환경기능사 필기 기출문제복원 (2008-10-05)

환경기능사 2008-10-05 필기 기출문제 해설

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환경기능사
(2008-10-05 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. 다음 중 사이클론(cyclone)의 집진효율을 향상시키는 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배기관경(내관)을 크게 한다.
  2. 입구 가스 속도(한계유속 내)를 빠르게 한다.
  3. skimmer와 회전깃 등을 설치한다.
  4. 고농도 일 경우에는 병렬로 연결하여 사용한다.
(정답률: 61%)
  • 사이클론의 집진 효율을 높이려면 원심력을 강화해야 하며, 이를 위해 배기관경(내관)을 작게 하여 가스의 회전 속도를 높여야 합니다. 배기관경을 크게 하면 유속이 감소하여 효율이 떨어집니다.
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2. 어떤 유해 가스의 기상 분압이 38mmHg 일 때 그 성분의 액상에서의 농도가 2.5koml/m3으로 평형을 이루고 있다. 이 때 헨리상수(atm·m3/kmol)는?

  1. 0.02
  2. 0.04
  3. 0.062
  4. 0.08
(정답률: 34%)
  • 기상 분압과 액상 농도의 비례 관계를 나타내는 헨리의 법칙을 이용하여 헨리상수를 구합니다. 이때 분압의 단위는 $atm$으로 환산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{P}{C}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{38 / 760}{2.5}$
    ③ [최종 결과] $H = 0.02$
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3. 대기오염공정시험방법상 굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속자동 측정방법이 아닌 것은?

  1. 화학발광법
  2. 적외선흡수법
  3. 자외선흡수법
  4. 용액전도율법
(정답률: 56%)
  • 질소산화물의 연속자동 측정방법으로는 화학발광법, 적외선흡수법, 자외선흡수법 등이 사용됩니다. 용액전도율법은 질소산화물 측정에 사용되는 표준 자동 측정방법이 아닙니다.
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4. 중력집진장치의 침강실에서 입자상 오염물질의 최종침강속도가 0.2m/s, 높이가 1.5m일 때 이엇을 완전제거하기 위하여 소요되는 이론적인 중력 침강실의 길이(m)는? (단, 집진장치를 통과하는 가스의 속도는 2m/s 이고 층류를 기준으로 한다.)

  1. 5.0m
  2. 7.5m
  3. 15.0m
  4. 17.5m
(정답률: 43%)
  • 중력 침강실에서 입자가 완전히 제거되기 위해 필요한 이론적 길이는 가스 속도와 침강 속도의 비에 높이를 곱하여 산출합니다.
    ① $L = H \times \frac{V_g}{V_t}$
    ② $L = 1.5 \times \frac{2}{0.2}$
    ③ $L = 15.0$
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5. 세정 집진장치에서 입자의 포집원리로 거리가 먼 것은?

  1. 액적에 입자가 충돌하여 부착한다.
  2. 미립자 확산에 의하여 액적과의 접촉을 쉽게한다.
  3. 입자는 증기의 응결에 따라 입자의 응집성을 감소시킨다.
  4. 배기증습에 의하여 입자가 서로 응집한다.
(정답률: 64%)
  • 세정 집진장치는 액적과의 충돌, 확산, 응집 등을 통해 입자를 포집합니다. 증기의 응결은 오히려 입자의 응집성을 증가시켜 포집 효율을 높이는 역할을 하므로, 응집성을 감소시킨다는 설명은 틀린 것입니다.
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6. 프로판(C3H8)의 연소반응식은 아래와 같다. 다음 식에서 x, y 값을 옳게 나타낸 것은?

  1. x = 2, y = 2
  2. x = 3, y = 4
  3. x = 4, y = 3
  4. x = 5, y = 4
(정답률: 53%)
  • 화학 반응식의 계수는 반응 전후의 원자 수가 동일하게 보존되어야 한다는 질량 보존의 법칙을 이용하여 결정합니다.
    ① [기본 공식] $C_{3}H_{8} + xO_{2} = 3CO_{2} + yH_{2}O$
    ② [숫자 대입] $C_{3}H_{8} + 5O_{2} = 3CO_{2} + 4H_{2}O$
    ③ [최종 결과] $x = 5, y = 4$
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7. A 전기집진장치의 집진극 면적/처리유량이 A/Q=200(m/s)-1로 운전되고 있다. 입구먼지농도 Ci=100g/m3, 출구먼지농도 Co=0.3g/m3일 때 이 먼지의 겉보기 이동속도 ωe (m/s)는? (단, Deutsch Anderson 식 ( 이용)

  1. 0.013 m/s
  2. 0.018 m/s
  3. 0.029 m/s
  4. 0.036 m/s
(정답률: 36%)
  • Deutsch Anderson 식을 이용하여 집진 효율과 겉보기 이동속도의 관계를 통해 $\omega_{e}$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C_{o}}{C_{i}} = \exp(-\frac{A\omega_{e}}{Q})$
    ② [숫자 대입] $\frac{0.3}{100} = \exp(-200 \times \omega_{e})$
    ③ [최종 결과] $\omega_{e} = 0.029\text{ m/s}$
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8. 다음 중 헨리의 법칙을 적용하기 가장 어려운 것은?

  1. CO
  2. NO
  3. HF
  4. O2
(정답률: 59%)
  • 헨리의 법칙은 기체가 액체에 용해될 때, 용해도가 기체의 부분 압력에 비례한다는 법칙으로 주로 용해도가 낮은 기체에 적용됩니다. HF는 강한 극성을 띠어 물에 매우 잘 용해되므로 헨리의 법칙을 적용하기 어렵습니다.
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9. 순수한 탄화수소(HC)를 과잉공기로 연소시킬 때 연소가스에 포함 되지 않을 것으로 예상되는 물질은?

  1. O2
  2. N2
  3. CO2
  4. H2S
(정답률: 49%)
  • 탄화수소(HC)는 탄소(C)와 수소(H)로만 구성된 물질입니다. 이를 공기(O2, N2)와 함께 연소시키면 탄소는 CO2로, 수소는 H2O로 변하며, 반응하지 않은 O2와 N2가 배출됩니다. 하지만 황(S) 성분이 없는 순수한 탄화수소 연소 과정에서는 황화수소(H2S)가 생성될 수 없습니다.
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10. 일산화탄소(CO)의 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 무색, 무미, 무취이다.
  2. 연료의 불완전연소시 발생한다.
  3. 혈액내의 헤모글로빈과 결합력이 강하다.
  4. 물에 잘 녹는다.
(정답률: 69%)
  • 일산화탄소(CO)는 무색, 무취, 무미의 기체로 물에 거의 녹지 않는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    불완전연소: 산소 부족 시 발생
    헤모글로빈 결합: 산소보다 결합력이 훨씬 강해 질식 유발
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11. 세정 집진장치의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 고온의 가스를 처리할 수 있다.
  2. 폐수처리 장치가 필요하다.
  3. 점착성 및 조해성 먼지를 처리 할 수 없다.
  4. 포집된 먼지의 재비산 염려가 거의 없다.
(정답률: 60%)
  • 세정 집진장치는 액체(물 등)를 이용하여 먼지를 포집하므로, 점착성이나 조해성(습기를 흡수해 녹는 성질)이 있는 먼지를 처리하는 데 매우 유리합니다.

    오답 노트
    폐수처리 장치 필요: 세정액 사용으로 인한 폐수 발생 때문
    고온 가스 처리: 액체에 의한 냉각 효과 가능
    재비산 염려 없음: 액체로 포집되어 먼지가 다시 날리지 않음
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12. 사이클론에 있어서 처리가스량의 5~10%를 흡인하여 선회기류의 흐트러짐을 방지하고 유효원심력을 증대시키는 효과를 무엇이라 하는가?

  1. 축류효과(Axial effect)
  2. 나선효과(Herical effect)
  3. 먼지상자효과(dust box effect)
  4. 블로다운효과(Blow-down effect)
(정답률: 81%)
  • 사이클론 집진기에서 처리 가스량의 일부(5~10%)를 하부로 흡인하여, 상승 기류에 의한 선회 기류의 방해를 막고 원심력을 높여 집진 효율을 향상시키는 현상을 블로다운효과(Blow-down effect)라고 합니다.
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13. 전기 집진장치의 장점으로 가장 적합한 것은?

  1. 고온가스(약 350℃ 정도)의 처리가 가능하다.
  2. 설치면적이 작고, 설치비용도 적은 편이다.
  3. 주어진 조건에 따른 부하변동 적응이 쉽다
  4. 압력손실이 150mmH2O정도로 높아 집진율이 우수하다.
(정답률: 57%)
  • 전기 집진장치는 가스 온도가 높은 상태에서도 효율적으로 입자를 제거할 수 있어 고온가스 처리에 매우 유리합니다.

    오답 노트
    설치면적이 작고, 설치비용도 적은 편이다: 설치비가 매우 비싸고 면적을 많이 차지합니다.
    주어진 조건에 따른 부하변동 적응이 쉽다: 부하 변동에 따른 적응력이 낮습니다.
    압력손실이 150mmH$_{2}$O정도로 높아 집진율이 우수하다: 압력손실이 매우 낮은 것이 특징입니다.
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14. 가스량이 15000m3/h인 유해가스를 흡수탑을 이용하여 정화할 때 소요되는 흡수탑의 직경은? (단, 흡수탑내 접근 유속은 1.0m/s 임)

  1. 2.3m
  2. 2.5m
  3. 3.3m
  4. 4.5m
(정답률: 21%)
  • 가스 유량과 접근 유속을 이용하여 원형 흡수탑의 단면적을 구한 뒤, 직경을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt{\frac{4 \times Q}{\pi \times v}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt{\frac{4 \times (15000 / 3600)}{\pi \times 1.0}}$
    ③ [최종 결과] $D = 2.3$ m
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15. 런던형스모그에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주로 아침 일찍 발생한다.
  2. 습도와 기온이 높은 여름에 주로 발생한다.
  3. 복사역전 형태이다.
  4. 시정거리가 100m 이하이다.
(정답률: 66%)
  • 런던형 스모그는 겨울철 저온 다습한 환경에서 석탄 연소 시 발생하는 황산화물과 매연이 복사역전층에 갇혀 발생하는 전형적인 겨울철 스모그입니다.

    오답 노트
    습도와 기온이 높은 여름에 주로 발생한다: 이는 광화학 스모그에 대한 설명입니다.
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2과목: 폐수처리

16. 알칼리도에 관한 성명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산이 유입될 때 이를 중화사킬 수 있는 능력의 척도이다.
  2. 0.01N NaOH로 적정하여 소비된 양을 탄산칼슘의 당량으로 환산하여 mg/L로 나타낸다.
  3. 중탄산염이 많이 포함된 물을 가열하면 CO가 대기중으로 방출되어 물 속에 OH⁻가 존재하므로 알칼리성을 띠게 된다.
  4. 일반적으로 지연수에 존재하는 이온 중 알칼리도에 기여하는 물질의 강도는 OH- > CO32- > HCO3-순이다.
(정답률: 40%)
  • 알칼리도는 산을 중화시킬 수 있는 능력을 의미하며, 염기성 표준용액이 아닌 산성 표준용액으로 적정하여 측정합니다.

    오답 노트
    0.01N NaOH로 적정하여 소비된 양을 탄산칼슘의 당량으로 환산하여 mg/L로 나타낸다: 알칼리도는 $NaOH$가 아닌 $H_{2}SO_{4}$나 $HCl$ 같은 산성 용액으로 적정해야 합니다.
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17. C2H5OH를 완전산화 시킬 때 ThOD/TOC 의 비는 얼마인가?

  1. 1.57
  2. 1.98
  3. 2.67
  4. 4
(정답률: 57%)
  • 화학식 $C_{2}H_{5}OH$의 완전산화 반응식을 통해 이론적 산소 요구량(ThOD)과 총 유기탄소량(TOC)의 비를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Ratio} = \frac{ThOD}{TOC}$
    ② [숫자 대입] $\text{Ratio} = \frac{3 \times 32}{2 \times 12}$
    ③ [최종 결과] $\text{Ratio} = 4$
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18. 상수처리에서 완속 여과법과 비교한 급속 여과법의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 실트, 조류, 금속산화물 등의 현탁물 외에 점토, 세균, 바이러스, 색도성분 등의 콜로이드성분이 제거가능하나 용해성분인 암모니아성질소, 페놀류, 냄새성분 등에 대해서는 제거 효율이 낮다.
  2. 여과속도에 따라 120~150m/day의 표준여과 및 200~300m/day 이상의 고속여과로 구분할 수 있다.
  3. 잔류염소를 포함하지 않는 물을 여과하는 경우 , 수온이 높은 시기에는 여재 표면에 증식한 미생물의 활동에 의해 암모니아성질소 등의 용해성분 일부가 제거되는 경우도 있다.
  4. 여과시 손실수두가 작고, 원칙적으로 약품을 사용하지 않고 처리하는 방법이다.
(정답률: 33%)
  • 급속 여과법은 완속 여과법에 비해 여과 속도가 매우 빠르며, 효율적인 응집과 침전을 위해 반드시 응집제 등의 약품을 사용해야 하는 공정입니다. 따라서 여과 시 손실수두가 작고 원칙적으로 약품을 사용하지 않는다는 설명은 완속 여과법에 해당하는 특징입니다.
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19. 다음 중 슬러지 평화의 지표로서 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 함수율
  2. SVI
  3. TSS
  4. NBDCOD
(정답률: 79%)
  • SVI(Sludge Volume Index, 슬러지 용적 지수)는 활성슬러지의 침강성을 나타내는 지표로, 슬러지 팽창(Bulking) 여부를 판단하는 가장 대표적인 지표입니다.
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20. 1mM의 수산화칼륨이 녹아 있는 수용액의 pH는 얼마인가? (단, 수산화칼슘은 완전해리 한다.)

  1. 2.7
  2. 4.5
  3. 9.5+
  4. 11.3
(정답률: 44%)
  • 강염기인 수산화칼륨($KOH$)이 완전해리된다고 가정할 때, 수산화이온 농도를 이용해 $pOH$를 구한 뒤 $pH$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $pH = 14 - pOH = 14 - (-\log[OH^{-}])$
    ② [숫자 대입] $pH = 14 - (-\log[0.001])$
    ③ [최종 결과] $pH = 11.3$
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21. 다음 중 경도의 주 원인물질은?

  1. Ca2+, Mg2+
  2. Ba2+, Cd2+
  3. Fe2+, Pb2+
  4. Ra2+, Mn2+
(정답률: 77%)
  • 물의 경도는 물속에 녹아 있는 다가 금속 양이온에 의해 결정되며, 주로 칼슘 이온($Ca^{2+}$)과 마그네슘 이온($Mg^{2+}$)이 주원인 물질입니다.
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22. A공장에서 NaOH가 3% 함유된 폐수 500m3/day를 방출하고 있다. 중화제를 사용하여 이 폐수를 중화시키는데 필요한 중화제의 양 (m3/day)은? (단, 중화제로는 37% HCI(비중 1.18)을 사용, 이폐수의비중은 1.0으로 본다. Na:23, Cl:35.5)

  1. 27.75m3/day
  2. 31.35m3/day
  3. 37.75m3/day
  4. 41.35m3/day
(정답률: 35%)
  • $\text{NaOH}$와 $\text{HCl}$의 중화 반응식($\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$)에 따라 당량비 $1:1$로 반응함을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{HCl} = \frac{Q_{waste} \times C_{NaOH} \times \frac{MW_{HCl}}{MW_{NaOH}}}{C_{HCl} \times SG_{HCl}}$
    ② [숫자 대입] $V_{HCl} = \frac{500 \times 0.03 \times \frac{36.5}{40}}{0.37 \times 1.18}$
    ③ [최종 결과] $V_{HCl} = 31.35\text{m}^3/\text{day}$
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23. 50000m3/day의 상수를 살균하기 위해 20kg/day의 염소가 사용되고 있는데 15분 접촉 후 잔류염소는 0.2mg/L이다. 이 때 염소 주입농도 (①)와 염소요구량 (②)은 각각 얼마인가?

  1. ① 0.8 mg/L, ② 0.4 mg/L
  2. ① 0.2 mg/L, ② 0.4 mg/L
  3. ① 0.4 mg/L ,② 0.8 mg/L
  4. ① 0.4 ,mg/L ② 0.2 mg/L
(정답률: 36%)
  • 주입농도는 투입된 염소량을 유량으로 나누어 구하며, 요구량은 주입농도에서 잔류염소 농도를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $C_{in} = \frac{W}{Q}, \quad C_{req} = C_{in} - C_{res}$
    ② [숫자 대입] $C_{in} = \frac{20\text{kg/day}}{50000\text{m}^3/\text{day}} \times 10^3, \quad C_{req} = 0.4 - 0.2$
    ③ [최종 결과] $C_{in} = 0.4\text{mg/L}, \quad C_{req} = 0.2\text{mg/L}$
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24. 다음 설명하는 오염 물질로 가장 적합한 것은?

  1. 비소
  2. 크롬
  3. 시안
  4. 카드뮴
(정답률: 79%)
  • 아연과 성질이 유사하며 아연 제련 부산물로 발생하고, 충전식 전지에 사용되며 특히 이타이이타이병의 원인 물질인 것은 카드뮴입니다.
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25. A공장 폐수의 BOD가 800ppm이다. 유입폐수량 1000m3/h 일 때 1일 BOD 부하량은? (단, 폐수의 비중은 1.0 이고, 24시간 연속 가동한다.)

  1. 19.2 ton
  2. 20.2 ton
  3. 21.2 ton
  4. 22.2 ton
(정답률: 40%)
  • 일일 BOD 부하량은 유량, 농도, 가동시간을 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Load = Q \times C \times t$
    ② [숫자 대입] $Load = 1000\text{m}^3/\text{h} \times 800\text{mg/L} \times 24\text{h/day} \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $Load = 19.2\text{ton/day}$
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26. 농도표시에 관한 다음 설명 중 거리가 먼 것은?

  1. 1%는 1ppm의 천배이다.
  2. 액체의 비중이 1일 경우 1mg/L는 1ppm이다.
  3. 슬러지의 농도 표시는 슬러지 1kg에 함유된 mg수가 주로 사용된다.
  4. 1ppb는 1ppm의 천분의 1 농도를 의미한다.
(정답률: 49%)
  • 농도 단위의 정의를 정확히 파악해야 합니다. $1\%$는 $10,000\text{ppm}$이므로, $1\%$는 $1\text{ppm}$의 만 배에 해당합니다.

    오답 노트
    액체의 비중이 1일 때 $1\text{mg/L} = 1\text{ppm}$ (옳음)
    1ppb는 1ppm의 $1/1000$ 농도 (옳음)
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27. 다음 중 카드늄(Cd) 함유 폐수처리법으로 거리가 먼 것은?

  1. 수산화물 침전법
  2. 황화물 침전법
  3. 탄산염 침전법
  4. 시안화제2철 침전법
(정답률: 43%)
  • 카드늄(Cd)과 같은 중금속 폐수는 주로 수산화물, 황화물, 탄산염 침전법을 통해 제거합니다. 시안화제2철 침전법은 카드늄 제거를 위한 일반적인 처리법이 아닙니다.
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28. Cr6+함유 폐수 처리법으로 가장 적합한 것은?

  1. 환원→중화→침전
  2. 환원→침전→중화
  3. 중화→침전→환원
  4. 중화→환원→침전
(정답률: 67%)
  • 6가 크롬($Cr^{6+}$)은 독성이 강하고 용해도가 높아 직접 침전이 어렵습니다. 따라서 먼저 환원제를 사용하여 3가 크롬($Cr^{3+}$)으로 환원시킨 후, 알칼리제로 중화하여 수산화크롬($Cr(OH)_3$) 형태로 침전시켜 제거하는 순서로 처리합니다.
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29. 오염물질은 배출하는 형태에 따라 점오염원과 비점오염원으로 구분된다. 다음 중 비점오염원에 해당하는 것은?

  1. 생활하수
  2. 농경지 배수
  3. 축산폐수
  4. 산업폐수
(정답률: 81%)
  • 비점오염원은 배출 지점이 특정되지 않고 불특정하게 넓은 면적에서 배출되는 오염원을 말합니다. 농경지 배수는 강우 시 지표면의 오염물질이 씻겨 내려오는 대표적인 비점오염원입니다.

    오답 노트
    생활하수, 축산폐수, 산업폐수: 배출구가 명확한 점오염원에 해당합니다.
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30. 활성슬러지공법으로 운전할 때 발생되는 문제점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 슬러지 bulking
  2. 슬러지 rising
  3. pin floc
  4. ponding
(정답률: 46%)
  • 활성슬러지법의 주요 문제점으로는 슬러지가 팽창하는 슬러지 bulking, 슬러지가 떠오르는 슬러지 rising, 미세한 플록이 형성되어 침전되지 않는 pin floc 등이 있습니다.

    오답 노트
    ponding: 슬러지가 응집하여 침전 탱크 내 유속이 차단되는 현상으로, 일반적인 활성슬러지 운전 문제와는 거리가 멉니다.
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31. 폐수의 살균에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. NH2Cl보다는 HOCl이 살균력이 크다.
  2. 보통 온도를 높이면 살균속도가 빨라진다
  3. 같은 농도일 경우 유리잔류염소는 결합잔류염소보다 빠르게 작용하므로 살균능력도 훨씬크다.
  4. HOCl이 오존보다 더 강력한 산화제이다.
(정답률: 49%)
  • 살균제 중 오존($O_{3}$)은 매우 강력한 산화력을 가지고 있어 $HOCl$보다 훨씬 강력한 산화제입니다.

    오답 노트
    NH$_{2}$Cl보다는 HOCl이 살균력이 크다: 옳은 설명
    온도를 높이면 살균속도가 빨라진다: 옳은 설명
    유리잔류염소는 결합잔류염소보다 살균능력이 크다: 옳은 설명
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32. 1차 원형침전지의 깊이가 3m이고, 표면적 1m2dp 대해서 36m3/day로 폐수가 유입된다면 이 때의 체류시간은?

  1. 2 hr
  2. 3 hr
  3. 6 hr
  4. 12 hr
(정답률: 27%)
  • 체류시간은 침전지의 전체 체적을 유입 유량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{V}{Q}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{3 \times 1}{36}$
    ③ [최종 결과] $t = 0.0833 \text{ day} = 2 \text{ hr}$
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33. 개방유로의 유량측정에 주로 사용되는 것으로서, 일정한 수위와 유속을 유지하기 위해 침사지의 폐수가 배출되는 출구에 설치하는 것은?

  1. 그릿(grit)
  2. 스크린(screen)
  3. 배출관(out-flow tube)
  4. 위어(weir)
(정답률: 65%)
  • 위어(weir)는 개방유로에서 수위를 일정하게 유지하고 유량을 측정하기 위해 설치하는 보(dam) 형태의 구조물입니다.
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34. 다음 중 콘크리트 하수관거의 부식을 유발하는 오염물질로 가장 적합한 것은?

  1. NH4+
  2. SO42-
  3. Cl-
  4. PO43-
(정답률: 61%)
  • 하수관거 내의 황산염($SO_{4}^{2-}$)이 혐기성 조건에서 황산염 환원균에 의해 황화수소($H_{2}S$)로 환원되고, 이것이 다시 황산균에 의해 황산($H_{2}SO_{4}$)으로 산화되면서 콘크리트를 부식시킵니다.
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35. 다음 하수 처리 계통 중 가장 적합한 것은?

  1. 침사지 → 1차침전지→ 포기조→ 2차침전지→ 염소소독→ 방류
  2. 염소소독→ 침사지→ 포기조→ 침전지→ 방류
  3. 염소소독→ 침사지→ 포기조→ 소화조→ 저류조→방류
  4. 1차침전지→ 포기조→ 2차침전지→ 급속여과조→ 활성탄처리조→ 침사지→ 방류
(정답률: 72%)
  • 하수처리는 물리적 처리에서 생물학적 처리, 화학적 소독 순으로 진행됩니다. 큰 찌꺼기를 제거하는 침사지를 시작으로, 1차침전지에서 고형물을 가라앉히고, 포기조에서 미생물 분해를 거친 후, 2차침전지에서 슬러지를 분리하고 마지막으로 염소소독을 통해 방류하는 것이 표준 공정입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 고형물 함량이 3wt%인 액상 폐기물 100kg을 고형물 함량20wt%로 농축시켰을 때 제거된 수분 양은?

  1. 65 kg
  2. 75 kg
  3. 85 kg
  4. 95 kg
(정답률: 36%)
  • 농축 전후의 고형물 질량은 변하지 않는다는 원리를 이용하여, 최종 고형물 함량 비율을 통해 제거된 수분량을 계산합니다.
    ① $x = W_1 - \frac{S_1}{C_2} \times 100$
    ② $x = 100 - \frac{3}{20} \times 100$
    ③ $x = 85$
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37. 다음 슬러지 처리 계통도 중 가장 적합한 것은?

  1. 슬러지 → 탈수 → 건조 → 개량 → 소각 → 매립
  2. 슬러지 → 소화 → 탈수 → 개량 → 농축 → 매립
  3. 슬러지 → 농축 → 개량 → 탈수 → 소각 → 매립
  4. 슬러지 → 개량 → 탈수 → 농축 → 소각 → 매립
(정답률: 53%)
  • 슬러지 처리는 일반적으로 부피를 줄이는 농축을 먼저 수행하고, 성상을 개선하는 개량, 수분을 제거하는 탈수, 최종적으로 소각 및 매립 순으로 진행하는 것이 가장 효율적인 계통입니다.
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38. 다음 중 폐기물 처리를 위해 가장 우선적으로 추진해야하는 방향은?

  1. 퇴비화
  2. 감량
  3. 위생매립
  4. 소각열회수
(정답률: 73%)
  • 폐기물 관리의 기본 원칙은 발생 자체를 억제하는 감량이 가장 우선이며, 이후 재사용, 재활용, 에너지 회수, 최종 처분 순으로 추진하는 것이 가장 바람직합니다.
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39. 유동상 소각로의 장점으로 거리가 먼 것은?

  1. 유동매체의 열용량이 커서 전소 및 혼소가 가능하다.
  2. 연소효율이 높아 미연소분의 배출이 적고 2차 연소실이 불필요하다.
  3. 유동매체의 손실이 없어 유지관리비가 적게 소요한다.
  4. 과잉공기량이 적고 질소산화물도 적게 배출된다.
(정답률: 44%)
  • 유동상 소각로는 유동매체(모래 등)를 사용하여 열전달 효율이 매우 높고 연소 효율이 좋지만, 운전 과정에서 유동매체의 마모와 비산으로 인한 손실이 발생하므로 이를 보충하는 유지관리가 필요합니다.

    오답 노트
    유동매체의 손실이 없어 유지관리비가 적게 소요한다: 유동매체의 손실이 발생하며 이에 따른 보충 및 관리가 필요함
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40. 매립지의 폐기물에 포함된 수분, 매립지에 유집되는 빗물에 의해 발생하는 침출수의 유출 방지와 매립지 내부로의 지하수 유집을 방지하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 차수시설
  2. 복토시설
  3. 다짐시설
  4. 회수시설
(정답률: 70%)
  • 차수시설은 침출수가 외부로 유출되는 것을 막고 지하수가 매립지 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 바닥과 측면에 설치하는 시설입니다. 주로 점토 라이너나 고밀도폴리에틸렌(HDPE) 라이너 등이 사용됩니다.
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41. 압축전 폐기물의 밀도가 0.4톤/m3이고, 압축 후에는 0.85톤/m3 이었다면 부피 감소율은? (단, 압축전 부피 1기준)

  1. 37%
  2. 41%
  3. 47%
  4. 53%
(정답률: 37%)
  • 부피 감소율은 압축 전 부피 대비 압축 후 줄어든 부피의 비율을 계산합니다. 질량이 일정할 때 부피는 밀도에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $\text{감소율} = ( 1 - \frac{\rho_{1}}{\rho_{2}} ) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{감소율} = ( 1 - \frac{0.4}{0.85} ) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{감소율} = 52.94 \approx 53\%$
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42. 혐기성 소화탱크에서 유기물 75%, 무기물 25%인 슬러지를 소화처리하여 소화슬러지의 유기물이 60%, 무기물이 40%가 되었다. 이때의 소화효율은?

  1. 30%
  2. 40%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 41%)
  • 소화효율은 무기물 양은 변하지 않는다는 전제하에, 유기물과 무기물의 비율 변화를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{효율} = ( 1 - \frac{\text{소화후 유기물} / \text{소화후 무기물}}{\text{소화전 유기물} / \text{소화전 무기물}} ) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{효율} = ( 1 - \frac{60 / 40}{75 / 25} ) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{효율} = 50\%$
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43. 소각장에서 폐기물을 연소시킬 때 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 완전연소를 위해 체류시간은 가능한 한 짧아야 한다.
  2. 연료와 공기가 충분히 혼합되어야 한다.
  3. 공기/연료비가 적절해야 한다.
  4. 점화온도가 적정하게 유지 되게 재의 방출이 최소화 될 수 있는 소각로 형태이어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 폐기물의 완전연소를 위해서는 연료와 공기가 충분히 혼합되어야 하며, 적절한 공기/연료비와 온도 유지가 필수적입니다. 특히 가스가 연소실 내에 충분히 머물러야 완전히 연소될 수 있으므로 체류시간은 가능한 한 길어야 합니다.
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44. 쓰레기 2톤을 건조시킨 후 무게를 측정하였더니 1000kg이 되었다면 이 때의 함수율은?

  1. 10%
  2. 25%
  3. 50%
  4. 100%
(정답률: 69%)
  • 함수율은 전체 무게 중 수분이 차지하는 비율을 의미하며, 건조 후 무게는 수분이 모두 제거된 고형물 무게와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{함수율} = \frac{\text{전체무게} - \text{건조후무게}}{\text{전체무게}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{함수율} = \frac{2000 - 1000}{2000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{함수율} = 50\%$
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45. 폐기물의 최종처분으로 실시하는 내륙매립 공법이 아닌 것은?

  1. 셀 공법
  2. 압축매립 공법
  3. 박층뿌림 공법
  4. 도랑형 공법
(정답률: 71%)
  • 박층뿌림 공법은 폐기물을 얇게 펴서 뿌리는 방식으로, 내륙매립이 아닌 해양투기 시에 주로 사용되던 공법입니다.

    오답 노트
    셀 공법, 압축매립 공법, 도랑형 공법: 모두 내륙매립지에서 사용되는 대표적인 매립 방식입니다.
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46. 물의 증발잠열은 약 얼마인가?

  1. 300 kcal/kg
  2. 600 kcal/kg
  3. 900 kcal/kg
  4. 1200 kcal/kg
(정답률: 61%)
  • 물의 증발잠열은 물 $1\text{kg}$을 증발시키는 데 필요한 열량으로, 약 $600\text{ kcal/kg}$입니다. 이는 고위발열량과 저위발열량의 차이를 계산하는 수식에서도 핵심 상수로 활용됩니다.
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47. A 도시에서 1년간 쓰레기 수거량은 3400000톤 이다. 이 쓰레기를 5500명이 하루 8시간씩 수거하였다면 수거능력(MHT)은? (단, 1년간 작업일수는 310일 이다)

  1. 4.01 manㆍhr/ton
  2. 3.37 manㆍhr/ton
  3. 2.72 manㆍhr/ton
  4. 2.15 manㆍhr/ton
(정답률: 48%)
  • 수거능력(MHT)은 단위 중량의 쓰레기를 수거하는 데 투입된 총 인원-시간을 의미하며, 총 작업 시간을 총 수거량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{MHT} = \frac{\text{인원} \times \text{일일 작업시간} \times \text{연간 작업일수}}{\text{연간 총 수거량}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{MHT} = \frac{5500 \times 8 \times 310}{3400000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{MHT} = 4.01\text{ man} \cdot \text{hr/ton}$$
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48. 메탄올(CH3OH) 1kg을 12%의 과잉공기를 공급하여 완전 연소시킬 때 소요되는 공기의 양은? (단, 표준상태 기준)

  1. 4.4 Sm3
  2. 5.0 Sm3
  3. 5.6 Sm3
  4. 6.2 Sm3
(정답률: 38%)
  • 메탄올의 완전 연소 반응식을 통해 이론 산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도와 과잉 공기 계수를 적용하여 최종 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{공기량} = \frac{\text{이론산소량}}{0.21} \times (1 + \text{과잉공기율})$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{공기량} = \frac{(\frac{1000}{32} \times 1.5 \times 22.4)}{0.21} \times 1.12$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{공기량} = 5.6\text{ Sm}^3$$
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49. 일정기간동안 특정지역의 쓰레기 수거차량의 대수를 조사하여 이 값에 쓰레기의 밀도를 곱하여 중량으로 환산하여 쓰레기 발생량을 산출하는 방법은?

  1. 경향법
  2. 직접계근법
  3. 물질수지법
  4. 적재차량 계수 분석법
(정답률: 81%)
  • 특정 지역의 쓰레기 수거 차량 대수를 조사하고, 여기에 쓰레기의 밀도를 곱하여 전체 중량으로 환산함으로써 발생량을 산출하는 방식은 적재차량 계수 분석법의 핵심 원리입니다.
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50. 스토커(stoker)방식 소각로의 장점으로 틀린 것은?

  1. 연속적인 소각과 배출이 가능하다.
  2. 체류시간이 짧고, 교반력이 강하며, 국부가열의 최소화로 고효율 유지가 가능하다.
  3. 수분이 많은 쓰레기의 소각도 가능하다.
  4. 발열량이 낮은 쓰레기의 소각도 가능하다.
(정답률: 57%)
  • 스토커 방식 소각로는 쓰레기를 이동시키며 연소시키므로 체류 시간이 길고 교반력이 약하며, 국부가열이 발생하기 쉬운 구조입니다.

    오답 노트
    연속적인 소각과 배출이 가능하다: 스토커의 기본 작동 방식임
    수분이 많은 쓰레기의 소각도 가능하다: 전처리를 통해 가능함
    발열량이 낮은 쓰레기의 소각도 가능하다: 보조 연료 등을 통해 가능함
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51. 다음 중 연료 자체가 타는 경우로 휘발유와 같이 끓는점이 낮은 기름의 연소나 왁스가 약화하여 다시 기화되어 연소되는 형태는?

  1. 분해연소
  2. 표면연소
  3. 자기연소
  4. 증발연소
(정답률: 57%)
  • 휘발유처럼 끓는점이 낮은 액체 연료가 기화되어 가스 상태로 연소하거나, 왁스가 기화되어 타는 방식은 증발연소의 전형적인 특징입니다.
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52. 쓰레기의 양이 4,000m3이며, 밀도는 1.2ton/m3 이다. 적재용량이 8ton인 차량으로 이 쓰레기를 운반한다면 몇 대의 차량이 필요한가?

  1. 120 대
  2. 400 대
  3. 500 대
  4. 600 대
(정답률: 54%)
  • 전체 쓰레기의 총 중량을 구한 뒤, 차량 한 대의 적재용량으로 나누어 필요한 차량 대수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{V \times \rho}{C}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{4000 \times 1.2}{8}$
    ③ [최종 결과] $N = 600$
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53. 탄소, 수소, 산소, 황을 무게로 각각 87%, 4%, 8%, 1% 함유한 중유의 연소에 필요한 이론 산소량이 1.80Sm3/kg 이라면 이론 공기량은?

  1. 약 2.8Sm3/kg
  2. 약 5.2Sm3/kg
  3. 약 8.6Sm3/kg
  4. 약 10.3Sm3/kg
(정답률: 43%)
  • 이론 공기량은 이론 산소량에 공기 중 산소의 부피 분율(약 21%)의 역수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Ao = \frac{O_o}{0.21}$
    ② [숫자 대입] $Ao = \frac{1.80}{0.21}$
    ③ [최종 결과] $Ao = 8.57$
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54. 다음은 생활 쓰레기의 성분별 구성비와 함수율을 나타낸 것이다. 이 쓰레기의 평균 함수율은?

  1. 35.9%
  2. 37.1%
  3. 39.7%
  4. 41.7%
(정답률: 35%)
  • 각 성분의 구성비와 함수율을 곱하여 합산함으로써 전체 평균 함수율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \sum (C \times w)$
    ② [숫자 대입] $W = (0.4 \times 80) + (0.35 \times 10) + (0.15 \times 4) + (0.1 \times 56)$
    ③ [최종 결과] $W = 41.7 \%$
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55. 쓰레기 발생량에 영향을 미치는 요인에 대한 설명 중 가장 적합한 것은?

  1. 기후에 따라 쓰레기 발생량과 종류가 다르게 된다.
  2. 수거빈도가 잦으면 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
  3. 쓰레기통의 크기가 클수록 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
  4. 재활용품의 회수 및 재이용률이 높을수록 쓰레기 발생량은 증가한다.
(정답률: 64%)
  • 쓰레기 발생량은 지역적 특성, 경제 수준, 사회적 습관뿐만 아니라 기후 조건에 따라 발생하는 쓰레기의 종류와 양이 달라지는 영향을 받습니다.

    오답 노트
    수거빈도가 잦음: 발생량 증가 경향
    쓰레기통 크기가 큼: 발생량 증가 경향
    재활용률 높음: 발생량 감소
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4과목: 소음 진동학

56. 다음 중 진동과 관련한 용어설명이다. ( ① )안에 알맞은 것은?

  1. 진동레벨
  2. 등감각곡선
  3. 변위진폭
  4. 진동수
(정답률: 70%)
  • 1~90Hz 범위의 주파수 대역별 진동가속도레벨에 인체의 진동감각특성을 보정하여 dB로 합산한 값은 진동레벨을 의미합니다.
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57. 바닥면적이 5m × 6m 이고, 높이가 3m인 방의 바닥, 벽, 천장의 흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.6 일 때 평균흡음율은?

  1. 약 0.22
  2. 약 0.27
  3. 약 0.31
  4. 약 0.35
(정답률: 41%)
  • 각 면적에 흡음률을 곱한 값의 합을 전체 면적으로 나누어 평균 흡음률을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\bar{\alpha} = \frac{\sum (S \times \alpha)}{\sum S}$
    ② [숫자 대입] $\bar{\alpha} = \frac{(30 \times 0.1) + (66 \times 0.2) + (30 \times 0.6)}{30 + 66 + 30}$
    ③ [최종 결과] $\bar{\alpha} = 0.27$
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58. A벽체 입사음의 세기가 10-3W/m2이고, 투과음의 세기가 10-6W/m2일 때 투과 손실은?

  1. 10 dB
  2. 20 dB
  3. 30 dB
  4. 40 dB
(정답률: 56%)
  • 입사음의 세기와 투과음의 세기 비율을 이용하여 투과 손실을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $TL = 10 \log \frac{I_{in}}{I_{out}}$
    ② [숫자 대입] $TL = 10 \log \frac{10^{-3}}{10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $TL = 30 \text{ dB}$
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59. 가속도진폭의 최대값이 0.01m/s2 인 정현진동의 진동 가속도 레벨은?(단, 기준 10-5m/s2)

  1. 28 dB
  2. 30 dB
  3. 57 dB
  4. 60 dB
(정답률: 45%)
  • 가속도 레벨은 기준 가속도에 대한 측정 가속도 실효치의 비를 로그 스케일로 나타낸 것입니다. 정현진동에서 실효치는 진폭을 $\sqrt{2}$로 나눈 값입니다.
    ① $VAL = 20 \log \frac{a}{a_0}$
    ② $VAL = 20 \log \frac{0.01 / \sqrt{2}}{10^{-5}}$
    ③ $VAL = 57 \text{ dB}$
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60. 음의 굴절에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 음파가 한 매질에서 타 매질로 통과할 때 구부러지는 현상이다
  2. 대기의 온도차에 의한 굴절은 온도가 낮은 쪽으로 굴절한다.
  3. 음원보다 상공의 풍속이 클 때 풍상측에서는 상공으로 굴절한다.
  4. 밤(지표부근의 온도가 상공보다 저온)이 낮(지표부근의 온도가 상공보다 고온)보다 거리감쇠가 크다.
(정답률: 50%)
  • 밤에는 지표면의 온도가 상공보다 낮은 기온역전층이 형성되어 음파가 지표면 쪽으로 굴절(하향 굴절)됩니다. 이로 인해 음파가 지표면을 따라 멀리 전달되므로, 낮보다 거리감쇠가 작고 소리가 더 멀리 들리게 됩니다.
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