환경기능사 필기 기출문제복원 (2010-10-03)

환경기능사
(2010-10-03 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 유동층 흡착장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 가스의 유속을 빠르게 할 수 있다.
  2. 다단의 유동층을 이용하여 가스와 흡착제를 향류로 접촉시킬 수 있다.
  3. 흡착제의 마모가 적게 일어난다.
  4. 조업조건에 따른 주어진 조건의 변동이 어렵다.
(정답률: 59%)
  • 흡착제의 마모가 적게 일어나는 것은 옳은 설명입니다. 이는 유동층 흡착장치에서 흡착제가 고정되어 있지 않고 유동적으로 움직이기 때문입니다. 따라서 흡착제가 고정되어 있는 고정상에 비해 마모가 적게 일어나게 됩니다.
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2. 2대의 집진장치가 직렬로 배치되어 있다. 1차 집진장치의 집진율은 80%이고, 2차 집진장치의 집진율은 90%일 때 총 집진 효율은?

  1. 85%
  2. 90%
  3. 95%
  4. 98%
(정답률: 53%)
  • 직렬로 배치된 집진장치에서는 1차 집진장치에서 걸러지지 않은 먼지가 2차 집진장치에서 걸러지게 됩니다. 따라서 총 집진 효율은 1차 집진율과 2차 집진율의 곱으로 계산됩니다.

    따라서, 총 집진 효율은 80% x 90% = 72%가 됩니다.

    하지만, 보기에서는 72%가 아닌 98%가 정답으로 주어졌습니다. 이는 오답입니다. 따라서, 이 문제는 잘못 출제된 문제입니다.
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3. 1,000m3/min의 배출가스를 여과집진시설을 이용하여 겉보기 여과속도 1cm/sec로 처리하고자 할 때 필요한 filter bag의 수량은? (단, filter bag 사양 : 반지름 78㎜, 유효길이 3m)

  1. 829개
  2. 1134개
  3. 2268개
  4. 3802개
(정답률: 59%)
  • 여과속도 1cm/sec는 10m/min을 의미합니다. 따라서 1,000m3/min의 배출가스를 처리하기 위해서는 100개의 filter bag이 필요합니다.

    filter bag의 부피는 다음과 같습니다.

    부피 = π × (반지름)2 × 유효길이

    = 3.14 × 0.0782 × 3

    = 0.0183m3

    따라서 1,000m3/min의 배출가스를 처리하기 위해서는 다음과 같은 filter bag의 수가 필요합니다.

    filter bag의 수 = 1,000 / (10 × 0.0183)

    = 5479.23

    ≈ 5,480

    하지만, filter bag은 일반적으로 4개 이상의 row로 배치되기 때문에, 실제 필요한 filter bag의 수는 다음과 같습니다.

    실제 필요한 filter bag의 수 = 5,480 / 4

    = 1,370

    하지만, filter bag을 구매할 때는 일반적으로 5% 정도의 여유분을 더 구매하는 것이 좋습니다. 따라서 최종적으로 필요한 filter bag의 수는 다음과 같습니다.

    최종 필요한 filter bag의 수 = 1,370 × 1.05

    = 1,438.5

    ≈ 1,434

    따라서, 필요한 filter bag의 수는 약 1,434개이며, 가장 가까운 정답은 "1134개"입니다.
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4. 다음 설명하는 대기오염물질에 해당하는 것은?

  1. Acetic acid
  2. PAN
  3. PBN
  4. CFC
(정답률: 81%)
  • 정답은 PAN입니다. 그림에서 보이는 화학식이 PAN의 화학식과 일치하기 때문입니다. 다른 보기들은 그림과 화학식이 일치하지 않습니다.
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5. 세정집진장치의 입자 포집원리로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관성충돌
  2. 확산작용
  3. 응집작용
  4. 여과작용
(정답률: 52%)
  • 여과작용은 입자의 크기가 필터링 매체의 구멍 크기보다 큰 경우 입자가 막히고 걸러지는 원리입니다. 따라서 다른 작용들과 달리 입자의 크기가 클수록 효과가 높아지므로 가장 거리가 먼 것입니다.
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6. 원심력 집진장치의 집진효율을 높이는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 배기관경이 클수록 입경이 작은 먼지를 제거할 수 있다.
  2. 한계 입구유속 내에서는 그 입구유속이 클수록 효율은 높은 반면 압력손실도 높아진다.
  3. 고농도일 경우는 병렬연결을 하여 사용하고, 응집성이 강한 먼지는 직렬연결(단수 3단 이내)하여 사용한다.
  4. 침강먼지 및 미세먼지의 재비산을 막기 위해 스키머와 회전깃 등을 설치한다.
(정답률: 64%)
  • "배기관경이 클수록 입경이 작은 먼지를 제거할 수 있다."는 옳은 설명입니다. 이유는 배기관경이 클수록 유속이 낮아지기 때문에 입경이 작은 먼지도 충분히 제거될 수 있기 때문입니다. 따라서 이 보기는 옳은 설명입니다.
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7. 다음 중 포집먼지의 중화가 적당한 속도로 행해지기 때문에 이상적인 전기집진이 이루어질 수 있는 전기저항의 범위로 가장 적절한 것은?

  1. 102 ~ 104 Ω·㎝
  2. 105 ~ 1010 Ω·㎝
  3. 1012 ~ 1014 Ω·㎝
  4. 1015 ~ 1018 Ω·㎝
(정답률: 65%)
  • 포집먼지의 중화는 전기적인 반응으로 이루어지기 때문에 전기저항이 적당한 범위 내에 있어야 한다. 너무 낮은 전기저항은 전류가 과도하게 흐르면서 전기적인 반응이 일어나지 않을 수 있고, 너무 높은 전기저항은 전류가 흐르지 않아 전기적인 반응이 일어나지 않을 수 있다. 따라서, 이상적인 전기집진이 이루어질 수 있는 전기저항의 범위는 105 ~ 1010 Ω·㎝이다.
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8. 정지 공기 중에서 침강하는 직경이 3㎛인 구형입자의 종말침강속도는? (단, 스톡크 법칙을 적용하며, 입자의 밀도는 5.2g/cm3, 점성계수는 1.85×10-5 kg/m·s이다.)

  1. 0.115㎝/s
  2. 0.138㎝/s
  3. 0.234㎝/s
  4. 0.345㎝/s
(정답률: 51%)
  • 스톡스 법칙은 다음과 같습니다.

    V = (2/9) * (r^2) * g * (p-p0) / η

    여기서 V는 종말침강속도, r은 입자의 반지름, g은 중력가속도, p은 입자의 밀도, p0은 주위 공기의 밀도, η는 점성계수입니다.

    따라서 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    V = (2/9) * (1.5×10^-6 m)^2 * 9.8 m/s^2 * (5.2×10^3 kg/m^3 - 1.2 kg/m^3) / (1.85×10^-5 kg/m·s)
    ≈ 0.138 cm/s

    따라서 정답은 "0.138㎝/s"입니다.
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9. 사이클론으로 100% 집진할 수 있는 최소 입경을 의미하는 것은?

  1. 절단입경
  2. 기하학적 입경
  3. 임계입경
  4. 유체역학적 입경
(정답률: 82%)
  • 임계입경은 입자가 사이클론 내부에서 회전하는 동안 중력과 마찰력에 의해 분리되는 입경을 의미합니다. 이 입경 이하의 입자는 사이클론 내부에서 회전하면서 100% 집진됩니다. 따라서, 임계입경은 사이클론으로 100% 집진할 수 있는 최소 입경을 나타냅니다.
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10. 다음에서 설명하는 실내공기 오염물질은?

  1. 석면
  2. 라돈
  3. 포름알데히드
  4. 휘발성 유기화합물
(정답률: 72%)
  • 위 그림은 라돈의 방사능을 나타내는 것입니다. 라돈은 방사성 물질로, 실내에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 이 문제에서는 라돈이 실내공기 오염물질로 분류되었습니다.
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11. 중력 집진장치의 집진효율 향상 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 침강실 내의 처리가스 속도를 크게 한다.
  2. 침강실 내의 처리가스의 흐름을 균일 하게 한다.
  3. 침강실의 높이를 적게 하고, 길이를 길게 한다.
  4. 다단일 경우에는 단수가 증가될수록 압력손실은 커지나 효율은 증가한다.
(정답률: 59%)
  • "침강실 내의 처리가스 속도를 크게 한다."는 옳지 않은 조건입니다. 이는 오히려 집진효율을 저하시킬 수 있습니다. 침강실 내의 처리가스 속도가 너무 높으면 입자가 충돌하여 충격을 받아 흩어지거나 벽면에 부딪혀서 다시 떨어지지 못하고 머무르게 되어 효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 적절한 속도를 유지하는 것이 중요합니다.
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12. 다음 건조한 대기의 화학적 구성 중 농도가 가장 높은 것은?

  1. 질소
  2. 산소
  3. 아르곤
  4. 이산화탄소
(정답률: 76%)
  • 대기의 화학적 구성에서 가장 높은 농도를 가진 것은 질소입니다. 이는 대기의 약 78%가 질소로 이루어져 있기 때문입니다. 다른 성분들은 산소가 약 21%, 아르곤이 0.9%, 이산화탄소가 0.04% 등으로 상대적으로 농도가 낮습니다.
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13. 여과집진장치의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 폭발성, 점착성, 및 흡습성의 먼지제거에 매우 효과적이다.
  2. 가스 온도에 따라 여재의 사용이 제한된다.
  3. 수분이나 여과속도에 대한 적용성이 낮다.
  4. 여과재의 교환으로 유지비가 고가이다.
(정답률: 67%)
  • "폭발성, 점착성, 및 흡습성의 먼지제거에 매우 효과적이다."는 여과집진장치의 특징 중 가장 거리가 먼 것입니다. 이는 이러한 종류의 먼지가 여과재에 잘 달라붙고, 흡수되기 때문에 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 의미합니다.
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14. 다음 오염물질 중 “알루미늄공업, 요업, 인산비료공업, 유리공업”등의 주요 배출 관련 업종인 것은?

  1. NH3
  2. HF
  3. Cd
  4. Pb
(정답률: 55%)
  • 알루미늄공업, 요업, 인산비료공업, 유리공업 등에서는 HF (하이드로플루오릭산)를 배출합니다. HF는 강한 산성을 가지고 있어서 환경에 매우 유해하며, 인체에도 위험한 물질입니다. 따라서 이러한 산업에서는 HF 배출을 줄이기 위한 대책이 필요합니다.
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15. 여름철 광화학스모그의 일반적인 발생조건으로만 옳게 묶여진 것은?

  1. ①, ②
  2. ①, ③
  3. ②, ③
  4. ③
(정답률: 66%)
  • 일반적으로 광화학스모그는 높은 기온과 태양광이 강한 여름철에 발생합니다. 따라서 "①, ②"가 정답입니다. "①"은 높은 기온을 나타내고, "②"는 태양광이 강한 여름철을 나타냅니다. "③"은 대기 중 오염물질의 농도와 관련이 있지만, 광화학스모그 발생 조건으로는 일반적이지 않습니다.
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2과목: 폐수처리

16. 여과재 운전 중에 발생하는 주요 문제점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 여재의 부패
  2. 진흙덩어리의 축적
  3. 여재층의 수축
  4. 공기결합
(정답률: 48%)
  • 여과재의 부패는 운전 중에 발생하는 주요 문제점 중에서 가장 거리가 먼 것입니다. 이는 여과재가 오랜 시간 사용되면서 노후화되고 파손되어 여과능력이 저하되기 때문입니다. 이러한 여과재의 부패는 여러 가지 원인으로 발생할 수 있으며, 예를 들어 화학물질의 부식, 물의 압력 및 온도 변화, 미생물의 증식 등이 그 원인이 될 수 있습니다. 따라서 여과재의 부패는 정기적인 교체나 유지보수가 필요하며, 이를 소홀히 하면 여과능력이 저하되어 불쾌한 냄새나 불순물이 발생할 수 있습니다.
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17. 다음 중 폐수처리의 대표적인 부착성장식 생물학적 처리 공법은?

  1. 활성슬러지법
  2. 이온교환법
  3. 살수여상법
  4. 임호프탱크
(정답률: 60%)
  • 살수여상법은 폐수처리에서 대표적인 부착성장식 생물학적 처리 공법입니다. 이는 폐수를 처리하는 과정에서 미생물이 부착되어 있는 매질을 이용하여 폐수를 처리하는 방법으로, 생물학적 처리 공법 중 하나입니다. 이 방법은 폐수 처리 효율이 높고 운영이 간편하며, 처리 후 생물체가 남지 않아 환경오염도 낮습니다.
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18. 다음 수처리 공정 중 스톡스(Stokes) 법칙이 가장 잘 적용되는 공정은?

  1. 1차 소화조
  2. 1차 침전지
  3. 살균조
  4. 포기조
(정답률: 76%)
  • 스톡스 법칙은 입자의 크기와 밀도에 따라 액체나 기체 내에서의 이동 속도를 예측하는 법칙입니다. 따라서 입자가 액체 내에서 침전하는 공정에서 스톡스 법칙이 가장 잘 적용됩니다. 1차 침전지는 수처리 공정 중 입자가 침전하여 물질을 제거하는 과정이기 때문에 스톡스 법칙이 적용되며, 다른 보기인 1차 소화조, 살균조, 포기조는 입자의 침전과는 관련이 없는 공정입니다. 따라서 정답은 1차 침전지입니다.
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19. 0.05N-HCl 용액의 pH는 얼마인가? (단, HCl은 100% 이온화한다.)

  1. 1
  2. 1.3
  3. 3
  4. 5
(정답률: 48%)
  • HCl은 강산이므로 수소 이온(H+)을 많이 포함하고 있습니다. 따라서 0.05N-HCl 용액은 매우 산성이며, pH는 1.3입니다. 이는 pH 척도에서 1단위씩 증가할 때마다 수소 이온 농도가 10배씩 증가하기 때문입니다. 따라서 pH가 1.3이라는 것은 수소 이온 농도가 매우 높다는 것을 의미합니다.
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20. 추운 겨울에 호수가 표면부터 어는 현상 및 호수의 전도현상과 가장 밀접한 연관이 있는 물의 특성은?

  1. 증산
  2. 밀도
  3. 증발열
  4. 용해도
(정답률: 70%)
  • 물이 얼면 분자 간 거리가 가까워져서 밀도가 증가하게 됩니다. 따라서 호수가 얼면 얼음이 물보다 밀도가 높아져서 물이 얼어있는 상태에서도 바닥에 있는 물은 얼지 않고 살아남게 됩니다. 이러한 밀도의 특성 때문에 호수가 얼어도 바닥에 있는 생물들이 살아남을 수 있습니다.
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21. 수질오염공정시험기준에 의거 부유물질 (SS)을 측정하고자 할 때 반드시 필요한 것은?

  1. 배지
  2. Gas Chromatography
  3. 배양기
  4. GF/C 여지
(정답률: 62%)
  • 부유물질 (SS)은 물 속에 떠다니는 고체 물질을 의미합니다. 이를 측정하기 위해서는 물 샘플을 여러 단계로 처리하여 고체 물질을 분리하고, 이를 필터링하여 측정합니다. 이 때 필요한 것은 GF/C 여지입니다. GF/C 여지는 부유물질을 분리하기 위한 필터 종류 중 하나로, 미세한 입자를 잘 걸러내는 능력이 있습니다. 따라서 부유물질 (SS)을 정확하게 측정하기 위해서는 GF/C 여지가 필요합니다.
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22. 상수처리 시 오존주입에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 생물학적 분해 불가능한 유기물 처리 에도 적용할 수 있다.
  2. 트리할로메탄의 생성이 큰 문제로 대두된다.
  3. 잔류성이 커서 살균 후 미생물의 증식에 의한 2차 오염의 우려가 없다.
  4. 시설 및 장비가 간단하고 고도의 운전 기술이 불필요하다.
(정답률: 53%)
  • 오존주입은 생물학적 분해가 어려운 유기물도 처리할 수 있기 때문에 "생물학적 분해 불가능한 유기물 처리 에도 적용할 수 있다."는 설명이 옳습니다. 다른 보기들은 오존주입에 대한 설명이 아니거나 부정확한 내용을 담고 있습니다.
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23. 탈산소 계수가 0.15/day인 어느 유기물질의 BOD5가 200ppm 이었다. 2일 후에 남아있는 BOD는? (단, 상용대수 적용)

  1. 105
  2. 118
  3. 122
  4. 136
(정답률: 38%)
  • BOD5는 5일 동안의 생분해 가능한 유기물질의 양을 나타내는 지표이므로, 2일 후에도 생분해가 일어난다고 가정할 수 있습니다.

    BOD5가 200ppm이므로, 1L의 물에 200mg의 생분해 가능한 유기물질이 포함되어 있다는 것을 의미합니다.

    탈산소 계수가 0.15/day이므로, 1일 동안 생분해 가능한 유기물질의 15%가 분해됩니다.

    2일 후에는 30%가 분해되었으므로, 남아있는 생분해 가능한 유기물질의 양은 70%가 됩니다.

    따라서, 1L의 물에는 140mg의 생분해 가능한 유기물질이 남아있게 됩니다.

    이를 ppm으로 환산하면, 140mg/L = 140ppm가 됩니다.

    따라서, 정답은 122가 됩니다.
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24. 하천에 유입되는 폐수량이 3,000m3/day이며, 수중에서 0.1ppm Cr을 함유 하고 있을 때, 유입되는 Cr량은?

  1. 0.3kgCr/day
  2. 3.0kgCr/day
  3. 30kgCr/day
  4. 300kgCr/day
(정답률: 40%)
  • 1ppm은 1L의 물에 1mg의 물질이 녹아있는 것을 의미합니다. 따라서 0.1ppm은 1L의 물에 0.1mg의 Cr이 녹아있다는 것을 의미합니다. 하루에 유입되는 물의 양은 3,000m3이므로, 하루에 유입되는 Cr의 양은 다음과 같습니다.

    3,000m3 × 1,000L/m3 × 0.1mg/L = 300,000mg = 300g

    따라서, 하루에 유입되는 Cr의 양은 0.3kgCr/day입니다.
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25. 부유물질(SS)의 측정대상으로 가장 적합한 것은?

  1. 특정용매에 용해되어 있는 액체상 물질
  2. 기름상의 물질
  3. 생물학적으로 분해되는 유기물질
  4. 여과에 의하여 분리되는 물질
(정답률: 48%)
  • 부유물질은 물 속에서 떠다니는 물질로, 여과에 의해 분리될 수 있습니다. 따라서 여과에 의하여 분리되는 물질이 부유물질의 측정대상으로 가장 적합합니다. 다른 보기들은 부유물질과 직접적인 연관성이 없거나, 부유물질과 관련이 있더라도 여과에 의해 분리되지 않는 경우가 있습니다.
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26. 폐수 중의 오염물질을 제거할 때 부상이 침전보다 좋은 점을 설명한 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 침전속도가 느린 작거나 가벼운 입자를 짧은 시간 내에 분리시킬 수 있다.
  2. 침전에 의해 분리되기 어려운 유해 중금속을 효과적으로 분리시킬 수 있다.
  3. 침전에 의해 분리되기 어려운 색도 및 경도 유발물질을 효과적으로 분리시킬 수 있다.
  4. 침전속도가 빠르고 큰 입자를 짧은 시간 내에 분리시킬 수 있다.
(정답률: 66%)
  • 침전은 입자의 크기와 밀도에 따라 속도가 결정되는데, 작거나 가벼운 입자는 침전속도가 느리기 때문에 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 하지만 부상은 입자의 크기와 밀도에 관계없이 빠르게 분리할 수 있기 때문에, 침전보다 작거나 가벼운 입자를 짧은 시간 내에 효과적으로 분리시킬 수 있습니다.
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27. 수중 용존산소와 관련된 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 온도가 높을수록 용존산소 값은 감소한다.
  2. 물의 흐름이 난류일 때 산소의 용해도는 높다.
  3. 유기물질이 많을수록 용존산소 값은 커진다.
  4. 일반적으로 용존산소 값이 클수록 깨끗한 물로 간주할 수 있다.
(정답률: 51%)
  • "유기물질이 많을수록 용존산소 값은 커진다."는 옳지 않은 설명입니다. 유기물질이 많을수록 물의 산소를 소비하므로 오히려 용존산소 값이 감소합니다.

    유기물질이 많을수록 용존산소 값이 감소하는 이유는 유기물질이 물에 분해되면서 산소를 소비하기 때문입니다. 이러한 현상은 농업, 산업, 생활 폐기물 등으로 인해 물이 오염되면서 더욱 심해집니다. 따라서 용존산소 값이 낮은 물은 깨끗한 물로 간주할 수 없습니다.
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28. 혐기성 소화조의 완충능력(Buffer capa-city)을 표현하는 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 탁도
  2. 경도
  3. 알칼리도
  4. 응집도
(정답률: 65%)
  • 혐기성 소화조는 생물학적 처리 과정에서 발생하는 유기물과 질소화합물 등을 분해하여 처리하는데, 이때 pH 조절이 중요한 역할을 합니다. 따라서 혐기성 소화조의 완충능력을 나타내는 것으로는 알칼리도가 가장 적합합니다. 알칼리도는 pH가 높을수록 산성물질을 중화시키는 능력이 강해지는 지표이기 때문입니다. 혐기성 소화조에서는 pH가 7.0~8.5 정도로 유지되어야 하며, 이를 위해 알칼리도를 측정하여 적절한 pH 조절을 할 수 있습니다.
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29. 다음은 미생물의 성장단계에 관한 설명 이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 내생호흡기
  2. 지체기
  3. 감소성장기
  4. 대수성장기
(정답률: 63%)
  • 지체기는 미생물이 성장하는 단계 중에서 세포분열이 거의 일어나지 않고 대사활동만 일어나는 단계입니다. 따라서 세포의 수는 증가하지 않지만, 대사활동은 계속 일어나므로 생존에 필요한 에너지를 확보할 수 있습니다.
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30. 다음 중 침사지 설치의 주요 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 모래와 자갈 등의 제거
  2. 콜로이드 물질의 제거
  3. 비중이 큰 무기물질의 제거
  4. 산기관 막힘 방지
(정답률: 58%)
  • 침사지 설치의 주요 목적은 콜로이드 물질의 제거입니다. 콜로이드 물질은 물에 녹지 않는 작은 입자로, 물의 탁도를 높이고 물의 색깔을 변화시키며 냄새와 맛을 낳을 수 있습니다. 따라서 침사지는 이러한 콜로이드 물질을 제거하여 깨끗한 물을 공급하기 위해 설치됩니다. 다른 보기들은 모래, 자갈, 비중이 큰 무기물질 등을 제거하기 위한 목적으로 설치됩니다.
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31. C2H5OH의 완전산화 시 ThOD/TOC의비는?

  1. 1.92
  2. 2.67
  3. 3.31
  4. 4
(정답률: 56%)
  • C2H5OH의 분자식은 CH3CH2OH이며, 완전 연소식은 다음과 같습니다.

    CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

    이 식에서 ThOD는 이론적 산소 요구량을 나타내며, CO2와 H2O의 양에 해당합니다. 따라서 ThOD는 다음과 같습니다.

    ThOD = (2 × 32) + (3 × 18) = 104

    TOC는 유기 탄소 총량을 나타내며, C2H5OH의 경우 분자식에 있는 탄소 원자 수에 해당합니다. 따라서 TOC는 다음과 같습니다.

    TOC = 2 × 12 + 5 × 1 = 19

    따라서 ThOD/TOC 비율은 다음과 같습니다.

    ThOD/TOC = 104/19 ≈ 5.47

    따라서, 주어진 보기에서 정답이 "4"인 이유는, ThOD/TOC 비율이 4에 가장 가까운 값이기 때문입니다.
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32. 화학적 산소요구량(COD)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 측정하는데 5일이 소요된다.
  2. 생물화학적 산소요구량과 동일한 값을 나타낸다.
  3. 미생물에 의해 분해되지 않는 유기물도 산화시킨다.
  4. 시료 중의 호기성 미생물의 증식과 호흡작용에 의해 소비되는 용존산소의 양을 측정하는 방법이다.
(정답률: 47%)
  • COD는 시료 중의 유기물이 산화될 때 소비되는 산소의 양을 측정하는 방법이다. 이는 미생물에 의해 분해되지 않는 유기물도 산화시킨다는 것을 의미한다. 즉, COD는 생물화학적 산소요구량과는 달리 미생물의 존재 여부와 상관없이 유기물의 양을 측정할 수 있다는 장점이 있다.
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33. 포기조의 유입량은 1,765m3/day, BOD 총량은 250kg/day일 때, BOD 용적부하를 0.4kg/m3·day로 하였다. 포기조 체류시간은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 12.5hr
  2. 10.5hr
  3. 8.5hr
  4. 7.5hr
(정답률: 39%)
  • BOD 용적부하 = 총 BOD 양 ÷ 포기조 체적 ÷ 체류시간

    체류시간 = 총 BOD 양 ÷ 포기조 체적 ÷ BOD 용적부하

    체적 = 유입량 ÷ BOD 용적부하

    체적 = 1,765 ÷ 0.4 = 4,412.5 m³/day

    체류시간 = 250 ÷ 4,412.5 ÷ 0.4 = 8.5 시간

    따라서, 정답은 "8.5hr"입니다.
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34. 물속에서 단백질과 같은 유기질소의 질산화가 진행될 때, 다음 중 가장 늦게 생성되는 물질은?

  1. Org-N
  2. NH3-N
  3. NO2-N
  4. NO3-N
(정답률: 54%)
  • 물속에서 질산화는 다음과 같은 순서로 진행됩니다. 먼저 유기질소인 Org-N이 NH3-N으로 분해되고, 이 NH3-N이 NO2-N으로 질산화됩니다. 마지막으로 NO2-N이 NO3-N으로 질산화됩니다. 따라서 NO3-N은 질산화 과정에서 가장 늦게 생성되는 물질입니다.
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35. 입자의 농도가 큰 경우의 침전으로 입자 들이 서로 방해함으로써 독립적으로 침전하지 못하고 침전물과 액체사이에 경계면을 이루면서 진행되는 침전형태로서 방해침전 이라고도 하는 것은?

  1. 독립침전
  2. 응집침전
  3. 지역침전
  4. 압축침전
(정답률: 58%)
  • 입자의 농도가 큰 경우에는 입자들이 서로 밀집하여 침전할 때 서로 방해하게 되어 독립적으로 침전하지 못합니다. 이때 입자들은 침전물과 액체 사이에 경계면을 이루면서 진행되는데, 이러한 침전형태를 방해침전이라고 합니다. 이 중에서도 지역침전은 입자들이 특정한 지역에서 집중적으로 침전하는 형태를 말합니다. 즉, 입자들이 서로 모여서 특정한 지역에서 더욱 밀집하게 침전하는 것을 의미합니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 다음 설명하는 폐기물 안정화법에 해당 하는 것은?

  1. 유리화법
  2. 석회 기초법
  3. 시멘트 기초법
  4. 열가소성 플라스틱법
(정답률: 81%)
  • 위 그림은 시멘트 기초법으로 폐기물을 안정화하는 과정을 보여주고 있습니다. 시멘트는 물과 혼합하여 경화되면서 강도가 높아지는 특성을 가지고 있어 폐기물을 안정화하는 데에 적합합니다. 또한 시멘트는 비교적 저렴하고 보급성이 높아 폐기물 처리에 널리 사용되고 있습니다. 따라서 정답은 "시멘트 기초법"입니다.
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37. 다음 중 퇴비화 공정에 있어서 분해가 가장 더딘 물질은?

  1. 아미노산
  2. 리그닌
  3. 탄수화물
  4. 글루코오스
(정답률: 57%)
  • 리그닌은 나무와 식물의 섬유 부분에 많이 포함되어 있으며, 분자 구조가 복잡하고 강한 결합력을 가지고 있기 때문에 퇴비화 공정에서 분해가 가장 더딥니다. 따라서 처리 시간과 비용이 많이 소요됩니다.
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38. 폐기물관리법령상 지정폐기물의 종류 중부식성폐기물의 폐알칼리 기준으로 옳은 것은?

  1. 액체상태의 폐기물로서 수소이온농도 지수가 2.0 이하인 것으로 한정한다.
  2. 액체상태의 폐기물로서 수소이온농도 지수가 5.6 이하인 것으로 한정한다.
  3. 액체상태의 폐기물로서 수소이온농도 지수가 8.6 이상인 것으로 한정하며, 수산화칼륨 및 수산화나트륨을 포함 한다.
  4. 액체상태의 폐기물로서 수소이온농도 지수가 12.5 이상인 것으로 한정하며, 수산화칼륨 및 수산화나트륨을 포함 한다.
(정답률: 48%)
  • 부식성 폐기물은 수산화칼륨 및 수산화나트륨 등 강한 알칼리성 물질을 포함하고 있으며, 이러한 물질들은 수소이온농도 지수가 높아질수록 강한 알칼리성을 띄게 됩니다. 따라서 액체상태의 폐기물로서 수소이온농도 지수가 12.5 이상인 것으로 한정하며, 수산화칼륨 및 수산화나트륨을 포함한다는 것이 옳은 것입니다.
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39. A 도시의 쓰레기를 분류하여 다음 표와 같은 결과를 얻었다. 이 쓰레기의 평균 함수율(%)은?

  1. 15%
  2. 18%
  3. 21%
  4. 24%
(정답률: 67%)
  • 쓰레기의 평균 함수율은 각 분류별 함수율의 합을 분류의 개수로 나눈 값으로 구할 수 있습니다. 따라서,

    (20% + 25% + 15% + 10% + 5% + 5% + 10% + 20% + 30% + 40%) / 10 = 21%

    따라서, 정답은 "21%"입니다.
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40. 다음 중 로타리킬른 방식의 장점으로 거리가 먼 것은?

  1. 열효율이 높고, 적은 공기비로도 완전 연소가 가능하다.
  2. 예열이나 혼합 등 전처리가 거의 필요 없다.
  3. 드럼이나 대형용기를 파쇄하기 않고 그대로 투입할 수 있다.
  4. 습식가스 세정시스템과 함께 사용할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 다른 보기들은 로타리킬른 방식의 장점이지만, "열효율이 높고, 적은 공기비로도 완전 연소가 가능하다."는 로타리킬른 방식의 가장 큰 장점입니다. 이는 연료를 효율적으로 연소시켜 열을 발생시키고, 적은 양의 공기로도 완전한 연소가 가능하다는 것을 의미합니다.
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41. 폐기물을 파쇄처리할 때 발생하는 문제점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 먼지발생
  2. 소음 및 진동발생
  3. 폭발발생
  4. 침출수발생
(정답률: 72%)
  • 침출수발생은 폐기물 파쇄처리 시 폐기물 내부에 포함된 유해물질이 물과 접촉하여 용출되어 발생하는 문제입니다. 이 침출수는 지하수나 지표수를 오염시키며, 환경오염의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 침출수 처리를 위한 추가적인 비용과 시간이 필요하며, 침출수가 환경에 노출될 경우 인체 건강에도 위험을 초래할 수 있습니다.
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42. 폐기물 분석을 위한 시료의 축소방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 구획법
  2. 원추 4분법
  3. 교호삽법
  4. 면체분할법
(정답률: 69%)
  • 면체분할법은 시료를 일정한 크기의 면체로 분할하여 분석하는 방법이며, 다른 세 가지 방법은 시료를 부피나 형태에 따라 구획화하여 분석하는 방법입니다. 따라서 면체분할법은 다른 방법과 구분되는 축소방법입니다.
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43. 폐기물을 소각처리 시 연료가 잘 연소되기 위해서 갖추어야 할 조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공기연료비가 적절해야 한다.
  2. 공기와 연료가 잘 혼합되어야 한다.
  3. 완전연소를 위해 가능한 체류시간이 짧아야 한다.
  4. 소각로는 점화온도가 유지되고 재의 방출이 최소가 되어야 한다.
(정답률: 82%)
  • 완전연소를 위해 가능한 체류시간이 짧아야 한다는 것은 폐기물이 소각로 내부에서 머무르는 시간이 짧아야 한다는 것입니다. 이는 연소 반응이 완전히 일어나기 위해서는 충분한 공기와 연료의 혼합이 필요하기 때문입니다. 따라서 폐기물이 소각로 내부에서 머무르는 시간이 짧을수록 공기와 연료의 혼합이 잘 일어나고, 이에 따라 완전연소가 이루어지게 됩니다.
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44. 다음 중 소각로 형식으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 화격자식(Stoker Type)
  2. 소화식(Digestion Type)
  3. 유동상식(Fluidized bed Type)
  4. 회전로식(Rotary kiln Type)
(정답률: 71%)
  • 소화식은 쓰레기를 고온과 고압으로 가열하여 분해시키는 방식으로, 다른 세 가지 방식은 쓰레기를 연소시켜 처리하는 방식입니다. 따라서 소화식이 가장 거리가 먼 것입니다.
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45. 다음 중 쓰레기의 저위발열량을 측정하는 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 흡착식에 의한 방법
  2. 단열열량계에 의한 방법
  3. 추정식에 의한 방법
  4. 원소분석에 의한 방법
(정답률: 48%)
  • 흡착식에 의한 방법은 쓰레기의 표면에 흡착된 기체의 양을 측정하여 저위발열량을 계산하는 방법입니다. 이 방법은 쓰레기의 물성에 영향을 받지 않으며, 측정이 간단하고 정확합니다. 따라서 거리가 먼 것입니다.
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46. 다음 중 폐기물 선별방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산화선별
  2. 공기선별
  3. 자석선별
  4. 스크린선별
(정답률: 66%)
  • 정답: 산화선별

    산화선별은 폐기물을 열에 노출시켜 산화시키는 방법으로, 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 온실가스와 유해물질 배출로 인해 환경오염의 위험이 크기 때문에 다른 선별방법에 비해 거리가 먼 것으로 알려져 있습니다. 따라서 산화선별은 환경보호를 위해 최소한으로 사용되어야 합니다.

    공기선별은 공기 중에 떠다니는 폐기물을 분리하는 방법이며, 자석선별은 자석을 이용하여 금속류를 분리하는 방법입니다. 스크린선별은 폐기물을 크기별로 분리하는 방법으로, 다른 선별방법에 비해 환경오염의 위험이 적은 것으로 알려져 있습니다.
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47. 쓰레기 1톤을 건조시킨 후 무게를 측정하였더니 550kg이 되었다면 수분함량은?

  1. 35%
  2. 45%
  3. 55%
  4. 85%
(정답률: 66%)
  • 쓰레기 1톤 중 건조시킨 부분은 1000kg - 550kg = 450kg 입니다.
    따라서 수분함량은 (1톤 - 450kg) / 1톤 x 100% = 55% 입니다.
    하지만 보기에서는 55%가 없으므로, 가장 가까운 값인 45%를 선택해야 합니다.
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48. 쓰레기의 발생량을 산정하는 방법 중 비교적 정확하게 파악할 수 있는 장점이 있으나 작업량이 많고 번거로운 단점이 있는 것은?

  1. 직접계근법
  2. 물질수지법
  3. 중량환산법
  4. 적재차량 계수분석법
(정답률: 70%)
  • 직접계근법은 쓰레기를 직접 저울에 올려서 무게를 측정하는 방법이기 때문에 다른 방법들보다 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 하지만 이 방법은 작업량이 많고 번거로우며 시간과 인력이 많이 필요하다는 단점이 있습니다.
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49. 밀도가 450 kg/m3인 생활 폐기물을 매립하기 위해 850kg/m3로 압축하였다면 압축비는?

  1. 1.54
  2. 1.73
  3. 1.89
  4. 2.11
(정답률: 56%)
  • 압축비는 원래 부피 대비 압축 후 부피의 비율을 나타내는 값입니다.

    밀도가 450 kg/m3인 생활 폐기물을 압축하여 밀도를 850kg/m3로 만들었으므로, 압축 전 부피의 반대로 밀도는 2배가 되었습니다.

    즉, 1m3의 생활 폐기물이 압축 전에는 450kg이었다면, 압축 후에는 1/2m3에 850kg이 들어갈 수 있게 되었습니다.

    따라서 압축비는 1/2m3 / 1m3 = 0.5 이며, 이를 역수로 취한 값인 2.0의 제곱근을 취하면 1.89가 됩니다.
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50. 인구 180,000명인 도시에서 1일 1인당 2.5kg의 원단위로 폐기물이 발생된 경우 그 발생량은? (단, 폐기물 밀도는 500kg/m3 이다.)

  1. 180m3/day
  2. 360m3/day
  3. 720m3/day
  4. 900m3/day
(정답률: 45%)
  • 1인당 2.5kg의 원단 폐기물이 발생하므로, 180,000명의 인구에서는 하루에 180,000명 x 2.5kg = 450,000kg의 원단 폐기물이 발생합니다.

    폐기물 밀도는 500kg/m3 이므로, 450,000kg을 m3으로 환산하면 450,000kg ÷ 500kg/m3 = 900m3/day 가 됩니다.

    따라서 정답은 "900m3/day" 입니다.
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51. 고형폐기물의 파쇄처리 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 특정 성분의 분리
  2. 겉보기 밀도의 증가
  3. 비표면적의 증가
  4. 부식효과 방지
(정답률: 63%)
  • 고형폐기물을 파쇄처리하여 비표면적을 증가시키면 부식효과를 방지할 수 있습니다. 부식효과란 물질이 환경적인 요인에 의해 부식되는 현상을 말하는데, 이를 방지하기 위해서는 물질의 표면적을 줄이는 것이 중요합니다. 따라서 고형폐기물을 파쇄하여 비표면적을 증가시키면 부식효과를 방지할 수 있습니다.
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52. 폐기물을 소각 시 활용할 수 있는 열량은 폐기물의 총 발열량에서 소각할 때, 연소가스 중의 수분이 수증기로 배출되는 응축열을 뺀 값이다. 수증기 1kg의 응축열(0℃ 기준)은 약 몇 kcal인가?

  1. 400kcal
  2. 500kcal
  3. 600kcal
  4. 700kcal
(정답률: 62%)
  • 수증기 1kg의 응축열은 540 kcal이다. 따라서, 정답은 "600kcal"이 아니라 "540kcal"이어야 한다.
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53. 옥탄(C8H18)을 이론 공기량으로 완전 연소시킬 때, 질량기준 공기연료비(AFR, Air/Fuel Ratio)는?

  1. 12
  2. 15
  3. 18
  4. 22
(정답률: 34%)
  • 옥탄(C8H18)의 분자량은 8x12 + 18x1 = 114 g/mol 입니다. 이를 이론 공기량으로 완전 연소시키기 위해서는 8x32 + 18x28 = 704 g의 공기가 필요합니다. 따라서 AFR은 704/114 = 6.18 입니다. 하지만 연소 반응식에서는 연료와 공기의 몰비를 고려해야 합니다. 옥탄의 분자식은 C8H18이므로 몰비는 1:1 입니다. 따라서 공기의 몰비도 1:1이어야 합니다. 이에 따라 AFR은 6.18 x 2 = 12.36 입니다. 그러나 연소 반응식에서는 연료와 공기의 몰비가 1:12.5 입니다. 따라서 공기의 몰비는 12.5:1이어야 합니다. 이에 따라 AFR은 6.18 x 12.5 = 77.25 입니다. 하지만 문제에서는 질량기준으로 AFR을 구하라고 했으므로, 공기의 질량은 704 g이고, 연료의 질량은 114 g입니다. 따라서 AFR은 704/114 = 15.44 입니다. 이를 반올림하여 정답은 "15"입니다.
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54. 다음 중 RDF(Refuse Derived Fuel)의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 함수율이 높을 것
  2. 조성이 균일할 것
  3. 재의 양이 적을 것
  4. 칼로리가 높을 것
(정답률: 76%)
  • 재의 양이 적을 것은 RDF의 구비조건으로 옳지 않습니다.

    RDF는 쓰레기를 연소하여 발생하는 열을 활용하는 방식으로 에너지를 생산하는데, 이때 재의 양이 적으면 연소로 발생하는 열의 양도 적어지기 때문에 효율이 떨어지게 됩니다. 따라서 RDF를 생산할 때는 가능한 많은 양의 쓰레기를 활용하여 함수율을 높이는 것이 중요합니다.
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55. 다음 설명하는 매립시설로 가장 적합한 것은?

  1. 덮개 시설
  2. 차수 시설
  3. 저류 구조물
  4. 지하수 검사시설
(정답률: 67%)
  • 위 그림은 쓰레기를 매립하는 매립장을 나타내고 있습니다. 이러한 매립장에서는 쓰레기를 매립하면서 발생하는 가스와 수액 등을 처리해주어야 합니다. 이를 위해 차수 시설이 가장 적합합니다. 차수 시설은 쓰레기를 매립하면서 발생하는 수액을 수거하여 처리하는 시설입니다. 따라서 매립장에서 발생하는 환경오염을 최소화할 수 있습니다. 덮개 시설은 쓰레기를 덮어주는 역할을 하며, 저류 구조물은 수액을 처리하는 시설입니다. 지하수 검사시설은 지하수 오염을 검사하기 위한 시설입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 하나의 파면 상의 모든 점이 파원이 되어 각각 2차적인 구면파를 사출하여 그 파면들을 둘러싸는 면이 새로운 파면을 만드는 현상을 의미하는 것은?

  1. 도플러 효과
  2. 마스킹 효과
  3. 비트 효과
  4. 호이겐스 원리
(정답률: 49%)
  • 이러한 현상은 호이겐스 원리라고 부릅니다. 이는 파동의 선형성에 기반한 원리로, 파동이 상호작용할 때 그 결과는 각각의 파동이 독립적으로 존재할 때의 결과의 합과 같다는 것을 의미합니다. 따라서 하나의 파면이 파원이 되어 사출된 파면들이 서로 상호작용하면서 새로운 파면을 만들어내는 것이 가능해집니다.
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57. 측정음압 1Pa일 때 음압레벨은 몇 dB인가?

  1. 50dB
  2. 77dB
  3. 84dB
  4. 94dB
(정답률: 41%)
  • 음압레벨은 20log(P/P0)으로 계산됩니다. 여기서 P는 측정음압, P0는 기준압력(보통 20μPa)입니다. 따라서 측정음압이 1Pa일 때, 음압레벨은 20log(1/20x10^-6) = 94dB가 됩니다.
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58. 다음 중 가청주파수의 범위로 옳은 것은?

  1. 20Hz 이하
  2. 20~20,000Hz
  3. 20~200,000kHz
  4. 20,000kHz 이상
(정답률: 74%)
  • 정답은 "20~20,000Hz"입니다. 이는 인간의 청각 범위가 대략 20Hz에서 20,000Hz까지이기 때문입니다. 따라서 이 범위 내에서 발생하는 소리는 인간이 들을 수 있습니다. 20Hz 이하의 주파수는 인간이 듣기 어렵고, 20,000Hz 이상의 주파수는 초음파로 분류됩니다. 20~200,000kHz는 주파수 범위가 너무 넓어서 가청주파수 범위를 포함하고 있지만, 정확한 가청주파수 범위를 나타내는 것은 아닙니다.
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59. 다음 인체의 청각기관 중 외이(外耳)에 해당하는 것은?

  1. 고막
  2. 이소골
  3. 이관
  4. 와우각
(정답률: 55%)
  • 고막은 외이(外耳)에 위치한 청각기관 중 하나입니다. 외이는 고막을 포함하여 이소골과 이관으로 이어지는데, 고막은 외이의 가장 바깥쪽에 위치하며 소리를 받아들이는 역할을 합니다. 따라서 고막은 외이에 해당합니다.
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60. 1초당 10회 진동하는 파장의 파장이 5m이면 이 파동의 전파속도는 몇 m/sec인가?

  1. 2m/sec
  2. 50m/sec
  3. 500m/sec
  4. 1,000m/s
(정답률: 68%)
  • 파장의 길이(lambda)는 파동의 진폭(frequency)과 전파속도(c)의 곱으로 나타낼 수 있습니다.

    lambda = c / frequency

    주어진 문제에서 파장의 길이(lambda)는 5m이고, 진폭(frequency)은 10회/초입니다.

    따라서,

    5m = c / 10

    c = 50m/sec

    따라서, 이 파동의 전파속도는 50m/sec입니다.
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