토목기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

토목기사 2021-05-15 필기 기출문제 해설

이 페이지는 토목기사 2021-05-15 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

토목기사
(2021-05-15 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 그림과 같이 케이블(cable)에 5kN의 추가 매달려 있다. 이 추의 중심을 수평으로 3m 이동시키기 위해 케이블 길이 5m 지점인 A점에 수평력 P를 가하고자 한다. 이때 힘 P의 크기는?

  1. 3.75kN
  2. 4.00kN
  3. 4.25kN
  4. 4.50kN
(정답률: 85%)
  • 추의 중심을 수평으로 이동시킨 상태에서 평형을 이루기 위해, 지지점을 기준으로 모멘트의 합이 0이 되는 수평력 $P$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M = 0$
    ② [숫자 대입] $-5 \times 3 + P \times 4 = 0$
    ③ [최종 결과] $P = 3.75$
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2. 지름이 D인 원형단면의 단면 2차 극모멘트(IP)의 값은?

(정답률: 85%)
  • 원형 단면의 단면 2차 극모멘트 $I_{P}$는 단면 2차 모멘트 $I_{x}$와 $I_{y}$의 합과 같으며, 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I_{P} = I_{x} + I_{y}$
    ② [숫자 대입] $I_{P} = \frac{\pi D^{4}}{64} + \frac{\pi D^{4}}{64}$
    ③ [최종 결과] $I_{P} = \frac{\pi D^{4}}{32}$
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3. 그림과 같은 3힌지 아치에서 A점의 수평반력(HA)은?

(정답률: 81%)
  • 3힌지 아치 구조물에서 힌지점 C에서의 모멘트 합은 0이 되어야 합니다. 전체 하중 $w$가 작용할 때, 지점 A에서의 수평반력 $H_A$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $H_A = \frac{wL^2}{8h}$
    ② [숫자 대입] $H_A = \frac{wL^2}{8h}$
    ③ [최종 결과]
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4. 단면 2차 모멘트가 I, 길이가 L인 균일한 단면의 직선상(直線狀)의 기둥이 있다. 기둥의 양단이 고정되어 있을 때 오일러(Euler) 좌굴하중은? (단, 이 기둥의 탄성계수는 E 이다.)

(정답률: 82%)
  • 기둥의 양단이 고정된 경우, 유효길이 계수 $K$는 $0.5$가 됩니다. 이를 오일러 좌굴하중 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^{2}EI}{(KL)^{2}}$ 좌굴하중 = \frac{π^{2} × 탄성계수 × 단면2차모멘트}{(유효길이계수 × 길이)^{2}}
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^{2}EI}{(0.5L)^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = \frac{4\pi^{2}EI}{L^{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 그림과 같은 집중하중이 작용하는 캔딜레버 보에서 A점의 처짐은? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 53%)
  • 캔틸레버 보의 고정단(B점)으로부터 하중 작용점(C점)까지의 거리를 $a$, 전체 길이를 $L_{total}$이라 할 때, 자유단(A점)의 처짐 공식 $\frac{Pa^2(3L_{total}-a)}{6EI}$를 적용합니다. 주어진 그림에서 $a = 2L$, $L_{total} = 3L$입니다.
    ① [기본 공식] $\delta_A = \frac{Pa^2(3L_{total}-a)}{6EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta_A = \frac{P(2L)^2(3 \times 3L - 2L)}{6EI}$
    ③ [최종 결과] $\delta_A = \frac{14PL^3}{3EI}$
    따라서 정답은 입니다.
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6. 아래에서 설명하는 것은?

  1. Castigliano의 제1정리
  2. Castigliano의 제2정리
  3. 가상일의 원리
  4. 공액보법
(정답률: 86%)
  • 탄성체에 저장된 변형에너지 $U$를 변위 $\Delta_{i}$로 편미분했을 때, 그 결과가 해당 지점의 하중 $P_{i}$와 같다는 원리는 Castigliano의 제1정리입니다.
    $$P_{i} = \frac{\partial U}{\partial \Delta_{i}}$$
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7. 재료의 역학적 성질 중 탄성계수를 E, 전단탄성계수를 G, 푸아송 수를 m이라 할 때 각 성질의 상호관계식으로 옳은 것은?

(정답률: 78%)
  • 재료역학에서 탄성계수 $E$, 전단탄성계수 $G$, 푸아송 수 $m$의 상호관계식은 다음과 같습니다.
    $$\text{관계식: } G = \frac{E}{2(1+m)}$$
    제시된 이미지 의 수식은 $$G = \frac{mE}{2(m+1)}$$ 로 표기되어 있으나, 이는 일반적인 관계식 $G = \frac{E}{2(1+m)}$의 변형 또는 특정 조건의 식이며 정답으로 지정되어 있습니다.
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8. 그림과 같은 단순보에서 C점의 휨모멘트는?

  1. 320 kN·m
  2. 420 kN·m
  3. 480 kN·m
  4. 540 kN·m
(정답률: 76%)
  • 단순보의 반력을 먼저 구한 뒤, C점에서의 모멘트 평형 방정식을 이용하여 휨모멘트를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{B} \times 10 = (50 \times 4 \times 8) + (\frac{50 \times 6}{2} \times \frac{6 \times 2}{3})$$
    $$M_{C} = R_{B} \times 4 - (50 \times 4 \times 2)$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{B} = 220$$
    $$M_{C} = 220 \times 4 - 50 \times 4 \times 2$$
    ③ [최종 결과]
    $$M_{C} = 480 \text{ kN}\cdot\text{m}$$
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9. 그림과 같이 2개의 집중하중이 단순보 위를 통과할 때 절대최대 휨모멘트의 크기(Mmax)와 발생위치(x)는?

  1. Mmax = 362 kN·m, x = 8m
  2. Mmax = 382 kN·m, x = 8m
  3. Mmax = 486 kN·m, x = 9m
  4. Mmax = 506 kN·m, x = 9m
(정답률: 85%)
  • 단순보 위를 이동하는 두 집중하중의 절대최대 휨모멘트는 두 하중의 중심과 보의 중심이 일치할 때 발생합니다.
    ① [발생 위치] $x = \frac{20}{2} - \frac{6}{2} = 9\text{m}$
    ② [반력 계산] $R_A = \frac{40 \cdot 11 + 80 \cdot 5}{20} = 42\text{kN}$
    ③ [최대 모멘트] $M_{max} = 42 \cdot 9 - 40 \cdot 2.25 = 486\text{kN}\cdot\text{m}$
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10. 그림과 같은 보에서 두 지점의 반력이 같게 되는 하중의 위치(x)는 얼마인가?

  1. 0.33m
  2. 1.33m
  3. 2.33m
  4. 3.33m
(정답률: 80%)
  • 두 지점의 반력이 같으려면 전체 하중의 합을 2로 나눈 값($$1.5\text{kN}$$)이 각 지점에 걸려야 하며, 지점 A를 기준으로 모멘트 합이 0이 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_A = 0$
    ② [숫자 대입] $1 \times x + 2 \times (4 + x) - 1.5 \times 12 = 0$
    ③ [최종 결과] $x = 3.33$
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11. 폭 20mm, 높이 50mm인 균일한 직사각형 단면의 단순보에 최대전단력이 10kN 작용할 때 최대 전단응력은?

  1. 6.7 MPa
  2. 10 MPa
  3. 13.3 MPa
  4. 15 MPa
(정답률: 66%)
  • 직사각형 단면의 단순보에서 최대 전단응력은 평균 전단응력의 1.5배가 됩니다.
    ① $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{V}{A}$
    ② $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{10000}{20 \times 50}$
    ③ $\tau_{max} = 15$
    따라서 최대 전단응력은 $15 \text{ MPa}$ 입니다.
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12. 그림과 같은 부정정보에서 A점의 처짐각(θA)은? (단, 보의 휨강성은 EI이다.)

(정답률: 64%)
  • 일단고정 타단지지 보에 등분포하중 $w$가 작용할 때, A점의 처짐각 $\theta_A$는 모멘트 적분법 또는 중첩원리를 통해 구할 수 있습니다.
    A점의 수직반력 $R_A = \frac{3}{8}wL$이며, 이를 이용해 모멘트 식을 세워 적분하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\theta_A = \int_{0}^{L} \frac{M(x)}{EI} dx = \frac{wL^3}{48EI}$$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 길이가 같으나 지지조건이 다른 2개의 장주가 있다. 그림 (a)의 장주가 40kN에 견딜 수 있다면 그림 (b)의 장주가 견딜 수 있는 하중은? (단, 재질 및 단면은 동일하며 EI는 일정하다.)

  1. 40kN
  2. 160kN
  3. 320kN
  4. 640kN
(정답률: 80%)
  • 장주의 임계하중 $P_{cr}$은 유효길이 $L_e$의 제곱에 반비례합니다. 지지조건에 따른 유효길이 계수 $K$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{(KL)^2}$$
    ② [숫자 대입]
    그림 (a)는 일단고정 타단자유($K=2$)이므로 $40\text{kN} = \frac{\pi^2 E I}{(2L)^2}$이며, 그림 (b)는 양단고정($K=0.5$)이므로 $P_b = \frac{\pi^2 E I}{(0.5L)^2}$ 입니다.
    ③ [최종 결과]
    $$P_b = 40 \times \frac{2^2}{0.5^2} = 40 \times 16 = 640\text{kN}$$
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14. 그림에 표시한 것과 같은 단면의 변화가 있는 AB 부재의 강성도(stiffness factor)는?

(정답률: 78%)
  • 단면적이 서로 다른 두 구간이 직렬로 연결된 부재의 전체 강성도는 각 구간의 강성도의 조화 평균 형태로 계산됩니다.
    $$\frac{1}{k} = \frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} = \frac{L_1}{A_1 E_1} + \frac{L_2}{A_2 E_2}$$
    위 식을 $k$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$k = \frac{1}{\frac{L_1}{A_1 E_1} + \frac{L_2}{A_2 E_2}} = \frac{A_1 E_1 A_2 E_2}{L_1(A_2 E_2) + L_2(A_1 E_1)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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15. 그림과 같이 밀도가 균일하고 무게가 W인 구(球)가 마찰이 없는 두 벽면 사이에 놓여 있을 때 반력 RA의 크기는?

  1. 0.500W
  2. 0.577W
  3. 0.707W
  4. 0.866W
(정답률: 89%)
  • 구에 작용하는 힘의 평형을 이용하여 반력 $R_A$를 구하는 문제입니다. 수평 및 수직 방향의 힘의 합은 0이 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $ \sum F_x = R_A - R_B \cos 30^\circ = 0, \quad \sum F_y = R_B \sin 30^\circ - W = 0 $
    ② [숫자 대입] $ R_B = \frac{W}{\sin 30^\circ} = 2W \implies R_A = 2W \cos 30^\circ = 2W \times \frac{\sqrt{3}}{2} $
    ③ [최종 결과] $ R_A = \sqrt{3}W \approx 1.732W $
    ※ 참고: 제시된 정답 $0.577W$는 $R_A = W \tan 30^\circ$ 또는 다른 평형 조건 설정 시 도출되는 값으로 보이나, 일반적인 정역학 평형식($R_B \sin 30^\circ = W$) 적용 시 위와 같이 계산됩니다. 다만, 지정 정답인 $0.577W$는 $R_A = \frac{W}{\sqrt{3}}$ 일 때의 값입니다.
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16. 그림과 같은 단순보의 최대전단응력(τmax)을 구하면? (단, 보의 단면은 지름이 D인 원이다.)

(정답률: 47%)
  • 원형 단면 보의 최대 전단응력을 구하는 문제입니다. 원형 단면의 최대 전단응력은 평균 전단응력의 $4/3$배이며, 최대 전단력 $V$는 지점 A의 반력인 $3/8wL$입니다.
    ① [기본 공식] $ \tau_{max} = \frac{4}{3} \frac{V}{A} = \frac{4}{3} \frac{\frac{3}{8}wL}{\frac{\pi D^2}{4}} $
    ② [숫자 대입] $ \tau_{max} = \frac{4}{3} \times \frac{3wL}{8} \times \frac{4}{\pi D^2} $
    ③ [최종 결과] $ \tau_{max} = \frac{2wL}{\pi D^2} $
    정답은 입니다.
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17. 아래 그림에서 A-A축과 B-B축에 대한 음영부분의 단면 2차 모멘트가 각각 8×108 mm4, 16×108 mm4 일 때 음영 부분의 면적은?

  1. 8.00 × 104 mm2
  2. 7.52 × 104 mm2
  3. 6.06 × 104 mm2
  4. 5.73 × 104 mm2
(정답률: 75%)
  • 평행축 정리를 이용하여 단면 2차 모멘트와 면적의 관계를 통해 면적 $A$를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $ I_x = I_G + Ad^2 $
    ② [숫자 대입] $ 8 \times 10^8 = I_G + A \times 80^2 \text{ 이고 } 16 \times 10^8 = I_G + A \times 140^2 $
    ③ [최종 결과] $ A = 6.06 \times 10^4 \text{ mm}^2 $
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18. 그림과 같은 연속보에서 B점의 지점 반력을 구한 값은?

  1. 100 kN
  2. 150 kN
  3. 200 kN
  4. 250 kN
(정답률: 70%)
  • 연속보에서 지점 B의 반력을 구하는 문제입니다. 변위일치법을 적용하여 B점의 처짐이 0임을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ R_B = \frac{5WL}{4} $
    ② [숫자 대입] $ R_B = \frac{5 \times 20 \times 6}{4} $
    ③ [최종 결과] $ R_B = 150 \text{ kN} $
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19. 그림과 같은 캔딜레버 보에서 B점의 처짐각은? (단, EI는 일정하다.)

(정답률: 57%)
  • 균일분포하중을 받는 캔틸레버 보의 자유단 B점에서의 처짐각을 구하는 문제입니다.
    $$ \theta = \frac{wL^3}{6EI} $$
    정답은 입니다.
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20. 그림과 같은 트러스에서 L1U1 부재의 부재력은?

  1. 22 kN(인장)
  2. 25 kN(인장)
  3. 22 kN(압축)
  4. 25 kN(압축)
(정답률: 81%)
  • 트러스 구조의 절점법을 이용하여 부재력을 계산합니다. 전체 하중의 합은 $20+40+40+40+20 = 160\text{kN}$이며, 대칭 구조이므로 지점 반력은 각각 $80\text{kN}$입니다. $L_{1}U_{1}$ 부재가 포함된 절점에서 힘의 평형 방정식을 세우면 압축력 $25\text{kN}$이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\sum F_{y} = 0$
    ② [숫자 대입] $80 - 40 - F \sin \theta = 0$
    ③ [최종 결과] $F = 25$
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2과목: 측량학

21. 수로조사에서 간출지의 높이와 수심의 기준이 되는 것은?

  1. 약최고고저면
  2. 평균중등수위면
  3. 수애면
  4. 약최저저조면
(정답률: 57%)
  • 수로조사에서 간출지(밀물 때 잠기고 썰물 때 드러나는 땅)의 높이와 수심을 결정하는 기준면은 가장 낮은 조위인 약최저저조면을 사용합니다.

    오답 노트
    약최고고저면: 해안선 및 항만설계의 기준
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22. 그림과 같이 각 격자의 크기가 10m×10m로 동일한 지역의 전체 토량은?

  1. 877.5 m3
  2. 893.6 m3
  3. 913.7 m3
  4. 926.1 m3
(정답률: 74%)
  • 격자점의 높이를 이용하여 전체 토량을 구하는 평균 높이법을 적용합니다. 각 높이값이 인접한 격자에 공유되는 횟수를 고려하여 평균 높이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\sum (h_{i} \times w_{i})}{4} \times A$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{1 \times 7.7 + 2 \times 5.9 + 3 \times 2.4 + 4 \times 2.1}{4} \times (10 \times 10)$
    ③ [최종 결과] $V = 877.5$
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23. 동일 구간에 대해 3개의 관측군으로 나누어 거리관측을 실시한 결과가 표와 같을 때, 이 구간의 최확값은?

  1. 50.354m
  2. 50.356m
  3. 50.358m
  4. 50.362m
(정답률: 78%)
  • 여러 관측군의 측정값이 있을 때, 각 관측군의 횟수를 가중치로 하여 계산하는 가중평균법으로 최확값을 구합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\sum (L_{i} \times n_{i})}{\sum n_{i}}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{50.362 \times 5 + 50.348 \times 2 + 50.359 \times 3}{5 + 2 + 3}$
    ③ [최종 결과] $L = 50.358$
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24. 클로소이드 곡선(clothoid curve)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고속도로에 널리 이용된다.
  2. 곡률이 곡선의 길이에 비례한다.
  3. 완화곡선의 일종이다.
  4. 클로소이드 요소는 모두 단위를 갖지 않는다.
(정답률: 83%)
  • 클로소이드 곡선은 곡률이 곡선의 길이에 비례하는 특성을 가진 완화곡선의 일종으로, 운전자가 핸들을 일정한 속도로 회전시킬 때 그려지는 궤적으로 고속도로 등에 널리 이용됩니다.
    클로소이드 요소에는 길이의 단위를 가지는 요소와 단위가 없는 요소가 모두 존재하므로, 모든 요소가 단위를 갖지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.
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25. 표척이 앞으로 3° 기울어져 있는 표척의 읽음값이 3.645m 이었다면 높이의 보정량은?

  1. 5mm
  2. -5mm
  3. 10mm
  4. -10mm
(정답률: 62%)
  • 표척이 기울어졌을 때 실제 높이를 구하여 보정량을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $\text{실제 높이} = \text{읽음값} \times \cos(\theta)$
    $\text{보정량} = \text{실제 높이} - \text{읽음값}$
    ② [숫자 대입]
    $\text{실제 높이} = 3.645 \times \cos(3^{\circ}) = 3.640$
    $\text{보정량} = 3.640 - 3.645 = -0.005$
    ③ [최종 결과]
    $\text{보정량} = -5\text{mm}$
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26. 최근 GNSS 측량의 의사거리 결정에 영향을 주는 오차와 거리가 먼 것은?

  1. 위성의 궤도 오차
  2. 위성의 시계 오차
  3. 위성의 기하학적 위치에 따른 오차
  4. SA(selective availability) 오차
(정답률: 77%)
  • GNSS 의사거리 결정에 영향을 주는 주요 오차 요인을 묻는 문제입니다.
    위성의 궤도, 시계, 기하학적 배치(DOP) 등은 의사거리 측정에 직접적인 영향을 줍니다. 하지만 SA(selective availability) 오차는 과거 미국 정부가 의도적으로 GPS 정밀도를 낮추기 위해 도입했던 인위적 오차로, 현재는 폐지되어 최근 GNSS 측량의 일반적인 의사거리 결정 오차 요인으로 보지 않습니다.
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27. 평탄한 지역에서 9개 측선으로 구성된 다각측량에서 2′ 의 각관측 오차가 발생하였다면 오차의 처리 방법으로 옳은 것은? (단, 허용오차는 60″ √N 로 가정한다.)

  1. 오차가 크므로 다시 관측한다.
  2. 측선의 거리에 비례하여 배분한다.
  3. 관측각의 크기에 역비례하여 배분한다.
  4. 관측각에 같은 크기로 배분한다.
(정답률: 51%)
  • 다각측량에서 발생한 오차가 허용오차 범위 내에 있는지 확인하여 처리 방법을 결정합니다.
    허용오차를 계산하면 다음과 같습니다.
    $$60'' \times \sqrt{9} = 180'' = 3'$$
    발생한 오차 $2'$가 허용오차 $3'$이내이므로, 관측각에 같은 크기로 배분하여 조정합니다.
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28. 도로의 단곡선 설치에서 교각이 60°, 반지름이 150m이며, 곡선시점이 No.8+17m(20m×8+17m)일 때 종단현에 대한 편각은?

  1. 0° 02′ 45″
  2. 2° 41′ 21″
  3. 2° 57′ 54″
  4. 3° 15′ 23″
(정답률: 56%)
  • 곡선길이와 종단현의 길이를 구한 뒤, 호의 길이를 이용해 편각을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $C.L = R \times I \times \frac{\pi}{180}$
    $E.C = C.L + B.C$
    $\text{편각} = \frac{E.C - \text{종단현}}{C.L} \times \frac{180}{\pi}$
    ② [숫자 대입]
    $C.L = 150 \times 60 \times \frac{\pi}{180} = 157.08$
    $E.C = 157.08 + (20 \times 8 + 17) = 334.08$
    $\text{편각} = \frac{334.08 - 320}{300} \times \frac{180}{\pi} = 2.689$
    ③ [최종 결과]
    $\text{편각} = 2^{\circ} 41' 21''$
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29. 표고가 300m인 평지에서 삼각망의 기선을 측정한 결과 600m 이었다. 이 기선에 대하여 평균해수면 상의 거리로 보정할 때 보정량은? (단, 지구반지름 R = 6370km)

  1. +2.83cm
  2. +2.42cm
  3. -2.42cm
  4. -2.83cm
(정답률: 50%)
  • 평지에서 측정한 거리를 평균해수면 상의 거리로 환산할 때 발생하는 보정량은 표고와 지구 반지름을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta L = -\frac{L \times H}{R}$
    ② [숫자 대입] $\Delta L = -\frac{600 \times 300}{6370 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $-0.02825\text{m} \approx -2.83\text{cm}$
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30. 수치지형도(Digital Map)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 우리나라는 축척 1:5000 수치지형도를 국토기본도로 한다.
  2. 주로 필지정보와 표고자료, 수계정보 등을 얻을 수 있다.
  3. 일반적으로 항공사진측량에 의해 구축된다.
  4. 축척별 포함 사항이 다르다.
(정답률: 65%)
  • 수치지형도는 지형, 지물 등의 지리 정보를 디지털 형태로 구축한 지도로, 주로 지형의 형상과 표고, 수계 정보 등을 포함합니다. 필지 정보(토지 경계 등)는 지적도에서 다루는 정보이므로 수치지형도의 주된 목적과는 거리가 멉니다.
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31. 등고선의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 등고선은 분수선(능선)과 평행하다.
  2. 등고선은 도면 내·외에서 폐합하는 폐곡선이다.
  3. 지도의 도면 내에서 등고선이 폐합하는 경우에 등고선의 내부에는 산꼭대기 또는 분지가 있다.
  4. 절벽에서 등고선은 서로 만날 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 등고선은 지형의 높이가 같은 점들을 연결한 선으로, 능선(분수선)이나 계곡선(곡수선)과는 항상 직교하는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    등고선은 분수선(능선)과 평행하다: 능선과 직교함
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32. 트래버스 측량의 작업순서로 알맞은 것은?

  1. 선점 – 계획 – 답사 – 조표 - 관측
  2. 계획 – 답사 – 선점 – 조표 - 관측
  3. 답사 – 계획 – 조표 – 선점 - 관측
  4. 조표 – 답사 – 계획 – 선점 – 관측
(정답률: 79%)
  • 트래버스 측량은 효율적인 관측을 위해 체계적인 순서로 진행됩니다. 먼저 전체적인 측량 계획을 수립하고, 현장을 답사하여 지형을 파악한 뒤, 주요 지점에 점을 설치하는 선점, 세부 점을 배치하는 조표, 마지막으로 실제 거리와 각도를 측정하는 관측 순으로 이루어집니다.
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33. 지오이드(Geoid)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 평균해수면을 육지까지 연장해 지구전체를 둘러싼 곡면이다.
  2. 지오이드면은 등포텐셜면으로 중력방향은 이 면에 수직이다.
  3. 지표 위 모든 점의 위치를 결정하기 위해 수학적으로 정의된 타원체이다.
  4. 실제로 지오이드면은 굴곡이 심하므로 측지측량의 기준으로 채택하기 어렵다.
(정답률: 58%)
  • 지오이드는 평균해수면을 육지까지 연장한 물리적인 등포텐셜면을 의미하며, 수학적으로 정의된 타원체는 지오이드가 아니라 '참조 타원체'에 대한 설명입니다.

    오답 노트
    평균해수면을 육지까지 연장해 지구전체를 둘러싼 곡면이다: 지오이드의 정의임
    지오이드면은 등포텐셜면으로 중력방향은 이 면에 수직이다: 지오이드의 물리적 특성임
    실제로 지오이드면은 굴곡이 심하므로 측지측량의 기준으로 채택하기 어렵다: 불규칙한 형상 때문에 타원체를 기준으로 사용함
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34. 장애물로 인하여 접근하기 어려운 2점 P, Q를 간접거리 측량한 결과가 그림과 같다. 의 거리가 216.90m 일 때 PQ의 거리는?

  1. 120.96m
  2. 142.29m
  3. 173.39m
  4. 194.22m
(정답률: 59%)
  • 삼각형 $APB$와 $AQB$에서 사인법칙을 이용해 $AP$와 $AQ$의 길이를 각각 구한 후, 삼각형 $APQ$에서 코사인법칙을 적용하여 $PQ$의 거리를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $PQ = \sqrt{AP^{2} + AQ^{2} - 2AP \cdot AQ \cos A}$
    ② [숫자 대입] $PQ = \sqrt{164.5^{2} + 145.2^{2} - 2 \times 164.5 \times 145.2 \times \cos 80^{\circ}06'}$
    ③ [최종 결과] $PQ = 173.39$
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35. 수준측량야장에서 측점 3의 지반고는?

  1. 10.59m
  2. 10.46m
  3. 9.92m
  4. 9.56m
(정답률: 57%)
  • 수준측량에서 지반고는 이전 측점의 지반고에 후시를 더해 기계고를 구한 뒤, 해당 측점의 전시를 빼서 산출합니다.
    ① [기본 공식] $GH_{n} = GH_{n-1} + BS - FS$
    ② [숫자 대입] $GH_{3} = 10.00 + 0.95 - 0.36$
    ③ [최종 결과] $GH_{3} = 10.59$
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36. 다각측량의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 삼각점으로부터 좁은 지역의 세부측량 기준점을 측설하는 경우에 편리하다.
  2. 삼각측량에 비해 복잡한 시가지나 지형의 기복이 심한 지역에는 알맞지 않다.
  3. 하천이나 도로 또는 수로 등의 좁고 긴 지역의 측량에 편리하다.
  4. 다각측량의 종류에는 개방, 폐합, 결합형 등이 있다.
(정답률: 66%)
  • 다각측량은 삼각측량과 달리 시준이 어려운 복잡한 시가지나 지형 기복이 심한 지역에서도 측량이 가능하여 매우 적합한 방법입니다.

    오답 노트
    삼각점으로부터 세부측량 기준점 측설: 다각측량의 주요 용도
    좁고 긴 지역 측량: 다각측량의 특징
    개방, 폐합, 결합형: 다각측량의 분류 체계
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37. 항공사진 측량에서 사진상에 나타난 두 점 A, B의 거리를 측정하였더니 208mm이었으며, 지상좌표는 아래와 같았다면 사진축척(S)은? (단, XA = 205346.39m, YA = 10793.16m, XB = 205100.11m, YB = 11587.87m)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. S = 1:3000
  2. S = 1:4000
  3. S = 1:5000
  4. S = 1:6000
(정답률: 75%)
  • 사진축척은 사진상 거리와 실제 지상 거리의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{l}{L}$ (사진축척 = 사진상 거리 / 지상 거리)
    ② [숫자 대입] $S = \frac{0.208}{\sqrt{(205346.39 - 205100.11)^2 + (10793.16 - 11587.87)^2}}$
    ③ [최종 결과] $S = \frac{0.208}{833.3} \approx \frac{1}{4000}$
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38. 그림과 같은 수준망에서 높이차의 정확도가 가장 낮은 것으로 추정되는 노선은? (단, 수준환의 거리 Ⅰ = 4km, Ⅱ = 3km, Ⅲ = 2.4km, Ⅳ(㉯㉳㉲) = 6km)

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉰
  4. ㉱
(정답률: 60%)
  • 수준망에서 폐합차(폐합오차)가 클수록 측정의 정확도가 낮음을 의미합니다. 각 폐합환의 높이차 합계를 계산하여 오차가 가장 큰 구간을 포함하는 노선을 찾습니다.

    1구간(가+나+다): $+3.600 + 1.385 - 5.023 = -0.038\text{m}$
    2구간(라+마-가): $+1.105 + 2.523 - 3.600 = +0.028\text{m}$
    3구간(다+라-바): $-5.023 + 1.105 - (-3.912) = -0.006\text{m}$
    4구간(나+바+마): $+1.385 - 3.912 + 2.523 = -0.004\text{m}$

    계산 결과 1구간과 2구간의 폐합차가 상대적으로 매우 크게 나타나며, 두 구간에 공통으로 포함된 ㉮ 노선의 정확도가 가장 낮은 것으로 추정됩니다.
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39. 도로의 곡선부에서 확폭량(slack)을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, L : 차량 앞면에서 차량의 뒤축가지의 거리, R = 차선 중심선의 반지름)

(정답률: 71%)
  • 도로의 곡선부에서 차량의 뒷바퀴가 노면 밖으로 탈선되지 않도록 안쪽 폭을 넓혀주는 확폭량의 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $slack = \frac{L^{2}}{2R}$ 확폭량 = \frac{차량앞면에서뒤축까지거리^{2}}{2 × 차선중심선반지름}
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $slack = \frac{L^{2}}{2R}$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 표준길이에 비하여 2cm 늘어난 50m 줄자로 사각형 토지의 길이를 측정하여 면적을 구하였을 때, 그 면적이 88m2 이었다면 토지의 실제 면적은?

  1. 87.30m2
  2. 87.93m2
  3. 88.07m2
  4. 88.71m2
(정답률: 64%)
  • 측정 시 사용한 줄자의 길이가 표준보다 길면 측정된 값은 실제보다 작게 나타나므로, 실제 면적을 구하기 위해서는 보정 계수를 곱해주어야 합니다.
    ① [기본 공식] $S_{true} = S_{meas} \times (1 + \frac{e}{L})^{2}$ 실제면적 = 측정면적 × (1 + \frac{오차}{표준길이})^{2}
    ② [숫자 대입] $S_{true} = 88 \times (1 + \frac{0.02}{50})^{2}$
    ③ [최종 결과] $S_{true} = 88.07\text{ m}^{2}$
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 지름 1m의 원통 수조에서 지름 2cm의 관으로 물이 유출되고 있다. 관내의 유속이 2.0m/s 일 때, 수조의 수면이 저하되는 속도는?

  1. 0.3 cm/s
  2. 0.4 cm/s
  3. 0.06 cm/s
  4. 0.08 cm/s
(정답률: 53%)
  • 연속 방정식에 의해 수조에서 유출되는 유량은 일정하므로, 수조의 단면적과 수면 저하 속도의 곱은 관의 단면적과 유속의 곱과 같습니다.
    ① [기본 공식] $A_{1}V_{1} = A_{2}V_{2}$ 수조단면적 × 수면저하속도 = 관단면적 × 유속
    ② [숫자 대입] $\frac{\pi \times 1^{2}}{4} \times V_{1} = \frac{\pi \times 0.02^{2}}{4} \times 2.0$
    ③ [최종 결과] $V_{1} = 0.0008\text{ m/s} = 0.08\text{ cm/s}$
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42. 유체의 흐름에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유체의 입자가 흐르는 경로를 유적선이라 한다.
  2. 부정류(不定流)에서는 유선이 시간에 따라 변화한다.
  3. 정상류(定常流)에서는 하나의 유선이 다른 유선과 교차하게 된다.
  4. 점성이나 압축성을 완전히 무시하고 밀도가 일정한 이상적은 유체를 완전유체라 한다.
(정답률: 65%)
  • 정상류(定常流)를 포함한 모든 유동에서 유선은 정의상 서로 교차할 수 없습니다. 유선이 교차한다는 것은 한 점에서 유속 방향이 두 가지라는 의미가 되어 물리적으로 불가능합니다.
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43. 오리피스의 지름이 2cm, 수축단면(Vena Contracta)의 지름이 1.6cm라면, 유속계수가 0.9 일 때 유랑계수는?

  1. 0.49
  2. 0.58
  3. 0.62
  4. 0.72
(정답률: 46%)
  • 유량계수는 수축계수와 유속계수의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $C_{d} = \frac{d_{c}^{2}}{d^{2}} \times C_{v}$
    ② [숫자 대입] $C_{d} = \frac{1.6^{2}}{2^{2}} \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $C_{d} = 0.58$
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44. 유역면적이 4km2 이고 유출계수가 0.8인 산지하천에서 강우강도가 80 mm/h이다. 합리식을 사용한 유역출구에서의 첨두홍수량은?

  1. 35.5 m3/s
  2. 71.1 m3/s
  3. 128 m3/s
  4. 256 m3/s
(정답률: 79%)
  • 합리식을 이용하여 유역의 첨두홍수량을 산정합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{3.6} C I A$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{3.6} \times 0.8 \times 80 \times 4$
    ③ [최종 결과] $Q = 71.1$ $\text{m}^{3}/\text{s}$
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45. 유역의 평균 강우량 산정방법이 아닌 것은?

  1. 등우선법
  2. 기하평균법
  3. 산술평균법
  4. Thiessen의 가중법
(정답률: 59%)
  • 유역의 평균 강우량을 산정하는 대표적인 방법으로는 등우선법, 산술평균법, Thiessen의 가중법이 사용됩니다.

    오답 노트
    기하평균법: 평균 강우량 산정법에 해당하지 않음
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46. 강우강도(I), 지속시간(D), 생기빈도(F) 관계를 표현하는 식 에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. k, x, n은 지역에 따라 다른 값을 가지는 상수이다.
  2. T는 강의 생기빈도를 나타내는 연수(年數)로서 재현기간(년)을 의미한다.
  3. t는 강우의 지속시간(min)으로서, 강우지속시간이 길수록 강우강도(I)는 커진다.
  4. I는 단위시간에 내리는 강우량(mm/h)인 강우강도이며, 각종 수문학적 해석 및 설계에 필요하다.
(정답률: 81%)
  • 제시된 강우강도 식 $I = \frac{k T^{x}}{t^{n}}$에서 강우지속시간 $t$는 분모에 위치합니다. 따라서 강우지속시간 $t$가 길어질수록 강우강도 $I$는 작아지는 반비례 관계를 가집니다.
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47. 항력(Drag force)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항력 으로 표현되며, 항력계수 CD는 Froude의 함수이다.
  2. 형상항력은 물체의 형상에 의한 후류(Wake)로 인해 압력이 저하하여 발생하는 압력저항이다.
  3. 마찰항력은 유체가 물체표면을 흐를 때 점성과 난류에 의해 물체표면에 발생하는 마찰저항이다.
  4. 조파항력은 물체가 수면에 떠 있거나 물체의 일부분이 수면위에 있을 때에 발생하는 유체저항이다.
(정답률: 63%)
  • 항력 $D = C_D A \frac{\rho V^2}{2}$에서 항력계수 $C_D$는 Froude의 함수가 아니라 레이놀즈수($Re$)의 함수입니다.

    오답 노트
    형상항력: 물체 형상에 따른 후류 압력 저하로 발생
    마찰항력: 점성과 난류에 의한 표면 마찰로 발생
    조파항력: 수면 근처에서 파동 발생으로 인해 발생
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48. 단위유량도(unit hydrograph)를 작성함에 있어서 주요 기본가정(또는 원리)으로만 짝지어진 것은?

  1. 비례가정, 중첩가정, 직접유출의 가정
  2. 비례가정, 중첩가정, 일정기저시간의 가정
  3. 일정기저시간의 가정, 직접유출의 가정, 비례가정
  4. 직접유출의 가정, 일정기저시간의 가정, 중첩가정
(정답률: 74%)
  • 단위유량도(Unit Hydrograph)를 작성하기 위한 3가지 핵심 기본 가정은 강우량과 유출량이 비례한다는 비례가정, 여러 강우의 효과가 합쳐진다는 중첩가정, 그리고 강우 지속시간에 관계없이 기저시간이 일정하다는 일정기저시간의 가정입니다.
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49. 레이놀즈수(Reynolds) 수에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관성력에 대한 중력의 상대적인 크기
  2. 압력에 대한 탄성력의 상대적인 크기
  3. 중력에 대한 점성력의 상대적인 크기
  4. 관성력에 대한 점성력의 상대적인 크기
(정답률: 75%)
  • 레이놀즈수(Reynolds number)는 유체 흐름에서 관성력과 점성력의 상대적인 크기를 나타내는 무차원 수이며, 이를 통해 흐름 상태를 층류, 천이영역, 난류로 구분합니다.
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50. 지름 D = 4cm, 조도계수 n = 0.01m-1/3·s인 원형관의 Chezy의 유속계수 C는?(문제 오류로 가답안 발표시 3번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 3번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 150
(정답률: 79%)
  • Chezy의 유속계수 $C$는 동수반경 $R_h$와 조도계수 $n$의 관계식으로 구할 수 있습니다. 본 문제는 출제 오류가 있으나, 동수반경을 $\text{cm}$ 단위로 그대로 적용하여 계산하면 가답안인 100이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{R_h^{1/6}}{n}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{(4/4)^{1/6}}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $$C = 100$
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51. 폭이 1m인 직사각형 수로에서 0.5m3/s의 유량이 80cm의 수심으로 흐르는 경우, 이 흐름을 가장 잘 나타낸 것은? (단, 동점성 계수는 0.012cm2/s, 한계수심은 29.5cm이다.)

  1. 층류이며 상류
  2. 층류이며 사류
  3. 난류이며 상류
  4. 난류이며 사류
(정답률: 52%)
  • 수심과 한계수심을 비교하여 흐름의 상태(상류/사류)를 판단하고, 레이놀즈 수를 계산하여 흐름의 종류(층류/난류)를 판별합니다.
    1. 흐름 상태: 수심($80\text{cm}$)이 한계수심($29.5\text{cm}$)보다 크므로 상류입니다.
    2. 흐름 종류: 레이놀즈 수 $Re$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Re = \frac{R_h \times V}{\nu}$
    ② [숫자 대입] $R_h = \frac{100 \times 80}{100 + 2 \times 80} = 30.77\text{cm}, \quad V = \frac{0.5}{1 \times 0.8} = 0.625\text{m/s} = 62.5\text{cm/s}, \quad Re = \frac{30.77 \times 62.5}{0.012}$
    ③ [최종 결과] $Re = 160260$
    $Re > 2000$이므로 난류이며, 수심 조건에 따라 상류입니다.
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52. 빙산의 비중이 0.92이고 바닷물의 비중은 1.025일 때 빙산이 바닷물 속에 잠겨있는 부분의 부피는 수면 위에 나와 있는 부분의 약 몇 배인가?

  1. 0.8배
  2. 4.8배
  3. 8.8배
  4. 10.8배
(정답률: 73%)
  • 부력의 원리에 따라 물체에 작용하는 부력은 잠긴 부분의 부피에 비례하며, 전체 부피에 대한 잠긴 부분의 비율은 비중의 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_{sub}}{V_{total}} = \frac{S_{ice}}{S_{water}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_{sub}}{V_{total}} = \frac{0.92}{1.025} = 0.8975$
    ③ [최종 결과] $V_{sub} = 0.8975 \times V_{total}, \quad V_{above} = 0.1025 \times V_{total} \implies \frac{V_{sub}}{V_{above}} = \frac{0.8975}{0.1025} = 8.756$
    따라서 약 $8.8$배입니다.
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53. 수온에 따른 지하수의 유속에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 4℃에서 가장 크다.
  2. 수온이 높으면 크다.
  3. 수온이 낮으면 크다.
  4. 수온에는 관계없이 일정하다.
(정답률: 69%)
  • 수온이 상승하면 물의 점성이 감소하고, 이로 인해 투수계수가 증가하여 결과적으로 지하수의 유속이 빨라집니다.
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54. 유체 속에 잠긴 곡면에 작용하는 수평분력은?

  1. 곡면에 의해 배재된 액체의 무게와 같다.
  2. 곡면의 중심에서의 압력과 면적의 곱과 같다.
  3. 곡면의 연직상방에 실려 있는 액체의 무게와 같다.
  4. 곡면을 연직면상에 투영하였을 때 생기는 투영면적에 작용하는 힘과 같다.
(정답률: 62%)
  • 유체 속에 잠긴 곡면에 작용하는 수평분력은 해당 곡면을 연직면(수직면)에 투영시켰을 때 나타나는 투영면적에 작용하는 힘과 동일합니다.
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55. 지하수(地下水)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 자유 지하수를 양수(揚水)하는 우물을 굴착정(Artesian well)이라 부른다.
  2. 불투수층(不透水層) 상부에 있는 지하수를 자유 지하수(自由地下水)라 한다.
  3. 불투수층과 불투수층 사이에 있는 지하수를 피압지하수(被壓地下水)라 한다.
  4. 흙입자 사이에 충만되어 있으며 중력의 작용으로 운동하는 물을 지하수라 부른다.
(정답률: 52%)
  • 굴착정(Artesian well)은 자유 지하수가 아니라, 불투수층과 불투수층 사이에 갇혀 압력을 받고 있는 피압지하수를 양수하는 우물을 말합니다.

    오답 노트
    불투수층 상부의 지하수: 자유 지하수
    불투수층 사이의 지하수: 피압지하수
    중력 작용으로 운동하는 물: 지하수
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56. 월류수심 40cm인 전폭 위어의 유량을 Francis 공식에 의해 구한 결과 0.40m3/s 였다. 이 때 위어 폭의 측정에 2cm 의 오차가 발생했다면 유량의 오차는 몇 % 인가?

  1. 1.16%
  2. 1.50%
  3. 2.00%
  4. 2.33%
(정답률: 36%)
  • Francis 공식에서 유량 $Q$는 위어 폭 $b$에 정비례하므로, 유량의 상대 오차는 위어 폭의 상대 오차와 동일합니다.
    먼저 주어진 유량과 수심을 통해 위어 폭 $b$를 산출합니다.
    ① [위어 폭 공식] $b = \frac{Q}{1.84 \times h^{3/2}}$
    ② [숫자 대입] $b = \frac{0.4}{1.84 \times 0.4^{3/2}}$
    ③ [최종 결과] $b = 0.86$ m

    이제 폭의 오차 $db = 0.02$ m를 이용하여 유량 오차율을 계산합니다.
    ① [오차율 공식] $\frac{dQ}{Q} = \frac{db}{b} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\frac{dQ}{Q} = \frac{0.02}{0.86} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\frac{dQ}{Q} = 2.33$ %
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57. 폭 9m의 직사각형 수로에 16.2m3/s 의 유량이 92cm의 수심으로 흐르고 있다. 장파의 전파속도 C와 비에너지 E는? (단, 에너지 보정계수 α=1.0)

  1. C = 2.0m/s, E = 1.015m
  2. C = 2.0m/s, E = 1.115m
  3. C = 3.0m/s, E = 1.015m
  4. C = 3.0m/s, E = 1.115m
(정답률: 55%)
  • 장파의 전파속도는 수심에 비례하는 파동 속도 공식을 사용하며, 비에너지는 속도 수두와 수심의 합으로 계산합니다.
    ① [전파속도 공식] $C = \sqrt{g h}$
    ② [숫자 대입] $C = \sqrt{9.81 \times 0.92}$
    ③ [최종 결과] $C = 3.0$ m/s

    비에너지 계산을 위해 먼저 평균 유속 $V$를 구합니다.
    $V = \frac{Q}{B h} = \frac{16.2}{9 \times 0.92} = 1.96$ m/s
    ① [비에너지 공식] $E = \frac{V^{2}}{2 g} + h$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{1.96^{2}}{2 \times 9.81} + 0.92$
    ③ [최종 결과] $E = 1.115$ m
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58. Chezy의 평균유속 공식에서 평균유속계수 C를 Manning의 평균유속 공식을 이용하여 표현한 것으로 옳은 것은?

(정답률: 62%)
  • Chezy 공식과 Manning 공식을 결합하여 평균유속계수 $C$를 도출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{R^{1/6}}{n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{R^{1/6}}{n}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = \frac{R^{1/6}}{n}$$
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59. 비압축성 이상유체에 대한 아래 내용 중 ( )안에 들어갈 알맞은 말은?

  1. 밀도
  2. 비중
  3. 속도
  4. 점성
(정답률: 73%)
  • 비압축성 이상유체는 압력이나 온도 변화에 관계없이 밀도가 일정하다고 가정하는 유체입니다. 따라서 밀도의 변화가 미소하여 무시할 수 있다는 설명이 정확합니다.
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60. 수로경사 I = 1/2500, 조도계수 n = 0.013m-1/3·s인 수로에 아래 그림과 같이 물이 흐르고 있다면 평균유속은? (단, Manning의 공식을 사용한다.)

  1. 1.65 m/s
  2. 2.16 m/s
  3. 2.65 m/s
  4. 3.16 m/s
(정답률: 53%)
  • Manning 공식을 사용하여 평균유속을 구합니다. 먼저 단면적 $A$와 윤변 $S$를 통해 경심 $R$을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{1}{n} R^{2/3} I^{1/2}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{1}{0.013} \times 1.111^{2/3} \times (\frac{1}{2500})^{1/2}$
    ③ [최종 결과] $V = 1.65\text{m/s}$
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 옹벽의 구조해석에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽은 직사각형보로 설계하여야 한다.
  2. 캔틸레버식 옹벽의 전면벽은 저판에 지지된 캔딜레버로 설계할 수 있다.
  3. 저판의 뒷굽판은 정확한 방법이 사용되지 않는 한, 뒷굽판 상부에 재하되는 모든 하중을 지지하도록 설계하여야 한다.
  4. 부벽식 옹벽 저판은 정밀한 해석이 사용되지 않는 한, 부벽 사이의 거리를 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계할 수 있다.
(정답률: 79%)
  • 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽은 하중 전달 구조상 직사각형보가 아닌 T형보로 설계하여야 합니다.
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62. 철근콘크리트가 성립되는 조건으로 틀린 것은?

  1. 철근과 콘크리트 사이의 부착강도가 크다.
  2. 철근과 콘크리트의 탄성계수가 거의 같다.
  3. 철근은 콘크리트 속에서 녹이 슬지 않는다.
  4. 철근과 콘크리트의 열팽창계수가 거의 같다.
(정답률: 81%)
  • 철근콘크리트가 일체로 거동하기 위해서는 부착강도가 커야 하고, 열팽창계수가 비슷하여 온도 변화에 따른 변형량이 같아야 하며, 철근이 부식되지 않아야 합니다. 하지만 철근과 콘크리트의 탄성계수는 서로 크게 다릅니다.
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63. 경간이 12m인 대칭 T형보에서 양쪽의 슬래브 중심간 거리가 2.0m, 플랜지의 두께가 300mm, 복부의 폭이 400mm 일 때 플랜지의 유효폭은?

  1. 2000mm
  2. 2500mm
  3. 3000mm
  4. 5200mm
(정답률: 71%)
  • 대칭 T형보의 유효폭은 다음 세 가지 값 중 가장 작은 값을 선택합니다: 1) $16t_f + b_w$, 2) 양쪽 슬래브 중심간 거리, 3) 지간의 $1/4$.
    ① [기본 공식] $\text{유효폭} = \min(16t_f + b_w, \text{슬래브 중심간 거리}, \frac{L}{4})$
    ② [숫자 대입] $\text{유효폭} = \min(16 \times 300 + 400, 2000, \frac{12000}{4})$
    ③ [최종 결과] $\text{유효폭} = 2000\text{mm}$
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64. 콘크리트의 크리프에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고강도 콘크리트는 저강도 콘크리트보다 크리프가 크게 일어난다.
  2. 콘크리트가 놓이는 주위의 온도가 높을수록 크리프 변형은 크게 일어난다.
  3. 물-시멘트비가 큰 콘크리트는 물-시멘트비가 작은 콘크리트보다 크리프가 크게 일어난다.
  4. 일정한 응력이 장시간 계속하여 작용하고 있을 때 변형이 계속 진행되는 현상을 말한다.
(정답률: 63%)
  • 크리프는 일정한 응력이 장시간 작용할 때 변형이 계속 진행되는 현상입니다. 일반적으로 강도가 높을수록(고강도 콘크리트일수록) 크리프 변형은 작게 일어납니다.

    오답 노트
    주위 온도 높음: 변형 증가
    물-시멘트비 큼: 변형 증가
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65. 그림과 같은 단순지지 보에서 긴장재는 C점에 150mm의 편차에 직선으로 배치되고, 100 kN으로 긴장되었다. 보에는 120kN의 집중하중이 C점에 작용한다. 보의 고정하중은 무시할 때 C점에서의 휨모멘트는 얼마인가? (단, 긴장재의 경사가 수평압축력에 미치는 영향 및 자중은 무시한다.)

  1. -150 kN·m
  2. 90 kN·m
  3. 240 kN·m
  4. 390 kN·m
(정답률: 56%)
  • C점에서의 휨모멘트는 외력에 의한 모멘트에서 프리스트레스에 의한 역모멘트를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_C = A_y \times a - P_t \times e$
    ② [숫자 대입]-반력 $A_y = 120 \times \frac{6}{9} = 80 \text{ kN}$, $M_C = 80 \times 3 - 100 \times 0.15$
    ③ [최종 결과] $M_C = 90 \text{ kN\cdot m}$
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66. 지름 450mm인 원형 단면을 갖는 중심축하중을 받는 나선철근 기둥에서 강도설계법에 의한 축방향 설계축강도(øPn)는 얼마인가? (단, 이 기둥은 단주이고, fck = 27MPa, fy = 350MPa, Ast = 8-D22 = 3096 mm2, 압축지배단면이다.)

  1. 1166 kN
  2. 1299 kN
  3. 2425 kN
  4. 2774 kN
(정답률: 67%)
  • 나선철근 기둥의 설계축강도는 콘크리트와 철근의 압축강도 합에 강도감소계수와 편심계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]-전체단면적 $A_g = \frac{\pi d^2}{4}$, 설계축강도 $\phi P_n = (0.85 f_{ck} (A_g - A_{st}) + f_y A_{st}) \times 0.7 \times 0.85$
    ② [숫자 대입]-단면적 $A_g = \frac{\pi \times 450^2}{4} = 159043 \text{ mm}^2$ , $\phi P_n = (0.85 \times 27 \times (159043 - 3096) + 350 \times 3096) \times 0.7 \times 0.85$
    ③ [최종 결과] $\phi P_n = 2774 \text{ kN}$
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67. 옹벽의 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력에 최소 몇 배 이상이어야 하는가?

  1. 1.5배
  2. 2배
  3. 2.5배
  4. 3배
(정답률: 66%)
  • 옹벽의 안정성 검토 시, 활동에 대한 저항력은 작용하는 수평력의 최소 1.5배 이상이어야 안전한 것으로 판단합니다.

    오답 노트
    전도에 대한 저항력: 2.0배 이상
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68. 폭(b)이 250mm이고, 전체높이(h)가 500mm인 직사각형 철근콘크리트 보의 단면에 균열을 일으키는 비틀림모멘트(Tcr)는 약 얼마인가? (단, 보통중량콘크리트이며, fck = 28 MPa 이다.)

  1. 9.8 kN·m
  2. 11.3 kN·m
  3. 12.5 kN·m
  4. 18.4 kN·m
(정답률: 42%)
  • 직사각형 단면의 균열 비틀림모멘트는 콘크리트의 압축강도와 단면 치수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T_{cr} = \frac{1}{3} \lambda \sqrt{f_{ck}} \frac{A_{cp}^2}{P_{pc}}$
    ② [숫자 대입] $T_{cr} = \frac{1}{3} \times 1.0 \times \sqrt{28} \times \frac{(250 \times 500)^2}{2(250 + 500)}$
    ③ [최종 결과] $T_{cr} = 18.4 \text{ kN\cdot m}$
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69. 프리스트레스트 콘크리트(PSC)의 균등질 보의 개념(homogeneous beam concept)을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. PSC는 결국 부재에 작용하는 하중의 일부 또는 전부를 미리 가해진 프리스트레스와 평행이 되도록 하는 개념
  2. PSC보를 RC보처럼 생각하여, 콘크리트는 압축력을 받고 긴장재는 인장력을 받게 하여 두 힘의 우력 모멘트로 외력에 의한 휨모멘트에 저항시킨다는 개념
  3. 콘크리트에 프리스트레스가 가해지면 PSC부재는 탄성재료로 전환되고 이의 해석은 탄성이론으로 가능하다는 개념
  4. PSC는 강도가 크기 때문에 보의 단면을 강재의 단면으로 가정하여 압축 및 인장을 단면전체가 부담할 수 있다는 개념
(정답률: 55%)
  • 균등질 보의 개념은 콘크리트에 프리스트레스가 가해지면 PSC부재가 탄성재료로 전환되어, 그 해석을 일반적인 탄성이론으로 수행할 수 있다는 원리입니다.
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70. 철근콘크리트 구조물 설계 시 철근 간격에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 굵은 골재의 최대 치수에 관련된 규정은 만족하는 것으로 가정한다.)

  1. 동일 평면에서 평행한 철근 사이의 수평 순간격은 25mm 이상, 또한 철근의 공칭지름 이상으로 하여야 한다.
  2. 벽체 또는 슬래브에서 휨 주철근의 간격은 벽체나 슬래브 두께의 3배 이하로 하여야 하고, 또한 450mm 이하로 하여야 한다.
  3. 나선철근 또는 띠철근이 배근된 압축부재에서 축방향 철근의 순간격은 40mm 이상, 또한 철근 공칭 지름의 1.5배 이상으로 하여야 한다.
  4. 상단과 하단에 2단 이상으로 배치된 경우 상하 철근은 동일 연직면 내에 배치되어야 하고, 이때 상하 철근의 순간격은 40mm 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 38%)
  • 철근을 2단 이상으로 배치할 경우, 상하 철근은 동일 연직면 내에 배치해야 하며 이때 상하 철근의 최소 순간격은 $30\text{mm}$이상으로 규정되어 있습니다.
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71. 철근콘크리트 휨부재에서 최소철근비를 규정한 이유로 가장 적당한 것은?

  1. 부재의 시공 편의를 위해서
  2. 부재의 사용성을 증진시키기 위해서
  3. 부재의 경제적인 단면 설계를 위해서
  4. 부재의 급작스런 파괴를 방지하기 위해서
(정답률: 83%)
  • 최소철근비를 규정하는 이유는 철근이 없는 상태에서 콘크리트가 갑자기 균열이 생기며 파괴되는 취성 파괴를 방지하고, 인장 철근이 항복한 후 연성 파괴가 일어나도록 하여 부재의 급작스런 파괴를 방지하기 위해서입니다.
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72. 전단철근이 부담하는 전단력 Vs = 150 kN 일 때 수직스터럽으로 전단보강을 하는 경우 최대 배치간격은 얼마 이하인가? (단, 전단철근 1개 단면적 = 125mm2, 횡방향 철근의 설계기준항복강도(fyt) = 400 MPa, fck = 28 MPa, bw = 300mm, d = 500mm, 보통중량콘크리트이다.)

  1. 167mm
  2. 250mm
  3. 333mm
  4. 600mm
(정답률: 48%)
  • 전단철근의 최대 배치간격은 계산값과 규정된 제한값($0.5d$ 또는 $600\text{mm}$) 중 가장 작은 값을 선택합니다.
    ① [기본 공식]
    $$s = \min(0.5d, 600, \frac{A_{vt}f_{yt}s}{V_{s}})$$
    ② [숫자 대입]
    $$s = \min(0.5 \times 500, 600, \frac{125 \times 400 \times s}{150000})$$
    ③ [최종 결과]
    $$s = \min(250, 600, 333) = 250\text{mm}$$
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73. 압축 이형철근의 겹침이음길이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, db는 철근의 공칭직경)

  1. 어느 경우에나 압축 이형철근의 겹침이음길이는 200mm 이상이어야 한다.
  2. 콘크리트의 설계기준압축강도가 28MPa 미만인 경우는 규정된 겹침이음길이를 1/5 증가시켜야 한다.
  3. fy가 500MPa 이하인 경우는 0.72 fydb이상, fy가 500MPa을 초과할 경우는 (1.3fy - 24)db 이상이어야 한다.
  4. 서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, 이음길이는 크기가 큰 철근의 정착길이와 크기가 작은 철근의 겹침이음길이 중 큰 값 이상이어야 한다.
(정답률: 48%)
  • 서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음할 때는 구조적 안전성을 위해 큰 철근의 정착길이와 작은 철근의 겹침이음길이 중 더 큰 값을 적용해야 합니다.

    오답 노트
    어느 경우에나 200mm 이상: 압축 이형철근의 겹침이음길이는 어느 경우에나 $300\text{mm}$이상이어야 함
    설계기준압축강도 28MPa 미만: $f_{ck}$가 $21\text{MPa}$ 미만인 경우 겹침이음길이를 $1/3$ 증가시켜야 함
    $f_{y}$가 500MPa 이하: $f_{y}$가 $400\text{MPa}$이하일 때 $0.72f_{y}d_{b}$이상, $400\text{MPa}$ 초과 시 $(1.3f_{y}-24)d_{b}$이상이어야 함
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74. 2방향 슬래브의 설계에서 직접설계법을 적용할 수 있는 제한 조건으로 틀린 것은?

  1. 각 방향으로 3경간 이상이 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. 모든 하중은 연직하중으로 슬래브 판 전체에 등분포이고, 활하중은 고정하중의 3배 이상이어야 한다.
(정답률: 65%)
  • 2방향 슬래브의 직접설계법 적용 조건 중 하중 조건에 따르면, 활하중은 고정하중의 3배 이하이어야 합니다.

    오답 노트
    활하중은 고정하중의 3배 이상이어야 한다: 3배 이하로 제한되어야 하므로 틀린 설명입니다.
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75. 아래 그림과 같은 보의 단면에서 표피철근의 간격 s는 최대 얼마 이하로 하여야 하는가? (단, 건조환경에 노출되는 경우로서, 표피철근의 표면에서 부재 측면까지 최단거리(cc)는 40mm, fck = 24MPa, fy = 350MPa 이다.)

  1. 330mm
  2. 340mm
  3. 350mm
  4. 360mm
(정답률: 47%)
  • 표피철근의 최대 간격 $s$는 두 가지 계산 값 중 작은 값을 채택하며, 건조 환경의 $K_{cr}$ 값과 허용 응력 $f_{s}$를 사용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$s = \min(375 \times \frac{K_{cr}}{f_{s}} - 2.5 \times c_{c}, 300 \times \frac{K_{cr}}{f_{s}})$$
    ② [숫자 대입]
    $$f_{s} = \frac{2}{3} \times 350 = 233.33$$
    $$s = \min(375 \times \frac{280}{233.33} - 2.5 \times 40, 300 \times \frac{280}{233.33})$$
    ③ [최종 결과]
    $$s = \min(356.25, 360) = 356.25 \approx 350\text{mm}$$
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76. 강판형(Plate girder) 복부(web) 두께의 제한이 규정되어 있는 가장 큰 이유는?

  1. 시공상의 난이
  2. 좌굴의 방지
  3. 공비의 절약
  4. 자중의 경감
(정답률: 79%)
  • 강판형 보의 복부판은 폭에 비해 두께가 얇은 판 요소이므로, 압축 하중을 받을 때 판이 갑자기 찌그러지는 좌굴 현상이 발생하기 쉽습니다. 따라서 구조적 안정성을 확보하기 위해 복부 두께에 제한을 둡니다.
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77. 프리스트레스 손실 원인 중 프리스트레스 도입 후 시간의 경과에 따라 생기는 것이 아닌 것은?

  1. 콘크리트의 크리프
  2. 콘크리트의 건조수축
  3. 정착 장치의 활동
  4. 긴장재 응력의 릴랙세이션
(정답률: 70%)
  • 프리스트레스 손실은 도입 시 발생하는 즉시 손실과 시간 경과에 따라 발생하는 시간 의존적 손실로 나뉩니다. 정착 장치의 활동은 긴장재를 정착시키는 과정에서 즉각적으로 발생하는 즉시 손실에 해당합니다.

    오답 노트
    콘크리트의 크리프, 콘크리트의 건조수축, 긴장재 응력의 릴랙세이션: 시간 경과에 따라 서서히 발생하는 시간 의존적 손실입니다.
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78. 강합성 교량에서 콘크리트 슬래브와 강(鋼)주형 상부 플랜지를 구조적으로 일체가 되도록 결합시키는 요소는?

  1. 볼트
  2. 접착제
  3. 전단연결재
  4. 합성철근
(정답률: 73%)
  • 전단연결재는 콘크리트 슬래브와 강주형 상부 플랜지 접합면의 수평 전단 응력에 저항하여, 두 구조물이 일체로 거동하도록 결합시키는 핵심 요소입니다.
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79. 리벳으로 연결된 부재에서 리벳이 상·하 두 부분으로 절단되었다면 그 원인은?

  1. 리벳의 압축파괴
  2. 리벳의 전단파괴
  3. 연결부의 인장파괴
  4. 연결부의 지압파괴
(정답률: 75%)
  • 리벳이 상·하 두 부분으로 절단되는 현상은 모재의 전단력에 의해 리벳의 단면이 잘려 나가는 전단파괴의 전형적인 특징입니다.

    오답 노트
    연결부의 지압파괴: 모재의 지압력에 의해 리벳 구멍이 찌그러지거나 리벳이 파먹히는 파괴
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80. 강도 설계에 있어서 강도감소계수(ø)의 값으로 틀린 것은?

  1. 전단력 : 0.75
  2. 비틀림모멘트 : 0.75
  3. 인장지배단면 : 0.85
  4. 포스트텐션 정착구역 : 0.75
(정답률: 73%)
  • 강도설계법에서 포스트텐션 정착구역의 강도감소계수는 0.85를 적용해야 합니다.

    오답 노트
    전단력: 0.75
    비틀림모멘트: 0.75
    인장지배단면: 0.85
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5과목: 토질 및 기초

81. 흙의 포화단위중량이 20 kN/m3 인 포화점토층을 45°경사로 8m를 굴착하엿다. 흙의 강도정수 Cu = 65 kN/m2, ø = 0° 이다. 그림과 같은 파괴면에 대하여 사면의 안전율은? (단, ABCD의 면적은 70m2 이고 O점에서 ABCD의 무게중심까지의 수직거리는 4.5m 이다.)

  1. 4.72
  2. 4.21
  3. 2.67
  4. 2.36
(정답률: 48%)
  • 사면의 안전율은 전단강도에 의한 저항모멘트를 활동모멘트로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Fs = \frac{C_{u} \times L \times R}{W \times d}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{89.5 \times 2 \times \pi \times 12.1}{360} = 18.89$$
    $$Fs = \frac{65 \times 18.89 \times 12.1}{70 \times 20 \times 4.5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Fs = 2.36$$
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82. 통일분류법에 의한 분류기호와 흙의 성질을 표현한 것으로 틀린 것은?

  1. SM : 실트 섞인 모래
  2. GC : 점토 섞인 자갈
  3. CL : 소성이 큰 무기질 점토
  4. GP : 입도분포가 불량한 자갈
(정답률: 69%)
  • 통일분류법(USCS)에서 CL은 소성이 낮은 무기질 점토(Low plasticity clay)를 의미하며, 압축성이 낮은 점토에 해당합니다.

    오답 노트
    SM: 실트 섞인 모래
    GC: 점토 섞인 자갈
    GP: 입도분포가 불량한 자갈
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83. 다음 중 연약점토지반 개량공법이 아닌 것은?

  1. 프리로딩(Pre-loading) 공법
  2. 샌드 드레인(Sand drain) 공법
  3. 페이퍼 드레인(Paper drain) 공법
  4. 바이브로 플로테이션(Vibro flotation) 공법
(정답률: 79%)
  • 연약점토지반 개량공법은 주로 배수 촉진을 통한 압밀 촉진이나 하중 재하를 통해 지반을 강화하는 방법입니다.

    오답 노트
    바이브로 플로테이션(Vibro flotation) 공법: 진동을 이용하여 밀도를 높이는 공법으로, 점토가 아닌 사질토(모래지반) 개량공법입니다.
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84. 그림과 같은 지반에 재하순간 수주(水柱)가 지표면으로부터 5m 이었다. 20% 압밀이 일어난 후 지표면으로부터 수주의 높이는? (단, 물의 단위중량은 9.81 kN/m3 이다.)

  1. 1m
  2. 2m
  3. 3m
  4. 4m
(정답률: 59%)
  • 압밀이 진행됨에 따라 과잉간극수압이 소산되며, 이에 따라 수주의 높이가 낮아집니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{(1 - U) \gamma_w h_0}{\gamma_w}$
    ② [숫자 대입] $h = (1 - 0.2) \times 5$
    ③ [최종 결과] $h = 4$
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85. 내부마찰각이 30°, 단위중량이 18 kN/m3인 흙의 인장균열 깊이가 3m 일 때 점착력은?

  1. 15.6 kN/m2
  2. 16.7 kN/m2
  3. 17.5 kN/m2
  4. 18.1 kN/m2
(정답률: 56%)
  • 인장균열 깊이는 점착력과 내부마찰각, 단위중량의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $z = \frac{2c}{\gamma} \tan(45^{\circ} + \frac{\phi}{2})$
    ② [숫자 대입] $3 = \frac{2c}{18} \tan(45^{\circ} + \frac{30^{\circ}}{2})$
    ③ [최종 결과] $c = 15.6$
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86. 일반적인 기초의 필요조건으로 틀린 것은?

  1. 침하를 허용해서는 안 된다.
  2. 지지력에 대해 안정해야 한다.
  3. 사용성, 경제성이 좋아야 한다.
  4. 동해를 받지 않는 최소한의 근입깊이를 가져야 한다.
(정답률: 73%)
  • 기초는 구조물의 하중을 지반에 안전하게 전달해야 하며, 지반의 특성상 어느 정도의 침하는 불가피하므로 허용 침하량 범위 내에서 관리하는 것이 현실적입니다. 따라서 침하를 완전히 허용해서는 안 된다는 설명은 틀린 것입니다.
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87. 흙 속에 있는 한 점의 최대 및 최소 주응력이 각각 200 kN/m2 및 100 kN/m2 일 때 최대 주응력과 30°를 이루는 평면상의 전단응력을 구한 값은?

  1. 10.5 kN/m2
  2. 21.5 kN/m2
  3. 32.3 kN/m2
  4. 43.3 kN/m2
(정답률: 53%)
  • 모어 원(Mohr's circle)의 원리를 이용하여 특정 각도 평면상의 전단응력을 구하는 문제입니다. 주응력의 차이로 반지름을 구하고, 실제 각도의 2배를 모어 원의 각도로 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{\sigma_{1} - \sigma_{3}}{2} \sin(2\theta)$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{200 - 100}{2} \sin(60^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $\tau = 43.3$ kN/m$^2$
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88. 토립자가 둥글고 입도분포가 양호한 모래지반에서 N치를 측정한 결과 N = 19가 되었을 경우, Dunham 의 공식에 의한 이 모래의 내부 마찰각(ø)은?

  1. 20°
  2. 25°
  3. 30°
  4. 35°
(정답률: 61%)
  • Dunham의 공식은 모래의 입도분포와 입자 모양에 따라 보정값을 더해 내부 마찰각을 산정합니다. 둥글고 입도분포가 양호한 경우 보정값은 $20$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\phi = \sqrt{12N} + C$
    ② [숫자 대입] $\phi = \sqrt{12 \times 19} + 20$
    ③ [최종 결과] $\phi = 35$
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89. 그림과 같은 지반에 대해 수직방향 등가투수계수를 구하면?

  1. 3.89×10-4 cm/s
  2. 7.78×10-4 cm/s
  3. 1.57×10-3 cm/s
  4. 3.14×10-3 cm/s
(정답률: 70%)
  • 여러 층으로 구성된 지반의 수직방향 등가투수계수는 각 층의 두께와 투수계수를 이용한 조화평균으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $k_v = \frac{H_1 + H_2}{\frac{H_1}{k_1} + \frac{H_2}{k_2}}$
    ② [숫자 대입] $k_v = \frac{3 + 4}{\frac{3}{3 \cdot 10^{-3}} + \frac{4}{5 \cdot 10^{-4}}}$
    ③ [최종 결과] $k_v = 7.78 \cdot 10^{-4}\text{cm/s}$
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90. 다음 중 동상에 대한 대책으로 틀린 것은?

  1. 모관수의 상승을 차단한다.
  2. 지표부근에 단열재료를 매립한다.
  3. 배수구를 설치하여 지하수위를 낮춘다.
  4. 동결심도 상부의 흙을 실트질 흙으로 치환한다.
(정답률: 71%)
  • 동상은 모관상승에 의해 발생하므로, 동결심도 상부의 흙을 모관상승이 억제되는 모래나 자갈과 같은 조립토로 치환해야 합니다.

    오답 노트
    실트질 흙으로 치환: 실트는 모관상승이 매우 활발하여 동상 위험을 높임
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91. 흙의 다짐곡선은 흙의 종류나 입도 및 다짐에너지 등의 영향으로 변한다. 흙의 다짐 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 세립토가 많을수록 최적함수비는 증가한다.
  2. 점토질 흙은 최대건조단위중량이 작고 사질토는 크다.
  3. 일반적으로 최대건조단위중량이 큰 흙일수록 최적함수비도 커진다.
  4. 점성토는 건조측에서 물을 많이 흡수하므로 팽창이 크고 습윤측에서는 팽창이 작다.
(정답률: 60%)
  • 흙의 다짐 특성에서 최대건조단위중량과 최적함수비는 일반적으로 반비례 관계에 있습니다. 따라서 최대건조단위중량이 큰 흙일수록 최적함수비는 작아지는 경향을 보입니다.
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92. 현장에서 채취한 흙 시료에 대하여 아래 조건과 같이 압밀시험을 실시하였다. 이 시료에 320kPa 의 압밀압력을 가했을 때, 0.2cm의 최종 압밀침하가 발생되었다면 압밀이 완료된 후 시료의 간극비는? (단, 물의 단위중량은 9.81 kN/m3 이다.)

  1. 0.125
  2. 0.385
  3. 0.500
  4. 0.625
(정답률: 39%)
  • 압밀 후의 간극비를 구하기 위해 먼저 초기 간극비를 산출하고, 침하량 공식을 이용하여 최종 간극비를 계산합니다.
    ① [초기 간극비 공식] $e_0 = \frac{\gamma_w \cdot G_s}{\gamma_d} - 1$
    ② [숫자 대입] $e_0 = \frac{9.81 \cdot 2.5}{\frac{1.18}{30 \cdot 10^{-4} \cdot 1000}} - 1 = 0.62$
    ③ [최종 간극비 계산] $0.2 = \frac{0.62 - e}{1 + 0.62} \cdot 2.6 \implies e = 0.500$
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93. 노상토 지지력비(CBR)시험에서 피스톤 2.5mm 관입될 때와 5.0mm 관입될 때를 비교한 결과, 관입량 5.0mm에서 CBR이 더 큰 경우 CBR 값을 결정하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 그대로 관입량 5.00mm 일때의 CBR 값으로 한다.
  2. 2.5mm 값과 5.0mm 값의 평균을 CBR 값으로 한다.
  3. 5.0mm 값을 무시하고 2.5mm 값을 표준으로 하여 CBR 값으로 한다.
  4. 새로운 공시체로 재시험을 하며, 재시험 결과도 5.0mm 값이 크게 나오면 관입량 5.0mm 일 때의 CBR 값으로 한다.
(정답률: 60%)
  • CBR 시험에서는 일반적으로 관입량 2.5mm에서의 값이 5.0mm에서의 값보다 크게 나타납니다. 만약 5.0mm에서의 CBR 값이 더 크게 나온다면, 우선 새로운 공시체로 재시험을 실시해야 하며, 재시험 후에도 여전히 5.0mm 값이 더 크게 나온다면 그때는 관입량 5.0mm 일 때의 CBR 값을 최종 값으로 결정합니다.
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94. 다음 중 사운딩 시험이 아닌 것은?

  1. 표준관입시험
  2. 평판재하시험
  3. 콘 관입시험
  4. 베인 시험
(정답률: 65%)
  • 사운딩 시험은 관입 저항력을 측정하여 지반의 상태를 파악하는 시험입니다. 표준관입시험, 콘 관입시험, 베인 시험은 모두 관입 방식의 시험이지만, 평판재하시험은 지표면에 하중판을 놓고 하중을 가해 침하량을 측정하는 재하 시험이므로 사운딩 시험에 해당하지 않습니다.
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95. 단면적이 100cm2, 길이가 30cm 인 모래 시료에 대하여 정수두 투수시험을 실시하였다. 이때 수두추가 50cm, 5분 동안 집수된 물이 350cm3 이었다면 이 시료의 투수계수는?

  1. 0.001 cm/s
  2. 0.007 cm/s
  3. 0.01 cm/s
  4. 0.07 cm/s
(정답률: 57%)
  • 정수두 투수시험에서 투수계수는 다시-달시의 법칙을 이용하여 유출량, 단면적, 시료 길이, 수두차, 시간을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{V L}{A h t}$
    (투수계수 = $\frac{\text{유출량} \times \text{시료길이}}{\text{단면적} \times \text{수두차} \times \text{시간}}$)
    ② [숫자 대입] $k = \frac{350 \times 30}{100 \times 50 \times (5 \times 60)}$
    ③ [최종 결과] $k = 0.007$
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96. 아래와 같은 조건에서 AASHTO분류법에 따른 군지수(GI)는?

  1. 7
  2. 10
  3. 13
  4. 16
(정답률: 50%)
  • AASHTO 분류법의 군지수(GI)는 흙의 액성한계, 소성지수, 200번체 통과율을 이용하여 도로 노상토의 지지력을 평가하는 지표입니다.
    ① [기본 공식] $GI = 0.2a + 0.005ac + 0.01bd$
    (단, $a = LL - 35$, $b = PI - 10$, $c = 200\text{번체 통과율} - 35$, $d = PI - 10$이나 일반적인 간략식 $GI = 0.2(LL-35) + 0.005(LL-35)(PI-10) + 0.01(PI-10)(P_{200}-15)$ 적용)
    ② [숫자 대입] $GI = 0.2(45-35) + 0.005(45-35)(20-10) + 0.01(20-10)(50-15)$
    (여기서 $PI = 45-25 = 20$)
    ③ [최종 결과] $GI = 7$
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97. 점토층 지반위에 성토를 급속히 하려한다. 성토 직후에 있어서 이 점토의 안정성을 검토하는데 필요한 강도정수를 구하는 합리적인 시험은?

  1. 비압밀 비배수시험(UU-test)
  2. 압밀 비배수시험(CU-test)
  3. 압밀 배수시험(CD-test)
  4. 투수시험
(정답률: 70%)
  • 성토를 급속히 진행할 경우, 점토층 내의 과잉간극수압이 소산될 시간이 없어 비압밀 상태에서 전단 파괴가 일어납니다. 따라서 배수가 전혀 이루어지지 않는 조건인 비압밀 비배수시험(UU-test)을 통해 강도정수를 구하는 것이 가장 합리적입니다.
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98. 연속 기초에 대한 Terzaghi 의 극한지지력 공식은 qu = cNc + 0.5γ1BNγ + γ2DfNq 로 나타낼 수 있다. 아래 그림과 같은 경우 극한지지력 공식의 두 번째 항의 단위중량(γ1)의 값은? (단, 물의 단위중량은 9.81 kN/m3 이다.)

  1. 14.48 kN/m3
  2. 16.00 kN/m3
  3. 17.45 kN/m3
  4. 18.20 kN/m3
(정답률: 52%)
  • 기초 저면 아래의 평균 단위중량은 지하수위의 위치에 따라 가중 평균하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]- $\gamma_{1} = (\gamma_{sat} - \gamma_{w}) + \frac{d}{B}(\gamma_{t} - (\gamma_{sat} - \gamma_{w}))$
    ② [숫자 대입] $\gamma_{1} = (19 - 9.81) + \frac{3}{5}(18 - (19 - 9.81))$
    ③ [최종 결과] $\gamma_{1} = 14.48$
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99. 점토 지반에 있어서 강성 기초와 접지압 분포에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 접지압은 어느 부분이나 동일하다.
  2. 접지압은 토질에 관계없이 일정하다.
  3. 기초의 모서리 부분에서 접지압이 최대가 된다.
  4. 기초의 중앙 부분에서 접지압이 최대가 된다.
(정답률: 70%)
  • 점토 지반 위에 놓인 강성 기초의 경우, 기초의 중앙부보다 모서리 부분에서 응력 집중 현상이 발생하여 접지압이 최대가 됩니다.
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100. 토질시험 결과 내부마찰각이 30°, 점착력이 50 kN/m2, 간극수압이 800 kN/m2, 파괴면에 작용하는 수직응력이 3000 kN/m2 일 때 이 흙의 전단응력은?

  1. 1270 kN/m2
  2. 1320 kN/m2
  3. 1580 kN/m2
  4. 1950 kN/m2
(정답률: 54%)
  • 흙의 전단응력은 점착력과 유효수직응력에 내부마찰각의 탄젠트 값을 곱한 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $s = c + (\sigma - u) \tan \phi$
    ② [숫자 대입] $s = 50 + (3000 - 800) \tan 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $s = 1320$
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6과목: 상하수도공학

101. 수원으로부터 취수된 상수가 소비자까지 전달되는 일반적 상수도의 구성순서로 옳은 것은?

  1. 도수 → 송수 → 정수 → 배수 → 급수
  2. 송수 → 정수 → 도수 → 급수 → 배수
  3. 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수
  4. 송수 → 정수 → 도수 → 배수 → 급수
(정답률: 79%)
  • 상수도는 취수된 물이 소비자에게 전달되기까지 취수 $\rightarrow$ 도수 $\rightarrow$ 정수 $\rightarrow$ 송수 $\rightarrow$ 배수 $\rightarrow$ 급수의 순서로 구성됩니다.
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102. 하수관의 접합방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 관중심접합은 관의 중심을 일치시키는 방법이다.
  2. 관저접합은 관의 내면하부를 일치시키는 방법이다.
  3. 단차접합은 지표의 경사가 급한 경우에 이용되는 방법이다.
  4. 관정접합은 토공량을 줄이기 위하여 평탄한 지형에 많이 이용되는 방법이다.
(정답률: 66%)
  • 관정접합은 관의 윗부분(관정)을 일치시키는 방법으로, 매설 깊이가 깊어져 토공비가 많이 들고 펌프 배수 시 양정이 증가하는 단점이 있습니다. 따라서 평탄한 지형에서 토공량을 줄이기 위해 이용된다는 설명은 틀린 것입니다.
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103. 계획오수량을 결정하는 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지하수량은 1일1인최대오수량의 20% 이하로 한다.
  2. 생활오수량의 1일1인최대오수량은 1일1인최대급수량을 감안하여 결정한다.
  3. 계획1일평균오수량은 계획1일최소오수량의 1.3~1.8배를 사용한다.
  4. 합류식에서 우천 시 계획오수량은 원칙적으로 계획시간최대오수량의 3배 이상으로 한다.
(정답률: 58%)
  • 계획시간 최대오수량은 계획 1일 최대오수량의 1시간당 수량에 1.3~1.8배를 곱하여 결정하는 것이 표준입니다. 따라서 계획 1일 평균오수량을 계획 1일 최소오수량의 1.3~1.8배로 한다는 설명은 잘못되었습니다.
  • 계획1일평균오수량은 계획1일최대오수량의 0.7~0.8배를 사용한다
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104. 하수 배제방식의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분류식은 합류식에 비해 우천시 월류의 위험이 크다.
  2. 합류식은 단면적이 크기 때문에 검사, 수리 등에 유리하다.
  3. 합류식은 분류식(2계통 건설)에 비해 건설비가 저렴하고 시공이 용이하다.
  4. 분류식은 강우초기에 노면의 오염물질이 포함된 세정수가 직접 하천 등으로 유입된다.
(정답률: 63%)
  • 합류식은 오수와 우수가 하나의 관으로 흐르므로, 강우 시 유량이 급증하여 처리장 용량을 초과하는 월류(CSO) 위험이 분류식보다 훨씬 큽니다.
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105. 호수의 부영양화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부영양화는 정체성 수역의 상층에서 발생하기 쉽다.
  2. 부영양화된 수원의 상수는 냄새로 인하여 음료수로 부적당하다.
  3. 부영양화로 식물성 플랑크톤의 번식이 증가되어 투명도가 저하된다.
  4. 부영양화로 생물활동이 활발하여 깊은 곳의 용존산소가 풍부하다.
(정답률: 80%)
  • 부영양화가 진행되면 식물성 플랑크톤이 과도하게 번식하고, 이들이 사멸하여 분해되는 과정에서 미생물이 산소를 다량 소비하므로 수심이 깊은 곳은 오히려 용존산소가 부족한 빈산소 상태가 됩니다.
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106. 하수관로시설의 유량을 산출할 때 사용하는 공식으로 옳지 않은 것은?

  1. Kutter 공식
  2. Jamssen 공식
  3. Manning 공식
  4. Hazen-Williams 공식
(정답률: 57%)
  • 하수관로의 유량 산출에는 Manning, Hazen-Williams, Kutter 공식 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    Jamssen 공식: 유량 산출이 아니라 지하 매설관에 가해지는 토압을 계산하기 위한 공식입니다.
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107. 하수처리장 유입수의 SS농도는 200mg/L 이다. 1차 침전지에서 30% 정도가 제거되고, 2차 침전지에서 85%의 제거효율을 갖고 있다. 하루 처리용량이 3000 m3/d 일 때 방류되는 총 SS량은?

  1. 63 kg/d
  2. 2800 g/d
  3. 6300 kg/d
  4. 6300 mg/d
(정답률: 58%)
  • 유입수의 농도에서 각 침전지의 제거 효율을 제외한 최종 잔류량을 계산하여 하루 총 방류량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q \times C \times (1 - \eta_1) \times (1 - \eta_2)$
    ② [숫자 대입] $W = 3000 \times 200 \times (1 - 0.3) \times (1 - 0.85)$
    ③ [최종 결과] $W = 63 \text{ kg/d}$
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108. 상수도관의 관종 선정 시 기본으로 하여야 하는 사항으로 틀린 것은?

  1. 매설조건에 적합해야 한다.
  2. 매설환경에 적합한 시공성을 지녀야 한다.
  3. 내압보다는 외압에 대하여 안전해야 한다.
  4. 관 재질에 의하여 물이 오염될 우려가 없어야 한다.
(정답률: 77%)
  • 상수도관의 관종 선정 시에는 매설 조건, 시공성, 수질 오염 방지뿐만 아니라 내압과 외압 모두에 대해 충분히 안전해야 합니다. 따라서 내압보다 외압에 대해서만 안전해야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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109. 하수도 계획에서 계획우수량 산정과 관계가 없는 것은?

  1. 배수면적
  2. 설계강우
  3. 유출계수
  4. 집수관로
(정답률: 65%)
  • 계획우수량 산정 시에는 유출량 산정식, 유출계수, 확률년, 유달시간, 배수면적, 설계강우 등을 고려해야 합니다. 집수관로는 산정된 우수량을 처리하기 위한 시설물일 뿐, 우수량 자체를 산정하는 변수와는 관계가 없습니다.
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110. 먹는 물의 수질기준 항목에서 다음 특성을 갖고 있는 수질기준항목은?

  1. 불소
  2. 대장균군
  3. 질산성질소
  4. 과망간산칼륨 소비량
(정답률: 65%)
  • 제시된 이미지 의 특징인 수질기준 $10 \text{ mg/L}$이하, 오염물 유입 지표, 특히 유아에게 청색증을 유발하는 항목은 질산성질소입니다.
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111. 관의 길이가 1000m이고, 지름이 20cm인 관을 지름 40cm의 등치관으로 바꿀 때, 등치관의 길이는? (단, Hazen-Williams 공식을 사용한다.)

  1. 2924.2m
  2. 5924.2m
  3. 19242.6m
  4. 29242.6m
(정답률: 49%)
  • Hazen-Williams 공식을 이용한 등치관의 길이를 구하는 문제입니다. 관의 지름 변화에 따른 마찰 손실의 관계를 이용하여 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L_{2} = L_{1} \times (\frac{D_{1}}{D_{2}})^{-4.87}$
    ② [숫자 대입] $L_{2} = 1000 \times (\frac{20}{40})^{-4.87}$
    ③ [최종 결과] $L_{2} = 29242.6$ m
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112. 폭기조의 MLSS농도 2000 mg/L, 30분간 정치시킨 후 침전된 슬러지 체적이 300 mL/L 일 때 SVI는?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 58%)
  • 슬러지 용량지표(SVI)는 30분간 침전시킨 후의 슬러지 부피와 MLSS 농도의 비율로 계산합니다.
    ① $SVI = \frac{SV_{30}}{MLSS} \times 1000$
    ② $SVI = \frac{300}{2000} \times 1000$
    ③ $SVI = 150$
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113. 유출계수가 0.6이고, 유역면적 2km2에 강우강도 200 mm/h 의 강우가 있었다면 유출량은? (단, 합리식을 사용한다.)

  1. 24.0 m3/s
  2. 66.7 m3/s
  3. 240 m3/s
  4. 667 m3/s
(정답률: 75%)
  • 합리식을 이용하여 유역의 최대 유출량을 산정하는 문제입니다.
    ① $Q = 0.2778 \times C \times I \times A$
    ② $Q = 0.2778 \times 0.6 \times 200 \times 2$
    ③ $Q = 66.7$
    따라서 유출량은 $66.7 \text{ m}^3/\text{s}$ 입니다.
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114. 정수지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정수지 상부는 반드시 복개해야 한다.
  2. 정수지의 유효수심은 3~6m를 표준으로 한다.
  3. 정수지의 바닥은 저수위보다 1m 이상 낮게 해야 한다.
  4. 정수지란 정수를 저류하는 탱크로 정수시설로는 최종단계의 시설이다.
(정답률: 62%)
  • 정수지의 바닥은 청소 및 유지관리를 위해 저수위보다 $15\text{cm}$이상 낮게 설계하는 것이 표준입니다.
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115. 합류식 관로의 단면을 결정하는데 중요한 요소로 옳은 것은?

  1. 계획우수량
  2. 계획1일평균오수량
  3. 계획시간최대오수량
  4. 계획시간평균오수량
(정답률: 38%)
  • 합류식 관로는 오수와 우수를 동시에 수송하므로, 관로의 단면을 결정할 때는 오수량보다 훨씬 양이 많은 계획우수량이 가장 결정적인 요소가 됩니다.
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116. 혐기성 소화법과 비교할 때, 호기성 소화법의 특징으로 옳은 것은?

  1. 최초시공비 과다
  2. 유기물 감소율 우수
  3. 저온시의 효율 향상
  4. 소화슬러지의 탈수 불량
(정답률: 57%)
  • 호기성 소화법은 혐기성 소화법에 비해 초기 투자비가 저렴하고 운전이 용이하며 처리수 수질이 양호하지만, 생성된 소화슬러지의 탈수 성능이 불량하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    최초시공비 과다: 초기 투자비가 절감됨
    유기물 감소율 우수: 혐기성 소화가 일반적으로 더 우수함
    저온시의 효율 향상: 온도 변화에 민감하여 저온 시 효율이 저하됨
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117. 정수처리 시 염소소독 공정에서 생성될 수 있는 유해물질은?

  1. 유기물
  2. 암모니아
  3. 환원성 금속이온
  4. THM(트리할로메탄)
(정답률: 78%)
  • 염소소독 시 물속의 유기물과 염소가 반응하면 발암성 물질인 THM(트리할로메탄)과 같은 소독부산물이 생성될 수 있습니다.
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118. 정수시설 내에서 조류를 제거하는 방법 중 약품으로 조류를 산화시켜 침전처리 등으로 제거하는 방법에 사용되는 것은?

  1. Zeolite
  2. 황산구리
  3. 과망간산칼륨
  4. 수산화나트륨
(정답률: 67%)
  • 조류 제거를 위해 약품으로 산화시켜 침전 처리하는 방법에는 황산구리가 사용됩니다. 황산구리는 조류의 성장을 억제하고 사멸시키는 강력한 조류 제거제로 활용됩니다.
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119. 병원성미생물에 의하여 오염되거나 오염될 우려가 있는 경우, 수도꼭지에서의 유리잔류염소는 몇 mg/L 이상 되도록 하여야 하는가?

  1. 0.1 mg/L
  2. 0.4 mg/L
  3. 0.6 mg/L
  4. 1.8 mg/L
(정답률: 50%)
  • 수도꼭지에서의 유리잔류염소 기준은 일반적인 경우 $0.1\text{mg/L}$이상이어야 하지만, 병원성 미생물에 의해 오염되었거나 오염될 우려가 있는 경우에는 더 강화된 기준인 $0.4\text{mg/L}$이상을 유지해야 합니다.
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120. 배수관의 갱생공법으로 기존 관내의 세척(cleaning)을 수행하는 일반적인 공법으로 옳지 않은 것은?

  1. 제트(jet) 공법
  2. 실드(shield) 공법
  3. 로터리(rotary) 공법
  4. 스크레이퍼(scraper) 공법
(정답률: 69%)
  • 배수관 갱생공법 중 세척 공법은 관 내부의 이물질을 제거하는 과정입니다.
    실드 공법은 세척 공법이 아니라, 거대한 원통형 굴착기를 사용하여 토사를 굴착하며 전진하는 터널 굴착 공법입니다.
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