Module 6 · 종합 · 기타

Miscellaneous

이 모듈에서 다룰 내용

📖 핵심 개념

1. CPM 개념 정리 — Forward / Backward Pass

Forward pass 는 프로젝트 시작점에서 출발해 각 활동의 가장 빠른 시작·종료 시간 (ES/EF) 과 전체 프로젝트 기간을 구합니다. Backward pass 는 종점에서 거꾸로 내려오며 가장 늦은 시작·종료 시간 (LS/LF) 을 계산합니다. Forward 와 Backward 가 모두 끝나야 Slack (Float) 을 계산할 수 있고, 주공정을 식별할 수 있습니다.

단계목적계산 방향
Forward PassES / EF 산출 · 프로젝트 기간Start → End
Backward PassLS / LF 산출End → Start
Float 계산$TF = LS - ES = LF - EF$두 결과 차이
Critical PathTF = 0 인 경로결과 해석

2. Gantt vs Network Diagram

Gantt Chart 는 활동을 타임라인 막대로 표현합니다. 단순하고 진척을 시각적으로 쉽게 확인할 수 있지만, 선행관계(precedence) 는 명확히 보이지 않습니다. 반면 네트워크 다이어그램 (PDM / AOA / AON) 은 선행관계와 주공정을 드러내지만 진행 상황 표현에는 덜 직관적입니다. 실무에선 Gantt + Network 를 병행 사용합니다.

Slack (Float) 정의

어떤 활동이 전체 프로젝트 기간을 지연시키지 않고 지연될 수 있는 최대 시간. 이는 모든 후속 활동들이 ES 에 시작한다는 가정 아래 계산됩니다.

3. PERT 확률 분석 — 정규분포 가정

PERT 에서는 Critical Path 상 활동들의 기대 기간 $t_E$ 합이 프로젝트 평균 μ, 활동 분산 $\sigma_i^2$ 의 합이 프로젝트 분산 σ² 입니다. 독립 활동 가정 하에 프로젝트 완료 시간은 정규분포를 따릅니다.

z-통계량과 완료 확률
$$ \mu = \sum_{\text{CP}} t_{E,i}, \qquad \sigma^2 = \sum_{\text{CP}} \sigma_i^2 $$ $$ z \;=\; \dfrac{x - \mu}{\sigma}, \quad P(\text{완료} \le x) \;=\; \Phi(z) $$

z-table 참고치: z = 0 → 0.500, z = 1.0 → 0.841, z = 1.65 → 0.95, z = 1.96 → 0.975.

4. 점성토 수직 트렌치 — 무지지 한계 깊이

φ = 0 (비배수) 점성토에서, 보강 없이 수직 절개면이 버틸 수 있는 이론적 한계 깊이는 Terzaghi/Rankine 유도식으로 다음과 같습니다.

무지지 한계 깊이
$$ H_{\max} \;=\; \dfrac{4c}{\gamma \, K_A} $$

$K_A = (1 - \sin\phi)/(1 + \sin\phi)$, $\phi = 0$ 일 때 $K_A = 1$ → $H_{\max} = 4c/\gamma$.

안전율 $FS$ 적용 시: $H_{\text{safe}} = H_{\max}/FS$.

5. 항공사진 측량 — 축척과 비행고도

기본 관계식
$$ S \;=\; \dfrac{f}{H - h} $$

$S$ = 사진 축척 (1/N 형태), $f$ = 초점거리, $H$ = 비행 고도 (해발), $h$ = 촬영 대상 지형의 평균 고도. 단위 일치 필요 (대개 ft).

지상 거리 = 사진 거리 × $N$.

6. 토공·장비·품질 — M1–M5 빠른 복습

Miscellaneous 모듈에는 M1–M5 의 공식들이 섞여 출제되기도 합니다. 핵심 공식:

영역대표 공식
토공 환산$V_L = V_B (γ_B/γ_L),\ V_C = V_B (γ_B/γ_C)$
Average End Area$V = (L/2)(A_1 + A_2)$
Present Worth$P = F/(1+i)^n$
EUAC$P \cdot (A/P, i, n) + M$
ACI 347 (R<7)$C_wC_c[150 + 9000R/T]$
Absolute Volume$V_i = W_i/(SG_i \gamma_w)$
Grade Resistance$R_G = W \cdot G$ (≈ 20 lb/ton/%)

📐 공식·기준 요약

개념공식/기준비고
Forward PassES/EF 산출 · 프로젝트 기간Start → End
Backward PassLS/LF 산출End → Start
Slack (TF)$LS - ES = LF - EF$Critical Path: TF = 0
Gantt 특성타임라인 시각화 ✓, 선행관계 ✗진척 관리
PERT μ$\mu = \sum_\text{CP} t_{E,i}$CP 상 합
PERT σ²$\sigma^2 = \sum_\text{CP} \sigma_i^2$독립 분산 합
z-통계$z = (x - \mu)/\sigma$정규분포 가정
무지지 깊이$H = 4c/(\gamma K_A)$$\phi = 0 \Rightarrow K_A = 1$
사진 축척$S = f/(H-h)$$H$ = 비행 고도
지상 거리$d_{\text{ground}} = d_{\text{photo}} \times N$$N = 1/S$
z-table 참고$\Phi(0) = 0.500$, $\Phi(1) = 0.841$$\Phi(1.96) = 0.975$

💡 유형별 예제

각 문제는 선택지 중 하나를 고른 뒤 정답 및 풀이 보기로 해설을 펼칠 수 있습니다.

예제 1 · Backward Pass 의 목적

CPM 개념

Critical Path Method (CPM) 에서 Backward Pass 의 목적은?

  • A. 각 선행관계를 검토한다
  • B. 각 노드의 slack time 을 계산한다
  • C. 각 활동의 가장 빠른 시작·종료 시간을 구한다
  • D. 각 활동의 가장 늦은 시작·종료 시간을 구한다

✅ 정리

두 패스의 역할
  • Forward — ES/EF, 프로젝트 기간 결정 (보기 C)
  • Backward — LS/LF 결정 (보기 D) ✓
  • 두 결과 차이로 Slack 이 나오므로 (B) 는 둘 다 끝난 뒤의 부산물
최종 답
$$ \boxed{\,(\text{D})\ LS\text{/}LF\ \text{결정}\,} $$
✔ 정답: D

예제 2 · Gantt Chart 의 특성

Gantt

Gantt 차트의 강점 으로 가장 적절한 것은?

  • A. 선행관계를 명확히 표시한다
  • B. 활동 기간의 불확실성을 모델링한다
  • C. 타임라인 기반으로 활동의 시작·종료를 시각적으로 보여준다
  • D. Critical Path 를 즉시 식별해 준다

✅ 정리

Gantt 의 장단점
  • ✅ 직관적 타임라인 시각화, 진척 관리 용이
  • ❌ 선행관계(activity dependencies)를 명시하지 않음 → (A) 오답
  • ❌ 확률분포 불반영 → (B) 오답 (PERT의 몫)
  • ❌ Critical Path 는 네트워크 분석 결과 → (D) 오답
최종 답
$$ \boxed{\,(\text{C})\ \text{타임라인 시각화}\,} $$
✔ 정답: C

예제 3 · PERT 확률 — 25주 이내 완료 확률

PERT

PERT 네트워크의 Critical Path 상 활동별 기대 기간 $t_E$ 와 분산 $\sigma^2$ 이 아래와 같다. 프로젝트가 25 주 이내 에 완료될 확률은 가장 가까운 값?

활동$t_E$ [주]$\sigma^2$
P61.65
S51.33
T30.13
V30.28
W40.77
  • A. 0.50
  • B. 0.75
  • C. 0.90
  • D. 0.975

✅ 단계별 풀이

Step 1. 프로젝트 평균
$$ \mu = 6 + 5 + 3 + 3 + 4 \;=\; 21\ \text{주} $$
Step 2. 프로젝트 분산 · 표준편차
$$ \sigma^2 = 1.65 + 1.33 + 0.13 + 0.28 + 0.77 \;=\; 4.16 $$ $$ \sigma = \sqrt{4.16} \;\approx\; 2.04\ \text{주} $$
Step 3. z-통계 · 확률
$$ z \;=\; \dfrac{x - \mu}{\sigma} \;=\; \dfrac{25 - 21}{2.04} \;\approx\; 1.96 $$ $$ P(T \le 25) \;=\; \Phi(1.96) \;\approx\; 0.975 $$
핵심 — 분산은 더하고, 표준편차는 더하지 않습니다. $\sigma_{\text{total}} = \sqrt{\sum \sigma_i^2}$ 이지 $\sum \sigma_i$ 가 아닙니다.
최종 답
$$ \boxed{\,P \;\approx\; 0.975\,} $$
✔ 정답: D. 0.975

예제 4 · 점성토 무지지 트렌치 깊이

Temp. Excavation

비배수 점성토 ($\phi = 0°$) 에 수직 트렌치를 굴착한다. 비배수 전단강도 $c = 600$ psf, 단위중량 $\gamma = 120$ pcf. 안전율 FS = 2.0 적용 시, 보강 없이 잠시 지지 가능한 최대 깊이 (ft)는?

  • A. 3 ft
  • B. 7 ft
  • C. 10 ft
  • D. 14 ft

✅ 단계별 풀이

무지지 한계
$$ H_{\max} \;=\; \dfrac{4c}{\gamma \cdot K_A}, \qquad K_A = \dfrac{1 - \sin\phi}{1 + \sin\phi} $$ $\phi = 0°$ 이므로 $K_A = 1$.
Step 1. 이론적 한계
$$ H_{\max} \;=\; \dfrac{4 \times 600}{120 \times 1} \;=\; 20\ \text{ft} $$
Step 2. 안전율 적용
$$ H_{\text{safe}} \;=\; \dfrac{H_{\max}}{FS} \;=\; \dfrac{20}{2.0} \;=\; 10\ \text{ft} $$
경고 — 이 값은 잠시 버티는 이론값일 뿐입니다. OSHA 는 깊이 5 ft (1.5 m) 초과 시 보호시스템 의무화 — 쉴드·트렌치박스 또는 경사굴착 반드시 설치.
최종 답
$$ \boxed{\,H_{\text{safe}} \;=\; 10\ \text{ft}\,} $$
✔ 정답: C. 10 ft

예제 5 · 항공측량 — 필요 비행 고도

Photogrammetry

카메라 초점거리 $f = 6.5$ in, 사진 축척 1 : 25,000. 지상 고도가 750 ft – 1,250 ft 범위. 필요한 해발 비행 고도 $H$ (ft) 는 가장 가까운 값?

  • A. 5,000
  • B. 10,000
  • C. 12,500
  • D. 15,000

✅ 단계별 풀이

축척 공식
$$ S \;=\; \dfrac{f}{H - h} \;\Rightarrow\; H \;=\; h + \dfrac{f}{S} $$ 단위 맞추기: $f$ 를 ft 로 환산 → $6.5/12 \approx 0.542$ ft.
Step 1. 지형 평균 고도
$$ h \;=\; \dfrac{750 + 1{,}250}{2} \;=\; 1{,}000\ \text{ft} $$
Step 2. 비행 고도
$$ H \;=\; 1{,}000 + \dfrac{0.542}{1/25{,}000} \;=\; 1{,}000 + 13{,}542 \;\approx\; 14{,}542\ \text{ft} $$
참고 — 사진 축척이 큰 수(즉 숫자가 작음, 1:5000 같은)일수록 저고도 비행. 1:25,000 은 중고도 표준 측량.
최종 답
$$ \boxed{\,H \;\approx\; 15{,}000\ \text{ft}\,} $$
✔ 정답: D. 15,000 ft

예제 6 · 종합 복습 — Absolute Volume + EUAC

Mixed

한 토목 시공사가 $50,000 짜리 콘크리트 배합 플랜트를 구입했다. 수명 10년, 잔존가 0, 이자율 6 %, 연간 유지비 $4,000. EUAC (연간 등가비용) 은 얼마에 가장 가까운가?
(참고: $(A/P, 6\%, 10) \approx 0.1359$)

  • A. 약 $6,800 / 년
  • B. 약 $8,800 / 년
  • C. 약 $10,800 / 년
  • D. 약 $12,800 / 년

✅ 단계별 풀이

EUAC 공식 (M2 복습)
$$ \text{EUAC} \;=\; P \cdot (A/P, i, n) + M $$
Step 1. 자본회수비
$$ P \cdot (A/P, 6\%, 10) \;=\; 50{,}000 \times 0.1359 \;\approx\; \$6{,}795 $$
Step 2. 총 EUAC
$$ \text{EUAC} \;=\; 6{,}795 + 4{,}000 \;\approx\; \$10{,}795\ /\ \text{year} $$
Miscellaneous 팁 — M6 문제는 다른 모듈의 공식을 섞어서 내기도 합니다. 공식 한 줄 찾기 연습보다는, 어느 모듈에 속하는 개념인지 빠르게 식별하는 훈련이 중요합니다.
최종 답
$$ \boxed{\,\text{EUAC} \;\approx\; \$10{,}800\ /\ \text{yr}\,} $$
✔ 정답: C. 약 $10,800 / 년

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Module 6 · 실전 미니 퀴즈

48:00

Q1. CPM 의 Forward Pass 목적은?

  • A. 선행관계 검토
  • B. 노드별 slack 계산
  • C. 각 활동의 ES / EF 결정
  • D. 각 활동의 LS / LF 결정

Q2. CP 상 세 활동의 독립 분산이 각 1, 2, 3 이다. 프로젝트 분산 $\sigma^2$ 은?

  • A. 1.73
  • B. 2.0
  • C. 6.0
  • D. 2.45

Q3. Slack time 이 0 보다 큰 활동을 무엇이라 부르는가?

  • A. Critical 활동
  • B. Non-critical 활동
  • C. Lagging 활동
  • D. Predecessor 활동

Q4. Gantt 차트의 가장 큰 약점은?

  • A. 타임라인 시각화 불가
  • B. 진행률 추적 불가
  • C. 선행관계 명시 불가
  • D. 시작 시점 표현 불가

Q5. 비배수 점성토 $c = 800$ psf, $\gamma = 125$ pcf, FS = 2.0. 무지지 한계 깊이 (ft) 는?

  • A. 약 6.4
  • B. 약 10
  • C. 약 13
  • D. 약 20

Q6. 초점거리 6 in, 해발 비행고도 10,000 ft, 지상 평균 표고 1,000 ft. 사진 축척은?

  • A. 1 : 9,000
  • B. 1 : 10,000
  • C. 1 : 15,000
  • D. 1 : 18,000

Q7. CP 상 세 활동 $t_E$ = 5, 7, 6 주. 프로젝트 기대 기간 μ 는?

  • A. 6 주
  • B. 12 주
  • C. 18 주
  • D. 35 주

Q8. 항공사진 축척 1 : 12,000 의 의미는?

  • A. 사진 1 cm = 지상 1,200 m
  • B. 사진 1 in ≈ 지상 1,000 ft
  • C. 사진 1 cm = 지상 12 cm
  • D. 사진 1 in = 지상 12 in