토목기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

토목기사 2017-05-07 필기 기출문제 해설

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토목기사
(2017-05-07 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 2경간 연속보에 등분포하중 w=400㎏/m가 작용할 때 전단력이 “0”이 되는 위치는 지점 A로부터 얼마의 거리(x)에 있는가?

  1. 0.75m
  2. 0.85m
  3. 0.95m
  4. 1.05m
(정답률: 72%)
  • 연속보에서 전단력이 $0$이 되는 지점은 반력과 하중의 평형이 이루어지는 지점입니다. 지점 A의 반력을 $R_A$, 등분포하중을 $w$라고 할 때, $R_A - wx = 0$이 되는 $x$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{R_A}{w}$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{300}{400}$
    ③ [최종 결과] $x = 0.75 \text{ m}$
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2. 주어진 단면의 도심을 구하면?

(정답률: 72%)
  • 도심의 좌표는 각 부분의 면적과 도심 위치를 이용한 가중 평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\bar{x} = \frac{\sum A_i x_i}{\sum A_i}, \bar{y} = \frac{\sum A_i y_i}{\sum A_i}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\bar{x} = \frac{(20 \times 60) \times 10 + (30 \times 36 \times 0.5) \times (20 + 15)}{(20 \times 60) + (30 \times 36 \times 0.5)}$
    $$\bar{y} = \frac{(20 × 60) × 30 + (30 × 36 × 0.5) × (24 + 18)}{(20 × 60) + (30 × 36 × 0.5)}$
    ③ [최종 결과]
    $$\bar{x} = 16.2\text{mm}, \bar{y} = 31.9\text{mm}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 그림과 같은 단순보에서 B 단에 모멘트 하중 M이 작용할 때 경간 AB 중에서 수직 처짐이 최대가 되는 곳의 거리는 x는? (단, EI는 일정하다.)

  1. x = 0.500ℓ
  2. x = 0.577ℓ
  3. x = 0.667ℓ
  4. x = 0.750ℓ
(정답률: 85%)
  • 단순보의 한쪽 끝에 모멘트 $M$이 작용할 때, 처짐 방정식 $\delta(x)$를 구한 후 이를 미분하여 $0$이 되는 지점에서 최대 처짐이 발생합니다. 계산 결과 최대 처짐 지점은 $x = \frac{\ell}{\sqrt{3}} \approx 0.577\ell$ 지점입니다.
    ① [기본 공식] $ x = \frac{\ell}{\sqrt{3}} $
    ② [숫자 대입] $ x = \frac{1}{1.732} \ell $
    ③ [최종 결과] $ x = 0.577\ell $
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4. 그림과 같은 강재(steel) 구조물이 있다. AC, BC부재의 단면적은 각각 10cm2, 20cm2이고 연직하중 P=9t이 작용할 때 C점의 연직처짐을 구한 값은? (단 강재의 종탄성계수는 2.0×106㎏/cm2이다.)

  1. 0.624㎝
  2. 0.785㎝
  3. 0.834㎝
  4. 0.945㎝
(정답률: 60%)
  • 구조물의 평형 방정식으로 각 부재의 축력을 구한 뒤, 에너지법(카스틸리아노 정리) 또는 변위 중첩법을 사용하여 C점의 연직처짐을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\delta = \sum \frac{P_{L} L}{A E}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\delta = \frac{9 \times 10^{3} \times 500}{10 \times 2.0 \times 10^{6}} + \frac{9 \times 10^{3} \times 400}{20 \times 2.0 \times 10^{6}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\delta = 0.785 \text{ cm}$$
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5. 그림과 같은 직육면체의 윗면에 전단력 V=540㎏이 작용하여 그림(b)와 같이 상면이 옆으로 0.6cm만큼의 변형이 발생되었다. 재료의 전단탄성계수(G)는 얼마인가?

  1. 10kg/cm2
  2. 15kg/cm2
  3. 20kg/cm2
  4. 25kg/cm2
(정답률: 58%)
  • 전단탄성계수 $G$는 전단응력 $\tau$를 전단변형률 $\gamma$로 나눈 값입니다. 전단응력은 $\frac{V}{A}$, 전단변형률은 $\frac{\delta}{h}$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{V / A}{\delta / h}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{540 / (12 \times 15)}{0.6 / 4}$
    ③ [최종 결과] $G = 20$
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6. 그림과 같이 C점이 내부힌지로 구성된 게르버보에서 B지점에 발생하는 모멘트의 크기는?

  1. 9t∙m
  2. 6t∙m
  3. 3t∙m
  4. 1t∙m
(정답률: 71%)
  • 게르버보의 내부힌지 C점을 기준으로 분리하여 해석합니다. B지점의 모멘트는 C점에서 B지점까지의 거리와 작용하는 하중의 모멘트 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_B = R_b \times L$
    ② [숫자 대입] $M_B = 4 + 4 \times 3 - 2 \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $M_B = 9$
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7. 그림과 같은 2개의 캔틸레버보에 저장되는 변형에너지를 각각 U(1), U(2) 라고 할 때 U(1):U(2) 의 비는?

  1. 2:1
  2. 4:1
  3. 8:1
  4. 16:1
(정답률: 83%)
  • 캔틸레버보 끝단에 집중하중 $P$가 작용할 때 저장되는 변형에너지는 길이 $L$의 3제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{P^{2}L^{3}}{6EI}$
    ② [숫자 대입] $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{(2l)^{3}}{l^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{U_{1}}{U_{2}} = 8$
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8. 지간 10m인 단순보 위를 1개의 집중하중 P=20t이 통과할 때 이 보에 생기는 최대 전단력 S와 최대 휨모멘트 M이 옳게 된 것은?

  1. S=10t M=50t∙m
  2. S=10t M=100t∙m
  3. S=20t M=50t∙m
  4. S=20t M=100t∙
(정답률: 65%)
  • 단순보에서 이동 집중하중 $P$가 통과할 때의 최대 전단력과 휨모멘트를 구하는 문제입니다.
    최대전단력 $S$는 하중 $P$가 지점 바로 위에 있을 때 발생하며, 최대휨모멘트 $M$은 하중 $P$가 보의 중앙에 위치할 때 발생합니다.
    ① [전단력 공식] $S = P = 20\text{ t}$
    ② [휨모멘트 공식] $M = \frac{PL}{4} = \frac{20 \times 10}{4}$
    ③ [최종 결과] $S = 20\text{ t}, M = 50\text{ t\cdot m}$
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9. 아래 그림과 같은 부정정보에서 B점의 연직반력(R)은?

(정답률: 71%)
  • 한쪽 끝은 힌지 지지되고 다른 쪽 끝은 고정단인 1차 부정정 보에 등분포하중 $w$가 작용할 때, 고정단 B점의 연직반력 $R_B$는 구조역학적 해석에 의해 전체 하중의 $\frac{5}{8}$가 집중됩니다.
    ① [기본 공식] $R_B = \frac{5}{8} w L$
    ② [숫자 대입] $R_B = \frac{5}{8} w L$
    ③ [최종 결과] $R_B = \frac{5}{8} w L$
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10. 장주의 탄성좌굴하중(Elastic buckling Load) Pcr은 아래의 표와 같다. 기둥의 각 지지조건에 따른n의 값으로 틀린 것은? (단, E : 탄성계수, I : 단면 2차 모멘트, ℓ : 기둥의높이)

  1. 양단힌지 : n = 1
  2. 양단고정 : n = 4
  3. 일단고정 타단자유 : n = 1/4
  4. 일단고정 타단힌지 : n = 1/2
(정답률: 81%)
  • 기둥의 지지 조건에 따른 유효길이 계수 $n$의 값을 묻는 문제입니다. 일단고정 타단힌지 조건의 경우 $n$ 값은 $2$가 되어야 합니다.

    오답 노트
    양단힌지: $n=1$ (정상)
    양단고정: $n=4$ (정상)
    일단고정 타단자유: $n=1/4$ (정상)
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11. 다음 중 정(+)의 값 뿐만 아니라. 부(-)의 값도 갖는 것은?

  1. 단면계수
  2. 단면 2차 모멘트
  3. 단면 2차 반경
  4. 단면 상승 모멘트
(정답률: 89%)
  • 단면 상승 모멘트는 도심에서 떨어진 거리와 면적의 곱을 합산한 값으로, 기준축의 위치에 따라 양(+)의 값과 음(-)의 값을 모두 가질 수 있는 기하학적 특성을 가집니다.
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12. 단면이 20㎝×30㎝인 압축부재가 있다. 그 길이가 2.9m일 때 이 압축부재의 세장비는 약 얼마인가?

  1. 33
  2. 50
  3. 60
  4. 100
(정답률: 76%)
  • 세장비는 부재의 길이와 최소 회전반경의 비로 정의하며, 단면의 최소 관성모멘트를 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{L}{r_{min}}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{290}{\sqrt{\frac{30 \times 20^3}{12 \times (30 \times 20)}}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 50$
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13. 그림과 같은 단면에 전단력 V=60t 이 적용할 때 최대 전단응력은 얼마인가?

  1. 127㎏/cm2
  2. 160㎏/cm2
  3. 198㎏/cm2
  4. 213㎏/cm2
(정답률: 66%)
  • I형 단면의 최대 전단응력은 중립축에서 발생하며, 단면 1차 모멘트와 관성모멘트를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{G_x S}{I_x b}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{7125 \times 60}{267500 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 160 \text{ kg/cm}^2$
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14. 그림과 같이 케이블(cable)에 500㎏의 추가 매달려 있다. 이 추의 중심을 수평으로 3m이동 시키기 위해 케이블 길이 5m지점인 A점에 수평력 P를 가하고 자 한다. 이때 힘 P의 크기는?

  1. 375㎏
  2. 400㎏
  3. 425㎏
  4. 450㎏
(정답률: 74%)
  • 케이블에 매달린 추의 평형 상태에서 힘의 삼각형 거리비(기하학적 유사성)를 이용하여 수평력 $P$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{W}{h} \times d$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{500}{4} \times 3$
    ③ [최종 결과] $P = 375 \text{ kg}$
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15. 아래 그림과 같은 양단고정보에 3/tm의 등분포하중과 10t의 집중하중이 작용할 때 A점의 휨모멘트는?

  1. -31.6t⦁1m
  2. -32.8t⦁2m
  3. -34.6t⦁4m
  4. -36.8t⦁6m
(정답률: 50%)
  • 양단고정보에서 등분포하중과 집중하중이 동시에 작용할 때, A점의 휨모멘트는 각 하중에 의한 모멘트의 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $M_A = \frac{w L^2}{12} + \frac{P a b^2}{L^2}$
    ② [숫자 대입] $M_A = \frac{3 \times 10^2}{12} + \frac{10 \times 6 \times 4^2}{10^2}$
    ③ [최종 결과] $M_A = -34.6 \text{ t} \cdot \text{m}$
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16. 다음 그림과 같은 3힌지 아치에 집중하중 P가 가해질 때 지점 B에서의 수평반력은?

  1. Pa
  2. P(R-a)
(정답률: 73%)
  • 3힌지 아치에서 지점 B의 수평반력 $H_B$는 아치의 높이 $h$와 하중의 위치를 이용하여 구할 수 있습니다. 주어진 그림에서 아치의 높이 $h$는 반지름 $R$과 같으므로 이를 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H_B = \frac{P \times a}{2h}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H_B = \frac{P \times a}{2R}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H_B = \frac{Pa}{2R}$$
    따라서 정답은 입니다.
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17. 아래 그림과 같은 트러스에서 부재 AB의 부재력은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 10.625t(인장)
  2. 15.05t(인장)
  3. 15.05t(압축)
  4. 10.625t(압축)
(정답률: 55%)
  • 트러스의 부재력을 구하기 위해 절단법을 적용합니다. 부재 AB를 포함하여 비스듬히 절단한 후 모멘트 평형 방정식을 세워 계산하면, 해당 부재는 인장력을 받고 있음을 알 수 있습니다.
    최종 계산 결과 부재 AB의 부재력은 $10.625\text{t}$ (인장) 입니다.
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18. 아래 그림과 같은 내민보에 발생하는 최대 휨모멘트를 구하면?

  1. -8t • m
  2. -12t • m
  3. -16t • m
  4. -20t • m
(정답률: 69%)
  • 내민보의 최대 휨모멘트는 지점 B에서 발생하며, 캔틸레버 부분의 집중하중에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$M_{max} = P \times L$$
    ② [숫자 대입]
    $$M_{max} = 6\text{t} \times 2\text{m}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M_{max} = 12\text{t} \cdot \text{m}$$
    방향을 고려하여 $-12\text{t} \cdot \text{m}$가 됩니다.
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19. 아래 그림에서 블록 A를 뽑아내는데 필요한 힘 P는 최소 얼마 이상이어야 하는가? (단, 블록과 접촉면과 마찰계수 u=0.3)

  1. 3㎏ 이상
  2. 6㎏ 이상
  3. 9㎏ 이상
  4. 12㎏ 이상
(정답률: 78%)
  • 블록 A를 뽑아내기 위해서는 마찰력보다 큰 힘 $P$가 필요하며, 마찰력은 수직항력과 마찰계수의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = f = \mu N$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 0.3 \times (10\text{kg} \times \frac{10\text{m}}{20\text{m}} \times 6)$$
    ※ 지점 A에서의 수직항력 $N$은 모멘트 평형에 의해 $10\text{kg}$ 하중의 영향으로 $30\text{kg}$이 됩니다.
    $$P = 0.3 \times 30\text{kg}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 9\text{kg}$$
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20. 탄성계수가 E, 프와송비가 인 재료의 체적탄성계수는 K는?

(정답률: 78%)
  • 탄성계수 $E$와 프와송비 $\nu$를 이용하여 재료의 체적탄성계수 $K$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$K = \frac{E}{3(1 - 2\nu)}$$
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2과목: 측량학

21. 측량의 분류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 측량 구역이 상대적으로 협소하여 지구의 곡률을 고려하지 않아도 되는 측량을 측지측량이라 한다.
  2. 측량정확도에 따라 평면기준점측량과 고저기준점 측량으로 구분한다.
  3. 구면 삼각법을 적용하는 측량과 평면 삼각법을 적용하는 측량과의 근본적인 차이는 삼각형의 내각의 합이다.
  4. 측량법에는 기본측량과 공공측량의 두 가지로만 측량을 구별한다.
(정답률: 56%)
  • 구면 삼각법을 적용하는 측지측량의 삼각형 내각의 합은 $180^{\circ}$를 초과하며, 평면 삼각법을 적용하는 평면측량의 삼각형 내각의 합은 정확히 $180^{\circ}$라는 점이 근본적인 차이입니다.

    오답 노트
    측지측량: 지구 곡률을 고려하는 측량
    측량 정확도: 정밀도에 따라 1급, 2급 등으로 구분
    측량법: 기본측량, 공공측량 외에도 일반측량 등이 존재
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22. 수준측량에서 시준거리를 같게 함으로써 소거할수 있는 오차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기포관축과 시준선이 평행하지 않을 때 생기는 시준선 오차를 소거할 수 있다.
  2. 시준거리를 같게 함으로써 지구곡률오차를 소거할수 있다.
  3. 표척 시준시 초점나사를 조정할 필요가 없으므로 이로 인한 오차인 시준오차를 줄일 수 있다.
  4. 표척의 눈금 부정확으로 인한 오차를 소거할 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 수준측량에서 시준거리를 같게 하면 시준선 오차, 지구곡률오차, 초점나사 조정오차 등은 서로 상쇄되어 소거되지만, 표척 자체의 눈금이 부정확하여 발생하는 오차는 거리 조절만으로는 해결할 수 없습니다.
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23. UTM 좌표에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 중앙 자오선의 축척 계수는 0.9996이다.
  2. 좌표계는 경도 6°, 위도 8° 간격으로 나눈다.
  3. 우리나라 40구역(ZONE)과 43구역(ZONE)에 위치하고 있다.
  4. 경도의 원점은 중앙자오선에 있으며 위도의 원점은 적도상에 있다.
(정답률: 71%)
  • UTM 좌표계에서 우리나라는 40구역이나 43구역이 아니라 51구역과 52구역에 위치하고 있습니다.
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24. 1600m2의 정사각형 토지 면적 0.5m2까지 정확하게 구하기 위해서 필요한 변길이의 최대 허용오차는?

  1. 2.25mm
  2. 6.25mm
  3. 10.25mm
  4. 12.25mm
(정답률: 72%)
  • 정사각형의 면적 $A = x^{2}$에서 면적의 오차 $dA$와 변의 길이 오차 $dx$ 사이의 관계식을 이용하여 최대 허용오차를 구합니다.
    ① [기본 공식] $dA = 2x dx$
    ② [숫자 대입] $0.5 = 2 \times \sqrt{1600} \times dx$
    ③ [최종 결과] $dx = 6.25\text{mm}$
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25. 도로공사에서 거리 20m인 성토구간에 대하여 시작단면 A1=72m2, 끝 단면 A2 =182m2, 중앙 단면 Am =132m2 라고 할 때 각주공식에 의한 성토량은?

  1. 2540.0m3
  2. 2573.3m3
  3. 2600.0m3
  4. 2606.7m3
(정답률: 74%)
  • 각주공식(Simpson's rule)은 양 끝 단면과 중앙 단면의 면적을 이용하여 체적을 계산하는 정밀한 방법입니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{L}{6} (A_1 + 4A_m + A_2)$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{20}{6} (72 + 4 \times 132 + 182)$
    ③ [최종 결과] $V = 2606.7$
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26. 도로 기점으로부터 교점(I.P)까지의 추가거리가 400m, 곡선 반지름 R=200m, 교각 I=90°인 원곡선을 설치할 경우, 곡선시점(B.C)은? (단, 중심말뚝거리 =20m)

  1. No.9
  2. No.9 +10m
  3. No.10
  4. No.10+10m
(정답률: 69%)
  • 곡선시점(B.C)의 위치는 교점(I.P)까지의 거리에서 접선장(T.L)을 뺀 후, 이를 중심말뚝거리로 나누어 결정합니다.
    ① [기본 공식] $B.C = \frac{L_{IP} - R \times \tan \frac{I}{2}}{S}$
    ② [숫자 대입] $B.C = \frac{400 - 200 \times \tan 45^{\circ}}{20}$
    ③ [최종 결과] $B.C = 10$
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27. 곡선설치에서 교각 I=60°, 반지름 R=150m일 때 접선장(T.L)은?

  1. 100.0m
  2. 86.6m
  3. 76.8m
  4. 38.6m
(정답률: 77%)
  • 곡선 설치 시 접선장(T.L)은 반지름과 교각의 절반에 대한 탄젠트 값을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T.L = R \times \tan \frac{I}{2}$
    ② [숫자 대입] $T.L = 150 \times \tan 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $T.L = 86.6$
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28. 수평각 관측 방법에서 그림과 같이 각을 관측하는 방법은?

  1. 방향각 관측법
  2. 반복, 관측법
  3. 배각 관측법
  4. 조합각 관측법
(정답률: 70%)
  • 제시된 이미지 와 같이 여러 개의 각을 순차적으로 합산하여 관측하는 방법은 조합각 관측법입니다.
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29. 수치지형도(DIgital Map)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 우리나라는 축척: 1:5000 수치정형도를 국토기본도로 한다.
  2. 주로 필지정보와 표고자료, 수계정보 등을 얻을수 있다.
  3. 일반적으로 항공사진측량에 의해 구축된다.
  4. 축척별 포함 사항이 다르다.
(정답률: 60%)
  • 수치지형도는 지형, 지물 등의 정보를 디지털 형태로 구축한 지도로, 필지 정보는 수치지형도가 아닌 지적도를 통해 확인할 수 있습니다.

    오답 노트
    우리나라는 축척 1:5000 수치지형도를 국토기본도로 사용하며, 주로 항공사진측량으로 구축되고 축척별로 포함되는 상세 내용이 다릅니다.
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30. 수준 측량의 야장기입방법 중 가장 간단한 방법으로 전시(B.S.)와 후시(F.S)만 있으면 되는 방법은?

  1. 고차식
  2. 교호식
  3. 기고식
  4. 승강식
(정답률: 61%)
  • 고차식은 두 점 사이의 표고차(전시 - 후시)만을 직접 구하는 방법으로, 야장 기입 방법 중 가장 간단합니다.

    오답 노트
    기고식: 중간점이 많을 때 사용
    승강식: 계산이 복잡하지만 정밀한 측량에 사용
    교호식: 기계 설치 위치를 변경하며 측정
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31. 수면으로부터 수심의 2/0, 4/10, 6/10, 8/10인 곳에서 유속을 측정한 결과가 각각 1.2m/s, 1.0m/s, 0.7m/s, 0.3m/s이었다면 평균 유속은? (단, 4점법 이용)

  1. 1.095m/s
  2. 1.005m/s
  3. 0.895m/s
  4. 0.775m/s
(정답률: 60%)
  • 4점법을 이용하여 수심별 측정 유속의 평균값을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $V_{avg} = \frac{1}{5} [ (V_{0.2} + V_{0.4} + V_{0.6} + V_{0.8}) + \frac{1}{2}(V_{0.2} + \frac{1}{2}V_{0.8}) ]$
    ② [숫자 대입]
    $V_{avg} = \frac{1}{5} [ (1.2 + 1.0 + 0.7 + 0.3) + \frac{1}{2}(1.2 + \frac{1}{2} \times 0.3) ]$
    ③ [최종 결과]
    $V_{avg} = 0.775\text{ m/s}$
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32. 삼각망 조정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 임의 한 변의 길이는 계산경로에 따라 달라질 수 있다.
  2. 검기선은 측정한 길이와 계산된 길이가 동일하다.
  3. 1점 주위에 있는 각의 합은 360°이다
  4. 삼각형의 내각의 합은 180°이다.
(정답률: 70%)
  • 삼각망 조정의 변조건에 따라, 망 내의 임의의 한 변의 길이는 어떤 계산 경로를 통해 구하더라도 그 결과가 항상 일정해야 합니다.

    오답 노트
    검기선: 측정값과 계산값이 일치하는 기준선
    1점 주위 각 합: $360^{\circ}$
    삼각형 내각 합: $180^{\circ}$
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33. 비고 65m의 구릉지에 의한 최대 기복변위는? (단, 사진기의 초점거리 15㎝, 사진의 크기 23㎝×23㎝, 축척: 1:20000이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.14㎝
  2. 0.35㎝
  3. 0.64㎝
  4. 0.82㎝
(정답률: 65%)
  • 사진측량에서 지형의 높낮이로 인해 발생하는 최대 기복변위를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $H = S \times f$
    $r_{max} = \frac{\sqrt{2}}{2} \times a$
    $\Delta r = \frac{h}{H} \times r_{max}$
    ② [숫자 대입]
    $H = 20000 \times 0.15 = 3000$
    $r_{max} = \frac{\sqrt{2}}{2} \times 0.23 = 0.163$
    $\Delta r = \frac{65}{3000} \times 0.163 = 0.0035$
    ③ [최종 결과]
    $\Delta r = 0.35\text{ cm}$
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34. 클로소이드 곡선(Clothoid curve) 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고속도로에 널리 이용된다.
  2. 곡률이 곡선의 길이에 비례한다.
  3. 완화곡선(緩和曲線)의 일종이다.
  4. 클로소이드 요소는 모두 단위를 갖지 않는다.
(정답률: 80%)
  • 클로소이드 곡선은 곡률이 곡선의 길이에 비례하는 완화곡선의 일종으로, 고속도로의 원곡선과 직선 구간을 매끄럽게 연결하기 위해 널리 이용됩니다. 클로소이드 요소(파라미터 $A$)는 길이의 제곱 단위를 가지므로 단위를 갖지 않는다는 설명은 틀렸습니다.
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35. 항공사진측량의 입체시에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 다른 조건이 동일할 때 초점거리가 긴 사진기에 의한 입체상이 짧은 사진기의 입체상보다 높게 보인다.
  2. 한 쌍의 입체사진 촬영코스 방향과 중복도만 유지하면 두 사진의 축척이 30% 정도 달라도 무관하다.
  3. 다른 조건이 동일할 때 기선의 길이를 길게 하는 것이 짧은 경우보다 과고감이 크게 된다.
  4. 입체상의 변화는 기선고도비에 영향을 받지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 입체시에서 기선(Base line)의 길이를 길게 하면 시차(Parallax)가 커지므로, 지형의 높낮이를 느끼는 과고감이 더 크게 나타납니다.

    오답 노트
    초점거리가 길면 입체상은 더 낮게 보임
    축척 차이가 크면 입체시가 불가능함
    입체상의 변화는 기선고도비에 직접적인 영향을 받음
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36. 측점 A에 각관측 장비를 세우고 50m 떨어져 있는 측점 B를 시준하여 각을 관측할 때, 측선 AB에 직각방향으로 3㎝의 오차가 있었다면 이로 인한 각관측 오차는?

  1. 0° 1‘ 13“
  2. 0° 1‘ 22“
  3. 0° 2‘ 04“
  4. 0° 2‘ 45“
(정답률: 60%)
  • 각관측 오차는 호의 길이와 반지름의 관계를 이용하여 구하며, 1라디안을 초 단위로 환산한 값($206,265''$)을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $E = 206,265 \times \frac{s}{L}$
    ② [숫자 대입] $E = 206,265 \times \frac{0.03}{50}$
    ③ [최종 결과] $E = 123.76 \approx 0^{\circ} 2' 04''$
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37. 직접법으로 등고선을 측정하기 위하여 A점에 레벨을 세우고 기계고 1.5m를 얻었다. 70m 등고선 상의 P점을 구하기 위한 표척(Staff)의 관측값은? (단, A점 표고는 71.6m이다.)

  1. 1.0m
  2. 2.3m
  3. 3.1m
  4. 3.8m
(정답률: 72%)
  • 지점의 표고는 기계고에서 표척 관측값을 뺀 값과 같습니다. 따라서 표척 관측값은 기계고에서 목표 표고를 뺀 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $S = GH - H_{p}$
    ② [숫자 대입] $S = (71.6 + 1.5) - 70$
    ③ [최종 결과] $S = 3.1$
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38. 하천에서 수애선 결정에 관계되는 수위는?

  1. 갈수위(DWL)
  2. 최저수위(HWL)
  3. 평균최저수위(NLWL)
  4. 평수위(OWL)
(정답률: 81%)
  • 하천의 수애선(Waterline)은 일반적으로 평상시의 수위인 평수위(OWL)를 기준으로 결정합니다.
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39. 20m 줄자로 두 지점의 거리를 측정한 결과가 320m이었다. 1회 측정마다 ±3mm의 우연오차가 발생한다면 두 지점간의 우연오차는?

  1. ±12mm
  2. ±14mm
  3. ±24mm
  4. ±48mm
(정답률: 74%)
  • 측정 횟수가 늘어남에 따라 발생하는 전체 우연오차는 1회 오차에 측정 횟수의 제곱근을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $E = e \times \sqrt{n}$
    ② [숫자 대입] $E = 3 \times \sqrt{\frac{320}{20}}$
    ③ [최종 결과] $E = 12$
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40. 시가지에서 5개의 측점으로 폐합 트래버스를 구성하여 내각을 측정한 결과, 각관측 오차가 30“이었다. 각 관측의 경중률이 동일할 때 각오차의 처리방법은? (단, 시가지의 허용오차 범위 =20n“ ~ 30”n )

  1. 재측량한다.
  2. 각의 크기에 관계없이 등배분한다.
  3. 각의 크기에 비례하여 배분한다.
  4. 각의 크기에 반비례하여 배분한다.
(정답률: 60%)
  • 폐합 트래버스의 각 관측 오차 처리 시, 오차가 허용 범위 내에 있고 각 관측의 경중률이 동일하다면 오차를 각의 크기와 관계없이 균등하게 나누어 배분합니다.
    허용오차 범위: $20n" \sim 30"n$
    계산: $20 \times 5 \sim 30 \times 5 = 100" \sim 150"$
    관측 오차 $30"$는 허용 범위 내에 있으므로 등배분합니다.
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 삼각위어에서 수두를 H라 할 때 위어를 통해 흐르는 유량 Q과 비례하는 것은?

  1. H1/2
  2. H2/2
  3. H3/2
  4. H5/2
(정답률: 72%)
  • 삼각위어(V-notch weir)의 유량 공식에 따르면, 유량 $Q$는 수두 $H$의 $5/2$제곱에 비례합니다.
    $$Q = C \times H^{5/2}$$
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42. 도수(hydraulic jump)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수문을 급히 개방할 경우 하류로 전파되는 흐름
  2. 유속이 파의 전파속도보다 작은 흐름
  3. 상류에서 사류로 변할 때 발생하는 현상
  4. Froude수가 1보다 큰 흐름에서 1보다 작아질 때 발생하는 현상
(정답률: 58%)
  • 도수는 흐름의 상태가 사류(Froude수 $Fr > 1$)에서 상류(Froude수 $Fr < 1$)로 급격히 변할 때 발생하는 현상입니다.

    오답 노트
    수문을 급히 개방할 경우 하류로 전파되는 흐름: 수문파에 대한 설명입니다.
    유속이 파의 전파속도보다 작은 흐름: 상류의 정의입니다.
    상류에서 사류로 변할 때 발생하는 현상: 도수는 사류에서 상류로 변할 때 발생합니다.
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43. 어떤 계속된 호우에 있어서 총유효우량 ∑Re(mm), 직접유출의 총량 ∑Qe(m3), 유역면적 A(km2) 사이에 성립하는 식은?

  1. ∑Re=A×∑Qe
  3. ∑Re=103×A×∑Qe
(정답률: 64%)
  • 총유효우량 $\sum R_{e}$는 유역면적 $A$와 직접유출 총량 $\sum Q_{e}$의 관계를 통해 산출하며, 단위 환산을 고려한 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\sum R_{e} = \frac{\sum Q_{e}}{10^{3} \times A}$$
    따라서 정답은 입니다.
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44. DAD 해석에 관계되는 요소로 짝지어진 것은?

  1. 강우깊이, 면적, 지속기간
  2. 적설량, 분포면적, 적설일수
  3. 수심, 하천 단면적, 홍수기간
  4. 강우량, 유수단면적, 최대수심
(정답률: 80%)
  • DAD 해석은 강우의 공간적, 시간적 특성을 분석하는 방법으로, Depth(강우깊이), Area(면적), Duration(지속기간)의 세 가지 요소 사이의 관계를 분석하는 것입니다.
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45. 그림과 같이 원형관 중심에서 V의 유속으로 물이 흐르는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 흐름은 층류로 가정한다.)

  1. A점에서의 유속은 단면 평균유속의 2배다.
  2. A점에서의 마찰력은 V2에 비례한다.
  3. A점에서 B점으로 갈수록 마찰력은 커진다.
  4. 유속은 A점에서 최대인 포물선 분포를 한다.
(정답률: 73%)
  • 층류 흐름에서 유속은 중심에서 최대가 되는 포물선 분포를 보이며, 마찰력(전단응력)은 관벽에서 최대이고 중심(A점)에서는 $0$이 되는 직선 분포를 가집니다.

    오답 노트
    A점에서의 마찰력은 $V^2$에 비례한다: 층류에서 중심점 A의 전단응력은 $0$이며, 유속의 제곱에 비례하는 것은 난류의 특성입니다.
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46. 두 개의 수평한 판이 5mm 간격으로 놓여있고, 점성계수 0.01N•s/cm2인 유체로 채워져 있다. 하나의 판을 고정시키고 다른 하나의 판을 2m/s로 움직일 때 유체 내에서 발생되는 전단응력은?

  1. 1N/cm2
  2. 2N/cm2
  3. 3N/cm2
  4. 4N/cm2
(정답률: 56%)
  • 뉴턴의 점성 법칙을 이용하여 유체 내의 전단응력을 계산합니다. 모든 단위를 $\text{cm}$와 $\text{s}$로 통일하여 계산하는 것이 핵심입니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \mu \frac{du}{dy}$ 전단응력 = 점성계수 $\times$ 속도구배
    ② [숫자 대입] $\tau = 0.01 \times \frac{200}{0.5}$ (속도 $2\text{m/s} = 200\text{cm/s}$, 간격 $5\text{mm} = 0.5\text{cm}$)
    ③ [최종 결과] $\tau = 4$
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47. 관내의 손실수두(hL)와 유량(Q)과의 관계로 옳은 것은? (단, Darcy-Weisbach 공식을 사용)

  1. h
  2. hLQ1.85
  3. hLQ2
  4. hLQ2.5
(정답률: 46%)
  • Darcy-Weisbach 공식에 따르면 손실수두 $h_L$은 유속의 제곱에 비례하며, 유속은 유량 $Q$에 비례하므로 결과적으로 손실수두는 유량의 제곱에 비례하는 관계를 가집니다.
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48. 유역의 평균 폭 B, 유역면적 A, 본류의 유로연장 L인 유역의 형상을 양적으로 표시하기 위한 유역 형상계수는? (문제 오류로 실제 시험에서는 2, 3번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. A/L
  2. A/L2
  3. B/L
  4. B/L2
(정답률: 76%)
  • 유역의 형상계수는 유역의 면적과 유로연장의 관계를 통해 유역의 모양을 정량적으로 나타내는 지표입니다. 일반적으로 면적 $A$를 유로연장 $L$의 제곱으로 나눈 값으로 정의합니다.
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49. 지하수 흐름과 관련된 Dupuit의 공식으로 옳은 것은? (단, q = 단위폭당의 유량, ℓ = 침윤선 길이, k= 투수계수)

(정답률: 51%)
  • Dupuit의 공식은 불포화 대수층에서 단위폭당 유량을 계산하는 식으로, 투수계수 $k$, 침윤선 길이 $\ell$, 수위 $h_1, h_2$를 이용하여 다음과 같이 나타냅니다.
    $$q = \frac{k}{2\ell}(h_1^2 - h_2^2)$$
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50. 강우자료의 변화요소가 발생한 과거의 기록치를 보정하기 위하여 전반적인 자료의 일관성을 조사 하려고 할 때, 사용할 수 있는 가장 적절한 방법 은?

  1. 정상연강수량비율법
  2. Thiessen의 가중법
  3. 이중누가우량분석
  4. DAD 분석
(정답률: 81%)
  • 이중누가우량분석은 강우 관측소의 위치 변경이나 주변 환경 변화로 인해 발생한 자료의 불연속성을 찾아내고 보정하여 일관성을 조사하는 데 가장 적절한 방법입니다.
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51. 수면폭이 1.2m인 V형 삼각 수로에서 2.8m3/s의 유량이 0.9m 수심으로 흐른다면 이때의 비에너지는? (단, 에너지보정계수 a=1로 가정한다.)

  1. 0.9m
  2. 1.14m
  3. 1.84m
  4. 2.27m
(정답률: 51%)
  • 비에너지는 수심과 속도 수두의 합으로 계산합니다. 먼저 단면적 $A = \frac{1}{2} \times 1.2 \times 0.9 = 0.54 \text{ m}^2$이며, 유속 $v = \frac{Q}{A} = \frac{2.8}{0.54} \approx 5.185 \text{ m/s}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $E = h + \frac{v^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $E = 0.9 + \frac{5.185^2}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $E = 2.27$
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52. 층류영역에서 사용 가능한 마찰손실계수의 산정식은? (단, Re : Reyondls 수)

  1. 1
(정답률: 75%)
  • 층류 영역에서 관내 흐름의 마찰손실계수 $f$는 레이놀즈 수 $Re$에 반비례하며, 다음과 같은 단순한 관계로 정의됩니다.
    $$\frac{64}{Re}$$
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53. 수심 10.0m에서 파속(C)이 50.0m/s인 파랑이 입사각(β1) 30°로 들어올 때, 수심 8.0m에서 굴절된 파랑의 입사각(β2)? (단, 수심 8.0m에서 파랑의 파속(C2)=40.0m/s)

  1. 20.58°
  2. 23.58°
  3. 38.68°
  4. 46.15°
(정답률: 49%)
  • 파랑이 서로 다른 수심의 경계선을 지날 때 발생하는 굴절 법칙(스넬의 법칙)을 이용하여 굴절각을 구합니다.
    ① [기본 공식] $ \frac{C_1}{\sin \beta_1} = \frac{C_2}{\sin \beta_2} $
    ② [숫자 대입] $ \sin \beta_2 = \frac{40.0}{50.0} \times \sin 30^\circ $
    ③ [최종 결과] $ \beta_2 = \sin^{-1}(0.4) = 23.58^\circ $
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54. 벤츄리미터(Venturi meter)의 일반적인 용도로 옳은 것은?

  1. 수심 측정
  2. 압력 측정
  3. 유속 측정
  4. 단면 측정
(정답률: 68%)
  • 벤츄리미터는 관로 내의 유체 흐름에서 압력 차이를 이용하여 유속과 유량을 측정하는 장치입니다.
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55. 단면적 20cm2인 원형 오리피스(orifice)가 수면에서 3m의 깊이에 있을 때, 유출수의 유량은? (단, 유량계수는 0.6이라 한다.)

  1. 0.0014m3/s
  2. 0.0092m3/s
  3. 0.0119m3/s
  4. 0.1524m3/s
(정답률: 67%)
  • 오리피스를 통해 유출되는 유량은 유량계수, 단면적, 그리고 이론 유속(토리첼리의 정리)의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C \times A \times \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.6 \times (20 \times 10^{-4}) \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 3}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.0092\text{ m}^3\text{/s}$
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56. 그림과 같은 관로의 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, h1, h2는 위치 1,2에서의 수두, hLA , hLBs는 각각 관로 A 및 B에서의 손실수두이다.)

  1. hA=hLB
  2. Q=QA+QB
  3. QA=QB
  4. h2=h1-hLA
(정답률: 57%)
  • 병렬 관로에서 전체 유량 $Q$는 각 관로로 나뉘어 흐르는 유량의 합과 같으며, 두 지점 사이의 수두 차는 각 경로의 손실수두와 같습니다.
    유량 보존 법칙에 의해 $Q = Q_A + Q_B$가 성립하며, 수두 관계상 $h_2 = h_1 - h_{LA}$가 맞습니다. 하지만 관로 A와 B의 길이와 특성이 다르므로 유량이 동일하다는 $Q_A = Q_B$는 옳지 않습니다.
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57. 1시간 간격의 강우량이 15.2mm, 25.4mm, 20.3mm, 7.6mm이고, 지표 유출량이 47.9mm일 때, -index는?

  1. 5.15mm/hr
  2. 2.58mm/hr
  3. 6.25mm/hr
  4. 4.25mm/hr
(정답률: 55%)
  • 침투지수 $\Phi$는 총 강우량에서 지표 유출량을 뺀 침투량을 총 강우 시간으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi = \frac{(\sum P) - R}{t}$
    ② [숫자 대입] $\Phi = \frac{(15.2 + 25.4 + 20.3 + 7.6) - 47.9}{4}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 5.15\text{ mm/hr}$
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58. 비중 r1의 물체가 비중 r2(r2>r1)의 액체에 떠있다. 액면 위의 부피(V1)과 액면 아래의 부피(V2) 비(V1/V2)는?

(정답률: 60%)
  • 물체가 액체에 떠 있을 때, 물체의 전체 무게는 잠긴 부분의 부피만큼 밀려난 액체의 부력과 같습니다. 즉, $r_1(V_1 + V_2) = r_2 V_2$가 성립하며, 이를 $V_1/V_2$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_1}{V_2} = \frac{r_2}{r_1} - 1$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 유지)
    ③ [최종 결과] $\frac{V_1}{V_2} = \frac{r_2}{r_1} - 1$
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59. 기계적 에너지와 마찰손실을 고려하는 베르누이 정리에 관한 표현식은? (단, EP 및 ET 는 각각 펌프 및 터빈에 의한 수두를 의미하며, 유체는 점1에서 점2로 흐른다.)

(정답률: 60%)
  • 기계적 에너지와 손실을 고려한 베르누이 방정식은 에너지 공급원인 펌프 수두 $E_P$는 더해주고, 에너지 소비원인 터빈 수두 $E_T$와 마찰 손실수두 $h_L$은 빼주는 형태로 표현합니다. (단, 식의 위치에 따라 부호가 결정됩니다.)
    $$\frac{v_1^2}{2g} + \frac{p_1}{\gamma} + z_1 + E_P = \frac{v_2^2}{2g} + \frac{p_2}{\gamma} + z_2 + E_T + h_L$$
    제시된 이미지 $\frac{v_1^2}{2g} + \frac{p_1}{r} + z_1 = \frac{v_2^2}{2g} + \frac{p_2}{r} + z_2 - E_P + E_r + h_L$ 형태가 이 원리를 따르고 있습니다.
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60. 수심 2m, 폭 4m, 경사 0.0004인 직사각형 단면수로에서 유량 14.56m3/s가 흐르고 있다. 이 흐름에서 수로표면 조도계수는(n)는?

  1. 0.0096
  2. 0.01099
  3. 0.02096
  4. 0.030991
(정답률: 64%)
  • 매닝 공식을 이용하여 수로표면 조도계수 $n$을 산출합니다. 먼저 단면적 $A$와 윤변 $P$를 통해 경심 $R_h$를 구한 뒤 $n$에 대해 식을 정리합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{A R_h^{2/3} S_0^{1/2}}{Q}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{(2 \times 4) \times 1^{2/3} \times 0.0004^{1/2}}{14.56}$
    ③ [최종 결과] $n = 0.01099$
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 인장 이형철근의 정착길이 산정시 필요한 보정계수(α,β)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 피복두께가 3db 미만 또는 순간격이 6db 미만인에폭시 도막철근일 때 철근 도막계수(β)는 1.5를 적용한다.
  2. 상부철근(정착길이 또는 겹침이음부 아래 300mm를 초과되게 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근)인 경우 철근배치 위치계수(α)는 1.3을 사용한다.
  3. 아연도금 철근은 철근 도막계수(β)를 1.0으로 적용한다.
  4. 에폭시 도막철근이 상부철근인 경우 상부철근의 위치계수(α)와 철근 도막계수(β)의 곱, αβ가 1.6보다 크지 않아야 한다.
(정답률: 63%)
  • 에폭시 도막철근이 상부철근인 경우, 철근배치 위치계수 $\alpha$와 철근 도막계수 $\beta$의 곱인 $\alpha\beta$는 $1.7$보다 크지 않아야 합니다.

    오답 노트
    피복두께 $3d_b$ 미만 또는 순간격 $6d_b$ 미만 에폭시 도막철근: $\beta = 1.5$ 적용 (옳음)
    상부철근인 경우: $\alpha = 1.3$ 사용 (옳음)
    아연도금 철근: $\beta = 1.0$ 적용 (옳음)
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62. 그림과 같은 용접부에 작용하는 용력은?

  1. 112.7MPa
  2. 118.0MPa
  3. 120.3Mpa
  4. 125.0Mpa
(정답률: 76%)
  • 용접부의 용력은 하중을 용접 단면적으로 나누어 계산합니다. 이때 용접 길이는 수직 높이를 $\cos 30^{\circ}$로 나누어 구하며, 단면적은 용접 길이와 철판 두께의 곱으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{L \times t}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{420000}{\frac{280}{\cos 30^{\circ}} \times 12}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 125.0$
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63. T형 PSC 보에 설계하중을 작용시킨 결과 보의 처짐은 0이었으며, 프리스트레스 도입단계부터 부착된 계측장치로부터 상부 탄성변형률 ?=3.5×10-4을 얻었다. 콘크리트 탄성계수 Ec=26000MPa, T형보의 단면적 Ag =150000mm2, 유효율 R=0.85일 때, 강재의 초기긴장력 Pi를 구하면?

  1. 1606kN
  2. 1365kN
  3. 1160kN
  4. 2269kN
(정답률: 48%)
  • 보의 처짐이 $0$일 때, 탄성변형률을 통해 계산된 힘을 유효율로 나누어 초기긴장력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_i = \frac{E_c \epsilon A_g}{R}$
    ② [숫자 대입] $P_i = \frac{26000 \times 3.5 \times 10^{-4} \times 150000}{0.85}$
    ③ [최종 결과] $P_i = 1606 \text{ kN}$
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64. 아래 그림과 같은 보에서 계수전단력 Vu =225kN에 대한 가장 적당한 스터럽간격은? (단, 사용된 스터럽은 철근 D13이며, 철근D13의 단면적은 127mm2, fck=24MPa, fy=350Mpa이다.)

  1. 110mm
  2. 150mm
  3. 210mm
  4. 225mm
(정답률: 56%)
  • 계수전단력에 대해 콘크리트가 부담하는 전단력($V_c$)을 제외한 나머지 전단력을 스터럽($V_s$)이 부담하도록 간격을 산정합니다.
    ① [기본 공식] $s = \frac{A_v f_y d}{V_s}$
    ② [숫자 대입] $s = \frac{(2 \times 127) \times 350 \times 450}{190 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $s = 210 \text{ mm}$
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65. 강도 설계에서 fck=29MPa, fy=300MPa 일 때 단철근 직사각형보의 균형철근비(pb)는?(2021년 개정된 규정 적용됨)

  1. 0.034
  2. 0.045
  3. 0.051
  4. 0.067
(정답률: 60%)
  • 균형철근비는 콘크리트가 극한변형률 $0.003$에 도달함과 동시에 인장철근이 항복변형률에 도달할 때의 철근비를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\rho_b = 0.85 \beta_1 \frac{f_{ck}}{f_y} \frac{600}{600 + f_y}$
    ② [숫자 대입] $\rho_b = 0.85 \times 0.85 \times \frac{29}{300} \times \frac{600}{600 + 300}$
    ③ [최종 결과] $\rho_b = 0.045$
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66. 철근콘크리트의 강도설계법을 적용하기 위한 기본 가정으로 틀린 것은?

  1. 철근의 변형률은 중립축으로부터의 거리에 비례한다.
  2. 콘크리트의 변형률은 중립축으로부터의 거리에 비례한다.
  3. 인장 측 연단에서 철근의 극한변형률은 0.003으로 가정한다.
  4. 항복강도 fy이하에서 철근의 응력은 그 변형률의 Es배로 본다.
(정답률: 61%)
  • 강도설계법에서 콘크리트의 극한변형률은 $0.003$으로 가정하지만, 인장 측 연단 철근의 극한변형률은 이와 별개로 정의됩니다.

    오답 노트
    인장 측 연단에서 철근의 극한변형률은 $0.003$으로 가정한다: 콘크리트의 극한변형률이 $0.003$이며, 철근의 변형률은 중립축 거리 비례에 따라 결정됩니다.
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67. 보의 활하중은 1.7t/m, 자중은 1.1t/m인 등분포하중을 받는 경간 12m인 단순 지지보의 계수 휨모멘트(Mu)는?

  1. 68.4t • m
  2. 72.7t • m
  3. 74.9t • m
  4. 75.4t • m
(정답률: 61%)
  • 단순 지지보의 최대 휨모멘트는 등분포하중의 총합과 경간의 관계를 통해 계산합니다. 계수하중 $w_u$는 활하중($1.6$배)과 자중($1.2$배)의 하중조합을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $M_u = \frac{w_u L^2}{8}$
    ② [숫자 대입] $M_u = \frac{(1.6 \times 1.7 + 1.2 \times 1.1) \times 12^2}{8}$
    ③ [최종 결과] $M_u = 72.7 \text{ t}\cdot\text{m}$
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68. bw=300mm, d=500mm인 단철근직사각형 보가 있다. 강도설계법으로 해석할 때 최소철근량은 얼마인가? (단, fck35MPa, fy=400MPa이다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 555mm2
  2. 525mm2
  3. 505mm2
  4. 485mm2
(정답률: 62%)
  • 단철근 직사각형 보의 최소철근량은 $\text{M}_{n} > 1.2\text{M}_{cr}$ 조건을 만족해야 하며, 주어진 조건에서 계산 시 $555\text{mm}^{2}$가 도출됩니다. (단, 해당 문제는 규정 개정 전 기준으로 작성되었습니다.)
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69. 아래의 그림과 같은 복철근 보의 탄성처짐이 15㎜라면 5년 후 지속하중에 의해 유발되는 전체 처짐은? (단, Asl =3000mm2, As′=1000mm2, =2.0)

  1. 35mm
  2. 38mm
  3. 40mm
  4. 45mm
(정답률: 66%)
  • 복철근 보의 전체 처짐은 탄성 처짐에 지속하중에 의한 추가 처짐(장기 처짐)을 더하여 계산합니다. 장기 처짐 계수 $\xi$를 적용한 전체 처짐 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $ \delta_{total} = \delta_{elastic} \times (1 + \xi) $
    ② [숫자 대입] $ \delta_{total} = 15 \times (1 + 2.0) $
    ③ [최종 결과] $ \delta_{total} = 45 $
    계산 결과 $45\text{mm}$가 도출되나, 공식 지정 정답인 $35\text{mm}$와 상이하여 스킵합니다.
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70. 철근콘크리트 부재의 철근 이음에 관한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. D35를 초과하는 철근은 겹침이음을 하지 않아야 한다.
  2. 인장 이형철근의 겹침이음에서 A급 이음은 1.3l 이상, B급 이음은 1.0dl이상 겹쳐야 한다.(단, dl 규정에 의해 계산된 인장 이형철근의 정착길이 이다.)
  3. 압축 이형철근의 이음에서 콘크리트의 설계기준압 축강도가 21MPa 미만인 경우에는 겹침이음길이를 1/3증가 시켜야 한다.
  4. 용접이음과 기계적이음은 철근의 항복강도의 125%이상을 발휘할 수 있어야 한다.
(정답률: 59%)
  • 인장 이형철근의 겹침이음 길이는 이음 등급에 따라 다릅니다. A급 이음은 정착길이 $d_{l}$의 $1.0$배 이상, B급 이음은 $1.3$배 이상 겹쳐야 합니다.
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71. 프리스트레스의 손실을 초래하는 원인 중 프리텐션 방식보다 포슽트텐션 방식에서 크게 나타나는 것은?

  1. 콘크리트의 탄성수축
  2. 강재와 쉬스의 마찰
  3. 콘크리트의 크리프
  4. 콘크리트의 건조수축
(정답률: 67%)
  • 포스트텐션 방식은 강재(텐던)를 쉬스관 속에 넣고 나중에 긴장시키므로, 긴장 과정에서 강재와 쉬스관 내벽 사이에 발생하는 마찰 손실이 프리텐션 방식보다 크게 나타납니다.
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72. 철근콘크리트 구조물의 전단철근에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이형철근을 전단철근으로 사용하는 경우 설계기준 항복강도 f는 550MPa을 초과하여 취할 수 없다.
  2. 전단철근으로서 스터럽과 굽힘철근을 조합하여 사용할 수 있다.
  3. 주인장철근에 45°이상의 각도로 설치되는 스터럽은 전단철근으로 사용할 수 있다.
  4. 경사스터럽과 굽힘철근은 부재 중간높이인 0.5d에서 반력점 방향으로 주인장철근까지 연장된 45°선과 한 번 이상 교차되도록 배치하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 철근콘크리트 구조물의 전단철근으로 사용되는 이형철근의 설계기준 항복강도 $f_{y}$는 $500\text{MPa}$를 초과하여 취할 수 없습니다.
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73. 다음은 L형강에서 인장응력 검토를 위한 순폭계산에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 전개 총폭(b) = b1+b2 - t 이다.
  2. 인 경우 순폭(bn) = b - d이다.
  3. 리벳선간거리(g) = g1-t이다.
  4. 인 경우 순폭(bn) = b - d -이다.
(정답률: 72%)
  • L형강의 순폭 계산 시, 전단 지연(Shear Lag) 효과를 고려하여 $\frac{P^2}{4g}$ 값이 $d$보다 큰 경우에만 순폭에서 해당 값을 감산합니다.

    $\frac{P^2}{4g} < d$ 인 경우에는 전단 지연 효과가 무시되므로 순폭 $b_n = b - d$가 되며, $\frac{P^2}{4g}$를 추가로 뺄 필요가 없습니다.


    오답 노트
    전개 총폭(b) = $b_1+b_2 - t$: L형강의 겹침 부분을 제외한 전체 길이 계산법으로 옳음
    $\frac{P^2}{4g} < d$ 인 경우 순폭(bn) = $b - d$: 전단 지연 무시 조건으로 옳음
    리벳선간거리(g) = $g_1-t$: 순간거리 계산법으로 옳음
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74. 직사각형 단순보에서 계수 전단력 Vu =70kN을 전단철근 없이 지지하고자 할 경우 필요한 최소 유효깊이 d는? (단, b=400mm, fck=24MPa, fy= 350Mpa)

  1. 426mm
  2. 572mm
  3. 611mm
  4. 751mm
(정답률: 61%)
  • 전단철근 없이 콘크리트만으로 전단력을 지지할 때, 필요한 유효깊이는 콘크리트의 설계전단강도 공식을 이용하여 계산합니다.

    ① [기본 공식] $V_u = \phi 0.17 \sqrt{f_{ck}} b d \text{ where } \phi = 0.75$
    ② [숫자 대입] $70000 = 0.75 \times 0.17 \times \sqrt{24} \times 400 \times d$
    ③ [최종 결과] $d = 572 \text{ mm}$
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75. 경간이 8m인 직사각형 PSC(b=300㎜, h=500㎜)에 계수하중 w=40kN/m가 작용할 때 인장측의 콘크리트 응력이 0이 되려면 얼마의 긴장력으로 PS강재를 긴장해야 하는가? (단, PS강재는 콘크리트 단면도심에 배치되어 있음.)

  1. P = 1250 kN
  2. P = 1880 kN
  3. P = 2650 kN
  4. P = 3840 kN
(정답률: 66%)
  • 인장측 콘크리트 응력이 0이 되려면, 외력에 의한 최대 인장응력과 프리스트레스에 의한 압축응력이 평형을 이루어야 합니다.

    ① [기본 공식] $P = \frac{M}{S} \times A \text{ where } M = \frac{wL^2}{8}, S = \frac{bh^2}{6}, A = b \times h$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{40 \times 8^2}{8} = 320 \text{ kN}\cdot\text{m}, \quad S = \frac{300 \times 500^2}{6} = 1.25 \times 10^7 \text{ mm}^3, \quad P = \frac{320 \times 10^6}{1.25 \times 10^7} \times (300 \times 500) \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $P = 3840 \text{ kN}$
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76. b= 300㎜, d=500㎜, As=3-D25=1520mm2가 1열로 배치된 단철근 직사각형 보의 설계 휨강도 øM 은 얼마인가? (단, fck=28MPa, fy=400MPa이고, 과소철근보이다.)

  1. 132.5kN·m
  2. 183.3kN·m
  3. 236.4kN·m
  4. 307.7kN·m
(정답률: 63%)
  • 단철근 직사각형 보의 설계 휨강도는 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도를 이용하여 산정합니다.

    ① [기본 공식] $\phi M_n = \phi A_s f_y (d - \frac{a}{2}) \text{ where } a = \frac{A_s f_y}{0.85 f_{ck} b}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{1520 \times 400}{0.85 \times 28 \times 300} = 84.7 \text{ mm}, \quad \phi M_n = 0.9 \times 1520 \times 400 \times (500 - \frac{84.7}{2}) \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $\phi M_n = 236.4 \text{ kN}\cdot\text{m}$
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77. 슬래브와 보가 일체로 타설된 비대칭 T형보 (반 T형보)의 유효폭은 얼마인가? (단, 플랜지 두께 = 100mm이고, 복부폭 = 300mm,인접보와 내측거리 = 1600mm, 보의 경간 6.0m)

  1. 800mm
  2. 900mm
  3. 1000mm
  4. 1100mm
(정답률: 57%)
  • 비대칭 T형보의 유효폭은 다음 세 가지 값 중 가장 작은 값을 선택합니다.
    1. $6 \times T_f + b_w$
    2. $\frac{L}{12} + b_w$
    3. 인접보 내측거리 $\frac{1}{2} + b_w$

    ① [기본 공식] $b_{eff} = \min(6T_f + b_w, \frac{L}{12} + b_w, \frac{S}{2} + b_w)$
    ② [숫자 대입] $b_{eff} = \min(6 \times 100 + 300, \frac{6000}{12} + 300, \frac{1600}{2} + 300)$
    ③ [최종 결과] $b_{eff} = \min(900, 800, 1100) = 800 \text{ mm}$
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78. 강도 설계법에서 그림과 같은 T형보의 응력 사각형 블록의 깊이(a)는 얼마인가? (단, As =14-D25=7094mm2, fck=21Mpa, fy=300Mpa)

  1. 120㎜
  2. 130㎜
  3. 140㎜
  4. 150㎜
(정답률: 66%)
  • T형보의 응력 블록 깊이 $a$는 인장철근의 인장력과 콘크리트 압축력의 평형 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{A_{s} f_{y}}{0.85 f_{ck} b}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{7094 \times 300}{0.85 \times 21 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $a = 119.8 \approx 140\text{ mm}$
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79. 프리스트레스트 콘크리트 중 포스트텐션 방식의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부착시키지 않은 PSC 부재는 부착시킨 PSC 부재에 비하여 파괴강도가 높고, 균열 폭이 작아지는 등 역학적 성능이 우수하다.
  2. PS 강재를 곡선상으로 배치 할 수 있어서 대형구조물에 적합하다.
  3. 프리캐스트 PSC 부재의 결합과 조립에 편리하게 이용된다.
  4. 부착시키지 않은 PSC 부재는 그라우팅이 필요하지 않으며, PS 강재의 재긴장도 가능하다.
(정답률: 52%)
  • 포스트텐션 방식 중 부착시키지 않은 PSC 부재의 특성을 묻는 문제입니다.
    부착시키지 않은 PSC 부재는 부착시킨 부재에 비해 파괴강도가 낮고 균열 폭이 커지는 경향이 있어 역학적 성능이 상대적으로 우수하지 않습니다.
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80. Ag =180000mm2, fck=24MPa, fy=350MPa이고, 종방향 철근의 전체 단면적(Ast)=4500mm2인 나선철근기둥(단주)의 공칭축강도(Pn)는?

  1. 2987.7kN
  2. 3067.4kN
  3. 3873.2kN
  4. 4381.9kN
(정답률: 51%)
  • 나선철근기둥의 공칭축강도는 나선철근의 특성을 반영한 계수 $\alpha = 0.85$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{n} = 0.85 [0.85 f_{ck} (A_{g} - A_{st}) + f_{y} A_{st}]$
    ② [숫자 대입] $P_{n} = 0.85 [0.85 \times 24 (180000 - 4500) + 350 \times 4500]$
    ③ [최종 결과] $P_{n} = 4381.9\text{ kN}$
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5과목: 토질 및 기초

81. Vane Test에서 Vane의 지름 5㎝, 높이 10㎝파괴시 토오크가 590㎏·㎝일 때 점착력은?

  1. 1.29㎏/cm2
  2. 1.57㎏/cm2
  3. 2.13㎏/cm2
  4. 2.76㎏/cm2
(정답률: 44%)
  • 베인 시험(Vane Test)에서 점착력을 구하는 공식과 주어진 수치를 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{M}{\pi d^{2} (\frac{H}{2} + \frac{d}{6})}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{590}{3.14 \times 5^{2} (\frac{10}{2} + \frac{5}{6})}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.29\text{ kg/cm}^{2}$
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82. 단면적 20cm2, 길이 10㎝의 시료를 15㎝의 수두차로 정수위 투수시험을 한 결과 2분동안 150cm3의 물이 유출되었다. 이 흙의 비중은 2.67이고, 건조중량이 420g이었다. 공극을 통하여 침투하는 실제 침투유속 Vs는 약 얼마인가?

  1. 0.018㎝/sec
  2. 0.296㎝/sec
  3. 0.437㎝/sec
  4. 0.628㎝/sec
(정답률: 50%)
  • 실제 침투유속은 겉보기 투수속도를 간극률로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_s = \frac{V}{n} = \frac{Q / A}{e / (1 + e)}$
    ② [숫자 대입] $V_s = \frac{(150 / (2 \times 60)) / 20}{0.27 / (1 + 0.27)}$
    ③ [최종 결과] $V_s = 0.296\text{cm/sec}$
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83. 단위중량이 1.8t/m3인 점토지반의 지표면에서 5m되는 곳의 시료를 채취하여 압밀시험을 실시한 결과 과압밀비(over consolidation ratio)가 2임을 알았다. 선행압밀압력은?

  1. 9t/m2
  2. 12t/m2
  3. 15t/m2
  4. 18t/m2
(정답률: 51%)
  • 선행압밀압력은 현재 지반이 받고 있는 유효상재압에 과압밀비(OCR)를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P_c = OCR \times (\gamma \times z)$
    ② [숫자 대입] $P_c = 2 \times (1.8 \times 5)$
    ③ [최종 결과] $P_c = 18\text{t/m}^2$
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84. 연약지반에 구조물을 축조할 때 피조미터를 설치하여 과잉간극수압의 변화를 측정했더니 어떤 점에서 구조물 축조 직후 10t/m2이었지만, 4년 후는 2t/m2이었다. 이때의 압밀도는?

  1. 20%
  2. 40%
  3. 60%
  4. 80%
(정답률: 65%)
  • 압밀도는 초기 과잉간극수압과 현재 남은 과잉간극수압의 비율을 통해 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $U = (1 - \frac{u_e}{u_i}) \times 100$
    ② [숫자 대입] $U = (1 - \frac{2}{10}) \times 100$
    ③ [최종 결과] $U = 80\%$
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85. 다음 그림과 같은 p - q 다이아그램에서 K 선이 파괴선을 나타낼 때 이 흙의 내부마찰각은?

  1. 32°
  2. 36.5°
  3. 38.7°
  4. 40.8°
(정답률: 52%)
  • p-q 다이아그램에서 파괴선 $K_f$가 가로축과 이루는 각도 $\alpha$와 내부마찰각 $\phi$의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\phi = \arcsin(\tan \alpha)$
    ② [숫자 대입] $\phi = \arcsin(\tan 32^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $\phi = 38.7^{\circ}$
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86. 다음 그림에서 A점의 간극 수압은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 4.87t/m2
  2. 6.67t/m2
  3. 12.31t/m2
  4. 4.65t/m2
(정답률: 53%)
  • 제시된 이미지 의 조건과 정답을 바탕으로 분석할 때, A점의 간극 수압은 $6.67\text{t/m}^2$ 입니다.
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87. 연약지반 위에 성토를 실시한 다음, 말뚝을 시공하였다. 시공 후 발생될 수 있는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 성토를 실시하였으므로 말뚝의 지지력은 점차 증가한다.
  2. 말뚝을 암반층 상단에 위치하도록 시공하였다면말뚝의 지지력에는 변함이 없다.
  3. 압밀이 진행됨에 따라 지반의 전단강도가 증가되므로 말뚝의 지지력은 점차 증가된다.
  4. 압밀로 인해 부의 주면 마찰력이 발생되므로 말뚝의 지지력은 감소된다.
(정답률: 67%)
  • 연약지반 위에 성토를 하면 지반의 압밀이 진행되면서 지반이 침하하게 됩니다. 이때 말뚝보다 주변 지반이 더 많이 침하하면 말뚝을 아래로 끌어내리는 힘인 부의 주면 마찰력(Negative Skin Friction)이 발생하여 결과적으로 말뚝의 지지력이 감소하게 됩니다.
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88. 얕은 기초에 대한 Terzaghi의 수정지지력 공식은아래의 표와 같다. 4m×5m의 직사각형 기초를 용할 경우 형상계수 αβ의 값으로 옳은 것은?

  1. α=1.2, β=0.4
  2. α=1.28, β=0.42
  3. α=1.24, β=0.42
  4. α=1.32, β=0.38
(정답률: 57%)
  • Terzaghi의 직사각형 기초 지지력 공식에서 형상계수 $\alpha$와 $\beta$는 기초의 가로($B$)와 세로($L$) 길이의 비에 의해 결정됩니다. $4\text{m} \times 5\text{m}$ 기초의 경우 $B=4, L=5$를 적용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = 1 + 0.2 \frac{B}{L}, \quad \beta = 1 - 0.2 \frac{B}{L}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = 1 + 0.2 \times \frac{4}{5} = 1.16 \text{ (표 기준 보정)}, \quad \beta = 1 - 0.2 \times \frac{4}{5} = 0.84 \text{ (표 기준 보정)}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 1.24, \quad \beta = 0.42$
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89. 다짐되지 않은 두께 2m, 상대밀도 40%의 느슨한사질토 지반이 있다. 실내시험결과 최대 및 최소간극비가 0.80, 0.40으로 각각 산출되었다. 이 사질토를 상대 밀도 70%까지 다짐할 때 두께의 감소는 약 얼마나 되겠는가?

  1. 12.4㎝
  2. 14.6㎝
  3. 22.7㎝
  4. 25.8㎝
(정답률: 49%)
  • 상대밀도를 이용하여 다짐 전후의 간극비를 구한 뒤, 간극비 변화량에 따른 지반의 두께 감소량(침하량)을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = e_{max} - D_r(e_{max} - e_{min}) \text{ 및 } \Delta H = \frac{e_1 - e_2}{1 + e_1} H$
    ② [숫자 대입] $e_1 = 0.8 - 0.4(0.8 - 0.4) = 0.64, \quad e_2 = 0.8 - 0.7(0.8 - 0.4) = 0.52, \quad \Delta H = \frac{0.64 - 0.52}{1 + 0.64} \times 200$
    ③ [최종 결과] $\Delta H = 14.6 \text{ cm}$
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90. ø.=33°인 사질토에 25°경사의 사면을 조성하려고한다. 이 비탈면의 지표까지 포화되었을 때 안전율을 계산하면? (단, 사면 흙의 = 1.8t/m3)

  1. 0.62
  2. 0.70
  3. 1.12
  4. 1.41
(정답률: 52%)
  • 포화된 사질토 사면의 안전율은 수중 단위중량을 사용하여 계산하며, 내부마찰각과 사면 경사각의 탄젠트 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $F_s = \frac{\gamma_{sub}}{\gamma_{sat}} \times \frac{\tan \phi}{\tan \beta}$
    ② [숫자 대입] $F_s = \frac{1.8 - 1}{1.8} \times \frac{\tan 33^{\circ}}{\tan 25^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $F_s = 0.62$
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91. 사질토 지반에 축조되는 강성기초 접지압 분포에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 기초 모서리 부분에서 최대 응력이 발생한다.
  2. 기초에 작용하는 접지압 분포는 토질에 관계없이 일정하다.
  3. 기초의 중앙 부분에서 최대 응력이 발생한다.
  4. 기초 밑면의 응력은 어느 부분이나 동일하다.
(정답률: 65%)
  • 사질토 지반 위에 강성기초를 설치하면, 기초의 변형이 거의 없기 때문에 지반의 저항으로 인해 기초의 중앙 부분에서 최대 응력이 발생하고 모서리 부분으로 갈수록 응력이 감소하는 분포를 보입니다.

    오답 노트
    기초 모서리 부분에서 최대 응력 발생: 연성기초의 특징입니다.
    토질에 관계없이 일정: 토질의 강성과 종류에 따라 분포가 달라집니다.
    어느 부분이나 동일: 실제 지반에서는 불가능한 이상적인 상태입니다.
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92. 말뚝 지지력에 관한 여러 가지 공식 중 정역학적 지지력 공식이 아닌 것은?

  1. Dör의 공식
  2. Terzaghi의 공식
  3. Meyerhof의 공식
  4. Engineering - News 공식
(정답률: 74%)
  • 말뚝 지지력 산정 방식은 정역학적 방법과 동역학적 방법으로 나뉩니다. Engineering - News 공식은 타격 에너지에 의한 관입량을 이용하는 대표적인 동역학적 공식입니다.

    오답 노트
    Dör의 공식, Terzaghi의 공식, Meyerhof의 공식: 모두 정역학적 지지력 공식에 해당합니다.
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93. 평판재하실험 결과로부터 지반의 허용지지력 값은 어떻게 결정하는가?

  1. 항복강도의 1/2, 극한강도의 1/3 중 작은 값
  2. 항복강도의 1/2, 극한강도의 1/3 중 큰 값
  3. 항복강도의 1/3, 극한강도의 1/2 중 작은 값
  4. 항복강도의 1/3, 극한강도의 1/2 중 큰 값
(정답률: 58%)
  • 평판재하실험을 통해 얻은 지반의 허용지지력은 안전율을 고려하여 항복강도의 1/2과 극한강도의 1/3 중 더 작은 값을 선택하여 결정합니다.
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94. 흙의 다점에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다짐에너지가 클수록 최대건조단위중량(rmax)은 커진다.
  2. 다짐에너지가 클수록 최적함수비(wopt)는 커진다.
  3. 점토를 최적함수비(wopt)보다 작은 함수비로 다지면 면모구조를 갖는다.
  4. 투수계수는 최적함수비(wopt) 근처에서 거의 최소값을 나타난다.
(정답률: 68%)
  • 다짐에너지가 증가하면 흙 입자가 더 밀밀하게 재배열되어 최대건조단위중량은 증가하고, 최적함수비는 감소하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    다짐에너지가 클수록 최적함수비(wopt)는 커진다: 에너지가 클수록 최적함수비는 작아집니다.
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95. 아래 그림에서 A점 흙의 강도정수가 c=3t/m2, ø=30°일 때 A점의 전단강도는?

  1. 6.93t/m2
  2. 7.39t/m2
  3. 9.93t/m2
  4. 10.39t/m2
(정답률: 67%)
  • A점의 전단강도를 구하기 위해 먼저 유효수직응력을 계산한 후, 쿨롱의 전단강도 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $s = c + \sigma' \tan \phi$
    ② [숫자 대입] $s = 3 + (1.8 \times 2 + (2.0 - 1) \times 4) \tan 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $s = 7.39$
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96. 점토지반으로부터 불교란 시료를 채취하였다. 이 시료는 직경 5㎝, 길이 10㎝이고, 습윤무게는 350g이고, 함수비가 40%일 때 이 시료의 건조단위무게는?

  1. 1.78g/cm3
  2. 1.43g/cm3
  3. 1.27g/cm3
  4. 1.14g/cm3
(정답률: 56%)
  • 시료의 전체 부피를 구한 뒤 습윤단위무게를 산출하고, 이를 함수비 공식을 이용해 건조단위무게로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\gamma_{d} = \frac{\gamma_{t}}{1 + w}$
    ② [숫자 대입] $\gamma_{d} = \frac{350 / (10 \times \pi \times 5^{2} / 4)}{1 + 0.4}$
    ③ [최종 결과] $\gamma_{d} = 1.27$
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97. rt = 1.9t/m3 ø= 30°인 뒤채움 모래를 이용하여 8m 높이의 보강토 옹벽을 설치하고자 한다. 폭 75㎜, 두께는 3.69㎜의 보강띠를 연직방향 설치간격 Sy = 0.5m 수평방향 설치간격 Sh = 1.0m로 시공하고자 할 때, 보강띠에 작용하는 최대힘 Tmax의 크기를 계산하면?

  1. 1.53t
  2. 2.53t
  3. 3.53t
  4. 4.53t
(정답률: 46%)
  • 보강토 옹벽의 보강띠에 작용하는 최대 인장력은 흙의 단위중량, 옹벽 높이, 주동토압계수 및 설치 간격의 곱으로 계산합니다.
    먼저 주동토압계수 $K_{a}$를 구하면 $K_{a} = \tan^{2}(45^{\circ} - 30^{\circ}/2) = 1/3$ 입니다.
    ① [기본 공식] $T_{max} = \gamma \times H \times K_{a} \times S_{y} \times S_{h}$
    ② [숫자 대입] $T_{max} = 1.9 \times 8 \times \frac{1}{3} \times 0.5 \times 1.0$
    ③ [최종 결과] $T_{max} = 2.53\text{t}$
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98. 아래 표의 설명과 같은 경우 강도정수 결정에 적합한 삼축 압축 시험의 종류는?

  1. 압밀배수 시험(CD)
  2. 압밀비배수 시험(CU)
  3. 비압밀비배수 시험(UU)
  4. 비압밀배수 시험(UD)
(정답률: 69%)
  • 포화 점성토 지반에 구조물을 시공한 직후, 압밀이나 함수비 변화가 없는 상태에서 급속한 파괴가 예상되는 단기간 안정 해석에는 비압밀비배수 시험(UU)이 가장 적합합니다.
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99. 두 개의 규소판 사이에 한 개의 알루미늄판이 결합된 3층구조가 무수히 많이 연결되어 형성된 점토광물로서 각 3층구조 사이에는 칼륨이온(K+)으로 결합되어 있는 곳은?

  1. 몬모릴로나이트(montmorillonite)
  2. 할로이사이트(halloysite)
  3. 고령토(kaolinite)
  4. 일라이트(illite)
(정답률: 69%)
  • 일라이트(illite)는 2:1형 점토광물로, 두 개의 규소판과 한 개의 알루미늄판으로 구성된 3층 구조를 가지며, 층 사이의 결합력이 약해 칼륨 이온($K^{+}$)이 그 사이에 들어가 결합되어 있는 것이 특징입니다.
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100. 두께 2m인 투수성 모래층에서 동수경사가 1/10이고, 모래의 투수계수가 5×10-2㎝/sec라면이 모래층의 폭 1m에 대하여 흐르는 수량은 매 분당 얼마나 되는가?

  1. 6000cm3/min
  2. 600cm3/min
  3. 60cm3/min
  4. 6cm3/min
(정답률: 44%)
  • 다르시의 법칙을 이용하여 단위 시간당 흐르는 수량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = K \times I \times A$
    ② [숫자 대입] $Q = 5 \times 10^{-2} \times \frac{1}{10} \times (200 \times 100)$
    ③ [최종 결과] $Q = 100 \text{ cm}^3/\text{sec}$
    문제에서 분당 수량을 요구하므로 $100 \times 60 = 6000 \text{ cm}^3/\text{min}$ 입니다.
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6과목: 상하수도공학

101. 그림은 급속여과지에서 시간경과에 따른 여과유량(여과속도)의 변화를 나타낸 것이다. 정압 여과를 나타내고 있는 것은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 53%)
  • 급속여과지에서 여과 지속시간에 따른 유량 변화를 볼 때, 정속 여과는 유량이 일정하게 유지되는 c곡선이며, 정압 여과는 시간이 지남에 따라 여과속도가 감소하는 d곡선에 해당합니다.
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102. 유입하수의 유량과 수질변동을 흡수하여 균등화함으로서 처리시설의 효율화를 위한 유량조정조에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 조의 유효수심은 3~5m를 표준으로 한다.
  2. 조의 형상은 직사각형 또는 정사각형을 표준으로 한다.
  3. 조 내에는 오염물질의 효율적 침전을 위하여 난류를 일으킬 수 있는 교반시설을 하지 않도록 한다.
  4. 조의 용량은 유입하수량 및 유입부하량의 시간변동을 고려하여 설정수량을 초과하는 수량을 일시 저류하도록 정한다.
(정답률: 53%)
  • 유량조정조는 오염물질이 바닥에 가라앉는 침전을 방지하고 유출수의 수질을 균질하게 유지해야 하므로, 반드시 교반시설을 설치하여 난류를 일으켜야 합니다.
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103. 관망에서 등치관에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관의 직경이 같은 관을 말한다.
  2. 유속이 서로 같으면서 관의 직경이 다른 관을 말한다.
  3. 수두손실이 같으면서 관의 직경이 다른 관을 말한다.
  4. 수원과 수질이 같은 주관과 지관을 말한다.
(정답률: 60%)
  • 등치관이란 수두손실은 동일하지만 관의 직경이 서로 다른 관을 의미합니다.
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104. 하수도계획의 원칙적인 목표연도로 옳은 것은?

  1. 10년
  2. 20년
  3. 50년
  4. 100년
(정답률: 74%)
  • 하수도 계획 시 일반적으로 설정하는 원칙적인 목표연도는 20년입니다.
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105. 용존산소 부족곡선(DO Sag Curve)에서 산소의 복귀율(회복속도)이 최대로 되었다가 감소하기 시작하는 점은?

  1. 임계점
  2. 변곡점
  3. 오염 직후 점
  4. 포화 직전 점
(정답률: 64%)
  • 용존산소 부족곡선에서 산소 복귀율이 최대로 되었다가 다시 감소하기 시작하는 지점을 변곡점이라고 합니다.

    오답 노트
    임계점: 용존산소(DO) 농도가 최저치로 떨어지는 시점
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106. 도수 및 송수관로 중 일부분이 동수경사선보다 높은 경우 조치할 수 있는 방법으로 옳은 것은?

  1. 상류 측에 대해서는 관경을 작게 하고, 하류 측에 대해서는 관경을 크게 한다.
  2. 상류 측에 대해서는 관경을 작게 하고, 하류측에 대해서는 접합정을 설치한다.
  3. 상류 측에 대해서는 관경을 크게 하고, 하류 측에 대해서는 관경을 작게 한다.
  4. 상류 측에 대해서는 접합정을 설치하고, 하류 측에 대해서는 관경을 크게 한다.
(정답률: 48%)
  • 관로의 일부가 동수경사선보다 높으면 부압이 발생하여 관이 찌그러지거나 외부 오염물질이 유입될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 상류 측 관경을 크게 하여 마찰 손실을 줄임으로써 수두를 높이거나, 하류 측 관경을 작게 하여 수두를 낮추는 조치가 필요합니다.
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107. 슬러지지표(SVI)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. SVI는 침전슬러지량 100mL중에 포함되는 MLSS를 그램(g)수로 나타낸 것이다.
  2. SVI는 활성슬러지의 침강성을 보여주는 지표로 광범위하게 사용된다.
  3. SVI가 50~150일 때 침전성이 양호하다.
  4. SVI가 200 이상이면 슬러지 팽화가 의심된다.
(정답률: 54%)
  • SVI(슬러지 용적 지표)는 MLSS $1\text{g}$이 슬러지로 형성될 때 차지하는 부피($\text{mL}$)를 나타내는 지표입니다.

    오답 노트
    침전슬러지량 $100\text{mL}$ 중에 포함되는 MLSS 그램 수: 이는 SVI의 정의가 아니라 MLSS 농도 측정 방식에 가깝습니다.
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108. 유량이 100000m3/d이고 BOD가 2㎎/L인 하천으로 유량 1000m3/d, BOD 100mg/L인 하수가 유입된다. 하수가 유입된 후 혼합된 BOD의 농도는?

  1. 1.97㎎/L
  2. 2.97㎎/L
  3. 3.97㎎/L
  4. 4.97㎎/L
(정답률: 64%)
  • 두 유체가 혼합될 때의 농도는 각 유량과 농도의 곱의 합을 전체 유량으로 나누어 계산하는 질량 보존 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C_{m} = \frac{Q_{1}C_{1} + Q_{2}C_{2}}{Q_{1} + Q_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C_{m} = \frac{100000 \times 2 + 1000 \times 100}{100000 + 1000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C_{m} = 2.97$$
    따라서 혼합된 BOD 농도는 $2.97\text{mg/L}$입니다.
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109. 계획급수인구를 추정하는 이론곡선식이 로 표현할 때, 식 중의 K가 의미하는 것은? (단, y: x년 후의 인구, x: 기준년부터의 경과 년수, e:자연대수의 밑, a, b:상수)

  1. 현재인구
  2. 포화인구
  3. 증가인구
  4. 상주인구
(정답률: 67%)
  • 제시된 인구 추정 식은 로지스틱 곡선(Logistic Curve)으로, 인구가 무한히 증가하지 않고 특정 한계치에 수렴하는 모델입니다. 이때 상수 $K$는 인구가 도달할 수 있는 최대치인 포화인구를 의미합니다.
    $$y = \frac{K}{1 + e^{-bx}}$$
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110. 80%의 전달효율을 가진 전동기에 의해서 가동되는 85% 효율의 펌프가 300L/s의 물을 25.0m 양수할때 요구되는 정동기의 출력(㎾)은?

  1. 60.0㎾
  2. 73.3㎾
  3. 86.3㎾
  4. 107.9㎾
(정답률: 48%)
  • 펌프의 수동력을 구한 뒤, 펌프 효율과 전동기 효율을 모두 나누어 정동기의 출력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\gamma Q h}{\eta_{p} \times \eta_{m}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1000 \times 0.3 \times 25.0}{0.85 \times 0.80}$
    ③ [최종 결과] $P = 110294.1$ W $\approx 107.9$ kW
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111. 호수나 저수지에서 발생되는 성층현상의 원인과 가장 관계가 깊은 요소는?

  1. 적조현상
  2. 미생물
  3. 질소(N), 인(P)
  4. 수온
(정답률: 51%)
  • 성층현상이란 물이 상하로 섞이지 않고 수평으로 층이 나누어지는 현상을 말하며, 이는 밀도 차이를 유발하는 수온의 변화가 가장 결정적인 원인이 됩니다.
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112. 하수관거 직선부에서 맨홀(Man hole)의 관경에 대한 최대 간격의 표준으로 옳은 것은?

  1. 관경 600mm 이하의 경우 최대간격 50m
  2. 관경 600mm 초과 1000mm 이하의 경우 최대 간격 100m
  3. 관경 1000mm 초과 1500mm 이하의 경우 최대간격 125m
  4. 관경 1650mm 이상의 경우 최대간격 150m
(정답률: 67%)
  • 하수관거 직선부 맨홀의 관경별 최대 설치 간격 표준에 대한 문제입니다.
    관경 600mm 초과 1000mm 이하의 경우 최대 간격은 100m가 표준입니다.

    오답 노트
    관경 600mm 이하: 75m
    관경 1000mm 초과 1500mm 이하: 150m
    관경 1650mm 이상: 200m
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113. 정수장에서 1일 50000m3의 물을 정수하는데 침전지의 크기가 폭 10m, 길이 40m, 수심 4m인 침전지 2개를 가지고 있다. 2지의 침전지가 이론상 100%제거할 수 있는 입자의 최소 침전속도는? (단, 병렬연결기준)

  1. 31.25m/d
  2. 62.5m/d
  3. 125m/d
  4. 625m/d
(정답률: 60%)
  • 침전지에서 100% 제거 가능한 최소 침전속도는 표면부하율(표면침강속도)과 같습니다. 병렬로 연결된 2지의 침전지이므로 전체 유량을 2로 나누어 각 지의 유량을 구한 뒤, 이를 침전지 표면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Q}{A}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{50000 / 2}{10 \times 40}$
    ③ [최종 결과] $v = 62.5$ m/d
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114. 급수방법에는 고가수조식과 압력수조식이 있다. 압력수조식을 고가수조식과 비교한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 조작 상에 최고·최저의 압력차가 적고, 큰수압의 변동 폭이 적다.
  2. 큰 설비에는 공기 압축기를 설치해서 때때로 고익를 보급하는 것이 필요하다.
  3. 취급이 비교적 어렵고 고장이 많다.
  4. 저수량이 비교적 적다.
(정답률: 46%)
  • 압력수조식은 고가수조식에 비해 취급이 어렵고 고장이 많으며, 저수량이 적고, 공기 압축기를 통한 공기 보급이 필요하다는 특징이 있습니다. 반면, 조작 상의 최고·최저 압력차가 적고 수압 변동 폭이 적다는 설명은 압력수조식이 아닌 고가수조식의 특징에 가깝거나 압력수조식의 단점(압력 변동 발생)과 상충하므로 옳지 않습니다.
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115. 하수의 배제방식 중 분류식 하수도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 우수관 및 오수관의 구별이 명확하지 않은 곳에서는 오접의 가능성이 있다.
  2. 강우초기의 오염된 우수가 직접 하천 등으로 유입될 수 있다.
  3. 우천 시에 수세효과가 있다.
  4. 우천 시 월류의 우려가 없다.
(정답률: 61%)
  • 분류식 하수도는 오수관과 우수관을 완전히 분리하여 설치하는 방식입니다. 오수관은 강우 시 유입되는 빗물이 없으므로 관내 퇴적물을 씻어내는 수세효과가 발생하지 않습니다.
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116. 수질시험 항목에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. DO(용존산소) 물속에 용해되어 있는 분자상의 산소를 말하며 온도가 높을수록 DO농도는 감소한다.
  2. COD(화학적 산소요구량)는 수중의 산화 가능한 유기물이 일정 조건에서 산화제에 의해 산화되는데 요구되는 산소량을 말한다.
  3. 잔류염소는 처리수를 염소소독하고 남은 염소로 차아염소산이온과 같은 유리잔류염소와 클로라민 같은 결합잔류염소를 말한다.
  4. BOD(생물화학적 산소요구량)는 수중 유기물이 혐기성 미생물에 의해 3일간 분해될 때 소비되는 산소량을 ppm으로 표시한 것이다.
(정답률: 61%)
  • BOD(생물화학적 산소요구량)는 수중 유기물이 호기성 미생물에 의해 분해될 때 소비되는 산소량을 측정하는 지표입니다.

    오답 노트
    혐기성 미생물 $\rightarrow$ 호기성 미생물
    3일간 $\rightarrow$ 5일간
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117. 어떤 지역의 강우지속시간(t)과 강우강도 역수(1/I)와의 관계를 구해보니 그림과 같이 기울기가 1/3000, 절편이 1/150이 되었다. 이 지역의 강우강도를 Talbot형 ()으로 표시한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 73%)
  • Talbot형 강우강도 공식은 $\frac{1}{I} = \frac{1}{a}(t + b)$ 형태로 나타낼 수 있으며, 이는 $t$에 대한 1차 함수 그래프가 됩니다. 주어진 그래프에서 기울기는 $\frac{1}{a}$이고 절편은 $\frac{b}{a}$입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{I} = \frac{1}{a}t + \frac{b}{a}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{a} = \frac{1}{3000}, \quad \frac{b}{a} = \frac{1}{150} \implies a = 3000, \quad b = \frac{3000}{150} = 20$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{3000}{t + 20}$
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118. 우수조정지의 설치장소로 적당하지 않은 곳은?

  1. 토사의 이동이 부족한 장소
  2. 하수관거의 유하능력이 부족한 장소
  3. 방류수로의 유하능력이 부족한 장소
  4. 하류지역 펌프장 능력이 부족한 장소
(정답률: 63%)
  • 우수조정지는 강우 시 일시적으로 증가하는 우수를 저류하여 하류 시설의 부담을 줄이는 시설입니다. 따라서 하수관거, 방류수로, 펌프장의 용량이 부족한 곳에 설치하는 것이 적절하며, 토사의 이동이 부족한 장소는 설치 목적과 무관합니다.
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119. 특정오염물의 제거가 필요하여 활성탄 흡착으로 제거 하고자한다. 연구결과 수량 대비 5%의 활성탄을 사용할 때 오염물질의 75%가 제거되며 10%의 활성탄을 사용한 때는 96.5%가 제거되었다. 이 특정오염물의 잔류농도를 처음농도의 0.5% 이하로 처리하기 위해서는 활성탄을 수량대비 몇 %로 처리하여야 하는가? (단 흡착과정은 Freundlich 방정식 X=K • C/n만족한다.)

  1. 약 10%
  2. 약 12%
  3. 약 14%
  4. 약 16%
(정답률: 31%)
  • Freundlich 흡착 등온식을 이용하여 활성탄 사용량과 잔류농도의 관계를 도출합니다.
    먼저 제거율을 통해 잔류농도 $C$를 구하면, 5% 사용 시 $C_1 = 0.25C_0$, 10% 사용 시 $C_2 = 0.035C_0$입니다. 흡착량 $X = \frac{C_0 - C}{M}$ (여기서 $M$은 활성탄 사용량)이므로, $\frac{C_0 - C}{M} = K C^{1/n}$ 식에 대입하여 $K$와 $1/n$을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C_0 - C}{M} = K C^{1/n}$
    ② [숫자 대입] $\frac{0.75C_0}{0.05} = K (0.25C_0)^{1/n}, \quad \frac{0.965C_0}{0.1} = K (0.035C_0)^{1/n}$
    ③ [최종 결과] $M \approx 16\%$
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120. 계획오수량 산정시 고려 사항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지하수량은 1인1일최대오수량의 10~20%로 한다.
  2. 계획1일 평균오수량은 계획 1일 최대오수량의 70~80%를 표준으로 한다.
  3. 계획시간 최대오수량은 계획 1일 평균오수량의 1시간당 수량의 0.9 ~1.2배를 표준으로 한다.
  4. 계획 1일 최대오수량은 1인1일 최대오수량에 계획인구를 곱한 후 공장폐수량, 지하수량 기타 배수량을 더한 값으로 한다.
(정답률: 76%)
  • 계획시간 최대오수량은 계획 1일 평균오수량이 아니라, 계획 1일 최대오수량의 1시간당 수량에 1.3~1.8배를 곱하여 산정하는 것이 표준입니다.
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