환경기능사 필기 기출문제복원 (2012-04-08)

환경기능사
(2012-04-08 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 중력식 집진장치의 효율 향상 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 침강실의 입구폭이 작을수록 미세한 입자가 포집된다.
  2. 침강실 내의 처리가스 속도가 작을수록 미립자가 포집된다.
  3. 다단일 경우는 단수가 증가할수록 압력손실은 커지지만 효율은 향상된다.
  4. 침강실의 높이가 낮고, 길이가 길수록 집진율이 높아진다.
(정답률: 64%)
  • 침강실의 입구폭이 작을수록 미세한 입자가 포집되는 이유는 입구폭이 작을수록 처리가스의 속도가 느려지기 때문입니다. 이는 입구폭이 넓을 때는 처리가스가 빠르게 흐르면서 입자들이 충돌하지 않고 지나가는 경우가 많아 입자의 포집율이 낮아지기 때문입니다. 하지만 입구폭이 좁을 때는 처리가스의 속도가 느려져 입자들이 충돌하면서 포집율이 높아지게 됩니다.
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2. 중량비로 수소가 15%, 수분이 1% 함유되어 있는 액체 연료의 저위발열량은 12184 kcal/kg이다. 이 연료의 고위발열량은 얼마인가?

  1. 11368 kcal/kg
  2. 12000 kcal/kg
  3. 13000 kcal/kg
  4. 13503 kcal/kg
(정답률: 60%)
  • 고위발열량은 저위발열량과 수분 함유량에 따라 다르게 계산됩니다. 일반적으로 수분 함유량이 적은 연료일수록 고위발열량이 높습니다.

    이 문제에서는 수소가 15%, 수분이 1% 함유되어 있는 액체 연료의 저위발열량이 주어졌습니다. 따라서 이 연료의 고위발열량을 계산하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    고위발열량 = 저위발열량 × (1 + 0.09 × 수소 함량 - 0.11 × 수분 함량)

    여기서 수소 함량은 15%이고, 수분 함량은 1%이므로,

    고위발열량 = 12184 × (1 + 0.09 × 0.15 - 0.11 × 0.01) = 13000 kcal/kg

    따라서, 정답은 "13000 kcal/kg"입니다.
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3. 연료가 완전연소 되기 위한 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 연소온도를 낮게 유지하여야 한다.
  2. 공기와 연료의 혼합이 잘 되어야 한다.
  3. 공기(산소)의 공급이 충분하여야 한다.
  4. 연소를 위한 체류시간이 충분하여야 한다.
(정답률: 89%)
  • 연소온도를 낮게 유지하면 연료가 완전연소되지 않고 일부가 남아있을 수 있기 때문에 옳지 않은 조건입니다. 연소온도가 높을수록 연료가 완전연소되기 쉽기 때문에 연소온도를 높이는 것이 올바른 조건입니다.
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4. 일반적으로 광원으로부터 나오는 빛을 단색화장치 또는 필터에 의하여 좁은 파장범위의 빛만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전측광으로 하여 목적성분의 농도를 정량하는 분석방법은?

  1. 가스크로마토그래피법
  2. 흡광광도법
  3. 원자흡광광도법
  4. 비분산 적외선분석법
(정답률: 67%)
  • 흡광광도법은 단색화장치나 필터를 이용하여 좁은 파장범위의 빛을 선택하여 액층을 통과시킨 후, 목적성분이 흡수하는 빛의 양을 측정하여 농도를 정량하는 분석방법입니다. 즉, 목적성분이 흡수하는 빛의 양과 농도는 비례하기 때문에 이를 이용하여 정량할 수 있습니다.
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5. 촉매산화법으로 악취물질을 함유한 가스를 산화, 분해하여 처리하고자 할 때, 다음 중 가장 적합한 연소 온도 범위는?

  1. 100 ~ 150 ℃
  2. 250 ~ 450 ℃
  3. 650 ~ 800 ℃
  4. 850 ~ 1000 ℃
(정답률: 63%)
  • 촉매산화법은 촉매의 도움을 받아 가스를 산화시켜 악취물질을 분해하는 방법입니다. 이때, 적절한 연소 온도 범위를 유지해야 촉매가 효과적으로 작용할 수 있습니다.

    따라서, 연소 온도가 너무 낮으면 촉매가 활성화되지 않아 효과가 떨어지고, 연소 온도가 너무 높으면 촉매가 손상되어 효과가 떨어집니다.

    그러므로, 적절한 연소 온도 범위는 250 ~ 450 ℃입니다. 이 범위에서는 촉매가 효과적으로 작용할 수 있으며, 악취물질을 분해할 수 있습니다.

    그 외의 보기들은 연소 온도가 너무 낮거나 높아 촉매의 효과가 떨어지는 범위이므로 적합하지 않습니다.
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6. 2 Sm3의 기체연료를 연소시키는 데 필요한 이론 공기량은 18 Sm3이고 실제 사용한 공기량은 21.6 Sm3이다. 이 때의 공기비는?

  1. 0.6
  2. 1.2
  3. 2.4
  4. 3.6
(정답률: 60%)
  • 공기비는 실제 사용한 공기량을 이론 공기량으로 나눈 값이다. 따라서 공기비는 21.6/18 = 1.2 이다.
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7. A집진장치의 압력손실이 250mmH 0이고, 처리가스량이 6000m3/hr 일 때 소요동력을 구하면? (단, 송풍기 효율 : 65%, 여유율 : 20%)

  1. 6.12 kW
  2. 7.54 kW
  3. 8.45 kW
  4. 9.19 kW
(정답률: 52%)
  • 압력손실과 처리가스량으로부터 A집진장치의 송풍기에 필요한 압력을 구할 수 있습니다.

    압력손실 = K × (처리가스량/3600)2
    250mmH 0 = K × (6000/3600)2
    K = 0.00016

    압력손실과 여유율로부터 송풍기가 제공해야 하는 총압력을 구할 수 있습니다.

    총압력 = 압력손실 / (1 - 여유율)
    총압력 = 250 / (1 - 0.2)
    총압력 = 312.5mmH 0

    총압력과 처리가스량으로부터 송풍기의 소요동력을 구할 수 있습니다.

    소요동력 = (총압력 × 처리가스량) / (3600 × 송풍기효율)
    소요동력 = (312.5 × 6000) / (3600 × 0.65)
    소요동력 = 7.54 kW

    따라서, 정답은 "7.54 kW" 입니다.
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8. 다음 중 건조대기 중에 가장 많은 비율로 존재하는 비활성 기체는?

  1. He
  2. Ne
  3. Ar
  4. Xe
(정답률: 86%)
  • 가장 많은 비율로 존재하는 비활성 기체는 "Ar"입니다. 이는 건조대기에서 존재하는 기체들의 상대적인 분포와 관련이 있습니다. 건조대기는 대기 중의 수증기가 제거된 상태이며, 이는 대기 중의 기체들의 상대적인 비율을 바꿉니다. 이러한 상황에서는 원자량이 작은 기체인 "He"와 "Ne"는 대기 중에서 상대적으로 적은 비율을 차지하게 되고, 원자량이 큰 기체인 "Xe"는 대기 중에서 상대적으로 적은 비율을 차지하게 됩니다. 따라서, "Ar"은 건조대기 중에서 가장 많은 비율로 존재하는 비활성 기체입니다.
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9. 연료의 발열량에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연료의 단위량(기체연료 1Sm3, 고체 및 액체연료 1kg)이 완전연소할 때 발생하는 열량(kcal)을 발열량이라 한다.
  2. 발열량은 열량계로 측정하여 구하거나 연료의 화학성분 분석결과를 이용하여 이론적으로 구할 수 있다.
  3. 저위발열량은 총발열량이라고도 하며 연료 중의 수분 및 연소에 의해 생성된 수분의 응축열을 포함한 열량이다.
  4. 실제 연소에 있어서는 연소 배출가스 중의 수분은 보통 수증기 형태로 배출되어 이용이 불가능하므로 발열량에서 응축열을 제외한 나머지 열량이 유효하게 이용된다.
(정답률: 72%)
  • 저위발열량은 총발열량이라고도 하며 연료 중의 수분 및 연소에 의해 생성된 수분의 응축열을 포함한 열량이다. (이 설명은 옳은 설명입니다.)
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10. 다음 중 런던형스모그에 해당하는 역전의 종류로 가장 적합한 것은?

  1. 침강성 역전
  2. 복사성 역전
  3. 전선성 역전
  4. 난류성 역전
(정답률: 71%)
  • 복사성 역전은 대기 중에 있는 미세먼지나 유기화합물 등이 태양광선과 반응하여 생성된 광화학 반응물이 더 많은 경우 발생하는 역전 현상입니다. 런던형 스모그는 대기 중에 있는 유기화합물과 이산화질소 등이 광화학 반응을 일으켜 생성된 광화학 반응물이 더 많은 경우 발생하는데, 이는 복사성 역전의 일종입니다. 따라서 정답은 "복사성 역전"입니다.
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11. 냉매, 세정제, 분사제, 발포제로 널리 사용되는 물질로 최근 성층권에서 오존 고갈현상으로 문제되는 물질은?

  1. 석면
  2. 염화불화탄소
  3. 염화수소
  4. 다이옥신
(정답률: 64%)
  • 염화불화탄소는 오존층을 파괴하는 염소원자를 생성하는 물질로, 최근 성층권에서 오존 고갈현상을 일으키는 대표적인 물질입니다. 따라서 냉매, 세정제, 분사제, 발포제 등으로 널리 사용되던 이 물질은 환경오염의 주요 원인 중 하나로 인식되고 있습니다.
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12. 세정집진장치의 입자 포집원리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 미립자 확산에 의하여 액적과의 접촉을 쉽게 한다.
  2. 배기가스의 습도 감소로 인하여 입자가 응집하여 제거 효율이 증가한다.
  3. 액적에 입자가 충돌하여 부착한다.
  4. 입자를 핵으로 한 증기의 응결에 의하여 응집성을 증가시킨다.
(정답률: 70%)
  • 배기가스의 습도 감소로 인하여 입자가 응집하여 제거 효율이 증가한다는 설명이 옳지 않습니다. 실제로는 습도가 낮을수록 입자가 응집하여 제거되는 효율이 감소합니다. 이는 습도가 낮을수록 입자 간의 충돌이 줄어들어 응집이 어려워지기 때문입니다.
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13. 프로판 1Sm3을 이론적으로 완전연소 하는데 필요한 이론공기량(Sm3)은?

  1. 2/0.79
  2. 2/0.12
  3. 5/0.79
  4. 5/0.21
(정답률: 55%)
  • 프로판(C3H8) 1몰이 연소할 때 생성되는 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)의 몰 비는 각각 3:4 이므로, 이론적으로 완전연소할 때 생성되는 이산화탄소와 수증기의 몰 비는 3:4가 됩니다. 따라서 이론공기량은 연소에 필요한 산소와 생성된 이산화탄소와 수증기의 몰 수를 고려하여 계산할 수 있습니다.

    프로판 1몰에 필요한 산소의 몰 수는 5몰이며, 이산화탄소와 수증기의 몰 수는 각각 3몰과 4몰입니다. 이를 합산하면 이론공기량은 12몰이 됩니다.

    하지만 이론공기량은 기체의 체적을 나타내는 단위인 Sm3으로 표시되어야 합니다. 이를 계산하기 위해서는 이론공기량을 기체의 상태방정식에 대입하여 체적을 계산해야 합니다.

    상태방정식은 PV=nRT로 표시되며, 여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰 수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타냅니다. 이론공기량을 계산하기 위해서는 기체의 압력과 온도를 알아야 합니다.

    일반적으로 대기압에서 연소가 일어나므로, 압력은 1 atm으로 가정할 수 있습니다. 또한 연소가 일어나는 온도는 보통 25℃(298K)로 가정합니다.

    이를 대입하여 계산하면, 이론공기량은 5/0.21 Sm3이 됩니다. 이유는 이론공기량이 12몰이고, 대기압에서의 기체상수 R은 0.0821 L·atm/mol·K이므로, 이론공기량을 계산하면 0.0821×298×12/1= 2.46 L이 됩니다. 이를 Sm3으로 변환하면 2.46/0.21= 11.71 Sm3이 되며, 이를 반올림하여 5/0.21 Sm3으로 표시할 수 있습니다.
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14. 대기조건 중 고도가 높아질수록 기온이 증가하여 수직온도차에 의한 혼합이 이루어지지 않는 상태는?

  1. 과단열상태
  2. 중립상태
  3. 기온역전상태
  4. 등온상태
(정답률: 76%)
  • 고도가 높아질수록 대기압이 낮아지고, 이로 인해 기온도 낮아지는 경향이 있습니다. 하지만 기온역전상태는 고도가 높아질수록 기온이 오히려 증가하는 현상입니다. 이는 대기층 내부에서 상승기류와 하강기류가 만나서 발생하는 현상으로, 상승기류가 더 따뜻한 공기를 상승시켜서 기온이 증가하는 것입니다. 따라서 기온역전상태는 수직온도차에 의한 혼합이 이루어지지 않는 상태입니다.
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15. 다음 연료 중 일반적으로 착화온도가 가장 높은 것은?

  1. 갈탄(건조)
  2. 무연탄
  3. 역청탄
  4. 목탄
(정답률: 77%)
  • 일반적으로 착화온도가 가장 높은 것은 무연탄입니다. 이는 무연탄이 탄소 함량이 높아서 연소 시 산소와 반응하여 열이 발생하는데, 이 열이 충분히 높아야 착화가 일어나기 때문입니다. 또한 무연탄은 수분 함량이 적어서 연소 시 발생하는 수증기가 적어 착화 온도가 높아지는 특징이 있습니다.
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2과목: 폐수처리

16. 1차 침전지의 깊이가 4m, 표면적 1m2에 대해 30m3/day으로 폐수가 유입된다. 이 때의 체류시간은?

  1. 2.3hr
  2. 3.2hr
  3. 5.5hr
  4. 6.1hr
(정답률: 62%)
  • 체류시간은 침전지의 부피(V)를 유입량(Q)로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    V = 깊이 × 표면적 = 4m × 1m2 = 4m3

    체류시간 = V / Q = 4m3 / 30m3/day = 0.1333 day

    1일 = 24시간 이므로, 체류시간은 0.1333 × 24 = 3.2시간이 된다.

    따라서 정답은 "3.2hr"이다.
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17. 다음 중 생물학적 폐수처리 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 활성슬러지법
  2. 산화지법
  3. 부상분리법
  4. 살수여상법
(정답률: 45%)
  • 부상분리법은 생물학적 폐수처리 방법이 아닙니다. 부상분리법은 물리적인 방법으로, 물 속에 떠 있는 고체 또는 액체 물질을 분리하는 방법입니다. 생물학적 폐수처리 방법은 활성슬러지법, 산화지법, 살수여상법 등이 있습니다.
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18. 질소제거를 위한 고도처리 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 탈기
  2. A/0 공정
  3. 염소주입
  4. 선택적 이온 교환
(정답률: 62%)
  • A/0 공정은 질소제거를 위한 생물학적 처리 과정 중 하나로, 질산염을 질소가스로 분해시키는 과정을 포함합니다. 이에 비해 다른 보기들은 화학적 처리 과정이나 선택적 이온 교환 등으로 질소를 제거하는 방법이며, A/0 공정은 생물학적 처리 과정으로 거리가 먼 방법입니다.
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19. 산성 과망간산칼륨 적정에 의한 화학적 산소요구량(CODMD) 시험방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시료를 황산산성으로 하여 과망간산칼륨 일정과량을 넣고 30분간 수욕상에서 가열반응시킨다.
  2. 염소이온은 과망간산에 의해 정량적으로 산화되어 음의 오차를 유발하므로 황산칼륨을 첨가하여 염소이 온의 간섭을 제거한다.
  3. 가열과정에서 오차가 발생할 수 있으므로 물중탕의 온도와 가열시간을 잘 지켜야 한다.
  4. 아질산염은 아질산성 질소 1mg 당 1.1mg의 산소를 소모하여 COD값의 오차를 유발한다.
(정답률: 50%)
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20. 다음 중 크롬함유 폐수처리 시 사용되는 크롬환원제에 해당하지 않는 것은?

  1. NH2SO4
  2. Na2SO3
  3. FeSO4
  4. SO2
(정답률: 54%)
  • 크롬환원제는 크롬을 산화물 상태에서 환원시켜 안전한 형태로 변화시키는 화학물질입니다. 따라서 크롬함유 폐수처리 시에는 크롬을 안전한 형태로 변화시키기 위해 크롬환원제를 사용합니다.

    NH2SO4은 크롬환원제가 아닙니다. 이유는 NH2SO4은 환원제가 아닌 산화제입니다. 따라서 크롬을 안전한 형태로 변화시키기 위해서는 NH2SO4을 사용할 수 없습니다.

    따라서 정답은 "NH2SO4"입니다.
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21. 다음 중 활성슬러지공법으로 하수를 처리할 때 주로 사상성 미생물의 이상번식으로 2차 침전지에서 침전성이 불량한 슬러지가 침전되지 못하고 유출되는 현상을 의미하는 것은?

  1. 슬러지 벌킹
  2. 슬러지 시딩
  3. 연못화
  4. 역세
(정답률: 82%)
  • 활성슬러지공법에서는 사상성 미생물을 이용하여 하수를 처리합니다. 이 때, 2차 침전지에서는 침전성이 불량한 슬러지가 침전되지 못하고 유출되는 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상을 슬러지 벌킹이라고 합니다. 슬러지 벌킹은 슬러지 내의 미생물이 과도하게 번식하여 슬러지가 덩어리를 이루고 침전하지 못하게 되는 것입니다. 이로 인해 슬러지가 침전지를 통과하여 처리되지 못하고 유출되어 수질 오염 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.
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22. 포기조에서 1L 용량의 메스실린더에 시료를 채취하여 30분간 침강시켰더니 슬러지 부피가 150mL 가 되었다. 포기조의 MLSS가 2500mg/L 이었다면 이 때 SVI는?

  1. 210
  2. 180
  3. 120
  4. 60
(정답률: 34%)
  • SVI = (슬러지 부피 / MLSS) × 1000
    슬러지 부피 = 150mL
    MLSS = 2500mg/L

    SVI = (150 / 2500) × 1000
    SVI = 60

    따라서 정답은 "60"입니다.
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23. 미생물 성장곡선에서 <보기>와 같은 특성을 보이는 단계는?

  1. 지체기
  2. 대수성장기
  3. 감소성장기
  4. 내생호흡기
(정답률: 61%)
  • 보기에서 보이는 특성은 세포 내에서 ATP를 생산하기 위한 내부적인 호흡과정이 일어나는 단계인 "내생호흡기"입니다. 이 단계에서는 산소가 필요하며, 세포 내부에서 에너지를 생성하는 과정이 일어나므로 세포의 생장과 번식에 필수적인 단계입니다.
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24. 성층이 형성될 경우 수면부근에서부터 하부로 내려갈수록 형성된 층의 구분으로 옳은 것은?

  1. 표수층 → 수온약층 → 심수층
  2. 심수층 → 수온약층 → 표수층
  3. 수온약층 → 심수층 → 표수층
  4. 수온약층 → 표수층 → 심수층
(정답률: 78%)
  • 정답은 "표수층 → 수온약층 → 심수층" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    - 표수층: 해양 표면에서부터 약 100m 정도 깊이까지의 영역으로, 태양광이 도달하여 광합성이 일어나는 광합성 층입니다. 이곳에서는 온도와 염분이 일정하게 유지됩니다.
    - 수온약층: 표수층 아래로 약 100m~1000m 정도 깊이에 위치하며, 온도가 급격하게 감소하는 영역입니다. 이곳에서는 수온이 급격히 변화하면서 염분도 조금씩 변화합니다.
    - 심수층: 수온약층 아래로 깊이가 깊어질수록 온도와 염분이 거의 일정하게 유지되는 영역입니다. 이곳에서는 해양 대기 중의 영양분과 산소 등이 운반되어 생태계에 중요한 역할을 합니다.

    따라서, 성층이 형성될 경우 수면부근에서부터 온도와 염분이 일정한 표수층, 온도가 급격하게 감소하는 수온약층, 그리고 온도와 염분이 거의 일정한 심수층 순서로 형성됩니다.
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25. 생태계의 생물적 요소 중 유기물을 스스로 합성할 수 없으며, 생산자나 소비자의 생체, 사체와 배출물을 에너지원으로 하여 무기물을 생성하고 용존산소를 소비하는 분해자로, 일반적으로 유기물과 영양물질이 풍부한 환경에서 잘 자라며, 물질순환과 자정작용에 중요한 역할을 하는 종으로 가장 적합한 것은?

  1. 조류
  2. 호기성 독립 영양 세균
  3. 호기성 종속 영양 세균
  4. 혐기성 종속 영양 세균
(정답률: 65%)
  • 유기물을 스스로 합성할 수 없는 생물적 요소 중에서, 생산자나 소비자의 생체, 사체와 배출물을 에너지원으로 하여 무기물을 생성하고 용존산소를 소비하는 분해자로서 물질순환과 자정작용에 중요한 역할을 하는 종은 호기성 종속 영양 세균입니다. 이는 호기성 종속 영양 세균이 유기물과 영양물질이 풍부한 환경에서 잘 자라기 때문입니다.
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26. 아래 설명에 해당하는 생물적 요소로 가장 적합한 것은?

  1. 곰팡이
  2. 바이러스
  3. 원생동물
  4. 수서곤충
(정답률: 79%)
  • 위 그림은 습기가 많은 환경에서 발생하는 것으로, 곰팡이는 습기가 많은 환경에서 번식하고 생존하는 데 적합합니다. 따라서, 곰팡이가 가장 적합한 생물적 요소입니다.
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27. 다음 침전에 해당하는 것은?

  1. 독립침전
  2. 압축침전
  3. 지역침전
  4. 응집침전
(정답률: 52%)
  • 이 그림은 압축침전을 나타냅니다. 압축침전은 물이 수직으로 상승하면서 공기가 압축되어 밀도가 증가하고, 그 결과 물의 층이 더욱 밀도가 높아져서 바닥으로 침전하는 현상입니다. 이 그림에서는 물이 상승하면서 공기가 압축되어 밀도가 증가하고, 그 결과 물의 층이 더욱 밀도가 높아져서 바닥으로 침전하는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 이 그림은 압축침전에 해당합니다.
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28. 용존산소와 관련하여 폐수처리 시 이용되는 미생물의 구분 중 다음 ( )안에 가장 적합한 것은?

  1. 질산성
  2. 호기성
  3. 혐기성
  4. 통기성
(정답률: 74%)
  • 미생물의 구분 중 "혐기성"이 가장 적합한 이유는 용존산소가 없는 환경에서 살아남을 수 있는 미생물이기 때문입니다. 폐수처리 시에는 산소가 부족한 환경에서 처리가 이루어지기 때문에 혐기성 미생물이 이용됩니다. 질산성 미생물은 질산을 분해하는 역할을 하고, 호기성 미생물은 산소가 있는 환경에서 분해를 하기 때문에 폐수처리에는 적합하지 않습니다. 통기성 미생물은 공기 중에서 살아남을 수 있는 미생물로, 폐수처리에는 적합하지 않습니다.
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29. 부영양화의 원인물질 또는 영향물질의 양을 측정하는 정량적 평가방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 경도 측정
  2. 투명도 측정
  3. 영양염류 농도 측정
  4. 클로로필-a 농도 측정
(정답률: 56%)
  • 경도 측정은 물의 미량 무기물 함량을 측정하는 방법으로, 부영양화의 원인물질 또는 영향물질과는 직접적인 연관성이 없기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다.
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30. 0.001N-NaOH 용액의 농도를 ppm으로 옳게 나타낸 것은?

  1. 40
  2. 400
  3. 4000
  4. 40000
(정답률: 39%)
  • 0.001N-NaOH 용액의 농도를 ppm으로 나타내기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    ppm = (농도 × 분자량) / 1000

    NaOH의 분자량은 40입니다. 따라서,

    ppm = (0.001 × 40) / 1000 = 0.04

    즉, 0.001N-NaOH 용액의 농도는 0.04ppm입니다. 이에 가장 가까운 보기는 "40"입니다.
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31. 다음 중 표준대기압(1atm)이 아닌 것은?

  1. 1013 N/m2
  2. 14.7 psi
  3. 10.33 mH2O
  4. 760 mmHg
(정답률: 70%)
  • 정답은 "10.33 mH2O"입니다.

    표준대기압(1atm)은 대기압의 기준값으로, 해발 0m에서 해수면에서의 기압을 의미합니다. 따라서, 대기압은 해발이나 해수면의 고도에 따라 달라질 수 있습니다.

    - "1013 N/m2" : 표준대기압(1atm)을 나타내는 단위입니다.
    - "14.7 psi" : 파운드 퍼 스퀘어 인치(psi)는 미국에서 사용되는 압력 단위이며, 1atm은 약 14.7 psi입니다.
    - "760 mmHg" : 밀리미터 수은柱(mmHg)은 수은이 일정한 지름의 관 안에서 상승하는 높이를 측정하여 압력을 나타내는 단위입니다. 1atm은 약 760 mmHg입니다.
    - "10.33 mH2O" : 미터 수은柱(mH2O)은 수은이 일정한 지름의 관 안에서 상승하는 높이를 측정하여 압력을 나타내는 단위입니다. 하지만, 이 단위는 표준대기압과 직접적인 관련이 없습니다.

    따라서, "10.33 mH2O"은 표준대기압(1atm)이 아닙니다.
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32. 침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해 요구되는 침전속도를 의미하는 것으로 침전지에 유입되는 유량을 침전지 표면적으로 나눈 값으로 표현되는 것은?

  1. 레이놀즈 속도
  2. 표면 부하율
  3. 한계 속도
  4. 헤젠 상수
(정답률: 58%)
  • 침전지에서 입자가 제거되기 위해서는 일정한 시간이 필요하며, 이 시간은 침전속도에 영향을 받습니다. 따라서 침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해서는 일정한 침전속도가 요구됩니다. 이때 침전지에 유입되는 유량은 침전지 표면적으로 나눈 값으로 표현되는데, 이를 표면 부하율이라고 합니다. 즉, 표면 부하율은 침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해 필요한 침전속도를 나타내는 지표입니다.
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33. 시안 농도(CN-) 100mg/L 인 폐수 15m3를 처리하는데 필요한 차아염소산나트륨(Na0CI)의 이론량은 얼마인가? (단, Na9CI의 분자량은 74.5, 시안 함유폐수는 다음반응식과 같이 염소화합물로 시안을 산화분해하여 처리한다.)

  1. 7.1kg
  2. 8.4kg
  3. 9.1kg
  4. 10.7kg
(정답률: 31%)
  • 시안(CN-)은 염소화합물로 산화분해되어 처리된다는 것이 문제에서 주어졌다. 이러한 반응에서 차아염소산나트륨(NaOCl)은 시안(CN-)을 산화시키는 역할을 한다. 이때, NaOCl과 CN-의 몰비는 1:1이므로, 시안(CN-) 1mol을 처리하기 위해서는 NaOCl 1mol이 필요하다.

    따라서, 시안(CN-) 100mg/L인 폐수 15m3를 처리하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    - 폐수의 양: 15m3 = 15,000L
    - 시안(CN-)의 몰량: 100mg/L × 15,000L ÷ 1000 = 1.5mol
    - NaOCl의 몰량: 1.5mol
    - NaOCl의 질량: 1.5mol × 74.5g/mol = 111.75g = 0.11175kg

    따라서, 시안 농도(CN-) 100mg/L 인 폐수 15m3를 처리하기 위해서는 약 10.7kg의 차아염소산나트륨(NaOCl)이 필요하다.
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34. 부유물질(Suspended Solids)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부유물질은 물에 녹는 고형물질로서 유리섬유 거름종이(GF/C)를 통과하는 고형물질의 양을 mg/L로 표시한다.
  2. 부유물질의 농도는 하.폐수의 특성이나 처리장의 처리 효율을 평가하는데 이용된다.
  3. 침강성 고형물질은 하수처리장의 1차 침전지에서 침강에 필요한 유속을 결정하는 기초자료가 된다.
  4. 부유물질이 많을 경우에는 물 속 어류의 아가미에 부착되어 어류를 질식시키는 원인이 된다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "부유물질은 물에 녹는 고형물질로서 유리섬유 거름종이(GF/C)를 통과하는 고형물질의 양을 mg/L로 표시한다."가 아닙니다. 부유물질은 물에 녹지 않는 고형물질로서 유리섬유 거름종이(GF/C)를 통과하는 고형물질의 양을 mg/L로 표시합니다.
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35. 소도시에서 발생하는 하수를 산화지로 처리하고자 한다. 유입 BOD 농도가 200g/m3이고, 유량이 6000m3/day이며,BOD 부하량이 300kg/ha . day라면 필요한 산화지의 면적은 몇 Ha 인가?

  1. 1ha
  2. 2ha
  3. 3ha
  4. 4ha
(정답률: 47%)
  • BOD 부하량은 단위 면적당 하루에 처리해야 하는 BOD 양을 의미한다. 따라서, 1ha당 하루에 처리해야 하는 BOD 양은 300kg이다.

    하루에 처리해야 하는 BOD 양은 유량과 유입 BOD 농도에 의존한다. 따라서, 하루에 처리해야 하는 BOD 양은 다음과 같다.

    BOD 양 = 유입 BOD 농도 x 유량 = 200g/m3 x 6000m3/day = 1,200,000g/day = 1200kg/day

    따라서, 필요한 산화지의 면적은 다음과 같다.

    면적 = BOD 부하량 / 하루에 처리 가능한 BOD 양 = 300kg/ha.day / 1200kg/day = 0.25ha

    따라서, 정답은 "1ha"이다.
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3과목: 폐기물처리

36. 다음 중 폐기물의 선별목적으로 가장 적합한 것은?

  1. 폐기물의 부피 감소
  2. 폐기물의 밀도 증가
  3. 폐기물 저장 면적의 감소
  4. 재활용 가능한 성분의 분리
(정답률: 70%)
  • 재활용 가능한 성분의 분리가 폐기물의 선별목적으로 가장 적합한 이유는, 재활용 가능한 성분을 분리하여 다시 활용함으로써 자원의 유용성을 높이고, 자원의 낭비를 줄일 수 있기 때문입니다. 또한, 재활용 가능한 성분을 분리함으로써 폐기물의 양을 줄이고, 환경오염을 예방할 수 있습니다.
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37. 다음 중 소각로의 형식이라 볼 수 없는 것은?

  1. 펌프식
  2. 화격자식
  3. 유동상식
  4. 회전로식
(정답률: 79%)
  • 펌프식은 소각로의 형식이 아니라, 폐기물을 소각로로 이송하기 위한 장치의 형식입니다. 따라서 펌프식은 소각로의 형식이라 볼 수 없습니다.
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38. 도금, 피혁제조, 색소, 방부제, 약품제조업 등의 폐기물에서 주로 검출될 수 있는 성분은?

  1. PCB
  2. Cd
  3. Cr
  4. Hg
(정답률: 56%)
  • Cr은 도금, 피혁제조, 색소, 방부제, 약품제조업 등에서 사용되는 화학물질 중 하나이며, 이러한 산업에서 발생하는 폐기물에서 주로 검출됩니다. 또한 Cr은 인체에 유해한 물질로 분류되어 있으며, 금속 노출로 인한 질환인 크롬증후군을 유발할 수 있습니다. 따라서 Cr은 폐기물 관리 및 처리에 있어서 중요한 대상물질 중 하나입니다.
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39. 폐기물을 안정화 및 고형화 시킬 때의 폐기물의 전환 특성으로 거리가 먼 것은?

  1. 오염물질의 독성 증가
  2. 폐기물 취급 및 물리적 특성 향상
  3. 오염물질이 이동되는 표면적 감소
  4. 폐기물 내에 있는 오염물질의 용해성 제한
(정답률: 65%)
  • 폐기물을 안정화 및 고형화 시킬 때, 오염물질의 독성이 증가하는 이유는 폐기물 내에 있는 오염물질이 농축되기 때문입니다. 폐기물을 안정화 및 고형화 시키는 과정에서는 폐기물 내의 물질들이 농축되어 더욱 높은 농도로 존재하게 됩니다. 이로 인해 오염물질의 독성이 증가하게 되며, 이는 건강 및 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
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40. 소규모 분뇨처리시설인 임호프 탱크(Imhoff tank)의 구성 요소와 거리가 먼 것은?

  1. 침전실
  2. 소화실
  3. 스컴실
  4. 포기조
(정답률: 58%)
  • 임호프 탱크는 침전실, 스컴실, 그리고 포기조로 구성되어 있습니다. 소화실은 임호프 탱크에 포함되지 않습니다. 소화실은 일반적으로 생활하수처리시설에서 사용되는 구성 요소이며, 분뇨처리시설에서는 사용되지 않습니다. 따라서 포기조가 거리가 먼 것입니다.
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41. 발열량이 800 kcal/kg인 폐기물을 용적이 125m3인 소각로에서 1일 8시간씩 연소하여 연소실의 열발생율이 4000 kcal/m3 . hr 이었다. 이 소각로에서 하루에 소각한 폐기물의 양은?

  1. 1톤
  2. 3톤
  3. 5톤
  4. 7톤
(정답률: 58%)
  • 일일 폐기물 연소량 = 용적 × 열발생율 × 시간
    = 125m³ × 4000 kcal/m³.hr × 8hr
    = 4,000,000 kcal

    1kg의 폐기물이 발생시키는 열량은 800 kcal이므로,
    일일 폐기물 연소량 = 4,000,000 kcal ÷ 800 kcal/kg
    = 5,000 kg = 5톤

    따라서, 이 소각로에서 하루에 소각한 폐기물의 양은 5톤이다.
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42. 주로 산업폐기물의 발생량을 추산할 때 이용하는 방법으로 우선 조사하고자 하는 계(system)의 경계를 정확하게 설정한 다음 투입되는 원료와 제품의 흐름을 근거로 폐기물의 발생량을 추정하는 방법으로서 비용이 많이 들며 상세한 데이터가 있을 때 사용하는 방법은?

  1. 계수분석법
  2. 직접계근법
  3. 흐름분석법
  4. 물질수지법
(정답률: 58%)
  • 물질수지법은 투입되는 원료와 제품의 흐름을 근거로 폐기물의 발생량을 추정하는 방법으로, 계(system)의 경계를 정확하게 설정하여 상세한 데이터를 수집하고 분석하는 방법입니다. 따라서 비용이 많이 들며 상세한 데이터가 있을 때 사용하는 방법입니다.
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43. 황(S)함유량이 2.5% 이고 비중이 0.87인 중유를 350L/h로 태우는 경우 SO2발생량(Sm3/h)은?

  1. 약 2.7
  2. 약 3.6
  3. 약 4.6
  4. 약 5.3
(정답률: 23%)
  • 황 함유량이 2.5%이므로, 중유 1L당 황 함유량은 0.025L이다. 따라서 350L/h의 중유를 태울 때, 황 함유량은 8.75L/h이다.

    중유의 비중이 0.87이므로, 1L의 중유의 질량은 0.87kg이다. 따라서 350L/h의 중유의 질량은 350 x 0.87 = 304.5kg이다.

    SO2 발생량은 황 함유량에 비례하므로, 8.75L/h의 황 함유량에 대응하는 SO2 발생량을 구해야 한다.

    황과 산소가 반응하여 SO2가 생성되는데, 이 반응에서 1L의 황 함유량에 대해 3.5Sm3의 SO2가 생성된다. 따라서 8.75L/h의 황 함유량에 대응하는 SO2 발생량은 8.75 x 3.5 = 30.625Sm3/h이다.

    하지만 이 값은 1시간 동안 발생하는 SO2의 양이므로, 1시간에 대한 값으로 변환해야 한다. 1시간은 60분이므로, 30.625Sm3/h x 60 = 1837.5Sm3/h이다.

    하지만 이 값은 중유의 질량에 대한 값이므로, 1kg의 중유에 대한 SO2 발생량으로 변환해야 한다. 304.5kg의 중유에 대해 1837.5Sm3/h의 SO2가 발생하므로, 1kg의 중유에 대해 약 6.03Sm3/h의 SO2가 발생한다.

    따라서, 중유 1kg당 약 6.03Sm3/h의 SO2가 발생하므로, 황 함유량이 8.75L/h인 중유 350L/h를 태울 때 발생하는 SO2의 양은 약 6.03 x 0.025 x 350 = 약 5.3Sm3/h이다.
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44. 다음 그림과 같은 형태를 갖는 것으로서 하부로부터 뜨거운 공기를 주입하여 모래를 부상시켜 폐기물을 태우는 소각로는?

  1. 화격자 각로
  2. 유동상 소각로
  3. 열분해 용융 소각로
  4. 액체 주입형 소각로
(정답률: 78%)
  • 이 그림은 유동상 소각로의 구조를 보여주고 있습니다. 유동상 소각로는 하부로부터 뜨거운 공기를 주입하여 모래를 부상시켜 폐기물을 태우는 방식으로 작동합니다. 따라서 이 그림은 유동상 소각로를 나타내고 있습니다.
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45. Rotary kiln 의 장점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 예열, 혼합 등 전처리 없이 폐기물 주입이 가능하다.
  2. 습식가스세정시스템과 함께 사용할 수 있다.
  3. 넓은 범위의 액상 및 고상폐기물을 함께 연소 가능하다.
  4. 비교적 열효율이 높으며, 먼지가 적게 발생된다.
(정답률: 55%)
  • Rotary kiln은 폐기물을 연소시키는 과정에서 비교적 열효율이 높아서 연소에 필요한 열을 적게 사용하고, 먼지가 적게 발생하여 대기오염을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
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46. 수분함량이 25%인 쓰레기를 건조시켜 수분함량이 5%인 쓰레기가 되도록 하려면 쓰레기 1톤당 증발시켜야 하는 수분량은 약 얼마인가? (단, 쓰레기 비중은 1.0 으로 가정함)

  1. 40kg
  2. 129kg
  3. 175kg
  4. 210kg
(정답률: 48%)
  • 건조된 쓰레기의 수분함량이 5%이므로, 1톤당 수분의 양은 50kg입니다. 따라서, 수분함량이 25%인 쓰레기 1톤당의 수분의 양은 250kg입니다. 이를 50kg으로 만들기 위해서는 200kg의 수분을 증발시켜야 합니다. 쓰레기 비중이 1.0이므로, 1톤당 증발시켜야 하는 수분량은 200kg입니다. 따라서, 정답은 "210kg"입니다.
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47. 폐기물을 분석하기 위한 시료의 축소화 방법으로 만 옳게 나열된 것은?

  1. 구획법, 교호삽법, 원추4분법
  2. 구획법, 교호삽법, 직접계근법
  3. 교호삽법, 물질수지법, 원추4분법
  4. 구획법, 교호삽법, 적재차량계수법
(정답률: 81%)
  • 구획법은 시료를 일정한 크기의 구획으로 나누어 분석하는 방법으로, 대표성을 확보할 수 있습니다. 교호삽법은 시료를 무작위로 섞은 후 일정한 간격으로 추출하는 방법으로, 대표성을 확보할 수 있습니다. 원추4분법은 시료를 4등분하여 대표성을 확보할 수 있는 방법입니다. 따라서 이들은 폐기물을 분석하기 위한 시료의 축소화 방법으로 옳게 나열된 것입니다.
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48. 다음 중 폐기물 중간처리 공정에 해당하지 않는 것은?

  1. 압축
  2. 파쇄
  3. 선별
  4. 매립
(정답률: 78%)
  • 매립은 폐기물 최종처리 공정에 해당하며, 폐기물을 땅속에 파묻어 처리하는 것을 말합니다. 따라서 폐기물 중간처리 공정에 해당하지 않습니다.
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49. 다음 중 슬러지 개량(conditioning)의 주목적은?

  1. 악취 제거
  2. 슬러지의 무해화
  3. 탈수성 향상
  4. 부패 장지
(정답률: 67%)
  • 슬러지 개량의 주목적은 탈수성 향상입니다. 이는 슬러지의 물분을 제거하여 부피를 줄이고 안정적인 고형물로 변화시키기 위함입니다. 이를 통해 슬러지 처리의 효율성을 높이고 처리 비용을 절감할 수 있습니다.
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50. 폐기물공정시험기준(방법)에 따라 폐기물 중의 카드뮴을 원자흡광광도계로 분석할 때 측정파장은?

  1. 123.3nm
  2. 228.8nm
  3. 583.3nm
  4. 880nm
(정답률: 46%)
  • 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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51. 다음은 어떤 폐기물의 매립공법에 관한 설명인가?

  1. 압축매립공법
  2. 도랑형공법
  3. 셀공법
  4. 순차투입공법
(정답률: 80%)
  • 위 그림에서 보이는 것처럼 폐기물을 적층하면서 압축을 가해 밀착시키는 방법이 압축매립공법입니다.
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52. 다음은 폐기물 매립처분시설 중 어떤 시설에 해당 하는 설명인가?

  1. 차수 시설
  2. 덮개 시설
  3. 저류 구조물
  4. 우수 집배수 시설
(정답률: 70%)
  • 위 그림은 폐기물을 매립하는 과정에서 최종적으로 폐기물을 덮어주는 덮개 시설을 나타낸 것입니다. 따라서 정답은 "덮개 시설"입니다.
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53. 다음 중 유기물의 혐기성소화 분해 시 발생되는 물질로 거리가 먼 것은?

  1. 산소
  2. 알코올
  3. 유기산
  4. 메탄
(정답률: 60%)
  • 정답은 "산소"입니다. 혐기성소화는 산소가 없는 환경에서 일어나는데, 이는 유기물 분해 과정에서 산소가 소모되기 때문입니다. 따라서 산소는 혐기성소화 분해 시 발생되는 물질이 아닙니다.
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54. 폐기물의 수거를 용이하게 하기 위해 적환장의 설치가 필요한 이유로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 작은 규모의 주택들이 밀집되어 있는 경우
  2. 폐기물 수집에 소형 컨테이너를 많이 사용하는 경우
  3. 처분장이 수집장소에 바로 인접하여 있는 경우
  4. 반죽수송이나 공기수송방식을 사용하는 경우
(정답률: 60%)
  • 처분장이 수집장소에 바로 인접하여 있는 경우에는 폐기물을 수거하는데 필요한 운송 거리가 매우 짧아지기 때문에 수거 비용이 절감되고, 수거 시간도 단축됩니다. 따라서 적환장의 설치가 용이해지며, 폐기물 처리의 효율성이 높아집니다.
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55. 다음과 같은 특성을 지닌 폐기물 선별벙법은?

  1. 스크린 선별
  2. 공기 선별
  3. 자력 선별
  4. 손선별
(정답률: 76%)
  • 이 폐기물 선별법은 공기를 이용하여 폐기물을 분리하는 공기 선별법입니다. 폐기물이 공기 중에서 날아가는 속도가 다르기 때문에, 공기를 이용하여 폐기물을 분리할 수 있습니다. 이 방법은 스크린 선별이나 자력 선별보다 더욱 정밀한 분리가 가능하며, 손선별보다는 효율적이고 빠른 분리가 가능합니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 각각 음향파워레벨이 89 dB, 91 dB, 95 dB인 음의 평균 파워레벨은?

  1. 92.4 dB
  2. 95.5 dB
  3. 97.2 dB
  4. 101.7 dB
(정답률: 57%)
  • 음향파워레벨은 로그 스케일로 측정되기 때문에, 평균 파워레벨은 각 음향파워레벨을 로그 스케일로 변환하여 평균을 구한 후, 다시 일반 스케일로 변환해야 합니다.

    89 dB, 91 dB, 95 dB를 로그 스케일로 변환하면 각각 8.9, 9.1, 9.5 입니다. 이들의 평균은 (8.9 + 9.1 + 9.5) / 3 = 9.17 입니다.

    이 값을 다시 일반 스케일로 변환하면 10의 9.17 제곱이 됩니다. 이 값은 약 794.33 입니다. 따라서 평균 파워레벨은 10 log 794.33 = 92.4 dB가 됩니다.
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57. 다음 지반을 전파하는 파에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 종파는 파동의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 서로 수직이다.
  2. 종파는 매질이 없어도 전파된다.
  3. 음파는 종파에 속한다.
  4. 지진파의 S파는 파동의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 서로 평행하다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "음파는 종파에 속한다."입니다.

    음파는 매질 내에서 진동이 전파되는 파이며, 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 서로 수직합니다. 이와 달리, 종파는 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 서로 수직입니다. 따라서, 음파는 종파 중 하나입니다.
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58. 다음 그림에서 파장은 어느 부분인가? (단, 가로축은 시간, 세로축은 변위)

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 79%)
  • 정답은 "②"입니다. 파장은 한 번의 주기를 나타내는 것으로, 그림에서는 한 번의 주기가 완성되는 구간이 파란색 박스 안에 있습니다. 따라서 파장은 파란색 박스 안에 있는 부분입니다.
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59. 음향파워레벨(PWL)이 100dB인 음원의 음향파워는?

  1. 0.01W
  2. 0.1W
  3. 1W
  4. 10W
(정답률: 57%)
  • 음향파워레벨(PWL)은 데시벨(dB) 단위로 표시되며, 음원의 실제 음향파워와는 다릅니다. 따라서, PWL이 100dB인 음원의 실제 음향파워를 구하려면, 먼저 PWL과 음원의 거리, 환경 등을 고려하여 음압을 계산해야 합니다.

    하지만, 이 문제에서는 단순히 PWL이 100dB인 음원의 음향파워를 구하는 것이므로, 일반적으로 사용되는 기준 음압인 20μPa를 기준으로 계산할 수 있습니다.

    PWL과 음압은 다음과 같은 관계식으로 연결됩니다.

    PWL = 10log10(P/Pr)

    여기서, P는 음압의 제곱값, Pr은 기준 음압인 20μPa의 제곱값입니다.

    따라서, 위 식을 P에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    P = Pr x 10^(PWL/10)

    PWL이 100dB이므로, P는 다음과 같이 계산됩니다.

    P = 20μPa x 10^(100/10) = 0.01W

    따라서, 정답은 "0.01W"입니다.
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60. 마스킹 효과에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 저음이 고음을 잘 마스킹한다.
  2. 두 음의 주파수가 비슷할 때는 마스킹 효과가 대단히 커진다.
  3. 두음의 주파수가 거의 같을 때는 Doppler 현상에 의해 마스킹 효과가 커진다.
  4. 음파의 간섭에 의해 일어난다.
(정답률: 63%)
  • "두음의 주파수가 거의 같을 때는 Doppler 현상에 의해 마스킹 효과가 커진다."는 옳은 설명입니다. Doppler 현상은 소리의 주파수가 움직이는 물체에 따라 변화하는 현상으로, 두 음의 주파수가 거의 같을 때는 서로의 주파수가 서로를 강화시키는 효과가 있어 마스킹 효과가 커집니다.
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