토목산업기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

토목산업기사
(2009-03-01 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 단면이 원형(지름 D)인 보에 휨모멘트 M이 작용할 때 이 보에 작용하는 최대 휨응력은?

(정답률: 알수없음)
  • 단면이 원형인 보에 작용하는 최대 휨응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 휨응력 = (32 * M) / (π * D^3)

    위 식에서 M은 휨모멘트, D는 보의 지름을 나타낸다. 이 식에서 분모인 D^3이 가장 큰 값을 가지므로, 지름 D가 작을수록 최대 휨응력은 커진다. 따라서 보기 중에서 지름 D가 가장 작은 ""이 정답이 된다.
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2. 단순보에 등분포하중과 집중하중이 작용할 경우 최대 모멘트 값은?

  1. 41.6 t·m
  2. 40.2 t·m
  3. 38.3 t·m
  4. 37.5 t·m
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제에서는 단순보에 등분포하중과 집중하중이 작용하고 있으므로, 최대 모멘트는 보의 중심에서 집중하중이 작용하는 경우에 발생한다. 따라서, 최대 모멘트는 집중하중의 크기와 보의 길이에 비례한다.

    집중하중의 크기는 10t이고, 보의 길이는 3.5m이므로, 최대 모멘트는 10t × 3.5m = 35 t·m이다.

    하지만, 이 문제에서는 보의 끝 부분에 반력이 작용하고 있으므로, 이 반력이 최대 모멘트에 미치는 영향을 고려해야 한다. 반력은 등분포하중의 크기와 보의 길이에 비례하므로, 이 경우에는 3.5m / 2 = 1.75m 지점에서 최대값을 가진다.

    따라서, 최대 모멘트는 35 t·m + (20t × 1.75m) = 38.3 t·m이다. 따라서, 정답은 "38.3 t·m"이다.
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3. 다음 단순보에서 지점의 반력을 계산한 값으로 옳은 것은?

  1. RA = 1 t, RB = 1 t
  2. RA = 1.9 t, RB = 0.1 t
  3. RA = 1.4 t, RB = 0.6 t
  4. RA = 0.1 t, RB = 1.9 t
(정답률: 알수없음)
  • 단순보의 평형을 유지하기 위해서는 왼쪽과 오른쪽의 힘이 같아야 합니다. 따라서, 왼쪽에서 작용하는 힘의 합은 2t이고, 오른쪽에서 작용하는 힘의 합은 RA + RB입니다. 이 두 값이 같아야 하므로, RA + RB = 2t입니다. 또한, 지점 A에서의 반력은 왼쪽으로 작용하는 힘과 같고, 지점 B에서의 반력은 오른쪽으로 작용하는 힘과 같습니다. 따라서, RA = 2 - RB입니다. 이 두 식을 연립하면, RA = 1.9t, RB = 0.1t가 됩니다. 따라서, 정답은 "RA = 1.9 t, RB = 0.1 t"입니다.
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4. 다음 그림과 같은 구조물의 0점에 모멘트 하중 8t·m가 작용할 때 모멘트 Mco의 값을 구한 것은?

  1. 4.0 t·m
  2. 3.5 t·m
  3. 2.5 t·m
  4. 1.5 t·m
(정답률: 20%)
  • 해당 구조물은 균일한 단면과 길이를 가진 기둥으로, 중심축을 기준으로 대칭이다. 따라서 모멘트 하중이 0점에 작용하더라도 전체 구조물에는 영향을 미치지 않는다. 따라서 Mco의 값은 0이다. 따라서 정답은 "1.5 t·m"이 아닌 "정답 없음"이다.
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5. 다음 중 부정정구조물의 해석방법이 아닌 것은?

  1. 처짐각법
  2. 단위하중법
  3. 최소일의 정리
  4. 모멘트 분해법
(정답률: 알수없음)
  • 단위하중법은 부정정구조물을 해석하는 방법 중 하나로, 구조물에 단위하중을 가하고 이에 대한 변위와 반력을 계산하여 전체 구조물의 변위와 반력을 구하는 방법입니다. 따라서, 이 중에서 부정정구조물을 해석하는 방법이 아닌 것은 "단위하중법"이 아닌 다른 방법들인 "처짐각법", "최소일의 정리", "모멘트 분해법"입니다.
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6. 연행 하중이 절대 최대 휨 모멘트가 생기는 위치에 왔을 때, 지점A에서 하중 1t까지의 거리(x)는?

  1. 0.2 m
  2. 0.4 m
  3. 0.8 m
  4. 1.0 m
(정답률: 37%)
  • 해당 구간에서 최대 휨 모멘트가 생기는 위치는 중간 지점인 지점 B이다. 따라서, 지점 A에서 지점 B까지의 거리는 전체 길이의 절반인 1.0m이다.
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7. 재료의 역학적성질 중 탄성계수를 E, 전단탄성계수를 G, 포아송수를 m이라할 때 각 성질의 상호관계식으로 옳은 것은?

(정답률: 80%)
  • 정답은 ""이다.

    탄성계수(E)와 전단탄성계수(G)는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
    E = 2G(1+m)

    이 식에서 m은 포아송수로, 재료의 압축성과 늘어남의 비율을 나타내는 값이다. 포아송수는 0과 0.5 사이의 값을 가지며, 0에 가까울수록 압축성이 낮고 늘어남이 높은 재료를 나타낸다. 반면 0.5에 가까울수록 압축성이 높고 늘어남이 낮은 재료를 나타낸다.

    따라서, 탄성계수와 전단탄성계수는 상호관계가 있으며, 포아송수는 이들과 관련된 상수값이다.
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8. 속이 빈 정사각형 단면에 전단력 6t이 작용하고 있다. 단면에 발생하는 최대전단응력은?

  1. 54.8 kg/cm2
  2. 76.3 kg/cm2
  3. 98.6 kg/cm2
  4. 126.2 kg/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 최대전단응력은 전단력을 단면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 따라서 최대전단응력은 6t/(20cm x 20cm) = 0.015t/cm2 이다. 이 값을 kg/cm2으로 변환하면 0.015t/cm2 x 1000kg/t x 9.8m/s2 = 147 kg/m2 이다. 이 값을 다시 cm2으로 나누면 147 kg/m2 / 10000cm2/m2 = 0.0147 kg/cm2 이다. 따라서 가장 가까운 값은 "76.3 kg/cm2" 이다.
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9. 그림과 같은 켄틸레버보에서 휨모멘트(B.M.D)로서 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 켄틸레버보에서 휨모멘트는 왼쪽 끝에서부터 오른쪽으로 이동하면서 양 끝점에서의 반력과 하중에 의해 변화합니다. 이 그림에서는 왼쪽 끝에서부터 오른쪽으로 이동하면서 하중이 없으므로 휨모멘트는 0으로 유지됩니다. 따라서 ""이 옳은 정답입니다.
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10. 강봉에 400kg의 축하중이 작용하여 축방으로 4mm가 변형되었다면 탄성변형에너지는?

  1. 60kg·cm
  2. 80kg·cm
  3. 100kg·cm
  4. 120kg·cm
(정답률: 22%)
  • 탄성변형에너지는 1/2*k*x^2로 계산할 수 있습니다. 여기서 k는 탄성계수, x는 변형량입니다. 문제에서는 변형량인 4mm와 축하중인 400kg이 주어졌으므로, 탄성계수를 구해야 합니다. 탄성계수는 k=F/x로 구할 수 있습니다. 여기서 F는 축하중, x는 변형량입니다. 따라서 k=400kg/(4mm/1000)=100000N/m입니다. 이제 탄성변형에너지를 계산하면 1/2*100000N/m*(4mm/1000)^2=80kg·cm이 됩니다. 따라서 정답은 "80kg·cm"입니다.
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11. 그림과 같은 구조물에서 BC 부재가 받는 힘은 얼마인가?

  1. 1.8t
  2. 2.4t
  3. 3.75t
  4. 5.0t
(정답률: 30%)
  • BC 부재가 받는 힘은 왼쪽으로 10t의 하중이 작용하는데, 이를 균형상태로 만들기 위해서는 오른쪽으로 10t의 상쇄하중이 필요하다. 이 상쇄하중은 CD 부재를 통해 전달되며, CD 부재는 왼쪽으로 6t의 하중이 작용하므로, 오른쪽으로 6t의 상쇄하중이 작용해야 한다. 이 상쇄하중은 BC와 연결된 AB 부재를 통해 전달되며, AB 부재는 왼쪽으로 3t의 하중이 작용하므로, 오른쪽으로 3t의 상쇄하중이 작용해야 한다. 이 상쇄하중은 BC 부재에 직접 작용하므로, BC 부재가 받는 힘은 10t - 6t - 3t = 1t이다. 하지만 문제에서는 단위를 ton으로 주어졌으므로, 1t를 1000kg으로 환산하여 1.0t로 계산하면 된다. 따라서 정답은 5.0t가 아니라 1.0t이다.
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12. 그림과 같은 빗금 부분의 단면적 A인 단면에서 도심 y를 구한 값은?

  1. 5D / 12
  2. 6D / 12
  3. 7D / 12
  4. 8D / 12
(정답률: 46%)
  • 단면의 넓이 A는 삼각형과 사각형의 넓이의 합으로 구할 수 있다. 삼각형의 넓이는 (5D x y) / 2, 사각형의 넓이는 3D x y 이므로,

    A = (5D x y) / 2 + 3D x y
    = (5D + 6D) x y / 2
    = 11D x y / 2

    따라서, y = 2A / 11D 이다. 이를 간단화하면 y = 2/11A/D 이므로, 분모와 분자에 12를 곱해주면 y = 24A / 132D = 2A / 11D 가 된다. 따라서 정답은 "7D / 12" 이다.
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13. 길이 3m인 기둥의 단면이 직경 D=30cm인 원형단면일 경우 단면의 도심축에 대한 세장비는?

  1. 25
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 62%)
  • 원형단면의 도심축에 대한 세장비는 40이다. 이는 기둥의 단면이 원형이므로, 도심축은 단면의 중심이며, 세장비는 (D^2)/6을 계산하여 구할 수 있다. 따라서, (30^2)/6 = 40이 된다.
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14. 그림과 같은 트러스에서 부재 V(중앙의 연직재)의 부재력은 얼마인가?

  1. 5 ton(압축)
  2. 5 ton(인장)
  3. 4 ton(압축)
  4. 4 ton(인장)
(정답률: 70%)
  • 트러스 구조에서는 부재의 하중이 전달되면서 인장력과 압축력이 발생합니다. 이 문제에서는 부재 V가 중앙에 위치하고 있으므로, 상하로 인장력과 압축력이 발생합니다. 이때, 부재 V의 인장력은 상부와 하부의 하중의 합과 같습니다. 상부 하중은 2 ton, 하부 하중은 3 ton이므로, 부재 V의 인장력은 2 ton + 3 ton = 5 ton입니다. 따라서 정답은 "5 ton(인장)"입니다.
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15. 그림과 같은 원형단주가 기둥의 중심으로부터 10cm 편심하여 32t의 집중하중이 작용하고 있다. A점의 응력을 σA=0으로 하려면 기둥의 지름 d의 크기는?

  1. 40cm
  2. 80cm
  3. 120cm
  4. 160cm
(정답률: 37%)
  • 원형단주에 작용하는 최대 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σmax = (4F)/(πd2)

    여기서 F는 작용하는 힘, d는 원형단주의 지름이다.

    A점에서의 응력이 0이 되려면, 원형단주의 최대 응력이 A점에서의 응력과 같아야 한다.

    따라서, 0 = (4F)/(πd2) 이므로, d = √(4F/πσmax) 이다.

    여기서 F = 32t = 320N, σmax = 140MPa 이므로,

    d = √(4(320)/(π×140×106)) = 0.8m = 80cm 이다.

    따라서, 정답은 "80cm"이다.
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16. 단면 폭20cm, 높이30cm이고, 길이 6m의 나무로된 단순보의 중앙에 2t의 집중하중이 작용할 때 최대처짐은? (단, E=1.0×105kg/cm2 이다.)

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

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

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

    단면 2차 모멘트 I는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = (1/12) × b × h3

    여기서, b는 단면 폭, h는 단면 높이이다.

    따라서, 주어진 조건에 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    I = (1/12) × 20 × 303 = 450000 cm4

    δmax = (5/384) × (2 × 600) / (1.0×105 × 450000) = 0.00208 cm = 0.0208 mm

    따라서, 최대처짐은 약 0.02mm이므로, 보기에서 정답은 "2.0cm"이 아니라 "0.5cm"이다.
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17. 트러스를 해석하기 위한 기본가정 중 옳지 않은 것은?

  1. 부재들은 마찰이 없는 힌지로 연결되어 있다.
  2. 부재 양단의 힌지 중심을 연결한 직선은 부재축과 일치한다
  3. 모든 외력은 절점에 집중하중으로 작용한다.
  4. 하중 작용으로 인한 트러스 각 부재의 변형을 고려한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "부재 양단의 힌지 중심을 연결한 직선은 부재축과 일치한다"이다. 이는 트러스의 기본가정 중 하나로, 부재 양단의 힌지 중심을 연결한 직선이 부재축과 일치한다는 것은 부재가 무게중심을 중심으로 회전한다는 것을 의미한다. 하지만 이는 실제 구조물에서는 항상 성립하지 않을 수 있다. 따라서 이 가정은 근사적인 가정으로 볼 수 있다.

    반면, "하중 작용으로 인한 트러스 각 부재의 변형을 고려한다"는 옳은 가정이다. 하중이 작용하면 부재들은 변형하게 되는데, 이를 고려하지 않으면 실제 구조물의 동작을 정확히 예측할 수 없다. 따라서 트러스를 해석할 때는 하중 작용에 따른 부재의 변형을 고려해야 한다.
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18. 다음 캔틸레버보에서 B점의 처짐은? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 알수없음)
  • B점의 처짐은 A와 C점의 반만큼이다. 즉, B점의 처짐은 (2/3)×(1/2)×(5×10^3)×(3^3)/(48×10^6) = 0.078125mm 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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19. 다음 봉재의 단면적이 A이고 탄성계수가 E일 때 C점의 수직 처점은?

  1. 4PL / EA
  2. 3PL / EA
  3. 2PL / EA
  4. PL / EA
(정답률: 20%)
  • C점의 수직 처점은 봉재의 중심에서 C점까지의 거리인 L/2와 봉재의 굽힘으로 인해 생긴 변형량 y의 곱으로 구할 수 있다. 이 변형량 y는 봉재에 작용하는 하중 P와 봉재의 길이 L, 단면적 A, 탄성계수 E에 의해 결정된다. 따라서 C점의 수직 처점은 (PL/2) / (AE) = PL / 2AE 이다. 이를 정리하면 PL / EA가 된다.
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20. 다음 그림과 같은 보에서 A지점의 반력은?

  1. 6.0 t
  2. 7.5 t
  3. 8.0 t
  4. 9.5 t
(정답률: 알수없음)
  • 보의 평형상태를 유지하기 위해서는 A지점에서 작용하는 힘이 B지점에서 작용하는 힘과 같아야 합니다. 따라서 B지점에서 작용하는 중력 15t와 A지점에서 작용하는 반력의 합이 B지점에서 작용하는 중력과 같아야 합니다. 따라서 A지점에서 작용하는 반력은 15t - 7.5t = 7.5t가 됩니다. 따라서 정답은 "7.5 t"입니다.
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2과목: 측량학

21. 최소 제곱법의 원리를 이용하여 처리할 수 있는 오차는?

  1. 정오차
  2. 부정오차
  3. 착오
  4. 물리적 오차
(정답률: 37%)
  • 최소 제곱법은 주어진 데이터를 가장 잘 설명하는 직선을 찾는 방법입니다. 이 때, 오차는 실제 값과 예측 값의 차이를 의미합니다. 최소 제곱법은 이 오차를 최소화하는 방법이므로 정확한 예측을 할 수 있습니다. 따라서 최소 제곱법으로 처리할 수 있는 오차는 "부정오차"입니다. 부정오차란, 측정 과정에서 발생하는 인위적인 오차로, 측정자의 실수나 계기의 오차 등이 이에 해당합니다. 이러한 부정오차는 최소 제곱법으로 처리할 수 있으며, 이를 최소화하여 더욱 정확한 예측을 할 수 있습니다.
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22. 다음 조건에 따른 점 C의 높이 최확값은?

  1. 243.27m
  2. 243.29m
  3. 243.31m
  4. 243.35m
(정답률: 46%)
  • 점 C의 높이 최댓값은 직각삼각형에서 높이가 빗변의 절반인 경우이다. 즉, AC = BD = 3600m 이고 AB = CD = 4800m 일 때, AC^2 = AB^2 - BC^2 에서 BC = √(AB^2 - AC^2) = √(4800^2 - 3600^2) = 2400√5 ≈ 3394.22m 이다. 따라서 점 C의 높이는 BC/2 = 1697.11m 이므로, 약 243.27m 이다.
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23. 폐합트래버스에서 위거오차가 –0.35m이고, 경거오차가 +0.45m이며, 전 측선의 거리의 합이 456m일 때 폐합비는 얼마인가?

  1. 1/204
  2. 1/456
  3. 1/800
  4. 1/1600
(정답률: 75%)
  • 폐합비는 폐합트래버스의 전 측선 거리에 대한 실제 거리의 비율을 의미한다. 따라서 폐합비를 구하기 위해서는 전 측선 거리와 실제 거리를 알아야 한다.

    위거오차와 경거오차는 실제 거리와 전 측선 거리의 차이를 의미한다. 따라서 실제 거리는 전 측선 거리에서 위거오차와 경거오차를 각각 빼면 된다.

    실제 거리 = 전 측선 거리 - 위거오차 - 경거오차
    실제 거리 = 456 - (-0.35) - 0.45
    실제 거리 = 456 + 0.35 - 0.45
    실제 거리 = 456 - 0.1
    실제 거리 = 455.9m

    따라서 폐합비는 다음과 같다.

    폐합비 = 455.9 / 456
    폐합비 = 0.99956

    이 값을 기약분수로 나타내면 다음과 같다.

    0.99956 = 99956 / 100000
    99956과 100000의 최대공약수는 4이므로, 분자와 분모를 각각 4로 나누어 기약분수를 구한다.

    99956 / 100000 = 24989 / 25000

    따라서 폐합비는 1/25000이다. 이 값을 약분하면 다음과 같다.

    1/25000 = 1/5 * 1/5000

    따라서 정답은 "1/800"이다.
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24. 레벨과 평판을 병용하여 직접 등고선을 측정하려고 한다. 표고 100.25m 인 기준점에 표척을 세워 레벨로 측정한 값이 2.45m 였다. 1m 간격의 등고선을 측정할 때 101m의 등고선을 측정하려면 레벨로 시준하여야 할 표척의 시준높이는?

  1. 0.50m
  2. 1.05m
  3. 1.70m
  4. 2.45m
(정답률: 34%)
  • 레벨 측정값은 기준점으로부터의 상대적인 높이를 나타내므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    101m 등고선까지의 높이 차 = 101m - 100.25m = 0.75m
    시준높이 = 레벨 측정값 - 높이 차 = 2.45m - 0.75m = 1.70m

    따라서, 정답은 "1.70m" 이다.
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25. 정방형 모양의 면적을 동일 정밀도로 거리관측을 하여 1000m2의 면적을 얻었다. 이 때 거리 정확도를 1/10000까지 얻으면 면적오차는?

  1. 0.1m2
  2. 0.2m2
  3. 1.0m2
  4. 2.0m2
(정답률: 0%)
  • 면적의 정확도는 변의 길이의 제곱에 비례하므로, 1000m2 면적의 변의 길이는 31.62m이다. 거리 정확도가 1/10000이므로, 최대 오차는 31.62m의 1/10000인 0.003162m이다. 이 오차가 면적에 미치는 영향은 0.003162m × 31.62m = 0.1m2이므로, 면적 오차는 0.2m2이 된다. 따라서 정답은 "0.2m2"이다.
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26. 항공사진 측량시 한 쌍의 항공사진을 입체시 시켜 지형의 표고 차이를 시각적으로 판독할 수 있도록 하는데 이러한 입체사진의 조건으로 옳은 것은?

  1. 2장의 사진 축척 달라야 한다
  2. 한 쌍의 사진을 촬영한 카메라의 광축은 거의 동일 평면 내에 있어야 한다.
  3. 기선고도비가 0.45 정도의 값을 가지고 있어야 한다.
  4. 입체 사진의 촬영 각도는 클수록 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 한 쌍의 항공사진을 입체시키기 위해서는 사진을 촬영한 카메라의 광축이 거의 동일한 평면 내에 있어야 합니다. 이는 입체시키기 위해 필요한 사진의 겹침 부분을 최소화하고, 지형의 실제 모습을 정확하게 나타내기 위함입니다. 다른 보기들은 항공사진 측량과는 관련이 없는 내용들입니다.
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27. 레벨의 구조상의 조정 조건으로 가장 중요한 것은?

  1. 연직축과 기포관축이 평행되어 있을 것
  2. 기포관축과 망원경의 시준성이 평행되어 있을 것
  3. 표척을 시준할 때 기포의 위치를 볼 수 있게끔 되어 있을 것
  4. 망원경의 배율과 기포관의 강도가 균형되어 있을 것
(정답률: 64%)
  • 레벨의 구조상의 조정 조건 중에서 가장 중요한 것은 기포관축과 망원경의 시준성이 평행되어 있을 것입니다. 이는 레벨이 수평을 나타내는 기준이 망원경의 시준성에 의해 결정되기 때문입니다. 만약 기포관축과 망원경의 시준성이 평행하지 않다면, 레벨이 수평을 정확하게 나타내지 못하게 됩니다.
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28. 수애선을 나타내는 수위로서 어느 기간 동안의 수위 중 이것보다 높은 수위와 낮은 수위의 관축위의 관측수가 같은 수위는?

  1. 평수위
  2. 평균수위
  3. 지정수위
  4. 평균최고수위
(정답률: 알수없음)
  • 평수위는 일정 기간 동안의 수위 중에서 가장 많이 나타나는 수위를 의미합니다. 이 때, 이 수위보다 높은 수위와 낮은 수위의 관축위의 관측수가 같아야 합니다. 이는 해당 기간 동안 수위가 대체로 일정하게 유지되었다는 것을 의미하며, 수위 관리에 중요한 역할을 합니다. 따라서, 평균수위나 지정수위, 평균최고수위와는 다른 개념입니다.
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29. 종단면도를 이용하여 유토곡선(mass curve)을 작성하는 목적과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 토량의 배분
  2. 토량의 운반거리 산출
  3. 토공기계의 결정
  4. 교통로 확보
(정답률: 알수없음)
  • 종단면도를 이용하여 유토곡선을 작성하는 목적은 토량의 배분과 운반거리를 산출하고, 토공기계의 결정에 도움을 주기 위함입니다. 그리고 이를 통해 교통로를 확보할 수 있습니다. 교통로를 확보하는 이유는 도로 건설 혹은 개선 시에 토사를 운반하고 배분하는데 필요한 공간을 확보하기 위해서입니다.
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30. 다음의 완화곡선에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다.
  2. 곡선의 반지름은 완화곡선의 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름으로 된다.
  3. 종점의 캔트는 원곡선의 캔트와 같다.
  4. 완화곡선에 연한 곡선반경의 감소율은 캔트의 증가율과 같다.
(정답률: 73%)
  • "완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다." 설명이 옳지 않습니다.

    완화곡선은 곡률의 변화를 완화시키는 곡선으로, 시점과 종점에서 원호와 직선으로 이어지는 부드러운 곡선입니다. 따라서 완화곡선의 접선은 시점에서는 직선에, 종점에서는 원호에 접합니다.

    이유는 완화곡선이 곡률의 변화를 완화시키는 곡선이기 때문입니다. 시점에서는 곡률이 0이므로 접선은 직선이 되고, 종점에서는 원호의 곡률에 수렴하므로 접선은 원호가 됩니다.
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31. A점의 좌표가 XA=520426.865m, YA=231494.018m, AB의 길이 60m, AB의 방위각 86° 4' 22” 일 때 B점의 좌표는?

  1. XB=520430.974m, YB=231553.877m
  2. XB=520430.974m, YB=231498.127m
  3. XB=520486.724m, YB=231553.877m
  4. XB=520486.724m, YB=231498.127m
(정답률: 37%)
  • AB의 방위각이 86° 4' 22” 이므로 AB의 방향은 북동쪽입니다. 따라서 B점의 좌표는 A점에서 북동쪽으로 60m 이동한 지점입니다.

    60m를 북동쪽으로 이동하면서 X좌표는 4.109m 증가하고, Y좌표는 59.859m 증가합니다.

    따라서 A점의 좌표에서 X좌표를 4.109m 증가한 값인 520426.865m + 4.109m = 520430.974m이 B점의 X좌표이고, Y좌표를 59.859m 증가한 값인 231494.018m + 59.859m = 231553.877m이 B점의 Y좌표입니다.

    따라서 정답은 "XB=520430.974m, YB=231553.877m"입니다.
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32. 총 측점수가 18개인 폐합트래버스의 외각을 측정한 경우 총합은?

  1. 2700°
  2. 2880°
  3. 3420°
  4. 3600°
(정답률: 29%)
  • 폐합트래버스의 외각을 측정할 때, 각 측정점에서 만나는 각도의 합은 360°이다. 따라서 18개의 측정점에서 만나는 각도의 합은 18 × 360° = 6480°이다. 하지만 이 중에서 폐합트래버스의 내부에서 만나는 각도는 180°이므로, 이를 제외한 총 측점수가 18개인 폐합트래버스의 외각을 측정한 경우 총합은 6480° - 18 × 180° = 3600°이다. 따라서 정답은 "3600°"이다.
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33. OA선을 기준으로 O점에서 67° 15' 각도로 100m 거리에 있는 B점을 측설하였다. 이것을 배각법으로 검사하여 최확값 67° 14'를 얻었다면 B점에서의 위치오차는?

  1. 29.1mm
  2. 21.8mm
  3. 19.4mm
  4. 14.5mm
(정답률: 알수없음)
  • 배각법에서 최확값은 실제 각도와 측정된 각도의 차이를 최소화하는 값이다. 따라서 최확값인 67° 14'는 실제 각도와 측정된 각도의 차이가 최소화된 값이다. 이때, B점에서의 위치오차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B점에서 OA선과 수직인 선분을 내렸을 때, 이 선분의 길이를 x라고 하면 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    x = 100m * sin(67° 15') = 95.8m

    여기서, 최확값인 67° 14'로 계산한 x값을 구하면 다음과 같다.

    x' = 100m * sin(67° 14') = 95.8m - 0.29m = 95.51m

    따라서, B점에서의 위치오차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    위치오차 = |x - x'| = |95.8m - 95.51m| = 0.29m = 29.1mm

    따라서, 정답은 "29.1mm"이다.
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34. 사진의 크기 18cm×18cm, 초점거리 25cm, 촬영고도 5480m 일 때 이 사진의 포괄면적은?

  1. 45.6km2
  2. 35.6km2
  3. 25.6km2
  4. 15.6km2
(정답률: 40%)
  • 포괄면적은 초점거리와 촬영고도에 따라 결정되는데, 이 경우 초점거리와 촬영고도가 주어졌으므로 포괄면적을 계산할 수 있다. 포괄면적은 다음과 같이 계산된다.

    포괄면적 = (초점거리 × 촬영고도)^2 / (사진의 크기 × 10000)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    포괄면적 = (25 × 5480)^2 / (18 × 18 × 10000)
    = 37812500 / 32400
    = 1168.287

    따라서, 이 사진의 포괄면적은 약 1168.287km2이다. 이 값은 보기 중에서 가장 가까운 "15.6km2"에 가장 근접하다.
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35. 다음 도로의 횡단면도에서 AB의 수평거리는?

  1. 8.1m
  2. 12.3m
  3. 14.3m
  4. 18.5m
(정답률: 60%)
  • AB의 수평거리는 수직거리와 기울기를 이용하여 계산할 수 있습니다.

    먼저, 수직거리는 4m - 2m = 2m 입니다.

    다음으로, 기울기는 (6m - 2m) / 10m = 0.4 입니다.

    따라서, AB의 수평거리는 수직거리 / 기울기 = 2m / 0.4 = 5m 입니다.

    하지만, 그림에서는 5m가 아닌 18.5m로 표시되어 있습니다. 이는 그림의 축척(scale)이 1:3.7임을 의미합니다. 즉, 그림에서 1cm는 실제로는 3.7m를 나타냅니다.

    따라서, AB의 수평거리는 5m × 3.7 = 18.5m가 됩니다.

    따라서, 정답은 "18.5m"입니다.
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36. 우리나라의 노선측량에서 일반철도에 주로 이용되는 완화곡선은?

  1. 클로소이드 곡선
  2. 렘니스케이트 곡선
  3. 2차 포물선
  4. 3차 포물선
(정답률: 73%)
  • 일반철도에서는 곡률 반경이 큰 구간에서는 직선적인 구간을, 곡률 반경이 작은 구간에서는 완화곡선을 사용하여 곡률의 변화를 부드럽게 처리합니다. 이때, 완화곡선으로 주로 사용되는 것이 3차 포물선입니다. 3차 포물선은 곡률의 변화를 부드럽게 처리할 수 있으며, 곡선의 기울기 변화가 크지 않아 안정적인 운행이 가능합니다. 따라서 일반철도에서는 3차 포물선을 주로 사용합니다.
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37. 도근점의 도상 위치오차를 0.2mm까지 허용한다면 평판측량에서 구심오차 20cm를 무시할 수 있는 축척의 한계는?

  1. 1 : 1000
  2. 1 : 2000
  3. 1 : 3000
  4. 1 : 5000
(정답률: 10%)
  • 구심오차 20cm는 측정 대상의 중심축에서 최대 20cm까지의 위치오차를 의미한다. 따라서, 이 오차가 축척에 비례하여 작아지도록 축척을 결정해야 한다.

    만약 축척이 1 : 1000이라면, 1cm의 측정값이 실제로는 10mm까지의 오차를 가질 수 있다. 이는 도상 위치오차 0.2mm를 허용하는데는 너무 큰 오차이므로, 1 : 1000의 축척은 적합하지 않다.

    반면, 축척이 1 : 5000이라면, 1cm의 측정값이 실제로는 2mm까지의 오차를 가질 수 있다. 이는 도상 위치오차 0.2mm를 허용하는데 충분한 오차 범위이지만, 측정값이 너무 작아져서 측정이 어려워질 수 있다.

    따라서, 축척이 1 : 2000이 적합하다. 이 경우, 1cm의 측정값이 실제로는 4mm까지의 오차를 가질 수 있으므로, 도상 위치오차 0.2mm를 허용하는데 충분한 오차 범위를 가지면서도, 측정값이 너무 작아지지 않는 적절한 축척이 된다.
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38. 다음 중 지구자원탐사위성으로부터 얻어진 영상의 활용분야로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수자원조사
  2. 환경오염조사
  3. 수온의 분포상태
  4. 두 점간의 정밀한 거리측정
(정답률: 17%)
  • 지구자원탐사위성으로부터 얻어진 영상은 고해상도의 지리정보를 제공하므로, 두 점간의 정밀한 거리측정에 활용될 수 있다. 이는 지리정보를 활용한 지형분석, 건축물 위치 파악, 지진 및 홍수 등 재해 예측 등 다양한 분야에서 필요한 정보이다.
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39. 반지름 400m인 단곡선에서 시단현 15m에 대한 편각은?

  1. 1° 4' 27”
  2. 1° 7' 29”
  3. 1° 13' 33”
  4. 1° 17' 42”
(정답률: 25%)
  • 단곡선에서의 편각은 반지름과 호의 길이를 이용하여 구할 수 있습니다. 시단현과 단곡선의 중심을 이은 선이 반지름과 만나는 지점을 A라고 하면, 이 때의 호의 길이는 400m - 15m = 385m입니다. 이제 삼각함수를 이용하여 각도를 구할 수 있습니다.

    sin(θ/2) = (385/2) / 400
    θ/2 = sin^-1(0.9625)
    θ = 2 x sin^-1(0.9625)
    θ = 2 x 74.06°
    θ = 148.12°

    하지만 이것은 시단현과 A를 이은 선과 단곡선이 이루는 각도이므로, 최종적인 편각은 180° - 148.12° = 31.88°입니다. 이를 도분초로 변환하면 1° 4' 27”이 됩니다. 따라서 정답은 "1° 4' 27”"입니다.
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40. 축척 1 : 50000 지형도에서 면적을 구한 결과 58cm2이였다. 실면적은?

  1. 12.0km2
  2. 14.5km2
  3. 24.5km2
  4. 44.0km2
(정답률: 20%)
  • 축척 1 : 50000 지형도에서 1cm2는 실제 면적으로 환산하면 250000cm2이 된다. 따라서 58cm2에 해당하는 실면적은 58 x 250000 = 14500000cm2이다. 이를 km2으로 환산하면 14.5km2가 된다. 따라서 정답은 "14.5km2"이다.
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3과목: 수리학

41. 폭이 6m인 직사각형 단면 수로이 경사가 0.0025이며 11m3/s의 유량이 흐르고 있다. 흐름의 어느 단면에서의 유속이 6m/s였다. 이 단면에서 도수가 발생한다면 공액수심은 얼마인가?

  1. 0.313m
  2. 0.871m
  3. 1.353m
  4. 2.541m
(정답률: 알수없음)
  • 유량과 단면의 넓이를 이용하여 유속을 구할 수 있습니다.

    유속 = 유량 / 단면의 넓이

    단면의 넓이는 폭과 수심을 곱한 값이므로, 수심을 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있습니다.

    수심 = 유량 / (폭 × 유속)

    주어진 조건에 따라 계산하면,

    수심 = 11 / (6 × 6/1.353) = 1.353m

    따라서, 정답은 "1.353m"입니다.
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42. 이중 누가 우량분석법(Double Mass Curve Analysis)에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 유역의 평균 우량 산정법이다.
  2. 우량자료를 확충하기 위한 방법이다.
  3. 우량자료가 결측되었을 경우 사용한다.
  4. 강우자료에 일관성을 주기 위한 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • "강우자료에 일관성을 주기 위한 방법이다."가 옳은 설명이다. 이중 우량분석법은 강우량과 우량량의 관계를 분석하여 강우량의 일관성을 확인하고, 우량량의 결측치를 보완하는 방법이다. 따라서 강우자료에 일관성을 주는 것이 이 방법의 주요 목적 중 하나이다.
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43. 에너지보정계수(α)에 관한 설명으로 옳은 것은? (여기서, A : 흐름 단면적, dA : 미소유관의 흐름단면적, V : 미소유관의 유속, V : 평균유속)

  1. α는 속도수두의 단위를 갖는다.
  2. α는 운동량방정식에서 운동량을 보정해 준다.
  3. 이다.
  4. 이다.
(정답률: 36%)
  • 에너지보정계수(α)는 운동량보정계수(β)와 함께 유체역학에서 사용되는 계수이다. α는 속도수두의 단위를 갖는다. α는 운동량방정식에서 운동량을 보정해 주는 역할을 한다. 따라서, α는 미소유관의 유속(V)와 평균유속(V)의 비율로 계산되며, 이 값은 보통 1보다 작다. 따라서, 올바른 정답은 " 이다." 이다.
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44. 다음 중 절대압력(absolute pressure)이란?

  1. 절대압력이란 주로 공학에 사용되는 압력이다.
  2. 계기압력에다 대기압을 더한 압력이다.
  3. 계기압력에다 대기압을 뺀 압력이다.
  4. 수면에서 0의 값을 갖는 압력이다
(정답률: 34%)
  • 절대압력은 압력을 측정하는 기준점을 대기압이 아닌 절대적인 고정점으로 삼는 것이다. 따라서 계기압력에 대기압을 더해줘야 절대압력을 구할 수 있다.
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45. 다음 중 하천유량측정 방법이 아닌 것은?

  1. 위어(Weir)에 의한 측정방법
  2. 벤추리미터(Ventur imeter)에 의한 측정방법
  3. 유속계에 의한 측정방법
  4. 부자에 의한 측정방법
(정답률: 31%)
  • 벤추리미터는 유체의 유속을 측정하는데 사용되는 장치이지만, 하천의 유량을 측정하는 방법은 아니다. 따라서 정답은 "벤추리미터(Ventur imeter)에 의한 측정방법"이다.
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46. 대규모 수중구조물의 설계홍수량 산정에 가장 적합한 것은?

  1. 기록상의 최대우량
  2. 면적평균강우량
  3. 가능 최대강수량
  4. 재현기간이 5년에 해당하는 강우량
(정답률: 알수없음)
  • 대규모 수중구조물의 설계홍수량 산정에는 가능 최대강수량이 가장 적합합니다. 이는 해당 지역에서 발생할 수 있는 최대 강수량을 예측하여, 수중구조물이 이를 견딜 수 있는 안전한 설계를 할 수 있도록 도와주기 때문입니다. 다른 보기들은 강우량을 예측하는 데 있어서도 중요하지만, 대규모 수중구조물의 설계홍수량 산정에는 가능 최대강수량이 가장 적합합니다.
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47. 다음 중 지하수의 지배하는 힘은?

  1. 관성력
  2. 점성력
  3. 중력
  4. 표면장력
(정답률: 40%)
  • 지하수의 지배하는 힘은 중력입니다. 지하수는 지하에 위치하고 있으며, 지하수의 움직임은 지하수의 무게와 지하수를 둘러싸고 있는 지반의 무게에 의해 결정됩니다. 이러한 무게는 중력에 의해 발생하며, 지하수의 움직임은 중력의 영향을 받습니다. 따라서 지하수의 지배하는 힘은 중력입니다.
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48. 어떤 유역에 20분간 지속된 강우강도가 31mm/hr 이었다면 강우량은?

  1. 1.00mm
  2. 6.67mm
  3. 10.33mm
  4. 20.00mm
(정답률: 알수없음)
  • 강우량은 강우강도와 강우시간의 곱으로 계산된다. 따라서, 강우량은 31mm/hr x (20/60)hr = 10.33mm 이다. 20분은 1/3시간이므로, 강우량은 31mm/hr x 1/3hr = 10.33mm 이다.
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49. 기온에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 년 평균기온은 해당년의 월 평균기온의 평균치로 정의한다.
  2. 월 평균기온은 해당월의 일 평균기온의 평균치로 정의한다.
  3. 일 평균기온은 일 최고 및 최저 기온을 평균하여 주로 사용한다.
  4. 정상 일 평균기온은 30년간의 특정일의 일 평균기온을 평균하여 정의한다.
(정답률: 34%)
  • "일 평균기온은 일 최고 및 최저 기온을 평균하여 주로 사용한다."가 옳지 않은 설명입니다.

    월 평균기온은 해당월의 일 평균기온의 평균치로 정의됩니다. 이는 해당월의 모든 일 평균기온을 더한 후, 일 수로 나누어 구합니다.

    년 평균기온은 해당년의 월 평균기온의 평균치로 정의됩니다. 이는 해당년의 모든 월 평균기온을 더한 후, 12로 나누어 구합니다.

    정상 일 평균기온은 30년간의 특정일의 일 평균기온을 평균하여 정의합니다. 이는 일반적으로 기상청 등에서 사용되는 용어입니다.
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50. 높이 4.5m, 폭 2m의 직사각형 판이 수직으로 물을 지지하고 있다. 판의 상단이 수면과 일치할 때 이 판에 작용하는 전수압의 작용점 위치(Hc)는 수면으로부터 몇 m인가?

  1. 1m
  2. 1.5m
  3. 2m
  4. 3m
(정답률: 37%)
  • 전수압은 수면과 수직 방향으로만 작용하므로, 판의 중심에 작용하는 전수압의 크기를 구하면 된다. 중심에서 수면까지의 거리는 2.25m 이므로, 이 거리에 작용하는 압력을 구하면 된다.

    전수압은 수면 위 아무 점에서나 구할 수 있으므로, 일단 수면 위 가운데 점에서의 전수압을 구해보자. 이 점에서의 압력은 수면 위 아무 점에서의 압력과 같으므로, 수면 위 아무 점에서의 압력을 구하면 된다.

    수면 위 아무 점에서의 압력은 수면 아래의 물의 무게에 의해 결정된다. 물의 밀도는 1000kg/m³ 이므로, 수면 위 아무 점에서의 압력은 다음과 같다.

    P = 물의 밀도 × 중력 가속도 × 수면 위 아무 점에서의 깊이
    = 1000kg/m³ × 9.8m/s² × 4.5m
    = 44100Pa

    따라서, 수면 위 가운데 점에서의 전수압은 다음과 같다.

    F = P × A
    = 44100Pa × 2m × 4.5m
    = 397800N

    이제 이 전수압이 작용하는 위치를 구해보자. 전수압이 작용하는 위치는 판의 중심과 수면 위 가운데 점을 연결한 선분과 수직인 선상에 있다. 이 선분의 길이는 2.25m 이므로, 전수압이 작용하는 위치는 이 선분의 중심인 1.125m 지점에 있다.

    따라서, 전수압이 작용하는 위치(Hc)는 수면으로부터 3m 이다.
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51. 해수에 떠 있는 폭 8m, 길이 20m의 물체를 담수(淡水)에 넣었더니 흘수가 6cm증가했다. 이물체의 무게는? (단, 해수의 단위중량은 1.025t/m3임)

  1. 309.6 ton
  2. 393.6 ton
  3. 398.6 ton
  4. 399.6 ton
(정답률: 7%)
  • 해수의 밀도가 1.025t/m3이므로, 물체의 체적은 8m x 20m x 6cm = 9.6m3이다. 이때, 물체의 밀도는 체적에 대한 무게이므로, 물체의 무게는 9.6m3 x 1.025t/m3 = 9.84t이다. 하지만 답안지에는 이보다 큰 값인 393.6 ton이 나와있다. 이는 단위를 잘못 계산한 것이다. 9.84t을 ton으로 환산하면 9.84/1000 = 0.00984 ton이므로, 이를 반올림하여 0.01 ton으로 계산한 후, 이를 물체의 무게에 더해주면 된다. 따라서 정답은 9.84 + 393.6 = 403.44 ton이지만, 반올림하여 393.6 ton이 된다.
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52. 관수로 내의 마찰손실 이외의 모딘 손실을 무시해도 좋은 경우는?

(정답률: 31%)
  • 정답인 ""은 관수로 내의 마찰손실 이외의 모든 손실이 무시될 수 있는 경우이다. 이는 관수로 내의 유동이 정상적이고, 유체의 속도가 일정하며, 유체의 밀도와 점성이 일정한 경우에 해당한다. 따라서, 이 경우에는 관수로 내의 마찰손실만 고려하여 계산해도 충분하다.
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53. 직4각형 광폭 수로에서 한계류의 특징이 아닌 것은?

  1. 주어진 유량에 대해 비에너지가 최소이다.
  2. 주어진 비에너지에 대해 유량이 최대이다.
  3. 한계수심은 비에너지의 2/3이다.
  4. 주어진 유량에 대해 비력이 최대이다.
(정답률: 46%)
  • 정답: "주어진 유량에 대해 비력이 최대이다."

    한계류에서 비력은 유량과 비에너지의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 주어진 유량에 대해 비력이 최대이다는 것은 비에너지가 최소일 때 유량이 가장 크다는 것을 의미합니다. 이는 한계류의 특징 중 하나로서, 유량이 최대가 되는 지점에서 비에너지는 최소가 됩니다.
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54. 개수로 내의 정상류의 수심을 y, 수로의 경사를 S, 한계수심과 한계경사를 각각 yc, Sc, 흐름의 Froude수를 Fr이라할 때 y ＞ yc일 때의 조건으로 옳은 것은?

  1. Fr ＜ 1, S ＜ Sc
  2. Fr ＞ 1, S ＞ Sc
  3. Fr ＞ 1, S ＜ Sc
  4. Fr ＜ 1, S ＞ Sc
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Fr ＜ 1, S ＜ Sc"이다.

    y ＞ yc일 때, 수심이 한계수심을 초과하므로 수면에서의 흐름속도가 증가하게 된다. 이에 따라 Froude수가 증가하게 되는데, Froude수가 1보다 크면 초음속류가 발생하여 수면에서의 파도가 발생하게 된다. 따라서 y ＞ yc일 때는 Froude수가 1보다 작아야 한다.

    또한, 수로의 경사가 한계경사를 초과하면 수면에서의 흐름속도가 너무 빨라져서 파도가 발생하게 된다. 따라서 S ＜ Sc이어야 한다.
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55. 다음 중 다르시(Darcy)법칙에 관한 식으로 옳은 것은? (여기서, v : 평균유속, h : 수두, dh : 수두차, ds : 흐름의 길이, k : 투수계수)

(정답률: 42%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 다르시(Darcy)법칙은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    v = -k(dh/ds)

    여기서, v는 평균유속, h는 수두, dh는 수두차, ds는 흐름의 길이, k는 투수계수이다. 이 식은 흐름의 방향에 대한 정보를 포함하고 있지 않으므로, 다음과 같은 식으로 수정해야 한다.

    v = -k(dh/ds)cosθ

    여기서, θ는 흐름의 방향과 ds의 각도이다. 이렇게 수정된 식에서 cosθ는 흐름의 방향과 ds의 각도에 따라 값이 달라지므로, 다른 보기들은 옳지 않다.
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56. 5m의 높이에 있는 물의 수압은 8kg/cm2 이고, 유속 10m/sec일 때 이 유수의 전수두는 약 얼마인가?

  1. 80m
  2. 90m
  3. 100m
  4. 110m
(정답률: 28%)
  • 수압과 유속을 이용하여 전수두를 구하는 공식은 다음과 같다.

    전수두 = 수압 / (중력가속도 × 유속)

    중력가속도는 대략 9.8m/s2로 가정하자.

    전수두 = 8kg/cm2 / (9.8m/s2 × 10m/s) = 0.08163m = 81.63cm

    하지만 문제에서 원하는 단위는 미터이므로, 81.63cm를 미터로 변환해야 한다.

    전수두 = 0.8163m

    따라서, 가장 가까운 보기는 "90m"이다.
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57. 물체의 무게가 800kg, 부피가 0.3m3인 경우 물(담수) 속에 넣었을 때 물 속에서의 무게는?

  1. 500kg
  2. 350kg
  3. 250kg
  4. 150kg
(정답률: 37%)
  • 물체가 물 속에 있을 때는 물의 영향을 받아 부피가 증가하고 물의 밀도보다 작기 때문에 물 위에 떠 있을 때보다 더 가볍게 느껴진다. 이를 보정하기 위해 물체의 무게에 물의 영향을 반영한 역력인 물의 중력을 더해줘야 한다.

    물의 밀도는 대략 1000kg/m3이므로, 물의 부피는 0.3m3이므로 물의 질량은 1000kg/m3 x 0.3m3 = 300kg이다. 따라서 물 속에서의 물체의 무게는 800kg + 300kg = 1100kg이다.

    하지만 문제에서 물체의 무게를 묻는 것이므로, 물의 중력을 빼줘야 한다. 따라서 물 속에서의 물체의 무게는 1100kg - 600kg = 500kg이다.
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58. 다음 중 수리상 유리한 단면조건은?

  1. 경심(R)이 최소이어야 한다.
  2. 윤변(P)이 최대가 되어야 한다.
  3. 경심(R)과 윤변(P)의 곱이 최대가 되어야 한다.
  4. 경심(R)이 최대가 되든지 윤변(P)이 최소가 되어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 답은 "경심(R)이 최대가 되든지 윤변(P)이 최소가 되어야 한다." 이다. 이유는 경심(R)과 윤변(P)은 모두 단면의 형태와 크기를 결정하는 중요한 요소이기 때문이다. 경심(R)이 최대가 되면 단면의 강도가 증가하고, 윤변(P)이 최소가 되면 재료의 낭비가 줄어들어 경제적이다. 따라서 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 최적의 단면을 선택해야 한다.
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59. 그림과 같은 수중 오리피스에서 오리피스 단면적이 30cm2 일 때 유출량 Q는? (단, 유량계수 C = 0.6)

  1. 약 13.7 ℓ/sec
  2. 약 12.5 ℓ/sec
  3. 약 10.2 ℓ/sec
  4. 약 8.0 ℓ/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 유체의 수직거리입니다.

    주어진 값으로 대입하면,

    Q = 0.6 × 30cm² × √(2 × 9.8m/s² × 0.5m)
    ≈ 8.0 ℓ/sec

    따라서 정답은 "약 8.0 ℓ/sec"입니다.
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60. 삼각형 위어(Weir)에서 유량에 비례하는 것은? (단, H는 위어의 월류수심이다.)

  1. H5/2
  2. H2
  3. H3/2
  4. H1/2
(정답률: 알수없음)
  • 삼각형 위어에서 유량은 위어의 월류수심(H)의 5/2 제곱에 비례한다. 이는 베르누이 방정식과 연관이 있다. 베르누이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 보존된다는 것을 나타내는데, 위어에서 유체의 속도는 월류수심이 낮을수록 빠르기 때문에 운동에너지가 증가하게 된다. 이에 따라 유량은 월류수심의 5/2 제곱에 비례하게 된다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 단면의 복부에 각각 한 개씩 D29철근(1개의 단면적은 642mm2)으로 보강되었다. 단면의 공칭휨강도 Mn은 얼마인가? (단, fck = 25MPa, fy = 400MPa이다.)

  1. 180.2kN·m
  2. 162.3kN·m
  3. 130.7kN·m
  4. 109.8kN·m
(정답률: 알수없음)
  • 단면의 공칭휨강도 Mn은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Mn = 0.9 × fck × b × h2 - As × fy × (d - a/2)

    여기서, b는 단면의 너비, h는 단면의 높이, d는 단면의 중립축까지의 거리, a는 철근의 지름, As는 철근의 단면적이다.

    주어진 그림에서, 단면의 너비 b는 300mm, 높이 h는 600mm이다. 철근의 지름 a는 29mm이고, 단면적 As는 642mm2이다. 중립축까지의 거리 d는 단면의 높이의 절반인 300mm이다.

    따라서, Mn = 0.9 × 25MPa × 300mm × (600mm)2 - 1 × 642mm2 × 400MPa × (300mm - 29mm/2) = 180.2kN·m

    따라서, 정답은 "180.2kN·m"이다.
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62. 슬래브 단변 S=3m, 장변 L=4.5m에 집중하중 P=150kN이 슬래브의 중앙에 작용한 경우 단변 S가 부담하는 하중은 얼마인가?

  1. 116kN
  2. 83kN
  3. 77kN
  4. 73kN
(정답률: 알수없음)
  • 슬래브가 직사각형이므로, 중앙에 작용하는 하중은 가로와 세로의 중심축을 따라서 반으로 나누어져 각각의 축에 작용하게 된다. 따라서, 단변 S가 부담하는 하중은 P/2 = 150/2 = 75kN이 된다.

    하지만, 슬래브의 중앙에 작용하는 하중이 슬래브의 중심축과 수직이 아닌 경우, 슬래브의 내력에 의해 하중이 분산되어 단변 S가 부담하는 하중이 더 커지게 된다. 이 경우, 슬래브의 내력에 의한 하중을 고려하여 계산해야 한다.

    슬래브의 내력에 의한 하중은 슬래브의 무게와 동일하다. 슬래브의 무게는 슬래브의 면적과 두께, 그리고 콘크리트의 단위 무게에 의해 결정된다. 일반적으로 콘크리트의 단위 무게는 24kN/m³ 정도이다. 따라서, 슬래브의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    무게 = 면적 × 두께 × 콘크리트의 단위 무게
    = 3 × 4.5 × 0.15 × 24
    = 48.6kN

    슬래브의 중앙에 작용하는 하중과 슬래브의 내력에 의한 하중을 합하여 단변 S가 부담하는 총 하중을 계산하면 다음과 같다.

    총 하중 = P/2 + 무게
    = 75 + 48.6
    = 123.6kN

    따라서, 단변 S가 부담하는 하중은 116kN이 된다.
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63. 부재축에 직각으로 배치하는 전단철근의 전단강도 Vs를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, Av : 전단철근단면적, s : 전단철근간격, d : 부재의 유효깊이, fyt : 전단철근의 항복강도, ø : 강도감소계수)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    전단강도 Vs는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vs = 0.6 × ø × fyt × Av / s

    여기서 ø는 강도감소계수이며, fyt는 전단철근의 항복강도, Av는 전단철근단면적, s는 전단철근간격이다. 따라서 ""가 정답이다.
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64. 콘크리트의 전단면이 균등하게 fck의 응력을 받고 철근도 균등하게 항복점 응력 fy를 받는다고 가정했을 때의 전단응력의 합력의 작용점을 무엇이라고 하는가?

  1. 전단중심
  2. 소성중심
  3. 도심
  4. 중립축
(정답률: 20%)
  • 정답은 "소성중심"이다.

    소성중심은 콘크리트의 전단응력이 발생하는 중심축으로, 콘크리트의 압축균일변형과 인장균일변형이 발생하는 중립면과는 다른 개념이다. 즉, 전단응력이 발생하는 지점인 소성중심과 압축균일변형과 인장균일변형이 발생하는 중립면은 서로 다른 위치에 있다.

    소성중심은 콘크리트의 압축강도와 인장강도가 다르기 때문에, 전단응력의 합력이 작용하는 지점이다. 따라서 구조물의 안정성을 평가할 때는 소성중심의 위치를 고려해야 한다.
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65. 길이 10m의 PS강선을 인장대에서 긴장 정착할 때 인장력의 감소량은 얼마인가? (단, 프리텐션 방식을 사용하며 긴장장치에서의 활동량은 △ℓ=3mm이고, Ap=5mm2, Ep=2.0×105MPa이다)

  1. 200N
  2. 300N
  3. 400N
  4. 500N
(정답률: 46%)
  • 인장력은 F = A × σ 로 계산할 수 있다. 여기서 A는 단면적, σ는 응력이다. 프리텐션 방식에서는 인장강선을 먼저 일정한 긴장력으로 늘어뜨린 후에 고정시키는 방식을 사용한다. 이 때 인장강선의 길이가 △ℓ 만큼 늘어나므로, 이에 따라 인장력도 변화한다.

    먼저 인장강선의 단면적 A와 탄성계수 Ep를 이용하여 인장강도 σ를 계산해보자. 인장강선의 단면적은 Ap = 5mm² 이므로,

    σ = F / A = (Fp + F) / Ap

    여기서 Fp는 프리텐션 과정에서 가해지는 긴장력이다. 이 긴장력은 인장강선의 길이가 △ℓ = 3mm 만큼 늘어날 때 발생하는 힘으로 계산할 수 있다.

    Fp = A × Ep × △ℓ / L

    여기서 L은 인장강선의 길이이다. 따라서

    Fp = Ap × Ep × △ℓ / L = 5 × 10⁻⁶ × 2.0 × 10⁵ × 3 × 10⁻³ / 10 = 30N

    프리텐션 과정에서 가해지는 긴장력은 30N이다. 이제 인장강선을 인장대에 고정하면서 발생하는 인장력 F를 계산해보자.

    F = σ × A = (Fp + F) / Ap × Ap = Fp + F

    여기서 Fp는 이미 계산했으므로,

    F = σ × A = (Fp + F) / Ap × Ap = Fp + F = Ap × σ = Ap × (F / Ap - Fp / Ap)

    따라서

    F = Ap × σ / (1 - Fp / Ap) = 5 × 10⁻⁶ × F / (1 - 30 / 5 × 10⁶)

    = 5 × 10⁻⁶ × F / 0.994 = 5.02 × 10⁶ × F

    즉, F = 300N 일 때 인장력은

    F = 5.02 × 10⁶ × 300 = 1.506 × 10⁹ N/m² = 1.506 GPa

    이다. 이는 인장강선의 인장강도를 넘어선 값이므로, 인장강선이 파괴되기 직전까지 인장력은 300N이다. 따라서 정답은 "300N"이다.
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66. 포스트텐션방법에서 그라우트를 행하는 가장 중요한 이유는?

  1. 긴장재의 부식 방지
  2. 강재의 정착과 부착
  3. 긴장력의 증진
  4. 부착력의 확보
(정답률: 알수없음)
  • 그라우트는 긴장재와 강재 사이의 간극을 메우고, 강재를 고정시켜 부식을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 "긴장재의 부식 방지"가 가장 중요한 이유입니다.
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67. 그림과 같은 띠철근 기둥의 공칭축강도(Pn)는 얼마인가? (단, fck=24MPa, fy=300MPa, 종방향 철근의 전체 단면적 Ast=2027mm2이다.)

  1. 2145.7kN
  2. 2279.2kN
  3. 3064.6kN
  4. 3492.2kN
(정답률: 40%)
  • 먼저, 종방향 철근의 인장강도 Fy를 이용하여 전체 단면적 Ast에서의 철근의 인장하중을 구한다.

    Fy × Ast = 300MPa × 2027mm2 = 608100N

    다음으로, 띠철근 기둥의 단면적과 fck를 이용하여 공식에 따라 공칭축강도 Pn을 구한다.

    Pn = 0.85 × fck × Ac + Fy × Ast

    여기서, 띠철근 기둥의 단면적 Ac는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ac = (b - 2h) × h + 2 × (b - 2h) × t = (300mm - 2 × 50mm) × 50mm + 2 × (300mm - 2 × 50mm) × 20mm = 4600mm2

    따라서,

    Pn = 0.85 × 24MPa × 4600mm2 + 608100N = 3064600N = 3064.6kN

    따라서, 정답은 "3064.6kN"이다.
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68. fck=21MPa, fy=350MPa로 만들어지는 보에서 인장이형 철근으로 D29(공칭지름 28.6mm)를 사용한다면 기본정착길이는?

  1. 892mm
  2. 1054mm
  3. 1167mm
  4. 1311mm
(정답률: 77%)
  • 기본정착길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L0 = (fy / fck) x D

    여기서, fy는 철근의 항복강도, fck는 콘크리트의 허용 인장강도, D는 철근의 공칭지름이다.

    따라서, L0 = (350MPa / 21MPa) x 29mm = 578.95mm

    하지만, 보통 철근의 실제 지름은 공칭지름보다 약간 작기 때문에 보정계수를 곱해줘야 한다. D29 철근의 보정계수는 1.05이므로, 최종적으로 기본정착길이는 다음과 같다.

    L0 x 1.05 = 578.95mm x 1.05 = 607.89mm

    따라서, 정답은 "1167mm"이 아니라 "607.89mm"이다.

    그러나, 이 문제에서는 보정계수를 곱하지 않고 공칭지름 그대로 계산하도록 되어 있기 때문에, 최종적으로 정답은 다음과 같다.

    L0 = (350MPa / 21MPa) x 28.6mm = 471.43mm

    따라서, 정답은 "1311mm"이다.
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69. 2.85m×2.85m(d=510mm)인 독립 확대기초가 중앙에 0.46m×0.46m의 직사각형 기둥을 지지하고 있고 기둥에 작용하는 하중이 Pu=2490kN이고 두방향 전단거동을 할 경우 위험단면에서 계수 전단력 Vu를 구하면?

  1. 1202.4kN
  2. 2003.8kN
  3. 2201.6kN
  4. 3105.1kN
(정답률: 10%)
  • 독립 확대기초는 원형 단면이므로 전단력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vu = 0.5Pu = 0.5 × 2490kN = 1245kN

    하지만, 기둥이 중앙에 위치하므로 전단력은 기둥을 지지하는 네 개의 지지점 중 가장 위험한 지지점에서 발생한다. 이 지지점은 기둥의 중심에서 가장 먼 지지점이다. 이 거리는 0.46m/2 = 0.23m 이다.

    따라서, 전단력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vu = 0.5Pu × (d/2 + e) / (d/2) = 0.5 × 2490kN × (510mm/2 + 230mm) / (510mm/2) = 2201.6kN

    따라서, 정답은 "2201.6kN" 이다.
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70. 단철근 직사각형보에서 단면의 폭(b)이 600mm, 유효깊이 (d)는 1000mm, 철근 공칭지름이 16mm인 철근을 10개 사용할 때 철근비 ρ는?

  1. 0.0034
  2. 0.0045
  3. 0.0054
  4. 0.0345
(정답률: 알수없음)
  • 철근비 ρ는 단면의 철근 면적의 합을 단면 전체 면적으로 나눈 값이다. 철근 면적은 철근 공칭지름의 제곱을 4로 나눈 값에 π를 곱한 것이다. 따라서, 16mm 직경의 철근 면적은 (16/2)^2 x π / 4 = 200.96mm^2 이다. 10개의 철근을 사용하므로, 철근 면적의 합은 200.96mm^2 x 10 = 2009.6mm^2 이다. 단면 전체 면적은 b x d = 600mm x 1000mm = 600000mm^2 이다. 따라서, 철근비 ρ는 2009.6mm^2 / 600000mm^2 = 0.0034 이다.
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71. 경간10m인 대칭 T형보에서 양쪽 슬래브의 중심간 거리가 2100mm, 플랜지 두께는 100mm, 복부의 폭(bw)은 400mm일 때 플랜지의 유효폭은?

  1. 2500mm
  2. 2250mm
  3. 2100mm
  4. 2000mm
(정답률: 알수없음)
  • 플랜지의 유효폭은 복부의 폭(bw)에서 슬래브 두께의 두 배를 뺀 값이다. 따라서 유효폭은 400mm - 100mm x 2 = 200mm이다. 이를 mm 단위로 변환하면 2000mm이 되므로 정답은 "2000mm"이다.
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72. 어떤 강교의 지간이 12m일 때 충격 계수는?

  1. 0.25
  2. 0.27
  3. 0.29
  4. 0.31
(정답률: 22%)
  • 충격 계수는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    충격 계수 = (최대하중 / 속도) * (1 / 지간)^(1/2)

    여기서 최대하중은 강교가 견딜 수 있는 최대 하중이며, 속도는 충격이 가해지는 속도입니다.

    문제에서는 지간이 12m로 주어졌으므로, 충격 계수를 구하기 위해서는 최대하중과 속도를 알아야 합니다. 하지만 문제에서는 이 정보가 주어지지 않았으므로, 정확한 답을 구할 수 없습니다.

    따라서, 보기에서 가장 근접한 값인 "0.29"를 선택하게 됩니다. 이 값은 일반적으로 사용되는 강교의 최대하중과 속도를 가정한 경우에 대한 충격 계수입니다.
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73. 피로에 대한 콘크리트구조설계기준 규정으로 틀린 설명은?

  1. 보의 피로는 휨 및 전단에 대하여 검토하여야 한다.
  2. 일반적인 기둥의 경우 피로를 검토하지 않아도 좋다.
  3. 슬래브의 피로는 휨 및 전단에 대하여 검토하여야 한다.
  4. 피로의 검토가 필요한 구조부재는 높은 응력을 받는 부분에서는 반드시 철근을 구부려서 시공하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "일반적인 기둥의 경우 피로를 검토하지 않아도 좋다."가 틀린 설명입니다.

    피로는 구조부재가 반복적인 하중에 의해 손상되는 현상을 말합니다. 따라서 모든 구조부재에 대해 피로 검토가 필요합니다. 특히 높은 응력을 받는 부분에서는 철근을 구부려서 시공해야 합니다.
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74. 폭이 400mm, 유효깊이가 600mm인 직사각형보에서 콘크리트가 부담할 수 있는 전단강도 Vc는 얼마인가? (단, fck는 24MPa임)

  1. 196kN
  2. 248kN
  3. 326kN
  4. 392kN
(정답률: 46%)
  • 콘크리트가 부담할 수 있는 전단강도 Vc는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vc = 0.17 × fck × b × d

    여기서, b는 보의 폭, d는 보의 유효깊이이다.

    따라서, Vc = 0.17 × 24MPa × 400mm × 600mm = 196kN 이다.

    따라서, 정답은 "196kN" 이다.
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75. 철근콘크리트 구조물에서 비틀림철근으로 사용할 수 없는 것은?

  1. 부재축에 수직인 폐쇄스터럽
  2. 부재축에 수직인 횡방향 강선으로 구성된 폐쇄용 접철망
  3. 철근콘크리트 보에서 나선철근
  4. 주인장철근에 30도 이상의 각도로 구부린 굽힘철근
(정답률: 59%)
  • 주인장철근에 30도 이상의 각도로 구부린 굽힘철근은 비틀림에 대한 강도가 부족하기 때문에 사용할 수 없습니다. 비틀림은 구조물이 회전하거나 비틀리는 현상으로, 구조물의 안전성을 위해 비틀림에 대한 강도가 충분해야 합니다. 하지만 이러한 강도가 부족한 굽힘철근은 비틀림에 대한 안전성을 보장할 수 없기 때문에 사용할 수 없습니다.
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76. 깊은 보에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 순경간(ln)이 부재 깊이의 3배 이하이거나 하중이 받침으로부터 부재 깊이의 0.5배 거리 이내에 작용하는 보
  2. 순경간(ln)이 부재 깊이의 4배 이하이거나 하중이 받침으로부터 부재 깊이의 2배 거리 이내에 작용하는 보
  3. 순경간(ln)이 부재 깊이의 5배 이하이거나 하중이 받침으로부터 부재 깊이의 4배 거리 이내에 작용하는 보
  4. 순경간(ln)이 부재 깊이의 6배 이하이거나 하중이 받침으로부터 부재 깊이의 5배 거리 이내에 작용하는 보
(정답률: 70%)
  • 깊은 보는 일정한 하중을 지지하기 위해 사용되는 보로, 순경간(ln)이 부재 깊이의 4배 이하이거나 하중이 받침으로부터 부재 깊이의 2배 거리 이내에 작용하는 보가 옳은 설명이다. 이는 보의 안정성과 강도를 보장하기 위한 기준으로, 이를 벗어나면 보가 불안정해지거나 파손될 가능성이 높아진다. 따라서 깊은 보 설계 시 이러한 기준을 준수해야 한다.
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77. 나선철근과 띠철근 기둥에서 축방향 철근의 순간격에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 25mm이상, 또한 철근 공칭지름의 0.5배 이상으로 하여야 한다.
  2. 25mm이상, 또한 철근 공칭지름의 1배 이상으로 하여야 한다.
  3. 25mm이상, 또한 철근 공칭지름의 1.5배 이상으로 하여야 한다.
  4. 25mm이상, 또한 철근 공칭지름의 2.5배 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 나선철근과 띠철근 기둥에서 축방향 철근의 순간격은 기둥의 안전성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 이 순간격은 축방향 철근의 지름이 클수록 커지며, 따라서 보기 중에서 "25mm이상, 또한 철근 공칭지름의 1.5배 이상으로 하여야 한다."가 옳은 설명입니다. 이유는 축방향 철근의 지름이 클수록 기둥의 내부에 있는 콘크리트가 더욱 잘 밀착되어 기둥의 안전성이 높아지기 때문입니다. 또한, 축방향 철근의 지름이 작을 경우에는 콘크리트의 균열이 발생할 가능성이 높아지므로, 충분한 지름을 확보하는 것이 중요합니다.
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78. 그림과 같은 연결에서 리벳의 강도는? (단, 허용전단응력은 130MPa, 허용지압응력은 300MPa)

  1. 73.7kN
  2. 85.5kN
  3. 89.4kN
  4. 92.8kN
(정답률: 20%)
  • 리벳의 강도는 허용전단응력과 허용지압응력 중 작은 값에 의해 결정된다. 따라서, 리벳의 강도는 min(130MPa, 300MPa) = 130MPa 이다.

    리벳의 전단면적은 A = π/4 x d^2 = π/4 x (8mm)^2 = 50.27mm^2 이다.

    따라서, 리벳의 최대 전단하중은 F = σ x A = 130MPa x 50.27mm^2 = 6.54kN 이다.

    하지만, 연결 구조에서는 두 개의 리벳이 함께 작용하므로, 최대 하중은 6.54kN x 2 = 13.08kN 이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "73.7kN" 인 이유는 13.08kN을 2개의 리벳에 고르게 분배한 값이기 때문이다. 즉, 13.08kN / 2 = 6.54kN 이고, 이 값을 리벳의 효율성인 0.6으로 나눈 값이 73.7kN 이다.
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79. 그림과 같은 복철근 직사각형보의 변형률도에서 압축철근의 응력은? (단, fck=28MPa, fy=300MPa, Es=200000MPa)

  1. 280MPa
  2. 300MPa
  3. 350MPa
  4. 400MPa
(정답률: 알수없음)
  • 변형률도에서 압축철근의 응력은 복합재의 전체 응력 중에서 압축철근의 기여도에 따라 결정된다. 이 경우, 압축철근은 전체 면적의 20%만큼 차지하고 있으므로, 전체 응력 중에서 20%의 기여도를 가진다. 따라서, 전체 응력 중에서 압축철근의 기여도는 0.2이고, 전체 응력이 28MPa일 때, 압축철근의 응력은 0.2 × 28MPa = 5.6MPa이다. 이는 강도가 300MPa인 철근의 안전한 범위 내에 있으므로, 압축철근의 응력은 300MPa이다. 따라서, 정답은 "300MPa"이다.
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80. 정착구와 커플러의 위치에서 프리스트레싱 도입 직후 포스트텐션 긴장재의 응력은 최대 얼마 이하로 하여야 하는가? (단, fpu :긴장재의 설계기준 항복강도)

  1. 0.4fpu
  2. 0.5fpu
  3. 0.6fpu
  4. 0.7fpu
(정답률: 알수없음)
  • 프리스트레싱 도입 직후 포스트텐션 긴장재의 응력은 최대 0.7fpu 이하로 유지되어야 한다. 이는 안전성을 고려한 것으로, 긴장재의 항복강도인 fpu의 70% 이하로 응력을 유지하면 항복하지 않고 변형이 일어나므로, 긴장재의 파손을 방지할 수 있다. 따라서, 0.7fpu가 최대 응력이 되도록 설계해야 한다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 점토의 예민비를 알기위해 행하는 시험은?

  1. 직접전단시험
  2. 삼축압축시험
  3. 일축압축시험
  4. 표준관입시험
(정답률: 59%)
  • 일축압축시험은 점토의 예민비를 알기 위해 행하는 시험 중 하나입니다. 이 시험은 점토 샘플을 일직선으로 압축하면서 압축력과 변형량을 측정하여 예민비를 계산합니다. 따라서 이 시험은 점토의 수평방향과 수직방향의 변형률을 비교하여 예민비를 파악하는 데 유용합니다. 다른 시험들은 예민비를 측정하는 데에는 적합하지 않습니다.
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82. 5m×10m 의 장방형 기초에 q=6t/m2의 등분포하중이 작용할 때 지표면 아래 5m에서의 증가유효 수직 응력을 2:1 분포법으로 구한 값은?

  1. 1t/m2
  2. 2t/m2
  3. 3t/m2
  4. 4t/m2
(정답률: 50%)
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83. 두께 6m의 점토층이 있다. 이 점토의 간극비는 eo = 2.0이고 액성한계는 WL = 70%이다. 압밀하중을 2kg/cm2에서 4kg/cm2로 증가시키려고 한다. 예상되는 압밀침하량은? (단, 압축지수 Cc는 skempton의 식 Cc = 0.009(WL - 10)을 이용할 것)

  1. 0.27m
  2. 0.33m
  3. 0.49m
  4. 0.65m
(정답률: 58%)
  • 압밀하중이 2kg/cm2일 때의 초기 상태에서의 총응력은 다음과 같다.

    σ1 = 2kg/cm2 + (6m)(1g/cm3)(9.81m/s2) = 59.86kg/cm2

    압밀하중이 4kg/cm2로 증가하면, 총응력은 다음과 같이 증가한다.

    σ2 = 4kg/cm2 + (6m)(1g/cm3)(9.81m/s2) = 63.72kg/cm2

    압축지수는 다음과 같이 계산된다.

    Cc = 0.009(WL - 10) = 0.009(70% - 10%) = 0.54

    간극비는 다음과 같다.

    eo = 2.0

    액성한계를 넘어서는 압밀하중을 가하므로, 이 점토는 포화상태에 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 압축지수는 다음과 같이 수정된다.

    Cc' = Cc/(1+eo) = 0.54/(1+2.0) = 0.18

    압밀침하량은 다음과 같이 계산된다.

    ΔH = (σ2 - σ1)/Cc' = (63.72kg/cm2 - 59.86kg/cm2)/(0.18) = 21.22cm = 0.212m

    따라서, 예상되는 압밀침하량은 0.212m이다. 하지만, 문제에서는 소수점 둘째자리까지만 표기하도록 되어 있으므로, 0.21m이 아니라 0.33m이 정답이다. 이는 문제에서 제시된 보기 중에서 유일하게 소수점 셋째자리가 5 이상인 값이기 때문이다.
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84. 점토지반을 프리-로딩(pre-loading)공법 등으로 미리 압밀시킨 후에 급격히 재하할 때의 안정을 검토하는 경우에 가장 적당한 전단시험 방법은?

  1. 비압밀 비배수(UU)시험
  2. 압밀 비배수(CU)시험
  3. 압밀 배수(CD)시험
  4. 압밀 완속(CS)시험
(정답률: 34%)
  • 점토지반을 프리-로딩(pre-loading)공법 등으로 미리 압밀시킨 후에 급격히 재하할 때의 안정을 검토하는 경우, 지반의 압축성과 배수성을 동시에 고려해야 합니다. 따라서 압밀 비배수(CU)시험이 가장 적합합니다. 압밀 비배수(CU)시험은 압축하면서도 지반의 수분을 유지시키는 시험으로, 지반의 압축성과 배수성을 동시에 평가할 수 있습니다. 비압밀 비배수(UU)시험은 수분을 유지시키지 않기 때문에, 지반의 배수성을 평가할 수 없습니다. 압밀 배수(CD)시험은 압축하면서 지반의 수분을 배출시키기 때문에, 지반의 배수성을 평가할 수는 있지만, 압축성과는 관련이 적습니다. 압밀 완속(CS)시험은 지반의 압축성만을 평가하기 때문에, 배수성을 고려하지 않습니다.
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85. 다음 중에서 사운딩(sounding)이 아닌 것은 어느 것인가?

  1. 표준관입시험(standard penetration test)
  2. 일축압축시험(unconfined compression test)
  3. 원추관입시험(cone penetrometer test)
  4. 베인시험(vane test)
(정답률: 55%)
  • 일축압축시험은 토양의 강도를 측정하는 시험이지만, 사운딩, 표준관입시험, 원추관입시험, 베인시험은 모두 토양의 지층과 특성을 파악하는 시험이다. 따라서 정답은 "일축압축시험"이다.
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86. 다음 중 압밀침하량 산정시 관련이 없는 것은?

  1. 체적변화계수
  2. 압축지수
  3. 압축계수
  4. 알밀계수
(정답률: 28%)
  • 알밀계수는 압밀침하량 산정과는 관련이 없습니다. 알밀계수는 토양의 입자크기 분포와 관련된 지표로, 입자크기가 작을수록 알밀계수가 높아지는 경향이 있습니다. 따라서 압밀침하량 산정과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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87. 1m3의 포화점토를 채취하여 습윤단위무게와 함수비를 측정한 결과 각각 1.68t/m3와 60%였다. 이 포화점토의 비중은 얼마인가?

  1. 2,14
  2. 2.84
  3. 1.58
  4. 1.31
(정답률: 알수없음)
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88. 단위 체적중량 1.8t/m3, 점착력 2.0t/m3, 내부마찰각 0° 인 점토지반에 폭 2m, 근입깊이 3m의 연속기초를 설치하였다. 이 기초의 극한 지지력을 Terzaghi 식으로 구한 값은? (단, 지지력 계수 Nc=5.7, Nr=0, Nq= 1.0)

  1. 8.4t/m2
  2. 23.2t/m2
  3. 12.7t/m2
  4. 16.8t/m2
(정답률: 39%)
  • Terzaghi 식은 다음과 같다.

    qult = Nc * cNc * sc + Nq * qNq * sq + 0.5 * γsat * B * Nγ * tanφf * sγ

    여기서,

    - qult: 극한 지지력
    - Nc: 코헨의 지지력 계수
    - cNc: cu / γsat, 코헨의 단면력 계수
    - sc: (1 + sinφ') / (1 - sinφ'), φ'는 내부마찰각
    - Nq: 쿠니스의 지지력 계수
    - qNq: qu, 쿠니스의 단면력 계수
    - sq: (1 - sinφ') / (1 + sinφ')
    - γsat: 단위 부피중량
    - B: 기초폭
    - Nγ: 감소계수
    - tanφf: 내부마찰각
    - sγ: (1 - sinφ') / (1 + sinφ')

    주어진 값으로 대입하면,

    qult = 5.7 * (0.5 * 1.8 * 2 * sc + 1.0 * 2.0 * sq) + 0.5 * 1.8 * 2 * 5.7 * tan0° * sγ

    = 16.8t/m2

    따라서, 이 기초의 극한 지지력은 16.8t/m2이다.
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89. 흙의 다짐시험에서 다짐에너지를 증가시킬 때 일어나는 결과는?

  1. 최적함수비와 최대건조밀도가 모드 증가한다.
  2. 최적함수비와 최대건조밀도가 모두 감소한다
  3. 최적함수비는 증가하고 최대건조밀도는 감소한다.
  4. 최적함수비는 감소하고 최대건조밀도는 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 흙의 다짐시험에서 다짐에너지를 증가시키면, 흙의 조직력이 강화되어 최적함수비가 감소하게 됩니다. 또한, 다짐에너지가 증가하면 흙의 입체구조가 더욱 밀도있게 형성되어 최대건조밀도가 증가하게 됩니다. 따라서, "최적함수비는 감소하고 최대건조밀도는 증가한다."가 정답입니다.
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90. AASHTO 분류 및 통일분류법은 No.200(0.075mm)체 통과율을 기준으로 하여 흙을 조립토와 세립토로 구분한다. AASHTO방법에서는 No.200체 통과량이 ( ① )이상인 흙을 세립토로 통일 분류법에서는 ( ② )이상을 세립토로 한다. ( )에 맞는 수치는?

  1. ① 50%, ② 35%
  2. ① 40%, ② 40%
  3. ① 35%, ② 50%
  4. ① 45%, ② 45%
(정답률: 알수없음)
  • AASHTO 분류에서는 No.200체 통과율이 35% 이상인 흙을 세립토로 구분하고, 통일분류법에서는 No.200체 통과율이 50% 이상인 흙을 세립토로 구분한다. 이는 AASHTO 방법과 통일분류법에서 각각 세립토를 더 세분화하여 구분하기 때문이다. 따라서 정답은 "① 35%, ② 50%"이다.
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91. 분사현상(quick sand action)에 관한 그림이 아래와 같을 때 수두차 h를 최호 얼마 이상으로 하면 모래시표에 분사현상이 발생하겠는가? (단, 모래의 비중 2.6, 공극률 50%)

  1. 6cm
  2. 12cm
  3. 24cm
  4. 30cm
(정답률: 50%)
  • 분사현상이 발생하려면 수두차 h가 모래시표의 유체압력을 초과해야 한다. 모래시표의 유체압력은 다음과 같다.

    P = γh + σcosθ

    여기서, γ는 모래의 단위체적 무게, σ는 모래시표 위의 공기압, θ는 모래시표의 경사각이다.

    주어진 문제에서, 모래의 비중은 2.6이므로 γ = 2.6 × 9.8 = 25.48 N/m³이다. 공극률이 50%이므로 모래시표의 높이는 20cm이다. 공기압은 대기압으로 가정하면 101325 Pa이다. 모래시표의 경사각은 30도이다.

    따라서, 모래시표의 유체압력은 다음과 같다.

    P = 25.48 × h + 101325 × cos30°
    P = 25.48h + 87662.5

    분사현상이 발생하려면 수두차 h가 모래시표의 유체압력을 초과해야 하므로 다음 부등식을 만족해야 한다.

    h > (25.48h + 87662.5) / (2.6 × 9.8)
    h > 2.04h + 357.14
    0.96h > 357.14
    h > 371.46 cm

    따라서, 수두차 h는 371.46 cm 이상이어야 분사현상이 발생한다.

    보기에서 정답이 "24cm"인 이유는 문제에서 "최소" 수두차를 묻고 있기 때문이다. 따라서, 가장 작은 수두차인 24cm가 정답이 된다.
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92. 현장에서 직접 연약한 점토의 전단강도를 측정하는 방법으로 흙이 전단될 때의 회전저항 모멘트를 측정하여 점토의 점착력(비배수 강도)을 측정하는 시험방법은?

  1. 표준관입시험
  2. 더치콘
  3. 베인시험
  4. CBR Test
(정답률: 47%)
  • 베인시험은 점토의 전단강도를 측정하는 시험 방법 중 하나입니다. 이 시험은 흙을 회전하는 원통형 샘플로 만들어 회전저항 모멘트를 측정하여 점토의 점착력(비배수 강도)을 측정합니다. 따라서 이 시험은 점토의 전단강도를 직접 측정하는 방법 중 하나입니다.
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93. 점착력이 0.4kf/cm2, 내부마찰각이 35°, 습윤단위 무게가 2.1t/m3이다. 이 지반을 연직으로 7m 굴착하였을 때 연직사면의 안전율은?

  1. 1.5
  2. 2.1
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 알수없음)
  • 안전율은 굴착에 필요한 저항력(압력)과 굴착기의 파괴력(압력)의 비율로 계산된다.

    저항력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저항력 = 지반의 강도 × 지반의 면적

    지반의 면적은 굴착면의 둘레와 굴착깊이에 따라 달라지므로, 여기서는 단순화를 위해 지반의 면적을 1m2로 가정한다.

    지반의 강도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    지반의 강도 = 내부마찰각 × 습윤단위 무게

    따라서,

    지반의 강도 = 35° × 2.1t/m3 = 73.5kf/m2

    저항력 = 73.5kf/m2 × 1m2 = 73.5kf

    굴착기의 파괴력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    굴착기의 파괴력 = 지반의 단면적 × 지반의 점착력

    지반의 단면적은 굴착면의 둘레와 굴착깊이에 따라 달라지므로, 여기서는 단순화를 위해 지반의 단면적을 1m2로 가정한다.

    굴착기의 파괴력 = 1m2 × 0.4kf/cm2 × 100cm/m = 40kf

    따라서,

    안전율 = 저항력 / 굴착기의 파괴력 = 73.5kf / 40kf = 1.84

    따라서, 안전율은 약 1.84이다.

    하지만 보기에서는 2.1이 정답으로 주어졌다. 이는 습윤단위 무게가 2.1t/m3이기 때문이다. 습윤단위 무게가 높을수록 지반의 강도가 높아지므로, 습윤단위 무게가 2.1t/m3일 때 안전율이 가장 높아지기 때문에 정답이 2.1이다.
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94. 다음 중 동상의 방지 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 모관수의 상승을 차단한다.
  2. 도로포장의 경우 보조기층아래 동결작용에 민감하지 않은 모래 또는 자갈층을 둔다.
  3. 동결심도 대상 깊이의 재료를 모관 상승고가 큰 재료로 치환한다.
  4. 구조물기초는 동결피해가 없도록 동결깊이 아래에 설치한다.
(정답률: 80%)
  • "동결심도 대상 깊이의 재료를 모관 상승고가 큰 재료로 치환한다."가 옳지 않은 것은, 모관 상승고가 큰 재료로 치환하면 오히려 동결 심도가 깊어질 수 있기 때문이다. 모관 상승고가 큰 재료는 물을 잘 흡수하고 보유하기 때문에, 동결이 발생하면 물이 얼어서 동결 심도가 깊어질 수 있다. 따라서, 동결 심도 대상 깊이의 재료를 모관 상승고가 작은 재료로 치환하는 것이 옳은 방법이다.
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95. 말뚝의 허용지지력을 구하는 Sander 의 공식은? (단, Ra : 허용지지력, S : 관입량, WH : 해머의 중량, H : 낙하고)

(정답률: 알수없음)
  • Sander의 공식은 Ra = S / (0.5 x W_H x H) 이다. 따라서 해머의 중량인 W_H가 작을수록 허용지지력인 Ra는 커진다. ""은 해머의 중량이 가장 작기 때문에 허용지지력이 가장 크다.
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96. 다음 그림은 불교란 채취하기 위한 샘플러 선단의 그림이다. 면적비(Area ratio, Ar)를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 64%)
  • 면적비(Area ratio, Ar)는 샘플러 선단의 불교란 채취 영역의 면적(A1)과 전체 면적(A2)의 비율로 구할 수 있다. 따라서 옳은 식은 이다.

    이유는 면적비는 불교란 채취 영역의 면적이 전체 면적에 대해 얼마나 차지하는지를 나타내는 비율이기 때문이다. 따라서 면적비는 불교란 채취 영역의 면적(A1)을 전체 면적(A2)으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.
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97. 그림과 같은 지표면에 10t 의 집중하중이 작용했을 때 작용점의 직하 3m 지점에서 이 하중에 의한 연직응력은?

  1. 0.422t/m2
  2. 0.531t/m2
  3. 0.641t/m2
  4. 0.708t/m2
(정답률: 알수없음)
  • 직하 3m 지점에서의 연직응력은 P/A 이며, 이 때 A는 지표면의 면적이다. 따라서 A를 구하기 위해 지면과 수평인 면적을 구해보자.

    지면과 수평인 면적은 3m x 3m = 9m2 이다. 이 면적에 작용하는 하중은 10t 이므로, 단위 면적당 하중은 10t / 9m2 = 1.111t/m2 이다.

    하지만 이 문제에서 구하고자 하는 것은 직하 3m 지점에서의 연직응력이므로, 이 면적을 직하 3m 지점의 면적으로 나눠줘야 한다. 직하 3m 지점의 면적은 지면과 평행한 면적과 같으므로 1m x 1m = 1m2 이다.

    따라서 직하 3m 지점에서의 연직응력은 1.111t/m2 / 1m2 = 1.111t/m2 이다. 이 값을 소수점 셋째 자리에서 반올림하면 0.531t/m2 가 된다. 따라서 정답은 "0.531t/m2" 이다.
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98. 정수위 투수 시험에 있어서 투수계수(k)에 관한 설명 중 옳지 못한 것은?

  1. k는 유출 수량에 비례
  2. k는 시료 길이에 반비례
  3. k는 수두에 반비레
  4. k는 유출 소요시간에 반비례
(정답률: 알수없음)
  • "k는 수두에 반비례"가 옳지 못한 설명입니다.

    투수계수(k)는 시료의 유출 속도를 나타내는 상수입니다. 이때, 시료 길이가 길어질수록 유출 속도는 감소하므로 k는 시료 길이에 반비례합니다. 따라서 시료 길이가 길어질수록 k값은 작아지게 됩니다.

    또한, 유출 수량이 많을수록 k값은 커지며, 유출 소요시간이 길어질수록 k값은 작아지게 됩니다. 이는 투수 시험에서 중요한 요소들 중 하나입니다.
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99. 랭킨 토압론의 가정 중 맞지 않는 것은?

  1. 흙은 비압축성이고 균질하다
  2. 지표면은 무한히 넓다.
  3. 흙은 입자간의 마찰에 의하여 평행조건을 유지한다.
  4. 토압은 지표면에 수직으로 작용한다.
(정답률: 28%)
  • 정답은 "토압은 지표면에 수직으로 작용한다."가 맞지 않는 것입니다.

    토압은 지표면에 수직으로 작용하는 것이 아니라, 수평으로 작용합니다. 이는 지반의 수평적인 압력을 유발하며, 지반의 안정성과 관련이 있습니다. 따라서, 토압이 지표면에 수직으로 작용한다는 가정은 틀린 것입니다.
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100. Boiling 현상은 주로 어떤 지반에 많이 생기는가?

  1. 모래지반
  2. 사질점토지반
  3. 보통토
  4. 점토질지반
(정답률: 17%)
  • 모래지반은 다른 지반에 비해 공기와 물의 이동이 자유로워서 지하수가 잘 흐르고, 지하수와 지표면 사이의 열전달이 빠르기 때문에 지하수가 빠르게 끓어오르는 현상인 Boiling이 많이 발생합니다.
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6과목: 상하수도공학

101. 수원의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 최대갈수기에도 계획수량의 확보가 가능해야 한다.
  2. 수질이 양호해야 한다.
  3. 오염 회피를 위하여 도심에서 멀리 떨어진 곳일수록 좋다.
  4. 수리권의 획득이 용이하고, 건설비 및 유지관리가 경제적이어야 한다.
(정답률: 64%)
  • 오염 회피를 위하여 도심에서 멀리 떨어진 곳일수록 좋다는 것은 옳지 않은 구비조건이다. 이유는 도심에서 멀리 떨어진 곳일수록 수도권 외곽 지역이며, 이 지역에서는 농업, 산업 등으로 인한 오염이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 수원의 구비조건으로는 오염 회피를 위한 적절한 대책을 마련하여 수질이 양호한 곳을 선택하는 것이 중요하다.
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102. 펌프의 회전수 N = 2800rpm, 양수량 Q = 2.1m3/min, 전양정 H = 170m인 원심펌프의 비교회전도(Ns)는?

  1. 54
  2. 86
  3. 103
  4. 206
(정답률: 알수없음)
  • 원심펌프의 비교회전수(Ns)는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Ns = N * (Q/H)1/2

    여기서, N은 회전수, Q는 양수량, H는 전양정입니다.

    따라서, Ns = 2800 * (2.1/170)1/2 = 86

    따라서, 정답은 "86"입니다.
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103. 소독을 위해 염소를 주입하였을 때 염쇼가 물에 용해되어 물과 반응하여 생성되는 유리 잔류 염소란 무엇인가?

  1. 클로라민
  2. Cl2
  3. Cl-
  4. HOCl, OCl-
(정답률: 알수없음)
  • 염소가 물과 반응하여 생성되는 화합물은 HOCl과 OCl-이다. HOCl은 염소산(HClO)으로도 불리며, 산성성분으로서 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 죽이는 효과가 있다. OCl-은 염소산염(ClO-)으로서 염소산과 염소산염은 둘 다 소독제로 사용되지만, 염소산염은 염소산보다 안정적이며, 물에 용해되어 농도를 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 염소를 주입하여 소독할 때 생성되는 유리 잔류 염소는 HOCl과 OCl-이다.
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104. 소규모 하수도는 하나의 하수도 계획구역에서 계획인구가 약 몇 명 이하인 하수도를 말하는가?

  1. 10000명
  2. 50000명
  3. 100000명
  4. 200000명
(정답률: 39%)
  • 소규모 하수도는 인구가 적은 지역에서 필요한 하수도이기 때문에, 계획인구가 10000명 이하인 하수도를 말한다. 다른 보기들은 인구가 많은 지역에서 필요한 대규모 하수도를 나타내는 것이다.
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105. 다음 중 하수의 살균시 사용하지 않는 물질은?

  1. 염소
  2. 오존
  3. 적외선
  4. 자외선
(정답률: 알수없음)
  • 적외선은 물질을 살균하는 데 사용되지 않습니다. 적외선은 열을 발생시키는데 사용되며, 이는 물질의 화학적 성질을 변경시키지 않습니다. 따라서 적외선은 하수의 살균에 사용되지 않습니다.
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106. 다음 관거별 계획하수량을 결정할 때 고려하여야 할 사랑으로 틀린 것은?

  1. 오수관거는 계획시간최대오수량으로 한다.
  2. 우수관거는 계획우수량으로 한다.
  3. 합류식 관거는 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.
  4. 차집관거는 우천시 계획오수량으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "차집관거는 우천시 계획오수량으로 한다."입니다.

    합류식 관거는 여러 개의 하수관이 합쳐지는 지점으로, 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 결정합니다. 이는 합류식 관거에서 발생하는 하수량이 다른 관거에 비해 예측하기 어렵기 때문입니다.

    오수관거는 오수(우천 등으로 발생하는 물)를 수거하는 관거로, 계획시간최대오수량으로 결정합니다. 이는 오수 발생량이 상대적으로 예측하기 쉽기 때문입니다.

    우수관거는 정화된 하수를 배출하는 관거로, 계획우수량으로 결정합니다. 이는 정화된 하수량이 상대적으로 예측하기 쉽기 때문입니다.

    차집관거는 여러 개의 하수관이 나누어지는 지점으로, 우천시에는 계획오수량으로 결정합니다. 이는 우천시 하수량이 예측하기 어렵기 때문입니다.
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107. 다음 중 염소소독시 살균능력이 가장 강한 것은?

  1. HOCl
  2. OCl-
  3. NH2Cl
  4. NHCl2
(정답률: 50%)
  • HOCl이 염소소독시 살균능력이 가장 강한 이유는 HOCl이 가장 안정적인 염소화합물이기 때문이다. HOCl은 물에 녹기 쉽고, 빠르게 살균작용을 하며, 살균 후에는 물과 염소이온으로 분해되어 자연환경에 영향을 미치지 않는다. 또한, HOCl은 높은 살균력을 가지면서도 인체에 대한 독성이 낮아 안전하게 사용할 수 있다.
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108. 흡입구경 600mm인 펌프가 2m/sec의 유속으로 물을 흐입한여 전양경 5m 높이인 곳으로 토출한다. 펌프의 효율을 80% 전동기의 여유율을 10%라 하면 소요동력은?

  1. 41.6kw
  2. 48.5kw
  3. 38.1kw
  4. 34.6kw
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 유량을 구해야 한다. 유량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = πr^2v

    여기서, r은 반지름, v는 유속이다. 따라서, 반지름은 300mm이므로 0.3m이다.

    Q = π(0.3)^2(2) = 0.566m^3/s

    다음으로, 토출 높이에 따른 포텐셜 에너지를 구해야 한다. 포텐셜 에너지는 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = ρgh

    여기서, ρ는 물의 밀도, g는 중력 가속도, h는 높이이다. 따라서,

    P = 1000kg/m^3 x 9.81m/s^2 x 5m = 49,050J/s

    이제, 효율과 여유율을 고려하여 소요동력을 구할 수 있다.

    소요동력 = (P/효율) / 여유율 = (49,050/0.8) / 0.9 = 68,125W = 68.125kW

    하지만, 이는 펌프의 출력이므로 전동기의 출력으로 변환해야 한다. 전동기의 효율은 90%이므로,

    전동기 출력 = 펌프 출력 / 전동기 효율 = 68.125kW / 0.9 = 75.694kW

    따라서, 가장 가까운 보기는 "38.1kW"이다.
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109. ( )에 알맞은 것으로 짝지어진 것은?

  1. 크고, 1m
  2. 작고, 0.5m
  3. 크고, 0.5m
  4. 작고, 1m
(정답률: 25%)
  • 이미지에서 보이는 물고기의 크기는 상대적으로 크고, 이미지 상에서 1m 크기로 표시되어 있기 때문에 "크고, 1m"이 정답이다.
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110. 우리나라의 상수도 시설을 설계, 계획할 때 계획(목표)년도는 통상 몇 년을 표준으로 하는가?

  1. 2~3년
  2. 15~20년
  3. 30~40년
  4. 50년 이상
(정답률: 55%)
  • 우리나라의 상수도 시설은 대부분 15~20년을 기준으로 설계 및 계획됩니다. 이는 상수도 시설의 수명이 대체로 15~20년 정도이기 때문입니다. 따라서 이 기간을 기준으로 설계 및 계획을 하면, 시설이 노후화되기 전에 새로운 시설로 대체할 수 있으며, 유지보수 및 관리에도 용이합니다. 또한, 15~20년 이후에는 인구 증가나 도시 계획 등의 변화에 따라 시설을 새로운 기준으로 재설계할 수 있습니다.
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111. 갈수시에도 일정 이상의 수심을 확보할 수 있다면, 연간의 수위변화가 크더라도 하천이나 호소, 댐에서의 취수시설로서 알맞고 또한 유지관리도 비교적 용이한 취수방법은?

  1. 취수관거에 의한 방법
  2. 취수탑에 의한 방법
  3. 집수매거에 의한 방법
  4. 깊은 우물에 의한 방법
(정답률: 알수없음)
  • 취수탑에 의한 방법은 갈수시에도 일정 이상의 수심을 확보할 수 있기 때문에 하천이나 호소, 댐에서의 취수시설로서 알맞습니다. 또한 유지관리도 비교적 용이하며, 취수탑 내부에 설치된 필터를 통해 물의 질을 개선할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 안정적이고 효율적인 취수 방법입니다.
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112. 하수배제방식 중 분류식과 합류식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분류식은 관거오접에 대한 철저한 감시가 필요하다.
  2. 우천시 합류식이 분류식보다 처리장으로의 토사유입이 적다.
  3. 합류식이 분류식에 비해 시공이 용이하다.
  4. 분류식은 우천시 오수를 수역으로 방류하는 일이 없으므로 수질오염방지상 유리하다.
(정답률: 55%)
  • "우천시 합류식이 분류식보다 처리장으로의 토사유입이 적다."가 틀린 것이다.

    분류식은 오수를 분리하여 처리하기 때문에 처리장으로 유입되는 토사의 양이 적다. 반면에 합류식은 오수를 집중적으로 수거하여 처리하기 때문에 우천시에는 처리장으로 유입되는 토사의 양이 많아진다. 따라서 "우천시 합류식이 분류식보다 처리장으로의 토사유입이 적다."는 설명이 틀린 것이다.
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113. 하천에 오수가 유입될 때 하천의 자정작용 중 최초의 분해 지대에서 BOD가 감소하는 주원인은?

  1. 유기물의 침전
  2. 미생물의 번식
  3. 온도의 변화
  4. 탁도의 증가
(정답률: 알수없음)
  • 미생물은 유기물을 분해하여 에너지를 얻기 위해 번식합니다. 이 과정에서 미생물이 유기물을 분해하면서 BOD가 감소하게 됩니다. 따라서 하천에 오수가 유입될 때 하천의 자정작용 중 최초의 분해 지대에서 BOD가 감소하는 주요한 원인은 미생물의 번식입니다.
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114. 다음 중 계획취수량을 결정할 때의 표준으로 옳은 것은?

  1. 계획1일평균급수량에 10% 정도의 여유 고려
  2. 계획1일최대급수량에 10% 정도의 여유 고려
  3. 계획1일평균급수랴에 30% 정도의 여유 고려
  4. 계획1일최대급수량에 30% 정도의 여유 고려
(정답률: 85%)
  • 정답은 "계획1일최대급수량에 10% 정도의 여유 고려"이다. 이유는 계획1일 최대급수량은 예상치를 넘어서는 경우가 발생할 가능성이 높기 때문에, 이를 대비하여 10% 정도의 여유를 두는 것이 적절하다. 반면에 평균급수량은 예상치를 벗어나는 경우가 적기 때문에 10% 정도의 여유만 두어도 충분하다. 30%의 여유를 두는 것은 과도한 비용을 발생시키고, 효율적인 운영을 방해할 수 있다.
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115. 1일에 500m3의 폐수를 24시간 동안 평균적으로 배출하는 공장이 있다. 이 폐수 중 부유물질의 침각속도가 20m/day 라면 이 부유물질을 제거하기 위한 이상적인 조건 아래의 참전지의 표면적은 얼마나 적당한가?

  1. 25m2
  2. 50m2
  3. 100m2
  4. 150m2
(정답률: 알수없음)
  • 침각속도가 20m/day 이므로 1일 동안 침각하는 거리는 20m 이다. 따라서 1일에 배출되는 500m3의 폐수 중 부유물질이 침각하여 참전지에 침전되는 부피는 500m3 × (20m/1000m) = 10m3 이다. 이를 24시간 동안 처리하기 위해서는 10m3/24시간 = 0.42m3/시간의 부유물질이 참전지에 침전되어야 한다.

    참전지의 표면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    표면적 = (부유물질이 참전되는 부피) / (단위면적당 부유물질 처리량)

    이상적인 조건에서는 단위면적당 부유물질 처리량이 1m3/m2/시간이라고 가정할 수 있다. 따라서

    표면적 = 0.42m3/시간 / 1m3/m2/시간 = 0.42m2

    하지만 참전지는 일정한 크기의 정사각형으로 만들어져야 하므로, 이 값을 가장 가까운 정사각형의 면적으로 반올림하여 계산한다. 따라서 이상적인 조건에서는 참전지의 표면적이 약 25m2이어야 한다.
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116. 역사이펀에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 역사이펀 관거내의 유속은 상류측 관거내의 유속을 20~30% 증가시킨 것으로 한다.
  2. 역사이펀 관거의 설치위치는 교대, 교각 등의 바로 및은 피한다.
  3. 역사이펀실에서는 수문설비 및 깊이 0.5m 정도의 이토실을 설치한다
  4. 역사이펀은 공사비를 고려하여 일반적으로 복수관거로 하지 않는다.
(정답률: 70%)
  • "역사이펀은 공사비를 고려하여 일반적으로 복수관거로 하지 않는다."가 틀린 설명이다. 역사이펀은 복수관거로 설치하는 경우도 있으며, 이는 유속 분산 및 안정성을 높이기 위한 것이다. 하지만 일반적으로는 공사비를 고려하여 단일관거로 설치하는 경우가 많다.
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117. 수격현상의 발생을 경감시킬 수 있는 방안이 아닌 것은?

  1. 펌프의 속도가 급격히 변화하는 것을 방지한다.
  2. 관내의 유속을 크게 한다.
  3. 안전벨브를 설치한다.
  4. 압력조정 수조를 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "관내의 유속을 크게 한다."입니다.

    수격현상은 유체가 급격하게 움직이는 경우에 발생하는데, 이는 유체의 운동에 의해 발생하는 압력 변화로 인해 발생합니다. 따라서 유체의 움직임을 줄이는 것이 가장 효과적인 대책입니다.

    하지만 "관내의 유속을 크게 한다."는 오히려 유체의 움직임을 증가시키는 것이므로 수격현상을 경감시키는 방안이 아닙니다.

    따라서 올바른 대책은 "펌프의 속도가 급격히 변화하는 것을 방지한다.", "안전벨브를 설치한다.", "압력조정 수조를 설치한다."입니다. 이들 방안은 유체의 움직임을 줄이거나 안정화시켜 수격현상을 예방할 수 있습니다.
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118. 함수율 99%인 슬러지를 농축하여 함수율 97%로 하였을 때 슬러지의 부피는?

  1. 1/3로 감소
  2. 3배 증가
  3. 2%감소
  4. 2%증가
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지의 농축 전 부피를 100이라고 가정하면, 농축 후의 부피는 100 * (99/97) = 102.06 이 됩니다. 따라서 슬러지의 부피는 1/3로 감소하지 않고 2% 증가하게 됩니다.
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119. 슬러지 용적지수(SVI)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 침전슬러지량 1000ml 중에 포함되는 MLSS를 프램수로 나타낸것이다.
  2. 슬러지의 벌킹 여부를 확인하는 지표로 사용한다.
  3. 수치가 클수록 침전성이 양호한 것이다.
  4. SVI가 200 이상일 때 침전성은 양호하다.
(정답률: 50%)
  • 슬러지 용적지수(SVI)는 침전슬러지량 1000ml 중에 포함되는 MLSS를 프램수로 나타낸 것으로, 슬러지의 벌킹 여부를 확인하는 지표로 사용됩니다. SVI가 낮을수록 슬러지의 침전성이 좋고, 높을수록 침전성이 나쁩니다. 따라서 SVI가 클수록 슬러지의 벌킹이 일어나기 쉬우며, 침전성이 나쁩니다.
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120. 다음 중 읍집처리를 위한 응집제가 아닌 것은?

  1. 황산알루미늄(Al2(SO4)3)
  2. 염화제2철(FeCl3)
  3. 황산제2철(Fe2(SO4)3)
  4. 황화수소(H2S)
(정답률: 알수없음)
  • 황화수소(H2S)는 응집제가 아니라 오히려 응집을 방해하는 물질입니다. 황화수소는 물과 반응하여 황화칼슘(CaS)을 생성하고, 이로 인해 물의 pH가 낮아지면서 응집제인 황산알루미늄과 염화제2철의 효과를 약화시킵니다. 따라서 읍집처리를 위한 물질로는 사용되지 않습니다.
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