17년 2회차

폴리염화알루미늄은 물보다 무거운 액상 제품으로, 수처리제의 기준과 규격상 비중(20℃) 기준이 1을 넘도록 정해져 있다. 따라서 비중이 0.99 이하라는 설명은 옳지 않다.

성상은 무색~엷은 황갈색의 투명한 액체이고, pH 범위는 3.5~5.0이며, 산화알루미늄 함량은 종별로 기준이 달리 정해져 있다.

침사지는 원수 중에 섞여 있는 모래(토사)와 같은 비교적 무거운 입자를 침강시켜 제거하는 시설이다.

유·무기물이나 콜로이드성 물질, 용해된 중금속은 침사지가 아니라 이후의 응집·침전이나 다른 처리 공정에서 주로 제거된다.

과망간산나트륨은 수중의 철·망간 산화나 맛·냄새물질 제거에 쓰이는 산화제로, 응집공정에 사용하는 약품이 아니다.

응집제는 콜로이드 입자를 불안정화시키는 주약품이고, pH조정제는 응집 최적 pH를 맞추기 위해, 응집보조제는 플록 강도를 높이기 위해 함께 사용되는 응집용 약품이다.

침전지 체류시간은 침전지 용적을 유입유량으로 나누어 구한다.

침전지 용적은 $600\ \mathrm{m^2} \times 8\ \mathrm{m} = 4{,}800\ \mathrm{m^3}$이고, 유입유량은 $19{,}200\ \mathrm{m^3/day} = 800\ \mathrm{m^3/hr}$이다.

따라서 체류시간은 $t=\dfrac{4{,}800\ \mathrm{m^3}}{800\ \mathrm{m^3/hr}}=6\ \mathrm{hr}$이다.

급속여과지는 중력식(자연유하식)을 표준으로 하며, 압력식은 특수한 경우에 제한적으로 적용하는 방식이라 표준으로 볼 수 없다.

나머지 설명은 급속여과지 설계기준에 부합한다.

• 여과지 형상은 직사각형을 표준으로 한다.
• 여과지 수 산정 시 예비지를 포함한다.
• 여과지 1지의 여과면적은 150 m² 이하로 한다.

급속모래여과지는 위에서부터 모래층-자갈층-유공블록(하부집수장치) 순으로 쌓인다.

모래층이 실제 여과 작용을 담당하고, 자갈층은 모래의 유실을 막으면서 여과수를 고르게 모으는 역할을 하며, 최하부의 유공블록·스트레이너 등 하부집수장치는 여과수를 집수해 배출한다.

중금속은 활성탄의 원료가 아니라 활성탄이 흡착·제거하는 대상 오염물질에 해당한다.

활성탄은 목재, 야자껍질, 석탄, 갈탄, 톱밥 등 탄소함량이 높은 유기물을 원료로 탄화·활성화 과정을 거쳐 제조한다.

먹는물 수처리제의 기준과 규격 및 표시기준상 살균·소독제에는 액체염소, 이산화염소, 오존, 자외선 및 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘 등이 해당된다. 제시된 ㄱ. 액체염소와 ㄴ. 차아염소산나트륨은 살균·소독제로 분류되지만, ㄷ. 이산화탄소는 소독제가 아니라 pH 조정제(수질조정제)로 분류된다. 따라서 살균·소독제에 해당하는 것은 ㄱ, ㄴ이다.

빈칸에 들어갈 처리방법은 폭기이다.

맛ㆍ냄새 원인물질 가운데 황화수소처럼 휘발성이 큰 성분은 물과 공기를 접촉시켜 기상으로 날려 보내는 것만으로 상당 부분 제거된다. 그래서 시설기준은 맛ㆍ냄새 처리 수단으로 폭기를 먼저 들고, 이어 염소처리, 분말 또는 입상활성탄처리, 오존처리, 오존ㆍ입상활성탄처리를 나열한다.

나머지 후보는 맛ㆍ냄새 제거를 목적으로 하는 공정이 아니다.

• 급속모래여과처리ㆍ완속모래여과처리 — 응집된 플록과 부유물을 걸러 내는 탁도 제거 공정이다.
• 이온교환처리 — 경도 성분이나 질산성질소처럼 이온 형태로 녹아 있는 물질을 다른 이온과 바꿔 주는 공정이다.

자외선(UV) 소독은 화학약품을 사용하지 않아 THM 등 소독부산물을 생성하지 않고, 취급할 유독성 약품이 없어 관리요원에게 안전하며 무독성이라는 장점이 있다.

반면 소독능 값(CㆍT)은 소독제의 잔류농도와 접촉시간의 곱으로 정의되는 화학 소독제용 지표이고, 자외선은 조사량(mJ/cm²)으로 소독력을 관리하므로 자외선의 소독능 값이 염소나 오존보다 높다는 서술은 성립하지 않는다.

또한 소독능 값이 높다는 것은 같은 효과를 얻는 데 더 많은 소독제와 더 긴 접촉시간이 필요하다는 뜻이므로, 그 자체로 우수한 점이라고 볼 수도 없다.

염소 주입량은 염소요구량과 목표 잔류염소농도의 합으로 계산한다.

$C_{주입} = 9.5\ \mathrm{mg/L} + 0.5\ \mathrm{mg/L} = 10\ \mathrm{mg/L}$

주입 염소량은 $10\ \mathrm{mg/L} \times 3{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 30{,}000\ \mathrm{g/day} = 30\ \mathrm{kg/day}$이다.

액화염소는 50 kg, 100 kg, 1 ton 용기 등 고압가스 관련 법령에 적합한 규격의 용기를 사용해 저장한다.

저장량은 1일 사용량의 5일분으로 고정하는 것이 아니라 통상 10일분 이상을 확보하도록 하며, 용기는 온도 상승에 따른 내압 상승을 막기 위해 40 ℃ 이하로 유지하고 저장실도 직사광선과 열원을 피해 서늘하게 관리해야 한다.

따라서 용기를 50 ℃ 이상, 실온을 40 ℃ 이상으로 유지한다는 설명은 안전관리 기준과 정반대이다.

오존처리는 산화력이 강해 염소보다 살균력이 우수하고 색도 제거 효과가 뛰어나며, 난분해성 유기물을 분해해 생분해성을 증가시키는 장점이 있다.

반면 염소요구량이 늘어난다는 것은 소독을 위해 더 많은 염소를 주입해야 한다는 뜻이므로 어떤 경우에도 오존처리의 장점이 될 수 없다. 실제로도 오존 산화로 염소와 반응할 유기물이 미리 분해되면 후속 염소 소독의 염소요구량은 일반적으로 줄어든다.

고도정수처리에 사용되는 입상활성탄(GAC)은 흡착력을 이용해 일반 정수처리로 제거되지 않는 휘발성유기화합물(VOCs)이나 맛·냄새 유발물질, 미량 유기오염물질을 주로 제거한다.

탁도는 응집·침전·여과 공정에서 제거하는 항목이고, 염소이온은 이온 상태로 존재해 활성탄 흡착으로 제거되지 않으며, 잔류염소는 소독공정에서 관리·유지해야 할 항목이므로 모두 고도정수처리에서 활성탄을 두는 주된 목적이 아니다.

막여과시설의 정밀여과막(MF)과 한외여과막(UF)은 0.05 NTU 이하의 탁도 제거성능 기준을 만족해야 한다. 이는 먹는물수질기준 및 막여과 운영지침에서 규정하는 기준으로, 미생물 제거를 위한 물리적 여과의 신뢰성을 확보하기 위해 설정되었다.

제시된 조건은 2지 이상, 유효수심 2~4m, 여유고 60cm 이상, 회수펌프·회수관·슬러지배출관 설치 등으로, 정수처리 과정에서 발생하는 배출수(역세척수 등)를 받아 침전시켜 상징수를 회수하는 배출수지의 설계기준에 해당한다. 배슬러지지는 침전지 슬러지를 농축하기 전 저류하는 시설이고, 농축조·탈수기는 슬러지 농축·탈수 공정 시설로 위 조건과는 다르다.

정수장 배출수(슬러지) 처리공정은 세척배출수·침전지 슬러지를 모아 농도를 높이는 농축조에서부터 시작해, 이후 탈수(조립탈수 등)와 건조(건조로) 순으로 진행된다.

응집제 혼화조는 원수를 처리하는 정수공정의 일부일 뿐 배출수 처리계통에 속하지 않으므로 비교 대상이 아니다.

급속여과지의 여재 유효경이 0.45~0.7 mm 범위인 경우, 여과층의 두께는 60~70 cm를 표준으로 한다.

여재 입경과 여과층 두께는 여과 효율과 손실수두, 역세척 조건을 고려해 함께 정해지는 설계 기준값이다.

슬러지의 열처리는 슬러지의 탈수성을 높이기 위한 전처리(컨디셔닝) 방법으로, 그 자체가 기계식 탈수 방법은 아니다.

가압여과, 진공여과, 원심분리는 모두 기계적인 힘(압력·진공·원심력)을 이용해 슬러지의 함수율을 낮추는 대표적인 기계식 탈수 방식이다.

현장제조형 염소발생기는 소금(NaCl) 수용액을 전기분해하여 차아염소산나트륨(또는 염소가스)을 현장에서 직접 생성하는 방식이다.

이 방식은 액화염소를 별도로 운반·저장할 필요가 없어 안전성 측면에서 장점이 있다.

수질오염공정시험기준 총칙에서 온수는 60~70 ℃를 뜻하므로, 온수를 50~60 ℃라고 한 설명은 옳지 않다.

냉수 15 ℃ 이하, 열수 약 100 ℃라는 부분과 절대온도(0 K = -273 ℃)·기밀용기의 정의는 총칙 규정과 일치한다.

냄새는 플라스틱 재질 용기에서 냄새가 전이되거나 시료 성분이 흡착될 수 있어, 유리병(무색경질)만을 보존용기로 사용해야 하는 항목이다.

총인·총질소는 유리 또는 폴리에틸렌 용기 모두 사용 가능하고, 6가크롬도 유리 또는 폴리에틸렌 용기로 보존할 수 있어 유리병으로 한정되지 않는다.

1 ppm은 1 mg/L에 해당하므로, 0.1 ppm은 $0.1\ \mathrm{mg/L} = 100\ \mu\mathrm{g/L}$이다.

환경정책기본법령상 호소의 생활환경기준 항목은 수소이온농도, 총유기탄소량(TOC), 부유물질량, 용존산소량, 총인, 총질소, 클로로필-a, 대장균군(총대장균군·분원성 대장균군)이다.

생물화학적 산소요구량(BOD)은 하천의 생활환경기준 항목이며, 호소는 체류시간이 길어 난분해성 유기물까지 반영하는 지표를 쓰기 때문에 호소 기준 항목에 포함되지 않는다.

참고로 호소의 유기물 지표는 과거 화학적 산소요구량(COD)이 쓰였으나 이후 총유기탄소량(TOC) 중심으로 바뀌었다.

투명도 측정은 투명도판이 보이지 않기 시작하는 깊이를 재는 방법으로, 수면에 직사광선이 반사되면 관측이 어려워지므로 직사광선을 피해 배의 그늘 등에서 측정해야 한다.

따라서 직사광선 하에서 실시한다는 설명은 옳지 않다.

백색원판의 규격(무게 약 3 kg, 지름 30 cm, 지름 5 cm 구멍 8개)과 적용 대상(호소수·유속이 작은 하천), 0.1 m 단위 표기는 투명도 측정법과 일치한다.

냄새역치(TON)는 시료를 무취 정제수로 희석해 냄새가 겨우 느껴지는 희석배수를 구하는 값으로, $TON=\dfrac{A+B}{A}$(A: 시료량, B: 희석수량)로 계산하며 시료와 희석수의 합은 200 mL이다.

TON이 5이므로 $A=\dfrac{200\ \mathrm{mL}}{5}=40\ \mathrm{mL}$, 즉 사용된 시료부피는 40 mL이다.

CT값은 소독제 잔류농도(C)와 접촉시간(T)의 곱으로 구하며, 접촉시간은 수리학적 체류시간에 장폭비 환산계수를 곱한 T10을 사용한다.

$T_{10} = 60\ \mathrm{min} \times 0.2 = 12\ \mathrm{min}$

따라서 $CT = 0.5\ \mathrm{mg/L} \times 12\ \mathrm{min} = 6\ \mathrm{mg/L{\cdot}min}$이다.

자-테스트는 실제 정수장 응집공정을 축소 모사하는 실험으로, 응집제 주입 → 급속교반 → 완속교반 → 플록형성 및 침강상태 관찰 → 상징수 분석의 순서로 진행한다.

급속교반은 응집제를 신속히 확산시켜 입자를 불안정화하고, 완속교반은 플록이 성장하도록 돕는 단계이며, 이후 정치시켜 침강 상태를 관찰한 뒤 상징수를 채취해 탁도 등을 분석한다.

환경정책기본법령상 하천의 사람의 건강보호 기준 항목에는 카드뮴, 비소, 시안, 수은, 유기인, 6가크롬, 납, 벤젠, 클로로포름 등이 포함된다.

3가크롬은 이 건강보호 기준 항목에 포함되지 않으며, 크롬 관련 기준은 독성이 더 큰 6가크롬을 대상으로 설정되어 있다.

광역 및 지방상수도 정수장의 호소수 원수 수질검사는 먹는물 수질기준과 원수 수질기준에 따라 항목별로 검사 주기가 다르게 정해진다. 용존산소량, 부유물질량, 대장균군은 매월 1회 이상 정기검사 대상이지만, 암모니아성 질소는 분기별(3개월) 1회 이상 검사하도록 규정되어 있다. 따라서 매월 1회 이상 검사하지 않아도 되는 항목은 암모니아성 질소다.

먹는물관리법이 말하는 '먹는물'에 해당하는 것은 먹는 염지하수, 처리한 수돗물, 먹는 데에 통상 사용하는 자연 상태의 물로 ㄷ, ㄹ, ㅁ이다.

같은 법 정의 조항은 먹는물을 '먹는 데에 통상 사용하는 자연 상태의 물, 자연 상태의 물을 먹기에 적합하도록 처리한 수돗물, 먹는샘물, 먹는염지하수, 먹는해양심층수 등'으로 열거한다. ㄷㆍㄹㆍㅁ은 이 열거에 그대로 대응한다.

정제수와 청정수는 먹는물관리법이 정의한 용어가 아니다. 이 법은 원수를 샘물ㆍ염지하수ㆍ해양심층수로 부르고 이를 먹을 수 있게 처리한 제품을 먹는샘물ㆍ먹는염지하수 등으로 부르므로, 시중 표현에 가까운 정제수ㆍ청정수라는 명칭은 정의된 범주에 들어가지 않는다.

먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙상 광역 및 지방상수도의 수도꼭지에서 매월 1회 이상 검사해야 하는 항목은 일반세균, 총대장균군, 대장균 또는 분원성 대장균군, 잔류염소이다.

수도꼭지 검사는 배급수 과정에서의 미생물 오염 여부와 소독 유지 상태를 확인하는 데 목적이 있어 미생물 지표와 잔류염소로 구성된다.

과망간산칼륨소비량은 유기물 오염 정도를 보는 지표로 정수장에서 검사하는 항목이며, 수도꼭지 매월 검사항목에는 포함되지 않는다.

먹는물 수질기준 중 건강상 유해영향 무기물질 기준에서 "0.001 mg/L를 넘지 아니할 것"에 해당하는 항목은 수은이다.

비소·납·시안은 이보다 완화된 0.01 mg/L 이하 기준이 적용되어, 수은이 가장 엄격한 기준값을 갖는다.

염소 주입량은 염소요구량과 목표 잔류염소량을 더해 구한다.

$1.5\ \mathrm{mg/L} + 0.2\ \mathrm{mg/L} = 1.7\ \mathrm{mg/L}$

여과속도는 여과지에 유입되는 유량을 여과 표면적으로 나누어 구하며, 여과지의 높이는 여과속도 계산과 무관하다.

여과 표면적은 $20\ \mathrm{m} \times 10\ \mathrm{m} = 200\ \mathrm{m^2}$이다.

따라서 여과속도는 $v=\dfrac{48{,}000\ \mathrm{m^3/day}}{200\ \mathrm{m^2}}=240\ \mathrm{m/day}$이다.

속도경사(G)는 G = √(P/(μV))로 정의되며, 물의 혼화·플록형성 효율을 결정하는 중요한 수력학적 지표다. 물의 점성계수 μ가 크면 분모가 커져 G는 작아지므로 참이다.

• 투입 에너지가 크면 작아진다: 투입되는 동력 P가 크면 G는 커지므로 거짓이다.
• 혼화지의 부피가 크면 커진다: 혼화지의 부피 V가 크면 분모가 커져 G는 작아지므로 거짓이다.
• 속도경사식 표현: 속도경사식 G = √(P/(μV))에서 분자가 P이고 분모가 μV인데, 보기의 식은 분자·분모 위치가 역순으로 표현되어 있으므로 거짓이다.

전국수도종합계획은 국가 차원에서 수도 정책의 방향과 중장기 수급·수질개선·연계 운영 등 큰 틀을 정하는 계획이다.

반면 수도관의 현황 조사와 개량·교체는 개별 시설의 상태를 점검해 정비 시기를 정하는 수도사업자 단위의 실행계획에 해당하는 사항이어서, 국가 단위 종합계획의 포함 사항으로는 규정되어 있지 않다.

나머지 보기의 마을상수도 수요 전망 및 개발계획, 수돗물의 수질개선, 수도사업의 연계 운영은 모두 전국수도종합계획에 담기는 항목이다.

수도법령상 일반수도사업자가 준수해야 하는 정수처리기준에서, 취수지점부터 정수지 유출지점까지 요구되는 바이러스 제거 또는 불활성화율은 10,000분의 9,999 이상(99.99% 이상)이다.

이는 바이러스에 대해 4-log 수준의 높은 안전성을 확보하도록 요구하는 기준으로, 지아디아 포낭(1,000분의 999 이상)보다 엄격하다.

오존은 강력한 살균효과를 갖지만 잔류성이 없어 배급수 관망에서 재오염이나 미생물 재번식을 막을 수 없으므로, 오존을 사용하더라도 잔류소독 효과를 유지하기 위한 염소 주입이 별도로 필요하다.

따라서 오존 처리로 염소제 주입이 불필요하다는 설명은 옳지 않다.

정수시설에 소독설비를 반드시 설치해야 한다는 점, 염소제가 트리할로메탄 등 유기염소화합물을 생성한다는 점, 염소가스 누출에 대비한 중화설비가 필요하다는 점은 모두 옳은 설명이다.

먹는물 수질기준상 잔류염소는 4.0 mg/L 이하로 관리해야 하므로, 정수지 유출부에서 4 mg/L 이상으로 나타나면 기준을 벗어난 것이어서 그 사실을 관할 주민들에게 알려야 한다.

질산성질소는 기준이 10 mg/L 이하여서 5 mg/L를 초과했다는 사실만으로는 애초에 기준 위반이 아니며, 일반세균이 검출된 사실이나 탁도 초과가 지속되는 상황은 이 공지 사유로 규정된 항목이 아니다.

피뢰기에 충격전압이 인가되어 방전전류가 형성되면서 단자 간 전압강하가 시작되기 직전까지 도달하는 단자전압의 최고값을 충격방전개시전압이라 한다.

충격내전압은 절연물이 견딜 수 있는 최대 충격전압을, 제한전압은 방전전류가 흐르는 동안 피뢰기 단자에 나타나는 전압을, 상용주파방전개시전압은 상용주파 전압에서 방전이 시작되는 전압을 뜻해 정의가 서로 다르다.

철·붕소·규소 등을 용융 후 급속냉각시켜 만든 비정질(원자 배열이 불규칙한) 자성재료를 철심으로 사용하는 변압기를 아몰퍼스변압기라 한다.

보자력이 작고 박막 형태여서 히스테리시스손과 와전류손이 모두 작아, 일반 규소강판 철심 변압기 대비 무부하손(철손)을 75 % 이상 절감할 수 있는 고효율 변압기로 분류된다.

대지전압 220V인 저압전로는 150V 초과 300V 이하 구간에 해당하여, 절연저항 기준은 0.2 ㏁ 이상이다.

이는 개정 전 「전기설비기술기준의 판단기준」에 따른 구분으로, 대지전압 150V 이하 0.1㏁, 150V 초과 300V 이하 0.2㏁, 300V 초과 400V 미만 0.3㏁, 400V 이상 0.4㏁ 이상이었다.

참고로 현행 한국전기설비규정(KEC)에서는 사용전압 기준으로 개편되어 SELV·PELV는 0.5㏁ 이상, FELV 및 500V 이하는 1.0㏁ 이상으로 규정하고 있으므로, 위 수치는 이 문제 출제 당시의 기준임에 유의한다.

축류펌프는 임펠러의 회전으로 유체에 운동에너지를 부여하는 터보형(비용적형) 펌프이므로, 용적형 회전식 펌프에 속하지 않는다.

기어펌프, 베인펌프, 나사펌프는 모두 회전자와 케이싱 사이의 밀폐된 공간 체적 변화로 유체를 이송하는 용적형 회전식 펌프에 해당한다.

단로기는 회로에 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서만 개폐가 가능한 기기로, 부하전류의 개폐나 단락전류의 차단 능력이 없다.

차단기, 부하개폐기, 퓨즈 달린 부하개폐기는 모두 부하전류 상태에서 개폐가 가능하거나 단락전류를 차단할 수 있는 기능을 갖춘 기기라는 점에서 단로기와 구분된다.

물질안전보건자료(MSDS)의 법정 기재항목에는 제조 또는 사용 공정도가 포함되지 않는다.

산업안전보건법령상 MSDS는 화학제품과 회사에 관한 정보, 유해성·위험성, 구성성분의 명칭 및 함유량, 응급조치 요령, 폭발·화재 시 대처방법, 누출사고 시 대처방법, 취급 및 저장방법, 노출방지 및 개인보호구, 물리·화학적 특성, 안정성 및 반응성, 독성에 관한 정보 등으로 구성된다.

즉 물리·화학적 특성, 독성에 관한 정보, 폭발·화재 시의 대처방법은 모두 법정 기재항목이지만, 사업장의 생산 공정을 나타내는 공정도는 기재항목에 들어 있지 않다.

조사결과서는 명령을 받은 날부터 45일 이내에 제출해야 한다.

산업안전보건법령은 고용노동부장관이 화학물질의 유해성ㆍ위험성 조사결과 제출을 명령한 경우, 명령을 받은 날부터 45일 안에 조사결과서를 내도록 하고 있다. 다만 기한 내에 낼 수 없는 부득이한 사유가 있으면 따로 신청해 기한을 연장받을 수 있다.

발문은 그 부득이한 사유가 없는 경우를 전제하므로 연장을 고려하지 않고 원칙 기한만 따지면 된다. 15일이나 30일은 이 조항이 정한 기한이 아니고, 60일 역시 연장을 전제해도 나오지 않는 숫자여서 원칙적인 제출 기한이 될 수 없다.

위험성평가 실시내용 및 결과에 기록·보존해야 하는 항목에는 위험성이 있는 작업의 모니터링 연락체계가 포함되지 않는다.

산업안전보건법령상 기록·보존 대상은 위험성평가 대상의 유해·위험요인, 위험성 결정의 내용, 위험성 결정에 따른 조치의 내용, 그 밖에 실시내용을 확인하기 위해 필요한 사항이며, 이를 3년간 보존하도록 하고 있다.

침전지의 수질계측기 기본 설치항목은 탁도계이다.

침전지 유출수의 탁도를 상시 감시하여 응집·침전 공정의 처리 상태를 확인하는 것이 침전지 계측관리의 기본이며, 전기전도도계·알칼리도계·수온계는 침전지의 필수 기본 계측항목이 아니다.

펌프의 운전상태 감시·제어에 필요한 기기로 농도계는 해당하지 않는다.

수위계, 압력계, 유량계는 각각 흡입측·토출측 수위, 배관 압력, 송수량을 감시하여 펌프 운전을 제어하는 데 사용되는 기본 계측기이다.

그림이 나타내는 계측기는 초음파식 수위계다.

그림에는 수조 위쪽에 매단 발신기에서 아래로 향하는 화살표(발사 펄스)와 수면에서 되돌아오는 위로 향하는 화살표(반사 펄스)가 함께 그려져 있고, 그 옆의 발신ㆍ수신장치가 신호를 처리한다. 이 장치는 펄스를 쏜 시각과 되돌아온 시각의 차이인 왕복 시간에 음속을 곱해 발신기에서 수면까지의 거리를 구하고, 이를 수위로 환산한다.

나머지 방식은 이렇게 음파를 쏘고 받는 구조가 필요 없다.

• 차압식 — 수중에 잠긴 취출구에 걸리는 정수압을 재어 수심을 환산한다.
• 정전용량식 — 전극을 물에 담가 수위에 따른 정전용량 변화를 읽는다.
• 플로트식 — 수면에 뜬 부자의 상하 이동을 기계적으로 전달한다.

상수도관 압력 측정 계기의 선정 조건에는 측정지역은 해당하지 않는다.

압력계 선정 시에는 요구되는 정밀도, 압력 변화에 대한 응답성, 설치 위치의 온도·진동 등 측정조건을 고려하며, 단순한 측정지역 구분은 선정 조건이 아니다.

정수장 비상대비시험 항목으로 암모니아 누출시험은 해당하지 않는다.

정수장 비상대비시험은 침수시험, 화재시험, 통신망 고장시험, 정전시험 등 정수장 운영에 실제로 발생 가능한 사고 유형을 대상으로 한다. 약품 누출 대비 훈련의 대표 대상은 저장·취급량이 많은 액화염소이며, 암모니아는 일반적인 정수장의 상시 저장 약품이 아니어서 비상대비시험 항목으로 들지 않는다.

탈수슬러지의 처분방법으로 해양배출은 해당하지 않는다.

런던협약 등 국제 규제에 따라 하수·정수 슬러지의 해양배출이 금지되었으므로, 탈수슬러지는 되메움재, 토지조성자재, 시멘트원료 등으로 육상 재활용하는 방법이 사용된다.

여과층 세척효과가 불충분할 때는 여과층 표면이 불균일해지므로, 여과층 표면의 균일은 세척불량 시 나타나는 현상이 아니다.

세척이 부족하면 머드볼이 발생하고 여과수질이 악화되며 여과지속시간이 감소하는 등 여과층 폐색과 관련된 문제가 나타난다.

응집용 약품저장설비는 응집제 누출에 대비하여 방액제(방액둑) 또는 피트를 설치하는 것이 옳으며, 방청제·산화장치를 설치한다는 설명은 옳지 않다.

약품은 강한 산성 또는 알칼리성을 띠므로 저장설비는 내식성 구조·재질로 하고, 콘크리트제·강제·강화플라스틱제 등으로 구조상 안전하게 하며, 옥내외를 불문하고 누출액을 쉽게 발견하고 검사·관리할 수 있는 구조로 설치해야 한다.

응집제 주입 직후 빠르게 젓는 단계가 혼화, 미소플록을 천천히 저어 키우는 단계가 플록형성이다.

혼화는 응집제를 원수 전체에 순간적으로 고루 퍼뜨려 탁질 입자의 하전을 중화시키는 과정이므로 급속교반(1분 내외, 속도경사 G가 큰 조건)으로 운전한다. 이때 만들어지는 것이 눈에 잘 띄지 않는 미소플록이다.

플록형성은 이 미소플록끼리 충돌·부착시켜 침전 가능한 크기로 키우는 과정이라 완속교반(20~40분, G를 단계적으로 낮추는 테이퍼드 방식)으로 운전한다. 너무 세게 저으면 자라던 플록이 다시 깨진다.

• 침전은 응집지가 아니라 뒤따르는 침전지에서 일어나는 고액분리 과정이라 빈칸에 들어갈 수 없다.
• 교반은 혼화와 플록형성 두 단계 모두에 쓰이는 공통 조작이어서 두 단계를 구분하는 이름이 되지 못한다.

차아염소산나트륨 저장설비는 직사일광을 피하되 환기가 잘 되는 장소에 설치해야 하며, 밀폐된 장소에 설치한다는 설명은 옳지 않다.

차아염소산나트륨은 분해되면서 산소가스 등을 발생시킬 수 있어 밀폐 공간에 저장하면 위험하므로 통기가 확보된 장소가 필요하며, 저장조 또는 용기는 2기 이상 설치하고 주위에 방액제·피트를 두며 저장실 바닥은 경사를 주고 내식성 모르타르 등으로 시공하는 것은 옳은 기준이다.

막면적은 여과수량[m³/day]을 막여과유속[m³/(m²·day)]으로 나누어 구한다.

막여과유속(플럭스)은 막 1m²가 하루에 통과시키는 물의 양이므로 단위가 m³/(m²·day)이다.
필요한 막면적[m²] = 여과수량[m³/day] ÷ 막여과유속[m³/(m²·day)]
단위로 확인하면 (m³/day) ÷ (m³/m²·day) = m²가 되어 면적 차원이 정확히 맞는다.

• 막여과유속을 분자에, 여과수량을 분모에 둔 식은 단위가 1/m²가 되어 면적이 될 수 없다.
• 여과수량의 단위를 m³/(m²·day)로, 막여과유속을 m³/day나 m²/day로 뒤바꿔 쓴 식은 두 용어의 정의 자체가 뒤집힌 것이라 성립하지 않는다.

예를 들어 여과수량이 10,000m³/day이고 막여과유속이 0.5m³/(m²·day)라면 필요한 막면적은 10,000 ÷ 0.5 = 20,000m²가 된다.

약품침전지나 고속응집침전지에서 발생한 슬러지를 받아들이는 시설은 배슬러지지이다.

배수지는 정수를 저류하는 시설, 배출수지는 여과지 역세척 배출수를 받는 시설, 농축조는 배슬러지지 다음 단계에서 슬러지 농도를 높이는 시설이므로, 침전지 슬러지를 직접 받아들이는 시설과는 구분된다.

완속여과지의 여과속도는 단위 여과면적당 통과하는 유량으로 정의되므로 단위는 m/day이다.

여과속도(m/day)는 여과량(m³/day)을 여과면적(m²)으로 나눈 값이며, 완속여과는 급속여과보다 낮은 값(약 4~5 m/day 수준)을 갖는다.

전자식 유속계는 패러데이 법칙(전자유도)을 응용해 유속에 비례하는 기전력을 측정하는 방식이므로, 프로펠러 회전수를 유속으로 변환한다는 설명은 옳지 않다.

프로펠러 회전수를 이용하는 방식은 기계식 유속계의 원리이며, 전자식은 유속이 빠를수록 발생 기전력이 높아지고 가동부가 없어 기계식보다 정확도와 정밀도가 상대적으로 높다.

관로가 길어질수록 손실이 커진다는 설명과 관경이 커질수록 손실이 작아진다는 설명이 옳고, 유속이 커지면 손실이 작아진다는 설명은 사실과 반대다.

관마찰 손실수두는 다르시-바이스바흐식으로 나타난다.
$h_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}$
즉 손실은 관 길이 L에 비례하고 관경 D에 반비례하며 유속 V의 제곱에 비례한다.

• 유속이 2배가 되면 손실수두는 4배로 커지므로, 유속 증가가 손실을 줄인다는 서술은 성립하지 않는다.
• 같은 유량을 보낼 때 관경을 키우면 유속이 떨어지고 D도 커져 손실수두가 급격히 줄어든다.

레이놀즈수는 $Re = \dfrac{VD}{\nu}$로 표현되며, 동점성계수와 유속이 동일하게 유지되는 조건에서는 관 직경에 비례한다.

$Re_2 = Re_1 \times \dfrac{D_2}{D_1} = 8.0\times10^5 \times \dfrac{10}{20} = 4.0\times10^5$

직경이 20cm에서 10cm로 절반이 되면 레이놀즈수도 절반인 4.0×10⁵가 된다.

두 개의 200mm 관이 흐르던 유량을 하나의 관이 동일한 유속으로 흘려보내려면, 새 관의 단면적이 기존 두 관 단면적의 합과 같아야 한다.

$D_{new} = \sqrt{2} \times 200\ \mathrm{mm} \approx 282.8\ \mathrm{mm}$

계산된 282.8mm에 가장 가까운 값은 300mm이다.

유속은 유량을 단면적으로 나눈 값이므로, $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{20\ \mathrm{m^3/day}}{10\ \mathrm{m^2}} = 2\ \mathrm{m/day}$이다.

펌프 토출량 12.0 m³/min을 초 단위로 환산하면 $Q = \dfrac{12.0}{60} = 0.2\ \mathrm{m^3/sec}$이다.

흡입구 단면적은 $A = \dfrac{Q}{V} = \dfrac{0.2}{2.0} = 0.1\ \mathrm{m^2}$로 계산된다.

펌프의 회전수를 급격하게 늘리면 흡입측 유속이 빨라지고 압력이 더 낮아져 공동현상(캐비테이션)이 오히려 심화되므로, 회전수 증가로 공동현상이 완화된다는 설명은 옳지 않다.

공동현상은 소음·진동을 유발하고 임펠러를 손상시키며 펌프 성능을 저하시키는 것이 일반적인 영향이다.

급속혼화지는 응집제를 신속하게 확산시키는 것이 목적이므로 체류시간이 짧아야 하며, 30분 이상의 충분한 시간을 준다는 설명은 옳지 않다.

급속혼화는 통상 1~5분 이내의 짧은 시간에 이루어지며, 20~40분 정도의 완만한 교반으로 플록을 키우는 단계는 급속혼화 이후의 플록형성지에 해당한다.

혼화조 내 단락류 방지, G값으로 표현되는 교반력, 기계식·수류식 혼화방식은 급속혼화지의 옳은 설명이다.

관수로 흐름은 관이 물로 가득 차 대기압에 노출된 자유수면이 없는 압력흐름을 말하며, 운하 흐름은 자유수면을 갖는 개수로 흐름이므로 관수로 흐름에 해당하지 않는다.

역사이폰 흐름, 사이폰 흐름, 압력터널 흐름은 모두 관이 완전히 물로 채워져 압력 상태로 흐르는 관수로 흐름이다.

침전이 잘 되게 하려면 플록의 무게(밀도)를 크게 하여 침강속도를 높여야 한다.

스토크스 법칙에 따르면 침강속도는 플록과 물의 밀도차 및 직경의 제곱에 비례하므로, 플록의 침강속도·직경·밀도를 작게 하는 것은 오히려 침전 효율을 떨어뜨린다.

위어는 월류수의 유량을 측정하고 월류량과 수위를 조절하는 데 쓰이며, 수압 측정과는 관계가 없다.

위어는 수로나 수조를 가로막아 물을 그 마루 위로 넘기는 구조물이다. 넘어가는 물의 깊이(월류수심)만 재면 유량을 산정할 수 있어 삼각위어·사각위어·전폭위어 형태로 정수장 유량 측정에 널리 쓰인다.

• 마루 높이와 월류 폭을 정해 두면 상류측 수위와 넘어가는 양이 함께 정해지므로, 침전지 유출부나 분배수로에서 각 지로 보내는 물을 고르게 나누는 유량 조절 기능도 한다.
• 수압은 압력계나 피에조미터로 측정하는 항목이어서, 자유수면 위로 물을 넘기는 위어의 사용목적에 들어가지 않는다.

동일 용량의 펌프 2대를 직렬연결하면 유량은 그대로 유지되면서 압력(양정)이 약 2배로 증가한다.

펌프를 병렬로 연결할 때 유량이 증가하는 것과 달리, 직렬연결은 각 펌프의 양정이 더해지는 방식으로 압력을 높이는 데 사용된다.

가는 관을 물 위에 세우면 액면이 상승하는 현상은 표면장력과 부착력이 결합해 나타나는 모세관 현상이 원동력이다.

점성은 유체 내부의 마찰저항, 포화증기압은 상변화·공동현상과 관련된 개념으로 수위 상승의 원인이 될 수 없고, 응력은 단순히 단위면적당 힘의 작용을 나타내는 일반적 개념이어서 이 현상을 설명하지 못한다.

급속여과지는 중력식과 압력식으로 구분되며, 이 중 중력식을 표준으로 한다는 설명이 옳다.

• 세균 제거 효과는 생물막이 형성되는 완속여과가 급속여과보다 우수하다.
• 완속여과의 여과속도는 급속여과보다 훨씬 느리다.
• 단일여재 여과지는 모래 등 한 종류의 여재로만 구성되며, 여러 종류의 층으로 구성되는 것은 다층여재 여과지이다.

개수로에서 자유수면을 이용해 유량을 측정하는 대표적인 기구는 위어이다.

벤츄리관, 노즐, 오리피스는 모두 관 내부에 설치되어 압력차를 이용해 유량을 측정하는 관수로용 계측기구이다.

관수로 흐름은 관이 물로 가득 차 흐르는 압력흐름으로, 관마찰에 의한 에너지 손실이 지배적인 흐름이라는 설명이 옳다.

대기압이 작용하거나 자유수면을 가지며 수면파가 발생해 수심이 변할 수 있는 흐름은 관수로가 아닌 개수로 흐름의 특징이다.

완전유체(비점성 이상유체)를 가정하는 베르누이 방정식은 에너지 손실이 없다고 전제하므로, 손실수두는 구성요소에 포함되지 않는다.

베르누이 방정식은 속도수두, 위치수두, 압력수두 세 가지 항의 합이 일정하다는 에너지 보존 관계를 나타낸다.

윤변(P)은 물과 접하는 단면의 둘레 길이이다. 그림에서 개수(open channel)의 밑변 B와 양쪽 벽면 높이 h 두 개가 물과 접촉하므로, 수면 부분은 개방되어 제외하고 P = B + 2h로 계산된다.

비압축성 유체를 가정할 때 연속방정식에 의해 펌프를 통과하는 유량은 입구와 출구에서 동일하다.

• 왕복동식 펌프처럼 회전축을 갖지 않는 펌프도 있으므로 모든 펌프가 회전축을 갖는 것은 아니다.
• 펌프는 물에 에너지를 가해 압력을 상승시키는 기기이므로 압력을 감소시킨다는 설명은 틀렸다.
• 펌프를 통과해도 물은 비압축성이므로 밀도는 감소하지 않는다.