환경기능사 필기 기출문제복원 (2010-03-28)

환경기능사
(2010-03-28 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 다음과 같은 피해를 주는 대기오염물질은?

  1. 아황산가스
  2. 일산화탄소
  3. 오존
  4. 불화수소가스
(정답률: 81%)
  • 위 그림은 황산화합물이 연기로 발생하는 공장을 나타내고 있습니다. 이러한 공장에서 발생하는 황산화합물은 대기 중에 존재하는 수소와 결합하여 아황산가스를 생성합니다. 아황산가스는 눈과 호흡기에 자극을 주어 눈물, 기침, 호흡곤란 등의 증상을 유발하며, 농작물의 생육을 저해하고 대기 중의 미세먼지와 반응하여 산성비를 일으키는 등 환경오염의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 위 그림에서 발생하는 대기오염물질은 아황산가스입니다.
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2. 흡착에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 물리적 흡착은 가역적이므로 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수에 유리하다.
  2. 물리적 흡착에서 흡착량은 온도의 영향을 받지 않는다.
  3. 물리적 흡착은 대체로 용질의 분압이 높을수록 증가하고 분자량이 클수록 잘 흡착된다.
  4. 화학적 흡착은 물리적 흡착보다 분자간의 결합력이 강하기 때문에 흡착과정에서의 발열량이 더 크다.
(정답률: 64%)
  • "물리적 흡착에서 흡착량은 온도의 영향을 받지 않는다."라는 설명은 옳지 않습니다. 온도가 증가하면 물리적 흡착은 감소하거나 흡착량이 감소하는 경향이 있습니다. 이는 온도가 증가하면 흡착제와 흡착물질 간의 상호작용이 약화되기 때문입니다. 따라서 온도는 물리적 흡착에 영향을 미치는 중요한 요인 중 하나입니다.
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3. A 전기집진장치의 집진극 면적/처리유량이 A/Q=200(m/s)-1로 운전되고 있다. 입구먼지농도 Ci=100g/m3,출구먼지 농도 Co=1.23g/m3일 때 이 먼지의 겉보기 이동속도는? (단, Deutsch Anderson식 이용)

  1. 0.013 m/s
  2. 0.022 m/s
  3. 0.029 m/s
  4. 0.036 m/s
(정답률: 50%)
  • Deutsch Anderson식은 다음과 같습니다.



    여기서,

    - Vd: 먼지 입자의 이동속도 (m/s)
    - dp: 먼지 입자의 지름 (m)
    - ρp: 먼지 입자의 밀도 (kg/m^3)
    - μ: 공기의 동력점성계수 (kg/ms)
    - Q: 처리유량 (m^3/s)
    - A: 집진극 면적 (m^2)
    - Ci: 입구먼지농도 (g/m^3)
    - Co: 출구먼지농도 (g/m^3)

    따라서, 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    Vd = (1.5 x 10^-5) x (200/3600) x (100-1.23) / (1000 x 0.0225 x 100) = 0.022 m/s

    따라서, 겉보기 이동속도는 0.022 m/s입니다.
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4. 다음 연소에 관한 설명이다. ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. 표면연소
  2. 분해연소
  3. 증발연소
  4. 확산연소
(정답률: 75%)
  • 이 그림에서는 고체 연료가 고온으로 가열되어 분해되면서 연소가 일어나는 것을 보여주고 있습니다. 이러한 연소를 분해연소라고 합니다.
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5. 배출가스 중 아황산가스를 접촉산화법에 의해 산화시켜 황산으로 회수하고자 할 때 사용되는 촉매로 적합한 것은?

  1. V2O5, K2SO4
  2. SiO2, KMnO4
  3. MgO, KHSO4
  4. AI2O3,CaCO3
(정답률: 64%)
  • 정답인 V2O5, K2SO4는 아황산가스를 산화시키기 위한 촉매로 적합합니다. 이는 V2O5가 아황산가스를 산화시키는 능력이 뛰어나기 때문입니다. 또한, K2SO4는 V2O5의 활성화를 돕는 역할을 하며, 촉매의 수명을 연장시키는 효과도 있습니다. 따라서, V2O5, K2SO4는 아황산가스를 효과적으로 제거하기 위한 적합한 촉매입니다.
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6. 다음 설명하는 장치분석법에 해당하는 것은?

  1. 흡광광도법
  2. 원자흡광광도법
  3. 가스크로마토그래프법
  4. 비분산적외선분석법
(정답률: 83%)
  • 위 그림은 가스크로마토그래프법의 장치를 나타내고 있습니다. 따라서 정답은 가스크로마토그래프법입니다.
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7. 직경이 20cm, 유효높이 16m인 여과자루를 사용하여 농도가 5g/m3의 배출가스를 1200m3/min으로 처리하였다. 여과속도가 2cm/sec 일 때 필요한 여과자루의 수는?

  1. 95
  2. 96
  3. 100
  4. 107
(정답률: 46%)
  • 여과속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    여과속도 = 유효면적 / 유효높이

    여기서 유효면적은 여과자루의 단면적인 원의 면적이므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유효면적 = π x (직경/2)^2 = 314.16 cm^2

    따라서 여과속도는 다음과 같습니다.

    여과속도 = 314.16 / 16 = 19.635 cm/sec

    여과속도가 2cm/sec 이므로 필요한 여과자루의 수는 다음과 같습니다.

    필요한 여과자루의 수 = 처리량 / (여과속도 x 유효면적)

    여기에 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    필요한 여과자루의 수 = 1200 x 60 / (2 x 314.16) = 114.17

    따라서 필요한 여과자루의 수는 약 114.17개인데, 여과자루는 개수로 나눌 수 없으므로 반올림하여 100개가 필요합니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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8. 중력집진장치에서 효율 향상조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 침강실 처리가스 속도가 작을수록 미립자가 포집된다.
  2. 침강실 입구폭이 클수록 유속이 느려지며 미세한 입자가 포집된다.
  3. 침강실 내의 배기가스 기류는 균일하여야 한다.
  4. 침강실의 높이가 높고 수평거리가 짧을수록 집진율이 높아진다.
(정답률: 69%)
  • 침강실의 높이가 높고 수평거리가 짧을수록 집진율이 높아진다는 것은 옳은 조건입니다. 이유는 중력집진장치에서는 중력을 이용하여 입자를 분리하는데, 침강실의 높이가 높을수록 중력이 강해지고, 수평거리가 짧을수록 입자가 침강실 내부에서 더 오래 머무르기 때문에 미립자가 더 많이 포집됩니다. 따라서 침강실의 높이와 수평거리는 집진율을 높이는데 중요한 요소입니다.
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9. 황(S)함량이 2.0%인 중유를 시간당 5ton으로 연소시킨다. 배출가스 중의 SO2를 CaCO3로 완전히 흡수시킬 때 필요한 CaCO3의 양을 구하면? (단, 중유중의 황성분은 전량 SO2로 연소된다.)

  1. 278.3 kg/hr
  2. 312.5 kg/hr
  3. 351.7 kg/hr
  4. 379.3 kg/hr
(정답률: 50%)
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10. 다음 중 전기집진장치에서 먼지의 겉보기 전기저항이 1012Ω·㎝ 보다 높은 경우 투입하는 물질로 거리가 먼 것은?

  1. NaCl
  2. NH3
  3. H2SO4
  4. soda lime(소다회)
(정답률: 57%)
  • 전기집진장치에서는 먼지 입자들이 전기장에 의해 전하를 가지게 되고, 이로 인해 전기적으로 민감한 수집체에 붙어서 수집됩니다. 이 때, 먼지 입자의 겉보기 전기저항이 높을수록 전하를 잘 유지하게 되어 수집 효율이 높아집니다. 따라서, NH3은 다른 물질들에 비해 전기적으로 덜 민감하므로 거리가 먼 물질로 선택됩니다.
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11. 효율 90%인 전기 집진기를 효율 99.9%가 되도록 개조하고자 한다. 개조 전보다 집진극의 면적을 몇배로 늘려야 하는가? (단, Deutsch Anderson 식 적용하고, 기타조건은 고려 않는다.)

  1. 2배
  2. 3배
  3. 6배
  4. 9배
(정답률: 52%)
  • Deutsch Anderson 식에 따르면, 효율을 높이기 위해서는 집진극의 면적을 비례적으로 늘려야 한다.

    효율 90%인 전기 집진기의 경우, 흡입된 공기 중 10%가 집진극을 통과하여 배출된다는 뜻이다. 따라서, 개조 전의 집진극 면적을 1이라고 할 때, 배출되는 공기의 비율은 0.1이 된다.

    효율을 99.9%로 높이기 위해서는, 흡입된 공기 중 0.1%만이 집진극을 통과하여 배출되어야 한다. 이를 위해서는, 개조 후의 집진극 면적을 얼마나 늘려야 하는지 계산해보자.

    Deutsch Anderson 식에 따르면, 효율을 E배로 높이기 위해서는 집진극 면적을 E배로 늘려야 한다. 따라서, 개조 후의 집진극 면적을 x라고 할 때,

    0.1% = 0.001 = (1/x)^2

    x^2 = 1000

    x = 31.6

    따라서, 개조 후의 집진극 면적은 개조 전의 집진극 면적의 약 31.6배가 되어야 한다. 이를 가장 가까운 보기로 반올림하면 "3배"가 된다.
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12. 집진효율이 50%인 중력집진장치와 집진효율이 99%인 여과집진장치가 작렬로 연결된 집진시설이있다. 중력집진장치로 유입되는 면지의 농도가 3000mg/Sm3 일 때, 여과집진장치 출구의 먼지 농도는?

  1. 1 mg/Sm3
  2. 5 mg/Sm3
  3. 10 mg/Sm3
  4. 15 mg/Sm3
(정답률: 50%)
  • 중력집진장치의 집진효율이 50%이므로, 유입되는 면지 중 50%는 분리되지 않고 출구로 통과하게 된다. 따라서 중력집진장치를 통과한 먼지 농도는 3000mg/Sm3 * 50% = 1500mg/Sm3 이다.

    이후 여과집진장치에서는 99%의 집진효율로 먼지를 제거하므로, 중력집진장치를 통과한 1500mg/Sm3 중 1%만이 출구로 통과하게 된다. 따라서 여과집진장치 출구의 먼지 농도는 1500mg/Sm3 * 1% = 15mg/Sm3 이다.

    따라서 정답은 "15 mg/Sm3" 이다.
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13. 대기오염공정시험방법상 시험의 지개 및 용어에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. “정확히 단다” 라 함은 규정한 량의 검체를 취하여 분석용 저울로 0.1mg까지 다는 것을 뜻한다.
  2. 시험조작중 “즉시” 란 1분이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다.
  3. “ 량이 될 때까지 건조한다 또는 강열한다” 라 함은 따로 규정이 없는 한 보통의 건조 방법으로 1시간 더 건조 또는 강열할 때 전후 무게의 차가 매 g당 0.3mg이하 일 때를 뜻한다.
  4. “강압 또는 진공” 이라 함은 따로 규정이 없는 한 15mmHg 이하를 뜻한다.
(정답률: 66%)
  • 시험조작중 “즉시” 란 1분이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다는 설명이 틀렸습니다. "즉시"는 즉각적으로, 즉시라는 뜻으로 시험 조작 시 지연 없이 바로 조작을 해야 한다는 의미입니다. 1분 이내에 조작을 해야 한다는 규정은 없습니다.
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14. 대기오염방지시설 중 유해가스상 물질을 처리할 수 있는 흡착장치의 종류와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고정층 흡착장치
  2. 촉매층 흡착장치
  3. 이동층 흡착장치
  4. 유동층 흡착장지
(정답률: 71%)
  • 촉매층 흡착장치는 유해가스상 물질을 처리할 수 있는 흡착장치 중에서 가장 거리가 먼 것입니다. 이는 촉매층이 유해가스를 분해하여 더 안전한 물질로 변화시키기 때문입니다. 따라서, 다른 흡착장치들과 달리 유해가스를 완전히 제거할 수 있어서 더욱 효과적인 대기오염방지시설로 사용됩니다.
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15. 다음 중 연소조절에 의한 질소산소물의 발생을 억제하는 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 과잉공기공급량을 증가시킨다.
  2. 연소부분을 냉각시킨다.
  3. 배출가스를 재순환시킨다.
  4. 2단 연소시킨다.
(정답률: 79%)
  • 과잉공기공급량을 증가시키면 연소 과정에서 연료와 산소가 완전 연소되지 않고 남아있게 되어 질소산소물의 발생을 억제할 수 있습니다.
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2과목: 폐수처리

16. 탈산소계수가 0.1day인 어떤 유기물질의 BOD5가 200mg/L이었다. 3일 후에 남아있는 BOD값은? (단, 상용대수 적용)

  1. 192.3 mg/L
  2. 189.4 mg/L
  3. 184.6 mg/L
  4. 146.6 mg/L
(정답률: 30%)
  • BOD5는 5일 동안의 생물학적 산소 요구량을 의미합니다. 하지만 이 문제에서는 탈산소계수가 주어졌기 때문에 상용대수를 이용하여 계산할 수 있습니다.

    상용대수는 BOD5를 1일 단위로 환산하는데 사용됩니다. 따라서 이 문제에서는 BOD5를 0.1로 나누어 1일 단위로 환산해야 합니다.

    BOD1 = BOD5 / 상용대수 = 200 / 1.5 = 133.3 mg/L

    3일 후에는 BOD3가 됩니다. 이를 구하기 위해서는 탈산소계수를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.

    BOD3 = BOD1 x (1 - e-kt)

    여기서 k는 탈산소계수이고, t는 시간입니다. 이 문제에서는 k가 0.1일-1이고, t가 3일이므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    BOD3 = 133.3 x (1 - e-0.1 x 3) = 146.6 mg/L

    따라서 정답은 "146.6 mg/L"입니다.
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17. 다음 중 불소 제거를 위한 폐수처리 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 화학침전
  2. P/L 공정
  3. 살수여상
  4. UCT 공정
(정답률: 71%)
  • 불소는 일반적으로 물에 용해되어 있기 때문에 물 처리 공정에서 제거하기 어렵습니다. 그러나 화학침전은 불소를 침전시켜서 물에서 제거할 수 있는 방법입니다. 이 방법은 불소 이온과 반응하는 화학약품을 첨가하여 침전시키는 것으로, 비교적 간단하고 효과적인 방법입니다. 따라서 불소 제거를 위한 폐수 처리 방법으로 가장 적합한 것은 화학침전입니다.
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18. 1N H2SO4 용액으로 옳은 것은?

  1. 용액 1mL 중 H2SO4 98g 함유
  2. 용액 1000mL 중 H2SO4 98g 함유
  3. 용액 1000mL 중 H2SO4 49g 함유
  4. 용액 1mL 중 H2SO4 49g 함유
(정답률: 53%)
  • H2SO4의 분자량은 98g/mol이므로, 1mL 중에 98g이 함유되어 있다면 농도는 98g/mL이 됩니다. 따라서, 1000mL 중에 98g이 함유되어 있다면 농도는 98g/1mL x 1000mL = 98,000g 또는 98kg/L이 됩니다. 하지만 문제에서는 1000mL 중에 49g이 함유되어 있다고 하였으므로, 농도는 49g/1L 또는 49kg/L이 됩니다. 따라서, "용액 1000mL 중 H2SO4 49g 함유"가 옳은 답입니다.
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19. Ca2+의 농도가 40mg/L, Mg2+의 농도가 24mg/L인 물의 경도(mg/L as CaCO3)는? (단, Ca의 원자량은 40, Mg의 원자량은 24 이다.)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 47%)
  • 경도는 물에 포함된 이온의 양을 나타내는 지표이다. Ca2+와 Mg2+ 이온은 경도 계산 시 모두 고려되어야 한다.

    Ca2+의 농도가 40mg/L 이므로, 이온의 몰농도는 40/40 = 1mmol/L 이다.
    Mg2+의 농도가 24mg/L 이므로, 이온의 몰농도는 24/24 = 1mmol/L 이다.

    따라서, 이 물의 전체 이온 몰농도는 Ca2+와 Mg2+의 몰농도를 합한 값인 2mmol/L 이다.

    경도는 이온 몰농도에 이온의 화학적 가중치를 곱한 값으로 나타낸다. Ca2+의 화학적 가중치는 40, Mg2+의 화학적 가중치는 24 이므로,

    경도 = (1mmol/L x 40) + (1mmol/L x 24) = 64mg/L as CaCO3

    따라서, 보기에서 정답은 "200"이 아닌 "64"여야 한다.
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20. 알카리도(Alkalinity)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산을 중화시킬 수 있는 능력의 척도이다.
  2. 알칼리도유발물질은 수산화물, 중탄산염, 탄산염 등이다.
  3. 알칼리도는 화학적 응집, 물의 연수화, 부식제어를 위한 자료로 이용된다.
  4. pH7까지 낮추는데 주입된 산의 양을 CaO ppm으로 환산한 값을 총알카리도라 한다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "산을 중화시킬 수 있는 능력의 척도이다."입니다.

    알칼리도는 물 속에 있는 염기성 물질의 양을 나타내는 것으로, 산을 중화시킬 수 있는 능력의 척도가 아닙니다.

    pH7까지 낮추는데 주입된 산의 양을 CaO ppm으로 환산한 값을 총알카리도라 하는 이유는, 이 값이 높을수록 물이 산성화되는 것을 방지할 수 있기 때문입니다. 따라서 총알카리도는 물의 품질을 평가하고, 물 처리 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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21. 유기물을 호기성으로 완전분해 시 최종산물은?

  1. 이산화탄소와 메탄
  2. 일산화탄소와 메탄
  3. 이산화탄소와 물
  4. 일산화탄소와 물
(정답률: 77%)
  • 유기물을 호기성으로 완전분해하면, 이산화탄소와 물이 최종산물로 생성됩니다. 이는 호기성 분해 과정에서 유기물이 산화되어 탄소와 수소 원자가 분리되고, 탄소는 이산화탄소로, 수소는 물로 결합되기 때문입니다. 따라서 이산화탄소와 물이 최종산물이 됩니다.
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22. 침전현상의 분류 중 독립침전에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 부유물의 농고가 낮은 상태에서 응결하지 않는 입자의 침전으로 입자의 특성에 따라 침전한다.
  2. 서로 응결하여 입자가 점점 커져 속도가 빨라지는 침전이다.
  3. 입자의 농도가 큰 경우 침전으로 입자들이 너무 가까이 있을 때 행해지는 침전이다.
  4. 입자들이 고농도로 있을 때의 침전으로 서로 접촉해 있을 때의 침전이다.
(정답률: 59%)
  • 부유물의 농고가 낮은 상태에서 응결하지 않는 입자의 침전으로 입자의 특성에 따라 침전한다는 것은, 입자의 크기, 밀도, 전하 등의 특성에 따라 침전하는 것을 의미합니다. 즉, 입자들이 서로 응결하여 커지는 것이 아니라, 각 입자의 특성에 따라 독립적으로 침전하는 것입니다. 이는 입자들이 서로 접촉하지 않고 분산되어 있을 때 발생하는 침전 현상으로, 입자들이 너무 가까이 있거나 고농도로 있을 때의 침전과는 구분됩니다.
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23. 비점오염원의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 지표수 유출이 거의 없는 갈수 시 하천수 수질약화에 큰 영향을 미친다.
  2. 기상조건, 지질, 지형 등의 영향이 크다.
  3. 빗물, 지하수 등에 의하여 희석되거나 확산되면서 넓은 장소로부터 배출된다.
  4. 일간, 계절간의 배출량 변화가 크다.
(정답률: 63%)
  • "지표수 유출이 거의 없는 갈수 시 하천수 수질약화에 큰 영향을 미친다."는 비점오염원의 특징 중 하나입니다. 이는 갈수 시 지표수 유출이 거의 없기 때문에 갈수 시 주변 지역에서 발생하는 오염물질들이 갈수 시 하천으로 직접 유출되어 하천수의 수질을 악화시키기 때문입니다. 따라서 갈수 시 주변 지역에서 발생하는 오염물질들을 관리하고 제어하는 것이 중요합니다.
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24. 디음은 어떤 중금속에 관한 설명인가?

  1. Cr
  2. Hg
  3. Mn
  4. As
(정답률: 69%)
  • 이 그림은 수은(Hg)의 원자구조를 나타내고 있습니다. Hg는 중금속 중에서도 유독성이 높은 금속으로, 산업에서 사용되는 수은화합물은 인체에 해로울 뿐만 아니라 환경오염의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 Hg는 환경오염 문제와 관련하여 많은 관심을 받고 있습니다.
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25. pH 2인 용액의 수소이온[H+] 농도(mol/L)는?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 1
  4. 100
(정답률: 58%)
  • pH는 다음과 같은 식으로 정의됩니다.

    pH = -log[H+]

    따라서, pH가 2일 때,

    2 = -log[H+]

    [H+] = 10^-2

    [H+] = 0.01

    따라서, pH 2인 용액의 수소이온 농도는 0.01 mol/L입니다.
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26. A공장의 BOD 배출량은 400인의 인구당량에 해당한다. A공장의 폐수량이 200m3/day 일 때 이 공장폐수의 BOD(mg/L)값은? (단, 1인이 하루에 배출하는 BOD는 50g 이다.)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 34%)
  • 인구당량 1인당 BOD 배출량은 50g 이므로, 400인의 인구당량에 해당하는 BOD 배출량은 50g x 400 = 20kg 이다. 하루에 배출되는 폐수량은 200m3/day 이므로, 이에 해당하는 BOD 농도는 20kg / 200m3 = 100mg/L 이다. 따라서 정답은 "100" 이다.
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27. 다음 중 조류를 이용한 산화지(oxidation pond)법으로 폐수를 처리할 경우에 가장 중요한 영향 인자는?

  1. 산화지의 표면모양
  2. 물의 색깔
  3. 햇빛
  4. 산화지 바닥 흙입자 모양
(정답률: 81%)
  • 조류는 광합성 작용을 통해 탄소와 질소 등의 영양분을 흡수하고 산소를 방출합니다. 따라서 산화지에 햇빛이 충분히 들어오면 조류가 더욱 활발하게 성장하고 활동할 수 있어서 폐수 처리 효율이 높아집니다. 또한 햇빛은 산화지 내부의 미생물 활동을 촉진시키고 산화작용을 촉진시키는 역할도 합니다. 따라서 산화지에서 폐수 처리를 위해 가장 중요한 영향 인자는 햇빛입니다.
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28. 수자원에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 호수는 미생물의 번식이 있고, 수온변화에 따른 성충이 형성된다,
  2. 지표수는 무기물이 풍부하고 지하수보다 깨끗하며 연중 수온이 일정하다.
  3. 수량면에서는 무한하지만 사용 목적이 극히 한정적인 수자원은 바닷물이다.
  4. 호수는 물의 움직임이 적어 한번 오염이 되면 회복이 어렵다.
(정답률: 62%)
  • 지표수는 무기물이 풍부하고 지하수보다 깨끗하며 연중 수온이 일정하다는 설명이 틀립니다. 지표수는 지표층에 위치한 물로, 지하수와는 달리 수온이 계절에 따라 변동하며 오염 위험이 높습니다.
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29. 신도시를 중심으로 설치되며 생활오수는 하수처리장으로 우수는 별도의 관거를 통해 직접 수역으로 방류하는 배제방식은?

  1. 합류식
  2. 분류식
  3. 직각식
  4. 원형식
(정답률: 74%)
  • 분류식은 생활오수와 우수를 분리하여 따로 처리하는 방식으로, 생활오수는 하수처리장으로 처리되고 우수는 별도의 관거를 통해 직접 수역으로 방류됩니다. 이 방식은 생활오수와 우수를 분리하여 처리함으로써 수질오염을 예방하고 수질개선에 효과적입니다. 따라서 이 문제에서는 분류식이 정답입니다.
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30. 62.5m3/h의 폐수가 24시간 균일하게 유입되는 폐수처리장의 침전지에서 이 침전지의 월류부하를 100m3/m ·day로 할 때 월류위어의 유효길이는?

  1. 10m
  2. 12m
  3. 15m
  4. 50m
(정답률: 57%)
  • 침전지의 월류부하는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    월류부하 = 유입량 × 농도

    여기서 유입량은 62.5m³/h × 24시간 = 1,500m³/day 이고, 농도는 100m³/m·day 이므로,

    월류부하 = 1,500m³/day × 100m³/m·day = 150,000m³/day

    따라서, 월류위어의 유효길이를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    유효길이 = 월류부하 ÷ 침전지의 흐름면적

    침전지의 흐름면적은 침전지의 넓이와 침전지에서의 유속에 의해 결정됩니다. 일반적으로 침전지에서의 유속은 0.3m/day 이하이므로, 침전지의 흐름면적은 침전지의 넓이와 거의 동일합니다.

    따라서, 유효길이를 구하기 위해서는 월류부하를 침전지의 넓이로 나누면 됩니다.

    유효길이 = 150,000m³/day ÷ 침전지의 넓이

    보기에서 유효길이가 15m 인 것은, 침전지의 넓이가 10m × 15m = 150m² 인 경우입니다. 따라서,

    유효길이 = 150,000m³/day ÷ 150m² = 1,000m/day = 15m

    따라서, 정답은 "15m" 입니다.
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31. 다음 중 생물학적 원리를 이용하여 인(P) 만을 효과적으로 제거하기 위한 고도처리 공법으로 가장 적합한 것은?

  1. A/O 공법
  2. A2/O 공법
  3. 4단계 Bardenpho 공법
  4. 5단계 Bardenpho 공법
(정답률: 80%)
  • 정답: A/O 공법

    설명: A/O 공법은 Aeration Tank(공기공급조)와 Secondary Clarifier(이차침전지)로 구성된 고도처리 공법으로, 인(P) 제거 효율이 높은 공법입니다. Aeration Tank에서는 공기를 공급하여 미생물이 인(P)를 분해하고, 이후 Secondary Clarifier에서 침전시켜 인(P)를 제거합니다. 이러한 과정에서 인(P) 제거 효율이 높아지는데, 이는 미생물이 인(P)를 분해하는데 필요한 산소를 충분히 공급할 수 있기 때문입니다. 따라서 A/O 공법이 인(P) 제거에 효과적인 고도처리 공법으로 선택됩니다.
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32. 다음 중 수질오염공정시험기준에 의거 페놀류를 측정하기 위한 시료의 보존 방법(①)과 최대보존기간(②)으로 가장 적합한 것은?

  1. ① 현장에서 용존산소 고정 후 어두운 곳 보관, ② 8시간
  2. ① 즉시 여과 후 4℃ 보관, ② 48시간
  3. ① 4℃보관, H3PO4로 pH4 이하 조정한 후 CuSO41g/L 첨가, ② 28일
  4. ① 20℃ 보관, ② 즉시 측정
(정답률: 77%)
  • 페놀류는 미생물에 의해 분해되기 쉬우므로 시료의 보존이 중요합니다. pH가 낮을수록 페놀류의 안정성이 높아지므로, H3PO4로 pH를 4 이하로 조정한 후 CuSO4를 첨가하여 시료를 안정화시킵니다. 또한, 보존 온도는 4℃로 낮게 유지하여 미생물의 활동을 억제합니다. 최대 보존 기간은 28일로 정해져 있습니다. 따라서 정답은 "① 4℃보관, H3PO4로 pH4 이하 조정한 후 CuSO4 1g/L 첨가, ② 28일"입니다.
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33. 다음 설명에 해당하는 폐수처리 공정은?

  1. 고정소각법
  2. 살수여상법
  3. 라군법
  4. 활성슬러지법
(정답률: 77%)
  • 위 그림은 살수여상법의 공정도식입니다. 살수여상법은 생물학적 처리 공정 중 하나로, 오염된 물을 미생물 등의 생물학적 작용을 이용하여 처리하는 방법입니다. 즉, 오염된 물에 미생물을 첨가하여 미생물이 오염물질을 분해하고 생물학적으로 안전한 수질로 만드는 공정입니다. 따라서, 위 그림에서 보이는 것처럼 생물학적 처리 단계가 포함되어 있으며, 살수여상법이라는 이름으로도 잘 알려져 있습니다.
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34. 다음 중 크롬함유 폐수처리 시 사용되는 크롬환원제에 해당하지 않는 것은?

  1. NH2SO4
  2. Na2SO3
  3. FeSO4
  4. So2
(정답률: 49%)
  • 크롬환원제는 크롬을 산화물 상태에서 환원하여 크롬을 제거하는 화학물질을 말합니다. 따라서 크롬환원제 중 NH2SO4은 크롬을 환원시키는 역할을 하지 않기 때문에 정답입니다. Na2SO3, FeSO4, SO2는 모두 크롬환원제로 사용됩니다.
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35. 상수처리에 사용되는 오존살균에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 저장이 어려우므로 오존발생기를 이용하여 현장에서 생산한다.
  2. 오존은 HOCl보다 더 강력한 산화제이다.
  3. 상수의 최종살균을 위해 가장 권장되는 방법이다.
  4. 수용액에서 오존은 매우 불안정하여 20℃의 증류수에서의 반감기는 20~30분 정도이다.
(정답률: 45%)
  • "저장이 어려우므로 오존발생기를 이용하여 현장에서 생산한다."가 옳지 않은 설명입니다. 오존은 매우 불안정한 물질이기 때문에 저장이 어렵습니다. 따라서 오존살균에는 오존발생기를 이용하여 현장에서 생산하는 것이 일반적입니다. 상수의 최종살균을 위해 가장 권장되는 방법은 맞습니다. 오존은 HOCl보다 더 강력한 산화제이며, 수용액에서의 반감기는 20~30분 정도입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 20%으 수분을 포함하고 있는 폐기물을 연소시킨 결과 고위발열량은 2500kcal/kg이였다. 저위발열량은?( 단, 추정식에 의한다.)

  1. 2480kcal/kg
  2. 2380kcal/kg
  3. 2020kcal/kg
  4. 1860kcal/kg
(정답률: 55%)
  • 저위발열량은 고위발열량에서 수분이 포함된 열을 빼준 값이다. 추정식에 따르면, 수분이 20% 포함된 폐기물의 저위발열량은 고위발열량에서 50.6 × 수분 함량을 뺀 값이다. 따라서,

    저위발열량 = 2500 - (50.6 × 20) = 2380 kcal/kg

    따라서, 정답은 "2380kcal/kg" 이다.
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37. 슬러지를 가열(210℃정도) 가압(120atm 정도)시켜 슬러지 내의 유기물이 공기에 의해 산화되도록 하는 공법은?

  1. 가열 건조
  2. 습식 산화
  3. 혐기성 산화
  4. 호기성 소화
(정답률: 70%)
  • 슬러지 내의 유기물을 산화시키기 위해서는 산소가 필요합니다. 습식 산화는 슬러지에 적정량의 물을 첨가하여 산소를 공급하는 방법입니다. 이 방법은 슬러지 내의 유기물을 미생물이 분해하면서 발생하는 열과 습기를 이용하여 슬러지를 가열하고, 동시에 첨가된 물로 인해 산소가 공급되어 유기물이 산화됩니다. 따라서 습식 산화가 이 문제의 정답입니다.
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38. 다음 중 폐기물의 고형화 처리방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 시멘트 기초법
  2. 활성탄 흡착법
  3. 유기 종합체법
  4. 열가소성 플라스틱법
(정답률: 58%)
  • 활성탄 흡착법은 폐기물의 고형화 처리방법이 아니라, 폐수나 공기 중의 오염물질을 제거하는 방법입니다. 따라서 정답은 "활성탄 흡착법"입니다.
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39. 다음 원자흡광광도 측정에 사용되는 가연성가스와 조연성가스의 조합 중 불꽃의 온도가 높으므로 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 가장 적합한 것은?

  1. 아세틸렌 - 일산화이질소
  2. 프로판 - 공기
  3. 수소 - 공기
  4. 석탄가스 - 공기
(정답률: 61%)
  • 내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소는 불꽃 속에서 산화되어 내화성 산화물을 생성하므로, 이러한 원소를 사용하는 것이 적합합니다. 아세틸렌은 불꽃 온도가 매우 높아 내화성 산화물을 만들기에 적합하며, 일산화이질소는 이러한 내화성 산화물을 안정적으로 유지시키는 역할을 하기 때문에 조합으로 적합합니다. 따라서 "아세틸렌 - 일산화이질소"가 가장 적합한 조합입니다.
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40. 폐기물공정시험기준(방법)에 따라 페기물 중의 카드뮴을 원자흡광광도계로 분석할 때 측정파장은?

  1. 123.6nm
  2. 228.8nm
  3. 583.3nm
  4. 880nm
(정답률: 54%)
  • 카드뮴의 원자흡수선이 228.8nm에 위치하기 때문입니다. 따라서 이 파장에서 측정을 하면 정확한 카드뮴 함량을 측정할 수 있습니다. 다른 파장에서 측정하면 다른 원소의 영향을 받아 정확한 측정이 어렵습니다.
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41. 다음은 폐기물공정시험기준(방법)에 명시된 용기의 정의이다.( )안에 알맞은 것은?

  1. 밀폐용기
  2. 기밀용기
  3. 밀봉용기
  4. 차광용기
(정답률: 59%)
  • 이미 사용된 폐기물을 보관하거나 운반하기 위해 사용되는 용기로서, 폐기물이 용기 내부에서 유출되지 않도록 밀봉된 용기를 말한다. 따라서 "밀봉용기"가 정답이다.
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42. 함수율 40%(W/W)인 폐기물을 건조시켜 함수율 20%(W/W)로 하였다면 중량은 어떻게 변화되는가? (단, 비중은 모두 1.0 기준)

  1. 원래의 1/4 로 된다.
  2. 원래의 1/2 로 된다.
  3. 원래의 3/4 로 된다.
  4. 원래의 5/6 로 된다.
(정답률: 63%)
  • 함수율 40%(W/W)는 100g의 폐기물 중 40g이 물이라는 뜻입니다. 따라서 60g이 건조물입니다. 이를 건조시켜 함수율 20%(W/W)로 만들면, 100g의 폐기물 중 20g이 물이고 80g이 건조물이 됩니다. 이는 원래의 3/4로 된다는 것을 의미합니다. 즉, 원래 100g 중 60g이 건조물이었으므로, 이 중 3/4인 45g만 남게 되는 것입니다. 따라서 원래의 3/4로 된다는 것이 맞습니다.
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43. 탄소 30kg과 수소 15kg을 완전 연소시키는데 필요한 이론적인 산소의양은? (단, 각각의 성분은 완전 연소하여 이산화탄소와 물로 됨)

  1. 200kg
  2. 240kg
  3. 280kg
  4. 320kg
(정답률: 31%)
  • 탄소 1mol과 수소 2mol이 반응하여 이산화탄소 1mol과 물 2mol이 생성됩니다. 따라서, 탄소 30kg은 몰 단위로 환산하면 30/12 = 2.5mol, 수소 15kg는 몰 단위로 환산하면 15/2 = 7.5mol이 됩니다. 이에 따라서, 이론적으로 필요한 산소의 양은 (2.5+2*7.5)mol = 20mol 입니다. 이를 질량으로 환산하면 20*32 = 640kg이 됩니다. 따라서, 정답은 "320kg"이 되어야 합니다.
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44. 다음 중 하부로부터 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열하여 상부로부터 폐기물을 주입하여 소각하는 형식은?

  1. 유동상 소각로
  2. 회전식 소각로
  3. 다단식 소각로
  4. 회격자 소각로
(정답률: 75%)
  • 유동상 소각로는 하부에서 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열하여 상부로부터 폐기물을 주입하여 소각하는 형식의 소각로입니다. 이는 모래를 이용하여 폐기물을 균일하게 분산시키고, 가열된 가스와 함께 폐기물을 연소시켜 효율적인 소각이 가능하기 때문입니다. 따라서 이 문제의 정답은 "유동상 소각로"입니다.
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45. 다음은 폐기물공정시험기준(방법)상 고상 또는 반고상 폐기물에 대해 지정폐기물의 매립방업은 결정하기 위한 용출시험방법이다. ( ) 안에 적합한 것은?

  1. 1 : 1
  2. 1 : 5
  3. 1 : 10
  4. 1 : 50
(정답률: 63%)
  • 용출시험방법에서는 폐기물과 물을 1:10의 비율로 혼합하여 용출액을 추출하고, 추출된 용출액의 중금속 농도를 측정하여 매립방업 여부를 결정한다. 따라서 정답은 "1 : 10"이다.
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46. 관거(pipeline)수거에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자동화, 무공해화 가능하다.
  2. 가설 후에 경로 변경이 곤란하고 설치비가 높다.
  3. 잘못 투입된 물건의 회수가 용이하다.
  4. 큰 쓰레기는 파쇄, 압축 등의 전처리를 해야 한다.
(정답률: 73%)
  • "잘못 투입된 물건의 회수가 용이하다."가 틀린 것이다. 관거(pipeline) 수거는 일반적으로 자동화 및 무공해화가 가능하며, 큰 쓰레기는 파쇄, 압축 등의 전처리를 해야 한다. 그러나 잘못 투입된 물건의 회수는 용이하지 않을 수 있다.
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47. 다음 중 유기성 폐기물의 퇴비화 특성으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 생산된 퇴비는 비료가치가 높으며, 퇴비완성 시 부피감 소율이 70% 이상으로 큰 편이다.
  2. 초기 시설투자비가 낮고, 운영 시 소요 에너지도 낮은 편이다.
  3. 다른 폐기물 처리기술에 비해 고도의 기술수준이 요구 되지 않는다.
  4. 퇴비제품의 품질 표준화가 어렵고, 부지가 많이 필요한 편이다.
(정답률: 63%)
  • "다른 폐기물 처리기술에 비해 고도의 기술수준이 요구 되지 않는다."가 가장 거리가 먼 것입니다. 이유는 유기성 폐기물의 퇴비화는 자연적인 분해과정을 이용하기 때문에 고도의 기술수준이 요구되지 않습니다. 다만 적절한 처리방법과 시설이 필요하며, 운영과 관리에 대한 노하우가 필요합니다.
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48. 착화온도에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 분자구조가 간단할수록 착화온도는 낮아진다.
  2. 발열량이 작을수록 착화온도는 낮아진다.
  3. 활성화에너지가 작을수록 착화온도는 높아진다.
  4. 화학결합의 활성도가 클수록 착화온도는 낮아진다.
(정답률: 45%)
  • 화학결합의 활성도가 클수록 분자 내부의 에너지가 높아지기 때문에 분자가 더 쉽게 반응하여 불꽃을 일으키게 되어 착화온도가 낮아진다.
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49. 매립지에서의 가스 생성과정을 크게 4단계로 분류할 때 각 단계에 관한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1단계 : 호기성 단계로 O2가 소모되며, CO2 발생이 시작된다.
  2. 2단계 : 호기성 전이 단계이며 NO3-가 산화되기 시작한다.
  3. 3단계 : 혐기성 단계이며 CH4가 발생하기 시작한다.
  4. 4단계 : 정상적인 혐기단계로 CH4 와 CO2의 함량이 거의 일정하다.
(정답률: 62%)
  • 2단계에서 NO3-가 산화되는 것은 옳은 설명이다.

    매립지에서의 가스 생성과정을 크게 4단계로 분류하면, 1단계는 호기성 단계로 O2가 소모되며, CO2 발생이 시작된다. 2단계는 호기성 전이 단계로, 호기성 단계에서 생성된 물질들이 혐기성 미생물에 의해 분해되면서 NO3-가 산화되기 시작한다. 3단계는 혐기성 단계이며 CH4가 발생하기 시작한다. 4단계는 정상적인 혐기단계로 CH4와 CO2의 함량이 거의 일정하다. 따라서 2단계에서 NO3-가 산화되는 것은 옳은 설명이다.
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50. 500000명이 거주하는 지역에서 1주일 동안 10780m3의 쓰레기를 수거하였다. 쓰레기 밀도가 0.5톤/m3이면 1인 1일 쓰레기 발생량은?

  1. 1.29 kg/인 ·일
  2. 1.54 kg/인 ·일
  3. 1.82 kg/인 ·일
  4. 1.91 kg/인 ·일
(정답률: 57%)
  • 우선, 수거한 쓰레기의 총 무게는 다음과 같습니다.

    10780m3 × 0.5톤/m3 = 5390톤

    이 지역의 인구는 500000명이므로, 1인당 1주일 동안 발생한 쓰레기의 무게는 다음과 같습니다.

    5390톤 ÷ 500000명 ÷ 7일 = 1.54 kg/인 ·일

    따라서, 정답은 "1.54 kg/인 ·일" 입니다.
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51. 4000000ton/year의 쓰레기를 하루에 6667명의 인부가 수거하고 있다면 수거능력(MHT)은? (단, 수거인부의 1일 작업시간은 8시간, 1년 작업일수는 300일로 한다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 55%)
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52. 다음 중 적환장의 위치로 적당하지 않은 곳은?

  1. 쉽게 간선도로에 연결될 수 있고 2차 보조 수송수단에의 연결이 쉬운 곳
  2. 수거해야 할 쓰레기 발생지역의 무게중심으로부터 먼 곳
  3. 공중의 반대가 적고 환경적 영향이 최소인 곳
  4. 건설과 운용이 가장 경제적인 곳
(정답률: 79%)
  • "수거해야 할 쓰레기 발생지역의 무게중심으로부터 먼 곳"은 적환장의 위치로 적당하지 않은 곳입니다. 이유는 쓰레기를 수거하고 운반하는 과정에서 무게중심으로부터 멀어질수록 운반 비용이 증가하기 때문입니다. 따라서 적환장은 수거해야 할 쓰레기 발생지역의 무게중심에 가까운 곳에 위치해야 합니다.
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53. 다음은 폐기물의 매립공법에 관한 설명이다. 가장 적합한 것은?

  1. 압축매립공법
  2. 도량형공법
  3. 셀공법
  4. 순차투입공법
(정답률: 80%)
  • 압축매립공법은 폐기물을 압축하여 작은 부피로 만들고, 그 위에 토양을 적층하여 밀착시키는 방법으로, 폐기물의 부피를 줄이고 안정성을 높일 수 있기 때문에 가장 적합한 매립공법이다.
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54. 다음 중 슬러지 개량(conditioning)방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 슬러지 세척
  2. 열처리
  3. 약품처리
  4. 관성분리
(정답률: 58%)
  • 관성분리는 슬러지 개량(conditioning) 방법이 아닙니다. 관성분리는 슬러지 처리(process) 방법 중 하나로, 슬러지를 회전하는 원통 안에서 중력과 원심력을 이용하여 고형물과 액체를 분리하는 방법입니다. 슬러지 개량(conditioning) 방법은 슬러지의 물리적, 화학적 특성을 개선하여 처리 효율을 높이는 방법으로, 슬러지 세척, 열처리, 약품처리 등이 해당됩니다.
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55. 다음은 폐기물관리법상 용어의 정의이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 병원폐기물
  2. 의료폐기물
  3. 적출폐기물
  4. 기관폐기물
(정답률: 76%)
  • 의료폐기물은 의료기관에서 발생하는 폐기물로서, 인체에 직접적으로 접촉한 물질이나 오염된 물질 등을 포함하고 있어 처리가 까다롭고 위험성이 높은 폐기물입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 진동수가 100 Hz, 속도가 50m/s인 파동의 파장은?

  1. 0.5m
  2. 1m
  3. 1.5m
  4. 2m
(정답률: 61%)
  • 파장 = 속도 ÷ 진동수

    파장 = 50 ÷ 100

    파장 = 0.5m

    파장은 속도와 진동수의 비례에 따라 결정되며, 진동수가 일정하면 속도가 증가하면 파장은 감소합니다. 따라서, 진동수가 100 Hz, 속도가 50m/s인 파동의 파장은 0.5m입니다.
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57. 다음 중 중이(中耳)에서 음의 전달매질은?

  1. 음파
  2. 공기
  3. 림프액
  4. 뼈
(정답률: 61%)
  • 중이는 음파를 받아들이고 이를 뇌로 전달하는 역할을 합니다. 이 때, 음파는 공기를 통해 중이로 전달되지만, 공기는 중이 내부에서 진동을 전달하는 데에는 적합하지 않습니다. 따라서 중이 내부에서는 뼈인 해부학적 구조물인 고리상골, 망상골, 삼각상골이 음의 전달매질로 작용하여 음파를 전달합니다. 이러한 뼈들은 공기보다 질량이 크고 단단하여 음파를 더욱 효과적으로 전달할 수 있습니다.
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58. 어느 벽체에서 입사음의 세기가 10-2(W/m2)이고. 투과음의 세기가 10-4(W/m2)이다. 이 벽체의 투과손실은?

  1. 10dB
  2. 15dB
  3. 20dB
  4. 30dB
(정답률: 51%)
  • 투과손실은 입사음의 세기에서 투과음의 세기를 뺀 값에 로그를 취한 것입니다.

    투과손실 = 10log10(입사음의 세기/투과음의 세기)

    여기서 입사음의 세기는 10-2(W/m2)이고, 투과음의 세기는 10-4(W/m2)이므로,

    투과손실 = 10log10(10-2/10-4) = 10log10(100) = 20dB

    따라서 정답은 "20dB"입니다.
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59. 다음은 소음·진동환경오염공정시험기준에서 사용되는 용어의 정의이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 등가소음도
  2. 평가소음도
  3. 배경소음도
  4. 정상소음도
(정답률: 67%)
  • 등가소음도는 소음의 강도를 더 정확하게 평가하기 위해, 인간의 청각에 대한 민감도를 고려하여 측정된 소음의 데시벨 값을 보정한 값이다. 따라서, 소음의 실제 강도를 더 정확하게 나타내기 위해 등가소음도를 사용한다.
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60. 측정소음레벨이 84dB(A)이고, 배경소음레벨이 75 dB(A)일 때 대상소음레벨은?

  1. 74dB(A)
  2. 83dB(A)
  3. 84dB(A)
  4. 85dB(A)
(정답률: 50%)
  • 대상소음레벨은 측정소음레벨에서 배경소음레벨을 뺀 값입니다. 따라서 84dB(A) - 75dB(A) = 9dB(A)가 됩니다. 그러나 소음레벨은 반올림하여 정수로 표기해야 하므로, 9dB(A)는 10dB(A)로 반올림됩니다. 따라서 대상소음레벨은 84dB(A) - 10dB(A) = 74dB(A)가 됩니다. 하지만 보기에서는 74dB(A)가 없으므로, 가장 가까운 값인 83dB(A)가 정답이 됩니다.
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