정수시설운영관리사 2급 1차 필기 기출문제복원 (2017-06-17)

정수시설운영관리사 2급 1차 2017-06-17 필기 기출문제 해설

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정수시설운영관리사 2급 1차
(2017-06-17 기출문제)

목록

1과목: 수처리공정

1. 폴리염화알루미늄 응집제에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 알칼리도의 감소가 적다.
  2. 10oC 이하에서는 응집효과가 현저히 저하된다.
  3. 황산알루미늄에 비하여 응집 pH 범위가 넓다.
  4. 희석한 용액은 시간이 경과함에 따라 가수분해가 촉진된다.
(정답률: 알수없음)
  • 폴리염화알루미늄(PAC)은 저온에서도 응집 효과가 유지되는 특성이 있어, $10^{\circ}\text{C}$이하에서 응집 효과가 현저히 저하된다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    알칼리도 감소가 적다: PAC의 특징
    응집 pH 범위가 넓다: 황산알루미늄 대비 PAC의 장점
    가수분해 촉진: 희석액의 일반적 특성
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2. 고속응집 침전지의 효율적인 관리 방안으로 옳은 것은?

  1. 온도가 낮고 탁도가 5 NTU 이하인 경우에는 양호한 플록이 생긴다.
  2. 퇴적된 슬러지의 점착력이 강한 경우에는 슬러지 배출을 빈번하게 하지 않는다.
  3. 1,000 NTU 이상의 고탁도에도 적합하다.
  4. 탁도 변동에 대응할 수 있는 약품주입, 슬러지배출 제어가 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • 고속응집 침전지는 유입수의 탁도 변화에 민감하므로, 최적의 처리 효율을 유지하기 위해 탁도 변동에 맞춘 정밀한 약품 주입량 조절과 슬러지 배출 제어가 필수적입니다.

    오답 노트
    온도가 낮고 탁도가 낮으면 플록 형성이 어렵습니다.
    점착력이 강한 슬러지는 퇴적 시 배출을 더 빈번히 해야 합니다.
    초고탁도(1,000 NTU 이상) 처리에는 한계가 있습니다.
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3. 정수장에서 횡류식 침전지로 유입되는 응집플록의 침강속도와 입자수 분포가 아래와 같다. 표면부하율이 1 m/hr일 때 입자의 제거효율은 몇 %인가?

  1. 82
  2. 85
  3. 92
  4. 95
(정답률: 알수없음)
  • 표면부하율($v_0$)보다 침강속도($v_s$)가 큰 입자는 100% 제거되고, 작은 입자는 $\frac{v_s}{v_0}$ 비율만큼 제거됩니다. 표면부하율이 $1\text{ m/hr}$이므로, 침강속도가 $1.00$이상인 입자는 모두 제거되고 $1.00$ 미만인 입자는 비율대로 계산하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{제거효율}(\%) = ( \sum \frac{v_{si}}{v_0} \cdot N_{si} (v_{si} < v_0) + \sum N_{si} (v_{si} \ge v_0) ) \times \frac{100}{\sum N_{si}}$
    ② [숫자 대입] $\text{제거효율} = ( \frac{0.25}{1} \cdot 4 + \frac{0.50}{1} \cdot 6 + \frac{0.75}{1} \cdot 8 + (15 + 30 + 18 + 10 + 5 + 4) ) \times \frac{100}{100}$
    ③ [최종 결과] $\text{제거효율} = (1 + 3 + 6 + 82) = 92\%$
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4. 정수처리 급속여과지의 세척에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 역세척과 공기세척을 조합한 방식을 표준으로 한다.
  2. 역세척의 결점을 보완하기 위해 표면세척을 실시한다.
  3. 세척효과의 판정은 보통 세척배출수의 최종탁도로 한다.
  4. 세척효과가 불충분할 때 머드 볼이 발생할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지의 세척은 일반적으로 역세척을 기본으로 하며, 필요에 따라 공기세척이나 표면세척을 조합하여 사용합니다. 역세척과 공기세척의 조합이 무조건적인 표준은 아닙니다.
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5. 정수장 급속여과지에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 중력식과 압력식이 있으며 압력식을 표준으로 한다.
  2. 모래층의 두께는 여과모래의 유효경이 0.45~0.7 mm의 범위인 경우에는 80~100 cm를 표준으로 한다.
  3. 여과층 내부에 대량의 탁질을 억류할 수 있으나 손실수두가 큰 단점이 있다.
  4. 탁질당 응집제의 양(Al/T비)이 낮고 강한 교반으로 생성된 플록은 강도가 높고 쉽게 누출되지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 강한 교반을 통해 형성된 플록은 밀도가 높고 강도가 강해 여과 과정에서 쉽게 파괴되거나 누출되지 않으며, 적절한 Al/T비 관리를 통해 효율적인 여과가 가능합니다.

    오답 노트
    중력식과 압력식 중 중력식이 표준입니다.
    모래층 두께 표준 범위가 잘못되었습니다.
    급속여과지는 완속여과지에 비해 탁질 억류량이 적습니다.
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6. 정수장 급속여과지의 하부집수장치의 기능에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 여과지를 하부집수실과 상부여과실로 분리시킨다.
  2. 상부여과실에 설치한 여과재를 지지ㆍ보호한다.
  3. 침전지월류수를 상부여과실에서 여과시켜 하부집수실로 보낸다.
  4. 역세배출수 및 공기를 하부집수실로부터 상부여과실로 분출시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 하부집수장치는 여과재를 지지하고 여과수를 집수하며, 역세척 시 물과 공기를 균등하게 분배하는 역할을 합니다.
    하지만 역세배출수 및 공기를 분출시키는 것은 하부집수장치의 기능이 아니라, 역세척 시스템 전체의 공정이며 하부집수장치는 이를 '균등하게 분배'하는 것에 초점이 맞춰져 있습니다.
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7. 머드 볼(mud ball)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 물에 의한 역세척으로 완전히 제거할 수 있다.
  2. 생성 방지를 위해 주로 산세척을 실시한다.
  3. 비중이 가벼운 머드 볼은 여층 전체에 걸쳐서 존재한다.
  4. 고분자 응집보조제를 사용하면 머드 볼 문제가 악화된다.
(정답률: 알수없음)
  • 머드 볼은 여과지 내에서 미세 플록과 모래가 뭉쳐 형성된 진흙 덩어리로, 고분자 응집보조제를 과다하게 사용하면 점착력이 증가하여 머드 볼 형성이 촉진되고 문제가 악화됩니다.

    오답 노트
    물에 의한 역세척으로 완전히 제거할 수 있다: 역세척만으로는 제거가 어려워 물리적 제거가 필요함
    생성 방지를 위해 주로 산세척을 실시한다: 산세척은 주로 스케일 제거에 사용됨
    비중이 가벼운 머드 볼은 여층 전체에 걸쳐서 존재한다: 비중이 무거워 여층 하부에 주로 존재함
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8. 급속여과지 역세척에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최적의 탁질제거는 여과층을 약 50 % 까지 팽창시켰을 때 이다.
  2. 역세척은 여과층이 정지된 상태를 유지하는 최대 유속에서 여재입자에서 탁질이 떨어지게 하는 것이 중요하다.
  3. 공기＋물로 역세척 하는 경우에는 역세척 효율이 감소한다.
  4. 역세척의 제 2단계는 분리된 탁질을 조속히 트로프로 배출시키는 과정이다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지의 역세척 과정은 크게 2단계로 나뉩니다. 1단계에서 여재 입자로부터 탁질을 분리시키고, 2단계에서는 이렇게 분리된 탁질을 수류를 통해 조속히 트로프로 배출시켜 제거하는 것이 핵심입니다.

    오답 노트
    최적의 탁질제거: 여과층을 약 20~30% 팽창시켰을 때 효율적입니다.
    역세척 유속: 여과층이 유동화(Fluidization)되어 입자들이 움직여야 탁질이 분리됩니다.
    공기+물 역세척: 공기를 함께 사용하면 세척 효율이 크게 증가합니다.
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9. 정수과정에서의 미생물 제어에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 입상활성탄이나 생물활성탄 흡착공정은 소독공정 후에 주로 사용한다.
  2. 미생물이 최종적으로 제거되는 정수공정은 소독공정이다.
  3. 원생동물인 크립토스포리디움은 염소내성이 있다고 알려져 있다.
  4. 소독공정에서의 미생물 제거효율은 소독제의 종류와 농도, 그리고 접촉시간에 따라 좌우된다.
(정답률: 알수없음)
  • 입상활성탄이나 생물활성탄 흡착공정은 소독제(염소 등)에 의한 부산물을 제거하거나 유기물을 제거하기 위해 일반적으로 소독공정 전 단계에 배치합니다.

    오답 노트
    소독공정 후 사용: 소독공정 전 단계에 주로 사용
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10. 소독 부산물로 옳지 않은 것은?

  1. 트리클로로에틸렌
  2. 디브로모클로로메탄
  3. 클로로포름
  4. 디클로로아세토니트릴
(정답률: 알수없음)
  • 소독 부산물은 소독제와 물속의 유기물이 반응하여 생성되는 물질입니다. 디브로모클로로메탄, 클로로포름, 디클로로아세토니트릴은 대표적인 트리할로메탄(THMs) 및 할로아세토니트릴 계열의 소독 부산물이지만, 트리클로로에틸렌은 산업적으로 사용되는 유기용제이자 오염물질이지 소독 과정에서 생성되는 부산물이 아닙니다.
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11. 다음과 같은 특성을 갖는 처리제는?

  1. 염소
  2. 오존
  3. 클로라민
  4. 이산화염소
(정답률: 알수없음)
  • 맛, 냄새 물질 및 색도 제거 효과가 우수하고, 철과 망간의 산화능력이 크며, 불소와 OH 라디칼 다음으로 높은 전위차($2.07\text{ V}$)를 가지는 특성은 오존의 대표적인 특징입니다.
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12. 염소소독 효과에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 염소소독은 pH가 낮을수록 살균력이 강하며, 유리지방염소가 결합잔류염소보다 소독 효과가 큽니다. 또한 차아염소산과 차아염소산이온의 비율은 pH에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    소독 효과는 pH가 낮아질수록 커짐
    살균력 순서는 차아염소산 > 차아염소산이온 > 클로라민 순임
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13. 중간염소처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주입지점에 염소혼화지를 설치하는 것이 바람직하다.
  2. 멜로시라나 시네드라 등의 처리를 위해 중간염소처리가 강화되고 있다.
  3. 염소제 주입점은 침전지와 여과지 사이로 한다.
  4. 마이크로시스티스 등을 제거한 다음에 트리할로메탄과 곰팡이 냄새의 생성을 최소화하기 위하여 실시한다.
(정답률: 알수없음)
  • 중간염소처리는 조류(마이크로시스티스 등) 제거 후 트리할로메탄 생성과 곰팡이 냄새를 최소화하기 위해 실시합니다. 멜로시라나 시네드라 같은 조류 처리를 위해서는 중간염소처리가 아니라 전염소처리를 강화해야 합니다.
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14. 염소유효성분이 거의 100% 이므로 저장용량이 적어도 되며 품질이 안정되어 있는 소독제는?

  1. 액화염소
  2. 차아염소산나트륨
  3. 차아염소산칼슘
  4. 잔류염소
(정답률: 알수없음)
  • 액화염소는 염소유효성분이 거의 100%에 달해 효율이 매우 높으며, 저장 용량을 적게 유지할 수 있고 품질이 안정적인 것이 특징입니다.
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15. 역삼투막을 이용한 해수담수화시설의 배출수 처리에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배출수는 전처리설비의 여과기세척배출수가 90 %를 차지한다.
  2. 역삼투설비의 배출수는 pH조정, 폭기처리, 중화제 등으로 처리하고 농축해수와 혼합하여 방류한다.
  3. 막모듈 세척배출수 중 산세척배출수는 pH 조정만으로 배출할 수 있다.
  4. 역세배출수는 폐액처리업자에게 위탁처리 하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 역삼투설비의 배출수는 성상에 따라 pH 조정, 폭기처리, 중화제 등을 통해 적절히 처리한 후, 농축해수와 혼합하여 방류하는 것이 올바른 처리 방법입니다.
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16. 정수장 농축조에서 유입슬러지량이 25 m3/day, 농축슬러지량이 1 m3/day이고 농축시험에서 구한 등속침강구간에서의 계면침강속도가 2 cm/hr 일 때 청징조건을 만족하는 면적(m2)은?

  1. 12
  2. 24
  3. 50
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 청징조건을 만족하는 면적은 유입수량과 농축슬러지량의 차이(상등액량)를 계면침강속도로 나누어 계산합니다.
    ① $A = \frac{Q_{in} - Q_{out}}{v}$
    ② $A = \frac{25 - 1}{24 \times 0.02}$
    ③ $A = 50$
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17. 혐기성 상태 혹은 부식에 의해 발생할 수 있는 냄새의 원인 물질을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 혐기성 상태에서 유기물이 분해되거나 금속이 부식될 때 발생하는 대표적인 냄새 물질은 황화물($$H_{2}S$$ 등)과 철($$Fe$$) 성분과 관련된 화합물입니다.

    오답 노트
    지오스민: 조류나 방선균에 의해 생성되는 흙냄새 물질입니다.
    잔류염소: 소독 후 남은 염소 성분으로 특유의 소독약 냄새가 납니다.
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18. 분말활성탄처리의 단점으로 옳지 않은 것은?

  1. 원생동물이 번식할 우려가 있다.
  2. 장기간 사용할 경우에는 비경제적이다.
  3. 탄분을 포함한 흑색슬러지는 공해의 원인이 될 수 있다.
  4. 동절기에는 누출에 의한 흑수현상이 발생할 염려가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 원생동물 번식은 주로 모래 여과지 등 생물막이 형성되는 공정에서 발생하는 문제이며, 화학적 흡착제인 분말활성탄 처리의 단점과는 거리가 멉니다.
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19. 정수장 오존처리공정 설계 시 고려사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 오존접촉시간은 10 ∼20분 정도이다.
  2. 배오존은 공기 중으로 빠르게 희석하여 배출한다.
  3. 원료가스로는 공기 혹은 순산소 등을 사용한다.
  4. 오존가스 주입방식으로는 디퓨저식, 인젝터식 등이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존은 강력한 산화제이자 독성 가스이므로, 처리 후 남은 배오존을 단순히 공기 중으로 희석 배출해서는 안 되며 반드시 오존 파괴 장치를 통해 산소로 분해하여 안전하게 배출해야 합니다.
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20. 하루 40,000 m3의 원수를 1.0 m/day의 속도로 막여과 처리한 후 10 %를 역세에 사용하고 90%를 최종 생산수로 얻는 경우 필요한 분리막의 면적(m2)은? (단, 역세는 20분 여과 후에 2분간 실시한다.)

  1. 24,000
  2. 34,000
  3. 44,000
  4. 54,000
(정답률: 알수없음)
  • 총 원수량에서 역세수량을 제외한 실제 여과량을 계산하고, 여과 시간의 비율을 고려하여 필요한 막 면적을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{Q \times 24}{V \times 60 \times \frac{t}{t+T}}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{40000 \times 0.9 \times 24}{1.0 \times 60 \times \frac{20}{20+2}}$
    ③ [최종 결과] $A = 44000$
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2과목: 수질분석 및 관리

21. 다음의 내용을 옳게 나타낸 것은?

  1. 용액의 농도를 (1 + 10)로 한다.
  2. 용액의 농도를 (1 : 10)로 한다.
  3. 용액의 농도를 (1 → 10)로 한다.
  4. 용액의 농도를 (1 ∼ 10)로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이미지의 내용은 시약 $1\text{ g}$ 또는 $1\text{ mL}$를 취해 최종 부피를 $10\text{ mL}$로 만드는 희석 과정을 의미하며, 이는 용액의 농도를 $1 \to 10$로 희석한다는 표현이 가장 적절합니다.
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22. 먹는물수질공정시험기준에서 수질시험결과의 소숫점 이하를 n자리까지 하는 수치 정리를 옳게 기술한 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준의 수치 정리 원칙은 이미지와 같이 $(n+1)$째 자리 수가 6 이상이면 올림, 4 이하이면 버림, 5일 경우에는 $n$째 자리 수가 홀수이면 올리고 짝수이면 버리는 '오사오입' 원칙을 따르므로 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳습니다.
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23. 시안표준원액 100 mL를 비커에 넣고 수산화나트륨용액(1.0 M) 0.5 mL를 넣은 후 ρ-디메틸아미노벤잘로데닌 0.5 mL 지시약을 가한 다음 용액의 색이 황색에서 적색으로 될 때까지 질산은용액(0.1 M)으로 적정하였을 때 20 mL가 소비되었다. 이 용액에 함유된 시안(mg/mL)은? [단, 질산은용액(0.1 M)의 농도계수(f)는 1로 한다.]

  1. 0.52
  2. 1.04
  3. 1.56
  4. 2.08
(정답률: 알수없음)
  • 시안의 농도는 적정에 소비된 질산은 용액의 양과 몰질량을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{CN}^- (\text{mg/mL}) = \frac{M \times f \times V \times 26.02}{S \times 1000}$$
    ($M$: 몰농도, $f$: 농도계수, $V$: 소비량, $26.02$: 시안의 분자량, $S$: 시료량)
    ② [숫자 대입]
    $$\text{CN}^- = \frac{0.1 \times 1 \times 20 \times 26.02}{100 \times 1000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{CN}^- = 1.04\text{ mg/mL}$$
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24. 수질오염공정시험기준에서 용존산소 시료의 보관방법에 관한 설명이다. ( )에 들어갈 내용을 순서대로 나열한 것은?

  1. 1 mL, 1 mL, 24 hr
  2. 1 mL, 2 mL, 16 hr
  3. 1 mL, 1 mL, 8 hr
  4. 1 mL, 2 mL, 4 hr
(정답률: 알수없음)
  • 용존산소 시료의 보관 및 고정 방법은 이미지의 내용과 같이 300 mL BOD 병에 황산망간 용액 $1\text{ mL}$와 알칼리성 요오드화칼륨-아자이드화나트륨 용액 $1\text{ mL}$를 넣고, $8\text{ hr}$이내에 측정하는 것이 원칙입니다.
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25. 수질오염공정시험기준상 하천수에 존재하는 6가 크롬을 분석하는 방법이 아닌 것은?

  1. 유도결합플라즈마-질량분석법
  2. 원자흡수분광광도법
  3. 자외선/가시선 분광법
  4. 유도결합플라즈마-원자발광분석법
(정답률: 알수없음)
  • 수질오염공정시험기준상 하천수의 6가 크롬 분석법에는 원자흡수분광광도법, 자외선/가시선 분광법, 유도결합플라즈마-원자발광분석법이 포함되지만, 유도결합플라즈마-질량분석법은 해당 분석 방법으로 규정되어 있지 않습니다.
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26. 먹는물 수질감시항목 운영 등에 관한 고시에서 휘발성유기화합물-퍼지ㆍ트랩-기체크로마토그래피를 사용하여 분석할 수 없는 항목은?

  1. 염화비닐
  2. 스티렌
  3. 퍼클로레이트
  4. 클로로에탄
(정답률: 알수없음)
  • 퍼지-트랩-기체크로마토그래피(GC)법은 휘발성 유기화합물(VOCs)을 분석하는 방법입니다. 퍼클로레이트는 휘발성 물질이 아닌 음이온 형태의 무기화합물이므로 이 방법으로 분석할 수 없으며, 일반적으로 이온크로마토그래피(IC)를 사용하여 분석합니다.
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27. 수도법령상 정수처리한 물의 불활성화비가 기준에 적합한지를 확인하기 위한 검사항목, 주기 및 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 불활성화비 검사항목은 잔류소독제농도, 수소이온농도(pH), 수온이다.
  2. 불활성화비 검사주기의 잔류소독제농도는 연속측정장치로 측정한다.
  3. 불활성화비 검사방법은 여과지, 수도꼭지에서 시료를 채취하여 검사한다.
  4. 불활성화비 검사주기의 수소이온농도 및 수온은 1일 1회 이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 불활성화비 검사를 위한 시료 채취 지점은 정수지, 배수지, 급수전(수도꼭지) 등에서 이루어져야 합니다. 여과지는 정수 처리 과정 중의 단계일 뿐, 최종적으로 정수 처리된 물의 불활성화비를 확인하는 적절한 채취 지점이 아닙니다.
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28. 일반정수처리방법으로는 완전히 제거되지 않는 수돗물의 맛ㆍ냄새 유발물질, 미량유기오염물질, 내염소성 병원성 미생물 등을 제거하기 위한 고도정수처리시설의 도입 및 평가에 필요한 하천수 대상 수질검사 항목으로 옳지 않은 것은?

  1. BOD
  2. COD
  3. UV254
  4. 색도
(정답률: 알수없음)
  • 고도정수처리시설의 도입 및 평가를 위해서는 유기물질의 특성을 파악할 수 있는 BOD, UV254, 색도 등이 중요합니다. 하지만 COD는 일반적인 수질 오염 지표로는 쓰이나, 고도정수처리 도입을 위한 하천수 대상 특성 검사 항목으로는 적절하지 않습니다.
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29. 염소요구량을 구하기 위하여 물속에 존재하는 잔류염소-비색법으로 측정할 때 사용되는 잔류염소의 표준비색원액 시약은?

  1. N,N-다이에틸-P-페니렌다이아민황산염
  2. 무수황산나트륨
  3. 1,2-사이크로헥산다이아민4아세트산
  4. 에시드레드 265(N-토루일설포닐H산)
(정답률: 알수없음)
  • 잔류염소의 비색법 측정 시, 표준비색원액으로 사용되는 시약은 에시드레드 265(N-토루일설포닐H산)입니다. 이는 염소와 반응하여 특정한 색을 띠게 하여 농도를 정량하는 표준 물질 역할을 합니다.
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30. 각종 소독제를 이용하여 5 ℃일 때에 E. coli를 99 % 불활성화하기 위한 소독능(CㆍT값)으로 옳지 않은 것은?

  1. 클로라민 pH 8∼ 9에서 CㆍT값 0.7∼0.99
  2. 유리염소 pH 6∼ 7에서 CㆍT값 0.034∼0.05
  3. 이산화염소 pH 6∼ 7에서 CㆍT값 0.4∼0.75
  4. 오존 pH 6 ∼ 9에서 CㆍT값 0.02
(정답률: 알수없음)
  • 5 ℃에서 $E. coli$를 $99\%$ 불활성화하기 위한 소독능($C \cdot T$값)을 묻는 문제입니다.
    클로라민의 경우 $\text{pH } 8 \sim 9$에서 $C \cdot T$값은 $1.5 \sim 3.0$ 범위로 나타나므로 $0.7 \sim 0.99$는 옳지 않습니다.

    오답 노트
    유리염소($\text{pH } 6 \sim 7$), 이산화염소($\text{pH } 6 \sim 7$), 오존($\text{pH } 6 \sim 9$)의 제시된 $C \cdot T$값은 기준치에 부합합니다.
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31. 수질시험 항목별 시료채취 용기와 보존을 위한 pH 조정값으로 옳지 않은 것은?

  1. 페놀류 - 폴리에틸렌병, pH 5
  2. 유기인 – 유리병, pH 7
  3. 시안 – 폴리에틸렌병, pH 13
  4. 트리할로메탄 – 유리병, pH 2
(정답률: 알수없음)
  • 항목별 시료채취 용기와 보존을 위한 pH 조정값을 묻는 문제입니다.
    페놀류는 유리병에 채취하여 $\text{pH } 2$ 정도로 산성 상태로 보존해야 합니다.

    오답 노트
    유기인은 유리병에 $\text{pH } 7$로, 시안은 폴리에틸렌병에 $\text{pH } 13$으로, 트리할로메탄은 유리병에 $\text{pH } 2$로 보존하는 것이 맞습니다.
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32. 수질오염공정시험기준에서 자외선/가시선 분광법을 이용한 측정 항목, 방법 및 파장의 연결이 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 수질오염공정시험기준의 자외선/가시선 분광법 측정 항목별 파장과 방법을 묻는 문제입니다.
    6가 크롬은 다이페닐카바자이드법으로 $540\text{ nm}$에서, 아연은 진콘법으로 $620\text{ nm}$에서, 망간은 과요오드산칼륨법으로 $525\text{ nm}$에서 측정하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    카드뮴 - 디티존법은 $510\text{ nm}$ 부근에서 측정하므로 $440\text{ nm}$는 틀린 설명입니다.
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33. 먹는물 수질기준 값에 근접한 수돗물의 총트리할로메탄을 관리하기 위한 수질관리방안으로 옳지 않은 것은?

  1. 선택취수가 가능한 경우, 유기물질이 적은 원수를 취수한다.
  2. 전염소 투입농도를 증가시킨다.
  3. 입상활성탄지의 공상체류시간을 증가시켜 운전한다.
  4. 분말활성탄 투입농도를 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 총트리할로메탄(THMs)은 물속의 유기물과 염소가 반응하여 생성되는 소독부산물입니다. 따라서 전염소 투입농도를 증가시키면 유기물과의 반응이 촉진되어 THMs 생성량이 오히려 증가하므로 옳지 않은 관리방안입니다.
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34. 물속의 유기인계 농약성분을 측정할 때 사용하는 표준물첨가법에 의한 검정곡선 작성을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 내부표준물질로는 분석하려는 성분에 동위원소가 치환된 것을 많이 사용한다.
  2. 검정곡선 작성용 표준용액과 시료에 동일한 양의 내부표준물질을 첨가한다.
  3. 시험 분석하려는 성분과 물리ㆍ화학적 성질은 유사하나 시료에는 없는 순수 물질을 내부표준물질로 선택한다.
  4. 시료와 동일한 매질에 일정량의 표준물을 첨가하여 검정곡선을 작성하는 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 표준물첨가법은 시료의 매질 효과(Matrix Effect)를 제거하기 위해 시료와 동일한 매질에 일정량의 표준물을 첨가하여 검정곡선을 작성하는 분석 방법입니다.

    오답 노트
    내부표준물질 관련 설명들은 표준물첨가법이 아닌 '내부표준법'에 대한 설명입니다.
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35. 상수원에 남조류가 대발생했을 경우, 정수장에 유입농도가 높아질 가능성이 있는 항목을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄷ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 남조류가 대발생하면 조류가 생성하는 독성 물질인 마이크로시스틴-LR과 흙냄새/곰팡이냄새를 유발하는 지오스민의 농도가 높아집니다.


    오답 노트
    브롬산이온: 오존 처리 과정 중 생성되는 부산물임
    망간: 지질 특성이나 외부 유입에 의한 물질임
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36. 수도법령상 수도용 자재와 제품에 대한 위생안전기준 항목으로 옳지 않은 것은?

  1. 망간
  2. 색도
  3. 과망간산칼륨소비량
  4. 알루미늄
(정답률: 알수없음)
  • 수도용 자재와 제품의 위생안전기준 항목에는 망간, 색도, 과망간산칼륨소비량 등이 포함되지만, 알루미늄은 해당 위생안전기준 항목에 포함되지 않습니다.
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37. 냄새 역치값(TON)을 구하는 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 이 경우 TON은?

  1. 1
  2. 2
  3. 50
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 냄새 역치값(TON)은 냄새를 느낄 수 있는 최소 희석 배수를 의미하며, 냄새가 '있음'으로 판정된 가장 높은 희석 배수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $TON = \frac{시료량 + 희석수량}{시료량}$
    ② [숫자 대입] $TON = \frac{100 + 100}{100}$
    ③ [최종 결과] $TON = 2$
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38. 수도법령상 수도사업자가 스스로 정수장에 대한 기술진단을 하는 경우에 갖추어야 할 장비와 그 규격으로 옳지 않은 것은?

  1. 탁도계(연속식), 0~ 10 NTU
  2. DO meter, 멤브레인 방식
  3. 전력품질측정기, 디지털식
  4. 잔류염소계(연속식), 0~ 2 mg/L
(정답률: 알수없음)
  • 수도사업자가 정수장 기술진단을 위해 갖추어야 할 장비 규격 중 잔류염소계(연속식)의 측정 범위는 $0 \sim 5$ mg/L 여야 합니다. 따라서 $0 \sim 2$ mg/L 로 제시된 내용은 옳지 않습니다.
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39. 수도법령상 일반수도사업자가 주민공지를 하는 방법이 아닌 것은?

  1. 해당지역의 방송
  2. 마을게시판
  3. 행정관서의 전화
  4. 관보 및 가정방문
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령상 일반수도사업자가 주민공지를 할 때는 해당 지역의 방송, 마을게시판, 행정관서의 전화 등을 활용해야 합니다. 관보 및 가정방문은 법령에서 정한 일반적인 주민공지 방법이 아닙니다.
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40. 먹는물관리법령상 먹는물, 샘물 및 염지하수(이하 “먹는물 등”이라 함)의 수질관리로 옳지 않은 것은?

  1. 환경부장관은 먹는물 등의 수질 기준을 정하여 보급하는 등 먹는물 등의 수질 관리를 위하여 필요한 시책을 마련하여야 한다.
  2. 환경부장관 또는 시ㆍ도지사는 먹는물 등의 수질검사를 실시하여야 한다.
  3. 먹는물 등의 수질 기준 및 검사 횟수는 환경부령으로 정한다.
  4. 시ㆍ도지사는 먹는물 등의 수질 개선을 위하여 필요하다고 인정하는 경우에도 조례로 정하지 못하고, 환경부에 요청해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물관리법령에 따라 시·도지사는 먹는물 등의 수질 개선을 위하여 필요하다고 인정하는 경우 조례로 정하여 시행할 수 있습니다.
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3과목: 설비운영(기계·장치 또는 계측기 등)

41. 경사판등의 침전지에서 상향류식 경사판을 설치 할 경우 기준으로 옳은 것은?

  1. 표면부하율은 4∼ 9 mm/min으로 한다.
  2. 침전지 내의 평균상승유속은 250 mm/min이하로 한다.
  3. 침강장치는 2단으로 한다.
  4. 경사판의 경사각은 80도 이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 상향류식 경사판 설치 기준에 따르면 침전지 내의 평균상승유속은 $250 \text{mm/min}$이하로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    표면부하율: $4 \sim 9 \text{mm/min}$이 아닌 다른 기준 적용
    침강장치: 2단으로 한정하지 않음
    경사각: $80$도 이상이 아닌 적정 각도 유지 필요
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42. 정속여과의 제어가 아닌 것은?

  1. 수위제어형
  2. 자연평형형
  3. 유량제어형
  4. 감쇠제어형
(정답률: 알수없음)
  • 정속여과의 제어 방식에는 수위제어형, 자연평형형, 유량제어형이 있으며, 감쇠제어형은 정속여과의 제어 방식에 해당하지 않습니다.
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43. 정수장 입상활성탄 여과지의 공상접촉시간(EBCT)은 10분인데, 15분으로 증대하기 위해 필요한 추가 활성탄량(m3)은? (단, 지당 평균유입 유량은 36,000 m3/day이다.)

  1. 95
  2. 125
  3. 145
  4. 165
(정답률: 알수없음)
  • 공상접촉시간(EBCT) 공식을 이용하여 현재 활성탄량과 목표 활성탄량을 구한 뒤 그 차이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = Q \times EBCT$
    ② [숫자 대입] $V_{15} - V_{10} = 36,000 \times \frac{15}{1,440} - 36,000 \times \frac{10}{1,440}$
    ③ [최종 결과] $V = 125$ $\text{m}^3$
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44. 배오존 처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 배오존은 오존접촉지, 모래여과지, 활성탄흡착지에서 발생한다.
  2. 활성탄흡착분해법은 배오존 농도가 낮을 경우에 잘 이용된다.
  3. 촉매분해법은 촉매로 MnO2, Fe2O3 등이 이용된다.
  4. 가열분해법은 50℃에서 5 ~10초정도에서 반응시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 가열분해법은 일반적으로 $100 \sim 150^{\circ} \text{C}$ 정도의 고온에서 반응시켜 오존을 분해합니다.

    오답 노트
    촉매분해법: $\text{MnO}_2$, $\text{Fe}_2\text{O}_3$ 등을 촉매로 사용하여 오존을 산소로 분해하는 효율적인 방법입니다.
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45. 응집약품의 저장 및 검수설비에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 진한황산을 저장하는 경우에는 공기의 수분을 흡수하여 강재 등이 부식되는 경우가 없도록 저장탱크는 밀폐형으로 할 필요가 있다.
  2. 알칼리제인 수산화나트륨의 경우 pH가 높아 유기물질을 용해하기 때문에 내알칼리성재료를 사용해야 한다.
  3. 응집제는 30일분 이상, 응집보조제는 10일분 이상 저장해야 한다.
  4. 폴리염화알루미늄은 부식성이 작아 스테인리스강으로 제작한 저장설비를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 폴리염화알루미늄(PAC)은 부식성이 강한 약품이므로, 스테인리스강보다는 내식성 재료(FRP, PE 등)를 사용한 저장설비가 적합합니다.
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46. 펌프가압방식의 막여과 유속에 관한 설명이다. ( )에 들어갈 숫자로 옳은 것은?

  1. ㄱ: 0.1, ㄴ: 0.3
  2. ㄱ: 0.5, ㄴ: 1
  3. ㄱ: 5, ㄴ: 10
  4. ㄱ: 10, ㄴ: 15
(정답률: 알수없음)
  • 펌프가압방식의 막여과 유속은 단위막차압 $100 \text{ kPa}$ 당 평균 $0.5 \sim 1 \text{ m}^3/\text{m}^2 \cdot \text{day}$ 정도를 목표로 합니다.
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47. 정수장의 수전설비 중 3상 차단기의 정격전압이 7.2 kV, 정격차단전류가 40 kA일 때 차단기의 정격차단용량은 약 몇 MVA 인가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 알수없음)
  • 3상 차단기의 정격차단용량은 정격전압과 정격차단전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times V \times I$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} \times 7.2 \times 40$
    ③ [최종 결과] $P = 498.8 \approx 500 \text{ MVA}$
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48. 정수장에 설치된 변압기의 △-Y 결선방식에서 1차측과 2차측의 위상차는?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 90°
  4. 180°
(정답률: 알수없음)
  • 변압기의 $\Delta-Y$ 결선 방식에서는 1차측(델타)과 2차측(와이) 사이에 $30^{\circ}$의 위상차가 발생합니다.
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49. 다음에서 설명하는 전기설비는 무엇인가?

  1. 직류전원장치
  2. 고압용 부하개폐장치
  3. 피뢰기
  4. 고압진상콘덴서
(정답률: 알수없음)
  • 이미지의 설명처럼 고압 수변전설비의 제어용 전원과 비상용 조명 전원을 공급하며, 부하전압보상 및 과방전 방지 장치를 갖춘 설비는 직류전원장치입니다.
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50. 정수장의 수ㆍ변전설비 중 역률을 개선하는 장치는?

  1. CB
  2. PF
  3. SC
  4. LA
(정답률: 알수없음)
  • 전력 계통에서 역률을 개선하기 위해 무효전력을 보상하는 장치는 전력용 콘덴서인 SC(Static Capacitor)입니다.

    오답 노트
    CB: 회로 차단기
    PF: 전력 퓨즈
    LA: 피뢰기
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51. 자동제어계의 응답곡선 중 제어성이 가장 좋은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 제어성이 가장 좋다는 것은 목표값에 빠르게 도달하면서도 오버슈트(Overshoot)가 적고 빠르게 안정되는 상태를 의미합니다. 그래프가 가장 빠르게 수렴하며 안정적인 응답 특성을 보입니다.
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52. 정수 공정별 수질계측기의 기본설치항목과 연결이 옳지 않은 것은?

  1. 취수장 - 탁도, pH, COD
  2. 착수정 - 수온, pH, 탁도, 전기전도도, 알칼리도
  3. 침전지 - 탁도
  4. 정수지 - 수온, pH, 탁도, 잔류염소
(정답률: 알수없음)
  • 취수장에서는 원수의 수질 상태를 파악하기 위해 수온, pH, 탁도, 전기전도도 등을 측정하며, COD는 일반적으로 정수 공정의 기본 설치 항목보다는 하천 수질 조사나 폐수 처리 단계에서 중요하게 다뤄집니다.
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53. 감시조작설비에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 감시방식의 선정은 감시대상시설의 규모, 경보의 표시 및 통지방법, 운전원의 수 등을 기준으로 한다.
  2. 감시조작설비는 감시반, 조작반, 계측제어반, 대형 디스플레이, CCTV장치, 프린터 등을 시설규모에 따라 조합시키는 것에 의하여 구성된다.
  3. 중앙감시방식은 한정된 범위의 설비나 기기를 제한적으로 감시하는 것을 말한다.
  4. 집중감시방식은 정수장 등에서 설비나 기기를 중앙운영실에 설치된 감시반이나 모니터 등으로 종합적으로 감시하는 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 한정된 범위의 설비나 기기를 제한적으로 감시하는 방식은 중앙감시방식이 아니라 국부감시방식에 대한 설명입니다. 중앙감시방식은 설비 전체를 종합적으로 감시하는 체계를 말합니다.
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54. 밸브의 공기압식 구동장치가 아닌 것은?

  1. 다이어프램
  2. 에어모터
  3. 솔레노이드
  4. 실린더
(정답률: 알수없음)
  • 솔레노이드는 전기 에너지를 이용하여 자기장을 형성해 직선 운동을 만드는 전기식 구동장치입니다.

    오답 노트
    다이어프램, 에어모터, 실린더: 모두 압축 공기의 힘을 이용하는 공기압식 구동장치입니다.
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55. 계측제어용 기기의 선정 및 설치 시 유의할 점으로 옳지 않은 것은?

  1. 각 기기간의 신호를 전달하는 전송로에 대해서는 유도장애 및 뇌해를 받지 않도록 대책을 강구해야한다.
  2. 기종 및 신호는 계획의 용이성, 보수의 간이성, 기기의 호환성 및 예비품의 공통성 등으로부터 별도로 분리해야 한다.
  3. 기기는 신뢰성이 높고 생애주기비용을 고려하여 교정이나 보수가 용이한 것을 선정한다.
  4. 기기는 사용조건, 측정범위, 설치조건, 환경조건, 정밀도 등에 가장 적합하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 계측제어용 기기를 선정할 때는 계획의 용이성, 보수의 간이성, 기기의 호환성 및 예비품의 공통성을 고려하여 기종 및 신호를 표준화하고 통일해야 하며, 별도로 분리해서는 안 됩니다.
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56. 산업안전보건법령상 안전ㆍ보건표지의 색채와 용도의 연결이 올바른 것은?

  1. 녹색 – 지시
  2. 파란색 – 금지
  3. 노란색 – 경고
  4. 빨간색 - 안내
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법상 안전·보건표지의 색채별 용도는 노란색이 경고를 의미합니다.

    오답 노트
    녹색: 안내
    파란색: 지시
    빨간색: 금지 및 경고
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57. 펌프운전 중 경보 발생 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 베어링 온도가 40 ℃이하 일 때
  2. 정격전류 초과에 따른 과부하 상태
  3. 기동정체
  4. 펌프 흡입수위의 비정상 저하
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 베어링 온도가 너무 낮을 때가 아니라, 비정상적으로 높을 때 과열로 인한 손상을 방지하기 위해 경보가 발생합니다.

    오답 노트
    정격전류 초과, 기동정체, 흡입수위 저하: 모두 펌프의 고장이나 파손을 유발하는 비정상 상태이므로 경보 조건에 해당합니다.
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58. 다음에서 설명하고 있는 수위계는?

  1. 차압식 수위계
  2. 정전식 수위계
  3. 초음파식 수위계
  4. 플로트식 수위계
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 의 설명 중 '비접촉 측정 가능', '반사 조건', '노이즈 발생' 등의 키워드는 초음파를 발신하여 돌아오는 시간을 측정하는 초음파식 수위계의 전형적인 특징입니다.
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59. 오존처리시설의 안전에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 오존처리설비의 설치장소와 그 주변은 내화성으로 설계하고 안전 및 위생상 필요한 설비와 용구 등을 비치한다.
  2. 보수하거나 점검할 때에는 충분히 환기할 수 있도록 배풍설비를 갖춘다.
  3. 자동화된 오존농도계로 적절하게 제어하고 긴급하게 정지시킬 수 있도록 한다.
  4. 오존누출 검지를 위하여 암모니아수를 비치해야한다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존 누출 검지를 위해서는 암모니아수가 아니라 전용 오존 검지관이나 전자식 검지기를 사용해야 합니다.
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60. 지락사고시 영상전류를 검출하는 장치는?

  1. CT
  2. ZCT
  3. PT
  4. GPT
(정답률: 알수없음)
  • ZCT(Zero-phase Current Transformer, 영상변류기)는 지락 사고 시 발생하는 영상전류를 검출하여 차단기나 경보 장치를 작동시키는 장치입니다.
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4과목: 정수시설 수리학

61. 모세관 현상(capillary action)의 상승고에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유체의 표면장력에 비례한다.
  2. 관의 직경에 반비례한다.
  3. 유체의 단위중량에 반비례한다.
  4. 공액수심에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 모세관 상승고 $h$는 표면장력 $\sigma$에 비례하고, 관의 반지름 $r$과 유체의 단위중량 $\gamma$에 반비례하는 원리를 가집니다.
    따라서 공액수심은 개수로의 도수 현상과 관련된 개념으로, 모세관 상승고와는 아무런 상관관계가 없습니다.
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62. 다음 중 무차원 수를 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 무차원 수는 물리량의 단위가 서로 상쇄되어 단위가 없는 수치를 말합니다. 에 제시된 프루드 수, 레이놀즈 수, 에너지 보정계수, 운동량 보정계수는 모두 단위가 없는 대표적인 무차원 수입니다.
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63. 신도시의 상수관망을 설계하려고 한다. 저지대에는 최대 500 kPa의 수압을 견딜 수 있는 상수관이 요구된다. 내경 400 mm인 원관을 이용하여 상수관망을 설계하려고 할 때, 관의 허용인장응력이 50 MPa이면 관의 최소두께(mm)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 5
(정답률: 알수없음)
  • 박육 원통의 응력 공식을 이용하여 관의 최소 두께를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{P \times D}{2 \times \sigma}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{0.5 \times 400}{2 \times 50}$
    ③ [최종 결과] $t = 2$
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64. 수심 2 m의 수로에 차수벽(높이 2 m, 폭 1 m)을 수직으로 설치하려고 한다. 차수벽을 지탱하는 지지대를 차수벽이 받는 수압의 중심에 두려고 할 때, 지지대는 수심 약 몇 m에 설치해야 하는가?

  1. 0.33
  2. 0.64
  3. 1.02
  4. 1.33
(정답률: 알수없음)
  • 수직 평면에 작용하는 정수압의 중심(압력중심)은 수심의 $2/3$ 지점에 위치합니다.
    ① [기본 공식] $h_{cp} = \frac{2}{3} \times h$
    ② [숫자 대입] $h_{cp} = \frac{2}{3} \times 2$
    ③ [최종 결과] $h_{cp} = 1.33$
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65. 직경 4 cm인 노즐에서 물이 5 m/sec의 속도로 벽에 수직으로 분출될 때, 벽이 받는 힘(N)은 약 얼마인가? (단, 물의 밀도는 1,000 kg/m3이다.)

  1. 6.28
  2. 15.7
  3. 31.4
  4. 62.8
(정답률: 알수없음)
  • 분출되는 물의 운동량 변화량에 의해 벽이 받는 힘을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho \times A \times v^{2}$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times \pi \times 0.02^{2} \times 5^{2}$
    ③ [최종 결과] $F = 31.4$
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66. 다음 중 베르누이(Bernoulli) 정리를 응용한 것은?

  1. 토리첼리(Torricelli) 정리
  2. 주장력 공식
  3. 위어(weir)
  4. 공극률
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 정리는 유체의 에너지 보존 법칙으로, 유체의 속도, 압력, 높이 사이의 관계를 설명합니다. 토리첼리 정리는 베르누이 정리를 응용하여 용기 속 액체의 유출 속도를 구하는 공식이므로 정답입니다.
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67. 수평으로 놓여있는 원관에서 층류의 유속분포가 으로 주어졌을 때, 원관 내 평균유속 vm과 최대유속 vmax과의 관계로 옳은 것은? (단, r은 관 중심에서의 거리, r0는 반경이다.)

  1. vmax = 2vm
  3. vmax = 4vm
(정답률: 알수없음)
  • 원관 내 층류 유속분포 식 $V = V_{max} (1 - \frac{r^{2}}{r_{0}^{2}})$를 단면 전체에 대해 적분하여 평균유속 $v_{m}$을 구하면, 최대유속 $v_{max}$의 정확히 절반이 됩니다.
    ① [기본 공식] $v_{m} = \frac{1}{A} \int V dA$
    ② [숫자 대입] $v_{m} = \frac{1}{\pi r_{0}^{2}} \int_{0}^{r_{0}} V_{max} (1 - \frac{r^{2}}{r_{0}^{2}}) 2\pi r dr$
    ③ [최종 결과] $v_{max} = 2v_{m}$
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68. Manning의 평균유속공식에서 조도계수(n), Chezy 유속계수(C)와 동수반경(R)의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • Manning 공식과 Chezy 공식의 관계를 통해 유속계수 $C$를 도출하면, 조도계수 $n$과 동수반경 $R$의 관계로 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\text{정답: } $$
    이를 수식으로 변환하면 다음과 같습니다.
    $$C = \frac{1}{n} R^{1/6}$$
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69. 에너지선과 동수경사선(hydraulic grade line)의 관계에서, 동수경사선에 관한설명으로 옳은 것은?

  1. 에너지선보다 위에 있다.
  2. 에너지선보다 속도수두만큼 아래에 있다.
  3. 에너지선보다 위치수두만큼 아래에 있다.
  4. 기준면에서 위치수두와 속도수두의 합이다.
(정답률: 알수없음)
  • 에너지선(E.L)은 위치수두, 압력수두, 속도수두의 합이며, 동수경사선(H.G.L)은 위치수두와 압력수두의 합입니다. 따라서 동수경사선은 에너지선에서 속도수두만큼을 뺀 지점에 위치합니다.

    오답 노트
    에너지선보다 위에 있다: 속도수두만큼 아래에 위치함
    에너지선보다 위치수두만큼 아래에 있다: 속도수두만큼 아래에 위치함
    기준면에서 위치수두와 속도수두의 합이다: 위치수두와 압력수두의 합임
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70. 직경 200 mm의 원관에 물이 흐를 때, 길이 100 m를 유하하는 동안 발생한 손실수두가 10 m이다. Manning 공식을 이용하여 구한 유량(m3/sec)은 약 얼마인가? (단, 조도계수는 0.012이다.)

  1. 0.11
  2. 0.15
  3. 0.18
  4. 0.22
(정답률: 알수없음)
  • Manning 공식을 이용하여 유속을 구한 뒤, 단면적을 곱해 유량을 산출합니다. 관의 동수반경 $R$은 직경의 $1/4$입니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times \frac{1}{n} R^{2/3} I^{1/2}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi \times 0.1^{2}}{0.012} \times (\frac{0.2}{4})^{2/3} \times (\frac{10}{100})^{1/2}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.11$
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71. 병렬관수로가 분기점 A부터 합류점 B까지, 두 개의 관로(길이와 마찰계수는 같고, 관경이 서로 다른 관)로 구성되어 있다. 이 때, 관로 2의 관경이 관로 1의 관경보다 2배가 크다면, 관로 2에 흐르는 유속은 관로 1에 흐르는 유속의 몇 배인가?

  1. 1/√2
  2. 1/2
  3. √2
  4. 2
(정답률: 알수없음)
  • 병렬관로에서 두 관의 손실수두는 동일합니다. Darcy-Weisbach 식에서 길이와 마찰계수가 같을 때, 유속은 관경의 0.5제곱에 비례합니다.
    ① $v_2 = v_1 \times (\frac{D_2}{D_1})^{0.5}$
    ② $v_2 = v_1 \times (2)^{0.5}$
    ③ $v_2 = \sqrt{2} v_1$
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72. Stokes의 법칙이 적용되는 정수시설은?

  1. 혼화지
  2. 응집지
  3. 여과지
  4. 침전지
(정답률: 알수없음)
  • Stokes의 법칙은 유체 내에서 구형 입자가 침강할 때의 종말 침강 속도를 결정하는 법칙으로, 입자의 침강 원리를 이용하는 침전지 설계의 핵심 이론입니다.
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73. 하루에 4,000 m3의 물을 침전처리하기 위하여 장방형 침전지(폭 10 m, 길이 40 m, 유효깊이 3.5 m)를 설계하였다. 이 장방형 침전지의 표면부하율(mm/min)은 약 얼마인가?

  1. 6.9
  2. 7.9
  3. 8.9
  4. 9.9
(정답률: 알수없음)
  • 표면부하율은 단위 시간당 유량을 침전지의 표면적으로 나눈 값입니다.
    ① $v = \frac{Q}{A}$
    ② $v = \frac{4000 \times 1000}{10 \times 40 \times 24 \times 60}$
    ③ $v = 6.94 \text{ mm/min}$
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74. 약품을 효율적으로 주입하기 위하여 약품혼화지를 설치하고자 한다. 약품혼화지에 설치할 교반기의 요구동력에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 속도경사(G)의 제곱에 비례하여 증가한다.
  2. 수온이 높을수록 증가한다.
  3. 교반기 날개의 형상에 영향을 받는다.
  4. 혼화조의 크기에 비례하여 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 교반기의 요구동력은 물의 점성계수에 비례하며, 수온이 높아지면 점성계수가 감소하여 요구동력은 오히려 감소합니다.

    오답 노트
    속도경사(G)의 제곱에 비례: 맞음
    교반기 날개 형상 영향: 맞음
    혼화조 크기에 비례: 맞음
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75. 펌프의 축이 600 rpm으로 회전하며 157 kW의 동력을 전달하고 있다. 이 펌프의 회전력(Torque)(kW)은 약 얼마인가? (단, 펌프의 효율은 고려하지 않는다.)

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.8
(정답률: 알수없음)
  • 전달 동력과 회전수, 회전력(토크)의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① $P = T \times \omega = T \times \frac{2 \pi N}{60}$
    ② $157 \times 1000 = T \times \frac{2 \times 3.14 \times 600}{60}$
    ③ $T = 2498.4 \text{ N m} \approx 2.5 \text{ kN m}$
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76. 유효양정 16 m, 유량 2.56 m3/min로 물을 양수하는데 필요한 원심펌프의 회전수(rpm)는? (단, 비속도(Ns)는 200이다.)

  1. 800
  2. 1,000
  3. 1,200
  4. 1,500
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 비속도( $N_s$) 공식을 이용하여 회전수를 구하는 문제입니다. 주어진 비속도, 유량, 양정 값을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{N_s \times H^{0.5}}{Q^{0.5}}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{200 \times 16^{0.5}}{(2.56 / 60)^{0.5}}$
    ③ [최종 결과] $N = 1000$
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77. 유효낙차가 51 m이고 유량이 100 m3/sec인 흐름에서 30,000 kW의 출력을 얻고자 할 때 요구되는 수차의 효율(%)은?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 알수없음)
  • 수차의 출력 공식을 이용하여 요구되는 효율을 계산하는 문제입니다. 출력은 유량, 낙차, 효율, 그리고 물의 단위중량에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{\gamma Q H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{30000 \times 1000}{1000 \times 100 \times 51} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 58.8 \approx 60$
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78. 펌프에서의 공동현상(cavitation)을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 펌프의 설치위치를 가능한 낮게 한다.
  2. 흡입관의 길이는 가능한 길게 한다.
  3. 흡입양정은 가능한 작게 한다.
  4. 흡입관의 관경은 가능한 크게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공동현상은 펌프 흡입측의 압력이 물의 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 이를 방지하려면 흡입측의 압력 손실을 최소화해야 합니다.

    오답 노트
    흡입관의 길이: 관이 길어질수록 마찰 손실이 증가하여 압력이 더 낮아지므로, 길이는 가능한 짧게 해야 합니다.
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79. 수로의 유속을 측정하기 위해 피토관(Pitot tube)을 수심 20 cm 위치에 설치하였더니, 피토관 내의 수위가 수로의 수면보다 10 cm 위에 위치하였다. 이 때 수로의 유속(m/sec)은 약 얼마인가? (단, 수로단면의 유속은 평균유속으로 일정하다고 가정한다.)

  1. 0.70
  2. 0.90
  3. 1.10
  4. 1.40
(정답률: 알수없음)
  • 피토관의 원리를 이용하여 유속을 구하는 문제입니다. 수면보다 높게 올라온 수위 차이(압력수두)를 통해 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.1}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.40$
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80. 수위차가 5 m이고 거리가 2.5 km 떨어져 있는 두 수조가 있다. 관로를 설치하여 1.5 m3/sec의 유량으로 물을 이송시킬 수 있는 관의 내경(m)은 약 얼마인가? (단, 마찰손실계수 f는 0.026이다.)

  1. 0.6
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.8
(정답률: 알수없음)
  • 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 공식을 사용하여 수위차(손실수두)와 유량, 관경의 관계를 통해 내경을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $h = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^2}{2g} = f \times \frac{L}{D} \times \frac{Q^2}{2g \times (\frac{\pi D^2}{4})^2}$
    ② [숫자 대입] $5 = 0.026 \times \frac{2500}{D} \times \frac{1.5^2}{2 \times 9.81 \times (\frac{\pi D^2}{4})^2}$
    ③ [최종 결과] $D = 1.2$
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