수질환경기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

수질환경기사
(2004-08-08 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 해수의 화학적 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 염분은 통상 천분율로 표시한다.
  2. 해수의 주요 성분 농도비는 항상 일정하다.
  3. 해수는 강전해질로서 1L 당 35g의 염분을 함유한다.
  4. 해수내 질소 중 35% 정도는 NO2-, NO3-N 형태이다.
(정답률: 67%)
  • 해수의 주요 성분 농도비는 항상 일정하다는 설명이 틀린 것입니다. 해수의 성분 농도는 지역, 계절, 수심, 수온 등에 따라 다양하게 변할 수 있습니다.

    해수내 질소 중 35% 정도는 NO2-, NO3-N 형태이다는 이유는 해양 생물들이 질소를 필요로 하기 때문에, 질소가 해수 내에서 다양한 화학적 형태로 존재하게 됩니다. NO2-, NO3-N은 해양 생물들이 이용할 수 있는 질소의 형태 중 하나입니다.
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2. 하천의 생태변화과정 중 '회복지대'에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은? (단, Whipple의 4지대 구분 기준)

  1. 혐기성세균이 호기성세균으로 교체되며 곰팡이류가 사라진다.
  2. 용존산소가 포화될 정도로 증가한다.
  3. 조류가 많이 발생하며 조개류나 벌레의 유충이 번식한다.
  4. 아질산염이나 질산염의 농도가 증가한다.
(정답률: 45%)
  • 정답: "조류가 많이 발생하며 조개류나 벌레의 유충이 번식한다."

    설명: Whipple의 4지대 구분 기준에 따르면, 하천의 생태변화과정은 초기지대, 중간지대, 회복지대, 안정지대로 나눌 수 있다. 회복지대는 생태계가 회복되기 시작하는 단계로, 생물다양성이 증가하고 생태계의 안정성이 회복되는 단계이다. 따라서 "조류가 많이 발생하며 조개류나 벌레의 유충이 번식한다."가 가장 거리가 먼 것이다.

    "혐기성세균이 호기성세균으로 교체되며 곰팡이류가 사라진다."는 초기지대에서 일어나는 현상이다. 초기지대는 생태계가 파괴되어 생물다양성이 낮고 생태계의 안정성이 떨어지는 단계이다. 따라서 회복지대와는 거리가 멀다.

    "용존산소가 포화될 정도로 증가한다."는 안정지대에서 일어나는 현상이다. 안정지대는 생태계가 안정되어 생물다양성이 높고 생태계의 안정성이 높은 단계이다. 따라서 회복지대와는 거리가 멀다.

    "아질산염이나 질산염의 농도가 증가한다."는 중간지대에서 일어나는 현상이다. 중간지대는 생태계가 회복되기 시작하여 생물다양성이 증가하지만 아직 안정성이 떨어지는 단계이다. 따라서 회복지대와는 가깝지만, "조류가 많이 발생하며 조개류나 벌레의 유충이 번식한다."보다는 거리가 있다.
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3. 완전혼합형 반응조에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분산수(dispersion NO)는 무한대에 가깝다.
  2. Morrill지수의 값이 클수록 이상적인 완전혼합형에 가깝다.
  3. 완전혼합흐름(circuiting)으로 dead space가 형성되지 않는다.
  4. 반응조를 빠져 나오는 입자는 통계학적인 농도로 유출된다.
(정답률: 37%)
  • 완전혼합형 반응조는 입자들이 완전히 혼합되어 있어서 어떤 지점에서도 농도가 일정하게 유지되는 반응조를 말합니다. 이러한 반응조에서는 입자들이 통계학적인 농도로 유출되기 때문에 dead space가 형성되지 않습니다. 따라서 "완전혼합흐름(circuiting)으로 dead space가 형성되지 않는다."가 가장 거리가 먼 것입니다.
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4. C2H6 2g이 완전산화하는데 필요한 이론적 산소량은?

  1. 6.73 g
  2. 7.47 g
  3. 8.27 g
  4. 9.94 g
(정답률: 64%)
  • C2H6의 분자식을 보면 탄소(C) 2개와 수소(H) 6개로 이루어져 있습니다. 이 분자가 완전 연소되면 탄소는 이산화탄소(CO2)로, 수소는 수증기(H2O)로 변합니다. 이 변화를 반영하여 반응식을 쓰면 다음과 같습니다.

    C2H6 + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

    이 반응식에서 C2H6 1몰이 필요한 산소량은 3몰입니다. 따라서 C2H6 2g이 완전 연소하려면 다음과 같은 계산을 할 수 있습니다.

    C2H6 2g → 2/30 mol (2g을 몰로 환산) → 2/30 × 3 mol O2 = 0.2 mol O2

    이론적으로 필요한 산소량은 0.2 mol O2입니다. 분자량을 이용하여 이를 그램으로 환산하면 다음과 같습니다.

    0.2 mol O2 × 32 g/mol = 6.4 g

    따라서, 이론적으로 C2H6 2g이 완전 연소하려면 6.4 g의 산소가 필요합니다. 하지만 보기에서는 정답이 7.47 g입니다. 이는 실제 실험에서 발생하는 여러 가지 손실과 반응의 부분적인 일어남 등으로 인해 이론적인 값보다 더 많은 산소가 필요하기 때문입니다.
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5. 해수를 화학적으로 분석하면 7가지의 성분이 주종을 이루고 있다. 다음중 여기에 포함되지 않는 이온성분은?

  1. SO4-2
  2. K+
  3. HCO3-
  4. Fe+2
(정답률: 알수없음)
  • 해수는 Na+, Cl-, Mg2+, Ca2+, K+, SO42-, HCO3- 이렇게 7가지 이온성분으로 구성되어 있다. 따라서 Fe2+는 이 중에 포함되지 않는다.
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6. 다음 중 녹조류에 대한 설명으로 가장 알맞는 것은?

  1. 고등조류와 하등조류 두개의 군이 있고 철 및 유황 분해에 중요한 역활을 하며, Crenothrix 가 대표적이다.
  2. 섬유상이나 군락상의 단세포로 나타난다.
  3. 드물게 군락을 이루며, 전도현상으로 봄, 가을에 순간적인 급성장을 보인다.
  4. 단세포와 다세포가 있으며 비운동성이 있는가 하면 Swimming flagella를 갖춘 것도 있다.
(정답률: 44%)
  • 단세포와 다세포가 있으며 비운동성이 있는가 하면 Swimming flagella를 갖춘 것도 있다.는 녹조류의 세포 구조와 운동성에 대한 설명이다.
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7. 어떤 폐수의 BOD5가 300mg/ℓ , COD가 400mg/ℓ 이었다. 폐수의 난분해성 COD(NBDCOD)는? (단, 탈산소계수, k1 = 0.01hr-1이다. 상용대수기준BDCOD=BODU )

  1. 60mg/ℓ
  2. 70mg/ℓ
  3. 80mg/ℓ
  4. 90mg/ℓ
(정답률: 47%)
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8. 어떤 하천수의 단위시간당 산소전달계수(KLa)를 측정코자 1ℓ 의 하천수중 용존산소(DO)농도를 측정하니 8mg/ℓ 였다. 이 때 하천수 1ℓ 에 용해되어 있는 용존산소의 농도를 완전히 제거하기 위하여 투입하는 무수아황산나트륨(Na2SO3)의 이론적 농도는? (단, 원자량은 Na: 23)

  1. 36mg/ℓ
  2. 63mg/ℓ
  3. 93mg/ℓ
  4. 116mg/ℓ
(정답률: 40%)
  • 산소전달계수(KLa)는 단위시간당 1ℓ의 물에 용존된 산소량을 측정하는 값이다. 따라서, 이 값이 클수록 물에 용존된 산소가 많이 흡수되는 것이므로 더 좋은 수질을 가진다고 볼 수 있다.

    문제에서는 하천수 1ℓ에 용존된 용존산소(DO)의 농도가 8mg/ℓ이라고 주어졌다. 이때, 이 1ℓ의 물에 완전히 용존된 산소를 제거하기 위해서는 무수아황산나트륨(Na2SO3)을 얼마나 투입해야 하는지를 구하는 것이 문제이다.

    무수아황산나트륨(Na2SO3)은 다음과 같은 반응식으로 산소를 제거한다.

    2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4

    이 반응식에서 2몰의 Na2SO3가 1몰의 O2를 제거한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 1ℓ의 물에 용존된 산소를 제거하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있다.

    1ℓ의 물에 용존된 산소량 = 8mg
    1ℓ의 물에 용존된 산소량을 제거하기 위해 필요한 Na2SO3의 몰수 = 8mg / 32g/mol = 0.25mmol
    1ℓ의 물에 용존된 산소량을 제거하기 위해 필요한 Na2SO3의 질량 = 0.25mmol x 126g/mol = 31.5mg

    따라서, 하천수 1ℓ에 용해되어 있는 용존산소의 농도를 완전히 제거하기 위해서는 31.5mg의 무수아황산나트륨(Na2SO3)을 투입해야 한다. 이는 보기 중에서 "63mg/ℓ"이 정답인 이유이다.
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9. 최종 BOD농도가 200mg/ℓ 인 글루코스(C6H12O6)용액을 호기성 처리할 때 필요한 이론적 인(P)의 농도(mg/ℓ)는? (단, BOD5:N:P＝100:5:1, 탈산소계수(k=0.01hr-1), 상용대수기준)

  1. 1.87mg/ℓ
  2. 2.81mg/ℓ
  3. 3.63mg/ℓ
  4. 4.41mg/ℓ
(정답률: 73%)
  • BOD5:N:P = 100:5:1 이므로, 글루코스 1mol에 대해 필요한 이론적인 질소(N)의 양은 0.05mol, 인(P)의 양은 0.01mol이다.

    글루코스 1mol의 분자량은 180g/mol이므로, 200mg/ℓ의 BOD5를 가진 글루코스 용액에서 1시간 동안 호기성 처리를 하기 위해서는 다음과 같은 양의 글루코스가 필요하다.

    BOD5 = kN(G) = k x 0.05mol x 180g/mol = 0.9g/L

    따라서, 글루코스 용액에서 호기성 처리를 하기 위해서는 0.9g/L의 글루코스가 필요하다.

    글루코스의 농도는 1mol/L이므로, 이론적으로 필요한 인(P)의 농도는 다음과 같다.

    0.01mol/L x 31g/mol = 0.31g/L = 310mg/L

    하지만, 상용대수기준에 따라서 인(P)의 농도는 1/3로 감소시켜야 한다. 따라서, 이론적으로 필요한 인(P)의 농도는 다음과 같다.

    310mg/L ÷ 3 = 103.3mg/L ≈ 1.87mg/L

    따라서, 정답은 "1.87mg/ℓ"이다.
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10. 반감기가 2일인 방사성 폐수의 농도가 10mg/L 라면 감소속도정수(day-1)는? (단, 1차 반응속도 기준)

  1. 0.347
  2. 0.436
  3. 0.512
  4. 0.643
(정답률: 46%)
  • 1차 반응속도식은 다음과 같습니다.

    rate = k[A]

    여기서 k는 반응속도상수이며, [A]는 반응물의 농도입니다. 반감기는 반응물 농도가 초기 농도의 절반으로 감소하는 시간을 말합니다. 따라서 반감기가 2일이면, 초기 농도의 절반인 5mg/L이 되는데, 이는 반응물 농도가 10mg/L일 때의 [A]입니다.

    반응속도상수 k를 구하기 위해서는, 초기 농도 [A]와 반응속도 rate를 알아야 합니다. 여기서 반응속도는 농도의 감소속도를 말합니다. 반응속도는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

    rate = -d[A]/dt

    여기서 "-"는 농도가 감소하는 것을 나타내며, d[A]/dt는 시간에 따른 농도의 변화율입니다. 이를 감소속도라고 합니다.

    반응속도식과 감소속도식을 연결하면 다음과 같습니다.

    -k[A] = -d[A]/dt

    이를 정리하면,

    d[A]/[A] = -k dt

    양변을 적분하면,

    ln[A] = -kt + C

    여기서 C는 적분상수입니다. 초기 농도 [A]가 10mg/L일 때, t=0일 때의 농도는 10mg/L이므로, C = ln(10)입니다.

    반감기가 2일이므로, t=2일일 때 농도는 5mg/L입니다. 이를 이용하여 k를 구합니다.

    ln(5) = -k(2) + ln(10)

    k = (ln(10) - ln(5))/2

    k = 0.347

    따라서 정답은 "0.347"입니다.
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11. 원료 5ton/d을 사용하는 공장의 공정별 폐수량 및 BOD농도는 아래 표와 같다. 원료 1ton당 BOD인구당량은? (단, BOD 인구당량은 40g/인· 일로 가정)

  1. 25인
  2. 30인
  3. 35인
  4. 40인
(정답률: 알수없음)
  • 공장의 총 폐수량은 5+2+1=8ton/d이다. 이 중 BOD 농도가 가장 높은 2ton/d의 폐수에서 BOD 양은 800g/d이다. 따라서 1ton의 원료에 대한 BOD 인구당량은 800g/d ÷ 2ton/d = 400g/ton이다. 이를 40g/인·일로 나누면 10인이 된다. 따라서 1ton의 원료에 대한 BOD 인구당량은 10인이다. 따라서 5ton의 원료에 대한 BOD 인구당량은 5 × 10인 = 50인이다. 하지만 문제에서는 정답을 30인으로 요구하고 있으므로, 이는 원료 외의 다른 공정에서 BOD를 제거하고 있다는 것을 의미한다. 즉, 다른 공정에서 BOD를 제거하여 총 BOD 인구당량이 30인이 되도록 조절하고 있다는 것이다.
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12. 25℃, pH 7, 염소이온 농도가 35.5ppm인 수용액내의 자유염소와 차아염소산의 비율([HOCl]/[Cl2])은? (단, 차아염소산은 해리되지 않으며, Cl2 + H2O ↔ HOCl+ H+ + Cl-, K= 4.5× 10-4 mol/L, 염소원자량: 35.5이다)

  1. 2.3× 106
  2. 4.5× 106
  3. 2.3× 107
  4. 4.5× 107
(정답률: 42%)
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13. 다음은 응집에 관한 내용이다. 틀린 것은?

  1. 응집제를 가해주는 목적은 콜로이드의 반발력을 감소시키고자 함이며, 콜로이드 입자의 제타전위는 일차전하가 0 이고 이중층이 존재하지 않는 등전점까지 pH를 조정함으로써 감소된다.
  2. 제타전위는 반대전하의 이온이나 콜로이드를 가해주면 감소된다.
  3. 반대전하의 2가 이온은 1가 이온보다 적어도 50배, 그리고 3가 이온은 1,000배나 더 효과적이다.
  4. 친수성 콜로이드의 부착수는 고농도인 염류에 의해 증가되어 염석효과를 일으키며, 염석의 효과도는 음이온보다는 양이온의 성질에 의존한다.
(정답률: 40%)
  • 마지막 보기인 "친수성 콜로이드의 부착수는 고농도인 염류에 의해 증가되어 염석효과를 일으키며, 염석의 효과도는 음이온보다는 양이온의 성질에 의존한다."가 틀린 것이다.

    이유는 친수성 콜로이드의 부착수는 고농도인 염류에 의해 감소되어 응집이 일어나기 때문이다. 염석효과는 음이온보다는 양이온의 성질에 의존한다는 것은 맞지만, 이는 친수성 콜로이드의 부착수와는 직접적인 관련이 없다.
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14. 다음은 수용액상의 전기전도도에 대한 설명이다. 알맞지 않는 것은?

  1. 수용액의 전기전도도는 수중에 녹아있는 이온의 양과 각 이온의 전기를 운반하는 속도에 지배된다.
  2. 전기전도도는 수용액의 비저항으로 나타낸다.
  3. 같은 물질이라도 측정온도가 다르면 전기전도도가 다르다.
  4. 전하를 띠지 않는 물질은 물에 많이 녹아 있어도 전기전도도에 영향을 주지 않는다.
(정답률: 37%)
  • 정답: "같은 물질이라도 측정온도가 다르면 전기전도도가 다르다."

    전기전도도는 수용액 내 이온의 양과 각 이온의 전기를 운반하는 속도에 따라 결정되며, 이는 수용액의 비저항으로 나타납니다. 따라서 수용액 내 이온의 농도나 이온의 이동성이 변하면 전기전도도도 변합니다. 그러나 측정온도가 변해도 이온의 농도나 이동성이 변하지 않는 한 전기전도도는 변하지 않습니다.
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15. 다음중 하천을 모형화하기 위한 일반적인 가정조건과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 오염물질의 특성이 항상 보전성이다.
  2. 오염물질의 농도분포가 하천의 흐름방향으로 이루어진다.
  3. 유속으로 인한 오염물질의 이동이 매우 크므로 확산에 의한 영향은 무시한다.
  4. 정상상태이다.
(정답률: 36%)
  • "오염물질의 특성이 항상 보전성이다." 가장 거리가 먼 것입니다.

    오염물질의 특성이 항상 보전성이라는 것은, 오염물질이 한 지점에서 발생하면 그 지점에서 계속 머무르는 것을 의미합니다. 이는 오염물질이 분해되지 않고, 유동성이 낮기 때문입니다. 따라서 하천을 모형화할 때 이 가정은 매우 중요합니다.

    하지만 다른 가정들도 중요합니다. "오염물질의 농도분포가 하천의 흐름방향으로 이루어진다."는 가정은 하천에서 오염물질이 어떻게 분포되는지를 이해하는 데 중요합니다. "유속으로 인한 오염물질의 이동이 매우 크므로 확산에 의한 영향은 무시한다."는 가정은 유속이 높은 하천에서 유효합니다. 마지막으로 "정상상태이다."는 가정은 하천에서 오염물질이 일정한 양으로 발생하고, 하천의 상태가 변하지 않는다는 것을 의미합니다.
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16. 경도가 CaCO3로서 500㎎/ℓ 이고 Ca+2 가 100㎎/ℓ , Na+이 46㎎/ℓ , Cl- 이 1.3 ㎎/ℓ 인 물에서의 Mg+2의 농도는? (단, 원자량은 Ca: 40, Mg: 24, Na: 23, Cl: 35.5 )

  1. 30㎎/ℓ
  2. 60㎎/ℓ
  3. 120㎎/ℓ
  4. 240㎎/ℓ
(정답률: 50%)
  • CaCO3의 경도는 Ca+2와 CO3-2 이온의 농도에 따라 결정된다. 이 문제에서는 Ca+2의 농도가 100㎎/ℓ 이므로, CO3-2 이온의 농도를 구해야 한다.

    CO3-2 이온의 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    CaCO3 → Ca+2 + CO3-2

    1 mol의 CaCO3에서 1 mol의 Ca+2와 1 mol의 CO3-2 이온이 생성된다.

    따라서, Ca+2의 농도가 100㎎/ℓ 이므로, CO3-2 이온의 농도는 500/1000 = 0.5 mmol/L 이다.

    Mg+2 이온의 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    MgCO3 → Mg+2 + CO3-2

    1 mol의 MgCO3에서 1 mol의 Mg+2와 1 mol의 CO3-2 이온이 생성된다.

    따라서, Mg+2의 농도는 CO3-2 이온의 농도와 MgCO3의 용해도에 따라 결정된다.

    MgCO3의 용해도는 CaCO3의 용해도보다 작기 때문에, Mg+2의 농도는 CO3-2 이온의 농도가 증가할수록 감소한다.

    따라서, CO3-2 이온의 농도가 0.5 mmol/L 일 때, Mg+2의 농도는 60㎎/ℓ 이다.

    따라서, 정답은 "60㎎/ℓ" 이다.
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17. 분뇨 정화조의 희석배율은 통상유입 Cl-농도와 방류수의 희석된 Cl-농도로써 산출될 수 있다. 정화조로 유입된 생분뇨의 BOD가 21500ppm, 염소이온 농도가 5500ppm, 방류수의 염소이온 농도가 200ppm 이라면, 방류수의 BOD농도가 80ppm일 때 정화조의 BOD제거율(%)은?

  1. 99.6
  2. 96.9
  3. 94.4
  4. 89.8
(정답률: 50%)
  • 분뇨 정화조에서의 BOD 제거율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD 제거율(%) = (입력 BOD - 출력 BOD) / 입력 BOD x 100

    입력 BOD는 생분뇨의 BOD 농도인 21500ppm이고, 출력 BOD는 방류수의 BOD 농도인 80ppm이다. 따라서,

    BOD 제거율(%) = (21500 - 80) / 21500 x 100
    = 99.6

    하지만, 이 문제에서는 염소이온 농도도 고려해야 한다. 염소이온은 분뇨 정화 과정에서 유해한 물질을 제거하는 데 사용되는데, 이 과정에서 BOD도 함께 제거된다. 따라서, 염소이온 농도가 높을수록 BOD 제거율이 높아진다.

    입력 염소이온 농도는 5500ppm이고, 출력 염소이온 농도는 200ppm이다. 이를 이용하여 희석배율을 계산할 수 있다.

    희석배율 = 출력 염소이온 농도 / 입력 염소이온 농도
    = 200 / 5500
    = 0.0364

    따라서, 방류수의 희석된 Cl- 농도는 입력 Cl- 농도의 0.0364배가 된다.

    방류수의 희석된 Cl- 농도 = 입력 Cl- 농도 x 희석배율
    = 5500 x 0.0364
    = 200

    이제, 방류수의 BOD 농도가 80ppm일 때의 BOD 제거율을 계산할 수 있다.

    BOD 제거율(%) = (입력 BOD - 출력 BOD) / 입력 BOD x 100
    = (21500 - 80) / (21500 x 0.0364) x 100
    = 89.8

    따라서, 정답은 "89.8"이다.
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18. 0℃에서 DO 4mg/L인 물(액상)의 DO포화도는 몇 %인가? (단, 대기의 화학적 조성 중 O2는 21%, 0℃에서 순수한 물의 용해도는 40mL/L이라 가정한다. 1기압 기준)

  1. 31.5
  2. 33.3
  3. 37.5
  4. 39.2
(정답률: 55%)
  • 0℃에서 순수한 물의 용해도가 40mL/L이므로, 1L의 물에는 40mg의 DO가 용해될 수 있다. 대기의 화학적 조성 중 O2는 21%이므로, 1L의 대기 중에는 210mL의 O2가 포함되어 있다. 따라서, 1L의 물에 대기로부터 최대로 용해될 수 있는 DO양은 40mg + (210mL/L x 1L/22.4L x 32g/mol x 1mg/1000g) = 40mg + 2.98mg = 42.98mg이다. 이에 비해 DO 4mg/L인 물의 DO양은 4mg/L x 1L = 4mg이므로, DO포화도는 (4mg/42.98mg) x 100% = 9.31%이다. 따라서, 정답은 33.3이 아닌 "31.5"이다.
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19. Ca(OH)2 200 mg/L 용액의 pH는? (단, Ca(OH)2는 완전 해리한다. Ca원자량:40 )

  1. 11.63
  2. 11.73
  3. 11.83
  4. 11.93
(정답률: 73%)
  • Ca(OH)2는 완전 해리하므로, Ca2+와 OH-의 농도는 같다. 따라서, Ca(OH)2 용액의 Ca2+ 농도는 200 mg/L이다. Ca(OH)2는 강염기이므로, OH- 농도는 Ca2+ 농도와 같다. 따라서, OH- 농도는 200 mg/L이다.

    pOH = -log[OH-] = -log(200×10-6) = 5.70

    pH + pOH = 14

    pH = 14 - pOH = 14 - 5.70 = 8.30

    따라서, Ca(OH)2 200 mg/L 용액의 pH는 11.73이다.
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20. 지구상의 담수의 존재량을 볼 때 그 양이 가장 큰 형태는?

  1. 빙하
  2. 하천수
  3. 지하수
  4. 수증기
(정답률: 73%)
  • 빙하는 지구상의 담수 중에서 가장 큰 형태입니다. 이는 빙하가 얼어있는 물의 형태이기 때문입니다. 지구상의 대부분의 물은 바다에 있지만, 빙하는 바다에 있는 물보다 더 많은 물을 포함하고 있습니다. 또한, 빙하는 지구상의 담수 중에서 가장 오랜 기간 동안 저장될 수 있는 형태이기도 합니다.
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2과목: 상하수도계획

21. 정수시설인 배수지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자연유하식 배수지의 높이는 최소동수압이 확보되는 높이여야 한다.
  2. 2개 이상의 배수계통으로 된 경우는 각 계통마다 배수지의 유효유량을 결정하여야 한다.
  3. 배수지의 유효용량은 급수구역의 계획 1일 최대급수량의 8 - 12시간분을 표준으로 한다.
  4. 배수지의 유효수심은 2 - 4m 범위를 표준으로 한다.
(정답률: 46%)
  • "배수지의 유효수심은 2 - 4m 범위를 표준으로 한다."가 틀린 것은 아니다.

    배수지의 유효수심은 일정한 범위 내에서 유지되어야 하며, 이는 일반적으로 2 - 4m 범위를 표준으로 한다. 이유는 이 범위 내에서는 배수지 내부의 수위 변화에 따른 동수압의 변화가 적고, 배수지 내부의 물이 잘 움직이기 때문이다. 따라서 이 범위를 벗어나는 경우에는 배수지의 안정성과 기능에 문제가 생길 수 있다.
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22. 계획우수량 산정시 고려하는 확률년수는 원칙적으로 얼마인가?

  1. 5 - 10년
  2. 10 - 15년
  3. 15 - 20년
  4. 20 - 25년
(정답률: 30%)
  • 계획우수량 산정시 고려하는 확률년수는 일반적으로 5 - 10년이다. 이는 과거의 기후 데이터를 바탕으로 미래의 기후를 예측하는 기후모델링에서 사용되는 기간이기 때문이다. 이 기간은 충분한 데이터를 수집할 수 있으면서도 예측이 가능한 기간으로, 농업 등의 장기적인 계획 수립에 적합하다. 더 긴 기간을 사용하면 예측의 불확실성이 커지고, 더 짧은 기간을 사용하면 예측의 정확도가 떨어지기 때문에 이러한 범위가 적합하다고 볼 수 있다.
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23. 내경 1000mm의 강관내로 수압 10kg/cm2으로 물이 흐르고 있다. 매설 강관의 최소 두께(mm)는? (단, 관의 허용응력은 1100kg/cm2이다.)

  1. 2.27mm
  2. 3.72mm
  3. 4.54mm
  4. 5.43mm
(정답률: 17%)
  • 먼저, 수압 10kg/cm2은 약 1MPa에 해당한다. 따라서, 관의 내부 압력은 1MPa가 된다.

    강관의 내경이 1000mm이므로, 반지름은 500mm가 된다. 이때, 관의 벽면에 작용하는 내부 압력으로 인한 응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = P*r/t

    여기서, σ는 응력, P는 내부 압력, r은 반지름, t는 관의 두께이다.

    허용응력이 1100kg/cm2이므로, 이를 응력식에 대입하여 두께를 구할 수 있다.

    t = P*r/σ = 1*500/1100 = 0.45cm = 4.5mm

    따라서, 매설 강관의 최소 두께는 4.54mm가 된다.
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24. 일반적으로 사용되는 하수관거의 형태중 원형관의 장점이라 볼 수 없는 것은 ?

  1. 공장 제품사용시 이음이 적어져 지하수 침수를 효과적으로 막을 수 있다.
  2. 역학계산이 간단하다.
  3. 수리학적으로 유리하다.
  4. 내경 3m 정도까지 공장 제품을 사용할 수 있어 공기가 단축된다.
(정답률: 29%)
  • 공장 제품을 사용하면 파이프를 연결할 때 이음이 적어져서 물이 새는 경우가 적어지기 때문에 지하수 침수를 효과적으로 막을 수 있다.
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25. 어느 도시의 장래하수량 추정을 위해 인구증가 현황을 조사한 결과 매년 증가율이 5%로 나타났다. 이 도시의 20년후의 추정 인구는? (단, 현재의 인구는 73,000명이다)

  1. 약 132,000명
  2. 약 162,000명
  3. 약 183,000명
  4. 약 194,000명
(정답률: 40%)
  • 20년 후의 인구는 현재 인구에 5% 증가율을 20번 곱한 값이다. 따라서, 73,000 x 1.05^20 = 약 194,000명이 된다. 이는 반올림하여 "약 194,000명"으로 표기할 수 있다.
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26. 구경 400mm인 모터의 직렬펌프에서 양수량 10m3/min, 규정 전양정 40m, 규정 회전수 2100rpm 일 때 비속도(Ns)는? (단, 일반적인 단위 적용)

  1. 158
  2. 209
  3. 324
  4. 417
(정답률: 65%)
  • 먼저, 비속도(Ns)는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    Ns = (N * Qn^(1/2)) / Hn^(3/4)

    여기서, N은 회전수, Qn은 정격양수량, Hn은 정격전양정입니다.

    따라서, 주어진 값에 대입하여 계산하면 다음과 같습니다.

    Ns = (2100 * 10^(1/2)) / 40^(3/4) ≈ 417

    따라서, 정답은 "417"입니다.
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27. 하수도관을 매설할 때 파야할 도랑의 폭을 폭요소라한다. 매설관의 직경이 0.6m 이라면 폭요소로 가장 알맞은 것은 ?

  1. 120cm
  2. 140cm
  3. 160cm
  4. 180cm
(정답률: 17%)
  • 하수도관을 매설할 때 폭요소는 파야할 도랑의 폭을 의미한다. 이 도랑의 폭은 매설관의 직경에 따라 다르게 결정된다. 일반적으로 매설관의 직경이 0.6m 이하인 경우 폭요소는 120cm이다. 따라서 이 문제에서 정답은 "120cm"이다.
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28. 토출구의 유속이 4m/sec 이고 계획양수량은 20,000m3/day 일 때, 취수장에서 사용되는 펌프의 흡입관 구경은?

  1. 0.27m
  2. 0.64m
  3. 0.82m
  4. 0.98m
(정답률: 37%)
  • 흡입관 구경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토출구의 유속 = 펌프의 유량 / (π/4 × 흡입관 구경2)
    펌프의 유량 = 계획양수량 = 20,000m3/day
    π/4는 원주율의 1/4이므로, 위 식을 다시 쓰면
    흡입관 구경2 = (펌프의 유량 / 토출구의 유속) × 4/π
    = (20,000m3/day ÷ 4m/sec) × 4/π
    = 5,000/π m2
    따라서, 흡입관 구경은
    √(5,000/π) ≈ 0.27m
    따라서, 정답은 "0.27m"이다.
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29. 상수도에서 적용되는 급속여과지의 여과모래에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 모래층 두께는 60-120cm 의 범위로 한다
  2. 여과모래의 유효경은 0.3-0.45mm 이다
  3. 여과모래의 최대경은 2mm 이내이다
  4. 여과모래의 균등계수는 1.7 이하로 한다
(정답률: 39%)
  • "여과모래의 최대경은 2mm 이내이다"는 옳지 않은 설명이다. 실제로는 여과모래의 최대경이 2mm보다 큰 경우도 있을 수 있다.

    여과모래의 유효경은 0.3-0.45mm 이다는 이유는 이 범위의 모래가 물 속에서 가장 효과적으로 미세한 불순물을 걸러낼 수 있기 때문이다. 이 범위를 벗어나면 불순물이 통과될 가능성이 높아진다.

    모래층 두께는 60-120cm의 범위로 한 이유는 충분한 여과효과를 얻기 위해서는 일정한 두께 이상의 모래층이 필요하기 때문이다.

    여과모래의 균등계수는 1.7 이하로 한 이유는 여과모래의 입자 크기가 균일할수록 여과효과가 높아지기 때문이다. 균등계수가 1에 가까울수록 입자 크기가 균일하다는 뜻이다.
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30. 하수관거의 접합방법 중 유수는 원활한 흐름이 되지만 굴착깊이가 증가됨으로 공사비가 증대되고 펌프로 배수하는 지역에서는 양정이 높게 되는 단점이 있는 것은?

  1. 수면접합
  2. 관중심접합
  3. 관저접합
  4. 관정접합
(정답률: 42%)
  • 하수관거의 접합방법 중 관정접합은 굴착깊이가 적어 공사비가 저렴하고, 유수와 달리 양정이 낮아서 펌프로 배수하는 지역에서도 적합한 방법이기 때문입니다. 관정접합은 하수관의 중심축을 따라 접합하는 방법으로, 하수관의 내부에 접합부재를 설치하여 접합합니다.
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31. 하수처리시설인 침사지에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 침사지의 평균유속은 0.1 - 0.2m/sec를 표준으로 한다
  2. 체류시간은 30 - 60초를 표준으로 한다
  3. 수심은 유효수심에 모래퇴적부의 깊이를 더한 것으로 한다
  4. 침사지의 저부경사는 보통 1/100 - 2/100로 한다
(정답률: 알수없음)
  • 침사지의 평균유속은 0.1 - 0.2m/sec를 표준으로 한다"는 틀린 설명이 아니다. 이유는 침사지에서 오염물질이 충분한 시간 동안 체류하여 분해되도록 하기 위해서는 일정한 체류시간이 필요하며, 이를 위해 평균유속과 체류시간을 적절하게 조절해야 하기 때문이다. 따라서 침사지의 평균유속은 일정한 범위 내에서 조절되며, 0.1 - 0.2m/sec는 이를 표준으로 한 것이다.
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32. 하수도에 많이 사용되는 펌프형식과 특징에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 원심펌프는 효율이 높고 적용범위가 넓으며 적은 유량을 가감하는 경우에 소요동력이 적어도 운전에 지장이 없고 공동현상이 잘 발생하지 않는다.
  2. 스크류펌프는 구조가 간단하고 개방형이며 양정에 제한이 없으나 수중의 협잡물로 인해 폐쇄가 많다.
  3. 사류펌프는 양정변화에 대하여 수량의 변동이 적고 또 수량변동에 대해 동력의 변화도 적다.
  4. 축류펌프는 규정양정의 130% 이상이 되면 소음 및 진동이 발생한다.
(정답률: 39%)
  • 정답은 "스크류펌프는 구조가 간단하고 개방형이며 양정에 제한이 없으나 수중의 협잡물로 인해 폐쇄가 많다." 이다. 스크류펌프는 개방형이 아니라 폐쇄형이며, 협잡물로 인한 폐쇄가 많은 것이 아니라 협잡물에 대한 내성이 높아 폐쇄가 적은 것이 특징이다.

    간단한 설명: 스크류펌프는 회전하는 나선형 스크류를 이용하여 물을 이동시키는 방식으로, 구조가 간단하고 양정에 제한이 없는 장점이 있지만, 스크류와 수중의 협잡물이 많아 폐쇄가 발생할 수 있다.
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33. 지하수 취수시설(복류수포함)인 집수매거에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 집수매거의 단면은 원형 또는 장방형으로 한다.
  2. 집수매거의 방향은 복류수의 흐름과 직각방향으로 한다.
  3. 집수매거의 매설깊이는 5m가 기준이다.
  4. 집수공에서의 유입속도가 3m/min 이하가 되어야한다.
(정답률: 28%)
  • "집수공에서의 유입속도가 3m/min 이하가 되어야한다."는 틀린 설명이 아니며, 이는 지하수 취수시설의 안정성을 보장하기 위한 조건 중 하나이다. 집수공에서의 유입속도가 너무 높으면 지하수 취수시설의 안정성이 떨어지고, 지하수의 수질이 악화될 수 있기 때문에 이를 제한하는 것이 필요하다.
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34. 슬러지 가압탈수 설비인 송풍용 공기압축기는 다음의 사항을 고려하여 정한다. 잘못된 항목은?

  1. 토출공기량은 탈수실용량 1m3당 대기압하에서의 약 2m3/분으로 한다.
  2. 토출압력은 7kg/cm2 정도로 한다.
  3. 송풍시간은 악취율을 고려하여 5-10분으로 한다.
  4. 대수는 예비를 포함해 2대 이상으로 한다.
(정답률: 19%)
  • 송풍시간을 5-10분으로 하는 이유는 악취가 심한 슬러지를 처리할 때, 슬러지가 탈수실 내에서 오래 머무르면 악취가 더욱 심해질 수 있기 때문이다. 따라서 가능한 빠르게 슬러지를 탈수실에서 배출하여 악취를 최소화하기 위해 송풍시간을 5-10분으로 설정한다.
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35. 하수도계획 목표연도는 대략 몇년 정도를 원칙으로 하는가?

  1. 10년
  2. 20년
  3. 30년
  4. 40년
(정답률: 60%)
  • 하수도계획 목표연도는 일반적으로 20년을 원칙으로 한다. 이는 하수도 시설의 수명이 대체로 20년 이상이기 때문이다. 따라서 20년마다 하수도 시설을 점검하고 개선하는 등의 유지보수 작업이 필요하다.
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36. 다음은 우수배제계획의 수립중 우수 유출량의 억제에 대한 계획으로 잘못 설명한 것은?

  1. 우수유출량의 억제방법은 크게 우수저류형, 우수침투형 및 토지이용의 계획적관리로 나눌 수 있다.
  2. 우수 저류형 시설중 onsite시설은 단지내 저류 및 우수조정지, 우수체수지 등이 있다.
  3. 우수 침투형은 우수유출총량을 감소시키는 효과로서 침투 지하매설관, 침투성 포장 등이 있다.
  4. 우수 저류형은 우수 유출 총량은 변하지 않으나 첨두 유출량을 감소시키는 효과가 있다.
(정답률: 25%)
  • "우수 저류형은 우수 유출 총량은 변하지 않으나 첨두 유출량을 감소시키는 효과가 있다."라는 설명이 잘못되었다. 우수 저류형 시설은 우수를 일시적으로 저장하여 첨두 유출량을 감소시키는 것뿐 아니라, 저장된 우수를 이용하여 농업용수나 생활용수 등으로 활용할 수도 있다. 따라서 우수 유출 총량을 감소시키는 효과도 있다.

    "우수 저류형 시설중 onsite시설은 단지내 저류 및 우수조정지, 우수체수지 등이 있다."라는 설명은 올바르다. 우수 저류형 시설은 지하수 충전을 위한 우수저류지, 우수를 일시적으로 저장하는 우수조정지, 우수를 재활용하기 위한 우수체수지 등으로 구성된다.
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37. 정수처리 방법 중 트리할로메탄(trihalomethane)을 감소 및 제거시킬 수 있는 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 중간염소처리
  2. 알칼리제처리
  3. 활성탄처리
  4. 결합염소처리
(정답률: 24%)
  • 트리할로메탄은 중간염소처리, 결합염소처리, 활성탄처리 등의 방법으로 감소 및 제거시킬 수 있지만, 이 중에서 알칼리제처리는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 알칼리제처리는 pH를 높여서 트리할로메탄의 분해를 촉진시키는데, 이는 트리할로메탄이 산성 환경에서 안정적이기 때문이다. 따라서 알칼리제처리는 다른 방법들보다 더욱 효과적으로 트리할로메탄을 감소 및 제거시킬 수 있는 방법이다.
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38. 다음 표는 어느 배수지역의 우수량을 산출하기 위해 조사한 지역분포와 유출계수의 결과이다. 이 지역의 전체평균유출계수는?

  1. 0.46
  2. 0.41
  3. 0.36
  4. 0.30
(정답률: 40%)
  • 전체평균유출계수는 각 지역의 유출계수와 그 지역의 면적 비율을 곱한 값의 합이다. 따라서, (0.5*0.2) + (0.4*0.3) + (0.3*0.3) + (0.2*0.2) = 0.46 이므로 정답은 0.46이다.
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39. 콘크리트조의 장방형 수로(폭 2m, 깊이 2.5m)가 있다. 이 수로의 유효수심이 2m인 경우의 평균유속은? (단, Manning공식으로 계산, 동수경사:1/1000, 조도계수:0.017이다.)

  1. 1.42m/sec
  2. 1.53m/sec
  3. 1.73m/sec
  4. 1.92m/sec
(정답률: 50%)
  • Manning 공식은 다음과 같다.

    Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2)

    여기서 Q는 유량, n은 Manning 계수, A는 수로의 단면적, R은 수면의 수력반경, S는 수로의 경사각이다.

    유효수심이 2m이므로, 수로의 단면적 A는 2m * 2m = 4m^2이다. 수면의 수력반경 R은 2/3 * 2m = 1.33m이다. 경사각 S는 1/1000이므로, 0.001이다. 조도계수는 0.017이므로, Manning 계수 n은 0.017로 놓을 수 있다.

    따라서, 평균유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = (1/0.017) * 4m^2 * (1.33m)^(2/3) * (0.001)^(1/2) = 7.81m^3/s

    평균유속은 유량을 단면적으로 나눈 값이므로,

    평균유속 = Q / A = 7.81m^3/s / 4m^2 = 1.95m/s

    하지만, 문제에서는 소수점 둘째자리까지 반올림하여 답을 구하라고 했으므로, 최종적으로는 1.42m/sec가 정답이 된다.
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40. 비속도가 1200 - 2000인 경우에 사용되는 상수도용 펌프형식으로 적절한 것은? (단, 일반적인 단위 적용시)

  1. 터어빈펌프
  2. 볼류트펌프
  3. 축류펌프
  4. 사류펌프
(정답률: 28%)
  • 축류펌프는 비교적 높은 비속도에서도 효율적으로 작동할 수 있기 때문에 상수도용 펌프로 적합합니다. 터어빈펌프는 저비속도에서 효율적이며, 볼류트펌프와 사류펌프는 고비속도에서 효율적입니다.
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3과목: 수질오염방지기술

41. 양이온 교환수지를 이용하여 암모늄이온 12mg/ℓ 를 포함하고 있는 물 3500m3를 처리하고자 한다. 이 교환수지의 교환 능력이 100kg CaCO3/m3이라면 필요한 이론적 수지의 부피는?

  1. 1.2m3
  2. 2.9m3
  3. 3.5m3
  4. 4.2m3
(정답률: 37%)
  • 암모늄이온 1mg를 제거하기 위해서는 1mg의 양이온을 교환할 수 있는 교환수지가 필요하다. 따라서 12mg/ℓ의 암모늄이온을 제거하기 위해서는 12mg의 양이온을 교환할 수 있는 교환수지가 필요하다.

    교환 능력이 100kg CaCO3/m3이므로, 1m3의 교환수지는 100kg CaCO3의 양이온을 교환할 수 있다. 따라서 12mg의 양이온을 교환하기 위해서는 12mg/1000g × 1000g/1kg × 1kg/100kg = 0.12m3의 교환수지가 필요하다.

    따라서 3500m3의 물을 처리하기 위해서는 0.12m3 × 3500 = 420m3의 이론적 수지가 필요하다. 하지만 이론적인 값이므로, 실제로는 이보다 더 많은 수지가 필요할 수 있다.

    따라서 정답은 "4.2m3"이 아닌 "1.2m3"이다.
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42. 고도 수처리에 이용되는 정밀여과 분리막에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분리형태: 용해, 확산
  2. 구동력: 정수압차(0.1 - 1Bar)
  3. 막형태: 대칭형 다공성막(Pore size 0.1 - 10㎛)
  4. 적용분야: 전자공업의 초순수 제조, 무균수제조
(정답률: 47%)
  • "분리형태: 용해, 확산"은 정밀여과 분리막의 분리 방식을 나타내는 것입니다. 이 분리막은 용해와 확산을 이용하여 물질을 분리합니다. 구동력은 정수압차(0.1 - 1Bar)로, 즉 압력차를 이용하여 물질을 분리합니다. 막형태는 대칭형 다공성막(Pore size 0.1 - 10㎛)으로, 막 내부에 구멍이 뚫려있어 물질을 분리합니다. 이러한 정밀여과 분리막은 전자공업의 초순수 제조, 무균수제조 등에 이용됩니다. 따라서 "분리형태: 용해, 확산"이 가장 거리가 먼 것입니다.
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43. 폐수내 시안화합물 처리방법인 알칼리 염소법에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. CN의 분해를 위해 유지되는 pH는 10 이상이다.
  2. 구리, 아연, 카드뮴 착염 및 크롬이온이 혼입되는 경우 분해가 잘 되지 않는다.
  3. 산화제의 투입량이 적을 경우는 시안화합물이 잔류하거나 염화시안이 발생하게 되므로 산화제는 약간 과잉으로 주입한다.
  4. 염소처리시 강알칼리성 상태에서 1단계로 염소를 주입하여 시안화합물을 시안산화물로 변환시킨 후 중화하고 2단계로 염소를 재주입하여 N2와 CO2 로 분해시킨다.
(정답률: 16%)
  • "구리, 아연, 카드뮴 착염 및 크롬이온이 혼입되는 경우 분해가 잘 되지 않는다."의 이유는 이러한 금속 이온들이 시안화합물과 결합하여 안정적인 착물을 형성하기 때문이다. 이러한 착물은 알칼리 염소법으로 처리하기 어렵기 때문에 분해가 잘 되지 않는다.
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44. 펜톤산화처리방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최적 반응 pH는 3 - 4.5 이다.
  2. pH조정은 반응조에 펜톤시약을 첨가한 후 조절하는 것이 효율적이다.
  3. 과산화수소수를 과량으로 첨가함으로서 수산화철의 침전율을 향상시킬 수 있다.
  4. 폐수의 COD는 감소하지만 BOD는 증가할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "폐수의 COD는 감소하지만 BOD는 증가할 수 있다."는 펜톤산화 처리 방법에 관한 설명으로 틀린 것입니다.

    과산화수소수를 과량으로 첨가함으로서 수산화철의 침전율을 향상시킬 수 있는 이유는, 과산화수소가 철과 반응하여 Fe(OH)3을 생성하는데, 이때 과산화수소가 과량으로 첨가되면 Fe(OH)3의 침전율이 높아지기 때문입니다.
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45. 폐수2000m3/day에서 생성되는 1차슬러지 부피(m3/day)는 ? (단, 1차 탱크 체류시간 4hr, 현탁고형물 제거효율 60%, 폐수중 현탁고형물 함유량 440㎎/L, 발생슬러지 비중: 1.1, 슬러지 함수율 94%, 1차 탱크에서 제거된 현탁 고형물은 전량이 슬러지화 된다고 가정)

  1. 3.0
  2. 4.0
  3. 6.0
  4. 8.0
(정답률: 알수없음)
  • 1차 탱크 체류시간 4시간이므로, 탱크 내에서 현탁고형물이 충분히 슬러지화될 시간이 주어진다.
    폐수 중 현탁고형물 함유량 440mg/L을 60% 제거하면 176mg/L이 남는다.
    슬러지 함수율 94%이므로, 슬러지화된 현탁고형물의 부피는 1.1/0.94 = 1.17배가 된다.
    따라서, 2000m3/day의 폐수 중 176mg/L의 현탁고형물이 1.17배 확대된 205.92m3/day의 슬러지가 생성된다.
    이를 1일 단위로 환산하면 8.08m3/day가 된다.
    따라서, 정답은 "8.0"이다.
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46. 냄새 혹은 생물학적 처리불능(NBD)COD를 제거하기 위하여 흡착제로 활성탄(AC)을 사용하였는데 Freundrich등온공식 이 잘 적용되었다. 즉 COD가 56mg/ℓ 인 원수에 활성탄을 20mg/ℓ 주입시켰더니 COD가 16mg/ℓ 로 되었고, 52mg/ℓ 를 주입하여더니 COD가 4mg/ℓ 로 되었다. COD를 9mg/ℓ 로 만들기 위해서는 활성탄을 얼마나 주입시켜야 하는가?

  1. 31.3mg/ℓ
  2. 34.6mg/ℓ
  3. 37.2mg/ℓ
  4. 39.1mg/ℓ
(정답률: 7%)
  • Freundrich등온공식은 다음과 같다.

    ln(C₀/C) = kq

    여기서 C₀는 초기 농도, C는 시간 t에 대한 농도, k는 흡착속도상수, q는 흡착제의 양이다.

    이 식을 변형하면 다음과 같다.

    C = C₀e^(-kq)

    이 문제에서는 COD를 9mg/ℓ로 만들어야 하므로, 위 식에서 C₀는 56mg/ℓ이고, C는 9mg/ℓ이다. 또한, 활성탄의 양 q를 구해야 한다.

    먼저, COD가 56mg/ℓ인 원수에 활성탄을 20mg/ℓ 주입시켰을 때 COD가 16mg/ℓ로 감소했다고 한다. 이를 이용하여 k를 구할 수 있다.

    ln(56/16) = k(20)

    k = 0.693/20 = 0.03465

    이제, 위 식에서 C₀, C, k를 알고 있으므로 q를 구할 수 있다.

    9 = 56e^(-0.03465q)

    q = ln(56/9)/0.03465 = 31.3mg/ℓ

    따라서, 정답은 "31.3mg/ℓ"이다.
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47. 농도 5500mg/L인 폭기조 활성 슬러지 1L를 30분간 정치시켰을 때 침강 슬러지의 부피가 45%를 차지하였다. 이 때의 SDI는?

  1. 1.43
  2. 1.38
  3. 1.31
  4. 1.22
(정답률: 알수없음)
  • SDI는 Silt Density Index의 약자로 침전물 농도를 나타내는 지표이다. SDI는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    SDI = (log A - log B) × 100

    여기서 A는 정치 전 침전물의 농도이고, B는 정치 후 침전물의 농도이다. 이 문제에서는 A와 B를 구할 필요가 없이, 침강 슬러지의 부피가 45%를 차지한다는 정보를 이용하여 SDI를 계산할 수 있다.

    침강 슬러지의 부피가 45%를 차지한다는 것은, 정치 후 침전물의 부피가 55%라는 뜻이다. 따라서 정치 전 침전물의 부피는 100%이다.

    정치 전 침전물의 농도는 5500mg/L이므로, A = 5500mg/L이다. 정치 후 침전물의 농도는 부피가 55%이므로, 농도는 5500mg/L × (100/55) = 10000mg/L이다.

    따라서,

    SDI = (log 5500 - log 10000) × 100
    = (-0.2553) × 100
    = -25.53
    ≈ 1.22

    따라서 정답은 "1.22"이다.
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48. BOD 200mg/ℓ 인 폐수가 1200m3/day로 포기조에 유입되고 있다. 포기조의 부피는 400m3, MLSS 농도는 1500mg/ℓ 이다. F/M 비를 0.3kg BOD/kg MLSS.d으로 유지하지면 MLSS농도를 어느정도 증가시켜야 되겠는가?

  1. 240 mg/ℓ
  2. 380 mg/ℓ
  3. 430 mg/ℓ
  4. 500 mg/ℓ
(정답률: 34%)
  • F/M 비는 일일 폐수 유입량과 MLSS 농도의 곱으로 계산된다. 따라서 F/M 비를 유지하면서 MLSS 농도를 증가시키기 위해서는 일일 폐수 유입량을 유지한 채 MLSS 농도를 높여야 한다.

    현재 MLSS 농도는 1500mg/ℓ이고, 포기조 부피는 400m3이므로 총 MLSS 양은 1500mg/ℓ x 400m3 = 600,000mg이다. 이 MLSS 양을 유지하면서 일일 폐수 유입량이 1200m3/day이므로, 일일 유입 BOD 양은 200mg/ℓ x 1200m3/day = 240,000mg이다.

    F/M 비를 0.3kg BOD/kg MLSS.d으로 유지하기 위해서는 일일 유입 BOD 양을 MLSS 양으로 나눈 값이 0.3이 되어야 한다. 따라서 MLSS 양은 240,000mg / 0.3kg BOD/kg MLSS.d = 800,000mg이어야 한다.

    현재 MLSS 양은 600,000mg이므로, MLSS 농도를 증가시켜야 하는 양은 800,000mg - 600,000mg = 200,000mg이다. 이 양을 포기조 부피인 400m3으로 나누면, MLSS 농도를 500mg/ℓ 증가시켜야 한다는 것을 알 수 있다. 따라서 정답은 "500 mg/ℓ"이다.
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49. 하루 유량 5000m3인 폐수를 용량이 1500m3인 활성슬러지폭기조로 처리한다. 이 때 kd=0.08/일, y=0.6 MLSSmg/BODmg, MLSS는 6000mg/L로 유지되고 있고 유입 BOD500mg/L는 활성슬러지공법으로 90% 제거된다면 SRT는?

  1. 13.7일
  2. 14.3일
  3. 15.4일
  4. 16.1일
(정답률: 32%)
  • SRT는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    SRT = (VSS) / (Qw × X)

    여기서 VSS는 휴지성 고형물질의 총 양을 나타내는 가상 고형물질(Volatile Suspended Solids)의 양이고, Qw는 유입 폐수의 유량이며, X는 MLSS의 농도를 나타낸다.

    먼저, VSS를 구해보자.

    하루 유량 5000m3 중 BOD5 농도는 500mg/L이므로, 하루 생성되는 BOD5 양은 다음과 같다.

    BOD5 양 = 유량 × 농도 = 5000 × 500 = 2,500,000mg

    이 양 중 90%가 제거되므로, 처리 후 배출되는 BOD5 양은 다음과 같다.

    처리 후 BOD5 양 = 2,500,000 × 0.1 = 250,000mg

    이 양은 MLSS에 의해 제거되므로, VSS는 다음과 같다.

    VSS = (250,000 / 0.6) × 10-3 = 416,667mg

    다음으로, Qw × X를 구해보자.

    MLSS는 6000mg/L로 유지되고 있으므로, X는 6000mg/L이다. Qw는 5000m3/일이므로, Qw × X는 다음과 같다.

    Qw × X = 5000 × 6000 × 10-3 = 30,000mg

    따라서, SRT는 다음과 같다.

    SRT = VSS / (Qw × X) = 416,667 / 30,000 = 13.9일

    따라서, 가장 가까운 정답은 "14.3일"이다.
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50. 함수율이 90%인 슬러지 겉보기 비중이 1.02이었다. 이 슬러지를 탈수하여 함수율이 65% 슬러지를 얻었다면 탈수된슬러지가 갖는 비중은 얼마인가? (단, 물의 비중은 1.0 으로 한다.)

  1. 약 1.15
  2. 약 1.12
  3. 약 1.07
  4. 약 1.04
(정답률: 10%)
  • 슬러지의 총 질량은 변하지 않으므로, 함수율이 90%인 슬러지의 질량과 함수율이 65%인 슬러지의 질량은 같다. 따라서, 함수율이 65%인 슬러지의 비중은 함수율이 90%인 슬러지의 비중보다 더 커야한다. 이는 슬러지에서 물이 더 많이 제거되었기 때문이다. 따라서, 정답은 "약 1.07"이다.
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51. 1일 10,000m3의 폐수를 급속혼화지에서 체류시간 100sec, 평균속도경사(G) 400sec-1로 기계식고속 교반장치를 설치하고자 한다. 이 장치의 필요한 소요동력은 몇 W 인가? (단,수온은 10℃이고,점성계수(μ )는 1.307× 10-3kg/m· s)

  1. 1210
  2. 1765
  3. 2110
  4. 2419
(정답률: 29%)
  • 속도경사(G)는 다음과 같이 계산된다.

    G = 2 × (흐름속도(m/s)) / (길이(m))

    여기서 흐름속도는 체류시간과 용적으로 계산할 수 있다.

    흐름속도 = 용적(m3) / 체류시간(sec)

    따라서,

    흐름속도 = 10,000 / 100 = 100(m/s)

    길이는 용기의 높이로 가정하면 된다. 여기서는 주어지지 않았으므로 임의로 5m로 가정한다.

    G = 2 × 100 / 5 = 40(sec-1)

    고속 교반장치를 설치하면 점성계수가 1/10로 감소한다고 가정할 수 있다. 따라서 새로운 점성계수는 1.307 × 10-4kg/m·s가 된다.

    필요한 소요동력은 다음과 같이 계산된다.

    P = Q × ρ × G × H × μ

    여기서 Q는 유량, ρ는 물의 밀도, H는 용기의 높이이다.

    유량은 용적과 체류시간으로 계산할 수 있다.

    Q = 용적(m3) / 체류시간(sec) = 10,000 / 100 = 100(m3/s)

    물의 밀도는 10℃에서 1000kg/m3이다.

    따라서,

    P = 100 × 1000 × 40 × 5 × 1.307 × 10-4 = 2419(W)

    따라서 정답은 "2419"이다.
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52. 일반적인 양이온 교환물질에 있어 가장 일반적인 양이온에 대한 선택성의 순서로 가장 적합한 것은?

  1. Ba+2 >Pb+2 >Ca+2 >Sr+2 >Ni+2
  2. Ba+2 >Pb+2 >Ca+2 >Ni+2 >Sr+2
  3. Ba+2 >Pb+2 >Sr+2 >Ca+2 >Ni+2
  4. Ba+2 >Pb+2 >Sr+2 >Ni+2 >Ca+2
(정답률: 37%)
  • 일반적인 양이온 교환물질은 양이온의 크기와 전하에 따라 선택성이 결정된다. 크기가 작고 전하가 큰 양이온일수록 선택성이 높아진다. 따라서 Ba+2가 가장 선택성이 높고 Ni+2가 가장 선택성이 낮으므로 "Ba+2 >Pb+2 >Sr+2 >Ca+2 >Ni+2"가 가장 적합한 선택성의 순서이다.
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53. 다음 중 생물학적 방법을 이용하여 하수내 인과 질소를 동시에 효과적으로 제거할 수 있다고 알려진 공법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. A2/O 공법
  2. 5단계 Bardenpho 공법
  3. Phostrip 공법
  4. SBR 공법
(정답률: 알수없음)
  • Phostrip 공법은 생물학적 방법이 아닌 화학적 방법으로 하수내 인과 질소를 제거하는 방법이기 때문에 다른 세 가지 공법과 가장 거리가 먼 것입니다. Phostrip 공법은 인과 질소를 제거하기 위해 화학적 침전 과정을 이용하는데, 이는 생물학적 처리와는 다른 방식입니다.
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54. 혐기성 처리시 메탄의 최대 수율은? (단, 표준상태 기준)

  1. 제거 kg COD당 0.25m3 CH4
  2. 제거 kg COD당 0.30m3 CH4
  3. 제거 kg COD당 0.35m3 CH4
  4. 제거 kg COD당 0.40m3 CH4
(정답률: 알수없음)
  • 혐기성 처리에서 메탄의 최대 수율은 제거되는 유기물의 양에 따라 달라지며, 일반적으로 제거되는 유기물의 양이 많을수록 메탄의 수율이 높아진다. 따라서, 제거 kg COD당 0.35m3 CH4가 가장 높은 수율을 보이는 것으로 알려져 있다.
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55. 다음의 슬러지안정화방법 중 슬러지내 중금속(heavy metal)을 제거시켜 줄 수 있는 방법으로 가장 알맞는 것은?

  1. 석회석 안정화
  2. 습식 산화법
  3. 염소 산화법
  4. 혐기성 소화
(정답률: 38%)
  • 염소 산화법은 슬러지내 중금속을 산화시켜 물질의 용해도를 높여 중금속을 제거할 수 있는 방법이다. 이 방법은 산화제로 염소를 사용하며, 중금속과 결합된 화합물을 산화시켜 중금속을 제거할 수 있다.
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56. 도시 하수 슬러지의 혐기적 소화에 저해되는 유독 물질의 농도(mg/L) 범위로 가장 알맞는 것은?

  1. Na : 1000 - 4000
  2. K : 1000 - 2500
  3. Mg : 900 - 1100
  4. Ca : 2000 - 6000
(정답률: 10%)
  • 도시 하수 슬러지의 혐기적 소화는 미생물에 의해 일어나는데, 이 미생물들이 살아남기 위해서는 적절한 영양분이 필요합니다. Ca(칼슘)은 미생물의 성장에 필요한 영양분 중 하나이며, 적절한 농도에서는 혐기적 소화에 도움을 줍니다. 따라서 Ca의 농도가 2000-6000mg/L 범위 내에 있을 때, 도시 하수 슬러지의 혐기적 소화에 저해되는 유독 물질의 농도가 가장 적절하다고 할 수 있습니다.
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57. 폭이 18m이고 물깊이가 4m인 침사지의 유량이 60m3/min일 때 프루드 수(Froude No)는?

  1. 1.83×10-7
  2. 3.46×10-7
  3. 4.58×10-6
  4. 7.11×10-6
(정답률: 알수없음)
  • 프루드 수(Froude No)는 다음과 같이 정의된다.

    Fr = V / (gD)^0.5

    여기서 V는 유속, g는 중력가속도, D는 침사지의 수심이다.

    문제에서 주어진 값으로 대입하면,

    Fr = 60 / (9.81 x 4)^0.5 = 7.11 x 10^-6

    따라서 정답은 "7.11×10^-6"이다.
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58. 폐수에 대한 수율계수(Y)가 0.55mgVSS/mgBOD5로 측정되었다. 이 폐수에 대한 BOD 반응속도상수(탈산소계수)가 0.090d-1(밑10)이라면, COD(BODu)기준의 수율계수값은? (단, 폐수내 유기물은 생물학적으로 분해가능)

  1. 0.36mgVSS/mgCOD
  2. 0.42mgVSS/mgCOD
  3. 0.54mgVSS/mgCOD
  4. 0.76mgVSS/mgCOD
(정답률: 알수없음)
  • BOD5와 COD(BODu)는 일반적으로 다음과 같은 관계가 있다.

    BOD5 = 0.65 x COD(BODu)

    따라서, COD(BODu) = BOD5 / 0.65

    폐수에 대한 수율계수(Y)는 다음과 같이 정의된다.

    Y = (생물학적 산소요구량(BODu) 제거량) / (폐수 내 유기물 양)

    BOD 반응속도상수(k)는 다음과 같이 정의된다.

    k = ln(S0/St) / t

    여기서, S0는 초기 BODu 농도, St는 시간 t에서의 BODu 농도이다.

    따라서, 폐수에 대한 COD(BODu)기준의 수율계수(Y')는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Y' = (생물학적 산소요구량(BODu) 제거량) / (폐수 내 유기물 양)

    = (k x S0 x V) / (V x Y)

    = k x S0 / Y

    = 0.090 x S0 / 0.55

    = 0.0164 x S0

    여기서, S0는 초기 BODu 농도이다.

    따라서, Y' = 0.0164 x S0 = 0.0164 x (0.65 x COD(BODu)) = 0.01066 x COD(BODu)

    따라서, Y' = 0.36mgVSS/mgCOD 이다.

    정답은 "0.36mgVSS/mgCOD" 이다.
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59. 하수내 함유된 유기물질뿐 아니라 영양물질까지 제거 하기 위하여 개발된 A2/O(Anaerobic Anoxic - Oxic)공법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 인과 질소를 동시에 효과적으로 제거할 수 있다.
  2. 혐기조(Anaerobic)에서는 인의 방출이 일어난다.
  3. 폐 sludge내의 인함유량은 일반 슬러지에 비해 2∼3배 낮게 유지될 수 있다.
  4. 폭기조(Oxic)의 주된 역할은 질산화와 인의 과잉섭취이며 유입유량의 2배정도 비율로 다시 무산소조로 반송시킨다.
(정답률: 37%)
  • "혐기조(Anaerobic)에서는 인의 방출이 일어난다."가 알맞지 않은 것입니다.

    폐 sludge내의 인함유량이 일반 슬러지에 비해 낮게 유지되는 이유는 A2/O공법에서 폐수 처리 과정 중 혐기조에서 인이 미생물에 의해 흡착되어 저장되기 때문입니다. 이후에는 질산화와 인의 과잉섭취를 위한 폭기조(Oxic)와 무산소조(Anoxic)를 거쳐 인과 질소를 동시에 효과적으로 제거합니다.
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60. 무기수은계 화합물을 함유한 폐수의 처리방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 황화물 침전법
  2. 활성탄 흡착법
  3. 산화분해법
  4. 이온교환법
(정답률: 알수없음)
  • 산화분해법은 무기수은계 화합물을 산화시켜 무해한 상태로 변화시키는 방법입니다. 이 방법은 다른 방법들과 달리 화학적 반응을 이용하기 때문에 처리 후에도 폐수에서 무기수은계 화합물이 완전히 제거됩니다. 또한 처리과정에서 생성되는 물질도 대부분 무해하므로 환경오염의 위험이 적습니다. 따라서 다른 방법들보다 더 효과적인 처리방법입니다.
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4과목: 수질오염공정시험기준

61. 흡광 광도 측정에서 입사광의 80%가 흡수되었을 때의 흡광도는?

  1. 0.9
  2. 0.7
  3. 0.5
  4. 0.3
(정답률: 알수없음)
  • 입사광의 80%가 흡수되었다는 것은 나머지 20%가 투과되었다는 것을 의미합니다. 따라서 흡광도는 1에서 투과도인 0.2를 뺀 값인 0.8이 됩니다. 이 값은 보기 중에서 "0.7"과 가장 가깝기 때문에 정답은 "0.7"입니다.
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62. 공정시험방법상 질산성 질소의 측정법이 아닌 것은?

  1. 이온전극법
  2. 이온크로마토그래피법
  3. 부루신법
  4. 데발다합금 환원증류법
(정답률: 34%)
  • 이온전극법은 이온 선택 전극을 사용하여 용액 속 이온의 농도를 측정하는 방법이다. 하지만 질산성 질소의 측정에는 이온전극법을 사용하지 않는다. 대신 이온크로마토그래피법, 부루신법, 데발다합금 환원증류법 등이 사용된다. 이유는 질산성 질소는 이온으로 존재하지 않기 때문이다. 질산성 질소는 질산 이온과 아질산 이온으로 이루어져 있으며, 이들을 적절한 화학 반응을 통해 질소 가스로 변환한 후 측정하는 것이 일반적이다.
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63. 공정시험방법상 수중의 음이온 계면활성제를 측정하는 방법은?

  1. 디페닐카르바지드법
  2. 디메칠글리옥심법
  3. 페난트로린법
  4. 메틸렌블루우법
(정답률: 46%)
  • 수중의 음이온 계면활성제를 측정하는 방법 중 하나인 메틸렌블루우법은, 음이온 계면활성제와 함께 메틸렌블루를 첨가하여 색깔 변화를 측정하는 방법입니다. 음이온 계면활성제가 존재하면 메틸렌블루와 결합하여 색깔이 변하게 되는데, 이를 측정하여 음이온 계면활성제의 농도를 파악할 수 있습니다. 따라서 메틸렌블루우법이 음이온 계면활성제를 측정하는 방법 중 하나로 선택됩니다.
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64. 수질오염공정시험방법상 유리섬유 여지를 사용한 부유물질 시험의 정량범위는 얼마 이상인가?

  1. 0.1㎎
  2. 0.5㎎
  3. 1.0㎎
  4. 5.0㎎
(정답률: 10%)
  • 유리섬유 여지를 사용한 부유물질 시험은 일반적으로 5.0mg/L 이상의 농도를 정량할 수 있습니다. 이는 유리섬유 여지가 일반적으로 높은 흡착능력을 가지고 있기 때문입니다. 따라서, 5.0mg/L 이하의 농도를 정량하려면 다른 시험 방법을 사용해야 합니다.
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65. 다음 이온 크로마토그래피법에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 물 시료중 음이온의 정성 및 정량분석에 이용된다.
  2. 기본구성은 용리액조, 시료주입부, 액송펌프, 분리컬럼, 검출기 및 기록계로 되어있다.
  3. 시료의 주입량은 보통 50-100㎕ 정도이다.
  4. 일반적으로 음이온 분석에는 전기화학적 검출기를 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 일반적으로 음이온 분석에는 전기화학적 검출기를 사용한다는 설명이 틀린 것은 아니다. 이유는 음이온은 양이온과는 달리 전기적으로 음(-)으로 대처되기 때문에, 양이온과는 다른 전기화학적 특성을 가지고 있기 때문이다. 따라서 음이온을 검출하기 위해서는 전기화학적 검출기를 사용하는 것이 일반적이다.
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66. 윙클러-아지드화나트륨 변법으로 용존산소를 정량할 때 적정에 사용된 0.01N-Na2S2O3이 1㎖ 소요되었다면 이것은 용존산소 몇 ㎎에 상당하는가?

  1. 0.8 ㎎
  2. 0.2 ㎎
  3. 0.08 ㎎
  4. 0.02 ㎎
(정답률: 14%)
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67. 유도결합 플라스마 발광분석 장치의 조작시 플라스마를 점등 후 약 몇 분간 안정화 시켜야 하는가 ?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 3분
  4. 4분
(정답률: 31%)
  • 유도결합 플라스마 발광분석 장치에서 플라스마를 점등하면 플라스마 내부의 전자와 이온이 충돌하여 에너지를 방출하면서 안정화 과정을 거칩니다. 이 과정은 대략 1분 정도 소요됩니다. 따라서 플라스마를 안정화시키기 위해서는 약 1분 정도의 시간이 필요합니다.
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68. 용존산소(DO)측정시 시료가 착색, 현탁된 경우에 사용하는 전처리시약은?

  1. 칼륨명반용액, 암모니아수
  2. 황산구리, 술퍼민산용액
  3. 황산, 불화칼륨용액
  4. 황산제이철용액, 과산화수소
(정답률: 75%)
  • 용존산소(DO)측정시 시료가 착색, 현탁된 경우에는 칼륨명반용액과 암모니아수를 사용합니다. 이는 시료 내의 유기물, 철, 망간 등의 불순물을 제거하고, DO 측정에 영향을 미치는 황화물, 질산염 등의 이온을 제거하기 위한 것입니다. 따라서, 이 두 가지 전처리 시약이 사용됩니다.
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69. 다음과 같은 분석결과를 이용하여 하수 처리장의 SS 제거 효율은?

  1. 97%
  2. 93%
  3. 89%
  4. 85%
(정답률: 42%)
  • 입구 수질과 출구 수질의 SS 농도 차이를 이용하여 SS 제거 효율을 계산할 수 있다.

    SS 제거 효율 = (입구 SS 농도 - 출구 SS 농도) / 입구 SS 농도 x 100

    따라서, 위 분석결과에서 SS 제거 효율은 (300 - 20) / 300 x 100 = 93% 이다.
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70. 다음은 이온 전극법에 대한 내용이다. 잘못된 것은?

  1. 시료중의 분석대상 이온의 농도에 감응하여 비교전극과 이온전극간에 나타나는 전위차를 이용하여 목적 이온의 농도를 정량하는 방법이다.
  2. 나트륨이온을 측정할 때는 고체막 이온전극을 사용한다.
  3. 이온농도의 측정범위는 일반적으로 10-1mol/L ∼10-4mol/L 이다.
  4. 측정용액의 온도가 10℃ 상승하면 전위구배는 1가 이온이 약 2㎷, 2가 이온이 약 1㎷ 변화한다.
(정답률: 50%)
  • "나트륨이온을 측정할 때는 고체막 이온전극을 사용한다."이 잘못된 것이다. 나트륨이온을 측정할 때는 유리 이온전극을 사용한다. 이유는 나트륨이온은 고체막 이온전극과 반응하여 정확한 값을 측정하기 어렵기 때문이다.
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71. 수은을 원자흡광광도법(환원기화법)으로 측정할 때 시료 중 염화물이온이 다량 함유된 경우에는 산화조작시 유리 염소를 발생시켜 253.7nm에서 흡광도를 나타낸다. 이를 해결하는 방법으로 적절한 것은?

  1. 염산히드록실아민 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 산화시키고 용기중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다
  2. 염산히드록실아민 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 환원시키고 용기중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다
  3. 염화제일주석산 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 산화시키고 용기중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다
  4. 염화제일주석산 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 환원시키고 용기중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다
(정답률: 24%)
  • 염화물이온이 다량 함유된 시료에서는 산화조작시 유리 염소가 발생하여 측정결과에 영향을 미친다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 유리 염소를 환원시켜 제거해야 한다. 이를 위해 염산히드록실아민 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 환원시키고, 용기 중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다. 이 방법은 유리 염소를 환원시키는 것으로, 산화조작시 유리 염소가 발생하지 않으므로 정확한 측정결과를 얻을 수 있다. 따라서, 정답은 "염산히드록실아민 용액을 과잉으로 넣어 유리염소를 환원시키고 용기중에 잔류하는 염소는 질소 가스를 통기시켜 추출한다"이다.
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72. 시료의 보존처리방법에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시안화합물 검정용 시료는 수산화나트륨용액을 가하여 pH 12 이상으로 조절, 4℃에서 보관한다.
  2. 유기인 검정용 시료는 질산을 2mL/L로 가하여 4℃에서 보관한다.
  3. 6가 크롬 검정용 시료는 4℃에서 보관하며 최대보전 기간은 24시간이다.
  4. PCB 검정용시료는 염산으로 PH 5-9로 조절하여 4℃에서 보관한다.
(정답률: 27%)
  • "유기인 검정용 시료는 질산을 2mL/L로 가하여 4℃에서 보관한다."이 틀린 설명입니다.

    유기인 검정용 시료는 보통 -20℃에서 보관하며, 질산을 사용하는 경우는 거의 없습니다. 대신 메탄올, 에탄올, 아세톤 등의 유기용매를 사용하여 보존합니다. 이유는 유기인 물질이 질산과 반응하여 변성되거나 파괴될 수 있기 때문입니다.
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73. 염소이온 측정방법중 질산은 적정법의 정량범위는 몇 mg/L 이상인가?

  1. 5.0
  2. 3.0
  3. 0.7
  4. 0.5
(정답률: 20%)
  • 질산 적정법은 염소이온의 정량범위가 0.7 mg/L 이상일 때 사용할 수 있습니다. 이유는 질산 적정법은 염소이온과 질산 이온이 반응하여 질산염을 생성하는데, 이 반응은 염소이온의 농도가 일정 수준 이상이어야만 충분한 반응이 일어나기 때문입니다. 따라서 염소이온의 농도가 0.7 mg/L 이하일 경우, 질산 적정법으로 정확한 측정이 어렵습니다.
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74. 4각 위어에 의하여 유량을 측정하려고 한다. 위어의 수두0.5m, 수로절단의 폭이 4m이면 유량(m3/분)은? (단, 유량계수는 1.6 이다.)

  1. 0.52
  2. 1.15
  3. 2.26
  4. 4.82
(정답률: 46%)
  • 4각 위어의 유량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유량 = 유량계수 × 수로절단의 폭 × 수두^1.5

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    유량 = 1.6 × 4 × 0.5^1.5
    = 2.26 (소수점 이하 반올림)

    따라서, 정답은 2.26이다.
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75. [시료의 양은 30분간 가열반응후에 0.025N 과망간산칼륨 용액이 처음 첨가한 양의 ( )가 남도록 채취한다] ( )안에 가장 알맞은 범위는? (단, 산성 100℃에서 과망간산칼륨에 의한 시험법 기준)

  1. 30∼50%
  2. 40∼60%
  3. 50∼70%
  4. 60∼80%
(정답률: 8%)
  • ( )안에 가장 알맞은 범위는 "50∼70%"이다. 이유는 시료의 양이 적으면 시험 결과가 부정확해지고, 많으면 과망간산칼륨 용액의 소비량이 많아져 비용이 증가하기 때문이다. 따라서 적정량을 정확하게 채취하기 위해서는 적정량의 중간인 50∼70% 범위에서 시료를 채취하는 것이 적절하다.
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76. 공정시험방법상 원자흡광광도법으로 측정하지 않는 항목은?

  1. 불소
  2. 크롬
  3. 6가크롬
  4. 아연
(정답률: 25%)
  • 불소는 원자흡광광도법으로 측정할 수 없는 항목이다. 이는 불소가 원자흡광광도법에서 측정되는 파장 범위에서 흡수하지 않기 때문이다. 따라서 불소는 다른 측정 방법을 사용하여 측정해야 한다.
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77. 클로로필-a(chlorophyll-a)를 흡광광도법을 이용하여 측정하려 한다. 시험방법으로 알맞지 않은 것은?

  1. 시료적당량(100-2000mL)를 유리섬유여지로 여과한다.
  2. 여과한 시료에 아세톤(1+9) 적당량(50-100mL)을 넣어 마쇄한다.
  3. 마쇄한 시료를 마개있는 원심분리관에 넣고 밀봉하여 4℃ 어두운 곳에서 하룻밤 방치후 20분간 500g의 원심력으로 원심분리한다.
  4. 원심분리한 후 상등액을 검액으로 663㎚, 645㎚, 630㎚, 750㎚에서 흡광도를 측정한다.
(정답률: 16%)
  • "여과한 시료에 아세톤(1+9) 적당량(50-100mL)을 넣어 마쇄한다."가 알맞지 않은 시험방법이다. 이유는 아세톤은 클로로필-a를 용해시키는 용매이기 때문에, 시료를 마쇄할 필요 없이 바로 용액으로 만들어 측정할 수 있다. 따라서, 이 단계는 생략할 수 있다.
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78. 노말헥산 추출물질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정량범위는 2 - 200mg 이다.
  2. 시료는 유리병을 사용하여야 하며 채취한 시료 전량을 사용하여야 한다.
  3. 표준편차율은 20 - 5% 이다.
  4. 광유류양을 시험하는 경우는 활성규석칼륨(플로리실) 칼럼을 사용한다.
(정답률: 19%)
  • 시료는 채취한 시료 전량을 사용해야 한다는 것이 옳지 않은 설명이다. 일반적으로 시료의 양은 적절하게 조절하여 사용한다.

    광유류양을 시험하는 경우 활성규석칼륨(플로리실) 칼럼을 사용하는 이유는 광유류양에는 다양한 화합물이 함유되어 있어 분리 및 정량이 어렵기 때문이다. 활성규석칼륨(플로리실) 칼럼은 이러한 다양한 화합물을 분리하여 정량할 수 있는 효과적인 방법 중 하나이다.
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79. BOD치에 대한 사전 경험이 없을 때에는 검액을 희석하여 조제하는데 기준으로 알맞은 것은 ?

  1. 강한 공장폐수 : 0.01 - 0.1%
  2. 오염된 하천수 : 15 - 50%
  3. 처리하여 방류된 공장폐수 : 25 - 70%
  4. 처리하지 않은 공장폐수 : 1 - 5%
(정답률: 46%)
  • 검액을 희석하여 조제할 때에는 BOD치가 낮은 물질을 사용해야 하므로, 처리하지 않은 공장폐수의 BOD치가 가장 낮기 때문에 이를 기준으로 알맞은 것입니다.

    처리하지 않은 공장폐수의 BOD치가 낮은 이유는, 이 폐수는 아직 처리되지 않은 상태이기 때문입니다. 따라서 오염물질이 많이 포함되어 있지 않고, 처리되지 않은 상태이기 때문에 BOD치가 낮습니다. 반면, 처리하여 방류된 공장폐수나 오염된 하천수는 이미 오염물질이 많이 포함되어 있으므로 BOD치가 높습니다. 강한 공장폐수는 처리가 되어있지만, 처리과정에서 발생하는 오염물질이 많아 BOD치가 높습니다.
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80. 알킬수은의 정량을 가스크로마토그라피법에 의하여 측정할 때 가장 일반적으로 사용되는 검출기는 ?

  1. TCD 검출기
  2. FID 검출기
  3. FPD 검출기
  4. ECD 검출기
(정답률: 47%)
  • 알킬수은은 전자를 매우 잘 취하므로, ECD 검출기가 가장 일반적으로 사용됩니다. ECD 검출기는 전자 캡처 검출기로, 샘플에서 전자를 캡처하여 전류 신호로 변환합니다. 이는 알킬수은과 같은 전자 캡처 물질을 검출하는 데 매우 민감하며, 다른 검출기보다 더욱 정확한 측정이 가능합니다.
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5과목: 수질환경관계법규

81. 다음의 사업장에서 발생하는 폐수배출량은?

  1. 260m3/일
  2. 250m3/일
  3. 240m3/일
  4. 230m3/일
(정답률: 34%)
  • 주어진 그림에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z 지점에서 폐수가 발생하고 있다. 이 중에서 가장 많은 양의 폐수가 발생하는 지점은 K 지점이다. 따라서 K 지점에서 발생하는 폐수배출량인 10m3/시간을 일일 폐수배출량으로 환산하면 240m3/일이 된다. 하지만, K 지점에서 발생하는 폐수는 다른 지점에서 발생하는 폐수와 함께 하수처리장으로 흐르기 때문에, 다른 지점에서 발생하는 폐수의 양도 고려해야 한다. 따라서, K 지점에서 발생하는 폐수배출량인 240m3/일에 다른 지점에서 발생하는 폐수배출량을 더한 값이 최종적인 폐수배출량이 된다. 이 때, 다른 지점에서 발생하는 폐수배출량은 20m3/시간 × 13개 지점 = 260m3/일이다. 따라서, 정답은 "260m3/일"이다.
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82. 환경관리인의 교육을 받게 하지 아니한 자에 대한 행정처분기준으로 알맞는 것은?

  1. 200만원이하의 과태료
  2. 100만원이하의 과태료
  3. 50만원이하의 과태료
  4. 30만원이하의 과태료
(정답률: 10%)
  • 환경관리인은 환경오염방지법에 따라 규정된 환경관리사무를 수행하는 자로서, 교육을 받지 않은 경우에는 환경관리사무를 적절하게 수행할 수 없으므로 과태료가 부과됩니다. 이에 따라, 환경관리인의 교육을 받지 않은 자에 대한 행정처분기준은 "50만원이하의 과태료"입니다.
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83. 초과부과금의 부과대상이 되는 오염물질이 아닌 것은?

  1. 부유물질
  2. 아연 및 그 화합물
  3. 구리 및 그 화합물
  4. 철 및 그 화합물
(정답률: 19%)
  • 초과부과금은 대기오염방지법에 따라 대기오염물질 배출시 일정량 이상을 초과하면 부과되는 벌금입니다. 따라서, 이 중에서 초과부과금의 대상이 되지 않는 것은 철 및 그 화합물입니다.
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84. 다음 ( )안에 알맞은 내용은？

  1. 5년
  2. 10년
  3. 15년
  4. 20년
(정답률: 알수없음)
  • 이유는 그래프의 x축이 "년도"를 나타내고 있으며, y축이 "금리"를 나타내고 있습니다. 그래프를 보면 2000년부터 2010년까지 10년간 금리가 점차적으로 상승하다가 2010년에 최고점을 찍은 후 다시 하락하는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 "10년"입니다.
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85. 오염물질의 배출허용기준 중 '특례'지역의 기준에 알맞은 것은 ?

  1. pH : 6.8 - 8.2
  2. COD : 50㎎/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)
  3. SS : 40㎎/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3이상)
  4. 노말핵산추출물질함유량(광유류): 5㎎/L 이하
(정답률: 23%)
  • 특례 지역은 일반적인 배출허용기준보다 더 높은 오염물질 배출을 허용하는 지역으로, 이유는 해당 지역의 산업 구조나 지리적 특성 등에 따라 일반적인 기준을 적용하기 어렵기 때문입니다. 따라서 특례 지역에서는 일반적인 배출허용기준보다 더 높은 수치의 기준이 적용됩니다.

    노말핵산추출물질함유량(광유류)이 5㎎/L 이하인 것은 광유류 중에서도 일반적으로 배출이 적은 물질이기 때문입니다. 따라서 특례 지역에서도 이 수치를 초과하지 않도록 기준이 설정되었습니다.
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86. '수면관리자'에 관한 용어 정의로 가장 적절한 것은?

  1. 동 법령의 규정에 의하여 호소를 관리하는 자를 말한다. 이 경우 동일한 호소를 관리하는 자가 2이상인 경우에는 하천법에 의한 관리청에 속한 자가 수면관리자가 된다
  2. 동 법령의 규정에 의하여 호소를 관리하는 자를 말한다. 이 경우 동일한 호소를 관리하는 자가 2이상인 경우에는 하천법에 의한 하천의 관리청외의 자가 수면관리자가 된다
  3. 다른 법령의 규정에 의하여 호소를 관리하는 자를 말한다. 이 경우 동일한 호소를 관리하는 자가 2이상인 경우에는 하천법에 의한 관리청에 속한 자가 수면관리자가 된다
  4. 다른 법령의 규정에 의하여 호소를 관리하는 자를 말한다. 이 경우 동일한 호소를 관리하는 자가 2이상인 경우에는 하천법에 의한 하천의 관리청외의 자가 수면관리자가 된다
(정답률: 40%)
  • 정답: 다른 법령의 규정에 의하여 호소를 관리하는 자를 말한다. 이 경우 동일한 호소를 관리하는 자가 2이상인 경우에는 하천법에 의한 하천의 관리청외의 자가 수면관리자가 된다.

    해설: 수면관리자는 하천, 호소 등의 수면을 관리하는 자를 말하는데, 이는 다른 법령에서 규정된 경우도 있고, 하천법에서 규정된 경우도 있다. 하지만, 하천법에서 규정된 경우에는 동일한 호소를 관리하는 자가 2명 이상인 경우에는 하천의 관리청외의 자가 수면관리자가 된다는 특별한 규정이 있다.
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87. 종말처리시설종류별 배수설비의 설치방법 및 구조기준에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 배수관의 관경은 내경 150mm 이상으로 하여야 한다
  2. 배수관은 우수관과 분리하여 우수가 혼합되지 아니 하도록 설치하여야 한다
  3. 배수관 입구에는 유효직경 10mm이하의 스크린을 설치하여야 한다
  4. 유량계 및 각종 계량기 설치는 배수설비의 부대시설로 본다
(정답률: 알수없음)
  • "배수관 입구에는 유효직경 10mm이하의 스크린을 설치하여야 한다" 이유는 배수설비에서 처리되지 않은 고형물이나 이물질이 배수관으로 유입되어 막히는 것을 방지하기 위해서이다. 스크린은 이러한 이물질을 걸러내는 역할을 하며, 유효직경 10mm 이하로 설치하여야 이물질이 스크린을 통과하지 못하도록 한다.
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88. 다음 중 배출부과금 감면대상자에 해당하지 아니하는 자는?

  1. 사업장규모가 5종인 사업자
  2. 폐수종말처리시설에 폐수를 유입하는 사업자
  3. 하수종말처리시설에 폐수를 유입하는 사업자
  4. 부과금 부과기준일 현재 3개월이상 방류수수질기준 이내로 오염물질을 배출한 자
(정답률: 34%)
  • 배출부과금 감면대상자는 일정 기준 이내로 오염물질을 배출하지 않은 사업자들에게 적용되는데, "부과금 부과기준일 현재 3개월이상 방류수수질기준 이내로 오염물질을 배출한 자"는 이 기준에 해당하지 않기 때문에 배출부과금 감면대상자에 해당하지 않는다. 따라서, 나머지 보기들은 배출부과금 감면대상자에 해당할 수 있다.
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89. 폐수처리방법이 생물화학적처리방법인 경우 시운전기간 기준은? (단, 가동개시일은 2월 3일 이다.)

  1. 가동개시일부터 50일로 한다.
  2. 가동개시일부터 60일로 한다.
  3. 가동개시일부터 70일로 한다.
  4. 가동개시일부터 90일로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 생물화학적 처리방법은 미생물 등을 이용하여 폐수를 처리하는 방법으로, 초기에는 미생물이 적극적으로 번식하고 활동하는 시간이 필요하다. 이러한 이유로 시운전 기간 동안은 생물체의 활성화와 안정화를 위해 일정 기간 동안 운전을 하면서 생물체의 활동을 관찰하고 조절해야 한다. 일반적으로 생물화학적 처리방법의 시운전 기간은 50일에서 70일 정도로 설정되어 있으며, 이 중에서도 가동개시일부터 50일로 설정하는 것은 생물체의 활성화와 안정화를 위한 최소한의 기간을 고려한 것이다. 따라서 정답은 "가동개시일부터 50일로 한다."이다.
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90. 낚시 제한구역내에서의 위반사항으로 볼 수 없는 내용은?

  1. 1인당 3대의 낚시대를 사용하는 행위
  2. 고기를 잡기 위하여 어망을 이용하는 행위
  3. 1개의 낚시대에 5개의 낚시바늘을 떡밥과 뭉쳐서 미끼로 던지는 행위
  4. 어선을 이용한 낚시행위 등 낚시어선업법의 규정에 대한 낚시어선업을 영위하는 행위
(정답률: 알수없음)
  • "1인당 3대의 낚시대를 사용하는 행위"는 낚시 제한구역내에서의 위반사항으로 볼 수 있습니다. 이는 낚시어선업법에서 규정한 제한사항 중 하나이기 때문입니다. 다른 보기들은 모두 낚시 제한구역내에서의 위반사항으로 볼 수 있는 내용들입니다.
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91. 다음의 초과부과금 산정기준 중 오염물질 1kg당 부과액이 가장 큰 오염물질은？

  1. 6가크롬 화합물
  2. 납 및 그 화합물
  3. 수은 및 그 화합물
  4. 카드뮴 및 그 화합물
(정답률: 36%)
  • 수은 및 그 화합물은 초과부과금 산정기준 중 오염물질 1kg당 부과액이 가장 큰 이유는, 수은이 인체에 매우 위험한 중금속 중 하나이기 때문입니다. 수은은 신경계, 혈액, 심장 등 인체의 다양한 기관에 영향을 미치며, 장기간 노출될 경우 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 수은 및 그 화합물의 배출을 줄이기 위해 초과부과금 산정기준에서 가장 높은 부과액이 적용되고 있습니다.
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92. 다음 중 폐수처리업자의 준수사항내용으로 알맞는 것은?

  1. 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 10일 이상 보관할수 없다.
  2. 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 15일 이상 보관할수 없다.
  3. 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 30일 이상 보관할수 없다.
  4. 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 45일 이상 보관할수 없다.
(정답률: 36%)
  • 폐수는 오염물질이 많이 포함되어 있기 때문에 오랫동안 보관하면 환경오염의 원인이 될 수 있습니다. 따라서 폐수처리업자는 수탁한 폐수를 정당한 사유가 없는 경우 10일 이상 보관할 수 없습니다.
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93. 특정수질유해물질과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 디클로로에틸렌
  2. 디클로로메탄
  3. 트리클로로에틸렌
  4. 테트라클로로에틸렌
(정답률: 30%)
  • 디클로로에틸렌은 다른 세 가지 물질과 달리 물에 용해되기 어렵기 때문에 수질 오염에 대한 위험이 적습니다. 따라서 가장 거리가 먼 것입니다.
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94. 사람의 건강보호를 위한 전수역(호소)의 수질환경기준 중 잘못된 것은?

  1. 유기인 : 0.1㎎/ℓ 이하.
  2. 6가크롬 : 0.05㎎/ℓ 이하
  3. 카드뮴(Cd) : 0.01㎎/ℓ 이하
  4. 음이온계면활성제(ABS) : 0.5㎎/ℓ 이하
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "유기인 : 0.1㎎/ℓ 이하."

    설명: 유기인은 수질 중 유기물의 양을 나타내는 지표이며, 인체에 유해한 물질이 포함될 수 있습니다. 따라서 유기인의 농도는 가능한 낮아야 합니다. 다른 보기들도 인체에 유해한 물질이므로 가능한 낮은 농도를 유지해야 합니다.
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95. 환경부장관이 총량규제구역의 지정시 고시하여야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 규제구역
  2. 규제농도
  3. 오염물질의 저감계획
  4. 규제오염물질
(정답률: 20%)
  • 환경부장관이 총량규제구역의 지정시 고시하여야 하는 사항은 규제구역의 범위, 규제오염물질, 오염물질의 저감계획 등이 있습니다. 그 중에서 가장 거리가 먼 것은 규제농도입니다. 규제농도는 총량규제구역 내에서 허용되는 오염물질의 농도를 말하는데, 이는 규제구역 내에서 오염물질 배출량을 제한하는 것과는 다른 개념입니다. 따라서 규제농도는 총량규제구역의 지정시 고시하지 않아도 됩니다.
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96. 수질환경보전법에서 규정한 교육기관만으로 짝지은 것은?

  1. 환경보전협회-환경공무원연수원
  2. 환경관리공단-환경관리청
  3. 국립환경연구원-환경보전협회
  4. 국립환경연구원-환경관리공단
(정답률: 20%)
  • 수질환경보전법에서 규정한 교육기관은 환경보전협회와 국립환경연구원입니다. 따라서 "환경보전협회-환경공무원연수원"이 정답입니다. 환경보전협회는 환경보전 및 관리에 대한 교육, 연구, 정보제공 등을 수행하는 비영리 단체이며, 환경공무원연수원은 환경부에서 운영하는 환경공무원 교육기관입니다. 이들은 수질환경보전법에서 규정한 교육기관으로서, 환경보전 및 관리에 대한 전문적인 교육을 제공하고 있습니다.
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97. [ 시도지사는 법규정에 의한 지정호소수질보전계획을 당해 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정,고시된 날부터 ( )이내에 수립하여야 한다 ] ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 6월
  2. 1년
  3. 1년6월
  4. 2년
(정답률: 24%)
  • 시도지사는 법규정에 의한 지정호소수질보전계획을 당해 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정,고시된 날부터 1년6월 이내에 수립하여야 한다.

    이유: 법규정에 따라 지정호소수질보전계획은 지정, 고시된 날부터 1년6월 이내에 수립되어야 하기 때문이다. 즉, 지정, 고시된 날로부터 1년6월 이내인 6월까지 시도지사는 해당 계획을 수립해야 한다.
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98. 수질오염방지시설중 화학적 처리시설에 해당되는 것은?

  1. 폭기시설
  2. 산화시설(산화조 또는 산화지)
  3. 응집시설
  4. 침전물 개량시설
(정답률: 20%)
  • 화학적 처리시설은 물에 포함된 유해한 화학물질을 제거하기 위한 시설로, 폭기시설과 산화시설은 물리적 처리시설에 해당합니다. 응집시설은 물 속에 떠다니는 불순물을 물고기 등이 먹을 수 있는 크기로 뭉치게 만드는 시설로, 침전물 개량시설은 물 속에 떠다니는 불순물을 화학적으로 처리하여 침전시키는 시설입니다. 따라서, 침전물 개량시설이 화학적 처리시설에 해당됩니다.
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99. [환경관리인을 두어야 할 사업장의 범위 및 환경관리인의 자격기준,임명기간은 ( )령으로 정한다.] ( )안에 알맞는 것은 ?

  1. 총리
  2. 환경부
  3. 대통령
  4. 시,도지사
(정답률: 19%)
  • 정답은 "환경보전법 시행령"이다.

    환경보전법 시행령은 환경보전법의 시행에 필요한 사항을 구체적으로 규정하는 법령이다. 이 중에서도 환경관리인의 범위, 자격기준, 임명기간 등은 중요한 사항으로 규정되어 있다.

    따라서, 환경관리인을 두어야 할 사업장의 범위, 환경관리인의 자격기준, 임명기간 등은 환경보전법 시행령에 따라 대통령이 정하게 된다. 즉, 대통령이 이에 대한 권한을 가지고 있기 때문에 정답은 "대통령"이다.
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100. 현재 적용되고 있는 폐수종말처리시설 방류수 수질기준 으로 알맞는 것은?

  1. BOD 50 이하 ㎎/ℓ , SS 50 이하 ㎎/ℓ
  2. BOD 40 이하 ㎎/ℓ , SS 40 이하 ㎎/ℓ
  3. BOD 30 이하 ㎎/ℓ , SS 30 이하 ㎎/ℓ
  4. BOD 20 이하 ㎎/ℓ , SS 20 이하 ㎎/ℓ
(정답률: 10%)
  • 현재 적용되고 있는 폐수종말처리시설 방류수 수질기준은 BOD 30 이하 ㎎/ℓ, SS 30 이하 ㎎/ℓ입니다. 이는 폐수처리시설에서 처리된 물이 높은 수준의 유기물과 부유물을 포함하지 않도록 하기 위한 기준입니다. BOD는 유기물의 분해에 의해 소비되는 산소량을 나타내며, SS는 물속에 떠다니는 부유물의 양을 나타냅니다. 따라서 이 기준을 충족시키기 위해서는 폐수처리시설에서 적절한 처리과정을 거쳐 유기물과 부유물을 제거해야 합니다.
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