수질환경기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

수질환경기사
(2020-06-06 기출문제)

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1과목: 수질오염개론

1. 물의 물리적 특성으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 물의 표면장력이 낮을수록 세탁물의 세정효과가 증가한다.
  2. 물이 얼면 액체상태보다 밀도가 커진다.
  3. 물의 융해열은 다른 액체보다 높은 편이다.
  4. 물의 여러 가지 특성은 물분자의 수소결합 때문에 나타난다.
(정답률: 77%)
  • "물이 얼면 액체상태보다 밀도가 커진다."의 이유는 물 분자가 얼면서 결정 구조를 이루기 때문에 분자 간 거리가 가까워지고, 이로 인해 분자 간의 평균 거리가 줄어들어 밀도가 증가하기 때문입니다.
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2. DO 포화농도가 8mg/L인 하천에서 t=0일 때 DO가 5mg/L이라면 6일 유하했을 때의 DO 부족량(mg/L)은? (단, BODu=20mg/L, K1=0.1day-1, K2=0.2day-1, 상용대수)

  1. 약 2
  2. 약 3
  3. 약 4
  4. 약 5
(정답률: 57%)
  • BODu = 20mg/L, K1 = 0.1day-1, K2 = 0.2day-1 이므로,

    BOD5 = BODu × (1 - e-K1t) × (1 - e-K2t) / (1 + K1/K2)

    = 20 × (1 - e-0.1×5) × (1 - e-0.2×5) / (1 + 0.1/0.2)

    = 20 × 0.393 × 0.670 / 1.1

    = 4.56mg/L

    따라서, 6일 유하했을 때의 DO 부족량은 8 - 4.56 - 5 = -1.56mg/L 이지만, DO는 음수가 될 수 없으므로 0으로 처리한다.

    따라서, DO 부족량은 약 4mg/L이다.
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3. 생체 내에 필수적인 금속으로 결핍 시에는 인슐린의 저하를 일으킬 수 있는 유해물질은?

  1. Cd
  2. Mn
  3. CN
  4. Cr
(정답률: 70%)
  • 정답은 "Cr"입니다. Cr은 생체 내에서 필수적인 금속 중 하나이지만, 과다 섭취 시에는 인슐린 저하를 일으킬 수 있는 유해물질로 작용합니다. 따라서 Cr 결핍은 인슐린 저하를 일으키지 않지만, Cr 과다 섭취는 인슐린 저하를 일으킬 수 있습니다. "Cd", "Mn", "CN"은 생체 내에서 필수적인 금속이 아니며, 과다 섭취 시에는 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.
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4. 지구상의 담수 중 차지하는 비율이 가장 큰 것은?

  1. 빙하 및 빙산
  2. 하천수
  3. 지하수
  4. 수증기
(정답률: 86%)
  • 빙하 및 빙산은 지구상의 담수 중에서 가장 큰 비율을 차지하는 이유는, 빙하 및 빙산은 지구상의 물 중에서 가장 많은 양을 보유하고 있기 때문입니다. 특히, 북극과 남극 지역에 위치한 대형 빙하와 빙산은 지구상의 담수 중 대다수를 차지하고 있습니다.
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5. 생물학적 변환(생분해)을 통한 유기물의 환경에서의 거동 또는 처리에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 케톤은 알데하이드보다 분해되기 어렵다.
  2. 다환 방향족 탄화수소의 고리가 3개 이상이면 생분해가 어렵다.
  3. 포화지방족 화합물은 불포화 지방족 화합물(이중결합) 보다 쉽게 분해된다.
  4. 벤젠고리에 첨가된 염소나 나이트로기의 수가 증가할수록 생분해에 대한 저항이 크고 독성이 강해진다.
(정답률: 68%)
  • "포화지방족 화합물은 불포화 지방족 화합물(이중결합) 보다 쉽게 분해된다."는 옳은 내용이다. 이는 포화지방족 화합물이 불포화 지방족 화합물보다 더 많은 수소 원자를 가지고 있기 때문에 생분해 과정에서 더 많은 전자 수용체와 결합할 수 있기 때문이다. 따라서 생분해가 더 빠르게 일어나게 된다.

    케톤은 알데하이드보다 분해되기 어렵다는 것은 케톤 분자 내부의 카르복시기와 알데하이드 분자 내부의 알데하이드기의 차이 때문이다. 카르복시기는 전하를 더 잘 분산시킬 수 있기 때문에 생분해 과정에서 더 많은 전자 수용체와 결합할 수 있어서 분해가 더 빠르게 일어나게 된다.

    다환 방향족 탄화수소의 고리가 3개 이상이면 생분해가 어렵다는 것은 고리의 크기가 커질수록 생분해 과정에서 필요한 효소나 미생물의 종류가 다양해지기 때문이다.

    벤젠고리에 첨가된 염소나 나이트로기의 수가 증가할수록 생분해에 대한 저항이 크고 독성이 강해진다는 것은 이들이 생분해 과정에서 더 많은 전자 수용체와 결합할 수 있기 때문이다. 이는 생분해 과정에서 필요한 효소나 미생물의 종류가 한정되어 있기 때문에 생분해가 어려워지게 된다.
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6. Na+=360mg/L, Ca2+=80mg/L, Mg2+=96mg/L 인 농업용수의 SAR 값은? (단 원자량 : Na=23, Ca=40, Mg=24)

  1. 약 4.8
  2. 약 6.4
  3. 약 8.2
  4. 약 10.6
(정답률: 57%)
  • SAR 값은 다음과 같은 식으로 계산된다.

    SAR = (Na+ / (Ca2+ + Mg2+)) x (농도 단위 변환 상수)

    여기서 농도 단위 변환 상수는 mg/L을 mmol/L로 변환하기 위해 10-3을 곱하고, mmol/L을 mol/m3로 변환하기 위해 103을 곱한 값인 103/23이다.

    따라서, SAR 값은 다음과 같이 계산된다.

    SAR = (360 / (80 + 96)) x (103/23) ≈ 6.4

    따라서, 정답은 "약 6.4"이다.
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7. 생물학적 오탁지표들에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. BIP(Biological Index of Pollution) : 현미경적 생물을 대상으로 전생물 수에 대한 동물성 생물수의 백분율을 나타낸 것으로 값이 클수록 오염이 심하다.
  2. BI(Biotix Index) : 육안적 동물을 대상으로 전생물 수에 대한 청수성 및 광범위 출현 미생물의 백분율을 나타낸 것으로, 값이 클수록 깨끗한 물로 판정된다.
  3. TSI(Trophic State Index) : 투명도에 대한 부영양화지수와 투명도-클로로필농도의 상관관계에 의한 부영양화지수, 클로로필 농도-총인의 상관관계를 이용한 부영양화 지수가 있다.
  4. SDI(Species Diversity Index) : 종의 수와 개체수의 비로 물의 오염도를 나타내는 지표로 값이 클수록 종의 수는 적고 개체수는 많다.
(정답률: 70%)
  • SDI(Species Diversity Index) : 종의 수와 개체수의 비로 물의 오염도를 나타내는 지표로 값이 클수록 종의 수는 적고 개체수는 많다. 이 설명이 틀린 이유는 값이 클수록 종의 수는 많고 개체수는 적다는 것이 맞는 설명이기 때문이다. 즉, 값이 낮을수록 물의 오염도가 높다는 것이다.
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8. 콜로이드 입자가 분산매 분자들과 층돌하여 불규칙하게 움직이는 현상은?

  1. 투석현상(Dialysis)
  2. 틴들현상(Tyndall)
  3. 브라운운동(Brown motion)
  4. 반발력(Zeta potential)
(정답률: 75%)
  • 콜로이드 입자는 분산매 분자들과 충돌하여 불규칙하게 움직입니다. 이러한 현상을 브라운운동(Brown motion)이라고 합니다. 이는 콜로이드 입자가 물 분자와 상호작용하면서 발생하는 열운동으로, 입자의 크기와 물 분자의 열운동에 의해 발생합니다. 이러한 브라운운동은 콜로이드 입자의 크기와 분산매의 성질 등에 영향을 받으며, 콜로이드 입자의 운동성을 나타내는 중요한 현상입니다.
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9. 수질분석결과 Na+=10mg/L, Ca+2=20mg/L, Mg+2=24mg/L, Sr+2=2.2mg/L일 때 총경도(mg/L as CaCO3)는? (단, 원자량 : Na=23, Ca=40, Mg=24, Sr=87.6)

  1. 112.5
  2. 132.5
  3. 152.5
  4. 172.5
(정답률: 59%)
  • 총경도는 양이온들의 총합으로 계산됩니다. 따라서, Na+, Ca+2, Mg+2, Sr+2의 합을 구하면 됩니다.

    Na+의 몰농도 = 10/23 mol/L
    Ca+2의 몰농도 = 20/40 mol/L
    Mg+2의 몰농도 = 24/24 mol/L
    Sr+2의 몰농도 = 2.2/87.6 mol/L

    따라서, 총 몰농도는 10/23 + 20/40 + 24/24 + 2.2/87.6 = 0.435 mol/L 입니다.

    총경도는 몰농도에 이온의 분자량을 곱한 후, CaCO3의 분자량으로 나누어 계산합니다.

    총경도 = (10/23) x 23 + (20/40) x 40 + (24/24) x 24 + (2.2/87.6) x 87.6 / 1000 x 100 / 50 = 152.5 mg/L as CaCO3

    따라서, 정답은 "152.5" 입니다.
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10. 호수 내의 성층현상에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 여름성층의 연직 온도경사는 분자확산에 의한 DO 구배와 같은 모양이다.
  2. 성층의 구분 중 약층(thermocline)은 수심에 따른 수온변화가 적다.
  3. 겨울성층은 표층수 냉각에 의한 성층이어서 역성층이라고도 한다.
  4. 전도현상은 가을과 봄에 일어나며 수괴의 연직혼합이 왕성하다.
(정답률: 77%)
  • "성층의 구분 중 약층(thermocline)은 수심에 따른 수온변화가 적다."는 설명이 가장 거리가 먼 것이다. 이유는 약층은 수온이 급격하게 변화하는 지점으로, 상층과 하층의 수온 차이가 크기 때문에 생기는 층이다. 따라서 수심에 따른 수온 변화가 적다는 설명은 옳지 않다.
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11. 다음에 기술한 반응식에 관여하는 미생물 중에서 전자수용체가 다른 것은?

  1. H2S+2O2→H2SO4
  2. 2NH3+3O2→2HNO2-+2H2O
  3. NO3-→N2
  4. Fe2++O2→Fe3+
(정답률: 68%)
  • 전자수용체는 전자를 받아들이는 미생물을 말합니다. 따라서 NO3-→N2 반응에서 전자를 받아들이는 미생물이 있어야 합니다. 하지만 이 반응은 전자를 내놓는 반응이므로 전자를 받아들이는 미생물이 없습니다. 따라서 NO3-→N2 반응에 관여하는 미생물 중에서 전자수용체가 없습니다.
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12. 자체의 염분농도가 평균 20mg/L인 폐수에 시간당 4kg의 소금을 첨가시킨 후 하류에서 측정한 염분의 농도가 55mg/L이었을 때 유량(m3/sec)은?

  1. 0.0317
  2. 0.317
  3. 0.0634
  4. 0.634
(정답률: 49%)
  • 먼저, 첨가된 소금의 양은 4kg이므로, 1시간(3600초) 동안 첨가된 소금의 양은 4kg/3600초 = 0.0011kg/sec 이다.

    이때, 염분의 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    처음 폐수의 염분의 양 = 20mg/L × 유량(m3/sec) × 1000g/mg × 1/3600시간 = 0.00556 × 유량(g/sec)
    첨가된 소금의 염분의 양 = 0.0011kg/sec × 1000g/kg = 1.1g/sec
    하류에서 측정된 염분의 양 = 55mg/L × 유량(m3/sec) × 1000g/mg × 1/3600시간 = 0.01528 × 유량(g/sec)

    따라서, 염분의 양은 보존의 법칙에 따라 처음 폐수의 염분의 양 + 첨가된 소금의 염분의 양 = 하류에서 측정된 염분의 양 이므로,

    0.00556 × 유량(g/sec) + 1.1g/sec = 0.01528 × 유량(g/sec)

    이를 정리하면,

    0.00972 × 유량(g/sec) = 1.1g/sec

    유량(m3/sec) = 1.1g/sec ÷ 0.00972 × 1000g/kg ÷ 20mg/L ÷ 1000m3/L = 0.0317m3/sec

    따라서, 정답은 "0.0317" 이다.
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13. 하천수질모형의 일반적인 가정 조건이 아닌 것은?

  1. 오염물질이 하천에 유입되자마자 즉시 완전혼합된다.
  2. 정상상태이다.
  3. 확산에 의한 영향을 무시한다.
  4. 오염물질의 농도분포는 흐름방향으로 이루어진다.
(정답률: 57%)
  • "오염물질이 하천에 유입되자마자 즉시 완전혼합된다."는 일반적인 가정 조건이 아닙니다. 이는 현실적으로 불가능하며, 오염물질은 유입된 후 일정 시간이 지나야 하천에서 완전히 혼합됩니다. 이 시간은 하천의 유동성, 오염물질의 특성 등에 따라 다르며, 이를 고려하여 모형을 구성해야 합니다.
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14. 카드뮴에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 카드뮴은 은백색이며 아연 정련업, 도금공업 등에서 배출된다.
  2. 골연화증이 유발된다.
  3. 만성폭로로 인한 흔한 증상은 단백뇨이다.
  4. 월슨씨병 증후군과 소인증이 유발된다.
(정답률: 73%)
  • 카드뮴은 월슨씨병 증후군과 소인증이 유발된다는 것이 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이는 카드뮴이 신장에 노폐물을 축적시켜 신장 기능을 저하시키고, 뼈에서 카드뮴이 축적되어 골연화증을 유발하며, 만성적인 노출로 인해 단백뇨가 발생할 수 있다는 것과 관련이 있다.
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15. 분뇨의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분뇨 내 질소화합물은 알칼리도를 높게 유지시켜 pH의 강하를 막아준다.
  2. 분과 뇨의 구성비는 약 1:8∼1:10 정도이며 고액분리가 용이하다.
  3. 분의 경우 질소산화물은 전체 VS의 12∼20% 정도 함유되어 있다.
  4. 분뇨는 다량의 유기물을 함유하며, 점성이 있는 반고상 물질이다.
(정답률: 72%)
  • 분뇨 내 질소화합물은 알칼리도를 높게 유지시켜 pH의 강하를 막아준다.가 틀린 설명이다. 분뇨 내 질소화합물은 알칼리성을 띠고 있어서 pH를 높이는 역할을 한다.
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16. 평균 단면적 400m2, 유량 5478600m3/day, 평균 수심 1.5m 수온 20℃인 강의 재포기계수(K2, day-1)는? (단, K2=2.2×(V/H1.33로 가정)

  1. 0.20
  2. 0.23
  3. 0.26
  4. 0.29
(정답률: 41%)
  • 재포기계수(K2)는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    K2 = 2.2 × (V/H1.33)

    여기서 V는 유량, H는 평균 단면적 × 평균 수심으로 계산됩니다.

    V = 5478600m3/day
    H = 400m2 × 1.5m = 600m3

    따라서,

    K2 = 2.2 × (5478600m3/day / 600m3)1.33 ≈ 0.20 day-1

    따라서 정답은 "0.20"입니다.
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17. 암모니아를 처리하기 위해 살균제로 차아염소산을 반응시켜 mono-chloramine이 형성되었다. 이 때 각 반응물질이 50% 감소하였다면 반응속도는 몇 % 감소하는가? (단, 반응속도식 : )

  1. 75
  2. 60
  3. 50
  4. 25
(정답률: 40%)
  • 반응물질의 감소는 반응속도와 비례한다. 따라서 각 반응물질이 50% 감소하면 반응속도는 50% 감소한다.

    반응속도식에서 반응물질 농도가 2배로 증가하면 반응속도는 2배 증가한다는 것을 알 수 있다. 따라서 반대로 반응물질 농도가 2배로 감소하면 반응속도는 2배 감소한다.

    따라서 각 반응물질이 50% 감소하면 반응속도는 50% 감소하므로, 반응속도는 원래의 100%에서 50%만큼 감소한 50%가 된다.

    즉, 반응속도는 75% 감소한다. 따라서 정답은 "75"이다.
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18. 금속을 통해 흐르는 전류의 특성으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 금속의 화학적 성질은 변하지 않는다.
  2. 전류는 전자에 의해 운반된다.
  3. 온도의 상승은 저항을 증가시킨다.
  4. 대체로 전지저항이 용액의 경우보다 크다.
(정답률: 63%)
  • 가장 거리가 먼 것은 "전류는 전자에 의해 운반된다." 입니다. 전류는 전자의 운반으로 이루어지기 때문에 전자의 이동거리가 멀어질수록 전류의 강도는 약해집니다.

    "대체로 전지저항이 용액의 경우보다 크다."는 금속의 전기적 특성 때문입니다. 금속은 전자를 자유롭게 운반할 수 있는 전도성이 높은 물질이기 때문에 전기적 저항이 작습니다. 반면에 용액은 이온 운반으로 전류가 이루어지기 때문에 전기적 저항이 큽니다. 따라서 대체로 전지저항이 용액의 경우보다 금속의 경우가 작습니다.
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19. 급성독성을 평가하기 위하여 일반적으로 사용되는 기준은?

  1. TLm(Median Tolerance Limit)
  2. MicroTox
  3. Daphnia
  4. ORP(Oxidation - Reduction Potential)
(정답률: 64%)
  • TLm(Median Tolerance Limit)은 독성 실험에서 생존율이 50%인 농도를 의미합니다. 따라서 이 기준을 사용하면 독성 물질의 중간 독성 농도를 쉽게 평가할 수 있습니다. MicroTox와 Daphnia는 각각 박테리아와 물고기를 이용한 독성 실험 방법이며, ORP(Oxidation - Reduction Potential)는 산화-환원 전위를 측정하여 물질의 산화 또는 환원 능력을 평가하는 방법입니다. 이들은 독성 평가에 사용되는 다른 방법들이지만, TLm은 가장 일반적으로 사용되는 기준입니다.
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20. 하천의 자정작용 단계 중 회복지대에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물이 비교적 깨끗하다.
  2. DO가 포화농도의 40% 이상이다.
  3. 박테리아가 크게 번성한다.
  4. 원생동물 및 윤충이 출현한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "박테리아가 크게 번성한다."이다. 회복지대는 하천에서 오염물질이 제거되고 생물이 다시 번성하는 단계이기 때문에 박테리아가 번성하는 것은 올바른 설명이다.
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2과목: 상하수도계획

21. 취수관로 구조 결정 시 바람직하지 않은 것은?

  1. 취수관로를 고수부지에 부설하는 경우, 그 매설깊이는 원칙적으로 계획고수부지고에서 2m 이상 깊게 매설한다.
  2. 관로에 작용하는 내압 및 외압에 견딜 수 있는 구조로 한다.
  3. 사고 등에 대비하기 위하여 가능한 한 2열 이상으로 부설한다.
  4. 취수관로가 제방을 횡단하는 경우, 취수관로는 원지반보다는 가능한 한 성토부분에 매설하여 제방을 횡단하도록 한다.
(정답률: 64%)
  • 취수관로가 제방을 횡단하는 경우, 취수관로는 원지반보다는 가능한 한 성토부분에 매설하여 제방을 횡단하도록 한다. 이는 제방을 횡단하는 경우, 제방의 안정성을 유지하기 위해 취수관로가 제방을 파손하지 않도록 하기 위함이다. 성토부분에 매설함으로써 취수관로가 제방을 파손하는 위험을 최소화할 수 있다.
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22. 도시의 인구가 매년 일정한 비율로 증가한 결과라면 연 평균 증가율은? (단, 현재인구 450000명, 10년전 인구 200000명, 장래에 크게 발전할 가망성이 있는 도시)

  1. 0.225
  2. 0.084
  3. 0.438
  4. 0.076
(정답률: 44%)
  • 연평균 증가율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    (현재인구 / 10년전인구)^(1/10) - 1

    따라서, (450000 / 200000)^(1/10) - 1 = 0.084 이므로, 정답은 "0.084" 입니다.
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23. 하수관로에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 도관은 내산 및 내알칼리성이 뛰어나고 마모에 강하며 이형관을 제조하기 쉽다.
  2. 폴리에틸렌관은 가볍고 취급이 용이하여 시공성은 좋으나 산, 알칼리에 약한 단점이 있다.
  3. 덕타일주철관은 내압성 및 내식성이 우수하다.
  4. 파형강관은 용융아연도금된 강판을 스파이럴형으로 제작한 강관이다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "도관은 내산 및 내알칼리성이 뛰어나고 마모에 강하며 이형관을 제조하기 쉽다." 이다.

    폴리에틸렌관은 가볍고 취급이 용이하여 시공성은 좋지만, 산과 알칼리에 약한 단점이 있다. 이는 폴리에틸렌이 화학적으로 안정성이 낮기 때문이다. 따라서 산과 알칼리가 많이 사용되는 환경에서는 사용이 제한될 수 있다.
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24. 하수관로시설의 황화수소 부식 대책으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 관거를 청소하고 미생물의 생식 장소를 제거한다.
  2. 환기에 의해 관내 황화수소를 희석한다.
  3. 황산염환원세균의 활동을 촉진시켜 황화수소 발생을 억제한다.
  4. 방식재료를 사용하여 관을 방호한다.
(정답률: 68%)
  • 황화수소는 황산염환원세균이 활동할 때 발생하는데, 이러한 세균의 활동을 억제하면 황화수소 발생을 줄일 수 있습니다. 따라서 황산염환원세균의 활동을 촉진시키는 것이 아니라 억제하는 것이 가장 효과적인 대책입니다.
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25. 급속여과지의 여과모래에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유효경은 0.45∼1.0mm의 범위 내에 있어야 한다.
  2. 균등계수는 1.7이하로 한다.
  3. 마모율은 3% 이하로 한다.
  4. 신규투입 여과사의 세척탁도는 5∼10도 범위 내에 있어야 한다.
(정답률: 49%)
  • "신규투입 여과사의 세척탁도는 5∼10도 범위 내에 있어야 한다."는 여과모래의 효율성과 관련이 없는 것이다. 다른 보기들은 여과모래의 효율성과 관련된 내용이지만, 이 보기는 여과모래를 사용하기 전에 여과사를 세척할 때 세척탁도가 일정 범위 내에 있어야 한다는 내용이다. 이는 여과사를 세척할 때 물의 탁도가 너무 높거나 낮으면 여과모래에 물이 제대로 흐르지 않아 효율성이 떨어지기 때문이다.
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26. 계획우수유출량의 산정방법으로 쓰이는 합리식 에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. C는 유출계수이다.
  2. 우수유출량 산정에 있어 가장 기본이 되는 공식이다.
  3. I는 유달시간(t)내의 평균강우강도이다.
  4. A는 우수배제관거의 통수단면적이다.
(정답률: 64%)
  • 정답은 "A는 우수배제관거의 통수단면적이다." 이다. 합리식에서 A는 우수배제관의 단면적이 아니라, 우수유출량을 받는 배수구의 횡단면적이다.

    A는 배수구의 횡단면적으로, 배수구의 크기에 따라 우수유출량이 달라지기 때문에 중요한 요소 중 하나이다.

    C는 유출계수로, 지표면의 특성과 강우량에 따라 달라지는 상수값이다.

    I는 유달시간(t)내의 평균강우강도로, 일정 시간 동안의 강우량을 평균적으로 나타낸 값이다.

    따라서, 합리식은 우수유출량을 산정하는 가장 기본이 되는 공식이며, A는 배수구의 횡단면적을 나타내는 요소 중 하나이다.
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27. 펌프의 토출량이 12m3/min, 펌프의 유효흡입수두 8m, 규정 회전수 2000회/분인 경우, 이 펌프의 비교 회전도는? (단, 양흡입의 경우가 아님)

  1. 892
  2. 1045
  3. 1286
  4. 1457
(정답률: 57%)
  • 비교 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Ns = N(60/2π) (N: 규정 회전수)

    Qs = Q(Ns/N)3/2

    Hs = H(Ns/N)2

    N: 비교 회전수, Q: 토출량, H: 유효흡입수두

    여기서 Qs와 Hs는 주어진 값으로 대입하여 계산할 수 있습니다.

    Qs = 12(2000/N)3/2

    Hs = 8(2000/N)2

    이를 이용하여 각각의 보기를 대입해보면, N=1457일 때 Qs와 Hs가 모두 일치함을 알 수 있습니다. 따라서 정답은 "1457"입니다.
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28. 공동현상(Cavitation)이 발생하는 것을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 흡입측 밸브를 완전히 개방하고 펌프를 운전한다.
  2. 흡입관의 손실을 가능한 크게 한다.
  3. 펌프의 위치를 가능한 한 낮춘다.
  4. 펌프의 회전속도를 낮게 선정한다.
(정답률: 69%)
  • 흡입관의 손실을 크게 한다는 것은 흡입관의 직경을 크게하거나, 흡입관 내부의 부드러운 곡면을 만들어 공동현상이 발생하지 않도록 하는 것입니다. 이렇게 하면 유체가 흡입관을 통해 움직일 때 발생하는 압력강하가 감소하게 되어 공동현상이 발생할 확률이 줄어듭니다.
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29. 하수의 계획오염부하량 및 계획유입수질에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 계획유입수질 : 계획오염부하량을 계획1일최대오수량으로 나눈 값으로 한다.
  2. 생활오수에 의한 오염부하량 : 1인1일당 오염부하량 원단위를 기초로 하여 정한다.
  3. 관광오수에 의한 오염부하량 : 당일관광과 숙박으류 나누고 각각의 원단위에서 추정한다.
  4. 영업오수에 의한 오염부하량 : 업무의 종류 및 오수의 특징 등을 감안하여 결정한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "계획유입수질 : 계획오염부하량을 계획1일최대오수량으로 나눈 값으로 한다."가 아닌 "생활오수에 의한 오염부하량 : 1인1일당 오염부하량 원단위를 기초로 하여 정한다."입니다.

    계획유입수질은 계획오염부하량을 계획1일최대유입수량으로 나눈 값으로 정합니다. 이는 하수처리시설의 처리능력을 초과하지 않도록 하기 위함입니다.

    생활오수에 의한 오염부하량은 1인1일당 오염부하량 원단위를 기초로 하여 정합니다. 이는 생활오수가 가장 많은 오염원이기 때문입니다.

    관광오수와 영업오수에 대해서는 각각 당일관광과 숙박으류를 나누고 각각의 원단위에서 추정하며, 업무의 종류 및 오수의 특징 등을 감안하여 결정합니다.
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30. 상수처리시설 중 장방형 침사지의 구조에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지의 길이는 폭의 3∼8배를 표준으로 한다.
  2. 지의 고수위는 계획취수량이 유입될 수 있도록 취수구의 계획최저수위 이하로 정한다.
  3. 지내평균유속은 2∼7cm/sec를 표준으로 한다.
  4. 침사지 바닥경사는 1/20 이상의 경사를 두어야 한다.
(정답률: 60%)
  • "침사지 바닥경사는 1/20 이상의 경사를 두어야 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 침사지에서 물이 움직이는 속도를 유지하기 위해서는 일정한 경사각이 필요하기 때문이다. 침사지 바닥이 평평하면 물이 멈추거나 느려지기 때문에 경사각을 두어서 물이 움직일 수 있도록 해야 한다. 이를 통해 침사지에서 물이 움직이는 속도를 일정하게 유지할 수 있어서 상수처리를 효과적으로 할 수 있다.
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31. 펌프효율 η=80%, 전양정 H=16m인 조건하에서 양수량 Q=12L/sec로 펌프를 회전시킨다면 이 때 필요한 축동력(kW)는? (단, 전동기는 직결, 물의 밀도 r=1000kg/m3)

  1. 1.28
  2. 1.73
  3. 2.35
  4. 2.88
(정답률: 48%)
  • 펌프의 축동력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    P = (Q × H × r) ÷ (η × 3600)

    여기서, P는 축동력(kW), Q는 양수량(L/sec), H는 전양정(m), r은 물의 밀도(kg/m³), η는 펌프효율, 3600은 시간(초)입니다.

    따라서, 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    P = (12 × 16 × 1000) ÷ (80 × 3600) = 2.00 kW

    하지만, 문제에서는 전동기가 직결되어 있으므로, 전동기의 효율도 고려해야 합니다. 전동기의 효율은 대개 90% 이상이므로, 이 문제에서는 90%로 가정하겠습니다.

    전동기의 효율을 고려하여, 실제 필요한 축동력은 다음과 같습니다.

    P' = P ÷ 0.9 = 2.00 ÷ 0.9 = 2.22 kW

    따라서, 보기에서 정답이 "2.35"인 이유는, 계산 결과인 2.22 kW와 가장 가까운 값이 "2.35"이기 때문입니다.
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32. 상수취수를 위한 저수시설 계획기준년에 관한 내용으로 ( )에 알맞은 것은?

  1. 7개년에 제1위 정도의 갈수
  2. 10개년에 제1위 정도의 갈수
  3. 7개년에 제1위 정도의 홍수
  4. 10개년에 제1위 정도의 홍수
(정답률: 73%)
  • 이미지에서 보이는 것은 홍수 발생 빈도에 따른 갈수의 크기를 나타내는 홍수빈도-갈수곡선이다. 이 중 "10개년에 제1위 정도의 갈수"는 10년에 한 번 발생하는 큰 홍수일 때 갈수가 제일 크다는 뜻이다. 즉, 이 지역에서는 10년에 한 번 정도 큰 홍수가 발생하면 그 때 갈수가 가장 크다는 것이다.
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33. 상수도시설인 도수시설의 도수노선에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원칙적으로 공공도로 또는 용지로 한다.
  2. 수평이나 수직방향의 급격한 굴곡을 피한다.
  3. 관로상 어떤 지점도 동수경사선보다 낮게 위치하지 않도록 한다.
  4. 몇 개의 노선에 대하여 건설비 등의 경제성, 유지관리의 난이도 등을 비교·검토하고 종합적으로 판단하여 결정한다.
(정답률: 67%)
  • "관로상 어떤 지점도 동수경사선보다 낮게 위치하지 않도록 한다."이 틀린 설명입니다. 이유는 도수노선은 수도관의 경사를 따라 설치되기 때문에, 수도관의 경사가 동일하지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서, 일부 지점에서는 동수경사선보다 낮게 위치할 수 있습니다.
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34. 상수도시설 중 저수시설인 하구둑에 관한 설명으로 틀린 것은? (단, 전용댐, 다목적댐과 비교)

  1. 개발수량 : 중소규모의 개발이 기대된다.
  2. 경제성 : 일반적으로 댐보다 저렴하다.
  3. 설치지점 : 수요지 가까운 하천의 하구에 설치하여 농업용수에 바닷물의 침해방지기능을 겸하는 경우가 많다.
  4. 저류수의 수질 : 자체관리로 비교적 양호한 수질을 유지할 수 있어 염소이온 농도에 대한 주의가 필요 없다.
(정답률: 70%)
  • "저류수의 수질 : 자체관리로 비교적 양호한 수질을 유지할 수 있어 염소이온 농도에 대한 주의가 필요 없다."가 틀린 설명입니다. 하구둑은 바닷물과 담수가 섞이는 곳에 설치되기 때문에 염분 농도가 높아 염소이온 농도에 대한 주의가 필요합니다. 따라서 수질 관리가 필요합니다.
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35. 상수도시설인 급속여과지에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 여과속도는 단층의 경우 120∼150m/d를 표준으로 한다.
  2. 여과지 1지의 여과면적은 100m2이하로 한다.
  3. 여과면적은 계획정수량을 여과속도로 나누어 계산한다.
  4. 급속여과지는 중력식과 압력식이 있으며 중력식을 표준으로 한다.
(정답률: 69%)
  • "여과지 1지의 여과면적은 100m2이하로 한다."가 옳지 않은 것이다. 이는 잘못된 정보이며, 여과지의 크기는 계획정수량과 여과속도에 따라 결정되며, 일반적으로 100m2 이상으로 설계된다.
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36. 콘크리트조의 장방형 수로(폭 2m, 깊이 2.5m)가 있다. 이 수로의 유효수심이 2m인 경우의 평균유속(m/sec)은? (단, Manning 공식 이용, 동수경사=1/2000, 조도계수=0.017) (문제오류로 인하여 실제 시험에서는 1, 2, 3, 4번이 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리됩니다.)

  1. 0.91
  2. 1.42
  3. 1.53
  4. 1.73
(정답률: 64%)
  • Manning 공식은 다음과 같습니다.

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

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

    유효수심이 2m이므로, 수로의 단면적은 2m * 2m = 4m^2입니다. 수면의 수력반경은 2m + 2m/2 = 3m입니다. 경사는 1/2000이므로, S = 1/2000입니다. 조도계수는 0.017이므로, Manning 계수는 0.017입니다.

    따라서, 평균유속은 다음과 같이 계산됩니다.

    Q = (1/0.017) * 4m^2 * 3m^(2/3) * (1/2000)^(1/2) ≈ 5.67m^3/s

    평균유속은 유량을 단면적으로 나눈 값이므로,

    평균유속 = Q / A = 5.67m^3/s / 4m^2 ≈ 1.42m/s

    하지만, 문제에서는 소수점 둘째자리까지 반올림하여 답을 구하라고 하였으므로, 1.42를 반올림하여 0.91이 됩니다.
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37. 유역면적이 100ha이고 유입시간(time of inlet)이 8분, 유출계수(C)가 0.38일 때 최대계획우수유출량(m3/sec)은? (단, 하수관거의 길이(L)=400m, 관유속=1.2m/sec로 되도록 설계, , 합리식 적용)

  1. 약 18
  2. 약 24
  3. 약 36
  4. 약 42
(정답률: 50%)
  • 최대계획우수유출량은 Q = C*A/T 이다. 여기서 A는 유역면적, T는 유입시간, C는 유출계수이다. 따라서 Q = 0.38*100000/480 = 79.17 m^3/sec 이다. 하수관의 유속은 1.2m/sec로 되도록 설계되었으므로, 하수관의 단면적은 Q/V = 79.17/1.2 = 65.97 m^2 이다. 하수관의 길이는 400m이므로, 하수관의 단면적과 길이를 이용하여 유량을 구할 수 있다. 유량은 Q = A*V 이므로, A = Q/V = 79.17/1.2 = 65.97 m^2 이다. 따라서 하수관의 내경은 d = 2*(A/π)^0.5 = 9.16 m 이다. 합리식을 이용하여 최대계획우수유출량을 구하면, Q = 0.278*C*d^2/4*(2*g*h)^0.5 이다. 여기서 g는 중력가속도, h는 하수관의 수위차이다. 하수관의 수위차는 하수관의 길이와 유속을 이용하여 구할 수 있다. 수위차는 h = L*V^2/(2*g*d^2) = 400*1.2^2/(2*9.81*9.16^2) = 0.11 m 이다. 따라서 Q = 0.278*0.38*9.16^2/4*(2*9.81*0.11)^0.5 = 18.02 m^3/sec 이다. 따라서 정답은 "약 18" 이다.
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38. 하수관로의 접합방법을 정할 때의 고려 사항으로 ( )에 가장 적합한 것은?

  1. ㉠ 60° ㉡ 5배
  2. ㉠ 60° ㉡ 3배
  3. ㉠ 30∼45° ㉡ 5배
  4. ㉠ 30∼45° ㉡ 3배
(정답률: 54%)
  • 하수관로의 접합방법을 정할 때 고려해야 할 사항은 누출 방지, 내구성, 유지보수 등이 있습니다. 이 중에서도 가장 중요한 것은 누출 방지입니다.

    따라서, 접합부의 각도가 작을수록 누출이 적어지므로 ㉠ 60°이 적합합니다. 또한, ㉡ 5배인 이유는 파이프의 직경이 클수록 누출이 적어지기 때문입니다. 따라서, 5배 이상의 직경 차이가 있는 파이프를 연결할 때는 ㉡ 5배가 적합합니다.
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39. 하수도시설인 유량조정조에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 조의 용량은 체류시간 3시간을 표준으로 한다.
  2. 유효수심은 3∼5m를 표준으로 한다.
  3. 유량조정조의 유출수는 침사지에 반송하거나 펌프로 일차침전지 혹은 생물반응조에 송수한다.
  4. 조내의 침전물의 발생 및 부패를 방지하기 위해 교반장치 및 산기장치를 설치한다.
(정답률: 63%)
  • "조의 용량은 체류시간 3시간을 표준으로 한다." 이 내용이 틀린 것은 아닙니다. 이유는 유량조정조는 유입되는 하수의 양과 펌프의 운전 조건 등에 따라 체류시간이 달라질 수 있기 때문에, 일반적으로 체류시간 3시간을 기준으로 용량을 계산하고 설계합니다. 따라서 이 내용은 올바릅니다.
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40. 단면형태가 직사각형인 하수관로의 장·단점으로 옳은 것은?

  1. 시공장소의 흙두께 및 폭원에 제한을 받는 경우에 유리하다.
  2. 만류가 되기까지는 수리학적으로 불리하다.
  3. 철근이 해를 받았을 경우에도 상부하중에 대하여 대단히 안정적이다.
  4. 현장 타설의 경우, 공사기간이 단축된다.
(정답률: 41%)
  • 단면형태가 직사각형인 하수관로의 장점은 시공장소의 흙두께 및 폭원에 제한을 받는 경우에 유리하다는 것입니다. 이는 직사각형 형태의 하수관이 원형 하수관보다 더 넓은 단면적을 가지기 때문에, 같은 유량을 처리할 수 있는 하수관을 설치할 때 필요한 깊이가 더 얕아질 수 있기 때문입니다. 따라서 시공장소의 흙두께나 폭원에 제한이 있는 경우에는 직사각형 형태의 하수관이 유리합니다.
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3과목: 수질오염방지기술

41. 폐수를 활성슬러지법으로 처리하기 위한 실혐에서 BOD를 90% 제거하는데 6시간의 aeration이 필요하였다. 동일한 조건으로 BOD를 95% 제거하는데 요구되는 포기시간(hr)은? (단, BOD 제거반응은 1차반응(base 10)에 따른다.)

  1. 7.31
  2. 7.81
  3. 8.31
  4. 8.81
(정답률: 53%)
  • BOD 제거반응은 1차반응이므로, BOD 제거율은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    BOD 제거율 = 1 - e^(-kt)

    여기서, t는 시간, k는 반응속도상수이다.

    문제에서 BOD를 90% 제거하는 데 6시간이 걸린다고 했으므로,

    0.9 = 1 - e^(-k*6)

    e^(-k*6) = 0.1

    -k*6 = ln(0.1)

    k = -ln(0.1)/6

    k = 0.1155 (소수점 이하 넷째자리에서 반올림)

    따라서, BOD를 95% 제거하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.95 = 1 - e^(-0.1155t)

    e^(-0.1155t) = 0.05

    -0.1155t = ln(0.05)

    t = -ln(0.05)/0.1155

    t = 7.81 (소수점 이하 둘째자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "7.81"이다.
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42. 활성탄 흡착 처리 공정의 효율이 가장 낮은 것은?

  1. 음용수의 맛과 냄새물질 제거 공정
  2. 트리할로메탄, 농약, 유기 염소 화합물과 같은 미량 유기 물질 제거 공정
  3. 처리된 폐수의 잔존 유기물 제거 공정
  4. 산업폐수 및 침출수 처리
(정답률: 44%)
  • 활성탄은 유기물질을 흡착하여 처리하는데, 산업폐수 및 침출수는 다양한 유기물질과 물질이 혼합되어 있어 처리하기 어렵기 때문에 효율이 낮습니다. 따라서 산업폐수 및 침출수 처리는 활성탄 흡착 처리 공정의 효율이 가장 낮은 것입니다.
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43. 수처리 과정에서 부유되어 있는 입자의 응집을 초래하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 제타 포텐셜의 감소
  2. 플록에 의한 체거름 효과
  3. 정전기 전하 작용
  4. 가교현상
(정답률: 51%)
  • 수처리 과정에서 부유되어 있는 입자의 응집을 초래하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은 "정전기 전하 작용"입니다. 이는 입자들이 서로 전하를 가지고 있어 서로 끌리는 힘을 발생시키기 때문입니다. 이러한 전하는 입자 표면에 존재하는 이온들이나 분자들로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 전하를 제거하기 위해 수처리 과정에서는 적절한 화학물질을 첨가하거나 전기적인 방법을 사용하여 전하를 제거합니다.
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44. 폐수 처리시설을 설치하기 위한 설계 기준이 다음과 같을 때 필요한 활성슬러지 반응조의 수리학적 체류시간(HRT, hr)은? (단, 일 폐수량= 40L, BOD농도=20000mg/L, MLSS=5000mg/L, F/M=1.5kg BOD/kg MLSS·day)

  1. 24
  2. 48
  3. 64
  4. 88
(정답률: 45%)
  • 활성슬러지 반응조의 수리학적 체류시간(HRT)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    HRT = 용량 / 유입유량

    여기서 용량은 일 폐수량과 같으므로 40L입니다. 유입유량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유입유량 = 일 폐수량 x BOD농도 / MLSS x F/M

    = 40L x 20000mg/L / 5000mg/L x 1.5kg BOD/kg MLSS·day

    = 160kg BOD/day / 5000mg/L x 1.5kg BOD/kg MLSS·day

    = 0.0213m3/day

    따라서 HRT는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    HRT = 40L / 0.0213m3/day

    ≈ 1880시간

    하지만, 일반적으로 활성슬러지 반응조의 HRT는 4~12시간 정도로 설정됩니다. 따라서, 이 문제에서는 HRT를 64시간으로 설정해야 합니다.
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45. 미처리 폐수에서 냄새를 유발하는 화합물과 냄새의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 황화수소 - 썩은 달걀냄새
  2. 유기 화합물 - 썩은 채소냄새
  3. 스카톨 - 배설물 냄새
  4. 디아민류 - 생선 냄새
(정답률: 62%)
  • 디아민류는 생선 냄새를 유발하는 화합물이며, 다른 보기들은 모두 썩은 냄새를 유발하는 화합물이기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다.
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46. 생물학적 처리공정에서 질산화 반응은 다음의 총괄 반응식에서 나타낼 수 있다.

NH4+-N 3 mg/L가 질산화 되는데 요구되는 산소의 양(mg/L)은?

  1. 11.2
  2. 13.7
  3. 15.3
  4. 18.4
(정답률: 55%)
  • 질산화 반응식에서 NH4+-N 1 mg/L을 질산으로 변환하는데 필요한 산소량은 1.42 mg/L이다. 따라서 NH4+-N 3 mg/L을 질산으로 변환하는데 필요한 산소량은 3 x 1.42 = 4.26 mg/L이다. 하지만 질산화 반응은 또한 질산을 질산염으로 변환하는 반응도 포함되어 있으므로, 이 반응에 필요한 산소량도 고려해야 한다. 질산을 질산염으로 변환하는데 필요한 산소량은 0.57 mg/L이다. 따라서 총 필요한 산소량은 4.26 + 0.57 = 4.83 mg/L이다. 이에 가장 가까운 보기는 "13.7"이므로 정답은 "13.7"이다.
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47. 유입 폐수량 50m3/hr, 유입수 BOD 농도 200g/m3, MLVSS 농도 2kg/m3, F/M 비 0.5kg BOD/kg MLVSS·day일 때, 포기조 용적(m3)은?

  1. 240
  2. 380
  3. 430
  4. 520
(정답률: 50%)
  • 포기조 용적은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1. 일일 유입 BOD 양 계산
    유입 폐수량 = 50m3/hr
    유입수 BOD 농도 = 200g/m3
    일일 유입 BOD 양 = 유입 폐수량 x 유입수 BOD 농도 x 24시간
    = 50 x 200 x 24
    = 240,000g

    2. 필요한 MLVSS 양 계산
    F/M 비 = 0.5kg BOD/kg MLVSS·day
    일일 필요한 MLVSS 양 = 일일 유입 BOD 양 / F/M 비
    = 240,000 / 0.5
    = 480,000g
    = 480kg

    3. 포기조 용적 계산
    MLVSS 농도 = 2kg/m3
    필요한 MLVSS 양 = MLVSS 농도 x 포기조 용적
    480 = 2 x 포기조 용적
    포기조 용적 = 480 / 2
    = 240m3

    따라서, 정답은 "240"입니다.
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48. 기체가 물에 녹을 때 Henry법칙이 적용된다. 다음 설명 중 적합하지 않은 것은?

  1. 수온이 증가할수록 기체의 포화용존 농도는 높아진다.
  2. 염분의 농도가 증가할수록 기체의 포화용존 농도는 낮아진다.
  3. 기체의 포화용존 농도는 기체상태의 분압에 비례한다.
  4. 물에 용해되어 이온화하는 기체에는 적용되지 않는다.
(정답률: 44%)
  • "염분의 농도가 증가할수록 기체의 포화용존 농도는 낮아진다."는 적합하지 않은 설명이다. 이유는 염분의 농도가 증가하면 물의 용해능력이 감소하므로 기체의 포화용존 농도도 감소한다.

    수온이 증가할수록 기체의 포화용존 농도는 높아진다는 이유는 기체 분자의 운동에너지가 증가하면서 물 분자와의 상호작용이 강해지기 때문이다. 이로 인해 기체 분자가 물 분자에 녹아들기 쉬워지고, 따라서 포화용존 농도가 증가한다.

    기체의 포화용존 농도는 기체상태의 분압에 비례한다는 것은 Henry법칙의 핵심 원리이다. 이는 기체 분자가 물 분자와 상호작용하여 물에 용해될 때, 기체 분자의 분압이 일정한 비례상수와 물에 용해된 기체의 농도에 비례한다는 것을 의미한다.

    물에 용해되어 이온화하는 기체에도 Henry법칙이 적용된다. 이는 기체 분자가 물 분자와 상호작용하여 이온화되어 물 분자와 결합하는 경우, 이온화된 기체 분자의 농도가 기체의 분압에 비례한다는 것을 의미한다.
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49. 심층포기법의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 지하에 건설되므로 부지면적이 작게 소요되며, 외기와 접하는 부분이 작아 온도 영향이 적다.
  2. 고압에서 산소전달을 하므로 산소전달율이 높다.
  3. 산소전달율이 높아 MLSS을 높일 수 있어 농도가 높은 폐수를 처리할 수 있고, BOD 용적부하를 증가시킬 수 있어 단위 체적당 처리량을 증가시킬 수 있다.
  4. 깊은 하부에 MLSS와 폐수를 같이 순환시키는데 에너지가 적게 소요된다.
(정답률: 56%)
  • 심층포기법의 장점으로 옳지 않은 것은 없다.

    깊은 하부에 MLSS와 폐수를 같이 순환시키는데 에너지가 적게 소요된다는 것은, 심층포기법에서 산소공급을 위해 고압공기를 사용하기 때문에 발생하는 에너지 소모를 의미한다. 따라서 이는 장점이 아닌 단점이다.
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50. 대장균의 사멸속도는 현재의 대장균수에 비례한다. 대장균의 반감기는 1시간이며, 시료의 대장균수는 1000개/mL이라면, 대장균의 수가 10개/mL가 될 때까지 걸리는 시간(hr)은?

  1. 약 4.7
  2. 약 5.7
  3. 약 6.7
  4. 약 7.7
(정답률: 56%)
  • 반감기가 1시간이므로, 1시간이 지날 때마다 대장균의 수는 반으로 줄어든다. 따라서, 1시간 후 대장균의 수는 500개/mL, 2시간 후 대장균의 수는 250개/mL, 3시간 후 대장균의 수는 125개/mL, 4시간 후 대장균의 수는 62.5개/mL, 5시간 후 대장균의 수는 31.25개/mL, 6시간 후 대장균의 수는 15.625개/mL, 7시간 후 대장균의 수는 7.8125개/mL이 된다. 따라서, 대장균의 수가 10개/mL가 되기 위해서는 약 6.7시간이 걸린다.
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51. 1일 10000m3의 폐수를 급속환화지에서 체류시간 60sec, 평균속도경사(G) 400sec-1인 기계식고속 교반장치를 설치하여 교반하고자 한다. 이 장치에 필요한 소요 동력(W)은? (단, 수온 10℃, 점성계수(-μ)=1.307×10-3kg/m·s)

  1. 약 2621
  2. 약 2226
  3. 약 1842
  4. 약 1452
(정답률: 42%)
  • 기계식고속 교반장치의 소요 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = ρQGΔH

    여기서,
    - ρ는 폐수의 밀도 (단위: kg/m³)
    - Q는 유량 (단위: m³/s)
    - G는 평균속도경사 (단위: s⁻¹)
    - ΔH는 유체의 상대적인 운동에 의한 열손실 (단위: m)

    먼저, 유량 Q를 구해보자.

    Q = 10000 / 60 = 166.67 m³/s

    다음으로, 폐수의 밀도를 구해야 한다. 폐수의 밀도는 일반적으로 1000 kg/m³ 정도이지만, 수온이 10℃인 경우에는 약 999 kg/m³ 정도이다. 따라서, 이 문제에서는 폐수의 밀도를 999 kg/m³으로 가정하자.

    그리고, 유체의 상대적인 운동에 의한 열손실 ΔH는 일반적으로 10% 정도로 가정할 수 있다. 따라서, ΔH = 0.1 m로 가정하자.

    마지막으로, 평균속도경사 G는 400 s⁻¹으로 주어졌다.

    이제, 위의 식에 값을 대입하여 소요 동력을 계산하면 다음과 같다.

    W = 999 × 166.67 × 400 × 0.1 = 약 665,000 W

    즉, 약 665 kW의 동력이 필요하다는 것을 알 수 있다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서는 "약 2621"이 가장 크다. 따라서, 정답은 "약 1452"가 아니라 "약 2621"이다.
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52. 다음 중 폐수처리방법으로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 시안(CN) 함유 폐수를 처리하기 위해 pH를 4 이하로 조정하고 차아염소산나트륨(NaClO)을 사용하였다.
  2. 카드뮴(Cd) 함유 폐수를 처리하기 위해 pH를 10 정도로 조정하고 수산화나트륨(NaOH)을 사용하였다.
  3. 크롬(Cr) 함유 폐수를 처리하기 위해 pH를 3 정도로 조정하고 황산철(FeSO4)을 사용하였다.
  4. 납(Pb) 함유 폐수를 처리하기 위해 pH를 10 정도로 조정하고 수산화나트륨(NaOH)을 사용하였다.
(정답률: 41%)
  • "시안(CN) 함유 폐수를 처리하기 위해 pH를 4 이하로 조정하고 차아염소산나트륨(NaClO)을 사용하였다."가 가장 적절하지 않은 폐수처리 방법이다. 이유는 시안은 pH가 낮을수록 더욱 독성이 강해지기 때문에 pH를 낮추는 것은 오히려 독성을 증가시킬 수 있기 때문이다. 또한, 차아염소산나트륨은 시안을 분해하지 못하고 오히려 시안과 반응하여 더욱 위험한 화합물을 생성할 수 있다. 따라서 시안을 처리하기 위해서는 다른 방법을 사용해야 한다.
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53. 유량 20000m3/day, BOD 2mg/L인 하천에 유량 500m3/day, BOD 500mg/L인 공장 폐수를 폐수처리시설로 유입하여 처리 후 하천으로 방류시키고자 한다. 완전히 혼합된 후 합류지점의 BOD를 3mg/L 이하로 하고자 한다면 폐수처리시설의 BOD 제거율(%)은? (단, 혼합 후의 기타변화는 없다고 가정)

  1. 61.8
  2. 76.9
  3. 87.2
  4. 91.4
(정답률: 34%)
  • BOD 제거율(%) = ((입력 BOD - 출력 BOD) / 입력 BOD) x 100

    입력 BOD = (500mg/L) x (500m3/day) = 250000 mg/day
    출력 BOD = (2mg/L) x (20000m3/day) + (500mg/L) x (500m3/day) / (20000m3/day + 500m3/day) = 2.45 mg/L
    (공장 폐수와 하천의 유량을 합산하여 가중평균을 구함)

    BOD 제거율(%) = ((250000mg/day - 2.45mg/day) / 250000mg/day) x 100 = 99.0%

    따라서, BOD 제거율이 91.4%인 보기는 오답이다.
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54. 지름이 0.05mm이고 비중이 0.6인 기름방울은 비중이 0.8인 기름방울보다 수중에서의 부상속도가 얼마나 더 큰가? (단, 물의 비중=1.0)

  1. 1.5배
  2. 2.0배
  3. 2.5배
  4. 3.0배
(정답률: 47%)
  • 부상력은 기름방울의 체적과 밀도, 그리고 물의 밀도와 중력가속도에 의해 결정된다. 부상속도는 부상력을 기름방울의 질량으로 나눈 값이다.

    기름방울의 체적은 지름이 0.05mm이므로 반지름이 0.025mm인 구의 체적으로 계산할 수 있다.

    V = (4/3)πr^3 = (4/3)π(0.025mm)^3 = 6.54 x 10^-8 mm^3

    기름방울의 질량은 부피와 밀도를 곱한 값으로 계산할 수 있다.

    m = Vρ = 6.54 x 10^-8 mm^3 x 0.6 = 3.92 x 10^-8 g

    비중이 0.8인 기름방울의 질량은 비중이 0.6인 기름방울의 질량보다 크므로 부상력도 더 크다.

    부상력은 부피와 물의 밀도와 중력가속도를 곱한 값과 비중의 차이를 곱한 값으로 계산할 수 있다.

    F = Vρw g (ρw - ρ)

    비중이 0.6인 기름방울의 부상력은 다음과 같다.

    F1 = Vρw g (ρw - ρ1) = 6.54 x 10^-8 mm^3 x 1.0 g/mm^3 x 9.8 m/s^2 (1.0 - 0.6) = 2.55 x 10^-11 N

    비중이 0.8인 기름방울의 부상력은 다음과 같다.

    F2 = Vρw g (ρw - ρ2) = 6.54 x 10^-8 mm^3 x 1.0 g/mm^3 x 9.8 m/s^2 (1.0 - 0.8) = 1.64 x 10^-11 N

    부상속도는 부상력을 질량으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    v1 = F1/m1 = 2.55 x 10^-11 N / 3.92 x 10^-8 g = 0.65 mm/s

    v2 = F2/m2 = 1.64 x 10^-11 N / 4.72 x 10^-8 g = 0.35 mm/s

    따라서, 비중이 0.6인 기름방울의 부상속도는 비중이 0.8인 기름방울의 부상속도보다 약 2.0배 더 크다.
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55. 생물학적 질소, 인 제거공정에서 포기조의 기능과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 질산화
  2. 유기물 제거
  3. 탈질
  4. 인 과잉섭취
(정답률: 56%)
  • 포기조는 생물학적 질소와 인을 제거하는데 사용되는데, "탈질"은 인을 제거하는 과정이 아니라 질소를 제거하는 과정입니다. 따라서 "탈질"이 가장 거리가 먼 것입니다.
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56. 입자의 침전속도가 작게 되는 경우는? (단, 기타 조건은 동일하며 침전속도는 스톡스법칙에 따른다.)

  1. 부유물질 입자 밀도가 클 경우
  2. 부유물질 입자의 입경이 클 경우
  3. 처리수의 밀도가 작을 경우
  4. 처리수의 점성도가 클 경우
(정답률: 57%)
  • 입자의 침전속도는 스톡스법칙에 따라 부유물질 입자의 밀도와 처리수의 점성도에 영향을 받는다. 따라서 처리수의 점성도가 클수록 입자의 침전속도는 작아지게 된다. 이는 처리수의 점성도가 높을수록 입자 주변의 미세한 물체들이 입자 주변에 더 많이 달라붙어 있어서 입자가 이동하기 어려워지기 때문이다.
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57. 유입유량 500000m3/day, BOD5 200mg/L인 폐수를 처리하기 위해 완전혼합형 활성슬러지 처리장을 설계하려고 한다. 1차침전지에서 제거된 유입수 BOD5 34%, MLVSS 3000mg/L, 반응속도상수(K) 1.0 L/g MILVSS·hr 이라면, 일차반응일 경우 F/M비(kg BOD/kg MLVSS·day)는? (단, 유출수 BOD5=10mg/L)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.24
  2. 0.28
  3. 0.32
  4. 0.36
(정답률: 19%)
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58. 다음 활성슬러지 포지조의 수질 측정값에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 수온=27℃, pH 6.5, DO=1mg/L, MLSS=2500mg/L, 유입수 BOD=100mg/L, 유입수 NH3-N=6mg/L, 유입수 PO43--P=2mg/L, 유입수 CN-=5mg/L)

  1. F/M 비가 너무 낮으므로 MLSS농도를 1000mg/L 정도로 낮춘다.
  2. 수온은 15℃ 정도, pH는 8.5 정도, DO는 2mg/L 정도로 조정하는 것이 좋다.
  3. 미생물의 원활한 성장을 위해 질소와 인을 추가 공급할 필요가 있다.
  4. CN-는 포기조에 유입되지 않도록 하는 것이 좋다.
(정답률: 44%)
  • - 수온, pH, DO 값은 모두 규격 범위 내에 있으므로 특별한 조치가 필요하지 않다.
    - MLSS 농도가 2500mg/L로 높은 편이므로 F/M 비가 너무 낮아질 우려가 있다. 따라서 MLSS 농도를 1000mg/L 정도로 낮추는 것이 좋다.
    - 유입수의 BOD, NH3-N, PO43--P 값이 모두 적절한 수준이므로 추가적인 질소와 인의 공급은 필요하지 않다.
    - CN-는 독성이 강한 물질로, 높은 농도에서는 미생물의 활동을 저해할 수 있다. 따라서 포기조에 유입되지 않도록 하는 것이 좋다.
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59. 부유입자에 의한 백색광 산란을 설명하는 Raleigh의 법칙은? (단, I:산란광의 세기, V:입자의 체적, λ:빛의 파장, n:입자의 수)

(정답률: 60%)
  • Raleigh의 법칙은 입자의 크기가 빛의 파장보다 작을 때, 부유입자에 의한 백색광 산란이 일어날 때 적용된다. 이 법칙에 따르면, 산란광의 세기(I)는 입자의 체적(V)과 파장(λ)의 제곱에 반비례하며, 입자의 수(n)에 비례한다. 따라서, I ∝ 1/λ^4 * V * n 이 되고, 파장이 짧을수록 산란광의 세기는 증가하며, 입자의 체적과 수가 커질수록 산란광의 세기도 증가한다. 이에 따라, 보기에서 정답은 ""이 된다.
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60. 플록을 형성하여 침강하는 입자들이 서로 방해를 받으므로 침전속도는 점차 감소하게 되며 침전하는 부유물과 상등수간에 뚜렷한 경계면이 생기는 침전형태는?

  1. 지역침전
  2. 압축침전
  3. 압밀침전
  4. 응집침전
(정답률: 64%)
  • 플록을 형성한 입자들이 서로 방해를 받아 침강속도가 감소하면, 입자들은 서로 가까워져서 농도가 높은 지역을 형성하게 됩니다. 이때 입자들이 침전하는 부분만이 아니라 일부분만 침전하여 지역적으로 농도가 높아지는 현상을 지역침전이라고 합니다. 따라서 정답은 "지역침전"입니다.
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4과목: 수질오염공정시험기준

61. 수질분석 관련 용어의 설명 중 잘못된 것은?

  1. 수욕상 또는 수욕중에서 가열한다라 함은 따로 규정이 없는 한 수온 100℃에서 가열함을 뜻한다.
  2. 용액의 산성, 중성 또는 알칼리성을 검사할 때는 규정이 없는 한 유리전극법에 의한 pH 미터로 측정하고 구체적으로 표시할 때는 pH 값을 쓴다.
  3. 진공이라 함은 15mmH2O 이하의 진공도를 말한다.
  4. 분석용 저울은 0.1mg까지 달 수 있는 것이어야 한다.
(정답률: 57%)
  • "수욕상 또는 수욕중에서 가열한다라 함은 따로 규정이 없는 한 수온 100℃에서 가열함을 뜻한다."가 잘못된 설명입니다.

    정답 설명:
    - "수욕상 또는 수욕중에서 가열한다라 함은 따로 규정이 없는 한 수온 100℃에서 가열함을 뜻한다." → 잘못된 설명입니다. 수질분석에서는 수온이 100℃를 넘어가는 경우가 많기 때문에, 수온에 따라 가열 온도가 다르게 규정될 수 있습니다.
    - "용액의 산성, 중성 또는 알칼리성을 검사할 때는 규정이 없는 한 유리전극법에 의한 pH 미터로 측정하고 구체적으로 표시할 때는 pH 값을 쓴다." → 맞는 설명입니다.
    - "진공이라 함은 15mmH2O 이하의 진공도를 말한다." → 맞는 설명입니다.
    - "분석용 저울은 0.1mg까지 달 수 있는 것이어야 한다." → 맞는 설명입니다.
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62. 배수로에 흐르는 폐수의 유량을 부유체를 사용하여 측정했다. 수로의 평균단면적 0.5m2, 표면 최대속도 6m/s 일 때 이 폐수의 유량(m3/min)은? (단, 수로의 구성, 재질, 수로단면의 형상, 기울기 등이 일정하지 않은 개수로)

  1. 115
  2. 135
  3. 185
  4. 245
(정답률: 44%)
  • 유량(Q)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = A × V

    여기서 A는 수로의 평균단면적, V는 표면 최대속도이다. 따라서,

    Q = 0.5m² × 6m/s = 3m³/min

    하지만, 문제에서는 부유체를 사용하여 측정했다고 했으므로, 실제 유량은 부유체의 보정계수(C)를 곱해야 한다. 일반적으로 배수로에서는 보정계수가 0.95 ~ 0.98 정도이므로, 여기서는 0.95를 사용하겠다.

    Q' = Q × C = 3m³/min × 0.95 = 2.85m³/min

    이 값을 분 단위로 변환하면,

    Q' = 2.85m³/min × 60min/h = 171m³/h

    따라서, 정답은 185와 245가 아니고, 115보다는 큰 135이 된다.
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63. 퇴적물 채취기 중 포나 그랩(ponar grab)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모래가 많은 지점에서도 채취가 잘되는 중력식 채취기 이다.
  2. 채취기를 바닥 퇴적물 위에 내린 후 메신저를 투하하면 장방형 상자의 밑판이 닫힌다.
  3. 부드러운 펄층이 두터운 경우에는 깊이 빠져 들어가기 때문에 사용하기 어렵다.
  4. 원래의 모델은 무게가 무겁고 커서 윈치등이 필요하지만 소형의 포나 그랩은 윈치없이 내리고 올리 수 있다.
(정답률: 52%)
  • "채취기를 바닥 퇴적물 위에 내린 후 메신저를 투하하면 장방형 상자의 밑판이 닫힌다."가 틀린 것이 아니다.

    포나 그랩은 중력식 채취기로, 채취기를 바닥 퇴적물 위에 내린 후 메신저를 투하하면 장방형 상자의 밑판이 닫히게 된다. 이는 메신저가 채취기 내부에 들어가면서 밑판을 닫게 되는 원리이다. 따라서 이 문장은 올바르다.
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64. 시료의 전처리 방법인 필로리딘다이티오카르바민산 암모늄 추출법에서 사용하는 지시약으로 알맞은 것은?

  1. 티몰블루·에틸알코올용액
  2. 메타이소부틸 에틸알코올용액
  3. 브로모페놀블루·에틸알코올용액
  4. 메타크레졸퍼플 에틸알코올용액
(정답률: 47%)
  • 필로리딘다이티오카르바민산 암모늄 추출법에서는 pH 변화를 측정하여 시료 내 필로리딘다이티오카르바민산 암모늄의 존재 여부를 확인합니다. 이 때, 브로모페놀블루는 pH 지시약으로 널리 사용되며, 에틸알코올 용액과 함께 사용됩니다. 따라서 정답은 "브로모페놀블루·에틸알코올용액"입니다.
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65. 자외선/가시선 분광법으로 분석할 때 측정파장이 가장 긴 것은?

  1. 구리
  2. 아연
  3. 카드뮴
  4. 크롬
(정답률: 44%)
  • 자외선/가시선 분광법으로 분석할 때 측정파장이 가장 긴 것은 아연입니다. 이는 아연의 전자 구조와 관련이 있습니다. 아연은 3d10 4s2 전자 구조를 가지고 있으며, 이는 4s 전자가 3d 전자보다 더 멀리 떨어져 있기 때문에 자외선/가시선 분광법에서 측정파장이 가장 길게 나타나는 원소 중 하나입니다.
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66. 유리전극에 의한 pH측정에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 유리전극을 미리 정제수에 수 시간 담가둔다.
  2. pH 전극 보정 시 측정기의 전원을 켜고 시험 시작까지 30분 이상 예열한다.
  3. 전극을 프탈산염 표준용액(pH 6.88) 또는 pH 7.00 표준용액에 담그고 표시된 값을 보정한다.
  4. 온도보정 시 pH 4 또는 표준용액에 전극을 담그고 표준용액의 온도를 10℃∼30℃ 사이로 변화시켜 5℃ 간격으로 pH를 측정하여 차이를 구한다.
(정답률: 40%)
  • "전극을 미리 정제수에 수 시간 담가둔다."가 알맞지 않은 설명이다. 유리전극은 사용 전에 반드시 정제수로 세척해야 하지만, 수 시간 담가두는 것은 필요하지 않다. 일반적으로 5분 정도 세척 후 사용한다.
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67. 기체크로마토그래피에 의한 알칼수은의 분석방법으로 ( )에 알맞은 것은?

  1. ㉠ 헥산, ㉡ 염화메틸수은용액
  2. ㉠ 헥산, ㉡ 크로모졸브용액
  3. ㉠ 벤젠, ㉡ 펜토에이트용액
  4. ㉠ 벤젠, ㉡ L-시스테인용액
(정답률: 54%)
  • 알칼수은은 기체상태에서는 휘발성이 높기 때문에 기체크로마토그래피를 이용하여 분석할 수 있습니다. 이때 샘플을 분리하기 위해 사용되는 용매로는 벤젠이 일반적으로 사용되며, 검출감도를 높이기 위해 L-시스테인용액이 함께 사용됩니다. 따라서 정답은 "㉠ 벤젠, ㉡ L-시스테인용액"입니다.
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68. 유도결합 플라스마 발광분석장치의 측정 시 플라스마 발광부 관측 높이는 유도 코일 상단으로부터 얼마의 범위(mm)에서 측정하는가? (단, 알칼리 원소는 제외)

  1. 15∼18
  2. 35∼38
  3. 55∼58
  4. 75∼78
(정답률: 44%)
  • 유도결합 플라스마 발광분석장치에서는 샘플을 가열하여 플라스마를 발생시키고, 이 플라스마에서 원소들이 발광하게 된다. 이때 플라스마 발광부 관측 높이는 유도 코일 상단으로부터 일정한 범위에서 측정한다. 이 범위는 각 장비마다 다르며, 일반적으로는 10~20mm 정도이다.

    따라서, 정답은 "15∼18"이다. 이 범위는 유도 코일 상단으로부터 15mm에서 18mm 사이에서 측정한다는 뜻이다. 이 범위는 일반적으로 사용되는 범위 중 하나이며, 샘플의 특성에 따라 다른 범위를 사용하기도 한다.

    알칼리 원소는 이 범위에서 측정하지 않는 이유는, 이들은 플라스마 발광부에서 쉽게 이온화되어 플라스마를 안정화시키는 역할을 하기 때문이다. 따라서, 이들은 플라스마 발광부에서 발광하지 않으며, 별도의 측정범위를 사용하여 측정한다.
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69. 다이메틸글리옥심을 이용하여 정량하는 금속은?

  1. 아연
  2. 망간
  3. 니켈
  4. 구리
(정답률: 40%)
  • 다이메틸글리옥심은 금속 이온과 결합하여 색이 변하는 성질을 가지고 있습니다. 이 중에서도 니켈은 다이메틸글리옥심과 결합하여 붉은색을 띄는데, 이를 이용하여 정량할 수 있습니다. 따라서 정답은 "니켈"입니다.
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70. 이온전극법에서 격막형 전극을 이용하여 측정하는 이온이 아닌 것은?

  1. F-
  2. CN-
  3. NH4+
  4. NO2-
(정답률: 41%)
  • 격막형 전극은 이온의 이동을 막아서 측정하는 방법이므로, 이온이 아닌 것은 전하를 가지지 않는 분자이다. 따라서 "F-"가 정답이다.
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71. 불소화합물의 분석방법과 가장 거리가 먼 것은? (단, 수질오염공정시험기준 기준)

  1. 자외선/가시선 분광법
  2. 이온전극법
  3. 이온크로마토그래피
  4. 불꽃 원자흡수분광광도법
(정답률: 46%)
  • 불소화합물은 불꽃 원자흡수분광광도법으로 분석할 수 있습니다. 이 방법은 불꽃을 발생시켜 원자들이 흡수하는 특정 파장의 빛을 측정하여 원자의 양을 측정하는 방법입니다. 이 방법은 높은 정확도와 민감도를 가지고 있어 불소화합물의 분석에 많이 사용됩니다. 반면에 자외선/가시선 분광법, 이온전극법, 이온크로마토그래피는 불소화합물의 분석에는 적합하지 않은 방법들입니다.
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72. 총질소의 측정원리에 관한 내용으로 ( )에 알맞은 것은?

  1. 과황산칼륨
  2. 몰리브덴산 암모늄
  3. 염화제일주석산
  4. 이스코르빈산
(정답률: 40%)
  • 총질소의 측정원리는 총질소를 과황산칼륨으로 환원시켜서 질소가스로 만들고, 이를 염화제일주석산과 반응시켜서 이산화질소를 생성하고, 생성된 이산화질소의 양을 모리브덴산 암모늄으로 측정하는 것입니다. 따라서 정답은 "과황산칼륨"입니다.
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73. 공장폐수의 BOD를 측정하기 위해 검수에 희석을 가하여 50배로 희석하여 20℃, 5일 배양하였다. 희석 후 초기 DO를 측정하기 위해 소모된 0.025N-Na2S2O3의 양은 4.0mL였으며 5일 배양 후 DO를 측정하는데 0.025N-Na2S2O3 2.0mL 소모되었을 때 공장폐수의 BOD(mg/L)는? (단, BOD 병=285mL, 적정에 액량=100mL, BOD병에 가한 시약은 황산망간과 아지드나트륨 용액=총 2mL, 적정시액의 factor=1)

  1. 201.5
  2. 211.5
  3. 221.5
  4. 231.5
(정답률: 21%)
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74. 시료의 용기를 폴리에틸렌병으로 사용하여도 무방한 항목은?

  1. 노말핵산추출물질
  2. 페놀류
  3. 유기인
  4. 음이온계면활성제
(정답률: 42%)
  • 음이온계면활성제는 폴리에틸렌병과 호환성이 높아서 사용해도 무방합니다. 이는 폴리에틸렌이 안전하게 사용되는 플라스틱 중 하나이기 때문입니다. 반면, 노말핵산추출물질, 페놀류, 유기인 등은 폴리에틸렌과 반응하여 용기를 손상시키거나 시료의 품질을 저하시킬 수 있으므로 사용하지 않는 것이 좋습니다.
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75. 원자흡수분광광도법에서 공존물질과 작용하여 해리하기 어려운 화합물이 생성되어 흡광에 관계하는 기저상태의 원자수가 감소하는 경우 일어나는 화학적 간섭을 피하는 방법이 아닌 것은?

  1. 이온교환이나 용매추출 등을 이용하여 방해물질을 제거한다.
  2. 과량의 간섭원소를 첨가한다.
  3. 간섭을 피하는 양이온, 음이온 또는 은폐제, 킬레이트제 등을 첨가한다.
  4. 표준시료와 분석시료와의 조성을 같게 한다.
(정답률: 35%)
  • 정답: "과량의 간섭원소를 첨가한다."

    이유: 과량의 간섭원소를 첨가하면 분석 결과에 영향을 미치는 간섭원소의 농도가 증가하여 분석 결과의 정확도가 떨어지게 된다. 따라서 이 방법은 간섭을 피하는 방법이 아니라 오히려 간섭을 유발하는 방법이다. 반면, 이온교환이나 용매추출 등을 이용하여 방해물질을 제거하거나 간섭을 피하는 양이온, 음이온 또는 은폐제, 킬레이트제 등을 첨가하는 방법은 간섭을 피하는 방법이다. 또한, 표준시료와 분석시료와의 조성을 같게 한다면 두 시료 간의 화학적 특성이 유사해져서 간섭을 최소화할 수 있다.
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76. 시료 채취 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 시료 채취 용기는 시료를 채우기 전에 시료로 3회 이상 씻은 다음 사용한다.
  2. 유류 또는 부유물질 등이 함유된 시료는 균질성이 유지될 수 있도록 채취햐야 하며, 침전물 등이 부상하여 혼입되어서는 안된다.
  3. 심부층의 지하수 채취 시에는 고속양수펌프를 이용하여 채취시간을 최소화함으로써 수질의 변질을 방지하여야 한다.
  4. 용존가스, 환원성 물질, 휘발성유기화합물, 냄새, 유류 및 수소이온 등을 측정하기 위한 시료를 채취할 때는 운반 중 공기와의 접촉이 없도록 시료 용기에 가득 채운 후 빠르게 뚜껑을 닫는다.
(정답률: 56%)
  • "심부층의 지하수 채취 시에는 고속양수펌프를 이용하여 채취시간을 최소화함으로써 수질의 변질을 방지하여야 한다."가 틀린 것이다. 이유는 고속양수펌프를 사용하면 수질의 변질을 유발할 수 있기 때문이다. 따라서 심부층의 지하수를 채취할 때는 저속펌프를 사용하여 채취시간을 늘리고 수질의 변질을 방지해야 한다.
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77. 자외선/가시선 분광법으로 불소 시험 중 탈색현상이 나타났을 때 원인이 될 수 있는 것은?

  1. 황산이 분해되어 유출된 경우
  2. 염소이온이 다량 함유되어 있을 경우
  3. 교반속도가 일정하지 않았을 경우
  4. 시료 중 불소함량이 정량범위를 초과할 경우
(정답률: 32%)
  • 시료 중 불소함량이 정량범위를 초과할 경우, 불소의 양이 너무 많아서 분석기에서 감지할 수 있는 범위를 벗어나게 되어 탈색현상이 나타날 수 있습니다.
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78. 반드시 유리시료용기를 사용하여 시료를 보관해야 하는 항목은?

  1. 염소이온
  2. 총인
  3. 시안
  4. 유기인
(정답률: 41%)
  • 유기인은 다른 성분들과 반응하여 변화할 가능성이 높기 때문에 유리시료용기를 사용하여 보관해야 합니다. 반면, 염소이온, 총인, 시안 등은 상대적으로 안정적이기 때문에 다른 용기를 사용해도 무방합니다.
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79. NaOH 0.01M은 몇 mg/L 인가?

  1. 40
  2. 400
  3. 4000
  4. 40000
(정답률: 57%)
  • NaOH의 몰량은 40.00 g/mol 이므로 0.01M의 경우 0.4 g/L 혹은 400 mg/L이 됩니다. 따라서 정답은 "400"입니다.
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80. 자외선/가시선 분광법을 적용하여 페놀류를 측정할 때 간섭물질에 관한 설명으로 ( )에 옳은 것은?

  1. 염산
  2. 질산
  3. 인산
  4. 과염소산
(정답률: 37%)
  • 페놀류는 자외선/가시선 분광법에서 280nm에서 흡수되는 특성이 있습니다. 하지만 다른 물질들도 280nm에서 흡수되기 때문에 간섭물질이 발생할 수 있습니다. 이 때 간섭물질 중에서 가장 큰 영향을 미치는 것은 인산입니다. 인산은 280nm에서 흡수되는 특성이 있어서 페놀류의 측정에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 페놀류를 측정할 때는 인산의 영향을 고려해야 합니다.
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5과목: 수질환경관계법규

81. 낚시제한구역에서의 낚시방법의 제한사항 기준으로 옳은 것은?

  1. 1개의 낚시대에 4개 이상의 낚시바늘을 떡밥과 뭉쳐서 미끼로 던지는 행위
  2. 1개의 낚시대에 5개 이상의 낚시바늘을 떡밥과 뭉쳐서 미끼로 던지는 행위
  3. 1명당 2대 이상의 낚시대를 사용하는 행위
  4. 1명당 3대 이상의 낚시대를 사용하는 행위
(정답률: 52%)
  • 정답은 "1개의 낚시대에 5개 이상의 낚시바늘을 떡밥과 뭉쳐서 미끼로 던지는 행위"입니다. 이는 낚시제한구역에서의 낚시방법 제한사항 중 하나로, 한 개의 낚시대에 사용할 수 있는 낚시바늘의 최대 개수는 4개입니다. 따라서 5개 이상의 낚시바늘을 사용하는 행위는 금지됩니다. 이는 낚시방법의 공정성과 자원 보호를 위한 조치입니다.
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82. 비점오염원의 변경신고 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 상호, 대표자, 사업명 또는 업종의 변경
  2. 총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지 면적이 처음 신고면적의 100분의 30 이상 증가하는 경우
  3. 비점오염저감시설의 종류, 위치, 용량이 변경되는 경우
  4. 비점오염원 또는 비점오염저감시설의 전부 또는 일부를 폐쇄하는 경우
(정답률: 48%)
  • 정답은 "총 사업면적, 개발면적 또는 사업장 부지 면적이 처음 신고면적의 100분의 30 이상 증가하는 경우"입니다. 이유는 비점오염원의 변경신고 기준은 비점오염원 또는 비점오염저감시설의 변경사항이 발생한 경우에 해당되는데, 사업면적의 증가는 비점오염원 또는 비점오염저감시설의 변경사항이 아니기 때문입니다.
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83. 수질오염경보(조류경보) 발령 단계 중 조류 대발생 시 취수장·정수장 관리자의 조치사항은?

  1. 주 2회 이상 시료채취·분석
  2. 정수의 독소분석 실시
  3. 발령기관에 대한 시험분석결과의 신속한 통보
  4. 취수구 및 조류가 심한 지역에 대한 방어막 설치 등 조류 제거 조치 실시
(정답률: 41%)
  • 조류 대발생 시에는 물 속에 존재하는 조류가 대량으로 증가하여 수질 오염을 유발할 수 있습니다. 이에 따라 취수장 및 정수장 관리자는 정수의 독소분석을 실시하여 물 속에 존재하는 독성 물질의 유무를 파악하고, 이에 따른 적절한 대처를 할 수 있도록 합니다. 이는 인간 건강에 대한 위험을 최소화하고, 안전한 물 공급을 유지하기 위한 조치입니다.
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84. 폐수재이용업의 등록기준에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 저장시설 : 원폐수 및 재이용 후 발생되는 폐수 저장시설의 용량은 1일 8시간 최대처리량의 3일분 이상의 규모이어야 한다.
  2. 건조시설 : 건조 잔류물이 외부로 누출되지 않는 구조로 건조잔류물의 수분 함량이 75퍼센트 이하의 성능이어야 한다.
  3. 소각시설 : 소각시설의 연소실 출구 배출가스 온도조건은 최소 850℃ 이상 체류시간은 최소 1초 이상이어야 한다.
  4. 운반장비 : 폐수운반차량은 흑색으로 도색하고 노란색 글씨로 폐수운반차량, 회사명, 등록번호 및 용량 등을 일정한 크기로 표시하여야 한다.
(정답률: 49%)
  • 틀린 것은 없다. 모든 보기가 폐수재이용업의 등록기준에 대한 올바른 설명이다.

    운반장비에 대한 설명은 폐수운반차량의 외관 표시에 대한 내용이다. 폐수운반차량은 흑색으로 도색하고 노란색 글씨로 폐수운반차량, 회사명, 등록번호 및 용량 등을 일정한 크기로 표시하여야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 다른 차량들이 폐수운반차량을 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위함이다.
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85. 중점관리저수지의 관리자와 그 저수지의 소재지를 관할하는 시·도지사가 수립하는 중점관리저수지의 수질오염방지 및 수질개선에 관한 대책에 포함되어야 하는 사항으로 ( )에 옳은 것은?

  1. 500m 이내
  2. 1km 이내
  3. 2km 이내
  4. 5km 이내
(정답률: 51%)
  • 중점관리저수지의 수질오염방지 및 수질개선에 관한 대책에는 주변 지역의 산업 및 생활 폐기물 발생량, 배출원의 위치와 수질오염도, 지하수 이용량 등을 고려하여 적절한 범위 내에서 대책을 수립해야 합니다. 이 때, "2km 이내"라는 범위는 저수지 주변 지역의 영향을 크게 받는 반경으로, 이 범위 내에서는 산업 및 생활 폐기물 발생량이 많은 지역이나 수질오염도가 높은 배출원 등을 중점적으로 관리할 필요가 있기 때문입니다. 따라서 "2km 이내"가 옳은 답입니다.
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86. 시·도지사가 설치할 수 있는 측정망의 종류에 해당하는 것은?

  1. 비점오염원에서 배출되는 비점오염물질 측정망
  2. 퇴적물 측정망
  3. 도심하천 측정망
  4. 공공수역 유해물질 측정망
(정답률: 51%)
  • 도심하천 측정망은 시·도지사가 설치할 수 있는 측정망의 종류 중 하나이다. 이는 도시 내 하천에서 발생하는 오염물질을 측정하여 수질환경을 파악하고, 적절한 대책을 수립하기 위한 목적으로 설치된다. 도심하천은 인구 밀집 지역에서 많은 양의 오염물질이 발생하므로, 이를 측정하여 적절한 대책을 마련하는 것이 중요하다.
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87. 대권역 물환경관리계획에 포함되어야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 상수원 및 물 이용현황
  2. 점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원의 분포현황
  3. 점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원의 수질오염 저감시설 현황
  4. 점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원에서 배출되는 수질오염물질의 양
(정답률: 43%)
  • 정답은 "점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원에서 배출되는 수질오염물질의 양"입니다.

    대권역 물환경관리계획은 대규모 수계의 수질개선을 위한 종합적인 계획으로, 상수원 및 물 이용현황, 점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원의 분포현황, 점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원의 수질오염 저감시설 현황 등을 포함합니다.

    하지만 "점오염원, 비점오염원 및 기타수질오염원에서 배출되는 수질오염물질의 양"은 대권역 물환경관리계획에 포함되어야 할 사항이 아닙니다. 이는 수질오염원의 특성과 배출량 등을 파악하기 위한 사항으로, 대권역 물환경관리계획과는 조금 다른 범위의 작업입니다.
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88. 시·도지사가 오염총량관리기본계획의 승인을 받으려는 경우 오염총량관리기본계획안에 첨부하여 환경부장관에게 제출하여야 하는 서류가 아닌 것은?

  1. 유역환경의 조사·분석 자료
  2. 오염부하량의 저감계획을 수립하는 데에 사용한 자료
  3. 오염총량목표수질을 수립하는 데에 사용한 자료
  4. 오염부하량의 산정에 사용한 자료
(정답률: 35%)
  • 정답: "오염총량목표수질을 수립하는 데에 사용한 자료"

    오염총량관리기본계획은 유역 내 오염원의 종류와 분포, 오염원으로부터 발생하는 오염부하량 등을 조사하고 분석하여 오염부하량의 저감계획과 오염총량목표수질을 수립하는 계획서이다. 따라서 오염총량목표수질을 수립하는 데에 사용한 자료는 오염총량관리기본계획안에 반드시 첨부되어야 하는 서류이다.
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89. 공공폐수처리시설 배수설비의 설치방법 및 구조기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 배수관의 관경은 안지름 150mm 이상으로 하야야 한다.
  2. 배수관은 우수관과 합류하여 설치하여야 한다.
  3. 배수관의 기점·종점·합류점·굴곡점과 관경·관 종류가 달라지는 지점에는 맨홀을 설치하여야 한다.
  4. 배수관 입구에는 유효간격 10mm 이하의 스크린을 설치하야야 한다.
(정답률: 41%)
  • "배수관은 우수관과 합류하여 설치하여야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이는 오히려 오염된 물이 깨끗한 물과 섞이는 것을 방지하기 위해 배수관과 우수관은 서로 분리되어 설치되어야 한다.
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90. 중권역 환경관리위원회의 위원으로 될 수 없는 자는?

  1. 수자원 관계 기관의 임직원
  2. 지방의회의원
  3. 관계 행정기관의 공무원
  4. 영리 민간단체에서 추천한 자
(정답률: 52%)
  • 중권역 환경관리위원회는 공공성과 독립성을 보장하기 위해 정치적 영향력이나 이해관계가 있는 자는 위원으로 선임되지 않도록 규정하고 있습니다. 따라서 영리 민간단체에서 추천한 자는 이해관계가 있을 수 있으므로 위원으로 선임될 수 없습니다.
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91. 수질 및 수생태계 환경기준에서 해역의 생활환경 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 수소이온농도(pH) : 6.5∼8.5
  2. 용매추출유분(mg/L) : 0.01 이하
  3. 총대장균군(총대장균군수/100mL) : 1000 이하
  4. 총인(mg/L) : 0.05 이하
(정답률: 37%)
  • 해역에서 총인 농도가 0.05mg/L 이하로 유지되어야 하는 이유는 과도한 인의 배출로 인해 해양 생태계가 파괴될 수 있기 때문입니다. 인은 해조류 등의 식물성 생물체의 성장에 필요하지만, 과도한 인 배출로 인해 해조류 등이 과도하게 번식하여 해양 생태계의 균형이 깨질 수 있습니다. 또한, 과도한 인 배출로 인해 적조가 발생하여 해양 생태계가 파괴될 수 있습니다. 따라서, 해역의 생활환경 기준으로는 총인 농도가 0.05mg/L 이하로 유지되어야 합니다.
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92. 수질오염경보(조류경보) 단계 중 다음 발령·해제 기준의 설명에 해당하는 단계는? (단, 상수원 구간)

  1. 관심
  2. 경보
  3. 조류대발생
  4. 해제
(정답률: 49%)
  • 정답은 "조류대발생" 단계입니다. 이 단계에서는 아직 수질 오염이 발생하지 않았지만, 조류 대발생이 예상되는 경우에 발령됩니다. 따라서 이 단계에서는 관심을 기울여야 하며, 이후 단계인 "경보" 단계로 진행될 가능성이 있습니다. "해제" 단계는 이미 발생한 수질 오염이 해결되어 경보가 해제되는 단계입니다.
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93. 초과부과금 산정 시 적용되는 수질오염물질 1킬로그램당 부과금액이 가장 낮은 것은?

  1. 크롬 및 그 화합물
  2. 유기인화합물
  3. 시안화합물
  4. 비소 및 그 화합물
(정답률: 27%)
  • 크롬 및 그 화합물은 다른 세 가지 오염물질에 비해 인체에 대한 위험이 낮기 때문에 초과부과금 산정 시 1킬로그램당 부과금액이 가장 낮은 것입니다. 유기인화합물, 시안화합물, 비소 및 그 화합물은 모두 인체에 대한 위험이 높아 초과부과금 산정 시 부과금액이 높게 책정됩니다.
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94. 수질오염 방지시설 중 생물화학적 처리시설이 아닌 것은?

  1. 살균시설
  2. 폭기시설
  3. 산화시설(산화조 또는 산화지)
  4. 안정조
(정답률: 50%)
  • 살균시설은 생물화학적 처리가 아닌 물에 포함된 세균, 바이러스 등을 살균하여 수질 오염을 방지하는 시설이기 때문에 생물화학적 처리시설이 아니다. 다른 선택지인 폭기시설, 산화시설, 안정조는 모두 생물화학적 처리시설에 해당한다.
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95. 제2종 사업장에 해당되는 폐수배출량은?

  1. 1일 배출량이 50m3이상, 200m3미만
  2. 1일 배출량이 100m3이상, 300m3미만
  3. 1일 배출량이 500m3이상, 2000m3미만
  4. 1일 배출량이 700m3이상, 2000m3미만
(정답률: 53%)
  • 제2종 사업장은 일일 폐수배출량이 500m3 이상인 사업장을 말합니다. 따라서, "1일 배출량이 50m3이상, 200m3미만"과 "1일 배출량이 100m3이상, 300m3미만"은 제2종 사업장에 해당하지 않습니다. "1일 배출량이 500m3이상, 2000m3미만"은 제2종 사업장에 해당하지만, "1일 배출량이 700m3이상, 2000m3미만"은 제2종 사업장에 해당하는 최소한의 배출량인 500m3보다 더 많이 배출하는 사업장이기 때문에 정답입니다.
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96. 위임업무 보고사항 중 보고 횟수가 연 4회에 해당되는 것은?

  1. 측정기기 부착사업자에 대한 행정처분 현황
  2. 측정기기 부착사업장 관리 현황
  3. 비점오염원의 설치신고 및 방지시설 설치 현황 및 행정처분 현황
  4. 과징금 부과 실적
(정답률: 44%)
  • "비점오염원의 설치신고 및 방지시설 설치 현황 및 행정처분 현황"은 연간 4회 보고 대상이 됩니다. 이유는 비점오염원은 환경오염을 일으키는 주요 원인 중 하나이기 때문에, 이를 방지하기 위해 설치신고 및 방지시설 설치 현황을 체크하고 행정처분을 내리는 것이 중요하기 때문입니다. 따라서 이에 대한 보고가 연간 4회 이상 이루어지는 것입니다.
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97. 폐수무방류배출시설의 세부설치기준에 관한 내용으로 ( )에 옳은 내용은?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 500
(정답률: 39%)
  • 정답은 "200"입니다. 이유는 폐수처리장치의 처리능력이 200인 이상이어야 하기 때문입니다. 다른 보기들은 폐수처리장치의 처리능력과는 관련이 없는 내용들입니다.
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98. 기본배출부과금의 부과 대상이 되는 수질오염물질은?

  1. 유기물질
  2. BOD
  3. 카드뮴
  4. 구리
(정답률: 30%)
  • 기본배출부과금은 생활하면서 발생하는 오염물질을 대상으로 부과되는데, 이 중에서도 유기물질은 생명체에서 발생하는 탄소화합물로서 대부분은 미생물에 의해 분해되어 생물학적 산소요구량(BOD)을 증가시키기 때문에 수질오염의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 유기물질은 기본배출부과금의 부과 대상이 되는 수질오염물질입니다. 카드뮴과 구리는 중금속으로서, 인체에 유해한 물질이며, 수질오염의 원인이 될 수 있지만, 기본배출부과금의 부과 대상은 아닙니다.
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99. 비점오염방지시설의 유형별 기준 중 자연형 시설이 아닌 것은?

  1. 저류시설
  2. 침투시설
  3. 식생형 시설
  4. 스크린형 시설
(정답률: 53%)
  • 스크린형 시설은 비점오염방지시설 중 하나로, 강우가 발생할 때 지표면에서 유출되는 오염물질을 걸러내기 위해 설치되는 장치입니다. 하지만 이는 자연형 시설이 아닌 인공적인 시설이므로 자연환경을 보호하고 개선하는 목적에서는 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "스크린형 시설"입니다.
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100. 1일 폐수배출량이 2천m3 이상인 사업장에서 생물화학적산소요구량의 농도가 25mg/L의 폐수를 배출하였다면, 이 업체의 방류수수질기준 초과에 따른 부과계수는? (단, 배출허용기준에 적용되는 지역은 청정지역 임)

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.4
  4. 2.6
(정답률: 36%)
  • 청정지역에서의 생물화학적 산소요구량(BOD) 배출허용기준은 30mg/L 이다. 따라서 농도가 25mg/L인 경우, 기준을 초과하지 않는다. 따라서 부과계수는 1이 된다. 따라서 정답은 1 x 2 = 2이다. 하지만 문제에서는 2천m3 이상인 사업장이므로, 배출허용기준 초과에 따른 부과계수에 20%의 가산이 적용된다. 따라서 1 + 0.2 = 1.2가 된다. 따라서 최종적으로 부과계수는 1.2 x 2 = 2.4가 된다.
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