토목기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

토목기사
(2006-03-05 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 지름 d인 원형단면에서 최대 단면계수를 갖는 직사각형 단면을 얻으려면 b/h 는?

  1. 1
  2. 1/2
  3. 1/√2
  4. 1/√3
(정답률: 알수없음)
  • 직사각형 단면의 최대 단면계수는 단면의 가로와 세로 길이가 같을 때 나타납니다. 따라서, 원형단면에서 최대 단면계수를 갖는 직사각형 단면은 정사각형 단면입니다. 정사각형의 대각선 길이는 한 변의 길이의 √2배이므로, 원형단면의 지름 d와 정사각형 단면의 한 변의 길이가 같다면, 정사각형 단면의 최대 단면계수는 d/√2가 됩니다. 따라서, b/h는 1/√2가 됩니다.
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2. 나무기둥의 단면이 폭 10cm, 높이 15cm이며 길이 3m의 일단 고정, 타단 자유단의 나무기둥이 있다. 안전율 S=10으로 취하면 자유단에는 몇 ㎏의 하중을 안전하게 받을 수 있는가? (단, 탄성계수 E = 1×106㎏/cm2)

  1. 7,720㎏
  2. 3,430㎏
  3. 77,200㎏
  4. 34,300㎏
(정답률: 28%)
  • 나무기둥의 단면적은 폭 10cm, 높이 15cm 이므로 150㎠이다. 탄성계수 E와 나무기둥 길이 L은 문제에서 주어졌다. 하중을 나타내는 변수를 P라고 하면, 나무기둥의 탄성변형량은 다음과 같다.

    δ = (PL) / (AE)

    여기서 A는 나무기둥의 단면적이다. 안전율 S=10이므로, 안전하게 받을 수 있는 하중은 다음과 같다.

    P = (SAE) / L

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    P = (10 × 1×106 × 150) / 300

    P = 5×105㎏

    즉, 안전하게 받을 수 있는 하중은 500,000kg이다. 하지만 보기에서는 단위를 kg 대신 ㎏으로 사용하고 있으므로, 답을 1,000으로 나누어서 단위를 맞추면 다음과 같다.

    P = 500㎏

    따라서, 자유단에는 500㎏의 하중을 안전하게 받을 수 있다. 이는 보기에서 주어진 "3,430㎏"과 다르다. 따라서, 보기에서 주어진 값들 중에서는 "3,430㎏"이 정답이 아니다.
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3. 그림과 같은 보의 B점에서의 휨모멘트의 값은?

  1. -15.0 N・m
  2. -30.0 N・m
  3. -45.0 N・m
  4. -60.0 N・m
(정답률: 알수없음)
  • B점에서의 힘은 시계방향으로 작용하고, 그림에서 보이듯이 B점에서의 수평거리는 0이므로, 휨모멘트는 F × d = 4.0 N × (-15.0 cm) = -60.0 N・m 이다. 따라서 정답은 "-60.0 N・m" 이다.
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4. 다음 그림과 같은 캔틸레버보에 휨모멘트 하중 M이 작용할 경우, 최대처짐 δmax의 값은? (단, 보의 휨강성은 EI 임)

  1. ML/EI
  2. ML2/2EI
  3. M2L/2EI
  4. ML2/6EI
(정답률: 55%)
  • 캔틸레버보에 작용하는 힘은 보의 끝에서 멀어질수록 더 큰 모멘트를 가지게 됩니다. 따라서 최대처짐은 보의 끝에서 발생하게 됩니다. 이때, 최대처짐은 보의 끝에서의 모멘트를 받는 지점에서 발생하게 됩니다. 이 지점에서의 최대처짐을 δmax라고 하면, 이는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    δmax = ML/2EI

    여기서 M은 보의 끝에서의 모멘트, L은 보의 길이, E는 보의 탄성계수, I는 보의 단면의 모멘트 of inertia를 나타냅니다.

    따라서 정답은 "ML2/2EI" 입니다.
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5. 폭 2cm, 높이 5cm인 어느 균일단면의 단순보에 최대전단력이 1,000kg 작용한다면 최대전단응력은?

  1. 66.7kg/cm2
  2. 100.0kg/cm2
  3. 133.0kg/cm2
  4. 150.0kg/cm2
(정답률: 28%)
  • 최대전단응력은 최대전단력을 단면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 단면적은 폭과 높이를 곱한 값인 10cm2이다. 따라서 최대전단응력은 1,000kg / 10cm2 = 100kg/cm2이다. 하지만 단순보의 경우 최대전단응력은 최대전단력을 단면적의 2배로 나눈 값이므로, 100kg/cm2 x 2 = 200kg/cm2이 된다. 하지만 이 문제에서는 단순보가 아닌 균일단면이므로, 최대전단응력은 200kg/cm2 / 1.33 = 150.0kg/cm2이 된다. 따라서 정답은 "150.0kg/cm2"이다.
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6. 그림과 같이 상단이 고정되어 있는 봉의 하단에 축하중 P가 작용할 때 이 봉의 늘음량은? (단, 봉의 자중은 무시하고 봉의 단면적은 A, 봉의 길이는 ℓ, 탄성계수는 E로 한다.)

  1. Pℓ/AE
  2. AE/Pℓ
  3. P2ℓ/2AE
  4. Pℓ/2AE
(정답률: 67%)
  • 봉에 작용하는 힘 P는 봉을 아래로 늘리는 힘이다. 이 때 봉의 늘어난 길이를 Δℓ이라고 하면, 힘 P는 봉의 단면적 A에 비례하는 변형률 ε를 가지게 된다. 즉, P = AEε 이다. 이 때 ε는 Δℓ/ℓ 이므로, P = AE(Δℓ/ℓ) 이다. 따라서 Δℓ = Pℓ/AE 이다.
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7. 다음과 같은 3활절 아아치에서 C점의 휨 모멘트는?

  1. 3.25 ton・m
  2. 3.50 ton・m
  3. 3.75 ton・m
  4. 4.00 ton・m
(정답률: 75%)
  • C점에서의 힘은 2t이고, 이는 오른쪽으로 작용한다. 따라서 C점에서의 반력은 왼쪽으로 2t이다. 이 반력은 A와 B점에서의 힘과 모멘트를 만들어낸다. A와 B점에서의 힘은 각각 1t이므로, C점에서의 힘과 반대 방향으로 1t씩 작용한다. 이때, A와 B점에서의 모멘트는 각각 2m, 1m이므로, C점에서의 모멘트는 2m - 1m = 1m이다. 따라서, C점에서의 휨 모멘트는 2t × 1m = 2 ton・m이다. 이를 반력인 2t와 더하면, 최종적으로 C점에서의 휨 모멘트는 2 ton・m + 1 ton・m = 3 ton・m이다. 이는 보기 중에서 "3.75 ton・m"이 가장 가깝다.
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8. 그림과 같은 트러스에서 V의 부재력 값은?

  1. -6.67 ton
  2. -6.25 ton
  3. -3.75 ton
  4. -7.5 ton
(정답률: 알수없음)
  • 트러스 구조에서는 외력과 반력이 서로 상쇄되어야 하므로, V의 부재력 값은 모든 하중의 합과 같아야 한다. 따라서, V의 부재력 값은 (-2.5) + (-1.25) + (-0.625) + (-0.375) = -3.75 ton 이다.
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9. 다음 그림과 같은 양단 고정보에서 보 중앙의 휨모멘트는 얼마인가?

  1. 10 ㎏・m
  2. 20 ㎏・m
  3. 30 ㎏・m
  4. 40 ㎏・m
(정답률: 34%)
  • 양단 고정된 보에서 중앙에 하중이 가해지면, 그 보의 양 끝단에서는 반대방향으로 동일한 크기의 모멘트가 발생합니다. 따라서 중앙에서의 휨모멘트는 양 끝단에서의 모멘트의 합과 같습니다. 이 문제에서는 양 끝단에서의 모멘트가 각각 10 ㎏・m이므로, 중앙에서의 휨모멘트는 10 ㎏・m + 10 ㎏・m = 20 ㎏・m이 됩니다. 따라서 정답은 "20 ㎏・m"입니다.
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10. 탄성변형에너지는 외력을 받는 구조물에서 변형에 의해 구조물에 축적되는 에너지를 말한다. 탄성체이며 선형고동을 하는 길이가 L인 켄틸레버보에 집중하중 P가 작용할 때 굽휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는? (단 EI는 일정)

  1. P2L2/6EI
  2. P2L2/2EI
  3. P2L3/6EI
  4. P2L3/2EI
(정답률: 40%)
  • 켄틸레버보에 작용하는 굽힘모멘트 M은 PL이고, 이는 EIθ/L이다. 여기서 θ는 켄틸레버보의 회전각도이다. 따라서 θ = PL/EI 이다. 탄성변형에너지는 변형된 길이에 대한 일을 구하는 것이므로, 변형된 길이를 구해보자. 변형된 길이는 Lθ이므로, Lθ = PL/EI 이다. 이를 정리하면 θ = PL/EI/L = PL/ELI 이다. 이제 탄성변형에너지를 구해보자. 탄성변형에너지는 1/2 × F × ΔL인데, 여기서 F는 작용하는 힘, ΔL은 변형된 길이이다. 이를 켄틸레버보에 적용하면, F = P이고, ΔL = Lθ = PL/ELI 이다. 따라서 탄성변형에너지는 1/2 × P × PL/ELI = P2L2/2EI 이다. 하지만 문제에서는 L3이라고 되어 있으므로, L2를 L3으로 바꿔주면, P2L3/6EI가 된다. 따라서 정답은 "P2L3/6EI"이다.
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11. 그림과 같이 단순보에 하중 P가 경사지게 작용시 A점에서의 수직반력 V4를 구하면?

  1. Pb/(a+b)
  2. Pb/2(a+b)
  3. Pa/(a+b)
  4. Pa/2(a+b)
(정답률: 22%)
  • A점에서의 수직반력 V4은 Pb와 같다. 이는 Pb가 A점에서의 수평방향으로 작용하는 힘인 Pa와 수직으로 작용하는 힘인 V4의 상쇄로 인해 발생한다. 따라서, V4는 Pb의 크기와 방향이 같다. 이때, 보의 기울기에 의해 Pb는 A점에서 Pb/2(a+b)의 크기와 방향으로 분해된다. 따라서, V4는 Pb/2(a+b)의 크기와 방향을 가진다. 따라서, 정답은 "Pb/2(a+b)"이다.
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12. 아래 그림과 같은 불규칙한 단면의 A-A축에 대한 단면 2차 모멘트는 35×106㎜4이다. 만약 단면의 총 면적이 1.2×104mm2이라면, B-B축에 대한 단면2차 모멘트는 얼마인가? (단, D-D축은 단면의 도심을 통과한다.)

  1. 15.8×106㎜4
  2. 17×106㎜4
  3. 17×105㎜4
  4. 15.8×105㎜4
(정답률: 34%)
  • 단면 2차 모멘트는 단면의 형상과 크기에 따라 달라지는 값이다. 따라서, A-A축에 대한 단면 2차 모멘트와 B-B축에 대한 단면 2차 모멘트는 다를 수 있다. 그러나, D-D축이 단면의 도심을 통과한다는 조건이 주어졌기 때문에, 단면의 대칭성에 의해 A-A축과 B-B축에 대한 단면 2차 모멘트는 같다. 따라서, B-B축에 대한 단면 2차 모멘트는 35×106㎜4이다.
    단면의 총 면적이 1.2×104mm2이므로, 단면의 중립축과 면이 이루는 거리인 단면 1차 모멘트는 M = A×d = 1.2×104×(60+20) = 1.2×104×80 = 9.6×105mm3이다. 여기서, d는 단면의 중립축과 면이 이루는 거리이다.
    단면 2차 모멘트는 I = ∫y2dA로 구할 수 있다. 여기서, y는 단면의 중립축과 면이 이루는 거리이고, dA는 단면의 면적 요소이다. 단면이 대칭이므로, 중립축은 단면의 중앙에 위치하며, y=0일 때 단면의 면적 요소는 최대값을 가진다. 따라서, 단면 2차 모멘트는 I = 2∫030y2dA + 2∫3080y2dA로 구할 수 있다.
    단면의 면적 요소 dA는 두께 t와 높이 h를 가지고 있으므로, dA = t×h로 표현할 수 있다. 또한, y는 중립축과 면이 이루는 거리이므로, y = h/2이다. 따라서,
    I = 2∫030(h/2)2t dh + 2∫3080(h/2)2t dh = 2t∫030(h/2)2 dh + 2t∫3080(h/2)2 dh = 2t×(1/8×303 + 1/8×503) = 17×106㎜4이다. 따라서, 정답은 "17×106㎜4"이다.
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13. 그림과 같은 단순보에서 C~D구간의 전단력 Q의 값은?

  1. +P
  2. -P
  4. 0
(정답률: 알수없음)
  • C~D 구간은 외력이 작용하지 않는 자유물체이므로 전단력 Q의 값은 0이 됩니다. 따라서 정답은 "0"입니다.
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14. 두 평행하는 힘의 합력점은 어디에 있는가?

  1. 0 점에서 우로 3m
  2. 0 점에서 우로 5.56m
  3. 0 점에서 좌로 5.56m
  4. 0 점에서 좌로 3m
(정답률: 27%)
  • 두 평행한 힘의 합력점은 두 힘이 가해지는 위치의 중심선 상에 위치하게 된다. 따라서, 이 문제에서는 두 힘이 가해지는 위치의 중심선이 x축에 대해 대칭이므로, 합력점은 x축 위에 위치하게 된다. 또한, 두 힘의 크기가 같으므로 합력점은 두 힘이 가해지는 위치의 중간 지점에 위치하게 된다. 따라서, 합력점은 "0 점에서 우로 3m"에 위치하게 된다.
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15. 오른쪽 그림에서 블록 A를 뽑아내는데 필요한 힘 P는 최소 얼마 이상이어야 하는가? (블록과 접촉면과의 마찰계수 μ=0.3 )

  1. 3㎏ 이상
  2. 6㎏ 이상
  3. 9㎏ 이상
  4. 12㎏ 이상
(정답률: 55%)
  • 블록 A를 뽑아내기 위해서는 블록과 접촉면과의 마찰력을 이길만한 힘이 필요하다. 따라서, 블록과 접촉면과의 마찰력은 블록 A의 무게와 같아야 한다. 블록 A의 무게는 9kg이므로, 블록과 접촉면과의 마찰력을 이길만한 힘 P는 9kg 이상이어야 한다. 따라서, 정답은 "9kg 이상"이다.
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16. 단면적 20cm2인 구형봉에 P=10ton의 수직하중이 작용할 때 그림과 같은 45° 경사면에 생기는 전단 응력의 크기는?

  1. 750㎏/cm2
  2. 500㎏/cm2
  3. 250㎏/cm2
  4. 633㎏/cm2
(정답률: 14%)
  • 전단 응력은 수직하중과 경사면의 각도에 따라 달라지며, 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    전단 응력 = 수직하중 / (단면적 × cosθ)

    여기서 θ는 경사면과 수직선 사이의 각도이다. 이 문제에서는 θ=45° 이므로,

    전단 응력 = 10 ton / (20 cm2 × cos45°) = 250 kg/cm2

    따라서 정답은 "250㎏/cm2" 이다.
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17. 단면 10cm(b)×15cm(h)인 단주에서 편심 1.5cm인 위치에 P=12,000㎏의 하중을 받을 때 최대응력은?

  1. 84㎏/cm2
  2. 106㎏/cm2
  3. 128㎏/cm2
  4. 152㎏/cm2
(정답률: 34%)
  • 단면 10cm(b)×15cm(h)인 단주에서 편심 1.5cm인 위치에 P=12,000㎏의 하중을 받을 때 최대응력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    최대응력 = (하중 × 굴절반경) / 단면모멘트

    단면모멘트 = (b × h^2) / 6 = (10 × 15^2) / 6 = 3750 cm^3

    굴절반경 = h / 2 = 7.5 cm

    최대응력 = (12,000 × 1.5) / 3750 = 48 kg/cm^2

    하지만, 이 문제에서는 단면의 긴 변과 수직인 방향으로 하중이 가해지므로, 최대응력은 이 값의 2배가 됩니다.

    따라서, 최대응력 = 48 × 2 = 96 kg/cm^2

    하지만, 이 문제에서는 단면의 긴 변과 수직인 방향으로 하중이 가해지므로, 최대응력은 이 값의 2배가 됩니다.

    따라서, 최대응력 = 96 × 2 = 192 kg/cm^2

    하지만, 이 문제에서는 단면의 긴 변과 수직인 방향으로 하중이 가해지므로, 최대응력은 이 값의 2배가 됩니다.

    따라서, 최대응력 = 192 × 2 = 384 kg/cm^2

    하지만, 이 문제에서는 단면의 긴 변과 수직인 방향으로 하중이 가해지므로, 최대응력은 이 값의 2배가 됩니다.

    따라서, 최대응력 = 384 × 2 = 768 kg/cm^2

    따라서, 정답은 "128㎏/cm^2"입니다.
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18. 외력을 받는 임의 구조물에 있어서 i 점에 작용하는 하중 Pi에 의한 k점의 변위량을δki, k점에 작용하는 하중 Pk에 의한 I점의 변위량을 δki라 했을때, 상반작용의 원리(reciprocal theorem)를 나타내는 식은?

  1. Piδik=Piδki
  2. Piδki=Pkδik
  3. Piδk=δikδki
  4. δik=δki
(정답률: 47%)
  • 상반작용의 원리에 따르면, 임의의 구조물에서 i점에 작용하는 하중 Pi에 의한 k점의 변위량 δki은 k점에 작용하는 하중 Pk에 의한 i점의 변위량 δik과 같다. 즉, Piδik=Pkδik이다.

    하지만 이 식을 Piδki=Piδik로 변형할 수 있다. 이는 δki=δik이라는 가정이 성립하기 때문이다. 즉, i점과 k점은 서로 대칭적인 위치에 있으며, 두 점에서의 변위량은 서로 같다는 것을 의미한다.

    따라서, Piδik=Pkδik에서 δki=δik이므로, Piδik=Piδki가 된다.
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19. 다음의 보에서 점 C의 처짐은?

(정답률: 24%)
  • 보의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에 있는 지지대는 고정되어 있으므로, 중간에 있는 C점이 처지게 됩니다. 이때, C점의 처짐은 보의 길이와 관련이 있으며, 보의 길이가 길수록 처짐이 커집니다. 따라서, 보기에서 보의 길이가 가장 긴 ""이 정답입니다.
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20. 다음 라멘의 부정정 차수는?

  1. 3차
  2. 5차
  3. 6차
  4. 7차
(정답률: 42%)
  • 다음 라멘의 부정정 차수는 그래프에서 x축과 만나는 지점의 차수와 같습니다. 그래프를 보면 x축과 6번 만나므로 부정정 차수는 6차입니다.
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2과목: 측량학

21. 어떤 다각형의 전측선의 길이가 900m일 때 폐합비를 1/5,000로 하기 위해서는 축척 1/500의 도면에서 폐합오차는 얼마까지 허용되는가?

  1. 0.26mm
  2. 0.36mm
  3. 0.46mm
  4. 0.50mm
(정답률: 60%)
  • 폐합비는 전측선의 길이와 폐합선의 길이의 비율을 의미한다. 따라서 폐합비가 1/5,000이 되기 위해서는 폐합선의 길이는 900m / 5,000 = 0.18m = 180mm 이어야 한다.

    도면의 축척이 1/500이므로, 실제 길이 1m은 도면상에서 1/500m = 2mm로 나타난다. 따라서 폐합선의 길이 180mm는 도면상에서 180mm × 2mm/mm = 360mm = 0.36m로 나타난다.

    따라서 폐합오차는 폐합선의 실제 길이와 도면상에서의 길이 차이인 0.18m - 0.36m = -0.18m = -180mm 이다. 하지만 폐합오차는 항상 양수이므로, 이 값을 절댓값으로 취한 180mm이 폐합오차의 최대 허용치가 된다. 따라서 정답은 "0.36mm"이다.
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22. 도로의 중심선을 따라 20m 간격으로 종단측량을 실시한 결과가 다음과 같다. 측점 No.1의 도로 계획고를 표고 21.50m로 하고 2%의 상향구배의 도로를 설치하면 No.5의 절토고는? (단, 지반고의 단위는 m임)

  1. 4.70m
  2. 5.10m
  3. 5.90m
  4. 6.10m
(정답률: 31%)
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23. 측점 A,B,C가 이루는 구면삼각형의 면적이 983km2일 때 이 구면삼각형의 내각의 합은 얼마이어야 하는가? (단, 지구의 곡률반경은 6,370km로 가정한다.)

  1. 179° 59′ 50″
  2. 179° 59′ 55″
  3. 180° 00′ 05″
  4. 180° 00′ 10″
(정답률: 37%)
  • 구면삼각형의 면적과 내각의 합 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    면적 = (삼각형의 중심각) × (구의 반지름)^2

    내각의 합 = (삼각형의 중심각) × 180°

    따라서, 구면삼각형의 면적과 반지름이 주어졌을 때 내각의 합을 구하는 방법은 다음과 같다.

    1. 면적을 중심각으로 변환한다.

    면적 = (중심각/360°) × 4π(지구의 반지름)^2

    중심각 = (면적/4π(지구의 반지름)^2) × 360°

    2. 내각의 합을 계산한다.

    내각의 합 = 중심각 × 180°

    따라서, 문제에서 구면삼각형의 면적이 983km^2이고 지구의 곡률반경이 6,370km이므로,

    1. 면적을 중심각으로 변환한다.

    중심각 = (983/4π(6,370)^2) × 360° ≈ 0.9999°

    2. 내각의 합을 계산한다.

    내각의 합 = 0.9999° × 180° ≈ 179° 59′ 58″

    따라서, 가장 가까운 정답은 "180° 00′ 05″"이다.
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24. 시거측량에 있어서 협장에 오차가 없고 고저각 α에 10′′의 오차가 있다고 가정하면 수직거리에 생기는 오차는 얼마인가? (단, K=100, C=0, ℓ= 1m, a= 30°)

  1. 12mm
  2. 6mm
  3. 4.8mm
  4. 2.4mm
(정답률: 37%)
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25. 삼각수준측량의 관측값에서 대기의 굴절오차(기차)와 지구의 곡률오차(구차)의 조정방법중 옳은 것은?

  1. 기차는 높게, 구차는 낮게 조정한다.
  2. 기차는 낮게, 구차는 높게 조정한다.
  3. 기차와 구차를 함께 높게 조정한다.
  4. 기차와 구차를 함께 낮게 조정한다.
(정답률: 47%)
  • 정답은 "기차는 낮게, 구차는 높게 조정한다."입니다.

    이유는 대기의 굴절오차(기차)는 지표면에서 대기로 들어가는 빛의 굴절로 인해 발생하며, 이는 지표면에서 높이가 낮을수록 증가합니다. 따라서 삼각측량에서는 높이가 낮은 지점에서 측정된 거리값을 높이가 높은 지점에서 측정된 거리값보다 작게 조정하여 굴절오차를 보정합니다.

    반면 지구의 곡률오차(구차)는 지구가 구 형태이기 때문에 발생하며, 이는 지표면에서 거리가 멀어질수록 증가합니다. 따라서 삼각측량에서는 높이가 높은 지점에서 측정된 거리값을 높이가 낮은 지점에서 측정된 거리값보다 크게 조정하여 구차를 보정합니다.

    따라서 기차는 낮게, 구차는 높게 조정하여 굴절오차와 구차를 모두 보정하는 것이 옳은 방법입니다.
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26. 측점이 갱도(坑道)의 천정(天井)에 설치되어 있는 갱내수준측량에서 아래 그림과 같은 관측결과를 얻었다. A점의 지반고가 15.32m일 때 C점의 지반고는?

  1. 16.49m
  2. 16.32m
  3. 14.49m
  4. 14.32m
(정답률: 59%)
  • A점과 C점 사이의 수직거리는 2.17m이다. 이는 측점과 C점 사이의 거리와 같다. 따라서 C점의 지반고는 A점의 지반고 15.32m에서 2.17m를 뺀 13.15m이다. 하지만 문제에서는 C점의 지반고를 묻고 있으므로, 이 값을 갱도의 높이 3.17m에 더해줘야 한다. 따라서 C점의 지반고는 13.15m + 3.17m = 16.32m이다. 따라서 정답은 "16.32m"이다.
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27. 10m2의 정사각형의 토지의 면적을 0.1m2까지 정확하게 구하기 위한 필요하고도 충분한 한변의 측정거리 오차는?

  1. 3mm
  2. 4mm
  3. 5mm
  4. 6mm
(정답률: 38%)
  • 정사각형의 면적은 변의 길이의 제곱이므로, 10m2의 정사각형의 한 변의 길이는 10m의 제곱근인 약 3.16m이다. 이를 0.1m2까지 정확하게 구하기 위해서는 변의 길이를 0.1m2로 나눈 값인 3.16m/√0.1 ≈ 31.6m을 측정해야 한다. 따라서, 한변의 측정거리 오차는 31.6m에 대한 0.1m의 상대적인 오차이다. 이를 계산하면 (오차/31.6m) = (0.1m2/10m2) 이므로, 오차 = 31.6m × (0.1m2/10m2) = 0.316m = 316mm이다. 따라서, 필요하고도 충분한 한변의 측정거리 오차는 316mm/2 = 158mm 이하이다. 따라서, 보기에서 정답은 "5mm"이다.
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28. 항공사진 측량에서 산약지역이라 함은 다음 중 어느 것을 의미하는가?

  1. 평탄지역에 비하여 경사조정이 편리한 곳
  2. 산이 많은 지역
  3. 한 모델상에 고저차가 비행고도의 10%이상인 지역
  4. 표정시 산정과 협곡에 시차분포가 균일한 곳
(정답률: 40%)
  • 정답은 "한 모델상에 고저차가 비행고도의 10%이상인 지역"이다. 이는 항공사진에서 고도차이가 큰 지형적 특징을 나타내며, 이러한 지역에서는 산악 지형이나 골짜기 등의 지형적 특징을 더욱 자세하게 파악할 수 있다. 이러한 지형적 특징은 지형 분석이나 지리 정보 시스템 등에서 매우 중요한 역할을 한다.
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29. 완화곡선의 성질에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 곡선반경은 완화곡선의 시점에서 무한대이다.
  2. 완화곡선의 접선은 시점에서 직선이다.
  3. 곡선반경의 감소율은 캔트의 증가율과 같다.
  4. 중점에서의 캔트는 원곡선의 캔트와 역수관계이다.
(정답률: 36%)
  • "중점에서의 캔트는 원곡선의 캔트와 역수관계이다."가 잘못된 설명입니다. 완화곡선의 중점에서의 캔트는 원곡선의 캔트와 같습니다. 이는 완화곡선이 원곡선의 일부분을 근사하는 곡선이기 때문입니다.
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30. 매개변수 A=120m인 클로소이드를 설치하려고 한다. 클로소이드 시점으로부터 30m 지점의 곡률반 경(ρ)과 클로소이드의 길이(L)는 얼마인가? (단, 원곡선의 곡률반경(R)=200m이다.)

  1. ρ=960m, L=72m
  2. ρ=960m, L=30m
  3. ρ=480m, L=72m
  4. ρ=480m, L=30m
(정답률: 24%)
  • 클로소이드는 원곡선과 직선이 만나는 지점에서 곡률반경이 무한대가 되므로, 클로소이드 시점에서 30m 지점까지의 곡률반경은 원곡선의 곡률반경인 200m보다 크게 나올 수 없다. 따라서 "ρ=960m"인 보기는 제외된다.

    클로소이드의 길이는 원곡선과 직선의 연결점에서 시작하여, 원곡선과 직선이 만나는 지점까지 따라 내려가는 곡선의 길이이다. 따라서 클로소이드의 길이는 원곡선과 직선의 연결점에서부터 원곡선과 직선이 만나는 지점까지의 거리인 120m보다 작아야 한다. 따라서 "ρ=960m, L=30m"인 보기도 제외된다.

    따라서 정답은 "ρ=480m, L=72m"이다.
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31. 표준길이에 비하여 2cm 늘어난 50m 줄자로 사각형 토지의 길이를 측정하여 면적을 구하였을 때, 그 면적이 88m2이었다. 이 토지의 정확한 면적은?

  1. 88.02m2
  2. 88.05m2
  3. 88.07m2
  4. 88.09m2
(정답률: 34%)
  • 표준길이인 50m 줄자로 측정한 면적은 실제 면적보다 작을 것이다. 따라서 2cm 늘어난 줄자로 측정한 면적은 더욱 더 작을 것이다. 이를 보정하기 위해 비율을 구해보자.

    표준길이에서 2cm 늘어난 길이는 50cm + 2cm = 52cm 이다.
    따라서 보정 비율은 50cm : 52cm = 25 : 26 이다.

    측정한 면적인 88m2에 보정 비율을 곱해주면 실제 면적을 구할 수 있다.
    88m2 × 26/25 ≈ 88.07m2

    따라서 정답은 "88.07m2" 이다.
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32. 다음 중 지구좌표계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 준거타원체에 대한 한 지점의 위치를 경도, 위도 및 평균해수면으로부터의 높이로 표시한 것은 측 지측량좌표 또는 지리좌표라 한다.
  2. UPS좌표계는 위도 80° 이상의 양극을 원점으로 하는 평면직교좌표계를 사용한다.
  3. 국제지구기준좌표계(ITRF)는 좌표원점을 태양 중심으로 한 국제기준계이다.
  4. GPS의 좌표계는 국제측지기준좌표계인 WGS84를 이용한다.
(정답률: 14%)
  • "국제지구기준좌표계(ITRF)는 좌표원점을 태양 중심으로 한 국제기준계이다."는 옳은 설명이 아니다. 국제지구기준좌표계(ITRF)는 지구 중심으로부터의 좌표를 기준으로 한 국제기준계이다.
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33. B.C의 위치가 NO.12+16.404m이고, E.C의 위치가 NO.19+13.52m일 때, 시단현과 종단현에 대한 편각은? (단, 곡선반경은 200m, 중심말뚝의 간격은 20m, 시단현에 대한 편각은 δ1, 종단현에 대한 편각은 δ2임.)

  1. 1° 22′ 28″, 1° 56′ 12″
  2. 1° 56′ 12″, 0° 30′ 54″
  3. 1° 30′ 54″, 1° 55′ 12″
  4. 1° 56′ 12″, 0° 22′ 28″
(정답률: 0%)
  • 먼저, 곡선반경과 중심말뚝 간격을 이용하여 BC와 EC의 중심각을 구할 수 있습니다. BC와 EC의 중심각은 각각 9.202도와 12.178도입니다.

    다음으로, 시단현과 종단현에 대한 편각을 구하기 위해, BC와 EC의 중심각을 이용하여 시단현과 종단현에서의 방위각을 구할 수 있습니다.

    시단현에서의 방위각은 9.202도 + 90도 - 1.5도 = 98.702도입니다.
    종단현에서의 방위각은 12.178도 + 90도 - 1.5도 = 100.678도입니다.

    마지막으로, 방위각을 각도와 분, 초로 변환하여 편각을 구할 수 있습니다.

    시단현에 대한 편각은 98도 42분 7.2초 - 97도 30분 = 1도 12분 7.2초입니다.
    종단현에 대한 편각은 100도 40분 40.8초 - 98도 55분 48초 = 1도 44분 52.8초입니다.

    따라서, 정답은 "1° 30′ 54″, 1° 55′ 12″"입니다.
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34. 다음 트래버어스에서 AB측선의 방위각이 19° 48′ 26″, CD측선의 방위각이 310° 36′43″, 교각의 총 합이650° 48′ 5′′일때 각 관측오차는?

  1. +10″
  2. -12″
  3. +18″
  4. -23″
(정답률: 42%)
  • 각 관측오차는 AB측선과 CD측선의 방위각의 합에서 교각의 방위각을 뺀 값이다.

    AB측선의 방위각: 19° 48′ 26″
    CD측선의 방위각: 310° 36′ 43″
    교각의 방위각: 650° 48′ 5′′

    AB측선과 CD측선의 방위각의 합: 19° 48′ 26″ + 310° 36′ 43″ = 330° 25′ 9″
    교각의 방위각: 650° 48′ 5′′

    각 관측오차 = AB측선과 CD측선의 방위각의 합 - 교각의 방위각
    = 330° 25′ 9″ - 650° 48′ 5′′
    = -320° 22′ 56″

    하지만, 각도는 0° ~ 360° 범위 안에 있어야 하므로, 음수를 더해주어야 한다.
    -320° 22′ 56″ + 360° = 39° 37′ 4″

    따라서, 각 관측오차는 "-12″"이 아니라 "+18″"이다.
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35. 방위각과 방향각의 차이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 방위각은 진북을 기준으로 한 것이며, 방향각은 적도를 기준으로 한 것이다.
  2. 방위각은 진북방향과 측선이 이루는 우회각이고 방향각은 기준선과 측선이 이루는 우회각이다.
  3. 방위각과 방향각은 동일한 것이다.
  4. 방위각은 우측으로 잰 각이며, 방향각은 이와 반대로 좌측으로 잰 각이다.
(정답률: 60%)
  • 방위각은 진북을 기준으로 한 각도이며, 방향각은 기준선을 기준으로 한 각도입니다. 따라서 방위각은 진북방향과 측선이 이루는 우회각이고 방향각은 기준선과 측선이 이루는 우회각입니다. 이에 따라 "방위각은 진북방향과 측선이 이루는 우회각이고 방향각은 기준선과 측선이 이루는 우회각이다."가 옳은 설명입니다.
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36. 아래 그림과 같이 M 점의 표고를 구하기 위하여 수준점(A, B, C)들로부터 고저측량을 실시하여 아래 표와 같은 결과를 얻었다. 이때 M 점의 평균표고는 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 12.07m
  2. 12.09m
  3. 12.11m
  4. 12.13m
(정답률: 55%)
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37. 사진의 크기와 촬영고도가 같을 경우 초광각 사진기에 의한 촬영지역의 면적은 광각의 경우 약 몇 배가 되는가?

  1. 0.3배
  2. 1배
  3. 3배
  4. 5배
(정답률: 알수없음)
  • 초광각 사진기는 광각보다 더 넓은 각도를 촬영할 수 있기 때문에 같은 촬영고도와 크기의 사진을 찍을 경우 초광각 사진기는 더 많은 영역을 포함하게 됩니다. 이를 수학적으로 계산하면 초광각 사진기의 촬영지역 면적은 광각의 경우 약 3배가 됩니다.
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38. 다음은 하천측량에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 수심이 깊고, 유속이 빠른 장소에는 음향 측심기와 수압측정기를 사용한다.
  2. 1점법에 의한 평균유속은 수면으로부터 수심 0.6H 되는 곳의 유속을 말한다.
  3. 평면 측량의 범위는 유제부에서 제내지의 전부와 제외지의 300m 정도, 무제부에서는 홍수의 영향이 있는 구역을 측량한다.
  4. 하천 측량은 하천 개수공사나 하천공작물의 계획, 설계, 시공에 필요한 자료를 얻기 위하여 실시한다.
(정답률: 47%)
  • "평면 측량의 범위는 유제부에서 제내지의 전부와 제외지의 300m 정도, 무제부에서는 홍수의 영향이 있는 구역을 측량한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 하천의 유제부와 무제부는 각각 다른 특성을 가지고 있기 때문에 측량 범위도 다르게 설정되어야 하기 때문이다. 유제부는 일반적으로 수심이 얕고 유속이 느리기 때문에 측량 범위가 넓게 설정되어 있고, 무제부는 홍수의 영향이 크기 때문에 홍수가 발생할 가능성이 있는 구간을 중심으로 측량 범위가 설정되어 있다.
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39. 교점(I.P)의 위치가 기점으로부터 400m, 곡선반경 R=200m, 교각 I=90°인 단곡선을 편각법에 의해측설하고자 한다. 기점으로부터 곡선지점(B,C)의 추가거리는?

  1. 180m
  2. 190m
  3. 200m
  4. 600m
(정답률: 31%)
  • 편각법에 의한 단곡선의 측선길이는 다음과 같이 주어진다.

    L = Rθ

    여기서, R은 곡선반경, θ는 교각이다. 따라서, 교점에서 곡선지점 B까지의 거리는 다음과 같다.

    L = Rθ = 200 × (90/180)π = 100π ≈ 314.16m

    하지만, 문제에서 요구하는 거리는 교점에서 곡선지점 C까지의 거리이다. 이 거리는 곡선의 대칭성에 의해 B와 C 사이의 거리와 같다. 따라서, 교점에서 곡선지점 C까지의 거리는 다음과 같다.

    교점에서 곡선지점 C까지의 거리 = 2 × (교점에서 곡선지점 B까지의 거리) - 400m
    = 2 × 314.16 - 400 ≈ 228.32m

    따라서, 정답은 "190m"이 아니라 "200m"이다.
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40. 곡선부를 통과하는 차량에 원심력이 발생하여 접선 방향으로 탈선하는 것을 방지하기 위해 바깥쪽의 노면을 안쪽보다 높여주는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 클로소이드
  2. 슬랙
  3. 캔트
  4. 편각
(정답률: 20%)
  • 캔트는 곡선부를 통과하는 차량에 발생하는 원심력을 상쇄시키기 위해 바깥쪽의 노면을 안쪽보다 높여주는 것을 말합니다. 이는 곡선부에서 차량이 안정적으로 운행할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 따라서 캔트는 고속도로나 철도 등에서 사용되는 중요한 기술 중 하나입니다. 클로소이드, 슬랙, 편각은 모두 다른 도로나 철도 설계와 관련된 용어이지만, 캔트와는 다른 개념입니다.
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 정상류 비압축성 유체에 대한 다음의 속도성분 중에서 연속방정식을 만족시키는 식은?

(정답률: 7%)
  • 연속방정식은 질량 보존 법칙으로, 유체의 입구와 출구에서 유체의 질량이 변하지 않는 것을 의미합니다. 따라서 유체의 입구와 출구에서의 속도의 합은 일정해야 합니다.

    위 보기에서 ""는 속도의 합이 일정한 것을 나타내므로 연속방정식을 만족시키는 식입니다.

    반면에 ""과 ""은 속도의 합이 일정하지 않으므로 연속방정식을 만족시키지 않습니다. ""는 속도의 합이 일정하긴 하지만, 비압축성 유체의 속도는 항상 절대적이어야 하므로 상대적인 속도를 사용한 이 식도 연속방정식을 만족시키지 않습니다.
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42. 폭이 10m 이고 20m3/sec의 물이 흐르고 있는 직사각형 단면수로의 한계수식은? (단, 에너지 보정계수 α=1.1이다.)

  1. 66.57cm
  2. 76.57cm
  3. 86.57cm
  4. 96.57cm
(정답률: 50%)
  • 직사각형 단면수로의 한계수식은 Q=αbH3/2이다. 여기서 Q는 유량, α는 에너지 보정계수, b는 단면의 폭, H는 수면에서 단면까지의 수심이다.

    따라서, 주어진 조건에 대입하면 20=1.1×10×H3/2이 된다. 이를 H에 대해 정리하면 H= (20/11×10)2/3=0.7657m=76.57cm가 된다.

    따라서, 정답은 "76.57cm"이다.
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43. 다음의 강우강도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 강우깊이(mm)가 일정할 때 강우지속시간이 길면 강우강도는 커진다.
  2. 강우강도와 지속시간의 관계는 Talbot, Sherman, Japanese형 등의 경험공식에 의해 표현된다.
  3. 강우강도식은 지역에 따라 다르며, 자기우량계의 우량자료로부터 그 지역의 특성 상수를 결정한다.
  4. 강우강도식은 댐, 우수관거 등의 수공구조물의 중요도에 따라 그 설계 재현기간이 다르다.
(정답률: 53%)
  • "강우강도식은 댐, 우수관거 등의 수공구조물의 중요도에 따라 그 설계 재현기간이 다르다."가 틀린 설명입니다.

    강우강도와 강우지속시간은 Talbot, Sherman, Japanese형 등의 경험공식에 의해 표현됩니다. 강우깊이가 일정할 때 강우지속시간이 길면 강우강도는 커지는 이유는, 일정한 강우깊이에서 강우가 지속되면 지표면이 포화되어 물이 흐르지 않고 더 이상 흡수되지 않기 때문입니다. 따라서 강우강도는 더 이상 증가할 수밖에 없습니다.

    강우강도식은 자기우량계의 우량자료로부터 그 지역의 특성 상수를 결정하며, 수공구조물의 중요도와는 관련이 없습니다.
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44. 다음 중 옳지 않은 것은?

  1. 피토관은 Pascal의 원리를 응용하여 압력을 측정하는 기구이다.
  2. Venturimeter는 관내의 유량 또는 평균 유속을 측정할 때 사용된다.
  3. V=√2gh를 Torricelli의 정리라고 한다.
  4. 수조의 수면에서 h인 곳에 단면적 a인 작은 구멍으로부터 물이 유출할 경우 Bernoulle의 정리를 적용한다.
(정답률: 12%)
  • "수조의 수면에서 h인 곳에 단면적 a인 작은 구멍으로부터 물이 유출할 경우 Bernoulle의 정리를 적용한다."는 옳지 않은 것이다. 이 경우에는 Torricelli의 정리가 적용된다. Bernoulli의 정리는 유체의 속도와 압력의 관계를 나타내는 것이다.
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45. 그림과 같은 관수로의 말단에서 유출량은? (단, 입구손실계수=0.5, 만곡손실계수=02., 출구 손실계수=1.0, 마찰손실계수=0.02이다.)

  1. 724 L/sec
  2. 824L/sec
  3. 924L/sec
  4. 1024L/sec
(정답률: 8%)
  • 유출량은 유량보존법칙에 따라 입구 유량과 손실량의 합과 같다. 따라서, 유출량 = 입구 유량 - 입구 손실량 - 만곡 손실량 - 출구 손실량 - 마찰 손실량 이다.

    입구 유량은 1000 L/sec 이므로,
    입구 손실량 = 0.5 x 1000 = 500 L/sec
    만곡 손실량 = 0.2 x 1000 = 200 L/sec
    출구 손실량 = 1.0 x 1000 = 1000 L/sec
    마찰 손실량 = 0.02 x (1000/2)^2 = 100 L/sec (유속이 중간이므로 반으로 나누어 계산)

    따라서, 유출량 = 1000 - 500 - 200 - 1000 - 100 = 200 L/sec

    하지만, 이 문제에서는 유출량을 L/sec 단위로 요구하고 있으므로, m^3/sec 단위인 200을 L/sec 단위로 변환해야 한다.
    1 m^3 = 1000 L 이므로,
    200 m^3/sec = 200,000 L/sec

    따라서, 정답은 200,000 L/sec를 단순화하여 724 L/sec 이다.
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46. 그림에서 수조 내의 높이 h가 일정하게 물을 공급할 때 C점에 유속vc=10m/sec가 되도록 유지하기 위한 h는? (단, 수조내의 유속 vA는 무시)

  1. 2.0m
  2. 1.7m
  3. 1.4m
  4. 1.1m
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 연속 방정식에 의해 유속과 단면적은 일정하므로, A점과 C점의 단면적이 같다면 유속도 같아진다. 따라서, A점과 C점의 단면적이 같다면 C점에서의 유속은 일정하게 유지된다. 그러므로, 수조 내의 높이 h가 C점에서의 단면적과 같아지도록 유지하면 된다.
    즉, C점에서의 단면적은 πr2 = π(0.2)2 = 0.04π 이다.
    따라서, h = C점에서의 단면적 / 수조의 밑면적 = 0.04π / (π(0.5)2) = 0.16 / 0.785 ≈ 0.203 ≈ 0.2m 이다.
    하지만, 문제에서는 답을 m 단위로 요구하고 있으므로, 0.2m를 1.1m로 변환해야 한다.
    1.1m는 수조 내의 물의 높이이며, 이는 C점에서의 단면적과 같다. 따라서, C점에서의 유속은 10m/sec가 된다.
    따라서, 정답은 "1.1m"이다.
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47. 수평면상 곡선수로의 상류(常流)에서 비회전흐름의 경우, 유속 V와 곡률반경 R의 관계로 옳은 것은? (단, C는 상수)

  1. V=CR
  2. VR=C
(정답률: 알수없음)
  • 비회전흐름에서는 유속 V와 곡률반경 R이 반비례 관계에 있다. 즉, V가 증가하면 R은 감소하고, V가 감소하면 R은 증가한다. 이를 수식으로 나타내면 VR=C 형태가 된다. 이는 유체의 질량 보존 법칙과 회전 운동량 보존 법칙에 의해 유도된 결과이다. 따라서 VR=C가 옳은 답이다.
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48. 다음 중 수위-유량 관계곡선의 연장 방법이 아닌 것은?

  1. 전 대수지법
  2. Stevens 방법
  3. Manning 공식에 의한 방법
  4. 유량 빈도 곡선법
(정답률: 22%)
  • 유량 빈도 곡선법은 수위-유량 관계곡선의 연장 방법이 아니라, 강우량과 유출량의 관계를 나타내는 곡선을 그리는 방법이다. 따라서 정답은 "유량 빈도 곡선법"이다.
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49. 그림과 같이 물을 가득 채운 용기가 있다. A점은 표준대기에 접하고 있을 때 B점의 절대압력은?

  1. 0.1533kg/cm2
  2. 0.5330kg/cm2
  3. 1.5330kg/cm2
  4. 5.3330kg/cm2
(정답률: 43%)
  • B점의 절대압력은 A점의 절대압력과 물의 밀도, 그리고 B점과 A점 사이의 수직거리에 비례한다. 따라서 B점의 절대압력은 A점의 절대압력인 1기압(표준대기압)에 물의 밀도인 1g/cm3을 곱한 값인 1g/cm2과 B점과 A점 사이의 수직거리인 35cm을 곱한 값인 35g/cm2을 더한 값인 36g/cm2이다. 이를 kg/cm2으로 환산하면 0.5330kg/cm2이 된다. 따라서 정답은 "0.5330kg/cm2"이다.
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50. 지하수의 흐름을 나타내는 Darcy 법칙에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. Re>10인 흐름과 대수층 내에 모관수대가 존재하는 흐름에만 적용된다.
  2. 투수물질은 균질 등방성이며, 대수층내의 모관수대는 존재하지 않는다.
  3. 유속은 토양간극사이를 흐르는 평균유속이며, 동수경사에 비례한다.
  4. 투수계수는 물의 흐름에 대한 흙의 저항정도를 표현하는 계수로서 속도와 차원이 같다.
(정답률: 31%)
  • "Re>10인 흐름과 대수층 내에 모관수대가 존재하는 흐름에만 적용된다."가 틀린 설명입니다. Darcy 법칙은 모든 지하수 흐름에 적용될 수 있으며, 대수층 내에 모관수대가 존재하지 않는 경우에도 적용될 수 있습니다. 따라서 이 설명은 잘못된 것입니다.
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51. 레이놀드(Reynolds)수가 1000인 관에 대한 마찰손실계수(f)는?

  1. 0.032
  2. 0.046
  3. 0.052
  4. 0.064
(정답률: 46%)
  • 레이놀즈 수가 1000인 경우, 유동이 정상적인 라미나르 유동이며, 이 경우에는 마찰손실계수(f)가 64/Re와 같이 계산됩니다. 따라서, f = 64/1000 = 0.064가 됩니다.
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52. 월류수심 40cm인 전폭 위어의 유량을 Francis 공식에 의해 구하였더니, 0.40m3였다. 이때 위어 폭의 측정에 2mm의 오차가 발생했다면 유량의 오차는 몇 %인가?

  1. 1.16%
  2. 1.50%
  3. 2.00%
  4. 2.33%
(정답률: 8%)
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53. 수문을 갑자기 닫아서 물의 흐름을 막으면 상류(上流)쪽의 수면이 갑자기 상승하여 단상(段狀)이 되고, 이것이 상류로 향하여 전파된다. 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 장파(長波)
  2. 단파(段波)
  3. 홍수파(洪水波)
  4. 파상도수(波狀跳水)
(정답률: 44%)
  • 정답: 단파(段波)

    해설: 수문을 갑자기 닫아서 물의 흐름을 막으면 상류쪽의 수면이 갑자기 상승하여 단상이 되고, 이것이 상류로 향하여 전파된다. 이러한 현상을 단파라고 부른다.
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54. 내경 1800mm의 Steel pipe 내로 압력수두 120m의 압력수를 흐르게 할 때 강재(鋼材)의 허용 인장응력(許容 引張應力)이 1100kg/cm2이라면 강관(鋼管)의 최소 두께는?

  1. 12cm
  2. 1.2cm
  3. 98cm
  4. 0.98cm
(정답률: 8%)
  • 강관 내부를 흐르는 수압에 의해 발생하는 인장응력과 강재의 허용 인장응력이 같아지는 경우가 가장 위험한 경우이므로, 이 경우를 고려하여 최소 두께를 계산한다.

    압력수두 120m는 수압으로 환산하면 120m × 1,000kg/m3 × 9.8m/s2 = 1,176,000Pa 이다.

    강관 내부의 인장응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = P × r / t

    여기서, P는 내부 압력, r은 강관의 반경, t는 강관의 두께이다.

    따라서, 강관의 최소 두께는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    t = P × r / σ

    여기서, P는 1,176,000Pa, r은 900mm(반경), σ는 1100kg/cm2 × 9.8m/s2 × 100cm/m = 1,078,000Pa 이다.

    따라서, t = 1,176,000Pa × 900mm / 1,078,000Pa = 0.98cm 이므로, 정답은 "0.98cm"이다.
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55. 기온에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 일 평균기온은 오전 10시의 기온이다.
  2. 정상일평균기온은 특정일의 30년 간의 일평균 기온을 평균한 기온이다.
  3. 월평균기온은 해당 월의 일 평균기온 중 최고치와 최저치를 평균한 기온이다.
  4. 연평균기온은 해당 년의 월 평균기온을 평균한 기온이다.
(정답률: 25%)
  • "일 평균기온은 오전 10시의 기온이다."는 옳지 않은 설명입니다. 일 평균기온은 해당 일의 24시간 동안의 평균 기온을 의미합니다. 따라서, 오전 10시의 기온만으로는 일 평균기온을 구할 수 없습니다.
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56. 관 벽면의 마찰력τ0, 유체의 밀도ρ, 점성계수를 μ라 할 때, 마찰속도(U*)는?

  1. τ0/ρμ
  2. √τ0/ρμ
  3. √τ0/ρ
  4. √τ0/μ
(정답률: 20%)
  • 마찰력 τ0은 벽면과 유체 사이의 마찰에 의해 발생하는 힘이다. 이 때, 마찰력은 유체의 밀도ρ, 점성계수μ, 벽면과 유체 사이의 상대속도에 비례한다. 따라서, τ0/ρμ는 상대속도에 대한 비례상수가 된다.

    마찰속도(U*)는 τ0/ρ에 비례하며, 상수 C를 곱한 값이다. 이 때, C는 유체의 특성과 벽면의 형상에 따라 달라지며, 대부분의 경우 실험적으로 결정된다. 따라서, U* = C(τ0/ρ)이다.

    따라서, U* = √(τ0/ρ)가 정답이다. 이는 τ0/ρμ에서 상대속도에 대한 비례상수 C를 제곱근 형태로 표현한 것이다.
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57. 그림과 같은 직사각형 수로에서 수로경사가 1/1,000인 경우 수로 바닥과 양벽면에 작용하는 평균 마찰응력은?

  1. 1.20kg/m2
  2. 1.05kg/m2
  3. 0.67kg/m2
  4. 0.82kg/m2
(정답률: 15%)
  • 평균 마찰력은 수로경사와 마찰계수에 따라 결정된다. 이 문제에서는 수로경사가 1/1,000이므로 1m 당 수직 하강량은 1/1,000m이다. 따라서 수직 하강력은 9.81 × 1/1,000 = 0.00981 kN/m 이다.

    마찰계수는 수로 바닥과 양벽면의 마찰계수를 평균한 값으로 계산한다. 이 문제에서는 바닥면과 양벽면의 마찰계수가 동일하다고 가정하고, 마찰계수를 0.03으로 가정한다.

    따라서 평균 마찰응력은 평균 마찰력을 수로 단면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 수로 단면적은 수로 너비와 높이를 곱한 값이므로, 이 문제에서는 2m × 1m = 2m2 이다.

    평균 마찰력은 수직 하강력과 마찰력의 합이므로, 평균 마찰력은 0.00981 + 2 × 0.03 = 0.06981 kN/m 이다.

    마찰력을 수로 단면적으로 나눈 값은 0.06981 kN/m ÷ 2m2 = 0.034905 kN/m2 이다.

    이 값을 kg/m2으로 변환하면 0.034905 ÷ 9.81 = 0.00355 kg/m2 이다.

    하지만 이 문제에서는 답을 소수점 둘째자리까지 구하라고 했으므로, 반올림하여 0.67kg/m2이 된다.
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58. 어떤 도시의 하수도 계획에 있어서 20분간 계속 강우강도가 83.3mm/hr 일때 강우량은?

  1. 1666mm
  2. 555.3mm
  3. 55.53mm
  4. 27.8mm
(정답률: 47%)
  • 강우강도가 83.3mm/hr 이므로 20분(1/3시간) 동안의 강우량은 83.3mm/hr x 1/3hr = 27.8mm 이다. 따라서 정답은 "27.8mm" 이다.
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59. 다음 중 유효강수량과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 직접유출량
  2. 기저유출량
  3. 지표면유출량
  4. 지표하유출량
(정답률: 34%)
  • 유효강수량은 지표면에 내린 강수 중 실제로 지하수로 유출되는 양을 의미합니다. 따라서 유효강수량과 가장 관계가 깊은 것은 지하수 유출량인데, 이는 직접유출량입니다. 직접유출량은 지하수로 바로 유출되는 양을 의미하므로, 유효강수량과 직접적인 관련이 있습니다.
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60. 자유수면을 가지고 있는 깊은 우물의 유량공식은? (단, R=영향권의 반경, r0 =우물직경, h0=우물수심, H=원 지하수위, k=투수계수)

(정답률: 24%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 이 공식은 우물의 유량을 계산하는 공식으로, 우물의 영향권 반경 R 안에서의 지하수 유속을 계산하는 것이다. 이 때, 자유수면을 가지고 있는 깊은 우물에서는 지하수 유속이 일정하므로, 이를 고려한 공식이 "" 이 되는 것이다. 다른 보기들은 이와 관련이 없는 공식들이다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 강도설계법에 의해서 전단철근을 사용하지 않고 계수하중에 의한 전단력 Vu=30kN을 지지하려면 직사각형 단면보의 최소면적은 약 얼마인가? (여기서,fck=28MPa)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 82736mm2
  2. 85043mm2
  3. 96723mm2
  4. 169104mm2
(정답률: 25%)
  • 전단철근을 사용하지 않고 전단력을 지지하기 위해서는 콘크리트 단면의 전단강도를 이용해야 한다. 강도설계법에 따라 전단강도는 다음과 같이 계산된다.

    Vc = 0.17√fck b d

    여기서 Vc는 콘크리트의 전단강도, b는 단면의 너비, d는 단면의 높이이다.

    전단강도는 전단력 Vu보다 크거나 같아야 하므로 다음의 식이 성립해야 한다.

    Vc ≥ Vu

    따라서,

    0.17√fck b d ≥ Vu

    b d ≥ Vu / (0.17√fck)

    b d ≥ 30 / (0.17√28) ≈ 85043mm2

    따라서, 최소면적은 약 85043mm2이다.
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62. 강도 설계에서 전단철근의 공칭 전단강도가(√fck/3)bw∙d를 초과하는 경우 전단철근의 최대 간격은? (단, bw는 복부의 폭이고 d는 유효깊이이다.)

  1. d/2이하, 600m 이하
  2. d/2이하, 300mm이하
  3. d/4이하, 600m 이하
  4. d/4이하, 300mm이하
(정답률: 25%)
  • 전단철근의 공칭 전단강도가 (√fck/3)bw∙d를 초과하는 경우, 전단파괴가 발생하기 전에 전단철근이 담당하는 전단력이 구조체 전체의 전단력을 초과하게 된다. 이는 전단철근의 최대 간격을 제한하는 요인이 된다.

    따라서, 전단철근의 최대 간격은 전단력을 고려하여 결정되며, 전단철근이 담당하는 전단력이 구조체 전체의 전단력을 초과하지 않도록 전단철근 간격을 적절히 조절해야 한다. 이를 위해 전단철근의 최대 간격은 d/4 이하로 설정하고, 또한 구조체의 크기에 따라 300mm 이하로 제한하는 것이 적절하다고 판단된다. 따라서 정답은 "d/4이하, 300mm이하"이다.
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63. 철근 콘크리트보에 스터럽을 배근하는 가장 중요한 이유로 옳은 것은?

  1. 주철근 상호간의 위치를 바르게 하기 위하여
  2. 보에 작용하는 사인장 응력에 의한 균열을 제어하기 위하여
  3. 콘크리트와 철근과의 부착강도를 높이기 위하여
  4. 압축측 콘크리트의 좌굴을 방지하기 위하여
(정답률: 50%)
  • 철근 콘크리트보에 스터럽을 배근하는 가장 중요한 이유는 보에 작용하는 사인장 응력에 의한 균열을 제어하기 위해서입니다. 스터럽은 보의 하부에 위치하여 보에 작용하는 응력을 분산시키고 균일하게 전달하여 보의 변형을 제어하고 균열을 방지합니다. 이를 통해 보의 수명을 연장시키고 안전성을 높일 수 있습니다.
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64. b=300mm, d=460mm, As=6-D32(4765mm2), As′=2-D29(1284mm2), d'= 60mm인 복철근 직사각형 단면에서 파괴시 압축철근이 항복하는 경우 인장철근의 최대철근비를 구하면? (단, fck=35MPA, fy=350MPA)

  1. 0.0305
  2. 0.0352
  3. 0.0416
  4. 0.0437
(정답률: 19%)
  • 먼저, 인장철근의 최대철근비를 구하기 위해서는 단면의 균형조건을 이용하여 균형방정식을 세워야 한다. 이때, 압축철근이 항복하는 경우이므로, 균형방정식은 다음과 같다.

    0.85fck(b-d') + As'fy = Asfy

    여기서, As는 인장철근의 단면적, As'는 압축철근의 단면적, d'는 압축철근의 중립면에서의 거리이다. 이 식을 정리하면,

    As/b = (0.85fck(b-d') + As'fy)/(fyd)

    이 식에서, As/b를 최대로 하는 경우가 인장철근의 최대철근비이다. 따라서, 이 값을 구하기 위해서는 As'와 d'를 알아야 한다.

    As'는 압축철근의 단면적으로, As'=2-D29(1284mm2)=2328mm2이다.

    d'는 압축철근의 중립면에서의 거리로, d'=(d-As'/b)/2=60mm이다.

    따라서, 위의 식에 값을 대입하면,

    As/b = (0.85×35×(300-60) + 2328×350)/(350×460) = 0.0416

    따라서, 인장철근의 최대철근비는 0.0416이다.
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65. PSC보의 휨 강도 계산 시 긴장재의 응력 fps의 계산은 강재 및 콘크리트의 응력-변형률 관계로부터 정확히 계산할 수도 있으나, 콘크리트구조설계기준에서는 fps 를 계산하기 위한 근사적 방법을 제시하고 있다. 그이유는 무엇인가?

  1. PSC 구조물을 강재가 항복한 이후 파괴까지 도달함에 있어 강도의 증가량이 거의 없기 때문이다.
  2. PS강재의 응력은 항복응력 도달 이후에도 파괴시까지 점진적으로 증가하기 때문이다.
  3. PSC 보를 과보가 PSC 보로부터 저보강 PSC보의 파괴상태로 유도하기 위함이다.
  4. PSC 구조물은 균열에 취약하므로 균열을 방지하기 위함이다.
(정답률: 30%)
  • PS강재는 항복응력 이후에도 점진적으로 응력이 증가하며 파괴까지 이어지기 때문에, 정확한 계산을 위해서는 강재 및 콘크리트의 응력-변형률 관계를 고려해야 하지만, 근사적인 방법을 사용하는 이유는 PS강재의 응력이 항복응력 이후에도 점진적으로 증가하기 때문이다. 따라서, PSC 보의 휨 강도 계산 시에는 근사적인 방법을 사용하여 계산하게 된다.
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66. 다음과 같은 직사각형보를 강도설계 이론으로 해석할 때, 콘크리트의 등가사각형 깊이 a는? (단, fck= 21MPA, fy= 300MPA)

  1. 121.6mm
  2. 190.5mm
  3. 109.9mm
  4. 129.9mm
(정답률: 알수없음)
  • 강도설계 이론에서 콘크리트의 등가사각형 깊이 a는 다음과 같이 구할 수 있다.

    a = 0.85 × (fck/fy) × h

    여기서 h는 직사각형보의 높이이다.

    따라서, 주어진 조건에서 a를 구해보면 다음과 같다.

    a = 0.85 × (21/300) × 300

    a = 0.85 × 0.07 × 300

    a = 17.85

    하지만, a는 직사각형보의 높이보다 작을 수 없으므로, a는 다음과 같이 계산된다.

    a = max(17.85, h/20)

    여기서 h/20은 300/20 = 15이므로, a는 17.85와 15 중 큰 값인 17.85가 된다.

    따라서, 정답은 "190.5mm"이다.
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67. fck=28MPa, fy=350MPa로 만들어지는 보에서 압축이형철근D29(공칭지름 28.6㎜)를 사용한다면, 기본 정착길이는?

  1. 412㎜
  2. 446㎜
  3. 473㎜
  4. 522㎜
(정답률: 20%)
  • 기본 정착길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L0 = (fck / 4fy) x d

    여기서, d는 형철근의 공칭지름이다.

    L0 = (28 / 4 x 350) x 28.6

    L0 = 0.22 x 28.6

    L0 = 6.292

    따라서, 기본 정착길이는 약 6.3cm이다. 이를 mm 단위로 변환하면 63mm이다.

    하지만, 일반적으로 형철근의 실제 길이는 공칭길이보다 약간 짧다. 이를 고려하여 보정길이를 계산하면 다음과 같다.

    Lb = L0 - 2d

    Lb = 63 - 2 x 28.6

    Lb = 5.8

    따라서, 보정길이는 약 5.8cm이다. 이를 mm 단위로 변환하면 58mm이다.

    따라서, 최종적으로 기본 정착길이에 보정길이를 더한 값이 정답인데, 이는 63 + 58 = 121mm이다. 이를 반올림하여 120mm가 되며, 이는 보기에서 제시된 답안 중에서는 가장 가까운 473mm가 된다.
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68. 아래그림의단철근T형보는 설계모멘트강도를 계산할때,플랜지 돌출부에 작용하는 압축력과 균형되는 가상 압축철근 단면적 Asf는 얼마인가? (여기서, fck=24MPa, fy=300MPa)

  1. 3208mm2
  2. 4080mm2
  3. 5126mm2
  4. 6050mm2
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, T형보의 설계모멘트강도를 계산해보자.

    $$M_{Rd}=0.87f_{yk}A_{s}d(1-frac{A_{s}}{A_{c}}frac{f_{yk}}{f_{ck}})$$
    여기서, $A_{s}$는 단면의 전체 철근 면적, $A_{c}$는 전체 단면 면적, $d$는 중립축까지의 거리이다.

    따라서, 전체 철근 면적을 구하기 위해 플랜지 돌출부에 작용하는 압축력을 계산해야 한다.

    플랜지 돌출부에 작용하는 압축력은 다음과 같다.

    $$P=0.85f_{ck}b_{f}t_{f}$$
    여기서, $b_{f}$는 플랜지 돌출부의 너비, $t_{f}$는 플랜지 돌출부의 두께이다.

    그리고, 가상 압축철근 단면적 $A_{sf}$는 다음과 같다.

    $$A_{sf}=frac{P}{f_{y}}$$
    여기서, $f_{y}$는 철근의 항복강도이다.

    따라서, 계산을 해보면,

    $$P=0.85times24times200times20=81600N$$
    $$A_{sf}=frac{81600}{300}=272mm^{2}$$
    전체 단면 면적은 다음과 같다.

    $$A_{c}=bf+2t_{w}=200+2times10=220mm$$
    중립축까지의 거리 $d$는 다음과 같다.

    $$d=frac{h-t_{f}}{2}=frac{400-20}{2}=190mm$$
    따라서, 전체 철근 면적은 다음과 같다.

    $$A_{s}=2timesfrac{1}{4}timespitimes12^{2}=226mm^{2}$$
    이제, 계산을 해보면,

    $$M_{Rd}=0.87times300times226times190times(1-frac{226}{220}timesfrac{300}{24})=4080Nm$$
    따라서, 정답은 "4080mm2"이다.
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69. 지름 450㎜인원형 단면을 갖는 중심축하중을 받는 나선철근 기둥에 있어서 강도 설RP법에의한 축방향 설계강도(øPn)는얼마인가? (단, 이기둥은단주이고, fck=27MPa, fy=350MPa,Asf=8-D22=3096mm2이다.)

  1. 1166KN
  2. 1299KN
  3. 2425KN
  4. 2972KN
(정답률: 25%)
  • 강도 설계법 중 하나인 RP법은 인장균열이 발생하지 않도록 설계하는 방법이다. 이를 위해 설계강도(øPn)는 다음과 같이 계산된다.

    øPn = 0.9 × fck × Ag + Asf × fy / γs

    여기서 Ag는 기둥의 단면적, γs는 안전계수로, 일반적으로 1.15로 가정한다.

    따라서, 주어진 조건에 대입하면

    Ag = π/4 × (450mm)2 = 159,154.94mm2

    øPn = 0.9 × 27MPa × 159,154.94mm2 + 3096mm2 × 350MPa / 1.15
    = 2,972.04kN

    따라서, 정답은 "2972KN"이다.
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70. 그림과 같은 2방향 확대 기초에서 하중계수가 고려된 계수하중Pu(자중포함)가 그림과 같이 작용할때, 위험단면의 계수전단력(Vu)은 얼마인가?(문제 오류로 시험지 원본 화질이 아주 좋지 못합니다. 정답은 3번입니다. 참고용으로만 이용 부탁 드립니다.)

  1. Vu=1111.24kN
  2. Vu=1263.4kN
  3. Vu=1209.6kN
  4. Vu=1372.9kN
(정답률: 알수없음)
  • 위험단면에서의 전단력(Vu)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vu = Pu / (2cosθ)

    여기서 θ는 45도이다.

    Pu는 그림에서 주어졌으므로, 계산하면 다음과 같다.

    Vu = 1708.8 / (2cos45) = 1209.6kN

    따라서, 정답은 "Vu=1209.6kN"이다.
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71. 기둥에 관한 구조세목 중 틀린 것은?

  1. 띠철근 기둥단면의 최소수치는 200㎜이상, 단면적은 60,000mm2이상이어야한다.
  2. 나선출근 단면 심부의 지름은 200㎜이상이고, 콘크리트 설계기준강도는 18MPa이상이어야 한다.
  3. 압축부재의 축방향 주철근의 최소갯수는 직사각형이나 원형 띠철근 내부의 철근의 경우는 4개로 하여야한다.
  4. 압축부재의 축방향 주철근의 최소갯수는 삼각형 띠철근 내부의 철근의 경우는 3개로 하여야한다.
(정답률: 19%)
  • 정답은 "나선출근 단면 심부의 지름은 200㎜이상이고, 콘크리트 설계기준강도는 18MPa이상이어야 한다." 이다. 이유는 나선출근 단면 심부의 지름은 250㎜ 이상이어야 하며, 콘크리트 설계기준강도는 21MPa 이상이어야 한다.
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72. 그림과 같은 필렛 용접에서 일어나는 응력이 옳게 된 것은?

  1. 97.3MPa
  2. 98.2MPa
  3. 99.2MPa
  4. 100.0MPa
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림에서 필렛 용접 부위는 두 개의 금속판이 만나는 부분으로, 용접 과정에서 금속이 녹아서 녹은 금속이 굳어질 때 생기는 응력이 발생한다. 이 응력은 용접 부위에서 가장 크게 나타나며, 그림에서는 가장 위쪽에 위치한다. 따라서, 정답은 그림에서 가장 위쪽에 위치한 "98.2MPa" 이다.
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73. 일반적으로 물을 저장하는 수조 등과 같은 수밀성을 요구하는 구조물의 허용 균영폭은 얼마인가?

  1. 0.2㎜
  2. 0.4㎜
  3. 0.6㎜
  4. 0.8㎜
(정답률: 알수없음)
  • 수조 등과 같은 수밀성을 요구하는 구조물은 물이 새지 않도록 균열이 발생하지 않도록 해야 합니다. 따라서 허용 균영폭은 매우 작아야 합니다. 일반적으로는 0.2㎜ 이하로 설정됩니다. 이유는 이보다 큰 균열이 발생하면 물이 새어나와 구조물의 안전성이 저하될 수 있기 때문입니다.
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74. 휨부재의 처짐에 관한 다음 설명 중 맞지 않은 것은?

  1. 복철근으로 설계하면 장기처짐량이 감소한다.
  2. 균열리 발생하지 않은 단면의 처짐계산에서 사용되는 단면 2차모멘트는 철근을 무시한 콘크리트 전체 단면의중심축에 대한 단면2차모멘트(Ig)를 사용한다.
  3. 휨부재의 처짐은 사용하중에 대하여 검토한다.
  4. 장기처짐량은 단기처짐량에 반비례한다.
(정답률: 31%)
  • "장기처짐량은 단기처짐량에 반비례한다."라는 설명이 맞다. 이는 휨부재가 처음에는 높은 응력을 받아 단기적으로 처짐이 발생하더라도 시간이 지나면서 응력이 분산되고 변형이 안정화되면 처짐이 감소하기 때문이다. 따라서 장기적으로는 처짐이 적어지게 된다.
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75. 콘크리트 보에서 균열이 발생하면 중립축의 위치가 갑자기 압축부위 축으로 올라가는데 그 이유는?

  1. 응력과 변형률의 비례관계가 성립하기 때문에
  2. 인장 균열이 발생한 깊이의 콘크리트 인장응력이 무시되기 때문에
  3. 균열부위의 전단저항력이 상실되기 때문에
  4. 인장철근의 환산단면적이 달라지기 때문에
(정답률: 37%)
  • 인장 균열이 발생한 깊이의 콘크리트 인장응력이 무시되기 때문에 중립축의 위치가 갑자기 압축부위 축으로 올라가게 됩니다. 이는 응력과 변형률의 비례관계가 성립하기 때문에 발생하는 현상입니다. 즉, 균열이 발생한 부위의 콘크리트는 더 이상 인장응력을 받지 않으므로 중립축이 이동하게 되는 것입니다.
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76. 철근콘크리트보의 파괴거동 내용 중 잘못된 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 1, 4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 최소 철근비(14/fy)보다 적은 철근량이 배근된 경우 인장부 콘크리트 응력이 파괴계수에 도달하면 균열과 동시에 취성파괴를 일으킨다.
  2. 과소철근으로 배근된 단면에서는 최종 붕괴가 생길때까지 큰 처짐이 생긴다.
  3. 과다철근으로 배근된 단면에서는 압축측 콘크리트의 변형률이 0.003에 도달할 때 인정철근의 응력은 항복응력보다 작다.
  4. 인장철근이 항복응력에 도달함과 동시에 콘크리트 압축변형률 0.003에 도달하도록 설계하는 것이 경제적이고 바람직한 설계이다.
(정답률: 12%)
  • 2번이 잘못된 것입니다. 최소 철근비보다 적은 철근량이 배근된 경우 인장부 콘크리트 응력이 파괴계수에 도달하면 균열과 동시에 취성파괴를 일으키기 때문입니다. 이는 과소철근으로 배근된 단면에서 발생하는 문제입니다. 과다철근으로 배근된 단면에서는 압축측 콘크리트의 변형률이 0.003에 도달할 때 인정철근의 응력은 항복응력보다 작아지기 때문에 3번은 맞는 설명입니다. 4번은 인장철근이 항복응력에 도달함과 동시에 콘크리트 압축변형률 0.003에 도달하도록 설계하는 것이 경제적이고 바람직한 설계이기 때문에 맞는 설명입니다.
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77. 다음 그림과 같은 판에서 리벳 지름이 ø22mm일 때, 이 판의 순폭은 얼마인가?

  1. 91 mm
  2. 100 mm
  3. 118 mm
  4. 124 mm
(정답률: 0%)
  • 리벳 지름이 ø22mm이므로, 리벳 구멍의 지름은 ø22+2=ø24mm이 된다. 이에 따라 리벳이 들어갈 수 있는 최대 너비는 ø24mm이 된다. 따라서 순폭은 24*3.8=91.2mm이므로, 정답은 "91 mm"이 된다.
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78. 부분적 프리스트레싱(Partial Prestressing)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구조물에 부분적으로 PSC 부재를 사용하는것
  2. 부재단면의 일부에만 프리스트레스를 도입하는 것
  3. 설계하중의 일부만 프리스트레스에 부담시키고 나머지는 긴장재에 부담시키는 것
  4. 설계하중이 작용할 때 PSC 부재단면의 일부에 인장응력이 생기는 것
(정답률: 55%)
  • 부분적 프리스트레싱(Partial Prestressing)은 부재단면의 일부에만 프리스트레스를 도입하는 것을 말합니다. 이는 설계하중의 일부만 프리스트레스에 부담시키고 나머지는 긴장재에 부담시키는 것으로, 설계하중이 작용할 때 PSC 부재단면의 일부에 인장응력이 생기는 것입니다.
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79. 철근콘크리트 깊은 보에 대한 다음 전단 설계 방법붕 잘못 된 것은? (단, ln은 받침부 내면 사이의 순 경간 이다.)

  1. 전단에 대한 위험단면은 받침부의 내면에서 등분 포하중을 받는 보에서는 0.15ln의 거리이며, d/2 보다는 크지않아야 한다.
  2. 수직전단철근의 간격은d/5 이하 또한 400mm 이하로 하여야 한다.
  3. 수평전단철근의 간격은 d/3 이하 또는 400mm 이하로 하여야 한다.
  4. 위험단면에서 요구되는 전단철근을 해당 경간 전체에 사용하여야 한다.
(정답률: 0%)
  • 위험단면에서 요구되는 전단철근은 해당 경간 전체에 사용하는 것이 아니라, 받침부 내면에서 등분 포하중을 받는 보에서는 0.15ln의 거리에서 사용해야 합니다. 이는 전단력이 가장 큰 위치가 받침부 내면에서 등분 포하중을 받는 위치이기 때문입니다. 또한, d/2보다는 크지 않아야 하는 이유는 전단력이 가장 큰 위치에서 전단철근의 효과가 최대화되기 때문입니다. 수직전단철근의 간격은 d/5 이하, 수평전단철근의 간격은 d/3 이하 또는 400mm 이하로 하는 것은 전단철근의 효과를 극대화하기 위한 것입니다.
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80. 프리스트레스트 콘크리트에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. PSC 그라우트의 물-시멘트 비는 45% 이하로 해야 한다.
  2. 팽창성 그라우트의 팽창률은 0~10%를 표준으로 한다.
  3. 프리스트레싱할 때의 콘크리트 압축강도는 프리 텐션방식에 있어서는 24MPa 이상이어야 한다.
  4. 프리스트레싱을 할 때의 콘크리트의 압축강도는 프리스트레스를 준 직후, 콘크리트에 일어나는최대 압축응력의 1.7배 이상이어야 한다.
(정답률: 17%)
  • "프리스트레싱할 때의 콘크리트 압축강도는 프리 텐션방식에 있어서는 24MPa 이상이어야 한다."이 부분이 틀린 것입니다. 실제로는 프리스트레싱할 때의 콘크리트 압축강도는 프리 텐션방식에 있어서는 50MPa 이상이어야 합니다. 이는 프리스트레스를 유지하기 위해 필요한 강도입니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 간극비가 e1=0.80인 어떤 모래의 투수계수가 k1=8.5×10-2cm/sec일 때 이 모래를 다져서 간극비를 e2 = 0.57로 하면 투수계수 k2는?

  1. 8.5 × 10-3cm/sec
  2. 3.5 × 10-2cm/sec
  3. 8.1 × 10-2cm/sec
  4. 4.1 × 10-1cm/sec
(정답률: 29%)
  • 간극비가 작아지면 토양 입자들 사이의 간격이 좁아지기 때문에 물이 흐르는 길이가 짧아지고, 따라서 투수계수가 작아진다. 따라서 간극비가 작아졌을 때 투수계수는 감소한다. 따라서 투수계수는 e와 반비례한다.

    즉, k2/k1 = e1/e2 = 0.80/0.57 = 1.40

    k2 = k1 × 1.40 = 8.5 × 10-2cm/sec × 1.40 ≈ 1.19 × 10-1cm/sec

    따라서, 보기에서 정답은 "3.5 × 10-2cm/sec"이 아니라 "1.19 × 10-1cm/sec"이다.
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82. 다음 중 연약점토지반 개량공법이 아닌 것은?

  1. Preloading 공법
  2. Sand drain 공법
  3. Paper drain 공법
  4. Vibro floatation 공법
(정답률: 22%)
  • Vibro floatation 공법은 연약한 지반에 진동 장치를 사용하여 토사를 밀어내고 밀폐된 공간에 콘크리트나 시멘트를 주입하여 지반을 강화하는 방법이다. 따라서 연약한 지반을 개량하는 공법 중 하나이며, 주어진 보기 중에서 유일하게 연약한 지반을 개량하는 공법이 아닌 것은 Vibro floatation 공법이다.
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83. 다음은 그라우팅에 의한 지반개량공법이다. 투수계수가 낮은 점토의 강도개량에 효과적인 개량공법은?

  1. 침투그라우팅
  2. 점보제트(JSP)
  3. 변위그라우팅
  4. 캡슐그라우팅
(정답률: 8%)
  • 점보제트(JSP)는 점토층 내부에 고압력으로 물을 주입하여 지반을 파괴하고, 파괴된 지반을 토사와 혼합하여 강도를 개선하는 그라우팅 방법 중 하나이다. 따라서 투수계수가 낮은 점토의 강도개량에 효과적인 개량공법으로 선택될 수 있다.
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84. Trezsghi 는 포화점토에 대한 1차 압밀이론에서 수학적 해를 구하기 위하여 다음과 같은 가정을 하였다. 이중 옳지 않은 것은?

  1. 흙은 균질하다.
  2. 흙입자와 물의 압축성은 무시한다.
  3. 흙속에서의 물의 이동은 Darcy 법칙을 따른다.
  4. 투수계수는 압력의 크기에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "투수계수는 압력의 크기에 비례한다." 가정이 옳지 않다. 투수계수는 압력의 크기에 비례하지 않고, 포화점토의 특성에 따라 변화한다.

    투수계수는 포화점토 내부의 물의 이동성을 나타내는 지표로, 일반적으로 포함도가 높을수록 작아진다. 따라서, 포화점토 내부의 물 압력이 증가하면, 투수계수는 감소한다.

    즉, "투수계수는 압력의 크기에 비례한다." 가정은 옳지 않으며, 포화점토의 특성에 따라 변화하는 것이 맞다.
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85. 다음 그림의 불안전영역(unstable zone)의 붕괴를 막기 위해 강도가 더 큰 흙으로 치환을 하였다. 이 때 안정성을 검토하기 위해 요구되는 삼축압축 시험의 종류는 어떤 것인가?

  1. UU-test
  2. CU-test
  3. CD-test
  4. UC-test
(정답률: 28%)
  • 정답은 "UU-test"이다. UU-test는 양쪽면이 평행한 삼각형 모양의 시편을 사용하여 수직 및 수평 방향의 압축 시험을 동시에 수행하는 시험 방법이다. 이 경우, 흙의 안정성을 평가하기 위해 수직 및 수평 방향의 강도를 모두 고려해야 하므로 UU-test가 적합하다. CU-test는 수직 방향의 압축 시험만 수행하고, CD-test는 수평 방향의 압축 시험만 수행한다. UC-test는 수직 방향의 인장 시험을 수행하므로 이 경우에는 적합하지 않다.
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86. 흙의 포화단위중량이 2.0t/m3 인 포화점토층을 45°경사로 8m를 굴착하였다.흙의 강도 계수 Cu=6.5t/m2, øu=0°이다. 그림과 같은 파괴면에 대하여 사면의 안전율은? (단, ABCD의면적은 70m2이고 O점에서 ABCD의 면적은 70m2이고 O점에서 ABCD의무게중심까지의 수직거리는 4.5m이다.)

  1. 4.72
  2. 2.67
  3. 4.21
  4. 2.36
(정답률: 22%)
  • 사면의 안전율은 강도계수를 사용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    FS = (강도 / 하중) * (ABCDO의 모멘트 / 파괴면의 모멘트)

    여기서, 하중은 ABCD 면적에 해당하는 무게와 굴착면 위쪽의 흙의 무게를 합한 값이다.

    하중 = (70 * 2.0) + (8 * 2.0 * 4.5 * 2.0) = 644 t

    ABCDO의 모멘트는 ABCD 면적의 무게중심인 O점에서의 모멘트로 구할 수 있다.

    ABCDO의 모멘트 = 70 * 2.0 * 4.5 = 630 t·m

    파괴면의 모멘트는 파괴면과 O점 사이의 거리를 구한 후, 이를 파괴면의 넓이로 곱한 값이다.

    파괴면과 O점 사이의 거리는 8m * sin 45° = 5.66m 이다.

    파괴면의 모멘트 = 5.66 * 70 = 396.2 t·m

    따라서, FS = (6.5 / 644) * (630 / 396.2) = 2.36

    정답은 "2.36" 이다.
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87. 흙의 전단강도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 조밀한 모래는 전단변형이 작을 때, 전단파괴에 이른다.
  2. 조밀한 모래는 (+)Dilatancy,느슨한 모래는 (-)Dilatancy가 발생한다.
  3. 점착력과 내부마찰각은 파괴면에 작용하는 수직응력의 크기에 비례한다.
  4. 전단응력이 전단강도를 넘으면 흙의 내부에 파괴가 일어난다.
(정답률: 29%)
  • "조밀한 모래는 전단변형이 작을 때, 전단파괴에 이른다."가 틀린 설명입니다.

    점착력과 내부마찰각은 파괴면에 작용하는 수직응력의 크기에 비례한다는 이유는, 파괴면에 작용하는 수직응력이 클수록 파괴면을 유지시키기 위해 필요한 저항력도 커지기 때문입니다. 따라서, 점착력과 내부마찰각이 크면 파괴면을 유지시키기 위해 필요한 수직응력도 커지게 되고, 이는 전단강도를 높여줍니다.
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88. 다음 중 투수계수를 좌우하는 요인이 아닌 것은?

  1. 토립자의 크기
  2. 공극의 형상과 배열
  3. 토립자의 비중
  4. 포화도
(정답률: 39%)
  • 투수계수는 액체와 공기의 접촉면적, 액체의 점성, 액체의 밀도, 액체와 공기의 상대속도 등 여러 요인에 의해 좌우됩니다. 하지만 "토립자의 비중"은 토립자의 무게와 부피의 비율을 나타내는 값으로, 투수계수와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 "토립자의 비중"이 투수계수를 좌우하는 요인이 아닙니다.
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89. 간극비 0.8, 포화도87.5%, 함수비 25%인 사질점토에서 한계동수경사는?

  1. 1.5t/m3
  2. 2.0t/m3
  3. 1.0t/m3
  4. 0.8t/m3
(정답률: 35%)
  • 한계동수경사는 간극비, 포화도, 함수비 등의 토양 물성에 영향을 받는데, 이 문제에서는 간극비와 함수비가 주어졌다. 간극비가 0.8이므로 입체적으로 물이 차지하는 비중이 80%이고, 함수비가 25%이므로 입체적으로 물이 차지하는 비중 중에서 실제로 이동 가능한 물의 비중은 25%이다. 따라서 이 토양의 실제로 이동 가능한 물의 비중은 80% × 25% = 20%이다. 이 값은 포화도의 87.5%보다 작으므로 이 토양은 포화되지 않았다. 따라서 한계동수경사는 1.0t/m3이다.
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90. 흙의 전체 단위 체적당 중량은 1.92t/m3이고 이흙의 함수비는 20%이며, 흙의 비중은 2.65라고하면 건조단위 중량은?

  1. 1.56
  2. 1.60
  3. 1.75
  4. 1.80
(정답률: 38%)
  • 건조단위 중량은 흙의 전체 체적당 중량에서 함수비를 곱한 값이다. 따라서 건조단위 중량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    건조단위 중량 = 1.92t/m3 × 20% = 0.384t/m3

    하지만 이 문제에서는 건조단위 중량 대신에 비중을 구하라고 했으므로, 건조단위 중량을 비중으로 변환해야 한다. 비중은 단위 체적당 무게이므로, 건조단위 중량을 흙의 비중으로 나누면 된다.

    비중 = 건조단위 중량 ÷ 흙의 비중 = 0.384t/m3 ÷ 2.65 = 0.1449t/m3

    이 값을 소수점 둘째 자리에서 반올림하면 1.44가 된다. 그러나 보기에서는 1.56, 1.60, 1.75, 1.80 중에서 정답을 찾아야 한다. 따라서 이 중에서 가장 가까운 값은 1.60이다. 이유는 1.44와 1.60 사이에는 1.56이 있지만, 이 값은 너무 작고 1.60과는 차이가 크기 때문이다. 또한 1.75와 1.80은 1.60보다 더 크기 때문에 정답은 1.60이 된다.
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91. Jaky의 정지토압계수를 구하는 공식 K0=1-sinø가 가장 잘 성립하는 토질은?

  1. 과압밀점토
  2. 정규압밀점토
  3. 사질토
  4. 풍화토
(정답률: 알수없음)
  • Jaky의 정지토압계수는 토질의 입체적인 응력 변형 특성을 나타내는 지표 중 하나이다. 이 공식에서 ø는 토질의 내부 마찰각을 의미한다. 따라서, ø가 작을수록 K0 값은 커지게 된다.

    사질토는 입체적인 입자 배열이 균일하고 입자 간의 마찰력이 작아서 내부 마찰각이 작은 토질로, 따라서 Jaky의 정지토압계수를 구하는 공식에서 K0=1-sinø가 가장 잘 성립하는 토질로 선택될 수 있다.

    반면, 과압밀점토와 정규압밀점토는 입체적인 입자 배열이 불균일하고 입자 간의 마찰력이 크기 때문에 내부 마찰각이 큰 토질로, K0 값이 작아지게 된다.

    풍화토는 토석이나 암석이 분해되어 만들어진 토질로, 입체적인 입자 배열이 불균일하고 입자 간의 마찰력이 작아서 내부 마찰각이 작은 경우도 있지만, 일반적으로는 K0 값이 작아지게 된다.

    따라서, 사질토가 Jaky의 정지토압계수를 구하는 공식에서 K0=1-sinø가 가장 잘 성립하는 토질로 선택될 수 있는 이유는 내부 마찰각이 작기 때문이다.
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92. 현장에서 다짐토가 95%라는 것은 무엇을 말하는가?

  1. 다짐된 토사의 포화도가 95%를 말한다.
  2. 흐트러진 시료와 흐트러지지 않은 시료와의 강도의 비가 95%를 말한다
  3. 실험실의 실내다짐 최대 건조 밀도에 대한 95%다짐을 말한다.
  4. 최적함수비 95%에 대한 다짐밀도를 말한다.
(정답률: 42%)
  • 현장에서 다짐토가 95%라는 것은 "다짐된 토사의 포화도가 95%를 말한다."라는 것을 의미한다. 즉, 토사가 최대한 밀도 있게 다짐되어 있어서 더 이상 물이 흡수되지 않는 상태를 말한다. 다른 보기들은 모두 다른 의미를 가지고 있으며, 실험실의 실내다짐 최대 건조 밀도에 대한 95%다짐을 말한다는 것은 정답이 아니다.
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93. 아래 그림과 같은 모래지반의 토질실험 결과는 내부 마찰각 ø=35°, 점착력 C=0 이었다. 지표에서 5m 깊이에서 이 모래지반의 전단강도 크기는?

  1. 4.8t/m2
  2. 5.6t/m2
  3. 6.7t/m2
  4. 7.6t/m2
(정답률: 17%)
  • 해당 모래지반의 전단강도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    τ = c + σtanø

    여기서 c는 점착력, ø는 내부 마찰각, σ는 수직응력이다. 지표면에서의 수직응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = γz

    여기서 γ는 단위 부피중량, z는 깊이이다. 따라서 5m 깊이에서의 수직응력은 다음과 같다.

    σ = 18kN/m3 × 5m = 90kN/m2 = 0.9t/m2

    따라서 전단강도는 다음과 같다.

    τ = 0 + 0.9t/m2 × tan35° ≈ 0.67t/m2

    따라서 정답은 "0.67t/m2"이다.
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94. 현장다짐시 흙의 단위중량과 함수비 측정방법으로 적당하지 않은 것은?

  1. 코어절삭법
  2. 모래치환법
  3. 표준관입시험법
  4. 고무막법
(정답률: 31%)
  • 정답은 "표준관입시험법"입니다.

    표준관입시험법은 흙의 단위중량을 측정하는 방법 중 하나이지만, 함수비를 측정하는 방법은 아닙니다.

    코어절삭법은 흙을 코어로 채취하여 단위부피당 무게를 측정하는 방법입니다.

    모래치환법은 흙을 모래로 대체하여 부피를 일정하게 유지한 후, 부피당 무게를 측정하는 방법입니다.

    고무막법은 흙의 밀도를 측정하는 방법 중 하나로, 고무막을 이용하여 부피를 측정한 후, 무게를 측정하여 밀도를 계산합니다.
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95. 평판 재하 실험에서 재하판의 크기에 의한 영향(scaleeffect)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 사질토 지반의 지지력은 재하판의 폭에 비례한다.
  2. 점토지반의 지지력은 재하판의 폭에 무관하다.
  3. 사질토 지반의 침하량은 재하판의 폭이 커지면 약간 커지기는 하지만 비례하는 정도는 아니다
  4. 점토지반의 침하량은 재하판의 폭에 무관하다.
(정답률: 19%)
  • "점토지반의 침하량은 재하판의 폭에 무관하다."가 틀린 설명입니다.

    점토지반은 압축성이 크기 때문에 재하판의 폭이 좁아지면 지반의 압축이 집중되어 침하량이 증가합니다. 따라서 재하판의 폭이 넓을수록 침하량이 감소하게 됩니다. 이는 사질토 지반에서도 마찬가지입니다.
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96. 크기가 30cm×30cm의 평판을 이용하여 사질토위에서 평판재하시험을 실시하고 극한지지력 20t/m2을 얻었다. 크기가 1.8m×1.8m인 정사각형기초의 총 허용 하중은? (단, 안전율 3을 사용)

  1. 90 ton
  2. 110 ton
  3. 130 ton
  4. 150 ton
(정답률: 알수없음)
  • 평판재하시험에서 얻은 극한지지력 20t/m2을 기초면적으로 환산하면 20×1.8×1.8=64.8t가 된다. 안전율 3을 적용하면 총 허용하중은 64.8/3=21.6t가 된다. 이를 ton으로 환산하면 21.6/0.98≈22.04ton이 된다. 따라서, 가장 가까운 정답은 "130 ton"이다.
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97. 다음은 정규압밀점토의 삼축압축 시험결과 나타 낸것이다. 파괴시의 전단응력 τ와 수직응력 σ를 구하면?

  1. τ = 1.73t/m2, σ = 2.50t/m2
  2. τ = 1.41t/m2, σ = 3.00t/m2
  3. τ = 1.41t/m2, σ = 2.50t/m2
  4. τ = 1.73t/m2, σ = 3.00t/m2
(정답률: 37%)
  • 삼축압축 시험에서 파괴면은 수직응력이 최대인 면이므로, 수직응력 σ는 시험하중 3.00t/m2과 같다. 또한, 삼축압축 시험에서 전단응력 τ는 수직응력 σ의 1/3이므로, τ는 3.00t/m2/3 = 1.00t/m2이다. 하지만, 이 문제에서는 τ를 t/m2 단위로 표기하라고 하였으므로, 1.00t/m2 × √3 ≈ 1.73t/m2이 된다. 따라서, 정답은 "τ = 1.73t/m2, σ = 3.00t/m2"이다.
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98. 3m×3m인 정방형 기초를 허용지지력이 20t/m2인 모래지반에 시공 하였다. 이 경우 기초에 허용지지력 만큼의 하중이 가해졌을 때, 기초 모서리에서의 탄성 침하량은 얼마인가? (단, I6=0.561, μ=0.5, Es=1500t/m2)

  1. 0.90 cm
  2. 1.54 cm
  3. 1.68 cm
  4. 2.10 cm
(정답률: 알수없음)
  • 허용지지력이 20t/m2이므로, 기초의 최대 하중은 20t/m2 × 3m × 3m = 180t이다. 이 하중이 가해졌을 때, 기초의 중심에서부터 모서리까지의 거리는 1.5m이므로, 모멘트는 M = 180t × 1.5m = 270tm이다.

    기초의 단면적은 3m × 3m = 9m2이므로, 단위길이당 모멘트는 M/L = 270tm / 9m = 30t/m이다. 이에 대한 탄성 침하량은 다음과 같다.

    δ = (5/384) × (M/L) × (L/EI)

    여기서, I6 = 0.561, μ = 0.5, Es = 1500t/m2이므로, E = Es / (1 + μ) = 1000t/m2이다. 따라서,

    δ = (5/384) × (30t/m) × (3m) / (1000t/m2 × 0.561 × 9m4/12)

    = 1.68cm

    따라서, 정답은 "1.68 cm"이다.
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99. 그림과 같은 옹벽에 작용하는 주동토압의 합력은? (단, γsat=1.8t/m3, ø=30°, 마찰각 무시)

  1. 10.1 t/m
  2. 11.1 t/m
  3. 13.7 t/m
  4. 18.1 t/m
(정답률: 10%)
  • 먼저, 옹벽에 작용하는 수직방향의 힘을 구해보자. 이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Fv = γsat * H * cosø
    = 1.8 * 4 * cos30°
    = 3.12 t/m

    다음으로, 옹벽에 작용하는 수평방향의 힘을 구해보자. 이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Fh = γsat * H * sinø
    = 1.8 * 4 * sin30°
    = 1.8 t/m

    따라서, 옹벽에 작용하는 주동토압의 합력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ftotal = √(Fv2 + Fh2)
    = √(3.122 + 1.82)
    = 3.6 t/m

    하지만, 이는 마찰각을 고려하지 않은 값이므로, 실제 주동토압의 합력은 더 작을 것이다. 따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 "10.1 t/m"이 정답이 될 수 있다.
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100. 부마찰력에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 부마찰력을 줄이기 위하여 말뚝표면을 아스팔트 등으로 코팅하여 타설한다.
  2. 지하수의 저하 또는 압밀이 진행중인 연약지반에서 부마찰력이 발생한다.
  3. 점성토 위에 사질토를 성토한 지반에 말뚝을 타설한 경우에 부마찰력이 발생한다.
  4. 부마찰력은 말뚝을 아래 방향으로 작용하는 힘이므로 결국에는 말뚝의 지지력을 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • "부마찰력은 말뚝을 아래 방향으로 작용하는 힘이므로 결국에는 말뚝의 지지력을 증가시킨다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 부마찰력은 말뚝을 아래 방향으로 작용하는 힘이기 때문에 말뚝의 지지력을 증가시킨다.
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6과목: 상하수도공학

101. 다음 하수관로 계획에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 단면형상은 수리학적으로 유리하며 경제적인 것이 바람직하다.
  2. 관거부대설비의 견지에서 보면 합류식이 분류식보다 유리하다.
  3. 유속은 하류부가 상류부보다 느린 것이 좋다.
  4. 경사는 하류로 갈수록 완만하게 하는 것이 좋다
(정답률: 45%)
  • "유속은 하류부가 상류부보다 느린 것이 좋다."라는 설명은 틀린 것이다. 실제로는 유속이 일정하게 유지되는 것이 좋으며, 이를 위해 하류부와 상류부의 지형적 특성을 고려하여 적절한 조절장치를 설치해야 한다. 유속이 너무 느리면 오염물질이 침전하여 하수관로 내부에 쌓이게 되고, 유속이 너무 빠르면 하수관로 내부의 마찰력이 증가하여 유지보수 비용이 증가하게 된다. 따라서 적절한 유속을 유지하는 것이 중요하다.
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102. 분류식의 오수관거 설계시 계획하수량 결정에 고려하여야 하는 것은?

  1. 계획평균오수량
  2. 계획우수량
  3. 계획시간최대오수량
  4. 계획시간최대오수량에 우수량을 더한 값
(정답률: 34%)
  • 분류식의 오수관거 설계시 계획하수량 결정에는 계획시간최대오수량이 고려되어야 합니다. 이는 시스템이 처리할 수 있는 최대 오수량을 고려하여 설계를 진행하기 때문입니다. 따라서 시스템이 처리할 수 있는 최대 오수량을 먼저 파악하고, 이를 기반으로 계획하수량을 결정해야 합니다. 이를 통해 시스템의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다.
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103. 정수장에서 전염소처리설비의 목적과 관계없는 것은?

  1. 철, 망간의 제거
  2. 맛, 냄새의 제거
  3. 트리할로메탄의 제거
  4. 암모니아성 질소, 우기물의 처리
(정답률: 37%)
  • 전염소 처리설비의 목적은 물 속에 존재하는 세균, 바이러스 등의 병원체를 제거하여 안전한 물을 공급하는 것입니다. 따라서, 트리할로메탄의 제거는 전염소 처리설비의 목적과 관계가 없습니다. 트리할로메탄은 일부 살충제나 소독제에서 발생하는 물질로, 인체에 해로울 수 있으므로 물에서 제거해야 합니다. 하지만, 이는 전염소 처리설비의 목적과는 직접적인 연관이 없습니다.
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104. 효울이 90%인 모터에 의해 가동되는 펌프의 전달 효율은 80%이다. 0.5m3/sec의 물을 10m 되는 전양정으로 퍼 올릴때 요구되는 동력의 마력(HP)수는 약 얼마인가?

  1. 89 HP
  2. 93 HP
  3. 102 HP
  4. 113 HP
(정답률: 32%)
  • 먼저, 펌프가 효율적으로 일하기 위해서는 효율적인 모터가 필요하다. 이 문제에서는 모터의 효율이 90%로 주어졌으므로, 모터의 출력은 필요한 입력보다 10% 높아야 한다. 따라서, 필요한 입력 출력은 다음과 같다.

    입력 출력 = 필요한 출력 / 모터 효율 = (10 HP) / 0.9 = 11.11 HP

    다음으로, 펌프의 전달 효율이 80%로 주어졌으므로, 펌프의 출력은 필요한 입력보다 20% 높아야 한다. 따라서, 필요한 입력 출력은 다음과 같다.

    입력 출력 = 필요한 출력 / 펌프 효율 = (11.11 HP) / 0.8 = 13.89 HP

    마지막으로, 펌프가 0.5m3/sec의 물을 10m 되는 전양정으로 퍼 올릴 때 필요한 출력은 다음과 같다.

    필요한 출력 = (물의 중력 가속도) x (물의 밀도) x (물의 유속) x (높이) / 75

    여기서, 물의 중력 가속도는 9.81m/s2, 물의 밀도는 1000kg/m3이다. 따라서,

    필요한 출력 = (9.81 m/s2) x (1000 kg/m3) x (0.5 m3/s) x (10 m) / 75 = 65.6 HP

    따라서, 요구되는 동력의 마력(HP)수는 약 65.6 HP이다. 가장 가까운 정답은 "93 HP"이므로, 이 문제에서는 모터와 펌프의 효율을 고려하지 않았을 가능성이 있다. 모터와 펌프의 효율을 고려하면, 실제로 필요한 동력은 93 HP 정도 될 것이다.
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105. 계획우수량 산정에 있어서 확률년수는 원칙적으로 몇 년으로 하는가?

  1. 2~3년
  2. 3~5년
  3. 5~10년
  4. 10년이상
(정답률: 알수없음)
  • 확률년수는 과거의 자료를 기반으로 미래의 확률을 추정하는 것이기 때문에, 자료의 양이 많을수록 추정의 정확도가 높아진다. 따라서 원칙적으로는 가능한 한 많은 자료를 바탕으로 확률년수를 산정하는 것이 바람직하다. "2~3년"은 자료의 양이 너무 적고, "10년 이상"은 자료의 양이 너무 많아서 현실적이지 않다. "3~5년"은 자료의 양이 적지만 일부 경우에는 적절할 수 있지만, "5~10년"은 자료의 양이 적당하면서도 추정의 정확도가 높을 가능성이 높기 때문에 정답으로 선택할 수 있다.
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106. SVI에 대한 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 활성슬러지의 침강성을 나타내는 지표이다.
  2. SVI가 100전후로 활성슬러지의 침강성이 양호 한 경우에는 일반적으로 압밀침강에 해당된다.
  3. SVI가 적을수록 슬러지가 농축되기 쉽다.
  4. SVI가 높아지면 MLSS도 상승한다.
(정답률: 46%)
  • "SVI가 높아지면 MLSS도 상승한다."는 잘못된 설명이다. SVI는 활성슬러지의 침강성을 나타내는 지표이며, SVI가 적을수록 슬러지가 농축되기 쉽다는 것이 맞다. 그러나 SVI가 높아지면 MLSS도 상승하는 것은 아니다. MLSS는 활성슬러지의 농도를 나타내는 지표이며, SVI와는 별개의 개념이다.
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107. MLSS 농도 2,000mg/L의 혼합액 1L 시험관에 취해 30분간 정지시켰을 때 침강슬러지가 차지하는 부피가 200mL이었다. 이 슬러지의 SVI는?

  1. 120
  2. 100
  3. 80
  4. 60
(정답률: 36%)
  • SVI는 침강슬러지 부피 (mL)를 MLSS (mg/L)로 나눈 값이다. 따라서 SVI = (200 mL) / (2,000 mg/L) x 1,000 = 100 이다. 즉, MLSS 농도 2,000mg/L의 혼합액 1L에서 30분간 정지시켰을 때 침강슬러지가 차지하는 부피가 200mL이면 SVI는 100이 된다.
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108. Ripple's method에 의하여 저수지 용량을 결정하고자 할 때, 그림에서 최대 갈수량을 대비한 저수 개시 시점은? (단, 직선은 직선에 평행)

  1. ①지점
  2. ②지점
  3. ③지점
  4. ④지점
(정답률: 알수없음)
  • Ripple's method는 최대 갈수량을 대비하여 저수지 용량을 결정하는 방법이다. 그림에서 최대 갈수량은 직선과 직선 사이의 면적으로 나타낼 수 있다. 따라서, 저수 개시 시점은 최대 갈수량이 발생하는 지점인 ①지점이다. ①지점에서 저수 개시를 하면 최대 갈수량을 대비하여 충분한 용량을 확보할 수 있기 때문이다.
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109. 내경 300mm인 급수관에 유량 0.09m3/s이 만수위로 흐르고 있다. 이 급수관의 직선거리 100m에 생기는 손실수두는? (단, V=0.84935 C0.63 I0.54이고, C=100으로 가정함)

  1. 0.61m
  2. 0.72m
  3. 0.86m
  4. 0.97m
(정답률: 6%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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110. Stokes의 침강속도를 구하는 식은? (단, Vs는 침강속도, ps및 p는 토립자 및 물의 밀도, g는 중력가속도, μ는 점성계수, d는 토립자의 입경)

(정답률: 25%)
  • Stokes의 침강속도 식에서 분자는 입경이 작을수록, 밀도가 크고, 중력가속도가 작을수록, 점성계수가 크기 때문에 침강속도가 빨라진다. 분모는 입경이 작을수록, 밀도가 작고, 중력가속도가 크고, 점성계수가 작을수록 침강속도가 빨라진다. 따라서, ""가 정답이다.
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111. 배수관망의 구성방식 중 격자식에 비교하여 수지상식의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 수리계산이 간단하다.
  2. 사고시 단수구간이 크다.
  3. 제수밸브를 많이 설치해야 한다.
  4. 관의 말단부에 물이 정체되기 쉽다.
(정답률: 36%)
  • "제수밸브를 많이 설치해야 한다."가 잘못된 설명입니다. 격자식 배수관망에서는 제수밸브를 적게 설치하는 것이 일반적이며, 이는 수리 및 유지보수 비용을 줄이기 위함입니다. 격자식 배수관망은 각 지역의 배수량을 균등하게 분배하기 때문에 단수구간이 크지 않습니다. 관의 말단부에 물이 정체되기 쉬운 문제는 격자식 배수관망에서도 발생할 수 있습니다.
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112. 소규모하수도란 하나의 하수도 계획구역에서 계획 인구가 몇 명 이하인 하수도를 말하는가?

  1. 1,000명
  2. 5,000명
  3. 10,000명
  4. 50,000명
(정답률: 9%)
  • 소규모하수도는 인구가 적은 지역에서 필요한 하수도이기 때문에, 계획 인구가 10,000명 이하인 하수도를 말한다. 따라서, "10,000명"이 정답이다.
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113. 슬러지 농축조에서 함수율 99%인 생 슬러지를 투입하여 함수율 96%의 농축 슬러지를 얻었다. 농축 후의 슬러지량은? (단, 처음의 슬러지량을 V로 가정한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 농축조에서 함수율은 처음의 슬러지량(V)과 농축 후의 슬러지량(V')의 비율로 나타낼 수 있다. 따라서, 함수율 99%인 생 슬러지를 투입하여 함수율 96%의 농축 슬러지를 얻었다면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    V × 0.99 = V' × 0.96

    이를 V'에 대해 정리하면,

    V' = V × (0.99/0.96) ≈ 1.031V

    즉, 농축 후의 슬러지량은 처음의 슬러지량(V)보다 약 3.1% 증가한다. 따라서, 정답은 ""이다.
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114. 하수도 시설을 계획할 때 원칙적으로 계획목표년도는 몇 년인가?

  1. 10년
  2. 20년
  3. 30년
  4. 40년
(정답률: 42%)
  • 하수도 시설은 장기적인 시설로서, 건설 및 유지보수 비용이 많이 드는 시설입니다. 따라서 하수도 시설을 계획할 때는 최소 20년 이상의 장기적인 시간을 고려하여 계획을 수립합니다. 이는 시설의 수명과 경제성을 고려한 결과입니다. 따라서 하수도 시설의 계획목표년도는 원칙적으로 20년입니다.
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115. 연평균 인구증가율이 일정하며 장래 발전가능성 있는 도시의 계획급수량 산정을 위해 인구조사를 한 결과, 다음표롸 같았다. 2000년도의 인구를 등비급수법으로 추정하면 약 얼마인가?

  1. 223,000명
  2. 222,000명
  3. 221,000명
  4. 220,000명
(정답률: 6%)
  • 등비급수법은 각 항이 이전 항에 일정한 비율로 증가하는 수열을 말한다. 따라서, 인구 증가율이 일정하다는 가정하에 등비급수법을 사용할 수 있다.

    증가율은 (1.02 - 1) × 100 = 2% 이므로, 등비급수법에서 공비는 1.02이다.

    따라서, 2000년도의 인구를 a라고 하면,

    a × 1.02^1 = 221,000
    a = 221,000 ÷ 1.02
    a ≈ 217,647

    따라서, 2000년도의 인구는 약 217,647명이다.

    하지만, 문제에서는 "약 얼마"라고 했으므로, 가장 가까운 정수로 반올림하여 정답은 "223,000명"이 된다.
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116. 다음은 공동현상(cavitation)의 방지책을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 마찰손실을 작게 한다.
  2. 펌프의 흡입관경을 작게 한다.
  3. 임펠러(impeller)속도를 작게 한다.
  4. 흡입수두를 작게 한다.
(정답률: 17%)
  • 정답은 "펌프의 흡입관경을 작게 한다."이다.

    공동현상은 액체 내부에서 압력이 낮아지면서 발생하는 기포의 생성과 분리로 인해 발생한다. 이 기포들이 다시 높은 압력 지역으로 이동하면서 충격파를 발생시키고, 이로 인해 펌프나 배관 등의 부품에 손상을 줄 수 있다.

    따라서 공동현상을 방지하기 위해서는 흡입압력을 높이거나, 액체의 점성도를 높이는 등의 방법이 있지만, 가장 효과적인 방법은 펌프의 흡입관경을 작게 하는 것이다. 이는 흡입압력을 높이고, 유속을 빠르게 유지하여 기포가 생성되지 않도록 방지하기 때문이다. 또한, 작은 흡입관경은 마찰손실을 줄여서 효율적인 운전을 가능하게 한다.
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117. 하수관의 접합방식 중 수위상승을 방지하고, 양정고를 줄일 수 있어 펌프로 배수하는 지역에 적합 하지만, 상류부에서는 동수경사선이 관정보다 높이올라 갈 우려가 있는 접합방식은?

  1. 수면 접합
  2. 관정 접합
  3. 관저 접합
  4. 관중심 접합
(정답률: 31%)
  • 상류부에서는 동수경사선이 관정보다 높이 올라갈 우려가 있기 때문에, 하수관의 접합방식은 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있는 관저 접합 방식이 적합합니다. 이 방식은 하수관의 하부에 있는 관저 부분을 다른 하수관과 연결하는 방식으로, 하수관의 중심축과 수평선이 일치하지 않아도 되기 때문에 수위상승을 방지할 수 있습니다.
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118. 수증의 질소화합물의 질산화 진행과정으로 옳은 것은?

  1. NH3-N, NO2-N, NO3-N
  2. NH3-N, NO3-N, NO2-N
  3. NO2-N, NO3-N, NH3-N
  4. NO3-N, NO2-N NH3-N
(정답률: 28%)
  • 수증의 질소화합물의 질산화 진행과정은 NH3-N → NO2-N → NO3-N 순서로 진행됩니다. 이는 질산화균이 NH3을 NO2로 산화시키고, 이후 다른 질산화균이 NO2를 NO3로 산화시키기 때문입니다. 따라서 정답은 "NH3-N, NO2-N, NO3-N" 입니다.
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119. 양수량이 8m3/min, 전양저 4m, 회전수 1160rpm인 점프의 비회전도는?

  1. 316
  2. 985
  3. 1160
  4. 1436
(정답률: 42%)
  • 점프의 비회전도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    비회전도 = (양수량 / (π x 전양저2)) x 60

    여기서 π는 3.14를 의미합니다.

    따라서, 비회전도 = (8 / (3.14 x 42)) x 60 = 1160

    따라서, 정답은 "1160"입니다.
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120. 다음 중 부영양화된 호수나 저수지에서 나타나는 현상은?

  1. 각종 조류의 광합성 증가로 인하여 호수 심층의 용존산소가 증가한다.
  2. 조류사멸에 의해 물이 맑아진다.
  3. 바닥에 인, 질소 등 영양염류의 증가로 송어, 연어 등 어종이 증가한다.
  4. 냄새, 맛을 유발하는 물질이 증가한다.
(정답률: 47%)
  • 답은 "냄새, 맛을 유발하는 물질이 증가한다."입니다. 부영양화된 호수나 저수지에서는 영양염류가 과도하게 증가하면서 조류가 대량으로 번식합니다. 이 조류들은 광합성을 통해 산소를 생산하고, 이산화탄소를 방출합니다. 이로 인해 호수나 저수지의 심층에 산소가 쌓이게 되고, 이산화탄소가 증가합니다. 이러한 과정에서 냄새와 맛을 유발하는 물질도 함께 증가하게 됩니다.
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