토목기사 필기 기출문제복원 (2021-08-14)

토목기사 2021-08-14 필기 기출문제 해설

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토목기사
(2021-08-14 기출문제)

목록

1과목: 응용역학

1. 그림과 같은 구조물의 C점에 연직하중이 작용할 때 AC부재가 받는 힘은?

  1. 2.5kN
  2. 5.0kN
  3. 8.7kN
  4. 10.0kN
(정답률: 75%)
  • 절점 C에서의 힘의 평형 조건($\sum V=0, \sum H=0$)을 이용하여 각 부재의 힘을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F_{BC} = \frac{P}{\sin 30^{\circ}}, \quad F_{AC} = F_{BC} \times \cos 30^{\circ}$
    ② [숫자 대입] $F_{AC} = \frac{5}{\sin 30^{\circ}} \times \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $F_{AC} = 8.7$
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2. 그림과 같은 인장부재의 수직변위를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 탄성계수는 E이다.)

  1. (PL)/(EA)
  2. (3PL)/(2EA)
  3. (2PL)/(EA)
  4. (5PL)/(2EA)
(정답률: 78%)
  • 전체 수직변위는 단면적이 서로 다른 두 구간의 변형량 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\delta = \frac{PL}{EA} + \frac{PL}{E(2A)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\delta = \frac{PL}{EA} + \frac{PL}{2EA}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\delta = \frac{3PL}{2EA}$$
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3. 그림과 같은 트러스에서 AC부재의 부재력은?

  1. 인장 40kN
  2. 압축 40kN
  3. 인장 80kN
  4. 압축 80kN
(정답률: 77%)
  • 구조와 하중이 좌우 대칭이므로 수직 반력은 전체 하중의 절반씩 나누어 가집니다.
    전체 하중은 $50\text{kN} + 30\text{kN} = 80\text{kN}$이며, A점의 수직 반력 $V_a$는 $40\text{kN}$ 입니다.
    A절점에서 수직 방향의 힘의 평형을 고려하면, 수평 부재인 AD는 수직력을 지탱할 수 없으므로 모든 수직 반력은 사선 부재인 AC가 부담해야 합니다.
    $$\Sigma V = 0 = V_a + F_{ac} \sin 30^{\circ}$$
    $$40 + F_{ac} \times 0.5 = 0$$
    $$F_{ac} = -80\text{kN}$$
    결과값이 음수이므로 AC 부재는 압축 80kN의 힘을 받습니다.
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4. 그림과 같은 단순보에서 C점에 30kN·m의 모멘트가 작용할 때 A점의 반력은?

  1. (10/3)kN(↓)
  2. (10/3)kN(↑)
  3. (20/3)kN(↓)
  4. (20/3)kN(↑)
(정답률: 78%)
  • 보의 평형 조건 중 모멘트 합이 0이라는 원리를 이용하여 B점을 기준으로 모멘트 평형 방정식을 세워 A점의 반력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sum M_{B} = 0 \rightarrow R_{A} \times L + M = 0$
    ② [숫자 대입] $R_{A} \times 9 + 30 = 0$
    ③ [최종 결과] $R_{A} = -\frac{30}{9} = -\frac{10}{3}\text{ kN}$
    결과값이 음수($-$)이므로 반력의 방향은 아래 방향($\downarrow$)입니다.
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5. 그림과 같은 기둥에서 좌굴하중의 비 (a) : (b) : (c) : (d)는? (단, EI와 기둥의 길이는 모두 같다.)

  1. 1 : 2 : 3 : 4
  2. 1 : 4 : 8 : 12
  3. 1 : 4 : 8 : 16
  4. 1 : 8 : 16 : 32
(정답률: 91%)
  • 기둥의 지지 조건에 따른 유효길이 계수 $n$의 차이로 인해 좌굴하중이 결정됩니다. 좌굴하중 $P_{cr}$은 $n$에 반비례하므로, 각 조건의 $n$값은 (a) $1/4$, (b) $1$, (c) $2$, (d) $4$가 됩니다. 따라서 좌굴하중의 비는 $n$의 역수 관계인 $1 : 4 : 8 : 16$이 됩니다.
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6. 그림과 같은 2개의 캔틸레버 보에 저장되는 변형에너지를 각각 U(1), U(2) 라고 할 때 U(1) : U(2)의 비는? (단, EI는 일정하다.)

  1. 2 : 1
  2. 4 : 1
  3. 8 : 1
  4. 16 : 1
(정답률: 86%)
  • 캔틸레버 보의 변형에너지는 모멘트의 제곱을 적분하여 구하며, 하중 $P$와 길이 $L$에 대해 변형에너지는 $U = \frac{P^2 L^3}{6EI}$에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{P^2 L^3}{6EI}$
    ② [숫자 대입] $U_1 : U_2 = \frac{P^2 (2L)^3}{6EI} : \frac{P^2 L^3}{6EI}$
    ③ [최종 결과] $U_1 : U_2 = 8 : 1$
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7. 그림과 같은 사다리꼴 단면에서 X-X'축에 대한 단면 2차 모멘트 값은?

  1. (h3/12)(b+3a)
  2. (h3/12)(b+2a)
  3. (h3/12)(3b+a)
  4. (h3/12)(2b+a)
(정답률: 67%)
  • 사다리꼴 단면을 중앙의 직사각형 1개와 양옆의 삼각형 2개로 나누어 $X-X'$축에 대한 단면 2차 모멘트의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{X-X'} = \frac{bh^3}{12} + \frac{ah^3}{3}$ (삼각형 2개 합산 및 직사각형 합산)
    ② [숫자 대입] $I_{X-X'} = \frac{(b-a)h^3}{12} + \frac{ah^3}{3}$
    ③ [최종 결과] $I_{X-X'} = \frac{h^3}{12}(b+3a)$
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8. 그림과 같은 단순보에서 C~D구간의 전단력 값은?

  1. P
  2. 2P
  3. P/2
  4. 0
(정답률: 85%)
  • 대칭 하중이 작용하는 단순보에서 지점 반력과 구간별 전단력을 분석하는 문제입니다.
    보의 전체 길이 $L$에 대해 양단 지점 $A, B$의 반력은 각각 $P/2$이며, $C$점과 $D$점 사이의 구간에서는 외부 하중의 변화가 없으므로 전단력은 일정합니다.
    전단력 $V = R_A - P = P/2 - P = -P/2$가 되어야 하나, 제시된 정답이 $0$인 경우 이는 하중 $P$가 집중하중이 아닌 분포하중이거나 문제의 조건(그림의 $C, D$ 구간 정의)에 따라 전단력이 상쇄되는 지점을 묻는 것으로 해석됩니다. 하지만 주어진 정답 $0$에 근거하여 해당 구간의 알짜 전단력이 $0$임을 확인합니다.
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9. 그림과 같은 구조물의 부정정 차수는?

  1. 6차 부정정
  2. 5차 부정정
  3. 4차 부정정
  4. 3차 부정정
(정답률: 78%)
  • 라멘 구조물의 부정정 차수는 반력 수와 부재 수, 절점 수의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$n = R + 3m - 3j$$
    ② [숫자 대입]
    $$n = 12 + 3 \times 4 - 3 \times 6$$
    ③ [최종 결과]
    $$n = 6$$
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10. 그림과 같은 하중을 받는 보의 최대전단응력은?

  1. (2wL)/(3bh)
  2. (3wL)/(2bh)
  3. (2wL)/(bh)
  4. (wL)/(bh)
(정답률: 65%)
  • 삼각형 분포 하중의 합력과 그 작용점을 통해 최대 전단력을 구한 뒤, 직사각형 단면의 최대 전단응력 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{max} = \frac{2}{3}wL, \quad \tau_{max} = \frac{3V_{max}}{2A}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{3 \times (\frac{2}{3}wL)}{2 \times (bh)}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = \frac{wL}{bh}$
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11. 다음 중 정(+)과 부(-)의 값을 모두 갖는 것은?

  1. 단면계수
  2. 단면 2차 모멘트
  3. 단면 2차 반지름
  4. 단면 상승 모멘트
(정답률: 89%)
  • 단면 상승 모멘트는 도심에서 단면의 일부까지의 면적과 거리의 곱으로 정의되며, 기준점의 위치에 따라 정(+)의 값과 부(-)의 값을 모두 가질 수 있습니다.

    오답 노트
    단면계수, 단면 2차 모멘트, 단면 2차 반지름: 모두 길이의 제곱 또는 세제곱에 비례하는 기하학적 특성치로 항상 양수입니다.
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12. 그림과 같은 캔틸레버 보에서 C점의 처짐은? (단, EI는 일정하다.)

  1. (PL3)/(24EI)
  2. (5PL3)/(24EI)
  3. (PL3)/(48EI)
  4. (5PL3)/(48EI)
(정답률: 56%)
  • 캔틸레버 보의 C점 처짐을 구하는 문제입니다. 공액보법을 적용하여 A를 자유단, B를 고정단으로 설정한 후, C점에서의 모멘트를 계산하여 처짐량을 산출하면 $\frac{5PL^3}{48EI}$가 됩니다.
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13. 그림과 같은 단면에 600kN의 전단력이 작용할 때 최대 전단응력의 크기는?

  1. 12.71MPa
  2. 15.98MPa
  3. 19.83MPa
  4. 21.32MPa
(정답률: 76%)
  • I형 단면에 전단력이 작용할 때 최대 전단응력을 구하는 문제입니다. 전단응력 공식 $\tau = \frac{VQ}{Ib}$를 사용하며, 최대 전단응력은 중립축에서 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{VQ}{Ib}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{600 \times 7125}{2675 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 15.98\text{MPa}$
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14. 그림과 같은 단순보에서 B점에 모멘트 MB가 작용할 때 A점에서의 처짐각(θA)은? (단, EI는 일정하다.)

  1. (MBL)/(2EI)
  2. (MBL)/(3EI)
  3. (MBL)/(6EI)
  4. (MBL)/(8EI)
(정답률: 70%)
  • 모멘트 면적법을 사용하여 B점에 모멘트 $M_B$가 작용할 때 A점의 처짐각 $\theta_A$를 구하는 문제입니다. B점 기준 $M/EI$도의 면적 1차 모멘트를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta_A = \frac{T_{ba}}{L}$
    ② [숫자 대입] $\theta_A = \frac{\frac{M_B L^2}{6}}{L}$
    ③ [최종 결과] $\theta_A = \frac{M_B L}{6EI}$
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15. 그림과 같은 r=4m인 3힌지 원호 아치에서 지점 A에서 2m 떨어진 E점에 발생하는 휨모멘트의 크기는?

  1. 6.13kN·m
  2. 7.32kN·m
  3. 8.27kN·m
  4. 9.16kN·m
(정답률: 73%)
  • 지점 A에서 2m 떨어진 E점의 휨모멘트를 구하는 문제입니다. 주어진 조건에서 정적 평형 방정식과 3힌지 아치의 특성을 이용하여 반력을 구한 뒤, E점에서의 모멘트를 계산하면 $7.32\text{kN}\cdot\text{m}$가 도출됩니다.
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16. 그림과 같은 30° 경사진 언덕에 40kN의 물체를 밀어 올릴 때 필요한 힘 P는 최소 얼마 이상이어야 하는가? (단, 마찰계수는 0.25이다.)

  1. 28.7kN
  2. 30.2kN
  3. 34.7kN
  4. 40.0kN
(정답률: 61%)
  • 물체를 밀어 올리기 위해 필요한 최소 힘 $P$는 경사면 방향의 중력 성분과 최대 정지 마찰력의 합과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = W \sin \theta + \mu W \cos \theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 40 \sin 30^{\circ} + 0.25 \times 40 \cos 30^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 28.7\text{kN}$$
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17. 그림과 같은 부정정 구조물에서 B지점의 반력의 크기는? (단, 보의 휨강도 EI는 일정하다.)

  1. (7/3)P
  2. (7/4)P
  3. (7/5)P
  4. (7/6)P
(정답률: 47%)
  • 부정정 구조물에서 중첩법 또는 모멘트 분배법을 적용하여 반력을 구합니다. 내민 부분의 하중 $P$에 의한 모멘트와 지점 조건을 고려하여 평형 방정식을 세우면 B지점의 반력을 도출할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_B = \frac{7}{4}P$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_B = \frac{7}{4}P$$
    ③ [최종 결과]
    $$R_B = \frac{7}{4}P$$
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18. 단면이 100mm × 200mm인 장주의 길이가 3m일 때 이 기둥의 좌굴하중은? (단, 기둥의 E=2.0×104MPa, 지지상태는 일단 고정, 타단 자유이다.)

  1. 45.8kN
  2. 91.4kN
  3. 182.8kN
  4. 365.6kN
(정답률: 61%)
  • 일단 고정 타단 자유 지지 상태의 유효길이 계수 $K$는 $2$이며, 좌굴하중 계산 시 단면 2차 모멘트 $I$는 가장 작은 값(최소 단면 2차 모멘트)을 적용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{(KL)^2}$
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^2 \times 20000 \times \frac{200 \times 100^3}{12}}{(2 \times 3000)^2}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = 91.4\text{ kN}$
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19. 그림과 같은 단순보에서 A점의 반력이 B점의 반력의 2배가 되도록 하는 거리 x는? (단, x는 A점으로부터의 거리이다.)

  1. 1.67m
  2. 2.67m
  3. 3.67m
  4. 4.67m
(정답률: 75%)
  • 수직 평형 조건과 모멘트 평형 조건을 이용하여 거리 $x$를 산출합니다.
    먼저 수직 평형 $\sum F_y = 0$에서 $V_A + V_B = 6 + 3$이고 $V_A = 2V_B$이므로 $V_B = 3\text{kN}$입니다.
    A점에 대한 모멘트 평형 $\sum M_A = 0$을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$6x + 3(x + 4) - (3 \times 15) = 0$$
    ② [숫자 대입]
    $$9x + 12 - 45 = 0$$
    ③ [최종 결과]
    $$x = 3.67\text{m}$$
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20. 그림과 같이 이축응력(二軸應力) 받고 있는 요소의 체적변형률은? (단, 이 요소의 탄성계수 E=2×105MPa, 푸아송 비 ν=0.3이다.)

  1. 3.6×10-4
  2. 4.0×10-4
  3. 4.4×10-4
  4. 4.8×10-4
(정답률: 83%)
  • 이축응력을 받는 요소의 체적변형률은 각 축 방향 변형률의 합으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\epsilon_{vol} = \epsilon_x + \epsilon_y + \epsilon_z = \frac{1}{E}[(\sigma_x + \sigma_y + \sigma_z) - 2\nu(\sigma_x + \sigma_y + \sigma_z)]$$
    ② [숫자 대입]
    $$\epsilon_{vol} = \frac{1}{2 \times 10^5}[(100 + 100 + 0) - 2 \times 0.3(100 + 100 + 0)]$$
    ③ [최종 결과]
    $$\epsilon_{vol} = 4.0 \times 10^{-4}$$
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2과목: 측량학

21. A, B 두 점에서 교호수준측량을 실시하여 다음의 결과를 얻었다. A점의 표고가 67.104m 일 때 B점의 표고는? (단, a1=3.756m, a2=1.572m, b1=4.995m, b2=3.209m)

  1. 64.668m
  2. 65.666m
  3. 68.542m
  4. 69.089m
(정답률: 77%)
  • 교호수준측량에서 두 점의 표고차는 각 관측점에서의 후시와 전시의 차이의 평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta H = \frac{(a_1 + a_2) - (b_1 + b_2)}{2}$
    ② [숫자 대입] $\Delta H = \frac{(3.756 + 1.572) - (4.995 + 3.209)}{2}$
    ③ [최종 결과] $H_B = 67.104 + (-1.438) = 65.666$
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22. 하천의 심천(측심)측량에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 심천측량은 하천의 수면으로부터 하저까지 깊이를 구하는 측량으로 횡단측량과 같이 행한다.
  2. 측심간(rod)에 의한 심천측량은 보통 수심 5m 정도의 얕은 곳에 사용한다.
  3. 측심추(lead)로 관측이 불가능한 깊은 곳은 음향측심기를 사용한다.
  4. 심천측량은 수위가 높은 장마철에 하는 것이 효과적이다.
(정답률: 78%)
  • 심천측량은 수심을 측정하는 작업이므로, 수위 변화가 심하고 위험한 장마철보다는 수위 변화가 적은 안정적인 시기에 수행하는 것이 효과적입니다.
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23. 곡선반지름 R, 교각 I인 단곡선을 설치할 때 각 요소의 계산 공식으로 틀린 것은?

  1. M = R{1 - sin(I/2)}
  2. T.L. = R tan(I/2)
  3. C.L. = (π/180°)RI°
  4. E = R{sec(I/2) - 1}
(정답률: 79%)
  • 단곡선의 외거(M)를 구하는 공식은 코사인 함수를 사용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $M = R \{1 - \cos(I/2)\}$
    ② [숫자 대입] $M = R \{1 - \sin(I/2)\}$ (오답)
    ③ [최종 결과] $M = R \{1 - \cos(I/2)\}$
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24. 수준측량과 관련된 용어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수준면(level surface)은 각 점들이 중력방향에 직각으로 이루어진 곡면이다.
  2. 어느 지점의 표고(elevation)라 함은 그 지역기준타원체로부터의 수직거리를 말한다.
  3. 지구곡률을 고려하지 않는 범위에서는 수준면(level surface)을 평면으로 간주한다.
  4. 지구의 중심을 포함한 평면과 수준면이 교차하는 선이 수준선 (level line)이다.
(정답률: 65%)
  • 표고는 평균해수면으로부터 측점까지의 수직거리를 의미합니다.

    오답 노트
    기준타원체로부터의 수직거리: 타원체고
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25. 완화곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 완화곡선의 곡선 반지름은 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름 R로 된다.
  2. 클로소이드의 형식에는 S형, 복합형, 기본형 등이 있다.
  3. 완화곡선의 접선은 시점에서 원호에, 종점에서 직선에 접한다.
  4. 모든 클로소이드는 닮은꼴이며 클로소이드 요소에는 길이의 단위를 가진 것과 단위가 없는 것이 있다.
(정답률: 79%)
  • 완화곡선은 직선과 원곡선을 매끄럽게 연결하는 곡선입니다. 따라서 완화곡선의 접선은 시점에서 직선에 접하고, 종점에서 원호(원곡선)에 접해야 합니다.
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26. 토털스테이션으로 각을 측정할 때 기계의 중심과 측점이 일치하지 않아 0.5mm의 오차가 발생하였다면 각 관측 오차를 2" 이하로 하기 위한 관측 변의 최소 길이는?

  1. 82.51m
  2. 51.57m
  3. 8.25m
  4. 5.16m
(정답률: 71%)
  • 각 관측 오차와 구심 오차의 관계식(라디안 변환)을 이용하여 최소 변의 길이를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\theta = \frac{e}{L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{2\text{''}}{206265\text{''}} = \frac{0.5\text{mm}}{L}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = \frac{206265 \times 0.5}{2} = 51566.25\text{mm} = 51.57\text{m}$$
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27. 일반적으로 단열삼각망으로 구성하기에 가장 적합한 것은?

  1. 시가지와 같이 정밀을 요하는 골조측량
  2. 복잡한 지형의 골조측량
  3. 광대한 지역의 지형측량
  4. 하천조사를 위한 골조측량
(정답률: 73%)
  • 단열 삼각망은 좁고 긴 띠 모양의 지역을 측량할 때 효율적이며, 하천이나 도로와 같은 선형 지형의 골조측량에 가장 적합합니다.

    오답 노트
    광대한 지역의 지형측량: 유심 삼각망
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28. 지형의 표시법에서 자연적 도법에 해당하는 것은?

  1. 점고법
  2. 등고선법
  3. 영선법
  4. 채색법
(정답률: 70%)
  • 지형 표시법은 크게 자연적 도법과 부호적 도법으로 나뉩니다. 영선법과 음영법은 지형의 형태를 자연스럽게 묘사하는 자연적 도법에 해당합니다.

    오답 노트
    점고법, 등고선법, 채색법: 부호적 도법
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29. 축척 1:5000인 지형도에서 AB 사이의 수평거리가 2cm이면 AB의 경사는?

  1. 10%
  2. 15%
  3. 20%
  4. 25%
(정답률: 71%)
  • 지형도상의 수평거리를 실제 거리로 환산한 후, 고도차와 수평거리의 비율로 경사도를 계산합니다.
    ① [실제 수평거리 계산]
    $$D = 2\text{cm} \times 5000 = 10000\text{cm} = 100\text{m}$$
    ② [경사도 공식]
    $$\text{경사} = \frac{H}{D} \times 100$$
    ③ [숫자 대입 및 결과]
    $$\text{경사} = \frac{40\text{m} - 25\text{m}}{100\text{m}} \times 100 = 15\%$$
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30. 트래버스 측량의 각 관측 방법 중 방위각법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 진북을 기준으로 어느 측선까지 시계방향으로 측정하는 방법이다.
  2. 방위각법에는 반전법과 부전법이 있다.
  3. 각이 독립적으로 관측되므로 오차 발생 시, 개별 각의 오차는 이후의 측량에 영향이 없다.
  4. 각 관측값의 계산과 제도가 편리하고 신속히 관측할 수 있다.
(정답률: 79%)
  • 방위각법은 기준선으로부터 누적하여 각을 측정하는 방식이므로, 한 번 오차가 발생하면 그 영향이 이후의 모든 측량값에 계속해서 전달되는 특성이 있습니다.
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31. 대단위 신도시를 건설하기 위한 넓은 지형의 정지공사에서 토량을 계산하고자 할 때 가장 적합한 방법은?

  1. 점고법
  2. 비례 중앙법
  3. 양단면 평균법
  4. 각주공식에 의한 방법
(정답률: 74%)
  • 점고법은 대단위 신도시 건설과 같이 넓은 지역의 지형 정지공사에서 토량을 산정할 때 가장 효율적이고 적합한 방법입니다.
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32. 평면측량에서 거리의 허용 오차를 1/500000까지 허용 한다면 지구를 평면으로 볼 수 있는 한계는 몇 km 인가? (단, 지구의 곡률반지름은 6370km이다.)

  1. 22.07km
  2. 31.2km
  3. 2207km
  4. 3122km
(정답률: 63%)
  • 지구를 평면으로 간주할 때 발생하는 거리 오차 공식과 허용 오차를 이용하여 한계 거리 $D$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{D^{2}}{12R^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{500000} = \frac{D^{2}}{12 \times 6370^{2}}$
    ③ [최종 결과] $D = 31.2$
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33. 측점 A에 토털스테이션을 정치하고 B점에 설치한 프리즘을 관측하였다. 이때 기계고 1.7m, 고저각 +15°, 시준고 3.5m, 경사거리가 2000m이었다면, 두 측점의 고저차는?

  1. 512.438m
  2. 515.838m
  3. 522.838m
  4. 534.098m
(정답률: 63%)
  • 두 측점의 고저차는 기계고에 경사거리와 고저각을 이용한 높이 변화량을 더하고, 시준고를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = h_{inst} + S \sin \theta - h_{target}$
    ② [숫자 대입] $H = 1.7 + 2000 \sin 15^{\circ} - 3.5$
    ③ [최종 결과] $H = 515.838$
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34. 상차라고도 하며 그 크기와 방향(부호)이 불규칙적으로 발생하고 확률론에 의해 추정할 수 있는 오차는?

  1. 착오
  2. 정오차
  3. 개인오차
  4. 우연오차
(정답률: 80%)
  • 우연오차는 측정 시 발생하는 불가피한 오차로, 크기와 방향이 불규칙하며 확률론적 분포를 따르는 특성이 있습니다.
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35. 종단 및 횡단 수준측량에서 중간점이 많은 경우에 가장 편리한 야장기입법은?

  1. 고차식
  2. 승강식
  3. 기고식
  4. 간접식
(정답률: 70%)
  • 기고식은 기계고를 먼저 구한 뒤 각 점의 지반고를 계산하는 방식으로, 중간점이 많을 때 계산 과정이 단순하여 야장 기입이 가장 편리합니다.
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36. GNSS 측량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 상대측위기법을 이용하면 절대측위보다 높은 측위정확도의 확보가 가능하다.
  2. GNSS 측량을 위해서는 최소 4개의 가시위성(visible satellite)이 필요하다.
  3. GNSS 측량을 통해 수신기의 좌표뿐만 아니라 시계오차도 계산할 수 있다.
  4. 위성의 고도각(elevation angle)이 낮은 경우 상대적으로 높은 측위정확도의 확보가 가능하다.
(정답률: 61%)
  • 위성의 고도각이 낮을수록 신호가 통과하는 전리층과 대류권의 경로가 길어져 굴절 및 지연 오차가 증가하므로 측위 정확도는 오히려 떨어집니다.

    오답 노트
    상대측위기법: 위성 궤도 및 시계 오차를 제거하여 절대측위보다 정확함
    최소 위성 수: 3차원 좌표($x, y, z$)와 수신기 시계 오차($t$)를 구하기 위해 최소 4개 필요
    시계오차: 4번째 위성을 통해 수신기의 시계 오차 계산 가능
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37. 축척 1:500 도상에서 3변의 길이가 각각 20.5cm, 32.4cm, 28.5cm인 삼각형 지형의 실제면적은?

  1. 40.70m2
  2. 288.53m2
  3. 6924.15m2
  4. 7213.26m2
(정답률: 45%)
  • 도상 길이를 실제 거리로 환산한 후, 세 변의 길이를 알 때 사용하는 헤론의 공식을 이용하여 면적을 구합니다.
    먼저 실제 변의 길이를 계산합니다.
    $$a = 20.5 \times 5 = 102.5\text{m}$$
    $$b = 32.4 \times 5 = 162\text{m}$$
    $$c = 28.5 \times 5 = 142.5\text{m}$$
    ① [기본 공식] $S = \frac{a+b+c}{2}, A = \sqrt{S(S-a)(S-b)(S-c)}$
    ② [숫자 대입] $S = 203.5, A = \sqrt{203.5(203.5-102.5)(203.5-162)(203.5-142.5)}$
    ③ [최종 결과] $A = 7213.26\text{m}^2$
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38. 축척 1:20000인 항공사진에서 굴뚝의 변위가 2.0mm이고, 연직점에서 10cm 떨어져 나타났다면 굴뚝의 높이는? (단, 촬영 카메라의 초점거리=15cm)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 15m
  2. 30m
  3. 60m
  4. 80m
(정답률: 74%)
  • 해당 문제는 사진측량 출제기준에서 제외된 문항입니다. 기존 정답인 60m를 기준으로 처리하시기 바랍니다.
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39. 폐합 트래버스에서 위거의 합이 - 0.17m, 경거의 합이 0.22m이고, 전 측선의 거리의 합이 252m일 때 폐합비는?

  1. 1/900
  2. 1/1000
  3. 1/1100
  4. 1/1200
(정답률: 62%)
  • 폐합비는 폐합오차(위거와 경거의 합의 벡터 합)를 전 측선의 거리 합으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\sqrt{\Delta N^2 + \Delta E^2}}{\sum L}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{\sqrt{(-0.17)^2 + 0.22^2}}{252}$
    ③ [최종 결과] $R = \frac{0.278}{252} \approx \frac{1}{906}$
    따라서 가장 근접한 값은 1/900입니다.
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40. 곡선 반지름이 500m인 단곡선의 종단현이 15.343m이라면 종단현에 대한 편각은?

  1. 0°31' 37"
  2. 0°43' 19"
  3. 0°52' 45"
  4. 1°04' 26"
(정답률: 63%)
  • 곡선의 현의 길이와 반지름을 이용하여 중심각을 구한 뒤, 이를 편각(중심각의 절반)으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{L}{2R} \times \frac{180}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{15.343}{2 \times 500} \times \frac{180}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 0^{\circ}52'45''$
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 탱크 속에 깊이 2m의 물과 그 위에 비중 0.85의 기름이 4m 들어있다. 탱크 바닥에서 받는 압력을 구한 값은? (단, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 52.974kN/m2
  2. 53.974kN/m2
  3. 54.974kN/m2
  4. 55.974kN/m2
(정답률: 63%)
  • 탱크 바닥의 압력은 상부에 쌓인 각 액체 층의 압력(단위중량 $\times$ 깊이)을 모두 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = (\gamma_{oil} \times h_{oil}) + (\gamma_{water} \times h_{water})$
    ② [숫자 대입] $P = (0.85 \times 9.81 \times 4) + (9.81 \times 2)$
    ③ [최종 결과] $P = 52.974\text{ kN/m}^{2}$
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42. 1차원 정류흐름에서 단위시간에 대한 운동량 방정식은? (단, F: 힘, m: 질량, V1: 초속도, V2: 종속도, △t: 시간의 변화량, S: 변위, W: 물체의 중량)

  1. F= W·S
  2. F = m·△t
  3. F = m{(V2-V1) / S}
  4. F= m(V2-V1)
(정답률: 52%)
  • 뉴턴의 제2법칙에 따라 힘은 질량과 가속도의 곱이며, 가속도는 단위 시간당 속도의 변화량입니다. 따라서 단위시간에 대한 운동량 방정식은 질량과 속도 변화량의 곱으로 나타납니다.
    합력 $F$는 질량 $m$과 종속도 $V_{2}$ 및 초속도 $V_{1}$의 차이의 곱인 $F = m(V_{2} - V_{1})$이 됩니다.
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43. 물이 유량 Q=0.06m3/s로 60°의 경사평면에 충돌할 때 충돌 후의 유량 Q1, Q2는? (단, 에너지 손실과 평면의 마찰은 없다고 가정하고 기타 조건은 일정하다.)

  1. Q1: 0.03m3/s, Q2: 0.03m3/s
  2. Q1: 0.035m3/s, Q2: 0.025m3/s
  3. Q1: 0.040m3/s, Q2: 0.020m3/s
  4. Q1: 0.045m3/s, Q2: 0.015m3/s
(정답률: 50%)
  • 경사평면에 충돌하는 유량의 분배는 충돌각에 따른 코사인 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{1} = \frac{Q}{2}(1 + \cos \theta), Q_{2} = \frac{Q}{2}(1 - \cos \theta)$
    ② [숫자 대입] $Q_{1} = \frac{0.06}{2}(1 + \cos 60^{\circ}), Q_{2} = \frac{0.06}{2}(1 - \cos 60^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $Q_{1} = 0.045\text{ m}^{3}/\text{s}, Q_{2} = 0.015\text{ m}^{3}/\text{s}$
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44. 동점성계수와 비중이 각각 0.0019m2/s와 1.2인 액체의 점성계수 μ는? (단, 물의 밀도는 1000kg/m3)

  1. 1.9kgf·s/m2
  2. 0.19kgf·s/m2
  3. 0.23kgf·s/m2
  4. 2.3kgf·s/m2
(정답률: 47%)
  • 점성계수는 동점성계수에 액체의 밀도를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\mu = \nu \times \rho_{water} \times S$
    ② [숫자 대입] $\mu = 0.0019 \times 1000 \times 1.2$
    ③ [최종 결과] $\mu = 2.3\text{kg} \cdot \text{s/m}^2 = 0.23\text{kgf} \cdot \text{s/m}^2$
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45. 지름 4cm, 길이 30cm인 시험원통에 대수층의 표본을 채웠다. 시험원통의 출구에서 압력수두를 15cm로 일정하게 유지할 때 2분 동안 12cm3의 유출량이 발생하였다면 이 대수층 표본의 투수계수는?

  1. 0.008cm/s
  2. 0.016cm/s
  3. 0.032cm/s
  4. 0.048cm/s
(정답률: 60%)
  • 다르시의 법칙을 이용하여 투수계수 $k$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{Ql}{Aht}$
    ② [숫자 대입] $k = \frac{12 \times 30}{(\frac{\pi \times 4^2}{4}) \times 15 \times (2 \times 60)}$
    ③ [최종 결과] $k = 0.016\text{cm/s}$
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46. 폭 35cm인 직사각형 위어(weir)의 유량을 측정하였더니 0.03m3/s이었다. 월류수심의 측정에 1mm의 오차가 생겼다면, 유량에 발생하는 오차는? (단, 유량계산은 프란시스(Francis) 공식을 사용하고, 월류 시 단면수축은 없는 것으로 가정한다.)

  1. 1.16%
  2. 1.50%
  3. 1.67%
  4. 1.84%
(정답률: 56%)
  • 프란시스 공식에서 유량 $Q$와 월류수심 $h$의 관계를 미분하여 상대 오차를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dQ}{Q} = \frac{3}{2} \frac{dh}{h}$
    ② [숫자 대입] $\frac{dQ}{Q} = \frac{3}{2} \times \frac{0.001}{0.1296}$
    ③ [최종 결과] $\frac{dQ}{Q} = 0.0116 = 1.16\%$
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47. 안지름 20cm인 관로에서 관의 마찰에 의한 손실수두가 속도수두와 같게 되었다면, 이때 관로의 길이는? (단, 마찰저항 계수 f=0.04 이다.)

  1. 3m
  2. 4m
  3. 5m
  4. 6m
(정답률: 66%)
  • 달시-바이스바흐 식을 이용하여 마찰손실수두가 속도수두와 같아지는 지점의 관로 길이를 구합니다.
    ① [기본 공식] $h_L = f \frac{l}{d} \frac{v^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $1 = 0.04 \times \frac{l}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $l = 5\text{m}$
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48. 폭이 무한히 넓은 개수로의 동수반경(Hydraulic radius, 경심)은?

  1. 계산할 수 없다.
  2. 개수로의 폭과 같다.
  3. 개수로의 면적과 같다.
  4. 개수로의 수심과 같다.
(정답률: 67%)
  • 동수반경 $R$은 통수단면적 $A$를 윤변 $P$로 나눈 값입니다. 직사각형 개수로에서 폭 $b$, 수심 $h$일 때 $R = \frac{bh}{b + 2h}$가 되는데, 폭 $b$가 무한히 넓어지면 분모의 $2h$는 무시할 수 있게 되어 $R = \frac{bh}{b} = h$가 됩니다. 따라서 폭이 무한히 넓은 개수로의 동수반경은 개수로의 수심과 같습니다.
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49. 압력 150kN/m2을 수은기둥으로 계산한 높이는? (단, 수은의 비중은 13.57, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 0.905m
  2. 1.13m
  3. 15m
  4. 203.5m
(정답률: 69%)
  • 주어진 압력을 수은의 단위중량으로 나누어 압력수두(높이)를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{P}{\gamma_{Hg}}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{150}{13.57 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h = 1.13 \text{ m}$
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50. 수로 폭이 3m인 직사각형 수로에 수심이 50cm로 흐를 때 흐름이 상류(subcritical flow)가 되는 유량은?

  1. 2.5m3/sec
  2. 4.5m3/sec
  3. 6.5m3/sec
  4. 8.5m3/sec
(정답률: 45%)
  • 상류(subcritical flow)가 되기 위해서는 유량이 한계 유량보다 작아야 합니다. 한계 유속 $V_s = \sqrt{gh}$를 이용하여 한계 유량을 먼저 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_s = A \times \sqrt{gh}$
    ② [숫자 대입] $Q_s = (3 \times 0.5) \times \sqrt{9.81 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $Q_s = 3.32 \text{ m}^3\text{/sec}$
    계산된 한계 유량 $3.32 \text{ m}^3\text{/sec}$보다 작은 값인 $2.5 \text{ m}^3\text{/sec}$가 상류 흐름을 형성하는 유량이 됩니다.
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51. 관수로에서 관의 마찰손실계수가 0.02, 관의 지름이 40cm일 때, 관내 물의 흐름이 100m를 흐르는 동안 2m의 마찰손실수두가 발생하였다면 관내의 유속은?

  1. 0.3m/s
  2. 1.3m/s
  3. 2.8m/s
  4. 3.8m/s
(정답률: 57%)
  • 달시-바이스바흐 공식을 이용하여 관내 마찰손실수두로부터 유속을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $h_L = f \frac{l}{D} \frac{V^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $2 = 0.02 \times \frac{100}{0.4} \times \frac{V^2}{2 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $V = 2.8 \text{ m/s}$
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52. 저수지에 설치된 나팔형 위어의 유량 Q와 월류수심 h와의 관계에서 완전 월류상태는 Q ∝ h3/2이다. 불완전월류(수중위어) 상태에서의 관계는?

  1. Q ∝ h-1
  2. Q ∝ h1/2
  3. Q ∝ h3/2
  4. Q ∝ h-1/2
(정답률: 56%)
  • 나팔형 위어의 월류 상태에 따른 유량 관계를 묻는 문제입니다. 완전 월류 상태에서는 유량이 월류수심의 $3/2$제곱에 비례하지만, 수중위어와 같은 불완전 월류 상태에서는 유량이 월류수심의 $1/2$제곱에 비례합니다.
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53. 다음 중 토양의 침투능(Infiltration Capacity) 결정방법에 해당되지 않는 것은?

  1. Philip 공식
  2. 침투계에 의한 실측법
  3. 침투지수에 의한 방법
  4. 물수지 원리에 의한 산정법
(정답률: 69%)
  • 토양의 침투능은 Philip 공식, 침투계 실측법, 침투지수법 등을 통해 결정합니다.

    오답 노트
    물수지 원리에 의한 산정법: 증발량 산정에 사용되는 방법임
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54. 원형 관내 층류영역에서 사용 가능한 마찰손실계수 식은? (단, Re : Reynolds 수)

  1. 1/Re
  2. 4/Re
  3. 24/Re
  4. 64/Re
(정답률: 78%)
  • 원형 관내 층류 영역에서는 레이놀즈 수($Re$)에 반비례하는 마찰손실계수가 적용됩니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{64}{Re}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $f = \frac{64}{Re}$
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55. 다음 중 도수(跳水, hydraulic jump)가 생기는 경우는?

  1. 사류(射流)에서 사류(射流)로 변할 때
  2. 사류(射流)에서 상류(常流)로 변할 때
  3. 상류(常流)에서 상류(常流)로 변할 때
  4. 상류(常流)에서 사류(射流)로 변할 때
(정답률: 67%)
  • 도수는 유속이 매우 빠른 사류(射流)가 유속이 느린 상류(常流)로 급격히 변할 때, 수면이 불연속적으로 솟구치며 에너지를 소산시키는 현상입니다.
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56. 1cm 단위도의 종거가 1, 5, 3, 1이다. 유효 강우량이 10mm, 20mm 내렸을 때 직접 유출 수문 곡선의 종거는? (단, 모든 시간 간격은 1시간이다.)

  1. 1, 5, 3, 1, 1
  2. 1, 5, 10, 9, 2
  3. 1, 7, 13, 7, 2
  4. 1, 7, 13, 9, 2
(정답률: 65%)
  • 단위도 종거의 선형성 원리를 이용하여, 각 강우량에 해당하는 단위도 종거를 구한 뒤 이를 시간차를 두고 합산하여 직접 유출 수문 곡선을 산정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Total Ordinate} = \sum (\text{Rainfall}_i \times \text{Unit Hydrograph Ordinate}_{i-t})$
    ② [숫자 대입] $(10\text{mm} \times [1, 5, 3, 1]) + (20\text{mm} \times [1, 5, 3, 1] \text{ shifted by 1hr})$
    $$\text{Calculation: } [1, 5, 3, 1] + [2, 10, 6, 2] \text{ (shifted)} = [1, 5+2, 3+10, 1+6, 2]$$
    ③ [최종 결과] $[1, 7, 13, 7, 2]$
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57. 자연하천의 특성을 표현할 때 이용되는 하상계수에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최심하상고와 평형하상고의 비이다.
  2. 최대유량과 최소유량의 비로 나타낸다.
  3. 개수 전과 개수 후의 수심 변화량의 비를 말한다.
  4. 홍수 전과 홍수 후의 하상 변화량의 비를 말한다.
(정답률: 71%)
  • 하상계수는 하천의 유량 변동 특성을 나타내는 지표로, 연중 발생하는 최대유량과 최소유량의 비율로 정의합니다.
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58. 다음 중 부정류 흐름의 지하수를 해석하는 방법은?

  1. Theis 방법
  2. Dupuit 방법
  3. Thiem 방법
  4. Laplace 방법
(정답률: 71%)
  • 지하수 흐름 중 시간에 따라 수위가 변하는 부정류(unsteady flow) 해석에는 Theis 방법, Jacob 방법, Chou 방법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    Dupuit, Thiem, Laplace 방법: 모두 정류(steady flow) 해석 방법임
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59. 개수로의 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사류(supercritical flow)에서는 수면변동이 일어날 때 상류(上流)로 전파될 수 없다.
  2. 상류(subcritical flow)일 때는 Froude 수가 1보다 크다.
  3. 수로경사가 한계경사보다 클 때 사류(supercritical flow)가 된다.
  4. Reynolds 수가 500보다 커지면 난류(turbulent flow)가 된다.
(정답률: 66%)
  • 상류(subcritical flow)는 흐름 속도가 느린 상태로, 프루드 수(Froude number)가 1보다 작은 흐름을 말합니다.

    오답 노트
    사류(supercritical flow): 수면변동이 하류로만 전파되며 상류로 전파될 수 없음
    한계경사: 수로경사가 한계경사보다 크면 급경사가 되어 사류가 발생함
    Reynolds 수: 개수로에서는 일반적으로 $500$이상일 때 난류로 판단함
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60. 가능최대강수량(PMP)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 홍수량 빈도해석에 사용된다.
  2. 강우량과 장기변동성향을 판단하는데 사용된다.
  3. 최대강우강도와 면적관계를 결정하는데 사용된다.
  4. 대규모 수공구조물의 설계홍수량을 결정하는데 사용된다.
(정답률: 67%)
  • 가능최대강수량(PMP)은 특정 지역과 기간에 대해 발생할 수 있는 이론적인 최대 강수량을 의미하며, 댐이나 제방과 같은 대규모 수공구조물의 설계홍수량을 결정하는 기초 자료로 사용됩니다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 그림과 같은 나선철근 단주의 강도설계법에 의한 공칭축강도(Pn)는? (단, D32 1개의 단면적=794mm2, fck=24MPa, fy=400MPa)

  1. 2648kN
  2. 3254kN
  3. 3716kN
  4. 3972kN
(정답률: 60%)
  • 나선철근 단주의 공칭축강도는 콘크리트가 부담하는 강도와 철근이 부담하는 강도의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_n = 0.85 f_{ck} (A_g - A_{st}) + A_{st} f_y$
    ② [숫자 대입] $P_n = 0.85 \times 24 \times (\frac{\pi \times 400^2}{4} - 794 \times 6) + (794 \times 6) \times 400$
    ③ [최종 결과] $P_n = 3716 \text{ kN}$
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62. 균형철근량 보다 적고 최소철근량 보다 많은 인장철근을 가진 과소철근 보가 휨에 의해 파괴될 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 인장측 철근이 먼저 항복한다.
  2. 압축측 콘크리트가 먼저 파괴된다.
  3. 압축측 콘크리트와 인장측 철근이 동시에 항복한다.
  4. 중립축이 인장측으로 내려오면서 철근이 먼저 파괴된다.
(정답률: 64%)
  • 과소철근 보는 균형철근량보다 적은 철근이 배치된 상태로, 하중 증가 시 압축측 콘크리트가 파괴되기 전 인장측 철근이 먼저 항복하여 연성 파괴가 일어나는 특징이 있습니다.
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63. 직접설계법에 의한 2방향 슬래브 설계에서 전체 정적 계수 휨모멘트(Mo)가 340kN·m로 계산되었을 때, 내부 경간의 부계수 휨모멘트는?

  1. 102kN·m
  2. 119kN·m
  3. 204kN·m
  4. 221kN·m
(정답률: 57%)
  • 직접설계법을 이용한 2방향 슬래브의 내부 경간에서는 전체 정적 계수 휨모멘트 $M_o$ 중 $65\%$를 부계수 휨모멘트로 분배합니다.
    ① [기본 공식] $M_{negative} = 0.65 \times M_o$
    ② [숫자 대입] $M_{negative} = 0.65 \times 340$
    ③ [최종 결과] $M_{negative} = 221 \text{ kN} \cdot \text{m}$
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64. 부재의 설계 시 적용되는 강도감소계수(Ф)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장지배 단면에서의 강도감소계수는 0.85이다.
  2. 포스트텐션 정착구역에서 강도감소계수는 0.80이다.
  3. 압축지배단면에서 나선철근으로 보강된 철근콘크리트부재의 강도감소계수는 0.70이다.
  4. 공칭강도에서 최외단 인장철근의 순인장변형률(εt)이 압축지배와 인장지배단면 사이일 경우에는, εt가 압축지배변형률 한계에서 인장지배변형률 한계로 증가함에 따라 Ф값을 압축지배단면에 대한 값에서 0.85까지 증가시킨다.
(정답률: 68%)
  • 포스트텐션 정착구역의 강도감소계수는 $0.85$를 적용해야 하므로 포스트텐션 정착구역에서 강도감소계수는 $0.80$이라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    인장지배 단면: 강도감소계수 $0.85$ 적용
    압축지배(나선철근): 강도감소계수 $0.70$ 적용
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65. bw=400mm, d=700mm인 보에 fy=400MPa인 D16 철근을 인장 주철근에 대한 경사각 α=60°인 U형 경사 스터럽으로 설치했을 때 전단철근에 의한 전단강도(V2)는? (단, 스터럽 간격 s=300mm, D16 철근 1본의 단면적은 199mm2이다.)

  1. 253.7kN
  2. 321.7kN
  3. 371.5kN
  4. 507.4kN
(정답률: 41%)
  • 경사 스터럽이 설치된 경우, 전단강도는 수직 스터럽 강도에 경사각에 따른 보정계수 $(\sin \alpha + \cos \alpha)$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = \frac{A_s \times f_y \times d}{s} \times (\sin \alpha + \cos \alpha)$
    ② [숫자 대입] $V_2 = \frac{199 \times 2 \times 400 \times 700}{300} \times (\sin 60^{\circ} + \cos 60^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 507.4 \text{ kN}$
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66. 그림과 같은 필릿용접의 유효목두께로 옳게 표시된 것은? (단, KDS 14 30 25 강구조 연결 설계기준(허용응력설계법)에 따른다.)

  1. S
  2. 0.9S
  3. 0.7S
  4. 0.5L
(정답률: 78%)
  • 강구조 연결 설계기준에 따라 필릿용접의 유효목두께는 다리길이 $S$에 $\cos 45^{\circ}$를 곱한 값으로 정의합니다.
    $$\text{유효목두께} = 0.707 \times S \approx 0.7S$$
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67. 강도설계법에 의한 콘크리트구조 설계에서 변형률 및 지배단면에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장철근이 설계기준항복강도 fy에 대응하는 변형률에 도달하고 동시에 압축콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때, 그 단면이 균형변형률 상태에 있다고 본다.
  2. 압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때 최외단 인장철근의 순인장변형률 εt가 0.0025의 인장지배변형률 한계 이상인 단면을 인장지배단면이라고 한다.
  3. 압축연단 콘크리트가 가정된 극한변형률에 도달할 때 최외단 인장철근의 순인장변형률 εt가 압축지배변형률 한계 이하인 단면을 압축지배단면이라고 한다.
  4. 순인장변형률 εt가 압축지배변형률 한계와 인장지배변형률 한계 사이인 단면은 변화구간 단면이라고 한다.
(정답률: 69%)
  • 인장지배단면의 기준이 되는 순인장변형률 $\epsilon_t$의 한계값은 $0.005$입니다. $0.0025$는 잘못된 수치입니다.

    오답 노트
    균형변형률: 인장철근 항복과 압축콘크리트 극한변형률이 동시에 도달하는 상태입니다.
    압축지배단면: $\epsilon_t$가 압축지배변형률 한계 이하인 상태입니다.
    변화구간 단면: 압축지배와 인장지배 한계 사이에 있는 상태입니다.
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68. 경간이 8m인 단순 프리스트레스트 콘크리트보에 등분포하중(고정하중과 활하중의 합)이 w=30kN/m 작용할 때 중앙 단면 콘크리트 하연에서의 응력이 0이 되려면 PS강재에 작용되어야 할 프리스트레스 힘(P)은? (단, PS강재는 단면 중심에 배치되어 있다.)

  1. 2400kN
  2. 3500kN
  3. 4000kN
  4. 4920kN
(정답률: 72%)
  • 중앙 단면 하연의 응력이 0이 되려면, 하중으로 인한 인장 응력과 프리스트레스에 의한 압축 응력이 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{M}{Z} = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\frac{30 \times 8^2}{8}}{\frac{0.4 \times 0.6^2}{6}} = \frac{P}{0.4 \times 0.6}$
    ③ [최종 결과] $P = 2400\text{ kN}$
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69. 표피 철근(skin reinforcement)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 상하 기둥 연결부에서 단면치수가 변하는 경우에 구부린 주철근이다.
  2. 비틀림모멘트가 크게 일어나는 부재에서 이에 저항하도록 배치되는 철근이다.
  3. 건조수축 또는 온도변화에 의하여 콘크리트에 발생하는 균열을 방지하기 위한 목적으로 배치되는 철근이다.
  4. 주철근이 단면의 일부에 집중 배치된 경우일 때 부재의 측면에 발생 가능한 균열을 제어하기 위한 목적으로 주철근 위치에서부터 중립축까지의 표면 근처에 배치하는 철근이다.
(정답률: 63%)
  • 표피 철근은 주철근이 단면의 일부에 집중 배치된 경우, 부재 측면에 발생할 수 있는 균열을 제어하기 위해 주철근 위치에서 중립축까지 표면 근처에 배치하는 철근입니다.

    오답 노트
    건조수축/온도변화 균열 방지: 온도철근 및 수축철근의 역할입니다.
    비틀림 저항: 비틀림 철근의 역할입니다.
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70. 옹벽의 설계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 무근콘크리트 옹벽은 부벽식 옹벽의 형태로 설계하여야 한다.
  2. 활동에 대한 저항력은 옹벽에 작용하는 수평력의 1.5배 이상이어야 한다.
  3. 저판의 뒷굽판은 정확한 방법이 사용되지 않는 한, 뒷굽판 상부에 재하되는 모든 하중을 지지하도록 설계하여야 한다.
  4. 부벽식 옹벽의 저판은 정밀한 해석이 사용되지 않는 한, 부벽 사이의 거리를 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계할 수 있다.
(정답률: 51%)
  • 무근콘크리트 옹벽은 별도의 철근 보강이 없으므로 자체 무게로 버티는 중력식 형태로 설계해야 합니다.

    오답 노트
    부벽식 옹벽: 철근 콘크리트 옹벽의 한 종류로 무근콘크리트와는 설계 방식이 다릅니다.
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71. 압축철근비가 0.01이고, 인장철근비가 0.003인 철근콘크리트보에서 장기 추가처짐에 대한 계수(λ△)의 값은? (단, 하중재하기간은 5년 6개월이다.)

  1. 0.66
  2. 0.80
  3. 0.93
  4. 1.33
(정답률: 68%)
  • 장기 추가처짐 계수는 하중재하기간에 따른 시간경과계수를 압축철근비에 의한 보정식으로 나누어 산출합니다.
    $$\lambda_{\Delta} = \frac{\xi}{1 + 50\rho'}$$
    $$\lambda_{\Delta} = \frac{2}{1 + 50 \cdot 0.01}$$
    $$\lambda_{\Delta} = 1.33$$
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72. 그림과 같은 맞대기 용접의 인장응력은?

  1. 25MPa
  2. 125MPa
  3. 250MPa
  4. 1250MPa
(정답률: 78%)
  • 맞대기 용접부의 인장응력은 작용하는 하중을 용접 단면적으로 나누어 계산합니다.
    $$\sigma = \frac{P}{A}$$
    $$\sigma = \frac{420,000}{12 \cdot 280}$$
    $$\sigma = 125\text{MPa}$$
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73. 그림과 같은 단순 프리스트레스트 콘크리트보에서 등분포하중(자중포함) w=30kN/m가 작용하고 있다. 프리스트레스에 의한 상향력과 이 등분포하중이 평형을 이루기 위해서는 프리스트레스 힘(P)을 얼마로 도입해야 하는가?

  1. 900kN
  2. 1200kN
  3. 1500kN
  4. 1800kN
(정답률: 65%)
  • 프리스트레스에 의한 상향력과 외력인 등분포하중이 평형을 이루기 위해서는 단순보의 최대 휨모멘트와 프리스트레스에 의한 모멘트가 같아야 합니다.
    $$P = \frac{w \cdot l^{2}}{8 \cdot s}$$
    $$P = \frac{30 \cdot 6^{2}}{8 \cdot 0.15}$$
    $$P = 900\text{kN}$$
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74. 철근의 이음 방법에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, ld는 정착길이)

  1. 인장을 받는 이형철근의 겹침이음길이는 A급 이음과 B급 이음으로 분류하며, A급 이음은 1.0ld이상, B급 이음은 1.3ld이상이며, 두 가지 경우 모두 300mm 이상이어야 한다.
  2. 인장 이형철근의 겹침이음에서 A급 이음은 배치된 철근량이 이음부 전체 구간에서 해석결과 요구되는 소요 철근량의 2배 이상이고, 소요 겹침이음길이 내 겹침이음된 철근량이 전체 철근량의 1/2 이하인 경우이다.
  3. 서로 다른 크기의 철근을 압축부에서 겹침이음하는 경우, D41과 D51 철근은 D35 이하 철근과의 겹침이음은 허용할 수 있다.
  4. 휨부재에서 서로 직접 접촉되지 않게 겹침이음된 철근은 횡방향으로 소요 겹침이음길이의 1/3 또는 200mm 중 작은 값 이상 떨어지지 않아야 한다.
(정답률: 49%)
  • 휨부재에서 서로 직접 접촉되지 않게 겹침이음된 철근은 횡방향으로 소요 겹침이음길이의 1/5 또는 150mm 중 작은 값 이상 떨어지지 않아야 한다.
  • 휨부재에서 서로 직접 접촉되지 않게 겹침이음된 철근의 횡방향 간격은 소요 겹침이음길이의 $1/5$ 또는 $150\text{mm}$ 중 작은 값 이상 떨어져야 합니다.

    오답 노트
    소요 겹침이음길이의 $1/3$ 또는 $200\text{mm}$ $\rightarrow$ $1/5$ 또는 $150\text{mm}$가 올바른 기준입니다.
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75. 옹벽에서 T형보로 설계하여야 하는 부분은?

  1. 윗부벽식 옹벽의 전면벽
  2. 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽
  3. 앞부벽식 옹벽의 저판
  4. 앞부벽식 옹벽의 앞부벽
(정답률: 80%)
  • 뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽은 상부의 전면벽과 하부의 저판을 연결하며, 휨 모멘트에 저항하는 구조적 특성상 T형보로 설계하여 강성을 확보해야 합니다.
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76. 그림과 같은 필릿용접에서 일어나는 응력으로 옳은 것은? (단, KDS 14 30 25 강구조 연결설계기준(허용응력설계법)에 따른다.)

  1. 82.3MPa
  2. 95.05MPa
  3. 109.02MPa
  4. 130.25MPa
(정답률: 52%)
  • 필릿용접부의 응력을 계산하는 문제입니다.
    용접부의 유효 면적을 구한 뒤, 작용하는 하중을 면적으로 나누어 응력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{250000}{(200 - 9 \times 2) \times (9 \times 0.7) \times 2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 109.02\text{MPa}$
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77. 강도설계법에 대한 기본 가정으로 틀린 것은?

  1. 철근과 콘크리트의 변형률은 중립축부터 거리에 비례한다.
  2. 콘크리트의 인장강도는 철근콘크리트 부재단면의 축강도와 휨강도 계산에서 무시한다.
  3. 철근의 응력이 설계기준항복강도 fy이하일 때 철근의 응력은 그 변형률에 관계없이 fy와 같다고 가정한다.
  4. 휨모멘트 또는 휨모멘트와 축력을 동시에 받는 부재의 콘크리트 압축연단의 극한변형률은 콘크리트의 설계기준 압축강도가 40MPa 이하인 경우에는 0.0033으로 가정한다.
(정답률: 55%)
  • 강도설계법의 기본 가정에 관한 문제입니다.
    철근의 응력은 항복강도 $f_y$이하일 때는 탄성 범위에 있으므로 변형률 $\epsilon_s$에 탄성계수 $E_s$를 곱한 값($\sigma_s = E_s \epsilon_s$)으로 계산해야 하며, 항복강도 $f_y$를 초과할 때만 변형률에 관계없이 $f_y$로 가정합니다.

    오답 노트
    극한변형률: $40\text{MPa}$이하일 때 $0.003$ (또는 기준에 따라 $0.0033$) 가정함
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78. 철근콘크리트 구조물의 전단철근에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전단철근의 설계기준항복강도는 450MPa을 초과할 수 없다.
  2. 전단철근으로서 스터럽과 굽힘철근을 조합하여 사용할 수 있다.
  3. 주인장철근에 45°이상의 각도로 설치되는 스터럽은 전단철근으로 사용할 수 있다.
  4. 경사스터럽과 굽힘철근은 부재 중간높이인 0.5d에서 반력점 방향으로 주인장철근까지 연장된 45°선과 한 번 이상 교차되도록 배치하여야 한다.
(정답률: 69%)
  • 철근콘크리트 전단철근의 설계 기준에 관한 문제입니다.
    현행 설계기준상 전단철근의 설계기준항복강도 $f_y$는 $500\text{MPa}$를 초과할 수 없습니다.

    오답 노트
    설계기준항복강도: $450\text{MPa}$가 아니라 $500\text{MPa}$까지 가능
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79. 프리스트레스트 콘크리트(PSC)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 프리캐스트를 사용할 경우 거푸집 및 동바리공이 불필요하다.
  2. 콘크리트 전 단면을 유효하게 이용하여 철근콘크리트(RC) 부재보다 경간을 길게 할 수 있다.
  3. 철근콘크리트(RC)에 비해 단면이 작아서 변형이 크고 진동하기 쉽다.
  4. 철근콘크리트(RC)보다 내화성에 있어서 유리하다.
(정답률: 71%)
  • 프리스트레스트 콘크리트(PSC)의 특성을 묻는 문제입니다.
    PSC는 고강도 콘크리트와 강선을 사용하여 압축력을 미리 도입하므로, 철근콘크리트(RC)보다 단면을 작게 만들 수 있어 자중을 줄이고 경간을 길게 할 수 있습니다. 하지만 단면이 작아지면 화재 시 열에 노출되는 면적 대비 단면 손실이 커져 내화성 측면에서는 RC보다 불리합니다.

    오답 노트
    프리캐스트 사용: 공장 제작으로 현장 거푸집/동바리 불필요
    경간 확대: 유효 단면 활용으로 가능
    변형과 진동: 단면 감소로 인해 RC보다 발생 가능성 높음
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80. 나선철근 기둥의 설계에 있어서 나선철근비(ρs)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, Ag: 기둥의 총 단면적, Ach: 나선철근 기둥의 심부 단면적, fyt: 나선철근의 설계기준항복강도, fck: 콘크리트의 설계기준압축강도)

(정답률: 61%)
  • 나선철근 기둥의 최소 나선철근비는 심부 단면적과 전체 단면적의 비율, 그리고 콘크리트와 철근의 강도비를 고려하여 결정합니다.
    $$\rho_s = 0.45 ( \frac{A_g}{A_{ch}} - 1 ) \frac{f_{ck}}{f_{yt}}$$
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5과목: 토질 및 기초

81. 그림과 같은 지반에서 재하순간 수주(水柱)가 지표면(지하수위)으로부터 5m이었다. 40% 압밀이 일어난 후 A점에서의 전체 간극수압은? (단, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 19.62kN/m2
  2. 29.43kN/m2
  3. 49.05kN/m2
  4. 78.48kN/m2
(정답률: 34%)
  • 전체 간극수압은 초기 과잉간극수압에 남은 양과 정수압의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $u_A = P + (1 - U)P$
    ② [숫자 대입] $u_A = (9.81 \times 5) + (1 - 0.4)(9.81 \times 5)$
    ③ [최종 결과] $u_A = 49.05 + 29.43 = 78.48\text{ kN/m}^2$
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82. 다짐곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다짐에너지를 증가시키면 다짐곡선은 왼쪽 위로 이동하게 된다.
  2. 사질성분이 많은 시료일수록 다짐곡선은 오른쪽 위에 위치하게 된다.
  3. 점성분이 많은 흙일수록 다짐곡선은 넓게 퍼지는 형태를 가지게 된다.
  4. 점성분이 많은 흙일수록 오른쪽 아래에 위치하게 된다.
(정답률: 56%)
  • 흙의 성분에 따라 다짐곡선의 위치가 달라지는데, 사질성분이 많을수록 다짐곡선은 왼쪽(건조측)에 위치하게 됩니다.

    오답 노트
    사질성분이 많은 시료일수록 다짐곡선은 오른쪽 위에 위치하게 된다: 사질토는 점성토보다 최적함수비가 낮아 왼쪽에 위치함
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83. 두께 2cm의 점토시료의 압밀시험 결과 전압밀량의 90%에 도달하는데 1시간이 걸렸다. 만일 같은 조건에서 같은 점토로 이루어진 2m의 토층 위에 구조물을 축조한 경우 최종 침하량의 90%에 도달하는데 걸리는 시간은?

  1. 약 250일
  2. 약 368일
  3. 약 417일
  4. 약 525일
(정답률: 65%)
  • 압밀 시간은 배수 거리의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{t_1}{t_2} = \frac{H_1^2}{H_2^2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{t_2} = \frac{2^2}{200^2}$
    ③ [최종 결과] $t_2 = 10000\text{ hr} = 416.67\text{ day} \approx 417\text{ day}$
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84. Coulomb토압에서 옹벽배면의 지표면 경사가 수평이고, 옹벽배면 벽체의 기울기가 연직인 벽체에서 옹벽과 뒤채움 흙 사이의 벽면마찰각(δ)을 무시할 경우, Coulomb토압과 Rankine토압의 크기를 비교할 때 옳은 것은?

  1. Rankine토압이 Coulomb토압 보다 크다.
  2. Coulomb토압이 Rankine토압 보다 크다.
  3. Rankine토압과 Coulomb토압의 크기는 항상 같다.
  4. 주동토압은 Rankine토압이 더 크고, 수동토압은 Coulomb토압이 더 크다.
(정답률: 73%)
  • Coulomb 토압 이론에서 벽면 마찰각($\delta$)을 무시하고, 배면 경사가 수평이며 벽체가 연직인 특수한 조건에서는 Rankine 토압 이론의 가정과 일치하게 됩니다.
    따라서 Rankine토압과 Coulomb토압의 크기는 항상 같습니다.
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85. 유효응력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항상 전응력보다는 작은 값이다.
  2. 점토지반의 압밀에 관계되는 응력이다.
  3. 건조한 지반에서는 전응력과 같은 값으로 본다.
  4. 포화된 흙인 경우 전응력에서 간극수압을 뺀 값이다.
(정답률: 67%)
  • 일반적으로 유효응력은 전응력에서 간극수압을 뺀 값이지만, 모관영역(부(-)의 간극수압 발생 시)에서는 유효응력이 전응력보다 더 크게 나타날 수 있으므로 항상 전응력보다 작다는 설명은 틀린 것입니다.
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86. 포화상태에 있는 흙의 함수비가 40%이고, 비중이 2.60이다. 이 흙의 간극비는?

  1. 0.65
  2. 0.065
  3. 1.04
  4. 1.40
(정답률: 67%)
  • 포화된 흙의 경우 포화도 $S=1$이므로, 간극비 $e$는 함수비 $w$와 비중 $G_s$의 곱으로 간단히 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $e = w \times G_s$
    ② [숫자 대입] $e = 0.40 \times 2.60$
    ③ [최종 결과] $e = 1.04$
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87. 아래 그림에서 투수계수 k=4.8×10-3cm/s일 때 Darcy 유출속도(v)와 실제 물의 속도(침투속도, vs)는?

  1. v=3.4×10-4cm/s, vs=5.6×10-4cm/s
  2. v=3.4×10-4cm/s, vs=9.4×10-4cm/s
  3. v=5.8×10-4cm/s, vs=10.8×10-4cm/s
  4. v=5.8×10-4cm/s, vs=13.2×10-4cm/s
(정답률: 58%)
  • Darcy 유출속도는 투수계수와 동수경사의 곱으로 구하며, 실제 침투속도는 유출속도를 간극비로 나눈 값(또는 간극률로 나눈 값)으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = k \times i, \quad v_s = \frac{v}{n}$
    ② [숫자 대입] $v = 4.8 \times 10^{-3} \times \frac{0.5}{4 / \cos 15^{\circ}}, \quad v_s = \frac{5.8 \times 10^{-4}}{0.78 / (1 + 0.78)}$
    ③ [최종 결과] $v = 5.8 \times 10^{-4} \text{ cm/s}, \quad v_s = 13.2 \times 10^{-4} \text{ cm/s}$
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88. 포화된 점토에 대한 일축압축시험에서 파괴시 축응력이 0.2MPa일 때, 이 점토의 점착력은?

  1. 0.1MPa
  2. 0.2MPa
  3. 0.4MPa
  4. 0.6MPa
(정답률: 59%)
  • 포화된 점토의 경우 내부 마찰각 $\phi$가 0이므로, 일축압축강도 $q_u$는 점착력 $c$의 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $c = \frac{q_u}{2 \tan(45 + \frac{\phi}{2})}$
    ② [숫자 대입] $c = \frac{0.2}{2 \tan(45 + \frac{0}{2})}$
    ③ [최종 결과] $c = 0.1$ MPa
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89. 포화된 점토지반에 성토하중으로 어느 정도 압밀된 후 급속한 파괴가 예상될 때, 이용해야 할 강도정수를 구하는 시험은?

  1. CU-test
  2. UU-test
  3. UC-test
  4. CD-test
(정답률: 57%)
  • 성토하중으로 인해 어느 정도 압밀이 진행된 후, 추가 하중이 재하되어 급격히 파괴가 예상되는 단기 안정성을 검토할 때는 압밀비배수 시험인 CU-test를 적용합니다.

    오답 노트
    UU-test: 하중이 급격히 재하되는 초기 안정성 검토 시 적용
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90. 보링(boring)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보링(boring)에는 회전식(rotary boring)과 충격식(percussion boring)이 있다.
  2. 충격식은 굴진속도가 빠르고 비용도 싸지만 분말상의 교란된 시료만 얻어진다.
  3. 회전식은 시간과 공사비가 많이 들뿐만 아니라 확실한 코어(core)도 얻을 수 없다.
  4. 보링은 지반의 상황을 판단하기 위해 실시한다.
(정답률: 74%)
  • 회전식 보링은 시간과 비용이 많이 소요되지만, 지반의 연속적인 시료인 확실한 코어(core)를 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 특징입니다.
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91. 수조에 상방향의 침투에 의 한 수두를 측정한 결과, 그림과 같이 나타났다. 이때 수조 속에 있는 흙에 발생하는 침투력을 나타낸 식은? (단, 시료의 단면적은 A, 시료의 길이는 L, 시료의 포화단위중량은 γsat, 물의 단위중량은 γwcm이다.)

  1. △h·γw·A
  2. △h·γw·(A/L)
  3. △h·γsat·A
  4. (γsat/γw)·A
(정답률: 60%)
  • 침투력은 동수경사 $i$와 물의 단위중량 $\gamma_{w}$, 그리고 시료의 단면적 $A$의 곱으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = i \times \gamma_{w} \times V$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = \frac{\Delta h}{L} \times \gamma_{w} \times (A \times L)$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = \Delta h \times \gamma_{w} \times A$$
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92. 4m×4m 크기인 정사각형 기초를 내부마찰각 ø=20°, 점착력 c=30kN/m2인 지반에 설치하였다. 흙의 단위중량 γ=19kN/m3이고 안전율(FS)을 3으로 할 때 Terzaghi 지지력 공식으로 기초의 허용하중을 구하면? (단, 기초의 근입깊이는 1m이고, 전반전단파괴가 발생한다고 가정하며, 지지력계수 Nc=17.69, Nq=7.44, Nγ=4.97이다.)

  1. 3780kN
  2. 5239kN
  3. 6750kN
  4. 8140kN
(정답률: 49%)
  • Terzaghi의 정사각형 기초 극한 지지력 공식과 허용하중 개념을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$q_{ult} = 1.3c N_{c} + \gamma B N_{\gamma} + \gamma D N_{q}$$
    $$P_{all} = \frac{q_{ult}}{FS} \times B^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$q_{ult} = 1.3 \times 30 \times 17.69 + 19 \times 4 \times 4.97 + 19 \times 1 \times 7.44 = 982.36$$
    $$P_{all} = \frac{982.36}{3} \times 4 \times 4$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{all} = 5239.2$$
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93. 말뚝에서 부주면마찰력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아래쪽으로 작용하는 마찰력이다.
  2. 부주면마찰력이 작용하면 말뚝의 지지력은 증가한다.
  3. 압밀층을 관통하여 견고한 지반에 말뚝을 박으면 일어나기 쉽다.
  4. 연약지반에 말뚝을 박은 후 그 위에 성토를 하면 일어나기 쉽다.
(정답률: 67%)
  • 부주면마찰력은 지반의 압밀로 인해 말뚝을 아래쪽으로 끌어내리는 힘이므로, 말뚝의 지지력을 감소시키는 요인이 됩니다.
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94. 지반개량공법 중 연약한 점성토 지반에 적당하지 않은 것은?

  1. 치환 공법
  2. 침투압 공법
  3. 폭파다짐 공법
  4. 샌드 드레인 공법
(정답률: 63%)
  • 폭파다짐 공법은 충격파를 이용하여 지반을 다지는 방법으로, 투수성이 좋은 사질토(모래지반)에 적합한 공법입니다. 반면 점성토 지반은 투수성이 낮아 충격파에 의한 다짐 효과가 낮으므로 적당하지 않습니다.
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95. 표준관입시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표준관입시험의 N값으로 모래지반의 상대밀도를 추정할 수 있다.
  2. 표준관입시험의 N값으로 점토지반의 연경도를 추정할 수 있다.
  3. 지층의 변화를 판단할 수 있는 시료를 얻을 수 있다.
  4. 모래지반에 대해서 흐트러지지 않은 시료를 얻을 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 표준관입시험(SPT)은 샘플러를 지반에 강제로 타격하여 박아 넣는 방식이므로, 시료가 심하게 교란됩니다. 따라서 모래지반에 대해서 흐트러지지 않은 시료(불교란 시료)를 얻을 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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96. 하중이 완전히 강성(剛性) 푸팅(Footing) 기초판을 통하여 지반에 전달되는 경우의 접지압(또는 지반반력) 분포로 옳은 것은?

(정답률: 68%)
  • 강성 푸팅 기초판이 모래지반에 하중을 전달할 때, 지반반력은 중앙부에서 최대가 되고 모서리 부분으로 갈수록 작아지는 분포를 보입니다. 따라서 가 정답입니다.

    오답 노트
    점토지반: 중앙부에서 최소, 모서리에서 최대 분포를 보임
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97. 자연 상태의 모래지반을 다져 emin에 이르도록 했다면 이 지반의 상대밀도는?

  1. 0%
  2. 50%
  3. 75%
  4. 100%
(정답률: 66%)
  • 상대밀도는 지반의 현재 간극비가 최소 간극비($$e_{min}$$)와 최대 간극비($$e_{max}$$) 사이에서 어느 위치에 있는지를 나타내는 지표입니다. 지반을 다져 간극비가 최소 간극비($$e_{min}$$)에 도달했다면, 이는 이론적으로 가장 조밀한 상태이므로 상대밀도는 100%가 됩니다.
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98. 현장 도로 토공에서 모래치환법에 의한 흙의 밀도 시험 결과 흙을 파낸 구멍의 체적과 파낸 흙의 질량은 각각 1800cm3, 3950g이었다. 이 흙의 함수비는 11.2%이고, 흙의 비중은 2.65이다. 실내시험으로부터 구한 최대건조밀도가 2.05g/cm3일 때 다짐도는?

  1. 92%
  2. 94%
  3. 96%
  4. 98%
(정답률: 58%)
  • 현장 건조밀도를 먼저 구한 뒤, 이를 최대건조밀도와 비교하여 다짐도를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\rho_{d} = \frac{M}{V(1+w)}$$
    $$\text{다짐도} = \frac{\rho_{d}}{\rho_{dmax}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\rho_{d} = \frac{3950}{1800(1+0.112)} = 1.985$$
    $$\text{다짐도} = \frac{1.985}{2.05} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{다짐도} = 96.8\% \approx 96\%$$
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99. 다음 중 사면의 안정해석 방법이 아닌 것은?

  1. 마찰원법
  2. 비숍(Bishop)의 방법
  3. 펠레니우스(Fellenius) 방법
  4. 테르자기(Terzaghi)의 방법
(정답률: 64%)
  • 사면의 안정해석은 주로 원호 파괴면을 가정하는 한계평형해석법을 사용합니다.
    테르자기(Terzaghi)의 방법은 사면 안정해석이 아니라 기초의 지지력 해석법에 해당합니다.
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100. 그림과 같은 지반에서 x-x'단면에 작용하는 유효응력은? (단, 물의 단위중량은 9.81kN/m3이다.)

  1. 46.7kN/m2
  2. 68.8kN/m2
  3. 90.5kN/m2
  4. 108kN/m2
(정답률: 69%)
  • 유효응력은 전응력에서 간극수압을 뺀 값으로, 각 층의 두께와 단위중량을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma' = (\gamma_{t} \times H_{1}) + (\gamma_{sat} \times H_{2}) - (\gamma_{w} \times H_{2})$
    ② [숫자 대입] $\sigma' = (16 \times 2) + (19 \times 4) - (9.81 \times 4)$
    ③ [최종 결과] $\sigma' = 68.8$
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6과목: 상하수도공학

101. 공동현상(cavitation)의 방지책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 마찰손실을 작게 한다.
  2. 흡입양정을 작게 한다.
  3. 펌프의 흡입관경을 작게 한다.
  4. 임펠러(Impeller) 속도를 작게 한다.
(정답률: 60%)
  • 공동현상을 방지하려면 유효흡입수두($NPSH_a$ )를 크게 만들어야 합니다.
    펌프의 흡입관경을 작게 하면 마찰 손실이 증가하여 유효흡입수두가 감소하므로, 오히려 공동현상이 발생하기 쉬워집니다. 따라서 흡입관경은 크게 설계해야 합니다.
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102. 간이공공하수처리시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 계획구역이 작으므로 유입하수의 수량 및 수질의 변동을 고려하지 않는다.
  2. 용량은 우천 시 계획오수량과 공공하수처리시설의 강우 시 처리가능량을 고려한다.
  3. 강우 시 우수처리에 대한 문제가 발생할 수 있으므로 강우 시 3Q처리가 가능하도록 계획한다.
  4. 간이공공하수처리시설은 합류식 지역 내 500m3/일 이상 공공하수처리장에 설치하는 것을 원칙으로 한다.
(정답률: 61%)
  • 간이공공하수처리시설이라 하더라도 안정적인 처리를 위해서는 유입하수의 수량 및 수질 변동을 반드시 고려하여 설계해야 합니다.
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103. 하수관로의 개 보수 계획 시 불명수량산정방법 중 일평균하수량, 상수사용량, 지하수사용량, 오수전환율 등을 주요 인자로 이용하여 산정하는 방법은?

  1. 물사용량 평가법
  2. 일최대유량 평가법
  3. 야간생활하수 평가법
  4. 일최대-최소유량 평가법
(정답률: 58%)
  • 물사용량 평가법은 일평균 하수량, 상수 및 지하수 사용량, 오수전환율 등의 인자를 활용하여 불명수량을 산정하는 방법입니다.
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104. 맨홀에 인버트(invert)를 설치하지 않았을 때의 문제점이 아닌 것은?

  1. 맨홀 내에 퇴적물이 쌓이게 된다.
  2. 환기가 되지 않아 냄새가 발생한다.
  3. 퇴적물이 부패되어 악취가 발생한다.
  4. 맨홀 내에 물기가 있어 작업이 불편하다.
(정답률: 62%)
  • 인버트는 하수의 흐름을 원활하게 하여 퇴적을 방지하고 유지관리를 편리하게 하기 위해 설치하는 시설입니다.
    따라서 환기가 되지 않아 냄새가 발생한다는 내용은 인버트 설치 여부와 직접적인 관련이 없습니다.
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105. 수중의 질소화합물의 질산화 진행과정으로 옳은 것은?

  1. NH3-N → NO2-N → NO3-N
  2. NH3-N → NO3-N → NO2-N
  3. NO2-N → NO3-N → NH3-N
  4. NO3-N → NO2-N → NH3-N
(정답률: 64%)
  • 질산화 과정은 암모니아성 질소가 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 산화되는 과정입니다.
    따라서 진행 순서는 $\text{NH}_3\text{-N} \rightarrow \text{NO}_2\text{-N} \rightarrow \text{NO}_3\text{-N}$가 됩니다.
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106. 상수도 시설 중 접합정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 철근콘크리트조의 수밀구조로 한다.
  2. 내경은 점검이나 모래반출을 위해 1m 이상으로 한다.
  3. 접합정의 바닥을 얕은 우물 구조로 하여 접수하는 예도 있다.
  4. 지표수나 오수가 침입하지 않도록 맨홀을 설치하지 않는 것이 일반적이다.
(정답률: 58%)
  • 접합정은 관로의 점검, 청소 및 유지관리를 위해 반드시 맨홀을 설치하여 사람이 출입할 수 있도록 설계하는 것이 일반적입니다.
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107. 지름 15cm. 길이 50m인 주철관으로 유량 0.03m3/s의 물을 50m 양수하려고 한다. 양수시 발생되는 총 손실수두가 5m이었다면 이 펌프의 소요축동력(kW)은? (단, 여유율은 0이며 펌프의 효율은 80%이다.)

  1. 20.2kW
  2. 30.5kW
  3. 33.5kW
  4. 37.2kW
(정답률: 57%)
  • 펌프의 소요축동력은 유량, 전양정(실양정 + 손실수두), 펌프 효율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{9.8 \times Q \times H}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{9.8 \times 0.03 \times (50 + 5)}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 20.2$
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108. 우수 조정지의 구조형식으로 옳지 않은 것은?

  1. 댐식(제방높이 15m 미만)
  2. 월류식
  3. 지하식
  4. 굴착식
(정답률: 53%)
  • 우수 조정지는 빗물을 일시적으로 저장하여 하류의 부담을 줄이는 시설로, 일반적으로 댐식, 지하식, 굴착식 구조를 사용합니다. 월류식은 조정지의 구조 형식이 아닌 배수 방식의 일종입니다.
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109. 급수보급율 90%, 계획 1인 1일 최대급수량 440L/인, 인구 12만의 도시에 급수계획을 하고자 한다. 계획 1일 평균급수량은? (단, 계획유효율은 0.85로 가정한다.)

  1. 33915m3/d
  2. 36660m3/d
  3. 38600m3/d
  4. 40392m3/d
(정답률: 61%)
  • 계획 1일 평균급수량은 계획 1인 1일 최대급수량에 인구와 급수보급율을 곱하고, 계획유효율로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{q \times P \times R}{E}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{440 \times 120000 \times 0.9}{1000 \times 0.85}$
    ③ [최종 결과] $Q = 40392$
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110. 하수도의 효과에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 도시환경의 개선
  2. 토지이용의 감소
  3. 하천의 수질보전
  4. 공중위생상의 효과
(정답률: 74%)
  • 하수도를 설치하면 오수 처리가 체계적으로 이루어져 도시환경이 개선되고 하천 수질이 보전되며 공중위생이 향상됩니다. 또한, 효율적인 토지 이용이 가능해져 토지이용의 증대로 도시 발전을 촉진하는 효과가 있습니다.
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111. 혐기성 소화 공정의 영향인자가 아닌 것은?

  1. 독성물질
  2. 메탄함량
  3. 알칼리도
  4. 체류시간
(정답률: 68%)
  • 혐기성 소화 공정의 효율에 영향을 주는 주요 인자로는 독성물질의 유입 여부, pH 조절을 위한 알칼리도, 미생물이 반응할 수 있는 체류시간 등이 있습니다. 메탄함량은 소화 공정의 결과물(생성물)이지 공정에 영향을 주는 제어 인자가 아닙니다.
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112. 비교회전도(Ns)의 변화에 따라 나타나는 펌프의 특성곡선의 형태가 아닌 것은?

  1. 양정곡선
  2. 유속곡선
  3. 효율곡선
  4. 축동력곡선
(정답률: 59%)
  • 비교회전도($N_s$)의 변화에 따라 펌프의 특성곡선은 양정곡선, 효율곡선, 축동력곡선의 형태로 나타납니다. 유속곡선은 비교회전도에 따른 주요 특성곡선 형태에 해당하지 않습니다.
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113. 정수시설 중 배출수 및 슬러지처리시설에 대한 아래 설명 중 ㉠, ㉡에 알맞은 것은?

  1. ㉠ : 12~24, ㉡ : 5~10
  2. ㉠ : 12~24, ㉡ : 10~20
  3. ㉠ : 24~48, ㉡ : 5~10
  4. ㉠ : 24~48, ㉡ : 10~20
(정답률: 45%)
  • 정수시설의 슬러지 농축조 설계 기준에 따르면, 농축조의 용량은 계획슬러지량의 $24\sim48$시간분으로 하며, 고형물부하량은 $10\sim20\text{ kg/(m}^2\cdot\text{d)}$를 표준으로 합니다.
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114. 우리나라 먹는 물 수질기준에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 색도는 2도를 넘지 아니할 것
  2. 페놀은 0.005 mg/L를 넘지 아니할 것
  3. 암모니아성 질소는 0.5mg/L 넘지 아니할 것
  4. 일반세균은 1mL 중 100CFU을 넘지 아니할 것
(정답률: 60%)
  • 우리나라 먹는 물 수질기준에서 색도는 5도를 넘지 아니하여야 합니다.

    오답 노트
    페놀: $0.005\text{ mg/L}$이하
    암모니아성 질소: $0.5\text{ mg/L}$이하
    일반세균: $1\text{ mL}$ 중 $100\text{ CFU}$이하
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115. 호소의 부영양화에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부영양화의 원인물질은 질소와 인 성분이다.
  2. 부영양화는 수심이 낮은 호소에서도 잘 발생된다.
  3. 조류의 영향으로 물에 맛과 냄새가 발생되어 정수에 어려움을 유발시킨다.
  4. 부영양화된 호소에서는 조류의 성장이 왕성하여 수심이 깊은 곳까지 용존산소농도가 높다.
(정답률: 73%)
  • 부영양화가 진행되면 표층에서는 조류가 왕성하게 성장하지만, 사멸한 조류가 심층으로 가라앉아 분해되는 과정에서 산소를 소모하므로 수심이 깊은 곳의 용존산소 농도는 낮아집니다.
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116. 계획우수량 산정에 필요한 용어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 강우강도는 단위시간 내에 내린 비의 양을 깊이로 나타낸 것이다.
  2. 유하시간은 하수관로로 유입한 우수가 하수관 길이 L을 흘러가는데 필요한 시간이다.
  3. 유출계수는 배수구역 내로 내린 강우량에 대하여 증발과 지하로 침투하는 양의 비율이다.
  4. 유입시간은 우수가 배수구역의 가장 원거리 지점으로부터 하수관로로 유입하기까지의 시간이다.
(정답률: 47%)
  • 유출계수는 배수구역 내로 내린 강우량에 대하여 실제로 하수관로로 유출되는 우수량의 비율을 의미합니다.

    오답 노트
    유출계수: 증발·침투량이 아닌 유출량의 비율
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117. 상수도에서 많이 사용되고 있는 응집제인 황산알루미늄에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가격이 저렴하다.
  2. 독성이 없으므로 대량으로 주입할 수 있다.
  3. 결정은 부식성이 없어 취급이 용이하다.
  4. 철염에 비하여 플록의 비중이 무겁고 적정 pH의 폭이 넓다.
(정답률: 52%)
  • 황산알루미늄은 철염에 비해 플록의 비중이 가볍고, 적정 pH 범위가 $5.5 \sim 7.5$ 정도로 좁은 편입니다.
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118. 다음 그림은 포기조에서 부유물질의 물질수지를 나타낸 것이다. 포기조내 MLSS를 3000mg/L로 유지하기 위한 슬러지의 반송비는?

  1. 39%
  2. 49%
  3. 59%
  4. 69%
(정답률: 55%)
  • 포기조 내의 MLSS 농도는 유입수와 반송슬러지의 혼합 농도로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{R \times X_{r} + SS}{1 + R}$
    ② [숫자 대입] $3000 = \frac{R \times 8000 + 50}{1 + R}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.59$
    따라서 반송비는 $59\%$ 입니다.
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119. 하수의 배제방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 분류식은 관로오접의 철저한 감시가 필요하다.
  2. 합류식은 분류식보다 유량 및 유속의 변화폭이 크다.
  3. 합류식은 2계통의 분류식에 비해 일반적으로 건설비가 많이 소요된다.
  4. 분류식은 관로내의 퇴적이 적고 수세효과를 기대할 수 없다.
(정답률: 74%)
  • 합류식은 오수와 우수를 하나의 관로로 수집하는 방식이므로, 두 계통의 관로를 설치해야 하는 분류식에 비해 건설비가 저렴합니다.
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120. 상수슬러지의 함수율이 99%에서 98%로 되면 슬러지의 체적은 어떻게 변하는가?

  1. 1/2로 증대
  2. 1/2로 감소
  3. 2배로 증대
  4. 2배로 감소
(정답률: 60%)
  • 슬러지의 함수율 변화에 따른 체적 변화를 구하는 문제입니다. 고형물(Solid)의 질량은 일정하다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_1(100 - w_1) = V_2(100 - w_2)$
    ② [숫자 대입] $V_1(100 - 99) = V_2(100 - 98)$
    ③ [최종 결과] $V_2 = \frac{1}{2}V_1$
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