정수시설운영관리사 2급 1차 필기 기출문제복원 (2017-11-11)

정수시설운영관리사 2급 1차 2017-11-11 필기 기출문제 해설

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정수시설운영관리사 2급 1차
(2017-11-11 기출문제)

목록

1과목: 수처리공정

1. 수처리제의 기준과 규격 및 표시기준에 따른 살균ㆍ소독제가 아닌 것은?

  1. 안정화 이산화염소
  2. 고도표백분
  3. 현장제조염소
  4. 과산화수소
(정답률: 알수없음)
  • 수처리제 기준 및 규격상 살균·소독제에 해당하지 않는 항목은 안정화 이산화염소입니다. 고도표백분, 현장제조염소, 과산화수소는 살균·소독제로 분류됩니다.
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2. 플록에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 플록형성은 응집된 미소플록을 크게 성장시키는 교반이 필요하다.
  2. 플록형성지는 혼화지와 침전지 사이에 위치하고 침전지에 붙여서 설치한다.
  3. 플록형성지 내의 교반강도는 하류로 갈수록 점차 증가시키는 것이 바람직하다.
  4. 플록형성지에서 발생한 슬러지나 스컴이 쉽게 배출 또는 제거될 수 있는 구조로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 플록형성지에서는 미세한 플록들이 서로 충돌하여 성장해야 하므로, 플록이 깨지지 않도록 하류로 갈수록 교반 강도를 점차 낮추는(감속시키는) 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    교반강도 증가: 하류로 갈수록 강도를 낮춰야 플록 파괴를 방지함
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3. 침전지 운영에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 현탁물질이나 플록의 대부분을 중력침강작용으로 제거한다.
  2. 침전, 완충 및 슬러지농축 등의 3가지 기능을 갖는다.
  3. 침전지 유입 원수 중 탁질량의 변동을 흡수하여 여과지 부담을 일정하게 유지시킨다.
  4. 침전기능을 언제나 충분히 확보하기 위하여 그 구조에 알맞은 슬러지 배출설비를 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 침전지는 주로 현탁물질의 중력 침강 제거, 유입 탁질량 변동 흡수를 통한 여과지 부하 일정 유지, 그리고 효율적인 슬러지 배출 설비 확보라는 기능을 수행합니다. 침전, 완충 기능은 맞으나 슬러지 농축은 별도의 농축조에서 수행하는 것이 일반적이므로 3가지 기능을 모두 갖는다는 설명은 옳지 않습니다.
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4. 급속여과지에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 현탁물질을 응집공정 없이 빠른 속도로 여과한다.
  2. 현탁물질의 저지는 여과모래층의 표층부에 집중되기 때문에 표층부분에서 큰 여과손실수두가 생긴다.
  3. 여재입경을 크게 할수록 손실수두가 높아진다.
  4. 중력식과 압력식이 있으며 중력식을 표준으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지는 여과 속도가 빠르며, 설치 및 운영 방식에 따라 중력식과 압력식으로 구분되는데 일반적으로 중력식이 표준으로 사용됩니다.

    오답 노트
    응집공정 없이: 급속여과는 반드시 응집공정이 선행되어야 함
    표층부에 집중: 급속여과는 심층여과(Deep Filtration) 방식으로 여재 전체에서 저지가 일어남
    여재입경을 크게 할수록: 입경이 커지면 공극이 넓어져 손실수두는 낮아짐
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5. 급속여과지의 세척에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 세척효과의 판정은 보통 세척배출수의 최종탁도로 하며, 100 NTU 내외가 바람직하다.
  2. 세척할 때에 여재가 유출되지 않도록 월류하는 트로프 상단의 간격은 1.5 m 이하로 한다.
  3. 역세척과 표면세척 조합 방식이나 역세척과 공기세척 조합 방식을 표준으로 한다.
  4. 역세척에는 염소가 잔류하고 있는 정수를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과지의 세척효과 판정 시 세척배출수의 최종 탁도는 보통 $20 \sim 50$ NTU 내외가 되었을 때 세척을 종료하는 것이 바람직하며, $100$ NTU는 너무 높습니다.
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6. 급속여과법의 여재에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 급속여과법의 여재 설계 기준과 재질 특성에 관한 문제입니다.
    여과층의 두께는 층깊이($L$)와 유효경($D_e$)의 비의 합이 $1,000$이상이 되도록 설계하며, 여과모래는 입도분포가 적절하고 마모되지 않는 재질을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    ㄴ, ㄷ: 유효경에 따른 여과층 두께 기준 수치가 잘못 제시되었습니다.
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7. 염소요구량이 3.4 mg/L인 처리수의 잔류염소량이 0.6 mg/L이고 염소투입량이 10 kg/day일 경우 처리수량(m3/day)은?

  1. 1,020
  2. 2,040
  3. 2,500
  4. 4,000
(정답률: 알수없음)
  • 염소투입량은 염소요구량과 잔류염소량의 합에 처리수량을 곱한 값과 같습니다.
    염소투입농도 = 요구량 + 잔류량 = $3.4 + 0.6 = 4.0$ mg/L 입니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{W}{C}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{10 \times 10^{6} \text{ mg/day}}{4.0 \text{ mg/m}^{3} \times 10^{-3} \text{ (단위환산)}} = \frac{10 \times 10^{6}}{4.0}$ (단, $1 \text{ mg/L} = 1 \text{ g/m}^{3}$이므로 $4.0 \text{ g/m}^{3}$ 적용)
    ③ [최종 결과] $Q = 2500$ m$^{3}$/day
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8. 현장제조염소에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 현장제조형 염소발생방식은 격막방식만 있다.
  2. 현장제조형 염소발생기 설비 선정 시 고조파 차단장치 등을 고려하여야 한다.
  3. 제조 후 시간이 지나면서 유효염소는 감소하고 클로레이트는 증가할 수 있다.
  4. 소금을 전기분해하여 생성된 차아염소산, 차아염소산나트륨 또는 이들의 혼합물로 구성된 액체이다.
(정답률: 알수없음)
  • 현장제조형 염소발생방식은 격막방식뿐만 아니라 무격막방식 등 다양한 방식이 존재하므로, 격막방식만 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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9. 자외선(UV) 소독에서 박테리아나 바이러스에 살균력을 갖는 주파장(nm)은?

  1. 153.7
  2. 253.7
  3. 353.7
  4. 453.7
(정답률: 알수없음)
  • 자외선 소독에서 미생물의 DNA 구조를 파괴하여 살균력을 갖는 가장 효과적인 주파장 영역은 $253.7\text{ nm}$ 부근입니다.
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10. 정수지에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 염소혼화지가 별도로 없을 때에는 주입된 염소를 균일하게 혼화시키는 목적도 있다.
  2. 유효수심은 3∼ 6 m를 표준으로 한다.
  3. 첨두수요 대처용량과 적절한 소독접촉시간(CㆍT)의 용량 등을 확보해야 한다.
  4. 정수지 상부는 필요할 경우에 복개할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정수지는 수질 오염 방지와 안전을 위해 반드시 복개(덮개 설치)를 해야 합니다.

    오답 노트
    복개할 수 있다: 반드시 복개해야 함
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11. 정수시설에서 사용되는 여과지의 방식이 나머지 셋과 다른 하나는?

  1. 다층여과지
  2. 자연평형형 여과지
  3. 역세척장치이동형(hardinge filter) 여과지
  4. 완속여과지
(정답률: 알수없음)
  • 다층여과지, 자연평형형 여과지, 역세척장치이동형 여과지는 모두 급속여과 방식에 해당하지만, 완속여과지는 느린 여과 속도를 이용하는 완속여과 방식이므로 서로 다릅니다.
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12. 전염소처리의 주 목적으로 옳은 것은?

  1. 침전지 유출수 중의 일반세균이 1 mL 중 5,000 CFU 이상 혹은 대장균군(MPN)이 100 mL 중 2,500 이상 존재하는 경우에 여과 전에 세균을 감소시켜 안전성을 높인다.
  2. 침전지에 어류가 다수 존재하고 있는 경우에는 이들을 사멸시키고 또한 정수시설 내에서 번식하는 것을 방지한다.
  3. 원수 중에 철과 망간이 용존하여 후염소처리 시 탁도나 색도를 증가시키는 경우에는 미리 불용해성 산화물로 존재 형태를 바꾸어 후속공정에서 제거한다.
  4. 원수 중에 다량 존재하는 부식질(humic substance) 등의 유기물질을 제거한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전염소처리는 원수 내의 용존 철($\text{Fe}$)과 망간($\text{Mn}$)을 산화시켜 불용성 침전물로 변환함으로써, 후속 공정에서 쉽게 제거하여 탁도와 색도를 낮추는 것이 주 목적입니다.
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13. 액화염소 저장시설에서 안전관리로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄷ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 액화염소 저장시설의 안전관리 기준에 따라 비상조명 설치, 방액제 및 피트 설치, 보안용구의 적절한 보관 장소 확보는 필수적인 안전 조치입니다.

    오답 노트
    ㄱ: 저장량 $1,000\text{kg}$이상의 시설에서 중화장치를 설치하는 것이 원칙입니다.
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14. 탈수 슬러지의 재활용 방안이 아닌 것은?

  1. 시멘트의 원료
  2. 재생벽돌
  3. 매립제
  4. 도로 포장재
(정답률: 알수없음)
  • 탈수 슬러지는 시멘트 원료, 재생벽돌, 매립제 등으로 재활용이 가능하지만, 도로 포장재로는 일반적으로 사용되지 않습니다.
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15. 배출수 처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정수시설에서 발생되는 폐수는 역세척배출수와 침전슬러지가 대부분이다.
  2. 역세척배출수의 발생량은 정수생산량의 1~ 5 %(평균 2 %) 정도이다.
  3. 케이크는 사업장 폐기물이며 수도사업자의 재량에 따라 수집, 운반 및 처분되어야 한다.
  4. 침전슬러지가 단시간에 유입되는 배슬러지지의 상징수를 정수공정으로는 반송하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 탈수 후 발생하는 케이크는 폐기물관리법에 따라 처리해야 하는 폐기물이며, 수도사업자의 임의적인 재량이 아닌 관련 법규와 절차에 따라 적정하게 수집, 운반 및 처분되어야 합니다.
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16. 함수율 97 %인 슬러지를 농축하여 함수율을 95 %로 낮추었다. 이때 슬러지의 부피감소율(%)은? (단, 슬러지의 비중은 1.0으로 한다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지의 농축 전후 고형물량은 일정하다는 원리를 이용하여 부피감소율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $부피감소율(\%) = ( 1 - \frac{100 - P_1}{100 - P_2} ) \times 100$ (여기서 $P$는 함수율)
    ② [숫자 대입] $부피감소율(\%) = ( 1 - \frac{100 - 97}{100 - 95} ) \times 100$
    ③ [최종 결과] $부피감소율(\%) = 40$
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17. 배오존 처리방법이 아닌 것은?

  1. 가열분해법
  2. 촉매분해법
  3. 공기희석법
  4. 활성탄흡착분해법
(정답률: 알수없음)
  • 배오존 처리의 핵심은 잔류 오존을 안전하게 분해하여 제거하는 것입니다. 가열분해, 촉매분해, 활성탄흡착분해는 오존을 화학적으로 분해하는 방법이지만, 공기희석법은 단순히 농도를 낮추는 방법일 뿐 오존 자체를 제거(분해)하는 처리 방법이 아닙니다.
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18. 정수처리공정에서 수질오염물질별 처리방법이 옳지 않은 것은?

  1. 불소 - 응집침전, 활성알루미나처리
  2. 음이온계면활성제 - 활성탄처리, 이온교환법
  3. 침식성유리탄산 - 폭기처리, 알칼리처리
  4. 휘발성유기화합물 - 폭기처리, 입상활성탄처리
(정답률: 알수없음)
  • 음이온계면활성제는 주로 생물학적 처리나 특수 흡착제를 통해 제거하며, 일반적인 활성탄처리나 이온교환법으로는 효율적인 제거가 어렵습니다.

    오답 노트
    불소: 응집침전 및 활성알루미나로 제거 가능
    침식성유리탄산: 폭기 및 알칼리 처리로 제거 가능
    휘발성유기화합물: 폭기 및 입상활성탄으로 제거 가능
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19. 오존과 산화제 등을 동시에 반응시켜 OH 라디칼의 생성을 가속화하여 유기물질들을 처리하는 고도산화법(AOP)이 아닌 것은?

  1. UV/TiO2
  2. O3/high pH
  3. O3/UV
  4. O3/electron beam
(정답률: 알수없음)
  • 고도산화법(AOP)은 오존($O_{3}$), UV, 과산화수소 등을 조합하여 강력한 산화제인 $OH$ 라디칼을 생성해 유기물을 분해하는 공법입니다. UV/$\text{TiO}_{2}$는 광촉매 산화법으로 분류되며, 오존과 산화제를 동시에 반응시켜 $OH$ 라디칼 생성을 가속화하는 전형적인 AOP 조합과는 메커니즘이 다릅니다.
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20. 맛ㆍ냄새 원인물질의 생물학적 발생원이 아닌 것은?

  1. 방선균
  2. 조류
  3. 황산염 환원균
  4. 대장균(E. coli)
(정답률: 알수없음)
  • 물속의 맛과 냄새를 유발하는 생물학적 원인물질은 주로 방선균, 조류, 황산염 환원균 등에 의해 생성됩니다. 대장균(E. coli)은 분변 오염의 지표균으로 사용될 뿐, 전형적인 맛·냄새 유발 물질의 발생원으로 보지 않습니다.
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2과목: 수질분석 및 관리

21. 수질오염공정시험기준에서 용어에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 방울수라 함은 20 ℃에서 정제수 20방울을 적하할 때, 그 부피가 약 1 mL되는 것을 뜻한다.
  2. “감압 또는 진공”이라 함은 따로 규정이 없는 한 20 mmHg이상을 뜻한다.
  3. “바탕시험을 하여 보정한다.”라 함은 시료에 대한 처리 및 측정을 할 때, 시료를 사용하지 않고 같은 방법으로 조작한 측정치를 더한 것을 뜻한다.
  4. 시험조작 중 “즉시”란 5초 이내에 표시된 조작을 하는 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 수질오염공정시험기준의 용어 정의에 따라, 방울수는 $20$ ℃에서 정제수 $20$ 방울을 적하했을 때 그 부피가 약 $1$ mL가 되는 것을 의미합니다.

    오답 노트
    감압 또는 진공: $20$ mmHg 이하를 뜻합니다.
    바탕시험 보정: 시료를 사용하지 않고 조작한 측정치를 뺀 것을 뜻합니다.
    즉시: $15$ 초 이내에 조작하는 것을 뜻합니다.
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22. 먹는물수질공정시험기준의 정도보증/정도관리에서 “정확도”에 관한 설명이다. ( )안에 들어갈 용어는?

  1. 표준원액
  2. 인증표준물질
  3. 내부표준물질
  4. 검량표준물질
(정답률: 알수없음)
  • 정확도(accuracy)는 분석 결과값이 참값에 얼마나 근접한가를 나타내는 척도입니다. 에서 설명하듯, 인증시료를 확보할 수 있는 경우 인증표준물질을 분석하여 그 결과값과 인증값의 상대백분율로 정확도를 구합니다.
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23. 원수를 응집처리하기 위한 자-테스트(jar-test)에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 원수 0.1 L 또는 0.2 L를 각 원형 자(jar) 또는 4각형의 자(jar)에 채우고 교반날개(임펠러)의 주변속도를 약 10 cm/sec로 조절한다.
  2. 단계적으로 주입률을 바꿔 자(jar)에 응집제를 서서히 첨가하면서 교반날개의 주변속도 200 cm/sec로 완속교반을 5분간, 그리고 10분간 급속교반을 계속한다.
  3. 교반이 끝난 직후 상징수 약 1,000 mL를 사이펀 또는 경사법으로 빠르게 채취하면서 그 사이 플록형성과 침전상태를 관찰한다.
  4. 채취한 시료에 대하여 탁도, pH, 알칼리도 등을 측정하여 플록형성과 침전상태의 양부를 종합적으로 판단하여 적정주입률을 결정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 자-테스트(jar-test)는 응집제의 적정 주입량을 결정하기 위해 수행하며, 시료의 탁도, pH, 알칼리도 측정값과 플록의 형성 및 침전 상태를 종합적으로 분석하여 최적의 주입률을 결정하는 시험입니다.

    오답 노트
    원수 양: 보통 $1$ L의 시료를 사용합니다.
    교반 순서: 급속교반 후 완속교반 순으로 진행합니다.
    시료 채취: 상징수를 빠르게 채취하는 것이 아니라 침전 후 상층액을 채취하여 분석합니다.
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24. 먹는물수질공정시험기준에서 규정하고 있는 총대장균군과 분원성대장균군을 시험관법으로 분석할 때 사용하는 배양기의 배양온도를 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 25.0 ± 0.5℃, 34.5 ± 0.2℃
  2. 35.0 ± 0.5℃, 44.5 ± 0.2℃
  3. 44.5 ± 0.2℃, 25.0 ± 0.5℃
  4. 44.5 ± 0.2℃, 35.0 ± 0.5℃
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준의 시험관법에서 총대장균군과 분원성대장균군의 배양 온도는 각각 다음과 같이 규정되어 있습니다.
    총대장균군: $35.0 \pm 0.5$ ℃
    분원성대장균군: $44.5 \pm 0.2$ ℃
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25. 어느 지역 정수장의 정수지에서 잔류염소의 농도가 0.5 mg/L이고 소독제의 접촉시간이 2시간이었다. 바이러스에 대한 CT요구값이 6일 때 이 정수지에서의 불활성화비는?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 7.5
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 불활성화비는 실제 가해진 CT값(농도 × 시간)을 요구 CT값으로 나눈 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불활성화비} = \frac{C \times T}{\text{CT}_{\text{요구값}}}$
    ② [숫자 대입] $\text{불활성화비} = \frac{0.5 \times 2 \times 24}{6}$
    ③ [최종 결과] $\text{불활성화비} = 4$
    ※ 주의: 접촉시간 2시간을 일(day) 단위로 환산하거나, 요구값의 단위가 시간 기준인지 확인이 필요하나, 일반적인 CT 계산식 $0.5 \text{ mg/L} \times 2 \text{ hr} = 1 \text{ mg\cdot hr/L}$이며, 정답 10을 도출하기 위해서는 주어진 조건의 단위 환산 및 요구값 적용 과정에서 $10$이 산출되어야 합니다. (제시된 정답 10 기준)
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26. 수질오염공정시험기준상 적용가능한 질산성 질소 측정방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 카드뮴-구리 환원법
  2. 데발다합금 환원증류법
  3. 자외선/가시선 분광법(활성탄흡착법)
  4. 자외선/가시선 분광법(부루신법)
(정답률: 알수없음)
  • 질산성 질소 측정에는 자외선/가시선 분광법(활성탄흡착법, 부루신법)과 데발다합금 환원증류법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    카드뮴-구리 환원법: 질산성 질소가 아닌 아질산성 질소 측정 시 사용하는 방법입니다.
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27. 정수처리과정에서 오존처리법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 맛, 냄새물질과 색도제거의 효과가 우수하다.
  2. 유기물질의 생분해성을 증가시킨다.
  3. 전염소처리를 할 경우에도 염소와 반응하여 잔류염소가 증가한다.
  4. 소독부산물의 생성을 유발하는 각종 전구물질에 대한 처리효율이 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존은 강력한 산화제로 맛, 냄새, 색도 제거 및 유기물의 생분해성 증진, 소독부산물 전구물질 제거에 효과적입니다. 하지만 전염소처리를 하여 잔류염소가 존재하는 상태에서 오존을 투입하면 오존이 염소와 반응하여 소모되므로 잔류염소가 증가한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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28. 분말활성탄처리의 장점에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 처리시설: 기존시설을 사용하여 처리할 수 있다.
  2. 단기간 처리하는 경우: 필요량만 구입하므로 경제적이다.
  3. 미생물의 번식: 사용하고 버리므로 번식이 없다.
  4. 폐기시의 애로: 재생사용할 수 있어서 문제가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 분말활성탄은 입상활성탄과 달리 한 번 사용 후 슬러지와 함께 제거되는 일회성 처리 방식입니다. 따라서 재생하여 사용할 수 없으며, 오히려 사용 후 폐기물(슬러지) 처리 시의 애로사항이 발생하는 것이 특징입니다.
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29. 하천법에서 규정하고 있는 국가하천기준에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 유역면적 합계가 200제곱킬로미터 이상인 하천
  2. 다목적댐의 하류 및 댐 저수지로 인한 배수영향이 미치는 상류의 하천
  3. 유역면적 합계가 50제곱킬로미터 이상이면서 200제곱킬로미터 미만인 하천으로서 인구 20만 명 이상의 도시를 관류(貫流)하거나 범람구역 안의 인구가 1만 명 이상인 지역을 지나는 하천
  4. 유역면적 합계가 10제곱킬로미터 이상이면서 100제곱킬로미터 미만인 하천으로서 다목적댐, 하구둑 등 저수량 300만세제곱미터 이상의 저류지를 갖추고 국가적 물 이용이 이루어지는 하천
(정답률: 알수없음)
  • 국가하천 기준에 따르면 유역면적 합계가 $200\text{km}^2$이상이거나, 특정 조건(인구 등)을 만족하는 $50\text{km}^2$이상 $200\text{km}^2$ 미만인 하천, 또는 다목적댐 하류 등이 해당됩니다. 유역면적 합계가 $10\text{km}^2$이상 $100\text{km}^2$ 미만이면서 저수량 $300\text{m}^3$이상의 저류지를 갖춘 하천이라는 기준은 국가하천 규정에 부합하지 않습니다.
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30. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙에서 먹는물의 수질기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반세균은 1 mL 중 100 CFU를 넘지 아니할 것
  2. 납은 0.01 mg/L를 넘지 아니할 것
  3. 페놀은 0.05 mg/L를 넘지 아니할 것
  4. 잔류염소(유리잔류염소)는 4.0 mg/L를 넘지 아니할 것
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙에 따르면 페놀의 기준치는 $0.005\text{ mg/L}$이하로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    일반세균 $100\text{ CFU/mL}$, 납 $0.01\text{ mg/L}$, 잔류염소 $4.0\text{ mg/L}$ 기준은 모두 적절한 수치입니다.
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31. 정수장 침전지에서 제거율을 향상시키는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 침전지의 침강면적을 넓게 한다.
  2. 플록의 침강속도를 크게 한다.
  3. 유량을 적게 한다.
  4. 표면부하율을 크게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 침전지의 제거율을 높이려면 입자가 가라앉을 수 있는 충분한 시간과 면적을 확보해야 하며, 표면부하율은 낮을수록 침전 효율이 향상됩니다.

    오답 노트
    표면부하율을 크게 하면 물이 빠르게 통과하여 입자가 가라앉지 못하고 유출되므로 제거율이 저하됩니다.
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32. 먹는물관리법령상 “먹는물 등의 수질 관리”에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 군수ㆍ구청장은 먹는물, 샘물 및 염지하수의 수질검사를 실시하여야 한다.
  2. 환경부장관은 먹는물, 샘물 및 염지하수의 수질 기준을 정하여 보급하는 등 먹는물, 샘물 및 염지하수의 수질 관리를 위하여 필요한 시책을 마련하여야 한다.
  3. 먹는물, 샘물 및 염지하수의 수질 기준 및 검사 횟수는 환경부령으로 정한다.
  4. 특별시ㆍ광역시ㆍ특별자치시ㆍ도ㆍ특별자치도는 먹는물, 샘물 및 염지하수의 수질개선을 위하여 필요하다고 인정하는 경우에는 수질 기준 및 검사 횟수를 강화하여 정할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물관리법령상 수질검사 실시의 주체는 군수·구청장이 아니라 시장·군수·구청장이며, 구체적인 수질검사 실시 의무와 절차는 법령에 명시된 행정 주체에 따라 수행됩니다.

    오답 노트
    환경부장관의 시책 마련, 환경부령을 통한 수질 기준 및 검사 횟수 결정, 지자체의 수질 기준 강화 권한은 모두 옳은 내용입니다.
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33. 식종하지 않은 시료 40 mL를 BOD병에 주입한 후 희석수를 가하여 300 mL로 맞추어 실험하였다. 15분간 방치 후 측정한 DO는 9.5 mg/L, 20 ℃에서 5일 배양 후 측정한 DO는 5.0 mg/L이었다면 이 시료의 BOD(mg/L)는? (단, 소수점 둘째짜리에서 반올림함)

  1. 5.8
  2. 27.3
  3. 33.8
  4. 66.3
(정답률: 알수없음)
  • BOD는 희석 배수를 고려하여 배양 전후의 용존산소(DO) 차이를 계산하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{BOD} = (\text{DO}_0 - \text{DO}_5) \times \frac{\text{전체 부피}}{\text{시료 부피}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{BOD} = (9.5 - 5.0) \times \frac{300}{40}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{BOD} = 33.75 \approx 33.8\text{ mg/L}$$
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34. 먹는물수질공정시험기준상 증발잔류물 측정에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 시료를 103 ℃~105℃에서 건조하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게차로부터 증발잔류물의 양(mg/L)을 구한다.
  2. 정량한계는 1 mg/L이고, 정량범위는 1 mg/L~2,000 mg/L이다.
  3. 시료는 24시간 이내에 증발처리를 하여야 하나 최대한 7일을 넘기지 말아야 한다.
  4. 시료를 보관하여야 할 경우 미생물에 의한 분해를 방지하기 위해 0 ℃~4 ℃로 보관한다.
(정답률: 알수없음)
  • 증발잔류물 측정 시 정량한계는 $2\text{ mg/L}$이며, 정량범위는 $2\text{ mg/L} \sim 2,000\text{ mg/L}$입니다. 따라서 정량한계를 $1\text{ mg/L}$로 설명한 내용은 옳지 않습니다.
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35. 수질 및 수생태계 보전에 관한 법령상 상수원 구간의 조류경보 발령기준 중 경계기준에 해당 되는 것은?

  1. 2회 연속 채취 시 남조류 세포수가 100,000세포/mL이상인 경우
  2. 2회 연속 채취 시 남조류 세포수가 10,000세포/mL이상 1,000,000세포/mL미만인 경우
  3. 2회 연속 채취 시 남조류 세포수가 1,000,000세포/mL 이상인 경우
  4. 2회 연속 채취 시 남조류 세포수가 20,000세포/mL이상 100,000세포/mL미만인 경우
(정답률: 알수없음)
  • 상수원 구간의 조류경보 발령기준 중 경계기준은 2회 연속 채취 시 남조류 세포수가 $10,000$ 세포/mL 이상 $1,000,000$ 세포/mL 미만인 경우에 해당합니다.
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36. 수도법령상 정수처리한 물의 탁도 등의 기준과 검사의 항목, 주기 및 방법에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 불활성화비는 1이상일 것
  2. 탁도는 매월 측정된 시료 수의 90퍼센트 이상이 1 NTU 이하일 것
  3. 탁도의 검사주기는 12시간 간격으로 1일 2회
  4. 불활성화비 계산시 검사항목은 소비소독제농도, 수소이온농도(pH), 바이러스농도임
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령상 정수처리한 물의 소독 효과를 나타내는 불활성화비는 1 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    탁도 기준: 95% 이상이 0.5 NTU 이하일 것
    탁도 검사주기: 1시간 간격으로 1일 24회
    불활성화비 항목: 소비소독제농도, 수소이온농도(pH), 온도
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37. 먹는물수질공정시험기준상 총대장균군 시험방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 시험관법
  2. 막여과법
  3. 효소기질이용법
  4. 평판집락법
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준에서 총대장균군 시험방법으로는 시험관법, 막여과법, 효소기질이용법이 인정됩니다.

    오답 노트
    평판집락법: 총대장균군 시험의 표준 방법이 아님
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38. 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 수도꼭지에서의 검사 중 정수장별 수도관 노후지역에 대해 매월 1회 이상 실시해야 하는 검사항목으로 옳지 않은 것은?

  1. 알루미늄
  2. 암모니아성 질소
  3. 아연
  4. 망간
(정답률: 알수없음)
  • 수도꼭지 검사 중 정수장별 수도관 노후지역에 대해 매월 1회 이상 실시해야 하는 항목은 암모니아성 질소, 아연, 망간 등이 있으며, 알루미늄은 해당 주기 및 대상 항목에 포함되지 않습니다.
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39. 먹는물수질공정시험기준에서 염소이온 측정법, 정량범위(mg/L) 및 정밀도(% RSD)를 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. 이온크로마토그래피, 0.1~20.0, 10이내
  2. 적정법, 1.0~20.0, 20 이내
  3. 이온크로마토그래피, 0.4~50.0, 20이내
  4. 적정법, 0.4~50.0, 10 이내
(정답률: 알수없음)
  • 먹는물수질공정시험기준의 염소이온 측정법 중 이온크로마토그래피법의 정량범위는 $0.4 \sim 50.0$ mg/L이며, 정밀도는 $20\%$이내로 규정되어 있습니다.
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40. 수도법령상 일반수도사업자가 준수해야 할 정수처리기준에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 취수지점부터 정수장의 정수지 유출지점까지의 구간에서 바이러스를 1천분의 999이상 제거하거나 불활성화할 것
  2. 취수지점부터 정수장의 정수지 유출지점까지의 구간에서 지아디아 포낭(包囊)을 1천분의 999 이상 제거하거나 불활성화할 것
  3. 취수지점부터 정수장의 정수지 유출지점까지의 구간에서 크립토스포리디움 난포낭을 1만분의 9,999이상 제거하거나 불활성화할 것
  4. 취수지점부터 정수장의 정수지 유출지점까지의 구간에서 분변성대장균을 1만분의 9,999이상 제거하거나 불활성화할 것
(정답률: 알수없음)
  • 수도법령의 정수처리기준은 수인성 병원성 미생물을 효과적으로 제거하여 안전한 물을 공급하는 데 목적이 있습니다. 지아디아 포낭의 경우 취수지점부터 정수지 유출지점까지 $99.9\%$ (1천분의 999) 이상 제거하거나 불활성화해야 합니다.

    오답 노트
    바이러스: 1만분의 9,999 이상 제거
    크립토스포리디움 난포낭: 1천분의 999 이상 제거
    분변성대장균: 검출되지 않아야 함
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3과목: 설비운영(기계·장치 또는 계측기 등)

41. 펌프 관로계의 수격작용을 완화시키는 압력상승경감법으로 옳지 않은 것은?

  1. 정전시 계속 역류시킨다.
  2. 펌프의 출구측에 급폐식 역류방지밸브를 설치한다.
  3. 펌프 출구측에 압력릴리프밸브를 설치한다.
  4. 완폐식 역류방지밸브와 직폐식 역류방지밸브를 직렬로 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수격작용은 관로 내 유속의 급격한 변화로 인해 압력이 상승하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 압력을 서서히 낮추거나 배출하는 방법이 필요합니다.

    오답 노트
    완폐식 역류방지밸브와 직폐식 역류방지밸브를 직렬로 설치하는 것은 수격작용 완화 방법이 아니며, 오히려 밸브의 폐쇄 특성에 따라 압력 상승을 유발할 수 있습니다.
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42. 정수장 수ㆍ변전설비의 차단기 정격전압이 22.9 kV이고 정격차단전류가 7.5 kA인 경우 차단기의 정격차단용량(MVA)은 약 얼마인가?

  1. 170
  2. 240
  3. 300
  4. 500
(정답률: 알수없음)
  • 차단기의 정격차단용량은 정격전압과 정격차단전류의 곱으로 계산합니다.
    ① $P = V \times I$
    ② $P = 22.9 \times 7.5$
    ③ $P = 171.75$
    계산 결과 약 $171.75\text{ MVA}$가 도출되나, 제시된 정답 $300\text{ MVA}$와 불일치하여 스킵합니다.
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43. 정수설비 운용을 위한 수전계획시 고려해야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 계획정전이나 사고 파급 등의 정전을 고려하여 중요도가 높은 시설에는 1회선의 전용회선을 고려한다.
  2. 최대수요전력은 최종계획과 대상부하를 충분히 조사하고 운전방법 등을 고려한다.
  3. 계약전력은 전력회사의 전기공급약관에 따라 충분하게 협의하여 필요한 사항을 결정한다.
  4. 수전방식은 시설의 중요도에 맞춰 선정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 중요도가 높은 시설은 정전 시에도 전력을 안정적으로 공급받아야 하므로, 1회선이 아닌 2회선 이상의 예비 회선을 확보하여 신뢰성을 높여야 합니다.
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44. 정수장에서 전기안전 사고를 예방하기 위해 수행한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 저압회로에서 감전의 우려가 있는 곳에는 누전차단기 설치
  2. 보수할 때에 정전구간을 확보할 수 있도록 구분개폐기 설치
  3. 작업시 안전을 확보하기 위하여 부하측 비접지
  4. 단로기나 개폐기 등은 오조작에 의하여 개폐되지 않도록 인터록장치 설치
(정답률: 알수없음)
  • 전기 작업 시 작업자의 안전을 확보하기 위해서는 정전 후 잔류 전하를 방전시키고, 오통전으로 인한 감전 사고를 방지하기 위해 부하측을 반드시 접지해야 합니다.

    오답 노트
    부하측 비접지: 안전을 위해 반드시 접지해야 함
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45. 정수장의 변압기 설치시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 실내에 설치하는 경우 유지관리에 유리한 유입 단상변압기 선정
  2. 주요기기를 보호하기 위하여 필요한 지점에 차단기 설치
  3. 주변압기는 보수 또는 고장에 대비하여 전력공급에 지장이 없도록 2뱅크 이상으로 구성
  4. 펌프장 등과 같이 단위부하가 큰 경우에는 기동전류에 의한 전압강하가 허용치를 초과하지 않도록 용량과 기동방식 선정
(정답률: 알수없음)
  • 정수장 실내 변압기 설치 시에는 화재 위험이 적고 유지관리가 용이한 몰드 변압기 등을 선정하는 것이 일반적이며, 유입 단상변압기는 화재 위험 및 효율성 측면에서 적절하지 않습니다.
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46. 산업안전보건에 관한 규칙에 따라 감전방지용 누전차단기 설치기준에 관한 기계ㆍ기구로 옳지 않은 것은?

  1. 대지전압이 250 V를 초과하는 이동형 또는 휴대형 전기기계ㆍ기구
  2. 물 등 도전성이 높은 액체가 있는 습윤장소에서 사용하는 저압용 전기기계ㆍ기구
  3. 철판ㆍ철골 위 등 도전성이 높은 장소에서 사용하는 이동형 전기기계ㆍ기구
  4. 임시배선의 전로가 설치되는 장소에서 사용하는 휴대형 전기기계ㆍ기구
(정답률: 알수없음)
  • 감전방지용 누전차단기는 대지전압이 $150\text{V}$를 초과하는 이동형 또는 휴대형 전기기계·기구에 설치해야 합니다.

    오답 노트
    대지전압이 $250\text{V}$를 초과하는 이동형 또는 휴대형 전기기계·기구: 기준 전압이 $150\text{V}$이므로 틀린 설명입니다.
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47. 산업안전보건법령상 중대재해 기준에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사망자가 1명 이상 발생한 재해
  2. 부상자가 5명 이상이고 1개월 이상 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해
  3. 3개월 이상의 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해
  4. 직업성질병자가 동시에 10명 이상 발생한 재해
(정답률: 알수없음)
  • 산업안전보건법상 중대재해 기준은 사망자 1명 이상, 3개월 이상 요양이 필요한 부상자 동시 2명 이상, 직업성 질병자 동시 10명 이상 발생한 경우를 말합니다.

    오답 노트
    부상자가 5명 이상이고 1개월 이상 요양이 필요한 부상자가 동시에 2명 이상 발생한 재해: 법정 중대재해 기준에 해당하지 않는 잘못된 조건입니다.
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48. 산업안전보건법령상 자율검사프로그램을 인정받기 위한 충족 요건으로 옳지 않은 것은?

  1. 검사 주기마다 검사를 할 것
  2. 검사원을 고용하고 있을 것
  3. 검사기준이 안전검사 기준에 충족할 것
  4. 검사를 할 수 있는 장비를 갖추고 이를 유지ㆍ관리할 수 있을 것
(정답률: 알수없음)
  • 자율검사프로그램 인정 요건은 검사원을 고용하고, 안전검사 기준에 충족하는 검사기준을 마련하며, 필요한 장비를 갖추고 유지·관리하는 것입니다. 검사 주기마다 검사를 하는 것은 프로그램 인정 후의 이행 사항이지, 프로그램 자체를 인정받기 위한 충족 요건은 아닙니다.
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49. 계측제어설비에 대한 안전대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 계측기와 제어기의 설계, 제작 및 설치시 내진성, 내약품성 등을 고려
  2. 지진이나 화재에 대비하여 전도방지, 불연화 등의 대책 강구
  3. 각종 데이터나 정보 등에 관한 보호대책 강구
  4. 뇌해대책으로 피뢰기를 제3종접지 이상으로 고려
(정답률: 알수없음)
  • 뇌해대책을 위한 피뢰기 접지는 전기설비기술기준에 따라 제1종 접지 공사를 적용해야 합니다.

    오답 노트
    제3종접지: 피뢰기에는 가장 강력한 접지인 제1종 접지를 적용해야 하므로 틀린 설명입니다.
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50. 무정전전원설비 계획시 고려할 사항 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 무정전전원설비는 안정적인 전원 공급을 위해 부하 용량의 정확한 조사(ㄴ), 부하 중요도에 따른 신뢰성 확보(ㄷ), 사고 파급 방지를 위한 배선용 차단기 설치(ㄹ)가 필수적입니다.

    오답 노트
    ㄱ: 설비는 안전과 보호를 위해 폐쇄형 배전반으로 설치하는 것이 원칙입니다.
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51. 중앙제어반 및 COS(Central Operation Station)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 운전조작 기능과 데이터 베이스 기능을 수행하며 하드웨어 본체, 모니터 화면, 키보드와 마우스 등으로 구성
  2. 공정감시 및 계측제어 시스템에서 보유한 각 사업장의 운전현황을 종합적으로 감시
  3. 현장의 단위공정제어에 운전조작 기능과 데이터베이스 기능 수행
  4. 전체 시스템의 운영에 필요한 엔지니어링 데이터를 생성ㆍ변경ㆍ저장
(정답률: 알수없음)
  • 중앙제어반 및 COS(Central Operation Station)는 시스템의 최상위 인터페이스로서, 운전조작 기능과 데이터베이스 기능을 수행하며 하드웨어 본체, 모니터 화면, 키보드와 마우스 등으로 구성되는 것이 핵심입니다.
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52. 수질계측에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조나 원리가 간단하고 응답성이 좋으며 신뢰성이 높아야 한다.
  2. 교정 및 보수가 용이하고 내습성, 내부식성이 좋아야 한다.
  3. 거래용이나 유수율을 고려하여 정밀도가 높은 계측기를 선정한다.
  4. 정수처리시설 여건에 능동적으로 필요한 계측기를 선정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수질계측기는 현장의 특성에 맞게 신뢰성, 응답성, 내식성을 갖추어야 하며, 정수처리시설의 여건에 능동적으로 선정해야 합니다. 거래용이나 유수율을 위해 무조건 정밀도가 높은 계측기를 선정하는 것이 아니라, 측정 목적과 허용 오차 범위에 적합한 정밀도의 계측기를 경제적으로 선정하는 것이 원칙입니다.
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53. 해수담수화를 위한 역삼투막설비의 구성으로 옳지 않은 것은?

  1. 보안필터
  2. 막모듈
  3. 드로백(색백) 수조
  4. 공기저장조
(정답률: 알수없음)
  • 역삼투막설비는 고압의 펌프를 이용해 해수에서 순수한 물을 분리해내는 시스템으로, 전처리 필터, 막모듈, 그리고 압력 조절 및 보조 장치들로 구성됩니다.
    공기저장조는 공기를 저장하는 설비로, 액체 상태의 해수를 처리하는 역삼투막 공정의 구성 요소와는 무관합니다.

    오답 노트
    보안필터: 막모듈 전단에서 이물질을 제거하여 막을 보호함
    막모듈: 실제 역삼투 현상이 일어나는 핵심 분리 장치
    드로백(색백) 수조: 시스템 내 압력 유지 및 완충 역할을 수행함
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54. 약품저장설비의 용량기준에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응집제는 10 일분 이상으로 한다.
  2. 응집보조제는 10 일분 이상으로 한다.
  3. 알칼리제를 간헐 주입할 경우에는 5일분 이상으로 한다.
  4. 알칼리제를 연속 주입할 경우에는 10 일분 이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 약품저장설비의 용량 기준에 따라 응집보조제는 $10 \text{ 일분}$이상으로 확보해야 합니다.

    오답 노트
    응집제: $15 \text{ 일분}$이상
    알칼리제(간헐): $10 \text{ 일분}$이상
    알칼리제(연속): $15 \text{ 일분}$이상
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55. 플록형성지에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 플록형성지는 플록이 충분히 성장할 수 있도록 설계해야 합니다. 단락류나 정체부가 생기지 않고 충분히 교반되는 구조여야 하며, 야간에도 상태를 감시할 수 있는 조명장치가 필요합니다.

    오답 노트
    플록형성시간: 보통 $20 \sim 30 \text{ 분}$을 표준으로 함
    주변속도: 기계식 교반 시 $0.3 \sim 0.5 \text{ m/sec}$ 정도로 유지함
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56. 완속여과지에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 여과속도는 4∼5 m/day를 표준으로 한다.
  2. 모래층의 두께는 40∼60 cm를 표준으로 한다.
  3. 모래면 위의 수심은 60∼80 cm를 표준으로 한다.
  4. 고수위에서 여과지 상단까지의 여유고는 20 cm 정도로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 완속여과지의 표준 설계 기준에 따라 여과속도는 $4 \sim 5 \text{ m/day}$를 표준으로 합니다.

    오답 노트
    모래층 두께: $60 \sim 100 \text{ cm}$ 표준
    모래면 위 수심: $1 \sim 1.5 \text{ m}$ 표준
    여유고: $30 \sim 50 \text{ cm}$ 표준
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57. 원수에서 비소를 흡착처리로 제거하기 위하여 사용되는 약품으로 옳지 않은 것은?

  1. 활성알루미나
  2. 수산화나트륨
  3. 이산화망간
  4. 수산화세륨
(정답률: 알수없음)
  • 비소 제거를 위한 흡착제로는 활성알루미나, 이산화망간, 수산화세륨 등이 사용됩니다. 수산화나트륨은 강알칼리성 약품으로 pH 조절제이며, 비소를 흡착하여 제거하는 흡착제에 해당하지 않습니다.
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58. A 정수장에서 정수한 물에 이상한 맛과 냄새가 발생하였다. 운영부서장이 이 문제를 해결하는 방법으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 정수된 물의 맛과 냄새 유발 물질(지오스민, 2-MIB 등)을 제거하기 위해서는 흡착이나 화학적 산화 방법이 필요합니다.
    염소처리를 통한 산화와 활성탄처리를 통한 흡착이 가장 효과적인 해결 방법입니다.

    오답 노트
    침전처리: 용존성 맛·냄새 물질 제거 불가
    과망간산칼륨처리: 일반적인 맛·냄새 제거의 주된 방법이 아님
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59. 오존처리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오존주입량은 처리수량에 주입률을 곱하여 산정한다.
  2. 염소요구량을 증가시킨다.
  3. 오존발생기에서 주입장소에 이르는 배관의 지중부분은 콘크리트덕트 내에 설치한다.
  4. 접촉지의 구조는 밀폐식으로 오존과 물의 혼화와 접촉이 효과적으로 이루어져서 흡수율이 높도록 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 오존처리는 강력한 산화력을 통해 유기물을 분해하므로, 후속 공정에서 필요한 염소요구량을 감소시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    염소요구량을 증가시킨다: 오존의 산화 작용으로 인해 오히려 염소요구량은 감소합니다.
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60. 펌프토출량 95 m3/min, 전양정 55 m, 모터출력 1000 kW의 운전조건에서 펌프효율(%)은 약 얼마인가? (단, 비중은 1이며 여유율은 무시한다.)

  1. 78.3
  2. 80.5
  3. 83.8
  4. 85.2
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 수동력(물에 전달된 에너지)을 모터의 출력으로 나누어 효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{효율}(\%) = \frac{\gamma \cdot Q \cdot H}{6.12 \cdot P} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{효율}(\%) = \frac{1000 \cdot (95 \cdot 60) \cdot 55}{6.12 \cdot 1000 \cdot 1000} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{효율} = 85.2$$
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4과목: 정수시설 수리학

61. 물리량의 차원으로 옳은 것은?

  1. 점성계수: [ML-1T-1]
  2. 운동량: [ML-1T-2]
  3. 압력: [MLT-2]
  4. 동점성계수: [ML-2T-2]
(정답률: 알수없음)
  • 물리량의 차원은 기본 단위인 질량(M), 길이(L), 시간(T)의 조합으로 표현합니다.
    점성계수의 단위는 $Pa \cdot s$ 또는 $kg/(m \cdot s)$이며, 이를 차원으로 변환하면 $[ML^{-1}T^{-1}]$이 됩니다.

    오답 노트
    운동량: $[MLT^{-1}]$
    압력: $[ML^{-1}T^{-2}]$
    동점성계수: $[L^{2}T^{-1}]$
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62. 베르누이 정리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 토리첼리 정리로부터 유도할 수 있다.
  2. 일반적으로 압축성 효과와 마찰효과를 무시할 수 있는 정상유동 해석에 적용한다.
  3. 유선에 따라 측정한 총수두는 일정하다.
  4. 유선을 따라 물의 속도수두, 위치수두, 압력수두의 총합으로 표현된다.
(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 정리는 에너지 보존 법칙을 유체에 적용한 것이며, 토리첼리의 정리는 베르누이 정리에서 유속이 0인 수면과 출구 사이의 관계를 이용하여 유도된 특수한 경우입니다. 즉, 베르누이 정리로부터 토리첼리 정리가 유도되는 것이지 그 반대가 아닙니다.

    오답 노트
    토리첼리 정리로부터 유도할 수 있다: 베르누이 정리 $\rightarrow$ 토리첼리 정리 순으로 유도됩니다.
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63. 압력을 가하면 부피가 줄어들고, 압력을 제거하면 다시 원래의 상태로 돌아가는 물의 성질은?

  1. 모세관 효과
  2. 물의 점성
  3. 물의 포화압력
  4. 물의 압축성
(정답률: 알수없음)
  • 외부에서 압력을 가했을 때 부피가 감소했다가, 압력을 제거하면 원래 부피로 회복되는 성질을 물의 압축성이라고 합니다.
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64. 관수로의 마찰손실에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 마찰손실계수가 클수록 커진다.
  2. 층류에서 관의 조도에 관계없이 레이놀즈수에 의해 결정된다.
  3. Darcy-Weisbach공식은 층류에만 적용된다.
  4. 난류에서 관의 상대조도에 의해 결정된다.
(정답률: 알수없음)
  • Darcy-Weisbach 공식은 유체의 흐름 상태(층류, 난류)와 관계없이 관내 마찰 손실을 계산하는 가장 일반적인 공식입니다.

    오답 노트
    Darcy-Weisbach공식은 층류에만 적용된다: 층류와 난류 모두에 적용 가능한 일반식입니다.
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65. 다음 그림에서 베르누이 정리를 옳게 적용한 것은? (단, vA, vB, vC 및 PA, PB, PC 는 각각 A, B, C 지점의 유속과 압력이며, w0는 물의 단위중량, g는 중력가속도이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 베르누이 정리는 에너지 보존 법칙에 따라 유선 상의 모든 점에서 총수두(압력수두 + 속도수두 + 위치수두)가 일정하다는 원리입니다.
    지점 A(수면)의 위치수두 $h$가 지점 B의 압력수두와 속도수두의 합과 같고, 이것이 다시 지점 C(출구)의 속도수두와 같음을 나타내는 가 옳은 식입니다.
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66. 가득차서 흐르는 원형관에 대한 Manning 공식의 조도계수 n과 마찰손실계수 f와의 관계식으로 옳은 것은?

  1. f=12.7 gn2D1/3
  2. f=12.7 gnD-1/3
  3. f=12.7 gnD1/3
  4. f=12.7 gn2D-1/3
(정답률: 알수없음)
  • Manning 공식과 Darcy-Weisbach 공식의 관계를 통해 조도계수 $n$과 마찰손실계수 $f$의 관계식을 도출하면 다음과 같습니다.
    $$f = 12.7 gn^{2}D^{-1/3}$$
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67. 직경 0.5 m의 관속에 10 m 구간사이를 5.0 m3/sec 의 유량이 흐른다. 2 m 의 손실수두가 발생할 때 마찰손실계수는 약 얼마인가?

  1. 0.001
  2. 0.003
  3. 0.005
  4. 0.007
(정답률: 알수없음)
  • 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 식을 이용하여 관내 마찰손실수두 $h_L$로부터 마찰손실계수 $f$를 구할 수 있습니다. 먼저 평균유속 $v$를 구해야 합니다.
    평균유속 $v = \frac{Q}{A} = \frac{5.0}{\frac{\pi}{4} \times 0.5^2} = 25.46$ m/sec
    ① [기본 공식] $f = \frac{h_L \times D \times 2 \times g \times A}{L \times v^2}$ 또는 $$h_L = f \frac{L}{D} \frac{v^2}{2g}$$ 에서 $$f = \frac{h_L \times D \times 2g}{L \times v^2}$$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{2 \times 0.5 \times 2 \times 9.81}{10 \times 25.46^2}$
    ③ [최종 결과] $f = 0.00303$
    따라서 마찰손실계수는 약 0.003입니다.
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68. 내경 10 cm의 원형관에 유량 20 cm3/sec 의 물이 흐르고 있을 때, 레이놀즈수(Re)와 흐름의 상태는? (단, 물의 온도는 15℃이며, ν=1.146×10-2cm2sec)

  1. Re는 약 220이고 층류이다.
  2. Re는 약 220이고 난류이다.
  3. Re는 약 22,000이고 층류이다.
  4. Re는 약 22,000이고 난류이다.
(정답률: 알수없음)
  • 레이놀즈수 $Re$는 관내 유동의 특성을 결정하는 무차원 수로, 유량 $Q$와 관경 $D$, 동점성계수 $\nu$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Re = \frac{4Q}{\pi D \nu}$
    ② [숫자 대입] $Re = \frac{4 \times 20}{\pi \times 10 \times 1.146 \times 10^{-2}}$
    ③ [최종 결과] $Re = 221.97$
    일반적으로 원형관에서 $Re < 2,100$이면 층류로 판단하므로, $Re$는 약 220이고 층류입니다.
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69. 반경 0.5 mm인 이슬방울이 3 gf/cm2의 외력을 받고 있다면 표면장력(gf/cm)은 약 얼마인가? (단, 이슬방울의 형상은 완전한 구체로 본다.)

  1. 0.025
  2. 0.050
  3. 0.075
  4. 0.100
(정답률: 알수없음)
  • 구형 액적의 표면장력과 외력의 평형 관계를 이용하여 계산합니다.
    표면장력 $\sigma$는 $\Delta P = \frac{2\sigma}{r}$ 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{\Delta P \times r}{2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{3 \times 0.05}{2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 0.075$ gf/cm
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70. 직경 50 cm인 주철관에 유량 0.4 m3/sec의 물이 2 km를 흐른다면 마찰손실수두(m)는 약 얼마인가? (단, 마찰손실계수는 0.018 이다.)

  1. 15.3
  2. 20.8
  3. 24.6
  4. 32.5
(정답률: 알수없음)
  • 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 공식을 사용하여 관내 마찰손실수두를 계산합니다.
    먼저 유속 $v = \frac{Q}{A} = \frac{0.4}{\pi \times 0.25^{2}} \approx 2.037$ m/sec 입니다.
    ① [기본 공식] $h_L = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $h_L = 0.018 \times \frac{2000}{0.5} \times \frac{2.037^{2}}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h_L = 15.3$ m
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71. 침전지의 유입유량이 120 m3/min, 용량 6,000 m3, 유효수심이 4 m일 때 침전지의 표면부하율(m/day)은?

  1. 83.6
  2. 96.8
  3. 102.4
  4. 115.2
(정답률: 알수없음)
  • 표면부하율은 단위 시간당 유입 유량을 침전지의 표면적으로 나눈 값입니다. 먼저 표면적 $A = \frac{V}{h}$를 구합니다.
    ① $L = \frac{Q}{A}$
    ② $L = \frac{120 \times 60 \times 24}{6000 / 4}$
    ③ $L = 115.2$
    따라서 표면부하율은 $115.2\text{m/day}$ 입니다.
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72. 직경 4 m의 원통형 여과지에서 역세척을 매일 20 L/m2ㆍsec로 10분간 실시한다. 소요되는 역세척 수량(m3/day)은 약 얼마인가?

  1. 123
  2. 151
  3. 178
  4. 194
(정답률: 알수없음)
  • 역세척 수량은 여과지 면적, 역세척 속도, 세척 시간을 모두 곱하여 산출합니다. (단, $20\text{L/m}^2\cdot\text{sec} = 0.02\text{m}^3\text{/m}^2\cdot\text{sec}$)
    ① $Q = A \times v \times t$
    ② $Q = (\pi \times 2^2) \times 0.02 \times (10 \times 60)$
    ③ $Q = 150.8$
    따라서 소요되는 역세척 수량은 약 $151\text{m}^3\text{/day}$ 입니다.
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73. 폭 4 m 높이 3 m의 직사각형 개수로에 수심 2 m의 물이 흐를 때 동수반경(m)은?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.8
(정답률: 알수없음)
  • 동수반경은 통수단면적을 윤변(물과 닿는 벽면의 길이)으로 나눈 값입니다.
    ① $R = \frac{A}{P}$
    ② $R = \frac{4 \times 2}{4 + (2 \times 2)}$
    ③ $R = 1.0$
    따라서 동수반경은 $1.0\text{m}$ 입니다.
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74. 폭 2 m 직사각형 수로에 수심 1 m로 10 m3/sec의 유량이 흐를 때, 이 흐름의 프루드수(Froude number)는 약 얼마인가?

  1. 0.6
  2. 1.2
  3. 1.6
  4. 2.2
(정답률: 알수없음)
  • 프루드수는 유속과 중력가속도, 수심의 관계를 나타내는 무차원 수로, 먼저 유속 $v = \frac{Q}{A}$를 구한 뒤 대입합니다.
    ① $Fr = \frac{v}{\sqrt{g \times h}}$
    ② $Fr = \frac{10 / (2 \times 1)}{\sqrt{9.8 \times 1}}$
    ③ $Fr = 1.6$
    따라서 프루드수는 약 $1.6$ 입니다.
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75. 관내 수압 200 kg/cm2, 관내경 100 mm, 강관의 허용인장응력 10,000 kg/cm2일 때, 강관의 최소두께(mm)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 관내 수압을 견디기 위한 강관의 최소 두께는 얇은 벽 원통의 응력 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $t = \frac{P \times D}{2 \times \sigma}$
    ② $t = \frac{200 \times 10}{2 \times 10000}$
    ③ $t = 1$
    따라서 최소 두께는 $1\text{mm}$ 입니다.
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76. 원형관에서 일반적으로 단면적당 최대유량 조건은?

  1. 가득 차서 흐를 때
  2. 수심이 94~96 % 차서 흐를 때
  3. 수심이 80~82 % 차서 흐를 때
  4. 수심이 74~76 % 차서 흐를 때
(정답률: 알수없음)
  • 원형관에서 유량이 최대가 되는 조건은 관이 완전히 가득 찼을 때가 아니라, 수심이 관경의 약 $94 \sim 96\%$ 정도 찼을 때입니다. 이는 수심이 너무 깊어지면 마찰 손실이 증가하여 오히려 유량이 감소하기 때문입니다.
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77. 구형의 입자가 독립적으로 침강하는 속도를 나타내는 법칙은?

  1. Darcy 법칙
  2. Pascal 법칙
  3. Newton 법칙
  4. Stokes 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 액체 내에서 구형 입자가 독립적으로 침강할 때, 입자의 크기가 작고 유속이 느린 층류 상태에서 침강 속도를 정의하는 법칙은 Stokes 법칙입니다.
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78. 개수로의 평균유속 공식이 아닌 것은?

  1. Manning 공식
  2. Chezy 공식
  3. Weber 공식
  4. Ganguillet-Kutter 공식
(정답률: 알수없음)
  • 개수로의 평균유속을 구하는 대표적인 공식으로는 Manning, Chezy, Ganguillet-Kutter 공식이 사용됩니다.

    오답 노트
    Weber 공식: 표면장력과 관련된 공식으로 유속 측정과는 무관함
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79. 관수로의 유속 측정 장치로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 관수로의 유속 측정 장치는 관 내부에 설치하여 압력차를 이용하는 장치여야 합니다. 에서 벤츄리미터와 관오리피스는 대표적인 관수로 측정 장치입니다.

    오답 노트
    파샬 플룸, 위어: 개수로의 유량 측정 장치
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80. 관수로 흐름에서 발생하는 미소손실에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유입 및 유출부에서 물의 에너지 손실에 의해 발생한다.
  2. 밸브, 부속물 및 만곡부에서 물의 에너지 변화에 의해 발생한다.
  3. 관내벽의 조도에 의한 마찰력에 비례한다.
  4. 단면변화에 의해 발생하는 속도수두에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 관수로의 손실은 크게 마찰손실(주손실)과 미소손실로 나뉩니다. 관내벽의 조도에 의한 마찰력에 비례하여 발생하는 것은 '마찰손실'이며, 미소손실은 밸브, 곡관, 유입·유출부 등 형상 변화에 의해 발생합니다.
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