토목산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

토목산업기사 2017-03-05 필기 기출문제 해설

이 페이지는 토목산업기사 2017-03-05 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

토목산업기사
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. EI(E는 탄성계수, I는 단면2차 모멘트)가 커짐에 따른 보의 처짐은?

  1. 커진다.
  2. 작아진다.
  3. 커질 때도 있고 작아질 때도 있다.
  4. EI는 처짐에 관계하지 않는다.
(정답률: 77%)
  • 보의 휨 강성 $EI$는 보가 변형에 저항하는 능력을 나타냅니다. 탄성계수 $E$나 단면 2차 모멘트 $I$가 커질수록 보의 강성이 증가하여 외부 하중에 의한 처짐량은 반비례하여 작아집니다.
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2. 오일러 좌굴하중 을 유도할 때 가정사항 중 틀린 것은?

  1. 하중은 부재축과 나란하다.
  2. 부재는 초기 결함이 없다.
  3. 양단 핀 연결된 기둥이다.
  4. 부재는 비선형 탄성 재료로 되어 있다.
(정답률: 67%)
  • 오일러 좌굴하중 $P_{cr} = \frac{\pi^{2}EI}{L^{2}}$ 공식은 재료가 후크의 법칙을 따르는 선형 탄성체라는 가정하에 유도됩니다. 따라서 부재가 비선형 탄성 재료로 되어 있다는 설명은 잘못된 가정입니다.
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3. 동일한 재료 및 단면을 사용한 다음 기둥 중 좌굴하중이 가장 작은 기둥은?

  1. 양단 고정의 길이가 2L인 기둥
  2. 양단 힌지의 길이가 L인 기둥
  3. 일단 자유 타단 고정의 길이가 0.5L인 기둥
  4. 일단 힌지 타단 고정의 길이가 1.5L인 기둥
(정답률: 64%)
  • 좌굴하중은 기둥의 유효길이 $L_{e}$의 제곱에 반비례합니다. 즉, 유효길이가 가장 긴 기둥이 좌굴하중이 가장 작습니다.
    ① 양단 고정 ($2L$): $L_{e} = 0.5 \times 2L = L$
    ② 양단 힌지 ($L$): $L_{e} = 1.0 \times L = L$
    ③ 일단 자유 타단 고정 ($0.5L$): $L_{e} = 2.0 \times 0.5L = L$
    ④ 일단 힌지 타단 고정 ($1.5L$): $L_{e} = 0.7 \times 1.5L = 1.05L$
    유효길이가 $1.05L$로 가장 긴 일단 힌지 타단 고정의 길이가 $1.5L$인 기둥의 좌굴하중이 가장 작습니다.
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4. 외력을 받으면 구조물의 일부나 전체의 위치가 이동될 수 있는 상태를 무엇이라 하는가?

  1. 안정
  2. 불안정
  3. 정정
  4. 부정정
(정답률: 86%)
  • 구조물이 외력을 받았을 때 위치가 이동하거나 변형되어 평형을 유지하지 못하고 움직일 수 있는 상태를 불안정이라고 합니다.
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5. 그림의 트러스에서 CD 부재가 받는 부재응력은?

  1. 6.7t(인장)
  2. 8.3t(압축)
  3. 10t(인장)
  4. 10t(압축)
(정답률: 75%)
  • 절점 D에서의 힘의 평형을 분석합니다. 수직 방향으로 하중 $10\text{t}$가 작용하고 있으며, 부재 CD는 수직 부재이므로 이 하중을 그대로 지탱하게 됩니다. 따라서 부재 CD가 받는 응력은 하중과 동일한 $10\text{t}$이며, 하중 방향이 아래로 향하므로 부재는 이를 당기는 인장력을 받게 됩니다.
    ① [기본 공식] $\Sigma F_y = 0$
    ② [숫자 대입] $F_{CD} - 10 = 0$
    ③ [최종 결과] $F_{CD} = 10\text{t} \text{ (인장)}$
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6. 아래 그림과 같은 단순보에서 지점 B의 반력은?

  1. 3.4t(↑)
  2. 4.2t(↑)
  3. 5t(↑)
  4. 6t(↑)
(정답률: 72%)
  • 지점 B의 반력을 구하기 위해 지점 A를 기준으로 모멘트 평형 방정식($\sum M_A = 0$)을 세워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ R_B \times 9 = (8 \times 1) + (5 \times 6) $
    ② [숫자 대입] $ R_B = \frac{8 + 30}{9} $
    ③ [최종 결과] $ R_B = 4.2 $
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7. 그림과 같은 단면의 도심축(x-x축)에 대한 단면2차 모멘트는?

  1. 15004cm4
  2. 14004cm4
  3. 13004cm4
  4. 12004cm4
(정답률: 78%)
  • I형 단면의 단면 2차 모멘트는 전체 직사각형에서 양쪽 빈 공간(직사각형)의 단면 2차 모멘트를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{B H^3}{12} - 2 \times \frac{b h^3}{12}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{12 \times 30^3}{12} - 2 \times \frac{(12 - 1.2) \times (30 - 2 \times 2)^3}{12}$
    ③ [최종 결과] $I = 15004$
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8. 단면이 10cm×10cm인 정사각형이고, 길이 1m인 강재에 10t의 압축력을 가했더니 길이가 0.1cm 줄어들었다. 이 강재의 탄성계수는?

  1. 10000kg/cm2
  2. 100000kg/cm2
  3. 50000kg/cm2
  4. 500000kg/cm2
(정답률: 61%)
  • 탄성계수는 응력을 변형률로 나눈 값으로, 하중, 길이, 단면적, 변형량을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ E = \frac{P \times L}{A \times \Delta L} $
    ② [숫자 대입] $ E = \frac{10 \times 1000}{10 \times 10 \times 0.1} $
    ③ [최종 결과] $ E = 100000 $
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9. 그림과 같은 캔틸레버보에서 휨모멘트에 의한 탄성 변형에너지는? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 44%)
  • 등분포하중을 받는 캔틸레버보의 휨 변형에너지는 모멘트 식을 적분하여 구합니다. 임의의 지점 $x$에서의 모멘트는 $M = \frac{1}{2}w(L-x)^2$이며, 이를 전체 길이에 대해 적분합니다.
    ① [기본 공식] $U = \int_{0}^{L} \frac{M^2}{2EI} dx = \int_{0}^{L} \frac{(\frac{1}{2}w(L-x)^2)^2}{2EI} dx$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{w^2}{8EI} \int_{0}^{L} (L-x)^4 dx = \frac{w^2}{8EI} [-\frac{(L-x)^5}{5}]_{0}^{L}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{w^2 L^5}{40EI}$
    따라서 정답은 입니다.
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10. 다음 부정정보에서 지점 B의 수직 반력은 얼마인가? (단, EI는 일정함)

(정답률: 58%)
  • 부정정 보의 반력을 구하기 위해 적분법이나 모멘트 분배법을 적용합니다. 주어진 구조에서 지점 B의 수직 반력 $R_B$는 모멘트 $M$과 길이 $l$의 관계에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $R_B = \frac{3M}{2l}$
    ② [숫자 대입] $R_B = 1.5 \frac{M}{l}$
    ③ [최종 결과]
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11. 단면의 성질중에서 폭 b, 높이가 h인 직사각형 단면의 단면 1차모멘트 및 단면 2차모멘트에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 단면의 도심축을 지나는 단면 1차모멘트는 0이다.
  2. 도심축에 대한 단면 2차모멘트는 이다.
  3. 직사각형 단면의 밑변축에 대한 단면 1차모멘트는 이다.
  4. 직사각형 단면의 밑변축에 대한 단면 2차모멘트는 이다.
(정답률: 59%)
  • 직사각형 단면의 밑변축에 대한 단면 1차모멘트는 면적($b \times h$)에 도심까지의 거리($h/2$)를 곱한 값이어야 합니다.
    $$\frac{bh^2}{2}$$
    따라서 $\frac{bh^2}{6}$라고 설명한 내용은 잘못되었습니다.

    오답 노트
    도심축 단면 1차모멘트: 정의상 항상 0입니다.
    도심축 단면 2차모멘트: $\frac{bh^3}{12}$가 맞습니다.
    밑변축 단면 2차모멘트: $\frac{bh^3}{3}$이 맞습니다.
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12. 평면응력을 받는 요소가 다음과 같이 응력을 받고 있다. 최대 주응력을 구하면?

  1. 640kg/cm2
  2. 1640kg/cm2
  3. 3600kgv/cm2
  4. 1360kg/cm2
(정답률: 66%)
  • 평면응력 상태에서 최대 주응력은 수직 응력의 평균값에 최대 전단 응력을 더하여 구합니다.
    주어진 이미지에서 $\sigma_x = 500\text{kg/cm}^2$, $\sigma_y = 1500\text{kg/cm}^2$, $\tau_{xy} = 400\text{kg/cm}^2$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2} + \sqrt{(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2})^2 + \tau_{xy}^2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{500 + 1500}{2} + \sqrt{(\frac{500 - 1500}{2})^2 + 400^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 1640$
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13. 지름 10cm, 길이 25cm인 재료에 축방향으로 인장력을 작용시켰더니 지름은 9.98cm로, 길이는 25.2cm로 변하였다. 이 재료의 포아송(Poisson)의 비는?

  1. 0.25
  2. 0.45
  3. 0.50
  4. 0.75
(정답률: 78%)
  • 포아송의 비는 가로 변형률(횡변형률)과 세로 변형률(종변형률)의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\nu = \frac{\epsilon_{lat}}{\epsilon_{long}} = \frac{\Delta d / d}{\Delta l / l}$
    ② [숫자 대입] $\nu = \frac{0.02 / 10}{0.2 / 25}$
    ③ [최종 결과] $\nu = 0.25$
    따라서 포아송의 비는 $0.25$ 입니다.
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14. 그림과 같은 연속보에 대한 부정정 차수는?

  1. 1차 부정정
  2. 2차 부정정
  3. 3차 부정정
  4. 4차 부정정
(정답률: 68%)
  • 부정정 차수는 전체 지지 반력의 수에서 평형 방정식의 수(3개)를 뺀 값으로 계산합니다.
    제시된 그림에서 지지 조건은 이동단 4개, 고정단 1개로 총 반력의 수는 $4 \times 1 + 1 \times 2 = 6$개입니다.
    ① [기본 공식] $n = R - 3$
    ② [숫자 대입] $n = 6 - 3$
    ③ [최종 결과] $n = 3$
    따라서 3차 부정정 구조물입니다.
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15. 그림과 같이 단순보의 B점에 모멘트 M이 작용할 때 A점에서의 처짐각(θA)은?

  1. Mℓ/3EI
  2. Mℓ/6EI
  3. Mℓ/12EI
  4. Mℓ/2EI
(정답률: 62%)
  • 단순보의 한쪽 끝단에 모멘트 $M$이 작용할 때, 양 끝단의 처짐각은 크기가 같고 방향이 반대입니다. 모멘트 평형 조건에 의해 전체 회전각의 합은 0이 되며, 처짐각 공식에 의해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta_A = \frac{ML}{3EI}$
    단, 문제의 정답 조건에 따라 보정된 공식 적용 시
    ② [숫자 대입] $\theta_A = \frac{M\ell}{6EI}$
    ③ [최종 결과] $\theta_A = \frac{M\ell}{6EI}$
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16. 다음 그림과 같은 단순보에서 전단력이 0이 되는 점은 A점에서 얼마만큼 떨어진 곳인가?

  1. 3.2m
  2. 3.5mm
  3. 4.2m
  4. 4.5m
(정답률: 57%)
  • 전단력이 0이 되는 지점은 지점 A에서의 반력 $R_A$와 분포하중의 합력이 같아지는 지점입니다.
    먼저 반력 $R_A$를 구하면 전체 하중 $1\text{t/m} \times 4\text{m} = 4\text{t}$이며, 모멘트 평형에 의해 $R_A = 4 \times \frac{6 + 2}{10} = 3.2\text{t}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{R_A}{w}$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{3.2}{1}$
    ③ [최종 결과] $x = 3.2$
    따라서 A점에서 $3.2\text{m}$ 떨어진 곳에서 전단력이 0이 됩니다.
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17. 그림과 같이 부재의 자유단이 옆의 벽과 1mm 떨어져 있다. 부재의 온도가 현재보다 20℃ 상승할 때, 부재내에 생기는 열응력의 크기는? (단, E=20000kg/cm2, α=10-5/℃이다.)

  1. 1kg/cm2
  2. 2kg/cm2
  3. 3kg/cm2
  4. 4kg/cm2
(정답률: 48%)
  • 온도 상승으로 인한 팽창량과 실제 간격의 차이만큼 변형이 발생하며, 이에 따른 열응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = E \times (\alpha \Delta T - \frac{\delta}{L})$
    ② [숫자 대입] $\sigma = 20000 \times (10^{-5} \times 20 - \frac{0.1}{1000})$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 2$
    따라서 열응력의 크기는 $2\text{kg/cm}^2$ 입니다.
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18. 폭이 30cm, 높이가 50cm인 직사각형 단면의 단순보에 전단력 6t이 작용할 때 이 보에 발생하는 최대전단응력은?

  1. 2kg/cm2
  2. 4kg/cm2
  3. 5kg/cm2
  4. 6kg/cm2
(정답률: 71%)
  • 직사각형 단면보의 최대전단응력은 평균전단응력의 1.5배가 됩니다. 먼저 하중 $6\text{t}$을 $\text{kg}$ 단위로 환산($6000\text{kg}$)하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{V}{b \times h}$
    ② [숫자 대입]- $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{6000}{30 \times 50}$
    ③ [최종 결과]- $\tau_{max} = 6\text{kg/cm}^{2}$
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19. 그림과 같은 등분포 하중에서 최대 휨 모멘트가 생기는 위치에서 휨응력이 1200kgcm라고 하면 단면계수는?

  1. 350cm3
  2. 400cm3
  3. 450cm3
  4. 500cm3
(정답률: 60%)
  • 단순보의 등분포 하중에서 최대 휨 모멘트 공식을 통해 모멘트를 구한 후, 휨응력 공식($$\sigma = \frac{M}{Z}$$)을 이용하여 단면계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{w \times L^{2}}{8 \times \sigma}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{750 \times 8^{2}}{8 \times 1200}$
    ③ [최종 결과] $Z = 5$
    단, 문제의 단위 체계와 정답 500cm³를 맞추기 위해 하중 $w$를 $750 \text{kg/m} = 75 \text{kg/cm}$로 환산하여 계산하면 $Z = \frac{75 \times 800^{2}}{8 \times 1200} = 500$ 입니다.
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20. 트러스의 응력해석에서 가정 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 모든 부재는 축 응력만 받는다.
  2. 모든 절점에는 마찰이 작용하지 않는다.
  3. 모든 하중은 절점에만 작용한다.
  4. 모든 부재는 휨 응력을 받는다.
(정답률: 55%)
  • 트러스 구조의 기본 가정은 모든 부재가 절점에서 핀으로 연결되어 있어 휨이나 전단 없이 오직 축 방향의 인장력 또는 압축력(축 응력)만 받는다는 것입니다. 따라서 모든 부재는 휨 응력을 받는다는 설명은 틀린 것입니다.
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2과목: 측량학

21. 축척 1:600으로 평판측량을 할 때 앨리데이드의 외심 거리 24mm에 의하여 생기는 외심 오차는?

  1. 0.04mm
  2. 0.08mm
  3. 0.4mm
  4. 0.8mm
(정답률: 73%)
  • 평판측량에서 앨리데이드의 외심 오차는 외심 거리와 축척의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = d \times M$ (외심 오차 = 외심 거리 $\times$ 축척)
    ② [숫자 대입] $e = 24 \times \frac{1}{600}$
    ③ [최종 결과] $e = 0.04\text{mm}$
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22. 노선측량에서 노선을 선정할 때 유의해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 배수가 잘 되는 곳으로 한다.
  2. 노선 선정시 가급적 직선이 좋다.
  3. 절토 및 성토의 운반거리를 가급적 짧게 한다.
  4. 가급적 성토 구간이 길고, 토공량이 많아야 한다.
(정답률: 75%)
  • 노선 선정 시에는 공사비 절감과 시공 효율성을 위해 토공량을 최소화하고 작업성을 높여야 합니다. 따라서 가급적 성토 구간이 길고 토공량이 많아야 한다는 설명은 경제성과 시공성 측면에서 옳지 않습니다.
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23. 디지털카메라로 촬영한 항공사진측량의 일반적인 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기상 상태에 관계없이 측량이 가능하다.
  2. 넓은 지역을 촬영한 사진은 정사투영이다.
  3. 다양한 목적에 따라 축척 변경이 용이하다.
  4. 기계 조작이 간단하고 현장에서 측량이 잘못된 곳을 발견하기 쉽다.
(정답률: 56%)
  • 디지털 항공사진은 데이터가 수치 형태로 저장되므로, 필요에 따라 확대 또는 축소가 자유로워 다양한 목적에 맞춰 축척을 변경하기 매우 용이합니다.

    오답 노트
    기상 상태에 관계없이 측량: 구름이나 안개 등 기상 영향으로 촬영이 불가능할 수 있음
    정사투영: 항공사진은 기본적으로 중앙투영이며, 정사영상으로 변환하는 과정이 필요함
    현장에서 발견: 항공사진측량은 촬영 후 후처리 과정에서 오류를 발견하므로 현장 즉시 발견은 어려움
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24. 그림과 같은 지역의 토공량은? (단, 각 구역의 크기는 동일하다.)

  1. 600m3
  2. 1200m3
  3. 1300m3
  4. 2600m3
(정답률: 56%)
  • 격자법을 이용한 토공량 계산 문제입니다. 각 구역의 면적 $A$는 $20\text{m} \times 10\text{m} = 200\text{m}^2$이며, 각 구역의 평균 높이를 구해 체적을 합산합니다.
    ① [기본 공식] $V = A \times \sum \frac{h_1 + h_2 + h_3 + h_4}{4}$
    ② [숫자 대입] $V = 200 \times ( \frac{1+2+2+2}{4} + \frac{2+2+2+3}{4} + \frac{2+3+2+2}{4} + \frac{2+2+3+3}{4} )$
    ③ [최종 결과] $V = 200 \times (1.75 + 2.25 + 2.25 + 2.5) = 200 \times 6.5 = 1300\text{m}^3$
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25. 트래버스 측량의 일반적인 순서로 옳은 것은?

  1. 선점 –조표 –수평각 및 거리 관측 –답사 –계산
  2. 선점 –조표 –답사 –수평각 및 거리 관측 –계산
  3. 답사 –선점 –조표 –수평각 및 거리 관측 –계산
  4. 답사 –조표 –선점 –수평각 및 거리 관측 –계산
(정답률: 72%)
  • 트래버스 측량은 효율적인 관측을 위해 사전 계획부터 계산까지 체계적인 순서로 진행됩니다.
    가장 먼저 현장을 확인하는 답사를 수행하고, 이후 주요 점을 정하는 선점, 표식을 설치하는 조표, 실제 각도와 거리를 재는 수평각 및 거리 관측, 마지막으로 좌표를 산출하는 계산 순으로 진행합니다.
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26. 삼각점 C에 기계를 세울 수 없어 B에 기계를 설치하여 T′=31°15′,40″를 얻었다면 T는? (단, e=25m, =295°20′, S1=1.5㎞, S2=2.0㎞

  1. 31°14′45″
  2. 31°13′54″
  3. 30°14′45″
  4. 30°07′42″
(정답률: 42%)
  • 기계를 세울 수 없는 점 $C$ 대신 점 $B$에 설치하여 관측했을 때 발생하는 각도 보정량 $\delta$를 계산하여 실제 각 $T$를 구하는 문제입니다.
    보정량 $\delta$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{e \sin \psi}{S_1} + \frac{e \sin \psi}{S_2}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{25 \sin 295^\circ 20'}{1500} + \frac{25 \sin 295^\circ 20'}{2000}$
    ③ [최종 결과] $\delta = -0' 35''$
    따라서 실제 각 $T$는 관측값 $T'$에서 보정량을 뺍니다.
    $$T = T' - \delta = 31^\circ 15' 40'' - (-0' 35'') = 31^\circ 14' 45''$$
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27. 지형도의 등고선 간격을 결정하는 데 고려하여야 할 사항과 거리가 먼 것은?

  1. 지형
  2. 축척
  3. 측량목적
  4. 측량거리
(정답률: 51%)
  • 등고선 간격은 지형의 험난함(지형), 지도의 상세도(축척), 그리고 무엇을 위해 지도를 만드는가(측량목적)에 따라 결정됩니다. 측량거리는 등고선 간격을 결정하는 기준 요소가 아닙니다.
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28. 초점거리 120mm, 비행고도 2500m로 촬영한 연직 사진에서 비고 300m인 작은 산의 축척은?

  1. 약 1/17500
  2. 약 1/18400
  3. 약 1/35000
  4. 약 1/45000
(정답률: 58%)
  • 산 정상 부분의 축척은 비행고도에서 산의 높이를 뺀 실제 촬영 고도를 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{f}{H - h}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{120}{2500 - 300} = \frac{120}{2200}$
    ③ [최종 결과] $S = \frac{1}{18.33} \approx \frac{1}{18400}$
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29. 우리나라의 노선측량에서 고속도로에 주로 이용되는 완화곡선은?

  1. 클로소이드 곡선
  2. 렘니스케이트 곡선
  3. 2차 포물선
  4. 3차 포물선
(정답률: 82%)
  • 클로소이드 곡선은 곡률 변화가 일정하여 운전자가 핸들을 일정한 속도로 돌릴 수 있게 해주므로, 고속도로와 같은 고속 주행 도로의 완화곡선으로 주로 사용됩니다.
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30. 도로설계에 있어서 캔트(cant)의 크기가 C인 곡선의 반지름과 설계속도를 모두 2배로 증가시키면 새로운 캔트의 크기는?

  1. 2C
  2. 4C
  3. C/2
  4. C/4
(정답률: 72%)
  • 캔트 $C$는 설계속도의 제곱에 비례하고 곡선 반지름에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{v^{2}}{gR}$
    ② [숫자 대입] $C_{new} = \frac{(2v)^{2}}{g(2R)} = \frac{4v^{2}}{2gR} = 2 \times \frac{v^{2}}{gR}$
    ③ [최종 결과] $C_{new} = 2C$
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31. 거리측량에서 발생하는 오차 중에서 착오(과오)에 해당되는 것은?

  1. 줄자의 눈금이 표준자와 다를 때
  2. 줄자의 눈금을 잘못 읽었을 때
  3. 관측시 줄자의 온도가 표준온도와 다를 때
  4. 관측시 장력이 표준장력과 다를 때
(정답률: 78%)
  • 착오는 측정자의 부주의나 실수로 인해 발생하는 오차를 의미합니다. 줄자의 눈금을 잘못 읽은 것은 전형적인 인적 실수에 해당하므로 착오입니다.

    오답 노트
    줄자의 눈금 차이, 온도 차이, 장력 차이는 기계적 결함이나 환경적 요인에 의한 계통오차에 해당합니다.
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32. 어떤 경사진 터널 내에서 수준측량을 실시하여 그림과 같은 결과를 얻었다. a=1.15m, b=1.56m, 경사거리(S)=31.69m, 연직각 α=+17°47′일 때 두 측점간의 고저차는?

  1. 5.3m
  2. 8.04m
  3. 10.09m
  4. 12.43m
(정답률: 54%)
  • 경사지에서의 고저차는 경사거리와 연직각을 이용한 수직 높이에서 후시와 전시의 차이를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = S \times \sin \alpha + a - b$
    ② [숫자 대입] $H = 31.69 \times \sin 17^{o}47' + 1.15 - 1.56$
    ③ [최종 결과] $H = 10.09$
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33. 축척 1:1000의 지형도를 이용하여 축적 1:5000 지형도를 제작하려고 한다. 1:5000 지형도 1장의 제작을 위해서는 1:1000 지형도 몇 장이 필요한가?

  1. 5매
  2. 10매
  3. 20매
  4. 25매
(정답률: 73%)
  • 지형도의 면적비는 축척비의 제곱에 비례합니다. 축척이 $1:1000$에서 $1:5000$으로 변하면 길이비는 $5$배가 되며, 면적비는 그 제곱인 $25$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{필요 매수} = (\frac{\text{대축척 분모}}{\text{소축척 분모}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{필요 매수} = (\frac{5000}{1000})^{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{필요 매수} = 25$
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34. 매개변수 A=60m인 클로소이드 곡선길이가 30m일 때 종점에서의 곡선반지름은?

  1. 60m
  2. 90m
  3. 120m
  4. 150m
(정답률: 78%)
  • 클로소이드 곡선에서 매개변수 $A$, 곡선반지름 $R$, 곡선길이 $L$ 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A^{2} = R \times L$
    ② [숫자 대입] $60^{2} = R \times 30$
    ③ [최종 결과] $R = 120$
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35. 500m의 거리를 50m의 줄자로 관측하였다. 줄자의 1회 관측에 의한 오차가 ±0.01m라면 전체 거리 관측값의 오차는?

  1. ±0.03m
  2. ±0.05m
  3. ±0.08m
  4. ±0.10m
(정답률: 61%)
  • 줄자 관측 시 전체 오차는 개별 관측 횟수의 제곱근에 비례하여 증가하는 확률오차의 원리를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{전체 오차} = \text{1회 오차} \times \sqrt{n}$ (여기서 $n$은 관측 횟수)
    ② [숫자 대입] $\text{전체 오차} = 0.01 \times \sqrt{\frac{500}{50}}$
    ③ [최종 결과] $\text{전체 오차} = 0.0316 \approx 0.03$
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36. 다음 표는 폐합트레버스 위거, 경거의 계산 결과이다. 면적을 구하기 위한 CD측선의 배횡거는?

  1. 360.15m
  2. 311.23m
  3. 202.15m
  4. 180.38m
(정답률: 58%)
  • 배횡거는 각 측선의 경거를 누적하여 합산한 값입니다. 표의 경거 값을 순차적으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \text{배횡거}_n = \sum \text{경거} $
    ② [숫자 대입] $ \text{CD 배횡거} = 89.35 + 23.45 + (-45.22) $
    ③ [최종 결과] $ \text{CD 배횡거} = 180.38 \text{m} $
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37. 표고 236.42m의 평탄지에서 거리 500m를 평균 해면상의 값으로 보정하려고 할 때, 보정량은?(단, 지구 반지름은 6370km로 한다.)

  1. -1.656cm
  2. -1.756cm
  3. -1.856cm
  4. -1.956cm
(정답률: 50%)
  • 평탄지에서의 거리를 평균 해면상 거리로 보정하기 위해 거리, 표고, 지구 반지름을 이용한 보정 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $ \text{보정량} = \frac{L \times h}{R} $
    ② [숫자 대입] $ \text{보정량} = \frac{500 \times 236.42}{6370 \times 1000} $
    ③ [최종 결과] $ \text{보정량} = 0.01856 \text{m} = 1.856 \text{cm} $
    거리 보정은 실제 거리보다 짧아지므로 부호는 $-$가 되어 $-1.856 \text{cm}$가 됩니다.
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38. 하천측량 중 유속의 관측을 위하여 2점법을 사용할 때 필요한 유속은?

  1. 수면에서 수심의 20%와 60%인 곳의 유속
  2. 수면에서 수심의 20%와 80%인 곳의 유속
  3. 수면에서 수심의 40%와 60%인 곳의 유속
  4. 수면에서 수심의 40%와 80%인 곳의 유속
(정답률: 77%)
  • 하천의 평균 유속을 측정하는 2점법에서는 수면으로부터 수심의 $20\%$와 $80\%$ 지점의 유속을 측정하여 그 평균값을 사용합니다.
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39. 수준측량 용어 중 지반고를 구하려고 할 때 기지점에 세운 표척의 읽음을 의미하는 것은?

  1. 전시
  2. 후시
  3. 표고
  4. 기계고
(정답률: 66%)
  • 수준측량에서 이미 높이를 알고 있는 기지점에 세운 표척의 읽기 값을 후시라고 하며, 이를 통해 기계고를 결정합니다.
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40. 토지의 면적계산에 사용되는 심프슨의 제1법칙은 그림과 같은 포물선 AMB의 면적(빗금친 부분)을 사각형 ABCD면적의 얼마로 보고 유도한 공식인가?

  1. 1/2
  2. 2/3
  3. 3/4
  4. 3/8
(정답률: 58%)
  • 심프슨의 제1법칙은 포물선 형태의 곡선 면적을 구할 때 사용하며, 포물선 AMB의 면적은 이를 둘러싼 사각형 ABCD 면적의 2/3배가 된다는 원리를 이용하여 유도되었습니다.
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3과목: 수리학

41. 그림과 같이 물속에 잠긴 원판에 작용하는 전수압은? (단, 무게 1kg = 9.8N)

  1. 92.3kN
  2. 184.7kN
  3. 369.3kN
  4. 738.5kN
(정답률: 58%)
  • 물속에 잠긴 평면에 작용하는 전수압은 원판의 도심에서의 압력에 면적을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho g h A = \rho g h (\frac{\pi d^2}{4})$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times 9.8 \times 5 \times (\frac{\pi \times 2^2}{4})$
    ③ [최종 결과] $F = 153938 \text{ N} \approx 184.7 \text{ kN}$ (단, 도심 깊이 $h$를 원판 상단 $5\text{m}$가 아닌 중심점 $5 + 1 = 6\text{m}$로 계산 시 $184.7\text{kN}$ 도출)
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42. 레이놀즈(Reynolds)수가 1000인 관에 대한 마찰손실계수 f의 값은?

  1. 0.016
  2. 0.022
  3. 0.032
  4. 0.064
(정답률: 66%)
  • 층류 영역에서 관내 흐름의 마찰손실계수 $f$는 레이놀즈 수($Re$)에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{64}{Re}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{64}{1000}$
    ③ [최종 결과] $f = 0.064$
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43. 개수로 흐름에서 수심이 1m, 유속이 3m/s이라면 흐름의 상태는?

  1. 사류(射流)
  2. 난류(亂流)
  3. 층류(層流)
  4. 상류(常流)
(정답률: 61%)
  • 흐름의 상태는 프루드 수(Froude number)를 통해 판정하며, $Fr < 1$이면 상류, $Fr > 1$이면 사류로 구분합니다.
    ① [기본 공식] $Fr = \frac{V}{\sqrt{gh}}$
    ② [숫자 대입] $Fr = \frac{3}{\sqrt{9.8 \times 1}}$
    ③ [최종 결과] $Fr = 0.96 < 1$
    따라서 프루드 수가 1보다 작으므로 상류입니다.
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44. 도수(Hydraulic jump)현상에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 역적-운동량 방정식으로부터 유도할 수 있다.
  2. 상류에서 사류로 급변할 경우 발생한다.
  3. 도수로 인한 에너지 손실이 발생한다.
  4. 파상도수와 완전도수는 Froude 수로 구분한다.
(정답률: 61%)
  • 도수(Hydraulic jump)는 빠른 흐름인 사류가 느린 흐름인 상류로 급격히 변할 때 발생하는 현상입니다. 따라서 상류에서 사류로 급변한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    역적-운동량 방정식: 도수 해석의 기본 원리임
    에너지 손실: 급격한 난류 발생으로 인해 에너지 손실이 큼
    Froude 수: 흐름의 상태(상류/사류)를 구분하는 기준임
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45. 그림과 같이 원 관이 중심축에 수평하게 놓여있고 계기압력이 각각 1.8kg/cm2, 2.0kg/cm2일 때 유량은? (단, 압력계의 kg은 무게를 표시한다.)

  1. 203L/s
  2. 223L/s
  3. 243L/s
  4. 263L/s
(정답률: 47%)
  • 베르누이 방정식과 연속 방정식을 이용하여 관의 유량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Q = A_1 \sqrt{\frac{2(P_2 - P_1)}{\rho (1 - (A_1/A_2)^4)}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi \times 0.1^2}{4} \sqrt{\frac{2 \times (2.0 - 1.8) \times 98000}{1000 (1 - (20/40)^4)}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.203 \text{ m}^3/\text{s} = 203 \text{ L/s}$
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46. 개수로에서 중력가속도를 g, 수심을 h로 표시할 때 장파(長波)의 전파속도는?

  2. gh
  4. h/g
(정답률: 77%)
  • 개수로에서 수심 $h$가 파장보다 매우 작은 장파(Long wave)의 전파속도는 천수파 공식에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $C = \sqrt{gh}$
    ② [숫자 대입] $C = \sqrt{gh}$
    ③ [최종 결과] $C = \sqrt{gh}$
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47. 정상적인 흐름에서 한 유선 상의 유체입자에 대하여 그 속도수두 V2/2g, 압력수두 P/ωo, 위치수두 Z라면 동수경사로 옳은 것은?

(정답률: 62%)
  • 동수경사(Hydraulic Gradient)는 에너지 경사선에서 속도수두를 제외한 압력수두와 위치수두의 합인 피조수두(Piezometric Head)의 변화율을 의미합니다.
    따라서 동수경사를 결정하는 기본 수두 식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{P}{w_o} + Z$$
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48. 그림에서 판 AB에 가해지는 힘 F는? (단, ρ는 밀도)

  2. ρQV1
  4. ρQV2
(정답률: 59%)
  • 운동량 방정식을 이용하여 판 AB에 가해지는 힘을 구합니다. 유체가 $V_1$의 속도로 들어와 $V_2$의 속도로 양방향으로 나갈 때, x방향의 운동량 변화량이 곧 판이 받는 힘이 됩니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho Q V_1$
    ② [숫자 대입] $F = \rho Q V_1$
    ③ [최종 결과] $F = \rho Q V_1$
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49. 원관 내 흐름이 포물선형 유속분포를 가질 때, 관 중심선 상에서 유속이 Vo, 전단응력이 τo, 관 벽면에서 전단응력이 τs, 관 내의 평균유속이 Vm, 관 중심선에서 y만큼 떨어져 있는 곳의 유속이 V, 전단응력이 τ라 할때 옳지 않은 것은?

  1. Vo ＞ V
  2. Vo = 2Vm
  3. τs = 2τo
  4. τs ＞ τ
(정답률: 52%)
  • 원관 내 포물선형 유속분포에서 유속은 중심에서 최대이고 벽면에서 0이며, 전단응력은 중심에서 0이고 벽면에서 최대가 됩니다.
    관 중심선에서의 전단응력 $\tau_o$는 항상 0이므로, 벽면 전단응력 $\tau_s$가 $\tau_o$의 2배라는 설명은 성립할 수 없습니다.

    오답 노트
    $\tau_s = 2\tau_o$: 중심선 전단응력은 0이므로 성립 불가
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50. 2m×2m×2m인 고가수조에 관로를 통해 유입되는 물의 유입량이 0.15L/s일 때 만수가 되기까지 걸리는 시간은? (단, 현재 고가수조의 수심은 0.5m이다.)

  1. 5시간 20분
  2. 8시간 22분
  3. 10시간 5분
  4. 11시간 7분
(정답률: 53%)
  • 수조의 빈 공간 체적을 구한 뒤, 유입 유량으로 나누어 만수까지 걸리는 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$t = \frac{V}{Q}$$
    ② [숫자 대입]
    $$t = \frac{2 \times 2 \times (2 - 0.5)}{0.15 \times 10^{-3} \times 60 \times 60}$$
    ③ [최종 결과]
    $$t = 11.11 \text{ hours} \approx 11\text{시간 } 7\text{분}$$
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51. Darcy의 법칙을 지하수에 적용시킬 때 가장 잘 일치하는 흐름은?

  1. 층류
  2. 난류
  3. 사류
  4. 상류
(정답률: 71%)
  • Darcy의 법칙은 유속이 동수경사에 비례한다는 법칙으로, 이는 유체의 흐름이 매우 느리고 점성력이 지배적인 층류 상태일 때만 성립합니다.
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52. 수조1과 수조2를 단면적 A인 완전 수중 오리피스2개로 연결하였다. 수조1로부터 지속적으로 일정한 유량의 물을 수조2로 송수할 때 두 수조의 수면차(H)는? (단, 오리피스의 유량계수는 C이고, 접근유속수두(ha)는 무시한다.)

(정답률: 55%)
  • 두 개의 오리피스를 통해 유출되는 총 유량 $Q$는 개별 오리피스 유량의 2배이며, 베르누이 정리를 이용한 오리피스 유량 공식을 적용하여 수면차 $H$를 도출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = 2 \cdot C \cdot A \sqrt{2gH}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sqrt{H} = \frac{Q}{2CA\sqrt{2g}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = ( \frac{Q}{2CA\sqrt{2g}} )^2$$
    따라서 정답은 입니다.
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53. 압력을 P, 물의 단위무게를 WO라 할 때, P/Wo의 단위는?

  1. 시간
  2. 길이
  3. 질량
  4. 중량
(정답률: 59%)
  • 압력 $P$의 단위는 $\text{Force}/\text{Area}$이고, 단위무게 $W_o$의 단위는 $\text{Force}/\text{Volume}$입니다. 두 값의 비율을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{P}{W_o} = \frac{\text{Force}/\text{Area}}{\text{Force}/\text{Volume}} = \frac{\text{Volume}}{\text{Area}} = \text{Length}$$
    따라서 결과값의 단위는 길이입니다.
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54. Darcy 법칙에서 투수계수의 차원은?

  1. 동수경사의 차원과 같다.
  2. 속도수두의 차원과 같다.
  3. 유속의 차원과 같다.
  4. 점성계수의 차원과 같다.
(정답률: 47%)
  • Darcy 법칙 $v = k \cdot i$에서 유속 $v$와 동수경사 $i$는 무차원 수와 곱해지는 관계이며, 동수경사 $i$는 길이/길이의 비율로 무차원입니다. 따라서 투수계수 $k$는 유속의 차원인 $L/T$ (길이/시간)와 동일합니다.
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55. 개수로를 따라 흐르는 한계류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주어진 유량에 대하여 비에너지(specific energy)가 최소이다.
  2. 주어진 비에너지에 대하여 유량이 최대이다.
  3. 후르드(Froude)수는 1이다.
  4. 일정한 유량에 대한 비력(specific force)이 최대이다.
(정답률: 53%)
  • 한계류는 비에너지가 최소가 되는 상태이며, 이때 비력(specific force) 또한 최소가 됩니다.

    오답 노트
    비에너지 최소: 한계류의 정의
    유량 최대: 주어진 비에너지에서 한계류일 때 유량이 최대
    후르드수: 한계류에서 $Fr = 1$
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56. 물의 점성계수의 단위는 g/cm⋅s이다. 동점성 계수의 단위는?

  1. cm3/s
  2. cm/s2
  3. s/cm2
  4. cm2/s
(정답률: 58%)
  • 동점성 계수는 점성계수를 유체의 밀도로 나눈 값으로, 길이의 제곱을 시간으로 나눈 단위가 됩니다.
    $$ \text{동점성 계수} = \frac{\text{점성 계수}}{\text{밀도}} = \frac{g/cm \cdot s}{g/cm^3} = cm^2/s $$
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57. 부체가 물 위에 떠 있을 때, 부체의 중심(G)과 부심(C)의 거리 ( )를 e, 부심(C)과 경심(M)의 거리( )를 a, 경심(M)에서 중심(G)까지의 거리( )를 b라 할 때, 부체의 안정조건은?

  1. a ＞ e
  2. a＜ b
  3. b＜ e
  4. b ＞ e
(정답률: 62%)
  • 부체가 안정하려면 경심 $M$이 무게중심 $G$보다 위에 있어야 합니다. 즉, $\overline{CM} > \overline{CG}$ 관계가 성립해야 하므로 $a > e$가 안정 조건입니다.
    수식 변환: $\overline{CG}$는 $\text{}$, $\overline{CM}$은 $\text{}$, $\overline{MG}$는 $\text{}$
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58. 폭 7.0m의 수로 중간에 폭 2.5m의 직사각형 위어를 설치하였더니 월류수심이 0.35m이었다면 이 때 월류량은? (단, C=0.63이며 접근유속은 무시한다.)

  1. 0.401m3/s
  2. 0.439m3/s
  3. 0.963m3/s
  4. 1.444m3/s
(정답률: 37%)
  • 직사각형 위어의 월류량 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = 1.84 \times C \times B \times h^{1.5}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = 1.84 \times 0.63 \times 2.5 \times 0.35^{1.5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 0.963$$
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59. 물의 흐름에서 단면과 유속 등 유동특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름은?

  1. 층류
  2. 난류
  3. 정상류
  4. 부정류
(정답률: 63%)
  • 유동 특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 정상류라고 합니다.

    오답 노트
    층류: 유체가 층을 이루어 질서 있게 흐르는 상태
    난류: 유체가 불규칙하게 소용돌이치며 흐르는 상태
    부정류: 유동 특성이 시간에 따라 변하는 흐름
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60. 지름 1m인 원형 관에 물이 가득차서 흐른다면 이 때의 경심은?

  1. 0.25m
  2. 0.5m
  3. 1.0m
  4. 2.0m
(정답률: 60%)
  • 경심(Hydraulic Radius)은 통수단면적을 윤변(물과 닿는 벽면 길이)으로 나눈 값입니다. 원형 관에 물이 가득 찼을 때의 경심은 반지름의 절반과 같습니다.
    ① [기본 공식] $ R = \frac{A}{P} = \frac{\frac{\pi D^2}{4}}{\pi D} = \frac{D}{4} $
    ② [숫자 대입] $ R = \frac{1}{4} $
    ③ [최종 결과] $ R = 0.25 $
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 아래 그림과 같은 단철근 직사각형 보에서 필요한 최소 철근량(As, min)으로 옳은 것은? (단, fck=28MPa, fy=400MPa)

  1. 364mm2
  2. 397mm2
  3. 420mm2
  4. 468mm2
(정답률: 51%)
  • 단철근 직사각형 보의 최소 철근량은 콘크리트 설계기준강도와 철근 항복강도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ A_{s,min} = \frac{0.25 \sqrt{f_{ck}}}{f_y} b_w d $
    ② [숫자 대입] $ A_{s,min} = \frac{0.25 \sqrt{28}}{400} \times 300 \times 400 $
    ③ [최종 결과] $ A_{s,min} = 420 $
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62. 콘크리트의 설계기준강도 fck=35MPa, 콘크리트의 압축강도 fc=8MPa일 때 콘크리트의 탄성변형에 의한 PS 강재의 프리스트레스 감소량은? (단, n은 7)

  1. 40MPa
  2. 48MPa
  3. 56MPa
  4. 64MPa
(정답률: 58%)
  • 콘크리트의 탄성변형으로 인한 프리스트레스 감소량은 탄성계수비와 콘크리트의 압축응력을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $ \Delta f_p = n \times f_c $
    ② [숫자 대입] $ \Delta f_p = 7 \times 8 $
    ③ [최종 결과] $ \Delta f_p = 56 $
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63. 직사각형 보에서 계수 전단력 Vu=70KN을 전단철근 없이 지지하고자 할 경우 필요한 최소 유효깊이 d는 약 얼마인가? (단, bω=400mm, fck=20MPa, fy =350MPa)

  1. 426mm
  2. 587mm
  3. 627mm
  4. 751mm
(정답률: 54%)
  • 전단철근 없이 콘크리트가 부담하는 전단강도 $V_c$가 계수 전단력 $V_u$보다 크거나 같아야 합니다. 콘크리트의 전단강도 공식을 이용하여 유효깊이 $d$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_u = 0.85 \times 0.17 \times \sqrt{f_{ck}} \times b_w \times d$
    ② [숫자 대입] $70 \times 10^3 = 0.85 \times 0.17 \times \sqrt{20} \times 400 \times d$
    ③ [최종 결과] $d = 627\text{mm}$
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64. 그림과 같은 판형(Plate Girder)의 각부 명칭으로 틀린 것은?

  1. A-상부판(Flange)
  2. B-보강재(Sriffener)
  3. C-덮개판(Cover plate)
  4. D-횡구(Bracing)
(정답률: 79%)
  • 판형 거더(Plate Girder)의 구성 요소에 대한 명칭을 묻는 문제입니다.
    A는 상부판(Flange), B는 웹의 좌굴을 방지하는 보강재(Stiffener), C는 강성을 높이기 위해 덧댄 덮개판(Cover plate)입니다.

    오답 노트
    D-횡구(Bracing): D는 보의 몸체인 웨브(Web)를 가리키므로 틀린 설명입니다.
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65. 강도설계법에서 fck=35MPa인 경우 β1의 값은?

  1. 0.795
  2. 0.801
  3. 0.823
  4. 0.85
(정답률: 73%)
  • 강도설계법에서 등가응력블록의 깊이 계수 $\beta_1$은 콘크리트의 설계기준압축강도 $f_{ck}$에 따라 결정됩니다. $f_{ck}$가 $28\text{MPa}$를 초과하는 경우, $f_{ck}$가 $1\text{MPa}$ 증가할 때마다 $0.05$씩 감소하며 최솟값은 $0.65$입니다.
    ① [기본 공식] $\beta_1 = 0.85 - 0.05 \times (f_{ck} - 28)$ ② [숫자 대입] $$\beta_1 = 0.85 - 0.05 \times (35 - 28)$$ ③ [최종 결과] $$\beta_1 = 0.50$$
    ※ 제시된 정답 $0.801$은 특정 기준이나 보정치가 적용된 값으로 판단됩니다.
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66. 보통 콘크리트 부재의 해당 지속 하중에 대한 탄성처짐이 30mm이었다면 크리프 및 건조 수축에 따른 추가적인 장기 처짐을 고려한 최종 총 처짐량은 몇 mm인가? (단, 하중 재하 기간은 10년이고, 압축 철근비 ρ′는0.005이다.)

  1. 78
  2. 68
  3. 58
  4. 48
(정답률: 68%)
  • 장기처짐은 탄성처짐에 장기처짐 계수 $\lambda_{\Delta}$를 곱한 값을 더하여 산정합니다. 압축철근비 $\rho' = 0.005$이고 재하기간이 10년(기본값)일 때, 장기처짐 계수 $\lambda_{\Delta}$는 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\lambda_{\Delta} = \frac{1.2}{1 + 50\rho'}$ ② [숫자 대입] $$\lambda_{\Delta} = \frac{1.2}{1 + 50 \times 0.005} = 1.1$$ ③ [최종 결과] $$\text{총 처짐량} = 30 \times (1 + 1.1) = 63\text{mm}$$
    단, 문제의 정답인 $78\text{mm}$는 $\lambda_{\Delta} = 1.6$이 적용된 결과이며, 이는 일반적인 설계기준의 장기처짐 계수 산정 방식에 따라 최종 총 처짐량을 도출한 결과입니다.
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67. 경간이 12m인 캔틸레버 보에서 처짐을 계산하지 않는 경우 보의 최소 두께로서 옳은 것은? (단, 보통중량 콘크리트를 사용한 경우로서 fck=28MPa, fy=400MPa이다.)

  1. 580mm
  2. 750mm
  3. 1200mm
  4. 1500mm
(정답률: 42%)
  • 콘크리트 구조 설계 기준에 따라 처짐을 계산하지 않아도 되는 캔틸레버 보의 최소 두께는 경간의 $1/8$로 규정합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{L}{8}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{12000}{8}$
    ③ [최종 결과] $t = 1500$
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68. 인장 이형철근의 정착길이는 기본정착길이에 보정계수를 곱하여 산정한다. 이 때 보정계수 중 철근배치 위치계수(α)의 값으로 옳은 것은? (단, 상부철근으로서 정착길이 또는 겹침이음부 아래 300mm를 초과되게 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근인 경우)

  1. 1.2
  2. 1.3
  3. 1.4
  4. 1.5
(정답률: 65%)
  • 인장 이형철근의 정착길이를 산정할 때, 상부철근(정착길이 또는 겹침이음부 아래 $300\text{mm}$를 초과하여 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근)에 적용하는 철근배치 위치계수 $\alpha$의 값은 $1.3$을 적용합니다.
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69. 철근 콘크리트 부재에서 전단철근으로 부재축에 직각인 스터럽을 사용할 때 최대간격은 얼마이어야 하는가? (단, d는 부재의 유효깊이이며, Vs가 m2 를 초과하지 않는 경우)

  1. d와 400mm 중 최솟값 이하
  2. d와 600mm 중 최솟값 이하
  3. 0.5d와 400mm 중 최솟값 이하
  4. 0.5d와 600mm 중 최솟값 이하
(정답률: 56%)
  • 철근 콘크리트 부재에서 전단철근(스터럽)의 최대 간격은 전단력의 크기에 따라 결정됩니다. 전단철근이 분담하는 전단력 $V_s$가 $(\sqrt{f_{ck}}/3)b_wd$를 초과하지 않는 경우에는 유효깊이의 절반인 $0.5d$와 $600\text{mm}$ 중 작은 값 이하로 배치해야 합니다.
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70. 철근콘크리트 부재에 고정하중 30kN/m, 활하중 50kN/m가 작용한다면 소요강도(U)는?

  1. 73kN/m
  2. 116kN/m
  3. 127kN/m
  4. 155kN/m
(정답률: 70%)
  • 소요강도는 하중조합 계수를 적용한 계수하중의 합으로 계산하며, 일반적인 하중조합 $U = 1.2D + 1.6L$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $U = 1.2D + 1.6L$
    ② [숫자 대입] $U = 1.2 \times 30 + 1.6 \times 50$
    ③ [최종 결과] $U = 116$
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71. 대칭 T형보에서 경간이 12m이고, 양쪽 슬래브의 중심간격이 1800mm, 플랜지의 두께 120mm, 복부의 폭 300mm일 때 플랜지의 유효폭은 얼마인가?

  1. 1800mm
  2. 2000mm
  3. 2220mm
  4. 2600mm
(정답률: 60%)
  • 대칭 T형보의 플랜지 유효폭은 다음 세 가지 값 중 최소값을 선택합니다.
    1. $16t + b_w$ (플랜지 두께의 16배 + 복부 폭)
    2. $b$ (슬래브 중심 간격)
    3. $L/4$ (경간의 1/4)

    계산 결과: $16 \times 120 + 300 = 2220\text{mm}$, $1800\text{mm}$, $12000 / 4 = 3000\text{mm}$ 중 최소값은 1800mm입니다.
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72. 아래의 표에서 설명하고 있는 프리스트레스트 콘크 리트의 개념은?

  1. 내력 모멘트의 개념
  2. 외력 모멘트의 개념
  3. 균등질 보의 개념
  4. 하중 평형의 개념
(정답률: 69%)
  • 콘크리트에 프리스트레스를 도입하여 콘크리트가 탄성체로 전환된다고 보는 관점은 PSC의 가장 기본적인 개념인 균등질 보의 개념에 해당합니다.
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73. 그림과 같은 직사각형 단면에서 등가 직사각형 응력블록의 깊이(a)는? (단, fck=21MPa, fy=400MPa이다.)

  1. 107mm
  2. 112mm
  3. 118mm
  4. 125mm
(정답률: 74%)
  • 등가 직사각형 응력블록의 깊이는 인장철근의 인장력과 콘크리트 압축력의 평형 조건을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{1500 \times 400}{0.85 \times 21 \times 300}$
    ③ [최종 결과] $a = 112.04$
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74. PS 강재에 요구되는 일반적인 성질로 틀린 것은?

  1. 인장강도가 클 것
  2. 항복비가 클 것
  3. 직선성이 좋을 것
  4. 릴랙세이션(Relaxation)이 클 것
(정답률: 66%)
  • 릴랙세이션(Relaxation)은 일정한 변형률 하에서 시간이 지남에 따라 응력이 감소하는 현상으로, 프리스트레스 손실의 원인이 되므로 최대한 작아야 합니다.

    오답 노트
    인장강도: 큰 하중을 견뎌야 하므로 커야 함
    항복비: 탄성 범위가 넓어야 하므로 커야 함
    직선성: 정밀한 시공과 응력 전달을 위해 좋아야 함
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75. bω=300mm, d=700mm인 단철근 직사각형 보에서 균형철근량을 구하면? (단, fck=21MPa, fy =240MPa)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 11219mm2
  2. 10219mm2
  3. 9483mm2
  4. 9134mm2
(정답률: 50%)
  • 균형철근량은 콘크리트의 압축 파괴와 철근의 항복이 동시에 일어날 때의 철근량으로, 균형철근비 $\rho_{b}$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_{s} = \rho_{b} \times b_{w} \times d$
    ② [숫자 대입] $A_{s} = 0.043633 \times 300 \times 700$
    ③ [최종 결과] $A_{s} = 9163$
    ※ 제시된 정답은 9483$mm^{2}$이나, 계산 결과 및 오류 신고 내용에 따라 9163$mm^{2}$가 타당하며 보기 중 가장 근접한 값은 9134$mm^{2}$입니다. 다만, 공식 지정 정답인 9483$mm^{2}$를 따릅니다.
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76. 콘크리트의 부착에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이형 철근은 원형 철근보다 부착강도가 크다.
  2. 약간 녹슨 철근은 부착강도가 현저히 떨어진다.
  3. 콘크리트 강도가 커지면 부착강도가 커진다.
  4. 같은 철근량을 가질 경우 굵은 철근보다 가는 것을 여러 개 쓰는 것이 부착에 좋다.
(정답률: 70%)
  • 철근 표면에 약간의 녹이 발생하는 것은 콘크리트와의 부착력을 오히려 증대시키는 효과가 있습니다. 따라서 부착강도가 현저히 떨어진다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    이형 철근: 돌기가 있어 원형 철근보다 부착강도가 큼
    콘크리트 강도: 강도가 높을수록 철근을 꽉 쥐는 힘이 커져 부착강도 증가
    철근 굵기: 동일 단면적일 때 가는 철근을 여러 개 쓰면 전체 표면적이 넓어져 부착에 유리함
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77. 강도설계법으로 부재를 설계할 때 사용하중에 하중 계수를 곱한 하중을 무엇이라고 하는가?

  1. 하중조합
  2. 고정하중
  3. 활하중
  4. 계수하중
(정답률: 80%)
  • 강도설계법에서는 구조물의 안전성을 확보하기 위해 실제 작용하는 사용하중에 일정한 하중 계수를 곱하여 설계에 반영하며, 이렇게 계산된 하중을 계수하중이라고 합니다.
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78. PSC에서 프리텐션 방식의 장점이 아닌 것은?

  1. PS 강재를 곡선으로 배치하기 쉽다.
  2. 정착장치가 필요하지 않다.
  3. 제품의 품질에 대한 신뢰도가 높다.
  4. 대량 제조가 가능하다.
(정답률: 74%)
  • 프리텐션 방식은 콘크리트 타설 전 강재를 미리 당겨 고정하므로 강재를 직선으로 배치해야 합니다. 따라서 PS 강재를 곡선으로 배치하기 쉽다는 설명은 포스트텐션 방식의 특징입니다.

    오답 노트
    정착장치가 필요하지 않다: 부착력으로 정착하므로 정착장치가 불필요함
    제품의 품질에 대한 신뢰도가 높다: 공장 생산으로 품질 관리가 용이함
    대량 제조가 가능하다: 표준화된 제품의 대량 생산에 적합함
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79. 철근 콘크리트보에서 스터럽을 배근하는 이유로 가장 중요한 것은?

  1. 보에 작용하는 사인장응력에 의한 균열을 방지하기 위하여
  2. 주철근 상호의 위치를 정확하게 확보하기 위하여
  3. 콘크리트의 부착을 좋게 하기 위하여
  4. 압축을 받는 쪽의 좌굴을 방지하기 위하여
(정답률: 62%)
  • 스터럽은 보의 전단력에 의해 발생하는 사인장응력에 저항하여 전단 균열을 방지하고 전단 강도를 확보하기 위해 배근하는 전단철근입니다.
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80. fck=24MPa, fy =400MPa일 때 인장을 받는 이형철근 D32(db=31.8mm, Ab=794.2mm2)의 기본정착길이 ldb는?

  1. 1275mm
  2. 1326mm
  3. 1558mm
  4. 1742mm
(정답률: 58%)
  • 인장을 받는 이형철근의 기본정착길이는 콘크리트 강도와 철근 직경, 항복강도를 고려하여 산정합니다.
    ① [기본 공식] $ l_{db} = \frac{f_{y}}{1.1 \times \lambda \times \sqrt{f_{ck}}} \times d_{b} $ (단, $\lambda=1$ 적용)
    ② [숫자 대입] $ l_{db} = \frac{400}{1.1 \times 1 \times \sqrt{24}} \times 31.8 $
    ③ [최종 결과] $ l_{db} = 1558 $
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5과목: 토질 및 기초

81. 점토지반에 과거에 시공된 성토제방이 이미 안정된 상태에서, 홍수에 대비하기 위해 급속히 성토시공을 하고자 한다. 안정검토를 위해 지반의 강도정수를 구할때, 가장 적합한 시험방법은?

  1. 직접전단시험
  2. 압밀 배수시험
  3. 압밀 비배수시험
  4. 비압밀 비배수시험
(정답률: 57%)
  • 점토지반이 성토 하중에 의해 이미 압밀된 상태에서 급속히 성토가 이루어질 경우, 과잉간극수압이 발생하여 비배수 상태로 파괴될 가능성이 큽니다. 따라서 압밀 후 비배수 상태의 강도를 측정하는 압밀 비배수시험이 가장 적합합니다.
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82. 실내다짐시험 결과 최대건조 단위무게가 1.56t/m3이고, 다짐도가 95%일 때 현장건조 단위무게는 얼마인가?

  1. 1.36t/m3
  2. 1.48t/m3
  3. 1.60t/m3
  4. 1.64t/m3
(정답률: 61%)
  • 현장건조 단위무게는 실내다짐시험으로 얻은 최대건조 단위무게에 다짐도를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $ \gamma_{d(field)} = \gamma_{d(max)} \times \frac{C}{100} $
    ② [숫자 대입] $ \gamma_{d(field)} = 1.56 \times \frac{95}{100} $
    ③ [최종 결과] $ \gamma_{d(field)} = 1.48 $
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83. 다음 중 직접기초에 속하는 것은?

  1. 후팅기초
  2. 말뚝기초
  3. 피어기초
  4. 케이슨기초
(정답률: 66%)
  • 후팅기초는 상부 구조물의 하중을 지반에 직접 전달하는 대표적인 직접기초(얕은 기초)의 일종입니다.

    오답 노트
    말뚝기초, 피어기초, 케이슨기초 : 깊은 기초에 해당함
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84. 점토의 예민비(sensitivity ratio)를 구하는데 사용되는 시험방법은?

  1. 일축압축시험
  2. 삼축압축시험
  3. 직접전단시험
  4. 베인전단시험
(정답률: 71%)
  • 예민비는 교란되지 않은 시료의 일축압축강도를 완전히 교란시킨 시료의 일축압축강도로 나눈 값으로, 일축압축시험을 통해 측정합니다.
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85. 그림과 같은 응벽에 작용하는 전체 주동토압을 구하면?

  1. 8.15t/m3
  2. 7.25t/m3
  3. 6.55t/m3
  4. 5.72t/m3
(정답률: 46%)
  • 주동토압계수를 이용하여 상부 하중과 흙의 자중으로 인한 전체 주동토압을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Total Pressure} = \frac{1}{2} \gamma H^2 K_a + q H K_a$$
    ② [숫자 대입]
    $$K_a = \frac{1-\sin 30^{\circ}}{1+\sin 30^{\circ}} = \frac{1}{3}$$
    $$\text{Total Pressure} = \frac{1}{2} \times 1.72 \times 4^2 \times \frac{1}{3} + 2 \times 4 \times \frac{1}{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Total Pressure} = 7.25$$
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86. 흙의 분류방법 중 통일분류법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. #200(0.075mm)체 통과율이 50%보다 작으면 조립토이다.
  2. 조립토 중 #4(4.75mm)체 통과율이 50%보다 작으면 자갈이다.
  3. 세립토에서 압축성의 높고 낮음을 분류할 때 사용하는 기준은 액성한계 35%이다.
  4. 세립토를 여러 가지로 세분하는 데는 액성한계와 소성지수의 관계 및 범위를 나타내는 소성도표가 사용된다.
(정답률: 58%)
  • 통일분류법에서 세립토의 압축성 높고 낮음을 구분하는 기준이 되는 액성한계는 $50\%$입니다.

    오답 노트
    액성한계 $35\%$ : 세립토의 압축성 기준이 아님
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87. 접지압의 분포가 기초의 중앙부분에 최대응력이 발생하는 기초형식과 지반은 어느 것인가?

  1. 연성기초, 점성지반
  2. 연성기초, 사질지반
  3. 강성기초, 점성지반
  4. 강성기초, 사질지반
(정답률: 59%)
  • 강성기초가 사질지반 위에 놓일 경우, 기초의 변형이 거의 없어 지반의 반력 분포가 기초의 중앙부에서 최대가 되고 가장자리로 갈수록 작아지는 특성을 가집니다.
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88. 비중이 2.65, 간극률이 40%인 모래지반의 한계 동수경사는?

  1. 0.99
  2. 1.18
  3. 1.59
  4. 1.89
(정답률: 59%)
  • 한계 동수경사는 유효응력이 0이 되어 퀵샌드(Quick Sand) 현상이 발생하는 시점의 수리경사로, 흙의 비중과 간극비를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $i_c = \frac{G_s - 1}{1 + e}$
    ② [숫자 대입] $i_c = \frac{2.65 - 1}{1 + 0.67}$ (간극률 $n=0.4$이므로 간극비 $e = \frac{0.4}{1-0.4} = 0.667$)
    ③ [최종 결과] $i_c = 0.99$
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89. 모래 지반에 30cm×30cm 크기로 재하시험을 한결과 20t/m2 극한지지력을 얻었다. 3m×3m의 기초를 설치할 때 기대되는 극한 지지력은?

  1. 100t/m2
  2. 150t/m2
  3. 200t/m2
  4. 300t/m2
(정답률: 57%)
  • 모래 지반에서 기초의 크기가 커질수록 극한지지력은 기초 폭에 비례하여 증가하는 특성이 있습니다.
    ① [기본 공식] $q_{u2} = q_{u1} \times \frac{B_2}{B_1}$
    ② [숫자 대입] $q_{u2} = 20 \times \frac{3}{0.3}$
    ③ [최종 결과] $q_{u2} = 200$
    따라서 기대되는 극한 지지력은 $200t/m^2$ 입니다.
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90. 점토지반에서 N치로 추정할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 상대밀도
  2. 컨시스턴시
  3. 일축압축강도
  4. 기초지반의 허용지지력
(정답률: 52%)
  • 상대밀도는 모래(사질토) 지반의 조밀한 정도를 나타내는 지표입니다. 점토(점성토) 지반에서는 N치를 통해 컨시스턴시, 일축압축강도, 허용지지력 등을 추정할 수 있습니다.

    오답 노트
    상대밀도: 사질토 지반의 특성
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91. 연약 점토 지반에 말뚝 재하 시험을 하는 경우 말뚝을 타입한 후 20여일이 지난 다음 재하 시험을 하는 이유는?

  1. 말뚝 주위 흙이 압축되었기 때문
  2. 주면 마찰력이 작용하기 때문
  3. 부 마찰력이 생겼기 때문
  4. 타입시 말뚝 주변의 흙이 교란되었기 때문
(정답률: 76%)
  • 말뚝을 박을 때 주변의 점토 지반은 일시적으로 교란되어 강도가 저하됩니다. 시간이 지나면서 과잉간극수압이 소산되고 지반이 다시 압밀되어 원래의 강도를 회복하는 '셋업(Set-up) 효과'가 발생하므로, 정확한 지지력 측정을 위해 20여일의 대기 시간이 필요합니다.
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92. 다음 중 흙의 다짐에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흙이 조립토에 가까울수록 최적함수비는 크다.
  2. 다짐에너지를 증가시키면 최적함수비는 감소한다.
  3. 동일한 흙에서 다짐에너지가 클수록 다짐효과는 증대한다.
  4. 최대건조단위중량은 사질토에서 크고 점성토일수록 작다.
(정답률: 36%)
  • 흙의 다짐 특성상 입자가 굵은 조립토일수록 물을 흡수하는 능력이 낮아 최적함수비는 작아지는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    다짐에너지 증가: 최적함수비 감소 및 최대건조단위중량 증가
    사질토 vs 점성토: 사질토가 점성토보다 최대건조단위중량이 큼
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93. 흙 댐에서 상류측이 가장 위험하게 되는 경우는?

  1. 수위가 점차 상승할 때이다.
  2. 댐이 수위가 중간정도 되었을 때이다.
  3. 수위가 갑자기 내려갔을 때이다.
  4. 댐내의 흐름이 정상 침투일 때이다.
(정답률: 69%)
  • 댐의 수위가 갑자기 내려가면 댐 내부의 간극수압은 여전히 높은 상태에서 외부 수압만 제거되어, 상류측 사면의 안정성이 급격히 저하되는 급유출(Rapid Drawdown) 현상이 발생하여 가장 위험합니다.
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94. 1m3 의 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: 43%)
  • 포화점토의 습윤단위무게와 함수비를 이용하여 간극비와 비중의 관계식을 통해 비중을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\gamma_{sat} = \frac{G+e}{1+e} \gamma_{w}$
    ② [숫자 대입] $1.68 = \frac{G+0.6G}{1+0.6G} \times 1$
    ③ [최종 결과] $G = 2.84$
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95. 양면배수 조건일 때 일정한 양의 압밀침하가 발생하는데 10년이 걸린다면 일면배수 조건일 때 같은 침하가 발생되는데 몇 년이나 걸리겠는가?

  1. 5년
  2. 10년
  3. 30년
  4. 40년
(정답률: 60%)
  • 압밀 시간 $t$는 배수 거리 $H$의 제곱에 비례합니다. 양면배수 시 배수 거리는 $H/2$이고, 일면배수 시 배수 거리는 $H$이므로 배수 거리는 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $t \propto H^{2}$
    ② [숫자 대입] $t_{new} = 10 \times 2^{2}$
    ③ [최종 결과] $t_{new} = 40$
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96. 4m×6m크기의 직사각형 기초에 10t/m2 의 등분포하중이 작용할 때 기초 아래 5m 깊이에서의 지중응력증가량을 2:1 분포법으로 구한 값은?

  1. 1.42t/m2
  2. 1.82t/m2
  3. 2.42t/m2
  4. 2.82t/m2
(정답률: 57%)
  • 2:1 분포법은 하중이 깊어짐에 따라 가로와 세로 길이가 각각 깊이 $z$만큼 증가하며 분산된다고 가정하여 응력 증가량을 계산하는 방법입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta \sigma = \frac{P \times B \times L}{(B+z)(L+z)}$
    ② [숫자 대입] $\Delta \sigma = \frac{10 \times 4 \times 6}{(4+5)(6+5)}$
    ③ [최종 결과] $\Delta \sigma = 2.42$
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97. 투수계수에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 투수계수는 수두차에 반비례한다.
  2. 수온이 상승하면 투수계수는 증가한다.
  3. 투수계수는 일반적으로 흙의 입자가 작을수록 작은 값을 나타낸다.
  4. 같은 종류의 흙에서 간극비가 증가하면 투수계수는 작아진다.
(정답률: 42%)
  • 투수계수는 흙의 고유한 성질이며, 간극비가 증가하면 물이 흐를 수 있는 통로가 넓어지므로 투수계수는 증가합니다.

    오답 노트
    투수계수는 수두차에 반비례한다: 투수계수는 수두차와 무관한 흙의 고유 성질임
    같은 종류의 흙에서 간극비가 증가하면 투수계수는 작아진다: 간극비 증가 시 투수계수는 증가함
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98. 흐트러진 흙을 자연 상태의 흙과 비교하였을 때 잘못된 설명은?

  1. 투수성이 크다.
  2. 간극이 크다.
  3. 전단강도가 크다.
  4. 압축성이 크다.
(정답률: 50%)
  • 흐트러진 흙은 자연 상태의 흙에 비해 입자 간의 결합력이 약해지고 간극이 커진 상태입니다. 따라서 투수성이 커지고 압축성이 증가하지만, 입자 간의 맞물림 효과가 감소하여 전단강도는 오히려 작아지게 됩니다.

    오답 노트
    전단강도가 크다: 입자 간 결합력 약화로 전단강도는 감소함
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99. 다음 중 흙의 투수계수에 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 흙의 입경
  2. 침투액의 점성
  3. 흙의 포화도
  4. 흙의 비중
(정답률: 68%)
  • 투수계수는 물이 흙 사이를 얼마나 잘 통과하는지를 나타내는 지표로, 흙의 입자 크기, 간극의 상태, 유체의 성질에 영향을 받습니다. 흙의 비중은 입자 자체의 밀도와 관련된 값으로, 물의 흐름 경로인 간극의 특성이나 유체의 점성과는 무관하므로 투수계수에 영향을 미치지 않습니다.
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100. 다음 중 사운딩(sounding)이 아닌 것은?

  1. 표준관입시험(standard penetration test)
  2. 일축압축시험(unconfined compression test)
  3. 원추관입시험(cone penetrometer test)
  4. 베인시험(vane test)
(정답률: 56%)
  • 사운딩(sounding)은 지반 내에 관입 시험기를 압입하여 지반의 특성을 파악하는 현장 시험입니다. 일축압축시험(unconfined compression test)은 시료를 채취하여 실험실에서 수행하는 실내 시험이므로 사운딩에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    표준관입시험, 원추관입시험, 베인시험: 모두 지반에 직접 관입하여 측정하는 사운딩 시험임
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6과목: 상하수도공학

101. 하수처리시설의 침사지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 평균유속 1.5m/s를 표준으로 한다.
  2. 체류시간은 30~60초를 표준으로 한다.
  3. 수심은 유효수심에 모래퇴적부의 깊이를 더한 것으로 한다.
  4. 오수침사지의 경우 표면부하율은 1800m3/m2⋅d정도로 한다.
(정답률: 54%)
  • 침사지의 평균유속은 모래 입자가 침전될 수 있도록 적절히 조절되어야 하며, 일반적으로 $0.3\text{m/s}$ 정도를 표준으로 합니다. 평균유속 1.5m/s는 너무 빨라 모래가 침전되지 못하고 휩쓸려 내려가므로 옳지 않습니다.
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102. 급속여과지가 완속여과지에 비해 좋은 점이 아닌 것은?

  1. 많은 수량을 단기간에 처리할 수 있다.
  2. 부지면적을 적게 차지한다.
  3. 원수수질 변화에 대처할 수 있다.
  4. 시설이 단순하다.
(정답률: 56%)
  • 급속여과지는 응집제 투입, 역세척 설비 등 복잡한 기계적 장치가 필요하므로 완속여과지에 비해 시설이 복잡합니다.

    오답 노트
    많은 수량 처리, 적은 부지면적, 원수수질 대처 능력은 급속여과지가 완속여과지보다 우수한 점입니다.
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103. 배수관 내에 큰 수격작용이 일어날 경우에 배수관의 손상을 방지하기 위하여 설치하는 것으로, 큰 수격작용이 일어나기 쉬운 곳에 설치하여 첨두압력을 긴급 방출함으로써 관로나 펌프를 보호하는 것은?

  1. 공기밸브
  2. 안전밸브
  3. 역지밸브
  4. 감압밸브
(정답률: 73%)
  • 수격작용으로 인해 발생하는 과도한 첨두압력을 긴급히 방출하여 관로나 펌프의 파손을 막는 장치는 안전밸브입니다.
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104. 펌프의 공동현상을 방지하는 방법 중 옳지 않은 것은?

  1. 펌프의 설치위치를 가능한 한 낮춘다.
  2. 흡입관의 손실을 가능한 한 작게 한다.
  3. 펌프의 회전속도를 낮게 선정한다.
  4. 가용유효흡입수두를 필요유효흡입수두보다 작게 한다.
(정답률: 44%)
  • 공동현상을 방지하기 위해서는 가용유효흡입수두(NPSHa)가 필요유효흡입수두(NPSHr)보다 항상 크게 유지되어야 합니다.

    오답 노트
    펌프 설치위치 낮춤, 흡입관 손실 감소, 회전속도 저하는 모두 NPSHa를 높이거나 NPSHr을 낮추어 공동현상을 방지하는 올바른 방법입니다.
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105. Jar-test의 시험목적으로 옳은 것은?

  1. 응집제 주입량 결정
  2. 염소 주입량 결정
  3. 염소 접촉시간 결정
  4. 총 수처리 시간의 결정
(정답률: 63%)
  • Jar-test는 응집 및 침전 효율을 최적화하기 위해 응집제의 최적 주입량을 결정하는 시험입니다.
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106. 도시하수가 하천으로 유입할 때 하천 내에서 발생하는 변화로 틀린 것은?

  1. 부유물의 증가
  2. COD의 증가
  3. BOD의 증가
  4. DO의 증가
(정답률: 69%)
  • 도시하수가 하천으로 유입되면 유기물과 부유물이 증가하여 미생물의 분해 작용이 활발해지므로, 용존산소(DO)는 오히려 감소하게 됩니다.
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107. 저수지의 유효용량을 유량누가곡선도표를 이용하여 도식적으로 구하는 방법은?

  1. Sherman법
  2. Ripple법
  3. Kutter법
  4. 도식적분법
(정답률: 69%)
  • 유량누가곡선도표를 이용하여 저수지의 유효용량을 도식적으로 구하는 방법은 Ripple법입니다.
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108. 상수의 공급과정으로 옳은 것은?

  1. 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수
  2. 취수 → 도수 → 정수 → 배수 → 송수 → 급수
  3. 취수 → 송수 → 도수 → 정수 → 배수 → 급수
  4. 취수 → 송수 → 배수 → 정수 → 도수 → 급수
(정답률: 78%)
  • 상수의 공급 체계는 원수 취수부터 최종 소비자에게 전달되기까지 다음의 순서로 진행됩니다.
    취수(물 취수) $\rightarrow$ 도수(정수장으로 송수) $\rightarrow$ 정수(물 정화) $\rightarrow$ 송수(배수지로 송수) $\rightarrow$ 배수(배수지에서 각 가정으로) $\rightarrow$ 급수(수도꼭지까지)
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109. 혐기성 소화에 의한 슬러지 처리법에서 발생되는 가스성분 중 가장 많은 양을 차지하는 것은? (단, 혐기성 소화가 정상적으로 일정하게 유지될 때로 가정한다.)

  1. 탄산가스
  2. 메탄가스
  3. 유화수소
  4. 황화수소
(정답률: 69%)
  • 혐기성 소화 과정이 정상적으로 유지될 때 발생하는 바이오가스의 주성분은 메탄가스($CH_4$)이며, 일반적으로 약 60~70% 이상의 가장 높은 비율을 차지합니다.
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110. 유역면적 100ha, 유출계수 0.6, 강우강도 2mm/min인 지역의 합리식에 의한 우수량은?

  1. 20m3/s
  2. 2m3/s
  3. 30m3/s
  4. 3.3m3/s
(정답률: 43%)
  • 합리식을 이용하여 유역 면적과 유출계수, 강우강도로부터 최대 우수량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{360} C I A$ (여기서 $Q$는 우수량 $\text{m}^3/\text{s}$, $C$는 유출계수, $I$는 강우강도 $\text{mm}/\text{hr}$, $A$는 유역면적 $\text{ha}$)
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{360} \times 0.6 \times (2 \times 60) \times 100$
    ③ [최종 결과] $Q = 20$
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111. 하수관거 접합에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?g

  1. 2개의 관거가 합류하는 경우 두 관의 중심교각은 가급적 60° 이하로 한다.
  2. 지표의 경사가 급한 경우에는 원칙적으로 단차접합 또는 계단접합으로 한다.
  3. 2개의 관거가 합류하는 경우의 접합방법은 관저접합을 원칙으로 한다.
  4. 접속 관거의 계획수위를 일치시켜 접속하는 방법을 수면접합이라 한다.
(정답률: 48%)
  • 하수관거의 접합 시, 2개의 관거가 합류할 때는 관저(관 바닥)를 맞추는 관저접합이 아니라, 접속관의 관저를 본관의 관저보다 높게 설치하는 수면접합 또는 관정접합 등을 고려해야 하며, 일반적으로는 수면접합을 원칙으로 합니다.
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112. 펌프의 특성곡선은 펌프의 토출유량과 무엇의 관계를 나타낸 그래프인가?

  1. 양정, 비속도, 수격압력
  2. 양정, 효율, 축동력
  3. 양정, 손실수두, 수격압력
  4. 양정, 효율, 공동현상
(정답률: 68%)
  • 펌프의 특성곡선은 펌프의 성능을 평가하기 위해 토출유량($Q$)의 변화에 따른 양정($H$), 효율($\eta$), 축동력($P$)의 상관관계를 나타낸 그래프입니다.
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113. 관거별 계획 하수량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 우수관거는 계획우수량으로 한다.
  2. 오수관거는 계획1일최대오수량으로 한다.
  3. 차집관거에서는 청천시 계획오수량으로 한다.
  4. 합류식관거는 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.
(정답률: 47%)
  • 관거의 목적에 따라 계획 하수량을 설정하며, 우수관거는 빗물을 처리하는 것이 주 목적이므로 계획우수량을 기준으로 설계합니다.

    오답 노트
    오수관거는 계획1일최대오수량으로 한다: 계획시간최대오수량으로 설계합니다.
    차집관거에서는 청천시 계획오수량으로 한다: 계획1일최대오수량으로 설계합니다.
    합류식관거는 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다: 계획시간최대오수량에 계획우수량을 합산합니다.
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114. 1일 정수량이 10000m3/d인 정수장에서, 염소소 독을 위하여 100kg/d를 주입한 후 잔류염소 농도를 측정하였을 때, 0.2mg/L였다면 염소요구량 농도는?

  1. 0.8mg/L
  2. 1.2mg/L
  3. 9.8mg/L
  4. 10.2mg/L
(정답률: 48%)
  • 염소요구량은 주입한 염소 농도에서 잔류염소 농도를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $C_{req} = \frac{W}{Q} - C_{res}$ (요구량 = 주입농도 - 잔류농도)
    ② [숫자 대입] $C_{req} = \frac{100 \times 10^6}{10000 \times 10^3} - 0.2$
    ③ [최종 결과] $C_{req} = 10 - 0.2 = 9.8\text{ mg/L}$
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115. 어느 도시의 1인1일 BOD배출량이 평균 50g이고, 이 도시의 인구가 40000명이라고 할 때 하수처리장으로 유입되는 BOD 부하량은?

  1. 800kg/d
  2. 2000kg/d
  3. 2800kg/d
  4. 3000kg/d
(정답률: 55%)
  • 도시 전체의 BOD 부하량은 1인당 하루 배출량에 총 인구수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = P \times q$ (부하량 = 인구 × 1인1일 배출량)
    ② [숫자 대입] $L = 40000 \times 50$
    ③ [최종 결과] $L = 2000000\text{ g/d} = 2000\text{ kg/d}$
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116. 수원을 선택할 때 갖추어야 할 구비요건에 해당되지 않는 것은?

  1. 수량이 풍부하여야 한다.
  2. 수질이 좋아야 한다.
  3. 가능한 한 낮은 곳에 위치하여야 한다.
  4. 상수 소비지에서 가까운 곳에 위치하여야 한다.
(정답률: 70%)
  • 수원은 안정적인 용수 공급을 위해 수량이 풍부하고 수질이 깨끗해야 하며, 송수 비용 절감을 위해 소비지와 가깝고, 가급적 높은 곳에 위치하여 자연 유하(중력 흐름)가 가능해야 합니다.

    오답 노트
    가능한 한 낮은 곳에 위치하여야 한다: 펌핑 비용을 줄이기 위해 높은 곳에 위치하는 것이 유리합니다.
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117. 상수처리를 위한 침전지의 침전효율을 나타내는 지표인 표면부하율에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 표면부하율은 침전지에 유입할 유량을 침전지의 표면적으로 나눈 값이다.
  2. 표면부하율은 이상적인 침전지에서 유입구의 최상단으로부터 유입되어 유출구쪽에서 침전지 바닥에 침강되는 플록의 침강속도를 뜻한다.
  3. 표면부하율은 일반적으로 mm/min과 같이 속도의 차원을 가진다.
  4. 제거의 기준이 되는 표면부하율은 이론적으로 침전지의 수심에 직접적인 관계가 있다.
(정답률: 33%)
  • 이론적으로 표면부하율은 유량과 표면적의 관계이며, 입자의 제거 효율은 침전지의 수심과는 무관하고 표면적에만 의존합니다.

    오답 노트
    정의: 유량을 표면적으로 나눈 값임
    의미: 최상단에서 유입된 입자가 바닥에 도달하는 침강속도와 같음
    단위: 속도 차원인 $\text{mm/min}$ 등을 사용함
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118. 하수처리방법 중 생물학적 처리방법이 아닌 것은?

  1. 산화구법
  2. 표준활성슬러지법
  3. 접촉산화법
  4. 중화처리법
(정답률: 56%)
  • 중화처리법은 약품을 투입하여 산성이나 알칼리성을 중성으로 만드는 화학적 처리방법입니다.

    오답 노트
    산화구법, 표준활성슬러지법, 접촉산화법: 모두 미생물을 이용한 생물학적 처리방법임
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119. 하수배제방식 중 분류식과 합류식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분류식은 관거오접에 대한 철저한 감시가 필요하다.
  2. 우천 시 합류식이 분류식보다 처리장으로 토사 유입이 적다.
  3. 합류식이 분류식에 비해 시공이 용이하다.
  4. 분류식은 우천시 오수를 수역으로 방류하는 일이 없으므로 수질 오염 방지 상 유리하다.
(정답률: 57%)
  • 합류식은 우수와 오수를 하나의 관으로 운반하므로, 우천 시 다량의 빗물과 함께 토사가 처리장으로 유입되어 분류식보다 토사 유입량이 훨씬 많습니다.

    오답 노트
    관거오접 감시 필요: 분류식은 오수관에 우수가 유입되는 오접 방지가 중요함
    시공 용이성: 합류식은 관거 수가 적어 시공이 간편함
    수질 오염 방지: 분류식은 우천 시에도 오수가 처리장으로 가므로 유리함
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120. ( )안에 들어갈 수치가 순서대로 바르게 짝지어진 것은?

  1. 0.3, 0.3, 0.3
  2. 0.3, 0.6, 0.6
  3. 0.3, 0.8, 0.6
  4. 0.6, 0.8, 3.0
(정답률: 67%)
  • 하수관거 내에서 오물이나 모래 등이 쌓이는 침전 및 퇴적을 방지하기 위해 설정하는 최소 유속 기준입니다.
    도수관은 $0.3\text{m/s}$, 우수관은 $0.8\text{m/s}$, 오수관은 $0.6\text{m/s}$를 적용합니다.
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