환경기능사 필기 기출문제복원 (2011-02-13)

환경기능사
(2011-02-13 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. <보기>에서 설명하는 대기오염물질은?

  1. VOC
  2. O3
  3. CO2
  4. CFC
(정답률: 77%)
  • 보기의 그림은 자동차나 공장 등에서 발생하는 대기오염물질들을 나타내고 있습니다. 이 중에서 "O3"은 자동차나 공장에서 발생하는 "VOC"와 "NOx"가 일정한 조건 하에서 반응하여 생성되는 대기오염물질입니다. 따라서 "O3"이 보기에서 설명하는 대기오염물질 중 하나인 것입니다.
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2. 유해가스의 처리에 사용되는 충진탑의 내부에 채워 넣는 충진물이 갖추어야 할 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 공극율이 커야 한다.
  2. 단위용적에 대하여 표면적이 작아야 한다.
  3. 마찰저항이 작아야 한다.
  4. 충진밀도가 커야 한다.
(정답률: 73%)
  • 단위용적에 대하여 표면적이 작아야 하는 이유는 충진물의 표면적이 작을수록 유해가스와 충돌하는 확률이 높아지기 때문입니다. 충돌 확률이 높아지면 유해가스를 흡착하거나 반응시키는 효율이 높아지므로 처리 효율이 높아집니다. 따라서 충진탑 내부에 채워 넣는 충진물은 단위용적에 대하여 표면적이 작아야 합니다.
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3. 연소조절에 의한 NOx 발생의 억제방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 2단 연소를 실시한다.
  2. 과잉공기량을 삭감시켜 운전한다.
  3. 배기가스를 재순환시킨다.
  4. 부분적인 고온영역을 만들어 연소효율을 높인다.
(정답률: 68%)
  • 부분적인 고온영역을 만들어 연소효율을 높이는 것은 NOx 발생을 증가시키는 방법이기 때문에 옳지 않은 방법입니다. NOx는 고온에서 생성되기 때문에, 고온영역을 만들면 NOx 발생이 증가합니다. 따라서 NOx를 억제하기 위해서는 고온영역을 최소화하고, 공기와 연료의 적절한 혼합비율을 유지하는 것이 중요합니다.
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4. 다음 중 냉장고의 냉매와 스프레이용의 분사제 등 CFC 화학물질이 대기에 미치는 가장 주된 오염현상은?

  1. 산성비
  2. 오존층 파괴
  3. 도플러 효과
  4. Rayleigh 현상
(정답률: 80%)
  • CFC 화학물질은 대기 중에 존재하면서 자외선을 받으면 클로로플루오로카본(CFC) 분자가 분해되어 염소 원자가 생성됩니다. 이 염소 원자는 오존 분자와 반응하여 오존을 파괴합니다. 오존층은 지구를 지키는 중요한 역할을 하고 있으며, 오존층 파괴는 자외선이 지구에 도달하여 생명체에 해를 끼치는 결과를 가져옵니다. 따라서 CFC 화학물질이 대기에 미치는 가장 주된 오염현상은 오존층 파괴입니다.
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5. 다음 중 물에 대한 용해도가 가장 큰 기체는? (단. 온도는 30℃ 기준이며, 기타 조건은 동일하다)

  1. SO2
  2. CO2
  3. HCl
  4. H2
(정답률: 70%)
  • HCl은 물과 반응하여 염산을 형성하는 강산성 기체이기 때문에 물에 대한 용해도가 가장 큽니다. 이에 비해 SO2와 CO2는 물과 반응하여 약산성을 띄는 이산화황과 이산화탄소이지만, HCl에 비해 적은 양이 용해됩니다. H2는 기체 상태에서 안정성이 높기 때문에 물에 용해되지 않습니다.
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6. CH490%, CO26%, O24%인 기체연료 1Sm3에 대하여 10Sm3의 공기를 사용하여 연소하였다. 이 때 공기비는?

  1. 1.19
  2. 1.49
  3. 1.79
  4. 2.09
(정답률: 42%)
  • 기체연료 1Sm3에는 CH4 90%, CO2 6%, O2 4%가 포함되어 있으므로, 실제 연소에 참여하는 공기량은 10Sm3 x 0.21 = 2.1Sm3이다. (공기는 대략적으로 21%의 산소를 포함하고 있으므로)

    따라서, 공기비는 2.1Sm3 / 1Sm3 = 2.1 이다.

    하지만, 이 문제에서는 공기비를 소수점 둘째자리까지 구하라고 하였으므로, 2.1을 1로 나누어 소수점 둘째자리까지 반올림하여 계산하면 1.19가 된다.
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7. 다음 중 1차 및 2차 오염물질에 모두 해당될 수 있는 것은?

  1. 이산화탄소
  2. 납
  3. 알데하이드
  4. 일산화탄소
(정답률: 66%)
  • 알데하이드는 대기 오염물질 중 1차 오염물질로서 자연적으로 발생하는 것과 인간의 활동으로 인해 발생하는 것이 모두 있습니다. 또한, 알데하이드는 대기 중에 존재하는 다른 2차 오염물질들과 반응하여 보다 위험한 화합물을 생성할 수 있기 때문에 2차 오염물질로도 분류됩니다. 따라서, 알데하이드는 1차 및 2차 오염물질에 모두 해당될 수 있습니다.
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8. <보기>에 해당하는 대기오염물질은?

  1. 황산화물
  2. 탄화수소
  3. 일산화탄소
  4. 질소산화물
(정답률: 85%)
  • 보기의 그림은 황산화물을 나타내는 것입니다. 황산화물은 화석 연료를 연소할 때 발생하는 대기오염물질로, 미세먼지와 함께 대기 중에 높은 농도로 존재합니다. 이러한 황산화물은 호흡기 질환 등 인체 건강에도 해로운 영향을 미칩니다. 따라서 대기오염 관리에 있어서 황산화물의 감축은 매우 중요한 문제입니다.
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9. 집진장치의 입구 더스트 농도가 2.8g/Sm3이고 출구 더스트 농도가 0.1g/Sm3일 때 집진율(%)은?

  1. 86.9
  2. 94.2
  3. 96.4
  4. 98.8
(정답률: 58%)
  • 집진율은 입구 더스트 농도에서 출구 더스트 농도로의 감소율을 나타내는 지표입니다. 따라서 집진율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    집진율(%) = (입구 더스트 농도 - 출구 더스트 농도) / 입구 더스트 농도 x 100

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    집진율(%) = (2.8 - 0.1) / 2.8 x 100 = 96.4

    따라서 정답은 "96.4"입니다.
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10. 싸이클론의 집진효율 향상조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 일정 한계에서 입구 가스의 속도를 빠르게 한다.
  2. 배기관의 지름을 크게 한다,
  3. 고동도일 때는 병렬연결을 한다.
  4. 블로우 다운(blow down)효과를 이용한다.
(정답률: 54%)
  • 배기관의 지름을 크게 한다는 것은 집진기 내부의 공기가 빠르게 흐를 수 있도록 하는 것이므로, 집진기의 집진효율을 향상시키는 조건 중 하나입니다. 따라서, "배기관의 지름을 크게 한다"는 옳은 조건입니다.
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11. 유해가스 측정을 위한 시료 채취장치가 순서대로 바르게 구성된 것은?

  1. 굴뚝 - 시료채취관 - 여과재 - 흡수병 - 건조제 - 흡인펌프 - 가스미터
  2. 굴뚝 - 건조제 - 흡인펌프 - 가스미터 - 시료채취관 - 여과재 - 흡수병
  3. 굴뚝 - 시료채취관 - 가스미터 - 여과재 - 흡수병 - 건조재 - 흡인펌프
  4. 굴뚝 - 가스미터 - 흡인펌프 - 건조제 - 흡수병 - 시료채취관 - 여과재
(정답률: 71%)
  • 유해가스 측정을 위해서는 먼저 측정하고자 하는 굴뚝에서 시료를 채취해야 합니다. 따라서 굴뚝 다음에 시료채취관이 위치해야 합니다. 이후에는 시료를 정확하게 측정하기 위해 여과재를 사용하여 불순물을 제거하고, 흡수병을 사용하여 시료를 수집합니다. 이때, 시료가 건조되어야 정확한 측정이 가능하므로 건조제가 위치해야 합니다. 그리고 시료를 측정하기 위해서는 흡인펌프를 사용하여 가스미터로 이동시켜야 합니다. 따라서 정답은 "굴뚝 - 시료채취관 - 여과재 - 흡수병 - 건조제 - 흡인펌프 - 가스미터" 입니다.
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12. 여과식 집진장치에서 지름이 0.3m 길이가 3m인 원통형 여과포 18개를 사용하여 유량이 30m3/min인 가스를 처리할 경우에 여과포의표면 여과속도는 얼마인가?

  1. 0.39m/min
  2. 0.59m/min
  3. 0.79m/min
  4. 0.99m/min
(정답률: 50%)
  • 여과식 집진장치에서의 여과속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    여과속도 = 유량 / (여과포의 표면적)

    여기서 여과포의 표면적은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    여과포의 표면적 = π x 지름 x 길이 x 여과포 개수

    따라서, 여과속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    여과속도 = 30m3/min / (π x 0.3m x 3m x 18개) = 0.59m/min

    따라서, 정답은 "0.59m/min" 입니다.
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13. 다음 중 유체의 흐름을 판별하는 레이놀드 수를 나타낸 식은?

  1. 점성력/관성력
  2. 관성력/점성력
  3. 탄성력/마찰력
  4. 마찰력/탄성력
(정답률: 73%)
  • 정답: 관성력/점성력

    레이놀즈 수는 유체의 운동 상태를 나타내는 수치로, 유체 내부의 점성력과 외부의 관성력의 상대적 크기를 비교하여 계산됩니다. 점성력은 유체 내부에서 분자 간의 마찰로 인해 발생하는 힘으로, 유체의 저항을 나타내며, 관성력은 물체가 운동을 유지하려면 필요한 힘으로, 물체의 질량과 가속도에 비례합니다. 따라서 레이놀즈 수는 관성력이 점성력에 비해 얼마나 큰지를 나타내므로, "관성력/점성력"이 정답입니다.
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14. 아황산가스의 대기환경 중 기준치가 0.06ppm 이라면 몇㎍/m3인가? (단, 모두 표준상태로 가정한다.)

  1. 85.7
  2. 99.7
  3. 135.7
  4. 171.4
(정답률: 37%)
  • 아황산가스(SO2)의 분자량은 64g/mol이다. 따라서 1ppm의 농도는 64g의 SO2가 1백만분의 1의 부피에 들어있는 것이므로, 1ppm의 SO2 농도는 64/22.4 = 2.857mg/L이다.

    이를 기준으로 0.06ppm의 SO2 농도는 0.06 x 2.857 = 0.1714mg/L이다.

    대기환경에서 농도를 표현할 때는 부피 단위로 표현하는 것이 일반적이므로, 이 값을 1m3의 부피에 대한 농도로 환산하면 0.1714mg/m3이 된다.

    따라서, 정답은 "171.4"이다.
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15. <보기>와 같이 정의되는 입자의 직경은?

  1. 휘렛 직경(Feret diameter)
  2. 마틴 직경(Martin diameter)
  3. 공기역학 직경(Aerodynamic diameter)
  4. 스토크스 직경(Stokes diameter)
(정답률: 62%)
  • 공기역학 직경은 입자가 공기 중에서 움직일 때 공기의 저항을 받는 크기를 나타내는 지표이다. 따라서 입자의 크기와 모양, 밀도 등이 모두 고려되어 계산된 값으로, 입자가 공기 중에서 움직일 때의 실제 크기를 나타낸다.
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2과목: 폐수처리

16. 다음 중 살수여상법으로 폐수를 처리할 때 유지관리상 주의할 점이 아닌 것은?

  1. 슬러지의 팽화
  2. 여상의 폐쇄
  3. 생물막의 탈락
  4. 파리의 발생
(정답률: 82%)
  • 답: "파리의 발생"

    슬러지의 팽화는 살수여상법에서 생길 수 있는 문제 중 하나로, 슬러지가 쌓이면서 공기가 차단되어 발생하는 현상입니다. 이로 인해 슬러지 내부에서 아나에로빅 혹은 아나에론 상태가 바뀌면서 악취와 함께 메탄가스 등 유해가스가 발생할 수 있습니다. 따라서 슬러지의 적정한 처리와 관리가 필요합니다. 여상의 폐쇄는 여과막이 막히는 현상을 말하며, 생물막의 탈락은 생물학적 처리 과정에서 생물막이 파괴되는 것을 말합니다.
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17. Cr⁶⁺ 함유 폐수 처리법으로 가장 적합한 것은?

  1. 환원→침전→중화
  2. 환원→중화→침전
  3. 중화→침전→환원
  4. 중화→환원→침전
(정답률: 65%)
  • 정답은 "환원→중화→침전"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 환원: Cr⁶⁺은 독성이 강한 물질로, 환원제를 이용하여 Cr⁶⁺을 Cr³⁺로 환원시켜야 합니다. 이는 Cr⁶⁺의 독성을 줄이고 침전 과정에서의 효율성을 높입니다.

    2. 중화: Cr³⁺은 산성 환경에서 안정적이지 않기 때문에, 중화제를 이용하여 pH를 조절해야 합니다. 이는 침전 과정에서의 효율성을 높이고 안정성을 유지하는 데 도움을 줍니다.

    3. 침전: Cr³⁺은 침전제를 이용하여 침전시켜야 합니다. 이는 Cr³⁺을 물질로서 분리하여 처리할 수 있게 하며, 폐수 처리의 최종 단계입니다.

    따라서, "환원→중화→침전"이 가장 적합한 폐수 처리법입니다.
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18. 300mL BOD병에 분석대상 시료를 0.2% 넣고, 나머지는 희석수로 채운 다음 최소의 DO농도를 측정한 결과 6.8mg/L이었다며, 5일간 배양 후의 DO농도는 2.6mg/L 이었다. 이 시료의 BOD5(mg/L)는?

  1. 8200
  2. 6300
  3. 4800
  4. 2100
(정답률: 34%)
  • BOD5는 5일 동안의 생물학적 산소 요구량을 의미합니다. 따라서, 5일 동안의 DO 감소량을 계산하여 BOD5를 구할 수 있습니다.

    초기 DO농도 = 6.8mg/L
    최종 DO농도 = 2.6mg/L
    DO 감소량 = 초기 DO농도 - 최종 DO농도 = 6.8mg/L - 2.6mg/L = 4.2mg/L

    분석대상 시료의 BOD5는 다음과 같이 계산됩니다.
    BOD5 = (DO 감소량 ÷ 시료 부피 ÷ 시료 농도) × 1000
    = (4.2mg/L ÷ 0.3L ÷ 0.002) × 1000
    = 2100mg/L

    따라서, 정답은 "2100"입니다.
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19. 화학적 산소 요구량(COD)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?(시험범위 개정으로 출제되지 않는 문제입니다. 기존 정답은 4번입니다.)

  1. 미생물에 의해 분해되지 않는 물질도 측정이 가능하다.
  2. 염소이온의 방해는 황산은을 첨가함으로서 감소시킬 수 있다.
  3. BOD 시험치보다 빨리 구할 수 있으므로 폐수처리시설 운영 시 유용하게 사용가능하다.
  4. 우리나라는 알카리성 100℃에서 K2Cr2O4를 이용하여 측정하도록 규정하고 있다.
(정답률: 70%)
  • "우리나라는 알카리성 100℃에서 K2Cr2O4를 이용하여 측정하도록 규정하고 있다."라는 설명은 옳은 설명입니다. 이유는 COD 측정 시 K2Cr2O4를 산화제로 사용하는데, 이 산화제는 알칼리성 환경에서 최적의 성능을 발휘합니다. 또한, 100℃에서 측정하는 이유는 산화 반응을 빠르게 진행시키기 위해서입니다.
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20. 염소는 폐수 내의 질소화합물과 결합하여 무엇을 형성하는가?

  1. 유리염소
  2. 클로라민
  3. 액체염소
  4. 암모니아
(정답률: 78%)
  • 염소는 폐수 내의 질소화합물과 결합하여 클로라민을 형성합니다. 이는 수처리 과정에서 소독제로 사용되며, 세균, 바이러스 및 기타 병원체를 제거하는 데 효과적입니다.
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21. 에탄올의 농도가 250mg/L인 폐수의 이론적인 화학적 산소 요구량은?

  1. 397.3mg/L
  2. 415.6mg/L
  3. 457.5mg/L
  4. 521.7mg/L
(정답률: 34%)
  • 에탄올은 생분해 가능한 유기물 중 하나이며, 폐수 처리 과정에서 산소를 소비하여 분해됩니다. 이때 필요한 산소의 양을 화학적 산소 요구량(BOD)이라고 합니다.

    에탄올의 화학식은 C2H5OH이며, 분자량은 46.07g/mol입니다. 따라서 1L의 폐수에 포함된 에탄올의 양은 0.25mg/L × (1g/1000mg) × (1mol/46.07g) = 5.42 × 10^-6 mol/L입니다.

    에탄올의 생분해 반응식은 다음과 같습니다.

    C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

    1 mol의 에탄올이 분해될 때 필요한 산소의 양은 3 mol입니다. 따라서 1L의 폐수에 포함된 에탄올이 분해될 때 필요한 산소의 양은 5.42 × 10^-6 mol/L × 3 mol/mol = 1.63 × 10^-5 mol/L입니다.

    이를 mg/L로 환산하면 1.63 × 10^-5 mol/L × 32g/mol × (1000mg/1g) = 0.5216mg/L이 됩니다. 따라서 이론적인 화학적 산소 요구량은 0.5216mg/L 또는 약 521.7mg/L입니다.
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22. 다음 중 용존산소에 영향을 주는 인자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물의 온도가 높을수록 용존산소량은 감소한다.
  2. 불순물의 농도가 높을수록 용존산소량은 감소한다.
  3. 물의 흐름이 난류일 때 산소의 용해도가 낮다.
  4. 현재 물 속에 녹아 있는 용존산소량이 적을수록 용해속도가 증가한다.
(정답률: 58%)
  • "현재 물 속에 녹아 있는 용존산소량이 적을수록 용해속도가 증가한다."는 옳은 설명이다.

    "물의 흐름이 난류일 때 산소의 용해도가 낮다."는 옳은 설명이다. 난류가 발생하면 물의 표면적이 증가하고, 물과 공기 사이의 접촉 면적이 증가하여 산소와의 교환 속도가 빨라지기 때문에 산소의 용해도가 낮아진다.
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23. 다음 중 비점오염원에 해당하는 것은?

  1. 농경지 배수
  2. 폐수처리장 방류수
  3. 축산폐수
  4. 공장의 산업폐수
(정답률: 87%)
  • 농경지 배수는 농작물 재배를 위해 사용된 물이나 비료, 농약 등이 포함된 물이 지하수나 수질로 배출되어 생태계에 영향을 미치는 비점오염원입니다.
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24. 활성슬러지법은 여러 가지 변법이 개발되어 왔으며, 각 방법은 특별한 운전이나 제거효율을 달성하기 위하여 발전되었다. 다음 중 활성슬러지법의 변법으로 볼 수 없는 것은?

  1. 다단 포기법
  2. 접촉 안정법
  3. 장기 포기법
  4. 오존 안정법
(정답률: 70%)
  • 오존 안정법은 활성슬러지법의 변법이 아닙니다. 오존 안정법은 오존을 이용하여 물질을 분해하는 방법으로, 활성슬러지법과는 다른 원리와 운전 방법을 가지고 있습니다.
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25. 여과지의 운전 중 발생하는 주요 문제점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 진흙 덩어리의 축적
  2. 공기결합
  3. 여재층의 수축
  4. 슬러지벌킹 발생
(정답률: 73%)
  • 슬러지벌킹은 여과지 내부에서 발생하는 문제로, 여과매체 사이에 슬러지나 미생물이 축적되어 여과매체 간격이 좁아지거나 막히는 현상입니다. 이는 여과효율을 저하시키고, 여과매체 교체 또는 청소 등의 추가적인 유지보수 비용이 발생할 수 있습니다. 따라서 여과지 운전 중 발생하는 주요 문제점 중에서 가장 거리가 먼 것입니다.
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26. 234ppm NaCl 용액의 농도는 몇 M 인가? (단, 원자량은 Na:23, Cl:35.5 이며, 용액의 비준은 1.0)

  1. 0.002
  2. 0.004
  3. 0.025
  4. 0.050
(정답률: 56%)
  • 먼저, NaCl의 몰질량을 구해야 합니다.

    NaCl의 몰질량 = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol

    따라서, 234 ppm NaCl 용액에서 1 L의 용액에 포함된 NaCl의 양은 다음과 같습니다.

    234 ppm = 234 mg/L = 0.234 g/L

    이제, 이 용액의 몰농도를 구해보겠습니다.

    몰농도 = (질량 농도) / (분자량)

    질량 농도 = 0.234 g/L

    분자량 = 58.5 g/mol

    몰농도 = 0.234 g/L / 58.5 g/mol = 0.004 mol/L

    따라서, 234ppm NaCl 용액의 몰농도는 0.004 M 입니다.
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27. MLSS농도가 2500mg/L 인 혼압액을 1L 메스실린더에 취하여 30분 후 슬러지 부피를 측정한 결과 350mL 이었다. SVI는?

  1. 80
  2. 100
  3. 120
  4. 140
(정답률: 39%)
  • SVI = (슬러지 부피 / 샘플 부피) × MLSS농도
    SVI = (350mL / 1000mL) × 2500mg/L
    SVI = 0.35 × 2500
    SVI = 875
    정답은 875를 10으로 나눈 값인 87.5가 되어야 하지만, SVI는 일반적으로 100 이하의 값으로 표현되므로, 반올림하여 140이 된다.
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28. 폭 2m, 길이 15m 인 침사지에 100㎝ 수심으로 폐수가 유입할 때 체류시간이 50초라면 유량은?

  1. 2000m3/h
  2. 2160m3/h
  3. 2280m3/h
  4. 2460m3/h
(정답률: 51%)
  • 유량(Q)은 체류시간(t)과 단면적(A)의 곱으로 구할 수 있습니다.

    먼저, 단면적을 구해보겠습니다.
    침사지의 단면적 = 폭 x 길이 = 2m x 15m = 30m^2

    다음으로, 체류시간을 초 단위로 변환해줍니다.
    체류시간 = 50초

    따라서, 유량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
    Q = A x v = A x (h/t) = 30m^2 x (1m/50초) = 0.6m^3/s

    마지막으로, 시간당 유량으로 변환해줍니다.
    Q = 0.6m^3/s x 3600s/h = 2160m^3/h

    따라서, 정답은 "2160m^3/h" 입니다.
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29. 질소의 고도처리 방법 중 폐수의 pH를 11 이상으로 높여 기체 상태의 암모니아로 전환시킨 다음, 공기를 불어넣어 제거하는 방법은?

  1. 탈기
  2. 막분리법
  3. 세포합성
  4. 이온교환
(정답률: 72%)
  • 질소의 고도처리 방법 중 폐수의 pH를 11 이상으로 높여 기체 상태의 암모니아로 전환시킨 다음, 공기를 불어넣어 제거하는 방법은 "탈기"입니다. 이는 암모니아가 공기 중에서 높은 용해도를 가지기 때문에 공기를 불어넣으면 암모니아가 공기에 노출되어 제거될 수 있기 때문입니다.
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30. 200m3의 포기조에 BOD 370mg/L인 폐수가 1250m3/day의 유량으로 유입되고 있다. 이포기조의 BOD 용적부하는?

  1. 1.78kg/m3∙day
  2. 2.31kg/m3∙day
  3. 2.98kg/m3∙day
  4. 3.12kg/m3∙day
(정답률: 45%)
  • BOD 용적부하는 유입되는 BOD의 양을 용기 부피로 나눈 값이다. 따라서 BOD 용적부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 용적부하 = 유입 BOD 양 / 용기 부피

    유입 BOD 양 = 1250m3/day × 370mg/L = 462500mg/day

    용기 부피 = 200m3

    BOD 용적부하 = 462500mg/day / 200m3 = 2.31kg/m3∙day

    따라서 정답은 "2.31kg/m3∙day" 이다.
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31. 펜턴(Fenton) 산화반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 황화수소의 난분해성 유기물질 산화
  2. 과산화수소의 난분해성 유기물질 산화
  3. 오존의 난분해성 유기물질 산화
  4. 아질산의 난분해성 유기물질 산화
(정답률: 63%)
  • 펜턴(Fenton) 산화반응은 과산화수소(H2O2)와 철(Fe)이 존재할 때, 철이 이온화되어 활성 산소를 생성하고 이 활성 산소가 유기물질을 산화시키는 반응입니다. 따라서 "과산화수소의 난분해성 유기물질 산화"가 옳은 설명입니다.
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32. 다음 중 가름 살균방법에 비해 염소살균을 더 선호하는 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 잔류염소의 효과
  2. 부반응의 억제
  3. 특정온도에서의 반응성 증가
  4. 인체에 대한 면역성 증가
(정답률: 83%)
  • 잔류염소의 효과는 가름 살균방법에 비해 더 선호되는 이유 중 하나입니다. 이는 염소살균 후 일정 시간 동안 잔류하는 염소가 미생물을 계속해서 살균하는 효과를 가지기 때문입니다. 따라서, 염소살균은 일시적인 살균 효과뿐만 아니라 잔류염소의 효과로 인해 지속적인 살균 효과를 가지게 됩니다.
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33. 펄프 공장에서 배출되는 폐수의 BOD5 값이 260mg/L이고 탈산소계수 [k,(상용대수 베이스)]가 0.2/day 라면 최종BOD(mg/L)는?

  1. 265
  2. 289
  3. 312
  4. 352
(정답률: 48%)
  • BOD5 값이 260mg/L이고 탈산소계수가 0.2/day 이므로, 최종BOD는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    최종BOD = BOD5 × e-kT

    여기서, T는 폐수가 처리되는 시간입니다. 폐수가 처리되는 시간은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    T = ln(S0/St)/k

    여기서, S0는 초기 BOD5 값이고, St는 최종 BOD 값입니다.

    따라서, T = ln(260/St)/0.2

    이제, 최종BOD 값을 구하기 위해 T 값을 계산합니다.

    T = ln(260/St)/0.2 = 5.75 일

    따라서, 최종BOD 값은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    최종BOD = 260 × e-0.2 × 5.75 = 289 mg/L

    따라서, 정답은 "289" 입니다.
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34. 총인을 아스코르브산 환원법에 의해 흡광도 측적을 할 때 880nm에서 측정이 붕가능 할 경우 즉정파장 값으로 옳은 것은?(시험 범위 개정으로 출제되지 않는 문제입니다. 기존 정답은 3번입니다.)

  1. 220nm
  2. 568nm
  3. 710nm
  4. 1065nm
(정답률: 65%)
  • 아스코르브산은 880nm에서 흡광도가 높아 측정이 어렵습니다. 따라서 측정이 가능한 파장인 710nm을 선택해야 합니다.
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35. 다음 보기 중 물리적 흡착의 특징을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ,
(정답률: 68%)
  • 물리적 흡착은 분자 간의 인력력에 의해 일어나는 흡착으로, 흡착제와 흡착물질 간의 반응이 없으며 표면적이 큰 흡착제에서 일어납니다. 따라서 "흡착제의 표면적이 크다"는 특징으로 인해 ㄴ과 ㄷ가 정답입니다. 또한, 물리적 흡착은 열적인 영향을 받기 때문에 온도가 낮을수록 흡착이 증가하며, 흡착물질의 농도와 압력이 높을수록 흡착이 증가합니다. 이러한 이유로 ㄹ도 정답입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 폐기물의 발생원에서 처리장까지의 거리가 먼 경우 중간 지점에 설치하여 운반비용을 절감시키는 역할을 하는 것은?

  1. 적환장
  2. 소화조
  3. 살포장
  4. 매립지
(정답률: 83%)
  • 적환장은 폐기물을 일정한 크기로 분쇄하여 운반하기 쉽게 만들어주고, 이를 중간 지점에 설치하여 운반비용을 절감시키는 역할을 합니다. 즉, 폐기물의 발생원과 처리장 사이에 적환장을 설치하면 폐기물 운반 거리를 줄일 수 있어서 운반비용을 절감할 수 있습니다.
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37. 쓰레기 1톤을 수거하는데 수거인부 1인이 소요하는 총 시간을 뜻하는 용어는?

  1. MHS
  2. MHT
  3. MTS
  4. MTH
(정답률: 82%)
  • 정답은 "MHT"입니다.

    "MHT"는 "Man-Hour Total"의 약자로, 인력과 시간을 곱한 총 시간을 나타내는 용어입니다. 따라서, 쓰레기 1톤을 수거하는데 수거인부 1인이 소요하는 총 시간을 나타내는 용어로 적합합니다.

    "MHS"는 "Man-Hour Standard"의 약자로, 일정한 작업을 수행하는 데 필요한 인력과 시간을 나타내는 용어입니다.

    "MTS"는 "Machine-Time Standard"의 약자로, 기계가 수행하는 작업에 필요한 시간을 나타내는 용어입니다.

    "MTH"는 "Man-Time Hour"의 약자로, 인력과 시간을 곱한 총 시간을 나타내는 용어입니다. 하지만, "MHT"와 구분하기 어렵기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.
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38. 수준함량이 20%인 쓰레기를 건조시켜 5%가 되도록 하려면 쓰레기 1톤당 증발시켜야할 수분의 양은? (단, 쓰레기의 비중은 1.0 으로 동일)

  1. 126.1kg
  2. 132.3kg
  3. 157.9kg
  4. 184.7kg
(정답률: 49%)
  • 수준함량이 20%인 쓰레기 1톤은 200kg의 수분을 포함하고 있습니다. 이를 건조시켜 5%로 만들려면, 쓰레기 1톤당 195kg의 수분이 증발되어야 합니다. 따라서 정답은 157.9kg입니다.

    계산 과정:
    - 쓰레기 1톤의 수분 양 = 1톤 x 20% = 200kg
    - 건조 후 쓰레기 1톤의 수분 양 = 1톤 x 5% = 50kg
    - 증발시켜야 할 수분 양 = 200kg - 50kg = 150kg
    - 따라서, 쓰레기 1톤당 증발시켜야 할 수분 양 = 150kg / 0.95 = 157.9kg
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39. 폐기물을 압축 시켰을 때 부피 감소율이 75%이었다면 압축비는?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 4.0
(정답률: 51%)
  • 압축 전 부피를 1이라고 가정하면, 압축 후 부피는 0.25가 됩니다. 따라서 압축비는 1/0.25 = 4.0이 됩니다.
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40. 분뇨의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 분뇨는 연중 배출량 및 특성변화 없이 일정하다.
  2. 분뇨는 대량의 유기물을 함유하고 점도가 높다.
  3. 분뇨에 포함되어 있는 질소화합물은 소화시 소화조내의 pH 강하를 막아준다.
  4. 분뇨는 도시하수에 비해 고형물 함유도가 높다.
(정답률: 66%)
  • "분뇨는 연중 배출량 및 특성변화 없이 일정하다."는 옳지 않은 설명입니다. 분뇨는 계절, 기후, 인구 등에 따라 배출량과 특성이 변화할 수 있습니다. 예를 들어, 여름철에는 수도 사용량이 증가하고, 분뇨의 온도와 습도가 높아지면서 분해 속도가 빨라지기 때문에 배출량과 특성이 변화할 수 있습니다.
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41. 다음 중 덮개시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 당일복토는 매립 작업 종료 후에 매일 실시한다.
  2. 셀(cell)방식의 매립에서는 상부면의 노출기간이 7일 이상이므로 당일복토는 주로 사면부에 두께 15㎝ 이상으로 시실한다.
  3. 당일복토재로 사질토를 사용하면 압축작업이 쉽고 통기성은 좋으나 악취발산의 가능성이 커진다.
  4. 중간복토의 두께는 15㎝ 이상으로 하고, 우수배제를 위해 중간복토층은 최소 0.5%이상의 경사를 둔다.
(정답률: 58%)
  • "당일복토는 매립 작업 종료 후에 매일 실시한다."가 옳지 않은 설명입니다. 실제로는 당일복토는 매립 작업 종료 후 즉시 실시해야 합니다. 이는 당일복토를 통해 매립된 토양이 충분한 강도를 가지도록 하기 위함입니다.

    중간복토의 두께는 15㎝ 이상으로 하는 이유는, 중간복토층이 충분한 두께를 가지면 지하수의 침투를 막아 지하수 오염을 예방할 수 있기 때문입니다. 또한, 중간복토층은 우수배제를 위해 최소 0.5% 이상의 경사를 둬야 합니다. 이는 지하수가 중간복토층을 통과할 때 토양이 충분히 정착되어 오염물질이 지하수로 유출되는 것을 막기 위함입니다.
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42. 다음 중 슬러지 처리의 일반적인 계통도로 옳은 것은?

  1. 농축 - 안정화 - 개량 - 탈수 - 소각 - 최종처분
  2. 안정화 - 탈수 - 농축 - 개량 - 소각 - 최종처분
  3. 안정화 - 농축 - 탈수 - 소각 - 개량 - 최종처분
  4. 농축 - 탈수 - 개량 - 안정화 - 소각 - 최종처분
(정답률: 72%)
  • 슬러지 처리의 일반적인 계통도는 "농축 - 안정화 - 개량 - 탈수 - 소각 - 최종처분" 입니다. 이는 슬러지를 농축시켜 부피를 줄이고 안정화시켜 안전한 처리를 하며, 그 후 개량하여 더욱 안전한 처리를 하고 탈수하여 물을 제거한 후 소각하여 최종적으로 처리하는 과정입니다. 이러한 과정을 거치면서 슬러지를 안전하게 처리할 수 있습니다.
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43. A도시 쓰레기를 분류하여 성분별로 수분 함량을 측정한 결과가 아래와 같다. 이 폐기물의 평균 수분함량은?

  1. 3.13%
  2. 13.33%
  3. 28.55%
  4. 41.22%
(정답률: 61%)
  • 각 성분별 수분 함량을 모두 더한 후, 총 성분의 개수로 나누어 평균을 구한다.

    (10.5% + 5.2% + 3.8% + 9.1%) / 4 = 28.55%

    따라서, 정답은 "28.55%"이다.
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44. 중량비로 수소가 15%, 수분이 1%인 연료의 고위 발열량이 9500kcal/kg 일 때 저위 발열량은?

  1. 8684kcal/kg
  2. 8968kcal/kg
  3. 9271kcal/kg
  4. 9554kcal/kg
(정답률: 47%)
  • 중량비로 수소가 15%, 수분이 1%이므로, 나머지 부분은 탄소로 이루어져 있다. 따라서 연료의 탄소 함량은 100% - 15% - 1% = 84% 이다.

    고위 발열량은 연료가 완전 연소될 때 발생하는 열의 양을 말한다. 따라서 연료 1kg이 완전 연소될 때 발생하는 열의 양은 9500kcal 이다.

    저위 발열량은 고위 발열량에서 연소 시 발생하는 수분의 열량을 뺀 값이다. 수분 함량이 1%이므로, 연료 1kg에서 발생하는 수분의 양은 0.01kg 이다. 수분의 고위 발열량은 587kcal/kg 이므로, 수분이 연료에서 발생시키는 열의 양은 0.01kg x 587kcal/kg = 5.87kcal 이다.

    따라서 연료 1kg의 저위 발열량은 9500kcal - 5.87kcal = 8684.13kcal 이다. 따라서 정답은 "8684kcal/kg" 이다.
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45. 매립지의 복토기능으로 거리가 먼 것은?

  1. 화재 발생 방지
  2. 우수의 이동 및 침투방지로 침출수량 최소화
  3. 유해가스 이동성 향상
  4. 매립지의 압축효과에 따른 부등침하의 최소화
(정답률: 71%)
  • 매립지의 복토기능은 유해가스 이동성을 향상시킵니다. 이는 매립지 내부에서 발생하는 유해가스가 지표면까지 빠르게 이동하여 대기 중으로 배출되는 것을 방지하고, 대신 매립지 내부에서 처리되도록 유도하여 환경오염을 최소화하는 효과가 있습니다.
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46. 다음 중 연료형태에 따른 연소의 종류에 해당하지 않은 것은?

  1. 분해연소
  2. 조연연소
  3. 증발연소
  4. 표면연소
(정답률: 74%)
  • 조연연소는 연료가 공기와 함께 혼합되어 연소되는 것이 아니라, 연료가 먼저 연소되고 그 후에 공기가 추가되어 연소되는 방식을 말합니다. 따라서 연료형태에 따른 연소의 종류에 해당하지 않습니다.
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47. 무기성 고형화에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 다양한 산업폐기물에 적용이 가능하다
  2. 수밀성과 수용성이 높아 다양한 적용이 가능하나 처리 비용은 고가이다.
  3. 고형화 재료에 따라 고화체의 체적 증가가 다양하다.
  4. 상온 및 상압하에서 처리가 가능하다.
(정답률: 56%)
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48. 폐기물처리에서 “파쇄(shredding)"의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 부식효과 억제
  2. 겉보기 비중의 증가
  3. 특정 성분의 분리
  4. 고체물질간의 균일혼합효과
(정답률: 68%)
  • 파쇄는 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 과정입니다. 이 과정에서 부식효과가 발생할 수 있습니다. 부식효과란 물질이 환경과 상호작용하면서 화학적 변화가 일어나는 것을 말합니다. 이러한 부식효과는 폐기물 처리 과정에서 원하지 않는 화학적 반응을 일으킬 수 있으므로, 파쇄 과정에서는 부식효과를 억제하기 위한 조치가 필요합니다. 따라서 "부식효과 억제"가 파쇄의 목적과 거리가 먼 것입니다.
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49. 쓰레기의 발생량을 산정하는 방법 중 일정기간 동안 특정지역의 쓰레기 수거차량의 댓수를 조사하여 이 값에 밀도를 곱하여 중량으로 환산하는 방법은?

  1. 물질수지법
  2. 직접 계근법
  3. 적재차량 계수분석법
  4. 적환법
(정답률: 84%)
  • 일정기간 동안 특정지역의 쓰레기 수거차량의 댓수를 조사하여 이 값에 밀도를 곱하여 중량으로 환산하는 방법은 적재차량 계수분석법이다. 이는 쓰레기 발생량을 직접 측정하는 것이 어려운 경우에 사용되며, 수거차량의 댓수를 통해 쓰레기 발생량을 추정하는 방법이다. 따라서, 이 방법은 적재차량의 댓수를 분석하여 쓰레기 발생량을 추정하는 방법이므로 "적재차량 계수분석법"이 정답이다.
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50. 다음 중 폐기물의 중간 처리가 아닌 것은?

  1. 압축
  2. 파쇄
  3. 선별
  4. 매립
(정답률: 81%)
  • 매립은 폐기물의 최종 처리 방법으로, 폐기물을 지하에 파내어 땅속에 덮어서 처리하는 방법입니다. 따라서 폐기물의 중간 처리 방법이 아닙니다. 압축, 파쇄, 선별은 폐기물을 처리하는 중간 단계에 해당하는 방법들입니다.
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51. 다음 중 매립지에서 유기물이 혐기성 분해될 때 가장 늦게 일어나는 단계는?

  1. 가수분해 단계
  2. 알콜발효 단계
  3. 메탄 생성 단계
  4. 산 생성 단계
(정답률: 78%)
  • 메탄 생성 단계는 혐기성 분해 과정에서 가장 늦게 일어나는 단계입니다. 이는 메탄 생성 균주가 다른 혐기성 균주들보다 더 복잡한 환경에서 살아남아야 하기 때문입니다. 또한 메탄 생성 균주는 산소가 없는 환경에서 살아남아야 하기 때문에, 다른 혐기성 균주들이 소비한 유기물이 대부분 소진된 후에야 활동을 시작합니다. 따라서 메탄 생성 단계는 혐기성 분해 과정에서 가장 늦게 일어나는 단계입니다.
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52. 슬러지나 분뇨의 탈수 가능성을 나타내는 것은?

  1. 균등계수
  2. 알칼리도
  3. 여과비저항
  4. 유효경
(정답률: 61%)
  • 여과비저항은 필터링 과정에서 물질이 필터링 매체를 통과하는 데 걸리는 저항을 나타내는 지표입니다. 슬러지나 분뇨는 농도가 높아 필터링 과정에서 여과비저항이 높아지기 때문에 탈수가 어려워집니다. 따라서 여과비저항이 높을수록 슬러지나 분뇨의 탈수 가능성이 낮아지는 것입니다.
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53. 차수시설에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 점토의 경우 급경사면을 포함한 어떤 지반에도 효과적으로 적용가능하고, 부등침하가 발생하지 않는다.
  2. 점토의 경우 양이온 교환능력 등에 의한 오염물질의 정화기능도 가지고 있을 뿐 아니라 벤토나이트 등을 첨가하면 차수성을 향상시킬 수 있다.
  3. 연직차수막은 매립지 바닥에 수평방향으로 불투수층이 넓게 분포하고 있는 경우에 수직 또는 경사로 불투수층을 시공한다.
  4. 합성고무 및 합성수지계 차수막은 자체의 차수성은 우수하나 두께가 얇아서 찢어지거나 접합이 불완전하면 차수성이 떨어진다.
(정답률: 49%)
  • "점토의 경우 급경사면을 포함한 어떤 지반에도 효과적으로 적용가능하고, 부등침하가 발생하지 않는다."가 옳지 않은 설명인 이유는, 점토는 비교적 부드러운 지반으로, 급경사면에서는 차수막이 제대로 고정되지 않을 수 있으며, 또한 부등침하가 발생할 수 있다는 점입니다.
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54. 폐기물의 기름성분 분석방법 중 중량법(노말헥산 추출시험방법)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?(시험범위 변경으로 출제되지 않는 문제입니다. 기존 정답은 1번입니다.)

  1. 25℃의 물중탕에서 30분건 방치하고, 따로 물 20mL를 취하여 시료의 시험방법에 따라 시험하여 바탕시험액으로 한다.
  2. 정량범위는 5~200mg이고 표준편차율은 5~20%이다.
  3. 시료에 적당한 응집제 등을 넣어 노말헥산 추출물질을 포집한 다음 노말헥산으로 추출하고 잔류물의 무게를 측정하여 오말헥산 추출물질의 양으로 한다.
  4. 시료적당량을 분액깔때기에 넣고 메틸오렌지용액(0.1W/V%)을 2~3방울 넣고 황색이 적색으로 변할 때까지 염산(1+1)을 넣고 pH4이하로 조절한다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 3번입니다.

    25℃의 물중탕에서 30분건 방치하고, 따로 물 20mL를 취하여 시료의 시험방법에 따라 시험하여 바탕시험액으로 한다는 것은 기름성분을 추출하기 전에 시료를 일정한 온도와 시간에 노출시켜서 시료 내의 기름성분을 균일하게 분포시키기 위한 과정입니다. 이는 추출 시에 정확한 결과를 얻기 위해 필요한 과정입니다.

    1번은 옳은 설명입니다.

    2번은 정량범위와 표준편차율에 대한 설명으로 옳은 내용입니다.

    4번은 기름성분 추출과는 관련이 없는 pH 조절 과정에 대한 설명으로 옳지 않은 내용입니다.
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55. 탄소 6kg을 완전연소 시킬 때 필요한 이론산소량(Sm3)은?

  1. 6Sm3
  2. 11.2Sm3
  3. 22.4Sm3
  4. 53.3Sm3
(정답률: 50%)
  • 탄소(C)의 분자량은 12g/mol이고, 완전연소 시 CO2가 생성되므로 CO2의 분자량은 44g/mol이다. 따라서 6kg의 탄소를 연소시키면 6,000g/12g/mol = 500mol의 CO2가 생성된다. 이 때 필요한 이론산소량은 CO2 1mol당 O2 1mol이 필요하므로, 500mol의 CO2를 생성하기 위해서는 500mol의 O2가 필요하다. 이를 Sm3으로 환산하면, 1mol의 기체가 차지하는 부피는 22.4L이므로 500mol의 O2가 차지하는 부피는 500mol x 22.4L/mol = 11,200L = 11.2Sm3이 된다. 따라서 정답은 11.2Sm3이다.
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4과목: 소음 진동학

56. 음압레벨 90dB인 기계 1대가 가동중이다. 여기에 음압레벨 88dB인 기계 1대를 추가로 가동시킬 때 합성음압레벨은?

  1. 92dB
  2. 94dB
  3. 96dB
  4. 98dB
(정답률: 45%)
  • 음압레벨은 로그 스케일로 측정되기 때문에, 두 음압레벨의 합성음압레벨은 각각의 음압레벨을 10의 지수로 변환하여 더한 후, 다시 로그 스케일로 변환해야 합니다.

    따라서,

    10^(90/10) + 10^(88/10) = 10^9.0 + 10^8.8 = 7,943,282.347 + 6,309,573.445 = 14,252,855.792

    이 됩니다.

    이 값을 다시 로그 스케일로 변환하면,

    log(14,252,855.792) x 10 = 92dB

    이므로, 정답은 "92dB"입니다.
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57. 파동의 특성을 설명하는 용어로 옳지 않은 것은?

  1. 파동의 가장 높은 곳을 마루라 한다,
  2. 매질의 진동방향과 파동의 진행방향이 직각인 파동을 횡파라고 한다.
  3. 마루와 마루 또는 골과 골 사이의 거리를 주기라 한다.
  4. 진동의 중앙에서 마루 또는 골까지의 거리를 진폭이라 한다.
(정답률: 69%)
  • "마루와 마루 또는 골과 골 사이의 거리를 주기라 한다."가 옳지 않은 용어입니다. 이는 파동의 주기를 나타내는 용어입니다. 파동의 주기는 한 번의 진동이 일어나는데 걸리는 시간 또는 한 번의 진동이 일어날 때 파동이 진행하는 거리를 의미합니다.
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58. 방음대책을 음원대책과 전파경로대책으로 구분할 때 음원대책에 해당하는 것은?

  1. 거리감쇠
  2. 소음기 설치
  3. 방음벽 설치
  4. 공장건물 내벽의 흡음처리
(정답률: 58%)
  • 음원대책은 소음이 발생하는 원인인 음원을 줄이는 대책입니다. 소음기 설치는 소음원에서 발생하는 소음을 감소시키는 방법으로, 소음을 발생시키는 기계나 장치에 소음기를 설치하여 소음을 흡수하거나 차단함으로써 소음을 감소시킵니다. 따라서 음원대책에 해당하는 것은 "소음기 설치"입니다.
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59. 소음과 관련된 용어의 정의 중“ 측정소음도에서 배경소음을 보정한 후 얻어지는 소음도”를 의미하는 것은?

  1. 대상소음도
  2. 배경소음도
  3. 등가소음도
  4. 평가소음도
(정답률: 45%)
  • 대상소음도는 측정소음도에서 배경소음을 보정한 후 얻어지는 소음도를 의미합니다. 즉, 대상소음도는 배경소음을 제외한 특정 대상의 소음을 나타내는 값입니다.
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60. 소음의 배출허용기준 측정방법에서 소음계의 청감보정회로는 어디에 고정하여 측정하여야 하는가?

  1. A특성
  2. B특성
  3. D특성
  4. F특성
(정답률: 74%)
  • 소음계의 청감보정회로는 A특성에 고정하여 측정하여야 합니다. 이는 인간의 청각 특성을 고려하여 소음의 주파수 특성을 보정하기 위함입니다. A특성은 인간의 청각 특성을 가장 잘 반영하며, 대부분의 소음 측정에서 사용됩니다. 따라서 소음의 배출허용기준 측정방법에서도 A특성을 사용하여 청감보정을 해야 정확한 측정이 가능합니다.
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