BTL(Build-Transfer-Lease) 방식 — 민간이 사회기반시설을 준공(Build)한 뒤 소유권을 정부에 이전(Transfer)하고, 정부에 임대(Lease)하여 받는 임대료로 투자비를 회수하는 민간투자 사업 방식

[해설]

BTL은 학교·도서관·공공청사 등 수익자 부담 원칙을 적용하기 어려워 자체 수익 창출이 곤란한 시설에 주로 쓰인다. 준공과 동시에 소유권을 이전한다는 점은 BTO와 같지만, 투자비 회수 방법이 다르다. BTO는 민간이 시설을 직접 운영해 이용자 사용료로 회수하고, BTL은 정부가 지급하는 임대료로 회수한다.

① 비중이 작아 가볍고 가공성 우수
② 표면 산화피막으로 내식성·내구성 우수
③ 열·전기 전도율이 높음

[해설]

알루미늄은 비중이 철의 약 1/3로 가벼우면서 압출·인발 등 가공성이 좋아 새시·커튼월 등에 널리 쓰인다. 표면에 치밀한 산화피막(Al₂O₃)이 자연 형성되어 부식에 강하고, 열·전기전도율이 높아 열교환기·전선 등에도 활용된다.

① 슬럼프(Slump) 시험
② 흐름(Flow) 시험
③ 비비(Vee-Bee) 시험

※ 그 밖에 다짐계수 시험, 리몰딩 시험, 낙하식 관입 시험(케리볼) 등

[해설]

반죽질기는 수량에 의한 유동성의 정도, 시공연도는 반죽질기를 바탕으로 한 작업 난이도를 뜻한다. 시공연도는 직접 수치화가 어려워 실무에서는 반죽질기 측정값으로 대신 평가하므로, 두 문제 모두 같은 시험을 답으로 쓴다.

슬럼프 시험은 슬럼프콘을 들어 올렸을 때 내려앉은 높이(mm)로 유동성을 평가하는 가장 일반적인 방법이고, 흐름 시험은 낙하 충격을 준 뒤 퍼진 지름으로 유동성이 큰 콘크리트를 평가하며, 비비 시험은 진동을 가해 원추형이 원판형으로 변형되는 데 걸린 시간(비비타임, 초)으로 슬럼프가 작은 된비빔 콘크리트의 반죽질기를 평가한다.

① 표준체(체가름) 분석법
② 브레인(Blaine) 공기투과법

[해설]

표준체 분석법은 일정 눈금체로 쳐서 잔사율로 분말도를 표시하는 방법이고, 브레인 공기투과법은 일정량의 시멘트층에 공기를 투과시킬 때의 저항(비표면적)으로 분말도를 산정하는 방법으로 현재 가장 널리 쓰인다.

① 방사선 투과법(RT)
② 초음파 탐상법(UT)
③ 자분(자기분말) 탐상법(MT)

※ 그 밖에 침투 탐상법(PT), 육안 검사(VT)

[해설]

용접부 비파괴검사는 내부 결함용과 표면 결함용으로 나누어 외운다. 내부 결함은 방사선 투과법(RT)과 초음파 탐상법(UT)으로, 표면·표층 결함은 자분 탐상법(MT)과 침투 탐상법(PT)으로 검출한다.

방사선 투과법(RT)은 X선·감마선을 투과시켜 필름에 나타난 결함 음영으로 내부 결함을 판정하고, 초음파 탐상법(UT)은 초음파의 반사·감쇠 특성으로 내부 결함의 위치와 크기를 탐지한다. 자분 탐상법(MT)은 자화시킨 강재 표면에 자분을 뿌려 결함부에서 새어 나오는 자력선에 자분이 모이는 것으로 표면 결함을 찾으며, 침투 탐상법(PT)은 침투액과 현상액을 이용해 표면에 열린 결함만 검출한다.

① 넘버링 더미(Numbering Dummy)
② 로지컬 더미(Logical Dummy)
③ 타임랙 더미(Time-Lag Dummy)

[해설]

네트워크 공정표의 더미는 실제 작업이 아닌 작업 상호간 연관관계만 표시하는 명목상 작업으로, 결합점 번호 중복을 피하기 위한 넘버링 더미, 작업 순서(선후관계)만 나타내는 로지컬 더미, 선행작업 종료 후 일정 시간이 지나야 후속작업을 시작할 수 있는 시간차(Time-Lag)를 나타내는 타임랙 더미로 구분한다.

① 철근 지름 차이가 6mm를 초과하는 경우
② 철근의 재질(강종)이 서로 다른 경우
③ 철근의 항복강도가 서로 다른 경우

[해설]

가스압접은 두 철근 단면을 맞대어 가열·가압으로 접합하는 이음법으로, 철근 지름차가 6mm를 초과하거나 재질(강종)·항복강도가 서로 다른 철근은 접합부 강도와 품질을 보장할 수 없어 원칙적으로 압접이음을 적용하지 않는다.

① 1층 바닥을 먼저 시공해 작업장 등으로 활용 가능
② 지상·지하 동시 진행으로 공기 단축
③ 날씨 영향이 적어 전천후 시공 가능

[해설]

역타설공법(Top-Down)은 지하 각 층 바닥을 지상에서부터 순차적으로 먼저 시공한 뒤 그 아래를 굴착하는 공법으로, 완성된 바닥판을 작업장·자재적치장으로 활용할 수 있고 지상 골조와 지하 굴착을 동시에 진행해 전체 공기를 단축할 수 있다. 또한 슬래브가 흙막이 벽체를 지지하는 버팀대 역할을 겸하므로 별도의 가설 지지구조를 줄일 수 있고, 상부가 덮인 상태에서 굴착이 진행되어 날씨의 영향을 적게 받는 전천후 시공이 가능하다.

① 슬럼프값이 클수록(유동성이 클수록)
② 부재 단면(벽 두께)이 두꺼울수록
③ 타설(붓기) 속도가 빠를수록
④ 대기 습도가 높을수록(기온이 낮을수록)

※ 그 밖에 진동다짐이 충분할수록, 거푸집 표면이 매끄러울수록, 철근량이 적을수록, 부배합일수록 측압이 커진다.

[해설]

거푸집 측압은 굳지 않은 콘크리트가 액체에 가까운 상태로 거푸집 벽면을 미는 압력이다. 따라서 콘크리트가 묽고(슬럼프가 크고) 오래 굳지 않을수록, 그리고 한 번에 높이 부어 액체 기둥이 높아질수록 측압이 커진다고 이해하면 개별 요인이 모두 설명된다.

슬럼프가 크면 유동성이 커져 액체에 가까워지고, 벽 두께가 두꺼우면 콘크리트 자중이 커지며, 타설 속도가 빠르면 아래쪽이 응결하기 전에 위쪽이 계속 쌓여 액압이 그대로 전달된다. 또 기온이 낮고 대기 습도가 높으면 응결이 지연되어 굳지 않은 상태가 오래 유지되므로 측압이 증가한다. 반대로 기온이 높거나 응결촉진제를 쓰면 측압은 작아진다.

(1) 스페이서(Spacer)
(2) 세퍼레이터(Separator)
(3) 칼럼 밴드(Column Band)
(4) 박리제(Form Oil)

[해설]

스페이서는 철근과 거푸집 사이 간격을 확보해 피복두께를 유지하는 부재이고, 세퍼레이터는 벽 거푸집 양측판 사이 간격을 일정하게 유지하는 격리재로, 긴결재인 폼타이와 함께 거푸집의 간격 유지와 벌어짐 방지를 담당한다. 칼럼밴드는 기둥 거푸집의 변형과 측압을 지지하는 결속재이며, 박리제(폼오일)는 거푸집 탈형을 쉽게 하기 위해 미리 발라두는 이형제이다.

(1) 알칼리골재반응 — 시멘트의 알칼리 성분과 골재의 실리카 성분이 반응해 수분을 흡수·팽창하며 균열을 일으키는 현상
(2) 인트랩트 에어 — 일반 콘크리트에 1~2% 정도 자연적으로 갇히는 부정형의 기포
(3) 배처 플랜트 — 물·시멘트·골재를 자동 계량·혼합해 콘크리트를 생산하는 설비

[해설]

알칼리골재반응은 시멘트의 알칼리 성분과 골재 중 반응성 실리카가 화학반응을 일으켜 겔을 형성하고 흡수·팽창하여 콘크리트에 망상균열을 유발하는 현상이다. 인트랩트 에어는 다짐 부족 등으로 자연히 갇히는 부정형 기포로 AE제로 의도적으로 넣는 인트레인드 에어와 구분되며, 배처플랜트는 골재·시멘트·물을 자동 계량하여 레미콘을 생산하는 설비이다.

(1) 베인 시험(Vane Test)
(2) 아스팔트 컴파운드(Asphalt Compound)

[해설]

베인 시험은 십자형 날개(베인)를 연약 점토 지반에 관입한 뒤 회전시켜 그 저항모멘트로 비배수 전단강도(점착력)를 구하는 원위치 시험이다. 아스팔트 컴파운드는 블로운 아스팔트에 광물분말·섬유질 등을 혼합하여 내후성·신도 등을 개량한 아스팔트 제품으로 방수공사 등에 쓰인다.

(1) 콜드 조인트 — 먼저 친 콘크리트가 굳기 시작한 뒤 이어치기하여 일체화가 저해되어 생기는 시공 불량 이음
(2) 조절 줄눈 — 바닥판 등의 건조수축 균열을 한 곳으로 유도해 무질서한 균열을 막기 위해 두는 줄눈

[해설]

콜드조인트는 먼저 타설한 콘크리트가 응결을 시작한 후 시간이 지나 이어 타설하면서 두 콘크리트가 일체화되지 못하고 생기는 시공불량 이음부로, 누수·강도저하의 원인이 된다. 조절줄눈(수축줄눈)은 바닥판 등의 건조수축에 의한 균열 발생 위치를 미리 정한 곳으로 유도해 무질서한 균열 발생을 방지하기 위해 설치하는 줄눈이다.

(1) 복층유리 — 두 장의 판유리 사이에 건조 공기층을 두고 테두리를 밀봉한 유리로, 단열·결로 방지·차음 성능이 우수하다.
(2) 강화유리 — 판유리를 연화점까지 가열한 뒤 급랭하여 표면에 압축응력층을 형성한 유리로, 일반 판유리의 3~5배 강도를 가지며 파손 시 잘게 부서진다.
(3) 배강도유리 — 판유리를 연화점까지 가열한 뒤 서냉하여 표면에 압축응력층(24MPa 이상)을 형성한 유리로, 일반 판유리의 약 2배 강도를 가진다.

[해설]

복층유리(페어글라스)는 밀폐된 건조공기층의 낮은 열전도율로 단열·결로 방지·차음 성능을 높인 유리다. 강화유리와 배강도유리는 모두 연화점 부근까지 가열해 표면에 압축응력층을 만든 열처리 유리이지만, 급랭하면 강도 3~5배의 강화유리가 되어 파손 시 잘게 부서지고, 서냉하면 강도 약 2배의 배강도유리가 되어 파손 시 대형 파편이 생긴다. 냉각 방식(급랭/서냉) − 강도 배수 − 파손 형태를 세트로 묶어 구분하는 것이 출제 포인트다.

강관 속에 콘크리트를 채운 합성구조로, 강관의 구속효과로 충전 콘크리트의 내력이 상승하고 충전 콘크리트가 강관의 국부좌굴을 억제하여 우수한 변형 저항능력을 발휘하는 구조

[해설]

CFT(콘크리트충전강관)구조는 강관 내부에 콘크리트를 충전한 합성구조로, 강관이 콘크리트를 구속하여 콘크리트의 압축강도와 연성이 향상되고, 반대로 내부 콘크리트가 강관의 국부좌굴을 억제하여 큰 변형에도 안정적인 내력을 유지하는 상호보완적 합성거동을 한다.

화재로 고온에 노출된 콘크리트 내부의 수분이 수증기압을 형성하고, 조직이 치밀해 이 압력이 빠져나가지 못하면서 표면부가 폭음과 함께 급격히 박리·비산하는 현상

[해설]

폭렬현상은 화재 시 고온에 급격히 노출된 고강도 콘크리트 내부의 자유수·결합수가 수증기로 기화하면서 높은 증기압을 형성하는데, 조직이 치밀한 고강도 콘크리트는 이 수증기압이 외부로 빠져나가지 못해 표면부가 폭음과 함께 박리·비산하는 현상이다. 내화성능 확보를 위해 폴리프로필렌(PP) 섬유를 혼입해 폭렬을 억제하는 방법이 널리 쓰인다.

연약 점토지반에 지름 40~60cm 모래기둥을 다수 타입한 뒤 성토 등으로 재하하여, 모래기둥을 배수로 삼아 간극수를 배출시키며 지반을 압밀·강화하는 공법

[해설]

샌드 드레인은 연약지반 개량공법 중 배수공법의 하나로, 지중에 설치한 모래기둥이 간극수의 배수 통로 역할을 해 압밀침하를 촉진시킨다. 재하(성토) 하중을 가해 압밀을 인위적으로 앞당기는 프리로딩 공법과 병행하는 경우가 많다. 유사 공법으로 페이퍼드레인(Paper Drain)·팩드레인(Pack Drain)이 있으며 배수재 종류만 다를 뿐 원리는 같다.

① 6m
② 8m

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙상 비계의 벽이음·버팀 설치간격 기준이다. 강관비계는 수직 5m·수평 5m, 강관틀비계는 수직 6m·수평 8m 이내로 규정되어 비계 종류별로 수치가 다르므로 구분해서 암기해야 한다.

⑤ → ① → ④ → ② → ⑦ → ③ → ⑧ → ⑥ → ⑨

(대상선정 → 정보수집 → 기능정의 → 기능정리 → 기능평가 → 아이디어 발상 → 평가 → 제안 → 실시)

[해설]

VE 실시 절차(Job Plan)는 준비 → 기능분석 → 아이디어 창출 → 실시의 네 덩어리로 묶어 외운다. 준비 단계에서 대상을 선정하고 정보를 수집하며, 기능분석 단계에서 기능을 정의·정리·평가하고, 이어서 아이디어를 발상·평가한 뒤 제안하고 실시한다.

암기 포인트는 기능의 정의·정리·평가 세 단계가 연속으로 끝난 다음에야 아이디어 발상으로 넘어간다는 점이다. 기능을 충분히 분석해 개선 여지를 확인하기 전에 대안부터 내면 가치(V = F/C)를 높이는 방향을 잡을 수 없기 때문이다. 보기 기호가 ㉮~㉶ 등으로 바뀌어 출제되어도 항목 순서는 동일하다.

$T_e = \dfrac{t_o + 4t_m + t_p}{6} = \dfrac{4 + 4 \times 5 + 6}{6} = 5$일

[해설]

PERT의 3점 견적법은 낙관·정상·비관시간에 베타분포를 가정한 가중평균으로 기대시간을 구하며, 정상시간에 4배 가중치를 두는 것이 핵심이다. 대입하면 (4+20+6)/6=5일이 된다.

· 전단면적 $A_g = t(b_1 + b_2 - t) = 7 \times (100 + 100 - 7) = 7 \times 193 = 1{,}351$ mm²
· 볼트구멍 지름 $d = 20 + 2 = 22$ mm, 구멍 수 $n = 2$
· $A_n = A_g - n\,d\,t = 1{,}351 - 2 \times 22 \times 7 = 1{,}043$ mm²

[해설]

등변 ㄱ형강은 두 변을 펴서 하나의 평판으로 환산해 계산하며, 모서리에서 두께 t가 중복되므로 전개폭은 $b_1+b_2-t=100+100-7=193$ mm, 전단면적은 $A_g=t(b_1+b_2-t)=1{,}351$ mm²이다. 볼트구멍 지름은 공칭지름에 여유 2mm를 더해 M20 → 22mm를 적용하고, 순단면적은 전단면적에서 구멍 결손면적(구멍 수 × 지름 × 두께)을 공제해 $A_n=1{,}351-2\times22\times7=1{,}043$ mm²로 구한다. 연단거리·볼트간격 50mm는 파단선 판정을 위한 치수로, 파단선상 구멍이 2개인 이 문제에서는 엇모배치 보정($s^2/4g$)이 필요 없어 계산에는 쓰이지 않는다.

· $r = \sqrt{\dfrac{I}{A}}$ 에서 $A = \dfrac{I}{r^2} = \dfrac{64{,}000}{\left(\frac{20}{\sqrt{3}}\right)^2} = 480$ cm²
· $I = \dfrac{bh^3}{12} = \dfrac{A h^2}{12}$ 에서 $h = \sqrt{\dfrac{12I}{A}} = \sqrt{\dfrac{12 \times 64{,}000}{480}} = 40$ cm
· $b = \dfrac{A}{h} = \dfrac{480}{40} = 12$ cm

[해설]

단면2차반경 정의 $r=\sqrt{I/A}$를 이용해 단면적 $A=I/r^2$을 먼저 구한다. 직사각형 단면의 $I=bh^3/12=Ah^2/12$ 관계에서 $h=\sqrt{12I/A}$를 얻고, $b=A/h$로 마무리한다. 대입하면 A=480cm², h=40cm, b=12cm로 정리된다.

· 유효목두께 $a = 0.7S = 0.7 \times 12 = 8.4$ mm
· 유효길이 $L_e = L - 2S = 200 - 24 = 176$ mm (용접 2면)
· $\phi R_n = \phi \times 0.6 F_{uw} \times a \times L_e \times 2 = 0.75 \times 0.6 \times 420 \times 8.4 \times 176 \times 2 = 558{,}835$ N $\approx 558.84$ kN

[해설]

모살용접의 유효목두께는 용접치수(다리길이)에 0.7을 곱해 구하고, 유효길이는 실제 용접길이에서 양 끝 크레이터 구간(2×치수)을 공제한다. 설계강도는 강도저감계수 φ(=0.75)와 용접재 인장강도의 0.6배, 유효목두께, 유효길이, 용접면 수(2면)를 모두 곱해 산정한다.

· $\Sigma H = 0$ : $H_A = 0$
· $\Sigma V = 0$ : $V_A - \dfrac{1}{2} \times 2 \times 3 = 0 \;\Rightarrow\; V_A = +3$ kN (↑)
· $\Sigma M_A = 0$ : $M_A + 12 - \left(\dfrac{1}{2} \times 2 \times 3\right)\!\left(3 + 3 \times \dfrac{1}{3}\right) = 0 \;\Rightarrow\; M_A = 0$

[해설]

캔틸레버보는 고정단 하나로 지지되므로 반력 3개를 힘의 평형조건($\Sigma H = 0$, $\Sigma V = 0$)과 모멘트 평형조건($\Sigma M_A = 0$)만으로 구할 수 있는 정정구조다.

삼각형 분포하중의 합력은 (밑변×높이)/2 = (1/2)×2×3 = 3kN이고, 작용점은 하중이 0인 쪽(자유단)에서 밑변의 2/3, 즉 하중이 최대인 쪽에서 1/3 지점이다. 고정단 A에서 보면 3 + 3×(1/3) = 4m 지점에 3kN이 작용하는 셈이므로 모멘트는 3×4 = 12kN·m이다.

여기에 외력모멘트 12kN·m가 반대 방향으로 작용해 서로 상쇄되므로 반력모멘트 $M_A = 0$이 된다. 수평하중이 없으므로 $H_A = 0$, 연직 반력은 분포하중 합력과 같은 3kN(↑)이다.

· 쌍줄비계 면적 = 건물 높이 × (건물 둘레길이 + $8 \times 0.9$)
· 둘레길이 $= (18 + 13) \times 2 = 62$ m
· $A = 13.5 \times (62 + 8 \times 0.9) = 13.5 \times 69.2 = 934.2$ m²

[해설]

쌍줄비계 면적은 (건물 높이)×(건물 둘레길이+8×0.9)로 산정한다. 0.9m는 벽면에서 비계 중심선까지의 이격거리이고, 네 모서리에서 각각 2×0.9m씩 둘레가 늘어나므로 8×0.9=7.2m를 더해준다. 평면에 요철이 있어도 외곽 둘레는 18m×13m 직사각형과 같아 (18+13)×2=62m이며, A=13.5×(62+7.2)=934.2m²가 된다.

주공정선(CP)은 B → D → G → K → N → Q 이며, 총 공사기간은 41일이다.
작업명 — EST / EFT / LST / LFT / TF / FF / DF / CP
A — 0 / 5 / 9 / 14 / 9 / 0 / 9
B — 0 / 16 / 0 / 16 / 0 / 0 / 0 ※
C — 5 / 7 / 14 / 16 / 9 / 9 / 0
D — 16 / 16 / 16 / 16 / 0 / 0 / 0 ※
E — 5 / 15 / 16 / 26 / 11 / 0 / 11
F — 16 / 22 / 21 / 27 / 5 / 0 / 5
G — 16 / 26 / 16 / 26 / 0 / 0 / 0 ※
H — 15 / 23 / 26 / 34 / 11 / 6 / 5
I — 22 / 24 / 29 / 31 / 7 / 0 / 7
J — 22 / 28 / 27 / 33 / 5 / 5 / 0
K — 26 / 33 / 26 / 33 / 0 / 0 / 0 ※
L — 26 / 29 / 31 / 34 / 5 / 0 / 5
M — 24 / 26 / 31 / 33 / 7 / 7 / 0
N — 33 / 38 / 33 / 38 / 0 / 0 / 0 ※
P — 29 / 33 / 34 / 38 / 5 / 5 / 0
Q — 38 / 41 / 38 / 41 / 0 / 0 / 0 ※

[해설]

각 작업의 EST는 선행작업 중 가장 늦게 끝나는 시점(전진계산), LST·LFT는 후속작업의 여유를 고려해 종료일로부터 역산(후진계산)한다. TF(총여유)=LST−EST, FF(자유여유)=후속작업 EST−해당작업 EFT, DF(종속여유)=TF−FF로 구한다. TF가 0인 작업들을 이으면 주공정선(CP)이 되며, 이 예제에서는 B→D→G→K→N→Q(총 41일)가 이에 해당한다. D는 소요일수 0인 더미(dummy) 작업이다.