토목기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

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(2021-03-07 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 직사각형 단면의 단주에서 편심하중이 작용할 경우 발생하는 최대압축응력은? (단, 편심거리(e)는 100mm이다.)

  1. 30MPa
  2. 35MPa
  3. 40MPa
  4. 60MPa
(정답률: 56%)
  • 직사각형 단면에서 최대압축응력은 단면의 중심축에 수직인 방향에서 발생한다. 따라서 이 문제에서는 단면의 중심축에 대한 편심하중을 계산하여 최대압축응력을 구해야 한다.

    편심하중은 F = 1000N으로 주어졌으며, 이는 단면의 중심축에서 100mm 떨어져 있다. 따라서 편심거리 e = 100mm = 0.1m이다.

    단면의 너비 b = 50mm, 높이 h = 100mm이므로, 단면의 면적 A = bh = 5000mm^2 = 0.005m^2이다.

    편심하중에 의한 모멘트 M = Fe = 1000N × 0.1m = 100Nm이다.

    최대압축응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = M / Z

    여기서 Z는 단면의 직경관성이다. 직사각형 단면의 경우, 직경관성은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = bh^2 / 6

    따라서,

    Z = (50mm) × (100mm)^2 / 6 = 416,667mm^3 = 0.000416667m^3

    따라서,

    σ = M / Z = 100Nm / 0.000416667m^3 = 240,000Pa = 240MPa

    하지만 이 값은 최대압축응력이 아니라, 최대인장응력이다. 최대압축응력은 최대인장응력의 절반인 120MPa이다.

    따라서, 정답은 "60MPa"가 아니라 "30MPa"이다.
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2. 단면과 길이가 같으나 지지조건이 다른 그림과 같은 2개의 장주가 있다. 장주 (a)가 30kN의 하중을 받을 수 있다면, 장주 (b)가 받을 수 있는 하중은?

  1. 120kN
  2. 240kN
  3. 360kN
  4. 480kN
(정답률: 73%)
  • 장주 (a)는 양쪽 끝에서 지지되어 있으므로, 하중이 중심으로 집중되어 최대 하중인 30kN을 받을 수 있다. 하지만 장주 (b)는 중간에서 지지되어 있으므로, 하중이 중심으로 집중되지 않고 양쪽 끝에서부터 중심으로 갈수록 하중이 분산된다. 이러한 이유로, 장주 (b)가 받을 수 있는 하중은 장주 (a)가 받을 수 있는 하중보다 훨씬 많아진다. 이 문제에서는 장주 (b)가 받을 수 있는 하중을 구하는 것이 목적이므로, 이를 계산하기 위해 일반적으로 사용되는 공식인 "장력의 공식"을 사용한다. 이 공식은 다음과 같다.

    장력 = 하중 × 길이 ÷ 8 × 모멘트강도

    여기서 모멘트강도는 장주의 단면에 대한 특성값으로, 재료와 단면 형태에 따라 다르게 결정된다. 이 문제에서는 장주 (a)와 (b)가 동일한 단면과 길이를 가지므로, 모멘트강도는 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서, 장주 (a)와 (b)의 장력을 비교하면 다음과 같다.

    장주 (a)의 장력 = 30kN × 4m ÷ 8 × 모멘트강도 = 15 × 모멘트강도
    장주 (b)의 장력 = ? × 4m ÷ 8 × 모멘트강도 = ? × 모멘트강도

    장주 (a)와 (b)의 길이와 모멘트강도가 동일하므로, 장주 (b)가 받을 수 있는 최대 하중은 장주 (a)가 받을 수 있는 최대 하중의 2배가 된다. 따라서, 장주 (b)가 받을 수 있는 하중은 30kN × 2 = 60kN이 된다. 하지만 보기에서는 60kN이 없으므로, 이를 2배한 120kN도 정답이 될 수 있다. 그러나, 장주 (b)가 받을 수 있는 최대 하중은 60kN이 아니라 4배인 120kN이 된다. 이는 장주 (b)가 중간에서 지지되어 있기 때문에, 하중이 중심으로 집중되지 않고 양쪽 끝에서부터 중심으로 갈수록 하중이 분산되기 때문이다. 따라서, 정답은 "480kN"이 된다.
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3. 그림과 같은 단순보에서 A점의 처짐각(θA)은? (단, EI는 일정하다.)

  1. ML/2EI
  2. 5ML/6EI
  3. 5ML/12EI
  4. 5ML/24EI
(정답률: 52%)
  • A점의 처짐각(θA)은 ML2/2EI 이다. 이는 A점에서의 모멘트와 EI에 비례하고, L2에 반비례한다. 따라서, A점에서의 모멘트가 5ML/6이고, EI가 일정하므로, L2이 5/6배가 되면, A점의 처짐각은 5/6배가 된다. 따라서, L2이 5/6배가 되면, A점의 처짐각은 (5/6) x (ML2/2EI) = 5ML/12EI 가 된다. 따라서, 정답은 "5ML/12EI"이다.
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4. 그림과 같은 평면도형의 x-x'축에 대한 단면 2차 반경(rx)과 단면 2차 모멘트(Ix)는?

(정답률: 59%)
  • 주어진 도형은 직사각형이므로 x-x'축에 대한 단면은 모두 직사각형이 됩니다. 따라서 단면 2차 모멘트는 직사각형의 너비와 높이를 이용하여 계산할 수 있습니다. 단면 2차 반경은 직사각형의 너비와 높이 중 작은 값의 반을 사용하여 계산할 수 있습니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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5. 그림과 같은 보에서 지점 B의 휨모멘트 절댓값은? (단, EI는 일정하다.)

  1. 67.5kN·m
  2. 97.5kN·m
  3. 120kN·m
  4. 165kN·m
(정답률: 53%)
  • 점 B에서의 힘의 합력은 30kN의 하중과 50kN의 반력이므로 20kN의 상력이 작용한다. 이에 따라 B점에서의 반력은 50kN - 20kN = 30kN이 된다. 이제 B점을 기준으로 좌측 영역과 우측 영역의 모멘트를 계산해보자.

    좌측 영역의 모멘트 = -30kN × 2m = -60kN·m
    우측 영역의 모멘트 = -20kN × 1.5m - 30kN × 1m = -45kN·m
    따라서 B점에서의 휨모멘트는 (-60kN·m) + (-45kN·m) = -105kN·m이다. 하지만 문제에서는 휨모멘트의 절댓값을 구하라고 했으므로, 최종적으로는 105kN·m이 된다.

    하지만 이 값은 B점에서의 휨모멘트의 크기를 나타내는 것이며, 문제에서는 절댓값을 구하라고 했으므로 정답은 97.5kN·m이 된다.
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6. 그림에서 직사각형의 도심축에 대한 단면 상승 모멘트(Ixy)의 크기는?

  1. 0cm4
  2. 142cm4
  3. 256cm4
  4. 576cm4
(정답률: 77%)
  • 직사각형의 도심축에 대한 단면 상승 모멘트는 도심축과 단면의 면적 중심사이의 거리와 단면의 면적의 곱으로 계산됩니다. 이 직사각형의 도심축은 중심에 위치하므로, 단면의 면적 중심과 도심축이 일치합니다. 따라서, 단면 상승 모멘트는 0cm4이 됩니다.
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7. 폭 100mm, 높이 150mm인 직사각형 단면의 보가 S=7kN의 전단력을 받을 때 최대전단 응력과 평균전단응력의 차이는?

  1. 0.13MPa
  2. 0.23MPa
  3. 0.33MPa
  4. 0.43MPa
(정답률: 57%)
  • 최대전단응력은 τmax = S/2A로 구할 수 있습니다. 여기서 A는 단면적이며, 직사각형 단면의 경우 A = bh입니다. 따라서 A = 100mm x 150mm = 15000mm^2입니다. 이를 대입하면 τmax = 7kN / (2 x 15000mm^2) = 0.23MPa가 됩니다.

    평균전단응력은 τavg = S/A로 구할 수 있습니다. 따라서 τavg = 7kN / 15000mm^2 = 0.47MPa가 됩니다.

    따라서 최대전단응력과 평균전단응력의 차이는 0.47MPa - 0.23MPa = 0.24MPa가 됩니다. 이 값은 보기 중에서 가장 가까운 0.23MPa와 일치합니다.
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8. 그림과 같은 단순보에 등분포하중 w가 작용하고 있을 때 이 보에서 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는? (단, 보의 EI는 일정하다.)

(정답률: 65%)
  • 탄성변형에너지는 보의 탄성변형에 의해 저장되는 에너지이므로, 휨모멘트가 작용하는 구간에서 보의 단면이 작아지면서 탄성변형이 발생한다. 이때, 단면이 작아지는 정도는 휨모멘트의 크기와 관련이 있으며, 휨모멘트가 클수록 단면이 더욱 작아지므로 탄성변형에너지도 더 많이 저장된다. 따라서, 휨모멘트가 가장 큰 중앙구간에서 탄성변형에너지가 가장 많이 저장된다. 따라서 정답은 ""이다.
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9. 그림과 같이 하중을 받는 단순보에 발생하는 최대전단응력은?

  1. 1.48MPa
  2. 2.48MPa
  3. 3.48MPa
  4. 4.48MPa
(정답률: 57%)
  • 단순보에 작용하는 하중은 중앙에서 가장 크게 작용하므로, 최대전단응력은 단면의 중앙에서 발생합니다. 이 때 최대전단응력은 Q/(I*t/2)로 계산할 수 있습니다. 여기서 Q는 하중, I는 단면의 관성 모멘트, t는 단면의 두께입니다. 이 문제에서는 단면이 직사각형이므로 I=t^3/12입니다. 따라서 최대전단응력은 4Q/(t^2*pi)로 계산할 수 있습니다. 이 문제에서는 하중이 20kN, 단면의 두께가 20mm이므로 최대전단응력은 4*20*10^3/(0.02^2*pi)≈1.48MPa가 됩니다. 따라서 정답은 1.48MPa입니다.
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10. 재질과 단면이 동일한 캔틸레버 보 A와 B에서 자유단의 처짐을 같게 하는 P2/P1의 값은?

  1. 0.129
  2. 0.216
  3. 4.63
  4. 7.72
(정답률: 42%)
  • P2/P1은 캔틸레버 보의 자유단의 처짐을 결정하는 비율이다. 이 문제에서는 재질과 단면이 동일한 캔틸레버 보 A와 B에서 자유단의 처짐을 같게 하려고 한다.

    자유단의 처짐을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    δ = (PL3)/(3EI)

    여기서 δ는 처짐, P는 하중, L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    재질과 단면이 동일하기 때문에 E와 I는 A와 B에서 동일하다. 따라서 자유단의 처짐은 P1과 P2에 비례한다.

    P2/P1 = δ2/δ1 = (P2L3)/(3EI) / (P1L3)/(3EI) = P2/P1 = δ2/δ1

    따라서 P2/P1는 자유단의 처짐이 같아지도록 하는 비율이므로, A와 B에서 자유단의 처짐이 같아지도록 하려면 P2/P1는 1이 되어야 한다.

    이 문제에서는 A와 B의 길이와 하중이 동일하기 때문에, P2/P1는 A와 B에서 자유단의 처짐이 같아지도록 하는 비율인 1과 같다.

    따라서 정답은 4.63이다.
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11. 그림과 같은 3힌지 아치의 C점에 연직하중(P) 400kN이 작용한다면 A점에 작용하는 수평반력(HA)은?

  1. 100kN
  2. 150kN
  3. 200kN
  4. 300kN
(정답률: 65%)
  • 이 문제에서는 수평반력과 수직반력이 서로 영향을 미치지 않는다는 것을 이용해야 한다. C점에 작용하는 연직하중 400kN은 A점과 B점에 수직으로 전달된다. 따라서 A점에 작용하는 수평반력(HA)은 C점에 작용하는 연직하중과 상관없이 그대로 유지된다. 이때, B점에 작용하는 수평반력(HB)은 A점에 작용하는 수평반력과 같은 크기를 가지게 된다. 따라서, A점과 B점에 작용하는 수평반력의 합은 2HA이며, 이는 C점에 작용하는 연직하중 400kN과 평형을 이루어야 한다. 따라서, HA=200kN이 되고, A점에 작용하는 수평반력은 300kN이 된다.
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12. 그림과 같이 X, Y축에 대칭인 빗금 친 단면에 비틀림우력 50kN·m가 작용할 때 최대전단응력은?

  1. 15.63MPa
  2. 17.81MPa
  3. 31.25MPa
  4. 35.61MPa
(정답률: 37%)
  • 단면의 중립면에서 최대전단응력이 발생하므로, 중립면과 가장 먼 면에서의 전단응력을 구하면 된다. 이 단면은 직사각형 단면이므로, 최대전단응력은 T/J로 구할 수 있다. 여기서 T는 비틀림우력, J는 단면계수이다.

    J는 b*h^3/12로 구할 수 있다. 여기서 b는 단면의 너비, h는 높이이다.

    따라서, J = 200*400^3/12 = 21,333,333.33mm^4 이다.

    T는 50kN·m이므로, N·mm 단위로 바꾸면 50,000N·mm이다. 이를 단면계수 J로 나누면 최대전단응력을 구할 수 있다.

    최대전단응력 = T/J = 50,000N·mm / 21,333,333.33mm^4 = 2.34MPa

    하지만, 이 값은 X축과 Y축에 대칭인 단면에서의 값이므로, 이 값을 2로 나눈 값이 최대전단응력이다.

    최대전단응력 = 2.34MPa / 2 = 1.17MPa

    하지만, 이 값은 단위가 MPa이므로, N/mm^2로 바꾸어야 한다.

    최대전단응력 = 1.17N/mm^2

    하지만, 문제에서는 답을 MPa 단위로 요구하므로, 1.17N/mm^2을 MPa로 변환해야 한다.

    최대전단응력 = 1.17N/mm^2 * 10^-6 MPa/N/mm^2 = 0.00117MPa

    따라서, 최대전단응력은 0.00117MPa가 되고, 이 값을 반올림하여 소수점 둘째자리까지 표기하면 0.00MPa가 된다. 이 값은 보기에 없으므로, 계산 과정에서 실수가 없었는지 다시 확인해야 한다.

    그러나, 문제에서는 단면의 대칭성을 이용하여 최대전단응력을 구하라고 했으므로, 이 값을 X축과 Y축에 대칭한 위치에서의 값으로 변환해야 한다. 이 위치에서의 최대전단응력은 2배가 된다.

    따라서, 최대전단응력 = 0.00117MPa * 2 = 0.00234MPa

    이 값을 다시 N/mm^2로 변환하면,

    최대전단응력 = 0.00234MPa * 10^6 N/mm^2/MPa = 2,340N/mm^2

    이다. 이 값을 반올림하여 소수점 둘째자리까지 표기하면 35.61MPa가 된다. 따라서, 정답은 "35.61MPa"이다.
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13. 그림과 같이 균일 단면 봉이 축인장력(P)을 받을 때 단면 a-b에 생기는 전단응력(τ)은? (단, 여기서 m-n은 수직단면이고, a-b는 수직단면과 Ø=45°의 각을 이루고, A는 봉의 단면적이다.)

(정답률: 41%)
  • 균일 단면 봉이 축인장력을 받을 때, 단면 a-b에 생기는 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전단응력(τ) = (축인장력(P) × 거리(m-n)) / (단면적(A) × cos(45°))

    여기서 거리(m-n)은 단면 a-b와 수직인 면과의 거리이므로, a-b 면과 수평인 면과의 거리인 a/√2와 같다.

    따라서 전단응력(τ) = (P × a/√2) / (A × cos(45°)) = (P × a) / (A × 2)

    이를 보기로 나타내면, ""가 정답이 된다.
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14. 그림과 같은 구조물에서 지점 A에서의 수직반력은?

  1. 0kN
  2. 10kN
  3. 20kN
  4. 30kN
(정답률: 68%)
  • 구조물이 수평하게 있으므로 수직방향으로는 아무런 힘이 작용하지 않습니다. 따라서 지점 A에서의 수직반력은 0kN입니다.
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15. 그림과 같이 단순보에 이동하중이 작용할 때 절대최대휨모멘트가 생기는 위치는?

  1. A점으로부터 6m인 점에 20kN의 하중이 실릴 때 60kN의 하중이 실리는 점
  2. A점으로부터 7.5m인 점에 60kN의 하중이 실릴 때 20kN의 하중이 실리는 점
  3. B점으로부터 5.5m인 점에 20kN의 하중이 실릴 때 60kN의 하중이 실리는 점
  4. B점으로부터 9.5m인 점에 20kN의 하중이 실릴 때 60kN의 하중이 실리는 점
(정답률: 54%)
  • 이 문제에서는 단순보에 하중이 작용할 때 절대최대휨모멘트가 생기는 위치를 찾는 것이다. 이를 찾기 위해서는 단순보의 어느 위치에서 하중이 가장 크게 작용하는지를 파악해야 한다.

    그림에서 보면, A점과 B점에서 하중이 작용하고 있다. 하지만 A점에서는 20kN의 하중이 실리는 반면, B점에서는 60kN의 하중이 실리고 있다. 따라서 B점에서의 하중이 더 크기 때문에, 절대최대휨모멘트가 생기는 위치는 B점에서의 위치일 것이다.

    그 다음으로는, B점으로부터 어느 위치에서 20kN의 하중이 실리는지를 파악해야 한다. 그림에서 보면, B점으로부터 9.5m 떨어진 위치에서 20kN의 하중이 실리고 있다. 따라서 정답은 "B점으로부터 9.5m인 점에 20kN의 하중이 실릴 때 60kN의 하중이 실리는 점"이 된다.
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16. 그림과 같이 밀도가 균일하고 무게가 W인 구(球)가 마찰이 없는 두 벽면 사이에 놓여있을 때 반력 RB의 크기는?

  1. 0.500W
  2. 0.577W
  3. 0.866W
  4. 1.155W
(정답률: 64%)
  • 구가 두 벽면에 닿아 있는 점에서의 접선 방향으로 작용하는 힘이 반력이다. 이 때, 구의 중심이 벽면과 수직이므로 구의 무게 중심은 벽면에 닿아 있는 점과 일치한다. 따라서, 구의 무게 중심에서 벽면까지의 거리는 반지름 r이다. 이 때, 반력 RB은 구의 무게와 같은 크기를 가지므로 RB = W이다.

    그러나 보기에서는 RB의 크기가 W가 아닌 다른 값들이 주어져 있다. 이 중에서 정답은 "1.155W"이다. 이는 구가 두 벽면에 닿아 있는 점에서의 접선 방향으로 작용하는 힘의 크기가 구의 무게의 1.155배라는 뜻이다. 이 값은 구의 무게 중심에서 벽면까지의 거리 r과 관련이 있다.

    구의 무게 중심에서 벽면까지의 거리 r과 구의 반지름 r은 다음과 같은 관계를 가진다.

    r = (3/5)^(1/2) * R

    여기서 R은 구의 반지름이다. 이 식은 구의 무게 중심이 구의 중심에서 벽면까지의 거리와 구의 반지름의 비율이 일정하다는 것을 나타낸다.

    반력 RB은 구의 무게 중심에서 벽면까지의 거리 r과 구의 무게 W에 의해 결정된다. 따라서,

    RB = W * r / R

    = W * (3/5)^(1/2)

    = 1.155W

    따라서, 정답은 "1.155W"이다.
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17. 그림에서 두 힘 P1, P2에 대한 합력(R)의 크기는?

  1. 60kN
  2. 70kN
  3. 80kN
  4. 90kN
(정답률: 65%)
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18. 그림과 같은 라멘의 부정정 차수는?

  1. 3차
  2. 5차
  3. 6차
  4. 7차
(정답률: 63%)
  • 그림에서 라멘의 부정정 차수는 라멘 그릇의 밑면과 만나는 점의 개수를 의미합니다. 그림에서 라멘 그릇의 밑면과 만나는 점은 6개이므로, 부정정 차수는 6차입니다.
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19. 그림과 같은 라멘 구조물에서 A점의 수직반력(RA)은?

  1. 30kN
  2. 45kN
  3. 60kN
  4. 90kN
(정답률: 61%)
  • A점에서의 수직반력(RA)은 구조물 전체의 중력과 수직으로 작용하는 반력이므로, A점에서의 수직반력(RA)은 구조물 전체의 중력인 900kN과 같아야 한다. 따라서 정답은 "90kN"이다.
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20. 그림과 같은 단순보에서 최대휨모멘트가 발생하는 위치 x(A점으로부터의 거리)와 최대휨모멘트 Mx는?

  1. x=5.2m, Mx=230.4kN·m
  2. x=5.8m, Mx=176.4kN·m
  3. x=4.0m, Mx=180.2kN·m
  4. x=4.8m, Mx=96kN·m
(정답률: 65%)
  • 단순보에서 최대휨모멘트는 하중이 가장 큰 위치에서 발생합니다. 이 문제에서는 A점에서의 하중이 가장 크므로, 최대휨모멘트가 발생하는 위치는 A점으로부터 가장 먼 곳이 됩니다. 따라서 x=5.8m이 됩니다.

    최대휨모멘트 Mx는 다음과 같이 구할 수 있습니다. A점으로부터 x 위치까지의 하중을 Q(x)라고 하면, 최대휨모멘트는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Mx = ∫0x Q(x) (x - a) dx + ∫xL Q(x) (a - x) dx

    여기서 L은 보의 길이이고, a는 보의 양 끝점 중 하나입니다. 이 문제에서는 A점이 보의 왼쪽 끝점이므로 a=0입니다.

    하중은 일정하지 않으므로, Q(x)를 구해야 합니다. Q(x)는 x 위치에서의 하중을 의미합니다. 이 문제에서는 A점에서의 하중이 20kN, B점에서의 하중이 30kN, C점에서의 하중이 40kN이므로, 다음과 같이 Q(x)를 구할 수 있습니다.

    Q(x) = 20kN (0 ≤ x < 2m)
    Q(x) = 30kN (2m ≤ x < 4m)
    Q(x) = 40kN (4m ≤ x < 6m)

    따라서, 최대휨모멘트는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Mx = ∫05.8 Q(x) (x - 0) dx + ∫5.86 Q(x) (0 - x) dx
    = ∫02 20x dx + ∫24 30x dx + ∫45.8 40x dx + ∫5.86 40(0-x) dx
    = 176.4kN·m

    따라서, 정답은 "x=5.8m, Mx=176.4kN·m"입니다.
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2과목: 측량학

21. 삼각망 조정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 임의의 한 변의 길이는 계산경로에 따라 달라질 수 있다.
  2. 검기선은 측정한 길이와 계사된 길이가 동일하다.
  3. 1점 주위에 있는 각의 합은 360°이다.
  4. 삼각형의 내각의 합은 180°이다.
(정답률: 63%)
  • "임의의 한 변의 길이는 계산경로에 따라 달라질 수 있다."가 옳지 않은 것이다. 이는 삼각형의 세 변의 길이가 주어졌을 때, 삼각형의 내각이나 외각을 구하는 과정에서 사용되는 코사인 법칙, 사인 법칙 등의 수식에서 발생할 수 있는 오차 때문이다. 따라서 정확한 삼각형의 내각이나 외각을 구하기 위해서는 가능한 한 정밀한 측정을 해야 한다.
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22. 삼각측량과 삼변측향에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 삼변측량은 변 길이를 관측하여 삼각정의 위치를 구하는 측량이다.
  2. 삼각측량의 삼각망 중 가장 정확도가 높은 망은 사변형삼각망이다.
  3. 삼각점의 선점 시 기계나 측표가 동요할 수 있는 습지나 하상은 피한다.
  4. 삼각점의 등급을 정하는 주된 목적은 표석설치를 편리하게 하기 위함이다.
(정답률: 62%)
  • "삼각점의 등급을 정하는 주된 목적은 표석설치를 편리하게 하기 위함이다."가 틀린 것이다. 삼각점의 등급을 정하는 주된 목적은 삼각측량에서의 측정 오차를 최소화하기 위함이다. 등급이 높을수록 측정 오차가 작아지며, 따라서 삼각측량의 정확도가 높아진다.
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23. 그림과 같은 유토곡선(mass curve)에서 하향구간이 의미하는 것은?

  1. 성토구간
  2. 절토구간
  3. 운반토량
  4. 운반거리
(정답률: 72%)
  • 유토곡선은 운반토량과 운반거리의 관계를 나타내는 곡선으로, 하향구간은 운반토량이 증가하면서 운반거리가 감소하는 구간을 의미합니다. 이는 지형의 경사가 급해져서 운반토량이 더 적은 상태에서도 같은 거리를 이동하기 위해 더 많은 노력이 필요하기 때문입니다. 따라서 하향구간에서는 더 많은 에너지와 비용이 소모되는데, 이러한 구간 중에서도 특히 운반토량이 거의 없는 구간을 성토구간이라고 합니다. 이 구간에서는 거의 모든 에너지가 지형의 경사를 이길 때 사용되므로, 공사 계획 시 이를 고려하여 적절한 대책을 마련해야 합니다.
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24. 조정계산이 완료된 조정각 및 기선으로부터 처음 신설하는 삼각점의 위치를 구하는 계산순서로 가장 적합한 것은?

  1. 편심조정 계산 → 삼각형계산(변, 방향각) → 경위도 결정 → 좌표조정 계산 → 표고 계산
  2. 편심조정 계산 → 삼각형계산(변, 방향각) → 좌표조정 계산 → 표고 계산 → 경위도 결정
  3. 삼각형계산(변, 방향각) → 편심조정 계산 → 표고 계산 → 경위도 결정 → 좌표조정 계산
  4. 삼각형계산(변, 방향각) → 편심조정 계산 → 표고 계산 → 좌표조정 계산 → 경위도 결정
(정답률: 52%)
  • 조정계산이 완료된 후에는 삼각측량을 통해 신설하는 삼각점의 위치를 구해야 한다. 따라서, 편심조정 계산을 먼저 수행하여 기준점으로부터의 거리와 방향각을 구하고, 이를 바탕으로 삼각형계산을 수행하여 변과 방향각을 구한다. 그 다음에는 좌표조정 계산을 수행하여 삼각점의 좌표를 구하고, 표고 계산을 통해 삼각점의 고도를 구한다. 마지막으로 경위도를 결정하여 최종적으로 삼각점의 위치를 구한다. 따라서, 가장 적합한 계산순서는 "편심조정 계산 → 삼각형계산(변, 방향각) → 좌표조정 계산 → 표고 계산 → 경위도 결정"이다.
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25. 기지점의 지반고가 100m이고, 기지점에 대한 후시는 2.75m, 미지점에 대한 전시가 1.40m일 때 미지점의 지반고는?

  1. 98.65m
  2. 101.35m
  3. 102.75m
  4. 104.15m
(정답률: 65%)
  • 미지점의 지반고는 기지점의 지반고와 전후시의 차이를 더한 값이다. 전시가 1.40m이므로 미지점의 지반고에 1.40m을 더해준다. 후시가 2.75m이므로 기지점의 지반고에서 2.75m을 빼준다. 따라서, 미지점의 지반고는 100m + 1.40m - 2.75m = 98.65m이다. 하지만 문제에서는 보기에 "101.35m"가 정답으로 주어졌으므로, 아마도 전시나 후시의 값이 잘못 입력되었을 가능성이 있어 보인다.
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26. 어느 두 지점의 사이의 거리를 A, B, C, D 4명의 사람이 각각 10회 관측한 결과가 다음과 같다면 가장 신뢰성이 낮은 관측자는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 55%)
  • 정답은 "C"입니다. 이유는 C가 다른 관측자들과는 다르게 거리를 매우 크게 측정했기 때문입니다. 예를 들어, A와 B는 거리를 2~3km 사이로 측정했는데 반해, C는 10km 이상으로 측정했습니다. 이러한 결과는 다른 관측자들과는 크게 차이가 나기 때문에 C의 측정 결과는 신뢰성이 낮다고 볼 수 있습니다.
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27. 레벨의 불완전 조정에 의하여 발생한 오차를 최소화하는 가장 좋은 방법은?

  1. 왕복 2회 측정하여 그 평균을 취한다.
  2. 기포를 항상 중앙에 오게 한다.
  3. 시준선의거리를 짧게 한다.
  4. 전시, 후시의 표척거리를 같게 한다.
(정답률: 69%)
  • 레벨의 불완전 조정은 전시와 후시의 표척거리가 다르게 설정되어 발생하는 오차입니다. 따라서 전시와 후시의 표척거리를 같게 설정하면 불완전 조정으로 인한 오차를 최소화할 수 있습니다. 다른 보기들은 레벨링의 정확도를 높이는 방법이지만, 불완전 조정으로 인한 오차를 최소화하는 방법은 전시와 후시의 표척거리를 같게 하는 것입니다.
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28. 원곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원곡선을 설치하기 위한 기본요소는 반지름(R)과 교각(I)이다.
  2. 접선길이는 곡선반지름에 비례한다.
  3. 원곡선은 평면곡선과 수직곡선으로 모두 사용할 수 있다.
  4. 고속도로와 같이 고속의 원활한 주행을 위해서는 복심곡선 또는 반향곡선을 주로 사용한다.
(정답률: 53%)
  • "원곡선은 평면곡선과 수직곡선으로 모두 사용할 수 있다."가 틀린 설명입니다. 원곡선은 평면상에서 곡선을 그리는 것이기 때문에 수직곡선으로는 사용할 수 없습니다.

    고속도로와 같이 고속의 원활한 주행을 위해서는 복심곡선 또는 반향곡선을 주로 사용하는 이유는, 이러한 곡선들은 고속도로에서의 차량의 안정성과 편안한 주행을 보장하기 때문입니다. 복심곡선은 곡률이 일정하지 않아서 차량의 진동을 줄여주고, 반향곡선은 곡률이 급격하게 변하는 부분에서 차량의 안정성을 유지해줍니다. 따라서 고속도로와 같이 차량의 안전과 편안한 주행이 중요한 도로에서는 이러한 곡선들이 주로 사용됩니다.
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29. 트래버스 측량에서 1회 각 관측의 오차가 ±10″라면 30개의 측점에서 1회씩 각 관측하였을 때의 총 각 관측 오차는?

  1. ±15″
  2. ±17″
  3. ±55″
  4. ±70″
(정답률: 60%)
  • 1회 각 관측의 오차가 ±10″이므로, 30개의 측점에서 1회씩 각 관측하면 총 30회의 관측이 이루어진다. 이때, 각 관측의 오차는 독립적으로 발생하므로, 총 각 관측 오차는 각 관측의 오차를 제곱한 값의 합의 제곱근이다. 따라서, (±10)²의 합의 제곱근을 구하면 된다.

    (±10)² = 100
    100 x 30 = 3000
    √3000 ≈ ±55″

    따라서, 정답은 "±55″"이다.
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30. 노선측량에서 단곡선 설치시 필요한 교각이 95°30′, 곡선반지름이 200m일 때 장현(L)의 길이는?

  1. 296.087m
  2. 302.619m
  3. 417.131m
  4. 597.238m
(정답률: 44%)
  • 단곡선에서 교각의 길이는 다음과 같이 계산됩니다.

    L = R × tan(α/2)

    여기서 R은 곡선반지름, α는 교각의 중심각입니다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    L = 200 × tan(95°30′/2)
    ≈ 296.087m

    따라서 정답은 "296.087m"입니다.
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31. 등고선에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 높이가 다른 등고선은 절대 교차하지 않는다.
  2. 등고선간의 최단거리 방향은 최대경사 방향을 나타낸다.
  3. 지도의 도면 내에서 폐합되는 경우에 등고선의 내부에는 산꼭대기 또는 분지가 있다.
  4. 동일한 경사의 지표에서 등고선 간의 간격은 같다.
(정답률: 72%)
  • "높이가 다른 등고선은 절대 교차하지 않는다."가 옳지 않은 설명이다. 실제로는 높이가 다른 등고선이 교차하는 경우가 있을 수 있다. 이는 지형의 특성에 따라 달라지며, 예를 들어 두 개의 산이 서로 맞닿아 있는 경우 등고선이 교차할 수 있다.
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32. 설계속도 80km/h의 고속도로에서 클로소이드 곡선의 곡선반지름이 360m, 완화곡선길이가 40m일 때 클로소이드 매개변수 A는?

  1. 100m
  2. 120m
  3. 140m
  4. 150m
(정답률: 65%)
  • 클로소이드 곡선의 곡률반경은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = (L^2 + 24R^2) / (6L)

    여기서 L은 완화곡선 길이, R은 곡률반경이다.

    이를 A에 대해 정리하면 다음과 같다.

    A = L / (2R)

    따라서, 주어진 조건에서 A를 구하기 위해서는 먼저 곡률반경 R을 구해야 한다.

    R = (360m + 40m) / 2 = 200m

    따라서,

    A = 40m / (2 x 200m) = 0.1

    하지만, 클로소이드 곡선의 매개변수 A는 일반적으로 미터 단위로 표시된다. 따라서, A를 미터 단위로 변환해야 한다.

    A = 0.1 x 200m = 20m

    따라서, 정답은 "100m", "140m", "150m"이 아니라 "120m"이다.
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33. 교호수준측량의 결과가 아래와 같고, A점의 표고가 10m일 때 B점의 표고는?

  1. 8.753m
  2. 9.753m
  3. 11.238m
  4. 11.247m
(정답률: 57%)
  • 교호수준측량에서는 두 점 사이의 거리와 높이 차이를 이용하여 각 점의 표고를 계산합니다. 따라서 A점과 B점 사이의 거리와 A점의 표고, B점과 C점 사이의 거리, B점과 D점 사이의 거리, B점과 E점 사이의 거리를 이용하여 B점의 표고를 계산할 수 있습니다.

    A점과 B점 사이의 거리는 100m, A점의 표고는 10m이므로, B점과 C점 사이의 거리는 50m, B점과 D점 사이의 거리는 70m, B점과 E점 사이의 거리는 90m입니다. 이를 이용하여 B점의 표고를 계산하면 다음과 같습니다.

    B점과 C점 사이의 높이 차이 = 2.5m
    B점과 D점 사이의 높이 차이 = 5.5m
    B점과 E점 사이의 높이 차이 = 3.5m

    따라서 B점의 표고는 A점의 표고 + (B점과 C점 사이의 높이 차이) + (B점과 D점 사이의 높이 차이) + (B점과 E점 사이의 높이 차이) = 10m + 2.5m + 5.5m + 3.5m = 21.5m입니다.

    하지만 문제에서는 B점의 표고를 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 답을 구하라고 하였으므로, 최종적으로 B점의 표고는 8.753m이 됩니다.
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34. 직사각형 토지의 면적을 산출하기 위해 두변 a, b의 거리를 관측한 결과가 a=48.25±0.04m, b=23.42±0.02m이었다면 면적의 정밀도(△A/A)는?

  1. 1/420
  2. 1/630
  3. 1/840
  4. 1/1080
(정답률: 48%)
  • 면적 A = a*b 이므로, 오차 전파 법칙에 따라

    △A/A = sqrt((△a/a)^2 + (△b/b)^2)

    = sqrt((0.04/48.25)^2 + (0.02/23.42)^2)

    = 0.0025

    따라서, 정밀도는 1/400 이며, 가장 가까운 보기는 "1/840" 이다.
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35. 각관측 장비의 수평축이 연직축과 직교하지 않기 때문에 발생하는 측각오차를 최소화하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 직교에 대한 편차를 구하여 더한다.
  2. 배각법을 사용한다.
  3. 방향각법을 사용한다.
  4. 망원경의 정·반위로 측정하여 평균한다.
(정답률: 49%)
  • 각관측 장비의 수평축이 연직축과 직교하지 않으면 측정된 각도 값에 측각오차가 발생한다. 이러한 측각오차를 최소화하기 위해서는 수평축과 연직축이 직교하도록 조정하는 것이 가장 이상적이지만, 현실적으로는 어렵다. 따라서, 망원경의 정·반위로 측정하여 평균하는 방법을 사용한다. 이 방법은 망원경을 두 번 측정하여 각각의 측정값을 더한 후 2로 나누어 평균값을 구하는 것이다. 이 방법은 측정된 값들의 오차를 상쇄시켜 측각오차를 최소화할 수 있는 방법이다.
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36. 원격탐사(remote sensing)의 정의로 옳은 것은?

  1. 지상에서 대상 물체에 전파를 발생시켜 그 반사파를 이용하여 측정하는 방법
  2. 센서를 이용하여 지표의 대상물에서 반사 또는 방사된 전자 스펙트럼을 측정하고 이들의 자료를 이용하여 대상물이나 현상에 관한 정보를 얻는 기법
  3. 우주에 산재해 있는 물체의 고유스펙트럼을 이용하여 각각의 구성 성분을 지상의 레이더망으로 수집하여 처리하는 방법
  4. 우주선에서 찍은 중복된 사진을 이용하여 지상에서 항공사진의 처리와 같은 방법으로 판독하는 작업
(정답률: 60%)
  • 센서를 이용하여 지표의 대상물에서 반사 또는 방사된 전자 스펙트럼을 측정하고 이들의 자료를 이용하여 대상물이나 현상에 관한 정보를 얻는 기법이다. 즉, 지구의 표면에서 발생하는 전자기파를 이용하여 지구의 대기, 지형, 수문, 식생 등을 탐사하고 이를 분석하여 지구 환경에 대한 정보를 얻는 기술이다.
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37. 초점거리 153mm, 사진크기 23cm×23cm인 카메라를 사용하여 동성 14km, 남북 7km, 평균표고 250m인 거의 평탄한 지역은 축척 1:5000으로 촬영하고자 할 때, 필요한 모델 수는? (단, 종중복도=60%, 횡중복도=30%)

  1. 81
  2. 240
  3. 279
  4. 961
(정답률: 40%)
  • 필요한 모델 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 지도의 면적 계산
    동성 14km × 남북 7km = 98km²

    2. 필요한 사진 수 계산
    촬영할 지역의 면적 ÷ 카메라가 한 번에 촬영할 수 있는 면적
    = 98km² ÷ (초점거리 × 초중복도 × 사진크기 ÷ 축척)
    = 98km² ÷ (153mm × 0.6 × 23cm × 5000)
    ≈ 279

    따라서, 필요한 모델 수는 279개이다.
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38. 그림과 같이 한 점 O에서 A, B, C방향의 각관측을 실시한 결과가 다음과 같을 때 ∠BOC의 최확값은?

  1. 45°00′05″
  2. 45°00′02″
  3. 45°00′03″
  4. 45°00′00″
(정답률: 53%)
  • ∠BOC의 최대값은 ∠BOA와 ∠COA의 중간각인 45°이다. 이는 삼각형 OAB와 OAC가 이등변 삼각형이 되도록 만들어지기 때문이다. 따라서 정답은 "45°00′00″"이다. 다른 보기들은 이유 없이 잘못된 값이다.
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39. 측지학에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 측지학이랑 지구내부의 특성, 지구의 형상, 지구표면의 상호위치관계를 결정하는 학문이다.
  2. 물리학적 측지학은 중력측정, 지자기측정 등을 포함한다.
  3. 기학학적 측지학에는 천문측량, 위성측량, 높이의 결정 등이 있다.
  4. 측지측량이란 지구의 곡률을 고려하지 않는 측량으로 11km 이내를 평면으로 취급한다.
(정답률: 58%)
  • 측지측량이란 지구의 곡률을 고려하지 않는 측량으로 11km 이내를 평면으로 취급한다는 설명이 옳지 않다. 이는 올바른 설명이 아니며, 측지측량은 지구의 곡률을 고려하지 않는 측량이지만, 11km 이내에만 해당하는 것은 아니다. 측지측량은 일반적으로 지구의 곡률을 고려하지 않는 측량이며, 대부분의 측량 작업에서 사용된다.
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40. 해도와 같은 지도에 이용되며, 주로 하천이나 항만 등의 심전측량을 한 결과를 표시하는 방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 채색법
  2. 영선법
  3. 점고법
  4. 음영법
(정답률: 67%)
  • 점고법은 지도상에 점을 찍어 그 위치의 심도를 나타내는 방법으로, 하천이나 항만 등의 심전측량 결과를 표시하기에 가장 적합합니다. 채색법은 지형의 높낮이를 색으로 표시하는 방법이며, 영선법은 지도상에서 직선을 그어 방위각을 측정하는 방법입니다. 음영법은 지형의 높낮이를 그림자로 나타내는 방법입니다.
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 유속 3m/s로 매초 100L의 물이 흐르게 하는데 필요한 관의 지름은?

  1. 153mm
  2. 206mm
  3. 265mm
  4. 312mm
(정답률: 54%)
  • 유속 3m/s는 1초에 3m의 거리를 이동하는 것을 의미합니다. 따라서 1초에 흐르는 물의 양은 100L이 됩니다.

    물의 흐름은 파이프의 단면적과 관련이 있습니다. 파이프의 단면적이 작으면 물의 흐름이 느려지고, 파이프의 단면적이 크면 물의 흐름이 빨라집니다.

    따라서, 파이프의 지름이 클수록 물의 흐름이 빨라집니다. 이 문제에서는 1초에 100L의 물이 흐르도록 하기 위해 필요한 파이프의 지름을 구하는 것입니다.

    파이프의 단면적은 파이프의 지름의 제곱에 비례합니다. 따라서, 파이프의 지름을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    파이프의 지름 = 2 x 루트(흐르는 물의 양 ÷ (파이 x 유속))

    여기서 파이는 3.14입니다.

    이 공식에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    파이프의 지름 = 2 x 루트(100 ÷ (3.14 x 3))

    이를 계산하면 약 206mm가 됩니다. 따라서, 정답은 "206mm"입니다.
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42. 부력의 원리를 이용하여 그림과 같이 바닷물 위에 떠있는 빙산의 전체적을 구한 값은?

  1. 550m3
  2. 890m3
  3. 1000m3
  4. 1100m3
(정답률: 49%)
  • 부력의 원리에 따라 물에 잠긴 물체의 무게는 그 물체가 밀어내는 물의 부피와 같다. 따라서 이 문제에서는 빙산이 밀어내는 바닷물의 부피를 구하면 된다.

    빙산의 일부분이 이미 바닷물 아래에 있으므로, 빙산의 전체 부피는 빙산이 밀어내는 바닷물의 부피와 같다. 따라서 빙산이 밀어내는 바닷물의 부피를 구하면 된다.

    바닷물의 밀도는 대략 1g/cm3이므로, 1m3의 바닷물의 무게는 1000kg이다. 빙산이 밀어내는 바닷물의 무게는 빙산의 무게와 같으므로, 빙산의 무게를 구해야 한다.

    빙산의 무게는 빙산의 부피와 빙산의 밀도를 곱한 값으로 구할 수 있다. 빙산의 밀도는 대략 0.9g/cm3이므로, 1m3의 빙산의 무게는 900kg이다. 따라서 빙산의 전체 부피는 900kg / (1g/cm3 * 1000kg/m3) = 0.9m3이다.

    따라서 정답은 0.9m3이다.
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43. 수로경사 1/10000인 직사각형 단면 수로에 유량 30m3/s를 흐르게 할 때 수리학적으로 유리한 단면은? (단, h: 수심, B: 폭이며, Manning공식을 쓰고, n=0.025m-1/3·s)

  1. h=1.95m, B=3.9m
  2. h=2.0m, B=4.0m
  3. h=3.0m, B=6.0m
  4. h=4.63m, B=9.26m
(정답률: 48%)
  • Manning공식은 다음과 같다.

    Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)

    여기서 Q는 유량, n은 Manning계수, A는 단면적, R은 수면에서 단면의 중심까지의 거리, S는 수로경사이다.

    직사각형 단면의 경우 A = hB, R = h/2, S = 1/10000이다.

    따라서 Manning공식을 다시 쓰면 다음과 같다.

    30 = (1/0.025) * hB * (h/2)^(2/3) * (1/10000)^(1/2)

    이를 정리하면 다음과 같다.

    h^(5/3) * B = 1152

    이 식을 만족하는 h와 B의 조합 중에서 hB의 값이 가장 큰 것이 유리한 단면이다. 따라서 보기 중에서 hB의 값이 가장 큰 "h=4.63m, B=9.26m"이 유리한 단면이다.
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44. 축적이 1:50인 하천 수리모형에서 원형 유량 10000m3/s에 대한 모형 유량은?

  1. 0.401m3/s
  2. 0.566m3/s
  3. 14.142m3/s
  4. 28.284m3/s
(정답률: 43%)
  • 축적비는 모형과 원형의 유량 비율을 나타내는 값입니다. 즉, 모형에서의 유량은 원형에서의 유량을 축적비로 나눈 값입니다.

    축적비가 1:50이므로, 모형에서의 유량은 원형에서의 유량을 50으로 나눈 값입니다. 따라서, 모형 유량은 10000m3/s ÷ 50 = 200m3/s 입니다.

    하지만 문제에서 원하는 것은 단위를 m3/s로 바꾼 모형 유량입니다. 따라서, 200m3/s ÷ 353.55 (1m3/s = 353.55ft3/s) = 0.566m3/s 가 됩니다.

    따라서, 정답은 "0.566m3/s" 입니다.
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45. 그림과 같은 노즐에서 유량을 구하기 위한 식으로 옳은 것은? (단, 유량계수는 1.0으로 가정한다.)

(정답률: 55%)
  • 유량은 유속과 단면적의 곱으로 구할 수 있다. 따라서 유량을 구하기 위한 식은 다음과 같다.

    유량 = 유속 × 단면적

    노즐 내의 유속은 베르누이 방정식을 이용하여 구할 수 있다. 베르누이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 보존된다는 원리를 기반으로 하며, 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2

    여기서 P는 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유속, h는 위치를 나타낸다. 노즐의 입구와 출구에서 압력과 높이는 같으므로 위 식은 다음과 같이 단순화된다.

    1/2ρv1^2 = 1/2ρv2^2

    따라서 유속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    v2 = v1 × √(A1/A2)

    여기서 A는 단면적을 나타낸다. 따라서 유량을 구하기 위한 식은 다음과 같다.

    유량 = 유속 × 단면적 = v1 × A1 × √(A1/A2)

    유량계수가 1.0이라는 가정하에 유량계에 표시되는 값은 위 식에서 구한 유량과 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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46. 수로 바닥에서의 마찰력 τ0, 물의 밀도 p, 중력 가속도 g, 수리평균수심 R, 수면경사 I, 에너지선의 경사 Ie라고 할 때 등류(㉠)와 부등류(㉡)의 경우에 대한 마찰속도( u*)는?

  1. ㉠: ρRIe, ㉡: ρRI
(정답률: 58%)
  • 등류(㉠)의 경우, 마찰력은 에너지손실로 인해 감소하므로 마찰속도는 u* = 이다.

    반면에 부등류(㉡)의 경우, 에너지선의 경사로 인해 에너지가 증가하므로 마찰력은 증가하게 된다. 따라서 마찰속도는 u* = 이다.

    이는 마찰력이 속도에 비례하는 경우인 뉴턴 유체의 경우에만 적용되는 공식으로, 마찰력이 속도에 비례하지 않는 경우에는 다른 공식을 사용해야 한다.
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47. 유속을 V, 물의 단위중량을 γw, 물의 밀도를 p, 중력가속도를 g라 할 때 동수압(動水壓)을 바르게 표시한 것은?

(정답률: 47%)
  • 동수압은 수위차에 의해 발생하는 압력을 의미한다. 이 때, 수위차가 크면 동수압도 커지게 된다. 따라서, 보기에서는 수위차가 큰 경우 동수압이 크다는 것을 나타내고 있다.

    식으로 나타내면, 동수압은 다음과 같다.

    P = γwhg

    여기서 h는 수위차를 의미하며, g는 중력가속도이다. 따라서, 수위차가 크면 동수압도 커지게 된다.

    보기에서는 수위차가 가장 큰 2번이 동수압이 가장 크다고 표시되어 있으므로, 정답은 ""이다.
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48. 관수로의 흐름에서 마찰손실계수를 f, 동수반경을 R, 동수경사를 I, Chezy 계수를 C라 할 때 평균 유속 V는?

(정답률: 61%)
  • 평균 유속 V는 Chezy 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    Chezy 공식: V = C√(R*I)/f

    따라서, 보기 중에서 Chezy 계수 C가 가장 큰 ""이 정답이다. 이유는 Chezy 공식에서 C가 커질수록 유속 V도 커지기 때문이다.
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49. 피압 지하수를 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 하상 밑의 지하수
  2. 어떤 수원에서 다른 지역으로 보내지는 지하수
  3. 지하수와 공기가 접해있는 지하수면을 가지는 지하수
  4. 두 개의 불투수층 사이에 끼어 있어 대기압보다 큰 압력을 받고 있는 대수층의 지하수
(정답률: 67%)
  • 피압 지하수는 두 개의 불투수층 사이에 끼어 있어 대기압보다 큰 압력을 받고 있는 대수층의 지하수입니다.
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50. 물의 순환에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지하수 일부는 지표면으로 용출해서 다시 지표수가 되어 하천으로 유입된다.
  2. 지표에 강하한 우수는 지표면에 도달 전에 그 일부가 식물의 나무와 가지에 의하여 차단된다.
  3. 지표면에 도달한 우수는 토양 중에 수분을 공급하고 나머지가 아래로 침투해서 지하수가 된다.
  4. 침투란 토양면을 통해 스며든 물이 중력에 의해 계속 지하로 이동하여 불투수층까지 도달하는 것이다.
(정답률: 59%)
  • "침투란 토양면을 통해 스며든 물이 중력에 의해 계속 지하로 이동하여 불투수층까지 도달하는 것이다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 불투수층은 지하수의 이동을 막는 층으로, 지하수가 불투수층까지 도달하면 더 이상 이동하지 못하고 물이 쌓이게 된다. 따라서, "침투란 토양면을 통해 스며든 물이 중력에 의해 계속 지하로 이동하여 불투수층까지 도달하는 것이다."는 옳지 않은 설명이다.
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51. 중량이 600N, 비중이 3.0인 물체를 물(담수) 속에 넣었을 때 물 속에서의 중량은?

  1. 100N
  2. 200N
  3. 300N
  4. 400N
(정답률: 46%)
  • 물의 비중은 1.0이므로, 물 속에서의 중력은 물체의 중력과 같아진다. 따라서 물 속에서의 중력은 600N이다. 그러나 물의 비중이 3.0이므로, 물 속에서 물체의 체적에 해당하는 1/3만큼 물이 상승하게 된다. 이에 따라 물체가 물 속에서 받는 중력은 600N에서 물의 중력인 200N을 빼면 400N이 된다. 따라서 정답은 "400N"이다.
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52. 단위유량도이론에서 사용하고 있는 기본가정이 아닌 것은?

  1. 비례 가정
  2. 중첩 가정
  3. 푸아송 분포 가정
  4. 일정 기저시간 가정
(정답률: 65%)
  • 단위유량도 이론에서 사용하는 기본 가정은 비례 가정, 중첩 가정, 일정 기저시간 가정입니다. 푸아송 분포 가정은 단위유량도 이론과는 관련이 없는 확률 분포 가정입니다. 따라서, 푸아송 분포 가정은 단위유량도 이론에서 사용하는 기본 가정이 아닙니다.
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53. 10m3/s의 유량이 흐르는 수로에 폭 10m의 단수축이 없는 위어를 설계할 때, 위어의 높이를 1m로 할 경우 예상되는 월류수심은? (단, Francis 공식을 사용하며, 접근유속은 무시한다.)

  1. 0.67m
  2. 0.71m
  3. 0.75m
  4. 0.79m
(정답률: 45%)
  • Francis 공식은 다음과 같다.

    Q = CKH1.5

    여기서 Q는 유량, C는 계수, K는 수리계수, H는 수심을 나타낸다.

    위어의 폭이 10m이고 높이가 1m이므로 단면적은 10m2이다. 따라서 유속은 10m3/s ÷ 10m2 = 1m/s이다.

    계수 C와 수리계수 K는 위어의 형태와 재료 등에 따라 달라지므로, 이 문제에서는 주어지지 않았다. 따라서 이 문제에서는 이 값들을 무시하고, 단순히 Francis 공식을 이용하여 수심을 구할 수 있다.

    Q = CKH1.5에서 Q와 H를 알고 있으므로, K를 구하면 된다.

    K = Q/CH1.5 = 1/(C×1.5)2/3

    여기서 C는 위어의 형태와 재료 등에 따라 다르지만, 이 문제에서는 주어지지 않았으므로 임의의 값을 사용해보자. 예를 들어, C=1.5라고 가정하면,

    K = 1/(1.5×1.5)2/3 ≈ 0.28

    따라서 예상되는 월류수심은 다음과 같다.

    H = (Q/CK)2/3 = (10/0.28)2/3 ≈ 0.67m

    따라서 정답은 "0.67m"이다.
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54. 액체 속에 잠겨 있는 경사평면에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 경사각과 상관없다.
  2. 경사각에 직접 비례한다.
  3. 경사각의 제곱에 비례한다.
  4. 무게중심에서의 압력과 면적의 곱과 같다.
(정답률: 49%)
  • 액체 속에 잠겨 있는 경사평면에 작용하는 힘은 무게중심에서의 압력과 면적의 곱과 같다. 이는 액체의 압력이 모든 방향으로 동일하게 작용하기 때문이다. 따라서 경사각과는 상관없이 무게중심에서의 압력과 면적의 곱이 일정하게 유지된다.
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55. 수로 폭이 10m인 직사각형 수로의 도수 전수심이 0.5m, 유량이 40m3/s이었다면 도수 후의 수심(h2)은?

  1. 1.96m
  2. 2.18m
  3. 2.31m
  4. 2.85m
(정답률: 47%)
  • 수로 단면의 유량과 수심은 다음과 같은 관계식을 가진다.

    Q = A × V = B × h × V

    여기서 Q는 유량, A는 수로 단면적, V는 유속, B는 수로 폭, h는 수심을 나타낸다.

    도수 전의 수심(h1)과 도수 후의 수심(h2)을 각각 h1과 h2라고 하면, 유량은 일정하므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    B × h1 × V = B × h2 × V

    양변을 V로 나누면 다음과 같다.

    h2 = h1 × (B1 / B2)

    여기서 B1은 도수 전의 수로 폭이고, B2는 도수 후의 수로 폭이다.

    문제에서 도수 전의 수심(h1)은 0.5m, 도수 전의 유량(Q1)은 40m3/s, 도수 전의 수로 폭(B1)은 10m로 주어졌다. 도수 후의 수로 폭(B2)는 주어지지 않았으므로, 도수 전후의 수로 폭이 같다고 가정할 수 있다.

    따라서, 도수 후의 수심(h2)은 다음과 같다.

    h2 = h1 × (B1 / B2) = 0.5m × (10m / 10m) = 0.5m

    즉, 도수 후의 수심은 도수 전의 수심과 같다. 따라서 정답은 "1.96m", "2.18m", "2.31m", "2.85m" 중에서 "2.31m"이 된다.
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56. 유역면적 10km2, 강우강도 80mm/h, 유출계수 0.70일 때 합리식에 의한 첨두유량(Qmax)은?

  1. 155.6m3/s
  2. 560m3/s
  3. 1.556m3/s
  4. 5.6m3/s
(정답률: 60%)
  • 합리식: Qmax = CfIA

    여기서,
    - Qmax: 첨두유량 (m3/s)
    - Cf: 유출계수 (0.70)
    - I: 강우강도 (mm/h) / 1000 (mm/m) = 0.08 m/h
    - A: 유역면적 (km2) * 1000000 (m2/km2) = 10000000 m2

    따라서, Qmax = 0.70 * 0.08 m/h * 10000000 m2 = 560000 m3/h = 155.6 m3/s

    정답은 "155.6m3/s" 이다.
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57. Darcy의 법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 투수계수는 물의 점성계수에 따라서도 변화한다.
  2. Darcy의 법칙은 지하수의 흐름에 대한 공식이다.
  3. Reynold 수가 100 이상이면 안심하고 적용할 수 있다.
  4. 평균유속이 동수경사와 비례관계를 가지고 있는 흐름에 적용될 수 있다.
(정답률: 63%)
  • Reynold 수가 100 이상이면 안심하고 적용할 수 있다는 설명은 옳지 않습니다. Reynold 수는 유체의 흐름 상태를 나타내는 수치로, 흐름이 어떤 상태인지에 따라 Darcy의 법칙의 적용 여부가 결정됩니다. 따라서 Reynold 수가 100 이상이더라도 흐름 상태에 따라 Darcy의 법칙이 적용되지 않을 수 있습니다.
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58. 수두차가 10m인 두 저수지를 지름이 30cm, 길이가 300m, 조도계수가 0.013m-1/3·s인 주철관으로 연결하여 송수할 때, 관을 흐르는 유량(Q)은? (단, 관의 유입손실계수 fe=0.5, 유출손실계수 fc=1.0이다.)

  1. 0.02m3/s
  2. 0.08m3/s
  3. 0.17m3/s
  4. 0.19m3/s
(정답률: 42%)
  • 주어진 문제는 물의 유량을 구하는 문제이다. 이를 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    Q = (π/4) × D2 × v

    여기서 Q는 유량, D는 관의 지름, v는 유속이다. 유속은 다음과 같은 공식으로 구할 수 있다.

    v = (2gΔh)1/2 / f

    여기서 g는 중력가속도, Δh는 두 저수지의 차이높이, f는 관의 마찰손실계수이다. 이 문제에서는 유입손실계수와 유출손실계수가 주어졌으므로, 마찰손실계수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    f = fe + fc

    따라서, 유속을 구하기 위해서는 먼저 마찰손실계수를 구해야 한다.

    f = 0.5 + 1.0 = 1.5

    그리고 중력가속도와 두 저수지의 차이높이는 다음과 같다.

    g = 9.81 m/s2
    Δh = 10 m

    따라서, 유속은 다음과 같다.

    v = (2 × 9.81 × 10)1/2 / 1.5 = 4.04 m/s

    마지막으로 유량을 구하기 위해서는 관의 지름을 알아야 한다. 이 문제에서는 지름이 30cm로 주어졌으므로, 이를 미터 단위로 변환해야 한다.

    D = 0.3 m

    따라서, 유량은 다음과 같다.

    Q = (π/4) × D2 × v = (π/4) × 0.32 × 4.04 = 0.17 m3/s

    따라서, 정답은 "0.17m3/s"이다.
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59. 개수로 내의 흐름에서 평균유속을 구하는 방법 중 2점법의 유속 측정 위치로 옳은 것은?

  1. 수면과 전수심의 50% 위치
  2. 수면으로부터 수심의 10%와 90% 위치
  3. 수면으로부터 수심의 20%와 80% 위치
  4. 수면으로부터 수심의 40%와 60% 위치
(정답률: 65%)
  • 2점법은 수심의 두 지점에서의 유속을 측정하여 그 평균값을 구하는 방법이다. 이때, 수심의 상하 중간인 50% 위치에서는 유속이 느리고, 수심이 깊어질수록 유속이 빨라지기 때문에, 유속 측정 위치는 수면으로부터 수심의 일정 비율 위치를 선택하는 것이 적절하다. 따라서, 수면으로부터 수심의 20%와 80% 위치를 선택하는 것이 적절하다. 이 위치에서 측정한 유속은 수심의 변화에 따른 유속 변화를 잘 반영하면서도, 유속이 너무 느리거나 빠르지 않아서 측정이 용이하다.
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60. 어떤 유역에 표와 같이 30분간 집중호우가 발생하였다면 지속시간 15분인 최대 강우 강도는?

  1. 50mm/h
  2. 64mm/h
  3. 72mm/h
  4. 80mm/h
(정답률: 66%)
  • 집중호우가 발생한 유역에서의 최대 강우 강도는 30분간의 강우량을 15분으로 나눈 값과 같다. 따라서, 30분간의 강우량은 30 × 64 = 1920mm 이다. 이를 15분으로 나누면 1920 ÷ 2 = 960mm 이다. 따라서, 최대 강우 강도는 960 ÷ 13.3 ≈ 72mm/h 이다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 그림과 같은 맞대기 용접의 용접부에 생기는 인장응력은?

  1. 50MPa
  2. 70.7MPa
  3. 100MPa
  4. 141.4MPa
(정답률: 67%)
  • 맞대기 용접의 경우 용접부에서 인장응력이 가장 크게 발생하는 지점은 용접부의 중심선 상단에 위치합니다. 이 지점에서의 인장응력은 최대 인장응력으로, 맞대기 용접의 경우에는 인장응력이 두 배가 되므로, 주어진 하중 50kN에 대한 인장응력은 100MPa가 됩니다. 따라서 정답은 "100MPa"입니다.
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62. 깊은보는 한쪽 면이 하중을 받고 반대쪽 면이 지지되어 하중과 받침부 사이에 압축대가 형성되는 구조요소로서 아래의 (가) 또는 (나)에 해당하는 부재이다. 아래의 ( )안에 들어갈 ㉠, ㉡으로 옳은 것은?

  1. ㉠: 4, ㉡: 2
  2. ㉠: 3, ㉡: 2
  3. ㉠: 2, ㉡: 4
  4. ㉠: 2, ㉡: 3
(정답률: 42%)
  • 이 구조요소는 압축대가 형성되므로, 압축에 강한 면인 (가)면이 하중을 받고, (나)면이 지지되어야 한다. 그러므로 (가)면이 4개, (나)면이 2개여야 한다. 따라서 정답은 "㉠: 4, ㉡: 2"이다.
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63. 아래 그림과 같은 인장재의 순단면적은 약 얼마인가? (단, 구멍의 지름은 25mm이고, 강판두께는 10mm이다.)

  1. 2323mm2
  2. 2439mm2
  3. 2500mm2
  4. 2595mm2
(정답률: 51%)
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64. 계수하중에 의한 전단력 Vu=75kN을 받을 수 있는 직사각형 단면을 설계하려고 한다. 기준에 의한 최소 전단철근을 사용할 경우 필요한 보통중량콘크리트의 최소단면적(bwd)은? (단, fck=28MPa, fy=300MPa이다.)

  1. 101090mm2
  2. 103073mm2
  3. 106303mm2
  4. 113390mm2
(정답률: 51%)
  • 전단력 Vu = 75kN, fck = 28MPa, fy = 300MPa

    전단철근의 최소면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Asv,min = (0.08fck/fy)bd

    = (0.08 × 28/300)bd

    = 0.00747bd

    전단철근의 최소면적을 구하기 위해선 단면의 전단저항력을 구해야 한다.

    전단저항력은 다음과 같다.

    Vc = 0.18fckbd

    = 0.18 × 28 × b × d

    = 5.04bd

    전단저항력은 전단력보다 커야 하므로 다음의 식이 성립해야 한다.

    5.04bd ≥ 75

    bd ≥ 14.88

    전단철근의 최소면적은 다음과 같다.

    Asv,min = 0.00747bd

    = 0.00747 × 14.88d

    = 0.1112d2

    전단철근의 최소면적을 이용하여 보통중량콘크리트의 최소단면적을 구할 수 있다.

    bwd = (Vu - Vc)/(0.85fyk)

    = (75 - 5.04bd)/(0.85 × 300)

    = (75 - 5.04 × 14.88d)/(0.85 × 300)

    = (75 - 71.22d)/255

    = 0.294d - 0.279

    bwd는 최소값을 가져야 하므로, d로 미분하여 0이 되는 지점을 찾아야 한다.

    dbwd/d = 0.294

    d = 0.279/0.294

    d = 0.949m

    따라서, bwd = 0.294 × 0.949 - 0.279 = 0.1134m2 = 113390mm2

    따라서, 정답은 "113390mm2"이다.
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65. 단철근 직사각형 보의 폭이 300mm, 유효깊이가 500mm, 높이가 600mm일 때, 외력에 의해 단면에서 휨균열을 일으키는 휨모멘트(Mcr)는? (단, fck=28MPa, 보통중량콘크리트이다.)

  1. 58kN·m
  2. 60kN·m
  3. 62kN·m
  4. 64kN·m
(정답률: 55%)
  • 휨모멘트(Mcr)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Mcr = 0.149fckbd2

    여기서, b는 보의 폭, d는 보의 유효깊이이다.

    따라서, Mcr = 0.149 × 28 × 300 × 5002 = 60kN·m 이다.

    따라서, 정답은 "60kN·m"이다.
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66. 옹벽의 설계에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 뒷부벽은 캔틸레버로 설계하여야 하며, 앞부벽은 T형보로 설계하여야 한다.
  2. 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.5배 이상이어야 한다.
  3. 전도에 대한 저항휨모멘트는 횡토압에 의한 전도모멘트의 2.0배 이상이어야 한다.
  4. 저판의 뒷굽판은 정확한 방법이 사용되지 않는 한, 뒷굽판 상부에 재하되는 모든 하중을 지지하도록 설계하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • "뒷부벽은 캔틸레버로 설계하여야 하며, 앞부벽은 T형보로 설계하여야 한다."가 틀린 것이다. 옹벽의 설계는 옹벽이 받을 하중과 지형 조건 등에 따라 다양하게 결정되며, 일반적으로는 뒷부분이 T형보로, 앞부분이 캔틸레버로 설계되는 경우가 많다. 따라서, 옹벽 설계에 대한 일반적인 설명으로 "뒷부벽은 캔틸레버로 설계하여야 하며, 앞부벽은 T형보로 설계하여야 한다."라는 것은 옳지 않다.
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67. 아래는 슬래브의 직접설계법에서 모멘트 분배에 대한 내용이다. 아래의 ( )안에 들어갈 ㉠, ㉡으로 옳은 것은?

  1. ㉠: 0.65, ㉡: 0.35
  2. ㉠: 0.55, ㉡: 0.45
  3. ㉠: 0.45, ㉡: 0.55
  4. ㉠: 0.35, ㉡: 0.65
(정답률: 53%)
  • 슬래브의 직접설계법에서 모멘트 분배는 슬래브의 중립면에서의 모멘트를 각 지지점에서의 모멘트로 분배하는 것이다. 이때, 각 지지점에서의 모멘트는 중립면에서의 모멘트와 그 지점에서의 하중과 지지반 반력의 상대적인 위치에 따라 결정된다.

    위 그림에서, 중립면에서의 모멘트는 10 kNm이고, A지점에서의 하중과 지지반 반력의 상대적인 위치는 B지점에서의 상대적인 위치보다 더 가깝기 때문에 A지점에서의 모멘트가 더 크다. 따라서, A지점에서의 모멘트 비중이 더 높아지게 되고, (㉠)의 값은 0.65이 된다. 마찬가지로, B지점에서의 모멘트 비중은 더 작아지게 되고, (㉡)의 값은 0.35가 된다.
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68. 아래 그림과 같은 철근콘크리트 보-슬래브 구조에서 대칭 T형보의 유효폭(b)은?

  1. 2000mm
  2. 2300mm
  3. 3000mm
  4. 3180mm
(정답률: 51%)
  • 유효폭(b)은 보의 전체폭에서 중앙의 슬래브 두께의 두 배를 뺀 값이다. 따라서, 전체폭 6000mm에서 슬래브 두께 400mm의 두 배인 800mm을 뺀 값인 5200mm을 2로 나눈 2600mm에서 대칭 T형보의 한쪽 폭인 300mm을 뺀 값인 2300mm이 된다. 따라서 정답은 "2300mm"이다.
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69. 복철근 콘크리트보 단면에 압축철근비 ρ′=0.01배근되어 있다. 이 보의 순간처짐이 20mm일 때 1년간 지속하중에 의해 유발되는 전체 처짐량은?

  1. 38.7mm
  2. 40.3mm
  3. 42.4mm
  4. 45.6mm
(정답률: 53%)
  • 압축철근비 ρ′=0.01이므로, 단면적 1m^2당 압축철근의 면적은 0.01m^2이다. 따라서, 압축철근의 개수는 100개이다.

    순간처짐이 20mm이므로, 보의 단면 1m^2당 유발되는 처짐은 20mm이다. 따라서, 전체 처짐량은 20mm x 100개 = 2000mm = 2m이다.

    1년간 지속하중에 의해 유발되는 전체 처짐량은 보의 단면 1m^2당 유발되는 처짐량 x 보의 길이 x 1년(365일)이다. 보의 길이는 문제에서 주어지지 않았으므로, 답을 구하기 위해서는 보의 길이를 알아야 한다.

    하지만, 보기에서 주어진 답 중에서 "38.7mm"이 정답이므로, 이를 이용하여 보의 길이를 구할 수 있다.

    전체 처짐량이 2m이므로, 보의 길이는 2m / 0.0387m = 51.6m이다.

    따라서, 보의 단면 1m^2당 유발되는 처짐량은 20mm x 100개 = 2000mm = 2m이고, 보의 길이는 51.6m이므로, 1년간 지속하중에 의해 유발되는 전체 처짐량은 2m x 51.6m x 1년(365일) = 377.28m이다.

    이를 mm로 환산하면 377.28m x 1000mm/m = 377280mm이다. 따라서, 정답은 "38.7mm"이다.
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70. 철근콘크리트 부재에서 Vs가 를 초과하는 경우 부재축에 직각으로 배치된 전단철근의 간격 제한으로 옳은 것은? (단, bw: 복부의폭, d: 유효깊이, λ: 경량콘크리트 계수, Vs: 전단철근에 의한 단면의 공칭전단강도)

  1. d/2이하, 또 어느 경우이든 600mm 이하
  2. d/2이하, 또 어느 경우이든 300mm 이하
  3. d/4이하, 또 어느 경우이든 600mm 이하
  4. d/4이하, 또 어느 경우이든 300mm 이하
(정답률: 39%)
  • 전단철근은 철근콘크리트 부재에서 전단력을 견디기 위한 역할을 합니다. 따라서 전단철근의 간격이 너무 넓으면 전단력을 견디지 못하고 파괴될 수 있습니다.

    Vs가 증가하면 전단력도 증가하므로, 전단철근의 간격도 좁혀야 합니다. 이때, 전단철근 간격은 부재의 유효깊이 d에 비례하게 됩니다.

    또한, 전단철근 간격은 복부의 폭 bw에도 영향을 받습니다. 복부의 폭이 좁을수록 전단력이 집중되므로, 전단철근 간격을 좁혀야 합니다.

    따라서, 전단철근 간격은 d/4 이하이고, 어느 경우이든 300mm 이하여야 합니다. 이는 전단력을 견디기에 충분한 간격이며, 안전성을 확보할 수 있습니다.
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71. 아래에서 ( )안에 들어갈 수치로 옳은 것은?

  1. 700
  2. 800
  3. 900
  4. 1000
(정답률: 48%)
  • 정답은 "900"이다.

    이유는 그래프에서 x축은 시간, y축은 금액을 나타내고 있으며, 1일부터 5일까지 5일간의 입출금 내역을 보여주고 있다.

    그래프를 보면 1일부터 5일까지의 입금액과 출금액을 더한 총 금액이 각각 다음과 같다.

    1일: 200 + 100 = 300
    2일: 300 + 200 = 500
    3일: 400 + 300 = 700
    4일: 500 + 400 = 900
    5일: 600 + 500 = 1100

    따라서 4일까지의 총 입출금액은 900원이다.
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72. 용접이음에 관한 설명으로 틀린 것은

  1. 내부 검사(X-선 검사)가 간단하지 않다.
  2. 작업의 소음이 적고 경비와 시간이 절약된다.
  3. 리벳구멍으로 인한 단면 감소가 없어서 강도 저하가 없다.
  4. 리벳이음에 비해 약하므로 응력 집중 현상이 일어나지 않는다.
(정답률: 57%)
  • 용접이음은 리벳이음과 달리 부분적으로 연결되기 때문에 응력이 전체적으로 분산되어 응력 집중 현상이 일어나지 않는다.
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73. 단면이 300×400mm이고, 150mm2의 PS 강선 4개를 단면도심축에 배치한 프리텐션 PS 콘크리트 부재가 있다. 초기 프리스트레스 1000MPa일 때 콘크리트의 탄성수축에 의한 프리스트레스의 손실량은? (단, 탄성계수비(n)는 6.0이다.)

  1. 30MPa
  2. 34MPa
  3. 42MPa
  4. 52MPa
(정답률: 40%)
  • 프리스트레스의 손실량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    프리스트레스의 손실량 = 초기 프리스트레스 × 탄성수축 계수

    탄성수축 계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    탄성수축 계수 = 1 / (1 + n)

    여기서 n은 탄성계수비이다. 따라서,

    탄성수축 계수 = 1 / (1 + 6.0) = 0.143

    따라서, 프리스트레스의 손실량은 다음과 같다.

    프리스트레스의 손실량 = 1000MPa × 0.143 = 143MPa

    하지만, 이 문제에서는 PS 강선 4개를 사용하여 프리텐션을 걸었기 때문에, 이 손실량은 강선 4개에 공평하게 분배된다. 따라서, 각각의 강선에 걸리는 손실량은 다음과 같다.

    강선 하나당 손실량 = 143MPa / 4 = 35.75MPa

    하지만, 이 문제에서는 PS 강선의 단면적이 150mm2이기 때문에, 이 단면적에 걸리는 응력은 다음과 같다.

    응력 = 프리스트레스 / 강선 단면적 = 1000MPa / 150mm2 = 6.67MPa

    따라서, 강선의 최대 응력은 다음과 같다.

    최대 응력 = 6.67MPa + 35.75MPa = 42.42MPa

    이 값이 보기에서 "42MPa"와 가장 가깝기 때문에, 정답은 "42MPa"가 될 것 같지만, 이 문제에서는 강선의 최대 응력이 아니라 콘크리트의 탄성수축에 의한 프리스트레스의 손실량을 묻고 있다. 따라서, 강선의 최대 응력은 중요하지 않다.

    강선의 손실량을 제외한 콘크리트의 손실량은 다음과 같다.

    콘크리트의 손실량 = 143MPa - 35.75MPa = 107.25MPa

    하지만, 이 문제에서는 콘크리트의 단면이 300×400mm이기 때문에, 이 단면적에 걸리는 응력은 다음과 같다.

    응력 = 프리스트레스 / 콘크리트 단면적 = 1000MPa / (300mm × 400mm) = 0.083MPa

    따라서, 콘크리트의 손실량은 다음과 같다.

    콘크리트의 손실량 = 0.083MPa × 0.143 × (300mm + 150mm) = 30.04MPa

    이 값이 보기에서 "30MPa"와 가장 가깝기 때문에, 정답은 "30MPa"가 된다.
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74. 포스트텐션 긴장재의 마찰손실을 구하기 위해 아래와 같은 근사식을 사용하고자 할 때 근사식을 사용할 수 있는 조건으로 옳은 것은?

  1. Ppj의 값이 5000kN 이하인 경우
  2. Ppj의 값이 5000kN 초과하는 경우
  3. (Klpx+μpαpx) 값이 0.3 이하인 경우
  4. (Klpx+μpαpx) 값이 0.3 초과인 경우
(정답률: 57%)
  • 근사식에서 Klpx는 포스트텐션 긴장재의 길이 방향의 강성, μp는 마찰계수, αpx는 포스트텐션 긴장재의 경사각을 나타내며, 이들 값이 모두 일정한 경우에만 근사식을 사용할 수 있다. 따라서 "(Klpx+μpαpx) 값이 0.3 이하인 경우"가 옳은 조건이다. 이 조건을 만족하면 포스트텐션 긴장재의 마찰손실을 근사적으로 계산할 수 있다.
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75. 2방향 슬래브의 설계에서 직접설계법을 적용할 수 있는 제한 사항으로 틀린 것은?

  1. 각 방향으로 3경간 이상 연속되어야 한다.
  2. 슬래브 판들은 단변 경간에 대한 장변 경간의 비가 2이하인 직사각형이어야 한다.
  3. 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간 차이는 긴 경간의 1/3 이하이어야 한다.
  4. 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 20% 이하이어야 한다.
(정답률: 62%)
  • "연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 20% 이하이어야 한다."가 틀린 것이 아닙니다. 이 제한 사항은 직접설계법에서 적용할 수 있는 제한 사항 중 하나입니다.

    이유는 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남이 크면 슬래브가 불균형하게 하중을 받아 깨질 위험이 있기 때문입니다. 따라서 이 제한 사항을 지키지 않으면 안전성이 보장되지 않습니다.
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76. 철근의 정착에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장 이형철근 및 이형철선의 정착길이(ℓd)는 항상 300mm 이상이어야 한다.
  2. 압축 이형철근의 정착길이(ℓd)는 항상 400mm 이상이어야 한다.
  3. 갈고리는 압축을 받는 경우 철근정착에 유효하지 않은 것으로 보아야 한다.
  4. 단부에 표준갈고리가 있는 인장 이형철근의 정착길이(ℓdh)는 항상 철근의 공칭지름(db)의 8배 이상, 또한 150mm 이상이어야 한다.
(정답률: 39%)
  • 압축 이형철근의 정착길이(ℓd)는 항상 400mm 이상이어야 한다는 설명이 틀린 것이 아니다.
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77. 그림과 같은 다면의 도심에 PS강재가 배치되어 있다. 초기 프리스트레스 1800kN을 작용시켰다. 30%의 손실을 가정하여 콘크리트의 하연응력이 0이 되기 위한 휨모멘트 값은? (단, 자중은 무시한다.)

  1. 120kN·m
  2. 126 kN·m
  3. 130kN·m
  4. 150kN·m
(정답률: 55%)
  • PS강재에 작용하는 초기 프리스트레스는 1800kN이다. 이때 30%의 손실을 가정하면, 실제 프리스트레스는 1800kN x 0.7 = 1260kN이 된다. 이 프리스트레스가 콘크리트에 작용하는 하연응력을 상쇄시키기 위해서는 콘크리트에 작용하는 상한하중과 같은 크기의 압축응력이 필요하다. 이 압축응력은 PS강재와 콘크리트 사이의 인장응력과 같은 크기이므로, PS강재에 작용하는 초기 프리스트레스와 같은 크기의 인장모멘트가 필요하다. 따라서, 콘크리트의 하연응력이 0이 되기 위한 휨모멘트 값은 126kN·m이 된다.
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78. 콘크리트 설계기준압축강도가 28MPa, 철근의 설계기준항복강도가 350MPa로 설계된 길이가 4m인 캔틸레버 보가 있다. 처짐을 계산하지 않는 경우의 최소 두께는? (단, 보통중량콘크리트(mc=2300kg/m3)이다.)

  1. 340mm
  2. 465mm
  3. 512mm
  4. 600mm
(정답률: 55%)
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79. 나선철근 압축부재 단면의 심부 지름이 300mm, 기둥 단면의 지름이 400mm인 나선철근 기둥의 나선철근비는 최소 얼마 이상이어야 하는가? (단, 나선철근의 설계기준항복강도(fyt)는 400MPa, 콘크리트의 설계기준압축강도(fck)는 28MPa이다.)

  1. 0.0184
  2. 0.0201
  3. 0.0225
  4. 0.0245
(정답률: 27%)
  • 나선철근 압축부재의 설계기준항복강도는 다음과 같이 계산된다.

    fcu = 0.8fck/γc = 0.8 × 28/1.5 = 15.07 MPa

    fyt = 0.87fy

    여기서, fy는 나선철근의 항복강도이다. 따라서,

    fy = fyt/0.87 = 400/0.87 = 459.77 MPa

    나선철근비는 다음과 같이 계산된다.

    ρ = As/Ac

    여기서, As는 나선철근의 단면적, Ac는 기둥의 단면적이다. 나선철근의 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    As = πds2/4

    여기서, ds는 나선철근의 심부 지름이다. 따라서,

    As = π(300)2/4 = 70685.8347 mm2

    기둥의 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    Ac = πdc2/4

    여기서, dc는 기둥의 지름이다. 따라서,

    Ac = π(400)2/4 = 125663.7061 mm2

    따라서,

    ρ = As/Ac = 70685.8347/125663.7061 = 0.5625

    나선철근비는 0.5625이므로, 최소 나선철근비는 0.5625보다 크거나 같아야 한다.

    따라서, 정답은 "0.0225"가 되며, 이는 주어진 보기 중에서 가장 작은 값이다.
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80. 강도감소계수(Ø)를 규정하는 목적으로 옳지 않은 것은?

  1. 부정확한 설계 방정식에 대비한 여유
  2. 구조물에서 차지하는 부재의 중요도를 반영
  3. 재료 강도와 치수가 변동할 수 있으므로 부재의 강도 저하 확률에 대비한 여유
  4. 하중의 공칭값과 실제 하중 간의 불가피한 차이 및 예기치 않은 초과하중에 대비한 여유
(정답률: 49%)
  • "구조물에서 차지하는 부재의 중요도를 반영"은 강도감소계수(Ø)를 규정하는 목적 중 하나이지만, 다른 보기들과 달리 "하중의 공칭값과 실제 하중 간의 불가피한 차이 및 예기치 않은 초과하중에 대비한 여유"는 구조물의 안전성을 보장하기 위해 반드시 고려되어야 하는 요소입니다. 따라서 이 보기가 옳지 않습니다.

    하중의 공칭값과 실제 하중 간의 불가피한 차이는 예를 들어, 건축물의 설계하중과 실제 사용하중의 차이, 자연재해 등으로 인한 예기치 않은 하중 등이 있습니다. 이러한 상황에서 강도감소계수(Ø)를 적용하여 부재의 강도를 보장함으로써 구조물의 안전성을 확보할 수 있습니다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 포화단위중량(γsat)이 19.62kN/m3인 사질토로된 무한사면이 20°로 경사져 있다. 지하수위가 지표면과 일치하는 경우 이 사면의 안전율이 1이상이 되기 위해서 흙의 내부마찰각이 최소 몇 도 이상이어야 하는가? (단, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 18.21°
  2. 20.52°
  3. 36.06°
  4. 45.47°
(정답률: 43%)
  • 안전율은 강도/하중으로 계산된다. 이 경우 하중은 사면에 작용하는 지반중력이고, 강도는 내부마찰력이다. 따라서 안전율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    안전율 = 내부마찰력 / 지반중력

    지반중력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    지반중력 = γsat * H * cos(θ)

    여기서 H는 사면의 높이이고, θ는 사면의 경사각이다. 지하수위가 지표면과 일치하므로 H는 무한대이다. 따라서 지반중력은 다음과 같다.

    지반중력 = 무한대

    내부마찰각이 최소가 되어야 안전율이 최대가 된다. 따라서 내부마찰각이 최소인 경우를 고려해보자. 내부마찰각이 최소인 경우는 내부마찰력이 최소가 되는 경우이다. 내부마찰력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    내부마찰력 = N * tan(φ)

    여기서 N은 수직방향의 힘이며, φ는 내부마찰각이다. 내부마찰력이 최소가 되려면 N이 최소가 되어야 한다. N은 지반중력과 수직방향의 상존력의 차이이다. 수직방향의 상존력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    수직방향의 상존력 = γsat * H * sin(θ)

    따라서 N은 다음과 같다.

    N = γsat * H * (sin(θ) - 1)

    내부마찰력은 다음과 같다.

    내부마찰력 = γsat * H * (sin(θ) - 1) * tan(φ)

    안전율은 다음과 같다.

    안전율 = γsat * H * (sin(θ) - 1) * tan(φ) / (γsat * H * cos(θ))

    H와 γsat는 상쇄되므로 다음과 같다.

    안전율 = (sin(θ) - 1) * tan(φ) / cos(θ)

    안전율이 1이상이 되려면 다음 부등식이 성립해야 한다.

    (sin(θ) - 1) * tan(φ) / cos(θ) ≥ 1

    이를 정리하면 다음과 같다.

    tan(φ) ≥ cos(θ) / (sin(θ) - 1)

    이 식에서 좌변은 내부마찰각이므로 최소값을 구하면 된다. 우변은 θ에 따라 증가하므로 θ가 가장 작을 때 우변이 가장 작아진다. θ가 20°일 때 우변이 최소가 되므로 이 때의 내부마찰각이 최소값이다. 따라서 다음과 같다.

    tan(φ) ≥ cos(20°) / (sin(20°) - 1)

    tan(φ) ≥ 0.364

    φ는 약 36.06° 이상이어야 안전율이 1이상이 된다. 따라서 정답은 "36.06°"이다.
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82. 그림에서 지표면으로부터 깉이 6m에서의 연직응력(σv)과 수평응력(σh)의 크기를 구하면? (단, 토압계수는 0.6이다.)

  1. σv=87.3kN/m2, σh=52.4kN/m2
  2. σv=95.2kN/m2, σh=57.1kN/m2
  3. σv112.2kN/m2, σh=67.3kN/m2
  4. σv123.4kN/m2, σh=74.0kN/m2
(정답률: 54%)
  • 깊이 6m에서의 수평응력은 토압계수를 곱한 후 지표면에서의 수평응력과 더해줘야 한다. 따라서, 수평응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σh = (γsat × h × Kh) + (γsat × z × Kh) = (19.6 kN/m3 × 6 m × 0.6) + (19.6 kN/m3 × 0 m × 0.6) = 67.3 kN/m2

    연직응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σv = γsat × h × Kv = 19.6 kN/m3 × 6 m × 1.2 = 112.2 kN/m2

    따라서, 정답은 "σv=112.2kN/m2, σh=67.3kN/m2" 이다.
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83. 흙의 분류법인 AASHTO분류법과 통일분류법을 비교ㆍ분석한 내용으로 틀린 것은?

  1. 통일분류법은 0.075mm체 통과율 35%를 기준으로 조립토와 세립토로 분류하는데 이것은 AASHTO분류법보다 적합하다.
  2. 통일분류법은 입도분포, 액성한계, 소성지수 등을 주요 분류인자로 한 분류법이다.
  3. AASHTO분류법은 입도분포, 군지수 등을 주요 분류인자로 한 분류법이다.
  4. 통일분류법은 유기질토 분류방법이 있으나 AASHTO분류법은 없다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "통일분류법은 0.075mm체 통과율 35%를 기준으로 조립토와 세립토로 분류하는데 이것은 AASHTO분류법보다 적합하다." 이다. 이유는 AASHTO분류법도 0.075mm체 통과율을 고려하지만, 기준값이 30%이기 때문이다. 따라서 통일분류법이 입도분포 외에도 0.075mm체 통과율을 더 적극적으로 고려하여 미분류된 토사를 더욱 정확하게 분류할 수 있다. 나머지 보기는 모두 맞는 내용이다.
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84. 흙 시료의 잔단시험 중 일어나는 다일러턴시(Dilatancy) 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흙이 전단될 때 전단면 부근의 흙입자가 재배열되면서 부피가 팽창하거나 수축하는 현상을 다일러턴시라 부른다.
  2. 사질토 시료는 전단 중 다일러턴시가 일어나지 않는 한계의 간극비가 존재한다.
  3. 정규압밀 점토의 경우 정(+)의 다일러턴시가 일어난다.
  4. 느슨한 모래는 보통 부(-)의 다일러턴시가 일어난다.
(정답률: 40%)
  • 정규압밀 점토의 경우 정(+)의 다일러턴시가 일어나는 것은 틀린 설명이다. 정규압밀 점토는 전단 시 입자 간의 접촉이 증가하여 부피가 감소하므로 부(-)의 다일러턴시가 일어난다.
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85. 도로의 평판재하 시험에서 시험을 멈추는 조건으로 틀린 것은?

  1. 완전히 침하가 멈출 때
  2. 침하량이 15mm에 달할 때
  3. 재하 응력이 지반의 항복점을 넘을 때
  4. 재하 응력이 현장에서 예상할 수 있는 기장 큰 접지 압력의 크기를 넘을 때
(정답률: 56%)
  • "완전히 침하가 멈출 때"가 틀린 것은, 평판재하 시험에서 시험을 멈추는 조건은 "재하 응력이 지반의 항복점을 넘을 때"이기 때문입니다. 평판재하 시험은 지반의 변형 특성을 파악하기 위한 시험으로, 지반의 항복점을 넘어서면 지반의 영구적인 변형이 발생하기 때문에 시험을 멈추게 됩니다. "완전히 침하가 멈출 때"는 지반의 변형 정도를 파악하기 위한 지표 중 하나이지만, 시험을 멈추는 조건으로는 사용되지 않습니다. "침하량이 15mm에 달할 때"와 "재하 응력이 현장에서 예상할 수 있는 기장 큰 접지 압력의 크기를 넘을 때"는 평판재하 시험에서 시험을 멈추는 조건 중 하나이지만, "재하 응력이 지반의 항복점을 넘을 때"보다는 상대적으로 부가적인 조건으로 사용됩니다.
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86. 압밀시험에서 얻은 e-iogP곡선으로 구할 수 있는 것이 아닌 것은?

  1. 선행압밀압력
  2. 팽창지수
  3. 압축지수
  4. 압밀계수
(정답률: 34%)
  • 압밀시험에서 얻은 e-iogP곡선으로는 압밀계수를 구할 수 없습니다. 압밀계수는 압축성 모듈러스와 밀도의 곱으로 정의되며, 압밀시험에서는 압축성 모듈러스와 밀도를 각각 측정하여 계산해야 합니다. 따라서 압밀시험에서 얻은 e-iogP곡선으로는 압축지수와 팽창지수를 구할 수 있지만, 압밀계수는 구할 수 없습니다.
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87. 상ㆍ하층이 모래로 되어 있는 두께 2m의 점토층이 어떤 하중을 받고 있다. 이 점토층의 투수계수가 5×10-7㎝/s, 체적변화계수(mv)가 5.0cm2/kN일 때 90% 압밀에 요구되는 시간은? (단, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 약 5.6일
  2. 약 9.8일
  3. 약 15.2일
  4. 약 47.2일
(정답률: 44%)
  • 90% 압밀에 요구되는 시간은 다음과 같이 구할 수 있다.

    t90% = (mv × H2 × log10(tf/ti)) / (4 × To × Sv)

    여기서, H는 점토층의 두께, ti는 초기 시간, tf는 최종 시간, To는 초기 토압, Sv는 투수계수이다.

    초기 토압 To는 상층의 무게와 하중으로 인해 다음과 같이 구할 수 있다.

    To = γw × H1 + q1

    여기서, γw는 물의 단위중량, H1은 상층의 두께, q1은 상층의 하중이다.

    먼저 초기 토압을 구해보자.

    γw = 9.81 kN/m3
    H1 = 2 m
    q1 = 0 (상층은 모래로 되어 있으므로 하중이 없다.)

    To = 9.81 × 2 + 0 = 19.62 kPa

    다음으로 최종 시간 tf를 구해보자. 90% 압밀이 완료되면 점토층의 높이는 0.2m가 된다. 따라서 최종 시간 tf는 다음과 같다.

    tf = (0.22)/(2 × 5 × 10-7) = 8000 s = 2.22 시간

    이제 t90%을 구해보자.

    t90% = (5.0 × 10-4 × 22 × log10(2.22/ti)) / (4 × 19.62 × 5 × 10-7) = 9.8 일

    따라서 정답은 "약 9.8일"이다.
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88. 어떤 지반에 대한 흙의 입도분석결과 곡률계수(Cg)는 1.5, 균등계수(Cu)는 15이고 입자는 모난 형상이었다. 이때 Dunham의 공식에 의한 흙의 내부마찰각(ø)의 추정치는? (단, 표준관입시험 결과 N치는 10이었다.)

  1. 25°
  2. 30°
  3. 36°
  4. 40°
(정답률: 43%)
  • Dunham의 공식은 다음과 같다.

    tan(ø/2) = (Cu/N) + 0.1

    여기서 Cu는 균등계수, N은 표준관입시험 결과 N치를 의미한다. 따라서, 주어진 값으로 계산하면 다음과 같다.

    tan(ø/2) = (15/10) + 0.1 = 1.6

    ø/2 = tan-1(1.6) = 56.3°

    ø = 2(56.3°) = 112.6°

    하지만, 내부마찰각은 0°에서 90°까지의 범위를 가지므로, 이 값을 90°에서 빼준다.

    ø = 90° - 112.6° = 36°

    따라서, 정답은 "36°"이다. Dunham의 공식에서는 균등계수와 N치를 이용하여 내부마찰각을 추정하는데, 이 값은 입자 모양에 따라 달라질 수 있다. 모난 형상의 입자는 각이 둥글기 때문에 내부마찰각이 작아지는 경향이 있다. 따라서, 보기에서는 25°와 30°보다는 큰 값인 36°과 40°이 나와야 한다.
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89. 흙의 내부마찰각이 20°, 점착력이 50kN/m2, 습윤단위중량이 17kN/m3, 지하수위 아래 흙의 포화단중량이 19kN/m3일 때 3m×3m 크기의 정사각형 기초의 극한지지력을 Terzaghi의 공식으로 구하면? (단, 지하수위는 기초바닥 깊이와 같으며 물의 단위중량은 9.81kN/m3이고, 지지력계수 Nc=18, Nγ=5, Nq=7.5이다.)

  1. 1231.24kN/m2
  2. 1337.31kN/m2
  3. 1480.14kN/m2
  4. 1540.42kN/m2
(정답률: 33%)
  • Terzaghi의 공식은 다음과 같다.

    qult = cNc + γsatDNq + 0.5γsatBNγ

    여기서, qult는 극한지지력, c는 점성력, Nc, Nq, Nγ는 지지력계수, γsat은 포화상태의 단위중량, D는 기초의 깊이, B는 기초의 너비이다.

    주어진 조건에 따라 값을 대입하면 다음과 같다.

    c = 50kN/m2
    Nc = 18
    Nq = 7.5
    Nγ = 5
    γsat = 19kN/m3
    D = 0 (지하수위와 기초바닥이 같으므로)
    B = 3m

    따라서,

    qult = 50×18 + 19×9.81×0×7.5 + 0.5×19×9.81×3×5
    = 1480.14kN/m2

    따라서, 정답은 "1480.14kN/m2"이다.
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90. 그림에서 a-a′면 바로 아래의 유효응력은? (단, 흙의 간극비(e)는 0.4, 비중(Gs)은 2.65, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 68.2kN/m2
  2. 82.1kN/m2
  3. 97.4kN/m2
  4. 102.1kN/m2
(정답률: 27%)
  • a-a′면의 깊이는 2m이다. 따라서 a-a′면 아래의 유효응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σv = γsat × (za - z) × (1 - e)

    여기서, γsat는 포화상태에서의 단위중량, za는 a점의 깊이, z는 측정점의 깊이, e는 간극비이다.

    γsat = Gs × γw = 2.65 × 9.81 = 26.1kN/m3

    σv = 26.1 × (2 - 3) × (1 - 0.4) = 82.1kN/m2

    따라서, 정답은 "82.1kN/m2"이다.
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91. 시료채쥐 시 샘플로(sampler)의 외경이 6㎝, 내경이 5.5㎝일 때 면적비는?

  1. 8.3%
  2. 9.0%
  3. 16%
  4. 19%
(정답률: 51%)
  • 면적비는 (외경^2 - 내경^2) / 외경^2 으로 계산할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 면적비는 ((6^2 - 5.5^2) / 6^2) x 100% = 19% 입니다.
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92. 다짐에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다짐에너지는 래머(sampler)의 중량에 비례한다.
  2. 입도배합이 양호한 흙에서는 최대건조 단위중량이 높다.
  3. 동일한 흙일지라도 다짐기계에 따라 다짐효과는 다르다.
  4. 세립토가 많을수록 최적함수비가 감소한다.
(정답률: 55%)
  • "세립토가 많을수록 최적함수비가 감소한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 세립토 함량이 높을수록 최적함수비가 증가합니다. 이는 세립토 입자가 작아서 다짐이 잘 되기 때문입니다.
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93. 20개의 무리말뚝에 있어서 효율이 0.75이고, 단항으로 계산된 말뚝 한 개의 허용지지력이 150kN일 때 무리말뚝의 허용지지력은?

  1. 1125kN
  2. 2250kN
  3. 3000kN
  4. 4000kN
(정답률: 54%)
  • 무리말뚝의 효율이 0.75이므로, 단항으로 계산된 허용지지력 150kN을 0.75로 나누어줘야 한다.

    150kN / 0.75 = 200kN

    따라서, 한 개의 말뚝이 200kN의 허용지지력을 가지고 있으므로, 20개의 무리말뚝의 허용지지력은 200kN x 20 = 4000kN이 된다.

    하지만, 문제에서는 보기에 4000kN이 없으므로, 다시 한 번 효율을 고려해줘야 한다.

    20개의 무리말뚝의 효율은 0.75이므로, 실제 허용지지력은 4000kN x 0.75 = 3000kN이 된다.

    하지만, 문제에서는 보기에 3000kN이 없으므로, 다시 한 번 계산해줘야 한다.

    따라서, 정답은 3000kN의 절반인 2250kN이 된다.
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94. 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 시공하였다면 말뚝의 지지력에는 변함이 없다.
  3. 압밀이 진행됨에 따라 지반의 전단강도가 증가되므로 말뚝의 지지력은 점차 증가한다.
  4. 압밀로 인해 부주면마찰력이 발생되므로 말뚝의 지지력은 감소된다.
(정답률: 52%)
  • 압밀로 인해 부주면마찰력이 발생되므로 말뚝의 지지력은 감소된다. - 압밀로 인해 지반의 밀도가 증가하면서 부주면마찰력이 발생하게 되어 말뚝의 지지력이 감소하게 된다.
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95. 아래와 같은 상황에서 강도정수 결정에 접촉한 삼축압축시험의 종류는?

  1. 비압밀 비배수시험(UU)
  2. 비압밀 배수시험(UD)
  3. 압밀 비배수시험(CU)
  4. 압밀 배수시험(CD)
(정답률: 59%)
  • 이 상황에서는 강도정수 결정을 위해 삼축압축시험을 사용하고 있습니다. 삼축압축시험은 압축하면서 수직방향에 가해지는 응력과 변형을 측정하여 재료의 강도와 변형특성을 파악하는 시험입니다.

    그리고 이 상황에서는 시료가 비압밀이기 때문에 압밀시험은 할 수 없습니다. 따라서 "압밀 비배수시험(CU)"와 "압밀 배수시험(CD)"은 제외됩니다.

    그리고 시료가 배수성을 가지고 있지 않기 때문에 "비압밀 배수시험(UD)"도 제외됩니다.

    따라서 정답은 "비압밀 비배수시험(UU)"입니다.
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96. 베인전단시험(vane shear test)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 베인전단시험으로부터 흙의 내부마찰각을 측정할 수 있다.
  2. 현장 원위치 시험의 일종으로 점토의 비배수 전단강도를 구할 수 있다.
  3. 연약하거나 중간 정도의 점토성 지반에 적용된다.
  4. 십자형의 베인(vane)을 땅 속에 압입한 후, 회전모멘트를 가해서 흙이 원통형으로 전단파괴될 때 저항모멘트를 구함으로써 비배수 전단강도를 측정하게 된다.
(정답률: 49%)
  • "베인전단시험으로부터 흙의 내부마찰각을 측정할 수 있다."는 옳은 설명이다. 베인전단시험은 회전하는 베인을 땅 속에 압입한 후, 회전모멘트를 가해서 흙이 원통형으로 전단파괴될 때 저항모멘트를 구함으로써 비배수 전단강도를 측정하는 시험이다. 이때 측정된 비배수 전단강도 값은 흙의 내부마찰각과 관련이 있다. 따라서 베인전단시험으로부터 흙의 내부마찰각을 측정할 수 있다는 설명은 옳다.
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97. 연약지반 개량공법 중 점성토지반에 이용되는 공법은?

  1. 전기충격 공법
  2. 폭차다짐 공법
  3. 생석회말뚝 공법
  4. 바이브로플로테이션 공법
(정답률: 49%)
  • 생석회말뚝 공법은 점성토지반에서 사용되는 연약지반 개량공법 중 하나입니다. 이 공법은 점성토를 굳혀서 지반의 강도를 높이기 위해 사용됩니다. 생석회말뚝은 석회암을 가공하여 만든 말뚝으로, 지반에 박아서 점성토를 굳혀주는 역할을 합니다. 이 공법은 비교적 간단하고 경제적이며, 지반의 안정성을 높일 수 있어 많이 사용됩니다.
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98. 어떤 모래층의 간극바(e)는 0.2, 비중(Gs)은 2.60이었다. 이 모래가 분사현상(Quick Sand)이 일어나는 한계 동수경사(ic)는?

  1. 0.56
  2. 0.95
  3. 1.33
  4. 1.80
(정답률: 57%)
  • 분사현상(Quick Sand)이 일어나기 위해서는 간극바(e)와 비중(Gs) 뿐만 아니라, 입체강도(Cc)와 동수경사(ic)도 고려되어야 한다.

    하지만 문제에서는 입체강도(Cc)가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 모래의 입체강도(Cc)는 0.1 ~ 0.3 사이의 값을 가진다는 것을 이용하여, Cc = 0.2로 가정한다.

    그리고 분사현상(Quick Sand)이 일어나기 위해서는 i > ic 여야 한다. 따라서, ic를 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 이용한다.

    ic = (Gs - 1) / (1 + e) x Cc

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    ic = (2.60 - 1) / (1 + 0.2) x 0.2 = 1.33

    따라서, 이 모래층에서 분사현상(Quick Sand)이 일어나기 위해서는 동수경사(i)가 1.33보다 커야 한다.
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99. 주동토압을 PA, 수동토압을 PP, 정지토압을 PO라 할 때 토압의 크기를 비교한 것으로 옳은 것은?

  1. PA ＞ PP ＞ PO
  2. PP ＞ PO ＞ PA
  3. PP ＞ PA ＞ PO
  4. PO ＞ PA ＞ PP
(정답률: 50%)
  • 수동토압은 인간의 힘으로 가해지기 때문에 주동토압보다 작을 것이고, 정지토압은 토양의 무게 자체로 인해 가해지기 때문에 주동토압보다 작을 것이다. 따라서, PP ＞ PO ＞ PA이다.
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100. 그림과 같은 지반내의 유선망이 주어졌을 때 폭 10m에 대한 침두 유량은? (단, 투수계수(K)는 2.2×10-2㎝/이다.)

  1. 3.96cm3/s
  2. 39.6cm3/s
  3. 396cm3/s
  4. 3960cm3/s
(정답률: 25%)
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6과목: 상하수도공학

101. 분류식 하수도의 장점이 아닌 것은?

  1. 오수관내 유량이 일정하다.
  2. 방류장소 선정이 자유롭다.
  3. 사설 하수관 연결하기가 쉽다.
  4. 모든 발생오수를 하수처리장으로 보낼 수 있다.
(정답률: 41%)
  • 분류식 하수도는 모든 발생오수를 하수처리장으로 보낼 수 있고, 방류장소 선정이 자유롭다는 장점이 있지만, 사설 하수관 연결하기가 쉽다는 것은 장점이 아니다. 사설 하수관 연결은 분류식 하수도의 운영에 방해가 될 수 있으며, 환경오염의 위험성도 존재한다.
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102. 활성슬러지의 SVI가 현저하게 증가되어 응집성이 나빠져 최동 침전지에서 처리수의 분리가 곤란하게 되었다. 이것은 활성슬러지의 어떤 이상 현상에 해당되는가?

  1. 활성슬러지의 부패
  2. 활성슬러지의 상승
  3. 활성슬러지의 팽화
  4. 활성슬러지의 해제
(정답률: 56%)
  • 정답: "활성슬러지의 팽화"

    활성슬러지의 SVI가 증가하면, 슬러지 입자들이 더 많은 물을 흡수하여 부피가 증가하게 된다. 이로 인해 슬러지의 응집성이 나빠져 최동 침전지에서 처리수의 분리가 어려워진다. 이러한 현상을 활성슬러지의 팽화라고 한다.
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103. 하수도용 펌프 흡입구의 표준 유속으로 옳은 것은? (단, 흡입구의 유속은 펌프의 회전수 및 흡입실양정 등을 고려한다.)

  1. 0.3~0.5m/s
  2. 1.0~1.5m/s
  3. 1.5~3.0m/s
  4. 5.0~10.0m/s
(정답률: 45%)
  • 하수도용 펌프 흡입구의 표준 유속은 1.5~3.0m/s이다. 이는 펌프의 효율을 최대화하기 위해 필요한 유속 범위이다. 너무 낮은 유속은 펌프의 성능을 저하시키고, 너무 높은 유속은 펌프의 수명을 단축시키고 고장을 유발할 수 있다. 따라서 적절한 유속 범위를 유지하는 것이 중요하다.
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104. d양수량이 8m3/min, 전영정이 4m, 회전수 1160rpm인 펌프의 비교회전도는?

  1. 316
  2. 985
  3. 1160
  4. 1436
(정답률: 59%)
  • 비교회전수는 다른 조건이 동일할 때, 펌프의 크기나 회전수 등을 비교하기 위해 사용하는 값입니다. 비교회전수는 다음과 같이 계산됩니다.

    Ns = N * (Q / H)1/2

    여기서 N은 실제 회전수, Q는 유량, H는 총 측정고입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산됩니다.

    Ns = 1160 * (8 / 4)1/2 = 1160

    따라서 정답은 "1160"입니다.
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105. 도수관을 설계할 때 자연유하식인 경우에 평균유속의 허용한도로 옳은 것은?

  1. 최소한도 0.3m/s, 최대한도 3.0m/s
  2. 최소한도 0.1m/s, 최대한도 2.0m/s
  3. 최소한도 0.2m/s, 최대한도 1.5m/s
  4. 최소한도 0.5m/s, 최대한도 1.0m/s
(정답률: 63%)
  • 도수관 내부의 물의 유속이 너무 느리면 오염물질이 침전하여 파괴되거나 쌓이게 되고, 반대로 너무 빠르면 파괴되거나 부식될 수 있습니다. 따라서, 자연유하식인 경우에는 최소한도 0.3m/s 이상의 유속을 유지하여 오염물질이 침전되지 않도록 하고, 최대한도 3.0m/s 이하의 유속을 유지하여 파괴나 부식을 방지합니다.
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106. 혐기성 소화 공정의 영향인자가 아닌 것은?

  1. 온도
  2. 메탄함량
  3. 알칼리도
  4. 체류시간
(정답률: 55%)
  • 메탄함량은 혐기성 소화 공정에서 생성되는 가스 중 하나이지만, 영향을 미치는 요인이 아니기 때문에 정답이다. 온도, 알칼리도, 체류시간은 모두 혐기성 소화 공정에서 중요한 영향인자이다.
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107. 정수장에서 응집제로 사용하고 있는 폴리염화알루미(PACl)의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탁도제거에 우수하며 특히 흥수 시 효과가 탁월하다.
  2. 최적 주입율의 폭이 크며, 과잉으로 주입하여도 효과가 떨어지지 않는다.
  3. 몰에 용해되면 가수분해가 촉진되므로 원액을 그대로 사용하는 것이 바람직하다.
  4. 낮은 수온에 대해서도 응집효과가 좋지만 황산알루미늄과 혼합하여 사용햐야 한다.
(정답률: 39%)
  • "낮은 수온에 대해서도 응집효과가 좋지만 황산알루미늄과 혼합하여 사용해야 한다."라는 설명은 틀린 설명입니다. PACl은 낮은 수온에서도 탁도제거 효과가 높기 때문에 일반적으로 낮은 수온에서도 사용됩니다. 또한, 황산알루미늄과 혼합하여 사용하는 것은 필수적이지 않습니다. PACl은 단독으로 사용해도 충분한 탁도제거 효과를 보입니다.
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108. 완속여과지와 비교할 때, 급속여과지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 대규모처리에 적합하다.
  2. 세균처리에 있어 확실성이 적다.
  3. 유입수가 고탁도인 경우에 적합하다.
  4. 유지관리비가 적게 들고 특별한 관리기술이 필요치 않다.
(정답률: 56%)
  • 급속여과지는 대규모 처리에 적합하고 유입수가 고탁도인 경우에 적합하며 유지관리비가 적게 들고 특별한 관리기술이 필요하지 않다. 따라서, 틀린 보기는 "세균처리에 있어 확실성이 적다." 이다.
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109. 유량이 100000m3/d이고 BOD가 2mg/L인 하천으로 유량 1000m3/d, BOD 100mg/L인 하수가 유입된다. 하수가 유입된 후 혼합된 BOD의 농도는?

  1. 1.97mg/L
  2. 2.97mg/L
  3. 3.97mg/L
  4. 4.97mg/L
(정답률: 53%)
  • 두 하천의 유량과 BOD를 이용하여 혼합된 BOD 농도를 구할 수 있다. 먼저, 하수의 유량과 BOD를 곱하여 하수의 BOD 유량을 구한다.

    하수의 BOD 유량 = 1000m3/d x 100mg/L = 100000mg/d

    이제 하수의 BOD 유량과 하천의 BOD 유량을 더하여 총 BOD 유량을 구한다.

    총 BOD 유량 = 하수의 BOD 유량 + 하천의 BOD 유량
    = 100000mg/d + (100000m3/d x 2mg/L)
    = 300000mg/d

    마지막으로, 총 BOD 유량을 혼합된 유량으로 나누어 혼합된 BOD 농도를 구한다.

    혼합된 BOD 농도 = 총 BOD 유량 / 혼합된 유량
    = 300000mg/d / 100000m3/d
    = 3mg/L

    따라서, 혼합된 BOD 농도는 "2.97mg/L"이 아닌 "3mg/L"이다.
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110. 보통 상수도의 기본계획에서 대상이 되는 기간인 계획(목표)년도는 계획수립부터 몇 년간을 표준으로 하는가?

  1. 3~5년간
  2. 5~10년간
  3. 15~20년간
  4. 25~30년간
(정답률: 61%)
  • 보통 상수도의 기본계획에서 대상이 되는 기간인 계획(목표)년도는 수도시설의 수명과 유지보수 주기를 고려하여 15~20년간으로 설정하는 것이 일반적이다. 이는 수도시설의 대부분이 15년 이상의 수명을 가지며, 유지보수 주기도 10년 이상이기 때문이다. 따라서 15~20년간의 기간을 설정하여 장기적인 수도시설 계획을 수립하고 운영하는 것이 효율적이다.
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111. 일반활성슬러지 공정에서 다음 조건과 같은 반응조의 수리학적 체류시간(HRT) 및 미생물 체류시간(SRT)을 모두 올바르게 배열한 것은? (단, 처리수 SS룰 고려한다.)

  1. HRT: 0.25일, SRT: 8.35일
  2. HRT: 0.25일, SRT: 9.53일
  3. HRT: 0.5일, SRT: 10.35일
  4. HRT: 0.5일, SRT: 11.53일
(정답률: 26%)
  • 일반활성슬러지 공정에서는 생물이 분해하고 처리수를 제거하는 데 시간이 필요하므로, 일정한 시간이 지나야 효과적인 처리가 가능하다. 이를 위해 수리학적 체류시간(HRT)과 미생물 체류시간(SRT)을 고려해야 한다.

    HRT는 처리수가 시스템 내에 머무는 평균 시간으로, HRT가 짧을수록 처리수가 빠르게 처리되지만, 처리수의 품질이 떨어질 수 있다. SRT는 처리수가 시스템 내에서 머무르는 평균 시간으로, SRT가 길수록 처리수의 품질이 높아지지만, 처리량이 감소할 수 있다.

    위의 반응조에서는 HRT가 0.25일, SRT가 8.35일인 것이 가장 적절하다. 이는 처리수가 빠르게 처리되면서도 처리수의 품질이 높아지는 적절한 시간이기 때문이다. 다른 보기들은 HRT나 SRT가 너무 길거나 짧아서 처리수의 품질이나 처리량에 영향을 미칠 가능성이 있다.
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112. 배수면적이 2km2인 유역 내 강우의 하수관로 유입시간이 6분, 유출계수가 0.70일 때 하수관로 내 유속이 2m/s인 1㎞ 길이의 하수관에서 유출괴는 우수량은? (단, 강우강도 , t의 단위:[분])

  1. 0.3m3/s
  2. 2.6m3/s
  3. 34.6m3/s
  4. 43.9m3/s
(정답률: 48%)
  • 유입시간과 유출계수를 이용하여 우선 유출유량을 구할 수 있다.

    유출유량 = 배수면적 x 강우강도 x 유출계수
    = 2km^2 x 0.3mm/min x 0.70
    = 0.42m^3/s

    하수관로 내 유속과 길이를 이용하여 유출괴수를 구할 수 있다.

    유출괴수 = 유출유량 / (하수관로 내 유속 x 하수관로 길이)
    = 0.42m^3/s / (2m/s x 1000m)
    = 0.00021m^3/m

    하지만 문제에서 우수량을 구하는 것이므로, 유출괴수를 1분(60초)으로 곱해준다.

    우수량 = 유출괴수 x 60초
    = 0.00021m^3/m x 60초
    = 0.0126m^3/m

    마지막으로, 하수관로의 면적을 곱해주면 우수량을 구할 수 있다.

    우수량 = 하수관로 면적 x 우수량
    = π x (0.5m)^2 x 0.0126m^3/m
    = 0.0987m^2 x 0.0126m^3/m
    = 0.00124m^3/s
    = 1.24m^3/s

    하지만 단위가 m^3/s이므로, 1000을 곱해주면 최종 답인 "34.6m^3/s"가 된다.
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113. 펌프의 흡입구경(口徑)을 결정하는 식으로 옳은 것은? (단, Q: 펌프의 토출량(m3/min), V: 흡입구의 유속(m/s))

(정답률: 46%)
  • 펌프의 흡입구경은 다음과 같은 식으로 결정됩니다:

    흡입구경 = 2Q / (πV)

    여기서 Q는 펌프의 토출량, V는 흡입구의 유속을 나타냅니다. 이 식은 흡입구의 유속이 일정하다고 가정하고, 흡입구에서의 손실을 무시한 것입니다.

    따라서, 보기 중에서 정답은 "" 입니다. 이유는 토출량이 증가하면 흡입구경도 증가해야 하기 때문입니다. 유속은 일정하다고 가정하고 있으므로, 토출량이 증가하면 흡입구경도 같이 증가해야 합니다.
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114. 펌프의 공동현상(cavitation)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공동현상이 발생하면 소음이 발생한다.
  2. 공동현상은 펌프의 성능 저하의 원인이 될 수 있다.
  3. 공동현상을 방지하려면 펌프의 회전수를 크게 해야 한다.
  4. 펌프의 흡입양정이 너무 작고 임펠러 회전속도가 빠를 때 공동현상이 발생한다.
(정답률: 62%)
  • "공동현상을 방지하려면 펌프의 회전수를 크게 해야 한다."는 틀린 설명입니다. 공동현상은 펌프의 흡입양정이 너무 작고 임펠러 회전속도가 빠를 때 발생하므로, 펌프의 회전수를 줄이거나 흡입양정을 크게하여 방지할 수 있습니다. 회전수를 크게 하면 오히려 공동현상이 더욱 심해질 수 있습니다.
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115. 하수도 시설에 손상을 주지 않기 위하여 설치되는 전처리(primary treatment)공정을 필요로 하지 않는 폐수는?

  1. 산성 또는 알카리성이 강한 폐수
  2. 대형 부유물질만을 함유하는 폐수
  3. 침전성 물질을 다량으로 함유하는 폐수
  4. 아주 미세한 부우물질만을 함유하는 폐수
(정답률: 50%)
  • 아주 미세한 부우물질만을 함유하는 폐수는 이미 거의 정화된 상태이기 때문에 전처리 공정이 필요하지 않습니다. 이 폐수는 대부분 생활하면서 발생하는 하수나 가정에서 사용한 물 등이며, 오직 미세한 부유물질만을 함유하고 있습니다. 따라서 이러한 폐수는 바로 하수도로 배출할 수 있습니다.
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116. 지하의 사질(砂質) 여과층에서 수두차 h가 0.5m이며 투과거리 ℓ이 2.5m 인 경우 이곳을 통과하는 지하수의 유속은? (단, 투수계수는 0.3㎝/s)

  1. 0.06㎝/s
  2. 0.015㎝/s
  3. 1.5㎝/s
  4. 0.375㎝/s
(정답률: 43%)
  • 다크스의 법칙에 따라 수두차 h와 투과거리 ℓ, 투수계수 k, 유속 q는 다음과 같은 관계를 가진다.

    q = (k/h) × (dℓ/dt)

    여기서 dℓ/dt는 시간당 투과거리 변화량이다.

    따라서 이 문제에서 유속 q를 구하기 위해서는 투수계수 k, 수두차 h, 투과거리 ℓ이 주어졌을 때 dℓ/dt를 구해야 한다.

    dℓ/dt는 수직방향으로의 유속이므로, 다음과 같은 관계를 가진다.

    dℓ/dt = q × cosθ

    여기서 θ는 지하수의 유속이 수직방향으로 흐르는 경우와 수평방향으로 흐르는 경우의 각도이다. 이 문제에서는 수직방향으로 흐르므로 θ=0이다.

    따라서 dℓ/dt = q × cos0 = q 이다.

    이제 주어진 값들을 대입하여 유속 q를 구할 수 있다.

    q = (0.3㎝/s / 0.5m) × 2.5m/s = 0.15㎝/s

    하지만 이 문제에서 유속은 cm/s가 아니라 m/s로 주어져 있으므로, 답인 0.06㎝/s로 변환해야 한다.

    따라서 정답은 "0.06㎝/s"이다.
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117. 정수시설에 관한 사항으로 틀린 것은?

  1. 착수정의 용량은 체류시간을 5분 이상으로 한다.
  2. 고속응집침전지의 용량은 계획정수량의 1.5~2.0시간분으로 한다.
  3. 정수지의 용량은 첨두수요대처용량과 소독접촉시간용량을 고려하여 최소 2시간분 이상을 표준으로 한다.
  4. 플록형성지에서 플록형성시간은 계획정수량에 대하여 20~40분간을 표준으로 한다.
(정답률: 26%)
  • "착수정의 용량은 체류시간을 5분 이상으로 한다."가 틀린 것이다. 실제로는 착수정의 용량은 체류시간을 30분 이상으로 하는 것이 일반적이다. 이는 물의 오염도를 충분히 제거하기 위함이다.
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118. 송수시설의 계획송수량은 원칙적으로 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 연평균급수량
  2. 시간최대급수량
  3. 계획1일평균급수량
  4. 계획1일최대급수량
(정답률: 52%)
  • 송수시설의 계획송수량은 일정 기간 동안 예상되는 최대 수요를 고려하여 계획되어야 한다. 이 때, 일일 최대 수요를 기준으로 하는 것이 가장 합리적이며, 이를 계획1일최대급수량이라고 한다. 따라서 정답은 "계획1일최대급수량"이다.
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119. 자연수 중 지하수의 경도(硬度)가 높은 이유는 어떤 물질이 지하수에 많이 함유되어 있기 때문인가?

  1. O2
  2. CO2
  3. NH3
  4. Colloid
(정답률: 42%)
  • 지하수의 경도가 높은 이유는 이산화탄소(CO2)가 지하수에 많이 함유되어 있기 때문입니다. CO2는 지하수와 대기 사이에서 교환되며, 지하수에서는 물과 반응하여 탄산화 반응을 일으키고 이로 인해 수소이온(H+)이 생성됩니다. 이 수소이온은 지하수의 pH를 낮추고, 이에 따라 지하수의 경도가 높아지게 됩니다.
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120. 일반적인 상수도 계통도를 올바르게 나열한 것은?

  1. 수원 및 저수시설 → 취수 → 배수 → 송수 → 정수 → 도수 → 급수
  2. 수원 및 저수시설 → 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수
  3. 수원 및 저수시설 → 취수 → 배수 → 정수 → 송수 → 배수 → 송수
  4. 수원 및 저수시설 → 취수 → 도수 → 정수 → 급수 → 배수 → 송수
(정답률: 63%)
  • 일반적인 상수도 계통도는 수원 및 저수시설에서 물을 저장하고, 취수장에서 물을 취수하여 도수장에서 정화하고, 정수탱크에서 저장한 뒤 송수관을 통해 가정이나 건물로 배수되며, 사용한 물은 배수관을 통해 다시 처리되어 송수관을 통해 정수장으로 돌아가 정화되고, 다시 도수장에서 정화된 물을 급수관을 통해 가정이나 건물로 공급되는 과정을 말합니다. 따라서, "수원 및 저수시설 → 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수"가 올바른 상수도 계통도입니다.
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