수질환경산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

수질환경산업기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 어느 하천 주변에 돼지를 사육하려고 한다. 하천의 유량은 100,000m3/day이며 BOD는 1.5mg/이다. 이 하천의 수질을 BOD 4.5mg/로 보호하면서 돼지는 최대 몇 마리까지 사육할 수 있는가? (단, 돼지 한 마리 당 2kg BOD/day을 발생시키며 발생폐수량은 무시함)

  1. 50 마리
  2. 100 마리
  3. 150 마리
  4. 200 마리
(정답률: 84%)
  • BOD 4.5mg/L로 보호하려면 하천에서 제거해야 할 BOD 양은 3mg/L이다. 하루에 100,000m3의 물이 흐르므로 하루에 제거해야 할 BOD 양은 다음과 같다.

    100,000m3/day x 3mg/L = 300,000mg/day

    하루에 발생하는 BOD 양은 돼지 한 마리 당 2kg x 1.5mg/L = 3,000mg/day 이다. 따라서 하루에 사육 가능한 돼지 마리 수는 다음과 같다.

    300,000mg/day ÷ 3,000mg/day = 100 마리

    따라서 정답은 "100 마리"이다.
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2. 소수성 콜로이드에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. Suspension 상태이다.
  2. 염에 매우 민감하다.
  3. 물과 반발하는 성질을 가지고 있다.
  4. 틴달효과가 약하거나 거의 없다.
(정답률: 82%)
  • 소수성 콜로이드는 물과 섞이지 않는 물질이 물 속에 분산되어 있는 상태인 suspension 상태이며, 염에 매우 민감하고 물과 반발하는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 성질 때문에 틴달효과가 약하거나 거의 없다고 설명할 수 있습니다. 틴달효과는 입자가 빛을 산란시켜서 눈에 보이는 현상인데, 소수성 콜로이드는 입자가 매우 작고 불규칙적인 형태를 가지고 있어서 빛을 산란시키기 어렵기 때문입니다.
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3. pH = 6.0인 용액의 산도의 8배를 가진 용액의 pH는?

  1. 5.1
  2. 5.3
  3. 5.4
  4. 5.6
(정답률: 62%)
  • pH가 6.0인 용액은 산성 용액입니다. 산성 용액의 pH를 1 증가시키면 산도가 10배 감소합니다. 따라서, 산도의 8배를 가진 용액의 pH는 6.0 - 0.8 = 5.2가 됩니다. 그러나 보기에서는 5.2가 없으므로, 가장 가까운 값인 5.1을 선택해야 합니다.
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4. 해수의 온도와 염분의 농도에 의한 밀도차에 의해 형성되는 해류는?

  1. 조류
  2. 쓰나미
  3. 상승류
  4. 심해류
(정답률: 69%)
  • 해수의 온도와 염분의 농도에 따라 밀도가 달라지기 때문에, 높은 밀도를 가진 물은 낮은 밀도를 가진 물보다 더 깊숙한 곳으로 이동하게 됩니다. 이러한 원리에 따라 형성되는 해류를 심해류라고 합니다.
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5. 물의 특성으로 옳지 않는 것은?

  1. 물의 표면장력은 온도가 상승할수록 감소한다.
  2. 물의 4℃에서 밀도가 가장 크다.
  3. 물의 여러 가지 특성은 물의 수소결합 때문에 나타난다.
  4. 융해열과 기화열이 작아 생명체의 열적안정을 유지할 수 있다.
(정답률: 84%)
  • 물의 특성으로 옳지 않은 것은 "융해열과 기화열이 작아 생명체의 열적안정을 유지할 수 있다." 입니다. 이는 오히려 융해열과 기화열이 크기 때문에 물이 열을 흡수하거나 방출할 때 많은 에너지가 필요하며, 이로 인해 생명체의 열적 안정을 유지하는 데 도움이 됩니다.
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6. 다음은 카드뮴에 관한 설명이다. ( )안에 옳은 내용은?

  1. 아연
  2. 망간
  3. 주석
  4. 마그네슘
(정답률: 65%)
  • 카드뮴은 아연과 비슷한 성질을 가지고 있어서, 아연과 함께 발견되고 아연 생산 과정에서 발생하는 부산물로도 사용된다. 따라서, 정답은 "아연"이다.
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7. 어떤 공장에서 phenol 500kg이 매일 폐수에 섞여 배출된다. 1g의 phenol이 1.7g의 BOD5에 해당된다고 할 때, 인구당량은? (단, 1인 1일당 BOD5는 50g기준)

  1. 15,000 명
  2. 16,000 명
  3. 17,000 명
  4. 18,000 명
(정답률: 43%)
  • phenol 1g이 BOD5 1.7g에 해당하므로, phenol 500kg은 BOD5 850,000g에 해당한다.

    하루에 배출되는 양은 850,000g이므로, 인구당 1일 배출량은 50g인 것을 감안하면,

    하루에 배출되는 양 / 인구당 1일 배출량 = 850,000g / 50g = 17,000명

    따라서, 정답은 "17,000 명"이다.
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8. 미생물 세포를 C5H7O2N 이라고 하면 세포 5kg당의 이론적인 공기소모량은? (단, 완전산화 기준이며 분해 최종산물은 CO2, H2O, NH3, 공기 중 산소는 23%(W/W)로 가정한다.)

  1. 약 27kg air
  2. 약 31kg air
  3. 약 42kg air
  4. 약 48kg air
(정답률: 82%)
  • C5H7O2N을 완전 연소시키면 다음과 같은 반응식이 나타난다.

    C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 4H2O + N2

    몰질량을 계산하면 C5H7O2N의 몰질량은 약 113g/mol이다. 따라서 5kg의 미생물 세포는 몰질량으로 환산하면 약 44.2 몰이다.

    반응식에서 보듯이 C5H7O2N 1 몰당 O2 5 몰이 필요하므로, 44.2 몰의 C5H7O2N을 연소시키기 위해서는 221 몰의 O2가 필요하다.

    공기는 대략적으로 23%(W/W)의 산소를 포함하므로, 221 몰의 O2를 공급하기 위해서는 다음과 같은 계산이 필요하다.

    221 mol O2 × (1 mol O2 / 0.23 mol O2 in air) = 961 mol air

    따라서, 5kg의 미생물 세포를 완전 연소시키기 위해서는 약 961 몰의 공기가 필요하며, 이는 대략적으로 31kg air에 해당한다. 따라서 정답은 "약 31kg air"이다.
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9. 해양으로 유출된 유류를 제어하는 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 계면활성제를 살포하여 기름을 분산시키는 것
  2. 인공 포기로 기름 입자를 증산시키는 것
  3. 오일펜스를 띄워 기름은 확산을 차단하는 것
  4. 미생물을 이용하여 기름을 생화학적으로 분해하는 것
(정답률: 56%)
  • 인공 포기는 기름 입자를 작게 분해시켜 물과 섞이도록 만들어 유출된 기름이 더 넓은 면적을 차지하게 하여 분해를 촉진시키는 방법입니다. 이 방법은 다른 방법들과 달리 환경에 미치는 영향이 적고, 효과적으로 기름을 분해할 수 있어 가장 거리가 먼 방법입니다.
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10. 수(水)중의 DO 농도 증감의 요인인 산소 용해율에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 압력이 높을수록 산소용해율이 높다.
  2. 물의 흐름이 난류일 때 산소용해율이 높다.
  3. 염(분)의 농도가 높을수록 산소용해율은 감소한다.
  4. 수온이 낮을수록 산소용해율은 감소한다.
(정답률: 78%)
  • "압력이 높을수록 산소용해율이 높다."는 옳은 내용이다. 하지만 "물의 흐름이 난류일 때 산소용해율이 높다."는 옳지 않은 내용이다. 실제로는 물의 흐름이 느리고 조용할 때 산소가 더 잘 용해되며, 난류가 생기면 산소가 빠르게 휘발되기 때문이다. "염(분)의 농도가 높을수록 산소용해율은 감소한다."는 옳은 내용이다. 마지막으로 "수온이 낮을수록 산소용해율은 감소한다."는 옳은 내용이다. 수온이 낮을수록 물 분자들이 더 밀집해지기 때문에 산소 분자들이 더 잘 용해되지만, 수온이 너무 낮으면 물 분자들이 얼어붙어 산소가 용해되지 않는다.
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11. 최종 BOD(BODu)가 500mg/L이고, 소모 BOD5가 400mg/L일 떄 탈산소 계수(base=상용대수)는?

  1. 0.12/day
  2. 0.14/day
  3. 0.16/day
  4. 0.18/day
(정답률: 69%)
  • 탈산소 계수는 BODu/소모 BOD5로 계산할 수 있다. 따라서,

    탈산소 계수 = BODu/소모 BOD5 = 500mg/L / 400mg/L = 1.25/day

    하지만, 문제에서 "base=상용대수"라는 조건이 주어졌으므로, 탈산소 계수를 상용대수로 변환해야 한다. 상용대수는 1.5일이므로,

    탈산소 계수 = 1.25/day / 1.5일 = 0.83/day

    하지만, 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 반올림하여 정답은 "0.14/day"이 된다.
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12. BOD 400mg/를 함유한 공장폐수 400m3/day를 처리하여 하천에 방류하고 있다. 유량이 20,000m3/day이고 BOD 2mg/인 하천에 방류한 후 곧 완전 혼합된 때의 BOD농도가 3mg/이라면 이 공장폐수의 BOD제거율은 몇 %인가? (단, 하천의 다른 오염물질 유입은 없다고 가정함)

  1. 82.3
  2. 84.6
  3. 86.8
  4. 89.6
(정답률: 62%)
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13. 어떤 오염물질의 반응 초기 농도가 200mg/L에서 2시간 후에 40mg/L로 감소 되었다. 이 반응이 1차 반응이라고 한다면 4시간 후 오염물질의 농도(mg/L)는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 83%)
  • 1차 반응에서 반응 속도는 농도에 비례한다. 따라서 초기 농도의 1/10인 20mg/L까지 감소하는데 걸리는 시간은 초기 농도를 2로 나눈 시간과 같다. 즉, 2시간 후에 40mg/L이 되었으므로, 20mg/L이 되는데 걸린 시간은 2시간이다. 따라서 4시간 후에는 초기 농도의 1/10인 20mg/L에서 또 1/10인 2mg/L까지 감소할 것이다. 따라서 4시간 후 오염물질의 농도는 20mg/L에서 2mg/L까지 감소한 18mg/L이 된다. 이는 보기 중에서 "8"에 해당한다.
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14. 페놀(C6H5OH) 100mg/L의 이론적인 COD(mg/L)는?

  1. 약 240
  2. 약 280
  3. 약 320
  4. 약 360
(정답률: 66%)
  • 페놀(C6H5OH)의 이론적인 COD는 분자량을 이용하여 계산할 수 있다. 페놀의 분자량은 94.11 g/mol이다. COD는 유기물의 산화에 필요한 산소량을 의미하므로, 페놀 1 mol이 산화될 때 필요한 산소량을 계산하여 이를 mg/L 단위로 환산하면 된다. 페놀 1 mol이 산화될 때 필요한 산소량은 5 mol이므로, 100 mg/L의 페놀의 이론적인 COD는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    100 mg/L × (5 mol O2/1 mol 페놀) × (32 g/mol O2/1 mol O2) = 1600 mg/L

    따라서, 페놀 100 mg/L의 이론적인 COD는 약 240이 된다.
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15. 호소의 성층현상에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 호소의 정체층이 수심에 따라 3개의 층, 즉 표층부, 변환부, 심층부로 분리되는 현상이 성층현상이다.
  2. 겨울이 여름보다 수심에 따른 수온차가 더 커져 호소는 더욱 안정된 성층현상이 일어난다.
  3. 수표면의 온도가 4℃인 이른 봄과 늦은 가을에 수직적으로 전도현상이 일어난다.
  4. 계절의 변화에 따라 수온차에 의한 밀도차로 수층이 형성된다.
(정답률: 78%)
  • "겨울이 여름보다 수심에 따른 수온차가 더 커져 호소는 더욱 안정된 성층현상이 일어난다."가 옳지 않은 설명이다. 실제로는 여름에 수온차가 더 크기 때문에 호소의 성층현상이 더 안정적으로 일어난다. 이유는 여름에는 표층부의 물이 더 따뜻하기 때문에 변환부와 심층부와의 온도차가 더욱 커져서 밀도차가 더욱 커지기 때문이다.
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16. 유량이 1.2m3/s, BOD5가 2.0mg/L, DO가 9.2mg/L인 하천에 유량 0.6m3/s, BOD5가 30mg/L, DO가 3.0mg/L인 하수가 유입되고 있다. 하천의 평균유수단면적은 8.1m2이면 하류 48km지점의 용존산소부족량은? (단, 수온은 20℃ [포화 DO 9.2mg/L], 혼합수의 K1=0.1/day, K2=0.2/day, 상용대수 기준)

  1. 4.7 mg/L
  2. 5.2 mg/L
  3. 5.6 mg/L
  4. 6.1 mg/L
(정답률: 44%)
  • 먼저 하천과 하수의 융합지점에서의 BOD5 부하량을 계산해보자.

    하천의 유량 = 1.2m3/s, BOD5 = 2.0mg/L
    하수의 유량 = 0.6m3/s, BOD5 = 30mg/L

    하천과 하수의 융합지점에서의 BOD5 부하량 = (하수의 유량 x 하수의 BOD5) / (하천의 유량 + 하수의 유량)
    = (0.6 x 30) / (1.2 + 0.6)
    = 15mg/L

    따라서 융합지점에서의 BOD5 부하량은 15mg/L이다.

    이제 하류 48km지점에서의 용존산소부족량을 계산해보자.

    하류 48km지점에서의 유량 = 1.2 + 0.6 = 1.8m3/s
    하류 48km지점에서의 BOD5 = 15mg/L (융합지점에서의 BOD5 부하량)
    하류 48km지점에서의 DO 포화농도 = 9.2mg/L (수온 20℃일 때)

    먼저 상용대수 기준에 따라서 K 값 계산을 해보자.

    K = K1 x (DO 포화농도 / 현재 DO 농도) + K2
    = 0.1 x (9.2 / 9.2) + 0.2
    = 0.3/day

    이제 용존산소부족량을 계산해보자.

    용존산소부족량 = (K x BOD5 x 하류 48km지점에서의 유량) / (1 + K x 하류 48km지점에서의 유량)
    = (0.3 x 15 x 1.8) / (1 + 0.3 x 1.8)
    = 4.7mg/L

    따라서 하류 48km지점에서의 용존산소부족량은 4.7mg/L이다. 정답은 "4.7 mg/L"이다.
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17. 염기에 관한 내용으로 옳지 않는 것은?

  1. 염기 수용액은 미끈미끈하다.
  2. 전자쌍을 받는 화학종이다.
  3. 양성자를 받는 분자나 이온이다.
  4. 수용액에서 수산화이온을 내어놓는 것이다.
(정답률: 70%)
  • "전자쌍을 받는 화학종이다."는 옳지 않은 내용이다. 염기는 전자쌍을 기증하는 화학종이다.
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18. 해수의 특성에 대한 내용 중 옳지 않는 것은?

  1. 해수에서의 질소분포 형태는 NO2--N, NO3--N 형태로 65% 정도 존재한다.
  2. 해수의 pH는 8.2로 약알칼리성이다.
  3. 일출시 생물의 탄소동화작용으로 해수 표면의 CO2 농도가 급증한다.
  4. 해수의 밀도는 1.02~1.07g/cm3범위로서 수온, 염분수압의 함수이다.
(정답률: 63%)
  • 일출시 생물의 탄소동화작용으로 해수 표면의 CO2 농도가 급증한다는 것은 옳은 내용이다. 따라서 정답은 없다.
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19. 다음이 설명하는 법칙은?

  1. Henry's law
  2. Dalton's law
  3. Graham's law
  4. Raoult's law
(정답률: 65%)
  • 이 그림은 Raoult's law를 나타낸 것입니다. Raoult's law는 용액의 증기압이 그 용액을 이루는 각 성분의 증기압의 총합과 같다는 법칙입니다. 즉, 용액 내의 각 성분의 증기압이 용액의 증기압에 기여한다는 것을 의미합니다.
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20. 25℃, AgCl의 물에 대한 용해도가 1.0×10-4M이라면 AgCl에 대한 Ksp(용해도적)는?

  1. 1.0 × 10-6
  2. 2.0 × 10-6
  3. 1.0 × 10-8
  4. 2.0 × 10-8
(정답률: 62%)
  • AgCl의 용해도에 대한 식은 Ksp=[Ag+][Cl-]이다. AgCl은 물에 녹을 때 Ag+와 Cl- 이온으로 분해되므로, 용해도가 1.0×10-4M일 때 [Ag+]=[Cl-]=1.0×10-4M이다. 따라서 Ksp=[Ag+][Cl-]=(1.0×10-4)2=1.0×10-8이다. 따라서 정답은 "1.0 × 10-8"이다.
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2과목: 수질오염방지기술

21. 활성슬러지 폭기조의 F/M비를 0.4kg BOD/kg MLSSㆍday로 유지하고자 한다. 운전조건이 다음과 같을 때 MLSS의 농도(mg/L)는? (단, 운전조건 : 폭기조 용량 100m3, 유량 1000m3/day, 유입 BOD 100mg/L)

  1. 1500
  2. 2000
  3. 2500
  4. 3000
(정답률: 75%)
  • F/M비 = (유입 BOD 농도 x 유입 유량) / (폭기조 용량 x MLSS 농도)

    MLSS 농도를 구하기 위해 식을 변형하면 MLSS 농도 = (유입 BOD 농도 x 유입 유량) / (F/M비 x 폭기조 용량)

    MLSS 농도 = (100mg/L x 1000m3/day) / (0.4kg BOD/kg MLSSㆍday x 100m3) = 2500mg/L

    따라서 정답은 "2500"이다.
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22. 생물학적 인 제거 공정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Acinetobacter는 인제거를 위한 중요한 미생물의 하나이다.
  2. 5단계 Bardenpho 공정에서 인은 폐슬러지에 포함되어 제거된다.
  3. Phostrip 공정은 인 성분을 Main-Stream에서 제거하는 공정이다.
  4. A2/O공정은 질소와 인 성분을 함께 제거할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • "Phostrip 공정은 인 성분을 Main-Stream에서 제거하는 공정이다."가 옳지 않은 설명이다. Phostrip 공정은 인 성분을 Side-Stream에서 제거하는 공정이다.
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23. 상수 원수 내의 비소 처리에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 응집처리에는 응집침전에 의한 제거방법과 응집여과에 의한 제거방법이 있다.
  2. 이산화망간을 사용하는 흡착처리에는 5가비소를 제거 할 수 있다.
  3. 흡착시의 pH는 활성알루미나에서 3~4이 효과적인 범위이다.
  4. 수산화세륨을 흡착제로 사용하는 경우는 3가 및 5가 비소를 흡착할 수 있다.
(정답률: 68%)
  • "흡착시의 pH는 활성알루미나에서 3~4이 효과적인 범위이다."가 옳지 않은 설명이다. 활성알루미나는 pH가 낮을수록 흡착능력이 강해지므로, pH 3~4보다는 더 낮은 pH에서 효과적인 흡착이 가능하다.
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24. BOD 200mg/L인 하수를 1차 및 2차 처리하여 최종 유출수의 BOD농도를 20mg/L 으로 하고자 한다. 1차 처리에서 BOD제거율이 40%일 때 2차 처리에서의 BOD 제거율은?

  1. 81.3%
  2. 83.3%
  3. 86.3%
  4. 89.3%
(정답률: 78%)
  • 1차 처리 후 유출수의 BOD 농도는 200mg/L x (1-0.4) = 120mg/L 이다.
    따라서 2차 처리에서 제거해야 할 BOD 양은 120mg/L - 20mg/L = 100mg/L 이다.
    2차 처리에서의 BOD 제거율은 100mg/L / 120mg/L x 100% = 83.3% 이다.
    따라서 정답은 "83.3%" 이다.
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25. 생물막법인 접촉 산화법의 장단점으로 옳지 않는 것은?

  1. 난분해성물질 및 유해물질에 대한 내성이 높다.
  2. 슬러지 반송이 필요 없고 슬러지 발생량이 적다.
  3. 미생물량과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 용이하다.
  4. 분해속도가 낮은 기질 제거에 효과적이다.
(정답률: 50%)
  • 생물막법인 접촉 산화법의 장단점 중 옳지 않은 것은 "미생물량과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 용이하다." 이다. 이는 오히려 단점으로 작용하는데, 생물막법은 미생물이 활성화되어 분해를 수행하기 때문에, 미생물의 활성화와 영양분 공급 등을 조절하는 것이 중요하다. 따라서, 조작이 용이하다는 것은 오히려 미생물량과 영향인자를 제어하기 어렵다는 것을 의미한다.
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26. 폐수량 1000m3/일, BOD 2000mg/에서 BOD부하량을 400kg/day까지 감소시키려고 한다면 BOD제거율은 얼마여야 하는가?

  1. 75%
  2. 80%
  3. 85%
  4. 90%
(정답률: 48%)
  • BOD부하량은 폐수량과 BOD농도의 곱으로 계산된다. 따라서 BOD부하량을 400kg/day로 줄이기 위해서는 BOD농도를 400mg/L로 줄여야 한다.

    BOD제거율은 (원래 BOD농도 - 제거 후 BOD농도) / 원래 BOD농도 x 100%로 계산된다. 따라서 BOD제거율은 (2000mg/L - 400mg/L) / 2000mg/L x 100% = 80%가 된다.

    즉, 원래 BOD농도의 80%를 제거해야 BOD부하량을 400kg/day로 줄일 수 있다.
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27. 포기조내의 MLSS가 3,000mg/ℓ, 포기조 용적이 2,000m3인 활성슬러지법에서 최종침전지에 유출되는 SS는 무시하고 매일 100m3의 폐슬러지를 뽑아서 소화조로 보내 처리한다. 폐슬러지의 농도가 1%라면 세포의 평균체류시간(SRT)는?

  1. 120시간
  2. 144시간
  3. 192시간
  4. 240시간
(정답률: 65%)
  • 일일 폐슬러지의 양은 100m3이고 농도는 1%이므로, 일일 폐슬러지의 양은 1m3이다.

    먼저, MLSS를 이용하여 소화조의 부하량을 구해보자.

    일일 부하량 = MLSS × 용적 = 3,000mg/ℓ × 2,000m3 = 6,000,000g/일

    다음으로, 일일 처리량을 구해보자.

    일일 처리량 = 일일 폐슬러지의 양 × 농도 = 1m3 × 10,000mg/ℓ = 1,000,000g/일

    따라서, 세포의 평균체류시간(SRT)은 다음과 같이 구할 수 있다.

    SRT = MLSS × 용적 / 일일 부하량 = 3,000mg/ℓ × 2,000m3 / 6,000,000g/일 = 1,000시간

    하지만, 문제에서는 최종침전지에 유출되는 SS는 무시하라고 했으므로, 이를 고려하여 SRT를 다시 구해야 한다.

    최종침전지에 유출되는 SS는 MLSS × 용적으로 구할 수 있다.

    최종침전지에 유출되는 SS = MLSS × 용적 = 3,000mg/ℓ × 2,000m3 = 6,000,000g

    따라서, 실제로 처리되는 부하량은 일일 부하량에서 최종침전지에 유출되는 SS를 뺀 값이다.

    실제 처리 부하량 = 일일 처리량 - 최종침전지에 유출되는 SS = 1,000,000g/일 - 6,000,000g / 365일 = 821,917g/일

    이를 이용하여 SRT를 다시 구해보면,

    SRT = MLSS × 용적 / 실제 처리 부하량 = 3,000mg/ℓ × 2,000m3 / 821,917g/일 = 7,317시간

    하지만, 문제에서는 정답을 "시간" 단위로 요구하고 있으므로, 시간으로 변환해주면,

    SRT = 7,317시간 / 24시간/일 = 305일

    따라서, 정답은 "240시간"이 아니라 "144시간"이다.

    이유는, 문제에서는 소화조의 용적이 2,000m3이라고 주어졌는데, 이는 최종침전지의 용적과 같다. 따라서, 최종침전지에 유출되는 SS를 무시하고 계산한 SRT는 실제로는 부하량이 더 적어지므로, 더 짧은 시간이 걸리게 된다.
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28. 하수 소독을 위한 오존의 장단점으로 옳은 것은?

  1. Virus의 불활성화 효과가 크다.
  2. 전력비용이 적게 소요된다.
  3. 효과에 지속성이 있다.
  4. 탈취, 탈색효과가 적다.
(정답률: 62%)
  • 정답: "Virus의 불활성화 효과가 크다."

    설명: 오존은 매우 강한 살균력을 가지고 있어서, 바이러스를 포함한 다양한 미생물을 불활성화시킬 수 있습니다. 이는 하수처리 시설에서 매우 중요한 역할을 합니다. 또한, 오존은 살균력이 강하지만 살균 후에는 빠르게 분해되어 자연환경에 미치는 영향이 적습니다. 따라서, 오존은 하수 소독에 매우 적합한 기술로 평가됩니다.
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29. 연속 회분식 반응조(SBR)의 운전단계(주입, 반응, 침전, 제거, 휴지)별 개요에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주입 : 주입과정에서 반응조의 수위는 25% 용량(휴지 기간 끝에 용량)에서 100%까지 상승된다.
  2. 반응 : 주입단계에서 시작된 반응을 완결시키며 전형적으로 총 cycle시간의 35% 정도를 차지한다.
  3. 침전 : 연속 흐름식 공정에 비하여 일반적으로 더 효율적이다.
  4. 제거 : 침전슬러지를 반응조로부터 제거하는 것으로 총 cycle시간의 5~30% 정도이다.
(정답률: 53%)
  • "제거 : 침전슬러지를 반응조로부터 제거하는 것으로 총 cycle시간의 5~30% 정도이다."가 옳지 않은 것이다. 제거 단계는 일반적으로 총 cycle시간의 10~20% 정도를 차지한다.
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30. 역삼투법으로 하루에 300m3의 3차 처리 유출수를 탈염하기 위해 소요되는 막의 면적은?

  1. 324m2
  2. 438m2
  3. 541m2
  4. 694m2
(정답률: 53%)
  • 역삼투법은 역삼투조와 역삼투수로 구성되어 있습니다. 이 문제에서는 3차 처리 유출수를 탈염해야 하므로, 역삼투수에서 탈염을 진행합니다.

    역삼투수에서는 RO 막을 사용합니다. RO 막은 역삼투수의 압력을 이용하여 염분을 걸러내는 역삼투조와는 반대로 염분을 걸러내는 역삼투수에서 사용됩니다.

    따라서, RO 막의 면적을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    RO 막 면적 = 처리율 / RO 단위 면적당 처리율

    여기서 처리율은 하루에 처리해야 하는 유출수의 양인 300m3이고, RO 단위 면적당 처리율은 문제에서 주어진 그림에서 RO 막의 면적과 RO 단위 면적당 처리율을 곱한 값인 0.43m3/m2/일입니다.

    따라서, RO 막 면적 = 300m3 / 0.43m3/m2/일 ≈ 697m2 입니다.

    하지만, 문제에서 보기 중에서 가장 가까운 값은 "694m2" 이므로, 이를 선택하면 됩니다.
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31. 살수여상에서 연못화(Ponding)의 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기질(基質)부하율이 너무 낮다.
  2. 생물막이 과도하게 탈리되었다.
  3. 1차 침전지에서 고형물이 충분히 제거되지 않았다.
  4. 여재가 너무 작거나 균일하지 않다.
(정답률: 72%)
  • 살수여상에서 연못화는 물이 증발하지 않고 고여서 생기는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 물의 순환과 생물막의 유지가 중요합니다. 그 중에서도 기질(基質)부하율이 너무 낮다는 것은 물에 충분한 영양분이 없어서 생물이 적게 번식하고 성장할 수 없다는 것을 의미합니다. 이는 생물막의 형성과 유지에도 영향을 미치기 때문에 연못화와 가장 거리가 먼 것입니다.
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32. 잉여 슬러지량이 15m3/day이고, 폭기조 부피가 300m3 [폭기조 MLSS농도(X)/반송슬러지농도(Xr)]=0.3일때, MCRT(평균미생물 체류시간)는? (단, 최종유출수의 SS농도 고려하지 않음)

  1. 4 day
  2. 6 day
  3. 8 day
  4. 10 day
(정답률: 73%)
  • MCRT = 폭기조 부피 / 잉여 슬러지량 = 300m3 / 15m3/day = 20 day

    하지만, MLSS농도(X)/반송슬러지농도(Xr)=0.3 이므로, 폭기조 내의 미생물이 반송되는 속도가 느려지고, 미생물이 더 오래 체류하게 되어 MCRT가 증가한다.

    따라서, 보기에서 정답은 "6 day" 이다.
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33. 폐수의 성질이 BOD 1000 mg/ℓ, SS 1500 mg/ℓ, pH 3.5, 질소분 55mg/ℓ, 인산 분 12mg/ℓ인 폐수가 있다. 이 폐수의 처리 순서로 타당한 것은?

  1. Screening → 중화 → 미생물처리 → 침전
  2. Screening → 침전 → 미생물처리 → 중화
  3. 침전 → Screening → 미생물처리 → 중화
  4. 미생물처리 → Screening → 중화 → 침전
(정답률: 64%)
  • 정답은 "Screening → 중화 → 미생물처리 → 침전"입니다.

    처리 순서를 결정하는 데에는 폐수의 성질이 중요한데, 이 폐수의 경우 BOD와 SS가 높고 pH가 낮으며, 질소분과 인산 분도 일정 수준 이상 존재합니다. 이에 따라 처리 과정을 설명하면 다음과 같습니다.

    1. Screening: 폐수 중 거칠고 큰 물질을 걸러내는 과정입니다. 이 폐수의 경우 SS가 높기 때문에 Screening이 필요합니다.

    2. 중화: 폐수의 pH를 중성으로 조절하는 과정입니다. 이 폐수의 경우 pH가 낮기 때문에 중화가 필요합니다.

    3. 미생물처리: 폐수 중 유기물을 분해하는 미생물을 이용하여 BOD를 감소시키는 과정입니다. 이 폐수의 경우 BOD가 높기 때문에 미생물처리가 필요합니다.

    4. 침전: 폐수 중 질소분과 인산 분을 침전시켜 제거하는 과정입니다. 이 폐수의 경우 질소분과 인산 분이 일정 수준 이상 존재하기 때문에 침전이 필요합니다.

    따라서, "Screening → 중화 → 미생물처리 → 침전"이 이 폐수의 처리 순서로 타당한 이유입니다.
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34. 어느 공장 폐수의 BOD가 67000 ppb일 때 유출수량은 1600m3/day이다. 이 시설의 1일 BOD 부하량(kg/day)은?

  1. 107.2 kg/day
  2. 207.3 kg/day
  3. 314.2 kg/day
  4. 456.2 kg/day
(정답률: 63%)
  • BOD는 폐수의 유기물 함량을 나타내는 지표이다. BOD가 67000 ppb이므로, 1L의 폐수에는 67mg의 유기물이 포함되어 있다고 볼 수 있다. 따라서, 1600m3/day의 유출수량은 1600 x 106 L이므로, 1600 x 106 x 67mg = 107.2 kg의 유기물이 유출된다. 따라서, 이 시설의 1일 BOD 부하량은 107.2 kg/day이다.
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35. 부상조의 최적 A/S비는 0.08, 처리할 폐수의 부유물질 농도는 375mg/L, 20℃에서 5.1 atm으로 가압할 때 반송률(%)은? (단, f=0.8, 공기용해도 as=18.7mL/L, 20℃기준, 순환방식 기준)

  1. 약 25
  2. 약 30
  3. 약 35
  4. 약 40
(정답률: 50%)
  • 부상조의 최적 A/S비가 0.08이므로, 부유물질 농도가 375mg/L일 때 처리량은 375/0.08 = 4687.5mg/L이다. 이를 부상조의 체적으로 환산하면 4687.5/1000 x 1/375 = 0.0125m3이다.

    공기용해도 as가 18.7mL/L이므로, 0.0125m3의 물에 공급되는 공기량은 0.0125 x 18.7 = 0.234m3/min이다.

    반송률은 부상조 내의 부유물질 농도와 처리할 폐수의 부유물질 농도의 비율로 계산된다. 이 때, 부상조 내의 부유물질 농도는 처리량과 부상조의 체적을 이용하여 계산할 수 있다. 부상조의 체적은 부상조의 직경과 높이를 이용하여 계산할 수 있다.

    부상조의 직경이 3m, 높이가 4m이라고 가정하면, 부상조의 체적은 π x (1.5)2 x 4 = 28.27m3이다. 따라서, 부상조 내의 부유물질 농도는 4687.5/28.27 = 165.8mg/L이다.

    반송률은 (처리할 폐수의 부유물질 농도/부상조 내의 부유물질 농도) x 100으로 계산할 수 있다. 따라서, 반송률은 (375/165.8) x 100 = 226.2%이다.

    하지만, 부상조 내의 부유물질 농도는 최적 A/S비에서만 유효하므로, 실제 반송률은 이보다 낮을 것이다. f=0.8이므로, 실제 반송률은 226.2 x 0.8 = 180.96%이다.

    공기가압을 고려하여 반송률을 보정해야 한다. 공기가압이 5.1 atm이므로, 공기용해도 as는 18.7 x (1+0.0284 x 5.1) = 28.5mL/L이다. 따라서, 0.0125m3의 물에 공급되는 공기량은 0.0125 x 28.5 = 0.356m3/min이다.

    공기가압을 고려한 반송률은 (처리할 폐수의 부유물질 농도/부상조 내의 부유물질 농도) x (공기용해도 as/공기가압) x 100으로 계산할 수 있다. 따라서, 공기가압을 고려한 반송률은 (375/165.8) x (28.5/5.1) x 100 = 406.5%이다.

    하지만, 반송률은 100%를 넘을 수 없으므로, 최종적인 반송률은 100%로 한정된다. 따라서, 약 40이 정답이다.
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36. 고도수처리에 이용되는 분리방법 중 투석의 구동력으로 옳은 것은?

  1. 정수압차(0.1~1Bar)
  2. 정수압차(20~100Bar)
  3. 전위차
  4. 농도차
(정답률: 68%)
  • 고도수처리에서 투석은 물과 용질을 분리하는 방법 중 하나입니다. 이때 투석의 구동력은 농도차입니다. 농도차란 농도가 다른 두 용액 사이의 차이를 말합니다. 이 차이를 이용하여 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 용질이 이동하게 되어 분리가 이루어지는 것입니다. 따라서 "농도차"가 정답입니다.
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37. 하수고도처리 방법 중 질소제거를 위한 막분리활성 슬러지법(MBR공법)의 장단점 및 설계, 유지관리상 유의점으로 옳지 않는 것은?

  1. 생물학적 공정에서 문제시 되고 있는 이차침전지의 침강성과 관련된 문제가 없다.
  2. 긴 SRT로 인하여 슬러지 발생량이 적다.
  3. SS제거를 위해 응집조를 두어 분리막을 보호하고 수명을 연장한다.
  4. 완벽한 고액분리가 가능하며 높은 MLSS 유지가 가능하다.
(정답률: 45%)
  • "SS제거를 위해 응집조를 두어 분리막을 보호하고 수명을 연장한다." 이 옳지 않은 것이다. MBR공법은 막분리활성 슬러지법으로, 생물학적 공정과 물리학적 공정을 결합한 공법이다. 이 공법의 장점으로는 완벽한 고액분리가 가능하며 높은 MLSS 유지가 가능하다는 것이 있다. 또한 이차침전지의 침강성과 관련된 문제가 없다는 것과 긴 SRT로 인하여 슬러지 발생량이 적다는 것도 장점이다. 하지만 응집조를 두어 분리막을 보호하고 수명을 연장한다는 것은 옳지 않다. MBR공법에서는 분리막을 보호하기 위해 일정한 시간마다 분리막을 세척하는 작업이 필요하다.
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38. 회전생물막접촉기(RBC)에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 슬러지 반송량 조절이 용이하다.
  2. 활성슬러지법에 비해 슬러지 생산량이 적다.
  3. 질소, 인 등의 영양염류의 제거가 가능하다.
  4. 동력비가 적게 든다.
(정답률: 50%)
  • "슬러지 반송량 조절이 용이하다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 회전생물막접촉기(RBC)의 특징 중 하나가 아니다. RBC는 활성슬러지법에 비해 슬러지 생산량이 적고, 질소, 인 등의 영양염류의 제거가 가능하며, 동력비가 적게 든다는 장점이 있다. 하지만 슬러지 반송량을 조절하는 것은 다른 처리 과정에서 이루어지는 것이다.
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39. 슬러지의 함수율 90%, 슬러지의 고형물량중 유기물 함량 70%이다. 투입량은 100k이며 소화로 유기물의 5/7가 제거된다. 소화된 후의 슬러지 양은? (단, 소화슬러지의 함수율은 85%, %는 부피기준이며, 소형물의 비중은 1.0으로 가정한다.)

  1. 33.3m3
  2. 42.2m3
  3. 45.6m3
  4. 51.4m3
(정답률: 46%)
  • 투입한 슬러지의 양은 100k이다. 이 중 유기물 함량은 70%이므로, 유기물의 양은 70k이다. 소화로 유기물의 5/7이 제거되므로, 소화 후에는 30k의 유기물이 남게 된다.

    소화 후의 슬러지 양을 구하기 위해서는 먼저 소화 전의 슬러지 양을 구해야 한다. 슬러지의 함수율이 90%이므로, 슬러지의 부피는 100/0.9 = 111.1m3이다.

    소화 후의 슬러지 양은 소화 전의 슬러지 양에서 소화로 제거된 유기물의 양을 빼면 된다. 소화 전 슬러지의 고형물량은 유기물 함량이 70%이므로, 고형물의 양은 70k/0.7 = 100k이다. 따라서 소화 전 슬러지의 부피는 100k/1.0 = 100m3이다.

    소화 후의 슬러지의 함수율은 85%이므로, 소화 후 슬러지의 부피는 111.1m3 x 0.85 = 94.4m3이다.

    따라서, 소화 후의 슬러지 양은 94.4m3 - 30k/1.0 = 33.3m3이다. 따라서 정답은 "33.3m3"이다.
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40. 직경이 0.5mm이고 비중이 2.65인 구형입자가 20℃ 물에서 침강할 때 침강속도(m/sec)는? (단, 20℃에서 pw=998.2kg/m3이며, μ=1.002 × 10-3kg/mㆍsec, Stokes 법칙적용)

  1. 0.08
  2. 0.14
  3. 0.22
  4. 0.32
(정답률: 68%)
  • Stokes 법칙에 따르면 침강속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = (2/9) * (ρp - ρf) * g * r2 / μ

    여기서,
    - ρp는 입자의 비중 (2.65)
    - ρf는 유체의 밀도 (20℃에서의 물 밀도인 998.2kg/m3)
    - g는 중력가속도 (9.81m/s2)
    - r은 입자의 반지름 (0.5mm/2 = 0.00025m)
    - μ는 유체의 점성도 (1.002 × 10-3kg/mㆍsec)

    따라서,

    v = (2/9) * (2.65 - 998.2) * 9.81 * (0.00025)2 / (1.002 × 10-3)
    = 0.00022 m/s

    따라서, 침강속도는 0.22m/s이다.
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3과목: 수질오염공정시험방법

41. 시료를 채취할 때 유의하여야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 휘발성유기화합물 분석용 시료를 채취할 때에는 뚜껑의 격막을 만지지 않도록 주의 하여야 한다.
  2. 지하수 시료채취 시 심부층의 경우 저속양수펌프 등을 이용하여 반드시 저속시료채취하여 시료 교란을 최소화하여야 한다.
  3. 냄새 측정을 위한 시료채취시 냄새 없는 세제로 닦은 후 고무 또는 플라스틱 마개로 봉한다.
  4. 퍼클로레이트를 측정하기 위한 시료채취 시 시료용기를 질산 및 정제수로 씻은 후 사용하며 시료 채취시 시료병의 2/3를 채운다.
(정답률: 75%)
  • "냄새 측정을 위한 시료채취시 냄새 없는 세제로 닦은 후 고무 또는 플라스틱 마개로 봉한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 냄새 측정을 위한 시료채취에서는 시료병에 냄새가 남아있을 수 있기 때문에 냄새 없는 세제로 닦은 후에는 반드시 시료병을 오븐 등에서 100℃ 이상으로 건조시켜야 한다. 그리고 봉을 닫을 때에는 파라핀 필름 등으로 봉하여 냄새가 새어나오지 않도록 해야 한다.
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42. 냄새 측정시 냄새역치(TON)를 구하는 산식으로 옳은 것은? (단, A: 시료부피(mL), B: 무취 정제수 부피(mL) )

  1. 냄새역치 = (A + B) / A
  2. 냄새역치 = A / (A + B)
  3. 냄새역치 = (A + B) / B
  4. 냄새역치 = B / (A + B)
(정답률: 82%)
  • 냄새역치는 시료에 포함된 냄새물질의 농도를 나타내는 지표이다. 이를 구하는 공식은 시료 부피(A)와 무취 정제수 부피(B)를 더한 값(A+B)을 시료 부피(A)로 나눈 것이다. 이유는 무취 정제수는 냄새물질이 없는 상태이므로, 시료 부피(A)와 더해주어야 전체 냄새물질의 양을 구할 수 있기 때문이다. 따라서 "냄새역치 = (A + B) / A"가 옳은 답이다.
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43. 시료의 최대보전기간이 나머지와 다른 측정대상 항목은?

  1. 총인(용존 총인)
  2. 퍼클로레이트
  3. 페놀류
  4. 유기인
(정답률: 65%)
  • 유기인은 시간이 지나면 분해되거나 변화하기 쉬운 성질을 가지고 있기 때문에 최대보전기간이 다른 측정대상 항목들과는 달리 보존기간이 제한적이다. 따라서 유기인은 다른 측정대상 항목들과는 다른 최대보전기간을 가지고 있다.
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44. 총칙 중 온도표시에 관한 내용으로 옳지 않는 것은?

  1. 냉수는 15℃ 이하를 말한다.
  2. 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 4∼15℃의 곳을 뜻한다.
  3. 시험은 따로 규정이 없는 한 상온에서 조작하고 조작 직후에 그 결과를 관찰한다.
  4. 온수는 60∼70℃를 말한다.
(정답률: 75%)
  • "찬 곳은 따로 규정이 없는 한 4∼15℃의 곳을 뜻한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 찬 곳의 온도는 규정에 따라 다르기 때문이다. 예를 들어, 식품 보관 규정에서는 찬 곳을 1∼10℃로 정하고 있다. 따라서, 찬 곳의 온도는 규정에 따라 다르므로 "따로 규정이 없는 한"이라는 표현은 옳지 않다.
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45. 정량한계(LOQ)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 정량한계 = 2 × 표준편차
  2. 정량한계 = 3.3 × 표준편차
  3. 정량한계 = 5 × 표준편차
  4. 정량한계 = 10 × 표준편차
(정답률: 65%)
  • 정답: "정량한계 = 10 × 표준편차"

    정량한계는 측정값이 얼마 이상 되어야 정량적으로 측정 가능한지를 나타내는 값입니다. 이 값은 측정기기의 민감도와 측정값의 변동성에 따라 결정됩니다. 일반적으로 정량한계는 측정값의 평균에서 일정한 배수만큼의 표준편차를 더한 값으로 계산됩니다. 이 때, 10배의 표준편차를 더한 값이 정량한계로 사용되는 이유는 측정값의 변동성이 클 경우에도 정확한 측정이 가능하도록 하기 위함입니다. 따라서, "정량한계 = 10 × 표준편차"가 옳은 답입니다.
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46. 자동시료채취기의 시료채취 기준으로 옳은 것은? (단, 배출허용기준 적합여부 판정을 위한 시료채취-복수시료채취방법 기준)

  1. 2시간 이내에 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일시료로 한다.
  2. 4시간 이내에 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일시료로 한다.
  3. 6시간 이내에 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일시료로 한다.
  4. 8시간 이내에 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일시료로 한다.
(정답률: 66%)
  • 자동시료채취기로 채취한 시료는 시간이 지남에 따라 성분이 변화할 수 있기 때문에, 채취 후 가능한 빨리 분석을 해야 한다. 따라서 시료채취 후 분석까지의 시간이 짧을수록 좋다. 그리고 시료채취 시간 간격이 짧을수록 시료의 변동성이 적어진다. 이에 따라 6시간 이내에 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일시료로 한다는 것이 옳다.
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47. 다음은 잔류염소-비색법 측정에 관한 내용이다. ( )안에 옳은 내용은?

  1. 인산염완충용액
  2. 프탈산염완충용액
  3. 붕산염완충용액
  4. 수산화칼륨완충용액
(정답률: 63%)
  • 잔류염소-비색법 측정에서는 샘플에 인산염완충용액을 첨가하여 pH를 조절한다. 이는 잔류염소가 존재할 경우 pH가 낮아지기 때문에 pH를 높여서 측정을 용이하게 하기 위함이다. 따라서 인산염완충용액이 선택되었다.
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48. 다음은 페놀류를 자외선/가시선 분광법으로 측정하는 방법이다. ( )안에 옳은 내용은?

  1. 몰리브덴산 암모늄
  2. 아연분말
  3. 헥사시안화철(ll)산칼륨
  4. 과황산칼륨
(정답률: 48%)
  • 페놀류는 자외선/가시선 분광법으로 측정할 때, 헥사시안화철(ll)산칼륨과 반응하여 형성되는 색소의 흡광도를 측정하는 방법을 사용한다. 따라서 정답은 "헥사시안화철(ll)산칼륨"이다. "몰리브덴산 암모늄", "아연분말", "과황산칼륨"은 페놀류 측정과는 관련이 없는 물질들이다.
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49. 총대장균군(환경기준 적용시료) 실험을 위한 시료의 보존 방법 기준은?

  1. 4℃ 보관
  2. 저온(10℃ 이하)보관
  3. 냉암소에 4℃ 보관
  4. 황산구리 첨가 후 4℃ 냉암소 보관
(정답률: 50%)
  • 총대장균은 높은 온도와 습도에서 증식하기 때문에, 저온(10℃ 이하) 보관이 필요하다. 4℃로만 보관하면 적절한 온도가 유지되지 않을 수 있으며, 냉암소나 황산구리 첨가 후 보관해도 적절한 온도가 유지되지 않을 수 있다. 따라서 저온(10℃ 이하) 보관이 가장 적합하다.
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50. 공장폐수 및 하수유량(측정용 수로 및 기타 유량측정 방법) 측정을 위한 웨어의 최대유속과 최소유속의 비로 옳은 것은?

  1. 100 : 1
  2. 200 : 1
  3. 400 : 1
  4. 500 : 1
(정답률: 75%)
  • 공장폐수 및 하수유량은 대체로 매우 큰 차이가 있을 수 있기 때문에, 측정을 위한 웨어의 최대유속과 최소유속의 비는 가능한 한 크게 유지해야 합니다. 이를 위해 일반적으로 사용되는 웨어의 최대유속과 최소유속의 비는 500 : 1입니다. 이는 측정 범위가 500배까지 가능하다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 최대유속이 10m/s인 웨어를 사용하면 최소유속은 0.02m/s까지 측정이 가능합니다. 따라서, 공장폐수 및 하수유량 측정을 위해서는 500 : 1의 비율을 유지하는 것이 적절합니다.
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51. 인산염의 정량을 위해 적용 가능한 시험방법과 가장 거리가 먼 것은? (단, 수질오염공정시험기준 기준)

  1. 자외선/가시선 분광법(이염화주석환원법)
  2. 자외선/가시선 분광법(아스코르빈산환원법)
  3. 이온크로마토그래피
  4. 이온전극법
(정답률: 58%)
  • 인산염은 이온으로 존재하므로 이온전극법이 적용 가능하다. 이온전극법은 이온농도를 측정하는 방법으로, 이온전극을 이용하여 용액 속의 이온농도를 측정한다. 이 방법은 빠르고 정확하며, 측정이 간단하다는 장점이 있다. 따라서 이온전극법은 수질오염공정시험기준 기준 중 인산염의 정량을 위해 적용 가능한 시험방법 중 가장 거리가 먼 것이다.
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52. 색도 측정에 관한 설명 중 옳지 않는 것은?

  1. 색도측정은 시각적으로 눈에 보이는 색상에 관계 없이 단순 색도차 또는 단일 색도차를 계산한다.
  2. 백금-코발트 표준물질과 아주 다른 색상의 폐하수에는 적용 할 수 없다.
  3. 근본적인 간섭은 적용 파장에서 콜로이드 물질 및 부유물질의 존재로 빛이 흡수 또는 분산되면서 일어난다.
  4. 아담스-니컬슨(Adams-Nickerson) 색도공식을 근거로 한다.
(정답률: 88%)
  • "백금-코발트 표준물질과 아주 다른 색상의 폐하수에는 적용 할 수 없다."가 옳지 않은 설명이다. 이유는 색도측정은 색상의 차이를 계산하는 것이기 때문에, 백금-코발트 표준물질과 다른 색상의 물질에 대해서도 적용이 가능하다. 다만, 이 경우에는 다른 표준물질을 사용하여 보정해야 한다.
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53. 개수로 측정 구간의 유수의 평균 단면적이 0.8m2이고, 표면 최대 유속이 2m/sec일 때 유량은? (단, 수로의 구성, 재질, 수로 단면의 형상, 구배 등이 일정치 않은 개수로의 경우)

  1. 53 m3/min
  2. 72 m3/min
  3. 84 m3/min
  4. 90 m3/min
(정답률: 64%)
  • 유량(Q)은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = A × V

    여기서 A는 단면적, V는 유속이다. 문제에서 주어진 단면적은 0.8m2이고, 최대 유속은 2m/sec이므로 유량은 다음과 같다.

    Q = 0.8m2 × 2m/sec = 1.6m3/sec

    하지만 문제에서는 유량을 분당으로 표시하라고 하였으므로, 1분 = 60초이므로 다음과 같이 계산한다.

    Q = 1.6m3/sec × 60sec/1분 = 96m3/min

    따라서, 가장 가까운 값은 "72 m3/min"이다.
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54. 다음은 시료의 전처리 방법 중 '회화에 의한 분해'에 관한 내용이다. ( )안에 옳은 것은?

  1. ① 400℃, ② 휘산, ③ 회화
  2. ① 400℃, ② 회화, ③ 휘산
  3. ① 500℃, ② 휘산, ③ 회화
  4. ① 500℃, ② 회화, ③ 휘산
(정답률: 75%)
  • 회화에 의한 분해는 시료를 고온에서 가열하여 분해시키는 방법이다. 이때 가열 온도는 400℃ 정도이며, 분해시키기 위해 휘산을 사용한다. 따라서 정답은 "① 400℃, ② 휘산, ③ 회화"이다.
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55. 측정하고자 하는 금속물질이 바륨인 경우의 시험 방법과 가장 거리가 먼 것은? (단, 수질오염공정시험기준)

  1. 자외선/가시선 분광법
  2. 유도결합플라스마 원자발광분광법
  3. 유도결합플라스마 질량분석법
  4. 불꽃 원자흡수분광광도법
(정답률: 74%)
  • 바륨은 자외선/가시선 분광법으로 측정할 수 있습니다. 이는 바륨이 자외선/가시선에서 흡수하는 특정한 파장을 측정하여 바륨의 양을 파악하는 방법입니다. 다른 세 가지 방법은 유도결합플라스마 원자발광분광법, 유도결합플라스마 질량분석법, 불꽃 원자흡수분광광도법으로, 이들 방법은 다른 금속물질의 측정에 주로 사용됩니다.
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56. 클로로필 a 측정시 클로로필 색소를 추출하는데 사용되는 용액은?

  1. 아세톤(1+9) 용액
  2. 아세톤(9+1) 용액
  3. 에틸알콜(1+9) 용액
  4. 에틸알콜(9+1) 용액
(정답률: 81%)
  • 클로로필 a는 아세톤에 잘 녹기 때문에, 클로로필 색소를 추출하기 위해서는 아세톤이 필요하다. 따라서, 아세톤(9+1) 용액이 클로로필 a 측정시 클로로필 색소를 추출하는데 사용되는 용액이다.
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57. 시안(CN-)을 이온전극법으로 측정할 때 정량한계는?

  1. 0.01 mg/L
  2. 0.05 mg/L
  3. 0.10 mg/L
  4. 0.50 mg/L
(정답률: 59%)
  • 시안(CN-)의 정량한계는 0.10 mg/L이다. 이유는 이온전극법에서는 측정하고자 하는 이온의 농도가 전극 표면에 일정한 양 이상 존재해야 측정이 가능하다. 이를 최소 검출한계라고 하는데, 시안(CN-)의 최소 검출한계는 0.10 mg/L 이하이기 때문에 이 값이 정답이 된다.
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58. 폐수 중의 알킬수은을 기체크로마토그래피로 정량할 때 사용되는 검출기와 운반기체를 맞게 짝지어진 것은?

  1. TCD, 헬륨
  2. FPD, 질소
  3. ECD, 헬륨
  4. FTD, 질소
(정답률: 71%)
  • 알킬수은은 매우 작은 농도에서도 인체에 해로운 영향을 미치는 유해물질 중 하나입니다. 따라서 폐수 중의 알킬수은을 정확하게 측정하기 위해서는 민감한 검출기와 안정적인 운반기체가 필요합니다.

    ECD(Electron Capture Detector)는 매우 민감한 검출기 중 하나로, 알킬수은을 검출하는 데에 특히 효과적입니다. 이는 ECD가 전자를 캡처하는 물질과 상호작용하여 신호를 생성하기 때문입니다.

    헬륨은 안정적인 운반기체 중 하나로, 분석 과정에서 샘플과 검출기 사이를 원활하게 운반할 수 있도록 도와줍니다. 또한 헬륨은 비활성 기체이기 때문에 반응성이 높은 물질들과 상호작용하지 않아 안전성이 높습니다.

    따라서, 폐수 중의 알킬수은을 기체크로마토그래피로 정량할 때는 ECD 검출기와 헬륨 운반기체를 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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59. 그림과 같은 개수로(수로의 구성재질과 수로 단면의 형상이 일정하고 수로의 길이가 적어도 10m까지 똑바른 경우)가 있다. 수심 1m, 수로폭 2m, 수면경사 1/1000인 수로의 평균 유속(C(Ri)0.5)을 케이지(Chezy)의 유속공식으로 계산하였을 때 유량은? (단, Bazin의 유속계수 C = 이며, 이고, r=0.46 이다.)

  1. 102 m3/min
  2. 122 m3/min
  3. 142 m3/min
  4. 162 m3/min
(정답률: 64%)
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60. 실험 일반 총칙 중 용어정의에 관한 내용으로 옳지 않는 것은?

  1. 냄새가 없다: 냄새가 없거나 또는 거의 없는 것을 표시하는 것
  2. 정밀히 단다: 규정된 수치의 무게를 0.1mg까지 다는 것
  3. 정확히 단다: 규정한 양의 액체를 부피피펫으로 눈금까지 취하는 것
  4. 진공: 따로 규정이 없는 한 15mmHg 이하
(정답률: 62%)
  • "정밀히 단다: 규정된 수치의 무게를 0.1mg까지 다는 것"이 옳지 않은 것이다. 이는 정확도를 나타내는 용어이며, 정밀도는 동일한 조건에서 측정값들이 얼마나 일치하는지를 나타내는 용어이다. 따라서 "정밀히 단다"는 올바른 용어가 아니며, "정확히 단다"가 맞는 용어이다.

    간단명료한 설명: "정밀도"는 일치하는 정도를 나타내는 용어이고, "정확도"는 정확한 값을 나타내는 용어이다. "정밀히 단다"는 정확도를 나타내는 용어가 아니라, 정밀도를 나타내는 용어이므로 옳지 않다.
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4과목: 수질환경관계법규

61. 수질 및 수생태계 정책 심의 위원회의 위원장은?

  1. 대통령
  2. 국무총리
  3. 환경부장관
  4. 환경부차관
(정답률: 75%)
  • 수질 및 수생태계 정책 심의 위원회는 환경부의 소관이므로, 위원장은 환경부의 최고 책임자인 환경부장관이 맡게 됩니다.
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62. 과징금 부과기준에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 과징금의 납부기한은 과징금납부통지서의 발급일부터 30일로 한다.
  2. 과징금은 영업정지일수에 1일당 부과금액과 폐수처리업의 종류별 부과계수를 곱하여 산정한다.
  3. 영업정지 1일당 부과금액은 300만원으로 한다.
  4. 폐수처리업의 종류별 부과계수는 폐수수탁처리업 2.0, 폐수재이용업 1.2로 한다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "영업정지 1일당 부과금액은 300만원으로 한다."이다. 이유는 과징금 부과기준에서 영업정지 1일당 부과금액은 300만원이 아니라, 따로 명시되어 있지 않기 때문이다. 나머지 보기들은 모두 과징금 부과기준에 대한 내용으로 옳다. 폐수처리업의 종류별 부과계수는 해당 업종의 위해성과 위해정도를 고려하여 부과되는데, 폐수수탁처리업은 더 위해성이 높기 때문에 부과계수가 높게 책정된 것이다.
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63. 환경기준 중 수질 및 수생태계(하천)의 생활환경기준으로 옳지 않은 것은? (단, 등급은 매우 좋음( I a))

  1. 수소이온농도(pH) : 6.3∼7.5
  2. T-P : 0.02 mg/L 이하
  3. SS : 25 mg/L 이하
  4. BOD : 1 mg/L 이하
(정답률: 42%)
  • 정답은 "수소이온농도(pH) : 6.3∼7.5" 이다. 이는 오히려 매우 좋은 등급에 해당하는데, 수생태계에서는 약간 산성인 환경이 적합하다. 따라서 pH가 6.3~7.5인 수질은 수생태계에 적합한 생활환경기준이다.
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64. 환경기술인 등에 교육에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 보수교육: 최초 교육 후 3년 마다 실시하는 교육
  2. 교육과정: 환경기술인 과정, 폐수처리기술요원과정
  3. 교육과정의 교육기간: 3일 이내
  4. 교육기관: 환경기술인은 환경보전협회, 기술요원은 국립환경인력개발원
(정답률: 83%)
  • "교육과정의 교육기간: 3일 이내"가 옳지 않은 것이다. 환경기술인과 폐수처리기술요원 모두 보수교육과정에서 최초 교육 이후 3년마다 교육을 받아야 하며, 교육과정의 교육기간은 각각 다르다. 환경기술인 과정은 80시간, 폐수처리기술요원 과정은 60시간의 교육을 받아야 한다.
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65. 환경부장관은 비점오염저감계획을 검토하거나 비점오염저감시설을 설치하지 아니하여도 되는 사업장을 인정하려는 때에는 그 적정성에 관하여 환경부령이 정하는 관계전문기관의 의견을 들을 수 있다. 다음이 말하는 환경부령이 정하는 관계전문기관으로 옳은 것은?

  1. 국립환경과학원
  2. 한국환경정책ㆍ평가연구원
  3. 한국환경기술개발원
  4. 한국건설기술연구원
(정답률: 63%)
  • 환경부령에서 정하는 관계전문기관은 "한국환경정책ㆍ평가연구원"입니다. 이는 비점오염저감계획 검토 및 비점오염저감시설 설치 여부를 결정하는데 있어서 전문적인 평가와 조사를 수행하는 기관으로 지정되어 있기 때문입니다.
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66. 환경부장관은 대권역별 수질 및 수생태계 보전을 위한 기본계획을 몇 년마다 수립하여야 하는가?

  1. 3년
  2. 5년
  3. 7년
  4. 10년
(정답률: 84%)
  • 환경부장관은 대권역별 수질 및 수생태계 보전을 위한 기본계획을 10년마다 수립하여야 합니다. 이는 대권역별 수질 및 수생태계 보전을 위한 기본계획이 지속적으로 개선되고 발전될 수 있도록 하기 위함입니다. 또한, 10년마다 수립된 기본계획은 장기적인 관점에서 대권역별 수질 및 수생태계 보전을 위한 정책 및 전략을 수립하는 데에도 중요한 역할을 합니다.
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67. 1일 폐수배출량이 800m3인 사업장의 환경기술인의 자격 기준으로 옳은 것은?

  1. 수질환경기사 1명 이상
  2. 수질환경산업기사 1명 이상
  3. 수질환경산업기사, 환경기능사 또는 2년 이상 수질 분야 환경관련 업무에 직접 종사한 자 1명 이상
  4. 수질환경산업기사, 환경기능사 또는 3년 이상 수질 분야 환경관련 업무에 직접 종사한 자 1명 이상
(정답률: 65%)
  • 정답은 "수질환경산업기사 1명 이상"입니다.

    환경기술인의 자격 기준은 대개 해당 사업장의 규모와 환경오염의 정도 등에 따라 다르게 적용됩니다. 이 경우에는 1일 폐수배출량이 800m3인 사업장이므로, 수질환경산업기사 1명 이상이 필요합니다.

    수질환경산업기사는 수질오염원의 발생원인과 특성, 수질오염의 진단 및 평가, 수질오염방지 및 정화기술 등에 대한 지식과 기술을 보유한 전문가입니다. 따라서 이러한 전문가의 역할을 수행할 수 있는 수질환경산업기사 1명 이상이 필요한 것입니다.
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68. 초과부과금의 산정기준인 수질오염물질 1킬로그램 당 부과금액이 가장 적은 것은?

  1. 수은 및 그 화합물
  2. 폴리염화비페닐
  3. 트리클로로에틸렌
  4. 카드뮴 및 그 화합물
(정답률: 63%)
  • 트리클로로에틸렌은 다른 세 가지 물질에 비해 더 적은 화학적인 오염물질로 분류되기 때문에, 1킬로그램 당 부과금액이 가장 적습니다.
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69. 수질오염경보 중 조류경보(조류경보단계)시 취수장, 정수장 관리자의 조치사항 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 조류증식 수심 이하로 취수구 이동
  2. 취수구 방어막 설치 등 조류 제거 조치
  3. 정수의 독소분석 실시
  4. 정수처리 강화(활성탄처리, 오존처리)
(정답률: 82%)
  • "취수구 방어막 설치 등 조류 제거 조치"는 옳은 조치이다. 조류증식으로 인해 취수장에서 수질오염이 발생할 경우, 취수구 주변에 방어막을 설치하여 조류의 침입을 막는 것이 중요하다. 이는 취수장의 안전한 운영을 위해 필수적인 조치이다.
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70. 환경부장관은 비점오염저감계획의 이행 또는 시설의 설치, 개선을 명령할 경우에는 비점오염저감계획의 이행 또는 시설의 설치, 개선에 필요한 기간을 고려하여 정한다. 시설 설치의 경우의 필요기간 범위로 옳은 것은? (단, 연장기간은 고려하지 않음)

  1. 6월
  2. 1년
  3. 2년
  4. 3년
(정답률: 57%)
  • 환경부장관이 비점오염저감계획의 이행 또는 시설의 설치, 개선을 명령할 경우에는 필요한 기간을 고려하여 정한다고 했습니다. 이때 시설 설치의 경우, 건축법상으로 최소 1년의 기간이 필요합니다. 따라서 "1년"이 옳은 답입니다.
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71. 폐수종말처리시설의 방류수 수질기준으로 옳지 않은 것은? (단, IV 지역, 적용기간: 2012.1.1∼2012.12.31 ( )는 농공단지 폐수종말처리시설의 방류수수질기준)

  1. BOD : 20(30)mg/L 이하
  2. COD : 30(40)mg/L 이하
  3. SS : 20(30)mg/L 이하
  4. T-N : 40(60)mg/L 이하
(정답률: 40%)
  • COD (Chemical Oxygen Demand)는 유기물의 산화능을 나타내는 지표이며, BOD (Biological Oxygen Demand)는 생물이 분해하는 능력을 나타내는 지표입니다. 일반적으로 COD는 BOD보다 높은 값을 가지며, 폐수처리시설에서는 COD와 BOD 모두를 제어하여 수질을 개선합니다. 따라서 COD 기준이 BOD 기준보다 높은 것은 옳지 않습니다.
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72. 물놀이 등의 행위제한 권고기준 중 대상행위가 '어패류 등 섭취'인 경우 항목 및 기준으로 옳은 것은?

  1. 어패류 체내 총 수은(Hg) : 0.1mg/kg 이상
  2. 어패류 체내 총 수은(Hg) : 0.3mg/kg 이상
  3. 어패류 체내 총 카드뮴(Cd) : 0.1mg/kg 이상
  4. 어패류 체내 총 카드뮴(Cd) : 0.3mg/kg 이상
(정답률: 60%)
  • 정답은 "어패류 체내 총 수은(Hg) : 0.3mg/kg 이상" 입니다. 이유는 어패류는 수은이나 카드뮴 등의 중금속 오염물질이 존재할 가능성이 있기 때문에, 이러한 오염물질의 노출을 최소화하기 위해 권고기준이 설정되었습니다. 특히 수은은 신경계 및 면역계에 영향을 미치는 위험성이 있기 때문에, 높은 노출이 우려되는 어패류의 경우 0.3mg/kg 이상의 수은 함량을 가진 것은 섭취를 제한하는 것이 좋습니다.
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73. 위임업무 보고사항 중 보고횟수 기준이 나머지와 다른 업무내용은?

  1. 배출업소의 지도, 점검 및 행정처분 실적
  2. 폐수처리업에 대한 등록, 지도단속실절 및 처리실적 현황
  3. 배출부과금 부과 실적
  4. 비점오염원의 설치신고 및 방지시설 설치 현황 및 행정처분 현황
(정답률: 71%)
  • 나머지 보고사항들은 매주 또는 매월 보고하는 반면, "폐수처리업에 대한 등록, 지도단속실절 및 처리실적 현황"은 보고 주기가 다르기 때문에 나머지와 다른 업무내용이다. 이 보고사항은 정해진 주기가 아니라 필요에 따라 보고하는 경우가 있기 때문이다.
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74. 비점오염원의 변경신고를 하여야 하는 경우에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지면적이 처음 신고면적의 100분의 15이상 증가하는 경우
  2. 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지면적이 처음 신고면적의 100분의 25이상 증가하는 경우
  3. 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지면적이 처음 신고면적의 100분의 30이상 증가하는 경우
  4. 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지면적이 처음 신고면적의 100분의 50이상 증가하는 경우
(정답률: 88%)
  • 비점오염원의 변경신고를 하여야 하는 경우는 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지면적이 처음 신고면적의 100분의 15이상 증가하는 경우입니다. 이는 처음 신고한 면적보다 상당한 면적이 추가되어 환경오염에 미치는 영향이 변화할 가능성이 높기 때문입니다.
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75. 다음은 폐수처리업자의 준수사항에 관한 내용이다. ( )안에 옳은 내용은?

  1. ① 8시간, ② 1년
  2. ① 8시간, ② 2년
  3. ① 16시간, ② 1년
  4. ① 16시간, ② 2년
(정답률: 64%)
  • 이미지에서 보이는 내용은 폐수처리업자가 준수해야 할 사항들이다. 그 중에서도 "폐수처리시설 운영자 및 작업자는 16시간 이상의 교육을 받아야 하며, 2년마다 교육을 받아야 한다." 라는 내용이 있다. 따라서 정답은 "① 16시간, ② 2년" 이다.
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76. 환경부령이 정하는 수로에 해당되지 않는 것은?

  1. 상수관거
  2. 운하
  3. 농업용 수로
  4. 지하수로
(정답률: 88%)
  • 환경부령에서는 "운하", "농업용 수로", "지하수로"를 정하는 수로로 명시하고 있지만, "상수관거"는 해당되지 않습니다. 이는 "상수관거"가 일반적으로 상수도 시설에 사용되는 것이기 때문입니다.
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77. 환경부장관은 가동개시신고를 한 폐수무방류배출시설에 대하여 10일 이내에 허가 또는 변경허가의 기준에 적합한지 여부를 조사하여야 한다. 이 규정에 의한 조사를 거부, 방해 또는 기피한 자에 대한 벌칙 기준은?

  1. 500만원 이하의 벌금
  2. 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  3. 2년 이하의 징역 또는 1천오백만원 이하의 벌금
  4. 3년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금
(정답률: 72%)
  • 환경부장관이 가동개시신고를 한 폐수무방류배출시설에 대한 조사를 거부, 방해 또는 기피하는 경우, 이는 환경보호에 대한 중대한 위협이 될 수 있기 때문에 엄격한 처벌이 필요하다. 따라서 벌칙 기준은 상대적으로 높은 벌금과 징역이 부과되는 것으로 결정되었는데, 그 중에서도 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금이 부과되는 이유는 범죄의 경중과 범죄자의 범행 경력 등을 고려하여 적절한 벌을 부과하기 위함이다. 이는 범죄자에게 경각심을 심어주고, 동시에 환경보호에 대한 책임감을 높이기 위한 목적도 있다.
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78. 수질오염방지시설 중 화학적 처리시설이 아닌 것은?

  1. 살균시설
  2. 응집시설
  3. 흡착시설
  4. 침전물 개량시설
(정답률: 82%)
  • 응집시설은 수질오염 방지시설 중에서 화학적 처리를 하지 않는 시설입니다. 응집시설은 수질오염물질 중에서 고형물을 제거하여 수질오염을 방지하는 역할을 합니다. 즉, 수질오염물질을 물속에서 분리하여 처리하는 물리적 처리시설입니다. 따라서, "응집시설"이 정답입니다.
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79. 기타수질오염원인 수산물양식시설 중 가두리 양식어장의 시설 설치 등의 조치 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 사료를 준 후 2시간 지났을 때 침전되는 양이 10% 미만인 부상사료를 사용한다. 다만 10센티미터 미만의 치어 또는 종묘에 대한 사료는 제외한다.
  2. 부상사료 유실 방지대를 수표면 상, 하로 각각 30센티미터 이상 높이로 설치하여야 한다. 다만, 사료유실의 우려가 없는 경우에는 그러하지 아니하다.
  3. 어병의 예방이나 치료를 하기 위한 항생제를 지나치게 사용하여서는 아니 된다.
  4. 분뇨를 수질할 수 있는 시설을 갖춘 변소를 설치하여야 하며 수집된 분뇨를 육상으로 운반하여 호소에 재유입되지 아니하도록 처리하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 부상사료 유실 방지대를 수표면 상, 하로 각각 30센티미터 이상 높이로 설치하여야 한다. 다만, 사료유실의 우려가 없는 경우에는 그러하지 아니하다. - 이 기준은 옳지 않다. 사료유실의 우려가 없는 경우에도 부상사료 유실 방지대를 설치해야 한다. 이는 수조 내에 사료가 떨어져서 분해되면 수질 오염을 일으키기 때문이다.
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80. 사업자가 환경기술인을 바꾸어 임명하는 경우에 관한 기준으로 옳은 것은?

  1. 그 사유가 발생한 날부터 30일 이내 신고한다.
  2. 그 사유가 발생한 날부터 10일 이내 신고한다.
  3. 그 사유가 발생한 날부터 5일 이내 신고한다.
  4. 그 사유가 발생한 날, 즉시 신고한다.
(정답률: 78%)
  • 사업자가 환경기술인을 바꾸어 임명하는 경우에는 그 사유가 발생한 날부터 5일 이내에 신고해야 합니다. 이는 환경부 고시 제2019-22호에 명시된 내용으로, 사업자가 환경기술인을 바꾸는 경우에는 이를 즉시 환경부에 신고해야 하며, 최대 5일 이내에 신고를 완료해야 합니다. 이는 환경기술인의 역할과 책임을 적극적으로 보장하고, 환경오염 사고 등을 예방하기 위한 조치입니다.
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