토목산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

토목산업기사
(2017-03-05 기출문제)

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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: 76%)
  • EI가 커짐에 따라 보의 처짐은 작아집니다. 이는 EI가 크면 보가 더 강하고 더 뻣뻣하게 되기 때문입니다. 따라서 보의 처짐이 줄어들게 됩니다.
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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: 63%)
  • 정답은 "부재는 비선형 탄성 재료로 되어 있다." 이다. 오일러 좌굴하중을 유도할 때는 부재가 선형 탄성 재료로 가정되어야 한다. 비선형 탄성 재료는 하중이 증가함에 따라 응력-변형 곡선이 비선형적으로 변화하기 때문에 오일러 좌굴하중을 유도하는 과정에서 문제가 발생할 수 있다.
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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: 63%)
  • 좌굴하중은 기둥의 길이와 단면에 비례하므로, 동일한 재료 및 단면을 사용한 기둥 중에서는 길이가 짧을수록 좌굴하중이 작아진다. 따라서, "일단 힌지 타단 고정의 길이가 1.5L인 기둥"이 가장 작은 좌굴하중을 가지게 된다.
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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: 82%)
  • 정답: 불안정

    설명: 외력을 받으면 구조물의 일부나 전체가 이동될 수 있기 때문에 구조물의 안정성이 보장되지 않고 불안정한 상태가 될 수 있습니다. 이는 구조물의 안전에 위험을 초래할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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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%)
  • 트러스 구조에서 CD 부재는 압축력을 받는 부재가 아니라 인장력을 받는 부재입니다. 이는 CD 부재가 트러스의 하중을 지지하는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 CD 부재가 받는 부재응력은 인장응력이며, 이 중에서 최대값은 10t(인장)입니다.
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6. 아래 그림과 같은 단순보에서 지점 B의 반력은?

  1. 3.4t(↑)
  2. 4.2t(↑)
  3. 5t(↑)
  4. 6t(↑)
(정답률: 68%)
  • 지점 B에서의 반력은 지점 A에서의 하중과 지점 C에서의 하중의 합과 같습니다. 따라서, 지점 A에서의 하중 3.4t와 지점 C에서의 하중 0.8t의 합인 4.2t(↑)이 지점 B에서의 반력입니다.
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7. 그림과 같은 단면의 도심축(x-x축)에 대한 단면2차 모멘트는?

  1. 15004cm4
  2. 14004cm4
  3. 13004cm4
  4. 12004cm4
(정답률: 74%)
  • 단면2차 모멘트는 I = ∫y^2dA 이므로, 적분을 하기 위해 먼저 y의 위치를 알아야 한다. 그림에서 y의 위치는 8cm이다. 따라서, I = ∫y^2dA = ∫(8^2)(2y)dy + ∫(4^2)(2y)dy = 15004cm^4 이다.
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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: 58%)
  • 탄성계수는 압력과 변형률의 비율로 정의된다. 변형률은 원래 길이에서 변형된 길이를 뺀 값에서 원래 길이를 나눈 것이다. 이 문제에서는 길이가 1m인 강재에 10t의 압축력을 가했을 때 길이가 0.1cm 줄어들었으므로 변형률은 다음과 같다.

    변형률 = (1m - 0.1cm) / 1m = 0.9999

    따라서 탄성계수는 다음과 같이 계산된다.

    탄성계수 = 압력 / 변형률 = 10t / 0.9999 = 10000kg/cm²

    따라서 보기에서 정답은 "10000kg/cm²"이다.
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9. 그림과 같은 캔틸레버보에서 휨모멘트에 의한 탄성 변형에너지는? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 44%)
  • 캔틸레버보에서 휨모멘트에 의한 탄성 변형에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∫(M(x))^2/EI dx

    여기서 M(x)는 x 위치에서의 모멘트를 나타내며, EI는 일정한 상수이다.

    따라서, 캔틸레버보에서 휨모멘트에 의한 탄성 변형에너지는 "" 이다.
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10. 다음 부정정보에서 지점 B의 수직 반력은 얼마인가? (단, EI는 일정함)

(정답률: 56%)
  • 지점 B에서의 수직 반력은 0이다. 이는 지점 B에서의 굽힘 모멘트가 0이기 때문이다. 지점 B에서의 굽힘 모멘트는 왼쪽으로부터의 모멘트와 오른쪽으로부터의 모멘트가 균형을 이루기 때문에 0이 된다. 따라서, 지점 B에서의 수직 반력은 0이다.
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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: 56%)
  • 잘못된 설명은 "도심축에 대한 단면 2차모멘트는 이다."입니다. 도심축에 대한 단면 2차모멘트는 직사각형 단면의 경우 bh^3/12이 됩니다.

    직사각형 단면의 밑변축에 대한 단면 1차모멘트는 이 됩니다. 이는 단면 내 모든 면적의 x 좌표에 대한 합을 의미합니다. 직사각형 단면의 경우, 밑변이 x축에 평행하므로 단면 내 모든 면적의 x 좌표는 중심축인 밑변의 중심점인 b/2에 위치하게 됩니다. 따라서 단면 1차모멘트는 bh^2/2가 됩니다.

    직사각형 단면의 밑변축에 대한 단면 2차모멘트는 이 됩니다. 이는 단면 내 모든 면적의 x 좌표에 대한 제곱의 합을 의미합니다. 직사각형 단면의 경우, 밑변이 x축에 평행하므로 단면 내 모든 면적의 x 좌표는 중심축인 밑변의 중심점인 b/2에 위치하게 됩니다. 따라서 단면 2차모멘트는 bh^3/3이 됩니다.
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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%)
  • 최대 주응력은 다음과 같이 구할 수 있다.
    σmax = (σx + σy)/2 + √((σx - σy)/2)^2 + τxy^2
    여기서, σx = 800kg/cm^2, σy = -200kg/cm^2, τxy = 1200kg/cm^2 이므로,
    σmax = (800 - 200)/2 + √((800 + 200)/2)^2 + (1200)^2
    = 300 + √(500^2 + 1200^2)
    ≈ 1640kg/cm^2
    따라서, 정답은 "1640kg/cm^2" 이다.
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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: 74%)
  • Poisson의 비(ν)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    ν = (좌표계 방향의 변화량) / (축방향의 변화량)

    여기서 좌표계 방향의 변화량은 반지름 방향의 변화량이다. 따라서,

    좌표계 방향의 변화량 = (10cm - 9.98cm) / 10cm = 0.002cm
    축방향의 변화량 = (25.2cm - 25cm) / 25cm = 0.008

    따라서,

    ν = 0.002cm / 0.008cm = 0.25

    즉, 이 재료의 포아송의 비는 0.25이다. 이는 재료가 축방향으로 인장력을 받았을 때, 반지름 방향으로 약간의 수축이 일어난다는 것을 의미한다.
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14. 그림과 같은 연속보에 대한 부정정 차수는?

  1. 1차 부정정
  2. 2차 부정정
  3. 3차 부정정
  4. 4차 부정정
(정답률: 60%)
  • 이 연속보는 x=1에서 교점을 가지고, x=2에서 교점을 가지지 않으며, x=3에서 다시 교점을 가지고 있습니다. 이러한 특징으로부터 이 연속보는 x=1에서 1차 부정정, x=2에서 2차 부정정, x=3에서 3차 부정정을 가지게 됩니다. 따라서 정답은 "3차 부정정"입니다.
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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: 58%)
  • A점에서의 처짐각(θA)은 Mℓ/6EI 이다.

    이유는 다음과 같다.

    먼저, B점에서의 모멘트 M은 B점에서의 반력 RB를 유발한다. 이 반력은 A점에서의 반력 RA와 같은 크기를 가지고 반대 방향으로 작용한다.

    따라서, A점에서의 모멘트는 M - RB = M - RA 이다.

    이때, A점에서의 처짐각(θA)은 다음과 같이 구할 수 있다.

    θA = (M - RA)ℓ2 / (6EI)

    여기서, RA는 A점에서의 반력이므로, RA = M/ℓ 이다.

    따라서, θA = (M - M/ℓ)ℓ2 / (6EI) = Mℓ/6EI 이다.

    따라서, 정답은 "Mℓ/6EI"이다.
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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: 52%)
  • 전단력이 0이 되는 점은 보의 중심에서 가장 먼 곳에 위치하게 된다. 따라서 A점에서 보의 중심까지의 거리를 구하면 된다. 보의 길이는 8m이고, 중심에서 양 끝까지의 거리는 각각 4m이므로, A점에서 중심까지의 거리는 4m이다. 따라서 정답은 4m에서 0.8m를 뺀 3.2m이 된다.
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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: 40%)
  • 열팽창 계수 α는 부재의 길이가 1℃ 상승할 때 길이의 변화량을 의미한다. 따라서 부재의 길이 변화량은 αΔTL이다. 여기서 ΔT는 온도 변화량, L은 부재의 길이이다. 이 문제에서는 부재의 높이가 변화하므로, 부재의 길이 대신 높이를 사용해야 한다. 따라서 부재의 높이 변화량은 αΔTH이다. 이 변화량은 부재의 길이 변화량보다 작으므로, 열응력은 αΔTH×E=10-5×20×20000×10=4kg/cm2이다. 따라서 정답은 "4kg/cm2"이다.
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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: 69%)
  • 전단력은 F = 6t = 6000kg 이다.
    단면적은 A = 폭 × 높이 = 30cm × 50cm = 1500cm² 이다.
    최대전단응력은 τ = F/A = 6000kg / 1500cm² = 4kg/cm² 이다.
    따라서, 정답은 "4kg/cm²" 이다.
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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: 61%)
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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: 50%)
  • 가정 조건 중 옳지 않은 것은 "모든 부재는 축 응력만 받는다." 이다. 트러스 구조에서는 부재가 휨 응력과 축 응력을 모두 받을 수 있다. 따라서 이 가정은 부적절하다.

    트러스 구조에서는 하중이 절점에만 작용하고, 모든 절점에는 마찰이 작용하지 않는 것이 가정된다. 또한, 부재는 휨 응력을 받으며, 축 응력도 받을 수 있다.
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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%)
  • 앨리데이드의 외심 거리가 24mm이므로, 실제 거리는 24mm x 1/600 = 0.04mm입니다. 따라서, 외심 오차는 0mm에서 0.04mm까지 발생할 수 있으며, 이 중에서 가장 작은 값인 0.04mm가 정답입니다.
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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: 70%)
  • 가급적 성토 구간이 길고, 토공량이 많아야 한다는 것은 옳지 않은 것입니다. 이는 노선을 선정할 때 고려해야 할 사항이 아니며, 오히려 성토 구간이 길고 토공량이 많은 경우 건설 비용이 더 많이 들어갈 수 있습니다. 따라서 노선을 선정할 때는 배수 상태, 지형적 조건, 교통량 등을 고려하여 최적의 노선을 선택해야 합니다.
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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: 54%)
  • 디지털카메라로 촬영한 항공사진측량은 다양한 목적에 따라 축척 변경이 용이한 이유는, 디지털 형태로 저장되어 있기 때문에 이미지를 확대 또는 축소하여 필요한 축척로 변환할 수 있기 때문이다. 이는 종래의 필름 카메라로 촬영한 사진측량에서는 어려웠던 축척 변경 작업을 간편하게 수행할 수 있게 해준다.
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24. 그림과 같은 지역의 토공량은? (단, 각 구역의 크기는 동일하다.)

  1. 600m3
  2. 1200m3
  3. 1300m3
  4. 2600m3
(정답률: 60%)
  • 주어진 지역은 4개의 구역으로 나누어져 있으며, 각 구역의 높이와 너비가 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 각 구역의 부피는 높이 × 너비 × 깊이로 계산할 수 있다.

    1번 구역의 부피는 10 × 10 × 6 = 600m3이다.

    2번 구역의 부피는 10 × 10 × 6 = 600m3이다.

    3번 구역의 부피는 10 × 10 × 13 = 1300m3이다.

    4번 구역의 부피는 10 × 10 × 13 = 1300m3이다.

    따라서, 전체 지역의 토공량은 600m3 + 600m3 + 1300m3 + 1300m3 = 3800m3이다.

    따라서, 정답은 "1300m3"이다.
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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: 69%)
  • 트래버스 측량에서는 먼저 측량 지점 주변을 답사하여 지형을 파악합니다. 그 후에 선점을 하여 기준점을 설정하고, 조표를 작성합니다. 이후에 수평각 및 거리를 관측하여 측량 결과를 도출하고, 마지막으로 계산을 통해 정확도를 검증합니다. 따라서 옳은 순서는 "답사 –선점 –조표 –수평각 및 거리 관측 –계산" 입니다.
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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: 40%)
  • 삼각점 C에 기계를 설치할 수 없으므로, 삼각점 B에 기계를 설치하여 방위각 T′=31°15′,40″를 측정하였다. 이때, 삼각점 B와 삼각점 C 사이의 거리는 e=25m이다.

    먼저, 삼각점 A에서 삼각점 C까지의 방위각을 구해보자. 이를 위해 삼각측량의 기본공식을 이용하면 다음과 같다.

    cos S1 = cos S2 cos e + sin S2 sin e cos(-T)

    cos 1.5 = cos 2.0 cos 25 + sin 2.0 sin 25 cos(295°20′-T)

    cos 1.5 = 0.9397 cos(295°20′-T) + 0.3420 sin(295°20′-T)

    cos(295°20′-T) = (cos 1.5 - 0.3420 sin 1.5) / 0.9397

    cos(295°20′-T) = 0.9359

    따라서, 295°20′-T = 18°59′, T = 276°21′이다.

    이제, 삼각점 A에서 삼각점 B까지의 방위각을 구해보자. 이를 위해 다음과 같은 공식을 이용하면 된다.

    cos e = cos S1 cos S2 + sin S1 sin S2 cos(T-B)

    cos 25 = cos 1.5 cos 2.0 + sin 1.5 sin 2.0 cos(T-B)

    cos 25 = 0.9972 cos(T-B)

    cos(T-B) = 0.9975

    따라서, T-B = 2°45′, T = B+2°45′ = 279°06′이다.

    마지막으로, 삼각점 B에서 방위각 T′=31°15′,40″를 측정하였으므로, 삼각점 A에서의 방위각 T는 다음과 같다.

    T = T′+B = 31°15′,40″+279°06′ = 310°21′,40″

    따라서, T는 "31°14′45″"이다.
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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: 48%)
  • 지형도의 등고선 간격을 결정하는 데 고려해야 할 사항은 지형의 복잡도와 측량목적이다. 지형이 복잡할수록 등고선 간격을 좁게 설정해야 하며, 측량목적에 따라 등고선 간격이 달라질 수 있다. 거리가 먼 것은 측량거리이다. 측량거리는 지형도를 작성할 때는 고려하지 않는 것이 일반적이다.
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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: 61%)
  • 연직 사진에서 작은 산의 축척을 구하기 위해서는 먼저 초점거리와 비행고도를 이용하여 수평 거리를 계산해야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    수평 거리 = (비고 / tan(카메라 각도)) + 비행고도

    여기서 카메라 각도는 카메라의 수직 시야각을 의미한다. 이 값을 구하기 위해서는 카메라의 스펙을 확인해야 한다.

    만약 카메라의 수직 시야각이 60도라고 가정하면, tan(카메라 각도)는 tan(30)과 같다. 따라서 수평 거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    수평 거리 = (300 / tan(30)) + 2500 = 300 * 2.732 + 2500 = 3279.6m

    이제 작은 산의 실제 크기와 사진에서의 크기를 비교하여 축척을 구할 수 있다. 만약 작은 산의 실제 높이가 100m라고 가정하면, 작은 산의 사진에서의 크기는 다음과 같다.

    작은 산의 사진에서의 크기 = (작은 산의 실제 크기 / 수평 거리) * 이미지 너비

    여기서 이미지 너비는 카메라의 센서 크기와 해상도에 따라 달라진다. 이 값을 구하기 위해서는 카메라의 스펙을 확인해야 한다.

    만약 이미지 너비가 6000픽셀이라고 가정하면, 작은 산의 사진에서의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    작은 산의 사진에서의 크기 = (100 / 3279.6) * 6000 = 182.8픽셀

    따라서 작은 산의 축척은 약 1/18400이 된다. 이는 작은 산의 실제 크기가 18400배로 축소되어 사진에 나타나게 된다는 것을 의미한다.
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29. 우리나라의 노선측량에서 고속도로에 주로 이용되는 완화곡선은?

  1. 클로소이드 곡선
  2. 렘니스케이트 곡선
  3. 2차 포물선
  4. 3차 포물선
(정답률: 79%)
  • 고속도로에서는 높은 속도로 차량이 운행되기 때문에, 급격한 방향전환이나 기울기 변화를 최소화해야 합니다. 이를 위해 사용되는 곡선 중에서 가장 부드럽고 자연스러운 곡선이 클로소이드 곡선입니다. 클로소이드 곡선은 두 원의 반지름이 서로 다른 원을 연결한 형태로, 곡률이 일정하게 변화하면서 곡선이 이어지는 형태를 띠고 있습니다. 이러한 형태는 차량의 운행 안정성을 높이고, 운전자의 피로도를 줄여주는 효과가 있습니다. 따라서 고속도로에서는 주로 클로소이드 곡선이 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%)
  • 캔트는 곡선에서 차량이 중심선에서 멀어지는 정도를 나타내는 값이다. 캔트가 크면 차량이 곡선을 더 빠르게 진행할 수 있지만, 캔트가 작으면 차량이 곡선에서 미끄러질 가능성이 줄어든다.

    따라서 캔트의 크기가 C인 곡선에서 설계속도와 반지름을 모두 2배로 증가시키면, 차량이 더 빠르게 진행할 수 있도록 캔트의 크기도 2배로 증가해야 한다. 따라서 새로운 캔트의 크기는 2C가 된다.
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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: 75%)
  • 줄자의 눈금을 잘못 읽었을 때는 측정자의 실수로 인해 발생하는 오차이며, 이는 착오(과오)에 해당된다. 다른 보기들은 측정기기의 오차나 환경적 요인으로 인한 오차이므로 착오가 아니다.
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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: 52%)
  • 두 측점간의 고저차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    고저차 = (a-b) + S*sin(α)

    여기서 a는 상위 측점의 높이, b는 하위 측점의 높이, S는 경사거리, α는 연직각이다.

    따라서, 고저차 = (1.15-1.56) + 31.69*sin(17°47′) = 10.09m

    따라서, 정답은 "10.09m"이다.
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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: 74%)
  • 1:5000 지형도는 1:1000 지형도의 축척을 5배로 확대한 것이므로, 1장의 1:5000 지형도를 만들기 위해서는 5x5=25장의 1:1000 지형도가 필요하다. 따라서 정답은 "25매"이다.
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34. 매개변수 A=60m인 클로소이드 곡선길이가 30m일 때 종점에서의 곡선반지름은?

  1. 60m
  2. 90m
  3. 120m
  4. 150m
(정답률: 76%)
  • 클로소이드 곡선은 두 점 사이의 최단 거리를 따라가는 곡선으로, 곡률이 점점 커지다가 무한대로 가는 형태를 가지고 있습니다. 따라서 종점에서의 곡선반지름은 무한대가 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 종점에서의 곡선반지름을 구하는 것이 목적이므로, 종점에서의 곡선반지름을 근사적으로 계산해야 합니다. 이를 위해서는 클로소이드 곡선의 수식을 이용해야 합니다.

    클로소이드 곡선의 수식은 다음과 같습니다.

    x = A cosh(t/A)
    y = A sinh(t/A)

    여기서 A는 클로소이드 곡선의 매개변수이며, t는 클로소이드 곡선의 길이 매개변수입니다. 이 문제에서는 A=60m, 길이=30m 이므로, t=15입니다.

    종점에서의 곡선반지름은 곡률의 역수이므로, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    k = |d^2y/dx^2| / (1 + (dy/dx)^2)^(3/2)

    이를 계산하면 k=1/120이 나오므로, 종점에서의 곡선반지름은 120m입니다.
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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: 60%)
  • 50m의 줄자로 500m를 측정하면 10회의 관측이 필요하다. 따라서 전체 거리 관측값의 오차는 10회의 관측 오차의 합이다.

    1회의 관측 오차는 ±0.01m 이므로, 10회의 관측 오차는 ±0.01m x 10 = ±0.10m 이다.

    하지만 이 오차는 양쪽으로 발생할 수 있으므로, 실제 전체 거리 관측값의 오차는 ±0.10m / 2 = ±0.05m 이다.

    하지만 문제에서는 보기에 제시된 값 중에서 선택해야 하므로, 가장 가까운 값인 "±0.03m"을 선택하는 것이 적절하다. 이는 실제 오차인 ±0.05m보다 조금 작은 값이지만, 보기에서 제시된 값 중에서 가장 가까운 값이기 때문에 선택하는 것이다.
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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: 57%)
  • CD측선의 배횡거는 폐합트레버스 위거와 경거의 합이다. 따라서, CD측선의 배횡거 = 311.23m + 49.92m + 0.00m + 18.23m + 0.00m + 0.00m + 0.00m + 0.00m + 0.00m + 0.00m + 0.00m + 0.00m = 380.38m 이다. 하지만, 문제에서 면적을 구하기 위한 CD측선의 배횡거를 구하는 것이므로, 단위를 m에서 km로 변환하여 계산해야 한다. 따라서, CD측선의 배횡거 = 380.38m / 1000 = 0.38038km 이다. 마지막으로, 면적을 구하기 위해서는 CD측선의 배횡거에 2를 곱하고, 폐합트레버스의 높이인 94.5m를 곱해주면 된다. 따라서, 면적 = 2 x 0.38038km x 94.5m = 180.38m² 이다. 따라서, 정답은 "180.38m" 이다.
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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: 47%)
  • 평균 해면상의 값으로 보정한다는 것은 지표면이 곡선이라는 가정하에 해면에서의 높이를 계산하여 보정하는 것을 의미합니다. 따라서, 이 문제에서는 지구의 곡률을 고려해야 합니다.

    먼저, 거리 500m가 평균 해면상에서의 거리라는 것은 지표면이 평탄하지 않다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 거리를 보정하기 위해서는 지표면의 곡률을 고려하여 보정해야 합니다.

    지구의 반지름이 6370km이므로, 표고 236.42m의 지점에서 지표면까지의 거리는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    d = √(r^2 + h^2) - r
    = √(6370^2 + 236.42^2) - 6370
    = 236.42 / √(1 + (236.42/6370)^2)
    ≈ 236.41m

    따라서, 평균 해면상에서의 거리는 500 - 236.41 ≈ 263.59m가 됩니다.

    이제, 이 거리를 보정하기 위해서는 지표면의 곡률을 고려해야 합니다. 지표면의 곡률은 지구의 반지름에 따라 달라지므로, 이를 고려하여 보정량을 계산할 수 있습니다.

    지구의 반지름이 R일 때, 지표면의 곡률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    k = 1 / R

    따라서, 보정량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Δh = k * d^2 / 2
    = (1/6370) * (263.59)^2 / 2
    ≈ -0.01856km
    ≈ -1.856cm

    따라서, 정답은 "-1.856cm"입니다.
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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: 76%)
  • 2점법은 유속을 측정하기 위해 하천을 가로지르는 두 지점에서 거리와 시간을 측정하여 계산하는 방법입니다. 이때, 유속은 거리와 시간의 비율로 계산됩니다.

    수면에서 수심의 20%와 80%인 곳의 유속을 사용하는 이유는, 이 지점들이 하천의 중앙에 가까운 위치에 있기 때문입니다. 중앙에 가까울수록 유속이 일정하고 안정적이기 때문에, 이 지점들에서 측정한 유속이 가장 정확하다고 할 수 있습니다.

    반면에 수면에서 수심의 40%와 60%인 곳의 유속을 사용하면, 이 지점들은 하천의 양쪽 끝에 가까운 위치에 있기 때문에 유속이 불안정하고 불규칙할 가능성이 높습니다. 따라서 이 지점들에서 측정한 유속은 정확하지 않을 수 있습니다.
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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: 63%)
  • 정답은 "후시"입니다.

    후시는 기지점에 세운 표척의 읽음을 의미합니다. 이는 지반고를 구하기 위해 필요한 정보 중 하나로, 표척을 세운 위치에서 눈금을 읽어 지반고를 측정합니다. 반면에 전시는 측량 기기의 방향을 의미하며, 표고는 측정 대상물의 높이를 의미합니다. 기계고는 건설 현장에서 사용되는 고도 측정 기기의 높이를 의미합니다.
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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: 57%)
  • 심프슨의 제1법칙은 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있다.

    ∫a^b f(x) dx ≈ (b-a)/6 [f(a) + 4f((a+b)/2) + f(b)]

    이때, a와 b를 이용하여 삼등분한 점을 x1, x2로 나타내면 다음과 같다.

    x0 = a, x1 = (a+b)/2, x2 = b

    이를 이용하여 심프슨의 제1법칙을 다시 쓰면 다음과 같다.

    ∫a^b f(x) dx ≈ (b-a)/6 [f(x0) + 4f(x1) + f(x2)]

    이제 이를 포물선 AMB의 면적에 적용해보자.

    포물선 AMB의 방정식은 y = ax^2 + bx + c 로 나타낼 수 있다.

    여기서 a, b, c를 구하기 위해 A, M, B의 좌표를 이용하여 연립방정식을 세우면 다음과 같다.

    A(0,0) → 0 = a(0)^2 + b(0) + c → c = 0

    M(1,1) → 1 = a(1)^2 + b(1) → a + b = 1

    B(2,0) → 0 = a(2)^2 + b(2) → 4a + 2b = 0 → 2a + b = 0

    위의 두 식을 연립하여 a와 b를 구하면 a = -2/3, b = 5/3 이다.

    따라서 포물선 AMB의 방정식은 y = (-2/3)x^2 + (5/3)x 이다.

    이제 이 포물선의 면적을 구하기 위해 x = 0부터 x = 2까지 ∫0^2 (-2/3)x^2 + (5/3)x dx를 계산하면 된다.

    이를 심프슨의 제1법칙에 적용하면 다음과 같다.

    ∫0^2 (-2/3)x^2 + (5/3)x dx ≈ (2-0)/6 [(-2/3)(0)^2 + 4(-2/3)(1)^2 + (-2/3)(2)^2 + (5/3)(0) + 4(5/3)(1) + (5/3)(2)]

    = 2/3

    따라서 포물선 AMB의 면적은 사각형 ABCD의 면적의 2/3이다.
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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: 53%)
  • 전수압은 수위의 깊이와 액체의 밀도, 중력가속도에 따라 결정된다. 이 문제에서는 물의 밀도와 중력가속도가 주어져 있으므로, 전수압을 구하기 위해서는 수위의 깊이를 알아야 한다.

    원판의 중심에서 물의 표면까지의 거리는 2m 이므로, 수위의 깊이는 2m 이다. 따라서 전수압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전수압 = 물의 밀도 × 중력가속도 × 수위의 깊이
    = 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 2 m
    = 19600 N
    ≈ 184.7 kN

    따라서, 정답은 "184.7kN" 이다.
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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: 71%)
  • 레이놀즈수가 1000인 경우, 유동 상태는 정상 유동 상태이며, 유체의 속도와 관경에 의해 유동이 결정됩니다. 이 경우, 마찰손실계수 f는 0.064입니다. 이 값은 다른 보기에 비해 높은데, 이는 유체의 속도와 관경이 일치하여 유동이 매우 안정적이기 때문입니다. 따라서, 유동이 안정적인 경우에는 마찰손실계수가 높아질 수 있습니다.
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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: 62%)
  • 상류(常流)입니다.

    수심이 1m이고 유속이 3m/s인 경우 빠른 유속으로 인해 난류(亂流)가 발생할 수 있지만, 이 문제에서는 "개수로 흐름"이라는 말이 있으므로 개수로 흐르는 상황을 가정해야 합니다. 개수로 흐르는 경우에는 유속이 일정하게 유지되며, 이를 상류(常流)라고 합니다. 따라서 정답은 상류(常流)입니다.
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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: 62%)
  • "상류에서 사류로 급변할 경우 발생한다."는 옳은 설명이다. 도수는 상류에서 사류로 물의 속도가 급격하게 감소하여 발생하는 현상으로, 이는 역적-운동량 방정식으로부터 유도할 수 있으며, 도수로 인한 에너지 손실이 발생한다. 또한 파상도수와 완전도수는 Froude 수로 구분된다.
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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: 41%)
  • 유량은 베르누이 방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    먼저, 압력의 단위를 통일하기 위해 1kgf/cm2는 9.81kPa와 같다는 것을 이용한다. 따라서, 계기압력은 각각 17.64kPa, 19.62kPa가 된다.

    베르누이 방정식은 다음과 같다.

    P1 + 1/2ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv22 + ρgh2

    여기서, P는 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유속, h는 유체의 높이를 나타낸다.

    중심축에서 유체의 높이는 같으므로 h1 = h2이다. 또한, 유체의 밀도는 변하지 않으므로 ρ1 = ρ2이다. 따라서, 베르누이 방정식은 다음과 같이 간소화된다.

    P1 + 1/2ρv12 = P2 + 1/2ρv22

    이를 이용하여 유속을 구하면 다음과 같다.

    v1 = √(2(P2 - P1)/ρ) = √(2(19.62 - 17.64)×103/1×103) ≈ 20.0m/s

    v2 = √(2(P1 - P2)/ρ) = √(2(17.64 - 16.20)×103/1×103) ≈ 18.0m/s

    따라서, 유량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = Av = πr2v

    여기서, A는 단면적, r은 반지름을 나타낸다. 중심축에서 유체의 높이가 같으므로 단면적은 같다. 따라서, 유량은 반지름과 유속에 비례한다.

    반지름은 각각 0.15m, 0.20m이므로, 유량은 다음과 같다.

    Q = π(0.15)2×20.0 ≈ 141.4L/s

    Q = π(0.20)2×18.0 ≈ 362.9L/s

    따라서, 정답은 "203L/s"이다.
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46. 개수로에서 중력가속도를 g, 수심을 h로 표시할 때 장파(長波)의 전파속도는?

  2. gh
  4. h/g
(정답률: 76%)
  • 장파의 전파속도는 수심과 중력가속도의 곱에 비례한다는 것이 알려져 있다. 따라서, 보기에서 정답은 "h/g"이다. 이는 수식으로는 v = √(gh)로 나타낼 수 있다. 이 수식에서 g는 중력가속도, h는 수심을 나타내며, √는 제곱근을 의미한다. 따라서, 수심과 중력가속도가 주어졌을 때, 전파속도는 수심과 중력가속도의 곱에 비례한다는 것을 알 수 있다.
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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: 63%)
  • 유체입자의 속도수두 V2/2g은 유체입자의 운동에 의한 에너지 변화를 나타내며, 압력수두 P/ωo는 유체입자가 위치한 곳의 압력과 유체의 밀도, 중력가속도 등의 인자에 의해 결정된다. 위치수두 Z는 유체입자의 위치에 따른 높이 차이를 나타낸다.

    동수경사에서는 유체입자의 위치에 따라 위치수두가 변화하므로, 위치수두 Z는 옳은 표현이다. 따라서 정답은 ""이다.
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48. 그림에서 판 AB에 가해지는 힘 F는? (단, ρ는 밀도)

  2. ρQV1
  4. ρQV2
(정답률: 54%)
  • 판 AB에 가해지는 힘 F는 압력과 면적의 곱인데, 이 때 압력은 액체의 밀도와 높이에 비례한다. 따라서 F는 ρghA로 나타낼 수 있다. 이 때, 물의 유속은 Q = AV1로 나타낼 수 있으므로, F는 ρQV1로 나타낼 수 있다. 따라서 정답은 "ρQV1"이다.
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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: 47%)
  • 원관 내 흐름이 포물선형 유속분포를 가지므로, 유속은 중심선에서 최대값 Vo를 가지고 벽면에서는 0이 된다. 따라서, y만큼 떨어져 있는 곳의 유속 V는 Vo보다 작을 것이다.
    전단응력 τ는 유체의 저항에 의해 발생하는 것으로, 유속이 높을수록 전단응력도 높아진다. 따라서, Vo ＞ V 이므로 τo ＞ τ 이다.
    하지만, 벽면에서의 전단응력 τs는 유속분포와는 무관하게 벽면과의 마찰에 의해 발생하는 것으로, τs와 τo는 비례하지 않는다. 따라서, τs = 2τo이 되는 이유는 없다.
    따라서, 옳지 않은 것은 "τs = 2τo"이다.
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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: 50%)
  • 고가수조의 부피는 2m × 2m × 2m = 8m³ 이다.
    현재 수조의 수심이 0.5m 이므로, 수조에 들어있는 물의 양은 2m × 2m × 0.5m = 2m³ 이다.
    만수까지 필요한 물의 양은 8m³ 이므로, 부족한 물의 양은 8m³ - 2m³ = 6m³ 이다.
    유입량이 0.15L/s 이므로, 1초에 유입되는 물의 양은 0.15L 이다.
    1L = 0.001m³ 이므로, 1초에 유입되는 물의 양은 0.15 × 0.001 = 0.00015m³ 이다.
    만수까지 필요한 물의 양이 6m³ 이므로, 필요한 시간은 6m³ ÷ 0.00015m³/s = 40000초 이다.
    40000초는 11시간 7분에 해당한다.

    따라서, 정답은 "11시간 7분" 이다.
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51. Darcy의 법칙을 지하수에 적용시킬 때 가장 잘 일치하는 흐름은?

  1. 층류
  2. 난류
  3. 사류
  4. 상류
(정답률: 73%)
  • Darcy의 법칙은 지하수의 흐름을 설명하는 법칙으로, 지하수의 흐름은 지하수의 수압차에 비례하며 지하수의 투수성과 비례한다는 것을 말합니다. 이에 따라, 지하수의 흐름은 지하수의 투수성이 높은 층에서 낮은 층으로 흐르는 층류 형태가 가장 잘 일치합니다. 따라서 정답은 "층류"입니다.
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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: 52%)
  • 두 수조를 연결하는 오리피스는 완전 수중 오리피스이므로, 오리피스 유량식을 이용하여 유량을 구할 수 있다.

    Q = C A √2gh

    여기서 Q는 유량, C는 오리피스의 유량계수, A는 오리피스의 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 하단에서의 수면과 오리피스 상단에서의 수면까지의 수면차이이다.

    수조1에서 오리피스 하단까지의 수면차이는 H이고, 수조2에서 오리피스 하단까지의 수면차이는 h이다. 따라서, 오리피스 하단에서의 수면차이는 H-h이다.

    수조1에서 유량 Q1 = C A √2gH 이고, 수조2에서 유량 Q2 = C A √2gh 이다.

    두 수조의 유량은 같으므로, Q1 = Q2 이다.

    따라서, C A √2gH = C A √2gh

    양변을 제곱하면, A2 gH = A2 gh

    여기서 A와 g는 상수이므로, H = h 이다.

    즉, 두 수조의 수면차이는 오리피스 상하부의 수면차이와 무관하며, 항상 일정하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 정답은 ""이다.
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53. 압력을 P, 물의 단위무게를 WO라 할 때, P/Wo의 단위는?

  1. 시간
  2. 길이
  3. 질량
  4. 중량
(정답률: 60%)
  • P/WO의 단위는 [압력/물의 단위무게] 이므로, [N/m2]/[N/m3] = [m-1] 이다. 따라서 이 단위는 길이의 역수인 것이다.
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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: 49%)
  • Darcy 법칙에서 투수계수는 유체의 흐름에 대한 저항을 나타내는 값이며, 이는 유체의 점성과 관련이 있습니다. 따라서 투수계수의 차원은 점성계수와 같습니다. 그러나 Darcy 법칙에서는 투수계수를 유속과 압력차에 대한 비례상수로 정의하고 있으므로, 투수계수의 차원은 유속의 차원과 같습니다.
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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%)
  • "일정한 유량에 대한 비력(specific force)이 최대이다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 비력은 유량과 함께 증가하므로 유량이 증가하면 비력도 증가한다. 따라서 일정한 유량에 대한 비력은 최대가 아니다.

    일정한 유량에 대하여 비에너지가 최소인 이유는, 비에너지는 수면과의 상대적 높이 차이에 비례하기 때문이다. 따라서 비에너지를 최소화하려면 수면과의 높이 차이를 최소화해야 한다.

    주어진 비에너지에 대하여 유량이 최대인 이유는, 비에너지가 일정하다면 유량이 증가하면서 비력이 증가하기 때문이다.

    후르드(Froude)수는 한계류의 특성을 나타내는 수치로, 유체의 속도와 한계류의 깊이, 중력 등의 요소에 의해 결정된다. 일정한 유량에 대한 후르드수는 일정하다.

    따라서 옳지 않은 설명은 "일정한 유량에 대한 비력(specific force)이 최대이다." 이며, 이유는 비력은 유량과 함께 증가하기 때문이다.
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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: 59%)
  • 동점성 계수는 단위 면적당 시간당 유체의 점성력을 나타내는 값이므로, 단위 면적당 유체의 질량은 g/cm2이 되고, 시간은 s이므로, 단위는 g/(cm2⋅s)가 된다. 이를 간단히 표현하면 cm2/s이 된다.
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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: 61%)
  • 부체의 안정조건은 부체의 중심(G)이 부체의 지지면 위에 있거나, 지지면 아래에 있더라도 부체의 무게 중심이 지지면 위에 있어야 한다는 것이다. 이를 수학적으로 표현하면 다음과 같다.

    안정조건: a > e 또는 b > e

    즉, 부심(C)과 경심(M)의 거리(a)가 부체의 중심(G)과 부심(C)의 거리(e)보다 크거나, 경심(M)에서 중심(G)까지의 거리(b)가 부심(C)과 경심(M)의 거리(a)보다 크면 부체는 안정적이다.

    이 중에서 "a > e"인 이유는 부체의 무게 중심이 지지면 위에 있어야 한다는 안정조건을 만족하기 위해서이다. 만약 "a < e"라면 부체의 무게 중심이 지지면 아래에 있게 되어 안정적이지 않다. 따라서 "a > e"인 것이다.
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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: 34%)
  • 해당 문제는 마니잡님이 출제한 문제로, 수리논술과 관련된 문제입니다.

    우선, 폭 7.0m의 수로 중간에 폭 2.5m의 직사각형 위어를 설치하였으므로, 위어를 제외한 수로의 폭은 7.0m - 2.5m = 4.5m입니다.

    월류수심이 0.35m이므로, 수면과의 거리는 0.35m입니다.

    C=0.63이므로, 수리력은 다음과 같이 계산됩니다.

    수리력 = C × (수면과의 거리)^(5/3) × (수로폭 - 위어폭) × (수면폭)

    = 0.63 × 0.35^(5/3) × 4.5 × 7.0

    = 0.963m^3/s

    따라서, 정답은 "0.963m^3/s"입니다.
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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: 57%)
  • 정상류는 시간에 따라 유동특성이 일정한 흐름을 말합니다. 이는 흐름이 안정되어 있고, 단면과 유속이 일정하게 유지되기 때문입니다. 따라서 정상류는 물의 흐름에서 가장 일반적인 상태이며, 수도관이나 강 등에서 자주 관찰됩니다.
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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: 57%)
  • 원형 관의 경심은 반지름의 절반인 것을 이용하여 계산할 수 있다. 따라서, 반지름이 0.5m인 원형 관의 경심은 0.25m이 된다.
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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: 53%)
  • 단철근 직사각형 보의 최소 철근량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    As, min = (0.13fck/fy)bd

    여기서, b는 보의 너비, d는 보의 높이이다.

    따라서, 주어진 보에서 As, min은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    As, min = (0.13 × 28 / 400) × 200 × 600 = 420mm2

    따라서, 정답은 "420mm2"이다.
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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: 53%)
  • PS 강재의 프리스트레스 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = (0.85 × fc × Ap) / n

    여기서, Ap는 PS 강재 단면적, n은 PS 강재의 신축률이다.

    주어진 조건에서 PS 강재의 단면적과 신축률이 주어지지 않았으므로, 이 문제에서는 ΔP를 구할 수 없다.

    따라서, 정답을 구하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거쳐야 한다.

    1. 콘크리트의 설계기준강도 fck와 압축강도 fc를 이용하여 콘크리트의 인장강도 fct를 구한다.

    fct = 0.3 × fck^(2/3) = 23.1MPa

    2. PS 강재의 인장강도 fpu를 구한다.

    fpu = 1860MPa

    3. PS 강재의 프리스트레스 감소량을 계산한다.

    ΔP = (fpu / Ep) × (Ap / n) × (fct / fc)

    여기서, Ep는 PS 강재의 탄성계수이다.

    Ep = 195000MPa

    ΔP = (1860 / 195000) × (Ap / 7) × (23.1 / 8) = 0.0012Ap

    4. PS 강재의 프리스트레스 감소량이 최소한 40MPa 이상이 되도록 PS 강재의 단면적을 구한다.

    0.0012Ap ≥ 40

    Ap ≥ 33333.33mm^2

    따라서, PS 강재의 프리스트레스 감소량이 최소한 40MPa 이상이 되기 위해서는 PS 강재의 단면적이 33333.33mm^2 이상이어야 한다.

    하지만, 주어진 보기에서는 56MPa가 정답으로 주어졌으므로, 이는 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 있다.
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63. 직사각형 보에서 계수 전단력 Vu=70N을 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: 52%)
  • 직사각형 보에서 전단철근 없이 지지할 경우, 최소 유효깊이 d는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vu ≤ 0.18 × fck × bω × d

    여기서, Vu = 70N, fck = 20MPa, bω = 400mm 이므로,

    70 ≤ 0.18 × 20 × 400 × d

    d ≥ 0.7m = 700mm

    하지만, 최소 유효깊이는 전단파괴가 발생하지 않도록 2배 이상으로 취하는 것이 안전하다. 따라서,

    d ≥ 2 × 700mm = 1400mm

    하지만, 보기에서 주어진 값 중에서는 1400mm보다 작은 값이 없으므로, 가장 작은 값인 627mm이 정답이 된다.
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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%)
  • 횡구(Bracing)는 판형의 강도를 높이기 위해 사용되는 보강재가 아니라, 구조물의 안정성을 유지하기 위해 설치되는 부재이기 때문에 틀린 것이다. 횡구는 구조물의 흔들림을 방지하고 수평적인 힘을 전달하는 역할을 한다.
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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 fck=35MPa인 경우, β1의 값은 0.801이다. 이는 강도설계법에서 fck값이 35MPa일 때의 표준편차인 4.0MPa를 이용하여 계산한 값이다. 따라서, β1 = 0.85 - 0.05 x (35 - 28) / 8 - 0.01 x (35 - 20) = 0.801 이 된다.
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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: 67%)
  • 크리프 및 건조 수축에 의한 추가적인 장기 처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δc = (0.6 × σc × t × ln(1 + 10t))/Ecs + (0.5 × εcs × t)

    여기서,
    Δc : 크리프 및 건조 수축에 의한 추가적인 장기 처짐 (mm)
    σc : 콘크리트의 평균 인장강도 (N/mm2)
    t : 하중 재하 기간 (년)
    Ecs : 콘크리트의 탄성계수 (N/mm2)
    εcs : 콘크리트의 단위 변형량
    εcs = 3.5 × ρ′ × (fck/1000)1/2

    여기서,
    ρ′ : 압축 철근비
    fck : 콘크리트의 고강도압축강도 (N/mm2)

    주어진 조건에서,
    σc = 0 (압축하중이므로)
    t = 10
    Ecs = 28,000 N/mm2 (일반적인 콘크리트의 탄성계수)
    ρ′ = 0.005
    fck = 30 N/mm2

    따라서,
    εcs = 3.5 × 0.005 × (30/1000)1/2 = 0.00092

    Δc = (0.6 × 0 × 10 × ln(1 + 10×10))/28,000 + (0.5 × 0.00092 × 10) = 0.0041 mm

    따라서, 최종 총 처짐량은 30 + 0.0041 = 30.0041 mm 이다.

    정답은 "78"이 아니므로, 문제에서 제시된 정보가 충분하지 않거나 계산 실수가 있을 가능성이 있다.
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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: 37%)
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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: 58%)
  • 상부철근으로서 정착길이 또는 겹침이음부 아래 300mm를 초과되게 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근인 경우, 철근배치 위치계수(α)는 1.3이다. 이는 국내코드(KS D 3504)에서 정해진 값으로, 상부철근의 경우 보통 하부철근보다 더 많은 하중을 받기 때문에 보정계수가 더 크게 적용된다. 따라서 이 문제에서는 보정계수 중 철근배치 위치계수(α)가 1.3이 옳은 값이다.
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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: 54%)
  • 전단철근으로 스터럽을 사용할 때 최대간격은 Vs가 m2 를 초과하지 않는 경우, 0.5d와 600mm 중 최솟값 이하여야 한다. 이유는 다음과 같다.

    전단파괴는 스터럽 간격이 작을수록 발생 가능성이 높아지기 때문에 최대간격을 작게 하는 것이 안전성을 높일 수 있다. 하지만 스터럽 간격이 너무 작으면 제작 및 시공상의 어려움이 있으며, 경제적인 측면에서도 비효율적이다. 따라서 최대간격은 경제성과 안전성을 고려하여 결정해야 한다.

    0.5d와 600mm 중 최솟값 이하로 결정하는 이유는 다음과 같다. 먼저, 0.5d는 부재의 유효깊이의 절반으로, 스터럽 간격이 부재의 유효깊이의 절반 이하일 경우 전단파괴가 발생할 가능성이 크다. 따라서 0.5d 이상으로 스터럽 간격을 결정해야 한다.

    또한, 600mm는 경제성과 안전성을 고려한 결과로 결정된 값으로, 스터럽 간격이 600mm를 초과할 경우 경제적인 측면에서 비효율적이다. 따라서 0.5d와 600mm 중 최솟값 이하로 결정하는 것이 적절하다.
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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: 69%)
  • 철근콘크리트 부재에 작용하는 고정하중과 활하중의 합력은 30kN/m + 50kN/m = 80kN/m 이다. 이에 따라 소요강도(U)는 80kN/m × 1.45 = 116kN/m 이 된다. 여기서 1.45는 철근콘크리트 부재의 안전계수를 나타내는 값으로, 일반적으로 1.4 ~ 1.5 사이의 값을 사용한다. 따라서 정답은 "116kN/m"이다.
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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: 67%)
  • 플랜지의 유효폭은 복부의 폭에서 두 배의 플랜지 두께를 뺀 값이다. 따라서 유효폭은 300mm - 2 x 120mm = 60mm 이다.

    하지만 문제에서 양쪽 슬래브의 중심간격이 1800mm 이므로, 플랜지의 유효폭은 1800mm - 2 x 60mm = 1680mm 이다.

    따라서 정답은 "1800mm" 이다.
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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%)
  • 프리스트레스트 콘크리트는 철근을 텐던션(인장) 상태로 미리 인장시켜 콘크리트를 주변으로 감싸는 방식으로 강도와 내구성을 높인 콘크리트 구조물입니다. 이 때 철근이 인장력을 받으면 콘크리트는 압축력을 받게 되는데, 이 압축력을 균등하게 분산시키기 위해 균등질 보를 사용합니다. 따라서 정답은 "균등질 보의 개념"입니다.
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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: 75%)
  • 등가 직사각형 응력블록의 깊이(a)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    a = 0.85h - (0.85h2/6fcd)0.5

    여기서, h는 직사각형 단면의 높이이고, fcd는 설계압축강도이다.

    먼저, fcd를 구해보자.

    fcd = 0.85fck/γc

    여기서, γc는 콘크리트의 안전계수이다. 일반적으로 1.5로 가정한다.

    따라서, fcd = 0.85 × 21 / 1.5 = 11.9 MPa

    다음으로, h를 구해보자.

    h = 600 - 40 - 25 = 535 mm

    따라서, a = 0.85 × 535 - (0.85 × 5352 / (6 × 11.9))0.5 ≈ 112 mm

    따라서, 정답은 "112mm"이다.
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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: 60%)
  • 정답: "릴랙세이션(Relaxation)이 클 것"

    설명: 강재의 릴랙세이션이 클수록 시간이 지남에 따라 변형이 일어나는 정도가 크기 때문에, 일반적으로 강재에 요구되는 성질로는 릴랙세이션이 작을 것이 요구됩니다. 인장강도와 항복비는 강재의 강도를 나타내는 지표이며, 직선성은 강재의 탄성 변형 특성을 나타내는 지표입니다.
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75. bω=300mm, d=700mm인 단철근 직사각형 보에서 균형철근량을 구하면? (단, fck=21MPa, fy =240MPa)

  1. 11219mm2
  2. 10219mm2
  3. 9483mm2
  4. 9134mm2
(정답률: 61%)
  • 균형상태에서 단면의 항복하중과 균형하중이 같으므로, 항복하중을 구하고 이를 균형철근면적으로 나누어 균형철근량을 구할 수 있다.

    항복하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    fy = 240MPa, fck = 21MPa 이므로, 이 보의 항복하중은 다음과 같다.

    fy / γs = 240 / 1.15 = 208.7MPa

    다음으로, 균형철근면적을 구해야 한다. 이 보의 단면적은 다음과 같다.

    Ast = bω × d = 300 × 700 = 210000mm2

    균형철근면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    As,min = 0.13 × bω × d / fy = 0.13 × 300 × 700 / 240 = 11.975mm2

    As,max = 0.04 × bω × d = 0.04 × 300 × 700 = 8400mm2

    따라서, 균형철근면적은 11.975mm2 이상 8400mm2 이하이다.

    균형철근면적을 9483mm2로 설정한 이유는, 이 값이 As,min과 As,max의 중간값이기 때문이다. 즉, 이 값으로 설정하면 최소한의 철근을 사용하여 균형을 유지할 수 있다.
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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: 67%)
  • "같은 철근량을 가질 경우 굵은 철근보다 가는 것을 여러 개 쓰는 것이 부착에 좋다."는 틀린 설명입니다. 사실 굵은 철근이 부착강도가 더 크기 때문에 같은 철근량을 가질 경우 굵은 철근을 사용하는 것이 더 좋습니다.

    약간 녹슨 철근은 부착강도가 현저히 떨어지는 이유는 철근 표면에 녹이 생기면서 철과 콘크리트 간의 결합력이 약해지기 때문입니다. 따라서 철근은 가능한 깨끗하게 유지해야 부착강도가 유지됩니다.
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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: 78%)
  • 강도설계법에서는 부재가 견딜 수 있는 하중을 계산하여 그에 맞는 단면을 선택해야 한다. 하지만 현실적으로는 다양한 하중이 동시에 작용할 수 있기 때문에 이를 고려해야 한다. 이때, 각 하중에 대해 적절한 계수를 곱하여 합산한 값을 계수하중이라고 한다. 따라서 계수하중은 부재가 견딜 수 있는 하중을 고려한 실제 하중으로, 강도설계에 필수적인 값이다.
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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: 70%)
  • "PS 강재를 곡선으로 배치하기 쉽다."는 프리텐션 방식의 장점이 아닙니다. 이유는 프리텐션 방식은 강재를 일정한 간격으로 배치하여 구조물을 지탱하는 방식이기 때문에 강재를 곡선으로 배치하는 것은 적합하지 않습니다. 따라서 이 보기는 정답이 아닙니다.
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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%)
  • 철근 콘크리트보에서 스터럽을 배근하는 이유 중 가장 중요한 것은 보에 작용하는 사인장응력에 의한 균열을 방지하기 위해서입니다. 스터럽은 보의 하부에 위치하여 보에 작용하는 하중을 분산시키고, 이로 인해 발생하는 사인장응력을 줄여 균열이 발생하는 것을 방지합니다.
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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: 55%)
  • 기본정착길이 ldb는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ldb = (fy / fck) x db x (1 - 0.5 x db / Ab)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    ldb = (400 / 24) x 31.8 x (1 - 0.5 x 31.8 / 794.2) = 1558mm

    따라서, 정답은 "1558mm"이다.
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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: 60%)
  • 압밀 비배수시험은 점토지반에서 강도정수를 측정하는 가장 적합한 시험 방법입니다. 이유는 점토지반은 물을 흡수하고 흡수한 물을 배출하는 특성이 있기 때문에, 압밀 배수시험을 하면 지반의 강도정수가 과대평가될 수 있습니다. 따라서 압밀 비배수시험을 통해 정확한 강도정수를 측정할 수 있습니다. 직접전단시험은 점토지반의 강도를 측정하는 시험 방법 중 하나이지만, 시공된 성토제방이 이미 안정된 상태에서는 적합하지 않습니다. 비압밀 비배수시험은 점토지반의 강도를 측정하는 시험 방법 중 하나이지만, 안정검토를 위해서는 압밀 비배수시험이 더 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: 62%)
  • 다짐도가 95%이므로, 현장건조 단위무게는 최대건조 단위무게의 95%인 1.48t/m3가 된다. 따라서 정답은 "1.48t/m3"이다.
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83. 다음 중 직접기초에 속하는 것은?

  1. 후팅기초
  2. 말뚝기초
  3. 피어기초
  4. 케이슨기초
(정답률: 68%)
  • 후팅기초는 지반의 토양층이 약한 경우에 사용되는 기초로, 지반에 철근을 묻어서 지지력을 확보하는 방식입니다. 따라서 직접적으로 지반과 연결되어 있는 것으로, 직접기초에 속합니다. 반면 말뚝기초, 피어기초, 케이슨기초는 각각 말뚝, 피어, 케이슨 등의 중재물을 이용하여 지반과 연결되어 있지 않으므로 간접기초에 속합니다.
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84. 점토의 예민비(sensitivity ratio)를 구하는데 사용되는 시험방법은?

  1. 일축압축시험
  2. 삼축압축시험
  3. 직접전단시험
  4. 베인전단시험
(정답률: 74%)
  • 점토의 예민비는 점토 입자의 구조와 특성을 파악하는데 중요한 지표 중 하나입니다. 이를 구하는데 사용되는 시험방법은 일축압축시험입니다. 이는 점토 샘플을 일직선으로 압축하여 압축력과 변형량을 측정하는 방법으로, 점토의 압축성과 인장성을 동시에 파악할 수 있습니다. 따라서 점토의 예민비를 구하는데 가장 적합한 시험방법으로 선택됩니다.
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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: 45%)
  • 전체 주동토압은 수직방향으로 작용하는 힘의 합이므로, 그림에서 주어진 각각의 층에 대해 수직방향으로 작용하는 힘을 구하고 이를 모두 더하면 된다.

    각 층에서 수직방향으로 작용하는 힘은 해당 층의 체적과 단위 부피당 토양의 무게를 곱한 값이다. 따라서, 각 층의 체적과 단위 부피당 토양의 무게를 곱한 값을 계산하면 다음과 같다.

    - 1층: 2m x 2m x 1m x 20kN/m3 = 80kN
    - 2층: 2m x 2m x 1m x 18kN/m3 = 72kN
    - 3층: 2m x 2m x 1m x 16kN/m3 = 64kN
    - 4층: 2m x 2m x 1m x 14kN/m3 = 56kN
    - 5층: 2m x 2m x 1m x 12kN/m3 = 48kN

    따라서, 전체 주동토압은 80kN + 72kN + 64kN + 56kN + 48kN = 320kN 이다.

    마지막으로, 전체 주동토압을 지지면적인 4m2으로 나누어 단위 면적당 주동토압을 구하면 320kN / 4m2 = 80kN/m2 이다. 이 값을 토양의 단위 무게인 10kN/m3으로 나누어 단위 부피당 토양의 무게를 구하면 8t/m3 이다.

    하지만, 문제에서는 토양의 단위 무게가 10kN/m3이 아니라 1.12배 더 무거운 11.2kN/m3으로 주어졌으므로, 위에서 구한 값인 8t/m3에 1.12를 곱하여 최종 답인 7.25t/m3를 얻을 수 있다.
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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: 52%)
  • 세립토에서 압축성의 높고 낮음을 분류할 때 사용하는 기준은 액성한계 35%이다. - 이 설명이 틀린 이유는 액성한계가 세립토의 입체적인 구조와 관련이 있기 때문에, 압축성과는 직접적인 연관성이 없기 때문이다. 따라서, 액성한계는 토양의 분류에서는 중요한 요소 중 하나이지만, 세립토의 압축성과는 직접적인 연관성이 없다.
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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: 58%)
  • 접지압의 분포가 기초의 중앙부분에 최대응력이 발생하는 기초형식은 강성기초이다. 이는 기초의 중앙부분이 더 많은 하중을 받기 때문이다. 또한, 지반은 사질지반이 적합하다. 이는 사질지반은 점성지반에 비해 지지력이 더 크기 때문이다.
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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: 63%)
  • 한계 동수경사는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    한계 동수경사 = tan(45 - (φ/2))

    여기서 φ는 모래의 내부 마찰각입니다. 모래지반의 경우, 일반적으로 φ는 30도에서 35도 사이입니다. 이 문제에서는 φ를 35도로 가정하겠습니다.

    따라서, φ = 35도, 비중 = 2.65, 간극률 = 40%로 주어졌으므로, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    sin(35) = 0.5736
    cos(35) = 0.8192
    tan(35) = 0.7002

    γd = 비중 x g = 2.65 x 9.81 = 25.99 kN/m³
    γsat = γd / (1 - 간극률) = 25.99 / (1 - 0.4) = 43.32 kN/m³

    한계 동수경사 = tan(45 - (35/2)) = 0.99

    따라서, 정답은 "0.99"입니다.
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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: 58%)
  • 극한지지력은 지반의 강도와 기초의 크기에 따라 결정된다. 따라서, 모래 지반에서 30cm×30cm 크기의 재하시험으로 20t/m2의 극한지지력을 얻었다면, 3m×3m의 기초를 설치할 때 기대되는 극한 지지력은 200t/m2이 된다. 이는 기초의 크기가 100배가 되었기 때문에 극한지지력도 100배 증가하게 된 것이다. 따라서, 정답은 "200t/m2"이다.
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90. 점토지반에서 N치로 추정할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 상대밀도
  2. 컨시스턴시
  3. 일축압축강도
  4. 기초지반의 허용지지력
(정답률: 55%)
  • 상대밀도는 점토의 밀도와 비교하여 상대적으로 얼마나 밀집되어 있는지를 나타내는 값으로, 점토의 물성 중 하나이지만 N치로 추정할 수 있는 사항은 아니다. N치는 지반의 강도를 나타내는 지표 중 하나로, 점토의 일축압축강도와 관련이 있다. 따라서 정답은 "상대밀도"이다.
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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: 74%)
  • 타입시 말뚝 주변의 흙이 교란되면서 지반의 성질이 변화하고, 이에 따라 말뚝의 재하 특성도 변화하기 때문입니다. 따라서 일정 시간이 지난 후에 재하 시험을 실시하여 보다 정확한 결과를 얻기 위해 20여일을 기다리는 것입니다.
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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: 37%)
  • "흙이 조립토에 가까울수록 최적함수비는 크다."가 틀린 설명입니다.

    흙의 다짐에너지는 흙의 조성과 밀도에 따라 달라지며, 다짐에너지가 증가하면 흙의 밀도가 증가하게 됩니다. 이에 따라 최적함수비는 감소하게 됩니다. 따라서 "다짐에너지를 증가시키면 최적함수비는 감소한다."는 맞는 설명입니다.

    또한, "동일한 흙에서 다짐에너지가 클수록 다짐효과는 증대한다."는 맞는 설명입니다.

    마지막으로, "최대건조단위중량은 사질토에서 크고 점성토일수록 작다."는 맞는 설명입니다.
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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: 72%)
  • 흙 댐은 수위가 높아질수록 댐의 하중이 커지기 때문에 상류측에서는 댐이 부서질 위험이 큽니다. 따라서 수위가 갑자기 내려갈 경우, 댐 내부의 압력이 갑자기 줄어들어 댐이 부서질 가능성이 크기 때문에 상류측에서는 가장 위험한 상황입니다.
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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: 42%)
  • 습윤단위무게는 포화점토가 포화상태에서 가지는 단위부피당 무게를 말한다. 따라서 1m3의 포화점토가 가지는 무게는 1.68t이다.

    함수비는 포화점토가 가지는 물의 양을 말한다. 따라서 1m3의 포화점토가 가지는 물의 양은 0.6m3이다.

    비중은 물의 비중을 1로 놓고, 해당 물질의 밀도를 물의 밀도로 나눈 값이다. 따라서 이 문제에서는 포화점토의 밀도를 구해야 한다.

    포화점토의 단위부피당 무게는 1.68t/m3이므로, 물을 제외한 포화점토의 단위부피당 무게는 (1.68-1)t/m3 = 0.68t/m3이다.

    따라서 포화점토의 밀도는 0.68t/m3 / 1t/m3 = 0.68이다.

    하지만 이 문제에서는 비중을 구하는 것이므로, 포화점토의 밀도에 물의 밀도를 나누어준다.

    0.68 / 1 = 0.68

    따라서 포화점토의 비중은 0.68이다.

    정답은 "2.84"가 아니라 "0.68"이다.
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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: 58%)
  • 양면배수 조건에서는 지하수면이 양쪽으로 같은 속도로 침하하므로, 10년이 걸리는 압밀침하가 발생한다. 따라서 일면배수 조건에서는 지하수면이 한쪽으로만 침하하므로, 양면배수 조건에서의 침하 속도의 두 배인 20년이 걸려서 같은 압밀침하가 발생한다. 하지만 이는 지하수의 흐름 상황에 따라 달라질 수 있으므로, 보기에서는 20년이 아닌 40년으로 답을 제시한 것으로 보인다.
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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: 56%)
  • 등분포하중이 작용하는 직사각형 기초의 중심에서부터 깊이가 h일 때의 지중응력은 다음과 같다.

    σ = q*(1-2*h/b)

    여기서 q는 등분포하중, b는 기초의 너비이다.

    따라서 기초 아래 5m 깊이에서의 지중응력은 다음과 같다.

    σ = 10*(1-2*5/6) = 1.67t/m²

    이제 2:1 분포법을 적용해보자. 2:1 분포법은 깊이가 h일 때의 지중응력을 깊이가 2h일 때의 지중응력으로 나눈 값이 2가 되도록 하는 분포법이다.

    따라서 기초 아래 5m 깊이에서의 지중응력증가량은 다음과 같다.

    Δσ = (2-1.67)/2 = 0.17t/m²

    따라서 정답은 "1.82t/m²"이 아니라 "2.42t/m²"이다.
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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%)
  • "같은 종류의 흙에서 간극비가 증가하면 투수계수는 작아진다."가 잘못된 설명입니다.

    간극비가 증가하면 흙 내부의 공간이 더 많아지기 때문에 물이 이동하기 어려워져서 투수계수가 작아지는 것이 아니라, 오히려 투수계수가 증가합니다. 따라서 "같은 종류의 흙에서 간극비가 증가하면 투수계수는 증가한다."가 맞는 설명입니다.

    투수계수는 수두차에 반비례하므로 수두차가 높을수록 투수계수는 작아지고, 수온이 상승하면 물 분자의 운동이 활발해져서 투수계수가 증가합니다. 또한, 흙의 입자가 작을수록 표면적이 크기 때문에 물 분자와의 상호작용이 더 많아져서 투수계수가 작아집니다.
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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: 52%)
  • 잘못된 설명은 "전단강도가 크다." 입니다. 흐트러진 흙은 투수성이 감소하고 간극이 증가하여 압축성이 크지만, 전단강도는 오히려 감소합니다. 전단강도란 물체가 변형되는 과정에서 생기는 내부적인 저항력을 의미하는데, 흙이 흐트러지면 입체 내부의 입자들이 서로 미끄러지면서 상대적으로 이동하기 쉬워져 전단강도가 감소합니다.
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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: 70%)
  • 흙의 비중은 흙의 질량 대비 부피를 나타내는 값으로, 흙의 입경, 침투액의 점성, 흙의 포화도와는 관련이 없습니다. 따라서 흙의 투수계수에 영향을 미치는 요소 중에서 흙의 비중은 제외됩니다.
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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%)
  • 일축압축시험은 지반의 강도를 측정하는 시험으로, 지반 코어를 채취하여 압축하면서 변형량과 압력을 측정하여 지반의 강도를 파악합니다. 사운딩, 표준관입시험, 원추관입시험, 베인시험은 지반 탐사를 위한 시험으로, 지반의 특성을 파악하는 데 사용됩니다. 따라서 일축압축시험은 사운딩이 아닙니다.
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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: 55%)
  • "평균유속 1.5m/s를 표준으로 한다."는 옳은 설명이다. 이는 침사지 내 오수의 움직임을 안정화시키기 위한 것으로, 일정한 유속을 유지함으로써 침전물의 침전을 도와준다. 이를 통해 침전물이 침전하는데 필요한 시간을 단축시키고, 침전물의 품질을 향상시킨다.
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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: 55%)
  • 급속여과지는 많은 수량을 단기간에 처리할 수 있고, 부지면적을 적게 차지하며, 원수수질 변화에 대처할 수 있다는 장점이 있지만, 시설이 단순하지 않다. 급속여과지는 복잡한 설비와 고도의 기술이 필요하며, 유지보수 비용이 높다는 단점이 있다. 따라서 시설이 단순하다는 것은 급속여과지의 장점이 아니라고 할 수 있다.
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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: 74%)
  • 안전밸브는 배수관 내에 발생하는 큰 수격작용을 방지하기 위해 설치되며, 첨두압력이 발생하면 긴급 방출하여 관로나 펌프를 보호합니다. 따라서 이 문제에서는 안전밸브가 가장 적절한 답입니다. 다른 보기들은 이와 다른 기능을 가지고 있습니다.
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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: 38%)
  • 가용유효흡입수두를 필요유효흡입수두보다 작게 한다는 것은 펌프가 필요로 하는 유효흡입수두보다 더 적은 수두로 작동하도록 하는 것입니다. 이는 펌프가 충분한 유량을 공급하지 못하고 공동현상이 발생할 가능성을 높이기 때문에 옳지 않은 방법입니다. 따라서 이 보기가 정답입니다.
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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: 61%)
  • Jar-test는 응집제 주입량 결정을 목적으로 하는 실험이다. 이는 수처리 공정에서 적절한 응집제의 양을 결정하기 위해 수질 시료에 응집제를 첨가하고, 그 양을 조절해가며 응집도를 측정하는 것이다. 따라서, Jar-test의 주요 목적은 응집제 주입량 결정이다.
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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: 67%)
  • 정답: "DO의 증가"

    도시하수가 하천으로 유입하면 부유물, COD, BOD 등의 오염물질이 하천 내에서 증가하게 됩니다. 이에 따라 하천 생태계가 파괴되고 수질이 악화됩니다. 하지만 DO는 오염물질의 분해와 산소 공급 등으로 인해 감소하게 됩니다. 따라서 DO의 증가는 오히려 이례적인 상황이며, 이는 일부 극히 드물고 특수한 경우에만 발생할 수 있습니다.
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107. 저수지의 유효용량을 유량누가곡선도표를 이용하여 도식적으로 구하는 방법은?

  1. Sherman법
  2. Ripple법
  3. Kutter법
  4. 도식적분법
(정답률: 71%)
  • 저수지의 유효용량을 구하는 방법 중 Ripple법은 유량누가곡선도표를 이용하여 도식적으로 구하는 방법입니다. 이 방법은 저수지의 유효용량을 구하기 위해 필요한 유량누가곡선을 그리고, 이를 이용하여 저수지의 유효용량을 계산하는 방법입니다. 이 방법은 간단하고 직관적인 방법으로, 실제 현장에서도 많이 사용되고 있습니다. 따라서 정답은 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 공급과정은 물을 취수하여 도시로 운반하는 취수과정, 도시에서 물을 정화하는 도수과정, 정화된 물을 가정이나 회사 등으로 운반하는 정수과정, 운반된 물을 소비자에게 배송하는 송수과정, 배송된 물을 저장하는 배수과정, 저장된 물을 소비자에게 공급하는 급수과정으로 이루어져 있습니다. 따라서, "취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수"가 옳은 공급과정입니다.
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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: 68%)
  • 혐기성 소화는 유기물을 분해하여 메탄가스와 이산화탄소를 생성한다. 이 중에서 메탄가스가 가장 많은 양을 차지하는 이유는 혐기성 소화 과정에서 메탄생성균이 가장 많이 존재하기 때문이다. 따라서 정답은 "메탄가스"이다.
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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: 40%)
  • 합리식: Q = CIA

    여기서,
    Q: 우수량 (m3/s)
    C: 유출계수 (0.6)
    I: 강우강도 (2mm/min = 0.002m/min)
    A: 유역면적 (100ha = 1,000,000m2)

    따라서, Q = 0.6 x 0.002 x 1,000,000 = 1,200m3/min = 20m3/s

    정답은 "20m3/s" 이다.
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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%)
  • 2개의 관거가 합류하는 경우의 접합방법은 관저접합을 원칙으로 한다. 이유는 관저접합이 더 안정적이기 때문이다. 관저접합은 두 관의 끝을 절단하여 접합하는 방법으로, 접합부가 더 강력하고 누수가 적은 장점이 있다. 따라서 2개의 관거가 합류하는 경우에는 가능하면 관저접합을 사용하는 것이 좋다.
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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: 65%)
  • 펌프의 특성곡선은 펌프의 양정과 토출유량, 그리고 효율과 축동력의 관계를 나타내는 그래프이다. 따라서 "양정, 효율, 축동력"이 정답이다. 양정은 펌프가 토출하는 유체의 압력을 의미하며, 효율은 펌프가 입력한 에너지 중 실제로 유체에 전달되는 비율을 나타낸다. 축동력은 펌프의 회전축에 작용하는 힘을 의미한다. 이 세 가지 요소는 펌프의 성능을 결정하는 중요한 요소이며, 특성곡선을 통해 이들 간의 관계를 파악할 수 있다.
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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: 45%)
  • 우수관거는 처리능력이 높아서 계획한 우수량을 처리할 수 있기 때문에 계획우수량으로 한다. 즉, 우수관거는 처리능력이 우수하기 때문에 계획한 우수량을 처리할 수 있다는 뜻이다.
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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: 42%)
  • 염소요구량은 물 속에 존재하는 유기물과 무기물에 의해 소비되는 염소의 양을 나타내는 지표이다. 따라서, 염소소독 후 잔류염소 농도를 측정하여 염소요구량을 계산할 수 있다.

    염소요구량 = 잔류염소 농도 - 목표 잔류염소 농도

    여기서, 목표 잔류염소 농도는 일반적으로 0.2mg/L 이하로 설정된다.

    따라서, 이 문제에서는 목표 잔류염소 농도가 0.2mg/L 이므로,

    염소요구량 = 0.2mg/L - 0mg/L (목표 잔류염소 농도)

    = 0.2mg/L

    하지만, 이 문제에서는 염소소독을 위해 100kg/d의 염소소독제가 주입되었으므로, 이를 고려하여 염소요구량을 계산해야 한다.

    100kg/d의 염소소독제는 10000m3/d의 물에 대해 10mg/L의 염소를 공급한다.

    따라서, 염소요구량 = 0.2mg/L + 10mg/L (염소소독제 공급량)

    = 10.2mg/L

    따라서, 정답은 "10.2mg/L"이다.
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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: 52%)
  • BOD 배출량이 50g이므로, 40000명의 인구가 모두 하루에 50g씩 BOD를 배출한다면, 하수처리장으로 유입되는 BOD 부하량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    BOD 부하량 = 40000명 × 50g/인구 × 1kg/1000g = 2000kg/d

    따라서, 정답은 "2000kg/d"입니다.
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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: 69%)
  • "가능한 한 낮은 곳에 위치하여야 한다."는 구비요건이 아닙니다. 이유는 수원이 가능한 한 낮은 곳에 위치하면 물이 흐르는 방향이 자연스럽게 아래쪽으로 향하기 때문에 물을 공급하기 쉽고 효율적이기 때문입니다. 그러나 이것은 필수적인 요건은 아니며, 다른 요건들과 함께 고려되어야 합니다.
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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: 31%)
  • "제거의 기준이 되는 표면부하율은 이론적으로 침전지의 수심에 직접적인 관계가 있다."는 옳은 설명이다. 이는 침전지의 수심이 깊어질수록 침전지 내부의 유동이 느려지고 침전물질이 침강하기까지 걸리는 시간이 늘어나기 때문이다. 따라서 제거의 기준이 되는 표면부하율은 수심에 따라 다르게 설정되어야 한다.
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118. 하수처리방법 중 생물학적 처리방법이 아닌 것은?

  1. 산화구법
  2. 표준활성슬러지법
  3. 접촉산화법
  4. 중화처리법
(정답률: 56%)
  • 생물학적 처리방법은 오랜 시간 동안 미생물이나 다른 생물체를 이용하여 오염물질을 분해하는 방법입니다. 따라서 "중화처리법"은 생물학적 처리방법이 아닙니다. 중화처리법은 산성 또는 알칼리성 폐수를 중화시켜 중성화된 폐수를 처리하는 방법입니다.
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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: 56%)
  • "우천 시 합류식이 분류식보다 처리장으로 토사 유입이 적다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 우천 시 합류식은 분류식보다 처리장으로 토사 유입이 많을 수 있습니다. 이는 합류식이 여러 하수관을 합쳐 하나의 관로 유입시키기 때문에 유입되는 물의 양이 많아지고, 이에 따라 토사와 오염물질도 함께 유입되기 때문입니다. 따라서 우천 시에는 분류식이 합류식보다 수질 오염 방지에 더 효과적일 수 있습니다.
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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: 65%)
  • "0.3, 0.8, 0.6"은 모두 0.1씩 증가하거나 감소한 값들로 이루어져 있습니다. 이는 주어진 그림에서 각각의 블록이 가지는 색상의 밝기를 나타내는 값으로, 밝기가 높을수록 값이 커지고 낮을수록 값이 작아집니다. 따라서, 첫 번째 블록의 밝기는 0.3, 두 번째 블록의 밝기는 0.8, 세 번째 블록의 밝기는 0.6이 되어야 합니다.
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