9급 지방직 공무원 서울시 환경공학개론 필기 기출문제복원 (2019-06-15)

9급 지방직 공무원 서울시 환경공학개론
(2019-06-15 기출문제)

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1. 온실가스로 분류되는 육불화황(SF6), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4)을 지구온난화지수(Global Warming Potential, GWP)가 큰 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. SF6 >CH4>CO2
  2. CO2 >CH4 >SF6
  3. SF6 >CO2>CH4
  4. CH4 >CO2 >SF6
(정답률: 80%)
  • 정답은 "SF6 >CH4>CO2"입니다. 이유는 SF6의 GWP가 가장 크기 때문입니다. SF6은 전기장비 등에서 사용되는 가스로, 분자당 결합 에너지가 매우 높아 대기 중에서 오랜 기간 동안 분해되지 않습니다. 따라서 SF6은 대기 중에 오랜 기간 머무르며 지구온난화에 큰 영향을 미칩니다. CH4는 가축의 소변과 방귀, 쓰레기 처리 등에서 발생하는 가스로, CO2보다 GWP가 큽니다. CO2는 가장 많이 배출되는 온실가스이지만, 다른 가스들에 비해 GWP가 작습니다.
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2. 0.2N/m2의 음압을 음압 레벨로 나타내면 몇 dB인가? (단, P0(기준음압의 실효치)=2×10-55N/m2)

  1. 40
  2. 80
  3. 100
  4. 60
(정답률: 61%)
  • 음압 레벨은 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    음압 레벨 = 20 × log10(P0/P)

    여기서 P는 주어진 음압이며, P0은 기준음압의 실효치입니다.

    따라서, 주어진 음압 0.2N/m2를 음압 레벨로 나타내면 다음과 같습니다.

    음압 레벨 = 20 × log10(2×10-55N/m2/0.2N/m2) ≈ 80 dB

    따라서, 정답은 "80"입니다.
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3. 수용액에서 수소 이온과 음이온으로 거의 완전히 해리 되는 산은 강산(强酸)에 속한다. 표준상태에서 강산에 해당하지 않는 것은?

  1. HF
  2. HI
  3. HNO3
  4. HBr
(정답률: 60%)
  • HF는 강산에 해당하지 않는다. 이는 HF가 분자 내 수소 결합(H-bond)으로 인해 분자 내에서 안정한 상태를 유지하기 때문이다. 따라서 HF는 수용액에서 일부만 해리되어 수소 이온과 음이온으로 분리되며, 강산으로 분류되지 않는다.
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4. 수용액과 평형상태를 유지하고 있는 공기의 전압이 0.8atm일 때 수중의 산소 농도[mg/L]는? (단, 산소의 헨리상수는 40mg/L · atm로 한다.)

  1. 약 3.2
  2. 약 6.7
  3. 약 8.4
  4. 약 32
(정답률: 35%)
  • 헨리 법칙에 따라, 공기와 수용액 사이에서 산소의 분압은 0.8atm이 되어야 합니다. 이 때, 산소의 헨리상수가 40mg/L · atm이므로, 수용액에 녹아있는 산소의 농도는 0.8atm × 40mg/L · atm = 32mg/L이 됩니다. 따라서, 정답은 "약 6.7"이 아니라 "약 32"가 되어야 합니다.
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5. 다음 표시된 압력 중 가장 낮은 것은?

  1. 1atm
  2. 8mH2O
  3. 700mmHg
  4. 100,000Pa
(정답률: 75%)
  • 가장 낮은 압력은 "8mH2O"입니다. 이유는 다른 단위들과 비교해보면 가장 작은 값이기 때문입니다. 1atm은 대기압을 나타내는 단위이며, 700mmHg은 수은기압을 나타내는 단위이며, 100,000Pa는 상당히 높은 압력을 나타내는 단위입니다. 따라서 8mH2O가 가장 낮은 압력입니다.
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6. 대기오염 저감 장치인 습식 세정기에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 분무세정기, 사이클론, 스크러버는 습식제거장치에 포함된다.
  2. 가연성, 폭발성 먼지를 처리할 수 있다.
  3. 부식의 잠재성이 크고, 유출수의 수질오염 문제가 발생할 수 있다.
  4. 포집효율에 변화를 줄 수 있고, 가스흡수와 분진포집이 동시에 가능하다.
(정답률: 67%)
  • "부식의 잠재성이 크고, 유출수의 수질오염 문제가 발생할 수 있다."는 습식 세정기에 대한 설명으로 옳지 않습니다.

    분무세정기, 사이클론, 스크러버는 습식제거장치에 포함된 이유는 모두 대기오염물질을 습식으로 제거하는 장치이기 때문입니다. 분무세정기는 물을 분무하여 대기오염물질을 제거하고, 사이클론은 회전력을 이용하여 분진을 분리하고, 스크러버는 물을 이용하여 대기오염물질을 제거합니다. 이들은 모두 습식제거장치에 포함됩니다.
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7. 동화작용과 이화작용에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 동화작용은 세포 내 미토콘드리아에서 일어난다.
  2. 이화작용은 흡열반응으로 ATP(Adenosine Triphosphate)에서 인산기 하나가 떨어질 때, 약 7.3kcal의 에너지를 흡수한다.
  3. 이화작용은 CO2를 흡수하고 O2를 방출한다.
  4. 호흡은 대표적인 이화작용으로 유기물과 산소를 필요로 한다.
(정답률: 50%)
  • 호흡은 유기물과 산소를 이용하여 에너지를 생성하는 과정으로, 이화작용에 해당한다. 이와 달리 동화작용은 광합성 과정에서 일어나며, 태양 에너지를 이용하여 이산화탄소와 물을 이용하여 유기물을 합성하는 과정이다. 따라서, "호흡은 대표적인 이화작용으로 유기물과 산소를 필요로 한다."가 가장 옳은 설명이다.
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8. 대기오염물질 확산에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 바다와 육지의 자외선 흡수차이에 의해서 낮에는 해풍이 불고 밤에는 육풍이 분다.
  2. 복사역전은 야간의 방사냉각에 의하여 지표면 부근의 공기가 냉각되어 생겨나는 역전층이다.
  3. 침강역전은 고기압에서 하강기류가 있는 곳에 발생할 수 있다.
  4. 지형역전은 산의 계곡이나 분지와 같이 오목한 지형에서 발생할 수 있다.
(정답률: 69%)
  • "바다와 육지의 자외선 흡수차이에 의해서 낮에는 해풍이 불고 밤에는 육풍이 분다."는 대기오염물질 확산과는 관련이 없는 내용이므로 옳지 않은 것이다.

    해풍과 육풍의 발생 원리는 자외선 흡수차이가 아니라, 바다와 육지의 온도 차이에 의한 대기의 상승과 하강에 따라 발생하는 기압 차이로 설명된다. 바다는 땅보다 빠르게 열을 잃기 때문에 밤에는 땅보다 빨리 차가워지고, 이로 인해 바다에서 육지로 공기가 이동하여 육지에서 바다로 공기가 이동하는 육해상 풍이 발생한다.
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9. 환경위해성평가의 오차발생요인과 한계점으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 유해작용에 대한 관찰 조건의 차이에 따른 어려움
  2. 실험모델의 부적절성
  3. 불확실성 인자들 측정의 어려움
  4. 너무 많은 유해물질에 관한 정보
(정답률: 84%)
  • 환경위해성평가에서 너무 많은 유해물질에 관한 정보가 제공되면, 이를 모두 평가하는 것이 어렵기 때문에 오차가 발생할 수 있습니다. 이는 평가 대상이 되는 유해물질의 종류와 양이 많아질수록 더욱 심각해집니다. 따라서, 평가 대상을 선정할 때는 중요도와 심각도를 고려하여 적절한 범위를 설정하는 것이 필요합니다.
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10. 물 속 조류의 생장과 관련된 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 조류가 이산화탄소를 섭취함에 따라 물 속의 알칼리도가 중탄산으로부터 탄산으로, 그리고 탄산으로부터 수산화물로 변화하는데, 이때의 총알칼리도는 일정하게 된다.
  2. 조류는 세포를 만들기 위해 수중의 중탄산이온을 이용하는 종속영양생물이다.
  3. 조류가 번성하는 얕은 물에서는 물의 pH가 약산을 나타낸다.
  4. 야간에는 조류의 호흡작용으로 인해 산소가 생성되고 산화탄소가 소모되기에 pH가 높아지게 된다.
(정답률: 45%)
  • 조류가 이산화탄소를 섭취하여 물 속의 알칼리도가 변화하는 과정에서 중탄산, 탄산, 수산화물로 변화하게 되는데, 이때의 총알칼리도는 일정하게 유지된다. 이는 조류가 이러한 환경에서 번식하고 생장하기 위해 필요한 환경을 유지하기 위한 메커니즘이다.
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11. 소각시스템에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 폐기물처리시설은 반입·공급설비, 연소설비, 연소가스 냉각설비, 배가스 처리 설비, 통풍설비, 소각재반출설비 등으로 구성되어 있다.
  2. 스토커 연소장비의 화격자는 손상이 적게 가도록 그 구조와 운동방식을 고려하여 내열, 내마모성이 우수한 재료를 사용한다.
  3. 연소가스 냉각설비는 연소가스가 보유하고 있는 유효한 열에너지를 회수하는 것은 물론 연소가스 온도를 냉각시켜 소각로 이후의 설비를 부식으로부터 보호한다.
  4. 유동상식 연소장치는 유동층 매체를 300~400℃로 유지하여 대상물을 유동상태에서 소각한다.
(정답률: 71%)
  • 유동상식 연소장치는 대상물을 유동상태에서 소각하는 것이 맞지만, 이를 위해 유동층 매체를 300~400℃로 유지하는 것은 옳지 않습니다. 유동층 매체는 일반적으로 800~900℃로 유지되며, 이는 대상물을 효과적으로 소각하기 위한 온도입니다. 따라서, "유동상식 연소장치는 유동층 매체를 300~400℃로 유지하여 대상물을 유동상태에서 소각한다."가 가장 옳지 않은 설명입니다.
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12. 도시 쓰레기의 성분 중 비가연성 부분이 중량비로 50%일 때 밀도가 100kg/m3인 쓰레기 10m3가 있다. 이때 가연성 물질의 양[kg]은?

  1. 300
  2. 500
  3. 700
  4. 1000
(정답률: 81%)
  • 비가연성 부분의 중량비가 50%이므로, 가연성 부분의 중량비도 50%이다. 따라서, 쓰레기 10m3 중 가연성 부분의 부피는 5m3이다.

    쓰레기의 밀도가 100kg/m3이므로, 쓰레기 1m3의 중량은 100kg이다. 따라서, 쓰레기 10m3의 중량은 1000kg이다.

    가연성 부분의 부피가 5m3이므로, 가연성 부분의 중량은 500kg이다.

    따라서, 정답은 "500"이다.
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13. 오염된 지하수의 Darcy 속도가 0.1m/day이고, 공극률이 0.25일 때 오염원으로부터 200m 떨어진 지점에 도달하는데 걸리는 시간은?

  1. 약 0.9년
  2. 약 1.4년
  3. 약 2.4년
  4. 약 3.9년
(정답률: 67%)
  • Darcy 속도는 0.1m/day 이므로, 200m를 이동하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    200m / 0.1m/day = 2000일

    공극률이 0.25이므로, 지하수의 이동 속도는 Darcy 속도의 4배인 0.4m/day이다. 따라서, 오염원으로부터 200m 떨어진 지점에 도달하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    200m / 0.4m/day = 500일

    따라서, 약 1.4년이 걸린다.
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14. 1M 황산 100mL의 노르말 농도(normality, N)는 얼마인가? (단, 수소, 황, 산소 원자의 몰질량은 각각 순서대로 1g/mol, 32g/mol, 16g/mol이다.)

  1. 0.1N
  2. 0.2N
  3. 1N
  4. 2N
(정답률: 40%)
  • 1M 황산의 몰질량은 98g/mol이다. 따라서 100mL의 1M 황산 용액에는 9.8g의 황산이 포함되어 있다. 황산은 H2SO4로 표기되며, 이 분자는 수소 이온 2개와 황산 이온 1개로 이루어져 있다. 따라서 1M 황산 용액은 2N의 노르말 농도를 가진다. 이유는 황산 용액 1L에는 2몰의 수소 이온과 1몰의 황산 이온이 포함되어 있기 때문이다. 따라서 보기에서 정답은 "2N"이다.
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15. 활성탄 흡착법을 이용한 오염물질 처리에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 분자량이 큰 물질일수록 흡착이 잘 된다.
  2. 불포화유기물이 포화유기물보다 흡착이 잘 된다.
  3. 방향족의 고리수가 많을수록 흡착이 잘 된다.
  4. 용해도가 높은 물질일수록 흡착이 잘 된다.
(정답률: 72%)
  • 용해도가 높은 물질일수록 흡착이 잘 된다는 설명이 가장 옳지 않습니다. 이유는 활성탄은 비극성 물질에 대해 흡착능력이 높기 때문에, 극성 물질인 경우에는 흡착능력이 낮아집니다. 따라서, 용해도가 높은 극성 물질일수록 흡착이 잘 되지 않습니다.
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16. 기후에 영향을 미치는 다양한 요인들에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?

  1. 빛은 대기 중의 입자성 물질에 의해 반사되고, 반사가 많을수록 지구에 도달하는 빛 에너지는 적어지게 된다.
  2. 대기 중 이산화탄소에 의해 지구로부터 방출되는 적외선의 통과가 방해를 받게 되어 온실효과가 나타난다.
  3. 염소원자들이 성층권에 유입되면 오존층을 분쇄시키는 반응의 촉매작용을 한다.
  4. 성층권에 있는 오존은 태양으로부터의 자외선을 막아주는 차단막 역할을 하며, 낮은 대기층에서의 오존은 식물이 성장하는데 필요한 산소를 공급하는 역할을 한다.
(정답률: 72%)
  • 가장 옳지 않은 것은 "빛은 대기 중의 입자성 물질에 의해 반사되고, 반사가 많을수록 지구에 도달하는 빛 에너지는 적어지게 된다." 이다. 이는 옳은 설명이다.

    성층권에 있는 오존은 태양으로부터의 자외선을 막아주는 차단막 역할을 하며, 낮은 대기층에서의 오존은 식물이 성장하는데 필요한 산소를 공급하는 역할을 한다. 이는 옳은 설명이다.

    대기 중 이산화탄소에 의해 지구로부터 방출되는 적외선의 통과가 방해를 받게 되어 온실효과가 나타난다. 이는 옳은 설명이다.

    염소원자들이 성층권에 유입되면 오존층을 분쇄시키는 반응의 촉매작용을 한다. 이는 옳은 설명이다.
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17. 「지하수법 시행령」상 환경부장관이 수립하는 지하수의 수질관리 및 정화계획에 포함해야 할 사항으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 지하수의 수질보호계획
  2. 지하수 오염의 현황 및 예측
  3. 지하수의 조사 및 이용계획
  4. 지하수의 수질에 관한 정보화계획
(정답률: 45%)
  • "지하수의 조사 및 이용계획"은 지하수의 수질관리 및 정화계획에 포함되지 않는다. 이는 지하수의 이용목적, 이용량, 이용방법 등을 조사하고 이를 기반으로 지하수의 보전 및 관리 방안을 수립하는 계획이기 때문이다. 다른 보기들은 지하수의 수질관리 및 정화계획에 포함될 수 있는 사항들이다.
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18. 수산화칼슘과 탄산수소칼슘은 <보기>와 같은 화학반응을 통하여 탄산칼슘의 침전물을 형성한다고 할 때, 37g의 수산화칼슘을 사용할 경우 생성되는 탄산칼슘의 침전물의 양[g]은? (단, Ca의 분자량은 40이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 73%)
  • 화학반응식에서 수산화칼슘 1 몰에 대해 탄산수소칼슘 1 몰이 생성되므로, 수산화칼슘 1 몰의 몰량은 탄산칼슘 1 몰의 몰량과 같다. 따라서 37g의 수산화칼슘은 0.925 몰이 된다.

    화학반응식에서 수산화칼슘 1 몰에 대해 탄산칼슘 1 몰이 생성되므로, 0.925 몰의 수산화칼슘은 0.925 몰의 탄산칼슘을 생성한다.

    탄산칼슘의 분자량은 CaCO3 이므로, 1 몰의 탄산칼슘의 질량은 40 + 12 + (3 × 16) = 100 g 이다.

    따라서, 0.925 몰의 탄산칼슘은 0.925 × 100 = 92.5 g 이므로, 생성되는 탄산칼슘의 침전물의 양은 92.5 g 이다.

    따라서, 정답은 "100"이 아니라 "92.5"이다.
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19. 라돈(Radon, Rn)에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. Rn-222는 Ra-226의 방사성 붕괴로 인하여 생성된다.
  2. 라돈은 알파 붕괴(alpha decay)를 통해 알파입자를 방출한다.
  3. 표준상태에서 라돈은 공기보다 가볍기 때문에 대기중에서 확산이 용이하다.
  4. 라돈의 반감기는 대략 3.8일이다.
(정답률: 90%)
  • "표준상태에서 라돈은 공기보다 가볍기 때문에 대기중에서 확산이 용이하다."가 옳지 않은 설명이다. 실제로 라돈은 공기보다 무겁기 때문에 대기 중에서는 상대적으로 하강하는 경향이 있다. 따라서 라돈은 지하실, 지하수, 광물 등 지하에서 발견되는 경우가 많다.
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20. 대기오염물질 배출원에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 화산폭발, 산불, 먼지폭풍, 해양 등은 자연적 배출원에 해당한다.
  2. 배출원을 물리적 배출형태로 구분하면 고정배출원과 이동배출원으로 나눌 수 있다.
  3. 이동배출원은 배출규모나 형태에 따라 점오염원과 면오염원으로 분류된다.
  4. 일반적으로 선오염원은 배출구 위치가 낮아 대기확산이 어렵기 때문에 점오염원에 비해 지표면에 직접적인 영향을 미친다.
(정답률: 73%)
  • "이동배출원은 배출규모나 형태에 따라 점오염원과 면오염원으로 분류된다."가 가장 옳지 않은 설명이다. 이동배출원은 이동하는 특성에 따라 이동오염원과 이동먼지오염원으로 분류된다. 배출규모나 형태와는 관련이 없다.
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