9급 지방직 공무원 환경공학개론 필기 기출문제복원 (2015-06-27)

9급 지방직 공무원 환경공학개론
(2015-06-27 기출문제)

목록

1. 최근 수자원 확보를 위하여 적용되는 해수의 담수화 방법이 아닌 것은?

  1. 증발압축법
  2. 역삼투법
  3. 오존산화법
  4. 전기투석법
(정답률: 83%)
  • 해수의 담수화 방법 중 오존산화법은 해수를 담수화하는 방법이 아닙니다. 오존산화법은 물의 오염물질을 제거하기 위한 방법으로, 물을 정화하는 과정에서 사용됩니다. 따라서, 최근 수자원 확보를 위한 해수의 담수화 방법으로는 증발압축법, 역삼투법, 전기투석법 등이 사용됩니다.
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2. 폐수처리 방법 중 생물학적 처리방법이 아닌 것은?

  1. 산화지법
  2. 회전원판법
  3. 활성탄 흡착법
  4. 살수여상법
(정답률: 98%)
  • 활성탄 흡착법은 생물학적인 작용이 아닌 물질의 표면에 붙어있는 불순물을 흡착하여 처리하는 물리학적인 방법이기 때문에 생물학적 처리방법이 아니다.
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3. 다음 기체 중 지구온난화를 유발하는 것과 거리가 먼 것은?

  1. CH4
  2. H2S
  3. N2O
  4. SF6
(정답률: 91%)
  • H2S는 지구온난화를 유발하는 기체 중에서 거리가 가장 먼 기체입니다. 이는 H2S가 대기 중에서 상대적으로 짧은 수명을 가지고 있기 때문입니다. H2S는 대기 중에서 빠르게 산화되어 SO2와 H2O로 분해되기 때문에, 지구온난화를 유발하는 능력이 상대적으로 약합니다. 반면에 CH4, N2O, SF6는 대기 중에서 상대적으로 오랜 수명을 가지고 있기 때문에, 지구온난화를 유발하는 능력이 높습니다.
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4. 가스연료의 하나인 메탄가스(CH4) 1몰이 완전히 연소될 때 필요한 산소의 양은?

  1. 12g
  2. 16g
  3. 32g
  4. 64g
(정답률: 94%)
  • 메탄가스(CH4)의 분자식을 보면, 1분자의 메탄가스 분자 안에는 1개의 탄소(C) 원자와 4개의 수소(H) 원자가 결합되어 있다.

    메탄가스(CH4)가 완전히 연소될 때는 산소(O2)와 반응하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이 생성된다. 이 반응식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    반응식을 보면, 1몰의 메탄가스(CH4)가 완전히 연소될 때는 2몰의 산소(O2)가 필요하다.

    따라서, 1몰의 메탄가스(CH4)가 완전히 연소될 때 필요한 산소(O2)의 질량은 2몰 x 분자량(O2) = 2 x 32g/mol = 64g 이다.

    따라서, 정답은 "64g"이다.
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5. 복사역전에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고기압 중심부근에서 대기하층의 공기가 발산하고 넓은 지역에 걸쳐 상층의 공기가 서서히 하강하여 나타난다.
  2. 일몰 후 지표면의 냉각이 빠르게 일어나 지표부근의 온도가 낮아져 발생한다.
  3. 복사역전이 형성되면 안개형성이 촉진되며, 이를 접지역전이라고도 부른다.
  4. 복사역전은 아침 햇빛이 지면을 가열하면서 사라지기 시작한다.
(정답률: 80%)
  • 복사역전은 고기압 중심부근에서 대기하층의 공기가 발산하고 넓은 지역에 걸쳐 상층의 공기가 서서히 상승하여 나타납니다. 따라서 "하강"이 아닌 "상승"으로 수정되어야 합니다.
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6. 「폐기물 관리법 시행령」상 지정폐기물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 폐유 : 기름성분을 5% 이상 함유한 것을 포함하며, 폴리클로리네이티드비페닐(PCBs) 함유 폐기물 및 폐식용유와 그 잔재물, 폐흡착제 및 폐흡수제는 제외한다.
  2. 폐산 : 액체상태의 폐기물로서 수소이온 농도지수가 2.0 이하인 것에 한정한다.
  3. 폐알칼리 : 액체상태의 폐기물로서 수소이온 농도지수가 12.5 이상인 것으로 한정하며, 수산화칼륨 및 수산화나트륨을 포함한다.
  4. 오니류 : 수분함량이 85% 미만이거나 고형물 함량이 15% 이상인 것으로 한정한다.
(정답률: 78%)
  • 오니류가 수분함량이 85% 미만이거나 고형물 함량이 15% 이상인 것으로 한정되는 것은 옳은 설명이다. 이는 폐기물의 종류를 구분하기 위한 기준 중 하나로, 오니류는 고형물과 액체가 혼합된 형태의 폐기물을 의미한다. 따라서 수분함량이 많거나 고형물 함량이 많은 경우에 해당되어 지정폐기물로 분류된다.
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7. 퇴비화 과정이 안정적으로 진행된 부식토(humus)의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 악취가 없는 안정한 물질이다.
  2. 병원균이 존재하므로 반드시 살균 후 사용한다.
  3. 수분보유력과 양이온 교환능력이 좋다.
  4. C/N 비율이 낮다.
(정답률: 87%)
  • 병원균이 존재하므로 반드시 살균 후 사용한다는 것은 옳지 않습니다. 퇴비화 과정에서는 고온과 고압 등의 조건으로 인해 대부분의 병원균이 사멸하기 때문에 살균이 필요하지 않습니다. 따라서 이 보기는 옳지 않습니다.
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8. 토양오염이 식물에 미치는 영향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 염분농도가 높은 토양의 경우 삼투압에 의해서 식물의 성장이 저해되는데, 기온이 높거나 토양층의 온도가 낮거나 비가 적게 오는 경우 그 영향이 감소된다.
  2. 인분뇨를 농업에 사용하면 인분 중 Na+이 토양 내 Ca2+ 및 Mg2+과 치환되며, 또한 Na+은 산성비에 포함된 H+에 의해서 다시 치환되어 토양이 산성화되므로 식물의 생육을 저해한다.
  3. Cu2+나 Zn2+ 등이 토양에 지나치게 많으면 식물세포의 물질대사를 저해하여 식물세포가 죽게 된다.
  4. 농업용수 내 Na+의 양이 Ca2+과 Mg2+의 양과 비교하여 과다할 때에는 Na+이 토양 중의 Ca2+ 및 Mg2+과 치환되어 배수가 불량한 토양이 되므로 식물의 성장이 방해받는다.
(정답률: 90%)
  • "염분농도가 높은 토양의 경우 삼투압에 의해서 식물의 성장이 저해되는데, 기온이 높거나 토양층의 온도가 낮거나 비가 적게 오는 경우 그 영향이 감소된다."가 옳지 않은 것이다. 온도나 강수량 등의 기후적 요인은 토양오염에 영향을 미치지 않는다.
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9. LD50에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일정 조건하에서 실험동물에 독성물질을 직접 경구투여 할 경우 실험동물의 50%가 치사할 때의 용량이다.
  2. 독성물질을 다양한 용량에 걸쳐 실험동물에 노출시켜 얻은 측정치를 통계적으로 유의성 검증을 거쳐 얻은 결과이다.
  3. LD50에 영향을 주는 인자에는 종에 관련된 인자, 건강에 관련된 인자, 그리고 온도에 의한 인자 등이 있다.
  4. 측정단위는 mg/L 또는 mL/m3을 사용한다.
(정답률: 67%)
  • LD50에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 "측정단위는 mg/L 또는 mL/m3을 사용한다."이다. LD50는 단위가 없는 상대적인 개념으로, 독성물질의 종류와 실험동물의 종류에 따라 달라지기 때문에 측정단위가 없다.
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10. 「공동주택 층간소음의 범위와 기준에 관한 규칙」상 직접충격 소음의 1분간 등가소음도(Leq)는? (단, 이 공동주택은 2005년 7월 1일 이후에 건축되었으며 층간소음의 기준단위는 dB(A)이다)

  1. 주간 40, 야간 35
  2. 주간 43, 야간 38
  3. 주간 45, 야간 40
  4. 주간 47, 야간 42
(정답률: 68%)
  • 「공동주택 층간소음의 범위와 기준에 관한 규칙」에 따르면, 2005년 7월 1일 이후에 건축된 공동주택의 경우 직접충격 소음의 1분간 등가소음도(Leq) 기준은 주간에는 40dB(A), 야간에는 35dB(A)이다. 하지만 이 문제에서는 Leq 기준을 묻는 것이므로, 이 기준을 초과하는 범위를 찾아야 한다.

    따라서, Leq 기준을 초과하는 범위는 주간에는 3dB(A), 야간에는 3dB(A)이다. 이를 적용하여 정답을 찾으면, 주간에는 40+3=43dB(A), 야간에는 35+3=38dB(A)가 된다. 따라서, 정답은 "주간 43, 야간 38"이다.
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11. 상수도 수원지용 저수지의 수질을 분석한 결과 Ca2+ 40mg/L, Mg2+ 12mg/L로 각각 나타났다. 이 두 가지 원소에 의한 저수지 물의 경도[mg/L as CaCO3]는? (단, 원자량은 Ca＝40, Mg＝24이다)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 98%)
  • 경도는 Ca2+와 Mg2+의 함량에 따라 결정된다. Ca2+ 1mg/L은 1mg/L as CaCO3의 경도를 가지고, Mg2+ 1mg/L은 2.4mg/L as CaCO3의 경도를 가진다. 따라서 Ca2+ 40mg/L은 40mg/L as CaCO3의 경도를 가지고, Mg2+ 12mg/L은 28.8mg/L as CaCO3의 경도를 가진다. 이 두 값을 더하면 68.8mg/L as CaCO3의 경도를 얻을 수 있다. 따라서 정답은 "150"이다.
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12. 오염토양복원기술 중 물리화학적 복원기술이 아닌 것은?

  1. 퇴비화법
  2. 토양증기추출법
  3. 토양세척법
  4. 고형화 및 안정화법
(정답률: 84%)
  • 퇴비화법은 오염된 토양을 복원하는 기술이 아닙니다. 퇴비화법은 동물의 배설물이나 식물의 잔재 등 유기물을 처리하여 비료로 만드는 기술입니다. 따라서 물리화학적 복원기술이 아닌 것입니다.
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13. 전자제품 폐기물 야적장에서 중금속인 납이 지하수 대수층으로 60g/day로 스며들고 있다. 야적장 아래 지하수의 평균속도는 0.5 m/day이고, 지하수 흐름에 수직인 대수층 단면적이 30m2 일 때, 지하수 내 납 농도는? (단, 납은 토양에 흡착되지 않으며 대수층 단면으로 균일하게 유입된다고 가정한다)

  1. 3mg/L
  2. 4mg/L
  3. 5mg/L
  4. 6mg/L
(정답률: 90%)
  • 먼저, 하루에 지하수 대수층으로 스며드는 납의 양은 60g이다. 이것을 대수층 단면적인 30m2으로 나누면, 1m2 당 2g의 납이 지하수로 스며들고 있다는 것을 알 수 있다.

    그리고, 지하수의 평균속도가 0.5 m/day이므로, 1m2 당 1일에 0.5m3의 지하수가 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.

    따라서, 1m2 당 1일에 스며드는 납의 양은 2g이고, 1m2 당 1일에 흐르는 지하수의 양은 0.5m3이므로, 1m2 당 납의 농도는 2g/0.5m3 = 4mg/L이다.

    따라서, 정답은 "4mg/L"이다.
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14. 소음방지 대책 중 소음원 대책이 아닌 것은?

  1. 밀폐
  2. 파동감쇠
  3. 차음벽
  4. 흡음닥트
(정답률: 75%)
  • 차음벽은 소음을 막는 것이 아니라, 소음이 발생하는 곳과 다른 곳을 분리하여 소음이 전달되는 것을 막는 것이다. 따라서 소음원 대책이 아니다.
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15. 폐기물관리에서 우선적으로 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 폐기물 발생의 억제 및 감량화
  2. 분리수거된 폐기물의 재활용 및 자원화
  3. 소각처리시 폐열회수 및 에너지회수
  4. 폐기물의 위생적 매립
(정답률: 76%)
  • 폐기물의 위생적 매립은 폐기물관리에서 우선적으로 고려할 사항이 아닙니다. 이는 폐기물을 매립할 때 폐기물의 위생적인 처리를 하는 것이 중요하지만, 다른 세 가지 보기들은 폐기물 발생을 줄이고, 재활용하며, 에너지를 회수하는 등 보다 지속 가능한 폐기물 관리 방법을 제시하고 있기 때문입니다.
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16. BOD 용적부하가 2kg/m3·day이고, 유입수 BOD가 500mg/L인 폐수를 하루에 10,000m3 처리하기 위해서 요구되는 포기조의 부피는?

  1. 1,000m3
  2. 2,000m3
  3. 2,500m3
  4. 5,000m3
(정답률: 94%)
  • BOD 용적부하는 하루에 1m3의 폐수에서 2kg의 BOD를 의미한다. 따라서 10,000m3의 폐수를 처리하기 위해서는 하루에 20,000kg의 BOD를 처리해야 한다.

    유입수 BOD가 500mg/L이므로 1L의 유입수에는 0.5g의 BOD가 포함되어 있다. 따라서 하루에 유입되는 BOD의 양은 다음과 같다.

    10,000m3 × 1,000L/m3 × 0.5g/L = 5,000,000g = 5,000kg

    하루에 처리해야 하는 BOD 양은 20,000kg이므로, 포기조에서 제거해야 할 BOD 양은 다음과 같다.

    20,000kg - 5,000kg = 15,000kg

    BOD 용적부하가 2kg/m3·day이므로, 1m3의 포기조에서 하루에 제거할 수 있는 BOD 양은 2kg이다. 따라서 포기조의 부피는 다음과 같다.

    15,000kg ÷ 2kg/m3·day = 7,500m3

    하지만 포기조는 일정한 시간마다 물을 빼내고 새로운 폐수를 넣어야 하므로, 실제 포기조의 부피는 이보다 크게 설계되어야 한다. 일반적으로 2배 정도의 여유 부피를 더해준다고 하면, 최종적으로 요구되는 포기조의 부피는 다음과 같다.

    7,500m3 × 2 = 15,000m3

    따라서 정답은 "2,500m3"이 아니라 "15,000m3"이 되어야 한다.
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17. 유해물질을 정의하는 특성이 아닌 것은?

  1. 반응성
  2. 인화성
  3. 부식성
  4. 생물학적 난분해성
(정답률: 72%)
  • 생물학적 난분해성은 유해물질이 생물체 내에서 분해되어 자연적으로 사라지는 능력을 의미합니다. 이는 유해물질의 화학적 특성이 아닌 생태학적 특성에 해당합니다. 따라서 이는 유해물질을 정의하는 특성이 아닙니다.
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18. 페놀(C6H5OH) 94g과 글루코스(C6H12O6) 90g을 1m3의 증류수에 녹여 실험용 시료를 만들었다. 이 시료의 이론적 산소요구량(ThOD:Theoretical Oxygen Demand)은? (단, 원자량은 C＝12, H＝1, O＝16이다.)

  1. 320 mg/L
  2. 480 mg/L
  3. 640 mg/L
  4. 960 mg/L
(정답률: 73%)
  • 페놀과 글루코스의 ThOD를 계산해보면 다음과 같다.

    페놀: C6H5OH + 7O2 → 6CO2 + 3H2O
    1 mol 페놀에 대해 7 mol O2가 필요하므로,
    94 g 페놀 = 94/94 = 1 mol 페놀
    1 mol 페놀에 대해 ThOD = 7 mol = 7 × 32 g = 224 g O2
    따라서 94 g 페놀에 대한 ThOD는 224/1 × 94 = 21056 mg 이다.

    글루코스: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
    1 mol 글루코스에 대해 6 mol O2가 필요하므로,
    90 g 글루코스 = 90/180 = 0.5 mol 글루코스
    0.5 mol 글루코스에 대해 ThOD = 6 mol = 6 × 32 g = 192 g O2
    따라서 90 g 글루코스에 대한 ThOD는 192/0.5 × 90 = 34560 mg 이다.

    시료의 ThOD는 각각의 ThOD를 합한 값이므로,
    21056 + 34560 = 55616 mg 이다.

    시료의 ThOD는 1m³의 증류수에 녹여 만들었으므로, 시료의 ThOD는 55616 mg/L 이다.

    따라서 정답은 "960 mg/L"이 아닌 "320 mg/L"이다.
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19. 포기조 용량 3,000m3, 유입수 BOD 0.27g/L, 유량 10,000m3/day 일 때, F/M비를 0.3[kg BOD/(kg MLVSSㆍday)]으로 유지하기 위하여 필요한 MLVSS(Mixed Liquor Volatile Suspended Solid)의 농도는?

  1. 1,500mg/L
  2. 2,000mg/L
  3. 2,500mg/L
  4. 3,000mg/L
(정답률: 88%)
  • F/M비는 유입수의 BOD와 MLVSS의 농도에 따라 결정되므로, F/M비가 0.3일 때 필요한 MLVSS의 농도를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    F/M = Qinf × BOD / V × MLVSS

    여기서, Qinf는 유입수의 유량, BOD는 유입수의 BOD 농도, V는 포기조의 부피, MLVSS는 혼합액의 휘발성 분산고형물 농도를 나타낸다.

    따라서, MLVSS = Qinf × BOD / (V × F/M) = 10,000 × 0.27 / (3,000 × 0.3) = 2,500mg/L

    따라서, 정답은 "2,500mg/L"이다.
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20. 성층권에 있는 오존층에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 태양에서 방출된 유해한 자외선을 흡수하여 지상의 생명을 보호하는 막의 역할을 한다.
  2. UV-C는 인체에 무해하지만 오존층이 파괴되어 UV-B가 많아지면 피부암을 유발할 수 있으며, UV-A는 생물체의 유전자 파괴를 일으킬 수 있다.
  3. 오존층이 파괴되면 성층권 내 자외선의 흡수량이 적어지며 많은 양의 자외선이 지표면에 도달하여 지구의 온도가 상승한다.
  4. 성층권에 있는 오존은 짧은 파장의 자외선을 흡수하여 지속적으로 소멸되고 동시에 산소원자로 변환시키는 화학반응을 일으킨 후 산소분자와 결합해 오존을 생성한다.
(정답률: 87%)
  • 옳지 않은 설명은 "UV-C는 인체에 무해하지만 오존층이 파괴되어 UV-B가 많아지면 피부암을 유발할 수 있으며, UV-A는 생물체의 유전자 파괴를 일으킬 수 있다." 이다. UV-C 역시 오존층 파괴로 인해 지표면으로 도달하게 되면 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다.

    간단한 설명: 오존층은 지구를 둘러싸고 있는 막으로, 태양에서 방출된 유해한 자외선을 흡수하여 지상의 생명을 보호한다. 오존층이 파괴되면 지표면으로 도달하는 자외선의 양이 증가하게 되어 인체에 유해한 영향을 미치며, 지구의 온도 상승 등의 문제도 발생할 수 있다. UV-C 역시 오존층 파괴로 인해 지표면으로 도달하면 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있다. UV-A 역시 생물체의 유전자 파괴를 일으킬 수 있다.
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