2026년 7급 근로감독 산업안전 응용역학 23번 (변위법적인 쉬운 접근)

1.개요

[참고] 2026년 국가직 7급 근로감독 산업안전 응용역학 풀이

https://oreostructure.com/136

2026년 국가직 근로감독 산업안전 7급 응용역학 풀이 (전략적인 접근)

이전에 2026년 7급 근로감독 산업안전 응용역학 문제를 풀이하면서, 23번 문항이 상대적으로 난도가 높은 문제에 해당한다고 언급한 바 있습니다. 당시 저는 해당 문항을 변위일치법을 기반으로 접근하여 풀이하였습니다.

변위일치법은 일반적으로 부정정 구조물 해석에서 자주 활용되는 풀이 기법입니다. 실제로 인터넷에 공개된 과거 7급·9급 응용역학 해설들을 살펴보면, 부정정 구조물 문제의 상당수가 응력법을 기반으로 한 변위일치 방식으로 해결되고 있음을 확인할 수 있습니다.

물론 변위일치법은 매우 강력한 풀이 방법임에 틀림없습니다. 다만 특정 조건에서는 등가 절점하중과 변위법을 함께 사용하는 접근이 훨씬 직관적이고 강력해지는 경우도 존재합니다.

저는 과거에 다음과 같은 이야기를 한 적이 있습니다.
부정정 차수가 높을수록, 그리고 구조물의 자유도가 낮을수록 변위법이 강력해지며, 이와 반대의 경우에는 응력법이 더 효율적인 선택이 될 수 있다는 점입니다.

이러한 경향은 대부분의 경우 기술사 시험이나 기술고시 시험에서도 잘 들어맞는 판단 기준이며, 공학용 계산기라는 강력한 도구가 허용되는 환경에서도 크게 달라지지 않습니다.

앞서 언급한 문제를 변위일치법으로 풀이한 내용은, 위에 링크해 둔 2026년 7급 응용역학 풀이 포스팅을 통해 참고하시기 바랍니다.
이제부터는 동일한 문제를 대상으로, 변위법을 기반으로 한 다른 관점의 풀이 방식을 소개해 드리도록 하겠습니다.

2.문제풀이

보 DE는 단일 스프링으로 치환할 수 있습니다. 중앙부의 처짐 공식을 활용해 보면 스프링 치환은 간단하게 산정됩니다.

따라서 캔틸레버 보 구조물 AB에 집중하중과 모멘트가 동시에 작용하는 구조물로 변환할 수 있습니다.

모멘트 25.5kN을 처짐을 동일하게 하는 집중하중으로 (즉, 등가절점하중 으로) 추가 변환할 수 있습니다. 

이는 25.5 kN를 반대로 Carry Over한 후 이 두 모멘트의 합을 보의 길이 방향으로 나누어 집중하중으로 변환하면 됩니다.

그렇게 되면 아래와 같이 51/4kN의 추가 집중하중이 발생하게 됩니다.

따라서 아래와 같이 더 간편화 할 수 있습니다.

스프링과 캔틸레버가 병렬연결임을 활용하여 B의 처짐을 산정할 수 있습니다.

이제 처짐값을 구했으니 처짐각 공식을 통해 A점의 모멘트를 산정할 수 있습니다.

3. 마무리하며

이번 글에서는 일반적으로 응력법을 기반으로 한 변위일치법으로 풀이되는 문제를, 구조물의 강성 개념을 중심으로 어떻게 변위법의 관점에서 해석할 수 있는지를 소개해 보았습니다.

변위법을 통한 접근 역시 생각보다 복잡하지 않으며, 구조를 한 번 정리해 두면 오히려 계산 과정이 단순해지는 장점도 있습니다. 응용역학·구조역학이라는 학문에서 응력법과 변위법은 각각 독립된 기법이 아니라, 서로를 보완하는 두 개의 큰 축이라고 생각합니다. 어느 한쪽에만 치우치기보다는, 두 방법 모두를 단단히 다져 두었을 때 비로소 문제에 대한 폭넓은 응용이 가능해집니다.

이번 글에서는 변위법을 활용하여 2026년 7급 시험에서 상대적으로 까다롭게 느껴질 수 있는 문제를 직접 다뤄보았습니다. 풀이 과정을 참고하시되 단순히 따라가는 데서 그치지 마시고, 각 단계가 어떤 의미를 갖는지 스스로 정리해 보시기 바랍니다. 이를 통해 변위법 역시 여러분만의 하나의 강력한 Tool로 체득하시길 바랍니다.