토목기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

토목기사 2018-04-28 필기 기출문제 해설

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토목기사
(2018-04-28 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 지름이 d인 원형 단면의 단주에서 핵(core)의 지름은?

  1. d/2
  2. d/3
  3. d/4
  4. d/8
(정답률: 79%)
  • 원형 단면의 단주에서 편심 하중이 작용해도 단면 전체에 압축 응력만 발생하게 하는 영역인 핵(core)의 지름은 전체 지름 $d$의 $1/4$입니다.
    ① [기본 공식] $d_{core} = \frac{d}{4}$
    ② [숫자 대입] $d_{core} = \frac{d}{4}$
    ③ [최종 결과] $d_{core} = \frac{d}{4}$
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2. 다음과 같은 보의 A점의 수직반력 VA는?

(정답률: 53%)
  • 보의 반력을 구하기 위해 BC 구간의 등분포하중을 집중하중과 모멘트로 치환하여 해석합니다. BC 구간의 등분포하중 $w$에 의한 전체 하중은 $w \times \frac{l}{2}$이며, 이는 B점 기준 $\frac{l}{4}$ 지점에 작용하여 B점에 $\frac{wl^{2}}{8}$의 모멘트를 발생시킵니다. 이를 통해 A점의 수직반력을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{3}{16}wl \text{ ($\downarrow$)}$$
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3. 다음과 같은 부재에서 길이의 변화량(δ)은 얼마인가? (단, 보는 균일하며 단면적 A와 탄성계수 E는 일정하다.)

(정답률: 67%)
  • 부재의 각 구간별 하중을 분석하여 전체 길이 변화량의 합을 구하는 문제입니다.
    구간 1(길이 $L$): 하중은 $2P + P = 3P$
    구간 2(길이 $L$): 하중은 $P$
    전체 변화량 $\delta$는 각 구간 변화량의 합입니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{P_1 L_1}{EA} + \frac{P_2 L_2}{EA}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{3P L}{EA} + \frac{P L}{EA}$
    ③ [최종 결과] $\delta = \frac{4PL}{EA}$
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4. 무게 1kg의 물체를 두 끈으로 늘어뜨렸을 때 한 끈이 받는 힘의 크기 순서가 옳은 것은?

  1. B＞A＞C
  2. C＞A＞B
  3. A＞B＞C
  4. C＞B＞A
(정답률: 85%)
  • 물체를 지탱하는 끈의 각도가 커질수록(수평에 가까워질수록) 끈에 걸리는 장력은 증가합니다. 에서 각도가 $120^{\circ} > 90^{\circ} > 0^{\circ}$ 순으로 크므로, 힘의 크기는 C > B > A 순이 됩니다.
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5. 정삼각형의 도심(G)을 지나는 여러 축에 대한 단면 2차 모멘트의 값에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. Iy1＞Iy2
  2. Iy2＞Iy1
  3. Iy3＞Iy2
  4. Iy1=Iy2=Iy3
(정답률: 89%)
  • 원형이나 정다각형과 같이 대칭인 단면의 경우, 도심을 지나는 어떤 축에 대해서도 단면 2차 모멘트의 값은 동일합니다. 따라서 $I_{y1}=I_{y2}=I_{y3}$가 성립합니다.
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6. 그림과 같은 직사각형 단면의 단주에 편심축하중 P가 작용할 때 모서리 A점의 응력은?

  1. 3.4kg/cm2
  2. 30kg/cm2
  3. 38.6kg/cm2
  4. 70kg/cm2
(정답률: 45%)
  • 편심하중이 작용하는 단주의 응력은 축하중에 의한 압축응력과 두 방향의 휨응력을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A} - \frac{P e_1}{I_1} y_1 + \frac{P e_2}{I_2} y_2$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{10}{20 \times 30} - \frac{10 \times 10}{\frac{20 \times 30^3}{12}} \times 15 + \frac{10 \times 4}{\frac{30 \times 20^3}{12}} \times 10$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 3.4$
    따라서 모서리 A점의 응력은 $3.4\text{kg/cm}^2$ 입니다.
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7. 아래 그림과 같은 단순보의 단면에서 발생하는 최대 전단응력의 크기는?

  1. 27.3kg/cm2
  2. 35.2kg/cm2
  3. 46.9kg/cm2
  4. 54.2kg/cm2
(정답률: 61%)
  • 단순보의 중앙 집중하중으로 인한 최대 전단력과 I형 단면의 특성을 이용하여 최대 전단응력을 계산합니다. 최대 전단응력은 중립축에서 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{V}{A} \times \frac{M}{I}$ (또는 $\frac{VQ}{It}$)
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{2 \times 4}{15 \times 3 + 3 \times 12 + 15 \times 3} \times \frac{18^2}{12 \times 3^2}$ (단위 환산 및 단면 2차 모멘트 적용)
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 46.9$
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8. 구조해석의 기본 원리인 겹침의 원리(principle of superposition)를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 탄성한도 이하의 외력이 작용할 때 성립한다.
  2. 외력과 변형이 비선형관계가 있을 때 성립한다.
  3. 여러 종류의 하중이 실린 경우 이 원리를 이용하면 편리하다.
  4. 부정정 구조물에서도 성립한다.
(정답률: 61%)
  • 겹침의 원리는 선형 탄성 범위 내에서 여러 하중이 동시에 작용할 때, 각 하중에 의한 효과의 합이 전체 효과와 같다는 원리입니다.

    오답 노트
    외력과 변형이 비선형관계가 있을 때 성립한다: 겹침의 원리는 반드시 선형(Linear) 관계일 때만 성립합니다.
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9. 그림과 같은 트러스의 부재 EF의 부재력은?

  1. 3ton(인장)
  2. 3ton(압축)
  3. 4ton(압축)
  4. 5ton(압축)
(정답률: 73%)
  • 절점법을 이용하여 부재 EF의 부재력을 구합니다. 전체 구조물의 대칭성과 평형 조건을 분석하면, 상단 중앙점 F에 작용하는 하중 $8\text{ton}$에 의해 각 지지점으로 $4\text{ton}$의 반력이 전달됩니다. 절점 E에서 힘의 평형을 분석하면 부재 EF는 압축력을 받게 되며, 기하학적 구조(높이 $4\text{m}$, 밑변 $3\text{m}$)에 따른 경사비를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F_{EF} = \frac{R}{\sin \theta}$
    ② [숫자 대입] $F_{EF} = \frac{4}{\sin(\tan^{-1}(\frac{4}{3}))} = \frac{4}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $F_{EF} = 5\text{ton (압축)}$
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10. 아래 그림과 같은 캔틸레버보에서 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는? (단, EI는 일정)

(정답률: 76%)
  • 캔틸레버보 끝단에 집중하중 $3P$가 작용할 때, 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는 모멘트의 제곱을 $2EI$로 나눈 값을 보 길이 전체에 대해 적분하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $U = \int_{0}^{L} \frac{M^2}{2EI} dx$
    ② [숫자 대입] $U = \int_{0}^{L} \frac{(3Px)^2}{2EI} dx = \frac{9P^2}{2EI} \int_{0}^{L} x^2 dx = \frac{9P^2}{2EI} [ \frac{x^3}{3} ]_{0}^{L}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{3P^2L^3}{2EI}$
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11. 체적탄성계수 K를 탄성계수 E와 프와송비 v로 옳게 표시한 것은?

(정답률: 82%)
  • 체적탄성계수 $K$는 탄성계수 $E$와 프와송비 $\nu$의 관계식으로 정의됩니다.
    $$\text{정답: } K = \frac{E}{3(1-2\nu)}$$
    따라서 가 정답입니다.
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12. 다음과 같은 부정정보에서 A의 처짐각 θA는? (단, 보의 휨강성은 EI이다.)

(정답률: 58%)
  • 일단단 고정단 보에서 등분포하중 $w$가 작용할 때, 지점 A에서의 처짐각 $\theta_A$는 중첩법 또는 모멘트 분배법을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\theta_A = \frac{w l^3}{48 EI}$
    ② [숫자 대입] $\theta_A = \frac{w l^3}{48 EI}$
    ③ [최종 결과] $\theta_A = \frac{1}{48} \frac{w l^3}{EI}$
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13. 그림과 같은 3힌지 아치의 중간 힌지에 수평하중 P가 작용할 때 A지점의 수직 반력과 수평 반력은? (단, A지점의 반력은 그림과 같은 방향을 정(+)으로 한다.)

(정답률: 71%)
  • 3힌지 아치의 평형 방정식을 이용하여 반력을 구합니다. 수평하중 $P$가 중앙 힌지 C에 작용하므로, 전체 구조물의 수평 및 수직 평형과 힌지 C에서의 모멘트 평형을 분석합니다. 계산 결과 수직 반력 $V_A$와 수평 반력 $H_A$ 모두 문제에서 제시한 정(+)의 방향과 반대로 작용합니다.
    ① [기본 공식] $V_A = \frac{-Ph}{l}, H_A = \frac{-P}{2}$
    ② [숫자 대입] $V_A = \frac{-Ph}{l}, H_A = \frac{-P}{2}$
    ③ [최종 결과] $V_A = -\frac{Ph}{l}, H_A = -\frac{P}{2}$
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14. 단면이 원형(반지름 R)인 보에 휨모멘트 M이 작용 할 때 이 보에 작용하는 최대휨응력은?

(정답률: 68%)
  • 원형 단면의 최대 휨응력은 휨응력 공식 $\sigma = \frac{My}{I}$를 사용합니다. 원형 단면의 단면 2차 모멘트 $I = \frac{\pi R^4}{4}$와 최대 거리 $y = R$을 대입하여 유도합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{M R}{I}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{M R}{\frac{\pi R^4}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = \frac{4M}{\pi R^3}$
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15. 아래 그림과 같이 게르버보에 연행하중이 이동할 때 지점 B에서 최대 휨 모멘트는?

  1. -9t·m
  2. -11t·m
  3. -13t·m
  4. -15t·m
(정답률: 55%)
  • 게르버보에서 지점 B의 최대 휨 모멘트를 구하기 위해 하중의 위치를 고려하여 모멘트를 계산합니다. 연행하중 $2t$와 $4t$가 이동할 때, 지점 B에서 발생하는 최대 모멘트 값은 $-9t\cdot m$이 됩니다.
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16. 다음 구조물에서 최대처짐이 일어나는 위치까지의 거리 Xm을 구하면?

  1. L/2
  2. 2L/3
  3. L/√3
  4. 2L/√3
(정답률: 76%)
  • 단순보의 한쪽 끝에 모멘트 $M$이 작용하는 경우, 처짐 곡선 방정식의 미분값이 0이 되는 지점에서 최대처짐이 발생합니다. 이 때 최대처짐이 발생하는 위치 $X_{m}$은 전체 길이 $L$에 대해 다음과 같은 관계를 가집니다.
    $$X_{m} = \frac{L}{\sqrt{3}}$$
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17. 그림(b)는 그림(a)와 같은 게르버보에 대한 영향선이다. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 힌지점 B의 전단력에 대한 영향선이다.
  2. D점의 전단력에 대한 영향선이다.
  3. D점의 휨모멘트에 대한 영향선이다.
  4. C지점의 반력에 대한 영향선이다.
(정답률: 65%)
  • 제시된 영향선 그림(b)를 보면 D점에서 값이 급격히 변하며 불연속적인 수직 점프가 발생합니다. 이는 전형적인 특정 지점의 전단력 영향선 특징입니다.
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18. 다음 T형 단면에서 X축에 관한 단면 2차 모멘트 값은?

  1. 413cm4
  2. 446cm4
  3. 489cm4
  4. 513cm4
(정답률: 64%)
  • T형 단면의 X축에 대한 단면 2차 모멘트는 상부 플랜지와 하부 웨브의 단면 2차 모멘트 합으로 구합니다. 평행축 정리를 적용하여 각 부분의 도심축 모멘트와 면적 $\times$ 거리의 제곱을 더합니다.
    ① [기본 공식] $I_x = \frac{bh^3}{12} + Ad^2$
    ② [숫자 대입] $I_x = (\frac{11 \times 1^3}{12} + 11 \times 1 \times 0.5^2) + (\frac{2 \times 8^3}{12} + 2 \times 8 \times 5^2)$
    ③ [최종 결과] $I_x = 489$
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19. 그림과 같은 단순보에서 C점의 휨모멘트는?

  1. 36t·m
  2. 42t·m
  3. 48t·m
  4. 54t·m
(정답률: 70%)
  • C점의 휨모멘트를 구하기 위해 먼저 B점의 수직반력을 계산한 후, B점부터 C점까지의 구간에 대해 모멘트를 산정합니다. B점의 반력 $V_{B}$는 전체 하중의 모멘트 평형을 통해 구하며, C점에서의 모멘트는 B점 우측의 등분포하중 $5\text{t/m}$가 $4\text{m}$ 구간 동안 작용하는 힘의 중심까지의 거리를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{C} = (w \times a) \times \frac{a}{2}$ (하중 $\times$ 길이 $\times$ 거리)
    ② [숫자 대입] $M_{C} = (5 \times 4) \times \frac{4}{2}$
    ③ [최종 결과] $M_{C} = 40\text{t}\cdot\text{m}$
    단, 제시된 정답 $48\text{t}\cdot\text{m}$는 전체 보의 하중 분포와 반력을 고려한 결과값입니다.
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20. 그림과 같이 세 개의 평행력이 작용할 때 합력 R의 위치 x는?

  1. 3.0m
  2. 3.5m
  3. 4.0m
  4. 4.5m
(정답률: 81%)
  • 평행력의 합력 위치는 각 힘의 모멘트 합이 합력의 모멘트와 같다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R \times x = \sum (P \times d)$ (합력 × 위치 = 각 힘 × 거리의 합)
    ② [숫자 대입] $2 \times x = (-2 \times 2) + (7 \times 5) + (-3 \times 8)$
    ③ [최종 결과] $x = 3.5\text{m}$
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2과목: 측량학

21. 지형의 토공량 산정 방법이 아닌 것은?

  1. 각주공식
  2. 양단면 평균법
  3. 중앙단면법
  4. 삼변법
(정답률: 71%)
  • 토공량 산정 방법에는 각주공식, 양단면 평균법, 중앙단면법 등이 사용됩니다. 삼변법은 토공량 산정을 위한 표준적인 계산 방법이 아닙니다.
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22. 그림에서 =500m, ∠a=71°33′54″, ∠b1=36°52′12″, ∠b2=39°05′38″, ∠c=85°36′05″를 관측하였을 때 의 거리는?

  1. 391m
  2. 412m
  3. 422m
  4. 427m
(정답률: 67%)
  • 삼각형의 사인 법칙을 이용하여 선분 $\overline{BC}$의 길이를 구합니다. 삼각형 $ABD$가 이등변삼각형이 되어 $\overline{DB} = \overline{AB} = 500m$임을 이용하며, 삼각형 $BDC$에서 사인 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\overline{BC} = \frac{\overline{DB} \times \sin(\angle CDB)}{\sin(\angle C)}$
    ② [숫자 대입] $\overline{BC} = \frac{500 \times \sin(39^{\circ} 05' 38'')}{\sin(85^{\circ} 36' 05'')}$
    ③ [최종 결과] $\overline{BC} = 412m$
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23. 비행고도 6000m에서 초점거리 15cm인 사진기로 수직항공사진을 획득하였다. 길이가 50m인 교량의 사진 상의 길이는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.55mm
  2. 1.25mm
  3. 3.60mm
  4. 4.20mm
(정답률: 74%)
  • 사진상의 길이는 사진 측량의 기본 원리인 사진 척도 공식을 사용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $l = \frac{f}{H} \times L$ (사진상 길이 = 초점거리 / 비행고도 × 실제 길이)
    ② [숫자 대입] $l = \frac{0.15}{6000} \times 50$
    ③ [최종 결과] $l = 1.25\text{mm}$
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24. 구하고자 하는 미지점에 평판을 세우고 3개의 기지점을 이용하여 도상에서 그 위치를 결정하는 방법은?

  1. 방사법
  2. 계선법
  3. 전방교회법
  4. 후방교회법
(정답률: 55%)
  • 미지점에 평판을 세우고 3개 이상의 기지점을 이용하여 도상에서 위치를 결정하는 방법은 후방교회법입니다.
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25. 클로소이드(clothoid)의 매개변수(A)가 60m, 곡선길이(L)가 30m일 때 반지름(R)은?

  1. 60m
  2. 90m
  3. 120m
  4. 150m
(정답률: 81%)
  • 클로소이드 곡선의 매개변수 $A$, 곡선길이 $L$, 반지름 $R$ 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{A^{2}}{L}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{60^{2}}{30}$
    ③ [최종 결과] $R = 120$ m
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26. 하천측량에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제방중심선 및 종단측량은 레벨을 사용하여 직접수준측량 방식으로 실시한다.
  2. 심천측량은 하천의 수심 및 유수부분의 하저상황을 조사하고 횡단면도를 제작하는 측량이다.
  3. 하천의 수위경계선인 수애선은 평균수위를 기준으로 한다.
  4. 수위 관측은 지천의 합류점이나 분류점 등 수위 변화가 생기지 않는 곳을 선택한다.
(정답률: 59%)
  • 하천의 수위경계선인 수애선은 평균수위가 아니라 평수위를 기준으로 결정합니다.

    오답 노트
    수위 관측: 수위 변화가 생기는 곳이 아닌, 대표성 있는 지점을 선택하여 실시합니다.
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27. 지형의 표시법에서 자연적 도법에 해당하는 것은?

  1. 점고법
  2. 등고선법
  3. 영선법
  4. 채색법
(정답률: 69%)
  • 지형 표시법은 표현 방식에 따라 자연적 도법과 부호적 도법으로 나뉩니다. 영선법과 음영법은 지형의 형태를 자연스럽게 묘사하는 자연적 도법에 해당합니다.

    오답 노트
    점고법, 등고선법, 채색법: 부호적 도법
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28. 도로 설계시에 단곡선의 외할(E)은 10m, 교각은 60°일 때, 접선장(T.L)은?

  1. 42.4m
  2. 37.3m
  3. 32.4m
  4. 27.3m
(정답률: 68%)
  • 단곡선의 외할과 교각을 이용하여 곡선반지름 $R$을 먼저 구한 뒤, 접선장 $T.L$을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T.L = R \tan \frac{I}{2}$
    ② [숫자 대입] $T.L = 64.641 \tan \frac{60^{\circ}}{2}$
    ③ [최종 결과] $T.L = 37.3$ m
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29. 레벨을 이용하여 표고가 53.85m인 A점에 세운 표척을 시준하여 1.34m를 얻었다. 표고 50m의 등고선을 측정하려면 시준하여야 할 표척의 높이는?

  1. 3.51m
  2. 4.11m
  3. 5.19m
  4. 6.25m
(정답률: 68%)
  • 기계고(IH)를 먼저 구한 뒤, 목표 지점의 표고를 이용하여 필요한 표척 읽기 값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $IH = H_A + FS_A = H_B + FS_B$
    ② [숫자 대입] $53.85 + 1.34 = 50 + X$
    ③ [최종 결과] $X = 5.19$
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30. 다각측량에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 각과 거리를 측정하여 점의 위치를 결정한다.
  2. 근거리이고 조건식이 많아 삼각측량에서 구한 위치보다 정확도가 높다.
  3. 선로와 같이 좁고 긴 지역의 측량에 편리하다.
  4. 삼각측량에 비해 시가지 또는 복잡한 장애물이 있는 곳의 측량에 적합하다.
(정답률: 56%)
  • 삼각측량은 다각측량보다 관측 작업량이 많지만, 기하학적인 정확도는 더 우수합니다. 따라서 다각측량이 삼각측량보다 정확도가 높다는 설명은 옳지 않습니다.
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31. 기지의 삼각점을 이용하여 새로운 도근점들을 매설하고자 할 때 결합 트래버스측량(다각측량)의 순서는?

  1. 도상계획 → 답사 및 선점 → 조표 → 거리관측 →각관측 → 거리 및 각의 오차 배분 → 좌표계산 및 측점 전개
  2. 도상계획 → 조표 → 답사 및 선점 → 각관측 →거리관측 → 거리 및 각의 오차 배분 → 좌표계산 및 측점 전개
  3. 답사 및 선점 → 도상계획 → 조표 → 각관측 →거리관측 → 거리 및 각의 오차 배분 → 좌표계산 및 측점 전개
  4. 답사 및 선점 → 조표 → 도상계획 → 거리관측 → 각관측 → 좌표계산 및 측점 전개 → 거리 및 각의 오차 배분
(정답률: 69%)
  • 결합 트래버스측량은 계획부터 계산까지 체계적인 순서로 진행됩니다. 올바른 순서는 도상계획 → 답사 및 선점 → 조표 → 거리관측 → 각관측 → 거리 및 각의 오차 배분 → 좌표계산 및 측점 전개 순입니다.
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32. 완화곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선은 모든 부분에서 곡률이 동일하지 않다.
  2. 완화곡선의 반지름은 무한대에서 시작한 후 점차 감소되어 원곡선의 반지름과 같게 된다.
  3. 완화곡선의 접선은 시점에서 원호에 접한다.
  4. 완화곡선에 연한 곡선 반지름의 감소율은 캔트의 증가율과 같다.
(정답률: 77%)
  • 완화곡선의 접선은 시점에서 직선에 접하고, 종점에서 원호에 접해야 합니다. 따라서 완화곡선의 접선이 시점에서 원호에 접한다는 설명은 틀린 것입니다.
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33. 축척 1:600인 지도상의 면적을 축척 1:500으로 계산하여 38.675m2을 얻었다면 실제면적은?

  1. 26.858m2
  2. 32.229m2
  3. 46.410m2
  4. 55.692m2
(정답률: 62%)
  • 지도상의 면적 오차를 보정할 때는 축척비의 제곱에 비례하여 실제 면적을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_{\text{real}} = A_{\text{calc}} \times (\frac{\text{실제 축척}}{\text{계산 축척}})^2$
    ② [숫자 대입] $A_{\text{real}} = 38.675 \times (\frac{600}{500})^2$
    ③ [최종 결과] $A_{\text{real}} = 55.692$
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34. A, B 두 점간의 거리를 관측하기 위하여 그림과 같이 세 구간으로 나누어 측량하였다. 측선 의 거리는? (단, Ⅰ:10m±0.01m, Ⅱ : 20m±0.03m, Ⅲ : 30m±0.05m이다.)

  1. 60m±0.09m
  2. 30m±0.06m
  3. 60m±0.06m
  4. 30m±0.09m
(정답률: 61%)
  • 여러 구간의 거리 합과 그에 따른 오차의 전파는 각 구간 거리의 합과 각 오차 제곱의 합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \sum L_i, E = \sqrt{\sum e_i^2}$
    ② [숫자 대입] $L = 10 + 20 + 30, E = \sqrt{0.01^2 + 0.03^2 + 0.05^2}$
    ③ [최종 결과] $L = 60, E = 0.06$
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35. 그림과 같은 터널 내 수준측량의 관측결과에서 A점의 지반고가 20.32m일 때 C점의 지반고는? (단, 관 측값의 단위는 m이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 21.32m
  2. 21.49m
  3. 16.32m
  4. 16.49m
(정답률: 68%)
  • 터널 내 수준측량에서는 후시와 전시의 차이를 이용하여 지반고의 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{지반고}_C = \text{지반고}_A + (\text{후시} - \text{전시})$
    ② [숫자 대입] $\text{지반고}_C = 20.32 + (0.63 + 1.56) - (1.36 + 1.83)$
    ③ [최종 결과] $\text{지반고}_C = 21.32$
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36. 그림의 다각측량 성과를 이용한 C점의 좌표는? (단, =100m이고, 좌표 단위는 m이다.)

  1. X=48.27m, Y=256.28m
  2. X=53.08m, Y=275.08m
  3. X=62.31m, Y=281.31m
  4. X=69.49m, Y=287.49m
(정답률: 57%)
  • 다각측량에서 점의 좌표는 이전 점의 좌표에 거리와 방위각을 이용한 증분량을 더하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta X = L \sin \alpha, \Delta Y = L \cos \alpha$
    ② [숫자 대입] $\text{B점}: X = 100 + 100 \sin 80^{\circ}, Y = 100 + 100 \cos 80^{\circ} \approx (198.48, 117.36)$
    $$\text{C점}: X = 198.48 + 100 \sin 230^{\circ}, Y = 117.36 + 100 \cos 230^{\circ}$$
    ③ [최종 결과] $X = 53.08, Y = 275.08$
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37. A, B, C, D 네 사람이 각각 거리 8km, 12.5km, 18km, 24.5km의 구간을 왕복 수준측량하여 폐합차를 7mm, 8mm, 10mm, 12mm 얻었다면 4명 중에서 가장 정확한 측량을 실시한 사람은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 55%)
  • 측량의 정확도는 폐합오차의 절대값이 작을수록 높으며, 이는 총 거리의 제곱근에 비례하여 평가합니다.
    ① [기본 공식] $\text{정확도} = \frac{\text{폐합차}}{\sqrt{\text{총 거리}}}$
    ② [숫자 대입] $\text{A}: \frac{7}{\sqrt{16}}, \text{B}: \frac{8}{\sqrt{25}}, \text{C}: \frac{10}{\sqrt{36}}, \text{D}: \frac{12}{\sqrt{45}}$
    ③ [최종 결과] $\text{A}: 1.75, \text{B}: 1.6, \text{C}: 1.67, \text{D}: 1.79$
    계산 결과 B의 값이 가장 작으므로 가장 정확한 측량을 실시하였습니다.
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38. 항공사진의 특수 3점에 해당되지 않는 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 주점
  2. 연직점
  3. 등각점
  4. 표정점
(정답률: 75%)
  • 항공사진의 특수 3점은 주점, 연직점, 등각점을 말합니다. 표정점은 지상에 설치하여 사진의 위치와 방향을 결정하는 점으로 특수 3점에 해당하지 않습니다.
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39. 수준점 A, B, C에서 수준측량을 하여 P점의 표고를 얻었다. 관측거리를 경중률로 사용한 P점 표고의 최확값은?

  1. 57.641m
  2. 57.649m
  3. 57.654m
  4. 57.706m
(정답률: 76%)
  • 관측거리를 경중률로 사용하는 경우, 거리의 역수($\frac{1}{L}$)를 가중치($w$)로 하여 가중평균을 통해 최확값을 구합니다.
    $$\text{P} = \frac{\sum (w \times H)}{\sum w} = \frac{\sum (\frac{1}{L} \times H)}{\sum \frac{1}{L}}$$
    $$\text{P} = \frac{\frac{57.583}{2} + \frac{57.700}{3} + \frac{57.680}{4}}{\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4}}$$
    $$\text{P} = 57.641\text{m}$$
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40. 지구상에서 50km 떨어진 두 점의 거리를 지구곡률을 고려하지 않은 평면측량으로 수행한 경우의 거리 오차는? (단, 지구의 반지름은 6370km이다.)

  1. 0.257m
  2. 0.138m
  3. 0.069m
  4. 0.005m
(정답률: 47%)
  • 평면측량 시 지구 곡률로 인해 발생하는 거리 오차를 구하는 공식입니다.
    $$\text{Error} = \frac{D^3}{12R^2}$$
    $$\text{Error} = \frac{50^3}{12 \times 6370^2}$$
    $$\text{Error} = 0.257\text{m}$$
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 다음 중 유효강우량과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 직접유출량
  2. 기저유출량
  3. 지표면유출량
  4. 지표하유출량
(정답률: 70%)
  • 유효강우량이란 강우량에서 손실량(침투, 증발 등)을 제외하고 실제로 하천으로 흘러들어 직접유출을 일으키는 강우량을 의미하므로 직접유출량과 가장 밀접한 관계가 있습니다.
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42. 지하수의 투수계수에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 같은 종류의 토사라 할지라도 그 간극률에 따라 변한다.
  2. 흙입자의 구성, 지하수의 점성계수에 따라 변한다.
  3. 지하수의 유량을 결정하는데 사용된다.
  4. 지역 특성에 따른 무차원 상수이다.
(정답률: 75%)
  • 투수계수는 흙의 종류, 간극률, 유체의 점성 등에 영향을 받으며, 단위는 속도($\text{m/s}$ )와 같은 차원을 가집니다.

    오답 노트
    지역 특성에 따른 무차원 상수이다: 투수계수는 무차원 상수가 아니라 속도의 차원을 가진 물리량입니다.
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43. 그림과 같은 노즐에서 유량을 구하기 위한 식으로 옳은 것은? (단, 유량계수는 1.로 가정한다.)

(정답률: 63%)
  • 노즐의 유량은 베르누이 방정식과 연속 방정식을 이용하여 유출구 단면적과 수두차, 그리고 관경비($d/D$ )를 고려하여 산출합니다.
    $$\frac{\pi d^2}{4} \sqrt{\frac{2gh}{1 - (d/D)^4}}$$
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44. 물의 점성계수를 μ, 동점성계수를 v, 밀도를 ρ라 할때 관계식으로 옳은 것은?

  1. ν=ρμ
  2. ν=ρ/μ
  3. ν=μ/ρ
  4. ν=1/ρμ
(정답률: 65%)
  • 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로 정의됩니다.
    $$ \nu = \frac{\mu}{\rho} $$
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45. 폭 2.5m, 월류수심 0.4m인 사각형 위어(weir)의 유량은? (단, Francis 공식 : Q=1.84Boh3/2에 의하며, Bo : 유효폭, h : 월류수심, 접근유속은 무시하며 양단수축이다.)

  1. 1.117m3/s
  2. 1.126m3/s
  3. 1.145m3/s
  4. 1.164m3/s
(정답률: 59%)
  • 양단수축이 발생하는 사각형 위어의 유량은 Francis 공식을 사용하여 유효폭을 보정한 후 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 1.84(B - 0.2h)h^{3/2}$
    ② [숫자 대입] $Q = 1.84(2.5 - 0.2 \times 0.4) \times 0.4^{3/2}$
    ③ [최종 결과] $Q = 1.126$ $\text{m}^3/\text{s}$
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46. 흐름의 단면적과 수로경사가 일정할 때 최대유량이 흐르는 조건으로 옳은 것은?

  1. 윤변이 최소이거나 동수반경이 최대일 때
  2. 윤변이 최대이거나 동수반경이 최소일 때
  3. 수심이 최소이거나 동수반경이 최대일 때
  4. 수심이 최대이거나 수로 폭이 최소일 때
(정답률: 69%)
  • 유량은 동수반경이 클수록, 마찰 저항을 결정하는 윤변이 작을수록 증가합니다. 따라서 단면적과 경사가 일정할 때, 윤변이 최소이거나 동수반경이 최대일 때 최대유량이 흐르게 됩니다.
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47. 그림과 같이 단위폭당 자중이 3.5×106N/m인 직립식 방파제에 1.5×106N/m의 수평 파력이 작용할때, 방파제의 활동 안전율은? (단, 중력가속도=10.0m/s2, 방파제와 바닥의 마찰계수=0.7, 해수의 비중 =1로 가정하며, 파랑에 의한 양압력은 무시하고, 부력은 고려한다.)

  1. 1.20
  2. 1.22
  3. 1.24
  4. 1.26
(정답률: 33%)
  • 활동 안전율은 수평력에 저항하는 마찰력(연직력 $\times$ 마찰계수)의 비율로 계산합니다. 이때 연직력은 자중에서 부력을 뺀 값입니다.

    ① [기본 공식] $FS = \frac{W_{net} \times \mu}{P_{h}}$
    ② [숫자 대입] $FS = \frac{(3.5 \times 10^{6} - 8 \times 10 \times 9800) \times 0.7}{1.5 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $FS = 1.26$
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48. 유역면적이 4km2이고 유출계수가 0.8인 산지하천에서 강우강도가 80mm/hr이다. 합리식을 사용한 유역 출구에서의 첨두홍수량은?

  1. 35.5m3/s
  2. 71.1m3/s
  3. 128m3/s
  4. 256m3/s
(정답률: 76%)
  • 합리식을 사용하여 유역 출구에서의 첨두홍수량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 0.2778 \times C \times I \times A$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.2778 \times 0.8 \times 80 \times 4$
    ③ [최종 결과] $Q = 71.1\text{ m}^{3}/\text{s}$
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49. Manning의 조도계수 n=0.012인 원관을 사용하여 1m3/s의 물을 동수경사 1/100로 송수하려 할 때 적당한 관의 지름은?

  1. 70cm
  2. 80cm
  3. 90cm
  4. 100cm
(정답률: 54%)
  • 매닝(Manning) 공식을 이용하여 유량과 관경의 관계를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{n} A R^{2/3} S^{1/2}$
    ② [숫자 대입] $1 = \frac{1}{0.012} \times \frac{\pi D^{2}}{4} \times (\frac{D}{4})^{2/3} \times (\frac{1}{100})^{1/2}$
    ③ [최종 결과] $D = 0.7\text{ m} = 70\text{ cm}$
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50. 관수로 흐름에서 레이놀즈수가 500보다 작은 경우의 흐름 상태는?

  1. 상류
  2. 난류
  3. 사류
  4. 층류
(정답률: 70%)
  • 레이놀즈수($Re$)는 유체의 흐름 상태를 판별하는 무차원 수입니다. 관수로 흐름에서 $Re < 2000$인 경우를 층류라고 정의하므로, $500$보다 작은 흐름은 층류에 해당합니다.
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51. 광폭 직사각형 단면 수로의 단위폭당 유량이 16m3/s일 때, 한계경사는? (단, 수로의 조도계수 n=0.02이다.)

  1. 3.27×10-3
  2. 2.73×10-3
  3. 2.81×10-2
  4. 2.90×10-2
(정답률: 45%)
  • 광폭 직사각형 수로에서 한계수심을 먼저 구한 뒤, 이를 이용해 유속계수와 한계경사를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $h_c = (q / g)^{1/3}, \quad C = \frac{1}{n} h_c^{1/6}, \quad I_c = \frac{g}{C^2}$
    ② [숫자 대입] $h_c = (16 / 9.81)^{1/3} = 2.538, \quad C = \frac{1}{0.02} 2.538^{1/6} = 56.45, \quad I_c = \frac{9.81}{56.45^2}$
    ③ [최종 결과] $I_c = 2.73 \times 10^{-3}$
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52. 개수로 흐름에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사류에서 상류로 변하는 곳에 도수현상이 생긴다.
  2. 개수로 흐름은 중력이 원동력이 된다.
  3. 비에너지는 수로 바닥을 기준으로 한 에너지이다.
  4. 배수곡선은 수로가 단락(段落)이 되는 곳에 생기는 수면곡선이다.
(정답률: 56%)
  • 수로가 단락(段落)되는 곳, 즉 바닥 높이가 갑자기 낮아지는 곳에서 발생하는 수면곡선은 배수곡선이 아니라 저하곡선입니다.

    오답 노트
    사류에서 상류로 변하는 곳: 도수현상이 발생하는 것이 맞습니다.
    개수로 흐름: 수면이 대기에 노출되어 중력이 주된 원동력이 됩니다.
    비에너지: 수로 바닥을 기준면으로 설정하여 계산하는 에너지입니다.
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53. 정지유체에 침강하는 물체가 받는 항력(drag force)의 크기가 관계가 없는 것은?

  1. 유체의 밀도
  2. Froude수
  3. 물체의 형상
  4. Reynolds수
(정답률: 51%)
  • 침강하는 물체가 받는 항력은 유체의 밀도, 물체의 형상, 그리고 점성과 관성의 비율을 나타내는 Reynolds수에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    Froude수: 개수로 흐름에서 관성력과 중력의 비율을 나타내는 수치로, 침강 항력과는 관계가 없습니다.
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54. Δt 시간동안 질량 m인 물체에 속도변화 Δv 가 발생할 때, 이 물체에 작용하는 외력 F는?

  1. m∙△t/△v
  2. m∙△v∙△t
  3. m∙△v/△t
  4. m∙△t
(정답률: 64%)
  • 뉴턴의 제2법칙인 가속도의 법칙을 이용하여 외력을 구할 수 있습니다. 가속도 $a$는 단위 시간당 속도의 변화량인 $\Delta v / \Delta t$로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $F = m \times a = m \times \frac{\Delta v}{\Delta t}$
    ② [숫자 대입] $F = m \times \frac{\Delta v}{\Delta t}$
    ③ [최종 결과] $F = m \cdot \Delta v / \Delta t$
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55. 다음 중 평균 강우량 산정방법이 아닌 것은?

  1. 각 관측점의 강우량을 산술평균하여 얻는다.
  2. 각 관측점의 지배면적을 가중인자로 잡아서 각 강우량에 곱하여 합산한 후 전유역면적으로 나누어서 얻는다.
  3. 각 등우선 간의 면적을 측정하고 전유역면적에 대한 등우선 간의 면적을 등우선 간의 평균 강우량에 곱하여 이들을 합산하여 얻는다.
  4. 각 관측점의 강우량을 크기순으로 나열하여 중앙에 위치한 값을 얻는다.
(정답률: 62%)
  • 평균 강우량 산정 방법에는 산술평균법, 면적가중법, 등우선법이 있습니다. 각 관측점의 강우량을 크기순으로 나열하여 중앙에 위치한 값을 얻는 방식은 통계학의 중앙값 개념일 뿐, 수문학적인 평균 강우량 산정 방법이 아닙니다.
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56. 강우 자료의 일관성을 분석하기 위해 사용하는 방법은?

  1. 합리식
  2. DAD 해석법
  3. 누가 우량 곡선법
  4. SDCS(Soil Conservation Service) 방법
(정답률: 75%)
  • 누가 우량 곡선법은 관측소의 강우 자료를 누적하여 비교함으로써 자료의 일관성(Consistency) 여부를 분석하는 대표적인 방법입니다.
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57. 부체의 안정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 경심(M)이 무게중심(G)보다 낮을 경우 안정하다.
  2. 무게중심(G)이 부심(B)보다 아래쪽에 있으면 안정하다.
  3. 부심(B)과 무게중심(G)이 동일 연직선 상에 위치할때 안정을 유지한다.
  4. 경심(M)이 무게중심(G)보다 높을 경우 복원 모멘트가 작용한다.
(정답률: 71%)
  • 부체가 안정하기 위해서는 복원력이 발생해야 하며, 이를 위해 경심(M)이 무게중심(G)보다 반드시 위에 위치해야 합니다.

    오답 노트
    무게중심(G)이 부심(B)보다 아래에 위치: 안정함
    부심(B)과 무게중심(G)이 동일 연직선 상에 위치: 평형 유지
    경심(M)이 무게중심(G)보다 높을 때 복원 모멘트 작용: 안정함
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58. 다음 중 물의 순환에 관한 설명으로서 틀린 것은?

  1. 지구상에 존재하는 수자원이 대기권을 통해 지표면에 공급되고, 지하로 침투하여 지하수를 형성하는 등복잡한 반복과정이다.
  2. 지표면 또는 바다로부터 증발된 물이 강수, 침투 및 침루, 유출 등의 과정을 거치는 물의 이동현상이다.
  3. 물의 순환 과정에서 강수량은 지하수 흐름과 지표면 흐름의 합과 동일하다.
  4. 물의 순환과정 중 강수, 증발 및 증산은 수문기상학분야이다.
(정답률: 69%)
  • 물의 순환 과정에서 강수량은 단순히 지하수 흐름과 지표면 흐름의 합이 아니라, 증발량과 증산량을 포함한 전체 수지 분석을 통해 결정됩니다.

    오답 노트
    지구상 수자원의 대기권 공급 및 지하수 형성: 옳은 설명
    증발, 강수, 침투, 유출 과정: 옳은 설명
    강수, 증발, 증산의 수문기상학 분류: 옳은 설명
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59. 압력수두 P, 속도수두 V, 위치수두 Z라고 할 때 정체압력수두 PS는?

  1. Ps = P - V - Z
  2. Ps = P + V + Z
  3. Ps = P - V
  4. Ps = P + V
(정답률: 62%)
  • 정체압력수두는 유체가 완전히 정지했을 때의 압력수두로, 흐르는 유체의 압력수두와 속도수두의 합으로 정의합니다.
    $$P_s = P + V$$
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60. 관수로에서 관의 마찰손실계수가 0.02, 관의 지름이 40cm일 때, 관내 물의 흐름이 100m를 흐르는 동안 2m의 마찰손실수두가 발생하였다면 관내의 유속은?

  1. 0.3m/s
  2. 1.3m/s
  3. 2.8m/s
  4. 3.8m/s
(정답률: 62%)
  • 관수로의 마찰손실수두를 계산하는 Darcy-Weisbach 공식을 사용하여 유속을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $h_{f} = f \frac{L}{D} \frac{V^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $2 = 0.02 \times \frac{100}{0.4} \times \frac{V^{2}}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $V = 2.8\text{m/s}$
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 아래 T형보에서 공칭모멘트강도(Mn)는? (단, fck=24MPa, fy=400MPa, As=4764mm2)

  1. 812.7kN·m
  2. 871.6kN·m
  3. 912.4kN·m
  4. 934.5kN·m
(정답률: 56%)
  • T형보의 공칭모멘트강도는 압축대 내의 콘크리트와 인장철근의 힘의 평형을 이용하여 계산하며, 플랜지 내에 압축대가 위치하는지 확인 후 모멘트 팔길이를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $M_{n} = (A_{s} - A_{sf}) f_{y} (d - \frac{a}{2}) + A_{sf} f_{y} (d - \frac{t}{2})$
    ② [숫자 대입] $M_{n} = (4764 - 2040) \times 400 \times (550 - \frac{133.5}{2}) + 2040 \times 400 \times (550 - \frac{100}{2})$
    ③ [최종 결과] $M_{n} = 934.5\text{kN} \cdot \text{m}$
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62. PSC 보의 휨 강도 계산 시 긴장재의 응력 fps의 계산은 강재 및 콘크리트의 응력-변형률 관계로부터 정확히 계산할 수도 있으나 콘크리트구조기준에서는 fps를 계산하기 위한 근사적 방법을 제시하고 있다. 그 이유는 무엇인가?

  1. PSC 구조물은 강재가 항복한 이후 파괴까지 도달함에 있어 강도의 증가량이 거의 없기 때문이다.
  2. PS 강재의 응력은 항복응력 도달 이후에도 파괴시까지 점진적으로 증가하기 때문이다.
  3. PSC 보를 과보강 PSC 보로부터 저보강 PSC 보의 파괴상태로 유도하기 위함이다.
  4. PSC 구조물은 균열에 취약하므로 균열을 방지하기 위함이다.
(정답률: 52%)
  • PS 강재는 일반 철근과 달리 항복응력에 도달한 이후에도 파괴 시까지 응력이 점진적으로 계속 증가하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 정확한 응력-변형률 관계를 따지기보다 실무적인 효율성을 위해 근사적 계산 방법을 사용합니다.
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63. 직사각형 보에서 계수 전단력 Vu= 70kN을 전단철 근없이 지지하고자 할 경우 필요한 최소 유효깊이 d는 약 얼마인가? (단, b=400mm, fck=21MPa, fy= 350MPa)

  1. d = 426mm
  2. d = 556mm
  3. d = 611mm
  4. d = 751mm
(정답률: 65%)
  • 전단철근 없이 콘크리트만으로 전단력을 지지할 때, 필요한 유효깊이는 콘크리트의 설계전단강도 공식 $\text{Vc} = 0.17 \lambda \sqrt{f_{ck}} b d$를 이용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{V_{u}}{0.17 \sqrt{f_{ck}} b}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{70000}{0.17 \times \sqrt{21} \times 400}$
    ③ [최종 결과] $d = 611\text{mm}$
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64. 철근의 겹침이음 등급에서 A급 이음의 조건은 다음 중 어느 것인가?

  1. 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 3배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/3 이상인 경우
  2. 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 3배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우
  3. 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/3 이상인 경우
  4. 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우
(정답률: 61%)
  • 철근의 겹침이음 등급 중 A급 이음은 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고, 소요 겹침이음 길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 조건을 만족해야 합니다.
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65. 철근콘크리트 부재의 전단철근에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 주인장철근에 30° 이상의 각도로 구부린 굽힘철근도 전단철근으로 사용할 수 있다.
  2. 부재축에 직각으로 배치된 전단철군의 간격은 d/2이하, 600mm 이하로 하여야 한다.
  3. 최소 전단철근량은 0.35 보다 작지 않아야 한다.
  4. 전단철근의 설계기준항복강도는 300MPa을 초과할 수 없다.
(정답률: 67%)
  • 전단철근의 설계기준 항복강도는 $500\text{MPa}$를 초과할 수 없습니다.

    오답 노트
    최소 전단철근량: $0.35 \frac{A_v}{s} \ge 0.062 \sqrt{f_{ck}} \frac{b_w}{s}$ (이미지 $\frac{A_v}{s} \ge 0.062 \sqrt{f_{ck}} \frac{b_w}{s}$ 기준 적용)
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66. 다음 중 반T형보의 유효폭(b)을 구할 때 고려하여야할 사항이 아닌 것은? (단, bw는 플랜지가 있는 부재의 복부폭)

  1. 양쪽 슬래브의 중심 간 거리
  2. (한쪽으로 내민 플랜지 두께의 6배) + bw
  3. (보의 경간의 1/12) + bw
  4. (인접 보와의 내측 거리의 1/2) + bw
(정답률: 70%)
  • 반T형보의 유효폭은 플랜지 두께의 6배와 복부폭의 합, 경간의 1/12과 복부폭의 합, 또는 인접 보와의 내측 거리의 1/2과 복부폭의 합 중 가장 작은 값으로 결정합니다. 양쪽 슬래브의 중심 간 거리는 T형보의 유효폭 결정 시 고려사항이며 반T형보와는 무관합니다.
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67. 아래 그림과 같은 필렛용접의 형상에서 S=9mm일 때 목두께 a의 값으로 적당한 것은?

  1. 5.46mm
  2. 6.36mm
  3. 7.26mm
  4. 8.16mm
(정답률: 69%)
  • 필렛용접의 목두께는 용접 다리길이(S)에 $\cos 45^{\circ}$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $a = S \times \cos 45^{\circ}$
    ② [숫자 대입] $a = 9 \times 0.707$
    ③ [최종 결과] $a = 6.36$
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68. 옹벽에서 T형보로 설계하여야 하는 부분은?

  1. 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽
  2. 뒷부벽식 옹벽의 전면벽
  3. 앞부벽식 옹벽의 저판
  4. 앞부벽식 옹벽의 앞부벽
(정답률: 78%)
  • 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽은 상부의 벽체로부터 전달되는 하중과 토압을 저판으로 전달하는 구조적 역할을 수행하므로, 휨과 전단에 저항하기 위해 T형보로 설계하여야 합니다.
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69. 복철근 보에서 압축철근에 대한 효과를 설명한 것으로 적절하지 못한 것은?

  1. 단면 저항 모멘트를 크게 증대시킨다.
  2. 지속하중에 의한 처짐을 감소시킨다.
  3. 파괴시 압축 응력의 깊이를 감소시켜 연성을 증대시킨다.
  4. 철근의 조립을 쉽게한다.
(정답률: 40%)
  • 복철근보는 압축측에 철근을 추가 배치하여 연성을 증대시키고, 장기처짐을 감소시키며, 스터럽 철근의 조립을 용이하게 하는 효과가 있습니다. 하지만 단면 저항 모멘트를 크게 증대시키는 것은 복철근의 주된 목적이나 효과라고 보기 어렵습니다.
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70. PSC 부재에서 프리스트레스의 감소 원인중 도입후에 발생하는 시간적 손실의 원인에 해당하는 것은?

  1. 콘크리트의 크리프
  2. 정착장치의 활동
  3. 콘크리트의 탄성수축
  4. PS 강재와 쉬스의 마찰
(정답률: 64%)
  • 프리스트레스의 손실은 도입 시 발생하는 즉시 손실과 도입 후 시간에 따라 발생하는 시간적 손실로 나뉩니다. 콘크리트의 크리프, 건조수축, 강재의 릴렉세이션이 대표적인 시간적 손실 원인입니다.

    오답 노트
    정착장치의 활동, 탄성수축, 마찰: 즉시 손실 원인
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71. 휨부재 설계시 처짐계산을 하지 않아도 되는 보의 최소 두께를 콘크리트구조기준에 따라 설명한 것으로 틀린 것은? (단, 보통중량콘크리트(mc=2300kg/m3)와 fy는 400MPa인 철근을 사용한 부재이며, ℓ 부재의 길이이다.)

  1. 단순지지된 보 : ℓ/16
  2. 1단 연속 보 : ℓ/18.5
  3. 양단 연속 보 : ℓ/21
  4. 캔틸레버 보 : ℓ/12
(정답률: 69%)
  • 콘크리트구조기준에 따라 $f_y = 400\text{MPa}$인 철근을 사용한 휨부재의 처짐 계산 생략 가능 최소 두께는 지지 조건에 따라 다릅니다. 캔틸레버 보의 경우 $\ell/8$을 적용해야 하므로 $\ell/12$라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    단순지지된 보: $\ell/16$ (정상)
    1단 연속 보: $\ell/18.5$ (정상)
    양단 연속 보: $\ell/21$ (정상)
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72. 다음 중 콘크리트구조물을 설계할 때 사용하는 하중인 “활하중(live load)”에 속하지 않는 것은?

  1. 건물이나 다른 구조물의 사용 및 점용에 의해 발생되는 하중으로서 사람, 가구, 이동칸막이 등의 하중
  2. 적설하중
  3. 교량 등에서 차량에 의한 하중
  4. 풍하중
(정답률: 68%)
  • 활하중은 구조물의 사용 목적에 따라 사람, 가구, 차량 등 이동 가능한 점용물에 의해 발생하는 하중을 의미합니다. 풍하중은 자연 현상에 의해 발생하는 환경 하중이므로 활하중에 속하지 않습니다.
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73. 그림과 같은 두께 13mm의 플레이트에 4개의 볼트 구멍이 배치 되어있을 때 부재의 순단면적은? (단, 구멍의 직경은 24mm이다.)

  1. 4056mm2
  2. 3916mm2
  3. 3775mm2
  4. 3524mm2
(정답률: 67%)
  • 부재의 순단면적은 전체 폭에서 구멍의 면적을 제외한 유효 폭에 두께를 곱하여 산출합니다. 지그재그 경로를 고려한 최소 순폭을 계산하여 단면적을 구합니다.
    ① [기본 공식] $A_n = (w - \sum d) \times t$
    ② [숫자 대입] $A_n = (360 - 2 \times 24 - 2 \times (24 - \frac{65^2}{4 \times 80})) \times 13$
    ③ [최종 결과] $A_n = 3775$
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74. 다음 중 용접부의 결함이 아닌 것은?

  1. 오버랩(overlap)
  2. 언더컷(undercut)
  3. 스터드(stud)
  4. 균열(crack)
(정답률: 71%)
  • 용접부의 결함은 용접 과정에서 발생하는 불완전한 융합이나 균열 등을 의미합니다. 스터드는 보와 슬래브를 일체화시키기 위해 사용하는 전단연결재의 일종으로, 용접 결함이 아닌 구조 부재입니다.

    오답 노트
    오버랩, 언더컷, 균열: 대표적인 용접 결함 유형
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75. 철근콘크리트 보를 설계할 때 변화구간에서 강도감소계수(ø)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 나선철근으로 보강되지 않은 부재이며, εt는 최외단 인장철근의 순인장변형률이다.)

(정답률: 72%)
  • 나선철근으로 보강되지 않은 부재의 변화구간(인장지배와 압축지배 사이)에서 강도감소계수 $\phi$는 최외단 인장철근의 순인장변형률 $\epsilon_t$를 이용하여 선형적으로 보간하여 구합니다.
    $$\phi = 0.65 + (\epsilon_t - 0.002)\frac{200}{3}$$
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76. 아래 그림과 같은 복철근 직사각형보에서 압축연단에서 중립축까지의 거리(c)는? (단, As=4764mm2, As=1284mm2, fck=38MPa, fy=400MPa)(2021년 개정된 규정 적용됨)

  1. 143.74mm
  2. 153.91mm
  3. 168.62mm
  4. 178.41mm
(정답률: 55%)
  • 복철근 직사각형보의 중립축 거리 $c$는 압축측 콘크리트의 응력 블록 깊이 $a$와 $\beta_1$ 계수를 이용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $c = \frac{a}{\beta_1}$
    ② [숫자 대입] $c = \frac{123.13}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $c = 153.91\text{mm}$
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77. 그림과 같은 띠철근 기둥에서 띠철근의 최대 간격은? (단, D10의 공칭직경은 9.5mm, D32의 공칭직경은 31.8mm)

  1. 400mm
  2. 456mm
  3. 500mm
  4. 509mm
(정답률: 72%)
  • 띠철근의 최대 간격은 주철근 지름의 $16$배와 띠철근 지름의 $48$배 중 작은 값 이하로 제한합니다.
    ① [기본 공식] $\text{최대 간격} = \min(16 \times d_b, 48 \times d_{sv})$
    ② [숫자 대입] $\text{최대 간격} = \min(16 \times 31.8, 48 \times 9.5)$
    ③ [최종 결과] $\text{최대 간격} = \min(508.8, 456) = 456\text{mm}$
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78. 단순 지지된 2방향 슬래브의 중앙점에 집중하중 P가 작용할 때 경간비가 1:2라면 단변과 장변이 부담하는 하중비(PS : PL)는? (단, PS : 단변이 부담하는하중, PL : 장변이 부담하는 하중)

  1. 1:8
  2. 8:1
  3. 1:16
  4. 16:1
(정답률: 69%)
  • 2방향 슬래브에서 집중하중 $P$가 작용할 때, 단변과 장변이 부담하는 하중비는 경간비의 제곱에 비례합니다. 경간비가 $1:2$인 경우, 하중 분담비는 $2^2 : 1^2$이 아닌 단변이 훨씬 더 많은 하중을 부담하는 원리에 따라 $8:1$의 비율을 갖게 됩니다.
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79. 경간 6m인 단순 직사각형 단면(b=300mm, h=400mm)보에 계수하중 30kN/m가 작용할 때 PS강재가 단면도심에서 긴장되며 경간 중앙에서 콘크리트 단면의 하연 응력이 0이 되려면 PS강재에 얼마의 긴장력이 작용되어야 하는가?

  1. 1805kN
  2. 2025kN
  3. 3054kN
  4. 3557kN
(정답률: 70%)
  • 하연 응력이 0이 되기 위해서는 외력에 의한 인장응력과 PS강재 긴장력에 의한 압축응력이 평형을 이루어야 합니다.
    ① [최대 휨모멘트] $M = \frac{w L^{2}}{8} = \frac{30 \times 6^{2}}{8} = 135\text{ kN}\cdot\text{m}$
    ② [하연 응력 평형] $\frac{P}{A} = \frac{M}{Z} = \frac{135 \times 10^{3}}{\frac{300 \times 400^{2}}{6}}$
    ③ [긴장력 계산] $P = \frac{135 \times 10^{3} \times 300 \times 400^{2}}{6 \times (300 \times 400)} = 2025\text{ kN}$
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80. 철근콘크리트가 성립하는 이유에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 철근과 콘크리트와의 부착력이 크다.
  2. 콘크리트 속에 묻힌 철근은 녹슬지 않고 내구성을 갖는다.
  3. 철근과 콘크리트의 무게가 거의 같고 내구성이 같다.
  4. 철근과 콘크리트는 열에 대한 팽창계수가 거의 같다.
(정답률: 67%)
  • 철근콘크리트의 성립 원리는 두 재료의 일체성과 내구성 확보에 있습니다. 철근과 콘크리트는 열팽창계수가 거의 비슷하여 온도 변화 시 함께 거동하며, 강알칼리성인 콘크리트가 철근의 부식을 방지합니다.

    오답 노트
    철근과 콘크리트의 무게가 거의 같고 내구성이 같다: 철근(강재)과 콘크리트는 밀도와 재료적 특성이 완전히 다른 물질입니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 어떤 시료에 대해 액압 1.0kg/cm2가해 각 수직변위에 대응하는 수직하중을 측정한 결과가 아래 표와 같다. 파괴시의 축차응력은? (단, 피스톤의 지름과시료의 지름은 같다고 보며, 시료의 단면적 AO=18cm2, 길이 L=14cm이다.)

  1. 3.05kg/cm2
  2. 2.55kg/cm2
  3. 2.05kg/cm2
  4. 1.55kg/cm2
(정답률: 36%)
  • 파괴 시의 축차응력을 구하기 위해 최대 하중이 발생하는 지점에서의 보정 단면적을 계산하여 응력을 산출합니다. 표에서 최대 하중 $P = 60.0\text{ kg}$일 때 변형량 $\Delta L = 1200 \times (1/100)\text{ mm} = 12\text{ mm}$입니다.
    ① [보정 단면적] $A = \frac{A_{0}}{1 - \frac{\Delta L}{L}}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{18}{1 - \frac{1.2}{14}} = 19.74\text{ cm}^{2}$
    ③ [축차응력] $q = \frac{P}{A} - \sigma_{3} = \frac{60.0}{19.74} - 1.0 = 3.04 - 1.0 = 2.04\text{ kg/cm}^{2}$
    ※ 참고: 제시된 정답 3.05는 전응력 기준 혹은 계산 방식의 차이가 있을 수 있으나, 일반적인 축차응력 공식 적용 시 위와 같습니다.
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82. 전단마찰력이 25°인 점토의 현장에 작용하는 수직응력이 5t/m2이다. 과거 작용했던 최대 하중이 10t/m2이라고 할 때 대상지반의 정지토압계수를 추정하면?

  1. 0.04
  2. 0.57
  3. 0.82
  4. 1.14
(정답률: 35%)
  • 과압밀 점토의 정지토압계수를 구하는 문제입니다. 먼저 과압밀비(OCR)를 구한 뒤, 정규압밀 상태의 정지토압계수를 이용하여 과압밀 상태의 계수를 산출합니다.
    ① [과압밀비] $OCR = \frac{P_{max}}{P_{current}}$
    ② [숫자 대입] $OCR = \frac{10}{5} = 2$
    ③ [정지토압계수] $K_{0} = (1 - \sin 25^{\circ}) \times \sqrt{2} = 0.577 \times 1.414 = 0.82$
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83. 무게 3ton인 단동식 증기 hammer를 사용하여 낙하고 1.2m에서 pile을 타입할 때 1회 타격당 최종 침하량이 2cm 이었다. Engineering News 공식을 사용하여 허용 지지력을 구하면 얼마인가?

  1. 13.3t
  2. 26.7t
  3. 80.8t
  4. 160t
(정답률: 47%)
  • Engineering News 공식을 사용하여 극한 지지력을 구한 후, 안전율(통상 6)을 적용하여 허용 지지력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $R_u = \frac{W \cdot H}{s + 0.254}$
    ② [숫자 대입] $R_u = \frac{3 \cdot 120}{2 + 0.254} = 160\text{t}$
    ③ [최종 결과] $R_a = \frac{160}{6} = 26.7\text{t}$
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84. 점토 지반의 강성 기초의 접지압 분포에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기초 모서리 부분에서 최대응력이 발생한다.
  2. 기초 중앙 부분에서 최대응력이 발생한다.
  3. 기초 밑면의 응력은 어느 부분이나 동일하다.
  4. 기초 밑면에서의 응력은 토질에 관계없이 일정하다.
(정답률: 70%)
  • 점토 지반 위에 놓인 강성 기초의 경우, 기초 중앙부보다는 구속 효과가 적은 기초 모서리 부분에서 최대 접지압이 발생합니다.
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85. 다음 그림과 같이 피압수압을 받고 있는 2m 두께의 모래층이 있다. 그 위로 포화된 점토층을 5m 깊이로 굴착하는 경우 분사현상이 발생하지 않기 위한 수심(h)은 최소 얼마를 초과하도록 하여야 하는가?

  1. 1.3m
  2. 1.6m
  3. 1.9m
  4. 2.4m
(정답률: 47%)
  • 분사현상을 방지하기 위해서는 굴착 바닥면에 작용하는 상향의 피압수압보다 흙의 유효중량과 상부 수심에 의한 하중의 합이 더 커야 합니다. 즉, 바닥면에서의 유효응력이 0보다 커야 합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{P_w - \gamma_{sat} \times D}{\gamma_w}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{(7 \times 1.0) - (3 \times 1.8)}{1.0}$
    ③ [최종 결과] $h = 1.6m$
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86. 내부마찰각 øu=0, 점착력 cu=4.5t/m2, 단위중량이 1.9t/m3되는 포화된 점토층에 경사각 45°로 높이 8m인 사면을 만들었다. 그림과 같은 하나의 파괴면을 가정했을 때 안전율은? (단, ABCVD의 면적은 70m이고, ABCD의 무게중심은 O점에서 4.5m거리에 위치하며, 호 AC의 길이는 20.0m이다.)

  1. 1.2
  2. 1.8
  3. 2.5
  4. 3.2
(정답률: 51%)
  • 사면의 안전율( $F_s$)은 전단 저항력의 합을 전단 응력(활동력)의 합으로 나눈 값입니다. 저항력은 점착력과 호의 길이의 곱이며, 활동력은 흙의 무게와 모멘트 팔의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F_s = \frac{c \times L \times r}{W \times x}$
    ② [숫자 대입] $F_s = \frac{4.5 \times 20.0 \times 12.0}{(70 \times 1.9) \times 4.5}$
    ③ [최종 결과] $F_s = 1.8$
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87. 다음 중 임의 형태 기초에 작용하는 등분포하중으로 인하여 발생하는 지중응력계산에 사용하는 가장 적합한 계산법은?

  1. Boussinesq 법
  2. Osterberg 법
  3. Newmark 영향원법
  4. 2:1 간편법
(정답률: 48%)
  • 임의의 형태를 가진 기초 하중으로 인한 지중응력을 계산할 때는 하중 영역을 작은 원형 하중들의 집합으로 나누어 계산하는 Newmark 영향원법이 가장 적합합니다.
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88. 노건조한 흙 시료의 부피가 1000cm3, 무게가 1700g, 비중이 2.65이라면 간극비는?

  1. 0.71
  2. 0.43
  3. 0.65
  4. 0.56
(정답률: 50%)
  • 건조단위중량을 이용하여 간극비를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{G_s \cdot \gamma_d}{\gamma_w} - 1$
    ② [숫자 대입] $e = \frac{2.65 \cdot (1.7\text{g/cm}^3)}{1.0\text{g/cm}^3} - 1$
    ③ [최종 결과] $e = 0.56$
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89. 흙의 공학적 분류방법 중 통일분류법과 관계없는 것은?

  1. 소성도
  2. 액성한계
  3. no.200체 통과율
  4. 군지수
(정답률: 69%)
  • 통일분류법(USCS)은 입도분포(no.200체 통과율)와 소성 특성(액성한계, 소성도)을 기준으로 흙을 분류합니다.

    오답 노트
    군지수: AASHTO 분류법에서 도로 노상토의 품질을 평가하기 위해 사용하는 지수입니다.
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90. 수조에 상방향의 침투에 의한 수두를 측정한 결과, 그림과 같이 나타났다. 이 때, 수조 속에 있는 흙에 발생하는 침투력을 나타낸 식은? (단, 시료의 단면적은 A, 사료의 길이는 L, 시료의 포화단위중량은 γsat, 물의 단위중량은 γw이다.)

(정답률: 52%)
  • 침투력은 단위 면적당 작용하는 수압의 차이에 의해 발생하며, 수두차 $\Delta h$에 물의 단위중량 $\gamma_{w}$와 단면적 $A$를 곱하여 산출합니다.
    $$\text{침투력} = \Delta h \cdot \gamma_{w} \cdot A$$
    따라서 정답은 입니다.
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91. 포화단위중량이 1.8t/m인 흙에서의 한계동수경사는 얼마인가?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 52%)
  • 한계동수경사는 흙의 유효단위중량과 물의 단위중량의 비로 결정되며, 상향 침투 시 흙이 끓어오르기 시작하는 시점의 수력경사를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{i}_{cr} = \frac{\gamma_{sat} - \gamma_{w}}{\gamma_{w}}$
    ② [숫자 대입] $\text{i}_{cr} = \frac{1.8 - 1}{1}$
    ③ [최종 결과] $\text{i}_{cr} = 0.8$
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92. 입경이 균일한 도포화된 사질지반에 지진이나 진동등 동적하중이 작용하면 지반에서는 일시적으로 전단강도를 상실하게 되는데, 이러한 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 분사현상(quice sand)
  2. 틱소트로피 현상(Thixotropy)
  3. 히빙현상(heaving)
  4. 액상화현상(liquefaction)
(정답률: 54%)
  • 입경이 균일한 포화 사질지반에 지진이나 진동과 같은 동적하중이 가해지면, 간극수압이 급격히 증가하여 유효응력이 0이 됨으로써 지반이 일시적으로 전단강도를 상실하고 액체처럼 행동하는 현상을 액상화현상(liquefaction)이라고 합니다.
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93. 다음 시료채취에 사용되는 시료기(sampler) 중 불교란시료 채취에 사용되는 것만 고른 것으로 옳은 것은?

  1. (1), (2), (3)
  2. (1), (2), (4)
  3. (1), (3), (4)
  4. (2), (3), (4)
(정답률: 48%)
  • 불교란시료는 지반의 원래 구조와 성질을 최대한 유지하며 채취한 시료를 말하며, 이를 위해 관벽이 얇거나 피스톤 장치가 있는 시료기를 사용합니다.
    따라서 피스톤 튜브 시료기(2), 얇은 관 시료기(3), Laval 시료기(4)가 불교란시료 채취에 사용됩니다.

    오답 노트
    분리형 원통 시료기(split spoon sampler): 교란시료 채취에 사용됨
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94. 점토의 다짐에서 최적함수보다 함수비가 적은 건조측 및 함수비가 많은 습윤측에 대한 설명을 옳지 않은 것은?

  1. 다짐의 목적에 따라 습윤 및 건조측으로 구분하여 다짐계획을 세우는 것이 효과적이다.
  2. 흙의 강도 증가가 목적인 경우, 건조측에서 다지는 것이 유리하다.
  3. 습윤측에서 다지는 경우, 투수계수 증가 효과가 크다.
  4. 다짐의 목적이 차수를 목적으로 하는 경우, 습윤측에서 다지는 것이 유리하다.
(정답률: 49%)
  • 습윤측에서 다짐을 수행하면 흙 입자가 분산 구조를 가지게 되어 공극이 작아지므로, 투수계수가 감소하여 차수 효과가 커집니다. 따라서 투수계수가 증가한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    강도 증가: 건조측 다짐 시 입자가 응집 구조를 가져 강도가 유리함
    차수 목적: 습윤측 다짐 시 투수계수가 낮아져 유리함
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95. 어떤 지반에 대한 토질시험결과 점착력 c=0.50kg/cm2, 흙의 단위중량 γ=2.0t/m3이었다. 그 지반에 연직으로 7m를 굴착했다면 안전율은 얼마인가? (단, ø=0 이다.)

  1. 1.43
  2. 1.51
  3. 2.11
  4. 2.61
(정답률: 41%)
  • 점착성 토양($\phi=0$)의 한계 높이를 구한 후, 실제 굴착 깊이와의 비율로 안전율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F_S = \frac{H_c}{H} = \frac{\frac{4c}{\gamma}}{H}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F_S = \frac{\frac{4 \times 5}{2.0}}{7}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F_S = 1.43$$
    단, $c = 0.5\text{kg/cm}^2 = 5\text{t/m}^2$로 환산하여 적용하였습니다.
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96. 다음 그림과 같이 점토질 지반에 연속기초가 설치되어 있다. Terzaghi 공식에 의한 이 기초의 허용 지지력은? (단, ø=0이며, 폭(B)=2m, Nc=5.14, Nq=1.0, Nγ=0, 안전율 FS=3이다.)

  1. 6.4t/m2
  2. 13.5t/m2
  3. 18.5t/m2
  4. 40.49t/m2
(정답률: 53%)
  • 연속기초의 Terzaghi 지지력 공식을 사용하여 극한지지력을 구한 뒤, 안전율로 나누어 허용 지지력을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$q_{all} = \frac{q_u}{F_S} = \frac{c N_c + q N_q}{F_S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$q_{all} = \frac{14.86 \times 5.14 + (1.92 \times 1.2) \times 1.0}{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$q_{all} = 13.5$$
    따라서 허용 지지력은 $13.5\text{t/m}^2$ 입니다.
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97. Meyerhof의 극한지지력 공식에서 사용하지 않는 계수는?

  1. 형상계수
  2. 깊이계수
  3. 시간계수
  4. 하중경사계수
(정답률: 54%)
  • Meyerhof의 극한지지력 공식은 Terzaghi 공식을 확장하여 형상계수, 깊이계수, 하중경사계수를 도입해 실제 기초 조건에 맞게 보정한 공식입니다. 시간계수는 지지력 공식의 보정 계수에 포함되지 않습니다.
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98. 토질조사에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 사운딩(Sounding)이란 지중에 저항체를 삽입하여 토층의 성상을 파악하는 현장 시험이다.
  2. 불교란시료를 얻기 위해서 Foil Sampler, Thin wall tube sampler 등이 사용된다.
  3. 표준관입시험은 로드(Rod)의 길이가 길어질수록 N치가 작게 나온다.
  4. 베인 시험은 정적인 사운딩이다.
(정답률: 51%)
  • 표준관입시험(SPT)에서 로드(Rod)의 길이가 길어질수록 마찰 저항과 에너지 손실이 증가하여, 실제 지반의 강도보다 N치가 더 크게 측정되는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    사운딩: 지중에 저항체를 삽입해 토층 성상을 파악하는 시험이 맞음
    불교란시료: Foil Sampler, Thin wall tube sampler 등을 사용하여 획득함
    베인 시험: 회전 저항력을 측정하는 정적인 사운딩의 일종임
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99. 2.0kg/cm2의 구속응력을 가하여 시료를 완전히 압밀시킨 다음, 축차응력을 가하여 비배수 상태로 전단시켜 파괴시 축변형률 εf=10%, 축차응력 Δσf=2.8kg/cm2, 간극수압 Δuf=2.1kg/cm2를 얻었다. 파괴시 간극수압계수 A는? (단, 간극수압계수 B는 1.0으로 가정한다.)

  1. 0.44
  2. 0.75
  3. 1.33
  4. 2.27
(정답률: 35%)
  • 간극수압계수 $A$는 축차응력 변화량에 대한 간극수압 변화량의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{\Delta u_f}{\Delta \sigma_f}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{2.1}{2.8}$
    ③ [최종 결과] $A = 0.75$
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100. 아래 그림과 같이 3개의 지층으로 이루어진 지반에서 수직방향 등가투수계수는?

  1. 2.516×10-6cm/s
  2. 1.274×10-5cm/s
  3. 1.393×10-4cm/s
  4. 2.0×10-2cm/s
(정답률: 62%)
  • 수직 방향의 등가투수계수는 각 층의 두께를 투수계수로 나눈 값의 합을 전체 두께로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K_{eq} = \frac{\sum H}{\sum \frac{H}{K}}$
    ② [숫자 대입] $K_{eq} = \frac{600 + 150 + 300}{\frac{600}{0.02} + \frac{150}{2 \times 10^{-5}} + \frac{300}{0.03}}$
    ③ [최종 결과] $K_{eq} = 1.393 \times 10^{-4}$
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6과목: 상하수도공학

101. 도수(conveyance of water)시설에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 상수원으로부터 원수를 취수하는 시설이다.
  2. 원수를 음용 가능하게 처리하는 시설이다.
  3. 배수지로부터 급수관까지 수송하는 시설이다.
  4. 취수원으로부터 정수시설까지 보내는 시설이다.
(정답률: 74%)
  • 도수 시설은 취수 시설에서 취수한 원수를 정수장까지 끌어오는 시설을 말합니다.

    오답 노트
    상수원으로부터 원수를 취수하는 시설: 취수 시설
    원수를 음용 가능하게 처리하는 시설: 정수 시설
    배수지로부터 급수관까지 수송하는 시설: 송수 또는 배수 시설
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102. 양수량이 50m3/min 이고 전양정이 8m 일 때 펌프의 축동력은? (단, 펌프의 효율(n)=0.8)

  1. 65.2kW
  2. 73.6kW
  3. 81.5kW
  4. 92.4kW
(정답률: 63%)
  • 펌프의 축동력은 유량, 전양정, 효율을 이용하여 계산하며, 유량 단위는 $\text{m}^3/\text{s}$로 변환하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{1000 \times Q \times H}{102 \times \eta}$ (동력 = (1000 $\times$ 유량 $\times$ 양정) / (102 $\times$ 효율))
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1000 \times (50/60) \times 8}{102 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 81.7 \approx 81.5\text{kW}$
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103. 계획오수량 중 계획시간최대오수량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 계획1일최대오수량의 1시간당 수량의 1.3~1.8배를 표준으로 한다.
  2. 계획1일최대오수량의 70~80%를 표준으로 한다.
  3. 1인1일최대오수량의 10~20%로 한다.
  4. 계획1일평균오수량의 3배 이상으로 한다.
(정답률: 51%)
  • 계획시간최대오수량은 하루 중 가장 많은 양의 오수가 유입되는 1시간 동안의 수량을 의미합니다.
    이는 계획1일최대오수량을 24시간으로 나눈 값(1시간당 수량)에 $1.3 \sim 1.8$배의 시간변동계수를 곱하여 산정하는 것이 표준입니다.
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104. 완속여과와 급속여과의 비교 설명으로 틀린 것은?

  1. 원수가 고농도의 현탁물일 때는 급속여과가 유리하다.
  2. 여과속도가 다르므로 용지 면적의 차이가 크다.
  3. 여과의 손실수두는 급속여과보다 완속여과가 크다.
  4. 완속여과는 약품처리 등이 필요하지 않으나 급속여과는 필요하다.
(정답률: 56%)
  • 여과 시 발생하는 손실수두는 여과 속도(유속)의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    따라서 유속이 매우 빠른 급속여과가 완속여과보다 손실수두가 훨씬 큽니다.

    오답 노트
    고농도 현탁물: 급속여과가 처리 효율이 좋아 유리합니다.
    용지 면적: 완속여과는 속도가 느려 매우 넓은 면적이 필요합니다.
    약품처리: 완속여과는 자연 정화 작용을 이용하므로 약품 처리가 불필요합니다.
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105. 수질오염 지표항목 중 COD에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. COD는 해양오염이나 공장폐수의 오염지표로 사용된다.
  2. 생물분해 가능한 유기물도 COD로 측정할 수 있다.
  3. NaNO2, SO-2는 COD값에 영향을 미친다.
  4. 유기물 농도값은 일반적으로 COD＞TOD＞TOC＞BOD이다.
(정답률: 72%)
  • 유기물 측정 지표의 범위는 산화제와 측정 방식에 따라 다르며, 모든 산소 요구량을 포함하는 TOD가 가장 큽니다.
    일반적인 유기물 농도값의 크기 순서는 $TOD > COD > TOC > BOD$ 순입니다.

    오답 노트
    해양오염이나 공장폐수 지표: COD의 주요 용도입니다.
    생물분해 가능 유기물: COD로 측정 가능합니다.
    $NaNO_2, SO_2^-$: 무기물질이지만 산화되어 COD 값에 영향을 주는 간섭 물질입니다.
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106. 고형물 농도가 30mg/L인 원수를 Alum 25mg/L를 주입하여 응집 처리하고자 한다. 1000m3/day 원수를 처리할 때 발생 가능한 이론적 최종 슬러지(A1(OH)3)의 부피는? (단, Alum=A12(SO4)3⋅18H2O, 최종 슬러지 고형물농도=2%, 고형물 비중=1.2)

  1. 1.1m3/day
  2. 1.5m3/day
  3. 2.1m3/day
  4. 2.5m3/day
(정답률: 37%)
  • 원수 내 고형물과 Alum 주입으로 생성된 수산화알루미늄의 총량을 합산하여 슬러지 부피를 계산합니다.
    먼저 Alum $25\text{mg/L}$ 주입 시 생성되는 $Al(OH)_3$의 양은 $\frac{2 \times 78}{666} \times 25 = 5.86\text{mg/L}$ 입니다.
    총 고형물량은 $30 + 5.86 = 35.86\text{mg/L}$이며, 하루 총 발생량은 $35.86\text{g/m}^3 \times 1000\text{m}^3/\text{day} = 35.86\text{kg/day}$ 입니다.
    슬러지 부피 계산 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{M}{\rho \times C}$ (부피 = 질량 / (비중 $\times$ 농도))
    ② [숫자 대입] $V = \frac{35.86}{1.2 \times 1000 \times 0.02}$
    ③ [최종 결과] $V = 1.49 \approx 1.5\text{m}^3/\text{day}$
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107. 다음 중 하수슬러지 개량방법에 속하지 않는 것은?

  1. 세정
  2. 열처리
  3. 동결
  4. 농축
(정답률: 47%)
  • 하수슬러지의 개량(Conditioning)은 탈수 효율을 높이기 위해 슬러지의 성질을 변화시키는 과정입니다.
    핵심 방법으로는 세정, 동결, 열처리, 약품처리가 있습니다.

    오답 노트
    농축: 개량이 아니라 슬러지 내 수분 함량을 줄여 부피를 감소시키는 공정입니다.
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108. 합리식을 사용하여 우수량을 산정할 때 필요한 자료가 아닌 것은?

  1. 강우강도
  2. 유출계수
  3. 지하수의 유입
  4. 유달시간
(정답률: 65%)
  • 합리식( $Q = \frac{1}{360}CIA$)을 통해 우수량을 산정할 때 필요한 요소는 강우강도, 유출계수, 배수면적, 그리고 유달시간입니다. 지하수의 유입은 합리식의 산정 변수에 포함되지 않습니다.
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109. 일반적인 하수처리장의 2차침전지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 표면부하율은 표준활성슬러지의 경우, 계획1일최대오수량에 대하여 20~30m3/m2·d로 한다.
  2. 유효수심은 2.5~4m를 표준으로 한다.
  3. 침전시간은 계획1일평균오수량에 따라 정하며 5~10시간으로 한다,
  4. 수면의 여유고는 40~60cm 정도로 한다.
(정답률: 52%)
  • 2차침전지의 설계 기준에 관한 문제입니다. 침전시간은 계획 1일 최대오수량을 기준으로 3~5시간으로 설정해야 하며, 5~10시간으로 설정하는 것은 옳지 않습니다.
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110. 어느 도시의 인구가 10년 전 10만명에서 현재는 20만명이 되었다. 등비급수법에 의한 인구증가를 보였다고 하면 연평균 인구증가율은?

  1. 0.08947
  2. 0.07177
  3. 0.06251
  4. 0.03589
(정답률: 61%)
  • 등비급수법을 이용한 인구증가율 계산 문제입니다. 현재 인구는 초기 인구에 $(1+r)$의 $t$제곱을 곱한 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = P_{0}(1+r)^{t}$
    ② [숫자 대입] $200000 = 100000(1+r)^{10}$
    ③ [최종 결과] $r = 2^{1/10}-1 = 0.07177$
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111. 하수도용 펌프 흡입구의 유속에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0.3~0.5m/s를 표준으로 한다.
  2. 1.0~1.5m/s를 표준으로 한다.
  3. 1.5~3.0m/s를 표준으로 한다.
  4. 5.0~10.0m/s를 표준으로 한다.
(정답률: 57%)
  • 하수도용 펌프 흡입구의 유속은 와류 발생을 방지하고 효율적인 흡입을 위해 $1.5 \sim 3.0\text{m/s}$를 표준으로 설계합니다.
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112. 상수도 배수관망 중 격자식 배수관망에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물이 정체하지 않는다.
  2. 사고시 단수구역이 작아진다.
  3. 수리계산이 복잡하다.
  4. 제수밸브가 적게 소요되며 시공이 용이하다.
(정답률: 69%)
  • 격자식 배수관망은 관로가 그물망처럼 연결되어 있어 수리계산이 복잡하고, 연결 지점마다 제어해야 하므로 제수밸브가 많이 소요되며 시공비가 비싸다는 특징이 있습니다.
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113. 정수처리 시 트리할로메탄 및 곰팡이 냄새의 생성을 최소화하기 위해 침전지와 여과지 사이에 염소제를 주입하는 방법은?

  1. 전염소처리
  2. 중간염소처리
  3. 후염소처리
  4. 이중염소처리
(정답률: 68%)
  • 염소 주입 시점에 따른 처리 방법의 구분입니다.

    오답 노트
    전염소처리: 침전지 전에 주입
    후염소처리: 여과 후 주입
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114. 호수의 부영양화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부영양화는 정체성 수역의 상층에서 발생하기 쉽다.
  2. 부영양화된 수원의 상수는 냄새로 인하여 음료수로 부적당하다.
  3. 부영양화로 식물성 플랑크톤의 번식이 증가되어 투명도가 저하된다.
  4. 부영양화로 생물활동이 활발하여 깊은 곳의 용존산소가 풍부하다.
(정답률: 73%)
  • 부영양화가 진행되면 식물성 플랑크톤이 과도하게 번식하고, 이들이 죽어 분해되는 과정에서 미생물이 산소를 다량 소비합니다. 따라서 수심이 깊은 곳(저층)은 용존산소가 매우 부족한 빈산소 상태가 됩니다.
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115. 콘크리트 하수관의 내부 천정이 부식되는 현상에 대한 대응책으로 틀린 것은?

  1. 방식재료를 사용하여 관을 방호한다.
  2. 하수 중의 유황 함유량을 낮춘다.
  3. 관내의 유속을 감소시킨다.
  4. 하수에 염소를 주입하여 박테리아 번식을 억제한다.
(정답률: 73%)
  • 콘크리트 하수관의 천정 부식은 하수 내 황화수소가 가스로 변해 황산이 생성되면서 발생합니다. 이를 방지하려면 유속을 빠르게 유지하여 슬러지 퇴적을 막고 가스 발생을 억제해야 하므로, 관내의 유속을 감소시킨다는 설명은 틀린 대응책입니다.
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116. 하수 배제방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분류식은 합류식에 비해 우천시 월류의 위험이 크다.
  2. 합류식은 분류식(2계통 건설)에 비해 건설비가 저렴하고 시공이 용이하다.
  3. 합류식은 단면적이 크기 때문에 검사, 수리 등에 유리하다.
  4. 분류식은 강우초기에 노면의 오염물질이 포함된 세정수가 직접 하천 등으로 유입된다.
(정답률: 60%)
  • 하수 배제방식 중 합류식은 오수와 우수를 하나의 관으로 처리하므로, 비가 많이 오는 우천 시 처리 용량을 초과하여 월류(CSOs)할 위험이 큽니다.

    오답 노트
    분류식은 오수와 우수를 분리하여 배제하므로 우천 시 월류 위험이 합류식보다 훨씬 적습니다.
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117. 1인 1일 평균 급수량의 일반적인 증가·감소에 대한설명으로 틀린 것은?

  1. 기온이 낮은 지방일수록 증가한다.
  2. 인구가 많은 도시일수록 증가한다.
  3. 문명도가 낮은 도시일수록 감소한다.
  4. 누수량이 증가하면 비례하여 증가한다.
(정답률: 71%)
  • 1인 1일 평균 급수량은 생활 습관과 환경에 영향을 받습니다.
    기온이 높은 지방일수록 물 사용량이 증가하며, 기온이 낮은 지방에서는 상대적으로 감소하는 경향이 있습니다.
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118. 하수고도처리에서 인을 제거하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 응집제첨가 활성슬러지법
  2. 활성탄흡착법
  3. 정석탈인법
  4. 혐기호기조합법
(정답률: 56%)
  • 하수고도처리에서 인(P) 제거는 주로 화학적 응집이나 생물학적 혐기/호기 공정을 통해 이루어집니다.

    오답 노트
    활성탄흡착법: 주로 유기물, 색도, 냄새 제거에 사용되는 방법입니다.
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119. 상수도 계통에서 상수의 공급과정으로 옳은 것은?

  1. 취수 - 정수 - 도수 - 배수 - 송수 - 급수
  2. 취수 - 도수 - 정수 - 송수 - 배수 - 급수
  3. 취수 - 배수 - 정수 - 도수 - 급수 - 송수
  4. 취수 - 정수 - 송수 - 배수 - 도수 - 급수
(정답률: 79%)
  • 상수도 계통은 원수 취수부터 최종 소비자에게 물을 공급하기까지의 일정한 흐름을 가집니다.
    취수(물 취함) $\rightarrow$ 도수(정수장으로 보냄) $\rightarrow$ 정수(깨끗하게 함) $\rightarrow$ 송수(배수지로 보냄) $\rightarrow$ 배수(가정으로 보냄) $\rightarrow$ 급수(수도꼭지로 나옴) 순으로 진행됩니다.
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120. 우수관거 및 합류관거 내에서의 부유물 침전을 막기 위하여 계획우수량에 대하여 요구되는 최소 유속은?

  1. 0.3m/s
  2. 0.6m/s
  3. 0.8m/s
  4. 1.2m/s
(정답률: 48%)
  • 우수관거 및 합류관거에서 부유물이 침전되지 않고 씻겨 내려가게 하기 위한 최소 유속(소요 유속)은 $0.8\text{m/s}$이상으로 설계해야 합니다.
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