[환경기능사 필기] 02년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

[환경기능사 필기] 02년 2회차
    1[환경기능사 필기] 02년 2회차
    유해가스와 물이 일정온도에서 평형상태에 있을 때 기상의 유해가스 분압이 76mmHg이고, 수중 유해가스 농도가 2Kmol/m3라 가정하면 헨리상수(atm·m3/kmol)는? (단, 전압은 atm으로 하며, 헨리의 법칙은 P = HC, P : 분압, H : 헨리상수, C : 농도)
    1
    0.05
    2
    0.2
    3
    20
    4
    38
    해설

    헨리상수는 기상 분압을 수중 농도로 나눈 값이며 0.05atm·m³/kmol로 계산된다.

    P=76 mmHg760 mmHg/atm=0.1 atmP = \dfrac{76\ \mathrm{mmHg}}{760\ \mathrm{mmHg/atm}} = 0.1\ \mathrm{atm}

    H=PC=0.1 atm2 kmol/m3=0.05 atm⋅m3/kmolH = \dfrac{P}{C} = \dfrac{0.1\ \mathrm{atm}}{2\ \mathrm{kmol/m^3}} = 0.05\ \mathrm{atm \cdot m^3/kmol}

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    2[환경기능사 필기] 02년 2회차
    어떤 집진장치의 집진효율이 99%이고 집진시설 유입구의 먼지농도가 10.5g/Nm3일 때 출구농도는?
    1
    0.0105g/Nm3
    2
    105㎎/m3
    3
    1.05g/Nm3
    4
    1050㎎/m3
    해설

    출구농도는 유입농도에 (1-집진효율)을 곱한 값이며 105mg/Nm³로 계산된다.

    Cout=10.5 g/Nm3×(1−0.99)=0.105 g/Nm3=105 mg/Nm3C_{out} = 10.5\ \mathrm{g/Nm^3} \times (1-0.99) = 0.105\ \mathrm{g/Nm^3} = 105\ \mathrm{mg/Nm^3}

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    3[환경기능사 필기] 02년 2회차
    표준상태에서 대류권내 정상공기 조성 중 가장 큰 부피를 차지하는 것은?
    1
    질소
    2
    산소
    3
    탄산가스
    4
    아르곤
    해설

    대류권 정상 공기 조성 중 부피비가 가장 큰 성분은 질소이다.

    표준상태 건조공기는 부피비로 질소 약 78%, 산소 약 21%를 차지하며, 아르곤과 이산화탄소는 각각 1% 미만에 그친다.

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    4[환경기능사 필기] 02년 2회차
    가로 a, 세로 b인 직사각형의 상당지름 De은 얼마인가?
    1
    2
    3
    4
    해설

    상당지름은 De=4APD_e=\dfrac{4A}{P}(A는 단면적, P는 둘레)로 정의한다. 가로 a, 세로 b인 직사각형은 A=abA=ab, P=2(a+b)P=2(a+b)이므로 De=4ab2(a+b)=D_e=\dfrac{4ab}{2(a+b)}=2aba+b\dfrac{2ab}{a+b}이다.

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    5[환경기능사 필기] 02년 2회차
    함진가스를 방해판에 충돌시켜 기류의 급격한 방향전환을 이용한 집진장치를 다음 중에서 고르면?
    1
    중력 집진장치
    2
    전기 집진장치
    3
    여과 집진장치
    4
    관성력 집진장치
    해설

    기류를 급격히 방향전환시켜 관성력으로 입자를 분리하는 방식은 관성력 집진장치이다.

    • 중력 집진장치는 중력에 의한 자연 침강을 이용하므로 방해판 충돌 방식과는 원리가 다르다.
    • 전기 집진장치는 하전된 입자를 전기력으로 끌어당겨 포집하는 방식이다.
    • 여과 집진장치는 여재를 통과시키며 입자를 걸러내는 방식이다.

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    6[환경기능사 필기] 02년 2회차
    압축된 프로판(C3H8 )가스 1kg이 모두 기화된다면 표준상태 에서 몇 Sm3 이 되는가?
    1
    0.51Sm3
    2
    0.69Sm3
    3
    0.76Sm3
    4
    0.85Sm3
    해설

    프로판 1kg이 표준상태에서 기화된 부피는 몰수에 22.4L를 곱한 값이며 약 0.51Sm³로 계산된다.

    n=1000 g44 g/mol=22.7 moln = \dfrac{1000\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}} = 22.7\ \mathrm{mol}

    V=22.7 mol×22.4 L/mol=509 L=0.51 Sm3V = 22.7\ \mathrm{mol} \times 22.4\ \mathrm{L/mol} = 509\ \mathrm{L} = 0.51\ \mathrm{Sm^3}

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    7[환경기능사 필기] 02년 2회차
    Stokes 영역에서 입자의 종말속도(Vt)를 나타내는 식으로 맞는 것은? (단, d:입자직경, g:중력가속도, ρs :고체입자밀도, ρg :가스밀도, ㎍:가스점도 )
    1
    Vt = d2·g(ρs-ρg ) / (18㎍)
    2
    Vt = d· g(ρs-ρg ) / (9㎍)
    3
    Vt = d· g(ρs-ρg ) / (18㎍)
    4
    Vt = d2·g(ρs-ρg ) / (9㎍)
    해설

    Stokes 영역에서 입자의 종말속도는 입자직경의 제곱에 비례하는 식으로 나타난다.

    Vt=d2⋅g(ρs−ρg)18μV_t = \dfrac{d^2 \cdot g(\rho_s-\rho_g)}{18\mu}

    분모의 18은 Stokes 항력식에서 유도되는 상수로, 이 값이 9로 바뀌거나 분자가 입자직경의 1차항으로 바뀐 다른 식들은 Stokes 종말속도식과 맞지 않는다.

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    8[환경기능사 필기] 02년 2회차
    연소가스와 대기의 온도가 각각 220℃와 20℃일 때 통풍력이 25mmH2O가 되기 위한 굴뚝의 높이는? (단, 연소가스 및 대기의 표준상태에서의 비중량은 1.3kg/Sm3이다.)
    1
    47m
    2
    51m
    3
    55m
    4
    59m
    해설

    통풍력 25mmH₂O가 되기 위한 굴뚝 높이는 약 51m로 계산된다.

    통풍력 ZZ, 굴뚝 높이 HH, 표준상태 비중량 γ0\gamma_0, 대기온도 tat_a, 배기가스온도 tgt_g일 때

    Z=273×H×γ0×(1273+ta−1273+tg)Z = 273 \times H \times \gamma_0 \times \left(\dfrac{1}{273+t_a}-\dfrac{1}{273+t_g}\right)

    25=273×H×1.3×(1293−1493)25 = 273 \times H \times 1.3 \times \left(\dfrac{1}{293}-\dfrac{1}{493}\right)
    H=250.491=50.9 m≈51 mH = \dfrac{25}{0.491} = 50.9\ \mathrm{m} \approx 51\ \mathrm{m}

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    9[환경기능사 필기] 02년 2회차
    20℃, 740mmHg에서 SO2가스의 농도가 5ppm이다. 표준상태 (S.T.P)로 환산한 농도는 몇 ppm인가?
    1
    4.54
    2
    5.00
    3
    5.51
    4
    12.96
    해설

    ppm은 백만분율로 나타낸 부피비이므로 이상기체에서는 온도·압력이 바뀌어도 그 비율이 변하지 않아, 표준상태로 환산해도 5.00ppm 그대로다.

    ppm은 전체 기체 부피에 대한 해당 성분의 부피비이며, 온도·압력이 바뀌면 전체 기체와 해당 성분의 부피가 같은 비율로 함께 변하기 때문에 부피비 자체는 그대로 유지된다.

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    10[환경기능사 필기] 02년 2회차
    연료의 발열량에는 고발열량과 저발열량이 있는데, 이들 값의 차이는 무엇인가?
    1
    연료 중의 탄소 성분의 연소열
    2
    연소 시 발생되는 비산재의 현열
    3
    연료의 불완전 연소로 생성된 일산화탄소의 연소열
    4
    연료중의 수분 및 연소에 의해 생성된 수분의 응축열
    해설

    고위발열량과 저위발열량의 차이는 연료 중 수분과 연소로 생성된 수증기가 응축될 때 나오는 잠열이다.

    고위발열량은 이 수증기의 응축열까지 포함한 값이고, 저위발열량은 이 응축열을 제외한 값이므로 두 값의 차이는 곧 이 잠열에 해당한다.

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    11[환경기능사 필기] 02년 2회차
    유해가스 흡수 장치에서 흡수액의 구비 조건에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
    1
    점성이 커야 한다.
    2
    용해도가 커야 한다.
    3
    휘발성이 작아야 한다.
    4
    화학적으로 안정해야 한다.
    해설

    점성(점도)이 작아야 한다는 것이 옳은 조건이므로, 점성이 커야 한다는 설명은 틀렸다.

    흡수액은 유해가스와의 용해도가 크고 화학적으로 안정해야 하며 휘발성이 작아 증발 손실이 적어야 한다. 반면 점성이 크면 유동성이 나빠져 흡수탑 내 접촉효율이 떨어지므로 점성은 오히려 작을수록 유리하다.

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    12[환경기능사 필기] 02년 2회차
    촉매 산화법으로 악취물질을 함유한 가스를 산화, 분해하여 처리하고자 할 때, 연소 온도 범위는?
    1
    100∼200℃
    2
    300∼400℃
    3
    500∼600℃
    4
    700∼800℃
    해설

    촉매 산화법(촉매연소법)의 처리 온도 범위는 300~400℃ 수준이다.

    촉매를 사용하면 활성화에너지가 낮아져 직접연소법(약 600~800℃)보다 훨씬 낮은 온도에서도 산화·분해가 가능해지는 것이 촉매 산화법의 장점이다.

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    13[환경기능사 필기] 02년 2회차
    연소과정에서 주로 발생하는 질소 산화물의 형태는?
    1
    NO
    2
    NO2
    3
    NO3
    4
    N2O
    해설

    연소과정에서 발생하는 질소 산화물은 주로 NO(일산화질소)이다. 고온의 연소 환경에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 NO가 생성되며, 이를 열적 NOx(thermal NOx)라 한다. NO₂는 대기 중에서 NO가 산화되어 생성되는 2차 오염물질이고, NO₃와 N₂O는 연소과정에서 주요 생성물이 아니다.

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    14[환경기능사 필기] 02년 2회차
    다음 중 전기 집진장치의 장점으로 볼 수 없는 것은?
    1
    고효율 집진 장치이다.
    2
    미립자의 집진이 가능하다.
    3
    초기 시설비가 적게 든다.
    4
    고온 가스에서도 처리가 가능하다.
    해설

    전기 집진장치는 초기 시설비가 많이 드는 것이 단점이므로, 시설비가 적게 든다는 설명은 옳지 않다.

    전기 집진장치는 고효율·미립자 집진이 가능하고 고온 가스에서도 처리할 수 있는 장점이 있지만, 대형 집진극과 고전압 설비가 필요해 초기 투자비가 높다.

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    15[환경기능사 필기] 02년 2회차
    여과식 집진장치의 집진 원리와 가장 거리가 먼 것은?
    1
    관성 충돌
    2
    직접 차단
    3
    확산 포집
    4
    중력 침강
    해설

    여과식 집진장치의 주된 포집기구는 관성충돌·직접차단·확산 포집이며, 이 중 중력에 의한 침강은 상대적으로 기여도가 가장 낮아 거리가 먼 원리로 본다.

    여과 대상이 되는 미세입자는 질량이 매우 작아 중력만으로 가라앉기 어렵고, 대신 관성으로 섬유에 부딪히거나(관성충돌), 섬유 표면에 직접 닿거나(직접차단), 브라운운동으로 섬유에 흡착(확산)되어 포집된다.

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    16[환경기능사 필기] 02년 2회차
    탄소동화작용을 하지 않고 유기물질을 섭취하는 미생물 이며 폐수내의 질소와 용존산소가 부족한 경우에도 잘 성장하여 슬러지팽화를 유발하는 것은?
    1
    균류, 곰팡이류
    2
    조류
    3
    세균류
    4
    원생동물류
    해설

    탄소동화작용(광합성)을 하지 않으면서 유기물을 섭취하고, 질소·용존산소가 부족한 조건에서도 잘 증식해 슬러지 팽화를 일으키는 것은 균류(곰팡이류)이다.

    실 모양으로 자라는 사상성 균류는 영양염류나 DO가 부족한 환경에서도 세균보다 유리하게 증식하며, 이 실 모양 성장이 플록의 침강성을 떨어뜨려 슬러지 팽화(bulking)를 유발한다.

    • 조류는 광합성을 하는 독립영양생물이라 유기물 섭취 방식과 맞지 않는다.
    • 세균류는 활성슬러지의 일반적인 주된 구성 미생물이라 팽화의 주원인으로 지목되지 않는다.
    • 원생동물류는 세균을 포식하는 역할이 중심이라 팽화 유발과는 거리가 있다.

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    17[환경기능사 필기] 02년 2회차
    생물학적 원리를 이용한 하수고도처리공법 중 A/0공법의 공정으로 알맞은 것은?
    1
    포기조-무산소조-침전지
    2
    무산소조-포기조-무산소조-재폭기조-침전지
    3
    혐기조-포기조-침전지
    4
    혐기조-호기조-무산소조-침전지
    해설

    A/O 공법은 인 제거를 위한 공법으로 혐기조 → 포기조 → 침전지 순서로 구성된다.

    혐기 조건에서 인 방출이 일어난 뒤 이어지는 포기조(호기조)에서 인의 과잉 섭취(luxury uptake)가 일어나며, 이후 침전지에서 처리수와 슬러지를 분리한다. 무산소조가 포함된 공정은 질소 제거까지 함께 노리는 다른 공법에 해당한다.

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    18[환경기능사 필기] 02년 2회차
    생물학적 원리를 이용하여 인(P)을 효과적으로 제거하기 위한 고도처리 공법은?
    1
    활성슬러지 공법
    2
    3단계 Bardenpho 공법
    3
    phostrip 공법
    4
    살수여상 공법
    해설

    생물학적 원리로 인을 효과적으로 제거하기 위한 고도처리 공법은 phostrip 공법이다.

    phostrip 공법은 반송슬러지 일부를 혐기성 스트리퍼로 보내 인을 액상으로 방출시킨 뒤 화학적으로 침전 제거하는 방식으로, 생물학적 인 방출과 화학적 침전을 결합한 공법이다.

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    19[환경기능사 필기] 02년 2회차
    ppm으로 표시되는 물의 경도 표시는?
    1
    CaCO3 mg/H2O 1L
    2
    CaO mg/H2O 1L
    3
    CaCO3 mg/H2O 100cc
    4
    CaO mg/H2O 100cc
    해설

    물의 경도는 물 1L 중 탄산칼슘(CaCO₃)으로 환산한 무게(mg)로 표시한다.

    단위는 mg CaCO3/L\mathrm{mg\ CaCO_3/L} 형태이며, 이는 다른 화합물(CaO)이나 다른 부피 기준(100cc)으로 표시하는 방식과 구분된다.

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    20[환경기능사 필기] 02년 2회차
    순수한 물의 농도는?
    1
    45.56M
    2
    55.56M
    3
    65.56M
    4
    75.56M
    해설

    순수한 물의 몰농도는 물의 밀도를 분자량으로 나눈 값이며 55.56M으로 계산된다.

    C=1000 g/L18 g/mol=55.56 mol/LC = \dfrac{1000\ \mathrm{g/L}}{18\ \mathrm{g/mol}} = 55.56\ \mathrm{mol/L}

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    21[환경기능사 필기] 02년 2회차
    성층현상이 뚜렷한 계절을 알맞게 짝지은 것은?
    1
    겨울, 가을
    2
    가을, 봄
    3
    겨울, 여름
    4
    봄, 여름
    해설

    호소의 성층현상은 수온 분포가 안정적으로 유지되는 여름과 겨울에 뚜렷하게 나타난다.

    여름에는 표층이 데워져 밀도가 낮은 물이 위에 머물고, 겨울에는 표층이 차가워져(또는 결빙) 밀도가 낮은 물이 위에 머물며 안정된 층이 형성된다. 반면 봄과 가을에는 표층·심층 수온이 비슷해지며 전도(순환) 현상이 일어나 성층이 무너진다.

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    22[환경기능사 필기] 02년 2회차
    카드뮴은 다음 어떤 공장에서 주로 배출되는가?
    1
    제지업
    2
    주류제조업
    3
    코-크스 제조업
    4
    도금공장
    해설

    카드뮴은 주로 도금 공장에서 배출된다.

    카드뮴은 전기도금 공정의 피막 형성에 사용되며, 이 밖에도 안료·전지 제조 등에 쓰이는 대표적인 중금속이다.

    도자기 제조공장, 염산 제조공장, 코크스 제조공장은 카드뮴보다는 각각 다른 오염물질과 관련이 크다.

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    23[환경기능사 필기] 02년 2회차
    수거되어온 분뇨의 염소이온 농도가 5000mg/ℓ이던 것이 생물학적 처리과정을 거쳐 최종 방류수에서는 500mg/ℓ가 되었다. 이로서 알 수 있는 내용으로 가장 적절한 것은? (단, 염소소독은 하지 않았음)
    1
    생물학적 처리효율이 90%이다.
    2
    예기치 않은 화학반응이 일어났다.
    3
    방류수의 함수율이 90%이상이다.
    4
    수거분뇨를 10배 희석하여 처리하였다.
    해설

    염소이온은 생물학적 처리로 제거되지 않는 보존성 물질이므로, 농도가 10분의 1로 줄어든 것은 수거분뇨를 10배로 희석하여 처리했음을 의미한다.

    염소이온 농도가 5000mg/ℓ에서 500mg/ℓ로 줄어든 것은 생물학적으로 분해된 결과가 아니라 희석에 의한 단순 농도 감소로 해석해야 한다.

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    24[환경기능사 필기] 02년 2회차
    하천상류 지점의 BOD가 20ppm이고 그 지점에서 24시간 유하 했을 때 BOD가 10ppm이라면 탈산소계수(day -1 )는? (단, 두지점 사이의 유량, 수온 등 기타 영향을 없다.)
    1
    0.1
    2
    0.2
    3
    0.3
    4
    0.4
    해설

    탈산소계수는 잔존 BOD 비율을 상용로그로 환산해 구하며 약 0.3/day로 계산된다.

    LtL0=10−kt\dfrac{L_t}{L_0} = 10^{-kt}
    1020=10−k×1\dfrac{10}{20} = 10^{-k \times 1}

    log⁡(0.5)=−k  ⇒  k=0.301≈0.3 day−1\log(0.5) = -k \;\Rightarrow\; k = 0.301 \approx 0.3\ \mathrm{day^{-1}}

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    25[환경기능사 필기] 02년 2회차
    일반적 슬러지 처리처분 계통으로 알맞은 것은?
    1
    생슬러지→농축→개량(약품처리)→소화→기계탈수→최종처분
    2
    생슬러지→농축→기계탈수→소화→열처리→최종처분
    3
    생슬러지→농축→개량(약품처리)→기계탈수→소화→최종처분
    4
    생슬러지→농축→소화→개량(약품처리)→기계탈수→최종처분
    해설

    일반적인 슬러지 처리계통은 농축 → 소화 → 개량(약품처리) → 기계탈수 → 최종처분 순으로 진행된다.

    농축으로 함수율을 1차로 낮춘 뒤 소화 과정에서 유기물을 안정화시키고, 이후 약품으로 개량해 탈수성을 높인 다음 기계탈수로 함수율을 더 낮춰 최종 처분한다.

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    26[환경기능사 필기] 02년 2회차
    도로와 사유지의 경계선에 따라서 도로부지 내에 설치하는 배수로를 무엇이라 하는가?
    1
    우수받이
    2
    측구
    3
    오수받이
    4
    맨홀
    해설

    도로와 사유지의 경계를 따라 도로부지 내에 설치하는 배수로는 측구라 한다.

    측구는 도로 노면과 주변의 우수를 모아 흘려보내는 도로변 배수구이며, 우수받이·오수받이·맨홀 등은 집수·점검을 위한 별개의 시설이다.

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    27[환경기능사 필기] 02년 2회차
    다음 폐수처리법 중 고액분리 방법이 아닌 것은?
    1
    전기투석법
    2
    부상분리법
    3
    스크리닝
    4
    원심분리법
    해설

    고액분리 방법이 아닌 것은 전기투석법이다.

    전기투석법은 이온교환막과 전기적 힘을 이용해 용존 이온을 분리·농축하는 막분리 공정으로, 고형물과 액체를 물리적으로 분리하는 방식이 아니다.

    • 부상분리법은 미세기포를 이용해 입자를 물 위로 띄워 분리하는 고액분리법이다.
    • 스크리닝은 스크린으로 조대 고형물을 걸러내는 고액분리법이다.
    • 원심분리법은 원심력으로 고형물을 액체와 분리하는 방법이다.

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    28[환경기능사 필기] 02년 2회차
    어느 하수처리장에서 활성슬러지 공법으로 처리하고자 한다. 유량이 20,000m3/day, BOD가 250mg/L인 하수를 24시간 Blower를 가동시켜 150m3/min율로 공기를 공급 하여 BOD를 80% 제거한다면 제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은?
    1
    96m3 air/kg-BOD
    2
    76m3 air/kg-BOD
    3
    54m3 air/kg-BOD
    4
    48m3 air/kg-BOD
    해설

    제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은 약 54m³air/kg-BOD로 계산된다.

    제거 BOD량=20,000 m3/day×250 g/m3×10−3 kg/g×0.8=4,000 kg/day\text{제거 BOD량} = 20{,}000\ \mathrm{m^3/day} \times 250\ \mathrm{g/m^3} \times 10^{-3}\ \mathrm{kg/g} \times 0.8 = 4{,}000\ \mathrm{kg/day}

    공급 공기량=150 m3/min×1440 min/day=216,000 m3/day\text{공급 공기량} = 150\ \mathrm{m^3/min} \times 1440\ \mathrm{min/day} = 216{,}000\ \mathrm{m^3/day}

    216,0004,000=54 m3 air/kg-BOD\dfrac{216{,}000}{4{,}000} = 54\ \mathrm{m^3\ air/kg\text{-}BOD}

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    29[환경기능사 필기] 02년 2회차
    활성오니법으로 처리한 슬러지의 탈수 후 무게가 150kg이고, 항량으로 건조 후 무게가 50kg이라면 탈수 후 슬러지 수분의 함량은?
    1
    46.7(%)
    2
    56.7(%)
    3
    66.7(%)
    4
    76.7(%)
    해설

    탈수 후 슬러지의 수분 함량은 약 66.7%로 계산된다.

    함수율=150−50150×100=66.7%\text{함수율} = \dfrac{150-50}{150} \times 100 = 66.7\%

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    30[환경기능사 필기] 02년 2회차
    활성오니법을 적용하고 있는 종말처리장에서 팽화가 발생 하였다. 이로 인하여 나타난 현상으로 보기 어려운 것은?
    1
    활성슬러지가 백색을 띠며 유동상태로 된다.
    2
    슬러지의 침전분리성이 악화되고 압밀침전이 곤란해진다.
    3
    포기조의 SVI가 200 이상 된다.
    4
    최종 침전지에서 플록(Floc)이 미세하게 해체 되어 침강하지 않고 상징수와 함께 월류한다.
    해설

    최종 침전지에서 플록이 미세하게 해체되어 침강하지 않고 상징수와 함께 월류하는 현상은 팽화(bulking)의 전형적 특징이 아니라 미세플록 유출(해체) 문제에 가깝다.

    활성오니법의 팽화는 사상성 미생물의 과다 증식으로 슬러지가 백색을 띠며 유동상태가 되고, 침전분리성이 악화되며 SVI가 200 이상으로 높아지는 것이 특징이다.

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    31[환경기능사 필기] 02년 2회차
    BOD 측정 시 잔류염소의 방해를 제거하기 위해 주입하는 시약은?
    1
    NaOH
    2
    AgNO3
    3
    Na2SO3
    4
    FeCl2
    해설

    BOD 측정 시 시료에 남은 잔류염소를 제거하기 위해 아황산나트륨(Na₂SO₃)을 주입한다.

    아황산나트륨은 환원제로 작용해 잔류염소를 환원시킴으로써 염소의 살균작용으로 인한 미생물 활성 저해를 방지하는 역할을 한다.

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    32[환경기능사 필기] 02년 2회차
    다음 중 SVI(Sludge Volume Index)와 SDI(Sludge Density Index)의 관계가 맞는 것은?
    1
    SVI = 100/SDI
    2
    SVI = 10/SDI
    3
    SVI = 1/SDI
    4
    SVI = SDI/1000
    해설

    SVI와 SDI의 관계는 SVI = 100/SDI로 나타낸다.

    SDI(슬러지밀도지수)는 SVI(슬러지용적지수)의 역수에 100을 곱한 값으로 정의되므로, 두 지표는 서로 반비례 관계에 있다.

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    33[환경기능사 필기] 02년 2회차
    활성슬러지 공법에서 2차침전지 슬러지를 폭기조로 반송 시키는 주된 목적은?
    1
    슬러지를 순환시켜 배출슬러지를 최소화하기 위해
    2
    폭기조 내 요구되는 미생물 농도를 유지하기 위해
    3
    최초침전 유출수를 농축하기 위해
    4
    폐수중 무기고형물을 산화하기 위해
    해설

    2차침전지의 슬러지를 폭기조로 반송하는 주된 목적은 폭기조 내 미생물(MLSS) 농도를 필요한 수준으로 유지하기 위함이다.

    반송슬러지를 통해 활성 미생물을 계속 폭기조로 공급함으로써 유기물 분해에 필요한 미생물량을 일정하게 유지할 수 있다.

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    34[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐수를 응집 처리할 때 영향을 주는 인자와 가장 거리가 먼 것은?
    1
    수온
    2
    pH
    3
    DO
    4
    Colloid의 종류와 농도
    해설

    응집 처리 효율에 영향을 주는 인자로는 수온, pH, 콜로이드의 종류와 농도, 알칼리도 등이 있다.

    수온이 낮으면 물의 점도가 높아져 플록 형성이 저해되고, pH는 응집제의 가수분해 반응과 플록 전하 특성을 좌우하며, 콜로이드의 종류와 농도는 필요한 응집제 양과 반응 속도를 결정한다.

    반면 용존산소(DO)는 호기성 생물처리나 수질 평가 항목이지 응집 반응 자체를 지배하는 인자는 아니다.

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    35[환경기능사 필기] 02년 2회차
    다음 중 점오염원(Point source)과 가장 거리가 먼 것은?
    1
    가정하수
    2
    공장폐수
    3
    공단폐수
    4
    농경지유출수
    해설

    점오염원은 배출구가 특정되어 한 지점으로 집중 배출되는 오염원을 말한다.

    • 가정하수는 하수관을 통해 한 지점(처리장 유입구 등)으로 모여 배출되므로 점오염원이다.
    • 공장폐수와 공단폐수도 각 사업장의 배출구를 통해 집중 배출되므로 점오염원이다.

    반면 농경지유출수는 강우 시 넓은 면적에서 빗물과 함께 씻겨 나가는 비특정 배출이므로 대표적인 비점오염원에 해당한다.

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    36[환경기능사 필기] 02년 2회차
    슬러지 농축방법 중 원심분리 농축에 관한 설명으로 틀린 것은?
    1
    소요 부지가 크다.
    2
    악취문제가 적다.
    3
    유지관리가 어렵다.
    4
    약품 주입 없이 운전이 가능하다.
    해설

    원심분리 농축은 원심력을 이용해 슬러지를 짧은 시간에 농축하는 방식으로, 소요 부지가 작다는 것이 대표적인 장점이다.

    따라서 소요 부지가 크다는 설명은 이 방식의 특징과 반대된다.

    • 악취 문제가 적은 것은 밀폐된 장치 구조 때문에 맞는 설명이다.
    • 고속 회전체를 다루므로 유지관리가 어렵다는 설명도 맞다.
    • 약품 주입 없이도 운전이 가능하다는 설명 역시 맞다.

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    37[환경기능사 필기] 02년 2회차
    안정된 매립지에서 가장 많이 발생되는 가스는?
    1
    CH4
    2
    O2
    3
    N2
    4
    H2S
    해설

    매립 초기에는 호기성 분해로 CO2\mathrm{CO_2}가 우세하지만, 매립지가 안정화된 이후에는 혐기성 분해가 지배적이 되어 메탄(CH4\mathrm{CH_4})이 가장 많이 발생하는 가스가 된다.

    O2\mathrm{O_2}와 N2\mathrm{N_2}는 매립 초기 공기 유입에 의한 성분이고, H2S\mathrm{H_2S}는 소량 발생하는 악취 성분일 뿐 주성분은 아니다.

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    38[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물 위생매립의 종류에 해당되지 않는 것은?
    1
    지역식
    2
    경사식
    3
    도랑식
    4
    저장식
    해설

    위생매립의 대표적 공법은 지형과 시공 방식에 따라 도랑식, 경사식, 지역식으로 구분된다.

    도랑식은 도랑을 굴착해 폐기물을 넣고 복토하는 방식이고, 경사식은 경사지를 이용해 순차적으로 매립하는 방식이며, 지역식은 평탄한 부지에 성토식으로 쌓아 올리는 방식이다.

    이 중 저장식이라는 명칭의 위생매립 공법은 존재하지 않으므로 분류에 해당되지 않는다.

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    39[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물의 파쇄(shredding)목적이 아닌 것은?
    1
    부식효과 억제
    2
    겉보기 비중의 증가
    3
    특정 성분의 분리
    4
    비표면적의 증가
    해설

    폐기물 파쇄의 목적은 겉보기 비중의 증가, 저장·운반의 용이화, 비표면적의 증가를 통한 소각·퇴비화 효율 향상, 자력선별 등을 위한 특정 성분의 분리 용이화 등이다.

    즉 파쇄는 물리적 크기와 밀도, 표면적을 조절하는 전처리 공정이며, 부식 효과를 억제하는 것은 파쇄의 목적으로 다루지 않는다.

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    40[환경기능사 필기] 02년 2회차
    착화온도와 착화점에 관한 다음 설명 중 옳은 것은?
    1
    착화온도 이하에서는 점화원을 접촉시켜도 연소가 일어나지 않는다.
    2
    착화온도는 좋은 연료일수록 높아진다.
    3
    화학반응성이 클수록 착화온도는 높아진다.
    4
    화학결합의 활성도가 클수록 착화온도는 낮다.
    해설

    화학결합의 활성도가 클수록 반응이 쉽게 일어나므로 착화온도는 낮아진다는 설명이 옳다.

    • 착화온도 이하라도 점화원(불꽃 등)을 접촉시키면 인화가 일어나 연소가 시작될 수 있으므로 연소가 일어나지 않는다는 설명은 틀리다.
    • 발열량이 크고 연소성이 좋은 우수한 연료일수록 착화온도는 오히려 낮은 경향을 보이므로 높아진다는 설명은 틀리다.
    • 화학반응성이 클수록 반응이 쉽게 진행되어 착화온도는 낮아지므로 높아진다는 설명도 틀리다.

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    41[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물 퇴비화 공정 시 발생되는 생성물과 가장 거리가 먼 것은?
    1
    NH3
    2
    CO2
    3
    C2H5OH
    4
    H2O
    해설

    호기성 퇴비화 과정에서는 미생물이 유기물을 산화 분해하면서 CO2\mathrm{CO_2}, H2O\mathrm{H_2O}, 그리고 질소화합물이 분해되며 생기는 NH3\mathrm{NH_3}가 주로 발생한다.

    에탄올(C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH})은 산소가 없는 조건에서 일어나는 혐기성 발효의 산물이므로, 호기성 퇴비화의 통상적인 생성물과는 거리가 멀다.

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    42[환경기능사 필기] 02년 2회차
    하수처리 방류수에서 염소요구량이 5ppm, 잔류염소량이 4ppm으로 하고자 할 때 실질적으로 필요한 염소량은 몇 ppm인가?
    1
    2
    2
    4
    3
    5
    4
    9
    해설

    실질적으로 필요한 염소량은 염소요구량과 남기고자 하는 잔류염소량을 더한 값이다.

    필요 염소량=염소요구량+잔류염소량=5 ppm+4 ppm=9 ppm\text{필요 염소량} = \text{염소요구량} + \text{잔류염소량} = 5\ \mathrm{ppm} + 4\ \mathrm{ppm} = 9\ \mathrm{ppm}

    즉 소독 후에도 4ppm의 잔류염소를 남기려면 물속 유기물 등과 반응해 소모되는 5ppm을 더한 9ppm을 주입해야 한다.

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    43[환경기능사 필기] 02년 2회차
    RDF에 대한 설명으로 틀린 것은?
    1
    RDF은 Refuse Derived Fuel의 약자이다.
    2
    폐기물을 이용하여 연료화한 것이다.
    3
    성형입자라고도 한다.
    4
    밀도가 균일하지 않는다.
    해설

    RDF(Refuse Derived Fuel)는 폐기물 중 가연성분을 선별·건조·성형하여 만든 고형연료로, 펠릿 형태의 성형입자로 제조되는 것이 일반적이다.

    RDF는 저장·운반·연소 관리를 위해 밀도가 균일하도록 제조하는 것이 품질 요건 중 하나이므로, 밀도가 균일하지 않다는 설명은 RDF의 특성과 맞지 않는다.

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    44[환경기능사 필기] 02년 2회차
    쓰레기 발생량에 영향을 미치는 요인과 가장 거리가 먼 것은?
    1
    쓰레기통의 크기
    2
    쓰레기통의 색도
    3
    부엌용 분쇄기의 사용
    4
    법규
    해설

    쓰레기 발생량에 영향을 주는 요인으로는 쓰레기통의 크기(용량이 클수록 배출량 증가 경향), 부엌용 분쇄기 사용 여부, 수거 빈도, 법규나 재활용 제도 등이 있다.

    반면 쓰레기통의 색도(색상)는 배출자의 행태나 발생량 자체와는 직접적인 관련이 없다.

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    45[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물 발생량 조사방법으로 알맞지 않는 것은?
    1
    적재차량 계수분석
    2
    직접 계근법
    3
    물질성상분석법
    4
    물질 수지법
    해설

    폐기물 발생량 조사방법으로는 적재차량이 운반한 횟수와 적재량을 세는 적재차량 계수분석법, 차량을 저울에 달아 무게를 직접 재는 직접 계근법, 그리고 입출력 물질의 수지를 따지는 물질 수지법이 대표적이다.

    물질성상분석법은 발생된 폐기물의 구성 성분비를 알아보는 성상 분석 방법이지, 발생량 자체를 산정하는 방법은 아니다.

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    46[환경기능사 필기] 02년 2회차
    2.5의 압축비로 쓰레기를 압축하였다면 압축하기 전과 압축 후의 체적 감소율은 몇%인가? (단, 압축비는 Vi / Vf이다.)
    1
    20%
    2
    40%
    3
    60%
    4
    80%
    해설

    체적감소율은 압축비를 이용해 다음과 같이 구한다.

    VR(%)=(1−1CR)×100VR(\%) = \left(1 - \dfrac{1}{CR}\right) \times 100

    CR=2.5CR = 2.5를 대입하면 VR=(1−12.5)×100=(1−0.4)×100=60%VR = \left(1 - \dfrac{1}{2.5}\right) \times 100 = (1 - 0.4) \times 100 = 60\%이다.

    즉 압축 전 부피의 60%가 압축 후 줄어든다.

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    47[환경기능사 필기] 02년 2회차
    유기성 고형물의 퇴비화를 위한 함수율로 적당한 것은?
    1
    10∼20%
    2
    30∼40%
    3
    50∼60%
    4
    70∼80%
    해설

    유기성 고형물을 퇴비화할 때 미생물 활동이 가장 활발한 적정 함수율은 50~60% 범위이다.

    함수율이 이보다 낮으면 미생물 활성이 떨어지고, 지나치게 높으면 공극이 막혀 산소 공급이 저해되므로 이 범위가 퇴비화에 가장 적합하다.

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    48[환경기능사 필기] 02년 2회차
    짐머만(Zimmerman)공법이라고도 불리며 액상 슬러지에 열과 압력을 작용시켜 용존산소에 의하여 화학적으로 슬러지 내의 유기물을 산화시키는 방법은?
    1
    혐기성 소화
    2
    호기성 소화
    3
    습식 산화
    4
    화학적 안정화
    해설

    액상 슬러지에 열과 압력을 가한 상태에서 용존산소로 유기물을 화학적으로 산화시키는 공법은 습식 산화(Zimmerman 공법)이다.

    미생물을 이용하는 혐기성·호기성 소화와 달리, 습식산화는 고온·고압 조건에서 산소로 직접 유기물을 산화시키는 화학적 처리 방식이다.

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    49[환경기능사 필기] 02년 2회차
    슬러지 중의 고형물 함량은 40%이고 고형물의 건조중량이 500㎏이라 할 때 이 슬러지 총량은? (단, 슬러지 비중은 1.0으로 한다.)
    1
    500kg
    2
    750kg
    3
    1,250kg
    4
    1,850kg
    해설

    슬러지 총량은 고형물 건조중량을 고형물 함량 비율로 나누어 구한다.

    슬러지 총량=고형물 건조중량고형물 함량=500 kg0.4=1,250 kg\text{슬러지 총량} = \dfrac{\text{고형물 건조중량}}{\text{고형물 함량}} = \dfrac{500\ \mathrm{kg}}{0.4} = 1{,}250\ \mathrm{kg}

    즉 수분을 포함한 슬러지 전체 무게는 1,250kg이 된다.

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    50[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물의 수거노선을 결정할 때 고려해야할 사항이 아닌 것은?
    1
    가능한 한 지형지물 및 도로경계와 같은 장벽을 이용 하여 간선도로 부근에서 시작하고 끝나도록 배치한다.
    2
    출발점은 차고지와 가깝게 하고 수거된 마지막 콘테이너가 가장 처분지에 가까이 위치하도록 배치한다.
    3
    교통이 혼잡한 지역에서 발생되는 쓰레기는 가능한 출퇴근 시간을 피하여 새벽에 수거한다.
    4
    아주 적은 양의 쓰레기가 발생되는 발생원은 하루 중 가장 먼저 수거한다.
    해설

    수거노선 계획에서는 지형지물과 도로경계를 이용해 간선도로 부근에서 시작·종료하고, 출발점은 차고지에 가깝게, 마지막 수거지점은 처분지에 가깝게 배치하며, 교통이 혼잡한 지역은 출퇴근 시간을 피해 새벽에 수거하는 것이 원칙이다.

    발생량과 관련된 원칙은 아주 많은 양의 쓰레기가 발생되는 발생원을 하루 중 가장 먼저 수거한다는 것이며, 발생량이 아주 적으면서 같은 수거 빈도를 원하는 지점은 같은 날 한 번의 운행에 묶어 수거한다.

    따라서 발생량이 아주 적은 발생원을 하루 중 가장 먼저 수거한다는 설명은 이 원칙과 맞지 않는다.

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    51[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물을 잘게 부수는 파쇄 장치를 작용하는 힘에 따라 분류할 때 적당하지 않은 것은?
    1
    임호프파쇄기
    2
    전단식파쇄기
    3
    충격식파쇄기
    4
    압축식파쇄기
    해설

    폐기물 파쇄장치는 작용하는 힘의 형태에 따라 절단력을 이용하는 전단식, 타격력을 이용하는 충격식, 압착력을 이용하는 압축식으로 분류한다.

    임호프는 폐수·슬러지 처리에 쓰이는 침전·소화조(임호프 탱크)에서 유래한 명칭으로, 작용하는 힘에 따른 파쇄장치 분류에는 해당하지 않는다.

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    52[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물의 최종처리 방법으로 알맞게 짝지어진 것은?
    1
    압축-파쇄
    2
    매립-해양투기
    3
    파쇄-매립
    4
    선별-해양투기
    해설

    압축, 파쇄, 선별은 폐기물의 부피나 성상을 조정하는 중간처리(전처리) 방법이다.

    반면 처리 후 남은 폐기물을 최종적으로 처분하는 최종처리 방법은 매립과 해양투기이므로, 이 둘이 짝지어진 것이 최종처리 방법에 해당한다.

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    53[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물의 퇴비화 과정에서 산성발효로 인하여 pH가 낮아질 경우 첨가시킬 수 있는 물질은?
    1
    CaCl2
    2
    CaCO3
    3
    H3PO4
    4
    MgCl2
    해설

    퇴비화 초기 산성발효로 pH가 낮아지면 알칼리성 물질을 첨가해 pH를 조정한다.

    탄산칼슘(CaCO3\mathrm{CaCO_3})은 대표적인 알칼리성 완충제로, 산성화된 퇴비를 중화시켜 미생물이 활동하기 좋은 pH로 되돌리는 데 쓰인다.

    염화칼슘과 염화마그네슘은 중성 염으로 pH를 높이지 못하고, 인산은 오히려 산성 물질이므로 pH 상승용 첨가제로는 쓰이지 않는다.

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    54[환경기능사 필기] 02년 2회차
    폐기물에서 에너지를 회수하는 방법이 아닌 것은?
    1
    혐기성 소화
    2
    슬러지 개량
    3
    RDF 제조
    4
    소각열 회수
    해설

    혐기성 소화는 메탄가스를, 소각열 회수는 열에너지를, RDF 제조는 고형연료를 얻는 대표적인 폐기물 에너지 회수 방법이다.

    반면 슬러지 개량(conditioning)은 슬러지의 탈수성을 높이기 위한 전처리 공정으로, 에너지를 회수하는 방법에는 해당하지 않는다.

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    55[환경기능사 필기] 02년 2회차
    슬러지를 개량(conditioning)하는 가장 큰 목적은?
    1
    탈수성 향상
    2
    조성의 변화
    3
    악취 제거
    4
    부패 방지
    해설

    슬러지 개량(conditioning)은 약품이나 열처리 등을 이용해 슬러지 입자 구조를 바꾸어 물을 쉽게 분리시키는 조작으로, 가장 큰 목적은 이어지는 탈수 공정의 탈수성 향상이다.

    조성 변화나 악취 제거, 부패 방지는 개량 과정에서 부수적으로 나타날 수 있는 효과일 뿐, 개량을 실시하는 근본 목적은 아니다.

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    56[환경기능사 필기] 02년 2회차
    어떤 측정된 소음원의 음압이 기준음압보다 10배 증가할 때 음압레벨은 몇 dB씩 증가하는가?
    1
    5
    2
    10
    3
    15
    4
    20
    해설

    음압레벨(SPL)은 음압을 기준음압으로 나눈 값에 상용로그를 취해 20을 곱한 값으로 정의한다.

    SPL=20log⁡10(PP0)SPL = 20\log_{10}\left(\dfrac{P}{P_0}\right)

    음압이 10배가 되면 20log⁡10(10)=20 dB20\log_{10}(10) = 20\ \mathrm{dB}이므로, 음압레벨은 20dB 증가한다.

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    57[환경기능사 필기] 02년 2회차
    지면에 설치할 수 있는 구조로서 진동신호를 전기신호로 바꾸어 주는 장치는?
    1
    진동픽업
    2
    증폭기
    3
    감각보정회로
    4
    동특성조절기
    해설

    지면에 설치되어 진동신호를 전기신호로 변환하는 장치는 진동픽업(vibration pickup)이다.

    증폭기는 변환된 전기신호의 크기를 키우는 장치이고, 감각보정회로는 사람이 느끼는 진동감각에 맞춰 주파수 특성을 보정하는 회로이며, 동특성조절기는 지시계의 응답 특성을 조절하는 장치로, 모두 변환 이후 단계에서 작동한다.

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    58[환경기능사 필기] 02년 2회차
    손으로 소음계를 잡고 소음을 측정할 경우 소음계는 측정자의 몸으로 부터 몇 ㎝ 이상 떨어져야 하는가?
    1
    20㎝ 이상
    2
    30㎝ 이상
    3
    50㎝ 이상
    4
    70㎝ 이상
    해설

    손으로 소음계를 들고 측정할 때는 사람 몸에 의한 반사·흡음 등 측정 오차를 줄이기 위해 소음계를 측정자의 몸으로부터 50cm 이상 떨어뜨려야 한다.

    몸에 너무 가까이 두면 몸체가 음파를 반사하거나 차단해 실제보다 왜곡된 값이 측정될 수 있기 때문이다.

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    59[환경기능사 필기] 02년 2회차
    파동이나 빛이 진행하다가 장애물을 만나면 차단되지 않고 장애물의 뒤쪽까지 전파되는 현상은?
    1
    회절
    2
    반사
    3
    간섭
    4
    굴절
    해설

    파동이나 빛이 진행하다가 장애물을 만나도 완전히 차단되지 않고 그 뒤쪽까지 돌아 들어가 전파되는 현상을 회절이라 한다.

    반사는 매질 경계에서 되돌아오는 현상, 간섭은 두 파동이 만나 세기가 강해지거나 약해지는 현상, 굴절은 매질이 바뀔 때 진행 방향이 꺾이는 현상으로 각각 회절과 구별된다.

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    60[환경기능사 필기] 02년 2회차
    방진재중 금속스프링의 장점이라 볼 수 없는 것은?
    1
    환경요소에 대한 저항성이 크다.
    2
    최대변위가 허용된다.
    3
    공진 시에 전달율이 매우 크다.
    4
    저주파 차진에 좋다.
    해설

    금속스프링은 내구성이 좋아 온도·습도 등 환경 요소에 대한 저항성이 크고, 구조상 큰 최대변위를 허용하며, 고유진동수가 낮아 저주파 차진에 유리하다는 장점을 가진다.

    다만 금속스프링은 감쇠가 작아 공진 주파수 부근에서 진동 전달율이 매우 커진다는 단점이 있으므로, 공진 시에 전달율이 매우 크다는 것은 장점이 아니라 단점에 해당한다.

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