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

9급 지방직 공무원 서울시 환경공학개론 2019-06-15 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 서울시 환경공학개론
(2019-06-15 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 온실가스로 분류되는 육불화황(SF6), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4)을 지구온난화지수(Global Warming Potential, GWP)가 큰 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. SF6 >CH4>CO2
  2. CO2 >CH4 >SF6
  3. SF6 >CO2>CH4
  4. CH4 >CO2 >SF6
(정답률: 83%)
  • 지구온난화지수(GWP)는 이산화탄소를 1로 기준 잡았을 때의 온난화 능력을 나타내며, 육불화황이 가장 높고 이산화탄소가 가장 낮습니다.
    $$ \text{SF}_{6} (23,900) > \text{CH}_{4} (21) > \text{CO}_{2} (1) $$
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2. 0.2N/m2의 음압을 음압 레벨로 나타내면 몇 dB인가? (단, P0(기준음압의 실효치)=2×10-55N/m2)

  1. 40
  2. 80
  3. 100
  4. 60
(정답률: 58%)
  • 음압 레벨은 기준 음압에 대한 측정 음압의 비를 로그 스케일로 나타낸 값입니다.
    ① $SPL = 20 \log \frac{P}{P_{0}}$ 음압 레벨
    ② $SPL = 20 \log \frac{0.2}{2 \times 10^{-5}}$
    ③ $SPL = 80$ dB
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3. 수용액에서 수소 이온과 음이온으로 거의 완전히 해리 되는 산은 강산(强酸)에 속한다. 표준상태에서 강산에 해당하지 않는 것은?

  1. HF
  2. HI
  3. HNO3
  4. HBr
(정답률: 64%)
  • 강산은 수용액에서 거의 완전히 해리되는 산을 말하며, $HI$, $HNO_{3}$, $HBr$ 등은 대표적인 강산입니다. 반면 $HF$는 전기음성도가 매우 커서 수소 이온을 완전히 내놓지 못하는 약산에 해당합니다.
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4. 수용액과 평형상태를 유지하고 있는 공기의 전압이 0.8atm일 때 수중의 산소 농도[mg/L]는? (단, 산소의 헨리상수는 40mg/L · atm로 한다.)

  1. 약 3.2
  2. 약 6.7
  3. 약 8.4
  4. 약 32
(정답률: 46%)
  • 헨리의 법칙을 이용하여 수중의 용존 산소 농도를 구합니다. 이때 공기 중 산소의 분율인 $0.209$를 곱해 산소의 분압을 먼저 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = H \times P \times X$$
    농도 = 헨리상수 $\times$ 전압 $\times$ 산소분율
    ② [숫자 대입]
    $$C = 40 \times 0.8 \times 0.209$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = 6.688$$
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5. 다음 표시된 압력 중 가장 낮은 것은?

  1. 1atm
  2. 8mH2O
  3. 700mmHg
  4. 100,000Pa
(정답률: 76%)
  • 각 압력 단위를 표준 단위인 $mH_{2}O$ 또는 $atm$으로 환산하여 비교하면 가장 낮은 값을 찾을 수 있습니다.
    $$1 atm = 10.332 mH_{2}O = 760 mmHg = 101,325 Pa$$
    환산 결과, $1 atm$, $700 mmHg$, $100,000 Pa$ 모두 $8 mH_{2}O$보다 큰 압력임을 알 수 있습니다.
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6. 대기오염 저감 장치인 습식 세정기에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 분무세정기, 사이클론, 스크러버는 습식제거장치에 포함된다.
  2. 가연성, 폭발성 먼지를 처리할 수 있다.
  3. 부식의 잠재성이 크고, 유출수의 수질오염 문제가 발생할 수 있다.
  4. 포집효율에 변화를 줄 수 있고, 가스흡수와 분진포집이 동시에 가능하다.
(정답률: 70%)
  • 습식 세정기는 액체를 이용하여 오염물질을 제거하는 장치입니다. 사이클론은 원심력을 이용해 입자를 분리하는 대표적인 건식 제거장치이므로 습식제거장치에 포함되지 않습니다.
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7. 동화작용과 이화작용에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 동화작용은 세포 내 미토콘드리아에서 일어난다.
  2. 이화작용은 흡열반응으로 ATP(Adenosine Triphosphate)에서 인산기 하나가 떨어질 때, 약 7.3kcal의 에너지를 흡수한다.
  3. 이화작용은 CO2를 흡수하고 O2를 방출한다.
  4. 호흡은 대표적인 이화작용으로 유기물과 산소를 필요로 한다.
(정답률: 64%)
  • 물질을 분해하여 에너지를 방출하는 이화작용의 대표적인 예가 호흡이며, 이 과정에서 유기물과 산소가 소모됩니다.

    오답 노트
    동화작용은 세포 내 미토콘드리아에서 일어난다: 미토콘드리아는 이화작용인 세포 호흡이 일어나는 장소입니다.
    이화작용은 흡열반응으로 ATP에서 인산기 하나가 떨어질 때, 약 7.3kcal의 에너지를 흡수한다: 이화작용은 에너지를 방출하는 발열반응입니다.
    이화작용은 $CO_{2}$를 흡수하고 $O_{2}$를 방출한다: 이화작용(호흡)은 산소를 흡수하고 이산화탄소를 방출합니다.
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8. 대기오염물질 확산에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 바다와 육지의 자외선 흡수차이에 의해서 낮에는 해풍이 불고 밤에는 육풍이 분다.
  2. 복사역전은 야간의 방사냉각에 의하여 지표면 부근의 공기가 냉각되어 생겨나는 역전층이다.
  3. 침강역전은 고기압에서 하강기류가 있는 곳에 발생할 수 있다.
  4. 지형역전은 산의 계곡이나 분지와 같이 오목한 지형에서 발생할 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 해륙풍은 자외선 흡수 차이가 아니라 바다와 육지의 비열 차이로 인해 발생합니다. 낮에는 비열이 작은 육지가 빨리 가열되어 해풍이 불고, 밤에는 육지가 빨리 식어 육풍이 붑니다.

    오답 노트
    복사역전: 야간 방사냉각으로 지표면 부근 공기가 냉각되어 발생
    침강역전: 고기압 하강기류의 단열압축 가열로 발생
    지형역전: 분지나 계곡 등 오목한 지형에서 발생
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9. 환경위해성평가의 오차발생요인과 한계점으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 유해작용에 대한 관찰 조건의 차이에 따른 어려움
  2. 실험모델의 부적절성
  3. 불확실성 인자들 측정의 어려움
  4. 너무 많은 유해물질에 관한 정보
(정답률: 85%)
  • 환경위해성평가의 오차는 주로 실험 모델의 한계, 측정의 불확실성, 관찰 조건의 차이 등 과학적·기술적 제약으로 인해 발생합니다. 유해물질에 관한 정보가 많다는 것은 오히려 평가의 정확도를 높이는 요인이 되므로 오차 발생 요인이나 한계점으로 볼 수 없습니다.
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10. 물 속 조류의 생장과 관련된 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 조류가 이산화탄소를 섭취함에 따라 물 속의 알칼리도가 중탄산으로부터 탄산으로, 그리고 탄산으로부터 수산화물로 변화하는데, 이때의 총알칼리도는 일정하게 된다.
  2. 조류는 세포를 만들기 위해 수중의 중탄산이온을 이용하는 종속영양생물이다.
  3. 조류가 번성하는 얕은 물에서는 물의 pH가 약산을 나타낸다.
  4. 야간에는 조류의 호흡작용으로 인해 산소가 생성되고 산화탄소가 소모되기에 pH가 높아지게 된다.
(정답률: 49%)
  • 조류가 광합성을 통해 이산화탄소를 소비하면 수중의 탄산 평형이 이동하여 알칼리도 성분이 변화하지만, 총알칼리도 값 자체는 일정하게 유지됩니다.

    오답 노트
    조류는 종속영양생물이다: 광합성을 하는 독립영양생물입니다.
    pH가 약산을 나타낸다: 이산화탄소 소비로 인해 pH가 상승하여 약알칼리를 나타냅니다.
    야간에는 pH가 높아지게 된다: 야간에는 호흡으로 이산화탄소가 방출되어 pH가 낮아집니다.
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11. 소각시스템에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 폐기물처리시설은 반입·공급설비, 연소설비, 연소가스 냉각설비, 배가스 처리 설비, 통풍설비, 소각재반출설비 등으로 구성되어 있다.
  2. 스토커 연소장비의 화격자는 손상이 적게 가도록 그 구조와 운동방식을 고려하여 내열, 내마모성이 우수한 재료를 사용한다.
  3. 연소가스 냉각설비는 연소가스가 보유하고 있는 유효한 열에너지를 회수하는 것은 물론 연소가스 온도를 냉각시켜 소각로 이후의 설비를 부식으로부터 보호한다.
  4. 유동상식 연소장치는 유동층 매체를 300~400℃로 유지하여 대상물을 유동상태에서 소각한다.
(정답률: 72%)
  • 유동상식 연소장치의 유동층 매체 온도는 일반적으로 $700 \sim 900^{\circ}C$로 유지되어야 하며, $300 \sim 400^{\circ}C$는 너무 낮은 온도입니다. 다만, 상재료의 용융 방지를 위해 실제 연소 온도는 $816^{\circ}C$를 초과하지 않도록 관리합니다.
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12. 도시 쓰레기의 성분 중 비가연성 부분이 중량비로 50%일 때 밀도가 100kg/m3인 쓰레기 10m3가 있다. 이때 가연성 물질의 양[kg]은?

  1. 300
  2. 500
  3. 700
  4. 1000
(정답률: 87%)
  • 전체 쓰레기의 질량을 먼저 구한 뒤, 가연성 물질의 중량비(50%)를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W_{comb} = (\rho \times V) \times \text{ratio}$ (ρ: 밀도, V: 부피, ratio: 가연성 비율)
    ② [숫자 대입] $W_{comb} = (100 \times 10) \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $W_{comb} = 500$
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13. 오염된 지하수의 Darcy 속도가 0.1m/day이고, 공극률이 0.25일 때 오염원으로부터 200m 떨어진 지점에 도달하는데 걸리는 시간은?

  1. 약 0.9년
  2. 약 1.4년
  3. 약 2.4년
  4. 약 3.9년
(정답률: 69%)
  • 실제 오염물질이 이동하는 속도는 Darcy 속도를 공극률로 나눈 평균 선속도로 계산하며, 이를 통해 도달 시간을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{L}{\frac{v}{n}}$ (L: 거리, v: Darcy 속도, n: 공극률)
    ② [숫자 대입] $t = \frac{200}{\frac{0.1}{0.25}}$
    ③ [최종 결과] $t = 5000\text{ day} \approx 1.37\text{ year}$
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14. 1M 황산 100mL의 노르말 농도(normality, N)는 얼마인가? (단, 수소, 황, 산소 원자의 몰질량은 각각 순서대로 1g/mol, 32g/mol, 16g/mol이다.)

  1. 0.1N
  2. 0.2N
  3. 1N
  4. 2N
(정답률: 50%)
  • 몰 농도(M)와 노르말 농도(N)의 관계는 용질의 당량수(가수)를 곱하여 계산합니다. 황산($H_2SO_4$)은 2가 산으로 당량수가 2입니다.
    ① [기본 공식] $N = M \times n$ (n: 당량수)
    ② [숫자 대입] $N = 1 \times 2$
    ③ [최종 결과] $N = 2$
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15. 활성탄 흡착법을 이용한 오염물질 처리에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 분자량이 큰 물질일수록 흡착이 잘 된다.
  2. 불포화유기물이 포화유기물보다 흡착이 잘 된다.
  3. 방향족의 고리수가 많을수록 흡착이 잘 된다.
  4. 용해도가 높은 물질일수록 흡착이 잘 된다.
(정답률: 77%)
  • 활성탄 흡착은 기본적으로 용해도가 낮을수록, 분자량이 클수록, 방향족 고리수가 많을수록 더 잘 일어납니다. 따라서 용해도가 높은 물질일수록 흡착이 잘 된다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    분자량이 큰 물질, 불포화유기물, 방향족 고리수가 많은 물질: 모두 흡착 효율을 높이는 요인입니다.
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16. 기후에 영향을 미치는 다양한 요인들에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?

  1. 빛은 대기 중의 입자성 물질에 의해 반사되고, 반사가 많을수록 지구에 도달하는 빛 에너지는 적어지게 된다.
  2. 대기 중 이산화탄소에 의해 지구로부터 방출되는 적외선의 통과가 방해를 받게 되어 온실효과가 나타난다.
  3. 염소원자들이 성층권에 유입되면 오존층을 분쇄시키는 반응의 촉매작용을 한다.
  4. 성층권에 있는 오존은 태양으로부터의 자외선을 막아주는 차단막 역할을 하며, 낮은 대기층에서의 오존은 식물이 성장하는데 필요한 산소를 공급하는 역할을 한다.
(정답률: 76%)
  • 성층권의 오존은 자외선을 차단하는 유익한 역할을 하지만, 낮은 대기층(대류권)의 오존은 강력한 산화력을 가진 오염물질로 작용하여 식물의 성장을 저해하고 호흡기 질환을 유발하는 유해 물질입니다.
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17. 「지하수법 시행령」상 환경부장관이 수립하는 지하수의 수질관리 및 정화계획에 포함해야 할 사항으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 지하수의 수질보호계획
  2. 지하수 오염의 현황 및 예측
  3. 지하수의 조사 및 이용계획
  4. 지하수의 수질에 관한 정보화계획
(정답률: 57%)
  • 지하수의 수질관리 및 정화계획에는 수질보호계획, 오염 현황 및 예측, 정보화계획 등이 포함되어야 하며, 지하수의 조사 및 이용계획은 수질관리 및 정화계획의 핵심 포함 사항이 아닙니다.
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18. 수산화칼슘과 탄산수소칼슘은 ＜보기＞와 같은 화학반응을 통하여 탄산칼슘의 침전물을 형성한다고 할 때, 37g의 수산화칼슘을 사용할 경우 생성되는 탄산칼슘의 침전물의 양[g]은? (단, Ca의 분자량은 40이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 81%)
  • 화학 반응식 $\text{Ca(OH)}_{2} + \text{Ca(HCO}_{3})_{2} \rightarrow 2\text{CaCO}_{3}(s) + 2\text{H}_{2}\text{O}$에 따라 수산화칼슘 1몰이 반응하면 탄산칼슘 2몰이 생성됩니다.
    ① $\text{Mass} = \frac{\text{Given Mass}}{\text{Molar Mass}} \times \text{Stoichiometric Ratio} \times \text{Target Molar Mass}$ 생성물 질량
    ② $\text{Mass} = \frac{37}{74} \times 2 \times 100$
    ③ $\text{Mass} = 100$ g
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19. 라돈(Radon, Rn)에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. Rn-222는 Ra-226의 방사성 붕괴로 인하여 생성된다.
  2. 라돈은 알파 붕괴(alpha decay)를 통해 알파입자를 방출한다.
  3. 표준상태에서 라돈은 공기보다 가볍기 때문에 대기중에서 확산이 용이하다.
  4. 라돈의 반감기는 대략 3.8일이다.
(정답률: 87%)
  • 라돈은 비활성 기체로 공기보다 약 8배 무겁기 때문에 대기 중에서 쉽게 확산되지 않고 낮은 곳에 체류하는 특성이 있습니다.
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20. 대기오염물질 배출원에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 화산폭발, 산불, 먼지폭풍, 해양 등은 자연적 배출원에 해당한다.
  2. 배출원을 물리적 배출형태로 구분하면 고정배출원과 이동배출원으로 나눌 수 있다.
  3. 이동배출원은 배출규모나 형태에 따라 점오염원과 면오염원으로 분류된다.
  4. 일반적으로 선오염원은 배출구 위치가 낮아 대기확산이 어렵기 때문에 점오염원에 비해 지표면에 직접적인 영향을 미친다.
(정답률: 69%)
  • 배출원의 분류 체계를 정확히 구분해야 합니다. 점오염원과 면오염원은 이동배출원이 아니라 고정배출원의 분류에 해당합니다.

    오답 노트
    이동배출원: 비점오염원 또는 선오염원으로 분류됨
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