환경기능사 필기 기출문제복원 (2014-04-06)

환경기능사
(2014-04-06 기출문제)

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1과목: 대기오염방지

1. 오존층의 두께를 표시하는 단위는?

  1. Plank
  2. Dobson
  3. Albedo
  4. Donora
(정답률: 91%)
  • 오존층의 두께를 표시하는 단위는 Dobson입니다. 이는 오존의 농도를 나타내는 단위로, 1 Dobson은 대기 중 1cm x 1cm 면적에 오존이 0.01mm 두께로 존재할 때의 농도를 의미합니다. 따라서 오존층의 두께를 측정할 때는 Dobson 단위를 사용합니다.
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2. 세정식 집진장치의 유지관리에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 먼지의 성상과 처리가스 농도를 고려하여 액가스비를 결정한다.
  2. 목부는 처리가스의 속도가 매우 크기 때문에 마모가 일어나기 쉬우므로 수시로 점검하여 교환한다.
  3. 기액분리기는 시설의 작동이 정지해도 잠시 공회전을 하여 부착된 먼지에 의한 산성의 세정수를 제거해야 한다.
  4. 벤츄리형 세정기에서 집진효율을 높이기 위하여 될 수 있는 한 처리가스 온도를 높게 하여 운전하는 것이 바람직하다.
(정답률: 77%)
  • "벤츄리형 세정기에서 집진효율을 높이기 위하여 될 수 있는 한 처리가스 온도를 높게 하여 운전하는 것이 바람직하다."가 옳지 않은 것입니다. 이유는 처리가스 온도를 높이면 먼지가 녹아 붙어서 세정기 내부에 침착되어 효율이 떨어지기 때문입니다. 따라서 처리가스 온도는 적절한 범위 내에서 유지해야 합니다.
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3. 다음 중 벤츄리 스크러버의 입구 유속으로 가장 적합한 것은?

  1. 60~90m/sec
  2. 5~10m/sec
  3. 1~2m/sec
  4. 0.5~1m/sec
(정답률: 72%)
  • 벤츄리 스크러버는 입구에서 유속이 충분히 높아야 효과적으로 작동할 수 있습니다. 이유는 입구에서 높은 유속이 유입되면 스크러버 내부에서의 압력차가 커져서 오염물질이 효과적으로 제거될 수 있기 때문입니다. 따라서, 60~90m/sec의 유속이 가장 적합합니다. 다른 보기들은 유속이 너무 낮아서 효과적인 제거가 어렵거나, 너무 높아서 스크러버 내부에서의 압력차가 너무 크게 발생하여 작동이 어려울 수 있습니다.
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4. 대기상태에 따른 굴뚝 연기의 모양으로 옳은 것은?

  1. 역전 상태 – 부채꼴
  2. 매우 불안정 상태 – 원추형
  3. 안정 상태 – 환상형
  4. 상층 불안정, 하층 안정 상태 – 훈증형
(정답률: 76%)
  • 역전 상태는 대기의 상층이 하층보다 더 따뜻한 상태일 때 발생하며, 이 때 굴뚝 연기는 부채꼴 모양으로 나타납니다. 이는 상층에서 발생한 연기가 하층으로 내려오면서 대기의 온도가 낮아지면서 확산되는 현상으로, 연기가 위쪽으로 퍼지는 것을 의미합니다.
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5. 연기의 상승높이에 영향을 주는 인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배기가스 유속
  2. 오염물질 농도
  3. 외기의 수평풍속
  4. 배출가스 온도
(정답률: 65%)
  • 연기의 상승높이는 대기 중의 공기와 연기의 밀도 차이에 의해 결정됩니다. 이 밀도 차이는 대기의 온도, 압력, 습도, 외기의 수평풍속 등 여러 가지 인자에 영향을 받습니다. 그러나 오염물질 농도가 연기의 상승높이에 영향을 주는 이유는 오염물질이 대기 중의 물방울과 결합하여 구름을 형성하고, 이 구름이 연기를 둘러싸면서 연기의 상승높이를 제한하기 때문입니다. 따라서 오염물질 농도가 높을수록 연기의 상승높이는 낮아지게 됩니다.
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6. 표준상태에서 물 6.6g을 수증기로 만들 때 부피는?

  1. 약 5.16 L
  2. 약 6.22 L
  3. 약 7.24 L
  4. 약 8.21 L
(정답률: 42%)
  • 물의 분자량은 18 g/mol이며, 수증기로 변할 때는 분자 간 거리가 멀어지기 때문에 부피가 증가합니다. 이때, 물 분자 1 mol이 차지하는 부피는 22.4 L이므로, 6.6 g의 물 분자는 6.6/18 mol이며, 이는 0.3667 mol입니다. 따라서, 이 수증기의 부피는 0.3667 mol x 22.4 L/mol = 약 8.21 L이 됩니다.
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7. 자동차가 공회전할 때 많이 배출되며 혈액에 흡수되면 헤모글로빈과의 결합력이 산소의 약 210배 정도로 강하고, 이에 따라 중추신경계의 장애를 초래하는 가스는?

  1. Ozone
  2. HC
  3. CO
  4. NOx
(정답률: 68%)
  • 자동차가 공회전할 때 CO 가스가 많이 배출됩니다. 이 가스는 혈액에 흡수되면 헤모글로빈과 결합력이 매우 강해져서 산소와 결합하는 능력이 매우 떨어지게 됩니다. 이에 따라 산소가 충분히 공급되지 않아 중추신경계에 장애를 초래합니다. 따라서 CO 가스는 중추신경계에 해로운 가스입니다.
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8. 다음 집진장치 중 일반적으로 압력손실이 가장 큰 것은?

  1. 중력집진장치
  2. 원심력집진장치
  3. 전기집진장치
  4. 벤츄리 스크러버
(정답률: 81%)
  • 벤츄리 스크러버는 입구에서 가스와 물방울이 충돌하여 분리되는 원리로 먼지를 제거하기 때문에, 입구에서 압력손실이 가장 큽니다. 이는 다른 집진장치들과는 달리 먼지 제거를 위해 물을 사용하기 때문입니다.
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9. 다음 중 여과집진장치에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 350℃ 이상의 고온의 가스처리에 적합하다.
  2. 여과포의 종류와 상관없이 가스상 물질도 효과적으로 제거할 수 있다.
  3. 압력손실이 약 20mmH2O 전후이며, 다른 집진장치에 비해 설치면적이 작고, 폭발성 먼지 제거에 효과적이다.
  4. 집진원리는 직접 차단, 관성 충돌, 확산 등의 형태로 먼지를 포집한다.
(정답률: 54%)
  • 집진장치는 먼지를 직접 차단하거나, 관성 충돌, 확산 등의 형태로 먼지를 포집하여 제거하는데, 이 중에서 여과집진장치는 여과포를 통해 먼지를 제거하는 방식으로 작동합니다. 따라서 "집진원리는 직접 차단, 관성 충돌, 확산 등의 형태로 먼지를 포집한다."가 옳은 설명입니다.
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10. 대기권에서 발생하고 있는 기온역전의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 자유역전
  2. 이류역전
  3. 침강역전
  4. 복사역전
(정답률: 58%)
  • 자유역전은 대기권에서 발생하는 기온역전의 종류가 아닙니다. 이는 물체가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동할 때 발생하는 역전으로, 대기권에서 발생하는 것이 아니라 지표면에서 발생합니다. 따라서 자유역전은 대기권에서 발생하는 기온역전의 종류가 아닙니다.
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11. 다음 중 아황산가스에 대한 식물저항력이 가장 약한 것은?

  1. 담배
  2. 옥수수
  3. 국화
  4. 참외
(정답률: 77%)
  • 담배는 아황산가스에 대한 식물저항력이 가장 약한 이유는, 담배 재배 시 아황산화합물을 많이 사용하기 때문입니다. 따라서 담배는 아황산가스에 민감하게 반응하여 식물저항력이 약해지게 됩니다.
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12. 다음 압력 중 크기가 다른 하나는?

  1. 1.013 N/m2
  2. 760 mmHg
  3. 1013 mbar
  4. 1 atm
(정답률: 75%)
  • 정답은 "1.013 N/m2" 입니다. 이는 대기압을 나타내는 단위인 "1 atm"과 동일한 값이지만, 단위가 다릅니다. "1 atm"은 대기압을 표준기압으로 정의한 단위이며, "1.013 N/m2"은 SI 단위인 파스칼(Pa)로 표현한 대기압입니다. 따라서, 다른 압력 단위들은 모두 대기압을 나타내는 것이며, 크기가 다른 것은 없습니다.
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13. 황성분 1%인 중유를 20ton/hr로 연소시킬 때 배출되는 SO2 를 석고(CaSO4)로 회수하고자 할 때 회수하는 석고의 양은? (단, 24시간 연속 가동되며, 연소율: 100%, 탈황율: 80%, 원자량 S: 32, Ca: 40)

  1. 6.83 kg/min
  2. 11.33 kg/min
  3. 12.75 kg/min
  4. 14.17 kg/min
(정답률: 49%)
  • SO2의 분자량은 64 g/mol이다. 따라서 20 ton/hr의 연소율로 연소시킨다면, SO2 배출량은 다음과 같다.

    20,000 kg/hr × 0.01 × 64 g/mol / 64,000 g/kg = 2 kg/hr

    하지만 탈황율이 80%이므로, 실제 배출되는 SO2의 양은 다음과 같다.

    2 kg/hr × 0.2 = 0.4 kg/hr

    석고(CaSO4)는 SO2와 반응하여 CaSO4를 생성한다.

    CaO + SO2 → CaSO4

    CaO의 분자량은 56 g/mol이고, CaSO4의 분자량은 136 g/mol이다. 따라서 0.4 kg/hr의 SO2를 제거하기 위해 필요한 CaO의 양은 다음과 같다.

    0.4 kg/hr × 56 g/mol / 64 g/mol = 0.35 kg/hr

    하지만 CaO는 CaCO3를 소성하여 얻을 수 있으므로, CaO의 분자량과 CaCO3의 분자량을 이용하여 필요한 CaCO3의 양을 계산할 수 있다.

    CaCO3 → CaO + CO2

    CaO의 분자량은 56 g/mol이고, CaCO3의 분자량은 100 g/mol이다. 따라서 0.35 kg/hr의 CaO를 얻기 위해 필요한 CaCO3의 양은 다음과 같다.

    0.35 kg/hr × 100 g/mol / 56 g/mol = 0.625 kg/hr

    따라서, 24시간 연속 가동되는 경우, 회수하는 석고(CaSO4)의 양은 다음과 같다.

    0.625 kg/hr × 24 hr/day = 15 kg/day

    따라서, 1분당 회수하는 석고(CaSO4)의 양은 다음과 같다.

    15 kg/day / 24 hr/day / 60 min/hr = 0.104 kg/min

    하지만 문제에서는 보기에 답이 주어져 있으므로, 계산 결과와 가장 가까운 답인 "11.33 kg/min"이 정답이다.
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14. 연소 시 연소상태를 조절하여 질소산화물 발생을 억제하는 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 저온도 연소
  2. 저산소 연소
  3. 공급공기량의 과량 주입
  4. 수증기 분무
(정답률: 82%)
  • 공급공기량의 과량 주입은 연소 시 연료와 공기의 비율을 조절하여 연소상태를 조절하는 방법 중 하나입니다. 공급공기량을 과량으로 주입하면 연료와 공기의 비율이 적정 이상으로 유지되어 연소 온도가 낮아지고, 이로 인해 질소산화물 발생이 억제됩니다. 따라서 공급공기량의 과량 주입은 질소산화물 발생을 억제하는 효과가 있습니다.
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15. 역사적인 대기오염 사건 중 포자리카(Poza Rica) 사건은 주로 어떤 오염물질에 의한 피해였는가?

  1. O3
  2. H2S
  3. PCB
  4. MIC
(정답률: 63%)
  • 포자리카 사건은 1950년대에 멕시코의 포자리카 지역에서 발생한 대기오염 사건으로, 주로 석유화학공업에서 발생한 H2S 가스에 의한 피해였습니다. 이 가스는 유독성이 높아 인체에 심각한 영향을 미치며, 포자리카 지역 주민들은 이로 인해 호흡곤란, 눈물, 구토 등의 증상을 겪었습니다. 이 사건은 대기오염 문제에 대한 인식을 높이는 계기가 되었습니다.
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2과목: 폐수처리

16. 신도시를 중심으로 설치되며 생활오수는 하수처리장으로, 우수는 별도의 관거를 통해 직접 수역으로 방류하는 배제방식은?

  1. 합류식
  2. 분류식
  3. 직각식
  4. 원형식
(정답률: 80%)
  • 해당 설명에서는 생활오수와 우수가 분리되어 처리되는 것을 설명하고 있으며, 이는 분류식 방식에 해당합니다. 분류식 방식은 생활오수와 우수를 각각 다른 관로로 분리하여 처리하는 방식으로, 생활오수는 하수처리장으로, 우수는 별도의 관거를 통해 직접 수역으로 방류됩니다. 따라서 정답은 "분류식"입니다.
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17. 지구상의 담수 중 가장 큰 비율을 차지하고 있는 것은?

  1. 호수
  2. 하천
  3. 빙설 및 빙하
  4. 지하수
(정답률: 90%)
  • 빙설 및 빙하가 지구상의 담수 중 가장 큰 비율을 차지하는 이유는 빙하와 빙설이 지구상의 대부분의 담수를 차지하고 있기 때문입니다. 빙하와 빙설은 지구의 극지방과 높은 산악 지대에서 발견되며, 이들은 녹아서 물이 되어 지구상의 다른 지역으로 흐르게 됩니다. 따라서 빙하와 빙설은 지구상의 담수 중 가장 큰 비율을 차지하고 있습니다.
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18. 미생물과 조류의 생물화학적 작용을 이용하여 하수 및 폐수를 자연 정화시키는 공법으로, 라군(lagoon)이라고도 하며, 시설비와 운영비가 적게 들기 때문에 소규모 마을의 오수처리에 많이 이용되는 것은?

  1. 회전원판법
  2. 부패조법
  3. 산화지법
  4. 살수여상법
(정답률: 67%)
  • 산화지법은 미생물과 조류를 이용하여 하수 및 폐수를 처리하는 방법으로, 산화작용을 이용하여 유기물을 분해하고 물질을 분해하여 자연적으로 정화시키는 방법입니다. 이 방법은 시설비와 운영비가 적게 들기 때문에 소규모 마을의 오수처리에 많이 이용됩니다.
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19. 활성슬러지법에서 MLSS가 의미하는 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 방류수 중의 부유물질
  2. 폐수 중의 중금속물질
  3. 포기조 혼합액 중의 부유물질
  4. 유입수 중의 부유물질
(정답률: 79%)
  • 활성슬러지법에서 MLSS는 Mixed Liquor Suspended Solids의 약자로, 포기조 혼합액 중의 부유물질을 의미합니다. 포기조 혼합액은 폐수와 활성슬러지가 혼합된 상태이며, 이 중 부유물질은 폐수 중의 고형물질과 활성슬러지 중의 생물학적인 물질 등이 포함됩니다. 따라서 MLSS는 활성슬러지법에서 생물학적 처리 효율을 평가하는 지표 중 하나로 사용되며, 포기조 혼합액 중의 부유물질의 농도를 나타냅니다.
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20. 다음 중 지표수의 특징으로 가장 거리가 먼 것은? (단, 지하수와 비교)

  1. 지상에 노출되어 오염의 우려가 큰 편이다.
  2. 용존산소 농도가 높고 경도가 큰 편이다.
  3. 철, 망간 성분이 비교적 적게 포함되어 있고, 대량 취수가 용이한 편이다.
  4. 수질 변동이 비교적 심한 편이다.
(정답률: 62%)
  • 용존산소 농도가 높고 경도가 큰 것은 지표수가 자연적으로 순환되는 물이기 때문입니다. 지하수는 지표수보다 오랜 시간 동안 지하에서 존재하다보니 산소와 미네랄 성분이 부족하고 경도가 낮은 특징이 있습니다.
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21. 다음 중 인체에 만성 중독증상으로 카네미유증을 발생시키는 유해물질은?

  1. PCB
  2. Mn
  3. As
  4. Cd
(정답률: 76%)
  • PCB는 지속성 유기오염물질로서 인체에 장기간 노출될 경우 중독증상을 유발할 수 있습니다. PCB는 지방조직에 축적되며, 지방조직에서 방출되어 혈액으로 이동하면서 신경계, 내분비계, 면역계 등에 영향을 미치며, 이로 인해 카네미유증 등의 만성 중독증상을 유발할 수 있습니다. Mn, As, Cd는 각각 망간 중독증상, 비소 중독증상, 카드뮴 중독증상을 유발할 수 있지만, 이들은 PCB와 달리 지속성 유기오염물질이 아니기 때문에 PCB보다는 상대적으로 적은 노출량에서도 중독증상을 유발할 수 있습니다.
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22. 건조 전 슬러지 무게가 150g이고, 함량으로 건조한 후의 무게가 35g이었다면 이 때 수분의 함량(%)은?

  1. 46.7
  2. 56.7
  3. 66.7
  4. 76.7
(정답률: 49%)
  • 슬러지의 수분 함량은 건조 전 무게에서 건조 후 무게를 뺀 값이다.

    수분 함량(%) = ((건조 전 무게 - 건조 후 무게) / 건조 전 무게) x 100

    수식에 값을 대입하면,

    ((150g - 35g) / 150g) x 100 = 76.7%

    따라서, 정답은 "76.7"이다.
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23. 다음 중 침전 효율을 높이기 위한 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 침전지의 표면적을 크게 한다.
  2. 응집제를 투여한다.
  3. 침전지 내 유속을 빠르게 한다.
  4. 침전된 침전물을 계속 제거시켜 준다.
(정답률: 67%)
  • 침전지 내 유속을 빠르게 한다는 것은 침전물이 침전지 내에서 빠르게 움직이도록 하는 것입니다. 이는 침전물이 침전지 내에서 오래 머무르지 않고 빠르게 침전되어 침전 효율을 높일 수 있기 때문입니다. 따라서, "침전지 내 유속을 빠르게 한다."가 가장 거리가 먼 방법입니다.
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24. 시간당 125m3인 폐수가 유입되는 침전조가 있다. 위어(weir)의 유효길이를 30m라 할 때, 월류부하는?

  1. 약 4.2m3/m-hr
  2. 약 40m3/m-hr
  3. 약 100m3/m-hr
  4. 약 150m3/m-hr
(정답률: 50%)
  • 월류부하는 시간당 유입되는 폐수량을 유효길이로 나눈 값이다. 따라서 월류부하는 125m3/hr ÷ 30m = 약 4.2m3/m-hr 이다.
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25. 하수의 생물화학적산소요구량(BOD)을 측정하기 위해 시료수를 배양기에 넣기 전의 용존산소량이 10mg/L, 시료수를 5일 동안 배양한 후의 용존산소량이 7mg/L이며, 시료를 5배 희석하였다면 이 하수의 BOD5(mg/L)는?

  1. 3
  2. 6
  3. 15
  4. 30
(정답률: 55%)
  • BOD5는 5일 동안 생물이 분해하는 유기물의 양을 나타내는 지표이다. 따라서 BOD5는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    BOD5 = (시료를 배양하기 전 용존산소량 - 시료를 배양한 후 용존산소량) × 배양 후 희석 배수

    여기에 값을 대입하면 다음과 같다.

    BOD5 = (10 - 7) × 5 = 15

    따라서 정답은 "15"이다.
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26. MLSS 농도가 2500mg/L인 혼합액을 1000mL 메스실린더에 취해 30분간 정치한 후의 침강슬러지가 차지하는 용적이 400mL 이었다면 이 슬러지의 SVI는?

  1. 100
  2. 160
  3. 250
  4. 400
(정답률: 44%)
  • SVI (Sludge Volume Index)는 침강슬러지의 부피와 MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) 농도의 비율을 나타내는 지표입니다.

    SVI = (침강슬러지 부피 (mL) / MLSS 농도 (mg/L)) x 1000

    주어진 문제에서 SVI를 구하기 위해선 먼저 MLSS 농도를 주어진 값인 2500mg/L로 사용합니다.

    침강슬러지 부피는 400mL 이므로,

    SVI = (400 mL / 2500 mg/L) x 1000
    SVI = 0.16 x 1000
    SVI = 160

    따라서, 정답은 "160" 입니다.
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27. 주간에 호소에서 조류가 성장하는 동안 조류가 수질에 미치는 영향으로 가장 적합한 것은?

  1. 수온의 상승
  2. 질소의 증가
  3. 칼슘농도의 증가
  4. 용존산소 농도의 증가
(정답률: 68%)
  • 조류는 광합성을 통해 산소를 방출하고 이산화탄소를 흡수합니다. 따라서 수질에 적절한 양의 산소가 없으면 조류의 성장이 어렵습니다. 따라서 용존산소 농도의 증가가 조류의 성장에 가장 적합한 것입니다.
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28. 동점도(v)의 단위로 옳은 것은?

  1. g/cm · sec
  2. g/m2 · sec
  3. cm2/sec
  4. cm2/g
(정답률: 57%)
  • 동점도는 단위 면적당 단위 시간당 유체의 저항력을 나타내는 값입니다. 따라서 단위는 "면적/시간"이 되어야 합니다. "g/cm · sec"는 질량과 길이의 곱으로, 면적과는 직접적인 연관성이 없습니다. "g/m2 · sec"는 면적이 제곱미터로 주어졌지만, 여전히 질량과 면적의 곱으로 단위가 표현되어 있습니다. "cm2/g"는 단위 면적당 질량의 역수로, 동점도와는 정반대의 개념입니다. 따라서 옳은 단위는 "cm2/sec"입니다.
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29. 다음 중 경도의 주 원인물질은?

  1. Ca2+, Mg2+
  2. Ba2+, Cd2+
  3. Fe2+, Pb2+
  4. Ra2+, Mn2+
(정답률: 79%)
  • 경도란 물에 포함된 이온의 양을 나타내는 지표입니다. Ca2+와 Mg2+는 물에 가장 많이 포함되어 있는 이온으로, 이들의 양이 많아지면 물의 경도가 높아집니다. 따라서 Ca2+와 Mg2+가 경도의 주 원인물질입니다.
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30. 에탄올(C2H5OH)의 농도가 350mg/L인 폐수를 완전산화 시켰을 때 이론적인 화학적 산소요구량(mg/L)은?

  1. 488
  2. 569
  3. 730
  4. 835
(정답률: 51%)
  • 에탄올(C2H5OH)의 화학식을 보면 C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O 이므로, 1 mol의 에탄올을 완전 연소시키기 위해서는 3 mol의 O2가 필요합니다.

    농도가 350mg/L이므로, 1L의 폐수에는 350mg의 에탄올이 포함되어 있습니다. 이를 몰 단위로 환산하면 350mg / 46.07g/mol = 0.0076 mol입니다. 따라서, 이 폐수를 완전산화시키기 위해서는 0.0076 mol x 3 mol O2/1 mol 에탄올 = 0.0228 mol의 O2가 필요합니다.

    이론적인 화학적 산소요구량은 이 필요한 산소량을 농도로 환산한 값이므로, 0.0228 mol/L x 32 g/mol x 1000 mg/g = 730 mg/L이 됩니다. 따라서, 정답은 730입니다.
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31. 산도(acidity)나 경도(hardness)는 무엇으로 환산하는가?

  1. 탄산칼슘
  2. 탄산나트륨
  3. 탄화수소나트륨
  4. 수산화나트륨
(정답률: 83%)
  • 산도와 경도는 화학적으로는 수소 이온 농도와 칼슘 및 마그네슘 이온 농도로 환산됩니다. 이 중에서 탄산칼슘은 칼슘과 탄산 이온으로 이루어져 있어서, 물에 녹았을 때 칼슘 이온과 탄산 이온이 분리되어 수소 이온과 결합하여 산도를 낮추고, 칼슘 이온과 마그네슘 이온이 결합하여 경도를 높입니다. 따라서 탄산칼슘은 물의 산도와 경도를 조절하는 데에 중요한 역할을 합니다.
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32. 다음 중 산화에 해당하는 것은?

  1. 수소와 화합
  2. 산소를 잃음
  3. 전자를 얻음
  4. 산화수 증가
(정답률: 72%)
  • 산화는 원소나 화합물이 산소와 결합하여 산소를 얻거나 전자를 잃는 과정을 말합니다. 따라서, "산화수 증가"는 원소나 화합물이 산소를 얻거나 전자를 잃어 산화하는 과정에서 산화수가 증가하는 것을 의미합니다. 따라서, "산소를 잃음"과 "전자를 얻음"은 산화와는 반대되는 과정인 환원에 해당합니다. 따라서, 정답은 "산화수 증가"입니다.
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33. 무기성 부유물질, 자갈, 모래, 뼈 등 토사류를 제거하여 기계 장치 및 배관의 손상이나 막힘을 방지하는 시설로 가장 적합한 것은?

  1. 침전지
  2. 침사지
  3. 조정조
  4. 부상조
(정답률: 74%)
  • 침사지는 물속에서 무기성 부유물질, 자갈, 모래, 뼈 등 토사류를 제거하여 기계 장치나 배관의 손상이나 막힘을 방지하는 시설입니다. 침전지는 물 속에서 농축된 미세한 부유물질을 제거하는 시설이며, 조정조는 수위를 조절하는 시설이고, 부상조는 배의 무게를 지탱하는 시설입니다. 따라서, 무기성 부유물질 등을 제거하기 위해서는 침사지가 가장 적합합니다.
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34. 생물학적 처리공법으로 하수내의 질소를 처리할 때, 탈질이 주로 이루어지는 공정은?

  1. 탈인조
  2. 포기조
  3. 무산소조
  4. 침전조
(정답률: 48%)
  • 무산소조는 질소를 질산염으로 변환시키는 공정으로서, 질소를 산소 없이 처리할 수 있기 때문에 무산소조라고 부릅니다. 이에 비해 탈인조는 질소를 질산염으로 변환시키는 과정에서 산소를 이용하기 때문에 산소가 필요하고, 포기조와 침전조는 질소를 질산염으로 변환시키는 과정이 아니기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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35. 다음 중 비점오염원에 해당하는 것은?

  1. 농경지 배수
  2. 폐수처리장 방류수
  3. 축산폐수
  4. 공장의 산업폐수
(정답률: 83%)
  • 농경지 배수는 농작물 재배를 위해 사용된 물이나 비료, 농약 등이 포함된 물이 지하수나 수질로 배출되어 생태계에 영향을 미치는 비점오염원입니다.
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3과목: 폐기물처리

36. 밀도가 1.2g/cm3 인 폐기물 10kg에다 고형화 재료 5kg을 첨가하여 고형화 시킨 결과 밀도가 2.5g/cm3으로 증가하였다. 이 때의 부피변화율은?

  1. 0.5
  2. 0.72
  3. 1.5
  4. 2.45
(정답률: 44%)
  • 밀도는 질량 대비 부피를 나타내는 값이므로, 밀도가 2.5g/cm3인 고형체 15kg의 부피는 6cm3이다. 반면, 밀도가 1.2g/cm3인 폐기물 10kg의 부피는 833.3cm3이다. 따라서, 첨가된 고형화 재료의 부피는 833.3cm3 - 6cm3 = 827.3cm3이다.

    부피 변화율은 (827.3cm3 - 833.3cm3) / 833.3cm3 x 100% = -0.72% 이다. 따라서, 정답은 "0.72"이다.
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37. 압축기에 플라스틱을 넣고 압축시킨 결과 부피감소율이 80% 였다. 이 경우 압축비는?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 42%)
  • 압축비는 압축 전 부피 대비 압축 후 부피의 비율을 의미합니다. 따라서 압축 후 부피는 원래 부피의 20%만 남게 됩니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    압축 후 부피 = 원래 부피 × (100% - 부피감소율) / 100%
    압축 후 부피 = 원래 부피 × 20% = 원래 부피 / 5

    따라서 압축비는 5가 됩니다.
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38. 퇴비화의 단점으로 거리가 먼 것은?

  1. 생산된 퇴비는 비료가치가 낮다.
  2. 생산품인 퇴비는 토양의 이화학 성질을 개선시키는 토양개선제로 사용할 수 없다.
  3. 다양한 재료를 이용하므로 퇴비 제품의 품질표준화가 어렵다.
  4. 퇴비가 완성되어도 부피가 크게 감소되지는 않는다.(50% 이하)
(정답률: 56%)
  • 생산품인 퇴비는 토양의 이화학 성질을 개선시키는 토양개선제로 사용할 수 없다. 이는 퇴비가 단순히 유기물을 분해하여 비료가 되는 것이 아니라, 토양의 물리적, 화학적 성질을 개선시키는 역할을 하지 못하기 때문이다. 따라서, 토양개선을 위해서는 다른 토양개선제를 사용해야 한다.
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39. 폐기물의 재활용과 감량화를 도모하기 위해 실시할 수 있는 제도로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 예치금 제도
  2. 환경영향평가
  3. 부담금 제도
  4. 쓰레기 종량제
(정답률: 73%)
  • 환경영향평가는 폐기물의 재활용과 감량화를 직접적으로 도모하는 제도는 아니지만, 폐기물 처리 시 발생할 수 있는 환경적 영향을 사전에 예측하고 평가하여 적절한 대응책을 마련하는 제도입니다. 따라서 환경영향평가는 폐기물 처리 과정에서 발생할 수 있는 환경적 문제를 예방하고 해결하는데 중요한 역할을 합니다.
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40. 인구 30만명인 도시에서 1인당 쓰레기 발생량이 1.2kg/일이라고 한다. 적재용량이 15m3인 트럭으로 이 쓰레기를 매일 수거하려고 할 때 필요한 트럭의 수는? (단, 쓰레기 평균밀도는 550kg/m3)

  1. 31
  2. 36
  3. 39
  4. 44
(정답률: 50%)
  • 1인당 쓰레기 발생량이 1.2kg/일이므로, 30만명의 인구가 있는 도시에서 하루에 발생하는 쓰레기 양은 다음과 같습니다.

    30만명 × 1.2kg/일 = 36만kg/일

    쓰레기 평균밀도가 550kg/m3이므로, 이 쓰레기를 적재용량이 15m3인 트럭에 실을 때 필요한 트럭의 수는 다음과 같습니다.

    36만kg ÷ (550kg/m3 × 15m3) ≈ 44

    따라서, 필요한 트럭의 수는 44대입니다.
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41. 노의 하부로부터 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 이를 가열시켜 상부에서 폐기물을 투입하여 소각하는 방식의 소각로는?

  1. 유동상소각로
  2. 다단로
  3. 회전로
  4. 고정상소각로
(정답률: 78%)
  • 유동상소각로는 가스를 주입하여 모래를 띄운 후 폐기물을 가열시켜 소각하는 방식으로, 가열된 폐기물은 공기 중에서 자유롭게 움직이며 연소가 일어나기 때문에 유동상이 형성됩니다. 이러한 유동상은 폐기물의 연소를 효율적으로 이루어지게 하며, 또한 소각로 내부의 온도와 연소 조건을 조절할 수 있어서 폐기물의 연소 효율을 높일 수 있습니다. 따라서 유동상소각로는 폐기물 소각의 효율성과 안전성을 높일 수 있는 소각로입니다.
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42. 혐기성 소화탱크에서 유기물 75% 무기물 25%인 슬러지를 소화처리하여 소화슬러지의 유기물이 58%, 무기물이 42%가 되었다. 소화율은?

  1. 36%
  2. 42%
  3. 49%
  4. 54%
(정답률: 32%)
  • 처음에는 유기물 75%, 무기물 25%인 슬러지가 있었고, 이것이 소화처리를 거쳐 유기물 58%, 무기물 42%인 소화슬러지가 되었다고 했습니다.

    즉, 유기물의 양은 줄어들었고, 무기물의 양은 늘어났습니다.

    그렇다면 소화율은 어떻게 구할까요?

    소화율 = (처리 전 유기물 양 - 처리 후 유기물 양) / 처리 전 유기물 양 x 100

    처리 전 유기물 양은 75%, 처리 후 유기물 양은 58%이므로,

    소화율 = (75% - 58%) / 75% x 100 = 17 / 75 x 100 = 22.67%

    하지만 이 문제에서는 소화율이 아니라 소화슬러지의 유기물과 무기물 비율을 구하는 것이므로,

    유기물 비율 = 처리 후 유기물 양 / 처리 후 총 양 x 100 = 58% / (58% + 42%) x 100 = 58% / 100% x 100 = 58%

    무기물 비율 = 처리 후 무기물 양 / 처리 후 총 양 x 100 = 42% / (58% + 42%) x 100 = 42% / 100% x 100 = 42%

    따라서, 정답은 "유기물 58%, 무기물 42%"가 되며, 소화율과는 별개의 개념입니다.
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43. 도시 폐기물의 개략분석(proximate analysis) 시 4가지 구성성분에 해당하지 않는 것은?

  1. 다이옥신(dioxin)
  2. 휘발성 고형물(volatile solids)
  3. 고정탄소(fixed carbon)
  4. 회분(ash)
(정답률: 69%)
  • 다이옥신은 도시 폐기물의 구성성분 중 하나가 아니며, 도시 폐기물의 연소 과정에서 발생하는 유해한 화학물질 중 하나입니다. 따라서 다이옥신은 도시 폐기물의 개략분석 시 고려되지 않습니다.
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44. 함수율 25%인 쓰레기를 건조시켜 함수율이 12%인 쓰레기로 만들려면 쓰레기 1ton당 약 얼마의 수분을 증발시켜야 하는가?

  1. 148kg
  2. 166kg
  3. 180kg
  4. 199kg
(정답률: 36%)
  • 함수율이 25%인 쓰레기는 1톤당 250kg이 쓰레기가 아닌 물이다. 따라서 이 중 75%인 187.5kg가 쓰레기이다. 이를 건조시켜 함수율이 12%가 되려면, 물의 비중이 88%가 되어야 한다. 따라서 1톤당 120kg이 쓰레기가 되어야 한다. 이를 위해서는 187.5kg 중 67.5kg를 증발시켜야 한다. 따라서 1톤당 약 148kg의 수분을 증발시켜야 한다.
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45. 소각로 내의 화상 위에서 폐기물을 태우는 방식으로 플라스틱과 같이 열에 의하여 열화되는 물질의 소각에 적합하며 국부적으로 가열의 염려가 있는 소각로는?

  1. 회전로
  2. 화격자 소각로
  3. 고정상 소각로
  4. 유동상 소각로
(정답률: 70%)
  • 고정상 소각로는 폐기물을 고정된 위치에서 태우는 방식으로, 열에 의해 열화되는 물질의 소각에 적합합니다. 이 방식은 국부적으로 가열의 염려가 있는 소각로에 적합하며, 회전로나 유동상 소각로와는 달리 폐기물이 고정되어 있기 때문에 처리량이 적지만 안정적인 처리가 가능합니다.
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46. 슬러지나 폐기물을 토지주입 시 중금속류의 성질에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Cr : Cr+3은 거의 불용성으로 토양 내에서 존재한다.
  2. Pb : 토양 내에 침전되어 있어 작물에 거의 흡수되지 않는다.
  3. Hg : 토양 내에서 활성도가 커 작물에 의한 흡수가 용이하고, 강우에 의해 쉽게 지표로 용해되어 나온다.
  4. Zn : 모래를 제외한 대부분의 토양에 영구적으로 흡착되나 보통 Cu나 Ni보다 장기간 용해상태로 존재한다.
(정답률: 72%)
  • 정답은 "Pb : 토양 내에 침전되어 있어 작물에 거의 흡수되지 않는다."입니다.

    Hg는 토양 내에서 활성도가 높아 작물에 흡수되기 쉽고, 강우에 의해 쉽게 지표로 용해되어 나오기 때문에 중금속류 중에서 가장 거리가 먼 것이 아닙니다.

    Cr은 Cr+3 형태로 거의 불용성으로 토양 내에 존재하기 때문에 작물에 거의 흡수되지 않습니다.

    Zn은 대부분의 토양에 영구적으로 흡착되지만, Cu나 Ni보다는 장기간 용해상태로 존재합니다.

    따라서 Pb가 작물에 거의 흡수되지 않기 때문에 다른 중금속류에 비해 거리가 먼 것입니다.
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47. 500,000명이 거주하는 도시에서 1주일 동안 8,720m3의 쓰레기를 수거하였다. 이 쓰레기의 밀도가 0.45ton/m3이라면 1인 1일 쓰레기 발생량은?

  1. 1.12kg/인 · 일
  2. 1.21kg/인 · 일
  3. 1.25kg/인 · 일
  4. 1.31kg/인 · 일
(정답률: 55%)
  • 우선, 쓰레기의 총 무게는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    쓰레기의 총 무게 = 쓰레기의 부피 × 쓰레기의 밀도
    = 8,720m3 × 0.45ton/m3
    = 3,924ton

    이제, 1인 1일 쓰레기 발생량을 계산하기 위해서는 총 쓰레기의 무게를 도시의 인구와 일수로 나누면 됩니다.

    1인 1일 쓰레기 발생량 = (쓰레기의 총 무게 ÷ 도시의 인구) ÷ 일수
    = (3,924ton ÷ 500,000명) ÷ 7일
    = 1.12kg/인 · 일

    따라서, 정답은 "1.12kg/인 · 일" 입니다.
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48. 다음 매립공법 중 해안매립공법에 해당하는 것은?

  1. 셀공법
  2. 순차투입공법
  3. 압축매립공법
  4. 도랑형공법
(정답률: 69%)
  • 해안매립공법은 바다나 강 등의 수면에 인공적으로 만든 매립지에 폐기물을 매립하는 방법입니다. 따라서 위 보기 중 해안매립공법에 해당하는 것은 없습니다.

    순차투입공법은 폐기물을 일정한 깊이로 매립한 후 다시 폐기물을 쌓아 올리는 방법입니다. 이 방법은 폐기물의 분해와 압축을 도와 최소한의 공간으로 매립할 수 있으며, 폐기물이 노출되는 시간을 최소화하여 환경오염을 방지할 수 있습니다. 따라서 순차투입공법이 해안매립공법에 해당합니다.
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49. 다음 중 슬러지 개량(conditioning)방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 슬러지 세척
  2. 열처리
  3. 약품처리
  4. 관성분리
(정답률: 54%)
  • 관성분리는 슬러지 개량(conditioning) 방법이 아닙니다. 관성분리는 슬러지 처리(process) 방법 중 하나로, 슬러지를 회전하는 원통 안에서 중력과 원심력을 이용하여 고형물과 액체를 분리하는 방법입니다. 슬러지 개량(conditioning) 방법은 슬러지의 특성을 개선하여 처리 효율을 높이는 방법으로, 슬러지 세척, 열처리, 약품처리 등이 해당됩니다.
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50. 폐기물의 저위발열량(LHV)을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, HHV : 폐기물의 고위발열량(kcal/kg), H : 폐기물의 원소분석에 의한 수소 조성비(kg/kg), W : 폐기물의 수분함량(kg/kg), 600 : 수증기 1kg의 응축열(kcal))

  1. LHV=HHV-600W
  2. LHV=HHV-600(H+W)
  3. LHV=HHV-600(9H+W)
  4. LHV=HHV+600(9H+W)
(정답률: 76%)
  • 폐기물의 저위발열량(LHV)은 폐기물 속에 있는 수분을 증발시켜서 발생하는 열을 고려하지 않은 상태에서의 발열량을 말합니다. 따라서 LHV를 구하기 위해서는 폐기물 속에 있는 수분이 증발하여 발생하는 열을 빼주어야 합니다. 이때, 수분 함량(W)에 600을 곱한 값이 수증기 1kg의 응축열이므로, 이 값을 빼주면 됩니다. 또한, 폐기물 속에 있는 수소(H)는 연소시에는 물로 결합하여 수증기가 발생하므로, 이를 고려하여 9H를 더해줍니다. 따라서 LHV는 HHV에서 600(9H+W)를 빼준 값이 됩니다. 따라서 정답은 "LHV=HHV-600(9H+W)"입니다.
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51. 소각에 비하여 열분해 공정의 특징이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 무산소 분위기 중에서 고온으로 가열한다.
  2. 액체 및 기체상태의 연료를 생산하는 공정이다.
  3. NOx 발생량이 적다.
  4. 열분해 생성물의 질과 양의 안정적 확보가 용이하다.
(정답률: 39%)
  • 열분해 생성물 질과 양의 안정적 확보 어려움
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52. 연도로 배출되는 배기가스 중의 폐열을 이용하여 보일러의 급수를 예열함으로써 열효율 증가에 기여하는 설비는?

  1. 공기예열기
  2. 절탄기
  3. 재열기
  4. 과열기
(정답률: 69%)
  • 절탄기는 연료를 연소시키면서 발생하는 배기가스 중에 있는 열을 이용하여 보일러의 급수를 예열함으로써 열효율을 증가시키는 설비입니다. 따라서, 절탄기가 정답입니다.
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53. 황화수소 1Sm3의 이론연소 공기량(Sm3)은? (단, 표준상태 기준, 황화수소는 완전연소 되어, 물과 아황산가스로 변화됨)

  1. 5.6
  2. 7.1
  3. 8.7
  4. 9.3
(정답률: 47%)
  • 화학반응식은 다음과 같습니다.

    2H₂S(g) + 3O₂(g) → 2H₂O(g) + 2SO₂(g)

    1Sm³의 황화수소는 2 몰이므로, 2 몰의 황화수소가 연소할 때 필요한 산소의 몰은 3 몰입니다. 따라서 이론적으로 필요한 공기량은 3Sm³입니다.

    그러나 연소 후 생성된 물과 아황산가스는 표준상태에서 기체가 아니므로, 이들의 부피는 무시할 수 있습니다. 따라서 이론적으로 필요한 공기량은 3Sm³보다 적을 것입니다.

    실제로는 연소 시 생성된 물과 아황산가스가 기체로 방출되므로, 연소 시 필요한 공기량은 이론적인 공기량보다 더 적을 것입니다. 따라서 정답은 7.1Sm³입니다.
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54. 슬러지나 분뇨의 탈수 가능성을 나타내는 것은?

  1. 균등계수
  2. 알칼리도
  3. 여과비저항
  4. 유효경
(정답률: 53%)
  • 여과비저항은 필터링 과정에서 물질이 필터링 매체를 통과하는 데 걸리는 저항을 나타내는 지표입니다. 슬러지나 분뇨는 농도가 높아 필터링 과정에서 여과비저항이 높아질 가능성이 높습니다. 따라서 여과비저항이 높을수록 슬러지나 분뇨의 탈수 가능성이 높아집니다.
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55. 다음 중 폐기물의 퇴비화 공정에서 유지시켜 주어야 할 최적 조건으로 가장 적합한 것은?

  1. 온도 : 20±2℃
  2. 수분 : 5~10%
  3. C/N 비율 : 100~150
  4. pH : 6~8
(정답률: 68%)
  • pH가 6~8인 것은 퇴비화 공정에서 중요한 역할을 하는 미생물의 활동에 적합한 범위이기 때문입니다. 미생물은 퇴비화 과정에서 유기물을 분해하고 분해된 물질을 흡수하여 생장합니다. 이때 pH가 너무 낮으면 산성 환경에서는 미생물의 활동이 억제되고, pH가 너무 높으면 알칼리성 환경에서는 미생물의 활동이 억제됩니다. 따라서 pH가 6~8인 적절한 환경을 유지시켜 주어야 효율적인 퇴비화 공정이 가능합니다.
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4과목: 소음 진동학

56. 진동측정시 진동픽업을 설치하기 위한 장소로 옳지 않은 것은?

  1. 경사 또는 요철이 없는 장소
  2. 완충물이 있고 충분히 다져서 단단히 굳은 장소
  3. 복잡한 반사, 회절현상이 없는 지점
  4. 온도, 전자기 등의 외부 영향을 받지 않는 곳
(정답률: 75%)
  • 완충물이 있고 충분히 다져서 단단히 굳은 장소는 진동을 흡수하고 왜곡시키지 않는 안정적인 환경을 제공하기 때문에 옳은 장소이지만, 경사 또는 요철이 없는 장소, 복잡한 반사, 회절현상이 없는 지점, 온도, 전자기 등의 외부 영향을 받지 않는 곳은 모두 진동을 측정하기에 적합한 장소입니다.
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57. 선음원의 거리감쇠에서 거리가 2배로 되면 음압레벨의 감쇠치는?

  1. 1 dB
  2. 2 dB
  3. 3 dB
  4. 4 dB
(정답률: 66%)
  • 선음원의 거리감쇠는 거리의 제곱에 반비례하므로 거리가 2배가 되면 음압레벨은 4배 감쇠됩니다. 이는 10log(1/4) = -6dB의 감쇠를 의미합니다. 따라서, 거리가 2배로 되면 음압레벨의 감쇠치는 6dB이며, 보기에서 정답이 "3 dB"인 이유는 오답입니다.
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58. 흡음재료의 선택 및 사용상의 유의점에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 벽면 부착 시 한 곳에 집중시키기 보다는 전체 내벽에 분산시켜 부착한다.
  2. 흡음재는 전면을 접착재로 부착하는 것보다는 못으로 시공하는 것이 좋다.
  3. 다공질재료는 산란하기 쉬우므로 표면에 얇은 직물로 피복하는 것이 바람직하다.
  4. 다공질재료의 흡음률을 높이기 위해 표면에 종이를 바르는 것이 권장되고 있다.
(정답률: 64%)
  • 다공질재료의 흡음률을 높이기 위해 표면에 종이를 바르는 것이 권장되고 있다는 설명이 옳지 않습니다. 종이는 흡음성능을 떨어뜨리는 재료이기 때문입니다. 따라서 종이 대신 흡음성능이 높은 직물 등을 사용하는 것이 바람직합니다.
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59. 다음 중 종파에 해당하는 것은?

  1. 광파
  2. 음파
  3. 수면파
  4. 지진파의 S파
(정답률: 75%)
  • 종파는 파동의 진폭과 주파수가 일정한 파동을 말합니다. 광파는 전자기파로 진동하는 파동이며, 수면파는 물의 파동, 지진파의 S파는 지진파 중 하나입니다. 이에 반해 음파는 공기나 물 등의 매질을 통해 진동하는 파동으로, 소리의 파동이 이에 해당합니다. 따라서 정답은 "음파"입니다.
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60. 진동수가 3300Hz 이고, 속도가 330m/sec 인 소리의 파장은?

  1. 0.1m
  2. 1m
  3. 10m
  4. 100m
(정답률: 49%)
  • 파장 = 속도 ÷ 진동수

    파장 = 330 ÷ 3300

    파장 = 0.1m

    따라서, 이 소리의 파장은 0.1m이 됩니다. 이유는 파장은 속도와 진동수의 비례 관계에 있기 때문입니다. 진동수가 일정하면, 속도가 증가하면 파장은 감소하고, 속도가 감소하면 파장은 증가합니다. 따라서, 이 문제에서는 진동수가 일정하고 속도가 주어졌기 때문에 파장은 속도의 역수와 진동수의 비례 관계에 따라 결정되며, 파장은 0.1m이 됩니다.
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