수질환경산업기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

수질환경산업기사
(2004-08-08 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 1차반응에 있어 반응 초기의 농도가 100 mg/L이고, 반응 4시간 후에 10 mg/L로 감소되었다. 반응 2시간 후의 농도(mg/L)는?

  1. 21.6
  2. 31.6
  3. 41.6
  4. 51.6
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 1차 반응속도식을 이용하여 풀 수 있습니다.

    1차 반응속도식은 다음과 같습니다.

    r = -k[A]

    여기서 r은 반응속도, k는 속도상수, [A]는 반응물 농도를 나타냅니다.

    이 식을 적분하면 다음과 같습니다.

    ln[A] = -kt + ln[A]0

    여기서 [A]0는 반응 초기 농도를 나타냅니다.

    이 문제에서는 [A]0 = 100 mg/L, [A] = 10 mg/L, t = 4시간 입니다.

    따라서, 위 식을 이용하여 k를 구하면 다음과 같습니다.

    ln(10) = -k(4) + ln(100)

    k = (ln(100) - ln(10)) / 4

    k = 0.1733 h^-1

    이제, 반응 2시간 후의 농도를 구하기 위해 다시 1차 반응속도식을 이용합니다.

    [A] = [A]0 * e^(-kt)

    여기서 t = 2시간 입니다.

    [A] = 100 * e^(-0.1733*2)

    [A] = 31.6 mg/L

    따라서, 정답은 "31.6" 입니다.
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2. 0.1N HCℓ 40mℓ 와 중화반응하는데 필요한 0.25N NaOH의 부피는?

  1. 10mℓ
  2. 12mℓ
  3. 14mℓ
  4. 16mℓ
(정답률: 알수없음)
  • 중화반응에서는 산과 염기의 몰 비율이 1:1이므로, 0.1N의 HCl과 중화되기 위해서는 0.1N의 NaOH이 필요하다. 그러나 문제에서는 0.25N의 NaOH가 필요하다고 주어졌으므로, 더 많은 양의 NaOH이 필요하다.

    따라서, 몰농도가 0.25N인 NaOH 1L 용액에서 몰농도가 0.1N인 HCl을 중화하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    0.25N NaOH = 0.25 mol/L NaOH
    0.1N HCl = 0.1 mol/L HCl

    NaOH + HCl → NaCl + H2O

    1 mol의 NaOH과 1 mol의 HCl이 중화되므로, 0.1 mol의 HCl을 중화하기 위해서는 0.1 mol의 NaOH이 필요하다. 이를 용액의 몰농도로 환산하면 다음과 같다.

    0.1 mol NaOH / 1 L 용액 = 0.1 N NaOH

    따라서, 0.1N HCl 40mL을 중화하기 위해서는 0.1N NaOH 40mL이 필요하다. 그러나 문제에서는 0.25N NaOH이 필요하다고 주어졌으므로, 더 많은 양의 NaOH이 필요하다.

    0.1N NaOH 40mL에는 0.004 mol의 NaOH이 포함되어 있다. 이를 0.25N NaOH의 몰농도로 환산하면 다음과 같다.

    0.004 mol NaOH / (0.25 mol/L NaOH) = 0.016 L = 16mL

    따라서, 0.1N HCl 40mL을 중화하기 위해서는 0.25N NaOH 16mL이 필요하다.
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3. 호수의 성층현상에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 겨울에는 호수 바닥의 물이 최대 밀도를 나타내게 된다.
  2. 봄이 되면 수직운동이 일어나 수질이 개선된다.
  3. 여름에는 수직운동이 호수 상층에만 국한된다.
  4. 수심에 따른 온도변화로 인해 발생되는 물의 밀도차에 의해 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • "여름에는 수직운동이 호수 상층에만 국한된다."가 알맞지 않은 설명이다.

    봄이 되면 호수 상층의 물이 더 따뜻해져서 바닥의 차가운 물과 밀도 차이가 발생하게 된다. 이러한 밀도 차이로 인해 수직운동이 발생하면서 바닥의 물이 상층으로 올라오고, 상층의 물이 바닥으로 내려가게 된다. 이러한 수직운동은 봄, 가을에 발생하며, 여름과 겨울에는 호수의 상하층이 분리되어 수직운동이 일어나지 않는다. 이러한 성층현상은 호수의 수질 개선에도 영향을 미치게 된다.
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4. Glucose(C6H12O6) 200mg/L 용액을 호기성 처리시 필요한 이론적 질소량은?(mg/L) (단, BOD5:N:P = 100:5:1, K1=0.1 day-1, 상용대수기준)

  1. 약 2.8
  2. 약 3.7
  3. 약 6.7
  4. 약 7.3
(정답률: 알수없음)
  • BOD5:N:P = 100:5:1 이므로, BOD5는 100mg/L, N은 5mg/L, P는 1mg/L로 가정할 수 있다. 이때, BOD5는 5일 동안 감소하므로, 일일 감소율은 100/5 = 20mg/L/day이다. K1=0.1 day-1 이므로, 일일 분해율은 0.1 x 200 = 20mg/L/day이다. 따라서, 이론적 질소량은 5 x (20/20) + 1 x (20/14) = 5 + 1.43 = 6.43mg/L이다. 하지만, 상용대수기준에 따라서 이론적 질소량은 6.43 x 1.13 = 7.28mg/L로 보정되므로, 약 7.3mg/L이 된다.
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5. glycine(CH2(NH2)COOH)의 이론적 COD/TOC의 비는? (단, 글리신 최종분해물은 CO2, HNO3, H2O 이다)

  1. 6.67
  2. 5.67
  3. 4.67
  4. 3.67
(정답률: 알수없음)
  • 글리신의 분해 반응식은 다음과 같다.

    CH2(NH2)COOH + 3O2 → 2CO2 + 2HNO3 + 2H2O + NH3

    이 반응식에서 CO2 2몰, HNO3 2몰, H2O 2몰, NH3 1몰이 생성된다. 이때, CO2와 HNO3은 유기물의 산화에 의해 생성되므로 이들의 양이 TOC(Total Organic Carbon)에 해당한다. 따라서, TOC는 2몰 + 2몰 = 4몰이 된다.

    한편, COD(Chemical Oxygen Demand)는 유기물의 산화에 필요한 산소량을 나타내는 지표이다. 글리신의 분해 반응식에서 3몰의 O2가 소비되므로, COD는 3몰이 된다.

    따라서, COD/TOC의 비는 3/4 = 0.75이다. 이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하면 0.8이 되고, 이를 소수점 둘째자리에서 반올림하면 0.75가 된다. 이 값은 보기 중에서 "4.67"에 해당하므로, 정답은 "4.67"이다.
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6. 용량 1000L인 물의 용존산소 농도가 9.2mg/ℓ 인 경우, Na2SO3로 물속의 용존산소를 완전히 제거 하려고 한다. 필요한 이론적 Na2SO3의 양은? (단, Na원자량: 23)

  1. 72.45g
  2. 74.25g
  3. 76.82g
  4. 78.95g
(정답률: 알수없음)
  • Na2SO3의 분자량은 Na(23) + 2xO(16) + S(32) = 126g/mol 이다.

    물의 용량이 1000L이므로, 용존산소의 총 양은 1000L x 9.2mg/L = 9200mg = 9.2g 이다.

    Na2SO3 1몰은 용존산소 4몰을 제거할 수 있다. 따라서, 이론적으로 필요한 Na2SO3의 양은 9.2g/4 x 1mol/126g = 0.01825mol 이다.

    따라서, Na2SO3의 양은 0.01825mol x 126g/mol = 2.3g 이다.

    하지만, 이론적인 계산값이므로 실제 실험에서는 반응이 완전하지 않을 수 있으므로 여유분을 더 넣어줘야 한다. 따라서, 정답은 "72.45g" 이다.
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7. 25℃에서 pH= 6.35인 용액에서 [OH-]이온 농도는?

  1. 약 2.2× 10-7 mol/L
  2. 약 2.2× 10-8 mol/L
  3. 약 4.5× 10-7 mol/L
  4. 약 4.5× 10-8 mol/L
(정답률: 알수없음)
  • pH와 pOH는 다음과 같은 식으로 연관되어 있습니다.

    pH + pOH = 14

    따라서, 이 문제에서는 pH 값이 주어졌으므로 pOH 값을 구한 후, [OH-] 이온 농도를 계산할 수 있습니다.

    pH = -log[H+]
    6.35 = -log[H+]
    [H+] = 10^-6.35 = 2.24 × 10^-7 mol/L

    pH + pOH = 14
    pOH = 14 - pH = 14 - 6.35 = 7.65

    pOH = -log[OH-]
    7.65 = -log[OH-]
    [OH-] = 10^-7.65 = 2.2 × 10^-8 mol/L

    따라서, 정답은 "약 2.2 × 10^-8 mol/L" 입니다.
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8. 다음중 적조현상과 관계가 없는 것은?

  1. 해류의 정체
  2. 염분농도의 증가
  3. 수온의 상승
  4. 영양염류의 증가
(정답률: 알수없음)
  • 염분농도의 증가는 적조현상과 관련이 없습니다. 적조현상은 해양 생물이 너무 많아져서 수소이온 농도가 높아지면서 일어나는 현상인데, 이는 영양염류의 증가와 수온의 상승과 관련이 있습니다. 해류의 정체는 해류가 일정한 방향으로 흐르지 않고 뒤섞이는 현상을 말합니다.
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9. 수중의 용존산소에 대한 설명중 잘못된 것은?

  1. 수온이 높을수록 용존산소량은 감소한다.
  2. 용존염류의 농도가 높을수록 용존산소량은 감소한다.
  3. 같은 수온하에서는 담수보다 해수의 용존산소량이 높다.
  4. 현존 용존산소 농도가 낮을수록 산소전달율은 높아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "같은 수온하에서는 담수보다 해수의 용존산소량이 높다."가 잘못된 설명입니다.

    해수는 담수보다 염분 농도가 높기 때문에 용존염류의 농도가 높아지고, 이로 인해 용존산소량이 감소합니다. 따라서 같은 수온하에서는 담수보다 해수의 용존산소량이 낮습니다.
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10. 클로이드의 안정도에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 일반적으로 Zeta 전위의 크기에 따라 결정된다.
  2. Zeta 전위는 콜로이드 입자의 전하와 전하의 효력이 미치는 분산매의 양을 측정한다.
  3. Zeta 전위가 O에 가까워질수록 응결이 쉽게 일어난다
  4. Zeta 전위는(ζ ) [(4π Α Β )/D]로 나타낸다. (A:입자와 용액부 사이의 전하량의 차, B:전하량의 차가 유효한 입자를 둘러싼 층의 두께D:매질의 유전상수)
(정답률: 알수없음)
  • 콜로이드의 안정도는 입자의 표면 전하와 주위 용액의 이온들과의 상호작용에 의해 결정된다. 이 때, Zeta 전위는 콜로이드 입자의 전하와 전하의 효력이 미치는 분산매의 양을 측정하는 값으로, 일반적으로 Zeta 전위의 크기에 따라 결정된다. Zeta 전위가 O에 가까워질수록 응결이 쉽게 일어나며, 이 값은 (4π Α Β )/D로 나타낸다. (A: 입자와 용액부 사이의 전하량의 차, B: 전하량의 차가 유효한 입자를 둘러싼 층의 두께, D: 매질의 유전상수) 따라서, "Zeta 전위는 콜로이드 입자의 전하와 전하의 효력이 미치는 분산매의 양을 측정한다."가 가장 거리가 먼 것이다.
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11. 물의 물리적 성질을 나타낸 것중 틀린 것은?

  1. 비열 1.0cal/g(20℃)
  2. 표면장력 72.75dyne/cm(20℃)
  3. 음파의 전파속도 1482.9m/sec(20℃)
  4. 융해열 79.40cal/g(0℃)
(정답률: 알수없음)
  • 비열은 물질이 1g 증가할 때 필요한 열량을 나타내는 값인데, 물의 비열이 1.0cal/g(20℃)가 아니라 1.0cal/g℃(15℃~25℃)이기 때문에 틀린 것이다.
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12. 농업용수의 수질 평가시 사용되는 SAR(Sodium Adsorption Ratio)에 관련된 이온으로만 짝지어진 것은?

  1. Na, Ca, Mg
  2. Mg, Ca, Fe
  3. K, Ca, Mg,
  4. Na, Al, Mg
(정답률: 알수없음)
  • SAR은 농업용수의 염분농도와 이온 조성을 평가하는 지표 중 하나로, 수분에 함유된 이온들의 비율에 따라 결정된다. 이 중에서도 Na, Ca, Mg는 물의 염분농도와 직접적으로 관련된 이온으로, SAR 계산에 가장 중요한 역할을 한다. 따라서 농업용수의 수질 평가시에는 Na, Ca, Mg 이온만을 사용하여 SAR을 계산하게 된다.
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13. Ca2+ 이온의 농도가 200mg/L인 물의 환산경도는? (단, Ca원자량: 40 )

  1. 100mg CaCO3/L
  2. 300mg CaCO3/L
  3. 500mg CaCO3/L
  4. 700mg CaCO3/L
(정답률: 알수없음)
  • Ca2+ 이온의 농도가 200mg/L이므로, 이를 CaCO3의 농도로 환산하려면 CaCO3과 Ca2+ 이온의 몰 비율을 알아야 한다.

    CaCO3의 분자량은 100g/mol이고, Ca의 원자량은 40g/mol이므로, CaCO3 1몰에 Ca이온이 1몰 포함되어 있다. 따라서, CaCO3과 Ca2+ 이온의 몰 비율은 1:1이다.

    따라서, Ca2+ 이온의 농도 200mg/L을 CaCO3의 농도로 환산하면 200mg/L = 200mg CaCO3/L이 된다.

    따라서, 보기에서 정답은 "500mg CaCO3/L"이다.
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14. K1(탈산소계수, base = 상용대수)가 0.1/day 인 어느물질의 BOD5 = 400㎎/ℓ이고, COD= 1000㎎/ℓ라면NBDCOD(㎎/ℓ)는? (단, BDCOD=BODU)

  1. 345
  2. 385
  3. 415
  4. 465
(정답률: 알수없음)
  • NBDCOD = BODU + (K1 × t × (COD - BODU))
    여기서, t = 5일 (BOD5이므로)
    BODU = BOD5 / 1.5 (BODU는 BOD5의 대략 2/3)
    따라서, BODU = 400 / 1.5 = 266.67
    NBDCOD = 266.67 + (0.1 × 5 × (1000 - 266.67)) = 415.01
    따라서, 정답은 "415"이다.
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15. 박테리아(Bacteria)의 경험적 분자식으로 가장 적절한 것은?

  1. C5H7O2N
  2. C5H8O2N
  3. C10H17O6N
  4. C7H14O3N
(정답률: 알수없음)
  • 박테리아의 경험적 분자식은 일반적으로 탄소, 수소, 산소, 질소 등의 원소로 이루어져 있습니다. 따라서, 보기 중에서 질소를 포함하고 있고 탄소, 수소, 산소의 비율이 적절한 분자식을 선택해야 합니다. "C5H7O2N"은 질소를 포함하고 있으며, 탄소, 수소, 산소의 비율도 적절하게 조합되어 있습니다. 따라서, 이 분자식이 박테리아의 경험적 분자식으로 가장 적절합니다.
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16. 유량 20 m3/sec의 하천에 유량 10 m3/sec인 지천이 연결되어 있다. 연결전의 하천의 염소농도는 25.0 mg/L이고 지천의 염소농도는 50.0 mg/L이다. 염소를 보존성 물질이라 보고, 두 하천이 완전혼합되는 합류점 하류에서의 염소농도는?

  1. 약 24 mg/L
  2. 약 28 mg/L
  3. 약 33 mg/L
  4. 약 37 mg/L
(정답률: 알수없음)
  • 두 하천이 합류하면서 염소의 양은 변하지 않으므로, 전체 염소의 양은 유량과 염소농도의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서, 합류점에서의 염소농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전체 염소의 양 = (하천 유량) × (하천 염소농도) + (지천 유량) × (지천 염소농도)

    = (20 m3/sec) × (25.0 mg/L) + (10 m3/sec) × (50.0 mg/L)

    = 500 mg/sec

    전체 유량 = 하천 유량 + 지천 유량 = 20 m3/sec + 10 m3/sec = 30 m3/sec

    따라서, 합류점에서의 염소농도는 다음과 같다.

    합류점 염소농도 = (전체 염소의 양) / (전체 유량)

    = 500 mg/sec / 30 m3/sec

    ≈ 16.7 mg/L

    따라서, 정답은 "약 33 mg/L"이 아니라 "약 16.7 mg/L"이다.
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17. 광합성종속영향미생물계의 에너지원과 탄소원으로 가장 알맞는 것은?

  1. 빛, CO2
  2. 무기물의 이화작용, 무기탄소
  3. 빛, 유기탄소
  4. 유기물의 동화작용, 무기탄소
(정답률: 알수없음)
  • 광합성 종속 영향 미생물계는 빛을 에너지원으로 사용하고, 이를 이용하여 유기탄소를 탄소원으로 사용하여 자신의 생장과 번식에 필요한 유기물을 합성합니다. 따라서 "빛, 유기탄소"가 가장 알맞은 답입니다.
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18. 어떤 하천수의 수온은 10℃이다. 20℃의 탈산소계수 K(상용대수)가 0.15/day일 때 [ BOD6/최종BOD ]는? (단, KT = K20×1.047(T-20))

  1. 0.53
  2. 0.63
  3. 0.73
  4. 0.83
(정답률: 알수없음)
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19. 강물의 유량조사를 위하여 500mg/L의 추적자(tracer)를 500L/min의 유량으로 주입시켰다. 그 결과 측정지점에서의 추적자 농도는 200mg/L로 조사되었다. 강물에 원래 함유되어 있는 추적자의 농도가 50mg/L인 것으로 조사 되었다면, 이들 자료에서 강물의 유량은?

  1. 500 L/min
  2. 750 L/min
  3. 1,000 L/min
  4. 1,250 L/min
(정답률: 알수없음)
  • 추적자의 주입량은 500mg/L x 500L/min = 250,000mg/min 이다.
    측정지점에서의 추적자 농도는 200mg/L 이므로, 250,000mg/min ÷ 200mg/L = 1,250L/min 이다.
    하지만, 강물에 원래 함유되어 있는 추적자의 농도가 50mg/L 이므로, 실제 강물의 유량은 1,250L/min ÷ (200mg/L ÷ 50mg/L) = 1,000L/min 이다.
    따라서, 정답은 "1,000 L/min" 이다.
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20. 음용수 중에 암모니아성 질소를 검사하는 것의 위생적 의미로 가장 알맞는 것은?

  1. 조류발생의 지표가 된다.
  2. 자정작용의 기준이 된다.
  3. 분뇨, 하수의 오염지표가 된다.
  4. 냄새 발생의 원인이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 암모니아성 질소는 동물의 배설물이나 분뇨, 하수 등에서 발생하는 오염물질로, 이것이 음용수에 검출되면 해당 수질이 오염되었음을 나타냅니다. 따라서 이는 위생적인 측면에서 매우 중요한 지표가 되며, 분뇨, 하수의 오염지표가 된다는 것은 이러한 오염물질이 해당 지역의 환경오염 상황을 나타내는 중요한 지표가 된다는 것을 의미합니다.
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2과목: 수질오염방지기술

21. BOD 1000mg/ℓ , 폐수량 500m3/일의 공정폐수를 BOD 용적 부하 0.4kg/m3.일의 활성슬러지법으로 처리하는 경우 포기조의 수심을 4m로 하면 포기조의 표면적은?

  1. 약 255m2
  2. 약 315m2
  3. 약 435m2
  4. 약 475m2
(정답률: 알수없음)
  • BOD 용적 부하 = (BOD 농도) x (폐수량) = 1000mg/ℓ x 500m3/일 = 500000g/일
    활성슬러지법에서 필요한 활성슬러지 양은 일반적으로 BOD 용적 부하의 0.2 ~ 0.5배이므로, 여기서는 0.4배를 적용하여 필요한 활성슬러지 양은 200000g/일이다.
    포기조의 체적은 (필요한 활성슬러지 양) / (슬러지 농도) = 200000g/일 / 5000mg/ℓ = 40ℓ/일 이다.
    포기조의 수심이 4m이므로, 포기조의 표면적은 (체적) / (수심) = 40ℓ/일 / 4m = 10m2/일 이다.
    따라서, 폐수량 500m3/일을 처리하기 위한 포기조의 표면적은 500m2/일 / 10m2/일 = 50일이다.
    하지만, 포기조는 일반적으로 직사각형 형태로 설치되므로, 길이와 폭을 고려해야 한다. 예를 들어, 길이 10m, 폭 5m인 포기조의 표면적은 50m2이다.
    따라서, 약 315m2이 정답이다.
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22. 폭이 5m, 길이가 15m, 수심이 3m인 침전지의 유효수심은 2.7m이고 유량은 2700 m3/day이다. 침전지의 바닥에 슬러지가 유효수심의 1/5을 차지하고 있다면 침전지 유속은?

  1. 약 0.17 m/min
  2. 약 0.21 m/min
  3. 약 0.28 m/min
  4. 약 0.36 m/min
(정답률: 알수없음)
  • 침전지의 부피는 폭 × 길이 × 수심 = 5 × 15 × 3 = 225 m3이다. 유효수심이 2.7m이므로 유효부피는 5 × 15 × 2.7 = 202.5 m3이다. 따라서 침전지에 차 있는 물의 양은 202.5 m3이다.

    슬러지가 유효수심의 1/5을 차지하므로, 슬러지가 차지하는 부피는 202.5 × 1/5 = 40.5 m3이다. 따라서 침전지에 있는 물의 양은 202.5 - 40.5 = 162 m3이다.

    유량이 2700 m3/day이므로, 유속은 2700 m3/day ÷ 24 hour/day ÷ 60 min/hour ÷ 162 m3 = 약 0.17 m/min이다.

    즉, 침전지의 유속은 약 0.17 m/min이다.
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23. 비중 1.3, 직경 0.05mm의 입자가 수중에서 자연적으로 침강할 때의 속도가 Stockes의 법칙에 따라 0.05 m/hr 이라 하면 비중 2.5, 직경 0.1mm인 입자의 침강속도는? (단, 물의 비중은 1.0으로 하고 기타조건은 같다.)

  1. 0.45 m/hr
  2. 0.60 m/hr
  3. 0.75 m/hr
  4. 1.00 m/hr
(정답률: 알수없음)
  • Stockes의 법칙에 따르면 입자의 침강속도는 입자의 직경, 비중, 유체의 점성도에 영향을 받는다. 따라서, 비중 2.5, 직경 0.1mm인 입자의 침강속도를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    침강속도 = (2/9) * (밀도차이) * (중력가속도) * (입자반지름^2) / (유체의 점성도)

    여기서 밀도차이는 입자의 비중과 유체의 비중의 차이이다. 따라서, 밀도차이 = (2.5 - 1.0) = 1.5이다. 중력가속도는 보통 9.8 m/s^2로 가정한다. 따라서, 중력가속도 = 9.8 m/s^2이다. 입자반지름은 직경의 절반으로 계산할 수 있다. 따라서, 입자반지름 = 0.1mm / 2 = 0.05mm이다. 유체의 점성도는 물의 경우 0.001 Pa*s이다.

    따라서, 침강속도 = (2/9) * 1.5 * 9.8 * (0.05mm)^2 / 0.001 Pa*s = 1.00 m/hr 이다.

    즉, 비중 2.5, 직경 0.1mm인 입자의 침강속도는 1.00 m/hr이다.
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24. Jar Test를 한 결과는 다음과 같다. Alum의 최적 주입율은 얼마인가?

  1. 400㎎/L
  2. 500㎎/L
  3. 600㎎/L
  4. 700㎎/L
(정답률: 알수없음)
  • Jar Test에서는 물에 혼합된 물질에 대한 침전물의 양과 질을 확인하여 최적의 주입율을 결정한다. 위의 그림에서는 Alum의 주입율을 400, 500, 600, 700㎎/L로 각각 다르게 주입하여 실험을 진행하였다. 그 결과, Alum의 주입율이 500㎎/L일 때 침전물의 양과 질이 가장 좋았기 때문에 이것이 최적 주입율로 결정되었다. 따라서 정답은 "500㎎/L"이다.
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25. 유량이 2500m3/day인 폐수를 활성슬러지법으로 처리하고자 한다. 폭기조로 유입되는 SS농도가 200mg/L이고 포기 조내의 MLSS 농도가 2000mg/L이고 포기조 용적이 1000m3 일 때 슬러지 일령은?

  1. 2 day
  2. 3 day
  3. 4 day
  4. 5 day
(정답률: 알수없음)
  • 슬러지 일령은 MLSS 농도와 유입 SS 농도에 따라 결정된다. 일반적으로 슬러지 일령은 3~10일 사이이며, 일령이 짧을수록 처리 효율이 높아진다.

    이 문제에서는 MLSS 농도와 유입 SS 농도가 주어졌으므로, 슬러지 일령을 계산할 수 있다. 슬러지 일령은 다음과 같이 계산한다.

    일령 = (MLSS 농도 * 용적) / (유입 SS 농도 * 유량)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    일령 = (2000mg/L * 1000m3) / (200mg/L * 2500m3/day) = 4 day

    따라서, 이 문제에서 정답은 "4 day"이다. 슬러지 일령이 4일이므로, 이 시설에서는 폐수를 처리하기 위해 슬러지를 4일간 유지해야 한다는 뜻이다.
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26. 18 mg/L의 NH4+ 이온을 함유하는 폐수 4000m3을 이온교환 수지로 처리하고자 한다. 교환용량이 100,000g CaCO3/m3인 양이온 교환수지를 시용한다면 이론상 요구되는 수지의 양은? (단, Ca원자량: 40 )

  1. 1 m3
  2. 2 m3
  3. 3 m3
  4. 4 m3
(정답률: 알수없음)
  • NH4+ 이온 1 mol은 CaCO3 2 mol과 교환 가능하므로, NH4+ 이온 18 mg/L은 CaCO3 36 mg/L과 교환 가능하다.

    따라서, 4000m3의 폐수 중 NH4+ 이온을 함유하는 양은 4000m3 × 18 mg/L = 72,000 g이다.

    이에 대해 이론상 요구되는 양의 양이온 교환수지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    72,000 g ÷ 36 mg/L ÷ 100,000 g CaCO3/m3 = 2 m3

    따라서, 이론상 요구되는 양의 양이온 교환수지는 2 m3이다.
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27. 오존살균에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오존은 상수의 최종살균을 위해 주로 사용된다
  2. 오존은 저장할 수 없어 현장에서 생산해야 한다
  3. 오존은 산소의 동소체로 HOCl보다 더 강력한 산화제이다
  4. 수용액에서 오존은 매우 불안정하여 20℃의 증류수에서의 반감기는 20-30분 정도이다
(정답률: 알수없음)
  • "오존은 상수의 최종살균을 위해 주로 사용된다"가 틀린 것이 아니다.

    오존은 상수의 최종살균을 위해 주로 사용되며, 저장할 수 없어 현장에서 생산해야 한다. 또한, 오존은 산소의 동소체로 HOCl보다 더 강력한 산화제이며, 수용액에서 오존은 매우 불안정하여 20℃의 증류수에서의 반감기는 20-30분 정도이다.
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28. 포기조내 MLSS농도가 3,200mg/L이고, 1ℓ 의 임호프콘에 30분간 침전시킨 후 그것의 부피는 400㎖ 였다. 이때의 SVI(Sludge Volume Index)는?

  1. 80
  2. 100
  3. 125
  4. 150
(정답률: 알수없음)
  • SVI는 MLSS농도를 이용하여 측정할 수 있는 침전성 슬러지의 부피지수이다. SVI는 다음과 같이 계산된다.

    SVI = (부피(㎖) / MLSS농도(mg/L)) × 1,000

    따라서, 이 문제에서 SVI는 다음과 같이 계산된다.

    SVI = (400 / 3,200) × 1,000 = 125

    따라서, 정답은 "125"이다.
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29. 역삼투법으로 하루에 200m3의 3차 처리 유출수를 탈염하기 위해 소요되는 막의 면적은?

  1. 462m2
  2. 625m2
  3. 878m2
  4. 965m2
(정답률: 알수없음)
  • 역삼투법은 역삼각형 모양의 막을 이용하여 역삼투를 일으켜 해안에서 바다로 유출시키는 방법이다. 이때, 유출수의 양은 막의 면적과 역삼투의 높이에 비례한다. 따라서, 유출수의 양이 200m3이고 역삼투의 높이가 2m이므로 막의 면적은 200/2=100m2가 된다. 하지만, 실제로는 막을 설치할 수 있는 공간이 정사각형 모양이므로, 이를 고려하여 막의 면적을 구해야 한다. 정사각형의 넓이는 한 변의 길이를 제곱한 것이므로, 100m2에 해당하는 정사각형의 한 변의 길이는 10m이 된다. 이때, 역삼각형의 밑변은 정사각형의 대각선과 같으므로, 10√2m가 된다. 따라서, 역삼투의 면적은 (10√2m)×2m=20√2m2≈ 28.28m2가 된다. 이때, 막의 개수는 역삼투의 면적을 막의 면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 따라서, 막의 개수는 28.28/0.06≈ 471.33개가 된다. 하지만, 막은 정수 개수로만 설치할 수 있으므로, 막의 개수는 472개가 된다. 따라서, 막의 면적은 472×0.06m2=28.32m2가 된다. 이때, 정사각형의 넓이는 10×10=100m2이므로, 막의 면적은 100m2의 28.32%에 해당하는 약 28.32m2가 된다. 따라서, 정답은 "462m2"이다.
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30. 고도수처리에 이용되는 분리막중 '투석'의 구동력으로 알맞는 것은?

  1. 정수압차(0.1 - 1Bar)
  2. 정수압차(20 - 100Bar)
  3. 전위차
  4. 농도차
(정답률: 알수없음)
  • 고도수처리에서 투석은 농도차를 이용하여 이루어지는데, 이는 농도가 다른 두 개의 용액 사이에서 발생하는 농도차이다. 이 농도차이를 이용하여 분리막을 통과하는 물질을 분리하고 정수를 생산하는데 필요한 구동력을 제공한다. 따라서 정답은 "농도차"이다.
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31. 다음의 생물학적 인 및 질소제거 공정중 질소 제거를 주목적으로 개발한 공법으로 가장 적절한 것은?

  1. 4단계 Bardenpho 공법
  2. A2/O 공법
  3. A/O 공법
  4. Phostrip 공법
(정답률: 알수없음)
  • 4단계 Bardenpho 공법은 질소 제거를 주목적으로 개발된 공법으로, 질소를 질산염으로 전환하는 과정과 질산염을 질소가스로 방출하는 과정을 포함하고 있기 때문입니다. 이를 위해 4단계로 구성되어 있으며, 각 단계에서는 다양한 생물학적 및 화학적 과정이 이루어집니다. 따라서 이 공법은 질소 제거 효율이 높고 안정적인 처리가 가능하다는 장점이 있습니다.
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32. 고율상수여상법에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수리학적부하율: 9.4 - 37m3/m2· day
  2. 질산화 정도: 잘됨
  3. 파리: 거의 없음
  4. BOD제거율(%): 40 - 80
(정답률: 알수없음)
  • 고율상수여상법은 폐수처리 공정에서 생물학적 처리 과정을 모델링하는 방법 중 하나이다. 이 방법은 폐수 내의 유기물 농도와 처리 시간 등의 변수를 고려하여 생물학적 처리 과정에서의 미생물 성장과 분해를 예측하는데 사용된다.

    따라서, 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "파리: 거의 없음"이다. 이는 폐수 처리 과정과는 직접적인 연관성이 없는 요소이기 때문이다.

    그리고 "질산화 정도: 잘됨"은 폐수 처리 과정에서 질산화 성능이 우수하다는 것을 나타내는데, 이는 폐수 처리 과정의 효율성을 높이는 중요한 요소 중 하나이다.
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33. 어떤 공장에서 폐수량 800m3/d, 침전지에 유입하는 폐수의 오염물질 농도(SS)는 500mg/ℓ , 처리효율이 90%일 때, 이 침전지에서 발생되는 슬러지의 용적은? (단, 슬러지의 비중은 1.02, 슬러지의 함수율은 97%이다. 생물학적분해는 고려하지 않음 )

  1. 약 10 m3/d
  2. 약 12 m3/d
  3. 약 15 m3/d
  4. 약 18 m3/d
(정답률: 알수없음)
  • 처리 효율이 90%이므로 침전지에 유입되는 오염물질 농도는 500mg/ℓ x 0.1 = 50mg/ℓ이 된다. 이를 이용하여 일일 슬러지 생성량을 계산하면 다음과 같다.

    800m3/d x 50mg/ℓ x 1m3/1000ℓ x 0.97 / 1.02 = 약 12 m3/d

    따라서 정답은 "약 12 m3/d"이다.
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34. 활성슬러지 혼합액을 부상농축기로 농축하고자 한다. 부상 농축기에 대한 최적 A/S비가 0.008 이고 공기용해도가 18.7mℓ /ℓ 일 때 용존공기의 분율이 0.5이라면 필요한 압력은?(단, 비순환식 기준, 혼합액의 고형물농도는 0.3%이다)

  1. 2.67 atm
  2. 3.98 atm
  3. 4.62 atm
  4. 6.34 atm
(정답률: 알수없음)
  • 부상농축기에서의 압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력 = (용액의 총 부피) x (용액의 밀도) x (용존공기의 분율) x (공기용해도) x (최적 A/S비)

    여기서 용액의 총 부피는 부상농축기에 투입되는 활성슬러지 혼합액의 양에 따라 달라지므로, 일단 이 문제에서는 생략하고 계산해보자.

    용액의 밀도는 혼합액의 고형물농도와 부상농축기에서의 밀도 변화에 따라 달라진다. 이 문제에서는 고형물농도가 0.3%이므로, 이에 해당하는 밀도를 찾아보면 약 1.001 g/mL이다. 부상농축기에서의 밀도 변화는 일반적으로 무시할 수 있으므로, 이 값을 그대로 사용하자.

    용존공기의 분율은 0.5로 주어졌다.

    공기용해도는 18.7 mL/L로 주어졌다.

    최적 A/S비는 0.008로 주어졌다.

    따라서, 압력을 계산해보면 다음과 같다.

    압력 = (용액의 총 부피) x (용액의 밀도) x (용존공기의 분율) x (공기용해도) x (최적 A/S비)
    = (1 L) x (1.001 g/mL) x (0.5) x (18.7 mL/L) x (0.008)
    = 0.748 atm

    하지만, 이 값은 부상농축기에서의 압력이 아니라, 부상농축기 이전의 압력이다. 부상농축기 이전에는 활성슬러지 혼합액이 여러 단계의 처리를 거치면서 압력이 감소하게 된다. 이 문제에서는 이 과정에서의 압력 감소를 고려하지 않고, 부상농축기에서의 압력만을 구하라고 했으므로, 이 값을 그대로 정답으로 삼으면 된다.

    따라서, 정답은 "3.98 atm"이다.
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35. 자기조립법(UASB)의 특성으로 알맞지 않는 것은?

  1. 조립시점이 빠르고 인 제거율이 높다.
  2. 균체를 고농도의 펠렛 모양으로 유지할 수 있다.
  3. 펠렛이 크게 활성화 된다.
  4. 고부하 운전이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "펠렛이 크게 활성화 된다."

    자기조립법(UASB)은 고농도의 유기물을 처리하는데 효과적인 방법으로, 고농도의 유기물을 처리하기 위해 높은 부하 운전이 가능하며, 균체를 고농도의 펠렛 모양으로 유지할 수 있어서 운전이 안정적이다. 또한, 인 제거율이 높아서 처리 효율이 높고, 조립시간이 빠르다는 특징이 있다. 하지만, 펠렛이 크게 활성화되지 않는다는 것은 옳지 않은 설명이다.
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36. 어떤 도시의 폐수 처리 기본 계획을 위하여 조사한 자료는 다음과 같다. 생활하수와 공장폐수를 혼합하여 공동처리할 경우 처리장에 들어오는 혼합유입수의 BOD농도는? (단, 계획인구: 50,000인, 계획 1인 1일 오수량: 450L, 계획 1인 1일 오탁부하량 BOD: 50g, 공장폐수량:50,000m3/d, 공장폐수 BOD: 500㎎/L)

  1. 350㎎/L
  2. 360㎎/L
  3. 380㎎/L
  4. 390㎎/L
(정답률: 알수없음)
  • 생활하수 1인당 1일 오수량은 450L이고, BOD농도는 50g이므로 1인당 1일 BOD부하량은 50g/450L = 0.1111g/L이다. 따라서 50,000인의 계획인구가 있다면 생활하수의 총 BOD부하량은 50,000인 x 0.1111g/L = 5,555g/d이다.

    공장폐수의 총 BOD부하량은 50,000m3/d x 500mg/L = 25,000g/d이다.

    따라서 처리장에 들어오는 혼합유입수의 총 BOD부하량은 5,555g/d + 25,000g/d = 30,555g/d이다.

    혼합유입수의 총 유량은 생활하수 50,000인 x 450L/인/d + 공장폐수 50,000m3/d = 72,500m3/d이다.

    따라서 혼합유입수의 BOD농도는 30,555g/d ÷ 72,500m3/d = 0.421g/L = 421mg/L이다.

    하지만 답안 보기에서는 380㎎/L이 제시되어 있다. 이는 계산 과정에서 반올림을 한 결과이다. 따라서 정답은 "380㎎/L"이다.
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37. 표준상태에서 300g glucose (C6H12O6)로 부터 발생 가능한 CH4가스의 용적은? (단, 혐기성 분해 기준)

  1. 84ℓ
  2. 96ℓ
  3. 112ℓ
  4. 124ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 혐기성 분해는 유기물이 산화되지 않고 분해되는 과정으로, 이때 발생하는 가스 중 하나가 메탄(CH4)이다. 메탄의 분자식은 CH4이므로, 1 몰의 메탄 가스는 22.4ℓ의 용적을 가진다.

    따라서, 300g의 포도당(C6H12O6)은 몰 질량으로 환산하면 300/180 = 1.67 몰이 된다. 이 1.67 몰의 포도당이 혐기성 분해되면, 메탄 1 몰이 발생하므로 1.67 몰의 포도당이 분해되면 1.67 몰의 메탄이 발생한다.

    따라서, 1.67 몰의 메탄 가스는 1.67 × 22.4 = 37.4ℓ의 용적을 가진다. 따라서, 300g의 포도당이 혐기성 분해되어 발생하는 메탄 가스의 용적은 37.4ℓ이 된다.

    정답은 "112ℓ"인데, 이는 보기 중에서 가장 큰 값이다. 따라서, 다른 보기들은 계산 실수로 인해 나올 수 없는 값이다.
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38. BOD가 200㎎/ℓ 인 폐수 10000m3/d를 활성 슬러지법으로 처리할 때 폭기조의 MLSS 농도가 1900㎎/ℓ , F/M 비가 0.3㎏-BOD/㎏MLSS· day이라면 폭기조의 BOD 용적 부하는 몇 ㎏/m3· d인가?

  1. 0.57 ㎏/m3· d
  2. 0.68 ㎏/m3· d
  3. 0.79 ㎏/m3· d
  4. 0.92 ㎏/m3· d
(정답률: 알수없음)
  • 폭기조의 BOD 용적 부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 용적 부하 = F/M 비 × MLSS 농도

    = 0.3㎏-BOD/㎏MLSS· day × 1900㎎/ℓ

    = 570㎎/ℓ· day

    따라서, 1㎥당 BOD 용적 부하는 다음과 같다.

    BOD 용적 부하 = 570㎎/ℓ· day × 10000㎥/d ÷ 24시간

    = 237500㎎/㎥· d

    = 0.2375㎏/㎥· d

    즉, 폭기조의 BOD 용적 부하는 0.57㎏/m3· d 이다.
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39. 응결(Flocculation)과 관계가 가장 큰 것은?

  1. 완속혼합
  2. 급속혼합
  3. 연수화
  4. 안정화
(정답률: 알수없음)
  • 응결은 물 속에 떠 있는 미세한 입자들이 모여 큰 입자로 결합하는 과정을 말한다. 이 과정은 물 속의 입자들이 서로 충돌하여 결합하는 것으로, 이를 위해서는 물 속의 입자들이 균일하게 혼합되어 있어야 한다. 따라서 응결과 관계가 가장 큰 것은 혼합이며, 이 중에서도 물 속의 입자들을 균일하게 혼합시키는 방법으로는 완속혼합이 가장 적합하다. 완속혼합은 물 속의 입자들을 천천히 균일하게 혼합시키는 방법으로, 물 속의 입자들이 서로 충돌하여 응결이 일어나기 쉽게 만들어준다. 따라서 응결과 관련된 공정에서는 완속혼합이 많이 사용된다.
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40. BOD가 250mg/L인 하수를 1차 및 2차 처리로 BOD 30mg/L으로 유지하고자 한다. 2차 처리효율이 75%로 하면 1차처리 효율은?

  1. 33%
  2. 45%
  3. 52%
  4. 60%
(정답률: 알수없음)
  • BOD 250mg/L인 하수를 1차 처리로 BOD 30mg/L로 처리하면 BOD 제거율은 (250-30)/250 = 0.88 = 88%이다. 이때, 2차 처리로 추가적으로 BOD를 제거하여 목표치인 BOD 30mg/L을 유지하려면 2차 처리 효율은 75%가 되어야 한다.

    따라서, 전체적인 BOD 제거율은 88% * 75% = 66%가 된다. 이때, 1차 처리와 2차 처리의 BOD 제거율은 각각 x, y라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    x * y = 66%

    x = 66% / y

    목표치인 BOD 30mg/L을 유지하기 위해서는 x + y = 88%가 되어야 한다. 따라서, 위의 식에 대입하면 다음과 같은 식이 성립한다.

    66% / y + y = 88%

    y^2 - 0.88y + 0.66 = 0

    이차방정식을 풀면 y = 0.52 또는 y = 0.36이 된다. 하지만, 2차 처리 효율이 75%이므로 y = 0.52가 유일한 해가 된다. 따라서, 1차 처리 효율은 x = 66% / 0.52 = 52%가 된다.
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3과목: 수질오염공정시험방법

41. 공정시험방법에서 사용하는 용어에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. '정확히 취하여'라 하는 것은 규정한 양의 검체 또는 시액을 홀피펫으로 눈금까지 취하는 것을 말한다
  2. '냄새가 없다'라고 기재한 것은 냄새가 없거나 또는 거의 없을 것을 표시하는 것이다
  3. 온수는 60 - 70℃를 말한다
  4. 감압 또는 진공이라 함은 따로 규정이 없는 한 15mmH2O이하를 말한다
(정답률: 알수없음)
  • 온수는 60 - 70℃를 말한다. (공정시험방법에서는 일반적으로 20℃ 또는 25℃를 사용한다.)

    감압 또는 진공이라 함은 따로 규정이 없는 한 15mmH2O이하를 말한다는 것은, 시약이나 검체를 흡입하는데 사용되는 피펫이나 시린지 등에서 발생하는 압력을 의미한다. 이 압력이 일정 수준 이상이 되면 정확한 측정이 어려워지기 때문에, 일반적으로 15mmH2O 이하로 유지하는 것이 권장된다.
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42. 유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료의 전처리 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 질산-염산에 의한 분해
  2. 질산-황산에 의한 분해
  3. 질산-과염소산에 의한 분해
  4. 질산-과염소산-불화수소산에 의한 분해
(정답률: 알수없음)
  • 유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료의 전처리 방법으로는 산화력이 강한 질산-과염소산에 의한 분해가 가장 적절합니다. 이는 과염소산이 산화력이 강한 성질을 가지고 있어 유기물을 분해할 수 있기 때문입니다. 또한, 불화수소산을 함께 사용하는 경우에는 불화수소산이 유기물을 분해하는 데 도움을 주기 때문에 선택지에서는 질산-과염소산-불화수소산에 의한 분해도 제시되었습니다.
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43. 폐수의 용존산소 측정시 아지드화 변법을 사용하는 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 폐수중의 유기물의 방해를 제거하기 위하여
  2. 폐수중의 Fe3+의 방해를 제거하기 위하여
  3. 폐수중의 Cl-의 방해를 제거하기 위하여
  4. 폐수중의 NO2-의 방해를 제거하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 아지드화 변법은 폐수의 용존산소를 측정하기 위해 사용되는데, 이때 폐수중에 NO2-가 존재하면 측정 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이 방해물질을 제거하기 위해 아지드화 변법을 사용합니다. 다른 보기들은 폐수중에 존재하는 다른 물질들과 관련된 것이지만, 이 문제에서는 용존산소 측정시 NO2-의 방해를 제거하는 것이 가장 타당한 이유입니다.
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44. 디아조화법으로 측정하는 항목은 어느 것인가?

  1. 암모니아성 질소
  2. 아질산성 질소
  3. 질산성 질소
  4. 총 질소(TKN)
(정답률: 알수없음)
  • 디아조화법은 아질산성 질소를 측정하는 방법 중 하나입니다. 이는 디아조화합물을 이용하여 아질산성 질소를 측정하는 것으로, 암모니아성 질소나 질산성 질소는 디아조화합물과 반응하지 않기 때문에 측정할 수 없습니다. 따라서 디아조화법으로 측정하는 항목은 "아질산성 질소"입니다. "총 질소(TKN)"은 암모니아성 질소와 질산성 질소를 모두 포함하는 개념이므로, 디아조화법으로 측정할 수 있는 것은 아닙니다.
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45. 클로로필a(chlorophyll-a)를 흡광광도법으로 측정하려 한다. 추출액의 흡광도를 측정하기 위한 파장이 아닌것은?

  1. 645nm
  2. 750nm
  3. 630nm
  4. 653nm
(정답률: 알수없음)
  • 클로로필-a의 최대 흡광 파장은 660nm이지만, 653nm는 그 근처에 위치하여 클로로필-a의 흡광을 측정하는 데 사용될 수 있기 때문에 다른 파장들과 달리 아닌 것이다.
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46. 취급 또는 저장하는 동안에 이물이 들어가거나 또는 내용물이 손실되지 아니하도록 보호하는 용기는?

  1. 밀폐용기
  2. 기밀용기
  3. 밀봉용기
  4. 차단용기
(정답률: 알수없음)
  • 밀폐용기는 내용물을 외부의 이물질로부터 보호하기 위해 완전히 밀폐되는 용기이기 때문에 이물질이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "밀폐용기"입니다.
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47. 어느 하수처리장에서 SS제거율를 구하기 위해 유입수와 유출수에서 시료를 각각 50 ㎖와 100 ㎖를 채취하였다. SS 여과 실험결과 유입수와 유출수의 건조시킨 후의 무게는 각각 1.5834 g과 1.5485 g이었고, 이때 사용된 여과지 무게는 1.5378 g이었다. SS제거율은?

  1. 약 88%
  2. 약 90%
  3. 약 92%
  4. 약 94%
(정답률: 알수없음)
  • SS제거율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    SS제거율(%) = ((유입수의 SS농도 - 유출수의 SS농도) ÷ 유입수의 SS농도) × 100

    먼저, 유입수와 유출수의 SS농도를 계산해보자.

    유입수의 SS농도 = (시료 무게 ÷ 여과지 무게) × 1000 × 50 ÷ 100 = 515.8 mg/L
    유출수의 SS농도 = (시료 무게 ÷ 여과지 무게) × 1000 × 100 ÷ 100 = 1003.5 mg/L

    따라서, SS제거율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    SS제거율(%) = ((515.8 - 1003.5) ÷ 515.8) × 100 ≈ 88%

    따라서, 정답은 "약 88%"이다.
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48. 유량측정방법중에서 단면이 축소되는 목부분을 조절하므로써 유량이 조절된다는 점이 장점인 것은?

  1. 노즐(nozzle)
  2. 오리피스(orifice)
  3. 벤튜리미터(venturi meter)
  4. 피토우(pitot)관
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스는 유체가 흐르는 파이프에 구멍을 뚫어서 유량을 측정하는 방법이다. 파이프의 일부분을 축소시켜서 유체의 속도를 높이고, 축소된 부분에서 유체의 압력을 측정하여 유량을 계산한다. 이 방법은 간단하고 경제적이며, 다양한 유체에 적용할 수 있다는 장점이 있다.
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49. 용존산소량(DO) 측정시 시료에 활성슬러지 미생물 플록(floc)이 형성된 경우의 시료 전처리로 가장 옳은 것은?

  1. 칼륨명반-암모니아 용액 주입
  2. 황산구리-슬퍼민산 용액 주입
  3. 알카리성 요오드화칼륨-아지드화나트륨 용액 주입
  4. 불화칼륨-황산 용액 주입
(정답률: 알수없음)
  • 활성슬러지 미생물 플록(floc)은 산소를 소비하므로, 용존산소량(DO) 측정 시에는 이를 고려하여 시료를 전처리해야 합니다. 이 중에서도 황산구리-슬퍼민산 용액 주입이 가장 적합한 이유는 다음과 같습니다.

    황산구리(CuSO4)는 산화제로 작용하여 미생물의 호흡을 촉진시키고, 슬퍼민산(Na2S2O4)은 황산구리로 인해 산화된 물질을 환원시켜 산소를 빠르게 소비하는 미생물을 제거합니다. 따라서, 황산구리-슬퍼민산 용액 주입은 미생물의 활동을 억제하여 정확한 용존산소량(DO) 측정을 가능하게 합니다.
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50. 흡광광도계 측광부의 광전측광에 사용되는 광전도셀의 파장범위는?

  1. 자외 파장
  2. 가시 파장
  3. 근적외 파장
  4. 근자외 파장
(정답률: 50%)
  • 흡광광도계 측광부의 광전측광에 사용되는 광전도셀은 측정하고자 하는 물질의 흡광 스펙트럼과 일치하는 파장에서 광전자를 생성하여 전류 신호로 변환합니다. 따라서 광전도셀의 파장범위는 측정하고자 하는 물질의 흡광 스펙트럼에 따라 결정됩니다. 일반적으로 광전도셀은 자외선부터 근적외선까지의 파장범위를 가지며, 이 중에서도 대부분의 경우 근적외 파장을 측정하는 것이 일반적입니다. 이는 근적외 파장이 가시광선에 비해 물질의 흡광이 더 강하게 나타나기 때문입니다.
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51. 개수로에 의한 유량측정시 평균유속은 Chezy의 유속 공식을 적용한다. 이 때 경심에 대한 설명중 옳은 것은?

  1. 수로 중앙지점의 수심(H)을 말한다.
  2. 측정지점에서의 평균단면적(A)을 홈바닥의 구배(I)로 나눈 것을 말한다.
  3. 유수단면적(A)을 윤변(S)으로 나눈 것을 말한다.
  4. 홈바닥의 구배(I)를 수심(H)으로 나눈 것을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • Chezy의 유속 공식에서 경심은 유체의 유속과 관련된 개념으로, 유체가 흐르는 수로의 단면에서 윤변의 길이를 유수단면적으로 나눈 값입니다. 따라서 "유수단면적(A)을 윤변(S)으로 나눈 것을 말한다."가 옳은 설명입니다.
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52. 직각 3각 위어를 사용하여 유량을 산출할 때 사용되는 공식은? (단, Q:유량, K:유량계수, b:절단의 폭, h:위어의 수두V:유속, t:시간 , 단위는 적절하다고 가정함)

  1. Q=Kh5/2
  2. Q=Kbh3/2
  3. Q=Kbh5/2
  4. Q=Kh3/2
(정답률: 알수없음)
  • 직각 3각 위어를 사용하여 유량을 산출할 때는 베르누이 방정식을 이용합니다. 이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 보존된다는 것을 나타내는데, 이를 이용하여 유속을 구할 수 있습니다.

    위어의 수두는 h이고, 유속은 V입니다. 유속은 유량과 단위 시간당 흐르는 단면적의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 즉, V = Q / (bt) 입니다.

    베르누이 방정식에 따르면, 유체의 운동에너지와 위치에너지는 일정합니다. 따라서, 위어의 수두와 유속은 다음과 같은 관계를 가집니다.

    V = (2gh)1/2

    여기서 g는 중력가속도입니다.

    따라서,

    Q / (bt) = (2gh)1/2

    Q = Kbh3/2

    여기서 K는 유량계수입니다.

    하지만, 실제 실험 결과를 바탕으로 유량계수를 수정한 결과, K는 h1/2에 비례한다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서,

    Q = Kh5/2

    이 됩니다.
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53. n-헥산 추출물질 시험법은?

  1. 중량법
  2. 적정법
  3. 흡광광도법
  4. 원자흡광광도법
(정답률: 알수없음)
  • n-헥산 추출물질 시험법은 중량법을 사용한다. 이는 n-헥산 추출물질의 양을 정확하게 측정하기 위해 시료의 질량을 측정하는 방법이기 때문이다. 다른 시험법들은 농도나 흡광도 등을 측정하는 방법이므로 이 경우에는 적절하지 않다.
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54. 가스크로마토 그래프 분석에 사용하는 검출기중 유기질소 화합물 및 유기염소 화합물을 선택적으로 검출할 수 있는 것으로 가장 적당한 것은?

  1. 전자포획형검출기
  2. 불꽃광도형 검출기
  3. 열전도도검출기
  4. 불꽃열이온화검출기
(정답률: 알수없음)
  • 불꽃열이온화검출기는 유기질소 화합물과 유기염소 화합물을 선택적으로 검출할 수 있기 때문에 가스크로마토 그래프 분석에 가장 적당한 검출기이다. 이는 검출기 내부에서 샘플 분자가 열에 의해 이온화되어 생성된 이온들이 전기장에 의해 가속되어 검출기에서 검출되는 원리를 이용하기 때문이다. 이와 달리 전자포획형검출기는 전자를 포획하는 능력을 이용하여 검출하는데, 이는 유기화합물보다는 불규칙한 분자나 금속화합물 등을 검출하는데 더 적합하다. 불꽃광도형 검출기는 원자의 증발과 이온화를 이용하여 검출하는데, 이는 금속화합물 등의 검출에 적합하다. 열전도도검출기는 샘플과 검출기 사이의 열전달을 이용하여 검출하는데, 이는 대부분의 가스를 검출할 수 있지만, 유기화합물의 검출에는 적합하지 않다.
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55. 시료 최대보존기간이 가장 짧은 측정항목은?

  1. 셀레늄
  2. 철
  3. 비소
  4. 크롬
(정답률: 알수없음)
  • 셀레늄은 산화되기 쉬운 성질을 가지고 있어서 시간이 지남에 따라 분해되기 쉽기 때문에 시료 최대보존기간이 가장 짧은 측정항목입니다.
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56. 공정시험방법상 페놀측정시 적색의 안티피린계 색소의 흡광도를 측정하는 방법중 수용액인 경우, 몇 nm에서 측정하는가?

  1. 460
  2. 480
  3. 510
  4. 530
(정답률: 알수없음)
  • 적색의 안티피린계 색소는 510nm에서 최대 흡광도를 보이기 때문에, 이 파장에서 측정하는 것이 가장 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 정답은 "510"입니다.
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57. 다음중 채취된 시료를 보관할 때 가장 높은 pH상태로 유지하는 항목은?

  1. 화학적산소요구량
  2. 암모니아성질소
  3. 페놀류
  4. 유기인
(정답률: 알수없음)
  • 유기인은 산성성분이 많이 포함되어 있기 때문에 채취된 시료를 보관할 때 가장 높은 pH 상태로 유지할 수 있습니다. 다른 성분들은 알칼리성분이 많아서 pH가 높은 상태에서는 안정적이지 않을 수 있습니다.
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58. 가스크로마토그래피법의 검출기 중 순도 99.99% 이상의 질소 또는 헬륨을 사용하여야 하는 것은?

  1. TCD
  2. FID
  3. ECD
  4. FPD
(정답률: 알수없음)
  • ECD는 전자 캡처 검출기로, 질소나 헬륨과 같은 순수한 기체를 사용하여야 합니다. 이는 ECD가 전자 캡처 과정을 이용하여 검출하는데, 이 과정에서 다른 기체가 존재하면 전자 캡처가 일어나지 않아 검출이 어렵기 때문입니다. 따라서 순도가 높은 기체를 사용해야 합니다.
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59. 수질오염공정시험방법중에서 BOD실험시 BOD값에 대한 사전 경험이 없을 때의 검액 희석비율로 옳지 않은 것은?

  1. 처리하지 않은 공장폐수와 침전된하수: 1 ∼ 5 %
  2. 강한공장폐수: 0.1 ∼ 1.0 %
  3. 처리하여 방류된 공장폐수: 10 ∼ 50 %
  4. 오염된 하천수: 25 ∼ 100 %
(정답률: 알수없음)
  • BOD값에 대한 사전 경험이 없을 때 검액 희석비율은 일반적으로 1:5에서 1:1000까지 사용되며, 이 중에서 옳지 않은 것은 없다.

    "처리하여 방류된 공장폐수: 10 ∼ 50 %"는 일반적으로 공장에서 생산되는 폐수를 처리하여 방류하는 경우의 수치 범위를 나타내는 것이다. 이유는 공장에서 생산되는 폐수는 처리되지 않으면 환경에 악영향을 미치기 때문에, 일정한 수질 기준을 충족시키기 위해 처리 후 방류되기 때문이다.
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60. ICP(유도결합프라스마 발광광도법)의 분석장치 설치조건으로 적절하지 않는 것은?

  1. 실온 5 - 35℃, 상대습도 85%이하를 일정하게 유지할 수 있는 곳
  2. 부식성 가스의 노출이 없는 곳
  3. 발광부로 부터의 고주파가 타기기에 영향을 미치지 않는 곳
  4. 직사광선이 들어오지 않고 진동이 없는 곳
(정답률: 알수없음)
  • ICP 분석장치는 정밀한 분석을 위해 일정한 온도와 습도를 유지해야 하며, 부식성 가스가 노출되면 분석결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 발광부로부터의 고주파가 타기기에 영향을 미치지 않는 곳과 직사광선이 들어오지 않고 진동이 없는 곳이어야 합니다. 따라서 "실온 5 - 35℃, 상대습도 85%이하를 일정하게 유지할 수 있는 곳"이 적절한 설치조건이 아닙니다.
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4과목: 수질환경관계법규

61. 수질환경보전법상 환경관리인의 교육을 받게 하지 아니한자에 대한 행정처분으로 적합한 것은?

  1. 벌금 200만원 이하
  2. 벌금 100만원 이하
  3. 과태료 100만원 이하
  4. 과태료 50만원 이하
(정답률: 알수없음)
  • 수질환경보전법에서는 환경관리인의 교육을 받게 하지 아니한 자에 대해 과태료를 부과할 수 있습니다. 이 때, 부과되는 과태료의 최대액은 50만원 이하입니다. 따라서, 정답은 "과태료 50만원 이하"입니다. 벌금은 최대 200만원까지 부과될 수 있지만, 이 문제에서는 과태료에 대한 내용이므로 벌금과는 관련이 없습니다.
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62. 1일 폐수배출량이 2,000m3 이상의 사업장으로 청정지역에 있는 배출시설의 배출허용기준중 화학적 산소요구량(㎎/ℓ )은?

  1. 30이하
  2. 40이하
  3. 50이하
  4. 60이하
(정답률: 알수없음)
  • 1일 폐수배출량이 2,000m3 이상인 사업장은 대량배출시설로 분류되며, 이에 따라 배출허용기준이 더욱 엄격해집니다. 청정지역에 있는 배출시설의 경우, 화학적 산소요구량 기준은 40이하입니다. 이는 대량배출시설의 환경규제기준에 따라 정해진 것으로, 이 기준을 초과하면 환경오염을 초래할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 이 기준을 준수하여 적절한 폐수처리를 실시해야 합니다.
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63. '수질오염원'에 관한 용어정의로 가장 알맞는 것은?

  1. 폐수배출시설외에 수질오염물질을 배출하는 시설로서 대통령령이 정하는 것을 말한다
  2. 폐수배출시설등 수질오염물질을 배출하는 시설로서 대통령령이 정하는 것을 말한다
  3. 폐수배출시설외에 수질오염물질을 배출하는 시설 또는 장소로서 환경부령이 정하는 것을 말한다
  4. 폐수배출시설등 수질오염물질을 배출하는 시설 또는 장소로서 환경부령이 정하는 것을 말한다
(정답률: 알수없음)
  • "폐수배출시설외에 수질오염물질을 배출하는 시설 또는 장소로서 환경부령이 정하는 것을 말한다"가 가장 알맞다. 이는 폐수배출시설 외에도 수질오염물질을 배출하는 시설이나 장소를 말하며, 이를 규제하기 위해 환경부에서 정하는 것이다.
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64. 배출부과금의 조정신청은 배출부과금 납부통지를 받은 날부터 며칠이내에 하여야 하는가?

  1. 15일
  2. 30일
  3. 60일
  4. 90일
(정답률: 알수없음)
  • 배출부과금의 조정신청은 법적으로는 배출부과금 납부통지를 받은 날로부터 30일 이내에 해야 합니다. 이는 관련 법령에서 규정한 기간이며, 이 기간을 넘어서면 조정신청이 불가능하게 됩니다. 따라서 조정신청을 하기 위해서는 납부통지를 받은 즉시 신속하게 조정신청을 해야 합니다.
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65. 수질 생활환경 기준 중 호소의 I등급 기준에 대한 내용으로 맞는 것은?

  1. 화학적 산소요구량 : 2mg/L 이하
  2. 총질소 : 0.300mg/L 이하
  3. 총인 : 0.020mg/L 이하
  4. 용존산소량 : 7.5mg/L 이상
(정답률: 알수없음)
  • 용존산소량은 물 속에서 살아가는 생물들이 호흡에 필요한 산소의 양을 나타내는 지표입니다. 따라서 높은 용존산소량은 물 속 생태계의 건강을 유지하는 데 중요합니다. I등급 기준에서는 최소한 7.5mg/L 이상의 용존산소량이 유지되어야 합니다.
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66. 과징금의 부과기준에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 과징금은 최대 3억원까지 부과할 수 있다.
  2. 1일당 부과금액은 300만원이다.
  3. 2종사업장 규모별로 부과계수는 2.0이다
  4. 조업정지일수에 1일당 부과금액과 사업장 규모별 부과계수를 곱하여 산정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 2종사업장 규모별로 부과계수는 2.0이 아니라, 1종사업장은 1.5, 2종사업장은 2.0, 3종사업장은 2.5이다. 이유는 사업장 규모가 커질수록 더 많은 인력과 시설 등을 필요로 하기 때문에, 위반행위에 대한 과징금 부과액도 더 높게 책정되는 것이다.
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67. 다음중 초과부과금 부과대상 오염물질이 아닌 것은?

  1. 부유물질
  2. 황 및 그 화합물
  3. 망간 및 그 화합물
  4. 유기인화합물
(정답률: 알수없음)
  • 황 및 그 화합물은 초과부과금 부과대상 오염물질이 아닙니다. 이는 대기오염방지법에서 정한 기준에 따라 초과부과금 대상으로 지정되지 않았기 때문입니다. 따라서, 황 및 그 화합물을 배출하더라도 초과부과금을 부과받지 않습니다.
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68. 유역환경청장 또는 지방환경청장이 교육대상자로 선발하여야 할 교육과정으로 적절한 것은？

  1. 배출시설 및 방지시설 관리자 과정
  2. 폐수처리기술요원과정
  3. 폐수처리장 관리자과정
  4. 환경관리인과정
(정답률: 알수없음)
  • 유역환경청장 또는 지방환경청장은 폐수 처리 및 관리에 대한 전문적인 지식과 기술이 필요합니다. 따라서 폐수 처리기술요원과정은 폐수 처리 및 관리에 대한 전반적인 이해와 기술을 습득할 수 있는 적절한 교육과정입니다. 다른 과정들도 환경 관리에 필요한 지식과 기술을 습득할 수 있지만, 폐수 처리와 관련된 전문적인 교육과정은 폐수 처리기술요원과정이 가장 적합합니다.
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69. 폐수종말처리시설의 유지, 관리기준에 따라 처리시설의 관리, 운영자가 실시하여야 하는 방류수 수질검사의 시행 횟수기준으로 적절한 것은?(단, 폐수종말처리시설의 규모는 3000m3/일 이며 방류수 수질이 현저하게 악화되지 않는 경우임)

  1. 월 1회이상
  2. 월 2회이상
  3. 주 1회이상
  4. 수시
(정답률: 알수없음)
  • 폐수종말처리시설의 규모가 3000m3/일 이며 방류수 수질이 현저하게 악화되지 않는 경우에는 주 1회 이상의 방류수 수질검사가 적절하다. 이는 일주일에 한 번 이상의 검사를 통해 방류수의 수질 변화를 적극적으로 파악하고, 문제가 발생할 경우 빠르게 대처할 수 있기 때문이다. 또한, 수질검사를 수시로 실시하는 것은 비용과 시간적인 측면에서 부담이 크며, 월 1회 이상의 검사는 방류수 수질 변화를 충분히 파악하기에는 불충분하다. 따라서, 폐수종말처리시설의 유지, 관리기준에 따라 주 1회 이상의 방류수 수질검사를 실시하는 것이 적절하다.
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70. 기본 부과금의 지역별 부과계수로 적합한 것은?

  1. '청정'지역: 2.0
  2. '가'지역: 2.0
  3. '나'지역: 1.5
  4. '특례'지역:1.0
(정답률: 알수없음)
  • '특례'지역은 다른 지역에 비해 부과금 부과 대상이 적거나 부과 기준이 낮아서 부과계수를 1.0으로 적용하는 것이 적합하다. 이는 해당 지역의 특수한 상황을 고려하여 적용된 것이다.
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71. 다음중 수질오염물질이면서 동시에 특정수질유해물질이 아닌 것은?

  1. 페놀류
  2. 시안화물
  3. 사염화탄소
  4. 비소 및 그 화합물
(정답률: 알수없음)
  • 사염화탄소는 수질오염물질이지만, 특정수질유해물질은 아닙니다. 이는 사염화탄소가 물에 용해되지 않고 대기 중에서 쉽게 휘발되기 때문입니다. 따라서, 사염화탄소는 대기오염물질로 분류됩니다. 반면에, 페놀류, 시안화물, 비소 및 그 화합물은 모두 수질유해물질로 분류됩니다.
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72. 다음중 배출부과금 감면대상이 아닌 것은?

  1. 당해 부과금 부과기준일 현재 최근 6월이상 방류수 수질기준을 초과하여 오염물질을 배출하지 아니한 사업자
  2. 최종방류구로 배출한 폐수를 재이용하는 사업자
  3. 사업장규모가 5종인 사업자
  4. 하수종말처리시설에 폐수를 유입하는 사업자
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "사업장규모가 5종인 사업자"입니다.

    최종방류구로 배출한 폐수를 재이용하는 사업자는 배출한 폐수를 다시 처리하여 재이용하므로, 환경오염을 최소화하고 있는 사업자로 인정되어 배출부과금 감면 대상이 됩니다.
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73. 수질환경보전법상 폐수처리방법이 물리적 또는 화학적 처리방법인 경우에 시운전기간은?

  1. 가동개시일부터 15일
  2. 가동개시일부터 30일
  3. 가동개시일부터 45일
  4. 가동개시일부터 60일
(정답률: 알수없음)
  • 수질환경보전법 제23조에 따르면 폐수처리시설의 시운전은 "가동개시일부터 30일" 이내에 완료되어야 합니다. 이는 물리적 또는 화학적 처리방법을 사용하는 경우 모두 해당되며, 이 기간 내에 시운전을 완료하지 못하면 법적인 책임을 지게 됩니다. 이는 폐수처리시설이 안전하게 운영될 수 있도록 충분한 시간을 확보하기 위한 것입니다.
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74. 환경관리인의 임명은 누가 하는가?

  1. 환경부장관
  2. 시.도지사
  3. 지방환경관리청장
  4. 사업자
(정답률: 0%)
  • 환경관리인은 사업자가 임명합니다. 이는 환경관리인이 해당 사업장에서 발생하는 환경오염을 예방하고 관리하기 위해 필요한 역할을 수행하기 때문입니다. 따라서 사업자는 자신의 사업장에서 환경관리인을 임명하여 적극적으로 환경보호에 기여해야 합니다.
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75. 폐수처리업자의 준수사항중 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 몇 일 이상 보관할 수 없는가?

  1. 10일
  2. 15일
  3. 20일
  4. 30일
(정답률: 알수없음)
  • 폐수처리업자는 수탁한 폐수를 보관할 때에도 환경보전법 등 관련 법규를 준수해야 합니다. 이 중에서도 폐수의 보관기간은 최대 10일로 규정되어 있습니다. 이는 폐수가 오랜 기간 보관될 경우 냄새, 세균 등으로 인해 환경오염의 위험이 높아지기 때문입니다. 따라서 폐수처리업자는 이 기간 내에 폐수를 적절하게 처리해야 합니다.
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76. 수질오염방지시설 중 화학적 처리시설이 아닌 것은？

  1. 살균시설
  2. 응집시설
  3. 흡착시설
  4. 침전물개량시설
(정답률: 알수없음)
  • 응집시설은 수질오염 방지시설 중에서 화학적 처리를 하지 않는 시설입니다. 이 시설은 물 속에 떠다니는 고형물질을 물에서 분리하여 처리하는 시설로, 물의 탁도를 낮추고 수질을 개선하는 역할을 합니다. 따라서 응집시설은 물의 물리적인 특성을 이용하여 수질오염을 방지하는 시설입니다.
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77. 지정호소수질보전계획에 포함될 사항과 가장 거리가 먼것은?

  1. 상수도정비
  2. 수면청소
  3. 준설
  4. 조류제거
(정답률: 알수없음)
  • 지정호소수질보전계획은 호수의 수질을 보전하고 개선하기 위한 계획이다. 이에 포함될 사항으로는 수면청소, 준설, 조류제거 등이 있다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "상수도정비"이다. 상수도정비는 호수의 수질을 개선하기 위한 중요한 요소이지만, 지정호소수질보전계획에서는 호수 내부의 문제를 해결하는 것이 우선이므로 상대적으로 중요도가 낮은 것으로 간주된다.
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78. 다음은 종말처리시설별 배수설비의 설치방법 및 구조기준에 관한 내용이다. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 500
  2. 300
  3. 200
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 종말처리시설별 배수설비의 설치방법 및 구조기준은 일반적으로 100, 200, 300, 500 중 하나를 선택하여 설치하며, 이 중 가장 일반적인 기준은 100이기 때문에 정답은 "100"이다.
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79. 법 규정에 의한 환경관리인등의 교육을 실시하는 기관으로 알맞은 것은?

  1. 환경관리공단-국립환경연구원
  2. 국립환경연구원-환경보전협회
  3. 환경관리인연합회-지방환경관리청
  4. 국립환경연구원-시,도보건환경연구원
(정답률: 알수없음)
  • 국립환경연구원은 환경과 관련된 다양한 연구를 수행하고, 이를 기반으로 정책 제안 및 환경 교육 등을 실시하는 기관입니다. 환경보전협회는 환경보전과 관련된 다양한 활동을 수행하며, 환경 교육 및 홍보 등을 실시하는 단체입니다. 따라서, 이 둘은 법 규정에 의한 환경관리인 등의 교육을 실시하는 기관으로 알맞습니다.
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80. 배출시설 및 방지시설의 운영기록은 최종기재한 날부터 얼마동안 보존하여야 하는가？

  1. 6월
  2. 1년
  3. 2년
  4. 3년
(정답률: 알수없음)
  • 배출시설 및 방지시설의 운영기록은 환경부의 규정에 따라 최종기재한 날부터 1년간 보존하여야 합니다. 이는 환경오염사고 발생 시 해당 기록을 참고하여 원인 파악 및 대응에 활용하기 위함입니다.
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