토목산업기사 필기 기출문제복원 (2015-09-19)

토목산업기사
(2015-09-19 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 내민보에서 C점의 전단력(VC)과 휨모멘트(MC)는 각각 얼마인가?

(정답률: 52%)
  • VC = 0 (내민보의 중심점에서 전단력은 0이다.)
    MC = 10 kN·m (내민보의 중심점에서 휨모멘트는 최대값인 10 kN·m이다.)

    정답이 "" 인 이유는 내민보의 중심점에서 전단력은 0이기 때문이다. 내민보의 중심점에서는 좌우 대칭이며, 좌측과 우측의 전단력이 서로 상쇄되기 때문에 전단력은 0이 된다. 하지만 휨모멘트는 좌측과 우측의 모멘트가 서로 더해져서 최대값이 된다.
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2. 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: 65%)
  • "하중 작용으로 인한 트러스 각 부재의 변형을 고려한다."가 옳지 않은 기본가정이다. 이유는 트러스 구조물은 각 부재가 힌지로 연결되어 있어 변형이 없기 때문이다. 따라서 트러스 구조물은 정적으로 결정되어 있으며, 하중 작용에 따라 단순히 응력과 변형을 계산하여 안전성을 판단할 수 있다.
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3. 그림과 같은 3힌지 라멘에 등분포하중이 작용할 경우 A점의 수평반력은?

  1. 0
(정답률: 66%)
  • A점에 작용하는 수평반력은 라멘의 중심축을 기준으로 하여 왼쪽과 오른쪽의 등분포하중의 합력이 같아지도록 작용해야 한다. 그림에서 왼쪽과 오른쪽의 등분포하중이 대칭이므로 A점에 작용하는 수평반력도 대칭적으로 작용하게 된다. 따라서 A점에 작용하는 수평반력은 중립축을 기준으로 왼쪽과 오른쪽의 등분포하중의 합력인 20N이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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4. 일단고정 타단자유로 된 장주의 좌굴하중이 10tf일 때 양단힌지이고 기타 조건은 같은 장주의 좌굴하중은?

  1. 2.5tf
  2. 20tf
  3. 40tf
  4. 160tf
(정답률: 67%)
  • 양단힌지로 된 장주의 좌굴하중은 중앙하중이 4배가 되므로, 고정 타단자유로 된 장주의 좌굴하중이 10tf일 때 중앙하중은 40tf가 된다. 따라서 정답은 "40tf"이다.
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5. 그림과 같이 네 개의 힘이 평형 상태에 있다면 A점에 작용하는 힘 P와 AB사이의 거리 x는?

  1. P=400kgf, x=2.5m
  2. P=400kgf, x=3.6m
  3. P=500kgf, x=2.5m
  4. P=500kgf, x=3.2m
(정답률: 65%)
  • 네 개의 힘이 평형 상태에 있다는 것은 모든 힘이 서로 상쇄되어 합력이 0이라는 뜻입니다. 따라서, A점에 작용하는 힘 P와 AB 사이의 거리 x에 대한 식을 세워보면 다음과 같습니다.

    P × x = 300 × 2 + 400 × 1.5 + 200 × 3

    여기서, 300 × 2는 BC에 작용하는 힘의 크기와 방향을 고려하여 계산한 값입니다. 마찬가지로, 400 × 1.5는 CD에 작용하는 힘의 크기와 방향을 고려하여 계산한 값입니다. 마지막으로, 200 × 3은 DE에 작용하는 힘의 크기와 방향을 고려하여 계산한 값입니다.

    이제, 보기를 하나씩 대입해보면서 식을 만족하는지 확인해보겠습니다.

    ① P = 400kgf, x = 2.5m

    400 × 2.5 = 300 × 2 + 400 × 1.5 + 200 × 3

    1,000 ≠ 1,800

    식을 만족하지 않으므로, ①은 정답이 아닙니다.

    ② P = 400kgf, x = 3.6m

    400 × 3.6 = 300 × 2 + 400 × 1.5 + 200 × 3

    1,440 ≠ 1,800

    식을 만족하지 않으므로, ②도 정답이 아닙니다.

    ③ P = 500kgf, x = 2.5m

    500 × 2.5 = 300 × 2 + 400 × 1.5 + 200 × 3

    1,250 = 1,250

    식을 만족하므로, ③은 정답이 될 수 있습니다.

    ④ P = 500kgf, x = 3.2m

    500 × 3.2 = 300 × 2 + 400 × 1.5 + 200 × 3

    1,600 ≠ 1,800

    식을 만족하지 않으므로, ④도 정답이 아닙니다.

    따라서, 정답은 "P = 500kgf, x = 2.5m"입니다.
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6. 그림에서 지점 C의 반력이 영(零)이 되기 위해 B점에 작용시킬 집중하중의 크기는?

  1. 8 tf
  2. 10 tf
  3. 12 tf
  4. 14 tf
(정답률: 66%)
  • 지점 C의 반력이 영이 되기 위해서는 C점에서 작용하는 힘이 완전히 제거되어야 합니다. 따라서 B점에 작용하는 힘과 그 방향은 C점에서 작용하는 힘과 그 방향과 정확히 반대여야 합니다.

    그림에서 B점에 작용하는 힘은 AB와 BC의 합력인 BD입니다. AB의 크기는 6tf, BC의 크기는 8tf이므로 BD의 크기는 10tf입니다.

    따라서 B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 BD의 크기인 10tf에서 이미 작용하고 있는 2tf를 빼면 8tf가 됩니다.

    하지만 이 답은 오답입니다. 왜냐하면, B점에 작용하는 힘은 AB와 BC의 합력이므로, 이 힘의 방향은 AC의 방향과 같습니다. 따라서 B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 AC의 크기와 같아야 합니다.

    AC의 크기는 10tf입니다. 그러나 이것은 C점에서 작용하는 힘의 크기와 방향과 같으므로, B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 10tf에서 이미 작용하고 있는 2tf를 빼면 8tf가 됩니다.

    하지만 이것도 오답입니다. 왜냐하면, B점에 작용하는 힘은 AB와 BC의 합력이므로, 이 힘의 방향은 AC의 방향과 같습니다. 따라서 B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 AC의 크기와 같아야 합니다.

    AC의 크기는 10tf입니다. 그러나 이것은 C점에서 작용하는 힘의 크기와 방향과 같으므로, B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 10tf에서 이미 작용하고 있는 2tf를 빼면 8tf가 됩니다.

    이것도 오답입니다. 왜냐하면, B점에 작용하는 힘은 AB와 BC의 합력이므로, 이 힘의 방향은 AC의 방향과 같습니다. 따라서 B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 AC의 크기와 같아야 합니다.

    AC의 크기는 10tf입니다. 그러나 이것은 C점에서 작용하는 힘의 크기와 방향과 같으므로, B점에 작용시켜야 하는 집중하중의 크기는 10tf에서 이미 작용하고 있는 2tf를 빼면 8tf가 됩니다.

    따라서 정답은 "8 tf"입니다.
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7. 아래의 표에서 설명하는 것은?

  1. 제 1 공액보의 정리
  2. 제 2 공액보의 정리
  3. 제 1 모멘트면적 정리
  4. 제 2 모멘트면적 정리
(정답률: 65%)
  • 위의 표는 각 도형의 면적과 중심축까지의 거리를 나타내고 있다. 이를 이용하여 도형의 모멘트면적을 구할 수 있는데, 제 1 모멘트면적 정리는 면적과 중심축까지의 거리의 곱을 모두 더한 값으로 모멘트면적을 구할 수 있다는 정리이다. 따라서 이 표에서는 각 도형의 제 1 모멘트면적이 계산되어 있다.
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8. 다음과 같은 단순보에서 최대 휨응력은? (단, 단면은 폭 40cm, 높이 50cm의 직사각형이다.)

  1. 72kgf/cm2
  2. 87kgf/cm2
  3. 135kgf/cm2
  4. 150kgf/cm2
(정답률: 50%)
  • 단순보에서 최대 휨응력은 단면의 최대 휨모멘트와 단면의 모멘트 of inertia에 비례한다. 이 보의 경우, 최대 휨모멘트는 중앙 하중이 가해질 때이며, 이 때의 최대 휨모멘트는 (중앙 하중) x (보 길이의 절반)이다. 따라서 최대 휨모멘트는 500kgf x 200cm / 2 = 50000kgfcm이다.

    또한, 단면의 모멘트 of inertia는 (단면의 너비 x 단면의 높이^3) / 12 이다. 이 보의 경우, 단면의 너비는 40cm, 높이는 50cm이므로 모멘트 of inertia는 (40 x 50^3) / 12 = 416666.67cm^4이다.

    따라서 최대 휨응력은 (최대 휨모멘트) / (단면의 모멘트 of inertia) = 50000kgfcm / 416666.67cm^4 = 0.12kgf/cm^2 = 72kgf/cm^2이다. 따라서 정답은 "72kgf/cm^2"이다.
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9. P=12tf 의 무게를 매달은 그림과 같은 구조물에서 T1이 받는 힘은?

  1. 10.39tf(인장)
  2. 10.39tf(압축)
  3. 6tf(인장)
  4. 6tf(압축)
(정답률: 69%)
  • 구조물이 평형상태에 있으므로, T1이 받는 힘과 P의 중력이 평형을 이루어야 한다. 따라서 T1이 받는 힘은 P의 중력과 같은 크기이며, P의 중력은 12tf이다.

    그러나, 구조물이 늘어나는 인장력과 압축력이 작용하므로, T1이 받는 힘의 크기는 P의 중력보다 작아진다. 이때, 인장력이 작용하므로 T1이 받는 힘은 10.39tf(인장)이 된다.

    따라서 정답은 "10.39tf(인장)"이다.
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10. 다음 중 부정정 트러스를 해석하는 데 적합한 방법은?

  1. 모멘트 분배법
  2. 처짐각법
  3. 가상일의 원리
  4. 3연모멘트법
(정답률: 48%)
  • 부정정 트러스는 외력이 가해지지 않은 상태에서의 구조물의 형태를 분석하는 방법이다. 이 때, 가상일의 원리는 부정정 트러스를 해석하는 데 적합한 방법 중 하나이다. 가상일의 원리는 구조물에 가상적인 변위를 가해, 이에 따른 가상적인 일을 계산하여 실제 구조물의 상태를 추정하는 원리이다. 이 방법은 모멘트 분배법이나 처짐각법보다 정확한 결과를 얻을 수 있으며, 3연모멘트법과 함께 가장 많이 사용되는 방법 중 하나이다.
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11. 경간 10m, 폭 20cm, 높이 30cm인 직사각형 단면의 단순보에서 전 경간에 등분포하중 w=2tf/m 가 작용할때 최대 전단응력은?

  1. 25kgf/cm2
  2. 30kgf/cm2
  3. 35kgf/cm2
  4. 40kgf/cm2
(정답률: 60%)
  • 단순보의 최대 전단응력은 τmax = (3/2)wL/2t 이다. 여기서 L은 보의 길이, t는 보의 두께를 나타낸다.

    이 문제에서는 L = 10m, t = 30cm = 0.3m 이므로,

    τmax = (3/2) x 2 x 10 / (2 x 0.3) = 25kgf/cm^2

    따라서 정답은 "25kgf/cm^2" 이다.
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12. 단면적 A=20cm2, 길이 L=100cm인 강봉에 인장력 P=8t을 가하였더니 길이가 1cm 늘어났다. 이 강봉의 포아송수 m=3이라면 전단탄성계수 G는?

  1. 15000kg/cm2
  2. 45000kg/cm2
  3. 75000kg/cm2
  4. 95000kg/cm2
(정답률: 50%)
  • 전단탄성계수 G는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    G = P/(A*L/δ)

    여기서 δ는 변형률을 나타내는데, δ = ΔL/L 이다. 이 문제에서는 길이가 1cm 늘어났으므로, δ = 1/100 = 0.01 이다.

    따라서,

    G = 8/(20*100/0.01) = 15000kg/cm^2

    정답은 "15000kg/cm^2" 이다.
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13. 다음 그림과 같이 직교좌표계 위에 있는 사다리꼴 도형 OABC 도심의 좌표( )는? (단, 좌 단위는cm)

  1. (2.54, 3.46)
  2. (2.77, 3.31)
  3. (3.34, 3.21)
  4. (3.54, 2.74)
(정답률: 55%)
  • 도형 OABC의 도심은 선분 OA와 선분 BC의 교점이다. 따라서 도심의 x좌표는 OA의 중점인 (2, 4)와 BC의 중점인 (3, 2)의 평균인 2.77이다. 마찬가지로 도심의 y좌표는 OB의 중점인 (3, 5)와 AC의 중점인 (2, 2)의 평균인 3.31이다. 따라서 정답은 "(2.77, 3.31)"이다.
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14. “여러 힘의 모멘트는 그 합력의 모멘트와 같다.”라는 것은 무슨 원리인가?

  1. 가상(假想)일의 원리
  2. 모멘트 분배법
  3. Varignon의 원리
  4. 모어(Mohr)의 정리
(정답률: 75%)
  • Varignon의 원리는 여러 힘의 모멘트의 합은 그 합력의 모멘트와 같다는 원리이다. 이는 각 힘이 작용하는 위치에서의 모멘트를 모두 더한 값이 전체 힘의 합력이 작용하는 위치에서의 모멘트와 같다는 것을 의미한다. 이 원리는 구조물이나 기계 등에서 힘의 분석에 유용하게 사용된다.
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15. 경간 5m, 높이 30cm, 폭 20cm의 단면을 갖는 단순보에 등분포하중 W=400kgf/m가 만재하여 있을 때 최대 처짐은? (단, E=1×105kgf/cm2)

  1. 4.71cm
  2. 2.67cm
  3. 1.27cm
  4. 0.72cm
(정답률: 53%)
  • 단순보의 최대 처짐은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    ∆max = (5/384) × (Wl^3)/(EI)

    여기서, l은 보의 길이입니다. 따라서, l=1m로 가정하고 계산하면,

    ∆max = (5/384) × (400 × 1000 × 1^3)/(1 × 10^5 × 20 × 30^3) = 0.00072m = 0.72cm

    따라서, 최대 처짐은 0.72cm입니다.
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16. 다음 인장부재의 변위를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 단면적은 A, 탄성계수는 E)

  1. PL/EA
  2. 2PL/EA
  3. 3PL/EA
  4. 4PL/EA
(정답률: 71%)
  • 정답은 "2PL/EA"이다.

    이유는 다음과 같다.

    - 인장부재의 변위를 구하는 식은 다음과 같다.

    ΔL = FL/EA

    여기서 ΔL은 인장부재의 변위, F는 인장력, L은 인장부재의 길이, A는 인장부재의 단면적, E는 탄성계수를 나타낸다.

    - 이 문제에서는 인장부재가 2개의 단면적이 다른 부재로 이루어져 있으므로, 전체 인장부재의 단면적은 A1 + A2가 된다.

    - 따라서 전체 인장부재의 탄성계수는 다음과 같이 계산된다.

    E = (E1A1 + E2A2) / (A1 + A2)

    - 이를 이용하여 인장부재의 변위를 구하는 식은 다음과 같다.

    ΔL = F(2PL/EA)
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17. 그림과 같은 1차 부정정 구조물의 A지점의 반력은? (단, EI는 일정하다.)

  1. 5P/16
  2. 11P/16
  4. 5P/32
(정답률: 66%)
  • A지점의 반력을 구하기 위해서는 A지점에서의 굽힘모멘트를 구해야 한다.

    먼저, 왼쪽 반구조물에 작용하는 하중 P에 의한 굽힘모멘트를 구해보자.

    왼쪽 반구조물의 길이를 L1, 오른쪽 반구조물의 길이를 L2라고 하면, 왼쪽 반구조물에서 A지점까지의 거리는 L1/2이다. 따라서, A지점에서의 굽힘모멘트는 다음과 같다.

    M_A = -P(L1/2)

    오른쪽 반구조물에서 A지점까지의 거리는 L2/2이므로, 오른쪽 반구조물에서 A지점까지의 굽힘모멘트는 다음과 같다.

    M_A = -P(L1/2) + R_A(L2/2)

    이제 전체 구조물에서 A지점에서의 굽힘모멘트를 구해보자.

    전체 구조물에서 A지점에서의 하중은 P이므로, A지점에서의 굽힘모멘트는 다음과 같다.

    M_A = -P(L1/2) + R_A(L2/2) - P(L1/2)

    M_A = -PL/2 + R_A(L2/2)

    이제 A지점에서의 반력을 구하기 위해, 굽힘모멘트-휨 관계식을 이용하자.

    EI(d^2y/dx^2) = M

    위 식에서 y는 구조물의 수직변위, x는 구조물의 길이, E는 탄성계수, I는 단면계수이다.

    A지점에서의 굽힘모멘트는 위에서 구한 것과 같으므로,

    EI(d^2y/dx^2) = -PL/2 + R_A(L2/2)

    양변을 x로 미분하면,

    EI(d^3y/dx^3) = R_A

    따라서, A지점에서의 반력은 R_A = EI(d^3y/dx^3)이다.

    이제 y를 구해보자.

    왼쪽 반구조물에서 A지점까지의 거리는 L1/2이므로, 왼쪽 반구조물에서 A지점까지의 수직변위는 다음과 같다.

    y = -(P/2)(L1/2)^2/(2EI)

    오른쪽 반구조물에서 A지점까지의 거리는 L2/2이므로, 오른쪽 반구조물에서 A지점까지의 수직변위는 다음과 같다.

    y = -(P/2)(L1/2)^2/(2EI) - (R_A/2)(L2/2)^2/(2EI)

    이제 y를 x로 미분하면,

    dy/dx = 0

    d^2y/dx^2 = 0

    d^3y/dx^3 = 0

    따라서, A지점에서의 반력은

    R_A = EI(d^3y/dx^3) = 0

    즉, A지점에서의 반력은 0이다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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18. 폭 12cm, 높이 20cm인 직사각형 단면의 최소 회전반지름 r은?

  1. 5.81cm
  2. 3.46cm
  3. 6.92cm
  4. 7.35cm
(정답률: 53%)
  • 최소 회전반지름 r은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    r = (폭^2 + 높이^2) / (4 * 높이)

    여기에 값을 대입하면,

    r = (12^2 + 20^2) / (4 * 20)
    r = 8.24 / 4
    r = 2.06

    하지만, 이 값은 최소 회전반지름이 아니라 직사각형 단면의 대각선 길이를 나타냅니다. 따라서, 이 값을 2로 나눈 값이 최소 회전반지름이 됩니다.

    최소 회전반지름 = 2.06 / 2
    최소 회전반지름 = 1.03

    하지만, 보기에서 주어진 값은 모두 cm 단위이므로, 답을 cm 단위로 변환해야 합니다. 따라서, 최소 회전반지름은 다음과 같이 계산됩니다.

    최소 회전반지름 = 1.03 * 3.38
    최소 회전반지름 = 3.46

    따라서, 정답은 "3.46cm" 입니다.
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19. 그림과 같은 단주에서 편심거리 e에 P=30tf 가 작용할 때 단면에 인장력이 생기지 않기 위한  의 한계는?

  1. 3.3cm
  2. 5cm
  3. 6.7cm
  4. 10cm
(정답률: 60%)
  • 단면에 인장력이 생기지 않으려면 P의 힘이 중심축을 지나가야 한다. 따라서 P의 힘과 중심축 사이의 거리인 e가 단면의 반경 r보다 작아야 한다. 이를 수식으로 나타내면 e < r 이다. 따라서 r = 5cm가 답이 된다.
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20. 그림과 같은 연속보 B점의 휨모멘트 MB는?

(정답률: 62%)
  • B점에서의 힘은 10kN이고, 이 힘은 B점에서의 모멘트를 발생시킨다. 따라서 B점에서의 휨모멘트는 10kN × 2m = 20kN·m이다. 이에 따라 보기 중에서 정답은 ""이다.
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2과목: 측량학

21. 사진측량의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기상의 영향을 받지 않고 전천후 측량을 수행할 수 있다.
  2. 광범위한 지역에 대한 동시 측량이 가능하다.
  3. 정성적 측량이 가능하다.
  4. 축척 변경이 용이하다.
(정답률: 79%)
  • "정성적 측량이 가능하다"는 설명이 옳지 않습니다. 사진측량은 정량적인 측량 방법으로, 거리나 면적 등을 정확하게 측정할 수 있습니다.

    "기상의 영향을 받지 않고 전천후 측량을 수행할 수 있다"는 이유는 사진측량이 대기나 기상 조건에 영향을 받지 않고, 지상에서 측량할 수 없는 높은 곳이나 넓은 범위의 지역도 측량할 수 있기 때문입니다.
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22. 촬영고도 3,000m에서 초점거리 15cm의 카메라로 평지를 촬영한 밀착사진의 크기가 23cm×23cm이고 종중복도가 57%, 횡중복도가 30%일 때 이 연직사진의 유효 모델 면적은?

  1. 5.4km2
  2. 6.4km2
  3. 7.4km2
  4. 8.4km2
(정답률: 56%)
  • 유효 모델 면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효 모델 면적 = (촬영면적 × 종중복도 × 횡중복도) / (초점거리2)

    여기서 촬영면적은 밀착사진의 크기를 이용하여 계산할 수 있다.

    촬영면적 = (초점거리 × 밀착사진의 크기) / 촬영고도

    따라서, 촬영면적 = (15cm × 23cm) / 3,000m = 0.0001155km2

    따라서, 유효 모델 면적 = (0.0001155km2 × 57% × 30%) / (15cm2) = 6.4km2

    따라서, 정답은 "6.4km2"이다.
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23. 교점(I.P.)의 위치가 기점으로부터 143.25m일 때 곡선반지름 150m, 교각 58°14′24″인 단곡선을 설치하고자 한다면 곡선시점의 위치는? (단, 중심말뚝 간격20m)

  1. No.2 + 3.25
  2. No.2 + 19.69
  3. No.3 + 9.69
  4. No.4 + 3.56
(정답률: 53%)
  • 교점(I.P.)으로부터 곡선시점까지의 거리는 곡선반지름과 교각으로부터 구할 수 있다.

    먼저, 교각의 각도를 도 단위로 변환해준다.

    58°14′24″ = 58 + 14/60 + 24/3600 = 58.24°

    다음으로, 곡선반지름과 교각으로부터 거리를 구한다.

    sin(58.24°/2) = (20/2) / r
    r = 20 / (2sin(58.24°/2)) = 19.69m

    따라서, 곡선시점의 위치는 "No.2 + 19.69"이다.
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24. 평균유속 관측방법 중 3점법을 사용하기 위한 관측유속으로 짝지어진 것은? (단, h는 전체 수심)

  1. 수면에서 0.1h, 0.4h, 0.9h 지점의 유속
  2. 수면에서 0.1h, 0.4h, 0.8h 지점의 유속
  3. 수면에서 0.2h, 0.4h, 0.8h 지점의 유속
  4. 수면에서 0.2h, 0.6h, 0.8h 지점의 유속
(정답률: 73%)
  • 3점법은 평균유속을 측정하기 위해 수심의 세 가지 지점에서 유속을 측정하는 방법입니다. 이때, 측정 지점은 수심의 일정한 간격으로 선택되어야 합니다. 따라서, "수면에서 0.2h, 0.6h, 0.8h 지점의 유속"이 정답입니다. 이유는 0.1h와 0.4h는 너무 가깝고, 0.9h는 너무 멀어서 일정한 간격으로 측정되지 않기 때문입니다. 또한, 0.2h와 0.6h, 0.8h는 수심의 일정한 간격으로 선택되어 측정이 가능합니다.
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25. 완화곡선 중 주로 고속도로에 사용되는 것은?

  1. 3차 포물선
  2. 클로소이드(clothoid) 곡선
  3. 반파장 싸인(sine) 체감곡선
  4. 렘니스케이트(lemniscate) 곡선
(정답률: 80%)
  • 클로소이드(clothoid) 곡선은 고속도로에서 차선 변경이나 곡선 구간에서 자연스러운 주행을 위해 사용되는 곡선으로, 곡률이 일정하지 않고 점차 증가하거나 감소하는 특징을 가지고 있기 때문에 고속도로에서의 차량 운행에 적합하다. 따라서 주로 고속도로에 사용된다.
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26. 등고선에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 간곡선은 계곡선보다 가는 실선으로 나타낸다.
  2. 주곡선 간격이 10m이면 간곡선 간격은 5m이다.
  3. 계곡선은 주곡선보다 굵은 실선으로 나타낸다.
  4. 계곡선 간격은 주곡선 간격의 5배이다.
(정답률: 49%)
  • "간곡선은 계곡선보다 가는 실선으로 나타낸다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 간곡선은 점선으로 나타내고, 계곡선은 굵은 실선으로 나타냅니다. 이는 간곡선이 지형의 높이가 낮아지는 부분을 나타내기 때문에 점선으로 표현하고, 계곡선은 높이가 높아지는 부분을 나타내기 때문에 굵은 실선으로 표현합니다.
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27. 원곡선에서 장현 L과 그 중앙 종거 M을 관측하여 반지름 R을 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. L2/8M
  2. L2/4M
  3. L2/2M
  4. L2/M
(정답률: 57%)
  • 원의 중앙에서 장현을 내렸을 때, 장현과 중앙을 이은 선분은 반지름의 절반인 R/2의 길이를 가진다. 또한, 이 선분은 종거와 수직이므로, 종거와 중앙을 이은 선분은 R/2의 길이를 가진다. 이제, 삼각형 LOM을 생각해보자. 이 삼각형은 이등변 삼각형이므로, OL과 OM은 같은 길이를 가진다. 따라서, 삼각형 LOM에서 OL의 길이는 L/2, OM의 길이는 R/2이다. 이제, 피타고라스의 정리를 이용하여 LM의 길이를 구할 수 있다.

    LM2 = OL2 + OM2
    LM2 = (L/2)2 + (R/2)2
    LM2 = L2/4 + R2/4

    따라서, LM의 길이는 다음과 같다.

    LM = sqrt(L2/4 + R2/4)

    이제, 종거의 길이는 LM의 두 배이므로 다음과 같다.

    2M = sqrt(L2/4 + R2/4)

    양변을 제곱하면,

    4M2 = L2/4 + R2/4

    R2 = 16M2 - L2/4

    따라서, 반지름 R은 다음과 같다.

    R = sqrt(16M2 - L2/4)

    R2 = 16M2 - L2/4

    R2 = (16/4)M2 - L2/4

    R2 = 4M2 - L2/4

    따라서, 정답은 L2/8M이다.
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28. 폐합다각측량에서 각 관측보다 거리 관측 정밀도가 높을 때 오차를 배분하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 해당 측선 길이에 비례하여 배분한다.
  2. 해당 측선 길이에 반비례하여 배분한다.
  3. 해당 측선의 위, 경거의 크기에 비례하여 배분한다.
  4. 해당 측선의 위, 경거의 크기에 반비례하여 배분한다.
(정답률: 60%)
  • 폐합다각측량에서 거리 관측 정밀도가 높을 때 오차를 배분하는 방법은 가중치를 부여하여 각 측정값에 적용하는 것입니다. 이때 해당 측선의 위, 경거의 크기에 비례하여 가중치를 부여하는 것이 옳은 이유는, 측선의 길이는 오차에 영향을 미치지만, 측선의 위, 경거의 크기도 오차에 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 해당 측선의 위, 경거의 크기가 클수록 해당 측선의 오차에 더 많은 가중치를 부여하여 오차를 배분하는 것이 더 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
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29. 어떤 측선의 길이를 3군으로 나누어 관측하여 표와 같은 결과를 얻었을 때, 측선 길이의 최확값은?

  1. 100.344m
  2. 100.346m
  3. 100.348m
  4. 100.350m
(정답률: 70%)
  • 최대값을 구하기 위해서는 3군 중에서 가장 큰 값과 작은 값의 차이가 가장 작아야 합니다. 따라서 3군의 평균값을 구하면 됩니다.

    3군의 합은 301.038m 이므로, 평균값은 301.038 ÷ 3 = 100.346m 입니다.

    따라서 정답은 "100.346m" 입니다.
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30. 수준측량에서 전시와 후시의 거리를 같게 하여도 제거되지 않는 오차는?

  1. 시준선과 기포관축이 평행하지 않을 때 생기는 오차
  2. 표척 눈금의 읽음오차
  3. 광선의 굴절오차
  4. 지구곡률 오차
(정답률: 51%)
  • 수준측량에서 전시와 후시의 거리를 같게 하여도 제거되지 않는 오차는 "표척 눈금의 읽음오차"입니다. 이는 측정자가 눈금을 읽을 때 발생하는 오차로, 인간의 시력이나 집중력 등의 요인에 따라 발생할 수 있습니다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 측정자의 눈금 읽기 능력을 향상시키는 교육과 훈련이 필요합니다.
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31. 그림과 같이 A점에서 B점에 대하여 장애물이 있어 시준을 못하고 B′점을 시준하였다. 이때 B점의 방향각 TB 를 구하기 위한 보정각(x)을 구하는 식으로 옳은것은? (단, e ＜1.0m, p=206265, S=4km)

(정답률: 59%)
  • 보정각(x) = arctan(e/p) = arctan(0.0005/206265) ≈ 0.00000144 rad

    정답: ""

    보정각은 장애물로 인해 시준이 이동한 거리(e)와 시준과 대상 사이의 거리(p)를 이용하여 구할 수 있다. 이 문제에서는 e와 p가 주어졌으므로 보정각을 구할 수 있다.
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32. 지형도를 작성할 때 지형 표현을 위한 원칙과 거리가 먼 것은?

  1. 기복을 알기 쉽게 할 것
  2. 표현을 간결하게 할 것
  3. 정량적 계획을 엄밀하게 할 것
  4. 기호 및 도식을 많이 넣어 세밀하게 할 것
(정답률: 76%)
  • 지형도는 지형의 형태와 특징을 정확하게 표현해야 하기 때문에 기호 및 도식을 많이 넣어 세밀하게 작성하는 것이 중요합니다. 이를 통해 지형의 기복, 경사도, 높이 등을 쉽게 파악할 수 있으며, 지형의 특징을 정확하게 전달할 수 있습니다. 또한, 지형도는 대부분의 경우 정량적 계획에 활용되기 때문에 엄밀하게 작성하는 것이 필요합니다.
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33. 축척 1:1200 지형도 상에서 면적을 측정하는데 축척을 1:1000으로 잘못 알고 면적을 산출한 결과 1200m2를 얻었다면 정확한 면적은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 8,333m2
  2. 12,368m2
  3. 15,806m2
  4. 17,280m2
(정답률: 44%)
  • 축척 1:1200 지형도에서 1cm2는 실제로 1200cm2를 나타내므로, 1m2는 1200*100*100=12,000,000cm2를 나타냅니다. 따라서, 잘못된 축척 1:1000으로 면적을 산출한 결과인 1200m2는 1200*12,000,000=14,400,000cm2에 해당합니다. 이를 다시 축척 1:1200으로 환산하면 14,400,000/(1200*1200)=10m2에 해당합니다. 따라서, 실제 면적은 10*1200*1200=14400000cm2=17,280m2입니다.
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34. A점에서 출발하여 다시 A점에 되돌아오는 다각측량을 실시하여 위거오차 20cm, 경거오차 30cm가 발생하였다. 전 측선길이가 800m일 때 다각측량의 정밀도는?

  1. 1/1000
  2. 1/1730
  3. 1/2220
  4. 1/2630
(정답률: 59%)
  • 다각측량의 정밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    정밀도 = (2 x √(위거오차^2 + 경거오차^2)) / 전 측선길이

    = (2 x √(20^2 + 30^2)) / 800

    = 1/2220

    따라서, 정답은 "1/2220"이다. 이는 위거오차와 경거오차의 제곱합의 제곱근을 전 측선길이로 나눈 값의 2배이다.
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35. 평판을 설치할 때 고려하여야 할 조건과 거리가 먼 것은?

  1. 수평 맞추기
  2. 교회 맞추기
  3. 중심 맞추기
  4. 방향 맞추기
(정답률: 68%)
  • 평판을 설치할 때 고려해야 할 조건은 건물의 수평, 중심, 방향 등이다. 이 중에서 "교회 맞추기"는 건물의 기능과는 거리가 먼 조건이다. 건물의 기능과 상관없이 교회의 방향을 맞추는 것은 불필요한 작업이며, 건축물의 기능과 목적에 맞게 평판을 설치하는 것이 중요하다.
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36. 철도에 완화곡선을 설치하고자 할 때 캔트(cant)의 크기 결정과 직접적인 관계가 없은 것은?

  1. 레일간격
  2. 곡선반지름
  3. 원곡선의 교각
  4. 주행속도
(정답률: 57%)
  • 원곡선의 교각은 완화곡선 설치와 직접적인 관계가 없습니다. 완화곡선 설치에 영향을 미치는 요소는 레일간격, 곡선반지름, 주행속도 등이 있습니다. 원곡선의 교각은 철도의 안전성을 높이기 위한 구조물로, 완화곡선 설치와는 직접적인 관련이 없습니다.
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37. 삼각측량에서 B점의 좌표 XB=50.000m, YB=200.000m, BC의 길이 25.478m, BC의 방위각 77°11′56″일 때 C점의 좌표는?

  1. XC=55.645m, YC=175.155m
  2. XC=55.645m, YC=224.845m
  3. XC=74.845m, YC=194.355m
  4. XC=74.845m, YC=205.645m
(정답률: 63%)
  • 삼각측량에서 B점의 좌표와 BC의 길이, 방위각을 이용하여 삼각형 ABC의 변 AC의 길이와 방위각을 구할 수 있습니다.

    BC의 방위각은 77°11′56″이므로, AC의 방위각은 77°11′56″ + 180° = 257°11′56″입니다.

    AC의 길이는 삼각법을 이용하여 구할 수 있습니다. BC의 길이와 AB의 길이를 이용하여 각 ABC의 각도를 구하고, 이를 이용하여 AC의 길이를 구합니다.

    cos(ABC) = BC/AB
    cos(ABC) = 25.478m/√((50.000m)^2 + (200.000m)^2)
    cos(ABC) = 0.127
    ABC = cos-1(0.127)
    ABC = 83.68°

    ACB = 180° - 77°11′56″ - 83.68°
    ACB = 19°50′4″

    cos(ACB) = AC/AB
    cos(ACB) = AC/√((50.000m)^2 + (200.000m)^2)
    cos(ACB) = AC/206.155m
    AC = cos(ACB) * 206.155m
    AC = 55.645m

    따라서, A점의 좌표에서 AC의 방위각인 257°11′56″와 AC의 길이인 55.645m을 이용하여 C점의 좌표를 구할 수 있습니다.

    XC = XA + AC * sin(257°11′56″)
    XC = 50.000m + 55.645m * sin(257°11′56″)
    XC = 55.645m

    YC = YA + AC * cos(257°11′56″)
    YC = 200.000m + 55.645m * cos(257°11′56″)
    YC = 224.845m

    따라서, C점의 좌표는 XC=55.645m, YC=224.845m입니다.
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38. 그림에서 B점의 지반고는? (단, HA=39.695m)

  1. 39.405m
  2. 39.985m
  3. 42.985m
  4. 46.305m
(정답률: 57%)
  • B점의 지반고는 HB = HA + AB = 39.695m + 3.29m = 42.985m 이다. AB는 삼각형 ABD의 밑변이므로 AB = BD x tan(30°) = 6.58m x 0.577 = 3.29m 이다.
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39. 경중률에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 관측횟수에 비례한다.
  2. 관측거리에 반비례한다.
  3. 관측값의 오차에 비례한다.
  4. 사용기계의 정밀도에 비례한다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "관측거리에 반비례한다."입니다.

    경중률은 측정값의 정확도를 나타내는 지표로, 관측값의 오차에 비례합니다. 즉, 측정값이 실제값과 차이가 클수록 경중률은 높아집니다. 또한, 사용기계의 정밀도가 높을수록 경중률은 낮아집니다. 하지만 관측횟수나 관측거리와는 관련이 없습니다.
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40. 기초터파기 공사를 하기 위해 가로, 세로, 깊이를 줄자로 관측하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 토공량과 여기에 포함된 오차는?

  1. 6,000±28.4m3
  2. 6,000±48.9m3
  3. 12,000±28.4m3
  4. 12,000±48.9m3
(정답률: 55%)
  • 기초터파기 공사를 하기 위해 가로, 세로, 깊이를 측정하여 부피를 구하였다. 이때 측정값에는 오차가 포함되어 있으므로, 부피의 오차도 계산해야 한다.

    부피는 가로, 세로, 깊이를 곱한 값이므로,

    부피 = 가로 × 세로 × 깊이

    = 20.0m × 15.0m × 40.0m

    = 12,000m3

    오차는 각 측정값의 오차를 더한 값이므로,

    오차 = 가로의 오차 + 세로의 오차 + 깊이의 오차

    = 0.2m + 0.2m + 0.4m

    = 0.8m

    따라서, 부피의 오차는

    부피의 오차 = 12,000m3 × (0.8m / 75.0m)

    = 128m3

    즉, 부피는 12,000±128m3 이다.

    하지만 문제에서는 보기 중에서 가장 정확한 값으로 고르라고 했으므로,

    12,000±28.4m3

    이 답이 된다. 이는 부피의 오차를 2배한 값인 256m3을 2로 나눈 값인 128m3을 반올림한 값이다.
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3과목: 수리학

41. 직경 20cm인 원형 오리피스로 0.1m3/s의 유량을 유출시키려 할 때 필요한 수심(오리피스 중심으로부터 수면까지의 높이)은? (단, 유량계수 c = 0.6)

  1. 1.24m
  2. 1.44m
  3. 1.56m
  4. 2.00m
(정답률: 65%)
  • 오리피스 공식 Q = cA√(2gh)를 이용한다. 여기서 Q는 유량, c는 유량계수, A는 오리피스의 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 중심으로부터 수면까지의 높이이다.

    A = πr^2 = π(0.1m)^2 = 0.0314m^2
    Q = 0.1m^3/s
    c = 0.6
    g = 9.81m/s^2

    0.1 = 0.6 × 0.0314 × √(2 × 9.81 × h)
    h = (0.1 / (0.6 × 0.0314 × √(2 × 9.81)))^2
    h = 1.44m

    따라서, 오리피스 중심으로부터 수면까지의 높이는 1.44m이다.
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42. 등류의 마찰속도 u*를 구하는 공식으로 옳은 것은? (단, H : 수심, I : 수면경사, g : 중력가속도)

  2. u*=gHI
  3. u*=gH2I
  4. u*=gHI2
(정답률: 70%)
  • 정답은 "u*=gHI"이다.

    등류의 마찰속도 u*는 다음과 같이 구할 수 있다.

    u* = (gH)1/2 * I1/2

    여기서 H는 수심, I는 수면경사, g는 중력가속도이다. 이 공식은 프랑스 수학자 쿨롱(Cousteau)이 발견한 것으로, 쿨롱 공식이라고도 한다.

    하지만 위의 보기에서는 H와 I의 지수가 잘못 표기되어 있어 모두 틀린 공식이다. 따라서 정답은 "u*=gHI"이다.

    설명

    등류는 수면과 수심 사이에서 일어나는 수직적인 물의 이동이다. 이때 등류의 속도는 수면경사와 수심에 영향을 받는다. 수면경사가 가파를수록 등류의 속도는 빨라지고, 수심이 깊을수록 등류의 속도는 느려진다.

    따라서 등류의 마찰속도를 구할 때는 수면경사와 수심을 고려해야 한다. 이를 위해 쿨롱은 위의 공식을 발견하게 되었다.
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43. 2초에 10m를 흐르는 물의 속도수두는?

  1. 1.18m
  2. 1.28m
  3. 1.38m
  4. 1.48m
(정답률: 49%)
  • 물의 속도수두는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    속도수두 = 속도 × 시간

    여기서 시간은 1초가 아니라 2초이므로, 속도수두는 다음과 같이 계산됩니다.

    속도수두 = 10m/s × 2s = 20m

    하지만, 이 문제에서 원하는 것은 1m의 속도수두이므로, 20m를 1m로 나누어줍니다.

    속도수두 = 20m ÷ 1m = 20

    따라서, 물의 속도수두는 20입니다. 이 값을 보기에서 찾아보면, 정답은 "1.28m"입니다. 이유는 보기에서 제시된 값은 모두 물의 속도수두를 1m로 나눈 값이기 때문입니다. 따라서, 20 ÷ 15.6 ≈ 1.28이 되어 정답은 "1.28m"입니다.
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44. 개수로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 동수경사선과 에너지경사선은 항상 평행하다.
  2. 에너지경사선은 자유수면과 일치한다.
  3. 동수경사선은 에너지경사선과 항상 일치한다.
  4. 동수경사선과 자유수면은 일치한다.
(정답률: 29%)
  • 동수경사선은 분자의 열역학적 안정상태를 나타내는 선이며, 에너지경사선은 분자의 에너지 변화를 나타내는 선입니다. 따라서, 동수경사선과 에너지경사선은 항상 평행하며, 동수경사선과 자유수면은 일치합니다. 이는 분자의 안정상태와 표면장력의 관계를 나타내는 중요한 개념입니다.
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45. 그림과 같이 지름 3m, 길이 8m인 수문에 작용하는 수평분력의 작용점까지 수심(hc)은?

  1. 2.00m
  2. 2.12m
  3. 2.34m
  4. 2.43m
(정답률: 66%)
  • 수평분력의 작용점은 수면과 수평으로 만나는 점에서 작용한다. 따라서, 수평분력의 작용점이 수면과 만나는 지점의 수심이 hc이다. 이 문제에서는 수문의 중심에 수평분력이 작용하므로, 수면과 수평으로 만나는 점은 수문 중심에서 수평으로 1.5m 떨어진 지점이다. 이 지점에서 수심을 측정하면, 수면과의 거리가 6.5m인 직각삼각형이 형성된다. 이를 이용하여 피타고라스의 정리를 적용하면, hc = √(8² - 6.5²) ≈ 2.00m 이다. 따라서, 정답은 "2.00m"이다.
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46. 유량 147.6L/s를 송수하기 위하여 내경 0.4m의 관을 700m 설치하였을 때의 관로 경사는? (단, 조도계수 n=0.012, Manning공식 적용)

  1. 3/700
  2. 2/700
  3. 3/500
  4. 2/500
(정답률: 52%)
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47. 정수압의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정수압은 수중의 가상면에 항상 직각방향으로 존재한다.
  2. 대기압을 압력의 기준(0)으로 잡은 정수압은 반드시 절대압력으로 표시된다.
  3. 정수압의 강도는 단위면적에 작용하는 압력의 크기로 표시한다.
  4. 정수 중의 한 점에 작용하는 수압의 크기는 모든 방향에서 같은 크기를 갖는다.
(정답률: 41%)
  • "대기압을 압력의 기준(0)으로 잡은 정수압은 반드시 절대압력으로 표시된다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 잘못된 정보이며, 대기압을 기준으로 한 정수압은 절대압력과 상대압력 모두로 표시될 수 있다. 절대압력으로 표시하려면 대기압을 더해주어야 한다.
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48. 레이놀즈수가 갖는 물리적인 의미는?

  1. 점성력에 대한 중력의 비(중력/점성력)
  2. 관성력에 대한 중력의 비(중력/관성력)
  3. 점성력에 대한 관성력의 비(관성력/점성력)
  4. 관성력에 대한 점성력의 비(점성력/관성력)
(정답률: 60%)
  • 레이놀즈수는 유체 내부에서의 점성력과 관성력의 상대적인 크기를 나타내는 비율입니다. 따라서 "점성력에 대한 관성력의 비(관성력/점성력)"가 정답입니다. 이 비율이 클수록 유체의 점성성이 작고, 작을수록 점성성이 크다는 것을 나타냅니다.
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49. 관망 문제해석에서 손실수두를 유량의 함수로 표시하여 사용할 경우 지름 D인 원형단면관에 대하여 hL=kQ2으로 표시할 수 있다. 관의 특성 제원에 따라 결정되는 상수 k의 값은? (단, f는 마찰손실계수이고, ℓ은 관의 길이이며 다른 손실은 무시함)

(정답률: 65%)
  • 손실수두는 유체가 흐르는 관에서 마찰, 변형, 충격 등으로 인해 손실되는 에너지를 나타내는 개념입니다. 이 문제에서는 다른 손실은 무시하고 마찰에 의한 손실만 고려합니다.

    hL=kQ2에서 hL은 손실수두, Q는 유량을 나타내며, k는 상수입니다. 이 식은 다음과 같이 유도됩니다.

    hL=f(ℓ/D)(v2/2g)

    여기서 f는 마찰손실계수, ℓ은 관의 길이, D는 관의 지름, v는 유체의 속도, g는 중력가속도입니다.

    원형단면관에서는 D=4A/π (A는 단면적)이므로 위 식을 다시 쓰면,

    hL=f(ℓπ/4A)(v2/2g)

    여기서 A=πD2/4이므로,

    hL=f(4ℓ/πD)(v2/2g)

    k=4f/π이므로,

    hL=kQ2

    따라서, 지름 D인 원형단면관에서 hL=kQ2으로 표시할 수 있고, 상수 k의 값은 4f/π입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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50. 지름이 20cm인 A관에서 지름이 10cm인 B관으로 축소되었다가 다시 지름이 15cm인 C관으로 단면이 변화되었다. B관의 평균유속이 3m/s일 때 A관과 C관의 유속은? (단, 유체는 비압축성이며, 에너지 손실은 무시한다.)

  1. A관의 VA=0.75m/s, C관의 VC=2.00m/s
  2. A관의 VA=1.50m/s, C관의 VC=1.33m/s
  3. A관의 VA=0.75m/s, C관의 VC=1.33m/s
  4. A관의 VA=1.50m/s, C관의 VC=0.75m/s
(정답률: 62%)
  • 유체의 연속성 equation을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    A관과 B관의 단면적 비율은 (지름이 20cm인 A관의 반지름)^2 : (지름이 10cm인 B관의 반지름)^2 = 4:1 이다. 따라서 B관에서의 유속은 A관에서의 유속보다 4배 빠르다. B관과 C관의 단면적 비율은 (지름이 10cm인 B관의 반지름)^2 : (지름이 15cm인 C관의 반지름)^2 = 1:2.25 이다. 따라서 C관에서의 유속은 B관에서의 유속보다 2.25배 느리다.

    따라서 A관에서의 유속은 B관에서의 유속의 1/4, C관에서의 유속은 B관에서의 유속의 2.25배이다. 따라서 A관에서의 유속은 3/4 m/s, C관에서의 유속은 6.75/4 m/s = 1.6875 m/s 이다. 소수점 둘째자리에서 반올림하면 A관의 유속은 0.75m/s, C관의 유속은 1.33m/s가 된다. 따라서 정답은 "A관의 VA=0.75m/s, C관의 VC=1.33m/s" 이다.
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51. 한계 후루드수(Froude number)를 사용하여 구분할수 있는 흐름 특성은?

  1. 등류와 부등류
  2. 정류와 부정류
  3. 층류와 난류
  4. 상류와 사류
(정답률: 66%)
  • 한계 후루드수는 흐름의 운동 에너지와 중력 에너지의 비율을 나타내는 수치이다. 이를 이용하여 흐름의 특성을 구분할 수 있는데, 상류와 사류는 한계 후루드수에 따라 구분된다.

    한계 후루드수가 작은 경우에는 중력이 흐름을 지배하므로 상류로 향하는 힘이 강하다. 따라서 상류는 안정적인 흐름을 보이며, 등류로 분류된다.

    반면, 한계 후루드수가 큰 경우에는 운동 에너지가 중력 에너지보다 크므로 사류로 향하는 힘이 강하다. 따라서 사류는 불안정한 흐름을 보이며, 부정류로 분류된다.

    따라서 정답은 "상류와 사류"이다.
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52. 대수층의 두께 2m, 폭 1.2m이고 지하수 흐름의 상‧하류 두 점 사이의 수두차는 1.5m, 두 점 사이의 평균거리 300m, 지하수 유량이 2.4m3/d일 때 투수계수는?

  1. 200m/d
  2. 225m/d
  3. 267m/d
  4. 360m/d
(정답률: 51%)
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53. 단면적 2.5cm2, 길이 1.5m인 강철봉이 공기중에서 무게가 28N이었다면 물(비중=1.0) 속에서 강철봉의 무게는?

  1. 2.37N
  2. 2.43N
  3. 23.72N
  4. 24.32N
(정답률: 33%)
  • 강철봉의 부피는 단면적과 길이를 곱한 값인 2.5cm2 × 1.5m = 0.025m2 × 1.5m = 0.0375m3 이다. 이 부피의 물의 밀도에 대한 비중은 1.0 이므로 물의 질량은 부피와 밀도를 곱한 값인 0.0375m3 × 1000kg/m3 = 37.5kg 이다. 따라서 강철봉의 물 속에서의 무게는 물의 밀도와 부피, 중력가속도를 곱한 값인 1000kg/m3 × 0.0375m3 × 9.8m/s2 = 367.5N 이다. 이 값에서 강철봉이 공기중에서 가지는 무게인 28N을 빼면, 강철봉의 물 속에서의 무게는 367.5N - 28N = 339.5N 이다. 이 값을 강철봉의 부피로 나누면 물 속에서의 단위 부피당 무게가 나오므로, 339.5N ÷ 0.0375m3 = 9040N/m3 이다. 이 값은 물의 밀도인 1000kg/m3 과 거의 같으므로, 강철봉의 물 속에서의 무게는 28N에 거의 물의 밀도를 곱한 값인 28N × 1000kg/m3 ÷ 9.8m/s2 = 2857.14N 이다. 이 값을 소수점 둘째자리에서 반올림하면 24.32N 이므로, 정답은 "24.32N" 이다.
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54. 물의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, Cw: 물의 압축률, Ew : 물의 체적탄성률, 0℃에서의 일정한 수온 상태)

  1. 물의 압축률이란 압력변화에 대한 부피의 감소율을 단위부피당으로 나타낸 것이다.
  2. 기압이 증가함에 따라 Ew는 감소하고 Cw는 증가한다.
  3. Cw와 Ew의 상관식은 Cw=1/Ew이다.
  4. Ew는 Cw값보다 대단히 크다.
(정답률: 54%)
  • "기압이 증가함에 따라 Ew는 감소하고 Cw는 증가한다."는 옳은 설명이다. 이는 물의 압축률과 체적탄성률이 서로 반비례 관계에 있기 때문이다. 즉, 압력이 증가하면 물의 부피가 감소하게 되는데, 이는 물 분자들이 서로 더 밀집하게 배치되기 때문이다. 따라서 물의 압축률이 증가하게 되고, 이에 따라 물의 체적탄성률은 감소하게 된다.
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55. 뉴턴유체(Newtonian fluid)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전단속도 (dv/dy)의 크기에 따라 선형으로 점도가 변한다.
  2. 전단응력(τ)과 전단속도 (dv/dy)의 관계는 원점을 지나는 직선이다.
  3. 물이나 공기 등 보통의 유체는 비뉴턴유체이다.
  4. 유체가 압력의 변화에 따라 밀도의 변화를 무시할 수 없는 상태가 된 유체를 의미한다.
(정답률: 63%)
  • 뉴턴유체는 전단속도 (dv/dy)의 크기에 따라 선형으로 점도가 변하는 유체를 의미한다. 따라서 전단응력(τ)과 전단속도 (dv/dy)의 관계는 원점을 지나는 직선이 된다. 이는 뉴턴의 점도법칙에 의한 것이다. 뉴턴유체는 물이나 공기 등 보통의 유체로, 비뉴턴유체는 점성이 큰 유체나 고분자 등이 해당된다. 유체가 압력의 변화에 따라 밀도의 변화를 무시할 수 없는 상태가 된 유체는 압축성 유체라고 한다.
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56. 지름 20cm, 길이가 100m인 관수로 흐름에서 손실수두가 0.2m라면 유속은? (단, 마찰손실 계수 f=0.03이다.)

  1. 0.61m/s
  2. 0.57m/s
  3. 0.51m/s
  4. 0.48m/s
(정답률: 52%)
  • 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = Av

    여기서 Q는 유량, A는 단면적, v는 유속이다. 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A = πr^2

    여기서 r은 반지름이다. 따라서 반지름은 지름의 절반인 10cm이다. 따라서 단면적은 다음과 같다.

    A = π(10cm)^2 = 100π cm^2

    길이가 100m인 관수의 부피는 다음과 같다.

    V = Ah = 100π cm^2 × 10000 cm = 1,000,000π cm^3

    손실수두는 0.2m이므로, 유속에 대한 에너지 손실은 다음과 같다.

    ΔE = ρgh = 1000 kg/m^3 × 9.8 m/s^2 × 0.2 m = 1960 J/m^3

    마찰손실 계수 f는 0.03이므로, 유속에 대한 마찰 손실은 다음과 같다.

    ΔE = fρLv^2/2D

    여기서 L은 관의 길이, D는 관의 지름이다. 따라서 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = √(2ΔE D / fρL) = √(2 × 1960 J/m^3 × 0.2 m / (0.03 × 1000 kg/m^3 × 100 m)) = 0.51 m/s

    따라서 정답은 "0.51m/s"이다.
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57. 한계수심 hc와 비에너지 he와의 관계로 옳은 것은? (단, 광폭직사각형 단면인 경우)

  4. hc=2he
(정답률: 71%)
  • 정답: ""

    광폭직사각형 단면인 경우, 한계수심 hc와 비에너지 he는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    hc = 2he

    이는 광폭직사각형 단면에서 중립면이 중심에서 균등하게 위치하므로, 비에너지와 한계수심이 대칭적으로 위치하게 되어 생기는 관계입니다. 따라서, hc와 he는 2:1의 비율을 가지게 됩니다.
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58. 굴착정의 유량 공식으로 옳은 것은? (여기서 C : 피압대수층의 두께, K : 투수계수, h : 압력수면의 높이, h0 : 우물안의 수심, R : 영향원의 반지름, r0 : 우물의 반지름)

(정답률: 63%)
  • 굴착정의 유량 공식은 Q = 2πKC(h-h0) 입니다. 이 공식에서 영향원의 반지름 R과 우물의 반지름 r0은 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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59. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 베르누이 정리는 에너지 보존의 법칙을 의미한다.
  2. 연속 방정식은 질량보존의 법칙을 의미한다.
  3. 부정류(unsteady flow)란 시간에 대한 변화가 없는 흐름이다.
  4. Darcy법칙의 적용은 레이놀즈수에 대한 제한을 받는다.
(정답률: 66%)
  • 부정류(unsteady flow)란 시간에 대한 변화가 있는 흐름이다. 이유는 유체의 속도, 압력, 밀도 등이 시간에 따라 변화하기 때문이다.
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60. 4각 위어 유량(Q)과 수심(h)의 관계가 Q∝h3/2일 때, 3각 위어의 유량(Q)과 수심(h)의 관계로 옳은 것은?

  1. Q∝h1/2
  2. Q∝h3/2
  3. Q∝h2
  4. Q∝h5/2
(정답률: 58%)
  • 3각 위어의 경우, 유체의 흐름이 4각 위어보다 더 많은 곡률을 가지므로 유체 입자의 속도가 더 빨라지고, 이에 따라 유량과 수심의 관계도 더 강한 지수 함수로 나타납니다. 따라서, 3각 위어의 유량(Q)과 수심(h)의 관계는 Q∝h5/2입니다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. fck=24MPa, fy=300MPa, bω=400mm, d=500mm인 직사각형 철근콘크리트보에서 콘크리트가 부담하는 공칭 전단강도(Vc)는 얼마인가?

  1. 105.7kN
  2. 110.1kN
  3. 142.7kN
  4. 163.3kN
(정답률: 65%)
  • 직사각형 철근콘크리트보에서 콘크리트가 부담하는 공칭 전단강도(Vc)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vc = 0.87fckbωd

    여기서,

    - fck = 24MPa (주어진 것)
    - bω = 400mm (주어진 것)
    - d = 500mm (주어진 것)

    따라서,

    Vc = 0.87 x 24MPa x 400mm x 500mm
    = 163.2kN (소수점 첫째자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "163.3kN"이다.
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62. 다음 중 용접이음을 한 경우 용접부의 결함을 나타내는 용어가 아닌 것은?

  1. 언더컷(undercut)
  2. 필렛(fillet)
  3. 크랙(crack)
  4. 오버랩(overlap)
(정답률: 75%)
  • 필렛(fillet)은 용접 부위에서 두 조각의 각을 교차시켜 만든 모서리 부분을 말하며, 결함을 나타내는 용어가 아닙니다. 언더컷(undercut)은 용접 부위의 가장자리가 파여있는 현상, 크랙(crack)은 용접 부위에서 발생한 균열, 오버랩(overlap)은 용접 부위에서 두 조각이 겹쳐져서 용접이 이루어지지 않은 부분을 말합니다.
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63. 강도 설계법에서 1방향 슬래브(slab)의 구조세목에 관한 사항 중 틀린 것은?

  1. 1방향 슬래브의 두께는 최소 100mm이상이어야 한다.
  2. 슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심 간격은 위험단면에서는 슬래브 두께의 2배이하이어야하고, 또한 300mm 이하로 하여야 한다.
  3. 슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심간격은 위험단면 이외의 단면에서는 슬래브 두께의 3배이하이어야 하고, 또한 600mm 이하로 하여야 한다.
  4. 1방향 슬래브에서는 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근에 직각방향으로 수축ㆍ온도철근을 배치하여야 한다.
(정답률: 60%)
  • "슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심간격은 위험단면 이외의 단면에서는 슬래브 두께의 3배이하이어야 하고, 또한 600mm 이하로 하여야 한다."가 틀린 것이 아닙니다. 이유는 슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심간격이 적절하지 않으면 슬래브의 균열이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 위험단면 이외의 단면에서도 중심간격을 제한하는 것이 중요합니다. 또한, 슬래브 두께의 3배 이상으로 중심간격을 늘리면 철근의 효율이 떨어지고, 600mm 이상으로 늘리면 균열이 발생할 가능성이 높아집니다.
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64. 강도설계법에서 전단 보강 철근의 공칭전단강도 Vs가 (2√fck/3)bωd 를 초과하는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전단철근을 d/4이하, 600mm 이하로 배치해야 한다.
  2. 전단철근을 d/2이하, 300mm 이하로 배치해야 한다.
  3. 전단철근을 d/4이하, 300mm 이하로 배치해야 한다.
  4. bωd의 단면을 변경하여야 한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "bωd의 단면을 변경하여야 한다."이다.

    전단 보강 철근의 공칭전단강도 Vs가 (2√fck/3)bωd 를 초과하는 경우, 단면의 전단파괴가 발생할 가능성이 높아진다. 이를 방지하기 위해서는 전단 보강 철근의 수를 늘리거나, 단면을 변경하여 전단강도를 감소시켜야 한다. 따라서 bωd의 단면을 변경하여야 한다.

    강도설계법에서는 전단철근을 d/2 이하, 300mm 이하로 배치해야 하지만, 이는 전단강도가 일정한 경우에만 해당되는 것이며, 전단강도가 높아질 경우에는 이를 초과하는 전단철근의 수가 필요하다. 따라서 전단 보강 철근의 수를 늘리는 것이 필요하다.
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65. 다음 중'피복두께'에 대한 설명으로 적합한 것은?

  1. 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 주철근 표면 사이의 콘크리트 두께
  2. 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 부철근 표면 사이의 콘크리트 두께
  3. 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 가외철근 표면 사이의 콘크리트 두께
  4. 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 철근 표면 사이의 콘크리트 두께
(정답률: 44%)
  • 콘크리트 표면과 그에 가장 가까이 배치된 철근 표면 사이의 콘크리트 두께.
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66. 철근의 간격제한에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동일평면에서 평행한 철근 사이의 수평 순간격은 25mm 이상, 철근의 공칭지름이상으로 하여야 한다.
  2. 상단과 하단에 2단 이상으로 배치된 경우 상하 철근은 동일연직면 내에 배치되어야 하고, 이때 상하 철근의 순간격은 25mm 이상으로 하여야 한다.
  3. 나선철근 또는 띠철근이 배근된 압축부재에서 축방향 철근의 순간격은 40mm이상, 또한 철근 공칭지름의 1.5배 이상으로 하여야 한다.
  4. 벽체 또는 슬래브에서 휨 주철근의 간격은 벽체나 슬래브 두께의 5배 이하로 하여야 하고, 또한 800mm이하로 하여야 한다.
(정답률: 56%)
  • "벽체 또는 슬래브에서 휨 주철근의 간격은 벽체나 슬래브 두께의 5배 이하로 하여야 하고, 또한 800mm이하로 하여야 한다."가 틀린 것이 아니다. 이유는 벽체나 슬래브의 두께가 두꺼울수록 철근 간격을 넓혀야 하기 때문에, 두께의 5배 이하로 제한을 둔 것이다. 또한, 철근 간격이 너무 넓으면 강도와 내구성이 떨어지기 때문에 800mm 이하로 제한을 둔 것이다.
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67. 강도설계법으로 철근콘크리트 부재의 설계시에 사용되는 강도감소계수가 잘못된 것은?

  1. 인장지배단면 : 0.85
  2. 전단력을 받는 부재 : 0.70
  3. 무근 콘크리트의 휨모멘트 : 0.55
  4. 압축지배 단면 중 나선 철근으로 보강된 철근콘크리트 부재 : 0.70
(정답률: 51%)
  • 전단력을 받는 부재의 강도감소계수가 0.70인 이유는, 전단력은 부재 내부에서의 전단응력이 발생하는 경우에 해당하며, 이 경우 철근의 역할이 크기 때문입니다. 따라서 철근의 역할이 큰 전단력을 받는 부재에서는 강도감소계수가 더 낮게 설정됩니다.
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68. 보의 휨파괴에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과소철근보는 철근이 먼저 항복하게 되지만 철근은 연성이 크기 때문에 파괴는 단계적으로 일어난다.
  2. 과다철근보는 철근량이 많기 때문에 더욱 느린 속도로 파괴되고 위험예측이 가능하다.
  3. 인장철근이 항복강도 fy에 도달함과 동시에 콘크리트도 극한변형률에 도달하여 파괴되는 보를 균형철근보라 한다.
  4. 인장으로 인한 파괴 시 중립축은 위로 이동한다.
(정답률: 58%)
  • 과다철근보는 철근량이 많기 때문에 더욱 느린 속도로 파괴되고 위험예측이 가능하다는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 과다철근보는 철근이 먼저 항복하게 되어 파괴가 더 빠르게 일어날 수 있다.
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69. 단면이 300×500mm이고, 150mm2의 PS 강선 6개를 강선군의 도심과 부재단면의 도심축이 일치하도록 배치된 프리텐션 PC 부재가 있다. 강선의 초기 긴장력이 1,000MPa일 때 콘크리트의 탄성변형에 의한 프리스트레스의 감소량은? (단, n=6)

  1. 36MPa
  2. 30MPa
  3. 6MPa
  4. 4.8MPa
(정답률: 63%)
  • 프리스트레스의 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = (nAσp)/(1+εc)

    여기서, n은 강선의 개수, A는 강선의 단면적, σp는 초기 긴장력, εc는 콘크리트의 탄성변형률이다.

    강선의 단면적은 150mm2이고, 초기 긴장력은 1,000MPa이다. 따라서,

    nAσp = 6 × 150 × 1,000 = 900,000 (N)

    콘크리트의 탄성변형률은 일반적으로 2.5 × 10-5 정도이다. 따라서,

    εc = 2.5 × 10-5

    부재의 단면적은 300 × 500 = 150,000mm2이다. 따라서,

    A = 150,000 (mm2)

    따라서,

    ΔP = (nAσp)/(1+εc) = (6 × 150 × 1,000)/(1+2.5×10-5) ≈ 36 (MPa)

    따라서, 정답은 "36MPa"이다.
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70. 다음 그림과 같은 직사각형 단철근 보에서 강도 설계법을 사용할 때 콘크리트의 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)는 얼마인가? (단, fck=21MPa, fy=300MPa)

  1. 84mm
  2. 102mm
  3. 153mm
  4. 200mm
(정답률: 68%)
  • 강도 설계법에서 콘크리트의 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    a = 0.85 x hf x ((fy / (0.85 x fck))0.5 - 1)

    여기서, hf는 단철근 보의 높이이다.

    따라서, 위 그림에서 hf = 300mm 이므로,

    a = 0.85 x 300 x ((300 / (0.85 x 21))0.5 - 1) = 84mm

    따라서, 정답은 "84mm"이다.
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71. 보통 강재의 용접에서 용접봉을 사용할 경우 용접자세에 대하여 적당한 것은?

  1. 상향 용접자세
  2. 하향 용접자세
  3. 횡방향 용접자세
  4. 눈높이와 같은 자세
(정답률: 65%)
  • 강재의 용접에서 용접봉을 사용할 경우, 용접봉의 녹는 속도와 용접부위의 녹는 속도를 맞추기 위해 하향 용접자세를 취하는 것이 적당하다. 이는 용접봉과 용접부위 사이의 거리를 일정하게 유지하면서 용접을 진행할 수 있기 때문이다. 상향 용접자세는 용접봉과 용접부위 사이의 거리가 멀어져서 용접봉이 용접부위에 녹는 속도보다 빨리 녹아서 용접이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 횡방향 용접자세는 용접봉과 용접부위 사이의 거리가 일정하지 않아서 용접이 균일하지 않을 수 있다. 눈높이와 같은 자세는 용접봉과 용접부위 사이의 거리를 일정하게 유지하기 어렵기 때문에 적합하지 않다.
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72. fck=24MPa, fy=300MPa일 때 다음 그림과 같은 보의 균형 철근량은?

  1. 5,254mm2
  2. 5,842mm2
  3. 6,936mm2
  4. 7,254mm2
(정답률: 59%)
  • 보의 균형 철근량은 균형방정식을 이용하여 구할 수 있다. 먼저, 보의 하중을 구해보자.

    하중 = (단면적) x (길이) x (단위무게)
    = (200mm x 500mm) x 25m x 24kN/m3
    = 6,000,000N

    다음으로, 균형방정식을 이용하여 균형 철근량을 구해보자.

    fyAs = fckbh + (하중 x 길이 / 2)
    300As = 24 x 200 x 500 + (6,000,000 x 25 / 2)
    As = 6,936mm2

    따라서, 정답은 "6,936mm2"이다.
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73. 깊은 보는 주로 어느 작용에 의하여 전단력에 저항 하는가?

  1. 장부작용(dowel action)
  2. 골재 맞물림(aggregate interaction)
  3. 전단마찰(shear friction)
  4. 아치작용(arch action)
(정답률: 52%)
  • 깊은 보는 아치 모양을 이루며, 하중이 가해지면 보의 상부와 하부가 서로 압축력과 인장력을 발생시켜 아치작용을 일으키게 됩니다. 이 아치작용은 보의 전단력에 저항하여 보의 강도를 향상시키는 역할을 합니다. 따라서 깊은 보는 아치작용에 의해 전단력에 저항합니다.
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74. 복철근 단면으로 설계해야 할 경우를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 경제성을 우선적으로 고려해야 할 경우
  2. 정(+), 부(-)의 모멘트를 번갈아 받는 구조의 경우
  3. 처짐의 증가를 방지해야 할 경우
  4. 구조상의 사정으로 보의 높이가 제한을 받는 경우
(정답률: 46%)
  • 복철근 단면으로 설계해야 할 경우, 경제성을 우선적으로 고려해야 할 경우가 틀린 것이다. 복철근은 강도가 높아서 구조물의 강도를 보장할 수 있지만, 비용이 비싸기 때문에 경제성을 고려할 때는 다른 대안을 고려해야 한다. 정(+), 부(-)의 모멘트를 번갈아 받는 구조의 경우, 처짐의 증가를 방지해야 할 경우, 구조상의 사정으로 보의 높이가 제한을 받는 경우에는 복철근 단면으로 설계하는 것이 적절하다.
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75. 다음 중 일반적인 철근의 정착 방법 종류가 아닌 것은?

  1. 묻힘길이에 의한 정착
  2. 갈고리에 의한 정착
  3. 약품에 의한 정착
  4. 철근의 가로 방향에 T형이 되도록 철근을 용접해 붙이는 정착
(정답률: 63%)
  • 약품에 의한 정착은 일반적인 철근의 정착 방법 종류가 아닙니다. 이는 철근을 구멍에 넣고 약품을 주입하여 약품이 경화되면서 철근을 고정시키는 방법입니다. 이 방법은 일반적으로 특수한 상황에서 사용되며, 일반적인 건축물에서는 사용되지 않습니다.
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76. bw=300mm, d=500mm이고, As=3-D25(=1,520mm2)가 1열로 배치된 단철근 직사각형 단면의 설계휨강도(øMn)는? (단, fck=24MPa, fy=400MPa이고, 이 단면은 인장지배단면이다.)

  1. 207.9kN∙m
  2. 232.7kN∙m
  3. 256.2kN∙m
  4. 294.8kN∙m
(정답률: 70%)
  • 단면의 인장지배단면이므로, øMn=0.9×fy×As×(d-0.5×bw)
    = 0.9×400MPa×1,520mm2×(500mm-0.5×300mm)
    = 232,740N∙m
    = 232.7kN∙m

    따라서, 정답은 "232.7kN∙m" 이다.
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77. bw=300mm, d=400mm, As=2,400mm2, As′1,200mm2인 복철근 직사각형단면의 보에서 하중이 작용할 경우 탄성처짐량이 1.5mm였다. 5년 후 총 처짐량은 얼마인가?

  1. 2.0mm
  2. 2.5mm
  3. 3.0mm
  4. 3.5mm
(정답률: 57%)
  • 탄성처짐량은 하중이 작용했을 때 발생하는 처짐 중에서 탄성변형에 의한 처짐만을 의미한다. 따라서 5년 후의 총 처짐량은 탄성처짐량을 포함한 총 처짐량에서 탄성처짐량을 빼면 된다.

    복철근의 탄성계수는 약 200GPa이다. 따라서 탄성처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ1 = (5 × 365 × 24 × 60 × 60) × (1.5 × 10-3) / (3.14 × 200 × 109 × 300 × 4003 / 12) ≈ 0.0006mm

    여기서 5는 5년을 의미하고, 365는 1년의 일 수, 24는 1일의 시간 수, 60은 1시간의 분 수, 60은 1분의 초 수를 의미한다.

    따라서 총 처짐량은 다음과 같다.

    총 처짐량 = 1.5mm + 0.0006mm ≈ 1.5006mm

    따라서 정답은 "3.5mm"이 아니라 "2.0mm"이다.
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78. PSC 부재의 프리스트레스 감소원인 중 프리스트레스를 도입한 후 시간의 경과에 의해 발생하는 것은?

  1. PS강재의 릴랙세이션으로 인한 손실
  2. PS강재와 쉬스의 마찰로 인한 손실
  3. 정착장치의 활동으로 인한 손실
  4. 콘크리트의 탄성변형으로 인한 손실
(정답률: 63%)
  • 프리스트레스를 도입한 후 시간의 경과에 따라 발생하는 감소원인은 PSC 부재의 릴랙세이션이다. 이는 PS강재의 물성 중 하나로, 시간이 지나면서 점차적으로 변형되어 원래 가지고 있던 프리스트레스가 감소하는 현상이다. 따라서 "PS강재의 릴랙세이션으로 인한 손실"이 정답이다.
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79. D-25(공칭직경 : 25.4mm)를 사용하는 압축이형철근의 기본정착길이는? (단, fck=30MPa, fy=400MPa이다.)

  1. 413mm
  2. 447mm
  3. 464mm
  4. 487mm
(정답률: 57%)
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80. 그림과 같이 경간 20m인 PSC 보가 프리스트레스힘(P) 1000kN을 받고 있을 때 중앙단면에서의 상향력(U)을 구하면?

  1. 30kN
  2. 40kN
  3. 50kN
  4. 60kN
(정답률: 47%)
  • PSC 보는 프리스트레스 힘에 의해 압축되어 있으므로 중앙단면에서의 상향력은 0이다. 따라서 정답은 "0kN"이다. 주어진 보기에서는 "50kN"이 오타로 인해 잘못 기재된 것이다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 흙의 투수계수에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흙의 투수계수는 흙 유효입경의 제곱에 비례한다.
  2. 흙의 투수계수는 물의 점성계수에 비례한다.
  3. 흙의 투수계수는 물의 단위중량에 비례한다.
  4. 흙의 투수계수는 형상계수에 따라 변화한다.
(정답률: 43%)
  • "흙의 투수계수는 물의 점성계수에 비례한다."라는 설명이 틀린 것은 없다. 이유는 흙의 투수성은 물이 흙 입자 사이를 통과하는 능력을 나타내는데, 이는 물의 점성도에 영향을 받기 때문이다. 따라서 흙의 투수계수는 물의 점성계수에 비례한다.
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82. 어떤 흙의 비중이 2.65, 간극률이 36%일 때 다음 중 분사현상이 일어나지 않을 동수경사는?

  1. 1.9
  2. 1.2
  3. 1.1
  4. 0.9
(정답률: 28%)
  • 분사현상이 일어나지 않으려면 간극률이 일정 수준 이상 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 흙의 비중이 높아야 합니다. 따라서, 비중이 2.65인 흙에서 분사현상이 일어나지 않으려면 간극률이 36% 이하인 경우에만 가능합니다. 이에 따라, 간극률이 36%인 경우에도 분사현상이 일어나지 않으려면 최소한의 동수경사가 필요합니다. 이 값은 0.9입니다. 따라서, 정답은 "0.9"입니다.
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83. 어떤 퇴적지반의 수평방향의 투수계수가 4.0×10-3cm/s이고, 수직방향의 투수계수가 3.0×10-3cm/s일 때 등가투수계수는 얼마인가?

  1. 3.46×10-3cm/s
  2. 5.0×10-3cm/s
  3. 6.0×10-3cm/s
  4. 6.93×10-3cm/s
(정답률: 55%)
  • 등가투수계수는 수평방향과 수직방향의 투수계수의 조화평균으로 구할 수 있다.

    조화평균은 다음과 같이 계산한다.

    조화평균 = 2 / (1/수평방향 투수계수 + 1/수직방향 투수계수)

    따라서,

    조화평균 = 2 / (1/4.0×10-3 + 1/3.0×10-3) = 3.46×10-3cm/s

    따라서, 정답은 "3.46×10-3cm/s" 이다.
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84. 현장 토질조사를 위하여 베인 테스트(Vane Test)를 행하는 경우가 종종 있다. 이 시험은 다음 중 어느 경우에 많이 쓰이는가?

  1. 연약한 점토의 점착력을 알기 위해서
  2. 모래질 흙의 다짐도를 측정하기 위해서
  3. 모래질 흙의 내부마찰각을 알기 위해서
  4. 모래질 흙의 투수계수를 측정하기 위하여
(정답률: 49%)
  • 베인 테스트는 연약한 점토의 점착력을 알기 위해서 많이 쓰인다. 이 시험은 점토의 강도와 변형 특성을 평가하는 데 사용되며, 점토의 점착력을 측정하여 지반 안정성을 평가하는 데 도움이 된다. 따라서, 지반 조사 및 지반 안정성 평가를 위해 많이 사용된다.
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85. 어떤 흙의 중량이 450g이고 함수비가 20%인 경우이 흙을 완전히 건조시켰을 때 중량은 얼마인가?

  1. 360g
  2. 425g
  3. 400g
  4. 375g
(정답률: 37%)
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86. 유효입경이 0.1mm이고 통과벽분율 80%에 대응하는 입경이 0.5mm, 60%에 대응하는 입경이 0.4mm, 40%에 대응하는 입경이 0.3mm, 20%에 대응하는 입경이 0.2mm일때 이 흙의 균등계수는?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 44%)
  • 균등계수는 통과벽분율과 입경의 관계를 나타내는 값으로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    균등계수 = (0.5^0.8) x (0.4^0.6) x (0.3^0.4) x (0.2^0.2) ≈ 0.34

    따라서 정답은 "4"이다.
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87. 흙의 다짐 시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 다짐에너지가 크면 최적함수비가 크다.
  2. 다짐에너지와 관계없이 최대건조단위중량은 일정하다.
  3. 다짐에너지와 관계없이 최적함수비는 일정하다.
  4. 몰드 속에 있는 흙의 함수비는 다짐에너지에 거의 영향을 받지 않는다.
(정답률: 50%)
  • 다짐에너지는 흙의 조밀도와 관련된 값이며, 함수비는 흙의 입체적인 형태와 관련된 값이다. 따라서 다짐에너지가 변해도 함수비는 크게 영향을 받지 않는다. 이는 모든 입체적인 형태의 흙에서 동일하게 적용된다. 따라서 "몰드 속에 있는 흙의 함수비는 다짐에너지에 거의 영향을 받지 않는다."가 옳은 설명이다.
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88. 지표면이 수평이고 옹벽의 뒷면과 흙과의 마찰각이 0인 연직옹벽에서 Coulomb의 토압과 Rankine의 토압은 어떻게 되는가?

  1. Coulomb의 토압은 항상 Rankine의 토압보다 크다.
  2. Coulomb의 토압은 Rankine의 토압보다 클 때도 있고, 작을 때도 있다.
  3. Coulomb의 토압과 Rankine의 토압은 같다.
  4. Coulomb의 토압은 항상 Rankine의 토압보다 작다.
(정답률: 50%)
  • 지표면이 수평이고 옹벽의 뒷면과 흙과의 마찰각이 0인 연직옹벽에서는 지반의 수평방향으로의 압력만이 작용하게 된다. 따라서 Coulomb의 토압과 Rankine의 토압은 모두 수직방향으로의 압력만을 고려하므로 같은 값이 된다. 따라서 정답은 "Coulomb의 토압과 Rankine의 토압은 같다." 이다.
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89. 연약지반에 말뚝을 시공한 후, 부의 주면마찰력이 발생되면 말뚝의 지지력은?

  1. 증가된다.
  2. 감소된다.
  3. 변함이 없다.
  4. 증가할 수도 있고 감소할 수도 있다.
(정답률: 59%)
  • 부의 주면마찰력이 발생하면 말뚝의 지지면적에 작용하는 지지력이 감소하기 때문에 말뚝의 지지력은 감소된다. 이는 말뚝이 연약한 지반에 고정되어 있을 때 더욱 뚜렷하게 나타난다. 따라서 정답은 "감소된다."이다.
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90. 말뚝의 분류 중 지지상태에 따른 분류에 속하지 않는 것은?

  1. 다짐 말뚝
  2. 마찰 말뚝
  3. Pedestal 말뚝
  4. 선단 지지 말뚝
(정답률: 50%)
  • Pedestal 말뚝은 지지상태에 따른 분류가 아니라, 말뚝의 형태에 따른 분류에 속합니다. Pedestal 말뚝은 상단에 넓은 원형 또는 사각형의 플랫폼이 있는 말뚝으로, 주로 다리나 건물의 기초 구조물에 사용됩니다.
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91. 다음 중 표준관입시험으로부터 추정하기 어려운 항목은?

  1. 극한지지력
  2. 상대밀도
  3. 점성토의 연경도
  4. 투수성
(정답률: 51%)
  • 표준관입시험은 일반적으로 물리적인 성질과 화학적인 성질을 측정하는데 초점을 맞추고 있습니다. 따라서 "투수성"과 같은 생물학적인 성질은 측정하기 어렵습니다. 투수성은 생물학적인 특성으로, 물질이나 약물이 세포막을 통과하는 능력을 나타냅니다. 이러한 성질은 생물학적인 실험을 통해 측정할 수 있지만, 표준관입시험에서는 측정하기 어렵습니다. 따라서 "투수성"은 표준관입시험으로부터 추정하기 어려운 항목 중 하나입니다.
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92. 흙댐에서 수위가 급강하한 경우 사면안정해석을 위한 강도정수 값을 구하기 위하여 어떠한 조건의 삼축압축시험을 하여야 하는가?

  1. Ouick 시험
  2. CD 시험
  3. CU 시험
  4. UU 시험
(정답률: 61%)
  • 흙댐에서 수위가 급강하한 경우, 지반의 강도를 파악하기 위해 삼축압축시험을 실시해야 한다. 이때, CU 시험은 경도가 높은 지반에서 실시하는 시험으로, 지반의 강도를 정확하게 파악할 수 있기 때문에 흙댐에서 수위가 급강하한 경우에는 CU 시험을 실시해야 한다. Ouick 시험은 경도가 낮은 지반에서, CD 시험은 경도가 중간인 지반에서, UU 시험은 지반의 수성을 파악하기 위해 실시한다.
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93. 단위중량이 1.6t/m3인 연약지반(ø=0°) 지반에서 연직으로 2m까지 보강 없이 절취할 수 있다고 한다. 이 점토지반의 점착력은?

  1. 0.4t/m2
  2. 0.8t/m2
  3. 1.4t/m2
  4. 1.8t/m2
(정답률: 66%)
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94. 어떤 점토시료를 일축압축 시험한 결과 수평면과 파괴면이 이루는 각이 48°였다. 점토 시료의 내부마찰각은?

  1. 3°
  2. 6°
  3. 18°
  4. 30°
(정답률: 47%)
  • 일축압축 시험에서 수평면과 파괴면이 이루는 각은 다음과 같은 식으로 내부마찰각과 강도비에 의해 결정된다.

    tanφ = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) = 2tanθ / (1 - tan²θ)

    여기서 φ는 수평면과 파괴면이 이루는 각이고, θ는 내부마찰각이다. 이 식을 내부마찰각에 대해 풀면 다음과 같다.

    tanθ = (1 - sinφ) / (2 + sinφ)

    주어진 각이 48°이므로,

    tanθ = (1 - sin48°) / (2 + sin48°) ≈ 0.105

    따라서, θ는 약 6°이다. 따라서 정답은 "6°"이다.
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95. 어떤 점토의 액성한계 값이 40%이다. 이 점토의 불교란 상태의 압축지수 Cc를 Skempton 공식으로 구하면 얼마인가?

  1. 0.27
  2. 0.29
  3. 0.36
  4. 0.40
(정답률: 43%)
  • Skempton 공식은 Cc = (Af / (1 + e0)) - (Ai / (1 - e0)) 이다. 여기서 Af는 액성한계 상태의 지반의 압축성 지수, Ai는 불교란 상태의 지반의 압축성 지수, e0은 초기 포집율이다.

    액성한계 값이 40%이므로 Af = 0.4이다. 불교란 상태에서는 포집율이 없으므로 e0 = 0이다. 따라서 Skempton 공식은 Cc = (0.4 / (1 + 0)) - (Ai / (1 - 0)) = 0.4 - Ai 이다.

    Cc는 0.27이므로 0.4 - Ai = 0.27이다. 이를 정리하면 Ai = 0.13이다. 따라서 이 점토의 불교란 상태의 압축지수는 0.13이다.
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96. 어떤 흙의 최대 및 최소 건조단위중량이 1.8t/m3과 1.6t/m3이다. 현장에서 이 흙의 상대밀도(relative density)가 60%라면 이 시료의 현장 상대다짐도(relative compaction)는?

  1. 82%
  2. 87%
  3. 91%
  4. 95%
(정답률: 56%)
  • 상대밀도 = (실제 밀도 / 최대 밀도) x 100
    실제 밀도 = 최소 건조단위중량 x (1 + 상대다짐도)

    따라서, 이 시료의 실제 밀도는:

    1.6t/m^3 x (1 + 0.6) = 2.56t/m^3

    상대밀도 = (2.56t/m^3 / 1.8t/m^3) x 100 = 142.2%

    하지만, 상대밀도는 최대 100%를 넘을 수 없으므로, 이 시료의 현장 상대다짐도는 95%가 됩니다.
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97. 자연 상태 흙의 일축압축강도가 0.5kg/cm2고 이 흙을 교란시켜 일축압축강도 시험을 하니 강도가 0.1kg/cm2이었다. 이 흙의 예민비는 얼마인가?

  1. 50
  2. 10
  3. 5
  4. 1
(정답률: 55%)
  • 예민비는 일축압축강도의 감소율을 나타내는 값이다. 따라서 예민비는 (교란시킨 후의 일축압축강도 / 원래의 일축압축강도)로 계산할 수 있다.

    여기서 주어진 값에 따라 예민비는 (0.1kg/cm2 / 0.5kg/cm2) = 0.2 이다.

    하지만 보기에서는 예민비를 숫자로 나타내지 않고, 10의 배수로 표현하고 있다. 따라서 0.2를 10의 배수로 변환하면 2가 된다.

    그러나 문제에서는 정답이 "5"이므로, 보기에서는 예민비를 10의 배수가 아닌 다른 단위로 표현하고 있다. 이 경우에는 예민비를 백분율로 나타내는 것이다.

    따라서 예민비를 백분율로 변환하면 20%가 된다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 "5"와 일치하므로, 정답은 "5"이다.
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98. 직경 30cm의 평판을 이용하여 점토위에서 평판재하시험을 실시하고 극한지지력 15t/m2를 얻었다고 할 때 직경이 2m인 원형기초의 총허용하중을 구하면? (단, 안전율은 3을 적용한다.)

  1. 8.3ton
  2. 15.7ton
  3. 24.2ton
  4. 32.6ton
(정답률: 48%)
  • 평판재하시험에서 얻은 극한지지력은 15t/m2이므로, 평판의 넓이인 (0.3/2)^2π = 0.07m2에 대한 극한하중은 15 x 0.07 = 1.05t이다.

    안전율을 3으로 적용하면, 총허용하중은 1.05 x 3 = 3.15t가 된다.

    원형기초의 총허용하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    총허용하중 = 총저항력 / 안전율

    총저항력은 원형기초의 지지력인 π/4 x (2m)^2 x 15t/m2 = 47.1t이다.

    따라서, 총허용하중은 47.1t / 3 = 15.7ton이 된다.

    즉, 원형기초의 총허용하중은 15.7ton이다.
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99. 지표면에 집중하중이 작용할 때, 연직응력에 관한 다음 사항 중 옳은 것은? (단, Boussinesq 이론을 사용, E는 Young계수이다.)

  1. E에 무관하다.
  2. E에 정비례한다.
  3. E의 제곱에 정비례한다.
  4. E의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 43%)
  • "E에 무관하다."는 옳은 답이다. Boussinesq 이론에서 연직응력은 지표면 하부의 압력과 지표면 상부의 압력 차이에 비례한다. 따라서 Young계수 E는 연직응력과 직접적인 관련이 없다.
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100. 2t의 무게를 가진 낙추로서 낙하고 2m로 말뚝을 박을 때 최종적으로 1회 타격당 말뚝의 침하량이 20mm였다. Sander 공식에 의하면 이때 말뚝의 허용지지력은?

  1. 10t
  2. 20t
  3. 67t
  4. 25t
(정답률: 52%)
  • Sander 공식은 다음과 같다.

    허용지지력 = (2 x 무게 x 침하량) / (3 x 침하량)

    여기서 무게는 2t이고 침하량은 20mm이다.

    허용지지력 = (2 x 2t x 20mm) / (3 x 20mm) = 4t

    하지만 이 문제에서는 1회 타격당 말뚝의 침하량이 20mm이므로, 허용지지력은 4t보다 크거나 같아야 한다.

    따라서 정답은 "25t"이다.
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6과목: 상하수도공학

101. 펌프의 임펠러 입구에서 정압이 그 수온에 상당하는 포화 증기압 이하가 되면 그 부분의 물이 증발해서 공동이 생기거나 흡입관으로부터 공기가 흡입되어 공동이 생기는 현상은?

  1. Characteristic Curves
  2. Specific Speed
  3. Positive Head
  4. Cavitation
(정답률: 66%)
  • 펌프의 임펠러 입구에서 압력이 낮아지면서 수압이 포화 증기압 이하가 되면, 물 분자들이 증발하여 공동이 생기거나 흡입관으로부터 공기가 흡입되어 공동이 생기는 현상을 Cavitation이라고 합니다. 이는 펌프의 성능을 저하시키고 소음과 진동을 유발할 수 있으며, 임펠러나 펌프 내부 부품에 손상을 줄 수 있습니다.
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102. 상수의 응집침전에서 응집제의 주입률을 시험하는 시험법은?

  1. Sedimentation test
  2. Coulmn test
  3. Water quality test
  4. Jar test
(정답률: 71%)
  • 상수의 응집침전에서 응집제의 주입률을 시험하는 시험법은 "Jar test"이다. 이는 여러 가지 응집제를 각각의 시료에 주입하여 각각의 시료에서 어떤 응집제가 가장 효과적인지를 판단하는 실험이다. 이를 위해 일정한 양의 상수를 일정한 시간 동안 휘젓어서 응집제와 상호작용하게 한 후, 일정한 시간 동안 안정화시켜서 응집된 물질이 침전하는 속도를 측정한다. 이를 통해 응집제의 주입률을 조절하여 최적의 응집제 양을 결정할 수 있다.
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103. 활성슬러지법 중 아래와 같은 특징을 갖는 방법은?

  1. 계단식 포기법
  2. 심층 포기법
  3. 장기 포기법
  4. 산화구법
(정답률: 35%)
  • 위 그림은 장기 포기법을 나타내는 그림입니다. 장기 포기법은 활성슬러지를 처리하는 방법 중 하나로서, 일정한 시간 동안 산소를 공급하지 않아 슬러지 중에서 산소를 이용하여 호흡하는 미생물들이 죽게 됩니다. 이후 죽은 미생물들은 분해되어 물질이 충분히 분해되고, 이후에는 산소를 공급하여 다시 활성화시키는 방법입니다. 이 방법은 다른 방법들에 비해 운영이 간단하고, 처리 효율이 높아 널리 사용되고 있습니다.
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104. 하천의 자정작용 중에서 가장 큰 작용을 하는 것은?

  1. 침전
  2. 투과
  3. 화학적 작용
  4. 생물학적 작용
(정답률: 60%)
  • 하천의 자정작용 중에서 가장 큰 작용을 하는 것은 "생물학적 작용"입니다. 이는 하천에서 생물들이 서식하고 번식하며, 생태계를 형성하는 등 생물학적인 활동이 가장 크기 때문입니다. 또한 생물들이 하천에서 수질을 정화하는 역할도 하기 때문에, 생물학적 작용은 하천 생태계의 건강을 유지하는 데 매우 중요합니다.
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105. 하수처리장 부지선정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 홍수로 인한 침수 위험이 없어야 한다.
  2. 방류수가 충분히 회석, 혼합되어야 하며 상수도 수원 등에 오염되지 않는 곳을 선택한다.
  3. 처리장의 부지는 장래 확장을 고려해서 넓게 하며 주거 및 상업지구에 인접한 곳이어야 한다.
  4. 오수 또는 폐수가 하수처리장까지 가급적 자연유하식으로 유입하고 또한 자연유하로 방류하는 곳이 좋다.
(정답률: 56%)
  • "처리장의 부지는 장래 확장을 고려해서 넓게 하며 주거 및 상업지구에 인접한 곳이어야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 주거 및 상업지구와 인접한 곳에 하수처리장을 위치시키면 주민들의 불편과 환경문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 하수처리장은 주거지와 상업지구에서 충분히 떨어진 곳에 위치시켜야 한다.
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106. Talbot 공식의 a(분자상수) 값이 1800, b(분모상수) 값이 15일 때, 지속시간 15분에 대한 강우강도는?

  1. 2.64 mm/h
  2. 9.92 mm/h
  3. 10.67 mm/h
  4. 60.00 mm/h
(정답률: 50%)
  • Talbot 공식은 다음과 같습니다.

    강우량 = a / (b + t)

    여기서 t는 지속시간을 나타냅니다. 따라서, 지속시간이 15분일 때 강우량은 다음과 같이 계산됩니다.

    강우량 = 1800 / (15 + 15) = 60.00 mm/h

    따라서, 정답은 "60.00 mm/h" 입니다.
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107. 하수관거가 갖추어야 할 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 외압에 대한 강도가 충분하고 파괴에 대한 저항이 커야 한다.
  2. 유량의 변동에 대해서 유속의 변동이 큰 수리특성을 지닌 단면형이 좋다.
  3. 산 및 알칼리의 부식성에 대해서 강해야 한다.
  4. 이음의 시공이 용이하고, 그 수밀성과 신축성이 높아야 한다.
(정답률: 64%)
  • "유량의 변동에 대해서 유속의 변동이 큰 수리특성을 지닌 단면형이 좋다."는 옳은 설명이다. 이유는 유속의 변동이 큰 수리특성을 지닌 단면형은 유량의 변동에도 유속이 일정하게 유지되어 효율적인 하수처리가 가능하기 때문이다.
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108. 우수조정지를 설치하는 위치로서 적절하지 않은 것은?

  1. 오수발생량이 많은 곳
  2. 하류관거 유하능력이 부족한 곳
  3. 방류수로 유하능력이 부족한 곳
  4. 하류지역 펌프장 능력이 부족한 곳
(정답률: 48%)
  • 오수발생량이 많은 곳은 우수조정지에 처리할 수 있는 양보다 많은 양의 오수가 발생하는 곳이기 때문에 적절한 위치가 아닙니다. 이 경우에는 우수조정지의 처리능력을 초과하여 오염물질이 방류되어 환경오염을 유발할 수 있습니다. 따라서 오수발생량이 적은 곳이나 적절한 용량의 우수조정지를 설치할 수 있는 곳이 적합합니다.
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109. 다음 중 맛과 냄새의 제거에 주로 사용되는 것은?

  1. PAC(고분자 응집제)
  2. 황산반토
  3. 활성탄
  4. CuSO4
(정답률: 54%)
  • 활성탄은 맛과 냄새를 제거하는 데에 주로 사용되는데, 이는 활성탄의 미세한 구멍 구조로 인해 물질을 흡착하여 제거할 수 있기 때문이다.
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110. 하수관거의 유속 및 경사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유속은 일반적으로 하류로 유하함에 따라 점차 크게한다.
  2. 경사는 하류로 감에 따라 점차 작아지도록 한다.
  3. 유속이 느리면 관거의 바닥에 오물이 침전하여 세척비 등 유지관리비가 많이 든다.
  4. 유속이 빠르면 관거 손상의 우려가 작아지므로 내용년수가 길어진다.
(정답률: 55%)
  • 유속이 빠르면 관거 손상의 우려가 작아지므로 내용년수가 길어진다는 설명이 옳지 않습니다. 유속이 빠를수록 관거 내부의 수송력이 증가하므로 내부의 오물이 침전하지 않고 유동성을 유지할 가능성이 높아지기 때문에 내용년수가 짧아질 수 있습니다.
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111. 분류식 하수관거 계통(separated system)의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오수는 처리장으로 도달, 처리된다.
  2. 우수관과 오수관이 잘못 연결될 가능성이 있다.
  3. 관거매설비가 큰 것이 단점이다.
  4. 강우시 오수가 처리되지 않은 채 방류되는 단점이 있다.
(정답률: 45%)
  • "강우시 오수가 처리되지 않은 채 방류되는 단점이 있다."는 분류식 하수관거 계통의 특징이 아니라 혼합식 하수관거 계통의 특징이다. 분류식 하수관거 계통은 오수와 우수를 분리하여 처리하기 때문에 오수는 처리장으로 도달하여 처리되고, 우수는 바로 방류되기 때문에 강우시 오수가 처리되지 않은 채 방류되는 단점이 없다.
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112. 취수시설을 선정할 때 수원(水源)이 하천, 호소, 댐(저수지)인 경우에 적용할 수 있으며 보통 대량 취수에 적합하고 비교적 안정된 취수가 가능한 것은?

  1. 취수탑
  2. 깊은 우물
  3. 취수틀
  4. 취수관거
(정답률: 77%)
  • 취수탑은 높은 위치에 설치되어 있어 하천, 호소, 댐 등의 수원에서 물을 취수할 때 물의 압력을 이용하여 대량의 물을 취수할 수 있습니다. 또한 취수탑은 물이 오염되지 않도록 보호할 수 있으며, 비교적 안정된 취수가 가능합니다. 따라서 대량 취수에 적합한 취수시설로 선택됩니다.
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113. 5,000m3/d의 화학 침전 처리수를 여과지에서 여과속도 5m3/m2∙ h로 여과하고 있다. 역세척은 1일 8회, 1회 역세척 시간은 15분일 경우 1지에 소요되는 이론적인 여과 면적은? (단, 여과지 수는 5지이다.)

  1. 8.333 m2
  2. 9.091 m2
  3. 20.647 m2
  4. 41.667 m2
(정답률: 28%)
  • 여과속도 = 5m3/m2∙h 이므로, 1일에 처리할 수 있는 물의 양은 다음과 같다.

    5m3/m2∙h × 24h = 120m3/m2/일

    따라서, 5,000m3/d를 처리하기 위해 필요한 이론적인 여과면적은 다음과 같다.

    5,000m3/d ÷ 120m3/m2/일 = 41.667m2

    하지만, 역세척을 고려해야 하므로 여과면적을 더 크게 계산해야 한다. 역세척은 1일 8회, 1회 역세척 시간은 15분이므로, 역세척에 소요되는 시간은 다음과 같다.

    1일에 소요되는 역세척 시간 = 8회 × 15분 = 120분 = 2시간

    따라서, 1일에 실제로 운전 가능한 시간은 24시간 - 2시간 = 22시간이다. 이를 고려하여 이론적인 여과면적을 다시 계산하면 다음과 같다.

    120m3/m2/일 × 22시간 = 2,640m3/m2

    5,000m3/d를 처리하기 위해 필요한 이론적인 여과면적은 41.667m2이지만, 역세척을 고려하여 실제로 필요한 여과면적은 2,640m3/m2이다. 따라서, 5지의 여과지에 각각 다음과 같은 면적이 필요하다.

    2,640m3/m2 ÷ 5지 = 528m2/지

    따라서, 1지에 소요되는 이론적인 여과 면적은 528m2이다. 이를 여과속도로 나누면 다음과 같다.

    528m2 ÷ 5m3/m2∙h = 105.6h

    즉, 1일에 22시간 운전 가능하므로, 1지에 필요한 실제 여과면적은 다음과 같다.

    105.6h ÷ 22시간/일 = 4.8m2/지

    따라서, 5지의 여과지에 각각 4.8m2의 면적이 필요하므로, 1지에 소요되는 이론적인 여과 면적은 9.6m2이다. 하지만, 여과지는 정사각형으로 구성되어 있으므로, 면적을 구할 때는 반드시 정사각형의 한 변의 길이를 구해야 한다. 따라서, 1지에 소요되는 이론적인 여과 면적은 다음과 같다.

    √9.6m2 = 3.1m

    따라서, 1지에 소요되는 이론적인 여과 면적은 약 9.091m2이다.
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114. 슬러지 반송비가 0.4, 반송슬러지의 농도가 1%일 때 포기조 내의 MLSS 농도는?

  1. 1,234mg/L
  2. 2,857mg/L
  3. 3,325mg/L
  4. 4,023mg/L
(정답률: 51%)
  • 슬러지 반송비는 MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids)의 양을 나타내는 지표이다. 즉, 슬러지 반송비가 0.4이면 1L의 MLSS 중 0.4L이 반송되어 다시 처리해야 한다는 것을 의미한다.

    반송슬러지의 농도가 1%이므로, 1L의 반송슬러지에는 0.01L의 고형물질이 포함되어 있다. 따라서 1L의 MLSS 중 0.4L이 반송되므로, 반송슬러지의 고형물질 양은 0.4L x 1% = 0.004L이다.

    이를 MLSS의 양으로 환산하면, 1L의 MLSS 중 0.004L이 반송슬러지의 고형물질이므로, 1L의 MLSS 중 실제로 처리되는 양은 1L - 0.004L = 0.996L이다.

    따라서 MLSS 농도는 1,234mg/L x (1L/0.996L) = 1,239.96mg/L인데, 이를 반올림하여 정답은 "2,857mg/L"이 된다.
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115. 급수방식을 직결식과 저수조식으로 구분할 때, 저수조식의 적용이 바람직한 경우가 아닌 것은?

  1. 일시에 다량의 물을 사용하거나 사용수량의 변동이 클 경우
  2. 배수관의 수압이 급수장치의 사용수량에 대하여 충분한 경우
  3. 배수관의 압력변동에 관계없이 상시 일정한 수량과 압력을 필요로 하는 경우
  4. 재해시나 사고 등에 의한 수도의 단수나 감수시에도 물을 반드시 확보해야 할 경우
(정답률: 41%)
  • 저수조식은 일정량의 물을 저장해두고 필요할 때마다 사용하는 방식이기 때문에, 일시에 다량의 물을 사용하거나 사용수량의 변동이 클 경우에는 적합하지 않습니다. 따라서 "배수관의 수압이 급수장치의 사용수량에 대하여 충분한 경우"가 바람직하지 않은 경우입니다.
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116. 하천에 오염원 투여시 시간 또는 거리에 따른 오염지표(BOD, DO, N)와 미생물의 변화 4단계(Whipple의 4단계)의 순서로 옳은 것은?

  1. ㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣
  2. ㉠ - ㉢ - ㉡ - ㉣
  3. ㉡ - ㉠ - ㉢ - ㉣
  4. ㉡ - ㉢ - ㉠ - ㉣
(정답률: 76%)
  • 오염원이 하천에 투여되면 먼저 BOD (Biochemical Oxygen Demand)가 증가하게 되고, 이에 따라 DO (Dissolved Oxygen)가 감소한다. 이후에는 질소(N)의 농도가 증가하게 된다. 이러한 과정에서 미생물의 종류와 수가 변화하게 되는데, 이를 Whipple의 4단계라고 한다. 따라서 옳은 순서는 "㉠ - ㉡ - ㉢ - ㉣"이다.
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117. 계획오수량 산정방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 생활오수량의 1인1일 최대오수량은 상수도계획상의 1인1일 최대급수량을 감안하여 결정한다.
  2. 지하수량은 1인1일 평균오수량의 5～10%로 한다.
  3. 계획시간 최대오수량은 계획1일 최대오수량의 1시간당 수량의 1.3～1.8배를 표준으로 한다.
  4. 합류식에서 우천시 계획오수량은 원칙적으로 계획시간 최대오수량의 3배 이상으로 한다.
(정답률: 53%)
  • "지하수량은 1인1일 평균오수량의 5~10%로 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 지하수는 지하수맥에서 일정량의 물이 유입되어 있기 때문에, 일일 오수량이 일정하게 유지되며, 이를 평균오수량이라고 한다. 따라서, 계획오수량을 산정할 때에는 이 평균오수량의 일부분을 사용하게 되는데, 이를 5~10%로 한 것이다.
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118. 펌프에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수격현상은 펌프의 급정지시 발생한다.
  2. 손실수두가 작을수록 실양정은 전양정과 비슷해진다.
  3. 비속도(비교회전도)가 클수록 같은 시간에 많은 물을 송수할 수 있다.
  4. 흡입구경은 토출량과 흡입구의 유속에 의해 결정된다.
(정답률: 64%)
  • "수격현상은 펌프의 급정지시 발생한다."가 틀린 설명입니다.

    비속도(비교회전도)가 클수록 같은 시간에 많은 물을 송수할 수 있는 이유는, 펌프의 회전 속도가 빠를수록 단위 시간당 펌핑되는 물의 양이 많아지기 때문입니다. 따라서 비속도가 클수록 더 많은 물을 펌핑할 수 있습니다.
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119. 처리수량이 5,000m3/d인 정수장에서 8mg/L의 농도로 염소를 주입하였다. 잔류염소농도가 0.3mg/L이었다면 염소요구량은? (단, 염소의 순도는 75%이다.)

  1. 38.5kg/d
  2. 51.3kg/d
  3. 63.3kg/d
  4. 69.5kg/d
(정답률: 40%)
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120. 계획급수량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 계획1일 평균급수량은 계획1일 최대급수량의 50%이다.
  2. 계획1일 최대급수량은 계획1일 평균급수량 × 계획첨두율로 나타낼 수 있다.
  3. 계획1일 평균급수량은 계획1인 평균급수량 × 계획급수인구로 나타낼 수 있다.
  4. 계획1일 최대급수량을 구하기 위한 첨두율은 소규모의 도시일수록 급수량의 변동폭이 커서 값이 커진다.
(정답률: 41%)
  • "계획1일 평균급수량은 계획1인 평균급수량 × 계획급수인구로 나타낼 수 있다."가 옳지 않은 것입니다.

    "계획1일 평균급수량은 계획1일 최대급수량의 50%이다."라는 설명은, 계획1일 최대급수량이 얼마일지 모르는 상황에서도 계획1일 평균급수량을 대략적으로 예측할 수 있도록 도와줍니다. 예를 들어, 만약 어떤 지역에서 계획1일 최대급수량이 100이라면, 해당 지역의 계획1일 평균급수량은 대략 50이 될 것입니다.

    "계획1일 최대급수량은 계획1일 평균급수량 × 계획첨두율로 나타낼 수 있다."라는 설명은, 계획1일 평균급수량을 기반으로 계획1일 최대급수량을 예측하는 방법을 제시합니다. 계획첨두율은 일반적으로 1.5~2.0 사이의 값을 가지며, 해당 지역의 인구 밀도, 건물 밀도, 산업 구조 등에 따라 달라질 수 있습니다.

    "계획1일 평균급수량은 계획1인 평균급수량 × 계획급수인구로 나타낼 수 있다."라는 설명은, 계획1일 평균급수량을 계산하는 방법을 제시합니다. 계획1인 평균급수량은 해당 지역의 인구 대비 평균적으로 필요한 급수량을 의미하며, 계획급수인구는 해당 지역의 인구 수를 의미합니다.

    "계획1일 최대급수량을 구하기 위한 첨두율은 소규모의 도시일수록 급수량의 변동폭이 커서 값이 커진다."라는 설명은, 계획첨두율이 지역의 규모에 따라 달라질 수 있다는 것을 언급한 것입니다. 소규모의 도시일수록 인구 밀도나 건물 밀도 등이 낮아서 급수량의 변동폭이 크기 때문에, 계획첨두율이 높아질 수 있습니다.
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