정수시설운영관리사 1급 1차 필기 기출문제복원 (2019-11-09)

정수시설운영관리사 1급 1차 2019-11-09 필기 기출문제 해설

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정수시설운영관리사 1급 1차
(2019-11-09 기출문제)

목록

1과목: 수처리공정

1. 급속여과지의 초기손실수두를 증가시키는 요인으로 옳은 것은?

  1. 여과층 공극률 증가
  2. 여과층 깊이의 감소
  3. 여과속도의 감소
  4. 여재입경의 감소
(정답률: 알수없음)
  • 여과지의 초기손실수두는 여재의 입경이 작을수록 공극이 작아져 저항이 커지므로 증가합니다.

    오답 노트
    여과층 공극률 증가: 저항 감소
    여과층 깊이 감소: 통과 거리 감소로 저항 감소
    여과속도 감소: 손실수두 감소
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2. 혼화지와 플록형성지에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 급속 혼화지는 수류 일부가 순차적으로 회전하는 것이 효과적이다.
  2. 플록형성지는 정체부가 생기지 않는 구조로 한다.
  3. 플록형성지는 혼화지와 침전지 사이에 위치하고 침전지에 붙여서 설치한다.
  4. 플록형성지 내의 교반 강도는 하류로 갈수록 점차 감소시키는 것이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속 혼화지는 약품이 원수와 매우 빠르게, 그리고 균일하게 섞이도록 강한 난류를 형성하는 것이 핵심입니다. 수류 일부가 순차적으로 회전하는 방식보다는 전체적으로 강력하고 균일한 혼합이 이루어지는 구조가 효과적입니다.

    오답 노트
    정체부 방지: 플록 형성 시 침전이나 사각지대를 막기 위해 필수적임
    설치 위치: 혼화지와 침전지 사이에서 플록을 성장시키는 단계임
    교반 강도: 플록이 깨지지 않도록 하류로 갈수록 강도를 낮추는 것이 정석임
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3. 표면부하율이 180m3/m2ㆍay인 이상적인 침전지에 유입되는 입자의 침전속도가 0.1cm/sec일 경우 입자의 제거율(%)은?

  1. 48
  2. 53
  3. 58
  4. 60
(정답률: 알수없음)
  • 침전지의 제거율은 입자의 침전속도를 표면부하율로 나누어 계산합니다. 단, 단위 일치를 위해 표면부하율을 $m/day$에서 $cm/sec$로 변환해야 합니다.
    ① [기본 공식] $제거율(\%) = \frac{v_s}{V_0} \times 100$
    ② [숫자 대입] $제거율(\%) = \frac{0.1}{\frac{180 \times 100}{24 \times 3600}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $제거율(\%) = 48$
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4. 황산알루미늄 응집제의 특징에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 황산알루미늄은 가격이 저렴하고 취급이 용이하며 부유물질 제거에 효과적인 대표적인 응집제입니다.

    오답 노트
    적정 응집 pH 범위: 황산알루미늄은 pH 범위가 좁아 정밀한 조절이 필요함
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5. 슬러지처리시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 농축성이 나쁜 슬러지가 유입될 경우를 대비하여 응집보조제를 주입할 수 있는 시설을 설치한다.
  2. 농축조를 설계할 때는 슬러지의 농도와 농축성을 우선적으로 고려하여야 한다.
  3. 농축조는 탈수기가 간헐적으로 운전되는 경우에는 슬러지의 저류기능도 한다.
  4. 농축슬러지의 농도가 높으면 탈수효율이 저하되고 케이크의 함수율이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 농축도가 높아지면 탈수기에서 제거해야 할 수분의 절대량이 줄어들어 탈수 효율이 향상되고, 최종 결과물인 케이크의 함수율(수분 함량)은 감소하게 됩니다.
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6. 함수율 98%인 슬러지 100m3이 있다. 이 슬러지를 탈수하여 함수율을 75%로 낮추었을 때 슬러지 케이크의 부피(m3)는? (단, 슬러지의 비중은 1.0으로 한다.)

  1. 2
  2. 8
  3. 16
  4. 25
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 탈수 시 고형물(Solid)의 양은 변하지 않는다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_1 \times (100 - w_1) = V_2 \times (100 - w_2)$$
    ② [숫자 대입]
    $$100 \times (100 - 98) = V_2 \times (100 - 75)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_2 = 8$$
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7. 급속여과지에서의 공기장애(Air binding)현상에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기포가 모래층 내부에 누적되어 발생하는 현상이다.
  2. 여재층에 억류된 플록이 파괴될 수 있다.
  3. 모관 내를 흐르는 물의 유속이 급격하게 감소할 수 있다.
  4. 탁질누출현상을 초래할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기장애(Air binding)는 여재층 내에 기포가 누적되어 물의 흐름을 방해하는 현상입니다. 기포가 물의 통로를 막기 때문에 유속이 감소하는 것이 아니라, 물이 흐를 수 있는 유효 단면적이 줄어들어 오히려 국부적인 유속이 증가하게 되며, 이로 인해 플록 파괴나 탁질 누출이 발생합니다.

    오답 노트
    모관 내를 흐르는 물의 유속이 급격하게 감소할 수 있다: 유효 단면적 감소로 인해 국부 유속은 오히려 증가함
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8. 활성탄을 활용한 흡착에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 물에 잘 녹지 않는 유기오염물은 흡착되기 어렵다.
  2. 활성탄의 표면적과 흡착효율은 반비례 관계에 있다.
  3. 활성탄의 세공크기 분포는 흡착효율에 영향을 미치지 않는다.
  4. 물에 용해되기 쉽고 분자량이 작은 물질은 흡착되기 어렵다.
(정답률: 알수없음)
  • 활성탄 흡착은 기본적으로 소수성 상호작용을 이용하므로, 물에 잘 녹지 않는 물질일수록, 분자량이 클수록 흡착이 잘 됩니다. 따라서 물에 용해되기 쉽고 분자량이 작은 물질은 흡착되기 어렵습니다.

    오답 노트
    물에 잘 녹지 않는 유기오염물: 흡착이 더 잘 됨
    표면적과 흡착효율: 비례 관계임
    세공크기 분포: 흡착 효율에 결정적인 영향을 미침
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9. 트리할로메탄(THMs) 발생에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. TOC 농도가 높을 때 트리할로메탄의 농도는 증가한다.
  2. 금속이온의 농도가 높을 때 트리할로메탄의 생성량은 증가한다.
  3. 처리수의 pH가 낮을 때 트리할로메탄의 생성량은 증가한다.
  4. 염소 접촉시간이 길 때 트리할로메탄의 생성량은 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 트리할로메탄(THMs)은 물속의 유기물(TOC)과 염소가 반응하여 생성되는 부산물이므로, TOC 농도가 높을수록 생성량이 증가합니다.

    오답 노트
    pH: pH가 높을수록 생성량이 증가함
    접촉시간: 접촉시간이 길수록 생성량이 증가함
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10. 수은 함유 폐수에 대해 사용될 수 있는 처리방법이 아닌 것은?

  1. 황화물 응집침전
  2. 증발
  3. 활성탄 흡착
  4. 이온교환
(정답률: 알수없음)
  • 수은과 같은 중금속 제거에는 화학적 침전, 흡착, 이온교환법이 주로 사용됩니다. 증발은 수은의 휘발성을 이용한 특수 공정일 수는 있으나, 일반적인 폐수 처리 방법으로서의 증발은 적절하지 않습니다.
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11. 염소 소독처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원수에 포함된 철, 망간 등의 산화 가능 물질은 소독의 효율을 저하시킨다.
  2. 원수에 포함된 암모니아성 질소 및 황화수소 등은 염소소독의 효율을 저하시킨다.
  3. 원수의 pH가 높을수록 살균효과가 크다.
  4. 바이러스에도 염소소독이 유효하다.
(정답률: 알수없음)
  • 염소 소독 시 pH가 낮을수록 살균력이 강한 차아염소산($HOCl$)의 비율이 높아져 살균 효과가 커집니다. 따라서 원수의 pH가 높을수록 살균효과가 크다는 설명은 틀린 것입니다.
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12. 오존처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오존처리는 트리할로메탄과 할로아세틱애시드의 전구물질을 저감시키는데 활용 가능하다.
  2. 염소보다 강한 산화력을 가지고 있다.
  3. 오존은 유기물과 반응하여 부산물을 생성하지 않는 장점이 있다.
  4. 철, 망간의 산화능력이 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존은 매우 강력한 산화제이지만, 유기물과 반응하여 알데히드, 케톤 등 다양한 산화 부산물을 생성할 수 있으므로 부산물을 생성하지 않는다는 설명은 틀렸습니다.
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13. 여과지의 여과모래 균등계수에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 균등계수는 모양이 다른 여과모래의 혼합정도를 수치로 나타낸 것이다.
  2. 균등계수와 여과모래의 공극률과는 상관관계가 없다.
  3. 균등계수는 통과중량백분율의 무게비로 나타낸다.
  4. 균등계수의 최소값은 1.0이다.
(정답률: 알수없음)
  • 균등계수($U$)는 입경의 분포 범위를 나타내는 지표로, 모든 입자의 크기가 동일할 때 최소값 $1.0$을 가지며 값이 클수록 입도 분포가 넓음을 의미합니다.

    오답 노트
    모양의 혼합정도 $\rightarrow$ 입경 분포의 정도
    공극률과 상관관계 없다 $\rightarrow$ 균등계수가 클수록 공극률이 감소함
    통과중량백분율 무게비 $\rightarrow$ $D_{60}$과 $D_{10}$의 비율로 정의됨
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14. 완속여과지의 운영에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 세균제거율이 탁월하다.
  2. 여과지 수심은 45~90cm로 하며, 고수위면으로부터 50cm 정도의 여유를 둔다.
  3. 여과속도는 4~5 m/day를 표준으로 한다.
  4. 여과모래의 균등계수는 2.0이하, 유효경은 0.3~0.45 mm로 하는 것이 일반적이다.
(정답률: 알수없음)
  • 완속여과지의 여과모래 층 두께(수심)는 일반적으로 $60 \sim 120\text{cm}$ 정도로 유지해야 하며, 제시된 $45 \sim 90\text{cm}$는 기준보다 낮게 설정된 수치입니다.
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15. 급속여과지의 운영에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 여과속도는 120~150 m/day가 일반적이다.
  2. 여과모래의 유효경은 1.0～ 4.5 mm 범위가 보통이다.
  3. 신규로 투입하는 여과모래의 세척탁도는 50도 이상으로 하여야 한다.
  4. 여과모래의 균등계수는 2.5 이상으로 유지한다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지는 빠른 여과 속도를 위해 설계되며, 일반적으로 여과속도는 $120 \sim 150\text{ m/day}$ 범위에서 운영됩니다.

    오답 노트
    여과모래의 유효경: 보통 $0.45 \sim 0.7\text{ mm}$ 범위임
    여과모래의 균등계수: 보통 $1.3 \sim 1.7$ 정도로 유지함
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16. 수인성 질병을 일으키는 원생동물로만 묶여진 것은?

  1. Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum
  2. Giardia lamblia, Salmonella Typhosa
  3. Pasteurella tularensis, Vibrio comma
  4. Vibrio comma, Giardia lamblia
(정답률: 알수없음)
  • 수인성 질병을 일으키는 원생동물에는 Giardia lamblia와 Cryptosporidium parvum이 대표적입니다.

    오답 노트
    Salmonella Typhosa, Vibrio comma, Pasteurella tularensis: 세균(Bacteria)에 해당함
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17. 활성탄을 활용한 정수처리 공정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반적으로 입상활성탄 공정은 여과공정 전ㆍ후에 위치하며, 침전공정 이후에 흡착과 여과를 목적으로 운영할 수 있다.
  2. 일반적으로 분말활성탄은 단기간 사용시 적합하며, 입상활성탄은 장기간 사용할 경우 유리하다.
  3. 수중에 용해되어 있는 유기물의 제거 능력이 뛰어나며, 처리수에 반응생성물을 남기는 것이 단점이다.
  4. 고정층식흡착장치는 운전관리가 용이하고, 활성탄 입자 유출 위험이 적다.
(정답률: 알수없음)
  • 활성탄 흡착은 물리적/화학적 흡착 원리를 이용하여 유기물을 제거하는 공정으로, 처리수 내에 별도의 반응생성물을 남기지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    입상활성탄 공정: 여과 전후 또는 침전 후 흡착/여과 목적으로 운영 가능함
    분말 vs 입상: 분말은 단기, 입상은 장기 사용에 유리함
    고정층식: 운전 관리가 쉽고 입자 유출 위험이 적음
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18. 소독제(액화염소) 저장 및 주입설비에서의 관리상황이 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 액화염소 저장 및 주입설비의 관리 기준에 따라 제시된 모든 항목이 적절하게 운영되고 있습니다.
    ㄱ. 예비용을 포함하여 2기가 설치된 점, ㄴ. 액화염소 용기의 온도 관리(최고온도 $39^{\circ}C$이하), ㄷ. 1일 사용량 대비 10일분 저장, ㄹ. 표준 용기 규격($100\text{kg}$, $1\text{ton}$) 사용 모두 옳은 관리 상황입니다.
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19. 정수처리에서 발생되는 소독부산물에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄴ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 염소 소독부산물은 제거가 어렵고, 트리할로메탄은 대표적인 염소 소독부산물이며, 이산화염소는 일반 염소에 비해 소독부산물 생성이 적다는 점이 핵심입니다.

    오답 노트
    오존처리 병행: 트리할로메탄 전구물질 제거 시 오존처리를 병행하면 제거 효율이 향상되므로 저하된다는 설명은 틀림
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20. 다음에서 설명하는 분리막은?

  1. 정밀여과막(MF)
  2. 나노여과막(NF)
  3. 한외여과막(UF)
  4. 역삼투압(RO)
(정답률: 알수없음)
  • 분리막의 분획분자량(MWCO)이 $100,000\text{ dalton}$이하의 고분자량 물질, 부유물질, 바이러스 등을 분리하는 데 주로 사용되며, 초순수 제조 및 폐수 처리에 활용되는 막은 한외여과막(UF)입니다.
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2과목: 수질분석 및 관리

21. pH가 5인 용액과 pH가 7인 용액을 같은 양으로 혼합하면 pH는 약 얼마인가? (단, 평형상태이며 다른 이온의 영향은 없다.)

  1. 5.3
  2. 5.7
  3. 6.0
  4. 6.3
(정답률: 알수없음)
  • pH가 다른 두 용액을 혼합할 때, 수소이온 농도 $[H^+]$의 산술 평균을 구한 뒤 다시 $\text{pH}$로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $[H^+]_{avg} = \frac{10^{-\text{pH}_1} + 10^{-\text{pH}_2}}{2}$
    ② [숫자 대입] $[H^+]_{avg} = \frac{10^{-5} + 10^{-7}}{2} = 5.05 \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $\text{pH} = -\log(5.05 \times 10^{-6}) \approx 5.3$
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22. 랑게리아지수(Langelier Index, LI) 분석에 사용되는 최소 분석항목이 아닌 것은?

  1. 칼슘
  2. 총알칼리도
  3. 황산이온
  4. pH
(정답률: 알수없음)
  • 랑게리아지수(LI)는 물의 탄산칼슘 포화 상태를 나타내는 지수로, pH, 총알칼리도, 칼슘 농도, 온도, 총용존고형물(TDS) 등의 항목이 분석에 사용됩니다.

    오답 노트
    황산이온: LI 계산을 위한 필수 분석 항목에 포함되지 않습니다.
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23. 다음 중 알칼리도(mg CaCO3/L)가 가장 큰 것은? (단, CO32-, HCO3-, OH-, PO43-의 분자량은 각각 60, 61, 17, 95 로 한다.)

  1. 60mg/L의 CO32-
  2. 61mg/L의 HCO3-
  3. 17mg/L의 OH-
  4. 32mg/L의 PO43-
(정답률: 알수없음)
  • 알칼리도는 $\text{CaCO}_3$로 환산하여 계산하며, 각 이온의 농도에 ( $\text{CaCO}_3$ 당량 / 해당 이온 당량 )을 곱하여 비교합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Alkalinity} = \text{Concentration} \times \frac{50}{S \times MW}$
    ② [숫자 대입]
    $\text{CO}_3^{2-}: 60 \times \frac{50}{1 \times 60} = 50$
    $\text{HCO}_3^{-}: 61 \times \frac{50}{1 \times 61} = 50$
    $\text{OH}^{-}: 17 \times \frac{50}{1 \times 17} = 50$
    $\text{PO}_4^{3-}: 32 \times \frac{50}{1.5 \times 95} \approx 11.2$
    ③ [최종 결과] $\text{CO}_3^{2-}, \text{HCO}_3^{-}, \text{OH}^{-}$ 모두 $50\text{mg/L}$로 동일하나, 문제의 정답 지정에 따라 $60\text{mg/L}$의 $\text{CO}_3^{2-}$를 선택합니다.
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24. 먹는물수질공정시험기준의 과망간산칼륨소비량-산성법 측정에서 0.004M 과망간산칼륨(KMnO4 분자량은 158)용액과 0.01M 옥살산나트륨용액으로 농도를 변화시켜 분석하였다. 다음의 과망간산칼륨소비량 계산식에서 ( )에 들어갈 값은? (단, a: 과망간산칼륨 소비량(mL), b: 정제수를 사용하여 시료와 같은 방법으로 시험할 때에 소비된 과망간산칼륨 소비량(mL), f: 과망간산칼륨용액(0.004 M)의 농도계수, V: 시료 채취량(mL)이다.)

  1. 0.316
  2. 0.632
  3. 0.948
  4. 1.580
(정답률: 알수없음)
  • 과망간산칼륨 소비량 계산 시 괄호 안에 들어갈 값은 $0.004\text{M}$과망간산칼륨 용액의 당량 무게를 의미하며, $\text{KMnO}_4$의 분자량 $158$과 당량수 $5$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Value} = \frac{M \times MW}{n}$
    ② [숫자 대입] $\text{Value} = \frac{0.004 \times 158}{5}$
    ③ [최종 결과] $\text{Value} = 0.1264$
    ※ 제시된 정답 $0.632$는 $0.004\text{M}$이 아닌 $0.02\text{M}$ 기준일 때 도출되는 값이나, 공식 지정 정답에 따라 $0.632$로 처리합니다.
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25. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 광역상수도 및 지방상수도의 정수장에서 매일 1회 이상 검사를 하여야 하는 항목이 아닌 것은?

  1. 냄새
  2. pH
  3. 잔류염소
  4. 일반세균
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙에 따라 정수장에서 매일 1회 이상 검사해야 하는 항목은 냄새, pH, 잔류염소입니다.

    오답 노트
    일반세균: 매일 검사 항목이 아닌 정기적 검사 항목입니다.
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26. 먹는물수질공정시험기준상 막여과법으로 검출이 가능한 미생물을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준의 막여과법은 특정 병원성 미생물을 검출하는 데 사용됩니다. 에서 여시니아균, 쉬겔라, 살모넬라는 막여과법으로 검출 가능합니다.

    오답 노트
    녹동균: 막여과법 대상 미생물이 아닙니다.
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27. 다음의 자료를 이용하여 계산한 차아염소산나트륨의 유효염소 농도(%)는?

  1. 7.1
  2. 10.6
  3. 14.2
  4. 17.7
(정답률: 알수없음)
  • 유효염소 농도는 적정에 소비된 티오황산나트륨의 양을 통해 계산합니다. 희석 배수와 시료량을 고려하여 원액의 농도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $유효염소(\%) = \frac{M \times V \times N \times 35.5 \times \text{희석배수}}{V_{sample} \times 10}$
    ② [숫자 대입] $유효염소(\%) = \frac{0.05 \times 40 \times 1 \times 35.5 \times \frac{200}{10} \times \frac{100}{10}}{10 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $유효염소(\%) = 14.2$
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28. 10,000m3/day의 모래여과 유출수에 100kg/day의 비율로 염소를 주입한 결과 잔류염소의 농도가 2mg/L이었다면 이 유출수의 염소 요구량(mg/L)은?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 알수없음)
  • 염소 요구량은 주입된 염소 농도에서 잔류염소 농도를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $요구량 = \frac{주입량}{유량} - 잔류농도$
    ② [숫자 대입] $요구량 = \frac{100 \times 10^6}{10000 \times 1000} - 2$
    ③ [최종 결과] $요구량 = 8\text{ mg/L}$
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29. 정수지(폭 30m, 길이 50m, 깊이 4m) 출구에서 유리잔류염소농도를 측정한 결과 0.5mg/L이었다. 유입 유량이 6,000m3/day이고 바이러스에 대한 CT요구값이 7.2일 때 정수지에서 염소소독공정의 불활성화비는? (단, 정수지 장폭비에 따른 환산계수는 장폭비 2미만은 0.1, 2이상 5미만은 0.2, 5이상 10미만은 0.3이다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 불활성화비는 실제 CT값을 요구 CT값으로 나눈 비율입니다. 실제 CT값은 잔류염소농도와 유효접촉시간($T_{10}$)의 곱으로 구하며, $T_{10}$은 체류시간에 환산계수를 곱해 산출합니다.
    장폭비는 $50/30 = 1.67$로 2 미만이므로 환산계수는 $0.1$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $불활성화비 = \frac{C \times (T \times f)}{CT_{req}}$
    ② [숫자 대입] $불활성화비 = \frac{0.5 \times (\frac{30 \times 50 \times 4}{6000 \times 24} \times 0.1 \times 24 \times 60)}{7.2}$
    ③ [최종 결과] $불활성화비 = 10$
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30. 석회-소다회법으로 경도를 제거할 때 소석회(Ca(OH)2) 및 소다회(Na2CO3)를 모두 필요로 하는 경도물질은?

  1. Ca(HCO3)2
  2. Mg(HCO3)2
  3. CaSO4
  4. MgSO4
(정답률: 알수없음)
  • 비탄산경도 중 마그네슘 경도($MgSO_{4}$)는 먼저 소석회를 투입하여 $Mg(OH)_{2}$ 형태로 침전시킨 후, 이때 생성된 $CaSO_{4}$를 제거하기 위해 소다회를 추가로 투입해야 하므로 두 약제가 모두 필요합니다.

    오답 노트
    Ca(HCO$_{3}$)$_{2}$: 소석회만 필요
    Mg(HCO$_{3}$)$_{2}$: 소석회만 필요
    CaSO$_{4}$: 소다회만 필요
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31. 응집의 최적조건을 결정하기 위하여 사용하는 자-테스트(Jar-test)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 응집제의 적정투입량을 결정하기 위해 사용하는 방법이다.
  2. 상징수를 채수하여 탁도, 알칼리도, pH 등을 분석한다.
  3. 급속교반은 약10∼30분, 완속교반은 약1∼2분간 실시한다.
  4. 실험순서는 응집제첨가, 급속교반, 완속교반, 침전, 상징수의 측정 순으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 자-테스트(Jar-test)에서 교반 시간은 급속교반이 짧고 완속교반이 깁니다. 급속교반은 약 $1\sim2$분간 실시하여 약제를 빠르게 혼합하고, 완속교반은 약 $10\sim30$분간 실시하여 플록(floc)을 성장시켜야 합니다.
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32. 침전지에서 침전효율을 증가시키는 방법으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 침전 효율은 입자가 바닥에 도달하는 속도가 빠를수록, 그리고 물이 머무는 시간이 길거나 표면적이 넓을수록 증가합니다.

    침전지의 표면적을 크게 하거나, 입자의 침강속도를 크게 하고, 유량을 적게 하여 체류시간을 늘리며, 표면부하율을 작게 하는 모든 방법이 침전 효율을 높이는 올바른 방법입니다.
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33. 수처리제의 기준과 규격 및 표시기준상 입상활성탄의 성분규격 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 페놀가 25 이하
  2. 메틸렌블루탈색력 550mL/g 이상
  3. ABS가 50 이하
  4. 요오드흡착력 950mg/g 이상
(정답률: 알수없음)
  • 입상활성탄의 성분규격 기준에서 메틸렌블루탈색력은 $500\text{mL/g}$이상이어야 합니다. 따라서 메틸렌블루탈색력 $550\text{mL/g}$이상이라는 설명은 기준치보다 높게 설정되어 있어 규격 기준 자체로 옳지 않습니다.
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34. 어느 시료에서 Ca2+=40mg/L, Mg2+=24mg/L, Na+=23mg/L, K+=39mg/L일 때 총 경도(mg CaCO3/L)는? (단, Ca2+, Mg2+, Na+, K+의 원자량은 각각 40, 24, 23, 39로 한다.)

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 알수없음)
  • 총 경도는 물속의 다가 양이온($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 등)의 농도를 $CaCO_{3}$ 환산 농도로 합산하여 계산합니다. 단, $Na^{+}$, $K^{+}$는 1가 이온이므로 경도 계산에서 제외합니다.
    ① [기본 공식] $\text{총 경도} = ( \frac{\text{Ca 농도}}{\text{Ca 원자량}} + \frac{\text{Mg 농도}}{\text{Mg 원자량}} ) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{총 경도} = ( \frac{40}{40} + \frac{24}{24} ) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{총 경도} = 200 \text{ mg } CaCO_{3}/L$
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35. 수처리제의 기준과 규격 및 표시기준상 수처리제의 품목과 종류가 잘못 연결된 것은?

  1. 응집제 - 폴 리황산규산알루미늄, 황산알루미늄, 알긴산나트륨
  2. 살균ㆍ소독제 - 고도표백분, 차아염소산나트륨, 과산화수소
  3. 부식억제제 - 수산화칼슘, 황산구리, 수산화나트륨
  4. 활성탄 - 입상활성탄, 분말활성탄
(정답률: 알수없음)
  • 수처리제의 기준과 규격 및 표시기준상 수산화칼슘, 황산구리, 수산화나트륨 등은 부식억제제가 아닌 pH 조절제 또는 기타 용도로 분류됩니다.
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36. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 먹는물 수질기준 중 소독제 및 소독 부산물질에 관한 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 잔류염소는 4.0mg/L를 넘지 아니할 것
  2. 총트리할로메탄은 0.1mg/L를 넘지 아니할 것
  3. 클로로포름은 0.08mg/L를 넘지 아니할 것
  4. 디브로모클로로메탄은 0.03mg/L를 넘지 아니할 것
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙에 따르면 디브로모클로로메탄의 기준치는 $0.01\text{mg/L}$이하로 설정되어 있습니다.

    오답 노트
    디브로모클로로메탄은 $0.03\text{mg/L}$가 아니라 $0.01\text{mg/L}$가 올바른 기준입니다.
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37. 다음은 물환경보전법령상 수질오염감시경보의 어느 단계에 해당하는가?

  1. 관심
  2. 주의
  3. 경계
  4. 심각
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 의 내용 중 '생물감시 측정값이 경보기준 농도를 30분 이상 지속적으로 초과'하고, '측정항목별 경보기준을 3배 이상 초과'하는 경우는 수질오염감시경보 단계 중 경계 단계에 해당합니다.
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38. 막여과 정수시설의 설치기준에서 수도용 막여과공정의 평가기준 중 수도용 한외여과공정 모형실험의 수질관리 대상이 아닌 것은?

  1. 원수
  2. 막공급수
  3. 막여과수
  4. 농축수
(정답률: 알수없음)
  • 수도용 한외여과공정 모형실험의 수질관리 대상은 원수, 막공급수, 막여과수로 규정되어 있으며, 농축수는 관리 대상에 포함되지 않습니다.
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39. 먹는물 수질감시항목 운영 등에 관한 고시상 먹는물 수질감시항목 중 검사주기가 가장 짧은 것은?

  1. Microcystin-LR
  2. Vinyl Chloride
  3. Chlorate
  4. Chlorophenol
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물 수질감시항목 운영 등에 관한 고시에 따라 Microcystin-LR은 검사주기가 가장 짧은 항목에 해당합니다.
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40. 수도법령상 용어를 바르게 설명한 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄹ, ㅁ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ, ㅁ
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령상 정의에 따라 원수, 정수, 일반수도의 개념은 정확하게 설명되었습니다.

    오답 노트
    상수원: 취수시설을 설치한 지역의 하천, 호소, 지하수 등을 말하며 단순히 제공하기 위한 지역을 의미하는 것이 아님
    광역상원: 둘 이상의 지방자치단체에 공급되는 상수원을 말함
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3과목: 설비운영(기계·장치 또는 계측기 등)

41. 가압탈수기의 여과포에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 내산성과 내알칼리성을 가져야 한다.
  2. 사용 중에 팽창은 크고, 수축은 적어야 한다.
  3. 폐색이 적고 케이크의 탈착이 좋아야 한다.
  4. 강도와 내구성이 뛰어나야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가압탈수기의 여과포는 압력 하에서 효율적으로 여과가 이루어져야 하므로, 형태가 변하지 않도록 사용 중에 팽창과 수축이 모두 적어야 합니다.

    오답 노트
    내산성/내알칼리성: 화학적 부식 방지를 위해 필수적임
    폐색/탈착: 여과 효율과 케이크 제거를 위해 중요함
    강도/내구성: 고압 환경에서 견뎌야 하므로 필수적임
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42. 급속여과지에서 공기공급원 장치에 포함되지 않는 것은?

  1. 필터
  2. 소음기
  3. 진공펌프
  4. 애프터쿨러
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지의 공기공급원 장치는 공기를 압축하고 정화하여 공급하는 시스템으로, 필터, 소음기, 애프터쿨러 등이 포함됩니다. 반면 진공펌프는 공기를 빨아들이는 장치이므로 공기를 공급하는 장치 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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43. 고도정수처리에서 활성탄층의 두께 2m, 선속도 10m/h일 경우 공상접촉시간(min)은?

  1. 5
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 알수없음)
  • 공상접촉시간(EBCT)은 활성탄층의 두께를 선속도로 나누어 계산하며, 시간 단위를 분으로 환산해야 합니다.
    ① $EBCT = \frac{L}{v}$
    ② $EBCT = \frac{2 \text{ m}}{10 \text{ m/h}} = 0.2 \text{ h}$
    ③ $0.2 \times 60 = 12 \text{ min}$
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44. 액체황산알루미늄을 저장할 수 있는 재질이 아닌 것은?

  1. FRP
  2. 염화비닐
  3. 폴리에틸렌
  4. 일반구조용 압연강재
(정답률: 알수없음)
  • 액체황산알루미늄은 강한 부식성을 가지므로 FRP, 염화비닐, 폴리에틸렌과 같은 내식성 플라스틱 재질을 사용해야 하며, 부식에 취약한 일반구조용 압연강재는 저장 재질로 사용할 수 없습니다.
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45. 다음에서 설명하고 있는 하부집수장치는?

  1. 휠러형
  2. 다공판형
  3. 유공블럭형
  4. 스트레이너형
(정답률: 알수없음)
  • 바닥판에 분산실과 송수실을 갖는 성형블록을 병렬로 연결하고, 오리피스를 통한 2단 구조로 균압 효과를 얻으며 시공이 간편한 장치는 유공블럭형 하부집수장치의 특징입니다.
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46. 상향류식 경사판 침전지에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 상향류식 경사판 침전지에서 표면부하율은 $12\sim28\text{mm/min}$을 표준으로 하며, 침강장치는 1단으로 구성하고 경사각을 $55\sim60^{\circ}$로 유지하는 것이 적절합니다.

    오답 노트
    침전지 내 평균상승유속은 $350\text{mm/min}$이 아니라 훨씬 낮은 속도로 유지해야 효율적인 침전이 가능합니다.
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47. 막모듈의 파울링과 관련된 내용으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 막모듈의 파울링(Fouling)은 막 표면에 오염물질이 쌓여 부착층이 형성되고 이로 인해 유로가 폐쇄되는 현상을 의미합니다.

    오답 노트
    가수분해나 산화로 인한 특성 변화, 압력에 의한 크립 변형 및 손상은 파울링이 아니라 막 자체의 화학적·물리적 열화(Degradation)에 해당합니다.
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48. 공기밸브의 설치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관경 400mm 이상의 본관에는 단구공기밸브를 설치한다.
  2. 한랭지에서는 공기밸브의 동결을 방지하기 위하여 밸브실내에 방한재를 채운다.
  3. 매설관에 설치하는 공기밸브에는 견고하고 관리가 용이한 밸브실을 설치한다.
  4. 관로의 종단도상에서 상향 돌출부의 상단에 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 관경 $400\text{mm}$이상의 본관에는 단구공기밸브가 아닌 복구공기밸브를 설치하여 공기 배출과 흡입이 모두 가능하도록 해야 합니다.

    오답 노트
    한랭지 방한재 채움, 견고한 밸브실 설치, 상향 돌출부 상단 설치는 모두 공기밸브 설치의 올바른 기준입니다.
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49. 펌프설비에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 펌프설비의 운전방식을 정할 때에는 설비의 규모, 토출량의 변동폭을 고려한다.
  2. 펌프설비의 제어방식에는 원격제어방식이 많이 채택되고 있지만, 원격지에 설치되어 있는 펌프장은 유인화(有人化)를 원칙으로 한다.
  3. 펌프설비는 계획수량과 수압을 만족하는 것이어야 하므로 펌프자체의 성능을 먼저 숙지해야 한다.
  4. 캐비테이션에 대하여 적절한 조치를 강구해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 최근 펌프설비의 제어방식은 효율적인 운영과 인건비 절감을 위해 원격제어방식을 많이 채택하고 있으며, 원격지에 설치된 펌프장은 사람이 상주하지 않는 무인화(無人化)를 원칙으로 설계하고 운영합니다.
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50. 펌프의 토출측에 설치할 필요가 없는 기기는?

  1. 진공계
  2. 체크밸브
  3. 압력계
  4. 제어밸브
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 토출측은 압력이 가해지는 정압 구간이므로 압력을 측정하는 압력계, 역류를 방지하는 체크밸브, 유량을 조절하는 제어밸브가 설치됩니다. 반면, 진공계는 압력이 대기압보다 낮은 음압(진공) 상태를 측정하는 장치이므로 펌프의 흡입측에 설치하며, 토출측에는 설치할 필요가 없습니다.
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51. 펌프를 자동 또는 원격제어에 의해 운전하는 경우 설치할 수 있는 장치를 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 자동 및 원격제어를 위해서는 시스템의 상태를 감지할 수 있는 장치가 필수적입니다. 에 제시된 만수검지장치(수위 확인), 압력검지장치(압력 확인), 유수검지장치(흐름 확인) 모두 펌프의 운전 제어를 위해 설치 가능한 장치입니다.
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52. 차압식 수위계에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 차압전송기 출력의 안정화를 위해 액에 맥동을 준다.
  2. 도압배관은 공기가 차지 않게 직선배관으로 한다.
  3. 차압전송기는 최고수위보다 낮게 설치한다.
  4. 액의 밀도에 의한 보정이 필요없다.
(정답률: 알수없음)
  • 차압식 수위계의 도압배관 내부에 공기가 정체되면 측정 오차가 발생하므로, 공기가 차지 않도록 적절한 구배를 가진 직선배관으로 설치하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    차압전송기 출력 안정화: 맥동은 제거해야 함
    차압전송기 설치 위치: 최고수위보다 높게 설치하여 액 유입 방지
    밀도 보정: 액의 밀도 변화에 따라 압력이 달라지므로 보정이 필요함
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53. 상수도시설 계측제어설비와 구성 요소로 옳지 않은 것은?

  1. 판넬기기: 유량계, 수위계, 압력계, 온도측정계
  2. 원격감시제어 장치: TM/TC, SCADA
  3. 컴퓨터 감시제어 장치: PLC, DCS, ACS
  4. 감시제어반: OPC, LPC, LIP, MOP
(정답률: 알수없음)
  • 유량계, 수위계, 압력계, 온도측정계는 판넬에 부착되는 기기가 아니라 현장에서 직접 측정하는 현장계기(Field Instrument)에 해당합니다.
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54. 상수도시설에서 계측제어설비 설치에 따른 기대효과로 옳지 않은 것은?

  1. 이상 시 신속하고 적절하게 대응할 수 있다.
  2. 수질, 수량 및 수압등의 품질관리를 향상시킬수 있다.
  3. 알맞은 정보관리로 설비관리의 기능을 향상시킬수 있다.
  4. 합리적인제어에 의한 운전의 폐쇄성을 확보할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 계측제어설비의 도입 목적은 운전의 투명성과 효율성을 높여 개방적이고 합리적인 시스템을 구축하는 것이지, 운전의 폐쇄성을 확보하는 것이 아닙니다.
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55. 역률개선 설비에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수변전설비에서 종합역률은 80∼85% 정도 유지한다.
  2. 대용량 고압콘덴서군은 2군이상으로 분할하여 제어할 수 있도록 한다.
  3. 저압전동기 및 고압소용량 전동기회로에는 진상콘덴서를 직렬로 설치한다.
  4. 고압콘덴서는 별도의 차단장치 없이 병렬로 연결하는 것을 원칙으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 대용량 고압콘덴서의 경우, 부하 변동에 따라 적절한 용량을 투입하여 과보상을 방지하고 효율적인 역률 제어를 하기 위해 2군 이상으로 분할 제어해야 합니다.

    오답 노트
    종합역률: 일반적으로 90% 이상으로 유지하는 것이 권장됨
    콘덴서 설치: 직렬이 아닌 병렬로 설치해야 함
    차단장치: 고압콘덴서는 반드시 전용 차단장치를 설치해야 함
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56. 원격감시제어시스템의 유도 장해 방지대책으로 옳은 것은?

  1. 정전유도 잡음은 꼬임선 케이블을 사용한다.
  2. 장비 또는 시스템은 다중 접지로 하여 낮은 접지저항을 유지한다.
  3. 상용주파수를 사용하는 신호선은 실드(shield) 케이블을 사용한다.
  4. 계기용 신호회로를 전원배선으로부터 멀리 이격한다.
(정답률: 알수없음)
  • 유도 장해를 방지하기 위해서는 잡음의 원인이 되는 전원배선과 신호회로 사이의 물리적 거리를 충분히 띄우는 이격 설치가 가장 효과적입니다.

    오답 노트
    정전유도 잡음: 꼬임선보다는 실드 케이블이 효과적임
    접지 방식: 다중 접지보다는 단일 접지(Single Point Grounding)가 전위차에 의한 잡음 방지에 유리함
    상용주파수 신호선: 실드 케이블 사용도 방법이나, 근본적인 유도 장해 방지대책으로는 이격 설치가 우선됨
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57. 수변전설비에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주회로구성은 점검보수 시 전체가 정전되도록 구성하고 가능한 간소화한다.
  2. 설비용량(kVA)은 최대수요전력(kW)에 충분히대응할 수 있어야 한다.
  3. 외부로부터 침입하는 이상전압(surge)에 대하여 효율적으로 보호할 수 있는 전류기를 설치한다.
  4. 변압기 용량은 적절한 여유분을 가져야 하며 주요한 변압기는 1.5뱅.크 이하로 구성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수변전설비의 용량은 부하의 최대수요전력을 충분히 감당할 수 있도록 설계하여 전력 공급의 안정성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    주회로구성: 점검보수 시 정전 범위를 최소화하도록 구성해야 함
    이상전압 보호: 전류기가 아닌 피뢰기(LA)를 설치해야 함
    변압기 구성: 주요 변압기는 2뱅크 이상으로 구성하여 신뢰성을 높여야 함
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58. 산업안전보건법령상 유해ㆍ위험 기계 등 안전검사 합격증명서에 표시되는 항목으로 (ㄱ)~(ㄹ)에 해당하는 것으로 옳은 것은?

  1. ㄱ: 일련번호
  2. ㄴ: 합격년도
  3. ㄷ: 안전검사대상품
  4. ㄹ: 검사기관
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법령상 안전검사 합격증명서의 기재 항목을 묻는 문제입니다. 에서 ㄷ에 해당하는 항목은 안전검사대상품입니다.
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59. 산업안전보건법령상 사업주가 작업장에서 취급하는 대상화학물질의 물질안전보건 자료에 관한 교육을 실시하는 경우를 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄱ, ㄴ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법령에 따라 물질안전보건자료(MSDS) 교육은 의 ㄱ(새로운 대상화학물질 도입), ㄴ(유해성·위험성 정보 변경), ㄷ(해당 작업에 근로자 배치) 모든 경우에 실시해야 합니다.
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60. 산업안전보건법령상 안전검사 대상 유해ㆍ위험기계에 해당하는 것은?

  1. 연삭기 또는 연마기
  2. 파쇄기
  3. 전단기
  4. 혼합기
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법령상 안전검사를 받아야 하는 유해·위험기계 목록에 전단기가 포함됩니다.
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4과목: 정수시설 수리학

61. 베르누이(Bernoulli) 방정식을 유도할 때 가정한 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 정상류 흐름이다.
  2. 압축성을 고려한다.
  3. 비점성 흐름이다.
  4. 외력은 중력만작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 방정식은 유체가 흐를 때 에너지 보존을 설명하는 식으로, 반드시 비압축성 유체(밀도가 일정함)라고 가정해야 합니다. 따라서 압축성을 고려한다는 설명은 잘못된 조건입니다.

    오답 노트
    정상류 흐름, 비점성 흐름, 중력 외의 외력 무시는 모두 베르누이 방정식의 기본 가정 조건입니다.
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62. 물의 밀도를 FLT계 차원으로 나타낸 것은?

  1. [FL]
  2. [FL -2T]
  3. [FL -1T2]
  4. [FL -4T2]
(정답률: 알수없음)
  • 밀도는 단위 부피당 질량으로 정의됩니다. 질량 $M$은 뉴턴의 제2법칙 $F = ma$에서 $M = \frac{F}{a} = \frac{F}{L T^{-2}} = [FL^{-1}T^{2}]$이며, 이를 부피 $L^{3}$으로 나누면 밀도의 차원이 됩니다.
    ① [기본 공식] $[\rho] = \frac{[M]}{[V]}$
    ② [숫자 대입] $[\rho] = \frac{[FL^{-1}T^{2}]}{[L^{3}]}$
    ③ [최종 결과] $[\rho] = [FL^{-4}T^{2}]$
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63. 길이 1km, 지름 500mm인 원형관에 평균유속 2m/sec로 물이 흐르고 있다. 관마찰손실계수가 0.02일 때 마찰손실수두(m)는 약 얼마인가?

  1. 4.16
  2. 6.16
  3. 8.16
  4. 10.16
(정답률: 알수없음)
  • 관내 마찰손실수두는 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h_{L} = f \times \frac{L}{D} \times \frac{V^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $h_{L} = 0.02 \times \frac{1000}{0.5} \times \frac{2^{2}}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h_{L} = 8.16$
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64. 관수로 흐름의 유량이 0.5m3/sec일 때, 각 단면에서의 유속(m/sec)은 약 얼마인가? (단, D1=50cm, D2=30cm이다.)

  1. V1 = 2.55, V2 = 7.08
  2. V1 = 4.55, V2 = 9.08
  3. V1 = 6.55, V2 = 11.08
  4. V1 = 8.55, V2 =13.08
(정답률: 알수없음)
  • 연속 방정식에 의해 유량 $Q$는 단면적 $A$와 유속 $V$의 곱과 같으므로, 유속은 $V = \frac{Q}{A}$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q}{\frac{\pi D^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $V_{1} = \frac{0.5}{\frac{\pi \times 0.5^{2}}{4}}, V_{2} = \frac{0.5}{\frac{\pi \times 0.3^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $V_{1} = 2.55, V_{2} = 7.08$
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65. 다음 중 관로 내 단면 변화에 의한 유량측정방식을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 관로 내의 단면적을 변화시켜 발생하는 압력 강하를 측정함으로써 유량을 계산하는 방식은 벤투리관과 오리피스가 대표적입니다.

    오답 노트
    초음파식, 전자식: 단면 변화 없이 물리적 특성(음파, 전자기 유도)을 이용하는 측정 방식입니다.
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66. 다음 중 무차원인 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄷ, ㄹ, ㅁ
  4. ㄹ, ㅁ, ㅂ
(정답률: 알수없음)
  • 비중, 레이놀즈수, 프루드수는 서로 다른 물리량의 비율로 정의되어 단위가 상쇄되므로 차원이 없는 무차원 수입니다.

    오답 노트
    점성계수, 체적탄성계수, 압축계수: 각각 고유의 물리적 단위(차원)를 가지는 물성치입니다.
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67. 베르누이(Bernoulli)의 정리를 응용한 것이 아닌 것은?

  1. 벤투리미터(Venturimeter)
  2. 피토관(Pitot tube)
  3. 스토크스(Stokes) 법 칙
  4. 토리첼리(Torricelli) 정리
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 정리는 에너지 보존 법칙을 유체에 적용한 것으로, 유속과 압력의 관계를 이용해 유량을 측정하거나 속도를 계산하는 원리입니다.
    스토크스 법칙은 점성 유체 내에서 구형 입자가 받는 저항력(항력)을 다루는 법칙으로, 베르누이 정리와는 무관합니다.

    오답 노트
    벤투리미터, 피토관, 토리첼리 정리는 모두 유체의 압력-속도 에너지 변환을 이용한 베르누이 응용 사례입니다.
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68. 침전지의 유입유량이 200m3/min, 용량 5,000m3, 유효수심이 4m일 때 침전지의표면부하율(m/day)은 약 얼마인가?

  1. 230
  2. 330
  3. 430
  4. 530
(정답률: 알수없음)
  • 표면부하율은 단위 시간당 유입 유량을 침전지의 표면적으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{Q}{A} = \frac{Q}{\frac{V}{H}}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{200 \times 60 \times 24}{\frac{5000}{4}}$
    ③ [최종 결과] $L = 230.4 \text{ m/day}$
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69. 직경이 0.05m인 매끈한 관 속을 60cm3/sec의 물이 흐를 때, 관의 길이 1,000m에 대한 마찰손실수두(cm)는 약 얼마인가? (단, 물의 동점성계수는 1.12 × 10-2cm2/sec이다.)

  1. 4.5
  2. 10.0
  3. 14.5
  4. 20.0
(정답률: 알수없음)
  • 매끈한 관(층류)에서의 마찰손실수두는 하겐-포아죄유(Hagen-Poiseuille) 식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{32 \times \nu \times L \times V}{g \times d^{2}}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{32 \times (1.12 \times 10^{-4}) \times 1000 \times 0.0305}{9.81 \times 0.05^{2}}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.0445 \text{ m} = 4.45 \text{ cm}$
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70. 지름이 D인 원형관에서 최대유속이 발생하는 수심(h)은?

  1. h = 0.51D
  2. h = 0.61D
  3. h = 0.71D
  4. h = 0.81D
(정답률: 알수없음)
  • 원형관 내의 흐름에서 최대유속은 관의 중심이 아니라, 수면의 영향으로 인해 중심보다 약간 높은 위치에서 발생합니다. 이론적으로 최대유속이 발생하는 수심은 관 지름의 약 $0.81$배 지점입니다.
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71. 관수로에서의 미소손실에 해당하지 않는 것은?

  1. 유입손실
  2. 유출손실
  3. 굴절손실
  4. 마찰손실
(정답률: 알수없음)
  • 미소손실은 관의 입구, 출구, 굴곡부 등 국부적인 변화로 인해 발생하며, 마찰손실은 관의 길이에 따라 발생하는 주손실에 해당합니다.

    오답 노트
    유입손실, 유출손실, 굴절손실: 모두 국부적인 변화로 인한 미소손실임
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72. 관수로와 개수로 흐름에서 가장 지배적인 영향을 미치는 것은?

  1. 관수로 - 중력, 개수로 - 대기압력
  2. 관수로 - 압 력, 개수로 - 중력
  3. 관수로 - 비력, 개수로 - 대기압력
  4. 관수로 - 압 력, 개수로 - 마 찰력
(정답률: 알수없음)
  • 관수로는 밀폐된 관 내에서 압력 차이에 의해 흐름이 지배되며, 개수로는 수면이 대기에 노출되어 중력(경사)에 의해 흐름이 지배됩니다.
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73. 길이 50m, 유효수심 3m, 폭 6m의 제원을 갖는 침전지에 5m3/min의 유량이 유입되는 경우 체류시간(hr)은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 체류시간은 침전지의 전체 체적을 유입 유량으로 나누어 계산합니다.
    ① $T = \frac{V}{Q}$
    ② $T = \frac{50 \times 3 \times 6}{5 \times 60}$
    ③ $T = 3$
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74. 완속여과지의 여과속도 단위는?

  1. m3/sec
  2. m/day
  3. m2/day
  4. m2/sec2
(정답률: 알수없음)
  • 완속여과지는 매우 느린 속도로 여과가 진행되므로, 단위 시간당 여과되는 수심의 높이인 m/day를 사용합니다.
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75. 양정고는 150m, 손실수두는 12m일 때, 펌프에 의한 양수량이 0.08m3/sec가 되기 위해 필요한 펌프의 용량(kW)은 약 얼마인가? (단, 펌프의 효율은 90%이다.)

  1. 141
  2. 215
  3. 277
  4. 315
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 용량은 전양정(양정고 + 손실수두)과 유량, 효율을 이용하여 계산합니다.
    ① $P = \frac{9.8 \times Q \times H}{\eta}$
    ② $P = \frac{9.8 \times 0.08 \times (150 + 12)}{0.9}$
    ③ $P = 141.1$
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76. 펌프의 운전 및 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 펌프의 크기는 손실수두로 나타낸다.
  2. 양정을 높일 필요가 있을 때는 병렬연결, 유량을 증가시키고자 할 때는 직렬연결한다.
  3. 펌프운영 시 예비펌프설치는 가급적 피하도록 한다.
  4. 펌프는 가능한 최고효율점 부근에서 운전하도록 용량과 대수를 정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 에너지 효율을 극대화하고 기계적 마모를 줄이기 위해, 설계 시 가능한 최고효율점 부근에서 운전되도록 용량과 대수를 결정하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    양정 증가/유량 증가: 양정은 직렬연결, 유량은 병렬연결로 대응함
    예비펌프 설치: 설비의 신뢰성과 연속 운전을 위해 반드시 설치해야 함
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77. 펌프의 토출량이 1.5m3/min이고, 흡입구 유속이 1.2m/sec일 때, 펌프의 구경(mm)은 약 얼마인가?

  1. 163
  2. 185
  3. 205
  4. 223
(정답률: 알수없음)
  • 유량 공식 $Q = A \times v$를 이용하여 펌프의 단면적을 구한 뒤, 원의 넓이 공식을 통해 구경을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt{\frac{4 \times Q}{\pi \times v}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt{\frac{4 \times (1.5 \times 1000 / 60)}{3.14 \times 1.2}}$
    ③ [최종 결과] $D = 0.163\text{ m} = 163\text{ mm}$
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78. 펌프의 내부에서 유속이 급변하거나 와류 발생 등에 의하여 펌프 내 유체의 압력이 저하될 경우, 물이 기화되면서 흐름 중에 공동이 생기는 현상은?

  1. 수격작용
  2. 사이폰
  3. 모세관
  4. 캐비테이션
(정답률: 알수없음)
  • 펌프 내부의 압력이 유체의 포화증기압보다 낮아져 액체가 기화하며 기포(공동)가 발생하는 현상을 캐비테이션(Cavitation)이라고 합니다.
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79. 펌프의 운전 중에 주기적으로 압력계기의 눈금이 큰 진폭으로 흔들림과 동시에 토출량의 변동이 발생하고, 흡입 및 토출배관의 진동과 소음을 수반하는 현상은?

  1. 삼투현상
  2. 도수현상
  3. 서징(surging)현상
  4. 베나콘트랙타(Vena contracta)
(정답률: 알수없음)
  • 펌프 운전 중 압력계의 큰 진폭 흔들림, 토출량 변동, 배관의 진동 및 소음이 동반되는 불안정한 상태를 서징(surging)현상이라고 합니다.
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80. 펌프의 비속도 Ns를 나타내는 식은? (단, N은 분당 회전수, Q는 최고 효율점의 양수량, H는 최고 효율점의 전양정이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 비속도는 펌프의 형상을 결정하는 지표로, 회전수, 양수량, 전양정의 관계식으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$N_s = N \times \frac{Q^{1/2}}{H^{3/4}}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 문제는 공식 자체를 묻는 문제이므로 대입 과정 생략
    ③ [최종 결과]
    $$\text{정답: } $$
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