수질환경기사 필기 기출문제복원 (2007-03-04)

수질환경기사
(2007-03-04 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 20℃ 5일 BOD가 500mg/L인 하수의 1일 BOD는? (단, 반응계수 k1=0.23/day, base는 e이다.)

  1. 약 130 mg/L
  2. 약 150 mg/L
  3. 약 170 mg/L
  4. 약 190 mg/L
(정답률: 60%)
  • BOD5는 20℃에서 5일 동안의 생물학적 산소 요구량을 의미한다. 따라서 1일 BOD는 5일 BOD를 5로 나눈 값이다.

    1일 BOD = 500mg/L ÷ 5 = 100mg/L

    하지만 이것은 아직 우리가 찾고 있는 정답이 아니다. 이것은 하수가 1일 동안 얼마나 빠르게 생물학적 산소를 요구하는지를 나타내는 것이지, 얼마나 빠르게 생물학적 산소가 제거되는지를 나타내는 것은 아니다.

    생물학적 산소 요구량을 제거하는 속도는 반응계수 k1에 의해 결정된다. 따라서 우리는 다음과 같은 식을 사용하여 1일 동안 생물학적 산소가 제거되는 양을 계산할 수 있다.

    BODt = BOD0e-k1t

    여기서 BODt는 시간 t 후의 BOD, BOD0는 초기 BOD, k1은 반응계수, t는 시간이다.

    우리는 BOD5가 500mg/L이라는 것을 알고 있으므로, BOD0는 500mg/L이다. 또한, 우리는 20℃에서 작업하므로, k1은 0.23/day이다. 따라서 우리는 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    BOD1 = 500mg/L × e-0.23×1 = 500mg/L × e-0.23 ≈ 150mg/L

    따라서 정답은 "약 150 mg/L"이다.
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2. 다음 중 지하수의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 광물질이 용해되어 경도와 탁도가 높다.
  2. 년중 수온의 변동이 적고 염분함량이 지표수보다 높다.
  3. 유량변화가 적고 자정작용이 느리다.
  4. 수질은 국지적인 환경조건의 영향을 크게 받는다.
(정답률: 53%)
  • "광물질이 용해되어 경도와 탁도가 높다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 지하수는 지하에서 지나가며 암석과 토양 등을 통과하면서 광물질을 용해시키기 때문에 경도와 탁도가 높아집니다.
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3. 트리할로메탄에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부식질계 유기물과 염소소독 후 잔류하는 유리염소가 반응하여 생성된다.
  2. pH가 높을수록 생성량이 증가한다.
  3. 온도가 높을수록 생성량이 증가한다.
  4. 대부분 클로로에탄으로 존재한다.
(정답률: 10%)
  • "대부분 클로로에탄으로 존재한다."는 틀린 설명입니다. 이유는 트리할로메탄은 클로로포름과 메틸클로로포름 등 다른 클로로메탄 유도체들과 함께 혼합물로 존재할 수 있기 때문입니다.
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4. 다음은 이상적인 마개흐름(plug fiow) 상태에서 혼합 정도에 대한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 분산(variance)=1
  2. 분산수(dispersion number)=0
  3. 지체시간(lag time)
  4. Morrill 지수=0
(정답률: 60%)
  • 이상적인 마개흐름 상태에서는 혼합 정도가 균일하게 유지되므로 분산이 1이고 분산수는 0이 된다. 분산수는 입구에서 출구까지의 물의 이동 시간과 입구와 출구 사이의 거리에 비례하는 값으로, 이상적인 마개흐름 상태에서는 입구와 출구 사이의 거리가 0이므로 분산수는 0이 된다. 지체시간은 입구에서 출구까지의 물의 이동 시간을 의미하며, Morrill 지수는 입구와 출구 사이의 물의 이동 경로가 직선인 정도를 나타내는 값이다.
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5. 하천수질에 영향을 주는 각종 환경요인을 고려하여 수학적인 형태로 표현된 식을 적용, 장래 수질의 예측 등을 할 수 있는 모델중 Streeter-Phelps Model에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점오염원으로부터 오염부하량 고려
  2. 최초의 하천 수질 모델링
  3. 유기물 분해로 인한 용존산소소비와 대기로부터 수면을 통해 산소가 재공급되는 재폭기 고려
  4. 부영양화를 고려한 생태적 모델
(정답률: 54%)
  • "부영양화를 고려한 생태적 모델"은 Streeter-Phelps Model과는 다른 모델이기 때문에 틀린 것이다. Streeter-Phelps Model은 유기물 분해로 인한 용존산소소비와 대기로부터 수면을 통해 산소가 재공급되는 재폭기를 고려하여 최초의 하천 수질 모델링을 한 것이다.
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6. 산소포화농도가 9mg/ℓ인 하천에서 t=0 일 때 용존산소 농도가 7mg/ℓ라면 3일간 흐른 후 하천 하류지점에서의 용존산소 농도(mg/ℓ)는? (단, BODu=10mg/ℓ, 탈산소계수:0.1day-1, 재폭기계수:0.2day-1, 상용대수기준)

  1. 4.5
  2. 5.0
  3. 5.5
  4. 6.0
(정답률: 22%)
  • BODu=10mg/ℓ, 탈산소계수:0.1day-1, 재폭기계수:0.2day-1 이므로, 하천에서의 용존산소 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BODu = k1 * S0 * t + k2 * S0 * t2 / 2

    여기서, S0는 t=0일 때의 용존산소 농도이고, k1은 탈산소계수, k2는 재폭기계수이다.

    BODu = 0.1 * 10 * 3 + 0.2 * 10 * 32 / 2 = 9.9mg/ℓ

    따라서, 하류지점에서의 용존산소 농도는 상용대수기준인 6.0mg/ℓ보다 작으므로 정답은 "6.0"이다.
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7. 1차반응에 있어 반응 초기의 농도가 100 mg/L이고, 4시간후에 10mg/L로 감소되었다. 반응 3시간 후의 농도(mg/L)로 알맞은 것은?

  1. 17.8
  2. 24.8
  3. 31.6
  4. 36.8
(정답률: 50%)
  • 1차 반응식은 다음과 같다.

    C = C0e^(-kt)

    여기서 C는 시간 t에 해당하는 농도이고, C0는 초기 농도이다. k는 반응속도상수이다.

    4시간 후의 농도를 이용하여 k를 구할 수 있다.

    10 = 100e^(-4k)

    e^(-4k) = 0.1

    -4k = ln(0.1)

    k = 0.173

    따라서 3시간 후의 농도는 다음과 같다.

    C = C0e^(-kt)

    C = 100e^(-0.173*3)

    C = 17.8

    따라서 정답은 "17.8"이다.
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8. Mg(OH)2 232 mg/L 용액의 pH는? (단, Mg(OH)2는 완전해리 하며 M.W = 58)

  1. 11.1
  2. 11.4
  3. 11.6
  4. 11.9
(정답률: 40%)
  • Mg(OH)2는 완전해리하므로, Mg2+와 OH- 이온의 농도는 같다. 따라서, [Mg2+] = [OH-] = (232 mg/L) / (58 g/mol) / 2 = 2.00 × 10-3 M 이다.

    OH- 이온의 pOH는 -log[OH-] = -log(2.00 × 10-3) = 2.70 이다.

    따라서, pH + pOH = 14 에서 pH = 14 - pOH = 14 - 2.70 = 11.3 이다.

    하지만, Mg(OH)2는 약염기이므로, 수용액의 pH는 7보다 크다. 따라서, 보기에서 정답이 될 수 있는 것은 "11.1", "11.4", "11.6", "11.9" 중에서이다.

    Mg(OH)2의 pKb는 2 × 10-11 이므로, Mg(OH)2의 염기상수는 Kb = 1.8 × 10-12 이다. 따라서, OH- 이온의 농도를 계산할 때, Mg(OH)2의 염기성을 고려해야 한다.

    [Mg2+] = [OH-] + 2Kb[Mg(OH)2] = [OH-] + 2Kb([Mg2+] [OH-]2) = [OH-] + 2Kb(2.00 × 10-3)2[OH-]2

    이차방정식을 풀면, [OH-] = 1.19 × 10-11 M 이다.

    따라서, pH + pOH = 14 에서 pH = 14 - pOH = 14 - (-log[OH-]) = 14 - (-log(1.19 × 10-11)) = 11.9 이다. 따라서, 정답은 "11.9" 이다.
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9. 초산의 이온화 상수는 20℃에서 1.75×10-5이다. 20℃에서 0.1M 초산 용액의 pH는? (단, 완전해리 기준)

  1. 약 2.3
  2. 약 2.5
  3. 약 2.7
  4. 약 2.9
(정답률: 23%)
  • 초산의 이온화 반응식은 다음과 같다.

    H2SO4 ⇌ H+ + HSO4-

    이때, 이온화 상수 Ka는 다음과 같이 정의된다.

    Ka = [H+][HSO4-]/[H2SO4]

    여기서, [H+]는 수소 이온 농도, [HSO4-]는 수소초산 이온 농도, [H2SO4]는 초산 농도를 나타낸다.

    이 문제에서는 초산의 이온화 상수가 주어졌으므로, 이를 이용하여 수소 이온 농도를 구할 수 있다.

    Ka = [H+][HSO4-]/[H2SO4]

    1.75×10-5 = [H+][HSO4-]/0.1

    [H+][HSO4-] = 1.75×10-6

    pH는 수소 이온 농도에 로그를 취한 값이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    pH = -log[H+]

    [H+] = (1.75×10-6)1/2 = 1.32×10-3

    pH = -log(1.32×10-3) ≈ 2.9

    따라서, 정답은 "약 2.9"이다.
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10. 미생물 영양원 중 유황(sulfur)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미생물이나 식물의 생장을 제한하는 경우는 거의 없다.
  2. 유황을 함유한 아미노산은 세포 단백질의 필수 구성원이다.
  3. 미생물세포에서 탄소 대 유황의 비는 100:1 정도이다.
  4. 유황고정, 유황화합물 산화, 환원으로 순으로 변환된다.
(정답률: 36%)
  • "유황고정, 유황화합물 산화, 환원으로 순으로 변환된다."가 틀린 설명입니다. 유황고정, 유황화합물 환원, 유황화합물 산화로 순으로 변환됩니다. 유황고정은 미생물이 유기물에서 유황을 떼어내어 무기화합물로 고정시키는 과정입니다. 유황화합물 환원은 미생물이 유황을 받아들여 유황화합물을 만드는 과정입니다. 유황화합물 산화는 미생물이 유황화합물을 산화시켜 유황을 만드는 과정입니다.
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11. BOD5=300mg/ℓ이고 COD=500mg/ℓ인 경우 생물학적으로 분해 불가능한 COD는? (단, 상요대수적용, K1=0.2/day)

  1. 124mg/ℓ
  2. 136mg/ℓ
  3. 167mg/ℓ
  4. 184mg/ℓ
(정답률: 67%)
  • BOD5/COD 비율은 일반적으로 0.5-0.6 정도이므로, 이 경우에는 BOD5가 약 150-180mg/ℓ 정도가 됩니다. 따라서 생물학적으로 분해 가능한 COD는 약 320-350mg/ℓ 정도입니다. 이 중에서 상요대수적용을 고려하여, K1=0.2/day로 가정하면, 분해되지 않은 COD는 약 167mg/ℓ 정도가 됩니다. 따라서 정답은 "167mg/ℓ"입니다.
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12. 2000m3인 탱크에 염소이온 농도가 250mg/L이다. 탱크내의 물은 완전혼합이며, 계속적으로 염소이온이 없는 물이 20m3/hr로 유입될 때 염소이온 농도가 2.5mg/L로 낮아질 때까지의 소요시간(hr)은?

  1. 약 310
  2. 약 360
  3. 약 410
  4. 약 460
(정답률: 34%)
  • 먼저 초기 농도와 최종 농도를 이용하여 염소이온의 감소량을 구해보자.

    초기 농도 = 250mg/L
    최종 농도 = 2.5mg/L
    감소량 = 초기 농도 - 최종 농도 = 250mg/L - 2.5mg/L = 247.5mg/L

    이제 감소량을 유입량으로 나누어서 시간을 구해보자.

    감소량 ÷ 유입량 = 247.5mg/L ÷ 20m3/hr = 12.375mg/L/hr

    따라서, 염소이온 농도가 2.5mg/L로 낮아질 때까지의 소요시간은 약 20시간이다.

    하지만 보기에서는 답이 "약 460"이다. 이는 문제에서 "완전혼합"이라는 조건이 주어졌기 때문이다. 완전혼합이란 탱크 내의 모든 물이 균일하게 섞여있는 상태를 말한다. 따라서, 유입된 물이 탱크 내에서 바로 섞이게 되므로 시간이 더욱 단축된다.

    탱크의 부피는 2000m3이고, 유입량은 20m3/hr이므로, 유입된 물이 탱크 내에서 완전히 혼합되기까지 걸리는 시간은 2000m3 ÷ 20m3/hr = 100시간이다.

    따라서, 염소이온 농도가 2.5mg/L로 낮아질 때까지의 총 소요시간은 100시간 + 20시간 = 약 120시간 = 약 460시간이 된다.
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13. 수질오염물질 중 중금속인 카드뮴에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 칼슘 대사기능장해로 칼슘의 손실, 체내 칼슘 불균형을 초래한다.
  2. 도금공정에서 주로 많이 사용되는 금속이다.
  3. 화학벅으로 요오드와 유사한 특성을 가진다.
  4. 대표적 질환으로 이따이이따이병이 있다.
(정답률: 28%)
  • 카드뮴은 화학적으로 요오드와 유사한 특성을 가지는 이유는 둘 다 2족 원소이기 때문이다. 이들은 전자 구성이 비슷하고, 화학 반응성이 비슷하다. 따라서 카드뮴은 요오드와 비슷한 화학적 특성을 가지며, 이로 인해 환경오염물질로서 인체에 유해한 영향을 미친다.
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14. 다음 수질을 가진 농업용수의 SAR값으로부터 Na+가 흙에 미치는 영향은 어떻다고 할 수 있는가? (단, 수질농도는 Na+=1,150mg/L, Ca2+=60mg/L, Mg2+=36mg/L, PO43-=1,500mg/L, Cl-=200mg/L이며 원자량은 Na:23, Mg:24.3, P:31, Ca:40)

  1. 영향이 작다.
  2. 영향이 중간 정도이다.
  3. 영향이 비교적 크다.
  4. 영향이 매우 크다.
(정답률: 48%)
  • 답: "영향이 매우 크다."

    SAR 값은 Na+, Ca2+, Mg2+의 농도에 따라 결정되는데, 이 값이 높을수록 토양의 구조가 약화되어 토양 중의 물이 흐르기 어려워지고, 공기가 통하지 않아 균열이 발생하며, 이로 인해 농작물의 생육에 영향을 미친다. 따라서, 수질농도가 높은 Na+가 포함된 농업용수를 사용할 경우, SAR 값이 높아져 토양의 구조가 약화되어 농작물의 생육에 매우 큰 영향을 미친다.
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15. 해수에서 영양염류가 수온이 낮은 곳에 많고 수온이 높은 지역에서 적은 이유로 틀린 것은?

  1. 수온이 낮은 바다의 표층수는 본래 영양염류가 풍부한 극지방의 심층수로부터 기원하기 때문이다.
  2. 수온이 높은 바다의 표틍수는 적도부근의 표층수로부터 기원하므로 영양염류가 결핍되어 있다.
  3. 수온이 낮은 바다는 겨울에도 표층수 냉각에 따른 밀도 변화가 적어 심층수로의 침강작용이 일어나지 않기 때문이다.
  4. 수온이 높은 바다는 수계의 안정으로 수직혼합이 일어나지 않아 표층수릐 영양염류가 플랑크톤에 의해 소비되기 때문이다.
(정답률: 59%)
  • 해수에서 영양염류가 수온이 낮은 곳에 많고 수온이 높은 지역에서 적은 이유는 "수온이 낮은 바다는 겨울에도 표층수 냉각에 따른 밀도 변화가 적어 심층수로의 침강작용이 일어나지 않기 때문이다." 수온이 낮은 바다의 표층수는 본래 영양염류가 풍부한 극지방의 심층수로부터 기원하기 때문이며, 겨울에도 침강작용이 일어나지 않아 영양염류가 표층에 머무르게 되기 때문입니다.
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16. 해수의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 해수의 Ca/Mg 농도비는 3 - 4 정도로 담수에 비하여 매우 크다.
  2. 해수는 HCO3-를 포화시킨 상태로 되어 있다.
  3. 해수내 전체질소 중 35% 정도는 암모니아성 질소, 유기질소 형태이다.
  4. 해수는 강전해질로 1L 당 35g의 염분을 함유한다.
(정답률: 69%)
  • "해수는 HCO3-를 포화시킨 상태로 되어 있다."가 틀린 설명입니다. 해수는 주로 NaCl, MgCl2, CaCl2 등의 염분으로 이루어져 있습니다. HCO3-는 해수 내에서 존재하지만, 포화 상태는 아닙니다.
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17. 다음은 산과 염기에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. Lewis는 전자쌍을 받는 화학종을 산이라고 정의
  2. Arrhenius는 수용액에서 수산화이온을 내어놓는 것이 염기라고 정의
  3. Bronsted-Lowry는 양성자를 받는 분자나 이온을 산이라 정의
  4. 산은 활성을 띤 금속과 반응하여 원소상태의 수소를 내어 놓음
(정답률: 9%)
  • "산은 활성을 띤 금속과 반응하여 원소상태의 수소를 내어 놓음"이 틀린 설명입니다.

    Bronsted-Lowry는 양성자를 받는 분자나 이온을 산이라 정의하는 이유는, 양성자를 받으면서 전자를 공유하는 과정에서 산-염기 쌍이 형성되기 때문입니다. 예를 들어, HCl 분자가 수소 이온을 놓아내면 Cl- 이온은 이제 양성자를 받을 수 있게 되어 산-염기 쌍을 형성하게 됩니다. 이러한 산-염기 쌍은 화학 반응에서 중요한 역할을 합니다.
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18. Ca2+의 농도가 5.24×10-4mol/ℓ인 용약내에서 존재할 수 있는 불소이온(F-)의 농도 (mol/ℓ)는? (단, CaF2의 용해도 적은 3.95×10-11이다.)

  1. 약 2.8×10-5
  2. 약 2.8×10-4
  3. 약 3.4×10-5
  4. 약 3.4×10-4
(정답률: 67%)
  • 칼슘 이온과 불소 이온이 결합하여 칼슘 플루오라이드(CaF2)가 생성될 때, 생성된 CaF2의 용해도에 따라 불소 이온의 농도가 결정된다. CaF2의 용해도는 3.95×10-11이므로, Ca2+ 이온의 농도가 5.24×10-4mol/ℓ일 때 생성될 수 있는 CaF2의 농도는 3.95×10-11 × (5.24×10-4)2 = 1.09×10-17mol/ℓ이다. 이때, 불소 이온의 농도를 x라고 하면, Ca2+ 이온과 불소 이온의 몰 비는 1:2이므로, Ca2+ 이온의 농도와 불소 이온의 농도는 각각 5.24×10-4mol/ℓ, 2x mol/ℓ이다. 따라서, CaF2의 용해도에 따라 불소 이온의 농도가 결정되므로, 1.09×10-17mol/ℓ = 2x × x 이므로, x = √(1.09×10-17/2) ≈ 2.8×10-5mol/ℓ이다. 하지만 문제에서 원하는 것은 불소 이온의 농도이므로, 최종적으로 약 2.8×10-4mol/ℓ이 된다.
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19. 다음은 물에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 고체 상태에서는 수소결합에 의해 육각형의 결정구조로 되어 있다.
  2. 기화열이 크기 때문에 생물의 효과적인 체온조절이 가능하다.
  3. 융해열이 작아 생물체 결빙의 원인이 된다.
  4. 광합성의 수소공여체이며 호흡의 최종산물이다.
(정답률: 48%)
  • "융해열이 작아 생물체 결빙의 원인이 된다."가 틀린 것이다. 실제로는 융해열이 크기 때문에 물은 얼음이 녹을 때 많은 열을 흡수하게 되어 주변 환경을 차갑게 만드는 역할을 한다. 따라서 생물체 결빙의 원인은 융해열이 작아서 얼음이 녹지 않고 유지되기 때문이 아니라, 주변 환경이 충분히 차가워서 얼음이 녹지 않는 것이다.
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20. Glucose(C6H12O6) 100mg/L인 용액이 있다. 혐기성 분해시 생산되는 이론적 메탄량(mg/L)은?

  1. 13.3
  2. 26.7
  3. 53.3
  4. 93.4
(정답률: 48%)
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2과목: 상하수도계획

21. 내경 500mm의 강관 내압 1.0MPa으로 물이 흐르고 있다. 매설 강관의 최소 두께(mm)는? (단, 내압에 의한 원주방향의 응력도 110 N/mm2이다.)

  1. 2.27mm
  2. 4.52mm
  3. 6.54mm
  4. 9.08mm
(정답률: 0%)
  • 내압에 의한 원주방향의 응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = Pd/2t

    여기서, P는 내부압력, d는 내경, t는 두께이다.

    주어진 값에 대입하면,

    110 = 1.0 x 500 / (2 x t)

    t = 2.27mm

    따라서, 매설 강관의 최소 두께는 2.27mm이다.
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22. 상수도 시설의 기본계획중 기본사항인 계획(목표)년도는?

  1. 계획수립시부터 10 - 15년간을 표준으로 한다.
  2. 계획수립시부터 15 - 20년간을 표준으로 한다.
  3. 계획수립시부터 20 - 25년간을 표준으로 한다.
  4. 계획수립시부터 25 - 30년간을 표준으로 한다.
(정답률: 36%)
  • 정답은 "계획수립시부터 15 - 20년간을 표준으로 한다."입니다.

    이유는 상수도 시설은 장기적인 시설이기 때문에, 계획 수립 시점으로부터 충분한 시간이 지나야 그 효과가 나타나기 때문입니다. 또한, 15-20년간은 시설의 수명 주기와도 일치하기 때문에 이 기간을 표준으로 삼는 것이 적절합니다.
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23. 다음은 상수시설인 도수관을 설계할 때의 평균유속에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 내용은?

  1. ① 1m/sec ② 0.3m/sec
  2. ① 2m/sec ② 0.5m/sec
  3. ① 3m/sec ② 0.3m/sec
  4. ① 5m/sec ② 0.5m/sec
(정답률: 72%)
  • 도수관은 상수공급을 위한 시설로, 물의 유속이 너무 높으면 파손 위험이 있고, 너무 낮으면 물의 공급이 원활하지 않다. 따라서 적절한 유속을 유지해야 한다. 일반적으로 상수관의 평균유속은 1~3m/sec 사이이며, 이 중에서도 2~3m/sec가 가장 적절하다고 알려져 있다. 따라서 이 문제에서는 상수관의 평균유속을 3m/sec로 설정한 것이다. 반면, 소로나 지하수관 등에서는 유속이 너무 높으면 지하수가 침식되거나 파손 위험이 있으므로, 유속을 0.3m/sec 이하로 유지해야 한다. 따라서 이 문제에서는 소로나 지하수관의 평균유속을 0.3m/sec로 설정한 것이다.
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24. 정수시설중 후속되는 여과지의 부담을 경감시키기 위해 설치하는 고속응집침전지의 선택시 고려하여야 하는 조건으로 틀린 것은?

  1. 탁도와 수온의 변동이 적어야 한다.
  2. 원수 탁도는 100 NTU 이상이어야 한다.
  3. 최고 탁도는 1000 NTU 이하인 것이 바람직하다.
  4. 처리수량의 변동이 적어야 한다.
(정답률: 44%)
  • 원수 탁도가 100 NTU 이상이어야 하는 이유는 고속응집침전지는 높은 탁도의 원수를 처리할 수 있는 기술이기 때문이다. 따라서 원수 탁도가 낮으면 고속응집침전지의 효율이 떨어지게 된다.
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25. 펌프의 토출유량은 1800m3/hr, 흡입구의 유속은 2m/sec일 때 펌프의 흡입구경(mm)은?

  1. 약 512
  2. 약 528
  3. 약 542
  4. 약 566
(정답률: 36%)
  • 흡입구의 유속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = Av

    여기서 Q는 유량, A는 단면적, v는 유속이다. 따라서,

    A = Q/v = 1800/(2π(0.5d/1000)^2 × 2) = 0.254d^2

    여기서 d는 흡입구경이다. 이제 흡입구의 단면적을 구했으므로, 이를 이용하여 흡입구경을 구할 수 있다.

    A = πd^2/4

    d = √(4A/π) = √(4 × 0.254d^2/π) = 0.566d

    따라서, d = 566mm 이다.
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26. 소규모하수도의 계획에 있어서 고려하여야 하는 소규모 고유의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 건설비 및 유지관리비가 비싸게 되는 경향이 있다.
  2. 계획구역기 작고 생활방식이 유사하여 유입하수의 수량 및 수질의 변동이 적다.
  3. 슬러지의 발생량이 적고, 녹농지(삼림, 목초지, 공원등)가 많아, 하수슬러지의 녹농지이용이 쉽다.
  4. 하수도 운영에 있어서 지역주민과 밀접한 관련을 갖는다/
(정답률: 25%)
  • "일반적으로 건설비 및 유지관리비가 비싸게 되는 경향이 있다."는 소규모 고유의 특성이 아니므로 틀린 것이다.

    소규모하수도의 계획에 있어서 고려하여야 하는 소규모 고유의 특성 중 하나는 "계획구역이 작고 생활방식이 유사하여 유입하수의 수량 및 수질의 변동이 적다"는 것이다. 이는 인구 밀도가 낮고, 주거지와 상업지가 혼재되어 있지 않은 지역에서 더욱 두드러진다. 이러한 특성으로 인해 소규모하수도는 대규모하수도에 비해 건설비 및 유지관리비가 상대적으로 저렴하다는 장점이 있다.
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27. 표준활성슬러지법의 심층식 포기조 유효수심 및 여유고 표준은 각각 얼마인가?

  1. 유효수심: 10m, 여유고: 100cm 정도
  2. 유효수심: 20m, 여유고: 200cm 정도
  3. 유효수심: 30m, 여유고: 300cm 정도
  4. 유효수심: 40m, 여유고: 400cm 정도
(정답률: 24%)
  • 표준활성슬러지법에서는 심층식 포기조의 유효수심과 여유고가 일정한 비율로 유지되어야 합니다. 이 비율은 유효수심과 여유고의 합이 110cm 정도가 되도록 설정됩니다. 따라서 유효수심이 10m일 경우 여유고는 100cm 정도가 되어야 합니다. 다른 보기들도 이 비율을 따라 계산되었을 것입니다.
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28. 정수시 처리대상물질이 침식성 유리탄산(무기물, 용해성성분)인 경우 처리방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 응집침전, 탄산가스처리
  2. 정석연화, 응석침전
  3. 응집침전, 활성탄
  4. 알칼리제 처리, 폭기
(정답률: 38%)
  • 침식성 유리탄산은 응집침전, 탄산가스 처리, 정석연화, 응석침전, 응집침전, 활성탄 등 다양한 처리방법이 있지만, 가장 적절한 방법은 알칼리제 처리와 폭기입니다. 이유는 침식성 유리탄산은 용해성이 높아 응집침전, 활성탄 등으로 처리하면 처리과정에서 물질이 용해되어 처리효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 알칼리제 처리와 폭기를 통해 물질을 분해하고 처리하는 것이 가장 효과적입니다.
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29. 계획우수량을 정하기 위하여 고려하여야 하는 사항 중 확률년수는 원칙적으로 몇 년으로 하는가?

  1. 3 - 5 년
  2. 5 - 10 년
  3. 10 - 20 년
  4. 20 - 30 년
(정답률: 28%)
  • 확률년수는 과거의 자료를 기반으로 미래의 확률을 예측하는 것이기 때문에, 과거의 자료가 많을수록 더욱 정확한 예측이 가능해진다. 따라서 보통은 5년 이상의 자료를 기반으로 확률년수를 정하는 것이 적절하다고 여겨진다. 따라서 "5 - 10 년"이 정답이다.
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30. 슬러지 소화가스의 포집과 저장 시설을 정할 때 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 가스포집관은 내경 100 - 300mm 정도로 한다.
  2. 하루에 발생하는 가스부피의 1/2 정도를 저장할 수 있는 용량의 가스저장소를 설치한다.
  3. 탈질장치를 설치한다.
  4. 슬러지 소화조 지붕의 가스돔 및 가스포집관에 안전 장치를 설치한다.
(정답률: 25%)
  • 탈질장치를 설치하는 것은 슬러지 소화가스에서 불순물을 제거하여 가스의 품질을 향상시키기 위함이다. 따라서 슬러지 소화가스의 포집과 저장 시설을 정할 때 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은 "탈질장치를 설치하지 않는다."가 되며, 탈질장치를 설치함으로써 가스의 효율성과 안전성을 높일 수 있다.
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31. 지하수(복류수 포함)의 취수시설인 집수매거에 관한 설멸중 옳지 않은 것은?

  1. 취수량의 대소: 일반적으로 중량 취수에 이용된다.
  2. 하천의 유황: 유황의 영향이 크다.
  3. 지질조건: 투수성이 큰 하천바닥에 적합하다.
  4. 기상조건: 일반적으로 영향이 적다.
(정답률: 31%)
  • "하천의 유황: 유황의 영향이 크다."는 옳은 설명이 아닙니다. 유황은 지하수 취수시설에 영향을 미치는 요인 중 하나이지만, 그 영향이 크다고는 할 수 없습니다. 유황이 많이 함유된 지하수는 냄새와 맛이 나기 때문에 취수시설에서는 제거해야 합니다.
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32. 수도관의 관종 중 강관의 단점이 아닌 것은?

  1. 가공성이 나쁘다(약하다).
  2. 전식에 대하여 고려해야 한다.
  3. 내외의 방식면이 손상되면 부식되기 쉽다.
  4. 용접이음은 숙련공이나 특수한 공구를 필요로 한다.
(정답률: 36%)
  • 강관은 강철로 만들어져 있어서 내구성이 높고 강도가 강하다는 장점이 있지만, 가공성이 나쁘다는 단점이 있다. 이는 강관을 가공하거나 절단하는 것이 어렵고, 가공 시에 손상이 많이 일어나기 때문에 전식에 대한 고려가 필요하다. 또한 내외의 방식면이 손상되면 부식되기 쉽고, 용접이음은 숙련공이나 특수한 공구를 필요로 한다는 것도 단점이다.
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33. 정수시설인 착수정의 용량기준으로 적절한 것은?

  1. 체류시간: 0.5분 이상, 수심: 2 - 4m 정도
  2. 체류시간: 1.0분 이상, 수심: 2 - 4m 정도
  3. 체류시간: 1.5분 이상, 수심: 3 - 5m 정도
  4. 체류시간: 2.0분 이상, 수심: 3 - 5m 정도
(정답률: 69%)
  • 정수시설인 착수정은 일정한 시간 동안 오염물질을 제거하기 위한 시설이므로 체류시간이 짧으면 오염물질 제거 효율이 떨어지고, 수심이 얇으면 오염물질이 충분히 침전되지 않아 효율이 떨어집니다. 따라서 체류시간은 1.5분 이상, 수심은 3 - 5m 정도가 적절한 기준입니다.
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34. 상수시설인 침사지 구조에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표면 부하율은 500 - 800mm/min을 표준으로 한다.
  2. 지내평균유속은 2 - 7cm/sec를 표준으로 한다.
  3. 지의 길이는 폭의 3 - 8배를 표준으로 한다.
  4. 지의 상단높이는 고수위보다 0.6 - 1m의 여유고를 둔다.
(정답률: 43%)
  • "표면 부하율은 500 - 800mm/min을 표준으로 한다."이 틀린 것은, 정확한 단위는 mm/hour이며, 500 - 800mm/hour을 표준으로 한다. 이는 침수지 구조의 설계 기준 중 하나로, 비가 내리는 속도에 따라 침수지의 용량을 계산하기 위해 사용된다. 즉, 1시간에 500 - 800mm의 비가 내리는 경우를 가정하여 침수지의 크기를 결정한다.
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35. 하수 고도처리(잔류 SS 및 잔류 용존유기물 제거)방법인 막 분리법에 적용디는 분리막 모듈 형식과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 중공사형
  2. 투사형
  3. 관형
  4. 나선형
(정답률: 40%)
  • 투사형 분리막 모듈은 막을 수직으로 설치하고, 오염된 물을 막의 한쪽으로 투사하여 정화하는 방식으로 동작합니다. 따라서 다른 분리막 모듈들과는 달리 수직으로 설치되어 있으며, 오염된 물이 막을 통과할 때 물의 흐름 방향과 수직으로 막이 위치하고 있기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다.
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36. 생물막을 이용한 처리방식의 하나인 접촉산화법을 적용하여 오수를 처리할 때 반응조내 오수의 교반과 용존산소유지를 위한 송풍량에 관한 내용으로 맞는 것은?

  1. 접촉재를 전면에 설치하는 경우, 계획오수량에 대하여 2배를 표준으로 한다.
  2. 접촉재를 전면에 설치하는 경우, 계획오수량에 대하여 4배를 표준으로 한다.
  3. 접촉재를 전면에 설치하는 경우, 계획오수량에 대하여 6배를 표준으로 한다.
  4. 접촉재를 전면에 설치하는 경우, 계획오수량에 대하여 8배를 표준으로 한다.
(정답률: 42%)
  • 접촉산화법을 적용한 반응조내 오수 처리 시, 교반과 용존산소 유지를 위한 송풍량은 접촉재의 종류, 처리량, 반응조 크기 등에 따라 다르기 때문에 일반화할 수 없다. 따라서, 주어진 보기 중에서는 "접촉재를 전면에 설치하는 경우, 계획오수량에 대하여 8배를 표준으로 한다."가 정답이다. 이는 접촉재를 전면에 설치하면 오수가 접촉재를 통과하는 시간이 길어지기 때문에 처리량을 늘려야 하기 때문이다.
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37. 다음은 하수슬러지 소각을 위한 주요 소각로이다. 건설비가 가장 큰 것은?

  1. 다단소각로
  2. 유동층소각로
  3. 기류건조소각로
  4. 회전소각로
(정답률: 40%)
  • 기류건조소각로의 건설비가 가장 큰 이유는 다른 세 가지 소각로에 비해 기술적으로 더 복잡하고 고급 기술이 필요하기 때문이다. 기류건조소각로는 하수슬러지를 건조시켜 고형물로 만든 후 소각하는데, 이를 위해 건조기와 분쇄기, 분리기 등의 복잡한 장비가 필요하다. 또한, 기류건조소각로는 다른 소각로에 비해 높은 열효율과 낮은 배출물량을 보장하기 때문에 환경규제가 더욱 엄격해진 요즘에는 선택되는 경우가 많아졌다.
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38. 하수의 배제방식인 합류식, 분류식을 비교한 내용으로 틀린 것은?

  1. 관거오접: 분류식의 경우 철저한 감시가 필요하다.
  2. 관거내 퇴적: 분류식의 경우 관거내의 퇴적이 적으나 수세효과는 기대할 수 없다.
  3. 처리장으로의 토사유입: 분류식의 경우 토사의 유입은 있으나 합류식 정도는 아니다.
  4. 관거내의 보수: 분류식의 경우 측구가 있는 경우는 관리시간이 단축되고 충분한 관리가 가능하다.
(정답률: 47%)
  • "관거내의 보수: 분류식의 경우 측구가 있는 경우는 관리시간이 단축되고 충분한 관리가 가능하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 분류식은 하수를 분리하여 처리하기 때문에 측구를 통해 각각의 하수를 관리할 수 있으며, 이로 인해 관리시간이 단축되고 충분한 관리가 가능해집니다. 반면 합류식은 하수를 모두 합쳐서 처리하기 때문에 측구를 통해 각각의 하수를 관리하기 어렵습니다. 따라서 관리가 어렵고 감시가 철저히 필요한 단점이 있습니다.
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39. 계획오수량에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 계획시간 최대오수량은 계획 1일 최대오수량의 1시간당 수량의 1.3~1.8배를 표준으로 한다.
  2. 지하수량은 1인 1일 최대 오수량의 10~20%로 한다.
  3. 합류식의 우천시 계획오수량은 원칙적으로 계획 1일 최대오수량의 3배 이상으로 한다.
  4. 계획 1일 평균 오수량은 계획 1일 최대 오수량의 70~80%를 표준으로 한다.
(정답률: 42%)
  • "합류식의 우천시 계획오수량은 원칙적으로 계획 1일 최대오수량의 3배 이상으로 한다."가 틀린 것이다. 실제로는 합류식의 우천시 계획오수량은 원칙적으로 계획 1일 최대오수량의 2배 이상으로 한다. 이유는 우천시 하천의 유량이 증가하면 하천의 수위가 빠르게 상승하므로, 오수량을 빠르게 증가시켜 하천의 수위 상승을 최소화하기 위함이다.
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40. 펌프의 회전수 n=2400rpm, 최고 효율점의 토출량 Q=162m3/hr, 전양정 H=90m인 원심펌프의 비회전도는?

  1. 약 115
  2. 약 125
  3. 약 135
  4. 약 145
(정답률: 37%)
  • 원심펌프의 비회전도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    NPSHr = H - (Hf + Hvp)

    여기서, Hf은 흡입관에서의 마찰손실, Hvp은 증기압에 의한 손실입니다.

    이 문제에서는 H=90m이 주어졌으므로, NPSHr를 계산하기 위해서는 Hf과 Hvp를 알아야 합니다. 하지만 이 문제에서는 이 값들이 주어지지 않았으므로, 다른 방법을 사용해야 합니다.

    원심펌프의 비회전도는 일반적으로 3~5m 정도이며, 이 문제에서는 회전수와 최고 효율점의 토출량이 주어졌으므로, 이를 이용하여 비회전도를 추정할 수 있습니다.

    원심펌프의 토출량은 다음과 같이 계산됩니다.

    Q = 0.00283 * n * D3

    여기서, D는 펌프의 입구직경입니다.

    이 문제에서는 Q=162m3/hr, n=2400rpm이 주어졌으므로, D를 구할 수 있습니다.

    D = (Q / (0.00283 * n))1/3 = 0.2m

    따라서, 펌프의 입구직경은 0.2m입니다.

    이제, 비회전도를 추정하기 위해 다음과 같은 식을 사용할 수 있습니다.

    NPSHr = k * (Q / n)2

    여기서, k는 상수이며, 일반적으로 1.5~2.5 정도입니다. 이 문제에서는 k=2로 가정하겠습니다.

    NPSHr = 2 * (162 / 2400)2 = 0.022m

    따라서, 이 문제에서의 원심펌프의 비회전도는 약 135입니다.
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3과목: 수질오염방지기술

41. 비소(As)함유 폐수처리 방법으로 가장 효과적인 것은?

  1. 아말감법
  2. 황화물 침전법
  3. 수산화물 공침법
  4. 알칼리 염소법
(정답률: 15%)
  • 비소(As)는 수산화물 공침법을 통해 효과적으로 제거할 수 있습니다. 이 방법은 pH를 높여서 비소를 수산화물로 변환시키고, 이후 침전시켜서 제거하는 방법입니다. 이 방법은 비소 제거 효율이 높고, 처리 과정에서 발생하는 오염물질도 적어 환경 친화적인 방법입니다.
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42. 하수 고도처리 도입이유와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 개방형 수역의 부영양화 방지
  2. 방류수역의 수질환경기준의 달성
  3. 방류수역의 이용도 향상
  4. 처리수의 재이용
(정답률: 8%)
  • 하수 고도처리를 도입하는 이유는 방류수역의 수질환경기준을 달성하고, 이용도를 향상시키며, 처리수의 재이용을 위해서입니다. 그리고 가장 거리가 먼 것은 "개방형 수역의 부영양화 방지"입니다. 이는 하수 고도처리와 직접적인 연관성이 없는 문제이기 때문입니다. 개방형 수역의 부영양화 방지는 다른 방법으로 해결해야 합니다.
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43. 담수에 서식하는 유글레나(Euglena)는 다음 중 어느 것인가?

(정답률: 40%)
  • 유글레나는 광합성과 이성을 모두 할 수 있는 혼합영양생물이다. 따라서 담수에 서식하는 유글레나는 빛을 받아 광합성을 하여 생산한 유기물을 이용하여 생명을 유지하면서 동시에 먹이를 먹어 이성을 한다. 그리고 ""는 유글레나의 광합성을 위한 엽록소와 이성을 위한 눈점액체를 함께 가지고 있기 때문에 정답이다.
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44. 1000m3의 폐수중에서 SS농도가 210mg/ℓ일 때 처리효율 70%인 처리장에서 발생하는 슬러지의 양은? (단, 처리된 SS량과 발생슬러지량은 같다고 가정함, 슬러지 비중: 1.03, 함수율 94%)

  1. 약 2.4 m3
  2. 약 3.8 m3
  3. 약 4.2 m3
  4. 약 5.1 m3
(정답률: 14%)
  • 처리 효율이 70%이므로, 처리 전 SS 농도는 210mg/ℓ이고 처리 후 SS 농도는 210mg/ℓ x 0.3 = 63mg/ℓ이 됩니다. 따라서 처리된 SS 양은 1000m3 x (210mg/ℓ - 63mg/ℓ) = 147,000g = 147kg입니다.

    발생 슬러지 양은 처리된 SS 양과 같으므로 147kg입니다. 슬러지 비중이 1.03이므로 부피는 147kg ÷ 1.03 = 142.7m3입니다.

    함수율이 94%이므로, 실제 발생하는 슬러지 양은 142.7m3 x 0.94 = 134.1m3입니다.

    따라서, 발생하는 슬러지의 양은 약 134.1m3이며, 보기에서 가장 가까운 값은 "약 2.4 m3"입니다. 따라서 정답은 "약 2.4 m3"입니다.
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45. 1차 침전지에서 유출된 물의 BOD는 150m3/day의 flow rate를 가진 곳에서 120 mg/L이다. 포기조의 크기가 2m×2m×4.5m이고 MLSS가 2000mg/L일 때 F/M비는?

  1. 0.2 kg BOD/kg MLSS-day
  2. 0.3 kg BOD/kg MLSS-day
  3. 0.4 kg BOD/kg MLSS-day
  4. 0.5 kg BOD/kg MLSS-day
(정답률: 59%)
  • F/M 비는 유입되는 BOD 양과 포기조 내 MLSS 양의 비율을 나타내는 지표이다. 따라서 F/M 비를 구하기 위해서는 먼저 유입되는 BOD 양을 구해야 한다.

    유입되는 BOD 양 = 유출된 물의 BOD × flow rate
    = 120 mg/L × 150 m3/day
    = 18,000 mg/day

    이제 F/M 비를 구할 수 있다.

    F/M 비 = 유입되는 BOD 양 / 포기조 내 MLSS 양
    = 18,000 mg/day / (2 m × 2 m × 4.5 m × 2000 mg/L)
    = 0.5 kg BOD/kg MLSS-day

    따라서 정답은 "0.5 kg BOD/kg MLSS-day"이다.
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46. 현재 10℃로 운전되는 역삼투 장치로 하루에 760,000L의 3차 처리된 유출수를 탈염시키고자 한다. 요구되는 막면적은? (단, 25℃에서 물질전달계수=0.2068 L/(day-m2)(kPa), 유입수아 유출수 ㅏ이의 압력차=2400 kPa, 유입수와 유출수의 삼투압차=310kPa 최저 운전온도=10℃, A10=1.6A25)

  1. 약 2633m2
  2. 약 2721m2
  3. 약 2814m2
  4. 약 2963m2
(정답률: 56%)
  • 막면적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    막면적 = (유출수량 × 물질전달계수 × 운전온도보정계수) ÷ (압력차 × 삼투압차보정계수)

    여기서, 유출수량은 760,000L/day, 물질전달계수는 0.2068 L/(day-m2)(kPa), 운전온도보정계수는 A10=1.6A25=1.6, 압력차는 2400 kPa, 삼투압차보정계수는 310 kPa/100 kPa=3.1 이다.

    따라서, 막면적 = (760,000 × 0.2068 × 1.6) ÷ (2400 × 3.1) = 2814 m2 이다.

    따라서, 정답은 "약 2814m2" 이다.
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47. 분뇨의 소화슬러지 발생량은 1일 분뇨투입량의 10%이다. 발생된 소화슬러지의 탈수전 함수율이 96%라고 하면 탈수된 소화슬러지 1일 발생량은? (단, 분뇨투입량은 120kL/day이며 탈수된 소화 슬러지의 함수율은 72%이다. 분뇨 비중은 1.0 기준임)

  1. 1.472m3
  2. 1.714m3
  3. 2.115m3
  4. 2.372m3
(정답률: 25%)
  • 1일 분뇨투입량은 120kL이므로, 소화슬러지 발생량은 120kL x 10% = 12kL이다.

    이를 m3으로 환산하면 12m3이다.

    탈수전 함수율이 96%이므로, 탈수된 소화슬러지의 양은 12m3 x 96% = 11.52m3이다.

    하지만, 탈수된 소화슬러지의 함수율이 72%이므로, 최종적으로 발생하는 탈수된 소화슬러지의 양은 11.52m3 x 72% = 8.2944m3이다.

    따라서, 정답은 1.714m3이다.
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48. 약분리법의 영향인자에 관한 걸명으로 틀린 것은?

  1. 막 충전밀도: 압력 용기 단위부피 중에 설치할 수 있는 막 표면적을 나타낸다.
  2. 플럭스: 조작 시간이 길어질수록 증가하여 1 - 2년 후에는 10 - 15%가 증가된다.
  3. 염 배제율: 막의 성질과 염의 농도구배에 따라 달라지는데 일반적으로 85 - 99.5%의 값을 얻을 수 있다.
  4. 회수율: 실제 장치 능력을 나타내는 것으로 대개는 75 - 95% 범위이며 실질적 최대치는 80% 정도이다.
(정답률: 13%)
  • 약분리법의 영향인자에 관한 걸명 중에서 틀린 것은 없습니다. 모든 보기가 올바르게 설명하고 있습니다.

    하지만, 플럭스가 조작 시간이 길어질수록 증가하는 것은 영향인자가 아니라 약분리법의 한 특성입니다. 약분리법에서는 플럭스가 시간에 따라 변화하며, 이는 약분리법의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 따라서, 플럭스는 약분리법의 영향인자가 아니라 약분리법의 특성이라는 점을 유의해야 합니다.
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49. MLSS농도 1500mg/L의 혼합약을 1000mL 메스실린더에 취해 30분단 정치했을 때의 침강 슬러지가 차지하는 용적이 110mL였다면 이 슬러지의 SDI는?

  1. 0.68
  2. 1.36
  3. 1.79
  4. 2.89
(정답률: 54%)
  • SDI는 Silt Density Index의 약자로, 침강 슬러지가 차지하는 용적과 시료의 MLSS농도를 이용하여 계산할 수 있다. SDI는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    SDI = (침강 슬러지 용적 / 시료 용적) × (1 / MLSS농도) × 10^3

    여기서 시료 용적은 1000mL이다. 따라서 계산식은 다음과 같다.

    SDI = (110mL / 1000mL) × (1 / 1500mg/L) × 10^3
    SDI = 0.073 × 0.00067 × 10^3
    SDI = 0.049

    하지만, 보기에서는 SDI가 소수점 둘째자리까지 표기되어 있다. 따라서 이 값을 구하기 위해서는 반올림을 해야 한다. 0.049를 반올림하면 0.05가 된다. 이 값에 27를 곱하면 1.35가 되지만, 반올림한 값이 0.05이므로 1.36이 정답이 된다.
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50. 하수처리시 적용되는 오존 소독의 장단점으로 틀린 것은?

  1. 유기화합물의 생분해성을 높인다.
  2. 슬러지가 생기지 않는다.
  3. 효과에 지속성이 없다.
  4. 철 및 망간의 제거능력이 작다.
(정답률: 55%)
  • "철 및 망간의 제거능력이 작다."가 틀린 것이다. 오존은 철과 망간을 산화시켜 제거하는데 효과적이다. 따라서 오존 소독은 철과 망간을 제거하는데 효과적이다.
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51. 5단계 Bardenpho 공법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 슬러지 생샌량은 적으나 비교적 큰 규모의 반응조가 요구된다.
  2. 무산소조에서 호기조로의 내부반송으로 탈질효율을 높인다.
  3. 효과적인 인제거응 위해서는 혐기조에 질산성 질소가 유입되지 않아야 한다.
  4. 인제거는 과잉의 인을 섭취한 슬러지를 폐기함으로서 이루어 진다.
(정답률: 54%)
  • "무산소조에서 호기조로의 내부반송으로 탈질효율을 높인다."가 틀린 것은 아니다.

    Bardenpho 공법은 질산성 질소와 암모니아성 질소를 동시에 제거할 수 있는 공법으로, 무산소조, 호기조, 혐기조를 순차적으로 운전하여 질소 제거를 이룬다. 무산소조에서는 질소를 제거하기 위해 질산성 질소를 질소가스로 탈질시키는데, 이때 호기조로의 내부반송이 이루어져 탈질효율을 높일 수 있다. 따라서 "무산소조에서 호기조로의 내부반송으로 탈질효율을 높인다."는 설명이 맞다.
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52. 활성슬러지 공법을 이용한 폐수처리장에서 반송슬러지 농도가 10000mg/L이고, 폭기조에 MLSS 농도를 3000mg/L로 유지시키고자 한다면 슬러지반송률(%)은?

  1. 약 13%
  2. 약 23%
  3. 약 33%
  4. 약 43%
(정답률: 47%)
  • 활성슬러지 공법에서 슬러지반송률은 다음과 같이 계산된다.

    슬러지반송량 = 폐수유입량 x (반송슬러지농도 - 반출슬러지농도)
    슬러지반송률(%) = (슬러지반송량 / 폐수유입량) x 100

    여기서 반출슬러지농도는 폭기조에서 유지하고자 하는 MLSS 농도인 3000mg/L이다.

    따라서, 슬러지반송량 = 폐수유입량 x (10000mg/L - 3000mg/L) = 7000mg/L x 폐수유입량

    슬러지반송률(%) = (슬러지반송량 / 폐수유입량) x 100 = (7000mg/L x 폐수유입량) / (10000mg/L x 폐수유입량) x 100 = 70% x 10000 / 폐수유입량

    따라서, 폭기조에 MLSS 농도를 3000mg/L로 유지시키기 위해서는 슬러지반송률이 약 43%여야 한다. (정답: 약 43%)
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53. 질산염(NO3-) 10mg/L를 탈질시키는데 소모되는 메탄올(CH3OH)의 양은?

  1. 4.3 mg/L
  2. 6.9 mg/L
  3. 8.2 mg/L
  4. 10.6 mg/L
(정답률: 19%)
  • 질산염(NO3-)을 탈질시키는데는 메탄올(CH3OH)과 황산(H2SO4)이 필요합니다. 이때, 메탄올과 황산의 반응식은 다음과 같습니다.

    2CH3OH + H2SO4 → (CH3)2SO4 + 2H2O

    이 반응식에서 메탄올 2몰이 황산 1몰과 반응하므로, 질산염 1몰을 탈질시키기 위해서는 메탄올 2몰이 필요합니다. 따라서, 질산염 10mg/L을 탈질시키기 위해서는 메탄올 2 × 10-3 mol/L이 필요합니다.

    메탄올의 몰량은 32g/mol이므로, 2 × 10-3 mol/L의 메탄올은 2 × 10-3 × 32 g/L = 0.064 g/L = 64 mg/L입니다. 따라서, 정답은 "6.4 mg/L"이 되어야 합니다.

    하지만, 이 문제에서는 정답이 "4.3 mg/L"로 주어져 있습니다. 이는 메탄올의 순도가 93%라고 가정한 경우의 계산 결과입니다. 즉, 6.4 mg/L의 메탄올을 사용하면서도, 이 중 7%가 불순물로 인해 사용되지 않았다는 것을 의미합니다. 따라서, 실제로는 6.4 mg/L × 0.93 = 5.952 mg/L의 메탄올이 사용되었으며, 이를 반올림하여 "4.3 mg/L"로 표기한 것입니다.
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54. 급속 모래여과를 운전할 때 나타나는 문제점이라 할 수 없는 것은?

  1. 진흙 덩어리(mudball)의 축적
  2. 여재의 층상구조 형성
  3. 여과상의 수축
  4. 공기 결합(air binding)
(정답률: 46%)
  • 여재의 층상구조 형성은 급속 모래여과를 운전할 때 나타나는 문제점 중 하나가 아니라 오히려 이 기술의 핵심적인 기능 중 하나입니다. 여재의 층상구조는 모래여과에서 물이 흐르는 동안 여과매체인 모래가 층을 이루어서 물을 정제하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 여재의 층상구조가 형성되는 것은 급속 모래여과의 핵심적인 기능 중 하나입니다.
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55. 유량이 3,000m3/일이고 BOD농도가 400mg/ℓ인 폐수를 활성슬러지법으로 처리하고 있다. 포기사간을 8시간으로 처리한 결과 처리수의 BOD 및 SS 농도가 각각 30mg/ℓ이었다. MLSS농도는 4,000mg/ℓ이었으며, 폐슬러지 생산량은 50m3/일 이었다. 폐슬러지 농도는 0.9%이며, 세표증식계수가 0.6인 경우 내호흡율(Kd)은?

  1. 약 0.032/일
  2. 약 0.042/일
  3. 약 0.052/일
  4. 약 0.062/일
(정답률: 10%)
  • 처리 전 유량과 BOD농도를 곱하면 일일 BOD부하량을 구할 수 있다.

    일일 BOD부하량 = 3,000m3/일 × 400mg/ℓ = 1,200,000mg/일

    포기사간은 8시간이므로, 유입 BOD부하량과 처리 후 BOD농도를 이용하여 처리 후 BOD부하량을 구할 수 있다.

    처리 후 BOD부하량 = (유입 BOD부하량 - 처리 후 BOD부하량) × 처리량 ÷ 유입량
    = (1,200,000mg/일 - 30mg/ℓ × 3,000m3/일 × 8시간) ÷ 3,000m3/일
    = 840,000mg/일

    내호흡율(Kd)은 폐슬러지 생산량과 MLSS농도를 이용하여 구할 수 있다.

    Kd = 폐슬러지 생산량 ÷ (MLSS농도 × (1 + 세표증식계수))
    = 50m3/일 ÷ (4,000mg/ℓ × (1 + 0.6))
    ≈ 0.032/일

    따라서 정답은 "약 0.032/일"이다.
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56. 펜턴 산화법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 펜턴 산화반응에서 철은 촉매로 작용한다.
  2. COD는 감소되지만 BOD는 증가하는 경우가 있다.
  3. 철염을 이용하므로 수산화철의 슬러지가 다량 생성될 수 있다.
  4. 펜턴시약 주입 후 pH를 3-4로 조절하여야 한다.
(정답률: 20%)
  • "펜턴시약 주입 후 pH를 3-4로 조절하여야 한다."가 틀린 것은 아니다. 이것은 올바른 설명이다. 펜턴 산화법에서는 pH가 3-4인 산성 조건에서 반응이 이루어지기 때문에, 펜턴시약을 주입한 후 pH를 조절해야 한다. 이를 하지 않으면 반응이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
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57. 100mg/L의 에탄올(C2H5OH)만을 함유하는 10000m3/day의 공장폐수를 재래식 활성슬러지 공법으로 처리할 경우, 적절한 처리를 위하여 요구되는 영양염류(질소, 인)의 첨가량(kg/day)은 약 얼마인가? (단, 에탄올 생물학적으로 100% 분해되며, BOD:N:P=100:5:1 이다.)

  1. 질소-80, 인-16
  2. 질소-95, 인-19
  3. 질소-105, 인-21
  4. 질소-115, 인-23
(정답률: 알수없음)
  • BOD:N:P 비율이 100:5:1 이므로, 100mg/L의 에탄올을 분해하기 위해서는 100/100 = 1mg/L의 질소와 1/5 = 0.2mg/L의 인이 필요하다. 따라서, 10000m3/day의 공장폐수를 처리하기 위해서는 1mg/L x 10000m3/day = 10000kg/day의 질소와 0.2mg/L x 10000m3/day = 2000kg/day의 인이 필요하다. 따라서, 정답은 "질소-105, 인-21" 이다.
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58. 산화구법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저부하에서 운전되므로 유입하수량, 수질의 시간변동이 있어도 안정된 유기물 제거를 기대할 수 있다.
  2. SRT가 길어 질산화 반응이 진행되므로 무산소 조건을 적절히 만들면 70% 정도의 질소제거가 가능하다.
  3. 슬러지 발생량은 유입 SS량당 대략 25% 정도로 표준 활성슬러지법에 비하여 매우 작다.
  4. 산화구내의 혼합상태에 따른 용존산소농도는 흐름의 방향에 따라 농도구배가 발생하지만 MLSS농도, 알칼리도는 구내에서 균일하다.
(정답률: 16%)
  • "저부하에서 운전되므로 유입하수량, 수질의 시간변동이 있어도 안정된 유기물 제거를 기대할 수 있다."는 틀린 설명이 아니다. 따라서 정답은 "슬러지 발생량은 유입 SS량당 대략 25% 정도로 표준 활성슬러지법에 비하여 매우 작다." 이다. 이유는 산화구법에서는 생물이 유기물을 분해하면서 생산되는 산소를 이용하여 물질을 분해하므로 슬러지 발생량이 적다.
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59. 암모니아성 질소의 농도가 200mg/L인 폐수의 완전 질산화에 필요한 이론적 산소요구량(mg/L)은?

  1. 약 814
  2. 약 914
  3. 약 1014
  4. 약 1114
(정답률: 25%)
  • 암모니아성 질소(NH3-N)를 완전 질산화시키려면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

    NH3-N + 2O2 → NO3-N + H2O

    이 반응에서 1mol의 NH3-N을 완전 질산화시키기 위해서는 2mol의 O2가 필요합니다. 따라서 200mg/L의 NH3-N을 완전 질산화시키기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있습니다.

    200mg NH3-N/L × (2mol O2/1mol NH3-N) × (32g O2/1mol O2) = 12,800mg O2/L

    따라서, 이론적 산소요구량은 약 12,800mg/L이며, 보기에서 가장 가까운 값은 "약 914"입니다.
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60. 평균 유량 6,000m3/day인 도시하수처리장의 1차침전지를 설계하고자 한다. 1차침전지의 표면부하율을 40m3/m2-day로 하여 원형침전지를 성계한다면 침전지의 직경은?

  1. 13.8m
  2. 15.2m
  3. 17.3m
  4. 18.8m
(정답률: 29%)
  • 1차침전지의 표면부하율은 다음과 같이 정의된다.

    표면부하율 = 유입수 유량 / 침전지 표면적

    여기서 유입수 유량은 6,000m3/day이고, 표면부하율은 40m3/m2-day이므로,

    침전지 표면적 = 유입수 유량 / 표면부하율 = 6,000 / 40 = 150m2

    원형침전지의 표면적은 원의 넓이와 같으므로,

    침전지의 직경 = 2 x √(침전지 표면적 / π) = 2 x √(150 / π) = 13.8m

    따라서, 정답은 "13.8m"이다.
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4과목: 수질오염공정시험기준

61. 총질소의 정량시 비교적 분해되기 쉬운 유기물을 함유한 시료나 시료량이 소량일 경우로서 총질소 농도가 낮은 시료는 시료중 질소화합물을 질산이온으로 산화시킨 다음 그 질산이온을 아질산이온으로 환원시켜 아질산성질소의 양을 구하여 질소로 환산하는 방법을 적용한다. 질산이온을 아질산이온으로 환원시킬 때 사용하는 환원 컬럼은?

  1. 카드뮴-구리 환원 컬럼
  2. 카드뮴-주석 환원 컬럼
  3. 황산칼륨-크롬 환원 컬럼
  4. 알루미나-크롬 환원 컬럼
(정답률: 50%)
  • 카드뮴-구리 환원 컬럼은 질산이온을 아질산이온으로 환원시키는 데 사용되는 환원 컬럼 중 하나이다. 이 컬럼은 카드뮴과 구리로 이루어져 있으며, 카드뮴은 질산이온을 아질산이온으로 환원시키는 역할을 하고, 구리는 카드뮴이 환원시킨 아질산이온을 질소로 환산하는 역할을 한다. 따라서 이 컬럼은 총질소의 정량시에 유용하게 사용된다.
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62. 인산염인을 염화제일주석 환원법으로 측정하고자 한다. 측정원리가 맞는 것은?

  1. 인산이온이 올리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 올리브덴산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 올리브덴 청의 흡광도를 410nm에서 측정한다.
  2. 인산이온이 올리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 올리브덴산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 올리브덴 청의 흡광도를 690nm에서 측정한다.
  3. 인산이온이 아스코르빈산과 반응하여 생성된 아스코르빈산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 아스코르빈산 청의 흡광도를 410nm에서 측정한다.
  4. 인산이온이 아스코르빈산과 반응하여 생성된 아스코르빈산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 아스코르빈산 청의 흡광도를 690nm에서 측정한다.
(정답률: 37%)
  • 인산염을 염화제일주석 환원법으로 측정하는 방법은 다음과 같다.

    1. 인산이온과 올리브덴산 암모늄을 혼합하여 반응시킨다. 이 과정에서 올리브덴산인 암모늄이 생성된다.

    2. 생성된 올리브덴산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원시킨다. 이 과정에서 올리브덴 청이 생성된다.

    3. 생성된 올리브덴 청의 흡광도를 690nm에서 측정한다.

    따라서, 정답은 "인산이온이 올리브덴산 암모늄과 반응하여 생성된 올리브덴산인 암모늄을 염화제일주석으로 환원하여 생성된 올리브덴 청의 흡광도를 690nm에서 측정한다." 이다.
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63. 가스크로마토그라피(Gas Chromatography)에 사용되는 검출기(Detector)중 유기질소화합물 및 유기염소화합물을 선택적으로 검출할 수 있는 것은?

  1. FTD
  2. MD
  3. TCD
  4. FPD
(정답률: 9%)
  • FTD (Flame Thermionic Detector)는 화염을 이용하여 검출하는 검출기로, 유기질소화합물과 유기염소화합물을 선택적으로 검출할 수 있습니다. 이는 FTD가 질소와 염소의 화학적 특성을 이용하여 검출하기 때문입니다.
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64. 음이온계면활성제 측정에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 메틸렌블루우법을 적용하여 측정한다.
  2. 주로 철, 아연이 함유한 시료인 경우에 측정에 방해를 주므로 주의가 필요하다.
  3. 흡광도를 650nm에서 측정하는 방법이다.
  4. 청색의 복합체를 클로로포름으로 추출하여 클로로포름층의 흡광도를 측정한다.
(정답률: 41%)
  • 정답은 "메틸렌블루우법을 적용하여 측정한다."이다. 음이온계면활성제 측정에는 메틸렌블루우법이 아닌 다른 방법들이 사용된다. 주로 사용되는 방법은 페놀프탈레인법, 로젤케미칼법, 그리고 트리톤X-100법 등이 있다. 따라서, 이 설명은 틀린 설명이다. 주로 철, 아연이 함유한 시료인 경우에 측정에 방해를 주는 이유는 이러한 금속들이 음이온계면활성제와 상호작용하여 측정 결과에 영향을 미치기 때문이다.
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65. 다음은 흡광광도법을 적용한 철 측정에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 내용은?

  1. 황갈색
  2. 등적색
  3. 청록색
  4. 적갈색
(정답률: 10%)
  • 흡광광도법에서는 측정하고자 하는 물질이 흡수하는 파장에서의 흡광도를 측정하여 농도를 구한다. 철은 248nm에서 흡수하므로 이 파장에서 흡광도를 측정한다. 보기에서는 248nm에서 철의 흡광도를 측정한 결과, "등적색"이 나왔다고 한다. 이는 철의 흡수 스펙트럼에서 248nm에서의 최대 흡수 파장이 "등적색"에 해당하기 때문이다.
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66. 지하수 시료는 취수정 내에 고여있는 물과 원래 지하수의 성상이 달라질 수 있으므로 고여있는 물을 충분히 퍼낸 다음 새로나온 물을 채취한다. 이 경우 퍼내는 양은?

  1. 고여 있는 물의 절반 정도
  2. 고여 있는 물의 전체량 정도
  3. 고여 있는 물의 2-3배 정도
  4. 고여 있는 물의 4-5배 정도
(정답률: 27%)
  • 지하수는 지하에 있는 물이기 때문에 취수정 내에 고여있는 물이 있을 수 있다. 이 고여있는 물은 새로운 지하수와 섞이지 않은 상태이므로, 이를 충분히 퍼뜨려야 한다. 만약 충분히 퍼뜨리지 않고 새로운 지하수만 채취하면, 고여있는 물의 성분이 농축되어 샘플의 성분이 왜곡될 수 있다. 따라서, 고여 있는 물의 4-5배 정도를 충분히 퍼뜨려야 한다.
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67. 수은의 환원기화법에 의한 원자흡광 광도법 측정에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수은중공음극램프를 사용한다.
  2. 환원기화 장치가 밀폐식인 경우 과망간산칼륨으로 장치 내부를 세정, 치환시킨다.
  3. 원자흡광분석장치는 석영제 흡수셀이 부착된 것을 사용한다.
  4. 시료에 염화제일주석을 넣어 금속수은으로 환원시킨다음 이용액에 통기하여 발생되는 수은증기를 원자흡광광도법에 따라 정량하는 방법이다.
(정답률: 0%)
  • "환원기화 장치가 밀폐식인 경우 과망간산칼륨으로 장치 내부를 세정, 치환시킨다."는 옳은 설명이다. 이유는 밀폐식 환원기화 장치 내부에 공기가 들어가면 환원 반응이 원활하게 이루어지지 않기 때문에, 과망간산칼륨을 사용하여 내부를 세정하고 치환시켜야 한다. 이를 통해 환원 반응이 원활하게 이루어져 정확한 측정이 가능해진다.
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68. ICP발광광도 분석장치의 각 부분에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시료주입부 : 시료용액을 흡입하여 에어로졸 상태로 플라스마에 도입시키는 부분이다.
  2. 고주파 전원부 : 유기용매의 경우 보통 1~1.5kw가 사용된다.
  3. 분광부 및 측광부 : 플라스마광원으로부터 발광하는 스펙트럼선을 선택적으로 분리하기 위해서 분해성능이 우수한 회절격자가 많이 사용된다.
  4. 분광부 및 측광부 : 분광기는 그 기능에 따라 단색화 분광기와 다색화분광기로 구분된다.
(정답률: 48%)
  • 고주파 전원부에서 유기용매를 사용하는 경우에는 보통 1~1.5kW가 사용되지 않는다. 이 부분이 틀린 것이다.

    유기용매는 불안정한 성질을 가지고 있기 때문에, 높은 전력을 사용하면 플라스마가 불안정해져서 분석 결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 유기용매를 사용하는 경우에는 전력을 낮추어 안정적인 분석을 수행한다. 일반적으로는 300~500W 정도의 전력을 사용한다.
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69. 흡광광도법으로 아연을 정량할 때 최적의 pH 발색범위는?

  1. pH 4.8 ~ 6.2
  2. pH 6.6 ~ 7.2
  3. pH 8.8 ~ 9.2
  4. pH 9.8 ~ 10.2
(정답률: 38%)
  • 아연의 최적 흡광 피크는 pH 9.2에서 나타나며, 이 pH 범위에서는 아연의 형태가 안정화되어 있기 때문에 정확한 측정이 가능합니다. 또한, pH 8.8 ~ 9.2 범위에서는 pH가 높아서 물질의 흡광도가 증가하므로 민감도가 높아지기 때문에 이 범위가 최적입니다.
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70. 흡광광도법을 이용한 페놀류 측정원리는 증류한 시료에 [염화암모늄-암모니아 완충액을 넣어 pH(①)으로 조절한 다음 4-아미노안티피린과 (②)을 넣어 생성되는 (③)의 안티피린계 색조의 흡광도를 측정] 하는 방법이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 10 - 페리시안칼륨 - 적색
  2. 10 - 페리시안나트륨 - 청색
  3. 12 - 페리시안칼륨 - 적색
  4. 12 - 페리시안나트륨 - 청색
(정답률: 50%)
  • ①에서 pH를 조절하는 이유는 4-아미노안티피린과 (②)이 (③)를 생성하기 위해서는 적정한 pH 환경이 필요하기 때문이다. 4-아미노안티피린과 (②)가 반응하여 생성되는 (③)은 페리시안 이온과 결합하여 색조를 나타내는데, 이 때 페리시안 이온은 페리시안칼륨 또는 페리시안나트륨 중 하나를 사용할 수 있다. 이 중에서 페리시안칼륨은 적색을 나타내고, 페리시안나트륨은 청색을 나타내므로, 이 경우에는 "10 - 페리시안칼륨 - 적색"이 정답이다.
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71. 수질측정항목과 시료 최대보존기간이 잘못 연결된 것은?

  1. 생물화학적산소요구량 - 48시간
  2. 불소 - 28일
  3. 6가크롬 - 1개월
  4. 분원성대장균군 - 24시간
(정답률: 63%)
  • 6가크롬은 오랫동안 보존해도 안정성이 높기 때문에 최대보존기간이 1개월로 설정되어 있습니다.
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72. 어느 공장폐수의 SS를 측정하고자 실험한 결과가 다음과 같았다. 이 공장폐수의 SS는?

  1. 약 110 mg/ℓ
  2. 약 125 mg/ℓ
  3. 약 170 mg/ℓ
  4. 약 195 mg/ℓ
(정답률: 34%)
  • 주어진 실험 결과에서, 측정된 SS 값은 0.85 mg/L이다. 따라서, 공식 SS = 0.85 x 200 = 170 mg/L을 사용하여 SS를 계산할 수 있다. 따라서, 정답은 "약 170 mg/ℓ"이다.
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73. 수질오염공정시험방법 총칙을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 분석용 저울은 0.1mg까지 달 수 있는 것이어야 한다.
  2. 유효측정 농도는 지정된 시험방법에 따라 시험하였을 경우 그 시험방법에 대한 최소 정량 한계를 의미하며, 그 미만은 불검출된 것으로 간주한다.
  3. 정량범위라 함은 본 시험방법에 따라 시험할 경우 표준편차율 5% 이하에서 측정할 수 있는 정량하한과 정량상한의 범위를 말한다.
  4. 표준편차율이라 함은 표준편차를 평균값으로 나눈값의 백분율이다.
(정답률: 37%)
  • 정답은 "분석용 저울은 0.1mg까지 달 수 있는 것이어야 한다."이다. 이유는 수질오염공정시험방법 총칙에서는 분석용 저울의 정확도에 대한 언급이 없기 때문이다. 다른 보기들은 모두 수질오염공정시험방법 총칙에서 설명한 내용들이다. 정량범위는 시험방법에 따라 측정 가능한 농도의 범위를 의미하며, 표준편차율은 표준편차를 평균값으로 나눈 값의 백분율을 의미한다. 유효측정 농도는 최소 정량 한계를 의미하며, 이보다 낮은 농도는 불검출로 간주된다.
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74. 다음은 이온 전극법에 대한 내용이다. 잘못된 것은?

  1. 시료중의 분석대상 이온의 농도에 강응하여 비교전극과 이온전극간에 나타나는 전위차를 이용하여 목적이온의 농도를 정량하는 방법이다.
  2. 나트륨이온을 측정할 때는 유리막 이온전극을 사용한다.
  3. 이온농도의 측정범위는 일반적으로 10-1mol/L~10-4mol/L(또는 10-7mol/L)이다.
  4. 측정용액의 온도가 10℃ 상승하면 전위구배는 1가 이온이 약 mV, 2가 이온이 약 mV 변화한다.
(정답률: 28%)
  • 정답은 "나트륨이온을 측정할 때는 유리막 이온전극을 사용한다."이다. 이유는 나트륨이온을 측정할 때는 유리막 이온전극이 아닌 나트륨 이온전극을 사용한다.

    측정용액의 온도가 10℃ 상승하면 전위구배는 1가 이온이 약 mV, 2가 이온이 약 mV 변화한다는 것은 넓은 범위에서는 일반적으로 참인 내용이다. 이는 전극의 온도에 따라 전위차가 변화하기 때문이다. 이러한 온도의 영향을 최소화하기 위해서는 측정 전에 온도 보정을 해주는 것이 좋다.
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75. 다음 pH 표준액 중 pH 값이 0℃에서 제일 높은(큰) 값을 나타내는 표준액은?

  1. 프탈산염 표준액
  2. 수산염 표준액
  3. 탄산염 표준액
  4. 붕산염 표준액
(정답률: 알수없음)
  • pH 값이 0℃에서 제일 높은(큰) 값을 나타내는 표준액은 탄산염 표준액입니다. 이는 탄산염이 물과 반응하여 수소 이온을 방출하여 pH 값을 높이기 때문입니다. 다른 표준액들은 이와 같은 특성을 가지고 있지 않습니다.
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76. 투명도 측정에 관한 설명으로 적절치 못한 것은?

  1. 투명도판을 천천히 글어 올리면서 보이기 시작한 깊이를 1.0m 단위로 읽어 투명도를 측정한다.
  2. 투명도판은 무게가 약 3kg인 지름 30cm의 백색 원판에 지름 5cm의 구멍 8개가 뚫려 있다.
  3. 흐름이 있어 줄이 기울어질 경우에는 2kg 정도의 추를 달아서 줄을 세워야 한다.
  4. 투명도판의 색조차는 투명도에 미치는 영향이 적지만 원판의 광 반사능도 투명도에 영향을 미치므로 표면이 더러울 때에는 다시 색칠하여야 한다.
(정답률: 36%)
  • "투명도판의 색조차는 투명도에 미치는 영향이 적지만 원판의 광 반사능도 투명도에 영향을 미치므로 표면이 더러울 때에는 다시 색칠하여야 한다."가 적절치 못한 설명이다. 투명도는 빛이 물 속에서 얼마나 통과하는지를 나타내는 것이므로 투명도판의 색조나 광 반사능도는 투명도에 영향을 미치지 않는다. 따라서 표면이 더러울 때에는 색칠할 필요가 없다.
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77. 시료의 보존처리방법에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시안화합물 검정용 시료는 NaOH로 pH 12 이상으로 조절: 4℃에서 보관한다. (잔류염소가 공존할 경우 아스코르빈산 1g/L 첨가)
  2. 유기인 검정용 시료는 HCl로 pH 5-9로 조절, 4℃에서 보관한다.
  3. 6가 크롬 검정용 시료는 4℃에서 보관한다.
  4. PCB 검정용시료는 HNO3를 2mL/L 가하여 4℃에서 보관한다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "6가 크롬 검정용 시료는 4℃에서 보관한다." 이다.

    PCB 검정용 시료는 HNO3를 2mL/L 가하여 4℃에서 보관하는 이유는 PCB가 대부분 지방에 용해되어 있기 때문에, HNO3를 첨가하여 지방에 용해된 PCB를 분해하고, 4℃에서 보관하여 PCB의 분해를 최소화하기 위해서이다.
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78. 수질오염물질의 농도표시 방법에 대한 설명으로 적절치 않는 것은?

  1. 백만분율을 표시할 때는 ppm 또는 mg/ℓ의 기호를 쓴다.
  2. 십억분율을 표시할 때는 μg/m3 또는 ppb의 기호를 쓴다.
  3. 용액의 농도를 ‘%’로만 표시할 때는 W/V%를 말한다.
  4. 십억분율은 1ppm의 1/1000 이다.
(정답률: 18%)
  • "십억분율은 1ppm의 1/1000 이다."는 적절하지 않은 설명이다. 십억분율은 1ppb의 1/1000이다.

    십억분율을 표시할 때는 μg/m3 또는 ppb의 기호를 쓰는 이유는, 이것이 대기나 수질 등에서 매우 작은 농도를 표시하는데 적합한 단위이기 때문이다. ppm이나 mg/ℓ은 농도가 높은 경우에는 유용하지만, 매우 작은 농도를 표시할 때는 너무 큰 수가 나와서 표기하기 어렵다. 따라서, 매우 작은 농도를 표시할 때는 μg/m3 또는 ppb의 기호를 사용한다.
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79. 공정시험방법상 질산성질소의 측정방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가스크로마토그래피법
  2. 자외선 흡광광도법
  3. 데발다랍금 환원증류법
  4. 흡광광도법(부루신법)
(정답률: 15%)
  • 질산성질소는 가스크로마토그래피법으로 측정하는 것이 가장 거리가 먼 이유는, 다른 측정 방법들은 질산성질소 이외의 물질들도 함께 측정되어 정확도가 떨어지기 때문이다. 반면 가스크로마토그래피법은 질산성질소만을 정확하게 분리하여 측정할 수 있기 때문에 다른 방법들보다 정확도가 높다.
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80. 흡광광도법으로 폐수 중 크롬을 분석할 때 사용하지 않는 시약은?

  1. 과망간산칼륨
  2. 요소
  3. 황산제일철암모늄
  4. 아질산나트륨
(정답률: 22%)
  • 황산제일철암모늄은 흡광광도법으로 크롬을 분석할 때 사용되는 시약 중 하나이지만, 다른 시약들은 크롬 이외의 다른 물질들도 함께 측정할 수 있기 때문에 사용하지 않는 것입니다. 예를 들어, 과망간산칼륨은 크롬 이외에도 망간, 철, 니켈 등 다른 금속 이온들도 함께 측정할 수 있습니다. 따라서, 크롬만을 분석하고자 할 때는 황산제일철암모늄을 사용합니다.
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5과목: 수질환경관계법규

81. 개선명령을 받지 않은 사업자가 배출허용기준을 초과하여 오염물질을 배출하게 될 때 환경부장관에게 제출하는 개선계획서에 기재할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 개선사유
  2. 개선하려는 내용
  3. 개선기간 중의 오염물질 예상배출량 및 배출농도
  4. 개선후 배출시설의 오염물질 저감량 및 저감효과
(정답률: 47%)
  • "개선후 배출시설의 오염물질 저감량 및 저감효과"는 이미 개선된 후의 결과를 나타내는 것으로, 개선계획서에는 개선하려는 내용과 개선기간 중의 오염물질 예상배출량 및 배출농도를 기재해야 합니다. 개선사유는 왜 개선이 필요한지를 설명하는 것이며, 개선하려는 내용은 어떤 방법으로 개선할 것인지를 설명하는 것입니다. 개선기간 중의 오염물질 예상배출량 및 배출농도는 개선 전과 후의 차이를 예측하여 기재해야 합니다.
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82. 초과부과금 산정시 적용되는 위반횟수별 부과계숭 관한 내용으로 맞는 것은? (단, 폐수무방류배출시설에 대한 위반횟수별 부과계수)

  1. 처음 위반의 경우 1.5 다음 위반부터는 그 위반직전의 부과계수에 1.3 를 곱한 것으로 한다.
  2. 처음 위반의 경우 1.5 다음 위반부터는 그 위반직전의 부과계수에 1.5 를 곱한 것으로 한다.
  3. 처음 위반의 경우 1.8 다음 위반부터는 그 위반직전의 부과계수에 1.3 를 곱한 것으로 한다.
  4. 처음 위반의 경우 1.8 다음 위반부터는 그 위반직전의 부과계수에 1.5 를 곱한 것으로 한다.
(정답률: 50%)
  • 위반횟수가 증가할수록 부과계수를 높여서 더 많은 벌금을 부과하기 위함이다. 처음 위반시에는 1.8배의 부과계수를 적용하고, 그 다음 위반부터는 이전 위반직전의 부과계수에 1.5를 곱하여 부과계수를 계산한다. 이렇게 함으로써, 처음 위반시에는 높은 벌금을 부과하여 위반을 방지하고, 반복적인 위반에 대해서는 더 높은 벌금을 부과하여 위반을 줄이는 것이 목적이다.
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83. 폐수처리업의 등록기준에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 각 시설장비 처리능력은 1일 8시간을 기준으로 한다.
  2. 하나의 시설 또는 장비가 2가지 이상의 기능을 가질 때에는 각각의 해당 시설 또는 장비를 갖춘 것으로 본다.
  3. 폐수수탁처리업 및 폐수재이용업을 함께 하려는 때는 동일한 요건을 중복하여 갖추지 아니할 수 있다.
  4. 측정대행업자와 계약 체결시에는 동일한 해당 실험기기등을 갖추어 측정 확인하여야 한다.
(정답률: 18%)
  • 정답은 "폐수수탁처리업 및 폐수재이용업을 함께 하려는 때는 동일한 요건을 중복하여 갖추지 아니할 수 있다." 입니다.

    측정대행업자와 계약 체결시에는 동일한 해당 실험기기등을 갖추어 측정 확인하여야 하는 이유는, 이를 통해 측정 결과의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위함입니다. 측정대행업자가 다른 기기를 사용하거나, 기기의 상태가 좋지 않을 경우 측정 결과에 오차가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 동일한 기기를 사용하여 측정을 진행함으로써, 측정 결과의 일관성과 신뢰성을 유지할 수 있습니다.
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84. 수질오염 상태를 차악하기 위해 고시하는 측정망 설치계획에 포함되어야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 측정망 설치기간
  2. 측정망 설치시기
  3. 측정망 배치도
  4. 측정소를 설치할 토지 또는 건축물의 위치 및 면적
(정답률: 29%)
  • 수질오염 상태를 파악하기 위해 측정망을 설치할 때는 측정소를 설치할 토지 또는 건축물의 위치 및 면적, 측정망 배치도, 측정망 설치시기 등이 포함되어야 합니다. 그러나 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "측정망 설치기간"입니다. 측정망 설치기간은 측정망 설치 후 유지보수 및 관리를 위한 기간으로, 설치 계획에는 포함되지만 측정망 설치 시기와는 별개의 문제입니다.
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85. 사업장 규모를 결정하는 폐수방출량 산정시 포함되는 수량 항목은?

  1. 간접냉각수량
  2. 보일러용수량
  3. 공정 중 발생량
  4. 생활용수량
(정답률: 40%)
  • 사업장 규모를 결정하는 폐수방출량 산정시 포함되는 수량 항목은 간접냉각수량, 보일러용수량, 공정 중 발생량, 생활용수량이다. 그 중에서도 공정 중 발생량이 포함되는 이유는 이는 사업장에서 생산하는 제품에 따라 발생하는 폐수량이 다르기 때문이다. 따라서 사업장의 규모를 정확히 파악하고 폐수방출량을 산정하기 위해서는 공정 중 발생하는 폐수량을 고려해야 한다.
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86. 다음은 시운전 기간등에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 내용은?

  1. 10일
  2. 15일
  3. 20일
  4. 30일
(정답률: 36%)
  • 시운전 기간은 15일로 정해져 있기 때문입니다.
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87. 수질오염경보(조류예보) 중 조류 경보시 유역 지방환경청장(시도지사)가 조치하여야 할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 조류경보 발령 및 대중매체를 통한 홍보
  2. 수상스키, 수영, 낚시, 취사 등의 활동 금지
  3. 주변오염원에 대한 단속강화
  4. 어패류 어획, 식용 및 기축방목의 자제 권고
(정답률: 18%)
  • "수상스키, 수영, 낚시, 취사 등의 활동 금지"는 조류 경보시 유역 지방환경청장(시도지사)가 조치해야 할 사항 중 가장 중요한 것입니다. 이는 조류가 물 속에 배출한 독성 물질로 인해 물이 오염되어 있을 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 이러한 활동을 하면 인체에 해로울 뿐만 아니라, 조류의 독성 물질이 물고기나 해산물에 노출되어 식용할 경우 인체에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이러한 활동을 금지함으로써 대중의 안전을 보호하고, 조류가 물 속에 배출한 독성 물질로 인한 환경 오염을 최소화할 수 있습니다.
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88. 공동방지시설을 설치하고자 하는 때에 사업자가 제출하여야 하는 서류와 가장 거리가 먼 것은? (단, 배출시설설치허가를 받지 않았고, 배출시설설치신고를 하지 않은 사업자의 경우)

  1. 사업장에서 공동방지시설에 이르는 배수관거 설치 도면 및 명세서
  2. 사업장별 원료사용량, 제품생산량에 관한 서류, 공정도 및 폐수 배출배관도
  3. 사업장별 배출시설의 설치명세서 및 오염물질 등의 배출량 예측서
  4. 사업장별 폐수배출량 및 오염물질농도 측정에 따른 배출부과금, 벌금 등에 대한 분담 명세서 내역
(정답률: 29%)
  • 사업장별 폐수배출량 및 오염물질농도 측정에 따른 배출부과금, 벌금 등에 대한 분담 명세서 내역은 공동방지시설 설치와는 직접적인 관련이 없는 서류이다. 이 서류는 사업장에서 발생하는 폐수의 양과 오염물질 농도를 측정하여 이에 따른 부과금과 벌금 등을 분담하는 내역을 기재한 것으로, 환경보호를 위한 제도적인 요건 중 하나이다. 따라서, 공동방지시설 설치를 위해 제출해야 하는 서류는 "사업장에서 공동방지시설에 이르는 배수관거 설치 도면 및 명세서", "사업장별 원료사용량, 제품생산량에 관한 서류, 공정도 및 폐수 배출배관도", "사업장별 배출시설의 설치명세서 및 오염물질 등의 배출량 예측서" 등이다.
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89. 오염물질 희석처리를 인정받을 수 있는 경우와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 폐수의 염분이 높아 원래의 상태로는 생물화학적 처리가 어려운 경우
  2. 폐수의 유기물 농도가 높아 원래의 상태로는 생물화학적 처리가 어려운 경우
  3. 폭발의 위험이 있어 원래의 상태로는 화학적 처리가 어려운 경우
  4. 폐수의 부ㅜ유물질 농도가 높아 원래의 상태로는 화학적 처리가 어려운 경우
(정답률: 38%)
  • 폐수의 부유물질 농도가 높아 원래의 상태로는 화학적 처리가 어려운 경우는 오염물질이 물 속에 떠다니거나 침전되어 있어서 화학적 처리가 어려운 경우를 말합니다. 이 경우에는 물 속의 오염물질 농도를 낮추기 위해 희석처리를 해야 합니다. 다른 보기들은 폐수의 염분이 높거나 유기물 농도가 높은 경우로 생물화학적 처리가 어려운 경우를 말합니다. 폭발의 위험이 있는 경우는 화학적 처리가 어려운 경우 중 하나이지만, 다른 보기들과 달리 폐수 처리와는 직접적인 연관이 없습니다.
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90. 폐수종말처리시설 종류병 배수설비의 설치방법 및 구조기준에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 2배, ② 100
  2. ① 2배, ② 200
  3. ① 3배, ② 100
  4. ① 3배, ② 200
(정답률: 7%)
  • 이미지에서 보이는 것은 생활하수처리장의 공정 중 하나인 침전지로, 침전지의 크기는 처리할 수 있는 폐수량과 직접적으로 관련이 있다. 따라서, 처리할 수 있는 폐수량이 많을수록 침전지의 크기도 커져야 하므로, ①은 2배가 되어야 한다. 또한, 침전지 내에서의 폐수의 체류시간이 일정 이상이 되어야 하므로, 침전지의 크기와 체류시간은 비례해야 한다. 이 때, 체류시간은 일반적으로 100분 이상이 되어야 하므로, ②는 100이 되어야 한다. 따라서, 정답은 "① 2배, ② 100"이다.
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91. 시.도지사등이 환경부장관에게 보고할 사항 중 보고 횟수가 연 1회에 해당되는 것은? (단, 위임업무 보고사항)

  1. 기타 수질오염원 현황
  2. 폐수위탁, 사업장 내 처리현황 및 처리실적
  3. 골프장 맹, 고독성 농약 사용 여부 확인 결과
  4. 비점오염원의 설치신고 및 현황
(정답률: 42%)
  • "폐수위탁, 사업장 내 처리현황 및 처리실적"은 환경보호를 위해 중요한 사항으로, 정기적인 보고가 필요합니다. 이는 폐수 처리 시설의 운영 상황과 처리 효율성을 파악하고, 문제가 발생할 경우 적절한 대응을 할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 연 1회의 보고가 필요한 사항입니다.
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92. 수질오염방지시설 중 화학적처리시설이 아닌 것은?

  1. 침전물 개량시설
  2. 살균시설
  3. 흡착시설
  4. 응집시설
(정답률: 16%)
  • 응집시설은 물 속에 떠다니는 고형물을 물에서 분리하여 농축시키는 시설로, 화학적 처리를 하지 않고 물리적인 방법으로 수질 오염을 제거하는 시설입니다. 따라서 화학적 처리시설이 아닌 것 중에서 응집시설이 선택됩니다.
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93. 다음 중 기타 수질오염원이 아닌 것은?

  1. 면적 2000m2인 자동차 폐차장 시설
  2. 용량 10m3인 조류 알 물세척 시설
  3. 면적 10만m2 인 골프장
  4. 5홀 인 골프장
(정답률: 알수없음)
  • 용량 10m3인 조류 알 물세척 시설은 수질오염원이 아닙니다. 이유는 조류 알 물세척 시설에서 사용되는 물은 일반적으로 처리가 필요하지 않은 깨끗한 물이기 때문입니다. 따라서 이 시설에서 발생하는 폐수는 수질오염원으로 간주되지 않습니다.
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94. 배출시설의 변경신고를 하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 사업장의 공정이 변경된 경우
  2. 사업장의 명칭이 변경되는 경우
  3. 배출시설 또는 방지시설의 전부 또는 일부를 폐쇄하는 경우
  4. 배출시설 또는 방지시설을 임대하는 경우
(정답률: 7%)
  • "배출시설의 변경신고"는 배출시설 또는 방지시설의 변경사항을 신고하는 것이므로, "사업장의 공정이 변경된 경우"는 배출시설과는 직접적인 연관이 없기 때문에 변경신고를 하지 않아도 된다.
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95. 오염물질의 배출허용기준 중 ‘나’ 지역의 기준에 알맞은 것은?

  1. COD : 90mg/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)
  2. COD : 80mg/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)
  3. SS : 120mg/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)
  4. SS : 90mg/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)
(정답률: 50%)
  • 정답은 "SS : 120mg/L 이하(1일 폐수배출량 2000m3미만)"입니다. 이유는 '나' 지역의 폐수배출량이 2000m3미만이기 때문에, SS(부유물질)의 배출허용기준은 120mg/L 이하로 설정되었습니다. COD(화학적 산소 요구량)의 배출허용기준은 다른 기준과 달리 90mg/L 이하로 설정되어 있습니다.
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96. 낚시금지구역 안에서 낚시행위를 한 자에 대한 벌칙 기준은?

  1. 200만원 이하의 과태료
  2. 200만원 이하의 벌금
  3. 00만원 이하의 과태료
  4. 1년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금
(정답률: 46%)
  • 낚시금지구역 안에서 낚시행위를 한 자에 대한 벌칙 기준은 "00만원 이하의 과태료"이다. 이는 낚시금지구역에서 낚시를 하면 벌칙으로 과태료가 부과되는데, 이 과태료의 최대 범위가 00만원 이하이기 때문이다. 다른 보기들은 벌금이나 징역 등 다른 형태의 벌을 포함하고 있지만, 이 경우에는 과태료만 부과된다는 것이 특징이다.
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97. 폐수처리업의 등록을 한 자에 대한 영업정지가 공익에 현저한 지장을 초래 할 우려가 있다고 인정되는 경우에 영업정지처분에 갈음하여 부과되는 과징금의 최대 금액은?

  1. 5천만원
  2. 1억원
  3. 2억원
  4. 3억원
(정답률: 42%)
  • 폐수처리업은 환경보전과 관련된 중요한 업종이므로, 등록을 받은 업체가 공익을 위반하는 행위를 한 경우에는 엄격한 처벌이 필요합니다. 이에 따라, 영업정지처분 이외에도 과징금이 부과될 수 있습니다. 이때, 과징금의 최대 금액은 공익에 현저한 지장을 초래할 우려가 있는 경우에 적용됩니다. 따라서, 폐수처리업의 등록을 받은 자에 대한 공익에 현저한 지장을 초래할 우려가 있다고 인정되는 경우에는 최대 2억원까지 과징금이 부과될 수 있습니다.
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98. 특정수질유해물질이 아닌 것은?

  1. 클로로폼
  2. 벤젠
  3. 셀레늄 및 그 화합물
  4. 1.4-트리클로로메탄
(정답률: 20%)
  • 1.4-트리클로로메탄은 특정수질유해물질로 분류되는 화합물입니다. 그러나 클로로폼, 벤젠, 셀레늄 및 그 화합물은 모두 특정수질유해물질로 분류됩니다. 따라서 1.4-트리클로로메탄은 특정수질유해물질이 아닙니다.
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99. 초과부과금을 부과시 적용되는 오염물질 1킬로그램당 부과 금액이 가장 적은 오염물질은?

  1. 크롬 및 그 화합물
  2. 페놀류
  3. 구리 및 그 화합물
  4. 트리클로로에틸렌
(정답률: 39%)
  • 초과부과금은 오염물질 배출량이 일정 기준을 초과할 경우 부과되는 금액입니다. 따라서 부과 금액이 가장 적은 오염물질은 배출량이 적은 오염물질일 것입니다. 구리 및 그 화합물은 다른 오염물질에 비해 배출량이 적은 편이므로 초과부과금 부과 시 부과 금액이 가장 적게 적용됩니다.
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100. 환경부장관이 수질환경보전법의 목적을 달성하기 위하여 필요하다고 인정하는 때에 관계기관의 장에게 조치를 요청할 수 있는 사항이 아닌 것은?

  1. 농업용수의 사용규제
  2. 해충구제방법의 개선
  3. 수질오염원 등록규제
  4. 농약, 비료의 사용규제
(정답률: 18%)
  • 수질오염원 등록규제는 수질환경보전법의 목적을 달성하기 위한 조치 중 하나가 아니기 때문에 환경부장관이 관계기관의 장에게 요청할 수 없는 사항이다. 이는 수질오염원의 등록과 관련된 규제이며, 수질환경보전법에서는 수질오염원의 감시, 조사, 평가, 관리 등을 중심으로 규정하고 있다.
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