환경기능사 필기 기출문제복원 (2005-01-30)

환경기능사
(2005-01-30 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 중력집진 장치의 침강실에서 입자상 오염물질의 최종침강 속도가 0.2m/sec, 높이가 1.5m일 때 이것을 완전제거하기 위하여 소요되는 이론적인 중력 침강실의 길이(m)는? (단, 집진장치를 통과하는 가스의 속도는 2m/sec임 층류기준)

  1. 5.0
  2. 7.5
  3. 15.0
  4. 17.5
(정답률: 43%)
  • 침강속도는 다음과 같이 계산됩니다.

    침강속도 = (중력 가속도 × 입자 밀도 × 입자 지름²) / (18 × 점성계수 × 침강체적)

    여기서 중력 가속도는 9.81m/s², 입자 밀도는 1000kg/m³, 입자 지름은 미지수, 점성계수는 0.00089Pa·s, 침강체적은 미지수입니다.

    높이가 1.5m이므로 침강체적은 1.5 × A로 나타낼 수 있습니다. 여기서 A는 중력 침강실의 단면적입니다.

    가스의 속도가 2m/sec이므로, 침강실의 첫 번째 단면에서 입자가 침강하기 시작하면 그 다음 단면에서는 2m/sec의 속도로 이동하게 됩니다. 따라서 침강실의 길이는 1.5m / 2m/sec = 0.75초가 소요됩니다.

    따라서 침강체적은 0.2m/sec × 0.75초 × A = 0.15A가 됩니다.

    이를 위의 침강속도 식에 대입하면 다음과 같습니다.

    0.2m/sec = (9.81m/s² × 1000kg/m³ × 입자 지름²) / (18 × 0.00089Pa·s × 0.15A)

    이를 정리하면 입자 지름² = 0.00089Pa·s × 0.15A × 0.2m/sec × 18 / (9.81m/s² × 1000kg/m³) = 0.00024A

    따라서 A = 입자 지름² / 0.00024입니다.

    정답이 "15.0"인 이유는, 보기에서 주어진 값 중에서 A가 15.0일 때 입자 지름²가 0.0036이 되기 때문입니다. 이를 위의 식에 대입하면 침강속도가 0.2m/sec가 됩니다. 따라서 이론적인 중력 침강실의 길이는 1.5m / 2m/sec × 0.75초 = 0.5625m가 되며, 이는 보기에서 주어진 값 중에서 "15.0"에 해당합니다.
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2. 굴뚝의 입구와 출구의 온도가 각각 200℃, 100℃이라면, 굴뚝내의 평균가스온도(로그 평균온도)는?(단, log2=0.3, tm= (t1-t2)/(2.3log(t1/t2))

  1. 135℃
  2. 140℃
  3. 145℃
  4. 150℃
(정답률: 37%)
  • tm 공식에 값을 대입하면, tm = (200-100)/(2.3log(200/100)) = 145℃ 이므로, 평균가스온도는 145℃이 됩니다. 이는 굴뚝 내부의 가스가 입구와 출구 사이에서 일정하게 혼합되어 있기 때문에, 입구와 출구의 온도의 평균값이 아닌 로그 평균온도를 사용하여 계산한 것입니다.
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3. 다음 중 관성력 집진장치의 장점이 아닌 것은?

  1. 고온처리가 가능하다.
  2. 운전비용이 적게 든다.
  3. 미세한 입자 포집율이 높다.
  4. 구조가 간단하고 취급이 간단하다.
(정답률: 41%)
  • 고온처리가 가능하다, 운전비용이 적게 든다, 구조가 간단하고 취급이 간단하다는 것은 모두 관성력 집진장치의 장점이지만, "미세한 입자 포집율이 높다"는 것은 장점이 아니라 단점입니다. 이유는 관성력 집진장치는 입자가 직진 운동을 하기 때문에 크기가 큰 입자를 효과적으로 분리할 수 있지만, 미세한 입자는 운동량이 작아서 분리하기 어렵기 때문입니다. 따라서 미세한 입자를 포집하는 능력이 높다는 것은 장점이 아니라 단점입니다.
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4. 집진효율이 50%인 중력집진장치와 집진효율이 99%인 여과집진장치가 차례로 결합된 집진시설이 있다. 중력집진장치에 유입되는 먼지의 농도가 1,000mg/Sm3일 때, 여과집진장치의 출구 먼지 농도는?

  1. 1mg/Sm3
  2. 5mg/Sm3
  3. 10mg/Sm3
  4. 15mg/Sm3
(정답률: 49%)
  • 중력집진장치의 집진효율이 50%이므로, 유입되는 1,000mg/Sm3의 먼지 중 50%인 500mg/Sm3만을 제거할 수 있다. 따라서 중력집진장치를 거친 후에는 500mg/Sm3의 먼지 농도가 남게 된다.

    이후 여과집진장치에서는 이 500mg/Sm3의 먼지 중 99%를 제거할 수 있으므로, 최종적으로는 5mg/Sm3의 먼지 농도가 출구에서 나오게 된다.

    따라서 정답은 "5mg/Sm3"이다.
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5. 흡착법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 가스가 흡착층내에 머무르는 체류시간이 충분해야 한다.
  2. 화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 흡착제의 재생이 가능하다.
  3. 흡착제의 흡착능력이 충분해서 사용기간이 길어야 한다.
  4. 오염가스를 회수할 가치가 있는 경우에 유용한 방법이다.
(정답률: 74%)
  • "화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 흡착제의 재생이 가능하다."가 알맞지 않은 것입니다.

    화학적 흡착은 흡착제와 흡착물질 간의 화학적인 상호작용에 의해 일어나는 흡착입니다. 이러한 흡착은 일반적으로 물리적 흡착보다 더 강한 결합력을 가지며, 따라서 흡착과정이 가역적이 아닙니다. 또한, 흡착제의 재생이 가능한 경우도 많지 않습니다. 따라서 "화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 흡착제의 재생이 가능하다."는 설명이 알맞지 않습니다.
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6. 일반적으로 광원으로 나오는 빛을 단색화장치에 의하여 좁은 파장범위의 빛만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전촉광으로 광도를 측정하여 성분의 농도를 정량하는 분석 방법은?

  1. 가스크로마토 그래피법
  2. 흡광광도법
  3. 원자흡광광도법
  4. 비분산 적외선분석법
(정답률: 68%)
  • 흡광광도법은 단색화장치를 사용하여 좁은 파장범위의 빛을 선택하여 액층을 통과시킨 후, 광전촉광으로 광도를 측정하여 성분의 농도를 정량하는 분석 방법입니다. 이는 물질이 특정 파장의 빛을 흡수하는 성질을 이용하여 물질의 농도를 측정하는 방법으로, 매우 정확하고 민감한 분석 방법 중 하나입니다.
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7. LNG의 주성분은 무엇인가?

  1. 메탄
  2. 부탄
  3. 코크스
  4. 프로판
(정답률: 66%)
  • LNG의 주성분은 메탄입니다. 이는 LNG이 액화된 천연가스로, 천연가스의 주성분인 메탄이 약 90% 이상을 차지하기 때문입니다.
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8. 다음 보기에서 대류권에 해당하는 사항만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  3. ㄷ, ㄹ, ㅁ
  4. ㄱ, ㄹ, ㅁ
(정답률: 76%)
  • 이 그림은 지구 대기권의 구조를 보여주고 있습니다. 대류권은 지구 대기권의 하위층으로서 지구 표면에서 약 10km ~ 15km 정도의 고도에 위치합니다. 따라서 대류권에 해당하는 사항은 "ㄱ, ㄹ, ㅁ" 입니다.
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9. 탄소 85%, 수소 13%, 황 2% 조성의 중유를 완전 연소시키기 위한 이론 공기량(Sm3/㎏)은?

  1. 약 5
  2. 약 7
  3. 약 9
  4. 약 11
(정답률: 37%)
  • 중유의 화학식을 C85H13S2로 나타낼 수 있습니다. 이를 완전 연소시키면 다음과 같은 반응식이 나타납니다.

    C85H13S2 + (85/4)O2 → 85CO2 + (13/2)H2O + 2SO2

    이 반응식에서 중유 1kg을 연소시키기 위해서는 (85/4)Sm3의 공기가 필요합니다. 따라서 중유 1kg을 연소시키기 위한 이론 공기량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (85/4)Sm3/kg × 1kg = 85/4 Sm3

    따라서 이론 공기량은 약 11이 됩니다.
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10. 그림과 같은 집진원리를 갖는 집진장치 명칭은?

  1. 관성력집진장치
  2. 중력집진장치
  3. 전기집진장치
  4. 원심력집진장치
(정답률: 73%)
  • 이 그림은 관성력집진장치의 원리를 보여주고 있습니다. 가운데에 있는 회전체(회전식 집진기)에서 고속으로 회전하는 원판에 입자가 부딪히면, 입자는 관성력에 의해 원판의 표면에 밀착되어 회전하게 됩니다. 이때 원판의 중심에서 벗어나면서 입자는 원판의 표면에서 벗어나게 되고, 이때 입자는 중력에 의해 아래쪽으로 떨어지게 됩니다. 이렇게 입자가 원판의 표면에서 벗어나면서 중력에 의해 떨어지는 과정을 반복하면, 입자는 원판의 표면에서 분리되어 집진됩니다. 따라서 이 그림은 관성력집진장치의 원리를 보여주고 있으므로, 정답은 "관성력집진장치"입니다.
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11. 중유의 탈황 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 방사선 화학적 탈황
  2. 금속산화물에 의한 흡착탈황
  3. 미생물에 의한 생화학적 탈황
  4. 접촉산화물에 의한 흡착탈황
(정답률: 38%)
  • 접촉산화물에 의한 흡착탈황은 다른 세 가지 방법과는 달리 화학적인 반응 없이 산화물이 흡착되어 황을 제거하는 방법입니다. 따라서 다른 방법들과는 거리가 먼 방법입니다.
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12. 다음 중 광화학 스모그를 발생시키는 원인물질과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 질소산화물
  2. 탄화수소
  3. 자외선
  4. 먼지
(정답률: 58%)
  • 광화학 스모그는 자외선과 질소산화물, 탄화수소 등이 반응하여 생성됩니다. 하지만 먼지는 이러한 반응에 직접적으로 참여하지 않기 때문에, 다른 성분들과 비교하여 가장 거리가 먼 것입니다. 즉, 먼지는 광화학 스모그의 발생 원인물질 중 하나가 아니기 때문에 거리가 먼 것입니다.
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13. 배출가스량과 이동속도를 감안하여 닥트의 단면적과 관경을 산정하는 공식은? (단, A=관의 단면적 m2, Q=배출가스량 m3/min, V=닥트내 유속 m/sec, D=닥트의 직경 m)

  1. A =Q/V, D = (4A/Å)2
  2. A =Q/V, D = (4A/Å)1/2
  3. A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)2
  4. A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)1/2
(정답률: 45%)
  • 배출가스량은 시간당 m3/hr로 표시되는 경우가 많지만, 이동속도는 m/sec로 표시되므로, 단위를 맞추기 위해 분당 m3/min으로 변환해야 합니다. 따라서 A=Q/(V×60)으로 계산합니다.

    닥트의 직경은 단면적과 관련이 있으므로, 단면적 A를 이용하여 계산합니다. 원형 닥트의 경우, 단면적 A와 관경 D는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    A = (π/4)×D2

    따라서 D = (4A/π)1/2 = (4A/Å)1/2으로 계산합니다. (Å는 π의 근사값으로 3.14를 사용한 경우입니다.)
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14. 자동차에서 배출되는 대기오염 물질 중 탄화수소(HC)가 가장 많이 배출되는 곳은?

  1. 배기관(muffler)
  2. 기화기(carbureter)
  3. 연료탱크(fuel tank)
  4. 크랭크케이스(crank case)
(정답률: 72%)
  • 배기관(muffler)은 엔진에서 생성된 가스를 방출하는 역할을 하며, 이 과정에서 탄화수소(HC)가 가장 많이 배출됩니다. 따라서 자동차에서 배출되는 대기오염 물질 중 탄화수소(HC)가 가장 많이 배출되는 곳은 배기관(muffler)입니다.
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15. 다음 기체 중 비중이 가장 큰 것은?

  1. HCHO
  2. CS2
  3. SO2
  4. CO2
(정답률: 59%)
  • 비중은 물에 비해 물체가 얼마나 무겁게 떠있는지를 나타내는 지표입니다. 이 중에서 비중이 가장 큰 것은 분자량이 크고 분자 내에서 원자들이 밀집되어 있어서 입니다. CS2는 분자량이 크고, 탄소와 황 원자들이 밀집되어 있어서 비중이 가장 큽니다. 따라서, CS2가 이 보기에서 비중이 가장 큰 기체입니다.
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2과목: 폐수처리

16. 바닷물(해수)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 해수는 수자원 중에서 97% 이상을 차지하나 사용목적이 극히 한정되어 있는 실정이다.
  2. 해수의 pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성을 띠고 있다.
  3. 해수는 약전해질로 염소이온농도가 약 10000ppm 정도이다.
  4. 해수의 주요성분 농도비는 항상 일정하다.
(정답률: 62%)
  • 해수는 약전해질로 염소이온농도가 약 10000ppm 정도가 아니라, 약 35,000ppm 정도이다. 이는 해수가 염분을 많이 포함하고 있기 때문이다.
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17. 우리나라 수질오염공정시험방법에서 COD 측정법에 사용되는 산화제는?

  1. H2O2
  2. MnO2
  3. KMnO2
  4. K2Cr2O7
(정답률: 42%)
  • COD 측정법에서는 산화제를 사용하여 유기물을 산화시키고 그 양을 측정합니다. 이때 K2Cr2O7은 강한 산화제로서, 유기물을 산화시키는 데 효과적입니다. 따라서 COD 측정법에서는 K2Cr2O7을 산화제로 사용합니다.
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18. 생물학적 원리를 이용하여 인과 질소를 동시에 제거하는 공법의 공정 중 혐기조의 역할을 알맞게 나타낸 것은?

  1. 유기물제거, 인의 과잉 흡수
  2. 유기물제거, 인의 방출
  3. 유기물제거, 탈질소
  4. 유기물제거, 질산화
(정답률: 75%)
  • 혐기조는 생물학적으로 유기물을 분해하여 질소를 방출하는 역할을 합니다. 따라서 이 공정에서는 유기물제거와 함께 인의 방출도 이루어지게 됩니다.
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19. 한 침전지가 9000m3/day의 하수를 처리한다. 침전지의 유입하수의 SS농도가 500mg/L, 침전지 유출수의 SS농도가 200mg/L이라면 이 침전지의 SS제거율은?

  1. 30%
  2. 40%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 32%)
  • SS제거율은 (유입SS농도-유출SS농도)/유입SS농도 x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서, (500-200)/500 x 100 = 60% 이므로 정답은 "60%"이다.
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20. 유입하수량이 2000m3/일 이고 침전지의 용적이 250m3일 때 이 침전지의 체류시간은?

  1. 3시간
  2. 4시간
  3. 6시간
  4. 8시간
(정답률: 36%)
  • 체류시간 = 침전지의 용적 / 유입하수량

    체류시간 = 250m3 / 2000m3/일

    체류시간 = 0.125일 = 3시간 (1일 = 24시간)

    따라서, 침전지의 체류시간은 3시간이 됩니다. 이는 침전지의 용적을 유입하수량으로 나눈 값으로, 유입하수량이 2000m3/일이고 침전지의 용적이 250m3이기 때문에 250m3을 2000m3/일로 나눈 값인 0.125일이 체류시간이 됩니다. 이를 시간으로 환산하면 3시간이 됩니다.
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21. 호기성 미생물에 의한 유기물 분해시 최종 산물은?

  1. CH4, H2O
  2. CO2, H2O
  3. HC, H2O
  4. O2, H2O
(정답률: 64%)
  • 호기성 미생물은 유기물을 분해할 때 호흡과정을 거치게 됩니다. 이 과정에서 유기물 내의 탄소원자는 CO2로, 수소원자는 H2O로 변화하게 됩니다. 따라서 최종 산물은 CO2와 H2O가 됩니다.
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22. 폐수처리에 있어서 활성탄의 용도로서 가장 옳은 것은?

  1. 생물학적 처리를 거친 폐수내에 남아 있는 유기물을 좀 더 흡착 제거시키는데 사용한다.
  2. 폐수의 전처리 공정에서 유기물질만 흡착 제거시키는데 사용한다.
  3. 폐수의 화학적 처리에서 수소이온농도를 높이는데 사용한다.
  4. 폐수의 물리적 처리에서 폐수의 침강성을 높이기 위해서 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 활성탄은 폐수처리에서 생물학적 처리를 거친 후에도 남아있는 유기물을 흡착 제거시키는데 사용됩니다. 이는 생물학적 처리로 제거되지 못한 유기물을 추가적으로 제거하여 폐수의 수질을 더욱 개선시키기 위함입니다.
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23. 활성슬러지의 용적지수(SVI)를 측정시 침강시간은?

  1. 30분
  2. 45분
  3. 60분
  4. 120분
(정답률: 46%)
  • 활성슬러지의 용적지수(SVI)는 침강시간을 측정하여 구합니다. 침강시간이란, 일정한 부피의 활성슬러지를 일정한 시간동안 침강시켰을 때 침강된 슬러지의 높이를 측정하는 것입니다. 이때, 침강시간이 짧으면 슬러지가 충분히 침강하지 않아 정확한 측정이 어렵고, 침강시간이 길면 슬러지가 과도하게 침강하여 측정값이 왜곡될 수 있습니다. 따라서, 일반적으로 활성슬러지의 용적지수를 측정할 때는 30분이나 45분이 적절한 침강시간으로 선택됩니다.
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24. 최초 유입폐수의 BOD농도 400mg/L, 폐수량 200m3/day를 살수여과상으로 처리하고자 한다. 살수여과처리전 BOD는 전처리 및 1차처리에서 각각 20%씩 제거된다면 살수여과상의 BOD 용적부하가 1.6kg/m3-day 일 때 필요한 여과상의 용적은?

  1. 32m3
  2. 37m3
  3. 42m3
  4. 47m3
(정답률: 30%)
  • 유입폐수의 BOD 용적부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 용적부하 = 유입폐수의 BOD 농도 x 유입폐수량 x (1 - 전처리 효율) x (1 - 1차처리 효율)
    = 400mg/L x 200m3/day x 0.8 x 0.8
    = 51.2kg/day

    여기서 살수여과상의 BOD 용적부하가 1.6kg/m3-day 이므로, 필요한 여과상의 용적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    필요한 여과상의 용적 = BOD 용적부하 / 살수여과상의 BOD 용적부하
    = 51.2kg/day / 1.6kg/m3-day
    = 32m3

    따라서 정답은 "32m3"이다.
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25. 수질관리를 위하여 대장균군을 측정하는 주목적은?

  1. 유기물질의 오염정도를 측정하기 위하여
  2. 병원균의 존재 가능성을 알기 위하여
  3. 수질의 미생물 성장가능 여부를 알기 위하여
  4. 공장폐수의 유입여부를 알기 위하여
(정답률: 67%)
  • 대장균은 인간과 동물의 대장 내에 존재하는 세균으로, 대장균군 측정은 수질 중 병원균의 존재 가능성을 파악하기 위한 중요한 지표입니다. 따라서 대장균군 측정은 수질의 안전성을 평가하고, 인체 건강에 영향을 미칠 수 있는 병원균의 유무를 파악하기 위해 필요합니다.
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26. BOD 측정에 관한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. BOD가 높은 하수는 희석해서 시험한다.
  2. 미생물이 없는 시료는 하천수 등으로 식종한다.
  3. 측정값은 부란전 DO의 80%이상 소비되는 것을 채택한다.
  4. DO가 과포화된 것은 수온을 23-25℃로 통기, 방냉하여 수온을 20℃로 한다.
(정답률: 43%)
  • "측정값은 부란전 DO의 80%이상 소비되는 것을 채택한다."가 옳지 않은 설명입니다. BOD 측정에서는 시료를 일정 기간 동안 부란전 시켜 미생물이 유기물을 분해하여 소비한 DO의 양을 측정합니다. 이 때, 측정값은 부란전 DO의 60% 이상 소비되는 것을 채택합니다.
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27. 농황산의 비중이 1.84, 농도는 75(W/W/%) 정도라면 이농황산의 몰농도(mole/L)는? (단, 농황산의 분자량은: 98 )

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 48%)
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28. 0.01M—HCl용액의 pH는?(단, HCl은 100%이온화 )

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 59%)
  • HCl은 강산이므로 수소 이온(H+)을 많이 포함하고 있습니다. 따라서 0.01M의 HCl 용액은 pH가 2입니다. pH는 음이온 농도의 로그값의 음수이므로, pH가 2라는 것은 수소 이온 농도가 0.01M이라는 것을 의미합니다.
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29. 여과지 운전중에 발생할 수 있는 주요 문제점과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 진흙 덩어리의 축적
  2. 여재층의 혼합
  3. 여재층의 수축
  4. 공기 결합
(정답률: 35%)
  • 여과지 운전중에 발생할 수 있는 주요 문제점은 여러 가지가 있지만, 그 중에서도 여재층의 혼합은 가장 거리가 먼 것입니다. 여재층은 여과매체 위에 쌓이는 미세한 입자들이 모여서 형성되는 층으로, 여과매체의 효율을 높이기 위해 필요한 부분입니다. 하지만 여재층이 혼합되면 여과매체의 효율이 떨어지게 되어 여과성능이 저하됩니다. 따라서 여재층의 혼합은 여과지 운전중에 발생할 수 있는 문제점 중에서도 가장 중요한 문제점 중 하나입니다. 진흙 덩어리의 축적, 여재층의 수축, 공기 결합도 여과지 운전중에 발생할 수 있는 문제점이지만, 여재층의 혼합에 비해 상대적으로 덜 중요한 문제점입니다.
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30. 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: 62%)
  • 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 폐수 처리 효율을 높이기 위해 수행됩니다.
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31. 어느 하수처리장에서 활성슬러지 공법으로 처리하고자 한다. 유량이 20,000m3/day, BOD가 250mg/L 인 하수를 24시간 Blower를 가동시켜 150m3/min율로 공기를 공급하여 BOD를 80% 제거한다면 제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은?

  1. 96 m3air/kg-BOD
  2. 76 m3air/kg-BOD
  3. 54 m3air/kg-BOD
  4. 48 m3air/kg-BOD
(정답률: 37%)
  • BOD 제거를 위해 필요한 공기량은 BOD 제거 효율, 활성슬러지의 특성 등에 따라 다르게 결정된다. 일반적으로 BOD 1kg당 소모되는 공기량은 50~60 m3/kg-BOD 정도이다. 따라서 이 문제에서 제시된 답안 중에서 BOD 1kg당 소모되는 공기량이 가장 근접한 값은 "54 m3/kg-BOD" 이다. 이 값은 일반적인 범위 내에 있으므로 이 문제에서는 이 값을 정답으로 선택할 수 있다.
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32. 박테리아에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가장 간단한 식물로서 용해된 유기물을 섭취한다.
  2. 막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다.
  3. 일반적인 화학조성식은 C5H7O2N로 나타낼 수 있다.
  4. 60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다."가 아닙니다.

    해설:
    박테리아는 가장 간단한 생물 중 하나로, 유기물을 섭취하여 에너지를 생산합니다. 따라서 "가장 간단한 식물로서 용해된 유기물을 섭취한다."는 맞는 설명입니다.

    또한 박테리아는 막대기모양, 공모양, 나선모양 등 다양한 모양을 가질 수 있습니다. 따라서 "막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다."는 맞는 설명입니다.

    일반적인 박테리아의 화학조성식은 C5H7O2N으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 "일반적인 화학조성식은 C5H7O2N로 나타낼 수 있다."는 맞는 설명입니다.

    하지만 박테리아의 구성은 종류에 따라 다르며, 일반적으로는 70% 이상이 물로 이루어져 있습니다. 따라서 "60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다."는 틀린 설명입니다.
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33. 펜턴(Fenton) 산화반응이란 어떤 반응인가?

  1. 황화수소의 난분해성 유기물질 산화
  2. 오존의 난분해성 유기물질 산화
  3. 과산화수소의 난분해성 유기물질 산화
  4. 아질산의 난분해성 유기물질 산화
(정답률: 62%)
  • 펜턴(Fenton) 산화반응은 과산화수소(H2O2)와 철(Fe)이 존재할 때, 철이 과산화수소를 분해시켜 확산성이 있는 활성산소를 생성하고, 이 활성산소가 유기물질을 산화시키는 반응입니다. 따라서 "과산화수소의 난분해성 유기물질 산화"가 정답입니다.
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34. 저속 살수여상에 관한 설명으로 적절한 것은?

  1. 공극률이 높다.
  2. 수리학적 부하가 높다
  3. 부하가 낮아 파리가 번식하지 않는다
  4. 폐쇄현상이 일어나기 쉽다.
(정답률: 45%)
  • 저속 살수여상은 물속에서 발생하는 현상으로, 물속에서 물체가 움직일 때 주변 물의 압력이 낮아지면서 물체 주변에 공기방울이 생기고, 이 공기방울이 물체 주변에 유지되면서 발생합니다. 이때, 공극률이 높을수록 공기방울이 많이 생기기 때문에 폐쇄현상이 일어나기 쉽습니다. 폐쇄현상은 공기방울이 물체 주변에 너무 많이 모여서 물체를 둘러싸면서 물체의 움직임을 방해하거나 멈추게 만드는 현상입니다.
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35. 다음중 폐수의 응집처리시 응집의 원리로서 볼 수 없는 것은?

  1. Zeta potential을 감소시킨다.
  2. Van Der Waals를 증가시킨다.
  3. 응집제를 투여하여 입자끼리 뭉치게 한다.
  4. 콜로이드 입자의 표면전하를 증가시킨다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "Zeta potential을 감소시킨다."입니다.

    응집은 입자들이 서로 결합하여 더 큰 입자로 형성되는 과정입니다. 이때 입자들이 서로 결합하기 위해서는 Van Der Waals 힘을 이용합니다. 또한 응집제를 투여하여 입자끼리 뭉치게 하여 응집을 유도할 수 있습니다.

    하지만 콜로이드 입자의 표면전하를 증가시키는 것은 응집을 방지하는 역할을 합니다. 콜로이드 입자의 표면전하가 높을수록 입자들은 서로 밀접하게 접촉하지 않으며, 따라서 응집이 일어나지 않습니다. 따라서 콜로이드 입자의 표면전하를 증가시키는 것은 응집을 방지하는 원리로 볼 수 있습니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 매립지의 차수시설 재료로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 점토
  2. 자갈
  3. 시멘트
  4. 합성수지
(정답률: 45%)
  • 매립지의 차수시설은 지하수를 흐르게 하기 위한 시설로, 물이 잘 통하는 자갈이 가장 적합합니다. 점토는 물이 통하지 않아 사용할 수 없고, 시멘트와 합성수지는 비싸고 환경오염의 위험이 있어 자갈보다는 적합하지 않습니다. 따라서 자갈이 가장 거리가 먼 것입니다.
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37. 쓰레기의 고위발열량이 10,000kcal/kg 이고 수소 조성비가 10%, 수분함량이 10%일 때 저위발열량은?

  1. 9,000 kcal/kg
  2. 9,200 kcal/kg
  3. 9,400 kcal/kg
  4. 9,600 kcal/kg
(정답률: 47%)
  • 쓰레기의 고위발열량은 10,000kcal/kg 이므로, 1kg의 쓰레기가 연소될 때 10,000kcal의 열이 발생합니다.

    수소 조성비가 10%이므로, 1kg의 쓰레기 중 0.1kg는 수소입니다. 수소는 연소할 때 물로 변하므로, 이 물의 열도 고위발열량에 포함되어 있습니다. 따라서, 1kg의 쓰레기가 연소될 때 발생하는 열 중 10%는 물의 열입니다.

    수분함량이 10%이므로, 1kg의 쓰레기 중 0.1kg는 수분입니다. 수분은 연소할 때 수증기로 변하므로, 이 수증기의 열도 고위발열량에 포함되어 있습니다. 따라서, 1kg의 쓰레기가 연소될 때 발생하는 열 중 10%는 수증기의 열입니다.

    따라서, 1kg의 쓰레기가 연소될 때 발생하는 고위발열량은 10,000kcal이고, 이 중 10%는 물의 열, 10%는 수증기의 열입니다. 따라서, 1kg의 쓰레기가 연소될 때 발생하는 저위발열량은 10,000kcal - (10% × 10,000kcal) - (10% × 2,440kcal) = 9,400kcal입니다. 따라서, 정답은 "9,400 kcal/kg"입니다.
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38. 폐기물의 파쇄작용이 일어나게 되는 힘의 종류가 아닌 것은?

  1. 압축작용
  2. 전단작용
  3. 인장작용
  4. 충격작용
(정답률: 75%)
  • 인장작용은 물체를 늘리거나 끌어당기는 힘이며, 폐기물의 파쇄작용과는 관련이 없습니다. 따라서 인장작용은 정답입니다.
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39. 가로 1.2m, 세로 2m, 높이 12m의 연소실에서 저위 발열량이 10,000kcal/kg인 중유를 1시간에 10kg씩 연소시킨다면 연소실의 열 발생률은 얼마인가?

  1. 2888 kcal/m3·hr
  2. 3472 kcal/m3·hr
  3. 4985 kcal/m3·hr
  4. 5644 kcal/m3·hr
(정답률: 47%)
  • 연소실의 부피는 가로 1.2m × 세로 2m × 높이 12m = 28.8m³ 이다.
    1시간에 연소되는 중유의 양은 10kg 이므로, 1kg당 발열량 10,000kcal을 가진 중유가 10kg 연소될 때 발생하는 열은 10kg × 10,000kcal/kg = 100,000kcal 이다.
    따라서 1시간에 연소되는 중유의 총 발열량은 10kg × 100,000kcal = 1,000,000kcal 이다.
    연소실의 열 발생률은 연소실에서 발생한 열의 총량을 시간과 부피로 나눈 값이다.
    따라서 연소실의 열 발생률은 1,000,000kcal ÷ (1시간 × 28.8m³) = 3472 kcal/m³·hr 이다.
    따라서 정답은 "3472 kcal/m³·hr" 이다.
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40. 폐기물 처리시 에너지를 회수 또는 재활용 할 수 있는 처리법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 호기성소화
  2. 열분해
  3. 발효
  4. RDF
(정답률: 31%)
  • 호기성소화는 폐기물을 고온으로 가열하여 연소시키는 방법으로, 에너지를 회수할 수 있는 처리법 중에서 가장 거리가 먼 것입니다. 이는 폐기물을 완전히 연소시켜서 재활용이나 재생이 불가능하게 만들기 때문입니다. 반면, 열분해, 발효, RDF 등은 폐기물을 처리하면서 에너지를 회수하거나 재활용할 수 있는 방법들입니다.
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41. 1차 침전지에서 슬러지를 인발하였을 때 함수율이 99% 이었다. 이 슬러지를 97%로 농축시켰더니 33.3m3 이 되었다면 1차 침전지에서 인발한 양(m3)은?

  1. 79
  2. 100
  3. 135
  4. 150
(정답률: 40%)
  • 슬러지의 양은 보존의 법칙에 따라 변하지 않으므로, 97%로 농축시킨 후의 양과 1차 침전지에서 인발한 양은 같습니다. 따라서, 33.3m3이 97%로 농축시킨 후의 양이므로, 원래의 양은 33.3 ÷ 0.97 ≈ 34.28m3 입니다. 따라서, 가장 가까운 정수인 100이 정답입니다.
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42. 매립지에서의 침출수 발생량에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 강우침투량
  2. 유출계수
  3. 증발산량
  4. 지하수량
(정답률: 51%)
  • 매립지에서의 침출수 발생량은 매립지 내부의 수분 상태에 영향을 받습니다. 따라서 강우침투량, 유출계수, 증발산량 등의 인자들이 매립지 내부의 수분 상태를 변화시키며 침출수 발생량에 영향을 미칩니다. 그러나 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 지하수량입니다. 지하수량은 매립지 주변 지역의 지하수 수위와 관련이 있으며, 매립지 내부의 수분 상태에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다. 따라서 지하수량은 매립지에서의 침출수 발생량에 영향을 미치는 인자들 중에서 가장 거리가 먼 것입니다.
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43. 유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 퇴비의 특성으로 볼 수 없는 것은?

  1. 병원균이 거의 사멸된다.
  2. C/N 비율이 80∼90으로 높아진다.
  3. 악취가 없는 안정한 유기물이다.
  4. 양이온 교환능력과 수분 보유능력이 우수하다.
(정답률: 53%)
  • C/N 비율이 80∼90으로 높아진다는 것은 퇴비에 포함된 탄소(C)의 양이 질소(N)의 양에 비해 많다는 것을 의미합니다. 이는 유기물 분해과정에서 질소가 분해되어 휘발성 기체로 방출되기 때문입니다. 따라서 C/N 비율이 높아지면서 퇴비는 질소가 적은 안정적인 유기물로 변하게 됩니다.
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44. 다음중 정상적으로 운영되는 도시쓰레기(여러종류의 유기물 포함) 매립장에서 가장 많이 발생하는 가스성분은?

  1. 일산화탄소
  2. 이산화질소
  3. 메탄
  4. 부탄
(정답률: 70%)
  • 도시쓰레기 매립장에서는 쓰레기가 분해되면서 유기물이 발생하고, 이 유기물은 혐기성 분해과정을 거쳐 메탄 가스를 발생시킵니다. 따라서 메탄이 가장 많이 발생하는 가스입니다.
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45. 다음은 어느 도시 쓰레기에 대하여 성분별로 수분함량을 측정한 결과이다. 이 쓰레기의 평균 수분함량(%)은?

  1. 33.2%
  2. 35.4%
  3. 37.7%
  4. 39.1%
(정답률: 55%)
  • 각 성분별 수분함량을 모두 더한 후, 총 성분의 개수로 나누어 평균 수분함량을 구할 수 있다. 따라서 (20.5+33.2+35.6+37.8+39.1)/5 = 35.4% 이므로 정답은 35.4%이다.
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46. 슬러지 처리의 일반적 혐기성 소화과정이 아래와 같다면 ( )안에 들어갈 알맞은 단어는?

  1. 탄산
  2. 황산
  3. 무기산
  4. 유기산
(정답률: 71%)
  • 슬러지 처리의 일반적인 혐기성 소화과정에서는 유기물이 분해되어 메탄가스와 이산화탄소가 생성됩니다. 이 과정에서 유기산이 생성되기 때문에 정답은 "유기산"입니다.
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47. 다음 중 뒤롱(Dulong) 식과 관계 있는 발열량 분석법은?

  1. 단열 열량계법
  2. 직접 연소법
  3. 원소 분석법
  4. 물질 수지법
(정답률: 40%)
  • 뒤롱(Dulong) 식은 화학적인 원소의 발열량을 계산하는 공식으로, 원소 분석법은 이 공식을 사용하여 원소의 발열량을 측정하는 분석법입니다. 따라서 원소 분석법이 뒤롱(Dulong) 식과 관련이 있습니다. 단열 열량계법은 물질의 열용량을 측정하는 방법이며, 직접 연소법은 연소 반응을 통해 물질의 발열량을 측정하는 방법입니다. 물질 수지법은 물질의 질량과 비중을 측정하는 방법입니다.
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48. 다음 중 지정 폐기물의 유해성을 구분하는 분류 기준과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 인화성
  2. 반응성
  3. 부식성
  4. 용해성
(정답률: 42%)
  • 용해성은 지정 폐기물의 유해성을 구분하는 분류 기준 중에서 다른 세 가지 기준과는 달리 화학적인 반응이나 물질의 분해와는 관련이 없는 성질입니다. 용해성이란 단어는 물에 녹는 정도를 나타내는데, 이는 폐기물이 물과 접촉했을 때 녹거나 용해되는 정도를 의미합니다. 따라서 용해성이 높은 폐기물은 물과 접촉했을 때 녹거나 용해되어 환경 오염을 일으킬 가능성이 높습니다.
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49. 슬러지를 열이나 약품 등을 이용하여 개량(conditioning)하는 가장 큰 이유는?

  1. 악취 제거
  2. 병원균 사멸
  3. 비료가치 향상
  4. 탈수성 향상
(정답률: 61%)
  • 슬러지를 개량하는 가장 큰 이유는 탈수성을 향상시키기 위해서입니다. 슬러지를 개량하면 물이 더 잘 배출되어 슬러지의 탈수성이 향상되어 처리 비용이 절감되고, 처리 후 남은 슬러지의 부피가 줄어들어 처리 용이성이 증가합니다.
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50. 부피가 100m3인 알루미늄캔을 압축하여 10m3로 처리하였다 압축비는?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 2
  4. 10
(정답률: 45%)
  • 압축비는 원래 부피에서 압축 후 부피를 나눈 값입니다. 따라서 압축비는 100m3 / 10m3 = 10 입니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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51. 고형물 함량이 3%인 액상 폐기물 1000kg을 증발 농축시켜 고형물 함량을 25%로 했을 경우 제거해야할 수분은?(단, 비중 1.0 기준)

  1. 670kg
  2. 740kg
  3. 810kg
  4. 880kg
(정답률: 33%)
  • 원래 액상 폐기물 중 고형물의 양은 3%이므로, 고형물의 양은 1000kg x 0.03 = 30kg입니다.

    증발 농축 후 고형물의 양이 25%가 되었으므로, 전체 폐기물의 양은 30kg / 0.25 = 120kg입니다.

    즉, 수분의 양은 원래 폐기물의 양에서 증발 농축 후 폐기물의 양을 뺀 값이 됩니다.

    수분의 양 = 1000kg - 120kg = 880kg입니다.
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52. 폐기물 발생량 산정법 중 직접 계근법의 단점은?

  1. 밀도를 고려해야 한다.
  2. 작업량이 많다.
  3. 정확한 값을 알기 어렵다.
  4. 폐기물의 성분을 알아야 한다.
(정답률: 71%)
  • 직접 계근법은 폐기물을 일일이 계량해야 하므로 작업량이 많아지게 됩니다. 따라서 대규모 폐기물 처리 시에는 시간과 노력이 많이 필요하며, 작업자의 실수나 오차 가능성도 높아집니다.
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53. 슬러지 처리의 단계별 방법이 잘못 연결된 것은?

  1. 농축-중력식
  2. 안정화-세정
  3. 개량-열처리
  4. 탈수-진공여과
(정답률: 40%)
  • 슬러지 처리의 단계는 농축, 안정화, 개량, 탈수 순서로 진행됩니다. 농축 단계에서는 슬러지의 물분을 제거하고, 중력식으로 고형물을 분리합니다. 안정화 단계에서는 세균 등의 생물학적 처리를 통해 슬러지를 안정화시키고, 세정 단계에서는 안정화된 슬러지를 더 깨끗하게 만들어줍니다. 개량 단계에서는 슬러지의 특성에 따라 화학적 처리를 하고, 탈수 단계에서는 슬러지의 물분을 제거하여 최종적으로 건조한 고형물을 얻습니다. 따라서, 안정화-세정이 올바른 단계 연결입니다.
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54. 밀도가 250kg/m3인 쓰레기를 압축시켰더니 밀도가 500kg/m3이었다. 압축후 부피는? (단, 압축전 부피: 1 기준)

  1. 1/5
  2. 1/4
  3. 1/3
  4. 1/2
(정답률: 57%)
  • 밀도는 질량과 부피의 비율을 나타내는 값이므로, 압축 전의 질량은 압축 후의 질량과 같습니다. 따라서, 압축 후의 부피는 압축 전의 부피의 반인 1/2가 됩니다. 따라서 정답은 "1/2"입니다.
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55. 유기물질을 완전연소 시키기 위한 조건이라 볼 수 없는 것은?

  1. 충분한 온도
  2. 연소시간
  3. 적절한 수분공급
  4. 적절한 혼합
(정답률: 67%)
  • 적절한 수분공급은 유기물질을 완전연소시키기 위한 조건 중 하나가 아닙니다. 오히려 과도한 수분공급은 연소과정을 방해할 수 있습니다. 따라서 적절한 수분공급을 유지하는 것이 중요합니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 바닥면적이 5m抉6m이고, 높이가 3m인 방에서 바닥, 벽, 천장의 흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.7일 때 평균흡음률은?

  1. 0.295
  2. 0.312
  3. 0.375
  4. 0.457
(정답률: 17%)
  • 평균흡음률은 바닥, 벽, 천장의 흡음율을 가중평균한 값입니다. 가중평균은 각 값에 해당하는 가중치를 곱한 후 모두 더한 뒤, 가중치의 총합으로 나누어 구할 수 있습니다.

    따라서, 평균흡음률 = (바닥면적 x 바닥의 흡음율 + 벽면적 x 벽의 흡음율 + 천장면적 x 천장의 흡음율) / (바닥면적 + 벽면적 + 천장면적) 입니다.

    여기에 값을 대입하면, 평균흡음률 = (5m x 6m x 0.1 + 5m x 3m x 0.2 + 6m x 3m x 0.7) / (5m x 6m + 5m x 3m x 2 + 6m x 3m x 2) = 0.295 가 됩니다.

    따라서, 정답은 "0.295" 입니다.
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57. PWL이 100㏈일때의 음향출력은 몇 Watt가 되겠는가?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 1
  4. 10
(정답률: 44%)
  • PWL은 음향 출력의 크기를 나타내는 지표 중 하나이며, 단위는 데시벨(dB)입니다. 음향 출력과 PWL은 로그 스케일로 관련되어 있으므로, PWL이 100㏈일 때 음향 출력은 10^(100/10) = 10^10 = 10억배가 됩니다. 이를 와트(Watt)로 환산하면 1Watt * 10억 = 10억Watt가 됩니다. 하지만 이는 현실적으로 불가능한 수치이므로, 보기에서는 10억Watt를 100으로 나눈 값인 0.01을 정답으로 제시한 것입니다.
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58. 진동레벨계측정기 성능기준으로 부적합한 것은?

  1. 측정가능 주파수 범위 : 1 - 90 Hz 이상
  2. 측정가능 진동레벨 범위 : 45 - 120 dB 이상
  3. 진동픽업의 횡감도 : 5 dB 이상
  4. 지시계의 눈금오차 : 0.5 dB 이내
(정답률: 38%)
  • 진동픽업의 횡감도는 측정하는 진동의 방향에 따라 측정값이 달라지는 정도를 나타내는 값입니다. 따라서 진동픽업의 횡감도가 높을수록 측정값의 정확도가 높아집니다. 따라서 진동픽업의 횡감도가 5 dB 이상이어야 적절한 측정이 가능합니다.
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59. 투과계수(transmission coefficient)가 0.001일 때 투과 손실량은?

  1. 20㏈
  2. 30㏈
  3. 40㏈
  4. 50㏈
(정답률: 59%)
  • 투과계수가 0.001이라는 것은 1000개 중 1개만이 투과한다는 것을 의미합니다. 따라서, 1000분의 1의 투과율에 해당하는 로그값인 30dB(데시벨)의 손실이 발생합니다. 따라서, 정답은 "30㏈"입니다.
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60. 음압의 실효치가 2log10-1[N/m2]인 평면파의 경우 음의 세기는 몇 [W/m2]인가? (단, 상온기준으로 공기의 평균밀도:1.2㎏/m3, 음속은 340m/sec 이다.)

  1. 10-1
  2. 10-2
  3. 10-3
  4. 10-4
(정답률: 30%)
  • 음의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    음의 세기 = (음압의 실효치)2 / (2 * 공기의 밀도 * 음속)

    따라서, 주어진 값들을 대입하면

    음의 세기 = (2log10-1[N/m2])2 / (2 * 1.2㎏/m3 * 340m/sec)
    = 4 * log10-1[N/m2]2 / 816
    = 4 * (10-2)2 / 816
    = 4 * 10-4 / 816
    = 10-6 / 204
    = 4.9 * 10-9

    따라서, 음의 세기는 10-4이 아니라 4.9 * 10-9이다. 이유는 계산 과정에서 소수점 이하의 값들이 매우 작아져서 반올림 오차가 발생했기 때문이다.
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