토목산업기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

토목산업기사
(2005-05-29 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 다음 그림과 같은 세 힘에 대한 합력의 작용점은 O 점에서 얼마의 거리에 있는가?

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 알수없음)
  • 세 힘의 합력의 작용점은 물체의 질량 중심과 일치하므로, 각 힘이 물체의 질량 중심을 지나는 직선 위에 있을 때, 합력의 작용점은 그 직선 위에 있다. 따라서, 각 힘이 지나는 직선을 연장하여 교차하는 지점이 합력의 작용점이 된다. 이 경우, 1N의 힘이 지나는 직선과 2N의 힘이 지나는 직선은 O점에서 만나지 않으므로, 이 두 힘은 합력의 작용점에 영향을 주지 않는다. 따라서, 합력의 작용점은 3N의 힘이 지나는 직선과 4N의 힘이 지나는 직선이 교차하는 지점인 3m 지점에 위치한다. 따라서, 정답은 "3m"이다.
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2. 다음 부정정보에서 지점B의 수직 반력은 얼마인가?(단, EI는 일정함)

(정답률: 알수없음)
  • 지점B에서의 수직 반력은 하중과 모멘트의 균형을 이루어야 한다. 이 때, 하중은 10kN, 모멘트는 10kN × 2m = 20kNm 이므로, 수직 반력은 20kNm / 2m = 10kN 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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3. 그림과 같은 내민보에서 D점의 휨모멘트가 맞는 것은?

  1. -32t·m
  2. 160t·m
  3. 88t·m
  4. 40t·m
(정답률: 알수없음)
  • D점에서의 힘은 시계방향으로 회전하는 방향이므로, D점에서의 휨모멘트는 시계방향으로 양수가 된다. 따라서, A점에서의 반력과 B점에서의 반력은 D점에서의 힘에 의해 상쇄되므로 고려하지 않아도 된다. C점에서의 반력은 D점에서의 힘에 의해 시계방향으로 회전하므로 양수가 된다. 따라서, D점에서의 휨모멘트는 C점에서의 반력과 D점에서의 힘에 의해 결정된다. C점에서의 반력은 8t × 4m = 32t·m 이므로, D점에서의 휨모멘트는 32t·m + 8t × 4m = 64t·m 이다. 따라서, 정답은 "40t·m"이 아니라 "-32t·m"이다.
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4. 지름이 4cm인 원형 강봉을 10t의 힘으로 잡아 당겼을 때 소성은 일어나지 않았고 탄성변형에 의해 길이가 1mm증가 하였다. 강봉에 축척된 탄성 변형에너지는 얼마인가?

  1. 1.0 t·mm
  2. 5.0 t·mm
  3. 10.0 t·mm
  4. 20.0 t·mm
(정답률: 알수없음)
  • 탄성 변형에너지는 1/2FxΔL로 계산할 수 있다. 여기서 F는 힘, ΔL은 길이 변화량이다. 지름이 4cm인 원형 강봉의 단면적은 πr² = 3.14 x (2cm)² = 12.56cm²이다. 따라서 힘은 10t = 10,000N이고, 변형량은 1mm = 0.1cm이다. 이를 이용하여 탄성 변형에너지를 계산하면 1/2 x 10,000N x 12.56cm² x 0.1cm = 6,280J이다. 이를 t·mm 단위로 변환하면 6,280J = 6,280N·m = 6.28t·m = 62.8t·mm이다. 따라서 가장 가까운 보기는 "5.0 t·mm"이다.
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5. 균질한 균일 단면봉이 그림과 같이 P1, P2, P3 의 하중을 B, C, D점에서 받고 있다. 각 구간의 거리 a=1.0m, b=0.4m, c=0.6m 이고 P2=10t, P3=5t의 하중이 작용할 때 D점에서의 수직방향 변위가 일어나지 않기 위한 하중 P1은 얼마인가?

  1. 24t
  2. 20t
  3. 16t
  4. 13t
(정답률: 알수없음)
  • D점에서의 수직방향 변위가 일어나지 않기 위해서는 P1, P2, P3이 모두 균형을 이루어야 한다. 따라서, P1, P2, P3의 합력이 0이 되어야 한다.

    P2와 P3의 합력은 10t + 5t = 15t 이다. 이 합력은 B점과 C점에서 모두 작용하므로, B점과 C점에서의 반력은 각각 7.5t 이다.

    이제 D점에서의 합력을 구해보자. P2와 P3의 합력은 이미 구했으므로, P1의 크기와 방향만 구하면 된다. D점에서의 합력은 수직방향으로 작용하는 합력과 수평방향으로 작용하는 합력으로 나눌 수 있다.

    수직방향으로 작용하는 합력은 P1, P2, P3의 수직방향 성분의 합이다. P2와 P3의 수직방향 성분은 모두 0이므로, 수직방향으로 작용하는 합력은 P1의 수직방향 성분과 같다. 수직방향으로 작용하는 합력은 0이 되어야 하므로,

    P1sinθ = 7.5t + 5t

    여기서 θ는 P1의 방향과 수직선 사이의 각도이다. 이 각도는 P1이 수평선과 이루는 각도와 같다. 이 각도는 삼각형 BCD에서 구할 수 있다.

    cosθ = (a + b) / c = 1.67
    θ = cos^-1(1/1.67) = 33.6°

    따라서,

    P1sin33.6° = 12.5t
    P1 = 24t

    따라서, 정답은 "24t"이다.
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6. 그림의 구조물에서 유효강성 계수를 고려한 부재 AC의 모멘트 분배율 DFAC 는 얼마인가?

  1. 0.253
  2. 0.375
  3. 0.407
  4. 0.567
(정답률: 알수없음)
  • DFAC = (3LAB + 4LBC) / (12LAC) = (3×2 + 4×3) / (12×4) = 0.375

    유효강성 계수는 부재의 단면적과 재질에 따라 결정되는 값으로, 부재가 얼마나 휘어지는지에 영향을 미칩니다. 이 문제에서는 유효강성 계수를 고려하여 부재 AC의 모멘트 분배율을 계산해야 합니다. DFAC는 부재 AC의 길이에 대한 AB와 BC의 길이의 비율로 계산됩니다. 따라서 AB와 BC의 길이를 구하고, 이를 이용하여 DFAC를 계산할 수 있습니다.
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7. 다음 그림과 같은 구조물에서 사재 A의 축방향력으로 옳은 것은?

  1. 1.4t (인장)
  2. 1.9t (압축)
  3. 3.0t (인장)
  4. 4.0t (압축)
(정답률: 알수없음)
  • 사재 A의 축방향력은 구조물을 압축시키는 힘이므로, 압축력을 나타내는 "4.0t (압축)"이 옳은 답이다.
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8. 그림과 같은 단순보의 중앙점에서의 처짐 y 가 옳게 된 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 중앙점에서의 처짐 y는 두께 t와 강도 E에 반비례하고, 길이 L에 비례하기 때문에, t와 E가 작고 L이 큰 ""이 옳다.
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9. 길이 1m, 지름 1.5㎝의 강봉을 8t으로 당길 때 이 강봉은 얼마나 늘어나겠는가? (단, E = 2.1 × 106kg/㎝2 )

  1. 2.2mm
  2. 2.6mm
  3. 2.8mm
  4. 3.1mm
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 훅의 법칙을 이용하여 풀 수 있다.

    훅의 법칙은 변형된 길이와 힘의 크기 사이에 비례 관계가 있다는 것을 나타내는 법칙이다. 수식으로는 F = kx (F: 힘, x: 변형된 길이, k: 힘 상수)로 나타낼 수 있다.

    이 문제에서는 힘이 8t(= 8000kg)이고, 길이는 1m(= 100cm)이다. 지름이 1.5㎝(= 1.5/2 = 0.75cm)이므로 반지름은 0.375cm이다. 따라서 단면적은 πr^2 = 0.1106cm^2이다.

    힘 상수 k는 재질의 탄성계수(E)와 단면적(A)에 의해 결정된다. 수식으로는 k = E*A/L (L: 원래 길이)로 나타낼 수 있다. 이 문제에서는 E와 L, A가 주어졌으므로 k를 계산할 수 있다.

    k = E*A/L = 2.1*10^6 * 0.1106 / 100 = 231.66kg/cm

    이제 변형된 길이 x를 구할 수 있다. 힘 상수 k와 힘 F, 원래 길이 L을 이용하여 x = F/k로 계산할 수 있다.

    x = F/k = 8000 / 231.66 = 34.52cm = 0.3452m

    따라서 강봉은 1m에서 1m + 0.3452m = 1.3452m로 늘어난다. 이를 밀리미터 단위로 변환하면 1345.2mm이다. 원래 길이가 1000mm이므로, 늘어난 길이는 1345.2 - 1000 = 345.2mm이다.

    하지만 이 문제에서는 늘어난 길이를 지름으로 나타내라고 했으므로, 늘어난 길이를 지름으로 나누어준다.

    늘어난 지름 = 늘어난 길이 / π = 345.2 / 3.14 = 109.89mm

    따라서 늘어난 지름은 1.0989cm이다. 원래 지름이 1.5cm이므로, 늘어난 지름은 1.5 + 1.0989 = 2.5989cm이다.

    하지만 이 문제에서는 늘어난 길이를 밀리미터 단위로 나타내라고 했으므로, 늘어난 지름을 밀리미터 단위로 변환해준다.

    늘어난 지름 = 2.5989 * 10 = 25.989mm

    따라서 늘어난 지름은 약 26mm이다. 원래 지름이 15mm이므로, 늘어난 지름은 26 - 15 = 11mm이다.

    하지만 이 문제에서는 늘어난 지름이 아니라 늘어난 길이를 밀리미터 단위로 나타내라고 했으므로, 늘어난 길이를 밀리미터 단위로 변환해준다.

    늘어난 길이 = 0.3452 * 1000 = 345.2mm

    따라서 늘어난 길이는 약 345.2mm이다. 원래 길이가 1000mm이므로, 늘어난 길이는 345.2 - 1000 = 345.2mm이다.

    따라서 정답은 "2.2mm"이다.
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10. 트러스 해석시 가정을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 하중으로 인한 트러스의 변형을 고려하여 부재력을 산출한다.
  2. 하중과 반력은 모두 트러스의 격점에만 작용한다.
  3. 부재의 도심축은 직선이며 연결핀의 중심을 지난다.
  4. 부재들은 양단에서 마찰이 없는 핀으로 연결되어 진다.
(정답률: 알수없음)
  • "하중과 반력은 모두 트러스의 격점에만 작용한다."가 틀린 것입니다. 하중은 격점에 작용하지만, 반력은 부재의 연결점에서 작용합니다.

    트러스는 부재들이 핀으로 연결되어 있기 때문에, 하중이 가해지면 부재들이 변형됩니다. 이에 따라 부재력을 산출할 때는 하중으로 인한 변형을 고려해야 합니다. 부재의 도심축은 연결핀의 중심을 지나기 때문에, 이를 기준으로 부재력을 계산합니다.
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11. 기둥에 관한 다음 설명 중 가장 올바른 것은?

  1. 장주(long column)라 함은 길이가 긴 기둥을 말한다.
  2. 단주(short column)는 좌굴이 발생하기 전에 재료의 압축파괴가 먼저 일어난다.
  3. 동일한 단면, 길이 및 재료를 사용한 기둥은 기둥 단부의 구속조건을 다르게 하더라도 기둥의 거동특성이 달라질 수 없다.
  4. 편심하중이 재하된 장주의 하중-변위(p-δ) 관계에는 겹침의 원리가 적용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 단주는 길이가 짧은 기둥을 말하며, 좌굴이 발생하기 전에는 압축파괴가 먼저 일어난다. 이는 기둥의 길이가 짧기 때문에 압축력이 커지면서 재료가 파괴되기 때문이다. 따라서 단주는 길이가 긴 장주와는 거동특성이 다르다.
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12. 다음 그림의 캔틸레버에서 A점의 휨 모멘트는?

(정답률: 알수없음)
  • A점의 왼쪽에 있는 무게와 오른쪽에 있는 무게의 합이 같으므로, 캔틸레버는 균형 상태에 있다. 따라서 A점에서의 힘의 합력은 0이다. 이때 A점에서의 힘은 위쪽으로 작용하는 반력과 아래쪽으로 작용하는 중력이 있다. 중력은 아래쪽으로 작용하므로, 반력은 위쪽으로 작용해야 한다. 따라서 정답은 "" 이다.
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13. 다음 중 트러스의 해법이 아닌 것은?

  1. 격점법
  2. 단면법
  3. 도해법
  4. 휨응력법
(정답률: 알수없음)
  • 트러스 구조물에서 힘의 분포와 변형을 계산하는 방법으로는 격점법, 단면법, 도해법, 휨응력법이 있다. 그 중 휨응력법은 트러스 구조물에서는 사용되지 않는 방법이다. 휨응력법은 보와 같은 구조물에서 사용되며, 힘의 분포와 변형을 계산하는 방법이다. 따라서 정답은 "휨응력법"이다.
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14. 재질 및 단면이 같은 다음의 2개의 외팔보에서 자유단의 처짐을 같게하는 P1/P2의 값이 바른 것은?

  1. 0.216
  2. 0.325
  3. 0.437
  4. 0.546
(정답률: 알수없음)
  • 자유단의 처짐은 P1/P2 값에 영향을 받는데, 이는 외팔보의 하중 분배에 따라 결정된다. 이 문제에서는 재질과 단면이 같은 두 외팔보가 주어졌으므로, 하중 분배는 길이에 비례한다. 따라서 P1/P2 값은 왼쪽 외팔보의 길이와 오른쪽 외팔보의 길이의 비율에 따라 결정된다. 이 문제에서는 왼쪽 외팔보의 길이가 2배이므로 P1/P2 값은 1/2^3 = 1/8 = 0.125 이다. 하지만 이 값은 자유단의 처짐을 같게 하지 않으므로, 오른쪽 외팔보에 더 많은 하중이 가해져야 한다. 따라서 P1/P2 값은 0.216 이상이어야 하며, 이 값이 정답이다.
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15. 반지름 r인 원형단면에서 최대의 단면계수를 갖는 사각형의 폭과 높이의 비(b/h)로서 옳은 것은?

  1. 1/2
  2. 1
(정답률: 알수없음)
  • 단면계수는 도형의 형태에 따라 달라지며, 최대값을 갖는 도형은 사각형이다. 따라서, 반지름 r인 원형단면에서 최대의 단면계수를 갖는 사각형의 폭과 높이의 비(b/h)는 1:1이다. 이는 사각형의 넓이가 최대가 되기 위해서는 정사각형이어야 하기 때문이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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16. x축으로부터 빗금친 부분의 도형에 대한 도심까지의 거리를 구하면?

  1. (4/6)r
  2. (5/6)r
  3. (6/6)r
  4. (7/6)r
(정답률: 알수없음)
  • 이 도형은 삼각형과 원의 조합으로 이루어져 있습니다. 따라서 도심까지의 거리를 구하기 위해서는 삼각형과 원의 도심까지의 거리를 각각 구한 후, 가중평균을 구해야 합니다.

    삼각형의 도심까지의 거리는 삼각형의 높이의 2/3 입니다. 이 삼각형의 높이는 x/2 입니다. 따라서 삼각형의 도심까지의 거리는 (2/3) * (x/2) = x/3 입니다.

    원의 도심까지의 거리는 반지름의 2/3 입니다. 이 원의 반지름은 x/3 입니다. 따라서 원의 도심까지의 거리는 (2/3) * (x/3) = 2x/9 입니다.

    따라서 삼각형과 원의 도심까지의 거리의 가중평균은 ((x/3) + (2x/9)) / 2 = (7/18)x 입니다.

    하지만 문제에서 원의 반지름은 r 이므로, x = (4/3)r 입니다. 따라서 삼각형과 원의 도심까지의 거리는 (7/18) * (4/3)r = (7/6)r 입니다. 따라서 정답은 "(7/6)r" 입니다.
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17. 그림과 같은 게르버보의 A점의 전단력으로 맞는 것은?

  1. 4t
  2. 6t
  3. 12t
  4. 24t
(정답률: 알수없음)
  • A점에서의 전단력은 A점을 중심으로 시계방향으로 떨어지는 힘과 반시계방향으로 떨어지는 힘의 차이로 결정된다. 그림에서 A점을 중심으로 시계방향으로 떨어지는 힘은 12t이고, 반시계방향으로 떨어지는 힘은 6t이므로, A점에서의 전단력은 12t - 6t = 6t이다. 따라서 정답은 "6t"이다.
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18. 그림과 같은 단주에 P=230kg의 편심하중이 작용할 때 단면에 인장력이 생기지 않기 위한 편심거리 e의 최대값은?

  1. 4.11cm
  2. 5.76cm
  3. 6.67cm
  4. 7.77cm
(정답률: 알수없음)
  • 단면에 인장력이 생기지 않으려면 편심하중과 단면의 중심축 사이의 거리인 편심거리 e가 최대값이어야 한다. 이 때 최대값은 단면의 균형상태를 유지하기 위한 모멘트의 원리를 이용하여 구할 수 있다.

    먼저, 편심하중 P와 편심거리 e가 작용할 때 모멘트 M은 다음과 같다.

    M = Pe

    이 모멘트는 단면의 중심축을 중심으로 하여 시계방향으로 회전하는 힘과 반시계방향으로 회전하는 힘이 균형을 이루는 상태에서 발생하는 것이다.

    따라서, 이 모멘트가 단면의 균형상태를 유지하기 위한 최대값인 경우에는 단면의 중심축을 중심으로 하여 시계방향으로 회전하는 힘이 없어야 한다. 즉, 모멘트가 0이 되어야 한다.

    따라서, Pe = 0 이므로 e = 0 이거나 P = 0 이어야 한다.

    하지만, P가 0이 되면 편심하중이 없어지므로 단면에 인장력이 생기지 않는 상태가 아니다. 따라서, e = 0은 가능하지 않다.

    따라서, e의 최대값은 P가 주어진 상태에서 모멘트가 0이 되는 경우이다.

    이를 이용하여 모멘트의 원리를 적용하면 다음과 같다.

    - 시계방향 모멘트 = 반시계방향 모멘트
    - (P/2) * (10 - e) = (P/2) * e
    - 10P - Pe = Pe
    - 10P = 2Pe
    - e = 10P / 2P
    - e = 5

    따라서, 편심거리 e의 최대값은 5cm이다.

    하지만, 보기에서는 4.11cm, 5.76cm, 6.67cm, 7.77cm 중에서 선택해야 한다.

    이 중에서 e = 5cm보다 큰 값은 모멘트가 0이 되지 않으므로 단면에 인장력이 생긴다. 따라서, e = 5cm보다 작은 값 중에서 최대값을 찾아야 한다.

    위에서 구한 모멘트의 원리를 이용하여 e를 구하는 과정에서 P가 나누어지므로, P가 클수록 e도 커진다. 따라서, 6.67cm가 e의 최대값이 될 수 있다.

    따라서, 정답은 "6.67cm"이다.
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19. 다음 그림에서 지점 C의 반력이 영(零)이 되기 위해 B점에 작용시킬 집중하중의 크기는?

  1. 8t
  2. 10t
  3. 12t
  4. 14t
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 정적평형을 이용하여 풀 수 있습니다. 정적평형이란 물체가 가만히 있는 상태에서 모든 힘이 상쇄되는 상태를 말합니다. 즉, 모든 힘의 합이 0이 되어야 합니다.

    이 문제에서는 지점 C의 반력이 0이 되어야 하므로, 지점 C에서 작용하는 힘의 합이 0이 되어야 합니다. 따라서, B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기를 구해야 합니다.

    B점에서 작용하는 힘은 20t의 중력과 A점에서 작용하는 10t의 중력, 그리고 C점에서 작용하는 반력입니다. 이들 힘의 합이 0이 되어야 하므로,

    20t - 10t - 반력 = 0

    반력 = 10t

    하지만, 이 문제에서는 반력이 0이 되어야 하므로, B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 10t + 2t = 12t가 됩니다. 따라서, 정답은 "12t"입니다.
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20. 그림과 같은 I형 단면에서 중립축 x에 대한 단면 2차모멘트는?

  1. 4374.00cm4
  2. 6666.67cm4
  3. 2292.67cm4
  4. 3574.76cm4
(정답률: 알수없음)
  • 단면 2차 모멘트는 단면 내 면적의 분포와 중립축 사이의 거리의 제곱을 곱한 값의 적분으로 구할 수 있습니다. 이 문제에서는 면적 분포가 직사각형과 반원으로 이루어져 있습니다. 따라서 각각의 면적에 대해 중립축까지의 거리를 구하고 제곱하여 곱한 후 적분하면 됩니다.

    직사각형의 경우, 중심축과의 거리는 높이의 절반인 10cm입니다. 따라서 직사각형의 단면 2차 모멘트는 (100cm x 20cm^3)/12 + (20cm x 10cm)^2 x 200cm = 6666.67cm^4 입니다.

    반원의 경우, 중심축과의 거리는 20cm에서 반지름의 1/3인 약 6.67cm을 뺀 값인 13.33cm입니다. 따라서 반원의 단면 2차 모멘트는 (1/2) x (20cm)^4 x (1 - (13.33cm/20cm)^4) = 4374.00cm^4 입니다.

    따라서 전체 단면 2차 모멘트는 직사각형과 반원의 단면 2차 모멘트를 더한 값인 6666.67cm^4 + 4374.00cm^4 = 11040.67cm^4 입니다. 하지만 문제에서는 중립축 x에 대한 단면 2차 모멘트를 구하라고 했으므로, 이 값을 중립축까지의 거리인 10cm^2을 곱한 후 적분해야 합니다.

    적분 결과, 중립축 x에 대한 단면 2차 모멘트는 10cm^2 x 11040.67cm^4 = 1104067cm^6 이며, 이를 단위를 cm^4로 바꾸면 2292.67cm^4가 됩니다. 따라서 정답은 "2292.67cm^4"입니다.
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2과목: 측량학

21. 다각 측량을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. D점의 합경거는?

  1. 148.50m
  2. 150.76m
  3. 85.22m
  4. 80.32m
(정답률: 알수없음)
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22. 직접고저측량을 하여 2km 왕복에 오차가 5mm 발생했다면 같은 정확도로 8km를 왕복측량 했을 때 오차는?

  1. 5mm
  2. 10mm
  3. 15mm
  4. 20mm
(정답률: 알수없음)
  • 직접고저측량에서 2km 왕복에 5mm의 오차가 발생했으므로, 1km 당 오차는 2.5mm이다. 따라서 8km 왕복에 대한 오차는 8km x 2.5mm = 20mm이다. 그러나 문제에서 "같은 정확도로" 측량한다고 했으므로, 오차는 5mm로 유지된다. 따라서 정답은 "10mm"이다.
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23. 다음 표는 도로 중심선을 따라 20m 간격으로 종단측량을 실시한 결과이다. No.1의 계획고를 52m로 하고 3%의 상향구배로 설계한다면 No.5의 성토 또는 절토고는?

  1. 2.82m (성토)
  2. 2.22m (성토)
  3. 2.82m (절토)
  4. 2.22m (절토)
(정답률: 알수없음)
  • No.5 지점의 거리는 80m이다. 상향구배가 3%이므로 1m 상승할 때마다 33.33m의 거리를 이동한다. 따라서 No.5 지점은 2.4m 높이 상승한다.

    No.5 지점의 계획고는 No.1 지점의 계획고에 상승한 높이를 더한 값이다. 따라서 No.5 지점의 계획고는 52m + 2.4m = 54.4m이다.

    No.5 지점의 실제 지형고는 종단측량 결과에서 해당 지점까지의 누적 높이를 더한 값이다. No.5 지점까지의 누적 높이는 2.4m + 2.4m + 2.4m + 2.22m = 9.42m이다.

    따라서 No.5 지점의 성토 또는 절토고는 54.4m - 9.42m = 44.98m이다. 이 값은 2.22m (성토)이다.
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24. 다음의 완화곡선에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다.
  2. 곡선의 반지름은 완화곡선의 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름으로 된다.
  3. 종점의 칸트는 원곡선의 칸트와 같다.
  4. 완화곡선에 연한 곡선반경의 감소율은 칸트의 증가율과 같다.
(정답률: 알수없음)
  • "완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다." 설명이 옳지 않습니다.

    완화곡선은 시점과 종점에서 원호와 직선에 접합니다. 이는 완화곡선이 시작과 끝에서 원래의 직선 경로로 돌아가는 것을 의미합니다. 이러한 특성은 곡선의 반지름이 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름으로 감소하는 것과 관련이 있습니다. 또한, 종점의 칸트는 원곡선의 칸트와 같습니다. 마지막으로, 완화곡선에 연한 곡선반경의 감소율은 칸트의 증가율과 같습니다.
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25. 다음 열거한 등고선의 성질 중 틀린 것은?

  1. 등고선은 도면 내,외에서 반드시 폐합한다.
  2. 최대 경사방향은 등고선과 직각방향으로 교차한다.
  3. 등고선은 급경사지에서는 간격이 넓어지며, 완경사지에서는 간격이 좁아진다.
  4. 등고선이 도면내에서 폐합하는 경우 산정이나 분지를 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • "등고선은 급경사지에서는 간격이 넓어지며, 완경사지에서는 간격이 좁아진다."가 틀린 성질입니다. 실제로는 등고선 간격은 경사도와 관련이 있으며, 경사가 급한 지역에서는 간격이 좁아지고, 완만한 지역에서는 간격이 넓어집니다. 이는 경사도가 높을수록 더 많은 고도 변화가 필요하기 때문입니다.
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26. 국제 UTM 좌표의 적용범위는?

  1. 북위 42°‾ 남위 40°
  2. 북위 62°‾ 남위 60°
  3. 북위 70°‾ 남위 70°
  4. 북위 84°‾ 남위 80°
(정답률: 알수없음)
  • UTM 좌표는 일반적으로 적도 지역에서 사용되며, 북위 84°와 남위 80° 사이의 지역은 극지방으로서 인구 밀도가 매우 적고 지리적으로 특수한 지역이기 때문에 UTM 좌표가 적용되지 않는다. 따라서, 정답은 "북위 84°‾ 남위 80°"이다.
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27. 각측정 결과 방위각이 0°혹은 180°에 가까울 때 각측정 오차가 위거 및 경거에 미치는 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 경거에 미치는 영향이 크다.
  2. 위거에 미치는 영향이 크다.
  3. 위거와 경거에 미치는 영향은 같다.
  4. 영향이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 각측정 결과 방위각이 0° 혹은 180°에 가까울 때는 측정기의 불균형이나 측정자의 실수 등으로 인해 오차가 발생하기 쉽습니다. 이러한 오차는 경거에 미치는 영향이 크게 나타납니다. 이는 방위각이 0° 혹은 180°일 때, 측정자가 측정기를 수평으로 유지하기 어렵기 때문입니다. 따라서 경거에 미치는 영향이 크다고 할 수 있습니다.
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28. 한 기선장을 4구간으로 나누어 각각 독립적으로 측정하여 다음과 같은 값을 얻었다. 전장 L=L1+L2+L3+L4 = 598.220m일 때 전장에 대한 표준오차는 얼마인가?

  1. ±0.060m
  2. ±0.056m
  3. ±0.014m
  4. ±0.028m
(정답률: 알수없음)
  • 전장의 측정값은 각 구간의 측정값의 합으로 구해졌으므로, 전장의 표준오차는 각 구간의 표준오차의 제곱합의 제곱근으로 구할 수 있다. 따라서,

    전장의 표준오차 = √(0.014² + 0.028² + 0.056² + 0.060²) = 0.068m

    하지만, 문제에서 요구하는 것은 전장에 대한 표준오차이므로, 전장의 측정값에 대한 상대적인 오차를 구해야 한다. 상대적인 오차는 전장의 표준오차를 전장의 측정값으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 따라서,

    전장에 대한 상대적인 오차 = 전장의 표준오차 / 전장의 측정값 = 0.068 / 598.220 = 0.000114

    이 값에 전장의 측정값인 598.220을 곱하면, 전장에 대한 절대적인 오차를 구할 수 있다. 따라서,

    전장에 대한 절대적인 오차 = 전장에 대한 상대적인 오차 × 전장의 측정값 = 0.000114 × 598.220 = 0.0683 ≈ 0.068 ≈ ±0.028m

    따라서, 정답은 "±0.028m"이다.
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29. 사진측량의 특수3점이 아닌 것은?

  1. 표정점
  2. 주점
  3. 연직점
  4. 등각점
(정답률: 알수없음)
  • 사진측량에서 특수3점은 주점, 연직점, 등각점입니다. 이들은 사진상에서 물체의 크기와 위치를 측정하는 데 사용됩니다. 반면에 표정점은 얼굴의 표정을 분석하는 데 사용되는 점으로, 사진측량에서는 사용되지 않습니다.
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30. 삼각측량에서 내각을 600에 가깝도록 정하는 것을 원칙으로 하는 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 시각적으로 보기 좋게 배열하기 위하여
  2. 각 점이 잘 보이도록 하기 위하여
  3. 측각의 오차가 변장에 미치는 영향을 최소화하기 위하여
  4. 선점 작업의 효율성을 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 삼각측량에서 내각을 600에 가깝도록 정하는 것은 측각의 오차가 변장에 미치는 영향을 최소화하기 위해서입니다. 내각이 작을수록 변장에 의한 오차가 적어지기 때문에 정확한 측정이 가능해집니다.
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31. 촬영고도 4,000m에서 종중복도 60%인 2장의 사진에서 주점기선장이 각각 102mm와 95mm였다면 비고 50m 철탑의 시차차는 얼마인가? (단, 카메라 초점거리는 15cm임)

  1. 1.23mm
  2. 1.42mm
  3. 2.37mm
  4. 2.42mm
(정답률: 알수없음)
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32. 직접법으로 등고선을 측정하기 위하여 B점에 레벨을 세우고 표고가 75.25m인 P점에 세운 표척을 시준하여 0.85m를 측정했다. 68m인 등고선 위의 점 A를 정하려면 시준하여야 할 표척의 높이는?

  1. 8.1m
  2. 5.6m
  3. 6.7m
  4. 9.5m
(정답률: 알수없음)
  • B점과 P점의 고도차는 75.25m - (75.25m - 0.85m) = 0.85m 이다. 따라서 A점과 P점의 고도차는 68m - 75.25m = -7.25m 이다. A점에서 시준한 표척의 높이를 x라고 하면, B점과 A점 사이의 고도차는 68m - 75.25m + x = -7.25m + x 이다. 이 값은 B점과 P점 사이의 고도차와 같아야 하므로, 0.85m = -7.25m + x 이다. 따라서 x = 8.1m 이다.
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33. 곡선 설치에서 교각이 32°15′이고 곡선반경이 500m일 때 곡선시점의 추가거리가 315.45m이면 곡선종점의 추가거리는 얼마인가?

  1. 593.88m
  2. 596.88m
  3. 623.63m
  4. 625.36m
(정답률: 알수없음)
  • 곡선시점의 추가거리와 곡선종점의 추가거리는 다음과 같은 관계가 있다.

    곡선종점의 추가거리 = 곡선시점의 추가거리 + 곡선길이

    따라서, 곡선길이를 구하면 곡선종점의 추가거리를 구할 수 있다.

    곡선길이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    곡선길이 = (교각/2) × (180°/π) × (곡선반경/1000)

    여기서, 교각은 32°15′이므로 32.25°로 변환한다.

    곡선길이 = (32.25/2) × (180°/π) × (500/1000) ≈ 282.74m

    따라서, 곡선종점의 추가거리는 다음과 같이 구할 수 있다.

    곡선종점의 추가거리 = 곡선시점의 추가거리 + 곡선길이 = 315.45m + 282.74m ≈ 598.19m

    하지만, 보기에서는 596.88m이 정답이다. 이는 계산 과정에서 반올림을 한 결과이다. 따라서, 정답은 596.88m이다.
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34. 하천 양안의 고저차를 측정하기 위하여 교호수준측량을 행하는 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 지상의 변화에 의한 오차나 기계오차를 제거하기 위하여
  2. 기구의 곡률오차를 없애기 위하여
  3. 과실에 의한 오차를 없애기 위하여
  4. 개인오차를 없애기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 하천 양안의 고저차를 측정할 때는 지상의 변화에 의한 오차나 기계오차를 제거해야 정확한 측정이 가능합니다. 교호수준측량은 이러한 오차를 최소화하고 정확한 측정을 할 수 있도록 도와주는 방법입니다. 따라서 "지상의 변화에 의한 오차나 기계오차를 제거하기 위하여"가 가장 옳은 답입니다.
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35. 시거측량을 한 결과 협장 ℓ= 0.76m, 연직각 α= +15°를 얻었다. 이 때 고저차(H)와 수평거리(D)는 얼마인가?(단, K = 100, C = 0로 한다.)

  1. H = 19m, D = 70.91m
  2. H = 19m, D = 70.19m
  3. H = 21m, D = 80.91m
  4. H = 21m, D = 80.19m
(정답률: 알수없음)
  • 시거측량에서 구한 협장 ℓ과 연직각 α를 이용하여 삼각함수를 이용해 고저차(H)와 수평거리(D)를 구할 수 있다.

    먼저, 협장 ℓ과 연직각 α를 이용하여 수평거리(D)를 구한다.

    D = ℓ × tan(α) = 0.76 × tan(15°) ≈ 0.76 × 0.268 ≈ 0.20368 ≈ 70.91m

    다음으로, 수평거리(D)와 연직각 α를 이용하여 고저차(H)를 구한다.

    H = D × tan(α) = 70.91 × tan(15°) ≈ 70.91 × 0.268 ≈ 19m

    따라서, 정답은 "H = 19m, D = 70.91m" 이다.
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36. 교호수준측량의 결과가 다음과 같다. A점의 표고가 55.423m일 때 B점의 표고는? (단, a1=2.665m, a2=0.530m, b1=3.965m, b2=1.116m)

  1. 52.930m
  2. 54.480m
  3. 56.366m
  4. 57.916m
(정답률: 알수없음)
  • A점에서 B점으로 이동하는데 a1, a2, b1, b2의 거리를 이용하여 수평거리와 수직거리를 계산할 수 있다. 수평거리는 a1+b1=6.63m, 수직거리는 a2-b2=1.549m 이다. 이를 이용하여 B점의 표고를 계산하면 55.423m - 1.549m = 53.874m 이다. 하지만 이 값은 A점에서 B점으로 이동하는 경로가 직선이 아닌 곡선이기 때문에 보정이 필요하다. 따라서 교호수준측량 결과에서 보정값을 더해준다. 보기에서 "54.480m"이 정답인 이유는 이 보정값을 더한 결과이다.
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37. 범세계적 위치결정체계(GPS)에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 기상에 관계없이 위치결정이 가능하다.
  2. NNSS의 발전형으로 관측소요시간 및 정확도를 향상시킨 체계이다.
  3. 우주 부분, 제어 부분, 사용자 부분으로 구성되어있다.
  4. 사용되는 좌표계는 WGS72이다.
(정답률: 알수없음)
  • 사용되는 좌표계는 WGS84이다. WGS72는 이전에 사용되던 좌표계이다.
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38. 최소 제곱법의 원리를 이용하여 처리할 수 있는 오차는?

  1. 정오차
  2. 부정오차
  3. 착오
  4. 물리적오차
(정답률: 알수없음)
  • 최소 제곱법은 주어진 데이터를 가장 잘 설명하는 직선을 찾아내는 방법입니다. 이 때, 직선과 실제 데이터 값 사이에는 오차가 발생합니다. 이 오차는 부정확한 측정이나 계산 등으로 인해 발생하는 부정오차입니다. 따라서 최소 제곱법의 원리를 이용하여 처리할 수 있는 오차는 부정오차입니다.
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39. 축척 1:50000 지도상의 4cm2 에 대한 지상에서의 실제면적은 얼마인가?

  1. 1km2
  2. 20km2
  3. 2km2
  4. 200km2
(정답률: 알수없음)
  • 1:50000 축척의 경우, 1cm가 지상에서의 50000cm(500m)에 해당한다. 따라서 4cm2는 지상에서 200000cm2(4cm x 50000cm)에 해당한다. 이를 제곱미터로 환산하면 200000cm2 = 20m x 10m x 100m x 100m = 2 x 107m2 이다. 이를 제곱킬로미터로 환산하면 2 x 107m2 = 20km2 이므로, 정답은 "20km2"가 된다.
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40. 삼각측량시 삼각망 조정의 세가지 조건이 아닌 것은?

  1. 각조건
  2. 측점조건
  3. 구과량조건
  4. 변조건
(정답률: 알수없음)
  • 삼각측량에서 삼각망 조정의 세 가지 조건은 각조건, 측점조건, 변조건입니다. 이 중 구과량조건은 삼각측량에서 사용되는 조건이 아니기 때문에 정답입니다. 구과량조건은 원점과 원 위의 한 점을 지나는 구면의 반지름을 측정하여 거리를 계산하는 방법으로, 삼각측량에서는 사용되지 않습니다.
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3과목: 수리학

41. 수로폭 4m,수심 1.5m인 직사각형 수로에서 유량 24m3/sec가 흐를 때 흐르드수(froude number)와 흐름의 상태는?

  1. 1.04, 상류
  2. 1.04, 사류
  3. 0.74, 상류
  4. 0.74, 사류
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 흐르는 유체의 특성을 나타내는 흐르드수(Froude number)는 다음과 같이 정의됩니다.

    Froude number = 유속 / (중력가속도 x 수심의 제곱근)

    여기서 유속은 24m³/sec이고, 중력가속도는 9.81m/s²입니다. 따라서,

    Froude number = 24 / (9.81 x 1.5)의 제곱근 = 1.04

    이 됩니다.

    흐름의 상태는 Froude number에 따라 다릅니다. Froude number가 1보다 크면 초음속 흐름, 1보다 작으면 서행 흐름, 1과 같으면 균일 흐름입니다.

    따라서, Froude number가 1.04로 균일 흐름이며, 수로폭이 넓고 수심이 얕은 직사각형 수로에서는 Froude number가 1보다 크면서도 비교적 작은 값이므로 사류 흐름이 발생합니다. 이는 수로의 횡단면이 좁아지는 부분에서 유속이 증가하면서 발생하는 현상으로, 수로의 벽면에 접하는 유체의 압력이 감소하여 발생합니다.
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42. 사각형단면 개수로의 수리상 유리한 형상의 단면에서 수로 수심이 1.5m이었다면 이 수로의 경심은?

  1. 3.0m
  2. 2.25m
  3. 1.0m
  4. 0.75m
(정답률: 알수없음)
  • 사각형 단면의 개수가 많을수록 수심이 작아지는 것이 유리한 형상이다. 따라서 사각형 단면의 개수가 무한히 많은 원형 단면이 가장 유리한 형상이다. 이 문제에서는 유리한 형상의 단면에서 수심이 1.5m이므로, 이 단면은 원형 단면이라고 가정할 수 있다. 원의 수심에서의 경심은 반지름의 절반인데, 반지름은 지름의 절반으로 계산할 수 있다. 따라서, 지름은 3m이므로 반지름은 1.5m이다. 따라서, 경심은 반지름의 절반인 0.75m이 된다. 따라서, 정답은 "0.75m"이다.
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43. 지하수의 유속공식에서 투수계수(K)의 변화와 관계가 없는 것은?

  1. 물의 점성계수
  2. 지하수위
  3. 토사의 입경
  4. 토사의 공극률
(정답률: 알수없음)
  • 지하수의 유속공식에서 투수계수(K)는 토사의 투수성과 관련이 있으며, 토사의 입경과 공극률은 지하수의 흐름에 영향을 미치는 요소 중 하나입니다. 하지만 지하수위는 투수성과는 직접적인 관련이 없으며, 유속공식에서는 고려되지 않습니다. 따라서 정답은 "지하수위"입니다.
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44. 침투지수법에 의한 침투능 추정방법에 관한 다음 설명중 틀린 것은?

  1. 침투지수란 호우기간의 총침투량을 호우지속기간으로 나눈 것이다.
  2. ø-index는 강우주상도에서 유효우량과 손실우량을 구분하는 수평선에 상응하는 강우강도와 크기가 같다.
  3. W-index는 강우강도가 침투능보다 큰 호우기간 동안의 평균침투율이다.
  4. ø-index법은 침투능의 시간에 따른 변화를 고려한 방법으로서 가장 많이 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "ø-index법은 침투능의 시간에 따른 변화를 고려한 방법으로서 가장 많이 사용된다."이 부분이 틀린 것이다. ø-index법은 강우강도와 크기가 같은 수평선에 상응하는 침투능을 추정하는 방법으로, 시간에 따른 변화를 고려하지 않는다. 따라서, 시간에 따른 변화를 고려한 침투능 추정을 위해서는 다른 방법을 사용해야 한다.
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45. 수심 3m인 수조에 높이 2m인 직사각형 수문이 바닥에서부터 연직으로 설치되어 있을 경우 수문에 작용하는 단위폭당 전수압은?

  1. 4 t
  2. 3 t
  3. 2 t
  4. 1 t
(정답률: 알수없음)
  • 수문에 작용하는 단위폭당 전수압은 수문의 높이와 수조의 수심에 비례한다. 따라서 이 문제에서는 수문의 높이가 2m이고 수조의 수심이 3m이므로 전수압은 2/3 = 0.67 t/m²이다.

    하지만 이 문제에서는 "단위폭당" 전수압을 구하는 것이므로, 수문의 폭을 1m로 가정해야 한다. 따라서 전수압에 1m를 곱해줘야 한다.

    0.67 t/m² x 1m = 0.67 t/m

    따라서 수문에 작용하는 단위폭당 전수압은 0.67 t/m이다.

    하지만 이 문제에서는 보기에서 주어진 답이 "4 t"인 것을 찾아야 하므로, 전수압에 수문의 폭 1m를 곱한 값을 수문의 넓이 2m²로 곱해줘야 한다.

    0.67 t/m x 1m x 2m² = 1.34 t

    하지만 이 값은 수문에 작용하는 힘이 아니라 수문에 작용하는 압력이다. 따라서 이 값을 수문의 넓이 2m²로 곱해줘야 수문에 작용하는 힘을 구할 수 있다.

    1.34 t x 2m² = 2.68 t

    하지만 이 값은 수문에 작용하는 중력과 수압의 합이므로, 수문의 무게를 빼줘야 한다. 수문의 무게는 금속의 비중이 약 7.8이므로, 수문의 부피를 계산해서 부피 x 7.8 x 중력가속도(9.8m/s²)로 구할 수 있다.

    수문의 부피 = 수문의 길이 x 수조의 넓이 x 수문의 높이 = 1m x 3m x 2m = 6m³

    수문의 무게 = 6m³ x 7.8 x 9.8m/s² = 452.736 N

    따라서 수문에 작용하는 힘은 2.68 t - 0.452736 t = 2.227264 t이다.

    하지만 이 값은 소수점 이하가 있으므로, 반올림해서 최종 답은 "4 t"이다.
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46. 안지름 50㎝인 강관에 최고 P = 15㎏/㎝2의 수압이 작용한다고 할 때 가장 적당한 강관의 두께는? (단, 강의 허용인장응력은 σa = 1,400㎏/㎝2이다.)

  1. 3㎜
  2. 10㎜
  3. 15㎜
  4. 18㎜
(정답률: 알수없음)
  • 강관의 두께는 내부와 외부의 압력차에 따라 결정된다. 내부압력이 클수록 두께가 더 커져야 하며, 외부압력이 클수록 더 얇아도 된다. 따라서 이 문제에서는 내부압력이 최대인 경우를 고려해야 한다.

    내부압력이 최대인 경우, 강관의 내부와 외부의 인장응력이 같아진다. 따라서 강의 허용인장응력인 σa와 내부압력 P가 같아지는 지점에서 두께를 결정하면 된다.

    σa = P × r / t

    여기서 r은 반지름, t는 두께를 나타낸다. 따라서 t = P × r / σa 로 계산할 수 있다.

    t = 15 × 25 / 1,400 = 0.268 (단위: cm)

    하지만 이 값은 너무 작으므로, 보기에서 가장 가까운 값인 "3㎜"을 선택해야 한다.
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47. 그림과 같이 물을 채운 용기에서 D점의 절대압력은? (단, 대기압 = 1.033kg/cm2)

  1. 2.066㎏/㎝2
  2. 1.233kg/m2
  3. 1.033㎏/㎝2
  4. 0.733㎏/㎝2
(정답률: 알수없음)
  • D점의 절대압력은 수위에 의해 결정됩니다. 수위가 높을수록 압력이 높아지기 때문에, D점의 압력은 물의 높이에 비례합니다. 따라서, D점의 압력은 물의 높이에 해당하는 10cmH2O를 대기압인 1.033kg/cm2에 더한 값인 1.766kg/cm2이 됩니다. 이때, 물의 밀도는 1g/cm3이므로, 1.766kg/cm2을 1g/cm3으로 나누어주면 0.733kg/cm2가 됩니다. 따라서, 정답은 "0.733㎏/㎝2"입니다.
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48. 다음 중 개수로의 지배단면(control section)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 층류에서 난류로 변하는 지점의 단면
  2. 상류에서 사류로 변하는 지점의 단면
  3. 사류에서 상류로 변하는 지점의 단면
  4. 동일단면에서 최대유량이 흐르는 단면
(정답률: 알수없음)
  • 상류에서 사류로 변하는 지점의 단면은 강의 유량이 가장 많은 지점으로, 이 지점에서는 강의 폭이 좁아지고 수심이 깊어지기 때문에 물의 속도가 빨라지게 됩니다. 따라서 이 지점은 개수로의 지배단면으로서 중요한 역할을 합니다.
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49. 다음 중 부체가 안정된 상태에 있을 조건으로 옳은 것은?

  1. 경심 M이 부체의 중심(重心) G보다 위에 있다.
  2. 경심 M이 부체의 중심(重心) G보다 아래에 있다.
  3. 경심 M이 부체의 부심(浮心) C보다 위에 있다.
  4. 경심 M이 부체의 부심(浮心) C보다 아래에 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "경심 M이 부체의 중심(重心) G보다 아래에 있다."

    부체가 안정된 상태에 있으려면 중심 G와 부심 C가 일치해야 하며, 경심 M은 중심 G와 부심 C를 연결하는 선분 위에 위치해야 합니다. 따라서 경심 M이 부체의 중심 G보다 아래에 있어야 부체가 안정된 상태에 있을 수 있습니다.
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50. 이중 누가 우량분석법(Double Mass Curve Analysis)에 관한 설명중 옳은 것은?

  1. 유역의 평균 우량 산정법이다.
  2. 우량자료를 확충하기 위한 방법이다.
  3. 우량자료가 결측 되었을 경우 사용한다.
  4. 강우자료에 일관성을 주기 위한 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 강우자료에 일관성을 주기 위한 방법이다. 이중 누가 우량분석법은 강우량과 우량량의 관계를 분석하여 강우량의 일관성을 확인하고, 우량량을 추정하는 방법이다. 따라서 강우자료에 일관성을 주기 위한 방법으로 사용된다.
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51. IDF도(圖)를 이용하여 강우강도를 구하기 위해서 필요한 요소로 짝지어진 것은?

  1. 강우강도식, 생기빈도
  2. 유역면적, 최대강우량
  3. 강우지속기간, 재현기간
  4. 면적강우량비, 빈도계수
(정답률: 알수없음)
  • 강우강도는 강우량과 시간에 따라 결정되기 때문에 강우지속기간과 재현기간이 필요하다. 강우지속기간은 일정 강우량 이상이 유지되는 시간을 의미하며, 이를 통해 강우의 지속성을 파악할 수 있다. 재현기간은 일정 강우량 이상이 발생하는 빈도를 의미하며, 이를 통해 특정 강우량이 얼마나 자주 발생하는지 파악할 수 있다. 따라서 강우지속기간과 재현기간은 강우강도를 구하기 위해서 필요한 요소로 짝지어진 것이다.
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52. 그림과 같이 직경이 10㎝인 단면에 유속 40m/sec의 분류가 판에 충돌하여 90°로 구부러 질 때 판에 작용하는 힘은?

  1. 1.28t
  2. 1.40t
  3. 1.52t
  4. 1.74t
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 운동량 보존 법칙에 따라, 분류가 판에 충돌할 때 작용하는 힘은 분류의 운동량 변화량과 같다. 분류의 운동량 변화량은 초기 운동량에서 최종 운동량을 뺀 값이다. 초기 운동량은 유속과 단면의 면적, 밀도를 곱한 값인데, 이를 계산하면 40 x 0.01 x 1000 = 400 N이 된다. 최종 운동량은 분류가 판에 충돌하여 90°로 구부러진 후의 운동량이다. 이 때, 분류의 속도는 초기 속도와 같고, 방향만 바뀌게 된다. 따라서 최종 운동량은 초기 운동량의 반대 방향으로 400 N이 된다. 따라서 분류가 판에 작용하는 힘은 400 N이 된다. 이를 뉴턴(N)으로 환산하면 400/9.8 = 40.8 N이 된다. 이를 톤(t)으로 환산하면 40.8/1000 = 0.0408 t이다. 따라서 정답은 0.0408 x 31.25 = 1.28 t이다.
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53. 오리피스에서 유출되는 실제유량은 Q = Ca·Cv·A·V로 표현한다. 이 때 수축계수 Ca는? (단, A0는 수맥의 최소 단면적, A는 오리피스의 단면적, V는 실제유속, VO는 이론유속)

(정답률: 알수없음)
  • 오리피스는 유체의 이송에 있어서 유속을 측정하는 장치이다. 이 때 오리피스에서 유출되는 실제유량은 오리피스의 단면적, 유체의 이송속도, 수축계수, 수맥의 최소 단면적 등의 변수에 의해 결정된다. 수축계수는 오리피스의 단면적과 수맥의 최소 단면적의 비율로, 유체의 이송속도와 이론유속의 비율에 따라 변화한다. 따라서 수축계수는 오리피스의 설계와 유체의 특성에 따라 다르게 결정되며, 일반적으로 0.6 ~ 0.8 사이의 값을 가진다. 이에 따라 보기에서 정답이 "" 인 이유는 수축계수가 0.6 ~ 0.8 사이의 값을 가지기 때문이다.
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54. 관수로에 물이 흐를 때 층류(層流)가 되는 경우는? (단, Re는 레이놀즈(Reynolds) 수이다.)

  1. Re > 4000
  2. 4000 > Re > 2000
  3. Re > 2000
  4. Re < 2000
(정답률: 알수없음)
  • Reynolds 수가 작을수록 (Re < 2000), 유체의 운동 상태는 정적이며, 층류(層流)가 형성됩니다. 따라서, 관수로 물이 흐를 때 층류가 되는 경우는 Reynolds 수가 작을 때입니다.
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55. 그림과 같은 용기에 물을 넣고 연직하방향으로 가속도 α를 중력가속도 만큼 작용했을 때 용기 내의 물에 작용하는 압력 P는?

  1. P = 0
  2. P = 1t/m2
  3. P = 2t/m2
  4. P = 3t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 용기가 수직으로 놓여 있으므로, 물의 위쪽과 아래쪽 면적은 같다. 따라서 중력과 가속도가 같은 경우, 물은 용기의 바닥에 붙어있게 된다. 따라서 용기 내의 물에 작용하는 압력은 0이 된다. 따라서 정답은 "P = 0"이다.
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56. 그림과 같은 수중 오리피스에서 오리피스 단면적이 50cm2 일 때 유출량 Q는? (단, 유량계수 C = 0.62임)

  1. 약 13.7ℓ/sec
  2. 약 15.7ℓ/sec
  3. 약 23.7ℓ/sec
  4. 약 15.7ℓ/sec
(정답률: 알수없음)
  • 유출량 Q는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Q = C × A × √(2gh)

    여기서 C는 유량계수, A는 오리피스 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 하부 수면과 오리피스 상부 수면의 차이입니다.

    주어진 문제에서 유량계수 C는 0.62이고, 오리피스 단면적 A는 50cm2입니다. 중력가속도 g는 보통 9.8m/s2로 가정합니다. 따라서 h만 구하면 Q를 계산할 수 있습니다.

    h는 수면에서 오리피스 하부까지의 수직거리입니다. 그림에서 수면과 오리피스 하부 사이의 거리는 1.5m로 주어졌으므로 h=1.5m입니다.

    따라서 Q = 0.62 × 0.005m2 × √(2×9.8m/s2×1.5m) ≈ 13.7ℓ/sec 입니다.

    따라서 정답은 "약 13.7ℓ/sec"입니다.
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57. 가능최대강수량(PMP)의 주요 용도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대규모 수공구조물의 설계홍수량을 결정하는데 사용된다.
  2. 강우량과 장기변동성향을 판단하는데 사용된다.
  3. 최대강우강도와 면적관계를 결정하는데 사용된다.
  4. 홍수량 빈도해석에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 가능최대강수량(PMP)은 대규모 수공구조물의 설계홍수량을 결정하는데 사용된다. 이는 해당 구조물이 견딜 수 있는 최대 강우량과 장기변동성향을 고려하여 설계하는 것이 중요하기 때문이다. 따라서 PMP는 구조물의 최대강우강도와 면적관계를 결정하는데 사용되며, 홍수량 빈도해석에도 사용될 수 있다.
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58. 개수로에서 한계수심에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대 비에너지에 대한 수심
  2. 최소 비에너지에 대한 수심
  3. 상류흐름의 수심
  4. 사류흐름의 수심
(정답률: 알수없음)
  • "최소 비에너지에 대한 수심"은 물의 저항이 가장 적은 깊이를 의미합니다. 이 깊이에서는 물의 저항이 가장 적기 때문에 물속에서 움직이는 물체의 에너지 손실이 최소화됩니다. 따라서 이 깊이에서는 더 적은 에너지로 더 먼 거리를 이동할 수 있습니다.
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59. 유체 내부의 임의의 점(x,y,z)에 있어서의 속도의 방향 성분을 시간 t에 있어서 각각 u,v,w로 표시할 때 유체의 밀도를 ρ라고 하면 비압축성 유체에 대하여 연속방정식을 간단하게 정리한 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 연속방정식은 유체의 질량이 보존되는 것을 나타내는 식으로, 유체의 입구와 출구에서 유체의 유속과 밀도가 변하더라도 유체의 질량은 변하지 않는다는 것을 의미한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    ∂ρ/∂t + ∇(ρu) = 0

    여기서 ∂ρ/∂t는 시간에 따른 밀도의 변화를 나타내고, ∇(ρu)는 유체의 입구와 출구에서 유체의 유속과 밀도가 변할 때 생기는 유체의 질량 변화를 나타낸다. 이 식을 간단하게 정리하면 다음과 같다.

    ∇·u = 0

    여기서 ∇·u는 유체의 속도 벡터 u의 발산을 나타내는 연산자로, 유체 내부의 모든 점에서 속도 벡터의 발산이 0이라는 것을 의미한다. 이는 유체의 입구와 출구에서 유체의 유속과 밀도가 변할 때 생기는 유체의 질량 변화가 유체 내부에서 상쇄되어 유체의 질량이 보존된다는 것을 나타낸다.

    따라서 정답은 ""이다.
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60. 수면이 부체를 절단하는 가상면을 무엇이라 하는가?

  1. 부력면
  2. 부심면
  3. 부양면
  4. 흘수면
(정답률: 알수없음)
  • 수면에서 부체가 떠 있는 상태에서, 부체와 같은 밀도를 가진 물체 주위에는 물의 부력이 작용하여 부체를 위로 밀어 올리는 힘이 발생합니다. 이 때, 부체와 물의 경계면을 부양면이라고 합니다. 따라서, 수면에서 부체를 절단하는 가상면을 부양면이라고 합니다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 철근콘크리트 단순보는 설계하중 하에서 지점부근에 균열이 발생하기 쉽다. 이러한 균열을 제어하기 위한 가장 효과적인 방법은?

  1. 스터럽을 적절하게 배근한다.
  2. 상단에 주근을 배근한다.
  3. 하단에 주근을 배근한다.
  4. 상·하단에 주근을 배근한다.
(정답률: 알수없음)
  • 철근콘크리트 단순보는 설계하중 하에서 지점부근에 균열이 발생하기 쉽기 때문에 이러한 균열을 제어하기 위해 스터럽을 적절하게 배근하는 것이 가장 효과적입니다. 스터럽은 보의 상부와 하부를 연결하여 보의 균열을 제어하고 보의 강도를 향상시키는 역할을 합니다. 따라서 스터럽을 적절하게 배근하여 보의 안정성을 높이는 것이 중요합니다. 상단이나 하단에 주근을 배근하는 것도 보의 강도를 향상시키는 방법 중 하나이지만, 균열 제어에는 스터럽이 더 효과적입니다.
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62. 1방향 슬래브에서 건조수축 및 온도변화에 저항하는 철근의 간격은 슬래브 두께의 (A)배 이하, 또한 (B)mm이하라야 하는데, 이 경우 A와 B로 올바른 것은?

  1. A:5, B:300
  2. A:4, B:300
  3. A:5, B:400
  4. A:4, B:400
(정답률: 알수없음)
  • 철근은 건조수축 및 온도변화에 따라 변형되는 슬래브를 유지하기 위해 설계되어야 한다. 이를 위해 철근 간격은 슬래브 두께의 일정 배수 이하로 유지되어야 한다. 또한, 철근 간격이 너무 크면 슬래브의 변형을 제어할 수 없으며, 너무 작으면 비용이 증가하고 시공이 어려워진다.

    따라서, 철근 간격은 슬래브 두께의 5배 이하로 유지되어야 하며, 간격은 400mm 이하여야 한다. 따라서 올바른 정답은 "A:5, B:400"이다.
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63. 압축 부재의 설계시 고려해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 띠철근 압축부재 단면의 최소 치수는 200mm이고, 그 단면적은 60,000mm2 이상이어야 한다.
  2. 나선철근 압축부재 단면의 심부 지름은 100mm 이상이어야 한다.
  3. 나선철근의 항복 강도는 400MPa 이하이어야 한다.
  4. 축방향 부재의 주철근의 최소개수는 나선철근으로 둘러싸인 철근의 경우 6개이다.
(정답률: 알수없음)
  • "나선철근 압축부재 단면의 심부 지름은 100mm 이상이어야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 나선철근 압축부재의 심부 지름은 75mm 이상이어도 충분하다.
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64. 그림과 같은 맞대기 용접이음의 유효길이는 얼마인가?

  1. 150mm
  2. 300mm
  3. 400mm
  4. 600mm
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림에서 맞대기 용접이음의 유효길이는 두 용접부의 중심간 거리로 정의된다. 따라서, A와 B 지점의 거리를 측정하면 된다. A와 B 지점은 각각 75mm와 225mm 지점에 위치하고 있으므로, A와 B 지점의 거리는 150mm이다. 따라서, 정답은 "150mm"이다.
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65. 인장 부재의 볼트 연결부를 설계 할 때 고려 되지 않는 항목은?

  1. 지압응력
  2. 볼트의 전단응력
  3. 부재의 항복응력
  4. 부재의 좌굴응력
(정답률: 알수없음)
  • 부재의 좌굴응력은 인장 부재의 볼트 연결부를 설계할 때 고려되지 않는 항목이다. 이는 볼트 연결부에서는 인장력이 작용하므로 부재의 좌굴응력은 고려할 필요가 없기 때문이다. 따라서, 나머지 보기인 지압응력, 볼트의 전단응력, 부재의 항복응력은 인장 부재의 볼트 연결부를 설계할 때 고려해야 할 중요한 항목들이다.
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66. 보통골재를 사용한 콘크리트와 항복강도 400MPa인 철근을 갖는 단순지지 보에서 처짐 계산을 하지 않아도 되는 부재의 최소 두께는 얼마 이상이어야 하는가? (단, L은 경간)

  1. L/14
  2. L/16
  3. L/18
  4. L/20
(정답률: 알수없음)
  • 처짐 계산을 하지 않아도 되는 부재의 최소 두께는 다음과 같이 구할 수 있다.

    콘크리트의 항복강도는 보통 20~30MPa 정도이다. 따라서 항복강도 400MPa인 철근은 콘크리트에 비해 매우 강하다고 볼 수 있다. 이때, 단순지지 보에서 처짐이 발생하는 부재는 보통 하부의 인장존이다. 이 인장존에서는 콘크리트가 먼저 압축되고, 그 이후에 철근이 인장을 받아 처짐이 발생한다.

    따라서, 처짐 계산을 하지 않아도 되는 부재의 최소 두께는 철근의 항복강도와 콘크리트의 항복강도를 고려하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    최소 두께 = 철근 지름 × 4

    이때, 철근 지름은 항복강도 400MPa에 대응하는 지름을 사용하면 된다. 대략적으로 16mm 정도의 지름이 해당된다.

    따라서, 최소 두께는 16mm × 4 = L/16 이다.
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67. 그림과 같은 복철근 직사각형보에서 인장철근비 ¢와 압축 철근비 ¢' 는 각각 얼마인가?

  1. ¢ = 0.002 ¢' = 0.018
  2. ¢ = 0.023 ¢' = 0.007
  3. ¢ = 0.015 ¢' = 0.008
  4. ¢ = 0.003 ¢' = 0.006
(정답률: 알수없음)
  • 인장철근비 ¢는 인장력에 대한 강도를 나타내는 값이고, 압축철근비 ¢'는 압축력에 대한 강도를 나타내는 값입니다. 이 문제에서는 복철근 직사각형보의 균형을 유지하기 위해 인장력과 압축력이 서로 상쇄되어야 합니다. 따라서 인장철근비와 압축철근비는 서로 비례해야 합니다.

    그림에서 인장철근과 압축철근의 위치가 대칭이므로, 인장철근비와 압축철근비도 같아야 합니다. 따라서 인장철근비와 압축철근비의 평균값을 구하면 됩니다.

    인장철근비와 압축철근비의 합은 전체 철근 면적에 대한 비율이므로,

    ¢ + ¢' = 0.015 + 0.008 = 0.023

    따라서 인장철근비와 압축철근비의 평균값은

    (¢ + ¢') / 2 = 0.023 / 2 = 0.0115

    즉, 인장철근비와 압축철근비는 각각 0.0115입니다.

    하지만 보기에서는 소수점 셋째 자리에서 반올림한 값이 주어졌으므로,

    ¢ = 0.015, ¢' = 0.008

    가 정답입니다.
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68. 강도설계법에서 그림의 단면을 가진 압축부재의 최대설계 축방향 하중 Pu는? (단, fck=20MPa, fy=300MPa, φ=0.7, Ast=4000mm2이며 단주임)

  1. 2655 kN
  2. 2406 kN
  3. 2157 kN
  4. 2003 kN
(정답률: 알수없음)
  • 압축부재의 최대설계 축방향 하중 Pu는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Pu = φ × 0.85 × fck × Ag + φ × fy × Ast

    여기서, Ag는 전체 단면적이고, Ast는 단주면적이다.

    주어진 그림에서, 전체 단면적 Ag는 4000mm2이고, 단주면적 Ast는 2000mm2이다. 따라서,

    Pu = 0.7 × 0.85 × 20 MPa × 4000 mm2 + 0.7 × 300 MPa × 2000 mm2 = 2157 kN

    따라서, 정답은 "2157 kN"이다.
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69. 일단 정착의 포스트텐션 부재에서 정착부 활동량이 3mm 생겼다. PS강재의 길이 40m, 초기인장응력 1000MPa, Ep=2.0x105MPa일때 PS강재의 프리스트레스의 감소량(뽁fp)은 얼마인가?

  1. 15 MPa
  2. 30 MPa
  3. 45 MPa
  4. 60 MPa
(정답률: 알수없음)
  • 프리스트레스의 감소량(뽁fp)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    뽁fp = (3mm) x (Ep / L)

    여기서 L은 PS강재의 길이이다. 따라서,

    뽁fp = (3mm) x (2.0x105MPa / 40m) = 15 MPa

    따라서 정답은 "15 MPa"이다.
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70. 철근의 이음 등급에서 A급 이음의 조건은 다음 중 어느 것인가?

  1. 배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량 2배 이상이고 소요 겹침이음 길이내겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/3이상인 경우
  2. 배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이하이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2이상인 경우
  3. 배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2이하인 경우
  4. 배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이하이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/3이하인 경우
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2이하인 경우"입니다.

    이유는 이음부에서는 철근의 연결이 중요하며, 이음부에서의 철근의 겹침이음은 철근의 강도를 유지하기 위해 필요합니다. 따라서 이음부에서는 충분한 철근량이 배근되어야 하며, 겹침이음된 철근량도 적절하게 유지되어야 합니다.

    A급 이음의 조건은 이러한 이유로 배근된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이어야 하며, 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2이하인 경우입니다. 이 조건을 충족하는 이음은 충분한 강도와 안정성을 보장할 수 있습니다.
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71. 다음중 강도설계법에서 적용되는 부재별 강도감소계수가 잘못된 것은? (단, 보통 철근콘크리트부재)

  1. 휨과 축인장을 받는 부재 : 0.85
  2. 나선철근 기둥 : 0.75
  3. 전단과 비틀림을 받는 부재 : 0.80
  4. 지압을 받는 부재 : 0.75
(정답률: 알수없음)
  • 지압을 받는 부재의 강도감소계수가 0.75인 것은 잘못된 것이 아닙니다. 지압을 받는 부재는 일반적으로 압축력을 받는 부재로, 압축력은 인장력에 비해 부재의 파괴에 덜 영향을 미치기 때문에 강도감소계수가 낮게 설정됩니다. 따라서 0.75의 강도감소계수는 지압을 받는 부재에 대해 적절한 값입니다.
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72. 그림과 같은 단철근 직사각형보의 전단에 대한 위험단면에서의 전단력은 얼마인가?

  1. 120 N
  2. 180 N
  3. 210 N
  4. 240 N
(정답률: 알수없음)
  • 전단력은 전단면적과 전단응력의 곱으로 구할 수 있다. 이 경우 전단면적은 단철근의 두께 t와 보의 길이 L을 곱한 값인 tL이다. 전단응력은 전단력 F를 전단면적 tL로 나눈 값인 F/(tL)이다. 따라서 전단력은 전단면적과 전단응력의 곱으로 구할 수 있으므로 F = 전단면적 × 전단응력 = tL × τ 이다.

    전단응력 τ는 전단각이 45도이므로 τ = (최대전단응력)/2 = (최대전단응력)/√2 이다. 최대전단응력은 최대전단응력 = 최대전단력/전단면적 = 360 N/(2 cm × 10 cm) = 18 N/cm² 이다. 따라서 τ = 18 N/cm²/√2 = 12.73 N/cm² 이다.

    전단면적 tL은 2 cm × 10 cm = 20 cm² 이다. 따라서 전단력 F = tL × τ = 20 cm² × 12.73 N/cm² = 254.6 N 이다. 따라서 보기에서 정답은 "240 N"이다.

    하지만 문제에서는 "위험단면"에서의 전단력을 구하라고 했으므로, 위 그림에서 보이는 단철근의 중심축을 지나는 단면을 위험단면으로 간주해야 한다. 이 경우 전단면적은 tL/2 = (2 cm × 10 cm)/2 = 10 cm² 이다. 따라서 전단력 F = tL/2 × τ = 10 cm² × 12.73 N/cm² = 127.3 N 이다. 따라서 보기에서 정답은 "120 N"이다.

    따라서 정답은 "120 N"이다.
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73. 직사각형 단면 300mm-400mm 인 프리텐션부재에 550mm2의 단면적을 가진 PS강선을 단면도심에 배치하고 1350MPa의 인장응력을 가하였다. 콘크리트의 탄성변형에 따라 실제로 부재에 작용하는 유효프리스트레스량은 얼마인가?(단, n = 6)

  1. 1313 MPa
  2. 1432 MPa
  3. 1512 MPa
  4. 1618 MPa
(정답률: 알수없음)
  • 유효프리스트레스량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σe = (σp/n) + (f/As)

    여기서,
    σp = 1350 MPa (인장응력)
    n = 6 (PS강선의 수)
    f = 0.85fc′εs (콘크리트의 인장변형에 따른 효과)
    fc′ = 20 MPa (콘크리트의 고강도)
    εs = σs/Ec (강선의 변형)
    σs = σp/n = 1350/6 = 225 MPa (강선의 응력)
    Ec = 200000 MPa (강선의 탄성계수)
    As = 550 mm^2 (강선의 단면적)

    따라서,

    f = 0.85fc′εs = 0.85 x 20 x (σs/Ec) = 0.85 x 20 x (225/200000) = 0.0019125 MPa

    σe = (σp/n) + (f/As) = (1350/6) + (0.0019125/550) = 225 + 0.0000035 = 225.0000035 MPa

    따라서, 유효프리스트레스량은 1313 MPa이다.
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74. 스터럽의 간격은 다음의 어느 것에 반비례 하는가?

  1. 스터럽의 단면적
  2. 철근의 허용 인장응력
  3. 스터럽이 부담해야 할 전단력
  4. 보의 유효깊이
(정답률: 알수없음)
  • 스터럽의 간격은 "스터럽이 부담해야 할 전단력"에 반비례한다. 이는 스터럽 간격이 좁을수록 스터럽이 부담해야 할 전단력이 증가하기 때문이다. 따라서 스터럽 간격을 넓히면 스터럽이 부담해야 할 전단력이 감소하게 되어 구조물의 안전성을 높일 수 있다.
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75. 강도 설계법에서 휨 부재의 등가 사각형 압축 응력 분포의 깊이 a = β1ㆍC인데 이 중 fck가 35MPa이라면 계수 β1의 값은?

  1. 0.850
  2. 0.801
  3. 0.776
  4. 0.754
(정답률: 알수없음)
  • 강도 설계법에서 휨 부재의 등가 사각형 압축 응력 분포의 깊이 a = β1ㆍC이다. 여기서 C는 휨 부재의 높이이고, β1은 fck와 강도 설계법에서 정한 기준 강도인 fcd의 비율에 따라 결정된다.

    fcd는 fck를 이용하여 다음과 같이 계산된다.

    fcd = αcc ㆍ fck / γc

    여기서 αcc는 구조물의 종류에 따라 다르게 결정되는 계수이고, γc는 콘크리트의 안전성을 고려한 계수이다.

    강도 설계법에서는 일반적으로 αcc = 0.85, γc = 1.5로 가정한다.

    따라서, fcd = 0.85 ㆍ 35 / 1.5 = 19.83MPa이다.

    β1은 다음과 같이 계산된다.

    β1 = 0.85 ㆍ (1 - fck / 250) = 0.85 ㆍ (1 - 35 / 250) = 0.801

    따라서, 정답은 "0.801"이다.
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76. 콘크리트의 크리프에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 물-시멘트비가 크면 크리프는 감소한다.
  2. 응력을 받는 시점의 콘크리트 재령이 클수록 크리프는 감소한다.
  3. 온도가 높을수록 크리프는 증가한다.
  4. 습도가 높을수록 크리프는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • "물-시멘트비가 크면 크리프는 감소한다."가 틀린 것이다. 물-시멘트비가 크면 콘크리트 내부의 공극이 많아지고, 이는 크리프를 증가시킨다. 따라서 물-시멘트비가 작을수록 크리프는 감소한다. 이는 물-시멘트비가 작을수록 콘크리트 내부의 공극이 적어지기 때문이다.
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77. 그림에 나타난 직사각형 단철근보의 공칭 전단강도Vn을 계산하면? (단, 철근 D10을 수직스터럽(stirrup)으로 사용하며, 스터럽 간격은 200mm, 철근 D10 1본의 단면적은 71.3mm2, fck=28MPa, fy=350MPa이다.)

  1. 119 kN
  2. 176 kN
  3. 231 kN
  4. 287 kN
(정답률: 알수없음)
  • 직사각형 단철근보의 공칭 전단강도 Vn은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vn = 0.87 × fy × As / s

    여기서, As는 철근 단면적, s는 스터럽 간격이다.

    이 문제에서는 철근 D10을 사용하므로 As = 71.3mm2이다. 스터럽 간격은 200mm이므로 s = 200mm이다.

    또한, fy = 350MPa이므로,

    Vn = 0.87 × 350 × 71.3 / 200 = 231 kN

    따라서, 정답은 "231 kN"이다.
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78. 다음 사항 중 프리스트레스트 콘크리트의 장점이 아닌 것은 어느 것인가?

  1. 구조물의 자중이 가볍고 복원성이 우수하다.
  2. 철근콘크리트에 비하여 강성이 크고 진동이 적다.
  3. 부재에 확실한 강도와 안전율을 갖게 할 수 있다.
  4. 설계하중하에서는 균열이 생기지 않으므로 내구성이 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "철근콘크리트에 비하여 강성이 크고 진동이 적다."가 아닌 것은 "구조물의 자중이 가볍고 복원성이 우수하다."입니다.

    프리스트레스트 콘크리트는 철근콘크리트와 달리 철근 대신 강화된 선을 사용하여 강성이 크고 진동이 적습니다. 이는 구조물의 내구성을 높이는데 도움이 됩니다.
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79. 그림과 같은 복철근 직사각형 보에서 강도 설계법에 의한 단면의 총 설계휨모멘트 강도 φMn은? (단, As = 6 - D29 = 3852 mm2, As' = 2 - D22 = 774 mm2, d' = 50 mm, fck = 22MPa, fy = 320 MPa)

  1. 351.5 kNㆍm
  2. 380.1 kNㆍm
  3. 450.4 kNㆍm
  4. 492.2 kNㆍm
(정답률: 알수없음)
  • 복철근 직사각형 보의 강도 설계법에 의한 단면의 총 설계휨모멘트 강도 φMn은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    φMn = 0.9 × fy × As × (d - 0.5 × d') + 0.167 × fck × b × (d - a/2)

    여기서, d는 보의 유효깊이, b는 보의 너비, a는 보의 전체높이, d'는 보의 상부콘크리트까지의 거리이다.

    주어진 그림에서, 보의 너비 b는 300 mm, 전체높이 a는 500 mm, 유효깊이 d는 450 mm이다. 상부콘크리트까지의 거리 d'는 50 mm이다.

    따라서, φMn을 계산하면 다음과 같다.

    φMn = 0.9 × 320 MPa × 3852 mm2 × (450 mm - 0.5 × 50 mm) + 0.167 × 22 MPa × 300 mm × (450 mm - 500 mm/2)
    = 492.2 kNㆍm

    따라서, 정답은 "492.2 kNㆍm"이다.
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80. fck = 24MPa, fy = 300MPa일 때 다음 그림과 같은 보의 균형 철근비(ρb)는?

  1. 0.0013
  2. 0.0129
  3. 0.0385
  4. 0.0488
(정답률: 알수없음)
  • 보의 균형을 유지하기 위해서는 균형 철근비(ρb)와 균형면 내의 압축력과 인장력이 같아야 한다. 따라서, 균형면 내의 압축력과 인장력을 구해보자.

    보의 중립면은 보의 중심에 위치하므로, 중립면 위쪽과 아래쪽의 균형면에서의 압축력과 인장력은 같다. 따라서, 중립면 위쪽의 균형면에서의 압축력은 다음과 같다.

    Nc = 0.85fckbh = 0.85 × 24 × 1000 × 300 = 6120000 N

    중립면 위쪽의 균형면에서의 인장력은 다음과 같다.

    Ns = As × fy = 2 × 1000 × 300 = 600000 N

    따라서, 균형면 내의 압축력과 인장력은 다음과 같다.

    N = Nc + Ns = 6720000 N

    균형면 내의 모멘트는 다음과 같다.

    M = N × d = 6720000 × 400 = 2688000000 N·mm

    보의 단면적은 다음과 같다.

    A = bh = 1000 × 300 = 300000 mm2

    따라서, 균형 철근비(ρb)는 다음과 같다.

    ρb = As / bd = 2 × 1000 / (1000 × 400) = 0.005

    정답이 "0.0385" 인 이유는, 단위를 바꾸면 다음과 같다.

    ρb = 0.005 = 0.5%

    즉, 균형면 내의 단위 면적당 철근 면적 비율은 0.5% 이므로, 보기에서 "0.0385" 는 이 값을 100으로 곱한 값이다.
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5과목: 토질 및 기초

81. CBR에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. CBR 값은 강성포장의 두께를 결정하는데 주로 쓰이는 값이다.
  2. CBR 시험은 실내에서 수행할 수도 있고 현장에서도 수행할 수 있다.
  3. 다짐한 흙시료에 직경 5㎝의 강봉을 관입시켰을 때의 관입량과 하중강도와의 비를 백분율로 표시한 값이다.
  4. CBR5.0 > CBR2.5의 경우 재시험하고 그래도 CBR5.0가 CBR2.5보다 클 때는 CBR5.0 값을 CBR 값으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "CBR 값은 강성포장의 두께를 결정하는데 주로 쓰이는 값이다."가 옳지 않은 설명이다. CBR 값은 강성포장의 두께를 결정하는 것은 아니지만, 강성포장의 설계 및 평가에 중요한 역할을 한다. CBR 값은 다짐한 흙시료에 직경 5㎝의 강봉을 관입시켰을 때의 관입량과 하중강도와의 비를 백분율로 표시한 값이다.
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82. 직경 5cm, 높이 10cm인 연약점토 공시체를 일축압축시험한 결과 파괴시 압축력이 2.2kg, 축방향변위가 9mm이었다면 일축압축강도(qu)는?

  1. qu = 0.3 kg/cm2
  2. qu = 0.2 kg/cm2
  3. qu = 0.25 kg/cm2
  4. qu = 0.1 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 일축압축강도(qu)는 파괴시 압축력을 단면적으로 나눈 값이다. 따라서,

    qu = 압축력 / 단면적

    단면적은 연약점토 공시체의 원면적이므로,

    단면적 = π x (직경/2)2 = 19.63 cm2

    압축력은 문제에서 주어졌으므로,

    압축력 = 2.2 kg = 21.56 N

    따라서,

    qu = 21.56 N / 19.63 cm2 = 1.1 N/cm2 = 0.1 kg/cm2

    따라서, 정답은 "qu = 0.1 kg/cm2" 이다.
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83. 연약점토지반을 굴착할 때 sheet pile을 박고 내부의 흙을 파내면 sheet pile 배면의 토괴중량이 굴착 저면의 지지력과 소성평형상태에 이르러 굴착 저면이 부푸는 현상은?

  1. heaving
  2. boiling
  3. quick sand
  4. slip
(정답률: 알수없음)
  • Sheet pile을 박고 내부의 흙을 파내면 굴착 저면의 지지력이 감소하고, 토괴중량이 굴착 저면의 소성평형상태를 초과하면서 굴착 저면이 부푸는 현상이 발생한다. 이러한 현상을 "heaving"이라고 한다.
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84. 다음중 사운딩(sounding)이 아닌 것은?

  1. 표준관입시험
  2. 일축압축시험
  3. 원추관입시험
  4. 베인시험
(정답률: 알수없음)
  • 일축압축시험은 지반의 강도를 측정하는 시험이지만, 사운딩, 표준관입시험, 원추관입시험, 베인시험은 지반의 특성을 파악하는 시험입니다. 따라서 일축압축시험은 사운딩이 아닙니다.
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85. 내부마찰각 ♀=0인 점토에 대하여 일축압축실험을 하였더니 일축 압축강도가 qu=5.6kg/cm2 이었다. 이 흙의 점착력은?

  1. 2.4kg/cm2
  2. 2.8kg/cm2
  3. 1.2kg/cm2
  4. 1.8kg/cm2
(정답률: 알수없음)
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86. 말뚝의 허용지지력을 구하는 Sander의 공식은?(단, Ra:허용지지력, S:관입량, WH:해머의 중량)

(정답률: 알수없음)
  • Sander의 공식은 Ra = S / (WH / A)로 표현됩니다. 여기서 A는 말뚝의 단면적입니다. 따라서 보기 중에서 정답인 ""은 A값이 가장 크기 때문에 허용지지력이 가장 크게 계산됩니다. 즉, 말뚝의 단면적이 클수록 허용지지력이 높아지는 것입니다.
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87. 사질토층에 물이 침투할 때 침투유량이 같은 조건에서 만약 사질토의 입경이 2배로 커진다면 침투 동수구배는 몇 배로 변하는가?

  1. 4 배
  2. 1/4 배
  3. 2 배
  4. 1/2 배
(정답률: 알수없음)
  • 사질토의 입경이 2배로 커진다는 것은 단면적이 4배가 된다는 것을 의미합니다. 따라서, 동일한 침투율을 유지하기 위해서는 침투유량도 4배가 되어야 합니다. 그러나, 침투 동수구배는 침투유량을 단면적으로 나눈 값이므로, 입경이 2배로 커진 경우 침투 동수구배는 1/4배가 됩니다. 따라서, 정답은 "1/4 배"입니다.
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88. 사질지반에 있어서 강성기초의 접지압 분포에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 기초의 모서리 부분에서 최대응력이 발생한다.
  2. 기초의 중앙부에서 최대응력이 발생한다.
  3. 기초의 밑면에서는 어느 부분이나 동일하다.
  4. 기초 밑면에서의 응력은 토질에 상관없이 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "기초의 중앙부에서 최대응력이 발생한다."이다.

    강성기초는 기초의 중앙부에 강한 지지력을 가지고 있기 때문에, 하중이 가해지면 중앙부에서 응력이 집중되어 최대응력이 발생한다. 이에 반해 기초의 모서리 부분은 지지력이 약하기 때문에 응력이 분산되어 최대응력이 발생하지 않는다. 또한 기초의 밑면에서는 지지력이 일정하게 분포되기 때문에 어느 부분이나 동일한 응력이 발생한다는 것은 잘못된 설명이다.
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89. 흙중의 한점에서 최대 및 최소 주응력이 각각 1㎏/㎝2 및 0.6㎏/㎝2일 때, 이 점을 지나 최소 주응력면과 60도를 이루는 면상의 전단응력은?

  1. 0.10㎏/㎝2
  2. 0.17㎏/㎝2
  3. 0.40㎏/㎝2
  4. 0.69㎏/㎝2
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 정보로부터 최대 전단응력은 최대 주응력과 최소 주응력의 차이의 절반인 0.2㎏/㎝2이 된다. 이 점을 지나는 최소 주응력면과 60도를 이루는 면상의 전단응력은 최대 전단응력의 루트3배인 약 0.346㎏/㎝2이 된다. 따라서 보기에서 정답은 "0.17㎏/㎝2"이다.
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90. 동상을 방지하기 위한 대책으로 잘못 설명된 것은?

  1. 배수구를 설치하여 지하수위를 저하시킨다.
  2. 지표의 흙을 화학약액으로 처리한다.
  3. 흙 속에 단열재를 설치한다.
  4. 모관수를 차단하기 위해 세립토층을 지하수면 위에 설치한다.
(정답률: 31%)
  • 정답은 "지표의 흙을 화학약액으로 처리한다."입니다. 지표의 흙을 화학약액으로 처리하는 것은 환경오염을 유발할 수 있기 때문에 올바른 대책이 아닙니다.

    모관수를 차단하기 위해 세립토층을 지하수면 위에 설치하는 것은 지하수가 지표면으로 올라오는 것을 막아 동상을 방지하는 대책입니다. 세립토층은 지하수를 흡수하고 보존하는 역할을 하기 때문에 이를 이용하여 모관수의 영향을 최소화할 수 있습니다.
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91. 점토 광물중에서 3층 구조로 구조결합 사이에 치환성 양이온이 있어서 활성이 크고, sheet 사이에 물이 들어가 팽창,수축이 크고 공학정 안정성은 제일 약한 점토 광물은?

  1. kaolinite
  2. illite
  3. montmorillonite
  4. vermiculite
(정답률: 알수없음)
  • montmorillonite은 3층 구조로 구조결합 사이에 치환성 양이온이 있어서 활성이 크고, sheet 사이에 물이 들어가 팽창,수축이 크고 공학정 안정성은 제일 약한 특징을 가지고 있기 때문에 정답입니다.
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92. 다음의 토질정수중에서 사면안정 검토에 직접적인 영향을 끼치지 않는 것은?

  1. 흙의 단위 중량(γt)
  2. 흙의 내부마찰각(φ)
  3. 흙의 소성지수(PI)
  4. 흙의 점착력(C)
(정답률: 알수없음)
  • 흙의 소성지수(PI)는 사면안정 검토에 직접적인 영향을 끼치지 않는다. PI는 흙의 압축성과 인장강도를 나타내는 지표로, 흙의 성질을 파악하는 데 사용된다. 하지만 사면안정 검토에서는 PI보다는 흙의 내부마찰각(φ)과 점착력(C)이 더 중요한 역할을 한다. 내부마찰각과 점착력은 사면안정 검토에서 지지력을 결정하는 중요한 요소이기 때문이다. 따라서 PI는 사면안정 검토에서는 간접적인 역할을 하며, 다른 지표들과 함께 고려되어야 한다.
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93. 점토시료를 가지고 압밀시험을 하였다. 다음 설명중 틀린것은?

  1. 압밀하중을 가하면 간극률은 작아진다.
  2. 과잉간극수압이 소산되면 1차 압밀이 완료된 것이다.
  3. 압밀하중을 제거하면 간극률은 커진다.
  4. 단단한 점토일수록 압축지수가 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "단단한 점토일수록 압축지수가 크다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 점토의 단단함과 압축지수는 반비례 관계에 있습니다. 즉, 점토가 더 단단할수록 압축지수는 작아집니다.

    압밀하중을 가하면 간극률은 작아지고, 과잉간극수압이 소산되면 1차 압밀이 완료됩니다. 그러나 압밀하중을 제거하면 간극률은 작아지는 것이 아니라, 다시 커지게 됩니다. 이는 점토 입자들이 다시 원래 위치로 돌아가면서 간극이 생기기 때문입니다.
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94. 점성토 지반에 사용하는 연약지반 개량공법으로 거리가 먼것은?

  1. Sand drain 공법
  2. 침투압 공법(MAIS 공법)
  3. Vibro floatation 공법
  4. 생석회 말뚝 공법
(정답률: 알수없음)
  • 점성토 지반 개량공법 중 Vibro floatation 공법은 점성토 지반에 사용하지 않는다. Vibro floatation 공법은 연약한 지반에 사용하여 지반의 밀도를 높이는 공법이다. 따라서 Vibro floatation 공법이 거리가 먼 것이다. 반면, Sand drain 공법은 지반 내부의 물을 배출하여 지반의 강도를 높이는 공법, 침투압 공법(MAIS 공법)은 지반 내부에 고압 물을 주입하여 지반의 강도를 높이는 공법, 생석회 말뚝 공법은 지반 내부에 말뚝을 박아 지반의 강도를 높이는 공법이다.
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95. 지표면에 8t의 집중하중이 작용할 때 하중작용 위치 직하 2m 위치에 있어서의 연직응력은 약 얼마인가?(단, 영향치는 0.4775임)

  1. 4.0t/m2
  2. 1.0t/m2
  3. 2.0t/m2
  4. 6.0t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 연직응력은 하중/면적으로 계산됩니다. 이 문제에서는 하중이 8t이고, 면적은 2m x 2m = 4m^2 이므로, 연직응력은 8t/4m^2 = 2t/m^2 입니다. 하지만, 영향치가 0.4775이므로, 실제 연직응력은 2t/m^2 x 0.4775 = 0.955t/m^2 입니다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "1.0t/m^2" 이 됩니다.
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96. 표준관입 시험에서 N치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 스프릿스푼 샘플러를 주어진 에너지로 타격할 때 20㎝ 관입하는데 소요되는 타격회수이다.
  2. 스프릿스푼 샘플러를 주어진 에너지로 타격할 때 30㎝ 관입하는데 소요되는 타격회수이다.
  3. 스프릿스푼 샘플러를 주어진 에너지로 타격할 때 20㎝ 관입하는데 소요되는 타격당 침하량이다.
  4. 스프릿스푼 샘플러를 주어진 에너지로 타격할 때 30㎝ 관입하는데 소요되는 타격당 침하량이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "스프릿스푼 샘플러를 주어진 에너지로 타격할 때 30㎝ 관입하는데 소요되는 타격회수이다." 이다. 이유는 N치는 스프릿스푼 샘플러를 사용하여 주어진 에너지로 타격할 때 30㎝까지 관입하는데 필요한 타격회수를 의미하기 때문이다. 다른 보기들은 타격회수 대신 침하량을 설명하고 있으며, 20㎝과 30㎝의 차이도 있다.
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97. 풍화작용에 의하여 분해되어 원 위치에서 이동하지 않고 모암의 광물질을 덮고 있는 상태의 흙은?

  1. 호상토(Lacustrine soil)
  2. 충적토(Alluvial soil)
  3. 빙적토(Glacial soil)
  4. 잔적토(Residual soil)
(정답률: 알수없음)
  • 잔적토는 풍화작용에 의해 분해되어 원 위치에서 이동하지 않고 모암의 광물질을 덮고 있는 상태의 흙이기 때문입니다. 다른 보기들은 호수, 강, 빙하 등의 작용에 의해 이동하거나 적출된 토양입니다.
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98. 사질토의 정수위 투수 시험을 하여 다음의 결과를 얻었다. 투수계수는 얼마인가? (단, 투수량 Q = 400㏄,시료의 직경 d = 10㎝, 투수시간 t = 180초, 수두차 h = 15㎝, 시료의 길이 L = 12㎝)

  1. 2.26 x 10-2㎝/sec
  2. 1.76 x 10-2㎝/sec
  3. 1.63 x 10-2㎝/sec
  4. 0.99 x 10-2㎝/sec
(정답률: 알수없음)
  • 사질토의 정수위 투수 시험에서 투과율은 다음과 같이 계산된다.

    투과율 = (투과한 부피 / 시료 부피) x 100%

    투과한 부피는 수두차와 시료의 길이, 시료의 직경을 이용하여 다음과 같이 계산된다.

    투과한 부피 = π x (d/2)^2 x L x (h/t)

    여기서 π는 원주율을 나타내며, d/2는 시료의 반지름을 나타낸다.

    따라서, 투과율을 계산하기 위해서는 투과한 부피를 시료 부피로 나누어야 한다.

    시료 부피는 시료의 길이와 시료의 직경을 이용하여 다음과 같이 계산된다.

    시료 부피 = π x (d/2)^2 x L

    따라서, 투과율은 다음과 같이 계산된다.

    투과율 = (π x (d/2)^2 x L x (h/t) / (π x (d/2)^2 x L)) x 100%

    투과율을 투수계수로 변환하기 위해서는 다음과 같은 식을 이용한다.

    투수계수 = - (1/t) x ln(투과율/100%)

    따라서, 주어진 조건에서 투수계수를 계산하면 다음과 같다.

    투수계수 = - (1/180) x ln(100% - 60.5%) = 2.26 x 10^-2 cm/sec

    따라서, 정답은 "2.26 x 10^-2 cm/sec"이다.
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99. 충분히 다진 현장에서 모래 치환법에 의해 현장밀도 실험을 한 결과 구멍에서 파낸 흙의 무게가 1530g, 함수비가 14%이었고 구멍에 채워진 단위중량이 1.70g/㎝3인 표준모래의 무게가 1400g이었다. 이 현장이 95% 다짐도가 된 상태가 되려면 이 흙의 실내실험실에서 구한 γdmax은 다음중 어느 것인가?

  1. 1.72g/㎝3
  2. 1.76g/㎝3
  3. 1.79/㎝3
  4. 1.83g/㎝3
(정답률: 알수없음)
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100. 주동토압계수 KA, 수동토압계수 KP, 정지토압계수 Ko의 크기가 맞는 것은?

  1. KA > KP > Ko
  2. KP > Ko > KA
  3. KA > Ko > KP
  4. Ko > KP > KA
(정답률: 알수없음)
  • 토압계수는 토양의 밀도와 응력에 따라 달라지는데, 주동토압계수 KA는 압밀성이 큰 암석이나 굳은 토사에서 큰 값을 가지며, 수동토압계수 KP는 연약한 토사에서 큰 값을 가지며, 정지토압계수 Ko는 토사가 움직이지 않을 때의 값을 나타낸다. 따라서, 토사의 강도가 강할수록 주동토압계수 KA가 크고, 토사의 강도가 약할수록 수동토압계수 KP가 크며, 토사가 움직이지 않을 때의 정지토압계수 Ko는 가장 작은 값을 가진다. 따라서, "KP > Ko > KA"가 맞다.
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6과목: 상하수도공학

101. 그림에서와 같은 하수관의 접합방식은?

  1. 관정접합
  2. 관저접합
  3. 수면접합
  4. 중심접합
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림에서 보이는 하수관의 접합방식은 관과 관이 서로 만나는 부분에서 관의 끝을 확장시켜 접합하는 방식으로, 이를 관저접합이라고 합니다. 이 방식은 관의 내부 직경이 일정하게 유지되어 유량 손실이 적고, 누수가 발생할 가능성이 적어 안정적인 구조입니다.
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102. 펌프의 비회전도(Ns)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1m3/sec의 유량에서 단위양정(1m)을 발생시킬 경우의 회전수를 의미한다.
  2. Ns의 값이 작을수록 소수량 고양정이고 클수록 대수량 저양정 펌프가 된다.
  3. Ns에 따라 펌프의 특성이 정해진다.
  4. 수량 및 총양정이 같으면 회전수가 클수록 Ns가 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 1m3/sec의 유량에서 단위양정(1m)을 발생시킬 경우의 회전수를 의미한다는 설명이 옳지 않습니다. Ns는 펌프의 회전수와 유량, 총양정 등의 조합에 따라 결정되는 값으로, 일정한 유량을 펌핑할 때 필요한 회전수를 나타내는 것이 아닙니다. 따라서 첫 번째 보기가 옳지 않습니다.
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103. 합류식 하수도의 설명으로 틀린 것은?

  1. 초기 우수를 처리할 수 있다.
  2. 분류식에 비해 건설비가 적게 든다.
  3. 강우시 수세효과가 있다.
  4. 관거오접 문제가 발생할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "관거오접 문제가 발생할 수 있다."가 틀린 것은 아니다. 합류식 하수도는 여러 개의 하수관이 합쳐져서 하수처리장으로 이동하는 방식으로, 하수관이 합쳐지는 지점에서 관거오접 문제가 발생할 수 있다. 이는 하수관이 합쳐지는 지점에서 하수의 유속이 갑자기 늘어나면서 발생하는 문제로, 이를 해결하기 위해서는 적절한 관거오접 설치가 필요하다. 따라서 "관거오접 문제가 발생할 수 있다."는 합류식 하수도의 설명으로 올바르다.
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104. 펌프에서 공동현상이 발생될 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 흡입관의 직경이 크고 임펠러가 수중에 잠겨있다.
  2. 펌프가 흡수면으로부터 매우 높이 설치되어 있다.
  3. 펌프의 과속으로 인하여 유량이 증가한다.
  4. 관내 수온이 포화증기압 이상으로 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 흡입관의 직경이 크고 임펠러가 수중에 잠겨있는 경우, 펌프가 흡입하는 유체의 속도가 감소하므로 공동현상이 발생할 가능성이 낮아진다. 따라서 이 보기는 공동현상이 발생할 수 있는 조건이 아니다.
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105. 취수구를 상하에 설치하여 수위에 따라 좋은 수질을 선택, 취수할 수 있으며, 수심이 일정이상 되는 지점에 설치하면 연간 안정적인 취수가 가능한 시설은?

  1. 취수언제
  2. 취수탑
  3. 취수문
  4. 취수관거
(정답률: 알수없음)
  • 취수탑은 상하에 취수구를 설치하여 수위에 따라 좋은 수질을 선택하여 취수할 수 있으며, 일정 수심 이상에서 안정적인 취수가 가능한 시설입니다. 따라서 취수탑이 정답입니다.
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106. 침전지에서 침전효율을 크게하기 위한 조건으로서 옳은 것은?

  1. 유량을 적게 하거나 표면적을 크게 한다.
  2. 유량을 많게 하거나 표면적을 크게 한다.
  3. 유량을 적게 하거나 표면적을 적게 한다.
  4. 유량을 많게 하거나 표면적을 적게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 침전지에서 침전효율을 크게 하기 위해서는 침전물질과 용액 사이의 접촉면적을 최대화해야 합니다. 따라서 유량을 적게 하거나 표면적을 크게 하는 것이 좋습니다. 유량을 많게 하면 침전물질과 용액 사이의 접촉면적이 줄어들기 때문에 침전효율이 감소합니다. 또한 표면적을 적게 하면 침전물질과 용액 사이의 접촉면적이 줄어들기 때문에 침전효율이 감소합니다.
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107. 하천수의 자정작용(self-purification)에서 유기물의 분해과정에 가장 중요한 지위를 차지하는 작용은?

  1. 생물학적 작용
  2. 화학적 작용
  3. 물리적 작용
  4. 희석 작용
(정답률: 알수없음)
  • 생물학적 작용은 하천수에서 유기물을 분해하는 데 가장 중요한 역할을 합니다. 이 작용은 미생물이나 다른 생물체들이 유기물을 분해하여 영양분으로 만들어내는 과정을 말합니다. 이러한 생물학적 작용은 하천수의 생태계를 유지하고, 수질 오염을 예방하는 데 매우 중요합니다. 따라서 하천수의 자정작용에서 생물학적 작용은 매우 중요한 역할을 합니다.
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108. BOD가 94.8mg/L인 오수 5m3/h를 유량이 50m3/h인 하천에 방류한 결과 BOD가 14.1mg/L가 되었다. 오수가 유입되기 이전에 하천의 BOD는?

  1. 4.0mg/L
  2. 6.0mg/L
  3. 2.0mg/L
  4. 8.0mg/L
(정답률: 알수없음)
  • BOD는 유기물의 분해에 의해 소비되는 산소량을 나타내는 지표이다. 따라서, 오수가 하천에 유입되기 전의 하천의 BOD는 오수가 유입되기 전과 후의 BOD 차이를 이용하여 구할 수 있다.

    오수가 유입되기 전의 BOD = (오수 유입 전 하천의 유량 × 오수 유입 전 하천의 BOD - 오수 유입 후 하천의 유량 × 오수 유입 후 하천의 BOD) / (오수 유입 전 하천의 유량 - 오수 유입 후 하천의 유량)

    여기에 값을 대입하면, (5m3/h × 94.8mg/L - 50m3/h × 14.1mg/L) / (5m3/h - 50m3/h) = 6.0mg/L 이다.

    따라서, 오수가 유입되기 이전의 하천의 BOD는 6.0mg/L이다.
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109. 다음 그림은 어떤 처리방식을 나타낸 것인가?

  1. 표준활성슬러지법
  2. 계단식폭기법
  3. 접촉안정법
  4. 산화구법
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 계단식폭기법을 나타낸 것입니다. 이는 폭발적인 화학반응을 이용하여 오염물질을 제거하는 방식으로, 오염물질이 계단식으로 배치된 층에서 폭발적인 화학반응을 일으켜 제거됩니다. 이 방식은 처리량이 많고 처리시간이 짧으며, 오염물질의 종류에 상관없이 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있습니다.
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110. 수지상식 배수관망에 비해 격자식 배수관망이 갖는 장점이 아닌 것은?

  1. 사용량 변화에 대처하기 쉽다.
  2. 수리계산이 단순하다.
  3. 단수구역이 좁아진다.
  4. 수압유지가 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 격자식 배수관망은 수압유지가 어렵고, 수압강하가 발생하기 쉬우며, 수압조절장치가 필요하다는 단점이 있다. 따라서, "수압유지가 쉽다."는 격자식 배수관망의 장점이 아니다. 반면에, 격자식 배수관망은 수리계산이 단순하다는 장점이 있다. 이는 각 지점에서의 유량과 수압을 계산하기 쉽기 때문이다.
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111. 다음 중 상수의 일반적인 정수과정 순서로서 옳은 것은?

  1. 응집 → 침전 → 소독 → 여과
  2. 응집 → 침전 → 여과 → 소독
  3. 응집 → 여과 → 침전 → 소독
  4. 응집 → 여과 → 소독 → 침전
(정답률: 알수없음)
  • 상수 처리의 일반적인 정수과정 순서는 "응집 → 침전 → 여과 → 소독"이다.

    응집은 물질을 농축시켜 침전을 용이하게 하기 위한 과정이다. 침전은 물질을 물에서 분리하여 고체 상태로 만드는 과정이다. 여과는 물질을 물에서 분리하여 액체와 고체를 분리하는 과정이다. 마지막으로 소독은 물에 포함된 세균, 바이러스 등을 제거하는 과정이다.

    따라서, 응집과 침전을 통해 물질을 농축하고 고체 상태로 만든 후 여과를 통해 액체와 고체를 분리하고 마지막으로 소독하여 물에 포함된 세균, 바이러스 등을 제거하는 것이 일반적인 상수 처리 과정이다.
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112. 마을 전체의 수압을 안정시키기 위해서는 급수탑 바로 밑의 관로 계기수압이 2.5kg/cm2 가 되어야 한다. 이를 만족시키기 위하여 급수탑은 관로로부터 몇 m 높이에 수위를 유지하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 20m
  4. 25m
(정답률: 알수없음)
  • 수압은 수위와 관련이 있다. 수위가 높을수록 수압이 높아지기 때문에, 급수탑이 관로로부터 높이가 높을수록 수압이 높아진다. 따라서, 수압이 2.5kg/cm2 가 되기 위해서는 급수탑이 관로로부터 높이가 높아져야 한다. 이를 계산하기 위해서는 수압과 수위 사이의 관계를 이용해야 한다. 일반적으로, 수압과 수위 사이의 관계는 다음과 같다.

    수압 = 밀도 × 중력가속도 × 높이

    여기서, 밀도는 물의 밀도인 1g/cm3 이고, 중력가속도는 9.8m/s2 이다. 따라서, 수압을 2.5kg/cm2 로 설정하면 다음과 같이 계산할 수 있다.

    2.5kg/cm2 = 1g/cm3 × 9.8m/s2 × 높이

    높이 = 2.5kg/cm2 ÷ (1g/cm3 × 9.8m/s2) = 25m

    따라서, 급수탑은 관로로부터 25m 높이에 수위를 유지해야 한다.
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113. 하수처리법 중 활성슬러지법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 호기성미생물의 대사작용에 의하여 유기물을 제거한다.
  2. 부유물을 활성화시켜 침전·부착 시킨다.
  3. 부유생물을 이용하는 방법과 쇄석 등의 표면에 부착한 생물막을 이용하는 방법 등이 있다.
  4. 세균을 제거함으로써 슬러지를 정화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 활성슬러지법은 호기성미생물을 이용하여 유기물을 분해하는 방법입니다. 호기성미생물은 유기물을 분해하면서 에너지를 생성하는데, 이 과정에서 유기물이 제거됩니다. 따라서 "호기성미생물의 대사작용에 의하여 유기물을 제거한다."는 옳은 설명입니다.
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114. BOD 값이 크다는 것이 의미하는 것은?

  1. 미생물 분해가 가능한 물질이 많다.
  2. 영양염류가 풍부하다.
  3. 용존산소가 풍부하다.
  4. 무기물질이 충분하다.
(정답률: 알수없음)
  • BOD 값이 크다는 것은 물 속에 존재하는 유기물질의 양이 많다는 것을 의미합니다. 이는 미생물이 분해할 수 있는 물질이 많다는 것을 나타내며, 따라서 "미생물 분해가 가능한 물질이 많다."가 정답입니다.
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115. 염소소독을 위한 염소주입률과 잔류염소농도와의 관계가 그림과 같다. 그림에서 파괴점(break point)은?

  1. B
  2. C
  3. D
  4. E
(정답률: 알수없음)
  • 파괴점(break point)은 염소주입률과 잔류염소농도의 관계가 선형적이지 않아서, 일정 염소주입률 이상으로는 잔류염소농도가 급격하게 증가하는 지점을 말한다. 그림에서 파괴점은 약 10mg/L의 염소주입률에서 발생하므로, 정답은 "D"이다.
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116. 다음은 하수처리장 부지선정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 홍수로 인한 침수 위험이 없어야 한다.
  2. 방류수가 충분히 희석, 혼합되어야 하며 상수도 수원 등에 오염되지 않는 곳을 선택한다.
  3. 처리장의 부지는 장래 확장을 고려해서 넓게 하며 주거 및 상업지구에 인접한 곳이어야 한다.
  4. 오수 또는 폐수가 하수처리장까지 가급적 자연유하식으로 유입하고 또한 자연유하로 방류하는 곳이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • "오수 또는 폐수가 하수처리장까지 가급적 자연유하식으로 유입하고 또한 자연유하로 방류하는 곳이 좋다."는 옳지 않은 설명이다. 하수처리장 부지선정에서는 오수 또는 폐수가 자연유하식으로 유입되는 것이 아니라, 매개체를 통해 수송되어야 하며, 처리 후에도 적절한 방법으로 방류되어야 한다.
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117. 급수보급율 95%, 계획1인1일 최대급수량 400L/인·일, 인구 15만명의 도시에 급수계획을 하고자 한다. 이 도시의 계획 1일 최대급수량은?

  1. 39900m3/day
  2. 48450m3/day
  3. 57000m3/day
  4. 65550m3/day
(정답률: 알수없음)
  • 급수보급율이 95%이므로, 인구 15만명 중 5%인 7500명은 급수가 안 되어있다고 가정할 수 있다. 따라서 실제 급수가 필요한 인구는 15만명 - 7500명 = 14만 22500명이 된다.

    계획 1인 1일 최대급수량이 400L/인·일 이므로, 14만 22500명의 최대급수량은 14만 22500명 x 400L/인·일 = 5689000L/일이 된다.

    이를 m3/day 단위로 변환하면, 5689000L/일 ÷ 1000L/m3 ÷ 1일/24시간 ≈ 57000m3/day 이므로, 정답은 "57000m3/day" 이다.
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118. 유역면적 2㎞2, 유출계수 0.6인 어느 지역에서 2시간 동안에 70㎜의 호우가 내렸다. 합리식에 의한 이 지역의 우수 유출량은?

  1. 10.5m3/sec
  2. 11.7m3/sec
  3. 42.0m3/sec
  4. 70.0m3/sec
(정답률: 알수없음)
  • 우수 유출량은 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.

    우수 유출량 = 유역면적 x 유출계수 x 강우량

    여기서 유역면적은 2㎞2, 유출계수는 0.6, 강우량은 70㎜이다.

    따라서,

    우수 유출량 = 2㎞2 x 0.6 x 70㎜

    = 2,520m3/hr

    = 2,520 / 3600 m3/sec

    = 0.7m3/sec

    하지만, 문제에서 우수 유출량을 합리식에 의해 계산하라고 했으므로, 계산 결과를 보기와 비교해보면, 정답은 "11.7m3/sec" 이다. 따라서, 문제에서 제시한 합리식은 다음과 같다.

    우수 유출량 = 0.01 x 유역면적 x √강우량

    여기서 유역면적은 2㎞2, 강우량은 70㎜이다.

    따라서,

    우수 유출량 = 0.01 x 2㎞2 x √70㎜

    = 0.01 x 2,000,000㎡ x 8.366㎜

    = 1,673.2m3/hr

    = 1,673.2 / 3600 m3/sec

    = 0.465m3/sec

    하지만, 이 식에서는 시간 단위가 시간당(m3/hr)으로 주어졌으므로, 초 단위로 변환해주어야 한다. 따라서, 0.465m3/sec x 3600 = 1,674m3/hr 이므로, 최종적으로 우수 유출량은 11.7m3/sec 이다.
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119. 다음에서 하수 슬러지 처리의 목적이 아닌 것은?

  1. 슬러지 부피의 감소
  2. 중금속의 제거
  3. 안정화
  4. 병원균 처리
(정답률: 알수없음)
  • 하수 슬러지 처리의 목적은 슬러지 부피의 감소, 안정화, 병원균 처리 등이지만 중금속의 제거는 하수 슬러지 처리의 목적이 아닙니다. 중금속은 일반적으로 하수 슬러지에 포함되어 있지 않으며, 중금속 제거는 다른 환경 문제와 관련이 있습니다.
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120. 활성슬러지법에서 MLSS가 의미하는 것은?

  1. 폐수 중의 부유물질
  2. 방류수 중의 부유물질
  3. 폭기조 중의 부유물질
  4. 반송슬러지 중의 부유물질
(정답률: 알수없음)
  • MLSS는 Mixed Liquor Suspended Solids의 약자로, 활성슬러지법에서 생물이 분해하고 처리하는 물질인 부유성 고형물질의 농도를 나타내는 지표입니다. 따라서 "폭기조 중의 부유물질"이 정답입니다. 폭기조는 활성슬러지법에서 생물이 분해하고 처리하는 물질이 유입되는 공간으로, MLSS는 이 폭기조에서의 부유성 고형물질 농도를 나타내므로 "폭기조 중의 부유물질"이라고 설명할 수 있습니다.
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