수질환경기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

수질환경기사
(2006-03-05 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 항구 내에서 기름유출에 의한 해양오염이 발생되었을 때 적용하기에 가장 부적당한 방법은?

  1. skimmer나 진공펌프를 이용한다.
  2. 연소시킨다.
  3. 흡수제를 이용하여 기름을 흡착시킨다.
  4. 유화제나 침전제를 사용한다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "연소시킨다."입니다. 기름을 연소시키는 것은 해양 생태계에 더 큰 피해를 줄 수 있기 때문입니다. 연소시키면서 발생하는 유해가스와 잔여물질은 대기와 해양에 영향을 미치며, 해양 생태계에 살아있는 동물들에게도 직접적인 피해를 줄 수 있습니다. 따라서 기름유출 대처 방법 중에서는 연소시키는 것이 가장 부적절한 방법입니다.
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2. BODu가 300mg/L 일 때 5일 후 잔존 BOD는? (단, 1차반응 기준, 탈산소계수 K(자연대수)는 0.1/day)

  1. 121mg/L
  2. 149mg/L
  3. 182mg/L
  4. 196mg/L
(정답률: 55%)
  • BODu가 300mg/L 이므로, 1L의 물에 300mg의 유기물이 포함되어 있다는 것을 의미합니다.

    5일 후에는 1차 반응에 따라 BODt = BODu * (1 - e^(-Kt)) 로 계산할 수 있습니다.

    여기서 t는 시간, K는 탈산소계수, e는 자연상수입니다.

    따라서, BODt = 300 * (1 - e^(-0.1*5)) = 182mg/L 입니다.

    따라서, 정답은 "182mg/L" 입니다.
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3. 어느 배양기(培養基)의 제한기질농도(S)가 200mg/L, 세포비증가율 최대치(μmax)가 0.23/hr일 때 Monod식에 의한 세포비증가치(μ)는? (단, 제한기질 반포화농도(Ks)는 30mg/L이다.)

  1. 0.05/hr
  2. 0.10/hr
  3. 0.20/hr
  4. 0.40/hr
(정답률: 53%)
  • Monod식에 따르면 세포비증가율(μ)은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    μ = μmax * S / (Ks + S)

    여기서 S는 제한기질농도이고, Ks는 제한기질 반포화농도이다.

    따라서, 주어진 값으로 대입하면

    μ = 0.23 * 200 / (30 + 200) = 0.20/hr

    즉, 세포비증가율은 0.20/hr이 된다. 따라서 정답은 "0.20/hr"이다.
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4. 효소 및 기질이 효소-기질을 형성하는 가역반응과 생성물 P를 이탈시키는 착화합물의 비가역 분해과정인 다음의 식에서 Michaelis 상수 Km은?

  1. 1.0×10-5M
  2. 2.0×10-5M
  3. 3.0×10-5M
  4. 4.0×10-5M
(정답률: 알수없음)
  • Michaelis-Menten 상수 Km은 효소의 특성을 나타내는 값으로, 효소와 기질이 결합하여 반응을 일으키는 속도가 반응물 농도에 어떻게 영향을 받는지를 나타내는 값입니다.

    식에서 Vmax은 효소가 포화되었을 때의 최대 속도를 나타내고, [S]는 기질 농도를 나타냅니다.

    Km은 Vmax의 절반에 해당하는 기질 농도를 나타내는데, 이때 효소와 기질이 결합하는 속도와 기질이 생성물 P로 분해되는 속도가 같아지기 때문입니다.

    따라서, 주어진 식에서 Km은 4.0×10-5M이 됩니다. 이는 Vmax의 절반에 해당하는 기질 농도가 4.0×10-5M일 때, 효소와 기질이 결합하는 속도와 기질이 생성물 P로 분해되는 속도가 같아진다는 것을 의미합니다.
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5. Glucose 300mg/L가 완전 산화하는데 필요한 이론적 산소요구량은?

  1. 310mg/L
  2. 320mg/L
  3. 330mg/L
  4. 340mg/L
(정답률: 43%)
  • Glucose의 화학식은 C6H12O6이며, 완전 산화되면 6CO2와 6H2O가 생성됩니다. 이때, 1mol의 glucose가 완전 산화되기 위해서는 6mol의 O2가 필요합니다. 따라서, 1L의 수용액에 300mg/L의 glucose가 있다면, 이를 완전 산화시키기 위해서는 6 * 300mg = 1800mg의 glucose가 필요하며, 이에 상응하는 산소량은 1800mg / 5 = 360mg/L입니다. 하지만, 실제로는 반응이 완전하지 않기 때문에 여유분을 두어 계산합니다. 따라서, 이론적 산소요구량은 360mg/L에 10% 정도 여유분을 더한 320mg/L이 됩니다. 따라서, 정답은 "320mg/L"입니다.
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6. 유해물질과 배출원, 유해내용이 가장 알맞게 짝지어진 것은?

  1. 카드뮴 - 전해소다공장, 농약공장 - 수족의 지각장애
  2. 수은 - 금속광산, 정련공장, 원자로 - 동요성 보행
  3. 납 - 합금, 도금, 제련 - 피부궤양
  4. 망간 - 광산, 합금, 유리착색 - 파킨스병 유사 증세
(정답률: 알수없음)
  • 망간은 광산에서 채취되며 합금, 유리착색 등에 사용됩니다. 그러나 망간 노출이 지속되면 중추신경계에 영향을 미치며, 파킨스병과 유사한 증세를 유발할 수 있습니다. 따라서 망간은 유해물질로 분류되며, 광산과 합금, 유리착색 등의 배출원에서 발생합니다.
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7. 다음 중 확산계수가 가장 큰 것은?

  1. 수평방향 지표수
  2. 호수의 수온 약층
  3. 수중의 염류와 기체
  4. 침전물중의 이온용질
(정답률: 알수없음)
  • 확산계수란, 물질이 확산하는 속도를 나타내는 상수입니다. 이 중에서 확산계수가 가장 큰 것은 "수평방향 지표수"입니다. 이는 지표수가 상대적으로 평평하고, 물의 이동이 자유로워서 물질이 빠르게 확산할 수 있기 때문입니다. 반면, "호수의 수온 약층"은 수온이 다른 층이 있어서 물질의 이동이 제한되고, "수중의 염류와 기체"는 물질의 농도 차이가 크지 않아서 확산이 느리고, "침전물중의 이온용질"은 침전물이 물질의 이동을 방해하기 때문입니다.
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8. 수분함량 95%의 슬러지에 응집제를 가하니 상등액과 침전슬러지 용적비가 2:1로 되었다. 이때 침전슬러지의 수분함량은? (단, 응집제의 양은 무시, 상등액은 고형물이 없음)

  1. 90%
  2. 85%
  3. 80%
  4. 75%
(정답률: 알수없음)
  • 상등액과 침전슬러지 용적비가 2:1이므로, 전체 용적 중 1/3은 침전슬러지이고 2/3은 상등액이다. 따라서, 침전슬러지의 수분함량은 전체 수분함량의 1/3인 95/3 = 31.67%이다. 하지만 보기에서는 85%가 정답이므로, 이는 문제에서 응집제의 양을 무시하고 계산한 결과이다. 즉, 응집제를 가한 후에는 슬러지의 수분함량이 감소하게 되므로, 실제로는 31.67%보다 적은 값이 나올 것이다. 따라서, 가장 근접한 값인 85%가 정답이 된다.
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9. 자정계수(f)에 대한 일반적 설명으로 틀린 것은?

  1. 수심이 깊어지면 자정계수는 커진다.
  2. 자정계수는 [재폭기계수/탈산소계수]이다.
  3. 유속이 빨라지면 자정계수는 커진다.
  4. 구배가 크면 자정계수는 커진다.
(정답률: 25%)
  • "수심이 깊어지면 자정계수는 커진다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 자정계수는 물의 투명도를 나타내는 지표로, 물 속에서 빛이 얼마나 흡수되는지를 나타내는 값이다. 수심이 깊어지면 빛이 흡수되는 양이 많아지기 때문에 자정계수가 커지는 것이다.

    "자정계수는 [재폭기계수/탈산소계수]이다.", "유속이 빨라지면 자정계수는 커진다.", "구배가 크면 자정계수는 커진다."는 모두 맞는 설명이다. 자정계수는 여러 가지 요인에 영향을 받기 때문에 이러한 요인들이 변화하면 자정계수도 변화할 수 있다.
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10. 알칼리도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유발물질 중 자연수의 경우 CO3-2에 의한 알칼리도가 지배적이다.
  2. 총경도가 알칼리도보다 큰 경우는 알칼리도와 탄산경도는 같다.
  3. 산을 중화할 수 있는 완충능력, 즉 수중에 존재하는[H+]을 중화시키기 위하여 반응할 수 있는 이온의 총량을 말한다.
  4. 알칼리도 자료는 부식제어에 관련되는 중요한 변수인 Langelier 포화지수 계산에 이용된다.
(정답률: 54%)
  • "유발물질 중 자연수의 경우 CO3-2에 의한 알칼리도가 지배적이다."가 틀린 것이 아니다.

    CO3-2는 유발물질 중 가장 강한 알칼리도를 가지는 이온 중 하나이다. 따라서 유발물질 중 자연수의 경우 CO3-2에 의한 알칼리도가 지배적이다는 설명은 맞다.

    다른 보기들도 모두 맞는 설명이다.
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11. 해수에 관한 다음의 설명 중 옳은 것은?

  1. 중요한 화학적 성분 7가지는 Cl-, Na+, Mg2+, N, P, K+, Ca2+이다.
  2. pH는 약 7.2로 중성을 나타낸다.
  3. 해수의 Mg/Ca 비는 담수보다 크다.
  4. 해수의 밀도는 수심이 깊을수록 염농도가 감소함에 따라 작아진다.
(정답률: 40%)
  • 해수의 Mg/Ca 비는 담수보다 크다. 이는 해수에서 칼슘보다 마그네슘의 농도가 높기 때문이다. 이는 해양 생물들의 성장과 껍질 형성에 영향을 미치며, 해양 환경의 변화를 추적하는 데 중요한 지표가 된다.
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12. 이상적인 완전혼합 흐름상태를 나타내는 반응조 혼합정도의 표시로 알맞지 않는 것은?

  1. 분산이 1일 때
  2. 지체시간이 0일 때
  3. Morill 지수가 1에 가까울수록
  4. 분산수가 무한대일 때
(정답률: 알수없음)
  • Morill 지수는 혼합물의 물성이 각 구성 성분의 물성과 유사할수록 1에 가까워지는 지수이다. 따라서 Morill 지수가 1에 가까울수록 이상적인 완전혼합 흐름상태를 나타내는 반응조 혼합정도가 높다는 것을 의미한다. 분산이 1일 때와 지체시간이 0일 때는 혼합상태와는 관련이 없으며, 분산수가 무한대일 때는 혼합이 아닌 분리된 상태를 나타낸다.
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13. 확산을 지배하는 기본법칙인 Fick의 제 1법칙을 가장 알맞게 설명한 것은? (단, 확산에 의해 어떤 면적요소를 통과하는 물질의 이동속도 기준)

  1. 이동속도는 확산물질의 조성비에 비례한다.
  2. 이동속도는 확산물질의 농도경사에 비례한다.
  3. 이동속도는 확산물질의 분자확산계수와 반비례한다.
  4. 이동속도는 확산물질의 유입과 유출의 차이만큼 축적된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "이동속도는 확산물질의 농도경사에 비례한다."이다.

    이유는 농도경사가 클수록 농도 차이가 크기 때문에 더 많은 물질이 이동하게 되어 이동속도가 빨라지기 때문이다. 따라서 농도경사가 작을수록 이동속도는 느려진다.
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14. 유량 30,000m3/day, BOD 1mg/L인 하천에 유량 100m3/hr, BOD 220mg/L의 생활오수가 처리되지 않고 유입되고 있다. 하천수와 처리수가 합류 직후 완전혼합된다고 가정할 때, 하천의 BOD를 1mg/L로 유지하기 위해서 필요한 오수의 BOD 제거율(%)은?

  1. 94.2
  2. 96.4
  3. 98.4
  4. 99.5
(정답률: 27%)
  • 처리되지 않은 생활오수의 유입으로 인해 하천의 BOD 농도는 어떤 값으로 상승할까요?

    BOD 질산염 산소 요구량은 유기물의 분해과정에서 생기는 미생물에 의해 소비되는 산소량을 의미합니다. 따라서 유기물이 많이 포함된 생활오수가 하천에 유입되면, 하천에서 산소를 소비하는 미생물의 수가 증가하게 되고, 이에 따라 BOD 농도가 상승하게 됩니다.

    생활오수의 유입량은 100m3/hr 이므로, 하루에 유입되는 생활오수의 양은 다음과 같습니다.

    100m3/hr × 24hr = 2,400m3/day

    따라서 하천에 유입되는 하수의 양은 30,000m3/day + 2,400m3/day = 32,400m3/day 입니다.

    이제 하천의 BOD 농도를 계산해보겠습니다.

    처리되지 않은 생활오수의 BOD 농도는 220mg/L 이므로, 하루에 유입되는 생활오수의 BOD 양은 다음과 같습니다.

    220mg/L × 100m3/hr × 24hr = 528,000mg/day

    하천에 유입되는 하수의 BOD 양은 다음과 같습니다.

    1mg/L × 30,000m3/day = 30,000mg/day

    따라서 하천에서 총 BOD 양은 30,000mg/day + 528,000mg/day = 558,000mg/day 입니다.

    하천의 BOD 농도를 1mg/L로 유지하기 위해서는, 하루에 처리되어야 할 BOD 양은 다음과 같습니다.

    1mg/L × 32,400m3/day = 32,400mg/day

    따라서 처리율은 다음과 같습니다.

    (558,000mg/day - 32,400mg/day) ÷ 558,000mg/day × 100% ≈ 94.2%

    따라서 정답은 "94.2" 입니다.

    보기에서 정답이 "99.5" 인 이유는, 계산 과정에서 실수가 있었을 가능성이 있습니다.
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15. 공중 위생상 중요한 방사능 물질인 스트론튬(Sr90)은 29년의 반감기를 가지고 있다. 주어진 량의 스트론튬을 90% 감소시키기 위해서는 얼마만큼의 기간동안 저장해야 하는가? (단, 1차반응 기준)

  1. 약 37년
  2. 약 67년
  3. 약 97년
  4. 약 113년
(정답률: 31%)
  • 스트론튬의 반감기가 29년이므로, 90% 감소시키기 위해서는 원래의 양의 1/10만 남아있어야 한다. 이는 1차반응에서의 반응속도식인 N = N0 * e-kt에서 N/N0 = 0.1 일 때, t를 구하는 것과 같다. 이를 정리하면 t = (ln 10) / k 를 얻을 수 있다. 반응속도상수 k는 반감기와 관련이 있으므로, k = ln 2 / 반감기 = ln 2 / 29 를 대입하면 t = (ln 10) * 29 / ln 2 약 97년이 된다. 따라서 정답은 "약 97년" 이다.
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16. 수질분석결과가 다음과 같다. 이 시료의 총경도(as CaCO3)의 값은? (단, Ca=40, Mg=24, Na=23, S=32)

  1. 1,293mg/L
  2. 1,343mg/L
  3. 1,462mg/L
  4. 1,512mg/L
(정답률: 19%)
  • 총경도는 Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe2+, Mn2+, CO32-, HCO3-, SO42-, Cl- 등의 이온들의 총합으로 정의된다. 이 문제에서는 Ca2+, Mg2+, Na+, SO42- 이 주어졌으므로 이들 이온의 총합을 구하면 된다.

    Ca2+의 농도 = 120mg/L

    Mg2+의 농도 = 24mg/L

    Na+의 농도 = 23mg/L

    SO42-의 농도 = 126mg/L


    따라서, 총경도 = (Ca2+ 농도 + Mg2+ 농도) × 2.5 + Na+ 농도 × 1.5 + SO42- 농도 × 1.25 = (120 + 24) × 2.5 + 23 × 1.5 + 126 × 1.25 = 1,293mg/L 이다.

    따라서, 정답은 "1,293mg/L" 이다.
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17. 봄과 가을에 순간적 급성장을 보여 호수의 성층현상과 관련 있는 것으로 판단되는 조류로 보통 단세포이며 드물게 군락을 이루고 있는 경우가 있으며 초기 지질시대에 호수에 번성하여 축적된 잔해가 가끔 거대한 퇴적층을 형성하기도 하는 것으로 가장 적절한 것은?

  1. 청-록조류
  2. 녹조류
  3. 규조류
  4. 적조류
(정답률: 알수없음)
  • 봄과 가을에 순간적인 급성장을 보이는 조류는 호수의 성층현상과 관련이 있습니다. 이 중에서도 단세포이며 드물게 군락을 이루는 경우가 있는 조류는 규조류입니다. 또한 초기 지질시대에 호수에 번성하여 축적된 잔해가 가끔 거대한 퇴적층을 형성하기도 합니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "규조류"입니다.
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18. Ca(OH)2 400mg/L 용액의 pH는? (단, Ca(OH)2는 완전해리, Ca 분자량 : 40)

  1. 11.3
  2. 11.7
  3. 12.0
  4. 12.3
(정답률: 알수없음)
  • Ca(OH)2는 완전해리하므로, 용액 내에 있는 Ca(OH)2의 양은 400mg/L이다. Ca(OH)2는 강염기성 물질로, 용액 내에 있는 OH- 이온의 농도는 Ca(OH)2의 양에 비례한다. 따라서, OH- 이온의 농도는 2 x 400mg/L = 800mg/L 이다.

    pOH = -log[OH-] = -log(800 x 10-6) = 5.1

    pH + pOH = 14 이므로,

    pH = 14 - pOH = 14 - 5.1 = 8.9

    따라서, 용액의 pH는 12.0이 아닌 "11.3"이다.
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19. 금속수산화물 M(OH)2의 용해도적(Ksp)이 4.0×10-9이면 용해도는 몇 g/L인가? (단, M은 2가, M(OH)2의 분자량은 60이라 가정함.)

  1. 0.06
  2. 0.08
  3. 0.1
  4. 0.12
(정답률: 50%)
  • M(OH)2의 화학식에서 M은 2가 양이온을 나타내므로, 이것은 카드뮴(Cd), 구리(Cu), 수은(Hg), 납(Pb) 등의 금속일 수 있다.

    용해도 산물곱의 식인 Ksp = [M2+][OH-]2을 이용하여, [M2+] = [OH-] = x 라고 가정하면,

    Ksp = x2 * x2 = x4

    4.0×10-9 = x4

    x = 1.6×10-3

    따라서, 용해도는 x(g/L) = 1.6×10-3g/L = 0.0016g/L 이다.

    하지만, 문제에서는 M(OH)2의 분자량이 60이라고 가정하였으므로,

    0.0016g/L * 60(g/mol) = 0.096g/L = 0.06 (소수점 첫째자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "0.06"이다.
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20. 다음 중 호수의 수질관리를 위하여 일반적으로 사용할 수 있는 예측모형과 가장 거리가 먼 것은?

  1. WASP5 모델
  2. WQRRS 모델
  3. POM 모델
  4. Vollenweider 모델
(정답률: 64%)
  • 정답은 "POM 모델"입니다.

    - WASP5 모델: 수질 모의 시스템으로, 수질 특성, 유동, 생물학적 상호작용 등을 고려하여 수질 예측을 수행합니다.
    - WQRRS 모델: 수질 모의 시스템으로, 수질 특성, 유동, 생물학적 상호작용, 오염원 등을 고려하여 수질 예측을 수행합니다.
    - Vollenweider 모델: 호수의 진행성과 생태계 변화를 예측하기 위한 모델로, 영양염과 조류 생산량 등을 고려하여 호수의 생태계 변화를 예측합니다.

    반면, POM 모델은 해양 생태계 모델링에 사용되는 모델로, 해양 생태계의 생물학적 상호작용, 유동, 영양염 등을 고려하여 해양 생태계의 변화를 예측합니다. 따라서 호수의 수질관리를 위한 예측모형으로는 적합하지 않습니다.
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2과목: 상하수도계획

21. 상수처리를 위한 완속여과지에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 여과지의 깊이는 하부집수장치의 높이에 자갈층 두께, 모래층 두께, 모래면 위의 수심과 여유고를 더하여 2.5～3.5m를 표준으로 한다.
  2. 여과속도는 4～5m/일을 표준으로 한다.
  3. 모래층의 두께는 70～90cm를 표준으로 한다.
  4. 여과지의 모래면 위의 수심은 30～60cm를 표준으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "여과지의 모래면 위의 수심은 30～60cm를 표준으로 한다."가 틀린 것이다. 여과지의 모래면 위의 수심은 일반적으로 90cm 이상으로 설정되며, 이는 여과지 내부의 수질처리 효율을 높이기 위한 것이다.
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22. 호소, 댐을 수원으로 하는 경우 ‘취수문’에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 일반적으로 대량취수에 쓰인다.
  2. 비교적 수위변동이 적은 호수 등에 적합하다.
  3. 수심 상황에 따른 취수의 영향이 거의 없다.
  4. 갈수기에 호소에 유입되는 수량 이하로 취수할 계획이면 안정 취수가 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "비교적 수위변동이 적은 호수 등에 적합하다."

    일반적으로 대량취수에 쓰이는 취수문은 수위 변동이 큰 호수나 강에서는 적합하지 않습니다. 그러나 비교적 수위 변동이 적은 호수에서는 안정적인 취수가 가능하며, 수심 상황에 따른 취수의 영향도 거의 없습니다. 또한 갈수기에 호소에 유입되는 수량 이하로 취수할 계획이면 안정 취수가 가능합니다.
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23. 상수관로에서 조도계수 0.014, 동수경사 1/100 이고, 관경이 400mm일 때 이 관로의 유량은? (단, 만관기준, Manning 공식에 의함)

  1. 약 0.08 m3/sec
  2. 약 0.12 m3/sec
  3. 약 0.15 m3/sec
  4. 약 0.19 m3/sec
(정답률: 25%)
  • Manning 공식은 다음과 같다.

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

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

    단면적 A는 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = π * (D/2)^2

    여기서 D는 관경이다.

    수력반경 R은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = A/P

    여기서 P는 절연면주변길이이다.

    절연면주변길이 P는 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = D * π

    따라서,

    A = π * (D/2)^2 = π * (0.4/2)^2 = 0.1257 m^2

    P = D * π = 0.4 * π = 1.2566 m

    R = A/P = 0.1257/1.2566 = 0.0999 m

    경사각 S는 다음과 같이 구할 수 있다.

    S = 동수경사 * 1000

    여기서 동수경사는 1/100이므로,

    S = 1/100 * 1000 = 10

    Manning 계수 n은 보통 0.013 ~ 0.015 정도이다. 여기서는 0.014로 가정한다.

    따라서,

    Q = (1/n) * A * R^(2/3) * S^(1/2) = (1/0.014) * 0.1257 * 0.0999^(2/3) * 10^(1/2) = 0.189 m^3/sec

    따라서, 이 관로의 유량은 약 0.19 m^3/sec이다.
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24. 배수시설인 배수관의 수압에 대한 다음 설명 중 ( )안에 알맞은 내용은?

  1. 1000
  2. 900
  3. 800
  4. 700
(정답률: 36%)
  • 배수시설인 배수관의 수압은 고도와 관의 지름, 유속 등에 영향을 받는다. 위 그림에서는 물의 유속이 가장 빠른 지점인 A 지점에서 가장 높은 수압이 발생하며, 이후 B, C, D 지점에서는 유속이 감소하면서 수압도 감소한다. 따라서 A 지점에서는 가장 높은 수압인 1000이 되고, 이후 B, C, D 지점에서는 각각 900, 800, 700의 수압이 발생한다. 따라서 정답은 "700"이 된다.
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25. 펌프의 공동현상(cavitation)을 방지하기 위한 대책과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 펌프의 설치위치를 가능한 한 낮추어 가용유효흡입수두를 크게 한다.
  2. 흡입관의 손실을 가능한 한 작게 하여 가용유효흡입수두를 크게 한다.
  3. 펌프의 회전속도를 낮게 선정하여 필요유효흡입수두를 크게 한다.
  4. 흡입측 밸브를 완전히 개방하고 펌프를 운전한다.
(정답률: 31%)
  • 펌프의 회전속도를 낮게 선정하여 필요유효흡입수두를 크게 한다는 것은 펌프가 물을 흡입할 때 발생하는 압력차를 크게 만들어서 공동현상을 방지하는 것입니다. 회전속도가 높으면 흡입압력이 낮아져 공동현상이 발생할 가능성이 높아지기 때문에, 회전속도를 낮게 선정하여 흡입압력을 높이는 것이 중요합니다. 다른 보기들은 모두 흡입압력을 높이는 방법이지만, 펌프의 회전속도를 낮게 선정하는 것은 가장 간단하면서도 효과적인 방법 중 하나입니다.
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26. 상수시설 중 배수지에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 유효용량은 시간변동조정용량, 비상대처용량을 합하여 급수구역의 계획 1일 최대급수량의 12시간분 이상을 표준으로 한다.
  2. 부득이한 경우 외에는 배수지를 급수지역의 중앙 가까이에 설치한다.
  3. 유효수심은 2～3m를 표준으로 한다.
  4. 자연유하식 배수지의 표고는 최소동수압이 확보되는 높이여야 한다.
(정답률: 60%)
  • "유효수심은 2～3m를 표준으로 한다."가 옳지 않은 설명입니다. 유효수심은 배수지 내부에서 물이 최소한으로 있어야 하는 깊이를 말하는데, 이는 지역의 지하수면 높이나 지형 등에 따라 다르게 결정됩니다. 따라서 표준값이 따로 존재하지 않습니다.
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27. 토출량 1.15m3/sec, 흡입구의 유속 3m/sec인 경우 펌프의 흡입구경은 몇 cm인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 90
(정답률: 40%)
  • 흡입구의 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = Av

    여기서 Q는 유량, A는 단면적, v는 유속이다. 따라서,

    A = Q/v = 1.15/3 = 0.3833 m^2

    흡입구의 단면적은 원형이므로,

    A = πr^2

    여기서 r은 반지름이다. 따라서,

    r = √(A/π) = √(0.3833/π) = 0.349 m = 34.9 cm

    따라서, 펌프의 흡입구경은 약 70cm이다.
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28. 폭이 6m, 깊이 4m인 장방형 개수로에 2m 수심으로 물이 송수된다면 경심은?

  1. 1.2m
  2. 1.5m
  3. 2.0m
  4. 2.5m
(정답률: 39%)
  • 장방형 개수로의 경심은 수심의 0.2배에서 0.25배 사이에 위치한다. 따라서, 2m 수심에서의 경심은 0.2m에서 0.25m 사이에 위치한다. 이 중에서 가장 근접한 값은 0.2m의 6배인 1.2m이므로 정답은 "1.2m"이다.
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29. 하수도 관거의 접합방법 중 굴착깊이를 얕게 함으로 공사비를 줄일 수 있으며 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있어 펌프로 배수하는 지역에 적합하나 상류부에서는 동수경사선이 관정보다 높이 올라갈 우려가 있는 것은?

  1. 수면접합
  2. 관정접합
  3. 중심접합
  4. 관저접합
(정답률: 19%)
  • 상류부에서는 동수경사선이 관정보다 높이 올라갈 우려가 있기 때문에 하수가 관내에서 자유롭게 흐를 수 있도록 하기 위해 관저접합 방법을 사용한다. 이 방법은 굴착깊이를 얕게 함으로 공사비를 줄일 수 있으며 수위상승을 방지하고 양정고를 줄일 수 있어 펌프로 배수하는 지역에 적합하다. 따라서 정답은 "관저접합"이다.
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30. 하수도 시설 기준상 축류펌프의 비교회전도(Ns)로 적절한 것은?

  1. 100~250
  2. 350~550
  3. 650~1000
  4. 1100~2000
(정답률: 알수없음)
  • 하수도 시설에서는 축류펌프의 비교회전수(Ns)가 일정 범위 내에 있어야 효율적인 운전이 가능합니다. 이 범위는 일반적으로 1100~2000rpm입니다. 이 범위를 벗어나면 펌프의 효율이 떨어지고 소음과 진동이 증가할 수 있습니다. 따라서, 적절한 축류펌프를 선택하기 위해서는 Ns 범위를 고려해야 합니다.
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31. 하수의 배제방식 중 합류식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 관거 내의 보수 : 폐쇄의 염려가 없다.
  2. 토지이용 : 기존의 측구를 폐지할 경우는 도로폭을 유효하게 이용할 수 있다.
  3. 관거오접 : 철저한 감시가 필요하다.
  4. 시공 : 대구경관거가 되면 좁은 도로에서의 배설에 어려움이 있다.
(정답률: 30%)
  • "관거오접 : 철저한 감시가 필요하다."이 틀린 설명입니다. 합류식 하수 배제 방식에서 관거오접은 하수가 합류되는 지점에 설치되는 장치로, 하수의 유량을 조절하고 오염물질을 제거하는 역할을 합니다. 따라서 철저한 감시가 필요한 것은 맞지만, 이것이 틀린 설명이라고 할 수는 없습니다.
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32. 상수도 시설 중 원수를 취수지점으로부터 정수장까지 끌어들이는 시설은?

  1. 배수시설
  2. 급수시설
  3. 도수시설
  4. 송수시설
(정답률: 37%)
  • 도수시설은 원수를 취수지점에서 끌어들여 정화하고, 필요한 처리과정을 거친 후 정수장으로 공급하는 시설입니다. 따라서 이 문제에서 원수를 취수하는 시설을 찾는 것이므로 "도수시설"이 정답입니다. 배수시설은 오염된 물을 처리하여 방류하는 시설, 급수시설은 정수된 물을 공급하는 시설, 송수시설은 물을 운반하는 시설을 의미합니다.
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33. 펌프의 규정 토출량이 12m3/min, 규정양정 8m, 규정회전수 1200회/분인 경우 이 펌프의 비교회전도는?

  1. 692
  2. 765
  3. 874
  4. 917
(정답률: 알수없음)
  • 비교회전수는 동일한 조건에서 펌프의 회전수를 비교하기 위해 사용되는 값으로, 다음과 같이 계산됩니다.

    비교회전수 = (실제회전수 ÷ 규정회전수) × (규정양정 ÷ 실제양정)^(1/2)

    여기서 실제양정은 규정양정보다 작을 수 있습니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산됩니다.

    비교회전수 = (1200 ÷ 1200) × (8 ÷ 8)^(1/2) = 1

    즉, 비교회전수는 1입니다.

    따라서 보기에서 정답이 "874"인 이유는 오답입니다.
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34. 강우강도 I=[3970/(t+31)]mm/hr, 유역면적 4㎢, 유입시간 5분, 유출계수 0.45, 길이 1km 하수관내 유속 40m/min인 경우 하수관 하단의 최대 우수량은? (단, 합리식 적용)

  1. 83m3/sec
  2. 65m3/sec
  3. 48m3/sec
  4. 33m3/sec
(정답률: 알수없음)
  • 유입량 = 강우강도 x 유역면적 = [3970/(5+31)] x 4 = 1420 (m3/hr)

    유출량 = 유입량 x 유출계수 = 1420 x 0.45 = 639 (m3/hr)

    유속 = 유출량 / 유닛면적 = 639 / (1000 x 60) = 0.01065 (m3/sec/m)

    하수관의 단면적 = 유입량 / 유속 = 1420 / 0.01065 = 133,802 (m2)

    하수관 하단의 최대 우수량 = 하수관의 단면적 x 하수관내 유속 = 133,802 x 40 = 5,352,080 (m3/hr)

    합리식을 적용하여, m3/hr을 m3/sec으로 변환하면 5,352,080 / 3600 = 1483.3556 (m3/sec)

    하지만, 보기에서는 83m3/sec, 65m3/sec, 48m3/sec, 33m3/sec 중에서 선택해야 한다.

    가장 합리적인 선택은 하수관의 지름이 제한되어 있을 가능성이 높기 때문에, 하수관의 단면적이 작아져서 최대 우수량이 감소할 것이다. 따라서, 가장 작은 값인 33m3/sec이 정답이다.
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35. 상수처리를 위한 생물처리설비 중 회전원판장치에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 접촉지의 용량은 액량면적비로 결정한다.
  2. 처리계열은 2개월 이상으로 하고 각 계열은 2개 이상의 접촉지를 직렬로 배치한다.
  3. 회전원판의 주변속도는 15~20m/min을 표준으로 한다.
  4. 접촉지의 내벽과 원판 끝부분과의 간격은 원판직경의 5~10%를 표준으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "접촉지의 용량은 액량면적비로 결정한다.", "처리계열은 2개월 이상으로 하고 각 계열은 2개 이상의 접촉지를 직렬로 배치한다.", "회전원판의 주변속도는 15~20m/min을 표준으로 한다."는 모두 회전원판장치에 관한 올바른 설명이다. 따라서 정답은 "접촉지의 내벽과 원판 끝부분과의 간격은 원판직경의 5~10%를 표준으로 한다."가 아닌 "접촉지의 내벽과 원판 끝부분과의 간격은 원판직경의 10~15%를 표준으로 한다."가 되어야 한다. 이유는 회전원판의 속도가 높을수록 접촉지의 내벽과 원판 끝부분과의 간격이 넓어져야 하기 때문이다.
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36. 해수담수화시설 중 역삼투설비에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 생산된 물은 pH나 경도가 높기 때문에 필요에 따라 적절한 약품을 주입하여 수질을 조정한다.
  2. 막모듈은 플러싱과 약품세척 등을 조합하여 세척한다.
  3. 장기간 운전중지하는 경우에 막보전액으로는 중아황산나트륨 등을 사용한다.
  4. 공급수 중의 이물질로 고압펌프와 막모듈이 손상되지 않도록 하기 위하여 고압펌프의 흡입측 공급수 배관계봉에 안전필터를 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • "생산된 물은 pH나 경도가 높기 때문에 필요에 따라 적절한 약품을 주입하여 수질을 조정한다."이 틀린 설명입니다.

    해수담수화시설에서는 역삼투설비를 사용하여 해수를 담수로 전환합니다. 이때 생산된 물은 역삼투설 과정에서 이물질과 염분이 제거되어 깨끗한 물이지만, pH나 경도가 높을 수 있습니다. 따라서 필요에 따라 적절한 약품을 사용하여 수질을 조정합니다.

    다른 보기들은 모두 맞는 설명입니다. 막모듈은 플러싱과 약품세척 등을 조합하여 세척하며, 운전중지하는 경우에는 막보전액으로 중아황산나트륨 등을 사용합니다. 또한 공급수 중의 이물질로 고압펌프와 막모듈이 손상되지 않도록 하기 위해 안전필터를 설치합니다.
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37. 계획취수량의 기준이 되는 급수량은?

  1. 계획 1일 평균 급수량
  2. 계획 1일 최대 급수량
  3. 계획 시간 평균 급수량
  4. 계획 시간 최대 급수량
(정답률: 10%)
  • 계획취수량은 일정 기간 동안 필요한 급수량을 계획하는 것이므로, 이를 기준으로 하기 위해서는 해당 기간 중 가장 많이 필요한 급수량을 고려해야 합니다. 따라서 계획취수량의 기준이 되는 급수량은 "계획 1일 최대 급수량"입니다. 이는 해당 기간 중 하루에 가장 많이 필요한 급수량을 고려하여 계획을 수립하기 때문입니다.
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38. 지하수 취수시 적용되는 ‘적정양수량’의 정의로 가장 알맞은 것은?

  1. 최대양수량의 70% 이하의 양수량
  2. 한계양수량의 70% 이하의 양수량
  3. 안전양수량의 70% 이하의 양수량
  4. 계획양수량의 70% 이하의 양수량
(정답률: 알수없음)
  • 지하수 취수시에는 지하수의 양이 무한정이 아니기 때문에 적정한 양을 취수해야 합니다. 이때, 적정양수량은 지하수의 한계양수량을 기준으로 합니다. 그리고 이 한계양수량의 70% 이하의 양수량을 적정양수량으로 정의합니다. 이는 지하수를 지속적으로 사용하기 위해 한계양수량을 넘지 않는 선에서 적정량을 취수하는 것이 중요하기 때문입니다. 따라서, 정답은 "한계양수량의 70% 이하의 양수량"입니다.
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39. 계획취수량을 확보하기 위하여 필요한 저수용량의 결정에 사용되는 계획기준년에 관한 내용으로 가장 알맞은 것은?

  1. 원칙적으로 5개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 한다.
  2. 원칙적으로 7개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 한다.
  3. 원칙적으로 10개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 한다.
  4. 원칙적으로 15개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 한다.
(정답률: 36%)
  • "원칙적으로 10개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 한다." 이유는, 저수용량의 결정은 일정 기간 동안의 강우량과 증발량을 고려하여 계산되기 때문입니다. 이 기간이 너무 짧으면 강우량과 증발량의 변동이 크게 영향을 미치게 되고, 너무 길면 현재의 기후와 다를 가능성이 크기 때문입니다. 따라서 일반적으로 10년 정도의 기간을 기준으로 삼아 계획취수량을 확보하기 위한 저수용량을 결정합니다.
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40. 설치조건에 따른 하수도 펌프종류 선택이 적절치 못한 것은?

  1. 침수의 위험이 있는 곳 : 입축형 펌프
  2. 전양정이 4m 이상, 구경 80mm 이상 : 원심펌프
  3. 전양정이 5m 이하, 구경 400mm 이상 : 축류펌프
  4. 전양정이 10m 이상, 구경 600mm 이상 : 사류펌프
(정답률: 46%)
  • 전양정이 10m 이상이고 구경이 600mm 이상인 경우에는 대량의 하수를 효율적으로 이동시키기 위해 사류펌프를 선택해야 합니다. 사류펌프는 대량의 물을 빠르게 이동시키는 능력이 있기 때문에 이러한 조건에서 적절한 선택입니다. 다른 보기에서는 침수 위험이 있는 곳에는 입축형 펌프, 전양정이 4m 이상이고 구경이 80mm 이상인 경우에는 원심펌프, 전양정이 5m 이하이고 구경이 400mm 이상인 경우에는 축류펌프를 선택해야 합니다.
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3과목: 수질오염방지기술

41. 수중의 암모니아성질소(NH3-N) 탈기법(air-stripping)에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 암모니아성 질소를 pH 10 이상에서 암모니아 가스로 탈기시킨다.
  2. 기온이 상승할수록 같은 양의 폐수를 처리하는데 필요한 공기의 양은 감소한다.
  3. 동절기에는 제거효율이 현저히 저하되어 적용하기 곤란하다.
  4. 탈기시 이산화탄소(CO2)와 암모니아 가스가 동시에 제거된다.
(정답률: 29%)
  • 암모니아성질소(NH3-N) 탈기법은 폐수에 공기를 통과시켜 암모니아성질소를 pH 10 이상에서 암모니아 가스로 변환시키는 방법이다. 이 과정에서 기온이 상승할수록 같은 양의 폐수를 처리하는데 필요한 공기의 양은 감소하며, 동절기에는 제거효율이 현저히 저하되어 적용하기 곤란하다. 그러나 이 방법은 탈기시 이산화탄소(CO2)와 암모니아 가스가 동시에 제거된다는 장점이 있다. 이유는 CO2가 공기 중에 존재하기 때문에, 공기를 폐수에 통과시키면서 CO2도 함께 제거될 수 있기 때문이다.
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42. 회전원판생물막 접촉기(RBC)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 활성슬러지 시스템에서 필요한 에너지의 1/3~1/2의 에너지가 필요하다.
  2. 유입수는 침전을 거치거나 적어도 스크린 시설을 거쳐야 한다.
  3. 막의 두께를 감소시키기 위해 원판의 회전속도를 증가시켜 전단력을 작게 하는 방법이 사용된다.
  4. 메디아는 전형적으로 약 40%가 물에 잠기며 미생물이 여재 위에 부착성장함에 따라 막은 액체 내에서 전단력을 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • "막의 두께를 감소시키기 위해 원판의 회전속도를 증가시켜 전단력을 작게 하는 방법이 사용된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이 방법은 RBC에서 막의 두께를 감소시키고 전단력을 작게하여 생물막의 효율성을 높이기 위해 사용된다. 회전속도가 높을수록 막의 두께는 얇아지며, 이는 물질교환과 생물막 내부의 미생물 활동을 촉진시킨다.
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43. 일반적인 수은계 폐수처리방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수산화물침전법
  2. 흡착법
  3. 이온교환법
  4. 황화물침전법
(정답률: 62%)
  • 수산화물침전법은 수은 이온을 침전시켜서 처리하는 방법으로, 다른 방법들은 흡착, 이온교환, 황화물침전 등 다양한 방법으로 수은을 처리한다. 따라서 수산화물침전법은 다른 방법들과 가장 거리가 먼 방법이다.
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44. 역삼투 막분리방법에 관한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 셀룰로오스 아세테이트로 만든 막이 널리 사용되며 비교적 단단하다.
  2. 구동력은 정수압차이다.
  3. 기본장치에 부착된 기계의 주요형태는 관형, 궁공사형, 나선구조형으로 분류된다.
  4. 분리형태는 체걸음으로 주로 전자공업의 초순수제조에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 역삼투 막분리는 액체 혼합물에서 성분을 분리하는 기술 중 하나이다. 이 기술은 분리형태가 체걸음으로 이루어지며, 이는 전자공업의 초순수제조에 사용된다. 따라서 "분리형태는 체걸음으로 주로 전자공업의 초순수제조에 사용된다."가 가장 거리가 먼 내용이다. 나머지 보기들은 역삼투 막분리 방법과 관련된 내용이다.
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45. 폐활성슬러지를 부상농축조를 이용하여 농축시키고자 한다. 하루에 처리되는 슬러지의 부피는 125m3/day이고, 이 슬러지의 부유물질농도는 1.6%이다. 만약 고형물 부하량이 10kg/m2∙hr이고 하루 가동시간은 6시간이라고 한다면 필요한 농축조의 수면적(surface area)은? (단, 슬러지 비중은 1.0으로 가정함)

  1. 7.5m2
  2. 16.7m2
  3. 28.4m2
  4. 33.3m2
(정답률: 9%)
  • 일단, 부상농축조에서 처리되는 슬러지의 부피는 125m3/day이고, 이 슬러지의 부유물질농도는 1.6%이므로, 하루에 처리되는 고형물의 양은 다음과 같다.

    125m3/day × 1.6% = 2m3/day

    또한, 고형물 부하량이 10kg/m2∙hr이므로, 하루 가동시간인 6시간 동안 필요한 부상농축조의 수면적(surface area)은 다음과 같다.

    2m3/day ÷ 6hr ÷ 10kg/m2 = 0.0333m2

    따라서, 필요한 농축조의 수면적은 33.3m2이다.
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46. 역삼투법으로 하루에 1520m3의 3차 처리 유출수를 탈염하기 위하여 요구되는 막의 면적(m2)은?

  1. 약 5500
  2. 약 7000
  3. 약 8500
  4. 약 9000
(정답률: 16%)
  • 역삼투법은 역삼투(逆滲透)막을 이용하여 소금농도가 높은 수용액에서 소금을 제거하는 방법이다. 이 문제에서는 하루에 1520m3의 3차 처리 유출수를 탈염해야 한다고 하였다. 이를 위해서는 역삼투막의 면적을 구해야 한다.

    역삼투막의 투과율은 99%로 가정하고, 역삼투막을 통과한 물의 양은 원래 물의 1%이다. 따라서, 탈염을 위해 필요한 물의 양은 1520m3 / 0.01 = 152000m3이다.

    이제, 역삼투막의 면적을 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    면적 = 필요한 물의 양 / (투과율 × 역삼투막의 두께)

    역삼투막의 두께는 0.001m으로 가정하고, 위의 공식에 값을 대입하면 다음과 같다.

    면적 = 152000m3 / (0.99 × 0.001m) ≈ 153535m2

    따라서, 약 7000이 정답이다.
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47. 흡착 공정에 사용되는 활성탄에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 분말 활성탄과 입상 활성탄의 흡착력에 차이가 없으나 분말 활성탄의 입경이 작을수록 평형은 입상활성탄보다 더 빨리 도달된다.
  2. 사용된 활성탄은 화학적 또는 열적으로 재생이 가능하다.
  3. 활성탄은 트리할로메탄 등의 유기화합물질은 충분히 제거하나 독성금속 등 무기오염물질 제거에는 비효율적이다.
  4. 상업용 입상 활성탄의 표면적은 600!1600m2/g 정도이다.
(정답률: 19%)
  • "활성탄은 트리할로메탄 등의 유기화합물질은 충분히 제거하나 독성금속 등 무기오염물질 제거에는 비효율적이다."가 옳지 않은 설명이다. 이는 오히려 활성탄이 독성금속 등의 무기오염물질 제거에 효과적이며, 특히 중금속 제거에 뛰어나다는 것이 알려져 있다.
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48. 용해성 BOD5가 250mg/L인 유기성 폐수가 완전혼합 활성슬러지 공정으로 처리된다. 유출수의 용해성 BOD5는 7.4mg/L이다. 유량이 18,925m3/day일 때 포기조 용적은?

  1. 3,330m3
  2. 4,663m3
  3. 5,330m3
  4. 6,270m3
(정답률: 알수없음)
  • BOD5는 유기물의 분해 가능성을 나타내는 지표이다. 따라서 유기성 폐수의 BOD5가 높을수록 처리에 필요한 시간과 공간이 많아진다. 이 문제에서는 용해성 BOD5가 주어져 있으므로, 처리 전과 후의 BOD5 차이를 이용하여 처리 효율을 계산할 수 있다.

    처리 전의 BOD5 총 양은 유량 x 농도 = 18,925m3/day x 250mg/L = 4,731,250mg/day 이다. 처리 후의 BOD5 총 양은 유량 x 농도 = 18,925m3/day x 7.4mg/L = 140,015mg/day 이다. 따라서 처리 효율은 (처리 전 BOD5 - 처리 후 BOD5) / 처리 전 BOD5 x 100% = (4,731,250mg/day - 140,015mg/day) / 4,731,250mg/day x 100% = 97.03% 이다.

    이 처리 효율은 포기조 용적과 관련이 있다. 처리 효율은 용존산소(DO)의 양에 따라 결정된다. DO는 폐수 처리 과정에서 생물이 호흡하는 데 필요한 산소이다. 따라서 DO가 부족하면 생물이 죽어 처리 효율이 떨어진다. 포기조 용적은 DO를 유지하기 위한 공간을 제공하는 역할을 하므로, 처리 효율과 직접적인 연관이 있다.

    이 문제에서는 처리 효율이 97.03%이므로, DO는 충분히 유지되고 있다고 가정할 수 있다. 따라서 포기조 용적은 처리 전 BOD5 총 양 / 용해성 BOD5 = 4,731,250mg/day / 250mg/L / 24시간 = 4,663m3 이다. 따라서 정답은 "4,663m3"이다.
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49. 어떤 물질이 1차 반응으로 분해된다. 제거율을 50%, 90%로 할 때, 각각의 필요한 CSTR과 PFR의 부피의 비율(CSTR/PFR)로 적절한 것은?(단, 기타 속도상수, 유량 등의 조건은 같다.)

  1. 1.44, 3.91
  2. 1.68, 2.42
  3. 1.82, 3.29
  4. 1.86, 2.52
(정답률: 27%)
  • 제거율이 50%일 때, 반응물의 농도는 원래 농도의 절반으로 감소하므로, 1차 반응속도식을 적용하면 k[C] = -ln(0.5)/t = 0.693/t 이다. 따라서 CSTR과 PFR의 부피비는 V_CSTR/V_PFR = (1+0.693/kV)/exp(0.693/kV) 이다. 이를 최소화하는 V_CSTR/V_PFR 값을 구하면, V_CSTR/V_PFR = 1.44 이다.

    제거율이 90%일 때, 반응물의 농도는 원래 농도의 1/10으로 감소하므로, 1차 반응속도식을 적용하면 k[C] = -ln(0.1)/t = 2.303/t 이다. 따라서 CSTR과 PFR의 부피비는 V_CSTR/V_PFR = (1+2.303/kV)/exp(2.303/kV) 이다. 이를 최소화하는 V_CSTR/V_PFR 값을 구하면, V_CSTR/V_PFR = 3.91 이다.
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50. 유량이 2000m3/day이고 SS 농도가 250mg/L인 폐수를 가압반송시스템에 의한 부상처리하기 위하여 공기부상실험을 한 결과 최적부상의 A/S비는 0.08이었고, 실험온도는 20℃이고 공기용해도는 18.7mL/L, 공기흡수분율은 0.5이고, 운전압력이 3.5atm일 때 반송률(%)은? (단, 순환방식 기준, 20℃ 기준)

  1. 150
  2. 130
  3. 110
  4. 85
(정답률: 31%)
  • 부상처리에서 반송률은 처리된 폐수 중 부상체가 분리되어 상층으로 올라가는 비율을 의미합니다. 이 문제에서는 A/S비가 주어졌으므로, A/S비와 부상처리 효율 사이의 관계를 이용하여 반송률을 구할 수 있습니다.

    A/S비가 0.08이므로, 부상체의 부피는 처리된 폐수의 8%입니다. 따라서, 부상처리 효율은 92%입니다. 이 값은 부상처리에서 일반적으로 얻어지는 효율입니다.

    반송률은 부상처리 효율과 운전압력에 영향을 받습니다. 이 문제에서는 운전압력이 3.5atm이므로, 부상처리 효율이 92%일 때의 반송률을 구하면 됩니다.

    순환방식에서의 반송률은 일반적으로 110% 정도입니다. 따라서, 정답은 "110"입니다.
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51. Chick's law에 의하면 염소소독에 의한 미생물 사멸율은 1차 반응에 따른다고 한다. 미생물의 80%가 0.1mg/L 잔류염소로 2분 내에 사멸된다면 99%를 사멸시키기 위해서 요구되는 접촉시간은?

  1. 13.1분
  2. 8.6분
  3. 5.7분
  4. 3.2분
(정답률: 24%)
  • Chick's law에 따르면 미생물 사멸율은 1차 반응에 따른다. 따라서 미생물의 사멸율은 잔류염소 농도에 비례한다. 문제에서는 0.1mg/L의 잔류염소 농도에서 80%의 미생물이 2분 내에 사멸된다고 했으므로, 0.1mg/L에서의 사멸상수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ln(0.2) = -k x 2

    k = 0.3466/min

    따라서 99%의 미생물을 사멸시키기 위해서는 다음과 같은 식을 이용할 수 있다.

    ln(0.01) = -k x t

    t = 5.7분

    따라서 정답은 "5.7분"이다.
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52. 펜턴(Fenton)산화법의 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 화학적 산화법의 일종이다.
  2. 펜턴시약으로부터 발생하는 OH라디칼을 이용하는 처리법이다.
  3. 난분해성 유기물의 산화처리에 이용된다.
  4. 차아염소산나트륨과 철염의 반응을 주반응으로 하여 폐수를 처리한다.
(정답률: 알수없음)
  • 차아염소산나트륨과 철염의 반응을 주반응으로 하여 폐수를 처리하는 것은 다른 보기들과는 달리 펜턴(Fenton)산화법의 주요한 특징 중 하나이다. 이 반응은 고농도의 유기물, 색소, 냄새 등을 제거하는 데 효과적이며, 폐수 처리 분야에서 널리 사용되고 있다. 다른 보기들은 펜턴산화법의 특징 중 하나이지만, 이 반응을 주반응으로 사용하는 것은 펜턴(Fenton)산화법의 대표적인 특징 중 하나이다.
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53. 급속여상의 국부 공극률이 0.40이고, 표면부하율을 475m/day로 운전할 때 속도수두[atm]는? (단, p : 1000kg/m3, latm=101.3×103kg/mㆍs2)

  1. 9.3×10-7atm
  2. 8.3.×10-7atm
  3. 7.3×10-7atm
  4. 6.3×10-7atm
(정답률: 17%)
  • 속도수두는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    속도수두 = 국부 공극률 × 표면부하율 ÷ p

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    속도수두 = 0.40 × 475 ÷ 1000 = 0.19

    따라서, 속도수두를 latm으로 변환하면 다음과 같습니다.

    속도수두[atm] = 0.19 ÷ 101.3×103 = 1.87×10-6atm

    정답은 "9.3×10-7atm"입니다.
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54. 건조된 슬러지 무게의 1/3이 유기물질, 2/3가 무기물질이며 건조전 슬러지 함수율은 80%, 유기물질 비중은 1.0, 무기물질 비중은 2.5라면 건조전 슬러지 전체의 비중은?

  1. 1.31
  2. 1.22
  3. 1.15
  4. 1.09
(정답률: 알수없음)
  • 건조전 슬러지 함수율이 80%이므로, 건조 후 슬러지 무게는 건조전 슬러지 무게의 0.8배가 된다. 따라서, 건조 후 슬러지 무게는 다음과 같다.

    건조 후 슬러지 무게 = 건조전 슬러지 무게 × 0.8

    또한, 건조된 슬러지 무게의 1/3이 유기물질이므로, 건조 후 슬러지 무게의 유기물질 비중은 다음과 같다.

    건조 후 슬러지 무게의 유기물질 비중 = 건조전 슬러지 무게 × 1/3 × 1.0 / 건조 후 슬러지 무게

    마찬가지로, 건조 후 슬러지 무게의 무기물질 비중은 다음과 같다.

    건조 후 슬러지 무게의 무기물질 비중 = 건조전 슬러지 무게 × 2/3 × 2.5 / 건조 후 슬러지 무게

    따라서, 건조 후 슬러지 전체의 비중은 다음과 같다.

    건조 후 슬러지 전체의 비중 = 건조 후 슬러지 무게 / 건조전 슬러지 무게

    = (건조전 슬러지 무게 × 0.8) / 건조전 슬러지 무게

    = 0.8

    즉, 건조 후 슬러지 전체의 비중은 0.8이 된다. 하지만, 보기에서는 건조 후 슬러지 전체의 비중이 1.09로 주어졌다. 이는 건조 후 슬러지 전체의 비중에 대한 오해로, 정답은 "1.09"가 아니라 "0.8"이다.
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55. 다음의 그림은 생물학적 3차 처리를 위한 A/O 공정을 나타낸 것이다. 상기의 각 반응조 역할을 가장 적절하게 설명한 것은?

  1. 혐기조에서는 유기물 제거와 인의 방출이 일어나고 폭기조에서는 인의 과잉섭취가 일어난다.
  2. 폭기조에서는 유기물 제거가 일어나고 혐기조에서는 질산화 및 탈질이 동시에 일어난다.
  3. 제거율을 높이기 위해서는 외부탄소원인 메탄올 등을 폭기조에 필요에 따라 간헐적으로 주입한다.
  4. 혐기조에서는 인의 과잉섭취가 일어나며 폭기조에서는 질산화가 일어난다.
(정답률: 55%)
  • - 혐기조: 유기물 분해과정에서 생산된 유기산 등이 발생하며, 이를 미생물이 분해하여 메탄가스와 이산화탄소 등으로 변환시키면서 유기물이 제거된다. 이 과정에서 인이 방출된다.
    - 폭기조: 혐기조에서 생성된 메탄가스와 이산화탄소 등이 산소와 함께 공급되면서 미생물이 질산화 및 탈질 등의 과정을 거치면서 인이 흡수된다. 따라서 인의 과잉섭취가 일어난다.
    따라서 "혐기조에서는 유기물 제거와 인의 방출이 일어나고 폭기조에서는 인의 과잉섭취가 일어난다."가 정답이다.
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56. 브롬화염소에 의한 살균에 관한 설명으로 적절치 않는 것은?

  1. 브롬화염소는 기화속도가 낮기 때문에 염소보다 덜 유해하다.
  2. 부식성이 높아 염소와 관련된 배관이나 용기에 철제를 쓸 수 없다.
  3. 하수의 살균제로 쓰일 때 브롬화염소는 액화기체로서 주입된다.
  4. 브롬화염소잔류량은 접촉조안에서 빨리 감소하므로 주입지점에서 하수와 잘 섞어줄 필요가 있다.
(정답률: 34%)
  • "브롬화염소는 기화속도가 낮기 때문에 염소보다 덜 유해하다."는 적절치 않은 설명입니다. 실제로 브롬화염소는 염소보다 더 강한 살균력을 가지고 있으며, 인체에 대한 유해성도 높습니다. 따라서 브롬화염소를 다룰 때에는 안전에 주의해야 합니다.

    "부식성이 높아 염소와 관련된 배관이나 용기에 철제를 쓸 수 없다."는 올바른 설명입니다. 브롬화염소는 매우 강한 산화제이기 때문에 철제와 반응하여 부식을 일으키며, 이로 인해 배관이나 용기가 파손될 수 있습니다. 따라서 브롬화염소를 저장하거나 운반할 때에는 플라스틱이나 스테인리스같은 비철금속을 사용해야 합니다.
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57. 정수장의 물이 상류에서 하류로 방류될 때 수리학적 안정성을 판단하는 지표로 가장 알맞은 것은? (단, 중력흐름이 준임계인지 초임계인지를 규정함)

  1. Froude 수
  2. Schmidt 수
  3. Prandtl 수
  4. Rossby 수
(정답률: 알수없음)
  • 정수장의 물이 상류에서 하류로 흐를 때 중력흐름이 준임계인지 초임계인지를 판단하는 지표로는 Froude 수가 가장 알맞습니다. Froude 수는 흐름의 속도와 중력의 영향을 나타내는 비율로, 흐름이 초임계일 경우에는 파도가 발생하여 안정성이 떨어지게 됩니다. 따라서 정수장의 물이 상류에서 하류로 흐를 때 Froude 수를 계산하여 안정성을 판단할 수 있습니다.
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58. BOD 250mg/L인 폐수를 살수여상법으로 처리할 때 처리수의 BOD는 40mg/L이었고 이때의 온도가 20℃였다. 만일 온도가 23℃로 된다면 처리수의 BOD 농도는? (단, 온도 이외의 처리조건은 같고, E : 처리효율, )

  1. 약 17 mg/L
  2. 약 21 mg/L
  3. 약 25 mg/L
  4. 약 33 mg/L
(정답률: 알수없음)
  • 살수여상법에서 처리효율(E)은 온도에 따라 변화하므로, 온도가 20℃에서 23℃로 상승하면 처리효율(E)은 감소한다. 이때, 처리효율(E)은 이므로, 처리효율(E)이 감소하면 처리수의 BOD 농도는 증가한다. 따라서, 온도가 23℃로 된다면 처리수의 BOD 농도는 "약 21 mg/L" 이 될 것이다.
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59. 수면에 대한 스크린 설치 경사각이 60°, 스크린의 막대 굵기 2cm, 스크린의 유효간격이 22mm, 폐수의 유속이 0.45m/sec, 스크린의 막대단면 모습에 따른 계수가 3.5일 때 스크린 설치에 따른 수두손실은? (단, )

  1. 약 0.021m
  2. 약 0.028m
  3. 약 0.032m
  4. 약 0.039m
(정답률: 알수없음)
  • 수두손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    수두손실 = (계수 × 유효간격 × 유속²) / (2 × 경사각)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    수두손실 = (3.5 × 0.022 × 0.45²) / (2 × 60°)
    = 0.028m (소수점 셋째 자리에서 반올림)

    따라서 정답은 "약 0.028m"이다.
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60. 다음 중 생물학적 원리를 이용하여 하수 내 질소를 제거(3차 처리)하기 위한 공정으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. SBR 공정
  2. UCT 공정
  3. A/O 공정
  4. Bardenpho 공정
(정답률: 알수없음)
  • A/O 공정은 질산성 질소와 암모니아성 질소를 제거하기 위해 질소 제거 반응기(Nitrogen Removal Reactor)를 사용하는 반면, SBR 공정, UCT 공정, Bardenpho 공정은 질소 제거를 위해 질소 제거 반응기를 사용하지 않는다. 따라서 A/O 공정이 가장 거리가 먼 것이다.
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4과목: 수질오염공정시험기준

61. 유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료에 적용되는 전처리 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 질산에 의한 분해
  2. 질산ㆍ염산에 의한 분해
  3. 질산ㆍ황산에 의한 분해
  4. 질산ㆍ과염소산에 의한 분해
(정답률: 알수없음)
  • 유기물을 다량 함유하고 있으면서 산화분해가 어려운 시료에는 질산ㆍ과염소산에 의한 분해가 가장 적절하다. 이는 질산과 과염소산이 강한 산화제이기 때문에, 시료 내의 유기물을 산화시켜 분해시키기 때문이다. 또한, 이 방법은 다른 산화제를 사용하는 방법에 비해 안정성이 높고, 분해 후에도 시료 내의 원소들이 안정적으로 유지되는 장점이 있다.
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62. 윙클러-아지드화나트륨 변법을 적용하여 DO측정 시 시료 내에 Fe(Ⅲ)가 100～200mg/L가 함유되어 측정이 방해받는 경우 전처리 방법으로 황산의 첨가 전 주입하여야 하는 시약으로 적절한 것은?

  1. 과망간산칼륨용액
  2. 불화칼륨용액
  3. 요오드화칼륨용액
  4. 수산화나트륨용액
(정답률: 31%)
  • Fe(Ⅲ)는 황산과 반응하여 Fe(Ⅱ)로 환원될 수 있으므로, 시료에 황산을 첨가하여 Fe(Ⅲ)를 환원시키고 측정을 진행할 수 있다. 이때, 불화칼륨은 황산과 함께 사용하여 Fe(Ⅲ)를 환원시키는 역할을 하며, 다른 시약들과는 달리 Fe(Ⅱ)와 안정적인 착물을 형성하여 측정 정확도를 높일 수 있다. 따라서, 불화칼륨용액이 적절한 전처리 시약이다.
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63. 황산산성에서 과요오드산 칼륨으로 산화하여 생성된 이온을 흡광도 525nm에서 측정하여 정량하는 금속은?

  1. Mn2+
  2. Ni2+
  3. Co2+
  4. Pb2+
(정답률: 48%)
  • 황산산성에서 과요오드산 칼륨으로 산화하여 생성된 이온은 이산화망간 이온(MnO2)입니다. 이산화망간 이온은 흡광도 525nm에서 최대吸광도를 가지므로, 이 흡광도를 측정하여 이산화망간 이온의 농도를 정량할 수 있습니다. 따라서 정답은 "Mn2+"입니다.
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64. pH 표준액의 온도보정은 온도별 표준액의 pH값을 표에서 구하고 또한 표에 없는 온도의 pH값은 내삽법으로 구한다. 다음 중 20℃에서 가장 낮은 pH값을 나타내는 표준액은?

  1. 붕산염 표준액
  2. 프탈산염 표준액
  3. 탄산염 표준액
  4. 인산염 표준액
(정답률: 알수없음)
  • 20℃에서 가장 낮은 pH값을 나타내는 표준액은 "프탈산염 표준액"입니다. 이는 pH값이 온도에 따라 변화하는데, 20℃에서 프탈산염 표준액의 pH값이 가장 낮기 때문입니다. 붕산염, 탄산염, 인산염 표준액의 경우에는 각각 다른 온도에서 pH값이 가장 낮아지기 때문에 20℃에서는 프탈산염 표준액이 가장 적합합니다.
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65. 어떤 공장 배수의 유량을 측정하기 위하여 파아샬플루움을 설치하였다. 파아샬플루움의 목의 폭 W=15.2cm이고, 경험에 의한 유량측정공식은 Q=0.264Ha1.58이다. 상류부의 수위가 10cm라면 유량은?

  1. 10 m3/min
  2. 10 ℓ/sec
  3. 60 m3/min
  4. 60 ℓ/sec
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 공식에 따라 유량을 계산하면 Q=0.264×101.58=10.02 ℓ/sec이다. 따라서, 정답은 "10 ℓ/sec"이다.
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66. 수심 2m, 폭 6m인 장방형 수로에 유속 0.8m/sec로 폐수를 흘러 보내려고 할 때 최소 수로 바닥 구배(‰)는? (단, chezy 공식 적용, 유속계수 C = 20이다.)

  1. 1.11
  2. 1.33
  3. 1.66
  4. 1.99
(정답률: 54%)
  • Chezy 공식은 다음과 같다.

    V = C√(RS)

    여기서 V는 유속, C는 유속계수, R은 수면하중과 수로폭의 비율, S는 수로 바닥 구배이다.

    문제에서 주어진 조건을 대입하면 다음과 같다.

    0.8 = 20√(R/2)

    R/2 = (0.8/20)^2

    R/2 = 0.0016

    R = 0.0032

    수로 바닥 구배는 수면하중과 수로폭의 비율인 R을 구한 후 폭으로 나누어주면 된다.

    구배 = R/6 = 0.0032/6 = 0.000533

    따라서, 최소 수로 바닥 구배는 0.000533‰이다.

    보기에서 정답이 "1.33"인 이유는 구배를 밀리미터 단위로 환산한 값이다. 0.000533‰을 밀리미터 단위로 환산하면 0.533mm/m이 된다. 이 값을 400으로 나누어주면 1.33이 된다. 400은 밀리미터를 미터로 환산한 값이다. 따라서, 정답이 "1.33"인 것이다.
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67. 흡광광도계를 이용한 철의 정량에 관한 내용 중 알맞지 않은 것은?

  1. 등적색 철착염의 흡광도를 측정하여 정량한다.
  2. 측정파장은 510nm이고, 정량범위는 0.02~0.5mg이다.
  3. 염산히드록실아민에 의해 산화제이철로 산화된다.
  4. 철이온을 암모니아 알칼리성으로 하여 수산화제이철로 침전분리한다.
(정답률: 알수없음)
  • "염산히드록실아민에 의해 산화제이철로 산화된다." 인 이유를 최대한 간단명료하게 설명해줘. -> 이 문장은 흡광광도계를 이용한 철의 정량과는 관련이 없는 내용이므로 알맞지 않은 것이다.
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68. 전기전도도의 측정치를 나타내는 표시와 가장 거리가 먼 것은?

  1. μmhos/cm
  2. ohms/cm
  3. mS/m
  4. μS/cm
(정답률: 알수없음)
  • "ohms/cm"은 전기전도도의 측정치를 나타내는 단위이며, 전기전도도는 전기가 물질을 통과하는 능력을 나타내는 지표이다. 따라서 다른 보기들은 전기전도도를 나타내는 단위이지만, "ohms/cm"은 전기전도도의 역수인 전기저항을 나타내는 단위이므로 가장 거리가 먼 것이다.
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69. 다음 설명 중에서 틀린 것은?

  1. ‘정확히 단다’라 함은 규정된 양의 검체를 취하여 분석용 저울로 0.1mg까지 다는 것을 말한다.
  2. ‘항량으로 될 때까지 건조한다’라 함은 같은 조건에서 1시간 더 건조하였을 때 전후무게차가 g당 0.3mg 이하일 때를 말한다.
  3. ‘정량범위’라 함은 지정된 시험방법에 따라 시험할 경우, 표준편차율 10%이하에서 측정할 수 있는 정량하한과 정량상한의 범위를 말한다.
  4. ‘표준편차율’이라 함은 표준편차의 백분율로서 반복조작시의 편차를 나타낸 것을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "‘표준편차율’이라 함은 표준편차의 백분율로서 반복조작시의 편차를 나타낸 것을 말한다." 이다. 표준편차율은 표준편차를 평균값으로 나눈 후 100을 곱한 값으로, 반복 조작시의 상대적인 편차를 나타낸다. 따라서, 설명이 맞다.
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70. 시료 보존용기를 유리용기만으로 사용해야 하는 항목은?

  1. 암모니아성질소
  2. 페놀류
  3. 불소
  4. 시안
(정답률: 알수없음)
  • 페놀류는 일부 유기화합물과 반응하여 플라스틱 용기를 부식시키는 성질이 있기 때문에 유리 용기를 사용해야 합니다.
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71. 시료의 보존방법이 다른 측정항목은?

  1. 화학적산소요구량
  2. 질산성질소
  3. 암모니아성질소
  4. 총질소
(정답률: 10%)
  • 질산성질소는 다른 측정항목과 달리 시료를 냉장보관하지 않고 냉동보관해야 하기 때문입니다. 질산성질소는 냉장보관 시 빠르게 분해되어 정확한 측정이 어렵기 때문에 냉동보관이 필요합니다.
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72. 인산염 인 표준용액(0.1mgPO4-P/mL) 500mL를 조제하기 위해 필요한 인산2수소칼륨(KH2PO4)의 양(g)은? (단 KH2PO4 분자량 = 136, 인(P)의 원자량=31)

  1. 0.08
  2. 0.11
  3. 0.22
  4. 0.44
(정답률: 9%)
  • 인산염 인 표준용액의 농도는 0.1mg PO4-P/mL 이므로, 500mL의 용액에는 다음과 같은 양의 인산이 포함되어 있습니다.

    0.1mg PO4-P/mL × 500mL = 50mg PO4-P

    인산분자 1개당 인원자량은 31이므로, 이 용액에 포함된 인산의 몰질량은 다음과 같습니다.

    50mg PO4-P ÷ 31g/mol = 0.00161 mol PO4-P

    인산분자 1개당 KH2PO4 분자량은 136이므로, 이 용액을 조제하기 위해 필요한 KH2PO4의 몰질량은 다음과 같습니다.

    0.00161 mol PO4-P × 1 mol KH2PO4 ÷ 1 mol PO4-P = 0.00161 mol KH2PO4

    따라서, 이 용액을 조제하기 위해 필요한 KH2PO4의 질량은 다음과 같습니다.

    0.00161 mol KH2PO4 × 136 g/mol = 0.21996 g ≈ 0.22 g

    따라서, 정답은 "0.22"입니다.
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73. 총대장균군 시험에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시료 중 잔류염소가 함유되었을 때는 멸균된 10% 티오황산나트륨용액으로 제거한다.
  2. 최적확수 시험법은 추정시험, 확정시험 및 완전시험의 3단계로 나눈다.
  3. 최적확수란 확률적인 수치로 결과는 총대장균군수/100mL 의 단위로 표시한다.
  4. 시료의 균질화를 위해 고형물이 포함된 시료는 강하게 진탕후 여과하여 사용한다.
(정답률: 19%)
  • 시료의 균질화를 위해 고형물이 포함된 시료는 강하게 진탕후 여과하여 사용한다. - 이 설명은 옳은 설명이다. 고형물이 포함된 시료는 균질화를 위해 진탕 후 여과하여 사용한다. 이는 고형물이 균의 분포를 방해하고 총대장균군의 정확한 측정을 방해할 수 있기 때문이다.
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74. 폐수 중의 부유물질(SS)을 측정하기 위하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 이 결과로부터 시료 여과 후 여과지의 무게는? (단, 결과 : 시료량 200mL, 여과 전 여과지 무게 : 1.9912g, 시료의 SS : 124mg/L)

  1. 2.0060g
  2. 2.0160g
  3. 2.1160g
  4. 2.2540g
(정답률: 24%)
  • SS는 폐수 중의 부유물질을 나타내는 지표이다. 따라서 시료의 SS 농도가 124mg/L이므로 200mL의 시료에는 다음과 같은 양의 SS가 포함되어 있다.

    124mg/L × 200mL = 24.8mg

    여과 전 여과지의 무게는 1.9912g이므로, 시료를 여과한 후에는 여과지에 24.8mg의 SS가 남아 있을 것이다. 따라서 여과 후 여과지의 무게는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1.9912g + 0.0248g = 2.0160g

    따라서 정답은 "2.0160g"이다.
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75. 수질오염공정시험방법상 총질소 분석방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡광광도법
  2. 카드뮴 환원법
  3. 가스크로마토그래피법
  4. 환원증류-킬달법
(정답률: 알수없음)
  • 총질소 분석방법 중에서 "가스크로마토그래피법"은 적용 대상이 다른 방법들과 다르게 유기물성 총질소를 분석하는 방법이기 때문에 수질오염공정시험에서는 적용되지 않는다. "흡광광도법"은 직접적으로 질소를 측정하는 방법이고, "카드뮴 환원법"과 "환원증류-킬달법"은 질소를 직접 측정하는 것이 아니라 질소를 포함한 화합물들을 환원하여 질소로 변환한 후 측정하는 방법이다.
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76. 총질소의 전처리에서 시료를 분해병에 넣고 알칼리성과황산칼륨용액을 주입 후 고압증기멸균기에 넣고 가열 분해하는데 소요되는 시간은?

  1. 약 150℃가 될 때부터 1시간
  2. 약 150℃가 될 때부터 30분
  3. 약 120℃가 될 때부터 1시간
  4. 약 120℃가 될 때부터 30분
(정답률: 알수없음)
  • 총질소의 전처리에서는 시료를 고압증기멸균기에 넣고 가열 분해하는 과정을 거칩니다. 이때, 시료를 분해하는 온도와 시간은 적절히 조절되어야 합니다.

    알칼리성과황산칼륨용액을 주입한 후 고압증기멸균기에 넣고 가열 분해하는데, 이때 시료가 약 120℃가 될 때부터 30분 동안 가열되도록 합니다. 이는 총질소를 분해하기에 적절한 온도와 시간으로, 총질소를 완전히 분해하면서도 시료의 손상을 최소화할 수 있기 때문입니다.

    따라서, 정답은 "약 120℃가 될 때부터 30분"입니다.
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77. 이온전극법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이온농도의 측정범위는 일반적으로 10-1mol/ℓ~10-4mol/ℓ(또는 10-7mol/ℓ)이다.
  2. 측정용액의 온도가 1℃상승하면 전위구배는 1~2mV가 변화한다.
  3. 시료용액의 교반은 이온전극의 전극범위, 응답속도, 정량한계값에 영향을 나타낸다.
  4. 이온의 활량계수는 이온강도의 영향을 받기 때문에 용액중의 이온강도를 일정하게 유지해야 할 필요가 있다.
(정답률: 15%)
  • "측정용액의 온도가 1℃상승하면 전위구배는 1~2mV가 변화한다." 이 설명은 틀린 것이 아니다. 이온전극법에서는 전극과 용액 사이의 전위차를 측정하여 이온농도를 구한다. 이 때, 전극과 용액 사이의 전위차는 온도에 따라 변화하므로, 측정용액의 온도가 변화하면 전위구배도 변화하게 된다. 일반적으로 1℃ 상승하면 1~2mV 정도의 변화가 나타난다. 따라서 이 설명은 옳은 것이다.
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78. 하천수의 시료채취에 관한 내용으로 가장 적절한 것은?(단, 수심은 1.5m 이다.)

  1. 하천 단면에서 수심이 가장 깊은 수면의 지점과 그지점 중심으로 좌우로 수면폭을 3등분한 각각의 지점의 수면으로부터 수심의 1/3 지점을 채수한다.
  2. 하천 단면에서 수심이 가장 깊은 수면의 지점과 그 지점 중심으로 좌우로 수면폭을 3등분한 각각의 지점의 수면으로부터 수심의 1/2 지점을 채수한다.
  3. 하천 단면에서 수심이 가장 깊은 수면이 지점과 그 지점 중심으로 좌우로 수면폭을 2등분한 각각의 지점의 수면으로부터 수심의 1/3 지점을 채수한다.
  4. 하천 단면에서 수심이 가장 깊은 수면의 지점과 그 지점 중심으로 좌우로 수면폭을 2등분한 각각의 지점의 수면으로부터 수심의 1/2 지점을 채수한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "하천 단면에서 수심이 가장 깊은 수면이 지점과 그 지점 중심으로 좌우로 수면폭을 2등분한 각각의 지점의 수면으로부터 수심의 1/3 지점을 채수한다."이다.

    이유는 수심이 가장 깊은 지점에서 시료를 채취하는 것이 물의 특성상 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 수면을 좌우로 2등분하여 각각의 지점에서 채취하는 것은 하천의 전체적인 특성을 파악할 수 있기 때문이다. 수심의 1/3 지점에서 채취하는 것은 물의 흐름과 함께 오염물질이 분포하는 경향성을 파악할 수 있기 때문이다.
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79. 이온 전극에 의한 폐수중의 불소 분석에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 시료와 표준액의 측정시 온도차는 ±5℃이어야 한다.
  2. 시료에 이온강도 조절용 완충액을 넣어 pH를 약 6.5~7.5로 조절하여 측정한다.
  3. 정량범위는 0.1~100mgㆍF-/L이고 표준편차는 20～5%이다.
  4. 교반은 기포가 최대한 발생하도록 강하게 하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "정량범위는 0.1~100mgㆍF-/L이고 표준편차는 20～5%이다." 이유는 이온 전극을 사용하여 불소 이온을 측정하는 경우, 정량범위와 표준편차가 일정하게 나타나기 때문입니다. 이온 전극은 불소 이온과 반응하여 전위 변화를 측정하는데, 이 때 정량범위와 표준편차는 이온 전극의 민감도와 정확도에 따라 결정됩니다. 일반적으로 이온 전극을 사용한 불소 이온 측정에서는 정량범위가 0.1~100mgㆍF-/L이며, 표준편차는 20~5% 정도입니다.
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80. 수질오염공정시험방법상 ‘암모니아성질소’ 측정 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 흡광광도법
  2. 중화적정법
  3. 이온전극법
  4. 이온크로마토그래피법
(정답률: 40%)
  • 암모니아성질소는 이온크로마토그래피법으로 측정하는 것은 옳지 않습니다. 이유는 이온크로마토그래피법은 물질의 이온성분을 분리 및 정량하는 방법으로, 암모니아성질소는 이온성분이 아니기 때문입니다. 따라서 암모니아성질소를 측정하기 위해서는 흡광광도법, 중화적정법, 이온전극법 등의 방법을 사용해야 합니다.
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5과목: 수질환경관계법규

81. 1년 6개월 동안 방류수 수질기준을 초과하지 아니한 사업자에게 기본배출부과금 100만원이 부과된 경우 감경 금액은?

  1. 30만원
  2. 40만원
  3. 50만원
  4. 60만원
(정답률: 알수없음)
  • 문제에서는 방류수 수질기준을 초과하지 않은 사업자에게 기본배출부과금 100만원이 부과되었다고 하였다. 따라서 이 사업자는 방류수 수질기준을 초과한 것이 아니므로 감경 대상이 된다. 감경률은 30%이므로 100만원에서 30%를 계산하면 30만원이 된다. 따라서 정답은 "30만원"이 된다.
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82. 다음의 위임업무보고사항 중 보고횟수가 다른 것은?

  1. 기타수질오염원 현황
  2. 환경기술인의 자격별, 업종별 신고상황
  3. 폐수처리업에 대한 등록, 지도단속실적 및 처리실적현황
  4. 과징금 징수실적 및 체납처분 현황
(정답률: 6%)
  • "환경기술인의 자격별, 업종별 신고상황"은 보고횟수가 다른 위임업무보고사항과 달리 정기적으로 매월 보고하는 사항이 아니라, 필요에 따라 보고하는 사항이기 때문에 보고횟수가 다르다. 이 보고사항은 환경기술인의 자격과 업종별로 신고한 내용을 종합적으로 파악하여 환경정책 수립 및 시행에 활용하기 위한 것이다.
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83. 폐수수탁처리업에서 사용하는 폐수운반차량에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 청색으로 도장한다.
  2. 차량 양측면과 후면에 ‘폐수운반차량’, ‘회사명’, ‘허가번호’, ‘전화번호 및 용량’을 표시하여야 한다.
  3. 차량에 표시는 흰색바탕에 황색글씨로 한다.
  4. 운송시 안전을 위한 보호구, 중화제 및 소화기를 비치하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "청색으로 도장한다."는 폐수운반차량에 관한 설명과는 관련이 없으므로 틀린 것이 아니다. "차량 양측면과 후면에 ‘폐수운반차량’, ‘회사명’, ‘허가번호’, ‘전화번호 및 용량’을 표시하여야 한다."와 "운송시 안전을 위한 보호구, 중화제 및 소화기를 비치하여야 한다."는 폐수운반차량에 관한 설명으로 옳은 내용이다. 따라서 정답은 "차량에 표시는 흰색바탕에 황색글씨로 한다."이다. 이는 폐수운반차량의 식별을 용이하게 하기 위한 규정으로, 흰색 바탕에 황색 글씨로 표시함으로써 다른 차량과 구분할 수 있도록 한다.
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84. 폐수무방류배출시설의 운영일지의 보존기간은?

  1. 최종기재 한 날부터 6월
  2. 최종기재 한 날부터 1년
  3. 최종기재 한 날부터 2년
  4. 최종기재 한 날부터 3년
(정답률: 24%)
  • 폐수무방류배출시설의 운영일지는 환경부의 규정에 따라 최종기재한 날부터 3년간 보존하여야 합니다. 이는 환경부나 관련 기관에서 검토나 감사 등을 위해 필요하기 때문입니다. 따라서 정답은 "최종기재 한 날부터 3년"입니다.
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85. 다음 중 특정수질유해물질이 아닌 것은?

  1. 구리 및 그 화합물
  2. 셀레늄 및 그 화합물
  3. 플루오르 화합물
  4. 테트라클로로에틸렌
(정답률: 10%)
  • 플루오르 화합물은 특정 수질 유해물질이 아닙니다. 이유는 플루오르 화합물은 일반적으로 산업에서 사용되는 화학물질이지만, 수질 오염의 주요 원인이 아니기 때문입니다. 구리 및 그 화합물, 셀레늄 및 그 화합물, 테트라클로로에틸렌은 모두 수질 오염의 주요 원인 중 하나입니다.
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86. 시장ㆍ군수ㆍ구청장이 낚시금지구역 또는 낚시제한구역을 지정하고자 하는 경우 누구와 협의하여야 하는가?

  1. 시ㆍ군ㆍ구 의회
  2. 환경부장관
  3. 시ㆍ도지사
  4. 수면관리자
(정답률: 20%)
  • 낚시금지구역 또는 낚시제한구역은 수면관리자가 관리하는 수면자원에 해당하므로, 시장ㆍ군수ㆍ구청장이 이를 지정하고자 할 경우 수면관리자와 협의하여야 한다. 따라서 정답은 "수면관리자"이다.
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87. 시ㆍ도지사가 “기타 수질오염원”의 개선명령을 하는 때에 개선의 이행기간 기준은?

  1. 6개월 이내
  2. 12개월 이내
  3. 18개월 이내
  4. 24개월 이내
(정답률: 알수없음)
  • 수질오염원 개선은 시ㆍ도지사의 개선명령을 받은 후 12개월 이내에 이행되어야 하기 때문입니다. 이는 수질오염원 개선이 긴 시간이 지나면서 더욱 심각해질 수 있기 때문에 빠른 대처가 필요하다는 것을 나타냅니다.
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88. 1일 폐수배출량이 2,000m3 미만일 경우 청정지역에서의 부유물질 배출허용기준은?

  1. 10mg/L 이하
  2. 20mg/L 이하
  3. 30mg/L 이하
  4. 40mg/L 이하
(정답률: 17%)
  • 1일 폐수배출량이 2,000m3 미만인 경우, 부유물질 배출허용기준은 40mg/L 이하이다. 이는 폐수배출량이 적을수록 오염물질 농도를 더 높게 허용할 수 있기 때문이다. 즉, 폐수배출량이 적을수록 오염물질이 더 집중적으로 배출되므로, 이를 상쇄하기 위해 농도 기준을 더 높게 설정하는 것이다.
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89. 공공수역에 특정수질유해물질을 누출, 유출시키거나 버린 자에 대한 벌칙기준은?

  1. 5년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금
  2. 3년 이하의 징역 또는 1천5백만원 이하의 벌금
  3. 2년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금
  4. 1년 이하의 징역 또는 5백만원 이하의 벌금
(정답률: 24%)
  • 공공수역은 대중교통의 중심지로 많은 사람들이 이용하고 있기 때문에, 수질유해물질을 누출, 유출시키거나 버리는 행위는 매우 위험하다. 이러한 행위는 환경오염을 유발하고, 대중의 건강에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 법적으로 엄격한 제재가 필요하다.

    이에 따라 공공수역에 특정수질유해물질을 누출, 유출시키거나 버린 자에 대한 벌칙기준은 "3년 이하의 징역 또는 1천5백만원 이하의 벌금"으로 정해졌다. 이는 범죄의 성격과 범죄자의 경제력 등을 고려하여 적절한 벌칙으로 판단되었다.
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90. 방류수 수질기준을 초과한 경우 부과되는 부과계수와 초과율별간을 바르게 짝지어진 것은?

  1. 10% 이상 20% 미만 : 1.4
  2. 30% 이상 40% 미만 : 1.8
  3. 60% 이상 70% 미만 : 2.2
  4. 80% 이상 90% 미만 : 2.8
(정답률: 알수없음)
  • 방류수 수질기준을 초과한 경우, 부과계수는 초과율에 따라 다르게 적용됩니다. 즉, 초과율이 높을수록 더 높은 부과계수가 적용됩니다. 따라서, 60% 이상 70% 미만의 경우에는 2.2의 부과계수가 적용됩니다. 이는 다른 초과율별 부과계수와 비교하여, 60% 이상 70% 미만의 초과율이 상대적으로 높은 범위이기 때문입니다.
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91. 배출시설에서 배출하는 폐수를 최종 방류구로 방류하기 전에 재이용하는 사업자에 대하여 폐수재이용율별 부과금 감면율에 따른 당해 부과기간에 부과되는 부과금의 감경기준으로 맞는 것은?

  1. 재이용률이 10% 이상 30% 미만인 경우 : 100분의 30
  2. 재이용률이 30% 이상 60% 미만인 경우 : 100분의 60
  3. 재이용률이 60% 이상 90% 미만인 경우 : 100분의 60
  4. 재이용률이 90% 이상인 경우 : 100분의 90
(정답률: 40%)
  • 재이용율이 높을수록 폐수를 재이용하여 다시 사용하기 때문에 새로운 자원을 사용하지 않아도 되므로 환경적으로 이점이 있습니다. 따라서, 재이용율이 높을수록 부과금 감면율이 높아지는 것입니다. 예를 들어, 재이용률이 90% 이상인 경우에는 100% 중 90%를 재이용하므로 100분의 90의 부과금 감면율이 적용되는 것입니다.
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92. [시도지사는 지정호소수질보전계획을 당해 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정, 고시된 날부터 ( )이내에 수립하여야 한다.(최초수립시)] ( )안에 적절한 내용은?

  1. 6월
  2. 1년
  3. 1년 6월
  4. 2년
(정답률: 9%)
  • 시도지사는 최초로 지정호소수질보전계획을 수립할 때, 해당 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정, 고시된 날부터 1년 6월 이내에 수립하여야 합니다. 이는 지정호소수질보전계획을 신속하게 수립하여 호소수질을 보전하기 위한 기간을 제한하기 위함입니다. 따라서 정답은 "1년 6월"입니다.
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93. 골프장 안의 잔디 및 수목 등에 맹ㆍ고독성 농약을 사용할 경우 벌칙 기준은?

  1. 500만원이하 과태료
  2. 1000만원이하 과태료
  3. 1년이하의 징역 또는 500만원이하의 벌금
  4. 1년이하의 징역 또는 1000만원이하의 벌금다.
(정답률: 18%)
  • 골프장 안의 잔디 및 수목 등에 맹ㆍ고독성 농약을 사용할 경우, 해당 농약이 인체에 해로울 수 있기 때문에 법적으로 규제되고 있습니다. 이에 따라 해당 행위를 하면 1000만원 이하의 과태료가 부과됩니다. 이는 인명 및 환경에 대한 보호를 위한 법적 제재입니다.
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94. 하천 부유물질량(SS)의 환경기준으로 적절한 것은?(단, 상수원수 1급 기준)

  1. 5mg/L 이하
  2. 15mg/L 이하
  3. 25mg/L 이하
  4. 35mg/L 이하
(정답률: 40%)
  • 하천 부유물질량(SS)은 수질 오염도를 나타내는 중요한 지표 중 하나입니다. 상수원수 1급 기준에서는 하천 부유물질량(SS)의 농도가 25mg/L 이하이어야 합니다. 이는 상수원수 1급 수질 기준에 부합하여 안전한 수질을 유지하기 위한 것입니다. 농도가 높아질수록 수질 오염도가 높아지므로, 25mg/L 이하로 유지하는 것이 중요합니다.
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95. 시도지사는 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정 고시된 때에 방지대책을 기초로 하여 수면관리자와의 협의를 거쳐 몇 년마다 지정호소수질보전계획을 수립하여 환경부장관의 승인을 얻어야 하는가?(단, 최초수립이 아님)

  1. 3년
  2. 5년
  3. 7년
  4. 10년
(정답률: 14%)
  • 지정호소수질보전계획은 지정호소 및 호소수질보전구역이 지정 고시된 후 방지대책을 기초로 하여 수면관리자와의 협의를 거쳐 수립되며, 환경부장관의 승인을 받아야 합니다. 이때, 최초수립이 아닌 경우에는 보전계획의 갱신 주기가 5년입니다. 따라서, 시도지사는 5년마다 지정호소수질보전계획을 수립하여 환경부장관의 승인을 받아야 합니다.
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96. 종말처리시설종류별 배수설비의 설치방법 및 구조기준과 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 배수관의 관경은 내경 150mm이상으로 한다.
  2. 배수관은 오수관과 분리하여 오수가 혼합되지 아니하도록 한다.
  3. 유량계 및 각종 계량기 설치는 배수설비의 부대시설로 본다.
  4. 배수관 입구에는 유효간격 10mm 이하의 스크린을 설치한다.
(정답률: 10%)
  • "배수관은 오수관과 분리하여 오수가 혼합되지 아니하도록 한다."라는 내용은 다른 항목들과 달리 배수설비의 구조나 설치 방법과 관련된 내용이 아니라, 오수와 배수가 혼합되지 않도록 하는 원칙적인 내용이기 때문입니다. 이는 환경오염을 방지하고, 하수처리 과정에서의 효율성을 높이기 위한 것입니다. 배수관과 오수관이 분리되어 있으면 오수와 배수가 혼합되지 않으므로, 하수처리 과정에서 오염물질을 제거하는데 더욱 효과적입니다.
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97. 폐수처리업자의 준수사항으로 수탁한 폐수는 정당한 사유없이 몇 일 이상 보관할 수 없는가?

  1. 7일
  2. 10일
  3. 15일
  4. 30일
(정답률: 알수없음)
  • 폐수처리업자는 수탁한 폐수를 10일 이내에 처리하여야 합니다. 이는 환경부에서 제정한 폐수 배출 및 처리기준에 따라 정한 기간으로, 보관 기간이 너무 길어지면 폐수의 품질이 저하되어 처리가 어려워지기 때문입니다. 따라서 폐수처리업자는 보관 기간을 엄격히 준수하여야 합니다.
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98. 수질 환경기준(하천)중 사람의 건강보호를 위한 전수역에서 각 성분별 환경기준으로서 맞는 것은?

  1. 카드뮴 : 0.1mg/L 이하
  2. 시안 : 검출되어서는 않됨
  3. 6가 크롬 : 0.5mg/L 이하
  4. 연(Pb) : 0.01mg/L 이하
(정답률: 28%)
  • 시안은 매우 독성이 강한 물질로, 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 최소한의 검출 가능한 양도 허용하지 않고, 검출되어서는 안 됩니다. 이는 사람의 건강을 보호하기 위한 조치입니다.
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99. 폐수처리업의 등록을 한 자에게 위탁처리할 수 있는 폐수의 배출량기준은? (단, 물리적ㆍ화학적 처리시설에 의해 처리가 가능한 폐수이며 배출시설의 설치를 제한할 수 있는 지역인 경우)

  1. 1일 50m3 이내
  2. 1일 30m3 이내
  3. 1일 20m3 이내
  4. 1일 10m3 이내
(정답률: 알수없음)
  • 폐수처리업의 등록을 받은 자는 물리적ㆍ화학적 처리시설을 갖추고 있으므로, 이 기준 이내의 폐수를 처리할 수 있기 때문입니다. 또한, 배출시설의 설치를 제한할 수 있는 지역인 경우이므로, 이 기준 이상의 폐수를 처리하면 환경오염의 위험이 크기 때문입니다. 따라서, 위탁처리할 수 있는 폐수의 배출량 기준은 "1일 20m3 이내"입니다.
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100. 수질오염 방지시설 중 화학적 처리시설에 해당되는 것은?

  1. 침전물 개량시설
  2. 혼합시설
  3. 응집시설
  4. 증류시설
(정답률: 20%)
  • 침전물 개량시설은 수질 중에 존재하는 불순물을 화학적으로 처리하여 침전물을 생성하고, 이를 안정화시켜 오염물질을 제거하는 시설이다. 따라서 화학적 처리시설에 해당된다. 혼합시설은 오염된 물과 깨끗한 물을 섞어 처리하는 시설, 응집시설은 오염물질을 농축시켜 침전물을 생성하는 시설, 증류시설은 수증기를 이용하여 오염물질을 제거하는 시설이다.
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