[환경기능사 필기] 08년 1회차
환경기능사 필기 기출문제

08년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

08년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 가장 낮은 농도는?
150 ng/mL
220 ㎍/100mL
30.5 ㎍/10mL
42 ng/50μL
정답 및 해설

모든 보기를 ng/mL\mathrm{ng/mL} 단위로 통일해 비교하면 대소 관계를 판단할 수 있다.

50 ng/mL50\ \mathrm{ng/mL}, 20 μg/100mL=200 ng/mL20\ \mu\mathrm{g}/100\mathrm{mL} = 200\ \mathrm{ng/mL}, 0.5 μg/10mL=50 ng/mL0.5\ \mu\mathrm{g}/10\mathrm{mL} = 50\ \mathrm{ng/mL}, 2 ng/50μL=40 ng/mL2\ \mathrm{ng}/50\mu\mathrm{L} = 40\ \mathrm{ng/mL}

네 값 중 40 ng/mL40\ \mathrm{ng/mL}이 가장 작으므로, 이 값에 해당하는 농도가 가장 낮은 농도이다.

문제 2
1시간에 7200m3이 발생되는 배기가스를 2m/s의 속도로 원형 송풍관을 통과시켜 전기집진장치로 보내려 할 때, 이원형 송풍관의 반지름(r)은 몇 cm로 해야 하는가?
142.8
248.6
356.4
459.7
정답 및 해설

배기가스 유량을 유속으로 나누면 필요한 관 단면적을 구할 수 있다.

Q=7200 m3/hr3600=2 m3/sQ = \dfrac{7200\ \mathrm{m^3/hr}}{3600} = 2\ \mathrm{m^3/s}이고, 단면적은 A=Qv=22=1 m2A = \dfrac{Q}{v} = \dfrac{2}{2} = 1\ \mathrm{m^2}이다.

원형관이므로 r=Aπ≈0.564 m=56.4 cmr = \sqrt{\dfrac{A}{\pi}} \approx 0.564\ \mathrm{m} = 56.4\ \mathrm{cm}로, 이 송풍관의 반지름은 약 56.4cm이다.

문제 3
오염가스를 흡착하기 위하여 사용되는 흡착제와 가장 거리가 먼 것은?
1활성탄
2실리카켈
3마그네시아
4활성망간
정답 및 해설

활성탄, 실리카겔, 마그네시아는 오염가스 처리에 실제로 사용되는 대표적인 흡착제이다.

반면 활성망간은 오염가스 흡착제로 일반적으로 쓰이지 않아, 나머지 보기와 성격이 다르다.

문제 4
복사역전에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?
1복사역전은 공중에서 일어난다.
2맑고 바람이 없는 날 아침에 해가 뜨기 직전에 강하게 형성된다.
3복사역전이 형성될 경우 대기오염물질의 수직이동, 확산이 어렵게 된다.
4해가 지면서부터 열복사에 의한 지표면의 냉각이 시작 되므로 복사역전이 형성된다.
정답 및 해설

복사역전은 지표면이 야간 복사냉각으로 식으면서 지표 부근에서 형성되는 현상으로, 공중(상공)에서 발생한다는 설명은 옳지 않다.

맑고 바람이 없는 날일수록 복사냉각이 강해 해뜨기 직전 지표 부근에 가장 강한 역전층이 형성되며, 이때 대기가 안정해 오염물질의 수직 확산이 어려워진다.

해가 진 뒤부터 지표의 열복사로 냉각이 시작되면서 복사역전이 서서히 형성된다.

문제 5
sutton 의 확산방정식에서 굴뚝의 유효 굴뚝높이(He)와 오염물질의 최대 착지농도(Cmax)와의 관계를 바르게 나타낸 것은?
1Cmax ∝ He2
2Cmax ∝ He4
3Cmax ∝ He-2
4Cmax ∝ He-4
정답 및 해설

Sutton 확산식에서 오염물질의 최대 착지농도는 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례한다.

즉 Cmax∝He−2C_{max} \propto H_e^{-2}의 관계를 가지며, 굴뚝이 높아질수록 최대 착지농도는 급격히 감소한다.

문제 6
집진율 99%로 운전되던 집진장치가 성능저하로 집진율이 97%로 떨어졌다. 집진장치 입구의 함진농도가 일정하다고 할 때 출구의 함진농도는 어떻게 변하겠는가?
13% 증가
23배 증가
32% 증가
42배 증가
정답 및 해설

집진장치 출구의 함진농도는 (1-집진율)에 비례한다.

집진율 99%일 때 출구농도 비율은 1−0.99=0.011-0.99=0.01이고, 집진율이 97%로 떨어지면 1−0.97=0.031-0.97=0.03이 된다.

0.030.01=3\dfrac{0.03}{0.01}=3이므로 출구의 함진농도는 3배로 증가한다.

문제 7
전기 집진장치에서 먼지의 고유저항과 집진율을 나타낸 다음 그림에서 ① - ④영역을 순서대로 바르게 연결한 것은?
1① 재비산 - ② 정상 - ③ 스파크빈발 - ④ 역전리
2①정상 - ② 스파크빈발 -③ 역전리 - ④ 재비산
3① 스파빈발 - ② 역전리 - ③ 재비산 - ④ 정상
4① 역전리 - ② 재비산 - ③ 정상 - ④ 스파크빈발
문제 8
황성분이 2%인 중유를 10t/h로 연소하는 보일러에서 발생하는 배출가스 중 SO2를 CaCO3로 완전 탈황하는 경우, 이론상 필요한 CaCO3의 양은?(단, 중유의 S는 모두 SO2로 배출되며, CaCO3 분자량:100)
1약 0.9t/h
2약 0.6t/h
3약 0.3t/h
4약 0.1t/h
정답 및 해설

중유 중 황이 모두 SO2\mathrm{SO_2}로 배출된다고 보고, 황과 CaCO3\mathrm{CaCO_3}의 질량비를 이용해 필요한 CaCO3\mathrm{CaCO_3} 양을 구한다.

연소되는 황의 양은 10 t/h×0.02=0.2 t/h10\ \mathrm{t/h} \times 0.02 = 0.2\ \mathrm{t/h}이고, 황의 원자량 32와 CaCO3\mathrm{CaCO_3} 분자량 100의 비를 곱하면 0.2 t/h×10032≈0.625 t/h0.2\ \mathrm{t/h} \times \dfrac{100}{32} \approx 0.625\ \mathrm{t/h}가 된다.

따라서 이론상 필요한 CaCO3\mathrm{CaCO_3}의 양은 약 0.6t/h이다.

문제 9
물리흡착과 화학흡착에 대한 비교 설명 중 옳은 것은?
1물리적 흡착과정은 가역적이기 때문에 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수에 매우 편리하다.
2물리적 흡작은 온도의 영향에 구애받지 않는다.
3물리적 흡작은 화학적 흡착보다 분자간의 인력이 강하기 때문에 흡착과정에서의 발열량도 크다.
4물리적 흡착에서는 용질의 분자량이 적을수록 유리하게 흡착한다.
정답 및 해설

물리적 흡착은 가역 과정이어서, 흡착제를 가열하거나 압력을 낮추는 방법으로 흡착된 오염가스를 탈착시켜 흡착제를 재생하거나 가스를 회수하기에 유리하다.

  • 물리적 흡착은 분자간 인력(반데르발스 힘)에 의한 것으로 화학적 흡착보다 결합력과 발열량이 작다.
  • 물리적 흡착은 온도가 낮을수록 잘 일어나므로 온도의 영향을 크게 받는다.
  • 물리적 흡착에서는 일반적으로 분자량이 클수록 흡착에 유리하다.
문제 10
30℃, 725mmHg 상태에서 CO2 44g이 차지하는 부피는?
124.4L
225.6L
326.1L
427.8L
정답 및 해설

이상기체 상태방정식을 이용해 30℃, 725mmHg에서 CO2\mathrm{CO_2} 44g(1몰)이 차지하는 부피를 구한다.

표준상태(0℃, 760mmHg) 부피 22.4L에 온도·압력 보정을 적용하면 V=22.4 L×303273×760725≈26.1 LV = 22.4\ \mathrm{L} \times \dfrac{303}{273} \times \dfrac{760}{725} \approx 26.1\ \mathrm{L}이다.

따라서 이 조건에서 CO2\mathrm{CO_2} 44g의 부피는 약 26.1L이다.

문제 11
질소산화물의 발생을 억제하는 연소방법이 아닌 것은?
1저과잉공기비 연소법
2고온 연소법
32단 연소법
4배기가스 재순환법
정답 및 해설

질소산화물은 연소 온도가 높을수록 많이 생성되므로(열적 NOx), 고온에서 연소시키는 방법은 오히려 질소산화물 발생을 늘리는 방향이어서 억제 방법으로 보기 어렵다.

  • 저과잉공기비 연소법은 공기비를 낮춰 산소 농도를 줄임으로써 질소산화물 생성을 억제한다.
  • 2단 연소법은 연소를 단계적으로 나누어 화염 온도와 산소 농도를 낮춰 질소산화물 생성을 줄인다.
  • 배기가스 재순환법은 배기가스 일부를 재순환시켜 연소온도를 낮춤으로써 질소산화물을 억제한다.
문제 12
전기 집진장치의 집진효율을 Deutsch-Anderson 식으로 구할 때 직접적으로 필요한 인자가 아닌 것은?
1집진극 면적
2입자의 이동속도
3처리가스 량
4입자의 점성력
정답 및 해설

Deutsch-Anderson 식은 η=1−e−AwQ\eta = 1-e^{-\frac{A w}{Q}} 형태로, 집진효율을 구하는 데 집진극 면적(A), 입자의 이동속도(w), 처리가스량(Q)을 직접 사용한다.

반면 입자의 점성력은 이 식에 직접 들어가는 인자가 아니므로 계산에 필요한 변수가 아니다.

문제 13
대기 중 암모니아 가스의 농도를 측정하였더니 22mg/Sm3이 었다. 이농도를 ppm 단위로 환산하면?(단, 암모니아의 분자량은 17임)
117ppm
222.4ppm
329ppm
433.2ppm
정답 및 해설

가스농도를 mg/Sm3\mathrm{mg/Sm^3}에서 ppm으로 환산할 때는 표준상태 몰부피 22.4L와 분자량을 이용한다.

ppm=22 mg/Sm3×22.417≈29 ppmppm = 22\ \mathrm{mg/Sm^3} \times \dfrac{22.4}{17} \approx 29\ \mathrm{ppm}

따라서 이 암모니아 농도는 약 29ppm에 해당한다.

문제 14
다음 중 주로 광화학반응에 의하여 생성되는 물질은?
1CH4
2PAN
3NH3
4HC
정답 및 해설

PAN(과산화아세틸질산염)은 질소산화물과 탄화수소가 자외선의 작용으로 반응하는 광화학반응을 거쳐 생성되는 대표적인 2차 오염물질이다.

CH4\mathrm{CH_4}, NH3\mathrm{NH_3}, HC는 대기 중에 직접 배출되거나 존재하는 1차 오염물질(또는 전구물질)로, PAN처럼 광화학반응의 생성물로 분류되지 않는다.

문제 15
다음 중 오염물질의 농도표시가 아닌 것은?
1ppm
2mg/Sm3
3W/V%
4mmHg
정답 및 해설

ppm, mg/Sm3\mathrm{mg/Sm^3}, W/V%는 모두 오염물질의 농도를 나타내는 단위이다.

반면 mmHg는 압력을 나타내는 단위이므로 농도 표시 방법에 해당하지 않는다.

문제 16
회분식으로 일정한 양의 에너지와 영양분을 한번만 주고 미생물은 배양했을 때 미생물의 성장과정 순서 (초기 → 말기)대로 나타낸 것은?
1대수 성장기 → 유도기 → 정지기 → 사열기
2대수 성장기 → 정지기 → 유도기 → 사열기
3유도기 → 대수 성장기 → 정지기 → 사열기
4유도기 → 정지기 → 대수 성장기 → 사열기
정답 및 해설

회분식 배양에서 미생물은 유도기 → 대수성장기 → 정지기 → 사멸기 순으로 성장한다.

유도기에는 미생물이 새 환경에 적응하며, 대수성장기에는 영양분을 이용해 기하급수적으로 증식하고, 영양분이 고갈되는 정지기를 거쳐 사멸기에 이르러 개체수가 감소한다.

문제 17
명반(alum)을 폐수에 첨가하여 응집처리를 할 때, 투입조에 약품 주입 후 응집조에서 완속교반을 행하는 주된 목적은?
1명반이 잘 용해되도록 하기 위해
2floc과 공기와의 접촉을 원활히 하기 위해
3형성되는 floc과 공기와의 가능한 한 뭉쳐 밀도를 키우기 위해
4생성된 floc을 가능한 한 미립자로 하여 수량을 증가시키기 위해
정답 및 해설

급속교반으로 약품(명반)을 고르게 분산시킨 뒤 이어지는 완속교반은 이미 형성되기 시작한 미세 floc을 서로 충돌·응집시켜 크기와 밀도를 키우는 것이 주된 목적이다.

floc이 충분히 성장해 밀도가 커져야 후속 침전 공정에서 효율적으로 가라앉힐 수 있기 때문이다.

문제 18
레이놀즈수의 관RP인자와 거리가 먼 것은?
1입자의 지름
2액체의 점도
3액체의 비표면적
4입자의 속도
정답 및 해설

레이놀즈수(Re)는 유체 흐름에서 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원수로, Re=d⋅v⋅ρμRe=\dfrac{d \cdot v \cdot \rho}{\mu}로 정의된다.

여기에는 입자의 지름과 속도, 유체의 밀도와 점도가 인자로 들어간다.

액체의 비표면적은 흡착이나 물질전달 속도를 다룰 때 쓰이는 개념으로, 레이놀즈수 산정식에는 포함되지 않는다.

문제 19
염소주입시 물속의 오염물을 산화시키고 처리수에 남아있는 염소의 양을 무엇이라 하는가?
1잔류 염소량
2염소 요구량
3투입 염소량
4파괴 염소량
정답 및 해설

잔류 염소량은 염소를 주입해 오염물을 산화시키고 난 뒤에도 처리수 중에 소독력을 가진 채로 남아 있는 염소의 양을 말한다.

주입한 염소 중 오염물 산화에 소모된 양은 염소 요구량이라 하며, 투입 염소량에서 염소 요구량을 뺀 나머지가 잔류 염소량이 된다.

문제 20
다음 중 물리적 예비처리공정으로 볼 수 없는 것은?
1스크린
2침사지
3유량조정조
4소화조
정답 및 해설

소화조는 슬러지를 미생물로 안정화시키는 생물학적 처리 시설이며, 물리적 예비처리공정으로 분류되지 않는다.

  • 스크린은 조대 협잡물을 제거하는 물리적 전처리 설비이다.
  • 침사지는 비중이 큰 모래·자갈성 물질을 가라앉혀 제거하는 물리적 전처리 설비이다.
  • 유량조정조는 유입 유량과 수질을 균등화하는 물리적 전처리 설비이다.
문제 21
시간당 225m3의 폐수를 유입하는 침전조가 있다. 웨어의 유효길이를 30m 하면 월류부하(m3/m·day)는?
150
2100
3180
4200
정답 및 해설

월류부하는 웨어(유출위어) 단위 길이당 처리되는 유량으로, 월류부하 = 유량 ÷ 웨어 유효길이로 구한다.

시간당 유량 225m3\mathrm{m^3}를 하루 기준으로 환산하면 225×24=5400 m3/day225 \times 24 = 5400\ \mathrm{m^3/day}이다.

이를 웨어 유효길이 30m로 나누면 540030=180 m3/m⋅day\dfrac{5400}{30}=180\ \mathrm{m^3/m\cdot day}로, 월류부하는 180m3/m⋅day\mathrm{m^3/m\cdot day}이다.

문제 22
폐수처리에 사용되는 응집제로 적당하지 않은 것은?
1황산일루미늄
2석회
3염화제 2철
4차아염소산나트륨
정답 및 해설

차아염소산나트륨은 산화력을 이용한 소독·살균제로 쓰이는 약품이며, 입자를 뭉쳐 침전시키는 응집제로는 사용되지 않는다.

  • 황산알루미늄(황산반토)은 대표적인 무기 응집제이다.
  • 석회(소석회)는 pH 조정과 함께 응집 보조제로 쓰인다.
  • 염화제2철은 철염 계열의 대표적인 응집제이다.
문제 23
회전원판 접촉법과 가장 관계가 먼 것은?
1호기성 처리
2고밀도 폴리에틸렌
3폭기기
4생물학적 처리
정답 및 해설

회전원판접촉법(RBC)은 원판이 폐수와 공기 중을 번갈아 회전하면서 표면에 부착된 생물막이 산소를 얻는 방식이므로, 별도의 폭기기(산기장치)가 필요하지 않다.

RBC는 호기성 생물학적 처리 공법이며, 원판 재질로는 가볍고 내구성이 좋은 고밀도 폴리에틸렌이 주로 쓰인다.

폭기기는 활성슬러지법처럼 산기관이나 표면포기기로 산소를 공급하는 별도 방식에서 사용되는 설비이다.

문제 24
산업폐수에 관한 일반적인 설명으로 거리가 먼 것은?
1주로 악성폐수가 많다.
2중금속 등의 오염물질 함량이 생활하수에 비해 높다.
3업종 및 생산방식에 따라 수질이 거의 일정하다.
4같은 업종 일자리도 생산 규모에 따라 배수량이 달라진다.
정답 및 해설

산업폐수는 업종과 생산방식에 따라 수질과 수량 편차가 매우 크므로, 수질이 거의 일정하다고 보기 어렵다.

같은 업종이라도 원료·공정·생산 규모에 따라 오염물질 종류와 농도가 달라지며, 중금속 등 특정 오염물질 함량이 생활하수보다 높은 경우가 많고 악성(난분해성) 폐수가 많은 편이다.

문제 25
탈산소계수가 0.1/day 인 어떤 유기물질의 BOD5가 200ppm이었다. 2일 후에 남아 있는 BOD값은?(단, 상용내수 적용)
1192.3 mg/L
2189.4 mg/L
3184.6 mg/L
4179.3 mg/L
정답 및 해설

탈산소계수가 상용대수 기준일 때 잔존 BOD는 BODt=BODu×10−ktBOD_t = BOD_u \times 10^{-kt}로 구하며, 먼저 최종 BOD(BODuBOD_u)를 BOD5=BODu(1−10−5k)BOD_5=BOD_u(1-10^{-5k})에서 구한다.

BODu=2001−10−0.5=2000.6838=292.5 mg/LBOD_u=\dfrac{200}{1-10^{-0.5}}=\dfrac{200}{0.6838}=292.5\ \mathrm{mg/L}

2일 후 남아 있는 BOD는 BOD2=292.5×10−0.2=292.5×0.631=184.6 mg/LBOD_2=292.5 \times 10^{-0.2}=292.5 \times 0.631=184.6\ \mathrm{mg/L}로, 2일 경과 후 잔존 BOD는 약 184.6mg/L이다.

문제 26
수질오염공정시험방법상 따라 규정이 없는 한 감압 또는 진공의 기준으로 옳은 것은?
15 mmHg 이하
210 mmHg 이하
315 mmHg 이하
420 mmHg 이하
정답 및 해설

수질오염공정시험기준의 총칙에서는 별도의 규정이 없는 한 "감압 또는 진공"을 15mmHg 이하의 압력으로 정의한다.

이는 여과·증류 등 시험 조작에서 감압 조건을 통일적으로 적용하기 위한 기준값이다.

문제 27
폐수처리시설의 2차 침전지에서 팽화현상은 주로 어떤 결과를 초래하는가?
1활성슬러지를 부패시킨다.
2포기조 산기관능 막는다.
3유출수의 SS농도가 높아진다.
4포기조내의 이상난류를 발생시킨다.
정답 및 해설

슬러지 팽화(벌킹)는 사상성 미생물의 과다 증식 등으로 슬러지가 잘 가라앉지 않는 현상으로, 2차 침전지에서 고액분리가 원활히 이루어지지 않는다.

그 결과 침전되지 못한 슬러지가 함께 흘러나가면서 유출수의 SS농도가 높아지는 문제가 발생한다.

문제 28
미생물의 생물학적 작용을 이용하여 하수 및 폐수를 자연전화시키는 공법으로, 라군(lagoon)이라고도 하며, 시설비와 운영비가 적게 드는 이점이 있기 때문에 소규모 마을의 오수처리에 많이 이용되는 것은?
1산화지법
2소화조법
3회전원판법
4살수여상법
정답 및 해설

라군(lagoon)이라고도 불리는 이 공법은 산화지법으로, 넓은 못에서 조류와 세균의 공생 및 자연 폭기를 이용해 하수를 정화한다.

별도의 기계 설비가 거의 필요 없어 시설비·운영비가 적게 들기 때문에, 부지 확보가 쉬운 소규모 마을의 오수처리에 주로 이용된다.

문제 29
다음 오염물질 함유폐수 중 알칼리 조건하에서 염소처리 (산화)가 필요한 것은?
1시안(CN)
2알루미늄(Al)
36가 크롬(Cr+6)
4아연(Zn)
정답 및 해설

시안(CN)은 알칼리 조건에서 염소를 주입해 산화 분해하는 알칼리 염소법으로 처리하는 대표적인 오염물질이다.

염소가 시안을 산화시켜 시안산염을 거쳐 최종적으로 이산화탄소와 질소로 분해되며, 이 반응은 알칼리(높은 pH) 조건에서 효과적으로 진행된다.

알루미늄, 6가 크롬, 아연은 염소 산화가 아니라 각각 침전이나 환원 등 다른 방식으로 처리한다.

문제 30
다음 중 친온성 미생물의성장속도가 가장 빠른 온도 분포는?
110℃ 부근
215℃ 부근
320℃ 부근
435℃ 부근
정답 및 해설

중온성(친온성) 미생물은 대략 20~45℃ 범위에서 생육하며, 그 중에서도 35℃ 부근에서 성장속도가 가장 빠르다.

하수·폐수의 혐기성 소화조나 활성슬러지 공정을 중온 조건으로 운전할 때도 이 온도대를 기준으로 삼는다.

문제 31
침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해서 요구되는 침전 속도를 의미하는 것은?
1침강 속도
2침전 효율
3표면 부하율
4유입 속도
정답 및 해설

침전지에서 어떤 입자가 100% 제거되려면, 그 입자의 침강속도가 침전지의 표면 부하율(단위 표면적당 유량) 이상이어야 한다.

표면 부하율은 유입유량을 침전지 수면적으로 나눈 값으로, 이 값과 같거나 더 빠르게 가라앉는 입자만 침전지 바닥까지 도달해 완전히 제거된다.

문제 32
폭 8m, 길이 28m, 높이가 3m 인 침전지에 유입 수량이 0.07m3 일 때 체류 시간은?
1약 2시간 40분
2약 2시간 50분
3약 3시간 5분
4약 3시간 28분
정답 및 해설

침전지의 체류시간은 수조 용적을 유입유량으로 나눈 값으로 구한다.

수조 용적은 8×28×3=672 m38 \times 28 \times 3 = 672\ \mathrm{m^3}이고, 유입유량이 매초 0.07m3\mathrm{m^3}이므로 체류시간은 6720.07=9600 sec\dfrac{672}{0.07}=9600\ \mathrm{sec}이다.

이를 시간 단위로 환산하면 9600 sec=160 min9600\ \mathrm{sec}=160\ \mathrm{min}, 즉 약 2시간 40분이 된다.

문제 33
수질관리를 위해 대장균군을 측정하는 주목적으로 가장 타당한 것은?
1유기물질의 오염정도를 측정하기 위하여
2수질의 미생물 성장가능 여부를 알기 위하여
3공장폐수의 유입여부를 알리기 위하여
4다른 수인성 병원균의 존재 가능성을 알기 위하여
정답 및 해설

대장균군은 그 자체보다도 다른 수인성 병원균이 존재할 가능성을 알려주는 지표생물로서의 의미가 크다.

병원균을 직접 검출하기는 어렵고 시간이 오래 걸리므로, 검출이 쉽고 병원균과 함께 배출되는 대장균군의 유무·농도로 오염된 물의 위생적 위험성을 간접적으로 판단한다.

문제 34
크롬의 환원에 사용되는 환원제가 아닌 것은?
1SO2
2Na2SO3
3FeSO4
4Al2SO4
정답 및 해설

황산알루미늄은 응집제로 쓰이는 물질로, 6가 크롬을 3가로 환원시키는 환원제가 아니다.

  • SO2는 크롬 환원에 쓰이는 대표적인 가스상 환원제이다.
  • Na2SO3(아황산나트륨)는 크롬 환원에 쓰이는 대표적인 약품이다.
  • FeSO4(황산제1철)도 크롬 환원 공정에 사용되는 환원제이다.
문제 35
침사지의 수면적부하 1800m3/m2·day,수평유속 0.32m/sec, 유효수심 1.2m인 경우, 침사지의 유효길이는?
114.4m
216.4m
318.4m
420.4m
정답 및 해설

수면적부하 1800m3/m2⋅day\mathrm{m^3/m^2 \cdot day}를 초 단위로 환산하면 180086400=0.0208 m/sec\dfrac{1800}{86400}=0.0208\ \mathrm{m/sec}이며, 이는 유효수심을 체류시간으로 나눈 값과 같다.

체류시간은 t=1.20.0208=57.6 sect=\dfrac{1.2}{0.0208}=57.6\ \mathrm{sec}이고, 유효길이는 수평유속과 체류시간의 곱으로 구한다.

0.32×57.6=18.4 m0.32 \times 57.6=18.4\ \mathrm{m}이므로, 침사지의 유효길이는 약 18.4m이다.

문제 36
함수율이 25%인 폐기물을 건조시켜 함수율 5%로 만들기 위해 폐기물 1톤당 증발시켜야 할 수분의 양은?
1173.9kg
2131.3kg
3204.7kg
4210.5kg
정답 및 해설

함수율이 달라져도 고형물(건조물)의 양은 그대로 유지되므로, 이를 기준으로 증발시킬 수분량을 구한다.

처음 폐기물 1톤(1000kg) 중 고형물은 1000×(1−0.25)=750 kg1000 \times (1-0.25)=750\ \mathrm{kg}이며, 함수율 5%가 된 뒤에도 이 고형물량은 전체의 95%를 차지한다.

따라서 건조 후 전체 중량은 7500.95=789.5 kg\dfrac{750}{0.95}=789.5\ \mathrm{kg}이고, 증발시켜야 할 수분량은 1000−789.5=210.5 kg1000-789.5=210.5\ \mathrm{kg}이다.

문제 37
폐기물 소각시설의 후연소실에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1주연소실에서 생성된 휘발성 기체는 후연소실로 흘러들어 연소된다.
2깨끗하고 가연성인 액상 폐기물은 바로 후연소실로 주입될 수 있다.
3후연소실 내의 온도는 주연소실의 온도보다 보통 낮게 유지한다.
4연기내의 가연성분의 완전산화를 위해 후연소실은 충분한 양의 잉여 공기가 공급되어야 한다.
정답 및 해설

후연소실(2차 연소실)은 주연소실에서 미처 타지 못한 휘발성 가연 성분을 완전히 태우는 공간이므로, 온도를 주연소실보다 낮게가 아니라 같거나 더 높게 유지해야 한다.

충분한 온도와 잉여 공기, 체류시간이 확보되어야 가연성분이 완전 산화되며, 깨끗한 가연성 액상 폐기물은 후연소실에 직접 주입해 태우기도 한다.

문제 38
A도시 쓰레기의 조성이 탄소 55%, 수소 10%,산소 30%,질소 3%,황 1%,회분 1%일 때, 고위발열령(kcal/kg)은?(단, HHV( kcal/kg)=81C+342.5(H-0/8)+22.5S 이다.)
1약 4518
2약 5318
3약 6118
4약 6618
정답 및 해설

주어진 원소분석 조성을 고위발열량 공식 HHV=81C+342.5(H−O8)+22.5SHHV=81C+342.5\left(H-\dfrac{O}{8}\right)+22.5S에 대입해 구한다.

81×55=445581 \times 55 = 4455, 342.5(10−308)=342.5×6.25=2140.6342.5\left(10-\dfrac{30}{8}\right)=342.5 \times 6.25=2140.6, 22.5×1=22.522.5 \times 1=22.5

세 값을 더하면 4455+2140.6+22.5=6618.1 kcal/kg4455+2140.6+22.5=6618.1\ \mathrm{kcal/kg}으로, 고위발열량은 약 6618kcal/kg이다.

문제 39
폐기물 수거노선을 결정할 때 고려 사항으로 거리가 먼 것은?
1가능한 한 시계방향으로 수거노선을 정한다.
2출발점은 차고지와 가깝게 한다.
3수거인원 및 차량형식이 같은 기존 시스템의 조건들을 서로 관련시킨다.
4쓰레기 발생량이 가장 많은 곳을 하루 중 가장 나중에 수거한다.
정답 및 해설

쓰레기 발생량이 많은 곳은 하루 중 가장 이른 시간대에 수거하는 것이 수거노선 결정의 일반적 원칙이며, 가장 나중에 수거하는 것은 옳지 않다.

  • 수거노선은 가능한 시계방향으로 정해 이동 효율을 높인다.
  • 출발점은 차고지와 가깝게 잡아 이동 거리를 줄인다.
  • 기존에 운영되던 수거인원·차량형식 등의 조건은 새 노선 설계에도 관련지어 반영한다.
문제 40
슬러지 농축으로 얻는 장점이 아닌 것은?
1후속 처리시설인 소화조의 부피를 감소시킬 수 있다.
2소화조에서 미생물과 양분의 접촉을 차단시킬 수 있다.
3슬러지 수송에 드는 비용을 절감할 수 있다.
4슬러지 개량에 소요되는 약품비를 절약할 수 있다.
정답 및 해설

슬러지를 농축하면 부피가 줄어 소화조의 용적을 줄이고 수송비·약품비를 절감할 수 있는 것이 장점이지만, 미생물과 양분의 접촉을 차단시키는 것은 농축의 효과로 볼 수 없다.

오히려 슬러지가 농축되어 고형물 농도가 높아지면 소화조 내에서 미생물과 유기물(양분)의 접촉 기회는 늘어나는 방향으로 작용한다.

문제 41
탄소 75kg과 수소 15kg을 완전연소 시키는데 필요한 이론적인 산소의 양은?(단, 각각의 성분은 완전 연소하여 이산화탄소와 물로 됨)
1180kg
2240kg
3280kg
4320kg
정답 및 해설

탄소와 수소의 완전연소 반응식으로부터 각각 필요한 산소량을 구해 더한다.

탄소는 C+O2→CO2C+O_2 \rightarrow CO_2 반응에서 12kg12\mathrm{kg}의 C당 32kg32\mathrm{kg}의 O2가 필요하므로, 75×3212=200 kg75 \times \dfrac{32}{12}=200\ \mathrm{kg}의 산소가 필요하다.

수소는 H2+12O2→H2OH_2+\dfrac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O 반응에서 1kg1\mathrm{kg}의 H당 8kg8\mathrm{kg}의 O2가 필요하므로, 15×8=120 kg15 \times 8=120\ \mathrm{kg}이 필요하다.

따라서 이론 산소량은 200+120=320 kg200+120=320\ \mathrm{kg}이다.

문제 42
휘발류와 같이 끊는점이 낮은 기름의 연소는 주로 어떤 연소방식인가?
1증발연소
2분해연소
3표면연소
4자기연소
정답 및 해설

휘발유처럼 끓는점이 낮은 액체 연료는 액면에서 증발한 가스가 공기와 섞여 불꽃을 이루는 증발연소 방식으로 탄다.

끓는점이 높아 잘 증발하지 않는 중유 등은 열분해를 거쳐 타는 분해연소, 목탄과 같은 고체는 표면연소, 화약류처럼 물질 자체에 산소가 포함된 경우는 자기연소로 구분한다.

문제 43
다음 중 Optical Sorter(광학분류기)를 이용하기에 가장 적당한 것은?
1종이와 플라스틱의 분리
2색유리와 일반유리의 분리
3딱딱한 물질과 물렁한 물질의 분리
4유기물과 무기물의 분리
정답 및 해설

광학분류기(Optical Sorter)는 빛의 반사·투과 특성 차이를 감지해 분류하는 장치로, 색유리와 일반(무색)유리의 분리에 적합하게 쓰인다.

종이와 플라스틱처럼 비중·공기저항 차이가 큰 것은 풍력선별로, 재질의 굳기 차이나 유기물·무기물 여부는 비중선별이나 자력선별 등 다른 원리의 장치로 구분하는 것이 일반적이다.

문제 44
분뇨 처리의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?
1슬러지의 균일화
2생물학적으로 안정화
3위생적으로 안전화
4최종 생성물의 감량화
정답 및 해설

분뇨처리의 목적은 크게 생물학적 안정화, 위생적 안전화, 최종 생성물의 감량화 세 가지로 요약되며, 슬러지의 균일화는 이 목적에 해당하지 않는다.

균일화는 처리 효율을 높이기 위해 유입물의 성상을 고르게 맞추는 전처리 조작일 뿐, 분뇨처리 자체가 지향하는 목적으로 보기는 어렵다.

문제 45
슬러지 건조상에 관한 설명으로 틀린 것은?
1설계를 위한 고려사항으로는 일기, 슬러지 질, 주거지역과의 거리, 지하토질의 투수성 등이다.
2전형적인 구조는 두께가 20~40cm인 자갈로 된 층위에 깊이가 10~20cm인 모래 층이 위치하도록 한다.
32~6m의 간격으로 배수관이 설치되는데, 최소 직경은 10cm이며, 경사는 두지 않는다.
4운전비용이 적게 들고 슬러지 성상에 크게 민감하지 않고. 생상된 케잌에 수분이 많지 않은 반면, 소유부지가 많다.
정답 및 해설

슬러지 건조상의 배수관은 보통 2~6m 간격, 최소 직경 10cm로 설치하지만, 원활한 배수를 위해 일정한 경사를 두고 설치하는 것이 원칙이다.

경사 없이 배수관을 설치한다는 설명은 틀린 내용이며, 그 외 설계 시 고려할 일기·슬러지 성상·주거지역과의 거리·지반 투수성, 자갈층 위 모래층 구조, 운전비가 적게 들고 부지 소요가 큰 특성 등은 건조상의 일반적 특징이다.

문제 46
매립지 차수시설에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
1차수시설은 매립이 시작되면 복구가 불가능하므로 차수막의 특성에 따라 완벽하게 설계 및 시공되어야 한다.
2차수시설은 형태에 따라 매립지의 바닥 및 경사면의 차수를 위한 표면차수공과 매립지의 하류부 또는 주변부에 연직으로 설치하는 연직차수시설로 나뉜다.
3점토에 벤토나이트 등을 첨가하면 차수성을 향상시킬 수 있다.
4합성수지 및 고무계 차수막은 내화학성과 내구성이 높아 경사면 및 지반침하의 우려가 있는 곳에도 직접 시공할 수 있다.
정답 및 해설

합성수지·고무계 차수막은 화학적 저항성은 우수하지만 찢김·마모 등 기계적 손상에는 취약해, 경사면이나 지반침하 우려가 있는 곳에서는 국부적인 인장력으로 파손될 수 있어 보호층 없이 직접 시공하기는 어렵다.

차수시설은 한 번 매립이 시작되면 복구가 사실상 불가능하므로 설계·시공 단계에서 완벽을 기해야 하며, 표면차수공과 연직차수시설로 구분하고 점토에 벤토나이트를 첨가해 차수성을 높이는 방식도 함께 쓰인다.

문제 47
폐기물 파쇄기에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?
1전단파쇄기는 대개 고정칼, 회전칼과의 교합에 의하여 폐기물을 전단한다.
2전단파쇄기는 충격파쇄기에 비하여 파쇄속도는 느리나, 이물질의 혼입에 대하여는 강하다.
3전단파쇄기는 파쇄물의 크기는 고르게 할 수 있다.
4전단파쇄기는 주로 목재류, 플라스틱류 및 종이류를 파쇄하는데 이용된다.
정답 및 해설

전단파쇄기는 고정칼과 회전칼의 교합으로 폐기물을 전단하는 방식이라 충격파쇄기보다 파쇄속도는 느리지만, 금속 등 이물질이 섞이면 칼날이 손상되기 쉬워 오히려 이물질 혼입에는 취약하다.

파쇄물의 크기를 고르게 만들 수 있고, 주로 목재류·플라스틱류·종이류 파쇄에 이용되는 것은 전단파쇄기의 특징이 맞다.

문제 48
다음은 폐기물의 강열감량 및 유기물함량 분석방법(기준)에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?
1① 600±25℃, ② 30분간, ③ 10% 황산은용액
2① 900±25℃, ② 1시간, ③ 10% 황산은용액
3① 600±25℃, ② 30분간, ③ 25% 질산암모늄용액
4① 900±25℃, ② 1시간, ③ 25% 질산암모늄용액
문제 49
슬러지 혐기성 소화의 장점과 거리가 먼 것은?
1병원균을 죽일수 있다.
2슬러지 발생량을 감소시킬 수 있다.
3메탄가스와 같은 가치있는 부산물을 얻을 수 있다.
4호기성 소화에 비해 처리시간이 짧아 경제적이다.
정답 및 해설

혐기성 소화는 호기성 소화보다 처리(체류) 시간이 더 길게 소요되는 것이 일반적이므로, 처리시간이 짧아 경제적이라는 설명은 혐기성 소화의 장점으로 볼 수 없다.

대신 병원균 사멸, 슬러지 발생량 감소, 메탄가스 같은 유용한 부산물 회수는 혐기성 소화의 대표적인 장점이다.

문제 50
혐기성 소화조 운영 중 소화가스 발생량 저하 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1유기물의 과부하
2소화조내 온도저하
3소화조내의 pH 상승(8.5 이상)
4과다한 유기산생성
정답 및 해설

유기물의 과부하는 오히려 가스 발생량을 증가시키므로 소화가스 발생량 저하 원인과 가장 거리가 멀다. 유기물 부하 증가는 분해 기질을 증가시켜 정상 범위 내에서는 가스 발생을 촉진하는 반대 효과를 가진다.

  • 소화조내 온도저하: 미생물 활성도 감소로 가스 발생 저하를 직접 유발한다.
  • 소화조내 pH 상승(8.5 이상): 메탄생성균의 최적 pH 범위(6.5~7.5)를 벗어나 활성을 억제한다.
  • 과다한 유기산 생성: pH를 저하시켜 메탄생성균을 저해한다.
문제 51
폐기물부담금제도의 효과와 가장 거리가 먼 것은?
1소비의 증대
2폐기물 발생량 억제
3자원의 낭비 방지
4자원 재활용의 촉진
정답 및 해설

폐기물부담금제도는 유해물질을 함유했거나 재활용이 어려운 제품·포장재에 부담금을 매겨 폐기물 발생 자체를 억제하려는 제도이므로, 소비를 늘리는 방향과는 반대의 효과를 목표로 한다.

이 제도는 폐기물 발생량 억제, 자원 낭비 방지, 재활용 촉진을 유도하는 데 목적이 있다.

문제 52
폐기물이 발생되어 최종 처분되기까지 폐기물 관리에 관련되는 활동 중 작은 수거차량으로부터 큰 운송차량으로 폐기물을 옮겨 싣거나, 수거된 폐기물을 최종 처분장까지 장거리 수송하는 기능요소는?
1발생
2적환 및 운송
3처리 및 회수
4최종 처분
정답 및 해설

소형 수거차량에 모인 폐기물을 대형 운송차량으로 옮겨 싣고 최종 처분장까지 장거리로 실어 나르는 기능요소는 적환 및 운송이다.

발생 단계는 폐기물이 생성되는 단계, 처리 및 회수는 중간처리·재활용 단계, 최종 처분은 매립·소각 등으로 마무리하는 단계를 가리켜 서로 구분된다.

문제 53
현행 폐기물관리법령상 지정폐기물 중 부식성 폐기물의 폐산 (①)과 폐알칼리(②)의 판정기준은?(단, 액체상태의 폐기물이며, 기타조건은 제외)
1① pH2.0 이하, ② pH 12.5이상
2① pH3.0 이하, ② pH 12.5이상
3① pH2.0 이하, ② pH 11.5이상
4① pH3.0 이하, ② pH 11.5이상
정답 및 해설

폐기물관리법령상 지정폐기물 중 부식성폐기물은 액체 상태를 기준으로, 폐산은 pH 2.0 이하, 폐알칼리는 pH 12.5 이상인 경우로 판정한다.

문제 54
A도시에 인구 5000명이 거주하고 있으며, 1인당 쓰레기 발생량이 평균 0.9kg/인 일이다. 이 쓰레기를 25명이 수거한다면 수거효율(MHT)은 얼마인가?(단, 1일 작업시간은 8시간, 1년 작업일수는 310일이다.)
12.52
23.14
33.77
44.44
문제 55
도금, 피혁제조, 색소, 방부제, 약품제조업 등의 폐기물에서 주로 검출될 수 있는 성분은?
1As
2Cd
3Cr
4Hg
정답 및 해설

이 업종들은 공통적으로 크롬(Cr) 화합물을 원료·공정에 사용하므로 폐기물에서 크롬이 주로 검출된다.

도금업의 크롬도금 공정, 피혁제조업의 크롬 무두질(크롬 유제) 공정, 색소·방부제·약품 제조에 쓰이는 크롬산염 계열 화합물이 공통 배경이다.

  • 비소(As)는 주로 농약·반도체·유리 제조 공정에서 검출된다.
  • 카드뮴(Cd)은 도금·안료·전지 제조 공정에서 검출되는 성분이다.
  • 수은(Hg)은 형광등·온도계·염소알칼리 공업 등에서 검출된다.
문제 56
방음대책을 응원대책과 전파경로대책으로 구분할 때, 다음 중 전파경로대책에 해당하는 것은?
1강제력 저감
2방사율 저감
3파동의 차단
4지향성 변환
정답 및 해설

전파경로대책은 음이 전달되는 경로에서 소음을 줄이는 방법으로, 거리감쇠, 방음벽·차음, 흡음, 그리고 음원의 방향을 바꾸는 지향성 변환이 여기에 해당한다. 강제력(가진력) 저감, 방사율 저감, 진동 파동의 차단(방진)은 소음이 발생하는 곳 자체를 다루므로 음원대책에 속한다.

문제 57
음은 파동에 의해 전파되므로 장애물 뒤쪽의 암역(shadowzone)에도 어느 정도 음이 전달된다. 이는 소리가 장애물의 모퉁이를 졸아 전해지기 때문인데 이 현상을 무엇이라 하는가?
1반사
2굴절
3회절
4간섭
정답 및 해설

장애물 뒤의 암역(shadow zone)에 음이 전달되는 현상은 회절(diffraction)이다. 음파가 장애물의 모서리나 틈을 통과하면서 진행 방향이 굽어져 음파의 파장보다 작은 장애물 뒤쪽까지 도달하게 되는데, 이것이 회절의 정의다. 반사는 경계면에서 파가 되돌아오는 현상, 굴절은 매질의 경계에서 파의 속도 변화로 진행 방향이 꺾이는 현상, 간섭은 두 파가 만날 때 중첩되는 현상이므로 모두 상이하다.

문제 58
가로 × 세로 × 높이가 각각 3m × 5m × 2m이고, 바닥, 벽, 천장의흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.6 일 때 , 이방의 평균흡음율은?
10.13
20.19
30.27
40.31
정답 및 해설

평균흡음율은 각 면의 면적과 흡음율의 곱의 합을 전체 표면적으로 나눈 값이며, 계산하면 0.27이 된다.

바닥과 천장 면적은 각각 3m×5m=15m23\mathrm{m}\times5\mathrm{m}=15\mathrm{m}^2이고, 벽 면적은 2×(3m+5m)×2m=32m22\times(3\mathrm{m}+5\mathrm{m})\times2\mathrm{m}=32\mathrm{m}^2이므로 전체 표면적은 15+15+32=62m215+15+32=62\mathrm{m}^2이다.

평균흡음율은 15×0.1+15×0.6+32×0.262=16.962≈0.27\dfrac{15\times0.1+15\times0.6+32\times0.2}{62}=\dfrac{16.9}{62}\approx0.27이다.

문제 59
선음원의 거리감쇠에서 거리가 두 배로 되면 음압레벨의 감쇠치는?
11 dB
22 dB
33 dB
44 dB
정답 및 해설

선음원의 경우 거리가 2배로 늘어나면 음압레벨은 3dB 감쇠한다.

점음원은 구면 확산을 하여 거리가 2배 될 때 6dB 감쇠하는 반면, 선음원은 원통형 확산을 하므로 감쇠폭이 그 절반인 3dB에 그친다.

문제 60
음향파워레벨(PWL)이 100dB 일 때 음향출력(W)은?
10.01Watt
20.02Watt
30.10Watt
40.20Watt
정답 및 해설

PWL이 100dB일 때 음향출력은 0.01 W이다.

음향파워레벨(PWL)은 PWL=10log⁡10(PP0)\text{PWL} = 10\log_{10}\left(\frac{P}{P_0}\right) 공식으로 정의되며, 여기서 기준음향출력은 P0=10−12 WP_0 = 10^{-12}\text{ W}이다.

PWL이 100dB일 때,
100=10log⁡10(P10−12)100 = 10\log_{10}\left(\frac{P}{10^{-12}}\right)이므로
10=log⁡10(P10−12)10 = \log_{10}\left(\frac{P}{10^{-12}}\right)이다.
양변에 10을 밑으로 하는 지수를 취하면
P10−12=1010\frac{P}{10^{-12}} = 10^{10}이고, 따라서
P=1010×10−12=10−2=P = 10^{10} \times 10^{-12} = 10^{-2} = 이다.

환경기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
08년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 가장 낮은 농도는?
150 ng/mL
220 ㎍/100mL
30.5 ㎍/10mL
42 ng/50μL
정답 및 해설

모든 보기를 ng/mL\mathrm{ng/mL} 단위로 통일해 비교하면 대소 관계를 판단할 수 있다.

50 ng/mL50\ \mathrm{ng/mL}, 20 μg/100mL=200 ng/mL20\ \mu\mathrm{g}/100\mathrm{mL} = 200\ \mathrm{ng/mL}, 0.5 μg/10mL=50 ng/mL0.5\ \mu\mathrm{g}/10\mathrm{mL} = 50\ \mathrm{ng/mL}, 2 ng/50μL=40 ng/mL2\ \mathrm{ng}/50\mu\mathrm{L} = 40\ \mathrm{ng/mL}

네 값 중 40 ng/mL40\ \mathrm{ng/mL}이 가장 작으므로, 이 값에 해당하는 농도가 가장 낮은 농도이다.

문제 2
1시간에 7200m3이 발생되는 배기가스를 2m/s의 속도로 원형 송풍관을 통과시켜 전기집진장치로 보내려 할 때, 이원형 송풍관의 반지름(r)은 몇 cm로 해야 하는가?
142.8
248.6
356.4
459.7
정답 및 해설

배기가스 유량을 유속으로 나누면 필요한 관 단면적을 구할 수 있다.

Q=7200 m3/hr3600=2 m3/sQ = \dfrac{7200\ \mathrm{m^3/hr}}{3600} = 2\ \mathrm{m^3/s}이고, 단면적은 A=Qv=22=1 m2A = \dfrac{Q}{v} = \dfrac{2}{2} = 1\ \mathrm{m^2}이다.

원형관이므로 r=Aπ≈0.564 m=56.4 cmr = \sqrt{\dfrac{A}{\pi}} \approx 0.564\ \mathrm{m} = 56.4\ \mathrm{cm}로, 이 송풍관의 반지름은 약 56.4cm이다.

문제 3
오염가스를 흡착하기 위하여 사용되는 흡착제와 가장 거리가 먼 것은?
1활성탄
2실리카켈
3마그네시아
4활성망간
정답 및 해설

활성탄, 실리카겔, 마그네시아는 오염가스 처리에 실제로 사용되는 대표적인 흡착제이다.

반면 활성망간은 오염가스 흡착제로 일반적으로 쓰이지 않아, 나머지 보기와 성격이 다르다.

문제 4
복사역전에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?
1복사역전은 공중에서 일어난다.
2맑고 바람이 없는 날 아침에 해가 뜨기 직전에 강하게 형성된다.
3복사역전이 형성될 경우 대기오염물질의 수직이동, 확산이 어렵게 된다.
4해가 지면서부터 열복사에 의한 지표면의 냉각이 시작 되므로 복사역전이 형성된다.
정답 및 해설

복사역전은 지표면이 야간 복사냉각으로 식으면서 지표 부근에서 형성되는 현상으로, 공중(상공)에서 발생한다는 설명은 옳지 않다.

맑고 바람이 없는 날일수록 복사냉각이 강해 해뜨기 직전 지표 부근에 가장 강한 역전층이 형성되며, 이때 대기가 안정해 오염물질의 수직 확산이 어려워진다.

해가 진 뒤부터 지표의 열복사로 냉각이 시작되면서 복사역전이 서서히 형성된다.

문제 5
sutton 의 확산방정식에서 굴뚝의 유효 굴뚝높이(He)와 오염물질의 최대 착지농도(Cmax)와의 관계를 바르게 나타낸 것은?
1Cmax ∝ He2
2Cmax ∝ He4
3Cmax ∝ He-2
4Cmax ∝ He-4
정답 및 해설

Sutton 확산식에서 오염물질의 최대 착지농도는 유효굴뚝높이의 제곱에 반비례한다.

즉 Cmax∝He−2C_{max} \propto H_e^{-2}의 관계를 가지며, 굴뚝이 높아질수록 최대 착지농도는 급격히 감소한다.

문제 6
집진율 99%로 운전되던 집진장치가 성능저하로 집진율이 97%로 떨어졌다. 집진장치 입구의 함진농도가 일정하다고 할 때 출구의 함진농도는 어떻게 변하겠는가?
13% 증가
23배 증가
32% 증가
42배 증가
정답 및 해설

집진장치 출구의 함진농도는 (1-집진율)에 비례한다.

집진율 99%일 때 출구농도 비율은 1−0.99=0.011-0.99=0.01이고, 집진율이 97%로 떨어지면 1−0.97=0.031-0.97=0.03이 된다.

0.030.01=3\dfrac{0.03}{0.01}=3이므로 출구의 함진농도는 3배로 증가한다.

문제 7
전기 집진장치에서 먼지의 고유저항과 집진율을 나타낸 다음 그림에서 ① - ④영역을 순서대로 바르게 연결한 것은?
1① 재비산 - ② 정상 - ③ 스파크빈발 - ④ 역전리
2①정상 - ② 스파크빈발 -③ 역전리 - ④ 재비산
3① 스파빈발 - ② 역전리 - ③ 재비산 - ④ 정상
4① 역전리 - ② 재비산 - ③ 정상 - ④ 스파크빈발
문제 8
황성분이 2%인 중유를 10t/h로 연소하는 보일러에서 발생하는 배출가스 중 SO2를 CaCO3로 완전 탈황하는 경우, 이론상 필요한 CaCO3의 양은?(단, 중유의 S는 모두 SO2로 배출되며, CaCO3 분자량:100)
1약 0.9t/h
2약 0.6t/h
3약 0.3t/h
4약 0.1t/h
정답 및 해설

중유 중 황이 모두 SO2\mathrm{SO_2}로 배출된다고 보고, 황과 CaCO3\mathrm{CaCO_3}의 질량비를 이용해 필요한 CaCO3\mathrm{CaCO_3} 양을 구한다.

연소되는 황의 양은 10 t/h×0.02=0.2 t/h10\ \mathrm{t/h} \times 0.02 = 0.2\ \mathrm{t/h}이고, 황의 원자량 32와 CaCO3\mathrm{CaCO_3} 분자량 100의 비를 곱하면 0.2 t/h×10032≈0.625 t/h0.2\ \mathrm{t/h} \times \dfrac{100}{32} \approx 0.625\ \mathrm{t/h}가 된다.

따라서 이론상 필요한 CaCO3\mathrm{CaCO_3}의 양은 약 0.6t/h이다.

문제 9
물리흡착과 화학흡착에 대한 비교 설명 중 옳은 것은?
1물리적 흡착과정은 가역적이기 때문에 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수에 매우 편리하다.
2물리적 흡작은 온도의 영향에 구애받지 않는다.
3물리적 흡작은 화학적 흡착보다 분자간의 인력이 강하기 때문에 흡착과정에서의 발열량도 크다.
4물리적 흡착에서는 용질의 분자량이 적을수록 유리하게 흡착한다.
정답 및 해설

물리적 흡착은 가역 과정이어서, 흡착제를 가열하거나 압력을 낮추는 방법으로 흡착된 오염가스를 탈착시켜 흡착제를 재생하거나 가스를 회수하기에 유리하다.

  • 물리적 흡착은 분자간 인력(반데르발스 힘)에 의한 것으로 화학적 흡착보다 결합력과 발열량이 작다.
  • 물리적 흡착은 온도가 낮을수록 잘 일어나므로 온도의 영향을 크게 받는다.
  • 물리적 흡착에서는 일반적으로 분자량이 클수록 흡착에 유리하다.
문제 10
30℃, 725mmHg 상태에서 CO2 44g이 차지하는 부피는?
124.4L
225.6L
326.1L
427.8L
정답 및 해설

이상기체 상태방정식을 이용해 30℃, 725mmHg에서 CO2\mathrm{CO_2} 44g(1몰)이 차지하는 부피를 구한다.

표준상태(0℃, 760mmHg) 부피 22.4L에 온도·압력 보정을 적용하면 V=22.4 L×303273×760725≈26.1 LV = 22.4\ \mathrm{L} \times \dfrac{303}{273} \times \dfrac{760}{725} \approx 26.1\ \mathrm{L}이다.

따라서 이 조건에서 CO2\mathrm{CO_2} 44g의 부피는 약 26.1L이다.

문제 11
질소산화물의 발생을 억제하는 연소방법이 아닌 것은?
1저과잉공기비 연소법
2고온 연소법
32단 연소법
4배기가스 재순환법
정답 및 해설

질소산화물은 연소 온도가 높을수록 많이 생성되므로(열적 NOx), 고온에서 연소시키는 방법은 오히려 질소산화물 발생을 늘리는 방향이어서 억제 방법으로 보기 어렵다.

  • 저과잉공기비 연소법은 공기비를 낮춰 산소 농도를 줄임으로써 질소산화물 생성을 억제한다.
  • 2단 연소법은 연소를 단계적으로 나누어 화염 온도와 산소 농도를 낮춰 질소산화물 생성을 줄인다.
  • 배기가스 재순환법은 배기가스 일부를 재순환시켜 연소온도를 낮춤으로써 질소산화물을 억제한다.
문제 12
전기 집진장치의 집진효율을 Deutsch-Anderson 식으로 구할 때 직접적으로 필요한 인자가 아닌 것은?
1집진극 면적
2입자의 이동속도
3처리가스 량
4입자의 점성력
정답 및 해설

Deutsch-Anderson 식은 η=1−e−AwQ\eta = 1-e^{-\frac{A w}{Q}} 형태로, 집진효율을 구하는 데 집진극 면적(A), 입자의 이동속도(w), 처리가스량(Q)을 직접 사용한다.

반면 입자의 점성력은 이 식에 직접 들어가는 인자가 아니므로 계산에 필요한 변수가 아니다.

문제 13
대기 중 암모니아 가스의 농도를 측정하였더니 22mg/Sm3이 었다. 이농도를 ppm 단위로 환산하면?(단, 암모니아의 분자량은 17임)
117ppm
222.4ppm
329ppm
433.2ppm
정답 및 해설

가스농도를 mg/Sm3\mathrm{mg/Sm^3}에서 ppm으로 환산할 때는 표준상태 몰부피 22.4L와 분자량을 이용한다.

ppm=22 mg/Sm3×22.417≈29 ppmppm = 22\ \mathrm{mg/Sm^3} \times \dfrac{22.4}{17} \approx 29\ \mathrm{ppm}

따라서 이 암모니아 농도는 약 29ppm에 해당한다.

문제 14
다음 중 주로 광화학반응에 의하여 생성되는 물질은?
1CH4
2PAN
3NH3
4HC
정답 및 해설

PAN(과산화아세틸질산염)은 질소산화물과 탄화수소가 자외선의 작용으로 반응하는 광화학반응을 거쳐 생성되는 대표적인 2차 오염물질이다.

CH4\mathrm{CH_4}, NH3\mathrm{NH_3}, HC는 대기 중에 직접 배출되거나 존재하는 1차 오염물질(또는 전구물질)로, PAN처럼 광화학반응의 생성물로 분류되지 않는다.

문제 15
다음 중 오염물질의 농도표시가 아닌 것은?
1ppm
2mg/Sm3
3W/V%
4mmHg
정답 및 해설

ppm, mg/Sm3\mathrm{mg/Sm^3}, W/V%는 모두 오염물질의 농도를 나타내는 단위이다.

반면 mmHg는 압력을 나타내는 단위이므로 농도 표시 방법에 해당하지 않는다.

문제 16
회분식으로 일정한 양의 에너지와 영양분을 한번만 주고 미생물은 배양했을 때 미생물의 성장과정 순서 (초기 → 말기)대로 나타낸 것은?
1대수 성장기 → 유도기 → 정지기 → 사열기
2대수 성장기 → 정지기 → 유도기 → 사열기
3유도기 → 대수 성장기 → 정지기 → 사열기
4유도기 → 정지기 → 대수 성장기 → 사열기
정답 및 해설

회분식 배양에서 미생물은 유도기 → 대수성장기 → 정지기 → 사멸기 순으로 성장한다.

유도기에는 미생물이 새 환경에 적응하며, 대수성장기에는 영양분을 이용해 기하급수적으로 증식하고, 영양분이 고갈되는 정지기를 거쳐 사멸기에 이르러 개체수가 감소한다.

문제 17
명반(alum)을 폐수에 첨가하여 응집처리를 할 때, 투입조에 약품 주입 후 응집조에서 완속교반을 행하는 주된 목적은?
1명반이 잘 용해되도록 하기 위해
2floc과 공기와의 접촉을 원활히 하기 위해
3형성되는 floc과 공기와의 가능한 한 뭉쳐 밀도를 키우기 위해
4생성된 floc을 가능한 한 미립자로 하여 수량을 증가시키기 위해
정답 및 해설

급속교반으로 약품(명반)을 고르게 분산시킨 뒤 이어지는 완속교반은 이미 형성되기 시작한 미세 floc을 서로 충돌·응집시켜 크기와 밀도를 키우는 것이 주된 목적이다.

floc이 충분히 성장해 밀도가 커져야 후속 침전 공정에서 효율적으로 가라앉힐 수 있기 때문이다.

문제 18
레이놀즈수의 관RP인자와 거리가 먼 것은?
1입자의 지름
2액체의 점도
3액체의 비표면적
4입자의 속도
정답 및 해설

레이놀즈수(Re)는 유체 흐름에서 관성력과 점성력의 비를 나타내는 무차원수로, Re=d⋅v⋅ρμRe=\dfrac{d \cdot v \cdot \rho}{\mu}로 정의된다.

여기에는 입자의 지름과 속도, 유체의 밀도와 점도가 인자로 들어간다.

액체의 비표면적은 흡착이나 물질전달 속도를 다룰 때 쓰이는 개념으로, 레이놀즈수 산정식에는 포함되지 않는다.

문제 19
염소주입시 물속의 오염물을 산화시키고 처리수에 남아있는 염소의 양을 무엇이라 하는가?
1잔류 염소량
2염소 요구량
3투입 염소량
4파괴 염소량
정답 및 해설

잔류 염소량은 염소를 주입해 오염물을 산화시키고 난 뒤에도 처리수 중에 소독력을 가진 채로 남아 있는 염소의 양을 말한다.

주입한 염소 중 오염물 산화에 소모된 양은 염소 요구량이라 하며, 투입 염소량에서 염소 요구량을 뺀 나머지가 잔류 염소량이 된다.

문제 20
다음 중 물리적 예비처리공정으로 볼 수 없는 것은?
1스크린
2침사지
3유량조정조
4소화조
정답 및 해설

소화조는 슬러지를 미생물로 안정화시키는 생물학적 처리 시설이며, 물리적 예비처리공정으로 분류되지 않는다.

  • 스크린은 조대 협잡물을 제거하는 물리적 전처리 설비이다.
  • 침사지는 비중이 큰 모래·자갈성 물질을 가라앉혀 제거하는 물리적 전처리 설비이다.
  • 유량조정조는 유입 유량과 수질을 균등화하는 물리적 전처리 설비이다.
문제 21
시간당 225m3의 폐수를 유입하는 침전조가 있다. 웨어의 유효길이를 30m 하면 월류부하(m3/m·day)는?
150
2100
3180
4200
정답 및 해설

월류부하는 웨어(유출위어) 단위 길이당 처리되는 유량으로, 월류부하 = 유량 ÷ 웨어 유효길이로 구한다.

시간당 유량 225m3\mathrm{m^3}를 하루 기준으로 환산하면 225×24=5400 m3/day225 \times 24 = 5400\ \mathrm{m^3/day}이다.

이를 웨어 유효길이 30m로 나누면 540030=180 m3/m⋅day\dfrac{5400}{30}=180\ \mathrm{m^3/m\cdot day}로, 월류부하는 180m3/m⋅day\mathrm{m^3/m\cdot day}이다.

문제 22
폐수처리에 사용되는 응집제로 적당하지 않은 것은?
1황산일루미늄
2석회
3염화제 2철
4차아염소산나트륨
정답 및 해설

차아염소산나트륨은 산화력을 이용한 소독·살균제로 쓰이는 약품이며, 입자를 뭉쳐 침전시키는 응집제로는 사용되지 않는다.

  • 황산알루미늄(황산반토)은 대표적인 무기 응집제이다.
  • 석회(소석회)는 pH 조정과 함께 응집 보조제로 쓰인다.
  • 염화제2철은 철염 계열의 대표적인 응집제이다.
문제 23
회전원판 접촉법과 가장 관계가 먼 것은?
1호기성 처리
2고밀도 폴리에틸렌
3폭기기
4생물학적 처리
정답 및 해설

회전원판접촉법(RBC)은 원판이 폐수와 공기 중을 번갈아 회전하면서 표면에 부착된 생물막이 산소를 얻는 방식이므로, 별도의 폭기기(산기장치)가 필요하지 않다.

RBC는 호기성 생물학적 처리 공법이며, 원판 재질로는 가볍고 내구성이 좋은 고밀도 폴리에틸렌이 주로 쓰인다.

폭기기는 활성슬러지법처럼 산기관이나 표면포기기로 산소를 공급하는 별도 방식에서 사용되는 설비이다.

문제 24
산업폐수에 관한 일반적인 설명으로 거리가 먼 것은?
1주로 악성폐수가 많다.
2중금속 등의 오염물질 함량이 생활하수에 비해 높다.
3업종 및 생산방식에 따라 수질이 거의 일정하다.
4같은 업종 일자리도 생산 규모에 따라 배수량이 달라진다.
정답 및 해설

산업폐수는 업종과 생산방식에 따라 수질과 수량 편차가 매우 크므로, 수질이 거의 일정하다고 보기 어렵다.

같은 업종이라도 원료·공정·생산 규모에 따라 오염물질 종류와 농도가 달라지며, 중금속 등 특정 오염물질 함량이 생활하수보다 높은 경우가 많고 악성(난분해성) 폐수가 많은 편이다.

문제 25
탈산소계수가 0.1/day 인 어떤 유기물질의 BOD5가 200ppm이었다. 2일 후에 남아 있는 BOD값은?(단, 상용내수 적용)
1192.3 mg/L
2189.4 mg/L
3184.6 mg/L
4179.3 mg/L
정답 및 해설

탈산소계수가 상용대수 기준일 때 잔존 BOD는 BODt=BODu×10−ktBOD_t = BOD_u \times 10^{-kt}로 구하며, 먼저 최종 BOD(BODuBOD_u)를 BOD5=BODu(1−10−5k)BOD_5=BOD_u(1-10^{-5k})에서 구한다.

BODu=2001−10−0.5=2000.6838=292.5 mg/LBOD_u=\dfrac{200}{1-10^{-0.5}}=\dfrac{200}{0.6838}=292.5\ \mathrm{mg/L}

2일 후 남아 있는 BOD는 BOD2=292.5×10−0.2=292.5×0.631=184.6 mg/LBOD_2=292.5 \times 10^{-0.2}=292.5 \times 0.631=184.6\ \mathrm{mg/L}로, 2일 경과 후 잔존 BOD는 약 184.6mg/L이다.

문제 26
수질오염공정시험방법상 따라 규정이 없는 한 감압 또는 진공의 기준으로 옳은 것은?
15 mmHg 이하
210 mmHg 이하
315 mmHg 이하
420 mmHg 이하
정답 및 해설

수질오염공정시험기준의 총칙에서는 별도의 규정이 없는 한 "감압 또는 진공"을 15mmHg 이하의 압력으로 정의한다.

이는 여과·증류 등 시험 조작에서 감압 조건을 통일적으로 적용하기 위한 기준값이다.

문제 27
폐수처리시설의 2차 침전지에서 팽화현상은 주로 어떤 결과를 초래하는가?
1활성슬러지를 부패시킨다.
2포기조 산기관능 막는다.
3유출수의 SS농도가 높아진다.
4포기조내의 이상난류를 발생시킨다.
정답 및 해설

슬러지 팽화(벌킹)는 사상성 미생물의 과다 증식 등으로 슬러지가 잘 가라앉지 않는 현상으로, 2차 침전지에서 고액분리가 원활히 이루어지지 않는다.

그 결과 침전되지 못한 슬러지가 함께 흘러나가면서 유출수의 SS농도가 높아지는 문제가 발생한다.

문제 28
미생물의 생물학적 작용을 이용하여 하수 및 폐수를 자연전화시키는 공법으로, 라군(lagoon)이라고도 하며, 시설비와 운영비가 적게 드는 이점이 있기 때문에 소규모 마을의 오수처리에 많이 이용되는 것은?
1산화지법
2소화조법
3회전원판법
4살수여상법
정답 및 해설

라군(lagoon)이라고도 불리는 이 공법은 산화지법으로, 넓은 못에서 조류와 세균의 공생 및 자연 폭기를 이용해 하수를 정화한다.

별도의 기계 설비가 거의 필요 없어 시설비·운영비가 적게 들기 때문에, 부지 확보가 쉬운 소규모 마을의 오수처리에 주로 이용된다.

문제 29
다음 오염물질 함유폐수 중 알칼리 조건하에서 염소처리 (산화)가 필요한 것은?
1시안(CN)
2알루미늄(Al)
36가 크롬(Cr+6)
4아연(Zn)
정답 및 해설

시안(CN)은 알칼리 조건에서 염소를 주입해 산화 분해하는 알칼리 염소법으로 처리하는 대표적인 오염물질이다.

염소가 시안을 산화시켜 시안산염을 거쳐 최종적으로 이산화탄소와 질소로 분해되며, 이 반응은 알칼리(높은 pH) 조건에서 효과적으로 진행된다.

알루미늄, 6가 크롬, 아연은 염소 산화가 아니라 각각 침전이나 환원 등 다른 방식으로 처리한다.

문제 30
다음 중 친온성 미생물의성장속도가 가장 빠른 온도 분포는?
110℃ 부근
215℃ 부근
320℃ 부근
435℃ 부근
정답 및 해설

중온성(친온성) 미생물은 대략 20~45℃ 범위에서 생육하며, 그 중에서도 35℃ 부근에서 성장속도가 가장 빠르다.

하수·폐수의 혐기성 소화조나 활성슬러지 공정을 중온 조건으로 운전할 때도 이 온도대를 기준으로 삼는다.

문제 31
침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해서 요구되는 침전 속도를 의미하는 것은?
1침강 속도
2침전 효율
3표면 부하율
4유입 속도
정답 및 해설

침전지에서 어떤 입자가 100% 제거되려면, 그 입자의 침강속도가 침전지의 표면 부하율(단위 표면적당 유량) 이상이어야 한다.

표면 부하율은 유입유량을 침전지 수면적으로 나눈 값으로, 이 값과 같거나 더 빠르게 가라앉는 입자만 침전지 바닥까지 도달해 완전히 제거된다.

문제 32
폭 8m, 길이 28m, 높이가 3m 인 침전지에 유입 수량이 0.07m3 일 때 체류 시간은?
1약 2시간 40분
2약 2시간 50분
3약 3시간 5분
4약 3시간 28분
정답 및 해설

침전지의 체류시간은 수조 용적을 유입유량으로 나눈 값으로 구한다.

수조 용적은 8×28×3=672 m38 \times 28 \times 3 = 672\ \mathrm{m^3}이고, 유입유량이 매초 0.07m3\mathrm{m^3}이므로 체류시간은 6720.07=9600 sec\dfrac{672}{0.07}=9600\ \mathrm{sec}이다.

이를 시간 단위로 환산하면 9600 sec=160 min9600\ \mathrm{sec}=160\ \mathrm{min}, 즉 약 2시간 40분이 된다.

문제 33
수질관리를 위해 대장균군을 측정하는 주목적으로 가장 타당한 것은?
1유기물질의 오염정도를 측정하기 위하여
2수질의 미생물 성장가능 여부를 알기 위하여
3공장폐수의 유입여부를 알리기 위하여
4다른 수인성 병원균의 존재 가능성을 알기 위하여
정답 및 해설

대장균군은 그 자체보다도 다른 수인성 병원균이 존재할 가능성을 알려주는 지표생물로서의 의미가 크다.

병원균을 직접 검출하기는 어렵고 시간이 오래 걸리므로, 검출이 쉽고 병원균과 함께 배출되는 대장균군의 유무·농도로 오염된 물의 위생적 위험성을 간접적으로 판단한다.

문제 34
크롬의 환원에 사용되는 환원제가 아닌 것은?
1SO2
2Na2SO3
3FeSO4
4Al2SO4
정답 및 해설

황산알루미늄은 응집제로 쓰이는 물질로, 6가 크롬을 3가로 환원시키는 환원제가 아니다.

  • SO2는 크롬 환원에 쓰이는 대표적인 가스상 환원제이다.
  • Na2SO3(아황산나트륨)는 크롬 환원에 쓰이는 대표적인 약품이다.
  • FeSO4(황산제1철)도 크롬 환원 공정에 사용되는 환원제이다.
문제 35
침사지의 수면적부하 1800m3/m2·day,수평유속 0.32m/sec, 유효수심 1.2m인 경우, 침사지의 유효길이는?
114.4m
216.4m
318.4m
420.4m
정답 및 해설

수면적부하 1800m3/m2⋅day\mathrm{m^3/m^2 \cdot day}를 초 단위로 환산하면 180086400=0.0208 m/sec\dfrac{1800}{86400}=0.0208\ \mathrm{m/sec}이며, 이는 유효수심을 체류시간으로 나눈 값과 같다.

체류시간은 t=1.20.0208=57.6 sect=\dfrac{1.2}{0.0208}=57.6\ \mathrm{sec}이고, 유효길이는 수평유속과 체류시간의 곱으로 구한다.

0.32×57.6=18.4 m0.32 \times 57.6=18.4\ \mathrm{m}이므로, 침사지의 유효길이는 약 18.4m이다.

문제 36
함수율이 25%인 폐기물을 건조시켜 함수율 5%로 만들기 위해 폐기물 1톤당 증발시켜야 할 수분의 양은?
1173.9kg
2131.3kg
3204.7kg
4210.5kg
정답 및 해설

함수율이 달라져도 고형물(건조물)의 양은 그대로 유지되므로, 이를 기준으로 증발시킬 수분량을 구한다.

처음 폐기물 1톤(1000kg) 중 고형물은 1000×(1−0.25)=750 kg1000 \times (1-0.25)=750\ \mathrm{kg}이며, 함수율 5%가 된 뒤에도 이 고형물량은 전체의 95%를 차지한다.

따라서 건조 후 전체 중량은 7500.95=789.5 kg\dfrac{750}{0.95}=789.5\ \mathrm{kg}이고, 증발시켜야 할 수분량은 1000−789.5=210.5 kg1000-789.5=210.5\ \mathrm{kg}이다.

문제 37
폐기물 소각시설의 후연소실에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1주연소실에서 생성된 휘발성 기체는 후연소실로 흘러들어 연소된다.
2깨끗하고 가연성인 액상 폐기물은 바로 후연소실로 주입될 수 있다.
3후연소실 내의 온도는 주연소실의 온도보다 보통 낮게 유지한다.
4연기내의 가연성분의 완전산화를 위해 후연소실은 충분한 양의 잉여 공기가 공급되어야 한다.
정답 및 해설

후연소실(2차 연소실)은 주연소실에서 미처 타지 못한 휘발성 가연 성분을 완전히 태우는 공간이므로, 온도를 주연소실보다 낮게가 아니라 같거나 더 높게 유지해야 한다.

충분한 온도와 잉여 공기, 체류시간이 확보되어야 가연성분이 완전 산화되며, 깨끗한 가연성 액상 폐기물은 후연소실에 직접 주입해 태우기도 한다.

문제 38
A도시 쓰레기의 조성이 탄소 55%, 수소 10%,산소 30%,질소 3%,황 1%,회분 1%일 때, 고위발열령(kcal/kg)은?(단, HHV( kcal/kg)=81C+342.5(H-0/8)+22.5S 이다.)
1약 4518
2약 5318
3약 6118
4약 6618
정답 및 해설

주어진 원소분석 조성을 고위발열량 공식 HHV=81C+342.5(H−O8)+22.5SHHV=81C+342.5\left(H-\dfrac{O}{8}\right)+22.5S에 대입해 구한다.

81×55=445581 \times 55 = 4455, 342.5(10−308)=342.5×6.25=2140.6342.5\left(10-\dfrac{30}{8}\right)=342.5 \times 6.25=2140.6, 22.5×1=22.522.5 \times 1=22.5

세 값을 더하면 4455+2140.6+22.5=6618.1 kcal/kg4455+2140.6+22.5=6618.1\ \mathrm{kcal/kg}으로, 고위발열량은 약 6618kcal/kg이다.

문제 39
폐기물 수거노선을 결정할 때 고려 사항으로 거리가 먼 것은?
1가능한 한 시계방향으로 수거노선을 정한다.
2출발점은 차고지와 가깝게 한다.
3수거인원 및 차량형식이 같은 기존 시스템의 조건들을 서로 관련시킨다.
4쓰레기 발생량이 가장 많은 곳을 하루 중 가장 나중에 수거한다.
정답 및 해설

쓰레기 발생량이 많은 곳은 하루 중 가장 이른 시간대에 수거하는 것이 수거노선 결정의 일반적 원칙이며, 가장 나중에 수거하는 것은 옳지 않다.

  • 수거노선은 가능한 시계방향으로 정해 이동 효율을 높인다.
  • 출발점은 차고지와 가깝게 잡아 이동 거리를 줄인다.
  • 기존에 운영되던 수거인원·차량형식 등의 조건은 새 노선 설계에도 관련지어 반영한다.
문제 40
슬러지 농축으로 얻는 장점이 아닌 것은?
1후속 처리시설인 소화조의 부피를 감소시킬 수 있다.
2소화조에서 미생물과 양분의 접촉을 차단시킬 수 있다.
3슬러지 수송에 드는 비용을 절감할 수 있다.
4슬러지 개량에 소요되는 약품비를 절약할 수 있다.
정답 및 해설

슬러지를 농축하면 부피가 줄어 소화조의 용적을 줄이고 수송비·약품비를 절감할 수 있는 것이 장점이지만, 미생물과 양분의 접촉을 차단시키는 것은 농축의 효과로 볼 수 없다.

오히려 슬러지가 농축되어 고형물 농도가 높아지면 소화조 내에서 미생물과 유기물(양분)의 접촉 기회는 늘어나는 방향으로 작용한다.

문제 41
탄소 75kg과 수소 15kg을 완전연소 시키는데 필요한 이론적인 산소의 양은?(단, 각각의 성분은 완전 연소하여 이산화탄소와 물로 됨)
1180kg
2240kg
3280kg
4320kg
정답 및 해설

탄소와 수소의 완전연소 반응식으로부터 각각 필요한 산소량을 구해 더한다.

탄소는 C+O2→CO2C+O_2 \rightarrow CO_2 반응에서 12kg12\mathrm{kg}의 C당 32kg32\mathrm{kg}의 O2가 필요하므로, 75×3212=200 kg75 \times \dfrac{32}{12}=200\ \mathrm{kg}의 산소가 필요하다.

수소는 H2+12O2→H2OH_2+\dfrac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O 반응에서 1kg1\mathrm{kg}의 H당 8kg8\mathrm{kg}의 O2가 필요하므로, 15×8=120 kg15 \times 8=120\ \mathrm{kg}이 필요하다.

따라서 이론 산소량은 200+120=320 kg200+120=320\ \mathrm{kg}이다.

문제 42
휘발류와 같이 끊는점이 낮은 기름의 연소는 주로 어떤 연소방식인가?
1증발연소
2분해연소
3표면연소
4자기연소
정답 및 해설

휘발유처럼 끓는점이 낮은 액체 연료는 액면에서 증발한 가스가 공기와 섞여 불꽃을 이루는 증발연소 방식으로 탄다.

끓는점이 높아 잘 증발하지 않는 중유 등은 열분해를 거쳐 타는 분해연소, 목탄과 같은 고체는 표면연소, 화약류처럼 물질 자체에 산소가 포함된 경우는 자기연소로 구분한다.

문제 43
다음 중 Optical Sorter(광학분류기)를 이용하기에 가장 적당한 것은?
1종이와 플라스틱의 분리
2색유리와 일반유리의 분리
3딱딱한 물질과 물렁한 물질의 분리
4유기물과 무기물의 분리
정답 및 해설

광학분류기(Optical Sorter)는 빛의 반사·투과 특성 차이를 감지해 분류하는 장치로, 색유리와 일반(무색)유리의 분리에 적합하게 쓰인다.

종이와 플라스틱처럼 비중·공기저항 차이가 큰 것은 풍력선별로, 재질의 굳기 차이나 유기물·무기물 여부는 비중선별이나 자력선별 등 다른 원리의 장치로 구분하는 것이 일반적이다.

문제 44
분뇨 처리의 목적으로 가장 거리가 먼 것은?
1슬러지의 균일화
2생물학적으로 안정화
3위생적으로 안전화
4최종 생성물의 감량화
정답 및 해설

분뇨처리의 목적은 크게 생물학적 안정화, 위생적 안전화, 최종 생성물의 감량화 세 가지로 요약되며, 슬러지의 균일화는 이 목적에 해당하지 않는다.

균일화는 처리 효율을 높이기 위해 유입물의 성상을 고르게 맞추는 전처리 조작일 뿐, 분뇨처리 자체가 지향하는 목적으로 보기는 어렵다.

문제 45
슬러지 건조상에 관한 설명으로 틀린 것은?
1설계를 위한 고려사항으로는 일기, 슬러지 질, 주거지역과의 거리, 지하토질의 투수성 등이다.
2전형적인 구조는 두께가 20~40cm인 자갈로 된 층위에 깊이가 10~20cm인 모래 층이 위치하도록 한다.
32~6m의 간격으로 배수관이 설치되는데, 최소 직경은 10cm이며, 경사는 두지 않는다.
4운전비용이 적게 들고 슬러지 성상에 크게 민감하지 않고. 생상된 케잌에 수분이 많지 않은 반면, 소유부지가 많다.
정답 및 해설

슬러지 건조상의 배수관은 보통 2~6m 간격, 최소 직경 10cm로 설치하지만, 원활한 배수를 위해 일정한 경사를 두고 설치하는 것이 원칙이다.

경사 없이 배수관을 설치한다는 설명은 틀린 내용이며, 그 외 설계 시 고려할 일기·슬러지 성상·주거지역과의 거리·지반 투수성, 자갈층 위 모래층 구조, 운전비가 적게 들고 부지 소요가 큰 특성 등은 건조상의 일반적 특징이다.

문제 46
매립지 차수시설에 대한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
1차수시설은 매립이 시작되면 복구가 불가능하므로 차수막의 특성에 따라 완벽하게 설계 및 시공되어야 한다.
2차수시설은 형태에 따라 매립지의 바닥 및 경사면의 차수를 위한 표면차수공과 매립지의 하류부 또는 주변부에 연직으로 설치하는 연직차수시설로 나뉜다.
3점토에 벤토나이트 등을 첨가하면 차수성을 향상시킬 수 있다.
4합성수지 및 고무계 차수막은 내화학성과 내구성이 높아 경사면 및 지반침하의 우려가 있는 곳에도 직접 시공할 수 있다.
정답 및 해설

합성수지·고무계 차수막은 화학적 저항성은 우수하지만 찢김·마모 등 기계적 손상에는 취약해, 경사면이나 지반침하 우려가 있는 곳에서는 국부적인 인장력으로 파손될 수 있어 보호층 없이 직접 시공하기는 어렵다.

차수시설은 한 번 매립이 시작되면 복구가 사실상 불가능하므로 설계·시공 단계에서 완벽을 기해야 하며, 표면차수공과 연직차수시설로 구분하고 점토에 벤토나이트를 첨가해 차수성을 높이는 방식도 함께 쓰인다.

문제 47
폐기물 파쇄기에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?
1전단파쇄기는 대개 고정칼, 회전칼과의 교합에 의하여 폐기물을 전단한다.
2전단파쇄기는 충격파쇄기에 비하여 파쇄속도는 느리나, 이물질의 혼입에 대하여는 강하다.
3전단파쇄기는 파쇄물의 크기는 고르게 할 수 있다.
4전단파쇄기는 주로 목재류, 플라스틱류 및 종이류를 파쇄하는데 이용된다.
정답 및 해설

전단파쇄기는 고정칼과 회전칼의 교합으로 폐기물을 전단하는 방식이라 충격파쇄기보다 파쇄속도는 느리지만, 금속 등 이물질이 섞이면 칼날이 손상되기 쉬워 오히려 이물질 혼입에는 취약하다.

파쇄물의 크기를 고르게 만들 수 있고, 주로 목재류·플라스틱류·종이류 파쇄에 이용되는 것은 전단파쇄기의 특징이 맞다.

문제 48
다음은 폐기물의 강열감량 및 유기물함량 분석방법(기준)에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?
1① 600±25℃, ② 30분간, ③ 10% 황산은용액
2① 900±25℃, ② 1시간, ③ 10% 황산은용액
3① 600±25℃, ② 30분간, ③ 25% 질산암모늄용액
4① 900±25℃, ② 1시간, ③ 25% 질산암모늄용액
문제 49
슬러지 혐기성 소화의 장점과 거리가 먼 것은?
1병원균을 죽일수 있다.
2슬러지 발생량을 감소시킬 수 있다.
3메탄가스와 같은 가치있는 부산물을 얻을 수 있다.
4호기성 소화에 비해 처리시간이 짧아 경제적이다.
정답 및 해설

혐기성 소화는 호기성 소화보다 처리(체류) 시간이 더 길게 소요되는 것이 일반적이므로, 처리시간이 짧아 경제적이라는 설명은 혐기성 소화의 장점으로 볼 수 없다.

대신 병원균 사멸, 슬러지 발생량 감소, 메탄가스 같은 유용한 부산물 회수는 혐기성 소화의 대표적인 장점이다.

문제 50
혐기성 소화조 운영 중 소화가스 발생량 저하 원인으로 가장 거리가 먼 것은?
1유기물의 과부하
2소화조내 온도저하
3소화조내의 pH 상승(8.5 이상)
4과다한 유기산생성
정답 및 해설

유기물의 과부하는 오히려 가스 발생량을 증가시키므로 소화가스 발생량 저하 원인과 가장 거리가 멀다. 유기물 부하 증가는 분해 기질을 증가시켜 정상 범위 내에서는 가스 발생을 촉진하는 반대 효과를 가진다.

  • 소화조내 온도저하: 미생물 활성도 감소로 가스 발생 저하를 직접 유발한다.
  • 소화조내 pH 상승(8.5 이상): 메탄생성균의 최적 pH 범위(6.5~7.5)를 벗어나 활성을 억제한다.
  • 과다한 유기산 생성: pH를 저하시켜 메탄생성균을 저해한다.
문제 51
폐기물부담금제도의 효과와 가장 거리가 먼 것은?
1소비의 증대
2폐기물 발생량 억제
3자원의 낭비 방지
4자원 재활용의 촉진
정답 및 해설

폐기물부담금제도는 유해물질을 함유했거나 재활용이 어려운 제품·포장재에 부담금을 매겨 폐기물 발생 자체를 억제하려는 제도이므로, 소비를 늘리는 방향과는 반대의 효과를 목표로 한다.

이 제도는 폐기물 발생량 억제, 자원 낭비 방지, 재활용 촉진을 유도하는 데 목적이 있다.

문제 52
폐기물이 발생되어 최종 처분되기까지 폐기물 관리에 관련되는 활동 중 작은 수거차량으로부터 큰 운송차량으로 폐기물을 옮겨 싣거나, 수거된 폐기물을 최종 처분장까지 장거리 수송하는 기능요소는?
1발생
2적환 및 운송
3처리 및 회수
4최종 처분
정답 및 해설

소형 수거차량에 모인 폐기물을 대형 운송차량으로 옮겨 싣고 최종 처분장까지 장거리로 실어 나르는 기능요소는 적환 및 운송이다.

발생 단계는 폐기물이 생성되는 단계, 처리 및 회수는 중간처리·재활용 단계, 최종 처분은 매립·소각 등으로 마무리하는 단계를 가리켜 서로 구분된다.

문제 53
현행 폐기물관리법령상 지정폐기물 중 부식성 폐기물의 폐산 (①)과 폐알칼리(②)의 판정기준은?(단, 액체상태의 폐기물이며, 기타조건은 제외)
1① pH2.0 이하, ② pH 12.5이상
2① pH3.0 이하, ② pH 12.5이상
3① pH2.0 이하, ② pH 11.5이상
4① pH3.0 이하, ② pH 11.5이상
정답 및 해설

폐기물관리법령상 지정폐기물 중 부식성폐기물은 액체 상태를 기준으로, 폐산은 pH 2.0 이하, 폐알칼리는 pH 12.5 이상인 경우로 판정한다.

문제 54
A도시에 인구 5000명이 거주하고 있으며, 1인당 쓰레기 발생량이 평균 0.9kg/인 일이다. 이 쓰레기를 25명이 수거한다면 수거효율(MHT)은 얼마인가?(단, 1일 작업시간은 8시간, 1년 작업일수는 310일이다.)
12.52
23.14
33.77
44.44
문제 55
도금, 피혁제조, 색소, 방부제, 약품제조업 등의 폐기물에서 주로 검출될 수 있는 성분은?
1As
2Cd
3Cr
4Hg
정답 및 해설

이 업종들은 공통적으로 크롬(Cr) 화합물을 원료·공정에 사용하므로 폐기물에서 크롬이 주로 검출된다.

도금업의 크롬도금 공정, 피혁제조업의 크롬 무두질(크롬 유제) 공정, 색소·방부제·약품 제조에 쓰이는 크롬산염 계열 화합물이 공통 배경이다.

  • 비소(As)는 주로 농약·반도체·유리 제조 공정에서 검출된다.
  • 카드뮴(Cd)은 도금·안료·전지 제조 공정에서 검출되는 성분이다.
  • 수은(Hg)은 형광등·온도계·염소알칼리 공업 등에서 검출된다.
문제 56
방음대책을 응원대책과 전파경로대책으로 구분할 때, 다음 중 전파경로대책에 해당하는 것은?
1강제력 저감
2방사율 저감
3파동의 차단
4지향성 변환
정답 및 해설

전파경로대책은 음이 전달되는 경로에서 소음을 줄이는 방법으로, 거리감쇠, 방음벽·차음, 흡음, 그리고 음원의 방향을 바꾸는 지향성 변환이 여기에 해당한다. 강제력(가진력) 저감, 방사율 저감, 진동 파동의 차단(방진)은 소음이 발생하는 곳 자체를 다루므로 음원대책에 속한다.

문제 57
음은 파동에 의해 전파되므로 장애물 뒤쪽의 암역(shadowzone)에도 어느 정도 음이 전달된다. 이는 소리가 장애물의 모퉁이를 졸아 전해지기 때문인데 이 현상을 무엇이라 하는가?
1반사
2굴절
3회절
4간섭
정답 및 해설

장애물 뒤의 암역(shadow zone)에 음이 전달되는 현상은 회절(diffraction)이다. 음파가 장애물의 모서리나 틈을 통과하면서 진행 방향이 굽어져 음파의 파장보다 작은 장애물 뒤쪽까지 도달하게 되는데, 이것이 회절의 정의다. 반사는 경계면에서 파가 되돌아오는 현상, 굴절은 매질의 경계에서 파의 속도 변화로 진행 방향이 꺾이는 현상, 간섭은 두 파가 만날 때 중첩되는 현상이므로 모두 상이하다.

문제 58
가로 × 세로 × 높이가 각각 3m × 5m × 2m이고, 바닥, 벽, 천장의흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.6 일 때 , 이방의 평균흡음율은?
10.13
20.19
30.27
40.31
정답 및 해설

평균흡음율은 각 면의 면적과 흡음율의 곱의 합을 전체 표면적으로 나눈 값이며, 계산하면 0.27이 된다.

바닥과 천장 면적은 각각 3m×5m=15m23\mathrm{m}\times5\mathrm{m}=15\mathrm{m}^2이고, 벽 면적은 2×(3m+5m)×2m=32m22\times(3\mathrm{m}+5\mathrm{m})\times2\mathrm{m}=32\mathrm{m}^2이므로 전체 표면적은 15+15+32=62m215+15+32=62\mathrm{m}^2이다.

평균흡음율은 15×0.1+15×0.6+32×0.262=16.962≈0.27\dfrac{15\times0.1+15\times0.6+32\times0.2}{62}=\dfrac{16.9}{62}\approx0.27이다.

문제 59
선음원의 거리감쇠에서 거리가 두 배로 되면 음압레벨의 감쇠치는?
11 dB
22 dB
33 dB
44 dB
정답 및 해설

선음원의 경우 거리가 2배로 늘어나면 음압레벨은 3dB 감쇠한다.

점음원은 구면 확산을 하여 거리가 2배 될 때 6dB 감쇠하는 반면, 선음원은 원통형 확산을 하므로 감쇠폭이 그 절반인 3dB에 그친다.

문제 60
음향파워레벨(PWL)이 100dB 일 때 음향출력(W)은?
10.01Watt
20.02Watt
30.10Watt
40.20Watt
정답 및 해설

PWL이 100dB일 때 음향출력은 0.01 W이다.

음향파워레벨(PWL)은 PWL=10log⁡10(PP0)\text{PWL} = 10\log_{10}\left(\frac{P}{P_0}\right) 공식으로 정의되며, 여기서 기준음향출력은 P0=10−12 WP_0 = 10^{-12}\text{ W}이다.

PWL이 100dB일 때,
100=10log⁡10(P10−12)100 = 10\log_{10}\left(\frac{P}{10^{-12}}\right)이므로
10=log⁡10(P10−12)10 = \log_{10}\left(\frac{P}{10^{-12}}\right)이다.
양변에 10을 밑으로 하는 지수를 취하면
P10−12=1010\frac{P}{10^{-12}} = 10^{10}이고, 따라서
P=1010×10−12=10−2=P = 10^{10} \times 10^{-12} = 10^{-2} = 이다.