18년 1회차

황산알루미늄은 고체와 액체 형태가 있으나, 실제 정수장에서는 취급이 용이한 액체가 주로 사용되므로 고체가 주로 사용된다는 서술이 옳지 않다.

폴리아크릴아미드계 고분자응집제를 정수처리에 사용하는 것이 바람직하지 않다는 것, 알루미늄계 응집제 처리수의 잔류알루미늄 농도 허용치가 0.2mg/L라는 것, 폴리염화알루미늄이 산화알루미늄 농도 10~18%이며 -20℃ 이하에서 결정이 석출된다는 것은 모두 옳은 내용이다.

약품 저장설비의 용량은 계획정수량에 각 약품의 최대주입율을 곱한 1일 사용량에 다시 저장일수를 곱하여 산정해야 하므로, 저장일수를 반영하지 않고 계획정수량과 최대주입율만 곱해 산정한다는 서술은 옳지 않다.

응집제와 알칼리제(연속 주입 시)는 30일분 이상, 응집보조제는 10일분 이상을 저장 용량의 기준으로 삼는 것이 표준이다.

침전지와 견주었을 때 DAF의 특징은 조류 처리 우수, 짧은 플록형성 소요시간, 작은 소요부지면적, 높은 발생 슬러지 농도이다.

부상분리는 미세기포를 플록에 붙여 띄우는 방식이라 밀도가 작아 잘 가라앉지 않는 조류·색도 유발물질 제거에 강하다. 무겁고 큰 플록을 만들 필요가 없어 플록형성 소요시간이 짧고 부하율을 높게 잡을 수 있어 부지가 적게 들며, 걷어낸 부상슬러지는 함수율이 낮아 침전슬러지보다 고형물 농도가 높다.

• 고탁도 원수는 띄워야 할 고형물량이 많아 기포 요구량이 급증하므로 침전지 쪽이 유리하다. DAF는 저탁도 원수에 적합한 공정이다.
• 가압수를 순환시키고 공기를 용해시키는 가압펌프·컴프레서가 계속 돌아가야 해서 에너지 소비는 침전지보다 크다.

여과속도는 여과지 전체 면적으로 계획정수량을 나누어 구한다.

여과지 총면적은 $120 \times 6 = 720\,\mathrm{m^2}$이고, 시간당 계획정수량은 $\dfrac{100{,}000}{24} \approx 4{,}166.7\,\mathrm{m^3/hr}$이다.

$V = \dfrac{4{,}166.7}{720} \approx 5.8\,\mathrm{m/hr}$이다.

UFRV(단위여과지속통과수량)는 여과지 단위면적당 한 여과주기 동안 통과시킨 여과수량을 나타내는 값으로, 단위는 $\mathrm{m^3/m^2}$이며 값이 클수록 여과지 성능이 양호함을 의미한다.

제시된 값 중 단위가 $\mathrm{m^3/m^2}$이면서 값이 가장 큰 410이 급속여과지 성능이 양호하다고 판단할 수 있는 UFRV 값에 해당한다.

다층여과지에서 여과속도 240m/day 이하를 표준으로 할 때, 여과층 두께는 각 층의 층깊이(L)와 유효경(De) 비의 합이 1,000 이상이 되도록 하는 것을 표준으로 한다.

이 기준은 여과층이 충분한 두께를 확보하여 탁질 억류 능력과 여과수질을 안정적으로 유지하도록 하기 위한 것이다.

세립자의 여과모래를 사용할수록 탁질이 표층에 집중적으로 억류되어 세척이 어려워지므로 머드볼(mud ball)이 오히려 쉽게 생성된다. 따라서 생성이 어렵다는 서술은 옳지 않다.

모래층 두께를 여과모래 유효경의 범위에 따라 정하는 것, 큰 입경의 모래를 사용할 때 균등계수를 작게 하여 여과속도를 높일 수 있는 것, 역세척속도를 높이거나 공기세척을 병용해 세척효과를 높일 수 있다는 것은 모두 옳은 설명이다.

여재 유실이 커지는 경우는 역세척속도 과다, 낮은 트로프 높이, 필요 이상으로 긴 역세척이다.

역세척속도를 지나치게 올리면 여과층 팽창률이 커져 팽창된 여재 표면이 트로프 높이까지 밀려 올라오고, 그 상태로 역세척을 필요 이상 길게 끌면 세척배출수와 함께 여재가 계속 넘쳐 나간다.

트로프 하단이 여재 표면에서 25~35cm 밖에 떨어져 있지 않으면 정상 팽창률에서도 여재가 트로프로 넘어오므로, 팽창한 여재층 위로 충분한 높이를 확보해 트로프를 설치해야 한다.

반대로 여과층 팽창률이 낮으면 여재가 트로프까지 올라오지 못해 유실 위험은 없고, 오히려 세척이 불충분해 머드볼 생성과 여과지 폐색이 문제가 된다.

여과 이전에 세균 감소 조치를 해야 하는 기준은 일반세균 1mL 중 5,000CFU 이상, 대장균군 100mL 중 2,500(MPN) 이상이다.

원수의 세균 오염도가 이 수준을 넘으면 응집·침전·여과만으로 후속 소독 부담을 감당하기 어려워지므로, 전염소처리나 중간염소처리를 두어 여과 이전 단계에서 미리 세균을 줄여 처리수의 안전성을 확보한다.

두 지표의 기준값이 다른 것은 검수량이 다르기 때문으로, 일반세균은 1mL 기준, 대장균군은 100mL 기준으로 계수한다는 점을 함께 외워 두면 숫자를 뒤바꾸지 않는다.

전기분해로 차아염소산나트륨을 제조할 때는 부반응으로 클로레이트(염소산이온) 및 브로메이트 성분 등이 함께 생성될 수 있으므로 수질에 미치는 영향에 주의해야 한다.

• 격막방식은 순도가 높아 대규모 시설에, 무격막방식은 소규모 시설에 주로 적용되므로, 대규모에 무격막·소규모에 격막이 유리하다는 서술은 방식이 뒤바뀌어 있다.
• 유효염소 농도는 격막·무격막 등 발생방식에 따라 달라지므로 방법에 관계없이 동일하다는 서술은 옳지 않다.
• 정류기에서 발생하는 고조파가 다른 설비에 영향을 줄 수 있어 고조파 차단장치를 고려해야 하므로, 고려하지 않아도 된다는 서술은 옳지 않다.

이산화염소(ClO2)는 수중의 암모니아와 반응하여 클로라민을 형성하지 않으며, 이는 염소(Cl2)의 특성이므로 이 서술이 옳지 않다.

이산화염소는 잔류효과가 양호하고 맛·냄새·색도 제거에 효과적이며, THMs를 생성하지 않는 대신 아염소산이온이나 염소산이온과 같은 부산물을 생성한다는 서술은 이산화염소의 특성으로 옳다.

전염소처리는 원수 중에 철, 망간, 유기물질 등이 많이 포함되어 있을 때 이를 산화·제거하기 위해 적용하는 처리이므로 이 서술이 옳다.

• 전염소처리는 오히려 유기물과 반응하여 THMs 생성을 증가시킬 우려가 있어, THMs 생성을 최소화하기 위한 목적이라는 서술은 옳지 않다.
• 암모니아성질소를 염소로 산화·제거하는 처리는 주로 전염소처리 단계에서 이루어지므로, 중간염소처리의 주된 목적이라는 서술은 옳지 않다.
• 중간염소처리의 주입점은 침전지와 여과지 사이 등 침전 이후 지점으로 하는 것이 일반적이며, 교반이 잘 일어나는 도수관로·착수정·혼화지는 전염소처리의 주입점에 해당한다.

저장량 1,000 kg 미만의 소규모 염소저장시설에서는 가스누출검지경보설비와 중화 및 흡수용 제해제를 갖추는 것으로 누출 대비가 충족된다.

염소는 공기보다 무거워 누출되면 바닥에 깔려 체류하므로, 먼저 누출을 즉시 감지해 경보를 울리는 검지경보설비가 필요하다. 이어서 소석회·가성소다 같은 제해제를 상비해 두었다가 누출된 소량의 염소를 중화·흡수한다.

반면 배풍기와 중화반응탑 및 중화제 저장조는 저장량 1,000 kg 이상 시설에 요구되는 본격적인 제해설비다. 누출가스를 배풍기로 강제 흡인해 중화반응탑에 통과시키고 중화제를 순환시켜 처리하는 계통이어서, 소규모 저장시설에는 요구되지 않는다.

상수도시설기준상 액화염소의 저장량은 1일 사용량의 10일분 이상을 표준으로 하도록 정하고 있다.

약품 조달 지연이나 운반 중단 등에 대비해 소독이 끊기지 않도록 충분한 여유 저장량을 확보해야 하기 때문이다.

• 액화염소 저장 용기는 온도 상승에 따른 압력 상승과 누출 위험을 막기 위해 60℃가 아니라 40℃ 이하로 유지해야 한다.
• 차아염소산나트륨은 분해 시 가스가 발생하므로 저장실에는 반드시 환기장치가 필요하다.
• 액화염소를 용기(봄베)에 저장하는 방식은 오히려 설비가 간단한 것이 특징이다.

슬러지 농축조에서 발생한 상징수는 정수공정으로 반송하지 않고 배출수처리계통에서 처리·방류하는 것이 원칙이므로 옳지 않은 설명이다.

농축조 상징수에는 침전지에서 걸러낸 탁질과 유기물은 물론 크립토스포리디움과 같은 내염소성 병원성 원충이 농축되어 있어, 이를 정수공정으로 되돌리면 오히려 처리 부담과 수질 위험이 커지기 때문이다.

• 계획정수량을 계획1일 최대급수량을 기준으로 산정한다는 설명은 맞다.
• 시설용량을 계획1일 최대급수량에 예비용량을 합산한 수량으로 본다는 설명도 맞다.
• 정수장 예비용량을 시설용량의 25 % 정도로 두는 것도 계획 기준에 부합한다.

농축조의 용량은 계획슬러지량의 24~48시간분, 고형물부하는 10~20 kg/m²·day를 표준으로 한다.

배슬러지지에서 이송되는 슬러지의 양과 농도는 원수 탁도에 따라 크게 변동하므로, 하루를 넘는 24~48시간분의 여유 용량을 두어야 그 변동을 흡수하면서 안정된 농축 상태를 유지할 수 있다.

고형물부하는 농축조 단위 표면적당 하루에 투입되는 건조고형물량이다. 이 값이 커지면 슬러지 계면이 상승해 고형물이 상징수로 넘어가는데, 정수슬러지는 무기질이 많아 하수 슬러지보다 농축이 느리므로 10~20 kg/m²·day 범위로 억제한다.

음이온계면활성제는 활성탄처리나 오존처리 등으로 제거하는 물질이며, 폭기처리로는 제거되지 않는다.

폭기처리는 휘발성유기화합물처럼 기화되기 쉬운 물질에 적용하는 방법으로, 계면활성제와 같이 휘발성이 낮은 물질에는 적합하지 않다.

• 소독부산물 전구물질은 활성탄처리 또는 중간염소처리로 제거하는 것이 맞는 연결이다.
• 휘발성유기화합물은 폭기처리 또는 활성탄처리로 제거하는 것이 맞는 연결이다.
• 질산성질소는 이온교환처리 또는 생물학적처리로 제거하는 것이 맞는 연결이다.

Freundlich 등온흡착식 $\dfrac{x}{m} = K C_e^{1/n}$을 이용하면 필요한 활성탄량은 약 63 g/L로 계산된다.

흡착량은 $\dfrac{x}{m} = \dfrac{C_0 - C_e}{M}$이므로, 15 g/L 주입 시 $\dfrac{x}{m} = \dfrac{30-4}{15} = 1.733$, 25 g/L 주입 시 $\dfrac{x}{m} = \dfrac{30-2}{25} = 1.120$이다.

두 조건을 $\log(x/m) = \log K + \dfrac{1}{n}\log C_e$에 대입해 연립하면 $\dfrac{1}{n} \approx 0.63$, $K \approx 0.724$가 구해진다.

$C_e = 0.5\ \mathrm{mg/L}$일 때 $x/m = 0.724 \times 0.5^{0.63} \approx 0.468$이므로, $M = \dfrac{30-0.5}{0.468} \approx 63\ \mathrm{g/L}$이다.

중압 자외선램프는 저압램프보다 에너지 효율은 낮지만 넓은 파장대에서 강한 자외선을 방출해 램프당 소독력은 강한 특성을 가진다.

• 크립토스포리디움 불활성화에 필요한 CT값은 자외선이 오존보다 오히려 훨씬 낮아 자외선 소독이 효율적인 방법으로 꼽힌다.
• 자외선투과율은 일률적으로 90 % 이상이라는 표준값으로 정하는 것이 아니라, 처리대상수의 수질에 따라 실측한 값을 설계에 반영한다.
• 살균에 가장 효과적인 파장은 194.5 nm가 아니라 DNA 흡수 파장대에 해당하는 254 nm 부근이다.

역삼투막을 이용한 해수담수화 전처리설비에서 요구되는 슬러지밀도지표(SDI)는 4 이하를 표준으로 한다.

SDI가 높으면 전처리가 불충분하다는 의미로, 후단 역삼투막의 파울링(막힘)과 성능 저하를 유발하므로 전처리 단계에서 이 기준 이하로 관리해야 한다.

시안 시험용 시료는 채취 즉시 입상 수산화나트륨을 넣어 pH 12 이상의 알칼리성으로 만들고 신속히 시험하는 것이 옳은 보존방법이다.

시안화합물은 산성 조건에서 유독가스(HCN)로 휘산되기 쉬우므로 알칼리성으로 유지해 안정화시켜야 하기 때문이다.

• 미생물 시험용 시료는 냉장 보존하더라도 채취 후 신속히(짧은 시간 내) 시험해야 하며, 80시간과 같이 긴 시간 방치하는 것은 적절하지 않다.
• 불소화합물 시험용 시료의 표준 보존방법은 이와 다르며, 잔류염소 제거를 위한 티오황산나트륨 첨가는 다른 항목의 보존법에 해당한다.
• 트리할로메탄 시험용 시료는 pH 5가 아니라 염산으로 pH 2 정도의 강산성으로 낮추어 추가 생성을 억제하고 밀봉·냉장 보존한다.

우라늄을 유도결합플라스마-질량분석법으로, 안티몬과 몰리브덴을 유도결합플라스마-원자발광분광법으로 측정하는 연결이 감시항목 시험방법에 부합한다.

세 항목은 모두 금속·준금속 원소여서 시료를 산분해한 뒤 고온 플라스마로 원자화·이온화하는 유도결합플라스마 계열로 측정한다. 극미량으로 존재하는 우라늄은 검출한계가 훨씬 낮은 질량분석법을 쓰고, 상대적으로 농도가 높은 안티몬·몰리브덴은 발광 스펙트럼 세기를 재는 원자발광분광법으로 정량한다.

퍼클로레이트(ClO₄^-)는 원소가 아니라 음이온 화합물이므로 원소 분석 장치인 유도결합플라스마로는 측정할 수 없고, 이온크로마토그래피나 액체크로마토그래피-질량분석법으로 정량한다.

진한 질산을 가해 pH 2 이하로 보존하는 방법은 금속류(아연 등) 측정용 시료의 표준 보존방법이다.

질산은 시료 중 금속이온이 용기 벽면에 흡착되거나 침전되는 것을 막고 안정하게 유지시키는 역할을 한다.

• 트리할로메탄은 염산으로 산성화하고 잔류염소를 제거해 냉장 보존하는 별도의 방법을 사용한다.
• 시안은 수산화나트륨으로 알칼리성으로 만들어 보존한다.
• 잔류농약은 유기용매 추출이 가능한 유리병에 담아 냉장 보존하는 방법을 사용한다.

이 시료의 BOD는 21.0 mg/L이다.

희석배율은 $\dfrac{300}{50} = 6$이고, 식종하지 않았으므로 희석수의 DO 소비를 별도로 보정할 필요가 없다.

따라서 $BOD = (D_1 - D_2) \times \text{희석배율} = (8.5-5.0) \times 6 = 21.0\ \mathrm{mg/L}$로 계산된다.

불활성화비 4.0을 달성하기 위한 CT 요구값은 10 mg/L·min이다.

먼저 $T_{10} = T \times \dfrac{T_{10}}{T} = 200 \times 0.4 = 80\ \mathrm{min}$이므로, 실제 확보되는 CT값($CT_{calc}$)은 $CT_{calc} = C \times T_{10} = 0.5 \times 80 = 40\ \mathrm{mg/L\cdot min}$이다.

불활성화비는 $\dfrac{CT_{calc}}{CT_{req}}$로 정의되므로, $CT_{req} = \dfrac{CT_{calc}}{4.0} = \dfrac{40}{4.0} = 10\ \mathrm{mg/L\cdot min}$이 된다.

페놀류 시료의 전처리에는 황산구리 5수화물(CuSO₄·5H₂O) 0.5 g을 넣고 인산으로 pH를 약 4로 맞춘다.

황산구리를 넣는 이유는 시료 속 황화물을 황화구리로 침전시켜 방해작용을 없애고, 동시에 미생물에 의한 페놀 분해를 억제해 시료를 보존하기 위해서다. 염산을 넣으면 산성화는 되어도 이 황화물 제거·보존 효과는 얻을 수 없다.

인산으로 pH를 4 부근까지 낮추는 것은 페놀류를 이온화하지 않은 분자 상태로 유지해 뒤이은 증류·추출 과정에서 손실 없이 회수하기 위한 조작이다. pH 6은 산성화가 부족해 규정된 전처리 조건이 아니다.

염화바륨으로 침전시킨 뒤 남은 바륨을 EDTA로 적정하는 이 조작은 황산이온의 정량법이다.

시료를 산성으로 만들고 끓이면서 염화바륨(BaCl₂) 용액을 과량 넣으면 황산이온이 물에 거의 녹지 않는 황산바륨(BaSO₄)으로 정량 침전한다. 침전에 쓰이고 남은 바륨이온을 암모니아 완충용액으로 알칼리성으로 만든 뒤 EBT 지시약을 넣고 EDTA 표준용액으로 적정한다.

넣어 준 바륨의 양에서 적정으로 구한 잔류 바륨량을 빼면 황산이온과 반응한 몫이 나오므로 농도를 계산할 수 있다.

• 염소이온은 질산은 용액으로 적정해 흰 침전이 생기는 종말점을 보는 방법으로 측정한다.
• 암모니아성 질소는 인도페놀법 등 발색 후 흡광도를 재는 비색법으로 측정한다.
• 노말헥산추출물질은 용매로 추출한 뒤 용매를 날려 남은 물질의 무게를 다는 방법이어서 적정과 무관하다.

필요한 염소주입량은 68 kg/day이다.

염소주입농도는 염소요구량과 목표 잔류염소농도의 합이므로 $3.0 + 0.4 = 3.4\ \mathrm{mg/L} = 3.4\ \mathrm{g/m^3}$이다.

따라서 하루 주입량은 $3.4\ \mathrm{g/m^3} \times 20{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 68{,}000\ \mathrm{g/day} = 68\ \mathrm{kg/day}$이다.

수질오염공정시험기준이 규정한 총대장균군 시험법은 막여과법·평판집락법·시험관법 세 가지다.

막여과법은 시료를 여과막에 거른 뒤 배지 위에 올려 배양해 금속성 광택을 띠는 집락 수를 세는 방법이고, 평판집락법은 시료를 배지와 섞어 굳힌 다음 배양해 나타난 집락을 계수한다. 시험관법은 여러 개의 발효관에 시료를 단계적으로 접종해 가스 생성 여부로 최적확수(MPN)를 구한다.

효소기질이용법은 총대장균군이 내는 효소가 특정 기질을 분해할 때 나타나는 발색이나 형광을 보고 판정하는 방법으로 먹는물 쪽 시험기준에서 쓰이며, 수질오염공정시험기준의 총대장균군 시험법에는 포함되지 않는다.

부루신법(brucine method)을 이용한 자외선/가시선 분광법은 질산성 질소를 분석하는 표준 방법이다.

진한 황산 조건에서 질산이온이 부루신 시약과 반응해 발색되는 원리를 이용해 흡광도를 측정한다.

먹는물 및 샘물에서 수은은 매우 낮은 농도로 존재하므로 감도가 높은 전기화학적 정량법인 양극벗김전압전류법으로 측정할 수 있다.

• 이온크로마토그래피는 주로 음이온·양이온 성분의 정량에 사용되는 방법이다.
• 고성능액체크로마토그래피는 유기화합물류의 정량에 사용되는 방법이다.
• 자외선/가시선 분광법은 발색시약을 이용한 정색반응 기반 정량법으로, 수은의 표준 시험법으로는 사용하지 않는다.

상수도설계기준상 염화나트륨 제거율 93% 이상의 분리경을 가지는 수도용 막은 역삼투막이다.

나노여과막은 역삼투막보다 낮은 압력으로 운전되며 염 제거율도 이보다 낮은 수준이고, 정밀여과막과 한외여과막은 입자성 물질을 대상으로 하므로 용존 이온인 염화나트륨을 걸러내지 못한다.

물에 잔류하는 오존량은 5 g/m³이다.

주입오존량 중 실제 반응에 이용된 오존량은 $50 \times 0.8 = 40\ \mathrm{g/m^3}$이고, 배출(이탈)오존량은 $5\ \mathrm{g/m^3}$이다.

따라서 잔류오존량은 $50 - 40 - 5 = 5\ \mathrm{g/m^3}$이 된다.

콜로이드 물질은 입자가 매우 작고 표면전하로 인해 서로 반발하여 방치해도 자연 침강이 잘 일어나지 않는 물질이다.

따라서 침전지에서 제거하려면 응집제를 첨가해 전하를 중화시키고 플록을 형성시키는 과정이 필요하며, 별도 처리 없이 침전만으로는 제거되지 않는다.

• 세균, 색도물질, 점토 등은 대표적인 콜로이드 물질의 예이다.
• 응집은 (-)전하의 콜로이드에 (+)전하의 응집제를 넣어 전하력을 상실시키는 원리로 작동한다.
• 응집제 첨가 후에는 반데르발스 인력과 교반에 의해 입자가 결합해 플록을 형성하며 침전한다.

납 0.01 mg/L, 질산성 질소 10 mg/L, 수은 0.001 mg/L는 기준과 맞지만 크롬은 0.1 mg/L가 아니라 0.05 mg/L다.

건강상 유해영향 무기물질은 독성이 클수록 기준이 엄격하다. 수은은 미량으로도 신경독성을 일으켜 0.001 mg/L로 가장 낮게 정해져 있고 납은 0.01 mg/L이며, 질산성 질소는 유아에게 청색증(메트헤모글로빈혈증)을 일으킬 수 있어 10 mg/L로 규정한다.

크롬의 먹는물 수질기준은 0.05 mg/L이므로, 0.1 mg/L라는 서술은 실제 기준의 두 배에 해당해 옳지 않다.

먹는물 수질기준상 브로모디클로로메탄은 0.03 mg/L를 넘지 아니하도록 정해져 있어, 0.1 mg/L라는 기준은 옳지 않다.

총트리할로메탄 0.1 mg/L, 클로로포름 0.08 mg/L, 클로랄하이드레이트 0.03 mg/L 기준은 모두 옳은 수치이다.

급속여과는 여과지에서 1일 120 m 이상의 속도로 물을 거르는 정수처리공정을 말한다.

120 m/day는 시간당 5 m에 해당한다($120\,\mathrm{m/day} \div 24\,\mathrm{h} = 5\,\mathrm{m/h}$). 이만큼 빠른 속도에서는 모래층이 탁질을 물리적으로 붙잡는 힘만으로 부족하므로, 앞단에서 응집제를 넣어 혼화·응집·침전으로 탁질 대부분을 미리 제거한 뒤 여과지로 보낸다.

이에 비해 완속여과는 1일 4~5 m 수준의 느린 속도로 흘리면서 모래층 표면에 생긴 생물막의 정화작용까지 이용하는 방식이다. 두 공정을 가르는 기준값으로 규정에 120이 명시되어 있다.

검정곡선 작성용 표준용액과 시료에 동일한 양의 내부표준물질을 첨가해 분석과정의 변동에 따른 오차를 보정하는 방법은 상대검정곡선법(내부표준법)이다.

표준물첨가법은 시료 자체에 표준물질을 단계적으로 첨가해 검정곡선을 얻는 방법이고, 절대검정곡선법은 내부표준물질 없이 표준용액만으로 검정곡선을 작성하는 방법이라는 점에서 다르다.

기기검출한계는 시험분석 대상물질을 기기가 검출할 수 있는 최소한의 농도 또는 양을 뜻하므로, 이를 '최대한의 농도'라고 설명한 것은 옳지 않다.

정밀도와 정확도, 현장이중시료에 대한 설명은 정도관리 요소의 정의와 일치한다.

입상활성탄은 오존과 반응해 이를 분해·소모시키는 촉매 역할을 하므로, 오존 접촉 후 잔류오존을 제거하는 공정에도 활용된다.

따라서 활성탄이 오존의 흡착 및 제거에 적합하지 않다는 설명은 옳지 않다.

• Langmuir, Freundlich 등온흡착식 모델은 실제로 활성탄의 흡착특성 평가에 사용된다.
• 일반적으로 소수성이 강하고 분자량이 큰 물질일수록 활성탄에 잘 흡착된다.
• 활성탄의 흡착성능과 기공 특성은 제조 원료와 제조 조건에 따라 크게 달라진다.

O-톨리딘 용액이나 DPD 시약을 이용해 발색 강도를 비교하는 방법은 잔류염소를 정량하는 대표적인 방법이지, 오존 농도 측정 방식이 아니다.

따라서 이를 오존농도 측정방식으로 설명한 것은 옳지 않다.

• FIA를 이용한 요오드적정(iodometric) 방식은 오존을 연속적으로 측정하는 방법으로 사용된다.
• 인디고 시약을 이용해 600 nm에서 흡광도를 측정하는 인디고 비색법은 대표적인 수중 오존 측정법이다.
• 가스상 오존은 254 nm 부근 자외선 흡수 특성을 이용해 농도를 측정할 수 있다.

누출된 액화염소가 확산되는 구조로 한다는 서술과, 1,000 kg 이상 시설에 중화·흡수용 제해제를 상비한다는 서술이 잘못됐다.

• 방액제와 피트는 누출된 액화염소를 한곳에 모아 가두어 증발과 확산을 억제하고 제해설비로 처리하기 위한 설비이므로, 확산되는 구조라는 설명은 설치 목적과 정반대다.
• 중화 및 흡수용 제해제 상비는 저장량 1,000 kg 미만 시설에 요구되는 조치이며, 1,000 kg 이상에서는 배풍기·중화반응탑·중화제 저장조로 구성된 제해설비를 갖춰야 한다.

한편 저장조를 비보냉식으로 하고 밸브 조작을 위한 조작대를 두는 것, 염소주입기실을 주입지점에 가깝고 주입점 수위보다 높은 실내에 두어 물의 역류를 막는 것은 모두 옳은 설비 기준이다.

필요한 수산화나트륨의 양은 약 93.9 kg이다.

염소 중화반응 $Cl_2 + 2NaOH \rightarrow NaCl + NaOCl + H_2O$에서 화학양론적으로 $Cl_2\ 71\ \mathrm{g}$당 $NaOH\ 80\ \mathrm{g}$이 필요하므로, 순수 NaOH 소요량은 $10 \times \dfrac{80}{71} \approx 11.27\ \mathrm{kg}$이다.

반응률이 0.6이므로 실제 투입해야 할 순수 NaOH량은 $\dfrac{11.27}{0.6} \approx 18.78\ \mathrm{kg}$이고, 이를 20% 농도 용액으로 환산하면 $\dfrac{18.78}{0.2} \approx 93.9\ \mathrm{kg}$이 된다.

여과지의 트로프는 역세척 시 배출되는 세척배출수를 균등하게 집수·배출하는 시설로, 편류나 밀도류 발생 자체를 방지하는 목적의 시설은 아니다.

따라서 트로프의 기능을 편류·밀도류 방지로 설명한 것은 옳지 않다.

• 트로프의 크기는 최대배출수량에 약 20%의 여유를 둔 수량을 배출할 수 있어야 한다.
• 트로프 상단은 완전히 수평으로 동일한 높이로 견고하게 설치해야 한다.
• 세척 시 여재 유출을 막기 위해 모래여과층 표면에서 트로프까지 높이는 40~70 cm로 한다.

역세척 속도를 0.6 m/min으로 하면 모래층의 팽창률이 약 20% 정도가 되어 적당한 유동 상태가 되는 것이 표준적인 관계이다.

• 역세척은 수량·수압·시간이 모두 충분해야 효과가 있으며, 어느 한 인자만 줄여도 충분한 역세척이 되는 것은 아니다.
• 역세척 유속과 팽창률의 관계는 여재의 종류와 크기, 수온 등에 따라 크게 달라지므로 별 차이가 없다고 볼 수 없다.
• 역세척 속도는 여재 입경이 커질수록 빠르게 해야 하지만, 수온이 낮을수록 물의 점성이 커져 같은 유속에서도 여재가 잘 뜨므로 오히려 속도를 낮게 잡아야 한다.

활성탄 흡착은 일반적으로 발열반응이므로 온도가 높아질수록 오히려 흡착량이 감소하고, pH가 알칼리성일수록 유기물의 이온화가 촉진되어 흡착에 불리해지는 경우가 많다.

따라서 pH가 알칼리성이거나 온도가 높을수록 흡착량이 커진다는 설명은 옳지 않다.

• 단일성분의 흡착능력은 흡착용량(평형흡착량)과 흡착속도로 평가하는 것이 일반적이다.
• 흡착탑이나 흡착지에 입상활성탄을 충전해 처리수를 통과시켜 오염물질을 흡착·제거하는 방식이 맞다.
• 입상활성탄 공정은 통상 여과공정의 전 또는 후에 위치한다.

응집제주입량과 탁도의 비가 낮을수록 슬러지의 비저항 값이 작아져 탈수성이 양호해진다.

탁도에 비해 과도한 응집제가 투입되면 겔상의 미세한 플록이 많아져 비저항이 커지고 탈수가 어려워지기 때문이다.

• 슬러지 성상은 계절에 따라 달라지므로 계절별로 탈수성 실험을 실시하는 것이 바람직하다.
• 부영양화로 조류 등 유기물이 증가하면 오히려 탈수성이 나빠지는 경우가 많다.
• 리프테스트에서 비저항치가 클수록 탈수가 어렵다는 뜻이므로 탈수성이 좋다고 볼 수 없다.

필요한 콘덴서 용량은 약 50 kVA이다.

기존 부하의 무효전력은 $Q_1 = 60 \times \dfrac{0.6}{0.8} = 45\ \mathrm{kVar}$, 증설 부하의 무효전력은 $Q_2 = 40 \times \dfrac{0.8}{0.6} \approx 53.3\ \mathrm{kVar}$로, 합성 유효전력은 $100\ \mathrm{kW}$, 합성 무효전력은 $Q = 45+53.3 \approx 98.3\ \mathrm{kVar}$이다.

역률 90%로 개선 시 목표 무효전력은 $Q' = 100 \times \dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9} \approx 48.4\ \mathrm{kVar}$이므로, 필요한 콘덴서 용량은 $98.3 - 48.4 \approx 50\ \mathrm{kVA}$이다.

충전기가 상시 부하와 축전지의 자기방전을 함께 감당하고 순간 대부하만 축전지가 분담하는 방식은 부동충전방식이다.

충전기와 축전지를 병렬로 접속해 두면 평상시에는 충전기가 정류한 직류로 부하에 전력을 공급하면서 축전지의 자기방전분만큼을 계속 보충해 언제나 완충 상태를 유지한다. 순간적으로 큰 부하가 걸려 충전기 용량을 넘으면 부족분을 축전지가 방전해 메워 준다.

덕분에 축전지가 늘 만충 상태로 대기하다가 정전 즉시 비상전원이 되므로, 정수장 감시제어설비의 직류전원설비에 표준으로 채택된다.

• 세류충전은 부하를 분리해 두고 자기방전분만 미소전류로 보충하는 방식이다.
• 균등충전은 셀 사이의 전압 불균형을 없애기 위해 주기적으로 높은 전압을 걸어 주는 보수 목적의 충전이다.
• 급속충전은 짧은 시간에 큰 전류를 흘려 충전하는 방식이다.

통신선의 유도장해를 줄이려면 전력선과 통신선을 서로 이격시키거나 교차 배치해야 하며, 평행배치는 오히려 전자유도 결합을 강화시켜 유도장해를 심화시키는 원인이 된다.

따라서 평행배치를 유도장해 방지대책으로 설명한 것은 옳지 않다.

• 정전차폐를 실시하면 전기장에 의한 유도 영향을 줄일 수 있다.
• 꼬임선(연피케이블 등)을 사용하면 유도 전압이 서로 상쇄되어 유도장해를 줄일 수 있다.
• 전력선과 통신선을 충분히 이격시키면 전자기적 결합이 줄어 유도장해가 감소한다.

전자유량계의 유량제어밸브는 검출기의 하류측에 설치하는 것이 원칙이며, 상류측에 설치하면 밸브에 의한 유동 교란이 검출부에 직접 영향을 주어 측정 정밀도가 떨어질 수 있다.

따라서 제어밸브를 검출기 상류측에 설치한다는 설명은 옳지 않다.

• 평균유속이 1 m/s 미만이면 기전력이 작아져 정밀도 문제가 생기기 쉬운 것은 맞는 설명이다.
• 검출기는 관 내부가 항상 유체로 충만한 상태를 유지하도록 설치해야 한다.
• 검출기와 변환기의 접지는 제3종접지 이상으로 하는 것이 원칙이다.

수중의 정압력을 검출해 수위로 환산하는 방식은 차압식 수위계다.

수중 한 점에 걸리는 정압력은 $p = \rho g h$ 로 수면까지의 거리 $h$ 와 밀도·중력가속도의 곱으로 정해진다(제시문의 표기와 달리 원리상 서로 비례한다). 따라서 그 압력을 다이어프램식 차압전송기로 재고 기준압인 대기압과의 차를 구하면 곧바로 수위를 얻는다.

검출부를 수조 벽면 하부에 부착하는 구조여서 수면에 부유물이나 파랑이 있어도 영향을 덜 받고, 착수정·정수지처럼 압력 검출이 가능한 수조에 널리 쓰인다.

• 투입식은 압력검출부를 케이블에 매달아 수중에 직접 늘어뜨리는 형태로 설치 방식이 다르다.
• 초음파식은 수면에서 반사되어 돌아오는 초음파의 왕복시간으로 거리를 재는 비접촉 방식이다.
• 정전용량식은 전극과 물 사이 정전용량이 수위에 따라 변하는 것을 검출한다.

비상용 자가발전설비의 제어방식은 자동기동과 수동 조작을 병행할 수 있도록 구성하는 것이 표준이며, '자동운전'만으로 한정하는 것은 표준 요구사항을 충분히 반영하지 못한다.

발전기 형식(동기발전기), 여자방식(브러시리스 또는 정지여자방식), 원동기(가스터빈 또는 디젤기관)에 대한 설명은 표준과 일치한다.

차압식 유량계와 같은 계측설비 배선접속부의 절연저항측정은 전기설비의 열화나 습기 침투에 의한 절연 성능 저하를 조기에 발견하기 위한 정기점검 항목으로, 표준 점검주기는 1년이다.

3개월이나 6개월처럼 지나치게 잦은 주기는 과도한 유지관리 부담을 주고, 3년처럼 긴 주기는 절연 열화를 적기에 발견하기 어렵다.

산업안전보건법령상 오존의 시간가중평균농도(TWA) 노출기준은 0.08 ppm이다.

오존은 강한 산화성 가스로 낮은 농도에서도 호흡기 자극 등 건강 영향을 유발할 수 있어 매우 낮은 수준으로 노출기준이 설정되어 있다.

산업안전보건법령상 적정공기는 산소농도가 18% 이상 23.5% 미만인 공기를 말한다.

산소농도가 18% 미만이면 산소결핍 상태, 23.5% 이상이면 산소과잉으로 화재·폭발 위험이 커지는 상태로 구분된다.

펌프의 비속도가 작아질수록 임펠러는 상대적으로 외경에 비해 폭이 좁은 형태가 되며, 반대로 비속도가 커질수록 외경에 대한 임펠러 폭이 커진다.

따라서 비속도가 작아짐에 따라 임펠러 폭이 커진다는 설명은 실제 경향과 반대여서 옳지 않다.

• 비속도가 커질수록 원심형→사류형→축류형으로 임펠러 형상이 변하는 것은 맞는 설명이다.
• 비속도는 펌프 임펠러의 형상을 나타내는 값이라는 설명도 맞다.
• 비속도가 크면 토출량이 많고 양정이 낮은 저양정 펌프가 되는 것도 맞는 설명이다.

펌프의 공동현상을 방지하려면 흡입양정을 낮추어 임펠러 입구 압력이 포화증기압 이하로 떨어지지 않도록 해야 하며, 흡입양정을 높이는 것은 오히려 공동현상을 유발하는 방향이다.

따라서 흡입양정을 높게 하는 것이 공동현상 방지대책이라는 설명은 옳지 않다.

• 임펠러 입구 압력이 포화증기압 이하로 낮아지면 공동현상이 발생하기 쉽다는 설명은 맞다.
• 공동현상은 물속에 용존된 기체가 기화되어 공동이 생기는 현상이라는 설명도 맞다.
• 공동현상이 지속되면 임펠러와 케이싱 등이 손상될 수 있다는 설명도 맞다.

흡입배관 내의 유속은 지나치게 빠르면 손실수두 증가와 공동현상(캐비테이션) 위험을 높이므로, 통상 1~2 m/s 이하로 제한하는 것이 원칙이다. "2 m/s 이상으로 한다"는 이 원칙과 반대되는 설명이다.

나머지 항목은 흡입관 설치의 올바른 원칙이다.

• 흡입관은 공기가 갇히지 않도록 배관해야 공동현상을 방지할 수 있다.
• 흡입구가 작은 경우 편심 리듀서(편락관)를 설치해 공기 정체를 막는다.
• 흡입관은 손실수두를 줄이기 위해 가능한 한 짧게 설계한다.

프레스는 산업안전보건법령상 안전검사 대상 유해ㆍ위험기계에 해당한다.

안전검사 대상 기계에는 프레스ㆍ전단기ㆍ크레인ㆍ리프트ㆍ압력용기ㆍ곤돌라ㆍ국소배기장치ㆍ원심기ㆍ롤러기ㆍ사출성형기ㆍ고소작업대ㆍ컨베이어ㆍ산업용 로봇 등이 열거되어 있다.

• 연삭기ㆍ연마기는 안전검사 대상으로 열거되어 있지 않다.
• 혼합기와 파쇄기는 출제 당시 법령 기준으로는 안전검사 대상이 아니었다. 다만 이후 시행령 개정으로 혼합기와 파쇄기ㆍ분쇄기가 안전검사 대상에 추가되었으므로, 현행 실무에서는 최신 법령을 확인해야 한다.

$[MLT]$계에서 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로, 차원은 $L^{2}T^{-1}$이다.

동점성계수 $\nu = \dfrac{\mu}{\rho}$는 단위가 $\mathrm{m^2/s}$이므로 길이의 제곱을 시간으로 나눈 차원과 일치한다.

한 변의 길이가 L인 정사각형 모세관에서 물의 상승높이는 $h=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma L}$ 이다.

모세관 현상은 관 벽 둘레를 따라 작용하는 표면장력의 연직성분이 관 속에 끌어올려진 물기둥의 무게와 균형을 이루는 현상이다. 정사각형 단면은 접촉 둘레가 $4L$, 단면적이 $L^{2}$ 이므로 힘의 평형식은
$\sigma\cos\theta \times 4L = \gamma \times L^{2} \times h$

양변을 정리하면 $h=\dfrac{4L\sigma\cos\theta}{\gamma L^{2}}=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma L}$ 가 되어, 표면장력이 클수록·관이 가늘수록 높이 올라간다는 관계가 그대로 나타난다.

지름 D인 원형관도 둘레 $\pi D$, 면적 $\dfrac{\pi D^{2}}{4}$ 를 대입하면 $h=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma D}$ 로 같은 꼴이 된다. 분자에 표면장력 $\sigma$, 분모에 단위중량 $\gamma$ 가 와야 길이 차원이 맞으므로 두 기호의 자리를 바꾼 식은 성립하지 않는다.

물에 뜬 물체는 부력과 자중이 평형을 이루므로, 물속에 잠긴 부피의 비율이 곧 물체의 비중과 같다.

부피의 20 %가 물 밖으로 드러났다면 나머지 80 %가 물속에 잠긴 것이므로, 이 물체의 비중은 $0.8$이다.

직각삼각웨어의 유량은 $Q = \dfrac{8}{15} C_d \sqrt{2g}\, \tan\dfrac{\theta}{2}\, h^{5/2}$ 식으로 구하며, 계산하면 약 0.33 m³/s이다.

직각(θ=90°)이므로 $\tan45^\circ = 1$이고, $h=0.5\ \mathrm{m}$, $C_d=0.8$을 대입한다.

$Q = \dfrac{8}{15}\times0.8\times\sqrt{2\times9.8}\times1\times0.5^{2.5} \approx 0.33\ \mathrm{m^3/s}$

광정위어(broad-crested weir)는 마루 폭이 두꺼워 월류수맥이 위어 마루면을 따라 흐르는 형식으로, 얇은 판 모서리로 월류시키는 예연위어(박판위어)와는 구조가 다르다.

삼각형ㆍ직사각형ㆍ사다리꼴 위어는 모두 얇은 판으로 월류시키는 예연위어의 형태에 해당한다.

난류에서는 레이놀즈 수가 증가할수록 마찰계수가 작아지거나 일정한 값으로 수렴하며, 커지는 것이 아니다.

나머지 설명은 관수로 마찰손실계수의 일반적 특성과 일치한다.

• 층류에서는 $f = \dfrac{64}{Re}$로 마찰계수가 레이놀즈 수에 반비례한다.
• 난류에서 레이놀즈 수가 같다면 상대조도가 클수록 마찰계수는 커진다.
• Moody 도표는 레이놀즈 수와 상대조도에 따른 마찰계수 변화를 나타낸 도표이다.

측벽이 수평과 60°를 이루는 사다리꼴에서 수리상 유리한 단면은 바닥폭이 수심의 $\dfrac{2}{\sqrt{3}}$배일 때 이루어진다.

그림은 바닥폭 $b$, 수심 $y$, 측벽 경사각 60°인 사다리꼴 개수로 단면이다. 측벽 경사를 수평:연직 $=z:1$로 두면 $z=\cot 60^\circ=\dfrac{1}{\sqrt{3}}$이다.

수리상 유리한(같은 단면적에서 윤변이 최소인) 사다리꼴 조건은 $b=2y\left(\sqrt{1+z^{2}}-z\right)$이다.
대입하면 $b=2y\left(\sqrt{1+\dfrac{1}{3}}-\dfrac{1}{\sqrt{3}}\right)=2y\left(\dfrac{2}{\sqrt{3}}-\dfrac{1}{\sqrt{3}}\right)$
따라서 $b=\dfrac{2}{\sqrt{3}}\,y\approx 1.155\,y$이다.

이 단면은 정육각형의 절반 모양이며, 이때 동수반경이 $R=\dfrac{y}{2}$가 되어 같은 단면적으로 유량이 최대가 된다.

연속방정식 $Q=AV$를 각 단면에 적용하면 $V_1\approx 2.55\ \mathrm{m/s}$, $V_2\approx 7.07\ \mathrm{m/s}$이다.

그림은 관지름 0.5 m인 단면 1에서 0.3 m인 단면 2로 축소되는 관수로이며, 관수로는 만관이므로 유량 $0.5\ \mathrm{m^3/s}$가 두 단면에서 같다.

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: $V_1=\dfrac{0.5}{0.1963}=2.55\ \mathrm{m/s}$
$V_2=\dfrac{0.5}{0.0707}=7.07\ \mathrm{m/s}$
두 값에 모두 부합하는 것은 $V_1=2.55$, $V_2=7.08$인 보기뿐이다(7.08은 끝자리 처리를 달리한 표기다).

관지름이 0.5 m에서 0.3 m로 줄면 단면적은 $\left(\dfrac{0.5}{0.3}\right)^{2}\approx 2.78$배 작아지므로, 유속도 같은 비율로 빨라진다는 점을 확인할 수 있다.

얇은 원통형 강관의 최소 두께는 $t = \dfrac{pD}{2\sigma_a}$ 식으로 구하며, 계산하면 약 1.0 cm이다.

압력수두 100 m에 해당하는 압력은 물의 단위중량을 이용해 $p = \gamma h = 1000\ \mathrm{kgf/m^3}\times100\ \mathrm{m} = 100000\ \mathrm{kgf/m^2} = 10\ \mathrm{kgf/cm^2}$이다.

내경 $D=200\ \mathrm{cm}$, 허용인장응력 $\sigma_a=1000\ \mathrm{kgf/cm^2}$을 대입하면 $t = \dfrac{10\times200}{2\times1000} = 1.0\ \mathrm{cm}$이다.

동수경사는 다르시-바이스바흐 손실수두를 관 길이로 나눈 값으로, 계산하면 약 0.7 %이다.

유속 $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{9.42}{\pi\times1^2} \approx 3.0\ \mathrm{m/s}$이다.

손실수두 $h_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.03\times\dfrac{500}{2}\times\dfrac{3^2}{2\times9.8} \approx 3.4\ \mathrm{m}$이므로, 동수경사 $I = \dfrac{h_f}{L}\times100 \approx 0.7\ \%$이다.

표면부하율은 유입유량을 침전지 표면적으로 나눈 값으로, 계산하면 14.4 m/day이다.

표면적 $A = \dfrac{V}{h} = \dfrac{4000}{4} = 1000\ \mathrm{m^2}$이고, 유량은 $Q = 10\ \mathrm{m^3/min}\times1440 = 14400\ \mathrm{m^3/day}$이다.

표면부하율 $V_o = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{14400}{1000} = 14.4\ \mathrm{m/day}$이다.

인라인 고정식 혼화기를 적정하게 사용하면 급속혼화 효과를 얻어 응집에 도움이 된다.

나머지 설명은 급속혼화시설의 원칙과 반대된다.

• 급속혼화지의 체류시간은 수 분 이내로 짧게 잡는 것이 원칙이며, 30분 이상은 급속혼화가 아니라 플록형성(완속교반) 단계에 해당하는 시간이다.
• 가압수 확산 방식은 급속혼화를 달성하기 위한 방법이지 완속혼화 방법이 아니다.
• 혼화지는 단락류(short-circuiting)가 발생하지 않도록 설계해야 한다.

플록형성지의 교반강도는 플록 파괴를 막기 위해 하류로 갈수록 점차 감소시키는 것이 바람직하며, 증가시키는 것은 원칙에 어긋난다.

나머지 항목은 플록형성지 설계기준과 일치한다.

• 플록형성시간은 계획정수량 기준 20~40분을 표준으로 한다.
• 우류식교반의 평균유속은 15~30 cm/s를 표준으로 한다.
• 교반설비는 수질변화에 따라 교반강도를 조절할 수 있는 구조로 한다.

다층여과지는 여과층 전체에서 탁질을 억류해 손실수두 증가가 완만하므로, 모래단층 여과지보다 더 빠른 여과속도로 운전할 수 있다.

나머지 설명은 여과지 설계기준과 맞지 않는다.

• 다층여과지의 여과속도는 240 m/day 정도가 상한으로 제시되므로, "240 m/day 이상을 표준으로 한다"는 표현은 방향이 반대다.
• 급속여과지는 중력식을 표준으로 하며, 압력식이 표준 방식은 아니다.
• 완속여과지의 여과속도는 4~5 m/day 수준으로, 40~50 m/day는 지나치게 빠른 값이다.

관의 지름은 연속방정식으로 구하며, 계산하면 약 10 cm이다.

유량 $Q = 0.90\ \mathrm{m^3/min} = 0.015\ \mathrm{m^3/s}$이고 유속 $V=1.90\ \mathrm{m/s}$이므로, 단면적은 $A = \dfrac{Q}{V} \approx 0.0079\ \mathrm{m^2}$이다.

지름은 $D = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 0.10\ \mathrm{m} = 10\ \mathrm{cm}$이다.

펌프의 효율은 이론동력을 소요동력으로 나누어 구하며, 계산하면 약 75 %이다.

이론동력은 $P_0 = 9.8\,QH = 9.8\times0.1\times22.3 \approx 21.9\ \mathrm{kW}$이다.

효율 $\eta = \dfrac{P_0}{P} = \dfrac{21.9}{29.14} \approx 0.75 = 75\ \%$이다.

펌프를 직렬로 연결하는 목적은 수두(양정) 증대에 있으며, 직렬연결 자체가 효율을 향상시키지는 않는다.

나머지 설명은 펌프 연결운용의 일반 원칙과 일치한다.

• 직렬운전의 합성수두-용량곡선은 같은 용량에서 각 펌프의 수두를 더해 구한다.
• 동일 특성 펌프 2대를 직렬 연결하면 압력수두는 최대 2배까지 늘어난다.
• 유량이 부족할 때는 두 대 이상의 펌프를 병렬로 연결해 유량을 늘린다.

비속도는 유량의 제곱근에 비례하며, 유량의 제곱에 비례하는 것이 아니다.

비속도는 $N_s = \dfrac{N\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$로 정의된다.

• 전양정의 3/4승에 반비례한다는 설명은 이 식과 일치한다.
• 회전수에 비례한다는 설명도 이 식과 일치한다.
• 비속도가 작을수록 소수량ㆍ고양정 특성을 가진다는 설명도 맞다.

전양정은 실양정과 손실수두를 합하여 계산하며, 둘의 차가 아니다.

나머지 설명은 전양정 계산의 일반 원칙과 일치한다.

• 토출 수면과 흡입 수면의 높이 차이를 실양정이라 한다.
• 손실계수는 관의 종류ㆍ형상에 따라 다른 값을 적용한다.
• 손실수두를 계산할 때는 흡입관ㆍ토출관ㆍ밸브류 등의 손실을 모두 고려한다.

공동현상은 흡입측 압력이 물의 포화증기압 이하로 떨어질 때 발생하므로, 흡입구경을 키우고 유량과 운전속도를 낮추는 것이 방지책이다.

흡입구경을 크게 하면 흡입관 내 유속이 느려져 속도수두와 마찰손실이 줄고, 유량을 줄이면 펌프가 요구하는 필요흡입수두(NPSHre)가 작아진다. 운전속도(회전수)를 낮추면 임펠러 입구의 상대유속이 감소해 국부적인 압력강하가 완화된다.

• 흡입부의 정수두를 감소시키는 것은 정반대 조치다. 이용할 수 있는 유효흡입수두(NPSHav)가 작아져 오히려 공동현상이 쉽게 일어나므로, 펌프 설치 높이를 낮춰 흡입 정수두를 크게 확보해야 한다.