19년 2회차

급속여과지의 초기손실수두를 증가시키는 요인은 여재입경의 감소이다.

코즈니(Kozeny) 방정식에서 손실수두는 여재입경의 제곱에 반비례하므로, 입경이 작아질수록 여재층 사이 공극이 좁아져 손실수두가 커진다.

• 여과층 공극률이 증가하면 물이 흐르는 통로가 넓어져 손실수두는 오히려 감소한다.
• 여과층 깊이가 감소하면 물이 통과하는 경로가 짧아져 손실수두는 감소한다.
• 여과속도가 감소하면 마찰에 의한 손실도 줄어들어 손실수두는 감소한다.

혼화지와 플록형성지 설명 중 급속 혼화지에 대한 설명이 옳지 않다.

급속 혼화지는 응집제와 원수가 짧은 시간 안에 균일하게 섞여야 효과적이므로, 수류 전체가 동시에 급속 교반되는 방식이 바람직하며 수류의 일부만 순차적으로 회전시키는 방식은 혼화 효율을 떨어뜨린다.

플록형성지에 정체부가 없어야 한다는 점, 혼화지와 침전지 사이에 위치해 침전지에 붙여 설치한다는 점, 하류로 갈수록 교반강도를 점차 낮춘다는 점은 모두 타당한 설계 원칙이다.

표면부하율과 입자 침전속도를 비교하면 제거율은 약 48%로 계산된다.

표면부하율 $V_0=180\ \mathrm{m^3/m^2\cdot day}$를 초 단위로 환산하면 $V_0 = \dfrac{180\times100}{86{,}400} \approx 0.208\ \mathrm{cm/sec}$이다.

입자 침전속도가 $v_s=0.1\ \mathrm{cm/sec}$로 표면부하율보다 작으므로 제거율은 $\dfrac{v_s}{V_0}\times100 = \dfrac{0.1}{0.208}\times100 \approx 48\%$가 된다.

황산알루미늄은 값이 싸고 부식성이 없어 다루기 쉬우며 탁질 제거에도 유효하지만, 적정 응집 pH 범위는 오히려 좁다.

가격이 저렴해 대량으로 주입할 수 있고 그 자체가 무독성·비부식성이라 취급과 저장이 쉬우며, 결정도 안정해 장기 보관이 가능하다. 원수의 부유물질(탁질)을 전하 중화와 흡착 가교로 응결시키는 효과가 커 정수장의 표준 응집제로 쓰인다.

다만 응집이 잘 되는 pH가 대략 5.5~8.5로 좁아 알칼리도가 부족하거나 저수온·저탁도인 원수에서는 성능이 떨어지고, 응집 과정에서 알칼리도를 소비해 pH를 낮추므로 알칼리제 병용이 필요하다. pH 적용 폭이 넓은 쪽은 PAC나 철염계 응집제다.

슬러지처리시설 설명 중 농축슬러지 농도와 탈수효율의 관계에 대한 설명이 옳지 않다.

농축슬러지의 농도가 높을수록, 즉 농축이 잘 될수록 탈수기에 투입되는 고형물 비율이 높아져 탈수효율은 오히려 향상되고 케이크의 함수율은 낮아지는 것이 일반적이다.

응집보조제 주입시설을 두는 점, 농축조 설계 시 슬러지 농도와 농축성을 우선 고려하는 점, 탈수기가 간헐 운전될 때 농축조가 저류기능을 겸하는 점은 모두 타당한 설명이다.

함수율 변화에 따른 슬러지 부피 변화는 고형물량 보존 관계식으로 구하며, 탈수 후 부피는 약 8 m³가 된다.

공식은 $V_1(1-P_1) = V_2(1-P_2)$이며, $V_1=100\ \mathrm{m^3}$, $P_1=0.98$, $P_2=0.75$를 대입한다.

$V_2 = \dfrac{100\times(1-0.98)}{1-0.75} = \dfrac{100\times0.02}{0.25} = 8\ \mathrm{m^3}$로 계산된다.

급속여과지의 공기장애(Air binding) 현상 설명 중 유속 변화에 대한 설명이 옳지 않다.

공기장애가 발생하면 기포가 여재 공극의 일부를 막아 물이 흐를 수 있는 통로가 줄어들므로, 남은 모관을 통과하는 물의 유속은 오히려 급격히 증가한다.

기포가 모래층 내부에 누적되어 발생하는 점, 억류된 플록이 파괴될 수 있는 점, 결과적으로 탁질누출을 초래할 수 있는 점은 모두 타당한 설명이다.

활성탄 흡착은 물에 잘 녹고 분자량이 작은 물질일수록 흡착되기 어렵다는 특성을 가진다.

소수성이 강하고 분자량이 큰 유기물일수록 흡착이 잘 일어나는 반면, 용해도가 높고 분자량이 작은 물질은 물과의 친화력이 커서 활성탄 표면에 흡착되기 어렵다.

• 물에 잘 녹지 않는 소수성 유기오염물은 오히려 흡착이 잘 되는 편이다.
• 활성탄의 표면적이 클수록 흡착 자리가 많아지므로 표면적과 흡착효율은 반비례가 아니라 비례 관계이다.
• 활성탄의 세공크기 분포는 흡착 대상 물질의 분자 크기와 맞아야 하므로 흡착효율에 큰 영향을 미친다.

트리할로메탄(THMs)은 전구물질인 유기물의 농도, 즉 TOC 농도가 높을수록 생성량이 증가한다.

TOC로 대표되는 부식산·풀브산 등 전구물질이 염소와 반응하는 양이 많아지기 때문이다.

• 금속이온 농도는 트리할로메탄 생성과 직접적인 상관관계가 크지 않다.
• 처리수의 pH가 낮을 때가 아니라 높을 때 트리할로메탄 생성량이 증가하는 경향이 있다.
• 염소 접촉시간이 길어질수록 반응이 더 진행되어 생성량은 감소가 아니라 증가한다.

수은 함유 폐수 처리방법으로 일반적으로 사용되지 않는 것은 증발법이다.

수은 폐수 처리에는 황화물을 이용한 응집침전, 활성탄 흡착, 이온교환 등이 주로 활용되며, 증발법은 수은의 휘발 위험과 회수 효율 문제로 일반적인 처리방법으로 적용되지 않는다.

염소 소독처리 설명 중 pH와 살균효과의 관계에 대한 설명이 옳지 않다.

염소는 pH가 낮을수록 살균력이 강한 차아염소산(HOCl) 형태로 존재하는 비율이 높아지므로, pH가 높아지면 오히려 살균효과는 떨어진다.

철·망간 등 산화 가능 물질과 암모니아성 질소·황화수소가 소독효율을 저하시킨다는 점, 바이러스에도 염소소독이 유효하다는 점은 모두 타당한 설명이다.

오존처리 설명 중 부산물 생성에 대한 설명이 옳지 않다.

오존은 산화력이 강해 수중 유기물·브롬이온과 반응하여 브롬산염 등 소독부산물을 생성할 수 있으며, 부산물을 전혀 생성하지 않는 것은 아니다.

트리할로메탄·할로아세틱애시드 전구물질 저감에 활용 가능한 점, 염소보다 강한 산화력을 가진 점, 철·망간 산화능력이 큰 점은 모두 타당한 설명이다.

균등계수의 최소값은 1.0이며, 이것이 여과모래의 입도분포를 나타내는 균등계수의 정의상 성립하는 옳은 설명이다.

균등계수는 통과중량백분율 60%에 해당하는 입경(D60)을 10%에 해당하는 입경(D10)으로 나눈 값(D60/D10)으로 정의되며, 입경이 모두 균일할수록 1.0에 가까워지고 1.0보다 작아질 수 없다.

• 균등계수는 모래 알갱이의 모양이 다른 정도가 아니라 입경(크기) 분포의 균일한 정도를 나타내는 값이다.
• 균등계수는 무게비가 아니라 입경의 비(D60/D10)로 나타낸다.
• 균등계수가 커질수록 입도분포가 다양해져 공극률이 작아지므로, 공극률과 상관관계가 없다는 설명은 옳지 않다.

완속여과지 운영 설명 중 여과지 수심과 여유고 기준에 대한 설명이 옳지 않다.

완속여과지는 통상 여과수심을 90~120cm로 확보하고 고수위면으로부터 여유고를 30cm 정도 두는 것을 기준으로 하므로, 45~90cm 수심에 여유고 50cm라는 수치는 표준 설계기준과 맞지 않는다.

세균제거율이 탁월한 점, 여과속도 4~5 m/day를 표준으로 하는 점, 여과모래의 균등계수 2.0 이하·유효경 0.3~0.45mm를 표준으로 하는 점은 모두 타당한 설명이다.

급속여과지의 여과속도는 120~150 m/day가 일반적이라는 설명이 옳다.

급속여과는 완속여과에 비해 훨씬 빠른 속도로 처리하도록 설계되며, 표준 여과속도 범위가 이에 해당한다.

• 여과모래의 유효경은 1.0~4.5mm가 아니라 통상 0.45~0.7mm 범위로 훨씬 작다.
• 신규로 투입하는 여과모래는 세척하여 탁도를 일정 기준 이하로 낮춘 뒤 사용해야 하므로, 세척탁도를 50도 이상으로 하여야 한다는 서술은 기준의 방향이 반대이다.
• 여과모래의 균등계수는 2.5 이상이 아니라 1.7 이하 정도로 균일하게 유지하는 것이 바람직하다.

지아디아(Giardia lamblia)와 크립토스포리디움(Cryptosporidium parvum)은 모두 수인성 질병을 일으키는 원생동물이다.

• 살모넬라(Salmonella Typhosa)는 원생동물이 아니라 세균이다.
• 파스퇴렐라(Pasteurella tularensis)와 비브리오(Vibrio comma)도 원생동물이 아니라 세균에 해당한다.

활성탄 정수처리 설명 중 반응생성물에 대한 설명이 옳지 않다.

활성탄 흡착은 화학반응이 아니라 물리적 흡착 현상이므로 처리수에 별도의 반응생성물을 남기지 않는 것이 오히려 장점이며, 이 점을 단점으로 서술한 것이 틀린 부분이다.

입상활성탄이 여과공정 전후에 위치해 흡착과 여과를 함께 수행할 수 있다는 점, 분말활성탄은 단기간·입상활성탄은 장기간 사용에 유리하다는 점, 고정층식 흡착장치가 운전관리가 용이하고 입자 유출 위험이 적다는 점은 모두 타당한 설명이다.

제시된 네 항목이 모두 액화염소 저장·주입설비의 관리기준에 부합하므로 ㄱ·ㄴ·ㄷ·ㄹ 전부가 옳다.

액화염소 저장설비는 하나가 고장·점검으로 정지해도 소독이 끊기지 않도록 2기 이상을 두며, 저장량은 공급 지연이나 사고에 대비해 1일 사용량의 10일분 이상을 확보하는 것이 표준이다. 저장조 2기 설치와 10일분 저장은 모두 이 기준 안에 든다.

액화염소는 온도가 오르면 용기 내압이 급격히 상승하므로 저장용기와 저장실 온도를 40℃ 이하로 관리해야 한다. 측정된 최고온도 39℃는 이 한계를 넘지 않으므로 적정한 관리상태다.

저장용기 역시 취급 규모에 따라 100kg들이와 1ton들이를 사용하는 것이 통상적인 규격이므로 옳은 관리상황에 해당한다.

오존처리를 병행하면 트리할로메탄 전구물질의 제거 효율이 오히려 높아지므로 효율이 저하된다는 서술만 틀리고, 나머지 세 항목은 옳다.

일단 생성된 염소 소독부산물은 흡착이나 폭기로 완전히 걷어내기가 어렵다. 그래서 실무에서는 부산물을 사후에 없애기보다 전구물질인 유기물을 미리 제거하고 염소 주입점을 뒤로 옮기는 방식으로 대응한다.

트리할로메탄(THM)은 원수의 휴믹물질 등 유기물이 유리염소와 반응해 생기는 대표적인 염소 소독부산물이며, 이산화염소는 치환이 아닌 산화반응으로 작용해 THM 등 부산물 생성이 염소보다 적다(대신 아염소산염·염소산염이 생길 수 있다).

오존은 강한 산화력으로 유기물을 저분자화해 후단 활성탄에서의 흡착 제거를 돕는 전처리이므로, 전구물질 저감을 목표로 할 때 오존과 활성탄을 조합하는 것이 표준적인 공정 구성이다.

분획분자량(MWCO)으로 성능을 표시하고 100,000 dalton 이하의 고분자물질·부유물질·바이러스를 걸러내는 압력구동형 막은 한외여과막(UF)이다.

결정적 단서는 성능 표시 방법이다. UF는 걸러낼 수 있는 용질의 분자량 한계인 분획분자량(Molecular weight cutoff)으로 나타내는 반면, 정밀여과막은 공칭 공경(㎛)으로, 나노여과막과 역삼투막은 특정 용질·염의 제거율(%)로 성능을 표시한다.

• 정밀여과막(MF): 탁질·조류·크립토스포리디움 같은 입자 제거가 주 용도이며, 공경이 커 바이러스 제거는 확실하지 않다.
• 나노여과막(NF): 경도 성분·색도·소독부산물 전구물질 같은 저분자 용질 제거용으로 분획분자량이 아닌 용질 제거율로 성능을 나타낸다.
• 역삼투압(RO): 이온까지 제거하는 무공막으로 해수담수화가 대표 용도이며 삼투압을 넘는 높은 운전압력이 필요하다.

초순수 제조와 폐액·폐수처리, 배출수 재이용에 널리 쓰인다는 점도 UF의 전형적인 적용 분야와 그대로 맞아떨어진다.

두 용액을 같은 양으로 혼합했을 때의 수소이온농도 평균으로부터 혼합 pH는 약 5.3이 된다.

pH 5와 pH 7인 용액의 수소이온농도는 각각 $[H^+]_1=10^{-5}$, $[H^+]_2=10^{-7}$이며, 같은 양으로 섞으면 평균 농도는 $[H^+] = \dfrac{10^{-5}+10^{-7}}{2} \approx 5.05\times10^{-6}$이 된다.

따라서 $\mathrm{pH} = -\log(5.05\times10^{-6}) \approx 5.3$으로 계산된다.

랑게리아지수(LI)를 산출하는 데 필요한 최소 분석항목은 pH, 칼슘, 총알칼리도이며 황산이온은 포함되지 않는다.

랑게리아지수는 실측 pH와 탄산칼슘 포화상태에서의 이론적 pH(pHs)의 차이로 정의되며, pHs는 칼슘 농도와 총알칼리도, 수온, 총용존고형물 등으로부터 계산된다.

네 보기의 알칼리도(mg CaCO₃/L)를 환산했을 때 탄산이온(CO₃²⁻) 60mg/L의 알칼리도가 가장 크다.

알칼리도는 $\mathrm{alkalinity} = C \times \dfrac{50}{\mathrm{당량}}$으로 환산하며, 당량은 분자량을 원자가로 나눈 값이다.

탄산이온은 2가이므로 당량이 30이 되어 $60\times\dfrac{50}{30}=100$인 반면, 중탄산이온·수산화이온·인산이온은 각각 계산하면 50 부근에 그쳐 탄산이온의 알칼리도가 가장 크다.

0.004M 과망간산칼륨용액 1mL에 들어 있는 과망간산칼륨의 질량이 계산식의 마지막 계수이므로 빈칸에는 0.632가 들어간다.

이 계수는 '적정에 소비된 부피 1mL당 과망간산칼륨 mg수'를 뜻한다.
$0.004\ \mathrm{mol/L}\times 1\ \mathrm{mL}=0.004\ \mathrm{mmol}$
$0.004\ \mathrm{mmol}\times 158\ \mathrm{mg/mmol}=0.632\ \mathrm{mg}$

공정시험기준 본래 식에 쓰이는 0.316은 규정 농도인 0.002M 용액에 대한 값($0.002\times158=0.316$)이다. 여기서는 적정액 농도를 2배인 0.004M로 바꾸었으므로 1mL가 대응하는 과망간산칼륨 양도 정확히 2배가 되어야 한다.

따라서 최종 계산식은 $(a-b)\times f\times \dfrac{1{,}000}{V}\times 0.632$ 가 되며, 옥살산나트륨 농도 변경은 과망간산칼륨용액의 농도계수 f를 정하는 표정 단계에 반영될 뿐 이 계수 자체는 바꾸지 않는다.

일반세균은 매일 1회 이상이 아니라 정해진 주기(주 1회 이상 등)로 검사하는 항목이다.

먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 광역상수도·지방상수도의 정수장에서는 냄새, pH, 잔류염소와 같이 수질 변화를 즉시 확인해야 하는 항목을 매일 1회 이상 검사하도록 정하고 있으나, 일반세균은 배양·계측에 시간이 걸려 이보다 긴 주기로 검사한다.

막여과법으로 검출 가능한 것은 여시니아균, 쉬겔라, 살모넬라이다. 먹는물수질공정시험기준에서 막여과법은 세균 검사의 표준 방법으로, 주로 그람음성 막대균을 검출하는데 사용된다.

• ㄱ. 여시니아균은 그람음성 막대균으로 막여과법 검출 대상이다.
• ㄴ. 쉬겔라는 그람음성 막대균으로 선택배지(HE 한천, SS 한천 등)를 통해 막여과법으로 검출 가능하다.
• ㄹ. 살모넬라도 그람음성 막대균으로 같은 선택배지를 이용한 막여과법 검출이 가능하다.

ㄷ. 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 그람음성 막대균이지만 일반세균 계산에 포함되지 않으며, 별도의 특수배지(Pseudomonas 선택배지)와 특정 확인시험을 요구하므로 일반적인 막여과법 표준 검사 대상에서 제외된다.

적정에 소비된 티오황산나트륨으로부터 유효염소량을 환산하면 원액 기준 14.2%가 된다.

먼저 반응 당량을 확인한다. $\mathrm{Cl_2+2KI \rightarrow 2KCl+I_2}$ 로 유효염소가 요오드를 유리시키고, $\mathrm{I_2+2Na_2S_2O_3 \rightarrow 2NaI+Na_2S_4O_6}$ 이므로 티오황산나트륨 1mol이 염소 원자량 35.5g에 대응한다.

소비된 티오황산나트륨: $0.05\ \mathrm{mol/L}\times 40\ \mathrm{mL}\times 1 = 2\ \mathrm{mmol}$
이에 해당하는 유효염소량: $2\ \mathrm{mmol}\times 35.5\ \mathrm{mg/mmol} = 71\ \mathrm{mg}$

이 71mg은 200mL로 정용한 액 중 10mL, 즉 원액으로는 $10\ \mathrm{mL}\times \dfrac{10}{200}=0.5\ \mathrm{mL}$ 에 들어 있던 양이다.
$\dfrac{71\ \mathrm{mg}}{0.5\ \mathrm{mL}}=142\ \mathrm{mg/mL}=14.2\ \mathrm{g/100\,mL}$
따라서 유효염소 농도는 14.2%이다.

염소 요구량은 주입농도에서 잔류염소농도를 뺀 값으로, 이 조건에서는 약 8 mg/L가 된다.

염소 주입농도는 $\dfrac{100\ \mathrm{kg/day}}{10{,}000\ \mathrm{m^3/day}} = 10\ \mathrm{mg/L}$이며, 잔류염소농도가 2mg/L이므로 요구량은 $10-2=8\ \mathrm{mg/L}$로 계산된다.

정수지에서의 염소소독 불활성화비는 유효 CT값을 CT 요구값으로 나눈 값으로, 계산하면 약 10이 된다.

정수지의 이론적 체류시간은 $T=\dfrac{V}{Q}=\dfrac{30\times50\times4}{6{,}000}=1\ \mathrm{day}=1{,}440\ \mathrm{min}$이며, 장폭비 $50/30\approx1.67$은 2 미만이므로 환산계수 0.1을 적용해 유효 접촉시간 $T_{10}=1{,}440\times0.1=144\ \mathrm{min}$을 얻는다.

유효 CT는 $CT=0.5\times144=72\ \mathrm{mg\cdot min/L}$이므로 불활성화비는 $\dfrac{72}{7.2}=10$이 된다.

소석회와 소다회를 모두 필요로 하는 경도물질은 황산마그네슘(MgSO₄)과 같은 비탄산경도 마그네슘염이다.

탄산경도인 $\mathrm{Ca(HCO_3)_2}$와 $\mathrm{Mg(HCO_3)_2}$는 소석회만으로 처리가 가능하고, 비탄산경도인 $\mathrm{CaSO_4}$는 소다회만으로 처리할 수 있다.

반면 $\mathrm{MgSO_4}$는 소석회로 마그네슘을 수산화물로 침전시키는 과정에서 칼슘이 새로 생성되므로, 이 칼슘을 다시 소다회로 침전시켜야 하기 때문에 두 약품이 모두 필요하다.

자-테스트 설명 중 교반시간에 대한 설명이 옳지 않다.

실제 자-테스트에서는 응집제 확산을 위한 급속교반을 약 1~2분간 실시하고, 플록 성장을 위한 완속교반을 약 10~30분간 실시하며, 제시된 설명은 이 시간이 서로 뒤바뀌어 있다.

응집제 적정투입량을 결정하기 위한 방법이라는 점, 상징수를 채수해 탁도·알칼리도·pH 등을 분석한다는 점, 응집제 첨가-급속교반-완속교반-침전-상징수 측정 순으로 진행한다는 점은 모두 타당한 설명이다.

네 항목 모두 침전효율을 높이는 방향이므로 ㄱ·ㄴ·ㄷ·ㄹ 전부가 옳다.

이상적 침전지의 제거효율은 $E=\dfrac{V_s}{Q/A}$ 로 표현되며, 입자의 침강속도 $V_s$가 클수록 그리고 표면부하율 $Q/A$가 작을수록 커진다. 여기서 표면부하율은 유입유량을 침전지 표면적으로 나눈 값이다.

따라서 침전지 표면적 A를 키우거나 유입유량 Q를 줄이면 표면부하율이 낮아져 효율이 올라가고, 응집을 강화해 플록을 크고 무겁게 만들면 침강속도가 커져 역시 효율이 올라간다.

표면부하율을 작게 한다는 항목은 앞의 두 조작이 만들어내는 결과를 그대로 표현한 것이므로, 제시된 네 가지는 결국 같은 원리를 달리 서술한 것이다.

입상활성탄의 성분규격 중 메틸렌블루탈색력 수치가 기준과 맞지 않는다.

수처리제의 기준과 규격상 입상활성탄의 메틸렌블루탈색력은 150mL/g 이상으로 정해져 있으므로, 550mL/g 이상이라는 서술은 실제 기준값과 다르다.

페놀가 25 이하, ABS가 50 이하, 요오드흡착력 950mg/g 이상은 모두 입상활성탄의 성분규격에 부합하는 수치이다.

물속 경도 유발 이온인 칼슘과 마그네슘만을 이용해 총 경도를 구하면 약 200 mg CaCO₃/L가 된다.

경도는 $\mathrm{hardness} = C \times \dfrac{50}{\mathrm{당량}}$으로 환산하며, $\mathrm{Ca^{2+}}$는 당량 20, $\mathrm{Mg^{2+}}$는 당량 12이므로 각각 $40\times\dfrac{50}{20}=100$, $24\times\dfrac{50}{12}=100$이 되어 합은 200이다.

나트륨과 칼륨은 1가 양이온으로 경도를 유발하지 않으므로 계산에 포함하지 않는다.

수처리제 품목과 종류의 연결 중 부식억제제 항목에 대한 연결이 옳지 않다.

황산구리는 부식억제제가 아니라 조류 제거 등에 사용되는 약품으로 분류되며, 수산화칼슘·수산화나트륨과 함께 부식억제제로 묶은 연결은 틀렸다.

응집제로 폴리황산규산알루미늄·황산알루미늄·알긴산나트륨을 묶은 것, 살균·소독제로 고도표백분·차아염소산나트륨·과산화수소를 묶은 것, 활성탄으로 입상·분말활성탄을 묶은 것은 모두 타당한 연결이다.

먹는물 수질기준 중 소독제 및 소독부산물질 기준 설명 중 디브로모클로로메탄 기준치에 대한 설명이 옳지 않다.

디브로모클로로메탄의 기준은 0.03mg/L가 아니라 0.1mg/L를 넘지 않아야 하며, 0.03mg/L는 브로모디클로로메탄의 기준치에 해당한다.

잔류염소 4.0mg/L, 총트리할로메탄 0.1mg/L, 클로로포름 0.08mg/L를 넘지 않아야 한다는 기준은 모두 옳은 설명이다.

측정항목별 경보기준을 3배 이상 초과하는 경우는 수질오염감시경보의 경계 단계 발령기준이다.

생물감시 측정값이 경보기준 농도를 30분 이상 지속적으로 초과한 상황에서는, 함께 초과한 이화학 항목(전기전도도·휘발성유기화합물·페놀·중금속)의 초과 배수가 단계를 가르는 기준이 된다.

• 관심: 생물감시 측정값이 경보기준 농도를 30분 이상 지속적으로 초과한 경우
• 주의: 여기에 더해 위 이화학 항목 중 1개 이상이 측정항목별 경보기준을 초과한 경우
• 경계: 위 이화학 항목 중 1개 이상이 측정항목별 경보기준을 3배 이상 초과한 경우
• 심각: 경계의 요건을 갖춘 상태에서 수질오염사고 상황이 계속 악화되는 경우

제시된 상황은 초과 항목이 1개 이상이라는 점에서는 주의 단계와 같지만, 그 초과 정도가 기준의 3배 이상이라는 점 때문에 한 단계 위인 경계로 발령된다. 반대로 사고 상황이 계속 악화된다는 추가 요건은 없으므로 심각까지 올라가지는 않는다.

참고로 관심·주의 단계에는 생물감시 없이 수소이온농도·용존산소·총유기탄소·전기전도도 등 이화학 항목만으로 발령되는 별도의 기준도 함께 규정되어 있다.

수도용 한외여과공정 모형실험의 수질관리 대상에는 농축수가 포함되지 않는다.

모형실험에서는 원수, 막공급수(전처리 후 막에 유입되는 물), 막여과수(최종 처리수)의 수질을 관리 대상으로 하여 각 단계별 처리효율을 평가하며, 농축수는 관리 대상 항목에 포함되지 않는다.

먹는물 수질감시항목 중 마이크로시스틴-LR(Microcystin-LR)은 다른 항목보다 검사주기가 짧게 운영된다.

조류 발생과 밀접한 마이크로시스틴-LR은 남조류로 인한 독소 발생 위험이 있는 시기에 신속한 대응이 필요하여 주 단위의 짧은 주기로 관리되는 반면, 염화비닐·클로레이트·클로로페놀은 이보다 긴 정기 검사주기가 적용된다.

수도법의 정의를 그대로 옮긴 것은 원수, 정수, 일반수도에 관한 서술이므로 ㄱ·ㄹ·ㅁ이 옳다.

수도법은 원수를 '음용·공업용 등으로 제공되는 자연 상태의 물'로, 정수를 '원수를 음용·공업용 등의 용도에 맞게 처리한 물'로, 일반수도를 '광역상수도·지방상수도 및 마을상수도'로 정의한다. 세 서술은 조문과 그대로 일치한다.

• 상수원은 취수시설을 설치한 지역의 하천·호소·지하수·해수(海水) 등을 말한다. 마지막 수원을 '천수'로 바꾼 서술은 조문과 다르다.
• 광역상수원은 둘 이상의 지방자치단체에 공급되는 상수원을 말한다. '지역이 넓은 지방자치단체'에 공급되는 상수원이라는 서술은 조문과 다르다.

정의형 문항은 이렇게 열거된 수원의 종류와 '몇 개 이상'이라는 수량 요건에서 갈리므로, 광역이라는 말이 행정구역의 넓이가 아니라 공급 대상 지자체의 수를 가리킨다는 점을 함께 기억해 두는 것이 좋다.

가압탈수기의 여과포(여과지)는 사용 중 팽창과 수축이 모두 작아야 치수 안정성이 유지되고 케이크 박리와 여과 성능이 균일하게 유지된다.

팽창이 크면 여과포와 여과판 사이의 밀착이 흐트러져 여액 누출과 케이크 탈착 불량이 생기므로, 팽창은 크고 수축만 적어야 한다는 설명은 여과포에 요구되는 특성과 맞지 않는다.

• 내산성·내알칼리성을 갖추어야 약품에 의한 손상을 막을 수 있다.
• 폐색이 적고 케이크 탈착이 좋아야 연속 운전 효율이 유지된다.
• 강도와 내구성이 뛰어나야 반복 가압에 견딘다.

급속여과지의 공기공급원 장치는 여과층 공기세정(air scour)에 압축공기를 공급하기 위한 것으로, 필터·소음기·애프터쿨러 등 송풍기(블로어) 계통 부속기기로 구성된다.

반면 진공펌프는 압축공기가 아니라 감압·흡인을 위한 기기이므로 공기공급원 장치의 구성요소에 해당하지 않는다.

공상접촉시간(EBCT)은 $\dfrac{\text{층 두께}}{\text{선속도}}$로 구한다.

$EBCT = \dfrac{2\ \mathrm{m}}{10\ \mathrm{m/h}} = 0.2\ \mathrm{h} = 12\ \mathrm{min}$

따라서 이 활성탄층의 공상접촉시간은 약 12분이다.

액체 황산알루미늄은 강한 산성 물질이므로 저장조는 내산성 재질이어야 한다.

FRP, 경질염화비닐, 폴리에틸렌은 내산성이 우수해 저장조 재질로 널리 쓰이지만, 일반구조용 압연강재(SS강)는 산에 부식되므로 라이닝 없이는 액체황산알루미늄 저장에 사용할 수 없다.

바닥판에 성형블록을 병렬로 깔고 분산실·송수실의 2단 오리피스 구조로 균압을 얻는 하부집수장치는 유공블럭형이다.

유공블럭형은 분산실과 송수실을 갖춘 블록을 여과지 바닥에 나란히 이어 붙이는 방식으로, 물이 오리피스를 두 번 거치면서 압력이 고르게 퍼져 여과수 집수와 역세척수 분배가 균등해진다. 별도의 압력실이 필요 없어 여과지 구조를 얕게 만들 수 있고 시공이 간단한 것도 특징이다.

• 휠러형: 바닥의 오목한 홈에 자기제 구슬을 채워 물을 분산시키는 방식으로, 구슬 배열이 흐트러지면 균등 분배가 무너진다.
• 다공판형: 바닥판에 뚫은 구멍이나 스트레이너로 집수하며 하부에 압력실을 두어야 한다.
• 스트레이너형: 유공관이나 바닥판에 스트레이너를 다수 부착한 형식으로, 스트레이너의 막힘과 탈락 점검이 필요하다.

제시문에서 '성형블록의 병렬 연결', '2단 오리피스에 의한 균압', '압력실 불필요'가 한꺼번에 나온 점이 다른 형식과 구별되는 결정적 근거다.

표면부하율과 침강장치의 단수·경사각에 관한 서술이 옳고 평균상승유속 값만 틀리므로 ㄱ·ㄴ만 맞다.

상향류식 경사판 침전지는 표면부하율을 12~28mm/min을 표준으로 하고, 침강장치는 1단으로 하며 경사각은 퇴적된 슬러지가 스스로 미끄러져 내려오도록 55~60°로 유지한다. 두 서술은 설계·운영 기준과 그대로 일치한다.

반면 침전지 내 평균 상승유속은 80mm/min 이하로 관리해야 한다. 350mm/min은 이 한계를 몇 배나 넘는 값으로, 그 정도 유속이면 경사판 사이에서 침강 중인 플록이 다시 떠올라 침전 기능 자체가 무너진다.

경사판 침전지는 유효 침강면적을 늘려 표면부하율을 낮추려는 장치이므로, 상승유속을 낮게 유지하는 것이 성능 확보의 핵심 조건이라는 점에서 판단하면 된다.

막 성능 저하 원인 가운데 파울링에 해당하는 것은 부착층 형성과 유로폐색뿐이고, 나머지 둘은 파울링이 아니라 열화(劣化)에 속한다.

파울링은 막 재질 자체는 그대로인 채 막 표면이나 세공에 물질이 쌓여 투과유속이 떨어지는 현상으로, 케이크층·겔층·스케일 부착과 유로 막힘이 여기에 해당한다. 원인 물질을 씻어내면 성능이 회복 가능하다는 점이 결정적 차이다.

• 가수분해나 산화에 의한 막재질 특성 변화는 막 고분자가 화학적으로 변질된 것이므로 화학적 열화이며 세정으로 되돌릴 수 없다.
• 압력에 의한 크립(creep) 변형이나 손상은 막 구조가 눌려 다져지거나 깨진 것으로 물리적 열화에 해당한다.

따라서 물리·화학 세정으로 회복되면 파울링, 회복되지 않는 비가역적 변질이면 열화로 갈라 보는 것이 이 유형의 판단 기준이다.

공기밸브는 관경 400mm 이상의 본관에는 배기·흡기량이 커야 하므로 쌍구공기밸브를 설치하는 것이 원칙이며, 400mm 미만 관에 단구공기밸브(또는 급속공기밸브)를 사용한다.

따라서 관경 400mm 이상 본관에 단구공기밸브를 설치한다는 설명은 옳지 않다.

• 한랭지 밸브실 내 방한재 충전은 동결 방지를 위한 타당한 조치다.
• 매설관 공기밸브에 견고한 밸브실을 설치하는 것은 유지관리를 위해 필요하다.
• 관로 종단도상 상향 돌출부 상단은 공기가 모이는 지점이므로 공기밸브 설치 위치로 적절하다.

원격지에 설치된 펌프장은 인력 상주 없이도 운영할 수 있도록 무인화를 원칙으로 하며, 원격제어방식이 이를 뒷받침한다.

따라서 원격지 펌프장을 유인화 원칙으로 한다는 설명은 옳지 않다.

• 운전방식 결정 시 설비 규모와 토출량 변동폭을 고려하는 것은 타당하다.
• 펌프설비는 계획수량·수압을 만족해야 하므로 펌프 자체 성능 숙지가 우선되어야 한다.
• 캐비테이션에 대한 적절한 대책 강구는 필수적인 설계 고려사항이다.

진공계는 대기압보다 낮은 압력을 측정하는 계기로, 펌프 흡입측의 압력(부압) 확인에 사용되며 토출측에는 설치할 필요가 없다.

토출측에는 정압을 측정하는 압력계, 역류 방지를 위한 체크밸브, 유량 조절용 제어밸브가 필요하다.

자동 또는 원격제어로 운전하는 펌프에는 만수검지장치·압력검지장치·유수검지장치를 모두 설치할 수 있다.

운전원이 현장에 상주하지 않는 무인 운전에서는 펌프의 이상을 기기가 스스로 감지해 정지·경보를 내보내야 하므로, 기동 조건과 운전 상태를 확인하는 검지장치가 함께 갖추어진다.

• 만수검지장치: 케이싱과 흡입관이 물로 차 있는지를 확인해 공회전(공전) 기동을 막는다.
• 압력검지장치: 토출측 압력의 이상 저하·상승을 감지해 관로 파손이나 밸브 오조작을 알린다.
• 유수검지장치: 펌프가 돌고 있어도 실제로 물이 흐르는지를 확인해 폐쇄 운전을 방지한다.

차압식 수위계의 도압배관은 배관 내에 공기가 갇혀 지시값 오차가 생기지 않도록 직선 배관으로 시공하는 것이 원칙이다.

• 차압전송기 출력 안정을 위해 액에 맥동을 준다는 것은 오히려 지시 변동을 키우는 오차 요인이므로 옳지 않다.
• 차압전송기는 도압배관에 공기가 차거나 부압이 걸리지 않도록 최저수위보다 낮게 설치해야 하므로, 최고수위보다 낮게 설치한다는 설명은 옳지 않다.
• 액의 밀도가 다르면 같은 압력이라도 환산 수위가 달라지므로 밀도에 의한 보정이 필요하다.

계측제어설비의 구성기기는 기능 계층에 따라 구분된다. 유량계·수위계·압력계·온도측정계는 현장에서 공정값을 직접 검출하는 계측기기(검출단)로, 반(盤)에 부착되어 표시·조작·기록을 담당하는 판넬기기와는 성격이 다르다.

따라서 이들 현장 검출기기를 판넬기기의 구성요소로 묶은 설명은 옳지 않다.

한편 원격감시제어 장치는 TM/TC·SCADA, 컴퓨터 감시제어 장치는 PLC·DCS 등으로 구성되어 각 계층의 대표적 구성요소와 맞게 짝지어져 있다.

계측제어설비 도입의 기대효과는 이상 시 신속·적절한 대응, 수질·수량·수압 등 품질관리 향상, 정보관리를 통한 설비관리 기능 향상, 그리고 합리적인 제어에 의한 운전의 성력화(省力化)·효율화이다.

따라서 합리적 제어에 의해 운전의 폐쇄성을 확보한다는 설명은 계측제어설비 도입 취지와 맞지 않으므로 옳지 않다.

대용량 고압 콘덴서군은 부하 변동에 따라 세밀하게 제어하기 위해 2군 이상으로 분할하여 각각 개폐·제어할 수 있도록 구성하는 것이 적절하다.

• 수변전설비의 종합역률은 통상 90% 이상을 유지하도록 계획하므로 80~85% 유지는 기준에 못 미친다.
• 저압전동기 및 고압소용량 전동기 회로의 진상콘덴서는 직렬이 아니라 병렬로 설치한다.
• 고압콘덴서는 사고 시 회로를 분리할 수 있도록 별도의 차단(개폐)장치를 갖추어 설치하는 것이 원칙이다.

계기용 신호회로와 전원배선을 서로 멀리 이격시키는 것은 전원선의 유도에 의한 잡음 혼입을 줄이는 가장 기본적인 대책이다.

• 정전유도 잡음 방지에는 꼬임선(트위스트 페어)이 아니라 실드(shield) 케이블이 효과적이다(꼬임선은 전자유도 대책).
• 실드 케이블은 상용주파수 유도장해 대책이라기보다 정전유도 잡음 방지에 주로 쓰인다.
• 접지는 다중 접지가 아니라 단독(1점) 접지로 해야 접지 루프 전류에 의한 유도장해를 줄일 수 있다.

수변전설비의 설비용량(kVA)은 부하의 최대수요전력(kW)에 여유를 두고 충분히 대응할 수 있는 규모로 정해야 한다.

• 주회로 구성은 점검·보수 시 전체가 정전되지 않도록 계통을 분리해 구성하는 것이 원칙이다.
• 외부에서 침입하는 이상전압(서지)에 대한 보호기기는 피뢰기(서지 보호장치)이며 전류기와는 다르다.
• 변압기는 적절한 여유용량을 가져야 하며, 주요 변압기는 사고·점검 시에도 공급이 끊기지 않도록 복수 뱅크로 구성하는 것이 바람직하다.

안전검사 합격증명서 번호는 합격연도(ㄱ) - 검사기관(ㄴ)·지역(시·도) - 안전검사대상품(ㄷ) - 일련번호(ㄹ) 순서로 표시한다. 보기 중 올바르게 짝지어진 것은 ㄷ: 안전검사대상품이다. ㄱ은 합격연도, ㄴ은 검사기관, ㄹ은 일련번호이다.

제시된 세 경우, 즉 새로운 대상화학물질 도입·유해성 위험성 정보 변경·해당 작업에 근로자 배치가 모두 물질안전보건자료 교육을 실시해야 하는 때이다.

물질안전보건자료 교육은 근로자가 자신이 다루게 될 화학물질의 위험을 미리 알고 작업하도록 하는 데 목적이 있으므로, 취급 물질이나 그 위험 정보가 달라지는 시점과 사람이 새로 투입되는 시점이 모두 교육 시기가 된다.

따라서 대상화학물질을 제조ㆍ사용ㆍ운반 또는 저장하는 작업에 근로자를 배치할 때는 물론, 기존 작업이라도 물질이 새로 들어오거나 유해성ㆍ위험성 정보가 바뀌면 그때마다 다시 교육해야 한다.

산업안전보건법령상 안전검사 대상 유해·위험기계의 대표적인 예로 프레스, 전단기, 크레인, 리프트, 곤돌라, 압력용기, 원심기, 롤러기, 사출성형기, 고소작업대, 컨베이어, 산업용 로봇 등이 있다. 보기 중 명확히 대상에 해당하는 것은 전단기이다.

연삭기·연마기는 안전검사 대상이 아니다. 다만 파쇄기(분쇄기)와 혼합기는 이후 시행령 개정으로 안전검사 대상에 추가되었으므로, 이 문제는 출제 당시 기준에서 전단기를 답으로 본다.

베르누이 방정식은 정상류·비점성 흐름이면서 유체가 비압축성이고 외력은 중력만 작용한다는 가정을 전제로 유도된다.

따라서 압축성을 고려한다는 설명은 베르누이 방정식의 유도 가정과 반대되므로 옳지 않다.

밀도는 $\rho = \dfrac{M}{L^3}$이며, 힘의 차원 $F=MLT^{-2}$에서 $M=FL^{-1}T^2$로 치환한다.

$\rho = \dfrac{FL^{-1}T^2}{L^3} = [FL^{-4}T^2]$

따라서 물의 밀도를 FLT계 차원으로 나타내면 [FL⁻⁴T²]이다.

마찰손실수두는 달시-바이스바흐식 $h_f = f\cdot\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{v^2}{2g}$으로 구한다.

$h_f = 0.02 \times \dfrac{1000}{0.5} \times \dfrac{2^2}{2\times 9.8} \approx 8.16\ \mathrm{m}$

따라서 마찰손실수두는 약 8.16m이다.

연속방정식 $Q = A_1 V_1 = A_2 V_2$ 로 계산하면 V₁ ≒ 2.55 m/s, V₂ ≒ 7.08 m/s 이다.

그림은 왼쪽의 큰 지름 $D_1$ 관이 원뿔형 축소부를 지나 오른쪽의 작은 지름 $D_2$ 관으로 이어지는 관수로이며, 각 구간의 유속이 $V_1$, $V_2$ 로 표시되어 있다. 유량이 같으므로 단면적이 작아지면 유속은 그만큼 빨라진다.

단면적: $A_1 = \dfrac{\pi}{4}(0.5)^2 = 0.1963\ \mathrm{m^2}$
$A_2 = \dfrac{\pi}{4}(0.3)^2 = 0.0707\ \mathrm{m^2}$

유속: $V_1 = \dfrac{0.5}{0.1963} = 2.55\ \mathrm{m/s}$
$V_2 = \dfrac{0.5}{0.0707} = 7.07\ \mathrm{m/s}$ 로, 보기의 7.08 m/s 와 같은 값이다(반올림 자리 차이).
지름비가 $50:30$ 이므로 유속비는 그 제곱의 역수인 약 1:2.78 이 되는 것과도 맞는다.

관로 단면을 좁혀 생기는 압력차로 유량을 구하는 차압식은 벤투리관과 오리피스 이다.

두 방식 모두 관 안에 조임부를 두어 그 앞뒤의 압력차 $\Delta h$ 를 재고, $Q = C A \sqrt{2g\Delta h}$ 형태로 유량을 환산한다. 벤투리관은 완만한 축소·확대부로 손실수두가 작고, 오리피스는 얇은 판 하나로 간단하지만 손실수두가 크다.

• 초음파식: 상류·하류로 보낸 초음파의 전파시간차로 유속을 구하므로 관을 좁힐 필요가 없다.
• 전자식: 자기장 속을 흐르는 물에 유도되는 기전력을 측정하는 방식으로, 관내에 장애물이 없어 손실수두가 거의 없다.

비중, 레이놀즈수, 프루드수가 단위를 갖지 않는 무차원량이다.

비중은 물질의 밀도를 4℃ 물의 밀도로 나눈 값이라 밀도끼리 상쇄되고, 레이놀즈수 $Re = \dfrac{\rho V D}{\mu}$ 는 관성력과 점성력의 비, 프루드수 $Fr = \dfrac{V}{\sqrt{gL}}$ 는 관성력과 중력의 비이므로 모두 힘끼리의 비로서 차원이 사라진다.

• 점성계수: 단위가 $\mathrm{Pa \cdot s}$ 로 차원을 갖는다.
• 체적탄성계수: 압력과 같은 $\mathrm{Pa}$ 차원이다.
• 압축계수: 체적탄성계수의 역수여서 $\mathrm{Pa^{-1}}$ 차원을 갖는다.

벤투리미터, 피토관, 토리첼리 정리는 모두 베르누이 정리(에너지 보존)를 응용해 유속·유량을 구하는 기기·이론이다.

반면 스토크스(Stokes) 법칙은 점성 유체 속 구형 입자가 받는 저항력과 침강속도를 다루는 법칙으로, 베르누이 정리와는 별개인 점성 유동 이론에 속한다.

표면부하율은 $\dfrac{\text{유입유량}}{\text{수면적}}$으로 구하며, 수면적은 $A=\dfrac{\text{용량}}{\text{유효수심}}$으로 먼저 계산한다.

$A = \dfrac{5000\ \mathrm{m^3}}{4\ \mathrm{m}} = 1250\ \mathrm{m^2}$, 1일 유입량 $Q = 200 \times 1440 = 288{,}000\ \mathrm{m^3/day}$

$\dfrac{288{,}000}{1250} \approx 230\ \mathrm{m/day}$로, 표면부하율은 약 230m/day이다.

단면적 $A=\dfrac{\pi}{4}(5\ \mathrm{cm})^2 \approx 19.6\ \mathrm{cm^2}$이므로 유속 $v = \dfrac{60}{19.6} \approx 3.06\ \mathrm{cm/s}$이다.

$Re = \dfrac{vD}{\nu} = \dfrac{3.06 \times 5}{1.12\times10^{-2}} \approx 1{,}360$으로 층류이므로 $f=\dfrac{64}{Re}\approx 0.047$을 적용한다.

$h_f = f\cdot\dfrac{L}{D}\cdot\dfrac{v^2}{2g} \approx 4.5\ \mathrm{cm}$로, 마찰손실수두는 약 4.5cm이다.

원형관에서 부분 만류로 흐를 때, 수심이 관 지름에 가까워질수록 상부 좁은 단면이 오히려 마찰저항을 늘려 유속을 떨어뜨린다.

이 때문에 최대유속은 만관 상태가 아니라 그보다 약간 낮은 수심에서 발생하며, 이론적으로 h ≈ 0.81D에서 최대유속이 나타난다(참고로 최대유량은 h≈0.94D 부근에서 발생한다).

관수로의 미소손실(부차적 손실)에는 유입손실, 유출손실, 굴절(만곡)손실, 급확대·급축소손실, 밸브·이음부 손실 등이 포함된다.

마찰손실은 관 벽면과의 마찰에 의해 관로 전체 길이에 걸쳐 발생하는 주손실이므로 미소손실에 해당하지 않는다.

관수로 흐름은 관이 가득 차 흐르므로 압력이 흐름을 지배하는 주된 힘으로 작용한다.

반면 개수로 흐름은 자유수면을 가지며 수면 경사에 따른 중력에 의해 흐름이 지배된다.

체류시간은 $t=\dfrac{\text{용량}}{\text{유량}}$으로 구한다. 침전지 용량은 $50\times3\times6=900\ \mathrm{m^3}$이고, 유량은 $5\ \mathrm{m^3/min}\times60=300\ \mathrm{m^3/hr}$이다.

$t = \dfrac{900}{300} = 3\ \mathrm{hr}$로, 체류시간은 3시간이다.

완속여과지의 여과속도는 단위 여과면적당 하루에 통과시키는 물의 부피, 즉 길이를 시간으로 나눈 m/day 단위로 나타낸다.

완속여과는 저속(통상 4~5m/day 내외)으로 운전하는 것이 특징이며, 이 단위로 급속여과와 여과속도를 비교한다.

펌프 소요동력은 $P(\mathrm{kW}) = \dfrac{9.8\,Q\,H}{\eta}$로 구한다(Q: m³/s, H: 전양정 m, η: 효율).

전양정은 $H = 150+12 = 162\ \mathrm{m}$이므로, $P = \dfrac{9.8 \times 0.08 \times 162}{0.9} \approx 141\ \mathrm{kW}$

따라서 필요한 펌프 용량은 약 141kW이다.

펌프는 효율이 급격히 낮아지는 구간을 피하고 최고효율점 부근에서 운전되도록 용량과 대수를 계획하는 것이 원칙이다.

• 펌프의 크기는 손실수두가 아니라 흡입·토출구의 구경(mm)으로 나타낸다.
• 양정을 높이려면 직렬연결, 유량을 늘리려면 병렬연결을 사용하므로 이와 반대로 설명하면 옳지 않다.
• 고장·정비에 대비해 예비펌프는 피할 것이 아니라 갖추어야 할 설비다.

펌프 구경은 유량과 유속으로부터 단면적을 구한 뒤 관경으로 환산한다. $Q = 1.5\ \mathrm{m^3/min} = 0.025\ \mathrm{m^3/s}$

$A = \dfrac{Q}{v} = \dfrac{0.025}{1.2} \approx 0.0208\ \mathrm{m^2}$, $D = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 0.163\ \mathrm{m}$

따라서 펌프 구경은 약 163mm이다.

펌프 내부에서 유속 급변이나 와류로 압력이 국부적으로 낮아져 물이 기화되면서 흐름 중에 공동(기포)이 생기는 현상을 캐비테이션(공동현상)이라 한다.

수격작용은 급격한 밸브 개폐 등으로 압력파가 관내를 전파하는 현상이고, 사이폰과 모세관 현상은 이와 다른 원리이므로 캐비테이션과 구분된다.

펌프 운전 중 압력계 지시값이 주기적으로 큰 폭으로 진동하면서 토출량이 변동하고, 흡입·토출배관에 진동과 소음이 동반되는 현상을 서징(surging)현상이라 한다.

이는 펌프의 운전점이 성능곡선상 불안정한 영역에 놓일 때 주로 발생한다.

펌프의 비속도는 $N_s = \dfrac{N \cdot Q^{1/2}}{H^{3/4}}$ 로, 양수량은 1/2제곱, 전양정은 3/4제곱이 붙은 식이 옳다.

비속도는 회전수 $N$(rpm), 최고 효율점의 양수량 $Q$, 그 때의 전양정 $H$ 를 기하학적으로 닮은 표준 펌프 조건으로 환산한 값으로, 펌프의 형식(원심·사류·축류)을 판정하는 지표가 된다.

제시된 보기들은 $Q$ 의 지수를 1/3로 두거나 $H$ 의 지수를 3/4가 아닌 값으로 바꾸어 놓은 것이므로, 지수 1/2과 3/4의 조합만 정의식에 해당한다. 값이 작으면 고양정·소유량의 원심펌프, 크면 저양정·대유량의 축류펌프에 가깝다.