[환경기능사 필기] 05년 1회차
환경기능사 필기 기출문제

05년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

05년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
중력집진 장치의 침강실에서 입자상 오염물질의 최종침강 속도가 0.2m/sec, 높이가 1.5m일 때 이것을 완전제거하기 위하여 소요되는 이론적인 중력 침강실의 길이(m)는? (단, 집진장치를 통과하는 가스의 속도는 2m/sec임 층류기준)
15.0
27.5
315.0
417.5
정답 및 해설

이론적으로 필요한 중력 침강실의 길이는 15.0 m이다.

높이 1.5 m를 침강속도 0.2 m/sec로 가라앉는 데 걸리는 시간은 t=1.5 m0.2 m/sec=7.5 sect = \dfrac{1.5\,\mathrm{m}}{0.2\,\mathrm{m/sec}} = 7.5\,\mathrm{sec}이다.

이 시간 동안 가스가 2 m/sec로 이동하는 수평거리가 곧 필요 길이이므로 L=2 m/sec×7.5 sec=15 mL = 2\,\mathrm{m/sec}\times 7.5\,\mathrm{sec} = 15\,\mathrm{m}이다.

문제 2
굴뚝의 입구와 출구의 온도가 각각 200℃, 100℃이라면, 굴뚝내의 평균가스온도(로그 평균온도)는?(단, log2=0.3, tm= (t1-t2)/(2.3log(t1/t2))
1135℃
2140℃
3145℃
4150℃
정답 및 해설

굴뚝 내 로그평균온도는 약 145℃이다.

tm=t1−t22.3log⁡(t1/t2)=200−1002.3×log⁡2t_m = \dfrac{t_1-t_2}{2.3\log(t_1/t_2)} = \dfrac{200-100}{2.3\times\log 2}

=1002.3×0.3=1000.69≈145 ∘C= \dfrac{100}{2.3\times0.3} = \dfrac{100}{0.69} \approx 145\,{}^\circ\mathrm{C}

문제 3
다음 중 관성력 집진장치의 장점이 아닌 것은?
1고온처리가 가능하다.
2운전비용이 적게 든다.
3미세한 입자 포집율이 높다.
4구조가 간단하고 취급이 간단하다.
정답 및 해설

관성력 집진장치는 입자 크기가 클수록 포집효율이 높고 미세입자에 대한 포집율은 낮은 것이 한계이다.

따라서 "미세한 입자 포집율이 높다"는 설명은 관성력 집진장치의 장점으로 볼 수 없다.

  • 고온가스 처리가 가능한 것은 관성력 집진장치의 실제 장점이다.
  • 구조가 간단하고 운전비용이 적게 드는 것도 실제 장점이다.
문제 4
집진효율이 50%인 중력집진장치와 집진효율이 99%인 여과집진장치가 차례로 결합된 집진시설이 있다. 중력집진장치에 유입되는 먼지의 농도가 1,000mg/Sm3일 때, 여과집진장치의 출구 먼지 농도는?
11mg/Sm3
25mg/Sm3
310mg/Sm3
415mg/Sm3
정답 및 해설

여과집진장치 출구의 먼지 농도는 5 mg/Sm³이다.

중력집진장치를 거친 후 농도는 1000 mg/Sm3×(1−0.5)=500 mg/Sm31000\,\mathrm{mg/Sm^3}\times(1-0.5) = 500\,\mathrm{mg/Sm^3}이다.

이어서 여과집진장치를 거치면 500 mg/Sm3×(1−0.99)=5 mg/Sm3500\,\mathrm{mg/Sm^3}\times(1-0.99) = 5\,\mathrm{mg/Sm^3}가 된다.

문제 5
흡착법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?
1가스가 흡착층내에 머무르는 체류시간이 충분해야 한다.
2화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 흡착제의 재생이 가능하다.
3흡착제의 흡착능력이 충분해서 사용기간이 길어야 한다.
4오염가스를 회수할 가치가 있는 경우에 유용한 방법이다.
정답 및 해설

일반적으로 물리적 흡착이 가역적이어서 흡착제 재생이 가능하며, 화학적 흡착은 비가역적인 경우가 많다.

따라서 "화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 재생이 가능하다"는 설명은 흡착법의 일반적 특성과 맞지 않는다.

  • 가스의 체류시간이 충분해야 한다는 설명은 흡착 설계의 타당한 조건이다.
  • 흡착제의 흡착능력과 사용기간이 길어야 한다는 설명도 타당하다.
  • 회수 가치가 있는 오염가스에 유용하다는 설명도 흡착법의 실제 장점이다.
문제 6
일반적으로 광원으로 나오는 빛을 단색화장치에 의하여 좁은 파장범위의 빛만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전촉광으로 광도를 측정하여 성분의 농도를 정량하는 분석 방법은?
1가스크로마토 그래피법
2흡광광도법
3원자흡광광도법
4비분산 적외선분석법
정답 및 해설

단색화장치로 좁은 파장의 빛만 선택해 액층을 통과시킨 뒤 광전측광으로 성분 농도를 정량하는 방법은 흡광광도법이다.

  • 가스크로마토그래피법은 기체 시료 성분을 분리·정량하는 방법으로 빛의 흡수를 이용하지 않는다.
  • 원자흡광광도법은 원자화된 시료의 특정 파장 흡수를 이용하는 별개의 방법이다.
  • 비분산 적외선분석법은 적외선 영역의 특정 파장 흡수를 이용하며 단색화장치를 통한 가시광 측정과는 원리가 다르다.
문제 7
LNG의 주성분은 무엇인가?
1메탄
2부탄
3코크스
4프로판
정답 및 해설

LNG(액화천연가스)의 주성분은 메탄이다.

천연가스를 냉각·액화한 것으로 메탄이 대부분을 차지하며, 부탄·프로판은 LPG의 주성분이다.

문제 8
다음 보기에서 대류권에 해당하는 사항만을 모두 고르면?
1ㄱ, ㄴ, ㄷ
2ㄴ, ㄷ, ㄹ
3ㄷ, ㄹ, ㅁ
4ㄱ, ㄹ, ㅁ
문제 9
탄소 85%, 수소 13%, 황 2% 조성의 중유를 완전 연소시키기 위한 이론 공기량(Sm3/㎏)은?
1약 5
2약 7
3약 9
4약 11
정답 및 해설

이 중유를 완전연소시키기 위한 이론 공기량은 약 11 Sm³/kg이다.

이론산소량은 Oo=1.867 C+5.6 H+0.7 S=1.867×0.85+5.6×0.13+0.7×0.02≈2.33 Sm3/kgO_o = 1.867\,C + 5.6\,H + 0.7\,S = 1.867\times0.85 + 5.6\times0.13 + 0.7\times0.02 \approx 2.33\,\mathrm{Sm^3/kg}이다.

공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 Ao=Oo0.21≈2.330.21≈11.1 Sm3/kgA_o = \dfrac{O_o}{0.21} \approx \dfrac{2.33}{0.21} \approx 11.1\,\mathrm{Sm^3/kg}이다.

문제 10
그림과 같은 집진원리를 갖는 집진장치 명칭은?
1관성력집진장치
2중력집진장치
3전기집진장치
4원심력집진장치
문제 11
중유의 탈황 방법과 가장 거리가 먼 것은?
1방사선 화학적 탈황
2금속산화물에 의한 흡착탈황
3미생물에 의한 생화학적 탈황
4접촉산화물에 의한 흡착탈황
정답 및 해설

중유의 탈황방법으로는 방사선 화학적 탈황, 금속산화물에 의한 흡착탈황, 미생물에 의한 생화학적 탈황 등이 알려져 있다.

화학적 탈황의 대표적 방식은 촉매를 이용해 황화합물을 수소와 반응시키는 접촉수소화 탈황이며, "접촉산화물에 의한 흡착탈황"은 이러한 표준적 탈황방식과 거리가 멀다.

문제 12
다음 중 광화학 스모그를 발생시키는 원인물질과 가장 거리가 먼 것은?
1질소산화물
2탄화수소
3자외선
4먼지
정답 및 해설

광화학 스모그는 질소산화물과 탄화수소가 자외선과 반응하여 오존 등 2차 오염물질을 생성하는 현상이다.

먼지는 이 광화학 반응의 직접적인 원인물질이 아니므로 발생 원인과 가장 거리가 멀다.

문제 13
배출가스량과 이동속도를 감안하여 닥트의 단면적과 관경을 산정하는 공식은? (단, A=관의 단면적 m2, Q=배출가스량 m3/min, V=닥트내 유속 m/sec, D=닥트의 직경 m)
1A =Q/V, D = (4A/Å)2
2A =Q/V, D = (4A/Å)1/2
3A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)2
4A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)1/2
정답 및 해설

배출가스량 QQ는 m³/min, 유속 VV는 m/sec로 단위가 서로 다르므로, 유속에 60을 곱해 분당 기준(m/min)으로 맞춘 뒤 단면적을 구해야 한다.

따라서 단면적은 A=QV×60A = \dfrac{Q}{V\times 60}이고, 원형 닥트의 단면적 관계 A=π4D2A = \dfrac{\pi}{4}D^2에서 직경을 역산하면 D=(4Aπ)1/2D = \left(\dfrac{4A}{\pi}\right)^{1/2}이 된다.

문제 14
자동차에서 배출되는 대기오염 물질 중 탄화수소(HC)가 가장 많이 배출되는 곳은?
1배기관(muffler)
2기화기(carbureter)
3연료탱크(fuel tank)
4크랭크케이스(crank case)
정답 및 해설

자동차에서 배출되는 탄화수소(HC)는 배기관을 통해 배출되는 양이 가장 많다.

불완전연소로 생긴 미연소 탄화수소가 배기가스에 섞여 나오는 양이, 기화기나 연료탱크의 증발손실, 크랭크케이스의 블로바이 가스보다 크기 때문이다.

문제 15
다음 기체 중 비중이 가장 큰 것은?
1HCHO
2CS2
3SO2
4CO2
정답 및 해설

기체의 비중은 분자량에 비례하므로 분자량이 가장 큰 기체가 비중도 가장 크다.

SO2\mathrm{SO_2}는 64, CO2\mathrm{CO_2}는 44, HCHO는 30인 데 비해 CS2\mathrm{CS_2}는 12+32×2=7612+32\times2=76으로 분자량이 가장 크다.

따라서 이황화탄소(CS2\mathrm{CS_2})의 비중이 가장 크다.

문제 16
바닷물(해수)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1해수는 수자원 중에서 97% 이상을 차지하나 사용목적이 극히 한정되어 있는 실정이다.
2해수의 pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성을 띠고 있다.
3해수는 약전해질로 염소이온농도가 약 10000ppm 정도이다.
4해수의 주요성분 농도비는 항상 일정하다.
정답 및 해설

해수는 각종 염류가 완전히 이온화된 강전해질이며, 염소이온 농도는 약 19,000 ppm 수준으로 알려져 있다.

"약전해질이며 염소이온농도가 약 10,000ppm"이라는 설명은 이 두 수치·성질과 맞지 않아 옳지 않다.

  • 해수가 수자원의 97% 이상을 차지하지만 활용이 제한적이라는 설명은 타당하다.
  • 해수 pH가 약 8.2로 약알칼리성이라는 설명도 타당하다.
  • 해수 주요성분의 농도비가 항상 일정하다는 설명도 타당하다.
문제 17
우리나라 수질오염공정시험방법에서 COD 측정법에 사용되는 산화제는?
1H2O2
2MnO2
3KMnO2
4K2Cr2O7
정답 및 해설

COD 측정에는 유기물을 강하게 산화시킬 수 있는 산화제가 필요하며, 제시된 보기 중에서는 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇)이 이에 해당하는 강산화제이다.

과산화수소나 이산화망간은 국내 수질오염공정시험방법의 COD 측정 산화제로 규정되어 있지 않다.

문제 18
생물학적 원리를 이용하여 인과 질소를 동시에 제거하는 공법의 공정 중 혐기조의 역할을 알맞게 나타낸 것은?
1유기물제거, 인의 과잉 흡수
2유기물제거, 인의 방출
3유기물제거, 탈질소
4유기물제거, 질산화
정답 및 해설

생물학적 인·질소 동시제거 공정의 혐기조에서는 인 축적 미생물이 유기물을 흡수하면서 저장하고 있던 인을 방출하는 반응이 일어난다.

방출된 인은 이후 호기조에서 미생물이 다시 과잉으로 흡수하면서 최종적으로 슬러지와 함께 계 밖으로 제거된다.

문제 19
한 침전지가 9000m3/day의 하수를 처리한다. 침전지의 유입하수의 SS농도가 500mg/L, 침전지 유출수의 SS농도가 200mg/L이라면 이 침전지의 SS제거율은?
130%
240%
350%
460%
정답 및 해설

이 침전지의 SS 제거율은 60%이다.

제거율=500−200500×100=60%\text{제거율} = \dfrac{500-200}{500}\times100 = 60\%

문제 20
유입하수량이 2000m3/일 이고 침전지의 용적이 250m3일 때 이 침전지의 체류시간은?
13시간
24시간
36시간
48시간
정답 및 해설

이 침전지의 체류시간은 3시간이다.

t=VQ=250 m32000 m3/day=0.125 dayt = \dfrac{V}{Q} = \dfrac{250\,\mathrm{m^3}}{2000\,\mathrm{m^3/day}} = 0.125\,\mathrm{day}

0.125 day×24 hr/day=3 hr0.125\,\mathrm{day}\times24\,\mathrm{hr/day} = 3\,\mathrm{hr}

문제 21
호기성 미생물에 의한 유기물 분해시 최종 산물은?
1CH4, H2O
2CO2, H2O
3HC, H2O
4O2, H2O
정답 및 해설

호기성 미생물이 유기물을 분해하면 최종적으로 이산화탄소와 물이 생성된다.

산소를 전자수용체로 이용해 유기물을 완전산화시키기 때문에 메탄 같은 환원성 산물은 생기지 않는다.

문제 22
폐수처리에 있어서 활성탄의 용도로서 가장 옳은 것은?
1생물학적 처리를 거친 폐수내에 남아 있는 유기물을 좀 더 흡착 제거시키는데 사용한다.
2폐수의 전처리 공정에서 유기물질만 흡착 제거시키는데 사용한다.
3폐수의 화학적 처리에서 수소이온농도를 높이는데 사용한다.
4폐수의 물리적 처리에서 폐수의 침강성을 높이기 위해서 사용한다.
정답 및 해설

폐수처리에서 활성탄은 주로 생물학적 처리 후 남은 잔류 유기물을 흡착 제거하는 고도(3차)처리 용도로 쓰인다.

생물학적 처리로 분해되지 않고 남은 난분해성 유기물을 흡착으로 추가 제거해 방류수질을 향상시키는 역할을 한다.

문제 23
활성슬러지의 용적지수(SVI)를 측정시 침강시간은?
130분
245분
360분
4120분
정답 및 해설

활성슬러지의 용적지수(SVI)를 측정할 때 침강시간은 30분으로 정한다.

일정량의 혼합액을 메스실린더에 넣고 30분간 정치시킨 뒤 침전된 슬러지의 부피를 측정해 SVI를 산출한다.

문제 24
최초 유입폐수의 BOD농도 400mg/L, 폐수량 200m3/day를 살수여과상으로 처리하고자 한다. 살수여과처리전 BOD는 전처리 및 1차처리에서 각각 20%씩 제거된다면 살수여과상의 BOD 용적부하가 1.6kg/m3-day 일 때 필요한 여과상의 용적은?
132m3
237m3
342m3
447m3
정답 및 해설

필요한 여과상의 용적은 32 m³이다.

전처리와 1차처리에서 각각 20%씩 제거되므로 여과상 유입 BOD는 400×(1−0.2)×(1−0.2)=256 mg/L400\times(1-0.2)\times(1-0.2) = 256\,\mathrm{mg/L}이다.

BOD 부하량은 256 mg/L×200 m3/day=51.2 kg/day256\,\mathrm{mg/L}\times200\,\mathrm{m^3/day} = 51.2\,\mathrm{kg/day}이고, 용적부하 1.6 kg/m3⋅day1.6\,\mathrm{kg/m^3\cdot day}로 나누면 V=51.21.6=32 m3V = \dfrac{51.2}{1.6} = 32\,\mathrm{m^3}이다.

문제 25
수질관리를 위하여 대장균군을 측정하는 주목적은?
1유기물질의 오염정도를 측정하기 위하여
2병원균의 존재 가능성을 알기 위하여
3수질의 미생물 성장가능 여부를 알기 위하여
4공장폐수의 유입여부를 알기 위하여
정답 및 해설

대장균군을 측정하는 주목적은 그 자체가 병원균은 아니지만 오염된 물에서 병원균이 존재할 가능성을 간접적으로 판단하기 위함이다.

대장균군은 검출이 쉽고 병원성 미생물과 함께 존재하는 경향이 있어 수질오염의 위생지표로 널리 쓰인다.

문제 26
BOD 측정에 관한 설명중 옳지 않은 것은?
1BOD가 높은 하수는 희석해서 시험한다.
2미생물이 없는 시료는 하천수 등으로 식종한다.
3측정값은 부란전 DO의 80%이상 소비되는 것을 채택한다.
4DO가 과포화된 것은 수온을 23-25℃로 통기, 방냉하여 수온을 20℃로 한다.
정답 및 해설

BOD 측정에서는 초기 용존산소의 소비율이 40~70% 범위가 되도록 희석배율을 정하는 것이 표준이며, "80% 이상 소비되는 것을 채택한다"는 설명은 이 기준과 맞지 않는다.

  • BOD가 높은 하수를 희석해 시험한다는 설명은 표준 절차에 맞다.
  • 미생물이 없는 시료에 하천수 등으로 식종한다는 설명도 표준 절차에 맞다.
  • DO가 과포화된 시료를 23~25℃로 통기·방냉해 20℃로 맞춘다는 설명도 표준 절차에 맞다.
문제 27
농황산의 비중이 1.84, 농도는 75(W/W/%) 정도라면 이농황산의 몰농도(mole/L)는? (단, 농황산의 분자량은: 98 )
110
212
314
416
정답 및 해설

이 농황산의 몰농도는 약 14 mol/L이다.

용액 1 L의 질량은 1000 mL×1.84 g/mL=1840 g1000\,\mathrm{mL}\times1.84\,\mathrm{g/mL} = 1840\,\mathrm{g}이고, 이 중 순수 황산은 1840×0.75=1380 g1840\times0.75 = 1380\,\mathrm{g}이다.

분자량 98로 나누면 138098≈14.1 mol/L\dfrac{1380}{98} \approx 14.1\,\mathrm{mol/L}이다.

문제 28
0.01M—HCl용액의 pH는?(단, HCl은 100%이온화 )
11
22
33
44
정답 및 해설

HCl은 강산으로 100% 이온화하므로 [H⁺] 농도는 HCl 몰농도와 같다.

따라서 [H+]=0.01 mol/L=10−2 mol/L[H^+] = 0.01\ \mathrm{mol/L} = 10^{-2}\ \mathrm{mol/L}이고, pH=−log⁡[H+]=−log⁡(10−2)=2\mathrm{pH} = -\log[H^+] = -\log(10^{-2}) = 2이다.

계산 결과 이 용액의 pH는 2이다.

문제 29
여과지 운전중에 발생할 수 있는 주요 문제점과 가장 거리가 먼 것은?
1진흙 덩어리의 축적
2여재층의 혼합
3여재층의 수축
4공기 결합
정답 및 해설

급속여과지 운전 중 대표적으로 거론되는 장애는 진흙 덩어리(mud ball) 축적, 여재층의 수축, 공기 결합(air binding)이다.

  • 진흙 덩어리 축적은 역세척이 불충분할 때 여재 표면의 점토질과 플록이 뭉쳐 덩어리를 이루고 여과저항을 높이는 현상이다.
  • 여재층의 수축은 여층이 오염물 부착 등으로 수축·균열되면서 여과지 벽면과 여재 사이에 틈이 생기고, 그 틈으로 원수가 단락(短絡) 흐름을 일으켜 여과 효율을 떨어뜨리는 현상이다.
  • 공기 결합은 여층 내부에 공기가 갇혀 통수 단면을 막고 여과 흐름을 방해하는 현상이다.

반면 여재층의 혼합은 다층여과지에서 역세척 후 비중 차이에 따라 여재가 다시 자리를 잡는 과정에서 경계부에 자연히 나타나는 현상에 가까워, 운전상 발생하는 주요 문제점으로는 가장 거리가 멀다.

문제 30
명반을 폐수의 응집조에 주입후, 완속교반을 행하는 주된 목적은?
1floc의 입자를 크게 증가시키기 위하여
2floc과 공기를 잘 접촉시키기 위하여
3명반을 원수에 용해시키기 위하여
4생성된 floc의 수를 증가시키기 위하여
정답 및 해설

응집조에서 명반 등 응집제를 주입한 뒤 완속교반(플록큐레이션)을 하는 주된 목적은 생성된 미세 플록을 서로 충돌·결합시켜 입자를 크게 성장시키기 위함이다.

급속교반이 약품을 원수에 고르게 분산·용해시키는 단계라면, 완속교반은 그 뒤에 이어져 플록 입자의 크기를 키우는 단계이며, 지나치게 빠른 교반은 오히려 형성된 플록을 깨뜨릴 수 있어 천천히 젓는다.

문제 31
어느 하수처리장에서 활성슬러지 공법으로 처리하고자 한다. 유량이 20,000m3/day, BOD가 250mg/L 인 하수를 24시간 Blower를 가동시켜 150m3/min율로 공기를 공급하여 BOD를 80% 제거한다면 제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은?
196 m3air/kg-BOD
276 m3air/kg-BOD
354 m3air/kg-BOD
448 m3air/kg-BOD
정답 및 해설

공급 공기량을 제거된 BOD량(kg)으로 나누면 단위 BOD 제거당 소요 공기량을 구할 수 있다.

하루 공급 공기량은 150 m3/min×60×24=216,000 m3/day150\ \mathrm{m^3/min} \times 60 \times 24 = 216{,}000\ \mathrm{m^3/day}이다.

하루 유입 BOD량은 20,000 m3/day×250 mg/L=5,000 kg/day20{,}000\ \mathrm{m^3/day} \times 250\ \mathrm{mg/L} = 5{,}000\ \mathrm{kg/day}이고, 제거율 80%를 적용하면 제거된 BOD량은 5,000×0.8=4,000 kg/day5{,}000 \times 0.8 = 4{,}000\ \mathrm{kg/day}이다.

따라서 제거된 BOD 1kg당 소모 공기량은 216,0004,000=54 m3 air/kg-BOD\dfrac{216{,}000}{4{,}000} = 54\ \mathrm{m^3\ air/kg\text{-}BOD}로 계산된다.

문제 32
박테리아에 관한 설명으로 틀린 것은?
1가장 간단한 식물로서 용해된 유기물을 섭취한다.
2막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다.
3일반적인 화학조성식은 C5H7O2N로 나타낼 수 있다.
460%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다.
정답 및 해설

박테리아 세포는 일반적으로 수분이 약 80%, 고형물질이 약 20%를 차지하는 것으로 알려져 있다.

따라서 수분 60%·고형물질 40%로 구성된다는 설명은 실제 조성비와 어긋나 박테리아에 관한 설명으로 틀리다.

나머지 설명들—단순한 식물로 용해성 유기물을 섭취한다는 점, 막대·구·나선 모양을 가진다는 점, 화학조성식이 C5H7O2N\mathrm{C_5H_7O_2N}으로 표현된다는 점—은 모두 박테리아의 일반적 특성과 일치한다.

문제 33
펜턴(Fenton) 산화반응이란 어떤 반응인가?
1황화수소의 난분해성 유기물질 산화
2오존의 난분해성 유기물질 산화
3과산화수소의 난분해성 유기물질 산화
4아질산의 난분해성 유기물질 산화
정답 및 해설

펜턴 산화는 과산화수소(H₂O₂)와 철 이온(Fe²⁺) 촉매가 반응하여 생성되는 강력한 산화력의 OH 라디칼로 난분해성 유기물질을 산화·분해시키는 고급산화공정(AOP)이다.

따라서 펜턴 반응의 본질은 과산화수소를 이용한 난분해성 유기물의 산화로 설명된다.

문제 34
저속 살수여상에 관한 설명으로 적절한 것은?
1공극률이 높다.
2수리학적 부하가 높다
3부하가 낮아 파리가 번식하지 않는다
4폐쇄현상이 일어나기 쉽다.
정답 및 해설

표준(저속) 살수여상은 수리학적 부하와 유기물 부하가 낮게 운전되기 때문에 살포 간격이 길어져 여재 표면에 생물막이 두껍게 쌓이고 세정 효과가 부족해 폐쇄(ponding) 현상이 일어나기 쉽다.

  • 공극률은 플라스틱 여재 등을 쓰는 고속 살수여상에 비해 낮은 편이다.
  • 수리학적 부하는 고속 살수여상에 비해 낮게 설계된다.
  • 살포 간격이 길고 부하가 낮은 조건은 오히려 파리(Psychoda) 번식에 유리한 환경을 만든다.
문제 35
다음중 폐수의 응집처리시 응집의 원리로서 볼 수 없는 것은?
1Zeta potential을 감소시킨다.
2Van Der Waals를 증가시킨다.
3응집제를 투여하여 입자끼리 뭉치게 한다.
4콜로이드 입자의 표면전하를 증가시킨다.
정답 및 해설

응집은 콜로이드 입자의 표면전하(제타전위)를 낮추어 입자 간 정전기적 반발력을 줄이고, 그 결과 반데르발스 힘에 의한 인력이 우세해지면서 플록이 형성되는 원리이다.

따라서 표면전하를 증가시킨다는 설명은 응집 원리와 반대이며, 응집처리의 원리로 볼 수 없다.

제타전위 감소, 반데르발스 인력의 상대적 증가, 응집제 투여를 통한 입자 결합은 모두 실제 응집 메커니즘에 해당한다.

문제 36
매립지의 차수시설 재료로 가장 거리가 먼 것은?
1점토
2자갈
3시멘트
4합성수지
정답 및 해설

매립지 차수시설(라이너)은 침출수의 누출을 막는 불투수성 재료로 구성되며, 대표적으로 점토(점토차수층)와 합성수지(HDPE 등 합성차수막), 필요시 시멘트·벤토나이트 혼합재 등이 쓰인다.

반면 자갈은 투수성이 커 오히려 침출수 집배수층(배수재)에 사용되는 재료이므로, 차수시설 재료로 보기 어렵다.

문제 37
쓰레기의 고위발열량이 10,000kcal/kg 이고 수소 조성비가 10%, 수분함량이 10%일 때 저위발열량은?
19,000 kcal/kg
29,200 kcal/kg
39,400 kcal/kg
49,600 kcal/kg
정답 및 해설

저위발열량은 고위발열량에서 연료 중 수소의 연소로 생성된 수분과 원래 함유된 수분이 증발하는 데 소요되는 잠열을 뺀 값이다.

계산식은 Hl=Hh−600(9H+W)H_l = H_h - 600(9H + W)이며, 여기서 HH는 수소 함량, WW는 수분 함량(질량비)이다.

9H+W=9×0.1+0.1=1.09H + W = 9 \times 0.1 + 0.1 = 1.0이므로, Hl=10,000−600×1.0=9,400 kcal/kgH_l = 10{,}000 - 600 \times 1.0 = 9{,}400\ \mathrm{kcal/kg}이 된다.

문제 38
폐기물의 파쇄작용이 일어나게 되는 힘의 종류가 아닌 것은?
1압축작용
2전단작용
3인장작용
4충격작용
정답 및 해설

폐기물 파쇄에 작용하는 대표적인 힘은 압축, 전단, 충격(및 마찰)이며, 이 세 가지 작용으로 폐기물 입자가 잘게 부서진다.

반면 인장작용(잡아당겨 늘이는 힘)은 파쇄 메커니즘으로 일반적으로 분류되지 않는다.

문제 39
가로 1.2m, 세로 2m, 높이 12m의 연소실에서 저위 발열량이 10,000kcal/kg인 중유를 1시간에 10kg씩 연소시킨다면 연소실의 열 발생률은 얼마인가?
12888 kcal/m3·hr
23472 kcal/m3·hr
34985 kcal/m3·hr
45644 kcal/m3·hr
정답 및 해설

연소실의 열발생률은 단위 시간당 발생 열량을 연소실 체적으로 나눈 값이다.

연소실 체적은 1.2×2×12=28.8 m31.2 \times 2 \times 12 = 28.8\ \mathrm{m^3}이고, 시간당 발생 열량은 10,000 kcal/kg×10 kg/hr=100,000 kcal/hr10{,}000\ \mathrm{kcal/kg} \times 10\ \mathrm{kg/hr} = 100{,}000\ \mathrm{kcal/hr}이다.

따라서 열발생률은 100,00028.8≈3,472 kcal/m3⋅hr\dfrac{100{,}000}{28.8} \approx 3{,}472\ \mathrm{kcal/m^3 \cdot hr}로 계산된다.

문제 40
폐기물 처리시 에너지를 회수 또는 재활용 할 수 있는 처리법과 가장 거리가 먼 것은?
1호기성소화
2열분해
3발효
4RDF
정답 및 해설

혐기성소화는 메탄가스를, 열분해는 가연성 가스·오일을, 발효는 바이오가스 등을 생성해 에너지 회수가 가능하고, RDF는 폐기물 자체를 고형연료로 가공한 것이므로 명백히 에너지를 회수·재활용하는 방법이다.

반면 호기성소화는 미생물이 유기물을 산소로 완전 분해해 대부분 이산화탄소와 물, 열로 방출시킬 뿐 회수 가능한 연료나 에너지원을 생산하지 않는다.

문제 41
1차 침전지에서 슬러지를 인발하였을 때 함수율이 99% 이었다. 이 슬러지를 97%로 농축시켰더니 33.3m3 이 되었다면 1차 침전지에서 인발한 양(m3)은?
179
2100
3135
4150
정답 및 해설

슬러지의 고형물량은 함수율이 바뀌어도 일정하다는 물질수지를 이용해 인발량을 구한다.

농축 후 고형물량은 33.3 m3×(1−0.97)=33.3×0.03=0.999 m333.3\ \mathrm{m^3} \times (1-0.97) = 33.3 \times 0.03 = 0.999\ \mathrm{m^3}이다.

인발 당시 함수율이 99%였으므로, 인발량 VV는 V×(1−0.99)=0.999V \times (1-0.99) = 0.999를 만족해야 하고, 이를 풀면 V=0.9990.01≈100 m3V = \dfrac{0.999}{0.01} \approx 100\ \mathrm{m^3}이다.

문제 42
매립지에서의 침출수 발생량에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은?
1강우침투량
2유출계수
3증발산량
4지하수량
정답 및 해설

침출수 발생량은 주로 물수지(water balance)로 산정하며, 강우침투량, 유출계수(강우 중 지표 유출로 빠지는 비율), 증발산량이 핵심 변수로 쓰인다.

반면 지하수량은 매립지 상부로 유입되는 강우 성분을 다루는 침출수량 산정식과 직접적인 관련이 적어, 영향 인자로 보기 어렵다.

문제 43
유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 퇴비의 특성으로 볼 수 없는 것은?
1병원균이 거의 사멸된다.
2C/N 비율이 80∼90으로 높아진다.
3악취가 없는 안정한 유기물이다.
4양이온 교환능력과 수분 보유능력이 우수하다.
정답 및 해설

퇴비화가 정상적으로 진행되면 미생물이 유기물 중 탄소를 분해해 이산화탄소로 방출하면서 C/N비가 초기의 높은 값에서 점차 낮아져 안정화된다.

따라서 완숙 퇴비의 C/N비가 80~90으로 높아진다는 설명은 퇴비화의 실제 진행 방향과 반대여서 퇴비 특성으로 볼 수 없다.

병원균 사멸, 악취 없는 안정한 유기물화, 우수한 양이온교환능력·수분보유능력은 모두 잘 부숙된 퇴비의 실제 특성이다.

문제 44
다음중 정상적으로 운영되는 도시쓰레기(여러종류의 유기물 포함) 매립장에서 가장 많이 발생하는 가스성분은?
1일산화탄소
2이산화질소
3메탄
4부탄
정답 및 해설

매립지 내 유기성 폐기물이 혐기성 분해를 거치면서 발생하는 매립가스는 주로 메탄과 이산화탄소로 구성되며, 정상적으로 안정화된 매립지에서는 이 중 메탄이 가장 많이 검출되는 주성분이다.

문제 45
다음은 어느 도시 쓰레기에 대하여 성분별로 수분함량을 측정한 결과이다. 이 쓰레기의 평균 수분함량(%)은?
133.2%
235.4%
337.7%
439.1%
문제 46
슬러지 처리의 일반적 혐기성 소화과정이 아래와 같다면 ( )안에 들어갈 알맞은 단어는?
1탄산
2황산
3무기산
4유기산
문제 47
다음 중 뒤롱(Dulong) 식과 관계 있는 발열량 분석법은?
1단열 열량계법
2직접 연소법
3원소 분석법
4물질 수지법
정답 및 해설

뒤롱(Dulong) 식은 연료를 구성하는 탄소·수소·산소·황 등의 원소 함량(질량비)을 이용해 발열량을 추정하는 경험식이다.

따라서 이 식은 원소 분석법과 직접 관련된 발열량 산정 방법이다.

문제 48
다음 중 지정 폐기물의 유해성을 구분하는 분류 기준과 가장 거리가 먼 것은?
1인화성
2반응성
3부식성
4용해성
정답 및 해설

지정폐기물의 유해성은 통상 인화성, 부식성, 반응성(폭발성), 독성 등 폐기물이 가진 위험 특성을 기준으로 구분한다.

반면 용해성은 폐기물의 유해성을 직접 나타내는 분류 기준이 아니다.

문제 49
슬러지를 열이나 약품 등을 이용하여 개량(conditioning)하는 가장 큰 이유는?
1악취 제거
2병원균 사멸
3비료가치 향상
4탈수성 향상
정답 및 해설

슬러지 개량(conditioning)은 열처리나 응집제·약품 투입 등을 통해 슬러지 입자의 구조를 바꾸는 전처리 공정으로, 가장 큰 목적은 후속 탈수 공정에서 물이 잘 빠지도록 탈수성(dewaterability)을 향상시키는 것이다.

악취 제거나 병원균 사멸, 비료가치 향상은 개량의 부수적 효과일 수는 있어도 주된 목적은 아니다.

문제 50
부피가 100m3인 알루미늄캔을 압축하여 10m3로 처리하였다 압축비는?
10.1
20.5
32
410
정답 및 해설

압축비(Compaction Ratio)는 압축 전 부피를 압축 후 부피로 나눈 값이다.

CR=VbeforeVafter=10010=10CR = \dfrac{V_{before}}{V_{after}} = \dfrac{100}{10} = 10이므로, 이 알루미늄캔의 압축비는 10이다.

문제 51
고형물 함량이 3%인 액상 폐기물 1000kg을 증발 농축시켜 고형물 함량을 25%로 했을 경우 제거해야할 수분은?(단, 비중 1.0 기준)
1670kg
2740kg
3810kg
4880kg
정답 및 해설

증발 농축 과정에서도 고형물의 질량은 그대로 보존된다는 물질수지를 이용한다.

초기 고형물량은 1,000 kg×0.03=30 kg1{,}000\ \mathrm{kg} \times 0.03 = 30\ \mathrm{kg}이다.

농축 후 고형물 함량이 25%가 되었으므로 농축 후 전체 질량 MM은 M×0.25=30M \times 0.25 = 30에서 M=120 kgM = 120\ \mathrm{kg}이다.

따라서 제거해야 할 수분량은 1,000−120=880 kg1{,}000 - 120 = 880\ \mathrm{kg}이다.

문제 52
폐기물 발생량 산정법 중 직접 계근법의 단점은?
1밀도를 고려해야 한다.
2작업량이 많다.
3정확한 값을 알기 어렵다.
4폐기물의 성분을 알아야 한다.
정답 및 해설

직접 계근법은 폐기물 수거차량이나 폐기물 자체의 무게를 직접 계량하는 방식이어서 많은 인력과 시간이 소요되는 작업량 과다가 단점이다.

대신 실제 무게를 직접 측정하므로 다른 방법에 비해 정확도는 높은 편이며, 밀도나 성분 정보가 없어도 적용할 수 있다는 것이 이 방법의 장점이다.

문제 53
슬러지 처리의 단계별 방법이 잘못 연결된 것은?
1농축-중력식
2안정화-세정
3개량-열처리
4탈수-진공여과
정답 및 해설

슬러지 안정화(stabilization)는 혐기성·호기성 소화, 석회 첨가, 퇴비화 등 슬러지 내 유기물을 분해·안정시켜 부패성을 낮추는 공정을 가리킨다.

반면 세정(elutriation)은 개량(conditioning) 단계에서 슬러지 내 알칼리도·미세입자를 씻어내 약품 소요량을 줄이는 전처리 조작이므로, 안정화 방법으로 연결하는 것은 옳지 않다.

농축-중력식, 개량-열처리, 탈수-진공여과의 연결은 각 단계의 대표적인 실제 처리 방식과 일치한다.

문제 54
밀도가 250kg/m3인 쓰레기를 압축시켰더니 밀도가 500kg/m3이었다. 압축후 부피는? (단, 압축전 부피: 1 기준)
11/5
21/4
31/3
41/2
정답 및 해설

압축 과정에서도 질량은 보존되므로 밀도와 부피는 반비례 관계에 있다.

ρ1V1=ρ2V2\rho_1 V_1 = \rho_2 V_2에서 V2=V1×ρ1ρ2=1×250500=12V_2 = V_1 \times \dfrac{\rho_1}{\rho_2} = 1 \times \dfrac{250}{500} = \dfrac{1}{2}이다.

따라서 압축 후 부피는 압축 전의 12\dfrac{1}{2}이 된다.

문제 55
유기물질을 완전연소 시키기 위한 조건이라 볼 수 없는 것은?
1충분한 온도
2연소시간
3적절한 수분공급
4적절한 혼합
정답 및 해설

완전연소를 위한 대표적인 조건은 이른바 3T, 즉 충분한 온도(Temperature), 충분한 연소시간(Time), 적절한 혼합(Turbulence)이다.

반면 수분 공급은 완전연소의 필수 조건이 아니며, 오히려 과도한 수분은 연소온도를 떨어뜨려 불완전연소를 유발할 수 있다.

문제 56
바닥면적이 5m抉6m이고, 높이가 3m인 방에서 바닥, 벽, 천장의 흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.7일 때 평균흡음률은?
10.295
20.312
30.375
40.457
정답 및 해설

평균흡음률은 각 부위 면적에 흡음률을 곱한 흡음력의 합을 전체 표면적으로 나눈 값이다.

바닥·천장 면적은 각각 5×6=30 m25 \times 6 = 30\ \mathrm{m^2}, 벽 면적은 둘레 2(5+6)=22 m2(5+6)=22\ \mathrm{m}에 높이 3m를 곱해 66 m266\ \mathrm{m^2}이며, 전체 표면적은 30+30+66=126 m230+30+66=126\ \mathrm{m^2}이다.

흡음력의 합은 30×0.1+30×0.7+66×0.2=3+21+13.2=37.230\times0.1 + 30\times0.7 + 66\times0.2 = 3+21+13.2=37.2이므로, 평균흡음률은 37.2126≈0.295\dfrac{37.2}{126}\approx0.295이다.

문제 57
PWL이 100㏈일때의 음향출력은 몇 Watt가 되겠는가?
10.01
20.1
31
410
정답 및 해설

음향파워레벨(PWL)은 PWL=10log⁡WW0PWL = 10\log\dfrac{W}{W_0}로 정의되며, 기준 음향출력은 W0=10−12 WW_0=10^{-12}\ \mathrm{W}이다.

100=10log⁡W10−12100 = 10\log\dfrac{W}{10^{-12}}에서 W10−12=1010\dfrac{W}{10^{-12}}=10^{10}이므로 W=10−2=0.01 WW=10^{-2}=0.01\ \mathrm{W}가 된다.

문제 58
진동레벨계측정기 성능기준으로 부적합한 것은?
1측정가능 주파수 범위 : 1 - 90 Hz 이상
2측정가능 진동레벨 범위 : 45 - 120 dB 이상
3진동픽업의 횡감도 : 5 dB 이상
4지시계의 눈금오차 : 0.5 dB 이내
정답 및 해설

진동레벨계의 성능기준상 진동픽업의 횡감도(가로방향 감도)는 주축(수감축) 감도에 비해 충분히 낮아야 진동 방향에 따른 측정 오차를 줄일 수 있다.

일반적으로 요구되는 수준은 규정 주파수에서 주축 감도보다 15dB 이상 낮을 것이며, 이보다 완화된 기준(5dB 이상)으로는 방향에 따른 감도 차이를 충분히 억제하지 못해 성능기준에 부적합하다.

주파수범위(1~90Hz 이상), 측정 진동레벨 범위(45~120dB 이상), 지시계 눈금오차(0.5dB 이내)는 통상적으로 요구되는 기준과 부합한다.

문제 59
투과계수(transmission coefficient)가 0.001일 때 투과 손실량은?
120㏈
230㏈
340㏈
450㏈
정답 및 해설

투과손실(TL)은 투과계수 τ\tau를 이용해 TL=10log⁡1τTL = 10\log\dfrac{1}{\tau}로 구한다.

TL=10log⁡10.001=10log⁡(1000)=10×3=30 dBTL = 10\log\dfrac{1}{0.001} = 10\log(1000) = 10\times3 = 30\ \mathrm{dB}이다.

문제 60
음압의 실효치가 2log10-1[N/m2]인 평면파의 경우 음의 세기는 몇 [W/m2]인가? (단, 상온기준으로 공기의 평균밀도:1.2㎏/m3, 음속은 340m/sec 이다.)
110-1
210-2
310-3
410-4
정답 및 해설

평면파의 음의 세기는 I=P2ρcI = \dfrac{P^2}{\rho c}로 구하며, 여기서 PP는 음압 실효치, ρc\rho c는 공기의 특성 임피던스이다.

음압 실효치 P=2×10−1 N/m2P = 2\times10^{-1}\ \mathrm{N/m^2}, 공기 밀도 ρ=1.2 kg/m3\rho=1.2\ \mathrm{kg/m^3}, 음속 c=340 m/sc=340\ \mathrm{m/s}를 대입하면 I=(0.2)21.2×340=0.04408≈1×10−4 W/m2I = \dfrac{(0.2)^2}{1.2\times340} = \dfrac{0.04}{408} \approx 1\times10^{-4}\ \mathrm{W/m^2}이다.

환경기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
05년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
중력집진 장치의 침강실에서 입자상 오염물질의 최종침강 속도가 0.2m/sec, 높이가 1.5m일 때 이것을 완전제거하기 위하여 소요되는 이론적인 중력 침강실의 길이(m)는? (단, 집진장치를 통과하는 가스의 속도는 2m/sec임 층류기준)
15.0
27.5
315.0
417.5
정답 및 해설

이론적으로 필요한 중력 침강실의 길이는 15.0 m이다.

높이 1.5 m를 침강속도 0.2 m/sec로 가라앉는 데 걸리는 시간은 t=1.5 m0.2 m/sec=7.5 sect = \dfrac{1.5\,\mathrm{m}}{0.2\,\mathrm{m/sec}} = 7.5\,\mathrm{sec}이다.

이 시간 동안 가스가 2 m/sec로 이동하는 수평거리가 곧 필요 길이이므로 L=2 m/sec×7.5 sec=15 mL = 2\,\mathrm{m/sec}\times 7.5\,\mathrm{sec} = 15\,\mathrm{m}이다.

문제 2
굴뚝의 입구와 출구의 온도가 각각 200℃, 100℃이라면, 굴뚝내의 평균가스온도(로그 평균온도)는?(단, log2=0.3, tm= (t1-t2)/(2.3log(t1/t2))
1135℃
2140℃
3145℃
4150℃
정답 및 해설

굴뚝 내 로그평균온도는 약 145℃이다.

tm=t1−t22.3log⁡(t1/t2)=200−1002.3×log⁡2t_m = \dfrac{t_1-t_2}{2.3\log(t_1/t_2)} = \dfrac{200-100}{2.3\times\log 2}

=1002.3×0.3=1000.69≈145 ∘C= \dfrac{100}{2.3\times0.3} = \dfrac{100}{0.69} \approx 145\,{}^\circ\mathrm{C}

문제 3
다음 중 관성력 집진장치의 장점이 아닌 것은?
1고온처리가 가능하다.
2운전비용이 적게 든다.
3미세한 입자 포집율이 높다.
4구조가 간단하고 취급이 간단하다.
정답 및 해설

관성력 집진장치는 입자 크기가 클수록 포집효율이 높고 미세입자에 대한 포집율은 낮은 것이 한계이다.

따라서 "미세한 입자 포집율이 높다"는 설명은 관성력 집진장치의 장점으로 볼 수 없다.

  • 고온가스 처리가 가능한 것은 관성력 집진장치의 실제 장점이다.
  • 구조가 간단하고 운전비용이 적게 드는 것도 실제 장점이다.
문제 4
집진효율이 50%인 중력집진장치와 집진효율이 99%인 여과집진장치가 차례로 결합된 집진시설이 있다. 중력집진장치에 유입되는 먼지의 농도가 1,000mg/Sm3일 때, 여과집진장치의 출구 먼지 농도는?
11mg/Sm3
25mg/Sm3
310mg/Sm3
415mg/Sm3
정답 및 해설

여과집진장치 출구의 먼지 농도는 5 mg/Sm³이다.

중력집진장치를 거친 후 농도는 1000 mg/Sm3×(1−0.5)=500 mg/Sm31000\,\mathrm{mg/Sm^3}\times(1-0.5) = 500\,\mathrm{mg/Sm^3}이다.

이어서 여과집진장치를 거치면 500 mg/Sm3×(1−0.99)=5 mg/Sm3500\,\mathrm{mg/Sm^3}\times(1-0.99) = 5\,\mathrm{mg/Sm^3}가 된다.

문제 5
흡착법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?
1가스가 흡착층내에 머무르는 체류시간이 충분해야 한다.
2화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 흡착제의 재생이 가능하다.
3흡착제의 흡착능력이 충분해서 사용기간이 길어야 한다.
4오염가스를 회수할 가치가 있는 경우에 유용한 방법이다.
정답 및 해설

일반적으로 물리적 흡착이 가역적이어서 흡착제 재생이 가능하며, 화학적 흡착은 비가역적인 경우가 많다.

따라서 "화학적흡착인 경우 흡착과정이 가역적이며 재생이 가능하다"는 설명은 흡착법의 일반적 특성과 맞지 않는다.

  • 가스의 체류시간이 충분해야 한다는 설명은 흡착 설계의 타당한 조건이다.
  • 흡착제의 흡착능력과 사용기간이 길어야 한다는 설명도 타당하다.
  • 회수 가치가 있는 오염가스에 유용하다는 설명도 흡착법의 실제 장점이다.
문제 6
일반적으로 광원으로 나오는 빛을 단색화장치에 의하여 좁은 파장범위의 빛만을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전촉광으로 광도를 측정하여 성분의 농도를 정량하는 분석 방법은?
1가스크로마토 그래피법
2흡광광도법
3원자흡광광도법
4비분산 적외선분석법
정답 및 해설

단색화장치로 좁은 파장의 빛만 선택해 액층을 통과시킨 뒤 광전측광으로 성분 농도를 정량하는 방법은 흡광광도법이다.

  • 가스크로마토그래피법은 기체 시료 성분을 분리·정량하는 방법으로 빛의 흡수를 이용하지 않는다.
  • 원자흡광광도법은 원자화된 시료의 특정 파장 흡수를 이용하는 별개의 방법이다.
  • 비분산 적외선분석법은 적외선 영역의 특정 파장 흡수를 이용하며 단색화장치를 통한 가시광 측정과는 원리가 다르다.
문제 7
LNG의 주성분은 무엇인가?
1메탄
2부탄
3코크스
4프로판
정답 및 해설

LNG(액화천연가스)의 주성분은 메탄이다.

천연가스를 냉각·액화한 것으로 메탄이 대부분을 차지하며, 부탄·프로판은 LPG의 주성분이다.

문제 8
다음 보기에서 대류권에 해당하는 사항만을 모두 고르면?
1ㄱ, ㄴ, ㄷ
2ㄴ, ㄷ, ㄹ
3ㄷ, ㄹ, ㅁ
4ㄱ, ㄹ, ㅁ
문제 9
탄소 85%, 수소 13%, 황 2% 조성의 중유를 완전 연소시키기 위한 이론 공기량(Sm3/㎏)은?
1약 5
2약 7
3약 9
4약 11
정답 및 해설

이 중유를 완전연소시키기 위한 이론 공기량은 약 11 Sm³/kg이다.

이론산소량은 Oo=1.867 C+5.6 H+0.7 S=1.867×0.85+5.6×0.13+0.7×0.02≈2.33 Sm3/kgO_o = 1.867\,C + 5.6\,H + 0.7\,S = 1.867\times0.85 + 5.6\times0.13 + 0.7\times0.02 \approx 2.33\,\mathrm{Sm^3/kg}이다.

공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 Ao=Oo0.21≈2.330.21≈11.1 Sm3/kgA_o = \dfrac{O_o}{0.21} \approx \dfrac{2.33}{0.21} \approx 11.1\,\mathrm{Sm^3/kg}이다.

문제 10
그림과 같은 집진원리를 갖는 집진장치 명칭은?
1관성력집진장치
2중력집진장치
3전기집진장치
4원심력집진장치
문제 11
중유의 탈황 방법과 가장 거리가 먼 것은?
1방사선 화학적 탈황
2금속산화물에 의한 흡착탈황
3미생물에 의한 생화학적 탈황
4접촉산화물에 의한 흡착탈황
정답 및 해설

중유의 탈황방법으로는 방사선 화학적 탈황, 금속산화물에 의한 흡착탈황, 미생물에 의한 생화학적 탈황 등이 알려져 있다.

화학적 탈황의 대표적 방식은 촉매를 이용해 황화합물을 수소와 반응시키는 접촉수소화 탈황이며, "접촉산화물에 의한 흡착탈황"은 이러한 표준적 탈황방식과 거리가 멀다.

문제 12
다음 중 광화학 스모그를 발생시키는 원인물질과 가장 거리가 먼 것은?
1질소산화물
2탄화수소
3자외선
4먼지
정답 및 해설

광화학 스모그는 질소산화물과 탄화수소가 자외선과 반응하여 오존 등 2차 오염물질을 생성하는 현상이다.

먼지는 이 광화학 반응의 직접적인 원인물질이 아니므로 발생 원인과 가장 거리가 멀다.

문제 13
배출가스량과 이동속도를 감안하여 닥트의 단면적과 관경을 산정하는 공식은? (단, A=관의 단면적 m2, Q=배출가스량 m3/min, V=닥트내 유속 m/sec, D=닥트의 직경 m)
1A =Q/V, D = (4A/Å)2
2A =Q/V, D = (4A/Å)1/2
3A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)2
4A =Q/(V×60) , D = (4A/Å)1/2
정답 및 해설

배출가스량 QQ는 m³/min, 유속 VV는 m/sec로 단위가 서로 다르므로, 유속에 60을 곱해 분당 기준(m/min)으로 맞춘 뒤 단면적을 구해야 한다.

따라서 단면적은 A=QV×60A = \dfrac{Q}{V\times 60}이고, 원형 닥트의 단면적 관계 A=π4D2A = \dfrac{\pi}{4}D^2에서 직경을 역산하면 D=(4Aπ)1/2D = \left(\dfrac{4A}{\pi}\right)^{1/2}이 된다.

문제 14
자동차에서 배출되는 대기오염 물질 중 탄화수소(HC)가 가장 많이 배출되는 곳은?
1배기관(muffler)
2기화기(carbureter)
3연료탱크(fuel tank)
4크랭크케이스(crank case)
정답 및 해설

자동차에서 배출되는 탄화수소(HC)는 배기관을 통해 배출되는 양이 가장 많다.

불완전연소로 생긴 미연소 탄화수소가 배기가스에 섞여 나오는 양이, 기화기나 연료탱크의 증발손실, 크랭크케이스의 블로바이 가스보다 크기 때문이다.

문제 15
다음 기체 중 비중이 가장 큰 것은?
1HCHO
2CS2
3SO2
4CO2
정답 및 해설

기체의 비중은 분자량에 비례하므로 분자량이 가장 큰 기체가 비중도 가장 크다.

SO2\mathrm{SO_2}는 64, CO2\mathrm{CO_2}는 44, HCHO는 30인 데 비해 CS2\mathrm{CS_2}는 12+32×2=7612+32\times2=76으로 분자량이 가장 크다.

따라서 이황화탄소(CS2\mathrm{CS_2})의 비중이 가장 크다.

문제 16
바닷물(해수)에 관한 설명으로 틀린 것은?
1해수는 수자원 중에서 97% 이상을 차지하나 사용목적이 극히 한정되어 있는 실정이다.
2해수의 pH는 약 8.2 정도로 약알칼리성을 띠고 있다.
3해수는 약전해질로 염소이온농도가 약 10000ppm 정도이다.
4해수의 주요성분 농도비는 항상 일정하다.
정답 및 해설

해수는 각종 염류가 완전히 이온화된 강전해질이며, 염소이온 농도는 약 19,000 ppm 수준으로 알려져 있다.

"약전해질이며 염소이온농도가 약 10,000ppm"이라는 설명은 이 두 수치·성질과 맞지 않아 옳지 않다.

  • 해수가 수자원의 97% 이상을 차지하지만 활용이 제한적이라는 설명은 타당하다.
  • 해수 pH가 약 8.2로 약알칼리성이라는 설명도 타당하다.
  • 해수 주요성분의 농도비가 항상 일정하다는 설명도 타당하다.
문제 17
우리나라 수질오염공정시험방법에서 COD 측정법에 사용되는 산화제는?
1H2O2
2MnO2
3KMnO2
4K2Cr2O7
정답 및 해설

COD 측정에는 유기물을 강하게 산화시킬 수 있는 산화제가 필요하며, 제시된 보기 중에서는 중크롬산칼륨(K₂Cr₂O₇)이 이에 해당하는 강산화제이다.

과산화수소나 이산화망간은 국내 수질오염공정시험방법의 COD 측정 산화제로 규정되어 있지 않다.

문제 18
생물학적 원리를 이용하여 인과 질소를 동시에 제거하는 공법의 공정 중 혐기조의 역할을 알맞게 나타낸 것은?
1유기물제거, 인의 과잉 흡수
2유기물제거, 인의 방출
3유기물제거, 탈질소
4유기물제거, 질산화
정답 및 해설

생물학적 인·질소 동시제거 공정의 혐기조에서는 인 축적 미생물이 유기물을 흡수하면서 저장하고 있던 인을 방출하는 반응이 일어난다.

방출된 인은 이후 호기조에서 미생물이 다시 과잉으로 흡수하면서 최종적으로 슬러지와 함께 계 밖으로 제거된다.

문제 19
한 침전지가 9000m3/day의 하수를 처리한다. 침전지의 유입하수의 SS농도가 500mg/L, 침전지 유출수의 SS농도가 200mg/L이라면 이 침전지의 SS제거율은?
130%
240%
350%
460%
정답 및 해설

이 침전지의 SS 제거율은 60%이다.

제거율=500−200500×100=60%\text{제거율} = \dfrac{500-200}{500}\times100 = 60\%

문제 20
유입하수량이 2000m3/일 이고 침전지의 용적이 250m3일 때 이 침전지의 체류시간은?
13시간
24시간
36시간
48시간
정답 및 해설

이 침전지의 체류시간은 3시간이다.

t=VQ=250 m32000 m3/day=0.125 dayt = \dfrac{V}{Q} = \dfrac{250\,\mathrm{m^3}}{2000\,\mathrm{m^3/day}} = 0.125\,\mathrm{day}

0.125 day×24 hr/day=3 hr0.125\,\mathrm{day}\times24\,\mathrm{hr/day} = 3\,\mathrm{hr}

문제 21
호기성 미생물에 의한 유기물 분해시 최종 산물은?
1CH4, H2O
2CO2, H2O
3HC, H2O
4O2, H2O
정답 및 해설

호기성 미생물이 유기물을 분해하면 최종적으로 이산화탄소와 물이 생성된다.

산소를 전자수용체로 이용해 유기물을 완전산화시키기 때문에 메탄 같은 환원성 산물은 생기지 않는다.

문제 22
폐수처리에 있어서 활성탄의 용도로서 가장 옳은 것은?
1생물학적 처리를 거친 폐수내에 남아 있는 유기물을 좀 더 흡착 제거시키는데 사용한다.
2폐수의 전처리 공정에서 유기물질만 흡착 제거시키는데 사용한다.
3폐수의 화학적 처리에서 수소이온농도를 높이는데 사용한다.
4폐수의 물리적 처리에서 폐수의 침강성을 높이기 위해서 사용한다.
정답 및 해설

폐수처리에서 활성탄은 주로 생물학적 처리 후 남은 잔류 유기물을 흡착 제거하는 고도(3차)처리 용도로 쓰인다.

생물학적 처리로 분해되지 않고 남은 난분해성 유기물을 흡착으로 추가 제거해 방류수질을 향상시키는 역할을 한다.

문제 23
활성슬러지의 용적지수(SVI)를 측정시 침강시간은?
130분
245분
360분
4120분
정답 및 해설

활성슬러지의 용적지수(SVI)를 측정할 때 침강시간은 30분으로 정한다.

일정량의 혼합액을 메스실린더에 넣고 30분간 정치시킨 뒤 침전된 슬러지의 부피를 측정해 SVI를 산출한다.

문제 24
최초 유입폐수의 BOD농도 400mg/L, 폐수량 200m3/day를 살수여과상으로 처리하고자 한다. 살수여과처리전 BOD는 전처리 및 1차처리에서 각각 20%씩 제거된다면 살수여과상의 BOD 용적부하가 1.6kg/m3-day 일 때 필요한 여과상의 용적은?
132m3
237m3
342m3
447m3
정답 및 해설

필요한 여과상의 용적은 32 m³이다.

전처리와 1차처리에서 각각 20%씩 제거되므로 여과상 유입 BOD는 400×(1−0.2)×(1−0.2)=256 mg/L400\times(1-0.2)\times(1-0.2) = 256\,\mathrm{mg/L}이다.

BOD 부하량은 256 mg/L×200 m3/day=51.2 kg/day256\,\mathrm{mg/L}\times200\,\mathrm{m^3/day} = 51.2\,\mathrm{kg/day}이고, 용적부하 1.6 kg/m3⋅day1.6\,\mathrm{kg/m^3\cdot day}로 나누면 V=51.21.6=32 m3V = \dfrac{51.2}{1.6} = 32\,\mathrm{m^3}이다.

문제 25
수질관리를 위하여 대장균군을 측정하는 주목적은?
1유기물질의 오염정도를 측정하기 위하여
2병원균의 존재 가능성을 알기 위하여
3수질의 미생물 성장가능 여부를 알기 위하여
4공장폐수의 유입여부를 알기 위하여
정답 및 해설

대장균군을 측정하는 주목적은 그 자체가 병원균은 아니지만 오염된 물에서 병원균이 존재할 가능성을 간접적으로 판단하기 위함이다.

대장균군은 검출이 쉽고 병원성 미생물과 함께 존재하는 경향이 있어 수질오염의 위생지표로 널리 쓰인다.

문제 26
BOD 측정에 관한 설명중 옳지 않은 것은?
1BOD가 높은 하수는 희석해서 시험한다.
2미생물이 없는 시료는 하천수 등으로 식종한다.
3측정값은 부란전 DO의 80%이상 소비되는 것을 채택한다.
4DO가 과포화된 것은 수온을 23-25℃로 통기, 방냉하여 수온을 20℃로 한다.
정답 및 해설

BOD 측정에서는 초기 용존산소의 소비율이 40~70% 범위가 되도록 희석배율을 정하는 것이 표준이며, "80% 이상 소비되는 것을 채택한다"는 설명은 이 기준과 맞지 않는다.

  • BOD가 높은 하수를 희석해 시험한다는 설명은 표준 절차에 맞다.
  • 미생물이 없는 시료에 하천수 등으로 식종한다는 설명도 표준 절차에 맞다.
  • DO가 과포화된 시료를 23~25℃로 통기·방냉해 20℃로 맞춘다는 설명도 표준 절차에 맞다.
문제 27
농황산의 비중이 1.84, 농도는 75(W/W/%) 정도라면 이농황산의 몰농도(mole/L)는? (단, 농황산의 분자량은: 98 )
110
212
314
416
정답 및 해설

이 농황산의 몰농도는 약 14 mol/L이다.

용액 1 L의 질량은 1000 mL×1.84 g/mL=1840 g1000\,\mathrm{mL}\times1.84\,\mathrm{g/mL} = 1840\,\mathrm{g}이고, 이 중 순수 황산은 1840×0.75=1380 g1840\times0.75 = 1380\,\mathrm{g}이다.

분자량 98로 나누면 138098≈14.1 mol/L\dfrac{1380}{98} \approx 14.1\,\mathrm{mol/L}이다.

문제 28
0.01M—HCl용액의 pH는?(단, HCl은 100%이온화 )
11
22
33
44
정답 및 해설

HCl은 강산으로 100% 이온화하므로 [H⁺] 농도는 HCl 몰농도와 같다.

따라서 [H+]=0.01 mol/L=10−2 mol/L[H^+] = 0.01\ \mathrm{mol/L} = 10^{-2}\ \mathrm{mol/L}이고, pH=−log⁡[H+]=−log⁡(10−2)=2\mathrm{pH} = -\log[H^+] = -\log(10^{-2}) = 2이다.

계산 결과 이 용액의 pH는 2이다.

문제 29
여과지 운전중에 발생할 수 있는 주요 문제점과 가장 거리가 먼 것은?
1진흙 덩어리의 축적
2여재층의 혼합
3여재층의 수축
4공기 결합
정답 및 해설

급속여과지 운전 중 대표적으로 거론되는 장애는 진흙 덩어리(mud ball) 축적, 여재층의 수축, 공기 결합(air binding)이다.

  • 진흙 덩어리 축적은 역세척이 불충분할 때 여재 표면의 점토질과 플록이 뭉쳐 덩어리를 이루고 여과저항을 높이는 현상이다.
  • 여재층의 수축은 여층이 오염물 부착 등으로 수축·균열되면서 여과지 벽면과 여재 사이에 틈이 생기고, 그 틈으로 원수가 단락(短絡) 흐름을 일으켜 여과 효율을 떨어뜨리는 현상이다.
  • 공기 결합은 여층 내부에 공기가 갇혀 통수 단면을 막고 여과 흐름을 방해하는 현상이다.

반면 여재층의 혼합은 다층여과지에서 역세척 후 비중 차이에 따라 여재가 다시 자리를 잡는 과정에서 경계부에 자연히 나타나는 현상에 가까워, 운전상 발생하는 주요 문제점으로는 가장 거리가 멀다.

문제 30
명반을 폐수의 응집조에 주입후, 완속교반을 행하는 주된 목적은?
1floc의 입자를 크게 증가시키기 위하여
2floc과 공기를 잘 접촉시키기 위하여
3명반을 원수에 용해시키기 위하여
4생성된 floc의 수를 증가시키기 위하여
정답 및 해설

응집조에서 명반 등 응집제를 주입한 뒤 완속교반(플록큐레이션)을 하는 주된 목적은 생성된 미세 플록을 서로 충돌·결합시켜 입자를 크게 성장시키기 위함이다.

급속교반이 약품을 원수에 고르게 분산·용해시키는 단계라면, 완속교반은 그 뒤에 이어져 플록 입자의 크기를 키우는 단계이며, 지나치게 빠른 교반은 오히려 형성된 플록을 깨뜨릴 수 있어 천천히 젓는다.

문제 31
어느 하수처리장에서 활성슬러지 공법으로 처리하고자 한다. 유량이 20,000m3/day, BOD가 250mg/L 인 하수를 24시간 Blower를 가동시켜 150m3/min율로 공기를 공급하여 BOD를 80% 제거한다면 제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은?
196 m3air/kg-BOD
276 m3air/kg-BOD
354 m3air/kg-BOD
448 m3air/kg-BOD
정답 및 해설

공급 공기량을 제거된 BOD량(kg)으로 나누면 단위 BOD 제거당 소요 공기량을 구할 수 있다.

하루 공급 공기량은 150 m3/min×60×24=216,000 m3/day150\ \mathrm{m^3/min} \times 60 \times 24 = 216{,}000\ \mathrm{m^3/day}이다.

하루 유입 BOD량은 20,000 m3/day×250 mg/L=5,000 kg/day20{,}000\ \mathrm{m^3/day} \times 250\ \mathrm{mg/L} = 5{,}000\ \mathrm{kg/day}이고, 제거율 80%를 적용하면 제거된 BOD량은 5,000×0.8=4,000 kg/day5{,}000 \times 0.8 = 4{,}000\ \mathrm{kg/day}이다.

따라서 제거된 BOD 1kg당 소모 공기량은 216,0004,000=54 m3 air/kg-BOD\dfrac{216{,}000}{4{,}000} = 54\ \mathrm{m^3\ air/kg\text{-}BOD}로 계산된다.

문제 32
박테리아에 관한 설명으로 틀린 것은?
1가장 간단한 식물로서 용해된 유기물을 섭취한다.
2막대기모양, 공모양, 나선모양 등이 있다.
3일반적인 화학조성식은 C5H7O2N로 나타낼 수 있다.
460%는 수분, 40%는 고형물질로 구성되어 있다.
정답 및 해설

박테리아 세포는 일반적으로 수분이 약 80%, 고형물질이 약 20%를 차지하는 것으로 알려져 있다.

따라서 수분 60%·고형물질 40%로 구성된다는 설명은 실제 조성비와 어긋나 박테리아에 관한 설명으로 틀리다.

나머지 설명들—단순한 식물로 용해성 유기물을 섭취한다는 점, 막대·구·나선 모양을 가진다는 점, 화학조성식이 C5H7O2N\mathrm{C_5H_7O_2N}으로 표현된다는 점—은 모두 박테리아의 일반적 특성과 일치한다.

문제 33
펜턴(Fenton) 산화반응이란 어떤 반응인가?
1황화수소의 난분해성 유기물질 산화
2오존의 난분해성 유기물질 산화
3과산화수소의 난분해성 유기물질 산화
4아질산의 난분해성 유기물질 산화
정답 및 해설

펜턴 산화는 과산화수소(H₂O₂)와 철 이온(Fe²⁺) 촉매가 반응하여 생성되는 강력한 산화력의 OH 라디칼로 난분해성 유기물질을 산화·분해시키는 고급산화공정(AOP)이다.

따라서 펜턴 반응의 본질은 과산화수소를 이용한 난분해성 유기물의 산화로 설명된다.

문제 34
저속 살수여상에 관한 설명으로 적절한 것은?
1공극률이 높다.
2수리학적 부하가 높다
3부하가 낮아 파리가 번식하지 않는다
4폐쇄현상이 일어나기 쉽다.
정답 및 해설

표준(저속) 살수여상은 수리학적 부하와 유기물 부하가 낮게 운전되기 때문에 살포 간격이 길어져 여재 표면에 생물막이 두껍게 쌓이고 세정 효과가 부족해 폐쇄(ponding) 현상이 일어나기 쉽다.

  • 공극률은 플라스틱 여재 등을 쓰는 고속 살수여상에 비해 낮은 편이다.
  • 수리학적 부하는 고속 살수여상에 비해 낮게 설계된다.
  • 살포 간격이 길고 부하가 낮은 조건은 오히려 파리(Psychoda) 번식에 유리한 환경을 만든다.
문제 35
다음중 폐수의 응집처리시 응집의 원리로서 볼 수 없는 것은?
1Zeta potential을 감소시킨다.
2Van Der Waals를 증가시킨다.
3응집제를 투여하여 입자끼리 뭉치게 한다.
4콜로이드 입자의 표면전하를 증가시킨다.
정답 및 해설

응집은 콜로이드 입자의 표면전하(제타전위)를 낮추어 입자 간 정전기적 반발력을 줄이고, 그 결과 반데르발스 힘에 의한 인력이 우세해지면서 플록이 형성되는 원리이다.

따라서 표면전하를 증가시킨다는 설명은 응집 원리와 반대이며, 응집처리의 원리로 볼 수 없다.

제타전위 감소, 반데르발스 인력의 상대적 증가, 응집제 투여를 통한 입자 결합은 모두 실제 응집 메커니즘에 해당한다.

문제 36
매립지의 차수시설 재료로 가장 거리가 먼 것은?
1점토
2자갈
3시멘트
4합성수지
정답 및 해설

매립지 차수시설(라이너)은 침출수의 누출을 막는 불투수성 재료로 구성되며, 대표적으로 점토(점토차수층)와 합성수지(HDPE 등 합성차수막), 필요시 시멘트·벤토나이트 혼합재 등이 쓰인다.

반면 자갈은 투수성이 커 오히려 침출수 집배수층(배수재)에 사용되는 재료이므로, 차수시설 재료로 보기 어렵다.

문제 37
쓰레기의 고위발열량이 10,000kcal/kg 이고 수소 조성비가 10%, 수분함량이 10%일 때 저위발열량은?
19,000 kcal/kg
29,200 kcal/kg
39,400 kcal/kg
49,600 kcal/kg
정답 및 해설

저위발열량은 고위발열량에서 연료 중 수소의 연소로 생성된 수분과 원래 함유된 수분이 증발하는 데 소요되는 잠열을 뺀 값이다.

계산식은 Hl=Hh−600(9H+W)H_l = H_h - 600(9H + W)이며, 여기서 HH는 수소 함량, WW는 수분 함량(질량비)이다.

9H+W=9×0.1+0.1=1.09H + W = 9 \times 0.1 + 0.1 = 1.0이므로, Hl=10,000−600×1.0=9,400 kcal/kgH_l = 10{,}000 - 600 \times 1.0 = 9{,}400\ \mathrm{kcal/kg}이 된다.

문제 38
폐기물의 파쇄작용이 일어나게 되는 힘의 종류가 아닌 것은?
1압축작용
2전단작용
3인장작용
4충격작용
정답 및 해설

폐기물 파쇄에 작용하는 대표적인 힘은 압축, 전단, 충격(및 마찰)이며, 이 세 가지 작용으로 폐기물 입자가 잘게 부서진다.

반면 인장작용(잡아당겨 늘이는 힘)은 파쇄 메커니즘으로 일반적으로 분류되지 않는다.

문제 39
가로 1.2m, 세로 2m, 높이 12m의 연소실에서 저위 발열량이 10,000kcal/kg인 중유를 1시간에 10kg씩 연소시킨다면 연소실의 열 발생률은 얼마인가?
12888 kcal/m3·hr
23472 kcal/m3·hr
34985 kcal/m3·hr
45644 kcal/m3·hr
정답 및 해설

연소실의 열발생률은 단위 시간당 발생 열량을 연소실 체적으로 나눈 값이다.

연소실 체적은 1.2×2×12=28.8 m31.2 \times 2 \times 12 = 28.8\ \mathrm{m^3}이고, 시간당 발생 열량은 10,000 kcal/kg×10 kg/hr=100,000 kcal/hr10{,}000\ \mathrm{kcal/kg} \times 10\ \mathrm{kg/hr} = 100{,}000\ \mathrm{kcal/hr}이다.

따라서 열발생률은 100,00028.8≈3,472 kcal/m3⋅hr\dfrac{100{,}000}{28.8} \approx 3{,}472\ \mathrm{kcal/m^3 \cdot hr}로 계산된다.

문제 40
폐기물 처리시 에너지를 회수 또는 재활용 할 수 있는 처리법과 가장 거리가 먼 것은?
1호기성소화
2열분해
3발효
4RDF
정답 및 해설

혐기성소화는 메탄가스를, 열분해는 가연성 가스·오일을, 발효는 바이오가스 등을 생성해 에너지 회수가 가능하고, RDF는 폐기물 자체를 고형연료로 가공한 것이므로 명백히 에너지를 회수·재활용하는 방법이다.

반면 호기성소화는 미생물이 유기물을 산소로 완전 분해해 대부분 이산화탄소와 물, 열로 방출시킬 뿐 회수 가능한 연료나 에너지원을 생산하지 않는다.

문제 41
1차 침전지에서 슬러지를 인발하였을 때 함수율이 99% 이었다. 이 슬러지를 97%로 농축시켰더니 33.3m3 이 되었다면 1차 침전지에서 인발한 양(m3)은?
179
2100
3135
4150
정답 및 해설

슬러지의 고형물량은 함수율이 바뀌어도 일정하다는 물질수지를 이용해 인발량을 구한다.

농축 후 고형물량은 33.3 m3×(1−0.97)=33.3×0.03=0.999 m333.3\ \mathrm{m^3} \times (1-0.97) = 33.3 \times 0.03 = 0.999\ \mathrm{m^3}이다.

인발 당시 함수율이 99%였으므로, 인발량 VV는 V×(1−0.99)=0.999V \times (1-0.99) = 0.999를 만족해야 하고, 이를 풀면 V=0.9990.01≈100 m3V = \dfrac{0.999}{0.01} \approx 100\ \mathrm{m^3}이다.

문제 42
매립지에서의 침출수 발생량에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은?
1강우침투량
2유출계수
3증발산량
4지하수량
정답 및 해설

침출수 발생량은 주로 물수지(water balance)로 산정하며, 강우침투량, 유출계수(강우 중 지표 유출로 빠지는 비율), 증발산량이 핵심 변수로 쓰인다.

반면 지하수량은 매립지 상부로 유입되는 강우 성분을 다루는 침출수량 산정식과 직접적인 관련이 적어, 영향 인자로 보기 어렵다.

문제 43
유기성 폐기물을 이용하여 만들어진 퇴비의 특성으로 볼 수 없는 것은?
1병원균이 거의 사멸된다.
2C/N 비율이 80∼90으로 높아진다.
3악취가 없는 안정한 유기물이다.
4양이온 교환능력과 수분 보유능력이 우수하다.
정답 및 해설

퇴비화가 정상적으로 진행되면 미생물이 유기물 중 탄소를 분해해 이산화탄소로 방출하면서 C/N비가 초기의 높은 값에서 점차 낮아져 안정화된다.

따라서 완숙 퇴비의 C/N비가 80~90으로 높아진다는 설명은 퇴비화의 실제 진행 방향과 반대여서 퇴비 특성으로 볼 수 없다.

병원균 사멸, 악취 없는 안정한 유기물화, 우수한 양이온교환능력·수분보유능력은 모두 잘 부숙된 퇴비의 실제 특성이다.

문제 44
다음중 정상적으로 운영되는 도시쓰레기(여러종류의 유기물 포함) 매립장에서 가장 많이 발생하는 가스성분은?
1일산화탄소
2이산화질소
3메탄
4부탄
정답 및 해설

매립지 내 유기성 폐기물이 혐기성 분해를 거치면서 발생하는 매립가스는 주로 메탄과 이산화탄소로 구성되며, 정상적으로 안정화된 매립지에서는 이 중 메탄이 가장 많이 검출되는 주성분이다.

문제 45
다음은 어느 도시 쓰레기에 대하여 성분별로 수분함량을 측정한 결과이다. 이 쓰레기의 평균 수분함량(%)은?
133.2%
235.4%
337.7%
439.1%
문제 46
슬러지 처리의 일반적 혐기성 소화과정이 아래와 같다면 ( )안에 들어갈 알맞은 단어는?
1탄산
2황산
3무기산
4유기산
문제 47
다음 중 뒤롱(Dulong) 식과 관계 있는 발열량 분석법은?
1단열 열량계법
2직접 연소법
3원소 분석법
4물질 수지법
정답 및 해설

뒤롱(Dulong) 식은 연료를 구성하는 탄소·수소·산소·황 등의 원소 함량(질량비)을 이용해 발열량을 추정하는 경험식이다.

따라서 이 식은 원소 분석법과 직접 관련된 발열량 산정 방법이다.

문제 48
다음 중 지정 폐기물의 유해성을 구분하는 분류 기준과 가장 거리가 먼 것은?
1인화성
2반응성
3부식성
4용해성
정답 및 해설

지정폐기물의 유해성은 통상 인화성, 부식성, 반응성(폭발성), 독성 등 폐기물이 가진 위험 특성을 기준으로 구분한다.

반면 용해성은 폐기물의 유해성을 직접 나타내는 분류 기준이 아니다.

문제 49
슬러지를 열이나 약품 등을 이용하여 개량(conditioning)하는 가장 큰 이유는?
1악취 제거
2병원균 사멸
3비료가치 향상
4탈수성 향상
정답 및 해설

슬러지 개량(conditioning)은 열처리나 응집제·약품 투입 등을 통해 슬러지 입자의 구조를 바꾸는 전처리 공정으로, 가장 큰 목적은 후속 탈수 공정에서 물이 잘 빠지도록 탈수성(dewaterability)을 향상시키는 것이다.

악취 제거나 병원균 사멸, 비료가치 향상은 개량의 부수적 효과일 수는 있어도 주된 목적은 아니다.

문제 50
부피가 100m3인 알루미늄캔을 압축하여 10m3로 처리하였다 압축비는?
10.1
20.5
32
410
정답 및 해설

압축비(Compaction Ratio)는 압축 전 부피를 압축 후 부피로 나눈 값이다.

CR=VbeforeVafter=10010=10CR = \dfrac{V_{before}}{V_{after}} = \dfrac{100}{10} = 10이므로, 이 알루미늄캔의 압축비는 10이다.

문제 51
고형물 함량이 3%인 액상 폐기물 1000kg을 증발 농축시켜 고형물 함량을 25%로 했을 경우 제거해야할 수분은?(단, 비중 1.0 기준)
1670kg
2740kg
3810kg
4880kg
정답 및 해설

증발 농축 과정에서도 고형물의 질량은 그대로 보존된다는 물질수지를 이용한다.

초기 고형물량은 1,000 kg×0.03=30 kg1{,}000\ \mathrm{kg} \times 0.03 = 30\ \mathrm{kg}이다.

농축 후 고형물 함량이 25%가 되었으므로 농축 후 전체 질량 MM은 M×0.25=30M \times 0.25 = 30에서 M=120 kgM = 120\ \mathrm{kg}이다.

따라서 제거해야 할 수분량은 1,000−120=880 kg1{,}000 - 120 = 880\ \mathrm{kg}이다.

문제 52
폐기물 발생량 산정법 중 직접 계근법의 단점은?
1밀도를 고려해야 한다.
2작업량이 많다.
3정확한 값을 알기 어렵다.
4폐기물의 성분을 알아야 한다.
정답 및 해설

직접 계근법은 폐기물 수거차량이나 폐기물 자체의 무게를 직접 계량하는 방식이어서 많은 인력과 시간이 소요되는 작업량 과다가 단점이다.

대신 실제 무게를 직접 측정하므로 다른 방법에 비해 정확도는 높은 편이며, 밀도나 성분 정보가 없어도 적용할 수 있다는 것이 이 방법의 장점이다.

문제 53
슬러지 처리의 단계별 방법이 잘못 연결된 것은?
1농축-중력식
2안정화-세정
3개량-열처리
4탈수-진공여과
정답 및 해설

슬러지 안정화(stabilization)는 혐기성·호기성 소화, 석회 첨가, 퇴비화 등 슬러지 내 유기물을 분해·안정시켜 부패성을 낮추는 공정을 가리킨다.

반면 세정(elutriation)은 개량(conditioning) 단계에서 슬러지 내 알칼리도·미세입자를 씻어내 약품 소요량을 줄이는 전처리 조작이므로, 안정화 방법으로 연결하는 것은 옳지 않다.

농축-중력식, 개량-열처리, 탈수-진공여과의 연결은 각 단계의 대표적인 실제 처리 방식과 일치한다.

문제 54
밀도가 250kg/m3인 쓰레기를 압축시켰더니 밀도가 500kg/m3이었다. 압축후 부피는? (단, 압축전 부피: 1 기준)
11/5
21/4
31/3
41/2
정답 및 해설

압축 과정에서도 질량은 보존되므로 밀도와 부피는 반비례 관계에 있다.

ρ1V1=ρ2V2\rho_1 V_1 = \rho_2 V_2에서 V2=V1×ρ1ρ2=1×250500=12V_2 = V_1 \times \dfrac{\rho_1}{\rho_2} = 1 \times \dfrac{250}{500} = \dfrac{1}{2}이다.

따라서 압축 후 부피는 압축 전의 12\dfrac{1}{2}이 된다.

문제 55
유기물질을 완전연소 시키기 위한 조건이라 볼 수 없는 것은?
1충분한 온도
2연소시간
3적절한 수분공급
4적절한 혼합
정답 및 해설

완전연소를 위한 대표적인 조건은 이른바 3T, 즉 충분한 온도(Temperature), 충분한 연소시간(Time), 적절한 혼합(Turbulence)이다.

반면 수분 공급은 완전연소의 필수 조건이 아니며, 오히려 과도한 수분은 연소온도를 떨어뜨려 불완전연소를 유발할 수 있다.

문제 56
바닥면적이 5m抉6m이고, 높이가 3m인 방에서 바닥, 벽, 천장의 흡음율이 각각 0.1, 0.2, 0.7일 때 평균흡음률은?
10.295
20.312
30.375
40.457
정답 및 해설

평균흡음률은 각 부위 면적에 흡음률을 곱한 흡음력의 합을 전체 표면적으로 나눈 값이다.

바닥·천장 면적은 각각 5×6=30 m25 \times 6 = 30\ \mathrm{m^2}, 벽 면적은 둘레 2(5+6)=22 m2(5+6)=22\ \mathrm{m}에 높이 3m를 곱해 66 m266\ \mathrm{m^2}이며, 전체 표면적은 30+30+66=126 m230+30+66=126\ \mathrm{m^2}이다.

흡음력의 합은 30×0.1+30×0.7+66×0.2=3+21+13.2=37.230\times0.1 + 30\times0.7 + 66\times0.2 = 3+21+13.2=37.2이므로, 평균흡음률은 37.2126≈0.295\dfrac{37.2}{126}\approx0.295이다.

문제 57
PWL이 100㏈일때의 음향출력은 몇 Watt가 되겠는가?
10.01
20.1
31
410
정답 및 해설

음향파워레벨(PWL)은 PWL=10log⁡WW0PWL = 10\log\dfrac{W}{W_0}로 정의되며, 기준 음향출력은 W0=10−12 WW_0=10^{-12}\ \mathrm{W}이다.

100=10log⁡W10−12100 = 10\log\dfrac{W}{10^{-12}}에서 W10−12=1010\dfrac{W}{10^{-12}}=10^{10}이므로 W=10−2=0.01 WW=10^{-2}=0.01\ \mathrm{W}가 된다.

문제 58
진동레벨계측정기 성능기준으로 부적합한 것은?
1측정가능 주파수 범위 : 1 - 90 Hz 이상
2측정가능 진동레벨 범위 : 45 - 120 dB 이상
3진동픽업의 횡감도 : 5 dB 이상
4지시계의 눈금오차 : 0.5 dB 이내
정답 및 해설

진동레벨계의 성능기준상 진동픽업의 횡감도(가로방향 감도)는 주축(수감축) 감도에 비해 충분히 낮아야 진동 방향에 따른 측정 오차를 줄일 수 있다.

일반적으로 요구되는 수준은 규정 주파수에서 주축 감도보다 15dB 이상 낮을 것이며, 이보다 완화된 기준(5dB 이상)으로는 방향에 따른 감도 차이를 충분히 억제하지 못해 성능기준에 부적합하다.

주파수범위(1~90Hz 이상), 측정 진동레벨 범위(45~120dB 이상), 지시계 눈금오차(0.5dB 이내)는 통상적으로 요구되는 기준과 부합한다.

문제 59
투과계수(transmission coefficient)가 0.001일 때 투과 손실량은?
120㏈
230㏈
340㏈
450㏈
정답 및 해설

투과손실(TL)은 투과계수 τ\tau를 이용해 TL=10log⁡1τTL = 10\log\dfrac{1}{\tau}로 구한다.

TL=10log⁡10.001=10log⁡(1000)=10×3=30 dBTL = 10\log\dfrac{1}{0.001} = 10\log(1000) = 10\times3 = 30\ \mathrm{dB}이다.

문제 60
음압의 실효치가 2log10-1[N/m2]인 평면파의 경우 음의 세기는 몇 [W/m2]인가? (단, 상온기준으로 공기의 평균밀도:1.2㎏/m3, 음속은 340m/sec 이다.)
110-1
210-2
310-3
410-4
정답 및 해설

평면파의 음의 세기는 I=P2ρcI = \dfrac{P^2}{\rho c}로 구하며, 여기서 PP는 음압 실효치, ρc\rho c는 공기의 특성 임피던스이다.

음압 실효치 P=2×10−1 N/m2P = 2\times10^{-1}\ \mathrm{N/m^2}, 공기 밀도 ρ=1.2 kg/m3\rho=1.2\ \mathrm{kg/m^3}, 음속 c=340 m/sc=340\ \mathrm{m/s}를 대입하면 I=(0.2)21.2×340=0.04408≈1×10−4 W/m2I = \dfrac{(0.2)^2}{1.2\times340} = \dfrac{0.04}{408} \approx 1\times10^{-4}\ \mathrm{W/m^2}이다.