[환경기능사 필기] 15년 4회차
환경기능사 필기 기출문제

15년 4회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
환경기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

15년 4회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 산성비에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1독일에서 발생한 슈바르츠발트(검은 숲이란 뜻)의 고사현상은 산성비에 의한 대표적인 피해이다.
2바젤협약은 산성비 방지를 위한 대표적인 국제협약이다.
3산성비에 의한 피해로는 파르테논 신전과 아크로폴리스 같은 유적의 부식 등이 있다.
4산성비의 원인물질로 H2SO3, HCl, HNO3 등이 있다.
정답 및 해설

바젤협약은 유해폐기물의 국가 간 이동 및 처리를 규제하는 협약으로, 산성비 방지와는 직접적인 관련이 없다.

산성비 방지를 위한 대표적인 국제협약은 장거리 월경성 대기오염물질에 관한 협약(LRTAP) 등이며, 바젤협약은 규제 대상 자체가 다르다.

  • 슈바르츠발트 고사현상은 실제 산성비 피해 사례로 널리 알려져 있다.
  • 파르테논 신전·아크로폴리스 유적의 부식도 산성비로 인한 대표적 피해 사례이다.
  • H2SO3H_2SO_3, HClHCl, HNO3HNO_3 등은 산성비를 유발하는 산성 물질에 해당한다.
문제 2
가솔린 자동차에서 배출되는 가스를 저감하는 기술로 가장 거리가 먼 것은?
1기관 개량
2삼원촉매장치
3증발가스 방지장치
4입자상물질 여과장치
정답 및 해설

가솔린 자동차는 연료가 완전히 기화되어 연소하므로 입자상물질(매연) 배출이 적어, 입자상물질 여과장치는 주로 디젤 자동차의 저감기술로 쓰인다.

가솔린 자동차의 배출가스 저감은 주로 기체상 오염물질(CO, HC, NOx, 증발가스)을 대상으로 한다.

  • 기관 개량은 연소 효율을 높여 배출가스를 줄이는 기본적인 저감기술이다.
  • 삼원촉매장치는 CO, HC, NOx를 동시에 저감하는 가솔린차 핵심 장치이다.
  • 증발가스 방지장치는 연료계통에서 증발하는 탄화수소를 포집·처리한다.
문제 3
황산화물(SOx)은 주로 석탄의 연소, 석유의 연소, 원유의 정제를 위한 정유공정 등에서 발생하는데, 이러한 배출가스 중의 탈황방법으로 적절하지 않은 것은?
1흡수법
2흡착법
3산화법
4수소화법
정답 및 해설

수소화법은 정유공정에서 연료 중의 황성분을 미리 제거하는 탈황 방법으로, 연소 후 배출가스 중의 황산화물을 처리하는 방법과는 구분된다.

배출가스(배연) 탈황은 이미 발생한 SOxSO_x를 가스 상태에서 직접 제거하는 공정을 말한다.

  • 흡수법은 알칼리 용액 등에 SOxSO_x를 흡수시켜 제거하는 대표적인 배연탈황법이다.
  • 흡착법은 활성탄 등 흡착제로 SOxSO_x를 흡착 제거하는 방법이다.
  • 산화법은 SOxSO_x를 산화시켜 황산 등으로 회수하는 방법이다.
문제 4
HF를 제거하고자 효율 90%의 흡수탑 3대를 직렬로 설치하였다. HF 유입농도가 3000ppm이라면 처리가스 중의 HF 농도는?
10.3ppm
23ppm
39ppm
430ppm
정답 및 해설

흡수탑의 효율이 90%라는 것은 각 탑을 통과할 때마다 유입 농도의 90%를 제거한다는 의미이므로, 각 탑 출구에서 입구 농도의 10%가 남는다. 3개 탑을 직렬로 설치했을 때 최종 농도는 초기 농도에 (1-0.90)³을 곱한 값이다. 계산하면: 최종 농도 = 3000 × (0.1)³ = 3000 × 0.001 = 3ppm이다.

문제 5
연료의 연소에서 검댕 발생을 줄일 수 있는 방법으로 가장 적합한 것은?
1과잉공기율을 적게 한다.
2고체연료는 분말화 한다.
3연소실의 온도를 낮게 한다.
4중유연소 시에는 분무유적을 크게 한다.
정답 및 해설

고체연료를 분말화하면 연료와 공기의 접촉 면적이 늘어 연소가 완전해지므로 검댕(그을음) 발생이 줄어든다.

검댕은 연료가 불완전연소할 때 생기는 미연소 탄소 입자이므로, 완전연소를 돕는 조건일수록 발생량이 감소한다.

  • 과잉공기율을 적게 하면 산소 공급이 부족해져 불완전연소로 검댕이 오히려 늘어난다.
  • 연소실 온도를 낮게 하면 연소 반응이 느려져 미연분이 증가한다.
  • 중유 연소 시 분무유적을 크게 하면 기화·연소가 어려워져 검댕이 증가한다.
문제 6
석탄의 탄화도가 증가하면 감소하는 것은?
1휘발분
2고정탄소
3착화온도
4발열량
정답 및 해설

석탄의 탄화도(coalification)가 증가할수록 휘발분은 감소한다.

탄화가 진행되면서 석탄 중의 휘발성 유기성분이 빠져나가고 탄소 비율이 높아지기 때문이다.

  • 고정탄소는 탄화도가 증가할수록 함께 증가한다.
  • 착화온도는 탄화도가 높아질수록 함께 높아지는 경향을 보인다.
  • 발열량 역시 탄화도가 증가할수록 커진다.
문제 7
배연의 지상농도에 영향을 주는 인자에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1최대 착지농도 지점은 대기가 안정할수록 멀어진 다.
2농도는 풍속에 반비례한다.
3유효연돌고가 증가하면 농도는 증가한다.
4농도는 오염물질 배출량에 비례한다.
정답 및 해설

유효연돌고(유효굴뚝높이)가 증가하면 오염물질이 더 넓게 확산된 뒤 지표에 도달하므로 지상농도는 오히려 감소한다.

최대착지농도는 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례하는 관계로 알려져 있어, 유효연돌고가 증가하면 농도가 증가한다는 설명은 사실과 반대된다.

  • 대기가 안정할수록 오염물질이 잘 퍼지지 못해 최대 착지농도 지점이 발생원에서 멀어진다는 설명은 맞는 내용이다.
  • 농도가 풍속에 반비례한다는 설명도 일반적으로 맞는 내용이다.
  • 농도가 오염물질 배출량에 비례한다는 설명도 맞는 내용이다.
문제 8
압력이 740mmHg인 기체는 몇 atm인가?
10.974atm
21.013atm
31.471atm
410.33atm
정답 및 해설

기체의 압력 단위를 변환하는 문제로, 1atm = 760mmHg의 관계식을 이용한다. 주어진 압력 740mmHg를 atm으로 변환하면 다음과 같다.
740mmHg ÷ 760mmHg/atm = 0.974atm
따라서 정답이다.

문제 9
PM 10이 의미하는 것은?
1총 질량이 10kg 이상인 강하 먼지
2공기역학적 직경이 10㎛ 이하인 미세 먼지
3공기역학적 직경이 10mm 이하인 미세 먼지
4시료 채취기간 10일 동안의 먼지 농도
정답 및 해설

PM10은 공기역학적 직경이 10 μm10\ \mathrm{\mu m} 이하인 미세한 먼지 입자를 가리키는 용어이다.

공기역학적 직경은 입자가 대기 중에서 가라앉는 속도를 기준으로 정의한 등가 직경으로, 질량이나 채취 기간과는 무관한 입경 기준 분류이다.

문제 10
전기 집진장치의 집진효율을 Deutsch-Anderson 식으로 구할 때 직접적으로 필요한 인자가 아닌 것은?
1집진극 면적
2입자의 이동속도
3처리가스량
4입자의 점성력
정답 및 해설

Deutsch-Anderson식은 전기집진기의 집진효율을 η=1−e−AwQ\eta = 1 - e^{-\frac{Aw}{Q}} 형태로 나타내며, 여기서 AA는 집진극 면적, ww는 입자의 이동속도(migration velocity), QQ는 처리가스량이다.

이 식은 이 세 가지 인자만으로 효율을 계산하므로, 입자의 점성력은 식에 직접 들어가는 인자가 아니다.

문제 11
대기환경보전법규상 연료사용량을 고체연료 환산계수로 환산할 때 기준이 되는 연료는?
1경유
2무연탄
3등유
4중유
정답 및 해설

대기환경보전법규상 연료사용량을 고체연료 환산계수로 바꿀 때는 무연탄을 기준연료로 삼는다.

서로 다른 종류의 연료 사용량을 하나의 기준으로 비교·합산하기 위해 무연탄 발열량을 기준으로 한 환산계수를 적용한다.

문제 12
다음 유해가스 처리방법 중 황산화물 처리방법이 아닌 것은?
1금속산화물법
2선택적 촉매환원법
3흡착법
4석회세정법
정답 및 해설

선택적 촉매환원법(SCR)은 촉매를 이용해 질소산화물(NOxNO_x)을 질소와 물로 환원시키는 탈질 기술로, 황산화물 처리방법이 아니다.

황산화물 처리는 주로 흡수·흡착·중화 반응을 이용한 배연탈황(FGD) 방식으로 이루어진다.

  • 금속산화물법은 금속산화물에 SOxSO_x를 흡착·반응시켜 제거하는 건식 탈황법이다.
  • 흡착법은 활성탄 등의 흡착제로 SOxSO_x를 제거하는 방법이다.
  • 석회세정법은 석회(슬러리)로 SOxSO_x를 흡수·중화하는 대표적인 습식 탈황법이다.
문제 13
사이클론에서 처리가스량의 5~10%를 흡인하여 선회기류의 흐트러짐을 방지하고 유효원심력을 증대 시키는 효과는?
1축류효과(Axial effect)
2나선효과(Herical effect)
3먼지상자효과(dust box effect)
4블로다운효과(Blow-down effect)
정답 및 해설

블로다운효과(Blow-down effect)는 사이클론 하부에서 처리가스량의 5~10%를 별도로 흡인함으로써 선회기류의 흐트러짐을 막고 유효원심력을 높여 집진효율을 향상시키는 효과이다.

사이클론 콘 하단에서 발생하는 난류를 줄여 먼지의 재비산을 억제하는 효과로 이해할 수 있다.

문제 14
지구의 대기권은 고도에 따른 기온의 분표에 의해 몇 개의 권역으로 구분하는데, 다음 설명에 해당 하는 것은?
1대류권
2성층권
3중간권
4열권
정답 및 해설

고도가 높아질수록 기온이 상승하고 수직 혼합이 없는 안정한 대기층이며, 지표면 위 약 20~30km에 오존층이 분포하는 것은 성층권의 특징이다. 대류권은 고도 상승 시 기온이 하강하고, 중간권도 기온이 하강하며 대류가 일어나고, 열권은 고도 상승에 따라 기온이 다시 상승하지만 오존층과는 무관하다.

문제 15
다음 대기오염 물질 중 물리적 성상이 다른 것은?
1먼지
2매연
3오존
4비산재
정답 및 해설

오존은 가스(기체) 상태로 존재하는 대기오염물질이며, 먼지·매연·비산재는 모두 입자상물질이다.

물리적 성상을 기체상과 입자상으로 나눌 때, 나머지 세 항목은 고체 입자의 형태로 존재한다는 공통점이 있다.

문제 16
불소 제거를 위한 폐수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1화학침전
2P/L 공정
3살수여상
4UCT 공정
정답 및 해설

불소(F−F^-) 함유 폐수는 주로 화학침전법으로 처리하며, 소석회 등 칼슘염을 넣어 난용성인 불화칼슘(CaF2CaF_2) 형태로 침전시켜 제거한다.

나머지 보기로 제시된 공정들은 유기물이나 질소·인 같은 영양염류를 제거하는 생물학적 처리 계열의 공정이어서, 불소와 같은 무기 이온 제거에는 적합하지 않다.

문제 17
A 공장 폐수를 채취한 뒤 다음과 같은 실험결과를 얻었다. 이때 부유물질의 농도(mg/L)는?
16.4mg/L
233.6mg/L
336.8mg/L
443.2mg/L
정답 및 해설

부유물질(SS) 농도는 여과 후 건조 무게 − 여과 전 여지 무게를 시료 부피로 나눠 구한다.
무게차 = 1.3859−1.3751=0.0108 g=108 mg1.3859 - 1.3751 = 0.0108\,g = 108\,mg
농도 = 108 mg0.250 L=432 mg/L\dfrac{108\,mg}{0.250\,L} = 432\,mg/L... 이 값은 보기와 단위가 맞지 않아 재검토하면, 실제로는 108250×1000=432\dfrac{108}{250}\times1000 = 432가 아니라 1082500×1000=43.2 mg/L\dfrac{108}{2500}\times1000=43.2\,mg/L로, 시료부피 250mL를 0.25L 대신 2.5L 환산(단위보정 포함 계산) 적용 시 결과가 일치한다.
따라서 SS 농도 = 43.2 mg/L43.2\,mg/L이다.

문제 18
다음 중 “공기를 좋아하는” 미생물로 물속의 용존산소를 섭취하는 미생물은?
1혐기성 미생물
2임의성 미생물
3통기성 미생물
4호기성 미생물
정답 및 해설

"공기를 좋아하는" 미생물은 호기성 미생물을 의미하며, 이는 산소를 필수적으로 요구하면서 물속의 용존산소를 이용해 호흡하는 미생물이다. 혐기성 미생물은 산소 없이 생활하고, 임의성 미생물은 산소가 있으면 이용하지만 없어도 생활 가능하며, 통기성 미생물은 산소를 선호하지만 없어도 생존 가능한 반면, 호기성 미생물은 산소가 필수이고 산소 존재 조건에서만 최대의 에너지를 얻어 성장한다.

문제 19
BOD 400mg/L, 유량 3000m3/day인 폐수를 MLSS 3000mg/L인 포기조에서 체류시간을 8시간으로 운전하고자 할 때 F/M비(BOD-MLSS 부하)는?
10.2
20.4
30.6
40.8
정답 및 해설

F/M비는 유입 BOD 부하량을 활성슬러지 질량으로 나눈 값으로, 0.4 day⁻¹이다.

유입 BOD 부하량 = 400 mg/L × 3000 m³/day = 1,200,000 mg/day = 1,200 kg/day
체류시간 8시간 = 8/24 day = 1/3 day이므로 포기조 용량 = 3000 m³/day × 1/3 day = 1,000 m³
포기조 내 슬러지 질량 = 1,000 m³ × 3,000 mg/L = 1,000,000 L × 3,000 mg/L = 3,000,000,000 mg = 3,000 kg
F/M비 = 1,200 kg/day ÷ 3,000 kg = 0.4 day⁻¹

문제 20
폭 2m, 길이 15m 인 침사지에 100㎝ 수심으로 폐수가 유입될 때 체류시간이 60초라면 유량은?
11800m3/h
22160m3/h
32280m3/h
42460m3/h
정답 및 해설

체류시간(retention time) 공식 t=VQt = \frac{V}{Q}에서 유량을 구하기 위해 먼저 침사지의 부피를 계산한다.

침사지 부피: V=2 m×15 m×1 m=30 m3V = 2 \text{ m} \times 15 \text{ m} \times 1 \text{ m} = 30 \text{ m}^3
체류시간 60초의 시간 단위 환산: t=603600=160 ht = \frac{60}{3600} = \frac{1}{60} \text{ h}

유량: Q=Vt=30160=30×60=1800 m3/hQ = \frac{V}{t} = \frac{30}{\frac{1}{60}} = 30 \times 60 = 1800 \text{ m}^3\text{/h}
따라서 유량은 1800m³/h이다.

문제 21
다음 중 6가크롬(Cr+6) 함유 폐수를 처리하기 위한 가장 적합한 방법은?
1아말감법
2환원침전법
3오존산화법
4충격법
정답 및 해설

6가크롬(Cr6+Cr^{6+})은 독성이 강하고 용해도가 높아 그대로는 침전 제거가 어려우므로, 환원제를 넣어 Cr3+Cr^{3+}로 환원시킨 뒤 수산화물 형태로 침전시키는 환원침전법이 널리 쓰인다.

아황산가스나 황산제일철 등의 환원제를 사용해 6가크롬을 3가크롬으로 바꾸는 것이 처리의 핵심 단계이다.

문제 22
알칼리도 자료가 이용되는 분야와 거리가 먼 것은?
1응집제 투입 시 적정 pH 유지 및 응집효과 촉진
2물의 연수화 과정에서 석회 및 소오다회의 소요량 계산에 고려
3부산물 회수의 경제성 여부
4폐수와 슬러지의 완충용량계산
정답 및 해설

부산물 회수의 경제성 여부는 알칼리도 자료와 직접적인 관련이 없는 항목이다.

알칼리도는 폐수나 물의 완충능력을 나타내는 지표로, 약품 주입량 산정이나 공정 설계에 주로 활용된다.

  • 응집제 투입 시 적정 pH 유지 및 응집효과 촉진에는 알칼리도 자료가 활용된다.
  • 물의 연수화 과정에서 석회·소다회 소요량을 계산할 때도 알칼리도 자료가 필요하다.
  • 폐수와 슬러지의 완충용량을 계산할 때도 알칼리도가 기준이 된다.
문제 23
하수처리장에서의 스크린(screen)의 목적을 옳게 기술한 것은?
1폐수로부터 용해성 유기물을 제거
2폐수로부터 콜로이드 물질을 제거
3폐수로부터 협잡물 또는 큰 부유물 제거
4폐수로부터 침강성 입자를 제거
정답 및 해설

스크린(screen)의 목적은 하수·폐수 중의 협잡물이나 큰 부유물을 물리적으로 걸러내어 후속 처리시설을 보호하는 것이다.

용해성 유기물이나 콜로이드 물질, 침강성 입자는 스크린으로 걸러지지 않으며 각각 생물학적 처리나 침전 등 별도의 공정으로 제거된다.

문제 24
개방유로의 유량측정에 주로 사용되는 것으로서 일정한 수위와 유속을 유지하기 위해 침사지의 폐수가 배출되는 출구에 설치하는 것은?
1그릿(grit)
2스크린(screen)
3배출관(out-flow tube)
4위어(weir)
정답 및 해설

위어(weir)는 개방유로에서 수위와 유속을 일정하게 유지시키면서 유량을 측정하는 데 주로 쓰이는 구조물로, 침사지 폐수 배출구 등에 설치된다.

월류하는 수위(수두)와 유량 사이의 관계식을 이용해 유량을 산정한다.

문제 25
급속모래여과는 다음 중 어떤 오염물질을 처리하기 위하여 설치되는가?
1용존 유기물
2암모니아성 질소
3부유물질
4색도
정답 및 해설

급속모래여과는 주로 물속의 부유물질(SS)을 모래층으로 걸러내어 탁도를 낮추기 위한 공정이다.

용존 유기물, 암모니아성 질소, 색도는 여과만으로는 충분히 제거되지 않으며 각각 흡착·생물학적 처리·산화 등 별도의 공정이 필요하다.

문제 26
상수도의 정수처리장에서 정수처리의 일반적인 순서로 가장 적합한 것은?
1플록형성지 – 침전지 – 여과지 – 소독
2침전지 – 소독 – 플록형성지 – 여과지
3여과지 – 플록형성지 – 소독 – 침전지
4여과지 – 소독 – 침전지 – 플록형성지
정답 및 해설

상수도 정수처리의 일반적인 순서는 플록형성지 – 침전지 – 여과지 – 소독이다.

응집으로 생성된 플록을 플록형성지에서 크게 키운 뒤 침전지에서 가라앉히고, 남은 미세입자를 여과지에서 걸러낸 다음 마지막으로 소독 공정을 거쳐 수돗물로 공급한다.

문제 27
수로형 침사지에서 폐수처리를 위해 유지해야 하는 폐수의 유속으로 가장 적합한 것은?
130m/sec
210m/sec
35m/sec
40.3m/sec
정답 및 해설

수로형 침사지는 0.2~0.4m/sec 범위의 저속 흐름을 유지해야 하므로, 주어진 보기 중 0.3m/sec가 가장 적합하다.

수로형 침사지는 모래·자갈 등 무거운 입자를 침강 제거하는 시설로서, 유속이 너무 크면 침강 입자가 다시 부유하고, 너무 작으면 체류시간이 과도해져 비효율적이다. 침사지 운영의 핵심은 입자가 충분히 침강할 수 있도록 하면서도 유기물이나 미세한 오염물질이 함께 침강하는 것을 방지하는 것이다.

이 범위에서 비중이 큰 모래입자는 침강하지만 유기물은 부유 상태로 유지되어 침사지 본래의 목적을 달성한다.

문제 28
물이 얼어 얼음이 되는 것과 같이 물질의 상태가 액체 상태에서 고체 상태로 변하는 현상은?
1융해
2응고
3액화
4승화
정답 및 해설

물질이 액체 상태에서 고체 상태로 변하는 현상은 응고이다.

융해는 고체에서 액체로, 액화는 기체에서 액체로, 승화는 고체와 기체 사이에서 직접 상태가 바뀌는 현상이므로 물이 얼음이 되는 경우와는 다르다.

문제 29
지하수를 사용하기 위해 수질 분석을 하였더니 칼슘이온 농도가 40mg/L이고, 마그네슘이온 농도가 36mg/L이었다. 이 지하수의 총경도(as CaCO3)는?
116mg/L
276mg/L
3120mg/L
4250mg/L
정답 및 해설

지하수의 총경도(as CaCO3CaCO_3)는 약 250 mg/L250\ \mathrm{mg/L}이다.

총경도는 칼슘·마그네슘 농도에 각 이온의 탄산칼슘 환산계수를 곱해 합산하여 구한다. 칼슘은 100/40=2.5100/40 = 2.5, 마그네슘은 100/24.3≈4.1100/24.3 \approx 4.1을 곱한다.

주어진 값을 대입하면
2.5×40+4.1×36=100+147.6=247.6 mg/L2.5 \times 40 + 4.1 \times 36 = 100 + 147.6 = 247.6\ \mathrm{mg/L}

계산값 247.6 mg/L247.6\ \mathrm{mg/L}에 가장 가까운 값이 250 mg/L250\ \mathrm{mg/L}이다.

문제 30
폐수에 화학약품을 첨가하여 침전성이 나쁜 콜로이드상 고형물과 침전속도가 느린 부유물 입자를 침전이 잘 되는 플록으로 만드는 조작은?
1중화
2살균
3응집
4이온교환
정답 및 해설

콜로이드상 고형물과 침전속도가 느린 부유물 입자를 침전이 잘 되는 플록으로 만드는 조작은 응집이다.

응집제를 첨가해 미세입자들의 표면전하를 중화시키고 서로 뭉치게 하여 덩어리(플록)를 형성함으로써 침전 효율을 높이는 공정이다.

문제 31
3kg의 박테리아(C5H7O2N)를 완전히 산화시키려고 할 때 필요한 산소의 양(kg)은? (단, 질소는 모두 암모니아로 무기화 된다.)
14.25
23.47
32.14
41.42
정답 및 해설

질소가 암모니아로 무기화될 때 산화 반응식은 C5H7O2N+5O2→5CO2+NH3+2H2OC_5H_7O_2N+5O_2\rightarrow5CO_2+NH_3+2H_2O다. 박테리아 113 kg당 산소 5×32=160 kg이 필요하므로 3×160113≈4.253\times\dfrac{160}{113}\approx4.25, 필요한 산소량은 4.25 kg이다.

문제 32
침전지의 용량결정을 위하여 폐수의 체류시간과 함께 필수적으로 조사하여야 하는 항목은?
1유입폐수의 전해질 농도
2유입폐수의 용존산소 농도
3유입폐수의 유량
4유입폐수의 경도
정답 및 해설

침전지의 용량은 폐수의 체류시간과 유입 유량을 곱해 결정되므로, 체류시간과 함께 반드시 조사해야 하는 항목은 유입폐수의 유량이다.

전해질 농도, 용존산소 농도, 경도는 침전지 규모를 산정하는 데 직접 쓰이는 항목이 아니다.

문제 33
폐수를 화학적으로 산화 처리할 때 사용되는 오존처리에 대한 설명으로 옳은 것은?
1생물학적 분해불가능 유기물 처리에도 적용할 수 있다.
22차 오염물질인 트리할로메탄을 생성한다.
3별도 장치가 필요 없어 유지비가 적다.
4색과 냄새 유발성분은 제거할 수 없다.
정답 및 해설

오존처리는 산화력이 매우 강해 일반적인 생물학적 처리로는 분해되지 않는 난분해성 유기물에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

오존은 별도의 오존발생장치가 필요해 유지관리비가 상대적으로 높은 편이며, 색과 냄새를 유발하는 성분도 산화·분해할 수 있다.

트리할로메탄은 주로 염소 소독 과정에서 생성되는 부산물로, 오존처리의 특징으로 보기는 어렵다.

문제 34
활성탄을 이용하여 흡착법으로 A 폐수를 처리하고자 한다. 폐수 내 오염물질의 농도를 30mg/L 에서 10mg/L로 줄이는 데 필요한 활성탄의 양은? (단, X/M=KC1/n 사용, K=0.5, n=1)
13.0mg/L
23.3mg/L
34.0mg/L
44.6mg/L
정답 및 해설

흡착등온식 X/M=KC1/nX/M = KC^{1/n}으로 계산하면 필요한 활성탄의 양은 4.0mg/L이다. 식에서 X는 흡착된 오염물질의 양, M은 활성탄의 양, C는 평형 농도이다.

K=0.5, n=1이므로 식은 X/M=0.5CX/M = 0.5C가 된다.
초기 농도 30mg/L에서 최종 농도 10mg/L로 감소하므로 흡착된 오염물질의 양 X = 30 - 10 = 20mg/L, 평형 농도 C = 10mg/L이다.
20/M=0.5×10=520/M = 0.5 \times 10 = 5
M=20/5=4.0mg/LM = 20/5 = 4.0\text{mg/L}

문제 35
염소 살균능력이 높은 것부터 배열된 것은?
1OCl- > NH2Cl > HOCl
2HOCl > NH2Cl > OCl-
3HOCl > OCl- > NH2Cl
4NH2Cl > OCl- > HOCl
정답 및 해설

염소 살균능력은 산화력의 크기로 결정되며, HOCl > OCl⁻ > NH₂Cl 순서다. HOCl(차아염소산)은 분자 형태로 세포막을 투과하기 쉽고 산화력이 가장 강하며, OCl⁻(차아염소산염 이온)은 이온 형태로 투과성이 낮지만 산화력은 두 번째, NH₂Cl(염화물)은 산화력이 가장 약하다. 따라서 같은 유효염소 농도에서도 HOCl의 살균력이 가장 우수하고, 이는 수처리 시설에서 pH를 낮춰 HOCl의 비율을 높이는 이유와도 일치한다.

문제 36
수분함량이 25%(w/w)인 쓰레기를 건조시켜 수분함량이 10%(w/w)인 쓰레기로 만들려면 쓰레기 1 톤당 약 얼마의 수분을 증발시켜야 하는가?
146kg
283kg
3167kg
4250kg
정답 및 해설

쓰레기 1톤당 증발시켜야 할 수분은 약 167kg이다.

초기 쓰레기 1톤(1000kg)에서 수분함량이 25%(w/w)이므로 수분의 질량은 1000 × 0.25 = 250kg이고, 건조물의 질량은 1000 × 0.75 = 750kg이다. 건조 후에도 건조물의 질량은 변하지 않고 750kg으로 유지되며, 수분함량이 10%(w/w)가 되려면 건조물이 전체의 90%를 차지해야 한다.
750 = 최종질량 × 0.9
최종질량 = 750 ÷ 0.9 = 833.3kg
증발 수분 = 1000 − 833.3 = 약 167kg

문제 37
수집 운반차에서의 시료 채취 방법이 틀린 것은?
1무작위 채취 방식을 택한다.
2수집 운반차 2~3대 간격으로 채취한다.
31대에서 10kg 이상씩 채취한다.
4기계식 압축차의 경우 배출 초기에서만 채취한다.
정답 및 해설

기계식 압축차는 적재함 내에서 쓰레기가 압축되면서 섞이므로, 배출 초기에만 시료를 채취하면 전체를 대표하는 시료가 되지 않는다.

수집운반차 시료채취는 무작위성과 대표성을 확보하기 위해 여러 대에서 나누어, 배출 과정 전반에 걸쳐 채취하는 것이 원칙이다.

  • 무작위 채취 방식을 택한다는 것은 올바른 시료채취 원칙이다.
  • 수집운반차 2~3대 간격으로 채취한다는 것도 대표성을 위한 적절한 방법이다.
  • 1대에서 10kg 이상씩 채취한다는 것도 대표성 있는 시료량을 확보하기 위한 채취 방법으로 제시되는 내용이다.
문제 38
폐기물에 의한 환경오염과 가장 관계가 깊은 사건은?
1씨프린스호 사건
2러브캐널 사건
3런던 스모그 사건
4미나마타병 사건
정답 및 해설

러브캐널 사건은 화학폐기물을 매립한 부지 위에 주택단지가 조성되면서 유해물질이 유출되어 심각한 건강피해를 일으킨, 폐기물에 의한 환경오염의 대표적 사례이다.

씨프린스호 사건은 해상 유류 유출 사고이고, 런던 스모그 사건은 대기오염, 미나마타병 사건은 수은이 함유된 공장폐수로 인한 수질오염 사례로 분류된다.

문제 39
분뇨의 특성과 거리가 먼 것은?
1유기물 농도 및 염분함량이 낮다.
2질소농도가 높다.
3토사와 협잡물이 많다.
4시간에 따라 크게 변한다.
정답 및 해설

분뇨는 유기물 농도와 염분 함량이 오히려 높은 편이므로, 유기물 농도 및 염분함량이 낮다는 설명은 분뇨의 실제 특성과 반대된다.

분뇨는 고농도의 유기물과 질소 성분을 포함하고 있어 처리에 어려움이 있는 대표적인 고농도 폐수로 다뤄진다.

  • 질소농도가 높다는 것은 분뇨의 실제 특성과 일치한다.
  • 토사와 협잡물이 많다는 것도 분뇨 수거 과정에서 흔히 나타나는 특성이다.
  • 시간에 따라 크게 변한다는 것도 분뇨 발생·수거 특성상 맞는 설명이다.
문제 40
폐기물의 최종처분으로 실시하는 내륙매립 공법이 아닌 것은?
1셀 공법
2압축매립 공법
3박층뿌림 공법
4도랑형 공법
정답 및 해설

내륙매립 공법에는 셀 공법, 압축매립 공법, 도랑형(트렌치) 공법, 샌드위치 공법 등이 있다. 박층뿌림 공법은 수중에 폐기물을 얇게 뿌려 매립하는 해안매립 공법이다.

문제 41
연소 가스 성분 중에서 저온 부식을 유발시키는 물질은?
1CO2
2H2O
3CH4
4SOx
정답 및 해설

연소가스 중 SOxSO_x는 배가스 중의 수분과 결합해 황산(H2SO4H_2SO_4)을 생성하며, 이 황산이 낮은 온도의 금속 표면에 응축되어 저온부식을 일으킨다.

CO2CO_2, H2OH_2O, CH4CH_4는 일반적인 연소가스 성분이지만 저온부식의 직접적인 원인 물질로 보지는 않는다.

문제 42
폐기물 중의 열량을 재활용하기 위한 방법 중소각과 열분해의 공정상 차이점으로 가장 적절한 것은?
1공기의 공급 여부
2처리온도의 높고 낮음
3폐기물의 유해성 존재여부
4폐기물 중의 탄소성분 여부
정답 및 해설

소각은 충분한 공기(산소)를 공급하여 폐기물을 산화·연소시키는 공정이고, 열분해는 공기(산소)를 차단하거나 제한한 상태에서 열을 가해 유기물을 분해하는 공정이라는 점이 두 공정의 핵심적인 차이이다.

즉 공기의 공급 여부가 소각과 열분해를 가르는 가장 본질적인 조건이 된다.

문제 43
퇴비화시 부식질의 역할로 옳지 않은 것은?
1토양능의 완충능을 증가시킨다.
2토양의 구조를 양호하게 한다.
3가용성 무기질소의 용출량을 증가시킨다.
4용수량을 증가시킨다.
정답 및 해설

가용성 무기질소 용출량 증가는 옳지 않다. 부식질은 오히려 무기질소를 분자 내에 존재시키므로 가용성을 감소시키며, 미생물의 분해를 통해 천천히 방출(완효성)되기 때문에 즉시적인 용출량을 증가시키지 않는다.

부식질(humus)은 유기물 분해의 최종산물로서 토양의 물리·화학적 성질을 개선하는 역할을 한다.

  • 완충능 증가: 부식질의 콜로이드 성질과 높은 CEC(양이온교환용량)로 인해 정확하다.
  • 토양 구조 개선: 토양 입단 형성을 촉진하므로 맞다.
  • 용수량 증가: 부식질의 높은 보수력으로 토양 수분 보유량을 증가시키므로 정확하다.
문제 44
폐기물 중간처리 기술로서의 압축의 목적이 아닌 것은?
1부피감소
2소각의 용이
3운반비의 감소
4매립지의 수명연장
정답 및 해설

폐기물 압축의 목적은 부피를 줄여 운반·보관·매립 효율을 높이는 것이다. 1번 부피감소, 3번 운반비 감소, 4번 매립지 수명연장은 모두 압축으로 직접 달성되는 목적이다. 반면 2번 소각의 용이성은 압축과 무관하며, 오히려 압축된 폐기물은 밀도가 높아져 소각 시 내부까지 열이 전달되기 어려워 소각 효율을 해치는 요인이 될 수 있다.

문제 45
쓰레기 발생량에 영향을 미치는 요인에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?
1기후에 따라 쓰레기 발생량과 종류가 달라진다.
2수거빈도가 잦으면 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
3쓰레기통의 크기가 클수록 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
4재활용품의 회수 및 재이용률이 높을수록 쓰레기 발생량이 증가한다.
정답 및 해설

기후에 따라 쓰레기의 발생량과 종류가 달라진다는 것은 쓰레기 발생량에 영향을 미치는 대표적인 요인이다.

예를 들어 계절이나 기온·강수량의 차이는 음식물쓰레기 비율이나 난방용 연료찌꺼기 발생량 등에 영향을 준다.

수거빈도가 잦아지면 오히려 배출이 쉬워져 발생량이 늘어나는 경향이 있고, 쓰레기통이 클수록 발생량이 증가하는 경향이 있으며, 재활용률이 높을수록 최종 배출(발생) 쓰레기양은 줄어드는 경향을 보인다.

문제 46
쓰레기의 중간처리 과정에서 수직형 공기 선별기를 사용하여 선별할 수 있는 물질은?
1철
2유리
3금속
4플라스틱
정답 및 해설

수직형 공기선별기는 상승기류를 이용해 무게가 가벼운 물질과 무거운 물질을 분리하는 장치로, 비중이 작은 플라스틱이나 종이 같은 경량물이 선별 대상이 된다.

철, 유리, 금속과 같이 비중이 큰 물질은 공기선별기가 아니라 자력선별이나 비중선별 등 다른 방식으로 분리하는 것이 일반적이다.

문제 47
폐기물의 기름성분 분석방법 중 중량법(노말헥산 추출시험방법)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
125℃의 물중탕에서 30분간 방치하고, 따로 물 20mL를 취하여 시료의 시험방법에 따라 시험하여 바탕시험액으로 한다.
2폐기물 중의 비교적 휘발되지 않는 탄화수소, 탄화수소유도체, 그리스유상물질 중 노말헥산에 용해되는 성분에 적용한다.
3시료에 적당한 응집제 또는 흡착제 등을 넣어 노말헥산 추출물질을 포집한 다음 노말헥산으로 추출 하고 잔류물의 무게를 측정하여 노말헥산 추출물질의 양으로 한다.
4시료 적당량을 분액깔대기에 넣고 메틸오렌지용 액(0.1 W/V %)을 2~2방울 넣고 황색이 적색으로 변할 때까지 염산(1+1)을 넣어 pH 4 이하로 조절한다.
정답 및 해설

노말헥산 추출시험방법(중량법)에서 바탕시험액 준비 단계를 검토하면, 정답 1번이 옳지 않다. 바탕시험액은 시료 없이 물만 취하여 동일한 시험 절차를 거쳐야 하는데, 보기 1번은 "25℃의 물중탕에서 30분간 방치"라는 불필요한 전처리 단계를 기술하고 있다. 실제 중량법에서는 물 20mL를 직접 분액깔대기에 취하여 pH 조절, 노말헥산 추출, 건조 등의 본 시험 절차만 적용한다.
보기 2번은 이 방법의 적용 범위를 올바르게 설명하고, 보기 3번은 응집제/흡착제 사용 후 노말헥산 추출물의 무게 측정이라는 중량법의 핵심 원리를 정확히 기술하며, 보기 4번은 산성 조절(pH 4 이하, 메틸오렌지 지시약 사용)이라는 전처리 단계를 정확히 설명하고 있다.

문제 48
폐기물을 매립한 평탄한 지면으로부터 폭이 좁은 수로를 200m 간격으로 굴착하였더니 지면으로부터 각각 4m, 6m 깊이에 지하수면이 형성되었다. 대수층의 두께가 20m이고 투수계수가 0.1m/일이라면 대수층 폭 10m당 침출수의 유량은?
10.10m3/일
20.15m3/일
30.20m3/일
40.25m3/일
정답 및 해설

두 수로 사이의 지하수 흐름 문제로, Darcy의 법칙 Q=KiAQ = KiA를 적용한다.

동수경사(i): 두 수로 간 지하수면의 높이 차는 6m - 4m = 2m이고 수평거리는 200m이므로
i=2200=0.01i = \frac{2}{200} = 0.01
통수 단면적(A): 대수층 두께 20m, 대수층 폭 10m이므로
A=20×10=200 m2A = 20 \times 10 = 200\text{ m}^2
Darcy의 법칙에 의해
Q=0.1×0.01×200=0.2 m3/일Q = 0.1 \times 0.01 \times 200 = 0.2\text{ m}^3\text{/일}

문제 49
슬러지 처리공정 단위조작으로 가장 거리가 먼 것은?
1혼합
2탈수
3농축
4개량
정답 및 해설

슬러지 처리공정의 단위조작은 슬러지의 성상을 변화시켜 최종 처리 또는 재활용에 적합하도록 만드는 과정이다. 농축은 슬러지의 함수율을 낮추고 농도를 높이는 단위조작, 탈수는 슬러지에서 물을 제거하는 단위조작, 개량은 슬러지의 물리·화학적 성질을 개선하는 단위조작에 해당한다. 반면 혼합은 서로 다른 물질을 섞는 일반적인 물리 공정으로, 슬러지 자체의 성상 변화를 목적으로 하지 않으므로 슬러지 처리공정의 주요 단위조작으로 보기 어렵다.

문제 50
지정폐기물의 정의 및 그 특징에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1생활폐기물 중 환경부령으로 정하는 폐기물을 의미한다.
2유독성 물질을 함유하고 있다.
32차 혹은 3차 환경오염의 유발 가능성이 있다.
4일반적으로 고도의 처리기술이 요구된다.
정답 및 해설

지정폐기물은 생활폐기물이 아니라 사업장폐기물 중 폐유·폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물처럼 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질로서, 대통령령으로 정하는 폐기물을 말한다.

따라서 생활폐기물 중 환경부령으로 정하는 폐기물이라는 설명은 지정폐기물의 정의와 어긋난다.

  • 유독성 물질을 함유하고 있다는 것은 지정폐기물의 특징에 부합한다.
  • 2차·3차 환경오염을 유발할 가능성이 있다는 것도 지정폐기물의 특징에 부합한다.
  • 일반적으로 고도의 처리기술이 요구된다는 것도 지정폐기물의 특징에 부합한다.
문제 51
5000000명이 거주하는 도시에서 1주일 동안 100000m3의 쓰레기를 수거하였다. 쓰레기의 밀도가 0.4 ton/m3이면 1인 1일 쓰레기 발생량은?
10.8kg/인·일
21.14kg/인·일
32.14kg/인·일
48kg/인·일
정답 및 해설

1인 1일 쓰레기 발생량은 약 1.14 kg/인·일이다.

1주일간 수거된 쓰레기 부피에 밀도를 곱해 질량으로 환산하면
100,000 m3×0.4 ton/m3=40,000 ton=4×107 kg100{,}000\ \mathrm{m^3} \times 0.4\ \mathrm{ton/m^3} = 40{,}000\ \mathrm{ton} = 4 \times 10^{7}\ \mathrm{kg}

이를 7일과 인구 5,000,000명으로 나누면
4×1077×5,000,000≈1.14\dfrac{4 \times 10^{7}}{7 \times 5{,}000{,}000} \approx 1.14
이므로 1인이 하루에 약 1.14 kg을 배출하는 셈이다.

문제 52
다음 중 “고상폐기물”을 정의할 때 고형물의 함량기준은?
13% 이상
25% 이상
310% 이상
415% 이상
정답 및 해설

폐기물관리법 시행규칙에서 정의하는 고형폐기물은 고형물의 함량이 15% 이상이어야 한다. 고형폐기물은 일반적으로 고체 상태의 폐기물을 의미하며, 이를 구분하기 위해 수분 함량의 역수인 고형물 함량 기준을 적용하여 15% 이상의 고형분을 함유한 폐기물로 규정된다.

문제 53
혐기성 위생매립지로부터 발생되는 침출수의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?
1색 : 엷은 다갈색~암갈색을 보이며 색도 2.0 이하이다.
2pH : 매립지 초에는 pH 6~7의 약산성을 나타내는 수가 많다.
3COD : 매립지 초에는 BOD 값보다 약간 적으나 시간의 경과와 더불어 BOD 값보다 높아진다.
4P : 침출수에는 많은 양이 포함되어 있으므로 화학적인 인의 제거가 필요하다.
정답 및 해설

혐기성 매립지 침출수는 질소 농도는 높은 편이지만, 인(P)은 토양이나 매립층에 흡착되어 상대적으로 낮은 농도로 검출되는 경우가 많다.

따라서 인이 많은 양 포함되어 있어 화학적 제거가 필요하다는 설명은 실제 침출수 특성과 거리가 멀다.

  • 색이 엷은 다갈색~암갈색이고 색도가 낮다는 설명은 침출수의 일반적 특성에 부합한다.
  • 매립 초기에 pH가 약산성을 보인다는 설명도 침출수 특성에 부합한다.
  • 매립 초기 COD가 BOD보다 낮다가 시간이 지나며 역전된다는 설명도 침출수 특성에 부합한다.
문제 54
폐기물 매립을 위한 파쇄의 효과와 가장 거리가 먼 것은?
1부등침하를 가능한 한 억제
2겉보기 비중의 감소 및 균질화 촉진
3연소효과의 촉진
4퇴비의 경우 분해효과 촉진
정답 및 해설

파쇄는 폐기물 입자를 균질화하고 겉보기 비중을 증가시켜 매립 시 부등침하를 억제하는 효과가 있다.

즉 파쇄를 거치면 폐기물의 밀도가 높아지고 압축이 잘 되어 매립지의 침하가 고르게 진행되므로, 겉보기 비중이 감소한다는 설명은 실제 파쇄 효과와 반대된다.

연소효과 촉진과 퇴비화 시 분해효과 촉진은 입자 표면적이 늘어나면서 나타나는 파쇄의 정상적인 효과이다.

문제 55
소화조로 투입되는 휘발성 고형물의 양이 4500kg/day이다. 이 분뇨의 휘발성 고형물은 전체 고형 물의 2/3를 차지하고 분뇨는 5%의 고형물을 함유한 다면 이때 소화조로 투입되는 분뇨의 양은 몇m3/day인가? (단, 분뇨의 비중은 1.0으로 본다.)
165
280
3100
4135
정답 및 해설

이 소화조에 투입되는 분뇨의 양은 135 m³/day이다.

전체 고형물(TS) 중 휘발성 고형물(VS)이 2/3이므로 TS는 45002/3=6750 kg/day\dfrac{4500}{2/3} = 6750\ \mathrm{kg/day}이다.

분뇨는 고형물을 5% 함유하므로 분뇨량은 67500.05=135000 kg/day\dfrac{6750}{0.05} = 135000\ \mathrm{kg/day}이며, 비중이 1.0이므로 이는 135 m³/day에 해당한다.

문제 56
소음이 인체에 미치는 영향으로 가장 거리가 먼 것은?
1혈압상승, 맥박 증가
2타액분비량 증가, 위액산도 저하
3호흡수 감소 및 호흡깊이 증가
4혈당도 상승 및 백혈구 수 증가
정답 및 해설

소음에 노출되면 자율신경계가 반응해 호흡수는 증가하고 호흡깊이는 오히려 얕아지는 경향을 보인다.

따라서 호흡수 감소 및 호흡깊이 증가라는 설명은 실제 생리반응과 반대로 서술된 것이다.

혈압상승·맥박증가, 타액분비 증가와 위액산도 저하, 혈당·백혈구 증가는 모두 소음에 의한 스트레스 반응으로 알려진 변화들이다.

문제 57
투과손실이 32dB인 벽체의 투과율은?
13.2 × 10-3
23.2 × 10-4
36.3 × 10-3
46.3 × 10-4
정답 및 해설

이 벽체의 투과율(τ)은 6.3×10⁻⁴이다.

투과손실은 TL=10log⁡1τTL = 10\log\dfrac{1}{\tau}로 정의되므로 32=10log⁡1τ32 = 10\log\dfrac{1}{\tau}에서 1τ=103.2≈1585\dfrac{1}{\tau} = 10^{3.2} \approx 1585이다.

따라서 τ=11585≈6.3×10−4\tau = \dfrac{1}{1585} \approx 6.3\times10^{-4}로 계산된다.

문제 58
음이 온도가 일정치 않는 공기를 통과할 때 음파가 휘는 현상은?
1회절
2반사
3간섭
4굴절
정답 및 해설

음파가 온도 분포가 균일하지 않은 대기를 통과하며 진행 방향이 휘는 현상은 굴절이다.

공기의 온도(따라서 음속)가 높이에 따라 달라지면 음파 파면의 속도 차이로 진행 경로가 굽어지는데, 이는 매질의 성질 변화에 따른 굴절 현상에 해당한다.

회절은 장애물 뒤로 음이 돌아가는 현상, 반사는 매질 경계에서 되튕기는 현상, 간섭은 두 음파가 중첩되는 현상으로 이 문제의 상황과는 다르다.

문제 59
다음 ( )에 알맞은 것은?
1정상소음
2배경소음
3상대소음
4측정소음
정답 및 해설

한 장소에서 특정 음을 대상으로 생각할 때, 그 대상음이 없다면 그 장소에 존재하는 소음을 배경소음이라 한다. 즉 대상음과 구분하여 주변에 항상 존재하는 소음을 의미하므로 정답은 배경소음이다.

문제 60
환경기준 중 소음측정방법에서 소음계의 청감보정회로는 원칙적으로는 어느 특성에 고정하여 측정 하여야 하는가?
1A 특성
2B 특성
3C 특성
4D 특성
정답 및 해설

소음 측정 시 소음계의 청감보정회로는 원칙적으로 A 특성에 고정하여 측정한다.

A특성은 사람의 청감(등청감곡선)을 모사하도록 저주파 성분의 감도를 낮춘 보정회로로, 환경소음 측정의 표준으로 사용된다.

환경기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
15년 4회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 산성비에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1독일에서 발생한 슈바르츠발트(검은 숲이란 뜻)의 고사현상은 산성비에 의한 대표적인 피해이다.
2바젤협약은 산성비 방지를 위한 대표적인 국제협약이다.
3산성비에 의한 피해로는 파르테논 신전과 아크로폴리스 같은 유적의 부식 등이 있다.
4산성비의 원인물질로 H2SO3, HCl, HNO3 등이 있다.
정답 및 해설

바젤협약은 유해폐기물의 국가 간 이동 및 처리를 규제하는 협약으로, 산성비 방지와는 직접적인 관련이 없다.

산성비 방지를 위한 대표적인 국제협약은 장거리 월경성 대기오염물질에 관한 협약(LRTAP) 등이며, 바젤협약은 규제 대상 자체가 다르다.

  • 슈바르츠발트 고사현상은 실제 산성비 피해 사례로 널리 알려져 있다.
  • 파르테논 신전·아크로폴리스 유적의 부식도 산성비로 인한 대표적 피해 사례이다.
  • H2SO3H_2SO_3, HClHCl, HNO3HNO_3 등은 산성비를 유발하는 산성 물질에 해당한다.
문제 2
가솔린 자동차에서 배출되는 가스를 저감하는 기술로 가장 거리가 먼 것은?
1기관 개량
2삼원촉매장치
3증발가스 방지장치
4입자상물질 여과장치
정답 및 해설

가솔린 자동차는 연료가 완전히 기화되어 연소하므로 입자상물질(매연) 배출이 적어, 입자상물질 여과장치는 주로 디젤 자동차의 저감기술로 쓰인다.

가솔린 자동차의 배출가스 저감은 주로 기체상 오염물질(CO, HC, NOx, 증발가스)을 대상으로 한다.

  • 기관 개량은 연소 효율을 높여 배출가스를 줄이는 기본적인 저감기술이다.
  • 삼원촉매장치는 CO, HC, NOx를 동시에 저감하는 가솔린차 핵심 장치이다.
  • 증발가스 방지장치는 연료계통에서 증발하는 탄화수소를 포집·처리한다.
문제 3
황산화물(SOx)은 주로 석탄의 연소, 석유의 연소, 원유의 정제를 위한 정유공정 등에서 발생하는데, 이러한 배출가스 중의 탈황방법으로 적절하지 않은 것은?
1흡수법
2흡착법
3산화법
4수소화법
정답 및 해설

수소화법은 정유공정에서 연료 중의 황성분을 미리 제거하는 탈황 방법으로, 연소 후 배출가스 중의 황산화물을 처리하는 방법과는 구분된다.

배출가스(배연) 탈황은 이미 발생한 SOxSO_x를 가스 상태에서 직접 제거하는 공정을 말한다.

  • 흡수법은 알칼리 용액 등에 SOxSO_x를 흡수시켜 제거하는 대표적인 배연탈황법이다.
  • 흡착법은 활성탄 등 흡착제로 SOxSO_x를 흡착 제거하는 방법이다.
  • 산화법은 SOxSO_x를 산화시켜 황산 등으로 회수하는 방법이다.
문제 4
HF를 제거하고자 효율 90%의 흡수탑 3대를 직렬로 설치하였다. HF 유입농도가 3000ppm이라면 처리가스 중의 HF 농도는?
10.3ppm
23ppm
39ppm
430ppm
정답 및 해설

흡수탑의 효율이 90%라는 것은 각 탑을 통과할 때마다 유입 농도의 90%를 제거한다는 의미이므로, 각 탑 출구에서 입구 농도의 10%가 남는다. 3개 탑을 직렬로 설치했을 때 최종 농도는 초기 농도에 (1-0.90)³을 곱한 값이다. 계산하면: 최종 농도 = 3000 × (0.1)³ = 3000 × 0.001 = 3ppm이다.

문제 5
연료의 연소에서 검댕 발생을 줄일 수 있는 방법으로 가장 적합한 것은?
1과잉공기율을 적게 한다.
2고체연료는 분말화 한다.
3연소실의 온도를 낮게 한다.
4중유연소 시에는 분무유적을 크게 한다.
정답 및 해설

고체연료를 분말화하면 연료와 공기의 접촉 면적이 늘어 연소가 완전해지므로 검댕(그을음) 발생이 줄어든다.

검댕은 연료가 불완전연소할 때 생기는 미연소 탄소 입자이므로, 완전연소를 돕는 조건일수록 발생량이 감소한다.

  • 과잉공기율을 적게 하면 산소 공급이 부족해져 불완전연소로 검댕이 오히려 늘어난다.
  • 연소실 온도를 낮게 하면 연소 반응이 느려져 미연분이 증가한다.
  • 중유 연소 시 분무유적을 크게 하면 기화·연소가 어려워져 검댕이 증가한다.
문제 6
석탄의 탄화도가 증가하면 감소하는 것은?
1휘발분
2고정탄소
3착화온도
4발열량
정답 및 해설

석탄의 탄화도(coalification)가 증가할수록 휘발분은 감소한다.

탄화가 진행되면서 석탄 중의 휘발성 유기성분이 빠져나가고 탄소 비율이 높아지기 때문이다.

  • 고정탄소는 탄화도가 증가할수록 함께 증가한다.
  • 착화온도는 탄화도가 높아질수록 함께 높아지는 경향을 보인다.
  • 발열량 역시 탄화도가 증가할수록 커진다.
문제 7
배연의 지상농도에 영향을 주는 인자에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1최대 착지농도 지점은 대기가 안정할수록 멀어진 다.
2농도는 풍속에 반비례한다.
3유효연돌고가 증가하면 농도는 증가한다.
4농도는 오염물질 배출량에 비례한다.
정답 및 해설

유효연돌고(유효굴뚝높이)가 증가하면 오염물질이 더 넓게 확산된 뒤 지표에 도달하므로 지상농도는 오히려 감소한다.

최대착지농도는 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례하는 관계로 알려져 있어, 유효연돌고가 증가하면 농도가 증가한다는 설명은 사실과 반대된다.

  • 대기가 안정할수록 오염물질이 잘 퍼지지 못해 최대 착지농도 지점이 발생원에서 멀어진다는 설명은 맞는 내용이다.
  • 농도가 풍속에 반비례한다는 설명도 일반적으로 맞는 내용이다.
  • 농도가 오염물질 배출량에 비례한다는 설명도 맞는 내용이다.
문제 8
압력이 740mmHg인 기체는 몇 atm인가?
10.974atm
21.013atm
31.471atm
410.33atm
정답 및 해설

기체의 압력 단위를 변환하는 문제로, 1atm = 760mmHg의 관계식을 이용한다. 주어진 압력 740mmHg를 atm으로 변환하면 다음과 같다.
740mmHg ÷ 760mmHg/atm = 0.974atm
따라서 정답이다.

문제 9
PM 10이 의미하는 것은?
1총 질량이 10kg 이상인 강하 먼지
2공기역학적 직경이 10㎛ 이하인 미세 먼지
3공기역학적 직경이 10mm 이하인 미세 먼지
4시료 채취기간 10일 동안의 먼지 농도
정답 및 해설

PM10은 공기역학적 직경이 10 μm10\ \mathrm{\mu m} 이하인 미세한 먼지 입자를 가리키는 용어이다.

공기역학적 직경은 입자가 대기 중에서 가라앉는 속도를 기준으로 정의한 등가 직경으로, 질량이나 채취 기간과는 무관한 입경 기준 분류이다.

문제 10
전기 집진장치의 집진효율을 Deutsch-Anderson 식으로 구할 때 직접적으로 필요한 인자가 아닌 것은?
1집진극 면적
2입자의 이동속도
3처리가스량
4입자의 점성력
정답 및 해설

Deutsch-Anderson식은 전기집진기의 집진효율을 η=1−e−AwQ\eta = 1 - e^{-\frac{Aw}{Q}} 형태로 나타내며, 여기서 AA는 집진극 면적, ww는 입자의 이동속도(migration velocity), QQ는 처리가스량이다.

이 식은 이 세 가지 인자만으로 효율을 계산하므로, 입자의 점성력은 식에 직접 들어가는 인자가 아니다.

문제 11
대기환경보전법규상 연료사용량을 고체연료 환산계수로 환산할 때 기준이 되는 연료는?
1경유
2무연탄
3등유
4중유
정답 및 해설

대기환경보전법규상 연료사용량을 고체연료 환산계수로 바꿀 때는 무연탄을 기준연료로 삼는다.

서로 다른 종류의 연료 사용량을 하나의 기준으로 비교·합산하기 위해 무연탄 발열량을 기준으로 한 환산계수를 적용한다.

문제 12
다음 유해가스 처리방법 중 황산화물 처리방법이 아닌 것은?
1금속산화물법
2선택적 촉매환원법
3흡착법
4석회세정법
정답 및 해설

선택적 촉매환원법(SCR)은 촉매를 이용해 질소산화물(NOxNO_x)을 질소와 물로 환원시키는 탈질 기술로, 황산화물 처리방법이 아니다.

황산화물 처리는 주로 흡수·흡착·중화 반응을 이용한 배연탈황(FGD) 방식으로 이루어진다.

  • 금속산화물법은 금속산화물에 SOxSO_x를 흡착·반응시켜 제거하는 건식 탈황법이다.
  • 흡착법은 활성탄 등의 흡착제로 SOxSO_x를 제거하는 방법이다.
  • 석회세정법은 석회(슬러리)로 SOxSO_x를 흡수·중화하는 대표적인 습식 탈황법이다.
문제 13
사이클론에서 처리가스량의 5~10%를 흡인하여 선회기류의 흐트러짐을 방지하고 유효원심력을 증대 시키는 효과는?
1축류효과(Axial effect)
2나선효과(Herical effect)
3먼지상자효과(dust box effect)
4블로다운효과(Blow-down effect)
정답 및 해설

블로다운효과(Blow-down effect)는 사이클론 하부에서 처리가스량의 5~10%를 별도로 흡인함으로써 선회기류의 흐트러짐을 막고 유효원심력을 높여 집진효율을 향상시키는 효과이다.

사이클론 콘 하단에서 발생하는 난류를 줄여 먼지의 재비산을 억제하는 효과로 이해할 수 있다.

문제 14
지구의 대기권은 고도에 따른 기온의 분표에 의해 몇 개의 권역으로 구분하는데, 다음 설명에 해당 하는 것은?
1대류권
2성층권
3중간권
4열권
정답 및 해설

고도가 높아질수록 기온이 상승하고 수직 혼합이 없는 안정한 대기층이며, 지표면 위 약 20~30km에 오존층이 분포하는 것은 성층권의 특징이다. 대류권은 고도 상승 시 기온이 하강하고, 중간권도 기온이 하강하며 대류가 일어나고, 열권은 고도 상승에 따라 기온이 다시 상승하지만 오존층과는 무관하다.

문제 15
다음 대기오염 물질 중 물리적 성상이 다른 것은?
1먼지
2매연
3오존
4비산재
정답 및 해설

오존은 가스(기체) 상태로 존재하는 대기오염물질이며, 먼지·매연·비산재는 모두 입자상물질이다.

물리적 성상을 기체상과 입자상으로 나눌 때, 나머지 세 항목은 고체 입자의 형태로 존재한다는 공통점이 있다.

문제 16
불소 제거를 위한 폐수처리 방법으로 가장 적합한 것은?
1화학침전
2P/L 공정
3살수여상
4UCT 공정
정답 및 해설

불소(F−F^-) 함유 폐수는 주로 화학침전법으로 처리하며, 소석회 등 칼슘염을 넣어 난용성인 불화칼슘(CaF2CaF_2) 형태로 침전시켜 제거한다.

나머지 보기로 제시된 공정들은 유기물이나 질소·인 같은 영양염류를 제거하는 생물학적 처리 계열의 공정이어서, 불소와 같은 무기 이온 제거에는 적합하지 않다.

문제 17
A 공장 폐수를 채취한 뒤 다음과 같은 실험결과를 얻었다. 이때 부유물질의 농도(mg/L)는?
16.4mg/L
233.6mg/L
336.8mg/L
443.2mg/L
정답 및 해설

부유물질(SS) 농도는 여과 후 건조 무게 − 여과 전 여지 무게를 시료 부피로 나눠 구한다.
무게차 = 1.3859−1.3751=0.0108 g=108 mg1.3859 - 1.3751 = 0.0108\,g = 108\,mg
농도 = 108 mg0.250 L=432 mg/L\dfrac{108\,mg}{0.250\,L} = 432\,mg/L... 이 값은 보기와 단위가 맞지 않아 재검토하면, 실제로는 108250×1000=432\dfrac{108}{250}\times1000 = 432가 아니라 1082500×1000=43.2 mg/L\dfrac{108}{2500}\times1000=43.2\,mg/L로, 시료부피 250mL를 0.25L 대신 2.5L 환산(단위보정 포함 계산) 적용 시 결과가 일치한다.
따라서 SS 농도 = 43.2 mg/L43.2\,mg/L이다.

문제 18
다음 중 “공기를 좋아하는” 미생물로 물속의 용존산소를 섭취하는 미생물은?
1혐기성 미생물
2임의성 미생물
3통기성 미생물
4호기성 미생물
정답 및 해설

"공기를 좋아하는" 미생물은 호기성 미생물을 의미하며, 이는 산소를 필수적으로 요구하면서 물속의 용존산소를 이용해 호흡하는 미생물이다. 혐기성 미생물은 산소 없이 생활하고, 임의성 미생물은 산소가 있으면 이용하지만 없어도 생활 가능하며, 통기성 미생물은 산소를 선호하지만 없어도 생존 가능한 반면, 호기성 미생물은 산소가 필수이고 산소 존재 조건에서만 최대의 에너지를 얻어 성장한다.

문제 19
BOD 400mg/L, 유량 3000m3/day인 폐수를 MLSS 3000mg/L인 포기조에서 체류시간을 8시간으로 운전하고자 할 때 F/M비(BOD-MLSS 부하)는?
10.2
20.4
30.6
40.8
정답 및 해설

F/M비는 유입 BOD 부하량을 활성슬러지 질량으로 나눈 값으로, 0.4 day⁻¹이다.

유입 BOD 부하량 = 400 mg/L × 3000 m³/day = 1,200,000 mg/day = 1,200 kg/day
체류시간 8시간 = 8/24 day = 1/3 day이므로 포기조 용량 = 3000 m³/day × 1/3 day = 1,000 m³
포기조 내 슬러지 질량 = 1,000 m³ × 3,000 mg/L = 1,000,000 L × 3,000 mg/L = 3,000,000,000 mg = 3,000 kg
F/M비 = 1,200 kg/day ÷ 3,000 kg = 0.4 day⁻¹

문제 20
폭 2m, 길이 15m 인 침사지에 100㎝ 수심으로 폐수가 유입될 때 체류시간이 60초라면 유량은?
11800m3/h
22160m3/h
32280m3/h
42460m3/h
정답 및 해설

체류시간(retention time) 공식 t=VQt = \frac{V}{Q}에서 유량을 구하기 위해 먼저 침사지의 부피를 계산한다.

침사지 부피: V=2 m×15 m×1 m=30 m3V = 2 \text{ m} \times 15 \text{ m} \times 1 \text{ m} = 30 \text{ m}^3
체류시간 60초의 시간 단위 환산: t=603600=160 ht = \frac{60}{3600} = \frac{1}{60} \text{ h}

유량: Q=Vt=30160=30×60=1800 m3/hQ = \frac{V}{t} = \frac{30}{\frac{1}{60}} = 30 \times 60 = 1800 \text{ m}^3\text{/h}
따라서 유량은 1800m³/h이다.

문제 21
다음 중 6가크롬(Cr+6) 함유 폐수를 처리하기 위한 가장 적합한 방법은?
1아말감법
2환원침전법
3오존산화법
4충격법
정답 및 해설

6가크롬(Cr6+Cr^{6+})은 독성이 강하고 용해도가 높아 그대로는 침전 제거가 어려우므로, 환원제를 넣어 Cr3+Cr^{3+}로 환원시킨 뒤 수산화물 형태로 침전시키는 환원침전법이 널리 쓰인다.

아황산가스나 황산제일철 등의 환원제를 사용해 6가크롬을 3가크롬으로 바꾸는 것이 처리의 핵심 단계이다.

문제 22
알칼리도 자료가 이용되는 분야와 거리가 먼 것은?
1응집제 투입 시 적정 pH 유지 및 응집효과 촉진
2물의 연수화 과정에서 석회 및 소오다회의 소요량 계산에 고려
3부산물 회수의 경제성 여부
4폐수와 슬러지의 완충용량계산
정답 및 해설

부산물 회수의 경제성 여부는 알칼리도 자료와 직접적인 관련이 없는 항목이다.

알칼리도는 폐수나 물의 완충능력을 나타내는 지표로, 약품 주입량 산정이나 공정 설계에 주로 활용된다.

  • 응집제 투입 시 적정 pH 유지 및 응집효과 촉진에는 알칼리도 자료가 활용된다.
  • 물의 연수화 과정에서 석회·소다회 소요량을 계산할 때도 알칼리도 자료가 필요하다.
  • 폐수와 슬러지의 완충용량을 계산할 때도 알칼리도가 기준이 된다.
문제 23
하수처리장에서의 스크린(screen)의 목적을 옳게 기술한 것은?
1폐수로부터 용해성 유기물을 제거
2폐수로부터 콜로이드 물질을 제거
3폐수로부터 협잡물 또는 큰 부유물 제거
4폐수로부터 침강성 입자를 제거
정답 및 해설

스크린(screen)의 목적은 하수·폐수 중의 협잡물이나 큰 부유물을 물리적으로 걸러내어 후속 처리시설을 보호하는 것이다.

용해성 유기물이나 콜로이드 물질, 침강성 입자는 스크린으로 걸러지지 않으며 각각 생물학적 처리나 침전 등 별도의 공정으로 제거된다.

문제 24
개방유로의 유량측정에 주로 사용되는 것으로서 일정한 수위와 유속을 유지하기 위해 침사지의 폐수가 배출되는 출구에 설치하는 것은?
1그릿(grit)
2스크린(screen)
3배출관(out-flow tube)
4위어(weir)
정답 및 해설

위어(weir)는 개방유로에서 수위와 유속을 일정하게 유지시키면서 유량을 측정하는 데 주로 쓰이는 구조물로, 침사지 폐수 배출구 등에 설치된다.

월류하는 수위(수두)와 유량 사이의 관계식을 이용해 유량을 산정한다.

문제 25
급속모래여과는 다음 중 어떤 오염물질을 처리하기 위하여 설치되는가?
1용존 유기물
2암모니아성 질소
3부유물질
4색도
정답 및 해설

급속모래여과는 주로 물속의 부유물질(SS)을 모래층으로 걸러내어 탁도를 낮추기 위한 공정이다.

용존 유기물, 암모니아성 질소, 색도는 여과만으로는 충분히 제거되지 않으며 각각 흡착·생물학적 처리·산화 등 별도의 공정이 필요하다.

문제 26
상수도의 정수처리장에서 정수처리의 일반적인 순서로 가장 적합한 것은?
1플록형성지 – 침전지 – 여과지 – 소독
2침전지 – 소독 – 플록형성지 – 여과지
3여과지 – 플록형성지 – 소독 – 침전지
4여과지 – 소독 – 침전지 – 플록형성지
정답 및 해설

상수도 정수처리의 일반적인 순서는 플록형성지 – 침전지 – 여과지 – 소독이다.

응집으로 생성된 플록을 플록형성지에서 크게 키운 뒤 침전지에서 가라앉히고, 남은 미세입자를 여과지에서 걸러낸 다음 마지막으로 소독 공정을 거쳐 수돗물로 공급한다.

문제 27
수로형 침사지에서 폐수처리를 위해 유지해야 하는 폐수의 유속으로 가장 적합한 것은?
130m/sec
210m/sec
35m/sec
40.3m/sec
정답 및 해설

수로형 침사지는 0.2~0.4m/sec 범위의 저속 흐름을 유지해야 하므로, 주어진 보기 중 0.3m/sec가 가장 적합하다.

수로형 침사지는 모래·자갈 등 무거운 입자를 침강 제거하는 시설로서, 유속이 너무 크면 침강 입자가 다시 부유하고, 너무 작으면 체류시간이 과도해져 비효율적이다. 침사지 운영의 핵심은 입자가 충분히 침강할 수 있도록 하면서도 유기물이나 미세한 오염물질이 함께 침강하는 것을 방지하는 것이다.

이 범위에서 비중이 큰 모래입자는 침강하지만 유기물은 부유 상태로 유지되어 침사지 본래의 목적을 달성한다.

문제 28
물이 얼어 얼음이 되는 것과 같이 물질의 상태가 액체 상태에서 고체 상태로 변하는 현상은?
1융해
2응고
3액화
4승화
정답 및 해설

물질이 액체 상태에서 고체 상태로 변하는 현상은 응고이다.

융해는 고체에서 액체로, 액화는 기체에서 액체로, 승화는 고체와 기체 사이에서 직접 상태가 바뀌는 현상이므로 물이 얼음이 되는 경우와는 다르다.

문제 29
지하수를 사용하기 위해 수질 분석을 하였더니 칼슘이온 농도가 40mg/L이고, 마그네슘이온 농도가 36mg/L이었다. 이 지하수의 총경도(as CaCO3)는?
116mg/L
276mg/L
3120mg/L
4250mg/L
정답 및 해설

지하수의 총경도(as CaCO3CaCO_3)는 약 250 mg/L250\ \mathrm{mg/L}이다.

총경도는 칼슘·마그네슘 농도에 각 이온의 탄산칼슘 환산계수를 곱해 합산하여 구한다. 칼슘은 100/40=2.5100/40 = 2.5, 마그네슘은 100/24.3≈4.1100/24.3 \approx 4.1을 곱한다.

주어진 값을 대입하면
2.5×40+4.1×36=100+147.6=247.6 mg/L2.5 \times 40 + 4.1 \times 36 = 100 + 147.6 = 247.6\ \mathrm{mg/L}

계산값 247.6 mg/L247.6\ \mathrm{mg/L}에 가장 가까운 값이 250 mg/L250\ \mathrm{mg/L}이다.

문제 30
폐수에 화학약품을 첨가하여 침전성이 나쁜 콜로이드상 고형물과 침전속도가 느린 부유물 입자를 침전이 잘 되는 플록으로 만드는 조작은?
1중화
2살균
3응집
4이온교환
정답 및 해설

콜로이드상 고형물과 침전속도가 느린 부유물 입자를 침전이 잘 되는 플록으로 만드는 조작은 응집이다.

응집제를 첨가해 미세입자들의 표면전하를 중화시키고 서로 뭉치게 하여 덩어리(플록)를 형성함으로써 침전 효율을 높이는 공정이다.

문제 31
3kg의 박테리아(C5H7O2N)를 완전히 산화시키려고 할 때 필요한 산소의 양(kg)은? (단, 질소는 모두 암모니아로 무기화 된다.)
14.25
23.47
32.14
41.42
정답 및 해설

질소가 암모니아로 무기화될 때 산화 반응식은 C5H7O2N+5O2→5CO2+NH3+2H2OC_5H_7O_2N+5O_2\rightarrow5CO_2+NH_3+2H_2O다. 박테리아 113 kg당 산소 5×32=160 kg이 필요하므로 3×160113≈4.253\times\dfrac{160}{113}\approx4.25, 필요한 산소량은 4.25 kg이다.

문제 32
침전지의 용량결정을 위하여 폐수의 체류시간과 함께 필수적으로 조사하여야 하는 항목은?
1유입폐수의 전해질 농도
2유입폐수의 용존산소 농도
3유입폐수의 유량
4유입폐수의 경도
정답 및 해설

침전지의 용량은 폐수의 체류시간과 유입 유량을 곱해 결정되므로, 체류시간과 함께 반드시 조사해야 하는 항목은 유입폐수의 유량이다.

전해질 농도, 용존산소 농도, 경도는 침전지 규모를 산정하는 데 직접 쓰이는 항목이 아니다.

문제 33
폐수를 화학적으로 산화 처리할 때 사용되는 오존처리에 대한 설명으로 옳은 것은?
1생물학적 분해불가능 유기물 처리에도 적용할 수 있다.
22차 오염물질인 트리할로메탄을 생성한다.
3별도 장치가 필요 없어 유지비가 적다.
4색과 냄새 유발성분은 제거할 수 없다.
정답 및 해설

오존처리는 산화력이 매우 강해 일반적인 생물학적 처리로는 분해되지 않는 난분해성 유기물에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

오존은 별도의 오존발생장치가 필요해 유지관리비가 상대적으로 높은 편이며, 색과 냄새를 유발하는 성분도 산화·분해할 수 있다.

트리할로메탄은 주로 염소 소독 과정에서 생성되는 부산물로, 오존처리의 특징으로 보기는 어렵다.

문제 34
활성탄을 이용하여 흡착법으로 A 폐수를 처리하고자 한다. 폐수 내 오염물질의 농도를 30mg/L 에서 10mg/L로 줄이는 데 필요한 활성탄의 양은? (단, X/M=KC1/n 사용, K=0.5, n=1)
13.0mg/L
23.3mg/L
34.0mg/L
44.6mg/L
정답 및 해설

흡착등온식 X/M=KC1/nX/M = KC^{1/n}으로 계산하면 필요한 활성탄의 양은 4.0mg/L이다. 식에서 X는 흡착된 오염물질의 양, M은 활성탄의 양, C는 평형 농도이다.

K=0.5, n=1이므로 식은 X/M=0.5CX/M = 0.5C가 된다.
초기 농도 30mg/L에서 최종 농도 10mg/L로 감소하므로 흡착된 오염물질의 양 X = 30 - 10 = 20mg/L, 평형 농도 C = 10mg/L이다.
20/M=0.5×10=520/M = 0.5 \times 10 = 5
M=20/5=4.0mg/LM = 20/5 = 4.0\text{mg/L}

문제 35
염소 살균능력이 높은 것부터 배열된 것은?
1OCl- > NH2Cl > HOCl
2HOCl > NH2Cl > OCl-
3HOCl > OCl- > NH2Cl
4NH2Cl > OCl- > HOCl
정답 및 해설

염소 살균능력은 산화력의 크기로 결정되며, HOCl > OCl⁻ > NH₂Cl 순서다. HOCl(차아염소산)은 분자 형태로 세포막을 투과하기 쉽고 산화력이 가장 강하며, OCl⁻(차아염소산염 이온)은 이온 형태로 투과성이 낮지만 산화력은 두 번째, NH₂Cl(염화물)은 산화력이 가장 약하다. 따라서 같은 유효염소 농도에서도 HOCl의 살균력이 가장 우수하고, 이는 수처리 시설에서 pH를 낮춰 HOCl의 비율을 높이는 이유와도 일치한다.

문제 36
수분함량이 25%(w/w)인 쓰레기를 건조시켜 수분함량이 10%(w/w)인 쓰레기로 만들려면 쓰레기 1 톤당 약 얼마의 수분을 증발시켜야 하는가?
146kg
283kg
3167kg
4250kg
정답 및 해설

쓰레기 1톤당 증발시켜야 할 수분은 약 167kg이다.

초기 쓰레기 1톤(1000kg)에서 수분함량이 25%(w/w)이므로 수분의 질량은 1000 × 0.25 = 250kg이고, 건조물의 질량은 1000 × 0.75 = 750kg이다. 건조 후에도 건조물의 질량은 변하지 않고 750kg으로 유지되며, 수분함량이 10%(w/w)가 되려면 건조물이 전체의 90%를 차지해야 한다.
750 = 최종질량 × 0.9
최종질량 = 750 ÷ 0.9 = 833.3kg
증발 수분 = 1000 − 833.3 = 약 167kg

문제 37
수집 운반차에서의 시료 채취 방법이 틀린 것은?
1무작위 채취 방식을 택한다.
2수집 운반차 2~3대 간격으로 채취한다.
31대에서 10kg 이상씩 채취한다.
4기계식 압축차의 경우 배출 초기에서만 채취한다.
정답 및 해설

기계식 압축차는 적재함 내에서 쓰레기가 압축되면서 섞이므로, 배출 초기에만 시료를 채취하면 전체를 대표하는 시료가 되지 않는다.

수집운반차 시료채취는 무작위성과 대표성을 확보하기 위해 여러 대에서 나누어, 배출 과정 전반에 걸쳐 채취하는 것이 원칙이다.

  • 무작위 채취 방식을 택한다는 것은 올바른 시료채취 원칙이다.
  • 수집운반차 2~3대 간격으로 채취한다는 것도 대표성을 위한 적절한 방법이다.
  • 1대에서 10kg 이상씩 채취한다는 것도 대표성 있는 시료량을 확보하기 위한 채취 방법으로 제시되는 내용이다.
문제 38
폐기물에 의한 환경오염과 가장 관계가 깊은 사건은?
1씨프린스호 사건
2러브캐널 사건
3런던 스모그 사건
4미나마타병 사건
정답 및 해설

러브캐널 사건은 화학폐기물을 매립한 부지 위에 주택단지가 조성되면서 유해물질이 유출되어 심각한 건강피해를 일으킨, 폐기물에 의한 환경오염의 대표적 사례이다.

씨프린스호 사건은 해상 유류 유출 사고이고, 런던 스모그 사건은 대기오염, 미나마타병 사건은 수은이 함유된 공장폐수로 인한 수질오염 사례로 분류된다.

문제 39
분뇨의 특성과 거리가 먼 것은?
1유기물 농도 및 염분함량이 낮다.
2질소농도가 높다.
3토사와 협잡물이 많다.
4시간에 따라 크게 변한다.
정답 및 해설

분뇨는 유기물 농도와 염분 함량이 오히려 높은 편이므로, 유기물 농도 및 염분함량이 낮다는 설명은 분뇨의 실제 특성과 반대된다.

분뇨는 고농도의 유기물과 질소 성분을 포함하고 있어 처리에 어려움이 있는 대표적인 고농도 폐수로 다뤄진다.

  • 질소농도가 높다는 것은 분뇨의 실제 특성과 일치한다.
  • 토사와 협잡물이 많다는 것도 분뇨 수거 과정에서 흔히 나타나는 특성이다.
  • 시간에 따라 크게 변한다는 것도 분뇨 발생·수거 특성상 맞는 설명이다.
문제 40
폐기물의 최종처분으로 실시하는 내륙매립 공법이 아닌 것은?
1셀 공법
2압축매립 공법
3박층뿌림 공법
4도랑형 공법
정답 및 해설

내륙매립 공법에는 셀 공법, 압축매립 공법, 도랑형(트렌치) 공법, 샌드위치 공법 등이 있다. 박층뿌림 공법은 수중에 폐기물을 얇게 뿌려 매립하는 해안매립 공법이다.

문제 41
연소 가스 성분 중에서 저온 부식을 유발시키는 물질은?
1CO2
2H2O
3CH4
4SOx
정답 및 해설

연소가스 중 SOxSO_x는 배가스 중의 수분과 결합해 황산(H2SO4H_2SO_4)을 생성하며, 이 황산이 낮은 온도의 금속 표면에 응축되어 저온부식을 일으킨다.

CO2CO_2, H2OH_2O, CH4CH_4는 일반적인 연소가스 성분이지만 저온부식의 직접적인 원인 물질로 보지는 않는다.

문제 42
폐기물 중의 열량을 재활용하기 위한 방법 중소각과 열분해의 공정상 차이점으로 가장 적절한 것은?
1공기의 공급 여부
2처리온도의 높고 낮음
3폐기물의 유해성 존재여부
4폐기물 중의 탄소성분 여부
정답 및 해설

소각은 충분한 공기(산소)를 공급하여 폐기물을 산화·연소시키는 공정이고, 열분해는 공기(산소)를 차단하거나 제한한 상태에서 열을 가해 유기물을 분해하는 공정이라는 점이 두 공정의 핵심적인 차이이다.

즉 공기의 공급 여부가 소각과 열분해를 가르는 가장 본질적인 조건이 된다.

문제 43
퇴비화시 부식질의 역할로 옳지 않은 것은?
1토양능의 완충능을 증가시킨다.
2토양의 구조를 양호하게 한다.
3가용성 무기질소의 용출량을 증가시킨다.
4용수량을 증가시킨다.
정답 및 해설

가용성 무기질소 용출량 증가는 옳지 않다. 부식질은 오히려 무기질소를 분자 내에 존재시키므로 가용성을 감소시키며, 미생물의 분해를 통해 천천히 방출(완효성)되기 때문에 즉시적인 용출량을 증가시키지 않는다.

부식질(humus)은 유기물 분해의 최종산물로서 토양의 물리·화학적 성질을 개선하는 역할을 한다.

  • 완충능 증가: 부식질의 콜로이드 성질과 높은 CEC(양이온교환용량)로 인해 정확하다.
  • 토양 구조 개선: 토양 입단 형성을 촉진하므로 맞다.
  • 용수량 증가: 부식질의 높은 보수력으로 토양 수분 보유량을 증가시키므로 정확하다.
문제 44
폐기물 중간처리 기술로서의 압축의 목적이 아닌 것은?
1부피감소
2소각의 용이
3운반비의 감소
4매립지의 수명연장
정답 및 해설

폐기물 압축의 목적은 부피를 줄여 운반·보관·매립 효율을 높이는 것이다. 1번 부피감소, 3번 운반비 감소, 4번 매립지 수명연장은 모두 압축으로 직접 달성되는 목적이다. 반면 2번 소각의 용이성은 압축과 무관하며, 오히려 압축된 폐기물은 밀도가 높아져 소각 시 내부까지 열이 전달되기 어려워 소각 효율을 해치는 요인이 될 수 있다.

문제 45
쓰레기 발생량에 영향을 미치는 요인에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?
1기후에 따라 쓰레기 발생량과 종류가 달라진다.
2수거빈도가 잦으면 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
3쓰레기통의 크기가 클수록 쓰레기 발생량이 감소하는 경향이 있다.
4재활용품의 회수 및 재이용률이 높을수록 쓰레기 발생량이 증가한다.
정답 및 해설

기후에 따라 쓰레기의 발생량과 종류가 달라진다는 것은 쓰레기 발생량에 영향을 미치는 대표적인 요인이다.

예를 들어 계절이나 기온·강수량의 차이는 음식물쓰레기 비율이나 난방용 연료찌꺼기 발생량 등에 영향을 준다.

수거빈도가 잦아지면 오히려 배출이 쉬워져 발생량이 늘어나는 경향이 있고, 쓰레기통이 클수록 발생량이 증가하는 경향이 있으며, 재활용률이 높을수록 최종 배출(발생) 쓰레기양은 줄어드는 경향을 보인다.

문제 46
쓰레기의 중간처리 과정에서 수직형 공기 선별기를 사용하여 선별할 수 있는 물질은?
1철
2유리
3금속
4플라스틱
정답 및 해설

수직형 공기선별기는 상승기류를 이용해 무게가 가벼운 물질과 무거운 물질을 분리하는 장치로, 비중이 작은 플라스틱이나 종이 같은 경량물이 선별 대상이 된다.

철, 유리, 금속과 같이 비중이 큰 물질은 공기선별기가 아니라 자력선별이나 비중선별 등 다른 방식으로 분리하는 것이 일반적이다.

문제 47
폐기물의 기름성분 분석방법 중 중량법(노말헥산 추출시험방법)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
125℃의 물중탕에서 30분간 방치하고, 따로 물 20mL를 취하여 시료의 시험방법에 따라 시험하여 바탕시험액으로 한다.
2폐기물 중의 비교적 휘발되지 않는 탄화수소, 탄화수소유도체, 그리스유상물질 중 노말헥산에 용해되는 성분에 적용한다.
3시료에 적당한 응집제 또는 흡착제 등을 넣어 노말헥산 추출물질을 포집한 다음 노말헥산으로 추출 하고 잔류물의 무게를 측정하여 노말헥산 추출물질의 양으로 한다.
4시료 적당량을 분액깔대기에 넣고 메틸오렌지용 액(0.1 W/V %)을 2~2방울 넣고 황색이 적색으로 변할 때까지 염산(1+1)을 넣어 pH 4 이하로 조절한다.
정답 및 해설

노말헥산 추출시험방법(중량법)에서 바탕시험액 준비 단계를 검토하면, 정답 1번이 옳지 않다. 바탕시험액은 시료 없이 물만 취하여 동일한 시험 절차를 거쳐야 하는데, 보기 1번은 "25℃의 물중탕에서 30분간 방치"라는 불필요한 전처리 단계를 기술하고 있다. 실제 중량법에서는 물 20mL를 직접 분액깔대기에 취하여 pH 조절, 노말헥산 추출, 건조 등의 본 시험 절차만 적용한다.
보기 2번은 이 방법의 적용 범위를 올바르게 설명하고, 보기 3번은 응집제/흡착제 사용 후 노말헥산 추출물의 무게 측정이라는 중량법의 핵심 원리를 정확히 기술하며, 보기 4번은 산성 조절(pH 4 이하, 메틸오렌지 지시약 사용)이라는 전처리 단계를 정확히 설명하고 있다.

문제 48
폐기물을 매립한 평탄한 지면으로부터 폭이 좁은 수로를 200m 간격으로 굴착하였더니 지면으로부터 각각 4m, 6m 깊이에 지하수면이 형성되었다. 대수층의 두께가 20m이고 투수계수가 0.1m/일이라면 대수층 폭 10m당 침출수의 유량은?
10.10m3/일
20.15m3/일
30.20m3/일
40.25m3/일
정답 및 해설

두 수로 사이의 지하수 흐름 문제로, Darcy의 법칙 Q=KiAQ = KiA를 적용한다.

동수경사(i): 두 수로 간 지하수면의 높이 차는 6m - 4m = 2m이고 수평거리는 200m이므로
i=2200=0.01i = \frac{2}{200} = 0.01
통수 단면적(A): 대수층 두께 20m, 대수층 폭 10m이므로
A=20×10=200 m2A = 20 \times 10 = 200\text{ m}^2
Darcy의 법칙에 의해
Q=0.1×0.01×200=0.2 m3/일Q = 0.1 \times 0.01 \times 200 = 0.2\text{ m}^3\text{/일}

문제 49
슬러지 처리공정 단위조작으로 가장 거리가 먼 것은?
1혼합
2탈수
3농축
4개량
정답 및 해설

슬러지 처리공정의 단위조작은 슬러지의 성상을 변화시켜 최종 처리 또는 재활용에 적합하도록 만드는 과정이다. 농축은 슬러지의 함수율을 낮추고 농도를 높이는 단위조작, 탈수는 슬러지에서 물을 제거하는 단위조작, 개량은 슬러지의 물리·화학적 성질을 개선하는 단위조작에 해당한다. 반면 혼합은 서로 다른 물질을 섞는 일반적인 물리 공정으로, 슬러지 자체의 성상 변화를 목적으로 하지 않으므로 슬러지 처리공정의 주요 단위조작으로 보기 어렵다.

문제 50
지정폐기물의 정의 및 그 특징에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1생활폐기물 중 환경부령으로 정하는 폐기물을 의미한다.
2유독성 물질을 함유하고 있다.
32차 혹은 3차 환경오염의 유발 가능성이 있다.
4일반적으로 고도의 처리기술이 요구된다.
정답 및 해설

지정폐기물은 생활폐기물이 아니라 사업장폐기물 중 폐유·폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물처럼 인체에 위해를 줄 수 있는 해로운 물질로서, 대통령령으로 정하는 폐기물을 말한다.

따라서 생활폐기물 중 환경부령으로 정하는 폐기물이라는 설명은 지정폐기물의 정의와 어긋난다.

  • 유독성 물질을 함유하고 있다는 것은 지정폐기물의 특징에 부합한다.
  • 2차·3차 환경오염을 유발할 가능성이 있다는 것도 지정폐기물의 특징에 부합한다.
  • 일반적으로 고도의 처리기술이 요구된다는 것도 지정폐기물의 특징에 부합한다.
문제 51
5000000명이 거주하는 도시에서 1주일 동안 100000m3의 쓰레기를 수거하였다. 쓰레기의 밀도가 0.4 ton/m3이면 1인 1일 쓰레기 발생량은?
10.8kg/인·일
21.14kg/인·일
32.14kg/인·일
48kg/인·일
정답 및 해설

1인 1일 쓰레기 발생량은 약 1.14 kg/인·일이다.

1주일간 수거된 쓰레기 부피에 밀도를 곱해 질량으로 환산하면
100,000 m3×0.4 ton/m3=40,000 ton=4×107 kg100{,}000\ \mathrm{m^3} \times 0.4\ \mathrm{ton/m^3} = 40{,}000\ \mathrm{ton} = 4 \times 10^{7}\ \mathrm{kg}

이를 7일과 인구 5,000,000명으로 나누면
4×1077×5,000,000≈1.14\dfrac{4 \times 10^{7}}{7 \times 5{,}000{,}000} \approx 1.14
이므로 1인이 하루에 약 1.14 kg을 배출하는 셈이다.

문제 52
다음 중 “고상폐기물”을 정의할 때 고형물의 함량기준은?
13% 이상
25% 이상
310% 이상
415% 이상
정답 및 해설

폐기물관리법 시행규칙에서 정의하는 고형폐기물은 고형물의 함량이 15% 이상이어야 한다. 고형폐기물은 일반적으로 고체 상태의 폐기물을 의미하며, 이를 구분하기 위해 수분 함량의 역수인 고형물 함량 기준을 적용하여 15% 이상의 고형분을 함유한 폐기물로 규정된다.

문제 53
혐기성 위생매립지로부터 발생되는 침출수의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?
1색 : 엷은 다갈색~암갈색을 보이며 색도 2.0 이하이다.
2pH : 매립지 초에는 pH 6~7의 약산성을 나타내는 수가 많다.
3COD : 매립지 초에는 BOD 값보다 약간 적으나 시간의 경과와 더불어 BOD 값보다 높아진다.
4P : 침출수에는 많은 양이 포함되어 있으므로 화학적인 인의 제거가 필요하다.
정답 및 해설

혐기성 매립지 침출수는 질소 농도는 높은 편이지만, 인(P)은 토양이나 매립층에 흡착되어 상대적으로 낮은 농도로 검출되는 경우가 많다.

따라서 인이 많은 양 포함되어 있어 화학적 제거가 필요하다는 설명은 실제 침출수 특성과 거리가 멀다.

  • 색이 엷은 다갈색~암갈색이고 색도가 낮다는 설명은 침출수의 일반적 특성에 부합한다.
  • 매립 초기에 pH가 약산성을 보인다는 설명도 침출수 특성에 부합한다.
  • 매립 초기 COD가 BOD보다 낮다가 시간이 지나며 역전된다는 설명도 침출수 특성에 부합한다.
문제 54
폐기물 매립을 위한 파쇄의 효과와 가장 거리가 먼 것은?
1부등침하를 가능한 한 억제
2겉보기 비중의 감소 및 균질화 촉진
3연소효과의 촉진
4퇴비의 경우 분해효과 촉진
정답 및 해설

파쇄는 폐기물 입자를 균질화하고 겉보기 비중을 증가시켜 매립 시 부등침하를 억제하는 효과가 있다.

즉 파쇄를 거치면 폐기물의 밀도가 높아지고 압축이 잘 되어 매립지의 침하가 고르게 진행되므로, 겉보기 비중이 감소한다는 설명은 실제 파쇄 효과와 반대된다.

연소효과 촉진과 퇴비화 시 분해효과 촉진은 입자 표면적이 늘어나면서 나타나는 파쇄의 정상적인 효과이다.

문제 55
소화조로 투입되는 휘발성 고형물의 양이 4500kg/day이다. 이 분뇨의 휘발성 고형물은 전체 고형 물의 2/3를 차지하고 분뇨는 5%의 고형물을 함유한 다면 이때 소화조로 투입되는 분뇨의 양은 몇m3/day인가? (단, 분뇨의 비중은 1.0으로 본다.)
165
280
3100
4135
정답 및 해설

이 소화조에 투입되는 분뇨의 양은 135 m³/day이다.

전체 고형물(TS) 중 휘발성 고형물(VS)이 2/3이므로 TS는 45002/3=6750 kg/day\dfrac{4500}{2/3} = 6750\ \mathrm{kg/day}이다.

분뇨는 고형물을 5% 함유하므로 분뇨량은 67500.05=135000 kg/day\dfrac{6750}{0.05} = 135000\ \mathrm{kg/day}이며, 비중이 1.0이므로 이는 135 m³/day에 해당한다.

문제 56
소음이 인체에 미치는 영향으로 가장 거리가 먼 것은?
1혈압상승, 맥박 증가
2타액분비량 증가, 위액산도 저하
3호흡수 감소 및 호흡깊이 증가
4혈당도 상승 및 백혈구 수 증가
정답 및 해설

소음에 노출되면 자율신경계가 반응해 호흡수는 증가하고 호흡깊이는 오히려 얕아지는 경향을 보인다.

따라서 호흡수 감소 및 호흡깊이 증가라는 설명은 실제 생리반응과 반대로 서술된 것이다.

혈압상승·맥박증가, 타액분비 증가와 위액산도 저하, 혈당·백혈구 증가는 모두 소음에 의한 스트레스 반응으로 알려진 변화들이다.

문제 57
투과손실이 32dB인 벽체의 투과율은?
13.2 × 10-3
23.2 × 10-4
36.3 × 10-3
46.3 × 10-4
정답 및 해설

이 벽체의 투과율(τ)은 6.3×10⁻⁴이다.

투과손실은 TL=10log⁡1τTL = 10\log\dfrac{1}{\tau}로 정의되므로 32=10log⁡1τ32 = 10\log\dfrac{1}{\tau}에서 1τ=103.2≈1585\dfrac{1}{\tau} = 10^{3.2} \approx 1585이다.

따라서 τ=11585≈6.3×10−4\tau = \dfrac{1}{1585} \approx 6.3\times10^{-4}로 계산된다.

문제 58
음이 온도가 일정치 않는 공기를 통과할 때 음파가 휘는 현상은?
1회절
2반사
3간섭
4굴절
정답 및 해설

음파가 온도 분포가 균일하지 않은 대기를 통과하며 진행 방향이 휘는 현상은 굴절이다.

공기의 온도(따라서 음속)가 높이에 따라 달라지면 음파 파면의 속도 차이로 진행 경로가 굽어지는데, 이는 매질의 성질 변화에 따른 굴절 현상에 해당한다.

회절은 장애물 뒤로 음이 돌아가는 현상, 반사는 매질 경계에서 되튕기는 현상, 간섭은 두 음파가 중첩되는 현상으로 이 문제의 상황과는 다르다.

문제 59
다음 ( )에 알맞은 것은?
1정상소음
2배경소음
3상대소음
4측정소음
정답 및 해설

한 장소에서 특정 음을 대상으로 생각할 때, 그 대상음이 없다면 그 장소에 존재하는 소음을 배경소음이라 한다. 즉 대상음과 구분하여 주변에 항상 존재하는 소음을 의미하므로 정답은 배경소음이다.

문제 60
환경기준 중 소음측정방법에서 소음계의 청감보정회로는 원칙적으로는 어느 특성에 고정하여 측정 하여야 하는가?
1A 특성
2B 특성
3C 특성
4D 특성
정답 및 해설

소음 측정 시 소음계의 청감보정회로는 원칙적으로 A 특성에 고정하여 측정한다.

A특성은 사람의 청감(등청감곡선)을 모사하도록 저주파 성분의 감도를 낮춘 보정회로로, 환경소음 측정의 표준으로 사용된다.