[의공기사 필기] 12년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

정상 심전도에서 2(Q파)는 심실 수축 초기의 전기적 변화일 뿐, 심장 판막이 닫히는 소리인 S1(승모판 닫힘)과는 직접 대응되지 않는다. S1은 심실 수축 시작 시점, 즉 QRS파 종료 직후에 발생하는 심음이므로 Q파 자체를 S1과 연결하는 것은 잘못된 설명이다. 나머지 보기는 각각 P파(심방 수축), QRS파(심실 수축), T파(심실 재분극)로 옳게 연결되어 있다.

유리모세관(glass capillary)을 이용하여 제작되고, 3mol의 KCl을 봉입하며, 와이어 전극을 삽입하여 만드는 전극은 마이크로 피펫 전극이다.
마이크로 피펫 전극은 전극재료로 은-염화은(Ag-AgCl)이 주로 사용되지만, 스테인리스강으로도 제작할 수 있으며, 세포 내 전위 기록이나 이온 측정에 널리 사용되는 고전적인 미세전극이다.
금속 미세전극은 단순 금속선으로 제작된다.
실리콘 미세전극과 침 전극은 유리모세관과 KCl 봉입 과정을 거치지 않으므로 배제된다.

능동수송에서 운반체(carrier) 매개 수송의 특성은 특이성, 경쟁, 포화의 3가지다. 특이성은 운반체가 특정 물질만 선택적으로 결합하고, 경쟁은 유사한 분자들이 같은 운반체를 두고 경쟁하며, 포화는 운반체 개수가 한정되어 수송속도가 제한되는 현상이다. 3번 촉진적 확산은 에너지를 소비하지 않고 농도 기울기를 따라 일어나는 수동수송 기전으로, 능동수송의 특성이 아니다.

각성 상태에서 전두부에 나타나는 뇌전도 파형은 β파(베타파)이다. β파는 13~30Hz 범위의 고주파 활동으로, 각성하고 정신적으로 활동적인 상태에서 특히 전두엽 영역에서 우세하게 나타난다. 이와 대비하여 α파(8~13Hz)는 각성 상태이지만 안정적이고 휴식 중인 후두부에서 나타나고, δ파(0.5~4Hz)는 깊은 수면 중에, γ파(30Hz 이상)는 인지 처리의 고차 단계에서 나타난다.

심전도에서 심박수는 심박수(BPM) = 60,000 ÷ (R-R 간격[mm] × 기록지 속도의 역수) 공식으로 구한다. 기록지 속도 40[mm/s]는 1초에 40mm가 기록된다는 의미이므로, R-R 간격 20[mm]가 차지하는 시간은 20 ÷ 40 = 0.5초이다. 따라서 한 심박 주기는 0.5초이고, 1분(60초) 동안의 박동 수는 60 ÷ 0.5 = 120[BPM]이다.

펄스부호변조(PCM)는 아날로그 신호를 먼저 표본화·양자화하여 이진 디지털 코드로 변환하는 방식으로, 이산적인 디지털 신호를 생성하므로 디지털 펄스 변조에 해당한다. 따라서 아날로그 변조 방법이 아닌 것은 펄스부호변조이다.
펄스 변조는 반송파를 일련의 펄스로 변조하는 방식으로, 아날로그 펄스 변조와 디지털 펄스 변조로 구분된다. 펄스진폭변조(PAM), 펄스위치변조(PWM), 펄스주파수변조(PFM)는 모두 아날로그 신호의 특성을 펄스의 진폭·폭·주파수에 연속적으로 반영하는 아날로그 변조 방식이다.

고립 구도체의 정전용량 공식에 반지름을 대입하면 약 7×10⁻⁴에 가장 가깝다.
$C = 4\pi\varepsilon_0 a$
$\varepsilon_0 = \dfrac{1}{4\pi \times 9 \times 10^9}$이므로 $C = \dfrac{a}{9\times10^9}$
반지름 $a = 6400\,\text{km} = 6.4\times10^6\,\text{m}$를 대입하면
$C = \dfrac{6.4\times10^6}{9\times10^9} \approx 7.1\times10^{-4}\,\text{F}$

이상적인 연산증폭기의 특성을 정의하는 네 가지 항목 중 4번이 틀린 이유는 동상이득(common-mode gain)이 0이어야 하기 때문이다. 이상적인 연산증폭기는 차동입력(differential input)만 증폭하고 두 입력에 공통으로 인가되는 신호(동상신호)는 증폭하지 않아야 하므로 동상이득은 0이어야 한다. 1, 2, 3번은 모두 이상적인 연산증폭기의 특성이 맞다: 입력임피던스는 무한대(전류 흡수 없음), 대역폭은 무한대(모든 주파수 증폭), 오프셋은 0(입력이 0일 때 출력도 0)이다.

의료기관 세탁물은 의료법령상 의료기관 세탁물 처리업을 하려는 자가 특별자치시장·특별자치도지사·시장·군수·구청장에게 신고한 뒤에 처리할 수 있다. 보건복지부장관의 허락이나 신고, 시장의 허가를 받는 방식이 아니고 시장 등에게 하는 신고제다.

정보시스템 보안의 핵심 요소는 기밀성(Confidentiality), 무결성(Integrity), 가용성(Availability)으로, 이를 CIA 트라이어드라고 부른다. 기밀성은 인가된 사용자만 정보에 접근하도록, 무결성은 정보가 변조되지 않도록, 가용성은 필요할 때 정보와 시스템을 이용할 수 있도록 보장하는 원칙이다. 반면 독립성은 정보보안의 표준 개념이 아니며, 정보시스템 보안을 위해 고려해야 할 필수 요소가 아니다.

에틸렌옥사이드(ethylene oxide, EO)는 강한 살균력을 가진 의료가스로, 의료기기 및 의료용품의 저온 멸균에 사용된다. 열에 민감한 플라스틱, 고무 등의 기구를 살균할 때 주로 활용되며, 냉동수술용(액체질소), 마취용(산화질소), 흡입용(산소) 의료가스와는 용도가 전혀 다르다.

의료기기 전기안전 기준(IEC 60601-1 계열)에서 접지누설전류 허용값은 장착부 형식(B·BF·CF)과 관계없이 같다. 정상상태에서는 0.5 mA, 단일고장 상태에서는 1 mA이다. 따라서 CF형 기기의 단일고장 상태 허용값은 1 mA이다.

현수지지부품에서 마모, 녹, 재료 노화 등으로 인한 손상이 예측되는 경우, 철도차량 안전기준에서는 안전율을 8 이상으로 설정하도록 규정하고 있다. 이는 예측 가능한 손상으로 인한 강도 저하를 고려하여 일반적인 안전율(2~4)보다 훨씬 높은 기준을 적용함으로써, 장기간 사용 중 부품의 성능 저하가 발생하더라도 안전성을 확보하기 위한 것이다.

"레이저 매질로부터 방출된 빛을 모아 한 방향으로 내보내는 장치"는 공진기(optical resonator)의 기능이다.
레이저 발생장치는 여기원, 레이저 매질, 공진기 세 가지 주요 구성 요소로 이루어진다. 공진기는 두 개의 반사 거울로 이루어져 있어 레이저 매질 내에서 발생한 빛을 반복적으로 증폭시키고, 한쪽 거울이 부분 투과성이어서 코히런트한 레이저빔을 한 방향으로 출사시킨다.
여기원은 에너지 공급원이다.
레이저 매질은 광 증폭이 일어나는 물질이다.
광섬유는 레이저빔의 전달 매체일 뿐 빛을 모으거나 방향을 지정하는 역할을 하지 않는다.

감마카메라의 위치감지회로에 대한 설명이 틀렸다. 위치감지회로는 감마선의 변화량이 아니라 섬광결정체에서 발생한 가시광선의 위치와 강도를 감지하여 출력전압을 얻는다.
섬광결정체에 입사한 감마선이 가시광선으로 변환되면, 광전자 증배관 배열이 이 빛의 위치와 세기를 감지하고, 위치감지회로가 각 광전자 증배관의 신호를 비교하여 감마선의 입사 위치를 계산하는 구조다. 따라서 "감마선의 변화량"이라는 표현은 부정확하며, 실제로는 광신호의 공간적 분포를 이용한 위치 계산이 이루어진다.
나머지 보기들은 모두 정확하다.
광전자 증배관은 가시광을 전기신호로 변환한다.
섬광결정체는 감마선을 가시광으로 변환한다.
시준기는 특정 방향의 감마선만 통과시킨다.

중주파전류(1000~10000Hz)는 간섭전류치료(ICT, Interferential Current Therapy)의 기본 원리로 응용된다. ICT는 두 개의 중주파 전류를 신체에 흘려 교차시켜 간섭 현상을 일으키고, 그 결과로 저주파(50~100Hz) 대역의 비트 주파수를 생성하여 치료 효과를 낸다.
EST(전기자극치료)는 저주파 범위를 사용한다.
FES(기능적 전기자극)도 저주파를 주로 사용한다.
TENS(경피신경전기자극)는 50~150Hz의 저주파를 사용하므로 중주파 범위가 아니다.

재료의 화학적 결합을 분석하는 시험법은 적외선 스펙트럼분석법(IR)이다. 적외선 스펙트럼분석법은 분자의 진동 에너지를 이용하여 화학 결합(C-H, O-H, C=O 등)의 종류와 강도를 직접 파악할 수 있다. 주사전자현미경은 표면 형태학적 구조 분석, 접촉각분석법은 표면의 친수성/소수성 같은 물리적 성질, 원자력 현미경은 나노 수준의 표면 지형도를 분석하는 방법으로 모두 화학 결합 분석이 아닌 물리적 특성을 측정한다.

갈바닉 부식(Galvanic corrosion)은 이온화 경향(이온화 경향)이 다른 두 금속이 전해질 환경에서 접촉할 때 발생한다. 이온화 경향이 낮은 금속(귀금속)이 캐소드 역할을 하고, 높은 금속(활성금속)이 애노드 역할을 하여 활성금속이 우선적으로 산화되는 현상이다. 따라서 1번이 정답이다.
2번은 부식의 원인을 원자량으로 설명하고 있어 잘못되었으며, 3번은 원자의 크기를 원인으로 제시하여 역시 틀렸다. 4번도 오류인데, 합금이 항상 순금속보다 내부식성이 강한 것은 아니며, 오히려 합금 구성 원소 간의 전위 차이로 인해 갈바닉 부식이 더 심해질 수도 있다.

카본 세라믹(carbon ceramic)은 방사선 비투과성이 낮아 X-선 검사에서 잘 보이지 않는 특성을 가진다. 반면 탄성계수가 천연 뼈(10~20 GPa)와 유사한 10~25 GPa 범위이고, 화학적으로 불활성이어서 독성 및 조직 이물반응이 극히 적으며, 마찰계수가 낮고 내마모성이 우수하여 인공판막, 인공관절, 인공혈관 재료로 널리 이용된다. 따라서 3번이 옳지 않다.

신장 종양은 복부 깊이에 위치하므로 1[MHz] 초음파로 충분히 투과하여 가시화 가능하다(초음파는 일반적으로 1~10[MHz] 대역에서 의료 진단에 사용).
나머지 보기는 의료 물리학 기준으로 오류이다.
표재성 암 온열치료는 13.56[MHz]의 고주파(또는 27.12[MHz])를 사용하므로 2.5[kHz] 전자파라는 설명은 오류이다.
두피에서 측정되는 뇌자계의 세기는 10-12 ~ 10-13T 범위로, 10-6 ~ 10-7T라는 값은 과도하게 크다.
정상 성인의 산열량은 70~100[W](기초대사량 기준)로 5~15[W]는 극히 과소평가된 값이다.

혈소판은 혈액응고를 촉진하는 주요 인자이지 억제하지 않으므로, 혈소판이 혈액응고를 억제한다는 설명은 옳지 않다. 혈소판은 응고 인자를 방출하고 응고 카스케이드를 활성화하여 응고 과정에 적극 참여한다.
나머지 설명은 모두 옳다.
혈액응고 과정에서 피브리노겐은 트롬빈에 의해 피브린으로 변환되어 그물 모양의 젤을 형성한다.
인공재료 표면은 혈액응고의 외인자 경로를 활성화하여 응고를 일으킨다.
헤파린은 산성 다당류로서 트롬빈과 다른 응고인자를 억제한다.