정보통신기사 필기 학습 가이드
2022년 1~3회 · 2023년 1~2회. 풀이 모드와 실전 진단 모드
54개 주제의 핵심 개념과 확인 문제. 개념 학습부터 오답 재풀이까지
기출에 나온 계산 공식과 설비기준 숫자만 한 페이지에
기출에서 뽑은 용어와 공식 카드. 모르는 카드만 다시
포트번호·IEEE 802·주파수 대역처럼 표로 외울 것
과목
🔦 광섬유 — 구조 · 파라미터 · 모드 · 손실
코어의 굴절률이 클래드보다 커야 경계면에서 전반사(Total Internal Reflection) 가 일어나 빛이 밖으로 새지 않고 코어 안에 갇혀 진행한다. 이것이 광섬유의 유일한 전송 원리다.
✅ 광섬유의 장점
• 광대역 — 수 THz급, 대용량 전송
• 저손실 — 1550nm에서 0.2 dB/km
• 전자기 유도 무관 — 잡음·누화 없음
• 도청 곤란 — 보안성 우수
• 가늘고 가벼움 · 부식 없음
• 중계 간격이 김 (수십~100km)
⚠ 단점
• 접속·분기가 어렵다 (융착 접속기 필요)
• 기계적 강도가 약하고 구부림에 취약
• 전기를 함께 보낼 수 없음(급전 불가)
• 시험·측정 장비가 고가 (OTDR)
• 단면을 눈으로 보면 위험 (적외선)
| 파라미터 | 공식 | 의미 |
|---|---|---|
| 임계각 θc |
θc = sin⁻¹n₂n₁ | 이 각보다 크게 입사해야 전반사. 경계면 법선 기준 |
| 개구수 NA |
NA = √(n₁² − n₂²) = n₁√(2Δ) | 집광 능력 — 빛을 얼마나 넓은 각도에서 받아들이는가 기출 |
| 수광각 θa |
θa = sin⁻¹(NA) | 광섬유 입구에서 받아들일 수 있는 최대 입사각 (공기 n₀=1) |
| 비굴절률차 Δ |
Δ = n₁ − n₂n₁ | 보통 0.2~1 % 수준. 클수록 NA가 커지고 모드분산도 커진다 |
| 규격화 주파수 V |
V = 2πaλ × NA | a = 코어 반지름. V < 2.405 이면 단일모드 |
| 모드 수 M |
SI: M ≈ V²2 GI: M ≈ V²4 | 계단형이 언덕형보다 모드가 2배 많다 |
① NA = √(1.50² − 1.48²) = √(2.25 − 2.1904) = √0.0596 ≈ 0.244
② θa = sin⁻¹(0.244) ≈ 14.1°
③ 임계각 θc = sin⁻¹1.481.50 = sin⁻¹(0.9867) ≈ 80.6°
④ 비굴절률차 Δ = 1.50−1.481.50 ≈ 1.33 %
| 구분 | 다중모드 계단형 MM-SI | 다중모드 언덕형 MM-GI | 단일모드 SM |
|---|---|---|---|
| 코어 지름 | 50 ~ 100 μm | 50 / 62.5 μm | 8 ~ 10 μm |
| 굴절률 분포 | 코어 안이 일정 | 중심이 높고 점진 감소 | 일정 (모드가 1개뿐) |
| 모드분산 | 가장 큼 | 개선됨 | 없음 |
| 대역폭 | 좁음 (~수십 MHz·km) | 중간 (~수백 MHz·km) | 매우 넓음 (수십 GHz·km) |
| 전송 거리 | 단거리 | 중거리 (LAN 구내) | 장거리 (중계·간선) |
| 광원 | LED | LED / LD | LD(레이저) |
| 접속 | 쉬움 | 쉬움 | 어려움 (정밀 정렬) |
| 가격 | 저렴 | 중간 | 비쌈 (섬유는 싸지만 장비가 비쌈) |
| 구분 | 종류 | 원인과 특징 |
|---|---|---|
| 고유(재료) 손실 |
흡수 손실 | 재료가 빛 에너지를 흡수. OH기(수분) 흡수 피크가 1.4 μm 부근, 자외·적외 고유 흡수, 금속 불순물 |
| 산란 손실 레일리 |
제조 시 굴절률의 미세한 불균일에 빛이 흩어짐. λ⁻⁴ 에 비례 → 장파장일수록 손실이 작다 기출 | |
| 구조 손실 | 불균일 · 마이크로벤딩 | 코어–클래드 경계의 요철, 제조 중 미세 굽힘 |
| 외부 요인 손실 |
접속 손실 | 축 어긋남(횡·축·각도), 단면 간격·오염, 코어 지름 불일치. 융착 0.05~0.1 dB, 커넥터 0.2~0.5 dB |
| 곡률(굽힘) 손실 | 허용 곡률 반경보다 심하게 구부리면 전반사 조건이 깨져 빛이 클래드로 빠져나감 | |
| 결합 손실 | 광원(LD/LED) → 광섬유 입사 시 NA·발광면적 불일치 |
| 창 | 파장 | 손실 | 특징 · 용도 |
|---|---|---|---|
| 1창 | 850 nm | ≈ 3 dB/km | 다중모드 · 단거리 LAN. 광원이 저렴 |
| 2창 | 1310 nm | ≈ 0.4 dB/km | 분산 최소(영분산) — 단일모드 표준 |
| 3창 | 1550 nm | ≈ 0.2 dB/km | 손실 최소 — 장거리·WDM·EDFA 증폭 대역 |
| 종류 | 원인 | 대책 |
|---|---|---|
| 모드 분산 | 모드마다 경로 길이가 달라 도착 시간이 다름 | 단일모드 사용 · GI형 사용 |
| 재료 분산 | 파장에 따라 굴절률(속도)이 다름 | 스펙트럼 폭이 좁은 LD 사용 |
| 도파로 분산 | 코어·클래드에 나뉘어 진행하는 비율이 파장마다 다름 | 구조 설계로 조정 |
| 편파모드 분산 PMD | 편광 축에 따른 속도 차 (초고속에서 문제) | PMD 보상 |
| 항목 | UTP | 동축 | 광섬유 |
|---|---|---|---|
| 전송 신호 | 전기 | 빛 | |
| 대역폭 | ~ 수백 MHz | ~ 수 GHz | 수 THz |
| 전송 거리 | 100 m | 수백 m ~ km | 수십 ~ 100 km |
| 전자기 간섭 | 취약 | 보통 | 영향 없음 |
| 누화 | 있음 | 적음 | 없음 |
| 보안 | 도청 가능 | 도청 곤란 | |
| 접속 | 쉬움 | 어려움(융착) | |
| 주 용도 | 구내 LAN | CATV · HFC 분배 | 간선 · 중계 · FTTH |
• n₁ > n₂ (코어 > 클래드) 여야 전반사 — 광섬유의 유일한 원리
• NA = √(n₁²−n₂²) = 집광 능력, 수광각 = sin⁻¹(NA)
• V < 2.405 → 단일모드, 모드 수 SI = V²2 · GI = V²4
• 단일모드 = 코어 8~10μm · 장거리 · LD / 다중모드 = 굵고 · 단거리 · 모드분산
• 레일리 산란은 λ⁻⁴ 비례 → 장파장이 유리
• 1310nm 분산 최소 / 1550nm 손실 최소(0.2dB/km) — 바꿔 쓰면 오답
• 단일모드에는 모드분산이 없고 색분산(재료+도파로) 이 대역폭을 결정
시험 직전 요약
- 식이 cos(8000πt)처럼 주어지면 2πf = 8000π 에서 f = 4,000 Hz를 먼저 읽는다
- 전화 음성 1채널: 4 kHz × 2 × 8 bit = 64 kbps
2022-1회 8번5[kHz]의 음성신호를 재생시키기 위한 표본화 주기는?
2022-2회 26번입력신호 x(t)=10cos8000πt일 때 aliasing이 나타나지 않는 이상적인 최소 표본화 주파수는?
2022-3회 55번PCM 통신방식에서 4[kHz]의 대역폭을 갖는 음성 정보를 8[bit] 코딩으로 표본화하면 필요한 데이터 전송률은?
- S/N은 배수로 넣는다. dB로 주어지면 10dB/10으로 바꾼 뒤 계산
- 1 + S/N이 2, 4, 8, 16…이 되도록 문제가 나온다 → log2는 암산
- 용량을 늘리려면 대역폭도, S/N도 늘린다 ("대역폭을 줄이고"는 틀린 보기)
2022-2회 9번채널의 대역폭이 1,000[Hz]이고 신호대 잡음비가 3일 경우 채널용량은?
2022-1회 11번채널용량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 전압 10배 = 20 dB, 100배 = 40 dB, 1,000배 = 60 dB, 10,000배 = 80 dB
- 1 W = 30 dBm, 10 W = 40 dBm (1 mW = 0 dBm)
- 잡음지수가 배수로 10이면 10 dB
2022-3회 2번100[mV]는 몇 [dBmV]인가? (단, 1[mV]는 0[dBmV] 이다.)
2023-1회 11번신호전압 25[V], 잡음전압 0.0025[V]일 때 신호대잡음비(SNR)는 몇 [dB]인가?
2023-2회 6번통신용 중계케이블의 통화전압이 55[V]이고 잡음전압이 0.055[V]이면 잡음레벨[dB]은?
2023-2회 10번무선통신시스템에서 송신출력이 10[W], 송수신 안테나 이득이 각각 25[dBi], 수신 전력이 -20[dBm]이라고 할 때 자유공간 손실은 몇 [dB]인가?
2023-2회 19번입력측 신호대잡음비가 15[dB]이고 시스템의 잡음지수(Noise Factor)가 10일 때, 출력측 신호대잡음비는 몇 [dB]인가?
2022-2회 21번자유공간에서 송수신 안테나간 거리 2[km]에 1[GHz]의 주파수로 통신링크를 구성할 때 전송경로의 손실은?
- 1시간 = 3,600초, 1분 = 60초로 바꾸고 계산
- 오류율이 주어지면 실제 속도 = 속도 × (1 − 오류율)
2022-2회 7번통신속도가 2000[bps]이고 1시간 전송했을 때 에러 비트 수가 36[bit]였다면 비트에러율은?
2022-3회 20번10,000,000개의 비트 중 2개가 오류일 때 비트 에러율은?
2023-1회 57번2.4[GByte]의 영화를 100[Mbps] 회선(에러율 10%)으로 다운로드할 때 소요 시간은? (재전송 및 FEC 없음)
- T1(북미) 1.544 Mbps = 24채널, E1(유럽) 2.048 Mbps = 32채널, 채널당 64 kbps
- 2진 FSK: 한 방향 대역폭 = 보오율 + 두 반송파 간격
2023-2회 24번1,200[bps] 속도를 갖는 4채널을 다중화한다면 다중화 설비 출력 속도는 최소 얼마인가?
2022-3회 5번PDH 북미방식 T1의 전송속도는?
2023-2회 1번어떤 신호가 4개의 데이터 준위를 가지며 펄스시간은 1[ms]일 때 비트 전송률은?
2022-3회 19번12비트의 정보가 6ms마다 전송된다면 비트율[bps]은?
2023-1회 3번전송매체의 대역폭이 12,000[Hz], 두 반송파 주파수 사이의 간격이 최소 2,000[Hz]일 때 2진 FSK 신호의 보오율[baud]과 비트율[bps]은? (전이중방식, 각 방향 동일 대역폭)
2022-3회 32번어느 멀티미디어 기기의 전송대역폭이 6[MHz]이고 전송속도가 19.39[Mbps]일 때 대역폭 효율값은?
| 항목 | 공식 | 기출 → 정답 |
|---|---|---|
| 파장 | λ = c / f (c = 3×108 m/s) | 2023-1회 9번 2 GHz → 0.15 m = 15 cm |
| 대역폭 | 최고 주파수 − 최저 주파수 | 2023-2회 18번 500 − 300 = 200 Hz |
| 구형파 실효값 | 진폭 A 그대로 (정현파는 A/√2) | 2022-3회 10번 A |
| PN 부호 주기 | 2n − 1 (n = 시프트 레지스터 단 수) | 2022-3회 17번 5단 → 31 |
| 가동률 | MTBF / (MTBF + MTTR) | 2022-1회 72번 22/24 ≈ 0.92 2023-2회 53번 23/24 ≈ 95.83 % |
| 병렬(이중화) 신뢰도 | 1 − (1 − R)2, 직렬로 이어지면 곱한다 | 2022-1회 77번 0.96 × 0.99 = 0.9504 |
| 코드 효율 | 정보 비트 / (정보 비트 + 오버헤드) | 2022-1회 57번 100 / 120 ≈ 83 % |
| 중계선 효율 | 운반 호량[Erl] / 회선 수 | 2023-2회 25번 5 / 20 = 25 % |
| 충전기 2차 전류 | 축전지 용량[Ah] / 10 + 부하 전력 / 전압 | 2022-3회 62번 20 + 120 = 140 A |
| 클럭 주기 | 1 / 클럭 주파수 | 2022-2회 97번 1 GHz → 1 ns |
| 기억장치 대역폭 | (버스 폭 / 8) × 클럭 주파수 | 2023-1회 85번 4 × 1,000 MHz = 4,000 MB/s |
| CIDR 주소 수 | 2(32 − 프리픽스) | 2023-2회 44번 /20 → 212 = 4,096 |
| 서브넷 | 블록 크기 = 256 − 마스크 마지막 값 /27 = .224, /28 = .240, /29 = .248 | 2023-1회 91번 .224 → 32씩 → 68은 .64 네트워크 2023-2회 45번 /26 → 64씩 → 호스트 .65 ~ .126 2022-3회 49번 .248 = /29 · 2022-2회 43번 서브넷 26개·호스트 5개 → .248 |
| 진수 변환 | 정수는 자리값, 소수는 ×2 반복 · 2진→8진은 3자리씩 | 2022-1회 86번 AB16 = 171 2022-3회 89번 0.375 = 0.0112 2023-2회 92번 100110.1001012 = 46.458 |
| 항목 | 외울 내용 | 기출 |
|---|---|---|
| 접지저항 | 원칙 10 Ω 이하. 국선 수용 100회선 이하 주배선반 등 예외 설비는 100 Ω 이하 | 2022-1회 88번 |
| 맨홀·핸드홀 간 거리 | "350 m 이내"는 틀린 보기로 두 번 나왔다 | 2022-1회 94번 2022-2회 90번 |
| 설계 발주 | 50회선 이상 구내통신선로설비공사는 용역업자에게 설계를 발주해야 한다 | 2022-3회 82번 |
| 설계도서 보관 | 설계한 용역업자: 실시설계도서 준공 후 5년 감리한 용역업자: 준공설계도서 하자담보책임기간 종료 때까지 실시·준공설계도서: 공사 목적물이 폐지될 때까지 설계도서가 바뀌면 변경 후 도서를 보관 ("변경 전후 모두"는 틀린 보기) | 2022-3회 86번 2023-2회 100번 |
| 감리원 배치 | 총공사금액 70억~100억 원 미만 → 특급감리원 30억~70억 미만 고급 · 5억~30억 미만 중급 · 5억 미만 초급 (각 이상 등급) | 2023-1회 100번 |
| 감리원의 공사중지 | 부적합 시공이면 발주자의 동의를 얻어 공사중지 명령 | 2022-1회 96번 2023-1회 98번 |
| 기간통신사업 | 과학기술정보통신부장관 (기출 보기는 "허가", 현행법은 "등록") | 2022-1회 92번 |
| 문제 | 정답 | 기출 |
|---|---|---|
| 정보보호지침에 포함되지 않는 것 | 전문보안업체를 통한 위탁관리 등 관리적 보호조치 | 2022-1회 100번 2022-2회 86번 |
| 프로그램 이식성을 가능하게 하는 주소지정 | 베이스레지스터 주소지정 | 2022-1회 87번 2022-2회 81번 |
| 고층 건물·철탑 등 인공구조물에 의한 페이딩 | Short-term Fading (단기 페이딩) | 2022-1회 13번 2022-2회 14번 |
| 맨홀·핸드홀 설치기준으로 틀린 것 | 간격 350 m 이내 | 2022-1회 94번 2022-2회 90번 |
| 감리원이 부적합 시공에 취할 수 있는 조치 | 발주자의 동의를 얻어 공사중지 명령 | 2022-1회 96번 2023-1회 98번 |
| 멀티미디어 특징으로 틀린 것 | 인간과 컴퓨터의 독립성 / 단방향성 맞는 것: 디지털화·통합성·양방향성·상호작용성 | 2022-1회 23번 2022-2회 29번 |
| 정지궤도 위성 설명으로 틀린 것 | 지구 면적의 약 20 %가 보인다 / 90° 간격 4개로 전 지구 커버 실제: 약 42 %, 120° 간격 3개 (극지방 제외) | 2023-1회 58번 2023-2회 58번 |
용어 카드 — 뜻 맞추기
기출문제
회차·과목을 골라 풀고, 보기를 고르면 바로 정답과 해설이 나옵니다.한 회차 100문항을 정답·해설 없이 풀고, 제출하면 과목별 점수와 과락 여부가 나옵니다.