[정수시설운영관리사 2급 1차] 24년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

알긴산나트륨은 응집보조제로 사용할 때 일반적으로 분말 형태의 제품을 사용하며, 액상 제품을 보통 사용한다는 설명은 옳지 않다.
저수온·저농도 시 분말활성탄을 응집보조제로 쓰는 방법이 있고, 활성규산은 기능은 우수하나 활성화 조작이 까다로우며, 폴리염화알루미늄(PAC) 사용 시에는 응집보조제가 필요하지 않은 경우가 많다는 설명은 모두 타당하다.

1지당 일 여과량은 여과속도와 여과면적의 곱으로 구하므로 $q = 5\ \mathrm{m/h}\times24\ \mathrm{h}\times60\ \mathrm{m^2}=7{,}200\ \mathrm{m^3/d}$이다.
필요 여과지 수는 계획정수량을 1지당 여과량으로 나눈 값을 올림하여 구하므로 $\dfrac{50{,}000}{7{,}200}\approx6.94$가 되어 최소 7지가 필요하다.

응집제의 주입량은 처리수량과 주입률(주입농도)을 곱하여 산출하는 것이며, 응집제의 농도와 밀도로 산출한다는 설명은 옳지 않다.
응집제 희석배율은 가능한 낮게 하고 희석지점을 주입지점과 가깝게 하는 것, 응집보조제의 주입률과 주입지점을 원수 수질과 혼화 여건에 따라 실험으로 정하는 것은 모두 타당한 설명이다.

급속혼화방식에는 인라인 기계식, 가압수확산, 파이프 격자 방식 등이 있으며, 휠러(Wheeler)형은 급속여과지의 하부집수장치 형식 중 하나이므로 급속혼화방식에 해당하지 않는다.

여과지 성능을 나타내는 성과지표는 여과수 탁도, 여과지속시간, 단위여과수량(UFRV) 세 가지다.
여과수 탁도는 여과지가 목표 수질을 만들어 내는지를 보여 주고, 여과지속시간은 한 번의 여과주기를 얼마나 오래 유지했는지를 나타낸다. 여과지속시간 내에 처리된 여과지 단위면적당 여과수량이 곧 UFRV(Unit Filter Run Volume, m3/m2)로, 여과지 단위면적이 한 주기 동안 생산한 물의 양을 뜻한다.
반면 역세척수량은 세척에 사용한 물의 양이어서 그 자체로는 여과 성능이 아니라 세척 조작의 관리항목에 해당한다. 성능 비교에 쓰려면 생산수량 대비 역세척수량 비율처럼 무차원화해야 하므로 단독 수량은 성과지표로 보지 않는다.

직접여과는 원수 수질이 양호하고 탁도가 낮으며 장기적으로 안정된 경우에 적용하는 방식으로, 침전지를 생략하여 설치비와 운영비를 절감할 수 있다.
고탁도·고수온 원수를 대상으로 한다는 설명은 직접여과의 적용 조건과 반대된다.
응집제를 통상 주입량의 5~10 % 수준으로만 넣는다는 서술은 맞지 않는다. 직접여과에서도 여과층에서 확실히 포착될 만큼 견고한 마이크로플록을 만들 정도의 응집제가 필요하다.
직접여과에서는 침전 과정 없이 여과지로 바로 유입되므로, 오히려 밀도와 강도가 크고 입경이 작은 플록이 요구되어 입경과 침강속도가 크다는 설명과 어긋난다.

역세척이 불충분하면 여과층 내 오염물질이 제대로 제거되지 않아 여과지속시간이 감소하고 여과층 표면이 불균일해지며 머드볼이 발생하는 등 여러 문제가 나타난다.
이 과정에서 여과층이 수축·응결되면서 측벽과 여과층 사이에 간극(wall effect)이 오히려 생기기 쉬우므로, 간극이 발생하지 않는다는 설명은 실제 현상과 반대된다.

고급산화법(AOP)은 오존을 OH 라디칼 생성 반응과 결합시키는 방식으로, 오존+높은 pH, 오존+자외선(UV), 오존+과산화수소(H2O2) 조합이 대표적이다.
오존과 NaOCl(차아염소산나트륨)의 병용은 라디칼 산화 메커니즘이 아니라 별개의 산화·소독제를 단순 병행 투입하는 것이므로 AOP로 분류되지 않는다.

맛·냄새를 유발하는 생물학적 발생원으로는 방선균, 조류, 혐기성 분해로 황화합물을 만드는 황산염환원균이 대표적으로 꼽힌다.
질산화균은 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 미생물로, 맛·냄새 유발의 주요 생물학적 발생원으로 분류되지 않는다.

염소 소독 효과는 pH와 탁도가 낮을 때 커진다. pH가 낮으면 살균력이 강한 $\mathrm{HOCl}$ 형태의 비율이 높아지고, 탁도가 낮으면 미생물이 입자에 가려 소독제와 접촉하지 못하는 차폐 효과가 줄어들기 때문이다.
온도가 낮으면 반응속도가 느려져 불활성화율이 오히려 감소한다.
접촉시간이 짧으면 CT값이 작아져 불활성화율이 감소한다.
혼합이 저조하면 소독제가 고르게 퍼지지 못해 효율이 떨어진다.

오존 주입(접촉)방식은 일반적으로 산기관식, 인젝터(이젝터)식, 터빈믹서식 등으로 구분되며, '산기관과 압력관 방식'이라는 이분법은 실제 분류와 맞지 않는다.
오존은 맛·냄새 물질 제거에 효과적이고, 주입량은 처리수량에 주입률을 곱해 산정하며, 잔류오존 제거에는 과산화수소(H2O2)가 화학적 제거제로 쓰인다는 나머지 설명은 모두 타당하다.

로그제거(log removal)는 초기농도 대비 얼마나 감소했는지를 $-\log_{10}\left(\dfrac{C}{C_0}\right)$로 나타낸 값이므로, 3 log 불활성화는 99.9% 제거에 해당한다.
1 log는 90%, 2 log는 99%, 3 log는 99.9%, 4 log는 99.99% 제거를 의미하는 식으로 로그값이 1 늘어날 때마다 남는 농도가 1/10로 줄어든다.

오존 주입량 제어방식으로는 오존주입농도 제어, 잔류오존농도 제어, CㆍT 제어 방식이 일반적으로 사용된다.
'오존분해거동 제어방식'은 실제 정수처리 현장에서 사용되는 표준적인 오존주입 제어방식으로 분류되지 않는다.

염소가스는 공기보다 무거워 바닥 쪽에 체류하므로, 누출가스를 중화하는 제해장치의 흡인구는 벽면 하부(바닥 부근)에 설치해야 한다.
실온 10~35℃ 유지 및 직사광선 차단, 이중출입문을 갖춘 기밀구조, 염소주입기실과 분리하되 감시가 쉬운 위치에 설치한다는 나머지 설명은 저장실 설계기준에 부합한다.

역세척배출수 침전공정은 플록형성(약 20분) → 침전지(표면부하율 2~6 m/h)에서 0.5~2시간 운전하는 형태로 설계·운영되는 것이 일반적이다.
침전 후 상징수는 수질을 만족하면 하천 방류나 착수정 반송이 가능하므로, 활성탄흡착지 역세척배출수의 상징수를 방류할 수 없다고 단정할 수 없다.
배출수지는 세척배출수를 받아 저류하는 시설이므로 세척배출수 저류조의 기능을 겸할 수 있다.
DAF 계열 정수시설의 예비침전 기능에 배출수침전지를 활용하는 것도 배제되지 않는다.

배출수 처리시설의 방류수 수질자동측정기기(TMS)는 폐수배출량 규모가 큰 1~3종 사업장에 부착·운영 의무가 있다. 방류수 배출신고량이 700 m³/d인 정수장은 이 규모에 해당하므로 TMS 구축 대상이다.
반면 방류수 전량을 공공하수처리시설이나 폐수종말처리시설로 유입시키는 경우, 원폐수 농도가 항상 배출허용기준 이하인 경우, 4~5종 사업장인 경우는 부착 면제 사유에 해당하여 구축 대상이 아니다.

지하수 중 비소의 존재형태, 휴믹산과 펄빅산의 분자량 크기, 음이온계면활성제의 발포성에 관한 서술이 옳다.
환원성 환경인 지하수에서는 비소가 3가(As(III), 아비산) 형태로 존재하는 경우가 많아 산화 전처리 없이는 응집·흡착으로 제거하기 어렵다. 천연유기물 가운데 휴믹산은 펄빅산보다 분자량이 크고 소수성이 강하며, 음이온계면활성제(LAS 등)는 표면장력을 낮춰 수중에 유입되면 거품을 일으킨다.
질산성질소는 비료·축산분뇨·생활하수 등 인위적 오염이 주된 기원이며 자연적 기원은 일부에 그친다.
경도는 칼슘·마그네슘 같은 2가 이온뿐 아니라 철·알루미늄 등 2가 이상의 다가 금속이온이 함께 유발하므로 2가로만 한정한 서술은 옳지 않다.

일반적으로 석탄계 활성탄이 야자계 활성탄보다 30 nm 이상의 대세공(macropore)을 더 많이 가지며, 야자계는 미세공·중간세공이 발달해 흡착 표면적이 크다는 특징을 가진다.
따라서 야자계가 석탄계보다 대세공이 많다는 설명은 두 활성탄의 세공 구조 특성과 반대된다. 입상활성탄의 대세공, 분말활성탄의 1~20 nm 세공, 700~1,400 m²/g의 내부표면적에 대한 나머지 설명은 타당하다.

막공급수의 수온·수질·회수율을 일정하게 유지한 상태에서 운전하면, 막투과수량은 운전압력에 거의 비례하여 증감하는 특성을 보인다.
해수온도가 높아지면 염분투과율이 증가해 투과수의 염분농도는 오히려 상승한다.
회수율을 높이면 동일한 막투과수량을 얻기 위한 막공급수량은 줄어드는 방향으로 작용한다.
막모듈 성능이 저하되면 막투과수량이 줄어드는 동시에 염분제거율도 함께 낮아진다.

하루 처리유량 24,000 m³/d를 하루 가동시간 8시간에 모두 처리해야 하므로, 시간당 처리유량은 $\dfrac{24{,}000\ \mathrm{m^3}}{8\ \mathrm{h}} = 3{,}000\ \mathrm{m^3/h} = 3{,}000{,}000\ \mathrm{L/h}$이다.
막 투과유속이 50 LMH이므로 필요한 총 막면적은 $\dfrac{3{,}000{,}000\ \mathrm{L/h}}{50\ \mathrm{L/m^2\cdot h}} = 60{,}000\ \mathrm{m^2}$이며, 모듈 1개당 면적이 50 m²이므로 필요한 모듈 개수는 $\dfrac{60{,}000\ \mathrm{m^2}}{50\ \mathrm{m^2}} = 1{,}200\ \mathrm{개}$이다.

수질오염공정시험기준상 폴리에틸렌 용기에 보관하는 항목들의 보존기간을 비교하면, 불소는 상온에서 화학적으로 비교적 안정한 이온이어서 다른 항목들에 비해 보존기간이 길게 설정되어 있다.
반면 부유물질, 질산성질소, 전기전도도는 시간 경과에 따라 성상이 쉽게 변하거나 미생물 활동의 영향을 받기 쉬워 상대적으로 짧은 보존기간이 적용된다.

수질오염공정시험기준 총칙에서 “즉시”는 30초 이내, 항량은 건조 전후 무게차가 g당 0.3mg 이하인 상태를 말한다.
“즉시”는 시험조작 중 30초 이내에 표시된 조작을 하는 것을 뜻한다. 반응 정지나 발색 판정처럼 시간에 민감한 조작에서 판독 시점을 통일하기 위한 규정이다.
“항량으로 될 때까지 건조한다(강열한다)”는 같은 조건에서 1시간 더 건조·강열했을 때 전후 무게의 차가 시료 1g당 0.3mg 이하가 되는 상태를 말한다. 더 이상 수분이나 휘발분이 빠져나가지 않아 무게가 일정해졌다고 판정하는 기준이다.

몰농도를 mg/L로 환산하면 $0.02\ \mathrm{mol/L} \times 40\ \mathrm{g/mol} = 0.8\ \mathrm{g/L} = 800\ \mathrm{mg/L}$이다.
500 mL(0.5 L)에 녹아 있는 NaOH의 질량은 $0.02\ \mathrm{mol/L} \times 0.5\ \mathrm{L} \times 40\ \mathrm{g/mol} = 0.4\ \mathrm{g}$이므로, 용액 농도 800 mg/L, 질량 0.4 g이 계산된다.

수질오염감시경보에서 수소이온농도는 pH 5 이하 또는 11 이상인 상태가 30분 이상 지속될 때 경보기준을 초과한 것으로 본다.
수질자동측정망은 수소이온농도·용존산소·전기전도도·총유기탄소 등을 연속 측정하는데, 순간적인 튐값으로 경보가 남발되지 않도록 기준을 벗어난 상태가 일정 시간 이어질 것을 함께 요구한다. 그 지속시간 기준이 30분이다.
수소이온농도는 중성인 pH 7을 중심으로 산성 쪽과 알칼리성 쪽 이탈을 모두 감시해야 하므로 상한과 하한을 함께 두며, 하한이 5, 상한이 11이다.

먹는물수질공정시험기준상 맛 시험에 사용하는 시료 용기는 유리재질의 병과 유리 마개를 사용해야 하며, 플라스틱 마개는 맛에 영향을 줄 수 있는 물질이 용출되거나 흡착될 우려가 있어 사용하지 않는다.
시료를 40~50℃로 가온하여 맛을 확인하고, 항온수조를 ±1℃로 유지하며 냄새가 나지 않아야 한다는 점, '있음/없음'으로 판정한다는 나머지 설명은 시험기준에 부합한다.

먹는물수질공정시험기준상 냄새 측정자는 냄새에 지나치게 예민하거나 둔감하지 않은 사람이 적절하며, 극히 예민한 사람은 오히려 판정 편차를 키울 수 있어 적합하지 않다.
5명 이상(최소 2명)이 측정하는 것이 바람직하다는 점, 염소 냄새는 티오황산나트륨으로 제거 후 측정한다는 점, 측정자와 시료 준비자를 분리한다는 나머지 설명은 시험기준에 부합한다.

정수지 체류시간은 $T = \dfrac{V}{Q} = \dfrac{10{,}000\ \mathrm{m^3}}{5{,}000\ \mathrm{m^3/h}} = 2\ \mathrm{h} = 120\ \mathrm{min}$이며, 여기에 장폭비에 따른 환산계수 0.3을 곱한 실제 접촉시간은 $120\ \mathrm{min} \times 0.3 = 36\ \mathrm{min}$이다.
CT값 산정 시에는 소독효과를 보수적으로 평가하기 위해 최솟값인 잔류 소독제 농도 0.3 mg/L를 사용하므로, $CT = 0.3\ \mathrm{mg/L} \times 36\ \mathrm{min} = 10.8$이 계산된다.

상수원관리규칙 제15조(수질검사)의 측정횟수 기준에 따르면, 원수 유형별로 검사항목과 횟수가 구분된다. 1번은 강변여과수의 용존산소량을 매월 1회 이상 검사하도록 규정하고 있으며 이는 정답이다. 2번 하천수의 부유물질량은 매주 1회 이상(분기마다 1회가 아님), 3번 호소수의 암모니아성질소는 분기마다 1회 이상(매월이 아님), 4번 지하수의 철은 연 1회 이상(분기마다 1회가 아님)으로 규정되어 있어 모두 검사 빈도가 옳지 않다.

병원성 미생물에 의한 오염 우려가 있을 때에는 수도꼭지에서 유리잔류염소 0.4mg/L, 결합잔류염소 1.8mg/L 이상을 유지해야 한다.
수도법령상 일반수도사업자의 위생상 조치는 평상시에는 수도꼭지에서 유리잔류염소 0.1mg/L(결합잔류염소는 0.4mg/L) 이상이 항상 유지되도록 규정하고 있다.
오염되었거나 오염될 우려가 있는 비상시에는 소독력을 끌어올려야 하므로 이 값을 평상시 기준의 네 배 이상으로 강화한다. 결합잔류염소는 유리잔류염소보다 살균력이 약해 어느 경우에나 더 높은 값이 요구된다는 점도 함께 기억해 두면 좋다.

인라인(관내) 혼화방식은 배관 내에 혼화장치를 설치하는 단순한 구조로, 시공 및 운영·유지관리가 용이하고 고장이 거의 발생하지 않는다는 장점이 있다.
순간적으로 혼화가 이루어지지만 소요 동력은 오히려 적은 편에 속한다.
유입유량이 낮아지면 혼화효율도 함께 떨어지는 경향이 있다.
배관 내 좁아지는 구간(믹서)을 통과하면서 손실수두가 발생한다.

배오존(잔류오존가스) 처리방법으로는 가열분해법, 활성탄흡착분해법, 촉매분해법이 널리 사용된다.
'산세정분해법'은 오존 배가스를 산으로 세정하여 분해하는 표준 처리방식으로 분류되지 않는다.

입상활성탄 공정의 역세척은 탄층에 누적된 미생물막(biofilm)과 현탁물질을 제거하여 통수능력을 회복시키는 것이 주된 목적이다.
물의 점성이 수온에 따라 달라지므로 같은 역세척속도에서도 탄층팽창률은 수온의 영향을 받는다.
탄층팽창률을 5~15 %(평균 10 %)로 제시한 수치는 입상활성탄 역세척에서 적용하는 팽창률 범위와 맞지 않는다.
물 역세척만으로는 탄층 내부의 미생물막 제거가 충분하지 않아 공기세척을 병용하는 방식이 함께 고려된다.

주입한 오존에서 반응에 쓰인 양과 배기로 빠져나간 양을 빼면 잔류오존량은 3.0kg/d이다.
먼저 주입오존량을 하루 물량 기준으로 환산한다.
$5.0\,\mathrm{mg/L}=5.0\,\mathrm{g/m^3}$
$5.0\,\mathrm{g/m^3}\times 10{,}000\,\mathrm{m^3/d}=50{,}000\,\mathrm{g/d}=50\,\mathrm{kg/d}$
오존이용률이 90%이므로 실제 소비된 오존은 $50\times 0.9=45\,\mathrm{kg/d}$이고, 배출오존량은 $0.2\,\mathrm{g/m^3}\times 10{,}000\,\mathrm{m^3/d}=2\,\mathrm{kg/d}$이다.
따라서 $50-45-2=3.0\,\mathrm{kg/d}$가 처리수에 남아 있는 잔류오존량이며, 이 값은 후속 공정의 오존 파괴설비 용량과 잔류오존 관리의 기준이 된다.

지하수 수질기준에서 일반오염물질은 수소이온농도, 총대장균군, 질산성질소, 염소이온과 같이 오염 여부를 폭넓게 나타내는 지표성 항목으로 구성된다.
반면 용존산소농도(DO), 부유물질, 철은 이 일반오염물질 항목에 포함되지 않는다.

먹는물 수질기준상 염지하수의 방사능 기준은 세슘(Cs-137) 4.0 mBq/L, 스트론튬(Sr-90) 3.0 mBq/L, 삼중수소 6.0 Bq/L 이하로, 모두 방사능 단위(Bq/L 계열)로 규정되어 있다.
반면 우라늄은 방사능이 아니라 화학적 독성을 기준으로 관리되는 항목이어서 30 μg/L를 넘지 아니할 것으로 질량농도 단위로 규정되므로, '30.0 Bq/L'라는 표현은 기준의 단위 체계와 맞지 않는다.

먹는물 수질감시항목은 병원성 미생물을 포함하며, Norovirus는 수질감시항목 중 바이러스에 해당한다. 현행 먹는물 수질감시항목 운영 고시에서 Norovirus를 포함한 바이러스 항목의 검사주기는 연 1회 이상으로 규정되어 있어, 1년에 최소 1회 이상 실시해야 한다.

수도꼭지에서 시료를 채취할 때는 관 내에 정체되어 있던 물이 오염되어 있을 수 있으므로 일정 시간 흘려보낸 뒤 채취하는 것이 원칙이며, '틀어 오염되기 전에 즉시 채취'한다는 설명은 정확하지 않다.
멸균된 용기로 무균 채취 후 즉시 시험한다는 점, 잔류염소가 있는 시료에 티오황산나트륨을 투여해 최종농도 0.03%로 맞춘다는 점, 먹는샘물 등 제품수는 마개를 열지 않은 상태를 말한다는 나머지 설명은 시험기준에 부합한다.

수도법령상 상수도관망 중점관리지역의 수질측정 항목은 일반세균, 암모니아성 질소, 탁도 등 관망 내 수질 이상을 조기에 감지할 수 있는 지표들로 구성된다.
알루미늄은 중점관리지역 수질측정 항목에 포함되지 않는다.

수도법상 '수도공사'는 수도시설을 신설하는 공사만이 아니라 증설·개조하는 공사까지 포함하는 개념이므로, '신설하는 공사만을 말한다'는 정의는 옳지 않다.
정수, 일반수도(광역상수도·지방상수도·마을상수도), 공업용수도에 대한 나머지 정의는 수도법의 용어 정의와 부합한다.

수도법령상 지표수를 사용하는 일반수도사업자는 취수지점부터 정수지 유출지점까지 구간에서 지아디아 포낭을 1천분의 999 이상(99.9%, 3 log) 제거 또는 불활성화하도록 정수처리기준을 준수해야 한다.
이는 3 log 불활성화가 99.9% 제거에 해당한다는 원리와 같은 맥락의 법정 기준치이다.

액화염소를 용기 자체의 압력으로 유출시켜 염소가스를 계량한 뒤 물에 녹여 진한 염소수로 만든 다음 처리수에 주입하는 방식은 습식압력식 염소주입기의 특징이다.
염소를 물에 녹이지 않고 가스 상태로 직접 주입하면 건식, 용기 자체의 압력이 아니라 이젝터의 부압(진공)으로 흡입하면 진공식으로 구분되므로, 이 설명은 습식(염소수화)과 압력식(자체 압력 이용)이 결합된 형태에 해당한다.

응집용 약품 저장설비의 용량은 계획정수량에 최대주입률을 곱해 산정하며, 응집보조제는 10일분 이상으로 하는 것이 기준이다.
이에 비해 응집제는 30일분 이상으로 하므로 20일분이라는 서술과 다르고, 알칼리제는 연속 주입 시 10일분 이상·간헐 주입 시 30일분 이상이므로 연속주입 20일분·간헐주입 5일분이라는 서술 역시 기준과 어긋난다.

횡류식 침전지에서 사용되는 기계적 슬러지 수집기는 체인플라이트식, 주행브리지식, 수중대차식 등이 대표적이다.
'공기압식'은 이러한 기계적 슬러지 수집기 형식으로 통상 분류되지 않는다.

급속여과지의 하부집수장치로는 휠러블록형, 스트레이너블록형, 티피(TP)블록형 등이 사용된다.
'체인블록형'은 급속여과지의 하부집수장치 형식으로 분류되지 않는다.

전염소처리는 침전지 이전, 즉 착수정이나 혼화지 등 정수처리 앞 단계에서 염소를 주입하는 방식으로, 원수 중의 암모니아성질소·조류·철·망간 등을 사전에 산화·제거하는 목적으로 사용된다.
침전 이후 여과 전에 주입하면 중간염소처리, 여과 후 마지막 소독 단계에서 주입하면 후염소처리, 정수 과정 이후 별도로 추가 주입하면 재염소처리로 구분된다.

진공탈수기는 감압(진공)을 이용해 슬러지의 수분을 흡인 제거하는 방식으로 가압형 탈수기가 아니라 진공형 탈수기에 해당한다.
필터프레스·벨트프레스·스크루프레스는 모두 슬러지에 압력을 가하여 탈수하는 가압형 탈수기로 분류된다.

분말활성탄 주입방식에는 물에 슬러리 상태로 섞어 주입하는 습식과 분체 그대로 주입하는 건식이 있다.
주입설비실은 취급 안전과 작업 효율을 위해 주입장소에서 가까운 곳에 설치하는 것이 바람직하다.
주입량은 처리수량에 주입률을 곱하여 산정하며, 나누는 방식이 아니다.
슬러리농도는 제시된 값보다 낮은 범위를 표준으로 하므로 옳지 않은 설명이다.

2차저항 기동방식은 회전자에 권선이 있는 권선형 유도전동기에서 사용하는 기동법으로, 회전자가 도체 막대로 이루어진 농형 유도전동기에는 적용할 수 없다.
농형 유도전동기의 기동방식으로는 전전압(직입) 기동, Y-△ 기동, 소프트스타터 기동, 리액터 기동 등이 쓰인다.

역류방지에는 체크밸브(역지밸브)가 사용되며, 다공가변형 오리피스밸브는 유량·압력 조절용으로 쓰이는 밸브여서 연결이 옳지 않다.
유량제어용으로 콘밸브를 사용하는 것은 맞는 연결이다.
압력제어용으로 버터플라이밸브를 사용하는 것도 맞는 연결이다.
차단용으로 볼밸브를 사용하는 것도 맞는 연결이다.

예비펌프는 원칙적으로 두는 것이 바람직하지만, 펌프가 정지되어도 급수에 지장이 없는 경우에는 예비기를 두지 않을 수 있다.
취수·송수펌프는 효율이 낮은 운전점이 아니라 최고효율점 부근에서 운전되도록 용량과 대수를 정해야 한다.
배수펌프는 시간적 수요 변동을 고려하여 용량과 대수를 정해야 하며, 일정 수량만 고려하는 것이 아니다.
펌프 대수를 계획수량의 두 배로 정한다는 기준은 없다.

서징현상(surging)은 펌프 입구와 출구의 진공계·압력계 지침이 흔들리면서 동시에 송출유량이 주기적으로 변화하는 현상이다.
기포가 발생해 펌프를 손상시키는 현상은 캐비테이션(공동현상)이다.
관로 내 공기 포켓으로 통수능력이 저하되는 현상은 공기폐색(에어바인딩)이다.
유속의 급변으로 관을 때리는 소리가 나는 현상은 수격작용이다.

직렬리액터는 전력용 콘덴서와 직렬로 설치되어 제5고조파 등 고조파 성분을 억제하고 콘덴서 투입 시 돌입전류를 제한하는 역할을 한다.
전력용 콘덴서는 역률을 개선하는 주설비이고, 방전코일은 콘덴서 개방 후 잔류전하를 방전시키는 장치이며, 전력퓨즈는 회로를 보호하는 차단소자로 고조파 제거와는 관계가 없다.

스폿 네트워크 수전방식은 2회선 이상을 병렬로 상시 투입해 한 회선에 고장이 발생해도 다른 회선이 즉시 부담을 이어받으므로 무정전 공급이 가능하다.
1회선 수전방식은 그 회선이 고장 나면 바로 정전되고, 평행 2회선과 예비선 수전방식은 고장 시 절체 과정에서 순간적인 정전이 발생할 수 있다.

정전류 부하의 축전지 용량은 용량환산시간(K)과 방전전류(I)의 곱을 보수율(L)로 나누어 구한다.
$C = \dfrac{K \times I}{L} = \dfrac{1.8 \times 100}{0.8} = 225\ \mathrm{Ah}$

신호변환 시 입출력 간을 절연하면 외부 노이즈나 서지의 유입을 차단해 오히려 신호변환 장애를 줄이고 기기를 보호하므로, 절연이 장애를 일으킨다는 설명은 옳지 않다.
저항-전류, 전압-전류 등의 신호변환과 프로세스신호변환기·직선화변환기·교류전압변환기 등의 사용, 노이즈 영향을 받지 않는 회로구성은 모두 옳은 설명이다.

뇌해(낙뢰) 피해를 줄이기 위해서는 전송로를 지중화하는 것이 바람직한 대책이며, 지중화해서는 안 된다는 설명은 옳지 않다.
서지보호기 설치, 보호·백업장치 구비, 계측기의 내진성·내약품성 고려, 공조설비를 통한 환경 유지는 모두 옳은 설명이다.

초음파유량계는 초음파 신호가 유체를 통과하며 전달되는 시간차 등을 이용해 유량을 측정하므로, 거품이나 이물질이 많이 포함되면 초음파 전달이 방해되어 오히려 측정 정확도가 떨어진다.
측정장소가 관수로인지 개수로인지 고려하는 것, 전자유량계가 전자유도법칙을 응용하는 것, 차압유량계가 벤츄리관·오리피스의 축관부 차압을 이용하는 것은 모두 옳은 설명이다.

물질안전보건자료(MSDS) 경고표지의 필수 기재항목은 명칭, 그림문자, 신호어, 유해·위험 문구, 예방조치 문구, 공급자 정보이며, 이 중 별도의 "제조사 정보" 항목은 규정되어 있지 않다.
신호어, 유해·위험 문구, 예방조치 문구는 모두 경고표지에 포함되어야 하는 항목이다.

산업안전보건법상 사업주는 중대재해가 발생한 사실을 알게 되면 지체없이 그 발생 개요·피해상황 등을 고용노동부장관에게 보고해야 한다.

붉은 원에 사선을 겹친 금지표지 안에 스패너(렌치)가 그려진 것은 ‘보행 금지’가 아니라 사용 금지 표지다.
보행 금지 표지는 사람이 걸어가는 옆모습에 금지 사선을 겹친 그림이며, 스패너 그림은 정비 중인 기계·설비를 조작하지 말라는 사용 금지를 뜻한다. 오조작 방지를 목적으로 하는 표지여서 통행 제한과는 성격이 전혀 다르다.
흰 바탕 마름모에 붉은 테두리를 두르고 해골과 엇갈린 뼈를 그린 것은 급성독성물질 경고로 그림과 설명이 맞다.
불꽃과 성냥에 금지 사선을 겹친 것은 화기 금지, 물체를 미는 모습에 금지 사선을 겹친 것은 물체이동 금지로 각각 짝이 맞다.

점성계수(μ)의 단위는 $\mathrm{Pa \cdot s} = \mathrm{kg/(m \cdot s)}$이므로, MLT계 차원으로 나타내면 $[ML^{-1}T^{-1}]$이다.

물의 단위중량은 4℃, 1기압에서 $1{,}000\ \mathrm{kgf/m^3}$으로, 이때 밀도가 최대가 된다.
물은 4℃에서 최대밀도를 가지며 최소밀도가 아니다.
액체상태의 물은 온도가 상승할수록 점성(동점성계수)이 작아진다.
물은 부착력이 응집력보다 커서 모세관에서 액면이 상승하는 유체에 해당한다.

제시된 네 가지 서술이 모두 베르누이 정리에 대한 옳은 설명이다.
베르누이 정리는 손실이 없을 때 압력수두 + 속도수두 + 위치수두 = 일정임을 나타내며, 이는 관수로 흐름에 적용되는 에너지보존법칙의 표현이다. 실제 관로 계산에서는 여기에 마찰손실수두 항을 더한 확장 에너지방정식을 쓴다.
성립 조건으로는 유체가 비점성·비압축성이고 흐름이 정상류일 것, 그리고 비교하는 두 점이 같은 유선 위에 있을 것이 요구된다. 유선이 다르면 각 유선의 총수두가 서로 달라 등식이 성립하지 않기 때문이다.

수중 오리피스는 하류 측 수위가 오리피스를 완전히 잠기게 하는지 여부에 따라 완전수중오리피스와 불완전수중오리피스로 구분하며, 수직·수평으로 구분하는 것이 아니다.
관수로 유량측정에 노즐이나 엘보우미터가 쓰이는 것, 벤츄리미터가 단면축소부의 수두차를 이용하는 것, 위어의 유량이 주로 월류수두에 의해 결정되는 것은 모두 옳은 설명이다.

흐름 단면의 유속은 $V = \dfrac{Q}{B \times h} = \dfrac{20}{5 \times 2} = 2\ \mathrm{m/s}$이다.
프루드수는 $Fr = \dfrac{V}{\sqrt{g h}} = \dfrac{2}{\sqrt{9.8 \times 2}} \approx 0.452$로 1보다 작아 상류(常流) 상태이다.

비압축성 유체의 3차원 연속방정식은 속도장의 발산이 0인 $\dfrac{\partial u}{\partial x}+\dfrac{\partial v}{\partial y}+\dfrac{\partial w}{\partial z}=0$이다.
질량보존식 $\dfrac{\partial \rho}{\partial t}+\nabla\cdot(\rho \vec{V})=0$에서 밀도 $\rho$가 일정하면 밀도 항이 소거되어 속도 발산이 0이라는 조건만 남는다. 미소 검사체적에 들어온 유량과 나간 유량이 같다는 뜻이다.
$\dfrac{dx}{u}=\dfrac{dy}{v}=\dfrac{dz}{w}$는 연속방정식이 아니라 유선의 방정식이다.
각 편미분 앞에 속도를 곱해 놓은 형태나 $\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{\partial w}{\partial y}-\dfrac{\partial v}{\partial z}\right)$ 같은 항으로 이루어진 식은 와도(회전) 성분을 나타내는 표현으로 질량보존과 무관하다.

원뿔위어는 실무에서 사용되는 위어 형식이 아니며, 유량측정용 위어에는 사각위어, 삼각위어, 전폭위어, 사다리꼴(제형)위어 등이 있다.

개수로에서 프루드수는 관성력과 중력의 비로 나타내는 무차원수이며, 관성력과 점성력의 비는 레이놀즈수이다.
한계 프루드수는 1.0이며, 1.0보다 크면 사류, 1.0보다 작으면 상류 상태가 된다.

침전지 제거효율은 $E \propto \dfrac{V_s}{Q/A}$로 결정되므로 제시된 네 가지가 모두 효율을 높이는 방법이다.
여기서 $V_s$는 플록의 침강속도, $Q/A$는 표면부하율이다. 응집을 강화해 플록을 크고 무겁게 만들면 침강속도가 커지고, 유량을 줄이거나 침강면적을 넓히면 표면부하율이 작아진다.
결국 침강면적 확대·침강속도 증가·유량 감소는 모두 표면부하율 대비 침강속도의 비를 키우는 조작이고, 표면부하율을 작게 한다는 것은 그 결과를 직접 표현한 것이다. 같은 식의 앞뒤를 이루는 서술이므로 서로 모순 없이 전부 옳다.

동수경사(I)가 주어졌으므로 마찰손실수두는 동수경사에 관로길이를 곱하여 구한다.
$h_f = I \times L = 0.002 \times 500 = 1.0\ \mathrm{m}$

관 단면적은 $A = \dfrac{\pi D^2}{4} = \dfrac{\pi \times 0.4^2}{4} \approx 0.1257\ \mathrm{m^2}$이고, 유속은 $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{0.2}{0.1257} \approx 1.59\ \mathrm{m/s}$이다.
레이놀즈수는 $Re = \dfrac{VD}{\nu} = \dfrac{1.59 \times 0.4}{1.003\times10^{-6}} \approx 635{,}000$이다.

계획정수량은 $Q = 40{,}000 \times 150\ \mathrm{L} = 6{,}000{,}000\ \mathrm{L/d} = 6{,}000\ \mathrm{m^3/d}$이다.
여과지 소요면적은 $A = \dfrac{Q}{v} = \dfrac{6{,}000}{120} = 50\ \mathrm{m^2}$이다.

여과지는 탁질을 억류하고 수질·수량 변동에 대한 완충기능을 하며, 역세척을 통해 여재를 세정하는 기능을 수행한다.
응집제를 골고루 확산시키는 기능은 혼화지(급속혼화)의 역할이며 여과지의 기능이 아니다.

속도경사는 $G = \sqrt{\dfrac{P}{\mu V}}$로 정의되므로, 동력(P)의 1/2승에 비례한다.
점성계수(μ)에 대해서는 1/2승에 반비례하므로, 1/2승에 비례한다는 설명은 옳지 않다.
플록입자수가 늘어나면 충돌 기회도 늘어나므로, 입자수의 2승에 반비례한다는 설명은 옳지 않다.
플록의 충돌횟수는 입자경(충돌하는 두 입자 지름의 합)의 3승에 비례하므로, 3승에 반비례한다는 설명도 옳지 않다.

펌프의 축동력 공식 $P = \dfrac{\gamma \, Q \, H}{102 \, \eta}$에서 전양정을 구하면, $H = \dfrac{102 \times \eta \times P}{\gamma \times Q} = \dfrac{102 \times 0.73 \times 20}{1{,}000 \times 0.2} \approx 7.5\ \mathrm{m}$이다.

유량을 초 단위로 환산하면 $Q = 3.0\ \mathrm{m^3/min} = 0.05\ \mathrm{m^3/s}$이다.
관 단면적은 $A = \dfrac{Q}{V} = \dfrac{0.05}{1.5} \approx 0.0333\ \mathrm{m^2}$이고, 관경은 $D = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 0.206\ \mathrm{m} = 206\ \mathrm{mm}$이다.

펌프특성곡선은 토출량 변화에 따른 양정·효율·축동력의 관계를 나타낸 곡선이다.
가로축에 토출량을 두고 세로축에 전양정(H-Q 곡선), 효율(η-Q 곡선), 축동력(P-Q 곡선)을 함께 그려, 어느 유량에서 효율이 최고가 되는지와 그때의 양정·소요동력을 읽어 낸다. 펌프 선정과 운전점 결정의 기본 자료다.
비에너지는 개수로에서 수로바닥을 기준으로 한 단위무게당 에너지로, 한계수심과 상류·사류를 판정할 때 쓰는 개수로 수리학 개념이므로 펌프특성곡선에서는 읽어 낼 수 없다.

펌프는 용량과 대수를 정할 때 가능하면 최고효율점 부근에서 운전되도록 계획해야 하며, 최소 효율점 부근에서 운전하도록 정한다는 설명은 옳지 않다.
대용량 펌프일수록 효율이 높은 경향이 있는 것, 유지관리를 위해 대수를 적게 하고 동일 용량을 사용하는 것, 계획수량과 고장 시를 고려해 대수를 정하는 것은 모두 옳은 설명이다.

비속도는 $N_s = \dfrac{N \sqrt{Q}}{H^{3/4}} = \dfrac{1{,}500 \times \sqrt{20}}{80^{3/4}} \approx \dfrac{1{,}500 \times 4.47}{26.75} \approx 251$이다.

관로 저항곡선의 구배가 급한 곳(저항이 큰 계통)에서는 병렬운전보다 직렬운전이 유리하며, 병렬운전이 유리하다는 설명은 옳지 않다.
병렬운전이 양수량 변화가 큰 경우에 적합한 것, 병렬운전 시 운전점 양수량이 단독운전의 2배보다 적어지는 것, 직렬운전 시 운전점 양정이 단독운전 양정의 2배로 산정되는 것은 모두 옳은 설명이다.