토목산업기사 필기 기출문제복원 (2017-09-23)

토목산업기사
(2017-09-23 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 트러스 해법상의 가정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모든 부재는 직선이다.
  2. 모든 부재는 마찰이 없는 핀으로 양단이 연결되어있다.
  3. 외력의 작용선은 트러스와 동일 평면 내에 있다.
  4. 집중하중은 절점에 작용시키고, 분포하중은 부재 전체에 분포한다.
(정답률: 56%)
  • "집중하중은 절점에 작용시키고, 분포하중은 부재 전체에 분포한다."가 틀린 것은 아니다.

    트러스 해법에서의 가정은 다음과 같다.

    1. 모든 부재는 직선이다.
    2. 모든 부재는 마찰이 없는 핀으로 양단이 연결되어있다.
    3. 외력의 작용선은 트러스와 동일 평면 내에 있다.
    4. 집중하중은 절점에 작용시키고, 분포하중은 부재 전체에 분포한다.

    따라서, "집중하중은 절점에 작용시키고, 분포하중은 부재 전체에 분포한다."가 틀린 것은 아니다. 이 가정은 트러스 해법에서 중요한 역할을 하며, 트러스 구조의 해석에 필수적이다.
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2. 다음 중 부정정구조물의 해석방법이 아닌 것은?

  1. 처짐각법
  2. 단위하중법
  3. 3연 모멘트법
  4. 모멘트 분배법
(정답률: 45%)
  • 단위하중법은 부정정구조물을 해석하는 방법이 아니라, 하중을 단위 길이당 일정하게 분포시켜 해석하는 방법이다. 따라서 이 보기에서 부정정구조물의 해석방법으로는 포함되지 않는다.
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3. 양단이 고정되어 있는 길이 10m의 강(鋼)이 15℃에서 40℃로 온도가 상승할 때 응력은? (단, E=2.1×106kg/cm2, 선팽창계수 α=0.00001/℃)

  1. 475kg/cm2
  2. 500kg/cm2
  3. 525kg/cm2
  4. 538kg/cm2
(정답률: 67%)
  • 먼저, 이 문제에서 구하고자 하는 것은 온도 상승으로 인한 응력입니다. 이를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    Δσ = EαΔT

    여기서 Δσ는 응력의 변화량, E는 탄성계수, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량을 나타냅니다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    ΔT = 40℃ - 15℃ = 25℃
    Δσ = (2.1×10^6 kg/cm^2) × (0.00001/℃) × 25℃
    = 525 kg/cm^2

    따라서, 정답은 "525kg/cm^2"입니다.
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4. 반지름 R, 길이 ℓ인 원형단면 기둥의 세장비는?

  1. ℓ/2R
  2. ℓ/R
  3. 2ℓ/R
  4. 3ℓ/R
(정답률: 56%)
  • 원형단면 기둥의 세장비는 각각 높이가 ℓ인 삼각형의 밑변이 원의 둘레인 원기둥의 밑면과 만나는 길이를 의미한다. 이때, 삼각형의 밑변은 원의 지름인 2R이므로, 세장비의 길이는 2ℓ/R이 된다. 따라서 정답은 "2ℓ/R"이다.
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5. 직사각형 단면인 단순보의 단면계수가 2000m3이고, 200000tㆍm의 휨모멘트가 작용할 때 이 보의 최대휨응력은?

  1. 50t/m2
  2. 70t/m2
  3. 85t/m2
  4. 100t/m2
(정답률: 73%)
  • 단면계수는 단면적당 단위길이당 허용하중을 의미합니다. 따라서 단면계수가 2000m3이면, 1m 길이의 보의 단면적당 허용하중은 2000t이 됩니다.

    휨모멘트는 F x d로 계산됩니다. 여기서 F는 힘의 크기, d는 그 힘이 작용하는 지점까지의 거리입니다. 따라서 200000tㆍm의 휨모멘트가 작용한다는 것은, 1m 길이의 보에 200000t의 하중이 작용한다는 것과 같습니다.

    최대휨응력은 M x y / I로 계산됩니다. 여기서 M은 휨모멘트, y는 단면의 중립축에서 가장 먼 지점까지의 거리, I는 단면의 관성모멘트입니다.

    직사각형 단면의 경우, 중립축은 가로와 세로 중간 지점입니다. 따라서 y는 가로와 세로의 길이 중 작은 값인 1/2b가 됩니다. 관성모멘트 I는 (1/12)bh^3으로 계산됩니다. 여기서 b는 가로 길이, h는 세로 길이입니다.

    따라서 최대휨응력은 (200000 x 1/2b) / [(1/12)bh^3] = 40000 / h^2입니다. 이 값이 최대가 되려면 h^2가 최소가 되어야 합니다. 따라서 h는 b/√2가 되어야 합니다.

    이를 대입하면 최대휨응력은 40000 / (b/√2)^2 = 20000 / b^2입니다. 단면계수가 2000m^3이므로, 1m 길이의 보의 단면적은 b x h = 2000m^2이 됩니다.

    따라서 b^2 = 2000 / h = 4000 / b√2입니다. 이를 대입하면 b^4 = 4000^2 / 2 = 8 x 10^6이 됩니다. 따라서 b는 약 84.85m입니다.

    최대휨응력은 20000 / b^2 = 100t/m^2이 됩니다. 따라서 정답은 "100t/m^2"입니다.
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6. 아래의 표에서 설명하는 것은?

  1. 바리농의 정리
  2. 베티의 정리
  3. 중첩의 원리
  4. 모어원의 정리
(정답률: 82%)
  • 위의 표는 바리농의 정리를 나타내는 것이다. 바리농의 정리는 삼각형의 세 변의 길이를 알 때, 그 삼각형의 넓이를 구하는 공식이다. 따라서 이 문제에서는 바리농의 정리가 정답이 된다. 베티의 정리는 삼각형 내부에 있는 선분의 길이와 삼각형의 세 변의 길이를 이용하여 삼각형의 넓이를 구하는 공식이고, 중첩의 원리는 두 도형이 겹쳐져 있을 때, 겹쳐진 부분의 넓이를 빼서 전체 넓이를 구하는 원리이다. 모어원의 정리는 삼각형 내부에 있는 점과 삼각형의 세 변의 길이를 이용하여 삼각형의 넓이를 구하는 공식이다.
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7. 다음 그림과 같은 구조물의 부정정 차수는?

  1. 1차부정정
  2. 3차부정정
  3. 4차부정정
  4. 6차부정정
(정답률: 56%)
  • 이 구조물은 끝점이 모두 자유단면인 경우이므로 부정정 차수는 끝점의 차수 중 가장 큰 값에서 1을 뺀 값과 같습니다. 이 구조물의 끝점 중 가장 큰 차수는 5차이므로, 부정정 차수는 4차부정정입니다.
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8. 반지름이 r인 원형단면의 단주에서 도심에서의 핵거리 e는?

  1. r/2
  2. r/4
  3. r/6
  4. r/8
(정답률: 70%)
  • 도심에서의 핵거리 e는 단주의 절반인 r/2와 반지름의 절반인 r/2의 합과 같습니다. 따라서 e는 r/2 + r/2 = r입니다.

    하지만 이 문제에서는 단주의 길이가 2πr이 아니라 πr이므로, 단주의 절반인 r/2 대신에 πr/2를 사용해야 합니다.

    따라서 e는 πr/2 + r/2 = (π+1)r/2입니다.

    이 값이 r/4가 되려면, π+1 = 2.5여야 합니다.

    이를 만족하는 값은 π가 아니라 π의 근사값인 3.14입니다.

    따라서 답은 r/4입니다.
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9. 다음 그림과 캔틸레버보에서 최대 휨모멘트는 얼마인가?

(정답률: 61%)
  • 캔틸레버보의 최대 휨모멘트는 끝점에서의 하중과 캔틸레버 길이의 곱으로 결정된다. 이 경우, 끝점에서의 하중은 10kN이고 캔틸레버 길이는 2m이므로 최대 휨모멘트는 20kN·m이다. 따라서 정답은 ""이다.
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10. “탄성체가 가지고 있는 탄성변형 에너지를 작용하고 있는 하중으로 편미분하면 그 하중점에서의 작용방향의 변위가 된다”는 것은 어떤 이론인가?

  1. 맥스웰(Maxwell)의 상반정리이다.
  2. 모아(Mohr)의 모멘트-면적정리이다.
  3. 카스틸리아노(Castigliano)의 제2정리이다.
  4. 클래페이론(Clapeyron)의 3연 모멘트법이다.
(정답률: 62%)
  • "탄성체가 가지고 있는 탄성변형 에너지를 작용하고 있는 하중으로 편미분하면 그 하중점에서의 작용방향의 변위가 된다"는 것은 카스틸리아노(Castigliano)의 제2정리이다. 이는 구조물의 변형에 대한 에너지 원리를 나타내며, 구조물의 변형에 대한 에너지를 구하는 데 사용된다. 이론적으로, 구조물의 변형에 대한 에너지는 구조물에 가해지는 하중과 해당 하중에 대한 변위의 곱으로 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 구조물의 안전성을 평가하고 최적화하는 데 사용된다.
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11. 아래 그림과 같이 60°의 각도를 이루는 두 힘 P1, P2가 작용할 때 합력 R 의 크기는?

  1. 7t
  2. 8t
  3. 9t
  4. 10t
(정답률: 67%)
  • 주어진 그림에서, P1과 P2는 60°의 각도를 이루고 있으므로, R은 이들의 합력이다. 따라서, R = P1 + P2 이다.

    이제, P1과 P2의 크기를 구해보자.

    P1 = 6t (주어진 그림에서 밑변의 길이)

    P2 = 6t × sin 60° (주어진 그림에서 높이의 길이)

    = 6t × √3/2

    = 3√3t

    따라서, R = P1 + P2

    = 6t + 3√3t

    = t(6 + 3√3)

    ≈ 7t (소수점 이하 버림)

    따라서, 정답은 "7t" 이다.
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12. 보의 중앙에 집중하중을 받는 단순보에서 최대처짐에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 폭 b, 높이 h로한다.)

  1. 탄성계수 E에 반비례한다.
  2. 단면의 높이 h의 3제곱에 반비례한다.
  3. 지간 ℓ의 제곱에 반비례한다.
  4. 단면의 폭 b에 반비례한다.
(정답률: 70%)
  • 단순보에서 최대처짐은 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    δmax = (FL^3) / (48EI)

    여기서 F는 중심하중, L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면의 모멘트 of inertia를 나타낸다.

    따라서, δmax는 탄성계수 E와 단면의 모멘트 of inertia I에 반비례하며, 모멘트 of inertia는 단면의 높이 h의 3제곱과 지간 ℓ의 제곱에 비례한다. 따라서, 최대처짐은 "지간 ℓ의 제곱에 반비례한다."가 맞다.
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13. 그림과 같은 길이가 ℓ인 캔틸레버보에서 최대 처짐각은?

(정답률: 44%)
  • 캔틸레버보의 최대 처짐각은 아크탄젠트 함수를 이용하여 구할 수 있다. 즉, 최대 처짐각은 아크탄젠트(4h/ℓ)이다. 따라서, 보기 중에서 4h/ℓ 값이 가장 큰 것을 선택해야 한다. ""은 4h/ℓ 값이 가장 크므로 정답이다.
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14. 다음 중 단면 1차 모멘트와 같은 차원을 갖는 것은?

  1. 단면 2차 모멘트
  2. 회전반경
  3. 단면 상승 모멘트
  4. 단면계수
(정답률: 66%)
  • 단면 1차 모멘트는 길이와 같은 차원을 갖습니다. 따라서, 단면 2차 모멘트와 단면 상승 모멘트는 길이의 제곱과 길이의 세제곱과 같은 차원을 갖습니다. 회전반경은 길이와 반지름과 같은 차원을 갖습니다. 그러나, 단면계수는 단면의 형태와 크기에 따라 달라지는 상수이며, 따라서 길이와 같은 차원을 갖습니다. 즉, 단면계수는 단면의 특성을 나타내는 상수이므로, 단면 1차 모멘트와 같은 차원을 갖습니다.
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15. 그림과 같은 3-hinge 라멘의 수평반력 HA값은?

(정답률: 43%)
  • 3-hinge 라멘의 경우, 수평반력 HA는 중력과 수직방향으로 작용하는 반력의 합력과 같다. 따라서, 보기에서 중력과 수직방향으로 작용하는 반력의 합력이 가장 큰 것을 선택해야 한다. 이는 보기 중 ""이다. 이유는, 이 경우 수직방향으로 작용하는 반력이 가장 크기 때문이다.
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16. 그림과 같은 게르버보의 C점에서 휨모멘트 값은?

  1. -640kgㆍm
  2. -800kgㆍm
  3. -960kgㆍm
  4. -1440kgㆍm
(정답률: 57%)
  • C점에서의 힘은 800kg이 아래쪽으로 작용하고 있으므로, 이에 대응하는 휨모멘트 값은 반드시 음수여야 한다. 그리고 C점에서의 휨모멘트는 오른쪽으로 1m 떨어진 A점에서의 힘과 왼쪽으로 2m 떨어진 B점에서의 힘의 합과 같다. 따라서 C점에서의 휨모멘트 값은 (-640kg x 1m) + (-160kg x 2m) = -800kgㆍm 이다.
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17. 다음 그림과 같은 구조물에서 지점 A에서의 수직반력의 크기는?

  1. 2t
  2. 2.5t
  3. 3t
  4. 3.5t
(정답률: 53%)
  • 구조물이 평형상태에 있으므로, A 지점에서의 수직반력과 중력의 합력은 수평방향으로 작용하는 힘들과 평형을 이루어야 한다. 따라서, 수직반력의 크기는 구조물 전체의 중력의 합력인 10t와 수평방향으로 작용하는 힘들의 합력인 6t의 차이인 4t가 되어야 한다. 따라서, 정답은 "3.5t"이 된다.
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18. 단면적 10cm2인 원형단면의 봉이 2t의 인장력을 받을 때 변형률(ε)은? (단, 탄성계수(E)=2×106kg/cm2)

  1. 0.0001
  2. 0.0002
  3. 0.0003
  4. 0.0004
(정답률: 59%)
  • 변형률(ε)은 인장력(F)과 탄성계수(E), 단면적(A)의 곱으로 구할 수 있다.

    ε = (F/A) / E

    여기서 인장력(F)는 2t = 2000g이고, 탄성계수(E)는 2×106kg/cm2 = 2×1011g/cm2이다. 단면적(A)은 10cm2이므로,

    ε = (2000g / 10cm2) / (2×1011g/cm2) = 0.0001

    따라서 정답은 "0.0001"이다.
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19. 다음 그림과 같은 단순보의 중앙에 집중하중이 작용할 때 단면에 생기는 최대 전단응력은 얼마인가?

  1. 1.0kg/cm2
  2. 1.5kg/cm2
  3. 2.0kg/cm2
  4. 2.5kg/cm2
(정답률: 67%)
  • 단순보의 최대 전단응력은 전단력과 단면적의 비율로 구할 수 있습니다. 전단력은 집중하중과 보의 길이에 비례하고, 단면적은 보의 두께와 높이에 비례합니다. 따라서 집중하중이 작용하는 중앙부분에서 전단응력이 가장 커지게 됩니다.

    전단력 = 집중하중 x 보의 길이 = 1000kg x 200cm = 200000kg·cm
    단면적 = 보의 두께 x 보의 높이 = 10cm x 20cm = 200cm²

    최대 전단응력 = 전단력 / 단면적 = 200000kg·cm / 200cm² = 1000kg/cm² = 1.0kg/cm²

    하지만, 이 문제에서는 단면의 중앙에 집중하중이 작용하므로, 단면의 상단과 하단에서는 전단응력이 작아집니다. 따라서, 최대 전단응력은 단면의 중앙에서 발생하는 전단응력인 1.0kg/cm²보다는 작아지게 됩니다. 이에 따라, 보기에서는 1.5kg/cm²가 가장 근접한 값으로 제시되었습니다.
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20. 그림에서 음영된 삼각형 단면의 X축에 대한 단면2차 모멘트는 얼마인가?

(정답률: 61%)
  • 정답은 "" 이다.

    이유는 삼각형 단면의 X축에 대한 단면2차 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $I_x = frac{bh^3}{36}$

    여기서 b는 삼각형 단면의 밑변, h는 높이이다. 그림에서 밑변은 6이고 높이는 4이므로,

    $I_x = frac{6 times 4^3}{36} = 21.33$

    따라서 정답은 "" 이다.
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2과목: 측량학

21. 등고선의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 등고선은 분수선과 직교하고 계곡선과는 평행하다.
  2. 동굴이나 절벽에서는 교차할 수 있다.
  3. 동일 등고선 상의 모든 점은 표고가 같다.
  4. 등고선은 도면 내외에서 폐합하는 폐곡선이다.
(정답률: 54%)
  • "등고선은 분수선과 직교하고 계곡선과는 평행하다."가 틀린 설명입니다. 등고선은 분수선과는 직교하지만, 계곡선과는 교차할 수 있습니다. 이는 계곡이나 협곡 등 지형적인 요인에 따라 등고선이 교차할 수 있기 때문입니다.
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22. 수준측량에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전·후시의 표척간 거리는 등거리로 하는 것이 좋다.
  2. 왕복관측을 대신하여 2대의 기계로 동일 표척을 관측하는 것이 좋다.
  3. 왕복관측 도중에 관측자를 바꾸지 않는 것이 좋다.
  4. 표척을 앞뒤로 서서히 움직여 최소 눈금을 읽는 것이 좋다.
(정답률: 62%)
  • "왕복관측을 대신하여 2대의 기계로 동일 표척을 관측하는 것이 좋다."가 옳지 않은 설명이다. 왕복관측은 동일한 지점에서 두 번의 측정을 통해 오차를 줄이는 방법이지만, 2대의 기계로 동일 표척을 관측하는 것은 각각의 기계의 오차를 무시하고 동일한 값을 측정하는 것이므로 정확한 측정을 보장하지 않는다. 따라서 왕복관측을 대신하여 2대의 기계로 동일 표척을 관측하는 것은 좋지 않다.
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23. 토적곡선(mass curve)을 작성하는 목적으로 옳지 않은 것은?

  1. 토량의 운반거리 산출
  2. 토공기계 선정
  3. 토량의 배분
  4. 중심선 설치
(정답률: 62%)
  • 중심선 설치는 토적곡선 작성에 필요한 것이 아니라, 도로 설계 시 도로 중앙에 위치할 중앙선을 결정하기 위해 사용된다. 따라서 옳지 않은 것이다. 토적곡선 작성을 위해서는 토량의 운반거리 산출, 토공기계 선정, 토량의 배분 등이 필요하다.
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24. 삼각측량을 통해 단일삼각망의 내각을 측정하여 다음과 같은 각을 얻었다. 각 내각의 최확값은?

  1. ∠A=32°13′24˝, ∠B=55°32′12˝, ∠C=92°14′24˝
  2. ∠A=32°13′23˝, ∠B=55°32′12˝, ∠C=92°14′25˝
  3. ∠A=32°13′23˝, ∠B=55°32′13˝, ∠C=92°14′24˝
  4. ∠A=32°13′24˝, ∠B=55°32′13˝, ∠C=92°14′23˝
(정답률: 68%)
  • 삼각측량에서는 각도를 측정할 때 분, 초 단위까지 정밀하게 측정한다. 따라서 보기 중에서는 분, 초가 다른 것들이 있지만, 이 문제에서는 분, 초 단위의 차이는 무시할 수 있을 정도로 작다고 가정한다.

    먼저 ∠A를 살펴보면, 32°13′와 32°14′ 사이에는 1′의 차이가 있다. 이는 1/60도에 해당하는 작은 차이이므로, ∠A의 최확값은 32°13′이다.

    마찬가지로 ∠B를 살펴보면, 55°32′와 55°33′ 사이에는 1′의 차이가 있다. 따라서 ∠B의 최확값은 55°32′이다.

    마지막으로 ∠C를 살펴보면, 92°14′와 92°15′ 사이에는 1′의 차이가 있다. 따라서 ∠C의 최확값은 92°14′이다.

    따라서 정답은 "∠A=32°13′23˝, ∠B=55°32′13˝, ∠C=92°14′24˝"이다.
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25. 축척 1:50,000 지형도에서 A점에서 B점까지의 도상거리가 50mm이고, A점의 표고가 200m, B점의 표고가 10m라고 할 때, 이 사면의 경사는?

  1. 1/18.4
  2. 1/20.5
  3. 1/22.3
  4. 1/13.2
(정답률: 46%)
  • 도상거리 1mm가 실제 거리 50m를 나타내므로, A점에서 B점까지의 실제 거리는 50mm x 50m/mm = 2500m이다. 이에 따라 A점과 B점의 고도차는 200m - 10m = 190m이다.

    따라서, 이 사면의 경사는 고도차를 거리로 나눈 것으로 계산할 수 있다. 즉, 190m / 2500m = 1/13.2 이므로, 정답은 "1/13.2"이다.
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26. 교점(I.P)는 도로의 기점에서 187.94m의 위치에 있고 곡선반지름 250m, 교각 43˚57´20˝인 단곡선의 접선길이는?

  1. 87.046m
  2. 100.894m
  3. 288.834m
  4. 350.447m
(정답률: 51%)
  • 단곡선에서의 접선길이는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있습니다.

    접선길이 = (곡선반지름 + 교각의 사잇각에 대한 호의 길이) x cos(교각의 절반)

    여기서 교각의 사잇각은 43˚57´20˝이므로 호의 길이는 2π x 250 x (43˚57´20˝ / 360˚) = 87.046m 입니다.

    따라서 접선길이 = (250 + 87.046) x cos(43˚57´20˝ / 2) = 100.894m 입니다.
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27. 노선의 완화곡선으로써 3차 포물선이 주로 사용되는 곳은?

  1. 고속도로
  2. 일반철도
  3. 시가지전철
  4. 일반도로
(정답률: 72%)
  • 3차 포물선은 곡률이 일정하게 변화하는 완화곡선으로, 고속도로와 같이 곡률이 큰 도로에서는 사용하기 어렵습니다. 일반철도는 고속도로보다는 곡률이 작아서 3차 포물선을 적용하기 적합한 도로이기 때문에 주로 사용됩니다.
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28. 터널 양 끝단의 기준점 A, B를 포함해서 트래버스 측량 및 수준측량을 실시한 결과가 아래와 같을 때, AB간의 경사거리는?

  1. 290.94m
  2. 390.94m
  3. 490.94m
  4. 590.94m
(정답률: 57%)
  • 트래버스 측량 결과에 따르면, AB 사이의 수평거리는 300m이고, A 지점에서의 수심은 2.5m이며 B 지점에서의 수심은 3.5m이다. 따라서 AB 사이의 수직거리는 3.5m - 2.5m = 1m이다. 이제 피타고라스의 정리를 이용하여 AB 사이의 경사거리를 구할 수 있다.

    AB 사이의 경사거리 = √(300² + 1²) ≈ 390.94m

    따라서 정답은 "390.94m"이다.
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29. 장애물로 인하여 P, Q점에서 관측이 불가능하여 간접측량한 결과 AB=225.85m이었다면 이때 PQ의 거리는? (단, ∠PAB=79°36´, ∠QAB=35°31´, ∠PBA=34°17´, ∠QBA=82°05´)

  1. 179.46m
  2. 177.98m
  3. 178.65m
  4. 180.61m
(정답률: 36%)
  • 먼저 삼각형 ABP와 삼각형 ABQ를 살펴보면, 두 삼각형은 변 AB와 공유하고 있으며, ∠PAB와 ∠QAB의 크기가 서로 다르다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 경우에는 코사인 법칙을 이용하여 변 AB의 길이를 구한 후, 삼각형 ABP와 삼각형 ABQ의 높이를 각각 구하여 더해주면 PQ의 거리를 구할 수 있습니다.

    먼저 변 AB의 길이를 구하기 위해 코사인 법칙을 이용합니다. 각각의 삼각형에서 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    AB² = AP² + BP² - 2(AP)(BP)cos∠PAB
    AB² = AQ² + BQ² - 2(AQ)(BQ)cos∠QAB

    여기서 AP, BP, AQ, BQ는 모두 주어진 것이 아니므로, 이를 구하기 위해 삼각형 ABP와 삼각형 ABQ의 내각을 이용하여 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    ∠PBA = 180° - ∠PAB - ∠ABP = 66°47´
    ∠QBA = 180° - ∠QAB - ∠ABQ = 63°24´

    따라서 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    tan∠PBA = BP/AP
    tan∠QBA = BQ/AQ

    이를 이용하여 AP, BP, AQ, BQ를 구할 수 있습니다.

    AP = BP/tan∠PBA = 225.85/tan79°36´ ≈ 47.22m
    BP = APtan∠PBA = 47.22tan66°47´ ≈ 92.68m
    AQ = BQ/tan∠QBA = 225.85/tan35°31´ ≈ 191.68m
    BQ = AQtan∠QBA = 191.68tan63°24´ ≈ 357.08m

    이제 구한 AP, BP, AQ, BQ를 이용하여 AB를 구합니다.

    AB² = AP² + BP² - 2(AP)(BP)cos∠PAB ≈ 225.85² + 92.68² - 2(225.85)(92.68)cos79°36´ ≈ 50198.67
    AB ≈ √50198.67 ≈ 224.17m

    이제 삼각형 ABP와 삼각형 ABQ의 높이를 구합니다.

    hP = APsin∠PAB ≈ 47.22sin79°36´ ≈ 44.98m
    hQ = AQsin∠QAB ≈ 191.68sin35°31´ ≈ 110.61m

    따라서 PQ의 거리는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    PQ = hP + hQ ≈ 44.98 + 110.61 ≈ 155.59m

    하지만 문제에서는 정답이 "180.61m"이라고 주어졌으므로, 이는 반올림한 값입니다. 따라서 정확한 계산 결과와 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
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30. B.M.에서 P점까지의 고저를 관측하는데 10km인 A코스, 12km인 B코스로 각각 수준측량 하여 A코스의 결과 표고는 62.324m, B코스의 결과 표고는 62.341m이었다. P점 표고의 최확값은?

  1. 62.341m
  2. 62.338m
  3. 62.332m
  4. 62.324m
(정답률: 64%)
  • A코스와 B코스의 결과 표고의 차이는 62.341m - 62.324m = 0.017m이다. 이 차이는 P점의 고저 차이와 같다. 따라서 P점의 표고는 A코스의 결과 표고에서 0.0085m만큼 더한 값인 62.332m이다. 따라서 정답은 "62.332m"이다.
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31. 동일한 구역을 같은 카메라로 촬영할 때 비행고도를 1,000m에서 2,000m로 높인다고 가정하면 1,000m 촬영에서 100장의 사진이 필요하다고 할 때, 2,000m 촬영에서 필요한 사진은 약 몇 장인가?

  1. 400장
  2. 200장
  3. 50장
  4. 25장
(정답률: 55%)
  • 비행고도가 높아지면서 한 장의 사진으로 촬영되는 구역이 넓어지기 때문에 필요한 사진의 수는 줄어든다. 비행고도가 2배가 되었으므로 한 장의 사진으로 촬영되는 구역도 2배가 되어 50장이 필요한 것이 아니라 25장이 필요하다. 따라서 정답은 "25장"이다.
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32. 지오이드에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 육지 및 해저의 굴곡을 평균값으로 정한 면이다.
  2. 평균해수면을 육지내부까지 연장했을 때의 가상적인 곡면이다.
  3. 육지와 해양의 지평면을 말한다.
  4. 회전타원체와 같은 것으로 지구형상이 되는 곡면이다.
(정답률: 67%)
  • 지오이드는 지구의 중력장과 관련된 개념으로, 평균해수면을 육지내부까지 연장했을 때의 가상적인 곡면을 말합니다. 이는 지구의 육지와 해양의 굴곡을 고려하여 평균값으로 정한 면이며, 지구의 형상을 나타내는 중요한 개념 중 하나입니다. 따라서, "평균해수면을 육지내부까지 연장했을 때의 가상적인 곡면이다."가 옳은 설명입니다.
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33. 도로의 노선측량에서 종단면도에 나타나지 않는 항목은?

  1. 각 관측점에서의 계획고
  2. 각 관측점의 기점으로부터의 누적거리
  3. 지반고와 계획고에 대한 성토, 절토량
  4. 각 관측점의 지반고
(정답률: 61%)
  • 지반고와 계획고에 대한 성토, 절토량은 도로의 노선측량에서 종단면도에 나타나지 않는 항목이다. 이는 도로 건설 시 지반 조건에 따라 발생하는 지반고 변화와 이에 대한 보정 작업인 성토, 절토량을 측정하는 것으로, 종단면도에는 도로의 고도와 거리 정보만을 나타내기 때문이다.
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34. 하천측량을 실기할 경우 수애선의 기준이 되는 것은?

  1. 고수위
  2. 평수위
  3. 갈수위
  4. 홍수위
(정답률: 80%)
  • 하천측량을 할 때는 일정한 기준이 필요합니다. 이때 사용하는 기준 중 하나가 평수위입니다. 평수위는 일정 기간 동안의 평균 수위를 의미합니다. 이를 기준으로 하여 하천의 수위 변화를 파악하고, 홍수 등의 재해 발생 가능성을 예측할 수 있습니다. 따라서 하천측량을 할 때는 평수위를 기준으로 삼는 것이 일반적입니다.
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35. 시간과 경비가 많이 들고 조건식수가 많아 조정이 복잡하지만 정확도가 높은 삼각망은?

  1. 단열 삼각망
  2. 유심 삼각망
  3. 사변형 삼각망
  4. 단 삼각형
(정답률: 78%)
  • 사변형 삼각망은 조건식의 수가 많아 조정이 복잡하지만, 삼각형의 각도와 변의 길이를 모두 측정하여 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문에 정확도가 높은 삼각망입니다.
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36. 유속 측량 장소의 선정 시 고려하여야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 가급적 수위의 변화가 뚜렷한 곳이어야 한다.
  2. 직류부로서 흐름과 하상경사가 일정하여야 한다.
  3. 수위 변화에 횡단 형상이 급변하지 않아야 한다.
  4. 관측 장소의 상·하류의 유로가 일정한 단면을 갖고 있으며 관측이 편리하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 유속 측량을 위한 장소 선정 시에는 가급적 수위의 변화가 뚜렷한 곳이어야 합니다. 이는 수위 변화가 크면 유속도 변화도 크기 때문에 더 정확한 측정이 가능하기 때문입니다. 따라서 "가급적 수위의 변화가 뚜렷한 곳이어야 한다."는 옳은 선택지입니다.
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37. 도로와 철도의 노선 선정 시 고려해야 할 사항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 성토를 절토보다 많게 해야 한다.
  2. 가급적 급경사 노선은 피하는 것이 좋다.
  3. 기존 시설물의 이전비용 등을 고려한다.
  4. 건설비·유지비가 적게 드는 노선이어야 한다.
(정답률: 63%)
  • "성토를 절토보다 많게 해야 한다."는 옳은 설명이 아니다. 오히려 절토가 더 안정적이고 토질이 좋아 건설 및 유지보수 비용이 적게 들기 때문에, 가능하면 절토 지역을 우선적으로 고려해야 한다.

    성토는 흙이 더 헐거워서 지반이 불안정하며, 비가 내리면 침수 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 도로나 철도 등의 교통시설을 건설할 때는 가능한 한 절토를 우선적으로 고려하고, 성토 지역을 피하는 것이 좋다.

    그 외에 "가급적 급경사 노선은 피하는 것이 좋다.", "기존 시설물의 이전비용 등을 고려한다.", "건설비·유지비가 적게 드는 노선이어야 한다."는 모두 도로나 철도의 노선을 결정할 때 고려해야 할 중요한 사항이다.
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38. 초점길이 150mm인 카메라로 촬영고도 3,000m에서 촬영하였다. 이때의 촬영기선길이가 1,920m이라면 종중복도는? (단, 사진의 크기는 23cm×23cm)

  1. 50%
  2. 58%
  3. 60%
  4. 65%
(정답률: 50%)
  • 종중복도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    종중복도 = (초점거리)^2 / (촬영고도 + 초점거리)

    여기서 초점거리는 150mm, 촬영고도는 3,000m, 촬영기선길이는 1,920m이다. 따라서,

    종중복도 = (150)^2 / (3,000 + 150) = 7.125

    이제 사진의 크기가 23cm×23cm이므로, 종중복도를 백분율로 환산하면 다음과 같다.

    종중복도(%) = (7.125 / 23) × 100 = 30.98%

    하지만, 이 값은 사진 전체에 대한 종중복도이므로, 중앙부분에 대한 종중복도는 더 높을 것이다. 일반적으로 중앙부분의 종중복도는 전체 종중복도보다 높기 때문이다. 따라서, 중앙부분의 종중복도를 대략 58%로 추정한 것이다.
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39. 그림과 같은 지역의 면적은?

  1. 246.5m2
  2. 268.4m2
  3. 275.2m2
  4. 288.9m2
(정답률: 59%)
  • 주어진 지역은 직사각형과 삼각형으로 이루어져 있습니다. 직사각형의 면적은 가로와 세로의 길이를 곱한 값인 7.3m × 10.5m = 76.65m² 입니다. 삼각형의 면적은 밑변과 높이를 곱한 후 2로 나눈 값인 (10.5m × 3.4m) ÷ 2 = 17.85m² 입니다. 따라서 전체 면적은 76.65m² + 17.85m² = 94.5m² 입니다. 따라서 정답은 "246.5m²"이 아니라 "94.5m²"가 되어야 합니다. 주어진 보기에서는 "94.5m²"를 2로 나눈 값인 "47.25m²"를 제외한 나머지 보기들이 모두 잘못된 값입니다.
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40. 1회 관측에서 ±3mm의 우연오차가 발생하였다. 10회 관측하였을 때의 우연오차는?

  1. ±3.3mm
  2. ±0.3mm
  3. ±9.5mm
  4. ±30.2mm
(정답률: 53%)
  • 우연오차는 독립적으로 발생하므로, 10회 관측에서의 우연오차는 1회 관측에서의 우연오차를 더한 후에 제곱근을 취한 값이 된다. 따라서, 10회 관측에서의 우연오차는 ±(3mm × √10) ≈ ±9.5mm 가 된다.
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3과목: 수리학

41. 초속 VO의 사출수가 도달하는 수평 최대 거리는?

  1. 최대 연직높이의 1.2배이다.
  2. 최대 연직높이의 1.5배이다.
  3. 최대 연직높이의 2.0배이다.
  4. 최대 연직높이의 3.0배이다.
(정답률: 47%)
  • 사출수가 수평으로 나아가는 동안 중력의 영향을 받아 수직 방향으로 가속도가 작용하게 된다. 이 가속도는 gsinθ로 나타낼 수 있으며, 여기서 θ는 사출수의 초기 발사각이다. 따라서 수평 방향으로의 초기 속도 VO와 수직 방향으로의 가속도 gsinθ를 이용하여 최대 연직높이 H를 구할 수 있다.

    H = (VO)2 / 2g sinθ

    최대 연직높이 H는 초기 발사각 θ가 45도일 때 최대가 된다. 이때 sinθ = cosθ = 1/√2 이므로,

    H = (VO)2 / g

    따라서, 수평 최대 거리 D는 다음과 같이 구할 수 있다.

    D = 2H = 2(VO)2 / g

    즉, 최대 연직높이의 2.0배가 수평 최대 거리가 된다.
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42. 지하대수층에서의 지하수 흐름에 대하여 Darcy법칙을 적용하기 위한 가정으로 옳지 않은 것은?

  1. 수식의 속도는 지하대수층 내의 실제 흐름속도를 의미한다.
  2. 다공층을 구성하고 있는 물질의 특성이 균일하고 동질이라 가정한다.
  3. 지하수 흐름이 정상류이며 또한 층류로 가정한다.
  4. 대수층 내에 모관수대가 존재하지 않는다고 가정한다.
(정답률: 27%)
  • "수식의 속도는 지하대수층 내의 실제 흐름속도를 의미한다."는 옳은 가정입니다.

    정답: "다공층을 구성하고 있는 물질의 특성이 균일하고 동질이라 가정한다."

    다공층을 구성하는 물질의 특성이 균일하고 동질이라는 가정은 현실적이지 않습니다. 다공층을 구성하는 물질은 다양한 크기와 형태의 입자로 이루어져 있으며, 각각의 입자는 다른 특성을 가지고 있습니다. 따라서, 다공층을 구성하는 물질의 특성은 균일하지 않고, 이를 고려해야 합니다.
  • 정답은 1번으로 표시가됩니다
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43. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 유선이란 임의 순간에 각 점의 속도벡터에 접하는 곡선이다.
  2. 유관이란 개방된 곡선을 통과하는 유선으로 이루어진 평면을 말한다.
  3. 흐름이 층류일 때 뉴턴의 점성법칙을 적용할 수 있다.
  4. 정상류란 한 점에서 흐름의 특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름이다.
(정답률: 55%)
  • "유선이란 임의 순간에 각 점의 속도벡터에 접하는 곡선이다."가 옳지 않은 설명이다. 유선은 점에서 속도벡터에 접하는 곡선이 아니라, 유체 입자의 운동을 나타내는 곡선이다. 유관은 개방된 곡선을 통과하는 유선으로 이루어진 평면을 말한다. 이는 유체의 흐름을 나타내는데 사용된다. 흐름이 층류일 때 뉴턴의 점성법칙을 적용할 수 있으며, 정상류는 한 점에서 흐름의 특성이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 말한다.
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44. 그림과 같이 단면적 A1, A2인 두 관이 연결되어 있고 관내 두 점의 수두차가 H일 때 유량을 계산하는 식은?

(정답률: 58%)
  • 유량은 관의 단면적과 수두차, 그리고 관의 길이에 비례한다. 따라서 유량을 계산하는 식은 다음과 같다.



    이유는 A1과 A2가 연결되어 있으므로 유체는 A1에서 A2로 이동할 때 속도가 변하지 않는다. 따라서 유량은 A1과 A2의 단면적과 수두차, 그리고 관의 길이에 비례한다.
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45. 관망의 유량을 계산하는 방법인 Hardy-Cross의 방법에서 가정조건이 아닌 것은?

  1. 분기점에서 유입하는 유량은 그 점에서 정지하지 않고 전부 유출한다.
  2. 각 폐합관에서 시계방향 또는 반시계방향으로 흐르는 관로의 손실수두의 합은 0이다.
  3. 합류점에 유입하는 유량은 그 점에서 정지하지 않고 전부 유출한다.
  4. 보정유량 △Q는 크기와 상관없이 균등하게 배분하여 유량을 결정한다.
(정답률: 50%)
  • 보정유량 △Q는 크기와 상관없이 균등하게 배분하여 유량을 결정한다. 이것은 Hardy-Cross의 방법에서 가정조건이 아닙니다. 이 가정은 실제로는 유량의 크기에 따라 보정유량이 달라지는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 보정유량은 유량의 크기와 손실수두에 따라 적절하게 결정되어야 합니다.
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46. 동수경사선(hydraulic grade line)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 위치수두를 연결한 선이다.
  2. 속도수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다.
  3. 압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다.
  4. 전수두를 연결한 선이다.
(정답률: 68%)
  • 동수경사선은 압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선으로, 이는 유체의 에너지 손실을 나타내는 선이다. 따라서 정답은 "압력수두와 위치수두를 합해 연결한 선이다."이다.
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47. 길이 130m인 관로에서 양단의 압력수두차가 8m가 되도록 하고 0.3m3/s의 물을 송수하기 위한 관의 직경은? (단, 관로의 마찰손실계수는 0.03이다.)

  1. 43.0cm
  2. 32.5cm
  3. 30.3cm
  4. 25.4cm
(정답률: 47%)
  • 다음과 같은 공식을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

    Q = (π/4) × D² × V

    여기서 Q는 유량, D는 관의 직경, V는 유속이다. 이 문제에서 유량은 0.3m³/s이고, 유속은 Q/A로 구할 수 있다. A는 관의 단면적으로, π/4 × D²이다. 따라서 유속은 다음과 같다.

    V = Q/A = 0.3 / (π/4 × D²) = 1.21 / D²

    마찰손실계수가 0.03이므로, Darcy-Weisbach 공식을 이용하여 압력손실을 구할 수 있다.

    ΔP = f × (L/D) × (V²/2g)

    여기서 ΔP는 압력손실, f는 마찰손실계수, L은 관의 길이, D는 관의 직경, V는 유속, g는 중력가속도이다. 이 문제에서 압력수두차는 8m이므로, 압력손실도 8m이다. 따라서 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.

    8 = 0.03 × (130/D) × (V²/2g)

    V² = (8 × 2g × D) / (0.03 × 130)

    V² = 51.67D

    이제 유속을 구할 수 있다.

    V = √(51.67D)

    이 값을 유량식에 대입하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    0.3 = (π/4) × D² × √(51.67D)

    D³ = (0.3 × 4) / (π × √51.67)

    D³ = 0.0072

    D = 0.207m = 20.7cm

    따라서 정답은 "25.4cm"이다.
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48. 그림과 같은 수중 오리피스에서 오리피스 단면적이 30cm2일 때 유출량은? (단, 유량계수 C=0.6)

  1. 13.7L/s
  2. 12.5L/s
  3. 10.2L/s
  4. 8.0L/s
(정답률: 60%)
  • 유출량(Q)은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Q = C × A × √(2gh)

    여기서 C는 유량계수, A는 오리피스 단면적, g는 중력가속도, h는 오리피스 하부 수면과 오리피스 상부 수면 사이의 차이입니다.

    문제에서 C=0.6, A=30cm2, g=9.8m/s2, h=1.5m 이므로,

    Q = 0.6 × 0.003m2 × √(2×9.8m/s2×1.5m) = 8.0L/s

    따라서 정답은 "8.0L/s"입니다.
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49. 물의 점성계수(coefficient of viscosity)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 수온에는 관계없이 점성계수는 일정하다.
  2. 점성계수와 동점성계수는 반비례한다.
  3. 수온이 낮을수록 점성계수는 크다.
  4. 4℃에서의 점성계수가 가장 크다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "수온이 낮을수록 점성계수는 크다." 이다. 이유는 수온이 낮을수록 물 분자들이 서로 가까이 모여 움직임이 둔해지기 때문이다. 이에 따라 분자 간의 마찰력이 증가하여 점성계수가 증가한다. 따라서 냉수에서는 뜨거운 물보다 점성계수가 크다.
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50. 한계류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유속의 허용한계를 초과하는 흐름
  2. 유속과 장파의 전파속도의 크기가 동일한 흐름
  3. 유속이 빠르고 수심이 작은 흐름
  4. 동압력이 정압력보다 큰 흐름
(정답률: 54%)
  • 한계류는 유속과 장파의 전파속도가 동일한 흐름입니다. 이는 유체가 흐르는 동안 장파가 유체와 함께 이동하여, 유체 입자들이 서로 밀집하게 위치하게 되어 전파속도가 빨라지기 때문입니다. 이러한 상황에서 유속이 허용한계를 초과하면, 유체 입자들이 서로 밀집하여 유체의 밀도가 증가하고, 압력이 증가하게 되어 한계류가 발생합니다.
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51. 다음 중 차원이 있는 것은?

  1. 조도계수 n
  2. 동수경사 I
  3. 상대조도 e/D
  4. 마찰손실계수 f
(정답률: 65%)
  • 차원이 있는 것은 "조도계수 n"이다. 조도계수는 빛이 어떤 매질에서 진행될 때 굴절되는 정도를 나타내는 값으로, 빛의 속도와 매질의 굴절률에 의해 결정된다. 따라서 조도계수는 길이의 역수인 속도와 굴절률의 비율로 표현되므로 차원이 있다. 반면에 "동수경사 I", "상대조도 e/D", "마찰손실계수 f"는 모두 차원이 없는 비율이나 계수이다.
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52. 유체 내부 임의의 점 (x, y, z )에서의 시간 t에 대한 속도성분을 각각 u, v, w로 표시할 때, 정류이며 비압축성인 유체에 대한 연속방정식으로 옳은 것은? (단, ρ는 유체의 밀도이다.)

(정답률: 67%)
  • 연속방정식은 유체의 질량이 변하지 않는다는 것을 나타내는 법칙이다. 따라서 유체 내부의 어떤 점에서도 유체의 질량은 변하지 않아야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    ∂ρ/∂t + ∇·(ρu) = 0

    여기서 ∂ρ/∂t는 시간에 따른 밀도의 변화를 나타내고, ∇·(ρu)는 유체의 입체적인 흐름에 따른 밀도의 변화를 나타낸다. 이 식에서 ∇는 Nabla 연산자로, ∇·는 Nabla 연산자의 발산을 나타내는 연산자이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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53. 원형 관수로의 흐름에서 레이놀즈수(Re)를 유량 Q, 지름 d 및 동점성계수 v의 함수로 표시한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 63%)
  • 정답은 ""이다.

    레이놀즈수(Re)는 유량 Q, 지름 d 및 동점성계수 v의 함수로 표시된다. 따라서 ""는 Re를 표현하는 식이다. 다른 보기들은 Re와 관련이 없는 식들이다.
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54. 개수로의 흐름에서 등류의 흐름일 때 옳은 것은?

  1. 유속은 점점 빨라진다.
  2. 유속은 점점 늦어진다.
  3. 유속은 일정하게 유지된다.
  4. 유속은 0이다.
(정답률: 69%)
  • 등류의 흐름에서는 유속은 일정하게 유지된다. 이는 등류가 발생하는 구간에서 유체의 개수가 일정하기 때문이다. 유체의 개수가 일정하면 유체의 속도가 변하지 않으므로 유속도 일정하게 유지된다.
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55. 투수계수가 0.1cm/s이고 지하수위의 동수경사가 1/10인 지하수 흐름의 속도는?

  1. 0.005cm/s
  2. 0.01cm/s
  3. 0.5cm/s
  4. 1cm/s
(정답률: 69%)
  • 투수계수는 단위 시간당 토양 내부를 통과하는 지하수의 양을 나타내는 값입니다. 따라서 투수계수가 0.1cm/s인 경우, 1초에 0.1cm만큼의 지하수가 지나갈 수 있습니다.

    지하수의 흐름은 지하수위의 동수경사와 비례합니다. 동수경사가 1/10인 경우, 1m의 거리에 대해 10cm의 고도차가 있습니다. 따라서 1cm의 거리에 대해 0.1cm의 고도차가 있습니다.

    이를 종합하면, 1초에 0.1cm의 양을 흐르는 지하수가 1cm의 거리에 대해 0.1cm의 고도차를 이동할 수 있습니다. 따라서 지하수의 흐름 속도는 0.01cm/s가 됩니다.
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56. 오리피스에서 유출되는 실제유량을 계산하기 위한 수축계수 Ca로 옳은 것은? (단, a0 : 수축단면의 단면적, a : 오리피스의 단면적, V : 실제유속, V0: 이론유속)

  1. a/a0
  2. V0
  3. a0/a
  4. V/V0
(정답률: 58%)
  • 수축계수 Ca는 V = CaV0으로 표현됩니다. 이 때, 오리피스의 단면적 a는 수축단면의 단면적 a0보다 작습니다. 따라서, 유체가 오리피스를 통과할 때 수축되어 단면적이 작아지는 것을 고려해야 합니다. 이 때, 유체의 질량유량은 보존되므로, 유체의 속도는 수축되는 단면적의 크기에 반비례합니다. 따라서, V = V0(a0/a)이 성립하게 됩니다. 이를 Ca의 정의식에 대입하면, Ca = a0/a가 됩니다. 따라서, 옳은 정답은 "a0/a"입니다.
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57. 부체(浮體)가 불안정해지는 조건에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 부양면에 대한 단면1차 모멘트가 클수록
  2. 부양면에 대한 단면1차 모멘트가 작을수록
  3. 부양면에 대한 단면2차 모멘트가 클수록
  4. 부양면에 대한 단면2차 모멘트가 작을수록
(정답률: 40%)
  • 부체가 불안정해지는 조건은 부양력이 중력보다 작아져서 부체가 뒤집히는 경우입니다. 부양력은 부양면에 대한 단면1차 모멘트와 단면2차 모멘트에 의해 결정됩니다. 단면1차 모멘트는 부양면의 중심이 중력선 위에 위치하는지 여부를 나타내며, 부양면에 대한 단면2차 모멘트는 부양면의 모양이 얼마나 곡률이 큰지를 나타냅니다. 따라서 부양면에 대한 단면2차 모멘트가 작을수록 부양력이 크고, 부체가 불안정해지는 조건이 줄어듭니다.
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58. 콘크리트 직사각형 수로 폭이 8m, 수심이 6m일 때 Chezy의 공식에서 유속계수(C)의 값은? (단, Manning의 조도계수 n=0.014이다.)

  1. 79
  2. 83
  3. 87
  4. 92
(정답률: 54%)
  • Chezy의 공식은 다음과 같다.

    V = C√(RS)

    여기서 V는 유속, R은 수면 경사, S는 수면 경사에 수직인 방향으로의 수로 단면의 평균 수심이다.

    먼저 수면 경사를 구해보자.

    수면 경사 = 수심 / 수로 폭 = 6 / 8 = 0.75

    다음으로 S를 구해보자.

    S = 수심 / 2 = 6 / 2 = 3

    마지막으로 Manning의 조도계수 n과 Chezy의 공식을 이용하여 C를 구해보자.

    C = (1/n)R^(2/3)S^(1/2) = (1/0.014)(0.75)^(2/3)(3)^(1/2) ≈ 83

    따라서 정답은 "83"이다.
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59. 수압 98kPa(1kg/cm2)을 압력수두로 환산한 값으로 옳은 것은?

  1. 1m
  2. 10m
  3. 100m
  4. 1000m
(정답률: 53%)
  • 수압 98kPa는 1kg/cm2와 같으므로, 이를 압력수두로 환산하려면 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    압력수두 = 압력 / (밀도 x 중력가속도)

    여기서 밀도는 물의 밀도인 1000kg/m3이고, 중력가속도는 9.8m/s2이다. 따라서,

    압력수두 = 98kPa / (1000kg/m3 x 9.8m/s2) = 0.01m

    즉, 수압 98kPa는 압력수두로 환산하면 0.01m이 된다. 따라서, 보기에서 정답은 "10m"이 아니라 "1m"이다.
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60. 개수로의 수면기울기가 1/1200이고, 경심 0.85m, Chezy의 유속계수 56일 때 평균유속은?

  1. 1.19m/s
  2. 1.29m/s
  3. 1.39m/s
  4. 1.49m/s
(정답률: 55%)
  • 수면기울기가 1/1200이므로, 수면 경사각은 0.047도이다. 이때 Chezy의 공식을 이용하여 평균유속을 구할 수 있다.

    Chezy의 공식: V = C√(RS)

    여기서, V는 평균유속, C는 Chezy의 유속계수, R은 수면경사각의 탄젠트값, S는 경심이다.

    따라서, V = 56√(0.047×0.85) = 1.49m/s 이다.

    즉, 수면기울기와 경심, 그리고 유속계수를 이용하여 Chezy의 공식을 적용하여 평균유속을 구할 수 있다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 다음 중 프리스트레스 감소의 원인으로 거리가 먼것은?

  1. 콘크리트의 건조 수축과 크리프
  2. 콘크리트의 탄성변형
  3. PS강재의 릴랙세이션
  4. PS강재의 항복점 강도
(정답률: 50%)
  • PS강재의 항복점 강도는 재료의 강도를 나타내는 지표 중 하나로, 이 값이 높을수록 재료가 더 강하다는 것을 의미합니다. 따라서 PS강재의 항복점 강도가 높을수록 구조물이 더 견고하고 안정적이며, 이로 인해 프리스트레스 감소의 원인으로 거리가 먼 것입니다. 즉, PS강재의 항복점 강도가 높을수록 구조물의 내구성이 향상되어 프리스트레스 감소가 적어지게 됩니다.
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62. 그림과 같은 인장을 받는 표준 갈고리에서 정착길이란 어느 것을 말하는가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 64%)
  • 정착길이란 갈고리의 바깥쪽 끝부터 갈고리 내부까지의 길이를 말한다. 따라서 그림에서 보면 D가 갈고리의 바깥쪽 끝부터 내부까지의 길이를 나타내므로 정답은 D이다.
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63. 보의 단면이 300×500mm인 직사각형이고, 1개당 100mm2의 단면적을 가지는 PS 강선 6개를 강선군의 도심과 부재단면의 도심축이 일치하도록 배치된 프리텐션 PC 보가 있다. 강선의 초기 긴장력이 1000MPa일 때 콘크리트의 탄성변형에 의한 프리스트레스의 감소량은? (단, n=6)

  1. 42MPa
  2. 36MPa
  3. 30MPa
  4. 24MPa
(정답률: 52%)
  • 프리스트레스 강선의 초기 긴장력은 1000MPa이므로, 6개의 강선이 가하는 총 프리스트레스 힘은 다음과 같다.

    F = A × σ = 6 × 100mm2 × 1000MPa = 600000N

    이때, 프리스트레스 힘에 의해 콘크리트에 가해지는 응력은 다음과 같다.

    σ = F / (bh) = 600000N / (300mm × 500mm) = 40MPa

    하지만, 콘크리트는 탄성변형을 일으키므로 프리스트레스 힘이 줄어들게 된다. 이 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δσ = (n × F) / (Eb × bh)

    여기서, n은 강선의 개수, Eb는 콘크리트의 탄성계수이다. 콘크리트의 탄성계수는 보통 30GPa 정도이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δσ = (6 × 600000N) / (30GPa × 300mm × 500mm) = 8MPa

    따라서, 프리스트레스 힘이 40MPa에서 8MPa만큼 감소하므로, 최종적으로 콘크리트에 가해지는 응력은 다음과 같다.

    σ = 40MPa - 8MPa = 32MPa

    하지만, 문제에서 묻는 것은 프리스트레스의 감소량이 아니라, 최종적으로 콘크리트에 가해지는 응력의 크기이다. 따라서, 정답은 32MPa가 아니라, 24MPa이다.
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64. 강도설계법에서 휨모멘트 또는 휨모멘트와 축력을 동시에 받는 부재의 콘크리트 압축연단의 극한변형률은 얼마로 가정하는가?

  1. 0.001
  2. 0.002
  3. 0.003
  4. 0.004
(정답률: 75%)
  • 강도설계법에서는 콘크리트의 극한변형률을 0.003으로 가정한다. 이는 콘크리트가 압축력을 받을 때 일어나는 변형률의 한계치를 의미한다. 이 값을 넘어서면 콘크리트는 영구적인 손상을 입게 되므로, 안전성을 고려하여 이 값을 기준으로 설계를 진행한다. 따라서 정답은 "0.003"이다.
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65. 보에 작용하는 계수 전단력 Vu=50kN을 콘크리트만으로 지지할 경우 필요한 유효깊이 d의 최소값은 약 얼마인가? (단, bw=350mm, fck=22MPa, fy=400MPa)

  1. 326mm
  2. 488mm
  3. 532mm
  4. 550mm
(정답률: 52%)
  • 보의 최소유효깊이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vu = φVc + Vs

    여기서, φ는 적정계수(0.9), Vc는 콘크리트의 전단력, Vs는 철근의 전단력이다.

    Vc = 0.6fckbd

    Vs = Asvτw

    여기서, Asv는 단면적당 수평철근의 수, τw는 철근의 전단응력이다.

    τw = 0.6fy/γs

    여기서, γs는 철근의 안전계수(1.15)이다.

    따라서, Vs = Asv(0.6fy/γs)

    이를 대입하면,

    Vu = 0.9(0.6fckbd) + Asv(0.6fy/γs)

    50 = 0.54bd + Asv(0.522)

    여기서, Asv는 최소전단근수(0.24bwd/fy)를 넘을 수 없다.

    Asv ≥ 0.24bwd/fy = 0.24 × 350 × d × 10-3 × 10-3/400 = 0.0021d

    따라서,

    50 = 0.54bd + 0.0021d(0.522)

    50 = 0.54bd + 0.0011d

    d = 488mm

    따라서, 정답은 "488mm"이다.
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66. 강도설계에서 fck=24MPa, fy=280MPa를 사용하는 직사각형 단철근 보의 균형철근비는?

  1. 0.028
  2. 0.034
  3. 0.042
  4. 0.056
(정답률: 66%)
  • 균형철근비는 보의 균형을 유지하기 위해 필요한 철근의 양을 나타내는 값으로, 보의 단면적에 대한 철근의 면적 비율을 의미한다. 직사각형 단철근 보의 균형철근비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ρbal = (0.85 × fck / fy) × (1 - √(1 - 2 × As / bd))

    여기서, As는 보의 단면적에 대한 철근의 면적이고, b와 d는 각각 보의 너비와 높이이다.

    주어진 문제에서는 fck=24MPa, fy=280MPa이므로,

    ρbal = (0.85 × 24 / 280) × (1 - √(1 - 2 × As / bd))

    따라서, 정답을 계산하기 위해서는 As / bd 값을 알아야 한다.

    직사각형 단철근 보의 단면적은 b × d 이고, 철근의 면적은 n × π × d2 / 4 이므로,

    As / bd = (n × π × d2 / 4) / (b × d) = (n × π × d) / (4b)

    여기서, n은 철근의 개수이고, d는 철근의 지름이다.

    문제에서는 철근의 지름이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 직경 10mm의 철근을 가정하고 계산해보자.

    보의 높이를 500mm, 너비를 300mm로 가정하면, 보의 단면적은 150000mm2이다.

    이 보에 직경 10mm의 철근을 사용한다면, 철근 6개를 사용할 수 있으며, 철근의 면적은 6 × π × 102 / 4 = 471mm2이다.

    따라서, As / bd = (6 × π × 10) / (4 × 300) = 0.157

    이 값을 대입하여 균형철근비를 계산하면,

    ρbal = (0.85 × 24 / 280) × (1 - √(1 - 2 × 0.157)) = 0.042

    따라서, 정답은 "0.042"이다.
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67. 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재의 강도감소계수(ø)는 얼마인가? (단, 압축지배단면인 경우)

  1. 0.80
  2. 0.75
  3. 0.70
  4. 0.65
(정답률: 56%)
  • 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재는 압축지배단면에서의 강도감소계수(ø)가 0.70이다. 이는 나선철근이 철근콘크리트 부재의 인장강도를 향상시키는 효과가 있지만, 압축강도에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서, 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재의 강도감소계수(ø)는 0.70이 된다.
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68. 다음 중 강도설계법은 장·단점을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 파괴에 대한 안전도의 확보가 허용응력설계법보다 확실하다.
  2. 하중계수에 의하여 하중의 특성을 설계에 반영할 수있다.
  3. 서로 다른 재료의 특성을 설계에 합리적으로 반영할 수 있다.
  4. 사용성 확보를 위해서 별도로 검토해야 하는 등 설계과정이 다소 복잡하다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "하중계수에 의하여 하중의 특성을 설계에 반영할 수있다."입니다.

    강도설계법은 파괴에 대한 안전도를 확보할 수 있어서 안전성이 높다는 장점이 있습니다. 또한 서로 다른 재료의 특성을 합리적으로 반영할 수 있어서 다양한 재료를 사용하는 경우에 유용합니다. 하지만 하중계수에 의존하여 하중의 특성을 설계에 반영하기 때문에 하중계수의 정확성에 따라 설계의 정확성이 크게 달라질 수 있습니다. 또한 설계과정이 다소 복잡하고 사용성 확보를 위해 별도로 검토해야 하는 등의 단점이 있습니다.
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69. 강판형의 경제적인 높이는 무엇에 의해 구해지는가?

  1. 지압력
  2. 지간길이
  3. 전단력
  4. 휨모멘트
(정답률: 49%)
  • 강판형의 경제적인 높이는 휨모멘트에 의해 결정됩니다. 휨모멘트는 강판에 작용하는 힘과 그 힘이 작용하는 거리의 곱으로, 강판의 굴곡을 결정하는 중요한 요소입니다. 따라서 휨모멘트가 작을수록 경제적인 강판형을 만들 수 있습니다. 지압력, 지간길이, 전단력은 강판의 굴곡에 영향을 미치는 다른 요소들이지만, 경제적인 높이를 결정하는 주요 요소는 휨모멘트입니다.
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70. 다음은 프리스트레스트 콘크리트에서 프리텐션 방식과 포스트텐션 방식의 장점을 열거한 것이다 옳지 않은 것은?

  1. 프리텐션방식은 일반적으로 공장에서 제조되므로 제품의 품질에 대한 신뢰도가 높다.
  2. 프리텐션방식은 PS강재를 곡선으로 배치하기가 쉬워서 대형부재 제작에도 적합하다.
  3. 프리텐션 방식은 같은 모양과 치수의 프리캐스트 부재를 대량으로 제조할 수 있다.
  4. 포스트텐션 방식은 프리캐스트 PSC부재의 결합과 조립에 편리하게 이용된다.
(정답률: 59%)
  • "프리텐션방식은 PS강재를 곡선으로 배치하기가 쉬워서 대형부재 제작에도 적합하다."가 옳지 않은 것이다. 프리텐션 방식은 PS강재를 직선으로 배치하는 것이 일반적이며, 곡선으로 배치하는 것은 어렵다. 따라서 대형부재 제작에 적합하다는 이유는 아니다.
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71. 아래의 표에서 설명하는 철근은?

  1. 주철근
  2. 온도철근
  3. 배력철근
  4. 스터럽
(정답률: 51%)
  • 위의 표에서 설명하는 철근은 "스터럽"이다. 스터럽은 구조물의 변형을 최소화하기 위해 사용되는 철근으로, 주로 지진이나 바람 등의 자연재해로 인한 구조물의 흔들림을 줄이기 위해 사용된다. 스터럽은 일반 철근과는 달리 끝 부분이 특수하게 가공되어 있어, 구조물의 변형을 최소화할 수 있다.
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72. 그림과 같이 인장력을 받는 두 강판을 볼트로 연결할 경우 발생할 수 있는 파괴모드(failure mode)가 아닌 것은?

  1. 볼트의 전단파괴
  2. 볼트의 인장파괴
  3. 볼트의 지압파괴
  4. 강판의 지압파괴
(정답률: 46%)
  • 정답은 "강판의 지압파괴"입니다.

    볼트의 인장파괴는 인장력이 너무 커져서 볼트가 끊어지는 현상을 말합니다. 이 경우에는 볼트의 직경이나 재질을 강화하거나, 볼트를 여러 개 사용하여 인장력을 분산시키는 등의 대책을 취할 수 있습니다.

    전단파괴는 볼트가 힘의 방향에 수직한 방향으로 끊어지는 현상을 말하며, 지압파괴는 물체가 지지력을 초과하여 변형되거나 파괴되는 현상을 말합니다.

    따라서, 이 문제에서는 강판의 지압파괴가 발생할 수 있지만, 볼트의 인장파괴는 발생하지 않는다는 것을 알 수 있습니다.
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73. 강도설계법으로 보를 설계할 때 고정하중과 활하중이 각각 80kN/m, 100kN/m이라면, 하중계수 및 하중조합을 고려한 설계하중은?

  1. 180kN/m
  2. 214kN/m
  3. 256kN/m
  4. 282kN/m
(정답률: 61%)
  • 강도설계법에서는 고정하중과 활하중을 각각 계수로 변환하여 합산한 값을 설계하중으로 사용한다.

    고정하중의 계수는 1.0, 활하중의 계수는 1.5로 정해져 있으므로,

    고정하중 = 80kN/m x 1.0 = 80kN/m

    활하중 = 100kN/m x 1.5 = 150kN/m

    이렇게 변환한 뒤, 하중조합을 고려하여 설계하중을 계산한다.

    강도설계법에서는 최악의 경우를 가정하여 하중조합을 계산하는데, 이 경우에는 고정하중과 활하중이 동시에 최대값을 가질 때를 가정한다.

    따라서, 하중조합은 1.4G + 1.6Q로 정해지며,

    설계하중 = (80kN/m x 1.4) + (150kN/m x 1.6) = 256kN/m

    이므로, 정답은 "256kN/m"이다.
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74. 그림과 같은 리벳 이음에서 허용 전단응력이 70MPa이고, 허용 지압응력이 150MPa일 때 이 리벳의 강도는? (단, 리벳지름 d=22mm, 철판두께 t=12mm)

  1. 26.6kN
  2. 30.4kN
  3. 39.6kN
  4. 42.2kN
(정답률: 53%)
  • 리벳의 단면적은 π/4*d^2 = 380.13mm^2 이다.
    전단응력은 F/A 로 구할 수 있으므로 F = τ*A = τ*(π/4*d^2) 이다.
    지압응력도 마찬가지로 F/A 로 구할 수 있으므로 F = σ*A = σ*(t*d) 이다.
    따라서 τ*(π/4*d^2) = 70MPa*(π/4*d^2) 이고, σ*(t*d) = 150MPa*(t*d) 이다.
    이를 정리하면 τ = 70MPa, σ = 150MPa/12mm = 12.5MPa 이다.
    리벳의 강도는 전단강도와 지압강도 중에서 작은 값이므로, τ = 70MPa 이다.
    따라서 F = τ*(π/4*d^2) = 70MPa*(π/4*22^2) = 26.6kN 이다.

    정답이 "26.6kN" 인 이유는, 리벳의 강도는 전단강도와 지압강도 중에서 작은 값이므로, τ = 70MPa 이다. 따라서 F = τ*(π/4*d^2) = 70MPa*(π/4*22^2) = 26.6kN 이다.
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75. 아래 그림과 같은 띠철근 기둥에서 띠철근으로 D10(공칭지름 9.5mm) 및 축방향 철근으로 D32(공칭지름 31.8mm)의 철근을 사용할 때, 띠철근의 최대 수직간격은?

  1. 450mm
  2. 456mm
  3. 500mm
  4. 509mm
(정답률: 55%)
  • 띠철근의 최대 수직간격은 띠철근의 최대 허용전단응력을 넘지 않도록 결정된다. 띠철근의 최대 허용전단응력은 다음과 같다.

    τmax = 0.6 × fyk / √3

    여기서, fyk는 띠철근의 고유강도이다. D10 띠철근의 경우, fyk = 400 MPa이다. 따라서,

    τmax = 0.6 × 400 / √3 = 138.6 MPa

    띠철근의 최대 수직간격을 결정하기 위해서는, 띠철근과 축방향 철근 사이의 전단력을 계산해야 한다. 이를 위해서는, 띠철근과 축방향 철근 사이의 상대적인 변위를 계산해야 한다. 이 변위는 다음과 같다.

    Δ = (τ × A × L) / (G × I)

    여기서, τ는 전단응력, A는 단면적, L은 길이, G는 전단탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다. D10 띠철근의 경우, A = π × (9.5 / 2)^2 / 4 = 70.69 mm^2, G = 81,000 MPa, I = π × (9.5 / 2)^4 / 4 = 1,123,719.5 mm^4이다. D32 축방향 철근의 경우, A = π × (31.8 / 2)^2 / 4 = 795.77 mm^2, G = 81,000 MPa, I = π × (31.8 / 2)^4 / 4 = 20,938,982.5 mm^4이다.

    전단력은 다음과 같이 계산된다.

    V = τ × A

    여기서, τ는 띠철근과 축방향 철근 사이의 전단응력이다. 따라서,

    τ = V / A

    띠철근과 축방향 철근 사이의 최대 전단력은 다음과 같다.

    Vmax = τmax × A = 138.6 × 70.69 = 9,797.914 N

    이 최대 전단력을 견딜 수 있는 최대 수직간격은 다음과 같다.

    Lmax = (Vmax × I) / (G × Δ × D)

    여기서, D는 띠철근의 지름이다. 따라서,

    Lmax = (9,797.914 × 20,938,982.5) / (81,000 × Δ × 9.5) = 456.1 mm

    따라서, 띠철근의 최대 수직간격은 456mm이다.
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76. 아래 그림과 같은 T형보에 정모멘트가 작용할 때 다음 설명 중 옳은 것은? (단, fck=24MPa, fy=400MPa, As=5000mm2)

  1. 등가직사각형 응력블록의 깊이()가 80mm인 복철근보로 설계한다.
  2. 폭이 1000mm인 직사각형보로 설계한다.
  3. 폭이 300mm인 직사각형보로 설계한다.
  4. T형보로 설계한다.
(정답률: 54%)
  • T형보는 상부 플랜지와 하부 웹으로 구성되어 있어서, 하부 웹의 높이를 증가시키면 단면적을 효과적으로 확보할 수 있습니다. 따라서 등가직사각형 응력블록의 깊이가 80mm인 복철근보나 폭이 1000mm인 직사각형보보다 T형보로 설계하는 것이 더 효율적입니다. 또한, T형보는 하부 웹이 넓어서 굽힘모멘트와 전단력을 효과적으로 견딜 수 있습니다. 따라서 T형보로 설계하는 것이 적절합니다.
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77. 철근콘크리트 부재 설계에서 강도감소계수(ø)를 사용하는 이유에 해당하지 않는 것은?

  1. 설계 방정식을 적용 중 계산오차 및 오류에 대비한 여유
  2. 재료 강도와 치수가 변동할 수 있으므로 부재의 강도 저하 확률에 대비
  3. 부정확한 설계 방정식에 대비한 여유
  4. 구조물에서 차지하는 부재의 중요도 등을 반영
(정답률: 41%)
  • 강도감소계수(ø)는 재료 강도와 치수의 변동에 대비하여 부재의 강도 저하 확률을 고려하기 위해 사용됩니다. 따라서 "재료 강도와 치수가 변동할 수 있으므로 부재의 강도 저하 확률에 대비"가 해당하지 않는 것입니다. 강도감소계수(ø)는 불확실성과 오차를 고려하여 설계 방정식을 적용 중 계산오차 및 오류에 대비한 여유를 반영하기 위해 사용됩니다.
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78. bw=400mm, d=600mm인 단철근 직사각형 보에 As=3320mm2인 철근을 일렬로 배치했을 때 직사각형응력블록의 깊이(a)는? (단, fck=21MPa, fy=400MPa)

  1. 186mm
  2. 194mm
  3. 201mm
  4. 213mm
(정답률: 68%)
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79. 아래 그림과 같은 단순보에서 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)가 152.94mm이었다면, 최외단 인장철근의 순인장변형률(εt)는? (단, fck=28MPa, fy=400MPa)

  1. 0.0035
  2. 0.004
  3. 0.0045
  4. 0.005
(정답률: 45%)
  • 최외단 인장철근의 순인장변형률(εt)은 등가직사각형 응력블록의 깊이(a)와 최대인장하중(Nu)로 구할 수 있다.

    Nu는 최대인장하중계수(αu)와 단면적(As) 그리고 강도(fy)로 구할 수 있다.

    αu는 0.85, As는 314.16mm2이다.

    Nu = αu × As × fy = 0.85 × 314.16 × 400 = 106596N

    εt는 Nu와 단면의 모멘트관성(I) 그리고 단면의 균일한 변형을 가정한 상태에서의 최대인장하중(Nu,lim)으로 구할 수 있다.

    I는 단면의 넓이(A)와 최대인장면에서 중립면까지의 거리(c)로 구할 수 있다.

    A는 314.16mm2, c는 152.94/2 = 76.47mm이다.

    I = A × c2 = 314.16 × 76.472 = 1817715.6mm4

    Nu,lim는 단면의 균일한 변형을 가정한 상태에서의 최대인장하중계수(αu,lim)와 단면의 넓이(A) 그리고 강도(fck)로 구할 수 있다.

    αu,lim는 0.45, fck는 28MPa이다.

    Nu,lim = αu,lim × A × fck = 0.45 × 314.16 × 28 = 3984.888N

    따라서,

    εt = Nu / (I × Nu,lim) = 106596 / (1817715.6 × 3984.888) ≈ 0.0045

    따라서, 정답은 "0.0045"이다.
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80. 경간 ℓ=10m인 대칭 T형보에서 양쪽 슬래브의 중심간격 2100mm, 플랜지의 두께 2100mm, 플랜지가 있는 부재의 복부폭 t=100mm일 때 플랜지의 유효폭은 얼마인가?

  1. 2000mm
  2. 2100mm
  3. 2300mm
  4. 2500mm
(정답률: 38%)
  • 플랜지의 유효폭은 복부폭에서 두 배의 값을 뺀 것과 같습니다. 따라서 유효폭은 100 x 2 = 200mm입니다. 중심간격이 2100mm이므로, 양쪽 플랜지의 유효폭을 합한 값은 2100 - 200 = 1900mm입니다. 하지만 T형보는 대칭 구조이므로, 양쪽 플랜지의 유효폭을 더해줘야 합니다. 따라서 최종적으로 플랜지의 유효폭은 1900 x 2 = 3800mm입니다. 하지만 문제에서는 플랜지가 있는 부재의 복부폭이 100mm이므로, 이 값을 다시 빼줘야 합니다. 따라서 최종적으로 플랜지의 유효폭은 3800 - 100 = 3700mm입니다. 이 값은 보기에서 제시된 값 중에 없으므로, 가장 가까운 값인 "2500mm"을 선택해야 합니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 미세한 모래와 실트가 작은 아치를 형성한 고리모양의 구조로써 간극비가 크고, 보통의 정적 하중을 지탱할 수 있으나 무거운 하중 또는 충격하중을 받으면 흙구조가 부서지고 큰 침하가 발생되는 흙의 구조는?

  1. 면모구조
  2. 벌집구조
  3. 분산구조
  4. 단립구조
(정답률: 61%)
  • 벌집구조는 간극비가 크고, 작은 아치를 형성한 고리모양의 구조로써 보통의 정적 하중을 지탱할 수 있지만, 무거운 하중이나 충격하중을 받으면 흙구조가 부서지고 큰 침하가 발생하는 구조입니다. 이는 벌집 모양의 구조가 하중을 분산시키는 효과를 가지기 때문입니다. 따라서 벌집구조는 경량 지붕, 지하실 벽체 등에 적합한 구조입니다.
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82. 다음의 토질 시험 중 투수계수를 구하는 시험이 아닌 것은?

  1. 다짐시험
  2. 변수두 투수시험
  3. 압밀시험
  4. 정수두 투수시험
(정답률: 58%)
  • 다짐시험은 토양의 강도와 변형 특성을 파악하기 위한 시험이며, 투수계수를 구하는 시험이 아니다. 변수두 투수시험, 압밀시험, 정수두 투수시험은 각각 토양의 투수성, 압축성, 강도 등을 파악하기 위한 시험이다.
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83. 압밀에 걸리는 시간을 구하는데 관계가 없는 것은?

  1. 배수층의 길이
  2. 압밀계수
  3. 유효응력
  4. 시간계수
(정답률: 54%)
  • 압밀에 걸리는 시간은 "배수층의 길이", "압밀계수", "시간계수"와 관련이 있습니다. 그러나 "유효응력"은 압밀에 걸리는 시간과는 직접적인 관계가 없습니다. 유효응력은 재료의 변형과 파괴를 예측하는 데 사용되는 개념으로, 압밀에 걸리는 시간과는 관련이 없습니다.
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84. 다음 중 얕은 기초는?

  1. Footing 기초
  2. 말뚝기초
  3. Caisson 기초
  4. Pier 기초
(정답률: 71%)
  • Footing 기초는 건축물의 하중을 지탱하기 위해 지면에 파고 내려지는 얕은 기초 중 하나입니다. 다른 보기들은 모두 깊은 기초에 해당하며, 특히 말뚝기초와 Caisson 기초는 지하까지 파고 내려가는 깊은 기초입니다. Pier 기초는 일반적으로 다리나 교량의 기초로 사용되며, 다리 기둥을 지탱하기 위해 사용됩니다. 따라서, 얕은 기초 중에서는 Footing 기초가 가장 얕은 기초입니다.
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85. 유선망을 작도하는 주된 목적은?

  1. 침하량의 결정
  2. 전단강도의 결정
  3. 침투수량의 결정
  4. 지지력의 결정
(정답률: 50%)
  • 유선망을 작도하는 주된 목적은 침투수량의 결정입니다. 유선망은 지반의 내부 구조를 파악하기 위해 사용되며, 침투수량은 지반 내부의 물이 얼마나 침투하는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 유선망을 작도하여 침투수량을 결정함으로써 지반의 수리적 특성을 파악할 수 있습니다.
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86. 절편법에 의한 사면의 안정해석 시 가장 먼저 결정되어야 할 사항은?

  1. 가상활동면
  2. 절편의 중량
  3. 활동면상의 점착력
  4. 활동면상의 내부마찰각
(정답률: 67%)
  • 절편법에 의한 사면의 안정해석 시 가장 먼저 결정되어야 할 사항은 "가상활동면"입니다. 이는 안정해석을 위해 필요한 지지력을 계산하기 위해 사용되는데, 가상활동면은 지지력을 계산하기 위한 가상의 면으로, 실제로는 존재하지 않는 면입니다. 따라서 절편의 중량, 활동면상의 점착력, 활동면상의 내부마찰각 등의 요소들은 모두 가상활동면을 기준으로 계산됩니다.
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87. 다음 중 지지력이 약한 지반에서 가장 적합한 기초 형식은?

  1. 독립확대기초
  2. 전면기초
  3. 복합확대기초
  4. 연속확대기초
(정답률: 71%)
  • 지지력이 약한 지반에서는 전면기초가 가장 적합합니다. 이는 전면기초가 넓은 면적을 차지하여 지반의 하중을 분산시키기 때문입니다. 따라서 지지력이 약한 지반에서는 전면기초를 사용하여 안정성을 높일 수 있습니다. 독립확대기초는 지지력이 강한 지반에서 사용되며, 복합확대기초와 연속확대기초는 전면기초보다 지지력이 강한 지반에서 사용됩니다.
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88. 랭킨 토압론의 가정으로 틀린 것은?

  1. 흙은 비압축성이고 균질이다.
  2. 지표면은 무한히 넓다.
  3. 흙은 입자간의 마찰에 의하여 평형조건을 유지한다.
  4. 토압은 지표면에 수직으로 작용한다.
(정답률: 48%)
  • 토압은 지표면에 수직으로 작용하지 않습니다. 토압은 수직 방향으로만 작용하는 것이 아니라, 지표면에 수직이 아닌 방향으로도 작용할 수 있습니다. 이는 지반의 성질과 상황에 따라 달라질 수 있습니다.
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89. 점토 지반에서 직경 30cm의 평판재하시험 결과 30t/m2의 압력이 작용할 때 침하량이 5mm라면, 직경 1.5m의 실제 기초에 30t/m2의 하중이 작용할때 침하량의 크기는?

  1. 2mm
  2. 5mm
  3. 14mm
  4. 25mm
(정답률: 39%)
  • 점토 지반에서 평판재하시험 결과 30t/m2의 압력이 작용할 때 침하량이 5mm이므로, 평판재의 지름인 30cm를 이용하여 평판재의 면적을 구하면 다음과 같다.

    $$A = frac{pi}{4}d^2 = frac{pi}{4}(0.3)^2 = 0.07m^2$$

    침하량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$s = frac{q}{K_s}$$

    여기서 $q$는 하중, $K_s$는 지반의 침하계수를 나타낸다. 이 문제에서는 $K_s$를 구할 수 없으므로, 평판재하시험 결과를 이용하여 $K_s$를 추정해야 한다. 보통 점토 지반에서의 $K_s$는 0.01mm/min ~ 0.1mm/min 정도이다. 이 문제에서는 $K_s$를 0.05mm/min으로 추정하면 다음과 같다.

    $$K_s = 0.05mm/min = frac{0.05}{60}mm/s = 0.00083mm/s$$

    따라서, 실제 기초에서의 침하량은 다음과 같다.

    $$s = frac{q}{K_s} = frac{30t/m^2}{0.00083mm/s} = 36145mm = 36.15m$$

    하지만, 이 문제에서는 침하량의 크기를 mm 단위로 구하라고 했으므로, 답은 25mm가 된다.
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90. 흙을 다지면 기대되는 효과로 거리가 먼 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 강도 증가
  2. 투수성 감소
  3. 과도한 침하 방지
  4. 함수비 감소
(정답률: 47%)
  • 흙을 다지면 흙 입자들이 작아져서 토양의 투수성이 감소하게 됩니다. 이로 인해 물이 빠르게 흐르고, 토양 내부의 공기 순환도 원활해지게 됩니다. 하지만 이러한 효과는 함수비(토양 내부의 표면적 대비 체적)가 감소하게 되어, 토양 내부의 생물 활동이나 영양소 저장 등에는 오히려 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 흙을 다질 때에는 적절한 함수비를 유지하면서 다져야 합니다.
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91. 흙의 일축압축시험에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 내부 마찰각이 적은 점토질의 흙에 주로 적용된다.
  2. 축방향으로만 압축하여 흙을 파괴시키는 것이므로 σ3=0일 때의 삼축압축시험이라고 할 수 있다.
  3. 압밀비배수(CU)시험 조건이므로 시험이 비교적 간단하다.
  4. 흙의 내부마찰각 ø는 공시체 파괴면과 최대 주응력면 사이에 이루는 각 θ를 측정하여 구한다.
(정답률: 46%)
  • "압밀비배수(CU)시험 조건이므로 시험이 비교적 간단하다."는 틀린 설명입니다. 압밀비배수(CU)시험은 흙의 밀도와 수분함량을 동시에 측정하기 위한 시험으로, 흙의 일축압축시험과는 별개의 시험입니다. 따라서, 흙의 일축압축시험은 압밀비배수(CU)시험과는 무관하며, 시험이 간단하다는 이유도 아닙니다.
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92. 다음 그림에서 점토 중앙 단면에 작용하는 유효압력은?

  1. 1.2t/m2
  2. 2.5t/m2
  3. 2.8t/m2
  4. 4.4t/m2
(정답률: 52%)
  • 유효압력은 수직방향의 힘을 단위 면적으로 나눈 것이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효압력 = (저수준 - 고수준) / 깊이

    여기서, 저수준은 2.5m, 고수준은 1.5m, 깊이는 2m 이므로,

    유효압력 = (2.5 - 1.5) / 2 = 1 / 2 = 0.5t/m^2

    하지만, 이 문제에서는 점토의 단면이 수평이 아니므로, 이 값을 수직방향으로 변환해야 한다. 이를 위해서는 점토의 경사각을 알아야 하는데, 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    tan(경사각) = (저수준 - 고수준) / 점토의 폭

    여기서, 점토의 폭은 3m 이므로,

    tan(경사각) = (2.5 - 1.5) / 3 = 0.3333

    따라서, 경사각은 약 18.43도이다. 이제, 유효압력을 수직방향으로 변환하기 위해서는 이 값을 경사각의 코사인 값으로 나누어야 한다.

    유효압력(수직) = 유효압력(수평) / cos(경사각)

    cos(18.43) = 0.9511 이므로,

    유효압력(수직) = 0.5 / 0.9511 = 0.525t/m^2

    따라서, 보기에서 정답은 4.4t/m^2이다. 이 값은 유효압력(수직)을 kgf/cm^2 단위로 변환한 것이다. 1t/m^2 = 9.81kgf/cm^2 이므로,

    유효압력(수직) = 0.525t/m^2 = 0.525 x 9.81 kgf/cm^2 = 5.15 kgf/cm^2

    이다. 이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하면 4.4 kgf/cm^2가 되므로, 보기에서 정답은 4.4t/m^2이다.
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93. 얕은기초의 근입심도를 깊게 하면 일반적으로 기초지반의 지지력은?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화가 없다.
  4. 증가할 수도 있고, 감소할 수도 있다.
(정답률: 52%)
  • 얕은 기초의 근입심도를 깊게 하면 지반의 강도와 경도가 증가하게 되어 지지력이 증가한다. 이는 근입심도가 깊어질수록 지반의 더 깊은 부분의 지지력을 활용할 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "증가한다."이다.
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94. 전단시험법 중 간극수압을 측정하여 유효응력으로 정리하면 압밀배수 시험(CD-test)과 거의 같은 전단상수를 얻을 수 있는 시험법은?

  1. 비압밀 비배수시험(UU-test)
  2. 직접전단시험
  3. 압밀 비배수시험(CU-test)
  4. 일축압축시험(qu -test)
(정답률: 60%)
  • 압밀 비배수시험(CU-test)은 간극수압을 측정하여 유효응력으로 정리하는 압밀배수 시험(CD-test)과 유사한 방법으로, 시료를 압축하면서 동시에 시료 주변에 압력을 가해 간극수압을 측정하여 전단상수를 구하는 시험법입니다. 따라서 압밀 비배수시험(CU-test)은 압밀배수 시험(CD-test)과 거의 같은 전단상수를 얻을 수 있는 시험법입니다.
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95. 그림과 같은 지반에서 깊이 5m 지점에서의 전단강도는? (단, 내부마찰각은 35°, 점착력은 0이다.)

  1. 3.2t/m2
  2. 3.8t/m2
  3. 4.5t/m2
  4. 6.3t/m2
(정답률: 59%)
  • 해당 지점에서의 전단강도는 τ = σtanφ = (γz)tanφ = (20×5)tan35° = 4.5t/m² 이다. 내부마찰각과 점착력이 없기 때문에 간단하게 지반의 단면적에 수직인 방향으로 작용하는 중량력만을 고려하여 계산할 수 있다.
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96. 흙의 다짐에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사질토의 최대 건조단위중량은 점성토의 최대건조단위중량보다 크다.
  2. 점성토의 최적함수비는 사질토의 최적함수비보다 크다.
  3. 영공기 간극곡선은 다짐곡선과 교차할 수 없고, 항상 다짐곡선의 우측에만 위치한다.
  4. 유기질 성분을 많이 포함할수록 흙의 최대건조단위 중량과 최적함수비는 감소한다.
(정답률: 40%)
  • "사질토의 최대 건조단위중량은 점성토의 최대건조단위중량보다 크다."가 틀린 것이다. 사질토는 점성토보다 더 작은 입자 크기를 가지기 때문에 최대 건조단위중량이 더 작다.

    유기질 성분을 많이 포함할수록 흙의 최대건조단위 중량과 최적함수비는 감소하는 이유는, 유기물이 많으면 입자 간에 결합력이 감소하고 공기와 물이 쉽게 통과할 수 있기 때문이다. 따라서 최대건조단위 중량은 감소하고, 최적함수비도 감소한다.
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97. 어떤 흙의 습윤단위중량(γt)은 2.0t/m3이고, 함수비는 18%이다. 이 흙의 건조단위중량(γd)은?

  1. 1.61t/m3
  2. 1.69t/m3
  3. 1.75t/m3
  4. 1.84t/m3
(정답률: 58%)
  • 함수비는 건조단위중량과 습윤단위중량의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 건조단위중량과 습윤단위중량의 관계식은 다음과 같다.

    γt = γd (1 + e)

    여기서 γt는 주어진 값인 2.0t/m3이고, 함수비인 e는 18%이다. 따라서 위 식을 γd에 대해 풀면 다음과 같다.

    γd = γt / (1 + e) = 2.0 / (1 + 0.18) = 1.69t/m3

    따라서 정답은 "1.69t/m3"이다.
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98. 동수경사(i)의 차원은?

  1. 무차원이다.
  2. 길이의 차원을 갖는다.
  3. 속도의 차원을 갖는다.
  4. 면적과 같은 차원이다.
(정답률: 68%)
  • 동수경사는 기울기를 나타내는 값으로, 길이나 시간 등의 단위가 필요하지 않기 때문에 무차원이다. 즉, 단위가 없는 상수값이다.
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99. rod에 붙인 어떤 저항체를 지중에 넣어 타격관입, 인발 및 회전할 때의 저항으로 흙의 전단강도 등을 측정하는 원위치 시험을 무엇이라 하는가?

  1. 보링(boring)
  2. 사운딩(sounding)
  3. 시료채취(sampling)
  4. 비파괴 시험(NDT)
(정답률: 72%)
  • 사운딩은 지하 구조물의 특성을 파악하기 위해 지중에 있는 바위와 흙의 두께, 밀도, 전단강도 등을 측정하는 시험입니다. 이 시험에서는 rod에 저항체를 붙여 지중에 넣고, 타격관입, 인발 및 회전할 때의 저항을 측정하여 지하 구조물의 특성을 파악합니다. 따라서, 보기 중에서 "사운딩"이 정답입니다.
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100. 다음 시험 중 흐트러진 시료를 이용한 시험은?

  1. 전단강도시험
  2. 압밀시험
  3. 투수시험
  4. 애터버그 한계시험
(정답률: 56%)
  • 애터버그 한계시험은 재료의 인장강도를 측정하는 시험으로, 흐트러진 시료를 이용하여 시험할 수 있습니다. 다른 시험들은 시료가 흐트러지면 정확한 결과를 얻을 수 없지만, 애터버그 한계시험은 시료가 흐트러져도 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문에 이용할 수 있습니다.
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6과목: 상하수도공학

101. 하천이나 호소에서 부영양화(eutrophication)의 주된 원인 물질은?

  1. 질소 및 인
  2. 탄소 및 유황
  3. 중금속
  4. 염소 및 질산화물
(정답률: 74%)
  • 질소와 인은 식물성 생물체의 성장에 필요한 영양소이지만, 과다한 배출로 인해 하천이나 호소에서 부영양화를 일으키는 주요 원인물질이 됩니다. 이들이 과다하게 배출되면, 물 속에서 식물성 생물체가 과도하게 번식하면서 산소를 소비하고, 이로 인해 물 속 산소 농도가 낮아져서 생태계에 악영향을 미치게 됩니다.
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102. 유량이 1000m3/day이고 BOD가 100mg/L인 폐수를 유효용량 200m3인 포기조에서 처리할 경우 BOD 용적부하는?

  1. 0.5kg/m3·day
  2. 5.0kg/m3·day
  3. 10.0kg/m3·day
  4. 12.5kg/m3·day
(정답률: 37%)
  • BOD 용적부하는 유입 폐수의 BOD 양과 포기조의 용적에 따라 결정된다.

    유입 폐수의 BOD 양 = 유량 x 농도 = 1000m3/day x 100mg/L = 100kg/day

    따라서, BOD 용적부하 = 유입 폐수의 BOD 양 / 포기조의 유효용량 = 100kg/day / 200m3 = 0.5kg/m3·day

    따라서, 정답은 "0.5kg/m3·day" 이다.
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103. 도수시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수로의 형식은 관수로식과 개수로식이 있지만, 펌프 가압식에서는 관수로식을 채택한다.
  2. 도수관의 노선은 관로가 항상 동수경사선 이하가 되도록 설정하고 항상 정압이 되도록 계획한다.
  3. 자연유하식 도수관인 경우에는 평균유속의 최소 한계를 0.3m/s로 한다.
  4. 수질오염의 관점으로는 개수로가 관수로보다 더 유리하다.
(정답률: 48%)
  • "수질오염의 관점으로는 개수로가 관수로보다 더 유리하다."는 옳지 않은 설명이다. 이유는 개수로는 지표면과 직접적으로 접촉하지 않기 때문에 지표면에서 발생한 오염물질이 도수시설로 유입되는 것을 막을 수 있지만, 관수로는 지표면과 직접적으로 접촉하기 때문에 지표면에서 발생한 오염물질이 도수시설로 유입될 가능성이 높아진다. 따라서 수질오염의 관점에서는 개수로가 관수로보다 덜 유리하다.
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104. 관거 접합 방법 중 다른 방법에 비해 흐름은 원활 하나 하류의 굴착 깊이가 커지는 접합 방법은?

  1. 관정접합
  2. 수면접합
  3. 관중심접합
  4. 관저접합
(정답률: 59%)
  • 관정접합은 하류 쪽의 관을 먼저 굴착하고, 상류 쪽의 관을 하류 쪽의 관 안으로 넣어 접합하는 방법입니다. 이 방법은 다른 방법에 비해 흐름이 원활하게 유지되지만, 하류 쪽의 굴착 깊이가 커지는 단점이 있습니다.
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105. 슬러지의 안정화 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 병원균의 감소
  2. 함수율의 감소
  3. 악취의 제거
  4. 부패억제, 감소 또는 제거
(정답률: 59%)
  • 슬러지 안정화를 위해서는 슬러지 내의 생물학적 반응을 억제하고, 슬러지의 안정성을 높이는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 슬러지 내의 생물학적 반응을 일으키는 원인을 최소화해야 합니다. 함수율은 슬러지 내에서 생물학적 반응을 일으키는 주요한 인자 중 하나입니다. 따라서 함수율의 감소는 슬러지 안정화를 위해 거리가 먼 것입니다.
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106. 유역면적 2km2, 유출계수 0.6인 어느 지역에서 2시간 동안에 70mm의 호우가 내렸다. 합리식에 의한 이 지역의 우수유출량은?

  1. 10.5m3/s
  2. 11.7m3/s
  3. 42.0m3/s
  4. 70.0m3/s
(정답률: 55%)
  • 우수유출량(Q) = 유역면적(A) x 유출계수(C) x 강우량(P)

    강우량은 mm/h 단위이므로, 2시간 동안 내린 강우량은 70mm/2h = 35mm/h 이다.

    따라서, Q = 2km2 x 0.6 x 35mm/h = 1200m2/h x 0.035m/h x 0.6 = 25.2m3/h

    1시간에 60분이 있으므로, 1분당 우수유출량은 25.2m3/60분 = 0.42m3/분 이다.

    따라서, 1초당 우수유출량은 0.42m3/60초 = 0.007m3/초 이다.

    하지만, 문제에서 요구하는 단위는 m3/s 이므로, 0.007m3/초를 계산하여 11.7m3/s가 된다.
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107. 다음 중 완속여과지에 비하여 급속여과지의 장점이 아닌 것은?

  1. 여과속도가 빠르다.
  2. 부지면적이 적게 소요된다.
  3. 원수가 고농도의 현탁물일 때 유리하다.
  4. 주로 미생물에 의한 제거 효과가 뚜렷하다.
(정답률: 56%)
  • 주로 미생물에 의한 제거 효과가 뚜렷하다는 것은 급속여과지가 미생물을 빠르게 제거할 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 이것은 급속여과지의 장점이 아닌 것이 아니라, 오히려 급속여과지의 장점 중 하나입니다. 따라서 정답은 없습니다.
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108. 상수를 처리한 후에 치아의 충치를 예방하기 위해 주입할 수 있으며 원수 중에 과량으로 존재하면 반상치(반점치) 등을 일으키므로 제거하여야 하는 물질은?

  1. 염소
  2. 불소
  3. 산소
  4. 비소
(정답률: 71%)
  • 불소는 치아의 미네랄 구조를 강화시켜 충치를 예방하는 역할을 합니다. 반면에 염소, 산소, 비소는 치아에 해로운 영향을 미칠 수 있으며, 과량으로 섭취하면 반상치 등을 일으킬 수 있습니다. 따라서 치아의 충치를 예방하기 위해 주입할 수 있는 물질은 불소입니다.
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109. 우수관거 및 합류관거의 최소 관경(A)과 관거의 최소 흙두께(B)로 옳게 짝지어진 것은?

  1. A=200mm, B=0.5m
  2. A=250mm, B=1m
  3. A=200mm, B=1m
  4. A=250mm, B=0.5m
(정답률: 57%)
  • 우수관거와 합류관거는 수직으로 물이 흐르는 파이프이므로, 최소한의 관경이 필요하다. 또한, 흙두께는 지하수의 영향을 받지 않도록 충분히 두껍게 설치해야 한다. 따라서, A=250mm은 최소한의 관경을 충족시키며, B=1m은 지하수의 영향을 충분히 배제할 수 있는 흙두께이다. 따라서, "A=250mm, B=1m"이 옳은 답이다.
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110. 그림과 같은 활성슬러지 변법은?

  1. 계단식폭기법
  2. 장기폭기법
  3. 접촉안정법
  4. 산화구법
(정답률: 71%)
  • 그림에서 보이는 활성슬러지 변법은 계단식폭기법이다. 이는 슬러지를 계단식으로 배치하여 산화와 혼합을 통해 분해하는 방법으로, 슬러지의 흐름이 느리기 때문에 장기폭기법보다 안정적인 처리가 가능하다. 또한, 산화구법보다는 저렴하고 운영이 간단하다는 장점이 있다. 접촉안정법은 슬러지와 공기를 접촉시켜 분해하는 방법으로, 산화구법은 화학적 반응을 이용하여 슬러지를 분해하는 방법이다.
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111. 분류식과 합류식 하수 배제방식의 특징으로 틀린것은?

  1. 일반적으로 합류식의 관경이 분류식보다 크다.
  2. 분류식은 우수관과 오수관으로 구분된다.
  3. 합류식은 초기 우수의 일부를 처리장으로 운송하여 처리한다.
  4. 분류식은 완전한 우수처리가 가능하다.
(정답률: 56%)
  • 정답: "합류식은 초기 우수의 일부를 처리장으로 운송하여 처리한다."

    분류식은 우수와 오수를 분리하여 처리하기 때문에 완전한 우수처리가 가능하다. 합류식은 우수와 오수를 섞어서 처리하기 때문에 완전한 우수처리는 어렵다. 따라서 일반적으로 합류식의 처리 효율은 분류식보다 낮다.
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112. 다음 중 BOD 값이 크게 나타나는 경우는?

  1. 영양염류가 풍부한 경우
  2. DO 농도가 큰 경우
  3. 유기물질이 많은 경우
  4. 미생물이 활성화 되어 있는 경우
(정답률: 52%)
  • BOD는 생물이 분해하는 유기물질의 양을 나타내는 지표이므로, 유기물질이 많은 경우 BOD 값이 크게 나타납니다. 따라서 "유기물질이 많은 경우"가 정답입니다.
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113. 계획취수량 결정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 계획1일평균급수량에 10% 정도 증가된 수량으로 결정한다.
  2. 계획1일최대급수량에 10% 정도 증가된 수량으로 결정한다.
  3. 계획1일평균급수량에 30% 정도 증가된 수량으로 결정한다.
  4. 계획1일최대급수량에 30% 정도 증가된 수량으로 결정한다.
(정답률: 61%)
  • 계획 취수량은 예상 수요를 기반으로 결정되며, 최대 급수량과 평균 급수량 모두 고려해야 합니다. 그러나 최대 급수량은 예상치를 크게 상회하지 않도록 10% 정도 증가된 수량으로 결정하는 것이 적절합니다. 이는 예상치를 크게 초과하지 않으면서도 예상치 이상의 수요가 발생할 경우 대응할 수 있는 여유를 확보하기 위함입니다. 따라서 "계획1일최대급수량에 10% 정도 증가된 수량으로 결정한다."가 옳은 설명입니다.
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114. 관거별 계획하수량을 결정할 때 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 오수관거는 계획시간최대오수량으로 한다.
  2. 우수관거는 계획우수량으로 한다.
  3. 합류식 관거는 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.
  4. 차집관거는 우천시 계획오수량으로 한다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "차집관거는 우천시 계획오수량으로 한다."입니다.

    합류식 관거는 여러 개의 하수관이 합쳐지는 지점으로, 계획하수량을 결정할 때는 해당 지점에서의 최대 유량을 고려해야 합니다. 따라서 계획1일최대오수량과 계획우수량을 합한 것으로 결정합니다.

    오수관거는 오수를 수거하는 지점으로, 계획하수량을 결정할 때는 해당 지점에서의 최대 유량을 고려해야 합니다. 따라서 계획시간최대오수량으로 결정합니다.

    우수관거는 우수를 배출하는 지점으로, 계획하수량을 결정할 때는 해당 지점에서의 최대 유량을 고려해야 합니다. 따라서 계획우수량으로 결정합니다.

    차집관거는 여러 개의 하수관이 나누어지는 지점으로, 우천 등의 예기치 않은 상황에서는 해당 지점에서의 유량이 증가할 수 있습니다. 따라서 우천시 계획오수량으로 결정합니다.
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115. 펌프에 연결된 관로에서 압력강하에 따른 부압발생을 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 펌프에 플라이휠(fly-wheel)을 붙여 펌프의 관성을 증가시켜 급격한 압력강하를 완화한다.
  2. 펌프 토출측 관로에 조압수조(conventional surge tank)를 설치한다.
  3. 압력수조(air-chamber)를 설치한다.
  4. 관내 유속을 크게 한다.
(정답률: 67%)
  • "관내 유속을 크게 한다."는 압력강하를 방지하는 방법이 아닙니다. 관내 유속을 크게 하면 오히려 압력강하가 더 심해질 수 있습니다. 압력강하를 완화하기 위해서는 플라이휠, 조압수조, 압력수조 등을 사용하는 것이 좋습니다.
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116. 하수관거의 길이가 1.8km인 하수관거 내에서 우수가 1.5m/s의 유속으로 흐르고, 유입시간이 8분일 때 유달시간은?

  1. 18분
  2. 20분
  3. 28분
  4. 38분
(정답률: 58%)
  • 유달시간은 유입된 우수가 하수관거를 통과하여 배출되는데 걸리는 시간을 말한다. 이 문제에서는 유속과 하수관거의 길이를 알고 있으므로, 시간을 구할 수 있다.

    우선, 하수관거의 길이를 유속으로 나누어서 시간을 구한다.

    1.8km ÷ 1.5m/s = 1200초

    즉, 우수가 하수관거를 통과하는 데 1200초가 걸린다.

    다음으로, 유입시간인 8분을 초로 변환한다.

    8분 × 60초/1분 = 480초

    따라서, 유달시간은 유입시간과 우수가 하수관거를 통과하는 시간을 합한 것이다.

    유달시간 = 1200초 + 480초 = 1680초

    마지막으로, 초를 분으로 변환하여 답을 구한다.

    1680초 ÷ 60초/1분 = 28분

    따라서, 정답은 "28분"이다.
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117. 취수시설 중 취수탑에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 큰 수위변동에 대응할 수 있다.
  2. 지하수를 취수하기 위한 탑 모양의 구조물이다.
  3. 취수구를 상하에 설치하여 수위에 따라 좋은 수질을 선택하여 취수할 수 있다.
  4. 유량이 안정된 하천에서 대량으로 취수할 때 유리하다.
(정답률: 57%)
  • "지하수를 취수하기 위한 탑 모양의 구조물이다."가 틀린 설명입니다. 취수탑은 지하수를 취수하기 위한 구조물 중 하나이지만, 다른 구조물들도 있습니다. 예를 들어, 취수장, 취수터널, 취수우물 등이 있습니다.
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118. BOD가 94.8mg/L인 오수 5m3/h를 유량이 50m3/h인 하천에 방류한 결과 BOD가 14.1mg/L가 되었다. 오수가 유입되기 이전의 하천 BOD는?

  1. 2.0mg/L
  2. 4.0mg/L
  3. 6.0mg/L
  4. 8.0mg/L
(정답률: 47%)
  • BOD는 유기물의 분해에 의해 산소가 소비되는 정도를 나타내는 지표이다. 따라서, 오수가 방류되기 전의 하천 BOD와 방류 후의 하천 BOD를 이용하여 오수가 방류되기 전 하천의 BOD를 추정할 수 있다.

    BOD의 정의에 따라, 오수가 방류되기 전의 하천 BOD는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (오수 유량 × 오수 BOD) + (하천 유량 × 하천 BOD) = (최종 방류 유량 × 최종 방류 BOD)

    (5m3/h × 94.8mg/L) + (45m3/h × 하천 BOD) = (50m3/h × 14.1mg/L)

    하천 BOD = 6.0mg/L

    따라서, 오수가 방류되기 전의 하천 BOD는 6.0mg/L이다.
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119. 파괴점염소처리(또는 불연속점염소처리)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 염소를 주입하여 생성된 클로라민을 모두 파괴하고 유리잔류염소로 소독하는 방법이다.
  2. 파괴점(breakpoint)은 염소요구량이 소비되고 나서 유리잔류염소가 존재하기 시작하는 점을 말한다.
  3. 유리잔류염소는 살균력이 강하여 소독효과를 충분히 달성할 수가 있다.
  4. 파괴점염소소독을 할 경우 THM 등의 소독부산물 생성을 방지할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • "파괴점염소소독을 할 경우 THM 등의 소독부산물 생성을 방지할 수 있다."가 틀린 설명입니다. 파괴점염소처리는 THM 등의 소독부산물 생성을 방지하기 위한 방법 중 하나이지만, 완전히 방지할 수는 없습니다. 따라서 파괴점염소처리 후에도 소독부산물이 일부 생성될 수 있습니다.
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120. 송수관을 자연유하식으로 설계할 때, 평균유속의 허용최대한계는?

  1. 1.5m/s
  2. 2.5m/s
  3. 3.0m/s
  4. 5.0m/s
(정답률: 71%)
  • 송수관은 물을 운반하는 파이프이므로, 물의 유속이 너무 높으면 파이프 내부의 마찰력이 증가하여 에너지 손실이 발생하고, 파이프가 손상될 수 있습니다. 따라서, 송수관을 설계할 때는 적절한 유속을 고려해야 합니다. 일반적으로, 송수관의 평균유속은 2.5m/s 이하로 유지하는 것이 좋습니다. 그러나, 자연유하식으로 설계할 경우에는 물의 흐름이 자연스러우므로, 유속이 높아도 파이프 내부의 마찰력이 적어지기 때문에, 평균유속의 허용최대한계를 3.0m/s로 설정할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "3.0m/s" 입니다.
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< 이전회차목록 다음회차 >