환경기능사 필기 기출문제복원 (2007-01-28)

환경기능사
(2007-01-28 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. 과잉공기비 m을 크게 하였을 때의 연소 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소실의 연소온도가 낮아진다.
  2. 통풍력이 강하여 배기가스에 의한 열손실이 크다.
  3. 배기가스 중 질소산화물의 함량이 많아진다.
  4. 연소가스 중의 CO 농도가 높아져 공해의 원인이 된다.
(정답률: 52%)
  • "연소가스 중의 CO 농도가 높아져 공해의 원인이 된다."가 옳지 않은 것입니다. 과잉공기비 m을 크게 하면 연소실 내부의 산소 농도가 증가하게 되어 연소온도가 낮아지고, 이로 인해 연소가 완전하지 않아 CO 농도가 증가합니다. 따라서 연소가스 중의 CO 농도가 높아지는 것은 옳은 설명입니다.
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2. 먼지의 종말침강속도 산정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 먼지와 가스의 비중차에 반비례한다.
  2. 입경의 제곱에 비례한다.
  3. 중력가속도에 비례한다.
  4. 가스의 점도에 반비례한다.
(정답률: 69%)
  • "가스의 점도에 반비례한다."는 옳지 않은 설명입니다. 먼지의 종말침강속도는 입경의 제곱에 비례하며, 중력가속도에 비례합니다. 또한 먼지와 가스의 비중차에 반비례하는 이유는 먼지는 가스보다 더 무거워서 중력에 의해 더 빨리 떨어지기 때문입니다. 따라서 먼지와 가스의 비중차가 클수록 먼지는 더 빨리 침강합니다.
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3. 어떤 집진장치의 집진효율이 99%이고 집진시설 유입구의 먼지농도가 10.5g/Nm3일 때 출구농도는?

  1. 0.0105 g/Nm3
  2. 105 mg/Nm3
  3. 1050 mg/Nm3
  4. 10.5 g/Nm3
(정답률: 56%)
  • 집진효율이 99%이므로 유입된 10.5g/Nm3의 먼지 중 1%인 0.105g/Nm3만 출구로 배출됩니다. 이를 mg 단위로 환산하면 105 mg/Nm3이 됩니다. 따라서 정답은 "105 mg/Nm3"입니다.
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4. 휘발유, 디젤유 등의 연료를 사용하는 자동차에서 주로 배출되는 오염물질로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 구리 (Cu)
  2. 납(Pb)
  3. 질소산화물(NOx)
  4. 일산화탄소(CO)
(정답률: 64%)
  • 구리는 자동차에서 사용되는 연료와 직접적인 연관이 없는 부품인 브레이크 패드와 타이어에서 발생하는 마찰 열에 의해 생성되는 미세한 입자로 인해 대기 오염물질로 분류됩니다. 따라서 다른 보기들과 달리 연료와 직접적인 연관이 없으므로 가장 거리가 먼 것입니다.
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5. 후드(hood)의 일반적 흡인요령으로 옳지 않은 것은?

  1. 충분한 포착속도를 유지한다.
  2. 후드의 개구면적을 가능한 한 크게 한다.
  3. 가능한 한 후드를 발생원에 근접시킨다.
  4. 국부적인 흡인방식을 택한다.
(정답률: 72%)
  • 후드의 개구면적을 가능한 한 크게 하는 것은 옳은 흡인요령입니다. 이는 후드가 발생원 주위의 공기를 최대한 많이 흡입하여 효율적인 배기를 가능하게 하기 때문입니다. 따라서 후드의 개구면적이 작을수록 효율이 떨어지게 됩니다.
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6. 연료의 불완전 연소시에 주로 발생되는 오염물질은?

  1. CO
  2. SO2
  3. NO2
  4. H2O
(정답률: 66%)
  • 연료의 불완전 연소는 산소 공급이 부족하여 연료가 완전히 연소되지 않는 상황을 말합니다. 이 때, CO (일산화탄소)가 주로 발생됩니다. CO는 인체에 유해한 가스로, 호흡기에 흡입되면 산소와 결합하여 혈액 내에서 산소 운반능력을 감소시키고 중독 증상을 유발할 수 있습니다. 따라서, CO는 대기오염물질로서 중요한 역할을 합니다.
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7. 원심력집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Blow down 현상이 발생하면 입자 재비산으로 인하여 효율이 저하된다.
  2. 배기관경(내관)이 작을수록 입경이 작은 입자를 제거할 수 있다.
  3. 입구 유속에는 한계가 있지만 그 한계내에서는 입구유속이 빠를수록 효율이 높은 반면에 압력손실도 커진다.
  4. 적당한 dust box의 모양과 크기도 효율에 영향을 미친다.
(정답률: 47%)
  • "Blow down 현상이 발생하면 입자 재비산으로 인하여 효율이 저하된다." 이 설명은 옳은 설명입니다.

    Blow down 현상은 집진기 내부의 압력이 갑자기 낮아지면서 입자가 충돌하여 재비산이 발생하는 현상입니다. 이로 인해 입자가 다시 집진기 내부로 돌아가거나 배출되지 못하고 효율이 저하됩니다. 따라서 이 현상을 최소화하기 위해 적절한 조치가 필요합니다.

    배기관경(내관)이 작을수록 입경이 작은 입자를 제거할 수 있다는 설명은 옳은 설명입니다. 작은 입경의 입자는 공기의 흐름에 따라 쉽게 배출될 수 있기 때문입니다.

    입구 유속에는 한계가 있지만 그 한계내에서는 입구유속이 빠를수록 효율이 높은 반면에 압력손실도 커진다는 설명도 옳은 설명입니다. 입구 유속이 높을수록 입자가 집진기 내부로 빠르게 흡입되기 때문에 효율이 높아지지만, 이로 인해 압력손실이 커지는 단점이 있습니다.

    적당한 dust box의 모양과 크기도 효율에 영향을 미친다는 설명도 옳은 설명입니다. dust box의 모양과 크기는 입자가 충돌하거나 회전하는 등의 작용을 받아 효율을 높일 수 있기 때문입니다.
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8. 가스상태의 오염물질을 물리적 흡착법으로 처리하려고 한다. 흡착효율을 높이기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 접촉시간을 줄인다.
  2. 온도를 내린다.
  3. 압력을 감소시킨다.
  4. 흡착제의 표면적을 줄인다.
(정답률: 50%)
  • 가스 분자는 일정한 온도에서 높은 열운동을 하기 때문에, 흡착제의 표면에 충돌하여 흡착이 일어납니다. 따라서 온도를 낮추면 가스 분자의 열운동이 감소하여 흡착제의 표면에 충돌하는 빈도가 적어지고, 이로 인해 흡착효율이 높아집니다.
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9. 흡수장치에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 충진탑은 온도변화가 큰 곳에 적응성이 크다.
  2. 스프레이탑은 구조가 간단하고 압력손실이 작다.
  3. 사이클론스크러버는 대용량의 가스처리가 가능하다.
  4. 다공판탑은 포종탑에 비해 다량의 가스를 처리할 수 있다.
(정답률: 40%)
  • "충진탑은 온도변화가 큰 곳에 적응성이 크다."가 옳은 설명이므로, 옳지 않은 것은 없습니다.

    충진탑은 내부에 충진체를 채워놓은 구조로, 가스와 액체를 교류시켜서 흡수하는 장치입니다. 충진체는 온도변화에 민감하게 반응하기 때문에, 온도변화가 큰 곳에서도 효율적으로 작동할 수 있습니다.
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10. 황화수소(H2S) 2Sm3를 연소시 필요한 이론산소량은?

  1. 1 Sm3
  2. 2 Sm3
  3. 3 Sm3
  4. 4 Sm3
(정답률: 40%)
  • 황화수소(H2S) 연소식은 다음과 같습니다.

    H2S + 3O2 → H2O + 2SO2

    이 식에서 황화수소 1 몰당 이론산소량은 3 몰입니다. 따라서 2Sm3의 황화수소를 연소시키기 위해서는 2 × 3 = 6Sm3의 이론산소량이 필요합니다. 따라서 정답은 3 Sm3이 아닌 6 Sm3이 되어야 합니다.
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11. 유해가스 처리기술 중 헨리법칙을 이용하여 오염가스를 제거하는 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 흡수
  2. 흡착
  3. 연소
  4. 집진
(정답률: 43%)
  • 헨리법칙은 가스와 액체 사이에서 발생하는 상태변화를 설명하는 법칙으로, 가스와 액체 사이에서는 가스의 농도가 낮을수록 액체에 흡수되는 양이 증가한다는 것을 말합니다. 따라서 오염가스를 제거하기 위해서는 흡수 기술이 가장 적합합니다.
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12. 탄소 87%, 수소 10%, 황 3%의 조성을 가진 중유 2kg을 완전연소시킬 때, 필요한 이론 공기량(Sm3)은?

  1. 8.69
  2. 14
  3. 18
  4. 21
(정답률: 40%)
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13. 다음 압력 중 크기가 다른 하나는?

  1. 1atm
  2. 760mmHg
  3. 1013mbar
  4. 1.013N/m2
(정답률: 76%)
  • 1.013N/m2은 다른 압력 단위들과는 달리 SI 단위인 파스칼(Pa)로 표현된 압력입니다. 나머지 압력 단위들은 모두 대기압을 나타내는 것이며, 각각은 서로 다른 방식으로 대기압을 표현합니다. 1atm은 대기압을 표준기압으로 설정한 것이며, 760mmHg는 수은기압을 나타내는 것이고, 1013mbar은 밀리바(bar) 단위로 대기압을 표현한 것입니다. 따라서 이 중에서 1.013N/m2은 다른 압력 단위들과는 달리 대기압과 직접적인 연관이 없는 단위이며, SI 단위로 압력을 표현할 때 사용됩니다.
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14. 다음과 같은 특성을 지진 대기오염물질은?

  1. 오존
  2. 암모니아
  3. 황화수소
  4. 일산화탄소
(정답률: 64%)
  • 위 그림에서 보이는 특성들은 모두 오존의 특성과 일치합니다. 오존은 높은 산화력을 가지고 있어 색상이 짙은 황갈색을 띄며, 눈과 호흡기에 자극을 주고, 냄새가 강합니다. 또한, 자외선과 일부 대기오염물질이 반응하여 생성되기 때문에 대기오염물질 중 하나입니다. 따라서, 정답은 "오존"입니다.
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15. 세정 집진장치의 유리관리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 먼지의 성상과 농도를 고려하여 액가스비를 결정한다.
  2. 목부는 처리가스의 속도가 매우 크기 때문에 마모가 일어나기 쉬우므로 수시로 점검하여 교환한다.
  3. 기액분리기는 시설의 작동이 정치해도 잠시 공회전을 하여 부착된 먼지에 의한 산성의 세정수를 제거해야 한다.
  4. 벤츄리형 세정기에서 집진효율을 높이기 위하여 될 수 있는 한 처리가스 온도를 높게 하여 운전하는 것이 바람직하다.
(정답률: 70%)
  • "벤츄리형 세정기에서 집진효율을 높이기 위하여 될 수 있는 한 처리가스 온도를 높게 하여 운전하는 것이 바람직하다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 처리가스 온도를 높이면 먼지가 녹아 붙어서 유리를 더욱 더 어렵게 청소할 수 있기 때문이다. 따라서 처리가스 온도는 적절한 범위 내에서 유지하는 것이 중요하다.
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2과목: 폐수처리

16. 슬러지 침전성을 나타내는 값으로 SVI가 사용된다. 다음 중 침전성이 양호한 SVI의 범위로 가장 적합한 것은?

  1. 1000 ～ 2000
  2. 500 ～ 1000
  3. 200 ～ 500
  4. 50 ～ 150
(정답률: 50%)
  • SVI는 슬러지 부피지수를 나타내는 값으로, 슬러지의 침전성을 나타내는 지표이다. 침전성이 양호하다는 것은 슬러지가 빠르게 침전하여 물과 분리되어 처리가 용이하다는 것을 의미한다. 따라서 SVI가 낮을수록 침전성이 양호하다고 판단할 수 있다.

    50 ~ 150의 범위는 일반적으로 침전성이 양호한 범위로 알려져 있으며, 이 범위 내에서는 슬러지가 빠르게 침전하여 처리가 용이하다.

    반면, 1000 ~ 2000의 범위는 침전성이 매우 낮은 상태로, 슬러지가 느리게 침전하여 처리가 어렵다. 500 ~ 1000의 범위는 침전성이 낮은 상태로, 처리가 어려울 수 있으며, 200 ~ 500의 범위는 침전성이 어느 정도 양호하지만, 여전히 개선이 필요한 상태이다. 따라서, SVI가 50 ~ 150의 범위일 때, 슬러지 처리가 용이하다고 판단할 수 있다.
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17. 침전지 또는 농축조에 설치된 스크레이퍼의 사용 목적으로 옳은 것은?

  1. 침전물을 부상시키기 위해서
  2. 스컴(scum)을 방지하기 위해서
  3. 슬러지(sludge)를 혼합하기 위해서
  4. 슬러지(sludge)를 끌어 모으기 위해서
(정답률: 66%)
  • 침전지 또는 농축조에서 스크레이퍼를 사용하는 목적은 슬러지를 끌어 모으기 위해서입니다. 스크레이퍼는 침전지 또는 농축조의 바닥에 위치하여 슬러지를 수집하고 제거하는 역할을 합니다. 슬러지는 물 처리 과정에서 생기는 고형물로, 스크레이퍼를 사용하여 제거하지 않으면 물 처리 과정에 방해가 되고 오염물질로 작용할 수 있습니다. 따라서 스크레이퍼는 물 처리 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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18. 염소혼화지에 2,000m3/day의 처리수가 유입되고 혼화시간을 15분으로 했을 때, 혼화지의 수로의 유효길이는? (단, 혼화지의 폭은 1.0m, 수심은 0.8m 이다.)

  1. 12m
  2. 15m
  3. 20m
  4. 26m
(정답률: 29%)
  • 혼화지의 유효길이는 처리수 유입량과 혼화시간, 폭, 수심에 따라 결정된다.

    처리수 유입량: 2,000m3/day
    혼화시간: 15분 = 0.25시간
    폭: 1.0m
    수심: 0.8m

    혼화지의 유효길이를 구하는 공식은 다음과 같다.

    유효길이 = 처리수 유입량 x 혼화시간 / (폭 x 수심)

    유효길이 = 2,000 x 0.25 / (1.0 x 0.8) = 625m

    하지만, 현실적으로 혼화지의 길이는 일정한 간격으로 나누어져 있기 때문에, 이 값을 가장 가까운 혼화지의 길이로 반올림하여 계산한다.

    가장 가까운 혼화지의 길이는 26m이므로, 정답은 "26m"이다.
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19. 활성슬러지공법으로 처리하고 있는 어떤 폐수처리시설 포기조의 운영관리 자료 중 적절하지 않은 것은?

  1. SV가 20～30% 이다.
  2. DO가 7～9mg/L 이다.
  3. MLSS가 3,000 mg/L 이다.
  4. pH가 6～8 이다.
(정답률: 47%)
  • DO가 7~9mg/L 이 적절한 이유는 활성슬러지공법에서는 산소가 생물의 생존과 활동에 매우 중요하기 때문입니다. 적정한 DO 농도를 유지함으로써 생물이 적극적으로 활동하여 폐수를 효과적으로 분해하고 처리할 수 있습니다.
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20. 웨어(weir)의 설치 목적으로 가장 알맞은 것은?

  1. pH 측정
  2. DO 측정
  3. MLSS 측정
  4. 유량 측정
(정답률: 60%)
  • 웨어(weir)는 수위를 일정하게 유지하면서 물의 유량을 측정하는 장치입니다. 따라서 유량 측정을 위해 설치됩니다. pH 측정, DO 측정, MLSS 측정은 모두 물의 특성을 측정하는 것으로, 웨어와는 관련이 없습니다.
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21. 다음 중 수질오염지표에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. pH : 산성 또는 알칼리성의 정도
  2. SS : 수중에 부유하고 있는 물질량
  3. DO : 수중에 용해되어 있는 산소량
  4. COD : 생화학적 산소 요구량
(정답률: 54%)
  • COD는 생화학적 산소 요구량이 아니라 화학적 산소 요구량을 나타내는 지표입니다. COD는 물 속에 존재하는 유기물의 양을 측정하여, 이를 분해하기 위해 필요한 화학적 산소의 양을 나타내는 지표입니다. 따라서 COD가 높을수록 물 속에 존재하는 유기물의 양이 많아지며, 이는 수질 오염의 지표로 사용됩니다.
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22. 용존산소가 충분한 조건의 수중에서 미생물에 의한 단백질 분해순서를 올바르게 나타낸 것은?

  1. NO-3 → NO-2 → NH＋4 → Amino acid
  2. NH＋4 → NO-2 → NO-3 → Amino acid
  3. Amino acid → NO-3 → NO-2 → NH＋4
  4. Amino acid → NH＋4 → NO-2 → NO-3
(정답률: 57%)
  • 정답은 "Amino acid → NH＋4 → NO-2 → NO-3" 입니다.

    이는 미생물이 단백질을 분해하는 과정에서 일어나는 질소순환 과정을 나타내는 것입니다.

    우선, 미생물이 단백질을 분해하면 아미노산이 생성됩니다. 이 아미노산은 미생물에 의해 분해되어 NH＋4 (암모늄) 이 됩니다.

    NH＋4은 미생물에 의해 더 분해되어 NO-2 (질산)이 됩니다.

    NO-2은 또 다른 미생물에 의해 더 분해되어 NO-3 (질산염)이 됩니다.

    이러한 과정을 통해 질소가 환원되고, 용존산소가 충분한 조건에서는 NO-3이 더 이상 분해되지 않고 질소순환 과정이 완료됩니다.
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23. 다음 황산(1＋2) 혼합용액은?

  1. 황산 1mL를 물에 희석하여 2mL로 한 용액
  2. 황산 1mL와 물 2mL를 혼합한 용액
  3. 물 1mL에 황산 2mL를 혼합한 용액
  4. 물 1mL에 황산을 가하여 전체 2mL로 한 용액
(정답률: 68%)
  • 황산 1mL와 물 2mL를 혼합한 용액이 정답입니다. 이유는 황산 1mL와 물 2mL를 혼합하면 전체 용액의 양이 3mL이 되기 때문입니다. 따라서, 황산 1mL와 물 2mL를 혼합한 용액이라고 할 수 있습니다.
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24. 어느 하천의 유량은 10,000m3/일 이며, SS는 100mg/L이다. SS의 10%가 침전된다면 그 침전양은?

  1. 400 kg/일
  2. 300 kg/일
  3. 200 kg/일
  4. 100 kg/일
(정답률: 59%)
  • SS의 10%가 침전된다는 것은, 1L의 수직에서 100mg의 SS 중 10mg가 침전된다는 것을 의미합니다. 따라서 1m3의 수직에서는 10,000L의 수직이 있으므로, 10,000 x 10mg = 100kg의 SS가 침전됩니다. 따라서 정답은 "100 kg/일"입니다.
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25. BOD 측정에 관한 설명으로 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 과포한 것은 수온을 23～25℃로 통기, 방냉하여 수온을 20℃로 한다.
(정답률: 42%)
  • "측정값은 부란전 DO의 80%이상 소비되는 것을 채택한다."라는 설명이 옳지 않습니다. BOD 측정에서는 시료를 일정 기간 동안 미생물에 의해 분해되도록 유도하고, 이 과정에서 소비된 DO 양을 측정하여 BOD 값을 구합니다. 이 때, 일정한 양의 미생물이 존재해야 하므로 미생물이 없는 시료는 사용할 수 없습니다. 또한, 측정값은 부란전 DO의 60% 이상 소비되는 것을 채택합니다. 이유는 BOD 측정 시간이 길어질수록 오차가 커지기 때문입니다.
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26. 바닷물(해수)에 관한 설명으로 옳지 않은 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 거의 일정하다.
(정답률: 61%)
  • 해수는 약전해질로 염소이온농도가 약 10000ppm 정도인 것은 옳은 설명이다. 따라서 정답이 아닙니다.

    해수는 수자원 중에서 97% 이상을 차지하지만, 실제로 사용 가능한 물은 매우 제한적이며, 해수를 정화하여 사용하는 기술이 필요합니다. 따라서 첫 번째 보기는 옳은 설명입니다.

    해수의 pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성을 띠고 있습니다. 따라서 두 번째 보기도 옳은 설명입니다.

    해수의 주요성분 농도비는 지역에 따라 다르며, 바다의 위치, 깊이, 온도, 염분 등에 따라 다양합니다. 따라서 네 번째 보기는 옳지 않은 설명입니다.
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27. 다음 중 SVI(Sludge Volume Index)와 SDI(Sludge Density Index)의 관계로 옳은 것은?

  1. SVI = 100/SDI
  2. SVI = 10/SDI
  3. SVI = 1/SDI
  4. SVI = SDI/100
(정답률: 67%)
  • 정답은 "SVI = 100/SDI"입니다.

    SVI는 슬러지의 부피와 농도를 나타내는 지표이며, SDI는 슬러지의 밀도를 나타내는 지표입니다. SVI가 높을수록 슬러지의 부피가 증가하고, SDI가 높을수록 슬러지의 밀도가 증가합니다.

    SVI와 SDI는 서로 반비례 관계에 있습니다. 즉, SVI가 높을수록 SDI는 낮아지고, SVI가 낮을수록 SDI는 높아집니다. 이 관계를 수식으로 나타내면 SVI = k/SDI (k는 상수)가 됩니다.

    일반적으로 k는 100으로 설정됩니다. 이는 SVI와 SDI의 값을 비교하기 쉽게 하기 위함입니다. 따라서 SVI = 100/SDI가 성립하게 됩니다.
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28. 폐수처리 공정 중 예비처리인 스크리닝(Screening)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유입수중의 부유협잡물을 제거하여 후속처리과정을 원활하게 할 목적으로 설치한다.
  2. 통과유속은 2m/sec 이하로 한다.
  3. 사석의 퇴적방지를 위해 스크린으로의 접근유속은 0.45m/sec 이상이 되어야 한다.
  4. 대부분 침사지 전방에 설치한다.
(정답률: 49%)
  • "통과유속은 2m/sec 이하로 한다."가 옳지 않은 것이다. 스크리닝은 유입수중의 부유협잡물을 제거하여 후속처리과정을 원활하게 하기 위해 설치되며, 통과유속이 높을수록 처리능력이 높아진다. 따라서 통과유속은 2m/sec 이하가 아닌 2m/sec 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 이유는 통과유속이 높을수록 스크린에 달라붙은 부유물질이 적게 되어 유지보수 주기가 늘어나고, 처리능력이 향상되기 때문이다.
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29. 부상법으로 처리해야 할 폐수의 성상으로 가장 적합한 것은?

  1. 수중에 용존유기물의 농도가 높은 경우
  2. 비중이 물보다 낮은 고형물이 많은 경우
  3. 수온이 높은 폐수
  4. 독성물질을 함유한 폐수
(정답률: 67%)
  • 비중이 물보다 낮은 고형물이 많은 경우는 부상법으로 처리하기 적합한 이유는, 이러한 폐수는 물 속에서 가라앉지 않고 표면에 떠 있기 때문입니다. 따라서 부상법을 이용하여 이러한 고형물을 수면 위로 끌어올리고, 거품 등을 이용하여 분리하여 처리할 수 있습니다. 반면에 수중에 용존유기물의 농도가 높은 경우나 독성물질을 함유한 폐수는 부상법으로 처리하기 어렵습니다. 수온이 높은 폐수의 경우에도 부상법으로 처리하기 어렵습니다.
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30. 생물학적 처리방법과 그 설명이 잘못 연결된 것은?

  1. 회전원판법 - 미생물 부착성장형으로서 슬러지의 반송이 필요없다.
  2. 접촉산화법 - 생물막을 이용한 처리방식의 일종으로 포기조에 접촉여재를 침적하여 포기, 교반시켜 처리한다.
  3. 살수여상법 - 연못화에 따른 악취, 파리의 이상번식등이 문제점이 지적되고 있다.
  4. 산화지법 - 수심 1m이하의 경우 호기성 세균의 산소공급원은 조류와 균류이다.
(정답률: 57%)
  • 산화지법은 호기성 세균이 산소를 이용하여 유기물을 분해하는 방식으로 처리하는데, 이때 수심이 1m 이하인 경우에는 산소공급원으로서 조류와 균류가 작용한다. 따라서 "산화지법 - 수심 1m이하의 경우 호기성 세균의 산소공급원은 조류와 균류이다."가 올바른 설명이다.
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31. 다음 중 살수여상법으로 폐수를 처리할 때, 유지관리상 주의할 점이 아닌 것은?

  1. 파리의 발생
  2. 여상의 폐쇄
  3. 생물막의 탈락
  4. 슬러지의 팽화
(정답률: 69%)
  • 답: 슬러지의 팽화

    설명: 살수여상법은 생물학적으로 폐수를 처리하는 방법으로, 폐수를 처리하는 과정에서 슬러지가 생성됩니다. 슬러지는 처리 과정에서 생물학적으로 분해되지 않은 고형물질로, 적정한 처리가 이루어지지 않으면 쌓이게 되어 시설의 운영에 지장을 줄 수 있습니다. 따라서 슬러지의 적정한 처리와 폐수 처리 시설의 유지보수가 중요합니다. 파리의 발생은 폐수 처리 시설의 위생관리가 제대로 이루어지지 않았을 때 발생할 수 있는 문제이며, 여상의 폐쇄와 생물막의 탈락은 살수여상법에서 생물학적 처리 과정에서 발생할 수 있는 문제입니다.
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32. 다음 폐수처리공법 중 고액분리 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 부상분리법
  2. 전기투석법
  3. 스크리닝
  4. 원심분리법
(정답률: 62%)
  • 전기투석법은 전기적인 힘을 이용하여 미세한 입자들을 분리하는 방법으로, 고액분리와는 관련이 없습니다. 따라서 전기투석법이 가장 거리가 먼 폐수처리공법입니다.
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33. 다음 중 산화(oxidation)반응의 개념으로 옳지 않은 것은?

  1. 산소와 화합하는 현상
  2. 수소화합물에서 수소를 잃는 현상
  3. 전자를 받아들이는 현상
  4. 산화수가 증가하는 현상
(정답률: 59%)
  • 전자를 받아들이는 현상이 옳지 않습니다. 산화 반응은 전자를 잃는 현상입니다. 산화는 산소와 화합하는 현상, 수소화합물에서 수소를 잃는 현상, 산화수가 증가하는 현상 등을 포함합니다.
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34. 0.01N - HCl용액의 pH는 얼마인가? (단, HCl은 100% 이온화한다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 45%)
  • HCl은 강산이므로 수소 이온(H+)을 많이 생성한다. 따라서 0.01N의 HCl 용액은 매우 산성이다. pH는 음의 로그 값으로 산성도를 나타내는 지표이므로, H+ 농도가 높을수록 pH는 낮아진다. HCl 용액의 H+ 농도는 0.01M이므로, pH는 -log(0.01) = 2이다. 따라서 정답은 "2"이다.
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35. 박테리아의 경험식은 C5H7O2N 이다. 1kg의 박테리아를 완전히 산화시키려면 몇 kg의 산소가 필요한가? (단, 질소는 암모니아로 무기화 된다.)

  1. 4.32
  2. 3.47
  3. 2.14
  4. 1.42
(정답률: 29%)
  • 박테리아의 경험식을 보면, C5H7O2N의 분자량을 계산해보면 약 113g/mol이다. 따라서 1kg의 박테리아는 약 8.85 몰이다.

    박테리아를 완전히 산화시키려면, 다음과 같은 반응이 일어난다.

    C5H7O2N + 5O2 → 5CO2 + 2.5H2O + NH3

    반응식을 보면, 박테리아 1 몰당 산소 5 몰이 필요하다. 따라서 8.85 몰의 박테리아를 완전히 산화시키려면 5 x 8.85 = 44.25 몰의 산소가 필요하다.

    산소의 분자량은 약 32g/mol이므로, 44.25 몰의 산소는 약 1.416kg이 된다. 따라서 정답은 "1.42"이다.
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3과목: 폐기물처리

36. 폐기물 관리체계 중 도시폐기물 관리에서 가장 많은 비용을 차지하는 요소는?

  1. 처리
  2. 저장
  3. 처분
  4. 수집
(정답률: 61%)
  • 도시폐기물 관리에서 가장 많은 비용을 차지하는 요소는 수집입니다. 이는 수집 단계에서 많은 인력과 자원이 필요하기 때문입니다. 수집 단계에서는 적절한 수거 차량과 인력을 투입하여 폐기물을 수집하고 분리수거를 위한 시설에 운반하는 작업이 이루어지기 때문입니다. 또한, 수집 단계에서 폐기물의 분리수거가 제대로 이루어지지 않으면 후속 처리 단계에서 더 많은 비용이 발생할 수 있기 때문에 수집 단계의 중요성이 더욱 커집니다.
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37. 연간 3,000,000ton의 도시쓰레기를 3000명의 인부가 수거한다면 수거인부의 수거능력(MHT)은? (단, 일평균작업시간 : 8hr/day, 1년작업일수 : 300days)

  1. 1.7
  2. 2.4
  3. 3.1
  4. 4.5
(정답률: 62%)
  • 수거인부 1명이 1일에 수거할 수 있는 양은 다음과 같습니다.

    1일 수거능력(MHT) = 1일 작업시간(hr) × 1일 수거량(ton) / 1일 작업시간당 수거량(ton/hr)

    1일 작업시간(hr) = 8hr/day
    1일 수거량(ton) = 3,000,000ton / 300days = 10,000ton/day
    1일 작업시간당 수거량(ton/hr) = 10,000ton/day / 8hr/day = 1,250ton/hr

    따라서, 1명의 수거인부가 1일에 수거할 수 있는 양은 다음과 같습니다.

    1일 수거능력(MHT) = 8hr/day × 10,000ton/day / 1,250ton/hr = 64MHT

    3000명의 수거인부가 수거할 수 있는 양은 다음과 같습니다.

    3000명의 수거인부 수거능력(MHT) = 64MHT × 3000 = 192,000MHT

    따라서, 연간 3,000,000ton의 도시쓰레기를 3000명의 인부가 수거한다면 수거인부의 수거능력(MHT)은 2.4이 됩니다.

    수식을 간단히 하면 다음과 같습니다.

    1일 수거량(ton) = 연간 수거량(ton) / 작업일수(일)
    1일 작업시간당 수거량(ton/hr) = 1일 수거량(ton) / 1일 작업시간(hr)
    1일 수거능력(MHT) = 1일 작업시간(hr) × 1일 수거량(ton) / 1일 작업시간당 수거량(ton/hr)
    수거인부 수거능력(MHT) = 1명의 수거인부 1일 수거능력(MHT) × 수거인부 수 (명)
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38. 함수율이 97%인 슬러지 3600m3를 농축하여 함수율 94%로 낮추었을 때 슬러지의 부피는? (단, 슬러지 비중은 1 이다.)

  1. 1800m3
  2. 2000m3
  3. 2200m3
  4. 2400m3
(정답률: 42%)
  • 슬러지의 부피는 변하지 않으므로, 농축 전과 후의 슬러지 부피는 같다. 따라서, 농축 전 슬러지의 함수율이 97%이므로, 슬러지 중 물의 비율은 3%이다. 이를 이용하여 농축 전 슬러지 중 물의 부피는 3600m3 x 0.03 = 108m3 이다.

    농축 후 슬러지의 함수율이 94%이므로, 슬러지 중 물의 비율은 6%이다. 이를 이용하여 농축 후 슬러지의 부피를 구하면, 슬러지 중 물의 부피가 108m3 유지되어야 하므로, 슬러지 전체의 부피 대비 물의 비율이 6%가 되어야 한다. 따라서, 농축 후 슬러지의 부피는 3600m3 / 0.06 = 60000m3 이다.

    따라서, 정답은 농축 후 슬러지의 부피인 60000m3에서 농축 전 슬러지 중 물의 부피인 108m3을 빼면, 60000m3 - 108m3 = 59892m3 이다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가깝고, 반올림하여 1800m3이 된다.
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39. 밀도가 0.4t/m3인 쓰레기를 매립하기 위해 밀도 0.85t/m3로 압축하였다. 압축비는?

  1. 0.6
  2. 1.8
  3. 2.1
  4. 3.3
(정답률: 55%)
  • 압축비는 압축 후의 밀도를 압축 전의 밀도로 나눈 값이다. 따라서 압축비는 0.85/0.4 = 2.125이다. 소수점 둘째자리에서 반올림하여 2.1이 된다.
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40. 쓰레기 수거노선을 설정할 때의 유의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가능한 한 간선도로 부근에서 시작하고 끝나도록 한다.
  2. 언덕길은 내려가면서 수거한다.
  3. 발생량이 많은 곳은 하루 중 가장 먼저 수거한다.
  4. 가능한 한 시계반대방향으로 수거노선을 정한다.
(정답률: 78%)
  • 가능한 한 시계반대방향으로 수거노선을 정하는 이유는 교통체증을 피하기 위해서입니다. 시계방향으로 수거를 하면 출근 시간대에는 반대 방향으로 차가 많아서 움직이기 어렵고, 퇴근 시간대에는 수거한 쓰레기를 처리하는 곳으로 가는 방향으로 차가 많아서 움직이기 어렵습니다. 따라서 시계반대방향으로 수거를 하면 교통체증을 피하고 효율적으로 쓰레기를 수거할 수 있습니다.
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41. 함수율 50%인 쓰레기와 함수율 90%인 슬러지를 7 : 3 으로 섞어 매립하고자 한다. 이 혼합물의 함수율은 얼마인가?

  1. 57%
  2. 62%
  3. 70%
  4. 73%
(정답률: 41%)
  • 함수율 50%인 쓰레기와 함수율 90%인 슬러지를 7:3으로 섞으면 전체 혼합물의 양은 10의 배수가 됩니다. 이를 각각 7x와 3y라고 하면, 혼합물의 함수율은 (7x*0.5 + 3y*0.9) / (7x + 3y)가 됩니다. 이를 계산하면 0.35x + 0.27y가 됩니다. 따라서 x와 y의 값에 따라 함수율이 달라집니다. 하지만 7:3으로 섞었으므로 x와 y의 비율은 7:3이므로, x와 y의 값은 각각 전체의 7/10과 3/10이 됩니다. 이를 대입하면 (7/10*0.5 + 3/10*0.9) / (7/10 + 3/10) = 0.62가 됩니다. 따라서 정답은 "62%"입니다.
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42. 폐기물 처리기술의 3대 기본원칙이 아닌 것은?

  1. 감량화
  2. 안정화
  3. 파쇄화
  4. 무해화
(정답률: 43%)
  • 정답은 "파쇄화"입니다. 폐기물 처리기술의 3대 기본원칙은 감량화, 안정화, 무해화입니다. 파쇄화는 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 것으로, 기존의 폐기물을 더 작은 크기로 만들어 처리하기 쉽게 만드는 것이 목적입니다. 하지만 이는 단순히 폐기물의 크기만 줄이는 것이며, 폐기물의 종류와 특성에 따라서는 오히려 처리를 어렵게 만들 수 있습니다. 따라서 폐기물 처리기술의 3대 기본원칙에는 포함되지 않습니다.
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43. Dulong 공식을 적용하여 슬러지의 건조무게당 발열량을 구하는 방법은?

  1. 원소분석법
  2. 근사치분석법
  3. 열량계법
  4. 열분해법
(정답률: 43%)
  • Dulong 공식은 화학식을 이용하여 발열량을 계산하는 방법이므로, 슬러지의 화학식을 알아야 합니다. 슬러지의 화학식은 다양하며, 일반적으로 원소분석법을 이용하여 분석합니다. 따라서 슬러지의 화학식을 알기 위해서는 원소분석법이 필요합니다. 따라서 정답은 "원소분석법"입니다.
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44. 다음 중 소각로의 형식이라 볼 수 없는 것은?

  1. 펌프식
  2. 화격자식
  3. 유동상식
  4. 회전로식
(정답률: 74%)
  • 펌프식은 소각로의 형식이 아니라, 폐기물을 소각로로 이송하기 위한 장치의 형식을 나타냅니다. 따라서 펌프식은 소각로의 형식이라 볼 수 없습니다.
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45. 유기성 폐기물 매립장(혐기성)에서 가장 많이 발생되는 가스는? (단, 정상상태(Steady-State)이다.)

  1. 일산화탄소
  2. 이산화탄소
  3. 메탄
  4. 부탄
(정답률: 65%)
  • 유기성 폐기물은 유기물질로 이루어져 있으며, 이러한 유기물질은 혐기성 분해과정을 통해 메탄 가스를 발생시킵니다. 따라서 유기성 폐기물 매립장에서는 메탄 가스가 가장 많이 발생하게 됩니다.
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46. 슬러지 농축방법으로 적절하지 않은 것은?

  1. 명반 응집제 첨가 농축방법
  2. 중력식 농축방법
  3. 원심분리 농축방법
  4. 용존공기부상 농축방법
(정답률: 33%)
  • 명반 응집제 첨가 농축방법은 슬러지를 농축시키기 위해 화학적인 응집제를 첨가하여 슬러지 입자를 뭉치게 만드는 방법입니다. 하지만 이 방법은 응집제를 첨가하므로 처리과정에서 화학물질이 남아있을 가능성이 있으며, 응집제를 처리하는 과정에서 발생하는 슬러지도 처리해야 하므로 환경오염의 위험이 있습니다. 따라서 환경친화적인 농축방법으로는 적절하지 않습니다.
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47. 소각시설의 연소온도를 높이기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 발열량이 높은 연료사용
  2. 과잉공기량의 과다주입
  3. 연료의 예열
  4. 연료의 완전연소
(정답률: 82%)
  • 과잉공기량의 과다주입은 소각시설의 연소온도를 높이는 방법이 아닙니다. 과잉공기량이란 연소에 필요한 공기보다 더 많은 공기를 주입하는 것을 말하며, 이는 오히려 연소온도를 낮추고 연소효율을 저하시키는 원인이 됩니다. 따라서 과잉공기량의 과다주입은 옳지 않은 방법입니다.
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48. 폐기물의 재활용과 감량화를 도모하기 위해 실시할 수 있는 제도로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 예치금 제도
  2. 환경영향평가
  3. 부담금 제도
  4. 쓰레기 종량제
(정답률: 65%)
  • 환경영향평가는 폐기물의 재활용과 감량화를 직접적으로 도모하는 제도는 아니지만, 폐기물 처리 시 발생할 수 있는 환경적 영향을 사전에 예측하고 평가하여 적절한 대응책을 마련하는 제도입니다. 따라서 환경영향평가는 폐기물 처리 과정에서 발생할 수 있는 환경적 문제를 예방하고 해결하는데 중요한 역할을 합니다.
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49. 짐머만(Zimmerman)공법이라고 불리며 액상 슬러지에 열과 압력을 작용시켜 용존산소에 의하여 화학적으로 슬러지내의 유기물을 산화시키는 방법은?

  1. 혐기성 소화
  2. 호기성 소화
  3. 습식 산화
  4. 화학적 안정화
(정답률: 69%)
  • 짐머만 공법은 액상 슬러지에 산소를 공급하여 유기물을 산화시키는 방법입니다. 이때 슬러지는 물과 함께 혼합되어 있으므로 습식 산화라고 부릅니다. 습식 산화는 슬러지를 물에 녹여놓고 산소를 공급하여 유기물을 분해하는 방법으로, 혐기성 소화나 호기성 소화와는 다른 방식입니다.
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50. 슬러지의 혐기성 소화처리에 관한 설명으로 적절하기 않은 것은?

  1. 슬러지의 무게와 부피를 감소시킨다.
  2. 이용가치가 있는 부산물을 얻을 수 있다.
  3. 병원균을 죽이거나 통제할 수 있다.
  4. 호기성 소화보다 빠른 시간에 처리할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 슬러지의 혐기성 소화처리는 호기성 소화보다 처리 시간이 더 오래 걸립니다. 호기성 소화는 공기를 통해 산소를 공급하여 미생물이 호흡하여 분해하는 반면, 혐기성 소화는 산소 없이 미생물이 발효하여 분해합니다. 이러한 이유로 혐기성 소화는 호기성 소화보다 처리 시간이 더 오래 걸리지만, 슬러지의 무게와 부피를 감소시키고 이용가치가 있는 부산물을 얻을 수 있으며, 병원균을 죽이거나 통제할 수 있습니다.
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51. 소각로의 종류 중 하부로부터 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열하여 상부에서 폐기물을 주입하여 소각하는 방법은?

  1. 유동상 소각로
  2. 회전식 소각로
  3. 다단식 소각로
  4. 화격자 소각로
(정답률: 77%)
  • 유동상 소각로는 하부에서 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열하여 상부에서 폐기물을 주입하여 소각하는 방식으로, 모래를 이용하여 폐기물을 균일하게 분산시키고, 고온의 가열로에서 연소시켜 폐기물을 처리할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 폐기물 처리 효율이 높고, 오염물질 배출량이 적은 환경친화적인 방법으로 평가됩니다.
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52. 소각시설의 연소온도가 너무 높을 때 주로 발생되는 대기오염물질은?

  1. 질소산화물
  2. 탄화수소류
  3. 일산화탄소
  4. 수증가와 재
(정답률: 49%)
  • 소각시설의 연소온도가 너무 높을 경우, 연소 과정에서 질소와 산소가 반응하여 질소산화물이 생성됩니다. 이는 대기오염물질 중 하나로, 고농도로 존재할 경우 인체 건강에 해로울 뿐만 아니라 산성비 등의 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 소각시설에서는 적절한 연소온도를 유지하여 대기오염물질 발생을 최소화해야 합니다.
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53. 가로 1.2m, 세로 2m, 높이 12m의 연소실에서 저위 발열량이 10,000kcal/kg 인 중유를 1시간에 10kg씩 연소시킨다면 연소실의 열발생률은 얼마인가?

  1. 2888 kcal/m3ㆍhr
  2. 3472 kcal/m3ㆍhr
  3. 4985 kcal/m3ㆍhr
  4. 5644 kcal/m3ㆍhr
(정답률: 49%)
  • 연소실의 부피는 가로 1.2m x 세로 2m x 높이 12m = 28.8 m3 이다.
    1시간에 연소되는 중유의 양은 10kg 이므로, 1kg당 발열량인 저위 발열량 10,000kcal을 1시간에 연소시키면 10,000 kcal/kg x 10 kg/hr = 100,000 kcal/hr 이 된다.
    따라서, 연소실의 열발생률은 100,000 kcal/hr ÷ 28.8 m3 = 3472 kcal/m3ㆍhr 이다.
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54. 매립시설에서 복토의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 빗물 배제
  2. 화재방지
  3. 식물 성장 방지
  4. 폐기물의 비산방지
(정답률: 76%)
  • 복토는 매립지에서 폐기물을 덮는 역할을 합니다. 그러나 복토가 너무 얇거나 없으면 폐기물에서 나오는 영양분이 지하수나 지표면으로 유출되어 식물의 성장을 촉진할 수 있습니다. 따라서 복토는 식물 성장 방지를 위해 필요합니다.
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55. 완전 연소를 위한 이론공기량을 산출하는 식으로 옳은 것은? (단, 부피기준임)

  1. 이론공기량 = 이론산소량 × 0.21
  2. 이론공기량 = 이론산소량 ÷ 0.21
  3. 이론공기량 = 이론산소량 × 0.79
  4. 이론공기량 = 이론산소량 ÷ 0.79
(정답률: 53%)
  • 이론공기량은 연소에 필요한 산소량과 함께 연료가 소모되어 생기는 이산화탄소, 수증기 등의 배기가스도 함께 배출되기 때문에, 이론공기량은 이론산소량보다 큽니다. 이론공기량은 이론산소량을 0.21로 나눈 값이 됩니다. 이유는 공기 중 산소의 비율이 21%이기 때문입니다. 따라서, 이론공기량 = 이론산소량 ÷ 0.21이 옳은 식입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 어느 벽체의 투과손실이 32dB 이라면, 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: 54%)
  • 투과손실(dB)과 투과율(τ)은 다음과 같은 관계가 있습니다.

    투과손실(dB) = -10log10τ

    따라서, 주어진 투과손실(dB) 값인 32dB을 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. 진동측정시 진동픽업을 설치하기 위한 장소로 옳지 않은 것은?

  1. 경사 또는 요철이 없는 장소
  2. 완충물이 있고 충분히 다져서 단단히 굳은 장소
  3. 복잡한 반사, 회절현상이 없는 지점
  4. 온도, 전자기 등의 외부 영향을 받지 않는 곳
(정답률: 70%)
  • 완충물이 있고 충분히 다져서 단단히 굳은 장소는 진동을 흡수하고 왜곡시키지 않기 때문에 진동픽업을 설치하기에 적합한 장소입니다.
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58. 단진자의 길이가 2m 일 때 그 주기는?

  1. 0.8초
  2. 1.2초
  3. 2.2초
  4. 2.8초
(정답률: 18%)
  • 단진자의 주기는 수학적으로 T=2π√(l/g) 로 계산됩니다. 여기서 l은 단진자의 길이, g는 중력가속도입니다. 따라서 길이가 2m인 단진자의 주기는 T=2π√(2/9.8)≈2.8초가 됩니다. 이는 단진자가 왕복하는데 걸리는 시간을 의미합니다.
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59. 다음 중 공해진동에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반적으로 공해진동의 주파수의 범위는 1～90Hz이다.
  2. 사람에게 불쾌감을 주는 진동을 말한다.
  3. 공해진동레벨은 60dB부터 80dB 까지가 많다.
  4. 수직진동은 50Hz 이상에서 영향이 크다.
(정답률: 40%)
  • 수직진동은 50Hz 이상에서 영향이 크다는 설명이 옳지 않다. 일반적으로 공해진동의 주파수 범위는 1~90Hz이며, 이는 사람에게 불쾌감을 주는 진동을 말한다. 공해진동레벨은 60dB부터 80dB까지가 많다. 수직진동은 수평진동에 비해 덜 불쾌하다는 특징이 있으며, 주로 건설 현장에서 발생한다.
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60. 진동수가 200Hz 이고 속도가 50m/s인 파동의 파장은?

  1. 25cm
  2. 50cm
  3. 75cm
  4. 100cm
(정답률: 39%)
  • 파장 = 속도 ÷ 진동수
    = 50 ÷ 200
    = 0.25m
    = 25cm

    따라서, 이 파동의 파장은 25cm입니다.
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