환경기능사 필기 기출문제복원 (2001-07-22)

환경기능사
(2001-07-22 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 연료의 특성에 관한 설명이 잘못된 것은?

  1. 수분 함유량이 많으면 착화성이 나쁘고 열손실이 크다.
  2. 회분함량이 많으면 연소효과가 나쁘고 취급이 불편하다.
  3. 휘발분이 많으면 불꽃이 길고 연기가 발생한다.
  4. 고정탄소가 많으면 발열량이 낮고 불꽃의 길이가 짧다.
(정답률: 66%)
  • 고정탄소가 많으면 발열량이 낮고 불꽃의 길이가 짧다는 설명이 잘못되었습니다. 고정탄소는 연료의 발열량과는 직접적인 관련이 없으며, 오히려 고정탄소 함량이 높을수록 연소 시간이 길어져 불꽃의 길이가 더 길어질 수 있습니다. 따라서, 고정탄소가 많으면 발열량이 낮아지는 것은 아닙니다.
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2. 황 함유량이 2%인 중유 10ton을 연소할 때 생성되는 SO2의 부피는 얼마인가? (단, 함유된 황은 전량 SO2로 된다고 가정한다)

  1. 32Nm3
  2. 64Nm3
  3. 128Nm3
  4. 140Nm3
(정답률: 36%)
  • SO2의 분자량은 64g/mol이다. 따라서 10ton(10,000kg)의 중유에 함유된 황의 양은 200kg(10,000kg x 2%)이다. 이 200kg의 황은 전량이 SO2로 연소되므로, 생성되는 SO2의 몰수는 200kg/64g/mol = 3125mol이다.

    SO2의 상태방정식은 PV=nRT이다. 이를 변형하면 V=nRT/P이므로, 생성된 SO2의 부피는 다음과 같다.

    V = nRT/P = (3125mol) x (0.0821 L·atm/mol·K) x (298K) / (1atm) = 78,090L = 78.09m3

    하지만 문제에서는 답을 Nm3로 요구하고 있으므로, 이를 기준대기압(1atm)에서의 체적으로 변환해주어야 한다. 이를 위해서는 체적과 압력의 비례관계인 보일-마리오파의 법칙을 이용할 수 있다. 기준대기압에서의 체적(Vstd)과 연소시 생성된 SO2의 체적(V)은 다음과 같은 관계가 성립한다.

    Vstd / Pstd = V / P

    여기서 Vstd는 기준대기압(1atm)에서의 체적이므로, Vstd = V x Pstd / P 이다. 따라서,

    Vstd = V x Pstd / P = 78.09m3 x 1atm / 1atm = 78.09Nm3

    따라서, 생성된 SO2의 부피는 78.09Nm3이다. 이 값은 주어진 보기 중에서 "140Nm3"와 일치하지 않는다. 따라서, 정답은 "140Nm3"이 아니다.
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3. 프로판가스(C3H8) 1Sm3을 완전 연소하는데 필요한 이론 공기량(Sm3)은 얼마인가?

  1. 7.14
  2. 9.52
  3. 14.28
  4. 23.81
(정답률: 43%)
  • 프로판가스(C3H8)의 분자량은 44g/mol입니다. 따라서 1Sm3의 프로판가스는 44g입니다.

    프로판가스를 완전 연소시키면 다음과 같은 반응식이 일어납니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    이 반응식에서 프로판가스 1몰에 대해 산소가 5몰 필요합니다. 이를 이용하여 이론 공기량을 계산할 수 있습니다.

    1mol C3H8 : 5mol O2 : 3mol CO2 : 4mol H2O

    따라서 1mol C3H8을 연소시키기 위해서는 5+3+4=12몰의 기체가 필요합니다. 이 중에서 산소(O2)는 대기 중에서 이미 존재하므로, 이론 공기량은 12-5=7Sm3입니다.

    하지만 이론 공기량은 모든 기체가 이상 기체라는 가정하에 계산한 값으로, 실제 상황에서는 반응 조건에 따라 다를 수 있습니다. 따라서 이론 공기량은 참고용으로만 사용해야 합니다.

    따라서 정답은 "7.14"이 아니라, 이론 공기량은 7Sm3이지만, 이상 기체라는 가정하에 계산한 값이므로 실제 상황에서는 다를 수 있습니다.
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4. 1 V/V ppm에 상당하는 W/W ppm값이 가장 큰 대기오염 물질은?

  1. 염화수소
  2. 이산화황
  3. 이산화질소
  4. 시안화수소
(정답률: 60%)
  • V/V ppm과 W/W ppm은 물질의 농도를 나타내는 단위 중 하나로, V/V ppm은 체적 단위로, W/W ppm은 질량 단위로 표현됩니다. 이 중에서 이산화황은 대기오염 물질 중에서 V/V ppm에 상당하는 W/W ppm값이 가장 큽니다. 이는 이산화황이 대기 중에서 매우 많이 발생하며, 그 농도가 높기 때문입니다. 이산화황은 화석 연료의 연소, 산업 공정, 자동차 등에서 발생하며, 대기 중에 존재하는 이산화황은 눈, 코, 목 등에 자극을 일으키고, 호흡기 질환을 유발할 수 있습니다.
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5. 불완전 연소시 발생하는 물질로 우리 몸의 적혈구내에 있는 헤모글로빈과 결합하여 적혈구의 산소이동 능력을 저하시킴으로서 치명적인 피해를 입게 하는 가스는?

  1. 이산화탄소 가스
  2. 아황산 가스
  3. 아질산 가스
  4. 일산화탄소 가스
(정답률: 69%)
  • 일산화탄소 가스는 불완전 연소시 발생하는 가스로, 우리 몸의 적혈구내에 있는 헤모글로빈과 결합하여 적혈구의 산소이동 능력을 저하시킴으로서 치명적인 피해를 입힙니다.
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6. 아황산가스, 황화수소, 암모니아의 가스제거에 적합하지 않은 흡착제는?

  1. 실리카겔
  2. 활성탄
  3. 알루미나겔
  4. 지올라이트
(정답률: 58%)
  • 활성탄은 아황산가스, 황화수소, 암모니아와 같은 가스를 흡착할 수 있지만, 그 효율성이 다른 흡착제에 비해 낮기 때문에 가스제거에 적합하지 않습니다. 또한, 활성탄은 가격이 비싸고 재생이 어렵기 때문에 경제적인 측면에서도 적합하지 않습니다. 따라서, 다른 흡착제들이 활성탄보다 더 적합한 선택일 수 있습니다.
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7. 유해가스 처리기술 중 헨리법칙을 바탕으로 하여 오염가스를 제거하는 방법으로 가장 알맞은 것은?

  1. 흡수
  2. 흡착
  3. 연소
  4. 집진
(정답률: 45%)
  • 헨리법칙은 가스와 액체 사이에서 발생하는 상호작용을 설명하는 법칙으로, 가스의 농도가 낮을수록 액체에 흡수되는 양이 증가한다는 것을 말합니다. 따라서 오염가스를 제거하기 위해서는 헨리법칙을 이용하여 오염가스를 액체에 흡수시켜 제거하는 "흡수" 방법이 가장 적합합니다.
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8. 연소과정에서 생성되는 질소산화물의 특성중 맞는 것은?

  1. 화염속에서 생성되는 질소산화물은 주로 NO2이며, 소량의 NO를 함유한다.
  2. 질소산화물의 생성은 연료중의 질소와 공기중의 질소가 산소와 반응하여 이루어진다.
  3. 화염온도가 낮을수록 질소산화물의 생성량은 커진다.
  4. 배기가스중 산소분압이 낮을수록 생성이 커진다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "질소산화물의 생성은 연료중의 질소와 공기중의 질소가 산소와 반응하여 이루어진다."입니다.

    이유는 연료와 공기가 연소되면서 발생하는 열과 화학작용에 의해 질소와 산소가 반응하여 질소산화물이 생성되기 때문입니다. 이 반응은 고온에서 일어나며, 연소 온도가 높을수록 질소산화물의 생성량이 증가합니다. 따라서 화염온도가 낮을수록 질소산화물의 생성량은 적어집니다.
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9. 중유중에서 가장 중요한 성질로서 온도가 상승할수록 그 수치가 낮아지는 것은?

  1. 착화점
  2. 인화점
  3. 황분
  4. 점도
(정답률: 47%)
  • 온도가 상승하면 물질 내 분자들의 운동이 활발해지고, 이로 인해 분자 간의 마찰력이 감소합니다. 이는 물질의 점도가 낮아지는 원인이 됩니다. 따라서 온도가 상승할수록 점도는 낮아집니다.
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10. 보기와 같은 특성을 지닌 대기오염 물질은?

  1. 오존
  2. 암모니아
  3. 황화수소
  4. 일산화탄소
(정답률: 69%)
  • 보기의 대기오염 물질들 중에서 오존은 산화력이 강한 물질로서, 자외선(UV)과 태양광선이 작용하여 일산화질소와 반응하여 생성됩니다. 따라서 보기와 같은 특성을 지닌 대기오염 물질은 "오존"입니다.
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11. 다음 중 사이클론(cyclone)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사이클론은 중력집진장치의 일반적인 형태이다.
  2. 같은 사이클론에서는 압력손실이 클수록 집진효율이 높아진다.
  3. 사이클론은 몸통직경이 작을수록 작은 입자를 포집할 수 있다.
  4. 작은 몸통직경의 사이클론을 여러개 병렬로 연결한 것을 멀티사이클론이라 한다.
(정답률: 43%)
  • "사이클론은 중력집진장치의 일반적인 형태이다."가 틀린 설명입니다. 사이클론은 중력을 이용하여 입자를 분리하는 기계로, 중력집진장치 중 하나이지만 일반적인 형태는 아닙니다. 다른 중력집진장치에는 필터, 전기집진장치 등이 있습니다.
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12. 가스상 대기 오염물질의 제거 방법이 아닌 것은?

  1. 흡수법
  2. 흡착법
  3. 연소법
  4. 여과법
(정답률: 47%)
  • 여과법은 고체 또는 액체 상태의 물질을 거친 필터를 통해 분리하는 방법으로, 가스 상태의 오염물질을 제거하는 방법이 아닙니다. 따라서 여과법은 가스 상태의 오염물질을 제거하는 방법으로는 적합하지 않습니다.
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13. 어떤 집진시설의 집진율이 99%이고, 집진시설 유입구의 분진 농도가 15.5g/m3일 때 유출구의 분진농도(g/m3)는?

  1. 0.01
  2. 0.135
  3. 0.145
  4. 0.155
(정답률: 50%)
  • 집진율이 99%이므로, 유입된 분진 중 1%만 유출된다는 뜻입니다. 따라서 유출구의 분진농도는 유입구의 분진농도인 15.5g/m3의 1%인 0.155g/m3이 됩니다. 따라서 정답은 "0.155"입니다.
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14. 다음 집진장치 중 동력비가 가장 적은 것은?

  1. 충진탑
  2. 사이클론
  3. 여과 집진기
  4. 중력 집진기
(정답률: 61%)
  • 중력 집진기는 전기나 기계적인 동력을 사용하지 않고 중력을 이용하여 먼지와 오염물질을 분리하는 방식으로 동력비가 가장 적습니다. 따라서 다른 집진장치들보다 경제적이며 환경 친화적인 방식입니다.
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15. 대기중 비산먼지를 측정할 때 사용하는 기기는?

  1. 스택샘플러(Stack sampler)
  2. 분광광도계(Spectrophtometer)
  3. 가스크로마토그래프(Gas chromatograph)
  4. 하이볼륨에어샘플러(High volume air sampler)
(정답률: 52%)
  • 대기 중 비산먼지를 측정할 때는 대량의 공기를 흡입하여 먼지를 채취해야 합니다. 이를 위해 사용되는 기기가 하이볼륨에어샘플러입니다. 하이볼륨에어샘플러는 고속으로 공기를 흡입하여 대량의 샘플을 채취할 수 있으며, 이를 통해 대기 중 미세먼지 농도를 정확하게 측정할 수 있습니다.
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2과목: 폐수처리

16. 염소혼화지에 2,000m3/일의 처리수가 유입할 때 혼화시간을 15분으로 하고 혼화지의 폭은 1.0m, 수심은 0.8m로 하였다. 수로(혼화지)의 유효길이는?

  1. 12m
  2. 15m
  3. 20m
  4. 26m
(정답률: 25%)
  • 혼화지의 체적은 폭 x 수심 x 유효길이 이므로, 유효길이를 구하기 위해 체적과 폭, 수심을 알아야 한다.

    체적 = 유입량 x 혼화시간 = 2,000 x 15 x 60 = 1,800,000 (L)

    1m3 = 1,000L 이므로, 체적을 m3로 변환하면 1,800m3이 된다.

    따라서, 유효길이 = 체적 ÷ (폭 x 수심) = 1,800 ÷ (1.0 x 0.8) = 2,250

    하지만, 유효길이는 현실적으로는 소수점 이하의 값을 가질 수 없으므로, 반올림하여 정답은 "26m"이 된다.
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17. 혐기성 소화조의 장점이라 볼 수 없는 것은?

  1. 폐슬러지량 감소
  2. 유출수의 수질양호
  3. 고농도 폐수처리
  4. 이용가능한 가스생산
(정답률: 39%)
  • 혐기성 소화조는 폐수를 분해하여 가스를 생산하고 슬러지를 감소시키는 등의 장점이 있지만, 유출수의 수질양호에 대한 효과는 크지 않습니다. 혐기성 소화조는 유기물을 분해하여 처리하기 때문에 일부 유기물은 여전히 유출수에 남아있을 수 있습니다. 따라서 유출수의 수질양호를 위해서는 추가적인 처리가 필요합니다.
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18. 수심이 4m이고 체류시간이 3시간인 장방형 침전지의 표면부하율은 얼마인가?

  1. 32m3/m2·일
  2. 30m3/m2·일
  3. 28m3/m2·일
  4. 26m3/m2·일
(정답률: 42%)
  • 장방형 침전지의 부피는 가로 × 세로 × 높이로 구할 수 있으므로, 4m × 4m × 3m = 48m³ 이다. 따라서, 침전지의 표면적은 4m × 4m = 16m² 이다.

    표면부하율은 일일 유입량을 표면적으로 나눈 값이므로, 단위를 맞추어 계산하면 다음과 같다.

    표면부하율 = (체류시간당 유입량 ÷ 표면적) × 24시간
    = (4m³ ÷ 3시간 ÷ 16m²) × 24시간
    = 32m³/m²·일

    따라서, 정답은 "32m³/m²·일" 이다.
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19. 30m×18m×3.6m 규격의 직사각형조에 물이 가득차 있다. 약품주입농도를 80mg/L로 하기 위하여 이조에 화학약품을 몇 kg 넣어야 하는가?

  1. 214kg
  2. 156kg
  3. 148kg
  4. 134kg
(정답률: 44%)
  • 먼저, 이조의 부피를 구해야 합니다. 직사각형조의 부피는 길이 × 너비 × 높이로 구할 수 있습니다. 따라서, 이 조의 부피는 30m × 18m × 3.6m = 1944m³입니다.

    약품주입농도는 80mg/L이므로, 1L의 물에 80mg의 화학약품이 들어가야 합니다. 따라서, 1944m³의 물에 들어가는 화학약품의 양은 다음과 같습니다.

    1944m³ × 1000L/m³ × 80mg/L = 155520000mg

    이를 kg로 변환하면 다음과 같습니다.

    155520000mg ÷ 1000000 = 155.52kg

    따라서, 이조에는 약 156kg의 화학약품을 넣어야 합니다.
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20. 함수율 97%인 슬러지 20m3을 함수율 95%로 농축하였다면 슬러지의 부피는?

  1. 8m3
  2. 10m3
  3. 12m3
  4. 14m3
(정답률: 51%)
  • 슬러지의 초기 부피는 20m3이고, 함수율이 97%이므로 농축 후 부피는 초기 부피의 97%가 된다. 따라서, 농축 후 부피는 20m3 x 0.97 = 19.4m3이다. 그러나 문제에서 요구하는 것은 함수율이 95%일 때의 부피이므로, 이를 구하기 위해 농축 후 부피를 다시 초기 부피로 역산해야 한다.

    농축 후 부피 / 초기 부피 = 함수율 / 100

    19.4m3 / 초기 부피 = 95 / 100

    초기 부피 = 19.4m3 x 100 / 95 = 20.42m3

    따라서, 초기 부피가 가장 가까운 보기는 12m3이다.
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21. 다음중 슬러지 팽화의 지표로서 관계가 깊은 것은?

  1. SRT
  2. SVI
  3. MLSS
  4. MLVSS
(정답률: 60%)
  • 슬러지 팽화는 생물학적 처리 과정에서 발생하는 문제 중 하나로, 높은 수준의 슬러지 적산물이 생기면서 처리능력이 감소하는 현상입니다. 이 때, 슬러지 팽화의 정도를 파악하기 위해 사용되는 지표 중 SVI (Sludge Volume Index)가 가장 관련이 깊습니다. SVI는 슬러지의 부피와 질량을 측정하여 슬러지의 밀도를 계산하는 지표로, 슬러지의 팽화 정도를 파악하는 데 유용합니다. 따라서, 슬러지 팽화를 예방하고 처리 효율을 높이기 위해서는 SVI를 적절히 관리하는 것이 중요합니다.
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22. 산성폐수의 특성이라 볼 수 없는 것은?

  1. 맛이 시다.
  2. 염기를 중화시킨다.
  3. 리트머스 시험지를 푸르게 한다.
  4. 금속과 반응하여 H2 가스를 발생한다.
(정답률: 58%)
  • 산성폐수의 특성은 맛이 시다, 염기를 중화시키고, 금속과 반응하여 H2 가스를 발생시키는 것입니다. 그러나 리트머스 시험지를 푸르게 하는 것은 염기성 물질의 특성입니다. 따라서, 리트머스 시험지를 푸르게 하는 것은 산성폐수의 특성이 아니라 염기성 물질의 특성입니다.
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23. 생물학적 폐수처리에 있어서 팽화(Bulking)현상의 원인이 되지 않는 것은?

  1. 미생물에 비해서 유기물 먹이가 너무 많을 경우
  2. 포기조의 용존산소가 부족할 경우
  3. 유입수에 갑자기 산업폐수가 혼합되어 유입될 경우
  4. 포기조내 질소와 인이 유입될 경우
(정답률: 47%)
  • 팽화 현상은 폐수 처리 과정에서 미생물의 성장과 번식이 과도하게 일어나서 막대한 양의 미생물이 생성되어 수처리 시설의 효율을 떨어뜨리는 현상입니다. 이러한 현상은 대개 포기조 내에서 일어나며, 포기조 내에서 미생물이 과도하게 번식하는 원인은 유기물 먹이가 너무 많을 경우, 용존산소가 부족할 경우, 갑자기 산업폐수가 유입될 경우 등이 있습니다. 하지만 포기조 내 질소와 인이 유입될 경우에는 팽화 현상이 일어나지 않습니다. 이는 질소와 인이 미생물의 성장과 번식에 필요한 영양분으로 작용하기 때문입니다. 따라서 질소와 인이 유입되는 경우에는 오히려 미생물의 성장과 번식이 촉진되어 폐수 처리 효율이 높아질 수 있습니다.
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24. 독성 있는 6가를 독성 없는 3가로 pH2-4에서 환원시키고 3가를 pH8-11범위에서 침전시키는 폐수는?

  1. 납 함유 폐수
  2. 비소 함유 폐수
  3. 크롬 함유 폐수
  4. 카드뮴 함유 폐수
(정답률: 67%)
  • 크롬은 pH2-4 범위에서 독성 있는 6가로 존재하며, 이를 pH8-11 범위에서 침전시키는 것은 어렵습니다. 따라서 크롬 함유 폐수가 이 문제의 정답입니다. 반면에 납, 비소, 카드뮴은 pH2-4 범위에서도 독성 없는 3가로 존재하며, pH8-11 범위에서도 침전시킬 수 있습니다.
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25. 파라치온, 말라치온과 같은 농약이 함유되었던 폐수와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 납화합물
  2. 시안화합물
  3. 크롬화합물
  4. 유기인화합물
(정답률: 36%)
  • 파라치온, 말라치온과 같은 농약은 유기인화합물에 속합니다. 따라서 이러한 농약이 함유된 폐수는 유기인화합물이 많이 포함되어 있습니다.
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26. 산도(acidity)나 경도(hardness)는 무엇으로 환산하느냐?

  1. 염화칼슘
  2. 탄산칼슘
  3. 질산칼슘
  4. 수산화칼슘
(정답률: 71%)
  • 산도나 경도는 대부분 칼슘 이온의 양으로 환산합니다. 그 중에서도 탄산칼슘은 물 속에서 가장 많이 존재하는 칼슘 이온 형태이기 때문에, 산도나 경도를 탄산칼슘으로 환산하는 것이 가장 정확하고 일반적인 방법입니다.
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27. 입자가 침강하는 동안 입자가 점점 커져서 침전 속도가 빨라지는 침전은?

  1. 독립침전(Ⅰ형)
  2. 응집(응결)침전(Ⅱ형)
  3. 지역침전(Ⅲ형)
  4. 압축침전(Ⅳ형)
(정답률: 73%)
  • 입자가 침강하는 동안 입자들끼리 서로 충돌하여 점점 더 큰 입자로 결합하면서 침전 속도가 빨라지는 것을 응집(응결)침전(Ⅱ형)이라고 합니다. 따라서 정답은 응집(응결)침전(Ⅱ형)입니다.
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28. 침전한 슬러지에서 가장 먼저 처리하는 것은?

  1. 수분 제거
  2. 병원균 제거
  3. 고형물 함량 제거
  4. 부패성 유기물 제거
(정답률: 46%)
  • 침전한 슬러지에서 가장 먼저 처리하는 것은 "수분 제거"입니다. 이는 슬러지 내의 수분이 많아서 처리가 어렵기 때문입니다. 수분을 제거하면 슬러지의 부피가 줄어들어 처리가 용이해지기 때문입니다. 또한, 수분이 많은 슬러지는 냄새가 심하고 부패성 유기물의 생성을 촉진하기 때문에 수분 제거는 슬러지 처리의 첫 단계로 중요합니다.
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29. 염소 살균에서 용존염소가 반응하여 물의 불쾌한 맛과 냄새를 유발하는 것은?

  1. 클로라민
  2. 용존불소
  3. 클로로페놀
  4. 트리할로메탄
(정답률: 53%)
  • 클로로페놀은 염소와 유기물이 반응하여 생성되는 화합물로, 염소 살균 시 용해된 염소와 반응하여 물의 불쾌한 맛과 냄새를 유발합니다. 따라서 염소 살균 시 클로로페놀이 발생하면 물의 맛과 냄새가 나타나게 됩니다.
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30. 침전지 유입구에 설치하는 정류판(baffle)의 목적은?

  1. 폐수의 부유물 제거
  2. 유속의 감소와 유량의 분산유도
  3. 폐수의 흐름을 일정한 방향으로 유도
  4. 유입구 측의 침전방지를 위해 유속증가
(정답률: 36%)
  • 정류판은 침전지 유입구에 설치되어 유속을 감소시키고 유량을 분산시킴으로써 폐수의 침전을 도와줍니다. 이는 폐수 처리 과정에서 부유물을 제거하고 침전방지를 위해 중요한 역할을 합니다. 따라서 "유속의 감소와 유량의 분산유도"가 정답입니다.
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31. 레이놀즈수의 관계인자가 아닌 것은?

  1. 입자의 지름
  2. 액체의 점도
  3. 액체의 비표면적
  4. 입자의 속도
(정답률: 55%)
  • 액체의 비표면적은 레이놀즈수와 관련이 없는 물리량입니다. 이는 액체 표면의 분자들이 서로 다른 상태를 가지기 때문에 생기는 현상으로, 액체 표면이 곡선 모양을 띄기 때문에 표면적이 실제보다 크게 계산됩니다. 이를 비표면적이라고 합니다. 따라서 레이놀즈수와는 관련이 없습니다.
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32. 입자의 침강속도 0.5m/day, 유입수량 50m3/day, 침전지 표면적 50m2, 깊이 2m인 침전지에서의 제거효율은?

  1. 20%
  2. 50%
  3. 70%
  4. 90%
(정답률: 47%)
  • 침강속도가 0.5m/day이므로, 침전지에서 머무는 입자는 1일에 0.5m만큼 침강하게 됩니다. 따라서, 침전지의 깊이가 2m이므로 입자가 침전지에서 머무는 시간은 4일입니다. 유입수량이 50m3/day이므로, 4일 동안 침전지에 유입되는 수량은 200m3입니다. 침전지의 표면적이 50m2이므로, 침전지에 유입된 입자의 총 부피는 200m3입니다. 따라서, 침전지에서의 제거효율은 (유입된 입자의 부피 / 침전지 부피) x 100% = (200m3 / (50m2 x 2m)) x 100% = 50%입니다.
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33. pH 2인 폐수와 pH 5인 폐수를 중화처리하고자 할 때 소요되는 중화제 약품량의 비는?

  1. 3 : 1
  2. 300 : 1
  3. 1000 : 1
  4. 10000 : 1
(정답률: 49%)
  • pH는 수소 이온 농도를 나타내는 지표이며, pH가 2인 폐수는 pH가 5인 폐수보다 1000배 더 산성입니다. 따라서 중화처리를 위해서는 pH 2인 폐수에는 pH를 높이기 위한 약품이 더 많이 필요하며, pH 5인 폐수에는 적은 양의 약품만 필요합니다. 따라서 중화제 약품량의 비는 1000 : 1입니다.
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34. 명반을 폐수의 응집조에 주입후, 완속교반을 행하는 주된 목적은?

  1. floc의 입자를 크게 증가시키기 위하여
  2. floc과 공기를 잘 접촉시키기 위하여
  3. 명반을 원수에 용해시키기 위하여
  4. 생성된 floc의 수를 증가시키기 위하여
(정답률: 57%)
  • 완속교반은 폐수의 응집조에서 floc을 형성하는 과정 중 하나입니다. floc은 물질이 응집하여 형성된 입자로, 이 입자가 크면 더 효과적으로 물질을 제거할 수 있습니다. 따라서 완속교반은 floc의 입자를 크게 증가시켜 더 효과적인 처리를 위해 수행됩니다.
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35. 어떤 폐수의 응집처리를 하기 위하여 Jar Test를 하였다. 폐수 300mL에 대하여 0.2%의 황산알루미늄 15mL를 넣었을 때 가장 좋은 결과가 나왔다. 폐수 1L당 황산알루미늄의 주입량은?

  1. 10㎎/L
  2. 50㎎/L
  3. 100㎎/L
  4. 150㎎/L
(정답률: 36%)
  • Jar Test에서는 여러 가지 농도의 황산알루미늄 용액을 폐수에 넣어가며 혼합하여 응집 효과를 측정합니다. 이때 가장 좋은 결과가 나온 용액의 농도가 가장 적절한 용액 농도입니다.

    따라서, 0.2%의 황산알루미늄 용액이 300mL의 폐수에 가장 좋은 결과를 보였다면, 1L의 폐수에는 0.2% x (300mL / 1000mL) = 0.06%의 황산알루미늄 용액이 필요합니다.

    이를 mg/L로 환산하면, 1L의 폐수에는 0.06% x 1000mg/L = 60mg/L의 황산알루미늄 용액이 필요합니다.

    따라서, 보기에서 정답이 "100mg/L"이 아닌 "60mg/L"이 되어야 합니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 소각로에서 폐기물을 소각할때 연소 효율을 높이기 위한 조건과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 적당한 온도
  2. 적당한 공기와 연료비
  3. 적당한 압력
  4. 적당한 난류
(정답률: 35%)
  • 적당한 압력은 소각로 내부의 공기 순환을 원활하게 하여 연소 효율을 높이는 역할을 합니다. 적당한 압력이 유지되면 공기와 연료가 적절하게 혼합되어 연소가 일어나고, 연소 과정에서 발생하는 열과 가스가 효율적으로 전달되어 폐기물을 완전히 소각할 수 있습니다. 따라서 적당한 압력은 소각로에서 폐기물을 효율적으로 처리하기 위한 중요한 조건 중 하나입니다.
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37. 함수율이 40%인 폐기물을 건조시켜 함수율 20%로 하였다면 중량은 어떻게 되는가?

  1. 1/4로 감소
  2. 1/2로 감소
  3. 3/4로 감소
  4. 5/6로 감소
(정답률: 48%)
  • 함수율이 40%인 폐기물은 100g 중 40g이 함수성분이고, 60g이 불필요한 물질입니다. 이것을 건조시켜 함수율을 20%로 하면, 100g 중 20g이 함수성분이고, 80g이 불필요한 물질이 됩니다. 따라서 함수성분의 중량은 40g에서 20g으로 1/2로 감소하였고, 불필요한 물질의 중량은 60g에서 80g으로 증가하였으므로, 전체 중량은 변하지 않습니다. 따라서 정답은 "1/2로 감소"가 아니라 "변하지 않음"이 되어야 합니다.
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38. 도시지역에서의 쓰레기 수거계통으로 가장 적합한 것은?

  1. 발생원-저장용기-처리장-수거차-적환장
  2. 발생원-적환장-수거차-저장용기-처리장
  3. 발생원-저장용기-수거차-적환장-처리장
  4. 발생원-저장용기-적환장-수거차-처리장
(정답률: 51%)
  • 도시지역에서의 쓰레기 수거계통으로 가장 적합한 것은 "발생원-저장용기-수거차-적환장-처리장" 입니다. 이는 쓰레기 발생원에서 쓰레기를 분리수거하여 저장용기에 보관하고, 수거차로 적환장으로 운반한 후 처리장에서 최종적으로 처리하는 방식으로, 쓰레기 처리의 효율성과 환경보호를 동시에 고려한 방식입니다. 또한, 적환장에서 쓰레기를 압축하여 수거차에 실을 수 있도록 하고, 처리장에서는 쓰레기를 최대한으로 활용하거나 처리하여 자원의 낭비를 최소화할 수 있습니다.
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39. 폐기물을 압축시킨 결과 용적감소율이 80%였다면 압축비는 얼마인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 42%)
  • 압축 전 용적을 1이라고 가정하면, 압축 후 용적은 0.2가 된다. 따라서 압축비는 0.2/1 = 0.2이다. 이는 보기 중에서 "5"와 일치하므로 정답은 "5"이다.
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40. 어느 도시의 쓰레기 수거량은 3,000,000톤/년이다. 이 도시의 쓰레기를 1일 평균 수거인부 5000명이 1년 중 300일 동안 수거하였다면 수거능력(MHT)은 얼마인가? (단, 1일 작업시간은 7시간이다.)

  1. 1.5
  2. 3.5
  3. 5
  4. 14
(정답률: 60%)
  • 수거인부 1명이 1일에 수거할 수 있는 쓰레기 양은 다음과 같다.

    1일 작업시간 = 7시간
    1일 수거인부 = 5000명
    1일 수거능력 = 1일 작업시간 x 1일 수거인부 = 7시간 x 5000명 = 35,000시간

    1년 중 수거일 수 = 300일
    1년 중 수거일 수거 시간 = 1년 중 수거일 수 x 1일 작업시간 = 300일 x 7시간 = 2,100시간

    따라서, 수거인부 5000명이 1년 중 수거할 수 있는 쓰레기 양은 다음과 같다.

    수거능력(MHT) = 1일 수거능력 x 1년 중 수거일 수거 시간 = 35,000시간 x 2,100시간 = 73,500,000톤

    하지만, 이 도시의 쓰레기 수거량은 3,000,000톤/년이므로, 수거인부 5000명이 1년 중 실제로 수거할 수 있는 쓰레기 양은 다음과 같다.

    실제 수거량 = 1년 중 수거일 수 x 1일 수거인부 x 1인당 1일 수거량 = 300일 x 5000명 x 1.4톤 = 2,100,000톤

    따라서, 수거인부 5000명이 1년 중 실제로 수거할 수 있는 쓰레기 양과 수거능력(MHT)의 비율은 다음과 같다.

    수거능력(MHT) / 실제 수거량 = 73,500,000톤 / 2,100,000톤 = 35

    즉, 수거인부 5000명이 1년 중 실제로 수거할 수 있는 쓰레기 양은 수거능력(MHT)의 35분의 1이므로, 수거능력(MHT)은 3.5이다.
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41. 폐기물 파쇄의 목적 중 잘못된 것은?

  1. 입경의 분포화
  2. 겉보기 밀도의 증가
  3. 균질화
  4. 비표면적의 감소
(정답률: 42%)
  • 비표면적의 감소는 폐기물 파쇄의 목적 중 잘못된 것입니다. 이는 파쇄된 폐기물의 표면적이 증가하고, 따라서 처리 및 분해 과정에서 더 많은 시간과 에너지가 필요하게 됩니다. 따라서 폐기물 파쇄의 목적은 입경의 분포화, 겉보기 밀도의 증가, 균질화 등이지만, 비표면적의 감소는 그렇지 않습니다.
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42. 폐기물을 가벼운 것과 무거운 것으로 분리하기 위하여 중력이나 탄도학을 이용한 선별 방법은?

  1. 손 선별
  2. 스크린 선별
  3. 자석 선별
  4. 관성 선별
(정답률: 63%)
  • 관성 선별은 폐기물을 회전시켜서 중력과 관성력을 이용하여 가벼운 것과 무거운 것을 분리하는 방법입니다. 회전하는 원통 안에서 폐기물이 회전하면서 중심축에서 벗어나는 관성력에 의해 가벼운 폐기물은 원통의 상단으로 이동하고, 무거운 폐기물은 하단으로 이동합니다. 따라서, 관성 선별은 중력이나 탄도학을 이용한 선별 방법 중 하나입니다.
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43. 분뇨의 특성에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 분뇨는 유기물을 많이 함유하고 있다.
  2. 분뇨는 염분 및 질소의 농도가 높다.
  3. 분뇨는 토사 및 협잡물을 다량 함유하고 있다.
  4. 분뇨는 고액분리가 쉽다.
(정답률: 63%)
  • 분뇨는 고액분리가 쉽지 않다. 이유는 분뇨는 유기물, 염분, 질소 등이 혼합되어 있어서 분리하기 어렵기 때문이다. 따라서 분뇨 처리는 기술적으로 복잡하며 비용이 많이 드는 작업이다.
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44. 분뇨처리시설에서 발생하는 취기를 탈취하는 방법 중 물리적 방법은?

  1. 수세법
  2. 마스킹법
  3. 스크린법
  4. 촉매연소법
(정답률: 46%)
  • 수세법은 분뇨처리시설에서 발생하는 취기를 물에 녹여서 처리하는 방법으로, 물리적인 방법 중 하나입니다. 즉, 취기를 화학적으로 처리하는 것이 아니라 물로 처리하여 탈취하는 방법입니다. 따라서 정답은 수세법입니다.
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45. 분뇨의 저장 시설에서 스컴층이 형성되는 것을 방지하는 방법 중 가장 적절한 것은?

  1. 응집제를 투여한다.
  2. 물을 살수 한다.
  3. 35℃정도로 가열한다.
  4. 교반기를 사용하여 교반한다.
(정답률: 44%)
  • 분뇨의 저장 시설에서 스컴층이 형성되는 것을 방지하기 위해서는 분뇨를 교반하여 혼합시켜야 합니다. 이때 가장 효과적인 방법은 교반기를 사용하는 것입니다. 교반기를 사용하면 분뇨의 상하층이 섞여서 스컴층이 형성되는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 "교반기를 사용하여 교반한다."가 가장 적절한 방법입니다.
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46. 부피가 1,000m3이고 밀도가 400Kg/m3인 폐기물을 밀도가 700Kg/m3이 되도록 압축시키면 부피는?

  1. 424(m3)
  2. 571(m3)
  3. 653(m3)
  4. 714(m3)
(정답률: 46%)
  • 압축 전의 폐기물의 질량은 다음과 같습니다.

    질량 = 부피 x 밀도 = 1,000m3 x 400Kg/m3 = 400,000Kg

    압축 후의 폐기물의 질량은 동일하므로 다음과 같습니다.

    질량 = 부피 x 밀도 = x m3 x 700Kg/m3 = 400,000Kg

    이를 풀면 x = 571.4m3 이므로, 압축 후의 부피는 약 571m3입니다.
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47. 분뇨 및 슬러지 처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 슬러지는 함수율이 매우 높으므로 그대로 처리하기에는 용적이 너무 크다. 따라서 수분제거를 일차적으로 고려해야 한다.
  2. 분뇨를 희석하여 대규모로 도시하수와 병행하여 처리할 때 혐기성 소화를 이용한다.
  3. 슬러지의 발생장소는 정수장, 폐수처리장등이다.
  4. 슬러지의 일반적 처리공정은 농축→소화→개량→탈수 및 건조→최종처분으로 구성된다.
(정답률: 43%)
  • "분뇨를 희석하여 대규모로 도시하수와 병행하여 처리할 때 혐기성 소화를 이용한다."가 틀린 설명입니다. 분뇨는 일반적으로 혐기성 소화보다는 미생물을 이용한 무산화 처리가 일반적입니다.
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48. 노의 하부로부터 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열시켜 상부에서 폐기물을 투입하여 소각하는 방법은?

  1. 유동상소각로
  2. 다단로
  3. 회전로
  4. 고정상소각로
(정답률: 70%)
  • 노의 하부로부터 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열시켜 상부에서 폐기물을 투입하여 소각하는 방법은 유동상소각로입니다. 이는 폐기물이 가열된 가스와 함께 유동상태로 움직이면서 소각되는 방식으로, 다른 방식에 비해 처리량이 많고 연소효율이 높아서 폐기물 처리에 많이 사용됩니다. 또한 연소과정에서 발생하는 열을 활용하여 전기나 열을 생산할 수 있어서 에너지 회수도 가능합니다.
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49. 쓰레기 발생량을 조사하는 방법중 대표적인 것이라 볼 수 없는 것은?

  1. 적재차량 계수분석
  2. 물질 수지법
  3. 통계 분석법
  4. 직접 계근법
(정답률: 55%)
  • 통계 분석법은 쓰레기 발생량을 직접 측정하는 것이 아니라, 통계적인 자료를 분석하여 쓰레기 발생량을 추정하는 방법이기 때문에 대표적인 방법이 아닙니다. 다른 방법들은 쓰레기 발생량을 직접 측정하거나, 쓰레기 발생에 영향을 미치는 요인들을 고려하여 추정하는 방법들입니다.
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50. 쓰레기의 수거노선을 결정하는데 고려되어야 할 요소와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 발생량
  2. 교통혼잡
  3. 노선의 지형
  4. 생활정도
(정답률: 59%)
  • 쓰레기의 수거노선을 결정할 때 고려되어야 할 요소는 발생량, 교통혼잡, 노선의 지형, 생활정도 등이 있습니다. 그 중에서 가장 거리가 먼 것은 생활정도입니다. 이는 쓰레기 수거노선이 결정될 때 주민들의 생활환경과 관련이 있기 때문입니다. 쓰레기 수거노선이 주민들의 생활에 지장을 주지 않도록 생활정도를 고려해야 합니다. 따라서, 쓰레기 수거노선 결정 시에는 발생량, 교통혼잡, 노선의 지형과 함께 생활정도도 고려되어야 합니다.
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51. 다음 그림은 폐기물을 매립한 후 발생하는 생성가스의 농도 변화를 단계적으로 나타낸 것이다. 유기물이 효소에 의해 발효되는 혐기성 비메탄 단계는?

  1. Ⅰ구역
  2. Ⅱ구역
  3. Ⅲ구역
  4. Ⅳ구역
(정답률: 66%)
  • 생성가스의 농도 변화를 보면, Ⅰ구역에서는 생성가스의 농도가 거의 증가하지 않고, Ⅲ구역에서는 생성가스의 농도가 감소하고 있다. 따라서, 이 두 구역은 혐기성 비메탄 단계와는 관련이 없다. Ⅳ구역에서는 생성가스의 농도가 높은데, 이는 메탄 생성 단계에서 발생하는 것이므로, 혐기성 비메탄 단계와도 관련이 없다. 따라서, 정답은 Ⅱ구역이다. Ⅱ구역에서는 생성가스의 농도가 급격하게 증가하고 있으며, 이는 유기물이 효소에 의해 발효되는 혐기성 비메탄 단계에서 생성되는 것이다.
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52. 슬러지에 열과 압력을 작용시켜 용존산소에 의하여 화학적으로 슬러지 내의 유기물을 산화시키는 방법은?

  1. 포졸란(Pozzolan)공법
  2. 초임계(Supercritical)공법
  3. 임호프(Imhoff)공법
  4. 짐머만(Zimmerman)공법
(정답률: 62%)
  • 짐머만(Zimmerman)공법은 슬러지에 고압 산소를 주입하여 산화반응을 일으키는 방법입니다. 이 방법은 슬러지 처리 효율이 높고 처리 시간이 짧아 경제적입니다. 또한 슬러지 처리 후 생성된 오염물질도 적어 환경 친화적인 방법으로 평가됩니다.
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53. 매립지에서 지반 침하를 일으키는 요인으로 볼 수 없는 것은?

  1. 초기의 다짐 정도
  2. 폐기물의 물리적 특성
  3. 폐기물의 분해속도
  4. 차수막의 재질과 두께
(정답률: 44%)
  • 차수막의 재질과 두께는 매립지에서 지반 침하를 일으키는 요인으로 볼 수 없습니다. 이는 폐기물이 매립되는 초기의 다짐 정도, 폐기물의 물리적 특성, 폐기물의 분해속도 등이 지반 침하를 일으키는 주요 요인이기 때문입니다. 차수막은 폐기물이 지하수와 접촉하지 않도록 막는 역할을 하지만, 지반 침하를 일으키는 요인으로는 영향을 미치지 않습니다.
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54. 각종 폐수처리 공정에서 발생되는 슬러지를 소화시키는 목적이 아닌 것은?

  1. 유기물을 분해시켜 안정화시킨다.
  2. 슬러지의 무게와 부피를 감소시킨다.
  3. 병원균을 죽이거나 통제 할 수 있다.
  4. 함수율을 높여 수송을 용이하게 할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 슬러지를 소화시키는 것은 주로 안정화 처리를 위한 것이며, 안정화된 슬러지는 무게와 부피가 감소하고, 병원균도 제거되어 안전한 처리가 가능해집니다. 하지만 이것이 슬러지 수송을 용이하게 하는 것과 직접적인 연관성은 없습니다. 따라서 정답은 "함수율을 높여 수송을 용이하게 할 수 있다." 입니다. 함수율을 높이면 슬러지의 물리적 특성이 개선되어 수송이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있습니다.
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55. 침출수 중의 난분해성 유기물의 처리에 사용되는 것은?

  1. 펜턴(Fenton)시약
  2. 옥살산(Oxalic acid) 용액
  3. 중크롬산(Bichromate) 용액
  4. 네슬러(Nessler) 시약
(정답률: 64%)
  • 침출수 중의 난분해성 유기물은 펜턴(Fenton)시약을 사용하여 처리할 수 있습니다. 이는 펜턴(Fenton)시약이 과산화수소와 철 이온을 함께 사용하여 난분해성 유기물을 산화시키고 분해시키기 때문입니다. 이 과정에서 생성된 활성산소는 유기물을 빠르게 분해시키며, 이는 침출수 처리에 매우 효과적입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 어느 벽체의 투과손실값이 32dB라면, 이 벽체의 투과율(τ)은?

  1. 6.3×10-4
  2. 7.3×10-4
  3. 8.3×10-4
  4. 9.3×10-4
(정답률: 51%)
  • 투과손실값과 투과율(τ)은 다음과 같은 관계가 있습니다.

    투과손실값 = -10log10τ

    따라서, 주어진 투과손실값 32dB를 이용하여 투과율(τ)을 구하면 다음과 같습니다.

    32 = -10log10τ

    -3.2 = log10τ

    10-3.2 = τ

    τ = 6.3×10-4

    따라서, 정답은 "6.3×10-4"입니다.
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57. 음의 회절에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 장애물 뒤쪽으로 음이 전파하는 현상이다.
  2. 파장이 길수록 회절이 잘 된다.
  3. 물체의 구멍이 작을수록 잘 회절한다.
  4. 고주파음 일수록 회절이 잘 된다.
(정답률: 32%)
  • 정답은 "고주파음 일수록 회절이 잘 된다."가 아닙니다. 올바른 설명은 "파장이 짧을수록 회절이 잘 된다."입니다. 이유는 파장이 짧을수록 물체의 작은 구멍이나 장애물을 통과하기 어렵기 때문입니다. 따라서 고주파음은 짧은 파장을 가지므로 회절이 잘 일어납니다.
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58. 어떤 기기의 진동을 측정하였을때 암진동보다 3dB이 높게 측정되었다. 이때의 암진동에 대한 보정은?

  1. 0 dB
  2. -1 dB
  3. -2 dB
  4. -3 dB
(정답률: 48%)
  • dB는 로그 스케일로 측정되기 때문에 3dB의 차이는 실제 진폭의 2배 차이를 의미합니다. 따라서, 암진동이 3dB 높게 측정된 경우, 실제 암진동은 측정된 값의 반인 -3dB가 됩니다.
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59. 소음계의 표준음발생기 오차범위기준으로 알맞는 것은?

  1. ±1.0dB 이내
  2. ±0.5dB 이내
  3. ±0.3dB 이내
  4. ±0.1dB 이내
(정답률: 27%)
  • 소음계의 측정값은 표준음발생기에서 발생하는 소리의 크기와 비교하여 나타내는데, 이때 표준음발생기의 오차범위가 ±1.0dB 이내라면 소음계의 측정값도 이 범위 내에서 정확하게 측정될 수 있기 때문입니다. 따라서 이 범위가 가장 적절한 기준이 됩니다.
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60. 다음 나열한 방진대책중 바람직하지 않은 것은?

  1. 설치위치의 변경
  2. 방진재료의 부설
  3. 공진점에서 기계의 운전
  4. 가진력의 감소
(정답률: 39%)
  • 공진점에서 기계의 운전은 바람직하지 않은 방진대책입니다. 이는 기계의 운전으로 인해 진동이 발생하고, 이 진동이 건물의 공진점과 일치하면 건물의 구조물에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 따라서, 방진대책으로는 공진점에서 기계의 운전을 하지 않는 것이 중요합니다.
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