} = 3 \times 1mV = 3mV$가 되어 3mV가 정답이다.

10진수를 16진수로 변환하기 위해 314를 16으로 나눈 나머지를 이용한다. $314 \div 16 = 19$ 나머지 $10$, $19 \div 16 = 1$ 나머지 $3$, $1 \div 16 = 0$ 나머지 $1$이므로, 아래에서 위로 읽으면 13A가 된다(16진수에서 10은 A로 표현). 검산: $1 \times 16^2 + 3 \times 16^1 + 10 \times 16^0 = 256 + 48 + 10 = 314$로 일치한다.

JK 플립플롭의 동작은 J와 K 입력값에 따라 결정된다. J=0, K=0일 때는 유지(hold) 상태로, 현재 출력값이 그대로 유지된다. 첫 번째 경우 J=0, K=0이고 현재 Q=0이면 다음 상태 Q₁=0이 유지되고, 두 번째 경우 J=0, K=0이고 현재 Q=1이면 다음 상태 Q₂=1이 유지된다. 따라서 Q₁=0, Q₂=1이다.

10-20 전극배치법은 전극 배치의 거리 기준을 나타낸 것이지, 전극 개수를 지칭하는 것이 아니다. 국제 표준 10-20 전극배치법은 두피 상의 기준점(비온, 이온, 전두정중선 등) 사이 거리를 10% 또는 20%씩 등간격으로 나누어 전극을 배치하는 방법이며, 전극 개수는 최소 8개에서 최대 128개 이상까지 확장할 수 있다.

• 델타파 설명은 정확하다(깊은 수면 중 델타파 우위).
• 단극유도법의 이상 상태 발견 설명도 정확하다(단극유도법은 기준전극과 단일 부위를 비교해 심부 이상을 감지하는 데 유용).
• 귓볼 기준 전극 설명도 정확하다(단극유도법의 기준전극은 귓볼이나 코끝 등 기준점에 장착).

전자기유도에서 발생하는 기전력은 패러데이 법칙에 의해 $\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$로 나타나며, 이는 쇄교 자속의 시간 변화율에 정비례한다. 따라서 "반비례"라고 명시한 설명은 틀렸다.

• 쇄교 자속 변화 설명은 쇄교 자속이 시간적으로 변화할 때 기전력이 발생한다는 패러데이 법칙의 핵심 내용이다.
• 렌츠의 법칙 설명은 렌츠의 법칙이 유도 기전력의 방향을 결정한다는 내용이다.
• 와전류 설명은 자속 변화에 따른 유도 기전력으로 인한 와전류 발생도 전자기유도 현상이라는 내용이다.

이 세 설명은 모두 맞다.

뇌전도(EEG)의 주파수 대역은 1Hz~100Hz 범위이며, 일반적으로 델타(0.5~4Hz), 세타(4~8Hz), 알파(8~13Hz), 베타(13~30Hz) 등으로 분류된다. 보기의 10Hz~100Hz는 알파파와 베타파의 일부만 포함하므로 뇌전도의 전체 주파수 범위를 나타내지 못한다.

• 신경세포 설명: 신경세포의 이온 이동으로 발생한 전기적 활동이 뇌전도의 원리이다.
• 전위 크기 설명: 뇌표면에서의 측정값이 수십~수백 μV 정도의 극히 미세한 신호이다.
• 질환 진단 설명: 간질 진단(뇌파 이상 파형 감지), 수면장애 진단(수면 단계 분류) 등에 널리 이용된다.

이 세 설명은 모두 정확하다.

생체 계측 시스템의 기본 구성 요소는 측정대상(피측정체), 센서(트랜스듀서), 신호 처리 장치, 출력장치(디스플레이/기록장치)의 네 가지다. 1번 측정대상, 2번 센서, 3번 출력장치는 모두 생체 계측 시스템의 필수 구성 요소이지만, 4번 압력은 측정 대상이나 매개변수일 뿐 시스템 자체의 구성 요소가 아니다.

마이크로프로세서의 동작 사이클은 페치(fetch) 사이클과 실행(execute) 사이클로 구성되며, 이 둘을 합친 한 명령의 소요 시간을 명령(instruction) 사이클이라 한다. 클럭의 1주기는 머신 사이클(machine cycle) 또는 T-사이클이라 부르는데, 4번에서 '스택(stack) 사이클'이라는 용어는 CPU의 기본 타이밍 개념과 무관하며 스택은 메모리 관리 구조를 의미하므로 오류다.

뇌전도(EEG) 파형은 주파수 범위에 따라 분류되며, 알파(α)파는 8~13Hz 주파수 범위를 가진다. 알파파는 깨어있으면서 정서적으로 안정되고 편안한 상태에서 주로 관찰되는 파형이다. 델타파(0.5~4Hz)는 깊은 수면 중에, 세타파(4~8Hz)는 졸음이나 명상 상태에, 베타파(13Hz 이상)는 각성 및 집중 상태에 활성화되므로, 주어진 조건과 맞는 것은 알파파이다.

두 점전하 Q₁과 Q₂ 사이의 전기력은 쿨롱의 법칙에 의해 두 전하의 크기, 거리에만 의존하며, 제3의 전하 Q₃의 존재 여부와는 무관합니다. Q₃을 도입해도 Q₁과 Q₂ 사이의 거리와 각각의 전하량은 변하지 않으므로, Q₁과 Q₂ 사이에 작용하는 전기력의 크기는 F = F'입니다. Q₃은 Q₁과 Q₂에 각각 추가 힘을 가하지만, Q₁과 Q₂ 사이의 쌍력(pair force)의 크기 자체는 변하지 않는다는 것이 핵심입니다.

A급 증폭기는 입력 신호의 전주기(360°) 동안 트랜지스터가 선형영역에서 동작하므로 출력파형이 입력파형과 같고 일그러짐이 적다. 대신 효율은 낮다. 반주기 이하로 동작하며 동조 증폭기에 쓰이는 것은 C급, 반주기보다 약간 넓게 동작하는 것은 AB급, 무신호 시 전류가 없고 반주기만 흐르는 것은 B급이다.

S/N비는 80 dB이다.

S/N비(신호대잡음비)는
$\text{S/N ratio (dB)} = 20\log_{10}\left(\frac{V_{\text{signal}}}{V_{\text{noise}}}\right)$
로 계산한다.

신호 전압은 0.505V, 잡음 전압은 50.5μV = 50.5 × 10⁻⁶V이므로
$\frac{V_{\text{signal}}}{V_{\text{noise}}} = \frac{0.505}{50.5 \times 10^{-6}} = \frac{0.505}{0.0000505} = 10,000$
이다. 따라서
$20\log_{10}(10,000) = 20 \times 4 = 80\text{ dB}$
이다.

심장 박동에 따라 발생되는 미세한 체적의 변화를 측정하여 가시적으로 기록하는 검사법은 용적맥파법(plethysmography)이다. 용적맥파법은 신체 부위(주로 손가락, 손목, 귀 등)의 혈류량 변화에 따른 부피 변화를 광센서나 압력센서로 감지하여 맥파 형태로 기록하는 방법이다.

• 압맥파법은 동맥의 압력 변화를 측정한다.
• 오실로메트릭 방법은 혈압 측정 시 맥동을 감지하는 방식이다.
• 초음파 감지법은 혈류 속도를 측정하는 방법이다.

이들은 각각 다른 원리를 적용한다.

방사선 관계 종사자의 연간 선량한도는 유효선량 20mSv, 수정체 등가선량 150mSv, 피부 등가선량 500mSv로 규정되어 있다. 1, 2, 3번은 모두 정확한 기준이고, 4번의 5년간 누적 유효선량은 100mSv 이하가 정답이다(연간 20mSv × 5년 = 100mSv). 따라서 250mSv로 명시된 4번이 틀렸다.

의료폐기물 전용용기의 표시 색상은 의료폐기물 관리법 시행규칙에서 규정하고 있다. 재활용하는 태반은 녹색, 격리의료폐기물은 붉은색, 위해의료폐기물(상자형)은 노란색으로 표시하도록 정해져 있으며, 일반의료폐기물은 검은색으로 표시해야 한다. 따라서 일반의료폐기물을 흰색으로 표시한 것이 잘못된 연결이다.

의료기기법은 허가·인증을 받지 않거나 신고하지 않은 의료기기를 수입·제조하거나 수리·판매·임대·수여·사용하는 행위를 가장 무거운 벌칙으로 처벌한다. 그 형량이 5년 이하의 징역 또는 5천만원 이하의 벌금이다. 첨부문서 기재사항 누락 같은 다른 위반행위에는 이보다 가벼운 벌칙이 적용된다.

인체에 흐르는 전류의 생리적 반응은 전류의 크기에 따라 단계적으로 나타나며, 매크로 쇼크(심장을 통과하는 전류) 조건에서 1초간 통전 시 각 반응의 임계값이 결정된다. 통증, 혼절 가능, 기절, 허탈, 피로감 등을 느끼는 단계는 50mA(0.05A) 이상의 전류에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 1mA는 감지 임계값, 6A 이상은 심실세동이나 화상 등 더 심각한 손상 단계이므로, 주어진 증상들이 나타나는 최소값은 50mA이다.

의료기기위원회의 분과위원회는 20명 이내의 위원으로 구성된다. 이는 의료기기법 시행규칙에서 의료기기위원회 분과위원회의 구성 기준으로 명시된 규정이다.

의료기기의 절연재료별 최대 허용온도는 IEC 60601 및 관련 국제 표준에서 규정하며, E종 절연재료의 최대 허용온도는 120℃이다. 보기 2번에서 100℃로 제시한 것은 잘못된 수치이고, 나머지는 정확하다: A종 105℃, B종 130℃, F종 155℃가 맞다. 따라서 2번이 오답이다.

레이저와 조직 간 상호작용에서 1~2mJ의 에너지가 나노초(ns) 단위의 극히 짧은 시간에 GW 수준의 높은 파워로 집중될 때 발생하는 현상은 광분해효과(photodisruption)다. 이는 초단파 고강도 펄스가 조직 내 원자·분자를 직접 이온화하여 플라즈마를 생성하고 조직을 기계적으로 파괴하는 비열효과(non-thermal effect)를 의미한다.

• 온열효과는 지속적인 열에너지 축적으로 작용하므로 나노초의 극단파가 아니라 마이크로초 이상의 시간 스케일에서 주로 나타난다.
• 확산효과와 광화확효과는 레이저-조직 상호작용의 표준 분류에 해당하지 않는다.

종전 전기설비기술기준에서 정한 접지저항 값은 제1종 접지공사 10 Ω 이하, 제3종 접지공사 100 Ω 이하이다. 제3종 접지공사는 400 V 미만 저압 기기의 외함 접지에 적용하였다. 2021년 한국전기설비규정(KEC) 시행으로 이러한 종별 접지 구분은 폐지되었다.

습열 멸균의 유지시간 동안 측정 온도는 멸균 온도를 하한으로 하고 멸균 온도 +3K를 상한으로 하는 멸균 온도 대역 안에 있어야 한다. 따라서 '+10K'가 틀렸다. 평형시간은 800L 이하 챔버에서 15초, 그보다 큰 챔버에서 30초를 넘지 않아야 한다.

'주파수가 낮을수록 높은 투과력을 갖는다'는 잘못된 설명으로, 실제로는 주파수가 높을수록(파장이 짧을수록) 투과력이 높아집니다 — 예를 들어 X선이나 감마선은 높은 주파수로 물질을 뚫고 지나가는 반면, 저주파 전파는 건물에 잘 흡수되므로 투과력이 낮습니다.

전자파는 맥스웰 방정식으로 설명되는 전기장과 자기장의 진동이 공간을 통해 전파되는 현상입니다.

• 빛의 속도와 같은 속도로 진행한다: 빛의 속도(약 3×10⁸ m/s)로 진행합니다.
• 전자기 에너지이다: 전자기 에너지를 운반합니다.
• 파장이 짧을수록 에너지는 커진다: 전자파의 에너지는 E = hf 또는 E = hc/λ로 표현되므로 파장이 짧을수록(주파수가 높을수록) 에너지는 커집니다.

의료기기 허가 시 동등성(substantially equivalent) 인정 대상에는 이미 허가받은 제품과의 비교자료, 사용목적·작용원리 등에 관한 자료 제출이 필수적이다. 이를 통해 구조·원리·성능·사용목적·사용방법이 본질적으로 동등함을 입증해야 하기 때문이다. 반면 기원 또는 발견 및 개발경위는 동등성 판단과 무관한 역사적·배경적 정보로, 제품의 안전성 및 유효성 평가에 직접 영향을 주지 않으므로 제출하지 않아도 된다.

WMS(웨어하우스 관리 시스템)는 물류 창고의 재고·입출고를 관리하는 시스템으로, 의료기관의 일반적인 HIS 표준 구성 범위에 포함되지 않는다.

병원정보시스템(HIS)은 진료, 검사, 처방, 영상, 청구 등 의료 핵심 업무를 통합 관리하는 시스템이다.

• OCS(처방전달시스템): 의사의 처방을 약국·병동으로 전달하는 진료 프로세스의 핵심 모듈이다.
• PACS(의료영상시스템): X선·CT 등 의료영상을 저장·관리하는 HIS 구성 요소이다.
• OA(사무자동화시스템): 전자결재·일정관리 등 병원 행정업무를 지원하는 부분이다.

질병의 여러 특성을 다축체계(multiaxial system)로 코드화하는 분류체계는 SNOMED(Systematized Nomenclature of Medicine)이다.

SNOMED는 의학 용어를 체계적으로 정리하여 질병뿐 아니라 해부학적 부위, 질병의 형태, 원인 등 다양한 축(axis)을 조합하여 상세하게 표현할 수 있도록 설계된 명명법이다.

• ICD: 질병의 단순 분류이다.
• CPT: 의료 처치 코드이다.
• RCC: 실제 임상 분류체계가 아니다.

휴대형 의료용전기기기의 낙하시험 기준은 기기 중량에 따라 낙하높이를 규정하고 있으며, 중량이 증가할수록 낙하높이는 감소하는 역의 관계를 가진다. 기준에 따르면 7kg은 5cm, 45kg은 3cm, 70kg은 2cm에서 낙하시험을 수행하도록 규정되어 있다. 보기 2번의 30kg - 4cm는 규정된 낙하높이(3cm)보다 높게 설정되어 있어 기준에 맞지 않는다.

P파는 심방의 탈분극(depolarization)을 반영하며, 이는 심방의 수축을 나타낸다. 심전도의 시간 경과에 따라 P파(심방 탈분극) → QRS 복합파(심실 탈분극, 심실 수축) → T파(심실 재분극, 심실 이완기의 불응기) 순서로 나타나므로, P파는 심방이 수축하는 시점의 전기적 활동을 기록한 것이다.

초음파의 주파수가 증가할 때 두 가지 현상을 함께 고려해야 한다. 고주파 초음파는 해상도가 우수하지만 침투력이 떨어지는 특성을 가진다.

첫째, 공간분해능은 향상된다. 초음파의 파장은 주파수에 반비례하므로($\lambda = c/f$), 주파수가 높아질수록 파장이 짧아져 작은 구조물을 더 잘 구분할 수 있다.

둘째, 감쇠(감수)는 증가된다. 높은 주파수의 초음파는 조직을 통과하면서 산란과 흡수에 의해 에너지 손실이 더 커지므로 투과 깊이가 감소한다.

골격근과 피부 조직의 국소 혈류량 측정에는 소실율 측정법(disappearance rate method)이 가장 적합하다. 국소 조직 혈류의 정밀한 측정이 필요한 골격근과 피부에서는 소실율 측정법이 가장 신뢰성 있고 표준화된 방법이다.

이 방법은 방사성 동위원소(예: ¹³³Xe, ⁸⁵Kr)를 조직에 주입한 후 그 소실 속도를 측정하여 혈류량을 정량화하는 원리로, 말초 조직의 관류 정도를 직접 반영한다.

• 임피던스 측정법: 주로 중심부 혈류 변화 감지에 사용된다.
• 광전식 플레티스모그래피 측정법: 사지의 용적 변화를 측정하는 방식으로 절대 혈류량 정량화에는 부적합하다.
• 콘덴서식 플레티스모그래피 측정법: 사지의 용적 변화를 측정하는 방식으로 절대 혈류량 정량화에는 부적합하다.

기포형 산화기가 최근에 많이 사용된다는 설명은 거짓으로, 막형 산화기가 혈액손상이 적고 장시간 관류에 적합해 현대적 표준이 되었다는 점과 배치된다.

인공심폐기 산화기의 특성을 비교하면, 막형 산화기가 현대에 널리 사용되고 있으며 기포형은 상대적으로 오래된 방식이다.

• 막형 산화기의 반투과막 가스교환: 막형 산화기가 반투과막을 통해 가스교환을 수행하는 원리를 정확히 설명한 것으로 맞다.
• 기포형 산화기의 단기간 관류: 기포형이 2시간 이내 단기간 관류에 유리한 특징을 올바르게 기술했다.
• 산소 공급 및 이산화탄소 제거: 두 산화기 모두 산소 공급과 이산화탄소 제거라는 기본 기능을 가진 것이 맞다.

에페드린(ephedrine)은 교감신경흥분제로서 기관지확장, 혈압상승 등의 목적으로 사용되며 마취제가 아니다. 에테르는 흡입마취제, 피라비탈과 메틸헥사비탈은 바르비투르산염계 정맥마취제로 모두 마취 목적으로 사용된다. 정답은 4번이다.

X-선 광자의 에너지는 $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$로 파장에 반비례하므로, 파장이 짧을수록 에너지는 증가한다. 보기 1, 2, 3은 모두 참이다. 1번은 진단방사선에서 keV가 표준 단위이고, 2번은 1keV의 정의가 전자 1개가 1kV 전위차에서 얻는 운동에너지며, 3번은 진단영상용 X-선이 일반적으로 20~150keV 범위에서 사용되는 것이 맞다.

고조파 발진부(harmonic oscillator)는 감마나이프의 구성 요소가 아니며, 이는 초음파 영상 장비나 다른 전자 의료기기에서 신호 생성에 사용되는 부품으로 감마나이프의 기계적·방사선학적 시스템과 무관하다.

감마나이프는 코발트-60(Co-60) 방사선원 192개를 이용한 감마선 방사선수술 장치로, 주요 구성 요소는 방사선 조사부(radiation unit), 시준기 헬멧(collimator helmet), 환자 위치결정 시스템 및 환자 테이블 등이다.

IABP의 목표는 후부하 감소로 심박출량을 증가시키는 것이지 감소시키는 것이 아니므로, 심박출량이 감소한다는 설명은 IABP의 심기능 보조 메커니즘이 아니다.

IABP는 풍선의 확장(inflation)과 수축(deflation)을 심장 주기에 맞춰 작동하여 심기능을 보조한다.

• 관상동맥의 혈류량 증가: 확장 시 대동맥 혈압을 상승시켜 관상동맥 관류압이 증가하므로 관상동맥 혈류량이 증가한다.
• 후부하 감소: 수축 시 풍선을 급속히 수축시켜 대동맥 내 용적을 감소시키면서 후부하를 감소시킨다.
• 산소 소비량 감소: 심장의 산소 소비량도 감소한다.

문제에 제시된 세포막 파괴, 수분 증발, 팽창, 세포 파열 등은 모두 열작용의 특징적 결과다.

레이저가 인체 조직에 흡수될 때 빛 에너지가 열에너지로 변환되는 현상을 열작용이라 한다. 열작용으로 인해 조직 온도가 상승하면 세포막이 파괴되고, 세포 내 수분이 증발하며, 세포 내압 증가로 인한 팽창과 세포 파열이 발생한다.

• 광작용: 광자의 직접적인 화학 결합 단절로 일어나는 광분해 현상이다.
• 혈액응고작용: 혈관 내 혈액 응고를 목적으로 하는 별개의 작용이다.

전정기능 검사에서 사용하는 회전자극은 각가속 양방향 회전자극이다. 임상에서 전정반응을 적절히 유발하기 위해서는 일정한 각속도 변화율(각가속도)을 제공해야 하며, 좌우 반규관의 기능을 모두 평가하기 위해 양방향(시계방향과 반시계방향) 회전이 필요하다. 등가속 자극은 선형 가속도 검사에 해당하고, 단방향 회전은 한쪽 반규관만 검사하므로 부정확하다.

인공고관절 수술 후 금속이나 세라믹 미립자가 떨어져 나와 뼈에 일으키는 현상은 골용해(osteolysis)이다. 마모 입자들이 대식세포를 자극하여 염증성 사이토카인을 분비하고, 이는 파골세포를 활성화시켜 뼈 조직이 용해되는 현상을 초래한다. 골흡수(2번)는 골밀도 감소 등 더 넓은 범주의 뼈 손실 현상이고, 마찰계수 저하(1번)와 탈구(3번)는 미립자로 인한 뼈의 국소적 용해 현상이 아니다.

광전자증배관(PMT)은 광자 1개 수준의 미약한 빛 신호를 받아 수백만 배 증폭하는 특성으로, 트랜지스터나 진공관보다 훨씬 낮은 노이즈를 유지하면서 극미약 신호 검출이 가능하다.

핵의학 영상에서 미약한 신호를 검출하기 위해서는 노이즈 수준이 극히 낮으면서 신호 증폭능이 뛰어난 장치가 필요하다.

• 가이거-뭘러 카운터(GM counter): 개별 입자 계수용으로 노이즈 특성이 아닌 계수 방식의 장점이 있다.
• NaI 섬광 검출기: PMT와 함께 사용되는 신틀레이터로 PMT 자체가 아니다.
• 시준기(Collimator): 신호 검출 장치가 아니라 방사선 차폐·방향 제한 장치이므로 정답과 무관하다.

감마카메라가 산소밀도 분포를 보여준다는 설명은 오류다. 감마카메라는 방사성 추적자(예: 99mTc)의 분포를 영상화하는 것이지 산소밀도를 직접 측정하지 않는다.

감마카메라는 방사성 동위원소에서 방출되는 감마선을 검출하여 기관의 기능과 대사를 영상화하는 장치이다.

• 시준기: 납이나 텅스텐 같은 고밀도 금속으로 만들어 불필요한 감마선을 차단한다.
• 섬광결정체(예: NaI): 고에너지 감마선을 낮은 에너지의 가시광선으로 변환하는 원리로 작동한다.
• 광증배관(PMT): 섬광결정체에서 나온 미약한 광자신호를 증폭하여 전기신호로 변환하는 역할을 한다.

센서가 "중심영역에서만 반응"한다는 설명은 잘못 제시된 것이다. 적외선 이미지 센서는 적외선 파장 전체 영역에서 반응하며, 특히 체열진단에 사용되는 센서들(서미스터, 볼로미터, 서모파일, 초전소자 등)은 가시광선 근처부터 원적외선 영역까지 광범위한 파장대에서 감지한다.

• 양자형: 광기전력 효과에 기반한다.
• 열형: 적외선 흡수로 인한 온도 상승과 저항 변화 원리가 맞다.
• 센서 종류(서미스터, 볼로미터, 서모파일, 초전소자): 모두 체열진단에 실제로 사용되는 열형 센서들이므로 정확하다.

X-선 CT에서 얼마나 작은 부위를 영상으로 감지할 수 있는가는 공간해상도(spatial resolution)로 정의된다. 공간해상도는 두 개의 작은 물체를 서로 구별할 수 있는 능력, 즉 미세한 구조를 얼마나 잘 표현하는지를 나타내는 척도이다. 시야각은 촬영 범위의 크기, 균일도는 영상 내 신호의 일정성, 대조해상도는 서로 다른 조직 간 명암 차이 표현 능력이므로 정의와 맞지 않는다.

생체 조직의 물성적 특성 중 정답은 4번(α, β, γ 분산)이다. 생체 조직의 전기적 특성(도전율과 비유전율)은 주파수 변화에 따라 비연속적으로 계단적으로 변하는 세 가지 분산 영역(α, β, γ)을 보이며, 각 영역은 서로 다른 생물학적 구조(세포막, 세포 내부 성분, 분자)의 분극화 거동에 의해 결정된다.
1번은 오답 — 암세포는 정상세포보다 열에 민감해 낮은 온도에서 변성되므로 열에 약하다. 2번은 오답 — 초음파 주파수가 높아질수록 흡수는 증가하며(주파수의 제곱에 비례), 투과 깊이는 감소한다. 3번은 오답 — 혈액의 광 흡수는 산소화 헤모글로빈과 탈산소화 헤모글로빈의 흡수 스펙트럼 차이로 인해 산소 포화도에 직접 의존한다.

수산화 인회석의 분자식 Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂에서 칼슘(Ca)과 인(P)의 개수를 구하면, Ca는 10개, P는 (PO₄)₆에서 6개이다. 따라서 Ca/P 비율은 10÷6 = 1.67이다.

Co-Cr 합금은 단조와 주조 모두 가능하며 체액과 생리적 부하에 대한 내식성이 우수하여 인공관절, 임플란트 등 장기 삽입형 의료기기의 표준 재료로 널리 사용된다.

의용금속재료의 선택 기준은 생체적합성, 내식성, 기계적 성질, 가공성을 모두 고려해야 한다. Co-Cr 합금의 뛰어난 내식성과 우수한 기계적 성질이 단조·주조 공정과 함께 종합적으로 고려될 때 최적의 의용금속재료이다.

• 스테인리스강: 내식성이 있으나 주조체로 형성 시 탄성이 높아 생체역학적 응용이 제한된다.
• Ti-Ni 합금: 형상기억 특성은 우수하지만 주로 선재 형태로 제한된다.
• 티타늄 합금: 높은 가격과 가공의 어려움으로 인해 모든 응용에 적합하지 않다.

의용 합성고분자는 단위 분자의 수가 증가할수록 분자량이 커져 고체화되는 특성을 가지므로, 보기 2의 "액체화"는 명백히 틀렸다. 합성고분자는 무수히 많은 단위 분자가 화학 결합으로 형성된 유기물질(보기 3)이며, 종류에 따라 서로 다른 물리적·화학적 특성을 가져 다양한 의료기기에 적용 가능하다(보기 1). 현재 약 10~20가지 정도의 합성고분자가 일회용 의료용품이나 이식재료로 임상 사용되고 있다(보기 4).

정답 근거는 카본-티타늄 합금의 제조 난도에 있다. 카본-티타늄은 티타늄이 탄소와 반응하기 쉬워 제조가 어렵고 조성 편차가 발생하기 쉬워 성형 시 균일성이 떨어진다. 반면 1번의 스테인리스강은 내식성과 고강도, 내마모성이 우수하고, 3번의 알루미나는 세라믹 재료로서 생체적합성이 높고 압축강도가 뛰어나며, 4번의 테프론(PTFE)은 고분자 재료로서 굽힘성과 탄성이 우수한 특성을 가진다.

인공관절에 사용되는 고분자는 폴리아세탈(polyacetal, POM)이다. 폴리아세탈은 높은 분자량, 우수한 기계적 강도, 뛰어난 내화학성을 갖추고 있으며, 특히 물과 거의 모든 화합물에 대한 저항력이 뛰어나다는 특징이 있어 체내 임플란트와 인공관절의 주요 재료로 널리 사용된다. 폴리아마이드는 수분 흡수성이 높아 치수 변화가 크고, 폴리설폰과 폴리카보네이트는 강도나 내화학성에서 상대적으로 떨어진다.

정지되어 있거나 일정한 속도로 움직이는 물체는 가속도가 0인 상태로, 뉴턴의 제1법칙에 의해 물체에 작용하는 힘의 합이 0이다. 정역학(Statics)은 이러한 평형 상태의 물체에 작용하는 힘을 연구하는 학문이다. 운동학은 속도·가속도 등 운동의 기하학적 성질을 다루고, 유체역학은 유체의 흐름을, 탄성학은 재료의 변형을 다루므로 정답은 1번이다.

하지 의지는 절단된 다리를 대체하기 위해 소켓(절단부 수용 부분), 하퇴부(다리 연장 부분), 발목 관절, 발 등으로 구성되며, 미용커버는 의지의 미관을 위해 외부에 씌우는 부분이다. 반면 구두는 의지의 기본 구성요소가 아니라 의지 착용 후 착용하는 의류나 신발용품에 해당하므로, 의지 자체의 구조적 요소는 아니다.

인체 조직 내 열운반의 대부분이 혈액 순환에 의해 이루어진다는 설명이 옳다. 인체에서 발생한 열은 혈류를 통해 중심부에서 말초로 운반되며, 이것이 체온 항상성 유지의 핵심 메커니즘이다.

• 지방은 근육보다 열을 전달하기 쉽다: 지방은 열전도도가 낮아 근육보다 열을 전달하기 어렵고 단열 역할을 한다.
• 열의 방산은 주로 호흡에 의해 일어난다: 열의 방산은 피부를 통한 방사·대류·전도·증발이 대부분이며 호흡은 미미한 비중이다.
• 유아의 체중 당 방열량은 성인에 비해 작다: 유아는 체중 당 기초대사율이 높아 체중 당 방열량이 성인보다 더 크다.

생체비활성 세라믹은 생체 조직과 반응하지 않고 순수히 물리적 기능만 수행하는 반면, 바이오글라스는 생체활성 세라믹으로 골 조직과 직접 결합하여 새로운 골 형성을 유도한다. 알루미나, 지르코니아, 카본 세라믹은 모두 생체비활성 소재로 뼈와의 결합이 기계적 고착에만 의존하지만, 바이오글라스(예: 45S5 바이오글라스)는 표면에 하이드록시아파타이트 층을 형성하여 생화학적으로 활성이므로 생체활성 소재에 해당한다.

신경계에서 전기신호(활동전위)를 발생·전달하고, 시냅스에서 신경전달물질(화학물질)을 분비하여 다음 신경원으로 신호를 전달하는 기능을 수행하는 최소 단위는 뉴런이다. 척수와 연수는 신경세포의 집합체인 중추신경계의 구조이고, 시냅스는 뉴런 간 신호전달 구간으로 뉴런 자체가 아닌 뉴런 사이의 접합부이다. 따라서 신호전달의 기본 단위이자 신경계의 구조적·기능적 최소 단위는 뉴런이다.