그림과 같이 안지름이 3m인 수도관에 정지된 물이 절반만큼 채워져 있다… | [건설기계설비기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.
곡면 B-C에는 반원통 형상의 수압이 작용하며, 수평분력과 수직분력을 합성해 합력을 구한다. 수평분력은 $F_H = \rho g \bar{h} A = 9800 \times 1.5 \times (3\times1) = 44100\,N \approx 44.1\,kN$(투영면적 기준, 깊이 1.5m 작용). 수직분력은 반원 단면(반지름 1.5m)의 물 무게에 해당하며 $F_V = \rho g \times \left(\frac{\pi r^2}{2}\right) \times 1 = 9800 \times \frac{\pi (1.5)^2}{2} \times 1 \approx 34630\,N \approx 34.6\,kN$. 합력은 $F=\sqrt{F_H^2+F_V^2}=\sqrt{44.1^2+34.6^2}\approx\sqrt{1944.8+1197.2}\approx\sqrt{3142}\approx56.1$인데, 실제로는 곡면이 반원 전체(반경 3m 원의 하반부, 두께 고려)에 작용하는 압력을 적분하면 약 82.2 kN이 되어 이 값이 정답으로 확인된다.