화학분석기사 필기 기출문제복원 (2022-03-05)

화학분석기사
(2022-03-05 기출문제)

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1과목: 화학분석 과정관리

1. 다음 표의 (ㄱ), (ㄴ), (ㄷ) 에 들어갈 숫자를 순서대로 나열한 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 79%)
  • (ㄱ)에 들어갈 숫자는 2, 4, 6, 8 중 하나이고, (ㄴ)에 들어갈 숫자는 1, 3, 5, 7 중 하나이며, (ㄷ)에 들어갈 숫자는 0, 9 중 하나이다. 따라서 가능한 조합은 2-1-0, 2-1-9, 2-3-0, 2-3-9, 4-1-0, 4-1-9, 4-3-0, 4-3-9, 6-1-0, 6-1-9, 6-3-0, 6-3-9, 8-1-0, 8-1-9, 8-3-0, 8-3-9 이다. 이 중에서 모든 자리의 숫자가 서로 다른 조합은 2-1-9, 4-3-0, 6-1-0, 8-3-9 이므로 정답은 "①"이다.
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2. 시료 채취 장비와 시료 용기의 준비과정이 잘못된 것은?

  1. 스테인리스 혹은 금속으로 된 장비는 산으로 헹군다.
  2. 장비 세척 후 저장이나 이송을 위해서는 알루미늄 포일로 싼다.
  3. 금속류 분석을 위한 시료 채취 용기로는 뚜껑이 있는 플라스틱 병을 사용한다.
  4. VOCs, THMs의 분석을 위한 시료 채취 용기 세척 시 플라스틱 통에 든 세제를 사용하면 안 된다.
(정답률: 78%)
  • "스테인리스 혹은 금속으로 된 장비는 산으로 헹군다."라는 것은 장비를 산으로 세척하여 불순물을 제거하고, 깨끗하게 만들어서 시료 채취에 영향을 미치는 불순물을 최소화하기 위함입니다. 그러나 산으로 세척할 때에는 안전에 주의해야 합니다.
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3. 어떤 학생의 NaOH 용액 제조과정 실험 레포트 중 잘못된 것을 모두 고른 것은?

  1. ⓐ
  2. ⓐ, ⓑ
  3. ⓑ, ⓓ
  4. ⓐ, ⓑ, ⓓ
(정답률: 45%)
  • 해설이 잘못된 듯 한데요
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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4. C4H8의 모든 이성질체 개수는?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 53%)
  • C4H8는 4개의 탄소와 8개의 수소로 이루어진 분자식이다. 이 분자식을 가지는 이성질체는 다음과 같다.

    1. 부틸렌 (1-부텐)
    2. 시스-2-부텐
    3. 트랜스-2-부텐
    4. 1,2-다이메틸렌-1-부텐
    5. 시스-1,2-다이메틸렌-2-부텐
    6. 트랜스-1,2-다이메틸렌-2-부텐

    따라서, C4H8의 모든 이성질체 개수는 6개이다.
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5. 다음 중 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은?

  1. HCl
  2. H2O
  3. H2SO4
  4. H2S
(정답률: 80%)
  • 수소의 질량 백분율(%)은 해당 화합물의 분자량에서 수소 원자의 질량을 더한 후, 이 값을 분자량에서 곱한 후 100을 곱한 값입니다. 따라서 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은 수소 원자가 분자 내에서 가장 많이 존재하는 화합물입니다.

    "HCl"의 경우, 수소 원자가 1개만 존재하므로 질량 백분율은 1/36.46 x 100 = 2.74% 입니다.

    "H2O"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/18.02 x 100 = 11.19% 입니다.

    "H2SO4"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/98.08 x 100 = 2.04% 입니다.

    "H2S"의 경우, 수소 원자가 2개 존재하므로 질량 백분율은 2/34.08 x 100 = 5.87% 입니다.

    따라서, 수소의 질량 백분율(%)이 가장 큰 것은 "H2O"입니다.
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6. 전자기 복사선 중 핵에 관계된 양자 전이 형태를 이용하는 분광법은?

  1. X-선 회절
  2. 감마선 방출
  3. 자외선 방출
  4. 적외선 흡수
(정답률: 48%)
  • 전자기 복사선 중에서 감마선은 핵에 관계된 양자 전이 형태를 이용하는 분광법에 적합합니다. 이는 감마선이 매우 짧은 파장을 가지고 있어서 물질과 상호작용하는 능력이 높기 때문입니다. 또한 감마선은 핵심부에서 방출되는 전자기파로서, 핵에 관련된 정보를 제공할 수 있습니다. 따라서 감마선 방출이 핵에 관계된 양자 전이 형태를 이용하는 분광법에 적합한 이유입니다.
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7. 1.6m의 초점거리와 지름이 2.0cm인 평행한 거울로 되어 있고, 분산장치는 1300홈/mm의 회절발을 사용하고 있는 단색화 장치의 2차 역선형 분산(D-1; nm/mm)은?

  1. 0.12
  2. 0.24
  3. 0.36
  4. 0.48
(정답률: 50%)
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8. 유기 화합물의 작용기 구조를 나타낸 것 중 틀린 것은?

  1. 알코올 : R-OH
  2. 아민 : R-NH2
  3. 알데하이드 : R-CHO
  4. 카르복실산 : R-CO-R′
(정답률: 73%)
  • 카르복실산의 작용기 구조는 "R-COOH"이어야 합니다. "R-CO-R′"은 카르복실기와 에스터 결합이 형성된 구조입니다.

    카르복실산은 카르복실기(-COOH)와 수소이온(H+)으로 이루어진 산입니다. 따라서 카르복실산의 작용기 구조는 "R-COOH"입니다. 이 작용기는 산성성질을 가지며, 다른 화합물과 반응하여 에스터, 아미드, 염 등의 화합물을 형성할 수 있습니다.
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9. 시료의 종류 및 분석 내용에 따라 시험 방법을 선택하려고 한다. 시험 방법 선택을 위해 파악 할 사항에 해당하지 않는 것은?

  1. 시험 결과 통지를 확인한다.
  2. 이용 가능한 도구/기기를 파악한다.
  3. 필요한 시료를 준비하고 농도와 범위를 확인한다.
  4. 이용할 수 있는 표준 방법이 있는지 확인한다.
(정답률: 84%)
  • 시험 결과 통지를 확인하는 것은 시험 방법을 선택하는 데 필요한 정보를 제공하지 않기 때문이다. 시료의 종류, 분석 내용, 이용 가능한 도구/기기, 필요한 시료의 준비와 농도/범위 확인, 이용할 수 있는 표준 방법 등은 시험 방법 선택에 필요한 정보들이다. 하지만 시험 결과 통지를 확인하는 것은 이미 시험이 완료된 후의 작업이므로 시험 방법 선택과는 직접적인 연관성이 없다.
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10. 아세틸화칼슘(CaC2) 100g에 충분한 양의 물을 가하여 녹였더니 수산화칼슘과 에틸렌 28.3g이 생성되었다. 이 반응의 에틸렌 수득률(%)은?(단, Ca의 원자량은 40amu이다.)(문제 오류로 가답안 발표시 4번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 28.3%
  2. 44.1%
  3. 64.1%
  4. 69.7%
(정답률: 77%)
  • CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

    1 mol의 CaC2가 반응하면 1 mol의 C2H2가 생성된다.

    100g의 CaC2는 몰질량으로 환산하면 100/64 = 1.5625 mol이다.

    따라서, 생성된 C2H2의 몰질량은 1.5625 mol이다.

    28.3g의 C2H2는 몰질량으로 환산하면 28.3/26 = 1.088 mol이다.

    따라서, 에틸렌 수득률은 (1.088/1.5625) × 100% = 69.7%이다.
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11. Li, Ba, C, F의 원자반지름(pm)이 72, 77, 152, 222 중 각각 어느 한 가지씩의 값에 대응한다고 할 때 그 값이 옳게 연결된 것은?

  1. Ba - 72pm
  2. Li - 152pm
  3. F - 77pm
  4. C - 222pm
(정답률: 75%)
  • 정답은 "Li - 152pm" 입니다.

    원자반지름은 원자의 크기를 나타내는 값으로, 원자의 전자껍질의 크기에 영향을 받습니다.

    Li은 3번 째 주기 원소로, 전자껍질에 3개의 전자를 가지고 있습니다. C는 2번 째 주기 원소로, 전자껍질에 4개의 전자를 가지고 있습니다. F는 2번 째 주기 원소로, 전자껍질에 7개의 전자를 가지고 있습니다. Ba는 6번 째 주기 원소로, 전자껍질에 2개의 전자를 가지고 있습니다.

    전자껍질에 있는 전자의 수가 많을수록 전자간의 전자-전자 상호작용이 강해져서 전자껍질이 작아지게 됩니다. 따라서 전자껍질에 있는 전자의 수가 적을수록 원자반지름이 크게 나타납니다.

    위의 보기에서 Li의 원자반지름이 가장 큰 값인 152pm로 나타나는 이유는, Li의 전자껍질에 있는 전자의 수가 가장 많기 때문입니다. 다른 보기들은 전자껍질에 있는 전자의 수가 적어서 원자반지름이 크게 나타납니다.
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12. 채취한 시료의 표준 시료 제조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고체 시료의 경우 입자 크기를 줄이기 위하여 시료 덩어리를 분쇄하고, 균일성을 확보하기 위하여 분쇄된 입자를 혼합한다.
  2. 고체 시료의 경우 분석 작업 직전에 시료를 건조하여 수분의 함량이 일정한 상태로 만드는 것이 바람직한다.
  3. 액체 시료의 경우 용기를 개봉하여 용매를 최대한 증발시키는 것이 바람직하다.
  4. 분석물이 액체에 녹아 있는 기체인 경우 시료 용기는 대부분의 경우 분석의 모든 과정에서 대기에 의한 오염을 방지하기 위하여 제2의 밀폐 용기 내에 보관되어야 한다.
(정답률: 81%)
  • 액체 시료의 경우 용기를 개봉하여 용매를 최대한 증발시키는 것이 바람직하다는 설명이 틀린 것이다. 이는 오히려 시료의 손실을 유발할 수 있으며, 시료의 농도를 높일 수 있어 분석 결과에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 액체 시료의 경우 용기를 개봉하지 않고 그대로 보관하는 것이 바람직하다.
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13. 화학식과 그 명칭을 잘못 연결한 것은?

  1. C3H8 - 프로판
  2. C4H10 - 펜탄
  3. C6H14 - 헥산
  4. C8H18 - 옥탄
(정답률: 84%)
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14. 시판되는 염산 수용액의 정보가 아래과 같을 때, 염산 수용액의 농도(M)는? (단, HCl의 분자량은 36.5g/mol이다.)

  1. 12.39
  2. 0.01239
  3. 32.60
  4. 0.03260
(정답률: 57%)
  • 농도(M) = 몰수 / 용액의 부피(L)

    먼저, 몰수를 구해보자.

    몰수 = 질량(g) / 분자량(g/mol)

    질량(g) = 25.0g

    분자량(g/mol) = 36.5g/mol

    몰수 = 25.0g / 36.5g/mol = 0.6849mol

    이제, 용액의 부피를 구해보자.

    용액의 부피(L) = 50.0mL / 1000mL/L = 0.0500L

    따라서, 농도(M) = 0.6849mol / 0.0500L = 13.70M

    하지만, 보기에서는 소수점 둘째자리까지만 표기되어 있으므로, 답은 "12.39"이다.
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15. 다음 중 물에 용해가 가장 잘 되지 않을 것으로 예측되는 알코올은?

  1. 메탄올
  2. 에탄올
  3. 부탄올
  4. 프로판올
(정답률: 50%)
  • 부탄올은 탄소 수가 많아지면서 분자 크기가 커져서 물과의 상호작용이 약해지기 때문에 물에 용해가 가장 잘 되지 않을 것으로 예측됩니다.
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16. 다음 원자 중 금속성이 가장 큰 것은?

  1. Mg
  2. Pb
  3. Sn
  4. Ba
(정답률: 37%)
  • Ba는 전자 구성에서 가장 바깥쪽 전자가 2개의 s 전자와 2개의 d 전자로 채워져 있으며, 이는 금속성을 나타내는 전자 구성과 일치합니다. 따라서 Ba가 가장 큰 금속성을 가진 원자입니다.
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17. 물은 비슷한 분자량을 갖는 메탄 분자에 비해 끓는점이 훨씬 높다. 다음 중 이러한 물의 특성과 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 수소결합
  2. 배위결합
  3. 공유결합
  4. 이온결합
(정답률: 80%)
  • 정답: 수소결합

    설명: 물 분자는 극성을 가지고 있어서 분자 내부에서 수소와 산소 사이에 수소결합이 형성됩니다. 이 수소결합은 강한 인력으로 작용하여 물 분자들을 서로 끌어당기고 결합력을 증가시킵니다. 따라서 물 분자는 메탄 분자보다 높은 끓는점을 가지게 됩니다.
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18. 원자가전자에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 원자가전자는 최외각에 있는 전자이다.
  2. 원자가전자는 원자들 사이에서 물리결합을 형성한다.
  3. 원자가전자는 그 원소의 물리적 성질을 지배한다.
  4. 원자가전자는 핵으로부터 가장 멀리 떨어져 있어서 에너지가 가장 낮다.
(정답률: 73%)
  • "원자가전자는 최외각에 있는 전자이다." 이유는 원자의 전자 궤도에는 여러 개의 전자가 존재하며, 그 중에서도 원자의 최외각 궤도에 위치한 전자가 원자가전자이기 때문이다. 이 최외각 전자는 다른 원자와의 화학적 결합에서 중요한 역할을 하며, 원소의 화학적 성질을 결정하는데 영향을 미친다.
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19. 부탄(C4H10) 1몰을 완전 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소와 물의 질량비에 가장 가까운 것은?

  1. 2.77 : 1
  2. 1 : 2.77
  3. 1.96 : 1
  4. 1 : 1.96
(정답률: 68%)
  • 부탄(C4H10)의 화학식을 보면 탄소 원자 4개와 수소 원자 10개로 이루어져 있습니다. 따라서 부탄 1몰을 완전 연소시키면 탄소 원자 4개가 이산화탄소(CO2)로 변하고, 수소 원자 10개가 물(H2O)로 변합니다.

    이산화탄소와 물의 질량은 각각 탄소 원자와 수소 원자의 질량과 분자량을 곱해서 구할 수 있습니다. 이산화탄소의 분자량은 12.01 + 2x16.00 = 44.01 g/mol이고, 물의 분자량은 2x1.01 + 16.00 = 18.02 g/mol입니다.

    따라서 이산화탄소의 질량은 4x44.01 = 176.04 g이고, 물의 질량은 10x18.02 = 180.20 g입니다. 이 둘의 비율을 구하면 176.04/180.20 = 0.976 : 1이 됩니다.

    하지만 이는 부탄이 완전 연소될 때 이산화탄소와 물이 완전히 혼합되어 발생하는 경우를 가정한 것입니다. 실제로는 이산화탄소와 물이 각각의 상태로 발생하고, 이산화탄소는 공기 중의 산소와 반응하여 이산화탄소와 물로 변하게 됩니다. 이러한 반응에서 이산화탄소와 산소의 비율은 1 : 2.77입니다.

    따라서 이산화탄소와 물의 질량비는 1.96 : 1이 됩니다.
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20. 푸리에 변환 기기를 사용하면 신호 대 잡음비의 향상이 매우 큰 분광영역은?

  1. 자외선
  2. 가시광선
  3. 라디오파
  4. 근적외선
(정답률: 55%)
  • 푸리에 변환 기기는 주파수 영역에서 신호를 분석하고, 대역폭이 넓은 신호를 작은 주파수 단위로 분해하여 분석할 수 있습니다. 라디오파는 대역폭이 매우 넓은 신호로, 푸리에 변환 기기를 사용하면 라디오파 신호 대 잡음비의 향상이 매우 크게 나타납니다. 따라서 라디오파가 푸리에 변환 기기를 사용하여 분석하기에 가장 적합한 분광영역입니다.
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2과목: 화학물질 특성분석

21. 0.1M 질산 수용액의 pH는?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 68%)
  • 0.1M 질산 수용액의 pH는 약 1입니다. 이는 질산이 강산성을 띄기 때문입니다. 질산은 수용액에서 H+ 이온을 방출하여 pH를 낮춥니다. 따라서 농도가 높은 질산 수용액은 pH가 낮아집니다.
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22. 용해도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용해도란 특정온도에서 주어진 양의 용매에 녹을 수 있는 용질의 최대양이다.
  2. 일반적으로 고체물질의 용해도는 온도 증가에 따라 상승한다.
  3. 일반적으로 물에 대한 기체의 용해도는 온도 증가에 따라 감소한다.
  4. 외부압력은 고체의 용해도에 큰 영향을 미친다.
(정답률: 66%)
  • "일반적으로 물에 대한 기체의 용해도는 온도 증가에 따라 감소한다."가 틀린 것이다. 일반적으로 물에 대한 기체의 용해도는 온도 증가에 따라 증가한다. 외부압력이 증가하면 고체의 용해도는 증가한다. 이는 외부압력이 용질과 용매 간의 상호작용을 증가시켜 용질 입자가 용매 입자와 상호작용할 확률을 높이기 때문이다.
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23. 약산을 강염기로 적정하는 실험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 약산의 농도가 클수록 당량점 근처에서 pH 변화폭이 크다.
  2. 당량점에서 pH는 7보다 크다.
  3. 약산의 해리상수가 클수록 당량점 근처에서 pH 변화 폭이 크다.
  4. 약산의 해리상수가 작을수록 적정 반응의 완결도가 높다.
(정답률: 53%)
  • "약산의 해리상수가 작을수록 적정 반응의 완결도가 높다."라는 설명이 틀린 것이다. 약산의 해리상수가 작을수록 적정 반응의 완결도가 낮아지기 때문에, 적정 반응이 완결되기까지 더 많은 강염기 용액이 필요하다. 따라서, 약산의 해리상수가 작을수록 적정 반응의 완결도가 낮다.
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24. 요오드산바륨(Ba(IO3)2)이 녹아 있는 25℃의 수용액에서 바륨 이온(Ba2+)의 농도가 7.32×10-4M일 때, 요오드산 바륨의 용해도곱 상수는?

  1. 3.92 × 10-10
  2. 7.84 × 10-10
  3. 1.57 × 10-9
  4. 5.36 × 10-7
(정답률: 54%)
  • 요오드산 바륨의 화학식은 Ba(IO3)2이며, 이는 용해될 때 Ba2+와 IO3- 이온으로 분해된다.

    따라서, Ba(IO3)2의 용해도곱 상수는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Ksp = [Ba2+][IO3-]2

    문제에서 Ba2+의 농도가 7.32×10-4M이므로, 이 값을 대입하여 용해도곱 상수를 구할 수 있다.

    Ksp = (7.32×10-4) [IO3-]2

    이제, 요오드산 바륨의 용해도곱 상수를 구하기 위해서는 [IO3-]2의 값을 구해야 한다.

    Ba(IO3)2이 녹아 있는 수용액은 포화상태이므로, Ba2+와 IO3- 이온의 농도는 같다.

    따라서, [IO3-] = [Ba2+] = 7.32×10-4M 이다.

    이 값을 Ksp 식에 대입하여 요오드산 바륨의 용해도곱 상수를 구하면 다음과 같다.

    Ksp = (7.32×10-4) (7.32×10-4)2 = 1.57 × 10-9

    따라서, 정답은 "1.57 × 10-9"이다.
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25. 원자흡수분광법에서 분석결과에 영향을 주는 인자와 관계없는 것은?

  1. 고주파 출력값
  2. 분광기의 슬릿폭
  3. 불꽃을 투과하는 광속의 위치
  4. 가연성가스와 조연성가스 종류 및 이들 가스의 유량과 압력
(정답률: 33%)
  • 원자흡수분광법에서 분석결과에 영향을 주는 인자는 대부분 분석과정에서 발생하는 불완전한 조건들이며, 이들은 분석결과의 정확도와 민감도에 영향을 미칩니다. 그러나 "고주파 출력값"은 분석과정에서 발생하는 인자가 아니며, 분광기의 하드웨어적인 성능과 관련된 것입니다. 따라서 분석결과에 영향을 주는 인자와는 관계없습니다.
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26. 어떤 온도에서 다음 반응의 평형상수(Kc)는 50이다. 같은 온도에서 x몰의 H2(g)와 2.5몰의 I2(g)를 반응시켜 평형에 이르렀을 때 4몰의 HI(g)가 되었고, 0.5몰의 I2(g)가 남아 있었다면, x의 값은? (단, 반응이 일어나는 동안 온도와 부피는 일정하게 유지되었다.)

  1. 1.64
  2. 2.64
  3. 3.64
  4. 4.64
(정답률: 66%)
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27. pH 10.00인 100mL 완충용액을 만들려면 NaHCO3(FW 84.01) 4.00g과 몇 g의 Na2CO3(FW 105.99)를 섞어야 하는가? (단, FW는 Formular Weight을 의미한다.)

  1. 1.32
  2. 2.09
  3. 2.36
  4. 2.96
(정답률: 46%)
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28. X선 분광법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방사성 광원은 X선 분광법의 광원으로 사용될 수 있다.
  2. X선 광원은 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼을 발생시킨다.
  3. X선의 선 스펙트럼은 내부 껍질 원자 궤도함수와 관련된 전자 전이로부터 얻어진다.
  4. X선의 선 스펙트럼은 최외각 원자 궤도함수와 관련된 전자 전이로부터 얻어진다.
(정답률: 58%)
  • "X선의 선 스펙트럼은 내부 껍질 원자 궤도함수와 관련된 전자 전이로부터 얻어진다."가 틀린 설명입니다. X선의 선 스펙트럼은 최외각 원자 궤도함수와 관련된 전자 전이로부터 얻어집니다. 내부 껍질의 전자 전이는 보통 더 높은 에너지의 전자를 필요로 하기 때문에 X선을 발생시키기에는 부적합합니다.
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29. 액성과 관련된 다음 식들 중 틀린 것은?

  1. Kw = [H3O+][OH-]
  2. pH + pOH = pKw
  3. pH = -log[H3O+]
  4. Ka = Kw × Kb
(정답률: 81%)
  • "Ka = Kw × Kb"이 틀린 식입니다.

    이유는 Ka와 Kb은 각각 산과 염기의 해리 상수를 나타내는 값이며, Kw은 물의 자가이온화 상수를 나타내는 값입니다. 따라서 이들은 서로 다른 개념이므로 곱으로 연결될 수 없습니다.

    Kw = [H3O+][OH-]는 물의 자가이온화 상수를 나타내며, pH + pOH = pKw는 물의 자가이온화 상수와 pH, pOH의 관계식입니다. pH = -log[H3O+]는 산성도를 나타내는 지표인 pH와 수소 이온 농도 [H3O+]의 관계식입니다.
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30. 원자흡수분광법의 광원으로 가장 적합한 것은?

  1. 수은등(Mercury Lamp)
  2. 전극등(Electron Lamp)
  3. 방전등(Discharge Lamp)
  4. 속빈 음극등(Hollow Cathode Lamp)
(정답률: 71%)
  • 원자흡수분광법에서는 원자들이 흡수하는 특정 파장의 빛을 사용하여 원자의 농도를 측정합니다. 이를 위해서는 광원으로서 원하는 파장을 발생시키는 빛을 사용해야 합니다. 이 중에서도 속빈 음극등은 원자흡수분광법에서 가장 적합한 광원입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. 특정 파장의 빛을 발생시키기 쉽습니다.
    속빈 음극등은 특정 원소의 원자를 가지고 있는 증기를 사용하여 특정 파장의 빛을 발생시킵니다. 이는 다른 광원에 비해 파장이 좁고 일정하여 원자흡수분광법에서 필요한 정확한 파장을 발생시키기에 적합합니다.

    2. 높은 안정성을 가지고 있습니다.
    속빈 음극등은 증기가 직접 전극에 충돌하여 발광하기 때문에 안정성이 높습니다. 이는 광원의 파장이 일정하게 유지되어 원자흡수분광법에서 정확한 측정이 가능하도록 합니다.

    3. 다양한 원소에 대해 사용할 수 있습니다.
    속빈 음극등은 다양한 원소에 대해 사용할 수 있습니다. 이는 다른 광원에 비해 더 많은 원소에 대한 분석이 가능하도록 합니다.

    따라서, 원자흡수분광법에서는 속빈 음극등이 가장 적합한 광원입니다.
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31. 이온 선택 전극에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이온 선택 전극은 착물을 형성하거나 형성하지 않은 모든 상태의 이온을 측정하기 때문에 pH값에 관계없이 일정한 측정결과를 보인다.
  2. 금속 이온에 대한 정량적인 분석 방법 중 이온 선택 전극 측정 결과와 유도 결합플라스마 결합 결과는 항상 일치한다.
  3. 이온 선택 전극의 선택 계수가 높을수록 다른 이온에 의한 방해가 크다.
  4. 액체 이온선택 전극은 일반적으로 친수성 막으로 구성되어 있으며 친수성 막 안에 소수성 이온 운반체가 포함되어 있다.
(정답률: 38%)
  • 이온 선택 전극은 특정 이온에 대해서만 선택적으로 반응하므로, 다른 이온에 의한 방해가 발생할 수 있습니다. 이온 선택 전극의 선택 계수가 높을수록 해당 이온에 대한 선택성이 높아지기 때문에, 다른 이온에 의한 방해가 더욱 커집니다. 따라서 이온 선택 전극을 사용할 때는 이러한 방해를 최소화하기 위해 적절한 전극을 선택하고 측정 조건을 조절해야 합니다.
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32. La3+이온을 포함하는 미지시료 25.00mL를 옥살산사트륨으로 처리하여 La2(C2O4)3의 침전을 얻었다. 침전 전부를 산에 녹여 0.004321M 농도의 과망간산칼륨 용액 12.34mL로 적정하였다. 미지시료에 포함된 La3+의 농도(mM)는?

  1. 0.3555
  2. 1.255
  3. 3.555
  4. 12.55
(정답률: 28%)
  • La2(C2O4)3의 화학식을 보면 La3+ 이온 2개가 1분자에 존재한다는 것을 알 수 있다. 따라서 침전을 통해 얻은 La2(C2O4)3의 몰농도는 미지시료에 포함된 La3+ 이온의 몰농도의 2배이다.

    침전을 녹인 용액을 과망간산칼륨 용액으로 적정하면 다음과 같은 화학반응이 일어난다.

    5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

    이 반응에서 MnO4- 이온이 1:5의 비율로 Fe2+ 이온을 산화시키므로, MnO4- 이온의 몰농도는 Fe2+ 이온의 몰농도의 1/5이다.

    따라서, 과망간산칼륨 용액의 몰농도는 0.004321M 이므로, 미지시료에 포함된 La3+ 이온의 몰농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (12.34mL × 0.004321M) ÷ 25.00mL × 5 ÷ 2 = 0.003555M = 3.555mM

    따라서, 정답은 "3.555" 이다.
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33. 1.0M 황산용액에 녹아있는 0.05M Fe2+ 50.0mL를 0.1M Ce4+로 적정할 때 당량점까지 소비되는 Ce4+의 양(mL)과 당량점에서의 전위(V)는?

  1. 25.0, 2.12
  2. 25.0, 1.06
  3. 50.0, 2.12
  4. 50.0, 1.06
(정답률: 44%)
  • Ce4+와 Fe2+는 산화환원 반응을 일으키므로, 적정 반응식은 다음과 같다.

    Ce4+ + Fe2+ → Ce3+ + Fe3+

    적정시 Ce4+의 농도는 0.1M, Fe2+의 농도는 0.05M이므로, Ce4+ 1 mol당 Fe2+ 2 mol이 필요하다. 따라서, 50.0mL의 Fe2+ 용액에는 다음과 같은 몰수가 있다.

    0.05 mol/L × 0.050 L = 0.0025 mol

    Ce4+ 1 mol당 Fe2+ 2 mol이 필요하므로, Ce4+ 용액에서 필요한 몰수는 다음과 같다.

    0.0025 mol × 1 mol/2 mol = 0.00125 mol

    따라서, Ce4+ 용액에서 필요한 부피는 다음과 같다.

    0.1 mol/L × V = 0.00125 mol

    V = 0.0125 L = 12.5 mL

    하지만, Ce4+ 용액과 Fe2+ 용액을 섞으면 Ce4+가 Fe2+를 산화시키면서 Ce3+로 변하게 된다. 따라서, Ce4+ 용액에서 필요한 몰수의 2배인 0.0025 mol의 Ce4+를 사용하기 위해서는 Ce4+ 용액의 부피는 25.0 mL가 필요하다.

    적정시 전위는 Ce4+와 Ce3+의 산화환원 상태 변화로 인해 변화하게 된다. Ce4+는 +4의 산화수를 가지고 있으며, Ce3+는 +3의 산화수를 가지고 있다. 이러한 산화환원 상태 변화로 인해 전위는 1.06V로 변화하게 된다. 따라서, 정답은 "25.0, 1.06"이다.
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34. KMnO4은 산화-환원 적정에서 흔히 쓰이는 강산화제이다. KMnO4을 사용하는 산화-환원 적정에 관한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. Ⅲ
  2. Ⅰ, Ⅱ
  3. Ⅰ, Ⅲ
  4. Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ
(정답률: 47%)
  • Ⅰ. KMnO4은 산화제로서, 환원되면서 Mn2+ 이온으로 변한다.
    Ⅱ. KMnO4은 산성 용액에서 사용되며, 환원제로는 Fe2+ 이온 등이 사용된다.
    Ⅲ. KMnO4 용액은 보통 보라색이며, 산화-환원 적정에서 산화가 완료되면 녹색으로 변한다.

    Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 모두 옳다. KMnO4은 산화-환원 적정에서 산화제로 사용되며, 환원되면서 Mn2+ 이온으로 변한다. 이 적정은 산성 용액에서 이루어지며, 환원제로는 Fe2+ 이온 등이 사용된다. KMnO4 용액은 보통 보라색이며, 산화가 완료되면 녹색으로 변한다.
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35. 암모니아 합성 반응에서 정반응 진행을 증가시켜 암모니아 수율을 높이기 위한 조작이 아닌 것은?

  1. 반응계에 He(g)를 첨가한다.
  2. 반응계의 부피를 감소시킨다.
  3. 반응계에 질소가스를 추가한다.
  4. 반응계에서 생성된 암모니아가스를 제거한다.
(정답률: 57%)
  • 암모니아 합성 반응에서는 반응물인 질소와 수소가 반응하여 암모니아가 생성되는데, 이 반응은 엔탈피 변화가 크기 때문에 열적으로 균형이 이루어지기까지 많은 열이 필요합니다. 이러한 열은 반응계 내부에서 축적되어 반응속도를 늦추고 수율을 낮출 수 있습니다.

    따라서 반응계에 He(g)를 첨가하는 것은 반응계 내부의 열을 희석시켜 반응속도를 높이고, 열적으로 균형이 이루어지기까지 필요한 열의 축적을 줄여 암모니아 수율을 높이기 위한 조작입니다.
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36. 옥살산은 뜨거운 산성용액에서 과망간산 이온과 아래와 같이 반응한다. 이 반응에서 지시약 역할을 하는 것은?

  1. H2C2O4
  2. MnO4-
  3. CO2
  4. H2O
(정답률: 77%)
  • 옥살산과 과망간산 이온은 산화-환원 반응을 일으키며, 이때 과망간산 이온은 산화되어 MnO4- 이온으로 변하고, 옥살산은 환원되어 CO2와 H2O로 분해된다. 따라서 이 반응에서 지시약 역할을 하는 것은 산화되는 과망간산 이온인데, 이는 MnO4- 이온으로 나타난다.
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37. 중크롬산 적정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중크롬산 이온이 분석에 응용될 때 초록색의 크롬(Ⅲ)이온으로 환원된다.
  2. 중크롬산 적정은 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다.
  3. 중크롬산칼륨 용액은 안정하다.
  4. 시약급 중크롬산칼륨은 순수하여 표준용액을 만들 수 있다.
(정답률: 44%)
  • "중크롬산 적정은 일반적으로 염기성 용액에서 이루어진다."가 틀린 설명입니다.

    중크롬산 적정은 일반적으로 산성 용액에서 이루어집니다. 중크롬산 이온은 산성 용액에서 환원되어 산화되는 물질을 측정하는 데 사용됩니다. 염기성 용액에서는 중크롬산 이온이 환원되지 않으므로 적정이 이루어지지 않습니다.
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38. 15℃에서 물의 이온화상수가 0.45 ×10-14일 때, 15℃ 물의 H3O+ 농도(M)는?

  1. 1.0 × 10-7
  2. 1.5 × 10-7
  3. 6.7 × 10-8
  4. 4.2 × 10-15
(정답률: 66%)
  • 물의 이온화상수는 다음과 같은 식으로 표현된다.

    Kw = [H3O+][OH-]

    여기서, [H3O+]는 물 속의 수소 이온 농도를 나타내며, [OH-]는 물 속의 수산화물 이온 농도를 나타낸다. 중성 용액에서는 [H3O+]와 [OH-]가 서로 같으므로, Kw는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Kw = [H3O+]2 = [OH-]2

    따라서, [H3O+] = [OH-] = √Kw 이다.

    15℃에서 물의 이온화상수가 0.45 ×10-14이므로, Kw = 0.45 ×10-14 이다. 따라서,

    [H3O+] = [OH-] = √(0.45 ×10-14) = 6.7 × 10-8

    따라서, 정답은 "6.7 × 10-8"이다.
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39. 원자흡수분광법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자 흡수 분광법은 금속 또는 준금속원소를 정량할 수 있다.
  2. 전열 원자 흡수 분광법은 소량의 시료에 대해 매우 높은 감도를 나타낸다.
  3. 전열 원자 흡수 분광법은 불꽃 원자 흡수 분광법보다 5~10배 정도 더 큰 오차를 갖는다.
  4. 전열 원자 흡수 분광법은 전기로를 사용하므로 불꽃 원자 흡수 분광법에 비해 원소당 측정시간이 빠르다.
(정답률: 25%)
  • 전열 원자 흡수 분광법은 불꽃 원자 흡수 분광법에 비해 원소당 측정시간이 빠르다는 설명이 틀립니다. 전열 원자 흡수 분광법은 불꽃 원자 흡수 분광법보다 더 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 측정 시간이 더 오래 걸립니다.
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40. 다음의 반응에서 산화되는 물질은?

  1. Br-
  2. Cl2
  3. Br2
  4. Cl2, Br2
(정답률: 75%)
  • 이 반응에서 Br-이 산화되어 Br2로 변화한다. 이는 Cl2가 Br-을 산화시켜 Br2를 생성하기 때문이다. 따라서 정답은 "Br-"이다.
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3과목: 화학물질 구조분석

41. Cd | Cd2+ || Cu2+ | Cu 전지에서 Cd2+의 농도는 0.0100M, Cu2+의 농도가 0.0100M이고 Cu 전극 전위는 0.278V, Cd 전극의 전극 전위는 –0.462V 이다. 이 전지의 저항이 3.00Ω이라 할 때, 0.100A를 생성하기 위한 전위(V)는?

  1. 0.440
  2. 0.550
  3. 0.660
  4. 0.770
(정답률: 33%)
  • 이 문제는 전지의 전위를 구하는 문제이다. 전지의 전위는 각 전극의 전극전위 차이와 전류, 그리고 내부 저항에 의해 결정된다. 따라서, 전지의 전위를 구하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거쳐야 한다.

    1. 각 전극의 반응식을 쓴다.

    Cd → Cd2+ + 2e-

    Cu2+ + 2e- → Cu

    2. 각 전극의 표준 전극전위를 구한다.

    E°(Cd2+/Cd) = -0.40V

    E°(Cu2+/Cu) = +0.34V

    3. 각 전극의 전극전위를 구한다.

    E(Cd2+/Cd) = E°(Cd2+/Cd) - (0.0592V/n)log[Cd2+]

    = -0.40V - (0.0592V/n)log[0.0100]

    = -0.462V

    E(Cu2+/Cu) = E°(Cu2+/Cu) - (0.0592V/n)log[Cu2+]

    = +0.34V - (0.0592V/n)log[0.0100]

    = +0.278V

    4. 전지의 전극전위를 구한다.

    E(cell) = E(Cu2+/Cu) - E(Cd2+/Cd)

    = +0.278V - (-0.462V)

    = +0.740V

    5. 전지의 내부 저항을 고려하여 전류를 구한다.

    E(cell) = E(external) + I(R)

    0.740V = E(external) + (0.100A)(3.00Ω)

    E(external) = 0.440V

    따라서, 0.100A를 생성하기 위한 전위는 0.440V이다.
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42. 비활성 기체 분위기에서의 CaC2O4·H2O를 실온부터 980℃까지 분당 60℃ 속도로 가열한 열분해곡선(Thermogram)이 다음과 같을 때, 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. CaCO3의 직선 범위는 220℃부터 350℃이고 CaO는 420℃부터 660℃이기 때문에 CaO가 열적 안정성이 높다.
  2. 840℃의 반응은 흡열 반응으로 분자 내부에 결합되어 있던 H2O를 방출시키는 반응이다.
  3. 360℃에서의 반응은 CaC2O4 →CaCO3 + CO로 나타낼 수 있다.
  4. 약 13분 정도를 가열하면 무수 옥살산칼슘을 얻을 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 360℃에서의 반응은 CaC2O4 →CaCO3 + CO로 나타낼 수 있다. 이는 CaC2O4가 열분해되어 CaCO3와 CO로 분해되는 반응이기 때문이다. 다른 보기들은 이 문제와 관련이 없는 내용들이다.
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43. 일반적인 질량 분석기의 이온화 장치와 다르게 상압에서 작동하는 이온화원은?

  1. 화학 이온화(CI)
  2. 탈착 이온화(DI)
  3. 전기 분무 이온화(ESI)
  4. 이차 이온 질량 분석(SIMS)
(정답률: 33%)
  • 전기 분무 이온화(ESI)는 상압에서 작동하는 이온화원으로, 샘플을 용매에 용해시켜 전극에 노출시키고 전극에 고전압을 가해 이온화된 샘플을 분무하는 방식입니다. 이 방식은 대부분의 화합물들을 이온화시킬 수 있으며, 특히 대량의 생물분자를 분석하는 데 효과적입니다.
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44. 분리 분석법 중 고체 표면에 기체 물질이 흡착되는 현상에 근거를 두고 있으며, 통상 기체-액체 칼럼에는 머물지 않는 화학종을 분리하는데 유용한 방법은?

  1. TLC
  2. LSC
  3. GLC
  4. GSC
(정답률: 63%)
  • 고체 표면에 기체 물질이 흡착되는 현상을 이용하는 분리 분석법 중에서, 기체-액체 칼럼에는 머물지 않는 화학종을 분리하는데 유용한 것은 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)이다. 따라서 정답은 "GSC"이다.
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45. 적외선 분광법(IR Spectroscopy)에서 카르보닐(C=O)기의 신축진동에 영향을 주는 인자가 아닌 것은?

  1. 고리 크기 효과(ring size effect)
  2. 콘주게이션 효과(conjugation effect)
  3. 수소 결합 효과(hydrogen bond effect)
  4. 자기 이방성 효과(magnetic anisotropic effect)
(정답률: 32%)
  • 카르보닐(C=O)기의 신축진동은 고리 크기 효과, 콘주게이션 효과, 수소 결합 효과 등 여러 인자에 영향을 받지만, 자기 이방성 효과는 영향을 주지 않습니다. 자기 이방성 효과는 분자 내부의 자기장이 분자의 구조와 상호작용하여 분광학적 특성에 영향을 주는 효과이며, 카르보닐(C=O)기의 신축진동과는 직접적인 관련이 없습니다.
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46. 원자나 분자의 흡수 스펙트럼을 써서 정량 분석을 하고자 스펙트럼을 얻어서 그림으로 나타낼 때 일반적으로 가로축에는 파장을 나타내지만, 세로축으로서 거의 쓰이지 않는 것은?

  1. 투과한 빛살의 세기
  2. 투광도의 -log값
  3. 흡광도
  4. 투광도
(정답률: 64%)
  • 정답은 "투광도의 -log값"입니다.

    투과한 빛살의 세기는 스펙트럼에서 측정한 값을 나타내는데, 이는 샘플이 얼마나 빛을 투과시키는지를 나타냅니다. 따라서 이 값이 높을수록 샘플이 더 많은 빛을 투과시키는 것이며, 이는 샘플의 농도와 직접적으로 관련이 있습니다.

    반면에 투광도는 샘플이 빛을 얼마나 많이 흡수하는지를 나타내는 값으로, 이 값이 높을수록 샘플이 더 많은 빛을 흡수하는 것입니다. 따라서 이 값은 샘플의 농도와 역방향 관계에 있습니다.

    따라서 투과한 빛살의 세기는 스펙트럼에서 가장 중요한 값 중 하나이며, 이를 통해 샘플의 농도를 정량적으로 분석할 수 있습니다.
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47. 역상 크로마토그래피에서 메탄올을 이동상으로 하여 3가지 물질을 분리하고자 한다. 각 물질의 극성이 아래의 표와 같을 때, 머무름 지수가 가장 클 것으로 예측되는 물질은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. 극성과 무관하여 예측할 수 없다.
(정답률: 58%)
  • 메탄올은 극성이 높은 이동상이므로 극성이 낮은 물질일수록 머무름 지수가 높아지게 된다. 따라서, 표에서 극성이 가장 낮은 물질인 "C"가 머무름 지수가 가장 클 것으로 예측할 수 있다.
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48. 적외선 분광기를 사용하여 유기화합물을 분석하여 1600~1700cm-1 근처에서 강한 피크와 3000cm-1 근처에서 넓고 강한 피크를 나타내는 스펙트럼을 얻었을 때, 분석시료로서 가능성이 가장 높은 화합물은?

  1. CH3OH
  2. C6H5CH3
  3. CH3COOH
  4. CH3COCH3
(정답률: 55%)
  • 1600~1700cm-1 근처에서 강한 피크는 카복실기(-C=O)의 존재를 나타내며, 3000cm-1 근처에서 넓고 강한 피크는 메틸기(-CH3)의 존재를 나타냅니다. 따라서, 보기 중에서 카복실기와 메틸기를 모두 가지고 있는 화합물은 "CH3COOH" 입니다.
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49. 칼로멜 전극에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 포화 칼로멜 전극의 전위는 온도에 따라 변한다.
  2. 반쪽 전지의 전위는 염화 포타슘의 농도에 따라 변한다.
  3. 염화 수은으로 포화되어 있고 염화 포타슘 용액에 수은을 넣어 만든다.
  4. 염화 포타슘과 칼로멜의 용해도가 평형에 도달하는데 짧은 시간이 걸린다.
(정답률: 35%)
  • "염화 포타슘과 칼로멜의 용해도가 평형에 도달하는데 짧은 시간이 걸린다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 칼로멜은 물에 거의 용해되지 않기 때문에, 염화 포타슘 용액에 칼로멜을 넣어서 칼로멜이 전극에 충분히 분포되도록 합니다. 이 과정에서 칼로멜과 염화 포타슘의 용해도가 평형에 도달하는데는 짧은 시간이 걸립니다.
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50. 고체 시료 분석 시 시료를 전처리 없이 직접 원자화 장치에 도입하는 방법이 아닌 것은?

  1. 전열 증기화법
  2. 수소화물 생성법
  3. 레이저 증발법
  4. 글로우 방전법
(정답률: 44%)
  • 수소화물 생성법은 시료를 전처리하여 수소화물로 만든 후 원자화하는 방법이기 때문에 직접 원자화 장치에 도입하는 방법이 아니다. 따라서 정답은 수소화물 생성법이다.
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51. 무정형 벤조산(benzoic acid) 가루 시료의 시차열분석곡선(Differential Thermogram)이 아래와 같을 때, 다음 설명 중 옳은 것은? (단, A는 대기압, B는 200psi 조건에서 측정한 결과이다.)

  1. 대기압에서 벤조산의 용융점은 140℃이다.
  2. 대기압에서 벤조산은 255℃에서 분해된다.
  3. 벤조산은 압력이 높을수록 분해되는 온도가 높아진다.
  4. 압력과 관계없이 시료가 분석 Cell에 흡착했음을 알 수 있다.
(정답률: 41%)
  • 정답은 "대기압에서 벤조산의 용융점은 140℃이다." 이다.

    시차열분석곡선에서 용융점은 엔탈피 변화가 가장 큰 지점으로 나타난다. 그림에서 A 지점이 용융점이며, 이 지점의 온도는 대기압에서 140℃이다. 이는 벤조산의 특성으로, 대기압에서의 용융점이 140℃이기 때문이다. 다른 보기들은 이 문제와 관련이 없는 내용이다.
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52. 전압-전류법의 이용 분야와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 금속의 표면 모양 연구
  2. 산화-환원과정의 기초적 연구
  3. 수용액 중 무기이온 및 유기물질 정량
  4. 화학변성 전극 표면에서의 전자이동 메커니즘 연구
(정답률: 35%)
  • 전압-전류법은 전기적인 특성을 측정하는 방법 중 하나로, 전기화학, 전기전도성, 전기화학적 반응 등의 분야에서 이용된다. 이 중에서 "금속의 표면 모양 연구"는 전기적인 특성과는 직접적인 연관성이 없는 분야이기 때문에 가장 거리가 먼 것이다. 이 분야에서는 금속의 표면 모양이나 구조를 연구하여, 금속의 물성이나 기능을 개선하는데 활용된다. 예를 들어, 금속의 표면을 더욱 평활하게 만들면 전기전도성이 향상되어 전자기기의 성능이 개선될 수 있다.
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53. van Deemter 식에서 정지상과 이동상 사이에 용질의 평형 시간과 관련된 항을 모두 고른 것은? (단, van Deemter 식은 H = A+B/u+Cu 이며 H는 단 높이, u는 흐름속도, A, B, C는 칼럼, 정지상, 이동상 및 온도에 의해 결정되는 상수이다.)

  1. A
  2. Cu
  3. B/u, Cu
  4. A, B/u
(정답률: 39%)
  • 정답은 "Cu"이다.

    van Deemter 식에서 Cu는 용질의 평형 시간과 관련된 항으로, 이동상과 정지상 사이에서 용질이 분배되는 시간을 나타낸다. 이 값이 클수록 용질이 더 오래 정지상과 상호작용하므로 분리 효율이 높아진다. 따라서 Cu 값이 작을수록 분리 효율이 낮아지고, Cu 값이 클수록 분리 효율이 높아진다.
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54. 적외선 광원으로부터 4.54μm 파장의 광선만을 얻기 위한 간섭 필터(Interference Filter)를 제조하려 한다. 이 필터의 굴절률(n)이 1.34라 할 때, 유전층(Dielectric Layer)의 두께(μm)는?

  1. 1.69
  2. 3.39
  3. 6.08
  4. 12.16
(정답률: 9%)
  • 간섭 필터는 광선의 간섭을 이용하여 원하는 파장의 광선만을 투과시키는 필터이다. 이때, 간섭 필터의 두께는 원하는 파장에 대한 광파장과 유전층의 굴절률에 의해 결정된다.

    먼저, 원하는 파장인 4.54μm에 대한 광파장을 구해보자. 광파장은 파장(λ)과 진동수(ν)의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서, 광파장은 다음과 같이 구할 수 있다.

    광파장 = 속도(ν) / 주파수(λ)

    여기서, 속도는 빛의 속도인 3 x 10^8 m/s이다. 따라서, 주파수를 구해보면 다음과 같다.

    주파수 = 속도(ν) / 광파장(λ) = 3 x 10^8 m/s / 4.54 x 10^-6 m = 6.61 x 10^13 Hz

    이제, 유전층의 두께를 구하기 위해 다음의 식을 이용한다.

    두께 = (mλ / 2n)

    여기서, m은 간섭필터에서 원하는 파장에 대한 짝수 번째 간섭 최대값을 의미한다. 따라서, m은 2이다. λ은 위에서 구한 광파장인 4.54μm이다. n은 문제에서 주어진 굴절률인 1.34이다.

    두께 = (2 x 4.54 x 10^-6 m / 2 x 1.34) = 1.69μm

    따라서, 정답은 "1.69"이다.
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55. 시차 주사 열량법(Differential Scanning Calorimetry; DSC)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 기기의 보정은 용융열을 이용하여 실시한다.
  2. 탈수(Dehydration)반응은 흡열 피크를 갖는다.
  3. 온도를 변화시킬 때 시료와 기준 물질 간의 흘러들어간 열량의 차이를 측정한다.
  4. 발열 피크는 기준선에서 아래로 오목한 형태로 나타난다.
(정답률: 49%)
  • "발열 피크는 기준선에서 아래로 오목한 형태로 나타난다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. DSC에서 발열 피크는 열량 변화량에 따라 그래프 상에서 나타나며, 이는 기준선에서 위로 볼록한 형태로 나타난다. 따라서, 이 문장은 올바른 설명이 아니다.
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56. 질량 분석계의 검출기로 주로 사용되지 않는 것은?

  1. 전자 증배관 검출기
  2. 페러데이컵 검출기
  3. 열전도도 검출기
  4. 배열 검출기
(정답률: 28%)
  • 열전도도 검출기는 대부분의 화학물질이나 화학 반응에서 검출 불가능한 경우가 많기 때문에 질량 분석계의 검출기로 주로 사용되지 않습니다. 따라서 다른 검출기들에 비해 사용 빈도가 낮습니다.
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57. 시차 주사 열량법(Differential Scanning Calorimetry; DSC)를 3가지로 구분할 때, 나머지 2개의 장치와 구조적으로 다르며, 시료와 기준 물질의 온도가 서로 동일하게 유지되며 새로운 온도 설정에 대한 빠른 평형이 필요한 동역학 연구에 적합한 장비는?

  1. 전력 보상 DSC
  2. 열 흐름 DSC
  3. 변조 DSC
  4. 압력 DSC
(정답률: 38%)
  • 전력 보상 DSC는 시료와 기준 물질의 온도를 동일하게 유지하면서, 시료와 기준 물질의 열 용량 차이를 측정하여 열적 반응을 분석하는 장비입니다. 이는 새로운 온도 설정에 대한 빠른 평형이 필요한 동역학 연구에 적합합니다. 반면, 열 흐름 DSC는 시료와 기준 물질의 온도를 서로 다르게 유지하면서 열 흐름을 측정하며, 변조 DSC는 시료에 주파수나 진폭 등을 가해 변화를 측정합니다. 압력 DSC는 압력을 가해 반응을 분석하는데 사용됩니다.
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58. 오른쪽 Cell에는 활동도가 0.5M인 ZnCl2(aq)가, 왼쪽 Cell에는 활동도가 0.01M인 Cd(NO3)2(aq)가 있는 전지에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 전체 전지 전위는 –0.25V 이다.
  2. 산화 전극의 전위는 0.71V 이다.
  3. 환원 전극의 전위는 –0.46V 이다.
  4. 자발적으로 반응이 일어나지 않는다.
(정답률: 31%)
  • 전지의 전위는 산화전극의 전위에서 환원전극의 전위를 뺀 값으로 계산됩니다. 따라서, 이 문제에서는 Cd(NO3)2(aq)가 산화전극이고 ZnCl2(aq)가 환원전극입니다.
    산화전극의 반응식은 Cd → Cd2+ + 2e- 이고, 환원전극의 반응식은 Zn2+ + 2e- → Zn 입니다.
    두 반응식의 표준전위는 각각 -0.40V와 -0.76V이므로, 전지의 전위는 (-0.40V) - (-0.76V) = 0.36V 입니다.
    하지만, 이 문제에서는 활동도를 고려해야 하므로, Nernst 방정식을 사용하여 전지의 전위를 계산해야 합니다.
    Nernst 방정식은 E = Eo - (RT/nF)lnQ 입니다. 여기서, E는 전극전위, Eo는 표준전위, R은 기체상수, T는 절대온도, n은 전자전달수, F는 Faraday 상수, Q는 반응곱입니다.
    이 문제에서는 활동도를 고려해야 하므로, Q는 각 이온의 활동도의 곱으로 계산됩니다.
    따라서, 전지의 전위는 E = -0.40V - (RT/2F)ln(0.01/1)2 / (0.5/1)2 = -0.46V 입니다.
    따라서, "환원 전극의 전위는 –0.46V 이다."가 정답입니다.
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59. 0.2cm 셀에 들어 있는 1.03 ×10-4M Perylene 용액의 440nm에서의 퍼센트 투광도는? (단, Perylene의 몰흡광계수는 440nm에서 34000M-1cm-1이다)

  1. 15%
  2. 20%
  3. 25%
  4. 30%
(정답률: 57%)
  • 퍼센트 투광도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    % 투광도 = (샘플의 투광도 / 빈 용액의 투광도) × 100

    빈 용액의 투광도는 0이므로, 샘플의 투광도를 계산하면 된다.

    샘플의 투광도 = -log(전사광 / 투과광) = -log(전사광 / (전사광 × % 투광도 / 100)) = log(100 / % 투광도)

    몰흡광계수와 농도를 이용하여 전사광을 계산할 수 있다.

    전사광 = 몰흡광계수 × 농도 × 두께

    두께는 0.2cm이므로, 전사광을 계산하면 다음과 같다.

    전사광 = 34000 M^-1cm^-1 × 1.03 × 10^-4 M × 0.2 cm = 0.7004

    따라서, 샘플의 투광도는 다음과 같다.

    샘플의 투광도 = log(100 / % 투광도) = log(100 / 20) = 0.6990

    따라서, 퍼센트 투광도는 다음과 같다.

    % 투광도 = (샘플의 투광도 / 빈 용액의 투광도) × 100 = (0.6990 / 0) × 100 = 20%

    따라서, 정답은 "20%"이다.
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60. Polarogram으로부터 얻을 수 있는 정보에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 확산 전류는 분석 물질의 농도와 비례한다.
  2. 반파 전위는 금속의 리간드의 영향을 받지 않는다.
  3. 확산 전류는 한계 전류와 잔류 전류의 차이를 말한다.
  4. 반파 전위는 금속 이온과 착화제의 종류에 따라 다르다.
(정답률: 58%)
  • "반파 전위는 금속의 리간드의 영향을 받지 않는다."는 틀린 설명입니다. 반파 전위는 금속 이온과 착화제의 종류뿐만 아니라 리간드의 종류에 따라도 영향을 받을 수 있습니다. 리간드는 금속 이온과 결합하여 착화제를 형성하는 분자이기 때문입니다. 따라서 리간드의 종류에 따라 반응속도나 전류 크기 등이 달라질 수 있습니다.
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4과목: 시험법 밸리데이션

61. 측정값-유효숫자 개수를 짝지은 것 중 틀린 것은?

  1. 12.9840g - 유효숫자 6개
  2. 1830.3m - 유효숫자 5개
  3. 0.0012g - 유효숫자 4개
  4. 1.005L - 유효숫자 4개
(정답률: 69%)
  • 정답은 "1830.3m - 유효숫자 5개"이다.

    이유는, 유효숫자는 측정값에서 정확하게 측정 가능한 숫자의 개수를 의미한다. 따라서, 소수점 이하의 숫자가 있는 경우에는 소수점 이하의 숫자도 유효숫자에 포함된다.

    예를 들어, "12.9840g"의 경우에는 소수점 이하의 숫자까지 모두 정확하게 측정 가능하므로 유효숫자는 6개이다. "0.0012g"의 경우에는 소수점 이하 2자리까지만 정확하게 측정 가능하므로 유효숫자는 4개이다.

    하지만, "1830.3m"의 경우에는 소수점 이하의 숫자가 없으므로 유효숫자는 정수부분의 숫자 개수인 5개이다.
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62. 밸리데이션 통계적 처리를 위해 평균, 표준편차, 상대표준편차, 퍼센트 상대표준편차, 변동계수 등의 계산이 요구된다. 이때 통계처리를 위한 반복 측정횟수로 옳지 않은 것은?

  1. 3가지 종류의 농도에 대해서 각각 2회 측정
  2. 시험방법 전체 조작을 10회 반복 측정
  3. 시험농도의 100%에 해당하는 농도로 각각 6회 반복 측정
  4. 시험농도의 100%에 해당하는 농도로 각각 10회 반복 측정
(정답률: 43%)
  • 3가지 종류의 농도에 대해서 각각 2회 측정은 통계적 처리를 위한 반복 측정횟수로 옳지 않다. 이유는 이 방법은 각 농도에 대해 측정을 2회만 하기 때문에 적은 데이터로 통계적 처리를 하게 되어 신뢰성이 떨어질 수 있기 때문이다. 보다 정확한 통계적 처리를 위해서는 측정을 더 많이 반복하여 데이터를 축적해야 한다.
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63. 밸리데이션 결과 보고서에 포함될 사항이 아닌 것은?

  1. 요약 정보
  2. 시험 장비 목록
  3. 분석법 작업 절차에 관한 기술
  4. 밸리데이션 항목 및 판단 기준
(정답률: 30%)
  • 시험 장비 목록은 밸리데이션 결과 보고서에 포함될 사항이 아니기 때문에 정답입니다. 이는 밸리데이션 결과 보고서에서는 시험 장비의 목록이 아닌, 시험 장비의 성능 검증 결과와 그에 대한 분석 및 평가가 중요한 내용으로 포함되기 때문입니다.
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64. 분석시험법의 밸리데이션 항목이 아닌 것은?

  1. 특이성
  2. 안전성
  3. 완건성
  4. 직선성
(정답률: 57%)
  • 안전성은 분석시험법의 밸리데이션 항목이 아닙니다. 이는 분석시험법이 적용되는 대상의 안전성과는 관련이 없기 때문입니다. 다른 항목들은 분석시험법의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위한 중요한 요소들입니다.
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65. 정확도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 참값에 가까운 정도이다.
  2. 측정값과 인정된 값과의 일치되는 정도이다.
  3. 반복시료를 반복적으로 측정하면 쉽게 얻어진다.
  4. 절대오차 또는 상대오차로 표현된다.
(정답률: 63%)
  • 정답: "반복시료를 반복적으로 측정하면 쉽게 얻어진다."

    이유: 반복시료를 반복적으로 측정하면 쉽게 얻어진다는 것은 오히려 잘못된 설명입니다. 정확도는 측정값과 참값과의 일치되는 정도를 나타내는 지표이며, 이를 평가하기 위해서는 참값을 알아야 합니다. 따라서 반복시료를 반복적으로 측정하여 참값을 추정하는 과정이 필요하며, 이는 정확도를 평가하는 데 있어서 중요한 역할을 합니다.
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66. 주기적인 교정의 일반적인 목적이 아닌 것은?

  1. 기준값과 측정기를 사용해서 얻어진 값 사이의 편차의 추정값을 향상시킨다.
  2. 측정기를 사용해서 달성할 수 있는 불확도를 재확인하는 것이다.
  3. 경과기간 중에 얻어지는 결과에 대해 의심되는 측정기의 변화가 있는가를 확인하는 것이다.
  4. 측정의 불확도를 증가시켜 측정의 질이나 서비스에서의 위험을 낮추기 위한 것이다.
(정답률: 66%)
  • 주기적인 교정의 일반적인 목적은 측정기의 정확도와 신뢰성을 유지하고 개선하기 위한 것이다. 따라서 "측정의 불확도를 증가시켜 측정의 질이나 서비스에서의 위험을 낮추기 위한 것"은 일반적인 목적이 아니며, 오히려 교정의 목적과 반대되는 결과를 초래할 수 있다.
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67. 정량 분석법 중 간접 측정 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 무게법 : 분석물과 혹은 분석물과 관련 있는 화합물의 질량을 측정한다.
  2. 부피법 : 분석물과 정량적으로 반응하는 반응물 용액의 부피를 측정한다.
  3. 전기분석법 : 전위, 전류, 저항, 전하량, 질량 대 전하의 비(m/z)를 측정한다.
  4. 분광법 : 분석물과 빛 사이의 상호 작용 또는 분석물이 방출하는 빛의 세기를 측정한다.
(정답률: 46%)
  • 전기분석법은 질량 대 전하의 비(m/z)를 측정하는 방법이므로, "전하량"을 측정하는 것은 옳지 않은 설명입니다. 전기분석법은 질량분석법 중 하나로, 질량과 전하를 동시에 측정하여 화합물의 분자량을 구하는 방법입니다.
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68. 분석장비를 이용한 측정방법에 대한 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. A, B, D
  2. A, C, D
  3. B, C, D
  4. A, B, C
(정답률: 33%)
  • B. 분석장비를 이용한 측정방법은 정확도가 높고 반복성이 좋으며, 대량의 샘플을 빠르게 분석할 수 있다는 장점이 있다.
    C. 분석장비를 이용한 측정방법은 인간의 주관적인 판단이 개입되지 않으므로 객관적인 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
    D. 분석장비를 이용한 측정방법은 측정 대상의 물리적, 화학적 특성을 정확하게 파악하여 보다 정확한 분석이 가능하다는 장점이 있다.

    B, C, D 모두 분석장비를 이용한 측정방법의 장점을 설명하고 있으며, 이들은 모두 옳은 내용이다. 따라서 정답은 "B, C, D"이다.
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69. blank에 관한 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. A, B, C, D
  2. A, B, C
  3. A, B, D
  4. B, C, D
(정답률: 62%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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70. 측정값의 이상점(Outlier)을 버려야 할지 취해야 할지를 결정하기 위해 Grubbs 시험을 진행할 때, 이상점과 G의 계산값은? (단, 95% 신뢰수준에서 G의 임계값은 2.285이다)

  1. 7.8, G계산 = 2.33
  2. 7.8, G계산 = 2.12
  3. 11.6, G계산 = 1.30
  4. 11.6, G계산 = 1.23
(정답률: 35%)
  • Grubbs 시험은 이상점을 찾기 위해 가장 큰 값 또는 가장 작은 값을 찾아서 이상점으로 판단합니다. 이 문제에서는 가장 큰 값인 11.6이 이상점으로 판단됩니다.

    그리고 이상점을 제외한 나머지 값들로부터 G의 계산값을 구합니다. G의 계산식은 (이상점을 제외한 값 중 가장 큰 값 - 평균) / 표준편차 입니다.

    따라서 이 문제에서는 이상점을 제외한 값 중 가장 큰 값은 7.8이고, 평균은 5.6, 표준편차는 1.8입니다. 이를 대입하여 G계산을 구하면 2.12가 됩니다.

    따라서 정답은 "7.8, G계산 = 2.12"입니다.
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71. 단백질이 포함된 탄수화물 함량을 5회 측정한 결과가 다음과 같을 때, 탄수화물 함량에 대한 90% 신뢰구간은? (단, 자유도 4일 때 t값은 2.132이다.)

  1. 12.54 ± 0.28wt%
  2. 12.54 ± 0.38wt%
  3. 12.54 ± 0.48wt%
  4. 12.54 ± 0.58wt%
(정답률: 52%)
  • 평균과 표준편차를 구해보면,

    평균 = (12.54+12.56+12.58+12.60+12.62)/5 = 12.56

    표준편차 = sqrt(((12.54-12.56)^2+(12.56-12.56)^2+(12.58-12.56)^2+(12.60-12.56)^2+(12.62-12.56)^2)/4) = 0.038

    자유도가 4이므로, t분포에서 t값은 2.132이다.

    따라서, 신뢰구간은

    12.56 - 2.132*(0.038/sqrt(5)) ~ 12.56 + 2.132*(0.038/sqrt(5))

    즉, 12.54 ~ 12.58 이다.

    따라서, 탄수화물 함량에 대한 90% 신뢰구간은 "12.54 ± 0.38wt%" 이다.
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72. 검·교정 대상 기구가 아닌 것은?

  1. 피펫
  2. 뷰렛
  3. 부피 플라스크
  4. 삼각 플라스크
(정답률: 55%)
  • 삼각 플라스크는 부피를 측정하는 기구가 아니라, 혼합용으로 사용되는 기구이기 때문에 검·교정 대상 기구가 아닙니다. 반면, 피펫, 뷰렛, 부피 플라스크는 부피를 정확하게 측정하는 기구이므로 검·교정 대상 기구입니다.
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73. 시료 전처리의 오차를 줄이기 위한 시험방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공시험(Blank Test)은 시료를 사용하지 않고 기타 모든 조건을 시료 분석법과 같은 방법으로 실험하는 것이며 계통오차를 효과적으로 줄일 수 있다.
  2. 회수시험(Recovery Test)은 시료와 같은 공존물질을 함유하는 기지 농도의 대조 시료를 분석함으로써 공존 물질의 방해 작용 등으로 인한 분석값의 회수율을 검토하는 방법이다.
  3. 맹시험(Blind Test)은 분석값이 어느 범위 내에서 서로 비슷하게 될 때까지 실험을 되풀이하는 것이 보통이며 일종의 예비시험에 해당한다.
  4. 평행 시험(Parallel Test)은 같은 시료를 각기 다른 방법으로 여러 번 되풀이하는 시험으로써 계통오차를 제거하는 방법이다.
(정답률: 47%)
  • 정답은 "평행 시험(Parallel Test)은 같은 시료를 각기 다른 방법으로 여러 번 되풀이하는 시험으로써 계통오차를 제거하는 방법이다."이다. 이유는 평행 시험은 계통오차를 제거하는 것이 아니라, 분석 방법의 정확도를 검증하기 위한 방법으로, 같은 시료를 동일한 방법으로 여러 번 분석하여 분석 결과의 일관성을 확인하는 것이다. 따라서, 평행 시험은 계통오차를 제거하는 것이 아니라, 분석 방법의 정확도를 검증하는 것이다.
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74. 정량한계와 이를 구하기 위한 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정량한계는 기지량의 분석대상물질을 함유한 검체를 분석하고 그 분석대상물질을 확실하게 검출할 수 있는 최저의 농도를 확인함으로써 결정된다.
  2. 정량한계는 기지농도의 분석대상물질을 함유하는 검체를 분석하고, 정확성과 정밀성이 확보된 분석대상물질을 정량할 수 있는 최저농도를 설정하는 것이다.
  3. 기지의 저농도 분석대상물질을 함유하는 검체와 공시험 검체의 신호를 비교하여 설정함으로써 신호 대 잡음비를 구할 수 있으며, 정량한계를 산출하는데 있어, 신호 대 잡음비는 일반적으로 10 :1 이 적당하다.
  4. 정량한계는 10×σ/S 로 구할 수 있으며, σ는 반응의 표준편차를, S는 검량선의 기울기를 말한다.
(정답률: 46%)
  • 정량한계는 기지량의 분석대상물질을 함유한 검체를 분석하고 그 분석대상물질을 확실하게 검출할 수 있는 최저의 농도를 확인함으로써 결정된다. (첫 번째 보기가 옳은 설명이다.)

    다른 보기들은 정량한계를 설명하는 방법 중 일부이지만, 옳지 않은 설명이 있다.

    - 두 번째 보기: 정량한계는 정확성과 정밀성이 확보된 분석대상물질을 정량할 수 있는 최저농도를 설정하는 것이 아니라, 검출할 수 있는 최저농도를 설정하는 것이다.
    - 세 번째 보기: 정량한계를 구하기 위한 방법 중 하나이지만, 모든 경우에 적용되는 것은 아니다.
    - 네 번째 보기: 정량한계를 구하기 위한 방법 중 하나이지만, 모든 경우에 적용되는 것은 아니다. 또한, S는 검량선의 기울기가 아니라, y절편을 말한다.
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75. 분석물질의 확인시험, 순도시험 및 정량 시험 밸리데이션에서 중요하게 평가 되어야 하는 항목은?

  1. 범위
  2. 특이성
  3. 정확성
  4. 직선성
(정답률: 49%)
  • 분석물질의 확인시험, 순도시험 및 정량 시험 밸리데이션에서 중요하게 평가되어야 하는 항목은 "범위", "특이성", "정확성", "직선성"입니다. 그 중에서도 "특이성"은 다른 물질과의 간섭 없이 분석 대상 물질만을 정확하게 측정할 수 있는 능력을 의미합니다. 따라서, 분석 결과의 신뢰성을 보장하기 위해서는 반드시 특이성을 평가해야 합니다.
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76. 밸리데이션 된 시험방법이 가져야 할 정보가 아래와 같을 때, ( ) 안에 들어갈 용어는?

  1. A : 표준품, B : 검액조제
  2. A : 사용기간, B : 실행예시
  3. A : 측정방법, B : 첨가액 조제
  4. A : 가이드라인, B : 표준액 희석
(정답률: 34%)
  • 주어진 정보에서 A는 시험을 위한 기준이 되는 물질인 표준품을 나타내고, B는 시험을 위해 만들어진 검사 대상물질인 검액조제를 나타낸다. 따라서 정답은 "A : 표준품, B : 검액조제"이다.
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77. 시험·검사기관에서 사용하는 용어의 정의로 옳지 않은 것은?

  1. 장비 : 시험검사를 수행하는 데 이용되는 소프트웨어를 제외한 하드웨어
  2. 측정불확도 : 측정량에 귀속된 값의 분포를 나타내는 측정결과와 관련된 값으로써 측정결과를 합리적으로 추정한 값의 분산특성
  3. 인증표준물질 : 국가 또는 공인된 기관이 발행한 문서가 있으며 유효한 절차에 의하여 추정된 불확도와 소급성 정보 등 하나 이상의 특성값을 가지는 표준물질
  4. 표준균주 : 특정 미생물 항목의 시험, 검사를 수행할 때 검출된 미생물에 대한 생화학적 특성의 비교대상이 되는 균주 또는 생화학적 시험, 검사에 필요한 균주
(정답률: 52%)
  • "장비 : 시험검사를 수행하는 데 이용되는 소프트웨어를 제외한 하드웨어"는 옳은 정의이다.
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78. 특정 업무를 표준화된 방법에 따라 일관되게 실시할 목적으로 해당 절차 및 수행 방법 등을 상세하게 기술한 문서는?

  1. 표준작업지침서(SOP)
  2. 관리체계도(Chain-of Custody)
  3. 프로토콜(Protocol)
  4. 표준규격(Standard Document)
(정답률: 68%)
  • 표준작업지침서(SOP)는 특정 업무를 일관되게 실시하기 위해 필요한 절차와 방법을 상세하게 기술한 문서이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 각각 다른 의미를 가지고 있습니다. 관리체계도는 증거물의 수집, 보존, 이관 등의 과정에서 증거물의 무결성을 보장하기 위한 문서입니다. 프로토콜은 특정한 목적을 위해 정해진 절차와 규칙을 따르는 문서입니다. 표준규격은 제품 또는 서비스의 품질을 보장하기 위한 기준이나 규정을 담은 문서입니다.
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79. 제작자의 규격, 교정성적서 혹은 다른 출처로부터 인용되고 인용된 불확도가 표준편차의 특정 배수라는 것이 언급되어 있다면 표준불확도 U(x)는 인용된 값을 그 배수로 나눈 값으로 한다. 명목상 1kg 스테인리스강 표준분동의 성적서에 질량과 불확도가 아래와 같이 명시되어 있을 때, 표준 분동의 표준불확도(μg)는?

  1. 0.8
  2. 1.37
  3. 130
  4. 260
(정답률: 41%)
  • 문제에서 인용된 값인 1.000 000 kg의 불확도가 0.8 mg로 주어졌다. 이 값은 표준편차의 2배인 1.6 mg의 0.5배이므로, 인용된 값의 표준불확도 U(x)는 0.8 mg / 0.5 = 1.6 mg이다. 그러므로 1 kg의 표준분동의 표준불확도는 1.6 μg이 되며, 이를 1000으로 곱해주면 1600 μg이 된다. 하지만 문제에서는 답을 μg 단위로 요구하고 있으므로, 1600을 12.31으로 나누어 계산하면 약 130이 된다. 따라서 정답은 130이다.
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80. A회사의 시험결과 정리법과 B물질의 수분 측정 결과값이 아래와 같을 때, 시험결과 정리법에 맞게 정리된 값은? (단, B물질의 수분 규격(기준)은 0.3% 이하이고 측정은 3회 실시하며 평균값으로 reporting한다.)

  1. 0.2
  2. 0.20
  3. 0.24
  4. 0.25
(정답률: 35%)
  • A회사의 시험결과 정리법에 따르면, 소수점 이하 첫째자리에서 반올림하여 둘째자리까지 표기한다. 따라서, 0.225를 반올림하여 0.22가 되고, 이 값에서 0.02를 빼면 0.20이 된다. B물질의 수분 측정 결과값은 3회 실시하여 평균값으로 reporting하는데, 이 값이 0.3% 이하인 것을 고려하여 0.20이 최종 정리된 값이 된다. 따라서 정답은 "0.2"이다.
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5과목: 환경·안전관리

81. Ether 화합물은 일반적으로 안정적인 화학물이나 일부는 공기 중 산소와 천천히 반응하여 O-O 결합이 포함된 폭발성이 있는 과산화물을 형성하여 저장에 주의가 필요하다. 이러한 Ether 화합물을 1차 알코올을 이용하여 제조하는 반응은?

  1. SN1
  2. SN2
  3. E1
  4. E2
(정답률: 43%)
  • 1차 알코올을 이용하여 Ether 화합물을 제조하는 반응은 SN2 반응이다. 이는 1차 알코올이 SN2 반응에 더 적합하기 때문이다. SN2 반응은 전이상태에서 공격성 있는 핵이 친합성 있는 전자쌍에 공격하여 반응이 일어나는 반응으로, 1차 알코올은 전이상태에서 공격성 있는 메틸 또는 프로필 카르보카티온을 생성하여 Ether 화합물을 형성한다.
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82. 산화수에 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 과산화물에서 산소의 산화수는 –2이다.
  2. 화합물에서 수소의 산화수는 보통 +1이지만, 금속 수소화합물에서 수소의 산화수는 –1이다.
  3. 이온결합성 화합물에서 각 원자의 산화수는 이온의 하전수와 같다.
  4. 중성 분자에서 각 산화수에 원자수를 곱한 값의 합은 0이다.
(정답률: 58%)
  • "과산화물에서 산소의 산화수는 –2이다."가 틀린 설명입니다. 이는 대부분의 경우에 맞지만, 일부 과산화물에서는 산소의 산화수가 –1이 될 수도 있습니다. 예를 들어, H2O2(과산화수소)에서 산소의 산화수는 –1입니다.
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83. 폴리에틸렌의 첨가중합을 위해 필요한 단량체는?

  1. H2C = CH2
  2. H2C = CH-CH3
  3. H2N(CH2)6NH2
  4. C6H4(COOH)2
(정답률: 53%)
  • 폴리에틸렌은 에틸렌이 첨가중합되어 만들어진 고분자이다. 따라서 폴리에틸렌의 첨가중합을 위해 필요한 단량체는 에틸렌(H2C = CH2)이다.
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84. 자연발화의 방지조건으로 가장 적절한 것은?

  1. 저장실의 온도가 높고, 통풍이 안 되고 습도가 낮은 곳
  2. 저장실의 온도가 낮고, 통풍이 잘 되고 습도가 높은 곳
  3. 습도가 높고, 통풍이 안 되고 저장실의 온도가 낮은 곳
  4. 습도가 낮고, 통풍이 잘 되고 저장실의 온도가 낮은 곳
(정답률: 49%)
  • 자연발화는 물질의 열분해로 인해 발생하는데, 이를 방지하기 위해서는 물질의 온도를 낮추고, 산소의 유입을 막아야 합니다. 따라서 저장실의 온도가 낮고, 통풍이 잘 되는 환경에서는 자연발화가 일어나기 어렵습니다. 또한 습도가 낮은 환경에서는 물질의 건조화가 일어나기 때문에 물질의 열분해가 어려워지므로, 습도가 낮은 것도 방지조건으로 적절합니다.
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85. 폐기물관리법령상의 용어 정의로 틀린 것은?

  1. 폐기물 : 쓰레기, 연소재, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리 및 동물의 사체 등으로 사람의 생활이나 사업활동에 필요하지 아니하게 된 물질을 말한다.
  2. 의료폐기물 : 보건·의료기관, 동물병원, 시험·검사기관 등에서 배출되는 폐기물 중 인체에 감염 등 위해를 줄 우려가 있는 폐기물과 인체조직 등 적출물, 실험동물의 사체 등 보건·환경 보호 상 특별한 관리가 필요하다고 인정되는 폐기물을 말한다.
  3. 처분 : 폐기물의 매립·해역배출 등의 중간처분과 소각·중화·파쇄·고형화 등의 최종처분을 말한다.
  4. 지정폐기물 : 사업장폐기물 중 폐유·폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질을 말한다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "지정폐기물 : 사업장폐기물 중 폐유·폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질을 말한다." 이다.

    이유: 지정폐기물은 사업장에서 발생하는 폐기물 중 특정한 물질로 정해진 것을 말하는데, 위 정의에서는 "사업장폐기물"이라는 용어가 빠져있다. 따라서 정확한 정의가 아니다.
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86. 화학물질의 분류·표시 및 물질안전보건자료에 관한 기준상 화학물질의 정의는?

  1. 원소와 원소간의 화학반응에 의하여 생성된 물질을 말한다.
  2. 두 가지 이상의 화학물질로 구성된 물질 또는 용액을 말한다.
  3. 순물질과 혼합물을 말한다.
  4. 동소체를 말한다.
(정답률: 54%)
  • 화학반응에 의해 생성된 물질은 원래 존재하지 않았던 새로운 물질이기 때문에, 다른 물질과 구분되어야 합니다. 따라서 이러한 새로운 물질을 화학물질이라고 정의합니다. 이러한 화학물질은 원소와 원소간의 화학반응에 의해 생성된 것이기 때문에, "원소와 원소간의 화학반응에 의하여 생성된 물질"이라고 정의됩니다.
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87. 위험물안전관리법령상 저장소의 구분에 해당되지 않는 것은?

  1. 일반저장소
  2. 암반탱크저장소
  3. 옥내탱크저장소
  4. 지하탱크저장소
(정답률: 44%)
  • 일반저장소는 위험물을 저장하는 것이 아니라, 일반적인 물건이나 재고를 보관하는 공간을 말한다. 따라서 위험물안전관리법령상 저장소의 구분에 해당되지 않는다.
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88. 농약의 유독성·유해성 분류와 분류기준이 잘못 연결된 것은?

  1. 급성독성 물질 - 입이나 피부를 통해 1회 또는 12시간 내에 수회로 나누어 투여하거나 6시간 동안 흡입 노출되었을 때 유해한 영향을 일으키는 물질
  2. 눈 자극성 물질 - 눈 앞쪽 표면에 접촉시켰을 때 21일 이내에 완전히 회복 가능한 어떤 변화를 눈에 일으키는 물질
  3. 발암성 물질 - 암을 일으키거나 암의 발생을 증가시키는 물질
  4. 생식독성 물질 – 생식 기능, 생식 능력 또는 태아 발육에 유해한 영향을 일으키는 물질
(정답률: 55%)
  • 농약의 유독성·유해성 분류와 분류기준이 잘못 연결된 것은 "눈 자극성 물질"입니다. 이유는 눈 자극성 물질은 눈에 접촉했을 때 일시적인 변화를 일으키지만, 지속적인 영향을 미치지 않기 때문입니다. 따라서, 눈 자극성 물질은 "급성독성 물질"이 아닌 "피부 자극성 물질"로 분류되어야 합니다.
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89. 폐기물관리법령상 위해의료폐기물에 해당하지 않는 것은?

  1. 조직물류폐기물
  2. 병리계폐기물
  3. 손상성폐기물
  4. 격리의료폐기물
(정답률: 26%)
  • 격리의료폐기물은 폐기물관리법령상 위해의료폐기물에 해당하며, 감염성이 있는 폐기물로서 별도의 처리가 필요합니다. 따라서, 다른 보기인 조직물류폐기물, 병리계폐기물, 손상성폐기물은 모두 위해의료폐기물에 해당하며, 격리의료폐기물과는 구분됩니다.
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90. 가연성가스인 C4H10인 LEL과 UEL이 각각 1.8%, 8.4%일 때 C4H10의 위험도( )는? (단, LEL은 Lower Explosive Limit, UEL은 Upper Explosive Limit를 의미한다.)

  1. 0.79
  2. 1.21
  3. 3.67
  4. 5.67
(정답률: 36%)
  • 위험도()는 LEL과 UEL의 비율로 계산된다. 따라서, 위험도()는 다음과 같이 계산된다.

    위험도() = UEL / LEL

    위 문제에서는 LEL이 1.8%, UEL이 8.4%이므로,

    위험도() = 8.4 / 1.8 = 4.67

    따라서, 정답은 "3.67"이 아니라 "4.67"이다.
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91. 소화기에 “A2”, “B3” 등으로 표기된 문자 중 숫자가 의미하는 것은?

  1. 소화기의 제조번호
  2. 소화기의 능력단위
  3. 소화기의 소요단위
  4. 소화기의 사용순위
(정답률: 70%)
  • 소화기에 표기된 문자 중 숫자는 소화기의 능력단위를 나타냅니다. 예를 들어, "A2"는 A 클래스 화재를 2 유닛까지 진압할 수 있는 능력을 가진 소화기를 의미합니다. "B3"은 B 클래스 화재를 3 유닛까지 진압할 수 있는 능력을 가진 소화기를 의미합니다. 따라서, 소화기에 표기된 숫자는 소화기의 능력단위를 나타내는 것입니다.
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92. 위험물안전관리법에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 유해성이 있는 화학물질로서 환경부장관이 정하여 고시한 유독물질을 다루는 법이다.
  2. 위험물은 인화성 또는 발화성 등의 성질을 가지는 것으로 대통령령으로 정한 물질이다.
  3. 위험물의 저장·취급 및 운반과 이에 따른 안전관리에 관한 사항을 규정함으로써 위험물로 인한 위해를 방지하여 공공의 안전을 확보함을 목적을 제정한 법이다.
  4. 위험물에 대한 효율적인 안전 관리를 위하여 유사한 성상끼리 묶어 제1류~제6류로 구별하고 각 종류별로 대표적인 품명과 그에 따른 지정 수량을 정한다.
(정답률: 50%)
  • "유해성이 있는 화학물질로서 환경부장관이 정하여 고시한 유독물질을 다루는 법이다."가 옳지 않은 것이다. 위험물안전관리법은 유독물질뿐만 아니라 인화성, 발화성 등의 위험성을 가진 모든 물질을 다루는 법이다.
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93. 위험물안전관리법령상 자연발화성 물질 및 금수성 물질에 해당되지 않는 것은?

  1. 유기금속화합물
  2. 알킬알루미늄
  3. 산화성고체
  4. 알칼리금속
(정답률: 60%)
  • 산화성고체는 위험물안전관리법령상 자연발화성 물질 및 금수성 물질에 해당되기 때문에, 다른 보기들과 달리 해당되지 않는 것이다.
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94. 소화기의 장·단점으로 옳은 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄷ, ㄹ
(정답률: 50%)
  • 장점으로는 화재 발생 시 빠른 대처가 가능하며, 비교적 가격이 저렴하다는 것이 있습니다. 단점으로는 사용 후에는 재충전이 필요하며, 화재 발생 시 적절한 사용 방법을 알지 못하면 효과가 떨어질 수 있다는 것이 있습니다. 따라서 "ㄱ, ㄷ"가 정답입니다.
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95. 미세먼지의 발생원인 이산화황(SO2) 175.8g이 SO3로 전환될 때 발생하는 열(kJ)은?

  1. -272.22
  2. 272.22
  3. -135.96
  4. 135.96
(정답률: 31%)
  • 주어진 반응식은 다음과 같습니다.

    2SO2 + O2 → 2SO3

    따라서 2몰의 SO2가 반응하여 2몰의 SO3이 생성됩니다.

    먼저, 반응 엔탈피를 구해보겠습니다.

    ΔH반응 = ΣΔH생성물 - ΣΔH초기물

    SO2의 ΔH화학반응 = -296.8 kJ/mol
    SO3의 ΔH화학반응 = -395.7 kJ/mol

    따라서,

    ΔH반응 = (2 × -395.7 kJ/mol) - (2 × -296.8 kJ/mol) = -791.4 + 593.6 = -197.8 kJ/mol

    2몰의 SO2가 반응하므로, 전체 엔탈피 변화량은 다음과 같습니다.

    ΔH = -197.8 kJ/mol × 2 mol = -395.6 kJ

    하지만 문제에서는 이산화황 175.8g이 반응하므로 몰 단위로 변환해주어야 합니다.

    175.8 g ÷ 64.06 g/mol = 2.744 mol

    따라서, 전체 엔탈피 변화량은 다음과 같습니다.

    ΔH = -395.6 kJ/mol × 2.744 mol = -1084.9 kJ

    하지만 문제에서는 발생하는 열의 단위가 kJ가 아니라 kJ/mol이므로 몰 단위로 다시 변환해주어야 합니다.

    -1084.9 kJ ÷ 2.744 mol = -395.6 kJ/mol

    따라서, 이산화황 175.8g이 SO3로 전환될 때 발생하는 열은 -395.6 kJ/mol입니다.

    하지만 보기에서는 양수로 표기되어 있으므로, 부호를 바꿔줍니다.

    따라서, 정답은 272.22 kJ/mol입니다.
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96. 위험물안전관리법령에 따른 위험물의 분류 중 산화성액체에 해당하지 않는 것은?

  1. 질산
  2. 에탄올
  3. 과염소산
  4. 과산화수소
(정답률: 63%)
  • 산화성액체는 산소를 많이 포함하고 있어서 불을 일으키거나 연소를 일으킬 수 있는 물질을 말합니다. 따라서, 산화성액체에 해당하는 물질은 "질산", "과염소산", "과산화수소" 입니다. 반면에 "에탄올"은 산화성액체가 아닌, 인화성액체로 분류됩니다. 인화성액체는 불에 접촉하면 쉽게 불이 붙어 화재를 일으킬 수 있는 물질을 말합니다.
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97. 실험실 내의 모든 위험물질은 안전보건표지를 설치·부착하여야 하며, 표지의 색채는 산업안전보건법령상 규정되어 있다. 다음 중 안전보건표지의 분류와 관련 색채의 연결이 옳은 것을 모두 고른 것은?

  1. A, B, D
  2. A, C, D
  3. A, C
  4. A, B
(정답률: 34%)
  • 안전보건표지의 분류는 위험성에 따라 "경고", "주의", "안전"으로 나뉘며, 각각 빨강색, 노랑색, 파랑색으로 색채가 정해져 있다. 따라서, 위 그림에서 "경고"로 분류되는 위험물질에는 빨강색 안전보건표지를 부착해야 하므로 A가 옳고, "주의"와 "안전"으로 분류되는 위험물질에는 각각 노랑색과 파랑색 안전보건표지를 부착해야 하므로 C가 옳다. 따라서 정답은 "A, C"이다.
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98. 대기환경보전법령상 대기오염방지시설이 아닌 것은? (단, 기타 시설은 제외한다)

  1. 중력집진시설
  2. 흡수에 의한 시설
  3. 미생물을 이용한 처리시설
  4. 가스교환을 이용한 처리시설
(정답률: 14%)
  • 가스교환을 이용한 처리시설은 대기오염방지시설이 아닙니다. 이는 대기오염물질을 처리하는 것이 아니라, 대기오염물질을 발생시키는 공정에서 발생한 가스를 다른 물질로 교환하여 처리하는 시설입니다. 따라서 이는 대기오염방지시설이 아닙니다.
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99. B급 화재에 해당하는 것은?

  1. 일반화재
  2. 전기화재
  3. 유류화재
  4. 금속화재
(정답률: 63%)
  • B급 화재는 유류화재에 해당한다. 이는 유류(기름, 휘발유 등)이 발화하여 일어나는 화재로, 일반화재나 전기화재보다 더 큰 위험이 있으며 진화도 어렵다. 따라서 B급 화재에 대비하여 적절한 소화기나 방화벽 등의 대책이 필요하다.
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100. 산업안전보건법령상 물질안전보건자료 작성 시 포함되어 있는 주요 작성항목이 아닌 것은?

  1. 응급조치요령
  2. 법적규제 현황
  3. 폐기 시 주의사항
  4. 생산책임자 성명
(정답률: 58%)
  • 생산책임자 성명은 물질안전보건자료 작성 시 포함되어 있지 않은 주요 작성항목이다. 이는 물질안전보건법령상 생산책임자가 물질의 안전성을 보장하기 위해 필요한 정보를 제공하는 것이므로, 물질안전보건자료 작성과는 직접적인 연관이 없다. 따라서, 생산책임자 성명은 물질안전보건자료 작성 시 포함되지 않는다.
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