[정수시설운영관리사 2급 1차] 20년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

다층여과는 내부여과 경향이 강해 여과층 단위체적당 탁질 억류량이 크므로, 단층여과지보다 여과속도를 더 크게 할 수 있다.
단층여과에 비해 탁질억류량당 손실수두가 적어 여과지속시간이 길어진다.
여과수량 대비 역세척 수량의 비율이 작다.

급속혼화는 응집제를 원수에 신속하고 균일하게 분산시키는 것이 목적이며, 응집된 미소플록을 크게 성장시키는 완속교반(플록형성) 과정과는 구분된다.
급속혼화는 수류식, 기계식, 펌프확산 방법으로 달성할 수 있다.
기계식 급속혼화시설은 응집제 주입 직후 즉시 급속교반이 이루어지도록 설치한다.
혼화지는 수류 전체가 동시에 회전하거나 단락류가 생기지 않는 구조로 한다.

단위여과면적당 여재표면적은 여재의 입경과 여층 두께에 의해 결정되는 함수 관계를 갖는다.
플록의 포착상태는 플록의 강도에 영향을 받는다.
탁질당 응집제의 양(Al/T)이 낮으면 오히려 플록의 강도가 강해진다.
여재입자 표면에 부착된 입자는 물의 전단력에 의해 파쇄되거나 누출될 수 있다.

내부여과에서 플록이 여층 내부로 지나치게 깊이 침투하면 여과수 쪽으로 누출되기 쉽다.
내부여과는 공극률이 큰 여재를 사용해 비교적 고속으로 여과하는 방법이다.
플록 억류가 여층 표면에 집중되는 것은 표면여과의 특징이다.
플록 억류량이 많아 여층을 두껍게 해야 하는 편이다.

pH 조정제의 주입지점은 응집제 주입지점의 하류 측이 아니라, 응집제 주입지점의 상류 측에서 혼화가 잘 이루어지는 곳으로 정해야 최적 pH 상태에서 응집반응이 일어난다.
주입률은 원수의 알칼리도, pH, 응집제 주입률 등을 참고해 정한다.
용해·희석 시 농도는 주입량이 적절하고 취급이 쉽도록 정한다.
주입량은 처리수량과 주입률을 곱해 산출한다.

자연평형형 여과지는 일시적으로 유입유량이 증가하더라도 여과지 수면이 급격히 상승하지 않아 유지관리가 용이한 방식이다.
손실수두가 증가함에 따라 여과지 수면은 서서히 상승하며 일정하게 유지되지 않고, 여과지 깊이도 일반 여과지보다 깊게 설계되며, 각 여과지의 유입유량은 균등하게 배분되어야 한다.

차아염소산(HOCl)과 차아염소산이온(OCl⁻)의 존재비는 pH에 따라 크게 달라진다.
두 형태의 살균력은 같지 않으며, 비해리 상태인 차아염소산의 살균력이 훨씬 강하다.
차아염소산과 차아염소산이온은 유리(자유)잔류염소이며 결합잔류염소가 아니다.
클로라민은 염소가 오존이 아니라 암모니아성 질소와 반응해 생성된다.

탁질 유출을 방지하려면 손실수두가 과도하게 커지기 전에 여과를 종료해야 하므로, 여과지속시간을 연장하는 것이 아니라 적절히 제한해야 한다.
여과수 탁도를 상시 감시하고 가능한 낮게 유지한다.
역세척 후 여과 재개 시 일정 시간 여과수를 배출하는 시동방수 설비를 둔다.
오존처리는 크립토스포리디움 난포낭에 효과적인 소독법이다.

중간염소처리는 응집지와 침전지 사이가 아니라 침전지와 여과지 사이에 염소를 주입하는 방식이다.
철과 망간 제거, 암모니아성 질소·유기물 처리, 맛과 냄새 제거 등에 활용된다.

소독접촉시간(C·T)용량은 운전최저수위 이하에서의 용량을 기준으로 적절한 소독접촉시간을 확보할 수 있어야 한다.
정수지 유효용량은 1일평균용량이 아니라 1일최대급수량을 주로 감안해 정한다.
도류벽을 많이 설치할수록 단락류가 줄어들어 장폭비 환산계수(T10/T)는 오히려 증가한다.
도류벽은 수류의 정체부를 줄이기 위해 설치하는 것이므로, 도류벽이 많으면 정체부는 감소한다.

염소요구량은 주입한 염소 농도에서 남아 있는 잔류염소 농도를 뺀 값에 처리유량을 곱해 구한다.
$(5 - 0.2)\ \mathrm{mg/L} \times 5{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 4.8\ \mathrm{g/m^3} \times 5{,}000\ \mathrm{m^3} = 24{,}000\ \mathrm{g/day} = 24\ \mathrm{kg/day}$

분말활성탄(PAC)은 필요한 시기에 필요량만 구입해 쓰고 버리는 방식이라 소규모·간헐적으로 사용할 때 오히려 경제적이므로, "비경제적이다"라는 설명은 옳지 않다.
입상활성탄(GAC)은 초기 설비와 재생시설 투자가 필요해 지속적인 대량 처리에는 유리하지만, 분말활성탄은 기존 정수시설(응집지 등)에 주입설비만 추가하면 바로 활용할 수 있고 사용 후 버리므로 미생물 번식 우려도 적다.

이온물질까지 제거해 해수담수화에 쓰이는 막여과법은 역삼투법이다.
역삼투막은 사실상 공경이 없는 치밀한 활성층으로 되어 있어 용존 이온과 염분을 걸러내며, 삼투압보다 큰 압력을 걸어 물만 막을 통과시키기 때문에 해수에서 염분을 제거하는 해수담수화 공법으로 활용된다.
정밀여과와 한외여과는 각각 탁질·세균과 콜로이드·고분자를 거르는 수준이어서 용존 이온은 그대로 통과시킨다.
나노여과는 경도 성분 같은 2가 이온과 저분자 유기물 제거에 쓰이지만 1가 이온인 염화나트륨 제거율이 낮아 해수담수화에는 적합하지 않다.

오존은 산화력이 매우 강해 철, 망간에 대한 산화능력이 크다. 따라서 "산화능력이 작다"는 설명은 옳지 않다.
오존이 잔류하면 후단 활성탄의 기계적 강도를 약화시킬 수 있고, 배오존이 대기 중으로 방출되면 작업환경·안전 문제를 일으킬 수 있으며, 염소보다 살균효과가 우수하다는 나머지 설명은 모두 맞는 내용이다.

이 여과 모래의 균등계수는 1.5이다.
균등계수는 중량통과율 60%에 해당하는 입경을 10%에 해당하는 입경(유효경)으로 나눈 값이다.
$U = \dfrac{D_{60}}{D_{10}}$
표에서 통과율 10%의 입경은 D10 = 0.20㎜, 60%의 입경은 D60 = 0.30㎜이므로
$U = \dfrac{0.30}{0.20} = 1.5$
균등계수가 1에 가까울수록 입경이 고른 모래이며, 정수장 여과지용 모래는 통상 균등계수 1.7 이하를 요구하므로 이 모래는 그 기준을 만족한다.

정수장 슬러지처리 계통은 조정 → 농축 → 탈수 → 건조 → 최종처분의 순서로 이어지므로 조정·농축·탈수·건조가 슬러지처리 공정에 해당한다.
조정은 배출수지·배슬러지지에서 발생량과 농도의 변동을 고르게 하는 단계이고, 농축은 슬러지의 함수율을 낮춰 부피를 줄이는 단계이다. 이어 탈수기로 수분을 기계적으로 분리하고, 필요하면 건조로 함수율을 더 낮춰 운반·처분을 쉽게 한다.
반면 흡착은 활성탄으로 맛·냄새 물질이나 미량 유기물을 제거하는 정수(고도)처리 공정이어서 슬러지 계통에 들어가지 않는다.

이론적 수면적부하율은 $\dfrac{h}{t}$로 구하며, 계산 결과는 $30\ \mathrm{m^3/m^2 \cdot day}$이다.
유효수심 $h=5\ \mathrm{m}$, 체류시간 $t=4\ \mathrm{hr}$이므로 $\dfrac{5\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{hr}} = 1.25\ \mathrm{m/hr}$이다.
이를 1일 기준으로 환산하면 $1.25\ \mathrm{m/hr} \times 24\ \mathrm{hr/day} = 30\ \mathrm{m^3/m^2 \cdot day}$이다.

제시된 폭기·염소처리·분말활성탄처리·오존처리 네 가지 모두 맛·냄새 물질 제거에 쓰이는 공정이다.
폭기: 황화수소처럼 휘발성이 큰 냄새 물질을 공기와 접촉시켜 기상으로 날려 보낸다.
염소처리: 황화수소나 일부 냄새 유발 물질을 산화 분해한다(다만 과잉 주입 시 염소취·클로로페놀 취기를 새로 만들 수 있어 주입량 관리가 필요하다).
분말활성탄처리: 지오스민·2-MIB 같은 조류 기원 곰팡이 냄새 물질을 흡착 제거하며, 냄새가 계절적으로 발생할 때 유효한 대응책이다.
오존처리: 강한 산화력으로 활성탄만으로 어려운 난분해성 냄새 물질까지 분해한다.
즉 휘발(폭기) · 산화(염소·오존) · 흡착(분말활성탄)이라는 세 가지 제거 기작이 모두 맛·냄새 대책으로 인정되므로 네 항목이 전부 해당한다.

고탁도 원수에서 발생하는 슬러지는 입자성 물질이 많아 오히려 침강·농축·탈수성이 좋고, 저탁도이거나 조류가 번성할 때 생기는 슬러지는 콜로이드성·유기물 비중이 커서 농축성과 탈수성이 나쁘다. 설명이 반대로 되어 있어 옳지 않다.
원수 성상은 강우와 계절, 오염도에 따라 달라지고 슬러지의 고형물 농도·밀도·탈수성도 원수 특성과 계절 영향을 받으며, 슬러지 성분은 대부분 무기질이지만 오염된 하천수나 부영양화된 호소수에서는 유기물질 비중이 커진다는 나머지 설명은 맞다.

오존은 잔류성이 없어 배급수 과정에서 소독효과가 지속되지 못하므로, 오존을 사용했더라도 배급수계통의 잔류소독을 위해 염소를 별도로 사용해야 한다. 따라서 "염소를 사용하지 않아도 된다"는 설명은 옳지 않다.
염소는 대량의 물을 손쉽게 소독할 수 있고 소독효과가 잔류한다는 장점이 있으나 트리할로메탄 등 유기염소화합물을 생성하며, 오존은 바이러스·원생동물 포낭에도 강한 살균력을 갖는다는 나머지 설명은 맞다.

압력의 단위는 힘을 면적으로 나눈 값이므로 $\mathrm{dyne/cm^2}$이 되어야 하며, $\mathrm{dyne/cm^3}$은 옳지 않다.
밀도 $\mathrm{g/cm^3}$, 동점성계수 $\mathrm{cm^2/sec}$, 점성계수 $\mathrm{g/cm \cdot sec}$는 모두 올바른 단위이다.

먹는물관리법령상 먹는샘물의 자동계측기 운영·관리기준에서 측정 간격을 확인하는 문항이다. '30분 간격으로 자동측정·기록·저장' 보기가 옳지 않은 이유는 자동계측기가 30분 간격이 아닌 1시간(60분) 간격으로 측정·기록·저장하도록 규정되어 있기 때문이다.
교정 및 오차시험: 수위, 수량, 수질 자동계측기가 설치 후 매 2년마다 1회 이상 교정 및 오차시험을 받는 것이 맞다.
자가점검: 매반기(6개월) 1회 이상 자가점검을 실시하는 기준과 일치한다.
허용오차 범위: 수온 ±0.25℃, pH ±0.2의 허용오차 범위도 현행 기준에 부합한다.

고속응집침전지는 슬러리 순환·슬러지 블랭킷 형성을 위해 원수 탁도가 10 NTU 이상은 되어야 하므로, "1 NTU 이상"이라는 기준은 옳지 않다.
최고 탁도 1,000 NTU 이하, 처리수량과 탁도·수온의 변동이 적어야 한다는 나머지 조건은 고속응집침전지 선정 기준으로 맞는 내용이다.

'인구 10만명 이상의 도시지역에 급수를 할 수 있도록 재해 대비 급수시설을 설치'는 특정 인구규모를 한정한 의무 규정으로서 현행 수도법령에서 정수시설의 안전·보안 기준으로 명시되지 않는다. 재해 대비 급수체계는 인구규모보다는 재해 상황에서의 급수 지속 가능성 전반에 관한 사항으로 다루어진다.
수도법령상 안전·보안 시설기준을 검토하면, 나머지 보기는 모두 현행 기준에서 정수시설의 안전·보안 요건으로 규정되어 있다.
생물감시 장치: 취수장 및 정수장에 원수 측정용 생물감시 장치 설치 의무(시설용량 10,000 m³/일 이상)
수질자동측정장치: 정수지 및 배수지에 수질자동측정장치 설치 의무
시설보안: 외부침투 대비 CCTV 등 시설보안 강화

상수도보호구역 주민 지원사업은 교육·문화·생활편의·농림수산업 관련 시설 지원처럼 주민 생활여건 개선에 초점이 있으며, "상수도개선을 위한 연구개발 사업"은 이러한 주민 지원사업에 해당하지 않는다.
교육기자재·학자금 지급 및 학교급식시설 지원은 주민 지원사업이다.
도서관·유치원·통학차·문화시설 지원도 지원사업에 포함된다.
생산품공동저장소·농작물재배시설 등 농림수산업 관련 시설 지원도 지원사업이다.

불활성화비는 소독공정에서 계산된 CT값(CT계산값)을 요구되는 CT값(CT요구값)으로 나눈 값으로, 그 값(또는 구간별 합)이 1 이상이어야 바이러스와 지아디아 포낭에 대한 요구 불활성화율을 충족한 것으로 본다. "0.5 이상"이라는 기준은 옳지 않다.
소독제 접촉시간은 1일 사용유량이 최대인 시간대에 최초 주입지점부터 정수지 유출지점까지 측정하고, 실제 접촉시간은 투입한 추적자의 10%가 유출되는 시점까지의 시간으로 하며, 이론적 접촉시간은 수리학적 체류시간에 환산계수를 곱해 구한다는 나머지 설명은 맞다.

1일 약품 투입량은 주입율에 1일 처리유량을 곱해 구하며, 계산 결과는 $648\ \mathrm{kg/day}$이다.
원수 유입량을 1일 기준으로 환산하면 $1{,}500\ \mathrm{m^3/hr} \times 24\ \mathrm{hr/day} = 36{,}000\ \mathrm{m^3/day}$이다.
따라서 $18\ \mathrm{mg/L} \times 36{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 648{,}000\ \mathrm{g/day} = 648\ \mathrm{kg/day}$이다.

오존은 수중 유기물질을 산화·분해하여 염소요구량을 감소시키므로, "염소요구량을 증가시킨다"는 설명은 옳지 않다.
오존은 색도 제거 효과가 우수하고 철·망간에 대한 산화능력이 크며, 난분해성 유기물질을 분해해 생분해성을 높여 후단 생물활성탄 처리 효율을 높인다는 나머지 설명은 맞다.

활성탄의 흡착능력은 수소이온농도(pH), 수온, 피흡착물질의 특성 등에 따라 달라지지만, 미생물농도 자체는 흡착능력을 좌우하는 요인으로 다루지 않는다.
pH는 흡착질의 이온화 정도를, 수온은 흡착평형을, 피흡착물질의 종류와 농도는 흡착 용량을 직접 결정하는 대표적 요인이다.

먹는물관리법령상 염지하수는 물속에 녹아있는 염분 등 총용존고형물의 함량이 2,000 mg/L 이상인 암반대수층 안의 지하수를 말한다.

하천법상 국가하천 요건의 저류지 규모는 저수량 500만세제곱미터 이상이다. 다목적댐·하구둑 등 이 규모의 저류지를 갖추고 국가적 물 이용이 이루어지는 하천이 해당하므로, 300만세제곱미터는 틀렸다. 유역면적 합계 200㎢ 이상인 하천, 다목적댐 하류 및 배수영향 상류 하천, 범람구역 인구 1만명 이상 지역을 지나는 하천은 옳은 요건이다.

자연계에 존재하는 우라늄은 $^{234}\mathrm{U}$, $^{235}\mathrm{U}$, $^{238}\mathrm{U}$ 세 가지 핵종의 혼합물로 존재한다는 설명이 옳다.
자연상태의 우라늄은 여러 산화상태로 존재하며 그중 6가가 가장 흔하고, 6가 우라늄이 산소와 결합해 우라닐 이온($\mathrm{UO_2^{2+}}$) 형태를 이룬다. 따라서 7가를 포함한 환원상태로 존재한다거나 2가가 가장 흔하다는 설명은 옳지 않다.

빈칸에 들어갈 값은 각각 24시간과 30시간이다.
미생물 시료는 채취 후 시간이 지날수록 균이 증식하거나 사멸해 결과가 왜곡되므로 원칙적으로 빠른 시간 내에 시험해야 하고, 부득이한 경우에만 4℃ 냉암소 보관을 조건으로 보존시간이 인정된다.
먹는물수질공정시험기준은 이때 인정되는 보존시간을 균종에 따라 24시간과 30시간 두 가지로 정하고 있으며, 지문에 제시된 일반세균·녹농균은 24시간 이내, 분원성 연쇄상구균·쉬겔라는 30시간 이내에 시험을 끝내야 한다. 6시간·12시간이나 48시간 같은 값은 이 기준에 없는 수치이다.

먹는물 수질기준상 브롬산염은 심미적 영향물질이 아니라 소독제 및 소독부산물질에 관한 기준 항목에 속한다.
황산이온, 알루미늄, 수소이온농도는 맛·냄새·외관 등과 관련된 심미적 영향물질 항목에 포함된다.

용기에 의한 유량측정에서 최대유량이 $1\ \mathrm{m^3/min}$ 미만인 경우 사용하는 용기의 용량은 100~200 L인 것을 쓰므로, "20~50 L"라는 설명은 옳지 않다.
유수를 용기에 받아 측정하고, 유수를 채우는 데 걸리는 시간을 스톱워치로 재며, 물을 받아 넣는 시간이 20초 이상 되도록 용기 용량을 결정한다는 나머지 설명은 맞다.

두 확인시험을 모두 만족하는 수처리제는 고도표백분이다.
적색 리트머스지가 청색으로 변한 뒤 퇴색하는 것은 수용액이 알칼리성이면서 동시에 유효염소에 의한 표백작용을 가진다는 뜻이다. 차아염소산 계열 고체 표백제의 전형적인 거동이다.
또 초산을 넣었을 때 가스를 내며 녹고 그 여액이 칼슘염 반응을 보인다는 것은 주성분이 칼슘 화합물임을 말한다. 고도표백분은 차아염소산칼슘을 주성분으로 하므로 두 조건을 함께 충족한다.
차아염소산나트륨은 액상이며 나트륨염이어서 칼슘염 반응이 나오지 않는다.
수산화칼륨은 강알칼리로 리트머스를 청색으로 바꾸지만 표백(퇴색) 작용이 없고 칼륨염이다.
폴리황산규산알루미늄은 응집제로 수용액이 산성이며 알루미늄염 반응을 보인다.

산분해법에는 질산법, 질산-염산법, 질산-황산법, 질산-과염소산법, 질산-과염소산-불화수소산법 등이 있으며, "질산-불산법"은 이 목록에 해당하지 않는다.
불화수소산(불산)은 규산염이 많은 시료에서 질산-과염소산과 함께 보조적으로 사용될 뿐, 질산과 단독으로 조합한 "질산-불산법"이라는 전처리법은 규정되어 있지 않다.

조류경보(경계) 발령 시 취수장·정수장 관리자는 조류 증식 수심 아래로 취수구를 이동하고 정수의 독소분석을 실시하며 오존처리 등 정수처리를 강화하는 조치를 취해야 한다. 반면 "차단막 설치 등 오염물질 방제조치"는 유류 유출 등 수질오염사고 대응 조치에 해당하여 취수장·정수장 관리자의 조류경보 대응조치로 규정된 항목이 아니다.

먹는물 미생물 항목 측정을 위한 시료를 채취할 때는 잔류염소가 세균에 영향을 주어 측정을 방해하므로, 티오황산나트륨 용액을 넣어 잔류염소를 제거(중화)한다.

KMnO4의 그램당량은 산화환원반응에서 이동하는 전자수로 분자량을 나눈 값이다.
산성 조건에서 $\mathrm{Mn^{7+}} \rightarrow \mathrm{Mn^{2+}}$로 환원되며 전자 5개가 이동하므로, 당량은 $\dfrac{158}{5} = 31.6\ \mathrm{g}$이다.

제시된 스트레이너·오존주입설비·분말활성탄주입설비·응집제주입설비 모두 막여과시설의 전처리설비에 해당한다.
막여과에서 전처리의 목적은 막의 폐색(파울링)과 물리적 손상을 막고 막여과수의 수질을 확보하는 데 있다. 스트레이너는 막을 찢거나 유로를 막을 수 있는 조대물질을 앞단에서 걸러 내는 물리적 전처리이다.
나머지는 약품에 의한 전처리로, 응집제주입설비는 미세 탁질을 뭉쳐 막 표면 부하를 낮추고, 분말활성탄주입설비는 맛·냄새 물질과 용존 유기물을, 오존주입설비는 산화로 유기물과 색도·냄새를 미리 처리해 막에 걸리는 부담을 줄인다.

슬러지 재부상을 막기 위해 슬러지수집기의 주변속도는 $0.6\ \mathrm{m/min}$ 이하로 유지해야 한다는 설명이 옳다.
연속식 농축조는 슬러지 발생량이 많고 발생이 안정적인 대규모 시설에 적합하다.
슬러지 농축에는 침강과 농축을 돕는 교반 장치가 필요하다.
회분식 농축조는 슬러지를 모았다가 간헐적으로 배출하는 방식으로, 연속 배출용 시설이 아니다.

이산화탄소를 사용하는 설비의 내식 재료로는 스테인리스강(STS 304)과 폴리에틸렌이 적합하다는 연결이 옳다.
황산알루미늄은 산성이어서 스테인리스강이 부식되므로 경질염화비닐·FRP·고무라이닝 등을 사용해야 하고, 소다회·수산화나트륨과 같은 강알칼리성 약품도 각각의 부식 특성에 맞는 재료를 써야 하므로 나머지 연결은 옳지 않다.

오존발생장치는 무성방전 시 발생하는 열을 식히기 위한 냉각장치가 반드시 함께 필요한 설비이다.
사일로는 분말활성탄 등의 저장설비, 회전식 수집기는 슬러지 수집설비, 자외선 램프는 UV 소독설비와 관련된 것으로 오존발생장치와는 관계가 없다.

침전지 슬러지 배출설비는 가능한 한 고농도로 적은 물량의 슬러지를 배출할 수 있어야 하므로, "저농도로 많은 양의 슬러지를 배출"한다는 설명은 옳지 않다.
슬러지 배출이 원활하고 고장이 없어야 하며 슬러지 양에 알맞은 배출능력을 가지고 수시 또는 일정 간격으로 충분히 배출할 수 있어야 한다는 나머지 조건은 맞는 내용이다.

하부집수장치는 세척수를 여과지 전면에 균등하게 분배하기 위해 오히려 통수공의 단면적을 작게 하여 통수저항을 크게 두어야 하므로, "통수관경을 크게 하고 통수저항을 작게 한다"는 설명은 옳지 않다.
유공블록형과 스트레이너블록형이 대표적인 장치유형이고, 여재 지지·여과수 집수·역세척수 균등배분 기능을 가지며 균등하고 유효하게 여과·세척될 수 있는 구조로 설치한다는 나머지 설명은 맞다.

정수지가 1지인 경우에는 청소·점검 시 통수를 유지할 우회관이 특히 중요하므로 우회관에도 제수밸브를 설치해야 하며, "설치가 필요 없다"는 설명은 옳지 않다.
유입관·유출관에 각각 제수밸브를 두고 유출관에는 필요에 따라 긴급차단장치를 설치하며, 관이 벽체를 관통하는 부위는 수밀성에 주의한다는 나머지 설명은 맞다.

탁도계는 변환기의 교정주기를 1개월 이내로 하여 관리해야 한다는 설명이 옳다.
탁도계는 방적자립형이더라도 진동과 분진이 적은 실내에 설치하는 것이 바람직하며, 광원램프의 렌즈는 측정값에 직접 영향을 주므로 오염되지 않도록 청결하게 관리해야 한다.

전력퓨즈는 규격화된 용단 특성을 가진 소자이므로 보호특성(용단 특성)이 일정하게 유지된다는 설명이 옳다.
퓨즈는 계전기·변성기 없이도 사고전류를 신속히 차단해 후비보호 능력을 가지며, 정해진 용단 특성 곡선을 따르므로 계전기처럼 동작시간-전류 특성을 임의로 조정할 수는 없다.

접지공사를 생략할 수 있는 기준은 사용전압이 직류 300V 또는 교류 대지전압 150V 이하인 기계기구를 건조한 곳에 시설하는 경우이므로, "교류 300V 이하"라고 서술한 것은 옳지 않다.
철대·외함 주위에 적당한 절연대를 설치하는 경우, 건조한 목재 마루 등 절연성 물건 위에서 저압용 기계기구를 취급하도록 시설하는 경우, 인체감전보호용 누전차단기(정격감도전류 30mA 이하, 동작시간 0.03초 이하)를 시설하는 경우는 접지공사를 생략할 수 있는 조건으로 맞다.

절연물로 난연성 에폭시 수지를 사용한다는 것은 몰드변압기의 특징이므로, 아몰퍼스변압기의 설명으로는 옳지 않다.
아몰퍼스변압기는 철(Fe)·붕소(B)·규소(Si) 등의 비정질(아몰퍼스) 자성재료를 철심에 사용해 무부하손을 기존 변압기 대비 75% 이상 절감한 고효율 변압기이며, 가격은 고가이지만 유입변압기에 비해 소형·경량이라는 나머지 설명은 맞다.

차단기의 차단용량은 기준용량을 %임피던스로 나누어 구하며, 계산 결과는 $400\ \mathrm{MVA}$이다.
$\text{차단용량} = \dfrac{20\ \mathrm{MVA}}{0.05} = 400\ \mathrm{MVA}$이다.

지락사고 보호는 지락과전류계전기(OCGR)나 지락과전압계전기 등 지락 전용 계전기가 담당하며, 일반 과전류계전기는 과부하나 단락사고 보호를 목적으로 하므로 "직접접지계통의 지락사고 시 지락보호를 목적으로 사용된다"는 설명은 옳지 않다.
지속적 과전압에는 과전압계전기가 동작하고, 선택지락전류계전기는 영상전압·영상전류를 이용해 지락과전압계전기와 보호협조를 이루며, 비율차동계전기는 입력·출력 전류비가 일정 비율 이상일 때 동작한다는 나머지 설명은 맞다.

3상 유도전동기의 대표적인 기동법은 직입기동(전전압기동), Y-△ 기동, 리액터 기동, 기동보상기법 등이다.
콘덴서 기동법은 단상 유도전동기에서 회전자기장을 만들기 위해 사용하는 기동방식으로, 3상 유도전동기의 기동법에는 해당하지 않는다.

염소가스 누설검지기는 연속적으로 가스를 검지하고 경보할 수 있어야 하며, 간헐적으로 검지하는 방식은 누설 초기 대응이 늦어져 유의사항에 부합하지 않는다.
시료흡기관 재질, 중화설비와의 연동제어, 보수점검을 위한 조명설비는 모두 실제 유의사항에 해당한다.

축수(베어링)의 그리스는 과다 충전이 오히려 교반손실과 발열의 원인이 되므로, 적정 충전량은 축수통 용량의 1/3 ~ 1/2 수준으로 보는 것이 일반적이다.
제시된 "1/2 ~ 3/4"는 과다한 범위로, 그리스 과충전에 의한 발열 원인 설명과 모순되어 옳지 않다.
조립불량·축심 불일치에 의한 과부하, 그리스 점도 부적당에 의한 교반손실, 축과 축받이 유격 과소에 의한 발열은 모두 실제 과열 원인에 해당한다.

흡상식 펌프에서 풋밸브를 설치하지 않는 경우에는 흡입관 내에 물을 채울 수 없으므로, 별도의 마중물(프라이밍)용 펌프를 설치해야 한다.
따라서 마중물용 펌프를 설치하지 않는다는 설명은 옳지 않다.
배수펌프의 용량·대수를 수량 변동에 맞추는 것, 계획수량과 고장 시를 고려해 대수를 정하는 것, 취·송수펌프를 고효율 운전점에서 정격 수량을 처리하도록 정하는 것은 모두 타당한 설계 원칙이다.

유해인자별 노출 농도의 허용기준은 시간가중평균값(TWA)과 단시간 노출값(STEL)으로 표시되고, 그 시간가중평균값 자체가 작업시간 동안의 평균노출농도로 산정되므로 세 가지가 모두 관련된다.
시간가중평균값은 1일 8시간 작업을 기준으로 측정치에 발생시간을 곱해 합한 뒤 8시간으로 나눈 값, 즉 하루 작업의 평균적인 노출 수준을 나타낸다.
단시간 노출값은 15분간의 시간가중평균값으로, 짧은 시간 동안이라도 넘어서는 안 되는 상한을 정해 순간적인 고농도 노출을 규제한다. 결국 어느 쪽이든 일정 시간 동안의 평균노출농도를 계산해 기준과 비교하는 구조이므로 세 항목이 함께 허용기준 산정에 관여한다.

볼밸브는 개도를 조절하여 유량을 제어할 수 있는 밸브이다.
체크밸브는 역류를 방지하는 역지 기능을 하는 밸브이다.
풋밸브는 흡입관 하단에서 역류를 막아 마중물을 유지하는 밸브이다.
플랩밸브는 자중이나 수압 차로 개폐되는 역류방지용 밸브이다.

안전검사대상기계등에 해당하는 것은 전단기, 정격 하중 2톤 이상의 크레인, 압력용기, 컨베이어이며 공기압축기는 대상이 아니다.
안전검사 대상은 프레스, 전단기, 크레인, 리프트, 압력용기, 곤돌라, 국소배기장치, 원심기, 롤러기, 사출성형기, 고소작업대, 컨베이어, 산업용 로봇으로 법령에 한정 열거되어 있다. 여기에 공기압축기는 포함되지 않는다.
크레인은 정격 하중이 2톤 미만인 것을 제외하도록 정하고 있으므로, 정격 하중 2톤 이상인 크레인은 그대로 검사 대상이 된다. 압력용기와 컨베이어, 전단기도 모두 열거된 항목에 그대로 들어 있다.

차원을 가지는 것은 동점성계수, 투수계수, 체적탄성계수이고 나머지는 무차원량이다.
각 물리량의 차원은 다음과 같다.
동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값이므로 $\mathrm{L^{2}T^{-1}}$(㎡/s),
투수계수는 유속과 같은 차원인 $\mathrm{LT^{-1}}$(m/s),
체적탄성계수는 압력과 같은 차원인 $\mathrm{ML^{-1}T^{-2}}$(N/㎡)이다.
프루드수는 관성력과 중력의 비 $Fr = \dfrac{V}{\sqrt{gL}}$로 정의되는 무차원수이다.
비중은 물질의 밀도를 기준물질(물)의 밀도로 나눈 값이라 단위가 상쇄되어 무차원이다.
마찰손실계수는 달시-바이스바흐 식 $h_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^{2}}{2g}$에서 좌우 차원을 맞추기 위해 무차원이어야 한다.

베르누이 정리는 개수로에서 수문을 통과하는 유량 계산에도 적용할 수 있는 에너지 보존 원리이다.
베르누이 정리는 질량보존이 아니라 에너지보존법칙을 유체 흐름에 적용한 것이다.
구성 수두는 압력수두, 위치수두, 속도수두이며 온도수두는 포함되지 않는다.
관수로 흐름에서는 실제유체에 대한 확장식(에너지방정식)에 손실수두 항을 추가하여 마찰손실을 반영할 수 있으므로, 고려할 수 없다는 설명은 옳지 않다.

개수로의 평균유속은 수면에서 0.2H, 0.8H 깊이의 유속을 평균하는 2점법으로 구한다.
수심 3 m에서 0.6 m는 0.2H, 2.4 m는 0.8H 지점에 해당하므로, 평균유속은 $\dfrac{1.4+0.6}{2}=1.0\ \mathrm{m/s}$이다.

연속방정식으로 구한 결과는 $v = -\dfrac{y^{2}}{2} - 2xy + 1$이다.
2차원 비압축성 유동의 연속방정식은 $\dfrac{\partial u}{\partial x} + \dfrac{\partial v}{\partial y} = 0$이다.
주어진 $u = xy + x^{2}$를 x로 편미분하면 $\dfrac{\partial u}{\partial x} = y + 2x$이다.
따라서 $\dfrac{\partial v}{\partial y} = -(y + 2x)$이고, 이를 y에 대해 적분하면
$v = -\dfrac{y^{2}}{2} - 2xy + C$
조건 y = 0일 때 v = 1을 대입하면 $C = 1$이 되어 $v = -\dfrac{y^{2}}{2} - 2xy + 1$을 얻는다. 부호가 양(+)이거나 분모가 4인 식, xy²/2 형태의 식은 위 적분 결과와 맞지 않는다.

뉴턴유체는 전단응력이 속도경사에 비례하는 유체로, 전단응력 $\tau=\mu\dfrac{dv}{dy}$의 관계를 가진다.
따라서 가로축을 속도경사, 세로축을 전단응력으로 그리면 원점을 지나는 직선 형태가 된다.

부력 평형에서 빙산 비중은 바닷물 비중에 수중에 잠긴 부피비를 곱하여 구한다.
수면 위로 10 %가 노출되므로 잠긴 부피비는 90 %이며, $1.02 \times 0.9 = 0.918$이 빙산의 비중이다.

이상유체의 속도수두 $v^2/(2g)$를 실제유체(점성유체)에 적용할 때는 유속 분포의 불균일성을 보정하기 위한 에너지보정계수(운동에너지보정계수)를 곱해 사용한다.
운동량보정계수는 운동량 방정식에서 사용되는 별개의 보정계수이며, 유량계수와 마찰손실계수는 각각 유량 산정과 관로손실 계산에 쓰이는 무차원수이다.

점도계는 유체의 점성(끈적임 정도)을 측정하는 계기로, 유량을 측정하는 장치가 아니다.
벤츄리미터, 오리피스, 위어는 모두 압력차나 수위차를 이용해 유량을 산정하는 대표적인 유량측정 장치이다.

정상부등류는 $\dfrac{\partial V}{\partial t} = 0,\ \dfrac{\partial V}{\partial s} \neq 0$으로 표현된다.
정상류란 한 지점에서 흐름의 성질이 시간에 따라 변하지 않는 흐름을 뜻하므로 속도의 시간 변화율이 0, 즉 $\dfrac{\partial V}{\partial t} = 0$이다.
부등류는 흐름 방향(유하거리 s)을 따라 유속과 수심이 달라지는 흐름이므로 속도의 위치에 대한 변화율은 0이 아니어야 한다, 즉 $\dfrac{\partial V}{\partial s} \neq 0$이다.
두 편미분이 모두 0이면 정상등류, 시간 변화율이 0이 아니면 부정류가 되므로 정상부등류의 조건과 어긋난다.

Moody 선도는 관마찰계수를 레이놀즈수와 상대조도의 함수로 나타낸 도표이다.
마하수는 압축성 유동, 프루드수는 개수로의 흐름상태(상류·사류) 판별에 쓰이는 무차원수로 관마찰계수 결정과는 관련이 없다.

경심은 $R=\dfrac{A}{P}=\dfrac{0.5}{5}=0.1\ \mathrm{m}$이다.
Manning 공식에 대입하면 $V=\dfrac{1}{n}R^{2/3}I^{1/2}=\dfrac{1}{0.02}\times0.1^{2/3}\times0.01^{1/2}$이다.
계산하면 $V \approx 50 \times 0.215 \times 0.1 \approx 1.08\ \mathrm{m/s}$이다.

Darcy-Weisbach 식 $h_f=f\dfrac{L}{D}\dfrac{v^2}{2g}$을 이용해 마찰손실수두를 구한다.
관 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(1)^2 \approx 0.785\ \mathrm{m^2}$이고, 유속은 $v=\dfrac{0.3}{0.785} \approx 0.382\ \mathrm{m/s}$이다.
대입하면 $h_f=0.018\times\dfrac{4000}{1}\times\dfrac{0.382^2}{2\times9.81} \approx 0.53\ \mathrm{m}$이다.

침전지에서 100 % 제거되는 입자의 최소 침강속도는 표면부하율(수면적부하)과 같다.
유입 유량은 $Q=v\times A=1\times\dfrac{\pi}{4}(2)^2 \approx 3.14\ \mathrm{m^3/s}$이고, 침전지 표면적은 $10\times40=400\ \mathrm{m^2}$이다.
표면부하율은 $\dfrac{3.14}{400}\times86400 \approx 678\ \mathrm{m/day}$로, 이 값이 최소 침강속도이다.

급속여과지는 중력식을 표준으로 사용하며, 압력식은 특수한 경우에 제한적으로 적용된다.
따라서 압력식을 표준으로 사용한다는 설명은 옳지 않다.
여재입경·여과층 구성 등을 고려한 설계, 비래 오염물 대비 여과지 복개, 여과지 1지의 여과면적을 150 m² 이하로 제한하는 것은 실제 설계 기준에 해당한다.

조압수조는 관로에서 급격한 압력 변동(수격작용)을 완화하기 위한 시설로, 침전지의 플록 제거효율과는 직접적인 관련이 없다.
경사판 설치로 침강 면적을 늘리는 것, 플록의 침강속도를 높이는 것, 유입 유량을 줄여 체류시간을 늘리는 것은 모두 침전 제거효율을 높이는 실질적인 방법이다.

Chick의 1차 반응식은 $\dfrac{N}{N_0}=e^{-kt}$로 표현된다.
농도가 절반이 되는 시간은 $0.5=e^{-0.8t}$에서 $t=\dfrac{\ln 2}{0.8} \approx 0.866\ \mathrm{day}$이다.

임펠러 직경이 같을 때 양정과 회전속도의 관계는 $N_{2} = N_{1}\left(\dfrac{H_{2}}{H_{1}}\right)^{1/2}$이다.
펌프 상사법칙에서 직경이 일정하면 양정은 회전속도의 제곱에 비례한다.
$\dfrac{H_{2}}{H_{1}} = \left(\dfrac{N_{2}}{N_{1}}\right)^{2}$
이 식을 회전속도에 대해 풀면 양쪽에 제곱근을 취하게 되어
$\dfrac{N_{2}}{N_{1}} = \left(\dfrac{H_{2}}{H_{1}}\right)^{1/2}\ \Rightarrow\ N_{2} = N_{1}\left(\dfrac{H_{2}}{H_{1}}\right)^{1/2}$
지수를 2로 둔 식은 비례관계를 거꾸로 적용한 것이고, 양정비를 $H_{1}/H_{2}$로 뒤집은 식은 회전속도를 올리면 양정이 커진다는 관계와 반대가 되므로 성립하지 않는다. 참고로 같은 조건에서 토출량은 회전속도에 비례하고 축동력은 회전속도의 세제곱에 비례한다.

연속방정식 $Q=A\times v$를 이용해 토출관 단면적을 구한다.
유량을 초당 단위로 바꾸면 $Q=\dfrac{0.4}{60} \approx 0.00667\ \mathrm{m^3/s}$이고, 단면적은 $A=\dfrac{Q}{v}=\dfrac{0.00667}{1.6} \approx 0.00417\ \mathrm{m^2}$이다.
관 지름은 $D=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 0.073\ \mathrm{m}=73\ \mathrm{mm}$이다.

흡입구 조건으로 유량을 구하고 수동력을 축동력으로 나누면 펌프 효율은 약 76.2%이다.
흡입지름 600mm의 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}\times(0.6)^2=0.2827\,\mathrm{m^2}$이고, 여기에 흡입구 유속 1m/s를 곱하면 $Q=0.2827\,\mathrm{m^3/s}$이다.
전양정은 실양정 8.0m에 손실수두 0.8m를 더한 8.8m이다.
수동력은 $P_w=9.8\,Q\,H=9.8\times0.2827\times8.8\approx24.4\,\mathrm{kW}$이고,
효율은 $\eta=\dfrac{24.4}{32}\times100\approx76.2\,\%$가 된다.
손실수두를 빼고 실양정 8.0m만으로 계산하면 약 69%로 낮아지므로, 전양정 = 실양정 + 손실수두를 적용하는 것이 계산의 핵심이다.

펌프의 비속도는 $N_s=\dfrac{N\sqrt{Q}}{H^{3/4}}$로 구하며, 유량은 분당 단위(m³/min)를 사용한다.
유량을 환산하면 $Q=\dfrac{600}{60}=10\ \mathrm{m^3/min}$이고, 대입하면 $N_s=\dfrac{800\times\sqrt{10}}{6^{3/4}} \approx 660$이다.