환경기능사 필기 기출문제복원 (2007-04-01)

환경기능사
(2007-04-01 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. 오염물질별 배출관련업종을 연결한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 아황산가스(SO2) - 황산제조업, 제련소
  2. 황화수소(H2S) - 석탄건류, 가스공업
  3. 이황화탄소(CS2) - 세라믹 제조공업, 도금공장
  4. 질소산화물(NOx) - 내연기관, 비료제조 공업
(정답률: 63%)
  • 이황화탄소(CS2)은 세라믹 제조공업과 도금공장과는 관련이 없습니다. 따라서, "이황화탄소(CS2) - 세라믹 제조공업, 도금공장"이 옳지 않은 것입니다.
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2. 일반적으로 광원으로부터 나오는 빛을 단색화장치(monochrometer) 또는 필터 (filter)에 의하여 좁은 파장 범위의 빛만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음, 광전 측광으로 하여 목적성분의 농도를 정량하는 분석방법은?

  1. 가스크로마토그래피법
  2. 흡광광도법
  3. 원자흡광광도법
  4. 비분산 적외선분석법
(정답률: 79%)
  • 일반적으로 광원에서 나오는 빛을 필터를 통해 좁은 파장 범위의 빛만을 선택하여 액체 샘플을 통과시키고, 이때 샘플이 흡수하는 빛의 양을 측정하여 목적성분의 농도를 정량하는 분석 방법이 흡광광도법입니다.
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3. 대기오염방지기술 중 세정집진장치의 처리원리로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관성충돌
  2. 확산작용
  3. 응집작용
  4. 여과작용
(정답률: 50%)
  • 세정집진장치의 처리원리 중 여과작용은 입자가 여과매체를 통과하면서 입자 크기에 따라 분리되는 원리입니다. 따라서 다른 처리원리들과는 달리 입자의 크기에 따라 분리되므로 거리가 먼 것으로 선택되었습니다.
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4. 다음 ( )안에 들어갈 말로 알맞은 것은?

  1. 0.1g
  2. 0.01g
  3. 0.001g
  4. 0.0001g
(정답률: 55%)
  • 이것은 1cm³의 물의 질량과 같은 무게이며, 이는 1g입니다. 따라서 0.1g, 0.01g, 0.001g은 모두 1cm³의 물보다 더 많은 무게를 나타내며, 0.0001g은 더 적은 무게를 나타냅니다. 따라서 가장 정확한 측정을 위해서는 0.0001g이 필요합니다.
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5. 일반식 CmHn인 탄화수소 기체 1Sm3가 연소되는데 필요한 이론공기량(Sm3)은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 32%)
  • 일반식 CmHn인 탄화수소 기체가 연소될 때, 반응식은 다음과 같습니다.

    CmHn + (m+n/4)O2 → mCO2 + n/2H2O

    여기서, 이론공기량은 반응식에서 소비되는 산소의 양에 해당합니다. 위 반응식에서는 (m+n/4)만큼의 산소가 필요합니다. 따라서, 이론공기량은 (m+n/4)Sm3입니다.

    보기 중에서 ""은 (m+n/4)을 나타내는 것으로, 이론공기량을 구하는 공식에 따라 정답입니다.
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6. 오존(O3)에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 무색, 무취의 산화력이 강한 기체이다.
  2. 눈 및 호흡기 점막에 강한 자극을 주며, 고무를 쉽게 노화시킨다.
  3. 살균 및 탈취작용을 한다.
  4. 태양으로부터 복사되는 유해 자외선을 차단하여 지표 생물권을 보호해 주는 역할을 한다.
(정답률: 53%)
  • "무색, 무취의 산화력이 강한 기체이다."가 옳은 설명입니다. 오존은 산화력이 강하여 물질을 산화시키는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 성질 때문에 오존은 살균 및 탈취작용을 하며, 태양으로부터 복사되는 유해 자외선을 차단하여 지표 생물권을 보호하는 역할도 합니다. 눈 및 호흡기 점막에 강한 자극을 주며, 고무를 쉽게 노화시키는 것은 오존의 부작용 중 하나입니다.
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7. 대기조건 중 고도가 높아질수록 기온이 증가하여 수직온도차에 의한 혼합이 이루어지지 않는 상태는?

  1. 과단열 상태
  2. 중립 상태
  3. 역전 상태
  4. 등온 상태
(정답률: 76%)
  • 고도가 높아질수록 대기압이 낮아지고, 이로 인해 기온이 낮아지는 것이 일반적입니다. 하지만 역전 상태는 고도가 높아질수록 기온이 오히려 높아지는 상황을 말합니다. 이는 대기층의 상승과 함께 대기가 수직적으로 혼합되지 않고, 상층에서는 온도가 상승하면서 역전 상태가 발생합니다. 따라서 역전 상태는 수직온도차에 의한 혼합이 이루어지지 않는 상태입니다.
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8. 표준상태에서 물 5g을 수증기로 만들 때, 부피는 얼마인가?

  1. 5.22L
  2. 6.22L
  3. 7.22L
  4. 8.22L
(정답률: 60%)
  • 물의 표준상태에서의 밀도는 1 g/mL 이므로 5g의 물은 5 mL의 부피를 가지게 됩니다. 이때, 물이 수증기로 변할 때는 부피가 증가하게 됩니다. 이는 수증기가 공기 중에 존재하는 수증기 분자들과 충돌하면서 부피가 증가하기 때문입니다. 따라서, 수증기의 부피는 물의 부피보다 크게 됩니다. 정확한 계산을 통해 수증기의 부피는 약 6.22L이 됩니다.
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9. 다음은 어떤 오염물질에 관한 설명인가?

  1. 아황산가스
  2. 이산화질소
  3. 염화수소
  4. 일산화탄소
(정답률: 46%)
  • 위 그림은 자동차에서 배출되는 오염물질 중 이산화질소를 나타내고 있습니다. 이산화질소는 자동차나 공장 등에서 발생하는 대기오염물질로, 대기 중에 존재하는 산화물질과 반응하여 스모그를 유발하고 인체 건강에도 해로운 영향을 미칩니다. 따라서 대기오염물질 중 하나로 분류됩니다.
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10. 함진가스를 방해판에 충돌시켜 기류의 급격한 방향전환을 이용하여 입자를 분리·포집하는 집진장치는?

  1. 중력 집진장치
  2. 전기 집진장치
  3. 여과 집진장치
  4. 관성력 집진장치
(정답률: 82%)
  • 함진가스의 기류를 방해판에 충돌시켜 기류의 방향전환을 이용하여 입자를 분리하고, 이를 관성력을 이용하여 분리된 입자를 포집하는 것이 관성력 집진장치의 원리입니다. 따라서, 정답은 "관성력 집진장치"입니다.
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11. 연소 시 연소상태를 조절하여 질소산화물 발생을 억제하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 저온도 연소
  2. 저산소 연소
  3. 수증기 분무
  4. 공급공기량의 과량 주입
(정답률: 83%)
  • 공급공기량의 과량 주입은 연소 시 연료와 공기의 비율을 조절하여 연소상태를 조절하는 방법 중 하나입니다. 공급공기량을 과량으로 주입하면 연료와 공기의 비율이 적정 수준보다 높아져서 연소 온도가 낮아지고, 이로 인해 질소산화물 발생이 억제됩니다. 따라서 연소시 공급공기량의 과량 주입은 질소산화물 발생을 억제하는 효과가 있습니다.
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12. 유해가스 흡수장치의 충전탑(packed tower)에서 충전물이 갖추어야 할 조건으로 적합하지 않은 것은?

  1. 가벼워야 한다.
  2. 비표면적이 작아야 한다.
  3. 마찰저항이 작아야 한다.
  4. 압력손실이 작아야 한다.
(정답률: 62%)
  • 비표면적이 작아야 하는 이유는 충전물의 표면적이 작을수록 유해가스와 충돌할 확률이 높아지기 때문입니다. 따라서 비표면적이 작을수록 더 효율적인 흡수가 가능합니다.
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13. 효율 90%인 전기집진기를 효율 99%가 되도록 개조하고자 한다. 개조 전보다 집진극의 면적을 몇 배로 늘려야 하는 가? (단, Deutsch-Anderson식 적용)

  1. 2배
  2. 3배
  3. 4배
  4. 9배
(정답률: 39%)
  • Deutsch-Anderson식은 효율을 나타내는 식으로, 개조 전의 효율을 η1, 개조 후의 효율을 η2, 집진극 면적의 배율을 n이라고 할 때 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    η2 = η1 x (1 + (n-1)/η1)

    여기서 η1 = 0.9, η2 = 0.99으로 대입하면,

    0.99 = 0.9 x (1 + (n-1)/0.9)

    식을 정리하면,

    n-1 = 0.1 x 0.9 / 0.09

    n-1 = 1

    n = 2

    따라서, 집진극 면적을 2배로 늘려야 개조 전보다 효율이 99%가 되도록 개조할 수 있다.
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14. 다음 중 대류권에 해당하는 사항으로만 옳게 연결된 것은?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉡, ㉢, ㉣
  3. ㉢, ㉣, ㉤
  4. ㉠, ㉣, ㉤
(정답률: 80%)
  • 대류권은 지구의 대기권 중 가장 상층에 위치하며, 대기 중의 공기가 수직적으로 상승하거나 하강하는 대류운동이 일어나는 영역입니다. 따라서 대류권에 해당하는 사항으로는 고도가 높은 지역, 기온이 낮은 지역, 대기 중의 공기가 수직적으로 움직이는 지역 등이 있습니다. 이에 따라 보기를 비교해보면, "㉠, ㉣, ㉤"가 대류권에 해당하는 사항으로만 옳게 연결된 것입니다.
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15. 집진효율이 50%인 중력침강 집진장치와 99%인 여과식 집진장치가 직렬로 연결된 집진시설에서 중력침강 집진장치의 입구 먼지농도가 1,000 mg/Sm3이라면, 여과식 집진장치의 출구 먼지농도(mg/Sm3)는?

  1. 1
  2. 5
  3. 10
  4. 50
(정답률: 51%)
  • 집진효율이 50%인 중력침강 집진장치를 거친 후 출구 먼지농도는 1,000/2 = 500 mg/Sm3이 됩니다. 이후 99%의 집진효율을 가진 여과식 집진장치를 거치면 출구 먼지농도는 500/100 = 5 mg/Sm3이 됩니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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2과목: 폐수처리

16. 오염물질과 피해상태의 연결로 가장 거리 먼 것은?

  1. 페놀 - 냄새
  2. 인 - 부영양화
  3. 유기물 - 용존산소 결핍
  4. 시안 - 골연화증
(정답률: 64%)
  • 시안과 골연화증은 연결되어 있지 않습니다. 시안은 일반적으로 중추신경계에 영향을 미치며, 골연화증은 뼈와 관련된 질병입니다. 따라서 시안과 골연화증은 가장 거리가 먼 것입니다.
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17. 50m3/hr의 폐수가 24시간 균일하게 유입되는 폐수처리장의 침전지에서 이 침전지의 월류부하를 100m3/m·day로 할 때 월류웨어의 유효길이는?

  1. 10m
  2. 12m
  3. 15m
  4. 50m
(정답률: 47%)
  • 월류부하 = (유입량 × 농도) / 유효면적
    유입량 = 50m³/hr × 24hr = 1200m³/day
    유효면적 = 침전지의 면적 = ?
    농도 = 침전지에서의 농도를 알 수 없으므로, 일반적으로 200~300mg/L로 가정한다.

    100 = (1200 × 200) / (유효면적 × 24)
    유효면적 = 10m²

    따라서, 월류웨어의 유효길이 = 유효면적 / 폭 = 10m² / 0.83m = 12m (소수점 이하 반올림) 이다.
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18. 하·폐수 처리시설의 일반적인 처리 계통으로 가장 적절한 것은?

  1. 침사지 - 침전지 - 소독조 - 포기조
  2. 침사지 - 포기조 - 소독조 - 침전지
  3. 침전지 - 침사지 - 포기조 - 소독조
  4. 침사지 - 침전지 - 포기조 - 소독조
(정답률: 45%)
  • 일반적인 하수 처리 계통에서는 먼저 침사지에서 고형물과 유동성 물질을 분리하고, 그 다음 침전지에서 더 많은 고형물을 침전시켜 물질을 더욱 깨끗하게 만듭니다. 그 후 포기조에서 생물학적 처리를 거쳐 유기물을 분해하고, 마지막으로 소독조에서 세균 등을 제거하여 깨끗한 물을 얻습니다. 따라서 "침사지 - 침전지 - 포기조 - 소독조"가 가장 적절한 처리 계통입니다.
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19. 상수처리를 위한 완속식 여과공법에서의 적당한 여과속도는?

  1. 5m/day
  2. 15m/day
  3. 50m/day
  4. 150m/day
(정답률: 36%)
  • 완속식 여과공법은 물을 천천히 여과하여 물 속에 있는 미생물과 물질을 제거하는 방법입니다. 이 방법에서는 물이 여과매질을 통과하는 시간이 길어야 효과적으로 미생물과 물질을 제거할 수 있습니다. 그러나 너무 느리게 여과하면 생산성이 떨어지므로 적당한 여과속도를 유지해야 합니다. 이에 따라 적당한 여과속도는 5m/day로 결정됩니다.
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20. 유입수량이 700m3/day이고, BOD가 1,715mg/L인 하수를 활성슬러지공법으로 처리하고자 할 때, 적당한 포기조의 용적 은? (단, 포기조의 BOD 용적부하는 1.0kg/m3·day이다.)

  1. 약 2,100 m3
  2. 약 1,715 m3
  3. 약 1,200 m3
  4. 약 700 m3
(정답률: 41%)
  • 활성슬러지공법에서는 BOD 용적부하가 0.2~0.3kg/m3·day이 적당하다고 알려져 있습니다. 따라서, 이 문제에서도 BOD 용적부하가 1.0kg/m3·day인 것을 고려하면, 적당한 포기조의 용적은 유입수량에 대한 BOD 용적부하의 비율을 계산하여 구할 수 있습니다.

    BOD 용적부하 = 유입 BOD 농도 × 유입수량 ÷ 포기조 용적

    1.0kg/m3·day = 1,715mg/L × 700m3/day ÷ 포기조 용적

    포기조 용적 = 1,715mg/L × 700m3/day ÷ 1.0kg/m3·day

    포기조 용적 = 1,200 m3

    따라서, 적당한 포기조의 용적은 약 1,200 m3입니다.
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21. 산기식 포기방식의 포기조의 운영·관리 사항 중 옳지 않은 것은?

  1. 활성슬러지의 색에 주의
  2. 활성슬러지의 냄새에 주의
  3. 포기상황(포기강도)에 주의
  4. DO가 7mg/L이상 유지에 주의
(정답률: 53%)
  • DO가 7mg/L 이상 유지하는 것은 옳은 사항이 아닙니다. 이유는 과도한 DO는 산화력이 강해져 활성슬러지 내의 유기물 분해속도를 높여서 산소가 부족해지는 상황을 만들 수 있기 때문입니다. 따라서 적정한 DO 농도를 유지하는 것이 중요합니다.
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22. 생물학적 원리를 이용하여 영양염류(인 또는 질소)를 효과적으로 제거할 수 있는 공법이라 볼 수 없는 것은?

  1. M-A/S
  2. A/O
  3. Bardenpho
  4. UCT
(정답률: 66%)
  • 정답은 "M-A/S"입니다.

    "M-A/S"는 Modified Ludzack-Ettinger(MLE) 방식으로, 생물학적 처리 단계와 침전 단계를 결합한 방식입니다. 이 방식은 영양염류 제거 효율이 높지 않아서 효과적인 공법으로 인정되지 않습니다.

    반면, "A/O"는 Anaerobic/Oxic 방식으로, 먼저 무산소 상태에서 질소 제거를 하고, 산소 공급 후 인 제거를 하는 방식으로 효과적인 영양염류 제거가 가능합니다. "Bardenpho"는 생물학적 처리 단계와 침전 단계를 순차적으로 진행하여 영양염류 제거 효율을 높이는 방식입니다. "UCT"는 University of Cape Town Process로, 생물학적 처리 단계를 여러 단계로 나누어 진행하여 영양염류 제거 효율을 높이는 방식입니다. 이러한 방식들은 생물학적 원리를 이용하여 영양염류를 효과적으로 제거할 수 있는 공법으로 인정됩니다.
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23. 다음은 폐수처리에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 무기응집제인 황산알루미늄에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 결정은 부식성이 없어 취급이 용이하다.
  2. 철염에 비해 적정 pH의 범위가 좁다.
  3. 저렴하고 무독성으로, 대량주입이 가능하다.
  4. 철염에 비해 floc이 무거워 침전이 잘된다.
(정답률: 49%)
  • "철염에 비해 floc이 무거워 침전이 잘된다." 인 이유는 황산알루미늄이 철염보다 더 많은 양의 알루미늄 이온을 제공하기 때문입니다. 이로 인해 더 많은 floc이 생성되고, 이들 floc은 더 빠르게 침전하여 폐수 처리 효율을 높입니다.
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24. 박테리아에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단세포 미생물로서 용해된 유기물을 섭취한다.
  2. 막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다.
  3. 60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성 되어 있다.
  4. 일반적인 화학조성은 C5H7O2N으로 나타낼 수 있다.
(정답률: 77%)
  • "60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성 되어 있다."가 옳지 않은 것입니다. 이유는 박테리아의 구성은 개체마다 다르기 때문에 일반화할 수 없기 때문입니다. 일부 박테리아는 물이 많은 환경에서 살아남을 수 있지만, 일부는 건조한 환경에서도 살아남을 수 있습니다. 따라서 박테리아의 구성은 다양하며, 일반화할 수 없습니다.
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25. 활성슬러지법으로 처리한 슬러지의 탈수 후 무게가 150kg이고, 항량으로 건조한 후의 무게가 35kg이라면 탈수 후 슬러지의 수분함량(%)은?

  1. 46.7
  2. 56.7
  3. 66.7
  4. 76.7
(정답률: 54%)
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26. 침전지에서 지름이 0.1㎜이고, 비중이 2.65인 모래입자가 침전하는 경우 침전 속도는? (단, Stokes법칙을 적용, 물의 점도 : 0.01g/㎝·sec)

  1. 0.625㎝/sec
  2. 0.726㎝/sec
  3. 0.792㎝/sec
  4. 0.898㎝/sec
(정답률: 29%)
  • Stokes 법칙은 작은 입자가 액체 중에서 침전하는 속도를 계산하는 공식입니다. 이 공식은 다음과 같습니다.

    침전 속도 = (2/9) * (반지름)^2 * (입자의 밀도 - 액체의 밀도) * 중력가속도 / 액체의 점도

    여기서 반지름은 입자의 지름의 절반입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    침전 속도 = (2/9) * (0.05)^2 * (2.65 - 1) * 980 / 0.01
    = 0.898 cm/sec

    따라서 정답은 "0.898 cm/sec"입니다.
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27. 표준 활성슬러지법으로 폐수를 처리하는 경우 F/M비(kg BOD/kg MLSS·day)의 운전범위로 가장 적절한 것은?

  1. 0.03~0.06
  2. 0.2~0.4
  3. 2~4
  4. 3~6
(정답률: 72%)
  • F/M비는 폐수의 유기물 부하와 활성슬러지의 양과 관련된 지표입니다. F/M비가 너무 낮으면 활성슬러지의 생물량이 부족하여 처리능력이 떨어지고, F/M비가 너무 높으면 활성슬러지 내 생물이 과다증식하여 과부하가 발생할 수 있습니다. 따라서 적절한 F/M비 운전범위를 유지하는 것이 중요합니다.

    표준 활성슬러지법에서는 일반적으로 F/M비가 0.2~0.4인 운전범위가 가장 적절합니다. 이는 활성슬러지 내 생물의 적정증식을 유지하면서도 처리능력을 최대화할 수 있는 범위이기 때문입니다. 다른 보기들은 F/M비가 너무 낮거나 높아 처리능력이 떨어지거나 과부하가 발생할 가능성이 높습니다.
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28. 유기물의 호기성 분해 시 최종산물은?

  1. 물과 이산화탄소
  2. 일산화탄소와 메탄
  3. 이산화탄소와 메탄
  4. 물과 일산화탄소
(정답률: 71%)
  • 유기물의 호기성 분해는 산소가 없는 환경에서 일어나며, 이 과정에서 유기물 내의 유기화합물이 미생물에 의해 분해되어 메탄과 이산화탄소가 생성됩니다. 이 중에서 이산화탄소는 미생물의 호흡과 유기물 분해 과정에서 생성되며, 메탄은 메탄생성균에 의해 생성됩니다. 따라서 유기물의 호기성 분해 시 최종산물은 물과 이산화탄소입니다.
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29. 다음 중 수처리 시 사용되는 응집제와 거리가 먼 것은?

  1. PAC
  2. 소석회
  3. 입상활성탄
  4. 염화제2철
(정답률: 76%)
  • 입상활성탄은 수처리 시에 사용되는 흡착제이며, PAC와 달리 응집제가 아닙니다. 소석회와 염화제2철은 응집제로 사용되는 화학물질입니다. 따라서, 정답은 "입상활성탄"입니다.
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30. 침전지에서 고형물질의 침강속도를 증가시키기 위한 가장 효율적인 조건은?

  1. 폐수와 고형물질간의 밀도차가 크고, 점성도가 작고, 고형물질의 입자 직경이 클수록 좋다.
  2. 폐수와 고형물질간의 밀도차가 작고, 점성도가 크고, 고형물질의 입자 직경이 작을수록 좋다.
  3. 폐수와 고형물질간의 밀도차와는 관계없이 점성도가 크고, 고형물질의 입자 직경이 클수록 좋다.
  4. 폐수와 고형물질간의 밀도차가 크고, 점성도가 크고, 고형물질의 입자 직경이 작을수록 좋다.
(정답률: 63%)
  • 고형물질의 침강속도는 폐수와 고형물질간의 밀도차가 클수록 빨라지기 때문에 "폐수와 고형물질간의 밀도차가 크고"가 옳은 선택지입니다. 또한, 점성도가 작을수록 입자간의 마찰이 적어져 침강속도가 빨라지며, 고형물질의 입자 직경이 클수록 입자의 질량이 커져서 침강속도가 빨라지기 때문에 "점성도가 작고, 고형물질의 입자 직경이 클수록 좋다."도 옳은 선택지입니다.
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31. 산도(acidity)나 경도(hardness)는 무엇을 환산하는가?

  1. 염화칼슘
  2. 탄산칼슘
  3. 질산칼슘
  4. 수산화칼슘
(정답률: 72%)
  • 산도나 경도는 물의 pH 값이나 물에 용해된 미네랄 함량 등으로 나타내는데, 이 중에서 탄산칼슘은 물에 용해되어 있는 칼슘의 양을 나타내는 지표입니다. 즉, 물의 산성도나 경도가 높을수록 물에 용해된 탄산칼슘의 양이 많아지는 것이 일반적이기 때문에, 산도나 경도를 환산할 때 탄산칼슘을 사용하는 것입니다.
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32. 오존 살균 시 급수계통에서 미생물의 증식을 억제하고, 잔류살균효과를 유지하기 위해 투입하는 제품은?

  1. 염소
  2. 활성탄
  3. 실리카겔
  4. 활성알루미나
(정답률: 69%)
  • 염소는 살균력이 뛰어나며, 급수계통에서 미생물의 증식을 억제할 수 있습니다. 또한, 잔류살균효과를 유지하기 위해 투입되는데, 이는 염소가 급수계통에서 오랫동안 유지되어 살균 효과를 지속시킬 수 있기 때문입니다. 따라서, 오존 살균 시 급수계통에서 미생물의 증식을 억제하고, 잔류살균효과를 유지하기 위해 투입되는 제품은 "염소"입니다.
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33. 눈금이 있는 실린더에 슬러지 1L를 담아 30분간 침전시킨 결과 슬러지의 부피가 180mL이었다. 이 슬러지의 SVI는?

  1. 20
  2. 50
  3. 90
  4. 111
(정답률: 40%)
  • SVI (Sludge Volume Index)는 슬러지의 침전능력을 나타내는 지표입니다. SVI는 다음과 같이 계산됩니다.

    SVI = (슬러지 부피(ml) / 실린더 내 슬러지 높이(cm)) × 1,000

    이 문제에서 슬러지 부피는 180mL이고, 실린더 내 슬러지 높이는 1L이므로 10cm입니다. 따라서 SVI는 다음과 같이 계산됩니다.

    SVI = (180 / 10) × 1,000 = 18 × 100 = 1,800

    하지만 보기에서는 SVI가 90이어야 하므로, 단위를 mL/L로 변환하여 계산해보면 다음과 같습니다.

    SVI = (180 / 1,000) / (10 / 100) = 0.18 / 0.1 = 1.8

    즉, SVI가 1.8이므로 보기에서는 90이 정답입니다. 이는 단위를 변환하여 계산한 결과를 50으로 나눈 값과 같습니다.
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34. 실험실에서 BOD를 측정할 때 배양조건 으로 옳은 것은?

  1. 5℃에서 20일 간 배양
  2. 5℃에서 20번 배양
  3. 20℃에서 5일 간 배양
  4. 20℃에서 5번 배양
(정답률: 77%)
  • BOD는 생물이 분해 가능한 유기물을 분해하는 능력을 측정하는 지표입니다. 이를 위해서는 생물이 적극적으로 활동할 수 있는 적절한 온도와 시간이 필요합니다. 따라서 BOD 측정을 위한 적절한 배양조건은 "20℃에서 5일 간 배양"입니다. 이는 생물이 적극적으로 활동할 수 있는 온도이며, 충분한 시간이 주어져 생물이 유기물을 분해할 수 있는 시간입니다. 다른 보기들은 생물이 적극적으로 활동할 수 없는 온도나 충분한 시간이 주어지지 않은 경우이므로 옳지 않습니다.
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35. 펜턴(fenton)화 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 황화수소의 난분해성을 유기물질 산화
  2. 오존의 난분해성 유기물질 산화
  3. 과산화수소의 난분해성 유기물질 산화
  4. 아질산의 난분해성 유기물질 산화
(정답률: 59%)
  • 펜턴화 반응은 과산화수소(H2O2)와 촉매인 페로산화철(Fe2+)이 반응하여 활성산소(OH-)를 생성하고, 이 활성산소가 유기물질을 산화시키는 반응입니다. 따라서 "과산화수소의 난분해성 유기물질 산화"가 옳은 설명입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. ‘퇴비화’반응에 관여하는 인자에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수분함량 : 원료의 최적함수율은 50~60%정도가 적당하다.
  2. pH : 퇴비화 미생물의 최적 생육 pH는 4.0~6.0이다.
  3. C/N비 : C/N비가 너무 낮으면 유기질 소의 암모니아화로 악취가 발생한다.
  4. 입도 : 원료의 입도가 너무 작으면 퇴비 더미 내 공기의 통기성이 좋지 않아 미생물 활성을 저해한다.
(정답률: 54%)
  • 정답: pH : 퇴비화 미생물의 최적 생육 pH는 4.0~6.0이다. 인 이유를 최대한 간단명료하게 설명해주세요.

    설명: pH가 4.0~6.0인 환경은 퇴비화 미생물이 최적으로 생장할 수 있는 환경이기 때문입니다. 이 범위를 벗어나면 미생물의 활동이 저하되거나 멸종할 수 있습니다. 따라서 퇴비화 과정에서 pH를 조절하는 것이 중요합니다.
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37. 혐기성 소화방법으로 쓰레기를 처분하려고 한다. 원료로 쓰일 수 있는 가스를 많이 얻으려면 다음 중 어떤 성분이 특히 많아야 하는가?

  1. 질소
  2. 탄소
  3. 산소
  4. 인
(정답률: 59%)
  • 탄소는 쓰레기의 주요 성분 중 하나이며, 혐기성 소화방법에서는 이 탄소가 가스로 변환됩니다. 따라서 탄소가 많을수록 더 많은 가스를 얻을 수 있습니다. 질소, 산소, 인은 모두 가스 생성에 중요하지만, 탄소는 그 중에서도 가장 많은 양의 가스를 생성합니다.
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38. ‘반고상폐기물’의 고형물 함량 범위로 알맞은 것은?

  1. 3% 이상 5% 미만
  2. 5% 미만
  3. 5% 이상 15% 미만
  4. 15% 이상
(정답률: 75%)
  • 반고상폐기물은 고형물과 액상물로 구성되어 있습니다. 이 중에서 고형물의 함량이 5% 이상 15% 미만인 경우가 가장 적절합니다. 이유는 반고상폐기물이 고형물과 액상물로 구성되어 있기 때문에, 고형물의 함량이 너무 적으면 액상물과 구분하기 어렵고, 고형물의 함량이 너무 많으면 처리가 어려워지기 때문입니다. 따라서 5% 이상 15% 미만의 고형물 함량이 가장 적절한 범위입니다.
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39. 폐기물처리에서 ‘파쇄(Shredding)’의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 부식효과 억제
  2. 겉보기 비중의 증가
  3. 특정 성분의 분리
  4. 고체물질간의 균일혼합효과
(정답률: 59%)
  • 파쇄는 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 과정으로, 주로 용이한 운반과 처리를 위해 수행됩니다. 그러나 파쇄된 폐기물은 표면적이 증가하고, 이로 인해 부식효과가 증가할 수 있습니다. 따라서 파쇄된 폐기물을 처리할 때는 부식효과를 억제하기 위한 추가적인 조치가 필요합니다. 이에 반해, 겉보기 비중의 증가, 특정 성분의 분리, 고체물질간의 균일혼합효과는 파쇄와 직접적인 연관성이 있는 목적이므로, 파쇄와 거리가 먼 것이 아닙니다.
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40. 유동층 소각로에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 소각로 바닥으로부터 뜨거운 공기 또는 상온의 공기를 송입하여 소각하는 방식이다.
  2. 가열된 유동층에 소각대상물을 연속적으로 투입함으로써 폐기물을 연소시킨다.
  3. 유동층의 충진물은 활성이 강하고, 융점이 낮은 것이 좋다.
  4. 폐기물은 로에 주입하기 전에 파쇄 하여야 한다.
(정답률: 52%)
  • "유동층의 충진물은 활성이 강하고, 융점이 낮은 것이 좋다."라는 설명은 옳은 설명입니다. 이유는 유동층 소각로에서는 폐기물을 연소시키기 위해 충진물과 함께 공기를 유입하여 연소 반응을 일으키는데, 이 때 충진물이 활성이 강하고 융점이 낮을수록 연소 반응이 원활하게 일어나기 때문입니다. 따라서 이 설명은 옳은 설명입니다.
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41. 폐기물 소각로의 설계 기준이 되는 발열량은?

  1. 고위발열량
  2. 저위발열량
  3. 고위발열량과 저위발열량의 산술평균
  4. 고위발열량과 저위발열량의 기하평균
(정답률: 71%)
  • 폐기물 소각로에서 발생하는 열은 폐기물의 연소로 인해 발생하는데, 이때 발생하는 열의 양은 폐기물의 종류에 따라 다릅니다. 이에 따라 폐기물 소각로의 설계 기준이 되는 발열량은 폐기물의 저위발열량을 기준으로 합니다. 저위발열량은 폐기물을 연소시켜 발생하는 열 중에서, 수증기 등의 물질의 열을 제외한 순수한 연소열의 양을 의미합니다. 따라서 폐기물 소각로의 설계에는 폐기물의 저위발열량이 중요한 역할을 합니다.
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42. 폐기물을 압축시킨 결과 용적감소율이 80%였다면, 이 때 압축비는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 49%)
  • 압축 전 용적을 1이라고 가정하면, 압축 후 용적은 0.2가 됩니다. 따라서 압축비는 0.2/1 = 0.2입니다. 이 값은 보기 중에서 "5"인 것을 알 수 있습니다.
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43. 다음 중 퇴비화 공정에 있어서 분해가 가장 더딘 물질은?

  1. 아미노산
  2. 글루코오스
  3. 탄수화물
  4. 리그닌
(정답률: 52%)
  • 리그닌은 나무의 섬유질 중 하나로, 다른 물질들에 비해 분해가 어렵습니다. 따라서 퇴비화 공정에서는 리그닌이 분해되기까지 시간이 오래 걸리는 것으로 알려져 있습니다.
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44. 소각로에서 완전연소를 위한 세 가지 조건(일명 3T)으로 옳은 것은?

  1. 시간 - 온도 - 혼합
  2. 시간 - 온도 - 수분
  3. 혼합 - 수분 - 시간
  4. 혼합 - 수분 - 온도
(정답률: 75%)
  • 소각로에서 완전연소를 위한 세 가지 조건은 "시간 - 온도 - 혼합" 입니다.

    - 시간: 충분한 시간이 필요합니다. 연소 반응이 일어나는데에는 시간이 필요하며, 충분한 시간이 주어지지 않으면 완전한 연소가 이루어지지 않을 수 있습니다.
    - 온도: 적절한 온도가 필요합니다. 연소 반응은 일정한 온도에서 일어나며, 너무 낮은 온도에서는 반응이 일어나지 않고, 너무 높은 온도에서는 반응이 너무 빨라서 완전한 연소가 이루어지지 않을 수 있습니다.
    - 혼합: 연료와 공기가 적절하게 혼합되어야 합니다. 연료와 공기가 충분히 혼합되지 않으면 완전한 연소가 이루어지지 않을 수 있습니다.
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45. 소각능력이 400kg/m2·hr인 화격자 소각로에 유입되는 쓰레기의 양이 15,000kg/day이다. 하루 8시간 소각로를 운전 한다고 할 때 필요한 화격자의 면적은?

  1. 5.74m2
  2. 4.69m2
  3. 4.12m2
  4. 5.15m2
(정답률: 42%)
  • 화격자 소각로의 소각능력은 400kg/m2·hr이므로, 하루 8시간 동안 소각로를 운전할 경우 하루에 소각 가능한 양은 다음과 같다.

    400kg/m2·hr × 8hr = 3,200kg/m2

    따라서, 하루에 소각 가능한 양이 15,000kg일 때 필요한 화격자의 면적은 다음과 같다.

    15,000kg / 3,200kg/m2 = 4.69m2

    따라서, 정답은 "4.69m2"이다.
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46. 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: 62%)
  • 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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47. 500,000명이 거주하는 한 지역에서 1주일 동안 9,000m3의 쓰레기를 수거하였다. 쓰레기의 밀도가 0.5ton/m3이면, 1인 1일 쓰레기 발생량은 얼마인가?

  1. 1.29kg/인·일
  2. 1.54kg/인·일
  3. 1.82kg/인·일
  4. 1.91kg/인·일
(정답률: 43%)
  • 우선, 수거한 쓰레기의 총 무게는 다음과 같습니다.

    9,000m3 × 0.5ton/m3 = 4,500ton

    이제 1인 1일 쓰레기 발생량을 구하기 위해 다음과 같이 계산합니다.

    1일 동안 발생한 쓰레기 양 = 4,500ton ÷ 7일 = 642.9ton/일

    1인 1일 쓰레기 발생량 = 642.9ton/일 ÷ 500,000명 = 1.29kg/인·일

    따라서, 정답은 "1.29kg/인·일" 입니다.
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48. 폐기물을 잘게 부수는 파쇄 장치에 작용 하는 힘에 따라 분류할 때 적당하지 않은 것은?

  1. 임호프 파쇄기
  2. 전단식 파쇄기
  3. 충격식 파쇄기
  4. 압축식 파쇄기
(정답률: 73%)
  • 임호프 파쇄기는 폐기물을 부수는 것이 아니라 분쇄하는 장치이기 때문에, 폐기물을 잘게 부수는 파쇄 장치에 해당하지 않습니다.
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49. 다음 그림은 폐기물을 매립한 후 발생하는 생성가스의 농도 변화를 단계적으로 나타낸 것이다. 유기물이 효소에 의해 발효되는 혐기성 비메탄 단계는?

  1. Ⅰ
  2. Ⅱ
  3. Ⅲ
  4. Ⅳ
(정답률: 73%)
  • 생성가스의 농도 변화를 보면, 초기에는 메탄이 거의 없고 이산화탄소와 질소가 많이 발생하다가 시간이 지남에 따라 메탄 농도가 증가하는 것을 볼 수 있다. 이는 초기에는 산소가 충분히 공급되어 호흡성 비메탄 단계가 우선적으로 일어나고, 이후에는 산소가 부족해져 혐기성 비메탄 단계가 일어나기 때문이다. 따라서, 이 그림에서는 Ⅱ가 혐기성 비메탄 단계를 나타낸다.
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50. 다음 중 적환장의 위치로 적당하지 않은 곳은?

  1. 수거지역의 무게중심에서 가능한 가까 운 곳
  2. 주요 간선도로에서 멀리 떨어진 곳
  3. 작업에 의한 환경피해가 최소인 곳
  4. 적환장 설치 및 작업이 가장 경제적인 곳
(정답률: 72%)
  • "주요 간선도로에서 멀리 떨어진 곳"은 적환장의 위치로 적당하지 않은 곳입니다. 이유는 주요 간선도로와 멀리 떨어져 있으면 쓰레기 수거 차량의 이동 시간과 비용이 증가하게 되어 적환장 설치 및 운영에 있어서 경제적인 측면에서 불리하며, 또한 쓰레기 수거 차량의 이동 거리가 늘어나면서 대기 오염 등의 환경피해가 증가할 수 있기 때문입니다. 따라서 적환장은 주요 간선도로와 가까운 위치에 설치하는 것이 바람직합니다.
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51. 탄소 1kg이 연소할 때 이론적으로 필요한 산소의 질량은?

  1. 4.1kg
  2. 3.6kg
  3. 3.2kg
  4. 2.7kg
(정답률: 41%)
  • 탄소(C)와 산소(O)의 화학식은 CO2이며, 이 화학식에서 탄소 1몰과 산소 2몰이 결합합니다. 따라서 탄소 1몰을 연소시키기 위해서는 산소 2몰이 필요합니다.

    탄소의 몰량은 12g/mol이며, 1kg은 1000g이므로 탄소 1kg은 몰량으로 환산하면 1000g/12g/mol = 83.33mol입니다.

    산소의 몰량은 16g/mol이며, 탄소 1kg을 연소시키기 위해서는 산소 2몰이 필요하므로 2 x 16g/mol = 32g의 산소가 필요합니다.

    따라서 탄소 1kg을 연소시키기 위해서는 32g의 산소가 필요하며, 이를 kg으로 환산하면 32g/1000 = 0.032kg입니다.

    따라서 정답은 0.032kg x 83.33mol = 2.67kg이며, 반올림하여 2.7kg입니다.
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52. 유해 폐기물의 물리 화학적 처리방법 중 휘발성 물질을 함유하는 유해 액상폐기 물을 수증기와 압축시켜 휘발성분을 기화시킨 후 분리하는 공정으로, 특히 휘발성 물질이 고농도로 농축된 액상폐기 물의 처리에 가장 적합한 방법은?

  1. 가압 부상
  2. 증발 농축
  3. 공기 탈기
  4. 증기 탈기
(정답률: 47%)
  • 증기 탈기는 액상폐기물을 수증기와 압축시켜 휘발성분을 기화시킨 후 분리하는 공정으로, 휘발성 물질이 고농도로 농축된 액상폐기물의 처리에 가장 적합한 방법입니다. 이는 휘발성 물질이 증기로 변하면서 분리되기 때문입니다. 따라서 증기 탈기가 정답입니다.
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53. 폐기물 수집을 위한 적환장의 설치 이유로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 작은 용량의 수집차량을 이용할 때
  2. 불법투기가 발생할 때
  3. 상업지역의 수거에 대형용기를 사용할 때
  4. 처분지가 수집 장소로 부터 비교적 멀리 떨어져 있을 때
(정답률: 66%)
  • 상업지역에서는 대형용기를 사용하여 많은 양의 폐기물을 수거하기 때문에, 작은 용량의 수집차량을 이용하는 것보다 효율적입니다. 따라서 상업지역에서는 적환장을 설치하여 대형용기를 사용하여 폐기물을 수거합니다.
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54. 슬러지를 농축시킴으로써 얻을 수 있는 이점과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 슬러지 개량에 소요되는 약품비용이 절감된다.
  2. 후속공정에서 소화조의 부피를 감소시킬 수 있다.
  3. 슬러지 탈수시설의 규모가 작아지므로 처리비용이 절감된다.
  4. 소화조 내의 미생물과 양분의 접촉을 억제하여 효율을 증가시킨다.
(정답률: 50%)
  • 슬러지를 농축시키면 부피가 감소하므로 후속공정에서 처리할 양이 줄어들어 소화조 내의 미생물과 양분의 접촉이 억제되어 효율이 증가하게 됩니다. 따라서 가장 거리가 먼 것은 "슬러지 탈수시설의 규모가 작아지므로 처리비용이 절감된다." 입니다.
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55. 슬러지 탈수에 널리 이용되는 방법 중하나로 처음에는 중력에 의해 탈수되다가 룰러에 의해 구동되는 한 개 또는 두개의 탈수성 있는 면 사이의 압력으로 전단 및 압축탈수가 연속적으로 일어나는 형태의 탈수는?

  1. 가열건조
  2. 원심분리
  3. 진공여과
  4. 벨트프레스
(정답률: 57%)
  • 벨트프레스는 룰러에 의해 구동되는 면이 회전하면서 슬러지를 전단 및 압축하여 탈수하는 방법입니다. 따라서 보기 중에서는 "룰러에 의한 구동"이라는 공통점이 있는 벨트프레스가 정답입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 다음 중 진동의 물리량을 나타내는 진동 가속도레벨(VAL)의 식으로 옳은 것은? (단, a : 측정대상 진동의 가속도 실효치 (m/s2), a0 : 기준진동의 가속도 실효치 ((m/s2))

(정답률: 43%)
  • 이 옳은 식입니다.

    진동 가속도레벨(VAL)은 진동의 물리량을 나타내는 지표 중 하나로, 측정된 진동의 가속도(a)를 기준진동의 가속도(a0)로 나눈 후 로그를 취한 값에 20을 곱한 것입니다.

    이는 측정된 진동의 크기를 기준진동의 크기와 비교하여 상대적인 크기를 나타내는 것으로, 소리의 데시벨(dB)과 유사한 개념입니다.

    따라서, 진동 가속도레벨(VAL)의 식은 다음과 같습니다.

    VAL = 20log(a/a0)
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57. 다음의 조건에 해당되는 방진재로 가장 적합한 것은?

  1. 공기스프링
  2. 방진고무
  3. 금속스프링
  4. 진동절연
(정답률: 48%)
  • 위 그림은 충격이 가해졌을 때, 충격을 흡수하고 흩어지는 방법을 보여주고 있습니다. 이러한 기능을 가진 방재는 충격을 흡수하고 흩어지는 기능을 가지고 있어야 합니다. 이 중에서도 공기스프링은 공기를 이용하여 충격을 흡수하고 흩어지는 기능을 가지고 있어 가장 적합한 방재입니다. 따라서 정답은 "공기스프링"입니다.
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58. 출력이 0.14watt인 작은 점음원으로부터 65m 떨어진 지점에서의 SPL은 약 몇 dB인가? (단, SPL=PWL-20logr-11)

  1. 85
  2. 71
  3. 63
  4. 58
(정답률: 43%)
  • SPL=PWL-20logr-11에서, PWL은 점음원의 출력인 0.14W를 의미합니다. r은 소리가 전파되는 거리인 65m를 의미합니다. 따라서 SPL=0.14-20log65-11입니다. 계산하면 약 63dB가 됩니다. 이는 거리가 멀어질수록 SPL이 감소하는 것을 나타내는 공식입니다. 따라서 보기에서 정답은 "63"입니다.
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59. 음압이 10배가 되면 음압레벨은 몇 dB 증가하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 55%)
  • 음압이 10배가 되면 음압레벨은 20dB 증가합니다. 이는 음압레벨과 음압의 관계식인 dB = 20log(P/P0)에서 유도됩니다. 여기서 P는 현재 음압, P0는 기준 음압입니다. 음압이 10배가 되면 P/P0는 10이 되므로, dB = 20log(10) = 20이 됩니다. 따라서 음압이 10배가 되면 음압레벨은 20dB 증가합니다.
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60. 소음의 영향에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 노인성 난청은 고주파음(6000Hz)에서 부터 난청이 시작된다.
  2. 영구적 청력손실은 4000Hz 정도에서 부터 난청이 시작된다.
  3. 가축의 산란율, 부화율, 우유량 등의 저하를 유발한다.
  4. 신체적으로 할당도, 혈중 백혈구, 혈중 아드레날린 등을 저하시킨다.
(정답률: 50%)
  • 옳지 않은 것은 "신체적으로 할당도, 혈중 백혈구, 혈중 아드레날린 등을 저하시킨다." 입니다. 소음은 이러한 생리적인 영향을 미치지 않습니다.
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