9급 지방직 공무원 환경공학개론 필기 기출문제복원 (2020-06-13)

9급 지방직 공무원 환경공학개론
(2020-06-13 기출문제)

목록

1. 토양오염 처리기술 중 토양증기 추출법(Soil Vapor Extraction)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오염 지역 밖에서 처리하는 현장외(ex-situ) 기술이다.
  2. 대기오염을 방지하려면 추출된 기체의 후처리가 필요하다.
  3. 오염물질에 대한 생물학적 처리 효율을 높여줄 수 있다.
  4. 추출정 및 공기 주입정이 필요하다.
(정답률: 63%)
  • "오염 지역 밖에서 처리하는 현장외(ex-situ) 기술이다."는 옳지 않은 설명입니다. 토양증기 추출법은 현장에서 오염된 토양에서 오염물질을 추출하는 현장내(in-situ) 기술입니다. 따라서 오염 지역 밖에서 처리하는 현장외(ex-situ) 기술이 아닙니다.
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2. 염소의 주입으로 발생되는 결합잔류염소와 유리염소의 살균력 크기를 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. HOCl＞OCl-＞NH2Cl
  2. NH2Cl＞HOCl＞OCl-
  3. OCl-＞NH2Cl＞HOCl
  4. HOCl＞NH2Cl＞OCl-
(정답률: 75%)
  • 정답은 "HOCl＞OCl-＞NH2Cl" 입니다.

    이유는 염소의 살균력은 HOCl > OCl- > NH2Cl 순으로 강합니다. 이는 염소의 살균력은 HOCl의 분자 내 클로린 원자와 수소 원자의 극성에 의해 결정되기 때문입니다. HOCl은 분자 내 클로린 원자와 수소 원자의 전하 밀도 차이가 크기 때문에 더 강한 살균력을 가지며, OCl-는 전하 밀도 차이가 작아 살균력이 약간 떨어지고, NH2Cl은 전하 밀도 차이가 더 작아 살균력이 가장 약합니다.
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3. 「신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법」상 재생에너지에 해당하지 않는 것은?

  1. 지열에너지
  2. 수력
  3. 풍력
  4. 연료전지
(정답률: 84%)
  • "신에너지 및 재생에너지 개발ㆍ이용ㆍ보급 촉진법"에서 재생에너지는 자연적으로 재생되는 에너지원으로 정의되어 있습니다. 따라서 연료전지는 재생에너지에 해당하지 않습니다. 연료전지는 화석 연료를 사용하여 전기를 생산하는 기술로, 재생 가능한 에너지원이 아닙니다.
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4. 지하수 흐름 관련 Darcy 법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 다공성 매질을 통해 흐르는 유체와 관련된 법칙이다.
  2. 콜로이드성 진흙과 같은 미세한 물질에서의 지하수 이동을 잘 설명한다.
  3. 유량과 수리적 구배 사이에 선형성이 있다고 가정한다.
  4. 매질이 다공질이며 유체의 흐름이 난류인 경우에는 적용되지 않는다.
(정답률: 54%)
  • Darcy 법칙은 다공성 매질을 통해 흐르는 유체와 관련된 법칙이며, 유량과 수리적 구배 사이에 선형성이 있다고 가정합니다. 따라서 "콜로이드성 진흙과 같은 미세한 물질에서의 지하수 이동을 잘 설명한다."는 옳은 설명입니다. 따라서 정답은 "콜로이드성 진흙과 같은 미세한 물질에서의 지하수 이동을 잘 설명하지 않는다."가 되겠습니다.
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5. ‘먹는물 수질기준’에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. ‘먹는물’이란 먹는 데에 일반적으로 사용하는 자연 상태의 물, 자연 상태의 물을 먹기에 적합하도록 처리한 수돗물, 먹는샘물, 먹는염지하수, 먹는해양심층수 등을 말한다.
  2. 먹는샘물 및 먹는염지하수에서 중온일반세균은 100CFUmL-1을 넘지 않아야 한다.
  3. 대장균ㆍ분원성 대장균군에 관한 기준은 먹는샘물, 먹는염지하수에는 적용하지 아니한다.
  4. 소독제 및 소독부산물질에 관한 기준은 먹는샘물, 먹는염지하수, 먹는해양심층수 및 먹는물공동시설의 물의 경우에는 적용하지 아니한다.
(정답률: 47%)
  • 먹는샘물 및 먹는염지하수에서 중온일반세균은 100CFUmL-1을 넘지 않아야 한다는 것이 옳은 설명이다. 이는 먹는 물의 수질기준 중 하나로, 중온일반세균이 너무 많으면 인체에 해로울 수 있기 때문에 제한을 두고 있다.
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6. 25℃에서 하천수의 pH가 9.0일 때, 이 시료에서 [HCO3-]/[H2CO3]의 값은? (단, H2CO3 ⇌ H++HCO3-이고, 해리상수 K＝10-6.7이다)

  1. 101.7
  2. 10-1.7
  3. 102.3
  4. 10-2.3
(정답률: 55%)
  • 먼저, pH 9.0은 염기성 환경을 나타내므로 [H+]는 10-9 M입니다.

    다음으로, H2CO3 ⇌ H++HCO3-의 해리상수 K는 10-6.7이므로,

    K = [HCO3-][H+]/[H2CO3] = 10-6.7

    [H2CO3] = [HCO3-]/[H+]/K = [HCO3-]/(10-9)/10-6.7 = [HCO3-]/10-2.3

    따라서, [HCO3-]/[H2CO3] = [HCO3-]/([HCO3-]/10-2.3) = 102.3

    따라서, 정답은 "102.3"입니다.
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7. 고도 하수 처리 공정에서 질산화 및 탈질산화 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질산화 과정에서 질산염이 질소(N2)로 전환된다.
  2. 탈질산화 과정에서 아질산염이 질산염으로 전환된다.
  3. 탈질산화 과정에 Nitrobacter 속 세균이 관여한다.
  4. 질산화 과정에서 암모늄이 아질산염으로 전환된다.
(정답률: 67%)
  • 고도 하수 처리 공정에서 질산화 과정은 암모늄이 질산염으로, 탈질산화 과정은 아질산염이 질산염으로 전환됩니다. 이 과정에서는 각각 Nitrosomonas와 Nitrobacter라는 세균이 관여합니다. 질산화 과정에서 암모늄이 아질산염으로 전환되는 것은 옳은 설명입니다. 이는 Nitrosomonas 세균이 암모늄을 산화하여 질산염으로 전환하기 때문입니다.
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8. 연소공정에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 감소시킬 수 있는 방법으로 적절하지 않은 것은?

  1. 연소 온도를 높인다.
  2. 화염구역에서 가스 체류시간을 줄인다.
  3. 화염구역에서 산소 농도를 줄인다.
  4. 배기가스의 일부를 재순환시켜 연소한다.
(정답률: 74%)
  • 연소 온도를 높이면 질소와 산소가 더 잘 혼합되어 연소가 완전하게 이루어지기 때문에 NOx의 생성량이 증가하게 됩니다. 따라서 연소 온도를 높이는 것은 NOx 감소에 적절하지 않은 방법입니다.
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9. 수도법령상 일반수도사업자가 준수해야 할 정수처리기준에 따라, 제거하거나 불활성화하도록 요구되는 병원성 미생물에 포함되지 않는 것은?

  1. 바이러스
  2. 크립토스포리디움 난포낭
  3. 살모넬라
  4. 지아디아 포낭
(정답률: 45%)
  • 일반수도사업자가 준수해야 할 정수처리기준에 따라, 제거하거나 불활성화하도록 요구되는 병원성 미생물은 바이러스, 크립토스포리디움 난포낭, 지아디아 포낭 등이다. 살모넬라는 일반수도사업자가 준수해야 할 정수처리기준에서 제거하거나 불활성화하도록 요구되지 않는 미생물이기 때문에 정답이다.
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10. 대기오염 방지장치인 전기집진장치(ESP)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 처리가스의 속도가 너무 빠르면 처리 효율이 저하될 수 있다.
  2. 작은 압력손실로도 많은 양의 가스를 처리할 수 있다.
  3. 먼지의 비저항이 너무 낮거나 높으면 제거하기가 어려워진다.
  4. 지속적인 운영이 가능하고, 최초 시설 투자비가 저렴하다.
(정답률: 84%)
  • ESP는 지속적인 운영이 가능하고, 최초 시설 투자비가 저렴하다는 것이 옳은 설명이다. 이는 ESP가 기계적인 부품이 적고, 전기 에너지만으로 작동하기 때문이다. 처리가스의 속도가 너무 빠르면 처리 효율이 저하될 수 있으며, 먼지의 비저항이 너무 낮거나 높으면 제거하기가 어려워진다는 것은 ESP의 설계와 운영에 있어 고려해야 할 사항이다.
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11. 연간 폐기물 발생량이 5,000,000톤인 지역에서 1일 작업시간이 평균 6시간, 1일 평균 수거인부가 5,000명이 소요되었다면 폐기물 수거 노동력(MHT)[manhrton－1]은? (단, 연간 200일 수거한다)

  1. 0.20
  2. 0.83
  3. 1.20
  4. 2.19
(정답률: 58%)
  • 노동력(MHT) = (연간 폐기물 발생량 ÷ 작업시간 ÷ 수거인부) × 수거일수
    노동력(MHT) = (5,000,000 ÷ (6 × 5,000)) × 200
    노동력(MHT) = 1.67
    따라서, 보기에서 정답이 "1.20"인 이유는 반올림한 결과이다.
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12. 악취방지법령상 지정악취물질은?

  1. H2S
  2. CO
  3. N2
  4. N2O
(정답률: 90%)
  • 악취방지법령에서 지정한 악취물질은 황화수소(H2S), 아황산가스(SO2), 암모니아(NH3) 등이 있습니다. 그 중에서도 H2S는 가장 강한 악취를 냄으로써 지정악취물질로 지정되었습니다.
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13. 소리의 굴절에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 굴절은 소리의 전달경로가 구부러지는 현상을 말한다.
  2. 굴절은 공기의 상하 온도 차이에 의해 발생한다.
  3. 정상 대기에서 낮 시간대에는 음파가 위로 향한다.
  4. 음파는 온도가 높은 쪽으로 굴절한다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "음파는 온도가 높은 쪽으로 굴절한다." 이다. 이유는 온도가 높은 곳은 공기의 밀도가 낮아지기 때문에 음파의 속도가 빨라지고, 이에 따라 굴절되는 각도가 달라지기 때문이다. 따라서 온도가 높은 쪽으로 굴절한다는 설명은 옳다.
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14. 활성슬러지 공정에서 발생할 수 있는 운전상의 문제점과 그 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 슬러지 부상－탈질화로 생성된 가스의 슬러지 부착
  2. 슬러지 팽윤(팽화)－포기조 내의 낮은 DO
  3. 슬러지 팽윤(팽화)－유기물의 과도한 부하
  4. 포기조 내 갈색거품－높은 F/M(먹이/미생물) 비
(정답률: 47%)
  • "포기조 내 갈색거품－높은 F/M(먹이/미생물) 비"는 옳은 것이다. 이는 미생물이 먹이를 처리하기 위해 필요한 미생물의 양보다 먹이가 과다하게 공급되어 미생물이 과도하게 번식하고, 이로 인해 슬러지가 팽윤되어 갈색거품이 발생하는 것이다. 이는 과도한 먹이 공급이나 미생물의 부족 등으로 인해 F/M 비율이 높아지는 경우에 발생할 수 있다.
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15. 미세먼지에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄷ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄹ
(정답률: 37%)
  • ㄱ. 미세먼지는 대기 중에 존재하는 고체 입자로, 주로 황사, 차량 배기가스, 산불 등으로 인해 발생한다.
    ㄴ. 미세먼지는 호흡기 질환, 심혈관계 질환 등 건강에 해로운 영향을 미친다.
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16. 폐기물관리법령에서 정한 지정폐기물 중 오니류, 폐흡착제 및 폐흡수제에 함유된 유해물질이 아닌 것은?

  1. 유기인 화합물
  2. 니켈 또는 그 화합물
  3. 테트라클로로에틸렌
  4. 납 또는 그 화합물
(정답률: 46%)
  • 니켈 또는 그 화합물은 지정폐기물 중 오니류, 폐흡착제 및 폐흡수제에 함유된 유해물질이 아닙니다. 이는 폐기물관리법령에서 정한 기준에 따라 폐기물 중 유해성이 낮거나 없는 물질로 분류되기 때문입니다.
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17. 폐기물 매립처분 방법 중 위생 매립의 장점이 아닌 것은?

  1. 매립시설 설치를 위한 부지 확보가 가능하면 가장 경제적인 매립 방법이다.
  2. 위생 매립지는 복토 작업을 통해 매립지 투수율을 증가시켜 침출수 관리를 용이하게 한다.
  3. 처분대상 폐기물의 증가에 따른 추가 인원 및 장비 소요가 크지 않다.
  4. 안정화 과정을 거친 부지는 공원, 운동장, 골프장 등으로 이용될 수 있다.
(정답률: 67%)
  • 위생 매립지는 복토 작업을 통해 매립지 투수율을 증가시켜 침출수 관리를 용이하게 한다는 것이 장점이 맞습니다. 따라서 이 보기에서 장점이 아닌 것은 "처분대상 폐기물의 증가에 따른 추가 인원 및 장비 소요가 크지 않다."입니다.
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18. 열분해 공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 산소가 없는 상태에서 열을 공급하여 유기물을 기체상, 액체상 및 고체상 물질로 분리하는 공정이다.
  2. 외부열원이 필요한 흡열반응이다.
  3. 소각 공정에 비해 배기가스량이 적다.
  4. 열분해 온도에 상관없이 일정한 분해산물을 얻을 수 있다.
(정답률: 81%)
  • "열분해 온도에 상관없이 일정한 분해산물을 얻을 수 있다."는 옳지 않은 설명이다. 열분해 공정에서는 온도가 분해산물의 종류와 양에 영향을 미치기 때문에, 적절한 온도와 조건을 설정해야 일정한 분해산물을 얻을 수 있다. 따라서 이 보기는 틀린 설명이다.
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19. 소음 측정 시 청감보정회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A회로는 낮은 음압레벨에서 민감하며, 소리의 감각 특성을 잘 반영한다.
  2. B회로는 중간 음압레벨에서 민감하며, 거의 사용하지 않는다.
  3. C회로는 낮은 음압레벨에서 민감하며, 환경소음 측정에 주로 이용한다.
  4. D회로는 높은 음압레벨에서 민감하며, 항공기 소음의 평가에 활용한다.
(정답률: 59%)
  • 청감보정회로는 소리의 주파수 특성을 인간의 청각 특성과 일치시켜주는 역할을 한다. 따라서 A, B, D 회로의 설명은 모두 옳다. 하지만 C회로는 환경소음 측정에 주로 이용되는 것이 아니라, 낮은 음압레벨에서 민감하며, 일반적인 소음 측정에 사용된다. 따라서 정답은 "C회로는 낮은 음압레벨에서 민감하며, 환경소음 측정에 주로 이용한다."가 아니라 "C회로는 낮은 음압레벨에서 민감하며, 일반적인 소음 측정에 주로 이용한다."이다.
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20. 0℃, 1기압에서 8g의 메탄(CH4)을 완전 연소시키기 위해 필요한 공기의 부피[L]는? (단, 공기 중 산소의 부피 비율＝20%, 탄소 원자량＝12, 수소 원자량＝1이다)

  1. 56
  2. 112
  3. 224
  4. 448
(정답률: 60%)
  • 메탄(CH4)의 분자량은 16g/mol이다. 따라서 8g의 메탄은 몰 수량으로 0.5mol이다. 메탄과 산소(O2)의 화학식은 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 이므로, 0.5mol의 메탄을 연소시키기 위해서는 1mol의 산소가 필요하다. 공기 중 산소의 부피 비율이 20%이므로, 1L의 공기 중에는 0.2L의 산소가 포함되어 있다. 따라서 0.5mol의 산소를 공급받기 위해서는 0.5mol ÷ 0.2mol/L = 2.5L의 공기가 필요하다. 하지만 이때 공기는 0℃, 1기압에서 측정한 것이므로, 이상 기체 법칙을 이용하여 실제 부피로 환산해주어야 한다. 이상 기체 법칙은 PV = nRT로 나타낼 수 있으며, 이를 변형하여 V = nRT/P로 표현할 수 있다. 여기서 V는 실제 부피, n은 몰 수량, R은 기체 상수(8.31 J/mol·K), T는 절대온도(273 K), P는 압력이다. 따라서 V = 2.5mol × 8.31 J/mol·K × 273 K / 1 atm = 570 L이다. 하지만 문제에서는 단위를 L로 요구하고 있으므로, 소수점 첫째 자리에서 반올림하여 최종 답인 112를 얻을 수 있다.
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