토목기사 필기 2025년 3회 필기 기출문제 전체입니다. 각 문제의 정답 · 해설 보기를 누르면 정답과 상세 해설을 확인할 수 있습니다.
응용역학
문제 1
그림과 같은 삼각형 물체에 작용하는 힘 $P_1$, $P_2$를 AC면에 수직한 방향의 성분으로 변환할 경우 힘 $P$의 크기는?
①$1{,}000\text{kN}$
②$1{,}200\text{kN}$
③$1{,}400\text{kN}$
④$1{,}600\text{kN}$
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정답 ②
경사면 AC에 수직한 방향 성분은 수평·연직 힘을 그 방향으로 투영해 합성합니다. 직각삼각형에서 A=30°, C=60°이므로 AC면 법선방향 성분은 $P=P_1\sin60°+P_2\cos60°=600\sqrt3\cdot\frac{\sqrt3}{2}+600\cdot\frac12=900+300=1{,}200\,\text{kN}$입니다. 시험 포인트: 경사면 법선성분은 sin·cos 분해 후 합성.
문제 2
그림과 같은 구조물에서 단부 A, B는 고정, C지점은 힌지일 때 OA, OB, OC 부재의 분배율로 옳은 것은?
단순보 위를 1개의 집중하중이 이동할 때 최대전단력은 하중이 지점 바로 위에 있을 때로 반력이 최대인 $S=P=200\,\text{kN}$입니다. 최대휨모멘트는 하중이 지간 중앙에 있을 때 생기며 $M=\frac{PL}4=\frac{200\times10}4=500\,\text{kN·m}$입니다. 시험 포인트: 이동 집중하중 1개 → S=P, M=PL/4.
문제 5
각 변의 길이가 $a$로 동일한 그림 A, B 단면의 성질에 관한 내용으로 옳은 것은?
①그림 A는 그림 B보다 단면계수는 작고, 단면2차모멘트는 크다.
②그림 A는 그림 B보다 단면계수는 크고, 단면2차모멘트는 작다.
③그림 A는 그림 B보다 단면계수는 작고, 단면2차모멘트는 같다.
④그림 A는 그림 B보다 단면계수는 크고, 단면2차모멘트는 같다.
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정답 ④
정사각형은 임의의 도심축에 대해 $I=\frac{a^4}{12}$로 방향에 무관하므로, 45° 회전한 마름모도 단면2차모멘트가 같습니다. 그러나 연단거리가 정사각형은 $\frac a2$, 마름모는 $\frac a{\sqrt2}$로 커져 $Z=I/c$는 마름모가 작아집니다. 따라서 정사각형이 단면계수는 크고 I는 동일합니다. 시험 포인트: 정사각형 I는 회전 불변, Z는 연단거리로 결정.
문제 6
3활절(滑節) 아치에 등분포하중이 작용할 때 휨모멘트도(BMD)는?
① 양쪽 +영역 볼록
② 양쪽 + 삼각형형
③ 양쪽 - 영역
④ 아치를 따르는 형상
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정답 ④
3활절 아치는 아치 축선이 하중의 지지선(등분포하중이면 포물선)에 가까울수록 휨모멘트가 작아집니다. 세 힌지(양지점·정점)에서는 휨모멘트가 0이며, 그 사이 BMD는 아치 형상을 완만히 따라가는 분포를 이룹니다. 시험 포인트: 3활절 아치 등분포 → 힌지점 M=0, 축선 추종형 BMD.
문제 7
그림과 같은 트러스 구조에서 $U_1$ 부재의 부재력은?
①$200\text{kN}$ (인장)
②$200\text{kN}$ (압축)
③$400\text{kN}$ (인장)
④$400\text{kN}$ (압축)
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정답 ④
상현재 $U_1$은 단면법으로 절단한 뒤 해당 하현 절점에 대해 모멘트를 취해 구합니다. 대칭이므로 반력은 200kN이고, 절단면 좌측의 휨모멘트를 트러스 높이로 나누면 부재력이 산정됩니다. 상현재는 압축을 받으며 크기는 $400\,\text{kN}$입니다. 시험 포인트: 단면법에서 상현재력=패널 모멘트/높이, 상현=압축.
문제 8
그림과 같은 단순보에서 휨모멘트에 의한 탄성변형에너지는? (단, $EI$는 일정하다.)
①$$\frac{w^2 L^5}{96EI}$$
②$$\frac{w^2 L^5}{384EI}$$
③$$\frac{w^2 L^5}{40EI}$$
④$$\frac{w^2 L^5}{240EI}$$
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정답 ④
휨 변형에너지는 $U=\int\frac{M^2}{2EI}dx$로 구합니다. 등분포하중 단순보의 $M=\frac{wL}2x-\frac w2x^2$을 대입해 적분하면 $\int_0^L(Lx-x^2)^2dx=\frac{L^5}{30}$이므로 $U=\frac{w^2}{8EI}\cdot\frac{L^5}{30}=\frac{w^2L^5}{240EI}$입니다. 시험 포인트: 변형에너지=∫M²/2EI, 결과 w²L⁵/240EI.
문제 9
그림과 같은 보에서 휨모멘트가 가장 큰 곳은?
①B
②C
③D
④E
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정답 ④
내민보의 자유단에 집중하중 P가 작용하면, 내민 구간을 받치는 지점에서 휨모멘트(부모멘트)가 최대가 됩니다. 그 지점에서 $M=P\times(\text{내민 길이})$로 절댓값이 가장 크기 때문입니다. 시험 포인트: 내민보 자유단 하중 → 지점에서 최대 부모멘트.
문제 10
그림과 같은 보에서 최대처짐이 발생하는 위치는? (단, 부재의 $EI$는 일정하다.)
①A점으로부터 $6.18\text{m}$ 떨어진 곳
②A점으로부터 $8.82\text{m}$ 떨어진 곳
③A점으로부터 $10.00\text{m}$ 떨어진 곳
④A점으로부터 $5.00\text{m}$ 떨어진 곳
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정답 ②
편심 집중하중을 받는 단순보의 최대처짐은 하중이 없는 긴 지간 쪽에서 발생합니다. 하중이 A에서 5m($a=5$)이므로 $x=\sqrt{\frac{L^2-a^2}3}=\sqrt{\frac{400-25}3}=11.18\,\text{m}$(B점 기준)이며, A점 기준으로는 $20-11.18=8.82\,\text{m}$입니다. 시험 포인트: 최대처짐은 긴 지간 쪽, x=√((L²-a²)/3).
문제 11
그림과 같은 T형 단면의 $x$축에 대한 단면2차모멘트는?
①$5.833\times10^9\text{mm}^4$
②$7.833\times10^9\text{mm}^4$
③$6.833\times10^9\text{mm}^4$
④$8.833\times10^9\text{mm}^4$
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정답 ①
하단 x축을 기준으로 T형을 복부와 플랜지로 나눠 평행축정리를 적용합니다. 복부(100×300, 도심 150) $I=\frac{100\cdot300^3}{12}+30000\cdot150^2=9.0\times10^8$, 플랜지(400×100, 도심 350) $I=\frac{400\cdot100^3}{12}+40000\cdot350^2=4.933\times10^9$입니다. 합은 $5.833\times10^9\,\text{mm}^4$입니다. 시험 포인트: 분할 후 ΣI+Ad².
문제 12
지름 $D$의 원형 단면 장주가 있다. 길이가 $4\text{m}$일 때 세장비를 100으로 하려면 적당한 지름 $D$는?
①$160\text{mm}$
②$100\text{mm}$
③$80\text{mm}$
④$180\text{mm}$
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정답 ①
세장비는 $\lambda=\frac{L}{r}$로 정의되며 $r$은 단면 회전반경입니다. $\lambda=100$, $L=4{,}000\,\text{mm}$이므로 $r=\frac{4000}{100}=40\,\text{mm}$입니다. 원형 단면은 $r=\frac D4$이므로 $D=4r=160\,\text{mm}$가 적당합니다. 시험 포인트: 원형 r=D/4, λ=L/r로 지름 역산.
문제 13
그림과 같은 단순보의 최대 휨응력은?
①$8.333\text{MPa}$
②$6.333\text{MPa}$
③$7.333\text{MPa}$
④$5.333\text{MPa}$
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정답 ①
지간 2m 중앙에 50kN이 작용하므로 최대휨모멘트는 $M=\frac{PL}4=\frac{50\times2}4=25\,\text{kN·m}$입니다. 직사각형 단면계수 $Z=\frac{bh^2}6=\frac{200\times300^2}6=3\times10^6\,\text{mm}^3$이므로 $\sigma=\frac MZ=\frac{25\times10^6}{3\times10^6}=8.33\,\text{MPa}$입니다. 시험 포인트: σ=M/Z, Z=bh²/6.
문제 14
길이 $400\text{mm}$, 단면 $200\text{mm}\times200\text{mm}$ 부재에 $1{,}000\text{kN}$의 전단력이 가해졌을 때 전단변형량은? (단, 전단탄성계수 $G=8{,}000\text{MPa}$)
①$0.625\text{mm}$
②$0.3125\text{mm}$
③$0.5\text{mm}$
④$1.25\text{mm}$
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정답 ④
전단력에 의한 변형량은 $\delta=\frac{VL}{GA}$로 구합니다. $V=1{,}000\,\text{kN}=10^6\,\text{N}$, $L=400\,\text{mm}$, $G=8{,}000\,\text{MPa}$, $A=200\times200=40{,}000\,\text{mm}^2$를 대입하면 $\delta=\frac{10^6\times400}{8000\times40000}=1.25\,\text{mm}$입니다. 시험 포인트: 전단변형 δ=VL/(GA).
문제 15
지름 $D$인 원형 단면 핵(Core)의 지름은?
①$\frac{D}{2}$
②$\frac{D}{3}$
③$\frac{D}{4}$
④$\frac{D}{8}$
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정답 ③
하중 작용점이 이 한계영역을 벗어나면 단면에 인장이 생기므로, 단면 전체를 압축시키는 하중점의 한계범위가 핵(core)입니다. 원형 단면의 핵은 지름 $\frac D4$(반경 $\frac D8$)인 원입니다. 시험 포인트: 원형 핵지름=D/4, 반경 D/8.
문제 16
탄성계수가 $E$, 푸아송비가 $\nu$인 재료의 체적탄성계수 $K$는?
①$K = \frac{E}{2(1-\nu)}$
②$K = \frac{E}{2(1-2\nu)}$
③$K = \frac{E}{3(1-\nu)}$
④$K = \frac{E}{3(1-2\nu)}$
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정답 ④
등방 탄성체의 체적탄성계수는 $K=\frac{E}{3(1-2\nu)}$입니다. 전단탄성계수 $G=\frac{E}{2(1+\nu)}$와 함께 탄성상수 관계식으로 자주 출제됩니다. 푸아송비가 0.5에 가까울수록 K가 급격히 커져 비압축성에 접근합니다. 시험 포인트: K=E/{3(1-2ν)}.
문제 17
다음 캔틸레버보에서 자유단 B점의 처짐은? (단, $EI$는 일정)
①$$\frac{Pb^2}{6EI}(2b+3a)$$
②$$\frac{Pb^2}{6EI}(3b+2a)$$
③$$\frac{Pa^2}{6EI}(2b+3a)$$
④$$\frac{Pa^2}{6EI}(3b+2a)$$
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정답 ④
고정단에서 거리 a에 P가 작용하는 캔틸레버의 자유단 처짐은 하중점 처짐에 하중점 기울기×나머지 거리 b를 더해 구합니다. $\delta_B=\frac{Pa^3}{3EI}+\frac{Pa^2}{2EI}b=\frac{Pa^2}{6EI}(2a+3b)$입니다. 시험 포인트: 하중점 이후는 직선이므로 δ=처짐+θ·거리.
문제 18
무게 $1\text{kN}$의 물체를 두 끈으로 늘어뜨렸을 때 한 끈이 받는 힘의 크기 순서가 옳은 것은?
①$B > A > C$
②$C > A > B$
③$A > B > C$
④$C > B > A$
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정답 ④
두 끈이 이루는 각이 클수록 각 끈의 장력이 커집니다. 각 끈 장력은 $T=\frac{W}{2\cos(\theta/2)}$입니다. 평행(0°)이면 0.5kN, 90°이면 0.707kN, 120°이면 1.0kN이므로 각이 큰 순서 그대로 장력이 큽니다. 시험 포인트: 매단 각 클수록 장력↑, T=W/(2cos(θ/2)).
문제 19
그림의 보에서 지점 B의 휨모멘트는? (단, $EI$는 일정)
①$-67.5\text{kN}\cdot\text{m}$
②$-97.5\text{kN}\cdot\text{m}$
③$-120\text{kN}\cdot\text{m}$
④$-165\text{kN}\cdot\text{m}$
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정답 ②
양단이 단순지점인 2경간 연속보로, 3연모멘트 방정식을 적용해 내부 지점 B의 모멘트를 구합니다. 양단 모멘트를 0으로 두고 등분포하중 항을 대입하면 내부 지점에서 부(-)의 휨모멘트가 나오며, 그 크기는 약 $-97.5\,\text{kN·m}$입니다. 시험 포인트: 연속보 내부지점은 부모멘트, 3연모멘트식 활용.
문제 20
휨모멘트 $M$을 받고 있는 원형 단면의 보를 설계하려고 한다. 이 보의 허용응력을 $\sigma_a$라 할 때 단면의 지름 $D$는 얼마인가?
①$D = 10.19\left(\frac{M}{\sigma_a}\right)$
②$D = 2.17\sqrt[3]{\frac{M}{\sigma_a}}$
③$D = 3.19\sqrt{\frac{M}{\sigma_a}}$
④$D = 1.79\sqrt[4]{\frac{M}{\sigma_a}}$
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정답 ②
원형 단면 보 설계에서 $M=\sigma_a Z=\sigma_a\frac{\pi D^3}{32}$이므로 $D^3=\frac{32M}{\pi\sigma_a}=10.19\frac M{\sigma_a}$입니다. 따라서 $D=\sqrt[3]{10.19\frac M{\sigma_a}}=2.17\sqrt[3]{\frac M{\sigma_a}}$가 됩니다. 시험 포인트: 원형 Z=πD³/32, D=2.17(M/σ_a)^{1/3}.
측량학
문제 21
대상구역을 삼각형으로 분할하여 각 교점의 표고를 측량한 결과가 그림과 같을 때 토공량은?
①$98\text{m}^3$
②$100\text{m}^3$
③$102\text{m}^3$
④$104\text{m}^3$
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정답 ②
삼각형 분할법 토공량은 $V=\frac A3\sum n\cdot h_n$으로, A는 각 삼각형 넓이, n은 그 표고점에 모이는 삼각형 개수입니다. 각 표고에 이용 횟수를 가중해 합한 뒤 삼각형 면적(3㎡)을 곱하면 약 $100\,\text{m}^3$입니다. 시험 포인트: 삼각형법 V=(A/3)Σ(n·h).
문제 22
그림과 같은 트래버스에서 AL의 방위각이 $19^\circ48'26''$, BM의 방위각이 $310^\circ36'43''$, 관측한 교각의 총합이 $1{,}190^\circ47'22''$일 때 측각오차의 크기는?
지구상의 $\triangle ABC$를 측정한 결과, 두 변의 거리가 $a=30\text{km}$, $b=20\text{km}$이었고, 그 사잇각 $80^\circ$이었다면 이때 발생하는 구과량은? (단, 지구의 곡선반지름은 $6{,}400\text{km}$로 가정한다.)
①$1.49''$
②$1.62''$
③$2.04''$
④$2.24''$
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정답 ①
구과량은 $\varepsilon''=\frac A{R^2}\rho''$로 구합니다. 삼각형 면적 $A=\frac12ab\sin C=\frac12\times30\times20\times\sin80°=295.4\,\text{km}^2$이므로 $\varepsilon=\frac{295.4}{6{,}400^2}\times206265''=1.49''$입니다. 시험 포인트: 구과량=면적/R²(라디안)을 ρ″로 환산.
복곡선의 각·접선 관계는 삼각형의 sine 법칙으로 유도합니다. $\Delta_1=\Delta-\Delta_2$, $t_2=R_2\tan\frac{\Delta_2}2$, $VG=\frac{GH\sin\Delta_2}{\sin\Delta}$는 성립하지만, VB를 sine 항에 접선 $t_2$를 그대로 더한 표현은 관계식으로 옳지 않습니다. 시험 포인트: 복곡선은 sine 법칙+접선길이 관계로 검증.
문제 26
다각측량을 위한 수평각 측정방법 중 어느 측선의 바로 앞 측선의 연장선과 이루는 각을 측정하여 각을 측정하는 방법은?
①편각법
②교각법
③방위각법
④전진법
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정답 ①
어느 측선을 바로 앞 측선의 연장선 기준으로 좌우로 벌어진 각을 재는 방법이 편각법으로, 노선측량에 유리합니다. 교각법은 인접 두 측선의 사잇각을, 방위각법은 각 측선의 방위각을 직접 관측하는 방법입니다. 시험 포인트: 편각=전 측선 연장선과 이루는 각.
문제 27
A와 B의 좌표가 다음과 같을 때 측선 AB의 방위각은? A점의 좌표$=(179847.1\text{m}, 76614.3\text{m})$, B점의 좌표$=(179964.5\text{m}, 76625.1\text{m})$
①$5^\circ23'15''$
②$185^\circ15'23''$
③$185^\circ23'15''$
④$5^\circ15'22''$
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정답 ④
$\Delta X=179964.5-179847.1=117.4$, $\Delta Y=76625.1-76614.3=10.8$로 모두 (+)라 1상한입니다. 방위각 $=\tan^{-1}\frac{\Delta Y}{\Delta X}=\tan^{-1}\frac{10.8}{117.4}=5°15'22''$입니다. 시험 포인트: 방위각=tan⁻¹(ΔE/ΔN), 부호로 상한 판정.
문제 28
거리 $2.0\text{km}$에 대한 양차는? (단, 굴절계수 $K$는 $0.14$, 지구의 반지름은 $6{,}370\text{km}$이다.)
①$0.27\text{m}$
②$0.29\text{m}$
③$0.31\text{m}$
④$0.33\text{m}$
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정답 ①
양차는 지구 곡률에 의한 구차와 대기 굴절에 의한 기차를 합한 보정량으로 $\Delta=\frac{(1-K)D^2}{2R}$입니다. $K=0.14$, $D=2{,}000\,\text{m}$, $R=6{,}370{,}000\,\text{m}$를 대입하면 $\Delta=\frac{0.86\times2000^2}{2\times6370000}=0.27\,\text{m}$입니다. 시험 포인트: 양차=(1-K)D²/2R.
문제 29
삼각망의 종류 중 유심삼각망에 대한 설명으로 옳은 것은?
①삼각망 가운데 가장 간단한 형태이며 측량의 정확도를 얻기 위한 조건이 부족하므로 특수한 경우 외에는 사용하지 않는다.
②가장 높은 정확도를 얻을 수 있으나 조정이 복잡하고 포함된 면적이 작으며 특히 기선을 확대할 때 주로 사용한다.
③거리에 비하여 측점수가 가장 적으므로 측량이 간단하며 조건식의 수가 적어 정도가 낮다.
④광대한 지역의 측량에 적합하며 정확도가 비교적 높은 편이다.
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정답 ④
유심삼각망은 중앙의 한 점을 여러 삼각형이 둘러싼 형태로, 넓은 지역 측량에 적합하고 정확도가 비교적 높은 편입니다. 사변형망은 가장 정밀하나 면적이 작고, 단열삼각망은 조건식이 적어 정도가 낮습니다. 시험 포인트: 유심망=넓은 지역·정도 중상.
문제 30
아래 종단수준측량의 야장에서 ㉠, ㉡, ㉢에 들어갈 값으로 옳은 것은? (단위: m) [표]
①㉠:$37.308$, ㉡:$37.169$, ㉢:$36.071$
②㉠:$37.308$, ㉡:$36.071$, ㉢:$37.169$
③㉠:$36.958$, ㉡:$35.860$, ㉢:$37.097$
④㉠:$36.958$, ㉡:$37.097$, ㉢:$35.860$
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정답 ①
기고식 야장에서 기계고는 지반고+후시, 지반고는 기계고-전시입니다. ㉠(기계고)$=37.133+0.175=37.308$, No.4 지반고 ㉢$=37.308-1.237=36.071$, 새 기계고 ㉡$=36.071+1.098=37.169$입니다. 시험 포인트: 기계고=지반고+후시, 지반고=기계고-전시.
문제 31
수평각관측방법에서 그림과 같이 각을 관측하는 방법은?
①방향각관측법
②반복관측법
③배각관측법
④조합각관측법
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정답 ④
한 측점에서 여러 방향을 시준하고 방향들의 조합으로 각을 관측하는 방법이 조합각관측법(각관측법)으로, 정밀 삼각측량에 사용합니다. 방향각법은 한 기준방향에서 각 방향까지의 각을 순차 관측합니다. 시험 포인트: 여러 방향 조합 관측=조합각관측법.
문제 32
별을 이용한 천문측량시 보정해야 할 사항이 아닌 것은?
①부게보정
②시차보정
③기차보정
④광행차보정
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정답 ①
천문측량에서는 시차보정, 기차(대기굴절)보정, 광행차보정, 세차·장동 등을 보정합니다. 부게보정은 관측점 아래 지형질량의 인력을 다루는 중력측량 항목으로 천문측량과는 무관합니다. 시험 포인트: 부게보정=중력측량, 천문측량 보정 아님.
문제 33
어떤 측선의 길이를 3인(A, B, C)이 관측하여 아래와 같은 결과를 얻었을 때 최확값은? A: $100.287\text{m}$(5회 관측), B: $100.376\text{m}$(3회 관측), C: $100.432\text{m}$(2회 관측)
①$100.298\text{m}$
②$100.312\text{m}$
③$100.343\text{m}$
④$100.376\text{m}$
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정답 ③
관측횟수를 경중률로 하는 경중평균으로 최확값을 구합니다. 100m 기준 편차의 가중평균은 $\frac{5(0.287)+3(0.376)+2(0.432)}{5+3+2}=\frac{3.427}{10}=0.343$이므로 최확값은 $100.343\,\text{m}$입니다. 시험 포인트: 경중률=관측횟수, 가중평균으로 최확값.
문제 34
$\triangle ABC$의 꼭지점에 대한 좌표값이 $(30, 50)$, $(20, 90)$, $(60, 100)$일 때 삼각형 토지의 면적은? (단, 좌표의 단위: m)
①$500\text{m}^2$
②$750\text{m}^2$
③$850\text{m}^2$
④$960\text{m}^2$
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정답 ③
좌표법(신발끈 공식)으로 $A=\frac12|x_1(y_2-y_3)+x_2(y_3-y_1)+x_3(y_1-y_2)|$를 계산합니다. $\frac12|30(90-100)+20(100-50)+60(50-90)|=\frac12|-300+1000-2400|=850\,\text{m}^2$입니다. 시험 포인트: 좌표법 삼각형 면적 공식.
문제 35
도로 설계 시에 단곡선의 외할($E$)은 $10\text{m}$, 교각은 $60^\circ$일 때, 접선길이(T.L)은?
다음 우리나라에서 사용되고 있는 좌표계에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? [지문] 우리나라의 평면직각좌표는 ㉠ 4개의 평면직각좌표계(서부, 중부, 동부, 동해)를 사용하고 있다. 각 좌표계의 ㉡ 원점은 위도 $38^\circ$선과 경도 $125^\circ$, $127^\circ$, $129^\circ$, $131^\circ$ 선의 교점에 위치하며, ㉢ 투영법은 TM(Transverse Mercator)을 사용한다. 좌표의 음수 표기를 방지하기 위해 ㉣ 횡좌표에 $200{,}000\text{m}$, 종좌표에 $500{,}000\text{m}$를 가산한 가좌표를 사용한다.
①㉠
②㉡
③㉢
④㉣
정답 · 해설 보기
정답 ④
우리나라 평면직각좌표는 4개 좌표계, 원점 위도 38°·경도 125·127·129·131°, TM투영까지 모두 옳습니다. 다만 가좌표는 종좌표(N)에 600,000m(횡좌표 E에 200,000m)를 더하므로 종좌표 500,000m 가산은 틀립니다. 시험 포인트: 가좌표 N+600,000m, E+200,000m.
문제 38
측지학과 관련된 설명으로 옳은 것은? (단, $N$: 지구의 횡곡률반지름, $R$: 지구의 자오선 곡률반지름, $a$: 타원지구의 적도반지름, $b$: 타원지구의 극반지름)
①측량의 원점에서의 평균 곡률반지름은 $\frac{a+2b}{3}$ 이다.
②타원에 대한 지구의 곡률반지름은 $\frac{a-b}{a}$ 로 표시된다.
③지구의 편평률은 $\sqrt{N\cdot R}$ 로 표시된다.
④지구의 이심률(편심률)은 $\frac{\sqrt{a^2-b^2}}{a}$ 로 표시된다.
정답 · 해설 보기
정답 ④
지구의 이심률은 $e=\frac{\sqrt{a^2-b^2}}a$로 표시되며 이것이 옳습니다. 평균곡률반지름은 $R_m=\sqrt{MN}$, 편평률은 $f=\frac{a-b}a$로 나타냅니다. 시험 포인트: 이심률=√(a²-b²)/a, 편평률=(a-b)/a.
문제 39
지자기측량을 위한 관측요소가 아닌 것은?
①지자기의 방향과 자오선과의 각
②지자기의 방향과 수평면과의 각
③자오선으로부터 좌표북 사이의 각
④수평면 내에서의 자기장의 크기
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정답 ③
지자기 3요소는 편각(자오선과 수평분력이 이루는 각), 복각(수평면과 자기장 방향이 이루는 각), 수평분력(자기장의 수평성분 크기)입니다. 자오선과 좌표북 사이의 각(자오선수차)은 지도투영 요소로 지자기 관측요소가 아닙니다. 시험 포인트: 지자기 3요소=편각·복각·수평분력.
문제 40
삼각형 토지의 3변 길이가 각각 $25.4\text{m}$, $40.8\text{m}$, $50.6\text{m}$일 때, 축척 $\frac{1}{600}$ 도면상의 면적은?
①$14.3\text{cm}^2$
②$12.8\text{cm}^2$
③$0.86\text{cm}^2$
④$0.74\text{cm}^2$
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정답 ①
헤론공식으로 $s=\frac{25.4+40.8+50.6}2=58.4$, 실면적 $=\sqrt{58.4\times33\times17.6\times7.8}\approx514\,\text{m}^2$입니다. 면적 축척비는 $(\frac1{600})^2$이므로 도상면적 $=\frac{514\times10^4}{360000}=14.3\,\text{cm}^2$입니다. 시험 포인트: 면적축척=(1/m)², 실면적×비.
상하수도공학
문제 101
상수도의 취수, 도수, 송수, 정수시설의 용량산정에 기준이 되는 수량은?
①계획 1일 평균급수량
②계획 1일 최대급수량
③계획 1인 1일 평균급수량
④계획 1인 1일 최대급수량
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정답 ②
취수·도수·송수·정수시설의 용량은 계획 1일 최대급수량을 기준으로 산정합니다. 반면 배수시설이나 급수관은 계획시간 최대급수량으로 정하므로, 시설별 설계 기준수량이 다름에 유의해야 합니다. 시험 포인트: 취수∼정수시설=계획 1일 최대급수량.
문제 102
상수 취수시설인 집수매거에 관한 설명으로 틀린 것은?
①철근콘크리트조의 유공관 또는 권선형 스크린관을 표준으로 한다.
②집수매거의 경사는 수평 또는 흐름방향으로 향하여 완경사로 설치한다.
③집수매거의 유출단에서 매거내의 평균유속은 $3\text{m/s}$ 이상으로 한다.
④집수매거는 가능한 직접 지표수의 영향을 받지 않도록 매설깊이는 $5\text{m}$ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
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정답 ③
집수매거 유출단에서 매거 내 평균유속은 $1\text{m/s}$ 이하로 하는 것이 표준이므로 3m/s 이상이라는 서술은 틀립니다. 유공관·권선형 스크린관 표준, 수평∼완경사 설치, 매설깊이 5m 이상 기준은 옳습니다. 시험 포인트: 집수매거 유출단 유속 $\le1\text{m/s}$.
문제 103
계획하수량을 수용하기 위한 관거의 단면과 경사를 결정함에 있어 고려할 사항으로 틀린 것은?
①관거의 경사는 일반적으로 지표경사에 따라 결정하며, 경제성 등을 고려하여 적당한 경사를 정한다.
②오수관거의 최소 관지름은 $200\text{mm}$를 표준으로 한다.
③관거의 단면은 수리학적으로 유리하도록 결정한다.
④경사는 하류로 갈수록 점차 급해지도록 한다.
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정답 ④
하수관거는 하류로 갈수록 유량이 늘어 관경이 커지므로, 유속 확보를 위해 경사는 완만해지도록 합니다. 따라서 하류로 갈수록 급해지도록 한다는 서술은 틀립니다. 오수관 최소관경 200mm, 수리적으로 유리한 단면 결정 등은 옳습니다. 시험 포인트: 관거 경사는 하류로 갈수록 완만.
문제 104
MLSS농도 $3000\text{mg/L}$의 혼합액을 $1\text{L}$ 매스실린더에 취해 30분간 정치했을 때 침강슬러지가 차지하는 용적이 $440\text{mL}$이었다면, 이 슬러지의 슬러지밀도지수(SDI)는?
①$0.68$
②$0.97$
③$78.5$
④$89.8$
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정답 ①
먼저 $SVI=\dfrac{SV_{30}\times1000}{MLSS}=\dfrac{440\times1000}{3000}=146.7$입니다. 슬러지밀도지수는 SVI의 역수 관계로 $SDI=\dfrac{100}{SVI}=\dfrac{100}{146.7}=0.68$입니다. 시험 포인트: $SDI=100/SVI$.
문제 105
수분 $97\%$의 슬러지 $15\text{m}^3$를 수분 $70\%$로 농축하면 그 부피는? (단, 비중은 모두 $1.0$으로 가정한다.)
①$0.5\text{m}^3$
②$1.5\text{m}^3$
③$2.5\text{m}^3$
④$3.5\text{m}^3$
정답 · 해설 보기
정답 ②
농축 전후 고형물량이 일정하므로 $V_1(1-w_1)=V_2(1-w_2)$입니다. $15(1-0.97)=V_2(1-0.70)$에서 $0.45=0.3V_2$, 따라서 $V_2=1.5\text{m}^3$입니다. 시험 포인트: $V_1(1-w_1)=V_2(1-w_2)$(고형물 보존).
문제 106
어떤 상수원수의 Jar-test 실험결과 원수시료 $200\text{mL}$에 대해 $0.1\%$ PAC 용액 $12\text{mL}$를 첨가하는 것이 가장 응집효율이 좋았다. 이 경우 상수원수에 대해 PAC 용액 사용량은 몇 $\text{mg/L}$인가?
①$40\text{mg/L}$
②$50\text{mg/L}$
③$60\text{mg/L}$
④$70\text{mg/L}$
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정답 ③
0.1% 용액은 $1\text{mg/mL}$이므로 12mL이면 12mg의 PAC입니다. 이를 시료 200mL(0.2L)에 넣었으므로 사용량은 $\dfrac{12\text{mg}}{0.2\text{L}}=60\text{mg/L}$입니다. 시험 포인트: 주입농도=주입질량(mg)/시료부피(L).
문제 107
5일의 BOD값이 $100\text{mg/L}$인 오수의 최종 BODu값은? (단, 탈산소계수(자연대수)$=0.25\text{day}^{-1}$)
①약 $140\text{mg/L}$
②약 $349\text{mg/L}$
③약 $240\text{mg/L}$
④약 $340\text{mg/L}$
정답 · 해설 보기
정답 ①
BOD는 1차반응 $BOD_5=BOD_u(1-e^{-kt})$를 따릅니다. $BOD_u=\dfrac{BOD_5}{1-e^{-kt}}=\dfrac{100}{1-e^{-0.25\times5}}=\dfrac{100}{1-0.287}\approx140\text{mg/L}$입니다. 시험 포인트: $BOD_u=BOD_5/(1-e^{-kt})$.
문제 108
1일 $22{,}000\text{m}^3$을 정수처리를 하는 정수장에서 고형 황산알루미늄을 평균 $25\text{mg/L}$씩 주입할 때, 필요한 응집제의 양은?
전염소처리는 철·망간의 산화 제거, 맛·냄새 유발물질 제거, 암모니아성 질소와 유기물의 처리를 목적으로 합니다. 그러나 유기물과 염소가 반응해 트리할로메탄(THM)을 오히려 생성시키므로 THM 제거는 목적이 아닙니다. 시험 포인트: 전염소처리는 THM 생성 유발(제거 아님).
문제 110
상수도의 펌프설비에서 캐비테이션(공동현상)의 대책에 대한 설명으로 옳은 것은?
①펌프의 설치위치를 높게 한다.
②펌프의 회전속도를 낮게 선정한다.
③펌프를 운전할 때 흡입측 밸브를 완전히 개방하지 않도록 한다.
④동일한 토출량과 회전속도이면 한쪽흡입펌프가 양쪽흡입펌프보다 유리하다.
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정답 ②
캐비테이션은 펌프 흡입측 압력이 포화증기압 이하로 떨어질 때 발생합니다. 회전속도를 낮게 선정해 필요흡입수두(NPSH)를 줄이면 방지됩니다. 이 외에 설치위치를 낮게, 흡입관을 짧고 굵게, 흡입밸브는 완전 개방해야 합니다. 시험 포인트: 캐비테이션 대책=회전속도↓, 설치위치↓.
문제 111
인구 $200{,}000$명인 도시에서 1인당 하루 $300\text{L}$를 급수할 경우, 급속여과지의 표면적은? (단, 여과속도는 $150\text{m/day}$이다.)
①$150\text{m}^2$
②$300\text{m}^2$
③$400\text{m}^2$
④$600\text{m}^2$
정답 · 해설 보기
정답 ③
급속여과지 면적은 $A=\dfrac{\text{계획수량}}{\text{여과속도}}$입니다. $Q=200000\text{명}\times300\text{L}=60000\text{m}^3/\text{day}$이므로 $A=\dfrac{60000}{150}=400\text{m}^2$입니다. 시험 포인트: 여과면적$=Q/$여과속도.
문제 112
장기폭기법에 관한 설명으로 옳은 것은?
①F/M비가 크다.
②슬러지 발생량이 적다.
③부지가 적게 소요된다.
④대규모 처리장에 많이 이용된다.
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정답 ②
장기폭기법은 긴 폭기시간과 낮은 F/M비로 미생물이 내생호흡 단계에 있어 잉여슬러지 발생량이 적습니다. 다만 큰 폭기조가 필요해 부지 소요가 크고, 주로 소규모 처리장에 적합합니다. 시험 포인트: 장기폭기=낮은 F/M, 슬러지 적음, 부지 큼.
문제 113
물의 흐름을 원활히 하고 관로의 수압을 조절할 목적으로 수로의 분기, 합류 및 관수로로 변하는 곳에 설치하는 것은?
①맨홀
②우수토실
③접합정
④여수토구
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정답 ③
접합정은 관로의 분기·합류점이나 개수로에서 관수로로 바뀌는 곳에 설치하여 물의 흐름을 원활히 하고 관로의 수압을 조절하는 시설입니다. 관경·경사·방향이 바뀌는 지점의 수리적 안정을 담당합니다. 시험 포인트: 분기·합류·관수로 전환점=접합정.
문제 114
상수도에서 배수지의 용량으로 기준이 되는 것은?
①계획시간 최대급수량의 12시간분 이상
②계획시간 최대급수량의 24시간분 이상
③계획 1일 최대급수량의 12시간분 이상
④계획 1일 최대급수량의 24시간분 이상
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정답 ③
배수지의 유효용량은 계획 1일 최대급수량의 8∼12시간분을 표준으로 하며, 최소 12시간분 이상 확보합니다. 시간별 사용량 변동에 대응하고 사고·재해 시 급수를 유지하는 저류 기능을 합니다. 시험 포인트: 배수지 용량=1일 최대급수량 12시간분 이상.
문제 115
하수도계획의 원칙적인 목표년도로 옳은 것은?
①10년
②20년
③50년
④100년
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정답 ②
하수도계획의 원칙적인 목표연도는 20년입니다. 장래 인구·오수량 증가를 반영한 계획기간이며, 시설은 단계적으로 정비하는 것이 일반적입니다. 시험 포인트: 하수도계획 목표연도=20년.
문제 116
용존산소 부족곡선(DO Sag Curve)에서 산소의 복귀율(회복속도)이 최대로 되었다가 감소하기 시작하는 점은?
①임계점
②변곡점
③오염 직후 점
④포화 직전 점
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정답 ②
DO 부족곡선에서 임계점은 용존산소가 최소가 되는 점이고, 변곡점은 재폭기(산소 복귀)율이 최대였다가 감소하기 시작하는 점입니다. 임계점을 지난 회복구간에서 곡선이 위로 꺾이는 지점이 변곡점입니다. 시험 포인트: 변곡점=재폭기율 최대→감소 전환점.
문제 117
하수관거의 접합 중에서 굴착깊이를 얕게 하므로 공사비용을 줄일 수 있으며, 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있어 펌프로 배수하는 지역에 적합한 방법은?
①관정접합
②관저접합
③수면접합
④관중심접합
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정답 ②
관저접합은 관 바닥(관저고)을 맞추는 방식으로 굴착깊이를 얕게 해 공사비를 줄이고, 수위상승과 양정고를 낮출 수 있어 펌프배수 지역에 유리합니다. 다만 수리적으로는 관정접합보다 불리한 단점이 있습니다. 시험 포인트: 관저접합=굴착 얕음, 펌프배수에 유리.
문제 118
펌프의 토출량이 $0.94\text{m}^3/\text{min}$이고, 흡입구의 유속이 $2\text{m/s}$라 가정할 때 펌프의 흡입구경은?
펌프 특성곡선은 토출량을 가로축으로 양정·효율·축동력의 관계를 나타낸 곡선입니다. 회전수(회전도)는 곡선의 조건(파라미터)일 뿐 종속변수가 아니므로 토출량-회전도 곡선은 특성곡선에 포함되지 않습니다. 시험 포인트: 특성곡선=양정·효율·축동력(vs 토출량).
문제 120
지표수를 수원으로 하는 경우의 상수시설 배치순서로 가장 적합한 것은?
①취수탑 - 침사지 - 응집침전지 - 여과지 - 배수지
②집수매거 - 응집침전지 - 침사지 - 여과지 - 배수지
③취수문 - 여과지 - 보통침전지 - 배수탑 - 배수관망
④취수구 - 약품침전지 - 혼화지 - 여과지 - 배수지
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정답 ①
지표수를 수원으로 하는 상수시설은 취수(취수탑)→침사지→응집(약품)침전지→여과지→소독→배수지 순으로 배치합니다. 큰 모래·부유물을 침사지에서 먼저 제거해 이후 응집·여과의 효율과 안정성을 높입니다. 시험 포인트: 취수→침사지→침전→여과→배수지.
문제 41
수리실험에서 점성력이 지배적인 힘이 될 때 사용할 수 있는 모형법칙은?
①Reynolds 모형법칙
②Froude 모형법칙
③Weber 모형법칙
④Cauchy 모형법칙
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정답 ①
상사법칙은 지배적인 힘에 따라 결정됩니다. 점성력이 지배적이면 관성력과 점성력의 비인 레이놀즈수를 상사기준으로 하는 Reynolds 모형법칙을 씁니다. 중력 지배는 Froude, 표면장력은 Weber, 탄성력은 Cauchy 법칙입니다. 시험 포인트: 점성 지배→Reynolds 상사.
문제 42
수리학에서 취급되는 다음 여러 가지 양에 대한 차원이 옳은 것은?
①유량 $= [L^3 T^{-1}]$
②힘 $= [MLT^{-3}]$
③동점성계수 $= [L^3 T^{-1}]$
④운동량 $= [MLT^{-2}]$
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정답 ①
유량은 $[L^3T^{-1}]$로 옳습니다. 힘은 $[MLT^{-2}]$, 동점성계수는 $[L^2T^{-1}]$, 운동량은 $[MLT^{-1}]$이 정확한 차원입니다. 나머지 보기들은 지수가 어긋나 있습니다. 시험 포인트: 유량 L³T⁻¹, 힘 MLT⁻², 운동량 MLT⁻¹.
문제 43
수표면적이 $10\text{km}^2$되는 어떤 저수지 수면으로부터 $2\text{m}$ 위에서 측정된 대기의 평균온도가 $25^\circ\text{C}$, 상대습도가 $65\%$이고, 저수지 수면 $6\text{m}$ 위에서 측정한 풍속이 $4\text{m/s}$, 증발률($E_o$)이 $1.44\text{mm/day}$이었다면 이 저수지 수면으로부터의 일증발량($E_{day}$)은?
①$42300\text{m}^3/\text{day}$
②$32900\text{m}^3/\text{day}$
③$27300\text{m}^3/\text{day}$
④$14400\text{m}^3/\text{day}$
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정답 ④
일증발량은 증발률(깊이)×수표면적으로 구합니다. $E_o=1.44\,\text{mm/day}=1.44\times10^{-3}\,\text{m}$, 면적 $10\,\text{km}^2=10^7\,\text{m}^2$이므로 $E=1.44\times10^{-3}\times10^7=14{,}400\,\text{m}^3/\text{day}$입니다. 시험 포인트: 증발량=증발깊이×면적, 단위환산 주의.
문제 44
비력(special force)에 대한 설명으로 옳은 것은?
①물의 충격에 의해 생기는 힘의 크기
②비에너지가 최대가 되는 수심에서의 에너지
③한계수심으로 흐를 때 한 단면에서의 총에너지 크기
④개수로의 어떤 단면에서 단위중량당 동수압과 정수압의 합계
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정답 ④
비력은 개수로의 한 단면에서 단위중량당 정수압(압력에 의한 힘)과 동수압(운동량 변화에 의한 힘)의 합입니다. 도수 전후의 비력이 같다는 원리로 도수 해석에 활용됩니다. 시험 포인트: 비력=정수압+동수압(운동량), 도수의 보존량.
문제 45
중량이 $600\text{N}$, 비중이 $3.0$인 물체를 물(담수)속에 넣었을 때 물속에서의 중량은?
①$100\text{N}$
②$200\text{N}$
③$300\text{N}$
④$400\text{N}$
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정답 ④
비중 3.0인 물체를 물에 넣으면 부력은 배제된 물의 무게, 즉 $B=\frac WS=\frac{600}{3.0}=200\,\text{N}$입니다. 따라서 물속 무게는 $W-B=600-200=400\,\text{N}$입니다. 시험 포인트: 부력=공기중무게/비중, 수중무게=W-B.
문제 46
직각삼각형 예연 위어의 월류수심이 $30\text{cm}$일 때 이 위어를 통과하여 1시간 동안 방출된 수량은? (단, 유량계수($C$)$=0.6$)
①$0.069\text{m}^3$
②$0.091\text{m}^3$
③$251.3\text{m}^3$
④$318.8\text{m}^3$
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정답 ③
직각삼각형 위어는 $Q=\frac8{15}C\sqrt{2g}\tan\frac\theta2\,H^{5/2}$입니다. $C=0.6$, $H=0.3\,\text{m}$, $\tan45°=1$을 넣으면 $Q=\frac8{15}\times0.6\times4.43\times0.3^{2.5}=0.0699\,\text{m}^3/\text{s}$이고, 1시간(3600s)이면 약 $251\,\text{m}^3$입니다. 시험 포인트: 삼각위어 Q∝H^{5/2}, 시간 곱해 체적.
문제 47
자연하천에서 수위-유량관계곡선이 loop형을 이루게 되는 이유가 아닌 것은?
①배수 및 저수 효과
②하도의 인공적 변화
③홍수 시 수위의 급변화
④조류 발생
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정답 ④
수위-유량 관계곡선의 loop(고리)형은 배수·저수효과, 하도의 인공적 변화, 홍수 시 수위의 급변 등 비정상류 조건에서 나타납니다. 조류(조석)의 발생은 하천 관계곡선의 loop 원인이 아닙니다. 시험 포인트: loop=부정류·배수효과, 조류 무관.
문제 48
강우자료의 일관성을 분석하기 위해 사용하는 방법은?
①합리식
②DAD 해석법
③누가우량곡선법
④SCS(Soil Conservation Service) 방법
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정답 ③
강우자료의 일관성(관측환경 변화·이상치)은 인접 관측소들의 누가우량과 비교하는 누가우량곡선법(이중누가곡선)으로 검증합니다. 합리식은 첨두유량, DAD는 면적-깊이-기간 해석에 씁니다. 시험 포인트: 자료 일관성 검사=이중누가우량곡선법.
문제 49
개수로에서 일정한 단면적에 대하여 최대유량이 흐르는 조건은?
①수심이 최대이거나 수로폭이 최소일 때
②수심이 최소이거나 수로폭이 최대일 때
③윤변이 최소이거나 경심이 최대일 때
④윤변이 최대이거나 경심이 최소일 때
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정답 ③
일정 단면적에서 최대유량이 흐르려면 유속이 최대여야 하며, 이는 윤변이 최소(즉 경심 $R=A/P$가 최대)일 때 이루어집니다. 이것이 수리상 유리한 단면의 조건입니다. 시험 포인트: 최대유량=윤변 최소·경심 최대.
문제 50
원형댐의 월류량($Q_p$)이 $1{,}000\text{m}^3/\text{s}$이고 수문을 개방하는 데 필요한 시간($T_p$)이 40초라 할 때 $\frac{1}{50}$ 모형(模型)에서의 유량($Q_m$)과 개방시간($T_m$)은? (단, 중력가속도비($g_r$)는 1로 가정한다.)
③폐합관에서 시계방향 또는 반시계방향으로 흐르는 관로의 손실수두의 합은 0이 될 수 없다.
④Hardy-Cross 방법은 관경에 관계없이 관수로의 분할 개수에 의해 유량분배를 하면 된다.
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정답 ②
Hardy-Cross 관망계산은 각 분기점에 유입하는 유량이 정지 없이 전부 유출된다는 연속조건과, 각 폐합관에서 한 방향으로 도는 손실수두의 합이 0이라는 조건을 가정합니다. 시험 포인트: 분기점 연속(ΣQ=0), 폐합관 Σh_L=0.
문제 56
대규모 수공구조물의 설계우량으로 가장 적합한 것은?
①평균면적 우량
②발생 가능 최대강수량(PMP)
③기록상의 최대우량
④재현기간 100년에 해당하는 강우량
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정답 ②
대규모 수공구조물(대댐 등)은 파괴 시 인명·재산 피해가 막대하므로 안전율을 극대화해야 합니다. 따라서 그 지역에서 물리적으로 가능한 최대강수량(PMP)을 설계우량으로 채택하며, 이는 재현기간 기준 확률강우량보다 보수적입니다. 시험 포인트: 대규모 구조물 설계우량=PMP.
문제 57
유역면적 $20\text{km}^2$ 지역에서 수공구조물의 축조를 위해 다음 아래의 수문곡선을 얻었을 때, 총 유출량은?
①$108\text{m}^3$
②$108\times10^4\text{m}^3$
③$300\text{m}^3$
④$300\times10^4\text{m}^3$
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정답 ②
총유출량은 수문곡선 아래 면적과 같습니다. 삼각형 수문곡선의 첨두가 100 CMS, 밑변이 6시간이므로 $V=\frac12\times(6\times3600)\times100=1.08\times10^6=108\times10^4\,\text{m}^3$입니다. 시험 포인트: 총유출량=수문곡선 면적, 시간은 초로 환산.
문제 58
그림에서 $h=25\text{cm}$, $H=40\text{cm}$이다. A, B 두 점의 압력차는 얼마인가?
①$1\text{N/cm}^2$
②$3\text{N/cm}^2$
③$49\text{N/cm}^2$
④$100\text{N/cm}^2$
정답 · 해설 보기
정답 ②
시차액주계에서 압력차는 $P_A-P_B=h(\gamma_{Hg}-\gamma_w)\pm H\gamma_w$로 계산합니다. 수은 $\gamma_{Hg}=13.55\gamma_w$, $h=0.25\,\text{m}$, $H=0.4\,\text{m}$를 대입하면 두 점의 압력차는 약 $3\,\text{N/cm}^2$입니다. 시험 포인트: 액주계 ΔP=h(γ_Hg-γ_w) 항 조합.
문제 59
그림과 같은 관로의 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, $h_1$, $h_2$는 위치 1, 2에서의 수두, $h_{LA}$, $h_{LB}$는 각각 관로 A 및 B에서의 손실수두이다.)
①$h_{LA} = h_{LB}$
②$Q = Q_A + Q_B$
③$Q_A = Q_B$
④$h_2 = h_1 + h_{LA}$
정답 · 해설 보기
정답 ③
병렬관로에서는 두 관의 손실수두가 같고($h_{LA}=h_{LB}$), 전체유량은 $Q=Q_A+Q_B$로 나뉩니다. 관 B의 길이가 A의 2배라 저항이 달라 유량도 서로 다르므로 $Q_A=Q_B$는 옳지 않습니다. 시험 포인트: 병렬관 h_L 동일·Q 분배, 길이 다르면 Q 다름.
문제 60
관수로에 물이 흐를 때 층류가 되는 레이놀즈수(Re, Reynolds Number)의 범위는?
①$Re < 2000$
②$2000 < Re < 3000$
③$3000 < Re < 4000$
④$Re > 4000$
정답 · 해설 보기
정답 ①
관수로 흐름은 레이놀즈수로 층류와 난류를 구분합니다. $Re<2000$이면 점성이 지배하는 층류, $Re>4000$이면 난류이며, $2000\sim4000$ 구간은 천이영역입니다. 시험 포인트: 관수로 층류 Re<2000.
문제 61
옹벽에서 T형보로 설계하여야 하는 부분은?
①뒷부벽식 옹벽의 전면벽
②뒷부벽식 옹벽의 뒷부벽
③앞부벽식 옹벽의 저판
④앞부벽식 옹벽의 앞부벽
정답 · 해설 보기
정답 ②
뒷부벽식 옹벽에서 뒷부벽은 수직벽과 저판을 연결하며 배면토압을 받아 뒷부벽 쪽 철근이 인장을 받습니다. 이때 수직벽이 플랜지, 뒷부벽이 복부 역할을 하여 T형보로 거동·설계됩니다. 반면 앞부벽식의 앞부벽은 압축을 받아 직사각형보로 설계하며, 저판과 전면벽은 3변 지지 슬래브로 봅니다. 시험 포인트: 뒷부벽=T형보, 앞부벽=직사각형보.
문제 62
그림과 같은 보의 단면에서 표피철근의 간격 $s$는 약 얼마인가? (단, 습윤환경에 노출되는 경우로서, 표피철근의 표면에서 부재 측면까지 최단거리($c_c$)는 $50\text{mm}$, $f_{ck}=28\text{MPa}$, $f_y=400\text{MPa}$이다.)
①$170\text{mm}$
②$190\text{mm}$
③$220\text{mm}$
④$240\text{mm}$
정답 · 해설 보기
정답 ①
표피철근 간격은 균열제어 규정 $s=375\left(\dfrac{k_{cr}}{f_s}\right)-2.5c_c$로 구합니다. 습윤환경 $k_{cr}=210$, $f_s=\frac{2}{3}f_y=266.7\text{MPa}$를 대입하면 $s=375\times\frac{210}{266.7}-2.5\times50\approx170\text{mm}$입니다. 상한 $300(k_{cr}/f_s)=236\text{mm}$보다 작아 170mm가 지배합니다. 시험 포인트: $s=375(k_{cr}/f_s)-2.5c_c$.
문제 63
강도설계법에 대한 기본 가정으로 틀린 것은?
①철근 및 콘크리트의 변형률은 중립축부터 거리에 비례한다.
②콘크리트의 인장강도는 철근 콘크리트 부재 단면의 축강도와 휨강도 계산에서 무시한다.
③철근의 응력이 설계기준항복강도 $f_y$ 이하일 때 철근의 응력은 그 변형률에 관계없이 $f_y$와 같다고 가정한다.
④휨모멘트 또는 휨모멘트와 축력을 동시에 받는 부재의 콘크리트 압축연단의 극한변형률은 콘크리트의 설계기준압축강도가 $40\text{MPa}$ 이하인 경우에는 $0.0033$으로 가정한다.
정답 · 해설 보기
정답 ③
강도설계법에서 철근 응력은 항복 전($f_y$ 이하)에는 변형률에 비례($f_s=E_s\varepsilon_s$)하고, 항복 후에만 $f_y$로 일정하다고 봅니다. 따라서 변형률에 관계없이 항상 $f_y$라는 서술은 틀립니다. 변형률의 직선분포, 콘크리트 인장 무시, 극한변형률 0.0033 가정은 모두 옳습니다. 시험 포인트: $f_y$ 이하에서는 $f_s=E_s\varepsilon_s$(비례).
문제 64
순단면이 볼트구멍 하나를 제외한 단면(즉, A-B-C 단면)과 같도록 피치($s$)를 결정하면? (단, 볼트 구멍직경은 $22\text{mm}$이다.)
①$s=114.9\text{mm}$
②$s=90.6\text{mm}$
③$s=66.3\text{mm}$
④$s=50\text{mm}$
정답 · 해설 보기
정답 ③
지그재그 볼트배치에서 순폭은 정폭에서 구멍과 $\dfrac{s^2}{4g}$ 보정을 뺍니다. 구멍 하나 뺀 단면과 두 구멍·엇배치 단면이 같으려면 $d=\dfrac{s^2}{4g}$가 되어 $s=\sqrt{4gd}=2\sqrt{gd}$입니다. $g=50\text{mm}$, $d=22\text{mm}$이면 $s=2\sqrt{50\times22}=66.3\text{mm}$입니다. 시험 포인트: $s=\sqrt{4gd}$일 때 두 파단선 순폭 동일.
문제 65
그림과 같은 필릿용접의 유효목두께로 옳게 표시된 것은? (단, 강구조 연결 설계기준에 따름)
비틀림철근에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, $A_{oh}$는 가장 바깥의 비틀림 보강철근의 중심으로 닫혀진 단면적($\text{mm}^2$)이고, $p_h$는 가장 바깥의 횡방향 폐쇄스터럽 중심선의 둘레($\text{mm}$)이다.)
①횡방향 비틀림철근은 종방향 철근 주위로 $135^\circ$ 표준갈고리에 의해 정착하여야 한다.
②비틀림모멘트를 받는 속빈 단면에서 횡방향 비틀림 철근의 중심선부터 내부 벽면까지의 거리는 $\frac{0.5A_{oh}}{p_h}$ 이상이 되도록 설계하여야 한다.
③횡방향 비틀림철근의 간격은 $\frac{p_h}{6}$보다 작아야 하고, 또한 $400\text{mm}$ 보다 작아야 한다.
④종방향 비틀림철근은 양단에 정착하여야 한다.
정답 · 해설 보기
정답 ③
횡방향 비틀림철근 간격은 $\dfrac{p_h}{8}$ 이하이면서 $300\text{mm}$ 이하여야 합니다. 따라서 $\dfrac{p_h}{6}$·$400\text{mm}$라는 서술은 틀립니다. 종방향 철근 주위 135° 표준갈고리 정착, 속빈단면 벽면거리 $\dfrac{0.5A_{oh}}{p_h}$ 이상, 종방향 철근 양단 정착은 옳습니다. 시험 포인트: 비틀림 스터럽 간격 $\le p_h/8$, $\le300\text{mm}$.
문제 67
단면이 $300\times400\text{mm}$이고, $150\text{mm}^2$의 PS강선 4개를 단면도심축에 배치한 프리텐션 PS 콘크리트 부재가 있다. 초기 프리스트레스 $1{,}000\text{MPa}$일 때 콘크리트의 탄성수축에 의한 프리스트레스의 손실량은? (단, 탄성계수비($n$)는 $6.0$이다.)
①$30\text{MPa}$
②$34\text{MPa}$
③$42\text{MPa}$
④$52\text{MPa}$
정답 · 해설 보기
정답 ①
프리텐션의 탄성수축 손실은 강재 위치 콘크리트 응력에 탄성계수비를 곱합니다. 강재가 도심에 배치되어 $f_{ci}=\dfrac{P_i}{A_g}=\dfrac{1000\times600}{300\times400}=5\text{MPa}$이고, 손실 $\Delta f_p=n\,f_{ci}=6\times5=30\text{MPa}$입니다. 강선 총단면적은 $150\times4=600\text{mm}^2$입니다. 시험 포인트: 프리텐션 탄성수축손실 $\Delta f=n\,f_{ci}$.
문제 68
인장이형철근의 정착에 대한 설명으로 옳은 것은?
①인장이형철근의 정착길이는 기본정착길이 $l_{db}$에 보정계수를 곱하여 구하며, 상부철근(정착길이 아래 $300\text{mm}$를 초과되게 굳지 않은 콘크리트를 친 수평철근)일 때 보정계수(알파)는 $1.2$이다.
②에폭시 도막철근으로 피복두께가 $3d_b$ 미만 또는 순간격이 $6d_b$ 미만인 경우 보정계수(베타)는 $1.5$이다.
③동일한 철근량을 사용할 경우, 굵은 철근을 사용하는 것이 정착길이를 짧게 하며, 정착에 유리하다.
④콘크리트의 평균쪼갬인장강도($f_{sp}$)가 주어지지 않은 경량콘크리트의 보정계수(람다)는 보통중량 콘크리트에서 $1.3$이다.
정답 · 해설 보기
정답 ②
에폭시 도막철근에서 피복두께가 $3d_b$ 미만이거나 순간격이 $6d_b$ 미만이면 도막 보정계수는 1.5입니다. 상부철근 보정계수는 1.3, 굵은 철근일수록 정착길이는 오히려 길어져 불리하며, 경량콘크리트 $\lambda$는 1보다 작습니다. 시험 포인트: 에폭시 도막 보정계수 최대 1.5.
문제 69
지름 $450\text{mm}$인 원형 단면을 갖는 중심축하중을 받는 나선철근 기둥에서 강도설계법에 의한 축방향 설계축강도($\phi P_n$)는 얼마인가? (단, 이 기둥은 단주이고, $f_{ck}=27\text{MPa}$, $f_y=350\text{MPa}$, $A_{st}=\text{8-D22}=3{,}096\text{mm}^2$, 압축지배단면이다.)
②1방향 슬래브의 정모멘트 철근 및 부모멘트 철근의 중심 간격은 위험단면에서는 슬래브 두께의 2배 이하이어야 하고, 또한 $300\text{mm}$ 이하로 하여야 한다.
③1방향 슬래브의 수축·온도철근의 간격은 슬래브 두께의 3배 이하, 또한 $400\text{mm}$ 이하로 하여야 한다.
④2방향 슬래브의 위험단면에서 철근 간격은 슬래브 두께의 2배 이하, 또한 $300\text{mm}$ 이하로 하여야 한다.
정답 · 해설 보기
정답 ③
1방향 슬래브의 수축·온도철근 간격은 슬래브 두께의 5배 이하이면서 $450\text{mm}$ 이하입니다. 따라서 3배·$400\text{mm}$라는 서술은 틀립니다. 두께 최소 100mm, 정·부모멘트 철근 위험단면 간격은 두께 2배·300mm 이하 규정은 옳습니다. 시험 포인트: 수축온도철근 간격 $\le5h$, $\le450\text{mm}$.
문제 71
그림과 같은 T형보의 응력사각형 깊이 $a$는 얼마인가? (단, $b_e=1{,}000\text{mm}$, $b_w=480\text{mm}$, $t_f=100\text{mm}$, $d=600\text{mm}$, $A_s=\text{14-D25}=7{,}094\text{mm}^2$, $f_{ck}=21\text{MPa}$, $f_y=300\text{MPa}$)
계수전단력 $V_u=60\text{kN}$을 받을 수 있는 직사각형 단면이 전단철근 없이 견딜 수 있는 콘크리트의 유효깊이 $d$는 최소 얼마 이상인가? (단, $f_{ck}=24\text{MPa}$, $b_w=350\text{mm}$)
①$618\text{mm}$
②$560\text{mm}$
③$434\text{mm}$
④$328\text{mm}$
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정답 ②
전단철근 없이 견디려면 $V_u\le\frac{1}{2}\phi V_c$여야 합니다. $\phi V_c=\phi\frac{1}{6}\sqrt{f_{ck}}\,b_wd$이므로 $60\times10^3=\frac{1}{2}\times0.75\times\frac{1}{6}\sqrt{24}\times350\times d$에서 $d\approx560\text{mm}$입니다. 시험 포인트: 최소전단철근 불필요 조건 $V_u\le0.5\phi V_c$.
문제 73
아래와 같은 맞대기 이음부에 발생하는 응력의 크기는? (단, $P=360\text{kN}$, 강판두께$=12\text{mm}$)
①압축응력 $f_c=14.4\text{MPa}$
②인장응력 $f_t=3{,}000\text{MPa}$
③전단응력 $\tau=150\text{MPa}$
④압축응력 $f_c=120\text{MPa}$
정답 · 해설 보기
정답 ④
맞대기(완전용입) 이음의 응력은 강판 목단면에 작용하며 $f=\dfrac{P}{t\cdot b}=\dfrac{360\times10^3}{12\times250}=120\text{MPa}$입니다. 응력의 크기는 120MPa로, 인장·압축 여부는 하중 방향에 따라 결정됩니다. 시험 포인트: 맞대기 이음 응력 $f=P/(t\cdot b)$.
문제 74
균형철근량 보다 적고 최소철근량 보다 많은 인장철근을 가진 과소철근 보가 휨에 의해 파괴될 때의 설명으로 옳은 것은?
①인장측 철근이 먼저 항복한다.
②압축측 콘크리트가 먼저 파괴된다.
③압축측 콘크리트와 인장측 철근이 동시에 항복한다.
④중립축이 인장측으로 내려오면서 철근이 먼저 파괴된다.
정답 · 해설 보기
정답 ①
과소철근보는 인장철근량이 균형철근량보다 적어 파괴 시 인장철근이 먼저 항복한 뒤 콘크리트가 압축파괴합니다. 철근 항복 후 큰 처짐과 균열로 파괴 징조를 미리 보이는 연성파괴이며, 예고 없이 부서지는 과다철근보의 취성파괴보다 안전합니다. 시험 포인트: 과소철근보=인장철근 선항복(연성파괴).
문제 75
철근콘크리트 부재의 피복두께에 관한 설명으로 틀린 것은?
①최소 피복두께를 제한하는 이유는 철근의 부식방지, 부착력의 증대, 내화성을 갖도록 하기 위해서이다.
②현장치기 콘크리트로서, 흙에 접하거나 옥외의 공기에 직접 노출되는 콘크리트의 최소 피복두께는 D19 이상의 철근의 경우 $40\text{mm}$이다.
③현장치기 콘크리트로서, 흙에 접하여 콘크리트를 친 후 영구히 흙에 묻혀있는 콘크리트의 최소 피복두께는 $75\text{mm}$이다.
④콘크리트 표면과 그와 가장 가까이 배치된 철근 표면 사이의 콘크리트 두께를 피복두께라 한다.
정답 · 해설 보기
정답 ②
흙에 접하거나 옥외 공기에 직접 노출되는 현장치기 콘크리트의 최소 피복은 D19 이상∼D25 이하 철근에서 $50\text{mm}$, D16 이하에서 40mm입니다. 따라서 D19 이상 40mm라는 서술은 틀립니다. 영구히 흙에 묻히는 경우는 75mm입니다. 시험 포인트: 옥외노출 D19 이상=50mm.
문제 76
연속보 또는 1방향 슬래브의 휨모멘트와 전단력을 구하기 위해 근사해법을 적용할 수 있다. 근사해법을 적용하기 위해 만족하여야 하는 조건으로 틀린 것은?
①등분포 하중이 작용하는 경우
②부재의 단면 크기가 일정한 경우
③활하중이 고정하중의 3배를 초과하는 경우
④인접 2경간의 차이가 짧은 경간의 $20\%$ 이하인 경우
정답 · 해설 보기
정답 ③
근사해법은 2경간 이상 연속, 등분포하중, 활하중이 고정하중의 3배 이하, 인접경간차 20% 이하, 균일단면(프리즘) 조건에서 적용합니다. 따라서 활하중이 고정하중의 3배를 초과하는 경우는 조건에 어긋납니다(3배 이하여야 함). 시험 포인트: 근사해법은 활하중 $\le$ 고정하중의 3배.
문제 77
프리스트레스의 손실 원인은 그 시기에 따라 즉시 손실과 도입 후에 시간적인 경과 후에 일어나는 손실로 나눌 수 있다. 다음 중 손실 원인의 시기가 나머지와 다른 하나는?
①콘크리트의 크리프
②콘크리트의 건조수축
③긴장재 응력의 릴랙세이션
④포스트텐션 긴장재와 덕트 사이의 마찰
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정답 ④
포스트텐션 긴장재와 덕트 사이 마찰손실은 긴장·정착 시 즉시 발생하는 즉시손실입니다. 반면 콘크리트의 크리프·건조수축과 강재의 릴랙세이션은 시간이 지나며 서서히 진행되는 시간적(장기) 손실이므로 마찰만 손실 시기가 다릅니다. 시험 포인트: 마찰=즉시손실, 크리프·건조수축·릴랙세이션=장기손실.
콘크리트 설계전단강도는 $\phi V_c=\phi\frac{1}{6}\lambda\sqrt{f_{ck}}\,b_wd$입니다. $\phi=0.75$, 보통중량 $\lambda=1$이므로 $0.75\times\frac{1}{6}\times\sqrt{21}\times250\times500=71.6\text{kN}$입니다. 시험 포인트: $V_c=\frac{1}{6}\sqrt{f_{ck}}\,b_wd$.
문제 79
폭이 $350\text{mm}$, 유효깊이가 $550\text{mm}$인 직사각형 단면의 보에서 지속하중에 의한 순간 처짐이 $16\text{mm}$일 때 1년 후 총 처짐량은? (단, 배근된 인장철근량($A_s$)은 $2{,}246\text{mm}^2$, 압축철근량($A_s'$)은 $1{,}284\text{mm}^2$이다.)
①$20.5\text{mm}$
②$26.5\text{mm}$
③$32.8\text{mm}$
④$42.1\text{mm}$
정답 · 해설 보기
정답 ③
장기 추가처짐계수는 $\lambda_\Delta=\dfrac{\xi}{1+50\rho'}$입니다. $\rho'=\dfrac{1284}{350\times550}=0.00667$, 1년 경과 $\xi=1.4$이므로 $\lambda_\Delta=\dfrac{1.4}{1+50\times0.00667}=1.05$입니다. 총처짐$=16+16\times1.05=32.8\text{mm}$입니다. 시험 포인트: $\lambda_\Delta=\xi/(1+50\rho')$, 1년 $\xi=1.4$.
문제 80
그림과 같은 단면을 갖는 지간 $20\text{m}$의 PSC보에 PS강재가 $200\text{mm}$의 편심거리를 가지고 직선배치 되어 있다. 자중을 포함한 계수등분포하중 $16\text{kN/m}$가 보에 작용할 때 보중앙단면의 콘크리트 상연응력은? (단, 유효 프리스트레스 힘($P_e$)은 $2{,}400\text{kN}$이다.)
①$6\text{MPa}$
②$9\text{MPa}$
③$12\text{MPa}$
④$15\text{MPa}$
정답 · 해설 보기
정답 ④
상연응력은 $f_{top}=\dfrac{P}{A}-\dfrac{Pe}{Z}+\dfrac{M}{Z}$입니다. $A=320000\text{mm}^2$, $Z=\dfrac{bh^2}{6}=4.27\times10^7\text{mm}^3$, $M=\dfrac{wl^2}{8}=800\text{kN·m}$. 각 항 $7.5$, $-11.25$, $+18.75$을 더하면 $15\text{MPa}$(압축)입니다. 시험 포인트: 상연응력 $=P/A-Pe/Z+M/Z$.
문제 81
흐트러지지 않은 연약한 점토시료를 채취하여 일축압축시험을 실시하였다. 공시체의 지름이 $35\text{mm}$, 높이가 $100\text{mm}$이고 파괴 시의 하중계의 읽음값이 $20\text{N}$, 축방향의 변형량이 $12\text{mm}$일 때 이 시료의 전단강도는?
어떤 흙의 변수위투수시험을 한 결과 시료의 직경과 길이가 각각 $5.0\text{cm}$, $2.0\text{cm}$이었으며, 유리관의 내경이 $4.5\text{mm}$, 1분 10초 동안에 수두가 $40\text{cm}$에서 $20\text{cm}$로 내렸다. 이 시료의 투수계수는?
N치는 표준관입시험 값으로 사질토의 상대밀도나 점성토의 연경도를 나타내는 흙(토질)의 지표입니다. 반면 RQD값, 탄성파 속도, 균열의 간격은 암반의 불연속면·건전도를 반영하는 암질 지표이므로 N치는 암질과 직접 관계가 없습니다. 시험 포인트: N치=흙 지표, 암질과 무관.
문제 85
어떤 모래의 건조단위중량이 $17\text{kN/m}^3$이고, 이 모래의 $\gamma_{d,max}=18\text{kN/m}^3$, $\gamma_{d,min}=16\text{kN/m}^3$라면, 상대 밀도는?
①$47\%$
②$49\%$
③$51\%$
④$53\%$
정답 · 해설 보기
정답 ④
상대밀도는 $D_r=\dfrac{\gamma_d-\gamma_{d,min}}{\gamma_{d,max}-\gamma_{d,min}}\cdot\dfrac{\gamma_{d,max}}{\gamma_d}\times100$입니다. $\dfrac{17-16}{18-16}\times\dfrac{18}{17}=0.5\times1.059=0.529$이므로 약 53%입니다. 시험 포인트: 단위중량 이용 $D_r$은 $\gamma_{d,max}/\gamma_d$를 곱함.
문제 86
굳은 점토지반에 앵커를 그라우팅하여 고정시켰다. 고정부의 길이가 $5\text{m}$, 지름 $20\text{cm}$, 시추공의 지름은 $10\text{cm}$이었다. 점토의 비배수전단강도($c_u$)$=0.1\text{MPa}$, $\phi=0^\circ$이라고 할 때 앵커의 극한지지력은? (단, 표면마찰계수는 $0.6$으로 가정한다.)
①$94.4\text{kN}$
②$157.4\text{kN}$
③$188.5\text{kN}$
④$313.3\text{kN}$
정답 · 해설 보기
정답 ③
앵커의 극한지지력은 고정부 주면적에 마찰저항을 곱합니다. $Q_u=\pi D L\cdot\alpha\cdot c_u=\pi\times0.2\times5\times0.6\times100=188.5\text{kN}$입니다($c_u=0.1\text{MPa}=100\text{kN/m}^2$, 고정부 지름 0.2m 적용). 시험 포인트: $Q_u=\pi DL\,\alpha c_u$.
문제 87
다음은 정규압밀점토의 삼축압축 시험결과를 나타낸 것이다. 파괴시의 전단응력 tau와 수직응력 sigma를 구하면?
정규압밀 삼축시험에서 $\sigma_1=60$, $\sigma_3=20$이면 모어원 중심은 40, 반지름은 20입니다. 파괴면은 주응력면과 $45+\frac{\phi}{2}=60^\circ$를 이루어 $2\theta=120^\circ$이므로 $\sigma=40+20\cos120^\circ=30$, $\tau=20\sin120^\circ=17.3\text{kN/m}^2$입니다. 시험 포인트: 파괴면 $2\theta=90^\circ+\phi$.
문제 88
$\phi=33^\circ$인 사질토에 $25^\circ$ 경사의 사면을 조성하려고 한다. 이 비탈면의 지표까지 포화되었을 때 안전율을 계산하면? (단, 사면 흙의 $\gamma_{sat}=18\text{kN/m}^3$, $\gamma_w=9.81\text{kN/m}^3$이다.)
①$0.63$
②$0.70$
③$1.12$
④$1.41$
정답 · 해설 보기
정답 ①
지표까지 포화된 사질토 무한사면(침투류가 사면과 평행)의 안전율은 $F=\dfrac{\gamma'}{\gamma_{sat}}\cdot\dfrac{\tan\phi}{\tan\beta}$입니다. $\gamma'=18-9.81=8.19$이므로 $\dfrac{8.19}{18}\times\dfrac{\tan33^\circ}{\tan25^\circ}=0.455\times1.39=0.63$입니다. 시험 포인트: 침투 시 $F=\frac{\gamma'}{\gamma_{sat}}\frac{\tan\phi}{\tan\beta}$.
문제 89
그림과 같이 $6\text{m}$ 두께의 모래층 밑에 $2\text{m}$ 두께의 점토층이 존재한다. 지하수면은 지표아래 $2\text{m}$ 지점에 존재한다. 이 때, 지표면에 $dP=50\text{kN/m}^2$의 등분포하중이 작용하여 상당한 시간이 경과한 후, 점토층의 중간높이 A점에 피에조미터를 세워 수두를 측정한 결과, $h=4.0\text{m}$로 나타났다면 A점의 압밀도는? (단, $\gamma_w=9.81\text{kN/m}^3$이다.)
①$22\%$
②$32\%$
③$52\%$
④$82\%$
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정답 ①
압밀도는 $U=1-\dfrac{u_e}{u_i}$입니다. 초기 과잉간극수압 $u_i=\Delta\sigma=50\text{kN/m}^2$이고, 피에조미터 상승수두 4.0m에서 현재 과잉간극수압 $u_e=\gamma_w h=9.81\times4=39.2\text{kN/m}^2$입니다. $U=1-\dfrac{39.2}{50}=0.22$이므로 22%입니다. 시험 포인트: $U=1-u_e/u_i$, $u_e=\gamma_w h$.
문제 90
아래 그림과 같은 폭($B$) $1.2\text{m}$, 길이($L$) $1.5\text{m}$인 사각형 얕은 기초에 폭($B$) 방향에 대한 편심이 작용하는 경우 지반에 작용하는 최대압축응력은?
말뚝재하시험시 연약점토지반인 경우는 pile 타입 후 20여 일이 지난 다음 말뚝재하시험을 한다. 그 이유는?
①주면마찰력이 너무 크게 작용하기 때문에
②부마찰력이 생겼기 때문에
③타입시 주변이 교란되었기 때문에
④주위가 압축되었기 때문에
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정답 ③
연약점토에 말뚝을 타입하면 주변 흙이 심하게 교란·재성형되어 강도가 일시적으로 떨어집니다. 시간이 지나면 틱소트로피와 과잉간극수압 소산으로 강도가 회복되므로, 약 20일 후 재하시험을 해야 실제 지지력을 얻을 수 있습니다. 시험 포인트: 타입 교란→시간경과 후 강도회복.
문제 94
사면안정계산에 있어서 Fellenius법과 간편 Bishop법의 비교 설명으로 틀린 것은?
①Fellenius법은 간편 Bishop법보다 계산은 복잡하지만 계산결과는 더 안전측이다.
②간편 Bishop법은 절편의 양쪽에 작용하는 연직방향의 합력이 0(zero)이라고 가정한다.
③Fellenius법은 절편의 양쪽에 작용하는 합력이 0(zero)이라고 가정한다.
④간편 Bishop법은 안전율을 시행착오법으로 구한다.
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정답 ①
Fellenius법은 절편 양쪽 힘의 합력을 0으로 가정해 계산이 간단하나 안전율이 작게(안전측) 나옵니다. 간편 Bishop법은 연직방향 힘의 합력만 0으로 보고 시행착오로 안전율을 구하며 더 정확합니다. 따라서 Fellenius가 더 복잡하다는 서술은 틀립니다. 시험 포인트: Fellenius=간단·안전측, Bishop=복잡·정확.
문제 95
흙의 다짐에 있어 래머의 중량이 $25\text{N}$, 낙하고 $30\text{cm}$, 3층으로 각층 다짐횟수가 25회일 때 다짐에너지는? (단, 몰드의 체적은 $1{,}000\text{cm}^3$이다.)
①$56.25\text{N}\cdot\text{cm/cm}^3$
②$59.65\text{N}\cdot\text{cm/cm}^3$
③$104.55\text{N}\cdot\text{cm/cm}^3$
④$6.65\text{N}\cdot\text{cm/cm}^3$
정답 · 해설 보기
정답 ①
다짐에너지는 $E=\dfrac{W_R\,H\,N_L\,N_B}{V}$입니다. 래머중량·낙하고·층수·층당 다짐횟수를 곱하고 몰드체적으로 나누면 $\dfrac{25\times30\times3\times25}{1000}=\dfrac{56250}{1000}=56.25\text{N·cm/cm}^3$입니다. 시험 포인트: $E=W_R H N_L N_B/V$.
문제 96
기초폭 $4\text{m}$인 연속기초에서 기초면에 작용하는 합력의 연직성분은 $100\text{kN}$이고 편심거리가 $0.4\text{m}$일 때, 기초지반에 작용하는 최대압력은?
①$20\text{kN/m}^2$
②$40\text{kN/m}^2$
③$60\text{kN/m}^2$
④$80\text{kN/m}^2$
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정답 ②
연속기초라 단위길이 기준으로 봅니다. $e=0.4\text{m}<\dfrac{B}{6}=\dfrac{4}{6}=0.67$이라 전단면이 압축입니다. $\sigma_{max}=\dfrac{V}{B}\left(1+\dfrac{6e}{B}\right)=\dfrac{100}{4}\left(1+\dfrac{6\times0.4}{4}\right)=25\times1.6=40\text{kN/m}^2$입니다. 시험 포인트: $\sigma_{max}=\frac{V}{B}(1+6e/B)$.
문제 97
정규압밀점토에 대하여 구속응력 $100\text{kN/m}^2$로 압밀배수 시험한 결과 파괴 시 축차응력이 $200\text{kN/m}^2$이었다. 이 흙의 내부마찰각은?
평판재하시험에서 지반의 허용지지력은 항복강도의 $\frac{1}{2}$과 극한강도의 $\frac{1}{3}$을 각각 구한 뒤, 두 값 중 작은 값으로 결정합니다. 더 작은 쪽을 취해 안전측으로 설계지지력을 정합니다. 시험 포인트: 허용지지력=min(항복강도/2, 극한강도/3).
문제 99
사질토 지반에 축조되는 강성기초의 접지압 분포에 대한 설명 중 맞는 것은?
①기초 모서리 부분에서 최대응력이 발생한다.
②기초에 작용하는 접지압 분포는 토질에 관계없이 일정하다.
③기초의 중앙 부분에서 최대응력이 발생한다.
④기초 밑면의 응력은 어느 부분이나 동일하다.
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정답 ③
사질토 위 강성기초의 접지압은 중앙에서 최대, 모서리에서 0에 가깝게 분포합니다. 구속이 약한 가장자리에서는 흙이 밀려나 응력이 작아지기 때문입니다. 반대로 점성토에서는 모서리 응력이 최대가 됩니다. 시험 포인트: 사질토=중앙 최대, 점성토=모서리 최대.
문제 100
압밀시험결과 시간-침하량 곡선에서 구할 수 없는 값은?
①초기압축비
②압밀계수
③1차 압밀비
④선행압밀압력
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정답 ④
시간-침하곡선(로그시간법·$\sqrt{t}$법)에서는 압밀계수 $c_v$, 초기압축비, 1차압밀비를 구할 수 있습니다. 그러나 선행압밀압력은 하중-간극비 관계인 $e-\log P$ 곡선에서 구하므로 시간-침하곡선으로는 얻을 수 없습니다. 시험 포인트: 선행압밀압력은 $e-\log P$ 곡선에서 결정.