9급 지방직 공무원 환경공학개론 필기 기출문제복원 (2019-06-15)

9급 지방직 공무원 환경공학개론
(2019-06-15 기출문제)

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1. 평균유량이 1.0m3/min인 Air sampler를 10시간 운전하였다. 포집 전 1,000mg이었던 필터의 무게가 포집 후 건조하였더니 1,060mg이 되었을 때, 먼지의 농도[μg/m3]는?

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 83%)
  • 먼지의 질량은 포집 후 - 포집 전 = 1,060mg - 1,000mg = 60mg 이다.
    운전 시간은 10시간이므로, 총 체적은 1.0m3/min x 60min x 10시간 = 600m3 이다.
    따라서 먼지의 농도는 60mg / 600m3 = 0.1mg/m3 = 100μg/m3 이다.
    따라서 정답은 "100" 이다.
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2. 호소의 부영양화로 인해 수생태계가 받는 영향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 조류가 사멸하면 다른 조류의 번식에 필요한 영양소가 될 수 있다.
  2. 생물종의 다양성이 증가한다.
  3. 조류에 의해 생성된 용해성 유기물들은 불쾌한 맛과 냄새를 유발한다.
  4. 유기물의 분해로 수중의 용존산소가 감소한다.
(정답률: 87%)
  • 생물종의 다양성이 증가하는 것은 옳은 설명이다. 호소의 부영양화로 인해 영양분이 과다하게 공급되면 일부 생물종은 과도한 성장을 하여 다른 생물종과 경쟁하게 되고, 이로 인해 생물종의 다양성이 감소할 수 있다. 그러나 반대로 일부 생물종은 이러한 환경에 적응하여 번식력이 증가하거나 새로운 생태적 역할을 수행할 수 있기 때문에 생물종의 다양성이 증가할 수도 있다.
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3. 수중 용존산소(DO)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 생분해성 유기물이 유입되면 혐기성 미생물에 의해서 수중의 산소가 소모된다.
  2. 수중에 녹아 있는 염소이온, 아질산염의 농도가 높을수록 산소의 용해도는 감소한다.
  3. 수온이 높을수록 산소의 용해도는 감소한다.
  4. 물에 용해되는 산소의 양은 접촉하는 산소의 부분압력에 비례한다.
(정답률: 82%)
  • 옳지 않은 설명은 "생분해성 유기물이 유입되면 혐기성 미생물에 의해서 수중의 산소가 소모된다."입니다. 실제로는 생분해성 유기물이 유입되면 산화성 미생물에 의해 산소가 소모됩니다. 혐기성 미생물은 산소가 없는 환경에서 살아남는 미생물로서, 산소가 소모되는 것이 아니라 산소가 없는 환경에서 활동합니다.
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4. 호소에서의 조류증식을 억제하기 위한 방안으로 옳지 않은 것은?

  1. 호소의 수심을 깊게 해 물의 체류시간을 증가시킴
  2. 차광막을 설치하여 조류증식에 필요한 빛을 차단
  3. 질소와 인의 유입을 감소시킴
  4. 하수의 고도처리
(정답률: 88%)
  • 호소의 수심을 깊게 해 물의 체류시간을 증가시키는 것은 옳은 방안입니다. 이는 물의 순환을 촉진하여 조류의 증식을 억제할 수 있기 때문입니다. 다른 방안들도 효과적이지만, "질소와 인의 유입을 감소시킴"은 옳지 않은 방안입니다. 이는 오히려 호소 내부의 영양분 부족으로 인해 생태계가 교란될 수 있기 때문입니다. 따라서, 호소 내부의 영양분 농도를 적절히 조절하는 것이 중요합니다.
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5. 완전혼합반응기에서의 반응식은? (단, 1차 반응이며 정상상태이고, rA: A물질의 반응속도, CA: A물질의 유입수 농도, CA0: A물질의 유출수 농도, θ: 반응시간 또는 체류시간이다)

(정답률: 70%)
  • 완전혼합반응기에서는 입구와 출구의 농도가 동일하므로, 유입수 농도와 유출수 농도가 같다. 따라서 반응식은 가 된다.
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6. BOD5 실험식에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, )

  1. DOi는 식종희석수의 5일 배양 후 용존산소 농도이다.
  2. DOf는 초기 용존산소 농도이다.
  3. DOi는 5일 배양 후 용존산소 농도이다.
  4. P는 희석배율이다.
(정답률: 85%)
  • BOD5 실험식은 다음과 같다:

    BOD5 = (DOi - DOf) / P

    여기서 P는 희석배율을 나타낸다. 이유는 BOD5 실험에서는 샘플을 일정 비율로 희석하여 배양하는데, 이 비율이 P이다. 따라서 P는 실험에서 사용한 희석비율을 나타내는 값이다.
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7. 대기오염 방지장치인 전기집진장치(ESP)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비저항이 높은 입자(1012～1013Ωㆍcm)는 제어하기 어렵다.
  2. 수분함량이 증가하면 분진제어 효율은 감소한다.
  3. 가스상 오염물질을 제어할 수 없다.
  4. 미세입자도 제어가 가능하다.
(정답률: 47%)
  • "수분함량이 증가하면 분진제어 효율은 감소한다." 이 설명은 옳은 설명이다. 이유는 수분이 증가하면 입자 표면에 수분이 더해져 전기저항이 감소하게 되어 전기적인 힘이 약해지기 때문이다. 이로 인해 입자가 충분히 충전되지 못하고 흩어져 분진제어 효율이 감소하게 된다.
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8. 입자상 오염물질 중 하나로 증기의 응축 또는 화학반응에 의해 생성되는 액체입자이며, 일반적인 입자 크기가 0.5～3.0μm인 것은?

  1. 먼지(dust)
  2. 미스트(mist)
  3. 스모그(smog)
  4. 박무(haze)
(정답률: 69%)
  • 미스트는 증기가 응축되거나 화학반응에 의해 생성된 액체 입자로, 일반적으로 매우 작은 크기의 입자이기 때문에 공기 중에서 떠다니며 눈에 잘 보이지 않습니다. 따라서 미스트는 다른 보기들과 달리 입자 크기가 매우 작은 것이 특징입니다.
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9. 지하수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지하수는 천층수, 심층수, 복류수, 용천수 등이 있다.
  2. 지하수는 하천수와 호소수 같은 지표수보다 경도가 낮다.
  3. 피압면 지하수는 자유면 지하수층보다 수온과 수질이 안정하다.
  4. 저투수층(aquitard)은 투수도는 낮지만 물을 저장할 수 있다.
(정답률: 90%)
  • "지하수는 하천수와 호소수 같은 지표수보다 경도가 낮다."가 옳지 않은 것은, 지하수는 지표수와는 반대로 경도가 높다는 것입니다. 지하수는 지표수보다 더 깊은 지하층에 위치하고 있기 때문에, 지표수에 비해 지하수는 더 많은 압력을 받아 물의 이동이 더 어렵습니다. 따라서 지하수는 경도가 높다는 것이 옳은 설명입니다.
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10. 일반적인 매립가스 발생의 변화단계를 바르게 나열한 것은?

  1. 호기성 단계 → 혐기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 혐기성 안정화 단계
  2. 혐기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 호기성 단계 → 혐기성 안정화 단계
  3. 호기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 혐기성 단계 → 혐기성 안정화 단계
  4. 혐기성 단계 → 호기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 혐기성 안정화 단계
(정답률: 69%)
  • 일반적인 매립가스 발생의 변화단계는 호기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 혐기성 단계 → 혐기성 안정화 단계 순서로 진행됩니다. 호기성 단계에서는 유기물이 분해되어 미생물이 증식하고, 이어서 유기산 생성 단계에서는 미생물이 유기산을 생성합니다. 그 다음 혐기성 단계에서는 유기산이 더 분해되어 메탄 등의 가스가 생성되고, 마지막으로 혐기성 안정화 단계에서는 가스 생성이 더 이상 일어나지 않고 안정화됩니다. 따라서, 정답은 "호기성 단계 → 유기산 생성 단계(통성 혐기성 단계) → 혐기성 단계 → 혐기성 안정화 단계"입니다.
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11. 콜로이드(colloids)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 브라운 운동을 한다.
  2. 표면전하를 띠고 있다.
  3. 입자 크기는 0.001～1μm이다.
  4. 모래여과로 완전히 제거된다.
(정답률: 89%)
  • 콜로이드는 입자 크기가 0.001~1μm인 용액 중 분산 상태로 존재하는 입자들을 말한다. 따라서 모래여과로 완전히 제거되지 않는다. 모래여과는 입자 크기가 더 큰 물질을 걸러내는데, 콜로이드 입자는 그 크기가 모래여과보다 작기 때문에 완전히 제거되지 않는다.
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12. 해양에 유출된 기름을 제거하는 화학적 방법에 해당하는 것은?

  1. 진공장치를 이용하여 유출된 기름을 제거한다.
  2. 비중차를 이용한 원심력으로 기름을 제거한다.
  3. 분산제로 기름을 분산시켜 제거한다.
  4. 패드형이나 롤형과 같은 흡착제로 유출된 기름을 제거한다.
(정답률: 82%)
  • 분산제는 기름을 작은 입자로 분산시켜 물과 섞이도록 만들어 기름을 제거하는 화학적 방법입니다. 이 방법은 기름과 물의 밀도 차이를 극복하여 기름이 물 위에 떠있는 것을 방지하고, 기름이 물과 섞이면서 더 이상 떠있지 않게 만듭니다. 이렇게 분산된 기름은 더 이상 유출된 기름으로 인한 환경 오염을 일으키지 않게 됩니다.
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13. 도시폐기물 소각로에서 다이옥신이 생성되는 기작에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전구물질이 비산재 및 염소 공여체와 결합한 후 생성된 PCDD는 배출가스의 온도가 600℃ 이상에서 최대로 발생한다.
  2. 유기물(PVC, lignin 등)과 염소 공여체(NaCl, HCl, Cl2 등)로부터 생성된다.
  3. 전구물질인 CP(chlorophenols)와 PCB(polychlorinated biphenyls) 등이 반응하여 PCDD/PCDF로 전환된다.
  4. 투입된 쓰레기에 존재하던 PCDD/PCDF가 연소 시 파괴되지 않고 대기 중으로 배출된다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "전구물질이 비산재 및 염소 공여체와 결합한 후 생성된 PCDD는 배출가스의 온도가 600℃ 이상에서 최대로 발생한다."입니다. 이유는 전구물질이 비산재 및 염소 공여체와 결합하여 생성된 PCDD는 온도가 높을수록 파괴되기 어렵기 때문에, 오히려 높은 온도에서 생성이 줄어들게 됩니다. 따라서, 온도가 높을수록 PCDD의 생성은 감소하게 됩니다.
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14. 지구 대기에 존재하는 다음 기체들 중 부피 기준으로 가장 낮은 농도를 나타내는 것은?(단, 건조 공기로 가정한다)

  1. 아르곤(Ar)
  2. 이산화탄소(CO2)
  3. 수소(H2)
  4. 메탄(CH4)
(정답률: 49%)
  • 기체 분자의 크기와 질량에 따라 부피가 결정되기 때문에, 수소 분자는 다른 분자들보다 더 작고 가벼워서 부피가 가장 작다. 따라서, 지구 대기에서 수소의 농도는 가장 낮다.
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15. 환경위해성 평가와 위해도 결정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 96HLC50은 96시간 반치사 농도를 의미한다.
  2. BF는 유해물질의 생물농축 계수를 의미한다.
  3. 분배계수(Kow)는 유해물질의 전기전도도 값을 의미한다.
  4. LD50은 실험동물 중 50%가 치사하는 용량을 의미한다.
(정답률: 75%)
  • "분배계수(Kow)는 유해물질의 전기전도도 값을 의미한다."는 옳지 않은 설명입니다. 분배계수(Kow)는 유해물질이 물과 유기용매 사이에서 어떻게 분배되는지를 나타내는 지표로, 유해물질의 유기용매 대 물 분배 상수를 의미합니다. 따라서 전기전도도와는 관련이 없습니다.
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16. 온실효과와 지구온난화지수(GWP)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, GWP의 표준시간 범위는 20년)

  1. 온실가스가 단파장 빛은 통과시키나 장파장 빛은 흡수하는 것을 온실효과라 한다.
  2. 메탄은 이산화탄소에 비하여 62배 정도의 지구온난화지수를 갖는다.
  3. 수증기의 온실효과 기여도는 약 60%이다.
  4. 아산화질소(N2O)의 지구온난화지수는 이산화탄소에 비하여 15,100배 정도이다.
(정답률: 53%)
  • 아산화질소(N2O)의 지구온난화지수는 이산화탄소에 비하여 15,100배 정도이다. → 옳은 설명입니다.

    - 온실가스가 단파장 빛은 통과시키나 장파장 빛은 흡수하는 것을 온실효과라 한다. → 옳은 설명입니다.
    - 메탄은 이산화탄소에 비하여 62배 정도의 지구온난화지수를 갖는다. → 옳은 설명입니다.
    - 수증기의 온실효과 기여도는 약 60%이다. → 옳은 설명입니다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 없습니다.

    아산화질소(N2O)의 지구온난화지수가 이산화탄소에 비해 매우 높은 이유는 아산화질소의 분자 구조가 이산화탄소와 다르기 때문입니다. 아산화질소 분자는 이산화탄소 분자보다 더 복잡하며, 이로 인해 대기 중에서 더 오래 머무르고 지구 온난화에 더 큰 영향을 미치기 때문입니다.
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17. 유해폐기물의 용매추출법은 액상폐기물로부터 제거하고자 하는 성분을 용매 쪽으로 이동시키는 방법이다. 용매추출에 사용하는 용매의 선택기준으로 옳은 것은?

  1. 낮은 분배계수를 가질 것
  2. 끓는점이 낮을 것
  3. 물에 대한 용해도가 높을 것
  4. 밀도가 물과 같을 것
(정답률: 43%)
  • 끓는점이 낮은 용매를 선택하는 이유는, 용매추출법은 보통 고온에서 진행되기 때문에 높은 온도에서도 쉽게 증발하여 분리할 수 있어야 하기 때문이다. 따라서 끓는점이 낮은 용매를 선택하면 보다 효과적인 용매추출이 가능하다.
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18. Sone은 음의 감각적인 크기를 나타내는 척도로 중심주파수 1,000Hz의 옥타브 밴드레벨 40dB의 음, 즉 40phon을 기준으로 하여 그 해당하는 음을 1Sone이라 할 때, 같은 주파수에서 2Sone에 해당하는 dB은?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 50%)
  • Sone과 phon은 음의 크기를 나타내는 척도이며, dB는 음의 강도를 나타내는 척도이다. Sone과 phon은 인간의 청각 특성을 고려하여 만들어진 척도이며, dB는 음파의 진폭을 로그 스케일로 표현한 것이다.

    주어진 문제에서는 중심주파수 1,000Hz의 옥타브 밴드레벨 40dB의 음이 40phon에 해당한다고 하였다. 이를 기준으로 하여 같은 주파수에서 2Sone에 해당하는 dB을 구해야 한다.

    Sone은 음의 크기를 인간의 청각 특성에 맞게 조정한 척도이므로, 1Sone과 2Sone은 인간이 느끼는 크기가 2배 차이나는 음이다. 따라서, 2Sone은 1Sone보다 10dB 더 큰 음이다.

    따라서, 2Sone에 해당하는 dB은 40dB + 10dB = 50dB이다. 따라서, 정답은 "50"이다.
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19. 오염된 토양의 복원기술 중에서 원위치(in-situ) 처리기술이 아닌 것은?

  1. 토지경작(land farming)
  2. 토양증기추출(soil vapor extraction)
  3. 바이오벤팅(bioventing)
  4. 토양세정(soil flushing)
(정답률: 55%)
  • 토지경작(land farming)은 오염된 토양을 굴착하여 다른 장소로 운반하지 않고, 오염된 토양을 특정 지역에 적층시켜 오염물질을 분해하도록 하는 기술이다. 따라서 이는 원위치(in-situ) 처리기술이다. 따라서 정답은 없다.
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20. 소음에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 소리(sound)는 비탄성 매질을 통해 전파되는 파동(wave) 현상의 일종이다.
  2. 소음의 주기는 1초당 사이클의 수이고, 주파수는 한 사이클당 걸리는 시간으로 정의된다.
  3. 환경소음의 피해 평가지수는 소음원의 종류에 상관없이 감각소음레벨(PNL)을 활용한다.
  4. 소음저감 기술은 음의 흡수, 반사, 투과, 회절 등의 기본개념과 밀접한 상관관계가 있다.
(정답률: 63%)
  • 소음은 파동 현상으로 전파되는 소리이며, 소음의 주기는 1초당 사이클의 수이고, 주파수는 한 사이클당 걸리는 시간으로 정의됩니다. 환경소음의 피해 평가지수는 소음원의 종류에 상관없이 감각소음레벨(PNL)을 활용합니다. 소음저감 기술은 음의 흡수, 반사, 투과, 회절 등의 기본개념과 밀접한 상관관계가 있습니다. 이는 소음을 감소시키기 위해 소리의 흡수, 반사, 투과, 회절 등을 조절하여 소음을 제어하기 때문입니다.
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