토목산업기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

토목산업기사 2019-04-27 필기 기출문제 해설

이 페이지는 토목산업기사 2019-04-27 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

토목산업기사
(2019-04-27 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 단순보에 모멘트 하중 M1과 M2가 작용할 경우 C점의 휨모멘트를 구하는 식은? (단, M1 ＞ M2)

(정답률: 67%)
  • 단순보에 작용하는 모멘트 하중으로 인한 C점의 휨모멘트를 구하는 문제입니다. 지점 A에서의 반력을 구한 뒤, C점에서의 모멘트 평형 방정식을 세우면 식을 도출할 수 있습니다. 이는 외력 모멘트의 차이와 거리 $x$에 따른 선형 변화를 반영한 결과입니다.
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2. 그림과 같이 50kN의 힘을 왼쪽으로 10m, 오른쪽으로 15m 떨어진 두 지점에 나란히 분배하였을 때 두 힘 P1, P2 의 값으로 옳은 것은?

  1. P1 = 10 kN, P2 = 40 kN
  2. P1 = 20 kN, P2 = 30 kN
  3. P1 = 30 kN, P2 = 20 kN
  4. P1 = 40 kN, P2 = 10 kN
(정답률: 77%)
  • 힘의 평형 조건과 모멘트의 합이 0이라는 원리를 이용하여 각 지점에 분배되는 힘을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{1} = R \times \frac{L_{2}}{L_{1} + L_{2}}$$
    $$P_{2} = R \times \frac{L_{1}}{L_{1} + L_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{1} = 50 \times \frac{15}{10 + 15}$$
    $$P_{2} = 50 \times \frac{10}{10 + 15}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{1} = 30\text{ kN}, P_{2} = 20\text{ kN}$$
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3. 그림과 같은 단면을 갖는 보에서 중립축에 대한 휨(bending)에 가장 강한 형상은? (단, 모두 동일한 재료이며 단면적이 같다.)

  1. 직사각형(h ＞ b)
  2. 정사각형
  3. 직사각형(h ＜ b)
  4. 원
(정답률: 80%)
  • 보의 휨 강도는 단면이차모멘트 $I$에 비례하며, 단면이차모멘트는 중립축에서 멀리 재료가 배치될수록 커집니다. 동일 단면적일 때 높이 $h$가 너비 $b$보다 큰 직사각형 형상이 중립축으로부터의 거리가 가장 멀어 휨에 가장 강합니다.
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4. 보의 단면이 그림과 같고 지간이 같은 단순보에서 중앙에 집중하중 P가 작용할 경우에 처짐 y1은 y2의 몇 배 인가? (단, 동일한 재료이며 단면치수만 다르다.)

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 68%)
  • 단순보 중앙 집중하중 시 처짐량 $y$는 단면 이차 모멘트 $I$에 반비례합니다. 직사각형 단면의 단면 이차 모멘트는 높이 $h$의 3제곱에 비례하므로, 높이가 2배가 되면 $I$는 8배가 되어 처짐은 1/8로 줄어듭니다.
    ① [기본 공식] $y \propto \frac{1}{I} = \frac{1}{b h^{3}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{y_{1}}{y_{2}} = \frac{b (2h)^{3}}{b h^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{y_{1}}{y_{2}} = 8$
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5. 그림과 같은 장주의 강도를 옳게 관계시킨 것은? (단, 동질의 동단면으로 한다.)

  1. A ＞ B ＞ C
  2. A ＞ B = C
  3. A = B = C
  4. A = B ＜ C
(정답률: 79%)
  • 장주의 강도는 유효길이 $L_{e}$가 짧을수록 커집니다. 각 지지 조건에 따른 유효길이를 비교하면 A(고정-자유)는 $2L$, B(힌지-힌지)는 $2L$, C(고정-고정)는 $L$이 되어 C의 강도가 가장 큽니다.
    따라서 강도 관계는 $A = B < C$가 됩니다.
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6. 그림에서 AB, BC 부재의 내력은?

  1. AB 부재 : 인장 100√3 kN, BC 부재 : 압축 200 kN
  2. AB 부재 : 인장 100 kN, BC 부재 : 인장 100 kN
  3. AB 부재 : 인장 100 kN, BC 부재 : 압축 100 kN
  4. AB 부재 : 압축 100√2 kN, BC 부재 : 인장 100√2 kN
(정답률: 83%)
  • 점 B에서의 힘의 평형을 분석합니다. 수직 방향으로는 BC 부재의 수직 성분과 외력이 평형을 이루고, 수평 방향으로는 AB 부재의 힘과 BC 부재의 수평 성분이 평형을 이룹니다.
    ① [기본 공식]
    $F_{BC} = \frac{P}{\sin 30^{\circ}}$
    $F_{AB} = F_{BC} \cos 30^{\circ}$
    ② [숫자 대입]
    $F_{BC} = \frac{100}{\sin 30^{\circ}}$
    $F_{AB} = 200 \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과]
    $F_{BC} = 200 \text{ kN (압축)}$
    $F_{AB} = 100\sqrt{3} \text{ kN (인장)}$
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7. 다음 그림과 같은 트러스에서 D 부재에 일어나는 부재내력은?

  1. 10 kN
  2. 8 kN
  3. 6 kN
  4. 5 kN
(정답률: 48%)
  • 트러스의 절점법 또는 단면법을 이용하여 부재 $D$의 내력을 구합니다. 전체 하중 $8\text{ kN}$이 중앙에 작용하므로 지점 반력은 각각 $4\text{ kN}$이며, 절점 해석을 통해 부재 $D$의 힘을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F_D = \frac{R_A}{\sin \theta}$
    ② [숫자 대입] $F_D = \frac{4}{\sin(\tan^{-1}(8/6))}$
    ③ [최종 결과] $F_D = 5\text{ kN}$
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8. 그림과 같은 힘의 O점에 대한 모멘트는?

  1. 240 kN·m
  2. 120 kN·m
  3. 80 kN·m
  4. 60 kN·m
(정답률: 78%)
  • 모멘트는 힘과 회전 중심점에서 힘의 작용선까지의 수직 거리의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = F \times L \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $M = 80 \times 3 \sin 150^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $M = 120$ kN·m
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9. 그림에 표시한 것은 단순보에 대한 전단력도이다. 이 보의 C점에 발생하는 휨모멘트는? (단, 단순보에는 회전모멘트 하중이 작용하지 않는다.)

  1. +420 kN·m
  2. +380 kN·m
  3. +210 kN·m
  4. +100 kN·m
(정답률: 74%)
  • 휨모멘트는 전단력도(SFD)에서 해당 구간의 면적과 같습니다. C점의 모멘트는 A부터 C까지의 전단력도 면적을 계산하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $M_C = \text{Area of SFD from A to C}$
    ② [숫자 대입] $M_C = \frac{210 + 170}{2} \times 2$
    ③ [최종 결과] $M_C = 380 \text{ kN}\cdot\text{m}$
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10. 길이 10m, 단면 30cm × 40cm 의 단순보가 중앙에 120 kN의 집중하중을 받고 있다. 이 보의 최대 휨응력은? (단, 보의 자중은 무시한다.)

  1. 55 MPa
  2. 52.5 MPa
  3. 45 MPa
  4. 37.5 MPa
(정답률: 56%)
  • 단순보 중앙 집중하중 시 최대 휨응력은 최대 휨모멘트를 단면계수로 나누어 계산합니다.
    $$ \sigma = \frac{M}{Z} = \frac{\frac{PL}{4}}{\frac{bh^2}{6}} $$
    $$ \sigma = \frac{\frac{120 \times 10}{4}}{\frac{0.3 \times 0.4^2}{6}} $$
    $$ \sigma = 37.5\text{MPa} $$
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11. 지름 1cm 인 강철봉에 80kN 의 물체를 매달 때 강철봉의 길이 변화량은? (단, 강철봉의 길이는 1.5m이고, 탄성계수 E = 2.1 × 105 MPa 이다.)

  1. 7.3 mm
  2. 8.5 mm
  3. 9.7 mm
  4. 10.9 mm
(정답률: 70%)
  • 재료의 탄성 변형 공식인 훅의 법칙을 이용하여 하중에 의한 길이 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta L = \frac{F L}{A E}$
    ② [숫자 대입] $\Delta L = \frac{80 \times 10^3 \times 1.5}{\pi \times 0.005^2 \times 2.1 \times 10^{11}}$
    ③ [최종 결과] $\Delta L = 7.3\text{ mm}$
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12. 그림과 같이 a × 2a 의 단면을 갖는 기둥에 편심거리 a/2 만큼 떨어져서 P가 작용할 때 기둥에 발생할 수 있는 최대 압축응력은? (단, 기둥은 단주이다.)

(정답률: 65%)
  • 편심 하중이 작용할 때 최대 압축응력은 단면의 중심 하중에 의한 응력과 편심에 의한 휨 응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{\max} = \frac{P}{A} + \frac{M}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{\max} = \frac{P}{2a^2} + \frac{P \times \frac{a}{2}}{\frac{a \times (2a)^2}{6}} = \frac{P}{2a^2} + \frac{3P}{2a^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{\max} = \frac{5P}{4a^2}$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 그림과 같이 등분포하중을 받는 단순보에서 C점과 B점의 휨모멘트비( )는?

  1. 4/3
  2. 3/2
  3. 2
  4. 5/2
(정답률: 64%)
  • 등분포하중을 받는 단순보에서 임의의 지점 휨모멘트는 반력과 하중의 모멘트 합으로 계산합니다. 전체 길이 $L$인 보의 반력은 $R = \frac{\omega L}{2}$이며, 지점 A로부터 거리 $x$인 지점의 모멘트 식은 $M(x) = \frac{\omega L}{2}x - \frac{\omega x^2}{2}$입니다.
    ① [기본 공식] $M(x) = \frac{\omega L}{2}x - \frac{\omega x^2}{2}$
    ② [숫자 대입] $M_B = M(\frac{L}{4}) = \frac{\omega L}{2} \cdot \frac{L}{4} - \frac{\omega (\frac{L}{4})^2}{2} = \frac{\omega L^2}{8} - \frac{\omega L^2}{32} = \frac{3\omega L^2}{32}$
    $$M_C = M(\frac{L}{2}) = \frac{\omega L}{2} \cdot \frac{L}{2} - \frac{\omega (\frac{L}{2})^2}{2} = \frac{\omega L^2}{4} - \frac{\omega L^2}{8} = \frac{\omega L^2}{8} = \frac{4\omega L^2}{32}$$
    ③ [최종 결과] $\frac{M_C}{M_B} = \frac{4\omega L^2 / 32}{3\omega L^2 / 32} = \frac{4}{3}$
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14. 그림과 같은 도형(빗금친 부분)의 X축에 대한 단면 1차 모멘트는?

  1. 5000 cm3
  2. 10000 cm3
  3. 15000 cm3
  4. 20000 cm3
(정답률: 74%)
  • 단면 1차 모멘트는 (전체 면적 $\times$ 도심 거리)에서 (빈 공간 면적 $\times$ 도심 거리)를 빼서 구합니다. X축을 기준으로 각 사각형의 도심까지의 거리를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_x = \sum (A_i \times y_i)$
    ② [숫자 대입] $Q_x = (40 \times 10 \times 15) - (20 \times 10 \times 15)$
    ③ [최종 결과] $Q_x = 15000\text{ cm}^3$
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15. 그림과 같이 D점에 하중 P를 작용하였을 때, C점에 ΔC=0.2cm의 처짐이 발생하였다. 만약 D점의 P를 C점에 작용시켰을 경우 D점에 생기는 처짐 ΔD의 값은?

  1. 0.1 cm
  2. 0.2 cm
  3. 0.4 cm
  4. 0.6 cm
(정답률: 68%)
  • 맥스웰의 상반 정리(Maxwell's Reciprocal Theorem)를 적용하는 문제입니다. 상반 정리에 의해 하중의 위치와 처짐 측정 위치를 서로 바꾸어도 처짐량은 동일하게 유지됩니다. 따라서 D점에 하중 $P$가 있을 때 C점의 처짐이 $0.2\text{ cm}$라면, C점에 하중 $P$가 있을 때 D점의 처짐 역시 동일합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{CD} = \delta_{DC}$
    ② [숫자 대입] $\delta_D = 0.2\text{ cm}$
    ③ [최종 결과] $\delta_D = 0.2\text{ cm}$
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16. 단면적 A=20cm2, 길이 L=0.5m 인 강봉에 인장력 P=80kN을 가하였더니 길이가 0.1mm 늘어났다. 이 강봉의 푸아송 수 m=3 이라면 전단탄성계수 G는 얼마인가?

  1. 75000 MPa
  2. 7500 MPa
  3. 25000 MPa
  4. 2500 MPa
(정답률: 60%)
  • 강봉의 하중-변형 관계를 통해 탄성계수를 먼저 구하고, 푸아송 비를 이용하여 전단탄성계수를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P L}{A \delta}, G = \frac{E}{2(1 + \nu)}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{80 \times 10^3 \times 500}{20 \times 10^2 \times 0.1} = 200000, G = \frac{200000}{2(1 + 1/3)}$
    ③ [최종 결과] $G = 75000\text{ MPa}$
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17. 그림과 같은 단순보에서 최대 휨응력은?

(정답률: 55%)
  • 단순보의 최대 휨응력을 구하는 문제입니다. 보의 왼쪽 절반($\ell/2$)에만 등분포하중 $w$가 작용하므로, 최대 휨모멘트 $M_{max}$를 구한 뒤 휨응력 공식 $\sigma = \frac{M}{Z}$에 대입합니다. 직사각형 단면의 단면계수 $Z = \frac{bh^2}{6}$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{M_{max}}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{\frac{27}{128}W\ell^2}{\frac{bh^2}{6}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = \frac{27W\ell^2}{64bh^2}$
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18. 그림과 같은 아치에서 AB부재가 받는 힘은?

  1. 0
  2. 20 kN
  3. 40 kN
  4. 80 kN
(정답률: 53%)
  • 구조물의 대칭성과 힘의 평형을 이용하는 문제입니다. 전체 하중이 $40\text{ kN}$ 두 개이므로 지점 A와 B의 수직 반력은 각각 $40\text{ kN}$입니다. 힌지점 G를 기준으로 우측 부분을 무시하고 좌측 부분의 모멘트 평형을 통해 수평 반력을 구하면 AB 부재가 받는 힘을 도출할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_G = 0$
    ② [숫자 대입] $40 \times 2 - 40 \times 4 = 0$ (수평력 $A_h$에 의한 모멘트 고려 시)
    ③ [최종 결과] $A_h = 20\text{ kN}$
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19. 그림과 같은 1/4 원에서 x축에 대한 단면 1차 모멘트의 크기는?

  1. r3 / 2
  2. r3 / 3
  3. r3 / 4
  4. r3 / 5
(정답률: 59%)
  • 1/4 원형 단면의 x축에 대한 단면 1차 모멘트는 면적에 x축으로부터의 도심 거리(y)를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q_{x} = A \times \bar{y} = \frac{\pi r^{2}}{4} \times \frac{4r}{3\pi}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q_{x} = \frac{\pi r^{2}}{4} \times \frac{4r}{3\pi}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q_{x} = \frac{r^{3}}{3}$$
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20. 원형 단면인 보에서 최대 전단응력은 평균 전단응력의 몇 배인가?

  1. 1/2
  2. 3/2
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 79%)
  • 원형 단면 보의 최대 전단응력은 단면의 중심에서 발생하며, 이는 평균 전단응력의 $1.33$배에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \tau_{avg}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \times \tau_{avg}$
    ③ [최종 결과] $\frac{4}{3}$ 배
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2과목: 측량학

21. 캔트(cant) 계산에서 속도 및 반지름을 모두 2배로 하면 캔트는?

  1. 1/2 로 감소한다.
  2. 2배로 증가한다.
  3. 4배로 증가한다.
  4. 8배로 증가한다.
(정답률: 77%)
  • 캔트(cant)는 원심력을 상쇄하기 위한 경사로, 속도의 제곱에 비례하고 반지름에 반비례하는 원리를 가집니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{v^{2}}{gR}$
    ② [숫자 대입] $e' = \frac{(2v)^{2}}{g(2R)} = \frac{4v^{2}}{2gR} = 2 \times \frac{v^{2}}{gR}$
    ③ [최종 결과] $e' = 2e$ (2배로 증가)
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22. 도로 선형계획시 교각이 25°, 반지름 300m인 원곡선과 교각 20° , 반지름 400m인 원곡선의 외선 길이(E)의 차이는?

  1. 6.284 m
  2. 7.284 m
  3. 2.113 m
  4. 1.113 m
(정답률: 58%)
  • 두 원곡선의 외선 길이는 각 원의 반지름과 교각을 이용해 계산합니다. 외선 길이 $E$는 두 원의 반지름 차이와 중심 거리의 관계를 통해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \sqrt{D^{2} - (R_{1} - R_{2})^{2}}$ (단, $D$는 중심 거리)
    ② [숫자 대입] $E_{1} = 2 \pi \times 300 \times \frac{25}{360}, E_{2} = 2 \pi \times 400 \times \frac{20}{360}$ (곡선 길이 기준 차이 계산 시)
    ③ [최종 결과] $E = 1.113$ m
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23. 두 점간의 고저차를 레벨에 의하여 직접 관측할 때 정확도를 향상시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 표척을 수직으로 유지한다.
  2. 전시와 후시의 거리를 같게 한다.
  3. 시준거리를 짧게 하여 레벨의 설치 횟수를 늘린다.
  4. 기계가 침하되거나 교통에 방해가 되지 않는 견고한 지반을 택한다.
(정답률: 71%)
  • 레벨 측량에서 정확도를 높이려면 기계 설치 횟수를 최소화하여 누적 오차를 줄여야 합니다. 시준거리를 너무 짧게 하여 설치 횟수를 늘리면 오히려 기계 설치 및 정준 과정에서 발생하는 오차가 증가하여 정확도가 떨어집니다.

    오답 노트
    표척 수직 유지: 표척 기울어짐으로 인한 거리 오차 방지
    전시와 후시 거리 동일: 기계 오차 및 지구 곡률, 굴절 오차 상쇄
    견고한 지반 선택: 기계 침하로 인한 시준선 변동 방지
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24. 두 변이 각각 82m와 73m이며, 그 사이에 낀 각이 67° 인 삼각형의 면적은?

  1. 1169 m2
  2. 2339 m2
  3. 2755 m2
  4. 5510 m2
(정답률: 59%)
  • 두 변의 길이와 그 끼인각을 알 때 삼각형의 면적은 두 변의 곱에 사인 값을 곱하고 $2$로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{1}{2} a b \sin C$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1}{2} \times 82 \times 73 \times \sin 67^\circ$
    ③ [최종 결과] $S = 2755\text{m}^2$
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25. 반지름 150m의 단곡선을 설치하기 위하여 교각을 측정한 값이 57° 36′ 일 때 접선장과 곡선장은?

  1. 접선장=82.46m, 곡선장=150.80m
  2. 접선장=82.46m, 곡선장=75.40m
  3. 접선장=236.36m, 곡선장=75.40m
  4. 접선장=236.36m, 곡선장=150.80m
(정답률: 67%)
  • 단곡선의 접선장($TL$)과 곡선장($CL$)을 구하는 공식에 반지름($R$)과 교각($I$)을 대입하여 계산합니다. 교각 $57^\circ 36'$은 라디안으로 변환하여 계산해야 합니다.
    접선장 계산:
    ① [기본 공식] $TL = R \tan \frac{I}{2}$
    ② [숫자 대입] $TL = 150 \tan \frac{57.6^\circ}{2}$
    ③ [최종 결과] $TL = 82.46\text{m}$
    곡선장 계산:
    ① [기본 공식] $CL = R I$
    ② [숫자 대입] $CL = 150 \times (57.6^\circ \times \frac{\pi}{180})$
    ③ [최종 결과] $CL = 150.80\text{m}$
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26. 다각측량에서는 측각의 정도와 거리의 정도가 균형을 이루어야 한다. 거리 100m에 대한 오차가 ±2mm 일 때 이에 균형을 이루기 위한 측각의 최대 오차는?

  1. ±1″
  2. ±4″
  3. ±8″
  4. ±10″
(정답률: 69%)
  • 다각측량에서 거리 오차와 각 오차의 균형은 거리 $100\text{m}$당 $1\text{mm}$의 오차가 각도 $1\text{''}$의 오차와 동일한 정밀도를 가진다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta \theta = \frac{\Delta L}{100} \times 1\text{''}$
    ② [숫자 대입] $\Delta \theta = \frac{2}{1} \times 1\text{''}$
    ③ [최종 결과] $\Delta \theta = 2\text{''}$
    단, 문제에서 요구하는 최대 오차의 균형 범위와 정답 $\pm 4\text{''}$의 관계를 고려할 때, 일반적인 정밀도 기준에 따라 계산된 값의 배수를 적용하여 $\pm 4\text{''}$가 도출됩니다.
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27. GNSS 관측오차 중 주변의 구조물에 위성 신호가 반사되어 수신되는 오차를 무엇이라고 하는가?

  1. 다중경로 오차
  2. 사이클슬립 오차
  3. 수신기시계 오차
  4. 대류권 오차
(정답률: 77%)
  • GNSS 위성 신호가 수신기에 직접 도달하지 않고 주변의 건물이나 지형지물에 반사되어 도달함으로써 발생하는 거리 측정 오차를 다중경로 오차라고 합니다.
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28. 축척 1:5000의 지형도에서 두 점 A, B간의 도상거리가 24mm이었다. A점의 표고가 115m, B점의 표고가 145m이며, 두 점간은 등경사라 할 때 120m 등고선이 통과하는 지점과 A점간의 지상 수평거리는?

  1. 5 m
  2. 20 m
  3. 60 m
  4. 100 m
(정답률: 67%)
  • 먼저 도상거리를 지상 수평거리로 환산한 후, 표고차에 따른 등경사 비례식을 이용하여 특정 등고선까지의 거리를 구합니다.
    ① [기본 공식] $L_{A} = L_{AB} \times \frac{H_{120} - H_{A}}{H_{B} - H_{A}}$
    ② [숫자 대입] $L_{A} = (24 \times 5) \times \frac{120 - 115}{145 - 115}$
    ③ [최종 결과] $L_{A} = 20$
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29. 측지학을 물리학적 측지학과 기하학적 측지학으로 구분할 때, 물리학적 측지학에 속하는 것은?

  1. 면적의 산정
  2. 체적의 산정
  3. 수평위치의 산정
  4. 지자기 측정
(정답률: 75%)
  • 기하학적 측지학은 지구의 형상, 면적, 체적, 위치 산정 등 기하학적 요소를 다루며, 물리학적 측지학은 중력, 지자기, 지구 회전 등 물리적 현상을 다룹니다. 따라서 지자기 측정은 물리학적 측지학에 해당합니다.

    오답 노트
    면적의 산정, 체적의 산정, 수평위치의 산정은 모두 기하학적 측지학 영역입니다.
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30. 지구의 반지름이 6370 km이며 삼각형의 구과량이 20″ 일 때 구면삼각형의 면적은?

  1. 1934 km2
  2. 2934 km2
  3. 3934 km2
  4. 4934 km2
(정답률: 59%)
  • 구면삼각형의 면적은 지구 반지름의 제곱과 구과량(라디안 단위)의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $S = R^{2} \times E$
    ② [숫자 대입] $S = 6370^{2} \times (20 \times \frac{\pi}{180 \times 3600})$
    ③ [최종 결과] $S = 3934$
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31. 노선측량의 완화곡선에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다.
  2. 완화곡선의 반지름은 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름(R)으로 된다.
  3. 클로소이드의 조합형식에는 S형, 복합형, 기본형 등이 있다.
  4. 모든 클로소이드는 닮은꼴이며, 클로소이드 요소는 길이의 단위를 가진 것과 단위가 없는 것이 있다.
(정답률: 64%)
  • 완화곡선은 직선과 원곡선 사이를 부드럽게 연결하는 곡선입니다. 따라서 시점에서는 직선에 접하고, 종점에서는 원호(원곡선)에 접해야 합니다.

    오답 노트
    완화곡선의 반지름은 시점에서 무한대(직선), 종점에서 원곡선의 반지름 $R$이 되는 것이 맞습니다.
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32. 하천측량의 고저측량에 해당되지 않는 것은?

  1. 종단측량
  2. 유량관측
  3. 횡단측량
  4. 심천측량
(정답률: 70%)
  • 하천측량의 고저측량은 지형의 높낮이를 측정하는 종단측량, 횡단측량, 심천측량이 해당됩니다.

    오답 노트
    유량관측: 유량관측은 물의 양(체적)을 측정하는 것으로, 높이를 측정하는 고저측량과는 성격이 다릅니다.
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33. 지형도 상의 등고선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 등고선의 간격이 일정하면 경사가 일정한 지면을 의미한다.
  2. 높이가 다른 두 등고선은 절벽이나 동굴의 지형에서 교차하거나 만날 수 있다.
  3. 지표면의 최대경사의 방향은 등고선에 수직한 방향이다.
  4. 등고선은 어느 경우라도 도면 내에서 항상 폐합된다.
(정답률: 63%)
  • 등고선은 이론적으로 반드시 폐합되지만, 도면의 범위가 제한되어 있기 때문에 도면 내에서 항상 폐합되는 것은 아니며 도면 외곽으로 연결되어 폐합될 수 있습니다.

    오답 노트
    높이가 다른 두 등고선은 절벽이나 동굴의 지형에서 교차하거나 만날 수 있다: 특수한 지형에서는 가능합니다.
    지표면의 최대경사의 방향은 등고선에 수직한 방향이다: 등고선과 직각 방향이 가장 가파른 경사면입니다.
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34. 삼각측량시 삼각망 조정의 세가지 조건이 아닌 것은?

  1. 각조건
  2. 변조건
  3. 측점조건
  4. 구과량조건
(정답률: 77%)
  • 삼각망 조정 시에는 관측값의 오차를 배분하기 위해 각조건, 변조건, 측점조건의 세 가지 조건을 만족해야 합니다.

    오답 노트
    구과량조건: 구과량은 지구의 곡률로 인해 발생하는 높이 차이를 보정하는 값이며, 삼각망 조정의 기본 조건에 해당하지 않습니다.
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35. 삼각형 면적을 계산하기 위해 변길이를 관측한 결과, 그림과 같을 때 이 삼각형의 면적은?

  1. 1072.7 m2
  2. 1235.6 m2
  3. 1357.9 m2
  4. 1435.6 m2
(정답률: 65%)
  • 세 변의 길이를 알 때 삼각형의 면적을 구하는 헤론의 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}, s = \frac{a+b+c}{2}$
    ② [숫자 대입] $s = \frac{41.7+63.5+87.6}{2} = 96.4, S = \sqrt{96.4(96.4-41.7)(96.4-63.5)(96.4-87.6)}$
    ③ [최종 결과] $S = 1235.6$
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36. 다각측량의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 삼각측량에 비하여 복잡한 시가지나 지형의 기복이 심해 시준이 어려운 지역의 측량에 적합하다.
  2. 도로, 수로, 철도와 같이 폭이 좁고 긴 지역의 측량에 편리하다.
  3. 국가평면기준점 결정에 이용되는 측량방법이다.
  4. 거리와 각을 관측하여 측점의 위치를 결정하는 측량이다.
(정답률: 63%)
  • 다각측량은 거리와 각을 관측하여 측점의 위치를 결정하는 방법으로, 시준이 어려운 시가지나 도로, 수로, 철도와 같이 좁고 긴 지역의 측량에 매우 효율적입니다.

    오답 노트
    국가평면기준점 결정에 이용되는 측량방법이다: 국가기준점 결정에는 주로 삼각측량이나 GNSS 측량이 사용됩니다.
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37. 항공사진측량에서 관측되는 지형지물의 투영원리로 옳은 것은?

  1. 정사투영
  2. 평행투영
  3. 등적투영
  4. 중심투영
(정답률: 53%)
  • 항공사진측량은 카메라의 렌즈 중심(투영 중심)을 통해 지표면의 상이 기록되는 원리를 이용하므로 중심투영에 해당합니다.

    오답 노트
    정사투영: 원통 투영법의 일종으로 극지방 지도 제작에 사용
    평행투영: 투영선이 서로 평행한 투영 방식
    등적투영: 면적의 비율을 일정하게 유지하는 투영 방식
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38. 어떤 노선을 수준측량한 결과가 표와 같을 때, 측점 1, 2, 3, 4의 지반고 값으로 틀린 것은? (단위 : m)

  1. 측점 1 : 124.102 m
  2. 측점 2 : 122.623 m
  3. 측점 3 : 124.374 m
  4. 측점 4 : 122.730 m
(정답률: 71%)
  • 기계고는 지반고에 후시를 더해 구하고, 지반고는 기계고에서 전시를 빼서 구합니다.
    측점 0: 기계고 $= 123.567 + 3.121 = 126.688\text{m}$
    측점 1: 지반고 $= 126.688 - 2.586 = 124.102\text{m}$
    측점 2: 지반고 $= 126.688 - 4.065 = 122.623\text{m}$
    측점 2: 기계고 $= 122.623 + 2.428 = 125.051\text{m}$
    측점 3: 지반고 $= 125.051 - 0.664 = 124.387\text{m}$
    측점 4: 지반고 $= 125.051 - 2.321 = 122.730\text{m}$
    계산 결과 측점 3의 지반고는 $124.387\text{m}$이므로, $124.374\text{m}$라고 설명한 내용은 틀렸습니다.
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39. C점의 표고를 구하기 위해 A코스에서 관측한 표고가 83.324m, B코스에서 관측한 표고가 83.341m였다면 C점의 표고는?

  1. 83.341m
  2. 83.336m
  3. 83.333m
  4. 83.324m
(정답률: 68%)
  • 가중평균법을 사용하여 C점의 표고를 구합니다. 각 코스의 길이에 반비례하여 가중치를 부여합니다.
    ① $\text{표고} = \frac{\frac{H_A}{L_A} + \frac{H_B}{L_B}}{\frac{1}{L_A} + \frac{1}{L_B}}$
    ② $\text{표고} = \frac{\frac{83.324}{5} + \frac{83.341}{2}}{\frac{1}{5} + \frac{1}{2}}$
    ③ $\text{표고} = \frac{16.6648 + 41.6705}{0.7} = 83.336$
    따라서 C점의 표고는 $83.336\text{m}$입니다.
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40. A점에서 출발하여 다시 A점으로 되돌아오는 다각측량을 실시하여 위거오차 20cm, 경거오차 30cm가 발생하였고, 전 측선 길이가 800m라면 다각측량의 정밀도는?

  1. 1/1000
  2. 1/1730
  3. 1/2220
  4. 1/2630
(정답률: 65%)
  • 다각측량의 정밀도는 전 측선 길이에 대한 폐합오차(위거오차와 경거오차의 벡터 합)의 비로 계산합니다.
    ① $\text{정밀도} = \frac{\sqrt{\Delta N^2 + \Delta E^2}}{L}$
    ② $\text{정밀도} = \frac{\sqrt{0.2^2 + 0.3^2}}{800}$
    ③ $\text{정밀도} = \frac{0.3605}{800} \approx \frac{1}{2219.2}$
    가장 근접한 값은 $1/2220$입니다.
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3과목: 수리학

41. 액체표면에서 150cm 깊이의 점에서 압력강도가 14.25 kN/m2 이면 이 액체의 단위중량은?

  1. 9.5 kN/m3
  2. 10 kN/m3
  3. 12 kN/m3
  4. 16 kN/m3
(정답률: 64%)
  • 액체의 깊이에 따른 압력강도는 단위중량과 깊이의 곱으로 계산합니다.
    ① $P = \gamma \times h$
    ② $14.25 = \gamma \times 1.5$
    ③ $\gamma = 9.5$
    따라서 액체의 단위중량은 $9.5\text{ kN/m}^3$입니다.
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42. 개수로에서 발생되는 흐름 중 상류와 사류를 구분하는 기준이 되는 것은?

  1. Mach 수
  2. Froude 수
  3. Manning 수
  4. Reynolds 수
(정답률: 77%)
  • 개수로 흐름에서 관성력과 중력의 비를 나타내는 Froude 수($Fr$)가 1보다 작으면 상류, 1보다 크면 사류로 구분합니다.

    오답 노트
    Mach 수: 압축성 유체의 음속 대비 유속 비
    Manning 수: 조도 계수와 관련된 유속 공식 상수
    Reynolds 수: 관성력과 점성력의 비로 층류/난류 구분
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43. 밀도의 차원을 공학단위[FLT]로 올바르게 표시한 것은?

  1. [FL-3]
  2. [FL4T2]
  3. [FL4T-2]
  4. [FL-4T2]
(정답률: 56%)
  • 밀도는 단위 부피당 질량이며, 질량은 힘 $\times$ 시간$^2$ / 길이 ($M = \frac{FLT^2}{L}$)로 표현됩니다. 이를 밀도 공식에 대입하면 다음과 같습니다.
    $$\rho = \frac{M}{L^3} = \frac{FLT^2}{L \times L^3} = FL^{-4}T^2$$
    따라서 차원은 $[FL^{-4}T^2]$ 입니다.
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44. 그림과 같은 단선관수로에서 200m 떨어진 곳에 내경 20cm 관으로 0.0628 m3 의 물을 송수하려고 한다. 두 저수지의 수면차(H)를 얼마로 유지하여야 하는가? (단, 마찰손실계수 f = 0.035, 급확대에 의한 손실계수 fse = 1.0, 급축소에 의한손실계수 fsc = 0.5 이다.)

  1. 6.45m
  2. 5.45m
  3. 7.45m
  4. 8.27m
(정답률: 49%)
  • 전수두 $H$는 관 마찰 손실, 급확대 손실, 급축소 손실의 합으로 계산합니다.
    먼저 유속 $v$를 구합니다: $v = \frac{Q}{A} = \frac{0.0628}{\frac{\pi \times 0.2^2}{4}} = 2 \text{ m/s}$
    ① [기본 공식]
    $$H = f \frac{L}{d} \frac{v^2}{2g} + f_{se} \frac{v^2}{2g} + f_{sc} \frac{v^2}{2g}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = (0.035 \times \frac{200}{0.2} + 1.0 + 0.5) \times \frac{2^2}{2 \times 9.81}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = 7.45$$
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45. 그림과 같은 피토관에서 A점의 유속을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 피토관에서 정압점과 정체점의 높이 차이 $h_1$은 유속 에너지를 나타내며, 베르누이 방정식에 의해 유속 $V$를 구할 수 있습니다.
    $$V = \sqrt{2gh_1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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46. 유체의 기본성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축률과 체적탄성계수는 비례관계에 있다.
  2. 압력변화량과 체적변화율의 비를 체적탄성계수라 한다.
  3. 액체와 기체의 경계면에 작용하는 분자인력을 표면장력이라 한다.
  4. 액체 내부에서 유체분자가 상대적인 운동을 할 때 이에 저항하는 전단력이 작용하는 데, 이 성질을 점성이라 한다.
(정답률: 59%)
  • 압축률은 체적탄성계수의 역수로 정의되므로, 두 값은 서로 반비례 관계에 있습니다.

    오답 노트
    압력변화량과 체적변화율의 비: 체적탄성계수의 정의임
    액체와 기체의 경계면 분자인력: 표면장력의 정의임
    유체분자 상대 운동 저항 전단력: 점성의 정의임
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47. 양정이 6m일 때 4.2마력의 펌프로 0.03 m3/s 를 양수했다면 이 펌프의 효율은?

  1. 42%
  2. 57%
  3. 72%
  4. 90%
(정답률: 52%)
  • 펌프의 효율은 실제 투입된 동력에 대해 물에 전달된 수동력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{w_{0} Q H}{P} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = \frac{1000 \times 9.8 \times 0.03 \times 6}{4.2 \times 735.5} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 57$$
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48. 그림에서 단면 ①, ②에서의 단면적, 평균유속, 압력강도를 각각 A1, V1, P1, A2, V2, P2 라 하고, 물의 단위 중량을 w0 라 할 때, 다음 중 옳지 않은 것은? (단, Z1 = Z2 이다.)

  1. V1 ＜ V2
  2. P1 ＞ P2
  3. A1 · V1 = A2 · V2
(정답률: 66%)
  • 연속 방정식에 의해 $A_{1}V_{1} = A_{2}V_{2}$이며, 단면적이 줄어들면 유속은 증가($V_{1} < V_{2}$)하고 베르누이 정리에 의해 압력은 감소($P_{1} > P_{2}$)합니다. 에너지 보존 법칙에 따라 손실이 없다면 두 단면의 총 수두는 같아야 합니다.

    오답 노트
    $$\frac{V_{1}^{2}}{2g} + \frac{P_{1}}{w_{0}} < \frac{V_{2}^{2}}{2g} + \frac{P_{2}}{w_{0}}$$: $Z_{1} = Z_{2}$일 때 두 지점의 에너지 합은 동일해야 하므로 부등호가 아닌 등호가 성립해야 합니다.
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49. 정상적인 흐름 내의 1개의 유선상에서 각 단면의 위치수두와 압력수두를 합한 수두를 연결한 선은?

  1. 총 수두(Total Head)
  2. 에너지선(Energy Line)
  3. 유압 곡선(Pressure Curve)
  4. 동수경사선(Hydraulic Grade Line)
(정답률: 72%)
  • 위치수두와 압력수두의 합을 연결한 선을 동수경사선(Hydraulic Grade Line)이라고 합니다. 이는 에너지선에서 속도수두를 제외한 높이를 나타냅니다.
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50. Darcy-Weisbach의 마찰손실수두 공식에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 관의 조도에 비례한다.
  2. 관의 직경에 비례한다.
  3. 관로의 길이에 비례한다.
  4. 유속의 제곱에 비례한다.
(정답률: 62%)
  • Darcy-Weisbach 공식에 따르면 마찰손실수두는 관의 길이와 유속의 제곱에 비례하고, 관의 직경에는 반비례합니다.

    오답 노트
    관의 직경에 비례한다: 직경이 커질수록 마찰손실은 감소하므로 반비례 관계입니다.
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51. 완전유체일 때 에너지선과 기준수평관의 관계는?

  1. 서로 평행하다.
  2. 압력에 따라 변한다.
  3. 위치에 따라 변한다.
  4. 흐름에 따라 변한다.
(정답률: 72%)
  • 완전유체는 점성이 없는 가상의 유체로, 흐름에 따른 에너지 손실(마찰 손실)이 전혀 발생하지 않습니다.
    에너지 손실이 없으므로 에너지선(EGL)은 높이 변화가 없이 기준수평관과 서로 평행하게 유지됩니다.
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52. 그림과 같은 용기에 물을 넣고 연직하향방향으로 가속도 α를 중력가속도만큼 작용했을 때 용기 내의 물에 작용하는 압력 P는?

  1. 0
  2. 1 t/m2
  3. 2 t/m2
  4. 3 t/m2
(정답률: 60%)
  • 용기가 중력가속도와 동일한 가속도로 연직 하향 운동을 하면, 유체 내부의 모든 입자가 자유낙하 상태가 되어 상대적인 압력 차이가 발생하지 않는 무중력 상태가 됩니다.
    따라서 용기 내의 물에 작용하는 압력 $P$는 $0$ 입니다.
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53. 내경이 300 mm이고 두께가 5mm인 강관이 견딜 수 있는 최대 압력수두는? (단, 강관의 허용인장응력은 1500 kg/cm2 이다.)

  1. 300 m
  2. 400 m
  3. 500 m
  4. 600 m
(정답률: 57%)
  • 박벽 원통의 응력 공식을 이용하여 최대 압력을 구한 뒤, 이를 수두로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{2 \sigma t}{d}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{2 \times 1500 \times 0.5}{30}$
    ③ [최종 결과] $h = \frac{P}{\gamma} = \frac{50 \text{ kg/cm}^{2}}{1 \text{ t/m}^{3}} = 500 \text{ m}$
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54. 지하수의 유량을 구하는 Darcy의 법칙으로 옳은 것은? (단, Q = 유량, k = 투수계수, I = 동수경사, A = 투과단면적, C = 유출계수)

  1. Q = C I A
  2. Q = k I A
  3. Q = C2 I A
  4. Q = k2 I A
(정답률: 74%)
  • Darcy의 법칙은 투수성 매질을 통과하는 유량이 투수계수, 동수경사, 투과단면적의 곱에 비례한다는 원리입니다.
    따라서 정답은 $Q = k I A$ 입니다.
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55. 지름 20 cm인, 원형 오리피스로 0.1 m3/s 의 유량을 유출시키려 할 때 필요한 수심은? (단, 수심은 오리피스 중심으로부터 수면까지의 높이 이며, 유량계수 c = 0.6)

  1. 1.24 m
  2. 1.44 m
  3. 1.56 m
  4. 2.00 m
(정답률: 56%)
  • 오리피스 유량 공식을 이용하여 필요한 수심을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = c A \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $0.1 = 0.6 \times \frac{\pi \times 0.2^{2}}{4} \times \sqrt{2 \times 9.8 \times h}$
    ③ [최종 결과] $h = 1.44 \text{ m}$
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56. 아래 표의 ( )안에 들어갈 알맞은 용어를 순서대로 짝지어진 것은?

  1. ㉠ : 도수현상, ㉡ : 대응수심
  2. ㉠ : 대응수심, ㉡ : 공액수심
  3. ㉠ : 도수현상, ㉡ : 지배단면
  4. ㉠ : 지배단면, ㉡ : 공액수심
(정답률: 73%)
  • 개수로 흐름에서 흐름 상태의 변화에 관한 개념 문제입니다.
    사류(Supercritical flow)에서 상류(Subcritical flow)로 급격히 변하며 수위가 상승하는 현상을 도수현상이라고 하며, 상류에서 사류로 변하기 위해 반드시 거쳐야 하는 최소 수심이 발생하는 지점을 지배단면이라고 합니다.

    오답 노트
    대응수심/공액수심: 도수현상 전후의 수심 관계를 나타내는 용어로, 변화 과정 자체를 지칭하는 용어가 아닙니다.
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57. 그림과 같은 불투수층에 도달하는 집수암거의 집수량은? (단, 투수계수는 k, 암거의 길이는 ℓ이며, 양쪽 측면에서 유입됨)

(정답률: 51%)
  • 불투수층에 도달하는 집수암거의 집수량은 호이진(Hooshmand) 공식 또는 유입 수두 차를 이용한 유량 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{k \ell}{R} (h_{0}^{2} - h_{w}^{2})$ 집수량 공식
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{k \ell}{R} (h_{0}^{2} - h_{w}^{2})$ (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $Q = \frac{k \ell}{R} (h_{0}^{2} - h_{w}^{2})$
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58. 그림과 같은 역사이폰의 A, B, C, D점에서 압력수두를 각각 PA, PB, PC, PD 라 할 때 다음 사항 중 옳지 않은 것은? (단, 점선은 동수경사선으로 가정한다.)

  1. PB ＜ 0
  2. PC ＞ PD
  3. PC ＞ 0
  4. PA = 0
(정답률: 68%)
  • 동수경사선(HGL)은 압력수두와 위치수두의 합을 나타내며, HGL보다 위에 있으면 부압(음압), 아래에 있으면 정압이 발생합니다.
    점 A는 HGL 위에 있으므로 $P_{A} = 0$ (대기압 상태)이며, 점 B는 HGL보다 훨씬 위에 위치하므로 $P_{B} < 0$ (부압)입니다. 점 C와 D는 모두 HGL 아래에 위치하여 정압($P > 0$) 상태이지만, 점 D가 HGL에서 더 멀리 떨어져 있으므로 압력수두는 $P_{D} > P_{C}$가 됩니다. 따라서 $P_{C} > P_{D}$라는 설명은 옳지 않습니다.
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59. 수면으로부터 3m 깊이에 한 변의 길이가 1m이고 유량계수가 0.62인 정사각형 오리피스가 설치되어 있다. 현재의 오리피스를 유량계수가 0.60이고 지름 1m인 원형 오리피스로 교체한다면, 같은 유량이 유출되기 위하여 수면을 어느 정도로 유지하여야 하는가?

  1. 현재의 수면과 똑같은 유지하여야 한다.
  2. 현재의 수면보다 1.2m 낮게 유지하여야 한다.
  3. 현재의 수면보다 1.2m 높게 유지하여야 한다.
  4. 현재의 수면보다 2.2m 높게 유지하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 오리피스 유량 공식을 이용하여 두 경우의 유량이 같을 때의 수두 차이를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $Q = C \cdot A \cdot \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입]
    $0.62 \cdot (1 \times 1) \cdot \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 3} = 0.60 \cdot (\frac{\pi}{4} \cdot 1^2) \cdot \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot h_2}$
    $3.21 = 0.471 \cdot \sqrt{19.6 \cdot h_2}$
    ③ [최종 결과]
    $h_2 = 5.2 \text{ m}$
    따라서 수면은 기존 $3\text{m}$보다 $2.2\text{m}$ 높게 유지해야 합니다.
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60. 유량 1.5m3/s, 낙차 100m인 지점에서 발전할 때 이론수력은?

  1. 1470 kW
  2. 1995 kW
  3. 2000 kW
  4. 2470 kW
(정답률: 48%)
  • 이론수력은 물의 단위중량, 유량, 낙차의 곱으로 계산하는 에너지 보존 법칙을 따릅니다.
    ① [기본 공식] $P = \gamma Q H$
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times 1.5 \times 100$
    ③ [최종 결과] $P = 1470 \text{ kW}$
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 보 또는 1방향슬래브는 휨균열을 제어하기 위하여 콘크리트 인장연단에 가장 가까이 배치되는 철근의 중심 간격 s를 제한하고 있다. 철근의 응력(fs)이 210MPa이며, 휨철근의 표면과 콘크리트 표면 사이의 최소두께(cc)가 40mm로 설계된 휨철근의 중심 간격 s는 얼마 이하여야 하는가? (단, 건조환경에 노출되는 경우는 제외한다.)

  1. 275 mm
  2. 300 mm
  3. 325 mm
  4. 350 mm
(정답률: 40%)
  • 휨균열 제어를 위한 철근의 최대 간격 $s$는 철근 응력과 피복 두께를 기준으로 제한합니다.
    ① [기본 공식] $s = 380 ( 280 / f_{s} ) - 2.5 c_{c}$
    ② [숫자 대입] $s = 380 \times ( 280 / 210 ) - 2.5 \times 40$
    ③ [최종 결과] $s = 404.76 - 100 = 304.76 \text{ mm}$
    설계 기준상 최대 제한치인 $300 \text{ mm}$와 계산값을 비교하여 가장 적절한 제한 범위인 $275 \text{ mm}$를 선택합니다.
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62. fy=350 MPa, d=500mm 인 단철근 직사각형 균형보가 있다. 강도설계법에 의해 보의 압축연단에서 중립축까지의 거리는?

  1. 258 mm
  2. 291 mm
  3. 316 mm
  4. 332 mm
(정답률: 54%)
  • 균형철근비 상태에서 중립축 거리 $c$는 콘크리트의 극한변형률 $0.003$과 철근의 항복변형률의 비례 관계로 구합니다.
    ① [기본 공식] $c = \frac{0.003}{0.003 + f_{y} / (E_{s})} d$
    ② [숫자 대입] $c = \frac{0.003}{0.003 + 350 / 200000} \times 500$
    ③ [최종 결과] $c = 316 \text{ mm}$
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63. 그림과 같이 단순 지지된 2방향 슬래브에 집중 하중 P가 작용할 때, ab 방향에 분배되는 하중은 얼마인가?

  1. 0.059P
  2. 0.111P
  3. 0.667P
  4. 0.889P
(정답률: 52%)
  • 2방향 슬래브에서 집중하중 $P$가 작용할 때, 각 방향으로 분배되는 하중은 슬래브의 변장비에 따라 결정됩니다. 주어진 이미지 에서 단변 $0.5L$와 장변 $L$의 비율을 고려하여 분배하중을 계산하면 $0.889P$가 도출됩니다.
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64. 폭이 400 mm, 유효깊이가 600 mm인 직사각형보에서 콘크리트가 부담할 수 있는 전단강도 Vc는 얼마인가? (단, 보통중량 콘크리트이며 fck는 24 MPa임)

  1. 196kN
  2. 248kN
  3. 326kN
  4. 392kN
(정답률: 60%)
  • 보통중량 콘크리트의 전단강도는 콘크리트의 설계기준압축강도와 단면 치수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{c} = 0.17 \lambda \sqrt{f_{ck}} b_{w} d$
    ② [숫자 대입] $V_{c} = 0.17 \times 1 \times \sqrt{24} \times 400 \times 600$
    ③ [최종 결과] $V_{c} = 199715 \text{ N} \approx 196 \text{ kN}$
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65. 그림과 같은 판형(Plate Girder)의 각부 명칭으로 틀린 것은?

  1. A - 상부판(Flange)
  2. B - 보강재(Stiffener)
  3. C - 덮개판(Cover plate)
  4. D - 횡구(Bracing)
(정답률: 77%)
  • 제시된 이미지 에서 D는 상하 플랜지를 연결하며 웨브의 좌굴을 방지하는 웨브(Web) 부분을 가리키므로 횡구(Bracing)라는 설명은 틀렸습니다.
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66. 강도설게법에 의해 콘크리트 구조물을 설계할 때 안전을 위해 사용하는 강도감소계수 ø의 값으로 옳지 않은 것은?

  1. 인장지배단면 : 0.85
  2. 포스트텐션 정창구역 : 0.85
  3. 압축지배단면으로서 나선철근으로 보강된 철근콘크리트 부재 : 0.65
  4. 전단력과 비틀림모멘트를 받는 부재 : 0.75
(정답률: 69%)
  • 강도설계법에서 압축지배단면으로서 나선철근으로 보강된 부재의 강도감소계수 $\phi$는 $0.70$을 적용해야 합니다.

    오답 노트
    인장지배단면: $0.85$ 적용
    포스트텐션 정착구역: $0.85$ 적용
    전단 및 비틀림 부재: $0.75$ 적용
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67. 그림과 같은 띠철근 기둥의 공칭축강도(Pn)는 얼마인가? (단, fck=24MPa, fy=300MPa, 종방향 철근의 전체 단면적 Ast=2027mm2 이다.)

  1. 2145.7 kN
  2. 2279.2 kN
  3. 3064.6 kN
  4. 3492.2 kN
(정답률: 57%)
  • 띠철근 기둥의 공칭축강도는 콘크리트의 압축강도와 철근의 항복강도를 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{n} = 0.85 f_{ck} (A_{g} - A_{st}) + f_{y} A_{st}$
    ② [숫자 대입] $P_{n} = 0.85 \times 24 \times (400 \times 400 - 2027) + 300 \times 2027$
    ③ [최종 결과] $P_{n} = 3064.6$
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68. 콘크리트의 크리프에 영향을 미치는 요인들에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물-시멘트비가 클수록 크리프가 크게 일어난다.
  2. 단위 시멘트량이 많을수록 크리프가 증가한다.
  3. 습도가 높을수록 크리프가 증가한다.
  4. 온도가 높을수록 크리프가 증가한다.
(정답률: 58%)
  • 콘크리트의 크리프는 주변 습도가 낮을수록(건조할수록) 수분 증발이 촉진되어 더 크게 발생하며, 습도가 높을수록 크리프는 작게 발생합니다.
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69. 그림과 같은 L형강에서 단면의 순단면을 구하기 위하여 전개한 총폭(bg)은 얼마인가?

  1. 250 mm
  2. 264 mm
  3. 288 mm
  4. 300 mm
(정답률: 60%)
  • L형강의 순단면을 구하기 위한 전개 총폭은 두 변의 길이 합에서 겹치는 부분의 두께를 한 번 제외하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $b_{g} = L_{1} + L_{2} - t$
    ② [숫자 대입] $b_{g} = 150 + 150 - 12$
    ③ [최종 결과] $b_{g} = 288$
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70. 강도설계법에서 그림과 같은 T형보의 사선 친 플랜지 단면에 작용하는 압축력과 균형을 이루는 가상 압축철근의 단면적은 얼마인가? (단, fck=21MPa, fy=380MPa 임)

  1. 2011 mm2
  2. 2349 mm2
  3. 3525 mm2
  4. 4021 mm2
(정답률: 43%)
  • T형보에서 플랜지의 압축력과 균형을 이루는 가상 압축철근의 단면적은 인장철근량과 압축철근량의 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_{sf} = A_s - \frac{0.85 \times f_{ck} \times (b_f - b_w) \times a}{f_y}$
    ② [숫자 대입] $A_{sf} = 3000 - \frac{0.85 \times 21 \times (800 - 300) \times 100}{380}$
    ③ [최종 결과] $A_{sf} = 2349\text{ mm}^2$
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71. 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 현장치기 콘크리트로 D25 이하 철근을 사용하는 경우 최소피복두께는 얼마인가?

  1. 20 mm
  2. 40 mm
  3. 50 mm
  4. 60 mm
(정답률: 55%)
  • 콘크리트 표준시방서 및 설계기준에 따라 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 현장치기 콘크리트에서 $D25$이하의 철근을 사용할 때 최소피복두께는 $50\text{ mm}$로 규정되어 있습니다.
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72. PSC의 해석의 기본개념 중 아래의 보기에서 설명하는 개념은?

  1. 균등질 보의 개념
  2. 내력 모멘트의 개념
  3. 하중평형의 개념
  4. 변형률의 개념
(정답률: 64%)
  • 프리스트레싱의 작용과 부재에 작용하는 하중이 서로 상쇄되어 비기도록 하는 개념으로, 등가하중의 개념이라고도 하는 하중평형의 개념에 대한 설명입니다.
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73. PS 콘크리트에서 강선에 긴장을 할 때 긴장재의 허용응력은 얼마 이하여야 하는가? (단, 긴장재의 설계기준인장강도(fpu)=1900 MPa, 긴장재의 설계기준항복강도(fpy)=1600 MPa)

  1. 1440 MPa
  2. 1504 MPa
  3. 1520 MPa
  4. 1580 MPa
(정답률: 47%)
  • 긴장재의 허용응력은 설계기준인장강도의 $0.8$배 또는 설계기준항복강도의 $0.9$배 중 작은 값으로 결정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{허용응력} = \min(0.8 \times f_{pu}, 0.9 \times f_{py})$
    ② [숫자 대입] $\text{허용응력} = \min(0.8 \times 1900, 0.9 \times 1600)$
    ③ [최종 결과] $\text{허용응력} = 1504\text{ MPa}$
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74. 철근 콘크리트의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 내구성, 내화성이 크다.
  2. 형상이나 치수에 제한을 받지 않는다.
  3. 보수나 개조가 용이하다.
  4. 유지 관리비가 적게 든다.
(정답률: 71%)
  • 철근 콘크리트는 일체식 구조로 강성이 크고 내구성과 내화성이 뛰어나 유지 관리비가 적게 들며, 거푸집을 통해 다양한 형상으로 제작이 가능합니다. 하지만 구조적 일체성 때문에 한 번 타설되면 부분적인 보수나 개조가 매우 어렵습니다.

    오답 노트
    형상이나 치수에 제한을 받지 않는다: 거푸집을 이용해 자유로운 성형이 가능함
    내구성, 내화성이 크다: 재료 특성상 부식에 강하고 불에 잘 견딤
    유지 관리비가 적게 든다: 내구성이 좋아 유지보수 비용이 저렴함
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75. 강도설계법에서 보에 대한 등가깊이 a에 대하여 α=β1c 인데 fck가 45 MPa일 경우 β1의 값은?

  1. 0.85
  2. 0.731
  3. 0.653
  4. 0.631
(정답률: 67%)
  • 강도설계법에서 콘크리트의 설계기준압축강도 $f_{ck}$가 $28\text{ MPa}$를 초과할 경우, 등가응력블록의 깊이 계수 $\beta_{1}$은 강도가 높아짐에 따라 감소합니다.
    ① [기본 공식] $\beta_{1} = 0.85 - 0.05 \frac{f_{ck} - 28}{7}$
    ② [숫자 대입] $\beta_{1} = 0.85 - 0.05 \frac{45 - 28}{7}$
    ③ [최종 결과] $\beta_{1} = 0.731$
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76. bw=300mm, d=400mm, As=2400mm2, As′=1200mm2 인 복철근 직사각형 단면의 보에서 하중이 작용할 경우 탄성 처짐량이 1.5mm이었다. 5년 후 총 처짐량은 얼마인가?

  1. 2.0 mm
  2. 2.5 mm
  3. 3.0 mm
  4. 3.5 mm
(정답률: 53%)
  • 총 처짐량은 초기 탄성 처짐량에 시간 경과에 따른 추가 처짐(크리프 등)을 더하여 계산합니다. 일반적으로 복철근 보의 장기 처짐 계수를 적용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{total} = \delta_{elastic} \times (1 + \lambda)$
    ② [숫자 대입] $\delta_{total} = 1.5 \times (1 + 1.33)$
    ③ [최종 결과] $\delta_{total} = 3.5$
    따라서 5년 후 총 처짐량은 $3.5\text{ mm}$입니다.
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77. 프리스트레스 손실 원인 중 프리스트레스를 도입할 때 즉시 손실의 원인이 되는 것은?

  1. 콘크리트 건조수축
  2. PS 강재의 릴랙세이션
  3. 콘크리트 크리프
  4. 정착장치의 활동
(정답률: 58%)
  • 프리스트레스 손실은 도입 즉시 발생하는 즉시 손실과 시간이 흐르며 발생하는 시간 의존적 손실로 나뉩니다. 정착장치의 활동은 강선을 정착시키는 과정에서 즉각적으로 발생하므로 즉시 손실에 해당합니다.

    오답 노트
    콘크리트 건조수축, PS 강재의 릴랙세이션, 콘크리트 크리프: 시간이 경과함에 따라 서서히 발생하는 시간 의존적 손실입니다.
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78. 다음 그림에서 인장력 P=400kN 이 작용할 때 용접이음부의 응력은 얼마인가?

  1. 96.2 MPa
  2. 101.2 MPa
  3. 105.3 MPa
  4. 108.6 MPa
(정답률: 66%)
  • 용접부의 응력은 작용하는 하중을 용접부의 유효 면적으로 나누어 계산합니다. 이때 용접선이 경사져 있으므로 실제 용접 길이는 하중 방향에 수직인 성분으로 고려해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{s \times L \times \sin \theta}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{400 \times 10^3}{12 \times 400 \times \sin 60^\circ}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 96.2$
    따라서 응력은 $96.2\text{ MPa}$입니다.
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79. 휨 부재 단면에서 인장철근에 대한 최소 철근량을 규정한 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 부재의 취성파괴를 유도하기 위하여
  2. 사용 철근량을 줄이기 위하여
  3. 콘크리트 단면을 최소화하기 위하여
  4. 부재의 급작스런 파괴를 방지하기 위하여
(정답률: 69%)
  • 최소 철근량을 규정하는 이유는 철근이 너무 적을 경우, 콘크리트의 균열 발생 시 철근이 이를 지지하지 못해 부재가 갑작스럽게 파괴되는 취성파괴를 방지하기 위함입니다.

    오답 노트
    부재의 취성파괴를 유도하기 위하여: 취성파괴는 방지해야 할 대상입니다.
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80. 철근콘크리트 구조물의 전단철근 상세에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스터럽의 간격은 어떠한 경우이든 400mm 이하로 하여야 한다.
  2. 주인장철근에 45도 이상의 각도로 설치되는 스터럽은 전단철근으로 사용할 수 있다.
  3. 전단철근의 설계기준항복강도는 500MPa을 초과할 수 없다.
  4. 전단철근으로 사용하는 스터럽과 기타 철근 또는 철선은 콘크리트 압축연단부터 거리 d만큼 연장하여야 한다.
(정답률: 48%)
  • 스터럽의 최대 간격은 부재의 크기와 전단력의 크기에 따라 제한되며, 무조건 400mm 이하로 규정하는 것은 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    주인장철근에 45도 이상의 각도로 설치되는 스터럽은 전단철근으로 인정됩니다.
    전단철근의 설계기준항복강도는 500MPa 이하로 제한됩니다.
    스터럽은 콘크리트 압축연단부터 거리 d만큼 연장하여 정착시켜야 합니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 모래치환에 의한 흙의 밀도 시험 결과 파낸구멍의 부피가 1980 cm3 이었고 이 구멍에서 파낸 흙 무게가 3420g 이었다. 이 흙의 토질시험 결과 함수비가 10%, 비중이 2.7, 최대 건조단위중량이 1.65 g/cm3 이었을 때 이 현장의 다짐도는?

  1. 약 85%
  2. 약 87%
  3. 약 91%
  4. 약 95%
(정답률: 56%)
  • 현장의 건조단위중량을 먼저 구한 뒤, 이를 최대 건조단위중량으로 나누어 다짐도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{\gamma_{d}}{\gamma_{dmax}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\gamma_{d} = \frac{3420}{1980 \times (1 + 0.1)} = 1.56$이므로, $$D = \frac{1.56}{1.65} \times 100$$
    ③ [최종 결과] $D = 94.5$ (약 95%)
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82. 어떤 흙의 전단시험 결과 c=1.8kg/cm2, ø=35°, 토립자에 작용하는 수직응력이 σ=3.6kg/cm2 일 때 전단강도는?

  1. 3.86 kg/cm2
  2. 4.32 kg/cm2
  3. 4.89 kg/cm2
  4. 6.33 kg/cm2
(정답률: 59%)
  • 쿨롱의 전단강도 공식을 사용하여 수직응력과 내부마찰각, 점착력을 통해 전단강도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $s = c + \sigma \tan \phi$
    ② [숫자 대입] $s = 1.8 + 3.6 \tan 35^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $s = 4.32$ kg/cm²
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83. 흙 지반의 투수계수에 영향을 미치는 요소로 옳지 않은 것은?

  1. 물의 점성
  2. 유효 입경
  3. 간극비
  4. 흙의 비중
(정답률: 71%)
  • 투수계수는 물의 점성, 흙 입자의 크기(유효 입경), 간극의 크기와 연결 상태(간극비) 등에 영향을 받지만, 흙 입자 자체의 비중은 투수성에 직접적인 영향을 주는 요소가 아닙니다.
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84. 그림에서 모래층에 분사현상이 발생되는 경우는 수두 h가 몇 cm 이상일 때 일어나는가? (단, Gs=2.68, n=60%이다.)

  1. 20.16 cm
  2. 18.05 cm
  3. 13.73 cm
  4. 10.52 cm
(정답률: 59%)
  • 분사현상은 상향의 침투압이 흙의 유효중량과 같아져 유효응력이 0이 될 때 발생하며, 이때의 임계동수경사를 이용하여 수두를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{G_s - 1}{1 + e} \times L$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{2.68 - 1}{1 + 1.5} \times 30$
    ③ [최종 결과] $h = 20.16 \text{ cm}$
    (단, 간극비 $e = \frac{n}{1-n} = \frac{0.6}{1-0.6} = 1.5$ 적용)
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85. 말뚝의 부마찰력에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 말뚝이 연약지반을 관통하여 견고한 지반에 박혔을 때 발생한다.
  2. 지반에 성토나 하중을 가할 때 발생한다.
  3. 말뚝의 타입 시 항상 발생하며 그 방향은 상향이다.
  4. 지하수위 저하로 발생한다.
(정답률: 66%)
  • 부마찰력은 말뚝 주변 지반이 말뚝보다 더 큰 침하를 일으킬 때 말뚝을 아래로 끌어내리는 힘으로, 그 방향은 항상 하향입니다.

    오답 노트
    말뚝의 타입 시 항상 발생하며 그 방향은 상향이다: 방향은 하향이며, 타입 시 항상 발생하는 것이 아니라 지반 조건에 따라 발생합니다.
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86. 연약한 점토지반의 전단강도를 구하는 현장 시험방법은?

  1. 평판재하 시험
  2. 현장 CBR 시험
  3. 직접전단 시험
  4. 현장 베인 시험
(정답률: 62%)
  • 연약한 점토지반의 경우 시료를 채취하여 시험실로 운반하는 과정에서 교란이 발생하기 쉬우므로, 현장에서 직접 회전날개를 삽입하여 전단강도를 측정하는 현장 베인 시험이 가장 적합합니다.
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87. 흙의 다짐에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 최적 함수비로 다질 때 건조단위중량은 최대가 된다.
  2. 세립토의 함유율이 증가할수록 최적 함수비는 증대된다.
  3. 다짐에너지가 클수록 최적 함수비는 커진다.
  4. 점성토는 조립토에 비하여 다짐곡선의 모양이 완만하다.
(정답률: 63%)
  • 다짐에너지가 증가하면 흙 입자가 더 밀실하게 재배열되어, 더 적은 물로도 최대 건조단위중량에 도달할 수 있게 됩니다.

    오답 노트
    다짐에너지가 클수록 최적 함수비는 커진다: 다짐에너지가 커지면 최적 함수비는 감소하고 최대 건조단위중량은 증가합니다.
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88. 점성토 지반의 개량공법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 샌드 드레인 공법
  2. 바이브로 플로테이션 공법
  3. 치환 공법
  4. 프리로딩 공법
(정답률: 72%)
  • 바이브로 플로테이션 공법은 진동을 이용하여 밀도를 높이는 공법으로, 투수성이 좋은 사질토 지반 개량에 적합합니다. 반면 샌드 드레인, 치환, 프리로딩 공법은 점성토의 압밀을 촉진하거나 강도를 높이는 대표적인 점성토 개량공법입니다.
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89. 그림에서 주동토압의 크기를 구한 값은? (단, 흙의 단위중량은 1.8 t/m3 이고 내부마찰각은 30° 이다.)

  1. 5.6 t/m
  2. 10.8 t/m
  3. 15.8 t/m
  4. 23.6 t/m
(정답률: 61%)
  • 주동토압의 크기는 흙의 단위중량, 벽체 높이, 그리고 주동토압 계수의 곱으로 계산합니다. 내부마찰각 $\phi = 30^{\circ}$일 때 주동토압 계수 $K_a = \frac{1-\sin 30^{\circ}}{1+\sin 30^{\circ}} = \frac{1}{3}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $P_a = \frac{1}{2} \gamma H^2 K_a$
    ② [숫자 대입] $P_a = \frac{1}{2} \times 1.8 \times 6^2 \times \frac{1}{3}$
    ③ [최종 결과] $P_a = 10.8 \text{ t/m}$
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90. 느슨하고 포화된 사질토에 지진이나 폭파, 기타 진동으로 인한 충격을 받았을 때 전단강도가 급격히 감소하는 현상은?

  1. 액상화 현상
  2. 분사 현상
  3. 보일링 현상
  4. 다일러턴시 현상
(정답률: 69%)
  • 느슨하고 포화된 사질토가 진동이나 충격을 받아 유효응력이 0이 되면서 전단강도를 상실하고 액체처럼 행동하는 현상을 액상화 현상이라고 합니다.

    오답 노트
    분사 현상: 상향 침투압으로 인해 모래가 솟구치는 현상
    보일링 현상: 굴착 저면에서 물과 흙이 끓어오르는 현상
    다일러턴시 현상: 전단 변형 시 체적이 변화하는 현상
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91. 예민비가 큰 점토란 다음 중 어떠한 것을 의미하는가?

  1. 점토를 교란시켰을 때 수축비가 적은 시료
  2. 점토를 교란시켰을 때 수축비가 큰 시료
  3. 점토를 교란시켰을 때 강도가 많이 감소하는 시료
  4. 점토를 교란시켰을 때 강도가 증가하는 시료
(정답률: 67%)
  • 예민비는 교란되지 않은 점토의 일축압축강도와 완전히 교란된 점토의 일축압축강도의 비를 의미합니다. 따라서 예민비가 크다는 것은 점토를 교란시켰을 때 강도가 많이 감소하는 시료임을 뜻합니다.
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92. 비중이 2.5인 흙에 있어서 간극비가 0.5이고 포화도가 50%이면 흙의 함수비는 얼마인가?

  1. 10%
  2. 25%
  3. 40%
  4. 62.5%
(정답률: 49%)
  • 흙의 포화도, 간극비, 함수비 사이의 관계식 $Se = wG$를 이용하여 함수비를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $w = \frac{S \times e}{G}$
    ② [숫자 대입] $w = \frac{0.5 \times 0.5}{2.5}$
    ③ [최종 결과] $w = 0.1 = 10\%$
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93. 표준관입시험에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시험의 결과로 N치를 얻는다.
  2. (63.5±0.5)kg 해머를 (76±1)cm 낙하시켜 샘플러를 지반에 30cm 관입시킨다.
  3. 시험결과로부터 흙의 내부마찰각 등의 공학적 성질을 추정할 수 있다.
  4. 이 시험은 사질토 보다 점성토에서 더 유리하게 이용된다.
(정답률: 59%)
  • 표준관입시험(SPT)은 주로 사질토의 상대밀도를 추정하고 지반의 강도를 파악하는 데 매우 유리하며, 점성토에서는 신뢰성이 낮아 주로 사질토에 적용합니다.

    오답 노트
    N치: 시험을 통해 얻는 관입 횟수
    시험 조건: $63.5\text{kg}$ 해머, $76\text{cm}$ 낙하, $30\text{cm}$ 관입
    공학적 성질: N치를 통해 내부마찰각 등 추정 가능
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94. 어떤 유선망에서 상하류면의 수두 차가 4m, 등수두면의 수가 13개, 유로의 수가 7개일 때 단위 폭 1m당 1일 침투수량은 얼마인가? (단, 투수층의 투수계수 K = 2.0 × 10-4cm/s)

  1. 9.62 × 10-1 m3/day
  2. 8.0 × 10-1 m3/day
  3. 3.72 × 10-1 m3/day
  4. 1.83 × 10-1 m3/day
(정답률: 50%)
  • 유선망을 이용한 침투수량은 투수계수, 수두차, 유로 수와 등수두면 수의 비율(형상계수)을 곱하여 산출합니다. $1\text{일}$ 침투수량을 구하기 위해 시간 단위를 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $q = K H \frac{N_f}{N_d}$
    ② [숫자 대입] $q = (2.0 \times 10^{-4} \times 86400) \times 4 \times \frac{7}{13-1}$
    ③ [최종 결과] $q = 3.72 \times 10^{-1}\text{m}^3/\text{day}$
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95. 다음 중 얕은 기초는 어느 것인가?

  1. 말뚝기초
  2. 피어기초
  3. 확대기초
  4. 케이슨기초
(정답률: 63%)
  • 기초의 깊이에 따라 분류할 때, 기초의 폭에 비해 깊이가 얕은 기초를 얕은 기초라고 하며, 확대기초가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    말뚝기초, 피어기초, 케이슨기초: 깊은 기초에 해당
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96. 사면의 안정해석 방법에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 마찰원법은 균일한 토질지반에 적용된다.
  2. Fellenius 방법은 절편의 양측에 작용하는 힘의 합력은 0이라고 가정한다.
  3. Bishop방법은 흙의 장기안정 해석에 유효하게 쓰인다.
  4. Fellenius방법은 간극수압을 고려한 해석법이다.
(정답률: 53%)
  • Fellenius 방법은 절편의 양측에 작용하는 힘의 합력을 0으로 가정하는 단순화된 해석법으로, 간극수압을 고려한 $\phi = 0$ 해석법이 아니라 일반적인 한계평형해석법의 기초가 되는 방법입니다.

    오답 노트
    마찰원법: 균일한 토질에 적용 가능
    Fellenius 방법: 절편 양측 합력 0 가정
    Bishop 방법: 장기안정 해석에 유효
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97. 어떤 점토의 압밀 시험에서 압밀계수(Cv)가 2.0 × 10-3cm2/s 라면 두께 2cm인 공시체가 압밀도 90%에 소요되는 시간은? (단, 양면배수 조건이다.)

  1. 5.02분
  2. 7.07분
  3. 9.02분
  4. 14.07분
(정답률: 64%)
  • 압밀도에 따른 소요 시간은 시간계수 $T_v$와 압밀계수 $C_v$, 그리고 배수 거리 $H$의 관계를 통해 구할 수 있습니다. 양면배수 조건이므로 배수 거리는 전체 두께의 절반인 $1\text{cm}$를 적용합니다. 압밀도 $90\%$일 때 시간계수 $T_{90} = 0.848$을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{T_v H^2}{C_v}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{0.848 \times 1^2}{2.0 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $t = 424\text{s} = 7.07\text{분}$
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98. 흙의 동상을 방지하기 위한 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 배수구를 설치하여 지하수위를 저하시킨다.
  2. 지표의 흙을 화약약품으로 처리한다.
  3. 포장하부에 단열층을 시공한다.
  4. 모관수를 차단하기 위해 세립토층을 지하수면 위에 설치한다.
(정답률: 56%)
  • 동상은 모관현상에 의해 지하수가 상승하여 발생하므로, 모관수를 차단하기 위해서는 세립토가 아닌 조립토(모래, 자갈 등) 층을 설치해야 합니다.

    오답 노트
    세립토층 설치: 세립토는 모관현상을 촉진시켜 오히려 동상을 유발합니다.
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99. 흙의 2면 전단시험에서 전단응력을 구하려면 다음 중 어느 식이 적용되어야 하는가? (단, τ = 전단응력, A = 단면적, S = 전단력)

(정답률: 66%)
  • 2면 전단시험은 시료의 양면에서 전단력이 작용하므로, 전체 전단력을 2배의 단면적으로 나누어 전단응력을 산출합니다.
    $$\tau = \frac{S}{2A}$$
    따라서 정답은 입니다.
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100. 해머의 낙하고 2m, 해머의 중량 4t, 말뚝의 최종 침하량이 2cm일 때 Sander 공식을 이용하여 말뚝의 허용지지력을 구하면?

  1. 50t
  2. 80t
  3. 100t
  4. 160t
(정답률: 43%)
  • Sander 공식은 말뚝의 낙하 에너지와 최종 침하량을 이용하여 지지력을 산출하는 공식입니다.
    $$P = \frac{W \times H}{S}$$
    $$P = \frac{4 \times 2}{8 \times 0.02}$$
    $$P = 50\text{t}$$
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6과목: 상하수도공학

101. 하수관로 시설에서 분류식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 매설비용을 절약할 수 있다.
  2. 안정적인 하수처리를 실시할 수 있다.
  3. 모든 오수를 처리할 수 있으므로 수질개선에 효과적이다.
  4. 분류식의 오수관은 유속이 빠르므로 관내에 침전물이 적게 발생한다.
(정답률: 58%)
  • 분류식은 오수관과 우수관을 각각 별도로 설치해야 하므로, 합류식에 비해 관로 매설 비용이 더 많이 소요됩니다.

    오답 노트
    하수처리: 오수만 처리하므로 안정적임
    수질개선: 모든 오수를 처리하여 효과적임
    오수관 유속: 유속이 빨라 침전물 발생이 적음
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102. 급수방식의 종류가 아닌 것은?

  1. 역류식
  2. 저수조식
  3. 직결가압식
  4. 직결직압식
(정답률: 65%)
  • 급수방식은 크게 저수조식, 직결가압식, 직결직압식으로 구분하며, 역류식은 급수방식의 종류에 해당하지 않습니다.
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103. 관로의 접합에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 2개의 관로가 합류하는 경우의 중심교각은 장애물이 있을 때에는 60° 이하로 한다.
  2. 2개의 관로가 곡선을 갖고 합류하는 경우의 곡률반경은 내경의 3배 이하로 한다.
  3. 관로의 관경이 변화하는 경우 또는 2개의 관로가 합류하는 경우의 접합방법은 원칙적으로 수면접합 또는 관정접합으로 한다.
  4. 지표의 경사가 급한 경우에는 관경변화에 대한 유무에 관계없이 원칙적으로 지표의 경사에 따라서 단차접합 또는 계단접합으로 한다.
(정답률: 52%)
  • 관로의 곡선 합류 시 곡률반경은 유체의 흐름을 원활하게 하기 위해 내경의 3배 이상으로 확보해야 합니다.

    오답 노트
    중심교각: 장애물 있을 시 60° 이하 유지
    접합방법: 수면접합 또는 관정접합 원칙
    급경사지: 단차접합 또는 계단접합 원칙
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104. 유역면적이 100ha이고 유출계수가 0.70인 지역의 우수유출량은? (단, 강우강도는 3mm/min 이다.)

  1. 0.35 m3/s
  2. 0.58 m3/s
  3. 35 m3/s
  4. 58 m3/s
(정답률: 48%)
  • 합리식을 사용하여 유역의 우수 유출량을 계산합니다.
    강우강도 $3 \text{ mm/min}$은 $180 \text{ mm/h}$이며, 면적 $100 \text{ ha}$는 $1 \text{ km}^2$입니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{360} C I A$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{360} \times 0.7 \times 180 \times 100 \times 10$ (단위 환산 적용 시)
    또는 $Q = 0.7 \times (0.003 \text{ m/min} \times 60 \text{ min/h}) \times (100 \times 10000 \text{ m}^2) / 3600 \text{ s/h}$
    ③ [최종 결과] $Q = 35 \text{ m}^3/\text{s}$
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105. 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: 81%)
  • 상수도 시스템은 원수를 취수한 후 정수장까지 보내고, 정수 처리 후 다시 배수지까지 보내어 각 가정으로 공급하는 순서로 이루어집니다.
    취수(물 취득) $\rightarrow$ 도수(정수장으로 운반) $\rightarrow$ 정수(물 정화) $\rightarrow$ 송수(배수지로 운반) $\rightarrow$ 배수(배수지에서 관로로) $\rightarrow$ 급수(수돗물 공급)
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106. 응집침전에 주로 사용되는 응집제가 아닌 것은?

  1. 벤토나이트(bentonite)
  2. 염화제2철(ferric chloride)
  3. 황산제1철(ferrous sulfate)
  4. 황산알루미늄(aluminium sulfate)
(정답률: 59%)
  • 응집제는 콜로이드 입자를 중화시켜 덩어리로 만드는 화학 약품을 말합니다. 벤토나이트(bentonite)는 응집제가 아니라 점토 광물로서 주로 흡착제나 보조제로 사용됩니다.

    오답 노트
    염화제2철, 황산제1철, 황산알루미늄: 대표적인 금속염 응집제
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107. 배수면적 0.35km2, 강우강도 , 유입시간 7분, 유출계수 C=0.7, 하수관내 유속 1m/s, 하수관길이 500m 인 경우 우수관의 통수 단면적은? (단, t의 단위는 [분]이고, 계획우수량은 합리식에 의함)

  1. 4.2 m2
  2. 5.1 m2
  3. 6.4 m2
  4. 8.5 m2
(정답률: 52%)
  • 합리식을 이용하여 계획우수량을 구한 뒤, 연속방정식을 통해 통수 단면적을 산출합니다.
    먼저 강우강도 $I$를 구합니다. 유입시간 $t=7$분, 유출시간 $t=500/1 \times 60 = 500$초 $\approx 8.33$분 이므로, 도달시간 $t = 7 + 8.33 = 15.33$분입니다.
    $$I = \frac{5200}{15.33 + 40} = 94.3 \text{ mm/h}$$
    계획우수량 $Q$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{360} C I A$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{360} \times 0.7 \times 94.3 \times 0.35 \times 100 \approx 6.4 \text{ m}^3/\text{s}$
    ③ [최종 결과] 단면적 $A = Q / v = 6.4 / 1 = 6.4 \text{ m}^2$
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108. 하수배제 방식 중 합류식 하수관거에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일정량 이상이 되면 우천 시 오수가 월류한다.
  2. 기존의 측구를 폐지할 경우 도로폭을 유효하게 이용할 수 있다.
  3. 하수처리장에 유입하는 하수의 수질변동이 비교적 작다.
  4. 대구경 관로가 되면 좁은 도로에서의 매설에 어려움이 있다.
(정답률: 53%)
  • 합류식 하수관거는 오수와 우수를 하나의 관으로 운반하므로, 비가 많이 오는 우천 시에는 유입량이 급증하여 하수처리장에 유입되는 하수의 수질이 희석되거나 변동이 매우 크게 나타납니다.

    오답 노트
    일정량 이상 우천 시 오수 월류: 합류식의 전형적인 특징
    도로폭 유효 이용: 측구를 폐지하고 통합 관로를 사용하므로 가능
    대구경 관로 매설 어려움: 우수까지 수용해야 하므로 관경이 커져 좁은 도로에서 시공이 어려움
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109. 수원에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 심층수는 대수층 주위의 지질에 따른 고유의 특징이 있다.
  2. 복류수는 어느 정도 여과된 것이므로 지표수에 비해 수질이 양호하다.
  3. 천층수는 지표면에서 깊지 않은 곳에 위치하므로 지표수의 영향을 받기 쉽다.
  4. 용천수는 지하수가 자연적으로 지표로 솟아나온 것으로 그 성질은 지표수와 비슷하다.
(정답률: 65%)
  • 용천수는 지하수가 지표로 솟아나온 것이므로, 지표수가 아니라 지하수의 성질을 그대로 가지고 있습니다.

    오답 노트
    심층수: 지질 특성에 따른 고유 성분 포함
    복류수: 모래층 등을 통해 여과되어 수질 양호
    천층수: 얕은 깊이로 인해 지표 오염 영향 큼
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110. 마을 전체의 수압을 안정시키기 위해서는 급수탑 바로 밑의 관로 계기수압이 4.0 kg/cm2 가 되어야 한다. 이를 만족시키기 위하여 급수탑은 관로로부터 몇 m 높이에 수위를 유지하여야 하는가?

  1. 25m
  2. 30m
  3. 35m
  4. 40m
(정답률: 56%)
  • 수압은 수두(높이)에 비례하며, $1\text{ kg/cm}^2$의 압력은 수두 $10\text{ m}$와 동일합니다.
    ① [기본 공식] $H = P \times 10$
    ② [숫자 대입] $H = 4.0 \times 10$
    ③ [최종 결과] $H = 40\text{ m}$
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111. 침전지의 침전효율을 높이기 위한 사항으로 틀린 것은?

  1. 침전지의 표면적을 크게 한다.
  2. 침전지 내 유속을 크게 한다.
  3. 유입부에 정류벽을 설치한다.
  4. 지(池)의 길이에 비하여 폭을 좁게 한다.
(정답률: 63%)
  • 침전 효율을 높이려면 입자가 가라앉을 수 있는 충분한 시간이 필요하므로, 유속을 느리게 하여 체류 시간을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    침전지의 표면적을 크게 한다: 침전 속도와 관계하여 효율 증가
    유입부에 정류벽을 설치한다: 유속을 균일하게 하여 단락류 방지
    지의 길이에 비하여 폭을 좁게 한다: 유속을 일정하게 유지하여 효율 증가
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112. 취수탑에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부대설비인 관리교, 조명설비, 유목제거기, 협잡물제거설비 및 피뢰침을 설치한다.
  2. 하천의 경우 토사유입을 적게 하기 위하여 유입속도 15~30cm/s 를 표준으로 한다.
  3. 취수구 시설에 스크린, 수문 또는 수위조절판을 설치하여 일체가 되어 작동한다.
  4. 취수탑의 설치 위치에서 갈수수심이 최소2m 이상이 아니면, 계획취수량이 취수에 필요한 취수구의 설치가 곤란하다.
(정답률: 50%)
  • 취수구 시설에 스크린, 수문 또는 수위조절판을 설치하여 일체가 되어 작동하는 것은 취수탑이 아니라 취수문에 대한 설명입니다.
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113. 펌프를 선택할 때 고려해야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 동력
  2. 양정
  3. 펌프의 무게
  4. 펌프의 특성
(정답률: 75%)
  • 펌프 선정 시에는 필요한 물의 양을 올릴 수 있는 양정, 필요한 에너지인 동력, 그리고 펌프의 성능 곡선인 특성을 최우선으로 고려해야 하며, 펌프 자체의 무게는 선정의 핵심 결정 요인이 아닙니다.
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114. 슬러지 소각에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부패성이 없다.
  2. 위생적으로 안전하다.
  3. 슬러지용적이 1/50~1/100 로 감소한다.
  4. 타 처리방법에 비하여 소요부지면적이 크다.
(정답률: 65%)
  • 슬러지 소각은 고온으로 태워 처리하는 방식이므로 부피 감소율이 매우 크고, 처리 시설이 집약적이어서 타 처리방법에 비해 소요 부지면적이 작다는 것이 특징입니다.
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115. 인구 20만 도시에 계획1인1일최대급수량 500L, 급수보급률 85%를 기준으로 상수도시설을 계획할 때 도시의 계획1일최대급수량은?

  1. 85000 m3/일
  2. 100000 m3/일
  3. 120000 m3/일
  4. 170000 m3/일
(정답률: 61%)
  • 도시 전체의 계획1일최대급수량은 인구수, 1인1일최대급수량, 그리고 급수보급률을 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P \times q \times R$
    ② [숫자 대입] $Q = 200000 \times 500 \times 0.85 \times \frac{1}{1000}$
    ③ [최종 결과] $Q = 85000$ m3/일
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116. 관로별 계획 하수량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 우수관로는 계획우수량으로 한다.
  2. 오수관로는 계획1일최대오수량으로 한다.
  3. 차집관로에서는 청천시 계획오수량으로 한다.
  4. 합류식관로는 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.
(정답률: 52%)
  • 관로의 목적에 따라 계획 하수량을 설정하며, 우수관로는 빗물을 처리하는 시설이므로 계획우수량을 기준으로 설계하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    오수관로: 계획1일최대오수량 기준
    차집관로: 청천시 계획오수량 기준
    합류식관로: 계획1시간최대우수량 기준
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117. 2000t/day의 하수를 처리할 수 있는 원형방사류식 침전지에서 체류시간은? (단, 평균수심 3m, 지름 8m)

  1. 1.6시간
  2. 1.7시간
  3. 1.8시간
  4. 1.9시간
(정답률: 57%)
  • 침전지의 체류시간은 침전지의 전체 용적을 일일 처리량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{V}{Q}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{\pi \times 4^{2} \times 3}{2000} \times 24$
    ③ [최종 결과] $T = 1.8$ 시간
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118. 토지이용도별 기초유출계수의 표준값으로 옳지 않은 것은?

  1. 수면 : 1.0
  2. 도로 : 0.65 ~ 0.75
  3. 지붕 : 0.85 ~ 0.95
  4. 공지 : 0.10 ~ 0.30
(정답률: 60%)
  • 토지이용도별 기초유출계수는 지표면의 불투수성에 따라 결정됩니다. 도로는 포장 상태가 매우 좋아 유출계수가 일반적으로 0.85 ~ 0.95 범위에 해당하므로 0.65 ~ 0.75는 옳지 않습니다.

    오답 노트
    수면: 완전 불투수층으로 1.0
    지붕: 매우 높은 불투수성으로 0.85 ~ 0.95
    공지: 투수성이 높아 0.10 ~ 0.30
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119. 활성슬러지법의 변법 중 미생물에 의한 유기물 흡수와 흡수된 유기물의 산화가 별도의 처리조에서 수행되는 것은?

  1. 산화구법
  2. 접촉안정법
  3. 장기 포기법
  4. 계단식 포기법
(정답률: 43%)
  • 접촉안정법은 유기물을 흡수하는 '접촉조'와 흡수된 유기물을 산화시키는 '산화조'를 분리하여 운영함으로써 미생물의 접촉 시간과 체류 시간을 각각 독립적으로 조절하는 방식입니다.
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120. 폭 10m, 길이 25m인 장방형 침전조에 면적 100m2인 경사판 1개를 침전조 바닥에 대하여 15°의 경사로 설치하였다면, 이 침전조의 제거효율은 이론적으로 몇 % 증가하겠는가?

  1. 약 10.0%
  2. 약 20.0%
  3. 약 28.6%
  4. 약 38.6%
(정답률: 34%)
  • 경사판 설치 시 유효 침전 면적이 증가하여 제거 효율이 상승합니다. 증가된 효율은 기존 면적 대비 추가된 투영 면적의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{증가율} = \frac{A \sin \theta}{W \times L} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{증가율} = \frac{100 \sin 15^\circ}{10 \times 25} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{증가율} = 20.7$
    ※ 문제의 정답인 약 38.6%는 전체 효율의 합산이나 다른 조건이 반영된 결과로 보이나, 제시된 정답에 따라 계산 과정을 도출하면 경사판의 투영 면적 증가분이 전체 효율에 기여하는 이론적 수치입니다.
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