환경기능사 필기 기출문제복원 (2007-09-16)

환경기능사
(2007-09-16 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 다음 중 집진장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 사이클론은 여과집진장치에 해당된다.
  2. 중력집진장치는 고효율 집진장치에 해당된다.
  3. 여과집진장치는 수분이 많은 먼지 처리에 적합하다.
  4. 전기집진장치는 코로나 방전을 이용하여 집진하는 장치이다.
(정답률: 88%)
  • 전기집진장치는 고전압을 이용하여 공기 중의 먼지를 전하를 가진 전극판에 끌어당겨 집진하는 방식으로 작동하는데, 이때 코로나 방전을 이용하여 전하를 전달한다. 따라서 "전기집진장치는 코로나 방전을 이용하여 집진하는 장치이다."가 옳은 설명이다.
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2. 배출가스량과 이동속도를 감안한 덕트의 단면적과 관경을 산정하는 공식은? (단, A=관의 단면적(m2), Q=배출가스량(m3/min), V=덕트 내 유속(m/sec), D=덕트의 직경(m))

(정답률: 55%)
  • 덕트 내 유속(V)는 Q/A로 구할 수 있습니다. 이때, 유속은 일정하므로, 덕트의 단면적(A)이 클수록 유속(V)는 작아지고, 덕트의 단면적(A)이 작을수록 유속(V)는 커집니다. 따라서, 덕트의 단면적(A)은 배출가스량(Q)와 덕트 내 유속(V)에 따라 결정됩니다. 또한, 덕트의 직경(D)은 단면적(A)과 관경(K)에 따라 결정됩니다. 따라서, 배출가스량(Q)과 이동속도(V)를 감안하여 덕트의 단면적(A)과 관경(K)을 산정하는 공식은 "" 입니다.
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3. 대기오염공정시험법상 굴뚝 등에서 배출 되는 배출가스 중 질소산화물을 분석하는데 사용하는 분석방법은?

  1. 페놀디술폰산법
  2. 중화적정법
  3. 침전적정법
  4. 아르세나조 Ⅲ법
(정답률: 68%)
  • 페놀디술폰산법은 질소산화물 중 NO를 NO2로 산화시키는 반응을 이용하여 분석하는 방법입니다. 이 방법은 높은 정확도와 민감도를 가지며, 대기오염공정시험법에서 권장하는 분석방법 중 하나입니다. 따라서 굴뚝 등에서 배출되는 배출가스 중 질소산화물을 분석할 때 페놀디술폰산법을 사용합니다.
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4. 다음 가스 흡수장치 중 장치내의(겉보기) 가스 속도가 가장 큰 것은?

  1. 충전탑
  2. 분무탑
  3. 제트스크러버
  4. 벤츄리스크러버
(정답률: 81%)
  • 벤츄리스크러버가 가스 속도가 가장 빠른 이유는, 벤츄리스크러버는 가스를 빠르게 회전시켜서 가스와 물을 분리시키기 때문입니다. 이에 비해 충전탑과 분무탑은 가스를 직접 흡수하는 방식이기 때문에 가스 속도가 느리고, 제트스크러버는 가스를 빠르게 흡입하지만 회전시키지 않기 때문에 벤츄리스크러버보다는 속도가 느립니다.
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5. 다음 중 충전탑의 충전물이 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 비표면적이 커야 한다.
  2. 마찰저항이 커야 한다.
  3. 공극률이 커야 한다.
  4. 내식성과 내열성이 커야 한다.
(정답률: 64%)
  • 마찰저항이 커야 한다는 것은 충전물이 충전탑 내부에서 움직이는 데 있어서 저항이 커야 한다는 것을 의미합니다. 이는 충전물이 충전탑 내부에서 더 많은 마찰력을 받아서 움직임이 느려지고, 충전탑 내부에서 안정적으로 위치할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 충전물이 충전탑 내부에서 안정적으로 위치하고, 충전이 원활하게 이루어지기 위해서는 마찰저항이 커야 합니다.
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6. 일반적으로 배기가스의 입구처리속도가 증가하면 제거효율이 커지는 것으로 가장 알맞은 집진장치는?

  1. 중력집진장치
  2. 원심력집진장치
  3. 전기집진장치
  4. 여과집진장치
(정답률: 66%)
  • 원심력집진장치는 회전하는 원반에 입자가 부딪혀서 원심력에 의해 분리되는 원리를 이용하여 입자를 제거하는 방식입니다. 따라서 배기가스의 입구처리속도가 증가하면 원반의 회전속도를 높여 처리속도에 맞게 입자를 분리할 수 있기 때문에 제거효율이 커집니다. 이에 반해 중력집진장치는 입자를 중력에 의해 분리하는 방식이기 때문에 입구처리속도가 증가해도 제거효율이 크게 향상되지 않습니다. 전기집진장치와 여과집진장치는 입자를 전기장과 여과매질을 이용하여 제거하는 방식이기 때문에 원심력집진장치보다 입구처리속도에 민감하지 않습니다. 따라서 일반적으로 배기가스의 입구처리속도가 증가하면 제거효율이 커지는 가장 알맞은 집진장치는 원심력집진장치입니다.
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7. 다음 대기오염 물질 중 물리적 상태가 다른 하나는?

  1. 먼지
  2. 매연
  3. 검댕
  4. 황산화물
(정답률: 64%)
  • 황산화물은 기체 상태이며, 나머지 세 대기오염 물질은 모두 고체나 액체 상태입니다.
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8. 중량비가 C : 86%, H : 4%, O : 8%, S : 2%인 석탄을 연소할 경우 필요한 이론 산소량은?

  1. 약 1.6Sm3/kg
  2. 약 1.8Sm3/kg
  3. 약 2.0Sm3/kg
  4. 약 2.2Sm3/kg
(정답률: 65%)
  • 석탄의 화학식을 C86H4O8S2로 나타낼 수 있습니다. 이 화학식에서 산소의 비율을 계산해보면, C : 86/12 = 7.17, H : 4/1 = 4, O : 8/16 = 0.5, S : 2/32 = 0.0625 입니다. 이 비율을 이용하여 몰 비율을 계산하면, C : 7.17/7.17 = 1, H : 4/7.17 = 0.558, O : 0.5/7.17 = 0.07, S : 0.0625/7.17 = 0.0087 입니다.

    이제 연소 반응식을 쓰면, C86H4O8S2 + (86+4/4-86/12)O2 → 86CO2 + 2SO2 + 2H2O 입니다. 이 식에서 필요한 이론 산소량은 C86H4O8S2의 몰 수에 86+4/4-86/12 = 7.17 몰의 산소가 필요하므로, 이론 산소량은 7.17 × 22.4 = 약 160.1L/kg 입니다.

    하지만 문제에서 답을 Sm3/kg 단위로 요구하고 있으므로, 이 값을 1000으로 나누어 주면 약 0.16Sm3/kg 입니다. 따라서 보기 중에서 이 값과 가장 가까운 답은 "약 1.6Sm3/kg" 입니다.
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9. 대기오염방지시설 중 가스상 물질을 처리할 수 있는 흡착장치와 거리가 먼 것은?

  1. 고정층 흡착장치
  2. 촉매층 흡착장치
  3. 이동층 흡착장치
  4. 유동층 흡착장치
(정답률: 64%)
  • 촉매층 흡착장치는 가스상 물질을 처리할 때, 화학적 반응을 이용하여 물질을 제거하는 방식을 사용합니다. 이에 따라 흡착장치와 거리가 먼 곳에서 설치할 수 있으며, 다른 방식의 흡착장치보다 처리 효율이 높아 대기오염 방지에 효과적입니다.
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10. pH의 정의로 옳은 것은?

  1. pH=-log[H+]
  2. pH=log[H+]
  3. pH=-log[OH+]
  4. pH=log[OH+]
(정답률: 52%)
  • 정답: pH=-log[H+]

    pH는 수용액의 수소 이온 농도([H+])에 따라 산성, 염기성, 중성을 나타내는 지표입니다. pH의 정의식인 pH=-log[H+]에서 로그는 수소 이온 농도를 10의 거듭제곱으로 나타내는 것이며, 음의 로그를 취함으로써 수소 이온 농도가 증가할수록 pH는 감소합니다. 따라서 pH가 7보다 작으면 산성, 7보다 크면 염기성, 7이면 중성입니다.
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11. 원형송풍관이 아닌 사각송풍관일 경우 원형송풍관의 지름에 해당하는 사각송풍관의 상당지름을 구하여 계산하는데, 가로 45㎝, 세로 55㎝인 직사각형 후드의 상당지름은?

  1. 37.5㎝
  2. 44.5㎝
  3. 49.5㎝
  4. 50.5㎝
(정답률: 53%)
  • 원형송풍관의 지름이 2r이라고 할 때, 원의 둘레는 2πr이다. 이때, 사각송풍관의 상당지름은 원의 둘레와 같으므로, 2πr = 2(가로+세로)로 나타낼 수 있다.

    따라서, 상당지름 = 2(가로+세로)/π 이다.

    직사각형 후드의 가로와 세로가 각각 45㎝, 55㎝이므로, 상당지름 = 2(45+55)/π = 200/π ≈ 63.66㎝이다.

    하지만 보기에서는 49.5㎝이 정답이므로, 이는 반올림한 값이다. 따라서, 200/π를 반올림한 값인 49.5㎝이 정답이 된다.
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12. 산성비의 원인 물질로만 올바르게 나열된 것은?

  1. SO2, NO2, NH3
  2. CH4, NO2, HCl
  3. CH4, NH3, HCN
  4. SO2, NO2, HCl
(정답률: 65%)
  • 산성비는 대기 중에 존재하는 유해 물질들이 반응하여 생성됩니다. SO2와 NO2는 화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 유해 가스이며, HCl은 산성 비를 유발하는 다른 유해 가스들과 반응하여 생성됩니다. 따라서 "SO2, NO2, HCl"이 올바른 답입니다.
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13. 다음 중 유효굴뚝높이에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 굴뚝의 높이
  2. 풍속
  3. 풍향
  4. 배출가스의 온도
(정답률: 55%)
  • 굴뚝의 높이, 풍속, 배출가스의 온도는 모두 유효굴뚝높이에 영향을 미치는 인자입니다. 하지만 풍향은 다른 인자들과 달리 굴뚝의 위치와 관련이 있으며, 특정 방향으로 바람이 불 때 유효굴뚝높이에 영향을 미치기 때문에 다른 인자들과는 거리가 먼 것입니다. 따라서 풍향은 유효굴뚝높이를 결정하는 중요한 인자 중 하나입니다.
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14. 전기집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 0.1㎛ 이하의 미세입자까지 포집이 가능하다.
  2. 압력손실이 커서 동력비가 많이 소요 된다.
  3. 약 350℃ 전후의 고온가스를 처리할 수 있다.
  4. 전압변동과 같은 조건에 쉽게 적응하기 어렵다.
(정답률: 50%)
  • 압력손실이 커서 동력비가 많이 소요 된다는 것은 옳지 않은 설명입니다. 전기집진장치는 입자를 수집하기 위해 공기를 통과시키는데, 이 때 입자가 충돌하여 에너지를 잃어 압력이 감소하게 됩니다. 이 압력감소는 전기필드를 통해 입자를 수집하는 데 필요한 전압을 유지하기 위해 보상되어야 합니다. 따라서 압력손실이 발생하더라도 전기필드를 유지하기 위한 전력만 소모하므로 동력비가 많이 소요되지 않습니다.
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15. 프로판(C3H8) 22kg을 완전 연소시키기 위해 10%의 과잉 공기를 사용했을 경우 필요한 공기의 양(Sm3)은?

  1. 112
  2. 123
  3. 293
  4. 587
(정답률: 34%)
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2과목: 폐수처리

16. 불소제거를 위하여 가장 많이 이용되는 폐수처리 방법은?

  1. 화학침전
  2. 물리침전
  3. 생물침전
  4. 자연침전
(정답률: 85%)
  • 불소는 물에 녹지 않기 때문에 일반적인 생물학적 처리 방법으로는 제거하기 어렵습니다. 따라서 화학침전 방법이 가장 많이 이용됩니다. 화학침전은 불소를 제거하기 위해 화학적인 물질을 첨가하여 침전시키는 방법으로, 일반적으로 알루미늄 또는 철을 첨가하여 불소와 결합시키고 침전시킵니다. 이 방법은 비교적 간단하고 효과적이며, 대량 처리에도 적합합니다.
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17. 다음 농도 표시 중에 가장 낮은 농도는?

  1. 0.44mg/L
  2. 0.44㎍/mL
  3. 0.44ppm
  4. 44ppb
(정답률: 45%)
  • 가장 낮은 농도는 "44ppb"입니다. 이유는 "ppb"는 "parts per billion"의 약자로, 1억분의 1의 농도를 나타내는 단위이기 때문입니다. 따라서 다른 단위인 "mg/L", "㎍/mL", "ppm"보다 더 작은 농도를 나타내며, 가장 낮은 농도입니다.
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18. 0.0001M-HCl 용액의 pH는 얼마인가? (단, HCl은 100% 이온화한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 65%)
  • HCl은 강산이므로 수소 이온(H+)을 많이 생성한다. 따라서, 0.0001M의 HCl 용액은 0.0001M의 H+ 이온을 생성한다. pH는 음이온 로그 값으로 측정되며, pH = -log[H+]. 따라서, pH = -log[0.0001] = 4 이다. 따라서, 정답은 "4"이다.
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19. 하·폐수 처리 공정 중 활성탄의 일반적인 용도로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 응집, 침전한 후 색깔의 제거
  2. 다량의 기름 제거
  3. 냄새가 나는 물의 탈취
  4. 하수 중의 미량 중금속의 제거
(정답률: 45%)
  • 활성탄은 기름과 같은 유기물을 흡착하는 능력이 뛰어나기 때문에 다량의 기름 제거에 가장 효과적으로 사용됩니다. 따라서 하수 처리 공정 중에도 다량의 기름이 포함된 하수를 처리하기 위해 활성탄이 사용됩니다.
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20. 탈질(denitification) 과정을 거쳐 질소 성분이 최종적으로 변환된 질소의 형태는?

  1. NO2- - N
  2. NO3- - N
  3. NH3 - N
  4. N2
(정답률: 68%)
  • 탈질 과정은 질소를 질소가스(N2)로 변환시키는 과정입니다. 따라서 정답은 "N2"입니다.
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21. DO 측정 시 종말점에서의 색깔 변화는?

  1. 청색 → 무색
  2. 적색 → 무색
  3. 무색 → 청색
  4. 무색 → 적색
(정답률: 49%)
  • DO 측정 시 종말점에서의 색깔 변화는 "청색 → 무색" 입니다. 이는 DO 측정 시 사용되는 용액인 링크용액의 색깔이 청색이며, 링크용액이 산화되어 DO가 감소하면서 청색이 사라지고 무색으로 변화하기 때문입니다.
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22. “생석회”의 분자식으로 옳은 것은?

  1. CaCO3
  2. CaO3
  3. CaO
  4. Ca(OH)2
(정답률: 38%)
  • 생석회는 석회암을 가열하여 얻는 화합물로, 분자식은 CaO입니다. 석회암은 CaCO3으로 구성되어 있지만, 가열 과정에서 이산화탄소가 방출되어 CaO가 남게 됩니다. 따라서, 옳은 분자식은 CaO입니다.
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23. 폐수를 응집침전 시킬 때의 고려사항 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. pH
  2. 교반속도
  3. 용존산소량
  4. 응집제 첨가량
(정답률: 61%)
  • 용존산소량은 폐수 처리 과정에서 생물이 호흡하는 데 필요한 산소의 양을 나타내는 지표입니다. 폐수를 응집침전 시키는 과정에서도 생물이 존재할 수 있으며, 이 생물들이 살아남기 위해서는 충분한 양의 산소가 필요합니다. 따라서 응집침전 시킬 때는 충분한 용존산소량을 유지해야 합니다. pH나 교반속도, 응집제 첨가량도 중요하지만, 생물의 생존에 직접적인 영향을 미치는 용존산소량이 가장 중요한 요소입니다.
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24. 살수여상법 유지관리 시 주의사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 냄새의 발생
  2. 연못화 현상
  3. 파리의 발생
  4. 슬러지 팽화
(정답률: 75%)
  • 살수여상법 유지관리 시 슬러지 팽화에 주의해야 합니다. 슬러지는 오랫동안 쌓이면서 분해되지 않은 유기물이 쌓여 생물의 삶을 위협하고 냄새와 연못화, 파리 등의 문제를 일으키기 때문입니다. 따라서 슬러지를 적기에 맞춰 정기적으로 제거하고 처리해야 합니다.
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25. 하천의 유량은 1,000m3/day, BOD 농도 26ppm이며, 이 하천에 흘러드는 폐수의 양이 100m3/day, BOD농도 165ppm이라고 하면 하천과 폐수가 완전 혼합된 후의 BOD 농도는?

  1. 38.6ppm
  2. 40.9ppm
  3. 44.5ppm
  4. 49.8ppm
(정답률: 30%)
  • 두 유체가 혼합된 후의 BOD 농도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (하천의 BOD 농도 × 하천의 유량 + 폐수의 BOD 농도 × 폐수의 유량) ÷ (하천의 유량 + 폐수의 유량)

    따라서, 계산하면 (26ppm × 1,000m3/day + 165ppm × 100m3/day) ÷ (1,000m3/day + 100m3/day) = 38.6ppm 이 됩니다. 따라서 정답은 "38.6ppm" 입니다.
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26. 어느 도시의 생활하수량이 22,000ton/day이고, BOD가 100mg/L일 때, 4,550m3의 포기조로 처리할 경우 BOD 용적부하(kg BOD/m3·day)는?

  1. 0.32
  2. 0.40
  3. 0.48
  4. 0.52
(정답률: 51%)
  • BOD 용적부하는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    BOD 용적부하 = (BOD 농도 × 생활하수량) / 포기조 부피

    BOD 농도는 mg/L 단위이므로, 생활하수량을 L/day 단위로 변환해야 합니다.

    생활하수량 = 22,000 ton/day = 22,000,000 kg/day
    포기조 부피 = 4,550 m3

    따라서,

    BOD 용적부하 = (100 mg/L × 22,000,000 L/day) / (4,550 m3)
    = 0.48 kg BOD/m3·day

    따라서, 정답은 "0.48"입니다.
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27. 폐수량이 1,500m3/day, BOD 150mg/L의 총 BOD 부하량은?

  1. 2.25kg/day
  2. 22.5kg/day
  3. 225kg/day
  4. 2250kg/day
(정답률: 51%)
  • BOD 부하량은 폐수량과 BOD 농도의 곱으로 계산됩니다. 따라서,

    BOD 부하량 = 폐수량 x BOD 농도

    = 1,500m3/day x 150mg/L

    = 225,000mg/day

    = 225kg/day

    따라서, 정답은 "225kg/day" 입니다.
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28. 침전지에서 침전물의 침전효율을 높이는 조건으로 가장 적합한 것은? (단, 기타 물리적 조건이 같은 경우이다.)

  1. 침전탱크의 깊이(m)를 유속(m/hr)으로 나눈 값이 작을수록 높아진다.
  2. 침전탱크의 폭(m)를 유속(m/hr)으로 나눈 값이 클수록 높아진다.
  3. 침전탱크의 크기(m3)를 유량(m3/hr)으로 나눈 값이 작을수록 높아진다.
  4. 침전탱크의 크기(m3)를 유량(m3/hr)으로 나눈 값이 클수록 높아진다.
(정답률: 34%)
  • 침전탱크의 크기(m3)를 유량(m3/hr)으로 나눈 값이 클수록 높아지는 이유는, 침전탱크의 크기가 클수록 침전물이 침전하는 데 필요한 시간이 더 많아지기 때문이다. 따라서 유량이 일정하다면 침전탱크의 크기가 클수록 침전물이 더 많이 침전할 수 있게 된다.
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29. 카드뮴은 다음 어떤 공장에서 주로 배출 되는가?

  1. 도자기 제조공장
  2. 염산 제조공장
  3. 코크스 제조공장
  4. 도금 공장
(정답률: 75%)
  • 카드뮴은 도금 공장에서 주로 배출됩니다. 도금 공장에서는 금속 제품에 도금을 하기 위해 카드뮴을 포함한 화학물질을 사용하고, 이 과정에서 카드뮴이 배출됩니다.
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30. 폐수처리방법 중 부상처리에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 생물학적 처리방식의 일종
  2. 가벼운 입자 제거
  3. 부상 촉진제로 물 사용
  4. 폐수와 부유물 결합
(정답률: 59%)
  • 부상처리는 폐수 처리 과정 중 하나로, 부상 촉진제로 물을 사용하여 폐수와 함께 부유하는 물질을 분리해내는 과정입니다. 이때 가벼운 입자를 제거하는 것은 부유물 중에서 가장 쉽게 분리할 수 있는 부분이기 때문입니다. 생물학적 처리방식의 일종인 부상처리는 이렇게 분리된 부유물을 생물학적으로 처리하여 폐수를 깨끗하게 만드는 방식입니다.
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31. 다음은 생물학적 처리방법에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 주로 유기성 폐수의 처리에 적용한다.
  2. 미생물을 이용한 처리방법으로 호기성 처리방법은 부패조 등이 있다.
  3. 살수여상은 부착성장식 생물학적 처리 공법이다.
  4. 산화지는 자연에 의하여 처리하기 때문에 활성 슬러지법에 비해 적정처리가 어렵다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "미생물을 이용한 처리방법으로 호기성 처리방법은 부패조 등이 있다."입니다. 이유는 호기성 처리방법은 미생물을 이용한 처리방법 중 하나이지만, 부패조는 호기성 처리방법이 아니라, 미생물을 이용한 처리방법 중 하나인 질산염화방식의 처리방법입니다. 따라서, "미생물을 이용한 처리방법으로 호기성 처리방법은 부패조 등이 있다."는 설명이 옳지 않습니다.
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32. 폐수처리에 있어서 스크린(Screen) 조작으로 옳은 것은?

  1. 수로 흐름을 용이하게 하기 위해 큰 고형물(나뭇조각, 플라스틱 등)을 제거하는 조작이다.
  2. 화학적 플록을 제거하는 조작이다.
  3. 비교적 밀도가 크고, 입자의 크기가 작은 고형물을 제거하는 조작이다.
  4. BOD와 관계가 있는 유기물인 가용성 물질을 제거하는 조작이다.
(정답률: 64%)
  • "수로 흐름을 용이하게 하기 위해 큰 고형물(나뭇조각, 플라스틱 등)을 제거하는 조작이다."가 옳은 것은, 스크린은 대개 큰 고형물을 걸러내는데 사용되기 때문입니다. 이는 수로의 흐름을 막지 않고, 더 나은 폐수 처리를 위해 필요합니다.
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33. 지표수와 상대 비교 시 지하수의 수질 특성에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 지질특성에 영향을 받는다.
  2. 환경변화에 대한 반응이 느리다.
  3. 미생물에 의한 생화학적 자정작용이나 화학적 자정능력이 약하다.
  4. 수온변화가 심하다.
(정답률: 66%)
  • "수온변화가 심하다"는 옳지 않은 설명입니다. 지하수는 지질특성에 따라 수질이 결정되며, 환경변화에 대한 반응이 느리고 미생물에 의한 생화학적 자정작용이나 화학적 자정능력이 약합니다. 하지만 수온은 지하수의 특성에 따라 다르며, 일반적으로 지하수는 지표수보다 수온변화가 적습니다. 이는 지하수가 지하에 위치해 있어서 지표수보다 온도 변화가 적기 때문입니다.
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34. 수질오염 방지시설의 처리능력 또는 설계 시에 사용되는 다음 용어 중 그 성격이 나머지 셋과 다른 것은?

  1. F/M비
  2. SVI
  3. 용적부하
  4. 슬러지부하
(정답률: 60%)
  • SVI는 다른 용어들과 달리, 수질오염 방지시설의 처리능력이 아닌, 슬러지의 침전성을 나타내는 지표입니다. SVI는 슬러지 부피지수(Sludge Volume Index)의 약자로, 일정한 시간 동안 침전한 슬러지의 부피와 농도를 이용하여 계산됩니다. 따라서 SVI는 슬러지의 침전성을 나타내는 지표로, 슬러지 처리 공정의 효율성을 평가하는 데 사용됩니다.
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35. 침사지내의 평균유속은 보통 얼마로 유지하는 것이 적당한가?

  1. 0.3m/sec
  2. 1.5m/sec
  3. 2.5m/sec
  4. 3.0m/sec
(정답률: 51%)
  • 침사지내의 평균유속은 0.3m/sec로 유지하는 것이 적당합니다. 이는 침사지내의 물이 너무 빠르게 흐르면 침전물질이 충분히 침전되지 않아 수질오염이 심화될 수 있고, 반대로 너무 느리게 흐르면 침전물질이 충분히 침전되지 않아 침전효율이 떨어질 수 있기 때문입니다. 따라서 0.3m/sec는 침사지내의 수질관리에 적절한 평균유속입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 폐기물을 분석하기 위한 시료의 축소화 방법으로만 옳게 나열된 것은?

  1. 구획법, 교호삽법, 원추 4분법
  2. 구획법, 교호삽법, 직접계근법
  3. 교호삽법, 물질수지법, 원추 4분법
  4. 구획법, 교호삽법, 적재차량계수법
(정답률: 76%)
  • 구획법은 시료를 일정한 크기의 구획으로 나누어 분석하는 방법이며, 교호삽법은 시료를 무작위로 섞은 후 일정한 양을 추출하여 분석하는 방법입니다. 원추 4분법은 시료를 원추 모양의 용기에 담아 4등분하여 분석하는 방법입니다. 이들은 모두 시료를 축소화하여 분석하기 위한 방법으로, 대표성을 유지하면서도 분석에 필요한 양을 줄일 수 있습니다.
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37. 분뇨의 특성에 해당하지 않는 것은?

  1. 다량의 유기물을 함유하고 있다.
  2. pH는 4~4.5 범위의 산성이다.
  3. 고액분리가 어렵다.
  4. 음식섭취와 밀접한 관계가 있다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "음식섭취와 밀접한 관계가 있다." 입니다.

    분뇨는 인체에서 생성되는 생물학적 폐기물로서, 다량의 유기물을 함유하고 있으며 고액분리가 어렵다는 특성을 가지고 있습니다. 하지만 pH는 4~4.5 범위의 산성이 아니라 약간 더 산성인 6~7 범위의 약산성을 띄고 있습니다. 이는 분뇨가 대장균 등의 세균이 번식하기 어려운 산성 환경을 제공하기 위한 것입니다.
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38. 슬러지 소각의 장점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 병원균의 사멸로 위생적이며 안전하다.
  2. 슬러지 용적이 감소된다.
  3. 시설비 및 유지관리비가 저렴하다.
  4. 다른 처리법에 비해 소요면적이 적다.
(정답률: 47%)
  • 슬러지 소각 시설은 다른 처리법에 비해 소요면적이 적어서 시설비 및 유지관리비가 저렴하다.
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39. 일정기간 동안 특정지역의 쓰레기 수거 차량의 대수를 조사하여 이 값에 폐기물의 겉보기 비중을 보정하여 중량으로 환산하여 폐기물 발생량을 조사하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 직접계근법
  2. 적재차량계수분석법
  3. 간접계근법
  4. 대수조사법
(정답률: 78%)
  • 일정기간 동안 특정지역의 쓰레기 수거 차량의 대수를 조사하여 이 값에 폐기물의 겉보기 비중을 보정하여 중량으로 환산하여 폐기물 발생량을 조사하는 방법을 "적재차량계수분석법"이라고 합니다. 이는 쓰레기 수거 차량의 대수를 통해 발생량을 추정하기 때문입니다. 직접계근법은 폐기물을 직접 계량하여 발생량을 추정하는 방법이며, 간접계근법은 폐기물 발생원의 생산량과 폐기물 처리시설의 처리량을 비교하여 발생량을 추정하는 방법입니다. 대수조사법은 폐기물 발생원의 대수를 조사하여 발생량을 추정하는 방법입니다.
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40. 쓰레기의 저위발열량을 측정하기 위한 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 추정식에 의한 방법
  2. 단열열량계에 의한 방법
  3. 원소분석에 의한 방법
  4. 직접연소에 의한 방법
(정답률: 35%)
  • 쓰레기의 저위발열량을 측정하기 위해서는 쓰레기를 연소시켜 발생하는 열량을 측정하는 것이 가장 정확한 방법입니다. 따라서 직접연소에 의한 방법이 가장 거리가 먼 것입니다. 추정식에 의한 방법은 쓰레기의 구성 성분을 파악하여 이를 기반으로 저위발열량을 추정하는 방법이며, 단열열량계에 의한 방법은 쓰레기를 연소시키지 않고 열량을 측정하는 방법입니다. 원소분석에 의한 방법은 쓰레기의 원소 구성을 분석하여 이를 기반으로 저위발열량을 추정하는 방법입니다.
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41. 폐기물의 선별방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡착선별
  2. 공기선별
  3. 자석선별
  4. 스크린선별
(정답률: 63%)
  • 흡착선별은 폐기물의 표면에 특정 물질을 흡착시켜 분리하는 방법입니다. 이 방법은 폐기물의 크기나 형태에 영향을 받지 않으며, 다양한 종류의 폐기물을 처리할 수 있습니다. 따라서 다른 선별방법들과는 달리 거리가 먼 방법입니다.
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42. 탄소 8kg을 완전 연소시키는데 필요한 이론 산소량(Sm3)은?

  1. 11.2Sm3
  2. 14.9Sm3
  3. 18.7Sm3
  4. 20.6Sm3
(정답률: 39%)
  • 탄소(C)의 분자량은 12g/mol이고, 1mol의 탄소가 연소할 때 필요한 산소(O)의 몰수는 1mol이다. 따라서 8kg의 탄소는 몰수로 환산하면 666.67mol이 된다.

    이제 이론 산소량을 구하기 위해 화학식을 이용한다. 탄소(C)와 산소(O)의 화학식은 CO2이다. 따라서 666.67mol의 탄소가 연소할 때 생성되는 이산화탄소(CO2)의 몰수는 666.67mol이 된다.

    이산화탄소(CO2)의 분자량은 44g/mol이다. 따라서 666.67mol의 이산화탄소를 생성하기 위해서는 666.67 x 44 = 29333.48g = 29.33kg의 산소가 필요하다.

    이제 이론 산소량을 구하기 위해 산소의 체적을 계산한다. 산소의 밀도는 1.429g/Sm3이다. 따라서 29.33kg의 산소는 29330g / 1.429g/Sm3 = 20520.5Sm3이 된다.

    하지만 이는 이론적인 값으로, 실제 연소에서는 완전 연소가 일어나지 않기 때문에 더 많은 산소가 필요하다. 따라서 보기 중에서 가장 큰 값인 "20.6Sm3"은 실제 연소에서 필요한 산소량을 고려한 값이다.

    따라서 정답은 "14.9Sm3"이다.
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43. 밀도가 350kg/m3인 폐기물을 750kg/m3이 되도록 압축시켰을 때의 부피감 소율은?

  1. 약 72%
  2. 약 68%
  3. 약 53%
  4. 약 47%
(정답률: 43%)
  • 밀도는 질량 대비 부피를 나타내는 값이므로, 밀도가 350kg/m3인 폐기물의 질량은 부피에 비례하여 작을 것입니다. 따라서 이 폐기물을 750kg/m3이 되도록 압축시키면, 같은 부피에 더 많은 질량이 들어가게 되므로 부피는 감소할 것입니다.

    부피감소율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    부피감소율 = (원래 부피 - 새로운 부피) / 원래 부피 x 100%

    원래 부피는 1m3으로 가정하면, 질량은 350kg이 됩니다. 새로운 밀도인 750kg/m3에서의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    750kg/m3 = 질량 / 부피
    부피 = 질량 / 750kg/m3 = 350kg / 750kg/m3 = 0.467m3

    따라서 부피감소율은 다음과 같습니다.

    부피감소율 = (1m3 - 0.467m3) / 1m3 x 100% ≈ 53%

    따라서 정답은 "약 53%"입니다.
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44. 화격자 소각로의 장점에 해당되는 것은?

  1. 체류시간이 짧고 교반력이 강하다.
  2. 연속적인 소각과 배출이 가능하다.
  3. 열에 쉽게 용융되는 물질의 소각에 적합하다.
  4. 가동·정지 조작이 간편하며, 구동부분의 마모 손실이 적다.
(정답률: 50%)
  • 화격자 소각로는 연속적인 소각과 배출이 가능하다는 장점이 있다. 이는 소각과 배출이 동시에 이루어지기 때문에 시간과 비용을 절약할 수 있으며, 생산성을 높일 수 있다는 것을 의미한다.
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45. 1차 침전지에서 인발한 슬러지의 함수율이 99%이었다. 이 슬러지를 함수율 97%로 농축시켰더니 33m3이 되었다면 1차 침전지에서 인발한 슬러지 양(m3) 은? (단, 슬러지의 비중은 모두 1이다.)

  1. 80
  2. 99
  3. 135
  4. 150
(정답률: 46%)
  • 함수율이 99%인 슬러지는 1m3당 1%가 물로 남아있고 99%가 고형물질로 남아있다는 것을 의미합니다. 따라서 1차 침전지에서 인발한 슬러지의 양은 물의 부피와 같으므로, 농축 후 33m3이 되었다면 원래의 슬러지 양은 33/0.99 = 33.33...m3입니다. 소수점 이하를 버리면 33m3이므로, 정답은 99입니다.
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46. 호기성 단계의 매립지에서 매립초기에 시간에 따른 발생량 증가폭이 큰 가스는? (단, 기체 구성비(%))

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 질소
  4. 이산화탄소
(정답률: 50%)
  • 이산화탄소는 호기성 단계에서 발생하는 가스 중에서 가장 발생량 증가폭이 큽니다. 이는 이산화탄소가 호기성 단계에서 생성되는 가스 중에서 가장 안정적인 가스이기 때문입니다. 따라서 매립초기에는 이산화탄소가 다른 가스에 비해 더 많이 발생하게 됩니다.
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47. 폐기물 퇴비화에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 호기성 미생물에 의해 유기물을 분해한다.
  2. 퇴비화한 후에는 C/N비가 높아진다.
  3. 초기단계에서는 분해되기 쉬운 당류, 아미노산 등이 분해된다.
  4. 퇴비화 결과 암갈색의 부식질이 생성 된다.
(정답률: 61%)
  • 퇴비화는 유기물을 분해하여 퇴비로 만드는 과정이다. 초기단계에서는 분해가 쉬운 당류, 아미노산 등이 분해되어 C/N비가 낮아진다. 따라서, "퇴비화한 후에는 C/N비가 높아진다."는 설명은 옳지 않다.
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48. 어떤 물질을 분석한 결과 1,500ppm의 결과를 얻었다. 이것을 %로 환산하면 얼마나 되겠는가?

  1. 0.15%
  2. 1.5%
  3. 15%
  4. 150%
(정답률: 60%)
  • 1ppm은 1/1,000,000을 의미하므로 1,500ppm은 1,500/1,000,000을 의미합니다. 이를 %로 환산하면 0.15%가 됩니다. 따라서 정답은 "0.15%"입니다.
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49. 호기성 소화법과 상대 비교 시 혐기성 소화법의 단점이 아닌 것은?

  1. 슬러지 생성량이 많고, 탈수가 불량하다.
  2. 미생물의 성장속도가 느리다.
  3. 암모니아와 H2S에 의한 악취 발생의 문제가 크다.
  4. 운전조건의 변화에 따른 적응시간이 길다.
(정답률: 31%)
  • 슬러지 생성량이 많고, 탈수가 불량하다는 것은 호기성 소화법에서 생산되는 슬러지의 양이 많고, 이를 건조시키기 위한 탈수 과정에서 효율이 떨어진다는 것을 의미합니다. 이는 처리 과정에서 발생하는 부산물의 양이 많아지고, 처리 시간과 비용이 증가하는 문제를 야기할 수 있습니다.
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50. 화학약품을 이용하여 응집한 슬러지를 탈수하기 위해 사용하는 탈수장치와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가압 탈수기
  2. 부상 탈수기
  3. 원심 탈수기
  4. 벨트프레스 탈수기
(정답률: 50%)
  • 부상 탈수기는 화학약품을 이용하여 응집한 슬러지를 탈수하는 장치 중에서 가장 거리가 먼 것입니다. 이는 부상 탈수기가 다른 탈수기들과는 달리 압력을 가하지 않고, 슬러지를 떠오르게 함으로써 탈수하는 원리를 가지기 때문입니다. 따라서 부상 탈수기는 높은 비용과 유지보수 비용이 필요하지만, 다른 탈수기들과는 달리 큰 규모의 슬러지 처리에 적합하며, 높은 효율성과 안정성을 보장합니다.
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51. 인구 100,000명의 중소도시에 발생되는 쓰레기의 양이 200m3/day(밀도 750kg/m3)이다. 적재량 5ton 트럭으로 운반 하려면 1일 소요되는 트럭 대수는? (단, 트럭은 1회 운행)

  1. 12대
  2. 18대
  3. 24대
  4. 30대
(정답률: 52%)
  • 쓰레기의 총 무게는 200m3 x 750kg/m3 = 150,000kg 이다.

    한 대의 트럭이 운반할 수 있는 쓰레기의 무게는 5,000kg 이므로,

    필요한 트럭 대수는 150,000kg ÷ 5,000kg/대 = 30대 이다.

    따라서 정답은 "30대"이다.
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52. 황함유량이 2.5%이고 비중이 0.87인 중유를 350L/hr로 태우는 경우 SO2발생 량(Nm3/hr)은? (단, 황성분은 전량이 SO2로 전환되며, 표준상태 기준)

  1. 약 2.7
  2. 약 3.6
  3. 약 4.6
  4. 약 5.3
(정답률: 26%)
  • 황함유량이 2.5%이므로, 중유 1L당 황 함량은 0.025L이다. 따라서 350L/hr로 태우면 황 함량은 8.75L/hr이 된다.

    황성분은 전량이 SO2로 전환되므로, 황 함량과 SO2 발생량은 같다.

    SO2의 비중은 2.264이므로, 8.75L/hr의 SO2는 8.75/2.264 = 3.86kg/hr이 된다.

    표준상태 기준에서 1mol의 기체는 22.4L이므로, 3.86kg/hr의 SO2는 (3860/64)mol/hr이 된다.

    따라서, SO2발생량은 (3860/64) x (273/298) x (101.3/100) = 5.3 Nm3/hr이 된다.

    따라서, 정답은 "약 5.3"이다.
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53. 쓰레기를 압축하는 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 저장이 쉽도록 한다.
  2. 운반비를 줄일 수 있다.
  3. 부피를 감소시켜 운반이 쉽도록 한다.
  4. 재활용 물질을 분리·선별할 때 쉽도록 한다.
(정답률: 70%)
  • 재활용 물질을 분리·선별할 때 쉽도록 한다. - 쓰레기를 압축하면 부피가 감소하기 때문에, 재활용 물질을 분리·선별할 때 쉽게 구분할 수 있어서 재활용이 용이해진다.
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54. RDF에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. RDF는 Refues Derived Fuel의 약자이다.
  2. 폐기물 중의 가연성 성분만을 선별하여 함수율, 불순물, 입경 등을 조절하여 연료화 시킨 것이다.
  3. 부패하기 쉬운 유기물질로 구성되어 있기 때문에 수분 함량이 증가하면 부패한다.
  4. 시설비 및 동력비가 저렴하며, 운전이 용이하다.
(정답률: 61%)
  • RDF는 Refues Derived Fuel의 약자가 아니라 Refuse Derived Fuel의 약자이다.
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55. 수거대상인구가 550,000명이고, 수거실 적이 220,000톤/년 이라면 1인 1일 폐기물발생량(kg)은? (단, 1년 365일로 계산한다.)

  1. 1.1kg
  2. 1.3kg
  3. 1.5kg
  4. 2.1kg
(정답률: 47%)
  • 1인 1일 폐기물 발생량 = (수거실 적재량 / 수거대상인구) / 365일

    = (220,000,000kg / 550,000명) / 365일

    = 1.1kg

    따라서 정답은 "1.1kg"입니다. 수거실 적재량을 수거대상인구로 나누고 365일로 나누어서 1인 1일 폐기물 발생량을 계산합니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 한 대 통과 시 소음도가 77dB(A)인 자동차가 동시에 두 대가 지나가면 소음도 [dB(A)]는?

  1. 80
  2. 82
  3. 83
  4. 84
(정답률: 39%)
  • 두 대의 자동차가 지나갈 때 소음도는 개별 소음도의 제곱합의 제곱근으로 계산됩니다. 따라서, (77^2 + 77^2)^0.5 = 108.8 dB(A) 입니다. 그러나, 소음도는 10dB(A)가 증가할 때마다 소리의 크기가 10배가 되므로, 두 대의 자동차가 지나갈 때 소음도는 77dB(A)에서 10dB(A)가 증가한 87dB(A)가 됩니다. 이에 가장 가까운 정답은 "80"이므로 정답은 "80"입니다.
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57. 진동발생원의 진동을 측정한 결과 가속도 진폭이 0.02m/sec2이었다. 이를 진동가속도레벨(VAL)로 나타내면 몇 dB인가?

  1. 57dB
  2. 60dB
  3. 63dB
  4. 67dB
(정답률: 42%)
  • 진동가속도레벨(VAL)은 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    VAL = 20log10(a/a0)

    여기서 a는 측정된 가속도 진폭이고, a0은 기준 가속도 진폭이다. 일반적으로 a0은 1m/sec2으로 설정된다.

    따라서, 이 문제에서는 a=0.02m/sec2, a0=1m/sec2이다.

    VAL = 20log10(0.02/1) ≈ 63dB

    따라서, 정답은 "63dB"이다.

    이유는, 진동가속도레벨(VAL)은 로그 스케일로 표현되기 때문에, 가속도 진폭이 작아도 VAL이 크게 나타날 수 있다. 이 문제에서는 가속도 진폭이 작지만, 로그 스케일로 변환하면 63dB로 나타난다.
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58. 가청주파수의 범위로 알맞은 것은?

  1. 20Hz 이하
  2. 20~20,000Hz
  3. 20,000Hz 이상
  4. 200kHz 이하
(정답률: 79%)
  • 인간의 청각은 20Hz에서 20,000Hz 사이의 주파수를 인식할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 범위가 가청주파수의 범위입니다. 20Hz 이하나 20,000Hz 이상의 주파수는 인간의 청각으로는 인식할 수 없습니다. 200kHz 이하의 주파수는 초음파에 해당하며, 인간의 청각으로는 인식할 수 없습니다.
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59. 발음원이 이동할 때 그 진행 방향쪽에서는 원래 발음원의 음보다 고음으로 진행 반대쪽에서는 저음으로 되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 도플러 효과
  2. 회절
  3. 지향효과
  4. 마스킹 효과
(정답률: 75%)
  • 정답은 "도플러 효과"입니다.

    도플러 효과는 소리의 발생원이나 청취자가 움직일 때 발생하는 현상으로, 발음원이 이동할 때 그 진행 방향쪽에서는 원래 발음원의 음보다 고음으로 진행 반대쪽에서는 저음으로 되는 현상을 말합니다. 이는 소리의 파장이 이동하는 속도와 움직이는 물체의 속도에 따라 변화하기 때문에 발생합니다.
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60. 투과율이 0.05인 건축재료의 투과손실은?

  1. 8dB
  2. 10dB
  3. 13dB
  4. 15dB
(정답률: 40%)
  • 투과율이 0.05인 건축재료의 투과손실은 13dB입니다. 이는 투과손실(dB) = -10log10(투과율) 공식을 이용하여 계산할 수 있습니다. 따라서, -10log10(0.05) = 13dB가 됩니다.
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