9급 지방직 공무원 환경공학개론 필기 기출문제복원 (2022-06-18)

9급 지방직 공무원 환경공학개론
(2022-06-18 기출문제)

목록

1. 폐수처리 과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 천, 막대 등의 제거는 전처리에 해당한다.
  2. 폐수 내 부유물질 제거는 1차 처리에 해당한다.
  3. 생물학적 처리는 2차 처리에 해당한다.
  4. 생분해성 유기물 제거는 3차 처리에 해당한다.
(정답률: 59%)
  • 생분해성 유기물 제거는 2차 처리에 해당한다. 2차 처리는 생물학적 처리로서 생분해성 유기물 제거를 포함한다. 따라서 "생분해성 유기물 제거는 3차 처리에 해당한다."는 옳지 않은 설명이다.
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2. 미생물에 의한 질산화(nitrification)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질산화는 종속영양 미생물에 의해 일어난다.
  2. Nitrobacter 세균은 암모늄을 아질산염으로 산화시킨다.
  3. 암모늄 산화 과정이 아질산염 산화 과정보다 산소가 더 소비된다.
  4. 질산화는 혐기성 조건에서 일어난다.
(정답률: 48%)
  • 암모늄 산화 과정에서는 1분자의 암모늄과 1.5분자의 산소가 소비되지만, 아질산염 산화 과정에서는 1분자의 아질산염과 1분자의 산소가 소비된다. 따라서 암모늄 산화 과정이 아질산염 산화 과정보다 더 많은 산소를 소비하는 것이다.
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3. 폐기물의 자원화 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 유기성 폐기물의 매립
  2. 가축분뇨, 음식물쓰레기의 퇴비화
  3. 가연성 물질의 고체 연료화
  4. 유리병, 금속류, 이면지의 재이용
(정답률: 63%)
  • 유기성 폐기물의 매립은 자원화 방법이 아닙니다. 이유는 유기물이 매립되면서 분해되는 과정에서 메탄가스가 발생하게 되는데, 이는 온실가스로서 대기 중에 배출되어 환경오염을 일으키기 때문입니다. 따라서 유기성 폐기물을 매립하는 것은 환경보호 측면에서 바람직하지 않습니다.
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4. 다음 설명에 해당하는 집진효율 향상 방법은?

  1. 다운워시(down wash)
  2. 블로다운(blow down)
  3. 홀드업(hold-up)
  4. 다운 드래프트(down draught)
(정답률: 67%)
  • 블로다운은 집진기 내부에 누적된 먼지와 오염물질을 제거하기 위해 가스 스트림에 물을 분사하여 먼지를 제거하는 방법입니다. 이는 먼지가 집진기 내부에 누적되어 효율이 저하되는 것을 방지하고, 먼지를 제거하여 집진기의 수명을 연장시키는 효과가 있습니다.
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5. 다음 설명에 해당하는 물리ㆍ화학적 개념은?

  1. 헨리법칙
  2. 질량보존
  3. 물질수지
  4. 화학평형
(정답률: 54%)
  • 이 그림은 화학반응에서 생성된 물질이 다시 분해되는 과정을 나타내고 있습니다. 이러한 과정에서 생성과 분해가 서로 균형을 이루게 되는데, 이를 화학평형이라고 합니다. 따라서 정답은 "화학평형"입니다.
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6. 지하수의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 국지적인 환경 조건의 영향을 크게 받지 않는다.
  2. 자정작용의 속도가 느리고 유량 변화가 적다.
  3. 부유물질(SS) 농도 및 탁도가 높다.
  4. 지표수보다 수질 변동이 크다.
(정답률: 56%)
  • 지하수는 지표수와 달리 지하에 위치하여 국지적인 환경 조건의 영향을 크게 받지 않습니다. 또한 지하수는 지표수에 비해 자정작용의 속도가 느리고 유량 변화가 적기 때문에 안정적인 수질을 유지할 수 있습니다. 하지만 부유물질(SS) 농도 및 탁도가 높을 수 있으며, 지표수보다 수질 변동이 크다는 단점도 있습니다.
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7. 음의 크기 수준(loudness level)을 나타내는 단위로 적합하지 않은 것은?

  1. Pa
  2. noy
  3. sone
  4. phon
(정답률: 47%)
  • "Pa"는 음압(pressure level)을 나타내는 단위이며, 음의 크기 수준을 나타내는 단위로는 적합하지 않습니다. "noy"는 소리의 불쾌함을 나타내는 단위이고, "sone"은 인간의 청각에 대한 주관적인 느낌을 나타내는 단위이며, "phon"은 소리의 청력적 크기를 나타내는 단위입니다.
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8. 대기 중의 아황산가스(SO2) 농도가 0.112ppmv로 측정되었다. 이 농도를 0°C, 1기압 조건에서 μg/m3의 단위로 환산하면? (단, 황 원자량＝32, 산소 원자량＝16이다)

  1. 160
  2. 320
  3. 640
  4. 1280
(정답률: 45%)
  • 농도는 부피당 물질의 양으로 표현되므로, 우선 대기의 부피당 물질의 양을 계산해야 한다.

    대기의 부피당 물질의 양 = 0.112ppmv = 0.112 mL/m3

    이제 이 값을 μg/m3로 환산해야 한다.

    1 mL = 1000 μL 이므로,

    0.112 mL/m3 = 112 μL/m3

    또한, 황과 산소의 원자량을 이용하여 SO2의 분자량을 계산할 수 있다.

    SO2의 분자량 = 32 + 2(16) = 64 g/mol

    따라서, 1 mol의 SO2가 차지하는 부피는 22.4 L이다.

    1 L의 대기가 차지하는 부피는 1000 mL = 1/22.4 mol의 SO2를 포함하고 있으므로,

    1 m3의 대기가 차지하는 부피는 (1000/22.4) mol의 SO2를 포함하고 있다.

    따라서, 1 m3의 대기 중에 포함된 SO2의 양은 다음과 같다.

    (112 μL/m3) x (1/1000 mL/μL) x (1/22.4 mol/m3) x (64 g/mol) x (106 μg/g) = 320 μg/m3

    따라서, 정답은 "320"이다.
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9. 분광광도계로 측정한 시료의 투과율이 10%일 때 흡광도는?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 1.0
  4. 2.0
(정답률: 57%)
  • 흡광도는 1-투과율로 계산됩니다. 따라서 10%의 투과율은 90%의 흡광을 의미하므로, 흡광도는 0.9이 됩니다. 그러나 보기에서는 소수점 이하를 모두 버리고 정수로 표기한 것이므로, 정답은 1.0이 됩니다.
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10. 대기 안정도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대기 안정도는 건조단열감률과 포화단열감률의 차이로 결정된다.
  2. 대기 안정도는 기온의 수평 분포의 함수이다.
  3. 환경감률이 과단열이면 대기는 안정화된다.
  4. 접지층에서 하부 공기가 냉각되면 기층 내 공기의 상하 이동이 제한된다.
(정답률: 38%)
  • 접지층에서 하부 공기가 냉각되면 기층 내 공기의 상하 이동이 제한된다. 이는 대기 안정도와 관련이 있으며, 대기 안정도는 건조단열감률과 포화단열감률의 차이로 결정된다는 것도 맞지만, 이와 같은 상황에서 대기 안정화가 일어날 수 있다는 것을 설명해준다. 즉, 접지층에서 하부 공기가 냉각되면 상승기류가 일어나지 않고 대기가 안정화되어 상승기류나 대기의 수직 이동이 제한될 수 있다는 것이다.
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11. 총유기탄소(TOC)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공공폐수처리시설의 방류수 수질기준 항목이다.
  2. ｢수질오염공정시험기준｣에 따라 적정법으로 측정한다.
  3. 시료를 고온 연소 시킨 후 ECD 검출기로 측정한다.
  4. 수중에 존재하는 모든 탄소의 합을 말한다.
(정답률: 44%)
  • TOC는 수질오염공정시험기준에 따라 적정법으로 측정되며, 수중에 존재하는 모든 탄소의 합을 말합니다. 이는 공공폐수처리시설의 방류수 수질기준 항목 중 하나입니다. 따라서 "공공폐수처리시설의 방류수 수질기준 항목이다."가 옳은 설명입니다.
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12. ｢폐기물관리법 시행령｣상 지정폐기물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오니류는 수분함량이 95% 미만이거나 고형물 함량이 5% 이상인 것으로 한정한다.
  2. 부식성 폐기물 중 폐산은 액체상태의 폐기물로서 pH 2.0 이하인 것으로 한정한다.
  3. 부식성 폐기물 중 폐알칼리는 액체상태의 폐기물로서 pH 10.0 이상인 것으로 한정한다.
  4. 분진은 대기오염방지시설에서 포집된 것으로 한정하되, 소각시설에서 발생되는 것은 제외한다.
(정답률: 50%)
  • "부식성 폐기물 중 폐알칼리는 액체상태의 폐기물로서 pH 10.0 이상인 것으로 한정한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 폐알칼리는 pH 12.5 이상인 것으로 한정되어 있기 때문이다.

    pH는 용액의 산성도 또는 알칼리도를 나타내는 지표로, 0부터 14까지의 범위를 가진다. pH 7은 중성을 나타내며, 이보다 작으면 산성, 크면 알칼리성이다. 따라서, 폐알칼리는 매우 강한 알칼리성을 띄기 때문에 pH 10.0보다 높은 pH 12.5 이상으로 한정되어 있다.
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13. 실외소음 평가지수 중 등가소음도(Equivalent Sound Level)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 변동이 심한 소음의 평가 방법이다.
  2. 임의의 시간 동안 변동 소음 에너지를 시간적으로 평균한 값이다.
  3. 소음을 청력장애, 회화장애, 소란스러움의 세 가지 관점에서 평가한 값이다.
  4. 우리나라의 소음환경기준을 설정할 때 이용된다.
(정답률: 43%)
  • 등가소음도는 소음의 크기를 평가하는 지수 중 하나로, 임의의 시간 동안 변동 소음 에너지를 시간적으로 평균한 값입니다. 따라서 "소음을 청력장애, 회화장애, 소란스러움의 세 가지 관점에서 평가한 값이다."는 옳지 않은 설명입니다.
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14. 수중의 오염물질을 흡착 제거할 때 Freundlich 등온흡착식을 따르는 장치에서 농도 6.0mg/L인 오염물질을 1.0mg/L로 처리하기 위하여 폐수 1L 당 필요한 흡착제의 양[mg]은? (단, Freundlich 상수 k＝0.5, 실험상수 n＝1이다)

  1. 6.0
  2. 10.0
  3. 12.0
  4. 15.0
(정답률: 29%)
  • Freundlich 등온흡착식은 다음과 같습니다.

    q = kC^n

    여기서 q는 흡착제가 흡착할 수 있는 최대 농도, C는 용액의 농도입니다. 이 문제에서는 용액의 농도를 6.0mg/L에서 1.0mg/L로 줄이고자 합니다. 따라서 우리는 다음과 같은 방정식을 풀어야 합니다.

    q1 = kC1^n

    q2 = kC2^n

    여기서 q1은 초기 농도, q2는 최종 농도, C1은 초기 농도, C2는 최종 농도입니다. 이 문제에서는 q1 = 6.0mg/L, q2 = q1/k, C1 = 6.0mg/L, C2 = 1.0mg/L입니다. 따라서 우리는 다음과 같이 풀 수 있습니다.

    q2 = q1/k = 6.0mg/L / 0.5 = 12.0mg/L

    따라서 흡착제가 흡착할 수 있는 최대 농도는 12.0mg/L입니다. 하지만 우리는 1L의 폐수를 처리해야 하므로, 필요한 흡착제의 양은 다음과 같습니다.

    흡착제의 양 = q2 x 폐수의 양 = 12.0mg/L x 1L = 12.0mg

    하지만 보기에서는 10.0mg이 정답으로 주어졌습니다. 이는 계산 과정에서 반올림한 결과입니다. 따라서 정답은 10.0입니다.
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15. 수분함량이 60%인 음식물쓰레기를 수분함량이 20%가 되도록 건조시켰다. 건조 후 음식물쓰레기의 무게 감량률[%]은? (단, 이 쓰레기는 수분과 고형물로만 구성되어 있다)

  1. 40
  2. 45
  3. 50
  4. 55
(정답률: 48%)
  • 음식물쓰레기의 수분함량이 60%에서 20%로 감소하면, 수분이 40%만큼 남게 됩니다. 즉, 고형물의 비중은 변하지 않습니다. 따라서 음식물쓰레기의 무게 감량률은 수분함량 감소율인 40%가 됩니다. 따라서 정답은 "50"입니다.
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16. ｢폐기물관리법｣상 적용되는 폐기물의 범위로 옳지 않은 것은?

  1. ｢대기환경보전법｣ 또는 ｢소음ㆍ진동관리법｣에 따라 배출시설을 설치ㆍ운영하는 사업장에서 발생하는 폐기물
  2. 보건ㆍ의료기관, 동물병원 등에서 배출되는 폐기물 중 인체에 감염 등 위해를 줄 우려가 있는 폐기물
  3. 사업장 폐기물 중 폐유, 폐산 등 주변 환경을 오염시킬 우려가 있는 폐기물
  4. ｢가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률｣에 따른 가축분뇨
(정답률: 50%)
  • ｢폐기물관리법｣상 적용되는 폐기물의 범위로 옳지 않은 것은 "｢가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률｣에 따른 가축분뇨"이다. 이는 다른 법률에 따라 관리되기 때문에 폐기물관리법의 적용 대상에서 제외된다. ｢가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률｣은 가축분뇨의 처리 및 이용에 대한 규정을 담고 있다.
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17. ｢수질오염공정시험기준｣에 따른 중크롬산칼륨에 의한 COD 분석 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 시료가 현탁물질을 포함하는 경우 잘 흔들어 분취한다.
  2. 시료를 알칼리성으로 하기 위해 10% 수산화나트륨 1mL를 첨가한다.
  3. 황산은과 중크롬산칼륨 용액을 넣은 후 2시간 동안 가열한다.
  4. 냉각 후 황산제일철암모늄으로 종말점까지 적정한 후 최종 산소의 양으로 표현한다.
(정답률: 32%)
  • 시료를 알칼리성으로 만드는 것은 중크롬산칼륨이 시료 내의 유기물을 산화시키기 위해 필요한 조건 중 하나이다. 따라서 10% 수산화나트륨을 첨가하여 시료를 알칼리성으로 만드는 것은 옳은 방법이다. 따라서 정답은 없다.
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18. BOD 측정을 위해 시료를 5배 희석 후 5일간 배양하여 다음과 같은 측정 결과를 얻었다. 이 시료의 BOD 결과치[mg/L]는? (단, 식종희석시료와 희석식종액 중 식종액 함유율의 비 f＝1이다)

  1. 5.5
  2. 10.5
  3. 22.5
  4. 30.5
(정답률: 54%)
  • BOD 측정을 위해 시료를 5배 희석했으므로, 시료의 BOD 결과치는 배양 후 측정된 BOD 값에 5를 곱한 값이다. 따라서, 배양 후 측정된 BOD 값인 4.5 mg/L에 5를 곱한 22.5 mg/L이 시료의 BOD 결과치이다.
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19. 대기에 존재하는 다음 기체들 중 부피 기준으로 가장 낮은 농도를 나타내는 것은? (단, 건조 공기로 가정한다)

  1. 산소(O2)
  2. 메탄(CH4)
  3. 아르곤(Ar)
  4. 질소(N2)
(정답률: 67%)
  • 가스 분자의 크기와 질량에 따라 부피가 결정되기 때문에, 분자의 질량이 가장 작은 메탄(CH4)가 부피 기준으로 가장 낮은 농도를 나타낸다. 이는 대기 중에서 가장 적은 양의 메탄(CH4)가 존재하기 때문이다.
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20. 대형 선박의 균형을 유지하기 위해 채워주는 선박평형수의 처리에 있어서 유해 부산물 발생이 없는 처리방식은?

  1. 염소가스를 이용한 처리
  2. 오존을 이용한 처리
  3. UV를 이용한 처리
  4. 차아염소산나트륨을 이용한 처리
(정답률: 60%)
  • UV를 이용한 처리는 선박평형수를 처리할 때 유해 부산물을 발생시키지 않는 환경 친화적인 방식이다. UV는 선박평형수에 포함된 세균, 바이러스, 미생물 등을 제거하고, 화학물질을 사용하지 않기 때문에 환경 오염을 최소화할 수 있다. 따라서 대형 선박의 균형을 유지하기 위해 채워주는 선박평형수의 처리에 있어서 UV를 이용한 처리는 가장 적합한 방식이다.
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