환경기능사 필기 기출문제복원 (2015-07-19)

환경기능사 2015-07-19 필기 기출문제 해설

이 페이지는 환경기능사 2015-07-19 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

환경기능사
(2015-07-19 기출문제)

목록

1과목: 대기오염방지

1. 다음 보기에서 설명하는 현상으로 옳은 것은?

  1. 공중역전
  2. 침강역전
  3. 복사역전
  4. 전선역전
(정답률: 81%)

  • 맑고 바람이 없는 날 밤 사이 지표면의 냉각으로 인해 지표 부근의 공기가 상층보다 차가워지며 형성되는 현상을 복사역전(지표역전)이라고 합니다.
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2. 다음 중 대기권에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대류권에서는 고도 1km 상승에 따라 약 9.8℃ 높아진다.
  2. 대류권의 높이는 계절이나 위도에 관계없이 일정 하다.
  3. 성층권에서는 고도가 높아짐에 따라 기온이 내려간다.
  4. 성층권에는 지상 20~30km 사이에 오존층이 존재한다.
(정답률: 83%)
  • 성층권은 지상 약 20~30km 부근에 오존층이 존재하여 태양의 유해 자외선을 흡수하는 층입니다.

    오답 노트
    대류권 고도 상승 시 기온: 약 6.5℃씩 낮아짐
    대류권 높이: 위도와 계절에 따라 변함
    성층권 기온 변화: 고도가 높아질수록 기온 상승
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3. 다음 중 전기 집진장치의 특성으로 옳은 것은?

  1. 압력손실이 100~150㎜H2O 정도이다.
  2. 전압변동과 같은 조건변동에 대해 쉽게 적응한다.
  3. 초기시설비가 적게 든다.
  4. 고온 가스(350℃ 정도)의 처리가 가능하다.
(정답률: 66%)
  • 전기 집진장치는 고온 가스($350\text{℃}$ 정도)를 처리할 수 있는 내열성이 뛰어난 장치입니다.

    오답 노트
    압력손실이 $100\text{~}150\text{mm H}_2\text{O}$ 정도이다: 압력손실이 매우 작은 편($10\text{~}20\text{mm H}_2\text{O}$)입니다.
    전압변동과 같은 조건변동에 대해 쉽게 적응한다: 전압 변동 등 조건 변화에 취약합니다.
    초기시설비가 적게 든다: 초기 설치 비용이 매우 비쌉니다.
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4. 중력식 집진장치의 효율향상 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 침강실 내 처리가스 속도가 빠를수록 미립자가 포집된다.
  2. 침강실의 높이가 작고, 길이가 길수록 집진율은 높아진다.
  3. 침강실 입구폭이 클수록 유속이 느려져 미세한 입자가 포집된다.
  4. 압력손실은 커지나 효율은 증가한다.
(정답률: 69%)
  • 중력식 집진장치는 입자가 중력에 의해 가라앉는 원리를 이용하므로, 가스 속도가 느릴수록 입자가 체류하는 시간이 길어져 포집 효율이 높아집니다.

    오답 노트
    침강실 내 처리가스 속도가 빠를수록 미립자가 포집된다: 속도가 느려야 포집 효율이 증가함
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5. 유해가스 제거방법 중 흡수법에 사용되는 흡수액의 구비 조건으로 옳은 것은?

  1. 흡수능력과 용해도가 커야 한다.
  2. 화학적으로 안정하고 휘발성이 높아야 한다.
  3. 독성과 부식성에는 무관하다.
  4. 점성이 크고 가격이 낮아야 한다.
(정답률: 60%)
  • 흡수법은 가스 중의 유해 성분을 액체에 용해시켜 제거하는 방법이므로, 흡수액은 가스를 잘 빨아들이는 흡수능력과 용해도가 커야 효율적입니다.

    오답 노트
    휘발성이 높아야 한다: 휘발성이 낮아야 흡수액 손실이 적음
    독성과 부식성에는 무관하다: 독성과 부식성이 없어야 안전함
    점성이 크고: 점성이 낮아야 물질 전달이 원활함
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6. 원심력 집진장치의 효율을 증가시키는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배기관경이 작을수록 입경이 작은 먼지를 제거할 수 있다.
  2. 입구유속에는 한계가 있지만 그 한계 내에서는 입구 유속이 빠를수록 효율이 높은 반면 압력손실도 높아진다.
  3. 블로우 다운 효과로 먼지의 재비산을 방지한다.
  4. 고농도 일 경우 직렬로 사용하고, 응집성이 강한 먼지는 병렬연결(5단 한계)하여 사용한다.
(정답률: 58%)
  • 원심력 집진장치에서 고농도 분진의 경우 입자 간의 응집을 방지하고 효율을 높이기 위해 병렬로 연결하여 사용하며, 응집성이 강한 먼지는 직렬로 연결하여 처리하는 것이 일반적입니다.
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7. 오존층을 파괴하는 특정물질과 거리가 먼 것은?

  1. 염화불화탄소(CFC)
  2. 황화수소(H2S)
  3. 염화브롬화탄소(Halons)
  4. 사염화탄소(CCl4)
(정답률: 71%)
  • 오존층 파괴 물질은 주로 염소(Cl), 불소(F), 브롬(Br) 등을 포함한 할론 화합물입니다. 염화불화탄소, 염화브롬화탄소, 사염화탄소는 모두 해당 원소를 포함하고 있으나, 황화수소($H_2S$)는 이와 무관한 물질입니다.
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8. 충전탑에서 충진물의 구비조건에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 내식성과 내열성이 커야 한다.
  2. 압력손실이 작아야 한다.
  3. 충진 밀도가 작아야 한다.
  4. 단위용적에 대한 표면적이 커야 한다.
(정답률: 62%)
  • 충전탑의 충진물은 기체와 액체의 접촉 면적을 최대화하여 물질 전달 효율을 높여야 하므로, 단위 용적당 표면적이 크고 충진 밀도가 커야 효율적인 접촉이 가능합니다.
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9. 메탄 94%, 이산화탄소 4%, 산소 2%인 기체연료 1m3에 대하여 9.5m3의 공기를 사용하여 연소 하였다. 이 경우 공기비(m)는? (단, 표준상태 기준)

  1. 1.07
  2. 1.27
  3. 1.47
  4. 1.57
(정답률: 37%)
  • 공기비는 실제 공급된 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 값입니다. 메탄의 연소 반응식을 통해 필요한 산소량을 구하고, 연료 내 포함된 산소를 차감하여 실제 필요한 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{A}{A_0}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{9.5}{\frac{0.94 \times 2 - 0.02}{0.21}}$
    ③ [최종 결과] $m = 1.07$
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10. 대기오염으로 인한 지구환경 변화 중 도시지역의 공장, 자동차 등에서 배출되는 고온의 가스와 냉난방시설로부터 배출되는 더운 공기가 상승하면서 주변의 찬 공기가 도시로 유입되어 도시지역의 대기 오염물질에 의한 거대한 지붕을 만드는 현상은?

  1. 라니냐 현상
  2. 열섬 현상
  3. 엘니뇨 현상
  4. 오존층 파괴 현상
(정답률: 86%)
  • 도시 지역의 인공열로 인해 고온의 공기가 상승하고 주변의 찬 공기가 유입되면서 도시 상공에 오염물질의 거대한 지붕이 형성되는 현상을 열섬 현상이라고 합니다.

    오답 노트
    라니냐 현상: 동태평양 해수면 온도 하락
    엘니뇨 현상: 동태평양 해수면 온도 상승
    오존층 파괴 현상: 성층권 오존 농도 감소
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11. 아황산가스 농도 0.02ppm을 질량농도로 고치면 몇 mg/Sm3인가? (단, 표준상태 기준)

  1. 0.057
  2. 0.065
  3. 0.079
  4. 0.083
(정답률: 37%)
  • 기체의 ppm 농도를 질량농도로 변환할 때는 표준상태의 몰부피($22.4L$)와 분자량을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $mg/Sm^{3} = \frac{ppm \times 분자량}{22.4}$
    ② [숫자 대입] $mg/Sm^{3} = \frac{0.02 \times 64}{22.4}$
    ③ [최종 결과] $mg/Sm^{3} = 0.057$
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12. 중량비로 수소 13.5%, 수분 0.65%인 중유의 고위발열량이 11000kcal/kg인 경우 저위발열량(kcal/kg)은?

  1. 약 9880
  2. 약 10270
  3. 약 10740
  4. 약 10980
(정답률: 57%)
  • 저위발열량은 고위발열량에서 수소와 수분이 연소 및 증발하며 손실되는 잠열을 제외하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L_{net} = L_{gross} - 600(9H + W)$
    ② [숫자 대입] $L_{net} = 11000 - 600(9 \times 0.135 + 0.0065)$
    ③ [최종 결과] $L_{net} = 10267.1 \approx 10270$
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13. 다음 중 헨리법칙이 가장 잘 적용되는 기체는?

  1. O2
  2. HCl
  3. SO2
  4. HF
(정답률: 67%)
  • 헨리 법칙은 물에 잘 녹지 않는 무극성 기체일수록 잘 적용됩니다. $O_{2}$는 대표적인 난용성 기체이므로 헨리 법칙이 가장 잘 적용됩니다.

    오답 노트
    HCl, $SO_{2}$, HF: 물에 매우 잘 녹는 수용성 기체이므로 적용되지 않음
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14. A집진장치의 압력손실이 444mmH2O, 처리가스 량이 55m3/s인 송풍기의 효율이 77%일 때 이 송풍기의 소요 동력은?

  1. 256kW
  2. 286kW
  3. 298kW
  4. 311kW
(정답률: 48%)
  • 송풍기의 소요 동력은 압력손실과 풍량을 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Power} = \frac{\text{Pressure Loss} \times \text{Gas Flow}}{\text{Constant} \times \text{Efficiency}}$
    ② [숫자 대입] $\text{Power} = \frac{444 \times 55}{102 \times 0.77}$
    ③ [최종 결과] $\text{Power} = 310.9\text{ kW} \approx 311\text{ kW}$
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15. 다음 중 도자기나 유리제품에 부식을 일으키는 성질을 가진 가스로서 알루미늄제조, 인산비료 제조 공업 등에 이용되는 것은?

  1. 불소 및 그 화합물
  2. 염소 및 그 화합물
  3. 시안화수소
  4. 아황산가스
(정답률: 62%)
  • 불소 및 그 화합물(특히 불화수소 $\text{HF}$)은 유리를 부식시키는 성질이 강하며, 알루미늄 제조 및 인산비료 제조 공정에서 핵심적으로 사용되는 물질입니다.
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2과목: 폐수처리

16. 포기조에 가해진 BOD부하 1g당 100L의 공기를 주입시켜야 한다면 BOD가 100mg/L인 하수 1000L/day를 처리하기 위해서는 얼마의 공기를 주입시켜야 하는가?

  1. 1m3/day
  2. 10m3/day
  3. 100m3/day
  4. 1000m3/day
(정답률: 51%)
  • 하수의 BOD 총량을 먼저 구한 뒤, 단위 BOD당 필요한 공기량을 곱하여 전체 주입량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Total Air} = \text{Flow Rate} \times \text{BOD Concentration} \times \text{Air Requirement}$
    ② [숫자 대입] $\text{Total Air} = 1000\text{ L/day} \times 100\text{ mg/L} \times 100\text{ L/g} = 100\text{ g/day} \times 100\text{ L/g} = 10000\text{ L/day}$
    ③ [최종 결과] $\text{Total Air} = 10\text{ m}^3\text{/day}$
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17. 다음은 미생물의 종류에 관한 설명이다. ( )안에 들어갈 말로 옳은 것은?

  1. 자산성
  2. 호기성
  3. 혐기성
  4. 고온성
(정답률: 76%)
  • 미생물은 산소 이용 방식에 따라 분류됩니다. 용존산소가 아닌 $\text{SO}_3^{2-}$, $\text{NO}_3^{-}$와 같은 화합물에서 산소를 얻어 황화수소나 질소 가스를 발생시키는 미생물은 혐기성 미생물입니다.

    오답 노트
    호기성: 용존산소에서 산소를 얻는 미생물
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18. 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 유발 물질을 효과적으로 분리시킬 수 있다.
  4. 침전속도가 빠르고 큰 입자를 짧은 시간 내에 분리시킬 수 있다.
(정답률: 67%)
  • 부상은 입자에 기포를 부착시켜 강제로 떠오르게 하는 방식입니다. 따라서 침전속도가 느려 가라앉는 데 시간이 오래 걸리는 작거나 가벼운 입자를 짧은 시간 내에 빠르게 분리할 수 있다는 점이 침전보다 유리한 핵심 장점입니다.
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19. 호기성 상태에서 미생물에 의한 유기질소의 분해 과정을 순서대로 나열한 것은?

  1. 유기질소-아질산성 질소-암모니아성 질소-질산성 질소
  2. 유기질소-질산성 질소-아질산성 질소-암모니아성 질소
  3. 유기질소-암모니아성 질소-아질산성 질소-질산성 질소
  4. 유기질소-아질산성 질소-질산성 질소-암모니아성 질소
(정답률: 65%)
  • 호기성 상태에서 유기질소는 미생물에 의해 단계적으로 산화됩니다. 먼저 유기질소가 암모니아성 질소로 분해(암모니아화 작용)된 후, 아질산성 질소를 거쳐 최종적으로 질산성 질소로 산화(질산화 작용)됩니다.
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20. 다음 수처리 공정 중 스톡스(Stokes) 법칙이 가장 잘 적용되는 공정은?

  1. 1차 소화조
  2. 1차 침전지
  3. 살균조
  4. 포기조
(정답률: 78%)
  • 스톡스(Stokes) 법칙은 유체 내에서 구형 입자가 침강할 때의 종말 침강 속도를 계산하는 법칙입니다. 따라서 입자의 중력 침강을 통해 고형물을 분리하는 1차 침전지 공정에 가장 핵심적으로 적용됩니다.
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21. 폐수처리에서 여과공정에 사용되는 여재로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 모래
  2. 무연탄
  3. 규조토
  4. 유리
(정답률: 71%)
  • 여과공정에서는 물속의 부유물질을 걸러내기 위해 다공성 재질의 여재를 사용합니다. 모래, 무연탄, 규조토는 대표적인 여재로 사용되지만, 유리는 입자 간 틈새가 없고 여과 성능이 없어 여재로 사용하지 않습니다.
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22. A공장의 BOD 배출량이 500명의 인구당량에 해당하고, 그 수량은 50m3/d이다. 이 공장 폐수의 BOD 농도는? (단, 한 사람이 하루에 배출하는 BOD는 50g이다.)

  1. 350mg/L
  2. 410mg/L
  3. 475mg/L
  4. 500mg/L
(정답률: 53%)
  • 인구당량과 1인당 BOD 배출량을 이용하여 총 BOD 부하량을 구한 뒤, 이를 유량으로 나누어 농도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{P \times q}{Q}$ (농도 = 인구수 × 1인당 배출량 / 유량)
    ② [숫자 대입] $C = \frac{500 \times 50}{50}$
    ③ [최종 결과] $C = 500$ mg/L
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23. 중화 반응공정에서 폐수가 산성일 때 약품조에 들어갈 약품으로 옳은 것은?

  1. 황산
  2. 염산
  3. 염화나트륨
  4. 수산화나트륨
(정답률: 68%)
  • 중화 반응은 산성과 염기성이 만나 중성이 되는 반응입니다. 따라서 폐수가 산성일 때는 이를 중화시키기 위해 염기성 약품인 수산화나트륨을 투입해야 합니다.

    오답 노트
    황산, 염산: 산성 약품이므로 산성 폐수에 넣으면 산도가 더 높아집니다.
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24. 흡착에 관한 다음 설명 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 폐수처리에서 흡착이라 함은 보통 물리적 흡착을 말하여, 그 대표적인 예로는 활성탄에 의한 흡착이 다.
  2. 냄새나 색도의 제거에도 쓰인다.
  3. 고도처리 시 질소나 인의 제거에 가장 유효하다.
  4. 흡착이란 제거대상 물질이 흡착제의 표면에 물리적 또는 화학적으로 부착되는 현상이다.
(정답률: 61%)
  • 흡착은 활성탄 등을 이용해 색도, 냄새, 유기물 등을 표면에 부착시켜 제거하는 물리·화학적 방법입니다.

    오답 노트
    고도처리 시 질소나 인의 제거에 가장 유효하다: 질소와 인의 제거는 주로 생물학적 고도처리(A2O 공법 등)나 화학적 침전법을 사용하며, 흡착법으로는 효율적인 제거가 어렵습니다.
  • 질소나 인은 흡착으로 제거 못함
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25. 활성슬러지공법의 폐수처리장 포기조에서 요구 되는 공기공급량이 28.3m3/kg BOD이다. 포기조 내 평균유입 BOD가 150mg/L, 포기조로의 유입유량이 7570m3/day일 때 공급해야 할 공기량은?

  1. 70.8m3/min
  2. 48.1m3/min
  3. 31.1m3/min
  4. 22.3m3/min
(정답률: 37%)
  • 유입되는 BOD의 총 무게를 먼저 구한 뒤, 단위 BOD당 필요한 공기량을 곱하고 이를 분 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{air} = \frac{C_{BOD} \times Q_{flow} \times R_{air}}{T}$
    ② [숫자 대입] $Q_{air} = \frac{0.15 \times 7570 \times 28.3}{1440}$
    ③ [최종 결과] $Q_{air} = 22.3$
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26. 활성슬러지 공법에서 2차 침전지 슬러지를 포기 조로 반송시키는 주된 목적은?

  1. 슬러지를 순환시켜 배출슬러지를 최소화하기 위해
  2. 포기조 내 요구되는 미생물 농도를 적절하게 유지하기 위해
  3. 최초침전지 유출수를 농축하기 위해
  4. 폐수 중 무기고형물을 산화하기 위해
(정답률: 71%)
  • 활성슬러지 공법에서 2차 침전지의 슬러지를 다시 포기조로 보내는 이유는 유기물을 분해하는 미생물의 농도를 일정하게 유지하여 처리 효율을 높이기 위함입니다.
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27. 독립침전영역에서 스토크스의 법칙을 따르는 입자의 침전속도에 영향을 주는 인자와 거리가 먼 것은?

  1. 물의 밀도
  2. 물의 점도
  3. 입자의 지름
  4. 입자의 용해도
(정답률: 63%)
  • 스토크스 법칙에 따른 침전속도는 입자의 크기, 밀도 차이, 유체의 점성에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    입자의 용해도: 침전은 물리적인 가라앉음이므로 화학적 성질인 용해도는 속도에 영향을 주지 않습니다.
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28. 다음 중 물 속에 녹아 경도를 유발하는 물질로 거리가 먼 것은?

  1. K
  2. Ca
  3. Mg
  4. Fe
(정답률: 68%)
  • 물의 경도는 주로 $2$가 양이온 금속($\text{Ca}^{2+}$, $\text{Mg}^{2+}$, $\text{Fe}^{2+}$, $\text{Mn}^{2+}$, $\text{Sr}^{2+}$ 등)에 의해 유발됩니다. $\text{K}$는 $1$가 양이온이므로 경도 유발 물질과 거리가 멉니다.
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29. 폐수에 명반(Alum)을 사용하여 응집침전을 실시하는 경우 어떤 침전물이 생기는가?

  1. 탄산나트륨
  2. 수산화나트륨
  3. 황산알루미늄
  4. 수산화알루미늄
(정답률: 55%)
  • 명반(Alum)인 $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \cdot 18\text{H}_2\text{O}$를 폐수에 투입하면 알칼리 성분과 반응하여 불용성 침전물인 수산화알루미늄 $\text{Al}(\text{OH})_3$을 형성하며 응집이 일어납니다.
    $$\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \cdot 18\text{H}_2\text{O} + 6\text{NaHCO}_3 \rightarrow 2\text{Al}(\text{OH})_3 + 3\text{Na}_2\text{SO}_4 + 6\text{CO}_2$$
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30. 혐기성 소화조의 완충능력(Buffer capacity)을 표현하는 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 탁도
  2. 경도
  3. 알칼리도
  4. 응집도
(정답률: 64%)
  • 혐기성 소화조에서는 유기산 생성으로 인해 pH가 낮아져 소화 효율이 떨어질 수 있습니다. 이때 알칼리도가 pH 변화에 저항하여 적정 수준을 유지하는 완충능력 역할을 수행합니다.
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31. 수질오염공정시험기준상 따로 규정이 없는 한 감압 또는 진공의 기준으로 옳은 것은?

  1. 5㎜Hg 이하
  2. 10㎜Hg 이하
  3. 15㎜Hg 이하
  4. 20㎜Hg 이하
(정답률: 64%)
  • 수질오염공정시험기준의 일반사항에 따라, 따로 규정이 없는 한 감압 또는 진공의 기준은 $15\text{mm Hg}$이하로 정의합니다.
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32. 박테리아에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 60%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다.
  2. 막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다.
  3. 단세포 미생물로서 용해된 유기물을 섭취한다.
  4. 일반적인 화학조성식은 C5H7O2N으로 나타낼 수 있다.
(정답률: 72%)
  • 박테리아의 일반적인 구성 성분은 수분이 약 $80\%$, 고형물질이 약 $20\%$로 이루어져 있습니다.

    오답 노트
    막대기/공/나선 모양: 박테리아의 대표적인 형태적 분류입니다.
    단세포 미생물: 용해된 유기물을 섭취하는 특성이 있습니다.
    화학조성식: 일반적으로 $C_{5}H_{7}O_{2}N$으로 표기합니다.
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33. 침사지의 수면적부하 1800m3/m2·day, 수평유속 0.32m/sec, 유효수심 1.2m인 경우, 침사지의 유효길이는?

  1. 14.4m
  2. 16.4m
  3. 18.4m
  4. 20.4m
(정답률: 43%)
  • 수면적부하를 이용해 체류시간을 먼저 구한 뒤, 수평유속과 체류시간을 곱하여 유효길이를 산출합니다.
    ① $L = v \times \frac{H}{Q/A}$
    ② $L = 0.32 \times \frac{1.2 \times 86400}{1800}$
    ③ $L = 18.4$
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34. 생물학적 폐수처리에 있어서 팽화(Bulking) 현상의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유기물 부하량이 급격하게 변동될 경우
  2. 포기조의 용존산소가 부족할 경우
  3. 유입수에 고농도의 산업유해폐수가 혼합되어 유입될 경우
  4. 포기조 내 질소와 인이 유입될 경우
(정답률: 53%)
  • 팽화(Bulking) 현상은 주로 사상균의 과도한 증식으로 발생하며, 영양분인 질소와 인이 부족할 때 촉진됩니다.

    오답 노트
    유기물 부하 변동, 용존산소 부족, 유해폐수 유입: 모두 팽화를 유발하는 주요 원인입니다.
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35. 침전지 또는 농축조에 설치된 스크레이퍼의 사용목적으로 가장 적합한 것은?

  1. 침전물을 부상시키기 위해서
  2. 스컴(scum)을 방지하기 위해서
  3. 슬러지(sludge)를 혼합하기 위해서
  4. 슬러지(sludge)를 끌어 모으기 위해서
(정답률: 75%)
  • 스크레이퍼는 침전지나 농축조 바닥에 쌓인 슬러지(sludge)를 한곳으로 긁어 모아 효율적으로 배출하기 위해 설치하는 장치입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 투수계수가 0.5㎝/sec 이며 동수경사가 2인 경우 Darcy 법칙을 적용하여 구한 유출속도는?

  1. 1.5㎝/sec
  2. 1.0㎝/sec
  3. 2.5㎝/sec
  4. 0.25㎝/sec
(정답률: 58%)
  • Darcy 법칙에 따라 유출속도는 투수계수와 동수경사의 곱으로 계산합니다.
    ① $v = k \times i$
    ② $v = 0.5 \times 2$
    ③ $v = 1.0$
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37. 다음은 폐기물공정시험기준상 어떤 용기에 관한 설명인가?

  1. 밀봉용기
  2. 기밀용기
  3. 차광용기
  4. 밀폐용기
(정답률: 79%)
  • 제시된 이미지 의 내용은 취급 또는 저장 중 이물질의 혼입을 막고 내용물의 손실을 방지하는 용기에 대한 설명이므로 밀폐용기에 해당합니다.

    오답 노트
    밀봉용기: 기체 및 미생물 침입 방지
    기밀용기: 기체 침입 방지
    차광용기: 빛 차단
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38. 폐기물의 고형화 처리 시 유기성 고형화에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은? (단, 무기성 고형화와 비교 시)

  1. 수밀성이 매우 크며, 다양한 폐기물에 적용이 가능하다.
  2. 미생물 및 자외선에 대한 안정성이 강하다.
  3. 최종 고화체의 체적 증가가 다양하다.
  4. 폐기물의 특정 성분에 의한 중합체 구조의 장기 적인 약화가능성이 존재한다.
(정답률: 58%)
  • 유기성 고형화는 유기 고분자 화합물을 이용하므로 무기성 고형화에 비해 미생물에 의한 분해나 자외선 노출에 의한 열화 등 안정성이 상대적으로 약합니다.

    오답 노트
    미생물 및 자외선에 대한 안정성이 강하다: 안정성이 약함
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39. 혐기성 소화법과 상대 비교 시 호기성 소화법의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 상징수의 BOD 농도가 높으며, 운영이 다소 복잡 하다.
  2. 초기 시공비가 낮고 처리된 슬러지에서 악취가 나지 않는 편이다.
  3. 포기를 위한 동력요구량 때문에 운영비가 높다.
  4. 겨울철은 처리효율이 떨어지는 편이다.
(정답률: 47%)
  • 호기성 소화법은 산소를 공급하여 유기물을 분해하므로 혐기성 소화법에 비해 상징수의 BOD 농도가 낮게 나타나는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    상징수의 BOD 농도가 높으며, 운영이 다소 복잡 하다: 상징수의 BOD 농도가 낮음
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40. 함수율 96%인 슬러지를 수분이 75%로 탈수했을 때, 이 탈수 슬러지의 체적(m3)은? (단, 원래 슬러지의 체적은 100m3, 비중은 1.0)

  1. 12.4
  2. 13.1
  3. 14.5
  4. 16
(정답률: 41%)
  • 슬러지의 탈수 전후 고형물 양은 일정하다는 질량 보존 법칙을 이용하여 탈수 후 체적을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = V_1 \times \frac{100 - W_1}{100 - W_2}$ 탈수 후 체적 = 원래 체적 × (원래 고형분 비율 / 탈수 후 고형분 비율)
    ② [숫자 대입] $V_2 = 100 \times \frac{100 - 96}{100 - 75}$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 16$
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41. 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%)
  • 절탄기(economizer)는 연소가스의 잉여열을 회수하여 보일러에 공급되는 급수를 예열함으로써 열효율을 높이고 열응력을 감소시키는 장치입니다.

    오답 노트
    과열기: 과열증기 생산
    재열기: 과열증기를 다시 가열
    공기예열기: 연소용 공기를 예열
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42. 다음 중 해안매립공법에 해당하는 것은?

  1. 도랑형공법
  2. 압축매립공법
  3. 샌드위치공법
  4. 순차투입공법
(정답률: 69%)
  • 해안매립공법에는 순차투입공법, 박층뿌림공법, 내수배제 및 수중투기공법 등이 있습니다.

    오답 노트
    도랑형공법, 압축매립공법, 샌드위치공법: 내륙매립공법에 해당함
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43. 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: 76%)
  • 매립지 내 유기물의 혐기성 분해는 가수분해 $\rightarrow$ 산 생성(알콜발효 포함) $\rightarrow$ 메탄 생성 단계 순으로 진행됩니다. 따라서 메탄 생성 단계가 가장 마지막에 일어납니다.
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44. 폐기물 오염을 측정하기 위한 시료의 축소 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 구획법
  2. 교호삽법
  3. 사등분법
  4. 원추사분법
(정답률: 68%)
  • 폐기물 오염 측정을 위한 시료 축소 방법에는 구획법, 원추사분법, 교호삽법이 사용됩니다. 사등분법은 표준적인 시료 축소 방법이 아닙니다.
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45. 폐기물의 열분해에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기가 부족한 상태에서 폐기물을 연소시켜 가스, 액체 및 고체 상태의 연료를 생산하는 공정을 열분해 방법이라 부른다.
  2. 열분해에 의해 생성되는 액체 물질은 식초산, 아세톤, 메탄올, 오일 등이다.
  3. 열분해 방법 중 저온법에서는 Tar, Char 및 액체 상태의 연료가 보다 많이 생성된다.
  4. 저온 열분해는 1100~1500℃에서 이루어진다.
(정답률: 70%)
  • 열분해 공정 중 저온 열분해는 일반적으로 $600 \sim 900^{\circ}\text{C}$ 범위에서 이루어집니다. 따라서 저온 열분해가 $1100 \sim 1500^{\circ}\text{C}$에서 이루어진다는 설명은 옳지 않습니다.
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46. 쓰레기를 연소시키기 위한 이론공기량이 10Sm3/kg이고, 공기비가 1.1일 때, 실제로 공급된 공기량은?

  1. 0.5Sm3/kg
  2. 0.6Sm3/kg
  3. 10.0Sm3/kg
  4. 11.0Sm3/kg
(정답률: 60%)
  • 공기비는 이론적으로 필요한 공기량 대비 실제로 공급된 공기량의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{실제공기량} = \text{이론공기량} \times \text{공기비}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{실제공기량} = 10 \times 1.1$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{실제공기량} = 11.0$$
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47. 슬러지를 가열(210 ℃ 정도)·가압(120atm 정도)시켜 슬러지 내의 유기물이 공기에 의해 산화되도록 하는 공법은?

  1. 가열 건조
  2. 습식 산화
  3. 혐기성 산화
  4. 호기성 산화
(정답률: 69%)
  • 고온($210\text{ ℃}$)과 고압($120\text{ atm}$) 조건에서 산소를 공급하여 유기물을 빠르게 산화시키는 공법은 습식 산화입니다.
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48. 분뇨처리법 중 부패조에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고부하 운전에 적합하다.
  2. 특별한 에너지 및 기계설비가 필요하지 않은 편이다.
  3. 처리효율이 낮으며, 냄새가 많이 나는 편이다.
  4. 조립형인 경우 설치시공이 용이하며, 유지관리에 특별한 기술이 요구되지 않는다.
(정답률: 53%)
  • 부패조는 구조가 단순하고 처리 속도가 느린 혐기성 처리 방식이므로, 많은 양을 빠르게 처리하는 고부하 운전에는 적합하지 않습니다.
  • 분뇨 고부하처리 적합하지 않음
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49. 쓰레기를 유동층 소각로에서 처리할 때 유동상 매질이 갖추어야 할 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 공급이 안정적일 것
  2. 열충격에 강하고 융점이 높을 것
  3. 비중이 클 것
  4. 불활성일 것
(정답률: 57%)
  • 유동층 소각로의 매질은 공기 흐름에 의해 가볍게 떠올라 유동화되어야 하므로, 비중이 작아야 합니다.

    오답 노트
    공급이 안정적일 것: 필수 조건임
    열충격에 강하고 융점이 높을 것: 고온 연소 환경을 견뎌야 함
    불활성일 것: 화학 반응에 참여하지 않고 매질 역할만 해야 함
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50. 폐수 슬러지를 혐기적 방법으로 소화시키는 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 유기물을 분해시킴으로써 슬러지를 안정화시킨다.
  2. 슬러지의 무게와 부피를 증가시킨다.
  3. 이용가치가 있는 부산물을 얻을 수 있다.
  4. 유해한 병원균을 죽이거나 통제할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • 혐기성 소화는 유기물을 분해하여 슬러지를 안정화시키고, 메탄가스와 같은 가치 있는 부산물을 얻으며, 병원균을 제거하는 공정입니다. 이 과정에서 유기물이 분해되므로 슬러지의 무게와 부피는 감소하게 됩니다.
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51. 1792500 ton/year의 쓰레기를 5450명의 인부가 수거하고 있다면 수거인부의 MHT는? (단, 수거인 부의 1일 작업시간은 8시간이고 1년 작업일수는 310일이다.)

  1. 2.02
  2. 5.38
  3. 7.54
  4. 9.45
(정답률: 61%)
  • 수거인부의 MHT(Man-Hour per Ton)는 단위 무게당 투입된 총 노동 시간을 의미합니다.
    ① [기본 공식]
    $$MHT = \frac{M \times H \times D}{T}$$
    (M: 인부 수, H: 일일 작업시간, D: 연간 작업일수, T: 연간 수거량)
    ② [숫자 대입]
    $$MHT = \frac{5450 \times 8 \times 310}{1792500}$$
    ③ [최종 결과]
    $$MHT = 7.54$$
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52. 적환장의 설치위치로 옳지 않은 것은?

  1. 가능한 한 수거지역의 중심에 위치하여야 한다.
  2. 주요 간선도로와 떨어진 곳에 위치하여야 한다.
  3. 수송 측면에서 가장 경제적인 곳에 위치하여야 한다.
  4. 적환 작업에 의한 공중위생 및 환경 피해가 최소인 지역에 위치하여야 한다.
(정답률: 78%)
  • 적환장은 수거 차량에서 대형 운반 차량으로 폐기물을 옮겨 싣는 곳이므로, 대형 차량의 진출입이 용이하도록 주요 간선도로와 인접한 곳에 위치해야 합니다.
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53. 슬러지 처리의 일반적 혐기성 소화과정이 아래와 같다면 ( )안에 들어갈 말로 옳은 것은?

  1. 탄산
  2. 황산
  3. 무기산
  4. 유기산
(정답률: 71%)
  • 혐기성 소화 과정에서 산 생성균이 유기물을 분해하면 그 부산물로 유기산이 생성되며, 이후 메탄균이 이 유기산을 이용하여 메탄과 이산화탄소를 생성합니다.
    $$\text{산생성균} + \text{유기물} \rightarrow \text{유기산} + \text{메탄균} \rightarrow \text{메탄} + \text{이산화탄소}$$
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54. 매립시설에서 복토의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 빗물 배제
  2. 화재 방지
  3. 식물 성장 방지
  4. 폐기물의 비산방지
(정답률: 84%)
  • 복토는 매립지 상부에 흙을 덮는 것으로, 빗물 침투를 막아 침출수 발생을 줄이고, 화재 방지 및 폐기물의 비산방지를 목적으로 합니다. 또한, 복토층은 식물이 성장할 수 있는 토양 기반을 제공하여 식물 성장을 촉진시킵니다.
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55. A도시 쓰레기(가연성＋비가연성)의 체적이 8m3, 밀도가 400kg/m3이다. 이 쓰레기 성분 중 비가연성 성분이 중량비로 약 60% 차지한다면, 가연성 물질의 양(ton)은?

  1. 0.48
  2. 0.69
  3. 1.28
  4. 1.92
(정답률: 49%)
  • 전체 쓰레기의 중량을 먼저 구한 뒤, 가연성 성분의 비율을 곱하여 양을 산출합니다.
    $$W = V \times \rho$$
    $$W = 8 \times 400 = 3,200\text{ kg} = 3.2\text{ ton}$$
    $$W_{comb} = 3.2 \times (1 - 0.6) = 1.28\text{ ton}$$
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4과목: 소음 진동학

56. 다음 중 종파(소밀파)에 해당하는 것은?

  1. 물결파
  2. 전자기파
  3. 음파
  4. 지진파의 S파
(정답률: 75%)
  • 매질의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 일치하는 파동을 종파(소밀파)라고 하며, 대표적으로 음파와 지진파의 P파가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    물결파, 전자기파, 지진파의 S파: 진동 방향과 진행 방향이 수직인 횡파입니다.
  • 종파에는 지진파의 P파 외 음파(소리)가 있습니다.
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57. 투과계수가 0.001일 때 투과손실량은?

  1. 20dB
  2. 30dB
  3. 40dB
  4. 50dB
(정답률: 66%)
  • 투과계수를 이용하여 투과손실량(dB)을 계산하는 문제입니다.
    $$TL = 10 \log \frac{1}{\tau}$$
    $$TL = 10 \log \frac{1}{0.001}$$
    $$TL = 30\text{ dB}$$
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58. 발음원이 이동할 때 그 진행방향 가까운 쪽에서는 발음원보다 고음으로, 진행 반대쪽에서는 저음으로 되는 현상은?

  1. 음의 전파속도 효과
  2. 도플러 효과
  3. 음향출력 효과
  4. 음압출력 효과
(정답률: 80%)
  • 파원(발음원)과 관찰자의 상대적인 운동에 의해 관찰자가 듣는 주파수가 변하는 현상을 도플러 효과라고 합니다. 대표적인 예로 구급차가 다가올 때는 고음으로, 멀어질 때는 저음으로 들리는 현상이 있습니다.
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59. 진동 감각에 대한 인간의 느낌을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 진동수 및 상대적인 변위에 따라 느낌이 다르다.
  2. 수직 진동은 주파수 4~8 Hz에서 가장 민감하다.
  3. 수평 진동은 주파수 1~2 Hz에서 가장 민감하다.
  4. 인간이 느끼는 진동가속도의 범위는 0.01~10Gal이다.
(정답률: 68%)
  • 인간이 느낄 수 있는 진동가속도의 범위는 $1 \sim 1,000\text{ Gal}$입니다. 따라서 인간이 느끼는 진동가속도의 범위가 $0.01 \sim 10\text{ Gal}$이라는 설명은 옳지 않습니다.
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60. 소음 발생을 기류음과 고체음으로 구분할 때 다음 각 음의 대책으로 틀린 것은?

  1. 고체음 : 가진력 억제
  2. 기류음 : 밸브의 다단화
  3. 기류음 : 관의 곡률완화
  4. 고체음 : 방사면 증가 및 공명유도
(정답률: 54%)
  • 고체음은 물체의 진동으로 인해 발생하므로, 소음을 줄이기 위해서는 방사면을 축소하고 공명을 방지하며 제진 처리를 해야 합니다. 방사면을 증가시키거나 공명을 유도하는 것은 오히려 소음을 증폭시키는 행위입니다.

    오답 노트
    가진력 억제: 고체음 대책 맞음
    밸브의 다단화: 기류음 대책 맞음
    관의 곡률완화: 기류음 대책 맞음
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