13년 1회차

세포외액의 Ca²⁺ 조절에 직접 관여하는 기관들을 살펴보면, 위장관은 식이 칼슘의 흡수를 담당하고, 신장은 칼슘 여과와 재흡수를 조절하며, 뼈는 칼슘 저장소로서 PTH와 calcitonin의 영향을 받아 칼슘 방출 또는 저장을 조절한다. 반면 근육은 칼슘을 저장하고 수축에 사용하지만, 세포외액 칼슘 농도 조절의 주요 대상 기관이 아니며 칼슘 항상성 유지에 직접적인 역할을 하지 않는다.

근육의 직접적·간접적 에너지원은 ATP, 크레아틴 인산염(CP), 당원(글리코겐), 지방으로 한정된다. ATP는 근수축의 직접 에너지원이고, CP는 ATP 재합성을 위한 간접 에너지원이며, 당원과 지방은 분해되어 ATP 생성에 이용되는 간접 에너지원이다. 아세틸콜린은 신경근 접합부에서 신경전달물질로 작용하여 근육 수축을 활성화하는 신호 전달 물질일 뿐, 에너지 생성이나 ATP 재합성에 직접 관여하지 않으므로 에너지원이 아니다.

체온조절은 시상하부의 체온조절중추가 담당한다. 시상하부는 뇌의 시상 아래에 위치하여 체온, 삼투압, 혈당 등 항상성 유지와 관련된 자율신경 반사를 통합·조절하는 핵심 기관이다. 대뇌는 의식·학습, 소뇌는 운동 협응, 측두엽은 음각·기억 처리를 담당하므로 체온조절과는 무관하다.

V6는 흉부유도(precordial leads)로 가슴에 부착한 전극에서 신호를 측정하므로 팔다리가 아닌 흉부에서의 측정이다.

ECG 측정에서 팔다리 유도(limb leads)는 양팔과 왼쪽 다리에 부착한 전극에서 신호를 얻으며, 여기에는 표준유도(I, II, III)와 강화유도(aVR, aVL, aVF)가 포함된다.

• LEAD I는 왼팔과 오른팔 사이에서 측정하는 팔다리 유도이다.
• aVF는 왼쪽 다리 전극에서 측정하는 팔다리 유도이다.
• aVR은 오른팔 전극에서 측정하는 팔다리 유도다.

프로그램의 다음 명령어가 들어있는 주소를 저장하는 레지스터는 프로그램카운터(Program Counter, PC)다. 프로그램카운터는 CPU가 순차적으로 명령어를 읽어들일 때 다음 실행할 명령어의 메모리 주소를 항상 가리키고 있으며, 각 명령어 실행 후 자동으로 증가한다. 명령레지스터는 현재 실행 중인 명령어를 저장하고, 누산기는 산술연산 결과를 임시 저장하는 역할을 한다.

생체전기 신호는 신체 조직의 생리활동 중 발생하는 전기적 신호를 말한다. 심전도(ECG)는 심장의 전기적 활동, 안구전도(EOG)는 눈 움직임의 전위 변화, 뇌전도(EEG)는 뇌 신경세포의 전기적 활동을 기록한 것으로 모두 생체전기 신호에 해당한다. 반면 심음도는 심장 판막음, 심음 등 음향 신호를 청진기나 마이크로폰으로 기록한 것으로, 전기적 신호가 아닌 음성 신호에 해당하므로 생체전기 신호가 아니다.

Δ→Y 변환 공식 $R_b = \dfrac{R_{ab}\times R_{bc}}{R_{ab}+R_{bc}+R_{ca}}$를 적용한다.
대입하면 $R_b = \dfrac{1\times 2}{1+2+3} = \dfrac{2}{6} \approx 0.33\,\Omega$이므로 약 0.3Ω이 된다.

파고율(Crest Factor)은 최대값(또는 첨두값)을 실효값으로 나눈 비이므로, 평균값이 아닌 실효값과의 비이다. 따라서 평균값에 대한 실효값의 비율을 파고율이라고 한 설명이 틀렸다.

• 정현파 평균값 설명(정확): 정현파의 평균값은 0에서 π 구간의 적분으로 $\frac{2V_m}{\pi}$이고 실효값은 $\frac{V_m}{\sqrt{2}}$이므로, 실효값은 평균값의 약 1.11배이다.
• 구형파 설명(정확): 구형파는 최대값 V, 실효값 V, 평균값 V로 모두 같고 파고율이 1이다.
• 주파수·주기 설명(정확): 주파수 f와 주기 T는 $f = \frac{1}{T}$ 관계로 반비례한다.

평행판 콘덴서의 정전용량은 C = ε₀εₛS/d로 구한다. 진공 중 평행판 콘덴서 용량 공식 C = ε₀S/d에서 유전체가 채워지면 비유전율 εₛ를 곱하므로, 면적 S[m²], 극판거리 d[m], 진공 유전율 ε₀, 비유전율 εₛ일 때 정전용량은 C = ε₀εₛS/d [F]가 된다.

입출력 장치의 상태조사는 인터페이스의 기능이 아니라 CPU의 소프트웨어(드라이버/펌웨어)에서 수행하는 것으로, 상태 레지스터를 읽는 것은 인터페이스가 제공하는 정보를 활용하는 상위 계층의 작업이지 인터페이스 회로 자체의 기본 기능이 아니다.

인터페이스회로의 기본 기능은 CPU와 주변장치 간의 데이터 형식·속도·신호 차이를 조정하는 것이다.

• 데이터형식의 변환(병렬↔직렬)은 직렬·병렬 인터페이스의 핵심 기능이다.
• 전송의 동기 제어(핸드셰이킹, 클록 신호)는 타이밍을 맞추는 필수 기능이다.
• 신호의 레벨 제어(전압 변환)는 TTL·RS-232 등 다양한 신호 레벨을 조정하는 기능이다.

HIS(병원정보시스템)와 의료영상 시스템 간의 데이터 교환에 관한 문항이다. HIS와 PACS, 의료장비 간 연동을 위해 HL7으로 텍스트 데이터를, DICOM으로 영상 데이터를 교환하는 것이 의료정보 표준이며, 이를 통해 효율적인 인터페이스 구성이 가능하므로 HIS의 인터페이스로 HL7-DICOM을 사용하는 것이 좋다.

• 국내 HIS가 ISO 프로토콜을 사용한다는 것은 부정확하며, 실제로는 HL7, DICOM 등의 의료 표준 프로토콜을 주로 사용한다.
• DICOM header가 환자의 자세한 사항(성명, 나이, 성별, 환자ID 등)을 포함하는 것은 맞으나, "영상"이라는 표현과 맞지 않으며 이미지 데이터 자체가 아닌 메타데이터를 담는 것이다.
• HIS가 DICOM 규격으로 이미지를 저장한다는 것은 오류로, HIS는 환자 정보, 처방, 결과 등 텍스트 기반 데이터를 관리하고, DICOM 규격은 의료영상저장통신시스템(PACS)이 이미지 데이터를 저장·관리할 때 사용한다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

의료기기법령상 의료기기위원회는 식품의약품안전처장(현 기구명)이 임명하는 것이 아니라 보건복지부장관이 임명한다. 의료기기위원회는 의료기기의 허가·인증 등 주요 사항을 심의하는 중앙행정기관 위원회로서, 보건복지부 산하 기구이므로 보건복지부장관의 권한에 속한다. 위원장은 보건복지부차관(1번 정답), 위원 규모는 50명 이상 100명 이하(2번 정답), 임기는 2년(4번 정답)이 모두 올바른 규정이다.

의료정보시스템에서 이기종 컴퓨터시스템과 데이터베이스 간에 의료정보를 교환하기 위한 국제 프로토콜은 HL7(Health Level 7)이다. HL7은 임상정보, 진료기록, 처방전 등 의료 데이터를 표준화된 형식으로 상호운용 가능하도록 설계된 메시징 표준이며, 서로 다른 의료 소프트웨어 애플리케이션 간의 정보 호환성을 보장한다.

• DICOM은 의료영상(X선, CT, MRI 등) 전송 표준으로 HL7의 역할과는 구분된다.
• ISO는 국제표준화기구로 HL7의 역할과는 구분된다.
• EDI는 전자문서교환 형식으로 HL7의 역할과는 구분된다.

aVR, aVL, aVF는 심전도(electrocardiography, ECG)의 증폭사지유도(augmented limb leads)를 나타내는 기호다. 'a'는 augmented(증폭된), V는 전위(voltage), R/L/F는 각각 우측팔(right arm)/좌측팔(left arm)/발(foot)을 의미한다.

표준사지유도는 I, II, III로 표기되며, 흉부유도는 V1~V6으로 표기되므로, aVR, aVL, aVF와는 다른 유도법이다.

동시계수회로(coincidence circuit)는 대향하는 두 검출기에서 일정 시간 윈도우(수십 ns) 내에 동시에 신호를 감지했을 때만 이를 유효한 소멸방사선 사건으로 판정하여 기록함으로써, 양전자가 소멸한 위치를 직선 경로(line of response, LOR)로 결정한다.

PET 장치에서 양전자와 전자가 소멸할 때 발생하는 511 keV의 감마선 쌍이 동시에 검출되는 사건(coincidence event)을 식별하는 것이 위치정보 수집의 핵심이다.

• 광전자증배관은 섬광체에서 나온 빛을 전기신호로 변환하는 신호처리 장치일 뿐 위치정보 수집의 핵심이 아니다.
• 섬광체는 감마선을 빛으로 변환하는 검출 매질이므로 직접적인 위치정보 수집 장치가 아니다.
• 조준기는 불필요한 방사선을 차단하는 수동 구조물이므로 직접적인 위치정보 수집 장치가 아니다.

전자밀도는 원자 내 전자의 분포를 의미하며 MRI에서는 측정되거나 활용되지 않으므로 MRI 영상 변수가 아니다.

MRI 영상은 수소 원자핵의 공명 현상을 이용하여 생성되므로, 영상 대조도와 신호 강도를 결정하는 변수는 수소핵과 관련된 물리량들이다. 수소밀도(proton density)는 조직 내 수소 원자의 분포를 나타내며, T₁(스핀격자완화시간)과 T₂(스핀스핀완화시간)는 여기된 수소핵이 평형상태로 복귀하는 시간 상수로서 모두 MRI 신호에 직접 영향을 미치는 핵심 영상 변수다.

취성이 큰 재료는 파단 전 변형(연신율)이 작고 파단점(그림의 검은 점)이 원점에 가까운 낮은 변형률에서 나타나는 재료이다. 그래프에서 ③은 다른 곡선들에 비해 기울기가 크면서도 파단점이 상대적으로 작은 변형률 구간에서 급격히 끊어지는 형태를 보여, 연성이 큰 ④(큰 변형률까지 늘어남)나 ①·②보다 취성이 가장 크다고 판단할 수 있다.

방사선 피폭 수준별 신체 영향을 판단하는 문항이다. '10000 : 탈수, 영양보급 곤란'은 단위 표기가 불완전하며, 실제 의료 기준상 10000mSv(=10Sv) 이상에서 탈수·영양보급 곤란 같은 위장관 증상이 나타나는 것이 맞다.

그런데 1~10Sv 범위가 이미 조혈기관 장해를 일으키고, 10~15Sv는 위장관 내점막 손상을 유발하므로, 이 보기는 단위 오류로 인해 범위가 명확하지 않고 다른 보기들과의 선량 체계와도 부합하지 않는다.

• 50~250mSv에서 림프구 염색체 이상이 발생하는 것이 맞다.
• 1~10Sv는 조혈기관 증상의 표준 범위에 해당한다.
• 10~15Sv는 위장관 증상의 표준 범위에 해당한다.

혈관의 직경이 변할 때 유량 변화는 Hagen-Poiseuille 법칙으로 설명된다. 이 법칙에 따르면 정상적인 층류 흐름에서 유량 Q는 반지름(또는 직경)의 4제곱에 비례한다: $Q \propto r^4$ 또는 $Q \propto d^4$이다. 직경이 1/2로 줄어들면 유량은 $Q' = Q \times (1/2)^4 = Q \times 1/16$으로 계산되어 1/16로 감소한다. 따라서 혈관 직경의 작은 감소도 혈류량에 극히 큰 영향을 미친다.

페이스메이커 전극 재료로 요구되는 특성은 우수한 부식저항성과 생체적합성이며, 이 조건을 가장 잘 충족하는 금속은 백금(Pt)이다. 백금은 체내 환경에서 산화되지 않아 뛰어난 부식저항을 보이고, 전기전도성이 우수하며, 독성이 없어 의료용 임플란트로 널리 사용된다. 탄탈륨(Ta)도 부식저항이 좋으나 백금보다 기계적 강도가 높고, 코발트(Co)와 크롬(Cr)은 부식저항이 상대적으로 떨어지므로 페이스메이커 전극의 주요 재료로는 적합하지 않다.

폴리카보네이트(PC)는 높은 충격강도, 우수한 투명성, 뛰어난 열안정성과 기계적 특성을 갖춰 체내 장기 대체 및 보조 장기용 소재로 널리 사용된다.

심혈관계 보조장기(인공혈관, 인공판막 등)에 적용되는 고분자는 강도, 투명성, 열적·기계적 특성이 모두 우수해야 한다.

• 폴리아세탈은 강도는 있으나 투명성이 낮다.
• 폴리스티렌은 취성이 높아 부적합하다.
• 폴리락틱에시드는 생분해성 플라스틱으로 단기 응용에 국한되므로 심혈관 보조장기의 장기 임상 사용에는 적합하지 않다.

상처회복반응은 지혈 → 염증 → 초기재생 → 재형성 순서로 진행된다. 지혈은 혈소판 응집과 혈액 응고로 출혈을 멈추는 단계이며, 염증 단계에서는 대식세포와 중성구가 죽은 조직과 세균을 제거한다. 초기재생 단계에서는 섬유모세포가 교원질을 합성하여 육아조직을 형성하고, 재형성 단계에서는 교원질이 재정렬되고 상피가 회복되면서 반흔 형성이 완료된다. 따라서 정답은 4번이다.