환경기능사 필기 기출문제복원 (2009-09-27)

환경기능사 2009-09-27 필기 기출문제 해설

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환경기능사
(2009-09-27 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. 다음 대기오염물질의 분류 중 발생원에서 직접 외기로 배출되는 1차 오염 물질에 해당하는 것은?

  1. O3
  2. PAN
  3. NH3
  4. H2O2
(정답률: 57%)
  • 1차 오염 물질은 발생원에서 직접 배출되는 물질을 말하며, $NH_3$가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    $O_3$, PAN, $H_2O_2$: 대기 중 화학 반응을 통해 생성되는 2차 오염 물질임
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2. 다음 중 연소 시 질소화물의 저감방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배출가스 재순환
  2. 2단 연소
  3. 과잉공기량 증대
  4. 연소부분 냉각
(정답률: 83%)
  • 질소산화물($\text{NO}_x$)은 연소 온도가 높거나 공기 중의 질소가 산소와 반응할 때 발생합니다. 과잉공기량을 증대시키면 산소 농도가 높아져 질소산화물의 발생량이 오히려 증가하므로 저감 방법으로 부적절합니다.
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3. 다음 중 렝겔만 농도표와 관계가 깊은 것은?

  1. 매연측정
  2. 가스크로마토그래프
  3. 오존농도측정
  4. 질소산화물 성분분석
(정답률: 72%)
  • 렝겔만 농도표는 디젤 엔진 등에서 배출되는 매연의 농도를 측정할 때 사용하는 표준 비교표입니다.
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4. 표준상태에서 물 6.6g을 수증기로 만들 때 부피는?

  1. 5.16L
  2. 6.22L
  3. 7.24L
  4. 8.21L
(정답률: 47%)
  • 물질의 몰수와 표준상태에서의 기체 부피 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{w}{M} \times 22.4$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{6.6}{18} \times 22.4$
    ③ [최종 결과] $V = 8.21$
    따라서 수증기의 부피는 $8.21\text{L}$입니다.
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5. 수소 15%, 수분 0.5%인 중유의 고위발열량이 12,600kcal/kg일 때, 저위발열량(kcal/kg)은?

  1. 11,357 kcal/kg
  2. 11,446 kcal/kg
  3. 11,787 kcal/kg
  4. 11,992 kcal/kg
(정답률: 56%)
  • 연료의 저위발열량은 고위발열량에서 수소의 연소로 생성된 수증기의 증발잠열과 연료 내 수분의 증발잠열을 제외하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L_{net} = L_{gross} - 600 \times (9 \times H + W)$$
    (여기서 $H$는 수소 함량, $W$는 수분 함량)
    ② [숫자 대입]
    $$L_{net} = 12600 - 600 \times (9 \times 0.15 + 0.005)$$
    ③ [최종 결과]
    $$L_{net} = 11787$$
    따라서 저위발열량은 $11,787 \text{ kcal/kg}$ 입니다.
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6. 흡착법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물리적 흡착 Van der Waals 흡착이라고도 한다.
  2. 물리적 흡착은 낮은 온도에서 흡착량이 많다.
  3. 화학적 흡착인 경우 흡착과정이 주로 가역적이며 흡착제의 재생이 용이하다.
  4. 흡착제는 단위질량당 표면적이 큰 것이 좋다.
(정답률: 79%)
  • 화학적 흡착은 흡착제와 피흡착물 사이에 강한 화학 결합이 형성되므로, 과정이 비가역적이며 흡착제의 재생이 매우 어렵거나 불가능합니다.

    오답 노트
    물리적 흡착: Van der Waals 힘에 의한 약한 결합으로 가역적입니다.
    온도 영향: 물리적 흡착은 발열 반응이므로 온도가 낮을수록 흡착량이 증가합니다.
    표면적: 흡착은 표면 현상이므로 단위질량당 표면적이 클수록 효율적입니다.
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7. 환경체감율에 따른 대기안정도를 나타낸 그림 중 역전상태인 것은? (단, 살선은 환경체감율, 점선은 건조단열체감율이다.)

(정답률: 76%)
  • 역전상태란 고도가 높아질수록 기온이 상승하는 상태를 말합니다. 제시된 그림 중 환경체감율(실선)이 우상향하여 고도가 올라갈수록 기온이 높아지는 그래프가 역전상태에 해당합니다.
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8. 과잉공기비 m을 크게 (m>1) 하였을 때의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소가스 중 CO농도가 높아져 산업공해의 원인이 된다,
  2. 통풍력이 강하여 배기가스에 의한 열손실이 크다.
  3. 배기가스의 온도 저하 및 SOx, NOx 등의 생성물이 증가한다.
  4. 연소실의 냉각효과를 가져온다.
(정답률: 46%)
  • 과잉공기비 $m$이 1보다 크다는 것은 이론 공기량보다 더 많은 산소를 공급했다는 의미입니다. 산소가 충분하면 완전연소가 촉진되어 불완전연소 생성물인 CO(일산화탄소)의 발생량이 감소합니다.

    오답 노트
    통풍력 강화 및 열손실 증가: 과잉 공기가 많아지면 배기가스 양이 늘어나 열손실이 커집니다.
    SOx, NOx 증가: 고온 연소 및 질소 공급 증가로 인해 생성물이 늘어납니다.
    연소실 냉각: 과잉 공기가 열을 흡수하여 연소실 온도를 낮추는 효과가 있습니다.
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9. 충전탑(packed tower)에 채워지는 충전물의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 단위용적에 대하여 비표면적이 작을 것
  2. 마찰저항이 작을 것
  3. 압력손실이 작고 충전밀도가 클 것
  4. 내식성과 내열성 클 것
(정답률: 56%)
  • 충전탑의 충전물은 기체와 액체의 접촉 면적을 최대화해야 하므로, 단위 용적당 비표면적이 커야 효율적인 흡수/흡착이 가능합니다.

    오답 노트
    단위용적에 대하여 비표면적이 작을 것: 비표면적이 커야 합니다.
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10. 다음 중 헨리의법칙에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 기체의 용매에 대한 용해도가 높을 경우에만 헨리의 법칙이 성립한다.
  2. HCl, HF, SO2 등은 헨리의 법칙이 잘 적용되는 가스 이다.
  3. 일정온도에서 특정 유해 가스의 압력은 용해가스의 액중 농도에 비례한다,
  4. 헨리정수는 온도변화에 상관없이 동일성분 가스는 항상 동일한 값을 가진다.
(정답률: 48%)
  • 헨리의 법칙은 일정 온도에서 액체에 용해되는 기체의 양(농도)이 그 기체의 부분 압력에 비례한다는 법칙입니다.
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11. 다음 중 중력 집진장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 침강실 입구폭이 클수록 유속이 느려지며 미세한 입자가 포집된다,
  2. 취급입경은 0.1~10㎛이며, 유지비용은 비싼편이다.
  3. 운전시 압력손실은 5~15mmH2O로 낮다.
  4. 침강실의 높이가 낮고, 수평길이가 길수록 집진율이 높아진다.
(정답률: 50%)
  • 중력 집진장치는 중력 침강 원리를 이용하므로 구조가 단순하여 설치비와 유지비가 매우 저렴하며, 주로 $50\mu m$이상의 조대 입자를 처리하는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    취급입경은 $0.1\sim 10\mu m$이며, 유지비용은 비싼편이다: $50\mu m$이상의 입자를 처리하며 유지비가 저렴함
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12. 직경이 300mm인 관에 18m3/min의 유량으로 유체가 흐르고 있다. 이 관 단면에서의 유체 유속(m/s)은?

  1. 약 3.1m/s
  2. 약 4.2m/s
  3. 약 5.3m/s
  4. 약 8.1 m/s
(정답률: 44%)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 정의되므로, 유속을 구하기 위해서는 유량을 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Q}{A}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{0.3}{0.0707}$
    ③ [최종 결과] $v = 4.2$
    따라서 유속은 약 4.2m/s입니다.
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13. 온실효과 및 온난화에 관한 설명 옳지 않은 것은?

  1. 교토의정서는 지구온난화 규제 및 방지와 관련한 국제 협약이다.
  2. 온실효과를 일으키는 물질로는 CO2, CH4, N2O 등이 있다.
  3. CO2의 약 60배 정도를 함유 한다.
  4. 대기 중의 CO2는 태양광선 중 자외선을 흡수하여 온실 효과를 일으킨다.
(정답률: 48%)
  • 대기 중의 $\text{CO}_{2}$는 태양광선 중 적외선을 흡수하여 온실 효과를 일으키며, 자외선은 주로 성층권의 오존층에서 흡수합니다.
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14. A기체와 물이 30℃에서 평형상태 있다. 기상에서의 A의 분입이 40mmHg일 때, 수중에서의 A기체의 액중 농도는? (단, 30℃에서 A기체의 물에 대한 헨리상수는 1.60×101(atm ·m3/kmol)이다.)

  1. 2.29×10-3 koml/m3
  2. 3.29×10-3 koml/m3
  3. 2.29×10-2 koml/m3
  4. 3.29×10-2 koml/m3
(정답률: 56%)
  • 헨리의 법칙을 이용하여 기상 분압과 액상 농도의 관계를 계산합니다. 이때 분압의 단위는 atm으로 통일해야 합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{P}{H}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{40 / 760}{1.60 \times 10^{1}}$
    ③ [최종 결과] $C = 3.29 \times 10^{-3}$ kmol/m$^{3}$
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15. 백필터(Bag Filter)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 폭발성 및 점착성 먼지 제거가 곤란하다.
  2. 수분에 대한 적응성이 낮으며, 유지비용이 많이 든다.
  3. 여과 속도가 클수록 집진효율이 커진다.
  4. 가스 온도에 른 여재의 사용이 제한된다,
(정답률: 44%)
  • 백필터는 여과 속도가 너무 빠르면 먼지가 여재 내부로 깊숙이 박히거나 통과할 가능성이 높아져 오히려 집진 효율이 감소합니다.
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2과목: 폐수처리

16. 해수의 특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 해수 내 전체질소 중 35% 정도는 암모니아성 질소, 유기질소 형태이다.
  2. 해수의 pH는 약 5.6 정도로 약산성이다.
  3. 해수의 주요 성분 농도비는 거의 일정하다.
  4. 해수의 Mg/Ca 비는 담수에 비하여 큰 편이다.
(정답률: 69%)
  • 해수의 pH 농도는 약 8.3으로 약알칼리성을 띠는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    해수의 pH는 약 5.6 정도로 약산성이다: pH 8.3의 알칼리성임
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17. 직경 1m의 콘크리트 관을 20℃의 물이 동수구배 0.01로 흐르고 있다. 맨닝(Manning) 공식에 의해 평균 유속을 구하면? (단, n=0.014 이다.)

  1. 1.42 m/s
  2. 2.83 m/s
  3. 4.62 m/s
  4. 5.71 m/s
(정답률: 46%)
  • 맨닝 공식을 이용하여 관로 내 평균 유속을 계산합니다. 원형 관의 경우 경심 $R$은 직경의 $1/4$입니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{1}{n} R^{2/3} I^{1/2}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{1}{0.014} \times (\frac{1}{4})^{2/3} \times 0.01^{1/2}$
    ③ [최종 결과] $V = 2.83$ m/s
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18. A폐수의 응집 처리를 위해 Jar test를 하였다. 폐수시료 300mL에 대하여 0.2%의 황산알루미늄 15mL를 넣었을 때 가장 좋은 결과가 나왔다. 이 경우 황산알루미늄의 사용량은 폐수시료에 대하여 몇 mg/L 인가?

  1. 10 mg/L
  2. 50 mg/L
  3. 100 mg/L
  4. 150 mg/L
(정답률: 45%)
  • Jar test를 통해 투입된 응집제의 농도를 $\text{mg/L}$ 단위로 계산하는 문제입니다. 먼저 투입된 응집제의 절대 질량을 구한 뒤, 이를 폐수 시료 부피로 나누어 농도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{mg/L} = \frac{\text{용액 농도}(\%) \times \text{투입량}(\text{mL}) \times 10000}{\text{시료 부피}(\text{mL})}$
    ② [숫자 대입] $\text{mg/L} = \frac{0.2 \times 15 \times 10000}{300}$
    ③ [최종 결과] $\text{mg/L} = 100$
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19. 생물학적 원리를 이용한 하 · 폐수 고도처리공법 중 A/O 공법의 일반적인 공정의 순서로 가장 적합 한 것은?

  1. 혐기조 → 호기조 → 침전지
  2. 무산소조 → 호기조 → 무산소조 → 재포기조 → 침전지
  3. 호기조 → 무산소조 → 침전지
  4. 혐기조 → 무산소조 → 호기조 → 무산소조 → 침전지
(정답률: 55%)
  • A/O 공법은 Anaerobic(혐기조)와 Oxic(호기조)의 약자로, 인과 질소를 제거하기 위해 혐기조에서 인을 방출시키고 호기조에서 과잉 섭취하게 하는 공정입니다. 따라서 일반적인 순서는 혐기조 $\rightarrow$ 호기조 $\rightarrow$ 침전지 순으로 진행됩니다.
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20. 0.01N-NaOH 용액의 농도를 ppm으로 옳게 나타낸 것은?

  1. 40
  2. 400
  3. 4000
  4. 40000
(정답률: 51%)
  • 노르말 농도를 ppm(mg/L) 단위의 질량 농도로 환산하는 문제입니다. NaOH의 몰질량은 $40\text{g/mol}$이며, $0.01\text{N}$은 $0.01\text{M}$과 동일합니다.
    ① [기본 공식] $\text{ppm} = \frac{\text{몰농도} \times \text{몰질량} \times 1000}{\text{용액 밀도}} $
    ② [숫자 대입] $\text{ppm} = \frac{0.01 \times 40 \times 1000}{1}$
    ③ [최종 결과] $\text{ppm} = 400$
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21. 다음 중 활성슬러지공법으로 하수처리 시 주로 사상성미생물의 이상번식으로 2차침전지에서 침전성이 불량한 슬러지가 침전되지 못하고 유출되는 현상을 의미하는 것은?

  1. 슬러지 벌킹
  2. 슬러지 시딩
  3. 연못화
  4. 역세
(정답률: 79%)
  • 활성슬러지법에서 사상성 미생물이 과도하게 증식하여 슬러지가 솜사탕처럼 부풀어 오르고, 이로 인해 2차 침전지에서 침전 효율이 떨어져 슬러지가 유출되는 현상을 슬러지 벌킹이라고 합니다.
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22. 다음 중 인체에 만성 중독증상으로 카네미유증을 발생시키는 유해물질은?

  1. PCB
  2. Mn
  3. As
  4. Cd
(정답률: 75%)
  • PCB(폴리염화비페닐)는 인체에 축적될 경우 신경계 장애 및 피부 질환을 일으키며, 특히 관절과 뼈의 변형을 초래하는 카네미유증의 원인 물질입니다.

    오답 노트
    Mn: 망간 중독 시 파킨슨 증상 유발
    As: 비소 중독 시 피부 각화증 및 암 유발
    Cd: 카드뮴 중독 시 이타이이타이병 유발
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23. A공장의 최종 방류수 4000m3/day에 염소를 60kg/day로 주입하여 방류하고 있다. 염소주입 후 잔류염소량이 3mg/L이었다면 이 때 염소 요구량은 몇 mg/L 인가?

  1. 12 mg/L
  2. 17 mg/L
  3. 20 mg/L
  4. 23 mg/L
(정답률: 28%)
  • 염소 요구량은 주입한 염소량에서 반응 후 남은 잔류염소량을 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C_{req} = C_{dos} - C_{res}$ 염소요구량 = 주입농도 - 잔류농도
    ② [숫자 대입] $C_{dos} = \frac{60 \times 10^{6}}{4000 \times 10^{3}} = 15$ $$C_{req} = 15 - 3$$
    ③ [최종 결과] $C_{req} = 12$ 따라서 염소 요구량은 $12\text{ mg/L}$입니다.
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24. 수질 오염공정시험기준상 윙클러-아지드화나트륨 변법에 의한 DO 측정 시 표준적정액으로 옳은 것은?

  1. 0.025N Na2S2O3
  2. 0.025N Na2C2O4
  3. 0.025N KMnO4
  4. 0.025N K2Cr2O7
(정답률: 37%)
  • 윙클러-아지드화나트륨 변법을 이용한 DO 측정 시에는 티오황산나트륨($Na_{2}S_{2}O_{3}$) 용액을 표준적정액으로 사용합니다.
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25. 다음 중 활성슬러지공법으로 폐수를 처리하는 경우 침전성이 좋은 슬러지가 최종침전지에서 떠 오르는 슬러지 부상(sludgerising)을 일으키는 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 층유 형성
  2. 이온전도도 차
  3. 탈질 작용
  4. 색도 차
(정답률: 69%)
  • 최종침전지에서 탈질 작용이 일어나면 질소($N_{2}$) 가스가 발생하며, 이 가스 방울이 슬러지에 부착되어 슬러지를 수면 위로 떠오르게 하는 슬러지 부상 현상을 일으킵니다.
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26. 다음 중 황산알루미늄에 비하여 처리수의 pH 강하가 적고 알칼리 소비량도 적은 무기성 고분자 응집제는?

  1. PAC(poly aluminium chloride)
  2. ABS(alkyl benzene sulfonate)
  3. PCB(poly chlorinated biphenyl)
  4. PCDD(polychlorinated dibenzo -p- dioxin)
(정답률: 53%)
  • PAC(poly aluminium chloride)는 황산알루미늄보다 pH 강하가 적고 알칼리 소비량이 적은 대표적인 무기성 고분자 응집제입니다.

    오답 노트
    ABS(alkyl benzene sulfonate), PCB(poly chlorinated biphenyl), PCDD(polychlorinated dibenzo -p- dioxin)는 모두 탄소를 포함한 유기화합물입니다.
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27. 수질오염공정시험기준상 생물화학적 산소요구량 측정방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시료를 20℃에서 5일간 저장하여 두었을 때 시료 중의 호기성 미생물의 증식과 호흡작용에 의하여 소비되는 용존산소의 양으로부터 측정하는 방법이다.
  2. pH가 6.5~8.5의 범위를 벗어나는 시료는 염산(1+1) 또는 40% 수산화나트륨 용액으로 시료를 중화하는데 이 때 넣어주는 산 또는 알칼리의 양은 시료량의 5%가 넘지 않도록 하여야 한다.
  3. 공장폐수나 혐기성 발효의 상태에 있는 시료는 호기성 산화에 필요한 미생물을 식종하여야 한다.
  4. 수온이 20℃ 이하이거나 20℃일 때의 용존산소 함유량이 포화량 이상으로 과포화 되어 있을 때에는 수온을 23~25℃로하여 15분간 통기하고 방냉하여 수온을 20℃로 한다.
(정답률: 50%)
  • BOD 측정 시 pH가 $6.5\sim8.5$ 범위를 벗어나는 시료는 염산 또는 수산화나트륨으로 중화하여 pH $7\sim7.2$로 맞추어야 하며, 이때 첨가하는 산 또는 알칼리의 양은 시료량의 $0.5\%$를 넘지 않아야 합니다.
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28. 다음 중 용존공기 부상법에서 공기와 고형물간의 비를 나타낸 것은?

  1. A/S 비
  2. F/M 비
  3. C/N 비
  4. SVI 비
(정답률: 43%)
  • 용존공기 부상법(DAF)에서 공기와 고형물(Suspended Solids) 간의 비를 나타내는 지표는 A/S 비(Air-to-Solid ratio)입니다.
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29. 다음은 수질오염공정시험기준상 방울수에 대한 설명이다. ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. ① 10방울, ② 1mL
  2. ① 20방울, ② 1mL
  3. ① 10방울, ② 0.1mL
  4. ① 20방울, ② 0.1mL
(정답률: 73%)
  • 수질오염공정시험기준에 따르면, 방울수라 함은 $20^{\circ}C$에서 정제수 20방울을 적하할 때 그 부피가 약 $1\text{mL}$가 되는 것을 의미합니다.
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30. 스톡스법칙에 따른 입자의 침전속도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 침전속도는 입자와 물의 밀도차에 비례한다.
  2. 침전속도는 중력가속도에 비례한다.
  3. 침전속도는 입자지름의 제곱에 반비례한다.
  4. 침전속도는 물의 점도에 반비례한다.
(정답률: 58%)
  • 스톡스 법칙에 따르면 침전속도는 입자 지름의 제곱, 입자와 물의 밀도차, 중력가속도에 비례하고, 물의 점도에 반비례합니다.

    오답 노트
    침전속도는 입자지름의 제곱에 반비례한다: 제곱에 비례함
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31. pH 9인 용액의 [OH-]농도(mol/L)는?

  1. 10-1
  2. 10-5
  3. 10-9
  4. 10-11
(정답률: 42%)
  • 물의 이온곱 상수를 이용하여 pH로부터 pOH를 구한 뒤, 수산화이온 농도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $pOH = 14 - pH$
    ② [숫자 대입] $pOH = 14 - 9 = 5$
    ③ [최종 결과] $[OH^-] = 10^{-5}$
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32. 살수여상에서 발생하는 연못화 현상의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유기물 부하량이 너무 적어 처리가 되지 않을 경우
  2. 매질이 너무 작거나 균일하지 못한 경우
  3. 미생물이 점막이 과도하게 탈리되어 공국울 메울 경우
  4. 최조침전지에서 현탁고형물이 충분히 제거되지 않을 경우
(정답률: 45%)
  • 연못화 현상은 매질의 공극이 막혀 물이 고이는 현상으로, 주로 유기물 부하량이 너무 많아 미생물 점막이 과도하게 형성되거나 현탁고형물이 제대로 제거되지 않았을 때 발생합니다. 따라서 유기물 부하량이 너무 적은 것은 원인이 될 수 없습니다.
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33. 활성슬러지공법으로 하 (폐)수를 처리하는 과정에서 발생하는 각종 슬러지에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1차슬러지(primary setting sludge)는 포기조 바닥에 퇴적된 슬러지이다.
  2. 잉여슬러지(excess sludge)는 최초침전지에서 발생한 슬러지로 포기조에 투입된다.
  3. 반송슬러지(return sludge)는 최종침전지에서 발생하는 활성슬러지로 포기조에 재투입되는 슬러지이다.
  4. 소화슬러지(digested sludge)는 혐기성 소화조 내부에서 안정화되지 못하고 부상하는 스컴의 일종이다.
(정답률: 53%)
  • 반송슬러지는 최종침전지에서 침전된 활성슬러지를 미생물 농도 유지를 위해 다시 포기조로 보내는 슬러지를 말합니다.

    오답 노트
    1차슬러지: 최초침전지 바닥에 퇴적된 슬러지임
    잉여슬러지: 시스템 내 과잉 생산되어 외부로 인출되는 슬러지임
    소화슬러지: 혐기성 소화 과정을 거쳐 안정화된 슬러지임
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34. 함수율 98%(중량)의 슬러지를 농축하여 함수율 94%(중량)인 농축 슬러지를 얻었다. 이 때 슬러지의용적은 어떻게 변화되는가? (단, 슬러지 비중은 모두 1.0으로 가정한다.)

  1. 원래의 1/2
  2. 원래의 1/3
  3. 원래의 1/6
  4. 원래의 1/9
(정답률: 65%)
  • 슬러지의 농축 전후 용적 변화는 고형물 질량이 일정하다는 원리를 이용하여 함수율을 이용한 고형물 함량비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{1 - P_1}{1 - P_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{1 - 0.98}{1 - 0.94}$
    ③ [최종 결과] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{1}{3}$
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35. 유기물 과다 유입에 따른 수질오염 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. DO 농도의 감소
  2. 혐기 상태로 변화
  3. 어패류의 폐사현상
  4. BOD 농도의 감소
(정답률: 50%)
  • 유기물이 과다 유입되면 미생물이 이를 분해하기 위해 많은 양의 산소를 소비하므로 DO 농도가 감소하고, 산소 부족으로 인해 혐기 상태로 변화하며 결국 어패류가 폐사하게 됩니다. 반면, 유기물 농도가 높아지므로 생물화학적 산소요구량인 BOD 농도는 증가하게 됩니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 수분 함유량 10%인 쓰레기를 건조시켜 수분 함유량을 5%로 하기 위해 쓰레기 1톤당 증발시켜야 하는 수분의 양은? (단, 쓰레기 비준은 1.0)

  1. 10.0 kg
  2. 41.4 kg
  3. 52.6kg
  4. 100kg
(정답률: 49%)
  • 건조 전후의 고형물 양은 일정하다는 원리를 이용하여 증발시켜야 할 수분량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W_w = W \times \frac{w_1 - w_2}{100 - w_2}$
    ② [숫자 대입] $W_w = 1000 \times \frac{10 - 5}{100 - 5}$
    ③ [최종 결과] $W_w = 52.6$
    따라서 증발시켜야 하는 수분의 양은 $52.6\text{kg}$입니다.
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37. 쓰레기의 성상분석 및 시료 채취방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 지역 쓰레기의 성상 파악을 위해서는 적어도 년 4회의 측정이 필요하다.
  2. 수분의 평균치를 알기 위해서는 비오는 날의 수집은 피하는 것이 바람직하다
  3. 1회의 시료채취는 적어도 쓰레기의 축소작업 개시부터 24시간 이내에 완료하는 것이 바람직하다.
  4. 쓰레기 시료 채취작업은 될 수 있는 한 신속하게 진행한다.
(정답률: 55%)
  • 쓰레기의 성상분석을 위한 시료 채취 시, 1회의 시료 채취는 적어도 쓰레기의 축소작업 개시부터 24시간 이내에 완료하는 것이 아니라, 일반적으로 더 짧은 시간 내에 신속히 완료하여 시료의 변질을 막아야 합니다.
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38. 슬러지 내의 수분 중 일반적으로 가장 많은 양을 차지하며 고형물질과 직접 결합해 있지 않기 때문에 농축 등의 방법으로 용이하게 분리할 수 있는 수분은?

  1. 간극수
  2. 모관결합수
  3. 부착수
  4. 내부수
(정답률: 70%)
  • 슬러지 내 수분 중 고형물 입자 사이의 빈 공간에 존재하는 물로, 고형물과 직접 결합되어 있지 않아 농축이나 압착 등의 물리적 방법으로 가장 쉽게 제거할 수 있는 수분은 간극수입니다.
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39. 폐기물공정시험기준(방법)에 의거 기름성분을 중량법(노말헥산 추출시험방법)으로 분석하는 방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 노말헥산층에 용핵되는 물질을 노말헥산으로 추출하여 증발시킨 잔류물의 무게로부터 구하는 방법이다.
  2. 정량범위는 5~200mg이고, 표준편차율은 5~20% 이다.
  3. 전기맨틀의 온도를 105~110℃로 유지하면서 1mL/min 속도로 증류한다.
  4. 수분제거를 위해 무수황산나트륨을 넣는다.
(정답률: 43%)
  • 폐기물공정시험기준의 기름성분 중량법 분석 시, 증류 단계에서 전기맨틀의 온도는 $80^{\circ}\text{C}$로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    노말헥산 추출법: 노말헥산층에 용해되는 물질을 추출하여 잔류물 무게로 측정
    정량범위: $5\sim200\text{mg}$, 표준편차율 $5\sim20\%$
    수분제거: 무수황산나트륨 사용
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40. 수거된 폐기물을 압축하는 이유로 거리가 먼 것은?

  1. 저장에 필요한 용적을 줄이기 위해
  2. 수송 시 부피를 감소시키기 위해
  3. 매립지의 수명을 연장시키기 위해
  4. 소각장에서 소각 시 원활한 연소를 위해
(정답률: 45%)
  • 폐기물 압축은 부피를 줄여 저장 용적을 감소시키고 수송 효율을 높이며, 매립지의 수명을 연장하는 것이 주 목적입니다. 압축된 폐기물은 오히려 밀도가 높아져 소각 시 공기 흐름을 방해하므로 원활한 연소와는 거리가 멉니다.
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41. 다음 중 슬러지 탈수 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 원심분리
  2. 산화지
  3. 진공여과
  4. 벨트프레스
(정답률: 63%)
  • 슬러지 탈수는 기계적 힘이나 압력을 이용해 수분을 제거하는 공정입니다. 산화지는 미생물을 이용해 유기물을 분해하는 처리 공정으로 탈수 방법과는 거리가 멉니다.
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42. "열분해"에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 일반적으로 이론공기가 공극되는 상태에서 스팀을 주입하는 방법이다.
  2. 공기가 부족한 상태에서 폐기물을 연소시켜 고체, 액체 및 기체 상태의 연료를 생산하는 공정이다.
  3. 수소가 많은 상태에서 액체연료를 회수하는 방법이다.
  4. 200~350℃ 정도의 산소가 없는 상태에서 고압의 조건으로 유기물을 분해하여 기체의 연료를 회수하는 방법이다.
(정답률: 34%)
  • 열분해는 산소가 부족하거나 없는 상태에서 고온으로 유기물을 분해하여 고체(char), 액체(oil), 기체(gas) 형태의 연료를 생산하는 공정입니다.
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43. 다음 중 슬러지의 탈수 특성을 나타내는 인자로 가장 적합한 것은?

  1. 여과비저항
  2. 균등계수
  3. 알칼리도
  4. 유효경
(정답률: 53%)
  • 슬러지의 탈수 특성은 여과 시 저항의 크기를 나타내는 여과비저항을 통해 판단하며, 이 값이 클수록 탈수가 어렵습니다.
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44. 다음 중 폐기물의 퇴비화 공정에서 유지시켜 주어야 할 최적 조건으로 가장 적합한 것은?

  1. 온도 : 20±2℃
  2. 수분 : 5~10%
  3. C/N 비율 : 100~150
  4. pH : 6~8
(정답률: 64%)
  • 퇴비화 공정은 미생물이 유기물을 분해하는 과정으로, 미생물 활동이 가장 활발한 최적 환경을 유지해야 합니다. pH 6~8 범위가 가장 적합합니다.

    오답 노트
    온도: $50 \sim 60^{\circ}\text{C}$ 유지 필요
    수분: $50 \sim 60\%$ 유지 필요
    C/N 비율: $30 \sim 50$ 유지 필요
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45. 폐기물을 압축시킨 결과 용적감소율이 75%였다면 이 때의 압축비는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 51%)
  • 압축비는 원래 용적에 대한 압축 후 용적의 비율로, 용적감소율을 이용하여 계산합니다.
    $$\text{CR} = \frac{100}{100 - \text{감소율}}$$
    $$\text{CR} = \frac{100}{100 - 75}$$
    $$\text{CR} = 4$$
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46. A고체연료의 탄소, 수소, 산소 및 황의 무게비가 각각 85%, 5%, 9%, 1%일 때 완전연소에 필요한 이론공기량은? (단, 표준상태 기준)

  1. 1.81 Sm3/kg
  2. 2.45 Sm3/kg
  3. 8.62 Sm3/kg
  4. 10.54 Sm3/kg
(정답률: 43%)
  • 고체연료의 성분비에 따른 이론산소량을 구한 뒤, 공기 중 산소 농도(21%)를 고려하여 이론공기량을 산출합니다.
    $$\text{Ao} = 8.89C + 26.67(H - \frac{O}{8}) + 3.33S$$
    $$\text{Ao} = 8.89 \times 0.85 + 26.67(0.05 - \frac{0.09}{8}) + 3.33 \times 0.01$$
    $$\text{Ao} = 8.62 \text{ Sm}^{3}/\text{kg}$$
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47. 생활 쓰레기를 매립하였을 경우 다음 중 매립초기 (2단계)에 가스구성비 (부피 %)가 가장 큰 것은? (단, 2단계는 혐기성단계이나 메탄이 형성되지 않는 단계이다.)

  1. CO2
  2. C3H8
  3. H2S
  4. O3
(정답률: 55%)
  • 매립 초기 2단계는 혐기성 단계이지만 아직 메탄($CH_{4}$)이 형성되지 않는 시기로, 유기물이 분해되면서 이산화탄소($CO_{2}$)가 주성분으로 발생하여 가스 구성비가 가장 큽니다.
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48. 다음 중 쓰레기 발생량 산정방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 적채차량 계수 분석법
  2. 직접 계근법
  3. 물질수지법
  4. 직접 경향 분석법
(정답률: 67%)
  • 쓰레기 발생량 산정방법에는 적채차량 계수 분석법, 직접 계근법, 물질수지법 등이 사용되나, 직접 경향 분석법은 일반적인 발생량 산정 방법이 아닙니다.
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49. 폐기물의 강열감량 및 유기물함량 시험조건 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 백금제, 석영제 또는 사기제 도가니 등을 사용한다.
  2. 강열온도는 600±25℃로 한다.
  3. 시료는 전기로 안에서 1시간 강열한다.
  4. 시료에 25% 질산암모늄용액을 넣어 적신다.
(정답률: 43%)
  • 강열감량 및 유기물함량 시험 시 시료는 전기로 안에서 3시간 동안 강열해야 합니다.

    오답 노트
    백금제, 석영제 또는 사기제 도가니 사용: 적절한 용기 선택임
    강열온도 $600\pm25^{\circ}C$: 표준 시험 온도임
    25% 질산암모늄용액 사용: 탄화 과정에 필요한 시약임
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50. 다음은 폐기물의 고화처리방법에 관한 설명이다. 가장 적합한 것은?

  1. 석화기초법
  2. 피막형성법
  3. 시멘트기초법
  4. 자가시멘트법
(정답률: 78%)
  • 제시된 이미지 의 내용처럼 포틀랜드 시멘트를 고화제로 사용하여 고농도 중금속 폐기물을 처리하는 가장 일반적인 방법은 시멘트기초법입니다.
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51. 다음 중 MHT에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. man·hour/ton을 뜻한다.
  2. 폐기물의 수거효율을 평가하는 단위로 쓰인다.
  3. MHT가 클수록 수거효율이 좋다.
  4. 수거작업간의 노동력을 비교하기 위한 것이다.
(정답률: 69%)
  • MHT(Man-Hour per Ton)는 폐기물 1톤을 수거하는 데 필요한 노동 시간을 의미하므로, 이 값이 작을수록 적은 노동력으로 수거가 가능하다는 뜻이며 수거 효율이 좋음을 의미합니다.

    오답 노트
    MHT가 클수록 수거효율이 좋다: 값이 작을수록 효율적임
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52. 소각로 내의 화상 위에서 폐기물을 태우는 방식으로 플라스틱과 같이 열에 의해 용융되는 물질의 소각에 적당하나 연소 효율이 나쁘고 체류시간이 길고 교반력이 약하여 국부적으로 가열될 염려가 있는 소각로 형식으로 가장 적합한 것은?

  1. 액체 주입형 소각
  2. 고정상 소각로
  3. 유동상 소각로
  4. 열분해 용융 소각로
(정답률: 72%)
  • 화상 위에서 폐기물을 연소시키는 방식으로, 플라스틱처럼 용융되는 물질 처리에 적합하지만 교반력이 약해 국부 가열의 위험이 있고 체류시간이 긴 특징을 가진 것은 고정상 소각로입니다.
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53. 연소가스의 잉여열을 이용하여 보일러에 주입되는 물을 예열함으로써 보일러드럼에 발생되는 열응력을 감소시켜 보일러의 효율을 높이는 장치는?

  1. 과열기(super heater)
  2. 재열기(reheater)
  3. 절탄기(economizer_
  4. 공기예열기(air preheater)
(정답률: 65%)
  • 연소가스의 폐열을 회수하여 보일러 급수를 예열함으로써 열효율을 높이고 보일러 드럼의 열응력을 줄여주는 장치는 절탄기(economizer)입니다.
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54. 폐기물을 분리하여 재활용하고자 할 때 철금속류를 회수하는 가장 적합한 방법은?

  1. Air Separation
  2. Hand Separation
  3. Magnetic Separtion
  4. Screening
(정답률: 69%)
  • 철금속류는 자성을 띠고 있으므로, 자석을 이용하여 분리하는 Magnetic Separation(자력 선별) 방식이 가장 적합합니다.
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55. A도시에 인구 100,000명이 거주하고, 1인당 쓰레기 발생량은 평균 0.9kg/인·일이다. 이 쓰레기를 50명이 수거한다면 수거 능력(MHT)은? (단, 1일 작업시간은 8시간, 1년 작업일수는 300일이다.0

  1. 3.46 MHT
  2. 3.65 MHT
  3. 3.87 MHT
  4. 3.98 MHT
(정답률: 46%)
  • 수거 능력(MHT)은 총 작업 시간(MH)을 총 쓰레기 발생량(T)으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① $MHT = \frac{MH}{T}$
    ② $MHT = \frac{50 \times 8 \times 300}{100,000 \times 0.9 \times 365 / 1,000}$
    ③ $MHT = 3.65$
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4과목: 소음 진동학

56. 다음 중 진동레벨의 성능기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 측정가능 주파수 범위 : 1 ~ 90 Hz 이상
  2. 측정가능 진동레벨 범위 : 45 ~ 120 dB 이상
  3. 레벨렌지 변환기의 전환오차 : 0.5 dB 이내
  4. 지시계기의 눈금오차 : 1 dB 이내
(정답률: 47%)
  • 진동레벨 측정 기기의 성능 기준 중 지시계기의 눈금오차는 $0.5 \text{ dB}$이내여야 합니다.

    오답 노트
    지시계기의 눈금오차 : $1 \text{ dB}$이내: 기준치인 $0.5 \text{ dB}$를 초과하므로 옳지 않습니다.
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57. 다음 중 종파(소밀파)에 해당하는 것은?

  1. 물결파
  2. 전자기파
  3. 음파
  4. 지진파의 S파
(정답률: 71%)
  • 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 일치하는 파동을 종파라고 하며, 공기라는 매질을 통해 전달되는 음파가 대표적인 종파입니다.

    오답 노트
    물결파, 전자기파, 지진파의 S파: 진동 방향과 진행 방향이 수직인 횡파입니다.
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58. 80dB의 소음과 90dB의 소음이 동시에 발생할 경우 합성소음레벨은?

  1. 약 80 dB
  2. 약 85 dB
  3. 약 90 dB
  4. 약 93 dB
(정답률: 40%)
  • 여러 소음원이 동시에 존재할 때의 합성소음레벨은 각 소음의 에너지 합의 로그 값으로 계산합니다.
    ① $L_{total} = 10 \log_{10} (10^{\frac{L_1}{10}} + 10^{\frac{L_2}{10}})$
    ② $L_{total} = 10 \log_{10} (10^{\frac{80}{10}} + 10^{\frac{90}{10}})$
    ③ $L_{total} = 90.4 \text{ dB} \approx 90 \text{ dB}$
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59. 다음 중 소음 · 진동에 관련한 용여의 정의로 옳지 않은 것은?

  1. 반사음은 한 매질중의 음파가 다른 매질의 경계면에 입사한 후 진행방향을 변경하여 본래의 매질중으로 되돌아오는 음을 말한다.
  2. 정상소음도은 시간적으로 변동하지 아니하거나 또는 변동폭이 작은 소음을 말한다.
  3. 등가소음도는 임의의 측정시간동안 발생한 변동소음의 총 에너지를 같은 시간내의 정상소음의 에너지로 등가하여 얻어진 소음도를 말한다.
  4. 지발발파는 수 시간내에 시간차를 두고 발파하는 것을 말한다.
(정답률: 36%)
  • 지발발파는 폭파 대상에 구멍을 뚫고 폭약을 넣은 후, 수 시간 단위가 아니라 수 초 내의 짧은 시간차를 두고 순차적으로 파괴하는 방법입니다.
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60. 파동이 진행할 때 장애물 뒤쪽으로 음이 전파되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 회절
  2. 굴절
  3. 음성
  4. 흡음
(정답률: 64%)
  • 파동이 진행하다가 장애물을 만났을 때, 그 뒤쪽까지 휘어져 들어가는 현상을 회절이라고 합니다.
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