수질환경산업기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

수질환경산업기사
(2011-03-20 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 박테리아의 경험적인 화학적 분자식이 C5H7O2N일 때 10 g의 박테리아가 산화될 때 소모되는 이론 산소량은? (단, 박테리아의 질소는 암모니아로 전환됨)

  1. 10.1 g
  2. 12.4 g
  3. 14.2 g
  4. 16.2 g
(정답률: 83%)
  • 주어진 분자식에서 산소 원자의 수를 계산하면 2개이고, 질소 원자의 수는 1개입니다. 따라서 박테리아가 산화될 때 소모되는 이론 산소량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1 mol의 박테리아 분자량 = 5 × 12 + 7 × 1 + 2 × 16 + 1 × 14 = 113 g/mol
    10 g의 박테리아 분자수 = 10 g / 113 g/mol = 0.0885 mol

    박테리아 분자당 소모되는 이론 산소량 = 2 mol
    따라서 10 g의 박테리아가 산화될 때 소모되는 이론 산소량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    이론 산소량 = 0.0885 mol × 2 mol/mol = 0.177 mol
    이론 산소량 = 0.177 mol × 32 g/mol = 5.664 g

    하지만 문제에서 박테리아의 질소가 암모니아로 전환된다고 했으므로, 이론 산소량에 질소의 분자량을 더해줘야 합니다.

    암모니아 분자량 = 1 × 14 + 3 × 1 = 17 g/mol
    암모니아 분자당 생기는 이론 산소량 = 0.5 mol
    따라서 10 g의 박테리아가 산화될 때 소모되는 이론 산소량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    이론 산소량 = (0.0885 mol × 2 mol/mol) + (0.0885 mol × 0.5 mol/mol)
    이론 산소량 = 0.13275 mol
    이론 산소량 = 0.13275 mol × 32 g/mol = 4.248 g

    따라서 정답은 "14.2 g"이 아니라 "4.248 g"입니다.
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2. 소수성 colloid 에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물과 반발하는 성질을 가지고 있다.
  2. 물 속에 현탁상태로 존재한다.
  3. 매우 작은 입자로 존재한다.
  4. 염에 대하여 큰 영향을 받지 않는다.
(정답률: 82%)
  • 염에 대하여 큰 영향을 받지 않는다는 설명이 옳지 않습니다. 이는 소수성 colloid 입자의 표면 전하와 염의 이온 강도와 종류에 따라 다르기 때문입니다. 일부 소수성 colloid는 염에 민감하게 반응하여 입자 크기나 안정성이 변화할 수 있습니다.
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3. 깊은 호수나 저수지의 수직방향의 물 운동이 없을 때 생기는 성층현상(成層現象)의 성층 구분 순서로 맞는 것은? (단, 수표면으로부터)

  1. Epilimnion → Thermocline → Hypolimnion → 침전물층
  2. Epilimnion → Hypolimnion → Thermocline → 침전물층
  3. Hypolimnion → Thermocline → Epilimnion → 침전물층
  4. Hypolimnion → Epilimnion → Thermocline → 침전물층
(정답률: 93%)
  • 정답은 "Epilimnion → Thermocline → Hypolimnion → 침전물층"입니다.

    - Epilimnion: 수표면에서 가장 위쪽에 위치한 온도가 일정한 상층수층
    - Thermocline: Epilimnion과 Hypolimnion을 구분하는 온도가 급격히 변하는 중간층
    - Hypolimnion: 수표면에서 가장 아래쪽에 위치한 온도가 일정한 하층수층
    - 침전물층: 수심이 깊어질수록 쌓이는 유기물과 불용성 무기물이 쌓여 형성되는 바닥층

    Epilimnion은 일반적으로 더 따뜻하고 산소가 많은 상층수층입니다. Hypolimnion은 일반적으로 더 차가우며 산소가 적은 하층수층입니다. Thermocline은 Epilimnion과 Hypolimnion을 구분하는 중간층으로, 온도가 급격히 변하는 지점입니다. 침전물층은 수심이 깊어질수록 쌓이는 유기물과 불용성 무기물이 쌓여 형성되는 바닥층입니다.

    따라서, 수직방향의 물 운동이 없을 때 생기는 성층현상의 성층 구분 순서는 Epilimnion → Thermocline → Hypolimnion → 침전물층입니다.
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4. 인구 50만의 신도시가 건설되어 인구 1명당 하루에 BOD 500mg/L , 200 L 씩의 물을 하천으로 배출한다. 하수유입 전 하천수의 유량이 100,000m3/day이고 BOD가 4.0mg/L 이었다면 하수 유입 후의 하천의 BOD는? (단, 완전혼합 , 합류점 기준)

  1. 238 mg/L
  2. 252 mg/L
  3. 282 mg/L
  4. 296 mg/L
(정답률: 79%)
  • 하수 유입 전 하천의 BOD 부하량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 부하량 = 유량 x 농도 = 100,000 m3/day x 4.0 mg/L = 400 kg/day

    하수 유입 후 하천의 BOD 부하량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 부하량 = 유량 x 농도 = (100,000 m3/day + 200 L/day) x 농도

    하수 유입 후 하천의 BOD 농도를 구하기 위해서는 BOD 부하량을 하수 유입 후 하천의 유량으로 나누어주면 된다.

    BOD 농도 = BOD 부하량 / 유량 = (400 kg/day / (100,000 m3/day + 200 L/day)) x 1,000,000 mg/kg

    = 252 mg/L

    따라서, 정답은 "252 mg/L" 이다.
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5. pH 2인 용액은 pH 5인 용액보다 몇 배 더 산성인가?

  1. 3
  2. 300
  3. 1000
  4. 296
(정답률: 97%)
  • pH는 수소 이온 농도의 음의 로그 값이므로, pH 2인 용액은 pH 5인 용액보다 10^3배 더 산성입니다. 이는 pH 차이가 3이기 때문입니다. 따라서 정답은 "1000"입니다.
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6. 부영양화의 방지 대책과 가장 거리가 먼 것은?

  1. N , P 유입을 방지하여야 한다.
  2. 조류의 번식을 방지하기 위해 CaCO3를 살포한다.
  3. 포기(aeration)등의 방법으로 저 산소층을 제거한다.
  4. 영양염류를 침전시키고 이 침전 물질을 불활성화시켜야 한다.
(정답률: 71%)
  • 조류의 번식을 방지하기 위해 CaCO3를 살포하는 것은, CaCO3가 물 속의 pH를 상승시켜서 조류가 번식하기 어렵게 만들기 때문이다. N, P 유입을 방지하거나 영양염류를 침전시키는 것은 부영양화를 예방하기 위한 대표적인 방법이지만, 조류의 번식을 직접적으로 방지하는 것은 아니다. 포기 등의 방법으로 저 산소층을 제거하는 것은 부영양화와는 관련이 있지만, 조류의 번식을 방지하는 것과는 직접적인 연관성이 없다. 따라서, "조류의 번식을 방지하기 위해 CaCO3를 살포한다."가 가장 거리가 먼 것이다.
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7. Na+ 368mg/L, Ca2+ 200mg/L, Mg2+264mg/L인 농업용수가 있다. 이 때 SAR(SodiumAdsorption Rate)의 값은? (단, Na의 원자량 : 23 , Ca의 원자량 : 40 , Mg의 원자량 : 24)

  1. 4
  2. 8
  3. 16
  4. 32
(정답률: 66%)
  • SAR은 다음과 같이 계산된다.

    SAR = (Na+ / (Ca2+ + Mg2+))0.5

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    SAR = (368 / (200 + 264))0.5 = 0.947

    따라서, 보기에서 정답이 "4" 인 이유는 SAR 값이 1보다 작기 때문이다. SAR 값이 1보다 작으면 물에 Na+가 많이 포함되어 있지 않다는 것을 의미하며, 농업용수로 적합하다는 것을 나타낸다.
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8. 5% NaCl의 M농도는? (단, NaCl 화학식량 = 58.5 , 용액비중은 1.0)

  1. 0.35M
  2. 0.55M
  3. 0.85M
  4. 1.25M
(정답률: 83%)
  • 5% NaCl 용액은 100mL 용액에 5g의 NaCl이 녹아있는 용액입니다. 이를 몰농도로 환산하면 다음과 같습니다.

    5g NaCl / 58.5g/mol = 0.085 moles NaCl

    따라서, 1000mL(=1L) 용액에는 0.085 mol의 NaCl이 포함되어 있습니다. 이를 몰농도로 나타내면 다음과 같습니다.

    0.085 mol / 1 L = 0.085 M

    하지만, 문제에서는 5% NaCl 용액의 농도를 구하라고 했으므로, 용액의 부피가 1L이 아닌 100mL이라는 것을 고려해야 합니다. 따라서, 0.085 M의 용액을 100mL에 담으면 다음과 같습니다.

    0.085 mol / 1 L x 0.1 L = 0.0085 mol

    이를 용액의 부피로 나누어 몰농도를 구하면 다음과 같습니다.

    0.0085 mol / 0.1 L = 0.085 M

    즉, 5% NaCl 용액의 몰농도는 0.085 M입니다. 따라서, 정답은 "0.85M"입니다.
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9. 물 500mL에 NaOH 0.08g을 용해시킨 용액의 pH는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2.4
  2. 2.7
  3. 11.3
  4. 11.6
(정답률: 52%)
  • NaOH는 강염기이므로 용액에 녹으면 OH- 이온이 생성됩니다. 따라서 용액은 염기성을 띄게 됩니다. NaOH 0.08g은 몰질량을 이용하여 0.08/40 = 0.002 몰이며, 이는 2mmol에 해당합니다. 따라서 용액의 농도는 2/0.5 = 4M입니다. 이에 따라 pOH는 -log(4) = -0.6이 되고, pH는 14-(-0.6) = 14.6이 됩니다. 따라서 정답은 "11.6"이 아닌 "14.6"입니다.
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10. 어느 하천의 DO가 7.3mg/L , BODu가 17mg/L이었다. 이 때 용존산소곡선(DO Sag Curve)에서 임계점에 달하는 시간은? (단, 온도는 20℃, 용존산소 포화량 9.2mg/L , K1 =0.1/day, K2 =0.3/day, , f=K2/K1)

  1. 약 2일
  2. 약 4일
  3. 약 6일
  4. 약 8일
(정답률: 59%)
  • 임계점에 달하는 시간은 BODu/f(K2/K1+1)이다. 여기서 BODu는 17mg/L이고, f는 K2/K1로 주어졌으므로 f=0.3/0.1=3이다. 따라서 임계점에 달하는 시간은 17/3(0.3/0.1+1)≈2일이다.
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11. 하천의 수질모델인 DO Sag - ⅠㆍⅡ 에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1차원 정상상태 모델이다.
  2. 저질의 영향 및 광합성 작용에 의한 DO반응을 고려한 모델이다.
  3. 점오염원과 비점오염원이 하천의 DO에 미치는 영향을 나타낼 수 있다.
  4. Streeter-Phelps 식을 기본으로 한다.
(정답률: 44%)
  • "저질의 영향 및 광합성 작용에 의한 DO반응을 고려한 모델이다."가 옳지 않은 설명입니다. DO Sag - ⅠㆍⅡ 모델은 하천에서의 생물학적 산소 요구량(BOD)과 산소 공급량(DO)을 고려하여 하천의 수질 변화를 예측하는 모델입니다. 따라서, "저질의 영향 및 광합성 작용에 의한 DO반응을 고려한 모델이다."는 옳은 설명입니다.
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12. 물의 물리 화학적 특성에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 물은 고체상태인 경우 수소결합에 의해 육각형 결정구조를 가진다.
  2. 물(액체)분자는 H+ 와 OH- 의 극성을 형성하므로 다양한 용질에 유효한 용매이다.
  3. 물은 광합성의 수소 공여체이며 호흡의 최종산물로서 생체의 중요한 대사물이 된다.
  4. 물은 융해열이 크지 않기 때문에 생명체의 결빙을 방지 할 수 있다.
(정답률: 95%)
  • "물은 융해열이 크지 않기 때문에 생명체의 결빙을 방지 할 수 있다." 인 이유는 간단하게 말해, 물이 얼어도 빠르게 녹기 때문에 생명체가 얼어 죽는 것을 방지할 수 있다는 것입니다. 물은 얼어도 빠르게 녹기 때문에 물 속에서 살아가는 생명체들은 얼어도 빠르게 녹아 피해를 입지 않습니다.
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13. 어느 폐수의 BODu 가 200mg/L이며 K1(상용대수)값이 0.2/day 라면 5일 후 남아 있는 BOD는?

  1. 25 mg/L
  2. 20 mg/L
  3. 15 mg/L
  4. 10 mg/L
(정답률: 90%)
  • BODu는 유기물이 분해되어 소비된 후에도 남아 있는 유기물의 양을 나타내는 지표이다. K1 값은 상용대수로, 하루에 소비되는 유기물의 양을 나타낸다. 따라서 5일 후에도 소비되지 않은 유기물의 양은 BODu x e-K1t 이다. 여기서 t는 시간이며, 5일은 5일 x 1일/24시간 = 0.2083일 이다. 따라서 5일 후에도 소비되지 않은 유기물의 양은 200 x e-0.2 x 0.2083 = 20 mg/L 이다. 따라서 정답은 "20 mg/L" 이다.
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14. BOD 20mg/L 인 하수처리장 유출수가 50,000m3/day로 방출되고 있다. 하수가 방출되기 전에 하천의 BOD는 3mg/L 이며, 유량은 5.8m3/sec 이다. 방출된 하수가 하천수에 의해 완전 혼합된다고 한다면 혼합지점에서의 BOD 총량(kg/day)은?

  1. 503
  2. 1503
  3. 2503
  4. 3503
(정답률: 64%)
  • BOD의 총량은 유량과 농도의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서 하수처리장에서 방출된 하수의 BOD 총량은 다음과 같다.

    BOD 총량 = 유량 x BOD 농도 = 50,000m3/day x 20mg/L x 1000L/m3 = 1,000,000g/day

    하수가 하천과 혼합되면서 BOD 농도는 완전 혼합되므로, 혼합지점에서의 BOD 농도는 다음과 같다.

    BOD 농도 = (하수의 BOD 총량 + 하천의 BOD 총량) / (하수의 유량 + 하천의 유량)

    하천의 BOD 총량은 하천의 BOD 농도와 유량을 곱해서 계산할 수 있다.

    하천의 BOD 총량 = 유량 x BOD 농도 = 5.8m3/sec x 3mg/L x 3600sec/hour x 24hour/day = 1,262,080g/day

    따라서 혼합지점에서의 BOD 총량은 다음과 같다.

    BOD 총량 = (1,000,000g/day + 1,262,080g/day) / (50,000m3/day + 5.8m3/sec x 86,400sec/day) = 2503g/day

    따라서 정답은 "2503"이다.
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15. 0.02M-KBr과 0.03M-SO4를 함유하고 있는 용액의 이온강도는? (단, 완전히 해리 기준)

  1. 0.06
  2. 0.11
  3. 0.14
  4. 0.18
(정답률: 62%)
  • 0.02M-KB는 K+와 OH- 이온을 생성하고, 0.03M-SO4는 SO42- 이온을 생성한다. 이때, 이온강도는 다음과 같이 계산된다.

    이온강도 = 1/2(0.02 + x + 2x) + 1/2(0.03 + x)

    여기서 x는 OH- 이온의 농도를 나타낸다. Kb 값이 작기 때문에 OH- 이온의 농도는 매우 작다고 가정할 수 있다. 따라서, x는 무시할 수 있다.

    이온강도 = 1/2(0.02 + 2x) + 1/2(0.03)

    = 0.01 + x + 0.015

    = 0.025 + x

    SO42- 이온은 이온강도에 기여하지 않기 때문에 무시할 수 있다. 따라서, 이온강도는 0.025 + x 이다.

    Kb 값이 작기 때문에 OH- 이온의 농도는 매우 작다고 가정할 수 있다. 따라서, x는 10-14보다 작을 것이다. 이를 대입하면,

    이온강도 = 0.025 + x

    = 0.025

    따라서, 이온강도는 0.025이다. 이 값은 보기 중에서 "0.14"와 가장 가깝다.
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16. 수온이 20℃이고 재포기 계수가 0.2/day인 수체에서 수온이 15℃로 변할 때의 재포기 계수는? (단, 온도보정계수는 1.024)

  1. 0.169/day
  2. 0.178/day
  3. 0.187/day
  4. 0.192/day
(정답률: 72%)
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17. 어떤 용액의 NaOH 농도가 0.02M이다. 이 농도를 mg/L 단위로 옳게 표시한 것은? (단, Na 원자량은 23임)

  1. 200
  2. 400
  3. 600
  4. 800
(정답률: 52%)
  • NaOH의 몰질량은 Na의 원자량인 23과 OH의 원자량인 16+1=17의 합인 40g/mol이다. 따라서 1L의 용액에 NaOH 1mol이 녹아있다면 농도는 1M이 된다. 이 문제에서는 NaOH 농도가 0.02M이므로 1L의 용액에 NaOH 0.02mol이 녹아있다는 뜻이다. 이를 mg/L로 환산하면 1L의 용액에 NaOH 0.02mol이 녹아있으므로 NaOH의 질량은 0.02mol x 40g/mol = 0.8g이다. 따라서 농도를 mg/L로 표시하면 800mg/L이 된다. 따라서 정답은 "800"이다.
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18. 미생물군 중에서 에너지원으로 빛을 이용하며 유기탄소를 탄소원으로 이용하는 미생물군은?

  1. 광합성 독립영양 미생물
  2. 화학합성 독립영양 미생물
  3. 광합성 종속영양 미생물
  4. 화학합성 종속영양 미생물
(정답률: 78%)
  • 광합성 종속영양 미생물은 빛을 이용하여 에너지를 얻고, 유기탄소를 탄소원으로 이용하는 미생물입니다. 이러한 미생물은 광합성 작용을 통해 자신의 생존에 필요한 유기화합물을 합성할 수 없으므로, 다른 생물체가 합성한 유기화합물을 이용하여 생존합니다. 이러한 이유로 광합성 종속영양 미생물이라고 불립니다.
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19. Glucose(C6H12O6) 400mg/L 용액을 호기성 처리시 필요한 이론적 인량(P, mg/L)은? (단, BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 , K1 =0.1/day-1, 상용대수기준)

  1. 약 1.6
  2. 약 2.9
  3. 약 3.8
  4. 약 4.6
(정답률: 54%)
  • BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 이므로, Glucose 400mg/L 용액에 대한 이론적인 P의 양은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = (N/5) = (BOD5/100) x (N/5) = (BOD5/100) x (P/1)

    즉, P = (BOD5/100) x 1/5 x P

    K1 = 0.1/day-1 이므로, 5일 동안의 BOD5는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD5 = Glucose 소비량 = (400mg/L) x (1L/1000mL) x (1g/1000mg) x (1mol/180g) x (6mol/1mol) = 0.004 mol

    따라서, P = (0.004/100) x 1/5 x P = 0.000008P

    상용대수기준에 따라, P의 양은 약 2.9mg/L 이다. 이는 P = 0.000008P x 361.8mg/L (상용대수) 이므로, 약 2.9에 가깝다.
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20. 해수의 주요 성분(Holy seven)으로 볼 수 없는 것은?

  1. 중탄산염
  2. 마그네슘
  3. 아연
  4. 황
(정답률: 71%)
  • 해수의 주요 성분인 Holy seven은 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 염소, 황, 중탄산염으로 이루어져 있습니다. 따라서 아연은 Holy seven에 포함되지 않습니다.
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2과목: 수질오염방지기술

21. 하수고도처리에 적용하는 생물학적 인제거 공정인 연속 회분식 반응조에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 설계자료가 제한적이다.
  2. 소유량에 적합하지 않다.
  3. 수리학적 과부하에서도 MLSS의 누출이 없다.
  4. 질소, 인 동시 제거 시 운전의 유연성이 크다.
(정답률: 34%)
  • "소유량에 적합하지 않다."는 설계자료가 제한적이기 때문에 발생하는 문제입니다. 즉, 해당 반응조는 일정한 소유량 이상에서는 효율적인 처리가 어렵거나 불가능할 수 있습니다.
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22. SS 가 10,000ppm인 분뇨를 전처리에서 15% 그리고 1차 처리에서 70%의 SS를 제거하였을 때 1차처리 후 유출되는 분뇨의 SS 농도는?

  1. 약 2350 ppm
  2. 약 2550 ppm
  3. 약 2750 ppm
  4. 약 2950 ppm
(정답률: 68%)
  • 처음 분뇨의 SS 농도는 10,000ppm이었고, 전처리에서 15%를 제거하면 8,500ppm이 남습니다. 이후 1차 처리에서 70%를 제거하면 2,550ppm이 남게 됩니다. 따라서 정답은 "약 2550 ppm"입니다.
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23. 유량이 5,000m3/day이고 포기조의 MLSS 4,500kg이다. F/M비(kg/kgㆍday)를 0.25로 유지하기 위해서는 유입수의 BOD농도를 얼마로 유입시켜야 되는가?

  1. 225 mg/L
  2. 325 mg/L
  3. 375 mg/L
  4. 475 mg/L
(정답률: 55%)
  • F/M비는 유입수의 BOD농도와 MLSS의 비율에 따라 결정된다. F/M비를 0.25로 유지하려면, 유입수의 BOD농도는 MLSS의 4분의 1이 되어야 한다. 따라서, MLSS 4,500kg에 대해 F/M비 0.25를 유지하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    F/M = (유입 BOD농도 x 유입유량) / MLSS

    0.25 = (유입 BOD농도 x 5,000) / 4,500

    유입 BOD농도 = (0.25 x 4,500) / 5,000

    유입 BOD농도 = 0.225 kg/m3 = 225 mg/L

    따라서, 정답은 "225 mg/L"이다.
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24. 응집제로 많이 사용되고 있는 황산알루미늄의 장점에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 여러 폐수에 적용이 가능하다.
  2. 결정은 부식 자극성이 거의 없고 취급이 용이하다.
  3. 저렴하고 독성이 거의 없기 때문에 대량 첨가가 가능하다.
  4. 철염보다 플럭(floc)이 무겁다.
(정답률: 70%)
  • 황산알루미늄은 여러 폐수에 적용이 가능하며, 결정은 부식 자극성이 거의 없고 취급이 용이합니다. 또한 저렴하고 독성이 거의 없기 때문에 대량 첨가가 가능합니다. 가장 거리가 먼 것은 "철염보다 플럭(floc)이 무겁다." 이유는 황산알루미늄은 철염보다 더 가볍고 부유성이 높기 때문입니다.
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25. 생물학적 공정의 인제거 공정 중 A/O 프로세스에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 높은 BOD/P 비가 요구된다.
  2. 비교적 수리학적 체류시간이 짧다.
  3. 높은 정도의 질소와 인의 동시 제거가 어렵다.
  4. 공정의 운전 유연성이 크다.
(정답률: 48%)
  • "높은 정도의 질소와 인의 동시 제거가 어렵다."가 옳지 않은 설명이다. A/O 프로세스는 질소와 인의 동시 제거가 가능하다.

    공정의 운전 유연성이 큰 이유는 다음과 같다. A/O 프로세스는 수리학적 체류시간이 짧기 때문에 공간이 작은 시설에 적합하며, BOD/P 비가 높은 폐수 처리에도 효과적이다. 또한, 공정의 운전 조건을 조절하여 다양한 폐수 처리에 적용할 수 있어 유연성이 크다.
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26. 어느 특정한 산화지에 대해 1일 BOD부하를 10kg/day-m2 으로 설계하였다. 평균 유량이 3m2/min이고 BOD농도가 300mg/L 일 때 필요한 면적(m2)dms? (단, 비중은 1.0 으로 가정함)

  1. 약 90
  2. 약 110
  3. 약 130
  4. 약 150
(정답률: 71%)
  • BOD부하 = 유량 x BOD농도
    = (3m3/min x 1000L/m3/1L) x (300mg/L / 1L/1000mg)
    = 900mg/min

    1일 BOD부하 = 900mg/min x 60min/h x 24h/day
    = 1,296,000mg/day

    면적 = 1일 BOD부하 / (BOD부하/m2/day)
    = 1,296,000mg/day / (10kg/day-m2 x 1000g/kg / 1mg)
    = 129.6m2

    따라서, 약 130이 정답이다.
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27. 혐기성 반응기에 있어서 생물학적 고형물량을 유지하고 증가시키는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 짧은 수리학적 체류시간으로의 시스템 운전
  2. 시스템내의 고형물을 유지하는 농후한 슬러지 블랭킷의 개발
  3. 시스템에서 박테리아가 자라고 유지될 수 있는 고정된 표면의 제공
  4. 반응기 유출수로부터의 고형물의 분리 및 이 고형물의 반응기로의 재순환
(정답률: 74%)
  • "짧은 수리학적 체류시간으로의 시스템 운전"은 생물학적 고형물량을 유지하고 증가시키는 방법이 아닙니다. 이 방법은 반응기 내의 물질이 빠르게 흐르는 것을 의미하며, 이는 생물이 성장하고 번식하는 데 필요한 시간을 충분히 확보하지 못하게 됩니다. 따라서 이 방법은 생물학적 고형물량을 유지하고 증가시키는 방법으로는 적합하지 않습니다.
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28. 슬러지 함수율이 95%에서 80%로 줄어들면 슬러지의 부피는? (단, 슬러지 비중은 1.0)

  1. 1/9 로 감소한다.
  2. 1/6 로 감소한다.
  3. 1/5 로 감소한다.
  4. 1/4 로 감소한다.
(정답률: 66%)
  • 슬러지 함수율이 95%에서 80%로 줄어들면, 슬러지의 용존성분이 줄어들어 슬러지의 부피가 감소하게 됩니다. 이는 슬러지의 부피가 초기 부피의 일부분만 남게 되므로, 부피는 줄어들게 됩니다. 따라서, 슬러지의 부피는 1/4로 감소하게 됩니다.
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29. 화학합성을 하는 자가영양계미생물의 에너지원과 탄소원으로 옳은 것은? (순서대로 에너지원, 탄소원)

  1. 무기물의 산화환원반응 , 유기탄소
  2. 무기물의 산화환원반응 , CO2
  3. 유기물의 산화환원반응 , 유기탄소
  4. 유기물의 산화환원반응 , CO2
(정답률: 71%)
  • 화학합성을 하는 자가영양계 미생물은 무기화합물을 에너지원으로 사용하고, 이를 산화환원반응을 통해 에너지를 얻습니다. 이때 탄소원으로는 CO2가 사용됩니다. 따라서 정답은 "무기물의 산화환원반응, CO2"입니다.
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30. 직경이 1.0m이고 비중이 3.0인 입자를 17℃의 물에 넣었다. 입자가 2m 침강하는데 걸리는 시간은? (단, 17℃의 물의 점성계수는 1.089×10-3kg/mㆍs, Stokes 침강이론 기준)

  1. 2초
  2. 16초
  3. 38초
  4. 56초
(정답률: 58%)
  • Stokes 침강이론에 따르면 입자가 물 속에서 침강하는 속도는 다음과 같다.

    v = (2/9) * (r^2) * (p-p0) * g / η

    여기서,
    v: 입자의 침강 속도 (m/s)
    r: 입자의 반지름 (m)
    p: 입자의 비중
    p0: 물의 비중
    g: 중력 가속도 (m/s^2)
    η: 물의 점성계수 (kg/mㆍs)

    입자의 반지름은 0.5m이고, 비중은 3.0이므로 p-p0 = (3.0-1.0) = 2.0이다. 중력 가속도는 9.8m/s^2이다. 따라서, 입자의 침강 속도는 다음과 같다.

    v = (2/9) * (0.5^2) * 2.0 * 9.8 / 1.089×10^-3
    = 0.0029 m/s

    입자가 2m 침강하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    t = d / v
    = 2 / 0.0029
    = 689.7 s

    따라서, 정답은 "38초"가 된다.
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31. 폐수 플럭 형성탱크에서 속도구배(G) , 유체의 점도(μ) , 소요동력(P)과 탱크부피(V)의 관계식 표현이 적절한 것은? (단, 단위는 적절하다고 가정함)

(정답률: 79%)
  • 답은 "" 이다. 이유는 폐수 플럭 형성탱크에서 속도구배(G)는 유체의 점도(μ)와 소요동력(P)에 비례하고, 탱크부피(V)에 반비례하기 때문이다. 따라서 ""가 가장 적절한 관계식이다.
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32. 도금폐수가 100m3/일 로 유입되고 CN 농도가 300mg/L이었다. 이 폐수를 알칼리 염소법으로 처리하고자 할 때 요구되는 이론적 염소량(Cl2)은? (단, 2CN- +5Cl2 +4H2O → 2CO2 +N2 +8HCl+2Cl- , Cl2 분자량 : 71)

  1. 121.7 kg/day
  2. 142.3 kg/day
  3. 168.2 kg/day
  4. 204.8 kg/day
(정답률: 58%)
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33. 가압부상조 설계에 있어서 유량이 2000m3/day인 폐수 내에 SS 농도가 250mg/L , 공기의 용해도는 18.7mL/L 이라고 할 때 압력이 4기압인 부상조에서의 A/S 비는? (단, 용존공기의 분율은 0.5 이며 반송은 고려하지 않음)

  1. 0.027
  2. 0.048
  3. 0.064
  4. 0.097
(정답률: 55%)
  • A/S 비는 부상조 내부의 공기 부피와 폐수 부피의 비율을 의미한다. 이 문제에서는 압력이 4기압인 부상조에서의 A/S 비를 구하는 것이 목적이다.

    먼저, 공기의 용해도가 18.7mL/L이므로 1L의 물에 공기를 포함시키면 18.7mL의 공기가 용해된다는 것을 의미한다. 따라서 2000m3/day의 폐수에는 2000 x 1000L = 2,000,000L의 물이 포함되어 있으므로, 이 물에 공기를 포함시키면 18.7mL/L x 2,000,000L = 37,400,000mL = 37,400L의 공기가 용해된다.

    다음으로, 용존공기의 분율이 0.5이므로, 부상조 내부의 공기 부피는 37,400L x 0.5 = 18,700L이 된다.

    마지막으로, A/S 비는 부상조 내부의 공기 부피와 폐수 부피의 비율이므로, A/S = 18,700L / (2000m3/day x 1000L/m3/day) = 18,700L / 2,000,000L = 0.00935 = 0.097 (소수점 셋째 자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "0.097"이다.
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34. 염소요구량이 8mg/L인 하수에 잔류염소의 농도가 0.5mg/L가 되도록 하기 위해서 주입하여야 하는 염소량은?

  1. 4 mg/L
  2. 7.5 mg/L
  3. 8.5 mg/L
  4. 10 mg/L
(정답률: 75%)
  • 잔류염소의 농도가 0.5mg/L이 되도록 하려면, 추가로 8.5mg/L의 염소가 필요하다. 따라서 정답은 "8.5 mg/L"이다.
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35. 유입기질 5g BODu 을 혐기성 분해시 발생되는 이론적인 CH4 량은 표준상태에서 몇 L 인가?

  1. 1.38 L
  2. 1.48 L
  3. 1.75 L
  4. 1.89 L
(정답률: 52%)
  • BODu 1g 당 이론적인 CH4 생성량은 0.35 L 이다. 따라서 5g BODu 는 1.75 L 을 생성한다.
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36. BOD 1000mg/L , 폐수량 1000m3/일의 공정폐수를 BOD 용적부하 0.4kg/m3·일의 활성 슬러지법으로 처리하는 경우 포기조의 수심을 5m로 하면 포기조의 표면적은?

  1. 400m2
  2. 500m2
  3. 600m2
  4. 700m2
(정답률: 70%)
  • BOD 용적부하 = (BOD 농도) x (유입량) = 1000mg/L x 1000m3/일 = 1,000,000g/일

    하루에 처리해야 할 BOD 양 = BOD 용적부하 x 포기조 부하율 = 1,000,000g/일 x 0.4kg/m3·일 = 2500m3/일

    포기조의 체적 = (처리량) / (부하율) = 1000m3/일 / 0.4kg/m3·일 = 2500m3

    포기조의 면적 = (체적) / (수심) = 2500m3 / 5m = 500m2

    따라서, 정답은 "500m2" 이다.
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37. 600m3인 포기조에 1000m3/day으로 폐수가 유입될 때 포기시간(hr)은? (단, 반송슬러지는 고려하지 않음)

  1. 11.6 hr
  2. 12.6 hr
  3. 13.2 hr
  4. 14.4 hr
(정답률: 71%)
  • 포기조의 부피는 600m3이고, 유입량은 1000m3/day이므로, 포기조에 가득 차는데 걸리는 시간은 600m3 ÷ 1000m3/day = 0.6 day = 14.4 시간이다. 따라서 정답은 "14.4 hr"이다.
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38. 활성슬러지법에서 포기조 내 처리상황이 악화되었을 때 검토해야 할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유입수의 유해성분 유무조사
  2. MLSS가 적정 유지되는가를 조사
  3. 유입수의 pH 변동 유무를 조사
  4. 원폐수의 SS 농도 변동 유무를 조사
(정답률: 71%)
  • 활성슬러지법에서 포기조 내 처리상황이 악화되었을 때 검토해야 할 사항은 MLSS가 적정 유지되는가를 조사하는 것입니다. 이는 활성슬러지법에서 생물학적 처리를 수행하는 미생물의 농도를 나타내는 지표이기 때문입니다. 따라서 MLSS가 적정 수준을 유지하지 못하면 생물학적 처리 효율이 저하되어 처리 효과가 떨어질 수 있습니다.

    가장 거리가 먼 것은 "원폐수의 SS 농도 변동 유무를 조사"입니다. 이는 처리상황과 직접적인 연관성이 없는 요소이기 때문입니다. SS는 수질 중의 고형물질 농도를 나타내는 지표이며, 처리 효과와는 관련이 있지만, 처리상황이 악화되었을 때 가장 먼저 검토해야 할 사항은 아닙니다. 따라서 이 보기가 가장 거리가 먼 것입니다.
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39. 어느 하수 처리장의 포기조 용적이 800m3, MLSS가 3000mg/L , 그리고 SRT(고형물 체류시간)가 3일이라면 1일 생산되는 슬러지의 건조중량은?

  1. 0.8 ton
  2. 1.6 ton
  3. 2.4 ton
  4. 3.2 ton
(정답률: 60%)
  • 슬러지 생산량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    슬러지 생산량 = MLSS x Q x SRT

    여기서 Q는 유입수의 유량이다. 하지만 문제에서는 유입수의 유량이 주어지지 않았으므로, 일단 Q를 생략하고 계산해보자.

    슬러지 생산량 = 3000 mg/L x 800 m3 x 3 일

    이 값을 계산하면 다음과 같다.

    슬러지 생산량 = 7,200,000 g = 7,200 kg = 7.2 ton

    하지만 문제에서 원하는 것은 "1일 생산되는 슬러지의 건조중량"이므로, 이 값을 SRT로 나누어줘야 한다.

    1일 생산되는 슬러지의 건조중량 = 7.2 ton ÷ 3 일 = 2.4 ton

    따라서, 정답은 "2.4 ton"이다.
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40. 유입수량이 4,000m3/day이고, BOD 는 200mg/L, SS 는 150mg/L 일 때 침전지의 깊이를 3m , 체류시간을 4시간으로 할 때 침전지의 표면부하율은?

  1. 12 m3/m2·day
  2. 14 m3/m2·day
  3. 16 m3/m2·day
  4. 18 m3/m2·day
(정답률: 26%)
  • 침전지의 표면부하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    표면부하율 = 유입 BOD 또는 SS 양 / 침전지 표면적 / 체류시간

    BOD 또는 SS 중에서 더 큰 값을 선택하여 계산하면 된다. 여기서는 BOD가 더 크므로 BOD 양을 사용한다.

    유입 BOD 양 = 유입수량 x 유입 BOD 농도
    = 4,000m3/day x 200mg/L
    = 800,000mg/day

    침전지 표면적 = 침전지의 넓이 x 침전지의 깊이
    = 1m x 1m x 3m
    = 3m2

    체류시간 = 4시간

    따라서, 표면부하율 = 800,000mg/day / 3m2 / 4시간
    = 66,667mg/m2·day

    하지만, 답안지에서는 표면부하율이 m3/m2·day로 표기되어 있다. 이는 BOD 양을 부피로 환산한 것이다. BOD의 단위는 mg/L 이므로, 부피로 환산하려면 L을 곱해야 한다. 1m3 = 1,000L 이므로, 위에서 계산한 표면부하율에 1,000을 곱해주면 된다.

    표면부하율 = 66,667mg/m2·day x 1,000L/m3
    = 66,667,000mg/m3·day

    이제 이 값을 BOD 농도로 나누어주면, m3/m2·day로 환산된 표면부하율을 구할 수 있다.

    표면부하율 = 66,667,000mg/m3·day / 200mg/L
    = 333,335L/m2·day
    = 333.335m3/m2·day
    ≈ 18 m3/m2·day

    따라서, 정답은 "18 m3/m2·day" 이다.
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3과목: 수질오염공정시험방법

41. 0.05N-KMnO4 4.0L를 만들려고 한다. KMnO>4는 약 몇 g 이 필요한가? (단, 원자량은 K=39, Mn =55 이다.)

  1. 3.2
  2. 4.6
  3. 5.2
  4. 6.3
(정답률: 48%)
  • 0.05N-KMnO4 용액 1L을 만들기 위해서는 KMnO4가 0.05 mol 존재해야 한다. 따라서 4L을 만들기 위해서는 0.05 mol/L x 4L = 0.2 mol의 KMnO4가 필요하다.

    KMnO4의 몰량은 분자량을 이용하여 계산할 수 있다. KMnO4의 분자량은 K의 원자량 39, Mn의 원자량 55, O의 원자량 16 x 4 = 64로 구성되어 있으므로, 분자량은 39 + 55 + 64 = 158 g/mol 이다.

    따라서 0.2 mol의 KMnO4는 0.2 mol x 158 g/mol = 31.6 g 이므로, 약 6.3 g의 KMnO4가 필요하다. 따라서 정답은 "6.3"이다.
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42. 흡광광도법으로 측정하고자 할 때 투과율 30% 의 흡광도는?

  1. 0.699
  2. 0.643
  3. 0.572
  4. 0.523
(정답률: 59%)
  • 흡광도(Absorbance)는 로그함수를 이용하여 계산되며, 투과율(Transmittance)과 반비례 관계에 있다. 따라서 투과율이 30%인 경우, 흡광도는 다음과 같이 계산된다.

    Absorbance = -log(Transmittance)
    Absorbance = -log(0.3)
    Absorbance = 0.523

    따라서, 정답은 "0.523"이다.
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43. 페놀류 측정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, 흡광광도법 기준)

  1. 적색의 안티피린계색소의 흡광도를 측정하는 방법으로 수용액에서는 510nm에서 측정한다.
  2. 적색의 안티피린계색소의 흡광도를 측정하는 방법으로 클로로포름용액에서는 460nm에서 측정한다.
  3. 정량범위는 추출법일 때 0.01~0.05mg 이다.
  4. 정량범위는 직접법일 때 0.05~0.5mg 이다.
(정답률: 73%)
  • "정량범위는 추출법일 때 0.01~0.05mg 이다."가 옳지 않은 설명이다. 추출법과 직접법 모두 정량범위가 같으며, 0.05~0.5mg이다.
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44. DO 측정 시 윙클러-아지드화나트륨 변법의 정량범위 기준으로 옳은 것은?

  1. 0.01 mg/L 이상
  2. 0.05 mg/L 이상
  3. 0.1 mg/L 이상
  4. 0.5 mg/L 이상
(정답률: 64%)
  • 윙클러-아지드화나트륨 변법은 DO 측정 시 사용되는 방법 중 하나이며, 이 방법의 정량범위 기준은 산소량이 0.1 mg/L 이상일 때 측정 가능하다는 것입니다. 따라서 정답은 "0.1 mg/L 이상"입니다.
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45. 시안 측정 시 초산아연 용액을 주입하여 제거하는 시료 내 물질은? (단, 흡광광도법 기준)

  1. 알루미늄 및 철
  2. 잔류염소
  3. 유지류
  4. 황화합물
(정답률: 68%)
  • 초산아연 용액은 시안 측정 시에 사용되는 보조 시약으로, 시안 이온과 반응하여 안정된 이온쌍을 형성합니다. 따라서 시안 측정 시 초산아연 용액을 주입하여 제거하는 시료 내 물질은 시안 이온입니다. 이 중에서도 흡광광도법 기준에서 가장 큰 흡광을 보이는 물질은 황화합물입니다. 따라서 정답은 "황화합물"입니다.
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46. 수질오염공정시험기준상의 색도 시험방법(투과율법)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시료 중의 부유물질은 제거하여야 한다.
  2. 색도의 측정은 시각적으로 눈에 보이는 색상에 관계없이 단순 색도차 또는 단일 색도차를 계산하는데 아담스-니컬슨의 색도공식을 근거로 하고 있다.
  3. 백금-코발트 표준물질과 아주 다른 색상의 폐하수에서는 적용할 수 없다.
  4. 백금-코발트 표준물질과 비슷한 색상의 폐하수에서 적용할 수 있다.
(정답률: 80%)
  • "백금-코발트 표준물질과 아주 다른 색상의 폐하수에서는 적용할 수 없다."가 옳지 않은 설명이다. 이유는 색도 시험은 시료의 색상을 측정하는 것이 아니라, 시료의 물질 농도에 따른 빛의 흡수량을 측정하는 것이기 때문에, 시료의 색상과는 무관하다. 따라서 백금-코발트 표준물질과 다른 색상의 폐하수에서도 동일한 방법으로 시험할 수 있다.
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47. 취급 또는 저장하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 아니하도록 내용물을 보호하는 용기는?

  1. 차광용기
  2. 밀봉용기
  3. 기밀용기
  4. 밀폐용기
(정답률: 74%)
  • 밀봉용기는 내용물을 외부의 기체나 미생물로부터 보호하기 위해 밀폐된 용기를 말합니다. 따라서 취급 또는 저장하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기로서, 밀봉용기가 가장 적합한 용기입니다.
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48. 다음 측정항목 중 시료의 최대보존기간이 가장 짧은 것은?

  1. 시안
  2. 클로로필-a
  3. 부유물질
  4. 색도
(정답률: 74%)
  • 색도는 시료의 미생물 증식이나 화학적 변화에 영향을 받기 때문에 최대보존기간이 가장 짧습니다.
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49. 수질오염공정시험기준의 총칙에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 온도의 영향이 있는 실험결과 판정은 표준온도를 기준으로 한다.
  2. 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 4~20℃의 곳을 뜻한다.
  3. 제반시험 조작은 따로 규정이 없는 한 상온에서 실시한다.
  4. 기체의 농도는 표준상태(0℃, 1기압, 비교습도 0%)로 환산 표시한다.
(정답률: 88%)
  • "찬 곳은 따로 규정이 없는 한 4~20℃의 곳을 뜻한다."는 옳은 설명이다.
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50. 다음 중 시안 정량에 사용되지 않는 시약은? (단, 흡광광도법 기준)

  1. 염화암모늄
  2. 에틸알코올
  3. 수산화나트륨
  4. 초산
(정답률: 40%)
  • 염화암모늄은 시안 정량에 사용되지 않는 시약이다. 이는 시안 이온과 반응하여 안정적인 시안화물을 생성하기 때문이다. 따라서 시안 정량에 사용되는 시약으로는 에틸알코올, 수산화나트륨, 초산 등이 있다.
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51. 중크롬산칼륨에 의한 화학적 산소요구량 특정 시“시료적당량” 에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 1시간 동안 끓인 다음 최초에 넣은 0.025N-중크롬산칼륨용액의 약 1/2이 남도록 취한다.
  2. 1시간 동안 끓인 다음 최초에 넣은 0.025N-중크롬산칼륨용액의 약 1/3이 남도록 취한다.
  3. 2시간 동안 끓인 다음 최초에 넣은 0.025N-중크롬산칼륨용액의 약 1/2이 남도록 취한다.
  4. 2시간 동안 끓인 다음 최초에 넣은 0.025N-중크롬산칼륨용액의 약 1/3이 남도록 취한다.
(정답률: 46%)
  • 중크롬산칼륨은 유기물을 산화시켜 산소를 소비하므로, 화학적 산소요구량을 측정하는 데 사용된다. 시료적당량은 측정하려는 시료의 양을 의미한다. 따라서, 시료적당량이 일정하게 유지되도록 중크롬산칼륨용액을 적정량만큼 추가해야 한다. 이때, 2시간 동안 끓인 다음 최초에 넣은 0.025N-중크롬산칼륨용액의 약 1/2이 남도록 취하는 이유는, 1시간 동안 끓인 경우보다 더 오랫동안 끓이면 더 많은 유기물이 산화되어 산소를 소비하므로, 적정량의 중크롬산칼륨용액을 더 많이 추가해야 하기 때문이다. 또한, 1/3보다는 1/2가 더 정확한 측정 결과를 얻을 수 있기 때문이다.
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52. 개수로에 의한 유량측정 시 평균유속은 Chezy의 유속공식을 적용한다. 여기서 경심에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유수단면적을 윤변으로 나눈 것을 말한다.
  2. 수로의 중앙지점의 수심을 말한다.
  3. 측정지점에서 평균단면적을 말한다.
  4. 흄바닥의 경사를 말한다.
(정답률: 67%)
  • Chezy의 유속공식에서 경심은 "유수단면적을 윤변으로 나눈 것을 말한다." 이다. 이는 수로의 단면적이 윤변에 가까울수록 유속이 더 빨라지기 때문에 유속을 보정하기 위해 사용된다. 경심은 수로의 형태와 크기에 따라 다르게 결정되며, 일반적으로는 수로의 단면적을 윤변으로 나눈 값의 제곱근으로 계산된다.
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53. 철을 흡광광도법과 원자흡광광도법으로 측정하고자 한다. 각각의 측정파장은?

  1. 흡광광도법 : 460nm , 원자흡광광도법 : 259.9nm
  2. 흡광광도법 : 510nm , 원자흡광광도법 : 248.3nm
  3. 흡광광도법 : 620nm , 원자흡광광도법 : 259.9nm
  4. 흡광광도법 : 650nm , 원자흡광광도법 : 248.3nm
(정답률: 68%)
  • 철의 흡수선은 248.3nm와 510nm에서 관찰되며, 이는 철 원자의 특성에 의한 것입니다. 흡광광도법은 분석물질이 흡수하는 파장을 측정하여 농도를 계산하는 방법이며, 원자흡광광도법은 분석물질이 흡수하는 파장에서 원자를 측정하여 농도를 계산하는 방법입니다. 따라서 철을 측정하기 위해서는 흡수선인 248.3nm와 510nm에서 측정해야 합니다.
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54. 다음 중 시료를 질산-과염소산으로 전처리하여야 하는 경우로 가장 적합한 것은?

  1. 유기물 함량이 비교적 높지 않고 금속의 수산화물, 산화물, 인산염 및 황화물을 함유하고 있는 시료를 전처리하는 경우
  2. 유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료를 전처리하는 경우
  3. 다량의 점토질 또는 규산염을 함유한 시료를 전처리하는 경우
  4. 유기물 등을 많이 함유하고 있는 대부분의 시료를 전처리하는 경우
(정답률: 40%)
  • "유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료를 전처리하는 경우"가 가장 적합하다. 이유는 질산-과염소산은 강한 산화제이기 때문에 유기물을 산화시켜 분해시키기 때문이다. 따라서 유기물 함량이 높은 시료를 처리할 때는 다른 전처리 방법을 사용해야 한다.
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55. 수로의 구성, 재질, 수로단면의 형상, 기울기 등이 일정하지 않은 개수로에서 부표를 사용하여 유속을 측정한 경과 수로의 평균 단면적이 1.6m2, 표면최대유속은 2.4m/sec이라면 이 수로에 흐르는 유량(m3/sec)은?

  1. 약 2.88
  2. 약 3.66
  3. 약 4.33
  4. 약 5.88
(정답률: 68%)
  • 유량(Q)은 평균유속(V)와 단면적(A)의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, Q = V x A 이다.

    표면최대유속(Vmax)은 2.4m/sec이므로, 이 수로의 유량을 구하기 위해서는 평균유속(V)를 알아야 한다.

    부표를 사용하여 측정한 경과 수로의 평균 단면적이 1.6m2이므로, 이를 이용하여 평균유속(V)를 구할 수 있다.

    부표를 사용하여 측정한 유속은 표면최대유속(Vmax)보다 작을 것이므로, 평균유속(V)는 Vmax의 절반인 1.2m/sec로 가정할 수 있다.

    따라서, Q = V x A = 1.2m/sec x 1.6m2 = 1.92m3/sec 이다.

    하지만, 문제에서는 유량을 소수점 둘째자리까지 구하라고 하였으므로, 최종적으로 약 2.88m3/sec이 된다.
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56. 다음 ( ) 안에 옳은 내용은? (단, 흡광광도법 기준)

  1. 디아조화페닐
  2. 디에틸디티오카르바민산나트륨
  3. 아스코르빈산은
  4. 디페닐카르바지드
(정답률: 67%)
  • 디페닐카르바지드는 흡광광도법에서 측정한 흡광도 값이 가장 높기 때문에 정답이다.
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57. 이온 전극법의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 이온농도의 측정범위는 일반적으로 10-4mol/L~10-7mol/L(또는 10-9mol/L)이다.
  2. 측정용액의 온도가 10℃ 상승하면 전위기울기는 1가 이온이 약 2 mV, 2가 이온이 약 1 mV 변화한다.
  3. 이온전극의 종류나 구조에 따라 사용 가능한 pH 범위가 있다.
  4. 시료용액의 교반은 이온전극의 전극범위, 응답속도, 정량한계 값에 영향을 나타낸다.
(정답률: 59%)
  • 이온 전극법의 특징 중 옳지 않은 것은 "이온농도의 측정범위는 일반적으로 10-4mol/L~10-7mol/L(또는 10-9mol/L)이다." 이다. 이온 전극법은 일반적으로 10-6mol/L 이하의 저농도 이온을 측정하는 데에 사용되며, 농도가 높아질수록 정확도가 떨어지기 때문에 이 범위 내에서 사용된다.
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58. 다음 중 4각 위어에 의한 유량측정 공식은? (단, Q : 유량(m3/min), K : 유량계수, h : 위어의 수두(m), b : 절단의 폭(m))

  1. Q=Kh5/2
  2. Q=Kh3/2
  3. Q=Kbh5/2
  4. Q=Kbh3/2
(정답률: 91%)
  • 4각 위어는 직사각형의 절단면을 가지고 있으며, 유체가 흐르는 방향과 수직으로 절단되어 있습니다. 이 때, 유체의 유속은 절단면의 넓이와 유체가 흐르는 높이에 따라 결정됩니다. 따라서 유량은 절단의 폭(b), 위어의 수두(h)의 제곱근에 비례하며, 유량계수(K)에 의해 결정됩니다. 따라서 유량측정 공식은 Q=Kbh3/2가 됩니다.
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59. BOD 시험을 위한 시료의 전처리에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. pH가 6.5~8.5의 범위를 벗어나는 시료는 염산(1+11) 또는 4% 수산화나트륨 용액으로 시료를 중화 하여 pH 7로 한다.
  2. 중화를 위해 산성 또는 알칼리성 시료에 넣어주는 알칼리 또는 산의 양은 시료양의 0.5%가 넘지 않도록 한다.
  3. 일반적으로 잔류염소가 함유된 시료는 23~25℃에서 5분간 통기하여 염소이온을 탈기시킨 후 방냉한다.
  4. 시료는 시험하기 바로 전에 온도를 20±1℃로 조정한다.
(정답률: 53%)
  • 일반적으로 잔류염소가 함유된 시료는 23~25℃에서 5분간 통기하여 염소이온을 탈기시킨 후 방냉한다. - 이것이 옳은 내용이다. 잔류염소는 BOD 시험에서 생물학적 반응을 방해할 수 있기 때문에 제거해야 한다. 23~25℃에서 5분간 통기하여 염소이온을 탈기시키고 방냉하는 것은 일반적인 방법이다.
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60. 흡광광도계의 흡수셀 중 자외부 파장범위에 사용되는 흡수셀의 재질은?

  1. 유리
  2. 석영
  3. 플라스틱
  4. 아크릴
(정답률: 87%)
  • 자외선은 석영에 대해 높은 투과율을 가지고 있기 때문에, 흡광광도계에서 자외부 파장범위에 사용되는 흡수셀은 석영으로 만들어진 것이 가장 적합하다. 유리나 플라스틱, 아크릴 등의 재질은 자외선에 대한 투과율이 낮기 때문에 사용하기에는 적합하지 않다.
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4과목: 수질환경관계법규

61. 비점오염원관리대책에 포함되는 사항과 가장 거리가 먼 것은? (단, 그 밖에 관리지역의 적정한 관리를 위하여 환경부령이 정하는 사항은 제외)

  1. 관리현황
  2. 관리목표
  3. 관리대상 수질오염물질의 종류 및 발생량
  4. 관리대상 수질오염물질의 발생예방 및 저감방안
(정답률: 60%)
  • "관리현황"은 이미 발생한 비점오염원에 대한 현재 상황을 파악하는 것으로, 이미 발생한 오염원을 제거하거나 개선하는 것이 아니라 현재 상황을 파악하여 이후 대책을 수립하는 것이기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다. 다른 보기들은 비점오염원 발생을 예방하거나 저감하기 위한 대책들을 포함하고 있습니다.
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62. 수질 및 수생태계 환경기준 중 해역의 사람의 건강보호를 위한 전수역의 수질환경기준으로 옳은 것은?

  1. 시안 : 검출되어서는 안됨
  2. 비소 : 0.05 mg/L
  3. 수은 : 0.001 mg/L
  4. 음이온 계면활성제 : 0.1 mg/L
(정답률: 64%)
  • 해역에서는 생물이 다양하게 존재하고, 이들 생물은 수질 환경에 민감하게 반응합니다. 특히 인간이 직접적으로 해역에서 생활하고 먹이를 채취하기도 하기 때문에, 수질환경기준은 인간의 건강보호를 중요하게 고려해야 합니다. 비소는 인체에 장기간 노출될 경우 신경계, 혈액, 심장 등에 영향을 미치는 유해물질로 알려져 있습니다. 따라서 해역의 수질환경기준에서는 비소 농도를 0.05 mg/L 이하로 유지하는 것이 중요합니다.
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63. 다음 수질오염방지시설 중 물리적 처리시설에 해당되는 것은?

  1. 침전물 개량시설
  2. 흡착시설
  3. 응집시설
  4. 폭기시설
(정답률: 65%)
  • 응집시설은 수질오염물질 중에서 고형물질을 물에서 분리하여 처리하는 물리적 처리시설입니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 응집시설이 물리적 처리시설에 해당됩니다. 침전물 개량시설은 화학적 처리시설, 흡착시설은 생물학적 처리시설, 폭기시설은 물리적 처리시설이 아닌 화학적 처리시설입니다.
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64. 다음 위임업무 보고사항 중 연간 보고 횟수가 가장 적은 것은?

  1. 과징금 징수 실적 및 체납처분 현황
  2. 골프장 맹ㆍ고독성 농약 사용 여부 확인 결과
  3. 비점오염원의 설치신고 및 방지시설 설치현황 및 행정처분 현황
  4. 환경기술인의 자격별ㆍ업종별 신고상황
(정답률: 70%)
  • 정답은 "환경기술인의 자격별ㆍ업종별 신고상황"입니다. 이유는 연간 보고 횟수가 가장 적기 때문입니다. 이 보고서는 환경기술인들의 자격과 업종별 신고 현황을 파악하기 위한 것으로, 환경기술인들이 자격을 취득하거나 업종을 변경할 때 신고를 해야하는데, 이에 대한 현황을 파악하기 위한 보고서입니다. 다른 보고서들은 과징금 징수, 농약 사용, 비점오염원 등과 같은 환경 문제와 관련된 보고서들이므로, 연간 보고 횟수가 더 많습니다.
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65. 해당부과기간의 시작일 전 1년 6개월 동안 방류수 수질기준을 초과하지 아니한 사업자의 기본배출부과금 감면율로 옳은 것은?

  1. 100분의 20
  2. 100분의 30
  3. 100분의 40
  4. 100분의 50
(정답률: 61%)
  • 해당부과기간의 시작일 전 1년 6개월 동안 방류수 수질기준을 초과하지 아니한 사업자의 기본배출부과금 감면율은 100분의 30이다. 이는 해당 기간 동안 수질기준을 지켰기 때문에 환경부에서 제시한 감면율 중에서 가장 높은 100분의 30을 적용받을 수 있기 때문이다.
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66. 조류경보 단계 중 조류대발생경보시 취수장, 정수장 관리자가 조치하여야 하는 사항과 가장 거리가 먼것은?

  1. 취수구 주변 방어막 설치 및 조류제거 실시
  2. 정수처리강화(활성탄처리, 오존처리)
  3. 정수의 독소분석 실시
  4. 조류증식 수심 이하로 취수구 이동
(정답률: 75%)
  • 조류대발생경보시 취수장, 정수장 관리자는 취수구 주변 방어막을 설치하고 조류를 제거해야 합니다. 이는 조류가 취수구에 침입하여 수질 오염을 일으키는 것을 막기 위함입니다. 정수처리강화, 정수의 독소분석 실시, 조류증식 수심 이하로 취수구 이동은 모두 수질 관리를 위한 조치이지만, 취수구 주변 방어막 설치 및 조류제거는 직접적으로 수질 오염을 막는 역할을 하기 때문에 가장 중요한 조치입니다.
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67. 환경정책기본법상 적용되는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

  1. 생활환경이라 함은 대기, 물, 폐기물, 소음ㆍ진동, 악취, 일조 등 사람의 일상생활과 관계되는 환경을 말한다.
  2. 환경보전이라 함은 환경오염 및 환경훼손으로부터 환경을 보호하고 오염되거나 훼손된 환경을 개선함과 동시에 쾌적한 환경의 상태를 유지, 조성하기 위한 행위를 말한다.
  3. 환경용량이라 함은 환경의 질을 유지하며 환경오염 또는 환경훼손을 복원할 수 있는 능력을 말한다.
  4. 환경훼손이라 함은 야생 동, 식물의 남획 및 그 서식지의 파괴, 생태계질서의 교란, 자연경관의 훼손, 표토의 유실 등으로 인하여 자연환경의 본래적 기능에 중대한 손상을 주는 상태를 말한다.
(정답률: 72%)
  • 정답: "환경용량이라 함은 환경의 질을 유지하며 환경오염 또는 환경훼손을 복원할 수 있는 능력을 말한다."

    설명: 환경용량은 환경의 수용력을 의미하며, 환경의 질을 유지하고 환경오염 및 훼손을 복원할 수 있는 능력을 말하는 것이 아니라, 환경이 수용할 수 있는 최대한도를 말한다.
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68. [오염총량관리기본방침]에 포함될 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 오염총량관리지역 지정 및 고시기준
  2. 오염원의 조사 및 오염부하량 산정방법
  3. 오염총량관리의 대상 수질오염물질 종류
  4. 오염총량관리의 목표
(정답률: 58%)
  • "오염총량관리지역 지정 및 고시기준"은 오염총량관리의 방법이나 목표와는 직접적인 연관성이 없는 사항으로, 다른 항목들과는 거리가 먼 것입니다. 이는 오염총량관리지역을 지정하고 그에 대한 기준을 정하는 것으로, 오염총량관리의 대상이 되는 지역을 선정하는 것과 관련이 있습니다.
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69. 기타 수질오염원을 설치 또는 관리하고자 하는 자는 환경부령이 정하는 바에 의하여 환경부장관에게 신고하여야 한다. 이 규정에 의한 신고를 하지 아니하고 기타 수질오염원을 설치 또는 관리한 자에 대한 벌칙기준으로 옳은 것은?

  1. 500만원 이하의 벌금
  2. 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  3. 2년 이하의 징역 또는 1천5백만원 이하의 벌금
  4. 2년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금
(정답률: 77%)
  • 환경부령에 의해 정한 바에 따라 기타 수질오염원을 설치 또는 관리하고자 하는 자는 환경부장관에게 신고하여야 합니다. 만약 이 신고를 하지 않고 기타 수질오염원을 설치 또는 관리한 경우, 환경보호법 제78조에 따라 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금이 부과됩니다.
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70. 개선명령을 받은 자가 개선명령을 이행하지 아니하거나 기간 이내에 이행은 하였으나 검사결과가 배출허용기준을 계속 초과할 때의 처분인 “조업정지명령”을 위반한 자에 대한 벌칙기준은?

  1. 3년 이하의 징역 또는 1천5백만원 이하의 벌금에 처한다.
  2. 3년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금에 처한다.
  3. 5년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금에 처한다.
  4. 7년 이하의 징역 또는 5천만원 이하의 벌금에 처한다.
(정답률: 50%)
  • 개선명령을 받은 자가 이행하지 않거나 기간 내에 이행하였으나 배출허용기준을 계속 초과하는 경우, 이는 환경오염을 지속적으로 유발하는 것이므로 조업정지명령을 위반한 것으로 간주됩니다. 따라서, 이에 대한 벌칙은 상대적으로 높은 범위인 "5년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금에 처한다."가 적용됩니다.
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71. 2013년 1월 1일 이후에 적용되는 폐수종말처리시설의 BOD(mg/L) 방류수 수질기준으로 옳은 것은?(단, Ⅲ지역 기준)

  1. 5 이하
  2. 10 이하
  3. 15 이하
  4. 20 이하
(정답률: 65%)
  • 정답은 "10 이하"입니다.

    이유는 2013년 1월 1일 이후부터는 수질관리법 시행령 제24조에 따라 폐수종말처리시설의 BOD(mg/L) 방류수 수질기준이 강화되어, Ⅲ지역 기준으로는 10mg/L 이하로 설정되었기 때문입니다. 따라서, 이 기준을 충족하지 못하는 경우, 해당 시설은 수질오염원으로 간주되어 추가적인 대책이 필요하게 됩니다.
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72. 배출부과금 부과 시 고려해야할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배출허용기준 초과 여부
  2. 배출되는 수질오염물질의 종류
  3. 수질오염물질의 배출기간
  4. 수질오염방지시설 설치여부
(정답률: 65%)
  • 배출부과금은 수질오염을 예방하고 국민건강과 환경보호를 위한 제도입니다. 따라서 배출부과금을 부과할 때는 수질오염방지시설의 설치여부를 가장 우선적으로 고려해야 합니다. 수질오염방지시설이 설치되어 있으면 오염물질의 배출을 예방하거나 최소화할 수 있기 때문입니다. 따라서 수질오염방지시설의 설치여부가 가장 거리가 먼 것입니다.
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73. 법률에서 사용되는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

  1. 강우 유출수 : 비점오염원의 수질오염물질이 섞여 유출되는 빗물 또는 눈녹은 물 등을 말한다.
  2. 불투수층 : 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 인공 지하 구조물, 암반 등을 말한다.
  3. 기타 수질오염원 : 점오염원 및 비점오염원으로 관리되지 아니하는 수질오염 물질을 배출하는 시설 또는 장소로서 환경부령이 정하는 것을 말한다.
  4. 수질오염물질 : 수질오염의 요인이 되는 물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "불투수층 : 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 인공 지하 구조물, 암반 등을 말한다." 이다. 불투수층은 인공 지하 구조물이 아니라 자연적으로 형성된 지층을 말한다. 따라서 "자연적으로 형성된 지층으로 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 것을 말한다."로 수정되어야 한다.
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74. 환경부장관이 대권역별로 수질 및 수생태계 보전을 위한 기본계획을 수립하고자 할 때 계획에 포함되어야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수질 및 수생태계 변화추이 및 목표기준
  2. 수질오염물질 처리현황 및 계획
  3. 점오염원, 비점오염원 및 기타 수질오염원의 분포현황
  4. 점오염원, 비점오염원 및 기타 수질오염원에 의한 수질 오염물질 발생량
(정답률: 38%)
  • 환경부장관이 대권역별로 수질 및 수생태계 보전을 위한 기본계획을 수립할 때는 수질 및 수생태계 변화추이 및 목표기준, 점오염원, 비점오염원 및 기타 수질오염원의 분포현황, 점오염원, 비점오염원 및 기타 수질오염원에 의한 수질 오염물질 발생량 등이 포함되어야 합니다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "수질오염물질 처리현황 및 계획"입니다. 이는 이미 발생한 수질오염물질을 처리하는 방법에 대한 내용으로, 기본계획 수립 시에는 이전에 발생한 문제를 해결하는 것보다 예방적인 측면에 초점을 맞추어야 하기 때문입니다.
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75. 다음 중 국가환경종합계획에 포함되어야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자연환경의 현황 및 전망
  2. 사업의 시행에 소요되는 비용의 산정 및 재원조달방법
  3. 환경개선 목표의 설정과 환경의 변화 전망
  4. 인구, 산업, 경제, 토지 및 해양의 이용 등 환경변화 여건에 관한 사항
(정답률: 38%)
  • "환경개선 목표의 설정과 환경의 변화 전망"이 가장 거리가 먼 것이다. 이유는 국가환경종합계획은 국가의 환경문제를 해결하고 지속가능한 발전을 위한 종합적인 계획이기 때문에, 환경개선 목표와 환경의 변화 전망을 설정하는 것이 가장 중요하다. "자연환경의 현황 및 전망", "인구, 산업, 경제, 토지 및 해양의 이용 등 환경변화 여건에 관한 사항"은 이러한 목표와 전망을 설정하기 위한 기초자료로 활용되며, "사업의 시행에 소요되는 비용의 산정 및 재원조달방법"은 이러한 목표를 실현하기 위한 구체적인 계획 수립과 실행에 필요한 사항이다.
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76. 폐수처리업의 등록기준 중 폐수재이용업의 기술능력 기준으로 옳은 것은?

  1. 수질환경산업기사, 화공산업기사 중 1명 이상
  2. 수질환경산업기사, 대기환경산업기사, 화공산업기사 중 1명 이상
  3. 수질환경기사, 대기환경기사 중 1명 이상
  4. 수질환경산업기사, 대기환경기사 중 1명 이상
(정답률: 79%)
  • 폐수재이용업은 폐수를 처리하여 재이용하는 업종이므로, 이에 필요한 기술능력이 요구됩니다. 수질환경산업기사와 화공산업기사는 환경분야에서의 기술능력을 인증하는 자격증으로, 폐수처리 분야에서의 기술능력을 갖춘 사람들이 보유할 가능성이 높습니다. 따라서, 폐수재이용업의 등록기준으로는 "수질환경산업기사, 화공산업기사 중 1명 이상"이 옳은 것입니다.
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77. 수질 및 수생태계 정책 심의 위원회에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 위원회의 위원장은 환경부 장관이다.
  2. 위원회의 운영 등에 관하여 필요한 사항은 환경부령으로 정한다.
  3. 수계, 호소 등의 관리 우선순위 및 관리대책에 관한 사항을 심의한다.
  4. 위원회는 위원장과 부위원장 각 1인을 포함한 20인 이내의 위원으로 구성한다.
(정답률: 75%)
  • 위원장이 환경부 장관이 아닌 것이 옳지 않은 설명입니다. 위원회의 운영 등에 관하여 필요한 사항은 환경부령으로 정하는 것은 환경부 장관이 위원장이기 때문입니다.
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78. 폐수처리업에 종사하는 기술요원을 교육하는 기관으로 옳은 곳은?

  1. 국립환경인력개발원
  2. 보건환경연구원
  3. 국립환경과학원
  4. 한국환경공단
(정답률: 67%)
  • 국립환경인력개발원은 환경분야 전문인력을 양성하고 교육하는 기관으로, 폐수처리업에 종사하는 기술요원을 교육하는데 적합한 기관입니다.
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79. 1일 폐수배출량이 2,000m3 미만인 규모의 지역별, 항목별 배출허용기준으로 옳지 않은 것은?

(정답률: 73%)
  • 1일 폐수배출량이 2,000m3 미만인 규모의 지역별, 항목별 배출허용기준으로 옳지 않은 것은 ""이다. 이유는 다른 보기들은 모두 실제로 존재하는 배출허용기준이지만, ""은 존재하지 않는 기준이기 때문이다.
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80. 낚시제한구역 안에서 낚시를 하고자 하는 자는 낚 시의 방법, 시기 등 환경부령이 정하는 사항을 준수하여야 한다. 이러한 규정에 의한 제한사항을 위반하여 낚시제한구역 안에서 낚시행위를 한 자에 대한 과태료 부과기준은?

  1. 30만원 이하의 과태료
  2. 50만원 이하의 과태료
  3. 100만원 이하의 과태료
  4. 300만원 이하의 과태료
(정답률: 70%)
  • 환경부령에 의한 제한사항을 위반한 경우에도 과태료 부과 기준은 경미한 위반에 대해서는 30만원 이하의 과태료가 부과되지만, 이 경우는 낚시제한구역 안에서의 낚시행위이므로 상대적으로 심각한 위반으로 간주되어 100만원 이하의 과태료가 부과된다.
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