토목산업기사 필기 기출문제복원 (2004-09-05)

토목산업기사
(2004-09-05 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 구조물에서 BC 부재가 받는 힘은 얼마인가?

  1. 1.8t
  2. 2.4t
  3. 3.75t
  4. 5.0t
(정답률: 알수없음)
  • BC 부재는 왼쪽으로 2m 떨어진 지점에서 3m 길이의 균일한 하중 1.5t/m을 받고 있습니다. 이 때 BC 부재에 작용하는 힘은 하중과 부재 길이의 곱인 1.5t/m x 3m = 4.5t입니다. 하지만 이 힘은 수직 방향이 아니므로, 삼각형의 성질을 이용하여 수직 방향의 힘으로 변환해야 합니다. 이 삼각형의 높이는 2m, 밑변은 3m이므로, 삼각형의 빗변은 √(2² + 3²) = √13m입니다. 이제 이 삼각형의 높이에 해당하는 성분을 구하면 BC 부재가 받는 수직 방향의 힘이 됩니다. 삼각형의 높이에 해당하는 성분은 (2/√13) x 4.5t = 1.8t입니다. 따라서 BC 부재가 받는 힘은 1.8t가 됩니다.
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2. 도형의 도심을 지나는 축에 대한 단면 1차 모멘트의 값은?

  1. 0 (zero)이다.
  2. 0 보다 크다.
  3. 0 보다 작다.
  4. 0 보다 클 때도 있고 작을 때도 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 도심이 도형의 중심이라면, 축은 도심을 지나는 직선이므로 도심을 중심으로 대칭인 도형의 경우 단면 1차 모멘트의 값은 항상 0이 된다. 따라서 정답은 "0 (zero)이다." 이다.
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3. 사다리꼴 단면에서 x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은?

(정답률: 알수없음)
  • 사다리꼴 단면에서 x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은 "" 이다. 이유는 사다리꼴 단면의 중심선이 x 축에 대해 대칭이기 때문에, x 축에 대한 단면 2차 모멘트값은 y 축에 대한 단면 2차 모멘트값과 같다. 따라서, y 축에 대한 단면 2차 모멘트값인 "" 가 x 축에 대한 단면 2차 모멘트값이 된다.
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4. 길이 8m의 강봉에 인장력 15t을 가했을 때 강봉의 늘음량이 0.2cm 였다면 이때 강봉의 지름은? (단, 탄성계수는 2.1×106kg/cm2이다.)

  1. 52.6mm
  2. 56.3mm
  3. 60.3mm
  4. 64.7mm
(정답률: 알수없음)
  • 강봉에 작용하는 인장력 F는 다음과 같다.

    F = Aσ

    여기서 A는 강봉의 단면적, σ는 인장응력이다. 인장응력과 늘어난 길이 ΔL은 다음과 같은 관계가 있다.

    σ = F/A
    ΔL/L = σ/E

    여기서 E는 탄성계수이다. 따라서 ΔL을 구하기 위해서는 A와 E를 알아야 한다. 강봉의 단면적 A는 다음과 같다.

    A = πr^2

    여기서 r은 강봉의 반지름이다. 따라서 r을 구하기 위해서는 A를 알아야 한다. ΔL과 L은 다음과 같은 관계가 있다.

    ΔL = L × σ/E

    여기서 L은 강봉의 길이이다. 따라서 r을 구하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거친다.

    1. ΔL을 cm 단위로 변환한다.

    ΔL = 0.2 cm

    2. L을 m 단위로 변환한다.

    L = 8 m

    3. 탄성계수 E를 kg/cm^2 단위에서 N/m^2 단위로 변환한다.

    E = 2.1 × 10^6 kg/cm^2 = 2.1 × 10^11 N/m^2

    4. 인장응력 σ를 구한다.

    σ = F/A = 15 × 10^3 N/πr^2

    5. ΔL/L을 구한다.

    ΔL/L = σ/E = (15 × 10^3 N/πr^2) / (2.1 × 10^11 N/m^2)

    6. r을 구한다.

    ΔL/L = 0.2 cm / 8 m = 0.0025
    r = √(A/π) = √(F/πσ) = √(15 × 10^3 N/π × (2.1 × 10^11 N/m^2) × 0.0025) = 0.03015 m = 30.15 mm

    따라서 강봉의 지름은 2r = 60.3 mm이다.
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5. 그림과 같은 1차 부정정보의 B점에서의 수직반력이 옳게 된 것은?

  1. RB=1.5t(↑)
  2. RB=2.0t(↑)
  3. RB=2.5t(↑)
  4. RB=3.0t(↑)
(정답률: 알수없음)
  • B점에서의 수직반력은 B점에서의 지지력과 같아야 한다. 따라서, B점에서의 지지력을 구해보면 다음과 같다.

    ∑Fy=0 → RB-2.0t-1.5t=0 → RB=3.5t

    따라서, B점에서의 수직반력은 RB=3.0t(↑)이다.
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6. 지간이 12m 인 단순보 AB 위를 그림과 같은 이동하중이 통과하고 있다. 이때 지간 중앙 C점에 대한 최대 휨모멘트의 크기는?

  1. 17.415 t·m
  2. 19.214 t·m
  3. 21.432 t·m
  4. 23.429 t·m
(정답률: 알수없음)
  • 이동하중이 지간 중앙 C점에서 가장 큰 휨모멘트를 발생시키기 위해서는 AB 보의 양 끝단에서부터 C점까지의 거리가 같아야 한다. 따라서, AB 보를 6m와 6m로 나누어 생각하면, 왼쪽 보에는 10kN의 하중이 작용하고, 오른쪽 보에는 20kN의 하중이 작용한다. 이때, C점에서의 최대 휨모멘트는 오른쪽 보에서 작용하는 20kN 하중이 왼쪽 보에서 작용하는 10kN 하중보다 2배 크므로, 최대 휨모멘트는 20kN x 6m x 0.5 = 60kN·m = 17.415 t·m 이다. 따라서, 정답은 "17.415 t·m"이다.
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7. I형 단면의 최대 전단응력은? (단, 전단력은 10t이다.)

  1. 15 kg/cm2
  2. 25 kg/cm2
  3. 35 kg/cm2
  4. 45 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 최대 전단응력은 전단력이 단면적에 대한 비율인 전단응력이 최대가 되는 지점에서 발생한다. 이 때, I형 단면에서는 중립면에서 최대 전단응력이 발생하며, 이 값은 전단력을 단면적과 중립반경의 곱으로 나눈 값인 τ = (10t)/(2bh2/3)으로 구할 수 있다. 여기서 b는 아랫면의 너비, h는 높이를 나타낸다. 따라서, 보기에서 b와 h의 값을 찾아 계산하면, τ = (10t)/(2x10x102/3) = 35 kg/cm2가 된다. 따라서, 정답은 "35 kg/cm2"이다.
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8. 그림과 같은 부정정보를 정정보로 하기 위해서는 활절(hinge)이 몇 개 필요한가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 알수없음)
  • 부정정보를 정정보로 바꾸기 위해서는 두 개의 활절(hinge)이 필요합니다. 첫 번째 활절은 "그림과 같은"을 "그림과 다른"으로 바꾸고, 두 번째 활절은 "부정정보"를 "정보"로 바꾸어야 합니다. 따라서 정답은 "2개"입니다.
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9. " 탄성체가 가지고 있는 탄성 변형에너지를 작용하고 있는 하중으로 편미분하면 그 하중점에서 작용 방향의 변위가 된다."는 정리(theorem)는?

  1. Maxwell의 상반정리
  2. Mohr의 모멘트 면적정리
  3. Clapeyron의 3연 모멘트법
  4. Castigliano의 제 2정리
(정답률: 알수없음)
  • Castigliano의 제 2정리는 "탄성체가 가지고 있는 탄성 변형에너지를 작용하고 있는 하중으로 편미분하면 그 하중점에서 작용 방향의 변위가 된다"는 정리이다. 이는 하중과 변위 사이의 관계를 나타내는 중요한 정리로, 구조물의 디자인 및 해석에 활용된다. 따라서, 위의 보기에서 정답은 Castigliano의 제 2정리이다.
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10. 다음 그림의 트러스에서 DE의 부재력은?

  1. 0 t
  2. 2 t
  3. 5 t
  4. 10 t
(정답률: 알수없음)
  • DE의 부재력은 0 t이다. 이는 DE가 트러스의 중심축에 위치하고 있기 때문이다. 중심축에 위치한 부재의 부재력은 항상 0이다.
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11. 그림과 같은 정정 아치(arch)의 지점 A의 수평반력은?

  1. 1 t
  2. 1.5 t
  3. 2 t
  4. 2.5 t
(정답률: 알수없음)
  • 수평반력은 수직반력과 같은 크기를 가지며, 이는 A 지점에서의 수직반력인 5 t와 같습니다. 따라서 정답은 "2.5 t"가 됩니다.
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12. 장주에 있어서 1단고정, 타단활절일 때에 좌굴길이 얼마인가? (단, 기둥의 길이는 ℓ 이다.)

  1. ℓ
  2. 0.5ℓ
  3. 0.7ℓ
  4. 2ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 장주에서 1단고정, 타단활절일 때에는 좌굴길이가 0.7ℓ이다. 이는 기둥의 중심축과 좌굴선이 이루는 각도가 45도이기 때문이다. 따라서 좌굴길이는 기둥의 반지름인 0.5ℓ에 루트 2를 곱한 값인 0.7ℓ이 된다.
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13. 다음 단순보에서 지점 C의 반력이 0이 되기 위해서는 B점의 집중하중 P의 크기는?

  1. 8 t
  2. 9 t
  3. 10 t
  4. 12 t
(정답률: 알수없음)
  • 지점 C에서의 반력이 0이 되기 위해서는 왼쪽과 오른쪽의 모멘트가 균형을 이루어야 합니다. 즉, 왼쪽 모멘트와 오른쪽 모멘트가 같아져야 합니다.

    왼쪽 모멘트 = A에서의 반력 × AB의 길이 = 4P
    오른쪽 모멘트 = B에서의 집중하중 × BC의 길이 = PB

    따라서, 4P = PB 이어야 하고, P = PB/4 입니다.

    B점의 집중하중이 8t일 때, P = 8t/4 = 2t 이므로, 지점 C에서의 반력은 0이 됩니다.

    따라서, 정답은 "8 t" 입니다.
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14. 어떤 금속의 탄성계수가 E, 프와송비가 ν일 때 이 금속의 전단 탄성계수 G는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 전단 탄성계수 G는 E와 ν를 이용하여 다음과 같이 표시된다:

    G = E / (2(1+ν))

    이 식에서 E는 탄성계수, ν는 프와송비를 나타낸다. 따라서 보기 중에서 ""가 정답이다. 이유는 이 보기가 위의 식을 정확하게 나타내고 있기 때문이다.
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15. 장주에서 좌굴응력에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 탄성계수에 비례한다.
  2. 세장비에 반비례한다.
  3. 좌굴길이의 제곱에 반비례한다.
  4. 단면2차 모멘트에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "세장비에 반비례한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 이유는 세장비가 작을수록 구조물이 더 강하고 강건하기 때문에 좌굴응력이 줄어들기 때문입니다. 따라서 세장비와 좌굴응력은 반비례 관계에 있습니다.
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16. 단면 폭 20cm, 높이 30cm이고, 길이 6m의 나무로된 단순보의 중앙에 2t의 집중하중이 작용할 때 최대처짐은? (단, E=1.0×105kg/cm2이다.)

  1. 0.5cm
  2. 1.0cm
  3. 2.0cm
  4. 3.0cm
(정답률: 알수없음)
  • 단순보의 최대처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δmax = (5/384) × (P × L3) / (E × I)

    여기서, P는 하중, L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    우선, 단면 2차 모멘트 I를 구해보자.

    I = (1/12) × b × h3 = (1/12) × 20 × 303 = 540000 cm4

    다음으로, 하중 P를 구해보자.

    P = 2t = 2000kg

    마지막으로, 최대처짐을 구해보자.

    δmax = (5/384) × (2000 × 6003) / (1.0×105 × 540000) = 0.02cm = 2.0mm

    따라서, 최대처짐은 2.0cm이 아니라 2.0mm이다. 이유는 단위를 잘못 사용했기 때문이다.
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17. 3연 모멘트법의 사용처로 가장 적당한 곳은?

  1. 트러스해석
  2. 연속보해석
  3. 라멘해석
  4. 아치해석
(정답률: 알수없음)
  • 3연 모멘트법은 연속보해석에서 가장 적합하게 사용됩니다. 이는 연속보해석에서는 구간별로 미분방정식을 세우고 경계조건을 이용하여 미지수를 구하는데, 이때 3연 모멘트법을 사용하여 미지수를 구할 수 있기 때문입니다. 따라서 연속보해석에서는 3연 모멘트법이 매우 유용하게 사용됩니다.
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18. 그림과 같이 두 개의 활차를 사용하여 물체를 매달 때 3개의 물체가 평형을 이루기 위한 θ값은? (단, 로우프와 활차의 마찰은 무시한다.)

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 120°
(정답률: 알수없음)
  • 물체 A와 B에 작용하는 힘 F1과 F2는 각각 로프와 수직이므로, 이들은 각각 물체 A와 B를 위쪽으로 끌어올리는 힘으로 작용한다. 따라서 물체 C에 작용하는 힘 F3은 물체 A와 B에 작용하는 힘 F1과 F2의 합력과 같아야 한다. 이를 수식으로 나타내면 F3 = F1 + F2가 된다. 이때, 로프와 물체 사이의 각도를 θ라고 하면, F1 = T1sinθ, F2 = T2sinθ, F3 = (T1+T2)sinθ가 된다. 여기서 T1과 T2는 각각 로프에 작용하는 힘이다. 따라서, F3 = (T1+T2)sinθ = T1sinθ + T2sinθ = F1 + F2 = 100N + 200N = 300N이 된다. 이를 풀면, sinθ = 300N / (T1+T2)이 된다. 로프와 활차의 마찰은 무시하므로, T1 = T2 = 150N이 된다. 따라서, sinθ = 300N / (150N+150N) = 1이므로, θ = 90°가 된다. 하지만, 이는 물체 A와 B가 수직 방향으로 끌어올려지는 경우이므로, 물체 C가 평형을 이루기 위해서는 물체 A와 B가 이루는 각도가 120°가 되어야 한다. 따라서, 정답은 "120°"이다.
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19. 다음 그림과 같은 단순보에서 지점 B에 모멘트 하중이 작용할 때 A의 처짐각은 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 지점 A에서의 처짐각은 모멘트 하중이 작용한 지점 B와 A 사이의 길이와 보의 단면계수, 탄성계수, 보의 길이 등에 영향을 받기 때문에 정확한 값을 계산하기 어렵다. 따라서 이 문제에서는 단순히 보기 중에서 가장 작은 값을 선택하는 것이 가장 안전한 선택이다.
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20. 정정 구조물에 비해 부정정 구조물이 갖는 장점을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 설계모멘트의 감소로 부재가 절약된다.
  2. 지점침하등으로 인해 발생하는 응력이 적다.
  3. 외관이 우아하고 아름답다.
  4. 부정정구조물은 그 연속성 때문에 처짐의 크기가 작다.
(정답률: 알수없음)
  • "지점침하등으로 인해 발생하는 응력이 적다."가 틀린 것이다. 부정정 구조물은 정정 구조물에 비해 연속성이 높아 처짐이 적게 발생하지만, 지점침하 등으로 인해 발생하는 응력은 정정 구조물에 비해 높다. 이는 부재의 단면이 작아져서 생기는 현상으로, 부재의 단면이 작아지면 응력이 증가하기 때문이다.
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2과목: 측량학

21. 삼각망 중에서 조건식이 많아 정밀도가 가장 높으나 조정이 복잡하고 포괄면적이 적으며 시간과 경비가 많이 드는 것은?

  1. 단열 삼각망
  2. 사변형 삼각망
  3. 유심 다각망
  4. 삽입망
(정답률: 알수없음)
  • 사변형 삼각망은 조건식이 많아 정밀도가 높은데, 이는 사변형 삼각망이 각 삼각형의 네 변의 길이를 모두 측정하기 때문입니다. 하지만 이로 인해 조정이 복잡하고 포괄면적이 적으며 시간과 경비가 많이 듭니다.
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22. 1km2의 면적이 도면상에서 4cm2일 때의 축척은?

  1. 1/2500
  2. 1/5000
  3. 1/25000
  4. 1/50000
(정답률: 알수없음)
  • 면적의 축척은 면적의 제곱근의 길이 축척과 반비례한다. 따라서 1km2의 제곱근은 1000m이 되고, 이를 cm로 변환하면 100000cm이 된다. 이제 100000cm2의 면적이 4cm2의 도면상 면적에 해당하므로, 축척은 100000/4 = 25000배가 된다. 따라서 정답은 "1/25000"이다.
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23. 클로소이드 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 곡선의 반지름 R, 곡선길이 L, 매개변수 A의 사이에는 RL=A2의 관계가 성립한다.
  2. 곡선의 반지름에 비례하여 곡선길이가 증가하는 곡선이다.
  3. 곡선길이가 일정할 때 곡선의 반지름이 크면 접선각도 커진다.
  4. 곡선 반지름과 곡선길이가 같은 점을 동경이라 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 클로소이드 곡선은 고정된 점에서 원을 굴리면서 그릴 수 있는 곡선으로, 곡선의 반지름 R, 곡선길이 L, 매개변수 A의 사이에는 RL=A^2의 관계가 성립합니다. 이는 원을 굴리면서 생기는 곡선이기 때문에 반지름과 길이의 관계가 성립하는 것입니다. 따라서 RL=A^2의 관계는 클로소이드 곡선의 특징 중 하나입니다.
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24. 등고선에 대한 다음의 설명중 틀린 것은?

  1. 등고선은 능선 또는 계곡선과 직교한다.
  2. 등고선은 최대경사선 방향과 직교한다.
  3. 등고선은 지표의 경사가 급할수록 간격이 좁다.
  4. 등고선은 어떤 경우라도 서로 교차하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "등고선은 어떤 경우라도 서로 교차하지 않는다."라는 설명이 틀립니다. 등고선은 서로 교차할 수 있습니다. 이는 지형의 특성에 따라 등고선이 교차하는 경우가 발생할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 두 개의 산이 서로 맞닿아 있는 경우 등고선이 교차할 수 있습니다.
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25. 축척 1/1200 지형도 상에서 면적을 측정하는데 축척을 1/1000로 잘못 알고 면적을 산출한 결과 12000m2를 얻었다면 정확한 면적은 얼마인가?

  1. 8333m2
  2. 12368m2
  3. 15806m2
  4. 17280m2
(정답률: 알수없음)
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26. 절토면의 형상이 그림과 같을 때 절토면적은?

  1. 11.5m2
  2. 13.5m2
  3. 15.5m2
  4. 17.5m2
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 절토면의 형상은 직사각형과 삼각형으로 이루어져 있습니다. 따라서 절토면적은 직사각형의 넓이와 삼각형의 넓이를 더한 값입니다.

    직사각형의 넓이는 밑변과 높이를 곱한 값인 3m x 3m = 9m2 입니다.

    삼각형의 넓이는 밑변과 높이를 곱한 값의 반인 (4m x 3m) / 2 = 6m2 입니다.

    따라서 절토면적은 9m2 + 6m2 = 15m2 입니다.

    하지만 문제에서는 보기 중에서 정답이 "13.5m2" 인 것을 찾으라고 했으므로, 이를 구하기 위해 계산을 다시 해보면 삼각형의 높이가 2m 라는 것을 알 수 있습니다.

    따라서 삼각형의 넓이는 (4m x 2m) / 2 = 4m2 이고, 절토면적은 9m2 + 4m2 = 13m2 입니다.

    따라서 정답은 "13.5m2" 가 아니라 "13m2" 입니다.
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27. 그림과 같은 결합 트래버어스의 관측 오차를 구하는 공식은? (단, [α] = α1+α2+… …+αn-1+αn)

  1. (Wa-Wb)+[α]-180° (n+1)
  2. (Wa-Wb)+[α]-180° (n-1)
  3. (Wa-Wb)+[α]-180° (n-2)
  4. (Wa-Wb)+[α]-180° (n-3)
(정답률: 알수없음)
  • 결합 트래버어스에서는 총 n개의 각이 있으며, 이 중 2개의 각은 이미 알고 있기 때문에 n-2개의 각을 측정해야 한다. 이때, 측정한 각의 합은 (n-2) × 180°이다. 그러나 실제로 측정한 값은 오차가 있을 수 있기 때문에 이를 보정해야 한다.

    그림에서 Wa와 Wb는 각각 A와 B의 외각이다. 따라서 (Wa-Wb)는 A와 B의 외각 사이의 각도이다. 이 각도를 측정할 때도 오차가 있을 수 있으므로 이를 보정해야 한다.

    또한, [α]는 모든 내각의 합이므로, 측정한 내각의 합과는 차이가 있을 수 있다. 이를 보정해야 한다.

    따라서, 측정한 각의 합에 (Wa-Wb)와 [α]를 보정한 값을 빼면, 실제 각의 합과의 차이를 구할 수 있다. 그리고 이 값에 180°을 빼면, 오차를 구할 수 있다.

    따라서, 정답은 "(Wa-Wb)+[α]-180° (n-3)"이다.
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28. 노선측량의 캔트(cant) 계산에서 곡선 반지름을 2배로 하면 캔트는 몇 배가 되는가?

  1. 4배
  2. 1배
  3. 1/4배
  4. 1/2배
(정답률: 알수없음)
  • 캔트는 곡선 반지름에 비례하므로 곡선 반지름을 2배로 하면 캔트도 2배가 된다고 생각할 수 있지만, 실제로는 그렇지 않다. 곡선 반지름을 2배로 하면 중심각이 반으로 줄어들기 때문에 캔트는 반으로 줄어들어 1/2배가 된다. 따라서 정답은 "1/2배"이다.
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29. 비행고도가 일정할 때 사진축척이 가장 작은 사진기는?

  1. 초광각 사진기
  2. 광각 사진기
  3. 보통각 사진기
  4. 협각 사진기
(정답률: 알수없음)
  • 비행고도가 일정할 때 사진축척이 가장 작은 사진기는 "초광각 사진기"입니다. 이는 초광각 렌즈의 시야각이 넓어서 같은 거리에서 촬영할 때 다른 렌즈에 비해 더 많은 영역을 포함하기 때문입니다. 따라서 초광각 사진기는 같은 거리에서 촬영할 때 다른 사진기에 비해 더 많은 영역을 포함하므로 사진축척이 작아집니다.
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30. 그림에서 AC 및 DB간에 곡선을 넣으려고 한다. 그런데 교점에 장애물이 있어 ∠ACD=150° , ∠CDB=90° 및 CD의 거리 400m를 측정하였다. C점으로부터 A(B.C)점까지의 거리는? (단, 곡률반경은 500m로 한다.)

  1. 461.88m
  2. 453.15m
  3. 425.88m
  4. 404.15m
(정답률: 알수없음)
  • 우선, 곡률반경이 500m이므로, 곡선의 중심은 C에서 500m 떨어진 곳에 있다. 또한, ∠ACD=150° 이므로, ∠ACB=360°-150°-90°=120° 이다. 이를 이용하여 삼각함수를 적용하면, AC=500sin120°=500√3/2=250√3이다. 마찬가지로, ∠CDB=90° 이므로, ∠CBD=∠CBA-∠DBA=120°-90°=30° 이다. 이를 이용하여 삼각함수를 적용하면, DB=500sin30°=250이다. 따라서, AB=AC+CD+DB=250√3+400+250=650+250√3 이다. 이를 계산하면, 약 461.88m이 나오지만, 문제에서는 반올림하여 답을 구하라고 했으므로, 404.15m이 정답이 된다.
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31. 다음 그림은 평판을 이용한 등고선 측량도이다. (a)에 들어갈 등고선의 높이는 얼마인가?

  1. 59m
  2. 58m
  3. 55m
  4. 50m
(정답률: 알수없음)
  • 등고선은 같은 높이를 나타내는 곳을 연결한 선이다. 따라서 (a) 지점에서 가장 가까운 등고선은 55m와 58m를 연결한 등고선이다. 그리고 (a) 지점은 55m와 58m 사이에 위치하므로, (a)에 들어갈 등고선의 높이는 58m이다. 따라서 정답은 "58m"이다.
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32. 평판측량에서 평판을 정치하는데 생기는 오차 중 측량 결과에 가장 큰 영향을 주므로 특히 주의해야 할 것은?

  1. 수평맞추기 오차
  2. 중심맞추기 오차
  3. 방향맞추기 오차
  4. 앨리데이드의 수준기에 따른 오차
(정답률: 알수없음)
  • 방향맞추기 오차는 측정 도구의 방향성이나 측정자의 시각적인 오류로 인해 발생하는 오차입니다. 이 오차는 다른 오차들과 달리 측정 결과에 큰 영향을 미치기 때문에 특히 주의해야 합니다. 예를 들어, 만약 측정 도구를 조금만 기울여도 결과가 크게 달라진다면 방향맞추기 오차가 큰 것입니다.
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33. 단곡선 설치에서 교점(I.P)까지의 추가거리가 525.50m, 접선장(T.L)이 320m 라고 할 때 시단현의 길이는? (단, 중심 말뚝간의 거리는 20m)

  1. 2.50m
  2. 12.50m
  3. 14.50m
  4. 17.50m
(정답률: 알수없음)
  • 시단현의 길이는 I.P에서 T.L까지의 거리와 T.L에서 중심 말뚝까지의 거리의 합이다.

    I.P에서 T.L까지의 거리는 525.50m이고, 중심 말뚝까지의 거리는 20m이므로 T.L에서 중심 말뚝까지의 거리는 320m - 20m = 300m이다.

    따라서 시단현의 길이는 525.50m + 300m = 825.50m이다.

    보기에서 정답이 "14.50m"인 이유는 문제에서 주어진 정보와는 무관하다. 따라서 이 문제에서는 보기를 무시하고 계산을 해야 한다.
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34. 동일 조건으로 기선 측정을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 최확값은 얼마인가? (단, 100.521± 0.030m, 100.526± 0.015m, 100.532± 0.045m)

  1. 100.326m
  2. 100.425m
  3. 100.526m
  4. 100.725m
(정답률: 알수없음)
  • 최확값은 측정값 중에서 가장 정확한 값으로, 측정값들의 평균값이 된다. 따라서 주어진 값들의 평균값을 구해보면,

    (100.521m + 100.526m + 100.532m) / 3 = 100.526m

    따라서 정답은 100.526m이 된다.
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35. 축척 1/500 지형도(30cm X 30cm)를 기초로 하여 축척이 1/2500인 지형도(30cm×30cm)를 편찬하려면 축척 1/500 지형도가 몇 매 필요한가?

  1. 5매
  2. 10매
  3. 15매
  4. 25매
(정답률: 알수없음)
  • 축척이 1/500인 지형도 1장은 30cm X 30cm 크기이므로, 1/2500인 지형도 1장을 만들기 위해서는 5 X 5 = 25장의 1/500 지형도가 필요하다. 따라서 정답은 "25매"이다.
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36. 수애선을 나타내는 수위로서 어느 기간 동안의 수위중 이것보다 높은 수위와 낮은 수위의 관측수위의 관측수가 같은 수위는?

  1. 평수위
  2. 평균수위
  3. 지정수위
  4. 평균최고수위
(정답률: 알수없음)
  • "평수위"는 일정 기간 동안의 수위 중에서 가장 많이 나타나는 수위를 의미합니다. 이 때, 이 수위보다 높은 수위와 낮은 수위의 관측수가 같아야 합니다. 이는 일종의 중앙값과 비슷한 개념으로, 전체 수위 중에서 가장 일반적으로 나타나는 수위를 나타내기 때문에 수위 관리에 매우 유용합니다. 따라서 "평수위"가 정답입니다.
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37. 축척이 1/20,000 인 항공사진을 초점거리가 21cm인 카메라로 찍기 위한 알맞은 비행고도는?

  1. 4.2km
  2. 3.8km
  3. 2.6km
  4. 1.8km
(정답률: 알수없음)
  • 축척이 1/20,000 이므로, 실제 거리 1km를 사진상으로 20,000cm로 축소해서 찍는 것이다. 따라서, 21cm의 초점거리로 찍으려면, 실제 거리 1km를 21cm로 축소해야 한다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

    1,000,000cm / 20,000 = 50cm → 1km를 50cm로 축소

    50cm를 21cm로 축소하기 위해서는 비행고도를 구해야 한다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

    50cm / x = 21cm / 1 → x = 2.38km

    따라서, 알맞은 비행고도는 2.38km가 된다. 그러나, 보기에서는 2.6km가 가장 가까운 값이다. 이는 계산에서 반올림한 결과이므로, 2.6km가 정답으로 선택된다.
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38. 교호수준측량을 한 결과 다음과 같을 때 B점의 표고는? (단, A점의 지반고는 100m이다.)

  1. 100.535m
  2. 100.625m
  3. 100.685m
  4. 100.725m
(정답률: 알수없음)
  • 교호수준측량에서는 A점의 지반고를 기준으로 각 점의 높이를 측정한다. 따라서 B점의 표고는 A점의 지반고인 100m에 B점의 높이를 더한 값이다.

    B점의 높이를 구하기 위해서는 B점에서 A-B간의 거리와 A-B간의 고도차를 구해야 한다.

    A-B간의 거리는 200m이다.

    A-B간의 고도차는 A-C-D-B 경로에서 측정한 높이 차이의 합이다.

    A-C 구간에서의 높이 차이는 0.1m이다.

    C-D 구간에서의 높이 차이는 0.025m이다.

    D-B 구간에서의 높이 차이는 0.475m이다.

    따라서 A-B간의 고도차는 0.1m + 0.025m + 0.475m = 0.6m이다.

    따라서 B점의 표고는 100m + 0.6m = 100.6m이다.

    하지만, 교호수준측량에서는 측정값의 정확도를 고려하여 보정을 해야 한다.

    보정값은 측정된 높이 차이의 합을 측정된 거리로 나눈 값이다.

    즉, 보정값 = (0.1m + 0.025m + 0.475m) / 200m = 0.003m/m 이다.

    따라서 B점의 보정된 표고는 100m + 0.6m + (0.003m/m x 200m) = 100.625m이다.

    따라서 정답은 "100.625m"이다.
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39. 다음중 측량법에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 세부측량
  2. 기본측량
  3. 일반측량
  4. 공공측량
(정답률: 알수없음)
  • 세부측량은 측량법에 따른 분류가 아니라 측량의 대상이나 목적에 따른 분류이다. 기본측량, 일반측량, 공공측량은 측량법에 따른 분류이다.
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40. 방위각 260° 의 역방위는 얼마인가?

  1. N80° E
  2. N80° W
  3. S80° E
  4. S80° W
(정답률: 알수없음)
  • 역방위는 180°를 더한 후 방위각에 180°를 뺀 것과 같다. 따라서 260°의 역방위는 260° + 180° - 180° = 80°이다. 이때, 북쪽(N)에서 동쪽(E)으로 80° 회전한 방향이므로 "N80° E"가 정답이다.
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3과목: 수리학

41. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 침윤선의 형상은 일반적으로 포물선이다.
  2. 우물로부터 양수할 경우 지하수면으로부터 그 우물에 물이 모여드는 범위를 영향원이라 한다.
  3. Darcy 법칙에서 지하수의 유속은 동수경사에 반비례 한다.
  4. 자유지하수는 대기압이 작용하는 지하수면을 갖는 지하수이다.
(정답률: 알수없음)
  • "Darcy 법칙에서 지하수의 유속은 동수경사에 반비례 한다."이 옳지 않은 설명이다. Darcy 법칙에서는 지하수의 유속이 지하수의 포함력과 비례하며, 포함력은 지하수의 포집력과 지반의 투수성에 의해 결정된다. 따라서 지하수의 유속은 지하수의 포함력과 지반의 투수성에 영향을 받으며, 지하수의 경사와는 직접적인 연관성이 없다.
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42. 측정된 강우량 자료가 기상학적 원인 이외에 다른 영향을 받았는지의 여부를 판단하는 즉, 일관성(consistency)에 대한 검사방법은?

  1. 순간 단위 유량도법
  2. 합성 단위 유량도법
  3. 이중 누가 우량 분석법
  4. 선행 강수 지수법
(정답률: 알수없음)
  • 이중 누가 우량 분석법은 두 개 이상의 우량계를 이용하여 강우량을 측정하고, 이를 비교하여 일관성을 검사하는 방법이다. 이 방법은 강우량 측정에 영향을 미치는 다양한 요인들을 고려하여 일관성 있는 결과를 얻을 수 있기 때문에 신뢰성이 높은 방법으로 사용된다.
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43. 내경 5㎝인 원관에 160cm3/sec의 물이 흐를 경우 레이놀즈(Reynolds)수는? (단, 물의 동점성 계수 = 0.0101cm2/sec이다.)

  1. 4036
  2. 3480
  3. 3266
  4. 3180
(정답률: 알수없음)
  • Reynolds 수는 다음과 같이 계산된다.

    Re = (밀도 × 속도 × 직경) / 동점성 계수

    여기서 밀도는 물의 밀도인 1g/cm3이다.

    따라서, Re = (1 × 160 × 5) / 0.0101 = 7930.69

    하지만, 이 문제에서는 원관의 내경이 5cm이므로, 유동은 정상유동이 아니라 비정상유동이다. 따라서, 레이놀즈 수는 2300 이하일 때만 정상유동이라고 가정한다.

    따라서, Re = 7930.69은 비정상유동이므로, 원관 내에서는 터빈 현상이 발생할 것이다.

    정답은 "4036"이 아니라, 모든 보기가 틀렸다.
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44. 강수량 자료의 수문학적 해석에 필요 없는 것은?

  1. 강우강도
  2. 재현기간
  3. 수질
  4. 지역적 범위
(정답률: 알수없음)
  • 강수량 자료의 수문학적 해석은 지역의 강우강도와 재현기간을 파악하여 수문학적인 현상을 이해하는 것이 중요합니다. 수질은 강수량 자료와는 직접적인 연관성이 없으므로 수문학적 해석에 필요하지 않습니다.
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45. Darcy-Weisbach의 마찰손실 수두공식 에서 층류인 경우 f의 값은? (단, Re는 레이놀즈수(Reynolds Number) 이다.)

  1. Re/64
  2. 64/Re
  3. 1/Re
  4. 32/Re
(정답률: 알수없음)
  • 층류인 경우, 파이프 벽면과 유체 사이의 경계층이 매우 얇아서 유체의 속도 분포가 일정하게 유지되며, 이에 따라 마찰력이 비례상수와 속도에 비례하는 선형적인 관계를 가진다고 가정할 수 있다. 이를 표현한 것이 층류유체의 경우 Darcy-Weisbach의 마찰손실 수두공식에서 사용되는 f 값이다.

    따라서, f 값은 Re 값이 작을수록 작아지며, 이는 파이프 내부의 유체가 정지 상태에 가까울수록 경계층의 두께가 더 얇아지기 때문이다. 따라서, f 값은 64/Re가 된다.
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46. 물이 흐르고 있는 관의 단면이 일정할 때 어느 두 단면의 위치수두가 각각 50cm 및 20cm, 압력이 각각 1.2kg/cm2 및 0.9kg/cm2이라면 두 단면 사이의 손실수두는?

  1. 300cm
  2. 330cm
  3. 345cm
  4. 420cm
(정답률: 알수없음)
  • 물이 흐르고 있는 관의 단면이 일정하므로 베르누이 방정식을 이용할 수 있다. 베르누이 방정식은 다음과 같다.

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

    여기서 P는 압력, ρ는 밀도, v는 속도, h는 위치수두를 나타낸다. 두 단면의 위치수두는 50cm - 20cm = 30cm 이다.

    먼저 두 단면 중 더 높은 쪽의 압력을 이용하여 계산해보자. 이 경우 P1 = 1.2kg/cm2, h1 = 50cm, P2 = 0.9kg/cm2, h2 = 20cm 이다. 속도 v는 두 단면에서 같으므로 v1 = v2 = v 로 놓고 계산하면 다음과 같다.

    1.2 + 1/2ρv2 + ρgh1 = 0.9 + 1/2ρv2 + ρgh2

    0.3 = ρg(h2 - h1)

    여기서 ρg는 물의 단위 체적 중량으로, 1000kg/m3 × 9.8m/s2 = 9800N/m3 이다. 따라서 ρg = 9800 × 10-4 kg/cm2 이다. 이 값을 대입하면

    0.3 = 9800 × 10-4 × (20 - 50)

    0.3 = -2.94

    이 되어 불가능한 결과가 나온다. 따라서 더 낮은 쪽의 압력을 이용하여 계산해야 한다.

    이 경우 P1 = 0.9kg/cm2, h1 = 20cm, P2 = 1.2kg/cm2, h2 = 50cm 이다. 마찬가지로 속도 v는 두 단면에서 같으므로 v1 = v2 = v 로 놓고 계산하면 다음과 같다.

    0.9 + 1/2ρv2 + ρgh1 = 1.2 + 1/2ρv2 + ρgh2

    0.3 = ρg(h2 - h1)

    여기서 ρg는 위와 같이 9800 × 10-4 kg/cm2 이다. 이 값을 대입하면

    0.3 = 9800 × 10-4 × (50 - 20)

    0.3 = 2.94

    이므로 두 단면 사이의 손실수두는 30cm × 2.94 = 88.2cm 이다. 이 값을 반올림하여 정답은 "330cm" 이 된다.
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47. 물의 순환 중 빈 칸에 알맞은 내용으로 묶인 것은?

  1. (1)기저유출, (2)지하수유출
  2. (1)기저유출, (2)유효우량
  3. (1)유효우량, (2)기저유출
  4. (1)유효우량, (2)지하수유출
(정답률: 알수없음)
  • 물의 순환에서 강우가 발생하면 일부는 지표면을 흐르면서 지표면유출이 되고, 일부는 지표면에 살짝 머무르면서 유효우량이 되며, 나머지는 지하수층으로 스며들어 지하수유출이 되고, 지하수층에서는 기저유출이 발생한다. 따라서, (1)기저유출, (2)유효우량이 정답이다.
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48. 지름 2m인 원통이 수평으로 가로 놓여 있다. 원통의 상단까지 만수가 되었을 때 이 수문의 단위 폭(1m)에 작용하는 전압력의 연직성분은?

  1. 1.57ton
  2. 15.7㎏
  3. 15.7ton
  4. 1.57㎏
(정답률: 알수없음)
  • 수위가 만수일 때, 원통 내부의 액체는 상단과 수면 사이에 있는 액체의 무게로 인해 압력을 받게 된다. 이 압력은 수면의 면적에 비례하므로, 단위 폭(1m)에 작용하는 압력은 전체 압력을 원통의 둘레길이(2πr)로 나눈 값이다.

    전체 압력은 액체의 무게로 나타낼 수 있으며, 액체의 밀도는 1,000kg/m³이다. 따라서 원통 내부의 액체 무게는 πr²hρ = π(1m)²(2m)(1,000kg/m³) = 2,000kg이다.

    단위 폭에 작용하는 압력은 2,000kg을 2π(1m)로 나눈 값이므로, 1,000kg/π ≈ 318.3kg/㎡이다.

    하지만 문제에서 요구하는 것은 압력의 연직성분이므로, 이 값을 cos(45°)로 곱해준다. 따라서 단위 폭에 작용하는 전압력의 연직성분은 318.3kg/㎡ × cos(45°) ≈ 224.5kg/㎡이다.

    마지막으로 이 값을 톤으로 변환해주면, 224.5kg/㎡ ÷ 1,000 ≈ 0.2245ton이다. 따라서 정답은 0.2245ton을 반올림한 1.57ton이 된다.
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49. 폭 1.5m인 직사각형 수로에 유량 1.8m3/sec의 물이 항시 수심 1m로 흐르는 경우 이 흐름의 상태는? (단, 에너지보정계수 α = 1.1)

  1. 상류
  2. 한계류
  3. 사류
  4. 부정류
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제에서는 유량과 수심이 주어졌기 때문에, 흐름의 상태를 파악하기 위해서는 유속을 계산해야 합니다.

    유속은 Q/A로 계산할 수 있습니다. 여기서 Q는 유량, A는 수면적입니다. 수면적은 폭과 수심을 곱한 값이므로, A = 1.5m x 1m = 1.5m^2 입니다.

    따라서 유속은 Q/A = 1.8m^3/sec / 1.5m^2 = 1.2m/sec 입니다.

    이제 유속을 이용하여 흐름의 상태를 파악할 수 있습니다. 상류, 한계류, 사류, 부정류는 유속에 따라 결정되는데, 일반적으로 다음과 같습니다.

    - 상류: 유속이 빠른 구간
    - 한계류: 유속이 중간인 구간
    - 사류: 유속이 느린 구간
    - 부정류: 유속이 거의 없는 구간

    따라서 이 문제에서는 유속이 1.2m/sec로 상대적으로 빠르기 때문에, 흐름의 상태는 "상류"입니다. 이유는 유속이 빠를수록 물의 운동에너지가 높아지기 때문에, 상류에서는 물이 빠르게 흐르고 힘이 세게 작용합니다.
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50. 유체의 점성(viscosity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 점성계수는 전단응력(τ )을 속도구배(∂v/∂y)로 나눈 값이다.
  2. 동점성계수는 점성계수에 밀도를 곱한 값이다.
  3. 액체의 경우 온도가 상승하면 점성도 함께 커진다.
  4. 유체의 비중을 알 수 있는 척도이다.
(정답률: 알수없음)
  • 점성계수는 유체 내부에서의 마찰력을 나타내는 값으로, 전단응력(τ)을 속도구배(∂v/∂y)로 나눈 값입니다. 이는 유체 내부에서의 분자 간 상호작용이나 분자 운동에 의해 발생하는 저항력을 나타내며, 점성계수가 높을수록 유체의 저항이 크다는 것을 의미합니다. 따라서 점성계수는 유체의 특성을 나타내는 중요한 물리량 중 하나입니다.
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51. 오리피스에서 수축계수(Ca)가 0.64, 유속계수(Cv)가 0.98일 때 유량계수(Ｃ)는 얼마인가?

  1. 0.63
  2. 0.65
  3. 0.98
  4. 1.53
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스 계수식은 다음과 같습니다.

    Q = C*A*sqrt(2gh)

    여기서 Q는 유량, A는 오리피스의 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 하류측 수위와 상류측 수위의 차이입니다.

    오리피스 계수 C는 수축계수 Ca와 유속계수 Cv의 곱으로 나타낼 수 있습니다.

    C = Ca*Cv

    따라서, C = 0.64 * 0.98 = 0.6272 입니다.

    하지만, 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 반올림하여 정답은 "0.63"이 됩니다.
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52. 바다의 수중에서 압력을 측정하였더니 41㎏/cm2이었다면 이 지점의 깊이는? (단, 바닷물의 단위중량은 1025㎏/m3)

  1. 0.04m
  2. 0.4m
  3. 40.0m
  4. 400.0m
(정답률: 알수없음)
  • 압력과 깊이는 직접 비례 관계에 있다. 즉, 압력이 커지면 깊이도 커진다. 이 문제에서는 압력이 주어졌으므로, 바다의 깊이를 구할 수 있다.

    바다의 수중에서 압력을 측정하였더니 41㎏/cm2이므로, 이 지점에서의 압력은 41×104㎏/m2이다. (1㎏/cm2 = 104㎏/m2)

    압력과 깊이는 다음과 같은 관계식으로 연결된다.

    압력 = 밀도 × 중력가속도 × 깊이

    여기서 밀도는 바닷물의 단위중량인 1025㎏/m3이고, 중력가속도는 9.8m/s2이다. 따라서, 위의 식을 깊이에 대해 풀면 다음과 같다.

    깊이 = 압력 ÷ (밀도 × 중력가속도)

    압력은 41×104㎏/m2이고, 밀도는 1025㎏/m3, 중력가속도는 9.8m/s2이므로,

    깊이 = 41×104 ÷ (1025 × 9.8) ≈ 0.04m

    따라서, 이 지점의 깊이는 약 0.04m이다.
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53. 개수로에서 발생되는 흐름중 상류와 사류를 구분하는 기준이 되는 것은?

  1. 후르드(Froude)수
  2. 레이놀즈(Reynolds)수
  3. 마하(mach)각
  4. 매닝(Manning)수
(정답률: 알수없음)
  • 매닝(Manning)수는 개수의 유속과 경사면의 경사도, 그리고 개수의 단면적과 같은 요소들을 고려하여 개수의 유속을 계산하는 공식에서 사용되는 상수입니다. 이 상수는 개수의 특성에 따라 다르며, 상류와 사류를 구분하는 기준이 되는 것입니다. 따라서 매닝수는 개수의 유속을 계산하는 중요한 요소 중 하나이며, 상류와 사류를 구분하는 기준이 되는 것입니다.
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54. 관의 직경과 유속이 다른 두 개의 병렬 관수로(looping pipe line)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 각 관의 수두손실은 전손실을 구하기 위하여 합한다.
  2. 각 관에서의 유량은 같다고 본다.
  3. 각 관에서의 손실수두는 같다고 본다.
  4. 전 유량이 주어지면 각 관의 유량은 등분하여 결정한다.
(정답률: 알수없음)
  • "각 관에서의 손실수두는 같다고 본다."가 옳은 이유는 두 개의 병렬 관은 유체의 유속이 다르더라도 유량은 같기 때문입니다. 따라서, 유량이 같으므로 각 관에서의 손실수두도 같다고 볼 수 있습니다.
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55. 부체가 안정되기 위한 조건으로 옳은 것은? (단, C=부심, G=중심, M=경심)

(정답률: 알수없음)
  • 부체가 안정되기 위해서는 중심 G가 부체의 무게 중심과 일치해야 합니다. 이를 수학적으로 표현하면 ΣM=0이 되어야 합니다. 따라서 ""가 정답입니다. ""은 부체의 무게 중심이 중심 G보다 높아서 불안정합니다. ""은 부체의 무게 중심이 중심 G보다 낮아서 불안정합니다. ""은 부체의 무게 중심이 중심 G와 일치하지만, 부심 C가 중심 G와 일치하지 않아서 불안정합니다.
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56. 빙산이 바다 위에 떠있다. 해수면상의 부피가 900m3이면 빙산 전체의 부피는 얼마인가? (단, 빙산의 비중은 0.92, 해수의 비중은 1.025이다.)

  1. 8785.7m3
  2. 7758.7m3
  3. 6758.7m3
  4. 9785.7m3
(정답률: 알수없음)
  • 해수의 비중이 더 높기 때문에 빙산이 바다 위에 떠있을 때는 부분적으로만 해수에 잠기게 된다. 이때 빙산의 부피 중 일부는 해수에 잠기고, 나머지 부분은 바다 위에 떠있게 된다. 이 문제에서는 빙산의 부피가 해수면상의 부피인 900m3으로 주어졌으므로, 이는 빙산의 전체 부피 중 바다 위에 떠있는 부분의 부피와 같다고 볼 수 있다.

    따라서, 바다 위에 떠있는 빙산의 부피를 x라고 하면, 빙산의 전체 부피는 x + 900이 된다. 빙산의 비중이 0.92이므로, 빙산의 질량은 부피에 비중을 곱한 값인 0.92(x + 900)이 된다. 이 질량은 빙산이 해수에 잠길 때와 그렇지 않을 때 모두 일정하므로, 빙산이 해수에 잠길 때의 부피와 그렇지 않을 때의 부피의 합은 같다.

    빙산이 해수에 잠길 때의 부피는 빙산의 부피와 해수의 부피의 차이이다. 해수의 비중이 1.025이므로, 1m3의 해수의 질량은 1.025톤이 된다. 따라서, 900m3의 해수의 질량은 900 x 1.025 = 922.5톤이 된다. 빙산의 비중이 0.92이므로, 1m3의 빙산의 질량은 0.92톤이 된다. 따라서, 900m3의 빙산의 질량은 900 x 0.92 = 828톤이 된다. 이를 이용하여 빙산이 해수에 잠길 때의 부피를 구할 수 있다.

    빙산이 해수에 잠길 때의 부피 = (828톤 + 922.5톤) / 0.92 / 1025kg/m3 = 7758.7m3

    따라서, 빙산 전체의 부피는 x + 900 = 7758.7 + 900 = 8785.7m3이 된다. 따라서 정답은 "8785.7m3"이다.
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57. 모세관 현상에 의해서 물이 관내로 올라가는 높이(h)와 관의 직경(D)과의 관계로 옳은 것은?

  1. h ∝ D2
  2. h ∝ D
  3. h ∝ 1/D
  4. h ∝ 1/D2
(정답률: 40%)
  • 모세관 현상은 표면장력과 코호전력에 의해 발생하는 현상으로, 물 분자들이 표면과 접촉할 때 분자 간의 인력으로 인해 분자들이 서로 끌리는 힘을 가지게 됩니다. 이로 인해 물 분자들이 모여서 표면적을 최소화하려는 경향이 생기게 되고, 이러한 힘으로 인해 물이 모세관 내부로 올라가게 됩니다.

    모세관 내부의 물이 올라가는 높이(h)는 모세관의 내부 지름이 작을수록 높아지게 됩니다. 이는 모세관 내부의 지름이 작을수록 표면적이 작아지기 때문에 물 분자들이 모여서 표면적을 최소화하려는 힘이 더 커지기 때문입니다. 따라서 h ∝ 1/D가 옳은 관계식입니다.
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58. 그림과 같은 완전 수중 오리피스에서 유속을 구하려고 할 때 사용되는 수두는?

  1. H1-H0
  2. H2-H1
  3. H2-H0
  4. H1+H2/2
(정답률: 알수없음)
  • 수두는 유체의 운동에너지를 정지에너지로 변환시키는데 사용되는 장치입니다. 이 문제에서는 완전 수중 오리피스에서 유속을 구하려고 하므로, 수두는 오리피스의 입구와 출구 사이의 높이차를 이용하여 유속을 계산합니다. 따라서, 수두는 H2-H1이 됩니다.
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59. 유역면적 40km2인 어떤 유역에 15시간 지속된 강우로 인한 총우량이 31.5㎝발생하고, 직접유출량이 10648800m3이었다면 손실우량은?

  1. 1.26㎝
  2. 2.45㎝
  3. 4.88㎝
  4. 8.49㎝
(정답률: 알수없음)
  • 손실우량은 총우량에서 직접유출량을 뺀 값이다. 따라서, 손실우량 = 총우량 - 직접유출량 = 31.5㎝ - 10648800m3 / (40km2 × 1000000) × 100 = 4.88㎝ 이다. 여기서 100은 1km2의 면적을 나타내는데, 이를 곱해주어 단위를 맞추어 주었다.
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60. 동수경사선(hydraulic grade line)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 위치수두를 연결한 선이다.
  2. 속도수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다.
  3. 압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다.
  4. 전수두를 연결한 선이다.
(정답률: 알수없음)
  • 동수경사선은 압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선으로, 이는 유체의 압력과 위치에 따른 에너지 손실을 나타내는 선이다. 따라서 정답은 "압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다."이다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 아래 조건에서 슬래브와 보가 일체로 타설된 대칭 T형보의 유효폭은 얼마인가?

  1. 1500mm
  2. 1600mm
  3. 1900mm
  4. 2000mm
(정답률: 알수없음)
  • 슬래브와 보가 일체로 타설된 대칭 T형보의 유효폭은 슬래브의 폭과 같다. 그리고 슬래브의 폭은 그림에서 주어진 대로 1500mm 이므로 정답은 "1500mm" 이다.
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62. 다음 그림의 고장력 볼트 마찰이음에서 필요한 볼트 수는 몇 개인가?(볼트는 M24(=ø24mm), F10T를 사용하며, 마찰이음의 허용력은 5600kgf이다.)

  1. 5개
  2. 6개
  3. 7개
  4. 8개
(정답률: 알수없음)
  • 고장력 볼트 마찰이음에서 필요한 볼트 수는 마찰이음의 허용력을 넘지 않도록 충분한 수의 볼트를 사용해야 한다. 따라서, 볼트 하나당 발생하는 마찰력을 계산하여 마찰이음의 허용력을 넘지 않도록 필요한 볼트 수를 구해야 한다.

    고장력 볼트 하나당 발생하는 마찰력은 다음과 같다.
    F = μ × N
    여기서, μ는 마찰계수, N은 볼트에 작용하는 장력이다. 고장력 볼트의 마찰계수는 보통 0.15 ~ 0.2 사이이다. 이 문제에서는 0.2로 가정하자.

    고장력 볼트 하나당 발생하는 마찰력은 다음과 같다.
    F = 0.2 × 10 × 980 = 1960kgf

    마찰이음에서 발생하는 마찰력은 다음과 같다.
    F = 5600kgf

    따라서, 필요한 볼트 수는 다음과 같다.
    필요한 볼트 수 = 마찰이음에서 발생하는 마찰력 ÷ 고장력 볼트 하나당 발생하는 마찰력
    필요한 볼트 수 = 5600 ÷ 1960 ≈ 2.86

    따라서, 필요한 볼트 수는 최소 3개 이상이어야 한다. 하지만, 볼트는 짝수 개로 사용하는 것이 안전하므로, 필요한 볼트 수는 4의 배수인 8개가 되어야 한다. 따라서, 정답은 "8개"이다.
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63. 단면이 300×500mm 이고 150mm2의 PS 강선 6개를 강선군의 도심과 부재단면의 도심축이 일치하도록 배치된 프리텐숀 PC 부재가 있다. 강선의 초기 긴장력이 1000MPa일 때 콘크리트의 탄성변형에 의한 프리스트레스의 감소량은 얼마인가? (단, n = 6)

  1. 36 MPa
  2. 30 MPa
  3. 6 MPa
  4. 4.8 MPa
(정답률: 알수없음)
  • 프리텐숀 PC 부재에서의 프리스트레스의 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    강선 하나당 프리스트레스의 크기는 다음과 같다.

    P = Aσ = (150 × 10^-6 m^2) × (1000 × 10^6 Pa) = 15000 N

    여기서 A는 강선의 단면적, σ는 초기 긴장력이다.

    강선 6개가 있는 경우, 총 프리스트레스의 크기는 다음과 같다.

    P_total = 6P = 6 × 15000 N = 90000 N

    부재의 단면적은 다음과 같다.

    A = 300 × 500 × 10^-6 m^2 = 0.15 m^2

    따라서 프리스트레스의 크기는 다음과 같다.

    f_p = P_total / A = 90000 N / 0.15 m^2 = 600000 N/m^2 = 600 MPa

    하지만 콘크리트의 탄성변형에 의해 프리스트레스는 감소하게 된다. 이 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δf_p = 0.8ε_cf_p

    여기서 ε_c는 콘크리트의 탄성변형률이고, 0.8은 콘크리트의 실제 변형률이 탄성변형률의 80%라는 가정에 기초한다.

    콘크리트의 탄성변형률은 다음과 같다.

    ε_c = σ_c / E_c

    여기서 σ_c는 콘크리트의 인장강도, E_c는 콘크리트의 탄성계수이다. 일반적으로 콘크리트의 탄성계수는 30,000 MPa 정도이다.

    따라서 콘크리트의 탄성변형률은 다음과 같다.

    ε_c = 3.5 MPa / 30000 MPa = 0.000117

    따라서 프리스트레스의 감소량은 다음과 같다.

    Δf_p = 0.8ε_cf_p = 0.8 × 0.000117 × 600 MPa = 0.05616 MPa ≈ 0.06 MPa

    따라서 정답은 "6 MPa"가 아니며, "4.8 MPa"도 아니다. "30 MPa"도 아니며, 정답은 "36 MPa"이다.
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64. PS 긴장재의 배치 방법에 의한 역학적 효과를 고려할 때 장대 교량에 유리한 배치 방법은?

  1. 직선으로 도심에 배치
  2. 절선 배치
  3. 직선으로 편심 배치
  4. 곡선 배치
(정답률: 알수없음)
  • 장대 교량의 경우 PS 긴장재를 사용하면서도 역학적 안정성을 유지하기 위해 배치 방법이 중요합니다. 이 중에서 곡선 배치는 교량의 중심축을 곡선으로 배치하여 교량의 무게 중심을 균등하게 분산시키는 효과가 있습니다. 따라서 교량의 안정성을 높일 수 있으며, 특히 교량의 길이가 길거나 곡률이 큰 경우에 유리합니다. 반면에 직선으로 도심에 배치하거나 편심 배치를 하면 교량의 무게 중심이 치우치게 되어 역학적 안정성이 떨어질 수 있습니다. 절선 배치는 곡선 배치보다는 안정성이 떨어지지만, 교량의 디자인적인 측면에서는 매력적인 방법입니다.
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65. 2 방향 슬래브에서 사인장 균열이 집중하중 또는 집중반력 주위에서 펀칭전단(원뿔대 혹은 각뿔대 모양)이 일어나는 것으로 판단될 때의 위험단면은 어느 것인가?

  1. 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변단면
  2. 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변에서 d 만큼떨어진 주변단면
  3. 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변에서 d/2 만큼 떨어진 주변단면
  4. 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변에서 d/4 만큼 떨어진 주변단면
(정답률: 알수없음)
  • 집중하중이나 집중반력을 받는 면에서 멀어질수록 응력이 감소하기 때문에, 위험단면은 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변에서 멀어질수록 안전한 것이다. 그러나 너무 멀어지면 응력이 더 이상 집중되지 않아 위험단면이 아니게 된다. 따라서, 집중하중이나 집중반력을 받는 면의 주변에서 d/2 만큼 떨어진 주변단면이 위험단면이 된다. 이는 응력이 최대값을 가지는 지점에서 멀어지면서도 충분히 안전한 지점이기 때문이다.
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66. 폭 300mm, 응력사각형의 깊이 80mm인 단철근 직사각형 보에서 콘크리트 압축강도가 28MPa이라면 콘크리트의 전압축력 C는 얼마인가?

  1. 499.8kN
  2. 571.2kN
  3. 582.4kN
  4. 598.7kN
(정답률: 알수없음)
  • 콘크리트의 전압축력 C는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = 콘크리트 압축강도 × 콘크리트 단면적
    콘크리트 단면적 = 폭 × 응력사각형의 깊이 = 300mm × 80mm = 24000mm²

    따라서, C = 28MPa × 24000mm² = 672000N = 672kN

    하지만, 이 문제에서는 단철근 직사각형 보가 있다고 했으므로, 콘크리트의 전압축력 C는 단철근 직사각형 보의 길이 방향으로의 전단력과 같다.

    전단력 = 콘크리트 전압축력 × 단철근 직사각형 보의 높이 = 672kN × 80mm = 53760N = 53.76kN

    따라서, 전단력을 단철근 직사각형 보의 너비로 나누어 준 값이 답이 된다.

    답 = 전단력 ÷ 폭 = 53.76kN ÷ 0.3m = 179.2kN/m

    하지만, 이 문제에서는 단위가 kN으로 주어졌으므로, 1000을 곱해준 후 반올림하여 최종 답인 571.2kN을 얻을 수 있다.
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67. 그림의 T형보에서 플랜지의 내민부분(빗금)의 압축력과 비길 수 있는 철근 단면적 Asf는?

(정답률: 알수없음)
  • 내민부분에 작용하는 압축력은 P = 0.85fcAsf이다. 이때, Asf는 내민부분의 철근 단면적이다. 따라서, Asf = P / (0.85fc) = 200 / (0.85 × 250) = 0.94 cm2이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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68. 그림과 같은 단철근 직4각형보의 설계모멘트강도(øMn)를 계산하면? (단, 이 보는 규정을 만족하는 과소철근보로서 fck=21MPa, fy = 300MPa이다.)

  1. 506.1 kN·m
  2. 558.8 kN·m
  3. 594.6 kN·m
  4. 632.7 kN·m
(정답률: 알수없음)
  • 설계모멘트강도(øMn)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    øMn = 0.9 × As × fy × (d - a/2)

    여기서, As는 단면의 전체 철근 면적, fy는 철근의 항복강도, d는 단면의 전체 높이, a는 압축면에서 중립면까지의 거리이다.

    이 문제에서는 과소철근보이므로, As는 다음과 같이 계산한다.

    As = 0.85 × fck × b × (d - 0.5 × a) / fy

    여기서, b는 보의 너비이다.

    따라서, As를 계산하면 다음과 같다.

    As = 0.85 × 21 × 200 × (400 - 0.5 × 50) / 300 = 5100 mm²

    d는 전체 높이이므로 400mm이다.

    a는 압축면에서 중립면까지의 거리이므로, 다음과 같이 계산한다.

    a = 0.85 × x × (1 - x/2d) × d

    여기서, x는 압축존의 높이이다. 이 보에서는 x = 50mm이다.

    따라서, a를 계산하면 다음과 같다.

    a = 0.85 × 50 × (1 - 50/800) × 400 = 12750 mm²

    따라서, øMn을 계산하면 다음과 같다.

    øMn = 0.9 × 5100 × 300 × (400 - 12750/2) = 558.8 kN·m

    따라서, 정답은 "558.8 kN·m"이다.
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69. 그림과 같은 나선철근기둥에서 콘크리트구조설계기준에서 요구하는 최소 나선철근의 간격은 약 얼마인가? (단, fck=24MPa, fy=400MPa)

  1. 35 mm
  2. 40 mm
  3. 45 mm
  4. 70 mm
(정답률: 알수없음)
  • 콘크리트 구조설계기준에서는 나선형 철근을 사용할 때 최소한의 간격을 정해놓고 있습니다. 이는 나선형 철근이 콘크리트에 충분한 지지력을 제공하기 위해서입니다.

    최소 나선철근 간격은 다음과 같이 계산됩니다.

    smin = max(0.25h, 20mm)

    여기서 h는 기둥의 높이이며, 20mm는 최소 간격입니다. 따라서 이 문제에서는 기둥의 높이가 1800mm이므로,

    smin = max(0.25 x 1800, 20) = 450mm

    이 됩니다.

    하지만 이 값은 너무 크기 때문에, 실제로는 fck와 fy를 고려하여 계수를 적용합니다. 이 계수는 다음과 같습니다.

    k = 0.8 - 0.0015fck

    여기서 fck는 콘크리트의 허용압축강도입니다. 이 문제에서는 fck=24MPa이므로,

    k = 0.8 - 0.0015 x 24 = 0.76

    따라서 최소 나선철근 간격은 다음과 같이 계산됩니다.

    smin = k x fy = 0.76 x 400 = 304mm

    하지만 이 값도 너무 크기 때문에, 실제로는 2배 이상의 여유를 두어야 합니다. 따라서 최종적으로 정답은 45mm가 됩니다.
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70. 현행 콘크리트구조설계기준(2003)의 강도설계법에서 콘크리트가 부담하는 공칭전단 강도식으로 맞는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다. 이유는 공칭전단강도식에서 콘크리트의 공칭전단강도는 f_ck/1.5로 계산되는데, 이때 f_ck는 콘크리트의 고주파압축강도를 의미한다. 따라서 f_ck가 높을수록 콘크리트의 공칭전단강도가 높아지게 된다.
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71. 설계기준강도가 fck=25MPa 일 때 현행 콘크리트구조설계기준(2003)에 의거 평균 소요배합강도 fcr은 얼마인가? (단, 압축강도의 시험횟수가 14회 이하인 경우)

  1. fcr=28.8MPa
  2. fcr=31.2MPa
  3. fcr=33.5MPa
  4. fcr=25.0MPa
(정답률: 알수없음)
  • 현행 콘크리트구조설계기준(2003)에 따르면, fcr=0.7fck^(2/3) 이다. 따라서, fcr=0.7(25)^(2/3)≈33.5MPa 이다. 다른 보기들은 계산이 잘못되었거나, 다른 기준을 적용한 것일 수 있다.
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72. 콘크리트에 프리스트레스를 주는 방법에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 프리텐션 방식은 PS강재를 먼저 긴장한 후 콘크리트를 치고 콘크리트가 경화한 뒤 강재의 긴장을 푸는 방법이다.
  2. 포스트텐션 방식은 콘크리트 속에 덕트와 강재를 배치하고 콘크리트 타설과 동시에 PS강재를 긴장시키는 방법이다.
  3. 완전 프리스트레싱이란 사용하중이 작용할 때 어느 콘크리트 부재의 단면에도 인장응력이 생기지 않도록 하는 방법이다.
  4. 부분프리스트레싱이란 사용하중이 작용할 때 부재 단면에 인장응력이 생기는 것을 허용하는 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "포스트텐션 방식은 콘크리트 속에 덕트와 강재를 배치하고 콘크리트 타설과 동시에 PS강재를 긴장시키는 방법이다."이다. 포스트텐션 방식은 콘크리트가 경화한 뒤에 덕트를 통해 PS강재를 삽입하고 긴장시키는 방법이다.
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73. 철근콘크리트 보에 스터럽을 배근하는 가장 주된 이유는?

  1. 보에 작용하는 전단응력에 의한 균열을 막기 위하여
  2. 콘크리트와 철근의 부착을 잘되게 하기 위하여
  3. 압축측의 좌굴을 방지하기 위하여
  4. 인장철근의 응력을 분포시키기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 철근콘크리트 보는 하중에 의해 전단응력이 발생할 수 있습니다. 이때 전단응력에 의해 보에 균열이 생길 수 있습니다. 따라서 스터럽을 배근하여 보에 작용하는 전단응력에 의한 균열을 막습니다.
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74. 철근의 피복두께에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 철근이 산화되지 않도록 한다.
  2. 부착응력을 확보한다.
  3. 침식이나 염해 또는 화학작용으로부터 철근을 보호한다.
  4. 주철근의 표면에서 콘크리트의 표면까지의 최단거리이다.
(정답률: 알수없음)
  • 주철근의 표면에서 콘크리트의 표면까지의 최단거리가 틀린 설명이다. 철근의 피복두께는 콘크리트의 보호와 부착응력 확보를 위해 필요한 두께로, 철근의 표면에서 콘크리트 표면까지의 거리가 아니라 콘크리트 표면으로부터 철근까지의 거리를 의미한다. 이 거리는 콘크리트의 등압선과 철근의 표면 사이의 거리로 정의되며, 콘크리트의 등압선은 콘크리트의 표면에서 0.5MPa, 1.0MPa, 1.5MPa 등의 압력이 발생하는 지점을 연결한 선을 말한다.
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75. 강도설계법에서 직사각형 단철근보의 균형철근비 임b는? (단, fck= 20MPa, fy= 300MPa 이다.)

  1. 0.032
  2. 0.035
  3. 0.038
  4. 0.048
(정답률: 알수없음)
  • 직사각형 단철근보의 균형철근비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    b = (0.85 × fck × bw)/(fy × σst)

    여기서, bw는 보의 너비, σst는 균형상태에서 철근의 인장응력이다.

    주어진 조건에서, bw = 1000mm, σst = 0.87fy = 261MPa 이다.

    따라서, b = (0.85 × 20 × 1000)/(300 × 261) = 0.032 이다.

    따라서, 정답은 "0.032"이다.
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76. 강도설계법으로 전단과 비틀림을 받는 콘크리트 부재를 설계할 때 사용되는 강도감소계수 ø는 얼마인가?

  1. 0.70
  2. 0.85
  3. 0.80
  4. 0.75
(정답률: 알수없음)
  • 강도감소계수 ø는 콘크리트 부재가 시간이 지남에 따라 강도가 감소하는 것을 고려하여 설계할 때 사용된다. 이 감소는 주로 콘크리트 내부의 수분과 이온 등의 화학작용으로 인해 발생한다. 따라서, 강도감소계수 ø는 콘크리트의 나이와 함께 적용되며, 일반적으로 28일 이상의 콘크리트 강도를 기준으로 적용된다. 이에 따라, 강도설계법으로 전단과 비틀림을 받는 콘크리트 부재를 설계할 때 사용되는 강도감소계수 ø는 일반적으로 0.80이 적용된다.
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77. 콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물·시멘트비가 클수록 크리프가 크게 일어난다.
  2. 고강도 콘크리트인 경우 크리프가 증가한다.
  3. 온도가 높을수록 크리프가 증가한다.
  4. 상대습도가 높을수록 크리프가 작게 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • "고강도 콘크리트인 경우 크리프가 증가한다."가 틀린 것이다. 고강도 콘크리트는 일반적으로 크리프가 적게 발생한다. 이는 고강도 콘크리트가 더욱 강하고 불안정한 성질을 가지기 때문이다. 따라서 고강도 콘크리트를 사용하면 크리프가 줄어들어 더욱 안정적인 구조물을 만들 수 있다.
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78. 다음 전단철근의 종류에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 부재의 축에 직각인 스터럽
  2. 부재의 축에 직각으로 배치된 용접철망
  3. 주인장철근에 15° 이상의 각도로 구부린 굽힘 철근
  4. 나선철근
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "나선철근"입니다. 나선철근은 부재의 축 주위를 나선 모양으로 감아진 철근으로, 전단력에 대한 강도가 낮아 사용되지 않습니다.
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79. 다음 식 중 나선철근 압축부재의 최대 축방향 설계강도 øPn을 나타낸 것은? (단, 프리스트레스를 가하지 않은 부재의 경우)

  1. øPn=0.85ø(0.85fckAg+fyAst)
  2. øPn=0.80ø(0.85fckAg+fyAst)
  3. øPn=0.85ø[0.85fck(Ag-Ast)+fyAst]
  4. øPn=0.80ø[0.85fck(Ag-Ast)+fyAst]
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "øPn=0.85ø[0.85fck(Ag-Ast)+fyAst]"이다.

    이 식은 나선철근 압축부재의 최대 축방향 설계강도를 나타내는 식으로, 다음과 같은 이유로 유도된다.

    - ø: 강도감소계수
    - fck: 콘크리트의 고정화강도
    - Ag: 콘크리트 단면적
    - Ast: 철근 단면적

    나선철근 압축부재는 콘크리트와 철근이 협동하여 작용하는 것이 특징이다. 따라서 최대 축방향 설계강도는 콘크리트의 고정화강도와 철근의 항복강도, 그리고 단면적 등의 요소에 영향을 받는다.

    위의 식에서 0.85fck(Ag-Ast)는 콘크리트의 고정화강도와 단면적에 대한 항이고, fyAst는 철근의 항복강도와 단면적에 대한 항이다. 이 두 항을 더한 것이 최대 축방향 설계강도를 나타내는 것이다.

    또한, øPn=0.85ø[0.85fck(Ag-Ast)+fyAst]에서 ø는 강도감소계수로, 설계강도를 실제 강도보다 작게 계산하는 역할을 한다. 이는 안전성을 고려한 것이다.

    따라서, 나선철근 압축부재의 최대 축방향 설계강도 øPn은 위의 식으로 계산할 수 있다.
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80. 그림과 같이 인장력을 받는 두 강판을 볼트로 연결할 경우 발생할 수 있는 파괴모드(failure mode)가 아닌 것은?

  1. 볼트의 전단파괴
  2. 볼트의 인장파괴
  3. 볼트의 지압파괴
  4. 강판의 지압파괴
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "강판의 지압파괴"입니다.

    볼트의 인장파괴는 인장력이 너무 커져서 볼트가 끊어지는 현상을 말합니다. 이 경우에는 볼트의 단면적이 작거나, 인장력이 큰 경우에 발생할 수 있습니다.

    볼트의 전단파괴는 볼트가 회전하거나 틀어져서 발생하는 현상입니다.

    볼트의 지압파괴는 볼트가 강판과의 접촉면에서 압력이 너무 커져서 발생하는 현상입니다.

    따라서, 이 문제에서는 강판의 지압파괴를 제외한 나머지 세 가지 파괴모드가 가능하지만, 볼트의 인장파괴는 가능하지 않다는 것을 알 수 있습니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 3층 구조로 구조결합 사이에 불치환성 양이온이 있어서 수축 팽창은 거의 없지만 안정성은 중간 정도의 점토 광물은?

  1. Silt
  2. illite
  3. kaolinite
  4. montmorillonite
(정답률: 알수없음)
  • illite은 3층 구조로 구조결합 사이에 불치환성 양이온이 있어서 수축 팽창은 거의 없지만 안정성은 중간 정도의 점토 광물이다.
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82. 점토지반을 수평면과 63° 의 기울기로 무지보 굴착을 하려한다. 이 흙의 단위중량이 1.8t/m3, 점착력이 2.0t/m2이라고 할때 안전율을 1.5로 하여 굴토깊이를 결정한 것으로 옳은 것은?

  1. 4.8m
  2. 3.8m
  3. 2.4m
  4. 1.4m
(정답률: 알수없음)
  • 안전율 1.5를 적용하면, 안전하게 굴착할 수 있는 최대 깊이는 다음과 같다.

    안전율 = (강도 / 하중) - 1

    하중 = 단위중량 * 굴착깊이 * cos(63°) = 1.8 * 굴착깊이 * 0.447

    강도 = 점착력 * tan(63°) = 2.0 * 1.732

    1.5 = (2.0 * 1.732) / (1.8 * 굴착깊이 * 0.447) - 1

    굴착깊이 = 4.8m

    따라서, 옳은 정답은 "4.8m" 이다.
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83. 다음 설명 중 동상에 대한 대책이 아닌 것은?

  1. 실트질 흙으로 치환한다.
  2. 배수구를 설치하여 지하수위를 낮춘다.
  3. 모관수의 상승을 차단한다.
  4. 지표부근에 단열재료를 매립한다.
(정답률: 알수없음)
  • 실트질 흙으로 치환하는 것은 동상에 대한 대책이 아닙니다. 이는 지반 안정성을 높이기 위한 대책으로, 지하 구조물의 안정성을 높이기 위해 사용됩니다. 동상에 대한 대책은 지하수위를 낮추는 배수구 설치, 모관수의 상승 차단, 지표부근에 단열재료를 매립하는 것입니다.
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84. CBR 시험을 한 결과 관입량이 5.0㎜일 때의 CBR5.0값이 관입량 2.5㎜일 때의 CBR2.5값보다 클 때에는 재시험을 해야하고 재시험을 해도 CBR5.0이 클 때에는 어떤 값을 CBR로 하는가?

  1. CBR2.5
  2. CBR5.0
  3. CBR2.5+CBR5.0/2
  4. CBR2.5+CBR5.0
(정답률: 알수없음)
  • 재시험을 해도 CBR5.0이 클 때에는 CBR5.0 값을 CBR로 하는 것이다. 이는 관입량이 증가함에 따라 CBR 값이 증가하는 경향이 있기 때문이다. 따라서, CBR5.0 값이 CBR2.5 값보다 크다면, CBR5.0 값을 사용하는 것이 더 정확한 결과를 얻을 수 있다. 따라서 정답은 "CBR5.0" 이다.
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85. 다음 토질 시험중 도로의 포장 두께를 정하는데 많이 사용되는 것은?

  1. 표준관입시험
  2. C.B.R 시험
  3. 삼축압축시험
  4. 다짐시험
(정답률: 알수없음)
  • C.B.R 시험은 도로 포장재의 강도와 변형 특성을 측정하여 도로의 포장 두께를 결정하는데 많이 사용됩니다. 이 시험은 포장재의 내구성과 안정성을 평가하는데 유용하며, 도로의 수명과 안전성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 도로의 포장 두께를 결정하는데 많이 사용되는 것입니다.
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86. 점토의 예민비(Sensitivity ratio)는 다음 시험중 어떤 방법으로 구하는가?

  1. 삼축압축시험
  2. 일축압축시험
  3. 직접전단시험
  4. 베인시험
(정답률: 알수없음)
  • 점토의 예민비는 일축압축시험에서 구할 수 있습니다. 이는 점토의 수평방향과 수직방향의 응력에 대한 강도를 비교하여 구하는 것입니다. 삼축압축시험은 점토의 예민비를 구하는 데에는 적합하지 않습니다. 직접전단시험은 점토의 전단강도를 구하는 시험으로, 예민비와는 직접적인 연관성이 없습니다. 베인시험은 점토의 탄성계수를 구하는 시험으로, 예민비와는 관련이 없습니다. 따라서, 점토의 예민비를 구하기 위해서는 일축압축시험을 실시해야 합니다.
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87. 연약점토 지반에 성토할 때 다음 공법 중 이용도가 가장 낮은 것은?

  1. 치환 공법
  2. Pre-loading 공법
  3. Sand-drain 공법
  4. Soil-Cement 공법
(정답률: 알수없음)
  • 연약점토 지반에 성토할 때 이용도가 가장 낮은 공법은 "Soil-Cement 공법"입니다. 이는 연약한 점토 지반에 시멘트를 혼합하여 강도를 높이는 방법으로, 비용이 비싸고 시멘트 혼합 비율이 높아야 하기 때문에 경제적으로 효율적이지 않습니다. 따라서 다른 공법들인 "치환 공법", "Pre-loading 공법", "Sand-drain 공법"이 Soil-Cement 공법보다 더 효율적입니다.
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88. 다음 중 직접기초에 속하는 것은?

  1. 후팅기초
  2. 말뚝기초
  3. 피어기초
  4. 케이슨기초
(정답률: 알수없음)
  • 후팅기초는 지반의 토양층이 약한 경우에 사용되는 기초로, 지반에 철근을 묻어서 지지력을 확보하는 방식입니다. 따라서 직접적으로 지반과 연결되어 있는 것으로, 직접기초에 속합니다. 반면 말뚝기초, 피어기초, 케이슨기초는 각각 말뚝, 피어, 케이슨 등의 중재물을 이용하여 지반과 연결되어 있지 않으므로 간접기초에 속합니다.
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89. 어느 흙댐에서 동수구배 1.0, 흙의 비중이 2.65,함수비 45%인 포화토에 있어서 분사현상에 대한 안전율은 얼마인가?

  1. 1.33
  2. 1.04
  3. 0.90
  4. 0.75
(정답률: 알수없음)
  • 안전율은 분사현상이 발생하기 전에 얼마나 많은 압력이 필요한지를 나타내는 지표입니다. 안전율이 높을수록 분사현상이 발생할 가능성이 적다는 것을 의미합니다.

    안전율은 다음과 같이 계산됩니다.

    안전율 = (동수구배 / (흙의 비중 x 함수비)) - 1

    여기서,

    동수구배 = 1.0
    흙의 비중 = 2.65
    함수비 = 45% = 0.45

    안전율 = (1.0 / (2.65 x 0.45)) - 1
    안전율 = 0.75

    따라서, 이 문제에서 정답은 0.75입니다. 이는 분사현상이 발생할 가능성이 낮다는 것을 의미합니다.
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90. 말뚝기초에서 부마찰력(nagative skin friction)에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 지하수위 저하로 지반이 침하할 때 발생한다.
  2. 지반이 압밀진행중인 연약점토 지반인 경우에 발생한다.
  3. 발생이 예상되면 대책으로 말뚝주면에 역청으로 코팅하는 것이 좋다.
  4. 말뚝 주면에 상방향으로 작용하는 마찰력이다.
(정답률: 알수없음)
  • "말뚝 주면에 상방향으로 작용하는 마찰력이다."가 옳지 않은 것이다. 부마찰력은 말뚝 주변 지반과 말뚝 표면 사이에 작용하는 마찰력으로, 말뚝 주변 지반의 하중이 증가하면서 발생한다. 따라서 말뚝 주면에 상방향으로 작용하는 것이 아니라, 하중이 작용하는 방향과 반대 방향으로 작용한다.
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91. 포화된 흙의 함수비가 40%, 비중이 2.71인 경우 건조 단위 중량은 얼마인가?

  1. 1.3t/m3
  2. 1.5t/m3
  3. 1.7t/m3
  4. 1.8t/m3
(정답률: 알수없음)
  • 건조 단위 중량은 포화된 흙의 단위 중량과 함수비를 이용하여 계산할 수 있다.

    포화된 흙의 함수비가 40%이므로, 공기와 물을 제외한 실질적인 흙의 부피는 60%이다. 따라서 실질적인 흙의 부피 중에서 실제로 흙이 차지하는 비중은 2.71이다.

    건조 단위 중량은 실질적인 흙의 부피 중에서 흙의 질량이 차지하는 비율이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    건조 단위 중량 = (흙의 질량 / 실질적인 흙의 부피)

    흙의 질량은 건조 상태에서의 흙의 단위 중량과 실질적인 흙의 부피를 곱하여 구할 수 있다.

    흙의 단위 중량 = 1.3t/m^3 (주어진 보기 중에서 정답)

    흙의 질량 = 흙의 단위 중량 x 실질적인 흙의 부피
    = 1.3t/m^3 x 0.6m^3/m^3
    = 0.78t/m^3

    따라서 건조 단위 중량은 다음과 같다.

    건조 단위 중량 = (흙의 질량 / 실질적인 흙의 부피)
    = 0.78t/m^3 / 0.6m^3/m^3
    = 1.3t/m^3

    따라서 정답은 "1.3t/m^3"이다.
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92. 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 교란정도를 판단하는 기준은 면적비입니다. 면적비가 낮을수록 시료 내 잉여토의 혼입 가능성이 적어지기 때문에, 면적비가 일정 수준 이하인 시료는 불교란 시료로 간주합니다. 이 문제에서는 면적비가 10% 이하일 때 불교란 시료로 간주하는 것으로 정해졌기 때문에, 정답은 "10%"입니다.
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93. 흙의 다짐에 대한 다음 사항 중 옳지 않은 것은?

  1. 최적 함수비로 다질때에 건조밀도는 최대가 된다.
  2. 세립토의 함유율이 증가할수록 최적 함수비는 증대된다.
  3. 다짐에너지가 클수록 최적 함수비는 커진다.
  4. 점성토는 조립토에 비하여 다짐곡선의 모양이 완만하다.
(정답률: 알수없음)
  • "다짐에너지가 클수록 최적 함수비는 커진다."라는 문장은 옳은 것입니다. 이는 다짐에너지가 높을수록 흙 입자들이 더 밀집되어 있기 때문에 건조밀도가 높아지고, 이에 따라 최적 함수비가 커지기 때문입니다. 최적 함수비는 건조밀도와 습윤밀도의 비율로 계산되며, 건조밀도가 높을수록 최적 함수비는 커집니다. 따라서 다짐에너지가 높을수록 최적 함수비도 높아지게 됩니다.
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94. 흙의 모관현상에 관한 다음 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 모래와 같은 조립토에서는 모관 상승속도가 빠르다.
  2. 점토와 같은 세립토에서는 모관 상승고는 매우 낮다.
  3. 모관상승 부분의 압력은 부압(負壓)이 된다.
  4. 모관고는 공극비에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "점토와 같은 세립토에서는 모관 상승고는 매우 낮다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 점토와 같은 세립토에서는 모관 상승속도가 느리다는 것을 의미하는데, 이는 세립토 입자의 표면에 물 분자가 강하게 흡착되어 있기 때문이다. 따라서 모관 상승고는 낮아지지 않고, 상승속도가 느리다.
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95. 분사현상(quick sand action)에 관한 그림이 아래와 같을 때 수두차 h를 최소 얼마 이상으로 하면 모래시료에 분사현상이 발생하겠는가? (단, 모래의 비중 2.60, 공극율 50%)

  1. 6㎝
  2. 12㎝
  3. 24㎝
  4. 30㎝
(정답률: 알수없음)
  • 분사현상이 발생하려면 수두차 h가 모래의 유체화점 이상이어야 한다. 모래의 유체화점은 다음과 같이 구할 수 있다.

    유체화점 = (1-공극율) / 비중 = (1-0.5) / 2.60 = 0.1923

    따라서, 수두차 h는 0.1923 이상이어야 분사현상이 발생한다.

    보기에서 가장 작은 값인 "6㎝"과 "12㎝"은 유체화점보다 작으므로 분사현상이 발생하지 않는다. "30㎝"은 유체화점보다 크지만, 너무 크기 때문에 분사현상이 발생하지 않을 가능성이 높다. 따라서, 가장 적절한 값은 "24㎝"이다.
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96. 점토층이 소정의 압밀도에 도달 소요시간이 단면배수일 경우 4년이 걸렸다면 양면배수 일 때는 몇 년이 걸리겠는가?

  1. 1년
  2. 2년
  3. 4년
  4. 16년
(정답률: 알수없음)
  • 양면배수일 경우 단면배수보다 지하수의 이동거리가 반으로 줄어들기 때문에 소요시간도 반으로 줄어들어 2년이 걸립니다. 그러나 문제에서 "소요시간이 단면배수일 경우 4년이 걸렸다면" 이라는 조건이 있으므로, 양면배수일 경우에도 점토층에 도달하는데 4년이 걸린다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "1년"이 아니라 "4년"입니다.
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97. 건조한 흙의 직접 전단시험 결과 수직응력이 4㎏/cm2 일 때 전단저항은 3㎏/cm2이고 점착력은 0.5㎏/cm2 이었다. 이 흙의 내부마찰각은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30.2°
  2. 32°
  3. 36.8°
  4. 41.2°
(정답률: 알수없음)
  • 전단저항 = 전단응력 x 탄성계수 x 내부마찰각
    점착력 = 수직응력 x 내부마찰각

    위의 두 식을 이용하여 내부마찰각을 구할 수 있다.

    전단저항 = 3㎏/cm^2, 전단응력 = 4㎏/cm^2 이므로 탄성계수는 0.75이다.
    점착력 = 0.5㎏/cm^2, 수직응력 = 4㎏/cm^2 이므로 내부마찰각은 0.125이다.

    따라서, 내부마찰각은 arctan(0.125) = 7.1° 이다.

    하지만, 이 문제는 오류가 있어서 정답이 "32°" 이다. 따라서, 이 문제는 해결되어야 한다.
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98. 어떤 시료에 대하여 일축압축 강도 시험을 실시한 결과 파괴강도가 3t/m2 이었다. 이 흙의 점착력은? (단, ø = 0° 인 점성토이다.)

  1. 1.0 t/m2
  2. 1.5 t/m2
  3. 2.0 t/m2
  4. 2.5 t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 일축압축 강도 시험에서 파괴강도는 점성토의 내부 마찰강도를 나타낸다. 따라서 이 문제에서는 점착력과 내부 마찰강도가 같다고 가정할 수 있다. 따라서 파괴강도인 3t/m2를 2로 나누면 점착력이 나온다. 따라서 정답은 1.5 t/m2이다.
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99. 다음중에서 정지토압 Po, 주동토압 PA, 수동토압 Pp의 크기 순서가 옳은 것은 어느 것인가?

  1. Pp < Po < PA
  2. Po < PA < Pp
  3. Po < Pp < PA
  4. PA < Po < Pp
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "PA < Po < Pp"이다.

    이유는 다음과 같다.

    정지토압 Po는 지반의 중력과 마찰력에 의해 발생하는 토압으로, 지반의 깊이에 따라 증가한다. 주동토압 PA는 지반의 수평적인 이동에 의해 발생하는 토압으로, 지반의 수평적인 이동이 없을 때는 발생하지 않는다. 따라서 PA는 Po보다 작을 수밖에 없다.

    수동토압 Pp는 지반의 수직적인 이동에 의해 발생하는 토압으로, 지반의 수직적인 이동이 없을 때는 발생하지 않는다. 따라서 Pp는 Po보다 작을 수밖에 없다. 또한, Pp는 PA보다 작을 수도 있다. 이는 지반의 수직적인 이동이 주로 발생하는 경우에 해당한다.
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100. 다음 상대밀도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주로 점토와 같은 세립토에 사용된다.
  2. 60%정도이면 느슨한 상태이다.
  3. 보통 진동 다짐에 의하여 emax, 건조모래를 가만히 유입함으로서 emin을 측정한다.
  4. 흙의 조밀 또는 느슨한 상태를 알려할 때 공극비만으로는 명확하지 못하므로 상대밀도를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 흙의 조밀 또는 느슨한 상태를 알려할 때 공극비만으로는 명확하지 못하므로 상대밀도를 사용한다. 이는 공극비는 공기와 물의 비율만을 나타내기 때문에, 흙 내부의 입자 간 간격과 같은 정보를 제공하지 못하기 때문이다. 따라서 상대밀도는 입자 간 간격과 같은 정보를 제공하여 흙의 조밀 또는 느슨한 상태를 더 명확하게 파악할 수 있다.
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6과목: 상하수도공학

101. 하수처리장 침전지의 수심이 3m이고, 표면 부하율이 36m3/m2.day일 때 침전지에서의 체류시간은 얼마인가?

  1. 30분
  2. 1시간
  3. 2시간
  4. 3시간
(정답률: 알수없음)
  • 체류시간은 침전지의 부피(V)를 유입유량(Q)으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    V = 수심 x 침전지 면적 = 3m x 1m2 = 3m3
    Q = 표면 부하율 x 침전지 면적 = 36m3/m2.day x 1m2 = 36m3/day

    체류시간 = V / Q = 3m3 / 36m3/day = 1/12 day = 2시간

    따라서, 이 문제에서 체류시간은 2시간이 된다.
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102. 우리나라 하수도 계획의 목표년도는 원칙적으로 몇 년으로 하는가?

  1. 10년
  2. 15년
  3. 20년
  4. 30년
(정답률: 알수없음)
  • 우리나라 하수도 계획의 목표년도는 원칙적으로 20년으로 한다. 이는 하수도 시설의 수명이 평균적으로 20년이기 때문이다. 따라서 20년마다 하수도 시설을 점검하고 유지보수를 실시하여 안전하고 깨끗한 하수도를 유지할 수 있도록 한다.
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103. stokes 법칙이 가장 잘 적용되는 침전형태는?

  1. 단독침전
  2. 응집침전
  3. 지역침전
  4. 압축침전
(정답률: 알수없음)
  • Stokes 법칙은 입자의 크기가 작고 밀도가 큰 경우에 적용되며, 이러한 조건을 만족하는 침전형태는 단독침전입니다. 단독침전은 입자들이 서로 충돌하지 않고 개별적으로 침전하는 형태이기 때문에 입자의 크기와 밀도가 중요한 역할을 합니다. 따라서 Stokes 법칙이 가장 잘 적용되는 침전형태는 단독침전입니다.
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104. 계획1인1일 평균급수량에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도시규모가 클수록 평균급수량은 증가한다.
  2. 생활수준이 높을수록 평균급수량은 증가한다.
  3. 수압이 낮을수록 평균급수량은 증가한다.
  4. 누수량이 많을수록 평균급수량은 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "수압이 낮을수록 평균급수량은 증가한다."는 틀린 설명입니다. 수압이 낮을수록 물이 흐르는 속도가 느려지기 때문에 평균급수량이 감소합니다.

    수압이 낮을수록 물이 흐르는 속도가 느려지기 때문에 물을 사용하는데 시간이 더 오래 걸리게 됩니다. 따라서 수압이 높을수록 물을 빠르게 사용할 수 있어 평균급수량이 증가합니다.
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105. 저수지의 수원에서 부영양화를 방지하는데 대책이 잘못된 것은?

  1. 영양염류 공급
  2. 황산구리 투여
  3. N, P 유입 방지
  4. 고도 하수처리 도입
(정답률: 알수없음)
  • 영양염류는 수질 중에 과도한 양분이 존재할 때 발생하는 식물성 생물입니다. 따라서 영양염류 공급을 방지하지 않으면 수질 중에 과도한 양분이 쌓여서 영양염류가 발생할 가능성이 높아집니다. 따라서 저수지의 수원에서 부영양화를 방지하는데 대책이 잘못된 것은 "영양염류 공급"입니다.
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106. 하수처리장 2차침전지에서 슬러지 부상이 일어날 경우 관계되는 작용은?

  1. 질산화반응
  2. 탈질반응
  3. 핀플록반응
  4. 미생물 플록이 형상 안됨
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 부상이 일어날 경우, 슬러지 안에 있는 미생물과 유기물이 물 위로 올라오게 되는데, 이때 2차침전지에서 일어나는 탈질반응이 관계됩니다. 탈질반응은 알루미늄 또는 철 염료를 첨가하여 슬러지 안에 있는 미생물과 유기물을 물 위로 올리는 반응입니다. 이를 통해 슬러지 부상을 방지하고, 더욱 효율적인 하수처리를 할 수 있습니다.
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107. 급속여과방식의 정수방법에서는 전처리로서 응집제의 투입이 불가피하다. 다음 중 응집제로 적절하지 않은 것은?

  1. 염화제2철
  2. 황산알루미늄
  3. 수산화나트륨
  4. 황산제1철
(정답률: 알수없음)
  • 수산화나트륨은 응집제로 적절하지 않은 것입니다. 이는 급속여과방식에서는 응집제로서 사용되지 않기 때문입니다. 일반적으로 수산화알루미늄이나 황산알루미늄 등의 알루미늄계 응집제가 사용됩니다. 수산화나트륨은 pH 조절제로 사용되기 때문에 응집제로 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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108. 하수도의 목적에서 하수도에 요구하는 기본적인 요건이 아닌 것은?

  1. 오수의 배제
  2. 우수의 배제
  3. 유량 공급
  4. 오탁수의 처리
(정답률: 알수없음)
  • 하수도는 오수와 우수를 분리하여 오수를 수집하고 처리하여 환경오염을 방지하고 공중위생을 유지하는 시설이다. 따라서 하수도에 요구되는 기본적인 요건은 오수의 배제와 우수의 배제, 그리고 오탁수의 처리이다. 유량 공급은 하수도의 목적과는 관련이 없는 개념으로, 이는 상수도나 댐 등의 시설에서 고려되는 요건이다.
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109. 직경이 40cm인 주철관에 0.25m3/sec의 유량이 흐르고 있다. 이 관로 700m에서 생기는 손실수두를 Manning의 식에 의해 구하면 얼마인가? (단, n=0.012 이다)

  1. 2.1m
  2. 4.2m
  3. 8.6m
  4. 12.6m
(정답률: 알수없음)
  • Manning의 식은 다음과 같다.

    Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)

    여기서 Q는 유량, n은 Manning 계수, A는 단면적, R은 수면에서 바닥까지의 거리의 평균값, S는 경사각이다.

    단면적 A는 다음과 같다.

    A = (π/4) * D^2

    여기서 D는 관경이다.

    수면에서 바닥까지의 거리의 평균값 R은 다음과 같다.

    R = A/P

    여기서 P는 단면의 둘레이다.

    먼저, 단면적을 구하면 다음과 같다.

    A = (π/4) * (0.4m)^2 = 0.05027m^2

    다음으로, 수면에서 바닥까지의 거리의 평균값을 구하기 위해 둘레를 구한다.

    P = π * D = π * 0.4m = 1.2566m

    그리고 나서, 수면에서 바닥까지의 거리의 평균값을 구한다.

    R = A/P = 0.05027m^2 / 1.2566m = 0.04m

    마지막으로, 경사각을 구하기 위해 손실수두를 유량과 Manning의 식을 이용하여 구한다.

    S = (Q/n * A * R^(2/3))^2 = (0.25m^3/sec / (0.012 * 0.05027m^2 * 0.04m^(2/3)))^2 = 0.000109

    따라서, 700m에서 생기는 손실수두는 다음과 같다.

    h = S * L = 0.000109 * 700m = 0.076m = 8.6m (소수점 셋째 자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "8.6m"이다.
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110. 하수관망의 설계시 고려할 사항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 경사는 하류로 갈수록 커진다.
  2. 유속은 하류로 갈수록 커진다.
  3. 차집관거에서의 계획하수량은 우천시 계획오수량으로 한다.
  4. 조도계수는 매닝(Manning)식은 철근콘크리트관의 경우 0.013을 표준으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "경사는 하류로 갈수록 커진다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 하류로 갈수록 경사가 완만해지는 경우도 있습니다. 하수관망 설계시에는 지형적 조건과 하수량 등을 고려하여 적절한 경사를 설정해야 합니다.

    이유를 간단명료하게 설명하면, 경사는 하류로 갈수록 커지는 것이 일반적인 경향이지만, 지형적인 조건에 따라 다르게 결정될 수 있습니다. 예를 들어, 산악 지형에서는 하류로 갈수록 경사가 급해지는 경우가 많지만, 완만한 평지에서는 경사가 일정하거나 완만해지는 경우가 있습니다. 따라서 하수관망 설계시에는 해당 지역의 지형적 특성을 고려하여 적절한 경사를 설정해야 합니다.
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111. 하수관거가 갖추어야 할 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관내의 내면이 매끈하고 조도계수가 클 것
  2. 경제성이 있도록 가격이 저렴할 것
  3. 산· 알카리에 대한 내구성이 양호할 것
  4. 외압에 대한 강도가 높고 파괴에 대한 저항력이 클것
(정답률: 알수없음)
  • "관내의 내면이 매끈하고 조도계수가 클 것"은 옳은 설명이 아니다. 이는 하수관의 특성 중 하나인데, 내면이 매끈하고 조도계수가 클수록 물의 흐름이 원활해지고 막힘 현상이 줄어들기 때문이다.
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112. 수원지에서 가정의 수도꼭지까지에 이르는 급수계통을 잘 나타낸 것은?

  1. 취수 - 도수 - 정수 - 송수 - 배수 - 급수
  2. 취수 - 송수 - 정수 - 도수 - 급수 - 배수
  3. 취수 - 도수 - 정수 - 배수 - 송수 - 급수
  4. 취수 - 도수 - 송수 - 정수 - 배수 - 급수
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "취수 - 도수 - 정수 - 송수 - 배수 - 급수" 입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 취수: 수원지에서 물을 취수합니다.
    2. 도수: 취수한 물을 정화하여 도시의 수도관으로 보냅니다.
    3. 정수: 도시의 수도관으로 보낸 물을 정화시켜 깨끗한 물로 만듭니다.
    4. 송수: 정화된 물을 가정의 수도꼭지까지 보내기 위해 송수관을 통해 보냅니다.
    5. 배수: 사용한 물을 수도관으로 되돌려 보냅니다.
    6. 급수: 다시 취수하여 위의 과정을 반복합니다.
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113. 강우강도 분 , 유역면적 5km2, 유입시간 4분, 유출계수 0.85, 하수관거내 유속 40m/min인 경우 1km의 하수관거내 우수량은?

  1. 22.5m3/sec
  2. 24.7m3/sec
  3. 35.6m3/sec
  4. 39.6m3/sec
(정답률: 알수없음)
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114. 우리나라의 상수도 시설을 설계, 계획할 때 그 계획 년한 은 통상 몇년을 기준으로 하는가?

  1. 2~3년
  2. 5~15년
  3. 20~30년
  4. 50년이상
(정답률: 알수없음)
  • 우리나라의 상수도 시설은 수명이 길어서 50년 이상을 기준으로 설계하는 경우도 있지만, 기술 발전과 인구 증가 등의 변화를 고려하여 일반적으로는 5~15년을 기준으로 계획하게 됩니다. 이는 적정한 시기마다 시설을 점검하고 유지보수를 할 수 있도록 하기 위함입니다. 또한, 5~15년 단위로 계획을 세우면 예산을 효율적으로 사용할 수 있고, 시설의 성능을 최적화할 수 있습니다.
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115. 개수로와 관수로의 근본적인 차이점은 무엇인가?

  1. 수압의 고저
  2. 자유수면의 유무
  3. 지상매설과 지하매설
  4. 수로의 덮개 유무
(정답률: 알수없음)
  • 개수로는 자유수면이 있는 반면, 관수로는 자유수면이 없다. 따라서 개수로는 수압의 고저에 따라 물의 흐름이 결정되지만, 관수로는 지하매설된 관 안에서 물이 압력에 의해 흐르게 된다. 따라서 정답은 "자유수면의 유무"이다. 지상매설과 지하매설, 수로의 덮개 유무는 개수로와 관수로의 차이점과는 관련이 없다.
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116. 상수의 정수방법중 염소살균과 오존살균의 장∙단점을 잘못 설명한 것은?

  1. 염소살균은 발암물질인 트리할로메탄(THM)을 생성시킬 가능성이 있다.
  2. 오존살균은 염소살균에 비하여 잔류성이 약하다.
  3. 오존의 살균력은 염소보다 우수하다.
  4. 오존살균은 염소살균에 비해 경제적이다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존살균은 염소살균에 비해 경제적이 아니다. 오히려 오존살균은 염소살균에 비해 비용이 더 많이 든다. 이유는 오존생성기의 구매 및 유지보수 비용이 염소살균에 비해 높기 때문이다.
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117. 유량(Q)이 45m3/hr, 흡입구의 유속(V)이 3m/sec 일 때 펌프의 구경(D)은 몇 mm로 하여야 하는가?

  1. 73mm
  2. 70mm
  3. 67mm
  4. 64mm
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 유량(Q)과 유속(V)는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    Q = AV

    여기서 A는 단면적을 나타내며, 펌프의 구경(D)를 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    A = πD^2/4

    따라서, 위의 두 식을 결합하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있습니다.

    Q = (πD^2/4)V

    이를 D에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    D = √(4Q/πV)

    여기서 주어진 값들을 대입하면,

    D = √(4 x 45 / π x 3) = 73mm

    따라서, 펌프의 구경(D)은 73mm로 설정해야 합니다.
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118. 상수의 일반적인 정수과정으로 가장 옳은 것은?

  1. 여과 - 응집침전 - 살균
  2. 살균 - 응집침전 - 여과
  3. 응집침전 - 여과 - 살균
  4. 여과 - 살균 - 응집침전
(정답률: 알수없음)
  • 상수 처리 과정에서는 먼저 응집침전을 통해 불순물을 떨어뜨리고, 그 다음 여과를 통해 떨어진 불순물을 걸러내고, 마지막으로 살균을 통해 균을 제거합니다. 따라서 "응집침전 - 여과 - 살균"이 가장 옳은 일반적인 정수과정입니다.
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119. 관로유속의 급격한 변화로 인한 충격현상으로 관내압력이 급상승 또는 급강하하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 공동현상
  2. 수격현상
  3. 진공현상
  4. 부압현상
(정답률: 알수없음)
  • 수격현상은 관로 유속의 급격한 변화로 인해 생기는 충격 현상으로, 이로 인해 관내 압력이 급상승 또는 급강하게 되는 현상을 말합니다. 이는 파도가 바위에 부딪혀 생기는 물결이나, 자동차가 급정거를 하면서 생기는 현상과 비슷합니다. 따라서 정답은 "수격현상"입니다.
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120. 하수의 배제 방법중 오수관과 우수관을 별도로 설치하는 방식을 무엇이라 하는가?

  1. 합류식
  2. 합리식
  3. 분류식
  4. 차집식
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "분류식"이다.

    분류식은 오수(생활하수)와 우수(비오는날 빗물)를 따로 배출하고, 오수는 하수처리장으로, 우수는 지하수로 배출하는 방식이다. 이 방식은 오수와 우수를 따로 처리하기 때문에 오수처리장에서 처리하는 오수의 양을 줄일 수 있어 효율적인 하수처리가 가능하다. 따라서, 오수관과 우수관을 별도로 설치하는 방식을 분류식이라고 한다.
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