토목기사 필기 기출문제복원 (2021-03-07)

토목기사 2021-03-07 필기 기출문제 해설

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토목기사
(2021-03-07 기출문제)

목록

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: 63%)
  • 편심하중이 작용하는 단주에서 최대압축응력은 축하중에 의한 압축응력과 편심에 의한 휨응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{P}{A} + \frac{P e}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{600 \times 10^3}{200 \times 300} + \frac{600 \times 10^3 \times 100}{\frac{200 \times 300^2}{6}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 10 + 20 = 30\text{ MPa}$
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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: 85%)
  • 장주의 지지조건에 따른 유효길이계수 $K$의 차이가 탄성좌굴하중 $P$에 미치는 영향을 묻는 문제입니다. 장주 (a)는 일단고정 타단자유($K_a=2$), 장주 (b)는 양단고정($K_b=0.5$) 조건입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\pi^2 EI}{(KL)^2}$
    ② [숫자 대입] $P_b = P_a \times (\frac{K_a}{K_b})^2 = 30 \times (\frac{2}{0.5})^2$
    ③ [최종 결과] $P_b = 480\text{ kN}$
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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: 60%)
  • 단순보의 양단에 모멘트가 작용할 때, 처짐각 공식에 각 지점의 모멘트 값을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \theta_A = \frac{L}{6EI}(2M_A + M_B) $
    ② [숫자 대입] $ \theta_A = \frac{L}{6EI}(2M + 0.5M) $
    ③ [최종 결과] $ \theta_A = \frac{5ML}{12EI} $
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4. 그림과 같은 평면도형의 x-x'축에 대한 단면 2차 반경(rx)과 단면 2차 모멘트(Ix)는?

(정답률: 72%)
  • 도형을 분할하여 각 부분의 단면 2차 모멘트 합($$I_x$$)와 전체 면적($$A$$)을 구한 후, 단면 2차 반경 $r_x = \sqrt{I_x / A}$ 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I_x = \sum (I_{own} + Ad^2), \quad r_x = \sqrt{\frac{I_x}{A}}$
    ② [숫자 대입] $I_x = \frac{a \cdot a^3}{12} + a^2 \cdot a^2 + \frac{\frac{a}{4} \cdot (\frac{a}{2})^3}{12} + \frac{a}{4} \cdot \frac{a}{2} \cdot (\frac{a}{4})^2 = \frac{35}{32}a^4$
    ③ [최종 결과] $r_x = \frac{\sqrt{35}}{6}a, \quad I_x = \frac{35}{32}a^4$
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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: 55%)
  • 처짐각법을 이용하여 지점 B에서의 모멘트 평형 조건을 분석하여 휨모멘트를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $M_{BA} = \frac{4EI\theta_B}{L_{AB}} + \frac{wL_{AB}^2}{12}$
    ② [숫자 대입] $M_{BA} = \frac{4 \times 67.5}{9} + \frac{10 \times 9^2}{12}$
    ③ [최종 결과] $M_{BA} = 97.5$ kN·m
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6. 그림에서 직사각형의 도심축에 대한 단면 상승 모멘트(Ixy)의 크기는?

  1. 0cm4
  2. 142cm4
  3. 256cm4
  4. 576cm4
(정답률: 88%)
  • 단면 상승 모멘트는 도심축에서 각 축까지의 거리와 단면적의 곱으로 결정됩니다.
    제시된 그림에서 도심 G가 $x$축 및 $y$축과 정확히 일치하므로, 도심축으로부터의 거리 $d_x$와 $d_y$가 모두 $0$이 됩니다.
    따라서 단면 상승 모멘트 $I_{xy}$는 $0$이 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: 63%)
  • 직사각형 단면에서 최대전단응력은 평균전단응력의 $1.5$배입니다. 따라서 두 응력의 차이는 평균전단응력의 $0.5$배($S/2A$)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta \tau = \frac{S}{2A}$
    ② [숫자 대입] $\Delta \tau = \frac{7000}{2 \times 100 \times 150}$
    ③ [최종 결과] $\Delta \tau = 0.23\text{MPa}$
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8. 그림과 같은 단순보에 등분포하중 w가 작용하고 있을 때 이 보에서 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는? (단, 보의 EI는 일정하다.)

(정답률: 73%)
  • 단순보에 등분포하중이 작용할 때, 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는 보 전체 길이에 대해 모멘트 제곱을 적분하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{U} = \int_{0}^{L} \frac{M^2}{2EI} dx$
    ② [숫자 대입] $\text{U} = \int_{0}^{L} \frac{(\frac{wLx}{2} - \frac{wx^2}{2})^2}{2EI} dx$
    ③ [최종 결과] $\text{U} = \frac{w^2L^5}{240EI}$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 51%)
  • 단순보의 최대전단응력은 단면의 중립축에서 발생하며, 전단력과 단면 1차 모멘트, 관성모멘트 및 폭의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{V Q}{I b}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{3000 \times 54000}{3640000 \times 30}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 1.48\text{ MPa}$
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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: 49%)
  • 캔틸레버 보의 자유단 처짐 공식은 하중, 길이의 세제곱, 휨강성($EI$)에 비례합니다. 두 보의 처짐량이 같다는 조건을 이용하여 하중비 $\frac{P_2}{P_1}$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_A = \delta_B \Rightarrow \frac{P_1 L^3}{EI} = \frac{P_2 (\frac{3}{5}L)^3}{EI}$
    ② [숫자 대입] $P_1 L^3 = P_2 (0.216 L^3)$
    ③ [최종 결과] $\frac{P_2}{P_1} = \frac{1}{0.216} = 4.63$
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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: 72%)
  • 3힌지 아치의 정적 평형 조건을 이용하여 수평반력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $H_{A} = \frac{P L}{4 H}$ 수평반력 = (하중 × 경간) / (4 × 높이)
    ② [숫자 대입] $H_{A} = \frac{400 \times 30}{4 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $H_{A} = 300$ kN
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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%)
  • 얇은 벽 폐단면의 비틀림에 의한 최대전단응력 공식을 사용합니다. 여기서 $A$는 단면의 중심선으로 둘러싸인 면적이며, $t$는 벽 두께입니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{T}{2tA}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{50 \times 10^6}{2 \times 10 \times (390 \times 180)}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 35.61\text{MPa}$
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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: 50%)
  • 축하중 $P$를 받는 봉의 경사단면 $\phi$에서의 전단응력 $\tau$는 $\tau = \frac{P}{A} \sin \phi \cos \phi$ 공식을 사용합니다. $\phi = 45^{\circ}$일 때 $\sin 45^{\circ} \cos 45^{\circ} = 0.5$가 되므로 전단응력은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{A} \sin \phi \cos \phi$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{P}{A} \times 0.707 \times 0.707$
    ③ [최종 결과]
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14. 그림과 같은 구조물에서 지점 A에서의 수직반력은?

  1. 0kN
  2. 10kN
  3. 20kN
  4. 30kN
(정답률: 79%)
  • 지점 B를 기준으로 모멘트 평형 방정식을 세워 지점 A의 수직반력 $V_a$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_B = 0$
    ② [숫자 대입] $-20 \times 2 \times 1 + 50 \times 0.8 \times \frac{3}{4} + 2 \times V_a = 0$
    ③ [최종 결과] $V_a = 0\text{kN}$
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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: 63%)
  • 절대최대휨모멘트는 하중의 중심과 지점의 중심이 일치할 때 발생합니다. 주어진 조건에서 하중의 중심은 $20\text{kN}$과 $60\text{kN}$의 합력 위치에 있으며, 이 합력이 보의 중앙 부근에 위치하여 최대 모멘트를 유발하는 조건인 B점으로부터 $9.5\text{m}$인 점에 $20\text{kN}$의 하중이 실릴 때 $60\text{kN}$의 하중이 실리는 점일 때 발생합니다.
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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: 74%)
  • 구의 무게 $W$와 두 벽면의 반력 $R_A, R_B$ 사이의 힘의 평형(라미의 정리 또는 벡터 분해)을 이용합니다. $R_B$는 벽면의 수직 방향으로 작용하며, 힘의 삼각형 관계에서 $\sin$ 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{W}{\sin(60^{\circ})} = \frac{R_B}{\sin(90^{\circ})}$
    ② [숫자 대입] $R_B = \frac{W \times 1}{0.866}$
    ③ [최종 결과] $R_B = 1.155W$
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17. 그림에서 두 힘 P1, P2에 대한 합력(R)의 크기는?

  1. 60kN
  2. 70kN
  3. 80kN
  4. 90kN
(정답률: 76%)
  • 두 힘 $P_1, P_2$가 이루는 각도가 $60^{\circ}$일 때, 제2코사인 법칙을 이용하여 합력 $R$의 크기를 구합니다.
    ① [기본 공식] $R = \sqrt{P_1^2 + P_2^2 + 2 P_1 P_2 \cos(\theta)}$
    ② [숫자 대입] $R = \sqrt{50^2 + 30^2 + 2 \times 50 \times 30 \times \cos(60^{\circ})}$
    ③ [최종 결과] $R = 70\text{ kN}$
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18. 그림과 같은 라멘의 부정정 차수는?

  1. 3차
  2. 5차
  3. 6차
  4. 7차
(정답률: 79%)
  • 라멘 구조물의 부정정 차수는 전체 지지반력 수에서 평형 방정식의 수와 구조적 구속 조건을 제외하여 계산합니다. 제시된 그림은 3개의 고정단(각 3개의 반력, 총 9개)을 가지고 있으며, 3개의 부재로 구성된 폐합 구조입니다.
    부정정 차수 $n = (3 \times 3) - 3 = 6$이므로 6차 부정정 구조물입니다.
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19. 그림과 같은 라멘 구조물에서 A점의 수직반력(RA)은?

  1. 30kN
  2. 45kN
  3. 60kN
  4. 90kN
(정답률: 70%)
  • B지점을 기준으로 모멘트 평형 방정식($\sum M_B = 0$)을 세워 A점의 수직반력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_B = 0$
    ② [숫자 대입] $-40 \times 3 \times 1.5 - 30 \times 3 + R_A \times 3 = 0$
    ③ [최종 결과] $R_A = 90\text{ kN}$
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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: 76%)
  • 단순보에서 최대휨모멘트는 전단력(SFM)이 $0$이 되는 지점에서 발생합니다. 먼저 지점 반력을 구한 뒤, 전단력이 $0$이 되는 위치 $x$를 찾고 해당 지점의 모멘트를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{A} = \frac{P \cdot w \cdot (L - \frac{P}{2})}{L}$$
    $$x = \frac{V_{A}}{w}$$
    $$M_{x} = V_{A} \cdot x$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{A} = \frac{20 \cdot 6 \cdot (10 - 3)}{10} = 84 \text{ (반력 계산 후 분배 시 } V_{A}=34\text{kN)}$$
    $$x = 4 + \frac{36}{20} = 5.8$$
    $$M_{x} = 34 \cdot 5.8 - \frac{20 \cdot (5.8-4)^{2}}{2} = 176.4$$
    ③ [최종 결과]
    $$x = 5.8\text{m}, M_{x} = 176.4\text{kN}\cdot\text{m}$$
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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: 73%)
  • 삼각망 조정이 완료되면 어떤 계산 경로를 통해 계산하더라도 임의의 한 변의 길이는 항상 동일한 값으로 일치해야 합니다.
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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: 67%)
  • 삼각점의 등급을 정하는 주된 목적은 측량의 정밀도를 확보하고 허용 오차 범위를 설정하여 전체적인 망의 정확도를 관리하기 위함입니다.

    오답 노트
    삼변측량: 변 길이를 측정하여 위치 결정 (옳음)
    사변형삼각망: 삼각망 중 정확도가 가장 높음 (옳음)
    선점 위치: 동요 가능성이 있는 습지나 하상은 피해야 함 (옳음)
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23. 그림과 같은 유토곡선(mass curve)에서 하향구간이 의미하는 것은?

  1. 성토구간
  2. 절토구간
  3. 운반토량
  4. 운반거리
(정답률: 84%)
  • 유토곡선 에서 곡선이 하향하는 구간은 토공량이 감소하는 구간으로, 깎아낸 흙을 채워 넣는 성토구간을 의미합니다.
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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: 60%)
  • 삼각점의 위치를 결정하기 위한 계산은 관측값의 오차를 보정하는 편심조정부터 시작하여, 기하학적 형상을 결정하는 삼각형 계산, 좌표를 확정하는 좌표조정, 높이를 결정하는 표고 계산, 그리고 최종적으로 지구상의 위치인 경위도 결정 순으로 진행됩니다.
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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: 77%)
  • 미지점의 지반고는 기지점의 지반고에 후시를 더하고 전시를 빼서 산출합니다.
    ① [기본 공식] $H_{new} = H_{old} + BS - FS$ (미지점 지반고 = 기지점 지반고 + 후시 - 전시)
    ② [숫자 대입] $H_{new} = 100 + 2.75 - 1.40$
    ③ [최종 결과] $H_{new} = 101.35$
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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: 66%)
  • 관측값의 신뢰성은 경중률에 의해 결정되며, 경중률은 오차의 제곱에 반비례합니다. 즉, 오차가 클수록 경중률이 작아져 신뢰성이 낮아집니다.
    제시된 데이터에서 C의 오차가 $0.007\text{m}$로 가장 크기 때문에 경중률이 가장 작으며, 따라서 신뢰성이 가장 낮습니다.
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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: 79%)
  • 레벨의 기포관과 시준선이 완벽하게 평행하지 않아 발생하는 불완전 조정 오차는 전시 거리와 후시 거리를 동일하게 설정함으로써 서로 상쇄시켜 제거할 수 있습니다.
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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: 64%)
  • 고속도로와 같이 고속의 원활한 주행을 위해서는 원곡선이 아닌 완화곡선(클로소이드 곡선 등)을 주로 사용해야 합니다. 복심곡선과 반향곡선은 원곡선의 종류에 해당하므로 고속 주행을 위한 최적의 선택이 아닙니다.
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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: 72%)
  • 여러 번의 독립적인 관측에서 발생하는 총 오차는 개별 오차에 관측 횟수의 제곱근을 곱한 오차 전파 법칙을 따릅니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{총 오차} = \text{단위 오차} \times \sqrt{n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{총 오차} = 10 \times \sqrt{30}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{총 오차} = 54.77 \approx 55\text{''}$$
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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: 56%)
  • 단곡선에서 장현의 길이는 곡선반지름과 교각을 이용하여 사인 함수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 2 \times R \times \sin(\frac{I}{2})$
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 200 \times \sin(\frac{95.5^{\circ}}{2})$
    ③ [최종 결과] $L = 296.087$
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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: 79%)
  • 일반적으로 등고선은 서로 교차하지 않지만, 동굴이나 절벽과 같은 특수한 지형에서는 높이가 다른 등고선이 서로 교차할 수 있습니다.

    오답 노트
    등고선 간의 최단거리 방향은 최대경사 방향이 맞습니다.
    폐합된 등고선 내부는 산꼭대기나 분지가 맞습니다.
    동일 경사에서 등고선 간격이 일정한 것은 맞습니다.
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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: 76%)
  • 클로소이드 매개변수 $A$는 곡선반지름 $R$과 완화곡선 길이 $L$의 곱의 제곱근으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $A = \sqrt{R \times L}$
    ② [숫자 대입] $A = \sqrt{360 \times 40}$
    ③ [최종 결과] $A = 120$
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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: 67%)
  • 교호수준측량에서는 두 번의 관측값의 평균을 사용하여 표고차를 결정합니다. B점의 표고는 A점의 표고에 평균 표고차를 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H_B = H_A + \frac{\Delta h_1 + \Delta h_2}{2}$
    ② [숫자 대입] $H_B = 10 + \frac{-1.256 + (-1.238)}{2}$
    ③ [최종 결과] $H_B = 8.753$
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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: 57%)
  • 면적의 상대오차(정밀도)는 각 변의 길이와 오차를 이용한 오차 전파 법칙을 적용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{\Delta A}{A} = \frac{\sqrt{(a \Delta b)^2 + (b \Delta a)^2}}{a \times b}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{\Delta A}{A} = \frac{\sqrt{(48.25 \times 0.02)^2 + (23.42 \times 0.04)^2}}{48.25 \times 23.42}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{\Delta A}{A} = \frac{1}{840}$$
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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: 71%)
  • 수평축이 연직축과 직교하지 않아 발생하는 기계적 오차는 망원경을 정위와 반위로 각각 측정하여 그 평균값을 취함으로써 상쇄 제거할 수 있습니다.
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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: 72%)
  • 원격탐사는 대상물과 직접 접촉하지 않고, 센서를 통해 대상물에서 반사 또는 방사되는 전자 스펙트럼을 측정하여 정보를 얻는 기법을 의미합니다.
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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%)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 81
  2. 240
  3. 279
  4. 961
(정답률: 72%)
  • 해당 문제는 2022년부터 사진측량 출제기준에서 제외된 문항입니다.
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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: 74%)
  • 각 관측값의 최확값은 가중평균을 이용하여 산출하며, 최종 각 $\angle BOC$는 $\angle AOC$에서 $\angle AOB$를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{최확값} = \frac{\sum (n \times \text{관측값})}{\sum n}$$
    $$\angle BOC = \angle AOC - \angle AOB$$
    ② [숫자 대입]
    $$\angle AOB = \frac{2 \times 25'' + 3 \times 20''}{5} = 22''$$
    $$\angle AOC = \frac{6 \times 20'' + 4 \times 25''}{10} = 22''$$
    $$\angle BOC = 85^{\circ}30'22'' - 40^{\circ}30'22''$$
    ③ [최종 결과]
    $$\angle BOC = 45^{\circ}00'00''$$
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39. 측지학에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 측지학이란 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: 68%)
  • 측지측량은 지구의 곡률을 반드시 고려하는 측량으로, 일반적으로 반지름 $11\text{km}$이상의 넓은 지역을 대상으로 합니다.

    오답 노트
    지구의 곡률을 고려하지 않는 측량은 평면측량입니다.
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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: 77%)
  • 하천이나 항만과 같이 넓은 지역의 심전측량 결과를 지도에 표시할 때는 수심 값을 점으로 찍어 나타내는 점고법이 가장 적당합니다.
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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: 63%)
  • 유량 공식 $Q = AV$를 이용하여 관의 단면적을 구한 뒤, 원형 단면적 공식을 통해 지름을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt{\frac{4Q}{\pi V}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt{\frac{4 \times 0.1}{\pi \times 3}}$
    ③ [최종 결과] $D = 0.206\text{ m} = 206\text{ mm}$
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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: 58%)
  • 부력의 원리에 따라 물체에 작용하는 부력은 잠긴 부분의 해수 무게와 같으므로, 빙산의 전체 무게와 부력이 평형을 이루는 식을 세워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S_{ice} (V_{above} + V_{below}) = S_{sea} V_{below}$
    ② [숫자 대입] $0.9 (100 + V_{below}) = 1.1 V_{below}$
    ③ [최종 결과] $V_{total} = 100 + 450 = 550\text{ m}^3$
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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: 59%)
  • 직사각형 단면에서 수리학적으로 가장 유리한 단면 조건은 폭 $B$가 수심 $h$의 2배($B = 2h$)가 될 때입니다. 이를 Manning 공식에 대입하여 수심을 결정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \frac{1}{n} A R^{2/3} I^{1/2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$30 = \frac{1}{0.025} (2h \times h) (\frac{2h^{2}}{2h+2h})^{2/3} (\frac{1}{10000})^{1/2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$h = 4.63\text{ m}, B = 9.26\text{ m}$$
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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: 55%)
  • 하천 수리모형에서 유량비는 길이비의 $5/2$제곱에 비례한다는 상사법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{모형유량} = \frac{\text{원형유량}}{\text{길이비}^{5/2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{모형유량} = \frac{10000}{50^{5/2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{모형유량} = 0.566\text{ m}^{3}/\text{s}$$
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45. 그림과 같은 노즐에서 유량을 구하기 위한 식으로 옳은 것은? (단, 유량계수는 1.0으로 가정한다.)

(정답률: 65%)
  • 노즐에서의 유량은 베르누이 정리를 이용하여 유속을 구한 뒤 단면적을 곱하여 산출합니다. 유량계수가 $1.0$일 때, 수두 차 $h$와 관경비 $(d/D)$를 고려한 유량 식은 다음과 같습니다.
    $$\text{유량} = \frac{\pi d^{2}}{4} \sqrt{\frac{2gh}{1 - (d/D)^{4}}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 67%)
  • 마찰속도는 수로 바닥의 전단응력과 관련이 있으며, 등류일 때는 수면경사 $I$를, 부등류일 때는 에너지선의 경사 $I_{e}$를 사용하여 계산합니다.
    등류(㉠)의 마찰속도는 $\sqrt{gRI}$이며, 부등류(㉡)의 마찰속도는 $\sqrt{gRI_{e}}$ 입니다.
    따라서 정답은 입니다.
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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: 52%)
  • 동수압은 유체의 흐름에 의해 발생하는 압력으로, 베르누이 방정식의 속도수두 항에 물의 단위중량을 곱하여 산출합니다.
    $$\text{동수압} = \gamma_{w} \times \frac{V^{2}}{2g}$$
    따라서 정답은 입니다.
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48. 관수로의 흐름에서 마찰손실계수를 f, 동수반경을 R, 동수경사를 I, Chezy 계수를 C라 할 때 평균 유속 V는?

(정답률: 68%)
  • 관수로의 평균 유속은 마찰손실계수, 동수반경, 동수경사의 관계식으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{\frac{8gRI}{f}}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $V = \sqrt{\frac{8gRI}{f}}$
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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: 80%)
  • 피압 지하수란 상하부의 불투수층 사이에 갇혀 있어, 지하수면이 대기압보다 높은 압력을 유지하고 있는 상태의 지하수를 말합니다.

    오답 노트
    하상 밑의 지하수: 하상여과수
    어떤 수원에서 다른 지역으로 보내지는 지하수: 유동지하수
    지하수와 공기가 접해있는 지하수면을 가지는 지하수: 자유지하수
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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: 74%)
  • 침투는 토양면을 통해 물이 스며드는 현상 자체를 의미하며, 중력에 의해 불투수층까지 도달하는 과정은 '침투'보다는 '투과' 또는 '지하수 함양' 과정에 가깝습니다.

    오답 노트
    지하수 일부는 지표면으로 용출해서 다시 지표수가 되어 하천으로 유입된다: 옳은 설명
    지표에 강하한 우수는 지표면에 도달 전에 그 일부가 식물의 나무와 가지에 의하여 차단된다: 옳은 설명
    지표면에 도달한 우수는 토양 중에 수분을 공급하고 나머지가 아래로 침투해서 지하수가 된다: 옳은 설명
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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: 50%)
  • 물체에 작용하는 부력은 물체가 밀어낸 물의 중량과 같으며, 물 속에서의 중량은 원래 중량에서 부력을 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $W' = W - \frac{W}{S}$
    ② [숫자 대입] $W' = 600 - \frac{600}{3.0}$
    ③ [최종 결과] $W' = 400$ N
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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: 78%)
  • 단위유량도(Unit Hydrograph) 이론의 기본 가정을 묻는 문제입니다.
    단위유량도는 비례 가정, 중첩 가정, 일정 기저시간 가정을 기본으로 합니다.

    오답 노트
    푸아송 분포 가정: 단위유량도 이론의 기본 가정에 포함되지 않습니다.
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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: 52%)
  • Francis 공식을 사용하여 단수축이 없는 위어의 월류수심을 산정하는 문제입니다.
    단수축이 없으므로 유효폭 $B_0$는 수로 폭 $B$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $Q = 1.84 \times B_0 \times H^{3/2}$
    ② [숫자 대입] $10 = 1.84 \times 10 \times H^{3/2}$
    ③ [최종 결과] $H = 0.67$
    따라서 예상되는 월류수심은 $0.67\text{m}$입니다.
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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: 61%)
  • 액체 속에 잠긴 평면에 작용하는 전수압의 원리를 묻는 문제입니다.
    평면에 작용하는 전체 힘은 그 면의 도심(무게중심)에서의 압력에 면적을 곱한 값과 같습니다.
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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%)
  • 도수 전후의 수심 관계식을 이용하여 도수 후 수심을 구하는 문제입니다.
    먼저 유속 $V$와 프루드 수 $Fr$를 계산합니다.
    $$V = \frac{Q}{A} = \frac{40}{10 \times 0.5} = 8$$
    $$Fr = \frac{V}{\sqrt{gh}} = \frac{8}{\sqrt{9.81 \times 0.5}} = 3.61$$
    이후 도수 수심 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $h_2 = \frac{h_1}{2} (\sqrt{1 + 8Fr^2} - 1)$
    ② [숫자 대입] $h_2 = \frac{0.5}{2} (\sqrt{1 + 8 \times 3.61^2} - 1)$
    ③ [최종 결과] $h_2 = 2.31$
    따라서 도수 후의 수심은 $2.31\text{m}$입니다.
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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: 68%)
  • 합리식을 이용하여 유역의 첨두유량을 산정하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Q = 0.2778 \times C \times I \times A$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.2778 \times 0.70 \times 80 \times 10$
    ③ [최종 결과] $Q = 155.6$
    따라서 첨두유량은 $155.6\text{m}^3/\text{s}$입니다.
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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: 74%)
  • Darcy의 법칙은 층류 흐름을 전제로 하는 지하수 흐름 공식입니다.
    이 법칙은 레이놀즈 수( $Re$)가 매우 낮은 층류 상태(일반적으로 $Re < 1$ 또는 $Re < 10$)에서만 적용 가능하므로, 레이놀즈 수가 100 이상일 때 적용할 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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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%)
  • 마찰 손실과 유입·유출 손실을 모두 고려하여 관로의 유량을 산정하는 문제입니다.
    먼저 마찰 손실계수 $f$를 구한 후, 에너지 방정식에 대입하여 유량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \sqrt{\frac{2gh}{\frac{f \cdot l}{d} + f_e + f_c}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi}{4} \cdot 0.3^2 \sqrt{\frac{2 \cdot 9.8 \cdot 10}{\frac{0.0314 \cdot 300}{0.3} + 0.5 + 1.0}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.17\text{m}^3\text{/s}$
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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: 76%)
  • 개수로의 평균유속을 측정하는 2점법은 수심의 특정 지점 두 곳의 유속을 측정하여 평균을 내는 방법입니다.
    표준적인 측정 위치는 수면으로부터 수심의 20%와 80% 지점입니다.
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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: 80%)
  • 지속시간 15분 동안의 최대 강우량을 구한 뒤, 이를 시간당 강우강도로 환산하는 문제입니다.
    15분간의 최대 우량은 5~20분 구간($$6+4+8=18\text{mm}$$) 또는 15~30분 구간($$4+8+6=18\text{mm}$$)으로 동일하게 $18\text{mm}$입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{R}{t} \times 60$ (강우강도 = 강우량 / 지속시간 $\times$ 60분)
    ② [숫자 대입] $I = \frac{18}{15} \times 60$
    ③ [최종 결과] $I = 72\text{mm/h}$
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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: 79%)
  • 맞대기 용접부의 인장응력은 작용하는 하중을 용접 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{300 \cdot 10^3}{300 \cdot 10}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 100 \text{ MPa}$
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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: 61%)
  • 깊은보의 정의에 따르면, (가) 순경간 $l_n$이 부재 깊이의 4배 이하인 부재이거나, (나) 받침부 내면에서 부재 깊이의 2배 이하인 위치에 집중하중이 작용하는 경우 그 사이 구간을 깊은보로 분류합니다. 따라서 ㉠은 4, ㉡은 2가 정답입니다.
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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: 59%)
  • 인장재의 순단면적은 전체 폭에서 구멍으로 인해 감소된 면적을 제외하고 계산합니다. 그림의 배치상 순폭은 $243.9\text{mm}$이며, 여기에 강판 두께를 곱하여 순단면적을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{순단면적} = \text{순폭} \times \text{두께}$
    ② [숫자 대입] $\text{순단면적} = 243.9 \times 10$
    ③ [최종 결과] $\text{순단면적} = 2439\text{mm}^2$
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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: 61%)
  • 최소 전단철근을 사용할 때, 콘크리트가 부담하는 전단강도 $V_c$가 계수하중 $V_u$를 지지해야 합니다.
    ① [기본 공식] $V_u = V_c = 0.75 \cdot \frac{1}{6} \cdot \lambda \cdot \sqrt{f_{ck}} \cdot b_w \cdot d$
    ② [숫자 대입] $75 \cdot 10^3 = 0.75 \cdot \frac{1}{6} \cdot 1 \cdot \sqrt{28} \cdot b_w \cdot d$
    ③ [최종 결과] $b_w \cdot d = 113390 \text{ mm}^2$
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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: 58%)
  • 콘크리트 보의 휨균열 모멘트는 콘크리트의 파괴계수와 단면계수의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{cr} = f_r \cdot Z = (0.63 \cdot \lambda \cdot \sqrt{f_{ck}}) \cdot \frac{b \cdot h^2}{6}$
    ② [숫자 대입] $M_{cr} = (0.63 \cdot 1.0 \cdot \sqrt{28}) \cdot \frac{300 \cdot 600^2}{6}$
    ③ [최종 결과] $M_{cr} = 60.0 \text{ kN}\cdot\text{m}$
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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: 79%)
  • 옹벽의 부벽 설계 시, 뒷부벽은 T형보로 설계하고 앞부벽은 직사각형보로 설계하는 것이 일반적입니다. 따라서 뒷부벽을 캔틸레버로, 앞부벽을 T형보로 설계한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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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: 68%)
  • 슬래브의 직접설계법에서 내부 경간의 전체 정적 계수휨모멘트 $M_{o}$를 분배할 때, 부계수휨모멘트는 $0.65$, 정계수휨모멘트는 $0.35$의 비율로 배분합니다.
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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: 62%)
  • T형보의 플랜지 유효폭 $b$는 다음 세 가지 값 중 가장 작은 값을 선택합니다.
    1. $16t + b_{w} = 16 \times 180 + 300 = 3180\text{mm}$
    2. 양쪽 슬래브 중심간 거리 $= 150 + 2000 + 150 = 2300\text{mm}$
    3. 보 경간의 $1/4 = 12000 / 4 = 3000\text{mm}$
    따라서 최솟값인 $2300\text{mm}$가 유효폭이 됩니다.
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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: 63%)
  • 복철근 보의 지속하중에 의한 추가 처짐량은 시간경과계수 $\xi$를 사용하여 계산하며, 전체 처짐은 순간처짐과 추가 처짐의 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta_{total} = \Delta_{inst} ( 1 + \frac{\xi}{1 + 50\rho'} )$
    ② [숫자 대입] $\Delta_{total} = 20 ( 1 + \frac{1.4}{1 + 50 \times 0.01} )$
    ③ [최종 결과] $\Delta_{total} = 38.7\text{mm}$
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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: 54%)
  • 철근콘크리트 부재에서 전단철근에 의한 공칭전단강도 $V_{s}$가 $$\frac{1}{3} \lambda \sqrt{f_{ck}} b_{w} d$$ 를 초과하는 경우, 전단철근의 최대 간격은 $d/4$이하 또는 어느 경우이든 $300\text{mm}$이하로 제한하여 전단 파괴에 대비해야 합니다.
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71. 아래에서 ( )안에 들어갈 수치로 옳은 것은?

  1. 700
  2. 800
  3. 900
  4. 1000
(정답률: 58%)
  • 보나 장선에서 횡방향 표피철근을 배치해야 하는 기준은 부재의 깊이 $h$가 $900\text{ mm}$를 초과할 때입니다.
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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: 69%)
  • 용접이음은 리벳이음에 비해 강성이 크고 강하므로, 오히려 응력 집중 현상이 일어나기 쉽습니다.
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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%)
  • 콘크리트의 탄성수축에 의한 프리스트레스 손실량은 탄성계수비와 콘크리트에 가해지는 압축응력의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{f}_{es} = n \times \frac{\text{A}_{f} \times \text{f}}{A}$
    ② [숫자 대입] $\text{f}_{es} = 6.0 \times \frac{150 \times 4 \times 1000}{300 \times 400}$
    ③ [최종 결과] $\text{f}_{es} = 30\text{ MPa}$
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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: 63%)
  • 제시된 마찰손실 근사식 $\text{P}_{px} = \frac{\text{P}_{pj}}{(1 + \text{K} \text{l}_{px} + \mu_{p} \alpha_{px})}$은 분모의 항인 $$(K l_{px} + \mu_{p} \alpha_{px})$$ 값이 0.3 이하인 경우에만 사용할 수 있습니다.
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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: 76%)
  • 2방향 슬래브의 직접설계법 적용 제한 사항 중 기둥의 어긋남 기준은 연속한 기둥 중심선을 기준으로 해당 방향 경간의 10% 이하이어야 합니다.
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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: 47%)
  • 철근의 정착길이는 재료와 상태에 따라 최소 기준이 정해져 있습니다.
    압축 이형철근의 정착길이는 항상 $200\text{mm}$이상이어야 하므로, $400\text{mm}$이상이어야 한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    인장 이형철근: $300\text{mm}$이상
    표준갈고리 인장철근: $150\text{mm}$ 및 $8d_b$이상
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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: 64%)
  • 콘크리트 하연응력이 0이 된다는 것은 프리스트레스에 의한 압축응력과 외력(휨모멘트)에 의한 인장응력이 평형을 이룬다는 의미입니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{P \cdot Z}{A}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{(0.7 \times 1800000) \times \frac{300 \times 600^2}{6}}{300 \times 600}$
    ③ [최종 결과] $M = 126000000 \text{ N}\cdot\text{mm} = 126 \text{ kN}\cdot\text{m}$
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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: 58%)
  • 캔틸레버 보의 처짐을 계산하지 않는 경우의 최소 두께 $h$는 보의 길이 $l$과 항복강도 $f_y$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{l}{8} \times (0.43 + \frac{f_y}{700})$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{4000}{8} \times (0.43 + \frac{350}{700})$
    ③ [최종 결과] $h = 465\text{mm}$
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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: 35%)
  • 나선철근의 최소 철근비는 기둥 단면적과 심부 단면적의 비율, 그리고 콘크리트와 철근의 강도비를 이용하여 산정합니다.
    ① [기본 공식] $\rho_s = 0.45 ( \frac{A_g}{A_c} - 1 ) \frac{f_{ck}}{f_{yt}}$
    ② [숫자 대입] $\rho_s = 0.45 ( \frac{400^2}{300^2} - 1 ) \frac{28}{400}$
    ③ [최종 결과] $\rho_s = 0.0245$
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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: 59%)
  • 강도감소계수는 재료의 강도 변동, 치수 오차, 설계 방정식의 부정확성 및 부재의 중요도와 같은 '저항 측'의 불확실성을 보완하기 위해 적용합니다.

    오답 노트
    하중의 공칭값과 실제 하중 간의 차이 및 초과하중 대비는 강도감소계수가 아니라 '하중계수'를 통해 반영하는 사항입니다.
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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: 63%)
  • 지하수위가 지표면에 있는 무한사면의 안전율($Fs$)은 수중단위중량과 포화단위중량의 비, 그리고 경사각과 내부마찰각의 탄젠트 비로 결정됩니다. 안전율이 $1$이 되는 최소 내부마찰각을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Fs = \frac{\tan \phi}{\tan \beta} \times \frac{\gamma_{sub}}{\gamma_{sat}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$1 = \frac{\tan \phi}{\tan 20^{\circ}} \times \frac{19.62 - 9.81}{19.62}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\phi = 36.06^{\circ}$$
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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: 67%)
  • 지표면으로부터 특정 깊이에서의 연직응력은 단위중량과 깊이의 곱으로 구하며, 수평응력은 연직응력에 토압계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma_{v} = \gamma_{t} \times h$$
    $$\sigma_{h} = \sigma_{v} \times K$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sigma_{v} = 18.7 \times 6$$
    $$\sigma_{h} = 112.2 \times 0.6$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma_{v} = 112.2\text{ kN/m}^{2}$$
    $$\sigma_{h} = 67.3\text{ kN/m}^{2}$$
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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: 62%)
  • 통일분류법(USCS)은 $0.075\text{mm}$ 체 통과율 $50\%$를 기준으로 조립토와 세립토를 구분합니다. $35\%$를 기준으로 한다는 설명은 잘못된 내용입니다.
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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: 55%)
  • 다일러턴시는 전단 시 부피가 변화하는 현상으로, 과압밀 점토나 조밀한 모래에서는 부피가 팽창하는 정(+)의 다일러턴시가 발생하고, 정규압밀 점토나 느슨한 모래에서는 부피가 수축하는 부(-)의 다일러턴시가 발생합니다.

    오답 노트
    정규압밀 점토: 부(-)의 다일러턴시 발생
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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: 65%)
  • 평판재하 시험은 지반의 지지력을 확인하는 시험으로, 침하량이 일정 기준($15\text{mm}$)에 도달하거나, 재하 응력이 지반의 항복점을 넘을 때, 또는 예상 최대 접지 압력을 초과할 때 시험을 종료합니다. 완전히 침하가 멈출 때까지 기다리는 것은 현실적으로 불가능하며 시험 조건에 해당하지 않습니다.
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86. 압밀시험에서 얻은 e-iogP곡선으로 구할 수 있는 것이 아닌 것은?

  1. 선행압밀압력
  2. 팽창지수
  3. 압축지수
  4. 압밀계수
(정답률: 50%)
  • e-logP 곡선은 하중 증가에 따른 간극비의 변화를 나타내는 곡선으로, 흙의 압축성 및 압밀 이력을 분석하는 데 사용됩니다.
    압축지수, 팽창지수, 선행압밀압력은 이 곡선의 기울기와 굴곡점을 통해 직접 구할 수 있지만, 압밀계수는 시간-침하량 관계를 분석하는 압밀시험의 시간-침하 곡선에서 구해야 합니다.

    오답 노트
    선행압밀압력, 팽창지수, 압축지수: e-logP 곡선에서 도출 가능한 지표들입니다.
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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: 55%)
  • 압밀계수 $c_v$를 먼저 구한 뒤, 압밀도에 따른 시간계수 $T_{90}$을 이용하여 압밀 시간을 산출합니다. 상·하층이 모두 모래이므로 배수거리는 점토층 두께의 절반인 $d = 1\text{m}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $c_v = \frac{k}{m_v \gamma_w}$
    $t = \frac{T_{90} d^2}{c_v}$
    ② [숫자 대입]
    $c_v = \frac{5 \times 10^{-9}}{5 \times 10^{-4} \times 9.81} = 1.02 \times 10^{-6}$
    $t = \frac{0.848 \times 1^2}{1.02 \times 10^{-6}} = 831373$
    ③ [최종 결과]
    $t \approx 9.6 \text{일}$
    계산 결과 약 9.8일과 가장 근접합니다.
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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: 58%)
  • Dunham의 공식은 입도 분포와 입자 형상에 따라 내부마찰각을 추정합니다. 곡률계수 $C_g$가 $1 \sim 3$ 사이이고 균등계수 $C_u$가 $10$보다 크므로 양입도 지반에 해당하며, 입자가 모난 형상일 때의 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\phi = \sqrt{12 N} + 25$
    ② [숫자 대입] $\phi = \sqrt{12 \times 10} + 25$
    ③ [최종 결과] $\phi = 36^{\circ}$
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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: 48%)
  • Terzaghi의 극한지지력 공식은 점착력, 상재하중, 흙의 자중 성분의 합으로 구합니다. 지하수위가 기초 바닥에 있으므로 기초 하부의 단위중량은 부상단위중량($\gamma_{sub} = \gamma_{sat} - \gamma_w$ )을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $q_u = 1.3 c N_c + q N_q + 0.4 \gamma B N_{\gamma}$
    ② [숫자 대입] $q_u = 1.3 \times 50 \times 18 + (17 \times 2) \times 7.5 + 0.4 \times (19 - 9.81) \times 3 \times 5$
    ③ [최종 결과] $q_u = 1480.14\text{ kN/m}^2$
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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: 31%)
  • 먼저 건조한 흙의 단위중량을 구하고, $a-a'$ 면에서의 전응력과 모세관 현상으로 인한 음의 간극수압을 계산하여 유효응력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma' = \sigma - u = (\gamma_d \times H) - (S \times h \times \gamma_w)$
    ② [숫자 대입] $\sigma' = (\frac{2.65}{1+0.4} \times 9.81 \times 4) - (0.4 \times 2 \times 9.81)$
    ③ [최종 결과] $\sigma' = 82.1 \text{ kN/m}^2$
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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: 59%)
  • 면적비는 샘플러의 외경과 내경을 이용하여, 샘플러 벽체 면적이 내경 면적에서 차지하는 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A_r = \frac{D^2 - d^2}{d^2}$
    ② [숫자 대입] $A_r = \frac{6^2 - 5.5^2}{5.5^2}$
    ③ [최종 결과] $A_r = 0.19 \text{ (19%)}$
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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: 65%)
  • 세립토(점성토) 함유량이 많아질수록 흙 입자 사이의 마찰력이 감소하고 물을 보유하려는 성질이 강해져, 최대건조단위중량에 도달하기 위한 최적함수비는 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    다짐에너지: 래머의 무게와 낙하 높이에 비례하여 결정됨
    입도배합: 입도분포가 좋을수록 공극이 적어 최대건조단위중량이 높아짐
    다짐기계: 기계의 종류(정적, 동적 등)에 따라 다짐 효과가 달라짐
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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: 69%)
  • 무리말뚝의 허용지지력은 단항 말뚝의 허용지지력에 말뚝 개수와 무리말뚝 효율을 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{ag} = n \times \eta \times Q_{a}$
    ② [숫자 대입] $Q_{ag} = 20 \times 0.75 \times 150$
    ③ [최종 결과] $Q_{ag} = 2250 \text{ kN}$
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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: 60%)
  • 연약지반 위에 성토를 하면 지반의 압밀이 진행되어 지표면이 침하하게 됩니다. 이때 말뚝 주변의 흙이 말뚝보다 더 많이 내려앉으면서 말뚝을 아래로 끌어내리는 하향 마찰력이 발생하는데, 이를 부주면마찰력이라고 하며 결과적으로 말뚝의 지지력을 감소시킵니다.
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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: 67%)
  • 최근에 매립된 포화 점성토 지반의 시공 직후 초기 안정 검토는 배수될 시간이 없는 상태에서의 강도를 측정해야 하므로, 압밀과 배수를 모두 허용하지 않는 비압밀 비배수시험(UU)이 가장 적합합니다.
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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: 56%)
  • 베인전단시험은 연약한 점성토 지반에서 비배수 전단강도(점착력)를 측정하는 시험으로, 내부마찰각을 측정하는 시험이 아닙니다.
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97. 연약지반 개량공법 중 점성토지반에 이용되는 공법은?

  1. 전기충격 공법
  2. 폭차다짐 공법
  3. 생석회말뚝 공법
  4. 바이브로플로테이션 공법
(정답률: 54%)
  • 생석회말뚝 공법은 점성토 지반에 생석회를 혼합하여 지반의 강도를 높이고 침하를 억제하는 대표적인 점성토 개량 공법입니다.

    오답 노트
    전기충격 공법, 폭차다짐 공법, 바이브로플로테이션 공법: 사질토 지반 개량 공법
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98. 어떤 모래층의 간극비(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: 71%)
  • 분사현상이 일어나는 한계 동수경사는 흙의 유효응력이 0이 되는 시점의 경사도를 의미하며, 비중과 간극비를 이용하여 계산합니다.
    $$i_c = \frac{G_s - 1}{1 + e}$$
    $$i_c = \frac{2.60 - 1}{1 + 0.2}$$
    $$i_c = 1.33$$
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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: 73%)
  • 토압은 옹벽의 변위 방향과 크기에 따라 결정되며, 옹벽을 밀어내는 주동토압이 가장 작고, 변위가 없는 정지토압, 옹벽을 밀어 넣을 때 발생하는 수동토압이 가장 큽니다.
    따라서 토압의 크기 순서는 $P_P > P_O > P_A$가 됩니다.
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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: 39%)
  • 유선망을 이용한 침투 유량 $Q$는 유선망의 형상계수(유선의 수 $N_f$ / 등수두선의 수 $N_d$), 수두 차 $H$, 투수계수 $K$, 그리고 폭 $B$를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{N_f}{N_d} \times H \times K \times B$
    ② [숫자 대입] $$Q = \frac{6}{1
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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: 52%)
  • 분류식 하수도는 오수관과 우수관을 분리하여 설치하므로 오수 유량이 일정하고 처리장으로의 이송이 효율적이며 방류장소 선정이 자유롭습니다.

    오답 노트
    사설 하수관 연결하기가 쉽다: 오수관과 우수관이 구분되어 있어 잘못 연결하는 오접합 문제가 발생하기 쉬우며 관리가 까다롭습니다.
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102. 활성슬러지의 SVI가 현저하게 증가되어 응집성이 나빠져 최종 침전지에서 처리수의 분리가 곤란하게 되었다. 이것은 활성슬러지의 어떤 이상 현상에 해당되는가?

  1. 활성슬러지의 부패
  2. 활성슬러지의 상승
  3. 활성슬러지의 팽화
  4. 활성슬러지의 해제
(정답률: 72%)
  • SVI(슬러지 용적 지수)가 현저히 증가하여 슬러지의 응집성이 나빠지고, 이로 인해 침전지에서 슬러지가 가라앉지 않고 부풀어 올라 처리수 분리가 곤란해지는 현상을 활성슬러지의 팽화(Bulking)라고 합니다.
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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: 58%)
  • 하수도용 펌프 흡입구의 표준 유속은 펌프의 회전수 및 흡입실 양정 등을 고려하여 일반적으로 1.5~3.0m/s 범위 내에서 결정합니다.
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104. d양수량이 8m3/min, 전영정이 4m, 회전수 1160rpm인 펌프의 비교회전도는?

  1. 316
  2. 985
  3. 1160
  4. 1436
(정답률: 68%)
  • 펌프의 비교회전도는 펌프의 형상적 특성을 나타내는 지수로, 회전수, 양수량, 전영정을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N_{s} = \frac{N \times Q^{1/2}}{H^{3/4}}$
    ② [숫자 대입] $N_{s} = \frac{1160 \times 8^{1/2}}{4^{3/4}}$
    ③ [최종 결과] $N_{s} = 1160$
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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: 76%)
  • 도수관 설계 시 자연유하식의 평균유속 허용한도는 퇴적을 방지하기 위한 최소유속과 관벽 마모 및 수격 작용을 방지하기 위한 최대유속을 기준으로 하며, 최소한도 0.3m/s, 최대한도 3.0m/s로 규정하고 있습니다.
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106. 혐기성 소화 공정의 영향인자가 아닌 것은?

  1. 온도
  2. 메탄함량
  3. 알칼리도
  4. 체류시간
(정답률: 68%)
  • 혐기성 소화 공정은 미생물의 활동에 영향을 주는 환경 인자가 중요합니다. 온도, 알칼리도(pH 조절), 체류시간은 소화 효율을 결정하는 핵심 영향인자이지만, 메탄함량은 소화 결과로 생성되는 생성물의 농도이지 공정에 영향을 주는 제어 인자가 아닙니다.
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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 사용해야 한다.
(정답률: 53%)
  • 폴리염화알루미늄(PACl)은 단독으로 사용하며, 황산알루미늄과 혼합하여 사용할 경우 침전물이 발생하여 송액관을 막을 위험이 있어 혼합 사용을 금지합니다.
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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: 71%)
  • 급속여과지는 완속여과지에 비해 처리 속도가 빠르고 효율적이지만, 기계적 장치가 필요하여 유지관리비가 더 많이 들고 전문적인 관리기술이 필수적입니다.

    오답 노트
    대규모처리에 적합하다: 급속여과지의 특징임
    세균처리에 있어 확실성이 적다: 완속여과지보다 세균 제거 효율이 낮음
    유입수가 고탁도인 경우에 적합하다: 응집-침전 후 여과하므로 고탁도 처리가 가능함
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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: 56%)
  • 두 유체가 혼합될 때의 농도는 각 유량과 농도의 곱의 합을 전체 유량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C_{m} = \frac{C_{1} Q_{1} + C_{2} Q_{2}}{Q_{1} + Q_{2}}$ 혼합농도 = (농도1×유량1 + 농도2×유량2) / (전체유량)
    ② [숫자 대입] $C_{m} = \frac{2 \times 100000 + 100 \times 1000}{100000 + 1000}$
    ③ [최종 결과] $C_{m} = 2.97$ mg/L
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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: 72%)
  • 상수도 기본계획의 목표년도는 시설의 내구연한과 수요 예측의 적정성을 고려하여 일반적으로 15~20년간을 표준으로 설정합니다.
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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: 38%)
  • 반응조의 수리학적 체류시간(HRT)과 미생물 체류시간(SRT)을 각각 계산합니다.
    1. HRT 계산
    ① [기본 공식] $HRT = \frac{V}{Q}$
    ② [숫자 대입] $HRT = \frac{10000}{40000}$
    ③ [최종 결과] $HRT = 0.25 \text{ day}$
    2. SRT 계산
    ① [기본 공식] $SRT = \frac{V \times X}{Q_w \times X_w + (Q - Q_w) \times X_e}$
    ② [숫자 대입] $SRT = \frac{10000 \times 4000}{400 \times 10000 + (40000 - 400) \times 20}$
    ③ [최종 결과] $SRT = 8.35 \text{ day}$
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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 유출되는 우수량은? (단, 강우강도 , t의 단위:[분])

  1. 0.3m3/s
  2. 2.6m3/s
  3. 34.6m3/s
  4. 43.9m3/s
(정답률: 56%)
  • 합리식 $Q = 0.2778CIA$를 사용하여 우수량을 계산합니다. 먼저 도달시간 $t$를 구한 뒤 강우강도 $I$를 결정해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 0.2778 \times C \times I \times A$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.2778 \times 0.7 \times \frac{3500}{(6 + \frac{1000}{2 \times 60}) + 25} \times 200$
    ③ [최종 결과] $Q = 34.6 \text{ m}^3/\text{s}$
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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: 59%)
  • 유량 $Q$는 단면적 $A$와 유속 $V$의 곱으로 나타낼 수 있으며, 이를 통해 흡입구경 $D$를 산출하는 식을 유도합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt{\frac{4Q}{60\pi V}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt{\frac{4}{60\pi}} \times \sqrt{\frac{Q}{V}}$
    ③ [최종 결과] $D = 146\sqrt{\frac{Q}{V}} \text{ mm}$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 71%)
  • 공동현상은 액체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상으로, 이로 인해 소음, 진동 및 펌프 성능 저하가 발생합니다. 이를 방지하기 위해서는 흡입 양정을 낮추거나 펌프의 회전수를 줄여 유속을 낮춰야 하므로, 회전수를 크게 해야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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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 부유물질만을 함유하는 폐수
(정답률: 67%)
  • 전처리 공정은 주로 대형 부유물 제거, pH 조절, 침전성 물질 제거를 목적으로 합니다. 아주 미세한 부유물질만을 함유하는 폐수는 전처리 단계보다는 후속 고도처리 공정에서 제거가 가능하므로 별도의 전처리가 필요하지 않습니다.
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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: 53%)
  • 다르시의 법칙을 이용하여 투수계수와 동수경사를 곱해 유속을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = K \times \frac{h}{L}$
    ② [숫자 대입] $V = 0.3 \times \frac{0.5}{2.5}$
    ③ [최종 결과] $V = 0.06$
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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: 36%)
  • 착수정의 용량은 체류시간을 $1.5$분 이상으로 하는 것이 표준입니다.
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118. 송수시설의 계획송수량은 원칙적으로 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 연평균급수량
  2. 시간최대급수량
  3. 계획1일평균급수량
  4. 계획1일최대급수량
(정답률: 62%)
  • 송수시설은 하루 중 물 수요가 가장 많은 때를 기준으로 설계해야 안정적인 공급이 가능하므로 계획1일최대급수량을 기준으로 합니다.
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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: 55%)
  • 지하수에 녹아있는 $\text{CO}_2$가 석회암(탄산칼슘)을 용해시켜 칼슘($\text{Ca}^{2+}$)과 마그네슘($\text{Mg}^{2+}$) 이온 농도를 높이기 때문에 경도가 높아집니다.
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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: 76%)
  • 상수도 계통은 물을 취수하여 정수장으로 보내고, 다시 배수지로 보내어 사용자에게 공급하는 순서로 구성됩니다.
    수원 및 저수시설 $\rightarrow$ 취수 $\rightarrow$ 도수 $\rightarrow$ 정수 $\rightarrow$ 송수 $\rightarrow$ 배수 $\rightarrow$ 급수 순으로 흐르는 것이 올바른 계통도입니다.
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