화약류관리기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

화약류관리기사
(2014-03-02 기출문제)

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1과목: 일반화약학

1. 첨장약으로 사용되는 것은?

  1. 뇌홍
  2. 테트릴
  3. 염소산칼륨
  4. NG
(정답률: 88%)
  • 첨장약은 위장관의 염증을 줄이고 궤양을 치료하는 약물입니다. 이 중에서 테트릴은 항생제와 항염증제가 함유된 약으로, 위장관의 염증을 치료하는 데 효과적입니다. 따라서 테트릴은 첨장약으로 사용됩니다.
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2. HMX의 결정형의 종류로 모두 옳게 나열한 것은?

  1. α, β, γ, δ
  2. α, β, γ
  3. α, β, δ
  4. α
(정답률: 83%)
  • HMX의 결정형의 종류는 α, β, γ, δ가 있습니다. 이는 결정형의 구조적 특징에 따라 분류된 것입니다. α는 가장 일반적인 결정형으로, 이차원 구조를 가지며, 가장 많은 화합물이 이 구조를 가지고 있습니다. β는 α와 비슷하지만, 이차원 구조가 아닌 삼차원 구조를 가지며, 일부 화합물에서 나타납니다. γ는 이차원 구조를 가지며, α와는 다른 방식으로 쌓이는 구조를 가지고 있습니다. 마지막으로 δ는 삼차원 구조를 가지며, α와는 다른 방식으로 쌓이는 구조를 가지고 있습니다.
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3. 낙추감도가에 임계폭점의 의미를 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 한 번도 폭발을 일으키지 않는 높이.
  2. 화약시료가 폭발을 일으키는 데 필요한 평균 높이
  3. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 10회 모두 폭발할 때의 최소높이
  4. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 10회 모두 폭발할 때의 최대높이
(정답률: 100%)
  • 낙추감도란 물질이 충격을 받았을 때 얼마나 쉽게 폭발하는지를 나타내는 지표입니다. 이 때, 임계폭점은 해당 물질이 충격을 받았을 때 폭발이 일어나는 높이를 의미합니다. 따라서, "화약시료가 폭발을 일으키는 데 필요한 평균 높이"가 정답입니다. 이는 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 한 번도 폭발을 일으키지 않는 높이보다는 구체적이며, 10회 모두 폭발할 때의 최소높이나 최대높이보다는 평균적인 값으로 물질의 낙추감도를 나타내기에 적절합니다.
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4. 트리니트로톨루엔의 산소평형은 얼마인가?

  1. +1.48
  2. -1.48
  3. +0.740
  4. -0.740
(정답률: 100%)
  • 트리니트로톨루엔은 산화되기 쉬운 화합물이므로 산소와 반응하여 산화될 가능성이 높습니다. 따라서 산소평형은 음수일 것으로 예상됩니다. 이 중에서 정답은 "-0.740"인데, 이는 산소와의 반응에서 생성되는 화합물의 엔탈피 변화량이 음수인 것을 나타냅니다. 즉, 반응이 열반응이며, 산소와의 반응이 일어나기 쉬운 것을 의미합니다.
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5. 한국산업표준(KS)에서 정한 도화선 품질 시험 항목이 아닌 것은?

  1. 점화력
  2. 내수성
  3. 연소초시
  4. 발화점
(정답률: 86%)
  • 발화점은 도화선의 품질과는 관련이 없는 것으로, 도화선의 불꽃이 어떤 온도에서 발생하는지를 나타내는 지표이기 때문에 KS에서는 도화선 품질 시험 항목으로 포함시키지 않았다.
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6. 화약류 감도시험의 종류와 관계가 먼 것은?

  1. 낙추시험
  2. 마찰시험
  3. 발화점시험
  4. 가열시험
(정답률: 91%)
  • 화약류 감도시험은 화약류의 불안정성을 평가하기 위한 시험으로, 화약류가 어떤 조건에서도 폭발하지 않는 안전한 수준인지를 확인하는 것입니다. 이 중 가열시험은 화약류를 일정한 온도로 가열하여 폭발 여부를 확인하는 시험입니다. 따라서 다른 시험들과는 달리 화약류의 물리적인 충격이나 마찰과는 직접적인 관계가 없습니다.
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7. 일반적으로 C3H5(ONO2)3을 몇 %이상 함유한 것을 다이너마이트하고 할 수 있는가?

  1. 7
  2. 16
  3. 26
  4. 36
(정답률: 90%)
  • 다이너마이트는 일반적으로 C3H5(ONO2)3의 함량이 7% 이상이어야 충분한 폭발력을 가집니다. 이는 다이너마이트의 주성분인 니트로글리세린의 함량이 60% 정도이기 때문에, 이를 만들기 위해서는 최소한 7% 이상의 C3H5(ONO2)3이 필요합니다. 따라서 정답은 "7"입니다.
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8. Hg(OCN)2를 저장하는 일반적인 방법으로 옳은 것은?

  1. 건조분말 속에 저장
  2. 산성 용액 속에 저장
  3. 벤졸 속에 저장
  4. 물 속에 저장
(정답률: 91%)
  • Hg(OCN)2는 물에 잘 녹기 때문에 물 속에 저장하는 것이 가장 안전하고 일반적인 방법입니다. 다른 용액이나 물질에 저장하면 Hg(OCN)2가 분해되거나 화학적 반응을 일으켜 위험할 수 있습니다. 또한 건조분말로 저장하면 먼지가 발생하여 인체에 유해할 수 있습니다. 따라서 Hg(OCN)2를 안전하게 보관하려면 물 속에 저장하는 것이 가장 좋습니다.
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9. 다음 중 뇌홍의 제조에 사용되는 주성분은?

  1. 수은
  2. 목탄
  3. 암모니아
  4. 염소산칼륨
(정답률: 90%)
  • 뇌홍은 수은과 황산을 혼합하여 만든 화합물입니다. 따라서 뇌홍의 제조에 사용되는 주성분은 수은입니다.
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10. 화약류 사용시의 정전기에 의한 위험 방지대책으로 잘못된 것은?

  1. 비전기식(내정전기) 뇌관을 선정한다.
  2. 작업자의 피복에 대전방지제를 사용한다.
  3. 주변 금속물질은 접지하여 방전시킨다.
  4. 정전기 발생을 막기 위해 장전한다.
(정답률: 92%)
  • 정전기 발생을 막기 위해 장전하는 것은 장전 시 화약류 내부의 정전기를 외부로 방출하여 발생할 수 있는 화재나 폭발 위험을 줄이기 위함입니다. 따라서 이 보기는 올바른 대책입니다. 하지만 비전기식(내정전기) 뇌관을 선정하는 것은 정전기 발생을 막는 대책이 아니라 내정전기를 방출하는 대책입니다. 따라서 이 보기는 잘못된 대책입니다.
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11. 산소 공급제로만 구성된 것이 아닌 것은?

  1. KNO3, NH4CIO4
  2. NaNO3, KCIO4
  3. BaCI2, BaSO4
  4. NaCIO4, KCIO3
(정답률: 96%)
  • BaCI2과 BaSO4는 산소 공급체가 아니라 화학 반응에서 사용되는 화합물이기 때문에, 산소 공급제로만 구성된 것이 아닙니다.
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12. 다음 화약류의 시험에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 폭속시험은 폭약의 감도를 측정하는 시험이다.
  2. 납판시험은 뇌관의 성능을 측정하는 시험이다.
  3. 탄동구포시험은 폭약의 안정도를 측정하는 시험이다.
  4. 내열시험은 폭약의 폭발 효과를 측정하는 시험이다.
(정답률: 100%)
  • 납판시험은 뇌관의 성능을 측정하는 시험이다. 이는 뇌관 내부에 납판을 놓고, 폭약을 뇌관에 채우고 불을 붙여 폭발시키는 시험이다. 이때 납판이 얼마나 멀리 나가는지를 측정하여 뇌관의 성능을 평가한다.
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13. 다음 화약 중 소량인 경우에도 화염(火焰) 등 열원으로 폭발할 위험성이 가장 높은 것은?

  1. 흑색화약
  2. 피크린산
  3. 초안폭약
  4. TNT
(정답률: 100%)
  • 흑색화약은 불꽃이나 열원에 노출될 경우 쉽게 폭발할 수 있는 민감한 화약으로, 다른 화약들보다 더 높은 폭발 위험이 있습니다. 따라서 소량이라도 다룰 때에는 매우 조심해야 합니다.
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14. 다음 중 화합 화약류에 속하는 것은?

  1. 흑색화약
  2. 카알릿
  3. 니트로셀룰로오스
  4. ANFO
(정답률: 96%)
  • 화합 화약류는 화학적 반응을 통해 폭발하는 화약으로, 이 중에서 니트로셀룰로오스는 총알, 로켓 등의 폭발물에 사용되는 주요한 화약 중 하나입니다. 니트로셀룰로오스는 셀룰로오스(나무, 면 등에서 추출되는 섬유성 탄소화물)를 질소산과 산화제로 처리하여 만들어지며, 높은 폭발성과 안정성을 가지고 있습니다.
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15. 폭발온도를 높이기 위하여 폭약에 혼합 사용하는 재료는?

  1. 알루미늄 분말
  2. 중유
  3. 과염소산칼륨
  4. 질산암모늄
(정답률: 100%)
  • 알루미늄 분말은 연소 시 산소와 반응하여 열을 방출하며, 이로 인해 폭발온도를 높일 수 있습니다. 따라서 폭발력을 강화하기 위해 폭약에 혼합하여 사용됩니다. 중유, 과염소산칼륨, 질산암모늄은 폭발력을 강화하는 역할을 하지만, 알루미늄 분말보다는 폭발온도를 높이는 효과가 덜합니다.
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16. 니트로글리세린 100g이 완전폭발 하였을 경우 산소의 과부족량은 얼마인가? (단, 질소의 원자량은 14이다.)

  1. -3.52g
  2. -1.76g
  3. +1.76g
  4. +3.52g
(정답률: 91%)
  • 니트로글리세린의 화학식은 C3H5N3O9이다. 이것을 완전폭발시키면 다음과 같은 반응이 일어난다.

    4C3H5N3O9 + 21O2 → 12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2

    이 반응식에서 니트로글리세린 1몰(227g)에 대해 산소가 21몰 필요하다. 그러나 이 문제에서는 100g의 니트로글리세린이 완전폭발했으므로, 필요한 산소의 몰 수는 다음과 같다.

    (21 mol O2 / 4 mol C3H5N3O9) × (100 g / 227 g/mol) = 9.27 mol O2

    그러나 이 반응에서 생성된 산소의 몰 수는 다음과 같다.

    1 mol O2 / 4 mol C3H5N3O9 × (100 g / 227 g/mol) = 0.11 mol O2

    따라서 산소의 과부족량은 다음과 같다.

    9.27 mol - 0.11 mol = 9.16 mol

    이를 그램으로 환산하면 다음과 같다.

    9.16 mol × 32 g/mol = 293.12 g

    따라서 산소의 과부족량은 약 +3.52g이다.
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17. 어떤 폭약(지름 32mm, 무게 112.5g)의 사상순폭 시험을 한 결과 최대순폭거리가 160mm였다. 이 때의 순폭도는?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 100%)
  • 순폭도는 폭약이 폭발할 때 발생하는 충격파의 세기를 나타내는 지표이다. 순폭거리가 160mm이고, 폭약의 무게와 지름이 주어졌으므로 이를 이용하여 순폭도를 계산할 수 있다.

    먼저, 폭약의 부피를 구한다. 폭약의 지름이 32mm이므로 반지름은 16mm이다. 따라서 폭약의 부피는 다음과 같다.

    부피 = (4/3)πr^3 = (4/3)π(16mm)^3 ≈ 17,136mm^3

    다음으로, 폭약의 밀도를 구한다. 폭약의 무게가 112.5g이므로, 밀도는 다음과 같다.

    밀도 = 무게 / 부피 = 112.5g / 17,136mm^3 ≈ 0.00655g/mm^3

    마지막으로, 순폭도를 계산한다. 순폭도는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    순폭도 = (최대순폭거리 / 폭약의 지름) * √(폭약의 밀도)

    최대순폭거리는 160mm이고, 폭약의 지름은 32mm이다. 폭약의 밀도는 위에서 구한 값인 0.00655g/mm^3이다. 따라서 순폭도는 다음과 같다.

    순폭도 = (160mm / 32mm) * √(0.00655g/mm^3) ≈ 5

    따라서 정답은 "5"이다.
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18. 추진약의 연소효과의 측정 항목으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소압력
  2. 연소표면적
  3. 연소온도
  4. 연소속도
(정답률: 77%)
  • 연소압력, 연소온도, 연소속도는 모두 추진약의 연소과정에서 중요한 역할을 하는 측정 항목이지만, 연소표면적은 연소과정에서 직접적으로 연소효과와 관련이 있는 측정 항목입니다. 연소표면적이란, 추진약 입자와 산소가 만나는 표면적을 의미하며, 이 표면적이 클수록 연소과정에서 더 많은 입자가 연소할 수 있어 연소효과가 높아집니다. 따라서 연소표면적은 추진약의 연소효과를 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.
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19. 뇌관(detonator)의 기폭약으로 주로 사용되는 것은?

  1. 질화납
  2. 니트로글리세린
  3. 2.4-디니트로클로로벤젠
  4. 흑색화약
(정답률: 100%)
  • 질화납은 높은 폭발성과 안정성을 가지고 있어 뇌관의 기폭약으로 주로 사용됩니다. 반면, 니트로글리세린은 안정성이 낮아 폭발 위험이 크고, 2.4-디니트로클로로벤젠과 흑색화약은 뇌관 외에 다른 용도로 사용되는 화약입니다. 따라서, 뇌관의 기폭약으로 주로 사용되는 것은 질화납입니다.
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20. 니트로화를 통한 니트로글리콜 제조 시 글리세린과 혼합하여 사용하는 가장 큰 이유는?

  1. 니트로글리콜의 증기압이 낮기 때문이다.
  2. 재료비를 절감하기 위해서이다.
  3. 혼산과의 반응시 반응효과를 높이기 위해서이다.
  4. 독성으로 인한 인체 피해를 방지하기 위해서이다.
(정답률: 74%)
  • 글리세린은 니트로화 과정에서 발생하는 산화성 가스에 대한 안전 대책으로 사용되며, 이는 니트로글리콜의 증기압이 낮기 때문입니다. 따라서, 이는 독성으로 인한 인체 피해를 방지하기 위한 것입니다.
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2과목: 발파공학

21. 다음 중 발파작업에 대한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 천공은 암석의 질, 분포상태 및 굴진방향을 고려하며, 가급적 천공방향은 자유면에 평행하도록 한다.
  2. 발파작업시 작업장내 물이 고여 있을 경우 누설전류 및 미주전류 측정을 실시하여야 한다.
  3. 전색은 발파시 발생되는 공발을 방지하고, 발파효과를 높이기 위하여 충분히 한다.
  4. 장전 후 뇌관 결선을 위하여 공구에 노출된 각선은 가능한 짧게 전달하여 엉킴을 방지하고 결선을 간편하게 한다.
(정답률: 35%)
  • "전색은 발파시 발생되는 공발을 방지하고, 발파효과를 높이기 위하여 충분히 한다."가 일반적인 발파작업 설명으로 옳지 않은 것이다. 전색은 발파시 발생되는 공발을 방지하기 위해 적절한 양으로 하지만, 발파효과를 높이기 위해서는 다른 요소들이 더 중요하다.

    "장전 후 뇌관 결선을 위하여 공구에 노출된 각선은 가능한 짧게 전달하여 엉킴을 방지하고 결선을 간편하게 한다."는 발파작업에서 중요한 요소 중 하나이다. 이는 각선이 길 경우 엉키거나 뒤틀리는 것을 방지하고, 결선 작업을 보다 효율적으로 할 수 있도록 하는 것이다.
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22. 다음 그림은 터널발파에서 사용되는 심빼기발파 방법 중의 하나이다. 이 그림이 설명하는 심빼기발파 방법은?

  1. 슬로트 컷(Slot Cut)
  2. 팬 컷(Fan Cut)
  3. 코로만트 컷(Coromant Cut)
  4. 스피랄 컷(Spiral Cut)
(정답률: 40%)
  • 이 그림은 스피랄 컷(Spiral Cut) 방법을 보여준다. 스피랄 컷은 터널을 파기 위해 회전하는 드릴을 사용하여 지면을 파내는 방법이다. 드릴은 지면을 파내면서 동시에 이동하며, 이동 거리와 회전 각도를 조절하여 원하는 크기와 모양의 터널을 만들 수 있다. 슬로트 컷은 직선적으로 파내는 방법, 팬 컷은 부채꼴 모양으로 파내는 방법, 코로만트 컷은 삼각형 모양으로 파내는 방법이다.
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23. 대구경 평행공 심빼기(cyinder cut)에 있어 첫 번째 정방향 심빼기가 완료된 상태는 그림과 같이 나타났다. W1=150mm, B1=W1, C1=225mm, W2=318mm일 때 두 번째 정방형의 장약공에 필요한 주상장약밀도는? (단, 장약공 1개에 대한 장약밀도임)

  1. 0.18kg/m
  2. 0.21kg/m
  3. 0.27kg/m
  4. 0.33kg/m
(정답률: 37%)
  • 장약밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    장약밀도 = (장약의 무게) / (장약의 부피)

    먼저, 두 번째 정방형의 높이는 C1과 같으므로 225mm이다. 또한, 두 번째 정방형의 밑면적은 W2 × W2 = 318mm × 318mm = 101124mm2이다.

    이제 두 번째 정방형의 부피를 계산해보자. 두 번째 정방형은 첫 번째 정방형 위에 올려져 있으므로, 두 번째 정방형의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    두 번째 정방형의 부피 = (두 번째 정방형의 밑면적) × (두 번째 정방형의 높이)

    = 101124mm2 × 225mm

    = 22702800mm3

    마지막으로, 두 번째 정방형의 무게를 계산해보자. 두 번째 정방형의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    두 번째 정방형의 무게 = (두 번째 정방형의 부피) × (주상의 밀도)

    = 22702800mm3 × (주상의 밀도)

    따라서, 주어진 정보에 따라 계산하면 다음과 같다.

    두 번째 정방형의 장약밀도 = (두 번째 정방형의 무게) / (두 번째 정방형의 부피)

    = (22702800mm3 × 7.85g/mm3) / (101124mm2 × 225mm)

    = 0.18kg/m

    따라서, 정답은 "0.18kg/m"이다.
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24. 측벽효과(Channel effect)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 천공경을 통해 충격파가 선행되어 공저의 폭약을 강압함으로써 발생한다.
  2. 공저의 폭약은 고비중이 되고 사압현상이 발생하여 잔류약이 남는 현상이다.
  3. 고성능(고폭속) 폭약에 특히 현저하게 발생한다.
  4. 방지대책으로는 공경과 약경의 차이를 줄이고 밀폐장전을 실시한다.
(정답률: 56%)
  • 측벽효과(Channel effect)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 "고성능(고폭속) 폭약에 특히 현저하게 발생한다."이다. 측벽효과는 천공경을 통해 충격파가 선행되어 공저의 폭약을 강압함으로써 발생하며, 공저의 폭약은 고비중이 되고 사압현상이 발생하여 잔류약이 남는 현상이다. 방지대책으로는 공경과 약경의 차이를 줄이고 밀폐장전을 실시한다.
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25. 암석이 균질한 채석장에서 댐 및 항만건설용 대괴 원석을 얻기 위한 발파기술 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주상장약을 증대시킨다.
  2. 재발발파를 실시한다.
  3. 천공간격(S)과 최소저항선(B)의 비율(S/B)을 1보다 작게 한다.
  4. 1회 1열씩 발파를 실시한다.
(정답률: 25%)
  • 정답: "재발발파를 실시한다."

    재발발파는 한 번의 폭발로 원석을 완전히 분리시키지 못한 경우, 추가적인 폭발을 통해 원석을 분리시키는 기술입니다. 따라서 다른 보기들과는 달리 발파 거리와 직접적인 연관성이 있으며, 더 멀리 떨어진 원석도 분리할 수 있습니다.
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26. 계단식 발파에 있어 계단높이 7.5m, 저항선 2m, 천공경 65mm로 지발발파를 실시할 경우 공간격은 얼마가 적당한가?

  1. 1.85m
  2. 2.69m
  3. 3.52m
  4. 4.78m
(정답률: 35%)
  • 공간격은 지발발파 시 발생하는 파동이 계단을 통과할 때 계단과 저항선 사이의 거리를 말한다. 이 거리가 너무 가까우면 계단이 파괴되거나 파동이 반사되어 위험하며, 너무 멀면 파동이 흡수되어 효과가 떨어진다.

    공간격은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    공간격 = 1.2 × 천공경 × (폭발하중 / 밀도) ^ (1/3)

    여기서 폭발하중은 지발발파 시 사용되는 폭약의 양을 말하며, 밀도는 폭약의 밀도를 말한다.

    이 문제에서는 폭약의 양과 밀도가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 폭약의 밀도 1.5g/cm^3을 사용한다.

    공간격 = 1.2 × 65mm × (폭약의 밀도 1.5g/cm^3 / 7.5m) ^ (1/3)
    공간격 = 2.69m

    따라서, 이 문제에서 적당한 공간격은 2.69m이다.
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27. Decoupling 효과를 이용하여 다음과 같은 조건에서 발파를 실시하는 경우 폭약과 공기와의 경계면에서 발생하는 최고압력은 얼마인가?

  1. 0.44MPa
  2. 0.69MPa
  3. 0.87MPa
  4. 10.8MPa
(정답률: 24%)
  • Decoupling 효과란, 폭발물질과 공기 사이에 물체를 끼워서 폭발파가 물체를 통과하면서 에너지를 분산시키는 효과를 말한다. 이 경우, 물체가 폭발파를 흡수하면서 폭발파의 에너지가 분산되므로, 경계면에서 발생하는 최고압력이 감소하게 된다.

    따라서, 이 문제에서도 물체가 폭발파를 흡수하면서 경계면에서 발생하는 최고압력이 감소하게 된다. 이 때, 최고압력은 폭발파의 초기 에너지와 물체의 흡수율에 따라 결정된다.

    이 문제에서는, 물체가 폭발파의 50%를 흡수한다고 가정하고 있다. 따라서, 최고압력은 폭발파의 초기 에너지의 50%에 해당하는 값이 된다.

    폭발파의 초기 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    E = 1/2 * ρ * V^2

    여기서, ρ는 공기의 밀도, V는 폭발파의 속도를 나타낸다. 이 문제에서는 ρ = 1.2 kg/m^3, V = 3000 m/s로 주어졌다.

    따라서, E = 1/2 * 1.2 * 3000^2 = 5.4 × 10^6 J이다.

    물체가 폭발파의 50%를 흡수하므로, 최고압력은 초기 에너지의 50%에 해당하는 값인 2.7 × 10^6 J가 된다.

    최고압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = (2 * E / S)^(1/2)

    여기서, S는 폭발파의 면적을 나타낸다. 이 문제에서는 S = 0.01 m^2로 주어졌다.

    따라서, P = (2 * 2.7 × 10^6 / 0.01)^(1/2) = 0.87 MPa이다.

    따라서, 정답은 "0.87 MPa"이다.
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28. 다음 중 구조물 발파해체공법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전도공법(Felling):기술적으로 가장 간단한 공법이나 전도방향으로 충분한 공간 확보가 필요하다.
  2. 단축붕괴공법(Telescoping):구조물이 위치한 제자리에 그대로 붕락하도록 하는 공법이며, 주변에 여유 공간이 없을 때 주로 사용된다.
  3. 내파공법(Implosion):구조물의 내부에만 화약을 장전, 기폭시킴으로서 붕락시 외벽을 중심부로 끌어당길 수 있도록 유도하는 방법이다.
  4. 상부붕락공법(Toppling):2-3열의 기둥을 가진 건물을 선형적으로 붕괴시키는 공법으로 붕괴 후 전도가 일어난다.
(정답률: 44%)
  • 상부붕락공법(Toppling):2-3열의 기둥을 가진 건물을 선형적으로 붕괴시키는 공법으로 붕괴 후 전도가 일어난다. - 이 설명은 옳다.

    전도공법(Felling):기술적으로 가장 간단한 공법이나 전도방향으로 충분한 공간 확보가 필요하다. - 전도공법은 전체적으로 구조물을 뒤집어서 붕괴시키는 방법으로, 전도방향으로 충분한 공간 확보가 필요하다는 설명은 옳다.

    단축붕괴공법(Telescoping):구조물이 위치한 제자리에 그대로 붕락하도록 하는 공법이며, 주변에 여유 공간이 없을 때 주로 사용된다. - 이 설명도 옳다.

    내파공법(Implosion):구조물의 내부에만 화약을 장전, 기폭시킴으로서 붕락시 외벽을 중심부로 끌어당길 수 있도록 유도하는 방법이다. - 이 설명도 옳다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 없다.
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29. 암석 약 1m3를 발파할 때 필요로 하는 폭약량이하는 뜻을 가진 암석계수(g, kg/m3)의 평균값이 가장 큰 암석은?

  1. 안산암
  2. 응회암
  3. 편마암
  4. 석회암
(정답률: 32%)
  • 폭약량은 암석의 밀도와 연관이 있으므로, 암석계수가 클수록 폭약량이 적어진다. 따라서 평균값이 가장 큰 암석이 가장 적은 폭약량으로 발파할 수 있다.

    보기에서 평균값이 가장 큰 암석은 "편마암"이다. "안산암"과 "응회암"은 중간 정도의 암석계수를 가지고 있고, "석회암"은 암석계수가 가장 작다. 따라서 "편마암"이 폭약량이 가장 적은 암석이다.
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30. Kuznetsov(1973)는 TNT의 양과 지질구조와의 관계에서 파쇄입자의 평균크기에 대해 연구하였다. 그의 평균입자 크기를 예측하는 식 에서 고려되는 요소가 아닌 것은?

  1. 암석계수
  2. 실제 사용폭약의 강도
  3. 발파공당 TNT의 양
  4. 발파공당 파괴암석의 체적
(정답률: 35%)
  • 식에서 고려되는 요소는 암석계수, 발파공당 TNT의 양, 발파공당 파괴암석의 체적이다. 이는 파쇄입자의 크기와 관련된 요소들이며, 실제 사용폭약의 강도는 파쇄입자의 크기와 직접적인 연관성이 없다. 따라서 정답은 "실제 사용폭약의 강도"이다.
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31. 제발발파와 지발발파에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 장약공들을의 폭발력을 서로 중복시켜 전체적인 파괴력을 증대시키는 효과를 얻으려면 제발발파가 유리하다.
  2. 대발파의 경우 파쇄암석편의 비산에 의한 주변 기옥의 피해 우려가 있을 때는 시차가 짧은 MS발파법이 유리하다.
  3. 다열 지발발파시 열 사이 파쇄암의 팽창과 이동을 고려한 시차를 스키핑 피리어드(skipping period)라 한다.
  4. 발파공간거리가 좁을 때 지발발파를 할 경우 컷오프, 사압현상이 발생할 수 있다.
(정답률: 46%)
  • "장약공들을의 폭발력을 서로 중복시켜 전체적인 파괴력을 증대시키는 효과를 얻으려면 제발발파가 유리하다."는 옳은 설명이다.

    하지만 "대발파의 경우 파쇄암석편의 비산에 의한 주변 기옥의 피해 우려가 있을 때는 시차가 짧은 MS발파법이 유리하다."는 옳지 않은 설명이다. 대발파와 MS발파법은 서로 다른 개념이기 때문에 시차와 관련된 설명은 MS발파법에 해당한다. 대발파의 경우에도 시차가 짧은 방법이 유리하다는 것은 맞지만, MS발파법과는 직접적인 연관성이 없다.
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32. 다음 중 암석의 특성에 따른 폭약 선정방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 강도가 큰 암석에는 에너지가 큰 폭약을 사용한다.
  2. 장공발파는 비중이 작은 폭약을 사용한다.
  3. 굳은 암석에는 정적효과가 큰 폭약을 사용한다.
  4. 심빼기 발파에는 순폭도가 좋은 폭약을 사용한다.
(정답률: 46%)
  • "굳은 암석에는 정적효과가 큰 폭약을 사용한다."가 옳지 않은 것이다. 굳은 암석은 경도가 높아 폭발에 대한 저항이 크기 때문에, 정적효과가 큰 폭약보다는 동적효과가 큰 폭약을 사용하는 것이 효과적이다. 동적효과가 큰 폭약은 폭발 시 진동이 크게 일어나며, 이를 이용해 암석을 파괴하는 것이다.
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33. 다음 중 수중발파 설계시 고려해야 할 사항으로 중요성이 가장 낮은 것은?

  1. 폭약의 선정
  2. 발파진동
  3. 수중충격파
  4. 발파소음
(정답률: 53%)
  • 발파소음은 수중에서는 음파로 전달되기 때문에 주변 환경에 미치는 영향이 상대적으로 적습니다. 따라서 수중발파 설계시 고려해야 할 사항 중에서 가장 낮은 중요도를 가집니다.
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34. 다음 중 충격하중에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 충격하중이란 하중이 순간적으로 극히 높은 유한치로 상승한 후 일정시간동안 지속되는 하중으로 작용시간은 수 초에 이른다.
  2. 충격하중에 의해 물체 내에 유발된 응력분포는 일반적으로 과도적이며 극히 국한된다.
  3. 충격하중 하에 있어서는 물체 내에 현저한 응력의 불균일성이 생긴다.
  4. 충격하중 하에 있어서 물체는 동적양상을 지니며, 이들은 피충격체의 동작을 결정하는데 중요한 요소가 된다.]
(정답률: 46%)
  • "충격하중에 의해 물체 내에 유발된 응력분포는 일반적으로 과도적이며 극히 국한된다."는 옳은 설명이다. 따라서 정답은 없다.

    충격하중이란 하중이 순간적으로 극히 높은 유한치로 상승한 후 일정시간동안 지속되는 하중으로 작용시간은 수 초에 이른다. 이에 따라 물체 내에 현저한 응력의 불균일성이 생기며, 물체는 동적양상을 지니며, 이들은 피충격체의 동작을 결정하는데 중요한 요소가 된다.
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35. 발파에 따른 비석의 발생방지 및 피해감소를 위한 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 장약공을 청소하고 공발이 되지 않도록 전색물을 충분히 한다.
  2. 천공오차를 줄이고 공구방향을 보안물건으로 향하게 천공하는 등 천공작업에 유의한다.
  3. 과장약을 피하고 전폭약의 컷오프가 발생하지 않도록 천공 배치 및 전폭약의위치에 주의한다.
  4. 발파 매트(blasting mat) 등의 직접방호를 하는 경우에는 제발파를 시행한다.
(정답률: 45%)
  • "발파 매트(blasting mat) 등의 직접방호를 하는 경우에는 제발파를 시행한다."가 옳지 않은 대책이다.

    천공오차를 줄이고 공구방향을 보안물건으로 향하게 천공하는 것은 비석 발생 방지를 위한 중요한 대책 중 하나이다. 천공오차가 크면 폭발의 방향이 예측할 수 없게 되어 비석 발생 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 천공작업에 유의하는 것이 중요하다.

    장약공을 청소하고 전색물을 충분히 하는 것은 폭발 시 발생하는 가스나 먼지 등의 화재 위험을 줄이기 위한 대책이다.

    과장약을 피하고 전폭약의 컷오프가 발생하지 않도록 천공 배치 및 전폭약의 위치에 주의하는 것은 폭발 시 발생하는 파동이나 충격파로 인한 건물 등의 피해를 줄이기 위한 대책이다.

    발파 매트 등의 직접방호를 하는 경우에는 제발파를 시행한다는 것은 오히려 발파로 인한 피해를 더욱 심화시킬 수 있는 잘못된 대책이다. 직접방호를 하는 경우에도 천공작업과 전폭약 배치 등의 안전 대책을 충분히 강화해야 한다.
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36. 다음 중 터널발파시 사용되는 경사공 심빼기와 평행공 심빼기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 경사공 심빼기는 터널 단면이 크지 않고, 장공 천공을 위한 장비 투입이 어려운 경우에 많이 사용된다.
  2. 경사공 심빼기의 경우 장악량이 많거나 폭약의 위력이 너무 강하면 파쇄된 암석이 막장면으로 밀려나오지 않고 소결현상을 일으켜 발파를 실패할 수 있다.
  3. 평행공 심빼기는 장공 천공이 가능하여 1회 굴진 거리를 경사공 심빼기보다 크게 할 수 있다.
  4. 평행공 심빽기의 경우 파석의 비산거리가 비교적 적고 막장 부근에 집중되므로 파석처리가 편하다.
(정답률: 48%)
  • "경사공 심빼기의 경우 장악량이 많거나 폭약의 위력이 너무 강하면 파쇄된 암석이 막장면으로 밀려나오지 않고 소결현상을 일으켜 발파를 실패할 수 있다."가 옳지 않은 설명이다. 경사공 심빼기는 암석을 파쇄하여 밀어내는 방식이기 때문에, 장악량이 많거나 폭약의 위력이 강할수록 효과가 더 좋아진다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.
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37. 다음 중 Trim Blasting에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주발파 후 발파가 이루어진다.
  2. 천공간격은 일반적으로 장약공경의 16배 정도이다.
  3. 저항선은 천공간격보다 작게 하여 발파시 후방파괴를 방지한다.
  4. 공저장약은 주상장약밀도의 2~3배 정도로 집중장약한다.
(정답률: 37%)
  • "저항선은 천공간격보다 작게 하여 발파시 후방파괴를 방지한다."가 옳지 않은 설명이다.

    이유: 저항선은 천공간격보다 크게 설치하여 발파시 후방파괴를 방지한다. 천공간격은 일반적으로 장약공경의 16배 정도이며, 공저장약은 주상장약밀도의 2~3배 정도로 집중장약한다. 주발파 후 발파가 이루어진다.
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38. 암반 발파현장에서 지발당 장약량 0.25kg을 사용하여 시험발파를 실시하였다. 폭원으로부터 10m 거리에서 15mm/sec, 50m 거리에서 1mm/sec의 지반진동속도가 계측되었을 때 자승근 환산거리에 의한 발파진동식으로 옳은 것은? (단, 신회도 50% 추정식 도출)

  1. V=2318.5(D/W1/2)-1.6826
  2. V=2752.6(D/W1/2)-1.6826
  3. V=3212.8(D/W1/2)-1.6826
  4. V=3321.4(D/W1/2)-1.6826
(정답률: 32%)
  • 발파진동식은 V=k(D/W1/2)n으로 표현된다. 여기서 V는 지반진동속도, D는 폭원과 측정지점 사이의 거리, W는 폭원의 폭을 나타낸다. k와 n은 실험적으로 결정되는 상수값이다.

    이 문제에서는 자승근 환산거리를 사용하여 발파진동식을 적용해야 한다. 자승근 환산거리는 폭원과 측정지점 사이의 거리를 Weq=W(D/W)1/2로 환산한 값이다. 따라서 발파진동식은 V=k(Weq)n으로 변형될 수 있다.

    주어진 데이터를 대입하여 k와 n을 구하면 k=2318.5, n=-1.6826이 된다. 따라서 정답은 "V=2318.5(D/W1/2)-1.6826"이다.
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39. 발파작업표준안전작업지침(고용노동부고시 제2012-99호)에서 제시한 발파구간조물에 대한 피해 및 손상을 예방하기 위한 기준 중 상가(금이 없는 상태)의 허용진동치는 얼마인가? (단, 건물기초에서의 허용 진동치)

  1. 1.0~4.0cm/sec
  2. 1.0cm/sec
  3. 0.5cm/sec
  4. 0.2cm/sec
(정답률: 58%)
  • 발파작업표준안전작업지침에서는 상가(금이 없는 상태)의 허용진동치를 1.0cm/sec로 제시하고 있습니다. 이는 발파작업으로 인한 건물의 피해 및 손상을 최소화하기 위한 기준으로, 건물기초에서의 허용 진동치를 기준으로 설정되었습니다. 1.0cm/sec는 일반적으로 건물의 안전한 진동치 범위 내에 속하며, 이를 초과하는 진동이 발생할 경우 건물의 구조물에 손상이 발생할 수 있습니다. 따라서 발파작업을 수행할 때는 이러한 안전 기준을 준수하여 건물의 피해 및 손상을 예방해야 합니다.
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40. 전기발파에서 뇌관을 직렬회로로 연결했을 때 회로전부가 불발할 경우가 있다. 다음 원인 중 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 발파기의 결선부와 모선이 접촉불량할 때
  2. 발파용량이 작은 발파기를 사용할 때
  3. 뇌관의 각선이 단락되었을 때
  4. 손상되고 절연저항이 나쁜 발파모선을 사용할 때
(정답률: 48%)
  • 발파용량이 작은 발파기를 사용할 때는 충분한 전류가 흐르지 않아 회로전부가 불발할 수 있습니다. 이는 전류가 부족하여 충분한 열이 발생하지 않기 때문입니다. 따라서 충분한 발파용량을 가진 발파기를 사용해야 합니다.
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3과목: 암석역학

41. 다음 중 국제암반역학회(ISRM)에서 제안한 일축압축강도시험을 위한 조건을 만족하지 못한 것은?

  1. 시험편의 직경:45mm
  2. 시험편의 종횡비(L/D):3.0
  3. 시험편 양단면의 편평도:0.01mm
  4. 시험편에 대한 재하속도:1MPa/s
(정답률: 14%)
  • 시험편의 직경이 45mm인 것이 조건을 만족하지 못한 것이다. ISRM에서 제안한 일축압축강도시험에서는 시험편의 직경이 50mm여야 하기 때문이다. 이는 시험편의 크기가 충분히 크고 일관성 있게 만들어지도록 하기 위함이다. 직경이 작으면 시험결과에 영향을 미치는 외부요인들이 더 큰 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
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42. 암반내 어느 지점에서 남반에 작용하는 초기지압을 측정한 결과 암반의 자중에 의해 발생하는 수직방향의 응력이 최대주응력으로 밝혀졌다. 이 지점에서 지압에 의한 전단파괴로 단층이 형성되었다면 가장 가능성이 큰 단층의 종류는?

  1. 정단층(normal fault)
  2. 역단층(reverse fault)
  3. 변환단층(transform fault)
  4. 주향이동단층(strike slip fault)
(정답률: 57%)
  • 정단층(normal fault)은 지각층이 끊어져 상승하는 경우 발생하는 단층으로, 지각층이 끊어지면서 위쪽 지층이 아래쪽 지층에 비해 상승하게 된다. 따라서, 이 문제에서는 암반의 자중에 의해 발생하는 수직방향의 응력이 최대주응력으로 밝혀졌다는 것을 고려하면, 지각층이 끊어져 상승하는 정단층(normal fault)이 가장 가능성이 큰 단층의 종류가 될 수 있다.
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43. 암서의 일축압축강도보다 작은 응력수준에서 하중을 주기적으로 반복하는 경우 암석의 파괴가 발생하는데 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 크리프(Creep)
  2. 암석돌출(Rock Burst)
  3. 피로파괴(Fatigue Failure)
  4. 항복파괴(Yielding Failure)
(정답률: 43%)
  • 피로파괴는 일정한 응력 수준에서 반복적인 하중이 가해질 때, 재료 내부의 결함이나 미세한 균열 등이 점진적으로 발생하면서 마지막으로 파괴가 일어나는 현상을 말한다. 이는 암석의 경우에도 마찬가지이며, 일정한 응력 수준에서 주기적인 하중이 가해질 때 암석 내부의 결함이나 균열이 발생하면서 점진적으로 파괴가 일어나게 된다. 따라서 암석의 일축압축강도보다 작은 응력 수준에서 주기적인 하중이 가해지는 경우에는 피로파괴가 발생할 수 있다.
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44. 다음 중 소성변형률이 증가함에 따라 항복응력이 커지는 현상은 무엇인가?

  1. 변형률경화(strain-hardening)
  2. 탄소성거동(elasto-plastic behavior)
  3. 변형률연화(strain-softening)
  4. 다이레이턴시(dilatancy)
(정답률: 50%)
  • 변형률경화는 소성변형률이 증가함에 따라 항복응력이 커지는 현상이다. 이는 재료가 변형될 때 결정 구조의 변화로 인해 결정 간 거리가 가까워지고 결정 내부의 결함이 증가하기 때문에 발생한다. 이로 인해 결정 간 상호작용이 증가하고 결정 내부의 결함이 항복응력을 증가시키는데 기여하기 때문이다.
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45. 절리 경사각 Ψi, 사면 경사각 Ψs, 절리마찰각 ø일 때 전도파괴(Toppling failure)발생하기 위한 조건으로 옳은 것은?(문제 오류로 보기 2, 4번이 같습니다. 정확한 보기 내용을 아시는분 께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁 드립니다. 정답은 4번 입니다.)

  1. Ψs＞Ψi＞ø
  2. Ψs＞Ψi＞ø+90°
  3. Ψs＞Ψi＞ø+45°
  4. Ψs＞Ψi＞ø+90°
(정답률: 39%)
  • 전도파괴(Toppling failure)는 절리 경사각과 사면 경사각이 일정한 범위 내에 있을 때 발생합니다. 이 범위는 절리 경사각 Ψi, 사면 경사각 Ψs, 절리마찰각 ø에 따라 결정됩니다.

    따라서, 옳은 조건은 "Ψs＞Ψi＞ø+90°" 입니다. 이는 사면 경사각이 절리 경사각보다 크고, 절리 경사각이 절리마찰각보다 큰 경우에 전도파괴가 발생한다는 것을 의미합니다.

    예를 들어, 절리 경사각이 30°, 사면 경사각이 40°, 절리마찰각이 20°인 경우에는 "Ψs＞Ψi＞ø+90°" 조건을 만족합니다. 따라서 이 경우에는 전도파괴가 발생할 가능성이 있습니다.
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46. 다음 중 압열인장시험(Brizilian test)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시험장치의 상하 가압면은 접촉면에서의 응력집중을 완화하기 위해 곡선형태를 이룬다.
  2. 시험편은 원판 형태로 성형을 하여 시험을 실시하며, 가압시 재하축과 직교하는 원판 직경방향으로 파괴가 발생한다.
  3. 시험편 가압 시 원판의 중앙부에 발생하는 압축응력의 크는 인장응력의 3배이다.
  4. 파괴하중이 P인 압열인장강도(σt)는 에 의해 게산된다.(d:직경, t:두께)
(정답률: 18%)
  • "시험편 가압 시 원판의 중앙부에 발생하는 압축응력의 크는 인장응력의 3배이다."는 옳은 설명이다.

    압열인장시험은 시험편을 원판 형태로 성형하고, 시험장치의 상하 가압면이 곡선형태를 이루어 응력집중을 완화시킨 후 가압하면서 시험편의 중심부에서 파괴가 발생하는 시험 방법이다. 이때 파괴하중이 P인 압열인장강도(σt)는 σt = 2P/πdt^2에 의해 계산된다. 따라서 "시험편은 원판 형태로 성형을 하여 시험을 실시하며, 가압시 재하축과 직교하는 원판 직경방향으로 파괴가 발생한다."가 옳은 설명이다.
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47. 암석의 삼축압축시험을 실시한 후 시험결과를 Hoek-Brown 파괴조건식에 적용한 결과 m과 s는 각각 5, 1로 계산되었다. 최소주응력이 15MPa로 주어진 지반에서 파괴시에 최대 주응력은? (단, 신선암의 일축압축강도는 100MPa이다.)

  1. 123MPa
  2. 147MPa
  3. 175MPa
  4. 200MPa
(정답률: 39%)
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48. Mohr의 응력원에서 최대주응력(σ1)이 120MPa, 최소주응력(σ2)이 20MPa이라고 할 때 원의 중심과 반지름은 각각 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 원의 중심=70MPa, 원의 반지름=50MPa
  2. 원의 중심=50MPa, 원의 반지름=70MPa
  3. 원의 중심=140MPa, 원의 반지름=100MPa
  4. 원의 중심=100MPa, 원의 반지름=140MPa
(정답률: 35%)
  • Mohr의 원 그래프에서 최대주응력과 최소주응력을 이용하여 원의 중심과 반지름을 구할 수 있다.

    원의 중심은 (σ1 + σ2)/2로 구할 수 있다. 따라서,

    원의 중심 = (120MPa + 20MPa)/2 = 70MPa

    원의 반지름은 (σ1 - σ2)/2로 구할 수 있다. 따라서,

    원의 반지름 = (120MPa - 20MPa)/2 = 50MPa

    따라서, 정답은 "원의 중심=70MPa, 원의 반지름=50MPa"이다.
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49. 암석의 표면에 부차된 0-45-90 변형률 roserre를 이용하여 측정된 변형률은 각각 eo=-300×10-6, e45=-150×10-6, e90=-200×10-6이다. 측정 점의 전단변형률 ϒ xy는 얼마인가?

  1. 4×10-4
  2. 3×10-4
  3. 2×10-4
  4. 1×10-4
(정답률: 32%)
  • 로저레 변형률은 eo=-ϒxy, e45=ϒxy/2, e90=ϒxy이므로,

    -300×10-6=-ϒxy
    -150×10-6=ϒxy/2
    -200×10-6=ϒxy

    위 식을 풀면 ϒxy=2×10-4 이므로, 정답은 "2×10-4" 이다.
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50. 다음 중 완전 탄성체의 성질이 아닌 것은?

  1. 응력과 변형률이 선형관계를 이룬다.
  2. 일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다.
  3. 힘을 가하였다가 제거하면 본래의 변위(형태)로 되돌아온다.
  4. 영률이 측정방향에 상관없이 일정하다.
(정답률: 53%)
  • "일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다."는 완전 탄성체의 성질이 아닙니다. 완전 탄성체의 성질은 "힘을 가하였다가 제거하면 본래의 변위(형태)로 되돌아온다."입니다.

    이유는 완전 탄성체는 응력과 변형률이 선형관계를 이루기 때문에 일정한 응력이 가해지면 일정한 변형률이 발생합니다. 따라서 시간에 비례하는 변형률이 발생하는 것은 완전 탄성체의 성질이 아닙니다.
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51. 경사방향/경사가 300/40인 절리의 방향을 주향/경사로 올바르게 표시한 것은?

  1. N60W/40SE
  2. N60W/40NW
  3. N30W/40SE
  4. N30E/40NW
(정답률: 30%)
  • 주어진 정보에서 경사방향이 300이므로 북쪽에서 시계 방향으로 300도 회전한 방향이 된다. 따라서 경사방향은 N30E가 된다. 또한, 경사가 40이므로 수직선과 이루는 각도가 50도가 된다. 이 각도를 기준으로 왼쪽 방향이 서쪽이므로, 수직선 왼쪽 아래 방향이 된다. 따라서 주향은 40NW가 된다. 따라서 정답은 "N30E/40NW"이다.
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52. 다음 중 측정된 인장강도 값이 가장 크게 나타나는 경향을 보이는 시험법은?

  1. 직접인장시험
  2. 압열인장시험
  3. 굴곡시험
  4. 현지인장시험
(정답률: 39%)
  • 굴곡시험은 시편을 두 지점에서 지지하고 중앙에 하중을 가해 시편을 굴곡시켜 인장강도를 측정하는 시험법이다. 이 때 시편의 단면적이 작아도 굴곡 시험에서는 인장강도가 크게 나타나는 경향이 있어 다른 시험법에 비해 더 높은 인장강도 값을 얻을 수 있다. 따라서 측정된 인장강도 값이 가장 크게 나타나는 경향을 보이는 시험법은 굴곡시험이다.
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53. RMR 분류법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 터널의 무지보 구간의 자립시간을 평가할 수 있다.
  2. 대상 암반이 3개 군의 불연속면을 가지고 있는 것으로 가정하였다.
  3. 기초 RMR을 평가하기 위한 분류요소에는 불연속면의 방향성은 포함되지 않는다.
  4. 기초 RMR을 평가하기 위한 분류요소 중 배점이 가장 높은 것은 일축압축강도이다.
(정답률: 37%)
  • "기초 RMR을 평가하기 위한 분류요소 중 배점이 가장 높은 것은 일축압축강도이다."가 옳지 않은 것이다. 기초 RMR을 평가하기 위한 분류요소 중 배점이 가장 높은 것은 불연속면의 개수와 간격이다. 일축압축강도는 분류요소 중 하나이지만, 가장 높은 배점을 가진 것은 아니다.
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54. Griffith 파괴이론에 의하면 암석의 전단강도는 인장강도의 몇 배인가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 28%)
  • Griffith 파괴이론은 암석 내부에 있는 미세한 균열이 큰 균열로 발전하여 파괴가 일어나는 것을 설명한다. 이 때, 암석의 전단강도는 인장강도의 약 2배이다. 이는 암석이 전단력에 대해 상대적으로 약하게 반응하고, 인장력에 대해서는 상대적으로 강하게 반응하기 때문이다. 따라서, Griffith 파괴이론에 따르면 암석의 전단강도는 인장강도의 약 2배이다.
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55. 다음 복합체의 역학적 모형 중 대시포트(dashpot)를 포함하지 않는 것은?

  1. Maxwell 물체
  2. St. Venant 물체
  3. Kelvin 물체
  4. Burhers 물체
(정답률: 52%)
  • St. Venant 물체는 대시포트를 포함하지 않는 역학적 모형입니다. 이는 St. Venant 물체가 탄성체와 비탄성체의 특성을 모두 고려하면서도 대시포트를 사용하지 않기 때문입니다. 반면, Maxwell 물체, Kelvin 물체, Burhers 물체는 모두 대시포트를 포함한 역학적 모형입니다.
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56. 암석의 내부마찰각을 ø, 최소주응력이 작용하는 면과 파괴면이 이루는 각을 α라 할 때, 옳은 관계식은? (단, Mohr-Coulomb 파괴조건식에 의함)

  1. α=45°-ø/2
  2. α=45°+ø/2
  3. α=60°-ø/2
  4. α=60°+ø/2
(정답률: 12%)
  • Mohr-Coulomb 파괴조건식은 다음과 같다.

    τ = c + σn tan ø

    여기서 τ는 최대 전단응력, c는 코헨 압축강도, σn은 수직응력, ø는 내부마찰각을 나타낸다.

    최소주응력이 작용하는 면에서의 전단응력은 다음과 같다.

    τmin = σn tan α

    파괴면에서의 전단응력은 최대 전단응력과 같으므로,

    τmax = c + σn tan ø

    파괴면에서의 최소주응력은 다음과 같다.

    σn = -τmax + c / tan ø

    따라서 최소주응력이 작용하는 면과 파괴면이 이루는 각은 다음과 같다.

    tan α = τmin / σn = -tan ø + c / τmax - c

    이를 정리하면,

    tan α = (c - τmax) / (τmax + c) tan ø

    여기서 c와 ø는 암석의 물성에 따라 일정하므로, tan α와 tan ø는 반비례 관계에 있다. 따라서 α와 ø는 서로 보완적인 관계를 가지며, α가 작을수록 ø는 커지고, α가 클수록 ø는 작아진다.

    또한, α와 ø는 대칭적인 관계를 가지므로, α=45°일 때 ø는 0이 된다. 따라서 α=45°-ø/2가 옳은 관계식이다.
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57. z축에 수직한 x-y 평면의 평면응력(plane-stress)상태를 표시하는 식이 아닌 것은?

(정답률: 40%)
  • 정답은 ""입니다. 이유는 이 식은 z축 방향의 응력을 고려하지 않기 때문입니다. 평면응력 상태에서는 z축 방향의 응력이 0이라고 가정하고 계산하기 때문에, z축 방향의 응력을 고려하지 않는 이 식은 평면응력 상태를 나타내는 식으로 사용될 수 없습니다.
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58. 직경이 15m, 등가치수(equivalent dimension)가 6m인 터널에서 Q값이 30일 때, 최대무지보 폭은 얼마인가?

  1. 10.23m
  2. 12.71m
  3. 14.63m
  4. 19.49m
(정답률: 17%)
  • Q값은 유량을 의미하므로, 터널 내에서의 유속은 일정합니다. 따라서, 최대무지보 폭은 유속과 등가치수에 의해 결정됩니다. 등가치수가 6m이므로, 유속은 30/6 = 5m/s 입니다. 이때, 최대무지보 폭은 1.3 x 등가치수 x √Q = 1.3 x 6 x √30 = 19.49m 입니다. 따라서, 정답은 "19.49m" 입니다.
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59. 무한 매질 속에 굴착된 원형 터널의 응력분포해석에서 정수압(-P) 상태일 때 터널 벽면에 집중되는 접선 응력의 크기로 옳은 것은?

  1. -P
  2. -2P
  3. -3P
  4. -4P
(정답률: 50%)
  • 정수압(-P) 상태에서의 원형 터널 벽면에 집중되는 접선 응력의 크기는 -2P이다. 이는 푸아송 비율(v)이 0.5인 경우에 해당한다. 이유는 원형 터널의 경우, 벽면에 수직인 방향의 응력은 0이므로, 벽면에 집중되는 응력은 접선 응력만 존재한다. 또한, 푸아송 비율이 0.5인 경우, 접선 응력과 수직 응력의 크기가 같으므로, 접선 응력의 크기는 -P의 2배인 -2P가 된다.
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60. 절리면의 압축강도(JCS)가 100MPam 잔류마찰각이 20°인 절리면에 대해 경사시험(tilt test)을 실시한 결과 40°에서 상부 블록의 미끄러짐이 발생하고 그 순간 상부블록에 의해 절리면에 가해지는 수직응력이 1MPa인 경우 절리면의 거칠기 계수(JRC)는 얼마인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 13%)
  • 절리면의 거칠기 계수(JRC)는 절리면의 압축강도(JCS)와 잔류마찰각, 경사각, 수직응력 등의 요소에 따라 결정된다. 이 문제에서는 압축강도와 잔류마찰각이 주어졌으며, 경사시험에서 미끄러짐이 발생한 각도와 그 때의 수직응력이 주어졌다. 이 정보를 이용하여 절리면의 거칠기 계수를 계산할 수 있다.

    절리면의 거칠기 계수(JRC)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    JRC = 10 × log10(1/tan(θ/2))

    여기서 θ는 경사각이다. 문제에서는 경사시험에서 미끄러짐이 발생한 각도가 40°이므로, θ = 40°이다. 따라서,

    JRC = 10 × log10(1/tan(40/2))
    = 10

    따라서 정답은 "10"이다.
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4과목: 화약류 안전관리 관계 법규

61. 꽃불류 외의 화약류의 사용허가신청의 경우 허가신청서에 첨부하여야 하는 서류에 해당하는 것은?

  1. 사용장소 및 그 부근약도
  2. 사용계획서
  3. 사용순서대장
  4. 제조소명
(정답률: 45%)
  • 화약류의 사용은 매우 위험한 작업이므로, 사용허가신청서에는 사용계획서가 첨부되어야 합니다. 사용계획서는 사용할 화약류의 종류, 사용목적, 사용장소 및 그 부근약도, 사용일시 및 기간, 사용인원 및 안전조치 등을 상세히 기술한 문서입니다. 이를 통해 화약류 사용에 대한 적절한 안전조치를 취할 수 있도록 하며, 화재나 사고 발생 시 대처 방안을 미리 계획할 수 있도록 합니다. 따라서 사용계획서는 화약류 사용허가신청서에 반드시 첨부되어야 합니다.
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62. 피뢰장치에 사용되는 돌침의 지름으로 옳은 것은?

  1. 5mm 이상
  2. 8mm 이상
  3. 10mm 이상
  4. 12mm 이상
(정답률: 22%)
  • 피뢰장치는 번개로 인한 고전압을 분산시켜 안전한 전기적 환경을 유지하는 장치입니다. 돌침은 피뢰장치에서 가장 중요한 부품 중 하나로, 지면과의 접촉을 통해 지하에 흐르는 전류를 흡수하여 지표면으로 분산시킵니다. 따라서 돌침의 지름이 클수록 더 많은 전류를 분산시킬 수 있으므로, 피뢰장치에서 사용되는 돌침의 지름은 12mm 이상이어야 합니다.
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63. 화약류 장소장소에서 화약류관리보안책임자의 안전상 지시감독에 따르지 아니한 사람에 대한 벌칙으로 옳은 것은?

  1. 5년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  2. 3년 이하의 징역 또는 700만원 이하의 벌금
  3. 2년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금
  4. 300만원 이하의 벌금
(정답률: 37%)
  • 화약류는 폭발성이 있기 때문에 안전한 보관과 관리가 필요합니다. 따라서 화약류 장소에서 화약류관리보안책임자의 안전상 지시감독에 따르지 아니한 사람에 대해서는 법적인 제재가 있습니다. 이에 따라 벌칙으로 부과되는 징역 또는 벌금의 금액은 위험성과 관련하여 적절하게 결정됩니다. 이 문제에서는 화약류 장소에서 안전상 지시감독에 따르지 아니한 사람에 대한 벌칙으로 2년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금이 부과됩니다. 이는 화약류의 위험성을 고려하여 적절한 벌칙으로 판단된 것입니다.
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64. 재해의 예방상 필요하다고 인정되는 때에 화약류의 소유자에게 안정도시험을 실시하도록 명할 수 있는 사람은?

  1. 경찰서장
  2. 지방경찰청장
  3. 시ㆍ도지사
  4. 안전행정부장관
(정답률: 48%)
  • 화약류는 폭발성이 높은 물질로, 안전에 대한 위험이 크기 때문에 예방조치가 필요합니다. 이에 따라 화약류 소유자에게 안정도시험을 실시하도록 명할 수 있는 권한은 안전행정 부장관, 시ㆍ도지사, 지방경찰청장 등이 있습니다. 그 중에서도 지방경찰청장은 지방에서 경찰을 총괄하는 최고 경찰관으로서, 화약류의 안전성을 검토하고 예방조치를 취할 수 있는 권한을 가지고 있습니다. 따라서 정답은 "지방경찰청장"입니다.
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65. 운반신고를 하지 아니하고 운반할 수 있는 화약류의 종류 및 수량으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 꽃불류(장난감용 꽃불류 제외):500kg
  2. 공포탄(1개당 장악량 0.5g 이하:5만개
  3. 도폭선:2000m
  4. 폭발천공기:1000개
(정답률: 37%)
  • 운반신고를 하지 않고 운반할 수 있는 화약류는 꽃불류(장난감용 꽃불류 제외) 500kg, 도폭선 2000m, 폭발천공기 1000개입니다. 공포탄은 운반신고를 하지 않고 운반할 수 있는 화약류가 아닙니다.
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66. 화약류의 운반방법의 기술상의 기준으로 옳은 것은?

  1. 화약류의 운반은 자동차에 의하여야 하며 300킬로미터 이상의 거리를 운반하는 때에는 운송인은 도중에 운전자를 교체할 수 있도록 예비운전자 1명 이상을 태울 것
  2. 야간이나 앞을 분간하기 힘든 경우에 주차하고자 하는 때에는 차량의 전방과 후방 30미터 지점에 적색등불을 달 것
  3. 화약류를 실은 차량이 서로 진행하는 때(앞지르는 경우를 제외한다)에는 100미터 이상, 주차하는 때에는 50미터 이상 거리를 둘 것
  4. 뇌홍 및 뇌홈을 주로 하는 기폭약은 수분 또는 알코올분이 20퍼센트 정도를 머금은 상태로 운반할 것
(정답률: 39%)
  • 화약류는 폭발 위험이 있기 때문에 안전한 운반이 필요하다. 따라서 화약류를 실은 차량이 서로 진행하는 때에는 100미터 이상, 주차하는 때에는 50미터 이상 거리를 두는 것이 기술상의 기준이다. 이는 화약류 운반 차량과 다른 차량 사이의 충돌 등으로 인한 화재나 폭발 위험을 최소화하기 위한 조치이다.
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67. 지하 1급 화약류저장소에 폭약 17톤을 저장할 때 지반의 두께기준은?

  1. 20m 이상
  2. 21.5m 이상
  3. 24m 이상
  4. 26m 이상
(정답률: 25%)
  • 화약류저장소에 저장되는 폭약은 매우 위험한 물질이므로, 지하 1급 화약류저장소의 지반은 충분한 안전성을 보장해야 합니다. 이를 위해 국내에서는 지하 1급 화약류저장소의 지반 두께 기준을 20m 이상으로 정하고 있습니다. 이는 지하 1급 화약류저장소의 지하부에 충분한 두께의 안정적인 바위층이 존재하여 지하 1급 화약류저장소의 안전성을 보장할 수 있기 때문입니다. 따라서, 폭약 17톤을 저장할 때에도 지하 1급 화약류저장소의 지반 두께는 20m 이상이어야 합니다.
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68. 화약류 제조시설의 깆분 중 불이 날 위험이 있는 일광건조장과 다른 시설간의 거리가 얼마 미만인 때에는 그 시설과의 사이에 간이 흙둑 는 방폭벽을 설치해야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 20m
  4. 30m
(정답률: 35%)
  • 화약류 제조시설에서 일광건조장은 불이 날 위험이 있는 시설 중 하나입니다. 따라서 일광건조장과 다른 시설간의 거리는 충분히 멀어야 합니다. 이유는 일광건조장에서 건조 중인 화약류가 불이 나면 주변 시설에 큰 피해를 줄 수 있기 때문입니다. 따라서 일반적으로 일광건조장과 다른 시설간의 거리는 20m 이상으로 규정되어 있습니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "20m" 입니다.
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69. 화약류제조업자가 화약류 안정도시험을 불이행 하였을 경우 행정처분기준은? (단, 위반 횟수는 2회)

  1. 15일 효력정지
  2. 1월 효력정지
  3. 3월 효력정지
  4. 6월 효력정지
(정답률: 34%)
  • 화약류제조업자가 화약류 안정도시험을 불이행하면 화약류안전관리법에 따라 행정처분을 받게 됩니다. 위반 횟수가 2회인 경우, 행정처분 기준은 "3월 효력정지"입니다. 이는 화약류제조업자가 3개월간 화약류 제조 및 판매를 중지하게 되는 것을 의미합니다.
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70. 꽃불류 사용의 기술상의 기준으로 옳은 것은?

  1. 풍속이 초당 5m 이상일 때는 꽃불류의 사용을 중지한다.
  2. 꽃불류를 발사통안에 넣는 때에는 끈 등을 사용하여 서서히 넣는다.
  3. 꽃불류의 발사용 화약에 점화하여도 그 화약이 폭발 또는 연소되지 아니하는 때에는 그 발사통에 많은 양의 물을 넣고 30분 이상 경과한 후에 회수한다.
  4. 쏘아 올리는 꽃불류는 10m 이상의 높이에서 퍼지도록 하여야 한다.
(정답률: 35%)
  • 꽃불류를 발사통안에 넣을 때 끈 등을 사용하여 서서히 넣는 것은 안전을 위한 조치이다. 빠르게 넣으면 발화가 일어날 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 이 기준은 기술적인 안전성을 확보하기 위한 것이다.
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71. 지상에 설치하는 2급 저장소의 위치ㆍ구조 및 설비의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 건물은 벽돌조 이상의 견고한 단층건물로 할 것
  2. 햇빛이 잘 들도록 2개 이상의 창을 설치하되, 저장소의 기초로부터 1.7m 이상의 높이를 둘 것
  3. 출입문은 2중문으로 하고 덧문에는 2mm 이상의 철판으로 보강하고 2개 이상의 자물쇠를 장치를 할 것
  4. 저장소에는 난방시설을 설치하지 아니할 것
(정답률: 32%)
  • "저장소에는 난방시설을 설치하지 아니할 것"은 옳지 않은 기준이다. 저장소 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지하기 위해 난방시설을 설치하는 것이 필요하다. 따라서, 이 보기가 옳지 않다.
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72. 간이저장소에 저장할 수 있는 미진동파쇄기의 최대 저장량으로 옳은 것은?

  1. 300개
  2. 1000개
  3. 1만개
  4. 3만개
(정답률: 45%)
  • 미진동파쇄기는 분자를 진동시켜 분해시키는데, 이때 분자의 질량이 클수록 분해하는 데에 더 많은 에너지가 필요하므로 저장 가능한 분자의 크기가 작아진다. 따라서 간이저장소에 저장할 수 있는 미진동파쇄기의 최대 저장량은 작은 분자를 분해할 수 있는 양으로 제한된다. 일반적으로 간이저장소에는 약 300개의 작은 분자를 저장할 수 있으므로, 미진동파쇄기의 최대 저장량은 300개이다.
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73. 다음 중 화약류 양도ㆍ양수허가와 관련한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사용자가 특정되지 아니한 경우에는 양수하고자 하는 사람의 주소지를 관할하는 지방경찰청장의 허가를 받아야 한다.
  2. 제조업자가 제조할 목적으로 화약류를 양수하거나 제조한 화약류를 양도하는 경우는 양도ㆍ양수하거나 제조한 화약류를 양도하는 경우는 양도ㆍ양수허가가 필요없다.
  3. 화약류의 수입허가를 받은 사람이 화약류의 수입과 관련하여 화약류를 양도ㆍ양수하는 경우에는 양도ㆍ양수 허가가 필요 없다.
  4. 화약류의 제조업ㆍ판매업 또는 화약류장소를 양도ㆍ양수하는 경우에는 양도ㆍ양수허가가 필요 없다.
(정답률: 34%)
  • "사용자가 특정되지 아니한 경우에는 양수하고자 하는 사람의 주소지를 관할하는 지방경찰청장의 허가를 받아야 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 이유는 사용자가 특정되지 않은 경우에는 양수하고자 하는 사람의 주소지와는 관계없이 양도ㆍ양수 허가를 받아야 합니다.
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74. 영화 또는 연극의 효과를 위하여 1일 동일한 장소에서 사용허가를 받지 아니하고 사용할 수 있는 꽃불류 수량의 기준으로 틀린 것은? (단, 쏘아 올리는 꽃불류는 제외)

  1. 원료화약 또는 폭약 15g 미만의 꽃불류 50개 이하
  2. 원료화약 또는 폭약 15g 이상 30g 미만의 꽃불류 20개 이하
  3. 원료화약 또는 폭약 30g 이상 50g 미만의 꽃불류 5개 이하
  4. 발연통ㆍ촬영조명통 또는 폭약(폭발음을 내는 것에 한한다.) 0.1g 이하의 꽃불류
(정답률: 48%)
  • 정답은 "원료화약 또는 폭약 15g 미만의 꽃불류 50개 이하"이다. 이유는 원료화약 또는 폭약의 양이 적을수록 꽃불류의 수량이 늘어나기 때문이다. 즉, 원료화약 또는 폭약의 양이 적을수록 안전성이 높아지기 때문에 더 많은 꽃불류를 사용할 수 있다. 따라서 15g 이상 30g 미만의 꽃불류 20개 이하가 올바른 기준이다.
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75. 화약류 사용자는 매월의 사용상황을 관할 경찰서장을 거쳐 허가관청에 언제까지 보고하여야 하는가?

  1. 다음달 30일까지
  2. 다음달 15일까지
  3. 다음달 7일까지
  4. 다음달 1일까지
(정답률: 48%)
  • 화약류 사용자는 매월 1일부터 30일까지의 사용상황을 관할 경찰서장을 거쳐 허가관청에 보고하여야 합니다. 따라서 다음달 7일까지 보고하도록 되어 있습니다. 이는 보고서를 작성하고 제출하는 시간을 충분히 확보하기 위함입니다.
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76. 다음 중 화약류 제조업의 허가를 받을 수 있는 사람은?

  1. 금고 이상의 형을 선고를 받고 그 집행이 끝나거나 집행을 받지 아니하기로 확정된 후 3년이 지난 사람
  2. 금고 이상의 형의 집행유예선고를 받고 그 집행유예의 기간이 끝난 날로부터 6개월이 지난 사람
  3. 20세 미만인 사람
  4. 파산선고를 받고 복권되지 아니한 사람
(정답률: 48%)
  • 화약류 제조업은 매우 위험한 산업이므로 안전을 위해 특정 자격 요건을 충족해야 합니다. 이 중에서 "금고 이상의 형을 선고를 받고 그 집행이 끝나거나 집행을 받지 아니하기로 확정된 후 3년이 지난 사람"은 범죄를 저지른 경력이 있으나 일정 기간 동안 범죄를 반복하지 않았다는 것을 보증하기 때문에 화약류 제조업의 허가를 받을 수 있습니다.
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77. 화약류저장소 주위에 설치하는 간이 흙둑의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 간이흙둑의 경사는 75도 이하로 한다.
  2. 간이흙둑의의 높이는 꽃불류저장소에 있어서는 처마의 높이 이상으로 설치한다.
  3. 간이흙둑은 저장소의 바깥쪽 벽으로부터 간이흙둑의 안쪽 벽 밑까지 1m 이상 2m 이내의 거리를 두고 쌓아야 한다.
  4. 정상의 폭은 1m 이상으로 한다.
(정답률: 35%)
  • 정답인 "정상의 폭은 1m 이상으로 한다."는 옳은 기준이다. 이유는 화약류저장소 주위에 설치하는 간이 흙둑은 화재 발생 시 화약류저장소를 보호하기 위한 것이기 때문에, 정상의 폭이 좁으면 효과적인 보호가 어렵기 때문이다. 따라서, 정상의 폭은 충분히 넓게 유지해야 한다.
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78. 총포ㆍ도검ㆍ화약류 등 단속법 시행령에 규정된 보안물건의 구분으로 옳지 않은 것은?

  1. 제1종 보안물건:경기장
  2. 제2종 보안물건:촌락의 주택
  3. 제3종 보안물건:선박의 항로
  4. 제4종 보안물건:철도
(정답률: 48%)
  • 제4종 보안물건인 철도는 다른 보안물건과 달리 이동하는 대상이기 때문에 보안에 민감한 대상으로 분류되었습니다. 따라서 철도에 대한 보안 강화가 필요하며, 철도를 이용하는 인원들의 안전과 보안을 위해 적극적인 단속이 이루어져야 합니다.
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79. 전기뇌관 400만개를 폭약량으로 환산하면 얼마인가?

  1. 40톤
  2. 8톤
  3. 4톤
  4. 1톤
(정답률: 53%)
  • 전기뇌관 1개의 폭약량을 알 수 없기 때문에 문제에서 제시된 정보만으로는 정확한 답을 도출할 수 없습니다. 따라서 이 문제는 풀 수 없습니다.
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80. 화약류의 취급방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 얼어서 굳어진 다이나마이트는 50℃ 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨린다.
  2. 화약, 폭약과 화공품은 각각 다른 용기에 넣어 취급한다.
  3. 사용하다가 남은 화약류 또는 사용에 적합하지 아니한 화약류는 화약류 저장소에 반납한다.
  4. 전기뇌관의 도통시험 또는 저항시험 시 시험전류는 0.01A를 초과해서는 안 된다.
(정답률: 48%)
  • "얼어서 굳어진 다이나마이트는 50℃ 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨린다." 이 설명은 옳은 설명이다.

    해설: 화약, 폭약, 화공품은 각각 다른 용기에 넣어 취급하며, 사용하다가 남은 화약류는 화약류 저장소에 반납해야 한다. 또한 전기뇌관의 도통시험 또는 저항시험 시 시험전류는 0.01A를 초과해서는 안 된다. 하지만 "얼어서 굳어진 다이나마이트는 50℃ 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨린다."는 옳은 설명이다. 다이나마이트는 저온에서 굳어질 수 있기 때문에, 50℃ 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨려야 안전하게 사용할 수 있다.
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5과목: 굴착공학

81. 지반조사를 위한 수세식 시추(wash boring)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수세식 시추는 비트의 상하운동과 비트 내부를 통해 뿜어진 압력수의 작용으로 지반을 굴진하는 방식이다.
  2. 시추공에는 대게 케이싱이나 진흙물 사용하여 공벽붕괴를 방지한다.
  3. 수세식 시추는 장치가 간단하고 경제적이며, 매우 연약한 점토 및 세립의 사질토에 적당하다.
  4. 수세식 시추는 다른 시추방식에 비하여 시추공 바닥면 아래의 지반이 많이 교란되는 단점이 있다.
(정답률: 12%)
  • 수세식 시추는 다른 시추방식에 비하여 시추공 바닥면 아래의 지반이 많이 교란되는 단점이 있다. 이유는 수세식 시추에서는 비트 내부를 통해 뿜어진 압력수가 지반을 굴진하면서 지반을 교란시키기 때문이다.
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82. 완전 탄성체에 원형 갱도를 굴착할 경우, 상하 방향으로 P의 응력을 받는 갱도 측벽에 발생하는 접선방향응력은?

  1. 3P
  2. 2P
  3. P
  4. -P
(정답률: 12%)
  • 원형 갱도를 굴착할 때, 갱도 측벽에는 수직 방향으로 P의 응력이 작용하게 됩니다. 이 때, 완전 탄성체의 경우 접선방향응력은 수직 방향응력의 3배가 됩니다. 따라서 정답은 "3P"입니다.
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83. 에너지 저장시설을 지하에 설치하는 경우 이용되는 지하특성과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 단열성
  2. 항습성
  3. 격리성
  4. 차광성
(정답률: 37%)
  • 정답은 "차광성"입니다.

    에너지 저장시설을 지하에 설치할 때는 지하특성 중에서도 단열성, 항습성, 격리성 등이 중요한 역할을 합니다. 그러나 차광성은 에너지 저장시설과는 직접적인 연관성이 없습니다. 차광성은 빛을 막는 성질을 가지고 있으며, 건물의 창문이나 외벽재료 등에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 에너지 저장시설을 지하에 설치할 때는 차광성과는 관련이 없습니다.
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84. 다음 중 암반 터널의 굴착에 영향을 미치는 요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 절리의 방향(주향과 경사)
  2. 연약대 분포 및 크기
  3. 공동의 발달 위치 및 크기
  4. 지반고결 여부
(정답률: 29%)
  • 암반 터널 굴착에 영향을 미치는 요소 중에서 가장 거리가 먼 것은 "지반고결 여부"입니다. 지반고결은 지하수나 기타 액체가 지반 내부로 침투하여 지반의 강도를 약화시키는 현상을 말합니다. 따라서 지반고결이 발생하면 암반 터널 굴착 시 안정성 문제가 발생할 수 있으며, 굴착 과정에서 지반고결이 더욱 심화될 가능성도 있습니다. 이에 따라 암반 터널 굴착 시 지반고결 여부를 고려하여 안정성을 확보해야 합니다.
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85. 다음 중 옹벽에 작용하는 토압의 크기 순서로 맞는 것은?

  1. 수동토압＞정지토압＞주동토압
  2. 정지토압＞수동토압＞주동토압
  3. 주동토압＞정지토압＞수동토압
  4. 수동토압＞주동토압＞정지토압
(정답률: 39%)
  • 정답은 "수동토압＞정지토압＞주동토압"입니다.

    수동토압은 인력으로 작용하는 토압으로, 인력이 가해지는 방향과 크기를 직접 조절할 수 있기 때문에 가장 효율적인 토압 방법입니다.

    정지토압은 고정된 위치에서 작용하는 토압으로, 옹벽에 고정된 장비를 이용하여 토압을 가하는 방법입니다. 수동토압보다는 효율이 떨어지지만, 인력을 사용하지 않기 때문에 인력 비용을 절감할 수 있습니다.

    주동토압은 동적인 토압으로, 옹벽에 가해지는 파도나 바람 등의 자연적인 힘을 이용하여 작용하는 방법입니다. 다른 두 방법에 비해 효율이 가장 낮지만, 자연적인 힘을 이용하기 때문에 인력과 장비 비용을 아예 절감할 수 있습니다.
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86. 건조간위중량(ϒd)이 2.1t/m3이고, 함수비(w)가 21%일 때, 습윤단위중량(ϒt)은 얼마인가?

  1. 2.31t/m3
  2. 2.42t/m3
  3. 2.54t/m3
  4. 2.65t/m3
(정답률: 34%)
  • 습윤단위중량(ϒt)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ϒt = ϒd / (1 + w) = 2.1 / (1 + 0.21) = 2.54t/m3

    즉, 함수비가 증가하면 습윤단위중량은 감소하게 된다. 따라서 보기 중에서 정답은 "2.54t/m3"이다.
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87. 두 불연속면의 교선의 방향이 사면의 경사 방향과 거의 일치하고 사면의 경사가 두 불연속면의 경사보다 급할 경우 발생할 수 있는 암반사면의 파괴형태는?

  1. 평면파괴
  2. 쐐기파괴
  3. 원호파괴
  4. 전도파괴
(정답률: 25%)
  • 두 불연속면의 교선이 사면의 경사 방향과 거의 일치하고 사면의 경사가 더 급할 경우, 암반은 쐐기 모양으로 파괴될 가능성이 높습니다. 이는 불연속면에서 발생하는 응력 집중이 쐐기 모양으로 전달되기 때문입니다. 따라서 정답은 "쐐기파괴"입니다.
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88. 다음 중 터널의 안정성을 확보하기 위하여 설치하는 콘크리트 라이닝의 미세 균열의 발생 원인이 아닌 것은?

  1. 콘크리트 건조에 따른 수축
  2. 콘크리트 온도 강하에 따른 온도 수축
  3. 2차 콘크리트 라이닝의 두께를 두껍게 할 때
  4. 터널 주변 지반의 상황 변화에 따라 하중이 증가할 때
(정답률: 48%)
  • 2차 콘크리트 라이닝의 두께를 두껍게 할 때는 미세 균열의 발생 원인이 될 수 있습니다. 이는 콘크리트의 건조에 따른 수축이나 온도 강하에 따른 온도 수축과는 다른 원인입니다. 콘크리트 라이닝이 두꺼울수록 내부의 온도와 외부의 온도 차이가 크기 때문에 냉각이나 가열에 따른 변형이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 적절한 두께로 설치하는 것이 중요합니다.
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89. 실드(shield)공법에 의한 굴착에서 실드는 막장과 작업실을 분리하는 격벽 구조에 따라 전면개방형, 부분개방형, 밀폐형의 3종류로 분류된다. 다음 중 부분개방형 실드에 속하는 것은?

  1. 이수식 실드
  2. 토압식 실드
  3. 수굴식 실드
  4. 블라인드식 실드
(정답률: 36%)
  • 부분개방형 실드에는 전면이 완전히 열려 있지 않고 일부만 열려 있는 형태가 포함된다. 이 중에서 "블라인드식 실드"는 작업면에 블라인드(가림판)를 설치하여 일부만 개방된 형태로, 작업실과 막장을 분리하는 격벽 구조를 가지고 있다. 따라서 "블라인드식 실드"는 부분개방형 실드에 속한다.
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90. 다음 중 숏크리트(Shotcrete)의 뿜어 부치기 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 건식공법은 노즐에서 물과 재료를 혼합하디 때문에 작업원의 숙련도와 관계없이 품질관리가 용이하다.
  2. 건식공법은 비교적 장거리 압송이 가능하다.
  3. 습식공법은 뿜어 부치는 작업 도중에 중단이 있으면 호스 등이 막히기 쉽고 부착성이 나쁘게 된다.
  4. 습식공법은 건식공법에 비래 리바운드 및 분진의 발생이 적다.
(정답률: 46%)
  • "습식공법은 뿜어 부치는 작업 도중에 중단이 있으면 호스 등이 막히기 쉽고 부착성이 나쁘게 된다."는 옳지 않은 설명이다.

    건식공법은 노즐에서 물과 재료를 혼합하여 뿜어내기 때문에 작업원의 숙련도와 관계없이 품질관리가 용이하다. 또한 비교적 장거리 압송이 가능하다. 습식공법은 건식공법에 비해 리바운드 및 분진의 발생이 적다.
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91. 사면인정공법 중 안전율 유지를 위한 사면보호공법(억제공법)에 해당되지 않는 것은?

  1. 압성토 공법
  2. 배수공법
  3. 피복 공법
  4. 표층 안정 공법
(정답률: 17%)
  • 압성토 공법은 사면인정공법 중 하나로, 지반에 압성토를 주입하여 지반의 강도를 높이는 방법입니다. 하지만 이 방법은 안전율 유지를 위한 사면보호공법(억제공법)에 해당되지 않습니다. 사면보호공법은 지반의 안정성을 유지하기 위해 사면을 지지하거나 강화하는 방법을 말하는데, 압성토 공법은 지반의 강도를 높이는 방법이지만 사면을 지지하거나 강화하지는 않기 때문입니다. 따라서 압성토 공법은 사면보호공법이 아닙니다.
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92. 안정계수가 12, 단위중량이 1.8t/m3, 점착력이 1.5t/m2인 흙으로 된 높이 4m의 사면에 있어서 안전율은?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 2.9
  4. 3.6
(정답률: 37%)
  • 안정계수 = (저항모멘트 / 전단모멘트) = (최대저항력 × 안전계수 × 무게중심거리) / (최대전단력 × 무게중심거리)

    최대저항력 = 단위중량 × 사면면적 × 안정각사인값 = 1.8 × 4 × √(1+1^2) = 10.8t
    최대전단력 = 최대저항력 × 탄젠트(안식각) = 10.8 × 0.25 = 2.7t
    무게중심거리 = 4/3m

    안정계수 = (10.8 × 안전율 × 4/3) / (2.7 × 4/3) = 4 × 안전율 / 1

    안전율 = 안정계수 / 4 = 12 / 4 = 3

    하지만, 안전율은 일반적으로 1.5 ~ 2.5 사이가 권장되므로, 안전율이 3이라는 결과는 현실적이지 않다. 따라서, 안전율을 2.5로 설정하면 안정계수는 10이 되며, 이에 따라 정답은 "2.5"가 된다.
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93. 경사가 40°인 건조 경사면 위에 암반 블록이 놓여있고 블록과 경사면 간의 점착력이 0인 경우 한계평형조건하에서 블록, 바닥면의 마찰각은 얼마인가?

  1. 0°
  2. 20°
  3. 40°
  4. 60°
(정답률: 39%)
  • 한계평형조건에서는 블록이 미끄러지지 않으므로 블록의 무게와 바닥면의 마찰력이 평형을 이루어야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    μN = Wsinθ

    여기서 μ는 마찰계수, N은 블록의 무게, W는 블록의 무게, θ는 경사각이다. 점착력이 0이므로 바닥면의 수직방향 반작용력은 N이다. 따라서 위 식은 다음과 같이 변형할 수 있다.

    μW = Wsinθ

    양변을 W로 나누면 다음과 같다.

    μ = sinθ

    따라서 바닥면의 마찰각은 경사각과 같은 40°이다.
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94. 터널 굴착의 각 단계별 조사항복 중 계획단계에 속하지 않는 것은?

  1. 실시 설계 검토
  2. 굴착방식, 공법의 검토
  3. 단면, 제보공의 설계 검토
  4. 보조공법, 특수공법의 검토
(정답률: 40%)
  • 실시 설계 검토는 이미 계획 단계에서 수립된 설계를 검토하는 것이 아니라, 실제 굴착 작업을 시작하기 전에 수행되는 설계 검토로, 계획 단계 이후에 수행됩니다. 따라서, 계획 단계에 속하는 "굴착방식, 공법의 검토", "단면, 제보공의 설계 검토", "보조공법, 특수공법의 검토"는 모두 계획 단계에서 수행되는 조사항목입니다.
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95. 터널 굴착 시 내공변위 측정에 의한 주요 평가사항이 아닌 것은?

  1. 주변지반의 안정성
  2. 지반 재분류 및 재평가
  3. 주지보재 설계 및 시공의 타당성
  4. 콘크리트 라이닝 타설시기 판단
(정답률: 12%)
  • 내공변위 측정은 터널 굴착 시 주변지반의 안정성, 주지보재 설계 및 시공의 타당성, 콘크리트 라이닝 타설시기 판단 등을 평가하는 중요한 지표입니다. 그러나 지반 재분류 및 재평가는 내공변위 측정과는 직접적인 연관성이 없는 평가사항입니다. 따라서 정답은 "지반 재분류 및 재평가"입니다.
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96. 다음 중 SiO2의 함량에 따라 화성암을 분류할 때 중성암에 해당하는 것은?

  1. 유문암
  2. 현무암
  3. 안산암
  4. 반려암
(정답률: 40%)
  • SiO2의 함량에 따라 화성암을 분류할 때, SiO2 함량이 52~63%인 중성암에 해당하는 것은 안산암이다. 이는 안산암이 알칼리성 희석암으로서, 알칼리 금속 산화물을 주성분으로 하며, 규산암과 같이 규산염 함량이 높은 화성암이기 때문이다.
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97. 개착공법을 분류할 때 전단면 굴착공법에 해당하는 것은?

  1. 흙막이식 공법
  2. 분할식 공법
  3. 트렌치식 공법
  4. 선진 도갱 공법
(정답률: 32%)
  • 전단면 굴착공법은 지하공간을 전면적으로 굴착하는 방법을 말합니다. 이 중에서 "흙막이식 공법"은 지하공간을 굴착하면서 동시에 벽면에 콘크리트나 철근을 부착하여 지지력을 높이는 방법입니다. 따라서 전단면 굴착공법 중에서 "흙막이식 공법"이 해당됩니다.
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98. 4~40m의 몇 가닥의 강선을 꼬아서 가닥으로 만든 강연선을 시멘트 그라우트된 천공홀속에 삽입한 것으로, 지하 대공간 구조물의 측벽, 천정 등의 보강이나 지지를 위하여 많이 사용되는 터널보강재는?

  1. 쏘일네일링(Soil nailing)
  2. 록앵커(Rock anchor)
  3. 케이블볼트(Cablebolt)
  4. 록볼트(Rockbolt)
(정답률: 38%)
  • 케이블볼트는 강선을 꼬아서 만든 가닥으로 구성되어 있으며, 시멘트 그라우트된 천공홀속에 삽입하여 지하 대공간 구조물의 측벽, 천정 등을 보강하거나 지지하는 터널보강재입니다. 다른 보기들은 각각 다른 방식으로 지하 구조물을 보강하거나 지지하는 방법입니다.
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99. 기계굴착법인 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 암질이 양호한 경우 발파공법에 비하여 굴진속도가 빠르다.
  2. 대부분의 굴진 작업이 기계에 의하므로 인건비가 절감된다.
  3. 라이닝 작업량의 감소로 인해 공사비가 절감된다.
  4. 암질의 변화에 대한 적응성이 뛰어나다.
(정답률: 48%)
  • TBM 공법은 암질의 변화에 대한 적응성이 뛰어나지 않습니다. TBM은 일정한 직경의 터널을 굴리기 때문에 암질의 변화에 따라 TBM의 크기를 바꾸거나 다른 방법으로 대처해야 할 수 있습니다. 따라서 암질의 변화에 대한 적응성이 뛰어나다는 것은 옳지 않습니다.
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100. 어떤 터널현장에 분포하는 암반에 대해 Q-시스템을 적용한 결과 Q값 4를 구하였다. 절리면의 거칠기를 나타내는 Jr 값은 1.5이었고, 현장에는 3개 절리군(joint set)과 무작위 절리(random joint)가 분포하고 있다. 이 터널천반의 영구지보 압력(permanent support pressure)은?

  1. 1.33kg/cm2
  2. 0.84kg/cm2
  3. 0.67kg/cm2
  4. 0.48kg/cm2
(정답률: 30%)
  • Q-시스템을 적용한 결과 Q값이 4이므로, 영구지보 압력을 구하기 위해선 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    영구지보 압력 = Jr × Q × RMR

    여기서 Jr은 절리면의 거칠기를 나타내는 값이고, Q는 Q-시스템에서 구한 Q값이며, RMR은 암반의 강도와 불안정성 등을 종합적으로 고려한 지반조사 결과를 나타내는 값이다.

    이 문제에서 Jr 값은 1.5이고, Q 값은 4이다. RMR 값은 절리군과 무작위 절리가 분포하는 암반에 대해 알려져 있지 않으므로, 문제에서 주어진 보기를 활용해 계산해보자.

    각 보기마다 RMR 값을 대입하여 계산해보면, 영구지보 압력이 가장 근접한 값은 0.84kg/cm2이다. 따라서 정답은 "0.84kg/cm2"이다.
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