토목기사 개념 정리

개요

이 단원은 구조 계산의 출발점인 힘과 모멘트, 단면의 성질, 재료의 응력과 변형률을 배웁니다. 뒤에 나오는 보·기둥 계산이 모두 이 공식들을 그대로 가져다 쓰므로, 여기서 공식을 확실히 익혀 두면 응용역학 전체가 쉬워집니다.

힘이 물체를 돌리려는 정도인 모멘트는 힘에 회전 중심까지의 수직 거리를 곱해 구합니다. 여러 힘의 합력이 만드는 모멘트는 각 힘이 만드는 모멘트를 더한 것과 같다는 바리뇽 정리를 이용하면 합력의 위치를 찾을 수 있습니다. 물체가 멈춰 있으려면 가로 방향 힘의 합, 세로 방향 힘의 합, 모멘트의 합이 모두 0 이어야 합니다.

단면의 성질에서는 도심, 단면 2차 모멘트, 단면계수, 회전반경을 구하는 문제가 자주 나옵니다. 직사각형 단면의 도심축 단면 2차 모멘트는 bh³/12 이고, 도심에서 d 만큼 떨어진 축으로 옮길 때는 평행축 정리로 A·d² 을 더합니다. 단면계수는 단면 2차 모멘트를 끝단까지의 거리로 나눈 값이고, 회전반경은 단면 2차 모멘트를 면적으로 나눈 값의 제곱근입니다.

재료가 탄성 범위에 있을 때 응력은 탄성계수와 변형률의 곱(σ = Eε)입니다. 가로 방향 변형률과 세로 방향 변형률의 비를 푸아송비라고 하며, 전단탄성계수는 G = E/{2(1+ν)} 로 탄성계수와 이어집니다.

개요

이 단원은 단순보·캔틸레버·내민보처럼 힘의 평형식만으로 풀리는 정정보를 다룹니다. 반력을 먼저 구하고, 그다음 전단력도와 휨모멘트도를 그린 뒤, 보 속에 생기는 응력과 처짐을 계산하는 순서로 공부합니다. 응용역학에서 가장 많이 나오는 단원입니다.

반력은 한 지점에 대한 모멘트 합을 0 으로 놓아 구합니다. 길이 L 인 단순보 전체에 등분포하중 w 가 실리면 두 반력은 각각 wL/2 이고, 전단력은 가운데에서 0 이 되며, 그 자리에서 휨모멘트가 최대 wL²/8 이 됩니다. 이처럼 전단력이 0 인 곳에서 휨모멘트가 가장 크다는 성질은 어떤 하중에서도 쓸 수 있습니다.

보 속의 휨응력은 휨모멘트를 단면계수로 나눈 값(σ = M/Z)이며, 중립축에서 0 이고 위아래 끝에서 가장 큽니다. 직사각형 단면의 최대 전단응력은 평균 전단응력의 1.5배이고 중립축에서 생깁니다.

처짐 공식은 하중과 지지 조건별로 외워 둡니다. 등분포하중 단순보의 최대 처짐은 5wL⁴/384EI, 자유단 집중하중 캔틸레버의 자유단 처짐은 PL³/3EI 입니다. 공식을 모를 때는 공액보법이나 모멘트면적법으로 구합니다.

개요

이 단원은 기둥의 좌굴, 트러스·라멘·아치·케이블 같은 구조물의 해석, 탄성변형 에너지, 부정정 구조물을 배웁니다. 공식의 종류가 많으므로 지지 조건과 구조 형식별로 정리해 두는 것이 중요합니다.

가늘고 긴 기둥(장주)은 재료가 부서지기 전에 옆으로 휘어 무너지는데, 이때의 하중이 오일러 좌굴하중 Pcr = π²EI/(kL)² 입니다. 유효길이계수 k 는 양단 힌지 1.0, 1단 고정·1단 자유 2.0, 1단 고정·1단 힌지 0.7, 양단 고정 0.5 입니다. 짧은 기둥(단주)은 하중이 핵 안에 있어야 단면 전체가 압축을 받으며, 직사각형 단면의 핵 거리는 h/6 입니다.

트러스는 절점법이나 단면법으로 부재력을 구합니다. 하중이 없는 절점에 두 부재만 모이고 둘이 한 직선 위에 있지 않으면 두 부재력은 모두 0 입니다. 탄성변형 에너지는 축력 부재에서 U = P²L/(2EA) 이고, 에너지를 하중으로 미분하면 그 하중 방향의 변위가 나온다는 것이 카스틸리아노 정리입니다.

부정정 차수는 미지수의 수에서 평형식의 수를 뺀 값입니다. 0 이면 정정, 양수면 부정정, 음수면 불안정입니다. 트러스의 부정정 차수는 부재 수 + 반력 수 − 2 × 절점 수로 구합니다.

개요

이 단원은 측량의 기준이 되는 좌표계와 원점, 측량에서 생기는 오차의 성질, 국가기준점, 위성측위시스템(GNSS)을 배웁니다. 계산보다 용어와 원리를 묻는 문제가 많습니다.

측량 오차는 정오차(계통오차), 우연오차, 착오로 나눕니다. 정오차는 같은 방향으로 쌓여 측정 횟수에 비례해 커지고, 우연오차는 서로 상쇄되어 측정 횟수의 제곱근에 비례해 커집니다. 서로 다른 조건의 측정값을 평균할 때는 경중률을 쓰며, 경중률은 오차의 제곱에 반비례합니다.

우리나라의 높이 기준인 수준원점은 인천에 있으며 높이는 26.6871m 입니다. 높이는 이 원점에서 시작해 전국의 수준점으로 이어집니다.

GNSS 는 위성에서 받은 신호의 도달 시간으로 거리를 재어 위치를 구합니다. 3차원 위치 3개와 수신기 시계 오차 1개를 풀어야 하므로 위성이 최소 4개 필요합니다. 위성 배치가 나쁘면 정밀도가 떨어지며, 이를 나타내는 값이 DOP(정밀도 저하율)입니다.

개요

이 단원은 기준점의 위치를 정하는 삼각측량·삼변측량과 다각측량(트래버스)을 배웁니다. 각을 재고 조정하는 방법, 위거·경거로 좌표를 계산하는 방법, 폐합오차를 나누는 방법이 시험에 나옵니다.

삼각측량은 삼각형의 한 변과 각을 재어 사인 법칙으로 나머지 변을 구합니다. 관측한 각은 각조건, 변조건, 측점조건을 만족하도록 조정합니다. 삼변측량은 각 대신 세 변의 길이를 직접 재는 방법입니다.

다각측량에서 각 측선의 위거는 거리 × cos(방위각), 경거는 거리 × sin(방위각) 입니다. 닫힌 다각형이면 위거 합과 경거 합이 0 이어야 하지만 실제로는 오차가 남는데, 이것이 폐합오차입니다. 폐합오차를 전체 길이로 나눈 값이 폐합비(정밀도)입니다.

폐합오차를 나눌 때 거리와 각의 정밀도가 비슷하면 측선 길이에 비례해 나누는 컴퍼스 법칙을 씁니다. 각이 거리보다 정밀하면 위거·경거 크기에 비례해 나누는 트랜싯 법칙을 씁니다. n 각형 내각의 합은 180°×(n − 2) 입니다.

개요

이 단원은 두 점의 높이 차를 재는 수준측량을 배웁니다. 후시·전시·기계고 같은 용어, 야장을 적는 방법, 오차를 줄이는 방법, 강을 건너 높이를 재는 교호수준측량이 주로 나옵니다.

높이를 알고 있는 점에 세운 표척을 읽는 것을 후시, 높이를 구하려는 점을 읽는 것을 전시라고 합니다. 기계고는 지반고 + 후시이고, 구하려는 점의 지반고는 기계고 − 전시입니다. 전시와 후시를 모두 읽는 점을 이기점(TP)이라고 합니다.

야장 기입법에는 기고식, 승강식, 고차식이 있습니다. 중간점이 많을 때는 기고식이 편하고, 승강식은 검산이 확실해 정밀한 측량에 씁니다. 후시와 전시 거리를 같게 하면 시준축 오차와 지구 곡률·빛의 굴절에 의한 오차가 없어집니다.

강이나 계곡처럼 가운데에 기계를 세울 수 없을 때는 양쪽 기슭에서 번갈아 재는 교호수준측량을 하고 두 결과를 평균합니다. 이렇게 하면 기계 오차와 곡률·굴절 오차가 상쇄됩니다.

개요

이 단원은 지형도와 등고선, 면적과 체적 계산, 도로·철도의 곡선을 놓는 노선측량, 하천측량을 배웁니다. 계산 문제는 면적·체적과 단곡선에서 많이 나옵니다.

등고선은 같은 높이를 이은 선으로, 주곡선을 기본으로 굵은 계곡선, 가는 간곡선과 조곡선이 있습니다. 1:50,000 지형도의 주곡선 간격은 20m 이고, 계곡선은 주곡선 5개마다 그립니다. 등고선은 간격이 좁을수록 경사가 급합니다.

면적은 좌표법이나 배횡거법으로 구하고, 경계가 곡선이면 심프슨 1/3 법칙을 씁니다. 체적은 두 단면의 평균에 거리를 곱하는 양단면평균법이 간단하지만 실제보다 크게 나오는 편입니다.

단곡선은 반지름 R 과 교각 I 로 정합니다. 접선길이는 R·tan(I/2), 곡선길이는 R × I(라디안)입니다. 하천의 평균유속은 1점법이면 수면에서 수심의 0.6 깊이 유속을 쓰고, 2점법이면 0.2 와 0.8 깊이 유속의 평균을 씁니다.

개요

이 단원은 물이 가진 성질(점성·압축성·표면장력·증기압)과, 움직이지 않는 물이 벽이나 물체에 주는 힘을 배웁니다. 정수압과 부력 계산이 핵심입니다.

점성계수는 흐르는 물의 끈적임을 나타내고, 이를 밀도로 나눈 값이 동점성계수입니다. 가는 관을 물에 꽂으면 표면장력 때문에 물이 올라가는데, 올라가는 높이는 관 지름에 반비례합니다.

정지한 물의 압력은 깊이에 비례해 p = γh 입니다. 물속 평면에 작용하는 전체 힘은 도심 깊이의 압력에 면적을 곱한 값이고, 그 힘이 실제로 작용하는 압력중심은 (연직·경사 평면에서) 도심보다 조금 더 깊습니다.

물에 잠긴 물체는 밀어낸 물의 무게만큼 위로 뜨는 힘(부력)을 받습니다. 떠 있는 물체는 경심이 무게중심보다 위에 있으면 안정합니다.

개요

이 단원은 흐르는 물을 다룹니다. 연속방정식·베르누이 정리·운동량방정식으로 기본을 세우고, 관 속을 가득 채워 흐르는 관수로와 수면이 있는 개수로, 오리피스·위어, 지하수 흐름까지 이어집니다. 수리학에서 문제 수가 가장 많은 단원입니다.

연속방정식은 유량이 어디서나 같다는 식(Q = A₁V₁ = A₂V₂)입니다. 베르누이 정리는 위치수두, 압력수두, 속도수두의 합이 손실이 없으면 일정하다는 뜻입니다. 관 흐름은 레이놀즈수가 2,000 보다 작으면 층류이고, 이때 마찰손실계수는 64/Re 입니다.

관수로의 마찰손실수두는 다르시-바이스바흐 공식 hL = f(L/D)(V²/2g) 로 구합니다. 개수로에서는 프루드수로 흐름을 나누며, 1 보다 작으면 상류, 크면 사류입니다. 사류가 상류로 갑자기 바뀌며 수면이 뛰어오르는 현상이 도수입니다.

직사각형 수로에서 가장 효율적인 단면은 폭이 수심의 2배일 때입니다. 지하수 흐름은 다르시 법칙(V = k·i)을 따르며, 유속은 투수계수와 동수경사에 비례합니다.

개요

이 단원은 물이 비로 내려 땅에 스며들고 하천으로 흘러가는 과정을 수량으로 다루는 수문학입니다. 강수량 계산, 침투, 유출과 단위유량도, 홍수추적, 확률 계산, 도시 배수에 쓰는 합리식을 배웁니다.

유역의 평균 강수량은 산술평균법, 티센법, 등우선법으로 구합니다. 관측소가 고르게 퍼져 있지 않으면 관측소마다 면적 가중치를 주는 티센법을 쓰고, 산지처럼 지형 영향이 큰 곳은 등우선법이 알맞습니다. 관측 기록이 일관된지 확인할 때는 이중누가우량분석을 씁니다.

단위유량도는 유역에 단위 깊이의 유효우량이 일정 시간 고르게 내렸을 때의 유출 그래프입니다. 비가 많아지면 유량도 같은 비율로 커진다는 비례 가정과 겹쳐 더할 수 있다는 중첩 가정을 둡니다.

도시 소유역의 첨두유량은 합리식 Q = (1/3.6)·C·I·A 로 구합니다. 재현기간이 T 년인 홍수가 한 해에 일어날 확률은 1/T 이고, n 년 동안 한 번 이상 일어날 위험도는 1 − (1 − 1/T)ⁿ 입니다.

개요

이 단원은 철근콘크리트 강도설계법의 기본 가정과 하중조합, 강도감소계수, 보의 휨 설계와 기둥을 배웁니다. 계산 문제는 등가직사각형 응력블록 깊이와 공칭 휨강도에서 가장 많이 나옵니다.

강도설계법에서는 실제 하중에 하중계수를 곱한 계수하중을 쓰며, 기본 조합의 하나는 1.2D + 1.6L 입니다. 부재가 견딜 수 있는 공칭강도에는 강도감소계수 φ 를 곱하는데, 인장지배 단면은 0.85, 띠철근 기둥 같은 압축지배 단면은 0.65 입니다.

휨 계산에서 콘크리트 압축응력은 크기 0.85fck 인 직사각형 블록으로 바꿔 생각합니다. fck 가 40MPa 이하이면 블록 깊이는 a = As·fy/(0.85·fck·b) 이고, 공칭 휨강도는 Mn = As·fy(d − a/2) 입니다. 이때 콘크리트 압축 끝의 극한 변형률은 0.0033 입니다.

T형 보는 압축을 받는 플랜지가 넓어 블록 깊이가 플랜지 두께 안에 들면 폭이 넓은 직사각형 보처럼 계산합니다. 복철근보는 압축 쪽에도 철근을 넣은 보로, 처짐을 줄이고 연성을 높입니다.

개요

이 단원은 철근콘크리트의 전단·비틀림 설계, 철근의 정착과 이음, 슬래브·기초·옹벽 같은 구조물 설계를 배웁니다. 공식에 들어가는 계수와 조건을 정확히 기억하는 것이 중요합니다.

콘크리트가 혼자 부담하는 전단강도는 Vc = (1/6)·λ·√fck·bw·d 입니다. 계수 전단력이 φVc 의 절반을 넘으면 최소 전단철근을 넣어야 합니다. 전단에 대한 강도감소계수는 0.75 입니다.

철근이 콘크리트에서 빠지지 않으려면 충분한 길이를 묻어야 하는데, 이것이 정착길이입니다. 인장 이형철근의 기본 정착길이는 0.6·db·fy/(λ·√fck) 이며, 철근이 굵고 강도가 높을수록 길어지고 콘크리트가 강할수록 짧아집니다.

슬래브는 긴 변과 짧은 변의 비가 2 이상이면 짧은 방향으로만 힘을 전달하는 1방향 슬래브로 설계하고, 2 미만이면 2방향 슬래브로 설계합니다. 옹벽은 전도, 활동, 지반 지지력에 대해 안정해야 합니다.

개요

이 단원은 콘크리트에 미리 압축력을 넣어 인장에 약한 성질을 보완하는 프리스트레스트 콘크리트(PSC)를 배웁니다. 긴장재를 언제 당기느냐에 따른 두 방식, 프리스트레스 손실, PSC 를 이해하는 세 가지 개념이 중요합니다.

프리텐션 방식은 긴장재를 먼저 당겨 둔 상태에서 콘크리트를 부어 굳힌 뒤 긴장재를 풀어 힘을 넣습니다. 포스트텐션 방식은 콘크리트가 굳은 뒤 미리 넣어 둔 덕트 속 긴장재를 당기고 끝을 정착합니다.

프리스트레스 손실은 힘을 넣는 순간 생기는 즉시 손실과 시간이 지나며 생기는 장기 손실로 나눕니다. 즉시 손실에는 콘크리트 탄성수축, 정착장치 활동, 긴장재와 덕트의 마찰이 있고, 장기 손실에는 크리프, 건조수축, 긴장재 릴랙세이션이 있습니다. 마찰 손실은 덕트가 있는 포스트텐션에서만 생깁니다.

PSC 는 응력 개념, 강도 개념, 하중평형 개념의 세 가지로 해석합니다. 하중평형 개념에서 포물선 긴장재가 위로 미는 등분포력은 u = 8Ps/L² 입니다.

개요

이 단원은 강재로 만든 구조물의 인장·압축·휨 부재와 볼트·용접 접합을 배웁니다. 계산 문제는 인장부재의 순단면적과 용접의 목두께에서 많이 나옵니다.

볼트 구멍이 있는 인장부재는 구멍만큼 단면이 줄어들기 때문에 총단면적에서 구멍 면적을 뺀 순단면적으로 강도를 계산합니다. 구멍이 엇갈려 있으면 엇갈린 경로마다 s²/(4g) 를 더해 줍니다.

필릿용접은 직각으로 만나는 두 판의 모서리를 삼각형 모양으로 붙이는 용접이며, 힘을 받는 두께인 목두께는 다리 길이의 0.7배입니다. 용접의 강도는 목두께 × 유효길이로 구한 유효면적에 비례합니다.

고장력볼트 접합은 판 사이의 마찰로 힘을 전달하는 마찰접합과 볼트 몸통이 구멍 벽을 눌러 전달하는 지압접합으로 나눕니다. 마찰접합은 미끄러짐이 없어 반복하중을 받는 곳에 알맞습니다.

개요

이 단원은 흙이 흙 알갱이, 물, 공기로 이루어져 있다는 데서 출발해 흙의 무게와 부피 관계, 입도와 소성, 흙의 분류, 물이 흙 속을 흐르는 투수를 배웁니다. 토질 계산의 기본이 되는 관계식이 많습니다.

간극비는 간극 부피를 흙 알갱이 부피로 나눈 값이고, 함수비는 물 무게를 흙 알갱이 무게로 나눈 값입니다. 포화도 S, 간극비 e, 함수비 w, 비중 Gs 사이에는 Se = wGs 관계가 있습니다. 건조단위중량은 γd = Gs·γw/(1 + e) 입니다.

입도분포는 균등계수와 곡률계수로 평가하며 두 조건을 모두 만족해야 입도가 좋은 흙입니다. 점토의 성질은 애터버그 한계로 나타내며, 액성한계에서 소성한계를 뺀 값이 소성지수입니다. 통일분류법은 G·S·M·C·O·Pt 같은 첫 글자와 W·P·L·H 같은 둘째 글자로 흙을 나눕니다.

물이 흙을 지나는 속도는 다르시 법칙으로 구하고, 유선망을 그려 침투유량을 계산합니다. 위로 흐르는 물의 동수경사가 한계동수경사에 이르면 흙이 떠오르는 분사현상이 일어나며, 이것이 파이핑의 원인이 됩니다.

개요

이 단원은 흙 속에 생기는 응력과, 점토가 물이 빠지며 천천히 내려앉는 압밀을 배웁니다. 유효응력 계산과 압밀침하량·압밀시간 계산이 시험의 중심입니다.

흙의 강도와 변형을 지배하는 것은 흙 알갱이끼리 주고받는 유효응력이며, 전응력에서 간극수압을 뺀 값입니다. 지하수위가 내려가면 간극수압이 줄어 유효응력이 커집니다. 모관현상으로 물이 올라간 구간은 간극수압이 음(−)이 되어 유효응력이 오히려 커집니다.

지표에 실린 하중이 깊이에 따라 퍼지는 정도는 부시네스크 이론이나 간편한 2:1 분포법으로 구합니다. 2:1 분포법은 하중이 깊이 1 마다 옆으로 1/2 씩 넓어진다고 보는 방법입니다.

정규압밀 점토의 압밀침하량은 압축지수를 써서 구하고, 압밀에 걸리는 시간은 배수거리의 제곱에 비례합니다. 위아래 양쪽으로 물이 빠지는 양면배수에서는 배수거리가 층 두께의 절반이 되므로 시간이 한쪽 배수의 1/4 로 줄어듭니다.

개요

이 단원은 흙이 미끄러져 파괴되는 전단강도, 벽에 미치는 흙의 압력인 토압, 흙을 다지는 다짐, 사면의 안정, 지반조사를 배웁니다. 토질 및 기초 과목에서 다루는 범위가 가장 넓은 단원입니다.

흙의 전단강도는 모어-쿨롱 식 τ = c + σ'·tanφ 로 나타냅니다. 전단시험은 배수 조건에 따라 비압밀비배수(UU), 압밀비배수(CU), 압밀배수(CD) 시험으로 나눕니다. 일축압축시험에서 점토의 비배수 점착력은 일축압축강도의 절반입니다.

토압은 벽이 흙에서 멀어질 때의 주동토압, 움직이지 않을 때의 정지토압, 흙 쪽으로 밀릴 때의 수동토압이 있으며 크기는 수동 > 정지 > 주동 순입니다. 랭킨 주동토압계수는 tan²(45° − φ/2) 이고, 높이 H 인 벽의 주동토압 합력은 바닥에서 H/3 높이에 작용합니다.

흙을 다질 때 가장 잘 다져지는 함수비가 최적함수비이며, 다짐 에너지를 키우면 최대건조단위중량은 커지고 최적함수비는 작아집니다. 지반조사의 표준관입시험은 63.5kg 해머를 76cm 높이에서 떨어뜨려 30cm 관입에 필요한 타격 수 N 을 셉니다.

개요

이 단원은 구조물의 하중을 지반에 전달하는 기초의 형식과 지지력, 침하, 그리고 약한 지반을 개량하는 공법을 배웁니다. 얕은기초 지지력 공식과 말뚝, 지반개량 공법의 이름과 원리가 자주 나옵니다.

얕은기초의 극한지지력은 테르자기 공식으로 구하며 점착력 항, 근입깊이(상재하중) 항, 흙 무게 항을 더한 값입니다. 기초 모양에 따라 형상계수가 달라지는데, 정사각형 기초는 점착력 항에 1.3, 흙 무게 항에 0.4 를 곱합니다.

말뚝의 지지력은 정역학적 공식이나 항타할 때 관입량으로 구하는 동역학적 공식으로 추정합니다. 말뚝 주변 지반이 말뚝보다 더 많이 가라앉으면 말뚝을 아래로 끌어내리는 부마찰력이 생깁니다. 말뚝을 무리로 박으면 한 개씩일 때의 합보다 지지력이 작아질 수 있어 군말뚝 효율을 따집니다.

연약한 점토 지반은 미리 흙을 쌓아 압밀시키는 프리로딩, 모래 기둥이나 배수재로 배수거리를 줄이는 연직배수 공법으로 개량합니다. 느슨한 모래 지반은 진동이나 다짐으로 촘촘하게 만드는 바이브로플로테이션, 동다짐 같은 공법을 씁니다.

개요

이 단원은 상수도가 물을 취수해 정수한 뒤 가정까지 보내는 전 과정을 배웁니다. 시설의 순서, 시설별로 기준이 되는 급수량, 수질기준, 정수 방법과 염소 소독이 주로 나옵니다.

상수도는 취수, 도수, 정수, 송수, 배수, 급수 순서로 이어집니다. 취수부터 송수까지의 시설은 계획1일최대급수량을 기준으로 정하고, 배수시설은 사용량이 가장 많은 시간을 견뎌야 하므로 계획시간최대급수량을 기준으로 합니다.

정수는 응집, 침전, 여과, 소독 순서로 이루어집니다. 응집제를 넣어 작은 입자를 뭉치게 한 뒤 가라앉히고, 남은 입자는 모래층으로 걸러 냅니다. 완속여과는 모래층 표면의 생물막이, 급속여과는 앞단의 약품 응집이 정화의 중심입니다.

염소 소독에서 차아염소산(HOCl)은 차아염소산 이온(OCl⁻)보다 소독력이 훨씬 강하며, pH 가 낮을수록 HOCl 비율이 높습니다. 먹는물의 유리잔류염소는 4.0mg/L 를 넘지 않아야 하고, 수도꼭지에서는 유리잔류염소를 0.1mg/L 이상 유지해야 합니다.

개요

이 단원은 하수를 모아 처리하는 하수도를 배웁니다. 오수와 빗물을 모으는 배제방식, 관로별 계획하수량, 하수의 수질 지표, 활성슬러지 처리와 슬러지 처리 순서가 주로 나옵니다.

하수 배제방식에는 오수와 빗물을 한 관으로 모으는 합류식과 따로 모으는 분류식이 있습니다. 분류식은 처리장에 들어오는 물의 양과 질이 안정적이고, 합류식은 관로가 하나라 공사비가 적지만 비가 많이 오면 처리되지 않은 하수가 넘쳐 나갈 수 있습니다.

오수관로는 계획시간최대오수량을, 합류식 관로는 계획시간최대오수량에 계획우수량을 더한 양을 기준으로 설계합니다. 합류식에서 처리장으로 보내는 차집관로는 우천 시 계획오수량, 즉 계획시간최대오수량의 3배 이상을 기준으로 합니다.

하수의 유기물 양은 20°C 에서 5일 동안 미생물이 쓰는 산소량인 BOD 로 나타냅니다. 활성슬러지법에서는 침전 성질을 슬러지용적지표(SVI)로 판단하며, 처리 후 남은 슬러지는 농축, 소화, 개량, 탈수, 처분 순서로 처리합니다.