9급 지방직 공무원 서울시 선박일반 필기 기출문제복원 (2020-06-13)

9급 지방직 공무원 서울시 선박일반 2020-06-13 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 서울시 선박일반
(2020-06-13 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 선박의 6자유도 운동 중에서 운동의 성격이 가장 다른 것은?

  1. sway
  2. roll
  3. pitch
  4. yaw
(정답률: 88%)
  • 선박의 6자유도 운동 중 sway는 선체 중심축을 기준으로 좌우로 이동하는 '병진 운동'인 반면, roll, pitch, yaw는 각각의 축을 중심으로 회전하는 '회전 운동'입니다.
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2. ＜보기＞의 ㈎, ㈏, ㈐에 들어갈 선체에 관한 명칭을 가장 옳게 나열한 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 80%)
  • 선체의 형상 정의에 따른 명칭을 구분하는 문제입니다.
    현호(sheer)는 건현 갑판 현측선이 선체의 전후 방향으로 휘어진 것을 말하며, 선저만곡부(bilge)는 선저와 선측을 연결하는 곡선 부분이고, 캠버(camber)는 횡단면상에서 갑판보가 선체 중심선에서 양현으로 휘어진 것을 의미합니다.
    따라서 ㈎ 현호(sheer), ㈏ 선저만곡부(bilge), ㈐ 캠버(camber) 순으로 나열된 것이 정답입니다.
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3. 길이 20m, 폭 6m, 높이 4m, 자체질량 60ton의 직육면체 형태의 바지선이 잔잔한 강물에 떠 있다. 이 바지선 내부에 밀도가 2.5ton/m3인 화물을 바닥부터 평평하게 채운다고 가정했을 때, 바지선이 가라앉지 않기 위한 최대 화물 적재 높이로 가장 옳은 것은? (단, 강물의 밀도는 1ton/m3이고 중력가속도는 g=10m/s2로 한다.)

  1. 1.0m
  2. 1.2m
  3. 1.4m
  4. 1.6m
(정답률: 33%)
  • 바지선이 가라앉지 않으려면 전체 무게(자체 질량 + 화물 질량)가 바지선 전체 부피에 해당하는 부력과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{(V_{total} \times \rho_{water}) - M_{ship}}{A \times \rho_{cargo}}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{(20 \times 6 \times 4 \times 1) - 60}{20 \times 6 \times 2.5}$
    ③ [최종 결과] $h = 1.4$
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4. 선체구조 양식에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 구조가 간단하여 건조가 용이하고 화물 공간 내에 돌출물이 적은 구조는 횡식 구조이다.
  2. 선체 중량이 가벼워 재화 중량이 증가하는 구조는 종식 구조이다.
  3. 횡식 구조의 늑골 간격은 종식 구조의 늑골 간격보다 짧다.
  4. 갑판과 선저는 횡식 구조로 되어 있고, 선측은 종식 구조로 되어 있는 구조는 혼합식 구조이다.
(정답률: 63%)
  • 혼합식 구조는 일반적으로 선측은 횡식 구조로, 갑판과 선저는 종식 구조로 배치하여 종강도와 횡강도를 동시에 확보하는 방식입니다. 제시된 설명은 갑판/선저와 선측의 구조 배치가 반대로 설명되어 있습니다.

    오답 노트
    횡식 구조: 구조가 단순하고 화물 공간 확보에 유리함 (옳음)
    종식 구조: 선체 중량을 줄여 재화 중량을 늘릴 수 있음 (옳음)
    늑골 간격: 횡식 구조가 종식 구조보다 늑골 간격이 짧음 (옳음)
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5. 선체 진동의 기진력에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 선박에 진동을 유발하는 주요 기진원은 프로펠러와 주기관이다.
  2. 프로펠러 기진력의 기본진동수는 프로펠러 회전수와 프로펠러 날개수의 곱으로 주어지는 날개진동수이다.
  3. 터빈 기관의 경우 기진력은 무시될 수 있다.
  4. 프로펠러 축전달 기진력은 프로펠러 날개 주위에 생기는 와동(vortex)에 의하여 프로펠러 주변 선체 표면에 작용하는 변동압력이다.
(정답률: 33%)
  • 프로펠러 축전달 기진력은 프로펠러에서 발생한 진동이 축을 통해 선체 구조물로 직접 전달되는 힘을 의미합니다. 반면, 와동(vortex)에 의해 선체 표면에 작용하는 변동압력은 '방사 기진력'에 해당합니다.

    오답 노트
    주요 기진원: 프로펠러와 주기관이 핵심 원인임 (옳음)
    기본진동수: 회전수 $\times$ 날개수로 계산됨 (옳음)
    터빈 기관: 상대적으로 진동이 적어 무시 가능한 경우가 많음 (옳음)
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6. 선박에 침수가 발생했을 때의 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 침수가 발생한 구역에서는 부력을 상실한다.
  2. 메타센터 반지름(BM)이 증가한다.
  3. 침하와 트림에 의해 부심의 연직높이가 상승한다.
  4. 복원모멘트의 크기가 감소한다.
(정답률: 71%)
  • 침수가 발생하면 해당 구역의 부력이 상실되어 선박의 평형 상태가 변합니다. 이때 부심(B)의 위치가 변하며 메타센터 반지름(BM)은 선박의 형상과 배수량에 따라 결정되는데, 침수로 인해 수선면적(Waterplane area)이 감소하면 BM은 오히려 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    부력을 상실한다: 침수 구역은 물로 채워져 부력을 잃음 (옳음)
    부심 연직높이 상승: 침하 및 트림 발생 시 부심 위치가 변함 (옳음)
    복원모멘트 감소: GM 감소 등으로 인해 복원력이 약해짐 (옳음)
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7. ＜보기＞의 선체 종강도에 대한 설명 중에서 옳은 항목을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 68%)
  • 선체 종강도의 기본 원리를 묻는 문제입니다.
    선체에 작용하는 중량과 부력의 분포가 길이 방향으로 서로 다르기 때문에 굽힘모멘트가 발생하며, 전단력을 적분하면 굽힘모멘트를 얻을 수 있습니다.

    오답 노트
    선체 전단력은 분포하중을 적분하여 구합니다.
    선체 전단력은 일반적으로 선수와 선미가 아닌 중앙부 부근에서 최대값을 가집니다.
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8. 선박의 조종 성능에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 지그재그 시운전에서 정의되는 관성이탈각은 선회 성능의 지표로 사용된다.
  2. 침로 안정성과 선회 성능은 서로 반대 경향을 가진다.
  3. 프로펠러 추진을 하는 선박은 일반적으로 아주 작은 각도이지만 타를 틀어주어야 직진하게 된다.
  4. 선회지름이 작을수록 선수가 회전하는 각속도는 크며 선회 성능은 좋아진다.
(정답률: 35%)
  • 관성이탈각(Overshoot Angle)은 선박의 침로 안정성(Course Stability)을 나타내는 지표이지, 선회 성능의 지표가 아닙니다.

    오답 노트
    침로 안정성과 선회 성능: 안정성이 높으면 원래 침로를 유지하려 하므로 선회 성능은 떨어지는 반비례 관계가 맞습니다.
    프로펠러 추진 선박: 프로펠러의 회전력으로 인해 발생하는 편향을 상쇄하기 위해 약간의 타각이 필요합니다.
    선회지름: 지름이 작을수록 좁은 공간에서 빠르게 회전할 수 있으므로 선회 성능이 좋은 것입니다.
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9. 해상에서 조난사고가 발생할 경우 생존자가 생존을 위하여 취해야 할 조치사항을 우선 순위대로 가장 바르게 나열한 것은?

  1. 식량＞식수＞조난위치표시＞방호
  2. 식수＞식량＞방호＞조난위치표시
  3. 조난위치표시＞식수＞식량＞방호
  4. 방호＞조난위치표시＞식수＞식량
(정답률: 61%)
  • 해상 조난 시 생존 가능성을 높이기 위한 최우선 조치는 저체온증을 막는 방호이며, 이후 구조 요청을 위한 위치 표시, 생존 기간 연장을 위한 식수와 식량 순으로 중요도가 결정됩니다.
    따라서 우선순위는 방호 > 조난위치표시 > 식수 > 식량 순입니다.
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10. 고스큐 프로펠러(highly skewed propeller)의 특징으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 제작이 용이하다.
  2. 소음 및 진동 측면에서 성능이 우수하다.
  3. 불균일한 반류 중에 회전하는 프로펠러의 날개에 작용하는 변동압력을 감소시킨다.
  4. 날개 끝 부분의 구조강도가 취약할 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 고스큐 프로펠러는 날개가 뒤로 크게 굽은 형상으로, 불균일한 반류 속에서 변동압력을 감소시켜 소음과 진동 성능을 높이지만, 형상이 복잡하여 제작이 매우 어렵고 날개 끝단의 구조강도가 취약해질 수 있습니다.

    오답 노트
    소음 및 진동 성능 우수: 고스큐의 핵심 장점
    변동압력 감소: 날개 형상에 의한 압력 완화 효과
    구조강도 취약: 복잡한 곡률로 인한 응력 집중 가능성
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11. 선박이 전진전속으로 항진 중 후진전속을 발령한 시점부터 선박이 정지한 시각까지의 타력으로 가장 옳은 것은?

  1. 정지타력
  2. 발동타력
  3. 반전타력
  4. 회두타력
(정답률: 46%)
  • 전진 중인 선박이 후진 전속을 발령하여 추진 방향을 반대로 바꾸었을 때, 선박이 완전히 정지할 때까지의 타력을 반전타력이라고 합니다.
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12. 길이 40m, 폭 10m, 깊이 5m, 흘수 1m인 직육면체 형상의 바지선이 있을 때, KB=0.5m, BML=133.33m, KG=2m일 때, MTC의 값[Mgㆍ m/cm]으로 가장 가까운 것은? (단, KB는 부심의 높이, BML은 종메타센터 반지름, KG는 선체 중량의 중심높이, MTC는 1cm 트림을 일으키는 모멘트이고, 물의 밀도는 1Mg/m3이다.)

  1. 13.18Mgㆍ m/cm
  2. 26.36Mg ㆍ m/cm
  3. 39.54Mgㆍ m/cm
  4. 52.72Mg ㆍ m/cm
(정답률: 38%)
  • MTC(1cm 트림 모멘트)를 구하기 위해서는 먼저 종메타센터 높이($GM_{L}$)를 계산하고, 이를 선박의 배수량($W$)과 길이($L$)를 이용해 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$GM_{L} = KB + BM_{L} - KG$$
    $$MTC = \frac{W \times GM_{L}}{100 \times L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$GM_{L} = 0.5 + 133.33 - 2 = 131.83$$
    $$W = 40 \times 10 \times 1 \times 1 = 400$$
    $$MTC = \frac{400 \times 131.83}{100 \times 40}$$
    ③ [최종 결과]
    $$MTC = 13.18$$
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13. 선박 추진 기관 및 추진 연료에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 디젤기관이 과급기(turbo charger)의 개발로 기관의 성능 향상에 큰 진보가 이루어졌다.
  2. 디젤기관의 전자 제어 시스템의 개발로 연료밸브, 배기밸브 등의 연소과정을 직접 제어함으로써 배출가스 저감, 운전비용 절감의 효과를 거두었다.
  3. 천연가스(메탄)를 사용하는 엔진은 중유나 디젤연료에 비해 산화질소와 황산화물은 상당히 줄였지만, 이산화탄소의 배출 비율은 줄어들지 않는다.
  4. 바이오 디젤은 일반 석유로부터 생산된 디젤에 비해 스모그를 만드는 하이드로카본의 생성이 훨씬 적으며, 바이오 알코올도 매연의 발생량이 줄어든다.
(정답률: 71%)
  • 천연가스(LNG) 엔진은 중유나 디젤 연료에 비해 황산화물($SO_{x}$)과 질소산화물($NO_{x}$)뿐만 아니라, 탄소 배출량 자체가 적어 이산화탄소($CO_{2}$) 배출 비율 또한 현저히 줄어드는 친환경적인 특성을 가지고 있습니다.
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14. 선박 또는 해양시설로부터 오염물질 배출을 신고하려는 자는 서면ㆍ구술ㆍ 전화 또는 무선통신 등을 이용하여 신속하게 하여야 한다. 이때 신고사항으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 배출된 오염물질의 종류, 추정량 및 확산상황, 응급조치 상황
  2. 해양오염사고 방제조치의 일시, 장소 및 결과
  3. 사고선박 또는 시설의 명칭, 종류 및 규모
  4. 해면상태 및 기상상태
(정답률: 42%)
  • 오염물질 배출 신고는 사고 발생 직후 신속하게 이루어져야 하므로, 사고의 현황(종류, 양, 확산상황), 사고 선박의 정보, 당시의 기상 및 해면 상태를 신고하는 것이 핵심입니다. 해양오염사고 방제조치의 결과는 신고 단계가 아니라 조치 완료 후 보고하는 사항입니다.
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15. 선박을 안전하게 계류하는 원칙으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 계류삭은 배의 길이 방향에 직각으로 배치한다.
  2. 배의 전후 움직임을 막는 계류삭은 가능한 한 현측에 평행하게 배치한다.
  3. 계류삭이 계류지점에서 안벽과 이루는 각은 가능한 한 둔각을 이루도록 한다.
  4. 계류삭의 배치는 가능한 한 선수 선미 대칭으로 한다.
(정답률: 68%)
  • 선박을 안전하게 계류하기 위해서는 계류삭이 안벽과 이루는 각도가 가능한 한 예각이 되어야 선박을 안벽 쪽으로 밀착시키고 고정하는 힘이 효율적으로 작용합니다. 따라서 둔각을 이루도록 한다는 설명은 잘못된 원칙입니다.
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16. ＜보기＞의 저항시험에 대한 설명 중에서 옳은 항목을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 32%)
  • 모형시험을 통한 저항 추정의 원리를 묻는 문제입니다.
    ㄱ. 모형시험의 주 목적은 실선의 저항을 추정하는 것입니다. (옳음)
    ㄷ. 프루드 수($Fn$)를 동일하게 맞추어야 하므로, 크기 비율이 $100:1$일 때 속도는 $\sqrt{100}$의 역수인 $1/10$로 설정합니다. (옳음)

    오답 노트
    ㄴ. 실선과 모형선의 레이놀즈 수($Re$)를 동일하게 맞추는 것은 현실적으로 불가능합니다.
    ㄹ. 프루드 수가 같더라도 크기(Scale)가 다르므로 실제 저항의 크기는 다르게 나타납니다.
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17. 태풍의 접근이 예상될 때 외해로 나가거나 다른 피박지로 피항하여야 할 경우로 가장 옳은 것은?

(정답률: 55%)
  • 태풍의 진로가 묘박지 상단을 지나가며 육지가 하단에 위치한 경우, 태풍의 위험반원(우측)에 놓이거나 지형적 영향으로 인해 묘박지 내에서 안전을 보장할 수 없으므로 외해로 나가거나 다른 피박지로 신속히 피항해야 합니다.
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18. 선체 국부진동의 특징으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 상부구조 고유진동수는 보통 100Hz 부근에서 발생한다.
  2. 선체의 과도 진동을 예방하기 위해서 설계 시 가장 먼저 고려해야 할 것은 공진회피 설계이다.
  3. 상부구조의 전후진동을 유발하는 주요 기진원으로 프로펠러에 의한 표면전달력과 축전달력, 추력 변동력 등이 있다.
  4. 상부구조의 수평진동형의 주요 기진원으로는 주기관의 안내력 모멘트도 있다.
(정답률: 47%)
  • 선체 상부구조의 고유진동수는 일반적으로 매우 낮게 형성되며, 보통 $100\text{Hz}$와 같은 고주파수가 아니라 훨씬 낮은 주파수 대역에서 발생합니다.
    나머지 보기들은 공진회피 설계의 중요성, 프로펠러 및 주기관에 의한 기진원 등 선체 진동의 핵심 특징을 정확히 설명하고 있습니다.
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19. 잔잔한 정수 중에 떠 있는 배가 운동을 하면서 발생시키는 파로 가장 옳은 것은?

  1. 스웰(swell)
  2. 입사파(incidence wave)
  3. 방사파(radiation wave)
  4. 산란파(scattered wave)
(정답률: 33%)
  • 정수 중에 떠 있는 선박이 스스로 운동(진동, 요동 등)함으로써 주변으로 퍼져나가는 파동을 방사파(radiation wave)라고 합니다.
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20. 구조물의 파괴 모드에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 대부분의 구조물은 주로 극한응력을 기준으로 부재가 받는 응력이 그 이하가 되는 탄성거동을 하도록 설계한다.
  2. 얇은 판재의 면에 수직방향으로 작용하는 하중에 갑작스럽게 변형이 발생한 후 즉시 붕괴에 이르게 되는 현상을 좌굴(buckling)이라고 한다.
  3. 주기적인 변동하중이 반복적으로 작용하면 응력의 크기가 항복응력보다 훨씬 낮은 응력에도 균열이 발생하여 파단에 이르게 되는 현상을 피로파괴라고 한다.
  4. 저온환경에서 구조물에 충격이 가해지면 재료 속 작은 결함이 급속히 전파되어 파단에 이르게 되는 현상을 연성파괴라고 한다.
(정답률: 62%)
  • 주기적인 변동하중이 반복적으로 작용하면, 응력이 항복응력보다 훨씬 낮은 수준이라도 미세한 균열이 누적되어 결국 파단에 이르게 되는 현상을 피로파괴라고 합니다.

    오답 노트
    대부분의 구조물은 극한응력이 아닌 허용응력(안전율 고려)을 기준으로 설계합니다.
    좌굴은 면에 수직인 하중이 아니라, 압축 하중을 받는 얇은 부재가 갑자기 휘어지는 현상입니다.
    저온 환경에서 결함이 급속히 전파되는 파괴는 연성파괴가 아니라 취성파괴입니다.
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