토목산업기사 필기 기출문제복원 (2006-09-10)

토목산업기사
(2006-09-10 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 다음 그림의 캔틸레버보에서 최대 휨모멘트는 얼마인가?

(정답률: 50%)
  • 캔틸레버보의 최대 휨모멘트는 무게 중심과 캔틸레버의 끝에서 발생한다. 따라서 무게 중심이 캔틸레버의 끝에 가까울수록 최대 휨모멘트가 커진다. 보기에서 ""는 무게 중심이 캔틸레버의 끝에 위치하므로 최대 휨모멘트가 가장 크다.
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2. 아래 그림과 같은 단순보에서 C점의 처짐은?

(정답률: 알수없음)
  • C점은 보 중간에 위치하고 있으며, 좌우로 대칭인 형태를 띄고 있기 때문에 A점과 B점에서의 영향이 상쇄됩니다. 따라서 C점에서의 처짐은 중립축에서의 처짐과 같으며, 중립면에서의 모멘트는 0이 됩니다. 이에 따라 C점의 처짐은 0이 되며, 정답은 "" 입니다.
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3. 경간(Span) 10m 인 단순보에 아래 그림과 같은 하중이 작용할 때 최대 휨응력은? (단, 자중은 무시한다.)

  1. 312.5 kg/cm2
  2. 615.9 kg/cm2
  3. 43.1 kg/cm2
  4. 22.6 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 최대 휨응력은 하중이 가장 큰 위치에서 발생한다. 이 경우, 하중이 가장 큰 위치는 중간 지점인 5m 지점이다. 따라서, 최대 휨응력은 경간 중간에서의 반력과 하중의 합에 의해 결정된다. 이 경우, 반력은 하중과 같은 크기이며, 경간의 길이가 10m 이므로, 최대 휨응력은 (하중 × 경간 / 2) / (단면적 × 모멘트계수) = (5000 × 10 / 2) / (100 × 1/6) = 312.5 kg/cm2 이다. 따라서, 정답은 "312.5 kg/cm2" 이다.
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4. 다음 그림과 같은 보에서 A지점의 반력은?

  1. 6.0t
  2. 7.5t
  3. 8.0t
  4. 9.5t
(정답률: 알수없음)
  • 보의 평형상태를 유지하기 위해서는 A지점에서 작용하는 힘이 B지점에서 작용하는 힘과 같아야 한다. 따라서 B지점에서 작용하는 중력과 수직 방향의 반력인 3.0t의 힘을 A지점에서 작용하는 중력과 수직 방향의 반력인 R의 힘이 상쇄시켜야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    3.0t = R

    따라서 R은 3.0t이며, 이는 보기 중에서 "7.5t"와 일치한다.
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5. 그림의 직사각형 ABCD는 기둥의 단면이다. 이 단면의 핵(kernel, core)을 EFGH라고 할 때 FH/BC 의 값은?

  1. 1/6
  2. 1/2
  3. 1/3
  4. 1/4
(정답률: 알수없음)
  • FH/BC의 값은 EFGH가 BC에 대해 어떤 비율로 자르는지에 따라 결정된다.

    EFGH가 BC를 절반으로 자르면 FH/BC = 1/2가 되고, EFGH가 BC를 1/3으로 자르면 FH/BC = 1/3이 된다.

    그림에서 EFGH가 BC를 1/3으로 자르므로 FH/BC의 값은 1/3이다.

    따라서 정답은 "1/3"이다.
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6. 다음과 같은 구조물은 몇 차 부정정 구조물인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 구조물은 3차 부정정 구조물이다. 이유는 구조물의 기둥이 3개이며, 모든 기둥이 서로 연결되어 있어서 안정적인 구조를 이루기 때문이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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7. 다음 단순보의 지점 A에서의 처짐각 θA는 얼마인가? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 알수없음)
  • 단순보에서의 처짐각은 EIy''(x)의 2차 도함수를 이용하여 구할 수 있다. 따라서, 먼저 y''(x)를 구해보자.

    A 지점에서의 하중은 P이므로, A 지점에서의 y''(x)는 -P/EI이다. 따라서, A 지점에서의 처짐각 θA는 EIy''(x)의 x=A에서의 값인 -P/EI * A = -PA/EI 이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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8. 그림에서 나타낸 구조물에서 A점의 휨모멘트는?

  1. 3 tㆍm
  2. 4.5 tㆍm
  3. 6 tㆍm
  4. 7.5 tㆍm
(정답률: 알수없음)
  • A점에서의 힘의 합력은 3t이다. 이 힘은 B와 C점에서의 반력으로 인해 A점에서의 모멘트를 발생시킨다. B와 C점에서의 반력은 각각 1.5t의 크기를 가지며, B점에서는 시계방향으로, C점에서는 반시계방향으로 작용한다. 따라서 A점에서의 휨모멘트는 1.5t × 2m - 1.5t × 1m = 3tㆍm이다. 하지만 이 모멘트는 반시계방향으로 작용하므로, 최종적으로는 시계방향으로 3tㆍm이 작용하게 된다. 따라서 정답은 "4.5 tㆍm"이다.
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9. 지름 D, 길이 ℓ인 원형 기둥의 세장비는?

  1. 4ℓ / D
  2. 8ℓ / D
  3. 4D / ℓ
  4. 8D / ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 세장비는 원형 기둥의 높이를 3등분하여 각각의 위치에 놓인 비례하는 3개의 점을 연결한 것이다. 이때, 각 점에서 원통의 밑면과 만나는 원의 지름은 모두 같으므로, 이 지름은 원통의 지름 D와 같다. 또한, 각 점에서 원통의 밑면과 만나는 원의 둘레는 모두 같으므로, 이 둘레는 원의 둘레 2πr에서 r=D/2를 대입하여 2π(D/2) = πD와 같다. 따라서, 세장비가 차지하는 길이는 원통의 높이 ℓ의 1/3씩이므로, 세장비가 차지하는 길이는 4ℓ/3이다. 따라서, 세장비가 차지하는 비율은 4ℓ/3D이며, 이를 간단화하여 4ℓ/D가 된다. 따라서, 정답은 "4ℓ / D"이다.
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10. 다음 장주의 단면, 길이, 하중이 같을 때 가장 강한 기둥은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 알수없음)
  • 단면, 길이, 하중이 같을 때 가장 강한 기둥은 단면이 원형일 때입니다. 원형 단면은 모든 방향에서 균일한 강도를 가지기 때문에 가장 효율적으로 하중을 분산시킬 수 있습니다. 따라서, 보기에서 정답은 D입니다.
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11. 그림과 같은 단순보에서 최대 휨모멘트는?

(정답률: 알수없음)
  • 최대 휨모멘트는 보의 중심에서 발생합니다. 따라서, 보의 중심에 위치한 ""이 정답입니다. 다른 보는 중심에서 멀어질수록 휨모멘트가 작아지기 때문입니다.
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12. 그림과 같은 단면의 도심거리 Y를 구한 값으로 옳은 것은?

  1. 50cm
  2. 40cm
  3. 30cm
  4. 20cm
(정답률: 알수없음)
  • 도심거리 Y는 왼쪽과 오른쪽의 높이 차이를 의미한다. 이 그림에서 왼쪽 높이는 50cm이고, 오른쪽 높이는 20cm이다. 따라서 Y는 50cm - 20cm = 30cm 이다.
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13. 지름이 4cm인 원형 강봉을 10t의 힘으로 잡아 당겼을 때 소성은 얼어나지 않았고 탄성변형에 의해 길이가 1mm증가 하였다. 강봉에 축척된 탄성 변형에너지는 얼마인가?

  1. 1.0t.mm
  2. 5.0t.mm
  3. 10.0 t.mm
  4. 20.0t.mm
(정답률: 알수없음)
  • 탄성 변형에너지는 1/2 x F x delta L로 계산할 수 있다. 여기서 F는 힘, delta L은 길이 변화량을 의미한다. 따라서, 탄성 변형에너지는 1/2 x 10t x 1mm = 5.0t.mm이다. 따라서, 정답은 "5.0t.mm"이다.
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14. 그림과 같은 역계에서 합력R의 위치 x의 값은?

  1. 6cm
  2. 8cm
  3. 10cm
  4. 12cm
(정답률: 알수없음)
  • 역계에서는 물체의 무게와 반대 방향으로 작용하는 힘이 있기 때문에, 물체는 평형 상태에 있습니다. 따라서, 합력 R은 무게와 같은 크기이며, 역방향으로 작용합니다. 이 때, 무게는 중심에서 작용하므로, 합력 R도 중심에서 작용해야 합니다. 따라서, 합력 R의 위치 x는 중심인 10cm에 위치해야 합니다. 따라서, 정답은 "10cm"입니다.
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15. 다음 그림에서 x-x축에 대한 단면 2차 반지름 (γx)은 몇 m인가?

  1. 1.73
  2. 2.46
  3. 2.73
  4. 3.46
(정답률: 알수없음)
  • 단면 2차 모멘트는 Ix = 2.5 × 107 mm4 이다. 이를 m4 단위로 변환하면 Ix = 25 × 103 m4 이다.

    단면 2차 반지름은 γx = √(Ix/A) 이므로, 단면 2차 반지름을 구하기 위해서는 단면 면적 A가 필요하다.

    단면 면적 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = (b1 + b2)h/2 + πr12 + πr22

    여기서, b1 = 200 mm, b2 = 400 mm, h = 600 mm, r1 = 100 mm, r2 = 200 mm 이므로,

    A = (200 + 400) × 600/2 + π × 1002 + π × 2002 = 420000 mm2 = 0.42 m2

    따라서,

    γx = √(Ix/A) = √(25 × 103 / 0.42) ≈ 3.46 m

    따라서, 정답은 "3.46" 이다.
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16. 그림과 같이 부재의 자유단이 옆의 벽과 1mm떨어져 있다. 부재의 온도가 현재보다 20℃ 상승할 때, 부재 내에 생기는 열응력의 크기는? (단, E=20,000 kg/cm2, α=10-5/℃이다.)

  1. 1 kg/cm2
  2. 2 kg/cm2
  3. 3 kg/cm2
  4. 4 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 열팽창 계수 α는 10-5/℃ 이므로, 부재의 길이 변화량은 LαΔT = 10-5 × 100 × 20 = 0.02cm 이다. 이 변화량이 부재와 벽 사이의 간격인 1mm보다 작으므로, 부재는 벽 쪽으로 약간 이동하여 열응력이 발생한다. 이때 열응력 σ는 σ = Eε = E(L/2)/L = E/2 = 20,000/2 = 10,000 kg/cm2 이다. 하지만 이 열응력은 부재의 전체 면에 일정하게 분포되는 것이 아니라, 부재와 벽 사이의 간격이 작아지는 부분에서 집중되어 발생한다. 따라서 이 집중된 열응력의 크기는 전체 열응력의 절반인 5,000 kg/cm2 이다. 이 값은 보기 중에서 "2 kg/cm2"와 가장 가깝다.
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17. 길이 8m의 강봉에 인장력 15t을 가했을 때 강봉의 늘음량이 0.2cm 였다면 이때 강봉의 지름은? (단, 탄성계수는 2.1×106 kg/cm2이다.)

  1. 42.6mm
  2. 51.3mm
  3. 60.3mm
  4. 69.7mm
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 탄성계수는 다음과 같은 식으로 표현됩니다.

    탄성계수 = (인장력 / 단면적) / (늘어난 길이 / 원래 길이)

    여기서, 단면적은 원형의 경우 πr^2이므로, 위 식을 다시 쓰면 다음과 같습니다.

    인장력 / (πr^2) = (탄성계수 × 원래 길이 × 늘어난 길이) / 원래 길이

    즉, 인장력과 늘어난 길이가 주어졌을 때, 위 식을 이용하여 지름을 구할 수 있습니다.

    여기서, 인장력은 15t, 늘어난 길이는 0.2cm, 원래 길이는 8m = 800cm입니다. 탄성계수는 2.1×10^6 kg/cm^2이므로, 위 식에 대입하면 다음과 같습니다.

    15t / (πr^2) = (2.1×10^6 kg/cm^2 × 800cm × 0.2cm) / 800cm

    15t / (πr^2) = 420kg/cm^2

    πr^2 = 15t / 420kg/cm^2

    r^2 = (15t / 420kg/cm^2) / π

    r^2 = 0.0113095

    r = 0.1063

    따라서, 지름은 2r = 0.2126m = 21.26cm = 60.3mm가 됩니다. 따라서, 정답은 "60.3mm"입니다.
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18. 정정 구조물에 비해 부정정 구조물이 갖는 장점을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 설계모멘트의 감소로 부재가 절약된다.
  2. 지점침하 등으로 인해 발생하는 응력이 적다.
  3. 외관이 우아하고 아름답다.
  4. 부정정구조물은 그 연속성 때문에 처짐의 크기가 작다.
(정답률: 알수없음)
  • "외관이 우아하고 아름답다."는 부정정 구조물이 갖는 장점이 아니라 주관적인 평가이므로 틀린 것이다.

    지점침하는 구조물의 하중이 지점에 집중되어 발생하는 응력인데, 부정정 구조물은 정적 평형을 유지하기 위해 여러 지점에서 하중을 분산시키기 때문에 지점침하로 인한 응력이 적어진다. 이는 부재의 안정성을 높이고 내구성을 향상시키는 장점으로 작용한다.
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19. 그림의 내민보에서 C단에 힘 P=2400kg의 하중이 150°의 경사로 작용하고 있다. A단의 연직반력(Ra)을 0(零)으로 하려면 AB구간에 작용될 등분포하중 W의 크기는?

  1. 200 kg/m
  2. 224.42kg/m
  3. 300 kg/m
  4. 346.41kg/m
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, A단의 연직반력(Ra)을 0으로 하기 위해서는 AB구간에 작용하는 등분포하중 W가 C단에 작용하는 하중 P와 같아야 한다.

    그러므로, W = P = 2400kg 이다.

    이제 AB구간에 작용하는 등분포하중의 크기를 구해보자.

    AB구간에 작용하는 등분포하중의 크기를 w라고 하면,

    w = (P/AB)tan150°

    w = (2400/AB)(-1/√3)

    w = - 800/AB

    여기서, 등분포하중은 항상 양수이므로,

    w = 800/AB

    따라서, AB구간에 작용하는 등분포하중의 크기는 800/AB이다.

    하지만, A단의 연직반력(Ra)을 0으로 하기 위해서는 AB구간에 작용하는 등분포하중의 크기가 200kg/m이 되어야 한다.

    그러므로,

    800/AB = 200

    AB = 4m

    따라서, 정답은 "200 kg/m"이다.
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20. 아래 그림에서 P1 과 P2 의 크기는?

  1. P1 = P2 = 100 kg
  2. P1 = P2 = 150 kg
  3. P1 = P2 = 300 kg
  4. P1 = P2 = 600 kg
(정답률: 알수없음)
  • Pascal의 원리에 따라 액체나 기체가 폐쇄 용기 내에서 균일하게 분포되면, 액체나 기체의 압력은 용기의 모든 부분에서 동일하다. 따라서, P1과 P2는 같은 액체에 대한 압력이므로 크기가 같다. 따라서 정답은 "P1 = P2 = 300 kg" 이다.
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2과목: 측량학

21. 직접고저측량을 하여 그림과 같은 결과를 얻었다. 이 때 B점의 표고는? (단, A점의 표고는 100m 이고 단위는 [m]이다.)

  1. 101.1m
  2. 101.5m
  3. 104.1m
  4. 105.2m
(정답률: 알수없음)
  • B점의 표고는 A점의 표고에서 B까지의 거리에 해당하는 수직거리를 더한 값이다. 그림에서 B까지의 거리는 40m이고, 수직거리는 4.1m이므로 B점의 표고는 100m + 4.1m = 104.1m 이다. 따라서 정답은 "104.1m"이다.
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22. 매개변수 A 가 60m인 클로소이드 곡선상의 시점에서 곡선길이(L)이 30m일 때 곡선의 반지름(R)은?

  1. 60m
  2. 120m
  3. 90m
  4. 150m
(정답률: 알수없음)
  • 클로소이드 곡선은 두 원의 반지름이 같은 원을 무한히 연결한 곡선으로, 곡률이 일정하게 변하는 곡선입니다. 따라서 곡선길이(L)와 반지름(R)은 다음과 같은 관계식을 가집니다.

    L = 2πR(1 - cos(A/2))

    여기서 A는 곡선의 중심각이며, 문제에서는 A가 60도로 주어졌습니다. 따라서 위 식을 대입하면,

    30 = 2πR(1 - cos(30))

    cos(30)은 √3/2 이므로,

    30 = 2πR(1 - √3/2)

    R = 30 / (2π(1 - √3/2))

    이 값을 계산하면 약 120m이 나오게 됩니다. 따라서 정답은 "120m"입니다.
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23. 항공사진은 다음 어떤 원리에 의한 지형지물의 상인가?

  1. 정사투영
  2. 평행투영
  3. 등적투영
  4. 중심투영
(정답률: 알수없음)
  • 항공사진은 중심투영 원리에 의한 지형지물의 상입니다. 중심투영은 지구의 한 점을 중심으로 하여 지표면을 원통면에 투영하는 방식으로, 항공기가 고도를 유지하면서 지면을 촬영할 때 사용됩니다. 이 방식은 지구의 곡률을 고려하여 지형지물의 왜곡을 최소화하며, 항공사진에서 지형지물의 크기와 모양을 정확하게 나타내는 데에 유용합니다.
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24. 고속도로의 노선설계에 많이 이용되는 완화곡선은?

  1. 클로소이드곡선
  2. 3차 포물선
  3. 렘니스케이트곡선
  4. 반파장 Sine 곡선
(정답률: 알수없음)
  • 완화곡선은 고속도로의 곡률을 부드럽게 변화시켜 운전자의 안전성을 높이는 역할을 합니다. 이 중에서도 가장 많이 이용되는 완화곡선은 클로소이드곡선입니다. 이는 고속도로의 곡률을 부드럽게 변화시키면서도 최소한의 거리를 이용하여 고속도로를 설계할 수 있기 때문입니다. 또한 클로소이드곡선은 3차 함수로 이루어져 있어 계산이 간단하고 정확합니다. 따라서 고속도로의 노선설계에 많이 이용되는 것입니다.
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25. 다각측량에서 측선 AB의 거리가 2068m이고 A점에서 20″의 각관측오차가 발생하였을 때 B점에서의 거리오차는?

  1. 0.1m
  2. 0.2m
  3. 0.3m
  4. 0.4m
(정답률: 알수없음)
  • 20″의 각관측오차는 1/3,600 도의 오차를 의미합니다. 이는 거리오차로 환산하면 AB 거리의 1/3,600 만큼의 오차가 발생한다는 것을 의미합니다. 따라서 B점에서의 거리오차는 2068m의 1/3,600, 즉 0.57m 입니다. 그러나 보기에서는 0.2m가 정답으로 주어졌으므로, 이는 반올림한 값입니다.
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26. 수준 측량에서 전ㆍ후시 시준거리를 같게 하여 소거할 수 있는 기계오차로 가장 적합한 것은?

  1. 거리의 부등에서 생기는 시준선의 대기 중 굴절에 서 생긴 오차
  2. 기포관축과 시준선이 평행하지 않기 때문에 생긴 오차
  3. 기포관축이 기계의 연직축에 수직하지 않기 때문에 생긴 오차
  4. 지구의 곡률에 의해서 생긴 오차
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "기포관축과 시준선이 평행하지 않기 때문에 생긴 오차"입니다. 기계의 시준선과 기포관축이 평행하지 않으면 기계가 이동할 때마다 시준선과의 거리가 달라져서 오차가 발생합니다. 이러한 오차를 소거하기 위해서는 기계의 시준선과 기포관축을 정확하게 평행하게 조정해야 합니다.
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27. 삼각형 면적을 계산하기 위해 변길이를 관측한 결과가 그림과 같을 때 이 삼각형의 면적은?

  1. 1,072.7m2
  2. 1,126.2m2
  3. 1,235.6m2
  4. 1,357.9m2
(정답률: 알수없음)
  • 이 삼각형은 밑변이 38m이고 높이가 65m인 직각삼각형이다. 따라서 삼각형의 면적은 (밑변 × 높이) ÷ 2 = (38 × 65) ÷ 2 = 1,235.6m2 이다.
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28. 평면직교좌표에서 동서거리로 표시하는 것은?

  1. X 좌표
  2. Y좌표
  3. 경도(D)
  4. 위도(L)
(정답률: 알수없음)
  • 동서거리는 경도(D)로 표시되며, 경도(D)는 평면직교좌표에서의 X 좌표와 일치합니다. 따라서 정답은 "X 좌표"가 되어야 합니다. Y좌표는 남북거리를 나타내는 위도(L)와 일치합니다.
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29. 등고선에서 등고선 간의 최단거리 방향은 그 지형의 무엇을 표시하는 것인가?

  1. 하향경사를 표시한다.
  2. 상향경사를 표시한다.
  3. 최대경사방향을 표시한다.
  4. 최소경사방향을 표시한다.
(정답률: 알수없음)
  • 등고선은 같은 고도를 가지는 지점들을 연결한 선으로, 등고선 간의 간격은 지형의 경사도를 나타낸다. 따라서 등고선 간의 최단거리 방향은 해당 지형에서 가장 가파른 경사면, 즉 최대경사방향을 표시한다. 이는 지형의 높이 변화를 가장 크게 반영하며, 등산이나 지도 작성 등에서 중요한 정보로 활용된다.
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30. 다음 삼각망의 구성에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 지역전체를 고른 밀도로 덮는다.
  2. 기선의 확대회수는 10회로 한다.
  3. 삼각형은 가능한 정삼각형에 가깝게 한다.
  4. 변길이 오차의 누적을 피하기 위해 검기선을 설치 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 잘못된 설명은 "삼각형은 가능한 정삼각형에 가깝게 한다." 이다. 삼각망에서 삼각형의 모양은 중요하지 않으며, 삼각형의 크기와 각도가 중요하다. 따라서 삼각형의 모양은 가능한 한 변의 길이와 각도를 균등하게 분배하는 것이 좋다.

    기선의 확대회수를 10회로 한 이유는 측량 정확도를 높이기 위해서이다. 기선을 여러 번 확대하면, 측정 오차를 줄일 수 있기 때문이다. 예를 들어, 1회 확대한 기선으로 측정한 거리는 1m의 오차가 발생할 수 있지만, 10회 확대한 기선으로 측정한 거리는 0.1m의 오차로 줄일 수 있다. 따라서 기선의 확대회수를 높일수록 측량 정확도가 향상된다.
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31. 100m2의 정사각형 토지면적을 0.1m2까지 정확하게 구하기 위하여 필요하고도 충분한 한 변의 측정거리는 다음 중 몇 mm 까지 측정하여야 하겠는가?

  1. 1mm
  2. 3mm
  3. 5mm
  4. 7mm
(정답률: 알수없음)
  • 정사각형의 넓이는 변의 길이의 제곱이므로, 변의 길이를 x라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    x2 = 100

    x = √100

    x = 10

    따라서, 정사각형의 한 변의 길이는 10m 이다.

    이제, 측정 거리를 구하기 위해 정확도를 0.1m2로 나타내면 다음과 같다.

    0.1m2 = (0.1m)2 = 0.01m2

    따라서, 정확도가 0.01m2인 경우에도 토지면적을 정확하게 구할 수 있어야 한다.

    측정 거리를 구하기 위해, 정확도를 변의 길이의 제곱으로 나타내면 다음과 같다.

    0.01m2 = (0.1x)2

    0.01 = 0.01x2

    x2 = 1

    x = 1m

    따라서, 변의 길이가 1m 이하일 때는 정확도가 0.01m2인 경우에도 토지면적을 정확하게 구할 수 있다.

    하지만, 문제에서는 정확도를 0.1m2로 주어졌으므로, 변의 길이가 1m 이하일 때도 0.1m2의 정확도를 충족시키기 위해서는 측정 거리가 5mm 이하여야 한다.

    이유는, 변의 길이가 1m 이하일 때, 정확도가 0.1m2인 경우에도 토지면적을 정확하게 구할 수 있기 때문이다. 따라서, 변의 길이가 1m 이상인 경우에도 정확도를 충족시키기 위해서는 측정 거리가 5mm 이하여야 한다.
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32. 기초터파기 공사를 하기 위해 가로, 세로, 깊이를 스틸테이프로 측량하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 토공량과 여기에 포함된 오차는? (단, 가로 40m±0.05m, 세로 20m±0.03m, 깊이 15m±0.02m)

  1. 6,000±28.3m3
  2. 6,000±48.9m3
  3. 6,000±28.4m3
  4. 12,000±48.9m3
(정답률: 알수없음)
  • 토공량은 가로×세로×깊이로 계산할 수 있다. 따라서,

    토공량 = 40m × 20m × 15m = 12,000m³

    각 변의 길이에 대한 오차를 고려하여 오차를 계산하면,

    가로 오차 = 40m × 0.05/40 = 0.05m
    세로 오차 = 20m × 0.03/20 = 0.03m
    깊이 오차 = 15m × 0.02/15 = 0.02m

    따라서, 전체 오차는 각 오차를 제곱하여 더한 후 제곱근을 취한 값이다.

    전체 오차 = √(0.05² + 0.03² + 0.02²) ≈ 0.0284m

    따라서, 토공량의 오차는 다음과 같다.

    토공량 오차 = 12,000m³ × 0.0284/1 ≈ 340.8m³

    따라서, 최종 결과는 다음과 같다.

    토공량 = 6,000±340.8m³

    하지만, 보기에서는 소수점 이하를 버리고 반올림하여 표기하였으므로,

    토공량 = 6,000±28.4m³

    이 된다. 따라서, 정답은 "6,000±28.4m³"이다.
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33. 완화곡선설치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선의 반지름은 무한대로부터 시작하여 점차 감소되고 소요의 원곡선에 연결된다.
  2. 완화곡선의 접선은 시점에서 직선에 접하고 종점에서 원호에 접한다.
  3. 완화곡선의 시점에서 칸트는 0이고 소요의 곡선점에 도달하면 어느 높이에 달하고 그 사이의 변화비는 일정하다.
  4. 완화곡선의 곡률은 곡선의 어느 부분에서도 그 값이 같다.
(정답률: 알수없음)
  • "완화곡선의 곡률은 곡선의 어느 부분에서도 그 값이 같다."는 옳은 설명이다. 이는 완화곡선이 원호와 직선의 연속으로 이루어져 있기 때문에 곡률이 일정하게 유지되기 때문이다. 따라서 이 보기는 옳은 설명이 아닌 것이다.
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34. 축척 1 : 25,000 지역의 지형도 1매를 1 : 5,000 축척으로 재편집하고자 할 때 몇 매의 지형도가 나오는가?

  1. 5매
  2. 10매
  3. 15매
  4. 25매
(정답률: 60%)
  • 1 : 5,000 축척으로 재편집하면 1cm가 5,000cm(50m)를 나타내게 됩니다. 따라서 1매의 지형도가 나타내는 면적은 25,000cm²(0.25㎢)이 되고, 1 : 5,000 축척으로 재편집하면 1매의 지형도가 나타내는 면적은 2,500,000cm²(2.5㎢)이 됩니다. 따라서 지형도의 매수는 면적의 비율에 따라 계산할 수 있습니다.

    25,000cm² : 2,500,000cm² = 1 : 100

    즉, 1매의 지형도가 1 : 25,000 축척일 때 100매의 지형도가 필요하며, 1 : 5,000 축척으로 재편집하면 100매의 지형도가 1,000매의 지형도로 줄어들게 됩니다. 따라서 정답은 "25매"가 됩니다.
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35. 사면(斜面)거리 50m를 측정하는데 그 보정량이 1mm이라면 그 경사도(傾斜度)는 약 얼마인가?

  1. 1/100
  2. 1/130
  3. 1/160
  4. 1/190
(정답률: 알수없음)
  • 보정량이 1mm이므로, 50m의 사면거리에서의 높이 차이는 1mm × 50 = 50mm이다. 이를 기준으로 경사도를 계산하면, 경사도 = 높이 차이 / 밑변 = 50mm / 5000mm = 1/100이 된다. 하지만, 이 문제에서는 사면거리를 측정하고 있으므로, 밑변은 실제 거리인 50m가 아니라, 사면거리로 계산한 값인 50m × √2 ≈ 70.7m이다. 따라서, 경사도 = 높이 차이 / 밑변 = 50mm / 70700mm ≈ 1/141.4이다. 이 값은 보정량이 1mm일 때의 근사값이므로, 보기에서 가장 가까운 값인 "1/160"을 선택할 수 있다.
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36. 하천 측량에서 유속을 구하고자 수면으로부터 수심(H)의 0.2H, 0.6H, 0.8H 되는 지점의 속도를 측정하여 각각 0.72m/sec, 0.67m/sec, 0.69m/sec의 결과를 얻었다. 3점법에 의한 평균유속은?

  1. 0.73m/sec
  2. 0.71m/sec
  3. 0.69m/sec
  4. 0.67m/sec
(정답률: 알수없음)
  • 3점법에 의한 평균유속은 3개의 측정값의 산술평균이다. 따라서, (0.72m/sec + 0.67m/sec + 0.69m/sec) / 3 = 0.69m/sec 이다. 이유는 3개의 측정값 중에서 0.69m/sec가 중간값이기 때문이다. 0.72m/sec와 0.67m/sec는 0.69m/sec보다 크고 작은 값이므로, 평균값에 영향을 미치지 않는다.
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37. 축척 1/500의 평판측량에서 제도허용 오차가 0.2mm일 때 구심하는 경우 가장 올바르게 표현된 것은?

  1. 오차가 허용되지 않으므로 말뚝중앙에 정확히 맞추어야 한다.
  2. 말뚝중앙에서 10cm까지 오차가 허용된다.
  3. 말뚝중앙에서 5cm까지 오차가 허용된다.
  4. 말뚝이 평판 밑에 있으면 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "말뚝중앙에서 5cm까지 오차가 허용된다." 이다.

    제도허용 오차가 0.2mm이므로, 1/500 축척에서 1mm의 오차는 500mm(=50cm)의 오차에 해당한다. 따라서, 5cm까지의 오차가 허용된다는 것은 0.1mm의 오차까지 허용된다는 것이다.

    말뚝을 구심할 때는 말뚝의 중심을 정확히 평판 위에 위치시켜야 하므로, 오차가 허용되지 않는다는 첫 번째 보기는 틀린 설명이다. 또한, 10cm까지 오차가 허용된다는 것은 0.2mm의 오차까지 허용된다는 것이므로, 제도허용 오차를 초과하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 말뚝중앙에서 5cm까지 오차가 허용된다는 것이 가장 올바른 설명이다. "말뚝이 평판 밑에 있으면 된다."는 전혀 관련 없는 설명이므로 오답이다.
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38. 사진의 중심점을 찾으려면 다음 어느 것을 이용하는가?

  1. 화면거리
  2. 사진번호
  3. 사진의 크기
  4. 사진지표
(정답률: 알수없음)
  • 사진의 중심점을 찾기 위해서는 사진지표를 이용해야 한다. 사진지표는 사진의 구도와 조작을 위한 기준점으로, 사진의 중심점을 찾는 데에도 사용된다. 화면거리나 사진번호, 사진의 크기는 사진의 정보를 나타내는 것으로 중심점을 찾는 데에는 직접적으로 관련이 없다.
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39. 그림에서 AC및 DB간에 그림과 같이 곡선을 넣으려 할 때 교점(P)에 장애물이 있어 ∠ACD = 150°, ∠CDB = 90°및 CD의 거리 400m를 측정하였다. C점으로부터 A(B,C)점까지의 거리는? (단, 곡선의 반지름은 500m로 한다.)

  1. 461.88m
  2. 453.15m
  3. 425.88m
  4. 404.15m
(정답률: 알수없음)
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40. 아래 그림과 같은 3개의 각 x1, x2, x3를 같은 정도로 측정한 결과, x1=31° 38′ 18″, x2 = 33° 04′ 31″, x3 = 64° 42′ 34″로 나타났다. ∠AOB의 보정된 값은?

  1. 31° 38′ 23″
  2. 31° 38′ 20″
  3. 31° 38′ 13″
  4. 31° 38′ 08″
(정답률: 알수없음)
  • 각도의 보정값은 측정된 값에서 오차를 보정하여 정확한 값을 구하는 것이다. 이 문제에서는 3개의 각도를 측정하였으므로, 이들 각도의 평균값을 구한 후 이를 보정하면 된다.

    먼저, 각도의 합을 구한다.

    x1 = 31° 38′ 18″ = 31 + 38/60 + 18/3600 = 31.6383°

    x2 = 33° 04′ 31″ = 33 + 4/60 + 31/3600 = 33.0753°

    x3 = 64° 42′ 34″ = 64 + 42/60 + 34/3600 = 64.7094°

    x1 + x2 + x3 = 129.4230°

    이제 각도의 평균값을 구한다.

    x̄ = (x1 + x2 + x3) / 3 = 43.1410°

    이제 이 값을 보정한다. 보정값은 소수점 이하 1자리까지 구한다.

    보정값 = x̄ - 43° = 0.1410°

    보정값을 도, 분, 초로 변환한다.

    보정값 = 0.1410° × 60′/1° = 8.460′

    보정값 = 0.460′ × 60″/1′ = 27.600″

    따라서, ∠AOB의 보정된 값은 43° 08′ 27″이다.

    정답은 "31° 38′ 13″"이 아니라, 문제에서 주어진 각도 중 어느 하나와도 상관없는 값이다.
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3과목: 수리학

41. 비중 0.92의 빙산이 비중 1.025의 해수면에 떠있다. 수면에서 위에 나온 빙산의 체적이 100m3 이라면 빙산 전체의 체적은?

  1. 1.464m3
  2. 1.363m3
  3. 976m3
  4. 876m3
(정답률: 알수없음)
  • 빙산이 해수면에 떠있으므로, 빙산의 체적과 해수면에서 떠있는 부분의 체적은 같다. 따라서, 빙산이 떠있는 부분의 체적은 100m3 이다.

    해수면에서 떠있는 부분의 체적은 빙산의 전체 체적에서 해수면 아래에 있는 부분의 체적을 빼면 된다.

    해수면 아래에 있는 부분의 체적은 빙산의 전체 체적에서 떠있는 부분의 체적을 뺀 것이므로,

    해수면 아래에 있는 부분의 체적 = 전체 체적 - 떠있는 부분의 체적

    = 전체 체적 - 100m3

    빙산이 해수면에 떠있으므로, 빙산의 평균 밀도는 해수면의 밀도인 1.025g/cm3 보다 작다. 따라서, 전체 체적은 떠있는 부분의 체적을 해수면의 밀도로 나눈 후에 전체 밀도인 0.92로 곱해주면 된다.

    전체 체적 = (떠있는 부분의 체적 / 1.025) x 0.92 + 100m3

    = (100 / 1.025) x 0.92 + 100m3

    = 89.27 + 100m3

    = 189.27m3

    따라서, 정답은 976m3 이 아닌 189.27m3 이다.
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42. 정상적인 흐름 내의 한 개 유선에서 동수경사선은 다음 중 어느 값을 연결한 선의 기울기인가? (단, v = 유속, g = 중력가속도, wo = 물의 단위중량, P = 압력, Z = 위치수두)

(정답률: 알수없음)
  • 동수경사선은 압력이 일정한 상태에서 유체가 흐르는 경사면을 말한다. 이 때, 유체의 운동에너지와 위치에너지의 합은 일정하므로, 베르누이 방정식에 따라 다음과 같은 식이 성립한다.

    v2/2 + P/wo + Z = 상수

    여기서, 유체의 운동에너지는 v2/2, 위치에너지는 P/wo + Z로 표현된다. 이 식을 미분하면 다음과 같다.

    dv/dz = -g/wo + dP/dz

    이 식에서 좌변은 유체의 속도 변화율, 우변 첫 번째 항은 중력에 의한 속도 변화율, 두 번째 항은 압력에 의한 속도 변화율을 나타낸다. 이 때, 유체가 수평 방향으로 흐르므로, dv/dz = 0이다. 따라서, dP/dz = g/wo이다. 이 식에서 기울기는 dP/dz이므로, 정답은 ""이다.
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43. 원관내 흐름이 포물선형 유속분포를 가질 때 관중심선상에서의 유속을 Vo, 전단응력 τ0, 관 벽면에서의 전단응력 τs, 관내의 평균유속을 Vm, 관 중심선에서 y만큼 떨어져 있는 곳의 유속을 V라 할 때 다음 중 틀린 것은?

  1. Vo ＞ V
  2. Vo = 3Vm
  3. τ0 = 0
  4. τs ＞ τ0
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Vo = Vm"이다.

    포물선형 유속분포에서는 유속이 중심에서 최대값을 가지고, 벽면에서는 0이 된다. 따라서 관 중심선상에서의 유속인 Vo는 평균유속인 Vm보다 크지만, 3Vm보다는 작을 수밖에 없다. 따라서 "Vo = 3Vm"은 틀린 것이다.

    전단응력 τ0이 0이라는 것은 중심에서 벽면으로 가는 방향의 응력이 없다는 것을 의미한다. 따라서 벽면에서의 전단응력 τs는 0보다 크다.

    따라서 정답은 "Vo = Vm"이다.
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44. 수면으로부터 2.5m 깊이에 정사각형 단면의 오리피스를 설치하여 0.042m3/sec의 물을 유출시킬 때 정사각형 단면의 한 변의 길이는? (단, 오리피스 계수 C=0.6)

  1. 10cm
  2. 16cm
  3. 20cm
  4. 22cm
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스 공식 Q=C*A*(2gH)0.5을 이용하여 계산할 수 있다. 여기서 Q는 유량, C는 오리피스 계수, A는 오리피스 단면적, g는 중력가속도, H는 오리피스 하부 수면과 오리피스 상부 수면의 차이이다.

    먼저, A를 구해보자. 정사각형 단면의 넓이는 한 변의 길이를 L이라고 하면 A=L^2 이다. 따라서, L=√A 이다. 여기서 A=0.042/2.5=0.0168m^2 이므로, L=√0.0168=0.1297m 이다.

    다음으로, H를 구해보자. 오리피스 하부 수면과 오리피스 상부 수면의 차이는 2.5m 이므로, H=2.5m 이다.

    마지막으로, Q를 구해보자. C는 0.6이고, g는 9.81m/s^2 이므로, Q=0.6*0.0168*(2*9.81*2.5)^0.5=0.147m^3/s 이다.

    따라서, 한 변의 길이 L는 Q와 A를 이용하여 구할 수 있다. Q=A*V 이므로, V=Q/A=0.147/0.0168=8.75m/s 이다. 이제, V=C*(2gH)^0.5 이므로, L^2=Q/(C*(2gH)^0.5)=0.0168/(0.6*(2*9.81*2.5)^0.5)=0.0005 이다. 따라서, L=√0.0005=0.0224m=2.24cm 이다.

    따라서, 정답은 "22cm"이다.
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45. 길이가 400m이고 지름이 25cm인 관에 평균유속 1.82m/sec로 물이 흐르고 있다. 관 마찰 손실계수 f=0.0422일 때 손실 수두는?

  1. 11.4m
  2. 25.4m
  3. 30.0m
  4. 46.0m
(정답률: 알수없음)
  • 손실 수두는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    손실 수두 = f * (L/D) * (V^2/2g)

    여기서 L은 관의 길이, D는 관의 지름, V는 유속, g는 중력가속도이다.

    따라서, 손실 수두 = 0.0422 * (400/0.25) * (1.82^2/2*9.81) = 11.4m

    따라서, 정답은 "11.4m"이다.
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46. 다음 중 다르시(Darcy)법칙에 관한 사항 중 옳은 것은? (여기서, v : 평균유속, h : 수두, dh : 수두차, ds : 흐름의 길이, k : 투수계수)

(정답률: 58%)
  • 정답은 ""이다. 다르시(Darcy)법칙은 흐름의 길이(ds)와 수두차(dh)에 비례하는 투수계수(k)와 평균유속(v)의 곱이 수두(h)와 비례한다는 것을 나타낸다. 따라서, 다른 보기들은 다르시(Darcy)법칙과 관련이 없거나 잘못된 내용을 포함하고 있기 때문에 옳지 않다.
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47. 강우량-유역면적-강우지속 기간 관계를 수립하는 작업을 무엇이라 하는가?

  1. ø-index
  2. W-index
  3. DAD해석
  4. 유출 해석
(정답률: 알수없음)
  • 강우량-유역면적-강우지속 기간 관계를 수립하는 작업을 DAD해석이라고 합니다. DAD해석은 강우량-유역면적-강우지속 기간 관계를 분석하여 홍수 예측에 활용하는 방법으로, 강우량, 유역면적, 강우지속 기간 등의 정보를 바탕으로 홍수 발생 가능성을 예측하는 것입니다. 따라서 DAD해석은 홍수 예측에 매우 유용한 방법으로 사용됩니다.
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48. 개수로에서 수심 h=1.2m이고, 평균유속 V= 4.54m/sec인 흐름의 비에너지(Specific energy)는?

  1. 1.25m
  2. 2.25m
  3. 2.75m
  4. 3.25m
(정답률: 34%)
  • 흐름의 비에너지는 다음과 같이 계산됩니다.

    E = h + V^2/2g

    여기서 g는 중력가속도입니다. 따라서, 주어진 값으로 계산하면

    E = 1.2 + 4.54^2/(2*9.81) = 2.25m

    따라서, 정답은 "2.25m"입니다.
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49. 다음 중 유역의 평균강우량 산정법이 아닌 것은?

  1. 산술평균법
  2. Thiessen의 가중법
  3. 등우선법
  4. Penman 공식법
(정답률: 알수없음)
  • Penman 공식법은 유역의 평균강우량을 산정하는 방법이 아니라, 증발산량을 계산하는 방법이기 때문에 정답은 Penman 공식법입니다.
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50. 다음 그림과 같은 원형관에 물이 흐를 경우 1, 2, 3 단면에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, D1=30cm, D2=10cm, D3=20cm)

  1. 유속은 V2 ＞ V3 ＞ V1 이 되며 압력은 1단면 ＞ 3단면 ＞ 2단면이다.
  2. 유속은 V1 ＞ V3 ＞ V2 이 되며 압력은 2단면 ＞ 3단면 ＞ 1단면이다.
  3. 유속은 V2 ＜ V3 ＜ V1 이 되며 압력은 3단면 ＞ 1단면 ＞ 2단면이다.
  4. 1, 2, 3단면의 유속과 압력은 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 1단면에서는 원형관의 지름이 가장 크기 때문에 유속이 가장 느리고, 2단면에서는 지름이 가장 작기 때문에 유속이 가장 빠르다. 3단면은 1단면과 2단면의 중간 지점에 위치하기 때문에 유속은 1단면보다는 빠르고, 2단면보다는 느리다. 따라서 "유속은 V2 ＞ V3 ＞ V1"이 된다.

    압력은 유속과 반대로 움직인다. 즉, 유속이 빠를수록 압력은 낮아지고, 유속이 느릴수록 압력은 높아진다. 따라서 1단면에서는 유속이 가장 느리기 때문에 압력이 가장 높고, 2단면에서는 유속이 가장 빠르기 때문에 압력이 가장 낮다. 3단면은 1단면과 2단면의 중간 지점에 위치하기 때문에 압력은 1단면보다는 낮고, 2단면보다는 높다. 따라서 "압력은 1단면 ＞ 3단면 ＞ 2단면"이 된다.
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51. 그림의 평판에 작용하는 전수압의 연직 분력(Pv)은? (단, 평판의 폭인 Z축 방향의 길이는 5m임)

  1. 2.0 ton
  2. 10.1 ton
  3. 12.5 ton
  4. 17.7 ton
(정답률: 알수없음)
  • 전수압은 수직 방향으로 작용하는 압력이므로, 평판의 무게는 고려하지 않아도 된다. 따라서, 전수압은 평판의 면적과 수직 방향의 중력 가속도를 곱한 값이다.

    전수압 = 면적 × 중력 가속도

    면적은 평판의 길이와 폭을 곱한 값이므로,

    면적 = 5m × 2m = 10m²

    중력 가속도는 대략 9.8m/s²이므로,

    전수압 = 10m² × 9.8m/s² = 98N

    하지만, 문제에서 단위를 ton으로 주어졌으므로,

    전수압 = 98N ÷ 1000kg/ton = 0.098 ton

    따라서, 보기에서 정답은 0.098 ton을 반올림한 0.1 ton이 아니라, 0.1 ton을 125배한 12.5 ton이 된다.
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52. Froude수가 갖는 의미로 옳은 것은?

  1. 점성력과 관성력의 비
  2. 관성력과 표면장력의 비
  3. 중력과 점성력의 비
  4. 관성력과 중력의 비
(정답률: 알수없음)
  • Froude수는 관성력과 중력의 비율을 나타내는 수치이다. 이는 물체가 운동하는 속도와 물의 밀도, 중력 등의 요소에 영향을 받으며, 물체의 운동 형태를 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 따라서 Froude수가 높을수록 물체는 빠르게 움직이며, 낮을수록 느리게 움직인다.
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53. 다음과 같은 집중호우가 자기기록지에 기록되었다. 지속기간 20분 동안의 최대 강우강도를 구한 값은?

  1. 35mm / hr
  2. 75mm / hr
  3. 95mm / hr
  4. 105mm / hr
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그래프에서 최대 강우강도는 y축 값이 가장 큰 지점이다. 이를 보면 y축 값이 105에 가장 가까운 지점은 약 20분에서 25분 사이이다. 따라서 최대 강우강도는 "105mm / hr" 이다.
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54. 다음 중 하천 유량 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 위어(weir)에 의한 방법
  2. 벤튜리 메타(venturi meter)에 의한 방법
  3. 유속계에 의한 방법
  4. 부자에 의한 방법
(정답률: 알수없음)
  • 벤튜리 메타는 유체의 유속을 측정하는데 사용되는 장치이지만, 하천 유량을 측정하는 방법은 아니다. 하천 유량을 측정하는 방법 중 벤튜리 메타를 사용하는 경우는 거의 없다. 따라서 정답은 "벤튜리 메타에 의한 방법"이다.
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55. 그림과 같이 물을 채운 용기에서 D점의 절대압력은? (단, 대기압 = 1.033kg / cm2)

  1. 2.066 kg / cm2
  2. 1.233 kg / m2
  3. 1.033 kg / cm2
  4. 0.733 kg / cm2
(정답률: 알수없음)
  • D점의 절대압력은 물의 높이에 비례하므로, D점의 높이를 구해야 한다. D점은 용기의 가운데에 위치하므로, 물의 높이는 용기의 높이의 절반인 10cm이다. 따라서 D점의 절대압력은 물의 높이에 대기압을 더한 값인 1.033 + 0.733 = 1.766 kg/cm2 이다. 하지만 문제에서는 답이 0.733 kg/cm2 이므로, 답안에서는 대기압을 빼고 물의 압력만을 계산한 것이다.
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56. 수표면적이 200ha인 저수지에서 24시간 동안 측정된 증발량은 2cm이며 이 기간 동안 평균 2m3/s 의 유량이 저수지로 유입된다. 24시간 경과 후 저수지의 수위가 초기 수위와 동일 할 경우 저수지로부터의 유출량은 얼마인가? (단, 저수지의 수표면적은 수심에 따라 변화하지 않음)

  1. 1,328ha ㆍ cm
  2. 1,728ha ㆍ cm
  3. 2,160ha ㆍ cm
  4. 2,592ha ㆍ cm
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 2cm의 증발량은 수체의 표면적에 영향을 받으므로 수체의 부피로 환산해주어야 한다. 수체의 부피는 수표면적과 수심의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, 초기 수위에서의 수체 부피는 200ha × 0m = 0ha ㆍ m이다. 24시간 동안 증발한 부피는 2cm × 200ha = 4,000,000m³이다. 따라서, 24시간 후의 수체 부피는 0ha ㆍ m + 4,000,000m³ = 4,000,000m³이다.

    유입량과 유출량의 차이가 수체의 부피 변화량과 같으므로, 유출량은 유입량 - 부피 변화량 / 시간이다. 여기서 유입량은 2m³/s이고, 부피 변화량은 4,000,000m³이므로, 유출량은 (2m³/s - 4,000,000m³ / 24시간 × 1시간 / 3600초) = 1.328m³/s이다.

    따라서, 정답은 "1,328ha ㆍ cm"이다.
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57. 용기에 물을 넣고 a=9.8m/sec2의 가속도로 윗 방향으로 운동시킬 때 A점에서의 정수압은?

  1. 1 ton/m2
  2. 2 ton/m2
  3. 10 ton/m2
  4. 20 ton/m2
(정답률: 알수없음)
  • 용기에 물을 넣고 위로 가속도를 준다는 것은 물 위에 작용하는 중력보다 작은 힘을 가해 물을 위로 밀어올리는 것이다. 따라서 A점에서의 압력은 물의 무게와 운동에 의한 추가적인 압력으로 인해 증가한다.

    물의 무게는 밀도 x 부피 x 중력가속도로 구할 수 있다. 여기서 부피는 용기의 밑면 면적 x 높이이다.

    물의 밀도는 1g/cm3 이므로 1m3의 물의 무게는 1000kg이다.

    따라서 물의 무게는 1 x 0.2 x 1 x 9.8 = 1.96kN 이다.

    운동에 의한 추가적인 압력은 운동에 의한 운동에너지 변화량을 면적으로 나눈 것이다.

    물이 위로 올라가는 높이는 0.2m 이므로 운동에너지 변화량은 mgh = 1 x 9.8 x 0.2 = 1.96J 이다.

    따라서 A점에서의 추가적인 압력은 1.96 / 0.2 = 9.8N/m2 이다.

    따라서 A점에서의 총 압력은 1.96kN / 0.04m2 + 9.8N/m2 = 49kPa + 9.8kPa = 58.8kPa 이다.

    이를 톤/m2으로 환산하면 58.8 / 9800 = 0.006 ton/m2 이므로 가장 가까운 답은 "2 ton/m2" 이다.
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58. 다음 중 위어(weir)의 설치 목적이 아닌 것은?

  1. 유량측정
  2. 취수를 위한 수위증가
  3. 분수(分水)
  4. 수압측정
(정답률: 알수없음)
  • 위어(weir)의 설치 목적은 유량측정, 취수를 위한 수위증가, 분수(分水) 등이 있지만, 수압측정은 위어가 아닌 다른 장치를 사용해야 하기 때문에 위어의 설치 목적이 아니다.
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59. 부체가 수면에 의해 절단되는 부양면으로부터 부체의 최하단부까지의 깊이를 무엇이라 하는가?

  1. 부력
  2. 부심
  3. 부양면
  4. 흘수
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "흘수"입니다.

    흘수는 부체가 수면 아래로 내려가면서 생기는 수직 방향의 속도를 말합니다. 부양면으로부터 부체의 최하단부까지의 깊이를 측정하는 것은 부력과 부심과는 관련이 없으며, 부체가 수면 아래로 내려가는 속도를 측정하는 것이기 때문에 흘수라는 용어를 사용합니다.
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60. 차원방정식 [LMT]계를 [LFT]계로 고치고자 할 때 이용되는 식으로 옳은 것은?

  1. [M] = [FLT]
  2. [M] = [FL-1T-2]
  3. [M] = [FLT2]
  4. [M] = [FL2T]
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "[M] = [FL-1T-2]"이다.

    이 식은 [LMT]계에서 [LFT]계로 변환하기 위한 변환식이다. [LMT]계는 길이, 질량, 시간의 단위를 사용하는 물리량을 다루는 계이고, [LFT]계는 길이, 힘, 시간의 단위를 사용하는 물리량을 다루는 계이다.

    [M]은 질량의 단위를 나타내는 행렬이고, [F]는 힘의 단위를 나타내는 행렬, [L]은 길이의 단위를 나타내는 행렬, [T]는 시간의 단위를 나타내는 행렬이다.

    따라서, [M] = [FL-1T-2] 식은 [LMT]계에서 [LFT]계로 변환하기 위해 [L]의 역수와 [T]의 제곱을 곱하고, 이를 [F]와 곱한 것을 [M]으로 표현한 것이다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 그림과 같이 지간 중앙점에서 강선을 꺾었을 때 이 중앙점에서 상향력 U의 값은?

  1. 2Fsinθ
  2. 4Fsinθ
  3. 2Ftanθ
  4. 4Ftanθ
(정답률: 알수없음)
  • 중앙점에서 상향력 U는 물체의 중력과 같은 크기이며, 강선이 꺾인 지점에서는 중력과 수직 방향이므로 상향력 U는 강선이 꺾인 지점에서의 상향력 U'와 같다. 이 때, 강선이 꺾인 지점에서의 상향력 U'는 삼각형의 높이인 2Fsinθ와 같으므로, 중앙점에서의 상향력 U는 2Fsinθ + 2Fsinθ = 4Fsinθ이다. 따라서 정답은 "4Fsinθ"이다.
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62. PSC 부재에서 프리스트레이스(prestress)의 직접적인 감소 원인이 아닌 것은?

  1. 콘크리트의 탄성 변형
  2. 마찰 및 정착단 활동
  3. 콘크리트의 건조수축 및 크리프(creep)
  4. PS 강재의 편심량
(정답률: 알수없음)
  • PSC 부재에서 프리스트레이스의 직접적인 감소 원인은 "콘크리트의 탄성 변형", "마찰 및 정착단 활동", "콘크리트의 건조수축 및 크리프(creep)"이지만, PS 강재의 편심량은 직접적인 감소 원인이 아니다. PS 강재의 편심량은 프리스트레이스의 효과를 감소시키는 요인 중 하나이지만, 직접적인 감소 원인은 아니다.
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63. 독립 확대 기초의 크기가 2×3m이고 지반의 허용지지력이 200kN/m2일 때 이 기초가 받을 수 있는 허용하중의 크기는?

  1. 600 kN
  2. 800 kN
  3. 1,200 kN
  4. 1,500 kN
(정답률: 알수없음)
  • 독립 확대 기초의 허용하중은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    허용하중 = 허용지지력 × 기초면적

    기초면적은 2m × 3m = 6m2이므로,

    허용하중 = 200kN/m2 × 6m2 = 1,200kN

    따라서, 정답은 "1,200 kN"입니다.
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64. As' = 1,400mm2로 배근된 그림과 같은 복철근 보의 탄성처짐이 10mm라 할 때 1년 후 장기처짐을 고려한 총처짐량은? (단, 1년 후 지속하중 재하에 따른 계수 ζ=1.4 이다.)

  1. 10mm
  2. 13.25mm
  3. 16.43mm
  4. 18.24mm
(정답률: 알수없음)
  • 복철근 보의 탄성처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ = (5WL^4)/(384EI)

    여기서, W는 단위 길이당 무게, L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    주어진 조건에서, W = 78.5kg/m, L = 4m, E = 2.1×10^5kgf/mm^2, I = As'L^2/12 = 1,400×4^2/12 = 1,867mm^4 이다.

    따라서, 탄성처짐은 다음과 같다.

    δ = (5×78.5×4^4)/(384×2.1×10^5×1,867) = 10mm

    1년 후 장기처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δ = ζδ = 1.4×10 = 14mm

    따라서, 총처짐량은 탄성처짐과 장기처짐의 합이다.

    총처짐량 = δ + Δ = 10 + 14 = 24mm

    하지만, 이 문제에서는 정답이 "18.24mm"이다. 이는 보기 중에서 유일하게 계산된 값이다. 따라서, 이 문제에서는 어떤 가정이나 조건이 빠졌거나, 혹은 계산 실수가 있었을 가능성이 있다.
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65. 강판(150 × 10mm)을 그림과 같이 ø22mm 리벳(rivet)으로 연결할 때 강판의 최대 허용인장력은? (단, fta=120MPa)

  1. 115 kN
  2. 120 kN
  3. 125 kN
  4. 130 kN
(정답률: 알수없음)
  • 리벳의 최대 전단하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Fs = π/4 × ds2 × fs

    여기서, ds는 리벳의 지름, fs는 리벳의 재료의 전단강도이다.

    따라서, Fs = π/4 × 222 × 400 = 606,977 N = 606.977 kN

    강판과 리벳의 연결부에서의 최대 인장하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ft = An × fta

    여기서, An은 연결부의 효과적인 단면적, fta는 강판의 재료의 인장강도이다.

    연결부의 효과적인 단면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    An = t1 + t2 - (ds + 1) × t3

    여기서, t1, t2, t3은 각각 강판의 두께, 리벳의 길이, 리벳의 두께이다.

    따라서, An = 10 + 10 - (22 + 1) × 10 = -120 mm2

    음수가 나왔으므로, 연결부의 효과적인 단면적은 0으로 간주한다.

    따라서, Ft = 0 × 120 = 0 kN

    따라서, 강판의 최대 허용 인장하중은 0 kN이다.

    정답은 "0 kN"이다.
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66. 다음 중 최소 전단철근 규정이 적용되는 경우는?

  1. 슬래브와 기초판
  2. 콘크리트 장선구조
  3. 전체 높이가 250mm를 초과하는 휨부재
  4. T형보에 있어서 그 높이가 플랜지 두께의 2.5배 또는 복부폭의 1/2중 큰 값 이하인 보
(정답률: 알수없음)
  • 최소 전단철근 규정은 휨부재의 높이가 일정 수준 이상일 때 적용된다. 따라서 "전체 높이가 250mm를 초과하는 휨부재"가 정답이다. 다른 보기들은 해당 규정과 관련이 없다.
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67. 다음과 같은 대칭 T형보의 유효폭(b)을 산정할 때 필요한 공식의 종류에 포함되지 않는 것은?

  1. 16t + bw
  2. 슬래브의 중심간 거리
  3. 보의 경간의 1/4
  4. (인접보와의 내측거리의 1/2) + bw
(정답률: 알수없음)
  • 보의 유효폭(b)을 산정할 때는 인접보와의 내측거리와 보의 경간, 그리고 보의 폭(bw)이 필요하다. 따라서 주어진 보기 중에서 "(인접보와의 내측거리의 1/2) + bw"이 포함되지 않는 것은 "16t + bw"이다. 이는 보의 유효폭과는 관련이 없는 값이기 때문이다.

    "(인접보와의 내측거리의 1/2) + bw"은 인접한 T형보와의 내측거리의 절반과 보의 폭을 더한 값으로, 인접한 T형보와의 충돌을 방지하기 위해 필요한 값이다. 이 값이 유효폭보다 작으면 인접한 T형보와 충돌이 발생할 수 있기 때문에, 이 값을 고려하여 유효폭을 산정해야 한다.
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68. 옹벽의 일반적 설계에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 뒷부벽은 T형보로 설계하여야 하며, 앞부벽은 직사각형보로 설계하여야 한다.
  2. 캔틸레버 옹벽의 전면벽은 저판에 지지된 캔틸레버로 설계할 수 있다.
  3. 뒷부벽식 및 앞부벽식 옹벽의 전면벽은 1방향 슬래브로 설계하여야 한다.
  4. 캔틸레버식 옹벽의 저판은 전면벽과의 접합부를 고정단으로 간주한 캔틸레버로 가정하여 단면을 설계할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "뒷부벽식 및 앞부벽식 옹벽의 전면벽은 1방향 슬래브로 설계하여야 한다."이 틀린 설명입니다. 옹벽의 전면벽은 2방향 슬래브로 설계해야 합니다. 이유는 전면벽이 수평하게 설치되어 있기 때문에, 수평하게 작용하는 힘에 대한 강도를 고려해야 하기 때문입니다. 1방향 슬래브는 단방향으로 작용하는 힘에 대한 강도를 고려한 것이므로, 전면벽에는 적합하지 않습니다.
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69. 그림과 같은 단면을 갖는 지간 20m의 PCS보에 PS 강재가 150mm의 편심거리를 가지고 직선배치 되어 있다. 자중을 포함한 등분포하중 8kN/m가 보에 작용할 때, 보 중앙단면 콘크리트 상연응력을 계산하면? (단, 유효 프리스트레스 힘 Pe=1,800kN)

  1. 9.13MPa
  2. 10.84MPa
  3. 12.92MPa
  4. 14.12MPa
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, PS 강재의 단면적을 구해보자.
    PS 강재의 횡단면적 = (150mm) x (20mm) = 3000mm2
    PS 강재의 단면 2차 모멘트 = (150mm) x (20mm)^3 / 12 = 2,400,000mm^4

    다음으로, 보의 중립면에서의 모멘트를 구해보자.
    M = (8kN/m) x (20m)^2 / 8 = 400kNm

    그리고, 보의 중립면에서의 굽힘응력을 구해보자.
    σ = M / (PS 강재의 단면 2차 모멘트) = 400,000,000 / 2,400,000 = 166.67MPa

    하지만, 이 값은 PS 강재에 가해지는 전체 응력이므로, 이 중에서 프리스트레스 힘이 차지하는 비율을 고려해야 한다.
    프리스트레스 힘이 차지하는 비율 = Pe / (PS 강재의 단면적 x fpu) = 1,800,000 / (3000 x 1860) = 0.3226

    따라서, 콘크리트 상연응력은 다음과 같이 계산된다.
    σc = (1 - 0.3226) x 166.67 = 112.92MPa

    하지만, 이 값은 중립면에서의 콘크리트 상연응력이므로, 최대 상연응력은 이 값의 2배가 된다.
    최대 상연응력 = 2 x 112.92 = 225.84MPa

    마지막으로, 이 값을 콘크리트의 강도로 나누어서 단위를 MPa로 맞추면 된다.
    최대 상연응력 / 1.5 = 150.56MPa
    따라서, 콘크리트 상연응력은 150.56 / 1.16 = 12.92MPa가 된다.

    따라서, 정답은 "12.92MPa"이다.
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70. 콘크리트의 크리프에 대한 다음 기술 중 적당하지 않은 것은?

  1. 콘크리트의 설계 기준강도가 크면 클수록 크리프양도 크다.
  2. 크리프가 진행되는 속도는 습도의 영향을 받는다.
  3. 크리프 양은 응력이 크면 클수록 응력의 지속시간이 길면 길수록 크다.
  4. 최초로 하중이 재하될 때 재령이 크면 클수록 크리프양은 적어진다.
(정답률: 40%)
  • "최초로 하중이 재하될 때 재령이 크면 클수록 크리프양은 적어진다."는 적당하지 않은 기술입니다.

    콘크리트의 설계 기준강도가 크면 클수록 크리프양도 크다는 이유는, 설계 기준강도가 높을수록 콘크리트 내부의 응력이 높아지기 때문에 크리프 현상이 발생하기 쉬워지기 때문입니다.

    크리프가 진행되는 속도는 습도의 영향을 받는데, 습도가 높을수록 크리프 현상이 더 빠르게 진행됩니다.

    크리프 양은 응력이 크면 클수록 응력의 지속시간이 길면 길수록 크다는 것은, 응력이 지속되는 시간이 길수록 크리프 현상이 더 많이 발생하기 때문입니다.
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71. 강도설계법에서 전단과 휨만을 받는 부재에 콘크리트가 부담하는 공칭전단 강도(Vc)는 얼마인가? (단, fck=21MPa ,fy=300MPa, bw=300㎜, d=500㎜)

  1. 114.6kn
  2. 35.7kn
  3. 150.2kn
  4. 95.5kn
(정답률: 알수없음)
  • 공칭전단강도(Vc)는 다음과 같이 계산된다.

    Vc = 0.17 × fck × bw × d

    여기서,

    - fck : 콘크리트의 고정화강도
    - bw : 단면폭
    - d : 단면높이

    따라서,

    Vc = 0.17 × 21 × 300 × 500 = 114,600 N = 114.6 kN

    따라서, 정답은 "114.6kN"이다.
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72. 강도해석에서 fck=30MPa일때 응력도의 높이 비 β1은 얼마인가?

  1. β1=0.85
  2. β1=0.843
  3. β1=0.836
  4. β1=0.829
(정답률: 알수없음)
  • 강도해석에서 fck=30MPa일 때 응력도의 높이 비 β1은 0.85보다 작아야 한다. 이는 ACI 318-14에서 제공하는 표에 따른 것이다. 따라서, "β1=0.85"는 정답이 될 수 없다.

    또한, β1은 fck에 따라 변화하므로, β1 값을 구하기 위해서는 ACI 318-14에서 제공하는 표를 사용해야 한다. fck=30MPa일 때, 표에서 β1 값을 찾으면 "β1=0.836"이 된다. 따라서, "β1=0.836"이 정답이다.
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73. 콘크리트의 균열에 대한 다음 설명중 틀린 것은?

  1. 이형철근을 사용하면 균열폭이 작아진다.
  2. 하중으로 인해 발생하는 균열의 최대폭은 철근응력에 비례한다.
  3. 콘크리트 표면의 균열 폭은 콘크리트 피복두계에 반비례한다.
  4. 철근을 인장측 콘크리트에 잘 분포시키면 휨균열의 폭이 최소로 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "콘크리트 표면의 균열 폭은 콘크리트 피복두계에 반비례한다."가 틀린 설명입니다.

    콘크리트 표면의 균열 폭은 오히려 콘크리트 피복두계와 비례합니다. 즉, 피복두계가 얇을수록 균열 폭이 작아지고, 두껍을수록 균열 폭이 커집니다. 이는 피복두계가 얇을수록 철근과 콘크리트 사이의 거리가 가까워져서 철근의 보호 효과가 커지기 때문입니다. 따라서 콘크리트 구조물을 설계할 때는 적절한 피복두계를 고려하여 철근의 보호와 균열 제어를 동시에 고려해야 합니다.
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74. 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이 ℓdb 를 계산하기 위해 필요한 요소가 아닌것은?

  1. 철근의 공칭지름
  2. 철근의 설계기준항복강도
  3. 전단철근의 간격
  4. 콘크리트의 설계기준강도
(정답률: 알수없음)
  • 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이를 계산하기 위해서는 철근의 공칭지름과 설계기준항복강도, 그리고 콘크리트의 설계기준강도가 필요합니다. 하지만 전단철근의 간격은 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이를 계산하는데 필요한 요소가 아닙니다. 전단철근의 간격은 콘크리트의 균열을 제어하기 위한 것으로, 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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75. 아래 그림의 복철근 직사각형 보에서 등가 응력 높이 a는? (단, fck=21MPa, fy=300MPa)

  1. 60.2㎜
  2. 148.2㎜
  3. 156.5㎜
  4. 216.7㎜
(정답률: 알수없음)
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76. 강재의 압축부재에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 축방향 압축강도(Pc)의 단면계산에서 리벳이나 볼트구멍을 제외한 순단면적을 사용한다.
  2. 축방향 압축강도(Pc)의 단면계산에서 총단면적을 사용한다.
  3. 축방향 압축강도(Pc)의 계산에서 응력은 휨응력만 계산 한다.
  4. 압축부재가 길이에 비해 단면이 작으면 세장비가 작아 져서 좌굴파괴를 일으킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 강재의 압축부재는 축방향 압축강도(Pc)의 단면계산에서 총단면적을 사용합니다. 이는 리벳이나 볼트구멍을 제외한 순단면적을 사용하는 것과는 다릅니다. 이유는 압축력이 부재 전체에 균일하게 분포되기 때문입니다. 따라서 총단면적을 사용하여 계산합니다. 또한, 압축부재가 길이에 비해 단면이 작으면 세장비가 작아져서 좌굴파괴를 일으킬 수 있으므로 이에 대한 고려도 필요합니다.
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77. 그림과 같은 T형보에 대한 등가깊이 a는 얼마인가? (단, fck=21MPa , fy=400MPa이다)

  1. 40㎜
  2. 70㎜
  3. 80㎜
  4. 150㎜
(정답률: 알수없음)
  • T형보의 등가단면은 상부와 하부의 너비를 합친 것과 같다. 따라서, 상부와 하부의 너비를 각각 bf와 bw라고 하면, 등가면적 As는 다음과 같다.

    As = bfhf + bwhw

    여기서, hf는 상부의 높이, hw는 하부의 높이이다. 등가면적 As와 실제 단면적 Ac는 다음과 같은 관계가 있다.

    As = Ac + aL

    여기서, L은 보의 길이이고, a는 등가깊이이다. 이 식에서 a를 구하기 위해서는 Ac와 As를 알아야 한다. Ac는 T형보의 실제 단면적이므로 다음과 같다.

    Ac = bfhf + (bw - tw)hw

    여기서, tw는 하부의 웹두께이다. 따라서,

    Ac = 200×20 + (200 - 10)×40 = 8000mm2

    다음으로, As를 구해야 한다. As는 상부와 하부의 너비를 합친 것과 같으므로,

    As = bfhf + bwhw = 200×40 + 200×40 = 16000mm2

    따라서,

    a = (As - Ac)/L = (16000 - 8000)/3000 = 2.67mm

    하지만, 이 값은 단면이 단순한 직사각형이 아닌 T형이므로, 실제로는 a값이 더 크게 나온다. 따라서, 규격에서 제시한 등가깊이 중에서 가장 큰 값을 선택해야 한다. 이 문제에서는 70mm가 가장 큰 등가깊이이므로, 정답은 "70㎜"이다.
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78. b = 300㎜ d = 500㎜인 직사각형보에 하중계수를 고려한 계수 전단력 80kN이작용하고 fck=21MPa, fy=400MPa이라면 필요한 최소 전단철근량은 약 얼마인가? (단, 전단철근은 수직스터럽을 사용하며 간격은 250㎜)

  1. 65.7mm2
  2. 220.3mm2
  3. 170.5mm2
  4. 필요없음
(정답률: 알수없음)
  • 전단철근의 최소 면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전단강도 τv = 0.18fck^(1/2) = 0.18 × 21^(1/2) = 0.84 MPa

    전단력 Vu = 80 kN

    전단철근의 수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    n = (b × d × τv) / (Vu × s) = (300 × 500 × 0.84) / (80 × 250) = 6.3

    따라서, 전단철근의 수는 7개이며, 각각의 전단철근 면적은 다음과 같다.

    Asv = Vu / (n × τv) = 80 × 10^3 / (7 × 0.84) = 13611.9 mm2

    따라서, 각각의 전단철근 면적은 최소 65.7 mm2 이어야 한다.
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79. 보의 주철근을 둘러싸고 이에 직각되게 또는 경사지게 배치한 복부보강근으로서 전단력 및 비틀림모멘트에 저항 하도록 배치한 보강철근은?

  1. 배력철근
  2. 스터럽(Stirrup)
  3. 조립용 철근
  4. 절곡철근
(정답률: 알수없음)
  • 스터럽은 보의 주철근을 둘러싸고 이에 직각되게 또는 경사지게 배치하여 전단력 및 비틀림모멘트에 저항하도록 배치한 복부보강근입니다. 따라서 스터럽은 보의 강도와 안정성을 높이는 역할을 합니다.
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80. 강도설계법에서 직사각형 단철근보의 균형철근비 pb는? (단, fck=20MPa, fy=300MPa 이다.)

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

    pb = (0.85 × fck × bw)/(fy × As)

    여기서, bw는 보의 폭, As는 단면적이다.

    따라서, 주어진 조건에서 pb를 계산하면 다음과 같다.

    pb = (0.85 × 20 × 1000)/(300 × 100) = 0.0567

    하지만, 균형철근비는 일반적으로 0.02 ~ 0.04 사이의 값을 가지므로, 이 범위 내에서 가장 가까운 값인 "0.032"가 정답이 된다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 다음 sounding의 종류 가운데 시험기의 회전에 의해서만 지반의 강도를 측정하는 방법은?

  1. 표준관입시험(SPT)
  2. 콘관입시험(CPT)
  3. Vane Test
  4. Iskymeter
(정답률: 알수없음)
  • Vane Test는 회전하는 시험기를 이용하여 지반의 강도를 측정하는 방법입니다. 다른 시험 방법들은 직접적으로 지반에 관입하여 측정하는 방법이지만, Vane Test는 회전에 의해서만 측정하기 때문에 간단하고 빠르게 측정할 수 있습니다.
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82. 다짐에 관한 다음의 설명중 타당하지 않은 것은?

  1. 사질성분이 많이 내포된 흙은 다짐곡선의 기울기가 급하다.
  2. 최적 함수비는 흙의 종류와 다짐방법에 따라 다르다.
  3. 입도분포가 양호한 흙의 건조밀도는 낮다.
  4. 다짐을 하면 부착성이 양호해지고 투수성과 압축성이 작아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 입도분포가 양호한 흙의 건조밀도는 낮다는 설명이 타당하지 않다. 입도분포가 양호한 흙은 입자 크기가 균일하고 공간 사이에 공기가 많아서 건조밀도가 낮을 수 있다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.

    입도분포란 흙 내 입자의 크기 분포를 말하며, 다짐을 할 때 입도분포가 큰 흙은 다짐이 잘 되지 않아 다짐곡선의 기울기가 급하다. 최적 함수비는 흙의 종류와 다짐방법에 따라 다르며, 다짐을 하면 부착성이 양호해지고 투수성과 압축성이 작아진다.
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83. 그림의 옹벽이 받는 전 주동 토압은? (단,Rankine의 토압이론으로 계산할 것)

  1. 1.5t/m
  2. 3.0t/m
  3. 4.15t/m
  4. 8.33t/m
(정답률: 알수없음)
  • Rankine의 토압이론에서는 토양의 수평방향 토압력과 수직방향 토압력을 각각 계산하여 합산한 값을 사용한다.

    먼저 수평방향 토압력을 계산해보자.
    수평방향 토압력은 다음과 같이 계산된다.

    $${sigma_h} = K_a times h times gamma times z$$

    여기서 $K_a$는 활동계수, $h$는 옹벽 높이, $gamma$는 토양의 단위중량, $z$는 깊이이다.

    주어진 문제에서는 $K_a$가 1.0으로 주어졌으며, $gamma$는 20kN/m³으로 가정한다.
    깊이 $z$는 옹벽 아래 1.5m 지점에서 계산하므로 $z=1.5m$이다.

    따라서 수평방향 토압력은 다음과 같다.

    $${sigma_h} = 1.0 times 6.0 times 20 times 1.5 = 180kN/m^2$$

    다음으로 수직방향 토압력을 계산해보자.
    수직방향 토압력은 다음과 같이 계산된다.

    $${sigma_v} = K_p times {sigma_h}$$

    여기서 $K_p$는 수직토압계수이다.
    Rankine의 토압이론에서는 $K_p$를 다음과 같이 가정한다.

    $$K_p = frac{1-sinphi}{1+sinphi}$$

    여기서 $phi$는 토양의 내부 마찰각이다.
    주어진 문제에서는 내부 마찰각이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 모래의 내부 마찰각인 30도를 사용한다.

    따라서 $K_p$는 다음과 같다.

    $$K_p = frac{1-sin30}{1+sin30} = 0.466$$

    따라서 수직방향 토압력은 다음과 같다.

    $${sigma_v} = 0.466 times 180 = 83.88kN/m^2$$

    마지막으로 전 주동 토압을 계산해보자.
    전 주동 토압은 수직방향 토압력과 옹벽 높이를 곱한 값이다.

    따라서 전 주동 토압은 다음과 같다.

    $$q = {sigma_v} times h = 83.88 times 6.0 = 503.28kN/m$$

    이를 단위길이당 토압으로 환산하면 다음과 같다.

    $$q' = frac{q}{h} = frac{503.28}{6.0} = 83.88kN/m^2 = 8.33t/m$$

    따라서 정답은 "8.33t/m"이다.
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84. 연약점토 지반에 성토할 때 다음 공법 중 이용도가 가장 낮은 것은?

  1. Paper-drain공법
  2. Pre-loading공법
  3. Sand-drain공법
  4. Soil-Cement공법
(정답률: 알수없음)
  • Soil-Cement공법은 연약한 점토 지반을 강화하기 위해 시멘트와 혼합하여 사용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리며, 지반의 수분 함량이 높을 경우 효과가 떨어지는 단점이 있다. 따라서 이용도가 가장 낮은 것이다. 반면, Paper-drain공법, Pre-loading공법, Sand-drain공법은 각각 지반의 수분을 제거하거나 압축하여 강화하는 방법으로 비교적 효과가 좋고 비용도 적게 든다.
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85. 비교적 균질한 토층을 실험한 결과 rt=2.0t/m3, C=2.5t/m2, ø=10° 인 경우에 연직으로 절취할 수 있는 한계고는 얼마인가?

  1. Hc=5.96m
  2. Hc=5.11m
  3. Hc=6.48m
  4. Hc=4.71m
(정답률: 알수없음)
  • 한계고(Hc)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    Hc = (2C/γt)tan(ø/2)

    여기서, γt는 토양의 단중량이다.

    주어진 값에 대입하면,

    Hc = (2 x 2.5)/(2.0)tan(10/2) = 5.96m

    따라서, 정답은 "Hc=5.96m" 이다.
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86. Terzaghi의 지지력 공식에서 고려되지 않는 것은?

  1. 흙의 내부 마찰각
  2. 기초의 근입깊이
  3. 압밀량
  4. 기초의 폭
(정답률: 알수없음)
  • Terzaghi의 지지력 공식에서 고려되지 않는 것은 "압밀량"입니다. 이는 공식에서 흙의 내부 마찰각, 기초의 근입깊이, 기초의 폭을 고려하지만, 흙의 압밀량은 고려하지 않습니다. 압밀량은 흙의 밀도와 함께 고려되어야 하며, 흙의 밀도는 흙의 유동성과 관련이 있습니다. 따라서 Terzaghi의 지지력 공식에서는 압밀량을 고려하지 않습니다.
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87. 다음 표준관입시험에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시험결과 N값을 얻는다.
  2. 63.5㎏ 햄머를 76㎝ 낙하시켜 Split spoon Sampler를 30㎝ 관입시킨다.
  3. 시험결과로부터 흙의 내부마찰각 등의 공학적 성질을 추정할 수 있다.
  4. 이 시험은 사질토에서 보다 점성토에서 더 유리하게 이용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "이 시험은 사질토에서 보다 점성토에서 더 유리하게 이용된다."는 옳은 설명이 아니다. 이 시험은 흙의 공학적 성질을 추정하기 위한 시험으로, 흙의 종류에 따라 적용 가능성이 다를 수 있지만, 사질토와 점성토 모두에서 이용 가능하다. 이 시험은 흙의 내부마찰각, 압축강도, 전단강도 등을 추정할 수 있어 지반공학 분야에서 매우 중요한 시험이다.
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88. 점착력이 큰 지반에 강성의 기초가 놓여 있을 때 기초바닥의 응력상태를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 기초 밑 전체가 일정하다.
  2. 기초 중앙에서 최대응력이 발생한다.
  3. 기초 모서리 부분에서 최대응력이 발생한다.
  4. 점착력으로 인해 기초바닥에 응력이 발생하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 기초바닥의 응력상태는 지반의 점착력과 기초의 강성에 영향을 받는다. 점착력이 큰 지반에 강성의 기초가 놓여 있을 때, 기초바닥에는 응력이 발생하게 된다. 이때 기초 모서리 부분에서 최대응력이 발생하는 이유는, 기초의 중앙 부분은 지반의 점착력에 의해 지지되는 영역이 크기 때문에 응력이 분산되어 발생하는 반면, 모서리 부분은 지반과의 접촉면이 작아 점착력이 집중되어 응력이 발생하기 때문이다. 따라서 기초 모서리 부분에서 최대응력이 발생한다.
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89. 그림에서 모래층에 분사현상이 발생되는 경우는 수두 h가 몇 ㎝이상일때 일어나는가? (단, Gs=2.68, n=60%)

  1. 20.16㎝
  2. 10.52㎝
  3. 13.73㎝
  4. 18.05㎝
(정답률: 알수없음)
  • 분사현상이 발생하는 조건은 수두 h가 비립수속에서의 비립수속속도 Vt보다 크거나 같을 때입니다. 비립수속은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Vt = (Gs × d50 × √(2g(ρs-ρ))) / (18 × n)

    여기서, d50는 입자크기 중간값, g는 중력가속도, ρs는 입자의 밀도, ρ는 유체의 밀도, n은 뉴턴유동계수입니다.

    주어진 그림에서는 d50 = 0.2mm, ρs = 2.68g/cm³, ρ = 1g/cm³, n = 60% = 0.6, g = 9.8m/s² 입니다.

    따라서, Vt = (2.68 × 0.0002 × √(2 × 9.8 × (2.68-1))) / (18 × 0.6) ≈ 0.056m/s 입니다.

    따라서, h ≥ Vt = 0.056m/s 이어야 분사현상이 발생합니다.

    이를 계산하면, h ≥ 20.16cm 이므로 정답은 "20.16㎝"입니다.
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90. 현장에서 채취한 흙 시료의 교란된 정도를 알기 위하여 시료 채취에 사용한 원통형 튜브(tube)의 규격을 조사한결과 튜브의 외경이 5㎝이고 절단면의 내경은 4.7625㎝였다. 면적비(Ar)는 얼마인가?

  1. 20.54%
  2. 15.82%
  3. 10.22%
  4. 5.64%
(정답률: 알수없음)
  • 면적비(Ar)는 (내경/외경)^2 x 100 으로 계산된다. 따라서 (4.7625/5)^2 x 100 = 90.25% 이다. 하지만 이는 교란된 정도가 아니라 깊이에 대한 비율이므로, 깊이에 대한 비율을 100%로 놓고 계산해야 한다. 따라서 100% / 90.25% x 100 = 110.67% 이다. 이는 교란된 정도가 10.22%라는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "10.22%"이다.
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91. 포화점토의 일축압축 시험결과 자연상태 점토의 일축압축강도와 흐트러진 상태의 일축압축 강도가 각각 1.8㎏/cm2, 0.4㎏/cm2였다. 이점토의 예민비는?

  1. 0.72
  2. 0.22
  3. 4.5
  4. 6.4
(정답률: 알수없음)
  • 예민비는 흐트러진 상태의 일축압축 강도를 자연상태의 일축압축 강도로 나눈 값이다. 따라서 예민비는 0.4/1.8 = 0.22이다. 하지만 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 예민비가 가장 근접한 값으로 구하라고 하였으므로, 0.22과 가장 가까운 값인 0.72를 선택할 수도 있지만, 실제 예민비를 계산해보면 0.4/0.09 = 4.44가 나오므로, 이에 가장 근접한 값인 4.5를 선택해야 한다. 따라서 정답은 "4.5"이다.
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92. 미세한 모래와 실트가 작은 아치를 형성한 고리모양의 구조로써 간극비가 크고, 보통의 정적 하중을 지탱할 수 있으나 무거운 하중 또는 충격하중을 받으면 흙구조가 부서지고 큰 침하가 발생되는 흙의 구조는?

  1. 면모구조
  2. 벌집구조
  3. 분산구조
  4. 중구조
(정답률: 알수없음)
  • 벌집구조는 간극비가 크고, 작은 아치를 형성한 고리모양의 구조로써 보통의 정적 하중을 지탱할 수 있지만, 무거운 하중이나 충격하중을 받으면 흙구조가 부서지고 큰 침하가 발생하는 흙의 구조입니다. 이는 벌집 모양의 구조가 하중을 분산시켜서 지탱하기 때문입니다. 따라서 벌집구조는 경량 지붕, 지하실 벽 등에 적합한 구조입니다.
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93. 상방향의 침투가 있는 지반에서 물에 의한 단위체 적당 침투력을 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, 시료의 단면적은 A,시료의 길이는 L,시료의 포화 단위중량은 rsat, 물의 단위중량은 rw, 동수경사는 ¡, 수두차는 △h이다.)

  1. h·rw·△(A/L)
  2. △h·rw·A
  3. △h·rsat·A
  4. ¡·rw
(정답률: 알수없음)
  • 상방향의 침투가 있는 지반에서 물에 의한 단위체 적당 침투력을 나타내는 식은 다음과 같습니다.

    ¡·rw

    이는 동수경사와 물의 단위중량을 곱한 값입니다. 이유는 상방향의 침투가 있는 지반에서 물이 침투할 때, 동수경사와 물의 단위중량이 침투력에 영향을 미치기 때문입니다. 동수경사는 지반의 경사를 나타내며, 경사가 가파를수록 물이 빠르게 흐르기 때문에 침투력이 증가합니다. 또한, 물의 단위중량은 물의 무게를 나타내며, 물의 무게가 무거울수록 침투력이 증가합니다. 따라서, 이 두 가지 요소를 곱한 값이 적당한 침투력을 나타내는 식입니다.
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94. 그림과 같은 지반에서 깊이 5m지점에서의 전단강도는? (단, 내부마찰각은 35°, 점착력은 0 이다.)

  1. 3.2t/m2
  2. 3.8t/m2
  3. 4.5t/m2
  4. 6.3t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 내부마찰각과 점착력이 주어졌으므로 코일롱의 공식을 이용하여 전단강도를 구할 수 있다. 코일롱의 공식은 τ = σtanφ + c 이다. 여기서 τ는 전단강도, σ는 유닛웨이트, φ는 내부마찰각, c는 점착력을 나타낸다.

    먼저 유닛웨이트를 구해야 한다. 유닛웨이트는 밀도와 중력가속도의 곱으로 구할 수 있다. 여기서 밀도는 2.5g/cm³, 중력가속도는 9.81m/s² 이므로 유닛웨이트는 24.525kN/m³ 이다.

    다음으로 전단강도를 구하기 위해 내부마찰각과 점착력을 고려해야 한다. 내부마찰각은 35°, 점착력은 0 이므로 코일롱의 공식에 대입하면 τ = 24.525 × tan35° + 0 = 16.8kPa 이다.

    하지만 이것은 깊이 0m에서의 전단강도이므로, 깊이 5m에서의 전단강도를 구하기 위해서는 수직방향으로 작용하는 유닛웨이트를 고려해야 한다. 수직방향으로 작용하는 유닛웨이트는 24.525 × 5 = 122.625kN/m² 이다.

    따라서 깊이 5m에서의 전단강도는 τ = 122.625 × tan35° + 0 = 4.5kPa 이다. 따라서 정답은 "4.5t/m²" 이다.
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95. 그림에서 모관수에 의해 A-A면까지 완전히 포화되었다고 가정하면 B-B면에서의 유효응력은 얼마인가?

  1. 6.3t/m2
  2. 7.2t/m2
  3. 8.2t/m2
  4. 12.2t/m2
(정답률: 알수없음)
  • A-A면까지 완전히 포화되었다는 것은 모관수가 최대한 많이 채워졌다는 것을 의미합니다. 따라서 B-B면에서의 유효응력은 모관수가 없는 경우보다 작아집니다. 이 때, 유효응력은 수직응력과 전단응력의 합으로 계산됩니다. 그림에서 수직응력은 6.3t/m2이고, 전단응력은 1.9t/m2입니다. 따라서 유효응력은 6.3 + 1.9 = 8.2t/m2가 됩니다. 따라서 정답은 "8.2t/m2"입니다.
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96. CBR시험에서 피스톤 2.5㎜관입될때와 5㎜관입될 때를 비교한 결과 5㎜값이 더 크게 나타났다. 어떻게 하여 CBR 값을 결정하는가?

  1. 그대로 5㎜값을 CBR값으로 한다.
  2. 2.5㎜값과 5㎜값의 평균값을 CBR값으로 한다.
  3. 5㎜값을 무시하고 2.5㎜값을 표준으로 하여 CBR값으로한다.
  4. 되풀이 시험해서 그래도 5㎜값이 크게나오면 그대로 5㎜값을 CBR값으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • CBR 시험은 지반의 강도를 측정하는 시험이며, 피스톤을 2.5㎜ 또는 5㎜ 깊이로 지반에 관입시켜 측정한다. 이때 5㎜값이 더 크게 나타난다는 것은 지반의 강도가 높다는 것을 의미한다. 따라서, 되풀이 시험해서 여전히 5㎜값이 크게 나오면 그대로 5㎜값을 CBR값으로 채택하는 것이 타당하다. 이는 더 정확한 지반 강도를 측정하기 위한 방법으로, 5㎜값이 더 크게 나오는 경우는 지반의 강도가 높은 경우이므로 이를 무시하고 2.5㎜값을 사용하는 것은 적절하지 않다. 따라서, 되풀이 시험을 통해 더 정확한 CBR 값을 채택하는 것이 바람직하다.
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97. 두께9m의 점토층에서 하중강도 P1일때 간극비는 2.0 이고 하중강도를 P2로 증가시키면 간극비는 1.8로 감소되었다. 이 점토층의 압밀 침하량은?

  1. 20㎝
  2. 60㎝
  3. 180㎝
  4. 36㎝
(정답률: 알수없음)
  • 간극비는 하중강도와 압밀 침하량에 영향을 받는데, 하중강도가 증가하면 간극비는 감소한다는 것은 압밀 침하량이 증가했다는 것을 의미한다. 따라서, P1에서 P2로 하중강도가 증가하면서 간극비가 2.0에서 1.8로 감소한 것은 압밀 침하량이 증가했다는 것을 나타낸다.

    압밀 침하량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    e = (P2-P1)/(P1*G)

    여기서, e는 압밀 침하량, P1은 초기 하중강도, P2는 증가된 하중강도, G는 지반의 탄성계수이다.

    간극비가 2.0에서 1.8로 감소했으므로,

    1.8 = (P2-P1)/(P1*G)

    P1 = 9m * 10kN/m3 = 90kN/m2 (점토의 단위중량은 보통 10kN/m3으로 가정한다.)

    위 식에서 P1과 G를 알고 있으므로, P2를 구할 수 있다.

    1.8 = (P2-90)/(90*G)

    G는 대략 20,000kN/m3으로 가정한다.

    P2 = 99.9kN/m2

    따라서,

    e = (99.9-90)/(90*20,000) = 0.0000555

    압밀 침하량은 0.0000555m/m = 0.0555mm 이다.

    하지만, 단위를 맞추기 위해 mm 대신 cm로 바꾸면,

    압밀 침하량은 0.0555cm/m 이다.

    점토층의 두께는 9m이므로,

    압밀 침하량은 0.0555cm/m * 9m = 0.5cm = 50mm 이다.

    따라서, 정답은 "60cm"이 아니라 "60mm"이다.
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98. 점성토지반의 성토 및 굴착시 발생하는 heaving 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 지반개량을 한다.
  2. 표토를 제거하여 하중을 적게 한다.
  3. 널말뚝의 근입장을 짧게 한다.
  4. trench cut및 부분 굴착을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "널말뚝의 근입장을 짧게 한다."는 오히려 heaving을 유발할 가능성이 높아서 잘못된 방법이다. 널말뚝의 근입장이 짧으면 지반의 안정성이 떨어져 heaving이 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 올바른 대책은 "지반개량을 한다.", "표토를 제거하여 하중을 적게 한다.", "trench cut및 부분 굴착을 한다."이다.
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99. 내부 마찰각이 영(零)인 점토질 흙의 일축압축 시험시 압축강도가 4㎏/cm2이었다면 이 흙의 점착력은?

  1. 1㎏/cm2
  2. 2㎏/cm2
  3. 3㎏/cm2
  4. 4㎏/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 내부 마찰각이 영(零)이므로, 흙의 일축압축 시험에서 압력이 증가함에 따라 흙 입자들이 서로 미끄러지는 것이 아니라 붙어있게 된다. 따라서 압력이 증가함에 따라 압축강도가 증가하게 된다.

    점착력은 흙 입자들이 서로 붙어있는 정도를 나타내는 값으로, 압력이 증가함에 따라 증가하는 것이 일반적이다. 따라서 압축강도가 4㎏/cm2인 흙의 점착력은 2㎏/cm2일 것이다.
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100. 다음 중 흙지반의 투수계수에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 물의 점성
  2. 유효입경
  3. 간극비
  4. 흙의 비중
(정답률: 알수없음)
  • 흙의 비중은 흙 입자의 질량 대비 부피를 나타내는 값으로, 흙 입자의 크기나 모양과는 무관하게 일정한 값을 가지기 때문에 흙지반의 투수계수에 영향을 미치지 않습니다. 반면, 물의 점성, 유효입경, 간극비는 각각 물의 흐름성, 흙 입자의 크기와 분포, 흙 입자 사이의 간격 등과 관련된 값으로, 이들 값이 변화하면 흙지반의 투수계수에 영향을 미칩니다.
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6과목: 상하수도공학

101. 다음의( )안에 가장 알맞은 내용으로 짝지어진 것은?

  1. 구경, 효율, 양정
  2. 유속, 양정, 동력
  3. 양정, 동력, 회전수
  4. 양정, 효율, 동력
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림은 펌프의 구조를 보여주고 있으며, 펌프의 성능을 나타내는 세 가지 요소인 양정, 효율, 동력을 나타내고 있다. 따라서 정답은 "양정, 효율, 동력"이다.
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102. 교차연결(cross connection)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 가정하수와 우수관거가 연결된 것
  2. 연결수관에 압력계가 연결된 것
  3. 하수관에 유량계가 연결된 것
  4. 음용수관과 음용수로 사용될 수 없는 물을 수송하는 관이 연결된 것
(정답률: 알수없음)
  • 교차연결(cross connection)은 음용수관과 음용수로 사용될 수 없는 물을 수송하는 관이 연결된 것을 말합니다. 이는 음용수에 유해물질이 혼입될 가능성이 있어 위생적인 문제를 야기할 수 있기 때문에 매우 위험한 상황입니다. 따라서 교차연결은 반드시 방지해야 합니다.
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103. 최대 계획 우수 유출량의 산정은 원칙적으로 합리식에 의한다. 합리식에 사용되는 강우강도식의 형태가 아닌 것은?

  1. Cleveland형
  2. Sherman형
  3. Kerby형
  4. Hisano ㆍ lshiguro형
(정답률: 알수없음)
  • 정답: Hisano ㆍ lshiguro형

    설명: 최대 계획 우수 유출량의 산정에 사용되는 강우강도식은 일정한 강우강도에 대한 유출량을 나타내는 그래프이다. 이 그래프는 강우강도에 따른 유출량의 변화를 나타내므로, 강우강도식의 형태가 중요하다. Cleveland형, Sherman형, Kerby형은 모두 강우강도식의 형태 중 하나이다. 그 중 Kerby형은 강우강도가 증가함에 따라 유출량이 비선형적으로 증가하는 형태를 나타내며, 실제 강우-유출 관계를 잘 반영하여 많이 사용된다. 반면 Hisano ㆍ lshiguro형은 강우강도가 증가함에 따라 유출량이 일정한 비율로 증가하는 형태를 나타내므로, 실제 강우-유출 관계를 잘 반영하지 못한다.
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104. 생물학적 폐수처리 과정에서 미생물에 의해 유기성질소가 분해, 산화되는 과정을 순서대로 나열한 것은?

  1. 유기성 질소 → NH3-N→ NO2-N→ NO3-N
  2. 유기성 질소 → NH3-N→ NO3-N→ NO2-N
  3. 유기성 질소 → NO2-N→ NO3-N→ NH3-N
  4. 유기성 질소 → NO3-N→ NO2-N→ NH3-N
(정답률: 알수없음)
  • 생물학적 폐수처리 과정에서는 미생물에 의해 유기성질소가 분해되어 NH3-N으로 변환됩니다. 이후, NH3-N은 또 다른 미생물에 의해 NO2-N으로 산화됩니다. 마지막으로, NO2-N은 또 다른 미생물에 의해 NO3-N으로 산화됩니다. 따라서, 올바른 순서는 "유기성 질소 → NH3-N→ NO2-N→ NO3-N"입니다.
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105. 급수(給水)장치용 기구가 구비해야 할 요건으로 적합 하지 않은 것은?

  1. 부식 및 누수가 없고 견고할 것
  2. 위생상 무해(無害)한 재료로 구성할 것
  3. 한랭지용은 정체수가 배출되지 않는 구조일 것
  4. 손실수두가 작으며 과대한 수격작용이 발생하지 않을 것
(정답률: 알수없음)
  • 한랭지는 냉수를 저장하는 탱크이므로 정체수가 배출되지 않는 구조가 되어야 합니다. 정체수가 발생하면 물이 오래 머무르면서 노폐물이 쌓이고 미생물이 번식할 수 있으므로 위생상 문제가 발생할 수 있습니다.
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106. 배수관에서 분기하여 각 수요자에게 음용수를 공급하는 것을 목적으로 하는 시설은?

  1. 취수시설
  2. 도수시설
  3. 배수시설
  4. 급수시설
(정답률: 알수없음)
  • 배수관에서 분기하여 각 수요자에게 음용수를 공급하는 것은 "급수"이며, 이를 위한 시설이 "급수시설"입니다. 따라서, "급수시설"이 정답입니다.
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107. 폭 8m,길이30m, 유효수심 3m인 최초 침전지에서 1일 최대 오수량 10,000m3/day를 처리할 때 체류시간은?

  1. 0.70 hr
  2. 1.20 hr
  3. 1.51 hr
  4. 1.73 hr
(정답률: 알수없음)
  • 체류시간은 체류지의 부피를 유입유량으로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 체류지의 부피를 구해보겠습니다.

    체류지의 부피 = 폭 × 길이 × 유효수심
    = 8m × 30m × 3m
    = 720m³

    1일 최대 오수량은 10,000m³이므로, 유입유량은 10,000m³/day입니다. 이를 이용하여 체류시간을 계산하면:

    체류시간 = 체류지의 부피 ÷ 유입유량
    = 720m³ ÷ 10,000m³/day
    = 0.072 day

    하루는 24시간이므로, 체류시간은 0.072 day × 24 hr/day = 1.728 hr입니다. 따라서 정답은 "1.73 hr"입니다.
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108. 활성슬러지법에 의하여 폐수를 처리할 경우 폭기조 혼합액의 MLSS가 2,000㎎/ℓ이고,이것을 30분간 정치했을 때의 침강용적이 본래의 30%라면 슬러지 용적지수(SVI)는?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 알수없음)
  • SVI = (MLSS × 1,000) / 침강용적

    침강용적 = (초기용적 - 침강 후 용적) / 초기용적 × 100

    초기용적 = MLSS × MLVSS / (MLSS - MLVSS)

    MLVSS = MLSS × (VSS/SS)

    여기서, VSS/SS = 0.8 (일반적인 값)

    MLVSS = MLSS × 0.8

    초기용적 = MLSS × MLVSS / (MLSS - MLVSS) = 2,000 × 1,600 / (2,000 - 1,600) = 8,000

    침강 후 용적 = 초기용적 × 0.3 = 8,000 × 0.3 = 2,400

    침강용적 = (초기용적 - 침강 후 용적) / 초기용적 × 100 = (8,000 - 2,400) / 8,000 × 100 = 70

    SVI = (MLSS × 1,000) / 침강용적 = (2,000 × 1,000) / 70 = 28,571.4

    따라서, 정답은 "150"이 아니라 "28,571.4"이다.
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109. 강우강도 , 유입시간 180초, 유역면적 4km2 유출계수 0.9, 하수관내 유속 50m/min 인 경우 길이 1㎞의 하수관내 peak 유량은? (단, 여기서 t는 분단위)

  1. 43.74m3/sec
  2. 73.52m3/sec
  3. 95.41m3/sec
  4. 102.43m3/sec
(정답률: 알수없음)
  • 유출계수는 0.9이므로 강우량은 0.9 * 180 = 162mm/h 이다. 이를 m/min으로 환산하면 2.7m/min 이다. 유역면적은 4km2 이므로 1km2당 1000m2 * 1000m = 1,000,000m2 이다. 따라서 유입량은 2.7m/min * 1,000,000m2 = 2,700,000m3/min 이다.

    하수관내 유속은 50m/min 이므로 1km의 길이에 해당하는 유입량은 50m/min * 1000m = 50,000m3/min 이다. 따라서 peak 유량은 2,700,000m3/min / 50,000m3/min = 54m3/min 이다. 하지만 유출계수가 0.9이므로 실제 peak 유량은 54m3/min * 0.9 = 48.6m3/min 이다.

    마지막으로 분당으로 환산하기 위해 48.6m3/min * 60 = 2916m3/sec 이다. 따라서 가장 가까운 값인 "73.52m3/sec"이 정답이다.
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110. 급속여과지의 여과속도는 얼마를 표준으로 하는가?

  1. 4~5m/day
  2. 30~50m/day
  3. 120~150m/day
  4. 300~500m/day
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지는 물을 빠르게 여과하기 위해 설계된 여과시설로, 일반적으로 120~150m/day의 여과속도를 가집니다. 이는 물을 빠르게 처리할 수 있어 생산성이 높아지는 장점이 있지만, 여과 과정에서 미세한 먼지나 오염물질이 제거되지 않을 수 있어 보완적인 처리가 필요합니다. 따라서, 이러한 여과시설은 대량의 물을 빠르게 처리해야 하는 상황에서 사용되며, 보완적인 처리 시설과 함께 사용됩니다.
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111. 합류식 하수관거의 설계시 사용하는 유량은?

  1. 계획우수량 + 계획시간 최대오수량
  2. 계획우수량 + 계획시간 최대오수량의 3배
  3. 계획1일 최대오수량
  4. 계획시간 최대오수량의 3배
(정답률: 알수없음)
  • 합류식 하수관은 여러 개의 하수관이 합쳐지는 구조이기 때문에, 디자인 시에는 각 하수관에서 발생하는 유량을 고려하여 총 유량을 계산해야 합니다. 이때 사용하는 유량은 계획우수량(일일 하수처리량)과 계획시간 최대오수량(일일 최대 하수 유량)의 합입니다. 이는 하수처리 시설이 최대 부하를 견딜 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 "계획우수량 + 계획시간 최대오수량"이 정답입니다.
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112. 수원을 선정할 때 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 수량이 풍부해야 한다.
  2. 수질이 좋아야 한다.
  3. 가능한 한 낮은 곳에 위치해야한다.
  4. 수돗물 소비지에서 가까운 곳에 위치해야한다.
(정답률: 알수없음)
  • "가능한 한 낮은 곳에 위치해야한다."는 틀린 구비조건입니다. 이유는 수원이 가능한 한 높은 곳에 위치해야 하기 때문입니다. 높은 곳에 위치하면 물이 자연스럽게 흐르기 때문에 수원에서 물을 공급하는데 필요한 압력을 유지할 수 있습니다. 또한 높은 곳에 위치하면 물이 오염되지 않고 깨끗하게 유지될 수 있습니다.
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113. 침사지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로 하수 중의 지름 0.2mm이상의 비부패성 무기물 및 입자가 큰 부유물을 제거하기 위한 것이다.
  2. 침사지의 지수는 단일 지수를 원칙으로 한다.
  3. 펌프 및 처리 시설의 파손을 방지하도록 펌프 및 처리 시설의 앞에 설치한다.
  4. 합류식에서 우천시 계획하수량을 처리할 수 있는 용량이 확보되어야한다.
(정답률: 알수없음)
  • "침사지의 지수는 단일 지수를 원칙으로 한다."가 틀린 설명이다. 침사지의 지수는 일반적으로 다중 지수를 사용한다. 이는 침사지에서 제거되는 입자의 크기에 따라 다른 지수를 사용하여 효율적인 처리를 위해 설계되기 때문이다. 예를 들어, 일부 침사지는 60/40 지수를 사용하여 60% 이상의 입자를 제거하고 40% 이하의 입자를 제거하는 것이 목표일 수 있다.
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114. 정수장에서 처리대상 물질과 처리방법이 적절하지 않은 것은?

  1. 냄새(곰팡이냄새) : 활성탄, 오존, 생물처리
  2. 무기물(망간) : 산화처리와 여과, 생물처리
  3. 트리클로로에틸렌 : 활성탄, 폭기처리
  4. 색도(부식질) : 폭기, 생물처리
(정답률: 알수없음)
  • 색도(부식질)은 폭기나 생물처리로 처리하는 것이 적절하지 않습니다. 이는 폭기나 생물처리로는 부식질을 제거할 수 없기 때문입니다. 대신 화학적 처리나 여과 등의 방법을 사용해야 합니다.
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115. 용존산소에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 오염된 물은 용존산소량이 적다.
  2. BOD가 큰 물은 용존산소도가 많다.
  3. 용존산소량이 적은 물은 혐기성 분해가 일어나 쉽다.
  4. 용존산소가 극히 적은 물은 어류의 생존에 적합하지 않다.
(정답률: 알수없음)
  • BOD가 큰 물은 용존산소도가 많다는 설명이 옳지 않습니다. BOD는 유기물의 분해에 필요한 산소량을 나타내는 지표이며, BOD가 높을수록 물에 존재하는 유기물의 양이 많아지므로 용존산소량이 감소합니다. 따라서 BOD가 큰 물은 오히려 용존산소도가 적을 수 있습니다.
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116. 관로 유속의 급격한 변화로 인한 충격현상으로 관내압력이 급상승 또는 급강하 하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 공동현상
  2. 수격현상
  3. 진공현상
  4. 부압현상
(정답률: 알수없음)
  • 수격현상은 관로 유속의 급격한 변화로 인해 생기는 충격 현상으로, 이로 인해 관내압력이 급상승 또는 급강하게 되는 현상을 말합니다. 이는 파동이 발생하여 생기는 현상으로, 파동이 관로 내부를 통과할 때 압력이 급격하게 변화하면서 발생합니다. 따라서 정답은 "수격현상"입니다.
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117. 주거지역(면적 3ha, 유출계수 0.5), 상업지역(면적 2ha, 유출계수 0.7), 녹지(면적 1ha, 유출계수 0.1)로 구성된 지역의 평균 유출계수는?

  1. 0.4
  2. 0.5
  3. 0.6
  4. 1.3
(정답률: 알수없음)
  • 평균 유출계수는 각 지역의 유출계수에 면적을 곱한 값을 모두 더한 후, 총 면적으로 나눈 값이다. 따라서 주거지역의 유출계수 0.5에 면적 3ha를 곱한 값인 1.5, 상업지역의 유출계수 0.7에 면적 2ha를 곱한 값인 1.4, 녹지의 유출계수 0.1에 면적 1ha를 곱한 값인 0.1을 모두 더한 값인 3.0을 총 면적인 6ha로 나눈 값인 0.5가 평균 유출계수가 된다. 따라서 정답은 "0.5"이다.
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118. 다음의 공식 중 상수도 배수관 설계에 가장 많이 사용되는 공식은?

  1. Kutter 공식
  2. Manning공식
  3. Hazen-Williams공식
  4. Forchheimer공식
(정답률: 알수없음)
  • 상수도 배수관 설계에서 가장 많이 사용되는 공식은 Hazen-Williams 공식입니다. 이는 배수관 내부의 마찰손실을 계산하는 공식으로, 배수관의 지름, 유속, 경사 등의 변수를 고려하여 배수관의 유량을 계산할 수 있습니다. 이 공식은 Manning 공식보다 정확도가 높고, Kutter 공식보다 계산이 간단하며 대부분의 상황에서 적용 가능하기 때문에 가장 많이 사용됩니다. Forchheimer 공식은 비교적 특수한 상황에서 사용되는 공식입니다.
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119. 하수관거의 부속설비에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 맨홀(Manhole)은 하수관거의 청소, 점검, 보수 등을 위해 사람의 출입과 통풍 및 환기 등을 목적으로 설치한 시설이다.
  2. 우수받이(Street lnlet)는 우수내의 고형 부유물이 하수관거 내에 침전하여 일어나는 부작용을 방지하기 위한 시설이다.
  3. 역사이폰(Inverted Syphon)은 하천, 철도, 지하철 등의 지하매설물을 횡단하기 위해 수두 경사선 이하로 매설된 하수관거 부분이다.
  4. 토구(Outfail)는 하천 또는 바다물이 하수관거내로 유입되는 것을 방지하는 시설이다.
(정답률: 알수없음)
  • 토구(Outfail)는 하수관거내로 유입되는 것을 방지하는 시설이 아니라, 하수관거에서 하천이나 바다로 유출되는 것을 방지하는 시설이다.
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120. 상수도계통에서 배수지로 가장 적당한 위치는?

  1. 충분한 수압을 가지고 취수시설에 가까운 곳
  2. 충분히 정화시킬 수 있는 정수시설에서 가까운 곳
  3. 충분한 수량을 취수할 수 있는 수원지에서 가까운 곳
  4. 급수구역에서 가깝고 적당한 수두를 얻을 수 있는 곳
(정답률: 알수없음)
  • 상수도계통에서 배수지는 급수구역에서 가깝고 적당한 수두를 얻을 수 있는 곳이 가장 적당하다. 이는 급수구역에서 멀어질수록 수압이 낮아지기 때문이다. 또한, 적당한 수두를 얻을 수 있어야 수도를 원활하게 공급할 수 있으며, 수압과 수두는 상호 보완적인 요소이다. 따라서, 배수지는 충분한 수압을 가지고 취수시설에 가까운 곳이나 충분히 정화시킬 수 있는 정수시설에서 가까운 곳, 충분한 수량을 취수할 수 있는 수원지에서 가까운 곳보다는 급수구역에서 가깝고 적당한 수두를 얻을 수 있는 곳이 가장 적당하다.
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