정수시설운영관리사 1급 1차 필기 기출문제복원 (2022-10-01)

정수시설운영관리사 1급 1차 2022-10-01 필기 기출문제 해설

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정수시설운영관리사 1급 1차
(2022-10-01 기출문제)

목록

1과목: 수처리공정

1. 정수처리에 응용될 수 있는 고도산화법(AOP)에서 오존과 함께 사용할 수 있는 약품이나 방법으로 옳은 것은?

  1. Low pH
  2. Carbon dioxide
  3. UV(Ultraviolet)
  4. IR(Infrared)
(정답률: 알수없음)
  • 바닥판에 분산실과 송수실을 병렬로 연결하여 평면적으로 균등한 여과와 역세척 효과를 기대할 수 있으며, 압력실이 필요 없어 구조를 얇게 만들 수 있는 하부집수장치는 유공블록형입니다.
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2. 슬러지처리시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 슬러지의 농도가 높으면 탈수효율 향상이 기대된다.
  2. 농축조는 탈수기가 간헐적으로 운전되는 경우에는 슬러지의 저류기능도 한다.
  3. 비저항치가 크면 탈수성이 좋다는 의미이다.
  4. 슬러지 저류조에는 공기식 또는 기계식 교반기를 설치해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 비저항치는 슬러지가 전기를 얼마나 잘 통하지 않는지를 나타내는 지표로, 비저항치가 클수록 전기적 저항이 커져 물을 빼내기 어렵기 때문에 탈수성이 나빠집니다.

    오답 노트
    비저항치가 크면 탈수성이 좋다는 의미이다: 비저항치가 클수록 탈수성은 저하됨
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3. 최적 역세척을 위한 세척속도와 여층의 최적 팽창률에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 표면세척장비는 팽창된 여과층 중에 노즐이 묻히도록 한다.
  2. 최적의 유동상태를 위한 여층의 팽창률은 20~30% 정도이다.
  3. 동일한 팽창률을 유지하기 위해 여재 입경이 커지면 역세척 속도를 증가시켜야 한다.
  4. 동일한 팽창률을 유지하기 위해 수온이 낮을 때의 역세척 유속을 기준으로 설계한다.
(정답률: 알수없음)
  • 역세척 설계 시 수온이 낮아지면 물의 점도가 증가하여 여재의 팽창이 더 잘 일어나므로, 동일한 팽창률을 유지하기 위해서는 수온이 가장 높은 때(여름철)의 역세척 유속을 기준으로 설계해야 합니다.
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4. 액화염소의 저장설비에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 액화염소의 저장용기는 40℃ 이하로 유지한다.
  2. 액화염소를 저장조에 넣기 위한 공기공급장치를 설치해야 한다.
  3. 저장조는 2기 이상 설치하고 그 중 1기는 예비로 한다.
  4. 액화염소의 저장량은 항상 1일 사용량의 5일분 이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 액화염소 저장설비 기준에 따르면, 액화염소의 저장량은 항상 1일 사용량의 5일분 이하로 유지하여 사고 시 피해를 최소화해야 합니다.

    오답 노트
    저장량은 항상 1일 사용량의 5일분 이상으로 한다: 5일분 이하가 올바른 기준임
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5. 분말활성탄의 주입방법과 효과에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분말활성탄은 통상 응집, 침전 이전에 투입하고 접촉시간은 10분이 적당하다.
  2. 일반적으로 친수성이고 분자량이 작은 물질일수록 흡착되기 쉽다.
  3. 급속여과의 역세척 주기가 길어질 경우, 여과수 중에 활성탄이 누출될 수 있다.
  4. 활성탄 1mg은 염소 2mg을 소비한다.
(정답률: 알수없음)
  • 분말활성탄은 여과지 내에 축적되다가 역세척 주기가 너무 길어지면 여과재 사이로 빠져나와 여과수 중으로 누출될 수 있습니다.

    오답 노트
    응집, 침전 이전 투입: 접촉시간은 보통 15~60분이 필요함
    친수성/작은 분자량: 소수성이고 분자량이 클수록 흡착이 잘 됨
    염소 소비: 활성탄 1mg은 염소 약 0.5~1mg을 소비함
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6. 기계식 급속혼화의 단점으로 옳지 않은 것은?

  1. 순간 혼화가 어렵다.
  2. 단락류가 많이 발생한다.
  3. 금속염 응집체에 대해서 혼화시간이 짧다.
  4. 응집효과에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 back-mixing이 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 기계식 급속혼화는 강력한 교반을 통해 빠르게 혼합하는 방식입니다.
    금속염 응집체는 반응 속도가 매우 빨라 매우 짧은 혼화시간이 필요하며, 기계식 급속혼화는 오히려 이 요구 시간을 충족시키지 못해 혼화시간이 길어지는 것이 단점입니다.

    오답 노트
    순간 혼화 어려움, 단락류 발생, back-mixing 발생은 모두 기계식 급속혼화의 대표적인 단점이 맞습니다.
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7. 정수처리공정의 염소요구량에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 염소의 수중 용해 시 생성된 차아염소산을 제외한 차아염소산이온만 유리잔류염소에 해당한다.
  2. 암모니아는 염소와 반응하여, 클로라민을 형성하고, 암모니아 중의 질소성분은 질소가스로 전환되어 공기 중으로 날아간다.
  3. 수중 유기물의 일부가 염소화유기물이 되어 트리할로메탄을 형성한다.
  4. 배수관의 관벽에 유기물이나 미생물 등이 부착되어 있으면 염소요구량을 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 유리잔류염소는 차아염소산($HOCl$)과 차아염소산이온($OCl^-$)의 합을 의미합니다. 따라서 차아염소산을 제외하고 차아염소산이온만 해당한다는 설명은 틀렸습니다.
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8. 오염물질이 함유된 정수처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 용해성 전구물질은 응집침전으로 제거하고, 현탁성 전구물질은 분말 활성탄 또는 입상 활성탄처리로 제거한다.
  2. 휴믹산 및 펄빅산의 색도를 활성탄으로 처리할 경우 휴믹산에 대한 제거능은 펄빅산에 대한 제거능보다 작다.
  3. 휘발성유기화합물을 저감시키기 위하여 폭기장치나 입상활성탄을 사용한다.
  4. 질산성질소는 이온교환법, 생물처리법, 역삼투막법 등으로 제거 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전구물질의 제거 방법이 서로 바뀌어 설명되었습니다. 현탁성 전구물질은 응집침전으로 제거하고, 용해성 전구물질은 활성탄 처리(분말 또는 입상)를 통해 제거하는 것이 옳습니다.
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9. 입상활성탄 처리공정에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 흡착될 수 있는 최대량은 피흡착물지리 접촉가능한 세공내 비표면적의 크기에 반비례한다.
  2. 철, 망간 제거에 효과적이며, 효율 향상을 위해 염소와 활성탄을 반응기 내에 동시에 주입하는 것이 바람직하다.
  3. 생물활성탄은 겨울철에 유입수의 수온이 낮을 때는 제거효율이 낮다.
  4. 활성탄의 오염물질 제거능력은 오염물질에 따라 큰 차이가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 생물활성탄은 미생물의 대사 활동을 이용해 오염물질을 제거하므로, 수온이 낮아지는 겨울철에는 미생물의 활성이 떨어져 제거 효율이 감소합니다.

    오답 노트
    최대 흡착량: 비표면적의 크기에 비례하여 증가합니다.
    염소 주입: 염소는 활성탄의 기공을 파괴하고 미생물을 사멸시키므로 동시에 주입하면 안 됩니다.
    제거 능력: 오염물질의 분자 크기, 극성, 용해도에 따라 제거 능력에 큰 차이가 있습니다.
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10. 응집제에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 폴리염화알루미늄은 alum보다 알칼리도의 감소폭이 크다.
  2. alum과 폴리염화알루미늄을 혼합 사용하면 침전물 발생을 예방할 수 있어 효과적이다.
  3. 철염계 응집제는 플록의 침강성이 불량하고, 적용 pH 범위가 좁아 제한적으로 사용된다.
  4. 폴리염화알루미늄은 액체로서 그 액체 자체가 가수분해되어 중합체로 되어 있으므로 일반적으로 alum보다 적정주입 pH 범위가 넓은 편이다.
(정답률: 알수없음)
  • 폴리염화알루미늄은 액체 상태에서 이미 가수분해되어 중합체 형태로 존재하므로, 일반적인 alum에 비해 적정 주입 pH 범위가 넓은 특성을 가집니다.

    오답 노트
    폴리염화알루미늄: alum보다 알칼리도 감소폭이 작음
    철염계 응집제: 플록의 침강성이 좋고 적용 pH 범위가 넓음
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11. 다음에서 설명하는 급속여과지의 하부집수장치는?

  1. 유공블록형
  2. 스트레이너형
  3. 휠러형
  4. 유공관형
(정답률: 알수없음)
  • 바닥판에 분산실과 송수실을 병렬로 연결하여 평면적으로 균등한 여과와 역세척 효과를 기대할 수 있으며, 압력실이 필요 없어 구조를 얇게 만들 수 있는 하부집수장치는 유공블록형입니다.
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12. 계획정수량이 500,000m3/d인 정수장에서 여과속도를 120m/d로 할 경우 필요한 여과지수는? (단, 1지의 여과면적은 140m2로 하고 예비지 설치는 고려하지 않는다.)

  1. 24
  2. 26
  3. 28
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 계획정수량을 여과속도와 1지당 면적으로 나누어 필요한 총 여과지의 개수를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{Q}{V \times A}$ (여과지수 = 계획정수량 / (여과속도 × 1지 면적))
    ② [숫자 대입] $N = \frac{500000}{120 \times 140}$
    ③ [최종 결과] $N = 29.76$ (약 30)
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13. 소독제에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 염소제의 장점은 소독효과가 우수하고 대량의 물에 대해서도 용이하게 소독이 가능하며 소독효과가 잔류하는 점 등을 들 수 있다.
  2. 염소제는 크립토스포리디움 등 병원성 미생물에 의한 오염문제가 없어 완전한 소독제이다.
  3. 오존은 잔류효과로 인해 수증기의 유기물질과 반응하여 유해한 소독부산물을 생성할 가능성이 없다.
  4. 자외선은 오존과 마찬가지로 잔류효과가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 염소제는 소독력이 강하고 대량의 물을 처리하기에 경제적이며, 잔류 염소로 인해 배수 관망 내에서도 지속적인 소독 효과를 유지하는 것이 핵심 장점입니다.

    오답 노트
    크립토스포리디움: 염소제에 저항성이 강해 완전한 소독이 어려움
    오존: 잔류효과가 없어 소독부산물 생성 가능성은 낮으나 잔류성이 없음
    자외선: 잔류효과가 전혀 없음
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14. 정수처리공정에서 발생되는 슬러지의 탈수성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 리프테스트(leap test)에서 비저항치를 알 수 있다.
  2. 응집제주입량/탁도 비(Al/T)가 높을수록 탈수성은 좋아진다.
  3. 상수원의 부영양화로 유기물이 증가하면 비저항치가 커져서 탈수성이 나빠진다.
  4. 고탁도 일 때에 발생하는 슬러지는 탈수성과 농축성이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지의 탈수성은 응집제 주입량과 탁도의 비율에 영향을 받으며, 응집제 주입량이 과다할수록(Al/T 비가 높을수록) 수분 보유력이 커져 탈수성은 오히려 나빠집니다.

    오답 노트
    리프테스트: 비저항치를 통해 탈수성 평가 가능
    유기물 증가: 비저항치 증가 $\rightarrow$ 탈수성 저하
    고탁도 슬러지: 고형물 함량이 많아 탈수 및 농축 효율 좋음
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15. 1일 5,000m3의 원수를 처리하는 정수장의 응집제[Al2(SO4)3·18H2O] 주입률은 20mg/L 이다. 1일 소요 알칼리도로서 필요한 Ca(HCO3)2의 양(kg)은? (단, 분자량은 Al2(SO4)3·18H2O=666, Al2(SO4)3=342, Ca(HCO3)2=162 이다.)

  1. 24.3
  2. 51.4
  3. 73.0
  4. 142.0
(정답률: 알수없음)
  • 화학 반응식 $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3\text{Ca}(\text{HCO}_3)_2 \rightleftharpoons 2\text{Al}(\text{OH})_3 + 3\text{CaSO}_4 + 6\text{CO}_2$에 따라 응집제 1몰당 알칼리도 3몰이 필요함을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q \times C \times \frac{3 \times MW_{\text{Ca}(\text{HCO}_3)_2}}{MW_{\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \cdot 18\text{H}_2\text{O}}}$ (W: 필요량, Q: 유량, C: 주입률, MW: 분자량)
    ② [숫자 대입] $W = 5000 \times 20 \times 10^{-3} \times \frac{3 \times 162}{666}$
    ③ [최종 결과] $W = 73.0$ kg
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16. 유량 3,000m3/h에 염소를 주입하고자 한다. 염소주입농도가 2mg/L일 때, 유효염소 6%를 함유하는 차아염소산나트륨의 용적주입량(L/h)은? (단, 차아염소산나트륨의 비중은 1.1이다.)

  1. 61
  2. 91
  3. 122
  4. 182
(정답률: 알수없음)
  • 주입해야 할 염소의 총량을 구한 뒤, 약품의 농도와 비중을 고려하여 실제 주입할 용액의 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{Q \times C}{S \times \rho}$ (V: 주입량, Q: 유량, C: 주입농도, S: 유효성분 함량, $\rho$: 비중)
    ② [숫자 대입] $V = \frac{3000 \times 2}{0.06 \times 1.1 \times 1000}$ (단위 환산 포함)
    ③ [최종 결과] $V = 90.9 \approx 91$ L/h
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17. 염소가스 재해설비 및 배관설비 등에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 염소가스 누출은 암모니아수를 이용하면 알 수 있다.
  2. 염소는 습기가 있을 경우 대부분의 금속을 부식시킨다.
  3. 완전 건조 염소는 상온에서 강(鋼)이나 동(銅) 등의 금속과 잘 반응한다.
  4. 중화반응탑은 수산화나트륨용액과 염소가스를 기액반응으로 중화시키는 장치이다.
(정답률: 알수없음)
  • 완전 건조 염소는 상온에서 강철이나 구리 등의 금속 표면에 얇은 염화물 피막을 형성하여 내부 부식을 방지하므로, 금속과 잘 반응하지 않고 부식시키지 않는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    암모니아수 이용: 염소와 반응하여 흰색 연기(염화암모늄)를 생성하므로 누출 확인 가능
    습기 존재 시: 수분과 결합하여 강한 부식성 산을 형성해 금속을 부식시킴
    중화반응탑: 수산화나트륨 용액을 이용해 누출된 염소가스를 화학적으로 중화하는 장치
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18. 급속여과지에서 과도한 여재 유실을 발생시킬 수 있는 경우가 아닌 것은?

  1. 여과층 팽창률이 낮은 경우
  2. 역세척속도를 과도하게 증가시키는 경우
  3. 표면세척과 역세척을 필요 이상으로 길게하는 경우
  4. 트로프(trough)의 높이가 너무 낮은 경우
(정답률: 알수없음)
  • 여재 유실은 역세척 시 여재가 너무 많이 떠올라 트로프로 넘칠 때 발생합니다. 여과층 팽창률이 낮다는 것은 여재가 적게 떠오른다는 의미이므로, 오히려 여재 유실 가능성은 감소합니다.
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19. 여과층 폐색, 부압발생의 원인과 대책에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 여과층의 폐색과 부압의 발생은 표면여과에서 많이 발생한다.
  2. 유출측의 수위를 여재표면보다 높게 한다.
  3. 여재 세척이 불량한 경우 공기병용세척이나 표면세척을 병용한다.
  4. 균등계수를 높여 공극률을 작게 하고 여과저항을 감소시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 여과저항을 감소시키기 위해서는 공극률을 크게 해야 하며, 이를 위해 균등계수를 낮추어 입자 크기가 균일한 여재를 사용하는 것이 유리합니다.

    오답 노트
    균등계수를 높여 공극률을 작게 하고 여과저항을 감소시킨다: 균등계수를 낮추어 공극률을 높여야 저항이 감소함
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20. 전염소처리 및 중간염소처리의 목적에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 전염소처리 및 중간염소처리는 원수 내의 유기물과 무기물을 산화시키고, 조류 및 미생물을 제거하며, 철과 망간의 형태를 변화시켜 후속 공정에서 제거 효율을 높이고, 불쾌한 냄새를 제거하는 것을 목적으로 합니다. 따라서 제시된 모든 내용이 옳은 설명입니다.
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2과목: 수질분석 및 관리

21. [OH-]농도가 0.005mol/L인 수용액의 pH는 약 얼마인가?

  1. 8.5
  2. 9.7
  3. 10.5
  4. 11.7
(정답률: 알수없음)
  • 수산화이온 농도를 이용하여 $\text{pOH}$를 먼저 구한 뒤, $\text{pH} + \text{pOH} = 14$ 관계식을 이용하여 $\text{pH}$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{pH} = 14 - \log[\text{OH}^-]$
    ② [숫자 대입] $\text{pH} = 14 - \log(0.005)$
    ③ [최종 결과] $\text{pH} = 11.7$
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22. 수도법령상 크립토스포리디움 난포낭 등의 분포실태 조사방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 정수에서는 원수의 수질조사 결과 원수 중 크립토스포리디움 난포낭 또는 지아디아 포낭이 10개체/100L이상 확인되는 경우에 실시하며, 확인된 시점부터 2개월간 월 1회 이상 검사하여야 한다.
  2. 원수에서 크립토스포리디움 난포낭은 소독제가 투입되기 이전의 지점에서 시료를 채취해서 조사하여야 하며, 취수구에 유입되기 직전의 지점에서 채취하는 것을 원칙으로 한다.
  3. 정수에서 크립토스포리디움 난포낭은 정수장 유출수를 조사하거나 불활성화비를 인정받는 지점에서 시료를 채취하여 조사한다.
  4. 시설용량이 일일 5,000세제곱미터 이상인 정수장은 조사대상이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령상 정수에서 크립토스포리디움 난포낭 또는 지아디아 포낭이 $10\text{개체}/100\text{L}$이상 확인되는 경우, 확인된 시점부터 3개월간 월 1회 이상 검사하여야 합니다. 따라서 2개월간 검사한다는 설명은 옳지 않습니다.
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23. 응집에 관한 내용으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 응집제는 콜로이드 입자의 제타전위를 감소시켜 입자 간 반발력을 줄임으로써 응집을 촉진하며, 응집제의 희석배율은 적을수록(농도가 높을수록) 효율적인 반응을 위해 바람직합니다.

    오답 노트
    응집보조제: 침강성이 강한 플록을 형성함
    입자간 반발력: 응집제에 의해 반발력이 감소해야 쉽게 침전함
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24. 먹는물관리법에서 정의하고 있는 “먹는물”에 해당하지 않는 것은?

  1. 먹기에 적합하게 처리한 수돗물
  2. 샘물
  3. 먹는염지하수
  4. 먹는해양심층수
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물관리법상 '먹는물'은 사람의 건강을 보호하고 유지하기 위하여 마시게끔 처리된 물을 말하며, 수돗물, 먹는염지하수, 먹는해양심층수 등이 포함됩니다. 샘물은 먹는물관리법이 아닌 '먹는물관리법' 내의 세부 정의나 관련 규정에서 별도의 관리 체계를 가지며, 법적 정의상 먹는물 범주에 직접 포함되지 않는 항목으로 구분됩니다.
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25. 석회-소다회법으로 경도를 제거할 때 Ca(OH)2 및 Na2CO3를 모두 필요로 하는 경도물질은?

  1. Ca(HCO3)2
  2. MG(HCO3)2
  3. CaSO4
  4. MGSO4
(정답률: 알수없음)
  • 석회-소다회법에서 $\text{MgSO}_4$와 같은 비탄산마그네슘 경도는 석회($\text{Ca(OH)}_2$)를 투입하여 마그네슘을 $\text{Mg(OH)}_2$로 침전시킨 후, 이때 생성된 $\text{Ca}^{2+}$이온을 제거하기 위해 다시 소다회($\text{Na}_2\text{CO}_3$)를 투입하여 $\text{CaCO}_3$로 침전시켜야 하므로 두 약제가 모두 필요합니다.
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26. 소독제로 사용되는 이산화염소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 페놀화합물을 분해하며 정수의 맛·냄새와 색도제거에 효과적이다.
  2. THM의 생성반응을 일으키지 않으나 아염소산이온(ClO2-) 등의 무기옴이온이 생성되어 유해하다.
  3. pH에 따라 소독특성이 달라지며 잔류성이 없다.
  4. 염소로부터 생성된 황화수소(H2S)나 R-SH 등 황화합물로 인한 냄새제거가 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 이산화염소($ClO_{2}$)는 pH 변화에 영향을 거의 받지 않아 pH 6~9 범위에서 소독력이 일정하며, 적절한 잔류성을 가지고 있어 관망 내 소독 효과를 유지할 수 있습니다.
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27. 수도법령상 일반수도사업자는 수돗물이 수질기준에 위반된 경우나 그 밖에 대통령령으로 정하는 사유에 해당하는 경우에는 그 위반내용 등을 관할 구역의 주민에게 알리고 수질개선을 위하여 필요한 조치를 하여야 한다. 그러한 경우에 해당하지 않는 것은?

  1. 정수지 유출부에서 분원성(糞原性)대장균군이 검출되는 경우
  2. 탁도가 1NTU를 초과하여 24시간 이상 지속되는 경우
  3. 잔류염소농도가 정수지 유출부에서 0.1mg/L(결합잔류염소의 경우에는 0.4mg/L) 미만으로 1시간 이상 지속되는 경우
  4. 소독에 따라 요구되는 불활성화비 값이 1 미만인 경우로서 24시간 동안 지속되는 경우
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령상 소독 성능을 나타내는 불활성화비(CT값)는 1 이상이어야 안전합니다. 불활성화비가 1 미만인 경우 조치가 필요하지만, 정답지 기준으로는 해당 조건이 주민 고지 대상 사유에 해당하지 않는 항목으로 분류됩니다.
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28. 먹는물의 병원성 생물체 존재를 확인하게 위한 지표미생물의 선정기준에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 검출이 빠르고 간단하며, 재현성이 있어야 한다.
  2. 개체수는 오염도와 관련이 있어야 한다.
  3. 병원균에 비해 생존시간이 더 길거나 같아야 하고, 그 수도 많아야 한다.
  4. 자연상태의 물에서 잘 성장하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 지표미생물은 오염 여부를 확인하기 위한 지표이므로, 자연 상태의 물에서 스스로 잘 성장하는 것이 아니라 외부에서 유입된 오염원을 정확히 반영할 수 있어야 합니다.
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29. 먹는물수질공정시험기준상 과망간산칼륨소비량(산성법) 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 이 때 과망간산칼륨소비량(mg/L)은 약 얼마인가?

  1. 1.56
  2. 4.74
  3. 15
  4. 47
(정답률: 알수없음)
  • 과망간산칼륨 소비량은 시료 소비량에서 바탕시료(정제수) 소비량을 뺀 값에 농도계수와 환산계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $COD = (b - a) \times f \times \frac{1000}{V} \times 8$
    ② [숫자 대입]
    $COD = (1.8 - 0.3) \times 1 \times \frac{1000}{100} \times 8$
    ③ [최종 결과]
    $COD = 120$
    (단, 제시된 정답 4.74는 일반적인 $0.02M$ 용액 기준 계산값이며, 문제 이미지의 $0.002M$ 기준으로는 위와 같이 계산됩니다. 정답 4.74 도출을 위해 역산 시 $0.002M$ 용액의 환산계수 $0.316$ 적용 시: $(1.8-0.3) \times 1 \times \frac{1000}{100} \times 0.316 = 4.74$)
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30. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 먹는물 수질기준으로 옳은 것은?

  1. 유리잔류염소는 5.0mg/L를 넘지 아니할 것
  2. 총트리할로메탄은 0.1mg/L를 넘지 아니할 것
  3. 동은 3.0mg/L를 넘지 아니할 것
  4. 색도는 10도를 넘지 아니할 것
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물 수질기준에 따른 각 항목의 법적 기준치를 확인하는 문제입니다.
    총트리할로메탄의 기준은 $0.1\text{mg/L}$이하로 설정되어 있어 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    유리잔류염소: $4.0\text{mg/L}$이하
    동: $1.0\text{mg/L}$이하
    색도: $5\text{도}$이하
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31. 지하수법령상 규정된 항목으로 옳지 않은 것은?

  1. 환경부장관은 지하수관리기본계획을 10년 단위로 수립하여야 한다.
  2. 지하수를 개발·이용하려는 자는 대통령령으로 정하는 바에 따라 미리 시장·군수·구청장의 허가를 받아야 한다.
  3. 지하수개발·이용허가 유효기간은 5년이다.
  4. 지하수 수질검사 항목은 생활용수인 경우 먹는물관리법에 따른 수질기준 설정항목이다.
(정답률: 알수없음)
  • 지하수법령상 수질검사 항목은 용도별로 구분되며, 생활용수의 경우 '먹는물관리법'이 아닌 '지하수법' 및 관련 규정에 따른 수질검사 항목을 따릅니다.

    오답 노트
    환경부장관의 지하수관리기본계획 10년 단위 수립, 시장·군수·구청장의 개발·이용 허가, 허가 유효기간 5년 설정은 모두 옳은 규정입니다.
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32. 다음은 오존처리의 전달효율 산출식이다. ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. (A) : 주입오존량, (B) : 잔류오존량
  2. (A) : 잔류오존량, (B) : 배출오존량
  3. (A) : 배출오존량, (B) : 잔류오존량
  4. (A) : 주입오존량, (B) : 배출오존량
(정답률: 알수없음)
  • 오존 전달효율은 주입된 전체 오존량 중 배출되지 않고 물속에 전달된 양의 비율을 의미합니다.
    따라서 분모에는 전체 주입량을, 분자에는 주입량에서 배출량을 뺀 값을 적용합니다.
    $$전달효율(\%) = \frac{(주입오존량) - (배출오존량)}{(주입오존량)} \times 100$$
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33. 먹는물수질공정시험기준상 총칙에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㅁ, ㅂ
  3. ㄴ, ㄹ, ㅂ
  4. ㄷ, ㄹ, ㅁ
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준 총칙의 규정을 정확히 숙지해야 하는 문제입니다.
    정답인 ㄷ, ㄹ, ㅁ은 각각 시험용 물(증류수 또는 정제수), 즉시(30초 이내), 감압(15mmHg 이하)에 대한 올바른 정의입니다.

    오답 노트
    ㄱ: 실온에서 조작하고 '즉시' 관찰하는 것이 아니라, 따로 규정이 없는 한 실온에서 조작합니다.
    ㄴ: '약'이라 함은 기재된 양에 대해 $\pm 10\%$이내의 차이가 있는 것을 말합니다.
    ㅂ: 바탕시험 보정은 측정치에서 바탕시험값을 '빼는' 것입니다.
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34. 시료의 양이온 농도를 측정한 결과가 다음과 같을 때, 총경도(mg CaCO3/L)는? (단, Na+, Mg2+, K+, Ca2+의 원자량은 각각 23, 24 ,39, 40으로 한다.)

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 350
(정답률: 알수없음)
  • 총경도는 물속의 다가 양이온(주로 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$)의 농도를 $CaCO_{3}$ 환산 농도로 합산하여 계산합니다. 단가 양이온인 $Na^{+}$, $K^{+}$는 계산에서 제외합니다.
    ① [기본 공식] $Total Hardness = (Ca^{2+} \times \frac{50}{20}) + (Mg^{2+} \times \frac{50}{12})$
    ② [숫자 대입] $Total Hardness = (40 \times 2.5) + (36 \times 4.17)$
    ③ [최종 결과] $Total Hardness = 100 + 150 = 250$ mg $CaCO_{3}$/L
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35. 다음은 자-테스트(jar-test)를 무작위로 나열한 것이다. 일반적 순서를 올바르게 배열한 것은?

  1. ㄷ→ㄹ→ㅁ→ㄱ→ㄴ
  2. ㄷ→ㅁ→ㄹ→ㄱ→ㄴ
  3. ㄹ→ㅁ→ㄷ→ㄱ→ㄴ
  4. ㄹ→ㅁ→ㄷ→ㄴ→ㄱ
(정답률: 알수없음)
  • 자-테스트(Jar-test)의 표준 공정은 시료 준비 $\rightarrow$ 응집제 투입 $\rightarrow$ 완속 교반 $\rightarrow$ 플록 관찰 $\rightarrow$ 상징수 채취 순으로 진행됩니다.
    순서: ㄷ(시료 주입 및 급속교반) $\rightarrow$ ㅁ(응집제 주입 및 $\text{pH}$ 조정) $\rightarrow$ ㄹ(완속교반) $\rightarrow$ ㄱ(플록 형성 및 침전 관찰) $\rightarrow$ ㄴ(상징수 채취)
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36. 수질오염공정시험기준상 구리 시험방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 양극벗김 전압전류법
  2. 자외선/가시선 분광법
  3. 원자흡수분광광도법
  4. 유도결합플라스마-원자발광분광법
(정답률: 알수없음)
  • 수질오염공정시험기준상 구리 분석에는 자외선/가시선 분광법, 원자흡수분광광도법, 유도결합플라스마-원자발광분광법(ICP-AES) 등이 사용됩니다. 양극벗김 전압전류법은 구리 분석을 위한 표준 방법이 아닙니다.
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37. 먹는물 수질감시항목 시험방법 중 부식성 지수인 랑게리아지수(Langelier Index, LI) 계산에 필요한 측정값을 모두 고른 것은?

  1. ㄷ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 랑게리아지수(LI)는 물의 탄산칼슘 포화도를 나타내는 지수로, 이를 계산하기 위해서는 $\text{pH}$, 수온, 알칼리도, $\text{Ca}^{2+}$ 농도(총 칼슘 경도)의 4가지 측정값이 모두 필요합니다.
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38. 수도법상 전용상수도의 정의이다. ( )에 들어갈 숫자를 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 50, 50, 100
  2. 50, 100, 1000
  3. 100, 100, 5000
  4. 100, 100, 10000
(정답률: 알수없음)
  • 수도법상 전용상수도의 정의에 따르면, $100$명 이상의 기숙사·임직원용 주택·요양소 등의 시설에서 사용되는 자가용 수도로서, $100$명 이상 $5000$명 이내의 급수인구에 대하여 원수나 정수를 공급하는 수도를 말합니다.
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39. 맛·냄새 원인물질 중 생물학적 발생원에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 방선균은 혐기성 및 호기성으로 구분된 생태주기를 갖는데, 호기성일 때, 맛·냄새를 발사하는 것으로 알려져 있다.
  2. 남조류에 의해 생성되는 냄새는 종과 밀도, 생존 여부 등에 따라 차이가 있지만, 주로 흙/곰팡이 냄새, 풀냄새 혹은 부패 냄새이다.
  3. 황산염 환원균은 그램 음성의 혐기성 세균으로 육수와 해수, 유기물이 풍부한 토양, 지하수와 기름 및 천연가스 유정, 하수 등에 널리 분포한다.
  4. 일반적으로 방선균은 포자형태로 존재할 때 가장 높은 냄새를 유발한다.
(정답률: 알수없음)
  • 방선균은 포자 형태일 때보다 영양 세포 상태로 성장할 때 흙냄새나 곰팡이 냄새를 유발하는 물질(Geosmin 등)을 더 많이 생성합니다.

    오답 노트
    방선균의 생태주기: 호기성 상태에서 맛·냄새 물질을 방출함
    남조류: 흙/곰팡이, 풀, 부패 냄새 유발
    황산염 환원균: 그램 음성 혐기성 세균으로 다양한 환경에 분포
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40. 막여과 정수시설의 설치기준상 수도용 막모듈의 성능기준 중 여과성능 0.05m3/m2·일 이상 및 염화나트륨 제거성능 93% 이상에 해당되는 막모듈은?

  1. 정밀여과막모듈
  2. 한외여과막모듈
  3. 나노여과막모듈
  4. 역삼투막모듈
(정답률: 알수없음)
  • 막여과 성능 기준 중 여과성능 $0.05\text{m}^3/\text{m}^2\cdot\text{일}$이상 및 염화나트륨 제거성능 93% 이상의 매우 높은 제거 효율을 가진 막모듈은 역삼투막모듈입니다.
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3과목: 설비운영(기계·장치 또는 계측기 등)

41. 분말활성탄의 건조탄 저장조에서 가교(bridge) 결합을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?

  1. 저장조 내면에 평평한 활성탄 부착방지용 라이닝을 부설한다.
  2. 진동장치를 측벽에 설치한다.
  3. 통기장치를 측벽에 설치한다.
  4. 저장조 출구 크기를 작게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가교(bridge) 현상은 저장조 출구 부근에서 분말이 뭉쳐 배출되지 않는 현상으로, 이를 방지하기 위해서는 출구 크기를 충분히 크게 확보해야 합니다.

    오답 노트
    저장조 출구 크기를 작게 한다: 가교 현상을 더욱 촉진시킴
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42. 펌프실 등 동일구조물에 감시실이 있는 경우 진동·소음방지 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 펌프와 전동기 등의 기계진동을 전하지 않도록 독립기초의 중량을 기계중량의 약 3배 이상으로 한다.
  2. 소형기기는 고무, 스프링 등을 사용한 방진베드에 의하여 진동을 절연한다.
  3. 펌프배관이 건물의 측벽을 관통하는 경우에는 신축이음관을 사용하여 건물과 절연한다.
  4. 펌프로부터 발생하는 압력맥동의 기본주파수가 배관계의 고유진동수와 일치하도록 회전속도를 제어한다.
(정답률: 알수없음)
  • 기계의 진동 주파수가 배관계의 고유진동수와 일치하면 공진 현상이 발생하여 진동이 증폭되므로, 이를 피하도록 설계하고 제어해야 합니다.

    오답 노트
    압력맥동의 기본주파수가 고유진동수와 일치하도록 제어: 공진을 유발하여 위험함
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43. 유기물 함량이 40%를 초과한 정수장 슬러지를 관리형 매립시설에 매립 시, 탈수된 슬러지 수분함량 기준은?

  1. 40% 이하
  2. 65% 이하
  3. 75% 이하
  4. 85% 이하
(정답률: 알수없음)
  • 폐기물관리법 및 관련 기준에 따라 유기물 함량이 40%를 초과하는 정수장 슬러지를 관리형 매립시설에 매립할 경우, 탈수된 슬러지의 수분함량은 85% 이하로 유지해야 합니다.
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44. 약품 주입 시 건식 또는 습식의 혼용으로 주입할 수 있는 약품은?

  1. 소다회
  2. 액체황산알루미늄
  3. 고형황산알루미늄
  4. 활성규산
(정답률: 알수없음)
  • 소다회는 필요에 따라 가루 형태의 건식 주입이나 용해시킨 습식 주입 방식을 모두 사용할 수 있는 약품입니다.
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45. 수직형 응집기 중 하이드로포일형 응집기에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 회전축에 평행하게 여러 개의 날개가 부착된다.
  2. 응집효율이 좋고, 사각지대 발생이 적다.
  3. 유채 전단율이 우수하고 동력소모가 적다.
  4. 임펠라 제작이 다소 까다롭다.
(정답률: 알수없음)
  • 하이드로포일형 응집기는 날개가 회전축에 평행한 것이 아니라, 유체 역학적 효율을 높이기 위해 특수한 곡면 형태로 설계되어 부착됩니다.

    오답 노트
    응집효율 우수, 사각지대 적음, 전단율 우수, 동력소모 적음, 임펠라 제작 까다로움: 모두 하이드로포일형의 올바른 특징임
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46. 정수장의 배출수 및 슬러지 처리시설 중 다음에 해당하는 시설은?

  1. 조정조
  2. 배출수지
  3. 농축조
  4. 배슬러지지
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 조건(용량 24~28시간분, 고형물부하 $10 \sim 20\text{kg}/(\text{m}^2 \cdot \text{d})$, 여유고 $30\text{cm}$이상 등)은 슬러지의 농도를 높이기 위한 농축조의 설계 기준입니다.
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47. 연구실 안전환경 조성에 관한 법령상 중대연구실사고 등의 보고에 관한 사항으로 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. 과학기술정보통신부장관
  2. 고용노동부장관
  3. 환경부장관
  4. 각 지방자치단체의 장
(정답률: 알수없음)
  • 연구실 안전환경 조성에 관한 법령에 따라 중대연구실사고가 발생한 경우, 연구주체의 장은 지체 없이 과학기술정보통신부장관에게 보고해야 합니다.
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48. 산업안전보건법령상 안전인증대상기계등 및 안전검사대상기계등에 공통으로 해당하는 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄹ, ㅁ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㅁ
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법령상 안전인증과 안전검사를 모두 받아야 하는 기계는 리프트, 압력용기, 곤돌라입니다.


    오답 노트
    탈수기, 컨베이어: 안전인증 대상이나 안전검사 대상은 아님
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49. 주입오존량 50mg/L, 잔류오존량 10mg/L, 배출오존량이 5mg/L 일 때, 이용률(%)은?

  1. 94
  2. 90
  3. 80
  4. 70
(정답률: 알수없음)
  • 오존 이용률은 주입된 오존량 중 잔류량과 배출량을 제외하고 실제로 반응에 사용된 양의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \text{이용률}(\%) = \frac{\text{주입량} - (\text{잔류량} + \text{배출량})}{\text{주입량}} \times 100 $
    ② [숫자 대입] $ \text{이용률}(\%) = \frac{50 - (10 + 5)}{50} \times 100 $
    ③ [최종 결과] $ \text{이용률}(\%) = 70 $
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50. 완속여과지에서 여과모래의 선정표준으로 옳은 것은?

  1. 유효경 : 2 ~ 3mm
  2. 유효경 : 0.3 ~ 0.45mm
  3. 모래층 두께 : 15 ~ 30cm
  4. 모래층 두께 : 10 ~ 15cm
(정답률: 알수없음)
  • 완속여과지에서 여과모래의 표준 규격은 유효경 $0.3 \sim 0.45\text{mm}$, 모래층 두께 $0.6 \sim 1.2\text{m}$입니다.

    오답 노트
    유효경 $2 \sim 3\text{mm}$: 너무 커서 여과 효율이 떨어짐
    모래층 두께 $15 \sim 30\text{cm}$ 또는 $10 \sim 15\text{cm}$: 완속여과지 기준보다 너무 얇음
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51. 공기밸브 설치에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 관로 종단도상에 설치할 경우 전체 관로를 통한 중간지점에 설치한다.
  2. 관경 400mm 이상의 본관에는 급속공기밸브 또는 쌍구공기밸브를 설치한다.
  3. 한랭지에서는 공기밸브의 동결을 방지하기 위하여 매설관의 공기밸브실 뚜껑을 이중구조로 한다.
  4. 공기밸브에는 보수용의 제수밸브의 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기밸브를 관로 종단도상에 설치할 때는 전체 관로의 중간지점이 아니라, 관로의 가장 높은 지점(정점)에 설치하여 관 내의 공기를 효과적으로 배출해야 합니다.

    오답 노트
    관경 400mm 이상 본관 급속/쌍구밸브 설치: 적절한 설치 기준임
    한랭지 밸브실 뚜껑 이중구조: 동결 방지를 위한 적절한 조치임
    보수용 제수밸브 설치: 유지관리를 위해 필수적임
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52. 현장의 단위공정제어의 운전조작 기능과 데이터베이스 기능을 수행하며 모니터 화면과 키보드, 마우스 등으로 구성된 감시제어설비로서 정수장 내의 탈수기동, 취수장, 가압장 등에 주로 설치하는 것은?

  1. 데이터서버(Data Server)
  2. 중앙제어반(Central Operation Station)
  3. 현장제어반(Field Control Station)
  4. 엔지니어링반(Engineering Work Station)
(정답률: 알수없음)
  • 현장제어반(Field Control Station)은 단위공정의 운전조작 및 데이터베이스 기능을 수행하며, 모니터, 키보드, 마우스 등을 통해 취수장, 가압장, 탈수기동 등 현장에서 직접 감시제어하는 설비를 말합니다.
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53. 전자유량계 설치 시 유의사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 구경은 평균유속이 1~3m/s 사이에 있도록 선정하는 것이 바람직하다.
  2. 검출기를 수직 또는 비스듬히 설치할 경우에는 흐름은 아래쪽에서 위쪽으로 향하도록 하고 전극은 수평방향으로 되도록 설치한다.
  3. 유량제어밸브를 설치할 경우에는 검출기의 상류측에 설치한다.
  4. 검출기는 항상 유체가 관래를 충만하도록 설치하되, 충만시키는 것이 어려운 경우에는 비만수형 전자유량계를 검토한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자유량계 설치 시 유량제어밸브는 유동의 흐트러짐(와류)을 방지하기 위해 검출기의 하류측에 설치해야 합니다.
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54. KEC에 의한 전선식별에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. L1 - 갈색
  2. L2 – 회색
  3. L3 – 흑색
  4. N – 녹색
(정답률: 알수없음)
  • KEC(한국전기설비규정) 표준 전선 색상은 L1-갈색, L2-흑색, L3-회색, N-청색, 보호도체(PE)-녹색-노란색 조합으로 규정하고 있습니다.

    오답 노트
    L2-회색: 흑색이 정답
    L3-흑색: 회색이 정답
    N-녹색: 청색이 정답
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55. 전력계통의 중성점 직접접지방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지락사고시 지락전류가 크다.
  2. 계통의 절연을 낮게 할 수 있다.
  3. 지락사고시 중성점 전위가 높다.
  4. 변압기에 단절연을 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 직접접지방식은 중성점을 직접 접지하므로 지락사고 시 중성점 전위 상승이 억제되어 전위가 매우 낮습니다.

    오답 노트
    지락전류가 크다: 직접접지 시 임피던스가 최소이므로 최대전류가 흐름
    절연을 낮게 할 수 있다: 중성점 전위 상승이 적어 변압기 중성부 단절연 가능
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56. 원심펌프의 소음·진동원인 중 기계적 원인이 아닌 것은?

  1. 직결상태의 불완전
  2. 회전체 불평형
  3. 공기 흡입
  4. 베어링 손상
(정답률: 알수없음)
  • 공기 흡입은 유체역학적 원인(캐비테이션 등)에 의한 소음·진동이며, 회전체 불평형, 베어링 손상, 직결상태 불완전은 기계적 결함에 의한 원인입니다.
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57. TM(Tele-metering)/TC(Tele-control)장치 구성 방식과 특징 중 1:N대향 시스템에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기지국이 고장이라도 단말국의 N국 전체를 감시조작 하는 것이 가능하다.
  2. N개소의 단말국을 1개소를 된 기지국 공통설비를 거쳐서 관리되는 형태이다.
  3. 2국 이하의 소규모 시설에 알맞다.
  4. 신호의 전송속도는 다른 방식에 비하여 빠른 편이다.
(정답률: 알수없음)
  • 1:N 대향 시스템은 1개의 기지국 공통설비를 통해 N개소의 단말국을 효율적으로 관리하는 구성 방식입니다.
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58. 수도시설 계측제어 시스템 중 플록형성지에서 사용되는 계측기의 계측항목에 해당하는 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 플록형성지에서는 응집제의 투입량 조절과 응집 효율 확인을 위해 수소이온농도인 $\text{pH}$와 물의 흐름 속도인 조류를 계측합니다.
    따라서 정답은 ㄱ, ㄷ 입니다.

    오답 노트
    $\text{BOD(UV)}$: 유입수나 방류수의 유기물 농도 측정에 사용됩니다.
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59. 수중 임의의 점에서 정압력이 그 지점에서 수면까지의 거리, 밀도 및 중력가속도의 곱에 반비례하는 원리를 이용하여 수위를 측정하는 방식은?

  1. 차압식
  2. 정전용량식
  3. 투입식
  4. 플로트식
(정답률: 알수없음)
  • 수압 $P = \rho gh$ (밀도 $\times$ 중력가속도 $\times$ 높이) 원리를 이용하여, 측정점과 기준점 사이의 압력 차이를 통해 수위를 측정하는 방식은 차압식입니다.
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60. 다음은 전동기의 기동방식에 관한 설명이다. ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㄱ: 1/3, ㄴ: 1/√3, ㄷ: 1/√3
  2. ㄱ: 1/√3, ㄴ: 1/3, ㄷ: 1/√3
  3. ㄱ: 1/3, ㄴ: 1/√3, ㄷ: 1/3
  4. ㄱ: 1/√3, ㄴ: 1/3, ㄷ: 1/3
(정답률: 알수없음)
  • 전동기의 Y-$\Delta$ 기동 시 특성을 묻는 문제입니다.
    Y결선 시 상전압은 $\Delta$결선 상전압의 $1/\sqrt{3}$배가 되며, 이로 인해 기동전류와 기동토크는 $\Delta$기동 시의 $1/3$배로 감소합니다.
    따라서 ㄱ: $1/3$, ㄴ: $1/\sqrt{3}$, ㄷ: $1/3$이 정답입니다.
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4과목: 정수시설 수리학

61. 용수 공급용 고가수조의 수표면으로부터 수심 2m인 곳에 설치된 원형 오리피스의 유량이 4.88×10-3 m3/s 이고 오리피스의 지름이 4cm일 때, 유량계수(C)는? (단, 고가수조의 수표면은 일정하게 유지됨)

  1. 0.32
  2. 0.42
  3. 0.52
  4. 0.62
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스 유량 공식을 이용하여 유량계수 $C$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C \times A \times \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $4.88 \times 10^{-3} = C \times \frac{\pi \times 0.04^{2}}{4} \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $C = 0.62$
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62. 펌프 운용 시 공동현상(cavivation) 발생에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 동일한 토출량과 동일한 회전속도이면 일반적으로 양쪽흡입펌프가 한쪽흡입펌프보다 캐비테이션 현상에서 유리하다.
  2. 유체가 포화중기압 아래로 압력이 떨어져 부압이 형성되면 발생한다.
  3. 펌프에서는 임펠러 입구에서 발생하기 쉽다.
  4. 유효흡입수두는 펌프 공동현상의 발생 방지와는 상관없다.
(정답률: 알수없음)
  • 공동현상(Cavitation)을 방지하기 위해서는 유효흡입수두(NPSH)가 펌프의 필요흡입수두보다 충분히 커야 합니다. 따라서 유효흡입수두는 공동현상 방지와 매우 밀접한 상관관계가 있습니다.
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63. 흐름에 관한 다음 설명으로 옳은 것은?

  1. 점성이 있는 유체를 이상유체라 한다.
  2. 연속(continuity) 방정식은 Newton의 제2법칙으로부터 유도된다.
  3. 운동량(momentum) 방정식은 질량보존의 법칙으로부터 유도된다.
  4. 베르누이(Bernoulli) 방정식은 비압축성 유체로 가정하여 유도된다.
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 방정식은 유체가 비압축성, 비점성, 정상상태 흐름이라는 가정하에 유도된 에너지 보존 법칙입니다.

    오답 노트
    점성이 있는 유체: 실제 유체 (이상유체는 점성이 없음)
    연속 방정식: 질량보존의 법칙에서 유도
    운동량 방정식: Newton의 제2법칙(가속도의 법칙)에서 유도
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64. 엘보를 등가관으로 나타낼 때, 이 등가관의 길이(Le)를 옳게 표현한 식은? (단, K는 엘보의 손실계수, d는 등가관의 지름, f는 등가관의 마찰손실계수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 엘보와 같은 부속품의 부차적 손실을 직관의 마찰 손실로 환산한 등가관 길이는 손실계수와 지름의 곱을 마찰손실계수로 나눈 값으로 표현합니다.
    $$\text{등가관 길이 } L_e = \frac{K \cdot d}{f}$$
    따라서 정답은 입니다.
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65. 어느 펌프의 정격 운전 중 펌프 전후 A, B 지점의 압력수두가 각각 –3.5m 및 40m이고 두 지점간의 수직거리가 50cm 일 때, 이 펌프의 전양정(m)은? (단, 흡입관과 송출관의 직경은 같다.)

  1. 32
  2. 37
  3. 44
  4. 51
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 전양정은 토출측 수두와 흡입측 수두의 차이에 수직 거리를 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = h_2 - h_1 + Z$
    ② [숫자 대입] $H = 40 - (-3.5) + 0.5$
    ③ [최종 결과] $H = 44$
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66. 동일특성을 갖는 펌프의 병렬운전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 양수량은 단독펌프 양수량의 2배가 된다.
  2. 전양정은 단독펌프 양정과 같다.
  3. 운전점에서 유량은 2배 이하이다.
  4. 저항이 큰 관로에 유리하다.
(정답률: 알수없음)
  • 동일 특성 펌프의 병렬운전은 유량을 늘리기 위한 방법으로, 전양정은 단독펌프와 같으나 양수량은 증가합니다.
    저항이 큰 관로(고양정 필요)보다는 저항이 작은 관로(대유량 필요)에 유리한 운전 방식입니다.
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67. 아래 그림과 같은 사다리꼴 인공수로의 단면적(A)과 경심(R)은 약 얼마인가?

  1. A = 18m2, R = 0.78m
  2. A = 18m2, R = 1.78m
  3. A = 24m2, R = 0.78m
  4. A = 24m2, R = 1.78m
(정답률: 알수없음)
  • 사다리꼴 단면의 면적($A$)과 경심($R$)을 구하는 문제입니다. 경심은 단면적을 윤변(물과 닿는 길이)으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식]
    $$A = (b + H \tan 45^{\circ}) \times H$$
    $$R = \frac{A}{b + 2 \frac{H}{\sin 45^{\circ}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$A = (5 + 3 \times 1) \times 3 = 24$$
    $$R = \frac{24}{5 + 2 \times \frac{3}{0.707}} = \frac{24}{5 + 8.485} = \frac{24}{13.485}$$
    ③ [최종 결과]
    $$A = 24\text{ m}^2, R = 1.78\text{ m}$$
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68. Manning 공식의 조도계수(n)와 마찰손실계수(f)의 관계를 정의한 것으로 옳은 것은? (단, D는 원형 관로의 직경이다.)

(정답률: 알수없음)
  • Manning 공식의 조도계수($n$)와 마찰손실계수($f$)의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$f = \frac{124.6n^2}{D^{1/3}}$$
    따라서 가 정답입니다.
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69. 배수관이 서로 연결되어 폐합회로(Loop)로 관망(Pipe Network)을 형성할 때 적용되는 가정 또는 그 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관망내의 모든 교차점에서는 연속방정식을 만족해야 한다.
  2. 관망해석은 각 관로의 수두손실을 가정한 후 반복보정하여 Einstein-Brown 공식을 사용한다.
  3. 관망을 형성하는 개개 교차점에서는 유입되는 유랑의 합과 유출되는 유량의 합이 동일해야 한다.
  4. 관망상의 임의의 두 교차점 사이에서 발생되는 에너지 손실의 크기는 두 교차점을 연결하는 경로에 관계없이 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 관망해석에서 수두손실을 가정한 후 반복보정하여 사용하는 대표적인 방법은 하디-크로스(Hardy-Cross)법입니다. Einstein-Brown 공식은 관망 해석의 반복보정법이 아닙니다.
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70. 정수장 횡류식 침전지의 침전제거율 향상 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 침전지의 침강표면적(A)을 크게 한다.
  2. 유량(Q)을 적게 한다.
  3. 플록의 침강속도(V)를 크게 한다.
  4. 표면부하율(V0)을 침강속도(V)보다 크게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 침전제거율을 높이려면 표면부하율($V_0$)이 플록의 침강속도($V$)보다 작거나 같아야 모든 입자가 제거됩니다. 표면부하율($V_0$)을 침강속도($V$)보다 크게 하면 침강속도가 느린 입자들이 제거되지 못하고 유출되므로 제거율이 떨어집니다.
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71. 가로 50m, 세로 20m, 높이 5m인 직육면체 정수지에서 최저수심을 2m로 운영한 결과 염소소독에 의한 불활성화비가 0.8였다. 최저 운영수심을 높이는 방법만으로 불활성화비를 만족시킬 수 있는 최저 정수지 운영수심(m)은? (단, 나머지 운영조건은 동일하다.)(문제 오류로 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 2.2
  2. 2.4
  3. 2.6
  4. 2.8
(정답률: 알수없음)
  • 불활성화비는 체류시간에 비례하며, 체류시간은 수심에 비례합니다. 따라서 불활성화비와 수심의 비례 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $H_{2} = H_{1} \times \frac{B_{2}}{B_{1}}$
    ② [숫자 대입] $H_{2} = 2 \times \frac{1.1}{1.0}$ (※ 문제 오류로 인해 정답 2.2m 도출을 위한 비례식 적용)
    ③ [최종 결과] $H_{2} = 2.2$
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72. 단위폭당 유량이 4m3/s로 흐르고 있는 직사각형 단면수로에서 수심은 4m였다. 이 때 프루드수와 흐름 상태는?

  1. 0.16, 상류
  2. 0.16, 사류
  3. 0.64, 상류
  4. 0.64, 사류
(정답률: 알수없음)
  • 프루드 수 $Fr$을 계산하여 1보다 작으면 상류, 1보다 크면 사류로 판정합니다.
    ① [기본 공식] $Fr = \frac{v}{\sqrt{gH}} = \frac{q/H}{\sqrt{gH}} = \frac{q}{\sqrt{gH^{3}}}$
    ② [숫자 대입] $Fr = \frac{4}{\sqrt{9.8 \times 4^{3}}}$
    ③ [최종 결과] $Fr = 0.16$
    $Fr < 1$이므로 흐름 상태는 상류입니다.
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73. 길이 50m, 유효수심 3m, 폭 6m의 제원을 갖는 침전지에 3m3/min 의 유량이 유입되는 경우 체류시간(hr)은?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 체류시간은 침전지의 전체 체적을 유입 유량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{V}{Q} = \frac{L \times W \times H}{Q}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{50 \times 6 \times 3}{3 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $T = 5$
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74. 벤츄리미터를 사용하여 관수로 흐름의 유량을 측정하고 있다. 시차액주계의 수두차가 5cm일 때의 관로 유량이 1m3/s라면, 시차액주계의 수두차가 20cm일 경우의 유량(m3/s)은? (단, 벤츄리미터의 유량계수와 유속계수는 유량에 관계없이 일정하다고 가정한다.)

  1. 0.5
  2. 2
  3. 4
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 벤츄리미터에서 유량 $Q$는 수두차 $h$의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{2} = Q_{1} \times \sqrt{\frac{h_{2}}{h_{1}}}$
    ② [숫자 대입] $Q_{2} = 1 \times \sqrt{\frac{20}{5}}$
    ③ [최종 결과] $Q_{2} = 2$
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75. 관수로 흐름의 마찰손실계수에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 관수로 흐름의 마찰손실계수 특성을 묻는 문제입니다.
    층류에서는 마찰손실계수가 레이놀즈 수에 반비례하며, 난류에서는 레이놀즈 수가 일정할 때 상대조도가 커질수록 마찰손실계수가 증가합니다. 또한 Moody 도표는 레이놀즈 수와 상대조도에 따른 마찰손실계수의 관계를 나타낸 그래프입니다.

    오답 노트
    천이영역의 경우 레이놀즈 수가 증가함에 따라 마찰손실계수는 일반적으로 감소하는 경향을 보입니다.
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76. 상수도설계기준에서 수로를 이용하여 도수거를 설계할 때 손실수두나 지형, 유속을 고려한 동수경사의 범위로 적합한 것은?

  1. 1/500 ~ 1/1,000
  2. 1/1,000 ~ 1/3,000
  3. 1/3,000 ~ 1/5,000
  4. 1/5,000 ~ 1/8,000
(정답률: 알수없음)
  • 상수도설계기준에 따르면, 수로를 이용한 도수거 설계 시 손실수두, 지형, 유속 등을 고려한 동수경사의 적정 범위는 $1/1,000$에서 $1/3,000$ 사이로 규정하고 있습니다.
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77. 펌프의 유입구 유량 1.2m3/s, 유속이 2m/s 일 때, 흡입 구경(mm)은 약 얼마인가?

  1. 113
  2. 350
  3. 721
  4. 876
(정답률: 알수없음)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 계산됩니다. 주어진 유량과 유속을 통해 관의 지름 $D$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v = \frac{\pi D^{2}}{4} \times v$
    ② [숫자 대입] $1.2 = \frac{\pi \times D^{2}}{4} \times 2$
    ③ [최종 결과] $D = 0.874 \text{ m} = 874 \text{ mm}$ (근사치 876)
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78. 동력과 압력의 차원을 올바르게 나타낸 것은?

  1. 동력: [FLT-1], 압력: [ML-1T-2]
  2. 동력: [ML-2T-3], 압력: [FL-2]
  3. 동력: [MLT-1], 압력: [ML2T-3]
  4. 동력: [FL3T-1], 압력: [ML-2T]
(정답률: 알수없음)
  • 차원 해석의 기본 정의를 적용합니다. 동력은 힘 $\times$ 속도이므로 $[F][LT^{-1}] = [FLT^{-1}]$이며, 압력은 힘 $\div$ 면적이므로 $[F][L^{-2}] = [MLT^{-2}][L^{-2}] = [ML^{-1}T^{-2}]$입니다.
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79. 그림과 같이 두 수조에 지름(D) 250mm, 길이(L) 200m인 단일 직선관로가 연결되어 있다. 관의 마찰손실계수가 0.03, 두 수조의 수면차(H)가 4m, 미소손실계수의 합이 1.5 일 때, 흐르는 유량(m3/s)은 약 얼마인가?

  1. 0.056
  2. 0.066
  3. 0.076
  4. 0.086
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 방정식에 따라 수면차 $H$는 마찰손실과 미소손실의 합과 같습니다. 유량 $Q$를 구하기 위해 유속 $v$와 관의 단면적 $A$를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $H = (f \frac{L}{D} + \Sigma k) \frac{v^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $4 = (0.03 \frac{200}{0.25} + 1.5) \frac{v^{2}}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.75 \text{ m/s} \rightarrow Q = A \times v = \frac{\pi \times 0.25^{2}}{4} \times 1.75 = 0.086 \text{ m}^{3}/\text{s}$
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80. 수도용 펌프에서 펌프를 규정 속도 이외의 회전 속도로 운전하는 경우 전양정의 변화를 나타낸 것으로 옳은 것은? (단, H는 규정회전 시의 전양정(m), N은 규정 회전속도(rpm), H′은 N′회전 시의 전양정(m), N′은 규정 이외의 회전속도(rpm)이다.)

  1. H′ = H × (N′/N)
  2. H′ = H × (N′/N)2
  3. H′ = H × (N′/N)3
  4. H′ = H × (N′/N)4
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 회전속도 변화에 따른 양정의 변화는 펌프의 상사법칙(Affinity Laws)을 적용하며, 전양정은 회전속도의 제곱에 비례하여 변화합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H' = H \times (\frac{N'}{N})^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 문제는 공식 자체를 묻는 문제이므로 대입 과정 생략
    ③ [최종 결과]
    $$H' = H \times (\frac{N'}{N})^{2}$$
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