2019년 5급 공채 기술 2차 수질오염관리
문제 4개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.
제1문 (15점)
호수의 수질오염관리와 관련하여 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
- (1) 부피(V) 25,000m3, 초기농도(C0) 1.5mg/L인 호수에 유량(Q) 4,000m3/d, 오염물질 농도(Cin) 20.0mg/L인 하천이 유입되고 있다. 호수는 완전혼합형 반응조로 간주하고, 호수로 유입 및 유출되는 유량은 동일하다. 오염물질의 분해상수(k)가 0.25d-1일 때 물질수지식을 기초로 하여 시간에 따른 호수에서 유출되는 호소수의 농도(C) 변화식을 유도하고, 2일 후 호수의 유출농도(C2)를 구하시오. 또한 시간에 따른 호수의 대략적인 유출농도변화 경향을 그래프로 나타내시오. (12점)
- (2) 1)의 조건에서 정상상태에서의 호수의 유출농도를 구하시오. (3점)
제2문 (10점)
지구온난화와 관련하여 온실가스의 하나인 CO2 발생량을 저감하기 위하여 각 환경기초시설별 대책이 요구되고 있다. 환경기초시설 중 하수처리와 관련하여 CO2가 발생할 수 있는 공정과 각 공정에서의 CO2 발생과정을 설명하고, CO2 발생량을 감축할 수 있는 방안을 제시하시오. (10점)
제3문 (15점)
하천에 있어서 용존산소(DO)농도와 5일 배양 생화학적 산소요구량(BOD5)은 대표적인 수질인자이다. 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
- (1) 대기압을 받는 평균해수면에서 산소의 부분압이 0.21atm일 때 20°C 물에서 포화용존산소농도(mg/L)를 구하시오. (단, 헨리상수는 0.774atm․m3/mol이다) (3점)
- (2) 다음 요소가 물속 포화용존산소농도에 미치는 영향을 각각 설명하시오. (3점)
① 온도 ② 염도 ③ 고도 - (3) 유량 0.8m3/s, DO 8.0mg/L, BOD5 5.0mg/L인 하천에 유량 0.2m3/s, DO 1.0mg/L, BOD5 20.0mg/L인 하수가 방류되며 완전 혼합된다. 방류지점 하류 6km 지점에서 용존산소 부족량(mg/L)과 용존산소농도(mg/L)를 구하시오. (단, 방류지점 하류의 하천 특성은 온도 20°C, 유속 0.115m/s, 탈산소계수 0.1d-1, 재포기계수 0.2d-1이고, 탈산소계수와 재포기계수는 자연대수 값으로 한다) (9점)
제4문 (10점)
인구증가, 도시화와 더불어 기후변화는 수질관리 분야에도 다양한 기술적 도전이 요구된다. 다음 물음에 답하시오. (총 10점)
- (1) 기후변화가 수자원에 미치는 영향을 수질의 관점에서 설명하시오. (5점)
- (2) 기존의 물관리 시스템의 한계를 극복하기 위한 스마트 워터 그리드(Smart Water Grid)의 개념과 이를 실현하기 위해 필요한 주요 기술에 대하여 설명하시오. (5점)