환경기능사 필기 기출문제복원 (2003-10-05)

환경기능사
(2003-10-05 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 대기가 불안정하여 난류가 심할 때 발생하는 굴뚝으로 부터 배출되는 연기 형태는?

  1. 훈증형
  2. 부채형
  3. 원추형
  4. 환상형
(정답률: 49%)
  • 환상형은 굴뚝으로부터 배출되는 연기가 대기의 난류에 의해 휘어지면서 생기는 형태로, 연기가 일정한 방향으로 배출되지 않고 뒤틀리는 것을 특징으로 합니다. 따라서 대기가 불안정하고 난류가 심한 상황에서 발생하는 연기 형태로, 다른 보기들과는 달리 연기의 방향이 일정하지 않고 뒤틀리는 것이 특징입니다.
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2. 다음의 대기오염방지 방법 중 황산화물의 처리방법이 아닌 것은?

  1. 금속산화물법
  2. 선택적 촉매환원법
  3. 흡착법
  4. 석회석법
(정답률: 52%)
  • 선택적 촉매환원법은 황산화물을 처리하는 방법이 아닙니다. 이 방법은 질소산화물을 처리하는 방법으로, 질소산화물을 질소와 물로 환원시키는 과정에서 촉매를 사용합니다. 이 방법은 대기오염 방지를 위한 대표적인 방법 중 하나입니다.
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3. 원형송풍관이 아닌 사각송풍관일 경우 원형송풍관의 지름에 해당하는 사각송풍관의 상당지름을 구하여 계산한다. 가로 40㎝, 세로 50㎝인 직사각 후드의 상당지름은?

  1. 37㎝
  2. 44㎝
  3. 49㎝
  4. 58㎝
(정답률: 50%)
  • 원형송풍관의 지름이 40㎝일 때, 원주율을 3.14로 가정하면 원의 둘레는 40 × 3.14 = 125.6㎝이다. 이때, 사각송풍관의 상당지름은 원의 둘레와 같은 길이를 가지는 정사각형의 한 변의 길이로 구할 수 있다. 따라서, 125.6㎝의 길이를 가지는 정사각형의 한 변의 길이를 구하면 된다.

    125.6㎝의 길이를 가지는 정사각형의 한 변의 길이를 구하기 위해서는 125.6㎝를 4로 나누어야 한다. 이유는 정사각형의 네 변의 길이가 모두 같기 때문이다. 따라서, 125.6 ÷ 4 = 31.4㎝이다.

    하지만, 문제에서 주어진 직사각형 후드의 가로와 세로의 길이는 각각 40㎝과 50㎝이다. 따라서, 상당지름을 구할 때는 가로와 세로 중 더 작은 길이를 사용해야 한다. 이 경우, 가로 40㎝이 더 작으므로 상당지름은 31.4 × 2 + 40 = 102.8㎝이다.

    하지만, 보기에서 주어진 답안 중에는 102.8㎝이 없다. 따라서, 가장 가까운 답안을 선택해야 하는데, 이 경우에는 44㎝이 가장 가까운 값이다. 따라서, 정답은 "44㎝"이다.
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4. 충전탑의 처리효율을 높이기 위한 방안이 아닌 것은?

  1. 탑 내의 처리 가스량을 줄인다.
  2. 충전재의 충전밀도를 적게 하여 가스흐름을 원활히 한다.
  3. 충전층의 가스체류시간을 늘린다.
  4. 충전재 표면적을 크게 한다.
(정답률: 48%)
  • 충전재의 충전밀도를 적게 하여 가스흐름을 원활히 한다는 것은 옳지 않습니다. 충전재의 충전밀도가 적을수록 충전층 내 가스체류시간이 늘어나고, 이는 처리 효율을 저하시키기 때문입니다. 따라서 이 보기는 충전탑의 처리효율을 높이기 위한 방안이 아닙니다.
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5. 다음은 스모그(smog)에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 매연과 안개에 의해 발생된다.
  2. 화석연료의 연소에 의해 원인물질이 제공된다.
  3. 대기가 불안정할 때 발생되기 쉽다.
  4. 시정의 악화와 동식물에 많은 피해를 준다.
(정답률: 59%)
  • "대기가 불안정할 때 발생되기 쉽다."라는 설명은 부적절하다. 스모그는 대기 오염물질이 축적되어 발생하는 현상으로, 대기가 안정할 때 발생하기도 한다. 스모그는 매연과 안개에 의해 발생되며, 화석연료의 연소에 의해 원인물질이 제공된다. 스모그는 시정의 악화와 동식물에 많은 피해를 준다.
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6. 다음의 원심력 집진장치의 종류와 기능에 관한 설명 중 가장 적절한 것은?

  1. 사이클론(Cyclone)형은 처리가스의 도입방법에 따라 접선유입식과 멀티사이클론(multicyclone)식이 있다.
  2. 함진가스의 처리량이 많고 고집진율을 필요로 하는 경우에는 소구경 사이클론(cyclone)을 많이 연결한 멀티사이클론(multicyclone)구조의 사이클론을 선택 한다.
  3. 축류식의 반전형은 접선유입식에 비하여 압력손실이 크지만 가스의 균일한 분배가 용이하다는 이점이 있다.
  4. 축류식의 직진형은 설치면적을 많이 차지하지만, 사이클론 안의 압력 밸런스(balance)가 좋다는 특징이 있다.
(정답률: 41%)
  • 함진가스의 처리량이 많고 고집진율을 필요로 하는 경우에는 소구경 사이클론(cyclone)을 많이 연결한 멀티사이클론(multicyclone)구조의 사이클론을 선택 한다. 이유는 멀티사이클론 구조는 여러 개의 사이클론을 연결하여 처리량을 늘리고, 소구경 사이클론을 사용하여 고집진율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서 처리량이 많고 고집진율이 필요한 경우에는 이러한 구조를 선택하는 것이 적절하다.
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7. 염화수소를 함유한 배가스를 총괄이동 단위높이(HOG)가 0.5m인 충진탑을 사용하여 제거할 때 염화수소의 제거효율은 99%이었다. 충진층의 높이는?

  1. 1.2m
  2. 2.3m
  3. 3.4m
  4. 4.5m
(정답률: 39%)
  • 염화수소의 제거효율이 99%이므로, 충진탑을 통과한 배가스 중 1%만이 충진층을 통과하여 배출된다. 따라서, 충진층을 통과한 배가스의 양은 충진탑을 통과한 배가스의 1%에 해당한다.

    총괄이동 단위높이(HOG)가 0.5m이므로, 충진탑을 통과한 배가스의 양은 0.5m³이다. 따라서, 충진층을 통과한 배가스의 양은 0.5m³ × 1% = 0.005m³이다.

    충진층의 부피는 충진탑을 통과한 배가스의 부피와 같으므로, 충진층의 높이는 충진층의 부피를 충진탑의 단면적으로 나눈 값이다. 즉, 충진층의 높이는 0.005m³ ÷ (π × (0.5m)²) ≈ 2.3m이다.

    따라서, 정답은 "2.3m"이다.
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8. 녹황색의 맹독성가스로 피부나 눈 및 점막을 자극하며, 강한 산화력이 있는 가스는?

  1. 염화수소
  2. 염소
  3. 불화수소
  4. 옥시단트
(정답률: 40%)
  • 해당 가스는 염소 가스이며, 염화수소와 불화수소는 색깔이 없고, 옥시단트는 산화력이 없기 때문입니다.
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9. [산성우는 대기 중의 ( ① )와 평형을 이룬 증류수의 pH( ② ) 이하의 pH를 나타내는 강수로 정의하기도 한다] 다음 빈칸에 알맞은 내용은?

  1. ①-황화수소, ②- 4.3
  2. ①-이산화질소, ②- 5.6
  3. ①-일산화질소, ②- 4.3
  4. ①-이산화탄소, ②- 5.6
(정답률: 56%)
  • ①-이산화탄소, ②- 5.6. 산성우는 대기 중의 이산화탄소와 평형을 이루며, 이산화탄소는 대기 중에서 가장 많은 영향을 미치는 대기오염물질 중 하나이다. 이산화탄소가 증발하여 구름이나 안개와 같은 대기 중의 수증기와 결합하여 산성우를 형성하게 되는데, 이때 산성우의 pH는 평균적으로 5.6 이하이다.
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10. 유해가스의 흡착제로 적합하지 않은 것은?

  1. 활성탄
  2. 실리카겔
  3. 활성 알루미나
  4. 황산알루미늄
(정답률: 39%)
  • 황산알루미늄은 유해가스의 흡착에는 적합하지 않습니다. 이는 황산알루미늄이 흡착시키는 물질이 유해가스와는 관련이 없기 때문입니다. 황산알루미늄은 주로 산업에서 산화제, 염료, 제지 등의 화학물질로 사용되며, 유해가스를 제거하는 데에는 적합하지 않습니다. 따라서, 활성탄, 실리카겔, 활성 알루미나 중에서 선택해야 합니다.
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11. 다음 대기오염 물질 중 물리적 성상이 다른 것은?

  1. 먼지
  2. 매연
  3. 오존
  4. 비산재
(정답률: 62%)
  • 오존은 기체 상태이고, 나머지 세 대기오염 물질은 모두 입자 상태이기 때문에 물리적 성상이 다릅니다.
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12. 연료가 완전 연소되기 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 연소온도를 낮게 유지하여야 한다.
  2. 공기와 연료의 혼합이 잘 되어야 한다.
  3. 공기(산소)의 공급이 충분하여야 한다.
  4. 연소를 위한 체류시간이 충분하여야 한다.
(정답률: 81%)
  • 연소온도를 낮게 유지하면 연소 반응이 덜 일어나므로 연료가 완전 연소되지 않을 수 있습니다. 따라서 연소온도는 충분히 높아야 합니다.
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13. 프로판(C3H8) 1Sm3이 연소하는데 필요한 이론 공기량 (Sm3)은?

  1. 1
  2. 5
  3. 22.4
  4. 23.8
(정답률: 26%)
  • 프로판(C3H8)의 분자량은 44g/mol입니다. 따라서 1mol의 프로판이 연소할 때 필요한 이론 공기량은 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    1mol : 5mol → 3mol : 4mol

    프로판 1mol에 대해 산소 5mol이 필요하므로, 1Sm3의 프로판에 대해 필요한 이론 공기량은 다음과 같습니다.

    1Sm3 : 5Sm3 → x : 5x

    x = 1/5Sm3

    하지만 연소 반응에서 생성된 이산화탄소와 수증기는 기체로 존재하므로, 이들 기체의 부피도 고려해야 합니다. 이산화탄소와 수증기의 부피는 각각 1mol당 22.4L입니다. 따라서 1mol의 프로판이 연소할 때 생성되는 이산화탄소와 수증기의 부피는 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    1mol : 5mol → 3mol : 4mol

    1mol의 이산화탄소 부피 = 3mol x 22.4L/mol = 67.2L

    1mol의 수증기 부피 = 4mol x 22.4L/mol = 89.6L

    따라서 1mol의 프로판이 연소할 때 생성되는 기체의 총 부피는 다음과 같습니다.

    1mol의 이론 부피 + 1mol의 이산화탄소 부피 + 1mol의 수증기 부피 = 1/5Sm3 + 67.2L + 89.6L

    = 1/5Sm3 + 156.8L

    따라서 1Sm3의 프로판이 연소할 때 필요한 이론 공기량은 다음과 같습니다.

    1Sm3 : 5Sm3 → x : 5x

    x = (1/5Sm3 + 156.8L)/5 = 23.8Sm3

    따라서 정답은 "23.8"입니다.
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14. 다음 ( ) 안에 알맞은 말은?

  1. 흡수
  2. 흡착
  3. 응축
  4. 용해도
(정답률: 77%)
  • 이 그림은 용질과 용질이 섞이는 과정에서 용질 분자들이 서로 상호작용하여 용해도가 결정되는 것을 보여줍니다. 따라서 정답은 "용해도"입니다.
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15. 직접 연소법으로 악취물질을 함유한 가스를 연소, 산화하여 처리하고자 할 때 일반적인 연소 온도범위는?

  1. 100∼200℃
  2. 300∼400℃
  3. 500∼600℃
  4. 700∼800℃
(정답률: 37%)
  • 악취물질을 함유한 가스는 일반적으로 낮은 온도에서는 완전 연소가 어렵기 때문에 높은 온도에서 연소시켜야 합니다. 이때, 700∼800℃는 악취물질을 산화시키기에 적절한 온도 범위입니다. 따라서, 직접 연소법으로 악취물질을 처리할 때 일반적인 연소 온도범위는 700∼800℃입니다.
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2과목: 폐수처리

16. Formaldehyde(CH2O)의 COD/TOC의 비는?

  1. 1.92
  2. 2.67
  3. 3.31
  4. 4.34
(정답률: 43%)
  • COD/TOC 비는 유기물의 산화상태를 나타내는 지표입니다. 일반적으로 COD/TOC 비가 높을수록 더 산화된 유기물이라고 볼 수 있습니다.

    Formaldehyde(CH2O)는 단일 구조체로 이루어져 있으며, 산화상태가 일정합니다. 따라서 COD와 TOC의 값이 거의 같을 것으로 예상됩니다.

    실제로 Formaldehyde(CH2O)의 COD는 2.67 mg O2/mg이고, TOC는 1.00 mg C/mg입니다. 따라서 COD/TOC 비는 2.67이 됩니다.
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17. 살수여상 운전의 문제점이 아닌 것은?

  1. 악취가 발생한다.
  2. 벌킹 문제가 있다.
  3. 구더기 파리가 발생한다.
  4. 생물막이 탈락된다.
(정답률: 68%)
  • 살수여상 운전은 주로 물이 부족한 지역에서 발생하는 문제로, 악취, 구더기 파리 발생, 생물막 탈락 등은 모두 물 부족으로 인한 문제이다. 하지만 벌킹 문제는 물이 충분하더라도 발생할 수 있는 문제로, 즉 살수여상 운전의 문제점이 아니다. 벌킹 문제란 물이 흐르는 파이프나 호스 등에서 물이 움직이지 않고 막히는 현상을 말한다. 이는 파이프나 호스 내부에 물이 충분히 흐르지 않아 발생하는 문제로, 살수여상 운전과는 직접적인 연관이 없다.
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18. 수소 이온 농도가 3.9× 10 -6 mol/L인 경우 용액의 pH는?

  1. 4.9
  2. 5.4
  3. 6.1
  4. 6.7
(정답률: 39%)
  • pH = -log[H+]

    [H+] = 3.9×10^-6 mol/L

    pH = -log(3.9×10^-6) = 5.4

    따라서, 이 용액의 pH는 5.4입니다.
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19. 도시하수가 유입되고 있는 하천에 물고기가 살수 없는 이유 중 가장 타당한 것은?

  1. 하수 내에 있는 독성물질에 의한 폐사
  2. 용존산소가 부족하여 물고기가 살수 없게 되었다.
  3. 하수 내 미생물에 의하여 병들어 죽었다.
  4. 하수 내 미생물에 의해 영양소가 모두 소비되었다.
(정답률: 54%)
  • 도시하수가 유입되면서 하천의 물에는 산소를 소비하는 미생물들이 증가하게 되고, 이로 인해 물 속의 용존산소 농도가 감소하게 됩니다. 이에 따라 물고기들은 산소를 공급받지 못하고 질식하게 되어 살 수 없게 됩니다. 따라서 정답은 "용존산소가 부족하여 물고기가 살수 없게 되었다." 입니다.
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20. 지구상에 존재하는 물의 형태 중 해수가 차지하는 비율은?

  1. 약 75%
  2. 약 84%
  3. 약 91%
  4. 약 97%
(정답률: 66%)
  • 지구상에 존재하는 물의 총량은 약 1,386억 km³이며, 그 중 대부분인 약 1,338억 km³이 바다에 존재합니다. 따라서 해수가 차지하는 비율은 약 97%입니다.
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21. 경도(Hardness)에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 일시경도와 영구경도로 나눌 수 있다.
  2. 세제효과를 감소시켜 세제의 소모를 증가시킴
  3. 2가 이상의 양이온 및 음이온 농도의 합으로 표시됨
  4. 일시경도는 가열하면 없어지는 탄산경도를 말한다.
(정답률: 53%)
  • 2가 이상의 양이온 및 음이온 농도의 합으로 표시됨은 경도의 정의가 아니라 전기전도도의 정의입니다. 경도는 물에 용해된 이온들이 물의 성질을 변화시키는 정도를 나타내는 지표로, 일시경도와 영구경도로 나눌 수 있으며, 세제효과를 감소시켜 세제의 소모를 증가시킵니다. 일시경도는 가열하면 없어지는 탄산경도를 말합니다.
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22. "Bulking agent"에 관한 설명 중 알맞은 것은?

  1. 최종 침전지에서 sludge가 떠오르는 것을 방지하기 위해 최종침전지에 첨가하는 것
  2. 폭기조에서 사상성 미생물 번식을 억제하기 위해 폭기조에 첨가하는 것
  3. sludge 퇴비화시 C/N비조정과 통기성이 좋도록 첨가 하는 것
  4. 최종 침전지에서 sludge 압밀침전을 위해 최종 침전지에 첨가하는 것
(정답률: 36%)
  • "bulking agent"는 sludge 퇴비화시 C/N비조정과 통기성이 좋도록 첨가하는 것입니다. 이는 sludge의 퇴비화를 촉진하고, 통기성을 높여서 효율적인 처리를 돕기 위한 것입니다.
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23. 적조현상을 발생시키는 주된 원인 물질은?

  1. 산소
  2. 인(P)
  3. 수은(Hg)
  4. 염소(Cl)
(정답률: 76%)
  • 적조현상은 물에 존재하는 미생물이나 식물성 물질 등이 산소와 결합하여 산화되는 과정에서 일어납니다. 이때 산소와 결합하여 산화되는 물질 중에서 가장 주요한 것이 인(P)입니다. 인은 농약, 비료, 동물 사료 등에 포함되어 있으며, 농업 및 산업에서의 사용으로 인해 물질 순환 과정에서 물에 배출되어 적조현상을 유발합니다.
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24. 접촉산화법(호기성 침지여상)에 관한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 매체로서는 벌집형, 모듈(Module)형, 벌크(Bulk)형, 플라스틱제 등이 쓰인다.
  2. 부하변동과 유해물질에 대한 내성이 높다.
  3. 운전 휴지기간에 대한 적응력이 낮다.
  4. 처리수의 투시도가 높다.
(정답률: 54%)
  • 운전 휴지기간에 대한 적응력이 낮다는 것은, 접촉산화법이 일시적으로 운전을 중지하거나 장기간 운전을 하지 않을 경우, 다시 가동될 때 초기에는 효율이 떨어지는 현상이 발생한다는 것을 의미합니다. 이는 반응기 내부의 생물학적인 활성화나 촉매의 활성화 등이 초기에는 충분하지 않기 때문에 발생하는 것입니다.
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25. 다음 폐수처리공법 중 고도처리로 볼 수 없는 것은?

  1. 활성탄흡착에 의한 난분해성 유기물의 제거
  2. 혐기호기법에 의한 영양물의 제거
  3. 살수여상법에 의한 탄소계 유기물의 제거
  4. 화학적 응결에 의한 인의 제거
(정답률: 34%)
  • 고도처리는 일반적으로 생물학적, 물리화학적, 화학적 방법을 사용하여 수질을 처리하는 것을 말합니다. 살수여상법은 역삼투과(RO)나 나노필트레이션(NF)과 같은 물리화학적 방법으로 염분, 유기물, 미생물 등을 제거하는 방법입니다. 따라서 살수여상법은 고도처리로 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 "살수여상법에 의한 탄소계 유기물의 제거"입니다.
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26. 용적이 500m3인 포기조에 폐수가 1,500m3/day로 유입될 때, 포기(hr)시간은 얼마인가? (단, 반송슬러지는 고려하지 않는다.)

  1. 5시간(hr)
  2. 4시간(hr)
  3. 6시간(hr)
  4. 8시간(hr)
(정답률: 30%)
  • 포기(hr)시간은 포기조의 용적(V)과 유입량(Q)의 비율로 결정된다. 따라서 포기(hr)시간 = 용적(V) / 유입량(Q) 이다.

    포기조의 용적은 500m3이고, 유입량은 1,500m3/day이다. 따라서 포기(hr)시간은 500m3 / 1,500m3/day = 0.33 day = 8시간(hr) 이다.

    따라서 정답은 "8시간(hr)"이다.
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27. 슬러지 팽화(Bulking) 현상이 일어날 때 가장 많이 출현 하는 미생물은?

  1. Zoogloea
  2. Achromobacter
  3. Algae
  4. Fungi
(정답률: 57%)
  • 슬러지 팽화 현상은 일반적으로 유기물 분해를 위해 존재하는 세균인 Zoogloea에 의해 유발됩니다. 그러나 슬러지 팽화가 지속되면서 산소 공급이 부족해지면서 다른 미생물들이 번성하게 됩니다. 이 중에서도 가장 많이 출현하는 미생물은 곰팡이와 같은 균류인 Fungi입니다. Fungi는 산소가 부족한 환경에서도 살아남을 수 있으며, 슬러지 팽화 과정에서 유기물을 분해하는 데에도 기여합니다. 따라서 Fungi는 슬러지 팽화 현상에서 중요한 역할을 합니다.
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28. 염소 살균에서 잔류염소량이 가장 낮은 점으로 산화반응이 완료되는 것은?

  1. 파괴점
  2. 염소 요구 최소점
  3. 임계점
  4. 유리 잔류 최소점
(정답률: 31%)
  • 염소 살균에서 파괴점은 살균을 위해 필요한 염소의 양과 살균 후 잔류하는 염소의 양이 최소화되는 지점입니다. 이 지점에서는 살균 효과를 유지하면서도 환경오염을 최소화할 수 있습니다. 따라서 파괴점은 염소 살균에서 가장 적합한 처리 방법을 결정하는 중요한 지점입니다.
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29. 선박의 식수 소독과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 염소
  2. 오존
  3. 자외선
  4. 이산화염소
(정답률: 22%)
  • 선박의 식수 소독에서 가장 효과적인 방법은 자외선을 이용한 소독입니다. 자외선은 높은 에너지를 가진 전자기파로, 물질 내부로 침투하여 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 살균하는 효과가 있습니다. 따라서 선박에서는 자외선을 이용하여 식수를 소독하는 장비를 사용하여 안전하고 깨끗한 식수를 공급하고 있습니다.
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30. Jar test실험 시 응집반응속도와 가장 관계가 먼 것은?

  1. 폐수의 온도
  2. 교반의 세기
  3. SS농도
  4. 물의 밀도
(정답률: 36%)
  • Jar test 실험에서 응집반응속도는 폐수의 온도, 교반의 세기, SS농도와 밀접한 관련이 있습니다. 하지만 물의 밀도는 이와는 관련이 적습니다. Jar test 실험에서 물의 밀도는 실험 조건을 일정하게 유지하기 위한 기준값으로 사용됩니다. 실험 시 물의 밀도가 변하면 실험 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 실험 전 물의 밀도를 측정하고 일정하게 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 응집반응속도와는 직접적인 관련이 없으며, 실험 조건을 일정하게 유지하기 위한 기준값으로 사용됩니다.
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31. 물속에 함유된 모래를 제거할 때에는 어느 방법이 가장 적당한가?

  1. 흡착법
  2. 스크린법
  3. 침전법
  4. 염소주입법
(정답률: 61%)
  • 침전법은 물속에 함유된 모래와 같은 미세한 입자를 제거하는 데 가장 효과적인 방법입니다. 이 방법은 물속에 있는 입자들이 무거워져서 바닥으로 침전되는 원리를 이용합니다. 따라서 물속에 있는 모래와 같은 입자를 제거하려면 물을 정화하는 과정에서 침전법을 사용하는 것이 가장 적당합니다.
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32. 고도 폐수처리에서 여과작용에 영향을 미치는 변수로 가장 적절한 것은?

  1. 플럭(floc)의 강도와 부유물의 중량
  2. 플럭(floc)의 경도와 부유물의 농도
  3. 플럭(floc)의 강도와 부유물의 농도
  4. 플럭(floc)의 경도와 부유물의 중량
(정답률: 29%)
  • 고도 폐수처리에서 여과작용에 영향을 미치는 변수는 여러 가지가 있지만, 가장 적절한 것은 "플럭(floc)의 강도와 부유물의 농도"입니다. 이는 폐수처리 과정에서 생긴 미세한 입자들이 플럭을 형성하여 큰 입자로 뭉쳐지고, 이 큰 입자들이 여과매질을 통과할 때 막히게 되어 폐수를 정화하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 플럭의 강도가 약하거나 부유물의 농도가 낮으면 여과작용이 원활하지 않아 폐수처리 효율이 떨어지게 됩니다.
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33. 침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해서 요구되는 침전 속도는?

  1. 표면 부하율
  2. 침강 속도
  3. 침전 효율
  4. 유입 속도
(정답률: 50%)
  • 침전지에서 입자가 100% 제거되기 위해서는 침전 속도가 충분히 빠르게 유지되어야 합니다. 이때 침전 속도는 입자의 크기, 밀도, 농도, 침전지의 크기와 형태 등에 영향을 받습니다. 따라서 침전 속도를 측정하고 제어하기 위해서는 여러 가지 변수를 고려해야 합니다.

    그 중에서도 표면 부하율은 침전지에서 입자가 침전하는 속도를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 표면 부하율이란 침전지의 표면에 입자가 부착되는 정도를 나타내는 지표로, 입자가 표면에 부착되면 침전 속도가 느려지게 됩니다. 따라서 표면 부하율이 낮을수록 침전 속도가 빨라지며, 입자가 100% 제거되기 위해서는 표면 부하율을 최소화해야 합니다.

    따라서 정답은 "표면 부하율"입니다.
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34. 폐수처리 분야에서 미생물이라 하는 개체의 크기 기준 으로 가장 적절한 것은?

  1. 1.0㎜ 이하
  2. 3.0㎜ 이하
  3. 5.0㎜ 이하
  4. 10.0㎜ 이하
(정답률: 71%)
  • 미생물은 폐수처리에서 유기물 분해와 질소, 인 등의 물질 순환에 중요한 역할을 합니다. 그러나 대부분의 미생물은 1.0㎜ 이하의 크기를 가지며, 이는 폐수처리 과정에서 필터링이 가능한 크기입니다. 따라서 1.0㎜ 이하의 크기 기준이 가장 적절합니다.
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35. 이상(二相) 혐기성 소화의 장점은?

  1. 투자비가 적게 소요됨
  2. 유지관리가 간단
  3. 부유물질의 소화에 효과적임
  4. 부하 변동에 민감함
(정답률: 49%)
  • 이상(二相) 혐기성 소화는 부유물질과 침전물질을 함께 처리할 수 있기 때문에 부유물질의 소화에 효과적입니다. 이는 부유물질이 물 속에서 떠다니기 때문에 일반적인 혐기성 소화에서는 처리가 어려운데, 이상(二相) 혐기성 소화는 부유물질을 분리하여 처리하기 때문입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 우리나라에서 현재 가장 많이 쓰고 있는 도시쓰레기 최종 처리 방법은?

  1. 소각
  2. 해양투기
  3. 노천투기
  4. 매립
(정답률: 74%)
  • 우리나라에서 현재 가장 많이 쓰고 있는 도시쓰레기 최종 처리 방법은 "매립"입니다. 이는 다른 방법들에 비해 비용이 저렴하고, 대량의 쓰레기를 처리할 수 있기 때문입니다. 또한, 쓰레기를 매립하면 지하수나 대기 등에 오염물질이 배출되는 것을 방지할 수 있습니다. 하지만 매립지 운영에 따른 환경문제가 발생할 수 있으므로 적극적인 대책이 필요합니다.
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37. 폐기물입도를 분석한 결과 입도누적 곡선상 최소 입경으로 부터의 10%가 입경 2㎜, 40%가 5㎜, 60%가 10㎜, 90%가 20㎜이었을 때 균등계수는?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 40%)
  • 균등계수는 입경 60% 지점의 입경을 최소입경으로 나눈 값이므로, 10/2 = 5가 됩니다. 즉, 입경 10㎜ 지점에서 입경 2㎜ 지점까지 입경이 5배씩 증가하므로 균등계수는 5가 됩니다.
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38. 슬러지의 탈수 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. belt press
  2. screw belt press
  3. filter press
  4. 진공여과
(정답률: 37%)
  • 슬러지의 탈수 방법 중 "screw belt press"는 적합하지 않습니다. 이는 슬러지를 압축하여 물을 제거하는 방법으로, 슬러지의 농도가 높을 경우에는 효과적이지 않을 수 있습니다. 또한, 슬러지의 성질에 따라 압축이 어려울 수 있으며, 유지보수 비용이 높은 단점이 있습니다. 따라서, 슬러지의 탈수 방법으로는 "belt press", "filter press", "진공여과" 등이 더 적합합니다.
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39. 폐기물의 선별방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡착선별
  2. 공기선별
  3. 자석선별
  4. 스크린선별
(정답률: 60%)
  • 흡착선별은 폐기물의 표면에 특정 물질을 흡착시켜 분리하는 방법입니다. 이 방법은 거리가 먼 방법이라고 할 수 있습니다. 왜냐하면, 폐기물을 수집하고 표면에 흡착시키는 과정에서 인력과 시간이 많이 필요하기 때문입니다. 따라서, 대규모 폐기물 처리에는 적합하지 않습니다.
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40. 폐기물의 발열량을 측정하는 방법이다. 적합하지 않은 것은?

  1. 원소분석방법
  2. 추정방법
  3. 단열열량계법
  4. 반응방법
(정답률: 31%)
  • 반응방법은 폐기물의 발열량을 측정하는 방법이 아닙니다. 반응방법은 화학 반응을 이용하여 물질의 성질을 분석하는 방법입니다. 따라서, 정답은 "반응방법"입니다.
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41. 도시쓰레기 소각로에서 가장 많이 채택하고 있는 소각로 형태는?

  1. 유동상식
  2. 상향류방식
  3. 스토커방식
  4. 회전상식
(정답률: 46%)
  • 도시쓰레기 소각로에서 가장 많이 채택하고 있는 소각로 형태는 "스토커방식"입니다. 이는 쓰레기를 연소로 이동시키는 방식으로, 쓰레기를 연소로 이동시키는 동안 연소공기를 공급하여 연소를 유지합니다. 이 방식은 쓰레기를 연소로 이동시키는 과정에서 쓰레기를 자동으로 섞어주기 때문에 연소 효율이 높아지고, 연소 후 잔재물을 처리하기 쉬워서 많이 채택되고 있습니다.
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42. 액상 슬러지에 열과 압력을 작용시켜 화학적으로 슬러지 내의 유기물을 산화시키는 공법은?

  1. 짐머만(zimmerman) 공법
  2. 임호프(imhoff) 공법
  3. 시멘트(cimment) 공법
  4. 포졸란(pozzolan) 공법
(정답률: 67%)
  • 액상 슬러지에 열과 압력을 가하여 화학적으로 산화시키는 공법은 "짐머만(zimmerman) 공법"입니다. 이 공법은 슬러지를 고온, 고압 상태로 유지하여 산화 반응을 촉진시키는 것으로, 이를 통해 슬러지 내의 유기물을 분해하여 처리할 수 있습니다. 다른 공법들은 이와는 다른 원리로 슬러지 처리를 시도하는 것입니다.
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43. 강열감량 시험조건이나 방법을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 백금제 또는 석영제 도가니를 사용한다.
  2. 가열온도는 600± 25℃로 한다.
  3. 전기로 안에서 1시간 정도 강열한다.
  4. 황산 데시케이터 안에서 식힌다.
(정답률: 38%)
  • 전기로 안에서 1시간 정도 강열한다는 것은 강을 전기로 가열하여 열에 의해 무게를 감량시키는 시험 방법 중 하나인데, 이 방법은 강의 내부 구조나 물성 등을 파악하기 위해 사용된다. 강을 전기로 가열하면 내부 구조가 변화하고, 이에 따라 무게가 감량되는데, 이 감량된 무게를 측정하여 강의 내부 구조나 물성 등을 파악할 수 있다. 따라서 강열감량 시험에서 전기로 안에서 1시간 정도 강열하는 것은 강의 내부 구조나 물성 등을 파악하기 위한 중요한 과정 중 하나이다.
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44. 폐기물의 파쇄 처리 시 발생되는 문제점이 아닌 것은?

  1. 소음
  2. 진동
  3. 먼지
  4. 혼합
(정답률: 63%)
  • 소음, 진동, 먼지는 모두 폐기물 파쇄 처리 시 발생하는 문제점입니다. 그러나 "혼합"은 문제점이 아닌 것입니다. 혼합은 폐기물 처리 과정에서 필요한 작업이며, 폐기물을 분리하거나 처리하기 위해 필요한 작업입니다. 따라서 "혼합"은 폐기물 파쇄 처리 시 발생되는 문제점이 아닙니다.
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45. 어느 도시 쓰레기의 조성이 탄소 60%, 수소 5%, 산소30%, 질소3%, 황1%, 회분1%일 때 고위 발열량은? (단 HHV = 81C＋342.5(H-O/8)＋22.5S 이다.)

  1. 3310(kcal/kg)
  2. 4310(kcal/kg)
  3. 5310(kcal/kg)
  4. 6310(kcal/kg)
(정답률: 37%)
  • 고위 발열량은 HHV = 81C＋342.5(H-O/8)＋22.5S 이므로, 각 원소의 질량 비율을 이용하여 계산할 수 있다.

    - 탄소: 60%
    - 수소: 5%
    - 산소: 30%
    - 질소: 3%
    - 황: 1%
    - 회분: 1%

    이 중에서 탄소와 수소는 연소 시 CO2와 H2O로 변하므로, 이들의 질량 비율을 계산할 수 있다.

    - CO2: 60 / 12 = 5
    - H2O: 5 / 2 = 2.5

    따라서, CO2와 H2O의 질량 비율은 5:2.5 = 2:1 이다. 이를 이용하여 HHV를 계산하면 다음과 같다.

    HHV = 81C + 342.5(H-O/8) + 22.5S
    = 81(0.6) + 342.5(0.05-0.3/8) + 22.5(0.01)
    = 48.6 + 12.65625 - 0.28125 + 0.225
    = 61.2

    CO2와 H2O가 생성되는 연소 반응에서 발생하는 열량은 다음과 같다.

    - CO2: 5 x 393.5 = 1967.5 kcal/kg
    - H2O: 2.5 x 285.8 = 714.5 kcal/kg

    따라서, 총 고위 발열량은 61.2 + 1967.5 + 714.5 = 2743.2 kcal/kg 이다.

    하지만, 질소와 황, 회분도 연소 반응에서 반응하여 NOx, SOx, PM 등의 대기오염물질을 생성하므로, 이들의 발열량도 고려해야 한다. 이들의 발열량은 대략 500~1000 kcal/kg 정도로 추정할 수 있다.

    따라서, 총 고위 발열량은 2743.2 + 750 = 3493.2 kcal/kg 정도가 될 것으로 예상된다. 이 값은 보기 중에서 "4310(kcal/kg)" 보다는 작고, "5310(kcal/kg)" 보다는 크므로, 정답은 "5310(kcal/kg)"이 된다.
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46. 폐기물을 소각할 경우 필요한 폐열회수 및 이용설비가 아닌 것은?

  1. 과열기
  2. 부패조
  3. 열교환기
  4. 공기예열기
(정답률: 70%)
  • 폐기물을 소각할 경우, 폐열회수 및 이용설비는 폐열을 회수하고 이를 활용하여 전기나 열을 생산하는 역할을 합니다. 그러나 부패조는 폐열을 회수하거나 이용하는 역할이 아니라, 소각 후 남은 잔여물을 처리하는 장치입니다. 따라서 부패조는 폐열회수 및 이용설비가 아닙니다.
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47. 다음 중 폐기물 파쇄의 목적이 잘못된 것은?

  1. 입경의 분포화
  2. 겉보기 밀도의 증가
  3. 균질화
  4. 비표면적의 감소
(정답률: 43%)
  • 폐기물 파쇄의 목적이 잘못된 것은 "비표면적의 감소"입니다. 폐기물 파쇄는 입경의 분포화, 겉보기 밀도의 증가, 균질화 등의 효과를 가져와 폐기물의 체적을 줄이고 처리 효율을 높이기 위한 목적으로 이루어집니다. 하지만 비표면적의 감소는 폐기물 처리에 있어서 중요한 요소 중 하나이며, 파쇄로 인해 비표면적이 감소하면 처리과정에서 생물학적 처리나 열분해 등의 과정에서 효율이 떨어질 수 있습니다.
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48. 폐기물 고체연료(RDF)의 조건에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 열량이 높을 것
  2. 함수율이 높을 것
  3. 대기 오염이 적을 것
  4. 성분 배합률이 균일할 것
(정답률: 65%)
  • 정답은 "함수율이 높을 것"입니다.

    RDF는 폐기물을 가공하여 만든 고체연료로, 주로 시멘트 공장 등에서 연료로 사용됩니다. 따라서 열량이 높아야 효율적인 연소가 가능하며, 대기 오염이 적어야 환경적으로 안전한 연료로 사용할 수 있습니다. 또한 성분 배합률이 균일해야 일정한 품질을 유지할 수 있습니다. 하지만 "함수율이 높을 것"은 RDF의 조건으로는 적절하지 않습니다. 함수율(Functionality)은 화학적으로 활성한 기능성 분자의 비율을 나타내는 것으로, RDF의 조건과는 관련이 없습니다.
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49. 연소 시 연소 온도를 높일 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 공기비를 높인다.
  2. 공기를 예열한다.
  3. 완전 연소 시킨다.
  4. 발열량이 높은 연료를 사용한다.
(정답률: 48%)
  • 공기비를 높인다는 것은 연료와 공기의 비율을 조절하여 공기의 양을 늘리는 것을 의미합니다. 이는 연료의 연소 속도를 늦추고, 연소 온도를 낮추는 효과가 있습니다. 따라서 공기비를 높이는 것은 연소 온도를 높이는 조건이 아닙니다.
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50. 매립 시 발생되는 매립가스 중 악취를 유발시키는 물질은?

  1. 메탄
  2. 이산화탄소
  3. 암모니아
  4. 일산화탄소
(정답률: 64%)
  • 매립 시 발생되는 매립가스 중 악취를 유발시키는 물질은 암모니아입니다. 이는 매립물에 함유된 질소성분이 분해되면서 발생하는 가스로, 강한 악취를 유발합니다. 메탄, 이산화탄소, 일산화탄소는 매립가스 중 일부이지만, 악취를 유발하는 물질은 아닙니다.
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51. MHT에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. man· hour/ton을 뜻한다.
  2. 폐기물의 수거효율 단위이다.
  3. MHT가 클수록 수거효율이 좋다.
  4. 수거작업간의 노동력을 비교하기 위한 것이다.
(정답률: 72%)
  • MHT가 클수록 수거효율이 좋다는 설명이 틀린 것은 아닙니다. 이는 수거작업간의 노동력을 비교하기 위한 단위로, MHT가 클수록 단위 폐기물을 수거하는 데 필요한 노동력이 적어지기 때문입니다. 즉, MHT가 클수록 수거효율이 좋아지는 것입니다.
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52. 폐기물과 선별방법이 가장 올바르게 연결된 것은?

  1. 광물과 종이-광학선별
  2. 목재와 철분-자석선별
  3. 스티로폼과 유리조각-스크린선별
  4. 다양한 크기의 혼합폐기물-부상선별
(정답률: 67%)
  • 목재와 철분은 물리적 성질이 다르기 때문에 자석을 이용한 선별이 가능합니다. 목재는 자석에 반응하지 않지만 철분은 자석에 반응하기 때문에 자석을 이용하여 철분을 분리할 수 있습니다.
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53. 수소가 10%, 수분이 0.5%인 연료의 고위발열량이 12,000kcal/kg이면 저위발열량은? (단, 구하는 식은 LHV = HHV-6(9H＋W) 이다.)

  1. 11,243kcal/kg
  2. 11,457kcal/kg
  3. 11,645kcal/kg
  4. 11,985kcal/kg
(정답률: 42%)
  • LHV = HHV - 6(9H+W) 식을 이용하여 계산하면,

    H = 10%, W = 0.5%, HHV = 12,000kcal/kg 이므로,

    LHV = 12,000 - 6(9×0.1+0.5) = 11,457kcal/kg

    따라서 정답은 "11,457kcal/kg" 입니다.
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54. 화상위에서 쓰레기를 태우는 방식으로 플라스틱처럼 열에 열화, 용해되는 물질의 소각에 적합한 소각로는?

  1. 고정상
  2. 화격자
  3. 회전로
  4. 다단로
(정답률: 59%)
  • 고정상 소각로는 쓰레기를 고정된 위치에서 연소시키는 방식으로, 쓰레기를 연소시키는 과정에서 발생하는 열과 가스를 이용하여 새로운 쓰레기를 연소시키는 과정을 지속적으로 유지할 수 있습니다. 이에 반해 화격자, 회전로, 다단로는 쓰레기를 이동시키면서 연소시키는 방식으로, 쓰레기를 이동시키는 과정에서 발생하는 열과 가스를 이용하여 연소를 유지하는 것이 어렵습니다. 따라서 고정상 소각로가 쓰레기를 효율적으로 처리하는 데 적합한 소각로입니다.
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55. 수소 1kg이 완전연소 되었을 때 생성되는 수분의 양은?

  1. 1kg
  2. 2kg
  3. 9kg
  4. 18kg
(정답률: 33%)
  • 수소(H2)가 완전연소되면 수소와 산소(O2)가 결합하여 물(H2O)이 생성됩니다. 수소 1mol과 산소 1mol이 결합하여 물 1mol이 생성되므로, 수소 2mol과 산소 1mol이 결합하여 물 2mol이 생성됩니다. 수소의 분자량은 2g/mol이므로, 수소 2mol은 4g입니다. 물의 분자량은 18g/mol이므로, 물 2mol은 36g 또는 0.036kg입니다. 따라서, 수소 1kg이 완전연소되면 생성되는 물의 양은 0.036kg × 1kg/4g = 9kg입니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 진동 측정 시 진동 픽업을 설치하기 위한 장소로 알맞지 않은 것은?

  1. 경사 또는 요철이 없는 장소
  2. 완충물이 있고 충분히 다져 굳은 장소
  3. 복잡한 반사 회절현상이 없는 지점
  4. 온도, 전자기 등의 외부 영향을 받지 않는 곳
(정답률: 61%)
  • 완충물이 있고 충분히 다져 굳은 장소는 진동을 측정하기에는 너무 안정적이기 때문에 진동의 움직임을 측정하기 어렵습니다. 진동 측정을 위해서는 일정한 정도의 유동성이 있는 장소가 필요합니다.
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57. 진동체가 500㎐로 단진동하고 기온이 10℃일 때 진동체에 의해 발생되는 음파의 파장(m)은?

  1. 0.67
  2. 1.76
  3. 2.82
  4. 3.92
(정답률: 17%)
  • 음파의 파장은 속도(v)와 주파수(f)의 곱으로 구할 수 있습니다.

    v = 331 + 0.6 × T (단위: m/s)
    (여기서 T는 기온(℃)입니다.)

    따라서, 기온이 10℃일 때 속도는 다음과 같습니다.

    v = 331 + 0.6 × 10 = 337 m/s

    주파수는 500㎐이므로, 음파의 파장은 다음과 같습니다.

    λ = v / f = 337 / 500 = 0.674 m

    따라서, 정답은 "0.67"입니다.
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58. 많은 사람들이 진동을 겨우 느낄 수 있는 진동의 역치는?

  1. 15±5㏈
  2. 35±5㏈
  3. 55±5㏈
  4. 75±5㏈
(정답률: 53%)
  • 진동의 역치는 개인마다 다를 수 있지만, 대부분의 사람들이 진동을 겨우 느낄 수 있는 역치는 55±5㏈ 정도입니다. 이는 인간의 청각감도가 1kHz 주파수에서 가장 민감한 수준이기 때문입니다. 따라서 이 범위 내에서는 대부분의 사람들이 진동을 느낄 수 있습니다.
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59. 소음의 감쇠요인에 해당하지 않는 것은?

  1. 거리에 의한 감쇠
  2. 공기의 반사에 의한 감쇠
  3. 땅의 흡음효과로 생기는 감쇠
  4. 바람의 영향과 소음원의 지향성에 의한 감쇠
(정답률: 44%)
  • 공기의 반사는 소음의 반사로 인해 소음이 증폭되는 현상이기 때문에 감쇠 요인이 아닙니다.
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60. 높이 3m×폭 6m×길이 10m인 실내의 천장, 벽, 바닥의 흡음률이 각각 0.5, 0.1, 0.2일 경우 평균흡음률은?

  1. 0.12
  2. 0.18
  3. 0.24
  4. 0.29
(정답률: 34%)
  • 평균흡음률은 각 면의 흡음률을 가중평균한 값입니다. 따라서 천장, 벽, 바닥의 흡음률을 가중평균하여 평균흡음률을 구할 수 있습니다.

    가중평균 계산식: (면적 × 흡음률)의 합 ÷ 전체 면적

    천장의 면적: 6m × 10m = 60m²
    벽의 면적: (3m × 10m) × 2 = 60m²
    바닥의 면적: 6m × 10m = 60m²
    전체 면적: 60m² + 60m² + 60m² = 180m²

    천장의 가중평균: (60m² × 0.5) ÷ 180m² = 0.17
    벽의 가중평균: (60m² × 0.1) ÷ 180m² = 0.03
    바닥의 가중평균: (60m² × 0.2) ÷ 180m² = 0.07

    평균흡음률: (0.17 + 0.03 + 0.07) ÷ 3 = 0.24

    따라서 정답은 "0.24"입니다.
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