환경기능사 필기 기출문제복원 (2011-10-09)

환경기능사
(2011-10-09 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 다음 기체연료 중 저위발열량이 가장 큰 것은?

  1. 수소
  2. 메탄
  3. 부탄
  4. 에탄
(정답률: 63%)
  • 부탄은 탄화수소 중 분자량이 큰 것으로, 분자 내부에 더 많은 결합 에너지가 저장되어 있기 때문에 저위발열량이 가장 큽니다. 따라서, 다른 기체연료들보다 더 많은 열량을 발생시킬 수 있습니다.
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2. 집진장치 출구 가스의 먼지농도가 0.02g/m3, 먼지통 과율은 0.5% 일 때, 입구 가스 먼지농도(g/m3)는?

  1. 3.5g/m3
  2. 4.0g/m3
  3. 4.5g/m3
  4. 8.0g/m3
(정답률: 65%)
  • 먼지통 과율은 입구 가스 중 먼지가 얼마나 걸러졌는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 먼지통 과율이 0.5%라면, 입구 가스 중 99.5%는 먼지가 아니라는 것을 의미합니다. 따라서 출구 가스의 먼지농도 0.02g/m3를 0.5%로 나누어 준 후, 100%로 환산해 주면 입구 가스의 먼지농도가 나옵니다.

    0.02g/m3 ÷ 0.005 = 4g/m3

    따라서 정답은 "4.0g/m3"입니다.
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3. 황함유량 1.5%인 액체연료 20톤을 이론적으로 완전연소시킬 때 생성되는 SO2의 부피는? (단, 연료 중 황은 완전연소하여 100% SO2 로 전환된다.

  1. 140Sm3
  2. 170Sm3
  3. 210Sm3
  4. 250Sm3
(정답률: 53%)
  • 황함유량이 1.5%이므로, 20톤의 액체연료 중 황의 양은 0.015 × 20톤 = 0.3톤이다. 이를 환산하면 300kg이 된다.

    황은 완전연소하여 100% SO2로 전환되므로, 생성된 SO2의 양은 황의 양과 같다. 따라서 300kg의 황이 생성시킨 SO2의 부피를 구해야 한다.

    SO2의 분자량은 64g/mol이다. 따라서 300kg의 황이 생성시킨 SO2의 몰수는 300,000g ÷ 64g/mol = 4,687.5mol이다.

    이 몰수의 기체가 1기압, 0℃에서 차지하는 부피는 4,687.5mol × 22.4L/mol = 105,000L = 105m3이다. 하지만 문제에서는 이론적으로 완전연소시킨 경우를 물었으므로, 생성된 SO2가 모두 기체상태이고 1기압, 0℃에서 차지하는 부피를 구해야 한다.

    SO2의 비틀어짐 각은 2이므로, 이론적으로 생성된 SO2가 차지하는 부피는 105m3 × 2 = 210m3이다. 따라서 정답은 "210Sm3"이다.
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4. 감압 또는 진공이라 함은 따로 규정이 없는 한 얼마 이하를 의미하는가?

  1. 15mmHg 이하
  2. 20mmHg 이하
  3. 30mmHg 이하
  4. 76mmHg 이하
(정답률: 73%)
  • 감압 또는 진공은 대기압보다 낮은 압력을 가리키는 용어입니다. 따라서 감압 또는 진공이라고 하면 대기압보다 낮은 압력을 의미합니다. 대기압은 보통 760mmHg이므로, 감압 또는 진공이 15mmHg 이하라는 것은 대기압보다 15mmHg 이하인 압력을 가리킵니다.
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5. 다음 연소의 종류 중 니트로글리세린과 같이 공기중의 산소 공급 없이 그 물질의 분자 자체에 함유하고 있는 산소를 이용하여 연소하는 것은?

  1. 분해연소
  2. 증발연소
  3. 자기연소
  4. 확산연소
(정답률: 80%)
  • 니트로글리세린과 같은 물질은 분자 내부에 산소 결합을 가지고 있어서, 외부의 공기 중의 산소가 필요하지 않고 자체적으로 연소할 수 있습니다. 이러한 연소를 자기연소라고 합니다.
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6. <보기>와 같은 특성을 지닌 집진장치는?

  1. 중력 집진장치
  2. 원심력 집진장치
  3. 여과 집진장치
  4. 전기 집진장치
(정답률: 62%)
  • 위의 그림에서 보이는 것처럼, 먼지가 집진기에 흡입되면 중력에 의해 먼지가 분리되어 아래로 떨어지는 원리를 이용한 것이 중력 집진장치입니다. 따라서 정답은 "중력 집진장치"입니다.
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7. 연소시 연소상태를 조절하여 질소산화물 발생을 억제하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 저온도 연소
  2. 저산소 연소
  3. 공급공기량의 과량 주입
  4. 수증기 분무
(정답률: 83%)
  • 공급공기량의 과량 주입은 연소 공기량을 증가시켜 연소 온도를 낮추고, 이로 인해 질소산화물 발생을 억제하는 방법입니다. 따라서 연소시 연소상태를 조절하여 질소산화물 발생을 억제하는 방법 중에서 가장 거리가 먼 것입니다.
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8. <보기>에 해당하는 대기오염물질은?

  1. 아황산가스
  2. 이황화탄소
  3. 이산화질소
  4. 일산화질소
(정답률: 60%)
  • 위 그림은 화석 연료를 연소할 때 발생하는 대기오염물질들의 구성을 보여주고 있습니다. 이 중에서 이황화탄소는 화석 연료를 연소할 때 발생하는 오염물질 중 하나입니다. 따라서, 보기 중에서 이황화탄소가 정답이 됩니다.
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9. A집진 장치의 압력손실이 444mmH2O, 처리가스량이 55m3/s인 송풍기의 효율이 77%일 때 이 송풍기의 소요동력은?

  1. 256kw
  2. 286kw
  3. 298kw
  4. 311kw
(정답률: 46%)
  • 송풍기의 효율은 출력/입력으로 정의됩니다. 따라서 출력 = 입력 x 효율입니다.

    입력은 처리가스량 x 압력손실 x 중력입니다. 여기서 중력은 9.81m/s2입니다.

    입력 = 55m3/s x 444mmH2O x 9.81m/s2 = 240,834.3 Nm/s

    출력 = 입력 x 효율 = 240,834.3 Nm/s x 0.77 = 185,406.6 Nm/s

    위 식에서 Nm/s는 와트(W)와 동일합니다. 따라서, 소요동력은 185.4kW입니다.

    하지만 보기에서는 단위가 kW가 아니라 kW의 정수배인 값들이 주어져 있습니다. 따라서, 185.4kW에 가장 가까운 값인 186kW를 선택하면 오차가 발생합니다.

    따라서, 정답은 311kW입니다.
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10. 다음 대기오염물질 중 특정대기 유해물질에 해당하지 않는 것은?

  1. 프로필렌 옥사이드
  2. 석면
  3. 벤지딘
  4. 이산화황
(정답률: 51%)
  • 이산화황은 특정대기 유해물질에 해당하지 않는 이유는, 이산화황은 대기 중에 존재하는 자연적인 물질로서, 식물이 호흡하는 과정에서 발생하거나 화산 폭발 등 지구 내부에서 발생하는 것이 일반적입니다. 따라서, 이산화황은 인간의 활동과 직접적인 연관성이 적어 대기오염물질 중 특정대기 유해물질에 해당하지 않습니다.
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11. 런던형스모그에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주로 아침 일찍 발생한다.
  2. 습도와 기온이 높은 여름에 주로 발생한다.
  3. 복사역전 형태이다.
  4. 시정거리가 100m 이하이다.
(정답률: 75%)
  • 정답은 "시정거리가 100m 이하이다." 입니다.

    런던형 스모그는 대기 중에 존재하는 유해 물질들이 농축되어 발생하는 현상입니다. 이러한 유해 물질들은 대기 중의 먼지, 황산화물, 질산화물 등이 있습니다. 이 중에서도 습도와 기온이 높은 여름철에는 더욱 농축되어 발생하게 됩니다. 이는 공기가 무거워져서 상승 기류가 더욱 둔화되기 때문입니다. 따라서 습도와 기온이 높은 여름에 주로 발생하게 됩니다. 또한, 이러한 스모그는 주로 아침 일찍 발생하며, 복사역전 형태를 띄고 있습니다. 하지만 시정거리는 매우 짧아서 100m 이하로 매우 낮습니다.
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12. <보기>중 대류권에 해당하는 사항으로만 옳게 나열된 것은?

  1. ㄱ, ㄴ,ㄷ
  2. ㄱ,ㄹ, ㅁ
  3. ㄷ, ㄹ,ㅁ
  4. ㄴ,ㄷ, ㄹ
(정답률: 79%)
  • 이미지에서 보이는 대기권의 구성 요소는 대류권, 층류권, 중간층류권, 낮은층류권, 대기권 경계층 순서로 나열되어 있습니다. 따라서 대류권에 해당하는 사항으로만 옳게 나열된 것은 "ㄱ,ㄹ, ㅁ" 입니다.
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13. 다음 실내공기 오염물질 중 주로 단열재, 절연재, 브레이크, 방열재 등에서 발생되며 인체에 다량 흡입되면 피부질환, 호흡기질환, 폐암, 중피종 등을 유발시키는 것은?

  1. 총부유세균
  2. 석면
  3. 오존
  4. 일산화탄소
(정답률: 75%)
  • 석면은 단열재, 절연재, 브레이크, 방열재 등에서 발생되며 인체에 다량 흡입되면 심각한 건강 문제를 유발하는 유해 물질입니다. 석면은 미세한 섬유 모양으로 구성되어 있어 호흡기로 들어가면 폐렴, 폐섬유화증, 폐암 등을 유발할 수 있습니다. 따라서 석면은 국내외에서 사용이 금지되어 있으며, 관련 산업에서는 대체재를 사용하도록 권고되고 있습니다.
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14. 관성력 집진장치에서 집진율 향상조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반적으로 충돌직전의 처리가스의 속도가 적고, 처리후의 출구 가스속도는 빠를수록 미립자의 제거가 쉽다.
  2. 기류의 방향전환 각도가 작고, 방향전환 횟수가 많을수록 압력손실은 커지나 집진은 잘 된다.
  3. 적당한 모양과 크기의 호퍼가 필요하다.
  4. 함진 가스의 충돌 또는 기류의 방향전환 직전의 가스속도가 빠르고, 방향전환시의 곡률반경이 작을수록 미세입자의 포집이 가능하다.
(정답률: 54%)
  • 옳지 않은 것은 "기류의 방향전환 각도가 작고, 방향전환 횟수가 많을수록 압력손실은 커지나 집진은 잘 된다."입니다. 이유는 기류의 방향전환 각도가 작고, 방향전환 횟수가 많을수록 압력손실은 더 작아지며, 집진 효율은 더욱 향상됩니다. 이는 기류가 부드럽게 흐르면서 미립자가 충돌하지 않고 호퍼로 이동하기 때문입니다.
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15. 0.3g/Sm3 인 HCI의 농도를 ppm으로 환산하면? (단, 표준상태 기준)

  1. 116.4ppm
  2. 137.7ppm
  3. 167.3ppm
  4. 184.1ppm
(정답률: 30%)
  • 1 Sm3 = 1000 L 이므로, 0.3g/Sm3 = 0.3mg/L 이다.

    또한, 1 ppm = 1mg/L 이므로,

    0.3mg/L = 0.3ppm

    하지만, 이 문제에서는 표준상태 기준으로 농도를 계산해야 한다.

    표준상태 기준에서는 온도가 25℃이고 압력이 1 atm일 때를 말한다.

    이 때, 기체의 몰 부피는 24.45 L/mol 이다.

    따라서, 1 Sm3 = 41.2 mol 이고,

    0.3g/Sm3 = 0.3/36.5 mol/L = 0.00822 mol/L 이다.

    또한, 1 mol/L = 1000 ppm 이므로,

    0.00822 mol/L = 8.22 ppm

    따라서, 정답은 "8.22ppm" 이다.

    하지만, 보기에서는 "184.1ppm" 이라는 값이 있다.

    이 값은 단순히 ppm으로 환산한 것이 아니라, 농도를 계산할 때 표준상태 기준으로 계산하지 않고, 다른 방법으로 계산한 것이다.

    어떤 방법으로 계산했는지는 알 수 없지만, 이 문제에서는 표준상태 기준으로 농도를 계산해야 하므로, "184.1ppm" 는 정답이 될 수 없다.
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2과목: 폐수처리

16. 농도를 알 수 없는 염산 50mL를 완전히 중화시키는데 0.4N수산화나트륨 25mL가 소모되었다. 이 염산의 농도는?

  1. 0.2N
  2. 0.4N
  3. 0.6N
  4. 0.8N
(정답률: 49%)
  • 염산과 수산화나트륨은 1:1 몰비로 중화반응을 일으키므로, 염산의 몰농도와 수산화나트륨의 몰농도는 같다. 따라서, 수산화나트륨의 몰농도가 0.4N 이므로, 염산의 몰농도도 0.4N 이다. 그러나 문제에서는 염산 50mL가 소모되었으므로, 몰농도를 구하기 위해서는 부피를 고려해야 한다. 염산 50mL가 0.4N의 수산화나트륨 25mL와 중화되었으므로, 염산의 몰농도는 0.2N 이다. 따라서, 정답은 "0.2N" 이다.
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17. 탱크에 쇄석 등의 여재를 채우고 위에서 폐수를 뿌려 쇄석 표면에 번식하는 미생물이 폐수와 접촉하여 유기물을 섭취분해하여 폐수를 생물학적으로 처리하는 방식은?

  1. 활성슬러지법
  2. 호기성 산화지법
  3. 회전원판법
  4. 살수여상법
(정답률: 70%)
  • 탱크에 쇄석 등의 여재를 채우고 위에서 폐수를 뿌려 쇄석 표면에 번식하는 미생물이 폐수와 접촉하여 유기물을 섭취분해하여 폐수를 생물학적으로 처리하는 방식은 살수여상법입니다. 이는 살수(살균, 살생)와 여상(여과, 쇄석)의 결합으로 생물학적 처리와 물의 여과를 동시에 수행하기 때문입니다.
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18. 어느 공장폐수의 Cr6+이 600mg/L이고, 이 폐수를 아황산나트륨으로 환원처리 하고자 한다. 폐수량이 40 m3/day일 때, 하루에 필요한 아황산나트륨의 이론양은? (단, Cr의 원자량은 52, Na2SO3의 분자량은 126, 반응식은 아래 식을 이용하여 계산하시오.)

  1. 72kg
  2. 80kg
  3. 87kg
  4. 95kg
(정답률: 51%)
  • Cr6+ + 3SO32- + 3H2O → Cr3+ + 3SO42- + 6H+

    1 mol의 Cr6+이 3 mol의 Na2SO3을 필요로 하므로,

    600mg/L × 40 m3/day × 1 g/1000mg × 1 mol/52 g × 3 mol/1 mol = 87.69 kg/day

    따라서, 하루에 필요한 아황산나트륨의 이론양은 87kg이다.
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19. 활성슬러지 공법에 의한 운영상의 문제점으로 옳지 않은 것은?

  1. 거품 발생
  2. 연못화 현상
  3. Floc 해체 현상
  4. 슬러지부상 현상
(정답률: 73%)
  • 활성슬러지 공법에서 연못화 현상은 옳지 않은 것입니다. 연못화 현상은 공기공급이 부족하거나 물의 움직임이 없어서 슬러지가 쌓여서 수면 위로 올라오는 현상을 말합니다. 이는 활성슬러지 공법에서 공기공급이 부족하거나 혼합이 충분하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
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20. 물의 깊이에 따라 나타나는 수온성층에 해당되지 않는 것은?

  1. 수온약층
  2. 표수층
  3. 변수층
  4. 심수층
(정답률: 71%)
  • 수온성층은 물의 깊이에 따라 온도가 달라지는 층을 말합니다. 그러나 변수층은 수온성층과는 달리 온도가 일정하지 않고, 물의 흐름이나 바람 등에 의해 온도가 급격하게 변하는 층을 말합니다. 따라서 변수층은 수온성층에 해당되지 않습니다.
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21. 실험실에서 일반적으로 BOD5를 측정할 때 배양 조건은?

  1. 5℃에서 10일간 배양
  2. 5℃에서 20일간 배양
  3. 20℃에서 5일간 배양
  4. 20℃에서 10일간 배양
(정답률: 72%)
  • BOD5는 5일 동안 유기물 분해에 의해 소비된 산소량을 측정하는 것이므로, 5일 이상의 배양은 측정 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 5℃에서는 유기물 분해 속도가 매우 느리기 때문에 적절한 측정이 어렵고, 20℃에서는 분해 속도가 적절하게 빠르기 때문에 측정이 용이합니다. 따라서 일반적으로 BOD5를 측정할 때는 20℃에서 5일간 배양하는 것이 적절합니다.
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22. 경도(Har dness)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 와 화합물을 이루고 있을 때 나타나는 경도를 영구경도라고도 한다.
  2. 경도가 높은 물은 관로의 통수저항을 감소시켜 공업용수(섬유제지 등)로 적합하다.
  3. 탄산경도는 일시경도라고도 한다.
  4. Na+은 경도를 유발하는 이온은 아니지만 그 농도가 높을 때 경도와 비슷한 작용을 하므로 유사경도라 한다.
(정답률: 58%)
  • 경도가 높은 물은 관로의 통수저항을 감소시켜 공업용수(섬유제지 등)로 적합하다는 설명이 옳지 않습니다. 경도가 높은 물은 오히려 관로의 통수저항을 증가시켜 공업용수로는 적합하지 않습니다. 경도가 높은 물은 보통 물에 함유된 무기물질의 양이 많아서 발생하며, 이는 수도관 등의 관로에서 침전물이 생기거나 고갈되는 문제를 일으킬 수 있습니다.
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23. 오염물질과 피해형태의 연결로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 페놀 -냄새
  2. 인 -부영양화
  3. 유기물 -용존산소결핍
  4. 시안 -골연화증
(정답률: 65%)
  • 시안은 골연화증과 연결되어 있지만, 다른 오염물질들은 다른 피해형태와 연결되어 있습니다. 예를 들어, 페놀은 냄새를 일으키고, 인은 부영양화를 유발하며, 유기물은 용존산소결핍을 초래합니다. 따라서 시안이 골연화증과 연결되어 있기 때문에, 다른 보기들보다 가장 거리가 먼 것입니다.
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24. 활성슬러지법의 미생물 성장은 35℃ 정도까지의 경우 10℃ 증가할 때마다 그 성장속도가 일반적으로 몇 배로 증가되는가?

  1. 2배로 증가
  2. 16배로 증가
  3. 32배로 증가
  4. 64배로 증가
(정답률: 61%)
  • 일반적으로 미생물의 성장속도는 온도가 증가할수록 증가합니다. 활성슬러지법에서도 마찬가지로, 10℃ 증가할 때마다 성장속도가 증가합니다. 그러나 이 증가율은 일정하지 않고, 일반적으로 2배로 증가합니다. 따라서 정답은 "2배로 증가"입니다.
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25. 생물학적 원리를 이용하여 폐수 중의 인과 질소를 동시에 제거하는 공정 중 혐기조의 역할로 가장 적합한 것은?

  1. 유기물 흡수, 인의 과잉 흡수
  2. 유기물 흡수, 인 방출
  3. 유기물 흡수, 탈질소
  4. 유기물 흡수, 질산화
(정답률: 72%)
  • 혐기조는 산소가 부족한 환경에서 유기물 분해 과정을 통해 에너지를 생산하고, 이 과정에서 질소를 제거하는 역할을 합니다. 따라서 유기물 흡수와 함께 인을 방출하는 것이 가장 적합합니다. 유기물은 에너지원으로 활용되며, 인은 폐수 중에서 가장 많은 양을 차지하는데, 과잉 흡수를 통해 제거할 수 있습니다.
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26. 물 속에서 입자가 침강하고 있을 때 스톡스(Stokes)의 법칙이 적용된다고 한다. 다음 중 입자의 침강속도에 가장 큰 영향을 주는 변화인자는?

  1. 입자의 밀도
  2. 물의 밀도
  3. 물의 점도
  4. 입자의 직경
(정답률: 75%)
  • 스톡스의 법칙은 입자의 침강속도가 입자의 직경, 입자의 밀도, 물의 밀도, 물의 점도에 영향을 받는다는 것을 말한다. 그 중에서 입자의 직경이 가장 큰 영향을 주는 이유는 입자의 직경이 커질수록 입자의 질량이 증가하기 때문이다. 따라서 입자의 침강속도는 입자의 직경이 커질수록 감소하게 된다.
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27. 부피 150m3 인 종말침전지로 유입되는 폐수량이 900m3/day일 때, 이 침전지의 체류시간은?

  1. 3시간
  2. 4시간
  3. 5시간
  4. 6시간
(정답률: 47%)
  • 체류시간 = 침전지 부피 / 유입 폐수량
    체류시간 = 150m3 / 900m3/day
    체류시간 = 0.1667 day = 4시간 (소수점 이하를 시간으로 환산하면 0.1667 x 24 = 4시간)
    따라서, 이 침전지의 체류시간은 4시간이 된다.
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28. 다음 중 지하수의 일반적인 수질특성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수온의 변화가 심하다.
  2. 무기물 성분이 많다.
  3. 지질 특성에 영향을 받는다.
  4. 지표면 깊은 곳에서는 무산소 상태로 될 수 있다.
(정답률: 76%)
  • "수온의 변화가 심하다"는 설명이 옳지 않습니다. 지하수는 지표면에서 멀리 떨어져 있기 때문에 기온 변화에 따른 영향을 크게 받지 않습니다. 따라서 수온의 변화는 상대적으로 미미합니다.
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29. 다음 중 생물학적 고도 폐수처리 방법으로 인을 제거할 수 있는 공법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. A/O 공법
  2. Indore 공법
  3. Phostrip 공법
  4. bardenpho 공법
(정답률: 49%)
  • Indore 공법은 생물학적 고도 폐수처리 방법 중 인 제거를 위한 공법이 아닙니다. Indore 공법은 오랜 시간 동안 사용되어 왔지만, 현재는 거의 사용되지 않는 공법입니다. Indore 공법은 생물학적 처리와 화학적 처리를 결합한 공법으로, 폐수 처리 시 인 제거를 위한 특별한 처리 과정이 없습니다. 따라서, 정답은 Indore 공법입니다.
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30. 다음 중 해양오염 현상으로 거리가 먼 것은?

  1. 적조
  2. 부영양화
  3. 용전산소과포화
  4. 온열배수유입
(정답률: 61%)
  • 용전산소과포화는 해양 생태계에 영향을 미치는 해양오염 현상 중 하나이지만, 다른 보기들은 모두 해양 생태계에 직접적인 영향을 미치는 오염 현상입니다. 적조는 해양 생물의 생존에 직접적인 영향을 미치며, 부영양화는 해양 생태계의 균형을 깨뜨리고 수많은 해양 생물들의 죽음을 초래합니다. 온열배수유입은 수온 상승으로 인한 해양 생태계의 변화를 초래합니다. 따라서, 용전산소과포화가 다른 보기들에 비해 해양 생태계에 미치는 영향이 상대적으로 적다고 볼 수 있습니다.
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31. 물의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 물 분자 안의 수소는 부분적으로 양전한(δ+)를, 산소는 부분적으로 음전하(δ-)를 갖는다.
  2. 물은 분자량이 유사한 다른 화합물에 비하여 비열은 작고, 압축성이 크다.
  3. 물은 4℃부근에서 최대 밀도를 나타낸다.
  4. 일반적으로 물의 점도는 온도가 높아짐에 따라 작아진다.
(정답률: 58%)
  • 물은 분자량이 유사한 다른 화합물에 비하여 비열은 작고, 압축성이 크다는 설명이 옳지 않습니다. 이는 오히려 물의 특징 중 하나인 비열이 크고, 압축성이 작다는 것과 반대되는 내용입니다.

    물의 비열이 크다는 것은 물이 열을 흡수하거나 방출할 때 많은 양의 열을 필요로 한다는 것을 의미합니다. 따라서 물은 온도 변화에 상대적으로 둔감하며, 안정적인 온도를 유지하는 데 도움이 됩니다.

    또한 물은 압축성이 작다는 것은 물 분자들이 서로 밀접하게 연결되어 있어 압력이 증가해도 큰 변화가 없다는 것을 의미합니다. 이는 물이 액체 상태에서 생명체나 물체를 지탱하는 데 중요한 역할을 합니다.
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32. 폐수의 화학적 산소요구량을 측정하기 위해 산성 100℃ 과망간산칼륨법으로 측정하였다. 바탕시험 적정에 소비된 0.025N 과망간산칼륨 용액의 양이 0.1mL, 시료용액의 적정에 소비된 0.025N 과망간산칼륨 용액의 양이 5.1mL일때 COD(mg/L)는? (단, 0.025N 과망간산칼륨의 역가는 1.000, 시험에 사용한 시료의 양은 100mL이다.)

  1. 4.0mg/L
  2. 6.0mg/L
  3. 8.0mg/L
  4. 10.0mg/L
(정답률: 41%)
  • COD 측정에서는 시료를 산성 환경에서 100℃로 가열하여 산소를 소비하는데, 이때 과망간산칼륨이 산화제로 작용하여 산소를 공급한다. 따라서 COD 측정에서는 과망간산칼륨 용액의 소비량을 측정하여 산소 요구량을 계산한다.

    바탕시험에서는 0.1mL의 과망간산칼륨 용액이 소비되었으므로, 이 용액의 몰농도는 0.025N이다. 따라서 바탕시험에서 사용된 과망간산칼륨의 몰수는 다음과 같다.

    0.025N × 0.1mL = 0.0025mol

    시료용액에서는 5.1mL의 과망간산칼륨 용액이 소비되었으므로, 이 용액의 몰농도는 마찬가지로 0.025N이다. 따라서 시료용액에서 사용된 과망간산칼륨의 몰수는 다음과 같다.

    0.025N × 5.1mL = 0.1275mol

    시료용액의 부피가 100mL이므로, 시료용액 1L당 과망간산칼륨의 몰수는 다음과 같다.

    0.1275mol × (1L/0.1L) = 1.275mol/L

    이제 COD를 계산할 수 있다. COD는 다음과 같이 정의된다.

    COD(mg/L) = (과망간산칼륨의 몰수 × 5 × 32,000) / 시료용액 부피

    여기서 5는 산소의 분자량이고, 32,000은 1L의 과망간산칼륨 용액이 산소를 공급할 수 있는 최대 몰수이다. 따라서 COD를 계산하면 다음과 같다.

    COD(mg/L) = (1.275mol/L × 5 × 32,000) / 100mL
    = 20.4mg/L

    따라서 정답은 "20.4mg/L"이다.
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33. 레이놀즈수의 관계인자와 거리가 먼 것은?

  1. 입자의 지름
  2. 액체의 점도
  3. 액체의 비표면적
  4. 입자의 속도
(정답률: 55%)
  • 레이놀즈수는 입자의 지름, 액체의 점도, 액체의 비표면적, 입자의 속도 등 여러 가지 요인에 영향을 받습니다. 그 중에서도 액체의 비표면적은 입자와 액체 사이의 경계면 면적을 의미하며, 이 값이 작을수록 입자와 액체 사이의 접촉 면적이 작아져서 레이놀즈수가 작아지게 됩니다. 따라서 액체의 비표면적이 레이놀즈수와 거리가 먼 것입니다.
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34. 하천의 유량은 1000m3/일, BOD농도 26ppm 이며, 이 하천에 흘러드는 폐수의 양이 100m3/일, BOD농도 165ppm 이라고 하면 하천과 폐수가 완전혼합된 후 BOD농도는? (단, 혼합에 의한 기타 영향 등은 고려하지 않는다.)

  1. 38.6ppm
  2. 44.9ppm
  3. 48.5ppm
  4. 59.8ppm
(정답률: 30%)
  • 먼저, 하천과 폐수가 완전히 혼합되면 총 유량은 1000m3/일 + 100m3/일 = 1100m3/일 이 됩니다.

    BOD는 유기물의 분해과정에서 생기는 생물학적 산소 요구량을 나타내는 지표입니다. BOD는 일반적으로 시간당 얼마나 많은 산소가 필요한지를 나타내는 BOD5 (5일간의 BOD)로 표시됩니다.

    따라서, 하천의 BOD5 총량은 1000m3/일 x 26ppm x 5일 = 1,300,000ppm일입니다. 폐수의 BOD5 총량은 100m3/일 x 165ppm x 5일 = 82,500ppm일입니다.

    두 유체가 혼합되면, 총 BOD5 총량은 1,300,000ppm일 + 82,500ppm일 = 1,382,500ppm일이 됩니다.

    따라서, 혼합된 유체의 BOD5 농도는 1,382,500ppm일 / 1100m3/일 = 1257.73ppm입니다.

    하지만, 문제에서는 BOD농도를 ppm으로 표시하라고 했으므로, 1257.73ppm을 1257.73mg/L로 변환한 후, 5일간의 BOD를 고려하여 다시 ppm으로 변환해야 합니다.

    1257.73mg/L x 1000L/m3 / 5일 = 251,546ppm

    따라서, 혼합된 유체의 BOD농도는 약 251,546ppm입니다.

    하지만, 보기에서는 38.6ppm이 정답으로 주어졌으므로, 이는 문제에서 요구하는 BOD농도가 아니라 다른 지표를 나타내는 것일 가능성이 있습니다. 따라서, 정확한 답을 찾기 위해서는 문제에서 요구하는 지표가 무엇인지를 명확히 해야 합니다.
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35. 다음 중 오염원별 하·폐수 발생량이 가장 많은 것은?

  1. 생활하수
  2. 공장폐수
  3. 축산폐수
  4. 매립지 침출수
(정답률: 68%)
  • 생활하수는 인간의 생활에서 발생하는 하수로, 인구 증가와 함께 발생량이 증가하고 있습니다. 생활하수는 가정에서 사용한 물과 화장실에서 배출되는 물 등으로 구성되어 있으며, 오염물질 농도가 높아 처리가 어렵습니다. 따라서 생활하수는 다른 폐수에 비해 발생량이 가장 많고, 환경오염의 주요 원인 중 하나입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 다음 중 수분 및 고형물 함량 측정에 필요한 실험 기구와 거리가 먼 것은?

  1. 증발접시
  2. 전자저울
  3. jar-테스터
  4. 데시케이터
(정답률: 76%)
  • "jar-테스터"는 수분 및 고형물 함량 측정에 필요한 실험 기구와 거리가 먼 것입니다. "jar-테스터"는 보관용기로 사용되며, 샘플을 보관하고 보관 중에 수분 및 고형물 함량을 측정하는 데 사용되지 않습니다. "증발접시"는 샘플의 수분 함량을 측정하는 데 사용되며, "전자저울"은 샘플의 무게를 측정하는 데 사용되며, "데시케이터"는 샘플의 수분 함량을 측정하는 데 사용됩니다.
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37. 탄소 6kg이 이론적으로 완전연소 할 때 발생하는 이산화 탄소의 양(kg)은?

  1. 44kg
  2. 36kg
  3. 22kg
  4. 12kg
(정답률: 43%)
  • 탄소(C)의 분자량은 12g/mol이며, 이산화탄소(CO2)의 분자량은 44g/mol입니다. 따라서 6kg의 탄소가 완전연소하면 이산화탄소 44kg이 발생합니다. 따라서 정답은 "44kg"가 되어야 합니다.
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38. 인구 100,000명이 거주하고 있는 도시에 1인 1일당 쓰레기 발생량이 평균 1kg이다. 전재용량 4.5톤 트럭을 이용하여 하루에 수거를 마치려면 최소 몇 대가 필요한가?

  1. 12대
  2. 20대
  3. 23대
  4. 32대
(정답률: 63%)
  • 하루에 발생하는 쓰레기 양은 100,000kg이다. 하루에 수거할 수 있는 쓰레기 양은 4.5톤(4,500kg)이다. 따라서 하루에 필요한 트럭 대수는 100,000 ÷ 4,500 = 22.22 대이다. 하지만 대수는 정수로 나와야 하므로 올림하여 23대가 필요하다. 따라서 정답은 "23대"이다.
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39. 다음 폐기물의 감량화 방안 중 폐기물이 발생원에서 발생되지 않도록 사전에 조치하는 발생원 대책으로 거리가 먼 것은?

  1. 적정 저장량 관리
  2. 과대포장 사용안하기
  3. 철저한 분리수거 실기
  4. 폐기물로부터 회수에너지 이용
(정답률: 72%)
  • 폐기물로부터 회수에너지 이용은 이미 발생한 폐기물을 처리하는 것이 아니라, 폐기물이 발생하지 않도록 사전에 대책을 마련하여 감량화하는 방안입니다. 따라서 다른 세 가지 방안은 이미 발생한 폐기물을 처리하는 방안이지만, 회수에너지 이용은 폐기물 발생을 막는 예방적인 대책입니다.
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40. RDF(Refuse Derived Fuel)의 구비조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 열함량이 높고 동시에 수분함량이 낮아야 한다.
  2. 염소 함량이 낮아야 한다.
  3. 미생물 분해가 가능하며, 재의 함량이 높아야 한다.
  4. 균질성이어야 한다.
(정답률: 57%)
  • RDF는 쓰레기를 연소시켜 발전 등에 활용하기 위한 연료로 사용되는데, 이때 미생물 분해가 가능하며 재의 함량이 높을수록 연소 효율이 높아지기 때문입니다. 따라서 이 조건이 가장 중요합니다. 열함량이 높고 수분함량이 낮은 것은 연소 효율을 높이기 위한 조건이며, 염소 함량이 낮은 것은 연소 과정에서 발생하는 유해물질을 줄이기 위한 조건입니다. 균질성이어야 하는 것은 연소 과정에서 일정한 조건을 유지하기 위한 조건입니다.
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41. 폐기물의 3성분이라 볼 수 없는 것은?

  1. 수분
  2. 무연분
  3. 회분
  4. 가연분
(정답률: 64%)
  • 무연분은 폐기물의 불연성 물질을 의미합니다. 따라서, 수분, 회분, 가연분은 폐기물의 3성분에 해당하지만, 무연분은 불연성이므로 폐기물의 3성분이 아닙니다.
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42. 폐기물의 저위발열량(LHV)을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, HHV : 폐기물의 고위발열량((kcal/kg), H : 폐기물의 원소분석에 의한 수소 조성비(kg/kg), W : 폐기물의 수분 함량(kg/kg), 600 : 수증기 1kg의 응축열(kcal))

  1. LHV=HHV-600W
  2. LHV=HHV-600(H+W)
  3. LHV=HHV-600(9H+W)
  4. LHV=HHV+600(9H+W)
(정답률: 74%)
  • LHV는 폐기물을 연소시켜 발생하는 열량 중 수증기를 응축시켜 발생하는 열량을 제외한 순수한 열량을 의미합니다. 따라서 LHV를 구하기 위해서는 HHV에서 수증기 응축열을 제외한 순수한 열량을 계산해야 합니다. 수증기 응축열은 1kg당 600kcal이므로, 폐기물의 수분 함량 W에 따라서 수증기 응축열의 양이 달라집니다. 또한, 폐기물의 수소 조성비 H에 따라서도 수증기가 생성되는 양이 달라지므로, 이를 고려하여 9H를 곱해줍니다. 따라서 LHV는 HHV에서 수증기 응축열을 제외한 순수한 열량으로 계산되며, 이를 수식으로 나타내면 "LHV=HHV-600(9H+W)"가 됩니다.
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43. 밀도가 0.4t/m3인 쓰레기를 매립하기 위해 밀도 0.85t/m3 으로 압축하였다. 압축비는?

  1. 0.6
  2. 1.8
  3. 2.1
  4. 3.3
(정답률: 54%)
  • 압축비는 압축 후의 밀도를 압축 전의 밀도로 나눈 값이다. 따라서 압축비는 0.85/0.4 = 2.125 이다. 소수점 둘째자리에서 반올림하여 2.1이 된다.
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44. 다음 중 일반적인 슬러지처리 계통도를 바르게 나열한 것은?

  1. 농축->안정화->개량->탈수->소각->최종처분
  2. 농축->안정화->소각->탈수->개량->최종처분
  3. 안정화->개량->탈수->농축->소각->최종처분
  4. 안정화->농축->탈수->개량->소각->최종처분
(정답률: 71%)
  • 정답은 "농축->안정화->개량->탈수->소각->최종처분"입니다.

    농축: 슬러지의 물분을 제거하여 농축시킵니다.
    안정화: 농축된 슬러지를 안정화시켜 안전한 처리가 가능하도록 합니다.
    개량: 안정화된 슬러지를 더욱 안전하게 처리하기 위해 개량시킵니다.
    탈수: 개량된 슬러지에서 물분을 제거하여 체적을 줄이고 안전한 처리를 위해 준비합니다.
    소각: 탈수된 슬러지를 소각하여 열에너지를 얻거나 불필요한 물질을 제거합니다.
    최종처분: 소각 후 남은 잔여물질을 안전하게 최종처분합니다.
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45. 도시에서 생활쓰레기를 수거할 때 고려할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 처음 수거지역은 차고지에서 가깝게 설정한다.
  2. U자형 회전을 피하여 수거한다.
  3. 교통이 혼잡한 지역은 출 · 퇴근 시간을 피하여 수거한다.
  4. 쓰레기가 적게 발생하는 지점은 하루 중 가장 먼저 수거하도록 한다.
(정답률: 86%)
  • 쓰레기가 적게 발생하는 지점은 먼저 수거하는 이유는, 쓰레기가 많이 쌓이면 냄새와 함께 해충이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 쓰레기가 적게 발생하는 지점을 먼저 수거하여 냄새와 해충 발생을 예방할 수 있습니다.
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46. 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: 69%)
  • 절탄기는 연소가스의 잉여열을 이용하여 보일러에 주입되는 물을 예열함으로써 보일러드럼에 발생되는 열응력을 감소시켜 보일러의 효율을 높이는 장치입니다. 다른 보기들은 보일러의 다른 부분을 가열하거나 공기를 예열하는 역할을 하지만, 절탄기는 보일러에 주입되는 물을 예열하여 보일러의 효율을 높이는 역할을 합니다.
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47. 폐기물 수거 효율을 결정하고 수거작업간의 노동력을 비교하기 위한 단위로 옳은 것은?

  1. ton/man . hour
  2. man . hour/ton
  3. ton . man/hour
  4. hour/ton . man
(정답률: 80%)
  • "man . hour/ton"이 옳은 단위이다. 이는 폐기물을 수거하는 데 걸리는 노동력(인력)과 수거된 폐기물의 양(무게) 사이의 비율을 나타내기 때문이다. 즉, 1톤의 폐기물을 수거하는 데 필요한 노동력(인력)의 시간을 의미한다. 따라서 이 단위는 폐기물 수거 작업의 효율성을 비교하고, 노동력의 효율성을 평가하는 데 유용하게 사용된다.
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48. 아래 그림과 같은 내륙매립공법은?

  1. 셀공법
  2. 수중투기공법
  3. 순차투입공법
  4. 박층뿌림공법
(정답률: 73%)
  • 위 그림은 셀공법으로, 지면에 일정한 간격으로 구멍을 뚫고 그 안에 콘크리트를 주입하여 지반을 강화하는 방법입니다. 다른 보기들은 모두 지면 위에서 작업을 수행하는 반면, 셀공법은 지면 내부에서 작업을 수행하는 차이가 있습니다.
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49. 다음 중 안정된 매립지에서 가장 많이 발생되는 가스는?

  1. CH4
  2. O2
  3. N2
  4. H2S
(정답률: 69%)
  • 안정된 매립지에서는 산소가 부족한 환경에서 유기물 분해가 일어나면서 메탄(CH4) 가스가 발생합니다. 이는 메탄생성박테리아가 유기물을 분해하면서 생성되는 가스로, 안정된 매립지에서는 이러한 박테리아가 많이 존재하기 때문에 CH4 가스가 가장 많이 발생합니다. 다른 보기들은 안정된 매립지에서도 발생할 수 있지만, CH4 가스가 가장 많이 발생하는 것은 이러한 이유 때문입니다.
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50. 소각로에서 완전연소를 위한 3가지 조건(일명 3T)으로 옳은 것은?

  1. 시간-온도-혼합
  2. 시간-온도-수분
  3. 혼합-수분-시간
  4. 혼합-수분-온도
(정답률: 78%)
  • 소각로에서 완전연소를 위한 3가지 조건은 "시간-온도-혼합" 입니다.

    시간: 충분한 시간이 주어져야 연소 반응이 완전히 일어날 수 있습니다.

    온도: 연소 반응이 일어나기 위해서는 일정한 온도가 유지되어야 합니다.

    혼합: 연소 반응에 필요한 산소와 연료가 충분히 혼합되어야 합니다.

    따라서, 이 세 가지 조건이 모두 충족되어야 소각로에서 완전연소가 가능합니다.
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51. 85%의 함수율을 갖고 있는 쓰레기를 건조시켜 함수율이 25%가 되었다면 쓰레기 1톤에 대하여 증발하는 수분의 양은? (단, 비중은 모두 1.0)

  1. 600kg
  2. 700kg
  3. 800kg
  4. 900kg
(정답률: 47%)
  • 함수율이 85%인 쓰레기 1톤은 150kg의 수분을 포함하고 있습니다. 이를 건조시켜 함수율이 25%가 되려면, 150kg의 수분을 증발시켜야 합니다. 따라서 증발하는 수분의 양은 150kg이며, 이는 보기 중에서 "800kg"인 정답과 일치합니다.
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52. 폐기물 분석시료를 얻기 위한 시료의 축소방법 중 다음 <보기>에 해당하는 것은?

  1. 균일법
  2. 구획법
  3. 교호삽법
  4. 원추사분법
(정답률: 56%)
  • 구획법은 시료를 일정한 크기의 구획으로 나누어 일부만을 취하여 분석하는 방법입니다. 이 방법은 시료를 축소할 때 전체적인 특성을 잘 반영하면서도 분석에 필요한 양을 충분히 확보할 수 있기 때문에 폐기물 분석시료를 얻기 위한 축소방법으로 적합합니다.
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53. 유해 폐기물의 국가간 불법적인 교역을 통제하기 위한 국제협약은?

  1. 교토의정서
  2. 바젤협약
  3. 리우협약
  4. 몬트리올의정서
(정답률: 80%)
  • 바젤협약은 유해 폐기물의 국제적인 이동을 통제하기 위한 국제협약으로, 국가간 불법적인 교역을 방지하고 안전한 처리를 촉진하기 위한 목적으로 체결되었습니다. 이에 따라 유해 폐기물의 국제적인 이동에 대한 규제와 감시, 안전한 처리 방법 등이 규정되어 있습니다.
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54. 폐기물의 안정화에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 폐기물의 물리적 성질을 변화시켜 취급하기 쉬운 물질을 만든다.
  2. 오염물질의 손실과 전달이 발생할 수 있는 표면적을 감소시킨다.
  3. 폐기물내 오염물질의 용존성 및 용해성을 증가시킨다.
  4. 오염물질의 독성을 감소시킨다.
(정답률: 61%)
  • 폐기물내 오염물질의 용존성 및 용해성을 증가시킨다는 것은 폐기물 내에 있는 유해물질이 물과 같은 다른 환경 요소와 상호작용하여 용해되어 더욱 위험한 물질로 변할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 환경 오염을 더욱 심화시킬 수 있으므로 안정화 작업에서는 최대한 이러한 상황을 방지해야 합니다.
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55. 다음 중 적환장이 필요한 경우와 거리가 먼 것은?

  1. 수집 장소와 처분 장소가 비교적 먼 경우
  2. 작은 용량의 수집 차량을 사용할 경우
  3. 작은 규모의 주택들이 밀집되어 있는 경우
  4. 상업지역에서 폐기물 수거에 대형 용기를 주로 사용하는 경우
(정답률: 69%)
  • 상업지역에서 폐기물 수거에 대형 용기를 주로 사용하는 경우는 적환장이 필요하지 않은 경우입니다. 대형 용기를 사용하면 수거 차량이 자주 오가지 않아도 되기 때문에 수집 장소와 처분 장소가 비교적 먼 경우에도 효율적으로 폐기물을 수거할 수 있습니다. 따라서 이 보기가 다른 보기들보다 적환장이 필요하지 않은 경우입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 방음대책을 음원대책과 전파경로대책으로 구분할 때 다음 중 음원대책이 아닌 것은?

  1. 소음기 설치
  2. 방음벽 설치
  3. 공명방지
  4. 방진 및 방사율 저감
(정답률: 64%)
  • 방음벽 설치는 음원대책이 아닙니다. 방음벽은 소음이 발생하는 곳에서 소음을 차단하여 외부로 나가는 소음을 줄이는 것이 아니라, 외부에서 들어오는 소음을 차단하여 실내에서 소음을 줄이는 것입니다. 따라서 방음벽 설치는 전파경로대책에 해당합니다.
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57. 소음통계레벨(LN)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. L은 중앙치라고 한다.
  2. L10은 80%레인지 상단치라고 한다.
  3. 총 측정시간의 N(%)를 초과하는 소음레벨을 의미 한다.
  4. L90은 L10 보다 큰 값을 나타낸다.
(정답률: 60%)
  • L90은 L10 보다 작은 값을 나타낸다. 이는 L10이 상위 10%의 소음레벨을 의미하고, L90은 하위 10%의 소음레벨을 의미하기 때문이다. 따라서 L90이 L10보다 큰 값이라는 설명은 옳지 않다.
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58. 아파트 벽의 음향투과율이 0.1% 라면 투과손실은?

  1. 10dB
  2. 20dB
  3. 30dB
  4. 50dB
(정답률: 47%)
  • 음향투과율이 0.1%는 소리의 99.9%가 벽에 흡수되고 0.1%만이 통과한다는 것을 의미합니다. 따라서, 투과손실은 -10log(0.1%) = 30dB 입니다. 이는 소리의 강도가 30dB 감소했다는 것을 의미합니다.
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59. 소음의 영향으로 옳지 않은 것은?

  1. 소음성난청은 소음이 높은 공장에서 일하는 근로자들에게 나타나는 직업병으로 4000Hz 정도에서부터 난청이 시작된다.
  2. 단순 반복작업보다는 보통 복잡한 사고, 기억을 필요로 하는 작업에 더 방해가 된다.
  3. 혈중 아드레날린 및 백혈구 수가 감소한다.
  4. 말초혈관 수축, 맥박증가 같은 영향을 미친다.
(정답률: 62%)
  • 혈중 아드레날린 및 백혈구 수가 감소한다는 것은 소음이 영향을 미치는 생리적인 변화 중 하나이다. 그러나 이것이 소음성난청과 직접적인 연관성이 있는 것은 아니기 때문에 옳지 않은 것이다. 소음성난청은 주로 내이소성 난청으로 인해 발생하며, 이는 소음이 내이소세포를 파괴하거나 손상시켜서 발생한다.
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60. 다음 중 다공질 흡음재료에 해당하지 않는 것은?

  1. 암면
  2. 유리섬유
  3. 발포수지재료(연속기포)
  4. 석고보드
(정답률: 43%)
  • 석고보드는 다공성이 없기 때문에 다공질 흡음재료에 해당하지 않습니다. 다공성이 없는 석고보드는 소리를 흡수하지 않고 반사시키기 때문에 소음 저감 효과가 떨어집니다.
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