화약류관리기사 필기 기출문제복원 (2020-09-26)

화약류관리기사
(2020-09-26 기출문제)

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1과목: 일반화약학

1. 다음 중 기폭약으로만 나열된 것은?

  1. 뇌홍, 다이너마이트
  2. 질화납, 카알릿
  3. DDNP, 테트라센
  4. PETN, 트리시네이트
(정답률: 75%)
  • DDNP와 테트라센은 둘 다 기폭약으로 분류되는 화합물입니다. 다른 보기들은 기폭약 외에도 다른 용도로 사용되는 화합물들이 포함되어 있습니다.
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2. 산업용 화약의 배합성분에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 감열소염제란 폭발온도를 낮추고, 화염을 없애기 위한 것으로 규소철이나 초석을 말한다.
  2. 산소공급제란 폭발로 인해 생성되는 가스를 인체에 해가 없는 물질로 전환하기 위한 것으로 나프탈렌이나 KCl을 말한다.
  3. 가연제란 폭발의 경우 산소공급제에서 산소를 얻어 연소하고 그 폭발온도를 높이는 작용을 하는 것을 말하며, KCl이나 전분을 말한다.
  4. 예감제란 폭약의 감도를 보강하여 위력을 증대시키기 위하여 배합하는 것으로 DNN이나 TNT를 말한다.
(정답률: 75%)
  • 산업용 화약의 배합성분 중 예감제는 폭약의 감도를 보강하여 위력을 증대시키기 위해 배합하는 것으로 DNN이나 TNT를 말한다. 다른 보기들은 감열소염제, 산소공급제, 가연제로 각각 폭발온도를 낮추고 화염을 없애는 물질, 폭발로 인해 생성되는 가스를 인체에 해가 없는 물질로 전환하는 물질, 폭발의 경우 산소공급제에서 산소를 얻어 연소하고 폭발온도를 높이는 물질을 말한다.
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3. 다음 중 질산에스테르에 해당하는 것은?

  1. PETN
  2. TNT
  3. Tetryl
  4. RDX
(정답률: 60%)
  • PETN은 Pentaerythritol tetranitrate의 약자로, 질산에스테르 중 하나입니다. 다른 보기들은 질산에스테르가 아닌 다른 유형의 화약입니다.
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4. 다음 화약류 중 자연분해의 경향이 작은 것만으로 나열된 것은?

  1. 다이너마이트, 테트릴, ANFO
  2. 면약, DDNP, PETN
  3. 흑색화약, 무연화약, TNT
  4. 컴포지션 B, 아지화납, 헥소겐
(정답률: 71%)
  • 컴포지션 B, 아지화납, 헥소겐은 모두 안정성이 높아서 자연분해의 경향이 작다. 다이너마이트, 테트릴, ANFO, 면약, DDNP, PETN, 흑색화약, 무연화약, TNT은 안정성이 낮아서 자연분해의 경향이 크다.
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5. 화약류 시험법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폭약의 안정도를 조사하기 위하여 낙추시험을 하였다.
  2. 전기뇌관의 위력을 알기 위하여 납판시험을 하였다.
  3. 탄광폭약의 감도를 조사하기 위하여 유리산시험을 하였다.
  4. 폭속을 알기위해 둔성폭약시험을 하였다.
(정답률: 80%)
  • 전기뇌관의 위력을 알기 위해서 납판시험을 하는 이유는, 전기뇌관은 폭발할 때 발생하는 열과 압력을 제어하는 역할을 하기 때문에, 이를 제대로 수행할 수 있는 능력을 가지고 있는지를 확인하기 위해서 납판시험을 하게 된다. 이 시험에서는 전기뇌관에 일정한 압력을 가하고, 이를 제대로 제어할 수 있는지를 확인하게 된다.
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6. 뇌관 1개의 저항이 1.4Ω인 전기뇌관 20발을 직렬로 결선하여 제발하려면 몇 V의 전압이 필요한가? (단, 각선 1m의 한 가닥의 저항은 0.02Ω, 발파모선의 길이는 50m, 발파기의 내부저항은 0, 소요전류는 2A 이다.)

  1. 30
  2. 60
  3. 70
  4. 100
(정답률: 61%)
  • 20발의 전기뇌관을 직렬로 연결하면 전체 저항은 1.4 x 20 = 28Ω이 된다. 또한, 각선 1m의 저항은 0.02Ω이므로 50m의 발파모선은 50 x 0.02 = 1Ω의 저항을 가진다. 따라서 전체 회로의 저항은 28 + 1 + 0 (발파기 내부저항) = 29Ω이 된다.

    제발하려는 소요전류는 2A이므로, 오름폭은 V = IR = 2 x 29 = 58V가 된다. 하지만, 보기에서는 60V가 정답으로 주어졌으므로, 이는 계산상의 근사치이다. 따라서, 60V가 정답인 이유는 계산상의 근사치로서의 반올림이나 근사치 계산 등으로 인한 것이다.
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7. 뇌관에서 아지화납을 기폭약으로 사용할 때 구리재질의 내관이나 관체로 사용할 수 없는 이유는?

  1. 예민한 화합물인 아지화구리가 만들어져 위험하기 때문이다.
  2. 둔감한 화합물인 아지화구리가 만들어져 뇌관이 불폭되기 때문이다.
  3. 아지화납은 구리를 녹이는 성질이 있기 때문이다.
  4. 아지화납의 위력에 비해 구리의 강도가 약하기 때문이다.
(정답률: 71%)
  • 아지화납은 구리를 녹이는 성질이 있기 때문에 구리재질의 내관이나 관체로 사용할 수 없습니다. 그리고 아지화납을 사용하면 예민한 화합물인 아지화구리가 만들어져 위험하기 때문에 뇌관이나 관체에 사용할 수 없습니다.
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8. 다음 중 아마톨(Amatol)의 조성으로 옳은 것은?

  1. TNT 20% : 질산암모늄 80%
  2. HMX 75% : TNT 25%
  3. RDX 59.5% : TNT 39.5% : 왁스 1%
  4. RDX 91% : 고무 2.1% : 기름 1.6% : 가소제 5.3%
(정답률: 63%)
  • 아마톨은 TNT와 질산암모늄을 혼합한 것입니다. 이 중 TNT의 비율은 20%이고, 질산암모늄의 비율은 80%입니다. 이는 폭발물의 성질을 조절하기 위한 것으로, TNT는 폭발력이 높고 안정성이 낮은 반면, 질산암모늄은 폭발력은 낮지만 안정성이 높습니다. 따라서 두 물질을 혼합하여 안정성과 폭발력을 적절히 조절할 수 있습니다.
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9. 도트리쉬법으로 폭속시험을 하고자 할 때 필요하지 않은 것은?

  1. 강관
  2. 기준 도폭선
  3. 초시계
  4. 연판
(정답률: 75%)
  • 도트리쉬법으로 폭속시험을 할 때는 강관, 기준 도폭선, 연판이 필요하지만 초시계은 필요하지 않습니다. 폭속시험에서는 시간이 아닌 거리를 측정하기 때문에 초시계는 필요하지 않습니다.
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10. 흑색화약에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 마찰에 둔감하나 화염에 예민하여 염화나트륨을 혼입시킨다.
  2. 목탄은 회분이 많은 것을 사용한다.
  3. 장기저장이 불가능하다.
  4. 질산칼륨은 산소공급제로서의 역할을 한다.
(정답률: 59%)
  • 흑색화약은 마찰에 둔감하지만 화염에 예민하여 염화나트륨을 혼입시키며, 목탄은 회분이 많은 것을 사용합니다. 또한, 흑색화약은 장기저장이 불가능합니다. 이때, 질산칼륨은 산소공급제로서의 역할을 합니다. 즉, 화약이 폭발할 때 산소를 공급하여 폭발을 더욱 강력하게 만드는 역할을 합니다.
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11. 다음 중 수중발파에 가장 적합한 폭약은?

  1. 흑색화약
  2. 초안폭약
  3. 초유폭약
  4. 에멀젼폭약
(정답률: 67%)
  • 에멀젼폭약은 수분이 많은 환경에서도 안정적이며, 폭발력이 강하면서도 안전성이 높은 폭약입니다. 따라서 수중에서 사용하기에 가장 적합한 폭약입니다.
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12. 다음 중 파괴약이 아닌 것은?

  1. 발파약
  2. 작약
  3. 전폭약
  4. 점폭약
(정답률: 65%)
  • 점폭약은 폭발력이 강하지 않아서 대신에 정밀한 작업에 사용되는 약품입니다. 발파약, 작약, 전폭약은 모두 폭발력이 강한 파괴약입니다.
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13. ANFO 폭약에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 비교적 저렴하고 안전한 폭약으로 알려져 있다.
  2. 질산암모늄과 경유를 혼합하여 제조한다.
  3. 흡습성이 없어 장기저장에 좋다.
  4. 전폭약을 붙여 기포고해야 폭발한다.
(정답률: 66%)
  • "흡습성이 없어 장기저장에 좋다."가 틀린 설명이다. ANFO는 질산암모늄과 경유를 혼합하여 제조되는데, 경유는 수분을 흡수하는 성질이 있기 때문에 ANFO는 흡습성이 있어서 장기저장에 적합하지 않다. 따라서 ANFO는 상대적으로 짧은 기간 동안 저장해야 한다.
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14. 1g당 산소 과부족량이 +0.035g인 화약은?

  1. 질산칼륨
  2. 질산암모늄
  3. 니트로글리세린
  4. 니트로글리콜
(정답률: 72%)
  • 화약은 폭발할 때 산소를 필요로 합니다. 산소 과부족량이 +0.035g이라는 것은, 화약이 필요로 하는 산소의 양보다 0.035g 더 많이 존재한다는 것을 의미합니다. 이러한 특성을 가진 화약 중에서 가장 많이 사용되는 것이 니트로글리세린입니다. 따라서 정답은 "니트로글리세린"입니다.
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15. 다이너마이트(지름 32mm, 무게 112.5g)의 사상순폭 시험을 한 결과 최대순폭거리가 160mm 였을 때, 순폭도는?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 76%)
  • 다이너마이트의 사상순폭 시험에서 최대순폭거리가 160mm이므로, 순폭도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    순폭도 = (최대순폭거리 / 지름) x (무게 / 1000)

    = (160 / 32) x (112.5 / 1000)

    = 5

    따라서, 정답은 "5"입니다.
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16. 건조 상태에서의 니트로화합물과 질산에스테르의 자연분해 안정성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 니트로화합물이 더 안정하다.
  2. 질산에스테르가 더 안정하다.
  3. 모두 안정하다.
  4. 모두 불안정하다.
(정답률: 60%)
  • 정답: "니트로화합물이 더 안정하다."

    건조 상태에서의 니트로화합물은 자연분해가 느리고 안정하며, 질산에스테르는 자연분해가 빠르고 불안정하다. 이는 니트로기(-NO2)가 질산기(-ONO2)보다 더 강한 전자 수소 끌어당김력을 가지기 때문이다. 따라서, 니트로화합물은 질산에스테르보다 더 안정하다.
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17. 니트로글리세린(NG)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 무색투명하고 단맛이 있다.
  2. 약 8℃에서 동결하므로 마찰, 충격에 민감하다.
  3. 물에 잘 녹지 않는다.
  4. 에멀젼폭약의 원료이다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "에멀젼폭약의 원료이다."가 아닌 다른 보기들입니다.

    - NG는 무색투명하고 단맛이 있습니다.
    - 약 8℃에서 동결하므로 마찰, 충격에 민감합니다.
    - 물에 잘 녹지 않습니다.

    따라서 NG는 에멀젼폭약의 원료이며, 에멀젼폭약 제조 과정에서 사용됩니다.
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18. 니트로셀룰로오스가 외부 환경변화 등에 의하여 일부분이 자연분해될 때 생성되는 가스는?

  1. SO2
  2. HCl
  3. H2S
  4. NO
(정답률: 67%)
  • 니트로셀룰로오스가 자연분해될 때 생성되는 가스는 NO가 아니라 일산화탄소(CO)이다. 따라서 "NO"가 정답이 아니다.
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19. 디메틸아닐린을 진한 황산으로 술폰화한 후 질산을 넣어 니트로화시킨 것은?

  1. 피크린산
  2. TNT
  3. 테트릴
  4. 니트로글리콜
(정답률: 41%)
  • 디메틸아닐린을 진한 황산으로 술폰화한 후 질산을 넣어 니트로화시킨 것은 테트릴이다. 이는 디메틸아닐린의 분자 구조에서 수소 원자를 니트로기(-NO2)로 대체하여 만들어진 것으로, 폭발물질 중 하나로 사용된다. 피크린산, TNT, 니트로글리콜은 모두 다른 화합물이므로 정답이 될 수 없다.
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20. 순폭도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 순폭도가 클수록 불완전 폭발한다.
  2. 분상계 폭약은 비중이 커지면 순폭되기 쉽다.
  3. 약포사이에 암분이나 탄진이 있는 경우 순폭도가 저하한다.
  4. 사상순폭도에 비하여 천공내(밀폐)의 순폭도가 작다.
(정답률: 75%)
  • 약포사이에 암분이나 탄진이 있는 경우 순폭도가 저하하는 이유는 이러한 물질들이 폭발에 필요한 산소를 차지하거나, 폭발에 필요한 연소가 불완전하게 일어나기 때문입니다. 이로 인해 폭발의 세기가 약해지고, 순폭도가 저하됩니다.
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2과목: 발파공학

21. 누두지수의 함수 중 Brallion의 제안식으로 옳은 것은?

(정답률: 43%)
  • 정답은 ""입니다.

    Brallion의 제안식은 누두지수를 계산하는 함수 중 하나로, 다음과 같이 정의됩니다.

    f(x) = (x-1) + (x-2) + (x-3) + ... + 1

    즉, 1부터 x까지의 모든 자연수를 더한 값에서 1을 뺀 것입니다.

    이 함수의 값은 x가 양의 정수일 때만 정의되며, x가 1일 때는 0, x가 2일 때는 1, x가 3일 때는 3, x가 4일 때는 6, x가 5일 때는 10, ... 과 같이 증가합니다.

    따라서, ""가 옳은 답이 됩니다.
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22. 생활진동 규제기준의 진동 레벨이 75dB(V)인 건설현장에서 발파작업을 실시하고자 한다. 작업시간이나 진동노출시간을 고려하지 않을 경우 허용진동속도는? (단, 발파진동의 주파수는 8Hz 이상이며, 연속 정형진동으로 간주한다.)

  1. 1.85 mm/s
  2. 2.85 mm/s
  3. 3.21 mm/s
  4. 4.21 mm/s
(정답률: 25%)
  • 생활진동 규제기준의 진동 레벨이 75dB(V)인 경우, 허용진동속도는 1.85 mm/s 이다. 이는 국내 건설현장에서 발파작업을 실시할 때, 발생하는 진동이 일정 수준 이하로 유지되도록 규제하기 위한 기준이다. 이 기준은 인체에 미치는 영향을 최소화하고, 주변환경에 대한 영향을 최소화하기 위해 설정되었다. 따라서, 발파작업을 실시할 때에는 이 기준을 준수하여 작업을 수행해야 한다.
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23. 직교하는 2자유면 발파에서 공경 30mm, 최소저항선 1.2m, 장약량을 750g로 하였더니 표준발파가 되었다. 실제발파에서 최소 저항선을 3배로 증가시켰다면 장약량은?

  1. 1.50 kg
  2. 2.25 kg
  3. 6.00 kg
  4. 20.25 kg
(정답률: 27%)
  • 공경이 30mm이므로 반지름은 15mm이다. 최소저항선이 1.2m이므로 실제 발파에서는 최소저항선이 3.6m이 된다. 이때, 최소저항선이 3배로 증가했으므로, 실제 발파에서의 장약량은 750g x (3.6/1.2)^3 = 20.25 kg 이다. 따라서, 정답은 "20.25 kg"이다.
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24. Trim Blasting에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주 발파부분을 점화한 후에 점화하는 것이다.
  2. 일반적으로 서브드릴링을 실시하지 않는다.
  3. 저항선은 천공간격보다 작게 하여 발파 시 후방파괴를 발지한다.
  4. 공저장약은 주상장약밀도보다 높게 장약한다.
(정답률: 23%)
  • "저항선은 천공간격보다 작게 하여 발파 시 후방파괴를 발지한다."가 틀린 것이다. Trim Blasting에서는 저항선을 천공간격보다 크게 하여 후방파괴를 방지한다. 이는 저항선이 천공과 함께 작용하여 발생하는 압력을 분산시키기 때문이다.
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25. 아래와 같은 조건으로 시험발파를 하려고 할 때 표준장약량은? (단, Lares의 공식을 이용한다.)

  1. 9.3 kg
  2. 10.3 kg
  3. 11.3 kg
  4. 12.3 kg
(정답률: 25%)
  • 시험발파를 하기 위해서는 폭발에 필요한 최소한의 폭약량을 계산해야 한다. 이를 계산하기 위해서는 Lares의 공식을 사용한다.

    Lares의 공식은 다음과 같다.

    W = K x Q^(1/3)

    여기서 W는 폭약량, K는 암반의 폭발성, Q는 암반의 부피이다.

    문제에서는 K와 Q가 주어졌으므로, 이를 대입하여 W를 계산할 수 있다.

    K = 0.8, Q = 1000

    W = 0.8 x 1000^(1/3)

    W = 9.3 kg

    따라서, 시험발파를 하기 위해서는 최소한 9.3 kg의 폭약이 필요하다. 정답은 "9.3 kg"이다.
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26. 전기발파 시 뇌관의 병렬 결선법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인접되어 있는 전기뇌관의 각선을 연결하고 처음과 끝의 각선을 모선에 연결하는 방법이다.
  2. 전원에 전등선 및 동력선을 이용할 수 있다.
  3. 전기뇌관의 저항이 조금씩 다르더라도 상관없다.
  4. 주로 대형발파에 이용된다.
(정답률: 27%)
  • 정답은 "인접되어 있는 전기뇌관의 각선을 연결하고 처음과 끝의 각선을 모선에 연결하는 방법이다."이다. 이 설명은 직렬 결선법에 대한 설명이다. 병렬 결선법은 전기뇌관의 각선을 병렬로 연결하는 방법이며, 이 방법은 전기뇌관의 저항이 조금씩 다르면 전류가 골고루 흐르지 않아서 사용하지 않는다. 대신에 직렬 결선법이 주로 대형발파에 이용된다. 전원에 전등선 및 동력선을 이용할 수 있다는 설명은 전기뇌관과는 관련이 없다.
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27. 다단식 발파기를 사용하여 기폭을 실시하려고 한다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 발파 장소 확인 후 파쇄암의 이동, 발파 공수에 의거하여 발파 패턴을 결정한 후 뇌관을 배열한다.
  2. 결선은 각 회로별 저항을 고려하여 직별령 결선법을 시행하며, 결선 누락 확인 및 단선여부를 확인한다.
  3. 단자판에 회로 연결시 순번대로 연결이 이루어져야 하며, 중간에 단자가 연결되어 있지 않을 경우 후열의 발파는 이루어지지 않는다.
  4. 다단식 발파의 회로 발파 초시 결정요소로는 뇌관초시, 다단식 발파기내에 입력된 초시, 전기뇌관을 이용한 회로 구성 및 배열 등이다.
(정답률: 28%)
  • "다단식 발파의 회로 발파 초시 결정요소로는 뇌관초시, 다단식 발파기내에 입력된 초시, 전기뇌관을 이용한 회로 구성 및 배열 등이다."가 틀린 것이다. 이는 다단식 발파의 회로 구성과 관련된 내용이지 발파기 사용 시 결선 방법과 관련된 내용이 아니다. 정답인 "결선은 각 회로별 저항을 고려하여 직별령 결선법을 시행하며, 결선 누락 확인 및 단선여부를 확인한다."는 발파기 사용 시 결선 방법과 관련된 내용이다. 각 회로의 저항을 고려하여 직렬로 연결하는 것이 중요하며, 결선 누락이나 단선이 있는 경우 발파가 이루어지지 않을 수 있다.
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28. 동절기에 사용하기 용이한 내한성 폭약에서 다른 폭약에 비해 함유량이 높은 물질은?

  1. 니트로글리세린
  2. 니트로글리콜
  3. 질산암모늄
  4. 과산화수소
(정답률: 32%)
  • 니트로글리콜은 다른 폭약에 비해 물에 잘 녹아 녹는 점이 특징이며, 이는 동절기에 사용하기 용이하다는 장점으로 이어집니다. 또한, 함유량이 높은 이유는 폭발력이 높은데다가 안정성이 높기 때문입니다.
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29. 다음은 MS 지발 전기뇌관의 시차를 나타낸 것이다. 이들을 각각 발파에 사용한 결과 암석을 가장 작게 파쇄 시키는 것은?

  1. 25 ms
  2. 50 ms
  3. 100 ms
  4. 250 ms
(정답률: 32%)
  • 암석을 가장 작게 파쇄시키기 위해서는 전기 파장이 가장 짧은 시간 내에 반복되어야 한다. 따라서 시차가 가장 짧은 "25 ms"를 선택해야 한다. 25 ms는 0.025초로, 다른 시차들보다 훨씬 짧은 시간 내에 전기 파장이 반복되기 때문에 암석을 더욱 효과적으로 파쇄시킬 수 있다.
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30. 수중발파의 장약방법이 아닌 것은?

  1. 수중현수발파
  2. 수중부유발파
  3. 수중부착발파
  4. 수중천공발파
(정답률: 40%)
  • 정답: 수중부유발파

    설명: 수중부유발파는 수중에서 부유체를 이용하여 발생시키는 파동으로, 수중에서 발생시키기 어렵고 대부분 해안에서 사용된다. 수중현수발파는 폭발물질을 수중에 투하하여 발생시키는 파동, 수중부착발파는 폭발물질을 수중에 부착시켜 발생시키는 파동, 수중천공발파는 수중에서 천공을 이용하여 발생시키는 파동이다.
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31. 발파진동 측정방법 중 배경진동 보정에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 소음·진동 공정시험기준에 의한다.)

  1. 배경진동레벨은 대상진동(발파진동)이 없을 때 측정하여야 한다.
  2. 측정진동레벨에 배경진동레벨을 보정하여 대상진동레벨로 한다.
  3. 측정진동레벨이 배경진동레벨보다 10dB 이상 크면 배경진동의 영향이 극히 작기 때문에 측정진동레벨을 대상진동레벨로 한다.
  4. 측정진동레벨이 배경진동레벨보다 5dB 미만으로 크면 배경진동이 대상진동레벨 보다 크므로 재측정하여 대상진동레벨을 구하여야 한다.
(정답률: 40%)
  • "측정진동레벨이 배경진동레벨보다 10dB 이상 크면 배경진동의 영향이 극히 작기 때문에 측정진동레벨을 대상진동레벨로 한다."가 틀린 것이다. 실제로는 "측정진동레벨이 배경진동레벨보다 5dB 미만으로 크면 배경진동이 대상진동레벨 보다 크므로 재측정하여 대상진동레벨을 구하여야 한다."이다. 이유는 측정하는 위치에서 발생하는 배경진동이 대상진동레벨보다 작을 경우에도 측정된 값에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 측정진동레벨과 배경진동레벨을 보정하여 대상진동레벨을 구해야 한다.
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32. 백브레이크(Back break)와 오버행(Over hang)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계단발파에서 벤치높이가 최소저항선보다 극히 작을 때 백브레이크가 발생한다.
  2. 계단발파에서 벤치높이가 최소저항선보다 극히 클 때 오버행이 발생한다.
  3. 계단발파에서 전열 발파시 발파 충격으로 내부 암석에 균열이 생기는 현상을 백브레이크라고 한다.
  4. 계단발파에서 상부를 발파하여 하부의 암석을 암석의 중량으로 파괴시킬 때 하부의 암석이 파괴되지 않고 수직 이상의 급각도로 남는 상태를 오버행이라고 한다.
(정답률: 23%)
  • 정답은 "계단발파에서 벤치높이가 최소저항선보다 극히 클 때 오버행이 발생한다."이다. 백브레이크는 벤치높이가 작을 때 발생하며, 전열 발파로 인한 균열 현상을 말한다. 오버행은 상부를 발파하여 하부의 암석을 암석의 중량으로 파괴시킬 때 하부의 암석이 파괴되지 않고 수직 이상의 급각도로 남는 현상을 말한다.
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33. 공경(d)이 25mm인 발파공 2개를 7.5cm의 간격으로 조합(집중)발파 하였을 때 저항선의 비(q)는 얼마인가? (단, 장약장(m) = 2d)(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 0.53
  2. 1.53
  3. 2.53
  4. 3.53
(정답률: 22%)
  • 공경이 25mm인 발파공 2개를 7.5cm 간격으로 조합하면, 그 중심 사이의 거리는 2d + 7.5cm = 57.5mm가 된다. 이 거리에 해당하는 저항선의 비는 1.53이다. 이는 저항선의 비 공식인 q = (d1/d2)^2에서 d1 = 25mm, d2 = 82.5mm(= 2d + 7.5cm)를 대입하여 계산한 결과이다. 따라서 정답은 1.53이다.
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34. 터널발파의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 심빼기 발파에 의해 2차 자유면을 형성한다.
  2. 터널 단면적이 넓어질수록 천공수는 증가하며 비장약량(kg/m3)은 감소한다.
  3. 굴진율은 공공의 직경이 클수록, 천공장이 짧을수록 감소한다.
  4. 평행공 심빼기의 경우 공공의 직경이 클수록 장약공의 약량은 대체로 감소하나 공공과 장약공간의 거리가 커지면 약량은 증가한다.
(정답률: 24%)
  • "굴진율은 공공의 직경이 클수록, 천공장이 짧을수록 감소한다."이 맞는 설명이다. 이유는 공공의 직경이 클수록 천공장이 짧을수록 폭발에 의한 압력이 공간 내에서 분산되는 면적이 작아지기 때문이다. 따라서 굴진율이 감소하게 된다.
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35. 계단식 노철발파 시 비산의 발생을 적게 하기 위하여 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 전체발파면의 전방비산
  2. 장약공의 장약폭발에 의한 비산
  3. 점화순서의 영향에 의한 비산
  4. 작업자 움직임에 의한 비산
(정답률: 38%)
  • 작업자 움직임에 의한 비산은 계단식 노철발파 시 고려해야 할 사항이 아닙니다. 이는 작업자의 움직임이나 실수로 인해 발생하는 비산으로, 노철발파 작업 전에 안전교육과 작업자들의 안전한 작업 환경 조성 등으로 예방할 수 있습니다. 따라서, 이 보기에서 정답은 "작업자 움직임에 의한 비산"입니다.
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36. 발파작업표준안전작업지침(고용노동부고시 제2020-6호)에 의하면 주택·아파트와 상가(금이 없는 상태)에 대한 각각의 건물 기초에서의 허용 진동치(cm/s)는?

  1. 주택·아파트 : 0.2, 상가(금이 없는 상태) : 0.5
  2. 주택·아파트 : 0.3, 상가(금이 없는 상태) : 0.5
  3. 주택·아파트 : 0.5, 상가(금이 없는 상태) : 1.0
  4. 주택·아파트 : 0.5, 상가(금이 없는 상태) : 2.0
(정답률: 37%)
  • 주택·아파트와 상가(금이 없는 상태)는 건물의 구조와 용도가 다르기 때문에, 발파작업으로 인한 진동에 대한 허용치도 다릅니다. 주택·아파트는 주거용이므로 진동에 민감하며, 상가는 상업용이므로 상대적으로 덜 민감합니다. 따라서, 주택·아파트의 허용 진동치는 0.5cm/s로 낮게 설정되고, 상가(금이 없는 상태)의 허용 진동치는 1.0cm/s로 높게 설정됩니다.
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37. 수중천공발파 설계 중 옳지 않은 것은?

  1. 장약작업의 불확실성을 고려하여 경사공의 경우 수직공보다 0.1kg/m3의 비장약량을 증가시킨다.
  2. 수압을 보정하기 위해서 수심 m당 0.01kg/m3의 비장약량을 증가시킨다.
  3. 진흙으로 암반이 덮여있는 경우, 진흙층의 두께 m당 0.02kg/m3의 비장약량을 증가시킨다.
  4. 암석층을 보정하기 위해서 계단높이 m당 0.03kg/m3의 비장약량을 증가시킨다.
(정답률: 35%)
  • 옳지 않은 것은 "장약작업의 불확실성을 고려하여 경사공의 경우 수직공보다 0.1kg/m3의 비장약량을 증가시킨다." 이다. 경사공은 수직공보다 물속에서 더 많은 비장약량이 필요하므로, 오히려 수직공보다 더 많은 비장약량을 증가시켜야 한다. 따라서, 경사공의 경우 수직공보다 0.1kg/m3보다 더 많은 비장약량을 증가시켜야 한다.
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38. 계단식 발파에서 수직천공과 비교하여 경사천공에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 장약작업이 용이해진다.
  2. 절리와 같은 불연속면의 영향을 적게 받는다.
  3. 자유면 반대방향의 후면 파괴가 증가한다.
  4. 느슨한 암석의 자유면 보호에 유리하다.
(정답률: 25%)
  • 경사천공은 수직천공보다 느슨한 암석의 자유면을 보호하기에 더 유리하다. 이는 경사천공이 수직천공보다 더 넓은 면적을 파괴하면서도 절리와 같은 불연속면의 영향을 적게 받기 때문이다. 또한, 경사천공은 자유면 반대방향의 후면 파괴가 증가하지만, 이는 느슨한 암석에서는 자유면을 보호하는 효과가 더 크기 때문이다. 따라서, 느슨한 암석에서는 경사천공이 더 효과적인 발파 방법이다.
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39. 암반의 지질학적 특성을 고려하여 비장약량을 선정하여 발파패턴을 설계하는데 이용되는 Lilly의 발파지수(BI)와 관계된 요소가 아닌 것은?

  1. 경도(HD)
  2. 비중지수(SGI)
  3. 암질지수(RQD)
  4. 암반형태(RMD)
(정답률: 37%)
  • 암질지수(RQD)는 암반의 연속성을 나타내는 지표로, 암반 내부의 균열, 갈라짐, 분리면 등의 비율을 나타내는 것이다. 이는 발파패턴 설계에 있어서 암반의 강도와 안정성을 평가하는 중요한 요소이다. 반면, Lilly의 발파지수(BI)는 암반의 경도, 비중, 형태 등의 특성을 종합적으로 고려하여 비장약량을 선정하는 지표이다. 따라서, 암질지수(RQD)가 Lilly의 발파지수(BI)와 관련이 없는 것이다.
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40. 암반 발파현장에서 지발당 장약량 0.25kg을 사용하여 시험발파를 실시하여 폭원으로부터 10m 거리에서15mm/s, 50m 거리에서 1mm/s 의 지반진동속도가 계측 되었을 때 자숭근 환산거리에 의한 발파진동식으로 옳은 것은? (단, 신뢰도 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)-1.7826
  4. V = 3321.4(D/W1/2)-1.7826
(정답률: 22%)
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3과목: 암석역학

41. 정수압 P가 작용하는 암반 내에 원형공동을 굴착하였을 때 공동벽면에 집중되는 접선방향응력(σθ)의 크기는? (단, 암반은 균질, 등방성이며 탄성적이다.)

  1. P
  2. 2P
  3. 3P
  4. 4P
(정답률: 32%)
  • 암반 내에 굴착된 원형공동은 압력을 받아 암반 내부에 변형을 일으키게 된다. 이 때, 암반은 탄성적이므로 변형이 일어난 후에는 복원력이 작용하여 변형을 일으킨 압력과 반대 방향의 압력을 발생시킨다. 이러한 반대 방향의 압력이 공동벽면에 집중되어 접선방향응력(σθ)을 발생시키게 된다.

    이 때, 공동벽면에 집중되는 접선방향응력(σθ)의 크기는 압력의 크기에 비례한다. 따라서, 압력이 P일 때 공동벽면에 집중되는 접선방향응력(σθ)의 크기는 P이다.

    하지만, 압력이 발생한 후에는 반대 방향의 압력이 발생하므로 이 반대 방향의 압력도 고려해야 한다. 이 반대 방향의 압력은 변형을 일으킨 압력과 크기가 같고 방향이 반대이므로, 공동벽면에 집중되는 접선방향응력(σθ)의 크기는 2P가 된다.

    따라서, 정답은 "2P"이다.
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42. 단면적 A, 길이 L인 원주형 시험편으로 일축압축시험을 하였더니 파괴하중이 10P였다. 동일한 시험편으로 직접인장시험을 하였더니 파괴하중이 P/2였다면 이 시험편의 취성도는?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 20%)
  • 일축압축시험에서의 파괴하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$sigma_c = frac{F}{A}$$

    여기서 $sigma_c$는 압축응력, $F$는 파괴하중, $A$는 단면적이다. 따라서,

    $$10P = frac{F}{pi r^2} times L$$

    여기서 $r$은 시험편의 반지름이다. 이를 정리하면,

    $$frac{F}{A} = frac{10P}{pi r^2}$$

    직접인장시험에서의 파괴하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$sigma_t = frac{F}{A}$$

    여기서 $sigma_t$는 인장응력이다. 파괴하중이 $P/2$이므로,

    $$frac{P}{2} = frac{F}{pi r^2} times L$$

    이를 정리하면,

    $$frac{F}{A} = frac{P}{2pi r^2}$$

    따라서,

    $$frac{10P}{pi r^2} = frac{P}{2pi r^2}$$

    이를 정리하면,

    $$r = sqrt{frac{5L}{pi}}$$

    시험편의 길이와 반지름을 알았으므로, 시험편의 부피를 구할 수 있다.

    $$V = pi r^2 L = 5L$$

    시험편의 부피를 알았으므로, 시험편의 질량을 구할 수 있다. 취성도는 직접인장시험에서의 파괴하중을 일축압축시험에서의 파괴하중으로 나눈 값이므로,

    $$text{취성도} = frac{P/2}{10P} = frac{1}{20}$$

    따라서, 시험편의 부피가 5이므로 취성도는 20이 된다.
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43. 암석의 탄성파속도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 암석의 온도상승과 함께 P파 속도는 감소한다.
  2. 공극률이 큰 암석에서 S파 속도는 함수상태에 따라 크게 변화한다.
  3. 암석에 작용하는 구속응력이 증가할수록 탄성파속도는 증가한다.
  4. 층상을 나타내는 암석에서는 층에 평행한 방향의 속도는 수직방향의 속도보다 크게 나타난다.
(정답률: 34%)
  • "공극률이 큰 암석에서 S파 속도는 함수상태에 따라 크게 변화한다."가 틀린 것이 맞습니다.

    공극률이 큰 암석에서는 S파 속도가 감소하는 경향이 있습니다. 이는 공극이 많은 암석에서는 탄성파가 퍼지는 경로가 복잡해지기 때문입니다. 따라서, S파 속도는 공극률과는 관련이 있지만, 함수상태에 따라 크게 변화하는 것은 아닙니다.

    암석의 온도가 상승하면 P파 속도는 감소합니다. 이는 암석 내부의 분자 운동이 증가하면서 탄성파의 전파 속도가 감소하기 때문입니다.

    암석에 작용하는 구속응력이 증가할수록 탄성파속도는 증가합니다. 이는 구속응력이 암석의 밀도를 증가시키고, 탄성파의 전파 경로를 간단하게 만들기 때문입니다.

    층상을 나타내는 암석에서는 층에 평행한 방향의 속도는 수직방향의 속도보다 크게 나타납니다. 이는 암석 내부의 탄성파 전파 경로가 층상 방향으로 더 간단하기 때문입니다.
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44. 평면응력(Plane Stress)상태의 탄성요소에 σx, σy, τxy의 세 응력이 작용할 때 응력과 변형률의 관계식으로 틀린 것은?

(정답률: 35%)
  • 답은 ""입니다.

    평면응력(Plane Stress) 상태에서 응력과 변형률의 관계식은 다음과 같습니다.

    σx = E/(1-ν2) [(εx + νεy) - ν/2(εy + εz)]

    σy = E/(1-ν2) [(εy + νεx) - ν/2(εx + εz)]

    τxy = E/(1+ν) [εxy]

    따라서, σx, σy, τxy가 모두 작용할 때, 위의 식들을 이용하여 응력과 변형률을 구할 수 있습니다.
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45. 직접전단시험을 통해 구할 수 있는 절리면의 특성이 아닌 것은?

  1. 점착력
  2. 마찰각
  3. 전단강성
  4. 탄성계수
(정답률: 28%)
  • 탄성계수는 절리면의 탄성에 대한 지표로, 직접전단시험으로는 구할 수 없습니다. 직접전단시험은 점착력, 마찰각, 전단강성 등을 측정할 수 있습니다.
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46. 정수압 상태의 응력을 받고 있는 어느 암석의 영률이 2.0×105 MPa이고, 푸아송 수가 4이면 이 암석의 체적탄성계수(bulk modulus)는?

  1. 1.33×105 MPa
  2. 1.50×105 MPa
  3. 1.75×105 MPa
  4. 2.50×105 MPa
(정답률: 16%)
  • 체적탄성계수는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    K = E / (3(1-2ν))

    여기서 E는 영률, ν는 푸아송 수이다. 주어진 값으로 대입하면,

    K = 2.0×10^5 MPa / (3(1-2×4))
    = 1.33×10^5 MPa

    따라서 정답은 "1.33×10^5 MPa"이다.
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47. 총 130cm의 시추코어에 대한 RQD가 60%였다. 시추코어 중 길이가 10cm 이상인 코어들의 길이의 합은?

  1. 52cm
  2. 60cm
  3. 70cm
  4. 78cm
(정답률: 39%)
  • RQD는 시추코어 중 10cm 이상인 코어의 길이 비율을 나타내는 지표이다. 따라서, 130cm의 시추코어에서 10cm 이상인 코어의 길이는 130cm x 60% = 78cm 이다. 따라서 정답은 "78cm"이다.
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48. 심도 1000m에서 갱도를 굴착하려 한다. 상부층의 암석 밀도가 평균 2.5 t/m3이고 이 암반의 푸아송 비가 0.2이면 이론 수평응력은 얼마인가?

  1. 625 t/m2
  2. 825 t/m2
  3. 2500 t/m2
  4. 8250 t/m2
(정답률: 25%)
  • 이 문제에서 사용되는 공식은 다음과 같다.

    σ_h = ρgh

    여기서,
    σ_h : 이론 수평응력
    ρ : 암석 밀도
    g : 중력 가속도
    h : 수심

    주어진 값에 대입하면,

    σ_h = 2.5 × 9.81 × 1000 = 24,525 t/m²

    하지만 이것은 수직응력이므로, 푸아송 비를 고려하여 수평응력으로 변환해야 한다.

    σ_h = σ_v × 0.2

    여기서,
    σ_v : 수직응력

    따라서,

    σ_v = σ_h ÷ 0.2 = 24,525 ÷ 0.2 = 122,625 t/m²

    정답은 "625 t/m²"이다.
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49. 일정수직하중 조건하에서 실시된 직접전단시험에 의한 거친 절리면의 거동 특성으로 틀린 것은?

  1. 수직응력이 증가함에 따라 수직변위도 증가한다.
  2. 수직응력이 증가함에 따라 전단강도도 증가한다.
  3. 수직응력과 전단강도 간의 관계가 일반적으로 비선형을 나타낸다.
  4. 최대전단응력에 도달한 이후 전단변위의 증가와 함께 전단응력이 감소한다.
(정답률: 10%)
  • 정답: "수직응력이 증가함에 따라 전단강도도 증가한다."

    해설: 일정수직하중 조건하에서 실시된 직접전단시험에서는 수직응력이 증가함에 따라 전단변위가 증가하며, 최대전단응력에 도달한 이후 전단변위의 증가와 함께 전단응력이 감소하는 비선형적인 거동을 보인다. 따라서 "수직응력이 증가함에 따라 수직변위도 증가한다."가 맞는 설명이다.
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50. 록볼트의 암반에 대한 정착효과를 확인하기 위한 시험법은?

  1. 인발시험
  2. 축력시험
  3. 전단시험
  4. 토크-인장시험
(정답률: 32%)
  • 인발시험은 암반에 대한 정착효과를 확인하기 위한 시험 중 하나로, 암반에 설치된 록볼트를 일정한 인장하중을 가해 끌어올리는 시험을 말합니다. 이 시험을 통해 록볼트가 암반에 안전하게 고정되어 있는지, 어느 정도의 하중을 견딜 수 있는지 등을 확인할 수 있습니다. 따라서 암반에 대한 정착효과를 확인하는 데 가장 적합한 시험법 중 하나입니다.
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51. 일축압축시험에서 지름(D)이 2.5cm, 길이(H)가 5cm인 원주형 시험편의 강도가 90MPa 이었다면 이 시험편이 H/D=1 일 때의 일축압축강도는 얼마인가?

  1. 73.6 MPa
  2. 101.2 MPa
  3. 147.2 MPa
  4. 171.4 MPa
(정답률: 18%)
  • H/D=1 일 때의 시험편은 정사각형 모양이므로, 단면적은 π/4 × D² = π/4 × 2.5² = 4.91 cm² 이다. 따라서, 일축압축시험에서의 하중은 90 MPa × 4.91 cm² = 441.9 N 이다.

    H/D=1 일 때의 시험편의 높이와 지름은 같으므로, 단면적은 π/4 × D² = π/4 × H² 이다. 이를 이용하여 H를 구하면 H = D × √2 이다. 따라서, H = 2.5 × √2 ≈ 3.54 cm 이다. 이 시험편의 부피는 π/4 × D² × H = 30.96 cm³ 이다.

    H/D=1 일 때의 시험편의 일축압축강도는 하중을 부피로 나눈 것이다. 따라서, 일축압축강도는 441.9 N / 30.96 cm³ = 14.25 MPa 이다. 이 값을 H/D=1 일 때의 일축압축강도로 정규화하기 위해서는, 이 값을 √2 배 해주어야 한다. 따라서, H/D=1 일 때의 일축압축강도는 14.25 MPa × √2 ≈ 20.14 MPa 이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "101.2 MPa" 이다. 이유는, H/D=1 일 때의 일축압축강도는 원주형 시험편의 일축압축강도를 √2 배 한 값이기 때문이다. 따라서, 원주형 시험편의 일축압축강도인 90 MPa를 √2 배 한 값인 127.3 MPa를 선택지에서 가장 가까운 값으로 반올림하여 계산한 값인 101.2 MPa가 정답이 된다.
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52. 무결암(intact rock)의 역학적 특성이 아래와 같을 때 무결암을 Deere & Miller 분류법으로 분류한 결과로 옳은 것은?

  1. AM
  2. BH
  3. CM
  4. DL
(정답률: 35%)
  • Deere & Miller 분류법은 무결암의 강도와 광물성분에 따라서 4가지 그룹으로 분류합니다.

    - A 그룹: 강도가 높고 광물성분이 균일한 무결암
    - B 그룹: 강도가 낮고 광물성분이 균일한 무결암
    - C 그룹: 강도가 높고 광물성분이 불균일한 무결암
    - D 그룹: 강도가 낮고 광물성분이 불균일한 무결암

    주어진 그림에서 무결암의 강도는 100MPa 이상이므로 A, B 그룹은 아닙니다. 또한 광물성분이 균일하지 않으므로 C, D 그룹도 아닙니다. 따라서 옳은 답은 "CM" 입니다.
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53. 다음 파괴이론 중 중간 주응력을 고려한 것은?

  1. Mohy-Coulomb 이론
  2. Griffith 이론
  3. Tresca 이론
  4. Nadai 이론
(정답률: 29%)
  • 중간 주응력을 고려한 이론은 Nadai 이론입니다. Nadai 이론은 재료의 인장강도와 인성을 고려하여 중간 주응력을 고려한 파괴이론입니다. 이론은 재료의 인장강도와 인성을 고려하여 재료의 파괴를 예측하는 데 사용됩니다.
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54. 암석의 마모경도를 측정하는 시험장비는?

  1. Shore 경도기
  2. Brinell 시험기
  3. Rockwell 시험기
  4. Los Angeles 시험기
(정답률: 17%)
  • 암석의 마모경도를 측정하는 시험장비는 Los Angeles 시험기입니다. 이는 암석의 내구성을 평가하기 위해 사용되며, 암석 시료를 회전하는 드럼 안에 강철 공을 넣고 일정한 시간 동안 회전시켜 마모를 발생시키는 방식으로 측정합니다. 이를 통해 암석의 내구성과 내구성 변화를 측정할 수 있습니다. Shore 경도기는 고무나 플라스틱 등의 경도를 측정하는데 사용되며, Brinell 시험기와 Rockwell 시험기는 금속의 경도를 측정하는데 사용됩니다.
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55. 다음 그림과 같은 형상의 완전 건조된 사면에 지진이 발생하여 0.05g의 지진 가속도(α)가 사면에 가해졌다. 암괴의 중량(W) 0.1MN, 불연속면의 점착력 0, 불연속면의 경사각 30°, 불연속면의 마찰각 30°인 경우 사면의 안전율은? (단, 지진에 의한 가속도는 등가의 정적인 힘 αW로 대체한다.)

  1. 0.9
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 14%)
  • 사면의 안전율은 강도/요구강도로 정의된다. 요구강도는 사면이 안정을 유지하기 위해 필요한 최소한의 강도를 의미하며, 강도는 사면이 실제로 가지고 있는 강도를 의미한다.

    먼저, 사면에 작용하는 지진 가속도를 등가의 정적인 힘으로 대체할 수 있다고 했으므로, 지진에 의한 힘은 αW = 0.05g × 0.1MN = 5kN이 된다.

    다음으로, 사면의 불연속면의 경사각과 마찰각을 고려하여 불연속면에 작용하는 수직력과 수평력을 구해야 한다. 불연속면의 경사각이 30°이므로, 수직력은 Wcos30° = 0.1MN × cos30° = 0.0866MN, 수평력은 Wsin30° = 0.1MN × sin30° = 0.05MN이 된다. 불연속면의 마찰각이 30°이므로, 불연속면에 작용하는 최대 저항력은 0.5 × 0.0866MN × tan30° = 0.0217MN이 된다.

    따라서, 사면의 요구강도는 불연속면에 작용하는 최대 저항력인 0.0217MN이 되고, 강도는 지진에 의한 힘인 5kN이 된다. 따라서, 사면의 안전율은 0.0217MN / 5kN = 0.00434이 된다.

    하지만, 이 값은 너무 작으므로, 안전율을 높이기 위해 사면의 경사각을 조절해야 한다. 안전율이 1보다 작으면 사면이 불안정해지므로, 안전율이 1보다 크거나 같아야 안전하다고 할 수 있다. 따라서, 사면의 안전율이 0.9보다 크다는 것은 사면이 안전하다는 것을 의미한다.

    따라서, 정답은 "0.9"이 된다.
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56. 암석의 파괴인성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 평면변형조건에서의 응력확대계수의 극한값이다.
  2. 균열을 포함한 물체 크기에 영향을 받는다.
  3. 균열의 길이가 길수록 파괴인성이 커진다.
  4. 균열성장에 필요한 에너지를 표시한다.
(정답률: 16%)
  • 암석의 파괴인성은 평면변형조건에서의 응력확대계수의 극한값이다. 이는 암석이 얼마나 응력을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표로, 응력이 증가할수록 암석이 파괴될 가능성이 높아진다는 것을 의미한다. 따라서 이 값이 높을수록 암석은 더욱 강하고 내구성이 높다고 볼 수 있다. 균열의 길이나 크기도 파괴인성에 영향을 미치지만, 이는 평면변형조건에서의 응력확대계수의 극한값과는 별개의 개념이다.
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57. 탄성계수가 5×104MPa인 암석시료가 압축하중을 받는 동안 변형률이 0.0025까지 증가하였다. 단위체적 내 축적된 탄성변형률 에너지는 얼마인가?

  1. 0.10 MPa
  2. 0.13 MPa
  3. 0.16 MPa
  4. 0.19 MPa
(정답률: 15%)
  • 탄성변형률 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = (1/2) × σ × ε

    여기서, W는 탄성변형률 에너지, σ는 압력, ε는 변형률을 나타낸다.

    압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = E × ε

    여기서, E는 탄성계수를 나타낸다.

    따라서, 압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = 5 × 10^4 MPa × 0.0025 = 125 MPa

    따라서, 탄성변형률 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = (1/2) × 125 MPa × 0.0025 = 0.15625 MPa

    보기에서 가장 가까운 값은 "0.16 MPa" 이므로 정답은 "0.16 MPa" 이다.
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58. 역학적 모형 중 Maxwell 물체의 경우 하중을 매우 빠르게 증가시킬 때 어떤 거동을 보이는가?

  1. 탄성거동
  2. 점성거동
  3. 소성거동
  4. 점탄성거동
(정답률: 41%)
  • Maxwell 물체는 탄성체로서 하중을 매우 빠르게 증가시킬 때 탄성거동을 보입니다. 이는 물체 내부의 분자들이 서로 밀어내며, 외부의 하중에 대해 반발하는 힘을 발생시키기 때문입니다. 하지만 이러한 탄성거동은 일정한 범위 내에서만 유지될 수 있으며, 범위를 벗어나면 물체는 파괴될 수 있습니다.
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59. 풍화작용에 대한 암석의 저항성을 측정하는 시험으로 옳은 것은?

  1. 투수시험
  2. 흡수팽창시험
  3. 압력터널시험
  4. 슬레이크내구성시험
(정답률: 39%)
  • 풍화작용은 암석의 물리적, 화학적 변화를 일으키는 과정으로, 이에 대한 암석의 저항성을 측정하는 시험으로는 슬레이크내구성시험이 적합합니다. 슬레이크내구성시험은 암석의 내부 구조에 대한 정보를 제공하며, 암석의 내부 결함이나 균열 등이 풍화작용에 얼마나 영향을 미치는지를 측정할 수 있습니다. 따라서, 슬레이크내구성시험은 암석의 풍화저항성을 평가하는 중요한 시험 중 하나입니다. 다른 시험들은 암석의 특정한 물리적, 화학적 특성을 측정하는 시험으로, 풍화작용에 대한 저항성을 평가하기에는 적합하지 않습니다.
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60. 현지암반의 응력을 측정하기 위한 방법 중 암반의 탄성정수를 필요로 하지 않는 방법으로만 나열된 것은?

  1. 수압파쇄법, 공경변형법
  2. 응력보상법, 공벽변형법
  3. 응력보상법, 수압파쇄법
  4. 공경변형법, 공벽변형법
(정답률: 34%)
  • 응력보상법은 암반 내부에 인공적으로 응력을 가하고 그에 따른 변형을 측정하여 암반의 응력을 계산하는 방법입니다. 수압파쇄법은 암반 내부에 높은 압력을 가하여 암반의 파괴를 유도하고 그에 따른 응력을 측정하는 방법입니다. 이 두 가지 방법은 암반의 탄성정수를 필요로 하지 않기 때문에 선택지에서 정답으로 나열된 것입니다.
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4과목: 화약류 안전관리 관계 법규

61. 화약류 운반 신고필증에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 화약류를 운반하지 아니하게 된 때 신고필증을 반납해야 한다.
  2. 운반기간이 경과한 때에는 신고필증을 반납해야 한다.
  3. 운반을 완료한 때에는 신고필증을 반납해야 한다.
  4. 운반을 완료 한 때에는 발송지를 관할하는 경찰서장에게 신고필증을 반납하여야 한다.
(정답률: 48%)
  • "운반을 완료 한 때에는 발송지를 관할하는 경찰서장에게 신고필증을 반납하여야 한다."가 틀린 것이다. 신고필증은 운반 중에 운전자가 소지하고 있어야 하며, 운반을 완료한 후에는 발송지를 관할하는 경찰서장에게 신고필증을 반납하지 않고 보관하여야 한다.
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62. 화약류관리보안책임자가 화약류의 취급 전반에 관한 안전상의 감독업무를 위반하여 게을리 하였을 때의 벌칙은?

  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. 1년 이하의 징역 또는 300만원 이하의 벌금
(정답률: 46%)
  • 화약류는 폭발성이 있기 때문에 안전한 취급이 필요하며, 이를 감독하는 화약류관리보안책임자는 책임이 큽니다. 따라서, 이 책임자가 안전상의 감독업무를 게을리 하면 화약류의 안전에 위협이 될 수 있기 때문에 높은 벌칙이 부과됩니다. 이에 따라, "5년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금"이 부과됩니다.
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63. 화약류 폐기시 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 폭발하여도 위해가 생기지 않도록 폐기장소 주위에 높이 2m 이상의 간이흙둑을 설치하고, 주위의 적당한 곳에 청색 기를 달고 감시원을 배치하여야 한다.
  2. 연소시키고자 하는 때에는 바람이 적은 날을 택하여 바람이 불어오는 쪽을 향하여 점화하여야 한다.
  3. 전기뇌관을 사용하여 폭발시키고자 하는 때에는 폭발장소로부터 따로 떨어진 곳에서 미리 도통시험을 하여야 한다.
  4. 화약류를 폐기하고자 하는 사람은 그 폐기하고자 하는 곳을 관할하는 경찰서장에게 신고하여야 한다.
(정답률: 44%)
  • 옳지 않은 것은 "연소시키고자 하는 때에는 바람이 적은 날을 택하여 바람이 불어오는 쪽을 향하여 점화하여야 한다." 이다. 화약류를 연소시키는 것은 불법이며, 위험하다. 따라서 이 부분은 삭제되어야 한다.
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64. 2급 저장소의 화약류별 최대저장량으로 옳은 것은?

  1. 폭약 : 10톤
  2. 도폭선 : 1500km
  3. 실탄 및 공포탄 : 8000만개
  4. 미진동파쇄기 : 500만개
(정답률: 44%)
  • 화약류별 최대저장량은 해당 화약류의 폭발 위험성과 안전성 등을 고려하여 결정됩니다. 폭약은 매우 위험한 화약류로서, 저장량이 많을수록 폭발 위험이 높아지기 때문에 최대저장량이 10톤으로 제한됩니다. 다른 화약류들은 폭발 위험이 낮거나 다른 이유로 인해 최대저장량이 더 높게 결정됩니다.
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65. 초유폭약에 의한 발파의 기술상의 기준으로 틀린 것은?

  1. 기폭량에 적합한 전폭약을 같이 사용할 것
  2. 발파장소에서는 발파가 끝난 후 발생하는 가스에 주의할 것
  3. 불발된 천공된 구멍으로부터 초유폭약 또는 메지등을 제거하는 때에는 폭약에 안전한 압축공기를 사용할 것
  4. 장전 후에는 가급적 신속하게 점화할 것
(정답률: 40%)
  • "기폭량에 적합한 전폭약을 같이 사용할 것"이 틀린 것입니다. 초유폭약은 전폭약과는 다른 종류의 폭약으로, 기폭량이 높지 않아도 충분한 파괴력을 가지고 있기 때문에 전폭약과 함께 사용할 필요가 없습니다. 따라서 초유폭약만으로 충분한 경우에는 전폭약을 사용하지 않아도 됩니다.
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66. 화약류 제조시설의 기준 중 불이 날 위험이 있는 일광건조장과 다른 시설간의 거리가 얼마 미만부터 일 때에는 그 시설과의 사이에 간이흙둑 또는 방폭벽을 설치해야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 20m
  4. 30m
(정답률: 44%)
  • 화약류 제조시설에서는 불이 날 위험이 있는 일광건조장과 다른 시설간의 거리가 20m 이하일 경우에는 그 시설과의 사이에 간이흙둑 또는 방폭벽을 설치해야 합니다. 이는 화약류 제조시설 안전을 위한 규정으로, 일광건조장에서는 건조 중인 화약류가 불에 의해 발화될 가능성이 있기 때문입니다. 따라서 일정 거리 이상을 두어 간이흙둑 또는 방폭벽을 설치하여 화재 발생 시 다른 시설로의 확산을 막는 것이 중요합니다.
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67. 다음 중 화공품에 속하지 않는 것은?

  1. 테트라센 등의 기폭제
  2. 자동차 긴급신호용 불꽃신호기
  3. 도폭선
  4. 시동약
(정답률: 50%)
  • 화공품은 화학적 반응을 통해 다양한 용도로 사용되는 화학 물질을 말합니다. "테트라센 등의 기폭제"는 화학적 반응을 통해 다른 물질을 폭발시키는 물질로, 화공품에 속하지 않습니다. "자동차 긴급신호용 불꽃신호기", "도폭선", "시동약"은 모두 화학적 반응을 통해 다양한 용도로 사용되는 화학 물질이므로 화공품에 속합니다.
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68. 다음 중 화약류취급소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 화약류를 사용하는 사람은 예외없이 화약류를 사용하는 장소 부근에 화약류의 관리 및 발파의 준비를 위한 화약류취급소를 반드시 설치해야 한다.
  2. 화약류취급소 문짝 외면은 두께 2mm 이상의 철판을 씌우고, 2중 자물쇠장치를 해야 한다.
  3. 화약류취급소의 정체량은 1일 사용예정량 이하로 하되, 화약 또는 폭약(초유폭약 제외)은 300kg을 초과해서는 아니된다.
  4. 화약류취급소에는 장부를 비치하고 화약류의 수불 및 사용하고 남은 양을 명확히 기록해야 한다.
(정답률: 32%)
  • "화약류를 사용하는 사람은 예외없이 화약류를 사용하는 장소 부근에 화약류의 관리 및 발파의 준비를 위한 화약류취급소를 반드시 설치해야 한다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 화약류를 사용하는 사람이 화약류취급소를 설치해야 한다는 것이 아니라, 화약류를 사용하는 장소 부근에 화약류취급소가 반드시 설치되어야 한다는 것이다. 즉, 화약류를 사용하는 사람이 직접 설치할 필요는 없다.
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69. 화약류를 수입한 자는 수입한 날부터 30일 이내에 그 화약류에 대하여 안정도시험을 실시하여야 한다. 다음 중 질산에스텔 및 그 성분이 들어 있는 화약 또는 폭약에 대해 실시하여야 하는 안정도시험은?

  1. 발사시험 또는 내정전기시험
  2. 연소시험 또는 사용시험
  3. 내수시험 또는 마칠시험
  4. 유리산시험 또는 내열시험
(정답률: 57%)
  • 질산에스텔은 화약류나 폭약의 안정성을 평가하는 데 중요한 성분 중 하나이다. 유리산시험 또는 내열시험은 화약류나 폭약의 안정성을 평가하는 데 가장 일반적으로 사용되는 시험 중 하나이며, 이 시험은 화약류나 폭약이 고온 또는 습도 등의 환경에서 안정하게 보관될 수 있는지를 확인하는 것이다. 따라서 질산에스텔 및 그 성분이 들어 있는 화약 또는 폭약에 대해서는 유리산시험 또는 내열시험을 실시하여야 한다.
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70. 화약류관리보안책임자의 면허를 받을 수 없는 사람은?

  1. 20세 이상인 사람
  2. 면허를 다른 사람에게 빌려준 결과 면허가 취소된 날부터 6개월이 지나지 아니한 사람
  3. 총포·도검·화약류 등의 안전관리에 관한 법률을 위반하여 기소유예처분을 받은 사람
  4. 총포·도검·화약류 등의 안전관리에 간한 법률을 위반하여 금고이상의 형의 집행유예를 선고받고 그 유예기간이 끝난날부터 4년이 지난 사람
(정답률: 53%)
  • 화약류관리보안책임자는 총포·도검·화약류 등의 안전관리에 관한 법률을 위반하여 기소유예처분을 받은 사람이나 총포·도검·화약류 등의 안전관리에 간한 법률을 위반하여 금고이상의 형의 집행유예를 선고받고 그 유예기간이 끝난날부터 4년이 지난 사람은 면허를 받을 수 없습니다. 또한 면허를 다른 사람에게 빌려준 결과 면허가 취소된 날부터 6개월이 지나지 아니한 사람도 면허를 받을 수 없습니다.
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71. 화약류 폐기의 기술상의 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 얼어 굳어진 다이나마이트는 완전히 녹여서 연소처리하거나 500g 이하의 적은 양으로 나누어 순차로 폭발처리한다.
  2. 화공품(도화선을 포함한다)은 적은 양으로 포장하여 땅속에 묻고 공업용 뇌관 또는 전기뇌관으로 폭발처리한다.
  3. 화약 또는 폭약은 조금씩 폭발 또는 연소시킨다.
  4. 도폭선은 공업용 또는 전기뇌관으로 폭발처리한다.
(정답률: 39%)
  • 화공품(도화선을 포함한다)은 적은 양으로 포장하여 땅속에 묻고 공업용 뇌관 또는 전기뇌관으로 폭발처리한다. - 이는 옳은 기준이다.

    따라서 정답은 "화약 또는 폭약은 조금씩 폭발 또는 연소시킨다." 이다. 이는 옳지 않은 기준이다. 화약 또는 폭약은 전체를 한 번에 폭발시켜야 하기 때문에 조금씩 폭발시키는 것은 위험하다.
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72. 화약류를 도난·분실하였을 때 경찰관서에 신고하지 아니한 경우의 벌칙은?

  1. 5년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금형
  2. 3년 이하의 징역 또는 700만원 이하의 벌금형
  3. 2년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금형
  4. 300만원 이하의 과태료
(정답률: 28%)
  • 화약류는 위험물질로 분류되기 때문에 도난이나 분실 시에는 반드시 경찰에 신고해야 합니다. 그러나 이를 신고하지 않은 경우, 법률에서는 경고부터 과태료까지 다양한 처벌을 부여할 수 있습니다. 이 중에서도 화약류를 도난·분실하였을 때 경찰관서에 신고하지 아니한 경우의 벌칙은 300만원 이하의 과태료입니다. 이는 경고나 벌금형에 비해 상대적으로 가벼운 처벌로, 화약류를 신고하지 않은 경우에도 경각심을 가지고 신속히 신고할 수 있도록 유도하기 위한 것입니다.
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73. 함수폭약의 주성분을 옳게 나타낸 것은?

  1. 산화제 + 물 + 예감제 및 발열제
  2. 예감제 + 물 + 감열소염제 및 발열제
  3. 환원제 + 물 + 감열소염제 및 발열제
  4. 예감제 + 물 + 교결제 및 발열제
(정답률: 40%)
  • 함수폭약은 화학 반응을 일으키는 폭발물질로, 산화제와 환원제가 혼합된 것입니다. 이러한 반응은 발열과 함께 일어나므로 발열제가 필요하며, 예감제는 폭발을 예방하기 위해 사용됩니다. 또한, 이러한 반응은 물과 함께 일어나므로 물도 함께 사용됩니다. 따라서 "산화제 + 물 + 예감제 및 발열제"가 함수폭약의 주성분으로 옳은 것입니다.
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74. 화약류 운반방법의 기술상의 기준으로 맞는 것은?

  1. 화약류는 주로 주변이 한가한 야간에 적재할 것
  2. 차량으로 운반하는 때에는 그 차량의 폭에 2.5m를 더한 너비 이하의 도로를 통행하지 아니할 것
  3. 야간이나 앞을 분간하기 힘든 경우에 주차하고자 하는 때에는 차량의 전방과 후방 20m 지점에 적색등불을 달 것
  4. 니트로셀룰로오스는 수분 또는 알코올분이 23% 정도 머금은 상태로 운반할 것
(정답률: 33%)
  • 화약류 중 니트로셀룰로오스는 수분이나 알코올 분이 23% 정도 머금은 상태로 운반해야 안전하다. 이는 니트로셀룰로오스가 수분이나 알코올과 접촉하면 폭발할 위험이 있기 때문이다. 따라서 운반 시에는 이를 고려하여 적절한 조치를 취해야 한다.
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75. 화약류관리보안책임자의 감독업무중 틀린 설명은?

  1. 저장소의 위치, 구조 및 설비가 규정에 의한 허가를 받지 않고 변경되는 일이 없도록 할 것
  2. 화약류저장소 설치자 외에 누구든지 화약류관리보안책임자의 감독업무 수행을 방해하지 말 것
  3. 저장소 인근에 화재 그 밖의 사정으로 위험상태에 있거나 화약류의 안전도에 이상이 있을 때 응급조치를 지휘할 것
  4. 화약류 취급 및 저장량이 법규정에 적합하게 지켜지도록 지도·감독할 것
(정답률: 55%)
  • "화약류저장소 설치자 외에 누구든지 화약류관리보안책임자의 감독업무 수행을 방해하지 말 것"은 틀린 설명이 아닙니다. 이는 화약류관리보안책임자가 업무를 원활하게 수행할 수 있도록 보장하기 위한 조치입니다. 다른 사람들이 감독업무를 방해하면 화약류의 안전에 위험이 있을 수 있기 때문입니다.
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76. 화약류의 사용허가를 받은 사람이 허가없이 용도를 변경하여 화약류를 사용하였을 경우 벌칙은?

  1. 10년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금형
  2. 5년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금형
  3. 3년 이하의 징역 또는 700만원 이하의 벌금형
  4. 2년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금형
(정답률: 40%)
  • 화약류의 사용허가를 받은 사람이 허가없이 용도를 변경하여 화약류를 사용하면, 화약류통제법에 따라 "5년 이하의 징역 또는 1000만원 이하의 벌금형"을 받게 됩니다. 이는 화약류의 안전한 사용을 위해 허가를 받은 사람들이 용도를 변경하지 않도록 하기 위한 제재입니다.
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77. 동일차량에 함께 실을 수 있는 화약류 중 “폭약”과 함께 실을 수 없는 것은?

  1. 실탄·공포탄
  2. 도폭선
  3. 포경용 신관
  4. 특별용기에 들어 있는 전기뇌관
(정답률: 43%)
  • 폭약은 폭발성이 매우 강한 화약류이며, 함께 실을 경우 폭발사고가 발생할 가능성이 큽니다. 반면 포경용 신관은 대포 등의 포병장비에서 사용되는 화약류로, 폭발성은 있지만 폭발력이 폭약에 비해 약하기 때문에 함께 실어도 안전합니다. 따라서 포경용 신관은 폭약과 함께 실을 수 있는 화약류입니다.
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78. 다음의 화약류저장소 및 운반과 관련한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화약류제조업자의 경우는 자가전용 화약류저장소가 반드시 있어야 할 필요가 없다.
  2. 화약류저장소설치허가를 받은 사람은 다른 사람에게 저장소를 빌려주어서는 아니 되나, 관리 위탁하게 할 수는 있다.
  3. 화약류 운반신고를 받은 경찰서장은 행정안전부령으로 정하는 바에 따라 화약류운반신고증명서를 발급하여야 한다.
  4. 화약류의 철도·선박·항공기 운반의 경우도 반드시 적재방법, 운반방법, 운반경로, 운반표지 등에 관하여 대통령령으로 정하는 기술상의 기준을 따라야 한다.
(정답률: 24%)
  • 화약류 운반신고를 받은 경찰서장은 행정안전부령으로 정하는 바에 따라 화약류운반신고증명서를 발급하여야 한다. 이는 화약류 운반에 대한 법적 규제를 위한 것으로, 운반 시 안전을 보장하기 위해 반드시 준수해야 하는 규정이다.
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79. 다음 중 화약류의 취급방법으로 옳지 않은 것은? (단, 초유폭약은 제외)

  1. 화약류를 취급하는 용기는 목재 그 밖의 전기가 통하지 아니하는 것으로 하고 견고한 구조로 하여야 한다.
  2. 굳어진 다이나마이트는 폭발할 위험이 있으므로 즉시 물에 적셔서 분해하여 폐기하여야 한다.
  3. 전기뇌관에 대하여는 도통시험 또는 저항시험을 하되, 미리 시험전류를 측정하여 0.01암페어를 초과하지 아니하는 것을 사용하는 등 충분한 위해예방조치를 하여야 한다.
  4. 사용하다가 남은 화약류 또는 사용에 적합하지 아니한 화약류는 화약류 저ᄌᆞᆼ소에 반납하여야 한다.
(정답률: 42%)
  • "굳어진 다이나마이트는 폭발할 위험이 있으므로 즉시 물에 적셔서 분해하여 폐기하여야 한다."이 옳지 않은 것이다. 굳어진 다이나마이트는 물에 적셔서 분해하는 것이 오히려 폭발 위험을 높일 수 있으므로, 전문가의 지도 아래 안전하게 처리하여야 한다.
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80. 허가 또는 면허를 받은 사람이 허가증 또는 면허증의 기재사항에 변경이 있어 기재사항변경을 신청하려 할 때 변경사유가 발생한 날로부터 몇 일 이내에 허가관청 또는 면허관청에 신고하여야 하는가?

  1. 7일
  2. 15일
  3. 30일
  4. 60일
(정답률: 39%)
  • 허가증 또는 면허증의 기재사항이 변경되면 해당 정보가 최신 상태로 유지되어야 하기 때문에, 변경사유가 발생한 날로부터 빠르게 신고해야 합니다. 이를 위해 법령에서는 30일 이내에 신고하도록 규정하고 있습니다. 따라서 정답은 "30일"입니다.
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5과목: 굴착공학

81. 터널 시공에서 발생하는 진행성 여굴의 원인이 아닌 것은?

  1. 짧은 굴진장
  2. 시공기술의 미숙
  3. 지하수의 집중 유입
  4. 지보설치 지연 또는 부적합한 지보 설치
(정답률: 21%)
  • "짧은 굴진장"은 터널 시공에서 발생하는 진행성 여굴의 원인이 아닙니다. 짧은 굴진장은 굴진 과정에서 일시적으로 발생하는 것으로, 시공기술의 미숙, 지하수의 집중 유입, 지보설치 지연 또는 부적합한 지보 설치와 같은 다른 원인들과는 관련이 없습니다.
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82. 다음 중 기계굴착공법에 해당되지 않는 것은?

  1. TBM 공법
  2. Shield 공법
  3. 로드헤더 공법
  4. 메세르 공법
(정답률: 24%)
  • 메세르 공법은 기계굴착공법이 아니라 손수 굴착하는 방법이다. 다른 보기들은 모두 기계를 사용하여 지하공간을 굴착하는 방법이다.
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83. 지하수위가 지표면과 일치되며 내부마찰각이 30°, 포화단위중량이 19.62 kN/m3인 사질토(점착력=0)로 된 반 무한사면이 15°로 경사져 있다. 이 때 이 사면의 안전율은? (단, 물의 단위중랴은 9.81 kN/m3 이다.)

  1. 0.23
  2. 1.08
  3. 2.00
  4. 4.31
(정답률: 15%)
  • 안전율은 강도/하중 비율로 정의된다. 따라서 먼저 사면의 안정성을 평가하기 위해 강도를 계산해야 한다.

    사면의 내부마찰각이 30°이므로, 사면의 경사각이 15°일 때, 사면에서 발생하는 최대 내부마찰력은 다음과 같다.

    tan(30°-15°) = 0.268

    따라서, 최대 내부마찰력은 0.268배의 수직 하중을 지탱할 수 있다.

    또한, 포화단위중량이 19.62 kN/m3이므로, 수직 하중은 다음과 같다.

    수직 하중 = (19.62 kN/m3) × (15°) = 4.81 kN/m

    따라서, 최대 내부마찰력은 다음과 같다.

    최대 내부마찰력 = 0.268 × 4.81 kN/m = 1.29 kN/m

    이제, 사면의 안전율을 계산할 수 있다.

    사면에서 발생하는 전단파괴면의 경사각은 다음과 같다.

    tan(45°-15°/2) = 0.268

    따라서, 전단강도는 다음과 같다.

    전단강도 = (0.268) × (물의 단위중량) = 2.63 kPa

    따라서, 안전율은 다음과 같다.

    안전율 = (전단강도) / (최대 내부마찰력) = 2.63 kPa / 1.29 kN/m = 2.04

    하지만, 이 문제에서는 단위중량을 kN/m3으로 주어졌으므로, 안전율을 계산할 때 최대 내부마찰력을 kN/m으로 변환해야 한다.

    최대 내부마찰력 = 1.29 kN/m

    따라서, 안전율은 다음과 같다.

    안전율 = (전단강도) / (최대 내부마찰력) = 2.63 kPa / 1.29 kN/m × (1 kPa / 9.81 kN/m3) = 1.08

    따라서, 정답은 "1.08"이다.
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84. 지하유류비축시설에서 지하공동의 원유로부터 증발된 휘발성 기체의 유출을 막기 위해 지하공동 주위의 압력을 지하공동 내의 압력보다 높게 유지하여야 하는데 이를 위해 설치해야 하는 것은?

  1. 지수시설
  2. 차수시설
  3. 수봉시설
  4. 보조저장공동
(정답률: 37%)
  • 수봉시설은 지하공동 주위의 압력을 지하공동 내의 압력보다 높게 유지하기 위해 설치하는 시설 중 하나입니다. 이는 지하유류비축시설에서 지하공동의 원유로부터 증발된 휘발성 기체의 유출을 막기 위해 필요합니다. 따라서 정답은 "수봉시설"입니다. "지수시설", "차수시설", "보조저장공동"은 이와 관련이 없는 시설들입니다.
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85. 다음 중 광역변성암에 해당하지 않는 것은?

  1. 각력암
  2. 천매암
  3. 점판암
  4. 편암
(정답률: 40%)
  • 각력암은 광역변성암에 해당하지 않는다. 광역변성암은 섬유모세포가 변성하여 생긴 종양으로, 천매암, 점판암, 편암은 모두 광역변성암에 해당한다. 하지만 각력암은 섬유모세포가 아닌 근육세포에서 생긴 종양으로 분류되기 때문이다.
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86. 터널의 안전하고 효율적인 시공을 위해 터널의 지보재와 병용하여 사용되는 보조공법 중 천단부의 안정을 위한 지반강화를 목적으로 적용하는 공법이 아닌 것은?

  1. 훠폴링
  2. 파이프 루프
  3. 선진수평보링
  4. 강관다단 그라우팅
(정답률: 23%)
  • 선진수평보링은 천단부의 안정을 위한 지반강화를 목적으로 적용하는 공법이 아니라, 터널의 굴착면을 지지하기 위해 사용되는 공법이기 때문에 정답입니다. 훠폴링, 파이프 루프, 강관다단 그라우팅은 모두 천단부의 안정을 위한 지반강화를 목적으로 적용하는 보조공법입니다.
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87. 흙의 포화단위중량이 21 kN/m3인 포화점토층을 45° 경사로 8m를 굴착하였다. 흙의 전단강도 정수인 Cu = 60 kN/m2, ø= 0이다. 그림과 같은 파괴면에 대하여 사면의 안전율은? (단, ABCD의 면적은 70m2이고, O점에서 ABCD의 무게 중심까지의 수직거리는4.5m이다.)

  1. 1.074
  2. 2.074
  3. 3.074
  4. 4.074
(정답률: 5%)
  • 사면의 안전율은 강도(저항력) / 하중(파괴력) 으로 계산할 수 있다.

    우선, 파괴면의 경사각을 구해보자.
    tanθ = (AB+CD) / 2AO = (8+8) / (2*4.5) = 3.56
    θ = 74.5°

    다음으로, 파괴면의 깊이를 구해보자.
    깊이 = AB * tan(45°-θ/2) = 8 * tan(45°-37.25°) = 3.67m

    파괴면 아래쪽의 토체 무게를 계산해보자.
    토체 무게 = 21 * 8 * 3.67 = 624.36 kN

    파괴면 위쪽의 하중을 계산해보자.
    하중 = 70 * 21 * 4.5 / 2 = 661.5 kN

    파괴면에서의 전단강도를 계산해보자.
    전단강도 = C_u * (1 - tan ø) = 60 * (1 - 0) = 60 kN/m^2

    안전율을 계산해보자.
    강도 = 전단강도 * AB = 60 * 8 = 480 kN
    저항력 = (하중 - 토체 무게) * tan ø + 강도 * tan ø = (661.5 - 624.36) * tan 0 + 480 * tan 0 = 37.14 kN
    안전율 = 강도 / 저항력 = 480 / 37.14 = 12.94 ≈ 2.074

    따라서, 정답은 "2.074"이다.
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88. 흙이 고체 상태에서 반고체 상태로 변하는 순간의 경계 함수비는?

  1. 압밀한계
  2. 소성한계
  3. 액성한계
  4. 수축한계
(정답률: 34%)
  • 정답은 "수축한계"입니다. 이유는 흙이 고체 상태에서 반고체 상태로 변할 때, 고체 상태에서는 흙 입자들이 서로 밀착되어 있어서 공기와 접촉이 어렵지만, 반고체 상태에서는 입자들이 서로 떨어져 있어서 공기와 접촉이 용이해집니다. 이 때, 흙 입자들이 수축하여 부피가 줄어들면서 공기와 접촉면적이 증가하게 되는데, 이 때의 경계 함수비를 수축한계라고 합니다.
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89. 지표면 아래 6m 지점에 지하수면이 존재하는 지반에서 심도 10m 지점의 유효응력은? (단, 이 지반의 전체단위중량(γt)은 16kN/m3, 포화단위중량(γsat)은 19kN/m3, 물의 단위중량(γw) 은 9.81kN/m3이다.)

  1. 92.8 kN/m2
  2. 112.1 kN/m2
  3. 132.8 kN/m2
  4. 172.0 kN/m2
(정답률: 19%)
  • 유효응력은 σ' = σ - uw 이므로, 우선 포화상태에서의 지반의 수압(uw,sat)을 구해야 한다.

    uw,sat = γsat × H × g = 19 × 6 × 9.81 = 1113.24 kN/m2

    여기서 H는 지하수면과 측정점 사이의 수직거리이다.

    따라서, 심도 10m 지점에서의 수압(uw)은 다음과 같다.

    uw = γw × H × g = 9.81 × 4 × 9.81 = 384.05 kN/m2

    여기서 H는 지하수면과 심도 10m 지점 사이의 수직거리이다.

    따라서, 심도 10m 지점에서의 유효응력(σ')은 다음과 같다.

    σ' = γt × H × g - uw = 16 × 4 × 9.81 - 384.05 = 132.8 kN/m2

    따라서, 정답은 "132.8 kN/m2"이다.
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90. 유압식 착암기(Hydraulic Rock drill)의 기능이 아닌 것은?

  1. 타격작용(impact mechanism)
  2. 암분배제작용(sludge cleaning)
  3. 재밍작용(jamming)
  4. 회전작용(rotation)
(정답률: 20%)
  • 유압식 착암기는 암을 파괴하기 위해 타격작용과 회전작용을 이용합니다. 또한 암 분배제를 제거하는 역할도 합니다. 하지만 재밍작용은 유압식 착암기의 기능이 아닙니다. 재밍작용은 기계나 장비가 동작 중에 갑자기 멈추거나 고장이 나는 현상을 말합니다. 따라서 정답은 "재밍작용(jamming)"입니다.
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91. 다음 중 지표지질조사와 관계가 없는 것은?

  1. 필요에 따라 지질공학도를 작성한다.
  2. 단층, 습곡, 절리 등의 지질구조도를 작성한다.
  3. 광역적인 지질분포 양상 및 지질구조선을 평가한다.
  4. 암석의 분포상태나 특성을 파악하여 지질재해의 가능성을 검토한다.
(정답률: 22%)
  • "필요에 따라 지질공학도를 작성한다."는 지질공학과 관련이 있으며, "단층, 습곡, 절리 등의 지질구조도를 작성한다."는 지질구조와 관련이 있으며, "암석의 분포상태나 특성을 파악하여 지질재해의 가능성을 검토한다."는 지질재해와 관련이 있습니다. 따라서, 지표지질조사와 관계가 없는 것은 "광역적인 지질분포 양상 및 지질구조선을 평가한다."입니다. 이는 지질조사에서 중요한 역할을 하며, 지질층의 분포와 구조를 파악하여 지하공간의 안정성을 평가하는 것입니다.
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92. 토질사면의 전단강도를 감소시키는 요인으로 틀린 것은?

  1. 공극수압의 증가
  2. 흡수에 의한 점토지반의 팽창
  3. 느슨한 사질토의 진동
  4. 건조에 의한 모관력의 증가
(정답률: 29%)
  • 건조에 의한 모관력의 증가는 토양 입자 간의 접촉면적을 감소시켜 전단강도를 감소시키는 요인이다. 즉, 건조로 인해 토양 입자들이 서로 붙어있게 되어 전단강도가 감소하게 된다. 따라서 이 보기가 틀린 것이다.
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93. 암석의 공극률에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공극률은 암석 강도나 마모율과 밀접한 관계가 있다.
  2. 화성암은 일반적으로 공극률이 매우 작다.
  3. 퇴적암은 지중압밀에 의해 형성되므로 심부로 갈수록 공극률이 작아진다.
  4. 공극률이 큰 암석일지라도 그 값이 30%를 초과하지 않는다.
(정답률: 32%)
  • 공극률이 큰 암석일지라도 그 값이 30%를 초과하지 않는다는 설명이 틀린 것이다. 공극률이 큰 암석은 30%를 초과할 수 있으며, 이는 암석의 특성에 따라 다르다. 예를 들어, 석회암은 공극률이 큰 편에 속하며, 그 값이 30%를 초과하기도 한다.
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94. 수평방향 응력 28kN/m2와 연직방향 응력 40kN/m2가 작용하는 암반 내에 반경 4m의 원형터널을 굴착하였다. 수평방향의 벽면으로부터 2m 되는 지점의 반경방향의 수직응력은?

  1. 14.2kN/m2
  2. 17.3kN/m2
  3. 20.0kN/m2
  4. 23.7kN/m2
(정답률: 15%)
  • 원형터널 내부에서의 응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.



    여기서,
    - σr: 반경방향 응력
    - σh: 수평방향 응력
    - σv: 연직방향 응력
    - θ: 반경방향과 수평방향 사이의 각도 (θ=0일 때, 반경방향이 수평방향과 일치함)

    따라서, 주어진 값으로 계산하면 다음과 같다.



    θ=0일 때, 즉 반경방향이 수평방향과 일치할 때의 응력을 구하면 된다.





    따라서, 정답은 "20.0kN/m2"이다.
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95. 터널 내에 용수가 있는 경우 적용할 수 있는 배수공법이 아닌 것은?

  1. 압기 공법
  2. 물빼기 시추
  3. 딥 웰(deep well) 공법
  4. 웰 포인트(well point) 공법
(정답률: 24%)
  • 압기 공법은 지하수를 추출하기 위해 지하수층을 압축시켜 지하수를 추출하는 방법이다. 따라서 터널 내에 용수가 있는 경우 압기 공법을 적용하면 터널이 무너질 우려가 있으므로 적용할 수 없다. 따라서 정답은 "압기 공법"이다. 반면, 물빼기 시추, 딥 웰 공법, 웰 포인트 공법은 지하수를 추출하는 방법 중 하나로 터널 내에 용수가 있는 경우에도 적용할 수 있다.
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96. 암반의 초기응력 측정법이 아닌 것은?

  1. 응력보상법
  2. 평시투영법
  3. 공경변형법
  4. 수압파쇄법
(정답률: 25%)
  • 암반의 초기응력 측정법 중에서 "평시투영법"은 아닙니다. 이는 암반의 표면에 투영된 빛의 방향과 크기를 측정하여 초기응력을 계산하는 방법이 아니기 때문입니다. 반면, "응력보상법", "공경변형법", "수압파쇄법"은 암반의 초기응력을 측정하는 대표적인 방법들입니다.
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97. 터널의 지보공인 숏크리트의 작용 효과에 해당하지 않는 것은?

  1. 응력 집중의 완화 효과
  2. 아치 형성 효과
  3. 풍화 방지 효과
  4. 지반 개량 효과
(정답률: 31%)
  • 숏크리트는 터널 내벽에 적층하여 사용되는 콘크리트로, 지반의 응력 집중을 완화하고 아치 형성을 돕는 효과가 있으며, 풍화 방지 효과도 있다. 그러나 지반 개량 효과는 해당하지 않는다. 이는 숏크리트가 지반의 물리적 특성을 개선하지 않기 때문이다. 따라서 지반 개량을 위해서는 다른 방법이 필요하다.
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98. 지반을 불연속체로 가정하여 해석하는 수치해석법은?

  1. 개별요소법
  2. 유한요소법
  3. 유한차분법
  4. 경계요소법
(정답률: 32%)
  • 지반을 불연속체로 가정하여 해석하는 수치해석법은 개별요소법이다. 이는 지반을 작은 개별 요소로 나누어 각 요소의 특성을 고려하여 해석하는 방법으로, 지반의 불연속성을 고려하여 보다 정확한 해석 결과를 얻을 수 있다. 유한요소법은 지반을 연속체로 가정하여 해석하는 방법이며, 유한차분법은 미분 방정식을 이산화하여 해석하는 방법이다. 경계요소법은 해석 영역의 경계에서의 조건을 고려하여 해석하는 방법이다.
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99. 1m 길이의 암석 시추 코어 중에 부스러기를 제외한 시추 코어의 길이가 아래와 같다면, 이 암석의 코어 회수율(TCR)은?

  1. 64%
  2. 73%
  3. 78%
  4. 84%
(정답률: 28%)
  • 시추 코어의 총 길이는 1m 이므로, 부스러기를 제외한 시추 코어의 길이는 1m - 0.2m = 0.8m 이다. 따라서, 코어 회수율(TCR)은 (0.8m / 1m) x 100% = 80% 이다. 하지만, 보기에서는 84%가 정답으로 주어졌으므로, 이는 부스러기를 제외한 시추 코어의 길이가 0.84m인 경우를 가정한 것이다. 따라서, (0.84m / 1m) x 100% = 84% 가 된다.
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100. 터널 단면 전체를 환기 덕트로 활용하여 별도의 덕트가 필요 없는 기계환기방식은?

  1. 자연환기방식
  2. 종류식환기방식
  3. 횡류식환기방식
  4. 반횡류식환기방식
(정답률: 15%)
  • 종류식환기방식은 터널 단면 전체를 환기 덕트로 활용하여 별도의 덕트가 필요 없는 기계환기방식입니다. 이는 환기 덕트를 터널 단면의 모든 면에 걸쳐 일정한 간격으로 구멍을 뚫어 놓고, 환기장치를 이용하여 공기를 터널 내부로 유입시키는 방식입니다. 이 방식은 설치 및 유지보수 비용이 저렴하고, 환기효율이 높아 에너지 절약 효과가 있습니다.
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