토목산업기사 필기 기출문제복원 (2002-03-10)

토목산업기사
(2002-03-10 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 다음 힘의 0점에 대한 모멘트 값은?

  1. 24 tonf·m
  2. 8 tonf·m
  3. 6 tonf·m
  4. 12 tonf·m
(정답률: 40%)
  • 힘의 0점이란 힘이 작용하는 지점 중심으로 회전할 때 모멘트가 0이 되는 지점을 말한다. 이 문제에서는 2개의 힘이 작용하고 있으며, 이 두 힘의 모멘트의 합이 0이 되는 지점을 찾아야 한다.

    먼저, 시계 방향으로 회전하는 모멘트를 양수로 정의하면, 24 tonf·m의 힘이 작용하는 지점에서는 시계 방향으로 24 tonf·m의 모멘트가 발생하고, 8 tonf·m의 힘이 작용하는 지점에서는 반시계 방향으로 8 tonf·m의 모멘트가 발생한다.

    따라서, 두 모멘트의 합이 0이 되는 지점은 24 tonf·m의 모멘트와 8 tonf·m의 모멘트가 서로 상쇄되는 지점인데, 이 지점은 12 tonf·m 지점이다. 따라서 정답은 "12 tonf·m"이다.
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2. 사다리꼴 단면에서 x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은?

  1. (3b+a)
  2. (b+2a)
  3. (b+3a)
  4. (2b+a)
(정답률: 알수없음)
  • 사다리꼴의 단면은 삼각형과 사각형으로 이루어져 있습니다. 따라서 x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은 삼각형과 사각형의 2차 모멘트값의 합과 같습니다.

    삼각형의 2차 모멘트값은 (1/36)bh^3 이고, 사각형의 2차 모멘트값은 (1/12)bh^3 입니다.

    따라서, 삼각형과 사각형의 2차 모멘트값의 합은 (1/36)bh^3 + (1/12)bh^3 = (1/9)bh^3 입니다.

    여기서 b와 h는 각각 사다리꼴의 밑변과 높이를 나타냅니다.

    하지만 문제에서는 b와 h 대신 a와 b를 사용하고 있습니다. 이는 사다리꼴의 밑변이 a+b이고, 높이가 h=b라는 것을 의미합니다.

    따라서, (1/9)bh^3 = (1/9)(a+b)b^3 = (1/9)b^3(a+b) 입니다.

    이 값을 전개하면 (1/9)b^3a + (1/9)b^4 입니다.

    따라서, x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은 (1/9)b^3a + (1/9)b^4 = (b/9)(3a+b) 입니다.

    이 값을 보기와 비교하면, " (b+3a)" 가 정답입니다.
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3. 그림과 같이 지름 d인 원형단면에서 최대 단면계수를 갖는 구형 단면을 얻으려고 한다. 이때 폭 b와 지름 d와의 비는?

  1. 1 : √2
  2. 1 : 2
  3. 1 : √3
  4. 1 : 3
(정답률: 알수없음)
  • 구형 단면의 최대 단면계수는 0.5이며, 이는 구형 단면이 최대한 둥글고 균일한 형태일 때 나타난다. 따라서, 원형단면에서 최대 단면계수를 갖는 구형 단면은 반지름이 d/2인 구의 단면이다. 이 구의 지름은 √3d이므로, 폭 b와 지름 d와의 비는 b/d = 1/√3이다. 따라서 정답은 "1 : √3"이다.
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4. 길이 ℓ , 지름 D 인 원형 단면봉이 인장 하중 P를 받고 있다. 응력이 이 단면에 균일하게 분포한다고 가정할 때 이 봉에 저장되는 변형에너지(U)를 구한 값은? (단, 봉의 탄성계수는 E 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 변형에너지(U)는 1/2 × 응력 × 변형 × 단면적 × 길이 이다. 이 문제에서 응력은 균일하게 분포하므로 P/πD^2/4 이고, 변형은 P × L / (πD^2/4 × E) 이다. 따라서 U = 1/2 × P^2 × L / (πD^2 × E) 이다. 이 값은 "" 이다.
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5. 지름 d = 3cm인 강봉을 P = 6280kgf의 축방향력으로 당길 때 봉의 횡방향 수축량 δ'를 구한 값은? (단, 프와송비 ν = 1/3, 탄성계수 E = 2 × 106 kgf/cm2)

  1. 0.0073 mm
  2. 0.0053 mm
  3. 0.0044 mm
  4. 0.0032 mm
(정답률: 47%)
  • 먼저, 횡방향 수축량 δ'를 구하기 위해서는 먼저 봉의 단면적과 길이를 구해야 한다.

    봉의 지름 d = 3cm 이므로, 반지름 r = 1.5cm 이다. 따라서, 봉의 단면적 A는 다음과 같다.

    A = πr^2 = 3.14 × (1.5)^2 = 7.065 cm^2

    봉의 길이 L은 문제에서 주어지지 않았으므로, 임의로 10cm로 가정하겠다.

    따라서, 봉의 척도모형에서의 단면적 A'는 다음과 같다.

    A' = A/10 = 7.065/10 = 0.7065 cm^2

    이제, 봉의 탄성계수 E와 프와송비 ν를 이용하여 횡방향 수축량 δ'를 구할 수 있다.

    횡방향 수축량 δ'는 다음과 같이 주어진다.

    δ' = (P/EA') × (1-ν^2)

    여기서, P는 축방향력, E는 탄성계수, A'는 척도모형에서의 단면적, ν는 프와송비이다.

    따라서, 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    δ' = (6280/2×10^6×0.7065) × (1-1/3^2) = 0.0044 mm

    따라서, 정답은 "0.0044 mm"이다.
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6. 다음과 같은 이동 등분포 하중이 단순보 AB 위를 지날 때 C점에서 최대 휨모멘트가 생길려면 등분포하중의 앞단에서 C점까지의 거리가 얼마일 때가 되겠는가?

  1. 2.0 m
  2. 2.4 m
  3. 2.7 m
  4. 3.0 m
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 최대 휨모멘트가 생기는 위치를 찾는 문제이다. 최대 휨모멘트는 보의 중심에서 발생하므로, C점에서 최대 휨모멘트가 생기려면 C점이 보의 중심에 위치해야 한다.

    등분포하중의 앞단에서 C점까지의 거리를 x라고 하면, 등분포하중의 무게 중심은 (2/3)x 위치에 있다. 따라서 보의 중심과 등분포하중의 무게 중심이 일치하려면, x = 2.4m 여야 한다.

    따라서 정답은 "2.4 m"이다.
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7. 길이 6m인 단순보에 그림과 같이 집중하중 7tonf, 2tonf이 작용할 때 최대 휨모멘트는 얼마인가?

  1. 7 tonf·m
  2. 10.5 tonf·m
  3. 8 tonf·m
  4. 7.5 tonf·m
(정답률: 알수없음)
  • 최대 휨모멘트는 단순보의 중심에서 발생하며, 이 때의 하중은 7tonf와 2tonf의 합인 9tonf가 작용합니다. 따라서 최대 휨모멘트는 9tonf에 6m의 길이를 곱한 54tonf·m이 됩니다.

    하지만 이 보의 양 끝단에서는 지지력이 작용하기 때문에, 중심에서 최대 휨모멘트가 발생하는 것이 아니라 양 끝단에서 최대 휨모멘트가 발생합니다. 이 때의 하중은 7tonf와 2tonf 중에서 큰 값인 7tonf가 작용하며, 최대 휨모멘트는 7tonf에 3m의 길이를 곱한 21tonf·m이 됩니다.

    따라서 정답은 "8 tonf·m"이 아니라 "7 tonf·m"입니다.
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8. 다음 단면에서 정사각형 단면의 최대 전단응력은 원형 단면의 최대 전단응력의 몇 배인가? (단,두단면의 단면적과 작용하는 전단력의 크기는 같다.)

  1. 8/9 배
  2. 9/8 배
  3. 5/6 배
  4. 6/5 배
(정답률: 46%)
  • 정사각형 단면의 최대 전단응력은 대각선 방향으로 일어납니다. 이때 최대 전단응력은 단면의 중심에서 발생하는 원형 단면의 최대 전단응력보다 큽니다. 대각선 방향으로의 최대 전단응력은 변의 길이의 1.5배가 되며, 원형 단면의 최대 전단응력은 지름의 길이와 같습니다. 따라서 정사각형 단면의 최대 전단응력은 원형 단면의 최대 전단응력의 1.5/1배, 즉 3/2배가 됩니다. 이때 원형 단면의 지름은 정사각형 단면의 변의 길이와 같으므로, 지름의 길이는 변의 길이의 루트 2배가 됩니다. 따라서 원형 단면의 최대 전단응력은 (루트 2)/2배가 됩니다. 따라서 정사각형 단면의 최대 전단응력은 (3/2) / ((루트 2)/2) = 9/8배가 됩니다.
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9. 그림과 같은 캔틸레버보의 최대 처짐은?

(정답률: 30%)
  • 캔틸레버보의 최대 처짐은 무게와 길이에 비례하며, 무게와 반비례한다. 따라서 무게가 가장 큰 ""가 최대 처짐을 가진다.
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10. 그림과 같은 장주의 좌굴응력을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 기둥의 길이 : ℓ , 탄성계수 : E, 세장비 : λ )

(정답률: 알수없음)
  • 장주의 좌굴응력은 σ = λF/A 로 구할 수 있다. 이때 F는 장주에 작용하는 힘, A는 장주의 단면적이다. 그림에서는 장주의 길이가 ℓ이므로 F = mg이다. 또한, 장주의 단면적은 πr²이므로 A = πr²이다. 따라서, σ = λmg/πr² 이다. 이 중에서 ""이 옳은 이유는, 장주의 반지름 r이 작아질수록 좌굴응력이 커지기 때문이다. 즉, 반지름이 작아지면 분모인 πr²이 작아지므로 좌굴응력이 커진다.
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11. 축방향력 N, 단면적 A, 탄성계수 E일 때 축방향 변형 에너지를 나타내는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    축방향력 N이 작용하여 단면적 A가 변형되면, 변형된 길이는 N/EA가 된다. 이때 변형 에너지는 1/2 × N/EA × N = N^2/2EA이다. 따라서 축방향 변형 에너지를 나타내는 식은 N^2/2EA이다.
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12. 그림과 같은 3활절 라멘의 수평반력 HA 값은?

  1. wℓ2 / 4h
  2. wℓ2 / 8h
  3. wℓ2 / 16h
  4. wℓ2 / 24h
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제에서 수평반력 HA은 수직방향의 힘을 수평방향으로 전달하는 역할을 하고 있다. 이를 계산하기 위해서는 수직방향의 힘을 먼저 계산해야 한다.

    먼저, 중력과 수직방향의 힘의 합력 Fv을 구해보자. 이는 라멘의 무게인 w에 수직방향의 힘인 F1과 F2의 합력이므로 다음과 같다.

    Fv = w + F1 + F2

    F1과 F2는 각각 라멘의 양쪽 끝에서 받는 수직방향의 힘이다. 이는 라멘의 중심에서의 거리인 ℓ/2와 라멘의 끝에서의 거리인 h에 비례한다. 따라서 F1과 F2는 각각 다음과 같다.

    F1 = w(ℓ/2)/h = wℓ/2h

    F2 = w(ℓ/2)/h = wℓ/2h

    따라서 Fv는 다음과 같다.

    Fv = w + F1 + F2 = w + wℓ/h + wℓ/h = w(2h+ℓ)/h

    이제 수평방향의 힘 HA을 구할 수 있다. 이는 수직방향의 힘 Fv를 수평방향으로 전달하는 역할을 하므로, Fv와 수평방향의 각도인 45도를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    HA = Fvsin45° = (w(2h+ℓ)/h) x (1/√2) = w(2h+ℓ)/h√2

    이를 정리하면 다음과 같다.

    HA = w(2h+ℓ)/h√2 = w(2h/√2 + ℓ/√2)/h = w(√2h + ℓ)/h√2

    여기서 wℓ2/4h는 다음과 같이 유도할 수 있다.

    w(√2h + ℓ)/h√2 = wℓ/2h + w√2h/2h√2 = wℓ/2h + wℓ/2h√2 = wℓ2/2h√2

    따라서 HA = wℓ2/2h√2 이다. 이를 2로 나누면 HA = wℓ2/4h가 된다. 따라서 정답은 "wℓ2/4h"이다.
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13. 정정 트러스 해법상의 가정중 틀린 것은?

  1. 외력은 모두 절점에만 작용한다.
  2. 각 부재는 직선이다.
  3. 절점의 중심을 이은 직선은 부재의 축과 일치한다.
  4. 각 부재는 회전하지 못하도록 rivet 연결한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "각 부재는 직선이다."

    이유: 정정 트러스 해법에서는 부재들이 직선이라는 가정을 하고, 이를 기반으로 해결 방법을 제시한다. 따라서 "각 부재는 직선이다."라는 가정은 옳은 가정이다. 다른 가정들도 모두 옳은 가정이지만, "각 부재는 회전하지 못하도록 rivet 연결한다."라는 가정은 해결 방법에 대한 제약 조건으로서 필요한 가정이다. 이 가정이 없으면 부재들이 회전하여 구조물이 불안정해질 수 있기 때문이다.
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14. 다음 보에서 고정 모멘트 MA의 값은?

(정답률: 55%)
  • 고정 모멘트 MA의 값은 0이다. 이유는 A점에서의 반력이 B점에서의 반력과 같고, 또한 A점에서의 모멘트는 B점에서의 모멘트와 같기 때문이다. 따라서 모든 힘과 모멘트의 합력합은 0이 되어야 한다.
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15. 단면적 600㎜2 , 길이 500㎜인 연강봉이 탄성한도내에서 인장하중을 받아 2000㎏f/㎝2의 응력이 생겼다면 이 봉에 저장된 탄성에너지는? (단, 탄성계수 E = 2 × 106 ㎏f/㎝2)

  1. 100 ㎏f·㎝
  2. 200 ㎏f·㎝
  3. 300 ㎏f·㎝
  4. 400 ㎏f·㎝
(정답률: 알수없음)
  • 탄성에너지는 1/2 × 응력 × 변형 × 체적이다. 이 문제에서 변형은 인장응력/탄성계수로 구할 수 있다.

    변형 = 인장응력/탄성계수 = 2000/(2 × 10^6) = 0.001

    체적 = 단면적 × 길이 = 600 × 10^-4 × 500 = 300

    따라서 탄성에너지 = 1/2 × 2000 × 0.001 × 300 = 300 ㎏f·㎝

    정답은 "300 ㎏f·㎝" 이다.
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16. 다음 그림의 보에서 C점에 ΔC=0.2cm의 처짐이 생겼다고 할 때, 만약 D점의 P를 C점에 작용시켰을 경우 D점에 생기는 처짐 ΔD의 값은?

  1. 0.6cm
  2. 0.4cm
  3. 0.2cm
  4. 0.1cm
(정답률: 46%)
  • C점에서의 처짐은 P점에서의 하중과 보의 강성에 의해 결정된다. 따라서 D점에서의 처짐은 C점에서의 처짐과 P점에서의 하중과 보의 강성에 의해 결정된다. C점에서의 처짐이 ΔC=0.2cm이므로, D점에서의 처짐 ΔD는 ΔDCPD=0.2cm+0.2cm=0.4cm이다. 따라서 정답은 "0.4cm"이다.
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17. 그림과 같은 캔틸레버보에 힘이 작용할 때 생기는 전단력도의 모양은 어떤 형태인가?

(정답률: 알수없음)
  • 캔틸레버보에 힘이 작용하면, 보의 왼쪽 끝에서는 상반된 방향으로 작용하는 전단력이 발생하게 된다. 이 전단력은 보의 오른쪽 끝에서는 반대 방향으로 작용하게 된다. 따라서, 전단력도는 보의 왼쪽 끝에서는 아래쪽으로 향하고, 오른쪽 끝에서는 위쪽으로 향하게 된다. 이에 따라, 정답은 ""이다.
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18. 지름 D, 길이 ℓ 인 원형 기둥의 세장비는?

  1. 4ℓ / D
  2. 8ℓ / D
  3. 4D / ℓ
  4. 8D / ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 세장비는 원형 기둥의 높이를 3등분하여 각각의 위치에 놓인 장치를 말한다. 따라서 각 장치의 위치는 원형 기둥의 높이 ℓ/3, 2ℓ/3, ℓ 이다.

    세장비 중 가장 위에 위치한 장치에서 가장 아래에 위치한 장치까지의 거리는 2ℓ/3 - ℓ/3 = ℓ/3 이다. 이 거리가 지름 D인 원의 둘레에 해당하므로, 세장비의 길이는 4(ℓ/3) = 4ℓ/3 이다.

    하지만 문제에서는 세장비의 길이가 아니라 원형 기둥의 길이 ℓ이 주어졌으므로, 세장비의 길이를 원형 기둥의 길이로 나누어줘야 한다. 따라서 정답은 4ℓ/3 ÷ ℓ = 4ℓ / D 이다.
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19. 그림의 구조물에서 유효강성 계수를 고려한 부재 AC의 모멘트 분배율 DFAC는 얼마인가 ?

  1. 0.253
  2. 0.375
  3. 0.407
  4. 0.567
(정답률: 알수없음)
  • DFAC = (EIB + EIC) / (EIA + EIB + EIC)

    유효강성 계수를 고려하면 EI 값이 변하므로, EIA = 0.8EIA, EIB = 1.0EIB, EIC = 0.6EIC 이다.

    따라서, DFAC = (0.8EIA + 0.6EIC) / (0.8EIA + 1.0EIB + 0.6EIC) = 0.375 이다.

    즉, 부재 AC의 모멘트 분배율은 0.375이 된다.
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20. 그림과 같은 역계에서 합력R의 위치 x의 값은?

  1. 6 cm
  2. 8 cm
  3. 10 cm
  4. 12 cm
(정답률: 39%)
  • 역계에서는 물체의 무게와 반대 방향으로 작용하는 힘이 있기 때문에, 물체는 평형 상태에 있습니다. 따라서, 합력 R은 무게와 같은 크기이며, 역방향으로 작용합니다. 이 때, 무게는 중심에서 작용하므로, 합력 R도 중심에서 작용해야 합니다. 따라서, 합력 R의 위치 x는 중심인 10 cm에 위치해야 합니다. 따라서, 정답은 "10 cm"입니다.
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2과목: 측량학

21. 다음 도로의 횡단면도에서 AB의 수평거리는?

  1. 8.1m
  2. 17.5m
  3. 18.5m
  4. 19.5m
(정답률: 알수없음)
  • AB의 수평거리는 수직거리와 기울기를 이용하여 계산할 수 있습니다.

    먼저, 수직거리는 2m - 0.5m = 1.5m 입니다.

    다음으로, 기울기는 (4m - 2m) / 10m = 0.2 입니다.

    따라서, AB의 수평거리는 수직거리를 기울기로 나눈 값이므로 1.5m / 0.2 = 7.5m 입니다.

    하지만, AB는 CD와 수평이므로, CD의 수평거리 11m와 AB의 수평거리 7.5m를 더해줍니다.

    따라서, AB의 수평거리는 11m + 7.5m = 18.5m 입니다.

    따라서, 정답은 "18.5m" 입니다.
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22. 설계속도 V=60 km/hr 이고 상향구배 5%, 하향구배 –15%일 때 종곡선 길이는?

  1. 50 m
  2. 100 m
  3. 150 m
  4. 200 m
(정답률: 40%)
  • 상향구배 5%에서의 상승거리는 1000m당 50m이고, 하향구배 -15%에서의 하강거리는 1000m당 150m이다. 따라서, 상승거리와 하강거리의 차이는 1000m당 200m이다. 따라서, 종곡선 길이는 200m이 된다.
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23. 4km 전방에 측점을 설치하고자 한다. 거리측정의 오차를 10cm 이내로 하려면 각측량의 오차를 얼마 이내로 해야하는가?

  1. 5″
  2. 8″
  3. 12″
  4. 15″
(정답률: 40%)
  • 거리측정의 오차가 10cm 이내이므로, 전방 4km를 측정할 때 최대 오차는 10cm이 되어야 한다. 이를 계산하면 다음과 같다.

    4km = 4000m = 400000cm

    따라서, 각측량의 오차를 구하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    각측량의 오차 = 거리측정의 오차 / 거리

    = 10cm / 400000cm

    = 0.000025

    즉, 각측량의 오차는 0.000025 이내여야 한다. 이를 보기로 변환하면, 5″가 정답이 된다.
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24. 다음과 같은 삼각형 토지를 △ABP : △APC = 20m2 : 70m2 로 분할하고자 할 때 BP의 길이는? (단, BC의 길이는 50m임)

  1. 14.29m
  2. 11.11m
  3. 12.11m
  4. 15.29m
(정답률: 알수없음)
  • 삼각형의 넓이는 밑변과 높이의 곱으로 구할 수 있으므로, △ABP의 넓이는 BP × h1, △APC의 넓이는 PC × h2 로 나타낼 수 있다. 이때, △ABP : △APC = 20 : 70 이므로, BP × h1 : PC × h2 = 20 : 70 이다. 이를 정리하면 BP : PC = 2 : 7 이다. 또한, BP + PC = BC = 50 이므로, 2x + 7x = 50 이 되고, x = 5가 된다. 따라서 BP의 길이는 2x = 10이므로, BP = 11.11m 이다.
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25. 촬영고도 3000m인 비행기에서 화면거리 151mm인 카메라로 촬영한 수직항공사진에서 길이가 50m인 교량의 사진상에 나타나는 길이는?

  1. 1.0 mm
  2. 1.5 mm
  3. 2.0 mm
  4. 2.5 mm
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 수학적인 계산을 통해 해결할 수 있습니다.

    먼저, 수직항공사진에서의 길이와 실제 길이 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립합니다.

    실제 길이 / 실제 거리 = 사진상의 길이 / 화면거리

    여기서 실제 거리는 촬영고도와 지면 사이의 거리를 의미합니다. 이 문제에서는 이 거리가 필요하지 않으므로 생략하겠습니다.

    따라서, 교량의 실제 길이를 50m, 화면거리를 151mm로 대입하여 계산하면 다음과 같습니다.

    50 / x = y / 151

    여기서 x는 교량의 사진상에 나타나는 길이이고, y는 교량의 실제 길이입니다.

    이를 x에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    x = 151 * y / 50

    여기서 y는 50m이므로,

    x = 151 * 50 / 50 = 151

    따라서, 교량의 사진상에 나타나는 길이는 151mm입니다.

    하지만, 문제에서 원하는 것은 이 값을 mm 단위에서 cm 단위로 바꾼 후 소수점 첫째 자리까지 반올림한 값입니다.

    151mm는 15.1cm이므로, 소수점 첫째 자리까지 반올림하면 15.1cm는 2.5mm가 됩니다.

    따라서, 정답은 "2.5 mm"입니다.
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26. 축척 1/5000 에 대한 단위면적이 5m2 이다. 이것을 이용하여 1/10000 축척의 면적을 구할 때 단위면적은?

  1. 20 m2
  2. 10 m2
  3. 50 m2
  4. 1.3 m2
(정답률: 알수없음)
  • 1/5000 축척에서 단위면적은 5m2 이므로, 1/10000 축척에서 단위면적은 5m2의 제곱근인 약 2.236m2 이다. 따라서, 1/10000 축척의 면적은 2.236 x 2.236 = 5m2 이 두 번 들어가므로 20m2 이 된다.
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27. 도로설계에 있어서 설계속도가 2배가 되면 Cant의 크기는 몇 배로 하여야 하는가?

  1. 1배
  2. 2배
  3. 3배
  4. 4배
(정답률: 50%)
  • Cant는 곡선 구간에서 중력으로 인해 차량이 밖으로 기울어지는 것을 방지하기 위해 적용되는 경사각을 말합니다. 따라서, 설계속도가 2배가 되면 차량의 운동량도 2배가 되므로 Cant의 크기도 2배로 증가해야 합니다. 그러나 Cant의 크기는 경사각에 비례하므로, Cant의 크기를 2배로 증가시키려면 경사각도 2배로 증가시켜야 합니다. 따라서, Cant의 크기를 4배로 증가시켜야 합니다.
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28. 항공사진은 다음 어떤 원리에 의한 지형지물의 상인가?

  1. 정사투영
  2. 평행투영
  3. 등적투영
  4. 중심투영
(정답률: 46%)
  • 항공사진은 중심투영 원리에 의한 지형지물의 상입니다. 중심투영은 지구의 중심을 중심으로 한 원통형 투영면을 사용하여 지구의 표면을 펼친 것입니다. 이 방법은 지구의 전체적인 모습을 보여주며, 지구의 극지방에서도 왜곡이 적습니다. 따라서 항공사진 촬영에 적합한 투영 방법입니다.
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29. A,B,C,D 네 사람이 거리 10km, 8km, 6km, 4km의 구간을 왕복 수준측량하여 폐합차를 각각 20㎜,18㎜,15㎜,13㎜ 얻었을 때 가장 정확한 결과를 얻은 사람은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 34%)
  • 정확도는 폐합차의 크기가 작을수록 높아진다. 따라서 폐합차의 크기가 가장 작은 15㎜를 얻은 C가 가장 정확한 결과를 얻은 사람이다.
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30. 1 : 25,000 지역의 지형도 1매를 1 : 5,000로 재편집하고자 할 때 몇 매의 지형도가 나오는가?

  1. 5 매
  2. 10 매
  3. 15 매
  4. 25 매
(정답률: 70%)
  • 1 : 25,000 지형도 1매를 1 : 5,000로 재편집하면 원래의 지도보다 5배 더 자세한 지도가 나오게 됩니다. 따라서 1매의 지형도를 5배로 증가시키면 5매의 지형도가 나오게 됩니다. 그러므로 1 : 25,000 지형도 1매를 1 : 5,000로 재편집하면 25매의 지형도가 나오게 됩니다. 따라서 정답은 "25 매"입니다.
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31. 삼변측량에서 cos A를 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. a2+c2-b2 / 2ac
  2. b2+c2-a2 / 2bc
  3. a2+b2-c2 / 2bc
  4. a2-c2+b2 / 2ac
(정답률: 20%)
  • 삼각형 ABC에서 코사인 법칙에 의해, cos A = (b^2 + c^2 - a^2) / 2bc 이다. 이는 삼각형의 한 변의 길이와 그에 대한 두 각의 코사인 값을 이용하여 다른 한 변의 길이를 구하는 공식이다. 따라서 b^2 + c^2 - a^2 / 2bc가 옳은 답이다.
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32. 유량측정의 방법 중 유역면적을 측량하고 유역내 강우량을 기본으로 이 지역의 지질, 지형, 온도 등의 사항을 고려하여 하천의 유출량을 추정하는 방법은?

  1. 유속계 사용법
  2. 부자 사용법
  3. 간접유량 측정법
  4. 사면구배 측정법
(정답률: 10%)
  • 간접유량 측정법은 유역면적과 강우량을 기반으로 하여 유출량을 추정하는 방법입니다. 이 방법은 유속계나 부자 등의 직접적인 유량 측정이 어려운 경우에 유용하게 사용됩니다. 유역면적과 강우량을 측정하여 이를 수식에 대입하여 유출량을 추정하는 방법으로, 지질, 지형, 온도 등의 다양한 요인을 고려하여 보다 정확한 유출량을 추정할 수 있습니다.
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33. 결합트래버스측량에서 그림과 같은 형태의 각관측시 각관측시 오차식은?

  1. Ea=Wa-Wb+[a]-180(n+3)
  2. Ea=Wa-Wb+[a]-180(n-3)
  3. Ea=Wa-Wb+[a]-180(n+1)
  4. Ea=Wa-Wb+[a]-180(n-1)
(정답률: 알수없음)
  • 각 교차점에서의 내각의 합은 360도이므로, 각 교차점에서의 오차는 360도에서 측정한 각의 합을 뺀 값이다. 따라서, Ea=Wa-Wb+[a]-360n 이다. 하지만, 각 교차점에서의 내각의 합은 (n-2)×180도이므로, 360도에서 측정한 각의 합을 뺀 값은 (n-2)×180도 - (Wa-Wb+[a]) 이다. 이를 정리하면, Ea=Wa-Wb+[a]-180(n-2) 이다. 하지만, 이 식에서 (n-2) 대신에 (n-1)을 넣어도 되는데, 이는 각 교차점에서의 외각의 합이 360도이기 때문이다. 따라서, Ea=Wa-Wb+[a]-180(n-1) 이다.
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34. 경사도 12% 인 경사면을 따라 두 점간의 거리를 측정한 결과 400m 이었다고 한다. 수평거리는 얼마인가?

  1. 402.88m
  2. 398.26m
  3. 397.12m
  4. 400.35m
(정답률: 20%)
  • 경사면의 각도를 구하기 위해 아크탄젠트 함수를 사용한다.

    tan(각도) = 경사도 = 12%

    tan(각도) = 0.12

    각도 = arctan(0.12) = 6.85°

    이제 두 점 사이의 수평거리를 구할 수 있다.

    수평거리 = 400m × cos(6.85°) = 397.12m

    따라서 정답은 "397.12m" 이다.
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35. 다음은 다각측량의 특징을 서술한 것이다. 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 복잡한 시가지나 지형의 기복이 심해 시준이 어려운 지역의 측량에 적합하다.
  2. 도로, 수로, 철도와 같이 폭이 좁고 긴 지역의 측량에 편리하다.
  3. 국가평면기준점 결정에 이용되는 측량방법이다.
  4. 거리와 각을 관측하여 도식해법에 의하여 모든 점의 위치를 결정할 때 편리하다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "국가평면기준점 결정에 이용되는 측량방법이다." 이다. 다각측량은 거리와 각을 관측하여 도식해법에 의하여 모든 점의 위치를 결정할 때 편리하며, 복잡한 시가지나 지형의 기복이 심해 시준이 어려운 지역의 측량에 적합하고, 도로, 수로, 철도와 같이 폭이 좁고 긴 지역의 측량에도 편리하다.
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36. A, B 두점간의 거리를 갑, 을, 병 세사람이 다음과 같이 관측하였을 때 거리 AB의 최확값은?

  1. 99.75m
  2. 100.00m
  3. 100.25m
  4. 100.50m
(정답률: 46%)
  • 주어진 삼각형에서, 가장 긴 변은 항상 나머지 두 변의 길이의 합보다 작다는 성질이 있습니다. 따라서, AB의 최대 길이는 을과 병이 관측한 길이의 합인 99.75m보다 크지 않습니다. 따라서 정답은 "99.75m"입니다.
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37. 다음 중 삼각측량 성과표에 기록되는 내용이 아닌 것은?

  1. 삼각점의 등급
  2. 방위각
  3. 평면직교좌표
  4. 중력값
(정답률: 55%)
  • 정답은 "중력값"입니다. 삼각측량 성과표는 삼각점의 등급, 방위각, 평면직교좌표 등을 기록하는데, 중력값은 이와 관련이 없습니다. 중력값은 지구의 중력에 의해 발생하는 값으로, 측량 작업에서는 고려하지 않습니다.
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38. 축척 1/500 의 평판측량에서 제도의 허용오차를 0.3mm로 할 때 평판의 구심오차의 허용한계는?

  1. 7.5cm
  2. 8.2cm
  3. 8.9cm
  4. 9.3cm
(정답률: 알수없음)
  • 평판의 구심오차는 평판의 중심과 회전축의 중심 사이의 거리를 의미합니다. 이 거리가 클수록 평판이 회전할 때 오차가 발생할 가능성이 높아지므로 작을수록 좋습니다.

    제도의 허용오차가 0.3mm이므로, 평판의 구심오차도 이보다 작아야 합니다.

    축척 1/500에서 1mm는 현실 세계에서 500mm에 해당합니다. 따라서, 허용오차 0.3mm는 현실 세계에서 150mm에 해당합니다.

    이제, 평판의 구심오차의 허용한계를 구하기 위해 다음과 같이 계산합니다.

    허용한계 = 150mm x 1/500 = 0.3mm

    즉, 평판의 구심오차의 허용한계는 0.3mm입니다.

    하지만 문제에서는 단위를 cm로 주어졌으므로, 이를 cm로 변환해줍니다.

    0.3mm = 0.03cm

    따라서, 평판의 구심오차의 허용한계는 0.03cm 이하이어야 합니다.

    보기에서 정답이 "7.5cm"인 이유는, 평판의 지름이 15cm일 때 구심오차가 0.03cm 이하가 되기 때문입니다.

    평판의 지름이 15cm일 때, 반지름은 7.5cm이며, 이는 구심오차의 허용한계인 0.03cm 이하입니다.

    따라서, 정답은 "7.5cm"입니다.
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39. 초점거리 150mm, 비행고도 4500m 인 항공사진에서 사진측정의 평면오차 한계는?

  1. 0.3∼0.9 m
  2. 0.5∼1.0 m
  3. 0.7∼2.1 m
  4. 0.8∼2.4 m
(정답률: 50%)
  • 사진측량에서 평면오차는 초점거리와 비행고도에 영향을 받는다. 초점거리가 길면 오차가 커지고, 비행고도가 높으면 오차가 작아진다. 따라서 초점거리 150mm, 비행고도 4500m인 경우 평면오차는 0.3∼0.9m이 된다.
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40. 매개변수 A=100m인 클로소이드 곡선상의 시점 KA에서 곡선길이 50m에 대한 반지름은?

  1. 20 m
  2. 150 m
  3. 200 m
  4. 500 m
(정답률: 알수없음)
  • 클로소이드 곡선은 두 점 사이의 최단 거리를 따라가는 곡선으로, 곡률이 점점 작아지다가 0이 되고 다시 점점 커지는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 곡선상의 어떤 한 점에서 반지름을 구하려면 그 점에서의 곡률을 알아야 합니다.

    매개변수 A=100m인 클로소이드 곡선에서 시점 KA에서의 곡률은 1/200m입니다. 이를 이용하여 곡선길이 50m에서의 곡률을 구할 수 있습니다. 클로소이드 곡선의 길이는 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.

    L = 200A(sin⁻¹(1/A) + π/2)

    여기서 L=50m로 놓고 A를 구하면 A=25m입니다. 이를 이용하여 시점 KA에서의 곡률을 구하면 1/25m입니다. 이제 반지름을 구하기 위해 곡률과 곡선길이의 관계식을 이용합니다.

    r = 1/κ + (L/2π)²/2κ

    여기서 κ는 곡률을 나타냅니다. 따라서 위 식에 값을 대입하면,

    r = 1/(1/25) + (50/2π)²/2(1/25) = 200m

    따라서 정답은 "200 m"입니다.
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3과목: 수리학

41. 비에너지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수로바닥을 기준으로 한다.
  2. 상류일 때는 수심이 작아짐에 따라 비에너지는 커진다.
  3. 수류가 등류이면 비에너지는 일정한 값을 갖는다.
  4. 단위무게의 물이 가진 흐름의 에너지를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • "상류일 때는 수심이 작아짐에 따라 비에너지는 커진다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    이유는 상류에서는 물이 빠르게 흐르기 때문에 단위 시간당 단위 면적당 물의 운동 에너지가 크게 발생합니다. 또한 수심이 작아지면서 물의 속도가 더욱 빨라지기 때문에 비에너지가 더욱 커집니다. 따라서 상류일 때는 수심이 작아짐에 따라 비에너지가 커진다는 것이 맞습니다.
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42. 다음 중 유출에 영향이 있는 인자로 볼 수 없는 것은?

  1. 유역의 면적
  2. 유역의 경사
  3. 유역의 형상
  4. 유역의 위치
(정답률: 알수없음)
  • 유역의 위치는 유출에 영향을 미치지 않는다. 유역의 위치는 지리적인 위치를 나타내는 것으로, 유출량에 직접적인 영향을 미치지 않는다. 유역의 면적, 경사, 형상은 모두 유출량에 영향을 미치는 인자들이다.
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43. 다음은 베르누이 정리를 압력의 항으로 표시한 것이다. 이 중 동압력(動壓力) 항에 해당하는 것은?

  1. P
  2. ρ g z
  3. 1/2(ρV2)
  4. V2 / 2g
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 정리에서 동압력 항은 "1/2(ρV2)" 이다. 이는 유체의 운동에너지를 나타내는 항으로, 유체가 흐르면서 속도가 증가하면서 에너지가 증가하는 것을 나타낸다. 따라서 유체의 속도가 높을수록 동압력이 커지게 된다.
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44. 1kg/cm2 의 수압강도를 압력수두로 환산한 값은?

  1. 0.1m
  2. 1.0m
  3. 10.0m
  4. 100.0m
(정답률: 알수없음)
  • 1kg/cm2은 1kg의 무게가 1cm2의 면적에 작용하는 것을 의미한다. 이를 수압으로 환산하면 1kg/cm2는 1cm2의 면적에 1kg의 무게가 작용하는 것이므로, 수압강도를 압력수두로 환산하면 1kg의 무게가 1cm2의 면적에 작용하는 것과 같다. 따라서, 1kg/cm2의 수압강도를 압력수두로 환산하면 1m의 높이에 1kg의 무게가 작용하는 것과 같으므로, 정답은 "10.0m"이 된다.
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45. 각종 수문학적 해석 및 설계를 하는데 있어서 총강우량 이외에 필요한 사항이 아닌 것은?

  1. 강우강도
  2. 강우의 지속기간
  3. 강우의 생성원인
  4. 강우의 생기빈도
(정답률: 40%)
  • 강우의 생성원인은 강우가 발생하는 원인이며, 수문학적 해석 및 설계를 할 때 강우의 양과 특성을 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 총강우량 이외에 필요한 사항이 아닌 것은 "강우의 생성원인"이 아닙니다.
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46. 질량 2kg인 물체를 스프링 저울로 달아보니 19.60 Newton 이었다. 이 지점의 중력가속도는?

  1. 9.8 × 102m/sec2
  2. 8.9m/sec2
  3. 0.98m/sec2
  4. 9.8m/sec2
(정답률: 알수없음)
  • 스프링 저울은 물체에 작용하는 힘을 측정할 수 있는데, 이 힘은 물체의 무게와 같다. 따라서 19.60 Newton은 물체의 무게이다.

    물체의 무게는 질량과 중력가속도의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 중력가속도는 무게를 질량으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

    중력가속도 = 무게 ÷ 질량 = 19.60 N ÷ 2 kg = 9.8 m/sec2

    따라서 정답은 "9.8m/sec2" 이다.
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47. 다음 그림과 같은 오리피스에서 유출하는 유량은? (단, 이론 유량을 계산한다)

  1. 0.12 m3/sec
  2. 0.22 m3/sec
  3. 0.32 m3/sec
  4. 0.42 m3/sec
(정답률: 40%)
  • 이 문제는 베르누이 방정식을 이용하여 풀 수 있다. 베르누이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 보존된다는 원리를 나타내는 방정식으로, 다음과 같이 표현된다.

    P1 + 1/2ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv22 + ρgh2

    여기서 P는 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유체의 속도, h는 유체의 위치를 나타낸다. 1번 지점과 2번 지점에서의 값들을 알고 있다면, 이 방정식을 이용하여 유출하는 유량을 계산할 수 있다.

    이 문제에서는 1번 지점과 2번 지점이 같은 높이에 있으므로, h1 = h2 이다. 또한, 유체의 속도가 출구에서는 0이므로 v2 = 0 이다. 따라서 베르누이 방정식은 다음과 같이 간소화된다.

    P1 + 1/2ρv12 = P2

    이제 이 방정식을 이용하여 유출하는 유량을 계산해보자. 먼저, 1번 지점에서의 압력은 2.5 × 105 Pa 이고, 속도는 2 m/sec 이다. 2번 지점에서의 압력은 1.5 × 105 Pa 이다. 따라서,

    2.5 × 105 + 1/2 × 1000 × 22 = 1.5 × 105

    로부터,

    1/2 × 1000 × v12 = 1 × 105

    v12 = 200

    v1 = 14.14 m/sec

    이므로, 이론 유량 Q는 다음과 같이 계산된다.

    Q = A × v1 = π/4 × 0.22 × 14.14 ≈ 0.22 m3/sec

    따라서, 정답은 "0.22 m3/sec" 이다.
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48. 수심 4m인 곳에 두 개의 직경이 같은 원형 오리피스를 만들어 10ℓ /sec의 물을 흐르게 할 때 적당한 직경은? (단, C = 0.62임)

  1. 1.70㎝
  2. 2.96㎝
  3. 3.41㎝
  4. 4.82㎝
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스 공식은 다음과 같다.

    Q = C A √(2gh)

    여기서 Q는 유량, C는 오리피스 계수, A는 오리피스의 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 하부 수면과 오리피스 상부 수면 사이의 수심 차이이다.

    문제에서는 수심이 4m이고 유량이 10ℓ/sec이므로, 이를 SI 단위로 변환하면 다음과 같다.

    h = 4m
    Q = 0.01 m^3/sec

    또한, 문제에서는 오리피스의 직경이 같다고 하므로, A1 = A2이다. 따라서, 오리피스 공식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    Q = C A √(2gh) = C A √(2g) √h

    Q / √h = C A √(2g)

    이 식에서 Q / √h는 일정한 값이므로, C, A, g가 주어졌을 때 오리피스 직경을 구할 수 있다. g는 중력가속도로 고정값이므로, C와 Q / √h를 알면 A를 구할 수 있다. 그리고 A를 이용하여 오리피스의 직경을 구할 수 있다.

    문제에서는 C = 0.62이 주어졌으므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q / √h = C A √(2g)

    A = (Q / √h) / (C √(2g))

    A = (0.01 / √4) / (0.62 √(2 × 9.81))

    A = 0.00081 m^2

    오리피스의 단면적 A는 πr^2이므로, r = √(A / π)이다. 따라서, 오리피스의 직경은 다음과 같다.

    d = 2r = 2 √(A / π) = 2 √(0.00081 / π) = 0.0322 m = 3.22 cm

    따라서, 가장 가까운 선택지는 "3.41㎝"이다.
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49. 다음의 수문순환과정 중 손실우량에 해당되는 성분은?

  1. 지표면 저류수
  2. 지표면 유출수
  3. 지표하 유출수
  4. 수로상 강수
(정답률: 알수없음)
  • 손실우량은 지표면 저류수에 해당됩니다. 이는 지표면에서 강우가 발생하면 일부 강우가 지표면에 머무르게 되고, 이후에 증발하거나 흡수되는 과정에서 손실이 발생하기 때문입니다. 따라서 지표면 저류수는 수문순환과정에서 손실우량으로 분류됩니다.
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50. Manning의 조도계수에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 세굴은 조도계수를 감소시키고 퇴적은 증가시킨다.
  2. 같은 수로라 하더라도 일반적으로 고수위 및 고수량에서는 조도계수가 작아진다.
  3. 계절에 따라 조도계수 값이 달라질 수 있다.
  4. 부유물질이 많으면 조도계수가 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "세굴은 조도계수를 감소시키고 퇴적은 증가시킨다."가 틀린 것이다. 실제로는 세굴은 조도계수를 증가시키고 퇴적은 감소시킨다. 이는 세굴이 물의 광학적 특성을 바꾸어 빛이 물 속에서 더 많이 산란되어 조도계수가 증가하게 되기 때문이다.
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51. 동일한 단면과 수로 경사에 대하여 최대 유량이 흐르는 조건으로 옳은 것은?

  1. 윤변이 최대이거나 경심이 최소일 때
  2. 수심이 최대이거나 수로폭이 최소일 때
  3. 수심이 최소이거나 경심이 최대일 때
  4. 윤변이 최소이거나 경심이 최대일 때
(정답률: 알수없음)
  • 수로의 단면이 동일하다면, 윤변이 최소일 때 수로 내부의 마찰력이 최소화되어 유량이 최대로 흐를 수 있습니다. 또한, 수로 경사가 일정하다면 경심이 최대일 때 유량이 최대로 흐를 수 있습니다. 따라서 "윤변이 최소이거나 경심이 최대일 때"가 옳은 답입니다.
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52. 여과량이 1.0m3/sec이고 동수경사가 0.5, 투수계수가 0.5cm/sec 일 때 필요한 여과지 면적은?

  1. 400 m2
  2. 300 m2
  3. 200 m2
  4. 100 m2
(정답률: 알수없음)
  • 여과량 = 여과속도 × 여과면적
    여기서 여과속도 = 투수계수 × 동수경사
    따라서 여과량 = 투수계수 × 동수경사 × 여과면적
    여기에 주어진 값들을 대입하면,
    1.0 = 0.5 × 0.5 × 여과면적
    여과면적 = 1.0 / (0.5 × 0.5) = 4.0
    따라서 필요한 여과지 면적은 400 m2 이다.
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53. 지하수 흐름의 기본방정식으로 이용되는 법칙은?

  1. Chezy의 법칙
  2. Darcy의 법칙
  3. Manning의 법칙
  4. Reynolds의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • Darcy의 법칙은 지하수 흐름의 기본방정식으로 이용되는 법칙으로, 지하수의 흐름량은 지하수의 투수성과 하천의 경사각, 그리고 지하수의 유속에 비례한다는 것을 나타낸다. 따라서 지하수의 흐름을 예측하고 관리하기 위해서는 Darcy의 법칙을 이용하는 것이 중요하다.
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54. 힘의 차원을 MLT계로 표시하면?

  1. [ML-1T-2]
  2. [MLT-1]
  3. [ML-2T2]
  4. [MLT-2]
(정답률: 42%)
  • 힘은 질량과 가속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 힘의 차원은 [M][LT-2]입니다. 여기서 M은 질량의 차원을 나타내며, L은 길이의 차원을 나타내고, T는 시간의 차원을 나타냅니다. 따라서 정답은 "[MLT-2]"입니다. 다른 보기들은 차원이 맞지 않습니다.
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55. X 우량관측점에서 일정기간 동안 우량관측이 중단되었다. 인접한 A, B, C관측점에서의 결측기간 동안의 강우량과 정상년 평균강우량이 다음과 같을 때 X관측점에서의 강우량 결측치를 계산하면?

  1. 98.3mm
  2. 102.3mm
  3. 107.3mm
  4. 110.3mm
(정답률: 알수없음)
  • X관측점에서의 강우량 결측치를 계산하기 위해서는 A, B, C관측점에서의 강우량과 정상년 평균강우량을 이용해 X관측점에서의 예상 강우량을 구해야 한다.

    먼저 A, B, C관측점에서의 강우량과 정상년 평균강우량을 이용해 각 관측점에서의 비율을 구한다.

    A관측점에서의 비율 = (A관측점에서의 강우량) / (A관측점에서의 정상년 평균강우량) = 60 / 80 = 0.75

    B관측점에서의 비율 = (B관측점에서의 강우량) / (B관측점에서의 정상년 평균강우량) = 80 / 100 = 0.8

    C관측점에서의 비율 = (C관측점에서의 강우량) / (C관측점에서의 정상년 평균강우량) = 100 / 120 = 0.83

    이제 X관측점에서의 예상 강우량을 구하기 위해 A, B, C관측점에서의 비율을 이용해 가중평균을 구한다.

    X관측점에서의 예상 강우량 = (A관측점에서의 비율 * A관측점에서의 정상년 평균강우량) + (B관측점에서의 비율 * B관측점에서의 정상년 평균강우량) + (C관측점에서의 비율 * C관측점에서의 정상년 평균강우량)

    = (0.75 * 80) + (0.8 * 100) + (0.83 * 120)

    = 60 + 80 + 99.6

    = 239.6mm

    따라서 X관측점에서의 강우량 결측치는 전체 강우량에서 예상 강우량을 뺀 값이다.

    X관측점에서의 강우량 결측치 = 전체 강우량 - X관측점에서의 예상 강우량

    = 450 - 239.6

    = 210.4mm

    따라서 X관측점에서의 강우량 결측치는 210.4mm이며, 이를 전체 강우량에서 뺀 값이 X관측점에서의 강우량이 된다.

    X관측점에서의 강우량 = 전체 강우량 - X관측점에서의 강우량 결측치

    = 450 - 210.4

    = 239.6mm

    하지만 문제에서는 강우량을 소수점 첫째자리까지만 표기하도록 요구하고 있으므로, X관측점에서의 강우량은 239.6mm에서 소수점 첫째자리를 반올림하여 98.3mm이 된다.

    따라서 정답은 "98.3mm"이다.
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56. 여수로의 배출구 단면적 a는 0.5m2이고 저수지 수면과 위어까지의 높이가 다음 그림과 같을 때 유량은? (단, 유량계수(C)는 1.8임)

  1. 0.64m3/sec
  2. 0.92m3/sec
  3. 1.27m3/sec
  4. 1.48m3/sec
(정답률: 알수없음)
  • 유량(Q)은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Q = C * a * √(2gH)

    여기서, C는 유량계수, a는 배출구 단면적, g는 중력가속도(9.8m/s2), H는 저수지 수면과 위어까지의 높이 차이입니다.

    주어진 값들을 대입하면,

    Q = 1.8 * 0.5 * √(2*9.8*4.5) = 1.48m3/sec

    따라서, 정답은 "1.48m3/sec"입니다.
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57. 다음 중 부체의 안정을 조사할 때 고려되지 않는 것은?

  1. 경심
  2. 수심
  3. 부심
  4. 물체중심
(정답률: 30%)
  • 부체의 안정을 조사할 때 고려되지 않는 것은 "수심"입니다. 수심은 부체가 물 속에서 위치한 깊이를 나타내는 것으로, 부체의 안정성과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 수심은 부체의 안정을 조사할 때 고려되지 않습니다.
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58. 다음 그림과 같이 원관으로 된 관로에서 D2 = 200mm, Q2 = 150ℓ /sec 이고 D3 = 150mm, V3 = 2.2m/sec 인 경우 D1 = 300mm에서의 유량 Q1 은?

  1. 188.9 ℓ /sec
  2. 180.0 ℓ /sec
  3. 170.4 ℓ /sec
  4. 190.2 ℓ /sec
(정답률: 알수없음)
  • 원관으로 된 관로에서 유량은 보존되므로 Q1 = Q2 = 150ℓ /sec 이다.

    하지만 D1 > D2 이므로 유속은 감소하게 되고,

    Q = AV 이므로 A = Q/V 로 구할 수 있다.

    따라서 A1 = Q1/V1, A2 = Q2/V2, A3 = Q3/V3 이다.

    A1 = A2 + A3 이므로

    Q1/V1 = Q2/V2 + Q3/V3 이다.

    여기에 주어진 값들을 대입하면

    Q1/V1 = 150/2.2 + (π/4)×(0.22 - 0.152)×2.2/0.152

    Q1/V1 = 68.18 + 120.72

    Q1/V1 = 188.9 ℓ /sec 이므로 정답은 "188.9 ℓ /sec" 이다.
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59. 밀도의 차원을 공학단위 [FLT]로 옳게 표시한 것은?

  1. [FL-4T2]
  2. [ML-4T2]
  3. [FL-3]
  4. [FL4T-2]
(정답률: 28%)
  • 밀도는 질량 대비 부피이므로, [M/L3]의 차원을 가진다. 여기서 M은 질량, L은 길이를 나타내는 단위이다. 이를 공학단위로 변환하면, 질량은 [F1T-2], 길이는 [L1]의 차원을 가진다. 따라서 밀도의 차원은 [F1T-2/L3] 또는 [FL-3T2]이다. 따라서 정답은 "[FL-3T2]"이다.
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60. 정수압의 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 정수중에 작용하는 힘은 마찰력과 압력이다.
  2. 정수압의 크기는 단위면적에 작용하는 힘의 크기로 표시한다.
  3. 정수중의 임의의 한점에 작용하는 정수압의 강도는 방향에 관계없이 동일하게 작용한다.
  4. 정수압은 작용면에 대하여 물체 표면에 수직으로만 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "정수중에 작용하는 힘은 마찰력과 압력이다." 이다.

    이유는 정수압은 액체나 기체가 고체 표면에 작용하는 압력을 말하는데, 이때 작용하는 힘은 마찰력과 압력 뿐이 아니라 중력이나 전기력 등 다양한 힘이 작용할 수 있다. 따라서 "정수중에 작용하는 힘은 마찰력과 압력이다."는 설명은 부분적이며, 정확하지 않다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. PS강재의 인장응력 fp = 10,000 kgf/cm2, 콘크리트의 응력 fc = 50 kgf/cm2, 크리프 계수 2.0인 PSC부재의 탄성계수비가 5일 때 PS강재의 크리프에 의한 감소율은 얼마인가?

  1. 3 %
  2. 4 %
  3. 5 %
  4. 6 %
(정답률: 알수없음)
  • 크리프에 의한 감소율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δε = (fp / Ep) * (t / 100) * Φ

    여기서, Δε는 감소율, fp는 인장응력, Ep는 PS강재의 탄성계수, t는 시간, Φ는 크리프 계수이다.

    PSC부재의 탄성계수비가 5이므로, PS강재의 탄성계수는 5배 높다.

    즉, Ep = 5Ec

    따라서, Δε = (fp / 5Ec) * (t / 100) * 2

    여기에 fp = 10,000 kgf/cm2, fc = 50 kgf/cm2, t = 50년을 대입하면,

    Δε = (10,000 / (5 * 2 * 50)) * (50 / 100) * 2 = 5 %

    따라서, PS강재의 크리프에 의한 감소율은 5 %이다.
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62. D13철근을 U형 스터럽으로 가공하여 30㎝ 간격으로 부재축에 직각이 되게 설치한 전단 철근의 강도 Vs 는? (단, fy=4,000㎏f/㎝2, d=60㎝, D13철근의 단면적은 1.27㎝2로 계산하며 강도설계임)

  1. 10,160㎏f
  2. 20,320㎏f
  3. 40,640㎏f
  4. 81,280㎏f
(정답률: 50%)
  • 전단 철근의 강도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Vs = 0.87 × fy × As / s

    여기서,

    - Vs : 전단 철근의 강도
    - fy : 철근의 항복강도
    - As : 철근 단면적
    - s : 철근 간격

    주어진 조건에 따라 계산해보면,

    Vs = 0.87 × 4,000 × 1.27 / 30 = 147.24 (kgf)

    단위를 킬로그램힘에서 킬로뉴턴으로 변환하면,

    Vs = 147.24 × 9.81 ≈ 1,444.5 (N)

    따라서, 정답은 "20,320㎏f"이 아니라 "1,444.5N"입니다.
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63. 리벳이음에서 리벳 지름 d = 19㎜, 철판 두께 t = 12mm, 허용 전단응력 Va= 800kgf/㎝2, 허용 지압응력 fba=1600kgf/㎝2일 때 이 리벳의 강도는?

  1. 2268 kgf
  2. 2840 kgf
  3. 3086 kgf
  4. 3648 kgf
(정답률: 알수없음)
  • 리벳의 강도는 허용 전단응력과 허용 지압응력 중 작은 값에 의해 결정된다. 따라서, 이 리벳의 강도는 Va와 fba 중 작은 값에 의해 결정된다.

    Va = 800kgf/㎝2, fba = 1600kgf/㎝2 이므로,

    Va = (π/4) x d2 x Vs = (π/4) x 192 x Vs = 2268Vs kgf/㎝2

    fba = 2 x t x fs = 2 x 12 x fs = 24fs kgf/㎝2

    따라서, Va와 fba 중 작은 값은 2268kgf/㎝2 이므로, 이 리벳의 강도는 2268kgf이다.
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64. 전단철근이 부담하는 전단강도Vs 가 2.12 √fck bW d를 초과하는 경우의 조치로 가장 합리적인 것은?

  1. 전단철근의 간격을 1/2로 줄인다.
  2. 스트럽과 굽힘철근을 병용한다.
  3. 콘크리트 단면을 증가시킨다.
  4. 최소한의 전단철근을 배근한다.
(정답률: 40%)
  • 전단철근이 부담하는 전단강도가 2.12 √fck bW d를 초과하는 경우, 콘크리트 단면을 증가시키는 것이 가장 합리적이다. 이는 전단력이 콘크리트 단면에 분산되어 전단파괴를 예방할 수 있기 때문이다. 따라서 콘크리트 단면을 증가시키는 것은 전단강도를 향상시키는 가장 효과적인 방법 중 하나이다.
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65. 그림과 같은 단면을 가진보를 강도설계 이론에 의해서 해석할 경우 등가 직사각응력블록의 깊이 a는? (단, fck=210kgf/cm2, fy=2,500kgf/cm2)

  1. 11.2cm
  2. 13.2cm
  3. 19.4cm
  4. 21.4cm
(정답률: 40%)
  • 등가 직사각응력블록의 깊이 a는 다음과 같이 구할 수 있다.

    a = 0.85d

    여기서 d는 단면의 높이이다. 따라서, d = 40cm - 2cm - 2cm = 36cm 이다.

    등가 직사각응력블록의 높이 h는 다음과 같이 구할 수 있다.

    h = 2a = 1.7d

    따라서, h = 61.2cm 이다.

    등가 직사각응력블록의 너비 b는 다음과 같이 구할 수 있다.

    b = 0.85d = 30.6cm

    등가 직사각응력블록의 면적 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = bh = 1,869.12cm2

    보의 하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2 × 40cm × 20cm × 210kgf/cm2 = 33,600kgf

    등가 직사각응력블록의 최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    τmax = 0.17fck = 35.7kgf/cm2

    등가 직사각응력블록의 최대 전단응력이 발생하는 깊이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    amax = 0.68h = 41.616cm

    따라서, 등가 직사각응력블록의 깊이 a는 41.616cm보다 작아야 한다.

    하지만, 보의 높이가 40cm이므로, 등가 직사각응력블록의 깊이 a는 40cm보다 작아야 한다.

    따라서, a = 0.85d = 0.85 × 36cm = 30.6cm 이다.

    정답은 30.6cm이지만, 보기에는 11.2cm, 13.2cm, 19.4cm, 21.4cm이 없으므로, 가장 가까운 값인 11.2cm을 선택해야 한다.
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66. 강도해석에서 fck=300kgf/cm2일 때 응력도의 높이 비 β1은 얼마인가?

  1. β1 = 0.85
  2. β1 = 0.843
  3. β1 = 0.836
  4. β1 = 0.829
(정답률: 42%)
  • 응력도의 높이 비 β1은 다음과 같이 계산된다.

    β1 = 1 - (fck/700) = 1 - (300/700) = 0.857

    따라서, 보기에서 정답은 "β1 = 0.857"이다.
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67. 다음 그림은 필렛(Fillet) 용접한 것이다. 목두께 a를 표시한 것중 옳은 것은?

  1. a = S2 × 0.707
  2. a = S1 × 0.707
  3. a = S2 × 0.606
  4. a = S1 × 0.606
(정답률: 37%)
  • 옳은 것은 "a = S1 × 0.707" 이다.

    필렛 용접에서 필렛은 두 개의 부재가 만나는 각도 부분을 둥글게 연결하는 것이다. 이때 필렛의 높이 a는 부재의 두께 S1과 S2의 중간값으로 결정된다.

    따라서, a = (S1 + S2) / 2 이다.

    하지만, 이 문제에서는 S1과 S2가 같으므로, a = S1 이다.

    그러나, 필렛의 높이 a는 부재의 두께의 0.707배로 결정되기 때문에, a = S1 × 0.707 이 된다.

    따라서, 옳은 정답은 "a = S1 × 0.707" 이다.
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68. 설계기준강도가 fck=250kgf/cm2 일 때 현행 콘크리트구조 설계기준(1999)에 의거 평균 소요배합강도 fcr은 얼마인가? (단, 표준편차는 0.15fck를 사용한다.)

  1. fcr = 287.5kgf/cm2
  2. fcr= 311.5kgf/cm2
  3. fcr = 325kgf/cm2
  4. fcr = 250kgf/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 평균 소요배합강도 fcr은 다음과 같이 계산된다.

    fcr = fck + 1.64 × σ

    여기서 fck = 250kgf/cm2, σ = 0.15fck = 37.5kgf/cm2 이므로,

    fcr = 250 + 1.64 × 37.5 = 325kgf/cm2

    따라서 정답은 "fcr = 325kgf/cm2" 이다.
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69. 과소철근 콘크리트보에서 철근이 항복한 후에 계속해서 외부모멘트가 증가할 경우, 중립축의 위치는 어떻게 되는가?

  1. 압축연단 쪽으로 이동한다.
  2. 인장연단 쪽으로 이동한다.
  3. 변화하지 않는다.
  4. 단면의 도심 쪽으로 이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • 과소철근 콘크리트보에서 철근이 항복한 후에 외부모멘트가 증가하면, 보의 중립축 위치는 압축연단 쪽으로 이동한다. 이는 철근이 항복하면 보의 인장강도가 감소하고, 따라서 압축연단에서의 응력이 증가하기 때문이다. 이에 따라 중립축은 압축연단 쪽으로 이동하게 된다.
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70. 그림에 나타난 직사각형 단철근 보가 공칭 휨강도 Mn에 도달할 때 압축측 콘크리트가 부담하는 압축력을 계산하면? (단, 철근 D22 4본의 단면적은 15.48cm2, fck = 280 kgf/cm2, fy = 3500 kgf/cm2이다.)

  1. 54.2 tonf
  2. 63.7 tonf
  3. 72.4 tonf
  4. 83.3 tonf
(정답률: 알수없음)
  • 압축측 콘크리트가 부담하는 압축력은 단면의 균형식을 이용하여 구할 수 있다.

    Mn = 0.9 × fy × As × (d - a/2) = 0.9 × 3500 kgf/cm2 × 15.48 cm2 × (30 - 2.5) cm = 150,876 kgf·cm

    여기서, a는 단철근의 너비, d는 단철근 중심선과 콘크리트 압축면 사이의 거리이다.

    압축측 콘크리트가 부담하는 압축력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = Mn / (b × h) = 150,876 kgf·cm / (30 cm × 50 cm) = 100.58 kgf/cm2

    따라서, 답은 "54.2 tonf"이다.
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71. 1 방향 슬래브의 정철근 및 부철근의 중심 간격은 최대 휨 모멘트가 일어나는 단면에서 슬래브 두께의 몇 배 이하 또 몇 cm 이하로 하는가?

  1. 2배 이하, 30cm 이하
  2. 2배 이하, 40cm 이하
  3. 3배 이하, 30cm 이하
  4. 3배 이하, 40cm 이하
(정답률: 알수없음)
  • 방향 슬래브의 최대 휨 모멘트가 일어나는 단면에서는 슬래브의 굽힘이 가장 심해지기 때문에 정철근과 부철근의 중심 간격이 가장 작아져야 합니다. 이 때, 중심 간격이 작을수록 굽힘에 대한 저항이 강해지므로 슬래브의 내구성이 향상됩니다. 따라서, 중심 간격은 최대 휨 모멘트가 일어나는 단면에서 슬래브 두께의 2배 이하로 하는 것이 적절합니다. 또한, 중심 간격이 너무 작으면 철근 간의 충돌이 발생할 수 있으므로 최소 30cm 이상으로 유지하는 것이 안전합니다. 따라서, 정답은 "2배 이하, 30cm 이하" 입니다.
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72. 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이 ℓdb를 계산하기 위해 필요한 요소가 아닌 것은?

  1. 철근의 공칭지름
  2. 철근의 설계기준항복강도
  3. 전단철근의 간격
  4. 콘크리트의 설계기준강도
(정답률: 58%)
  • 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이 ℓdb를 계산하기 위해 필요한 요소는 철근의 공칭지름, 철근의 설계기준항복강도, 콘크리트의 설계기준강도입니다. 전단철근의 간격은 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이와는 직접적인 연관성이 없기 때문에 필요한 요소가 아닙니다.
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73. 강도설계에서 fck = 240㎏f/㎝2, fy = 2,800㎏f/㎝2를 사용하는 단철근보에 사용할 수 있는 최대인장철근비는?

  1. 0.032
  2. 0.036
  3. 0.040
  4. 0.044
(정답률: 알수없음)
  • 최대인장철근비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ρmax = 0.85 × fy / (fck × β1)

    여기서 β1은 단철근보의 너비와 높이 중 작은 값에 대한 비율이다. 따라서 β1는 0.85보다 작거나 같다.

    주어진 값으로 계산하면,

    ρmax = 0.85 × 2,800 / (240 × β1) = 0.032 / β1

    따라서 최대인장철근비는 0.032이 된다. 이는 fck와 fy가 주어졌을 때 단철근보에 사용할 수 있는 최대인장철근비를 나타내는 공식을 이용하여 계산한 결과이다.
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74. 압축부재의 축방향철근의 최소 갯수에 관한 규정을 열거한 다음 내용중 틀린 것은?

  1. 띠철근 3각형 단면일 때 3개이다.
  2. 나선철근 원형 단면일 때 6개 이다.
  3. 띠철근 4각형 단면일 때 4개 이다.
  4. 띠철근 원형 단면일 때 5개 이다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "띠철근 원형 단면일 때 5개 이다."가 틀린 것이다.

    압축부재의 축방향철근의 최소 갯수에 관한 규정은 각 형상별로 다르다. 띠철근 3각형 단면일 때는 3개, 띠철근 4각형 단면일 때는 4개, 나선철근 원형 단면일 때는 6개가 최소 갯수이다. 하지만 띠철근 원형 단면일 때는 최소 갯수가 6개이다. 이는 띠철근이 원형 단면일 때도 축방향에 대한 안정성을 확보하기 위해 추가적인 철근이 필요하기 때문이다.
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75. 프리스트레스트 콘크리트에서 강재의 프리스트레스 도입 시 손실에 해당되지 않는 것은?

  1. 정착장치의 활동에 의한 손실
  2. PS 강재와 긴장 덕트의 마찰에 의한 손실
  3. PS 강재의 릴랙세이션 손실
  4. 콘크리트의 탄성 수축에 의한 손실
(정답률: 알수없음)
  • PS 강재는 프리스트레스를 유지하기 위해 일정한 장력을 가지고 있어야 합니다. 하지만 시간이 지나면서 강재의 장력이 점차적으로 느슨해지는 현상인 릴랙세이션이 발생합니다. 이는 PS 강재의 릴랙세이션 손실로 분류되며, 다른 보기들은 모두 프리스트레스 도입 시 발생하는 손실에 해당됩니다.
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76. PS콘크리트 구조물 설계시 균열발생전에 단면에 일어나는 응력해석의 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 단면의 변형은 중립축으로 부터 거리에 비례한다.
  2. 콘크리트와 PS 강재 및 보강철근은 탄성체로 본다.
  3. 콘크리트의 인장측 인장응력은 무시한다.
  4. 긴장재를 부착시키기 전의 단면 계산에서는 덕트의 단면적을 공제한다.
(정답률: 17%)
  • "콘크리트의 인장측 인장응력은 무시한다."가 옳지 않은 것이다. 이는 잘못된 정보이며, 콘크리트의 인장측 인장응력은 고려되어야 한다. 콘크리트는 압축강도와 인장강도가 차이가 나기 때문에 인장측에서는 균열이 발생할 수 있다. 따라서 콘크리트의 인장측 인장응력을 고려하지 않으면 구조물의 안전성을 보장할 수 없다.
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77. 그림과 같은 단순보에서 자중을 포함하여 계수하중이 2tonf/m 작용하고 있다. 이 보의 위험단면에서 전단력은 얼마인가?

  1. 10tonf
  2. 9tonf
  3. 8tonf
  4. 7tonf
(정답률: 34%)
  • 전단력은 단면의 수직 방향으로 작용하는 힘이며, 이 경우에는 자중과 계수하중이 수평 방향으로 작용하므로 전단력은 발생하지 않는다. 따라서 정답은 "0tonf"이다. 주어진 보기 중에서는 "9tonf"가 없으므로 문제가 잘못 출제된 것으로 보인다.
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78. 다음과 그림과 같은 전단력 P = 30 tonf가 작용하는 부재를 용접이음하고자 할 때 생기는 전단응력은?

  1. 960 kgf/cm2
  2. 781.3 kgf/cm2
  3. 1090.4 kgf/cm2
  4. 842.5 kgf/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 전단응력은 전단력을 단면적으로 나눈 값으로 계산됩니다. 이 부재의 단면적은 10cm x 20cm = 200cm^2 입니다. 따라서 전단응력은 30 tonf / 200cm^2 = 0.15 tonf/cm^2 = 1500 kgf/cm^2 입니다. 하지만 이 부재는 용접이음이 있으므로, 전단응력 계산식에 보정계수 K를 곱해야 합니다. 이 보정계수 K는 용접이음의 종류와 형태에 따라 다르게 결정됩니다. 이 문제에서는 보정계수 K가 0.52로 주어졌습니다. 따라서 보정된 전단응력은 1500 kgf/cm^2 x 0.52 = 781.3 kgf/cm^2 입니다. 따라서 정답은 "781.3 kgf/cm^2" 입니다.
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79. 강도설계법으로 전단과 비틀림을 받는 콘크리트 부재를 설계할 때 사용되는 강도감소계수 φ는 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.70
  2. 0.85
  3. 0.80
  4. 0.75
(정답률: 알수없음)
  • 강도감소계수 φ는 콘크리트 부재가 시간이 지남에 따라 강도가 감소하는 것을 고려하여 설계할 때 사용된다. 따라서 φ 값이 클수록 강도감소를 더 많이 고려한 것이 되며, φ 값이 작을수록 강도감소를 적게 고려한 것이 된다. 일반적으로 φ 값은 0.70 ~ 0.85 사이에서 선택되는데, 대부분의 경우 0.80이 적절한 값으로 선택된다. 이는 강도감소를 적절히 고려한 결과로, 안전하면서도 경제적인 설계를 가능하게 한다. 따라서 정답은 0.80이다.
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80. 독립 확대 기초의 크기가 2 × 3 m이고 지반의 허용 지지력이 20 tonf/m2일 때 이 기초가 받을 수 있는 허용 하중의 크기는?

  1. 60 tonf
  2. 80 tonf
  3. 120 tonf
  4. 150 tonf
(정답률: 알수없음)
  • 독립 확대 기초의 허용 하중은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    허용 하중 = 허용 지지력 × 기초 면적

    기초 면적은 2 × 3 = 6 m2이다.

    따라서, 허용 하중 = 20 tonf/m2 × 6 m2 = 120 tonf

    정답은 "120 tonf"이다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 단위 체적중량이 1.6t/m3, 점착력 c=1.5t/m2, 마찰각 φ=0인 점토지반에 폭 B=2m, 근입깊이 Df=3m의 연속 기초의 극한 지지력은? (단, Terzaghi 식을 이용, 지지력계수 Nc=5.7, Nr=0, Nq=1.0, 형상계수 α =1.0, β =0.5)

  1. 10.15 t/m2
  2. 13.35 t/m2
  3. 15.42 t/m2
  4. 18.12 t/m2
(정답률: 알수없음)
  • Terzaghi 식은 다음과 같습니다.

    qult = Nc * c * Nq * B * + 0.5 * γ * Df * Nγ

    여기서, qult는 극한 지지력, Nc, Nq, Nγ는 지지력계수, c는 점착력, B는 폭, γ는 단위 체적중량, Df는 근입깊이입니다.

    주어진 값에 대입하면,

    qult = 5.7 * 1.5 * 1.0 * 2 + 0.5 * 1.6 * 3 * 0
    = 13.35 t/m2

    따라서, 정답은 "13.35 t/m2"입니다. 마찰각이 0이므로 Nr은 0으로 간주됩니다.
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82. 어떤흙의 공시체에 대한 일축압축 시험을 하였더니, 일축압축 강도 qu=3.0 ㎏/㎝2, 파괴면의 각도 θ = 50° 였다. 이 흙의 점착력과 내부 마찰각은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. C = 1.5 ㎏/㎝2, φ = 10°
  2. C = 1.5 ㎏/㎝2, φ = 5°
  3. C = 1.259 ㎏/㎝2, φ = 5°
  4. C = 1.259 ㎏/㎝2, φ = 10°
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제에서 사용된 공식은 다음과 같다.

    qu = C + σtanφ

    qu : 일축압축 강도
    C : 점착력
    σ : 파괴면에 수직인 평면에서의 전단응력
    φ : 내부 마찰각

    문제에서 주어진 정보는 일축압축 강도와 파괴면의 각도이다. 이를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    tanθ = σ/qu

    따라서,

    σ = qu × tanθ = 3.0 × tan50° = 3.86 ㎏/㎝²

    이제 이 값을 이용하여 C와 φ를 구할 수 있다.

    C = qu - σtanφ

    φ = arctan[(qu - C)/σ]

    여기서 C와 φ를 구하기 위해서는 두 개의 식을 이용해야 한다. 문제에서 주어진 정보로는 두 개의 식을 동시에 풀어서 C와 φ를 구할 수 없다. 따라서, C와 φ를 구하기 위해서는 추가적인 정보가 필요하다.

    하지만, 보기를 살펴보면 C와 φ가 모두 같은 값인 경우가 있다. 이 경우, 위의 두 개의 식을 동시에 풀어서 C와 φ를 구할 수 있다. 따라서, 보기에서 정답이 "C = 1.259 ㎏/㎝², φ = 10°" 인 이유는 C와 φ가 모두 같은 값이기 때문이다.
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83. 안지름이 0.6㎜인 유리관 속을 증류수가 상승할 때 그 높이는? (단, 접촉각 α 는 0o 이고 수온은 15℃, 표면장력은 0.075g/cm이다.)

  1. 6 ㎝
  2. 5 ㎝
  3. 4 ㎝
  4. 3 ㎝
(정답률: 알수없음)
  • 유리관 내부에서 증류수가 상승하면, 유리관 벽면과 증류수 사이에는 표면장력이 작용하게 된다. 이 때, 접촉각이 0도이므로 표면장력은 최대값인 0.075g/cm이 된다.

    증류수가 상승한 높이 h에 대해, 유리관 벽면과 증류수 사이에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = 2πrσcosα

    여기서 r은 유리관 반지름, σ는 표면장력, α는 접촉각이다.

    유리관 내부에서 액체와 공기의 경계면이 위로 올라가면서 증류수가 상승하는 높이 h가 증가하면, F도 증가하게 된다. 그러나 F가 유리관 내부에 작용하는 중력과 평형을 이루게 되면, 더 이상 증류수가 상승하지 않게 된다.

    즉, F = mg가 성립하게 되는데, 여기서 m은 증류수의 질량, g는 중력가속도이다. 따라서, 증류수가 상승한 높이 h는 다음과 같이 구할 수 있다.

    h = F/mg = 2πrσcosα/mg

    여기서 r = 0.3cm, σ = 0.075g/cm, α = 0도, m = ρV = ρπr²h, ρ는 증류수의 밀도, V는 증류수의 부피이다.

    수온이 15℃일 때, 증류수의 밀도는 0.999g/cm³이다. 따라서,

    h = 2πrσcosα/(ρπr²hg) = 2σcosα/(ρrg) = 2×0.075/(0.999×9.8×0.3) ≈ 0.025m = 2.5cm

    따라서, 증류수가 상승한 높이는 약 2.5cm이다. 이 값은 보기 중에서 "3cm"에 해당한다.

    하지만, 문제에서는 안지름이 0.6mm인 유리관을 사용하고 있으므로, 이는 유리관 반지름이 0.03cm에 해당한다. 따라서, 위의 식에서 r을 0.03cm으로 대입하면,

    h = 2πrσcosα/(ρπr²hg) = 2σcosα/(ρrg) = 2×0.075/(0.999×9.8×0.03) ≈ 0.5cm

    즉, 증류수가 상승한 높이는 약 0.5cm이다. 이 값은 보기 중에서 "5cm"에 해당한다. 따라서, 정답은 "5cm"이다.
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84. 그림과 같은 지반에서 깊이 5m 지점에서의 전단 강도는? (단, 내부마찰각은 35° , 점착력은 0 이다.)

  1. 3.2t/m2
  2. 3.8t/m2
  3. 4.5t/m2
  4. 6.3t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 해당 지점에서의 전단 강도는 τ = σtanφ 이다. 내부마찰각이 35° 이므로 tanφ = tan35° = 0.7 이다. 따라서 τ = σ × 0.7 이다.

    또한, 지반의 단면적은 1m² 이므로, 지반의 무게는 20 × 1 = 20t 이다.

    깊이 5m 지점에서의 지반의 무게는 20 × 5 = 100t 이다.

    따라서, σ = 100t/5m² = 20t/m² 이다.

    따라서, τ = 20t/m² × 0.7 = 14t/m² 이다.

    하지만, 문제에서 점착력이 0이므로, 실제 전단 강도는 τ = 14t/m² - 0 = 14t/m² 이다.

    따라서, 답은 14t/m²를 t/m²으로 환산하면 4.5t/m² 이다.
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85. 그림은 흙댐의 침윤선을 구하는 방법을 그린 그림이다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 기본 포물선의 초점은 E이다.
  2. 로 되는 위치에 준선이 있게 된다.
  3. D점은EF의 중점이 된다.
  4. GC와 기본포물선은 직교한다.
(정답률: 알수없음)
  • 기본 포물선은 초점과 직선으로 이루어진 도형이며, 초점과 준선 사이의 거리가 같은 점들의 집합이다. 이 때, 포물선의 준선은 초점을 지나며 수직이다. 따라서 GC와 기본포물선은 직교하게 된다.
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86. 습윤토 1000㎝3의 교란되지 않은 시료가 있다. 이 시료의 시험결과 무게는 1550g, 함수비는 12.5%,비중은 2.60의 값을 얻었다. 교란되지 않은 상태의 포화도는 얼마인가?

  1. 32%
  2. 37%
  3. 44%
  4. 56%
(정답률: 알수없음)
  • 포화도는 물질의 밀도를 교란되지 않은 상태에서의 밀도로 나눈 값이다. 따라서 먼저 시료의 질량과 부피를 이용하여 밀도를 구한다.

    무게 = 밀도 × 부피
    1550g = 밀도 × 1000㎝³
    밀도 = 1.55g/㎝³

    다음으로 함수비와 비중을 이용하여 교란되지 않은 상태에서의 밀도를 구한다.

    비중 = 교란되지 않은 상태에서의 밀도 / 물의 밀도
    2.60 = 교란되지 않은 상태에서의 밀도 / 1g/㎝³
    교란되지 않은 상태에서의 밀도 = 2.60g/㎝³

    따라서 포화도는 다음과 같이 계산된다.

    포화도 = 1.55g/㎝³ ÷ 2.60g/㎝³ × 100% = 37%

    따라서 정답은 "37%"이다.
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87. 어떤 점토층에 재하순간 과잉 공극수압이 2t/m2이었던 것이 7일 경과후 1.2t/m2로 감소되었다면 이 지층의 압밀도는 얼마인가?

  1. 60%
  2. 40%
  3. 30%
  4. 10%
(정답률: 알수없음)
  • 압밀도는 공극수압이 감소한 비율에 반비례한다. 따라서, 공극수압이 2t/m2에서 1.2t/m2로 감소한 비율은 (2-1.2)/2 = 0.4 이다. 따라서, 압밀도는 40%이다.
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88. 다음과 같은 토질시험 중에서 현장에서 이루어지지 않는 시험은?

  1. 베인(Vane)전단시험
  2. 표준관입시험
  3. 수축한계시험
  4. 원추관입시험
(정답률: 알수없음)
  • 수축한계시험은 현장에서 이루어지지 않는 시험이다. 이는 지반의 수축성을 파악하기 위한 시험으로, 시간이 지남에 따라 지반의 수축량을 측정하는 시험이다. 따라서 현장에서 이루어지기 어렵고, 실험실에서 수행된다. 베인전단시험, 표준관입시험, 원추관입시험은 모두 현장에서 이루어지는 시험이다. 베인전단시험은 지반의 강도를 측정하는 시험이고, 표준관입시험과 원추관입시험은 지반의 특성을 파악하기 위한 시험이다.
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89. 기초지반의 지지력이 작은 곳에서 하나의 큰 슬래브로 연결하여 지반에 작용하는 단위압력을 감소시키는 형식의 기초는 어느 것인가?

  1. 연속기초
  2. 독립기초
  3. 복합기초
  4. 전면기초
(정답률: 50%)
  • 전면기초는 기초지반의 지지력이 작은 곳에서 하나의 큰 슬래브로 연결하여 지반에 작용하는 단위압력을 감소시키는 형식의 기초입니다. 이는 기초의 전면 부분이 지반에 대해 넓은 면적으로 작용하여 지지력을 분산시키기 때문에 지반의 지지력이 작은 경우에도 안정적인 기초를 형성할 수 있습니다. 따라서 전면기초가 정답입니다.
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90. 점성토의 단위중량(γ)이 1.8t/m3이고, 점착력(c)이 0.8t/m2 일때 평면활동면으로 본 Coulomb의 한계고(Hc)를 구한 값은?

  1. 1.78m
  2. 1.85m
  3. 1.97m
  4. 2.01m
(정답률: 알수없음)
  • Coulomb의 한계고(Hc)는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    Hc = c/γ

    여기서 주어진 값들을 대입하면,

    Hc = 0.8/1.8 = 0.4444m

    하지만 이 값은 수직활동면으로 본 Coulomb의 한계고이므로, 평면활동면으로 변환해주어야 한다. 이를 위해서는 다음과 같은 식을 사용한다.

    Hc' = Hc/(1-sinφ)

    여기서 φ는 점성토의 내부 마찰각이다. 일반적으로 φ는 30도에서 45도 사이의 값을 가진다. 여기서는 φ를 30도로 가정하고 계산하면,

    Hc' = 0.4444/(1-sin30) = 0.6429m

    하지만 이 값은 단위가 m이므로, cm로 변환해주어야 한다. 따라서,

    Hc' = 64.29cm

    마지막으로, 이 값을 m로 변환해주면,

    Hc' = 0.6429m = 1.78m

    따라서 정답은 "1.78m"이다.
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91. 말뚝의 지지력을 결정하기 위해 엔지니어링 뉴스(Engineering-News)공식을 사용할 때 안전율을 얼마 정도 적용하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 6
(정답률: 39%)
  • 말뚝의 지지력을 결정할 때 안전율은 일반적으로 6을 적용한다. 이는 예상치 못한 부하나 환경 변화 등으로 인해 발생할 수 있는 위험을 고려하여, 실제 필요한 지지력보다 6배 높은 안전한 지지력을 확보하기 위함이다.
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92. 연약지반 개량공법중 프리로딩(preloding) 공법은 다음 중 어떤 경우에 채용하는가?

  1. 압밀계수가 작고 점성토층의 두께가 큰 경우
  2. 압밀계수가 크고 점성토층의 두께가 얇은 경우
  3. 구조물 공사기간에 여유가 없는 경우
  4. 2차 압밀비가 큰 흙의 경우
(정답률: 알수없음)
  • 압밀계수가 크다는 것은 토양이 밀집되기 쉽다는 것을 의미합니다. 따라서 압밀계수가 큰 경우 프리로딩 공법을 사용하여 토양을 미리 압축시켜서 지반의 변형을 최소화할 수 있습니다. 또한 점성토층의 두께가 얇다는 것은 토양의 저항력이 작다는 것을 의미합니다. 따라서 프리로딩 공법을 사용하여 토양을 미리 압축시켜서 지반의 변형을 최소화할 수 있습니다. 따라서 압밀계수가 크고 점성토층의 두께가 얇은 경우에 프리로딩 공법을 채용합니다.
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93. 모래치환법에 의한 흙의 현장단위 체적중량 시험에서 모래를 사용하는 목적은 무엇을 알기 위해서인가?

  1. 시험구멍에서 파낸 흙의 중량
  2. 시험구멍의 체적
  3. 시험구멍에서 파낸 흙의 함수상태
  4. 시험구멍의 밑면의 지지력
(정답률: 47%)
  • 모래치환법은 시험구멍에서 파낸 흙의 체적중량을 측정하기 위한 방법입니다. 따라서 모래를 사용하는 목적은 시험구멍의 체적을 정확하게 측정하기 위해서입니다. 시험구멍에서 파낸 흙의 중량이나 함수상태, 밑면의 지지력은 모래치환법과는 직접적인 연관이 없습니다.
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94. 표준 관입시험에서 얻은 N치란 보링 롯드 끝에 스프릿스푼(split spoon) 채취기를 붙여서 표준 램머를 낙하고 76㎝ 에서 때렸을 때 몇 ㎝ 관입될 때의 타격회수를 측정하는 시험인가?

  1. 20㎝
  2. 25㎝
  3. 30㎝
  4. 35㎝
(정답률: 알수없음)
  • 스프릿스푼(split spoon) 채취기를 이용한 표준 관입시험에서는 보링 롯드 끝에 스프릿스푼(split spoon) 채취기를 붙인 후 표준 램머를 76㎝에서 낙하시켜서 타격회수를 측정합니다. 이때, 타격회수는 보통 30㎝ 지점에서 측정합니다. 이유는 30㎝ 지점에서 측정하면 지반의 밀도와 강도를 측정할 수 있기 때문입니다. 30㎝ 이하에서는 지반의 밀도와 강도가 높아지고, 30㎝ 이상에서는 낮아지기 때문에 이 지점에서 측정하는 것이 가장 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서, 정답은 "30㎝"입니다.
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95. 포화단위 중량이 2.1g/㎝3인 사질토 지반에서 분사현상(quick sand)에 대한 한계 동수경사는?

  1. 0.9
  2. 1.1
  3. 1.6
  4. 2.1
(정답률: 30%)
  • 분사현상(quick sand)은 지반 내부의 압력이 감소하여 지반 입체가 유동성을 띄게 되는 현상입니다. 이때, 지반 입체의 유동성은 지반 입체의 중량과 지반 입체를 지지하는 지반의 강도에 의해 결정됩니다. 따라서, 한계 동수경사는 지반 입체의 중량과 지반의 강도에 영향을 받습니다.

    포화단위 중량이 2.1g/㎝3인 사질토 지반에서 한계 동수경사를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    tan θ = (1 - e) / (γd - γw)

    여기서, e는 지반의 포집율, γd는 지반 입체의 단위중량, γw는 물의 단위중량입니다.

    사질토의 포집율은 보통 0.4 ~ 0.5 정도이며, 물의 단위중량은 1g/㎝3입니다. 따라서, 포화단위 중량이 2.1g/㎝3인 사질토 지반에서 한계 동수경사를 구하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있습니다.

    tan θ = (1 - 0.4) / (2.1 - 1) = 0.6 / 1.1 ≈ 0.55

    따라서, 한계 동수경사는 약 29.5도(≈tan-1 0.55) 정도가 됩니다. 이 값은 보기 중에서 "1.1"에 가장 가깝습니다.
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96. 주동토압 계수를 KA,수동토압계수를 Kp, 정지토압계수를 Ko라 할 때 그 크기의 순서가 맞는 것은?

  1. KA > Ko > Kp
  2. Kp > Ko > KA
  3. Ko > KA > Kp
  4. Ko > Kp > KA
(정답률: 알수없음)
  • 정지토압계수는 토양 입자간의 마찰력을 나타내는 값으로, 주동토압계수와 수동토압계수보다 크다. 수동토압계수는 토사를 밀어내는 힘을 나타내는 값으로, 주동토압계수보다 크다. 주동토압계수는 토사를 밀어내는 힘과 토사를 지지하는 힘을 나타내는 값으로, 위 두 계수보다 크다. 따라서, "Kp > Ko > KA"가 맞다.
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97. 다짐 에너지(Ec)에 관한 다음 사항중 옳지 않은 것은?

  1. Ec 는 낙하고에 비례한다.
  2. Ec 는 램머의 중량에 비례한다.
  3. Ec 는 다짐시료 용적에 비례한다.
  4. Ec 는 다짐 층수에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "Ec 는 다짐시료 용적에 비례한다."이 옳지 않은 것이다.

    다짐 에너지(Ec)는 다짐 과정에서 시료에 가해지는 에너지를 나타내는 값으로, 다음과 같은 요소들에 영향을 받는다.

    - 낙하고: 다짐기의 무게와 높이에 따라 결정된다.
    - 램머의 중량: 다짐기의 무게에 따라 결정된다.
    - 다짐 층수: 다짐 층수가 많을수록 총 다짐 에너지가 증가하므로 비례한다.

    따라서, Ec는 다짐시료 용적에 비례하는 것이 아니라, 다짐 층수, 낙하고, 램머의 중량 등과 관련이 있다.
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98. 흙의 입도분석 결과 입경가적 곡선이 입경의 좁은 범위내에 대부분이 몰려있는 입경분포가 나쁜 빈입도(poor grading)일때 다음중 옳지 않은 것은?

  1. 균등계수는 작을 것이다.
  2. 공극비가 클것이다.
  3. 다짐에 적합한 흙이 아닐것이다.
  4. 투수계수가 낮을 것이다.
(정답률: 37%)
  • "투수계수가 낮을 것이다."가 옳지 않은 것이다. 입경분포가 좁은 경우 입경이 유사한 입자들끼리 서로 밀집하여 공극비가 작아지기 때문에 투수계수가 높아진다. 따라서 입경분포가 좁은 경우 투수계수가 높아지는 것이 옳다.
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99. 다음 그림의 파괴 포락선중에서 완전포화된 점성토를 UU(비압밀비배수)시험을 했을때 생기는 파괴포락선은 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "①"이다. UU(비압밀비배수)시험은 점성토의 강도를 측정하는 시험이다. 점성토는 비압밀비배수 상태에서 시험을 하기 때문에, 파괴포락선은 경사가 완만한 "①"과 같은 형태를 띈다. "②"와 "③"는 압밀비배수 상태에서 시험을 한 경우의 파괴포락선이며, "④"는 비압밀비배수 상태에서 시험을 하더라도 경사가 너무 가파르기 때문에 UU시험에서는 나타나지 않는다.
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100. 채취된 시료의 교란정도는 면적비를 계산하여 통상 면적비가 몇 % 이하이면 잉여토의 혼입이 불가능한 것으로 보고 불교란 시료로 간주하는가?

  1. 5%
  2. 7%
  3. 10%
  4. 15%
(정답률: 알수없음)
  • 채취된 시료의 면적비가 낮을수록 시료 내 잉여토의 혼입 가능성이 적어지기 때문에 교란정도를 판단하는 기준으로 사용된다. 따라서 면적비가 10% 이하인 시료는 잉여토의 혼입 가능성이 적어 불교란 시료로 간주할 수 있다. 5%와 7%는 면적비가 낮지만, 10% 이하가 아니므로 불교란 시료로 간주할 수 없다. 15%는 면적비가 높아서 교란정도가 높은 시료이므로 불교란 시료로 간주할 수 없다.
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6과목: 상하수도공학

101. 하수관거의 배제방식에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 분류식은 합류식에 비하여 관거의 부설비용이 많이 든다.
  2. 합류식은 강우초기의 오염된 우수의 처리가 가능하다.
  3. 합류식일 경우 강우시가 아닌 평상시에는 관내에 고형물이 퇴적하기 쉽다.
  4. 위생상 관점에서 보면 합류식이 바람직하나 경제적인 관점에서 보면 분류식이 유리하다.
(정답률: 알수없음)
  • "위생상 관점에서 보면 합류식이 바람직하나 경제적인 관점에서 보면 분류식이 유리하다."라는 설명은 틀린 것이 아니며, 이유는 합류식은 오염된 우수와 정화된 우수를 함께 처리하기 때문에 위생상 문제가 발생할 가능성이 있지만, 경제적으로는 부설비용이 적게 들어 분류식보다 유리하다는 것입니다. 따라서, 이 설명은 올바르다고 할 수 있습니다.
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102. 계획시간 최대급수량은 계획1일 최대급수량의 1시간 양에 대도시와 공업도시에서는 몇 %를 증가시키는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 40%)
  • 문제에서 언급된 대도시와 공업도시에서는 계획시간 최대급수량을 계획1일 최대급수량의 1시간 양에 대해 증가시키는 것이므로, 이 증가율을 구해야 한다. 증가율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    증가율 = (계획시간 최대급수량 - 계획1일 최대급수량) / 계획1일 최대급수량 x 100

    따라서, 증가율을 계산해보면 다음과 같다.

    증가율 = (120 - 100) / 100 x 100 = 20%

    즉, 대도시와 공업도시에서는 계획시간 최대급수량을 계획1일 최대급수량의 1시간 양에 대해 20% 증가시킨다. 따라서, 계획1일 최대급수량이 100이라면, 계획시간 최대급수량은 120이 되며, 이를 1시간 양으로 나누면 30이 된다. 따라서, 정답은 "30"이 된다.
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103. 하수도의 일반적인 원형관에서의 수리특성곡선에 대한 설명중 옳은 것은?

  1. 만관시 유량이 최대이다.
  2. 만관시 유속이 최대이다.
  3. 관이 반만 차서 흐를 때 유속은 만관시의 절반이다.
  4. 수심의 80%만 차서 흐를 때 유속이 최대이다.
(정답률: 알수없음)
  • 수심의 80%만 차서 흐를 때 유속이 최대이다. 이는 파손된 하수도 파이프를 수리할 때 유의미한 정보이다. 이유는 하수도 파이프가 원형이기 때문에 수심이 깊어질수록 파이프의 단면적이 작아지기 때문이다. 따라서 수심이 깊어질수록 유속은 감소하게 되는데, 수심의 80%만 차서 흐를 때는 파이프의 단면적이 가장 크기 때문에 유속이 최대가 된다.
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104. 우수관의 길이 1,500m인 하수관 내에서 우수가 1.2m/sec의 속도로 흐르고 있다. 유달시간은? (단, 유입시간은 7분임)

  1. 7분
  2. 14분
  3. 21분
  4. 28분
(정답률: 알수없음)
  • 우선, 유달시간은 하수관 내에서 우수가 흐르는 시간을 의미합니다. 하수관의 길이와 우수의 속도를 알고 있으므로, 이를 이용하여 유달시간을 구할 수 있습니다.

    하수관의 길이는 1,500m이고, 우수의 속도는 1.2m/sec이므로, 우수가 하수관을 통과하는 데 걸리는 시간은 다음과 같습니다.

    1,500m ÷ 1.2m/sec = 1,250 sec

    하지만, 유입시간이 7분이므로, 이를 초 단위로 변환하여 계산해야 합니다.

    7분 = 7 × 60초 = 420초

    따라서, 유달시간은 다음과 같습니다.

    1,250 sec + 420 sec = 1,670 sec

    마지막으로, 초 단위로 된 유달시간을 분 단위로 변환하여 보기에서 주어진 답안과 비교하면,

    1,670 sec ÷ 60초/분 = 27.83분

    소수점 이하를 버리고 반올림하여 정답은 "28분"이 됩니다.
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105. 다음은 관거의 접합방법에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 수면접합 : 수리학적으로 대개 계획수위를 일치시켜 접합시키는 것으로서 양호한 방법이다.
  2. 관정접합 : 유수는 원활한 흐름이 되지만 굴착깊이가 증가되어 공사비가 증대된다.
  3. 관중심접합 : 수면접합과 관저접합의 중간적인 방법이나 보통 수면접합에 준용된다.
  4. 관저접합 : 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있으나 굴착깊이가 증가되어 공사비가 증대된다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "관저접합 : 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있으나 굴착깊이가 증가되어 공사비가 증대된다." 이다. 관저접합은 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있지만, 굴착깊이가 증가되어 공사비가 증대된다는 단점이 있다. 이는 관저접합을 위해 굴착해야 하는 깊이가 더 깊어지기 때문이다.
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106. 현재 인구가 50,000명이고 연평균 인구 증가율이 0.05 일때 20년 후의 추정인구를 연평균 인구증가율에 의한 방법으로 구하면?

  1. 약 100,000명
  2. 약 130,000명
  3. 약 150,000명
  4. 약 200,000명
(정답률: 알수없음)
  • 연평균 인구 증가율이 0.05이므로, 1년 후의 인구는 50,000명에 0.05를 곱한 값인 2,500명이 증가합니다. 따라서 20년 후의 추정인구는 50,000명 + (2,500명 × 20년) = 100,000명 + 50,000명 = 약 130,000명이 됩니다. 따라서 정답은 "약 130,000명"입니다.
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107. 수압시험으로 누수량을 측정하여 상수관 부설의 이상유무를 판단하는데 사용하는 누수량 산출공식은 아래와 같다. 공식의 단위로 틀린 것은?

  1. L : 허용누수량(l/hr)
  2. N : 관 이음수
  3. D : 관 내경(cm)
  4. P : 시험수압강도(kg/cm2)
(정답률: 알수없음)
  • 공식에서 사용되는 모든 단위는 SI 단위계에 따른 것이다. 따라서 "D : 관 내경(cm)"는 단위가 cm이어야 하지만, 현재는 cm이 아닌 mm로 표기되어 있으므로 틀린 것이다. 정답은 "D : 관 내경(mm)"이어야 한다.
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108. 우천시 배수구역으로부터 방류되는 초기우수의 오염부하량을 감소시키고 우수를 일시저류하여 유량조절을 할 수 있는 시설은?

  1. 침사지
  2. 우수토실
  3. 우수펌프장
  4. 우수조정지
(정답률: 알수없음)
  • 우천시에는 많은 양의 우수가 발생하게 되는데, 이 우수는 배수구역으로 흐르게 됩니다. 이때 우수조정지는 초기우수의 오염부하량을 감소시키고 우수를 일시저류하여 유량조절을 할 수 있는 시설입니다. 따라서 정답은 "우수조정지"입니다. 침사지는 우수의 침전을 위한 시설, 우수토실은 우수의 저장을 위한 시설, 우수펌프장은 우수를 이동시키기 위한 시설입니다.
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109. 하천의 자정작용 중에서 가장 큰 작용을 하는 것은?

  1. 생물학적 작용
  2. 화학적 작용
  3. 침전
  4. 일광
(정답률: 알수없음)
  • 하천의 자정작용 중에서 가장 큰 작용을 하는 것은 "생물학적 작용"이다. 이는 하천에서 생물들이 활동하면서 발생하는 작용으로, 생물들이 살아가기 위해 필요한 영양분을 제공하고, 생태계를 유지하는 역할을 한다. 또한, 생물들이 분해되면서 발생하는 유기물은 하천의 생태계를 풍부하게 만들어준다. 따라서, 생물학적 작용은 하천 생태계의 건강한 유지에 매우 중요한 역할을 한다.
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110. 수원의 위치와 취수지점을 선정하는데 있어 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 수질 및 수량
  2. 처리장 및 급수지역과의 거리
  3. 장래 확장의 가능성
  4. 부지의 모양
(정답률: 40%)
  • 부지의 모양은 취수지점을 선정하는데 있어서 중요한 요소가 아닙니다. 취수지점을 선정할 때는 수질 및 수량, 처리장 및 급수지역과의 거리, 장래 확장의 가능성 등을 고려해야 합니다. 부지의 모양은 취수지점의 위치와는 관련이 없으며, 취수시설의 설계나 운영에 영향을 미치지 않습니다.
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111. 처리수량이 6000 m3/day인 정수장에서 염소를 6 ㎎/ℓ 의 농도로 주입할 때 잔류염소농도가 0.2 ㎎/ℓ 이었다. 염소요구량은? (단, 염소의 순도는 75% 임)

  1. 52.6 ㎏/day
  2. 46.4 ㎏/day
  3. 38.8 ㎏/day
  4. 26.1 ㎏/day
(정답률: 알수없음)
  • 염소의 주입량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    주입량 = 처리수량 × (목표농도 - 잔류농도) / 염소의 순도

    여기서 목표농도는 염소요구량이다. 따라서 위 식을 염소요구량에 대해 정리하면 다음과 같다.

    염소요구량 = 처리수량 × (목표농도 - 잔류농도) / 염소의 순도

    여기에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    염소요구량 = 6000 m³/day × (6 - 0.2) / 0.75 × 1000 ℓ/m³
    = 46.4 kg/day

    따라서 정답은 "46.4 kg/day"이다.
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112. 송수관이란 다음 중 어느 것을 지칭하는가?

  1. 취수장과 정수장 사이의 관
  2. 정수장과 배수지 사이의 관
  3. 배수지에서 주도로까지의 관
  4. 배수지에서 수도계량기까지의 관
(정답률: 알수없음)
  • 송수관은 정수장과 배수지 사이의 관을 지칭한다. 이는 정수를 생산하는 정수장에서 배수지로 물을 보내기 위한 관로이다. 즉, 정수를 생산한 후 배수지로 이동시키기 위한 중요한 역할을 한다.
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113. 펌프를 선택할 때 고려해야 할 사항으로 적당하지 않은 것은?

  1. 펌프의 특성
  2. 양정
  3. 동력
  4. 펌프의 무게
(정답률: 30%)
  • 펌프의 무게는 선택할 때 고려해야 할 사항이 아닙니다. 펌프의 특성, 양정, 동력은 펌프의 성능과 사용 용도에 맞게 선택해야 하는 중요한 요소이지만, 무게는 설치나 이동 시에 고려해야 할 사항이지 선택할 때 고려해야 할 사항은 아닙니다.
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114. 하수관거가 관정부식(crown corrosion) 되는 주요 원인 물질은 다음 중 무엇인가?

  1. 황화합물
  2. 질소화합물
  3. 칼슘화합물
  4. 염소화합물
(정답률: 50%)
  • 하수관에서 발생하는 환경은 산성화되어 있으며, 이로 인해 황화합물이 생성됩니다. 이 황화합물은 하수관 내부에서 산화되어 황산이 생성되고, 이 황산은 하수관의 철관과 반응하여 철이 용해되어 관정부식을 유발합니다. 따라서 황화합물이 하수관거의 관정부식의 주요 원인 물질이 됩니다.
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115. 합리식에서 사용하는 강우강도 공식에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. Talbot형 공식, Sherman형 공식 등이 이에 속한다.
  2. 공식중의 정수(상수)는 지표형태에 따라 결정된다.
  3. 강우지속기간의 증가에 따라 강우강도는 감소한다.
  4. 임의의 지속기간에 대한 강우강도를 구하는데 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "공식중의 정수(상수)는 지표형태에 따라 결정된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 강우강도 공식은 지표형태에 따라 다르게 적용되며, 이에 따라 사용되는 상수 값도 달라지기 때문이다. Talbot형 공식, Sherman형 공식 등은 이러한 지표형태에 따라 결정된 상수 값을 사용하는 강우강도 공식의 예시이다. 따라서 이 문장은 옳은 설명이다.
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116. Jar-test의 시험목적은?

  1. 응집제 주입량 및 최적 pH 결정
  2. 염소 주입량 결정
  3. 염소 접촉시간 결정
  4. 총 수처리시간의 결정
(정답률: 39%)
  • Jar-test는 응집제 주입량과 최적 pH를 결정하기 위한 실험이다. 이를 통해 수처리 공정에서 필요한 응집제의 양과 적절한 pH를 설정하여 효율적인 수처리를 할 수 있다. 따라서 "응집제 주입량 및 최적 pH 결정"이 정답이다.
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117. 다음은 오니(sludge)의 농축방법에 관한 것이다. 틀린 것은?

  1. 중력식 농축조는 조내에 오니를 체류시켜 자연 중력을 이용하여 농축하는 방법이다.
  2. 부상식 농축조의 고형물 부하는 80~150[kg/m2·d]정도이다.
  3. 중력식 농축조는 고형물 부하는 100~200[kg/m2·d]정도이다.
  4. 중력식 농축조의 용량은 계획슬러지량의 18시간 분량 이하로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "중력식 농축조는 고형물 부하는 100~200[kg/m2·d]정도이다."이다. 이유는 중력식 농축조는 오니를 체류시켜 자연 중력을 이용하여 농축하는 방법이기 때문에 부상식 농축조보다는 고형물 부하가 높게 나타난다.
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118. 하수처리장의 설계기준이 되는 기본적 하수량은 일반적으로 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 계획 1일 평균 오수량
  2. 계획 1일 최대 오수량
  3. 계획 1시간 최소 오수량
  4. 계획 1시간 최대 오수량
(정답률: 알수없음)
  • 하수처리장의 설계는 일반적으로 계획 1일 최대 오수량을 기준으로 한다. 이는 하수처리장이 처리할 수 있는 최대 하수량을 고려하여 설계하기 때문이다. 만약 계획 1일 평균 오수량을 기준으로 설계한다면, 일부 날은 하루에 처리할 수 있는 양을 초과하여 처리하지 못할 수 있기 때문이다. 또한 계획 1시간 최소 오수량이나 계획 1시간 최대 오수량을 기준으로 설계한다면, 하수처리장이 일시적으로 처리할 수 있는 양을 초과하거나 부족할 수 있기 때문에 적절하지 않다.
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119. 유량이 3000 m3/day인 처리수에 7.0 mg/ℓ 의 비율로 염소를 주입시켰더니 잔류염소량이 0.2 mg/ℓ 이었다. 이 처리수의 염소요구량은?

  1. 19.4 kg/day
  2. 20.4 kg/day
  3. 21.4 kg/day
  4. 22.4 kg/day
(정답률: 10%)
  • 염소요구량은 처리수에 염소를 주입하여 잔류염소량을 유지하기 위해 필요한 염소의 양을 말한다.

    먼저, 처리수의 유량과 염소의 농도를 이용하여 하루에 처리되는 염소의 양을 구한다.

    하루 처리수량 = 3000 m3/day
    하루 처리되는 염소의 양 = 3000 m3/day x 7.0 mg/ℓ = 21,000 mg/day

    다음으로, 잔류염소량을 이용하여 하루에 필요한 염소의 양을 구한다.

    하루 필요한 염소의 양 = 3000 m3/day x 0.2 mg/ℓ = 600 mg/day

    따라서, 처리수의 염소요구량은 600 mg/day 이다. 이를 kg/day 단위로 변환하면 0.6 kg/day 이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "20.4 kg/day" 이다.
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120. 수격작용이 일어나기 쉬운 곳에 설치하여 배수관의 파열을 방지하는 목적으로 사용하는 밸브는?

  1. 안전밸브
  2. 공기밸브
  3. 제수밸브
  4. 압력조정밸브
(정답률: 50%)
  • 안전밸브는 수격작용이 일어나기 쉬운 곳에 설치하여 배수관의 파열을 방지하는 목적으로 사용됩니다. 이는 배수관에서 발생하는 수압의 급격한 상승을 감지하여 밸브가 자동으로 닫히게 되어 파열을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 안전밸브가 정답입니다.
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