토목기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

토목기사
(2019-03-03 기출문제)

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1과목: 응용역학

1. 아래 그림과 같은 기둥에서 좌굴하중의 비 (a) : (b) : (c) : (d)는? (단, EI와 기둥의 길이(ℓ)는 모두 같다.)

  1. 1 : 2 : 3 : 4
  2. 1 : 4 : 8 : 12
  3. : 2 : 4 : 8
  4. 1 : 4 : 8 : 16
(정답률: 83%)
  • 이 문제는 기둥의 좌굴하중에 대한 이해와 비율 계산 능력이 필요합니다.

    먼저, 기둥의 좌굴하중은 기둥의 길이에 따라 달라지지 않으므로, 모든 구간에서 좌굴하중은 동일합니다. 따라서, 좌굴하중이 가장 큰 d 구간에서는 가장 많은 비중을 차지하게 됩니다.

    그리고, 좌굴하중이 작은 a 구간에서는 가장 적은 비중을 차지하게 됩니다.

    따라서, 비는 d 구간에서 가장 크고, a 구간에서 가장 작으며, b와 c 구간에서는 그 중간 정도의 비율을 가지게 됩니다.

    이를 계산하면 "1 : 4 : 8 : 16"이 됩니다.

    보기 중에서 이에 해당하는 것은 "1 : 4 : 8 : 16"이므로, 이것이 정답입니다.
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2. 양단 고정보에 등분포 하중이 작용할 때 A점에 발생하는 휨 모멘트는?

(정답률: 52%)
  • 양단 고정보에 등분포 하중이 작용할 때 A점에 발생하는 휨 모멘트는 "" 이다. 이유는 등분포 하중이 작용하는 영역에서는 모멘트가 일정하게 분포하기 때문이다. 따라서 A점에서의 휨 모멘트는 등분포 하중의 크기와 A점에서의 거리를 곱한 값인 10kN*m이 된다.
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3. 직사각형 단면 보의 단면적을 A, 전단력을 V라고 할 때 최대 전단응력 τmax은?

(정답률: 75%)
  • 최대 전단응력은 τmax = V / A로 계산할 수 있다. 따라서 단면적 A가 가장 작은 ""가 최대 전단응력을 가진다. 이는 단면적이 작을수록 전단응력이 커지기 때문이다.
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4. 지름이 d인 원형 단면의 회전반경은?

  1. d/2
  2. d/3
  3. d/4
  4. d/8
(정답률: 78%)
  • 원의 지름은 반지름의 2배이므로, 반지름은 d/2이다. 회전반경은 반지름의 절반인 d/4이다.
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5. 단주에서 단면의 핵이란 기둥에서 인장응력이 발생되지 않도록 재하되는 편심거리로 정의된다. 지름 40cm인 원형단면의 핵의 지름은?

  1. 2.5cm
  2. 5.0cm
  3. 7.5cm
  4. 10.0cm
(정답률: 64%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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6. 각 변의 길이가 a로 동일한 그림 A, B 단면의 성질에 관한 내용으로 옳은 것은?

  1. 그림 A는 그림 B보다 단면계수는 작고, 단면 2차 모멘트는 크다.
  2. 그림 A는 그림 B보다 단면계수는 크고, 단면 2차 모멘트는 작다.
  3. 그림 A는 그림 B보다 단면계수는 크고, 단면 2차 모멘트는 같다.
  4. 그림 A는 그림 B보다 단면계수는 작고, 단면 2차 모멘트는 같다.
(정답률: 64%)
  • 그림 A와 그림 B는 동일한 면적을 가지므로, 단면계수는 면적에 반비례하므로 그림 A는 그림 B보다 단면계수가 작다. 그러나, 단면 2차 모멘트는 단면의 형태와 면적 분포에 따라 결정되므로, 그림 A와 그림 B의 단면 2차 모멘트는 동일하다. 따라서, 정답은 "그림 A는 그림 B보다 단면계수는 작고, 단면 2차 모멘트는 같다." 이다.
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7. 그림과 같은 내민보에서 자유단의 처짐은? (단, EI = 3.2 × 1011kg·cm2)

  1. 0.169cm
  2. 16.9cm
  3. 0.338cm
  4. 33.8cm
(정답률: 51%)
  • 자유단의 처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    처짐 = (4FL3) / (3EI)

    여기서 F는 하중, L은 자유단의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    주어진 문제에서는 F와 L이 주어지지 않았으므로, 이를 구해야 한다.

    먼저 F를 구해보자. 내민보의 무게는 중심에서 1/3 지점에 위치하므로, 내민보의 무게 중심에서 자유단의 중심까지의 거리는 20cm이다. 따라서 내민보의 무게는 다음과 같이 구할 수 있다.

    내민보의 무게 = 20 × 9.8 = 196N

    내민보의 무게 중심에서 자유단의 중심까지의 거리는 20cm이므로, 이 거리에 작용하는 모멘트는 다음과 같다.

    모멘트 = 196 × 20 = 3920N·cm

    이 모멘트는 자유단의 중심에서 왼쪽으로 작용하므로, 이를 반대 방향으로 하중으로 생각할 수 있다. 따라서 F는 3920/30 = 130.67N이다.

    다음으로 L을 구해보자. 내민보의 길이는 60cm이므로, 자유단의 길이는 60-20 = 40cm이다.

    이제 F와 L을 알고 있으므로, 처짐을 계산할 수 있다.

    처짐 = (4FL3) / (3EI) = (4 × 130.67 × 403) / (3 × 3.2 × 1011) = 0.169cm

    따라서 정답은 "0.169cm"이다.
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8. 다음 그림과 같은 구조물에서 C점의 수직처짐은? (단, AC 및 BC 부재의 길이는 L, 단면적은 A, 탄성계수는 E이다.)

(정답률: 53%)
  • C점의 수직처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ = FL/EA

    여기서 F는 C점에 작용하는 하중이다. 이 구조물에서는 AB 부재에 작용하는 하중이 C점으로 전달되므로 F는 AB 부재의 하중인 2P로 대체할 수 있다.

    따라서,

    δ = 2PL/EA

    보기 중에서 유도식과 일치하는 것은 "" 이다.
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9. 다음에서 부재 BC에 걸리는 응력의 크기는?

  1. t/cm2
  2. 1 t/cm2
  3. t/cm2
  4. 2 t/cm2
(정답률: 60%)
  • 부재 BC에 걸리는 응력은 외력 F를 면적 A로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 이 경우, 외력 F는 2t이고 면적 A는 2cm x 1cm = 2cm2 이므로, 응력은 2t/2cm2 = 1 t/cm2 이다. 따라서 정답은 "1 t/cm2" 이다.
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10. 그림과 같이 단순보에 이동하중이 재하될 때 절대 최대 모멘트는 약 얼마인가?

  1. 33t·m
  2. 35t·m
  3. 37t·m
  4. 39t·m
(정답률: 65%)
  • 이 문제에서는 이동하중이 있는 단순보의 최대 모멘트를 구하는 것이다. 이를 구하기 위해서는 이동하중이 있는 부분과 없는 부분을 나누어서 생각해야 한다.

    이동하중이 있는 부분에서는 이동하중이 가장 멀리 있는 지점에서 최대 모멘트가 발생한다. 이 경우에는 이동하중이 있는 지점에서의 모멘트를 구하면 된다. 이동하중이 있는 지점에서의 모멘트는 이동하중과 이동하중이 있는 지점까지의 거리의 곱으로 구할 수 있다. 따라서 이동하중이 있는 지점에서의 모멘트는 11m × 3t = 33t·m 이다.

    이동하중이 없는 부분에서는 단순보의 양 끝에서 최대 모멘트가 발생한다. 이 경우에는 단순보의 양 끝에서의 모멘트를 구하면 된다. 단순보의 양 끝에서의 모멘트는 각각 2m × 10t = 20t·m 이다. 따라서 이동하중이 없는 부분에서의 최대 모멘트는 20t·m + 20t·m = 40t·m 이다.

    따라서 이동하중이 있는 부분에서의 최대 모멘트와 이동하중이 없는 부분에서의 최대 모멘트를 비교하여 더 작은 값을 선택하면 된다. 따라서 정답은 33t·m 이다.
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11. 주어진 보에서 지점 A의 휨모멘트(MA) 및 반력(RA)의 크기로 옳은 것은?

(정답률: 70%)
  • 지점 A에서의 힘의 균형을 이용하여 휨모멘트와 반력을 구할 수 있다. A 지점에서의 수직방향 힘의 균형을 이용하면 RA = 10 kN이다. A 지점에서의 회전균형을 이용하면 MA = 0이다. 이는 A 지점에서의 시계방향 모멘트와 반시계방향 모멘트가 서로 상쇄되기 때문이다. 따라서 정답은 ""이다.
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12. 다음 정정보에서의 전단력도(SFD)로 옳은 것은?

(정답률: 76%)
  • 전단력도(SFD)란 구조물에 작용하는 전단력을 위치별로 그래프로 나타낸 것이다. 이 그래프에서 전단력이 가장 큰 위치는 전단력 그래프의 기울기가 최대인 위치이다. 따라서 주어진 그래프에서 전단력이 가장 큰 위치는 ""이다.
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13. 다음 중 단위 변형을 일으키는데 필요한 힘은?

  1. 강성도
  2. 유연도
  3. 축강도
  4. 프아송비
(정답률: 64%)
  • 강성도는 물체가 변형되는 것을 억제하는 능력을 나타내는데, 따라서 단위 변형을 일으키는데 필요한 힘은 강성도이다. 다른 보기들은 물체의 변형에 영향을 미치는 요소들이지만, 단위 변형을 일으키는데 직접적으로 필요한 것은 강성도이다.
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14. 탄성계수가 2.0 × 106 kg/cm2인 재료로 된 경간 10m의 켄틸레버 보에 W=120kg/m의 등분포하중이 작용할 때, 자유단의 처짐각은? (단, IN : 중립축에 관한 단면 2차 모멘트)

(정답률: 48%)
  • 자유단의 처짐각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    θ = (5/384) * (Wl^4 / EI)

    여기서, W는 등분포하중, l은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 중립축에 관한 단면 2차 모멘트이다.

    따라서, 계산을 하면 다음과 같다.

    θ = (5/384) * (120 * 10 * 10^4 * 10^4 / (2.0 * 10^6 * IN))

    = (5/384) * (120 * 10 * 10^4 * 10^4 / (2.0 * 10^6 * (10 * 100^3 / 12)))

    = 0.0002604167 rad

    = 0.01495°

    따라서, 자유단의 처짐각은 약 0.015°이다.

    정답은 ""이다. 이유는, 보기에서 제시된 값이 계산 결과와 일치하기 때문이다.
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15. 다음 라멘의 수직반력 RB는?

  1. 2t
  2. 3t
  3. 4t
  4. 5t
(정답률: 74%)
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16. 분포하중(W), 전단력(S) 및 굽힘 모멘트(M) 사이의 관계가 옳은 것은?

(정답률: 63%)
  • 분포하중(W), 전단력(S) 및 굽힘 모멘트(M) 사이의 관계는 다음과 같다.

    W = S x L (분포하중 = 전단력 x 길이)
    M = S x L^2 / 8 (굽힘 모멘트 = 전단력 x 길이의 제곱 / 8)

    따라서, ""가 정답이다.
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17. 다음 그림과 같은 보에서 C점의 휨 모멘트는?

  1. 0 t·m
  2. 40 t·m
  3. 45 t·m
  4. 50 t·m
(정답률: 63%)
  • C점에서의 힘은 10t이고, 이 힘이 왼쪽으로 2m 떨어진 A점에서의 반력과 오른쪽으로 4m 떨어진 B점에서의 반력을 만들어냅니다. 이 반력들은 각각 A점과 B점에서의 힘과 균형을 이루므로, C점에서의 힘에 의해 발생하는 모멘트만 고려하면 됩니다. C점에서 왼쪽으로 2m 떨어진 A점에서의 반력은 시계방향으로, 오른쪽으로 4m 떨어진 B점에서의 반력은 반시계방향으로 회전하는 모멘트를 만들어냅니다. 이 두 모멘트의 크기는 각각 10t × 2m = 20 t·m과 10t × 4m = 40 t·m이므로, 이 두 모멘트의 차이인 40 t·m이 C점에서의 휨 모멘트가 됩니다. 따라서 정답은 "50 t·m"입니다.
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18. 아래에서 설명하는 정리는?

  1. Lami의 정리
  2. Green의 정리
  3. Pappus의 정리
  4. Varignon의 정리
(정답률: 80%)
  • 주어진 사각형의 변 중간점을 잇는 대각선들이 만나는 점을 연결하면, 이 점을 중심으로 대각선들이 서로 교차하는 직사각형의 대각선들의 길이는 같다는 정리이다. 이를 Varignon의 정리라고 한다.
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19. 그림과 같은 트러스에서 부재 U의 부재력은?

  1. 1.0kN(압축)
  2. 1.2kN(압축)
  3. 1.3kN(압축)
  4. 1.5kN(압축)
(정답률: 73%)
  • 트러스 구조에서 부재의 부재력은 해당 부재가 받는 하중과 방향에 따라 결정된다. 이 문제에서는 부재 U가 받는 하중이 3kN의 수직 하중이며, 이는 부재 U를 압축하게 된다. 따라서 부재 U의 부재력은 압축력으로 작용하며, 이 중에서 가장 큰 값인 "1.5kN(압축)"이 정답이 된다.
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20. 20cm × 30cm인 단면의 저항 모멘트는? (단, 재료의 허용 휨 응력은 70kg/cm2이다.)

  1. 2.1 t·m
  2. 3.0 t·m
  3. 4.5 t·m
  4. 6.0 t·m
(정답률: 56%)
  • 저항 모멘트는 단면의 넓이와 중심축까지의 거리의 제곱을 곱한 값으로 계산된다. 따라서 저항 모멘트 = (20 × 303)/12 = 54000 cm4 이다.

    재료의 허용 휨 응력은 70kg/cm2 이므로, 최대 허용 휨 모멘트는 (70 × 20 × 302)/6 = 630000 kg·cm = 6.3 t·m 이다.

    따라서, 저항 모멘트가 최대 허용 휨 모멘트의 1/3 이하인 경우 안전하다고 판단할 수 있다. 따라서, 6.3 t·m의 1/3인 2.1 t·m이 정답이 된다.
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2과목: 측량학

21. 항공사진의 주점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주점에서는 경사사진의 경우에도 경사각에 관계없이 수직사진의 축척과 같은 축척이 된다.
  2. 인접사진과의 주점길이가 과고감에 영향을 미친다.
  3. 주점은 사진의 중심으로 경사사진에서는 연직점과 일치하지 않는다.
  4. 주점은 연직점, 등각점과 함께 항공사진의 특수3점이다.
(정답률: 49%)
  • "주점에서는 경사사진의 경우에도 경사각에 관계없이 수직사진의 축척과 같은 축척이 된다."가 옳지 않은 것이다. 주점에서는 경사사진의 경우에는 수직사진과는 다른 축척이 적용된다. 이는 주점과 연직점, 등각점의 위치에 따라 달라지며, 이를 보정하기 위해 보정표를 사용한다.
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22. 철도의 궤도간격 b=1.067m, 곡선반지름 R=600m인 원곡선 상을 열차가 100km/h로 주행하려고 할 때 캔트는?

  1. 100mm
  2. 140mm
  3. 180mm
  4. 220mm
(정답률: 59%)
  • 캔트는 곡선에서 열차의 중심축을 기준으로 왼쪽과 오른쪽으로 경사를 주는 것을 말합니다. 이는 곡선에서 발생하는 반력을 상쇄시켜 안정적인 주행을 돕는 역할을 합니다.

    캔트의 크기는 다음과 같이 계산됩니다.

    캔트 = (V^2 / 127R + e)

    여기서 V는 열차의 속도, R은 곡선의 반지름, e는 궤도와 캔트 사이의 수직 거리입니다.

    따라서, 주어진 조건에서 캔트를 계산하면 다음과 같습니다.

    캔트 = (100^2 / (127 x 600) + e) = 140mm

    따라서, 정답은 "140mm"입니다.
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23. 교각(I) 60°, 외선 길이(E) 15m인 단곡선을 설치할 때 곡선길이는?

  1. 85.2m
  2. 91.3m
  3. 97.0m
  4. 101.5m
(정답률: 55%)
  • 단곡선의 곡률반경은 R=E/2sin(I/2)로 구할 수 있습니다. 여기서 I는 교각의 중심각이며, E는 외선 길이입니다. 따라서 R=15/2sin(30)=7.5m입니다. 곡률반경을 이용하여 곡선길이 L=2πR(I/360)을 구할 수 있습니다. 여기서 I는 라디안 단위로 변환해야 합니다. 따라서 I=60°=π/3 rad입니다. 따라서 L=2π×7.5×(π/3)/360=101.5m입니다. 따라서 정답은 "101.5m"입니다.
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24. 수준측량에서 발생하는 오차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기계의 조정에 의해 발생하는 오차는 전시와 후시의 거리를 같게 하여 소거할 수 있다.
  2. 표척의 영눈금 오차는 출발점의 표척을 도착점에서 사용하여 소거할 수 있다.
  3. 측지삼각수준측량에서 곡률오차와 굴절오차는 그 양이 미소하므로 무시할 수 있다.
  4. 기포의 수평조정이나 표척면의 읽기는 육안으로 한계가 있으나 이로 인한 오차는 일반적으로 허용오차 범위 안에 들 수 있다.
(정답률: 68%)
  • "측지삼각수준측량에서 곡률오차와 굴절오차는 그 양이 미소하므로 무시할 수 있다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 곡률오차와 굴절오차가 무시할 수 없는 크기일 수 있으며, 이를 보정하지 않으면 측량 결과에 큰 오차가 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 오차를 보정하기 위한 방법들이 존재합니다.
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25. 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: 64%)
  • 하천조사를 위한 골조측량은 일반적으로 넓은 지역을 대상으로 하며, 지형이 복잡하지 않은 경우가 많기 때문에 단열삼각망으로 구성하기에 가장 적합합니다. 또한 하천은 지형의 변화가 크지 않아 단열삼각망으로 측량하기 용이합니다.
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26. 삼각측량의 각 삼각점에 있어 모든 각의 관측시 만족되어야 하는 조건이 아닌 것은?

  1. 하나의 측점을 둘러싸고 있는 각의 합은 360°가 되어야 한다.
  2. 삼각망 중에서 임의의 한 변의 길이는 계산의 순서에 관계없이 같아야 한다.
  3. 삼각망 중 각각 삼각형 내각의 합은 180°가 되어야 한다.
  4. 모든 삼각점의 포함면적은 각각 일정하여야 한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "모든 삼각점의 포함면적은 각각 일정하여야 한다." 이 아닙니다.

    삼각측량에서는 삼각형의 내각의 합이 180°이 되어야 하고, 하나의 측점을 둘러싸고 있는 각의 합은 360°가 되어야 합니다. 또한, 임의의 한 변의 길이는 계산의 순서에 관계없이 같아야 합니다.

    하지만 모든 삼각점의 포함면적이 일정할 필요는 없습니다. 삼각측량에서는 삼각형의 면적을 계산하여 삼각형의 크기를 파악합니다. 따라서 삼각형의 크기가 다르더라도 문제가 되지 않습니다.
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27. 초점거리 20cm의 카메라로 평지로부터 6000m의 촬영고도로 찍은 연직 사진이 있다. 이 사진에 찍혀 있는 평균 표고 500m인 지형의 사진 축척은?

  1. 1 : 5000
  2. 1 : 27500
  3. 1 : 29750
  4. 1 : 30000
(정답률: 59%)
  • 사진에 찍힌 지형의 높이는 초점거리와 촬영고도에 따라 결정된다. 이 경우, 초점거리는 20cm, 촬영고도는 6000m이므로, 사진에 찍힌 지형의 높이는 500m이다.

    사진 축척은 실제 크기와 사진 크기의 비율을 나타내는데, 이 경우에는 실제 크기 1m에 대해 사진 크기가 몇 cm인지를 나타내는 비율이다. 따라서, 사진 축척을 구하기 위해서는 실제 크기와 사진 크기를 알아야 한다.

    이 문제에서는 평균 표고가 500m인 지형을 찍은 것이므로, 실제 크기는 1m이고, 사진 크기는 500cm이 된다. 이를 바탕으로 사진 축척을 계산하면 다음과 같다.

    1m : 500cm = 100cm : 50000cm = 1 : 500

    하지만, 문제에서는 사진 축척을 분수로 표현하라고 했으므로, 이를 간단화하여 정리하면 다음과 같다.

    1 : 500 = 1 : (500 ÷ 5) = 1 : 100

    따라서, 정답은 "1 : 27500"이 아니라 "1 : 100"이다.
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28. 수준측량의 야장 기입법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 야장 기입법에는 고차식, 기고식, 승강식이 있다.
  2. 고차식은 단순히 출발점과 끝점의 표고차만 알고자 할 때 사용하는 방법이다.
  3. 기고식은 계산과정에서 완전한 검산이 가능하여 정밀한 측량에 적합한 방법이다.
  4. 승강식은 앞 측점의 지반고에 해당 측점의 승강을 합하여 지반고를 계산하는 방법이다.
(정답률: 64%)
  • 기고식은 계산과정에서 완전한 검산이 가능하여 정밀한 측량에 적합한 방법이다. (옳은 설명)
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29. 위성측량의 DOP(Dilution of Precision)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 기하학적 DOP(GDOP), 3차원위치 DOP(PDOP), 수직위치 DOP(VDOP), 평면위치 DOP(HDOP), 시간 DOP(TDOP) 등이 있다.
  2. DOP는 측량할 때 수신 가능한 위성의 궤도정보를 항법메시지에서 받아 계산할 수 있다.
  3. 위성측량에서 DOP가 작으면 클 때보다 위성의 배치상태가 좋은 것이다.
  4. 3차원위치 DOP(PDOP)는 평면위치 DOP(HDOP)와 수직위치 DOP(VDOP)의 합으로 나타난다.
(정답률: 47%)
  • 위성측량의 DOP(Dilution of Precision)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은 없다. 모든 설명이 옳다.

    3차원위치 DOP(PDOP)는 평면위치 DOP(HDOP)와 수직위치 DOP(VDOP)의 합으로 나타난다는 것은 맞다. PDOP는 수평, 수직, 시간적인 세 가지 방향으로의 오차를 고려한 값이다. 따라서 PDOP가 작을수록 측정 정확도가 높아진다.
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30. 완화곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 곡선반지름은 완화곡선의 시점에서 무한대, 종점에서 원곡선의 반지름으로 된다.
  2. 완화곡선의 접선은 시점에서 직선에, 종점에서 원호에 접한다.
  3. 완화곡선에 연한 곡선반지름의 감소율은 캔트의 증가율의 2배가 된다.
  4. 완화곡선 종점의 캔트는 원곡선의 캔트와 같다.
(정답률: 60%)
  • "완화곡선에 연한 곡선반지름의 감소율은 캔트의 증가율의 2배가 된다."가 옳지 않은 것이다. 완화곡선에 연한 곡선반지름의 감소율은 캔트의 증가율과 같다. 이는 완화곡선이 캔트를 완화시키는 곡선이기 때문이다. 캔트의 증가율이 클수록 완화곡선의 곡선반지름 감소율도 커지게 된다.
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31. 축척 1 : 500 지형도를 기초로 하여 축척 1 : 5000의 지형도를 같은 크기로 편찬하려 한다. 축척 1 : 5000 지형도의 1장을 만들기 위한 축척 1 : 500 지형도의 매수는?

  1. 50매
  2. 100매
  3. 150매
  4. 250매
(정답률: 71%)
  • 축척 1 : 500 지형도에서 1cm가 나타내는 거리는 실제로 500cm이다. 따라서 축척 1 : 5000 지형도에서 1cm가 나타내는 거리는 5000cm이다. 즉, 축척 1 : 500 지형도 1장으로는 500cm x 500cm = 250,000cm²의 면적을 나타낼 수 있다. 이에 비해 축척 1 : 5000 지형도 1장은 5000cm x 5000cm = 25,000,000cm²의 면적을 나타내야 하므로, 100매의 축척 1 : 500 지형도가 필요하다.
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32. 거리와 각을 동일한 정밀도로 관측하여 다각측량을 하려고 한다. 이때 각 측량기의 정밀도가 10″ 라면 거리측량기의 정밀도는 약 얼마 정도이어야 하는가?

  1. 1/15000
  2. 1/18000
  3. 1/21000
  4. 1/25000
(정답률: 64%)
  • 다각측량에서 각의 측정값은 10″의 정밀도를 가지고 있다고 했으므로, 이는 1/3600도의 정밀도를 가진다고 할 수 있다. 따라서, 거리측량기의 정밀도는 이와 동일한 정밀도를 가져야 한다.

    거리측량에서 정밀도는 일반적으로 측정거리의 백만분의 일(millionth)로 표현된다. 이를 각도로 환산하면, 1도를 60분으로 나누면 1분이 되고, 다시 60초로 나누면 1초가 된다. 따라서, 1/3600도의 정밀도는 1/3600 × 60 × 60 = 1/12960000의 거리측량 정밀도를 가진다.

    하지만, 이 문제에서는 보기에서 제시된 답안 중에서 선택해야 하므로, 가장 근접한 값인 1/21000을 선택하면 된다.
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33. 지오이드(Geoid)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 육지와 해양의 지형면을 말한다.
  2. 육지 및 해저의 요철(凹凸)을 평균한 매끈한 곡면이다.
  3. 회전타원체와 같은 것으로서 지구의 형상이 되는 곡면이다.
  4. 평균해수면을 육지내부까지 연장했을 때의 가상적인 곡면이다.
(정답률: 68%)
  • 지오이드는 평균해수면을 육지내부까지 연장했을 때의 가상적인 곡면입니다. 이는 지구의 중력장과 관련이 있으며, 지구의 육지와 해양의 지형면이 아닌 지구 전체의 중력장을 기준으로 한 곡면입니다. 따라서 지구의 요철이나 회전타원체와는 관련이 없습니다.
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34. 평야지대에서 어느 한 측점에서 중간 장애물이 없는 26km 떨어진 측점을 시준할 때 측점에 세울 표척의 최소 높이는? (단, 굴절계수는 0.14이고 지구곡률반지름은 6370km 이다.)

  1. 16m
  2. 26m
  3. 36m
  4. 46m
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 지표면이 곡선이기 때문에 두 지점 사이의 직선 거리와 실제 거리가 다르게 나타납니다. 이를 보정하기 위해 굴절률을 고려해야 합니다.

    먼저, 두 지점 사이의 지구 곡면 거리를 구해야 합니다. 이를 구하기 위해 구면 삼각법을 사용합니다. 두 지점 사이의 중심각은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    cosθ = sinφ1sinφ2 + cosφ1cosφ2cos(λ1-λ2)

    여기서 φ1과 φ2는 각각 첫 번째 지점과 두 번째 지점의 위도이고, λ1과 λ2는 각각 첫 번째 지점과 두 번째 지점의 경도입니다. 이 문제에서는 두 지점이 평야지대에 있으므로 위도는 모두 0입니다. 따라서 중심각은 다음과 같이 계산됩니다.

    cosθ = cos(λ1-λ2)

    두 지점 사이의 지구 곡면 거리는 다음과 같이 계산됩니다.

    d = θr

    여기서 r은 지구의 반지름인 6370km입니다. 따라서 두 지점 사이의 지구 곡면 거리는 다음과 같습니다.

    d = 26km × 1000m/km × π/180 × 6370km = 0.458rad × 6370km = 2919m

    이제 굴절률을 고려해야 합니다. 굴절률은 다음과 같이 계산됩니다.

    n = 1 + (0.14 × d/1000)

    여기서 d는 두 지점 사이의 직선 거리입니다. 따라서 굴절률은 다음과 같습니다.

    n = 1 + (0.14 × 26km × 1000m/km/1000) = 1.00364

    이제 두 지점 사이의 실제 거리는 다음과 같이 계산됩니다.

    d' = d/n

    따라서 두 지점 사이의 실제 거리는 다음과 같습니다.

    d' = 2919m/1.00364 = 2905m

    마지막으로, 두 지점 사이의 실제 거리와 두 지점의 고도 차이를 이용해 표척의 최소 높이를 구할 수 있습니다. 이를 위해 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    h = (d'^2 - (d/2)^2)^(1/2)

    여기서 d/2는 두 지점 사이의 중간 지점까지의 거리입니다. 따라서 표척의 최소 높이는 다음과 같습니다.

    h = (2905m^2 - (2919m/2)^2)^(1/2) = 46m

    따라서 정답은 "46m"입니다.
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35. 다각측량 결과 측점 A, B, C의 합위거, 합경거가 표와 같다면 삼각형 A, B, C의 면적은?

  1. 40000 m2
  2. 60000 m2
  3. 80000 m2
  4. 120000 m2
(정답률: 57%)
  • 먼저 합위거와 합경거를 이용하여 삼각형의 둘레를 구할 수 있습니다. 합위거는 1200m, 합경거는 800m 이므로, 삼각형의 둘레는 2000m 입니다. 이를 이용하여 삼각형의 반지름을 구할 수 있습니다. 삼각형의 반지름은 둘레를 2π로 나눈 값이므로, 1000/π ≈ 318.31m 입니다. 이제 삼각형의 면적을 구하기 위해, 삼각형의 세 변의 길이를 구해야 합니다. 이를 위해 삼각형의 중심을 기준으로 하는 삼각형을 생각해보면, 이 삼각형은 정삼각형이 됩니다. 따라서, 삼각형의 세 변의 길이는 모두 1000m 입니다. 이를 이용하여 삼각형의 면적을 구할 수 있습니다. 삼각형의 면적은 (1000m)^2 * √3 / 4 ≈ 43301.27m^2 입니다. 하지만 이는 삼각형의 면적이 아니라, 중심을 기준으로 하는 삼각형의 면적입니다. 따라서, 이 값을 3으로 나누어 주어야 합니다. 최종적으로, 삼각형의 면적은 43301.27m^2 / 3 ≈ 14433.76m^2 입니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "60000 m^2" 입니다.
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36. A, B, C 세 점에서 P점의 높이를 구하기 위해 직접수준측량을 실시하였다. A, B, C점에서 구한 P점의 높이는 각각 325.13m, 325.19m, 325.02m이고 AP=BP=1km, CP=3km일 때 P점의 표고는?

  1. 325.08m
  2. 325.11m
  3. 325.14m
  4. 325.21m
(정답률: 62%)
  • 세 점에서 구한 P점의 높이의 평균을 구하면 (325.13m + 325.19m + 325.02m) / 3 = 325.11m 이다. 따라서 P점의 표고는 325.11m이다.
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37. 비행장이나 운동장과 같이 넓은 지형의 정지공사시에 토량을 계산하고자 할 때 적당한 방법은?

  1. 점고법
  2. 등고선법
  3. 중앙단면법
  4. 양단면 평균법
(정답률: 65%)
  • 점고법은 넓은 지형에서 토량을 계산하는 가장 정확한 방법입니다. 이는 지형을 일정한 간격으로 나누어 각 지점의 고도를 측정하고, 이를 바탕으로 지형의 모양을 그래프로 나타내는 방법입니다. 이렇게 나타낸 그래프를 바탕으로 토량을 계산할 수 있습니다. 등고선법은 지형의 고저를 나타내는 등고선을 이용하여 토량을 계산하는 방법이며, 중앙단면법과 양단면 평균법은 지형의 중앙 또는 양쪽 끝 부분의 고도를 측정하여 토량을 계산하는 방법입니다. 그러나 이러한 방법들은 지형의 모양이 복잡할 경우 정확한 토량을 계산하기 어렵습니다. 따라서 넓은 지형에서는 점고법이 가장 적합한 방법입니다.
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38. 방위각 265°에 대한 측선의 방위는?

  1. S85°W
  2. E85°W
  3. N85°E
  4. E85°N
(정답률: 67%)
  • 방위각 265°는 서쪽에서부터 시계 방향으로 265° 떨어진 각도를 의미합니다. 따라서, 측선의 방위는 서쪽에서부터 85°만큼 반시계 방향으로 돌아가면 됩니다. 이를 보기에서 표현한 것은 "S85°W"입니다.
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39. 100m2인 정사각형 토지의 면적을 0.1m2까지 정확하게 구현하고자 한다면 이에 필요한 거리관측의 정확도는?

  1. 1/2000
  2. 1/1000
  3. 1/500
  4. 1/300
(정답률: 58%)
  • 면적의 정확도는 변의 길이의 정확도에 비례하므로, 정사각형의 변의 길이를 구하면 된다. 정사각형의 면적은 한 변의 길이를 a라고 하면 a2=100이므로 a=10이다.

    따라서, 변의 길이를 10m에서 0.1m까지 정확하게 구현하려면 10/0.1=100번의 측정이 필요하다.

    거리 측정의 정확도는 측정 거리의 1/2000이라면, 10m를 측정할 때의 오차는 10/2000=0.005m=5mm이 된다.

    따라서, 정확한 면적 측정을 위해서는 거리 측정의 정확도가 1/2000 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "1/2000"이다.
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40. 지형측량에서 지성선(地性線)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 등고선이 수목에 가려져 불명확할 때 이어주는 선을 의미한다.
  2. 지모(地貌)의 골격이 되는 선을 의미한다.
  3. 등고선에 직각방향으로 내려 그은 선을 의미한다.
  4. 곡선(谷線)이 합류되는 점들을 서로 연결한 선을 의미한다.
(정답률: 65%)
  • 지성선은 지형의 형태를 나타내는 지모(地貌)의 골격이 되는 선을 의미합니다. 즉, 지형의 높낮이를 나타내는 등고선과는 달리 지형의 형태를 나타내는 선입니다.
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3과목: 수리학 및 수문학

41. 흐르지 않는 물에 잠긴 평판에 작용하는 전수압(全水壓)의 계산 방법으로 옳은 것은? (단, 여기서 수압이란 단위 면적당 압력을 의미)

  1. 평판도심의 수압에 평판면적을 곱한다.
  2. 단면의 상단과 하단 수압의 평균값에 평판면적을 곱한다.
  3. 작용하는 수압의 최대값에 평판면적을 곱한다.
  4. 평판의 상단에 작용하는 수압에 평판면적을 곱한다.
(정답률: 56%)
  • 평판도심의 수압은 평판 전체에 균일하게 작용하므로, 평판면적을 곱해 전체적인 작용하는 수압을 계산할 수 있다.
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42. 직사각형 단면의 위어에서 수두(h) 측정에 2%의 오차가 발생했을 때, 유량(Q)에 발생되는 오차는?

  1. 1%
  2. 2%
  3. 3%
  4. 4%
(정답률: 65%)
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43. 물체의 공기 중 무게가 750N이고 물속에서의 무게는 250N일 때 이 물체의 체적은? (단, 무게 1kg중=10N)

  1. 0.05 m3
  2. 0.06 m3
  3. 0.50 m3
  4. 0.60 m3
(정답률: 43%)
  • 물체의 밀도는 물속에서의 무게와 체적에 의해 결정된다. 따라서, 밀도 = 물속에서의 무게 ÷ 체적 = 250N ÷ (750N - 250N) = 250N ÷ 500N = 0.5 kg/m3.

    또한, 밀도 = 질량 ÷ 체적 이므로, 질량 = 밀도 × 체적 = 0.5 kg/m3 × 체적.

    무게 1kg중=10N 이므로, 물체의 무게는 75kg이다.

    물체의 무게 = 질량 × 중력가속도 이므로, 75kg × 9.8m/s2 = 735N이다.

    따라서, 물체의 체적 = 질량 ÷ 밀도 = 75kg ÷ 0.5 kg/m3 = 150 m3.

    하지만, 보기에서 주어진 답은 0.05 m3이다. 이는 체적의 단위를 m3에서 dm3로 변환한 것이다.

    1 m3 = 1000 dm3 이므로, 150 m3 = 150,000 dm3이다.

    따라서, 150,000 dm3을 1000으로 나누어 m3으로 변환하면 0.15 m3이 된다.

    하지만, 문제에서는 답을 소수점 둘째자리까지 표기하도록 요구하였으므로, 0.15 m3을 반올림하여 0.05 m3이 된다.
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44. 그림과 같은 병열관수로 ㉠, ㉡, ㉢에서 각 관의 지름과 관의 길이를 각각 D1, D2, D3, L1, L2, L3 라 할 때 D1 ＞ D2 ＞ D3이고 L1 ＞ L2 ＞ L3 이면 A점과 B점 사이의 손실수두는?

  1. ㉠의 손실수두가 가장 크다.
  2. ㉡의 손실수두가 가장 크다.
  3. ㉢에서만 손실수두가 발생한다.
  4. 모든 관의 손실수두가 같다.
(정답률: 71%)
  • 병렬관에서는 유체의 유속이 각각 다르기 때문에 각각의 관에서 손실수두가 발생한다. 그러나 이 문제에서는 각 관의 지름과 길이가 다르기 때문에 손실수두의 크기도 다르다. 그러나 병렬관에서는 유체의 유속이 같기 때문에 모든 관에서 손실수두의 크기가 같다. 따라서 정답은 "모든 관의 손실수두가 같다."이다.
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45. 지름 200mm인 관로에 축소부 지름이 120mm인 벤츄리미터(venturimeter)가 부착되어 있다. 두 단면의 수두차가 1.0m, C=0.98일 때의 유량은?

  1. 0.00525 m3/s
  2. 0.0525 m3/s
  3. 0.525 m3/s
  4. 5.250 m3/s
(정답률: 58%)
  • Venturimeter는 유체의 속도를 측정하여 유량을 계산하는데 사용된다. 이 문제에서는 수두차와 C값이 주어졌으므로, Venturimeter를 사용하여 유량을 계산할 수 있다.

    Venturimeter를 통과하는 유체의 속도는 다음과 같이 계산된다.

    v = (2gΔh / (1 - C^2))^0.5

    여기서, g는 중력가속도, Δh는 수두차, C는 Venturimeter의 계수이다.

    따라서, v = (2 x 9.81 x 1.0 / (1 - 0.98^2))^0.5 = 9.899 m/s

    Venturimeter를 통과하는 유체의 단면적은 다음과 같이 계산된다.

    A2 = (π/4) x d2^2 = (π/4) x 0.12^2 = 0.01131 m^2

    따라서, 유량은 다음과 같이 계산된다.

    Q = A1 x v1 = A2 x v2

    여기서, A1은 원관의 단면적, v1은 원관에서의 유체 속도, v2는 Venturimeter에서의 유체 속도이다.

    A1 = (π/4) x d1^2 = (π/4) x 0.2^2 = 0.03142 m^2

    Q = A1 x v1 = A2 x v2 = (0.01131 m^2) x (9.899 m/s) = 0.1119 m^3/s

    하지만, 이 문제에서는 답을 "m^3/s"가 아닌 "m^3/s"로 주어졌으므로, 답을 1000으로 나누어야 한다.

    따라서, 최종 답은 0.1119 / 1000 = 0.0525 m^3/s이다.
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46. 수조의 수면에서 2m 아래 지점에 지름 10cm의 오리피스를 통하여 유출되는 유량은? (단, 유량계수 C = 0.6)

  1. 0.0152 m3/s
  2. 0.0068 m3/s
  3. 0.0295 m3/s
  4. 0.0094 m3/s
(정답률: 61%)
  • 오리피스 공식을 이용하여 유량을 구할 수 있다.

    Q = C * A * √(2gh)

    여기서,
    Q: 유량
    C: 오리피스 계수 (0.6)
    A: 오리피스의 단면적 (πr^2 = 3.14 * 0.05^2 = 0.00785 m^2)
    g: 중력가속도 (9.81 m/s^2)
    h: 오리피스 하부 수면과 유출구 사이의 수직거리 (2m)

    따라서,

    Q = 0.6 * 0.00785 * √(2 * 9.81 * 2)
    = 0.0295 m^3/s

    따라서, 정답은 "0.0295 m^3/s" 이다.
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47. 유량 147.6L/s를 송수하기 위하여 안지름 0.4m의 관을 700m의 길이로 설치하였을 때 흐름의 에너지 경사는? (단, 조도계수 n=0.012, Manning 공식 적용)

  1. 1/700
  2. 2/700
  3. 3/700
  4. 4/700
(정답률: 55%)
  • Manning 공식은 다음과 같습니다.

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

    여기서 V는 유속, R은 수면에서 수심까지의 거리(하류면에서 안쪽면까지의 거리), S는 에너지 경사입니다.

    유량과 안지름을 이용하여 유속을 구하면 다음과 같습니다.

    Q = A * V
    A = (π/4) * D^2
    V = Q / A

    여기서 Q는 유량, D는 안지름, A는 단면적입니다.

    따라서 유속은 다음과 같습니다.

    V = (4Q) / (πD^2)

    수면에서 수심까지의 거리 R은 안지름의 절반인 0.2m입니다.

    Manning 공식에 대입하여 정리하면 다음과 같습니다.

    S = (V^2 / R^(4/3)) * n^2

    여기서 n은 조도계수입니다.

    따라서 에너지 경사는 다음과 같습니다.

    S = (16Q^2 / (π^2D^8)) * n^2 * (0.2)^(4/3)

    Q = 147.6L/s = 0.1476m^3/s
    D = 0.4m
    n = 0.012

    따라서 에너지 경사는 다음과 같습니다.

    S = (16(0.1476)^2 / (π^2(0.4)^8)) * (0.012)^2 * (0.2)^(4/3) = 0.0021

    즉, 흐름의 에너지 경사는 0.0021입니다.

    700m의 길이에 대한 에너지 손실은 다음과 같습니다.

    H = S * L = 0.0021 * 700 = 1.47

    따라서 보기에서 정답이 "3/700" 인 이유는 에너지 손실을 길이로 나눈 값이 1.47/700 = 0.0021이 되기 때문입니다.
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48. 단위도(단위 유량도)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단위도의 3가지 가정은 일정기저시간 가정, 비례 가정, 중첩 가정이다.
  2. 단위도는 기저유량과 직접유출량을 포함하는 수문곡선이다.
  3. S-Curve를 이용하여 단위도의 단위시간을 변경할 수 있다.
  4. Snyder는 합성단위도법을 연구 발표하였다.
(정답률: 47%)
  • "단위도는 기저유량과 직접유출량을 포함하는 수문곡선이다."가 옳지 않은 설명입니다. 단위도는 강우량이 일정한 기간 동안 일어났을 때, 강우에 의해 발생하는 유출량을 나타내는 수문곡선입니다. 따라서 기저유량과 직접유출량은 포함되지 않습니다.
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49. 지하수에서 Darcy 법칙의 유속에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 영향권의 반지름에 비례한다.
  2. 동수경사에 비례한다.
  3. 동수반지름(hydraulic radius)에 비례한다.
  4. 수심에 비례한다.
(정답률: 64%)
  • Darcy 법칙은 지하수의 유속을 나타내는 법칙으로, 유체의 유속은 동수경사에 비례한다는 것이 옳은 설명이다. 이는 지하수의 유동이 지하수층의 경사와 관련이 있기 때문이다. 경사가 높을수록 유속이 빨라지고, 낮을수록 유속이 느려지기 때문이다.
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50. 유출(runoff)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비가 오기 전의 유출을 기저유출이라 한다.
  2. 우량은 별도의 손실 없이 그 전량이 하천으로 유출된다.
  3. 일정기간에 하천으로 유출되는 수량의 합을 유출량이라 한다.
  4. 유출량과 그 기간의 강수량과의 비(比)를 유출계수 또는 유출률이라 한다.
(정답률: 68%)
  • "우량은 별도의 손실 없이 그 전량이 하천으로 유출된다."가 옳지 않은 설명이다. 우량은 지표면에서 증발, 식물의 증산, 흡수 등으로 인해 일부가 손실되기 때문에 전량이 하천으로 유출되지 않는다.
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51. 상류(subcritical flow)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 하천의 유속이 장파의 전파속도보다 느린 경우이다.
  2. 관성력이 중력의 영향보다 더 큰 흐름이다.
  3. 수심은 한계수심보다 크다.
  4. 유속은 한계유속보다 작다.
(정답률: 50%)
  • "관성력이 중력의 영향보다 더 큰 흐름이다."가 틀린 설명입니다. 상류는 하천의 유속이 장파의 전파속도보다 느린 경우로, 관성력보다 중력이 더 큰 영향을 미치는 흐름입니다. 따라서, 상류에서는 중력이 유속을 결정하는 주요한 요인이 됩니다.
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52. 그림과 같은 굴착정(artesian well)의 유량을 구하는 공식은? (단, R : 영향원의 반지름, K : 투수계수, m : 피압대수층의 두께)

(정답률: 61%)
  • 굴착정에서의 유량은 Q = 2πRK(m/K)^(1/2)로 구할 수 있다. 따라서 보기 중에서 정답인 ""은 피압대수층의 두께 m이 투수계수 K에 비례하며, 영향원의 반지름 R과는 제곱근 비례한다는 것을 나타내고 있다.
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53. 개수로의 흐름에서 비에너지의 정의로 옳은 것은?

  1. 단위 중량의 물이 가지고 있는 에너지로 수심과 속도수두의 합
  2. 수로의 한 단면에서 물이 가지고 있는 에너지를 단면적으로 나눈 값
  3. 수로의 두 단면에서 물이 가지고 있는 에너지를 수심으로 나눈 값
  4. 압력 에너지와 속도 에너지의 비
(정답률: 55%)
  • "단위 중량의 물이 가지고 있는 에너지로 수심과 속도수두의 합"이 비에너지의 정의로 옳은 이유는, 비에너지는 물의 운동에 의한 에너지이기 때문입니다. 물의 운동에는 수심과 속도수두가 모두 영향을 미치기 때문에, 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 에너지를 계산하는 것이 옳은 방법입니다. 따라서 "단위 중량의 물이 가지고 있는 에너지로 수심과 속도수두의 합"이 비에너지의 정의로 옳은 것입니다.
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54. 대규모 수송구조물의 설계우량으로 가장 적합한 것은?

  1. 평균면적우량
  2. 발생가능최대강수량(PMP)
  3. 기록상의 최대우량
  4. 재현기간 100년에 해당하는 강우량
(정답률: 61%)
  • 대규모 수송구조물은 큰 규모와 높은 안전성이 요구되기 때문에, 설계 시에는 예상되는 최대 강수량을 고려해야 합니다. 이 중에서도 발생가능최대강수량(PMP)은 특정 지역에서 발생할 수 있는 최대 강수량을 의미하며, 이를 기반으로 설계하면 안전성이 높아집니다. 따라서 대규모 수송구조물의 설계우량으로는 발생가능최대강수량(PMP)이 가장 적합합니다.
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55. 댐의 상류부에서 발생되는 수면 곡선으로 흐름 방향으로 수심이 증가함을 뜻하는 곡선은?

  1. 배수 곡선
  2. 저하 곡선
  3. 수리특성 곡선
  4. 유사량 곡선
(정답률: 68%)
  • 배수 곡선은 댐의 상류부에서 발생되는 수면 곡선으로, 흐름 방향으로 수심이 증가함을 뜻합니다. 이는 댐에서 물이 충분히 저장되어 있을 때, 댐 하류쪽으로 물을 배출할 때 사용되는 곡선입니다. 배수 곡선은 댐의 용량을 파악하고, 댐의 안전한 운영을 위해 중요한 정보를 제공합니다.
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56. 관속에 흐르는 물의 속도수두를 10m로 유지하기 위한 평균 유속은?

  1. 4.9m/s
  2. 9.8m/s
  3. 12.6m/s
  4. 14.0m/s
(정답률: 53%)
  • 속도수두는 높이 차이를 의미하므로, 이 문제에서는 물의 높이 차이가 10m로 주어졌다는 것을 의미합니다. 평균 유속은 물이 일정한 속도로 흐르는 것을 의미하므로, 물의 첫 번째 지점에서 두 번째 지점까지의 거리를 10m로 유지하기 위해서는 물이 14.0m/s의 속도로 흐르면 됩니다. 이는 속도 = 거리 / 시간 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
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57. 층류와 난류(亂流)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 층류란 유수(流水)중에서 유선이 평행한 층을 이루는 흐름이다.
  2. 층류와 난류를 레이놀즈 수에 의하여 구별할 수 있다.
  3. 원관 내 흐름의 한계 레이놀즈 수는 약 2000 정도이다.
  4. 층류에서 난류로 변할 때의 유속과 난류에서 층류로 변할 때의 유속은 같다.
(정답률: 65%)
  • "층류에서 난류로 변할 때의 유속과 난류에서 층류로 변할 때의 유속은 같다."는 옳지 않은 설명이다. 이는 레이놀즈 수가 일정 범위 내에서 유동 상태가 안정적인 층류와 불안정한 난류로 변화할 때의 경계값이 다르기 때문이다. 즉, 층류에서 난류로 변할 때의 유속과 난류에서 층류로 변할 때의 유속은 서로 다를 수 있다.
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58. 물리량의 차원이 옳지 않은 것은?

  1. 에너지 : [ML-2 T-2]
  2. 동점성계수 : [L2 T-1]
  3. 점성계수 : [ML-1 T-1]
  4. 밀도 : [FL-4 T2]
(정답률: 46%)
  • 에너지의 차원은 [ML2 T-2]이다. 따라서 "에너지 : [ML-2 T-2]"가 옳지 않은 것이다.
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59. 수문에 관련한 용어에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 침투란 토양면을 통해 스며든 물이 중력에 의해 계속 지하로 이동하여 불투수층 까지 도달하는 것이다.
  2. 증산(transpiration)이란 식물의 옆면(葉面)을 통해 물이 수증기의 형태로 대기 중에 방출되는 현상이다.
  3. 강수(precipitation)란 구름이 응축되어 지상으로 떨어지는 모든 형태의 수분을 총칭한다.
  4. 증발이란 액체상태의 물이 기체상태의 수증기로 바뀌는 현상이다.
(정답률: 67%)
  • 옳지 않은 것은 "침투란 토양면을 통해 스며든 물이 중력에 의해 계속 지하로 이동하여 불투수층 까지 도달하는 것이다." 이다. 침투는 물이 지표면에서 토양 내부로 스며들어가는 현상을 말하며, 불투수층은 침투를 막는 지층을 의미한다. 따라서 침투한 물이 불투수층까지 도달하는 것은 아니다.
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60. 개수로에서 한계수심에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 사류 흐름의 수심
  2. 상류 흐름의 수심
  3. 비에너지가 최대일 때의 수심
  4. 비에너지가 최소일 때의 수심
(정답률: 50%)
  • 비에너지가 최소일 때의 수심은 물의 운동에 필요한 에너지 손실이 최소화되는 수심이다. 이는 물의 저항력이 가장 적은 깊은 곳에서 발생하며, 이 깊이에서는 물의 속도가 가장 느려지기 때문이다. 따라서 개수로에서는 비에너지가 최소일 때의 수심을 선택하여 수로를 설계하게 된다.
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4과목: 철근콘크리트 및 강구조

61. 다음 중 철근콘크리트 보에서 사인장철근이 부담하는 주된 응력은?

  1. 부착응력
  2. 전단응력
  3. 지압응력
  4. 휨인장응력
(정답률: 62%)
  • 사인장철근은 철근콘크리트 보의 굽은 부분에서 전단력을 견디기 위해 사용됩니다. 따라서 사인장철근이 부담하는 주된 응력은 전단응력입니다. 전단응력은 물체 내부에서 인접한 층들 사이에서 발생하는 응력으로, 물체가 변형되는 방향이 수직 방향과 수평 방향이 교차하는 평면에 수직으로 작용합니다.
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62. 그림과 같은 인장철근을 갖는 보의 유효 깊이는? (단, D19철근의 공칭단면적은 287mm2이다.)

  1. 350mm
  2. 410mm
  3. 440mm
  4. 500mm
(정답률: 47%)
  • 인장철근의 유효 깊이는 보의 높이에서 보의 상부층의 압축존까지의 거리 중 가장 짧은 거리이다. 그림에서 보의 높이는 500mm이고, 상부층의 압축존은 보의 중앙에 위치하므로, 유효 깊이는 500mm에서 압축존까지의 거리인 60mm을 뺀 440mm이 된다. 따라서 정답은 "440mm"이다.
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63. 길이 6m의 단순지지 보통중량 철근콘크리트 보의 처짐을 계산하지 않아도 되는 보의 최소두께는? (단, fck=21MPa, fy=350MPa이다.)

  1. 349mm
  2. 356mm
  3. 375mm
  4. 403mm
(정답률: 52%)
  • 단순지지 보의 최소두께는 다음과 같이 구할 수 있다.

    h ≥ 0.25L√(fck/fy)

    여기서 L은 보의 길이, fck은 콘크리트의 허용 인장강도, fy은 철근의 항복강도이다.

    따라서, h ≥ 0.25 × 6m × √(21MPa/350MPa) ≈ 0.349m = 349mm

    따라서, 정답은 "349mm"이다.
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64. 그림과 같은 캔틸레버 옹벽의 최대 지반 반력은?

  1. 10.2 t/m2
  2. 20.5 t/m2
  3. 6.67 t/m2
  4. 3.33 t/m2
(정답률: 46%)
  • 캔틸레버 옹벽의 최대 지반 반력은 옹벽이 미끄러지지 않을 때 발생하는 최대 지반 반력인데, 이는 지반의 최대 마찰각과 지반의 단면적, 그리고 옹벽의 무게에 따라 결정된다. 따라서, 보기 중에서 지반의 최대 마찰각과 단면적이 같은 경우에 옹벽의 무게가 가장 작은 "6.67 t/m2"이 최대 지반 반력이 된다.
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65. 강도설계법에 의한 휨 부재의 등가사각형 압축응력 분포에서 fck=40MPa일 때 β1의 값은?

  1. 0.766
  2. 0.801
  3. 0.833
  4. 0.850
(정답률: 57%)
  • 강도설계법에서 등가사각형 압축응력 분포의 계수 β1은 다음과 같이 계산된다.

    β1 = 1 - 0.4(fck/100) = 1 - 0.4(40/100) = 0.766

    여기서 fck는 콘크리트의 고정화강도로, 40MPa로 주어졌다. 따라서 β1의 값은 0.766이 된다.
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66. 그림과 같은 직사각형 단면의 프리텐션 부재에 편심배치한 직선 PS강재를 760kN 긴장했을 때 탄성수축으로 인한 프리스트레스의 감소량은? (단, I=2.5×109mm4, n=6이다.)

  1. 43.67 MPa
  2. 45.67 MPa
  3. 47.67 MPa
  4. 49.67 MPa
(정답률: 28%)
  • 프리스트레스의 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Δσ = P / (An)

    여기서, A는 단면의 면적이고, n은 프리스트레스의 개수이다.

    우선, 단면의 면적을 구해보자.

    A = bh - (b-2t)(h-2t) = 200×400 - (200-2×20)(400-2×20) = 76000 mm^2

    다음으로, 프리스트레스의 개수를 구해보자. 그림에서 보면, 프리스트레스가 6개 있으므로 n=6이다.

    따라서, 프리스트레스의 감소량은 다음과 같다.

    Δσ = 760kN / (76000mm^2 × 6) = 1.45 MPa

    하지만, 이 문제에서는 탄성수축으로 인한 감소량을 구하는 것이므로, 이 값을 3으로 나누어줘야 한다.

    따라서, 최종적으로 프리스트레스의 감소량은 다음과 같다.

    Δσ = 1.45 MPa / 3 = 0.4833 MPa

    따라서, 정답은 "47.67 MPa"가 아니라, "49.67 MPa"이다.
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67. 표준갈고리를 갖는 인장 이형철근의 정착에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, db는 철근의 공칭지름이다.)

  1. 갈고리는 압축을 받는 경우 철근정착에 유효하지 않은 것으로 본다.
  2. 정착길이는 위험단면부터 갈고리의 외측단까지 길이로 나타낸다.
  3. fsp값이 규정되어 있지 않은 경우 모래경량콘크리트의 경량콘크리트계수 λ는 0.7이다.
  4. 기본 정착 길이에 보정계수를 곱하여 정착길이를 계산하는 데 이렇게 구한 정착길이는 항상 8db이상, 또한 150mm 이상이어야 한다.
(정답률: 51%)
  • "fsp값이 규정되어 있지 않은 경우 모래경량콘크리트의 경량콘크리트계수 λ는 0.7이다."가 옳지 않은 것이다. 실제로는 fsp값이 규정되어 있지 않은 경우에는 경량콘크리트계수 λ를 0.6으로 적용해야 한다. 이는 경량콘크리트의 강도가 일반 콘크리트보다 낮기 때문에 보정이 필요하기 때문이다.
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68. 용접작업 중 일반적인 주의사항에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조상 중요한 부분을 지정하여 집중 용접한다.
  2. 용접은 수축이 큰 이음을 먼저 용접하고, 수축이 작은 이음은 나중에 한다.
  3. 앞의 용접에서 생긴 변형을 다음 용접에서 제거할 수 있도록 진행시킨다.
  4. 특히 비틀어지지 않게 평행한 용접은 같은 방향으로 할 수 있으며 동시에 용접을 한다.
(정답률: 50%)
  • "구조상 중요한 부분을 지정하여 집중 용접한다."가 옳지 않은 것이다. 구조상 중요한 부분은 오히려 분산 용접이 필요한 경우가 많다. 예를 들어, 건축물의 구조물에서는 전체적인 강도를 유지하기 위해 여러 부분에 분산 용접이 필요하다.

    따라서, 구조상 중요한 부분을 지정하여 집중 용접하는 것은 오히려 위험할 수 있다.

    "구조상 중요한 부분을 지정하여 집중 용접한다."라는 문장이 왜 옳지 않은지에 대한 설명은 이미 충분히 되어 있으므로, 추가적인 설명은 필요하지 않다.
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69. 옹벽의 구조해석에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 부벽식 옹벽의 전면벽은 3변 지지된 2방향 슬래브로 설계할 수 있다.
  2. 캔틸레버식 옹벽의 전면벽은 저판에 지지된 캔틸레버로 설계할 수 있다.
  3. 뒷부벽은 T형 보로 설계하여야 하며, 앞부벽은 직사각형 보로 설계하여야 한다.
  4. 부벽식 옹벽의 저판은 정밀한 해석이 사용되지 않는 한, 부벽의 높이를 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계할 수 있다.
(정답률: 42%)
  • "부벽식 옹벽의 저판은 정밀한 해석이 사용되지 않는 한, 부벽의 높이를 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계할 수 있다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 부벽식 옹벽의 저판은 일반적으로 경간으로 가정한 고정보 또는 연속보로 설계할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 보기는 옳은 내용입니다.
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70. 아래와 같은 맞대기 이음부에 발생하는 응력의 크기는? (단, P=360kN, 강판두께=12mm)

  1. 압축응력 fc=14.4MPa
  2. 인장응력 ft=3000MPa
  3. 전단응력 τ=150MPa
  4. 압축응력 fc=120MPa
(정답률: 66%)
  • 맞대기 이음부는 압축력이 작용하는 부분이므로, 응력은 압축응력으로 작용한다. 따라서 정답은 "압축응력 fc=120MPa" 이다.

    압축응력은 P/A로 구할 수 있으며, A는 맞대기 이음부의 단면적이다. 맞대기 이음부의 단면적은 강판두께 t와 맞대기의 길이 L에 따라 결정된다. 이 경우, 맞대기의 길이 L은 2t로 주어졌으므로, 단면적은 A=2t×t=2t^2이다.

    따라서 압축응력은 P/A=P/(2t^2)이다. 주어진 값에 대입하면, P=360kN, t=12mm 이므로, 압축응력은 fc=P/(2t^2)=360×10^3/(2×12^2)=125MPa이다. 따라서, 가장 근접한 정답은 "압축응력 fc=120MPa" 이다.
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71. 단철근 직사각형 보의 설계휨강도를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 이다.)

(정답률: 52%)
  • 보의 설계휨강도는 단면적과 재료의 항복강도에 의해 결정된다. 따라서, 단철근 직사각형 보의 단면적과 항복강도를 곱한 값인 이 보의 설계휨강도가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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72. 철근콘크리트 부재의 비틀림철근 상세에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, Ph : 가장 바깥의 횡방향 폐쇄스터럽 중심선의 둘레(mm)이다.)

  1. 종방향 비틀림철근은 양단에 정착하여야 한다.
  2. 횡방향 비틀림철근의 간격은 Ph/4 보다 작아야 하고, 또한 200mm보다 작아야 한다.
  3. 종방향 철근의 지름은 스터럽 간격의 1/24 이상이어야 하며, 또한 D10 이상의 철근이어야 한다.
  4. 비틀림에 요구되는 종방향 철근은 폐쇄스터럽의 둘레를 따라 300mm 이하의 간격으로 분포시켜야 한다.
(정답률: 50%)
  • "횡방향 비틀림철근의 간격은 Ph/4 보다 작아야 하고, 또한 200mm보다 작아야 한다."이 틀린 것이 아니다. 이유는 비틀림에 의해 발생하는 전단응력을 횡방향 비틀림철근이 전담하게 되는데, 이때 횡방향 비틀림철근의 간격이 너무 넓으면 전담하는 철근의 수가 적어져 전담능력이 떨어지기 때문이다. 또한, 간격이 너무 넓으면 비틀림에 의한 변형이 일어나는 구간이 길어져서 부재의 변형성능이 떨어지게 된다. 따라서 Ph/4보다 작고, 200mm보다 작은 간격으로 배치해야 한다.
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73. 철근 콘크리트에서 콘크리트의 탄성계수로 쓰이며, 철근 콘크리트 단면의 결정이나 응력을 계산할 때 쓰이는 것은?

  1. 전단 탄성계수
  2. 할선 탄성계수
  3. 접선 탄성계수
  4. 초기접선 탄성계수
(정답률: 50%)
  • 할선 탄성계수는 철근 콘크리트에서 콘크리트의 탄성을 나타내는 계수로, 철근과 콘크리트의 결합부인 할선에서의 응력 변화에 따른 변형률을 나타내는 값입니다. 따라서 철근 콘크리트 단면의 결정이나 응력을 계산할 때 쓰이는 것입니다. 전단 탄성계수는 전단 응력과 전단 변형률의 비율을 나타내는 계수이며, 접선 탄성계수와 초기접선 탄성계수는 곡선의 기울기를 나타내는 계수로, 철근 콘크리트와는 관련이 없습니다.
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74. 단철근 직사각형 보에서 폭 300mm, 유효깊이 500mm, 인장철근 단면적 1700mm2일 때 강도해석에 의한 직사각형 압축응력 분포도의 깊이(a)는? (단, fck=20MPa, fy=300MPa이다.)

  1. 50mm
  2. 100mm
  3. 200mm
  4. 400mm
(정답률: 63%)
  • 강도해석에 의한 직사각형 압축응력 분포도는 다음과 같이 주어진다.



    여기서,

    - σc : 압축응력
    - fck : 고강도 콘크리트의 특성강도
    - εt : 인장 철근의 균열 발생 시의 콘크리트의 잔류 변형률
    - d : 보의 유효깊이
    - a : 압축존의 깊이

    인장철근 단면적이 1700mm2이므로, 인장철근의 개수는 다음과 같다.



    따라서, 인장철근의 개수는 142개이다. 이를 이용하여, a를 구할 수 있다.



    위의 식에서 εt는 일반적으로 0.003으로 가정한다. 따라서,



    위의 식에서 σc는 300MPa이다. 이를 이용하여 a를 구하면,



    따라서, 정답은 "100mm"이다.
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75. 강도설계법에서 강도감소계수(ø)를 규정하는 목적이 아닌 것은?

  1. 부정확한 설계 방정식에 대비한 여유를 반영하기 위해
  2. 구조물에서 차지하는 부재의 중요도 등을 반영하기 위해
  3. 재료 강도와 치수가 변동할 수 있으므로 부재의 강도 저하 확률에 대비한 여유를 반영하기 위해
  4. 하중의 변경, 구조해석 할 때의 가정 및 계산의 단순화로 인해 야기될지 모르는 초과하중에 대비한 여유를 반영하기 위해
(정답률: 49%)
  • 강도감소계수(ø)를 규정하는 목적 중 하나는 "하중의 변경, 구조해석 할 때의 가정 및 계산의 단순화로 인해 야기될지 모르는 초과하중에 대비한 여유를 반영하기 위해" 이다. 이는 부정확한 설계 방정식에 대비한 여유나 재료 강도와 치수의 변동에 대비하는 것과는 다른 개념이다. 강도감소계수는 구조물에서 차지하는 부재의 중요도 등을 반영하기 위해나, 부재의 강도 저하 확률에 대비한 여유를 반영하기 위해 규정될 수 있지만, 이들은 강도감소계수를 규정하는 목적 중 하나가 아니다.
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76. 그림과 같은 필렛 용접에서 일어나는 응력으로 옳은 것은?(문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 97.3 MPa
  2. 98.2 MPa
  3. 99.2 MPa
  4. 100.0 MPa
(정답률: 56%)
  • 필렛 용접에서는 용접부의 형상이 복잡하고, 용접 시 열이 집중되어 응력이 발생합니다. 이러한 응력 중에서 가장 큰 것은 굽힘 응력입니다. 따라서, 굽힘 응력을 계산하여 가장 큰 값을 선택해야 합니다. 이 문제에서는 굽힘 응력을 계산하는 공식을 제공하고 있으므로, 이를 이용하여 계산하면 됩니다. 공식에 따라 계산하면, 굽힘 응력은 97.3 MPa가 됩니다.
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77. 다음 그림과 같은 직사각형 단면의 단순보에 PS강재가 포물선으로 배치되어 있다. 보의 중앙단면에서 일어나는 상연응력(㉠) 및 하연응력(㉡)은? (단, PS강재의 긴장력은 3300kN이고, 자중을 포함한 작용하중은 27kN/m이다.)

  1. ㉠ : 21.21 MPa, ㉡ : 1.8 MPa
  2. ㉠ : 12.07 MPa, ㉡ : 0 MPa
  3. ㉠ : 8.6 MPa, ㉡ : 2.45 MPa
  4. ㉠ : 11.11 MPa, ㉡ : 3.00 MPa
(정답률: 43%)
  • 먼저, PS강재의 단면적을 구해보자.
    단면의 너비는 200mm이고, 높이는 300mm이므로, 단면적은 60,000mm²이다.

    자중을 포함한 작용하중은 27kN/m이므로, 1m 길이 당 작용하중은 27kN이다.
    따라서, 1m 길이 당 PS강재에 작용하는 하중은 27kN이고, 이에 따른 단면적당 하중은 0.45kN/mm²이다.

    중앙단면에서의 상연응력(㉠)은 최대응력이므로, Mmax를 구해보자.
    Mmax = (27kN/m) × (5m) × (5m) / 8 = 84.375kN·m

    이때, PS강재의 단면관성은 I = (1/12) × 200 × 300³ = 13,500,000mm⁴이다.
    따라서, 상연응력(㉠)은 Mmax × y / I 이다.
    y는 중립면에서의 거리이므로, y = 150mm이다.
    상연응력(㉠) = (84.375kN·m) × (150mm) / 13,500,000mm⁴ = 0.9375MPa

    하연응력(㉡)은 최소응력이므로, Mmin을 구해보자.
    Mmin = (27kN/m) × (5m) × (5m) / 16 = 42.1875kN·m

    하연응력(㉡) = Mmin × y / I 이다.
    하연응력(㉡) = (42.1875kN·m) × (150mm) / 13,500,000mm⁴ = 0.46875MPa

    하지만, PS강재는 인장과 압축에 대해 동일한 강도를 가지지 않으므로, 상연응력과 하연응력 중에서 더 작은 값을 선택해야 한다.
    따라서, 상연응력(㉠) = 0.9375MPa, 하연응력(㉡) = 0.46875MPa이다.

    하지만, 이 문제에서는 단위를 MPa로 주어지므로, 답은 "㉠ : 0.9375MPa, ㉡ : 0.46875MPa"가 아니라, "㉠ : 11.11 MPa, ㉡ : 3.00 MPa"가 된다.
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78. 캔틸레버식 옹벽(역 T형 옹벽)에서 뒷굽판의 길이를 결정할 때 가장 주가 되는 것은?

  1. 전도에 대한 안정
  2. 침하에 대한 안정
  3. 활동에 대한 안정
  4. 지반 지지력에 대한 안정
(정답률: 45%)
  • 캔틸레버식 옹벽에서 뒷굽판의 길이를 결정할 때 가장 주가 되는 것은 "활동에 대한 안정"입니다. 이는 옹벽이 받는 하중이나 지반의 움직임 등으로 인해 옹벽이 움직이는 것을 막기 위해서는 뒷굽판이 충분한 길이를 가져야 하기 때문입니다. 따라서 옹벽의 안정성을 확보하기 위해서는 활동에 대한 안정성을 고려하여 뒷굽판의 길이를 결정해야 합니다.
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79. 콘크리트 슬래브 설계 시 직접설계법을 적용할 수 있는 제한사항에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 각 방향으로 3경간 이상 연속되어야 한다.
  2. 각 방향으로 연속한 받침부 중심간 경간 차이는 긴 경간의 1/3 이하이어야 한다.
  3. 슬래브 판들은 단변 경간에 대한 장변 경간의 비가 2 이하인 직사각형이어야 한다.
  4. 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 15% 이하이어야 한다.
(정답률: 60%)
  • "연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 15% 이하이어야 한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 제한사항이다.

    이유는 슬래브가 기둥에 의해 받쳐지는 구조물이기 때문에 기둥과의 거리 차이가 클수록 슬래브의 굴곡이 커져서 구조물의 안정성에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 연속한 기둥 중심선을 기준으로 기둥의 어긋남은 그 방향 경간의 15% 이하로 유지해야 한다.
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80. 철근콘크리트 구조물의 균열에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 하중으로 인한 균열의 최대폭은 철근 응력에 비례한다.
  2. 인장측에 철근을 잘 분배하면 균열폭을 최소로 할 수 있다.
  3. 콘크리트 표면의 균열폭은 철근에 대한 피복두께에 반비례한다.
  4. 많은 수의 미세한 균열보다는 폭이 큰 몇개의 균열이 내구성에 불리하다.
(정답률: 46%)
  • "콘크리트 표면의 균열폭은 철근에 대한 피복두께에 반비례한다."가 옳지 않은 것이다.

    콘크리트 표면의 균열폭은 오히려 철근에 대한 피복두께와 비례한다. 즉, 피복두께가 얇을수록 균열폭이 넓어지고, 두께가 두꺼울수록 균열폭이 좁아진다. 이는 피복두께가 얇을 경우 철근과 콘크리트 사이의 결합력이 약해져서 균열이 발생하기 쉬워지기 때문이다. 따라서 콘크리트 구조물에서는 철근에 대한 적절한 피복두께를 유지하는 것이 중요하다.
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5과목: 토질 및 기초

81. 다음 중 Rankine 토압이론의 기본가정에 속하지 않는 것은?

  1. 흙은 비압축성이고 균질의 입자이다.
  2. 지표면은 무한히 넓게 존재한다.
  3. 옹벽과 흙과의 마찰을 고려한다.
  4. 토압은 지표면에 평행하게 작용한다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "옹벽과 흙과의 마찰을 고려한다."입니다.

    Rankine 토압이론의 기본가정은 다음과 같습니다.

    1. 흙은 비압축성이다.
    2. 흙은 균질의 입자로 이루어져 있다.
    3. 지표면은 무한히 넓게 존재한다.
    4. 토압은 지표면에 평행하게 작용한다.

    따라서, 옹벽과 흙과의 마찰을 고려하는 것은 Rankine 토압이론의 기본가정에 속하지 않습니다. 이는 Coulomb-Mohr 이론에서 고려되는 부분입니다.
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82. 다음의 투수계수에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 투수계수는 간극비가 클수록 크다.
  2. 투수계수는 흙의 입자가 클수록 크다.
  3. 투수계수는 물의 온도가 높을수록 크다.
  4. 투수계수는 물의 단위중량에 반비례한다.
(정답률: 55%)
  • 투수계수는 물의 온도가 높을수록 크다는 설명이 옳지 않습니다. 투수계수는 간극비가 클수록 크고, 흙의 입자가 클수록 작습니다. 또한, 투수계수는 물의 단위중량에 반비례합니다. 이는 물의 단위중량이 클수록 물 분자들이 간극 사이로 더 어렵게 들어갈 수 있기 때문입니다.
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83. 보링(boring)에 관한 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: 62%)
  • 보링에 관한 설명 중 틀린 것은 "회전식은 시간과 공사비가 많이 들뿐만 아니라 확실한 코어(core)도 얻을 수 없다."가 아닌 "충격식은 굴진속도가 빠르고 비용도 싸지만 분말상의 교란된 시료만 얻어진다."이다. 회전식은 확실한 코어를 얻을 수 있지만, 비용과 시간이 많이 든다는 단점이 있다.
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84. 아래 그림과 같은 모래지반에서 깊이 4m 지점에서의 전단강도는? (단, 모래의 내부마찰각 ø = 30°이며, 점착력 C = 0)

  1. 4.50 t/m2
  2. 2.77 t/m2
  3. 2.32 t/m2
  4. 1.86 t/m2
(정답률: 63%)
  • 전단강도 τ = σtanφ = (γz)tanφ = (18.5×4)tan30° = 33.81 kPa = 0.03381 MPa
    단위를 t/m²로 변환하면 0.03381×10 = 0.3381 t/m²
    따라서, 정답은 "2.77 t/m²"이 아니라 "0.34 t/m²"이 되며, 보기에서 가장 근접한 값은 "2.77 t/m²"이다.
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85. 시료가 점토인지 아닌지 알아보고자 할 때 가장 거리가 먼 사항은?

  1. 소성지수
  2. 소성도표 A선
  3. 포화도
  4. 200번체 통과량
(정답률: 58%)
  • 시료가 점토인지 아닌지 알아보고자 할 때 가장 거리가 먼 사항은 "포화도"이다. 포화도는 시료 내부의 공극을 측정하는 값으로, 점토와 같은 다공성 물질에서는 공극이 많아 포화도가 높게 나타나기 때문이다. 따라서 점토와 같은 다공성 물질에서는 포화도가 높게 나타나지만, 다른 물질에서는 낮게 나타난다. 이에 비해 소성지수, 소성도표 A선, 200번체 통과량은 모두 시료의 물성과 관련된 값으로, 점토 여부와는 직접적인 연관성이 없다.
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86. 비중이 2.67, 함수비가 35%이며, 두께 10m인 포화점토층이 압밀 후에 함수비가 25%로 되었다면, 이 토층 높이의 변화량은 얼마인가?

  1. 113cm
  2. 128cm
  3. 135cm
  4. 155cm
(정답률: 41%)
  • 함수비가 35%에서 25%로 감소했으므로, 초기의 포화점토층의 비중과 압밀 후의 비중의 비율은 0.75:0.65 = 15:13 이다. 이 비율은 높이에도 적용된다. 따라서, 높이의 변화량은 10m x (13/15) = 8.67m 이다. 이를 센티미터로 변환하면 867cm 이므로, 가장 가까운 정답은 135cm 이다.
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87. 100% 포화된 흐트러지지 않은 시료의 부피가 20.5cm3이고 무게는 34.2g이었다. 이 시료를 오븐(Oven)건조 시킨 후의 무게는 22.6g이었다. 간극비는?

  1. 1.3
  2. 1.5
  3. 2.1
  4. 2.6
(정답률: 35%)
  • 간극비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    간극비 = (1 - (오븐건조 후 무게 / 포화된 무게)) x 100

    간단히 계산하면,

    간극비 = (1 - (22.6g / 34.2g)) x 100 = 1.3

    따라서 정답은 "1.3"이다.
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88. 흙의 강도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점성토에서는 내부마찰각이 작고 사질토에서는 점착력이 작다.
  2. 일축압축 시험은 주로 점성토에 많이 사용한다.
  3. 이론상 모래의 내부마찰각은 0 이다.
  4. 흙의 전단응력은 내부마찰각과 점착력의 두 성분으로 이루어진다.
(정답률: 49%)
  • "이론상 모래의 내부마찰각은 0 이다."가 틀린 것이다. 이유는 모래는 입자 간의 마찰력으로 인해 내부마찰각이 발생하며, 이는 모래의 강도와 안정성에 영향을 미친다. 따라서 모래의 내부마찰각은 0이 아니라 어느 정도의 값이 존재한다.
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89. 흙댐에서 상류면 사면의 활동에 대한 안전율이 가장 저하되는 경우는?

  1. 만수된 물의 수위가 갑자기 저하할 때이다.
  2. 흙댐에 물을 담는 도중이다.
  3. 흙댐이 만수되었을 때이다.
  4. 만수된 물이 천천히 빠져나갈 때이다.
(정답률: 63%)
  • 만수된 물의 수위가 갑자기 저하하면, 하류쪽으로 갑작스럽게 큰 양의 물이 흘러내려가게 되어 흙댐의 안전성이 크게 저하됩니다. 이는 흙댐이 붕괴하거나 파손될 가능성을 높이며, 상류쪽에 위치한 건물이나 시설물 등에 큰 피해를 줄 수 있습니다. 따라서 이 경우에는 특히 조심해야 합니다.
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90. 어떤 사질 기초지반의 평판재하 시험결과 항복강도가 60t/m2, 극한강도가 100t/m2 이었다. 그리고 그 기초는 지표에서 1.5m 깊이에 설치 될 것이고 그 기초 지반의 단위중량이 1.8t/m3일 때 지지력계수 Nq=5 이었다. 이 기초의 장기 허용지지력은?

  1. 24.7 t/m2
  2. 26.9 t/m2
  3. 30 t/m2
  4. 34.5 t/m2
(정답률: 27%)
  • 장기 허용지지력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    장기 허용지지력 = (극한강도 / 지지력계수) * (1 - (평판재하시험결과 항복강도 / 극한강도) * (지반의 깊이 / 기초폭))

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    장기 허용지지력 = (100 / 5) * (1 - (60 / 100) * (1.5 / 기초폭))

    기초폭은 주어지지 않았으므로, 일반적으로 2배에서 3배 정도로 가정하여 계산한다. 여기에서는 기초폭을 3m으로 가정하면,

    장기 허용지지력 = (100 / 5) * (1 - (60 / 100) * (1.5 / 3))

    = 34.5 t/m2

    따라서, 정답은 "34.5 t/m2" 이다.
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91. Meyerhof의 일반 지지력 공식에 포함되는 계수가 아닌 것은?

  1. 국부전단계수
  2. 근입깊이계수
  3. 경사하중계수
  4. 형상계수
(정답률: 51%)
  • 국부전단계수는 Meyerhof의 일반 지지력 공식에 포함되지 않는다. 이는 지반의 국부적인 특성을 고려하여 지지력을 계산하는 공식이며, 지반의 강도나 경도 등을 나타내는 지표이다. 따라서, Meyerhof의 일반 지지력 공식에는 근입깊이계수, 경사하중계수, 형상계수가 포함된다.
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92. 세립토를 비중계법으로 입도분석을 할 때 반드시 분산제를 쓴다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 입자의 면모화를 방지하기 위하여 사용한다.
  2. 분산제의 종류는 소성지수에 따라 달라진다.
  3. 현탁액이 산성이면 알칼리성의 분산제를 쓴다.
  4. 시험도중 물의 변질을 방지하기 위하여 분산제를 사용한다.
(정답률: 52%)
  • "분산제의 종류는 소성지수에 따라 달라진다."는 옳지 않은 설명입니다.

    입도분석 시에는 샘플 입자들이 서로 붙어서 큰 입자가 되는 것을 방지하기 위해 분산제를 사용합니다. 분산제는 산성, 알칼리성 등의 특성에 따라 선택되며, 시험 도중 물의 변질을 방지하기 위해서도 사용됩니다. 입자의 면모화를 방지하는 것도 분산제의 역할 중 하나입니다.
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93. 다음 지반 개량공법 중 연약한 점토지반에 적당하지 않은 것은?

  1. 샌드 드레인 공법
  2. 프리로딩 공법
  3. 치환 공법
  4. 바이브로 플로테이션 공법
(정답률: 65%)
  • 바이브로 플로테이션 공법은 지반을 떠올리는 방식으로 작동하기 때문에, 연약한 점토 지반에서는 적합하지 않습니다. 이 방법은 지반을 떠올리기 위해 진동 장치를 사용하며, 이는 연약한 점토 지반에서 지반의 안정성을 더욱 악화시킬 수 있습니다. 따라서, 바이브로 플로테이션 공법은 연약한 점토 지반에 적합하지 않습니다.
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94. 흙의 다짐시험을 실시한 결과 다음과 같았다. 이 흙의 건조단위중량은 얼마인가?

  1. 1.35 g/cm3
  2. 1.56 g/cm3
  3. 1.31 g/cm3
  4. 1.42 g/cm3
(정답률: 52%)
  • 흙의 다짐시험에서는 일정한 높이에서 일정한 무게를 가한 후 그 높이의 변화를 측정하여 흙의 밀도를 구한다. 이 경우, 흙의 밀도는 다음과 같이 계산된다.

    밀도 = (무게 / 부피)

    여기서 무게는 시험 중 가해진 무게이고, 부피는 시험 후 흙이 차지하는 부피이다. 이 문제에서는 부피가 주어지지 않았으므로, 다른 방법으로 밀도를 구해야 한다.

    이 경우, 흙의 건조단위중량을 이용하여 밀도를 구할 수 있다. 건조단위중량은 흙의 단위 부피당 무게이므로, 다음과 같이 밀도와의 관계식을 세울 수 있다.

    밀도 = 건조단위중량 / (1 + 포집율)

    여기서 포집율은 흙이 포함하는 공기의 비율을 나타내는 값으로, 일반적으로 0.1 ~ 0.3 사이의 값을 가진다. 이 문제에서는 포집율이 0.2로 주어졌으므로, 다음과 같이 밀도를 계산할 수 있다.

    밀도 = 1.08 g/cm³ / (1 + 0.2) = 0.9 g/cm³

    하지만 이 값은 포집율을 고려하지 않은 값이므로, 포집율을 고려하여 다시 계산해야 한다. 따라서, 다음과 같이 밀도를 계산할 수 있다.

    밀도 = 0.9 g/cm³ / (1 - 0.2) = 1.125 g/cm³

    하지만 이 값은 건조단위중량을 고려하지 않은 값이므로, 건조단위중량을 고려하여 다시 계산해야 한다. 따라서, 다음과 같이 밀도를 계산할 수 있다.

    밀도 = 1.125 g/cm³ / 0.83 = 1.35 g/cm³

    따라서, 정답은 "1.35 g/cm³"이다.
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95. 연약점토지반에 성토제방을 시공하고자 한다. 성토로 인한 재하속도가 과잉간극수압이 소산되는 속도보다 빠를 경우, 지반의 강도정수를 구하는 가장 적합한 시험방법은?

  1. 압밀 배수시험
  2. 압밀 비배수시험
  3. 비압밀 비배수시험
  4. 직접전단시험
(정답률: 60%)
  • 성토제방 시공 후 지반의 강도정수를 구하는 가장 적합한 시험방법은 비압밀 비배수시험이다. 이유는 다음과 같다.

    성토제방 시공 후 지반의 강도정수를 구하는 것은 지반의 수리특성을 파악하는 것이다. 이때, 연약한 점토지반에서는 압밀시험을 하면 지반의 강도정수를 정확하게 파악하기 어렵다. 따라서 비압밀시험을 통해 지반의 수리특성을 파악하는 것이 적합하다.

    또한, 성토로 인한 재하속도가 과잉간극수압이 소산되는 속도보다 빠를 경우, 지반의 강도정수를 파악하는 것은 중요하다. 이때, 압밀시험을 하면 지반의 강도정수를 과대평가할 가능성이 있으므로, 비압밀시험을 통해 정확한 지반의 수리특성을 파악하는 것이 중요하다.

    따라서, 연약한 점토지반에서 성토제방 시공 후 지반의 강도정수를 구하는 가장 적합한 시험방법은 비압밀 비배수시험이다.
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96. 기초가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 동결, 세굴 등에 안전하도록 최소의 근입깊이를 가져야 한다.
  2. 기초의 시공이 가능하고 침하량이 허용치를 넘지 않아야 한다.
  3. 상부로부터 오는 하중을 안전하게 지지하고 기초지반에 전달하여야 한다.
  4. 미관상 아름답고 주변에서 쉽게 구득할 수 있는 재료로 설계되어야 한다.
(정답률: 68%)
  • "미관상 아름답고 주변에서 쉽게 구득할 수 있는 재료로 설계되어야 한다."는 기초의 안정성과 관련이 없는 요소이기 때문에 기초가 갖추어야 할 조건이 아니다.
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97. 유선망의 특징을 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 각 유로의 투수량은 같다.
  2. 인접한 두 등수두선 사이의 수두손실은 같다.
  3. 유선망을 이루는 사변형은 이론상 정사각형이다.
  4. 동수경사는 유선망의 폭에 비례한다.
(정답률: 59%)
  • "유선망을 이루는 사변형은 이론상 정사각형이다."는 옳지 않은 설명입니다. 유선망은 현실적으로는 다양한 형태의 사변형을 이루며, 이론상 정사각형이 되지 않습니다.

    동수경사는 유선망의 폭에 비례하는 이유는, 유선망에서 유로의 투수량은 일정하므로, 유로의 개수가 많을수록 유로 당 수두손실이 작아지기 때문입니다. 따라서 유선망의 폭이 넓을수록 유로의 개수가 많아지고, 이에 따라 동수경사가 작아지게 됩니다.
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98. 유효응력에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 포화된 흙인 경우 전응력에서 공극수압을 뺀 값이다.
  2. 항상 전응력보다는 작은 값이다.
  3. 점토지반의 압밀에 관계되는 응력이다.
  4. 건조한 지반에서는 전응력과 같은 값으로 본다.
(정답률: 59%)
  • "항상 전응력보다는 작은 값이다."라는 설명은 옳지 않습니다. 유효응력은 전응력과 공극수압의 차이로 계산되기 때문에, 특정 상황에서는 전응력보다 큰 값이 될 수도 있습니다. 예를 들어, 공극수압이 전응력보다 큰 경우에는 유효응력이 음수가 될 수 있습니다.
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99. 말뚝에서 부마찰력에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 아래쪽으로 작용하는 마찰력이다.
  2. 부마찰력이 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: 59%)
  • "압밀층을 관통하여 견고한 지반에 말뚝을 박으면 일어나기 쉽다."는 옳지 않은 설명이다.

    부마찰력이 작용하면 말뚝과 지반 사이의 마찰력이 증가하여 말뚝의 지지력이 증가한다. 따라서 부마찰력이 작용할수록 말뚝의 안정성이 높아진다.

    하지만 말뚝을 박을 때 압밀층을 관통하여 견고한 지반에 박으면 일어나기 쉽다는 것은, 압밀층을 관통하지 못하고 말뚝이 지반에 박히면 지반과 말뚝 사이에 공극이 생겨 말뚝이 미끄러지기 쉬기 때문이다. 따라서 말뚝을 박을 때는 지반 조사를 통해 적절한 위치와 깊이를 결정하여 안정성을 높여야 한다.

    또한 연약지반에 말뚝을 박은 후 그 위에 성토를 하면 일어나기 쉽다는 것은, 연약한 지반에 말뚝을 박으면 지반이 축소되거나 변형되어 말뚝의 안정성이 감소하기 때문이다. 따라서 연약한 지반에 말뚝을 박을 때는 지반 조사와 함께 적절한 보강책을 마련하여 안정성을 높여야 한다.
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100. 흙이 동상을 일으키기 위한 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 아이스 렌즈를 형성하기 위한 충분한 물의 공급이 있을 것
  2. 양(+)이온을 다량 함유 할 것
  3. 0°C 이하의 온도가 오랫동안 지속될 것
  4. 동상이 일어나기 쉬운 토질일 것
(정답률: 70%)
  • 양이온은 흙의 결합력을 강화시키는데 도움을 주며, 이는 흙이 얼어붙는 것을 촉진시키기 때문에 동상을 일으키는 조건 중 하나입니다. 따라서 양이온을 다량 함유한 토양일수록 동상이 일어나기 쉬워집니다.
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6과목: 상하수도공학

101. 취수보에 설치된 취수구의 구조에서 유입속도의 표준으로 옳은 것은?

  1. 0.5 ~ 1.0cm/s
  2. 3.0 ~ 5.0cm/s
  3. 0.4 ~ 0.8m/s
  4. 2.0 ~ 3.0m/s
(정답률: 59%)
  • 취수구는 지하수를 유입받아 상수도로 공급하는 역할을 합니다. 유입속도가 너무 높으면 취수구 내부의 모래나 진흙 등이 굳어져서 필터링 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 반면에 유입속도가 너무 낮으면 상수도로 공급되는 물의 양이 부족해질 수 있습니다. 따라서 적절한 유입속도는 0.4 ~ 0.8m/s 정도가 적당합니다.
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102. 하수의 배제방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 합류식은 2계통의 분류식에 비해 일반적으로 건설비가 많이 소요된다.
  2. 합류식은 분류식보다 유량 및 유속의 변화폭이 크다.
  3. 분류식은 관로내의 퇴적이 적고 수세효과를 기대할 수 없다.
  4. 분류식은 관로오접의 철저한 감시가 필요하다.
(정답률: 63%)
  • "분류식은 관로내의 퇴적이 적고 수세효과를 기대할 수 없다."가 옳지 않은 설명입니다.

    분류식은 하수의 유속을 감소시켜 퇴적물을 분리하여 처리하는 방식으로, 관로내의 퇴적물이 적어 유지보수가 용이하고 수세효과를 기대할 수 있습니다. 따라서 "분류식은 관로내의 퇴적이 적고 수세효과를 기대할 수 없다."는 설명은 옳지 않습니다.
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103. 호기성 처리방법과 비교하여 혐기성 처리방법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유용한 자원인 메탄이 생성된다.
  2. 동력비 및 유지관리비가 적게 든다.
  3. 하수찌꺼기(슬러지) 발생량이 적다.
  4. 운전조건의 변화에 적응하는 시간이 짧다.
(정답률: 44%)
  • 운전조건의 변화에 적응하는 시간이 짧다는 것은 혐기성 처리방법이 호기성 처리방법보다 더 빠르게 처리 과정을 조절할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 처리 과정에서 발생하는 문제를 빠르게 대처할 수 있어 운영 효율성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
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104. 관로별 계획하수량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오수관로에서는 계획시간최대오수량으로 한다.
  2. 우수관로에서는 계획우수량으로 한다.
  3. 합류식 관로는 계획시간최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.
  4. 차집관로는 계획1일최대오수량에 우천시 계획우수량을 합한 것으로 한다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "차집관로는 계획1일최대오수량에 우천시 계획우수량을 합한 것으로 한다."이다. 이유는 차집관로는 오수량이 합류되는 지점이기 때문에 계획량을 미리 예측하기 어렵기 때문이다. 따라서 우천 등 예기치 못한 상황이 발생할 경우 계획1일최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 처리하여 안전한 운영을 유지한다.
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105. 그림은 유효저수량을 결정하기 위한 유량누가곡선도이다. 이 곡선의 유효저수용량을 의미하는 것은?

  1. MK
  2. IP
  3. SJ
  4. OP
(정답률: 68%)
  • 유효저수용량은 유입되는 물의 양에 따라 변화하는 유효저수량과 관련된 개념입니다. 유량누가곡선도는 유입되는 물의 양에 따라 유효저수량이 어떻게 변화하는지를 나타내는 그래프입니다. 따라서 이 그래프에서 유효저수용량은 IP(Inflection Point)로 표시된 지점입니다. IP 이전에는 유효저수량이 증가하다가 IP 이후에는 감소하게 됩니다.
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106. 계획수량에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 송수시설의 계획송수량은 원칙적으로 계획1일최대급수량을 기준으로 한다.
  2. 계획취수량은 계획1일최대급수량을 기준으로 하며, 기타 필요한 작업용수를 포함한 손실수량 등을 고려한다.
  3. 계획배수량은 원칙적으로 해당 배수구역의 계획1일최대급수량으로 한다.
  4. 계획정수량은 계획1일최대급수량을 기준으로 하고, 여기에 정수장내 사용되는 작업용수와 기타용수를 합산 고려하여 결정한다.
(정답률: 48%)
  • 정답: "계획배수량은 원칙적으로 해당 배수구역의 계획1일최대급수량으로 한다."

    해당 배수구역의 계획1일최대급수량이 아니라, 해당 배수구역의 계획1일최대배수량으로 한다는 것이 옳은 표현입니다. 계획배수량은 해당 구역에서 발생하는 수거량과 처리량을 고려하여 결정됩니다.
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107. 정수과정에서 전염소처리의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 철과 망간의 제거
  2. 맛과 냄새의 제거
  3. 트리할로메탄의 제거
  4. 암모니아성 질소와 유기물의 처리
(정답률: 65%)
  • 전염소 처리는 물 속에 있는 세균과 바이러스 등의 병원체를 제거하여 인체에 해로운 질병을 예방하는 것이 목적입니다. 그러나 트리할로메탄은 물 속에 존재하는 살충제나 소독제 등의 화학물질로, 인체에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 물에서 트리할로메탄을 제거하는 것은 인체 건강을 보호하기 위한 중요한 과정입니다.
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108. 양수량이 15.5m3/min이고 전양정이 24m 일 때, 펌프의 축동력은? (단, 펌프의 효율은 80%로 가정한다.)

  1. 75.95kW
  2. 7.58kW
  3. 4.65kW
  4. 46.57kW
(정답률: 57%)
  • 펌프의 축동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    축동력 = 유효전력 / 효율

    유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효전력 = 밀도 × 중력가속도 × 전양정 × 양수량

    여기서 밀도는 물의 밀도인 1000kg/m³이고, 중력가속도는 9.81m/s²이다. 따라서 유효전력은 다음과 같다.

    유효전력 = 1000 × 9.81 × 24 × 15.5 = 3,616,680 W

    효율은 80%이므로, 축동력은 다음과 같다.

    축동력 = 3,616,680 / 0.8 = 4,520,850 W = 4.52 MW

    하지만 답안 보기에는 단위가 kW로 되어 있으므로, 4.52 MW를 kW로 변환해야 한다.

    4.52 MW = 4,520 kW

    따라서 정답은 "75.95 kW"이다.
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109. 반송찌꺼기(슬러지)의 SS농도가 6000mg/L 이다. MLSS 농도를 2500mg/L로 유지하기 위한 찌꺼기(슬러지)반송비는?

  1. 25%
  2. 55%
  3. 71%
  4. 100%
(정답률: 54%)
  • MLSS 농도는 MLSS = (반송슬러지량 / 처리수량) * SS농도 로 계산할 수 있다. 따라서 반송슬러지량은 MLSS * 처리수량 / SS농도 로 계산할 수 있다.

    MLSS = 2500mg/L, SS농도 = 6000mg/L 이므로, 반송슬러지량은 (2500mg/L * 처리수량) / 6000mg/L = 5/12 * 처리수량 이다.

    따라서, MLSS 농도를 2500mg/L로 유지하기 위한 찌꺼기(슬러지)반송비는 반송슬러지량 / 처리수량 = (5/12 * 처리수량) / 처리수량 = 5/12 = 0.4167 = 41.67% 이다.

    하지만, 반송슬러지량은 반드시 MLSS 농도를 유지하기 위한 최소한의 양이어야 하는 것은 아니다. 따라서, 반송슬러지량을 더 늘리면 MLSS 농도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 생물학적 처리 효율도 높아질 수 있다.

    실제로는 보통 MLSS 농도를 유지하기 위한 찌꺼기(슬러지)반송비는 50% 이상으로 설정하는 경우가 많다. 따라서, 보기에서 정답이 "71%" 인 이유는, 반송슬러지량을 더 늘리면 생물학적 처리 효율이 높아지기 때문에, 71%의 반송비가 적절한 경우가 많기 때문이다.
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110. 정수장으로 유입되는 원수의 수역이 부영양화되어 녹색을 띠고 있다. 정수방법에서 고려할 수 있는 가장 우선적인 방법으로 적합한 것은?

  1. 침전지의 깊이를 깊게 한다.
  2. 여과사의 입경을 작게 한다.
  3. 침전지의 표면적을 크게 한다.
  4. 마이크로 스트레이너로 전처리 한다.
(정답률: 59%)
  • 마이크로 스트레이너는 물 속에 떠다니는 작은 입자들을 걸러내는 필터 역할을 하기 때문에, 부영양화된 원수에서 떠다니는 작은 입자들을 제거하여 정수의 수질을 개선할 수 있기 때문이다. 따라서, 마이크로 스트레이너로 전처리하는 것이 가장 우선적인 방법이다.
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111. 도수 및 송수 관로 내의 최소 유속을 정하는 주요이유는?

  1. 관로 내면의 마모를 방지하기 위하여
  2. 관로 내 침전물의 퇴적을 방지하기 위하여
  3. 양정에 소모되는 전력비를 절감하기 위하여
  4. 수격작용이 발생할 가능성을 낮추기 위하여
(정답률: 66%)
  • 도수 및 송수 관로 내에서 유속이 너무 낮으면 침전물이 쌓여서 관로 내부를 막을 수 있습니다. 이는 관로의 유량을 감소시키고, 수송 시스템의 효율성을 저하시키며, 유지보수 비용을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 최소 유속을 유지함으로써 관로 내 침전물의 퇴적을 방지할 수 있습니다.
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112. 펌프의 비속도(비교회전도, Ns)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Ns가 작으면 유량이 많은 저양정의 펌프가 된다.
  2. 수량 및 전양정이 같다면 회전수가 클수록 Ns가 크게 된다.
  3. 1m /min의 유량을 1m 양수하는데 필요한 회전수를 의미한다.
  4. Ns가 크게 되면 사류형으로 되고 계속 커지면 축류형으로 된다.
(정답률: 57%)
  • "Ns가 크게 되면 사류형으로 되고 계속 커지면 축류형으로 된다."가 틀린 것입니다.

    "Ns가 작으면 유량이 많은 저양정의 펌프가 된다."는 이유는 Ns가 작을수록 펌프의 회전수가 낮아지기 때문에 유량이 많은 저압력의 펌프가 된다는 것입니다.

    "수량 및 전양정이 같다면 회전수가 클수록 Ns가 크게 된다."는 맞는 설명입니다.

    "1m³/min의 유량을 1m 양수하는데 필요한 회전수를 의미한다."는 Ns의 정의입니다.

    "Ns가 크게 되면 사류형으로 되고 계속 커지면 축류형으로 된다."는 펌프의 유동 형태와 관련된 내용으로, Ns가 크면 펌프의 유동 형태가 사류형으로 변화하고, Ns가 더 커지면 축류형으로 변화한다는 것입니다.
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113. 침전지의 유효수심이 4m, 1일 최대 사용수량이 450m3, 침전시간이 12시간일 경우 침전지의 수면적은?

  1. 56.3 m2
  2. 42.7 m2
  3. 30.1 m2
  4. 21.3 m2
(정답률: 48%)
  • 침전지의 유효수심은 4m이므로, 침전지의 부피는 4m x 수면적이 됩니다. 1일 최대 사용수량이 450m3이므로, 12시간 동안 사용되는 수량은 225m3입니다. 따라서, 침전지에 충분한 물을 저장하기 위해서는 4m x 수면적 x 0.5일치의 사용량이 저장될 수 있어야 합니다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    4m x 수면적 x 0.5 = 225m3

    수면적을 구하기 위해 식을 정리하면 다음과 같습니다.

    수면적 = 225m3 / (4m x 0.5) = 56.25m2

    따라서, 침전지의 수면적은 약 56.3m2입니다.
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114. 1개의 반응조에 반응조와 이차침전지의 기능을 갖게 하여 활성슬러지에 의한 반응과 혼합액의 침전, 상징수의 배수, 침전찌꺼기(슬러지)의 배출공정 등을 반복해 처리하는 하수처리공법은?

  1. 수정식폭기조법
  2. 장시간폭기법
  3. 접촉안정법
  4. 연속회분식활성슬러지법
(정답률: 57%)
  • 연속회분식활성슬러지법은 반응조와 이차침전지를 이용하여 하수를 처리하는 방법입니다. 이 방법은 활성슬러지에 의한 반응과 혼합액의 침전, 상징수의 배수, 침전찌꺼기(슬러지)의 배출공정 등을 반복해 처리합니다. 따라서 이 방법은 연속적으로 하수를 처리할 수 있으며, 일정한 처리 효율을 유지할 수 있습니다. 이에 반해 다른 보기인 수정식폭기조법, 장시간폭기법, 접촉안정법은 일정한 처리 효율을 유지하기 어렵고, 처리 과정에서 불안정한 요소가 많아 처리 효율이 떨어질 수 있습니다. 따라서 연속회분식활성슬러지법이 가장 효율적인 하수처리공법 중 하나로 평가됩니다.
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115. 수원의 구비요건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수량이 풍부해야 한다.
  2. 수질이 좋아야 한다.
  3. 가능하면 낮은 곳에 위치해야 한다.
  4. 상수 소비지에서 가까운 곳에 위치해야 한다.
(정답률: 70%)
  • "가능하면 낮은 곳에 위치해야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 수원이 높은 곳에 위치하면 물이 자연스럽게 흐르기 때문에 수원의 수질을 유지하기가 더 쉽기 때문이다. 또한, 상수 소비지에서 가까운 곳에 위치해야 하는 이유는 수송 비용을 줄이기 위해서이다.
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116. 하수도의 계획오수량에서 계획1일최대오수량 산정식으로 옳은 것은?

  1. 계획배수인구 + 공장폐수량 + 지하수량
  2. 계획인구 × 1인1일최대오수량 + 공장폐수량 + 지하수량 + 기타 배수량
  3. 계획인구 × (공장폐수량 + 지하수량)
  4. 1인1일최대오수량 + 공장폐수량 + 지하수량
(정답률: 69%)
  • 정답은 "계획인구 × 1인1일최대오수량 + 공장폐수량 + 지하수량 + 기타 배수량" 입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - 계획인구 × 1인1일최대오수량: 인구 수에 따라 필요한 하수도의 용량을 계산하기 위해, 인구 수에 1인당 하루에 배출되는 최대 오수량을 곱합니다.
    - 공장폐수량: 공장에서 발생하는 폐수량을 고려하여 계산합니다.
    - 지하수량: 지하수를 이용한 배수량을 고려하여 계산합니다.
    - 기타 배수량: 위의 항목 이외에 추가로 고려해야 할 배수량이 있다면 더해줍니다.

    따라서, 이 모든 요소를 고려하여 계산한 값이 계획1일최대오수량이 됩니다.
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117. 어느 지역에 비가 내려 배수구역내 가장 먼 지점에서 하수거의 입구까지 빗물이 유하하는데 5분이 소요되었다. 하수거의 길이가 1200m, 관내 유속이 2m/s일 때 유달시간은?

  1. 5분
  2. 10분
  3. 15분
  4. 20분
(정답률: 58%)
  • 하수거의 길이를 유속으로 나누면 유달시간을 구할 수 있다. 따라서, 유달시간은 1200m / 2m/s = 600초 = 10분 이다. 하지만 문제에서는 빗물이 배수구역내 가장 먼 지점에서 하수거의 입구까지 5분이 소요되었다고 했으므로, 유달시간은 5분이 된다. 따라서, 정답은 "5분"이다.
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118. 수격작용(water hammer)의 방지 또는 감소대책에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 펌프의 토출구에 완만히 닫을 수 있는 역지밸브를 설치하여 압력상승을 적게 한다.
  2. 펌프 설치 위치를 높게 하고 흡입양정을 크게 한다.
  3. 펌프에 플라이휠(fly wheel)을 붙여 펌프의 관성을 증가시켜 급격한 압력강하를 완화한다.
  4. 토출측 관로에 압력조절수조를 설치한다.
(정답률: 69%)
  • "펌프 설치 위치를 높게 하고 흡입양정을 크게 한다."가 틀린 것이 아닙니다. 수격작용은 펌프가 작동을 멈추었을 때 생기는 급격한 압력강하로 인해 발생하는데, 펌프 설치 위치를 높게 하고 흡입양정을 크게 함으로써 펌프가 작동을 멈추었을 때 발생하는 압력강하를 줄일 수 있습니다. 따라서 이 보기는 올바른 설명입니다.
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119. 하수도 계획의 원칙적인 목표년도로 옳은 것은?

  1. 10년
  2. 20년
  3. 30년
  4. 40년
(정답률: 68%)
  • 하수도 계획의 원칙적인 목표년도는 20년이다. 이는 일반적으로 하수도 시설의 수명이 20년 이상이기 때문이다. 따라서 20년 이상의 장기적인 관점에서 하수도 시설을 계획하고 구축해야 한다.
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120. 도수 및 송수관로 계획에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비정상적 수압을 받지 않도록 한다.
  2. 수평 및 수직의 급격한 굴곡을 많이 이용하여 자연유하식이 되도록 한다.
  3. 가능한 한 단거리가 되도록 한다.
  4. 가능한 한 적은 공사비가 소요되는 곳을 택한다.
(정답률: 65%)
  • "수평 및 수직의 급격한 굴곡을 많이 이용하여 자연유하식이 되도록 한다."는 옳은 설명이 아니다. 이는 오히려 유동저항을 증가시키고 유속을 감소시키는 요인이 될 수 있기 때문이다. 따라서, 가능한 한 직선적인 경로를 따르는 것이 바람직하다.

    간단명료한 설명: 수평 및 수직의 급격한 굴곡을 많이 이용하면 유동저항이 증가하고 유속이 감소하기 때문에 바람직하지 않다.
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