1) 전기·전자 기본(정의 & 단답 포인트)

전기(Electricity): 느슨한 전자가 이동하는 현상(흐름=전류). 정지해 모여 방전하는 건 정전기/ESD. 실무에선 ESD가 장비 손상 유발 → 접지/취급 주의.
전도체/부도체/반도체: 전자가 얼마나 쉽게 이동하느냐로 구분. 반도체는 “전도 정도를 제어”할 수 있어 소자의 기초.
전압 V(=EMF): 전하를 밀어주는 “압력”
전류 I: 단위시간당 흐르는 전하량
저항 R: 흐름에 대한 방해(Ω).
임피던스 Z: AC까지 포함한 총합 저항(단위도 Ω).
기본식: (P=VI), (I=VZ), (P=V^2/Z), 주파수 (f=1/T). (Z가 작을수록 전달 전력 ↑, 공진에서 (X_L=X_C)이면 리액턴스 상쇄)
회로: 전류는 닫힌 루프에서만 흐름. **(ground)**기준 0V이자 누설전류의 안전 경로.
AC vs DC: AC는 극성이 주기적으로 바뀜(가정용 전력), DC는 극성 고정(배터리·주변장치).

2) 안전·장비(실무형 문제 대비)

안전접지 목적: 내부 단락 시 인체 대신 저저항 경로로 대지에 흘려 차단기/GFCI가 동작하도록. 장비 섀시가 활선 전위가 되는 걸 방지.
보호장치: 차단기·GFCI는 감전/배선 보호, 장비 보호엔 서지보호기/UPS 추가.
멀티미터 사용: DC 소스(배터리/SMPS 출력)는 DC 모드, 벽콘센트는 AC 모드(220 V AC는 치명적). 연속성/저항/전압 측정이 기본.

아날로그: 연속 파형(대표: 사인파). 진폭 A·주기 T·주파수 f가 핵심.
디지털: 이산(계단) 파형. Fourier 시리즈: 임의 파형(정사각파 등)도 사인파들의 합으로 표현 가능 → 아날로그/디지털의 연결고리.

부호화(배선/광/무선 공통)
- NRZ: 1은 High, 0은 Low(단순·클럭복원 취약).
- Manchester: 전이 자체를 정보로 사용(상향=1, 하향=0). 동기·잡음내성↑.
- NRZI/차동 Manchester/4B5B: 동기·효율 개선 변형. (광은 Manchester·4B5B 빈출)
변조(반송파 이용; 무선/광에서 필수 개념)
- AM(진폭), FM(주파수), PM(위상).
- BPSK: 위상을 0°/180°로 이진 표현(잡음강인·구현단순).
- QAM: 진폭+위상 동시 변조(고속·효율↑, 성상도 기억).

전파(Propagation): 매질/구조/주파수에 따라 속도 결정, RTT로 왕복시간 정의. 광≈(2.0×10^8) m/s, 동선≈(2.3×10^8) m/s, 무선≈(2.9×10^8) m/s (진공광속보다 약간 낮음). 지연은 물리 한계+장비 처리가 원인.
감쇠(Attenuation): 에너지 손실로 진폭 감소. 장거리 한계 발생 → 매질 변경 또는 리피터 배치로 보완.
반사(Reflection): 임피던스 불연속에서 에너지 일부가 되돌아감 → 링잉/간섭 유발. 해결: 임피던스 매칭(케이블·커넥터·NIC 모두 규격 일치).
잡음(Noise):
- 열잡음(불가피), 크로스톡/NEXT, EMI/RFI(모터·라디오·낙뢰 등), 접지/전원 노이즈. 대책: 차폐(Shield), 연선(Twisted Pair)로 상쇄, 굵은 도체/양질 절연, 길이 규격 준수.
분산·지터·지연:
- 분산: 펄스가 시간적으로 퍼짐 → 인접 비트 간 간섭(ISI).
- 지터: 비트 도착 타이밍의 흔들림(클럭 불일치).
- 지연: 매질 전파속도+장비 처리 지연의 합.
- 대책: 적절한 케이블/파장/대역 선택, 길이 제한, 클럭/프로토콜 동기화(PLL), 부호화/프로토콜 설계.
충돌(Collision): 공유매체에서 동시 송신 시 레벨이 섞여 이진 체계 붕괴. 이더넷은 충돌 처리 규칙을 내장하나 과다 충돌은 성능 저하 → 세그먼트 분리/스위칭으로 최소화.

수신 단계: 수신→주파수변환(IF)→필터링→복조→증폭→A/D→DSP→디코딩/에러검출(Parity, Hamming, CRC).
동기화: 주파수·위상·타이밍·심볼·프레임 동기. 핵심 부품 PLL(위상동기루프): 위상검출기→루프필터→VCO→(분주기)로 폐루프 동기. 용도: 주파수 합성, 클럭 생성, 데이터 복구, AM/FM 복조.
DSP 기본: 샘플링(나이퀴스트 (f_s≥2f_{max}))→양자화→부호화→필터링→FFT 등 변환→압축→복원(DAC).

임피던스 규격 일치(케이블/커넥터/장비), 차폐/연선으로 EMI·크로스톡 최소화, 최대 길이 준수, 필요 시 리피터/증폭기 배치. 광·무선도 동일 원리(반사·감쇠·분산).

V–I–R–Z: 전압 압력, 전류 흐름, 저항 DC 방해, 임피던스 AC 포함 총방해. (P=VI={V^2}/{Z})
Encoding: NRZ(단순) ↔ Manchester(전이·동기).
Modulation: AM/FM/PM, BPSK/QAM 필수.
품질 5대 이슈: 전파·감쇠·반사(매칭)·잡음(EMI/RFI/NEXT)·타이밍(분산/지터/지연). 대책: 매질/길이/차폐/연선/리피터/PLL.
안전: 접지=0 V 기준+누설 전류 경로, 차단기/GFCI 동작으로 인체 보호. 멀티미터 모드(AC/DC) 구분 필수.