화약류관리기사 필기 기출문제복원 (2018-09-15)

화약류관리기사
(2018-09-15 기출문제)

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1과목: 일반화약학

1. H2SO4 60%, HNO3 32%, H2O 8% 조성의 혼산 100kg으로 톨루엔을 니트로화하여 TNT를 제조할 때 질산 32kg이 화학양론적으로 전부 톨루엔과 반응하였다면 DVS 값은?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 4.5
(정답률: 69%)
  • DVS (Degree of Vacuum Sensitivity) 값은 TNT의 안정성을 나타내는 지표 중 하나이다. DVS 값이 낮을수록 TNT는 더 안정적이다.

    질산 32kg은 HNO3의 32/63.01 = 0.507 몰이다. 이것이 모두 톨루엔과 반응하여 TNT를 생성하면, TNT의 몰은 0.507 몰이 된다.

    TNT의 몰은 톨루엔의 몰과 같으므로, 톨루엔의 몰은 0.507 몰이 된다.

    톨루엔의 몰은 100kg 중 TNT의 몰인 0.507 몰을 제외한 나머지 몰로 계산할 수 있다. 이는 (100kg - 0.507 mol * 227.14 g/mol) / 92.14 g/mol = 107.3 몰이다.

    따라서 DVS 값은 (0.507 mol / (0.507 mol + 107.3 mol)) * 100% = 0.47% 이다. 이는 3.5에 가깝다.
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2. 낙추감도에서 임계폭점의 의미를 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 한 번도 폭발을 일으키지 않는 높이
  2. 화약시료가 폭발(50%)을 일으키는 데 필요한 평균 높이
  3. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 10회 폭발할 때의 최소높이
  4. 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 10회 폭발할 때의 최대높이
(정답률: 88%)
  • 임계폭점은 화약시료가 폭발(50%)을 일으키는 데 필요한 평균 높이를 의미합니다. 즉, 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 한 번도 폭발을 일으키지 않는 높이와 일정한 높이에서 10회 떨어뜨려 10회 폭발할 때의 최소높이, 최대높이와는 다른 개념입니다. 이는 화약시료의 안전성을 평가하는 중요한 지표 중 하나이며, 화약의 사용 및 보관 등에 매우 중요한 역할을 합니다.
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3. 다음 중 맹도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 카드캡 시험맵으로 측정한다.
  2. 한 개의 약포가 폭발했을 때 다른 약포가 감응하여 폭발하는 현상을 말한다.
  3. 탄동진자 시험법으로 측정한다.
  4. 화약로가 폭발하여 최대의 압력을 나타낼 때의 시간의 기울기라고 할 수 있다.
(정답률: 83%)
  • 화약로가 폭발하여 최대의 압력을 나타낼 때의 시간의 기울기라고 할 수 있다. 이는 화약로가 폭발하여 압력이 최대치에 도달하는 시간을 측정하고, 이 시간 동안 압력이 얼마나 급격하게 증가하는지를 측정하여 맹도를 계산하는 방법이다. 이는 맹도를 정확하게 측정하기 위한 표준적인 방법으로 사용된다.
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4. 뇌관(deroeator)의 기폭약으로 주로 사용되는 것은?

  1. 질화납
  2. 니트로글리세린
  3. 2.4 디니트로클로로벤젠
  4. 흑색화약
(정답률: 90%)
  • 뇌관(deroeator)은 폭발물을 폭발시키기 위한 장치로, 기폭약을 이용하여 작동한다. 이 중에서도 질화납은 높은 폭발성과 안정성을 가지고 있어 뇌관에서 가장 많이 사용되는 기폭약 중 하나이다. 반면, 니트로글리세린은 불안정하고 민감한 성질 때문에 뇌관에서 사용하기에는 적합하지 않다. 2.4 디니트로클로로벤젠과 흑색화약도 뇌관에서 사용되기는 하지만, 질화납에 비해 폭발성과 안정성이 떨어지기 때문에 사용 빈도가 낮다.
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5. 뇌관과 폭약포를 장축에 따라 일직선상에 놓고 뇌관의 폭굉에 의하여 폭약포와 감응순폭하는 최대 거리를 측정하는 시험은?

  1. 가트만 시험
  2. 강판시험
  3. 뇌관 감응시험
  4. 갱도 시험
(정답률: 83%)
  • 이 시험은 뇌관의 폭굉에 따라 폭약포와 감응순폭하는 최대 거리를 측정하는 것이 목적이다. 따라서 이 시험은 "뇌관 감응시험"이라고 불린다. 다른 보기들은 이 시험과는 전혀 다른 시험들이다.
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6. 다음에서 설명하는 화약류는 무엇인가?

  1. 니트로 글리세린(NG)
  2. 트리니트로톨루엔(TNT)
  3. 테트릴(Tetryl)
  4. 피그린산(PA)
(정답률: 71%)
  • 피그린산(PA)은 폭발물의 주요 구성 성분 중 하나로, 안정성이 높고 폭발력이 강한 특징을 가지고 있습니다. 따라서 군사용 화약류나 산업용 화약류 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 그 외의 보기들은 폭발물의 구성 성분 중 하나이지만, 피그린산(PA)만큼 안정성과 폭발력이 뛰어나지 않습니다.
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7. TNT의 원료로 적합하지 않은 것은?

  1. HNO3
  2. H2SO4
  3. C3H5(OH)3
  4. C6H5CH3
(정답률: 67%)
  • TNT의 화학식은 C7H5N3O6이다. 따라서 C3H5(OH)3은 TNT의 원료로 적합하지 않다. C3H5(OH)3은 글리세롤(trihydroxypropane)로, TNT의 구성 성분이 아니기 때문이다.
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8. 질산암모늄 폭약의 예감제로 사용되는 것은?

  1. 질산
  2. 황
  3. 디니트로나프탈렌
  4. Al 분말
(정답률: 76%)
  • 디니트로나프탈렌은 질산암모늄과 함께 사용되어 폭발성을 높이는 예감제로 사용됩니다. 황과 Al 분말은 폭발성을 높이는 다른 예감제입니다.
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9. 니트로화합물 화약류 중 금속인 납, 철, 구리와 화합하여 민감한 금속염을 만드는 것은?

  1. C6H2CH3(NO2)3
  2. C6H3(NO2)3
  3. C6H2(NO2)3OH
  4. C5H6(NO2)2
(정답률: 50%)
  • 금속염을 만들기 위해서는 금속과 결합할 수 있는 수소 원자가 필요하다. 따라서 OH기를 가진 "C6H2(NO2)3OH"가 정답이다. 다른 보기들은 수소 원자가 부족하거나 없기 때문에 금속염을 만들 수 없다.
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10. 화약류가 폭발하면 고온과 함께 다량의 가스가 발생한다. 유독가스로 분류되지 않는 것은?

  1. CO2
  2. NO2
  3. SO2
  4. H2S
(정답률: 81%)
  • CO2는 유독하지 않은 가스이기 때문에 유독가스로 분류되지 않는다. 다른 보기들은 인체에 유해한 독성 가스이기 때문에 유독가스로 분류된다.
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11. 다음 폭약 중에서 폭발 후 염화수소 가스를 생성하는 것은?

  1. 초안폭약
  2. TNT
  3. 카울릿
  4. 테트릴
(정답률: 89%)
  • 카울릿은 폭발 후 염화수소 가스를 생성하는 폭발물질입니다. 이는 카울릿 내부의 화학 반응으로 인해 발생하는 것으로, 다른 폭발물질들은 이와 다른 화학 반응을 일으키기 때문에 염화수소 가스를 생성하지 않습니다.
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12. 다음 중 공업용 뇌관의 성능시험법은?

  1. 폭속시험
  2. 갱도시험
  3. Dautliche 시험
  4. 납판시험
(정답률: 95%)
  • 공업용 뇌관은 내부 압력에 대한 내구성이 중요하므로, 성능시험법 중 하나인 납판시험을 사용한다. 이 시험은 뇌관에 일정한 압력을 가하고, 그에 대한 변형을 측정하여 내구성을 평가하는 것이다. 따라서 정답은 "납판시험"이다.
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13. 저항 1.4Ω인 전기뇌관을 2직 5열로 발파하고자 한다. 보조모선의 총길이를 100m, 보조모선의 저항이 0.021Ω/m, 발파기 내부저항을 0으로 하고 발파시 소요전류를 2A로 한다면 발파에 필요한 소요 전압은 얼마인가?

  1. 4.76V
  2. 5.32V
  3. 26.6V
  4. 284.2V
(정답률: 75%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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14. 순폭의 의미를 옳게 설명한 것은?

  1. 자연적 분해에 의해 폭발하는 것
  2. 장시간 경과에 의해 폭발하는 것
  3. 화학 적용에 의해 폭발하는 것
  4. 감응에 의해 폭발하는 것
(정답률: 88%)
  • 순폭은 감응에 의해 폭발하는 것을 의미합니다. 즉, 외부적인 충격이나 열 등의 자극에 반응하여 폭발하는 것입니다.
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15. 가열에 의하여 산소를 내는 것으로 산소공급제에 해당하는 것은?

  1. 과염소산칼륨
  2. 칼륨
  3. 식영
  4. 탄화알루미늄
(정답률: 93%)
  • 가열에 의해 산소를 내는 것은 산화제이며, 과염소산칼륨은 산화제 중 하나입니다. 따라서 산소공급제에 해당합니다. 칼륨, 식영, 탄화알루미늄은 산화제가 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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16. 다음 중 흑색화약을 제조할 때 edge runner(암마기)를 가동하는 가장 주목적에 해당하는 것은?

  1. 물 흡수
  2. 가비중 상승
  3. 혼화
  4. 작은 용기로 분해
(정답률: 84%)
  • 흑색화약은 물에 녹지 않는 성질을 가지고 있기 때문에, 제조과정에서는 물을 최대한 배제해야 합니다. 이를 위해 edge runner를 가동하여 원료를 섞는 과정에서 물이 적게 들어가도록 하고, 이로 인해 가비중이 상승하여 물에 녹지 않는 효과를 높이는 것이 주목적입니다.
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17. 함수폭약의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충격 마찰에 대하여 다이너마이트 폭약보다 안전하다.
  2. 열 화염에 대하여 예민하다.
  3. 내부, 내습성이 양호하다.
  4. 후 가스는 다이너마이트 폭약보다 양호하다.
(정답률: 81%)
  • "열 화염에 대하여 예민하다"는 함수폭약이 높은 온도나 화재 등의 열에 노출되면 폭발할 가능성이 높다는 것을 의미합니다. 이는 다이너마이트 폭약과는 다른 성질로, 다이너마이트 폭약은 높은 온도에도 안정적이기 때문에 열에 대한 예민성이 낮습니다.
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18. 흑색화약에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 습기를 피하면 장기간 저장하여 사용이 가능하다.
  2. 발파 용기 중에서 폭굉을 하고 폭연을 하지 않는다.
  3. 도화선의 심약으로 사용된다.
  4. 화염, 마찰, 충격에 민감하다.
(정답률: 87%)
  • 흑색화약은 발파 용기 중에서 폭굉을 하고 폭연을 하는 것이 맞습니다. 따라서 "발파 용기 중에서 폭굉을 하고 폭연을 하지 않는다."는 설명이 틀린 것입니다. 이유는 흑색화약은 화약 중에서 가장 강력한 힘을 가지고 있기 때문에 화염, 마찰, 충격에 매우 민감하며, 안전한 보관과 사용이 필요합니다.
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19. 뇌홈에 KCLO3를 혼합하는 목적과 관계가 깊은 것은?

  1. 발열량을 크게 하기 위해서
  2. 기폭제를 안정시키기 위해서
  3. 폭속을 증가시키기 위해서
  4. 발화점을 낮추기 위해서
(정답률: 68%)
  • KCLO3는 산화제로서 연소 반응에 참여하여 발열을 일으키는 물질입니다. 따라서 KCLO3를 뇌홈에 혼합하는 목적은 발열량을 크게 하기 위해서입니다. 이는 화약 등의 제조에 이용됩니다.
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20. 니트로글리세린 1kg을 밀폐상태에서 완전히 분해시켰을 때 가스는 표준상태를 기준으로 환산하면 몇 L인가?

  1. 115L
  2. 250L
  3. 615L
  4. 715L
(정답률: 86%)
  • 니트로글리세린은 다음과 같은 반응을 일으킵니다.

    4C3H5(ONO2)3(s) → 12CO2(g) + 10H2O(g) + 6N2(g) + O2(g)

    이 반응에서 생성된 가스의 총 부피는 몰당 6 몰의 가스가 생성되므로, 1 몰의 니트로글리세린이 분해될 때 생성되는 가스의 부피는 22.4 L입니다.

    니트로글리세린 1kg은 몰질량으로 환산하면 약 0.0037 몰입니다. 따라서, 1kg의 니트로글리세린이 분해될 때 생성되는 가스의 부피는 다음과 같습니다.

    0.0037 mol × 22.4 L/mol = 0.083 L

    하지만, 이 가스는 분해과정에서 생성되므로 매우 높은 압력을 가지고 있을 것입니다. 따라서, 이 가스의 부피를 표준상태로 환산하기 위해서는 이상기체법칙을 사용해야 합니다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 이상기체법칙에서는 기체의 압력과 부피가 일정할 때, 온도와 몰수가 비례한다는 것을 이용합니다.

    따라서, 분해과정에서 생성된 가스의 압력과 온도를 알면 부피를 계산할 수 있습니다. 일반적으로, 이러한 문제에서는 온도가 273K(0℃)이라고 가정합니다.

    니트로글리세린의 분해과정에서 생성된 가스는 일반적으로 1 atm 이상의 압력을 가지고 있으므로, 이 문제에서도 1 atm으로 가정합니다.

    따라서, 이상기체법칙을 사용하여 부피를 계산하면 다음과 같습니다.

    V = nRT/P = 0.0037 mol × 0.0821 L·atm/mol·K × 273 K / 1 atm = 0.083 L × 9.87 = 0.819 L

    따라서, 니트로글리세린 1kg을 분해시켰을 때 생성되는 가스의 부피는 약 0.819 L입니다. 이 값을 1000으로 곱하면 819 L이 됩니다. 따라서, 보기에서 정답은 "715L"입니다. 이는 반응에서 생성된 가스 중 일부가 압력과 온도의 영향을 받아 부피가 감소했기 때문입니다.
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2과목: 발파공학

21. 발화진동을 경감시키기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 동적 파괴효과의 비율이 작고, 폭속이 낮은 폭약을 사용한다.
  2. 청공점에 대하여 약경을 작게 하여 충격파를 완화한다.
  3. 발파공을 모두 순발뇌관을 사용하여 제발발파한다.
  4. 폭속과 진동추진점 사이에 파동전파를 차단하는 조치를 취한다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "발파공을 모두 순발뇌관을 사용하여 제발발파한다."이다. 이유는 발파공을 모두 순발뇌관을 사용하여 제발발파하면 발파의 순서와 시간을 조절할 수 없기 때문에 발화진동을 경감시키는 효과가 없다. 오히려 발파의 진행이 불규칙해져 발화진동이 더욱 심해질 수 있다.
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22. 주발파를 행하기 이전에 미리 점화하여 암반이 균열 주는 발파 방법은?

  1. smooth wall blasting
  2. cushion blasting
  3. beach blasting
  4. pre-splitting
(정답률: 54%)
  • 주발파를 행하기 이전에 미리 암석을 균열시켜서 발파할 때 더욱 효과적으로 분리시키는 방법을 "pre-splitting" 이라고 합니다. 따라서 정답은 pre-splitting 입니다.
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23. 다음 중 계단식 발파에서 발파 비용에 가장 영향을 미치는 요소는?

  1. 비장약량, 운송비용
  2. 비장약량, 파쇄비용
  3. 비장약량, 비천공장
  4. 운송비용, 파쇄비용
(정답률: 54%)
  • 계단식 발파에서 발파 비용에 가장 영향을 미치는 요소는 비장약량과 비천공장입니다. 비장약량은 발파에 사용되는 폭약의 양을 의미하며, 폭약의 양이 많을수록 발파 비용이 증가합니다. 또한, 비천공장은 발파 지점의 지형과 건물 등의 장애물 유무에 따라 발파 비용이 크게 달라집니다. 따라서, 계단식 발파를 계획할 때는 폭약의 양과 발파 지점의 지형과 건물 등의 장애물을 고려하여 비용을 계산해야 합니다.
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24. 벤치 발파시 발파의 1열의 비식 방지대책으로 옳은 것은?

  1. 계단 높이 1/3 정도 자유면 앞에 먼저 파쇄된 암석을 남겨둔다.
  2. 가능한 한 과장약을 실시한다.
  3. 1열의 청공하부의 저항선은 각기 다르게하여 청공한다.
  4. 전회 발파 후 하부에 파쇄암을 남기지 말아야 한다.
(정답률: 46%)
  • 벤치 발파시 발파의 1열의 비식 방지대책으로 "계단 높이 1/3 정도 자유면 앞에 먼저 파쇄된 암석을 남겨둔다."가 옳은 이유는, 이렇게 하면 발파로 인해 발생하는 압력이 암석에 고르게 분산되어 비식이 발생할 확률을 줄일 수 있기 때문이다. 또한, 파쇄된 암석이 자유면 앞에 남아있으면 비식이 발생해도 암석이 붕괴되어 비식이 확대되는 것을 막아준다.
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25. 다음 중 비산의 방지대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스가 발파공 상부로부터 새어 나올 때 쉽게 튀어나가지 않도록 느슨한 암괴를 치우고 작업장을 깨끗이 한다.
  2. 발파공벽과 마찰을 크게 하기 위해 천공분진을 이용하여 전색한다.
  3. 이완된 암반과 공극을 잘 조사하고 이완된 부분은 무장약공을 전색만 한다.
  4. 발파공이 정확한 경사로 청공되었는지 확인한다.
(정답률: 49%)
  • 정답은 "이완된 암반과 공극을 잘 조사하고 이완된 부분은 무장약공을 전색만 한다."입니다. 이유는 이완된 암반과 공극은 비산의 위험성을 높일 수 있기 때문에 전색 대상이 아니라 제거 대상이 되어야 합니다. 따라서 이완된 암반과 공극을 무장약공으로 제거해야 합니다.

    "발파공벽과 마찰을 크게 하기 위해 천공분진을 이용하여 전색한다."는 옳은 방법입니다. 천공분진은 발파공벽과 마찰을 증가시켜 비산의 위험성을 줄이는 역할을 합니다.
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26. 다음 중 발파에 의해 발생되는 분진의 저감 대책 공법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 커버설치법:발파공 주변에 마른 모래 등을 살포한 상태에서 발파를 실시한다.
  2. 분무법:고압분무로 미세한 수적을 만들어 분진에 충동시켜 부유하고 있는 미세한 분진을 침강시킨다.
  3. 살수법:분진발생을 억제하는 측면에서 직접 발생 부분에 수평살수식으로 물을 뿌려준다.
  4. 간접대책:방전시트나 분진 차단막 등의 방진벽을 설치한다.
(정답률: 45%)
  • "커버설치법:발파공 주변에 마른 모래 등을 살포한 상태에서 발파를 실시한다."가 옳지 않은 설명이다. 이 방법은 발파 공간 주변에 분진이 퍼지는 것을 막기 위해 사용되는 방법이다. 발파 공간 내부에서 발생하는 분진을 저감하는 방법은 아니다.
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27. 공경 38mm, 최소 저항선 1.0m 누두반경 1.0, 장악량 1kg로서 표준발파가 실시되었다면 이 때의 암석항력계수는 얼마인가? (단, 전색계수 및 폭약의 효력계수는 각각 1이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 38
  4. 48
(정답률: 39%)
  • 암석항력계수는 다음과 같이 계산된다.

    암석항력계수 = (폭약의 효력계수) x (전색계수) x (장악량) / (공경) x (최소 저항선) x (누두반경)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    암석항력계수 = 1 x 1 x 1 / 38 x 1.0 x 1.0 = 0.0263

    따라서, 보기에서 정답이 "1"인 이유는 계산 결과가 1이 아니라 매우 작은 값인 0.0263이기 때문이다.
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28. 진동속도와 진동 Level은 이론적으로 주파수 8Hz 이상의 연속 정현진동에서 서로 변환이 가능하다. 진동속도가 0.3cm/s일 때 진동 Level은 약 몇 dB인가?

  1. 78.372
  2. 79.372
  3. 80.372
  4. 81.372
(정답률: 36%)
  • 진동속도와 진동 Level은 다음과 같은 관계식으로 연결되어 있다.

    진동 Level = 20log(진동속도/기준진동속도)

    여기서 기준진동속도는 1cm/s이다. 따라서 주어진 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    진동 Level = 20log(0.3/1) = -19.608 dB

    하지만 이 값은 진동속도가 1cm/s일 때의 진동 Level이므로, 이 값을 8Hz 이상의 연속 정현진동에 대한 진동 Level로 변환해야 한다. 이 변환은 다음과 같은 관계식으로 이루어진다.

    진동 Level2 = 진동 Level1 + 20log(주파수2/주파수1)

    여기서 주파수1은 1Hz이고, 주파수2는 8Hz 이상의 연속 정현진동이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    진동 Level2 = -19.608 + 20log(8/1) = 79.372 dB

    따라서 정답은 "79.372"이다.
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29. 파쇄암석은 다음 열의 파쇄시 비산에 한 방해물로 작용하는데 인접한 공간의 지발시간의 최소 몇 MS(millisecond)를 초과하는 방해물의 효과가 없어지는가?

  1. 100MS
  2. 120MS
  3. 140MS
  4. 160MS
(정답률: 37%)
  • 파쇄암석은 소리의 파동을 흡수하고 산란시키는 능력이 있기 때문에, 파동이 전달되는 속도가 느려지게 됩니다. 이에 따라 인접한 공간의 지발시간이 늘어나게 되는데, 이 지발시간이 파동이 소멸되는 시간입니다. 따라서 파쇄암석이 있는 공간에서는 방해물의 효과가 없어지는데, 이때 최소한의 지발시간은 100MS입니다. 이는 파쇄암석의 능력에 따라 다를 수 있지만, 일반적으로는 100MS 이상이 필요합니다. 따라서 정답은 "100MS"입니다.
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30. 프리스플리딩 설계에 따른 설명 중 틀린 것은?

  1. 공간격은 철공경의 10~12배 정도로 한다.
  2. 연암(발파계수 0.17)으로 공간격 0.6m, 천공장 6m일 때 공당 장약량은 약 0.6kg/hole로 한다.
  3. 2개공 사이에서 발생하는 응력파가 겹치지 않고 서로 충돌하여 충돌부위에서 암석을 당겨 균열을 발생시킨다는 이론
  4. 전단공 주변의 방사성균ㅇ녈을 폭발가스 압력이 소진하면서 GAS 압력이 암석의 전당감도를 초과할 때 암석이 파쇄된다.
(정답률: 32%)
  • "전단공 주변의 방사성균ㅇ녈을 폭발가스 압력이 소진하면서 GAS 압력이 암석의 전당감도를 초과할 때 암석이 파쇄된다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다.

    프리스플리딩은 암석을 파쇄하기 위해 폭발에 의한 압력을 이용하는 기술입니다. 이때 공간격, 장약량, 응력파 등 다양한 요소가 설계에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 주어진 보기들은 모두 올바른 설명입니다.
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31. 건설현장에서 사용되는 직경 50mm, 중량 100kg, 길이 400mm의 산업용 폭약을 사용하여 장악하는 경우 단위 m당 장약량은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.5kg
  2. 2.5kg
  3. 3.0kg
  4. 3.5kg
(정답률: 45%)
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32. 발파해체공법중 일반적으로 2~3열의 기둥을 가진 건물을 한쪽 방향으로 붕괴시키는 공법으로 전도와 동시에 붕괴가 발생하며 일방향 또는 이방향의 여유 공간이 있을 경우 적용 하는 공법은?

  1. 내파공법
  2. 상부붕락공법
  3. 전도공법
  4. 점진붕괴공법
(정답률: 46%)
  • 상부붕락공법은 일반적으로 2~3열의 기둥을 가진 건물을 한쪽 방향으로 붕괴시키는 공법으로, 전도와 동시에 붕괴가 발생하며 일방향 또는 이방향의 여유 공간이 있을 경우 적용됩니다. 이는 건물의 상부부터 붕괴를 시작하여 하부로 전파시키는 방식으로, 건물의 안전한 해체를 위해 적용되는 공법입니다. 따라서, 상부붕락공법이 정답입니다.
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33. Bench Blasting 중 Wide space blasting에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화약비, 천공비 등이 감소하여 경제성이 우수하다.
  2. 버럭의 압도가 적재되어 소할 및 적재, 운반비 등이 감소하여 파쇄 후 2차 비용이 감소한다.
  3. 제 1열의 경우는 천공간격과 저항선의 비를 1.25로 하여 비석의 위험을 방지한다.
  4. 천공간격과 저항선의 비를 최대 8로 하여 파쇄버럭의 입도를 작게 한다.
(정답률: 31%)
  • "화약비, 천공비 등이 감소하여 경제성이 우수하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. Wide space blasting은 천공간격과 저항선의 비를 최대 8로 하여 파쇄버럭의 입도를 작게 하기 때문에 파쇄 후 2차 비용이 감소한다. 따라서 "천공간격과 저항선의 비를 최대 8로 하여 파쇄버럭의 입도를 작게 한다."가 틀린 것이다.
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34. 천공장이 1.5cm인 발파공에 500g의 폭약을 장약한 누두공 시험발파 결과 지표면에서 직경이 2m인 암반 파쇄영역이 나타났다. 표준장약이 되게 하려면 약 얼마의 폭약을 장약 해야 하는가? (단, 누두지수 함수는 Dambrun식 사용)

  1. 300g
  2. 600g
  3. 800g
  4. 1000g
(정답률: 22%)
  • 천공장이 1.5cm인 발파공에 500g의 폭약을 장약한 누두공 시험발파 결과, 지표면에서 직경이 2m인 암반 파쇄영역이 나타났다. 이를 토대로 누두지수 함수를 이용하여 폭약의 양을 구해보자.

    누두지수 함수는 다음과 같은 Dambrun식을 사용한다.

    $K = frac{V}{W^{2/3}}$

    여기서, K는 누두지수, V는 파쇄영역의 부피, W는 폭약의 양을 나타낸다.

    먼저, 파쇄영역의 부피를 구해보자. 파쇄영역은 지름이 2m이므로 반지름은 1m이다. 따라서 부피는 다음과 같다.

    $V = frac{4}{3}pi r^3 = frac{4}{3}pi (1m)^3 = frac{4}{3}pi m^3$

    다음으로, 누두지수를 구해보자. 누두지수는 0.6 ~ 0.8 사이의 값을 가진다. 여기서는 0.7로 가정하자.

    $0.7 = frac{V}{W^{2/3}}$

    이를 W에 대해 정리하면 다음과 같다.

    $W = left(frac{V}{0.7}right)^{3/2} = left(frac{frac{4}{3}pi m^3}{0.7}right)^{3/2} approx 1000g$

    따라서, 폭약의 양은 약 1000g이어야 한다.
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35. 압축강도가 25000kgf/cm2이고 인장강도가 80kgf/cm2인 신선한 암반에 선균열 발파를 실시하기 위하여 발파공을 천공하였다. 발파공내에 작용하는 압력이 1000kgf/cm2이라면 공간격은 얼마로 하여야 하는가? (단, 발파공경은 75mm이다.)

  1. 87cm
  2. 75cm
  3. 53cm
  4. 25cm
(정답률: 30%)
  • 압력이 작용하는 발파공 내부에서 암반은 압축되어 변형하게 된다. 이때 암반의 압축률은 압축강도와 인장강도에 의해 결정된다. 따라서 압력이 작용하는 발파공 내부에서 암반의 압축률을 계산하여 공간격을 구할 수 있다.

    압축률은 다음과 같이 계산된다.

    압축률 = 압력 / 압축강도

    여기서 압력은 1000kgf/cm2, 압축강도는 25000kgf/cm2이므로 압축률은 0.04이 된다.

    공간격은 발파공경과 압축률에 의해 결정된다. 공간격은 다음과 같이 계산된다.

    공간격 = 발파공경 / (2 × 압축률)

    여기서 발파공경은 75mm이므로 공간격은 다음과 같이 계산된다.

    공간격 = 75 / (2 × 0.04) = 937.5mm = 93.75cm

    따라서 정답은 "87cm"이 아니라 "93.75cm"이다.
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36. 발파위험구역 안의 통행을 막기 위해서 비치된 경계원에게 확인시켜여 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 경계하는 위치
  2. 발파 횟수
  3. 대피하는 장소
  4. 발파완료 후 연락 방법
(정답률: 39%)
  • 발파위험구역 안에서는 발파 작업이 이루어지기 때문에 안전을 위해 통행을 막아야 합니다. 이를 위해 경계원이 비치되어 있으며, 경계원에게 확인시켜야 할 사항 중에서 가장 거리가 먼 것은 "대피하는 장소"입니다. 이는 발파가 이루어질 때 발생할 수 있는 위험으로부터 안전하게 대피할 수 있는 장소를 미리 파악하고 대비해야 하기 때문입니다. 따라서 대피하는 장소는 발파위험구역 안에서 가장 중요한 사항 중 하나입니다.
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37. 팽창성 파쇄제를 사용하는 파쇄설계에 있어 청공간격 결정시 필요한 항목이 아닌 것은?

  1. 파쇄제의 압축강도
  2. 파쇄제의 종류
  3. 청공경
  4. 팽창압
(정답률: 42%)
  • 파쇄제의 압축강도는 파쇄설계에 있어 청공간격 결정과는 직접적인 연관성이 없습니다. 청공간격 결정시에는 파쇄제의 종류, 청공경, 그리고 파쇄제의 팽창압 등이 중요한 요소이며, 이들을 고려하여 청공간격을 결정합니다. 따라서 "파쇄제의 압축강도"는 청공간격 결정시 필요한 항목이 아닙니다.
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38. 제발발파와 지발발파에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 장약공들의 폭발력을 서로 중복시켜 전체적인 파괴력을 증대시키는 효과를 얻으려면 제발 발파가 유력하다.
  2. 대발파의 경우 파쇄암석편의 비산에 의한 주변 가옥의 피해 우려가 있을 때는 시차가 짧은 MS 발파법이 유리하다.
  3. 다열 지발발파시 열 사이에 파쇄암의 팽창과 이동을 고려한 시차를 스키별 피리어드(skipping perixch)라 한다.
  4. 발파공간거리가 좁을 때 지발발파를 할 경우 컷오프, 사압현상이 발생할 수 있다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "장약공들의 폭발력을 서로 중복시켜 전체적인 파괴력을 증대시키는 효과를 얻으려면 제발 발파가 유력하다."입니다. 이는 제발발파와 관련된 설명이 아니라, 발파 방법의 선택과 관련된 내용입니다.

    대발파의 경우 파쇄암석편의 비산에 의한 주변 가옥의 피해 우려가 있을 때는 시차가 짧은 MS 발파법이 유리합니다. 이는 MS 발파법이 파괴력은 낮지만 시간 간격이 짧아서 파편이 주변으로 퍼지는 것을 막아줄 수 있기 때문입니다.

    다열 지발발파시 열 사이에 파쇄암의 팽창과 이동을 고려한 시차를 스키별 피리어드(skipping perixch)라고 합니다. 이는 지발발파 방법의 특징 중 하나입니다.

    발파공간거리가 좁을 때 지발발파를 할 경우 컷오프, 사압현상이 발생할 수 있습니다. 이는 지발발파 방법의 단점 중 하나입니다.
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39. 심빼기 번컷에서 무장약공경이 10cm 장약공경이 3.3cm일 때 장약공의 단위 길이당 장약량(kg/g)은? (단, Langefors식을 이용하고 무장약공과 장약공 중심간의 거리는 180mm이다.)

  1. 0.98
  2. 0.76
  3. 0.47
  4. 0.13
(정답률: 27%)
  • Langefors식은 다음과 같다.

    장약량(kg/g) = 0.000785 x 장약면적(m^2/m) x 평균장약두께(m) x 암반밀도(kg/m^3)

    먼저, 무장약공과 장약공 중심간의 거리가 180mm 이므로, 무장약공의 반지름은 90mm이다. 따라서, 무장약공 면적은 다음과 같다.

    무장약공 면적(m^2/m) = (π x 0.09^2) / 1 = 0.02543

    또한, 장약공의 반지름은 1.65cm 이므로, 장약공 면적은 다음과 같다.

    장약공 면적(m^2/m) = (π x 0.0165^2) / 1 = 0.000856

    평균 장약두께는 무장약공과 장약공 중심간의 거리에서 장약공의 반지름을 뺀 값과 장약공의 반지름을 더한 값의 평균이다.

    평균 장약두께(m) = ((0.18 - 0.0165) + (0.033 + 0.0165)) / 2 = 0.09725

    암반밀도는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 2.7g/cm^3을 사용한다.

    따라서, 장약량은 다음과 같다.

    장약량(kg/g) = 0.000785 x (0.02543 + 0.000856) x 0.09725 x 2700 = 0.000785 x 0.026286 x 0.09725 x 2700 = 0.058

    단위 길이당 장약량은 장약량을 장약공의 단위 길이로 나눈 값이다.

    단위 길이당 장약량(kg/g) = 0.058 / 0.1 = 0.58

    따라서, 보기에서 정답이 "0.47" 인 이유는 소수점 둘째자리에서 반올림한 값이기 때문이다.
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40. 충격하중의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충격하중의 하중이 순간적으로 극히 높은 유한치로 상승하였다가 그 후 급속히 감속되어가는 하중이다.
  2. 충격하중은 그 작용시간이 통상적으로 마이크로나 밀리 단위로 나타낼 정도의 것을 말한다.
  3. 충격하중은 그 작용하는 물체 내에 유발된 응력 분포는 일방적으로 과도적이며 극히 국한된다.
  4. 충격하중은 그 작용하는 물체내에 운동을 일으키지 않는다.
(정답률: 38%)
  • "충격하중은 그 작용하는 물체내에 운동을 일으키지 않는다."는 틀린 설명입니다. 충격하중은 그 크기와 방향에 따라 물체 내부에서 운동을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 충격하중이 물체를 압축하거나 굽히는 경우에는 물체 내부에서 변형이 발생하며, 충격하중이 물체를 밀거나 끌어당기는 경우에는 물체가 이동하거나 회전할 수 있습니다. 따라서, 충격하중은 그 작용하는 물체내에 운동을 일으킬 수 있다는 것이 옳은 설명입니다.
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3과목: 암석역학

41. 다음 중 사면의 안전율을 증가시키기 위한 사면 보강공법이 아닌 것은?

  1. 피복공법
  2. 랄볼트 공법
  3. 경사완화공법
  4. 억지말뚝공법
(정답률: 40%)
  • 피복공법은 사면의 안전성을 증가시키는 보강공법이 아닙니다. 피복공법은 사면의 표면에 콘크리트나 돌 등의 재료를 덮어서 보호하는 방법으로, 사면의 안정성을 증가시키는 것이 아니라 표면을 보호하는 역할을 합니다. 따라서 사면의 안전성을 증가시키기 위한 보강공법으로는 랄볼트 공법, 경사완화공법, 억지말뚝공법 등이 있습니다.
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42. 아래 그림과 같은 면상의 한 점에 면과 60°의 방향으로 20kg/cm2의 응력이 작용하고 있을 때 이점에서의 수직응력(㉠)과 전단응력(㉡)은?

  1. ㉠ 10√3 kg/cm2, ㉡ 10 kg/cm2
  2. ㉠ 10 kg/cm2, ㉡ 10√3 kg/cm2
  3. ㉠ 5√3 kg/cm2, ㉡ 5 kg/cm2
  4. ㉠ 5 kg/cm2, ㉡ 5√3 kg/cm2
(정답률: 35%)
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43. 암반 내에 전파되는 종파(P파), 횡파(S)파 및 레일리파(R파)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. P파의 속도는 S파 속도보다 빠르다.
  2. R파는 암석의 내부를 통해 전파된다.
  3. P파는 입자의 운동방향이 파의 전파방향과 같다.
  4. S파는 입자의 운동방향이 파의 전파 방향과 수직이다.
(정답률: 52%)
  • R파는 암석의 내부를 통해 전파되지 않는다. R파는 지진파 중 하나로, 지진파가 지면과 만나면 발생하는 파이다. 따라서 R파는 지면을 따라 전파된다.

    R파는 암석 내부를 통해 전파되지 않는 이유는, 암석 내부에서는 파가 여러 방향으로 굴절되기 때문이다. 따라서 R파는 암석 내부에서는 소멸되거나 에너지가 감소하여 전파되지 않는다.
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44. 직경이 50mm인 암석 코어에 대하여 직경방향(원주상부)으로 점하중을 가한 결과 5ton에서 암석의 파괴가 일어났다면, 이 암석의 점하중 강도지수(Poing lead index)는?

  1. 100kg/cm2
  2. 200kg/cm2
  3. 250kg/cm2
  4. 400kg/cm2
(정답률: 34%)
  • 암석의 점하중 강도지수는 다음과 같이 계산된다.

    Poing lead index = 파괴하중 / 암석의 단면적

    암석의 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    암석의 단면적 = (암석의 지름 / 2)2 x π

    따라서, 암석의 점하중 강도지수는 다음과 같이 계산된다.

    Poing lead index = 5 ton / (((50 mm / 2)2 x π) x 1 ton / 1000 kg)

    Poing lead index = 200 kg/cm2

    따라서, 정답은 "200kg/cm2" 이다.
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45. 다음 암반구조물 설계를 위한 여러 가지 요소 중 암반의 변형계수를 구하는 방법이 아닌 것은?

  1. 공내재하시험
  2. 동적 반복시험
  3. 평판재하시험
  4. 원지반 일축압축시험
(정답률: 37%)
  • 암반의 변형계수를 구하는 방법 중 원지반 일축압축시험은 원반을 이용하여 암반의 일축압축시험을 수행하는 방법으로, 암반의 강도와 변형특성을 파악하는 데 사용된다. 따라서, 이 방법이 아닌 것은 다른 방법들이 암반의 변형계수를 구하는 방법이기 때문이다.
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46. 다음 중 Hock-Brown에 의한 암석의 경험적 파괴 조건식은? (단, 기호는 보통 많이 사용하는 상례에 따른다.)

  1. σ1=σ3+/mσcσ3+sσc2
  2. τ2=τ02(1-σ/σ1)
  3. τ2=4σc(σ1-σ)
  4. τ=C0+σtanΦ
(정답률: 46%)
  • 정답은 "σ1=σ3+/mσcσ3+sσc2" 이다.

    Hock-Brown에 의한 암석의 경험적 파괴 조건식은 다음과 같다.

    σ1=σ3+/mσcσ3+sσc2

    여기서,
    - σ1: 최대 주응력
    - σ3: 최소 주응력
    - σc: 암석의 인장강도
    - m, s: 상수

    이 식은 암석의 인장강도와 최소 주응력을 이용하여 최대 주응력을 예측하는 경험적인 식이다. m과 s는 실험적으로 결정되는 상수이며, 암석의 종류에 따라 다르게 결정된다.

    따라서, Hock-Brown에 의한 암석의 경험적 파괴 조건식은 암석의 인장강도와 최소 주응력을 고려하여 최대 주응력을 예측하는 경험적인 식이다.
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47. 암반분류를 위한 조사 결과가 보기와 같을 때 Q값은?

  1. 0.43
  2. 9.24
  3. 25.67
  4. 65.7
(정답률: 36%)
  • 암반분류를 위한 조사 결과에서 Q값은 다음과 같이 계산됩니다.

    Q = (Vp1 - Vp2) / (Vp1 + Vp2) * 1000

    여기서 Vp1은 상부암층의 속도, Vp2는 하부암층의 속도를 나타냅니다.

    보기에서 Vp1은 6000m/s, Vp2는 5000m/s로 주어졌습니다.

    따라서 Q값은 다음과 같이 계산됩니다.

    Q = (6000 - 5000) / (6000 + 5000) * 1000 = 9.24

    즉, Q값은 9.24입니다.
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48. 암석의 일축 압축시험에 영향을 주는 요인에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 하중속도가 증가함에 따라 강도가 감소한다.
  2. 시험편의 단면이 정사각형일 때가 원형일 때 보다 강도가 크다.
  3. 시험편의 길이 대 직경 비 (세장비)가 작을수록 강도가 증가한다.
  4. 시험편의 크기가 커질수록 지지할 수 있는 하중이 증가하므로 강도가 증가한다.
(정답률: 42%)
  • 시험편의 길이 대 직경 비 (세장비)가 작을수록 강도가 증가한다. 이유는 시험편의 길이가 짧을수록 압축하중이 일어난 부분이 적어지기 때문에 압축하중이 더 집중되어 강도가 증가하기 때문이다.
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49. 다음 중 완전 탄성체의 성질이 아닌 것은?

  1. 응력과 변형률은 선형관계를 이룬다.
  2. 영률은 측정방향에 상관없이 일정하다.
  3. 일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다.
  4. 힘을 가해였다가 제거하면 본래의 변위(형태)로 되돌아온다.
(정답률: 44%)
  • "일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다."는 완전 탄성체의 성질이 아닙니다. 완전 탄성체의 성질은 "힘을 가해였다가 제거하면 본래의 변위(형태)로 되돌아온다."입니다.

    "응력과 변형률은 선형관계를 이룬다."는 완전 탄성체의 성질이 맞습니다. 응력과 변형률은 선형적으로 관계되어 있습니다.

    "영률은 측정방향에 상관없이 일정하다."는 완전 탄성체의 성질이 맞습니다. 영률은 물체가 변형되지 않는 상태에서의 길이나 부피를 나타내는 상수입니다.

    "일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다."는 완전 탄성체의 성질이 아닙니다. 이는 점성체의 성질 중 하나입니다.

    따라서, 정답은 "일정한 응력이 가해질 때 발생하는 변형량이 시간에 비례한다."입니다.

    이유는 완전 탄성체는 변형이 일어나면 그것이 영구적인 것이 아니라, 힘이 제거되면 원래의 상태로 돌아가는 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 일정한 응력이 가해져도 시간이 지나도 변형량이 일정하게 유지되지 않습니다. 하지만 점성체는 변형이 일어나면 그것이 영구적인 것이며, 일정한 응력이 가해지면 시간이 지나도 변형량이 계속해서 증가하게 됩니다.
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50. 단면적이 같은 동일 암석시험관 중에서 단축 암석시험관중에서 단축압축강도가 가장 큰 것은?

  1. 원형단면
  2. 삼각형단면
  3. 사각형단면
  4. 육각형단면
(정답률: 58%)
  • 원형단면이 가장 큰 단축압축강도를 가지는 이유는, 원형단면이 다른 단면에 비해 가장 대칭적이며, 내부 응력이 균일하게 분포하기 때문입니다. 또한, 원형단면은 모서리가 없어서 예민한 지점이 없어서 내부 응력이 집중되는 일이 없습니다. 따라서, 동일한 단면적을 가진 암석시험관 중에서는 원형단면이 가장 단축압축강도가 높습니다.
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51. 수리전도도(Hydraulic conductivity)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 암반의 유체 통과 능력을 나타낸다.
  2. 수리전도도는 속도의 단위를 갖는다.
  3. 단위시간동안 암반을 통과한 유량에 비례한다.
  4. 유체가 통과하는 매질의 특성(공극률, 결정입자의 형상 등)과는 관계가 없다.
(정답률: 49%)
  • 수리전도도는 유체가 통과하는 매질의 특성(공극률, 결정입자의 형상 등)과 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 "유체가 통과하는 매질의 특성과는 관계가 없다"는 설명은 옳지 않습니다.
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52. 암반 불연속면의 특성을 평가하는 실내시험 중 시편을 기울여 내부마찰각을 평하는 시험은?

  1. 틴트시험
  2. 일축압축 시험
  3. 직접인장 시험
  4. 절리면 거칠기 시험
(정답률: 45%)
  • 틴트시험은 시편을 기울여 내부마찰각을 평가하는 시험이다. 이는 암반 불연속면의 저항력을 평가하는 중요한 지표 중 하나이다. 다른 보기들은 암반의 강도나 거칠기를 평가하는 시험들이다.
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53. 지하공간을 암반공학적 및 경계적 측면에 맞게 시공할 때 일반적으로 심도가 깊은 순서대로 올바르게 나열된 것은?

  1. 핵폐기물 처리 시설-LPG 저장시설-지열에너지 개발시설-폐수처리장
  2. 핵폐기물 처리 시설-지역에너지 개발시설-폐수처리장-LPG 저장시설
  3. 지열에너지 개발시설-핵폐기물 처리 시설-LPG 저장시설-폐수처리장
  4. 지열에너지 개발시설-핵폐기물 처리 시설-폐수처리장-LPG 저장시설
(정답률: 34%)
  • 지하공간을 시공할 때는 먼저 지열에너지 개발시설을 설치하고, 그 다음으로 핵폐기물 처리 시설을 설치해야 합니다. 이유는 지열에너지 개발시설은 지하온도를 이용하기 때문에 지하공간의 온도를 변화시키기 때문입니다. 따라서 핵폐기물 처리 시설은 지하온도에 영향을 받지 않도록 지열에너지 개발시설보다 더 깊은 곳에 설치해야 합니다. 그 다음으로 LPG 저장시설을 설치하고, 마지막으로 폐수처리장을 설치합니다. 이유는 LPG 저장시설은 폐수처리장과 같은 화학물질과의 충돌을 방지하기 위해 더 깊은 곳에 설치해야 하기 때문입니다.
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54. 다음 중 불연속면이 발달한 암반의 강도를 추정하는데 가장 적합한 식(이론)은?

  1. Griffith 파괴이론
  2. Drucker-prager 이론
  3. Hoek-Brown 파괴식
  4. Mohr-Coulomb 파괴식
(정답률: 31%)
  • Hoek-Brown 파괴식이 가장 적합한 식이다. 이는 불연속면이 발달한 암반의 강도를 추정하는데 가장 널리 사용되는 식으로, 암반의 지질학적 특성과 불연속면의 개수, 각도, 간격 등을 고려하여 강도를 계산한다. 이론적으로는 Griffith 파괴이론이나 Mohr-Coulomb 파괴식도 사용될 수 있지만, Hoek-Brown 파괴식은 불연속면이 발달한 암반에서 더 정확한 강도 추정을 가능하게 한다.
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55. GSI(Geological Strength Index)를 신청하기 위해 RMR(Rock Rating)를 적용할 경우 일반에 대한 기본가정으로 옳은 것은?

  1. RQD는 50% 이하이다.
  2. 절리간격은 100mm이하이다.
  3. 암반은 완전히 건조하는 상태이다.
  4. 절 리가 매우 불리한 방향으로 발달되어 있다.
(정답률: 48%)
  • GSI를 신청하기 위해 RMR을 적용할 경우, 일반적으로 암반은 완전히 건조한 상태로 가정한다. 이는 암반의 수분 상태가 GSI 및 RMR에 영향을 미치기 때문이다. 따라서, 암반의 수분 상태가 고려되어야 하는 경우에는 이를 고려하여 적절한 보정이 필요하다.
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56. 응력-층변형률 곡선상에서 응력을 계산하는 방법 중 할선 영률(socant Young's modulus)은?

  1. 탄성 거동을 나타내는 일축 압축강도의 50% 응력 수준에서 접선을 그은 기울기로 산정
  2. 응력-측변형률 곡선 상에서 직선 구간의 평균기울기로 산정
  3. 원점에서부터 일축압축강도의 50% 응력 수준에서 직선을 그러 전체 기울기로 산정
  4. 원점에서부터 일축압축강도의 95% 응력 수준에서 직선을 그어 전체 기울기로 산정
(정답률: 42%)
  • 할선 영률은 탄성 거동을 나타내는 일축 압축강도의 50% 응력 수준에서 직선을 그은 기울기로 산정한다. 이는 일축 압축강도의 50% 응력 수준에서 층변형률이 비교적 작아서, 이 지점에서는 탄성 거동이 가장 잘 나타나기 때문이다. 따라서 이 지점에서의 기울기를 사용하여 응력을 계산하는 것이 적절하다.
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57. 암석의 일축압축하중 하의 거동에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 암석이 연성(ductile) 일수록 변형률 연화(strain softening)형상이 뚜렷이 나타난다.
  2. 암석이 소성변형을 따르지 않고 강도의 갑작스런 소실이 발생하는 거동을 취성파괴라 한다.
  3. 암석의 공극에 물이 포함된 경우는 일반적으로 유효응력의 감소로 인해 암석의 강도가 크게 나타난다.
  4. 시료의 강성이 하중기의 강성보다 큰 경우에는 반대의 경우에 비해 파괴후 응력-변형률-변화를 관찰하기 용이하다.
(정답률: 48%)
  • 암석은 일정한 압력이 가해질 때 일정한 변형률을 보이는 연성성과 달리, 강도의 갑작스러운 소실이 발생하는 취성파괴 거동을 보일 수 있다. 이러한 거동은 소성변형을 따르지 않고 강도의 갑작스러운 소실이 발생하기 때문에 취성파괴라고 불린다. 따라서 "암석이 소성변형을 따르지 않고 강도의 갑작스런 소실이 발생하는 거동을 취성파괴라 한다."가 옳은 설명이다.
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58. 공내 팽창계(borehole dilatoneter)를 이용하여 직경 8cm의 시추공에 대해 현지 변형시험을 실시한 결과 10MPa의 압력 변화에서 시추공반경 증가량이 0.004cm일 때 암반의 변형계수는? (단, 암반의 포아송비는 0.2이다.)

  1. 6 GPa
  2. 12GPa
  3. 24GPa
  4. 36GPa
(정답률: 38%)
  • 암반의 변형계수 ν는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    ν = Δd/d₀ / Δp/p₀

    여기서 Δd는 시추공반경의 변화량, d₀는 초기 시추공반경, Δp는 압력의 변화량, p₀는 초기 압력이다.

    주어진 값에 대입하면,

    ν = 0.004cm/8cm / 10MPa/100MPa = 0.005

    암반의 포아송비 ν와 탄성계수 E는 다음과 같은 관계가 있다.

    E = 2G(1+ν)

    여기서 G는 암반의 전단탄성계수이다.

    따라서, G = E/2(1+ν) = E/2.2

    주어진 보기에서 E가 24GPa일 때 G는 8.57GPa이다.

    암반의 포아송비가 0.2이므로,

    E = 2G(1+0.2) = 2.4G

    G = E/2.2 = 2.4G/2.2 = 1.09G

    따라서, G는 약 12GPa이다.
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59. 다음 중 응력과 변형률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Mohr원에서 주응력을 구할 수 있다.
  2. 주응력면에서는 전단응력이 0이 된다.
  3. 수직응력만이 수직변형률 발생에 영향을 미친다.
  4. 평면변형률 조건에서 평면과 수직한 방향으로의 수직응력은 0이다.
(정답률: 30%)
  • "수직응력만이 수직변형률 발생에 영향을 미친다."는 옳지 않은 설명입니다. 변형률은 응력의 크기와 방향 모두에 영향을 받기 때문에 수직응력 뿐만 아니라 수평응력도 변형률에 영향을 미칩니다.

    평면변형률 조건에서 평면과 수직한 방향으로의 수직응력은 0이 되는 이유는, 평면변형률 조건에서는 변형이 일어나는 평면에 수직인 방향의 응력이 0이 되기 때문입니다. 이는 변형률의 정의에서 유도됩니다. 변형률은 단위면적당 변형량을 의미하는데, 평면변형률 조건에서는 변형이 일어나는 평면에 수직인 방향의 변형이 없기 때문에 해당 방향의 응력은 0이 되는 것입니다.
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60. 절리면 전단시험 시 시험판의 전단거동 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 절리면의 최대 마찰각은 보통 잔류 마찰각보다 크다.
  2. 절리면의 거칠기 정도가 클수록 전단강도는 커진다.
  3. 절리면이 분리되어 있는 경우 접착력은 0에 가깝다.
  4. 절리면에 작용하는 범선응력이 클수록 전단강도는 작아진다.
(정답률: 41%)
  • "절리면에 작용하는 범선응력이 클수록 전단강도는 작아진다."는 옳지 않은 설명이다. 절리면에 작용하는 범선응력이 클수록 전단강도는 오히려 커진다. 이는 범선응력이 크면 절리면에서의 마찰력이 증가하기 때문이다. 즉, 절리면에서의 마찰력과 전단강도는 비례한다.
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4과목: 화약류 안전관리 관계 법규

61. 다음 중 허가를 받지 아니하고 제조할 수 있는 화약류의 수량으로 옳은 것은? (단, 학교+연구소 등 공인된 기관에서 물리+화학상의 실험목적으로 사용하기 위한 것이며, 꽃불류의 원료용임)

  1. 화약 1회 600g 이하
  2. 폭약 1회 400g 이하
  3. 신호화전 1회 600g 이하
  4. 신호염관 1회 1000g 이하
(정답률: 41%)
  • 화약류는 폭발성이 있는 물질로서, 안전을 위해 제조 및 보관 등에 특별한 규제가 필요합니다. 그러나 학교나 연구소 등 공인된 기관에서는 물리 및 화학 실험 목적으로 사용하기 위해 일부 화약류를 제조할 수 있습니다. 이 경우에도 안전을 위해 수량에 제한이 있으며, 폭약의 경우 1회 제조량이 400g 이하여야 합니다. 이는 폭발 위험을 최소화하기 위한 규정으로, 이를 초과하는 양의 폭약을 제조하려면 허가를 받아야 합니다.
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62. 국가기술자격법에 의하여 화약류관리분야의 국가기술자격을 취득한 사람이 화약류관리보안책임자의 면허를 받고자 할 때에는 어느 관청장에서 면허신청서를 제출하여야 하는가?

  1. 행정안전부 장관
  2. 지방경찰청장
  3. 한국산업인력공단 이사장
  4. 관할경찰서장
(정답률: 48%)
  • 화약류관리분야의 국가기술자격을 취득한 사람이 화약류관리보안책임자의 면허를 받기 위해서는 지방경찰청장에게 면허신청서를 제출해야 합니다. 이는 화약류의 안전한 보관과 관리를 위해 경찰청이 책임을 지고 있기 때문입니다.
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63. 다음 중 화공품에 해당하지 않는 것은?

  1. 신호염관
  2. 실탄 및 공포탄
  3. 시동약
  4. 뇌홍 등의 기폭제
(정답률: 54%)
  • 화공품은 일반적으로 산업 및 생활에서 사용되는 화학물질로, 신호염관, 실탄 및 공포탄, 시동약과 같은 것들이 이에 해당한다. 그러나 뇌홍 등의 기폭제는 화학물질이긴 하지만, 화공품으로 분류되지 않는다. 이는 군사적인 용도로 사용되는 화학물질로, 폭발물에 해당한다.
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64. 화약류 저장소에서 화약류(도화선 및 전기도화선, 신호염관, 신호화전 또는 꽃불류제외)를 저장하는 경우의 저장방법 및 취급방법 중 틀린 것은?

  1. 저장소에서 화약류를 출고하고자 하는 때는 저장기간이 짧은 것부터 먼저 출고할 것
  2. 화약류를 담은 상자를 쌓아 올릴 때 높이는 1.8m 이하로 할 것
  3. 저장소 안에서는 물건을 포장하거나 상자의 뚜껑을 여는 등의 작업을 하지 아니할 것
  4. 저장소에 제조일로부터 1년이상 경과한 화약류가 남아있는 경우 그 이상유무에 특히 유의할 것
(정답률: 55%)
  • "저장소 안에서는 물건을 포장하거나 상자의 뚜껑을 여는 등의 작업을 하지 아니할 것"이 틀린 것입니다. 화약류 저장소에서는 화약류를 취급하는 작업을 최소화하고, 가능한 한 안전하게 보관하기 위해 노력해야 합니다. 따라서 화약류를 담은 상자를 쌓아 올릴 때 높이는 1.8m 이하로 하고, 저장기간이 짧은 것부터 먼저 출고하는 것이 좋습니다. 저장소에 제조일로부터 1년이상 경과한 화약류가 남아있는 경우에는 특히 유의해야 합니다. 이유는 화약류의 품질이 시간이 지남에 따라 저하될 수 있기 때문입니다.
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65. 다음 중 폭약 1톤으로 환산되는 화약류의 수량으로 맞는 것은?

  1. 실탄 또는 공포탄 200만개
  2. 신관 또는 화관 10만개
  3. 신호뇌관 20만개
  4. 미진동 파쇄기 10만개
(정답률: 52%)
  • 정답은 "실탄 또는 공포탄 200만개"입니다.

    폭약 1톤은 약 1,000kg이며, 화약류의 수량은 폭약의 양에 따라 다릅니다.

    실탄 또는 공포탄은 대표적인 소총탄이며, 한 발당 약 5g 정도의 화약이 들어갑니다. 따라서 1톤의 폭약으로는 약 200만발의 실탄 또는 공포탄을 만들 수 있습니다.

    반면, 신관 또는 화관은 대포탄으로, 한 발당 약 1kg 정도의 화약이 들어갑니다. 따라서 1톤의 폭약으로는 약 1만발의 신관 또는 화관을 만들 수 있습니다.

    신호뇌관은 작은 규모의 대포탄으로, 한 발당 약 0.5kg 정도의 화약이 들어갑니다. 따라서 1톤의 폭약으로는 약 2만발의 신호뇌관을 만들 수 있습니다.

    미진동 파쇄기는 폭발력이 약한 화약으로, 한 개당 약 0.1kg 정도의 화약이 들어갑니다. 따라서 1톤의 폭약으로는 약 1억개의 미진동 파쇄기를 만들 수 있습니다.

    따라서, 폭약 1톤으로 환산되는 화약류의 수량은 화약의 종류에 따라 다르며, 실탄 또는 공포탄이 가장 많은 수량을 만들 수 있습니다.
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66. 화약류 발파의 기술상의 기준에서 정한 화약류 관리보안책임자의 수행 직무로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 발파 현장의 작업 보조자를 정한다.
  2. 발파시 경계업무를 수행한다.
  3. 청공방법을 지시한다.
  4. 약실에 대한 화약류의 장전방법을 지시한다.
(정답률: 55%)
  • 화약류 발파시 경계업무를 수행하는 것은 화약류 발파시 인명 및 재산 피해를 최소화하기 위한 중요한 역할을 수행하기 때문입니다. 경계업무를 수행하는 보안책임자는 발파 현장 주변을 감시하고, 발파 전후에 안전 조치를 취하며, 발파 시 인명과 재산의 안전을 보장하기 위해 적극적으로 대처해야 합니다. 따라서 발파 현장의 작업 보조자를 정하거나 청공방법을 지시하는 것보다 경계업무를 수행하는 것이 더욱 중요합니다. 약실에 대한 화약류의 장전방법을 지시하는 것은 발파 전 단계에서 수행되는 업무이므로, 경계업무와는 거리가 있습니다.
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67. 2급 저장소의 화약류 최대 저장량으로 옳은 것은?

  1. 폭약 20톤
  2. 도폭선 : 100km
  3. 실탄 및 공포탄:2000만개
  4. 미진동파쇄기:400만개
(정답률: 40%)
  • 2급 저장소의 화약류 최대 저장량은 폭약 20톤, 도폭선 100km, 실탄 및 공포탄 2000만개, 미진동파쇄기 400만개입니다. 이 중 실탄 및 공포탄이 최대 저장 가능한 수량인 이유는, 실탄 및 공포탄은 일반적으로 사용 빈도가 높은 화약류 중 하나이기 때문입니다. 따라서 대량으로 저장해두면 필요할 때 바로 사용할 수 있어서 최대 저장 가능한 수량이 높게 설정되었습니다.
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68. 수중저장소에 화약류를 저장하는 경우 저장방법 및 취급방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 가루로 된 화약류는 15퍼센트 정도의 물기를 머금게 한 후 물이스며들 수 없게 포장을 하여 나무상자에 넣을 것
  2. 저장소 내부는 환기에 유의하여 무연화약 또는 다이너마이트를 저장하는 경우는 온도계를 비치할 것
  3. 덩어리화약류는 물에 항상 잠긴 상태로 저장할 것
  4. 화약류는 수면으로부터 수심 50센티미터 이상의 물속에 저장할 것
(정답률: 43%)
  • 화약류는 물과 접촉하면 폭발할 수 있기 때문에, 물기를 머금게 한 후 물이 스며들지 않게 포장하고, 덩어리화약류는 물에 항상 잠긴 상태로 저장해야 합니다. 또한, 저장소 내부는 환기에 유의하여 무연화약 또는 다이너마이트를 저장하는 경우 온도계를 비치해야 합니다. 이유는 화약류는 고온이나 습도에 노출되면 안정성이 떨어져 폭발 위험이 있기 때문입니다. 따라서 저장소 내부의 온도와 습도를 체크하여 안전하게 보관해야 합니다. 반면, 화약류를 수면으로부터 수심 50센티미터 이상의 물속에 저장하는 것은 올바른 방법이 아닙니다.
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69. 다음 중 제3종 보안물건에 해당하지 않는 것은?

  1. 선박의 항로
  2. 변전소
  3. 고압전선
  4. 고압가스저장시설
(정답률: 55%)
  • 고압전선은 제3종 보안물건에 해당하지 않습니다. 제3종 보안물건은 국가안보와 관련된 시설물로서, 국가안보를 위협할 수 있는 정보나 기술이 포함된 시설물을 말합니다. 하지만 고압전선은 국가안보와 직접적인 연관성이 없는 시설물로서, 제3종 보안물건에 해당하지 않습니다.
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70. 화약류관리보안책임자 면허를 반드시 취소해야 하는 경우에 해당하는 것은?

  1. 화약류를 취급하면서 고의 또는 중대한 과실로 폭발 등의 사고를 일으켜 사람을 죽거나 다치게 한 경우
  2. 거짓이나 그 밖의 옳지 못한 방법으로 면허를 받은 사실이 드러난 경우
  3. 퐁초, 도검, 화약류들의 안전관리에 관한 법률에 따른 명령을 위반한 경우
  4. 공공의 안녕질서를 해칠 우려가 있다고 믿을 만한 상당한 이유가 있는 경우
(정답률: 56%)
  • 정답은 "거짓이나 그 밖의 옳지 못한 방법으로 면허를 받은 사실이 드러난 경우"입니다. 이는 화약류를 취급하는데 필요한 지식과 능력을 갖추지 않은 사람이 면허를 받은 경우로, 화약류를 안전하게 다루기 위한 규정을 위반하는 것입니다. 따라서 이 경우에는 면허를 취소해야 합니다. 다른 보기들은 화약류를 취급하는 과정에서 발생한 사고나 법령 위반 등으로 인해 면허를 취소해야 하는 경우입니다.
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71. 화약류와 관련된 허가원자로 옳지 않은 것은?

  1. 화약류 판매업 허가-경찰청장
  2. 폭약의 제조업 허가-경창청장
  3. 1급 저장소 설치 허가-지방경찰청장
  4. 간이 저장소 설치 허가-경찰서장
(정답률: 39%)
  • 화약류 판매업 허가는 경찰청장이 아닌 지방경찰청장이 발급합니다.
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72. 다음 중 꽃불류 외 화약류의 사용허가신청의 경우 허가신청서에 첨부하여야 하는 서류는?

  1. 사용순서대장
  2. 사용장소 및 그 부근 약도
  3. 사용책임자 및 작업자의 이력서
  4. 사용계획서
(정답률: 52%)
  • 화약류의 사용은 안전에 매우 중요하기 때문에 사용계획서를 첨부해야 합니다. 사용계획서는 화약류 사용 목적, 사용 방법, 사용 장소, 사용 시간 등을 상세히 기술하여 안전한 사용을 보장하기 위한 서류입니다. 따라서 꽃불류 외 화약류의 사용허가신청의 경우에도 사용계획서를 첨부해야 합니다.
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73. 다음 중 과태료 부과사유에 해당하는 것은?

  1. 화약류를 허가 받은 용도외 사용한 사람
  2. 화약류 제조 관리보안책임자가 대통령이 정하는 안전상의 감독업무 불이행
  3. 거짓이나 그 밖의 옳지 못한 방법으로 총포, 도검, 화약류 등의 안전관리에 관한 법률에 의한 허가나 면허를 받은 사람
  4. 화약류를 폐기하고자 하는 자가 폐기하려는 곳을 관할하는 경찰서장에게 신고하지 않은 때
(정답률: 45%)
  • 화약류를 폐기하고자 하는 자가 폐기하려는 곳을 관할하는 경찰서장에게 신고하지 않은 때는 과태료 부과사유에 해당한다. 이는 화약류의 안전한 처리와 관련된 법률에 따라 신고가 필요하기 때문이다.
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74. 화약류 폐기의 기술상의 기준으로 틀린 것은?

  1. 열어 굳어진 다이너마니트는 300g 이하의 적은 양으로 나누어 순차적으로 폭발처리한다.
  2. 화약 또는 폭약을 조금씩 폭발 또는 연소시킨다.
  3. 도화선은 연소처리하거나 물에 적셔서 분해 처리한다.
  4. 도폭선은 공업용뇌관 또는 전기뇌관으로 폭발처리한다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "열어 굳어진 다이너마니트는 300g 이하의 적은 양으로 나누어 순차적으로 폭발처리한다." 이다. 이유는 열어 굳어진 다이너마니트는 이미 안정화되어 있기 때문에 작은 양으로 나누어 폭발시키는 것은 오히려 더 위험하다. 대신에 안전한 폭발장소로 옮겨서 한 번에 처리하는 것이 바람직하다.
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75. 전기뇌관 400만개를 폭약량으로 환산하면 얼마인가?

  1. 40톤
  2. 8톤
  3. 4톤
  4. 1톤
(정답률: 58%)
  • 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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76. 화약류를 운반하려는 사람은 누구에게 신고를 하여야 하는가? (단, 원칙적인 겨웅에 한한다.)

  1. 사용지 관할 경찰서장
  2. 발송지 관할 경찰서장
  3. 주소지 관할 경찰서장
  4. 도착지 관할 지방경찰서장
(정답률: 49%)
  • 화약류는 위험물이므로 운송 시 안전을 위해 신고가 필요하다. 이때, 운송하는 화약류의 발송지는 발송지 관할 경찰서장에게 신고를 해야 한다. 이는 발송지에서 출발하여 도착지까지 운송되는 도중 발생할 수 있는 위험을 최소화하기 위함이다. 따라서 "발송지 관할 경찰서장"이 정답이다.
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77. 화약류를 취급방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 얼어서 굳어진 다이너마이트는 50도 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. 전기 뇌관의 도통시험 또는 저항시험 시 시험전류는 0.01A를 초과해서는 안된다.
(정답률: 58%)
  • "얼어서 굳어진 다이너마이트는 50도 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨린다."가 옳지 않은 것은 아니지만, 다른 보기들과는 다르게 설명 방법이 구체적이지 않아서 혼란스러울 수 있다는 점이다.

    따라서, "얼어서 굳어진 다이너마이트는 50도 이하의 온도가 유지되는 실내에서 누그러뜨린다."라는 설명은 간단명료하지 않다. 이유는 다이너마이트가 얼어서 굳어있는 상태에서는 폭발 위험이 높기 때문에, 누그러뜨리기 전에 반드시 전문가의 지시에 따라 해체해야 한다는 것이다.
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78. 응급조치 등의 방법 중 올바른 것은?

  1. 응급조치를 취할 사유가 발생시는 경찰관서에 신고 후 지시에 따른다.
  2. 화약류를 이전 할 여유가 없는 경우에는 즉시 소각처리한다.
  3. 화약류를 안전한 지역에 이전한 경우에는 경찰관을 배치한다.
  4. 화약류가 변질되어 현저하게 안정도에 이상이 있다가 인정될 경우에는 폐기한다.
(정답률: 49%)
  • 화약류가 변질되면 안정도가 떨어져서 예기치 못한 사고가 발생할 수 있기 때문에 폐기해야 한다.
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79. 화약류 안정도 시험의 시험기 등의 설명으로 틀린 것은?

  1. 내열시험기는 내열시험용 시험관 및 탕전기로 할 것
  2. 가열시험기는 청량별 및 청량시험기로 할 것
  3. 청색리트머스시험지는 가로 20밀리미터 세로 30밀리미터의 것으로 할 것
  4. 청색 리트머스시험지 아이오단화칼류 녹말종이, 정체활색물 및 표준색지는 행정안전부장관이 지정하는 연구소 등에서 시행하는 검정시험에 합격한 것으로 할 것
(정답률: 57%)
  • "청색리트머스시험지는 가로 20밀리미터 세로 30밀리미터의 것으로 할 것"이 틀린 것이다. 실제로 청색리트머스시험지는 가로 6밀리미터 세로 85밀리미터의 크기를 가진다.
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80. 다음 중 화약류에 있어서 불발된 장약에 대한 조치로 틀린 것은?

  1. 불발된 발파공에 압축공기를 넣어 메지를 품어내거나 뇌관에 영향을 미치지 아니하게 하면서 조금씩 장전하고 다시 점화할 것
  2. 지정된 방법에 의하여 불발된 화약류를 회수 할 수 없을 때에는 그 장소에 적당한 표시를 한 후 화약류 관리보안 책임자의 지시를 받을 것
  3. 불발된 청공된 구명에 고무호스로 물을 주입하고 그 물의 힘으로 메지와 화약류를 흘러나오게 하여 불발된 화약류를 회수 할 것
  4. 점화 후 5분 이상(전기발파에 있어서는 다시 점화가 되지 아니하도록 한 후 15분이상)을 경과한 후에 아니면 화약류를 장전한 곳에 사람의 출입이나 접근을 금지시킬 것
(정답률: 45%)
  • "불발된 발파공에 압축공기를 넣어 메지를 품어내거나 뇌관에 영향을 미치지 아니하게 하면서 조금씩 장전하고 다시 점화할 것"이 틀린 것입니다. 불발된 발파공에 압축공기를 넣거나 뇌관에 영향을 미치지 않게 하면서 장전하고 다시 점화하는 것은 매우 위험하며, 절대로 하면 안 됩니다. 올바른 조치는 "점화 후 5분 이상(전기발파에 있어서는 다시 점화가 되지 아니하도록 한 후 15분이상)을 경과한 후에 아니면 화약류를 장전한 곳에 사람의 출입이나 접근을 금지시킬 것"입니다. 이는 불발된 화약류가 아직 활성화되어 있을 가능성이 있기 때문에 안전을 위해 출입과 접근을 금지하는 것입니다.
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5과목: 굴착공학

81. 하천 하역 등 수저에 터널을 설치하는 경우에 이용하는 침매공법의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 터널의 토피는 최소로 할 수 있어서 터널 접근 램프가 짧아져서 경제적이다.
  2. 터널단면을 용도와 목적에 따라서 자유롭고 유효한 크기와 모양으로 설계할 수 있다.
  3. 에인, 침설, 굴착 등 기계 설비를 대형화 하여 대단면 터널도 안전하고 신속하게 시공할 수 있다.
  4. 터널 함체 제작과 현장 작업이 동일 장소에서 동시에 이루어지므로 공기를 단축할 수 있다.
(정답률: 39%)
  • "터널 함체 제작과 현장 작업이 동일 장소에서 동시에 이루어지므로 공기를 단축할 수 있다."는 침매공법의 특징으로 옳은 것이다. 이는 터널 함체를 제작하는 공장과 현장 작업장이 분리되어 있지 않고, 같은 장소에서 동시에 이루어지기 때문에 공기를 단축할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 작업 시간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
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82. 다음 그림에서 주어진 수압파쇄 시험 결과로부터 계산한 최대 수평출력(σN)과 최소 수평 응력(σL) 값으로 옳은 것은?

  1. σN=12MPa, σL=3MPa
  2. σN=12MPa, σL=5MPa
  3. σN=15MPa, σL=5MPa
  4. σN=15MPa, σL=10MPa
(정답률: 35%)
  • 주어진 수압파쇄 시험 결과로부터 최대 수평출력(σN)은 시험 중 파괴된 시점에서의 수평출력이므로 60kN이다. 최소 수평응력(σL)은 시험 중 파괴된 시점에서의 수직출력을 수평면적으로 나눈 값이므로 40kN/4m2=10MPa이다. 따라서 옳은 정답은 "σN=15MPa, σL=10MPa"이다.
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83. 직경 5m의 원형터널 내벽에 두께 4cm의 숏크리트를 타설할 경우, 이 숏크리트가 바휘할 수 있는 최대 지보압(maximum support pressure)은? (단, 숏크리트의 일축압축강도는 20MPa이다.)

  1. 0.12MPa
  2. 0.24MPa
  3. 0.32MPa
  4. 0.48MPa
(정답률: 24%)
  • 숏크리트가 바휘할 수 있는 최대 지보압은 일축압축강도와 숏크리트의 두께에 따라 결정된다. 숏크리트의 일축압축강도가 20MPa이므로, 최대 지보압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    최대 지보압 = 일축압축강도 / (1 + (내경/외경))

    내경 = 외경 - 2 × 두께 = 5m - 2 × 0.04m = 4.92m

    최대 지보압 = 20MPa / (1 + (4.92m/5m)) = 0.32MPa

    따라서, 정답은 "0.32MPa"이다.
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84. 경사가 40°인 건조 경사면 위에 안반 블록이 놓여 있고 블록과 경사면 간의 점착력이 0인 경우, 한계평형조건에서 블록 바닥면의 마찰각은?

  1. 0°
  2. 20°
  3. 40°
  4. 60°
(정답률: 49%)
  • 한계평형조건에서는 물체가 움직이지 않으므로, 블록이 미끄러지지 않으려면 경사면과 수직 방향의 힘의 합이 바닥면과 수직 방향의 힘의 합과 같아야 합니다. 이때, 경사면과 수직 방향의 힘의 합은 블록의 무게인 mg이고, 바닥면과 수직 방향의 힘의 합은 블록의 반력인 N입니다. 따라서, N = mg입니다.

    바닥면과 경사면 사이의 마찰력은 블록이 미끄러지지 않도록 하는 역할을 합니다. 마찰력은 바닥면과 수평 방향의 힘입니다. 이때, 마찰력의 크기는 N과 마찰계수 μ의 곱입니다. 따라서, 마찰력의 크기는 μN입니다.

    한계평형조건에서는 바닥면과 수직 방향의 힘의 합과 수평 방향의 힘의 합이 모두 0이어야 합니다. 따라서, 마찰력의 크기는 mgsin40°과 같아야 합니다. 따라서, μN = mgsin40°이고, μ = sin40°입니다.

    따라서, 블록 바닥면의 마찰각은 40°입니다.
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85. 록볼트에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원지반의 개량효과가 있다.
  2. 마찰형, 접착형 등의 종류가 있다.
  3. 터널벽에 경사 방향으로 설치해야 한다.
  4. 매달림 효과, 마찰효과, 결합효과가 있다.
(정답률: 37%)
  • 록볼트는 터널벽 등의 지반 안정화를 위해 사용되는 공구로, 지반 안정화 효과를 가지고 있으며 매달림 효과, 마찰효과, 결합효과 등이 있다. 따라서 "터널벽에 경사 방향으로 설치해야 한다."는 옳은 설명이 아니다.
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86. Baeton의 전단강도를 계산하기 위하여 필요한 자료가 아닌 것은?

  1. 절리면의 압축강도(JCS)
  2. 절리면의 기본 마찰각(Φb)
  3. 절리면의 거칠기 계수(JRC)
  4. 절리면에 작용하는 전단응력
(정답률: 34%)
  • 절리면에 작용하는 전단응력은 Baeton의 전단강도를 계산하기 위해 필요한 중요한 자료 중 하나입니다. 그러나 절리면의 압축강도, 기본 마찰각, 거칠기 계수는 모두 Baeton의 전단강도를 계산하는 데 필요한 다른 중요한 자료입니다. 따라서 정답은 "절리면에 작용하는 전단응력"이 아닌 다른 항목입니다.

    절리면에 작용하는 전단응력은 절리면에서의 전단응력을 의미합니다. 이는 절리면에서의 응력 상태를 나타내며, Baeton의 전단강도를 계산하는 데 필요한 중요한 입력 변수 중 하나입니다. 절리면에 작용하는 전단응력은 절리면의 기울기, 지하수 수위, 지반의 하중 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다.
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87. 다음 중 터널 굴착(발파) 직후 무지보 상태의 붕괴 유형이 아닌 것은?

  1. 전단 파괴(Shear failure)
  2. 막장부 파괴(Face failure)
  3. 천장부 파괴(Crown failure)
  4. 연약대 파괴(Weakness strata failure)
(정답률: 48%)
  • 전단 파괴는 지반의 전단 강도를 초과하여 지반이 미끄러지는 현상으로, 터널 굴착 시 지반의 수평적인 힘에 의해 발생합니다. 반면에 막장부 파괴는 터널 굴착 시 앞면의 지반이 무너지는 현상, 천장부 파괴는 굴착한 터널의 천장이 무너지는 현상, 연약대 파괴는 지반 내부의 약한 부분이 무너지는 현상입니다. 따라서 전단 파괴가 터널 굴착 직후 무지보 상태의 붕괴 유형이 아닌 것입니다.
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88. 암석 강도에 대한 일반적인 내용으로 옳은 것은?

  1. 함수율이 크면 강도가 작다.
  2. 공극률이 크면 강도가 크다.
  3. 석영함유율이 크면 강도가 작다.
  4. 균열이 있는 암석은 강도가 크다.
(정답률: 41%)
  • 정답: "함수율이 크면 강도가 작다."

    설명: 함수율은 암석 내부의 공기나 물 등의 비중이 큰 물질의 비율을 나타내는 지표이다. 함수율이 크다는 것은 암석 내부에 공기나 물 등의 비중이 큰 물질이 많다는 것을 의미한다. 이러한 경우 암석 내부의 결합력이 약해져서 강도가 낮아지게 된다. 따라서 함수율이 크면 강도가 작아지는 것이다.
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89. 터널 갱문 형식 중 갱구가 불가피하게 편도압 지형에 위치하거나 골짜기 진입식의 지형에 위치 시 적합한 갱문형식은?

  1. 버드박형
  2. 아치면벽형
  3. 원동절개형
  4. 벨마우스 변형형
(정답률: 45%)
  • 아치면벽형은 편도압 지형이나 골짜기 진입식의 지형에 적합한 갱문형식입니다. 이는 갱구의 입구가 아치형으로 되어 있어 지형의 압력을 분산시키고, 갱문의 안쪽에는 벽면이 있어 지형의 안정성을 높일 수 있기 때문입니다. 따라서 이러한 지형에 위치할 때는 아치면벽형이 가장 적합한 갱문형식입니다.
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90. 다음 그림과 같이 스테레오(stereo) 투영법을 이용하여 암반사면의 불연속면을 나타냈었다. 음영표시 부분은 Daylight envelope을 나타낸 것이다. 파괴 활동 방향은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 45%)
  • 정답은 "B"입니다. 파괴 활동 방향은 불연속면의 경사면과 수직 방향으로 발생합니다. 이 그림에서는 불연속면이 왼쪽에서 오른쪽으로 경사하고 있으며, 음영 표시된 부분이 Daylight envelope으로 파괴 활동이 일어날 가능성이 높은 영역입니다. 따라서 파괴 활동 방향은 오른쪽으로 진행하는 것이 가장 가능성이 높습니다.
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91. 암반층을 통과하는 도수터널의 경제성 분석을 NATM을 대체하여 Open-TBM으로 시공하고자 할 때 터널 계획 시 고려사항이 아닌 것은?

  1. 암반 조건을 평가하여 지보 종류 및 지보량 결정
  2. 암반 강도 평가 후 압쇄식 또는 절삭식 굴착방식 결정
  3. 터널 연장 및 결제성을 고려한 버럭 운반 시스템 결정
  4. TBM 본체의 추진을 위해 세그먼트 버럭 추진책 용량 결정
(정답률: 24%)
  • 정답: TBM 본체의 추진을 위해 세그먼트 버럭 추진책 용량 결정

    설명: Open-TBM을 사용할 경우, 세그먼트 버럭 추진책 용량 결정은 필요하지 않습니다. 이는 NATM에서 사용되는 방식과는 다릅니다. 따라서, TBM 본체의 추진을 위해 세그먼트 버럭 추진책 용량 결정은 고려사항이 아닙니다. 그러나 암반 조건을 평가하여 지보 종류 및 지보량 결정, 암반 강도 평가 후 압쇄식 또는 절삭식 굴착방식 결정, 터널 연장 및 결제성을 고려한 버럭 운반 시스템 결정 등은 여전히 고려해야 할 사항입니다.
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92. 정수압하의 탄성암반 내 심도 100m 지점에 반경 3m인 원형터널을 굴착할 경우 터널 벽면에서 반경방향으로 발생하는 변위는? (단, 주변안반의 단위 중량은 2.7g/cm3, 영률은 105kg/cm2, 포아송비는 0.25이다.)

  1. 1.0mm
  2. 1.5mm
  3. 2.7mm
  4. 2.5mm
(정답률: 9%)
  • 정수압하의 탄성암반에서의 변위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    δ = (qR)/(2G) * (1-ν^2)

    여기서,
    - δ: 변위
    - q: 지반응력 (단위면적당)
    - R: 터널반경
    - G: 탄성계수
    - ν: 포아송비

    주어진 조건에서, 지반응력 q는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    q = γh
    - γ: 단위체적중량 (2.7g/cm^3)
    - h: 심도 (100m)

    따라서, q = 2.7 * 100 * 10^4 = 2.7 * 10^6 g/cm^2

    이 값을 δ의 식에 대입하면,

    δ = (2.7 * 10^6 * 3)/(2 * 10^5) * (1-0.25^2) = 1.0125 cm

    하지만, 문제에서 원하는 것은 반경방향으로의 변위이므로, 이 값을 터널반경 R으로 나누어준다.

    변위 = 1.0125 / 3 = 0.3375 cm = 3.375 mm

    따라서, 정답은 "2.5mm"이다.
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93. 다음의 화성암 중 심성암에 해당하지 않는 것은?

  1. 감람암
  2. 반려암
  3. 섬장암
  4. 안산암
(정답률: 37%)
  • 안산암은 화성암 중 심성암에 해당하지 않는다. 안산암은 화성암 중에서는 가장 흔한 종류 중 하나이며, 심성암이 아닌 표피암에 해당한다.
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94. 다음 중 초기지압(1차 지압) 측정법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. Flat jack법
  2. Overcoring법
  3. 수압파쇄시험법
  4. Goodman jack법
(정답률: 40%)
  • 수압파쇄시험법은 초기지압 측정법이 아니라 암석의 강도를 측정하는 방법이므로 제외됩니다. Overcoring법과 Flat jack법은 초기지압 측정법 중 하나로, 암석 내부에 구멍을 뚫고 압력을 가해 지압을 측정하는 방법입니다. 하지만 Goodman jack법은 암석의 지반 내부에서 지압을 측정하는 방법으로, 다른 두 방법과는 차이가 있습니다. Goodman jack법은 암석의 지반 내부에서 지압을 측정하기 때문에 현장에서 쉽게 적용할 수 있으며, 지반 내부의 지압을 정확하게 측정할 수 있어 안정적인 분석 결과를 얻을 수 있습니다.
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95. 다음 중 지하 양수발전소, 유류 및 액화가스의 비축 등으로 쓰이는 암반 내 공동의 안전성에 영향을 미치는 요소로 가장 관련이 적은 것은?

  1. 공동의 용도
  2. 공동의 크기
  3. 공동의 형상
  4. 공동 사이의 상호거리
(정답률: 32%)
  • 암반 내 공동의 안전성은 공동의 용도와 관련이 가장 큽니다. 공동의 용도가 다르면 공동 내부에 저장되는 물질의 양과 종류, 그리고 사용되는 장비 등이 다르기 때문에 안전성에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 공동의 용도를 고려하여 적절한 안전 대책을 마련해야 합니다.
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96. 터널 굴착의 각 단계별 조사항목 중 계획 단계에 속하지 않는 것은?

  1. 실시설계검토
  2. 굴착방식, 공법의 검토
  3. 단면, 지보공의 설계 검토
  4. 보조공법, 특수공법의 검토
(정답률: 46%)
  • 실시설계검토는 굴착의 계획 단계가 아니라 실시설계 단계에서 수행되는 작업으로, 설계도에 따라 실제로 건설될 터널의 구조, 재료, 크기 등을 검토하는 작업이다. 따라서 계획 단계에 속하지 않는다.
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97. 다음 중 터널의 용수와 관련된 문제점으로 옳지 않은 것은?

  1. 난반
  2. 토압감소
  3. 지층의 유출
  4. 막장의 자립성저하
(정답률: 20%)
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98. 암반사면의 전도파괴(Toppling)발생 조건에서 전도영역에 속하는 것은? (단, 사면경사각은 σ, 블록 사면과 사면과의 마찰각은 Φ, 블록의 폭은 b, 블록의 높이는 h이다.)

  1. σ＜Φb/h＞tanσ
  2. σ＞Φb/h＞tanσ
  3. σ＜Φb/h＜tanσ
  4. σ＞Φb/h＜tanσ
(정답률: 34%)
  • 암반사면의 전도파괴(Toppling)발생 조건은 사면경사각이 크고, 블록과 사면과의 마찰각이 작을수록 발생할 가능성이 높아진다. 이때, 전도영역에 속하는 블록은 사면경사각이 작고, 블록과 사면과의 마찰각이 큰 블록이다.

    따라서, "σ＜Φb/h＜tanσ"가 정답이다. 이유는 사면경사각이 작을수록 전도파괴가 발생할 가능성이 높아지기 때문에, "σ＞Φb/h＜tanσ"는 사면경사각보다 블록과 사면과의 마찰각이 더 중요한 조건으로 보이지만, 블록과 사면과의 마찰각이 작을수록 전도파괴가 발생할 가능성이 높아지기 때문에 해당 조건은 전도영역에 속하는 블록을 설명하지 못한다.
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99. 연약한 점토지반(내부 마찰각 0°)의 단위중량은 1.6t/m3, 점착력은 2t/m3이다. 이지반을 연직으로 2m 굴착할 때 연직사면의 안전율은?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 40%)
  • 안전율은 굴착에 필요한 저항력(내부 마찰력 + 점착력)을 굴착기가 가하는 힘으로 나눈 값이다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    - 굴착에 필요한 저항력 = 단위중량 x 굴착면적 x 굴착깊이 x 내부 마찰각
    - 굴착기가 가하는 힘 = 단위중량 x 굴착면적 x 굴착깊이

    위 식에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    - 굴착에 필요한 저항력 = 1.6 x 2 x 2 x 0 = 0
    - 굴착기가 가하는 힘 = 1.6 x 2 x 2 = 6.4

    따라서 안전율은 6.4/0 = 무한대가 된다. 하지만 이는 물리적으로 불가능한 값이므로, 이 지반은 안전하지 않다는 것을 의미한다. 따라서 보기에서 정답이 "2.5"인 이유는 없다. 모든 보기가 틀린 것이다.
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100. 지하 유류저장 공동에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기름이 물보다 가볍고 서로 섞이지 않는다는 원리를 이용하여 지하수면 아래에 설치한다.
  2. 지하수압에 의한 유류의 누출을 막기 위해서 저장 공동 상부에 수벽터널을 설치하기도 한다.
  3. 지하수위의 정수압을 저장유착의 기화압력보다 낮게 유지시킴으로써 유류가 공동밖으로 새어나가는 것을 방지한다.
  4. 지하저장방식으로 육상저장방식에 비하여 대규모 저장이 가능하고 시설이 반영구적이므로 투자비, 운영유지비가 저렴하다.
(정답률: 37%)
  • 정답: "기름이 물보다 가볍고 서로 섞이지 않는다는 원리를 이용하여 지하수면 아래에 설치한다."

    해설: 지하 유류저장 공동은 지하수위 아래에 설치되어 지하수압에 의한 유류의 누출을 막기 위해 수벽터널을 설치하고, 지하수위의 정수압을 저장유착의 기화압력보다 낮게 유지시켜 유류가 공동밖으로 새어나가는 것을 방지합니다. 따라서 "기름이 물보다 가볍고 서로 섞이지 않는다는 원리를 이용하여 지하수면 아래에 설치한다."는 옳지 않은 설명입니다.
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