[의공기사 필기] 18년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

미세전극은 세포 내부에 삽입하여 세포막 양측의 전위차(막전위)를 직접 측정하는 장치다. 직경이 마이크로미터 단위로 극도로 작아 세포를 손상시키지 않으면서 세포 내 전기신호를 기록할 수 있으며, 신경생리학 실험에서 단일 뉴런의 활동전위를 측정하는 표준 도구로 사용된다.
인체 내에 이식: 전극을 장기간 체내에 이식하는 경우도 있지만 "내에 이식"이라는 표현이 정확하지 않다.
피부 표면에 부착: 표면전극(surface electrode)의 특징으로서 미세전극의 핵심 용도와 다르다.
바늘 형태로 피부에 찔러서 사용: 침전극(needle electrode)의 특징으로서 미세전극의 핵심 용도와 다르다.

바늘형 전극은 생체 내 삽입되므로 생체적합성(biocompatibility)이 우수하고 부식 저항성이 높은 재질이어야 한다. 금, 백금, 스테인리스 강은 모두 생체 내에서 부식에 강하고 생체적합성이 입증된 표준 전극 재질이다. 반면 아연은 생체 내 산화 및 부식이 용이하고 독성 이온 용출의 위험이 있어 직접적인 생체 삽입 전극 재질로는 부적합하다. 따라서 정답은 3번이다.

신경섬유에서 흥분전도의 특성 중 활동전위의 빈도(발생 횟수)는 자극의 강도와 빈도에 따라 변한다는 점에서 4번이 틀렸다. 1번은 정확한데, 활동전위는 축삭의 어느 지점에서든 양방향으로 전도된다. 2번도 맞으며, 활동전위는 올-오-논(All or None) 법칙에 따라 역치 이상의 자극에서는 진폭이 항상 일정하다. 3번도 맞으며, 신경섬유의 굵기가 크면 축삭 저항이 작아져 전도속도가 빨라진다. 따라서 4번이 정답이다.

'시냅스 후 뉴런 내부에서 신경전달물질이 제거된다'는 설명은 신경전달물질이 시냅스 후 뉴런 내부에서 제거된다고 한 점이 부정확하다. 신경전달물질은 주로 시냅스 틈에서 효소에 의해 분해되거나 시냅스 전 뉴런으로 재흡수(reuptake)되며, 시냅스 후 뉴런 내부에서 제거되는 것이 아니라 수용체에 결합한 후 신호를 전달하고 시냅스 공간에서 제거되는 것이 정상 기전이다.
시냅스 전 뉴런에 존재하고 시냅스 후 뉴런이나 효과기에 작용: 시냅스 전 뉴런에서 분비되어 시냅스 후 뉴런/효과기에 작용하는 신경전달물질의 기본 정의로 타당하다.
시냅스 전 뉴런에서 합성: 시냅스 전 뉴런에서 합성되어야 한다는 필수 조건으로 타당하다.
외부 투여 시 동일한 효과: 같은 물질 투여 시 동일한 효과를 보여야 한다는 확인 기준으로 타당하다.

혈압과 혈류의 관계는 혈압 = 혈류량 × 혈관저항의 공식으로 설명된다. 혈관 저항이 높을수록 일정한 혈류량을 유지하기 위해 필요한 혈압이 커지며, 반대로 같은 혈압에서는 저항이 높을수록 혈류량이 감소한다. 1번이 정답이다.
2번은 오답이다. 같은 혈류량에서 총 말초저항이 작을수록 필요한 혈압이 낮아진다(혈압과 저항은 정비례). 3번은 오답으로, 평상시 총 혈액량의 약 60~70%는 정맥계에, 10~15%는 동맥에 있다. 4번은 오답으로, 정상 혈압에서 수축기 혈압(약 120 mmHg)이 이완기 혈압(약 80 mmHg)보다 높다.

조셉슨 소자가 두 개의 초전도체 사이에 얇은 절연층(약한 링크)을 삽입한 구조이므로, 절연층이 존재하여 "매우 잘 통과하는 도체만으로 이루어져" 있다는 설명은 오류이다.
뇌자도(MEG)와 심자도(MCG)는 생체에서 발생하는 미세한 자기장을 측정하는 장비로, 조셉슨 소자(SQUID, Superconducting Quantum Interference Device)를 센서로 사용한다.
전류가 흐를 때 발생하는 자기장 측정: 기본 원리를 올바르게 설명했다.
초전도체 조셉슨 링: 조셉슨 링 구조가 미세한 자기장 변화를 큰 전압으로 변환하는 것을 정확히 기술했다.
전자의 터널효과: 터널효과는 조셉슨 소자가 절연층(약한 링크)을 사이에 두고 전자가 통과할 수 있게 하는 양자 현상이며, 미세 전류에서도 전압 신호가 발생하는 것이 조셉슨 효과의 핵심이므로 이 설명도 타당하다.

유수신경섬유의 도약전도에서 Na+이 세포 외부에서 내부로 유입되는 이온 채널은 랑비에결절(node of Ranvier)에만 집중적으로 분포한다. 미엘린초로 감싸진 부분(세포체, 수상돌기 제외)에서는 미엘린이 전기적 절연체 역할을 하여 이온 통로가 차단되고, 활동전위는 인접한 랑비에결절들 사이를 도약하며 전도된다. 따라서 도약전도 과정에서 실제로 Na+이 유입되는 경로는 랑비에결절뿐이다.

심전도 파형의 각 성분과 간격 정의를 확인하면, PR간격은 P파의 시작에서 QRS파의 시작까지를 나타내며, 심방 탈분극과 심실 탈분극 사이의 전도 시간을 의미한다. 정답 2번이 "P파의 시작에서 다음 P파 시작까지"라고 정의한 것은 실제로는 RR간격(또는 PP간격)의 정의이므로 틀렸다. P파는 심방의 탈분극(1번), RR간격은 R파에서 다음 R파까지(3번), T파는 심실의 재분극(4번) 설명이 모두 정확하다.

생체전위 측정용 전극은 생체와 안정적인 접촉을 유지하고 신호 왜곡이 적어야 한다. 금속판 전극(1)은 임상 심전도·뇌파 검사의 표준 전극이고, Ag-AgCl 전극(2)은 안정적인 반응과 낮은 임피던스로 가장 널리 사용되며, 백금 바늘전극(3)은 조직 내 단일세포 기록에 쓰인다. 반면 수소 전극(4)은 pH 측정용 기준전극으로, 생체환경에서 수소 기체 공급이 필요하고 생체와의 물리적 접촉이 실질적으로 불가능하여 생체전위 측정에 사용될 수 없다.

피부는 전기를 잘 통과시키지 않는 부도체에 가까운 성질을 가지고 있으므로 '피부는 일반적으로 전기를 잘 통과시키는 성질이 있다'는 설명이 틀렸다. 피부의 최외층인 각질층(stratum corneum)은 특히 높은 임피던스를 나타내며, 이것이 생체신호 측정 시 전극 접촉 임피던스의 주요 원인이 된다.
체포면 전극의 임피던스: 체포면 전극의 총 임피던스가 전극 자체, 피부, 내부 조직의 임피던스로 구성된다는 올바른 설명이다.
세포 안팎의 이온 흐름: 생체전기 발생의 기본 원리로, 이온의 이동에 의해 활동전위가 생긴다는 정확한 내용이다.
RC 병렬회로: 피부 임피던스의 RC 병렬 모델에서 저주파 영역에서 용량성 리액턴스(1/ωC)가 감소하여 전극 접촉 임피던스가 주파수에 반비례한다는 올바른 설명이다.

교류전류를 직류전류로 변환하는 장치를 정류기(rectifier)라고 하며, 이는 다이오드를 이용하여 양방향으로 진동하는 교류신호를 한 방향으로만 흐르는 직류신호로 변환한다. 비교기는 두 신호를 비교하여 크기를 판정하는 회로이고, 미분기와 적분기는 신호의 미분과 적분 연산을 수행하는 회로로서 교류-직류 변환과는 무관하다.

정량도(quantization)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 때의 양자화 오차를 나타내는 개념으로, 동적 특성이나 신호 처리 과정에서의 특성에 더 가깝고 정적 특성의 표준적 물리량에는 해당되지 않는다.
생체계측기기의 정적 특성(static characteristics)은 측정기기가 시간에 따라 변하지 않는 입력에 대해 나타내는 성능을 나타내는 물리량이다.
정확도(accuracy): 측정값이 참값에 얼마나 가까운지를 나타낸다.
정밀도(precision): 반복 측정 시 결과의 일관성 정도를 나타낸다.
해상도(resolution): 구분할 수 있는 최소 입력값의 차이를 의미한다.
이들은 모두 정적 특성에 포함된다.

1초에 4~8회의 진동 범위는 세타(θ)파의 주파수 대역으로, 정상 성인에서는 드물지만 어린이와 수면 중에 우세하게 나타나는 특징이 있다. 델타파는 0.5~4Hz로 더 낮은 주파수이고, 알파파는 8~13Hz, 베타파는 13Hz 이상으로 문항의 조건과 맞지 않는다.

B급의 치명적 문제는 교차 일그러짐(crossover distortion)이다. 신호가 영점을 지날 때 한 트랜지스터가 꺼지고 다른 트랜지스터가 켜지기까지의 순간, 두 트랜지스터 모두 차단 상태인 데드존(dead zone)이 발생하여 신호가 손상되므로, "교차 일그러짐이 전혀 생기지 않는다"는 B급의 근본적 문제점을 간과한 거짓 설명이다.
B급 푸시풀 증폭회로는 두 개의 트랜지스터가 신호의 양반파를 나누어 증폭하는 방식으로, 나머지는 모두 B급의 올바른 특징이다.
신호가 없을 때 콜렉터 전류: B급은 신호가 없을 때 콜렉터 전류가 거의 흐르지 않아 전력손실이 적다.
컬렉터 손실 분산: 두 트랜지스터가 손실을 분산한다.
전원 효율: 전원 효율이 A급(약 25~50%)보다 훨씬 높다(약 78.5%).

발진기에 동기(synchronization)가 걸리기 위한 필수 조건은 동기신호의 주파수와 발진 주파수가 일치해야 한다는 것이다. 동기신호가 발진기의 자유 발진 주파수(free-running frequency)와 같거나 매우 가까울 때, 동기신호가 발진기의 위상을 제어하여 두 신호가 같은 주파수와 위상으로 락(lock)되는 현상이 발생한다.
발진 주파수보다 높은 경우: 동기 범위를 벗어나 동기가 성립하지 않는다.
발진 주파수보다 낮은 경우: 동기 범위를 벗어나 동기가 성립하지 않는다.
발진 주파수와 무관한 경우: 동기 자체가 불가능하다.

동선의 저항을 구한 후 전압 강하를 계산한다.
먼저 동선의 단면적은
$A = \pi r^2 = \pi \times (0.8 \times 10^{-3})^2 = \pi \times 0.64 \times 10^{-6} \text{ m}^2 \approx 2.01 \times 10^{-6} \text{ m}^2$
이다. 왕복 전선로 길이가 20m이므로 동선 한 가닥의 길이는 $L = 20 \text{ m}$이고, 동의 저항률 $\rho = 1.69 \times 10^{-8} \text{ Ω·m}$을 이용하면 저항은
$R = \rho \frac{L}{A} = 1.69 \times 10^{-8} \times \frac{20}{2.01 \times 10^{-6}} \approx 0.168 \text{ Ω}$
이다.
전압 강하는
$V = IR = 25 \times 0.168 \approx 4.2 \text{ V}$
이다.

Poiseuille의 법칙에 따르면 점성 액체의 단위시간 흐름량은 $F = \frac{\pi r^4 \Delta P}{8\eta \ell}$로 표현된다. 이 식에서 흐름량 F는 압력차(ΔP)와 내경의 4제곱(r⁴)에 비례하며, 액체의 점성(η)과 관의 길이(ℓ)에 반비례한다. 따라서 정답은 비례: ΔP, r⁴ / 반비례: ℓ, η이다.

전파브리지 정류기에서 다이오드 하나가 개방되면 한 쌍의 다이오드 조합이 작동하지 않아 음의 반주기(또는 양의 반주기) 중 하나가 차단되고, 결과적으로 양의 반주기만 또는 음의 반주기만 정류되는 반파정류 상태가 됩니다.
전파브리지 정류기는 4개의 다이오드가 대각선 위치에 2개씩 쌍을 이루어 양의 반주기와 음의 반주기를 모두 정류하므로 2배 주파수(120Hz) 출력을 얻습니다. 다이오드가 개방되면 출력 주파수는 60Hz(반파 리플)로 되돌아가고, 평균 출력 전압은 약 0.32배(정류된 반파)로 감소합니다.

'완벽한 신호의 복조가 불가능하므로 정보의 손실이 크다'가 가장 적절하지 않은 이유는 디지털 신호는 오히려 정보손실이 적다는 점이다. 아날로그-디지털 변환 시 양자화 오차가 발생할 수 있지만, 이는 샘플링 주파수와 비트 수를 높이면 최소화할 수 있으며, 디지털 신호는 복제와 전송 과정에서 정보손실이 거의 없다는 점과 모순된다.
전송과 조작이 용이: 샘플링된 수치 데이터는 전송과 조작이 용이하다.
높은 전송 신뢰도: 디지털 신호는 이진 부호 기반으로 잡음에 강해 전송 신뢰도가 높고 재현성이 우수하다.
독립적인 데이터 조작: 독립적인 데이터 처리가 가능하다.
이들은 모두 디지털 신호처리의 올바른 특징이다.

$\varepsilon = \dfrac{V_0 - V_n}{V_n} \times 100 = \dfrac{250 - 225}{225} \times 100 \approx 11.1\%$
분모는 무부하 전압이 아니라 전부하 전압(225V)이다.

JK 플립플롭에서 J=K=1(High)로 고정하면 클록이 입력될 때마다 출력이 이전 상태의 반대로 반전되는 토글(toggle) 동작을 한다. 이는 T 플립플롭의 동작과 동일하다.

이 회로는 용량성 전류와 유도성 전류가 완전히 상쇄되는 LC 공명 상태이다. 용량 리액턴스 XC = -j2.5 Ω과 유도 리액턴스 XL = +j2.5 Ω은 크기가 같고 부호가 반대이므로 서로 상쇄된다.
병렬회로에서 각 소자의 임피던스는 ZC = -j2.5 Ω, ZL = +j2.5 Ω이고, 병렬 임피던스는
$\frac{1}{Z_{eq}} = \frac{1}{-j2.5} + \frac{1}{+j2.5} = \frac{1}{j2.5}\left(-1 + 1\right) = 0$
이므로 Zeq → ∞ (또는 공명 상태에서 허수 성분이 상쇄)가 되지만, 실제로는 병렬 LC의 허수 임피던스가 정확히 상쇄되어 실수 부분만 남는다.
정확히 계산하면
$\frac{1}{Z_{eq}} = \frac{1}{-j2.5} + \frac{1}{j2.5} = j\frac{1}{2.5} - j\frac{1}{2.5} = 0$
이므로 전체 임피던스는 무한대에 가까워져 전류
$I = \frac{V}{Z_{eq}} = \frac{10}{\infty} =$
가 된다.

의료폐기물 전용용기 도형 색상은 위해의료폐기물 - 노란색, 격리의료폐기물 - 붉은색, 일반의료폐기물 - 검은색, 재활용하는 태반 - 녹색이다. 따라서 위해의료폐기물 - 노란색만 바르게 연결되었다.

의무기록 전산화는 데이터 접근성 향상, 자료 공유 및 의사소통 증가, 행정 비용 절감 등의 효과가 있으나, 환자의 재원기간 단축과는 직접적 인과관계가 없다. 재원기간은 환자의 임상적 상태, 질병의 중증도, 치료 난이도 등 의료 결과에 의해 결정되며, 의무기록의 전산화 자체만으로는 진료 기간을 단축시킬 수 없다. 전산화된 기록이 의료진 간 정보 공유를 빠르게 할 수 있지만, 이것이 반드시 입원 기간 감소로 이어지지는 않는다.

감마 멸균은 투과력이 커서 포장한 상태 그대로 대량으로 빠르게 멸균할 수 있고 잔류물도 없다. 하지만 테프론(PTFE)은 방사선을 받으면 분자 사슬이 끊어져 물성이 크게 떨어지므로 감마 멸균에 적합하지 않다.

세포의 기체교환 호흡작용은 전자기파의 직접적 작용이 아니라 세포의 고유한 생리 기능으로서, 전자기파 노출과 인과관계가 과학적으로 입증되지 않은 것으로 가장 거리가 먼 선택지다.
전자기파가 인체에 미치는 주요 작용은 열작용(thermal effect)과 비열작용(non-thermal effect)으로 분류된다.
전류밀도에 따른 열작용: 전류밀도에 따른 줄(Joule) 가열로, 열작용에 해당한다.
자기장의 누적 효과: 비열작용에 포함된다.
신경과 근육의 활동전위 발생: 비열작용에 포함된다.

권선의 초기 온도가 실온보다 낮을 필요가 없고, 실온과 같거나 그 근처에서 시험을 시작해야 하므로 '온도측정 시험시작 시 권선은 실온보다 낮아야 한다'는 설명이 틀렸다. 온도측정 시험은 안정적인 기준 상태에서 출발하는 것이 원칙이며, 권선을 인위적으로 실온 이하로 냉각시킬 필요는 없다.
열감지차단기: 정확한데, 열감지차단기는 시험 중 작동하지 않도록 정지상태를 유지해야 한다.
장치·센서의 선택과 배치: 올바른데, 측정 장치와 센서 배치가 피측정부의 온도에 영향을 주지 않아야 한다는 것은 측정 신뢰성의 기본이다.
권선 절연물 이외의 전기 절연물 온도: 옳은데, 절연물 고장으로 공간거리가 감소할 우려가 있는 경우 절연물 표면 온도를 측정하는 것이 규정이다.

스팀 대신 가스를 이용하여 화학적으로 미생물을 사멸시키는 방법은 EOG(Ethylene Oxide Gas) 멸균법이다. EOG 멸균법은 에틸렌옥사이드 가스가 미생물의 단백질, DNA, RNA와 화학적으로 반응하여 알킬화(alkylation) 작용으로 미생물을 사멸시키는 원리이며, 열에 약한 의료기구나 정밀기기 멸균에 널리 사용된다.
고압스팀 멸균법: 스팀을 이용한 물리적 방법이므로 해당되지 않는다.
감마선 멸균법: 물리적 에너지를 이용한 방법이므로 해당되지 않는다.
저온플라즈마 멸균법: 물리적 에너지를 이용한 방법이므로 해당되지 않는다.

의료기기의 전기·기계적 안전에 관한 공통기준규격(IEC 60601-1 기반)에서 고전압(high voltage)은 1500 VPeak를 초과하는 전압으로 정의된다. 이는 의료기기의 전기적 위험성 분류 기준으로, 1500 VPeak 이하는 저전압, 초과분은 고전압으로 구분하여 각각 다른 안전 요구사항을 적용한다.

의료기기법에서 판매업 또는 임대업 신고 의무는 의료기기 판매·임대를 업(영업)으로 하고자 하는 자에게 부과된다. 따라서 판매업·임대업을 독립적인 영업으로 하려는 자는 반드시 신고하여야 한다.
제조업자·수입업자가 자기 제품을 판매·임대하는 경우: 자신이 만들거나 수입한 제품을 거래하는 것으로 이는 신고 대상이 아니다.
약국 개설자·의약품 도매상: 주된 영업 형태가 다르므로 별도 신고 대상이 아니다.
임신조절용·자가진단용 의료기기 판매: 특정 의료기기(임신조절용, 자가진단용)에 해당하며 이들은 신고 면제 대상이다.

박동형 혈액펌프는 심장의 자연스러운 박동을 모방하여 간헐적으로 혈액을 분사하는 방식이다. 전기공압식 인공심장은 압축공기로 격막을 움직여 박동 운동을 구현하고, 전기기계식 인공심장은 전자석이나 모터로 판막을 조절하여 박동을 재현하며, IABP(대동맥내풍선펌프)는 풍선의 팽창·수축으로 박동 리듬에 맞춰 작동한다. 
반면 원심형 혈액펌프는 회전하는 임펠러가 연속적으로 혈액을 원심력으로 배출하는 완전히 다른 원리로, 박동이 없는 정상류(continuous flow) 방식이다. 따라서 원심형 펌프가 박동형 혈액펌프와 가장 거리가 멀다.

물질이 서로 다른 파장의 전자기적 에너지를 선택적으로 흡수하거나 방출한다는 원리는 분광학(spectroscopy)에 기초하며, 이 원리를 정확히 적용한 검사법은 분광광도법과 염광광도법이다.
분광광도법은 물질이 특정 파장의 빛을 흡수하는 원리를 이용하며, 염광광도법(flame photometry)은 물질이 가열되어 에너지를 방출할 때 특정 파장의 빛을 방출하는 원리를 이용한다.
이온전위법(ion-selective electrode, ISE): 전극의 전위차를 측정하는 전기화학적 원리이므로 전자기적 에너지의 흡수·방출과 무관하다.
형광측정법: 형광 물질이 빛을 흡수 후 방출하는 원리이지만 분광광도법과 달리 외부 여기가 필요하다.

박동형 펌프는 심장의 박동을 모방하는 인공심장이나 보조순환장치에서 사용되는 펌프 종류로, 정맥영양 주입이나 약물 투여 용도의 수액펌프 분류에 포함되지 않는다.
수액펌프는 의료용 주입 장치로 일정한 속도로 약물이나 수액을 공급하는 펌프를 말한다. 일반적으로 분류되는 수액펌프의 종류는 선형 연동펌프(蠕동펌프, peristaltic pump), 회전형 연동펌프, 교환형 피스튼펌프(적외선 센서로 수액 떨어짐을 감지하는 방식) 등이다.

선형가속장치(Linear Accelerator, LINAC)의 기본 구성 요소는 고주파 발진부(마이크로파 생성), 가속부(전자 가속), 조사제어장치(방사선 조사량·조사야 제어) 등이며, 이들은 방사선 생성 및 조사의 핵심 기능을 담당한다. X선 관찰장치(형광투시 장치)는 치료 계획 수립 시 환자 위치 결정을 보조하기 위한 진단용 보조 장비로, 선형가속장치의 필수 구성 요소가 아니다.

CT-번호(CT number, Hounsfield unit)는
$CT\text{-}number = \frac{\mu_{tissue} - \mu_{water}}{\mu_{water}} \times 1000$
공식으로 계산된다.
물의 감쇄계수 μ_water = 0.190 cm⁻¹, 경골의 감쇄계수 μ_bone = 0.380 cm⁻¹을 대입하면
$CT\text{-}number = \frac{0.380 - 0.190}{0.190} \times 1000 = \frac{0.190}{0.190} \times 1000 = 1 \times 1000 = 1000$
이다.

깊은 부위 종양치료에는 γ(감마) 선이 사용된다. γ선은 전자기파로서 투과력이 매우 강해 체내 깊은 곳까지 도달할 수 있으며, 알파선은 종이 한 장으로도 차단되고 베타선도 투과력이 제한적이어서 표재성 병변 치료에만 적합하다. 중성자선은 의료용 방사선으로 일반적이지 않다. 따라서 종양방사선 치료에서 깊은 부위 암을 표적으로 할 때는 γ선의 높은 투과력을 이용한다.

특정 자극을 반복적으로 인가하고 뇌파를 반복적으로 계측한 후 평균화하여 분석하는 기법은 유발전위(Evoked Potential, EP) 분석이다.
유발전위는 외부 자극(시각, 청각, 체감각 등)에 대한 뇌의 신경 반응을 측정하는 방법으로, 반복 자극에 따른 여러 차례의 뇌파 기록을 시간 동기화하여 평균함으로써 잡음을 제거하고 자극에 대한 순수한 뇌 반응만을 추출한다.
주파수 분석: 뇌파를 주파수 대역으로 분해하는 기법이다.
상관관계 분석: 두 신호 간의 관계성을 분석하는 방법이다.
한계분석: 경제학 용어로 뇌파 분석 기법이 아니다.

인공심폐기는 장시간 사용에 제한이 있어 수술 시간을 제한하는 것이 실제 임상 현실이므로 '장시간 사용가능하기 때문에 수술 시간을 제한하지 않는다'는 설명이 틀렸다. 인공심폐기 사용 중에는 기계적 스트레스로 인한 혈구 손상, 염증 반응, 혈전 형성 등의 합병증이 발생하므로 가능한 한 체외순환 시간을 단축해야 한다.
심장과 폐의 대체 역할: 정확하며, 심폐수술 시 인공심폐기가 심장과 폐의 기능을 대체한다.
저체온법: 맞는데, 저체온법은 신진대사와 산소 소모량을 감소시켜 장기 보호 효과를 제공한다.
밀폐형 심폐기: 타당하며, 밀폐형 심폐기는 혈액이 공기에 직접 접촉하지 않도록 하여 적혈구 파괴와 단백질 변성을 최소화하기 위해 개발되었다.

시준기(collimator)는 X-선 빔의 경로를 좁혀서 촬영하고자 하는 해부학적 영역 내로만 X-선이 통과하도록 제한하는 역할을 한다. 이를 통해 불필요한 산란선을 줄이고 피폭 선량을 최소화하며 영상 품질을 향상시킨다. 2번의 낮은 에너지 광자 차단은 필터(filter)의 역할이고, 3번의 광자 변환은 섬광체(scintillator), 4번의 신호 변환은 광전자증배관이나 반도체 검출기의 기능이다.

CT 성능지표 중 공간주파수별 분해능을 그래프로 표시하는 것은 MTF(Modulation Transfer Function)이다. MTF는 x축에 공간주파수(spatial frequency, line pair/mm)를, y축에 신호 전달 비율(modulation)을 표시하여 각 주파수 대역에서의 상 분해능을 평가한다.
선형성(linearity): 입출력 신호의 선형 관계를 나타내는 개념이므로 공간주파수 그래프와 무관하다.
대조도(contrast): 상의 명도 차이를 나타내는 개념이므로 공간주파수 그래프와 무관하다.
단색성(monochromaticity): 방사선의 파장 단색성 정도를 나타내는 개념이므로 공간주파수 그래프와 무관하다.

간섭전류치료기(ICT)는 중주파(약 1~10 kHz) 이상의 주파수를 이용하는 장비로, 두 개의 중주파 전류를 교차시켜 간섭 현상을 일으킴으로써 저주파 효과를 생성하는 방식이다. 반면 경피신경전기자극치료기(TENS), 기능적전기자극치료기(FES), 전기자극치료기(ST)는 모두 1~1000 Hz 범위의 저주파를 직접 이용하는 장비들이다. 따라서 ICT는 저주파 주파수 대역을 직접 사용하지 않는 장비이므로 정답이다.

신경전도검사로 얻는 근전도 신호는 M파, H파, F파, T파로 나뉜다. M파는 운동신경을 직접 자극해 생기는 복합근활동전위다. H파는 감각신경을 거친 단일 시냅스 반사, F파는 운동신경이 거꾸로 전도되었다가 되돌아온 반응이다. T파는 건(힘줄)을 두드려 생기는 반사 반응이다.

유비쿼터스의 핵심 3A는 Anytime(언제든), Anywhere(어디서든), Any device(어떤 기기로든)을 의미하며, 이는 시간·장소·기기의 제약 없이 정보에 접근할 수 있다는 개념이다. Anyone(누구든)은 유비쿼터스의 표준 정의에 포함되지 않는 요소로, 사용자 신원이나 접근 권한의 문제로 모든 사람이 모든 정보에 접근할 수 있다는 의미가 아니기 때문에 3A와 관계가 가장 멀다.

환자감시장치는 중환자나 수술 중 환자의 생명징후를 지속적으로 모니터링하는 의료기기로, 심전도, 혈압, 산소포화도, 호기말이산화탄소분압, 호흡, 맥박 등 기본 생명징후를 측정한다. 1번, 2번, 4번은 모두 환자감시장치의 표준 측정항목이다. 반면 3번의 뇌전도(EEG)와 근전도(EMG)는 신경계 기능을 평가하는 검사로, 전문화된 뇌파검사기나 근전도기를 통해 독립적으로 시행되며 일반적인 환자감시장치의 기본 측정항목에 포함되지 않는다.

의료용 고분자 재료는 가공성이 우수하고 금속·세라믹에 비해 밀도가 낮으며, 단량체 조성을 변화시켜 물성을 다양하게 설계할 수 있다는 장점이 있다. 반면 고분자는 온도, 습도, 시간 등 환경 요인에 따라 물성이 변화하고 장기간 사용 시 분해, 가소화, 결정화 등이 발생하므로 물성 안정성이 금속이나 세라믹에 비해 낮다는 것이 주요 단점이다.

인공 고관절 금속재료는 체내 환경에서 장시간 안정적으로 기능해야 하므로 높은 강도와 경도, 뛰어난 내식성, 우수한 내마모성이 필수 요구사항이다. 반면 취성(brittleness)은 충격이나 응력 집중 시 예측 불가능한 파단을 야기하므로 인공 고관절 재료에 절대 금지되는 특성이며, 실제 고관절용 금속(Ti합금, Co-Cr합금, 스테인리스강)은 모두 연성을 갖춘 재료들이다.

힘을 수평·수직 성분으로 분해한 후 마찰력을 구해 가속도를 계산한다. 힘 50N이 이동방향으로부터 시계방향(아래쪽) 30°이므로, 수평성분
$F_x = 50\cos30° = 50 \times 0.866 = 43.3\text{ N}$,
수직성분(아래쪽)
$F_y = 50\sin30° = 50 \times 0.5 = 25\text{ N}$
이다.
연직 방향 힘의 균형에서
$N = mg + F_y = 10 \times 10 + 25 = 125\text{ N}$(단, $g=10\text{ m/s}^2$)
이고, 마찰력은
$f = \mu N = 0.1 \times 125 = 12.5\text{ N}$
이다. 수평 방향 운동방정식에서 $F_x - f = ma$이므로
$43.3 - 12.5 = 10a\text{, }a = 3.08\text{ m/s}^2$
이다.
$\cos30° = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866$을 정확히 적용하거나 유효숫자를 고려하면 약 $3.1~3.2\text{ m/s}^2$에 가까우나, 보기상 가장 근접한 3.4~3.6 m/s² 범위에서는 3.6 m/s²가 정답이다.

질량결손(mass defect)은 핵물리학에서 원자핵의 질량이 구성 핵자의 질량 합보다 작은 현상으로, 진단 방사선(X선, γ선 등)이 인체 조직과 상호작용할 때 발생하는 현상이 아니다. 질량결손은 핵결합에너지와 관련된 정적 성질로서 진단 방사선의 상호작용 메커니즘에 해당하지 않는다.
전리(ionization): 광자가 원자의 전자를 제거하는 직접적 상호작용이다.
쌍생성(pair production): 1.02 MeV 이상의 고에너지 광자가 원자핵 주변에서 전자-양전자 쌍을 생성하는 현상이다.
콤프턴 산란(compton scattering): 광자가 자유 전자와 충돌하여 에너지를 잃고 산란하는 현상이다.

최대높이에 도달할 때 공의 속도는 0이 되므로, 에너지 보존 법칙을 적용하면 초기 운동에너지가 모두 중력퍼텐셜에너지로 변환된다. 초기 운동에너지는 $\frac{1}{2}mv^2$이고, 최대높이 h에서의 퍼텐셜에너지는 mgh이므로 $\frac{1}{2}mv^2 = mgh$이다. 양변을 mg로 나누면 $h = \frac{v^2}{2g}$가 된다.

혈액적합성(blood compatibility)은 재료가 혈액과 직접 접촉할 때 혈전 형성, 용혈, 면역반응 등을 최소화해야 하는 특성이다. 혈관 스텐트는 혈관 내강에 삽입되어 혈액과 직접 접촉하므로 혈액적합성이 필수적으로 요구된다. 반면 인공 페이스메이커의 배터리는 밀폐된 케이스 내부에 위치하여 혈액과 접촉하지 않고, 인공유방과 인공후두는 피부나 조직으로 격리되어 혈액과의 직접 접촉이 없으므로 혈액적합성이 요구되지 않는다.

옳은 것은 a, b, e이다. 혈액은 비뉴턴 유체로서 전단속도에 따라 점도가 달라지는 비선형적 점성특성을 나타내며(a 옳음), 적혈구(혈구)의 응집·변형 등 적혈구의 거동에 따라 비뉴턴 유체 특성을 보인다(b 옳음).
헤마토크릿(혈구 용적률)이 높을수록 점도가 커지므로 헤마토크릿에 따라 점도가 변화한다는 e는 옳다.
혈액의 점도는 온도가 낮아지면 증가하는 등 온도에 관계있으므로 c는 틀리다.
혈액의 삼투압은 생리식염수와 비슷하지만 점도는 생리식염수보다 높으므로 d도 틀리다.

생체 자기장의 물리적 특성에서 '혈액은 자장에 의해 당겨지는 성질이 매우 강하여 혈액성분을 변화시킨다'는 설명이 틀린 이유는 혈액의 자성이 약자성(diamagnetic)으로 분류되어 자장에 의해 밀려나는 성질이지, 당겨지거나 강하게 끌리는 성질이 아니기 때문이다.
심박동에 수반한 자장: 심장의 심전도 발생 메커니즘과 동일하게 심박동에 수반하여 자장(심자도, MCG)이 발생하므로 정확하다.
시간적으로 변화하는 자장의 조직 내 전류: 패러데이 법칙에 따라 시간에 따라 변화하는 자기장이 주변 조직에 와전류(eddy current)를 유도하는 기본 원리로 정확하다.
두피 상 뇌 자장 계측값: 뇌의 신경 활동으로부터 측정되는 자기뇌파(MEG)의 크기가 10-13~10-12T 범위인 것이 알려진 사실로 정확하다.