정수시설운영관리사 3급 39회 정수시설 수리학 기출문제 해설

총 20문항 · 문제·정답·해설·개념 무료 학습

이 회차는 20문항입니다. 자료를 읽고 푸는 문항이 1문항입니다. 풀이가 붙은 문항이 20문항입니다.

• 1

  다음 중 무차원인 것은?

  1. 1. 탄성계수
  2. 2. 투수계수
  3. 3. 마찰손실계수
  4. 4. 동점성계수

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 탄성계수는 재료를 얼마나 눌러야 얼마만큼 줄어드는지를 나타내는 값이라 힘을 넓이로 나눈 단위를 지니므로, 무차원인 것에 해당하지 않는다.
  2. 투수계수는 물이 흙을 지나가는 빠르기를 나타내는 값이라 길이를 시간으로 나눈 단위를 지니므로, 여기에 해당하지 않는다.
  3. 마찰손실계수는 손실수두와 속도수두의 비에서 나온 값이라 단위가 서로 지워져 남는 것이 없으므로, 무차원인 것에 해당한다(정답).
  4. 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값이라 넓이를 시간으로 나눈 단위가 남으므로, 무차원인 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 계수라는 이름이 붙으면 다 단위가 없으려니 여겼다가, 힘을 넓이로 나눈 꼴을 지닌 것도 있다는 것을 알고 값마다 단위를 적어 놓고 하나씩 견주어 보게 된다.
  2. 甲은 흙을 지나는 물을 다루며 계수 값을 그냥 수로만 적었다가 다른 자료와 견줄 수 없게 되고, 그 값에 단위가 붙는다는 것을 알고 단위까지 함께 적어 두게 된다.
  3. 甲은 손실수두를 셈하며 계수에 단위가 붙는지 몰라 한참을 헤매다가, 두 수두의 비에서 나온 값이라 단위가 서로 지워진다는 것을 알고 마음 놓고 그대로 곱해 값을 내게 된다.
  4. 甲은 여름과 겨울의 물 점성 값을 나란히 적어 두고 견주다가 수치만으로는 어느 쪽이 큰지 가릴 수 없어 애를 먹다가, 넓이를 시간으로 나눈 단위가 함께 붙어야 한다는 것을 알고 온도마다 단위를 붙여 표를 새로 짜 놓게 된다.

  마찰손실계수가 무차원이므로 정답은 3번이다.

• 2

  동점성계수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 동점성계수의 차원은 [FL⁻²T] 이다.
  2. 2. 점성계수를 밀도로 나눈 값이다.
  3. 3. 동점성계수는 0 ℃ 이상에서 수온이 증가할수록 감소한다.
  4. 4. 공기의 동점성계수는 물보다 크다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 동점성계수의 차원은 넓이를 시간으로 나눈 [L²T⁻¹]이고 힘을 담은 그 차원은 점성계수의 것이므로, 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나누어 얻는 값이라 이름에 동자가 붙은 것이므로, 그 얼개를 그대로 옮긴 이 설명은 옳다.
  3. 물은 따뜻해질수록 분자끼리 붙드는 힘이 약해져 점성계수가 작아지고 그에 따라 동점성계수도 함께 작아지므로, 이 설명은 옳다.
  4. 공기는 밀도가 물보다 천 배 가까이 작아 점성계수를 밀도로 나눈 값이 도리어 크게 나오므로, 크다고 적어 놓은 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 점성계수와 동점성계수의 차원을 한 줄에 섞어 외웠다가 시험에서 그것으로 갈리는 것을 보고, 밀도로 나누면 힘이 빠진다는 것을 알고 두 차원을 갈라 적어 두고 외우게 된다.
  2. 甲은 동점성계수를 따로 재야 하는 줄 알고 기기를 알아보러 여기저기 다니다가, 점성계수와 밀도만 있으면 나눗셈으로 얻는다는 것을 알고 있는 값으로 셈해 내어 쓰게 된다.
  3. 甲은 겨울에 관 손실이 유난히 커지는 까닭을 몰라 헤매다가, 찬물이 더 끈적해 값이 크다는 것을 알고 철마다 값을 달리 넣어 손실수두를 셈해 나가고 자료로 쌓게 된다.
  4. 甲은 공기가 물보다 묽으니 값도 작으려니 여겼다가, 밀도로 나누면 도리어 커진다는 것을 알고 두 유체의 값을 나란히 적어 놓고 견주어 보고 그 까닭까지 익히게 된다.

  동점성계수의 차원은 [L²T⁻¹]이므로 정답은 1번이다.

• 3

  물의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 0 ℃에서 얼음의 밀도는 물의 밀도보다 크다.
  2. 2. 물의 밀도는 단위부피당 물의 질량이다.
  3. 3. 액체상태인 물의 점성계수는 온도가 상승할수록 작아진다.
  4. 4. 물의 압축성은 주위의 온도와 압력에 따라서 변한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 물은 얼면 부피가 늘어 같은 무게가 더 넓게 퍼지므로 얼음의 밀도가 물보다 작으니, 크다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 밀도는 어떤 물질이 부피 하나에 얼마만큼 들어 있는지를 나타내는 값이므로, 단위부피당 질량이라 한 이 설명은 옳다.
  3. 물은 따뜻해질수록 분자끼리 붙드는 힘이 약해져 묽어지므로, 온도가 오르면 점성계수가 작아진다는 이 설명은 옳다.
  4. 물도 아주 조금은 눌리며 그 눌리는 정도가 둘레의 온도와 압력에 따라 달라지므로, 압축성을 이르는 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 겨울에 관이 터진 자리를 보고 까닭을 몰랐다가, 물이 얼면 부피가 늘어난다는 것을 알고 언 자리에 여유를 두거나 보온을 하는 쪽으로 대책을 잡아 나가게 된다.
  2. 甲은 밀도와 무게를 섞어 쓰다가 단위가 자꾸 어긋나는 것을 보고, 밀도는 부피 하나에 든 질량을 이르는 값이라는 것을 알고 셈할 때 단위를 먼저 맞추어 놓게 된다.
  3. 甲은 여름과 겨울에 같은 펌프가 힘을 달리 쓰는 것을 보고, 물이 따뜻해지면 묽어져 덜 끈적해진다는 것을 알고 철마다 운전점을 나누어 잡아 두고 전기값도 함께 보게 된다.
  4. 甲은 물은 아예 눌리지 않는 것으로만 알고 셈했다가 아주 긴 관에서 값이 어긋나는 것을 보고, 조금은 눌린다는 것을 알고 긴 관에서는 그것까지 헤아려 셈하게 된다.

  얼음의 밀도는 물의 밀도보다 작으므로 정답은 1번이다.

• 4

  동수경사선과 에너지경사선을 구분하는 수두에 해당하는 것은?

  1. 1. 위치수두
  2. 2. 속도수두
  3. 3. 압력수두
  4. 4. 마찰손실수두

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 위치수두는 두 선에 모두 들어 있어 둘 사이를 벌리는 몫을 하지 않으므로, 두 선을 구분하는 수두에 해당하지 않는다.
  2. 에너지경사선은 동수경사선에 속도수두를 더한 선이라 둘 사이의 간격이 곧 속도수두이므로, 여기에 해당한다(정답).
  3. 압력수두는 위치수두와 함께 아래쪽 동수경사선을 이루는 몫이라 두 선을 가르는 값이 아니므로, 여기에 해당하지 않는다.
  4. 마찰손실수두는 흐르는 동안 두 선이 함께 내려가게 하는 몫이지 둘 사이를 벌리는 값이 아니므로, 여기에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 두 선을 그려 놓고 무엇이 다른지 몰라 하다가, 바닥에서 잰 높이는 두 선에 다 들어 있다는 것을 알고 그것 말고 무엇이 더 붙는지를 찾아 그림을 보게 된다.
  2. 甲은 관을 좁힌 자리에서 두 선의 간격이 눈에 띄게 벌어지는 것을 보고, 물이 빨라진 만큼 그 간격이 커진다는 것을 알고 간격이 곧 속도수두라는 것을 몸으로 알게 된다.
  3. 甲은 압력계 눈금이 곧 에너지경사선인 줄 알았다가, 그 값은 아래 선을 이루는 몫일 뿐이라는 것을 알고 두 선을 갈라 그려 놓고 읽는 법을 익혀 두고 나서 쓰게 된다.
  4. 甲은 관이 길수록 두 선의 간격이 벌어지려니 여겼다가, 마찰은 두 선을 나란히 끌어내릴 뿐이라는 것을 알고 간격을 만드는 것이 무엇인지 다시 보고 그림을 고쳐 그리게 된다.

  동수경사선과 에너지경사선을 가르는 것은 속도수두이므로 정답은 2번이다.

• 5

  관수로 흐름의 손실수두에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 마찰손실수두는 관경에 비례한다.
  2. 2. 무디 선도(Moody diagram)는 레이놀즈 수(Reynolds number)와 마찰손실계수와의 관계를 나타낸 그래프이다.
  3. 3. 전손실수두는 입구, 연결부분 또는 단면 변화 등으로 인해 발생하는 미소손실과 마찰로 인한 주손실의 합이다.
  4. 4. 관수로 내 흐름에서 마찰손실수두는 유속의 제곱에 비례한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 마찰손실수두는 관지름이 클수록 물이 벽에 스치는 몫이 줄어 작아지므로, 관경에 비례한다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 무디 선도는 레이놀즈 수와 상대조도에 따라 마찰손실계수가 어떻게 달라지는지를 그린 그림이므로, 이 설명은 옳다.
  3. 전손실수두는 관 입구와 이음매와 단면이 바뀌는 자리에서 생기는 작은 손실과 관을 지나며 생기는 마찰손실을 더한 값이므로, 이 설명은 옳다.
  4. 관수로 안 흐름에서 마찰손실수두는 유속을 두 번 곱한 만큼 커지므로, 유속의 제곱에 비례한다고 한 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 관을 굵게 하면 손실이 되레 커지려니 여겼다가 굵힌 뒤로 압력이 훨씬 잘 나오는 것을 보고, 관이 굵을수록 마찰손실이 작아진다는 것을 몸으로 알고 설계를 바꾸게 된다.
  2. 甲은 마찰손실계수를 어디서 찾아야 할지 몰라 한참을 헤매다가, 레이놀즈 수와 관 안쪽 거칠기로 읽는 그림이 있다는 것을 알고 그것을 놓고 값을 읽어 셈에 넣게 된다.
  3. 甲은 마찰만 셈하고 관을 놓았다가 이음매가 많은 구간에서 압력이 크게 모자라는 것을 보고, 작은 손실도 모이면 크다는 것을 알고 그것까지 더해 다시 셈하게 된다.
  4. 甲은 유량을 두 배로 늘려도 손실은 두 배려니 여겼다가 네 배 가까이 커지는 것을 보고, 손실이 유속의 제곱을 따라간다는 것을 알고 관지름을 다시 잡아 놓게 된다.

  마찰손실수두는 관경에 반비례하므로 정답은 1번이다.

• 6

  개수로의 한계수심에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 한계류에 해당하는 수심이다.
  2. 2. 유량이 일정할 때 최소 비에너지를 갖는 흐름의 수심이다.
  3. 3. 비에너지가 일정할 때 유량이 최소인 흐름의 수심이다.
  4. 4. 프루드 수가 1일 때의 수심이다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 한계수심은 흐름이 상류와 사류의 갈림길에 놓인 한계류일 때의 수심이므로, 한계류에 해당하는 수심이라는 이 설명은 옳다.
  2. 유량이 정해져 있을 때 비에너지가 가장 작아지는 자리의 수심이 곧 한계수심이므로, 그 뜻을 옮긴 이 설명은 옳다.
  3. 비에너지가 정해져 있을 때에는 유량이 가장 클 때의 수심이 한계수심이므로, 최소인 흐름이라 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 한계류에서는 물살의 빠르기와 파가 번지는 빠르기가 같아 프루드 수가 1이 되므로, 그때의 수심이 한계수심이라 한 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 수로에서 물이 갑자기 얕고 빨라지는 자리를 보고 까닭을 몰랐다가, 그 자리가 상류와 사류가 갈리는 지점이라는 것을 알고 한계수심을 셈해 보고 흐름을 가려 보게 된다.
  2. 甲은 같은 유량인데도 수심에 따라 비에너지가 달라지는 것을 보고, 그 값이 가장 작아지는 수심이 따로 있다는 것을 알고 그 자리를 곡선에서 찾아 짚어 보게 된다.
  3. 甲은 비에너지가 정해진 수로에서 유량을 늘려 보다가 어느 수심에서 가장 많이 흐르는 것을 보고, 그 자리가 한계수심이라는 것을 알고 곡선을 다시 읽어 보게 된다.
  4. 甲은 프루드 수가 무엇을 가르는 값인지 몰라 헤매다가, 그 값이 1이 되는 자리가 곧 한계라는 것을 알고 수로마다 그 값을 셈해 보고 흐름을 가려 보며 익혀 나가게 된다.

  비에너지가 일정할 때 유량이 최대인 수심이 한계수심이므로 정답은 3번이다.

• 7

  개수로의 유량측정을 위해 폭을 축소시켜 한계류 발생을 유도하는 장치는?

  1. 1. 피토관
  2. 2. 벤츄리미터
  3. 3. 예연위어
  4. 4. 파샬플륨

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 피토관은 물살을 맞받아 세우는 관으로 한 점의 유속을 재는 기구이지 폭을 좁히는 장치가 아니므로, 여기에 해당하지 않는다.
  2. 벤츄리미터는 관을 좁혀 앞뒤의 압력 차로 재는 관수로용 기구이므로, 열린 수로에 쓰는 이 장치에 해당하지 않는다.
  3. 예연위어는 수로를 막고 넘어 흐르는 깊이로 재는 것이지 폭을 좁혀 한계류를 만드는 장치가 아니므로, 여기에 해당하지 않는다.
  4. 파샬플륨은 수로의 폭을 좁혀 그 자리에 한계류가 생기게 하고 앞쪽 수심으로 유량을 구하는 장치이므로, 여기에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 수로 한가운데 세워 둔 가는 관을 보고 유량계인 줄 알았다가, 그것이 한 점의 빠르기를 재는 기구라는 것을 알고 여러 점을 재어 평균을 내어 유량으로 바꾸게 된다.
  2. 甲은 관에 쓰던 좁힘 계기를 열린 수로에도 그대로 놓으려다가, 그것은 관이 가득 찬 자리에서 쓰는 것임을 알고 수로에 맞는 장치를 따로 찾아보고 골라 놓아 쓰게 된다.
  3. 甲은 수로를 막아 넘겨 재는 방법을 쓰다가 앞쪽에 흙이 쌓여 값이 어긋나는 것을 보고, 막지 않고 재는 장치가 있다는 것을 알고 그쪽으로 바꾸어 놓고 쓰게 된다.
  4. 甲은 수로 가운데가 잘록하게 좁아진 구조물을 보고 무엇인지 몰랐다가, 그 자리에 한계류를 만들어 수심 하나만으로 유량을 알아내는 장치라는 것을 알고 익혀 쓰게 된다.

  폭을 축소해 한계류를 유도하는 것은 파샬플륨이므로 정답은 4번이다.

• 8

  상수도설계기준상 개수로에서 난류역에 해당하는 레이놀즈 수는?

  1. 1. 100이상
  2. 2. 500이상
  3. 3. 1,000 이상
  4. 4. 2,000 이상

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 100 이상은 개수로에서 아직 층류로 보는 자리라 난류역으로 보기에는 크게 못 미치므로, 여기에 해당하지 않는다.
  2. 500 이상이라 하여도 개수로가 난류역으로 들어서는 기준값에는 크게 못 미치므로, 난류역에 해당하는 레이놀즈 수에 해당하지 않는다.
  3. 1,000 이상 역시 개수로가 난류역으로 들어서는 기준값의 절반에 그치므로, 난류역에 해당하는 레이놀즈 수에 해당하지 않는다.
  4. 상수도설계기준은 개수로에서 레이놀즈 수가 2,000 이상이면 난류역으로 보도록 하고 있으므로, 여기에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 아주 작은 값에서도 물이 뒤섞이려니 여겼다가, 그만한 자리는 아직 물의 결이 흐트러지지 않는다는 것을 알고 기준이 이르는 값을 확인하고 나서 판단하게 된다.
  2. 甲은 어림으로 잡은 값을 난류의 경계로 삼아 셈하다가 결과가 실제와 어긋나는 것을 보고, 기준이 값을 못 박아 두었다는 것을 알고 그 값으로 다시 잡아 셈하게 된다.
  3. 甲은 천쯤이면 난류려니 여겨 그에 맞는 식을 썼다가 값이 크게 어긋나는 것을 보고, 경계가 그보다 위에 있다는 것을 알고 층류식으로 다시 셈해 보고 고치게 된다.
  4. 甲은 개수로 흐름을 층류로 보아야 할지 난류로 보아야 할지 몰라 하다가, 기준이 경계값을 정해 두었다는 것을 알고 그 값과 견주어 쓸 식을 골라 쓰고 값을 내게 된다.

  개수로에서 난류역은 레이놀즈 수 2,000 이상이므로 정답은 4번이다.

• 9

  관수로의 유량측정 장치가 아닌 것은?

  1. 1. 전자유량계
  2. 2. 초음파유량계
  3. 3. 차압식유량계
  4. 4. 위어식유량계

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 전자유량계는 관을 가득 채우고 흐르는 물에서 생기는 전압으로 재는 기구이므로, 관수로의 유량측정 장치에 해당한다.
  2. 초음파유량계는 관 밖에 붙여 소리가 지나가는 시간 차로 재는 기구이므로, 관수로의 유량측정 장치에 그대로 해당한다.
  3. 차압식유량계는 관을 좁혀 그 앞뒤에 생기는 압력 차로 재는 기구이므로, 관수로의 유량측정 장치에 그대로 해당한다.
  4. 위어식유량계는 뚜껑이 없는 수로를 막고 넘어 흐르는 깊이로 재는 기구라 관에는 쓸 수 없으므로, 여기에 해당하지 않는다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 관을 가득 채우고 흐르는 물을 재려고 계기를 고르며 헤매다가, 자기장을 써서 물길을 막지 않고 재는 기구가 있다는 것을 알고 그것을 골라 달아 두고 쓰게 된다.
  2. 甲은 관을 뜯지 않고 유량을 재는 방법을 찾아 여기저기 다니다가, 관 밖에 붙여 소리로 재는 기구가 있다는 것을 알고 그것을 붙여 유량을 재어 나가고 자료를 쌓게 된다.
  3. 甲은 관을 좁혀 압력 차로 재는 기구를 달았다가 손실수두가 크게 늘어난 것을 보고, 재는 방식마다 잃는 것이 다르다는 것을 알고 계기를 다시 골라 바꾸어 달게 된다.
  4. 甲은 수로에서 쓰던 계기를 관에도 그대로 놓으려다가, 그것은 물이 넘어 흐를 자리가 있어야 쓸 수 있다는 것을 알고 관에 맞는 계기를 따로 골라 달아 두고 쓰게 된다.

  위어식유량계는 개수로용이므로 정답은 4번이다.

• 10

  레이놀즈 수를 결정하는 요소가 아닌 것은?

  1. 1. 유속
  2. 2. 표면장력
  3. 3. 관의 직경
  4. 4. 물의 동점성계수

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 레이놀즈 수는 유속에 관지름을 곱해 동점성계수로 나눈 값이므로, 유속은 그 값을 정하는 요소에 그대로 해당한다.
  2. 표면장력은 물 낯이 서로 당기는 힘을 이르는 값이라 레이놀즈 수 식에 들어가지 않으므로, 여기에 해당하지 않는다(정답).
  3. 관의 직경은 레이놀즈 수 식에서 분자에 놓여 그 값을 곧바로 크게 좌우하므로, 값을 정하는 요소에 그대로 해당한다.
  4. 물의 동점성계수는 레이놀즈 수 식의 분모에 놓여 값을 크게 좌우하므로, 그 값을 정하는 요소에 그대로 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 관은 그대로 두고 유량만 늘렸다가 흐름이 층류에서 난류로 바뀌는 것을 보고, 빠르기가 그 값을 좌우한다는 것을 알고 유속부터 재어 보고 나서 판단하게 된다.
  2. 甲은 물 낯이 당기는 힘을 레이놀즈 수 셈에 넣으려다 식에 그 자리가 없는 것을 보고, 그 값은 다른 무차원수에 드는 것임을 알고 무차원수를 갈라 적어 두게 된다.
  3. 甲은 같은 유속인데도 굵은 관과 가는 관에서 흐름이 다른 것을 보고, 관지름이 그 값에 곧바로 들어간다는 것을 알고 관마다 값을 따로 셈해 보고 견주어 적어 두게 된다.
  4. 甲은 여름과 겨울에 같은 관에서 흐름이 달라지는 것을 보고, 물이 얼마나 끈적한지가 그 값의 분모에 놓인다는 것을 알고 철마다 값을 달리 셈해 쓰고 자료로 남기게 된다.

  표면장력은 레이놀즈 수를 결정하는 요소가 아니므로 정답은 2번이다.

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• 11

  횡류식 약품침전지에서 플록의 제거율을 향상시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 1. 침전지의 침강면적을 크게 한다.
  2. 2. 유입유량을 적게 한다.
  3. 3. 플록의 침강속도를 크게 한다.
  4. 4. 플록의 크기를 작게 한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 침강면적을 키우면 같은 유량에서 표면부하율이 낮아져 더 느린 플록까지 걸러지므로, 제거율을 높이는 방법에 해당한다.
  2. 유입유량을 줄이면 표면부하율이 낮아지고 물이 지에 오래 머물러 잘 가라앉으므로, 제거율을 높이는 방법에 해당한다.
  3. 플록의 침강속도를 키우면 표면부하율보다 빠른 플록이 늘어 그만큼 잘 걸러지므로, 제거율을 높이는 방법에 해당한다.
  4. 플록을 작게 만들면 무게가 줄어 가라앉는 빠르기가 도리어 느려지므로, 제거율을 높이는 방법에 해당하지 않는다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 침전지를 더 지을 땅이 없어 애를 먹다가 지 안에 경사판을 넣어 가라앉을 낯을 키우는 방법이 있다는 것을 알고, 기존 지를 손보는 쪽으로 계획을 바꾸게 된다.
  2. 甲은 계열을 하나 더 열어 한 지에 들어가는 유량을 줄인 뒤로 침전이 훨씬 잘 되는 것을 보고, 표면부하율을 낮추는 것이 곧 효율이라는 것을 몸으로 알고 그대로 두게 된다.
  3. 甲은 응집제를 손보아 플록을 크고 무겁게 키운 뒤로 유출수 탁도가 눈에 띄게 내려가는 것을 보고, 가라앉는 빠르기를 키우는 것도 한 가지 길임을 알고 쓰게 된다.
  4. 甲은 플록이 잘게 흩어질수록 골고루 걸러지려니 여겼다가 되레 그대로 흘러 나가는 것을 보고, 무거워야 가라앉는다는 것을 알고 크게 키우는 쪽으로 아주 돌아서게 된다.

  플록을 작게 하면 침강속도가 느려지므로 정답은 4번이다.

• 12

  기계식 혼화장치에서 교반강도를 나타내는 값은?

  1. 1. CT 값
  2. 2. 손실수두 값
  3. 3. 불활성화 값
  4. 4. G 값

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. CT 값은 잔류소독제 농도에 접촉시간을 곱한 소독능을 이르는 값이므로, 교반강도를 나타내는 값에 해당하지 않는다.
  2. 손실수두 값은 물이 지나며 잃는 높이를 이르는 값이라 젓는 세기를 나타내지 않으므로, 교반강도를 나타내는 값에 해당하지 않는다.
  3. 불활성화 값은 소독으로 미생물을 얼마나 없앴는지를 이르는 값이므로, 젓는 세기를 나타내는 여기에 해당하지 않는다.
  4. G 값은 물에 넣어 준 동력을 점성계수와 지 부피로 나눈 뒤 제곱근을 씌워 얻는 속도경사라 젓는 세기를 나타내므로, 여기에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 소독능을 나타내는 값을 혼화지 운전에도 그대로 쓰려다가, 그 값은 소독을 다루는 자리의 것임을 알고 공정마다 보는 값을 갈라 적어 두고 나서 골라 쓰게 된다.
  2. 甲은 혼화지 앞뒤의 수두 차로 섞임을 가늠하려다가, 그 값은 잃는 높이를 이르는 것임을 알고 젓는 세기를 나타내는 값이 따로 있다는 것을 알고 찾아보고 익히게 된다.
  3. 甲은 미생물을 얼마나 없앴는지를 나타내는 값으로 교반기를 잡으려다가, 두 값이 아예 다른 자리의 것임을 알고 값마다 쓰이는 공정을 적어 두고 나서 골라 쓰게 된다.
  4. 甲은 교반기 회전수만 보고 섞임을 가늠하고 지내다가, 동력과 물의 끈적기와 지 부피를 함께 넣어 얻는 값이 있다는 것을 알고 그 값으로 세기를 잡아 나가게 된다.

  기계식 혼화장치의 교반강도를 나타내는 것은 G 값이므로 정답은 4번이다.

• 13

  길이 20 m, 폭 5 m, 유효수심 4 m, 지수가 2지인 장방형 침전지의 표면부하율이 1.25 m/h일 때, 유입유량(m³/d)은?

  1. 1. 2,000
  2. 2. 4,000
  3. 3. 6,000
  4. 4. 24,000

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 이 침전지의 유입유량은 6,000 m³/d다. 한 지 수면 100 m²에 지수 2를 곱한 200 m²에, 1.25 m/h를 하루치로 고친 30 m/d를 곱해 얻은 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 수면 넓이를 구한다
  2. 한 지의 수면은 길이에 폭을 곱한 값이고 지가 둘이므로 거기에 2를 곱한다.
  3. → 넓이 = 20 m × 5 m × 2 = 200 m²
  4. ↓
  5. ② 유효수심을 쓰지 않는다는 것을 확인한다
  6. 표면부하율은 수면 1 m²가 받아 내는 부피이므로 지가 얼마나 깊든 값이 달라지지 않는다. 유효수심 4 m는 체류시간을 구할 때나 쓴다.
  7. → 유입유량 = 표면부하율 × 수면 넓이
  8. ↓
  9. ③ 표면부하율을 하루치로 고친다
  10. 묻는 것이 하루 유입유량이므로 시간당으로 주어진 값에 24를 곱한다.
  11. → 1.25 m/h × 24 h/d = 30 m/d
  12. ↓
  13. ④ 곱해 유량을 낸다
  14. 하루치로 고친 표면부하율에 수면 넓이를 곱한다.
  15. → 유입유량 = 30 m/d × 200 m² = 6,000 m³/d
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 지수를 곱하지 않으면 3,000이 되고, 24를 곱하지 않으면 250에 그친다. 보기에 2,000과 4,000과 24,000이 놓인 것은 지수나 시간 환산을 어긋나게 밟은 값들이니 두 걸음을 다 밟아야 한다.

  최종 정리: 30 m/d에 200 m²를 곱하면 6,000 m³/d이므로 3이 정답이다. 옳다.

• 14

  침전지의 분류에서 형식이 나머지와 다른 것은?

  1. 1. 복합형 고속응집침전지
  2. 2. 슬러지블랑키트형
  3. 3. 다층식 횡류식
  4. 4. 슬러지순환형

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 복합형 고속응집침전지는 이미 자란 슬러지와 새로 든 물을 만나게 해 빨리 가라앉히는 고속응집침전지의 한 갈래이므로, 나머지와 다른 것에 해당하지 않는다.
  2. 슬러지블랑키트형도 떠 있는 슬러지층을 물이 지나가게 하는 고속응집침전지의 한 갈래이므로, 나머지와 다른 것에 해당하지 않는다.
  3. 다층식 횡류식은 지를 층층이 쌓아 옆으로 흘려보내는 횡류식 계열이라 나머지 셋과 형식이 다르므로, 여기에 해당한다(정답).
  4. 슬러지순환형 역시 가라앉은 슬러지를 되돌려 보내 만나게 하는 고속응집침전지의 한 갈래이므로, 나머지와 다른 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 이름이 길고 낯설다는 이유로 갈래를 나누어 보려다가, 이미 자란 슬러지를 쓰는 것들이 한 묶음이라는 것을 알고 그 얼개로 갈래를 다시 나누어 적어 두고 쓰게 된다.
  2. 甲은 떠 있는 슬러지층을 보고 무엇인지 몰랐다가, 그 층을 물이 지나며 알갱이가 붙어 커진다는 것을 알고 그 층의 높이를 지켜보는 것을 날마다 하는 일로 삼게 된다.
  3. 甲은 층층이 쌓아 올린 지를 고속응집침전지로 알고 대장에 적어 두었다가, 그것은 옆으로 흘려보내는 계열이라는 것을 알고 형식별로 대장을 다시 만들어 놓고 쓰게 된다.
  4. 甲은 가라앉은 것을 되돌려 보내는 관을 보고 무엇에 쓰는지 몰랐다가, 그 되돌림이 알갱이를 키우는 뼈대라는 것을 알고 순환량을 잡는 법을 익혀 두고 나서 쓰게 된다.

  다층식 횡류식만 형식이 다르므로 정답은 3번이다.

• 15

  급속여과지에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 단층여과지의 여과속도는 120〜150 m/d를 표준으로 한다. /

  ㄴ. 급속여과지는 중력식과 압력식이 있다. /

  ㄷ. 형상은 원형을 표준으로 한다. /

  ㄹ. 여과면적은 여과속도를 계획정수량으로 나누어 계산한다.

  1. 1. ㄱ, ㄴ
  2. 2. ㄷ, ㄹ
  3. 3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. 4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 단층여과지의 여과속도는 120에서 150 m/d를 표준으로 하도록 기준이 정하고 있으므로, 옳은 설명에 해당한다.
  2. 급속여과지는 물의 무게로 걸러 내는 중력식과 관을 눌러 밀어 넣는 압력식으로 나누므로, 옳은 설명에 그대로 해당한다.
  3. 급속여과지의 형상은 물길을 내고 여재를 고르게 깔기 좋도록 직사각형을 표준으로 하므로, 원형이라 한 이 설명은 옳지 않다.
  4. 여과면적은 계획정수량을 여과속도로 나누어 구하는 것인데 거꾸로 나눈다고 적어 놓았으므로, 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 여과속도를 어림으로 잡아 지를 지었다가 여과수 탁도가 잡히지 않는 것을 보고, 기준이 폭을 정해 두었다는 것을 알고 그 안에서 다시 잡아 지어 올리게 된다.
  2. 甲은 급속여과지가 한 가지뿐인 줄 알았다가 관을 눌러 밀어 넣는 갈래도 있다는 것을 알고, 자리와 처리량을 견주어 자기 시설에 맞는 쪽을 골라 놓고 나서 쓰게 된다.
  3. 甲은 부지 모양에 맞추어 여과지를 둥글게 잡았다가 여재를 고르게 깔기 어렵고 물길도 내기 힘든 것을 보고, 직사각형을 표준으로 삼는 까닭을 몸으로 알고 고쳐 잡게 된다.
  4. 甲은 여과면적을 셈하다 속도를 물의 양으로 나누어 터무니없이 작은 값을 얻고, 물의 양을 속도로 나누어야 한다는 것을 알고 식을 바로잡아 처음부터 다시 셈해 내게 된다.

  여과속도 표준과 중력식·압력식이 옳으므로 정답은 1번이다.

• 16

  펌프의 축동력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 전양정에 반비례
  2. 2. 펌프의 효율에 비례
  3. 3. 토출량에 비례
  4. 4. Joule 단위로 사용

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 축동력은 물을 높이 올릴수록 그만큼 커져 전양정에 비례하는 값인데 반비례한다고 적어 놓았으므로, 이 설명은 옳지 않다.
  2. 축동력은 펌프의 효율로 나누어 얻는 값이라 효율이 좋을수록 도리어 작아지므로, 비례한다고 한 이 설명은 옳지 않다.
  3. 축동력은 보내는 물의 양이 많을수록 그만큼 커지는 값이므로, 토출량에 비례한다고 적어 놓은 이 설명은 옳다(정답).
  4. 축동력은 힘의 크기를 이르는 값이라 킬로와트로 나타내지 일의 양을 이르는 단위로 나타내지 않으므로, 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 물을 더 높이 올려도 드는 힘은 그대로려니 여겼다가 전기값이 크게 오르는 것을 보고, 높이가 곧 힘으로 이어진다는 것을 알고 관로를 다시 잡아 보고 고치게 된다.
  2. 甲은 효율이 좋은 펌프로 바꾸면 힘이 더 들려니 여겼다가 전기값이 도리어 줄어드는 것을 보고, 효율이 분모에 놓인다는 것을 알고 효율표를 놓고 골라 쓰게 되며 아끼게 된다.
  3. 甲은 물을 두 배로 보내면서 전기값이 그대로이길 바랐다가 함께 오르는 것을 보고, 보내는 양이 곧 드는 힘이라는 것을 알고 운전 계획을 다시 짜서 걸어 두게 된다.
  4. 甲은 축동력을 일의 양을 이르는 단위로 적었다가 다른 자료와 견줄 수 없게 되고, 힘의 크기를 이르는 단위로 적는다는 것을 알고 표를 고쳐 만들어 놓고 쓰게 된다.

  축동력은 토출량에 비례하므로 정답은 3번이다.

• 17

  펌프의 양수량이 24 m³/min, 전양정이 30 m, 회전속도가 800 rpm일 때, 펌프의 비속도(Ns)는 약 얼마인가?

  1. 1. 206
  2. 2. 306
  3. 3. 506
  4. 4. 706

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 이 펌프의 비속도는 약 306이다. 회전속도 800 rpm에 양수량 24 m³/min의 제곱근을 곱하고 전양정 30 m의 4분의 3제곱으로 나누어 얻은 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 식을 적어 놓고 값을 넣을 자리를 잡는다
  2. 비속도는 회전속도에 양수량의 제곱근을 곱하고 전양정을 4분의 3제곱한 값으로 나눈다.
  3. → Ns = N × Q^(1/2) ÷ H^(3/4)
  4. ↓
  5. ② 양수량의 제곱근을 구한다
  6. 24의 제곱근은 4.9에 조금 못 미친다.
  7. → √24 ≈ 4.90
  8. ↓
  9. ③ 전양정의 4분의 3제곱을 구한다
  10. 30을 세 번 곱한 뒤 네 제곱근을 씌운 값이며, 30보다는 작고 13에 조금 못 미친다.
  11. → 30^(0.75) ≈ 12.8
  12. ↓
  13. ④ 곱하고 나눈다
  14. 회전속도에 제곱근 값을 곱한 뒤 앞서 구한 값으로 나눈다.
  15. → Ns = 800 × 4.90 ÷ 12.8 ≈ 306
  16. ↓
  17. ⑤ 값의 뜻을 새긴다
  18. 비속도가 300 언저리면 물을 옆으로 밀어내는 원심형 펌프가 어울린다는 뜻이다. 값이 커질수록 축을 따라 밀어내는 꼴로 옮겨 간다.
  19. → 비속도는 펌프의 꼴을 알려 주는 값이다.
  20. ↓
  21. ⑥ 값이 그럴듯한지 본다
  22. 전양정을 제곱근으로만 잡으면 값이 커지고, 양수량을 제곱근 없이 넣으면 훨씬 크게 나온다. 보기에 206과 506과 706이 놓인 것은 두 지수를 바꾸어 넣기 쉬운 자리라는 뜻이다.

  최종 정리: 800에 √24를 곱해 30^(0.75)로 나누면 약 306이므로 2가 정답이다. 옳다.

• 18

  펌프의 공동현상(cavitation)을 방지하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 1. 펌프의 설치높이를 높게 한다.
  2. 2. 펌프의 흡입 비교회전도를 작게 한다.
  3. 3. 펌프의 흡입관 지름을 작게 한다.
  4. 4. 펌프의 회전수를 증대한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 펌프를 높은 자리에 두면 빨아올릴 여유가 줄어 기포가 더 잘 생기게 되므로, 공동현상을 막는 방법으로 옳지 않다.
  2. 흡입 비교회전도를 작게 잡으면 임펠러 입구에서 압력이 덜 떨어져 기포가 덜 생기므로, 공동현상을 막는 방법으로 옳다(정답).
  3. 흡입관의 지름을 줄이면 물살이 빨라지고 손실도 커져 압력이 더 떨어지므로, 공동현상을 막는 방법으로는 옳지 않다.
  4. 회전수를 올리면 임펠러 입구의 압력이 더 크게 떨어져 기포가 잘 생기므로, 공동현상을 막는 방법으로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 펌프를 높은 자리에 두어 관을 아끼려다 자갈 구르는 소리가 나는 것을 보고, 낮게 두어야 빨아들일 여유가 커진다는 것을 알고 자리를 내려 옮겨 놓고 쓰게 된다.
  2. 甲은 같은 유량인데도 펌프에 따라 소리가 다른 것을 보고, 흡입 쪽 비교회전도가 작은 것이 기포에 강하다는 것을 알고 그 값을 보고 골라 들여놓아 쓰고 지키게 된다.
  3. 甲은 흡입관을 가늘게 해 값을 아끼려다 소리가 심해지는 것을 보고, 좁으면 물살이 빨라져 압력이 더 떨어진다는 것을 알고 관을 굵게 갈아 끼워 놓고 나서 쓰게 된다.
  4. 甲은 물을 더 보내려고 회전수를 크게 올렸다가 소리가 나고 성능이 도리어 떨어지는 것을 보고, 빠를수록 기포가 잘 생긴다는 것을 알고 회전수를 되돌려 잡게 된다.

  흡입 비교회전도를 작게 하는 것이 옳으므로 정답은 2번이다.

• 19

  펌프의 수격작용에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 펌프의 급가동 및 토출측 밸브를 급격히 개폐할 경우에 발생되는 현상이다.
  2. 2. 유체의 속도변화에 의한 압력변화로 인해 유체 내에 공동이 생기는 현상이다.
  3. 3. 압력과 토출량이 어떤 범위에서 주기적인 변동이 발생되는 현상이다.
  4. 4. 수격작용 방지대책으로는 흡입관의 마찰손실을 가능한 크게 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 펌프를 갑자기 돌리거나 토출측 밸브를 급히 여닫으면 물살이 갑자기 멈추거나 몰려 큰 압력파가 생기므로, 이 설명은 옳다(정답).
  2. 빠르기가 바뀌며 압력이 떨어져 물 안에 기포가 생기는 것은 공동현상을 이르는 말이므로, 수격작용을 이르는 이 설명은 옳지 않다.
  3. 압력과 토출량이 어떤 폭에서 주기적으로 오르내리는 것은 서징을 이르는 말이므로, 수격작용을 이르는 이 설명은 옳지 않다.
  4. 흡입관의 마찰손실을 크게 하면 빨아올릴 여유가 줄어 도리어 나빠지므로, 수격작용 방지대책이라 한 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 정전이 난 날 관에서 쿵 하는 소리가 나고 이음매가 새는 것을 보고, 물살이 갑자기 멈추며 생긴 압력파 탓임을 알고 완폐형 밸브를 놓아 두고 나서 쓰게 된다.
  2. 甲은 펌프에서 자갈 구르는 소리가 나는 것을 수격작용으로 알고 밸브를 손보다가, 그것은 기포가 생겨 터지는 다른 현상임을 알고 흡입 쪽을 살펴보고 나서 고치게 된다.
  3. 甲은 압력이 주기적으로 오르내리는 것을 보고 수격작용으로 적어 두었다가, 그것은 또 다른 이름으로 부르는 현상임을 알고 세 현상을 갈라 적어 두고 나서 쓰게 된다.
  4. 甲은 흡입관을 일부러 좁혀 물살을 죽이면 충격이 줄어들려니 여겼다가 도리어 기포가 생기는 것을 보고, 그것이 대책이 아니라는 것을 알고 되돌려 놓아 고치게 된다.

  급가동과 토출측 밸브 급개폐로 생기는 것이 수격작용이므로 정답은 1번이다.

• 20

  펌프특성곡선을 통해 확인할 수 있는 항목으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 펌프의 운전점
  2. 2. 여과속도
  3. 3. 양정
  4. 4. 유량

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 펌프특성곡선과 관로저항곡선이 만나는 자리가 곧 그 펌프의 운전점이 되므로, 곡선으로 확인할 수 있는 항목에 그대로 해당한다.
  2. 여과속도는 여과지에서 보는 값이라 펌프특성곡선에 그려지지 않으므로, 확인할 수 있는 항목에 해당하지 않는다(정답).
  3. 펌프특성곡선은 세로축에 양정을 놓아 그리는 그림이어서 양정을 바로 읽어 낼 수 있으므로, 확인할 수 있는 항목에 해당한다.
  4. 펌프특성곡선은 가로축에 유량을 놓아 그리는 그림이어서 유량을 바로 읽어 낼 수 있으므로, 확인할 수 있는 항목에 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 펌프가 실제로 어느 자리에서 도는지 몰라 하다가, 펌프 곡선과 관로 곡선이 만나는 자리가 그 자리라는 것을 알고 두 곡선을 겹쳐 그려 놓고 보며 익히게 된다.
  2. 甲은 여과지 운전값까지 펌프 곡선에서 찾아보려다가, 그 곡선에는 펌프에 관한 것만 그려진다는 것을 알고 공정마다 볼 자료를 갈라 챙겨 두고 나서 보고 쓰게 된다.
  3. 甲은 펌프가 얼마나 높이 올릴 수 있는지 몰라 하다가, 곡선의 세로축이 그 값이라는 것을 알고 필요한 높이를 그 축에서 짚어 보고 펌프를 골라 들여놓아 쓰게 된다.
  4. 甲은 배수지를 채울 펌프를 고르며 하루에 보낼 물의 양을 어느 자료에서 확인할지 몰라 여기저기를 뒤지다가, 특성곡선의 가로축이 바로 그 양이라는 것을 알고 필요한 양을 그 축에서 짚어 기종을 정하게 된다.

  여과속도는 펌프특성곡선으로 확인할 수 없으므로 정답은 2번이다.