[정수시설운영관리사 1급 1차] 19년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

폴리염화알루미늄(PAC)은 황산알루미늄에 비해 적정 주입률 폭이 넓고 저수온에서도 응집효과 저하가 적으며 알칼리도 저하가 적다는 장점이 있다.
다만 PAC는 장기간 저장 시 안정성이 떨어져 오래 보관하면 가수분해 등으로 응집 성능이 저하될 수 있으므로, 화학적으로 안정하여 장기간 저장이 가능하다는 것은 PAC의 장점으로 볼 수 없다.

수산화나트륨(NaOH)은 고농도로 저장하면 저온에서 결정이 석출되기 쉬우므로, 통상 약 20% 농도로 희석해 저장하는 것이 관리에 유리하다.
PAC 수용액은 중성이 아니라 산성에 가까우므로 스테인리스강이 아닌 내산성 재질(고무라이닝, FRP 등) 저장조를 사용해야 한다.
황산은 순도가 높을수록 좋다는 식으로 저장 농도를 정하는 것이 아니라, 취급 안전과 주입설비 조건에 맞는 농도로 저장·관리한다.
물에 넣을 때 발열로 인한 위험이 큰 것은 수산화칼슘(소석회)이 아니라 생석회(산화칼슘)를 소화(슬레이킹)시킬 때이다.

플록형성지는 균일한 흐름 분포와 시공성을 고려해 직사각형을 표준 형태로 한다.
플록형성지 체류시간은 통상 20~40분 정도가 적절하며, 1시간은 일반적인 기준보다 길다.
기계식 교반의 플록큐레이터 주변속도는 통상 0.15~0.8m/s 범위로, 1~1.5m/s는 지나치게 빠르다.
지내 교반강도는 플록 성장을 위해 상류에서 하류로 갈수록 점차 낮아지도록(테이퍼드) 하는 것이 바람직하며 상하류를 동일하게 하지 않는다.

완속여과지는 생물막 여과 원리에 의존하므로 여과지 유입수 탁도는 낮게 유지되어야 하며, 통상 권장 기준은 10NTU(도) 이하 수준이다.
따라서 유입수 탁도 20NTU 이하를 권장한다는 설명은 완속여과지의 일반적 운영 기준보다 완화된 수치이므로 옳지 않다.
완속여과는 생물학적 작용으로 합성세제, 철, 망간, 페놀 등도 일정 범위에서 제거할 수 있다.
휴믹산 등 안정한 천연 화합물에 의한 색도는 생물막 여과로 거의 제거되지 않는다.
용존산소가 낮은 원수는 생물막의 산화작용이 저해되어 완속여과에 적합하지 않다.

탁질에 비해 응집제 주입량이 많아 Al/T비(응집제량/탁질량)가 높은 플록은 상대적으로 가볍고 결합력이 약해, Al/T비가 낮은 플록에 비해 여과지를 통과하며 누출되기 쉽다.
여재 표면 오염으로 손실수두가 기준치를 넘으면 표면 모래를 제거하는 것이 아니라 역세척으로 여재를 세정해야 한다.
균등계수가 클수록 입경이 고르지 않아 세립분이 표층을 막으므로 탁질 억류량은 오히려 줄어든다.
유효경 0.9mm 정도로 비교적 굵은 여재를 쓸 때는 여과층 두께를 70cm보다 두껍게(통상 1m 내외) 확보하는 것이 일반적이다.

역세척 배출수는 여과지에서 걸러낸 협잡물과 병원성 미생물이 농축된 물이므로, 이를 재이용하거나 처리할 때 관리 목표로는 탁도 10NTU 수준이 합리적인 기준으로 제시된다.
여과수(정수) 자체의 탁도 관리목표(0.1~0.3NTU 수준)는 최종 처리수에 적용되는 훨씬 엄격한 기준으로, 병원성 미생물이 농축된 역세척 배출수에 그대로 적용하기는 현실적으로 어렵다.
따라서 병원성 미생물 대책 관점에서 역세척 배출수의 최종 탁도 목표는 상대적으로 완화된 10NTU로 설정하는 것이 실무적으로 타당하다.

제시된 세 설명이 모두 옳다.
여과수 탁도는 병원성 미생물의 누출을 막기 위해 0.3 NTU 이하로 관리하며, 실무에서는 가능한 한 0.1 NTU에 가깝게 유지하는 것을 목표로 한다.
여과속도는 단층 급속여과지에서 120~150 m/일을 표준으로 하고, 여재를 여러 층으로 쌓아 억류용량을 키운 다층여과지라도 240 m/일 이하를 표준으로 삼는다.
급속여과는 모래층이 입자를 체로 거르는 것이 아니라 응집으로 만들어진 플록을 여재에 부착시켜 제거하는 공정이므로, 원수가 저탁도여서 겉보기에 맑더라도 응집제를 주입하지 않으면 미세입자가 그대로 빠져나간다.

급속여과지 역세척은 수온에 따른 물의 점성 차이로 여과층 팽창률이 달라지므로, 계절별로 역세척 유속을 다르게 설정해야 한다.
수온이 높아 점성이 작은 여름철에는 같은 유속에서 여재가 덜 뜨므로, 겨울철과 동일한 20~30% 팽창을 얻으려면 겨울철보다 더 높은 역세척 유속이 필요하다.
따라서 겨울철에 맞춰 정한(상대적으로 낮은) 유속을 여름철에 그대로 적용하면 여재가 유실되는 것이 아니라 오히려 팽창 부족(세척 불충분)이 발생한다.

황산염환원균은 산소가 부족한 정체수(저수지 저층수, 지하수 등) 환경에서 주로 검출되며, 흐름이 있어 상대적으로 호기성 상태인 하천수에서는 잘 검출되지 않는다.
방선균에 의한 흙냄새, 남조류에 의한 곰팡이・풀냄새, 편모조류 수화(Bloom)에 의한 물고기 비린내에 관한 설명은 맛・냄새 생물학적 발생원의 일반적 특성과 일치한다.

오존은 염소보다 살균력이 강하고 입상활성탄과 병용하면 효율이 좋아지지만, 후염소 소비량은 늘리는 것이 아니라 줄인다.
오존의 산화력은 염소보다 훨씬 커서 바이러스와 포낭성 원생동물까지 짧은 접촉시간에 불활성화시키고, 맛ㆍ냄새 물질과 색도 제거에도 효과가 있다.
오존이 유기물을 미리 산화ㆍ분해해 놓으면 뒤이어 넣는 염소와 반응할 유기물이 줄어들므로 후염소 소비량(염소요구량)은 오히려 감소하며, 소독부산물 생성도 억제된다.
다만 오존은 유기물을 완전히 분해하지 못하고 생분해성이 큰 저분자 물질로 바꾸어 놓으므로, 입상활성탄을 뒤에 두어 흡착과 생물분해로 마무리하면 두 공정이 서로를 보완해 처리효율이 높아진다.

자외선(UV) 소독은 화학물질을 첨가하지 않는 물리적 소독법이므로, 소독부산물이 염소소독보다 오히려 적게 생성된다.
독성이 없고 THM을 생성하지 않는 점, 자외선 투과율 70% 이상을 표준으로 하는 점, 원수 중 유기물이 살균 파장대의 에너지를 흡수해 소독효율을 저해할 수 있는 점은 모두 UV 소독설비에 대한 옳은 설명이다.

멜로시라(Melosira)나 시네드라(Synedra) 같은 규조류가 다량 유입될 때는 전염소처리 후 응집・침전 처리를 하는 것이 조류 제거 효율을 높이는 데 유리하다.
크립토스포리디움은 염소에 대한 저항성이 강해 잔류성 염소제 소독만으로는 사멸시키기 어렵다.
오존은 잔류효과가 없지만 브로메이트 등 자체 소독부산물을 발생시킬 수 있다.
철・망간이 용존할 때는 산화・제거를 위해 후염소처리보다 전염소처리가 적합하다.

폭기처리는 수중의 유리탄산, 휘발성유기염소화합물, 불쾌한 냄새물질 등 휘발성 성분을 공기 중으로 날려보내는 처리이므로, 후염소처리 시 염소요구량을 감소시키는 효과가 있다.
따라서 폭기처리로 염소요구량이 증가한다는 설명은 폭기처리의 실제 효과와 반대된다.

이산화염소는 염소보다 산화력이 강해, 1mg/L의 이산화염소가 약 2mg/L의 염소와 비슷한 소독효과를 낸다고 알려져 있다.
이산화염소는 암모니아와 반응하지 않으므로 주입량 결정 시 암모니아 농도를 고려할 필요가 없다.
이산화염소도 아염소산・염소산 등 자체 소독부산물을 생성할 수 있어 부산물이 전혀 없는 것은 아니다.
이산화염소는 특유의 냄새가 있어 무취라고 볼 수 없다.

탈수 전후 고형물량은 보존되므로, 함수율로부터 고형물 부피를 구해 탈수케이크 부피를 계산한다.
$V_{1}\times(1-0.98)=V_{2}\times(1-0.80)$
$500\times0.02=V_{2}\times0.20\ \Rightarrow\ V_{2}=\dfrac{500\times0.02}{0.20}=50\ \mathrm{m^{3}}$
따라서 탈수케이크의 부피는 50m³이다.

농축조의 용량은 일반적으로 계획슬러지량의 12~24시간분을 표준으로 하므로, 6~12시간은 이보다 짧아 설계기준에 미달한다.
고형물부하 10~20kg/m²・day, 여유고 30cm 이상, 바닥 경사 1/10 이상은 농축조의 통상적인 설계 고려요소로 옳은 내용이다.

철이온과 망간이온의 산화에 필요한 염소소요량은 각 이온 농도에 단위 염소소요계수를 곱해 합산한다.
$C_{Cl_{2}}=(1\times0.63+0.5\times1.29)\ \mathrm{mg/L}=1.275\ \mathrm{mg/L}$
$Q_{Cl_{2}}=1.275\ \mathrm{mg/L}\times100{,}000\ \mathrm{m^{3}/day}=127.5\ \mathrm{kg/day}$
따라서 필요한 최소 염소 소요량은 127.5kg/day이다.

소석회의 칼슘경도 증가와 수산화나트륨의 적은 슬러지 발생은 옳지만, 이산화탄소 주입의 목표 pH를 7.0 내외로 잡는다는 설명은 옳지 않다.
소석회 $\mathrm{Ca(OH)_2}$ 는 알칼리도를 올리는 동시에 칼슘 이온을 물에 더해 칼슘경도를 증가시키므로, 경도가 이미 높은 원수에는 부담이 된다.
수산화나트륨은 물에 완전히 녹는 액체 약품이어서 소석회처럼 불용해 잔사가 남지 않으므로 슬러지 발생량이 적고 배관 폐색도 덜하다. 다만 약품비가 비싸고 나트륨이 증가한다.
이산화탄소는 물에 녹아 탄산ㆍ중탄산의 완충계를 이루므로, 알칼리도를 가진 정수를 중성인 pH 7.0 부근까지 끌어내리려면 과량을 주입해야 하고 주입을 멈추면 pH가 되돌아간다. 게다가 그렇게 낮춘 물은 부식성을 띠어 관 내면과 콘크리트를 침식하므로, 실제로는 목표 pH를 중성이 아니라 약알칼리 영역에 두고 조절한다.

입상활성탄 흡착설비 설계는 목표 공상접촉시간(EBCT)과 통과유량으로부터 공간속도(선속도)를 먼저 산정한 뒤, 이를 바탕으로 탄층 두께를 결정하는 순서로 진행한다.
따라서 탄층 두께를 먼저 정하고 공간속도를 나중에 산정한다는 설명은 실제 설계 절차의 순서와 뒤바뀌어 있다.
공상접촉시간 10~30분, 탄층두께 1.5~3m, 선속도 10~15m/h는 입상활성탄 설비의 일반적인 설계값으로 옳다.

지오스민, 2-MIB 등 맛・냄새 원인물질은 저분자 용존성 유기물이라 정밀여과막・한외여과막처럼 공경이 큰 막으로는 제거되지 않는다.
역삼투막은 이를 제거할 수 있지만 높은 운전압력으로 에너지 비용이 크므로, 상대적으로 낮은 압력에서도 맛・냄새물질 제거가 가능한 나노여과막이 가장 경제적인 선택이다.

총칙 규정과 일치하는 것은 시험용수(증류수 또는 정제수), “즉시”의 30초, 감압 15 mmHg 이하 세 가지뿐이다.
시험 조작 온도는 “실온”이 아니라 “상온”으로 규정되어 있다. 실온과 상온은 총칙에서 서로 다른 온도 범위로 정의된 용어이므로 바꿔 쓸 수 없다.
“약”은 기재된 양에 대해 ±10% 이상의 차가 있어서는 안 된다는 뜻이므로 ±5%로 적은 설명은 틀렸다.
“바탕시험을 하여 보정한다”는 시료를 넣지 않고 같은 방법으로 조작한 측정치를 측정값에서 빼는 것을 말한다. 시약이나 기구에서 오는 바탕값을 제거하는 절차이므로 더한다는 설명은 방향이 반대다.

시안(CN⁻)은 산성 조건에서 유독한 시안화수소(HCN) 가스로 휘발되므로, 보존 시 수산화나트륨(NaOH)으로 pH 12 이상을 유지해야 하며 황산으로 산성화하면 안 된다.
냄새(즉시 분석 또는 냉장), 총인・암모니아성질소(4℃ 보관, 황산으로 pH 2 이하)에 관한 보존방법은 옳은 설명이다.

시안-자외선/가시선 분광법에 사용하는 시약 중 클로라민-T용액과 피리딘・피라졸론 혼합액은 시간이 지나면 변질되기 쉬워, 사용할 때마다 새로 제조해야 하는 시약으로 분류된다.
페놀프탈레인용액, 아세트산용액, 수산화나트륨용액 등은 비교적 안정적으로 보관해 두고 사용할 수 있는 시약이다.

총대장균군은 그람음성・무아포성의 간균으로, 락토오스를 분해해 기체 또는 산을 생성하는 호기성 또는 통성 혐기성균이거나 베타-갈락토오스 분해효소의 활성을 가진 세균으로 정의된다.
배양기의 배양온도는 (30.0±0.5)℃가 아니라 (35.0±0.5)℃가 기준이다.
메스피펫 등 계량기구의 부피 규정은 제시된 범위와 다르게 정해져 있다.
확정시험용 배지는 락토오스 배지나 라우릴 트립토오스 배지(이들은 추정시험용)가 아니라 브릴리언트그린 유당 담즙 배지(BGLB)를 사용한다.

산성 과망간산칼륨법에 의한 화학적산소요구량은 적정에 사용된 시료량과 바탕시험량의 차이로부터 구한다.
$COD=(a-b)\times f\times1000\times\dfrac{0.2}{V}$
$COD=(4.1-0.1)\times1.000\times1000\times\dfrac{0.2}{100}=8\ \mathrm{mg/L}$
따라서 이 시료의 화학적산소요구량은 8mg/L이다.

먹는물수질공정시험기준상 암모니아성질소는 자외선/가시선 분광법, 이온전극법, 연속흐름법, 이온크로마토그래피 등으로 측정한다.
원자흡수분광광도법(AAS)은 금속 이온 분석에 사용하는 방법으로, 암모니아성질소 측정법에는 해당하지 않는다.

질산성질소와 암모니아성질소는 먹는물 수질기준상 인체 건강에 대한 유해영향을 기준으로 관리하는 건강상 유해영향 무기물질에 속하며, 맛・냄새・색도 등을 기준으로 하는 심미적영향물질에는 해당하지 않는다.
망간・세제, 아연・철, 알루미늄・황산이온은 모두 심미적영향물질 기준 항목에 속한다.

정수의 먹는물 수질감시항목에 해당하는 것은 클로로페놀과 2-MIB 이다.
수질감시항목은 법정 수질기준으로는 정해져 있지 않지만 검출 우려가 있어 별도로 감시하는 물질을 말한다. 클로로페놀류는 염소 소독 과정에서 페놀과 염소가 반응해 생기는 소독 냄새물질이고, 2-MIB는 남조류가 만들어 내는 대표적인 흙ㆍ곰팡이 냄새물질로 지오스민과 함께 감시된다.
클로로포름: 먹는물 수질기준에 이미 규정된 소독부산물(트리할로메탄류)이므로 감시항목이 아니다.
카바릴: 역시 먹는물 수질기준의 농약류 항목으로 관리되므로 감시항목에 들지 않는다.

불활성화비는 실제로 확보된 소독능(CT값)을 필요한 소독능 요구값으로 나눈 값으로 정의된다.
$\text{불활성화비}=\dfrac{\text{잔류소독제 농도(mg/L)}\times\text{소독제 접촉시간(분)}}{\text{소독능 요구값}}$
이 값이 1 이상이면 목표한 병원성 미생물 불활성화 수준을 충족한 것으로 판단한다.

자-테스트는 실제 정수처리 과정을 축소해 재현하는 시험으로, 응집제주입 → 급속교반 → 완속교반 → 플록침강 → 상징수분석 순서로 진행한다.
응집제를 먼저 넣고 짧은 시간 급속교반으로 약품을 고르게 분산시킨 뒤, 완속교반으로 플록을 성장시키고 침강시켜 상징수의 탁도・색도 등을 분석해 최적 주입량을 결정한다.

속도경사 $G=\sqrt{\dfrac{P}{\mu V}}$ 에 들어가는 인자는 소요동력·혼화조 부피·물의 점성 세 가지뿐이고, 체류시간은 포함되지 않는다.
여기서 $P$는 교반기에 투입되는 소요동력(W), $\mu$는 물의 점성계수($\mathrm{N\cdot s/m^2}$), $V$는 혼화조의 부피($\mathrm{m^3}$)이며, 단위를 정리하면 $G$는 $\mathrm{sec^{-1}}$가 된다.
체류시간은 G값 자체의 계산인자가 아니라 응집 정도를 나타내는 $Gt$(속도경사×체류시간)를 구할 때 곱해 주는 별개의 값이다. 또 물의 점성은 수온에 따라 변하므로 같은 동력을 넣더라도 수온이 낮을수록 점성이 커져 G값은 작아진다.

수처리제 기준상 분말활성탄의 요오드흡착력과 메틸렌블루탈색력은 값이 클수록 흡착 성능이 우수함을 뜻하는 지표이므로 모두 “○○ 이상”의 하한 기준으로 규정된다.
따라서 요오드흡착력을 “950mg/g 이하”, 메틸렌블루탈색력을 “150mL/g 이하”처럼 상한으로 서술한 것은 실제 성분규격의 기준 방향과 반대여서 옳지 않다.
반면 건조감량・염화물, ABS・페놀가, 비소・납은 함량이 적을수록 좋은 항목이라 “이하”의 상한 기준으로 규정되며, 제시된 내용과 부합한다.

한외여과막의 공칭분획분자량 기준은 100,000 Dalton 이하로 규정되어 있어, 10,000 Dalton 이하로 제시한 것은 실제 기준과 다르다.
정밀여과막(공칭공경 0.01㎛ 이상), 역삼투막(염화나트륨 제거율 93% 이상), 나노여과막(염화나트륨 제거율 5~93% 미만)의 짝짓기는 옳다.

먹는물관리법상 샘물은 암반대수층 안의 지하수 또는 용천수 등 자연 상태의 물로서 먹는 용도로 사용할 원수(原水)를 가리키는 용어이므로, 그 자체는 먹는물에 해당하지 않는다. 이 원수를 먹기 적합하게 제조・가공한 먹는샘물이라야 먹는물의 범주에 들어간다.
수돗물, 먹는염지하수, 먹는해양심층수는 먹는물관리법상 먹는물에 포함되는 것으로 규정된다.

물환경보전법상 폐수배출시설, 하수발생시설, 축사 등으로서 관거・수로 등을 통해 일정한 지점으로 배출하는 배출원은 점오염원이며, 비점오염원은 도시・도로・농지・산지 등으로서 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다.
폐수, 특정수질유해물질, 수질오염물질에 대한 정의는 제시된 내용과 일치한다.

먹는물수질공정시험기준상 페놀류 시험용 시료에 잔류염소가 함유된 경우, 이를 환원시켜 제거하기 위해 이산화비소산나트륨(아비산나트륨) 용액을 첨가한다.

분원성대장균군 시험관법의 확정시험은 총대장균군보다 높은 온도인 (44.5±0.2)℃에서 (24±2)시간 배양하여, 사람이나 온혈동물의 장에서 유래한 분원성 대장균군만을 선택적으로 확인한다.

하천법상 국가하천 지정기준 중 유역면적 합계가 50제곱킬로미터 이상 200제곱킬로미터 미만인 하천은, 인구 20만명 이상의 도시를 관류하거나 범람구역 안의 인구가 1만명 이상인 지역을 지나는 하천 등 별도의 요건을 갖춘 경우에 국가하천으로 지정될 수 있다.
따라서 같은 유역면적 구간에서 도시 인구 요건을 10만명 이상으로 제시한 것은 지정기준과 맞지 않는다.
유역면적 합계 200제곱킬로미터 이상인 하천, 다목적댐의 하류 및 댐 저수지의 배수영향이 미치는 상류의 하천, 저수량 500만세제곱미터 이상의 저류지를 갖추고 국가적 물 이용이 이루어지는 하천은 모두 국가하천 지정기준에 해당한다.

수도법상 수도정비기본계획에는 수돗물의 중장기수급, 수도시설 정비, 수도공급구역, 상수원 확보 및 상수원보호구역 지정・관리, 광역상수원 개발, 수돗물 수질개선, 수도시설 정보화 등에 관한 사항이 포함되도록 규정되어 있다.
제시된 항목 중 수돗물의 수요 전망, 수도 공급 목표 및 정책 방향은 법에서 열거하는 포함사항으로 규정되어 있지 않다.

여과방식별 지아디아 포낭 제거 인정률에서, 응집・침전을 거친 뒤 여과하는 급속여과는 99.68%(2.5log) 제거로 인정된다.
반면 응집・침전 과정 없이 여과하는 직접여과와 생물학적 작용에 의존하는 완속여과는 이보다 낮은 99%(2.0log)로 인정되므로, 직접여과에 2.5log를, 완속여과에 3.0log를 대응시킨 짝짓기는 인정 제거율과 맞지 않는다.

옳은 것은 표면부하율 15~30mm/min, 유효수심 3~5.5m와 퇴적심도 30cm 이상, 여유고 30cm 이상 세 가지다.
응집처리를 수반하는 단층 횡류식 침전지는 표면부하율을 15~30mm/min으로 잡고, 유효수심 3~5.5m에 슬러지 퇴적심도 30cm 이상을 더해 깊이를 정하며, 고수위에서 벽체 상단까지 30cm 이상의 여유고를 둔다.
형상은 직사각형으로 하되 길이가 폭의 3~8배 이상이 되도록 하며, 폭이 길이의 10~15배가 되는 납작한 형상은 단회로 흐름을 키워 침전효율을 떨어뜨린다.
응집처리를 하지 않은 보통침전지의 평균유속은 0.3m/min 이하가 표준으로, 0.5m/min 이상이면 가라앉던 플록이 다시 쓸려 나간다.

급속여과지 역세척은 역세척 효과를 높이기 위해 여과층(여재)을 20~30% 팽창시켜 유동상태로 만드는 것을 기준으로 한다.
여재 입경이 커질수록 침강속도가 커지므로, 동일 팽창률을 얻으려면 역세척속도는 느려지는 것이 아니라 오히려 빨라져야 한다.
역세척속도를 여재 유실 우려 때문에 20m/분 이상의 높은 값으로 잡는다는 설명은 실제 설계값과 맞지 않는다.
여과수 탁도는 수온이 낮아 응집효율이 떨어지는 겨울철에 오히려 높아지는 경향이 있다.

망간 산화를 위한 오존 주입은 침전수에 오존을 주입하되 급속여과지로 유입되는 물에 오존이 잔류하지 않도록 낮게 관리하는 것이 원칙인데, 제시된 1.5~3.0mg/L라는 주입률은 이 원칙에 맞는 설정값으로 서술된 수치와 다르다.
실제 정수장에서 오존주입률 0.5~3.0mg/L 수준에서 2-MIB가 거의 제거되는 점, 생물활성탄 처리 후 염소소독 시 THM 생성량이 줄어드는 점, 망간이 산화되어 흑갈색의 MnO₂ 또는 분홍색의 MnO₄⁻로 나타나는 점은 모두 옳은 설명이다.

액화염소 사용량이 20kg/h 이상인 대용량 시설에서는 자연기화만으로 충분한 가스를 공급하기 어려우므로, 오히려 원칙적으로 기화기를 설치해야 한다.
염소주입기실 실내온도를 15~20℃로 유지하는 간접보온장치, 저장량 1,000kg 이상 시설의 중화장치, 계량설비 설치에 관한 설명은 옳다.

가압압착형 필터프레스는 가압형 필터프레스에 다이어프램(격막)에 의한 압착 공정이 추가된 구조라 오히려 구조가 더 복잡하며, 압착 과정을 거치는 만큼 케이크의 함수율도 더 낮게(탈수 성능이 더 우수하게) 나타난다.
따라서 구조가 단순하고 함수율이 60~80%라는 설명은 가압압착형의 실제 특성과 맞지 않는다.

전달효율은 주입된 오존 중 실제로 수중에 흡수된 비율이고, 이용률은 흡수된 오존 중 잔류하지 않고 실제 반응에 쓰인 비율이다.
$\text{전달효율}=\dfrac{\text{주입오존량}-\text{배출오존량}}{\text{주입오존량}}=\dfrac{80-5}{80}\approx94\%$
$\text{이용률}=\dfrac{\text{주입오존량}-\text{배출오존량}-\text{잔류오존량}}{\text{주입오존량}}=\dfrac{80-5-20}{80}\approx69\%$
따라서 이용률은 약 69%, 전달효율은 약 94%이다.

고형(입상) 황산알루미늄은 그대로 건식 주입기로 투입하기보다, 용해조에서 물에 녹여 액상으로 만든 뒤 주입하는 방식이 일반적으로 사용된다.
액체황산알루미늄의 산화알루미늄 농도 6~8%, 수산화나트륨 20~25% 희석, 황산 98%를 80~100배로 희석해 사용하는 것은 옳은 설명이다.

두 전동기의 유효전력과 무효전력을 각각 구해 합성한 뒤 역률을 계산하면 합성역률은 약 68.5%이다.
300kW·역률 0.8 전동기의 무효전력은 $Q_1 = 300 \times \dfrac{0.6}{0.8} = 225\ \mathrm{kVar}$이고, 350kW·역률 0.6 전동기의 무효전력은 $Q_2 = 350 \times \dfrac{0.8}{0.6} \approx 466.7\ \mathrm{kVar}$이다.
병렬 운전이므로 유효전력과 무효전력을 각각 합산하면 $P = 650\ \mathrm{kW}$, $Q \approx 691.7\ \mathrm{kVar}$이다.
합성역률은 $\cos\theta = \dfrac{P}{\sqrt{P^2+Q^2}} = \dfrac{650}{\sqrt{650^2+691.7^2}} \approx 0.685$로, 약 68.5%가 된다.

FELV 및 500V 이하 전로의 절연성능 기준은 DC 시험전압 500V, 절연저항 1.0MΩ 이상이다.
전로의 절연저항 기준은 사용전압 구간을 셋으로 나누어, SELV·PELV는 250V로 측정해 0.5MΩ 이상, FELV와 500V 이하 전로는 500V로 측정해 1.0MΩ 이상, 500V 초과 전로는 1,000V로 측정해 1.0MΩ 이상을 요구한다.
표에 이미 주어진 250V-0.5MΩ과 1,000V-1.0MΩ 사이의 중간 구간이므로 시험전압은 500V이고, 절연저항은 500V 초과 구간과 같은 1.0MΩ이 된다. SELV·PELV만 0.5MΩ으로 낮은 것은 안전 초저압 회로여서 감전 위험이 작기 때문이다.

비속도(Ns) 식에는 회전속도, 토출량, 전양정만 들어가며 전동기효율은 포함되지 않는다.
비속도는 $N_s = \dfrac{N\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$로 정의되어 펌프 임펠러의 형상(비교회전도)을 나타내는 지표로 쓰인다.
여기서 $N$은 회전속도, $Q$는 토출량, $H$는 전양정이며, 전동기의 효율은 펌프 자체의 형상을 결정하는 인자가 아니라 동력 계산에 쓰이는 별개의 값이다.

소화전의 토출구 구경은 원칙적으로 65mm를 표준으로 하고 특수한 소방펌프를 사용하는 경우에만 예외로 할 수 있으므로, 85mm라고 서술한 내용이 옳지 않다.
단구소화전은 관경 150mm 이상, 쌍구소화전은 관경 300mm 이상의 배수관에 설치하고 보수용 밸브를 함께 설치하는 것, 한랭지·적설지에서 부동식의 지상식소화전을 사용하거나 지하식소화전에 동결방지대책을 강구하는 것은 모두 상수도설계기준에 부합하는 내용이다.

취수펌프는 하천수나 지하수를 취수하여 착수정까지 보내기 위한 펌프를 가리키는 용어인데, 이를 가압펌프라고 정의한 서술이 옳지 않다. 가압펌프는 배수구역의 부족압력을 보충하기 위해 별도로 설치하는 펌프로, 취수펌프와는 용도가 전혀 다른 별개의 용어이다.
송수펌프는 정수지(배수지)에서 배수지로 송수하는 펌프라는 정의이다.
배수펌프는 배수지에서 직접 배수하는 펌프라는 정의이다.
가압펌프는 일부 배수구역의 부족압력을 보충하기 위해 가압장이나 배수관로에 설치하는 펌프라는 정의이다.
이 세 가지는 상수도시설기준상의 정의와 일치한다.

고압가스안전관리법령상 아세틸렌가스는 섭씨 15도의 온도에서 압력이 0Pa을 초과하기만 하면 고압가스로 분류되므로, 이 서술이 옳다.
일반 압축가스와 액화가스의 기준온도는 섭씨 35도이지만, 아세틸렌가스만은 예외적으로 섭씨 15도를 기준으로 한다는 점이 이 조문의 핵심이다.
일반 압축가스의 기준온도는 섭씨 35도이므로 섭씨 15도라고 한 서술은 옳지 않다.
액화가스가 상용의 온도에서 압력 1MPa 이상이라는 기준은 옳지 않으며, 올바른 기준은 0.2MPa 이상이다. 또한 기준온도도 섭씨 35도 이하이다.
액화시안화수소 등 특정 액화가스의 기준온도도 섭씨 35도이므로 섭씨 15도라고 한 서술은 옳지 않다.

원격 감시제어 장치에 해당하는 것은 TM/TC, SCADA이다.
TM/TC(원격감시/원격제어)와 SCADA는 원거리에 있는 시설의 상태를 감시하고 제어신호를 보내는 원격감시제어설비이다.
반면 PLC, DCS는 현장에서 직접 제어신호를 처리하는 제어장치이므로 원격 감시제어 장치로 보기 어렵다.

캐스케이드제어는 유량 등에 따른 비율제어(피드포워드)에 잔류염소계의 보정신호(피드백)를 더해 잔류염소량을 일정하게 맞추는 방식이다.
즉 비율설정신호로 1차 주입량을 정한 뒤, 잔류염소계의 측정값으로 그 신호를 보정하는 이중 구조를 가진다.
주입량계를 보며 수동으로 조절밸브를 조작하는 방식은 수동제어에 해당한다.
잔류염소를 목표치로 설정해 편차를 줄이는 방식은 피드백제어에 해당한다.
측정치로부터 편차가 생기기 전에 미리 주입량을 설정하는 방식은 피드포워드(전공급)제어에 해당한다.

착수정에는 규모와 목적에 맞는 수위계와 유량계를 설치하고, 필요에 따라 수질계기를 덧붙인다.
착수정은 도수관로로 들어오는 원수의 수위 동요를 가라앉히고 유입수량을 조절하는 시설이므로, 유입수위를 감시하는 수위계와 유입수량을 계량하는 유량계가 기본 계측기가 된다.
수위계는 월류나 수위 저하를 막는 운전 판단에 쓰이고, 유량계는 후속 약품주입률 산정의 기준수량을 준다. pH계·불소측정계 같은 수질계기는 지문에서 이미 '필요에 따라' 설치하는 항목으로 따로 언급돼 있고, 압력계·유속계는 관로 계측용이어서 착수정의 표준 설비로 규정되지 않는다.

옳은 것은 오차 = 측정값 − 참값과 보정값 = 참값 − 측정값 두 가지다.
오차는 측정값이 참값에서 얼마나 벗어났는지를 나타내므로 측정값에서 참값을 뺀 값이고, 보정값은 그 오차를 되돌려 참값을 얻기 위해 측정값에 더해 주는 값이므로 참값에서 측정값을 뺀 값이 된다. 즉 둘은 크기가 같고 부호만 반대다.
오차율은 오차가 참값에서 차지하는 비율이므로 $\text{오차율}=\dfrac{\text{오차}}{\text{참값}}\times 100\%$ 로 계산한다. 분자에 보정값을 넣으면 부호가 뒤집힌 값이 나와 정의와 맞지 않는다.

전달함수가 $G(s)=\dfrac{1}{0.3}$ 처럼 s가 전혀 없는 상수이므로 비례(P) 제어에 해당한다.
비례제어는 출력이 입력에 상수배로만 대응하므로 전달함수가 비례이득 하나로 끝난다. 여기서는 $\dfrac{Y(s)}{X(s)}=\dfrac{1}{0.3}\fallingdotseq 3.33$ 이 그대로 비례이득 $K_p$ 가 된다.
미분동작이 들어가면 $K_p(1+T_d s)$ 처럼 분자에 s가, 적분동작이 들어가면 $K_p\left(1+\dfrac{1}{T_i s}\right)$ 처럼 분모에 s가 나타나고, 둘 다 있으면 비례·적분·미분이 함께 있는 형태가 된다. 주어진 식에는 s항이 없으므로 미분·적분 동작은 포함되지 않는다.

송수펌프에 의해 유량을 측정하는 경우에는 흐름이 안정적인 펌프 유출측(토출측) 관로에 유량계를 설치해야 하므로, 유입측에 설치한다는 서술이 옳지 않다.
펌프 유입측은 캐비테이션이나 난류의 영향을 받기 쉬워 정확한 유량 측정에 적합하지 않다.
여과유량을 여과지 유출측에서, 원수량을 착수정 전후에서, 침전지 유입량을 플록형성지 상류측에서 측정하는 것은 모두 타당한 측정 위치이다.

무정전전원설비의 신뢰도를 높이기 위해서는 정기점검 시에도 부하에 전원 공급이 끊기지 않도록 바이패스회로를 두는 것이 원칙이므로, 정기점검을 위해 정지회로를 설치한다는 서술은 옳지 않다.
정지회로는 오히려 무정전이라는 설비 목적에 반하는 개념이다.
정류장치의 자동정전압 부동충전·자동균등충전 기능, 무보수 밀폐형 고율방전용 축전지 사용, 인버터 고장 시 상용전원으로의 무순단절체는 모두 신뢰도 향상을 위한 정상적인 기능이다.

펌프 형식 중 비속도가 가장 작은 것은 한쪽흡입 벌류트펌프이다.
비속도는 벌류트펌프에서 가장 낮고 사류펌프, 축류펌프 순으로 커진다. 또 같은 벌류트펌프라도 양쪽흡입은 한쪽흡입보다 취급 유량이 커서 비속도가 더 크므로, 결국 한쪽흡입 벌류트펌프의 비속도가 가장 작다.
즉 저양정·대유량용으로 갈수록(축류펌프 방향) 비속도가 커지고, 고양정·소유량용으로 갈수록(벌류트펌프 방향) 비속도가 작아진다.

비속도 공식 $N_s = \dfrac{N\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$에 값을 대입하여 전양정을 구하면 16m가 된다.
양수량을 분당 단위로 바꾸면 $Q = \dfrac{36{,}000}{1{,}440} = 25\ \mathrm{m^3/min}$이다.
$625 = \dfrac{1{,}000 \times \sqrt{25}}{H^{3/4}} = \dfrac{5{,}000}{H^{3/4}}$이므로 $H^{3/4} = 8$이다.
따라서 $H = 8^{4/3} = 16\ \mathrm{m}$이다.

기계식 교반에서 플록큐레이터의 주변속도는 15~80cm/sec를 표준으로 한다는 서술이 옳다.
플록형성지는 혼화지의 뒤쪽, 침전지 앞에 붙여서 설치하는 것이 원칙이므로 혼화지 앞에 위치한다는 서술은 옳지 않다.
플록형성 시간은 계획정수량에 대해 20~40분을 표준으로 하므로 60~90분이라는 서술은 옳지 않다.
플록형성지 내 교반강도는 응집된 플록이 파괴되지 않도록 하류로 갈수록 점차 감소시키는 것이 바람직하므로 증가시킨다는 서술은 옳지 않다.

수면에서 구멍 중심까지의 수두가 2m, 구멍 직경이 20cm이므로 분출유량은 약 197 L/sec이다.
그림은 수조 단면으로, 수면 표시(▽)에서 아래로 2m 내려간 측벽 위치에 구멍이 뚫려 물이 옆으로 분출되고 있다. 유출유속은 토리첼리 정리로 구한다.
$v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\times 9.8\times 2}=\sqrt{39.2}=6.26\ \mathrm{m/s}$
구멍의 단면적은 $A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times 0.2^2}{4}=0.0314\ \mathrm{m^2}$ 이다.
따라서 $Q=A\,v=0.0314\times 6.26=0.1967\ \mathrm{m^3/s}$ 이고, $1\ \mathrm{m^3}=1{,}000\ \mathrm{L}$ 이므로 $Q\fallingdotseq 197\ \mathrm{L/sec}$ 가 된다.
수심이 일정하게 유지된다는 단서는 수두 2m가 시간이 지나도 줄지 않는다는 뜻이고, 유량계수(수축계수·유속계수)가 주어지지 않았으므로 이론유량 그대로 답하면 된다.

펌프의 소요동력은 $P = \dfrac{9.8 \times Q \times H}{\eta}$ 식으로 구하며, 계산 결과 약 261kW가 된다.
양정은 정수장과 취수장의 수위차인 $H = 120 - 100 = 20\ \mathrm{m}$이고, 유량은 $Q = 60\ \mathrm{m^3/min} = 1\ \mathrm{m^3/s}$이다.
$P = \dfrac{9.8 \times 1 \times 20}{0.75} \approx 261\ \mathrm{kW}$이다.

펌프특성(성능)곡선은 양정, 효율, 축동력이 토출유량에 따라 변화하는 관계를 나타낸 곡선이라는 서술이 옳다.
펌프 전양정은 실양정에 각종 손실수두를 더한 값이므로, 실양정이 전양정에 손실수두를 더한 값이라는 서술은 옳지 않다.
펌프는 효율이 가장 높은 점 부근에서 운전되도록 하는 것이 바람직하므로 효율이 가장 낮은 점에서 운전한다는 서술은 옳지 않다.
펌프 운전점은 펌프의 양정곡선과 관로저항곡선(시스템곡선)의 교점이므로 효율곡선과의 교점이라는 서술은 옳지 않다.

여과모래의 균등계수는 입경의 균일도를 높이기 위해 1.7 이하가 되도록 상한을 두는 것이 표준이므로, 균등계수의 하한을 1.7로 한다는 서술이 옳지 않다.
급속여과지는 중력식을 표준으로 하고, 여과면적은 계획정수량을 여과속도로 나누어 산정하며, 여과지 형상은 직사각형을 표준으로 하는 것은 모두 옳은 내용이다.

펌프의 회전속도를 낮게 선정할수록 필요유효흡입수두(NPSHr)가 작아져 공동현상 방지에 유리하므로, 회전속도를 높게 선정한다는 서술이 옳지 않다.
펌프 설치 위치를 낮추거나 흡입관 손실을 줄이는 것은 가용유효흡입수두(NPSHa)를 크게 하는 방법이고, 흡입측 밸브를 완전 개방하는 것도 손실을 줄여 공동현상을 방지하는 올바른 대책이다.

Hazen-Williams 공식에 주어진 값을 대입하면 손실수두는 약 41.65m가 된다.
유량을 $\mathrm{m^3/s}$로 환산하면 $Q = \dfrac{500}{3{,}600} \approx 0.139\ \mathrm{m^3/s}$이다.
$h_L = 10.666 \times 120^{-1.85} \times 0.3^{-4.87} \times 0.139^{1.85} \times 3{,}000 \approx 41.65\ \mathrm{m}$이다.

차원을 갖는 것은 탄성계수·동점성계수·에너지 세 가지다.
탄성계수는 응력을 변형률로 나눈 값이라 $\mathrm{N/m^2}$, 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값이라 $\mathrm{m^2/s}$, 에너지는 힘×거리라 $\mathrm{N\cdot m}$ 의 차원을 각각 가진다.
레이놀즈수 $Re=\dfrac{\rho V D}{\mu}$ 는 관성력과 점성력의 비, 프루드수 $Fr=\dfrac{V}{\sqrt{gL}}$ 는 관성력과 중력의 비로 같은 차원끼리의 비여서 차원이 없다.
비중은 어떤 물질의 밀도를 4℃ 물의 밀도로 나눈 값이므로 밀도끼리 상쇄되어 무차원이 된다. 단위가 붙는 밀도(비중량)와 혼동하지 않아야 한다.

Darcy-Weisbach 식으로부터 마찰손실계수를 구하면 약 0.087이 된다.
$h_L = f \times \dfrac{L}{D} \times \dfrac{V^2}{2g}$에서 $\dfrac{V^2}{2g} = \dfrac{3^2}{2 \times 9.8} \approx 0.459\ \mathrm{m}$이다.
$10 = f \times \dfrac{100}{0.4} \times 0.459 = f \times 114.8$이므로 $f \approx 0.087$이다.

혼화지의 속도경사(G)는 점성계수(μ)의 제곱근에 반비례하므로, 1/2승에 비례한다는 서술이 옳지 않다.
속도경사는 $G = \sqrt{\dfrac{P}{\mu V}}$로 정의되어 점성계수가 클수록 G값은 오히려 작아진다.
급속혼화가 수류식·기계식·펌프확산 방식으로 이루어질 수 있다는 것, 혼화지가 단락류를 방지하는 구조로 설계된다는 것, 속도경사의 단위가 1/sec라는 것은 모두 옳은 내용이다.

흐름이 사류가 되려면 프루드수가 1을 넘어야 하므로, 이때의 최소유량은 약 125.2m³/sec이다.
사류(한계상태) 조건은 $V = \sqrt{gy}$이며, 유속은 $V = \dfrac{Q}{by}$로 표현된다.
따라서 $Q = by\sqrt{gy} = 5 \times 4 \times \sqrt{9.8 \times 4} \approx 125.2\ \mathrm{m^3/sec}$가 최소유량이 된다.

수문에 작용하는 전수압은 정수압 분포를 적분한 값으로, 계산 결과 40tonf가 된다.
수문의 침수 부분 면적은 $A = 5 \times 4 = 20\ \mathrm{m^2}$이고, 도심 깊이는 $\bar{h} = \dfrac{4}{2} = 2\ \mathrm{m}$이다.
$F = \gamma \bar{h} A = 1{,}000 \times 2 \times 20 = 40{,}000\ \mathrm{kgf} = 40\ \mathrm{tonf}$이다.

동수경사선은 각 지점에서 압력수두와 위치수두의 합을 이은 선이라는 서술이 옳다.
에너지선은 관 중앙을 지나는 것이 아니라 동수경사선보다 속도수두만큼 위쪽에 위치한 선이다.
에너지손실을 고려하면 흐름 방향으로 갈수록 세 수두의 합이 점차 감소하므로 일정하다는 서술은 옳지 않다.
동수경사선이 수면과 일치하는 것은 자유표면을 갖는 개수로 흐름의 경우이며, 관수로 흐름 일반에 대한 서술로는 옳지 않다.

차압식 유량계가 아닌 것은 위어 유량계이다.
노즐, 벤츄리, 오리피스 유량계는 관로 내 조임부 전후의 압력차를 이용해 유량을 구하는 차압식 유량계이다.
반면 위어(둑)는 개수로에서 월류 수위로 유량을 구하는 방식으로, 압력차를 이용하는 차압식이 아니다.

에너지 보정계수는 국부유속과 단면평균유속의 비를 세제곱해 단면 전체로 적분한 뒤 단면적으로 나눈 값이다.
실제 단면에서는 유속이 고르지 않아 평균유속만으로 계산한 속도수두 $\dfrac{V^2}{2g}$ 가 실제 운동에너지와 어긋난다. 이 차이를 메우려고 실제 운동에너지를 평균유속 기준 운동에너지로 나눈 것이 $\alpha=\dfrac{1}{A}\displaystyle\int_A \left(\dfrac{u}{V}\right)^3 dA$ 이다.
운동에너지가 유속의 세제곱에 비례하므로 지수는 3이고, 비의 분자에 오는 것은 국부유속 $u$ 다. 지수를 2로 둔 식은 운동량 보정계수 $\beta=\dfrac{1}{A}\int_A\left(\dfrac{u}{V}\right)^2 dA$ 이고, $u$ 와 $V$ 의 자리를 뒤바꾼 식은 비를 거꾸로 잡은 것이라 정의에 맞지 않는다.
참고로 원관 층류에서는 $\alpha=2$, 난류에서는 유속분포가 평탄해져 $\alpha$ 가 1에 가까워진다.

유량이 시간에 따라 일정하지만 유수단면적과 유속이 흐름 방향으로 변화하는 흐름은 부등류(비균등류)에 해당하는 설명이므로, 이를 부정류라고 한 서술이 옳지 않다.
부정류는 어느 한 지점에서 수심·유량 등의 흐름 특성이 시간에 따라 변하는 흐름을 말하며, 부등류는 같은 시각에 흐름 특성이 공간(위치)에 따라 변하는 흐름을 말한다.
수심이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 정상류라 하고, 어느 단면의 유량이 시간에 따라 변하지 않는 흐름도 정상류에 해당한다는 서술은 옳다.

표면부하율 공식을 이용해 유량을 구하면 700m³/hr가 된다.
표면적은 $A = W \times L = 5 \times 16 = 80\ \mathrm{m^2}$이고, 표면부하율은 $V_s = \dfrac{Q}{A}$이다.
$Q = 210 \times 80 = 16{,}800\ \mathrm{m^3/day} = \dfrac{16{,}800}{24} = 700\ \mathrm{m^3/hr}$이다.

손실계수는 관의 형상(예: 유입구 형태)에 따라 정해지는 무차원 값으로 관경의 크기와는 직접적인 관계가 없으므로, 흡입구의 관경이 클수록 손실계수가 커진다는 서술이 옳지 않다.
마찰손실계수가 무차원이라는 것, 마찰손실수두가 유속의 제곱에 비례한다는 것, 유입·유출·밸브·곡관에서 국부적 손실수두가 발생한다는 것은 모두 옳은 내용이다.