모두CBT

잔류농도 1.0 mg/L인 염소소독 공정에서 5분만에 90.0 %의 세… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 24년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 1급 1차] 24년 2회차
잔류농도 1.0 mg/L인 염소소독 공정에서 5분만에 90.0 %의 세균이 살균된다면 99.0 % 살균을 위하여 필요한 시간(min)은? (단, 세균의 사멸은 Chick의 법칙에 따른다.)
1
8
2
10
3
12
4
15
해설

99% 살균에는 10분이 필요하다.

Chick의 법칙은 -dN/dt = kCN 형태로, 일정 농도에서 세균 사멸이 1차 반응을 따른다. 적분하면 ln⁡N0N=kCt\ln\frac{N_0}{N} = kCt이다.

주어진 조건에서 5분에 90% 살균(10% 생존, N/N₀ = 0.1)이므로:
ln⁡10.1=kC×5\ln\frac{1}{0.1} = kC \times 5 → ln⁡10=kC×5\ln 10 = kC \times 5 → kC=ln⁡105=2.3035=0.4606 min−1kC = \frac{\ln 10}{5} = \frac{2.303}{5} = 0.4606 \text{ min}^{-1}
99% 살균(1% 생존, N/N₀ = 0.01)에 필요한 시간을 구하면:
ln⁡10.01=0.4606×t\ln\frac{1}{0.01} = 0.4606 \times t → ln⁡100=0.4606×t\ln 100 = 0.4606 \times t → 4.605=0.4606×t4.605 = 0.4606 \times t → t=10 mint = 10 \text{ min}

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.