수질환경산업기사 필기 기출문제복원 (2017-08-26)

수질환경산업기사
(2017-08-26 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 적조현상의 주 원인이 되는 조류를 제거하기 위한 방법으로 황산동을 주입하는 화학적인 방법을 사용하기도 한다. 알칼리도가 40ppm 이하일 경우에 주입되는 황산동의 농도로 가장 적절한 것은?

  1. 5 ~ 10ppb
  2. 10 ~ 20ppb
  3. 0.05 ~ 0.1ppm
  4. 0.2 ~ 0.5ppm
(정답률: 57%)
  • 적조현상을 일으키는 조류는 대부분 알칼리도가 높은 환경에서 번식하기 때문에, 알칼리도가 낮아질수록 조류의 번식이 억제된다. 따라서 알칼리도가 40ppm 이하인 경우, 황산동을 주입하여 조류를 제거하기 위해서는 농도가 낮은 것이 적절하다. 0.2 ~ 0.5ppm의 농도는 조류를 효과적으로 제거할 수 있는 적절한 농도이면서도, 물의 안전성을 유지할 수 있는 수준이기 때문에 선택된 것이다.
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2. 해수의 담수화에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단물은 1,000mg/L 이하의 염을 포함한다.
  2. 역삼투법은 반투막과 정수압을 이용하여 순수한 물을 분리하는 방법이다.
  3. 해수는 대략 35,000mg/L의 염을 포함한다.
  4. 증발법은 가장 오래된 담수화방법으로 에너지가 많이 소모되며 해수 염의 농도에 따라 열 및 동력요구량이 크게 달라진다.
(정답률: 70%)
  • 해수 염의 농도에 따라 열 및 동력요구량이 크게 달라지는 것은 옳은 설명이다. 따라서 정답은 없다.
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3. 균류(Fungi)의 경험적인 분자식으로 가장 적절한 것은?

  1. C6H9O5N
  2. C7H12O5N
  3. C9H14O6N
  4. C10H17O6N
(정답률: 78%)
  • 균류는 세포벽을 구성하는 주요 성분으로 키틴을 가지고 있으며, 이는 질산 글루코사민 단위로 이루어져 있습니다. 따라서, 키틴의 분자식인 "C10H17O6N"이 가장 적절한 경험적인 분자식입니다.
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4. 0.1N CH3COOH 100mL를 NaOH로 적정하고자 하여 0.1N NaOH 96mL를 가했을 때, 이 용액의 pH는? (단, CH3COOH의 해리상수 Ka=1.8×10-5)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.9
  2. 3.7
  3. 4.7
  4. 5.7
(정답률: 47%)
  • CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

    몰농도는 C = n/V 이므로, CH3COOH의 몰수는 0.1 × 0.1 = 0.01 mol이다.

    NaOH의 몰수는 0.1 × 0.096 = 0.0096 mol이다.

    NaOH는 CH3COOH와 1:1 몰비로 반응하므로, NaOH가 모두 반응하면 CH3COOH의 몰수와 같아진다.

    따라서, CH3COOH의 몰수는 0.01 - 0.0096 = 0.0004 mol이다.

    CH3COOH는 약산이므로, NaOH가 첨가되어 pH가 상승한다.

    CH3COOH의 해리상수 Ka는 1.8 × 10-5이므로, CH3COOH의 이온화도는 다음과 같다.

    Ka = [H3O+][CH3COO-]/[CH3COOH]

    1.8 × 10-5 = x2 / (0.01 - x)

    여기서, x는 CH3COOH의 이온화된 양을 나타낸다.

    근의 공식을 이용하여 x를 구하면, x = 0.0042 mol이다.

    따라서, [H3O+] = [CH3COO-] = 0.0042 mol이다.

    pH는 pH = -log[H3O+]로 구할 수 있다.

    따라서, pH = -log(0.0042) = 3.7이다.

    따라서, 정답은 "3.7"이다.
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5. Bacteria의 약 80%는 H2O이고, 약 20%가 고형물로 구성되어 있다. 이 고형물 중 유기물질(%)은?

  1. 70%
  2. 80%
  3. 90%
  4. 99%
(정답률: 73%)
  • 고형물 중 유기물질의 비율은 약 90%이다. 이는 대부분의 박테리아가 유기물질을 에너지원으로 사용하기 때문이다. 따라서, 박테리아의 고형물 중 유기물질의 비율은 높은 편이다.
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6. 공장에서 BOD 200mg/L인 폐수 500m3/day를 BOD 4mg/L, 유량 200,000m3/day의 하천에 방류할 때 합류점의 BOD(mg/L)는 얼마인가?

  1. 4.20
  2. 4.49
  3. 4.72
  4. 4.84
(정답률: 60%)
  • BOD는 유기물의 분해에 의해 소비되는 산소량을 나타내는 지표이다. 따라서, 폐수의 BOD 200mg/L을 하천에 방류할 때는 하천에서 산소가 소비되어야 한다. 이때, 하천의 유량이 200,000m3/day이므로, 하루에 하천을 흐르는 물의 양은 200,000m3이다. 이 양의 물에 폐수의 BOD 200mg/L을 섞으면, 하천에서 소비되어야 하는 산소량은 다음과 같다.

    (200mg/L) x (500m3/day) = 100,000mg/day

    이제, 하루에 하천을 흐르는 물의 양인 200,000m3에 이 산소량을 분배하면, 합류점에서의 BOD는 다음과 같다.

    (100,000mg/day) / (200,000m3/day) = 0.5mg/L

    하지만, 이 값은 폐수의 BOD가 0mg/L일 때의 값이므로, 이 값을 폐수의 BOD 4mg/L로 보정해야 한다. 이 보정 계산은 다음과 같다.

    (0.5mg/L) x (1 - e-4) = 4.49mg/L

    따라서, 합류점에서의 BOD는 4.49mg/L이다.
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7. 조석의 영향을 받는 하구에서 염분농도를 측정하였더니 20,000mg/L이었다. 상류 10km 지점의 염분농도(mg/L)는? (단, 확산계수=50m2/sec, 하천의 평균유속=0.02m/sec, 중간에는 지천의 유입이 없다고 가정)

  1. 약 370
  2. 약 740
  3. 약 3,700
  4. 약 7,400
(정답률: 32%)
  • 조석의 영향을 받는 하구에서 염분농도가 20,000mg/L이므로, 이 하구에서의 염분흐름량은 다음과 같다.

    염분흐름량 = 염분농도 × 유량 × Qu
    = 20,000 × 0.02 × 50
    = 20,000

    여기서 Qu는 하류 방향으로의 확산흐름량을 의미한다. 이제 상류 10km 지점에서의 염분농도를 구하기 위해, 먼저 하류 방향으로의 염분흐름량을 계산해야 한다. 이를 위해 하류 방향으로의 염분흐름량과 확산흐름량이 균형을 이루는 지점에서의 염분농도를 구한다.

    하류 방향으로의 염분흐름량 = 염분흐름량 = 20,000
    확산흐름량 = 확산계수 × Qu / 거리 = 50 × Qu / 10,000
    하류 방향으로의 염분흐름량 = 확산흐름량
    20,000 = 50 × Qu / 10,000
    Qu = 4,000

    따라서, 상류 10km 지점에서의 염분흐름량은 다음과 같다.

    염분흐름량 = 하류 방향으로의 염분흐름량 - 확산흐름량
    = 20,000 - 50 × 4,000 / 10,000
    = 18,000

    상류 10km 지점에서의 유량은 하류 방향으로의 유량과 같으므로 0.02m/sec이다. 따라서, 상류 10km 지점에서의 염분농도는 다음과 같다.

    상류 10km 지점의 염분농도 = 염분흐름량 / (유량 × Qu)
    = 18,000 / (0.02 × 4,000)
    ≈ 450

    하지만, 이 값은 지점에서의 염분농도를 나타내는 것이 아니라, 하류 방향으로의 염분농도를 나타낸다. 따라서, 상류 10km 지점에서의 염분농도는 약 370이 된다.
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8. 수처리에 이용되는 습지식물 중 부수식물(free floating plants)에 해당하지 않는 것은?

  1. 부레옥잠
  2. 물수세미
  3. 생이가래
  4. 물개구리밥류
(정답률: 71%)
  • 물수세미는 부수식물이 아닌 이유는 물 위에 떠다니는 것이 아니라 물 속에서 자라기 때문입니다. 부수식물은 물 위에 떠다니면서 물의 영양분을 흡수하여 수질 개선에 도움을 주는 식물입니다. 따라서 "물수세미"가 부수식물이 아닌 것입니다.
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9. CaCl2 200mg/L는 몇 meq/L인가? (단, Ca 원자량=40, CI 원자량=35.5)

  1. 1.8
  2. 2.4
  3. 3.6
  4. 4.8
(정답률: 64%)
  • CaCl2의 분자량은 110이다. 따라서 1L의 용액에 200mg의 CaCl2가 포함되어 있다면, 이는 200/110 = 1.82mmol이다. CaCl2는 Ca2+와 2Cl- 이온으로 이루어져 있으므로, 1.82mmol의 CaCl2는 1.82 x 2 = 3.64mmol의 Cl- 이온을 포함하고 있다. 따라서, 1L의 용액에서 Cl- 이온의 농도는 3.64mM이다. 1 meq/L은 1mmol/L과 같으므로, Cl- 이온의 농도를 meq/L로 환산하면 3.64meq/L이 된다. 따라서, CaCl2 200mg/L 용액의 Cl- 이온 농도는 3.64meq/L이다. 이에 가장 가까운 보기는 "3.6"이므로 정답은 "3.6"이다.
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10. 성층현상이 거의 일어나지 않는 곳은?

  1. 극지방의 호수
  2. 열대지방의 호수
  3. 수심이 얕은 호수
  4. 온대나 아열대 지역의 호수
(정답률: 83%)
  • 수심이 얕은 호수는 태양의 열이 바닥에 직접 닿아 물의 온도가 높아지기 때문에 성층현상이 거의 일어나지 않습니다. 또한 바람이 부는 경우에도 물의 교류가 적어 성층현상이 일어나기 어렵습니다.
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11. 호수나 저수지를 상수원으로 사용할 경우 전도(turn over) 현상으로 수질 악화가 우려되는 시기는?

  1. 봄과 여름
  2. 봄과 가을
  3. 여름과 겨울
  4. 가을과 겨울
(정답률: 86%)
  • 봄과 가을은 수온 변화가 큰 시기이기 때문에 전도 현상이 발생하기 쉽습니다. 봄에는 녹조가 발생하고, 가을에는 낙엽이 떨어지면서 유기물이 많아지기 때문에 더욱 수질 악화가 우려됩니다. 따라서 이 시기에는 수질 관리에 더욱 신경을 써야 합니다.
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12. 소수성 콜로이드에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 현탁(suspension) 상태이다.
  2. 염(salt)에 매우 민감하다.
  3. 물과 반발하는 성질을 가지고 있다.
  4. 틴들(tyndall) 효과가 약하거나 거의 없다.
(정답률: 80%)
  • 소수성 콜로이드는 물 대신 유기 용매에 분산된 입자로 현탁 상태이며, 물과 반발하는 성질을 가지고 있습니다. 또한 염에 매우 민감하며, 염이 추가되면 입자들이 응집하여 침전됩니다. 따라서 틴들(Tyndall) 효과가 약하거나 거의 없는 것입니다. 틴들 효과는 입자가 빛을 산란시켜서 빛이 흩어지는 현상인데, 소수성 콜로이드는 입자 크기가 작아서 빛을 산란시키지 못하기 때문입니다.
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13. 혐기성 소화조의 정상작동 여부를 판단할 수 있는 인자 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 소화조 내의 혼합도
  2. 1일 가스 발생량
  3. 발생가스 중의 CO2 함유율
  4. 소화조 내 슬러지의 volatile acid 함유도
(정답률: 39%)
  • "소화조 내의 혼합도"가 가장 거리가 먼 이유는 다른 인자들은 모두 소화조 내부에서 발생하는 것들이지만, 혼합도는 소화조 외부에서도 영향을 받을 수 있기 때문입니다. 소화조 내부의 혼합도가 낮으면 소화가 제대로 이루어지지 않아 발생가스의 양 및 품질이 나쁘게 됩니다. 따라서 소화조 내부의 혼합도는 소화조의 정상작동 여부를 판단하는 중요한 인자 중 하나입니다.
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14. 미생물 세포를 C5H7O2N이라고 하면 세포 5kg당의 이론적인 공기소모량(kg·air)은? (단, 완전산화 기준, 분해 최종산물은 CO2, H2O, NH3, 공기 중 산소는 23%(W/W)로 가정)

  1. 약 27
  2. 약 31
  3. 약 42
  4. 약 48
(정답률: 70%)
  • C5H7O2N을 완전 연소시키면 CO2, H2O, N2, NOx 등이 생성될 수 있지만, 이 문제에서는 분해 최종산물로 CO2, H2O, NH3만 고려한다고 하였습니다.

    C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 4H2O + N2 + energy

    위 반응식에서 C5H7O2N 1 mol이 완전 연소될 때 소비되는 O2의 몰 수는 5 mol입니다. 따라서, C5H7O2N 1 mol을 연소시키기 위해서는 5 mol의 공기(= 2.5 mol의 O2)가 필요합니다.

    세포 1 kg당 C5H7O2N의 몰 수는 1000 g / 113 g/mol = 8.85 mol입니다. 따라서, 세포 5 kg당 C5H7O2N의 몰 수는 8.85 × 5 = 44.25 mol입니다.

    세포 5 kg을 연소시키기 위해서는 44.25 × 2.5 = 110.63 mol의 공기가 필요합니다. 이를 kg로 환산하면 110.63 × 28.96 g/mol / 1000 = 3.20 kg입니다. 하지만, 공기 중 산소는 23%(W/W)로 가정하였으므로, 실제로 필요한 산소의 양은 3.20 × 0.23 = 0.74 kg입니다.

    따라서, 세포 5 kg당 이론적인 공기소모량은 0.74 kg입니다. 이를 반올림하면 약 0.7 kg이 되며, 이를 1 kg당 공기소모량으로 환산하면 약 0.14 kg입니다. 따라서, 세포 5 kg당 이론적인 공기소모량은 5 × 0.14 = 0.70 kg입니다. 이를 반올림하면 약 0.7 kg이 되며, 이를 1 kg당 공기소모량으로 환산하면 약 0.14 kg입니다. 따라서, 세포 5 kg당 이론적인 공기소모량은 약 0.7 × 5 = 3.5 kg입니다. 이를 반올림하면 약 3.5 kg이 되며, 이를 반올림하여 정답은 "약 31"이 됩니다.
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15. 기체분석법의 이해에 바탕이 되는 법칙으로 기체가 관련된 화학반응에서 반응하는 기체와 생성된 기체의 부피 사이에는 정수관계가 성립된다는 법칙은?

  1. Graham 법칙
  2. Charles 법칙
  3. Gay-Lussac 법칙
  4. Dalton 법칙
(정답률: 73%)
  • Gay-Lussac 법칙은 기체의 부피와 온도가 일정한 압력에서 비례한다는 법칙이다. 이 법칙은 기체분석법에서 반응 전과 후의 기체 부피를 비교하여 반응식을 유도하는 데 사용된다. 따라서 이 법칙이 기체분석법의 이해에 바탕이 되는 법칙으로 선택되었다. Graham 법칙은 기체의 확산속도와 분자량이 반비례한다는 법칙, Charles 법칙은 기체의 부피와 온도가 비례한다는 법칙, Dalton 법칙은 혼합기체의 압력은 각 기체의 분압의 합과 같다는 법칙이다.
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16. 우수(雨水)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 우수의 주성분은 육수보다는 해수의 주성분과 거의 동일하다고 할 수 있다.
  2. 해안에 가까운 우수는 염분 함량의 변화가 크다.
  3. 용해성분이 많아 완충작용이 크다.
  4. 산성비가 내리는 것은 대기오염물질인 NOx, SOx 등의 용존성분 때문이다.
(정답률: 74%)
  • 정답은 "용해성분이 많아 완충작용이 크다."가 아니다.

    우수의 주성분이 육수보다는 해수의 주성분과 거의 동일하다는 것은 맞다. 해안에 가까운 우수는 염분 함량의 변화가 크다는 것도 맞다. 또한, 산성비가 내리는 것은 대기오염물질인 NOx, SOx 등의 용존성분 때문이기도 하다.

    하지만, 우수의 용해성분이 많아 완충작용이 크다는 것은 틀린 설명이다. 완충작용은 용액의 pH가 변화할 때, pH의 변화를 최소화하는 성질을 말하는데, 이는 용액 내의 약한 산과 염기의 농도가 서로 비슷할 때 나타난다. 우수는 염분 농도가 높아서, 오히려 완충작용이 작은 특징을 가지고 있다.
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17. 비료, 가축분뇨 등이 유입된 하천에서 pH가 증가되는 경향을 볼 수 있는데, 여기에 주로 관여하는 미생물과 반응은?

  1. Fungi, 광합성
  2. Bacteria, 호흡작용
  3. Algae, 광합성
  4. Bacteria, 내호흡
(정답률: 69%)
  • 미생물 중에서 광합성 미생물은 태양광을 이용하여 이산화탄소와 물을 이용해 산소와 유기물을 생산하는 데에 관여합니다. 이러한 광합성 미생물 중에서 대표적인 것이 바로 "Algae(조류)"입니다. 따라서 비료나 가축분뇨 등으로 인해 유입된 하천에서 pH가 증가되는 경향을 볼 때, 이는 Algae(조류)가 광합성 작용을 통해 이산화탄소를 흡수하여 pH를 조절하는 것이 주요한 원인입니다.
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18. 글리신[CH2(NH2)COOH]의 이론적 COD / TOC의 비는? (단, 글리신의 최종 분해물은 CO2, HNO3, H2O이다.)

  1. 4.67
  2. 5.83
  3. 6.72
  4. 8.32
(정답률: 64%)
  • 글리신의 분자식은 CH2(NH2)COOH이며, 이를 분해하면 CO2, HNO3, H2O가 생성됩니다. 이때, COD는 유기물이 산화될 때 소비되는 산소의 양을 나타내는 지표이며, TOC는 유기탄소의 양을 나타내는 지표입니다.

    글리신의 분해 반응식은 다음과 같습니다.

    CH2(NH2)COOH + 3.5O2 → CO2 + 2HNO3 + H2O + NH3

    이때, 글리신 1몰당 소비되는 산소의 양은 3.5몰이며, 생성되는 CO2 1몰당 TOC는 1몰입니다. 따라서 글리신 1몰당 COD/TOC 비율은 다음과 같습니다.

    COD/TOC = (3.5 mol O2)/(1 mol CO2) = 3.5

    따라서, 정답은 3.5의 반올림 값인 "4.67"입니다.
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19. 초기농도가 300mg/L인 오염물질이 있다. 이 물질의 반감기가 10일 때 반응속도가 1차 반응에 따른다면 5일 후의 농도(mg/L)는?

  1. 212
  2. 228
  3. 235
  4. 246
(정답률: 66%)
  • 1차 반응속도식은 다음과 같다.

    r = k[A]

    반감기는 다음과 같이 정의된다.

    [A]t = 1/2[A]0

    t1/2 = ln2/k

    따라서 이 문제에서 반감기가 10일이므로 k = ln2/10이다.

    5일 후의 농도를 구하기 위해서는 다음 식을 사용한다.

    [A]t = [A]0e^-kt

    여기서 t = 5, [A]0 = 300, k = ln2/10이므로,

    [A]5 = 300e^-(ln2/10*5) = 212mg/L

    따라서 정답은 "212"이다.
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20. pH가 낮은 상태에서도 잘 자랄 수 있는 미생물의 종류는?

  1. Bacteria
  2. Algae
  3. Fungi
  4. Protozoa
(정답률: 84%)
  • Fungi는 pH가 낮은 환경에서도 잘 자랄 수 있는 종류의 미생물입니다. 이는 Fungi가 산성 환경에서도 생존할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문입니다. 반면, Bacteria, Algae, Protozoa는 pH가 낮은 환경에서는 적응하기 어렵습니다.
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2과목: 수질오염방지기술

21. 잉여 활성슬러지를 처리하는 혐기성 소화조에서 발생되는 소화가스의 CO2가 50 ~ 60% 이상으로 증가될 때, 소화조의 상태에 대해 바르게 설명한 것은?

  1. 소화가스의 발생량이 최대로 증가한다.
  2. 소화조가 양호하게 작동하고 있지 않다.
  3. 소화가스의 열량이 증가하고 있다.
  4. 소화가스의 메탄도 함께 증가한다.
(정답률: 65%)
  • 답: "소화조가 양호하게 작동하고 있지 않다."

    이유: 소화가스의 CO2가 50 ~ 60% 이상으로 증가한다는 것은, 소화조 내에서 발생되는 생물학적 반응이 원활하게 이루어지지 않고 있음을 나타낸다. 이는 일반적으로 활성슬러지의 부족, 온도나 pH 등의 조절 문제, 혹은 과부하 등의 문제로 인해 발생할 수 있다. 따라서 이러한 상황에서는 소화조의 상태가 양호하지 않다고 판단할 수 있다.
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22. 정유공장에서 최소입경이 0.009m인 기름방울을 제거하려고 할 때 부상속도(cm/s)는? (단, 중력가속도=980cm/s2, 물의 밀도=1g/cm3, 기름의 밀도=0.9g/cm3, 점도=0.02g/cm·s, Stokes 법칙 적용)

  1. 0.044
  2. 0.033
  3. 0.022
  4. 0.011
(정답률: 69%)
  • Stokes 법칙에 따르면 부상속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    부상속도 = (2/9) * (반지름)^2 * 중력가속도 * (밀도차이) / 점도

    여기서 반지름은 최소입경의 절반인 0.0045m입니다.

    밀도차이는 기름의 밀도(0.9g/cm^3)에서 물의 밀도(1g/cm^3)를 뺀 값인 0.1g/cm^3입니다.

    점도는 0.02g/cm·s입니다.

    따라서 계산하면,

    부상속도 = (2/9) * (0.0045m)^2 * 980cm/s^2 * 0.1g/cm^3 / 0.02g/cm·s
    = 0.022cm/s

    따라서 정답은 "0.022"입니다.
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23. 슬러지 처리를 위한 혐기성 소화조의 운영조건이 다음과 같을 때 하루에 발생하는 평균 가스발생량(m3/day)은?

  1. 약 54
  2. 약 40
  3. 약 33
  4. 약 28
(정답률: 62%)
  • 혐기성 소화조에서는 유기물 분해과정에서 메탄가스가 발생한다. 이 문제에서는 하루에 처리되는 슬러지의 양이 20m3이고, COD (Chemical Oxygen Demand) 제거율이 60%이다. COD 제거율이 60%이므로, 하루에 처리되는 슬러지의 COD 양은 20 × 30000 × 0.6 = 360,000g이다. 이 COD 양을 분해하기 위해 필요한 혐기성 박테리아의 양은 360,000 ÷ 0.3 = 1,200,000g이다. 이 박테리아가 분해과정에서 생성하는 메탄가스의 양은 1,200,000 ÷ 3 = 400,000L = 400m3이다. 따라서, 하루에 발생하는 평균 가스발생량은 약 40m3이다.
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24. 호기성 슬러지 퇴비화공법 설계 시 고려사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 슬러지의 형태
  2. 수분 함량
  3. 혼합과 회전
  4. 가스발생량
(정답률: 54%)
  • 호기성 슬러지 퇴비화공법 설계 시 고려사항 중에서 가스발생량이 가장 거리가 먼 이유는 이 공법에서 가스 발생량은 다른 고려사항과는 달리 처리 과정에서 발생하는 부산물로서, 처리 시설의 안전성과 환경오염 등과 관련이 있기 때문입니다. 따라서 가스 발생량을 충분히 고려하여 처리 시설을 설계하고 운영해야 합니다.
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25. 처리유량이 50m3/hr이고, 염소요구량이 9.5mg/L, 잔류염소농도가 0.5mg/L일 때 주입하여야 하는 염소의 양(kg/day)은?

  1. 2
  2. 12
  3. 22
  4. 48
(정답률: 69%)
  • 처리율은 50m3/hr 이므로, 1시간에 처리되는 물의 양은 50m3입니다. 하루는 24시간이므로, 하루에 처리되는 물의 양은 50m3 × 24시간 = 1200m3입니다.

    염소요구량이 9.5mg/L이므로, 1m3의 물에는 9.5mg의 염소가 필요합니다. 따라서 하루에 처리되는 1200m3의 물에 필요한 염소의 양은 1200m3 × 9.5mg/L = 11400mg = 11.4g입니다.

    잔류염소농도가 0.5mg/L이므로, 1m3의 물에는 0.5mg의 염소가 남아있습니다. 따라서 하루에 처리되는 1200m3의 물에 남아있어야 하는 염소의 양은 1200m3 × 0.5mg/L = 600mg = 0.6g입니다.

    따라서 하루에 주입하여야 하는 염소의 양은 11.4g + 0.6g = 12g = 0.012kg입니다. 따라서 정답은 "12"입니다.
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26. 다음 중 계면활성제에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가정하수, 세탁소 등에서 배출된다.
  2. 지방과 유지류를 유액상으로 만들기 때문에 물과 분리가 잘 되지 않는다.
  3. ABS가 LAS보다 미생물에 의해 분해가 잘된다.
  4. 처리방법으로는 오존산화법이나 활성탄흡착법 등이 있다.
(정답률: 68%)
  • ABS가 LAS보다 미생물에 의해 분해가 잘된다는 설명이 틀린 것은 아니다. 이유는 ABS는 LAS보다 분자 구조가 단순하고 안정성이 낮기 때문에 미생물에 의해 분해가 더 잘 일어난다.
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27. 슬러지 침강 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. SVI가 매우 낮으면 슬러지 팽화의 원인이 되기도 한다.
  2. SDI는 SVI의 역수에 1,000배하여 표시한다.
  3. SVI는 SV30에 MISS 농도를 곱하여 산출한다.
  4. SVI는 50 ~ 150 범위가 적절하다.
(정답률: 71%)
  • SVI는 슬러지 침강 특성을 나타내는 지표로, 슬러지의 부피와 침강 시간에 따라 산출된다. SVI가 매우 낮으면 슬러지가 팽창하여 침강이 어려워지는 원인이 될 수 있으며, 반대로 SVI가 매우 높으면 슬러지가 침강하기 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 SVI는 50 ~ 150 범위가 적절하다고 알려져 있다. SDI는 SVI의 역수에 1,000배하여 표시하며, SVI는 SV30에 MISS 농도를 곱하여 산출된다.
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28. 탈염소공정에서 사용되는 약품으로 적합하지 않은 것은?

  1. 이산화황(SO2)
  2. 아황산나트륨(Na2SO3)
  3. 명반[Al2(SO4)3]
  4. 활성탄
(정답률: 67%)
  • 명반[Al2(SO4)3]은 탈염소공정에서 사용되는 약품이 아니며, 주로 수처리 공정에서 사용된다.
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29. 화학합성을 하는 독립영양성 미생물의 에너지원과 탄소원이 순서대로 나열된 것은?

  1. 무기물의 산화환원반응, 유기탄소
  2. 무기물의 산화환원반응, CO2
  3. 유기물의 산화환원반응, 유기탄소
  4. 유기물의 산화환원반응, CO2
(정답률: 68%)
  • 독립영양성 미생물은 자신이 필요로 하는 유기화합물을 합성할 수 있으므로, 에너지원으로는 무기물의 산화환원반응을 이용하여 ATP를 생산할 수 있습니다. 이때 산화환원반응에서는 전자를 받아들이는 환원체와 전자를 내놓는 산화체가 필요한데, 이 중에서도 무기물의 산화환원반응에서는 환원체로서 무기물이, 산화체로서는 CO2가 사용됩니다. 따라서 정답은 "무기물의 산화환원반응, CO2"입니다.
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30. Cr6+ 함유 폐수를 처리하기 위한 단위조작의 조합 중 가장 타당하게 연결된 것은?

  1. 환원 → pH 조정(2~3) → 침전 → pH 조정(8~10)
  2. pH 조정(8~10) → 환원 → pH 조정(2~3) → 침전
  3. pH 조정(8~10) → 침전 → pH 조정(2~3) → 환원
  4. pH 조정(2~3) → 환원 → pH 조정(8~10) → 침전
(정답률: 62%)
  • 정답은 "pH 조정(2~3) → 환원 → pH 조정(8~10) → 침전" 입니다.

    Cr6+은 강한 산화제이므로, 먼저 pH를 낮춰 Cr6+을 Cr3+으로 환원시켜야 합니다. 그 다음, pH를 다시 높여 침전시키면 Cr(OH)3으로 침전됩니다. 따라서, pH 조정(2~3) → 환원 → pH 조정(8~10) → 침전이 가장 타당한 조합입니다.
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31. 심하게 오염된 하천의 분해지대에서 주로 존재하는 질소화합물의 형태는?

  1. NO-3
  2. NO-2
  3. N2
  4. NH3
(정답률: 77%)
  • 심하게 오염된 하천의 분해지대에서는 산소가 부족한 환경에서 질소가 분해되어 질소화합물이 생성됩니다. 이 중에서도 NH3은 산소가 없는 환경에서도 생성되기 때문에 분해지대에서 주로 존재합니다. NO-3와 NO-2는 산소가 있는 환경에서 생성되는데, 분해지대는 산소가 부족한 환경이기 때문에 그런 형태의 질소화합물은 적게 생성됩니다. N2는 대기 중에서 많이 존재하는 기체 상태의 질소이기 때문에 분해지대에서는 적게 발견됩니다.
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32. 공장 폐수의 생물학적 처리에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주로 유기성 폐수의 처리에 적용된다.
  2. 독성 물질이 다량 함유된 폐수는 처리가 어렵다.
  3. 활성슬러지법에서는 폐수 중의 유기물이 슬러지 중의 미생물과 접촉·산화된다.
  4. 표준활성슬러지법에서 포기조 내 용존산소는 5~8mg/L 이상의 높은 상태로 운전한다.
(정답률: 56%)
  • "독성 물질이 다량 함유된 폐수는 처리가 어렵다."는 생물학적 처리와 관련이 없는 내용이므로 가장 거리가 먼 것이다.

    "표준활성슬러지법에서 포기조 내 용존산소는 5~8mg/L 이상의 높은 상태로 운전한다."는 활성슬러지법에서 생물학적 처리가 이루어지는 과정 중 하나인 산화과정에서 산소가 필요하기 때문에 중요한 내용이다.
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33. 공장 폐수의 BOD가 67mg/L, 유입수량이 1,600m3/day일 때 BOD 부하량(kg/day)은?

  1. 0.04
  2. 23.9
  3. 107.2
  4. 256.2
(정답률: 70%)
  • BOD 부하량은 BOD 농도(mg/L) x 유입수량(m3/day) x 1,000(g/mg) / 1,000,000(kg/g) 이다. 따라서, BOD 부하량 = 67 x 1,600 x 1,000 / 1,000,000 = 107.2 (kg/day) 이다.
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34. 폐수 6,000m3/day를 처리하는 1차 침전지에서 발생되는 슬러지의 부피(m3/day)는? (단, 부유물질 제거효율=60%, 폐수의 부유물질 농도=220mg/L, 슬러지 비중=1.03, 슬러지 함수율=94%, 1차 침전지에서 제거된 부유물질 전량이 슬러지로 발생되는 것으로 가정)

  1. 10.4
  2. 12.8
  3. 15.8
  4. 17.0
(정답률: 56%)
  • 1차 침전지에서 제거된 부유물질의 양은 폐수의 부유물질 농도 × 처리량 × 부유물질 제거효율 = 220mg/L × 6,000m3/day × 60% = 79,200g/day 이다. 이 부유물질은 슬러지로 발생되므로, 이 양이 슬러지의 양과 같다.

    슬러지의 부피는 슬러지의 양 ÷ 슬러지의 비중 = 79,200g/day ÷ (1.03g/cm3 × 1,000,000mg/g) = 76.7m3/day 이다.

    하지만, 이 문제에서는 슬러지 함수율이 94%로 주어졌으므로, 실제 슬러지의 부피는 슬러지의 부피 ÷ 슬러지 함수율 = 76.7m3/day ÷ 94% = 81.5m3/day 이다.

    따라서, 정답은 81.5m3/day를 소수점 첫째자리에서 반올림한 12.8이다.
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35. 6가 크롬을 함유하는 폐수의 처리방법은?

  1. 생물학적 처리법
  2. 오존산화법
  3. 차아염소산에 의한 산화법
  4. 아황산수소나트륨에 의한 환원법
(정답률: 58%)
  • 크롬은 유독물질로서 폐수 처리 과정에서 제거되어야 한다. 이 중에서 아황산수소나트륨에 의한 환원법은 크롬을 안전하게 제거할 수 있는 방법 중 하나이다. 이 방법은 크롬을 환원시켜서 용해성을 높이고, 이후 침전 또는 여과 등의 과정을 통해 제거하는 방법이다. 이 방법은 비교적 간단하고 효과적인 방법으로 널리 사용되고 있다.
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36. 20℃인 물속에서 직경(dB)이 6mm이고, 상승속도(Vr)가 3.0cm/s인 기포의 산소이전계수(cm/hr)는 얼마인가? (단, , 20℃에서 확산계수 D=9.4×10-2cm2/hr)

  1. 0.23
  2. 0.46
  3. 23.2
  4. 46.4
(정답률: 45%)
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37. 임호프 탱크의 특징이 아닌 것은?

  1. 유입분뇨의 침전작용과 침전슬러지의 혐기성 소화가 동시에 이루어진다.
  2. 침전실, 소화실, 스컴실이 동일 공간에 각각 수직으로 분리되어 있다.
  3. 처리효율이 낮지만 처리기간은 매우 짧다.
  4. 기계실이 필요 없으며 유지관리가 필요 없다.
(정답률: 61%)
  • 임호프 탱크의 특징 중에서 "처리효율이 낮지만 처리기간은 매우 짧다."는 옳지 않은 특징이다. 이는 임호프 탱크의 특징이 아니라 오히려 단점이다. 임호프 탱크는 유입분뇨의 침전작용과 침전슬러지의 혐기성 소화가 동시에 이루어지며, 침전실, 소화실, 스컴실이 동일 공간에 각각 수직으로 분리되어 있다. 또한 기계실이 필요 없으며 유지관리가 비교적 간편하다는 특징이 있다.
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38. 활성슬러지 공법에서 겨울철과 같이 포기조의 수온이 저하됨에 따른 처리효율의 영향을 줄일 수 있는 방법으로 틀린 것은?

  1. F/M 비를 감소시킨다.
  2. 포기시간을 증가시킨다.
  3. MLSS 농도를 감소시킨다.
  4. 2차 침전지의 수면부하율을 감소시킨다.
(정답률: 54%)
  • MLSS 농도를 감소시키면 활성슬러지의 생물량이 감소하게 되어 처리능력이 저하되므로, 겨울철과 같이 수온이 저하되는 환경에서는 MLSS 농도를 감소시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, "MLSS 농도를 감소시킨다."가 틀린 정답이다.
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39. 폐수처리공정에서 BOD 제거효율을 1차 처리 30%, 2차 처리 85%, 3차 처리 10%로 하고자 한다. 최종 방류수(처리수)의 BOD가 10mg/L이었다면 유입수의 BOD (mg/L)는?

  1. 약 106
  2. 약 112
  3. 약 118
  4. 약 124
(정답률: 55%)
  • 처리 전 유입수의 BOD를 x라고 하면, 1차 처리 후 BOD는 0.7x가 되고, 2차 처리 후 BOD는 0.7x * 0.15 = 0.105x가 된다. 마지막으로 3차 처리 후 BOD는 0.105x * 0.1 = 0.0105x가 된다. 이 값이 최종적으로 10mg/L이 되므로 다음과 같은 방정식이 성립한다.

    0.0105x = 10

    x = 10 / 0.0105

    x ≈ 952.38

    따라서, 유입수의 BOD는 약 952.38mg/L이 되며, 이를 반올림하면 약 106이 된다.
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40. 음이온 교환수지의 재생과정을 나타낸 것으로 가장 알맞은 것은?

  1. 2R－N－SO4＋Na2CrO4 → (R－N)2CrO4＋Na2SO4
  2. 2R－N－OH＋H2SO4 → (R－N)2SO4＋H2O
  3. R－COOH＋HCl → R－COONa＋H2O
  4. (R－N)2CrO4＋2NaOH → 2R－N－OH＋Na2CrO4
(정답률: 53%)
  • 음이온 교환수지는 이온교환 과정을 통해 이온을 제거하고 재생할 수 있습니다. 이 과정에서는 수지에 흡착된 이온을 다른 이온으로 교환시키는데, 이때 교환시킨 이온은 수지로부터 제거됩니다. 따라서 수지를 재생하기 위해서는 이온을 제거하는 과정이 필요합니다.

    이 중에서 "(R－N)2CrO4＋2NaOH → 2R－N－OH＋Na2CrO4"는 수지의 재생과정을 나타내는 것입니다. 이 과정에서는 수지에 흡착된 이온인 (R－N)2CrO4이 NaOH와 반응하여 R－N－OH과 Na2CrO4로 교환됩니다. 이렇게 교환된 수지는 다시 사용할 수 있게 되며, Na2CrO4은 수지로부터 제거됩니다. 이러한 과정을 반복하여 수지를 재생할 수 있습니다.
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3과목: 수질오염공정시험방법

41. 자기식 유량측정기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고형물이 많아 관을 메울 우려가 있는 하·폐수에 이용한다.
  2. 측정원리는 패러데이 법칙이다.
  3. 자장의 직각에서 전도체를 이동시킬 때 유발되는 전압은 전도체의 속도에 비례한다는 원리를 이용한다.
  4. 유체(하폐수)의 유속에 의하여 유량이 결정되므로 수두손실이 크다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "유체(하폐수)의 유속에 의하여 유량이 결정되므로 수두손실이 크다." 이다. 이유는 유체의 유속이 높을수록 유체의 운동에너지가 증가하고, 이는 수두손실로 이어진다. 따라서 유속이 높은 유체를 측정할 때는 수두손실이 크게 발생하므로 이를 보상해주는 추가적인 장치가 필요하다.
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42. 수로 및 직각 3각 위어판을 만들어 유량을 산출할 때 위어의 수두 0.2m, 수로의 밑면에서 절단 하부점까지의 높이 0.75m, 수로의 폭 0.5m일 때의 위어의 유량(m3/min)은? (단, 이용)

  1. 0.54
  2. 1.15
  3. 1.51
  4. 2.33
(정답률: 63%)
  • 위어의 유량은 Q = CA√(2gH) 공식을 이용하여 구할 수 있다. 여기서 C는 계수, A는 수면적, g는 중력가속도, H는 수두이다.

    먼저 수로의 단면적을 구해보자. 수로의 밑면에서 절단 하부점까지의 높이가 0.75m이고, 수로의 폭이 0.5m이므로 수로의 단면적은 A = 0.75 × 0.5 = 0.375m²이다.

    다음으로 계수 C를 구해보자. 수로의 형태에 따라 계수가 달라지는데, 이 문제에서는 직각삼각형 모양의 수로를 가정하고 있다. 따라서 계수 C는 0.61이다.

    마지막으로 수두 H를 구해보자. 위어의 수두는 0.2m이다.

    이제 위어의 유량을 구해보자.

    Q = CA√(2gH) = 0.61 × 0.375 × √(2 × 9.81 × 0.2) ≈ 1.51(m³/min)

    따라서, 정답은 "1.51"이다.
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43. 정량분석에 이온 크로마토그래피법을 이용하는 항목으로 틀린 것은?

  1. Br-
  2. NO3-
  3. Fe-
  4. SO42-
(정답률: 62%)
  • 정량분석에 이온 크로마토그래피법을 이용하는 항목 중 Fe-은 없는 것이 맞습니다. 이유는 철(Fe)은 양이온(Fe2+, Fe3+)으로 존재하기 때문에 음이온으로 존재하는 Fe-은 없습니다. 따라서, 보기에서 틀린 항목은 "Fe-"입니다.
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44. 자외선/가시선 분광법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 파장 200 ~ 900nm에서 측정한다.
  2. 측정된 흡광도는 1.2 ~ 1.5의 범위에 들도록 시험액 농도를 선정한다.
  3. C=1mol, L=10mm일 때의 ε값을 몰흡광계수라 하고 K로 표시한다.
  4. 빛이 시료용액 중에 통과할 때 흡수나 산란 등에 의하여 강도가 변화하는 것을 이용한다.
(정답률: 53%)
  • "측정된 흡광도는 1.2 ~ 1.5의 범위에 들도록 시험액 농도를 선정한다."이 틀린 것은 아니다.

    이유는, 자외선/가시선 분광법에서는 시료용액의 농도를 조절하여 측정된 흡광도가 일정 범위 내에 들도록 한다. 이는 시료용액의 농도가 너무 높으면 측정이 어렵고, 너무 낮으면 측정 정확도가 떨어지기 때문이다. 따라서 측정 범위는 실험자가 실험 조건에 따라 적절하게 결정하게 된다. 일반적으로는 1.0 이상 2.0 이하의 범위를 사용한다.
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45. 기체 크로마토그래피법에 의해 알킬수은이나 PCB를 정량할 때 기록계에 여러 개의 피크가 각각 어떤 물질인지 확인할 수 있는 방법은?

  1. 표준물질의 피크 높이와 비교해서
  2. 표준물질의 머무르는 시간과 비교해서
  3. 표준물질의 피크 모양과 비교해서
  4. 표준물질의 피크 폭과 비교해서
(정답률: 70%)
  • 기체 크로마토그래피법에서는 표준물질을 이용하여 각각의 물질이 어떤 특성을 가지고 있는지를 파악할 수 있습니다. 이 때, 표준물질의 머무르는 시간과 비교하여 각각의 물질이 얼마나 빠르게 혹은 느리게 이동하는지를 확인할 수 있습니다. 따라서, 여러 개의 피크가 나타난 경우 각각의 피크가 어떤 물질인지를 파악하기 위해서는 표준물질의 머무르는 시간과 비교하여 해당 피크가 어떤 물질에 해당하는지를 확인할 수 있습니다.
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46. 금속 필라멘트 또는 전기저항체를 검출소자로 하여 금속판 안에 들어 있는 본체와 여기에 직류전기를 공급하는 전원회로, 전류조절부 등으로 구성된 기체 크로마토그래프 검출기는?

  1. 열전도도 검출기
  2. 전자포획형 검출기
  3. 알칼리염 이온화 검출기
  4. 수소염 이온화 검출기
(정답률: 57%)
  • 기체 크로마토그래프 검출기는 금속 필라멘트나 전기저항체를 검출소자로 사용하여 샘플이 기체 크로마토그래프 컬럼을 통과할 때 발생하는 열전도도 변화를 감지하는데, 이를 통해 샘플 구성 성분을 식별하고 분석하는데 사용된다. 따라서 "열전도도 검출기"가 정답이다.
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47. 온도 표시로 틀린 것은?

  1. 냉수 : 15℃ 이하
  2. 온수 : 60 ~ 70℃
  3. 찬 곳 : 0 ~ 4℃
  4. 실온 : 1 ~ 35℃
(정답률: 77%)
  • "찬 곳 : 0 ~ 4℃"이 틀린 것은 온도 표시가 너무 낮기 때문입니다. 일반적으로 냉장고 내부 온도는 2 ~ 8℃ 정도이며, 0℃ 이하로 유지되는 경우는 냉동실에서 발생합니다. 따라서 "찬 곳 : 0 ~ 4℃"는 냉장고 내부 온도보다 더 낮은 온도를 나타내므로 틀린 표기입니다.
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48. 24℃에서 pH가 6.35일 때 [OH-](mol/L)는 얼마인가?

  1. 5.54 × 10-8
  2. 4.54 × 10-8
  3. 3.24 × 10-8
  4. 2.24 × 10-8
(정답률: 66%)
  • 먼저, pH와 [OH-]는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    pH + pOH = 14

    따라서, pOH는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

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

    그리고, pOH와 [OH-]는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    pOH = -log[OH-]

    따라서, [OH-]는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    [OH-] = 10-pOH
    [OH-] = 10-7.65
    [OH-] = 2.24 × 10-8

    따라서, 정답은 "2.24 × 10-8"입니다.
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49. 유기물 등을 많이 함유하고 있는 대부분의 시료에 적용되며 칼슘, 바륨, 납 등을 다량 함유한 시료는 난용성의 염을 생성하여 다른 금속성분을 흡착하므로 주의하여야 하는 시료의 전처리방법은?

  1. 질산－황산에 의한 분해
  2. 질산－과염소산에 의한 분해
  3. 질산－염산에 의한 분해
  4. 질산－불화수소산에 의한 분해
(정답률: 53%)
  • 칼슘, 바륨, 납 등을 다량 함유한 시료는 난용성의 염을 생성하여 다른 금속성분을 흡착할 수 있기 때문에 전처리 과정에서 이를 제거해야 합니다. 이를 위해 질산-황산에 의한 분해 방법이 사용됩니다. 이 방법은 시료를 질산과 황산으로 함께 가열하여 분해시키는 것으로, 이 과정에서 생성된 황산은 칼슘, 바륨 등의 금속성분을 난용성의 황산염으로 변환시켜 제거할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 칼슘, 바륨, 납 등을 다량 함유한 시료의 전처리에 적합합니다.
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50. 수소이온농도를 기준전극과 비교전극으로 구성된 pH 측정기로 측정할 때, 간섭물질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. pH 10 이상에서는 나트륨에 의해 오차가 발생할 수 있는데 이는 “낮은 나트륨 오차 전극”을 사용하여 줄일 수 있다.
  2. pH는 온도변화에 따라 영향을 받는다.
  3. 기름층이나 작은 입자상이 전극을 피복하여 pH 측정을 방해할 수 있다.
  4. 유리전극은 산화 및 환원성 물질, 염도에 의해 간섭을 받는다.
(정답률: 51%)
  • "유리전극은 산화 및 환원성 물질, 염도에 의해 간섭을 받는다."라는 설명이 틀린 것은 아닙니다. 유리전극은 산화 및 환원성 물질, 염도에 의해 간섭을 받을 수 있습니다.
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51. 바륨을 원자흡수분광광도법으로 측정하고자 할 때 사용되는 불꽃연료는?

  1. 수소－공기
  2. 아산화질소－아세틸렌
  3. 아세틸렌－공기
  4. 프로판－공기
(정답률: 54%)
  • 바륨은 불꽃을 통해 화학적 에너지를 흡수하면서 원자가 이동하면서 발생하는 특정 파장의 빛을 방출합니다. 이를 원자흡수분광광도법으로 측정하기 위해서는 적절한 불꽃연료가 필요합니다. 아산화질소-아세틸렌은 바륨을 측정하기에 적합한 불꽃연료입니다. 이는 아세틸렌과 아산화질소가 혼합되어 불꽃을 발생시키면, 높은 온도와 화학적 에너지를 발생시켜 바륨의 특정 파장의 빛을 방출시키기 때문입니다.
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52. 수질오염공정시험기준상 총대장균군시험법이 아닌 것은?

  1. 시험관법
  2. 막여과법
  3. 평판집락법
  4. 확정계수법
(정답률: 61%)
  • 정답은 "확정계수법"입니다.

    확정계수법은 수질오염공정시험기준상 총대장균군시험법이 아닙니다. 이유는 확정계수법은 일정한 농도의 시약을 사용하여 시료 내의 특정 성분의 양을 측정하는 방법으로, 수질오염공정시험기준에서는 일반적으로 사용되지 않는 방법입니다.

    반면에 시험관법, 막여과법, 평판집락법은 모두 수질오염공정시험기준상 총대장균군시험법으로 사용되는 방법입니다. 시험관법은 시료를 일정한 양의 배지에 넣어 성장한 세균의 수를 세는 방법, 막여과법은 시료를 여과하여 여과막 위에서 성장한 세균의 수를 세는 방법, 평판집락법은 시료를 일정한 양의 배지에 넣어 성장한 세균의 수를 세는 방법입니다.
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53. 기체 크로마토그래피법으로 PCB를 정량할 때 필요한 것이 아닌 것은?

  1. 전자포획검출기
  2. 석영가스흡수셀
  3. 실리카겔 컬럼
  4. 질소캐리어가스
(정답률: 45%)
  • 기체 크로마토그래피법으로 PCB를 정량할 때 필요한 것은 전자포획검출기, 실리카겔 컬럼, 질소캐리어가스입니다. 이들은 PCB를 정량하기 위한 필수적인 장비와 물질입니다. 반면, 석영가스흡수셀은 기체 크로마토그래피법에서 사용되는 다른 유형의 검출기 중 하나이며, PCB를 정량하는 데 필수적이지 않습니다. 따라서, 정답은 "석영가스흡수셀"입니다.
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54. 수질오염공정시험기준에서 시안 정량을 위해 적용 가능한 시험방법으로 틀린 것은?

  1. 자외선/가시선 분광법
  2. 이온전극법
  3. 이온 크로마토그래피
  4. 연속흐름법
(정답률: 42%)
  • 이온 크로마토그래피는 시안 정량을 위한 시험방법으로 적용 가능하다.
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55. 기체 크로마트그래피법으로 유기인을 정량함에 따른 설명 중 틀린 것은?

  1. 검출기는 불꽃광도검출기(FPD)를 사용한다.
  2. 농축장치는 구데르나다니쉬형 농축기 또는 회전증발농축기를 사용한다.
  3. 운반기체는 질소 또는 헬륨으로서 유량은 0.5~3mL/min로 사용한다.
  4. 컬럼은 안지름 3~4mm, 길이 0.5~2m의 석영제를 사용한다.
(정답률: 44%)
  • 기체 크로마토그래피법으로 유기인을 정량함에 따른 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    컬럼은 안지름이 작을수록 분리능이 높아지고, 길이가 길수록 분리능이 높아지기 때문에 안지름 3~4mm, 길이 0.5~2m의 석영제를 사용합니다. 또한, 석영은 화학적으로 안정적이며, 높은 열적 안정성을 가지고 있어서 고온에서도 안정하게 사용할 수 있습니다.
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56. 다이에틸헥실프탈레이트 분석용 시료에 잔류염소가 공존할 경우의 시료 보존방법은?

  1. 시료 1L당 티오황산나트륨을 80mg 첨가한다.
  2. 시료 1L당 글루타르알데하이드를 80mg 첨가한다.
  3. 시료 1L당 브로모폼을 80mg 첨가한다.
  4. 시료 1L당 과망간산칼륨을 80mg 첨가한다.
(정답률: 69%)
  • 잔류염소가 존재하는 경우 시료 내의 유기화합물이 분해될 수 있으므로, 시료 보존을 위해 티오황산나트륨을 첨가한다. 티오황산나트륨은 잔류염소를 제거하는 역할을 하기 때문에 시료 내의 유기화합물이 분해되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, "시료 1L당 티오황산나트륨을 80mg 첨가한다."가 정답이다.
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57. 시료 용기로 유리재질의 사용이 불가능한 항목은?

  1. 노말헥산 추출물질
  2. 페놀류
  3. 색도
  4. 불소
(정답률: 61%)
  • 불소는 유리를 부식시키는 성질이 있기 때문에 시료 용기로 유리재질의 사용이 불가능합니다.
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58. 노말헥산 추출물질 측정원리에서 노말헥산으로 추출 시 시료의 액성으로 알맞은 것은?

  1. pH 10 이상의 알칼리성으로 한다.
  2. pH 4 이하의 산성으로 한다.
  3. pH 6~8 범위의 중성으로 한다.
  4. 액성에는 관계없다.
(정답률: 60%)
  • 노말헥산은 강한 산성을 가지고 있기 때문에, pH 4 이하의 산성으로 추출을 하면 노말헥산과 시료 사이에 화학적 상호작용이 일어나면서 추출 효율이 높아지기 때문이다. pH 10 이상의 알칼리성으로 추출을 하면 시료가 분해되거나 변성될 수 있기 때문에 추출 효율이 떨어질 수 있다. pH 6~8 범위의 중성으로 추출을 해도 효율은 떨어지지 않지만, pH 4 이하의 산성으로 추출하는 것이 보다 효과적이다. 액성에 따라 추출 효율이 달라지기 때문에 액성은 중요한 요소이다.
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59. 각 시험항목의 제반시험 조작은 따로 규정이 없는 한 어떤 온도에서 실시하는가?

  1. 상온
  2. 실온
  3. 표준온도
  4. 항온
(정답률: 72%)
  • 일반적으로 각 시험항목의 제반시험 조작은 규정이 없는 한 상온에서 실시합니다. 이는 상온이 대부분의 시험항목에서 적절한 온도 범위이기 때문입니다. 또한, 상온은 일반적으로 20~25℃ 정도로 일정한 온도를 유지하기 쉽고, 시험실 내부의 온도도 대체로 상온에 가깝기 때문에 편리합니다. 따라서, 시험항목에 따라 다르지만 대부분의 경우 상온에서 시험을 실시합니다.
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60. 활성슬러지의 미생물 플록이 형성된 경우 DO 측정을 위한 전처리방법은 어느 것인가?

  1. 칼륨명반응집침전법
  2. 황산구리설파민산법
  3. 불화칼륨처리법
  4. 아지드화나트륨처리법
(정답률: 54%)
  • 활성슬러지의 미생물 플록이 형성된 경우에는 산소가 빠르게 소비되므로 DO 측정을 위해서는 산소를 빠르게 추가해야 합니다. 이를 위해 황산구리설파민산법을 사용합니다. 이 방법은 황산구리와 설파민산을 이용하여 산소를 빠르게 추가하고, 이 과정에서 생기는 산소량을 측정하여 DO 값을 구합니다.
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4과목: 수질환경관계법규

61. 시장·군수·구청장이 낚시금지구역 또는 낚시제한구역을 지정하려는 경우에 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 수질오염도
  2. 계절별 낚시인구 현황
  3. 낚시터 인근에서의 쓰레기 발생 현황 및 처리 여건
  4. 서식어류의 종류 및 양 등 수중생태계 현황
(정답률: 68%)
  • "계절별 낚시인구 현황"은 낚시금지구역 또는 낚시제한구역을 지정할 때 고려해야 할 사항이 아니다. 이유는 낚시인구 현황은 해당 지역의 인구 밀도, 관광객 수, 낚시문화 등과 관련이 있으며, 이는 낚시금지구역 또는 낚시제한구역을 지정하는 데 직접적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서, 올바른 답은 "계절별 낚시인구 현황"이다.
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62. 다음 중 특정수질유해물질에 해당되지 않는 것은?

  1. 구리와 그 화합물
  2. 셀레늄과 그 화합물
  3. 디클로로메탄
  4. 주석과 그 화합물
(정답률: 53%)
  • 주석과 그 화합물은 특정수질유해물질에 해당되지 않는다. 이는 주석과 그 화합물이 일반적으로 수질 오염물질로 분류되지 않기 때문이다.
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63. 배출시설의 설치허가를 받은 자가 변경허가를 받아야 하는 경우가 아닌 것은?

  1. 폐수배출량이 허가 당시보다 100분의 50 이상 증가되는 경우(특정수질유해물질 제외)
  2. 폐수배출량이 허가 당시보다 1일 300m3 이상 증가되는 경우
  3. 특정수질유해물질이 배출되는 시설에서 폐수배출량이 허가 당시보다 100분의 30 이상 증가되는 경우
  4. 배출허용기준을 초과하는 새로운 오염물질이 발생되어 배출시설 또는 수질오염방지시설의 개선이 필요한 경우
(정답률: 51%)
  • 배출시설의 설치허가를 받은 후에는 폐수배출량이 허가 당시보다 증가되는 경우에는 변경허가를 받아야 합니다. 그 중에서도 폐수배출량이 허가 당시보다 1일 300m3 이상 증가되는 경우에는 반드시 변경허가를 받아야 합니다. 이는 폐수배출량이 많이 증가하면 수질오염에 큰 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 이 경우에는 환경부나 지자체에서 변경허가를 받아야 합니다.
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64. 자연형 비점오염저감시설의 종류가 아닌 것은?

  1. 여과형 시설
  2. 인공습지
  3. 침투시설
  4. 식생형 시설
(정답률: 74%)
  • 여과형 시설은 오염된 물을 여과하여 오염물질을 제거하는 방식으로 작동하는데, 이는 자연형 비점오염저감시설의 기본 원리와는 다릅니다. 따라서 여과형 시설은 자연형 비점오염저감시설의 종류가 아닙니다.
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65. 사업자의 규모별 구분에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1일 폐수배출량이 400m3인 사업장은 제3종 사업장이다.
  2. 1일 폐수배출량이 800m3인 사업장은 제2종 사업장이다.
  3. 사업장의 규모별 구분은 1년 중 가장 많이 배출한 날을 기준으로 정한다.
  4. 최초 배출시설 설치허가 시의 폐수배출량은 사업계획에 따른 예상 폐수배출량을 기준으로 한다.
(정답률: 58%)
  • "사업장의 규모별 구분은 1년 중 가장 많이 배출한 날을 기준으로 정한다."는 틀린 설명입니다. 사업장의 규모별 구분은 폐수배출량을 기준으로 하며, 최초 배출시설 설치허가 시의 폐수배출량은 사업계획에 따른 예상 폐수배출량을 기준으로 합니다.
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66. 1종 사업장 1개와 3종 사업장 1개를 운영하는 오염할당 사업자가 각각 조업정지 10일씩을 갈음하여 납부하여야 하는 과징금의 총액은?

  1. 4,500만원
  2. 6,000만원
  3. 8,500만원
  4. 9,000만원
(정답률: 59%)
  • 1종 사업장과 3종 사업장 모두 오염을 일으켰기 때문에, 각각의 사업장에 대해 조업정지 10일씩을 갈음하여야 합니다. 이에 따라 각 사업장은 20일 동안 운영이 불가능하게 됩니다.

    이러한 조치는 환경보호를 위한 것이지만, 사업자에게는 큰 손실을 초래합니다. 따라서, 이러한 조치를 미리 예방하기 위해 사업자는 오염을 일으키지 않도록 노력해야 합니다.

    이 문제에서는 과징금의 총액을 구하는 문제입니다. 각각의 사업장에 대해 조업정지 10일씩을 갈음하여야 하므로, 과징금은 1종 사업장과 3종 사업장 모두에 대해 10일씩의 조업정지 과징금이 발생합니다.

    따라서, 과징금의 총액은 1종 사업장과 3종 사업장 모두에 대해 10일씩의 조업정지 과징금을 합산한 9,000만원이 됩니다.
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67. 배출부과금 부과 시 고려되어야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 배출허용기준의 초과 여부
  2. 배출되는 수질오염물질의 종류
  3. 수질오염물질의 배출농도
  4. 수질오염물질의 배출기간
(정답률: 60%)
  • 정답은 "수질오염물질의 배출기간"입니다. 배출부과금은 수질오염물질의 배출량과 농도에 따라 부과되는데, 배출허용기준을 초과하거나 유해한 수질오염물질을 배출할 경우 높은 금액의 부과금이 부과됩니다. 따라서 수질오염물질의 배출농도도 중요한 요소 중 하나입니다.
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68. 3종 규모에 해당 되는 사업장은?

  1. 1일 폐수배출량이 500m3인 사업장
  2. 1일 폐수배출량이 1,000m3인 사업장
  3. 1일 폐수배출량이 2,000m3인 사업장
  4. 1일 폐수배출량이 4,000m3인 사업장
(정답률: 81%)
  • 3종 규모는 1일 폐수배출량이 500m3 이상 2,000m3 이하인 사업장을 말합니다. 따라서, "1일 폐수배출량이 500m3인 사업장"이 3종 규모에 해당됩니다.
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69. 초과배출부과금의 부과대상이 되는 수질오염물질의 종류가 아닌 것은?

  1. 유기물질
  2. 부유물질
  3. 트리클로로에틸렌
  4. 클로로폼
(정답률: 57%)
  • 초과배출부과금의 부과대상이 되는 수질오염물질은 유기물질, 부유물질, 트리클로로에틸렌이지만, 클로로폼은 이에 포함되지 않습니다. 이는 클로로폼이 일반적으로 수질오염물질로 분류되지 않기 때문입니다. 클로로폼은 일반적으로 산업용 용도로 사용되는 화학물질이며, 수질오염물질로 분류되기 위해서는 일정한 기준을 충족해야 합니다.
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70. 개선명령을 받은 자가 천재지변이나 그 밖의 부득이한 사유로 개선명령의 이행을 마칠 수 없는 경우, 신청할 수 있는 개선기간의 최대 연장 범위는?

  1. 2년
  2. 1년
  3. 6월
  4. 3월
(정답률: 70%)
  • 개선명령을 받은 자가 천재지변이나 그 밖의 부득이한 사유로 개선명령의 이행을 마칠 수 없는 경우, 개선기간의 최대 연장 범위는 6개월이다. 이는 「근로기준법 시행규칙」 제32조 제2항에 규정되어 있기 때문이다. 따라서, 정답은 "6월"이다.
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71. 해역의 항목별 생활환경기준으로 틀린 것은?

  1. 수소이온농도(pH) : 6.5 ~ 8.5
  2. 총대장균군(총대장균군수/100mL) : 1,000 이하
  3. 용매 추출유분(mg/L) : 0.01 이하
  4. T-N(mg/L) : 0.01 이하
(정답률: 64%)
  • 해역의 항목별 생활환경기준 중에서 틀린 것은 없습니다. 모든 항목이 적절한 수치로 설정되어 있습니다.

    T-N(mg/L) : 0.01 이하는 질산성 질소(T-N)의 농도를 나타내는데, 이것이 낮을수록 물의 질이 좋다는 것을 의미합니다. 질산성 질소는 식물성 및 동물성 폐기물, 배설물, 비료 등에서 유입되며, 과다한 양이 물에 유입되면 수조류 등의 증식을 유발하여 수질 오염을 악화시킵니다. 따라서 T-N(mg/L) : 0.01 이하로 설정하여 물의 질을 유지하는 것이 중요합니다.
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72. 공공수역에 분뇨·가축분뇨 등을 버린 자에 대한 벌칙기준은?

  1. 5년 이하의 징역 또는 5천만원 이하의 벌금
  2. 3년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금
  3. 1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  4. 5백만원 이하의 벌금
(정답률: 56%)
  • 공공수역은 대중교통을 이용하는 많은 사람들이 이용하는 공간이기 때문에 청결과 위생이 중요합니다. 분뇨나 가축분뇨 등을 버리는 행위는 공공수역의 위생을 해치는 행위이므로 벌칙이 부과됩니다. 이에 따라 벌칙기준은 적절한 경각심을 유도하기 위해 높은 벌금과 징역이 부과되는 것이 일반적입니다. 하지만 이 문제에서는 벌칙기준이 "1년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금"으로 주어졌습니다. 이는 벌금과 징역의 범위가 다른 보기들에 비해 낮은 편이지만, 이 역시도 벌칙의 대상이 되는 행위가 공공수역에서 벌어지는 것이므로 경각심을 유도하기에 충분한 벌칙기준입니다.
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73. 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에서 사용하는 용어의 뜻으로 틀린 것은?

  1. 폐수 : 물에 액체성 또는 고체성의 수질오염물질이 섞여 있어 그대로 사용할 수 없는 물을 말한다.
  2. 수질오염물질 : 수질오염의 요인이 되는 물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.
  3. 불투수층 : 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 아스팔트, 콘크리트 등으로 포장된 도로, 주차장, 보도 등을 말한다.
  4. 강우유출수 : 점오염원 및 비점오염원의 수질오염물질이 섞여 유출되는 빗물 또는 눈 녹은 물 등을 말한다.
(정답률: 72%)
  • "불투수층 : 빗물 또는 눈 녹은 물 등이 지하로 스며들 수 없게 하는 아스팔트, 콘크리트 등으로 포장된 도로, 주차장, 보도 등을 말한다."가 틀린 것이다. 불투수층은 지하수를 형성하는 지하층 중에서 물이 스며들지 않는 층을 말한다. 따라서 불투수층은 지하수 보전을 위해 중요한 역할을 한다.
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74. 환경기술인의 업무를 방해하거나 환경기술인의 요청을 정당한 사유 없이 거부한 자에 대한 벌칙기준은?

  1. 500만원 이하의 벌금
  2. 300만원 이하의 벌금
  3. 200만원 이하의 벌금
  4. 100만원 이하의 벌금
(정답률: 75%)
  • 환경기술인의 업무를 방해하거나 요청을 거부하는 행위는 환경보호법 제47조에 따라 금지되어 있으며, 이를 위반한 경우 100만원 이하의 벌금이 부과됩니다. 이는 법적으로 정해진 기준이며, 법을 위반한 정도에 따라 벌금이 달라질 수 있습니다.
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75. 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에 의하여 관계기관에 협조를 요청할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 해충구제방법의 개선
  2. 농약·비료의 사용규제
  3. 녹지지역 및 풍치지구의 지정
  4. 폐수방류 감시지역의 지정
(정답률: 47%)
  • 정답: 폐수방류 감시지역의 지정

    설명: 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에서는 해충구제방법의 개선, 농약·비료의 사용규제, 녹지지역 및 풍치지구의 지정 등 다양한 사항에 대해 관계기관에 협조를 요청할 수 있습니다. 하지만 폐수방류 감시지역의 지정은 법률에서 명시적으로 언급되지 않은 사항입니다. 폐수방류 감시지역은 지자체가 자체적으로 지정하고 운영하는 것이 일반적입니다. 이 지역은 수질오염원을 감시하고 대응하기 위한 것으로, 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에서는 이를 요청하는 것이 아니라 지자체와 협력하여 이를 추진하도록 권고하고 있습니다.
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76. 조업정지처분에 갈음하여 부과할 수 있는 과징금의 최대금액은?

  1. 1억원
  2. 2억원
  3. 3억원
  4. 5억원
(정답률: 73%)
  • 조업정지처분에 대한 과징금은 환경보호법 제47조에 따라 부과됩니다. 이에 따르면, 조업정지처분에 위반하여 생산활동을 계속하는 경우, 일일 1천만원 이하의 과징금을 부과할 수 있습니다. 그러나, 이를 무시하고 계속 조업을 하면, 일일 1천만원씩 최대 30일까지 부과할 수 있습니다. 따라서, 최대 과징금은 30일 x 1억원 = 3억원이 됩니다.
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77. 환경부장관이 비점오염원 관리지역을 지정·고시한 때에 수립하는 비점오염원 관리대책에 포함되어야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 관리목표
  2. 관리대상 지역 내 수질오염물질 발생원 현황
  3. 관리대상 수질오염물질의 발생 예방 및 저감 방안
  4. 관리대상 수질오염물질의 종류 및 발생량
(정답률: 55%)
  • "관리대상 지역 내 수질오염물질 발생원 현황"이 틀린 것은 아닙니다. 비점오염원 관리대책에 포함되어야 할 사항으로 "관리목표", "관리대상 지역 내 수질오염물질 발생원 현황", "관리대상 수질오염물질의 발생 예방 및 저감 방안", "관리대상 수질오염물질의 종류 및 발생량"이 모두 포함되어야 합니다.

    "관리대상 지역 내 수질오염물질 발생원 현황"은 비점오염원 관리지역 내에서 어떤 오염물질이 발생하는지 파악하는 것입니다. 이를 파악함으로써 어떤 대책을 취해야 하는지, 어떤 방법으로 발생을 예방하고 저감할 수 있는지 등을 결정할 수 있습니다. 따라서 이는 비점오염원 관리대책에서 매우 중요한 요소 중 하나입니다.
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78. 수질 및 수생태계 환경기준(하천) 중 생활환경기준의 기준치로 맞는 것은? [단, 등급은 좋음(Ib)]

  1. 부유물질량 : 10mg/L 이하
  2. BOD : 2mg/L 이하
  3. DO : 2mg/L 이하
  4. T-N : 20mg/L 이하
(정답률: 51%)
  • BOD는 생물이 분해하는 유기물의 양을 나타내는 지표로, 높은 BOD는 많은 유기물이 존재한다는 것을 의미합니다. 하지만 높은 BOD는 산소를 많이 소비하게 되어 DO(용존산소량)를 낮추고, 이로 인해 수생생물이 살아갈 수 없는 환경을 만들어낼 수 있습니다. 따라서 생활환경기준에서는 BOD를 2mg/L 이하로 유지하는 것이 중요합니다.
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79. 폐수처리업자의 준수사항으로 ( ) 안에 맞는 내용은?

  1. 5일
  2. 10일
  3. 20일
  4. 30일
(정답률: 73%)
  • 이미지에서 보이는 것은 "폐수처리업자의 신고 및 보고 기간"이며, 이는 폐수처리업자가 정해진 기간 내에 해당 기관에 대해 신고 및 보고를 해야 한다는 의무가 있다는 것을 나타냅니다. 이 중에서 정답은 "10일"인데, 이는 폐수처리업자가 폐수배출시설을 설치, 변경, 폐지하는 경우에 대해서는 해당 사실이 발생한 날로부터 10일 이내에 신고 및 보고를 해야 한다는 규정이 있기 때문입니다.
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80. 위임업무 보고사항 중 분기별로 보고하여야 하는 것은?

  1. 배출업소 등에 의한 수질오염사고 발생 및 조치사항
  2. 폐수위탁·사업장 내 처리현황 및 처리실적
  3. 폐수처리업에 대한 등록·지도단속실적 및 처리실적 현황
  4. 배출업소의 지도·점검 및 행정처분실적
(정답률: 38%)
  • 위임업무 중에서도 환경보호와 관련된 업무에서는 배출업소의 지도·점검 및 행정처분실적을 분기별로 보고하여야 합니다. 이는 환경보호를 위해 배출업소들을 지속적으로 모니터링하고, 문제가 발생할 경우 적절한 행정처분을 취하기 위함입니다. 따라서 이러한 실적을 분기별로 보고하여 문제가 발생할 경우 빠르게 대처할 수 있도록 해야 합니다.
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