정수시설운영관리사 1급 37회 정수시설 수리학 기출문제 해설

총 20문항 · 문제·정답·해설·개념 무료 학습

이 회차는 20문항입니다. 자료를 읽고 푸는 문항이 6문항입니다. 풀이가 붙은 문항이 20문항입니다.

• 1

  유량측정에 사용되는 도구와 방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 관수로의 유량측정 장치로는 오리피스, 벤츄리미터, 노즐 등이 있다.
  2. 2. 개수로의 유량측정 장치로는 플륨, 위어(weir), 계측수로 등이 있다.
  3. 3. 오리피스는 단면적을 축소시키면 유속과 압력이 함께 저하되는 원리를 통해 유량을 측정한다.
  4. 4. 벤츄리미터는 관 확대부의 길이를 증가시켜 흐름에서 미소손실을 줄일 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 관수로에서는 관을 좁혀 생기는 앞뒤 압력차를 읽어 유량을 재므로 오리피스와 벤츄리미터와 노즐이 모두 그 갈래에 드니, 이 설명은 옳다.
  2. 개수로에서는 수면이 열려 있어 넘어가거나 좁아지는 자리의 수심으로 유량을 재므로 플룸과 위어와 계측수로가 그 갈래에 드니, 이 설명은 옳다.
  3. 단면적이 줄면 같은 유량을 보내려고 유속이 도리어 빨라지고 그만큼 압력이 낮아지는 것이므로, 유속과 압력이 함께 낮아진다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 벤츄리미터는 목 뒤의 확대부를 길게 빼어 흐름이 벽에서 떨어지지 않게 되돌리므로 미소손실이 줄어드니, 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 송수관 유량을 재려고 어떤 계기를 달지 고르다가, 관을 좁혀 생기는 압력차를 읽는 방식이 여럿 있다는 것을 알고 값과 잃는 수두를 함께 견주어 하나를 고르게 된다.
  2. 甲은 정수장 밖으로 나가는 열린 수로에서 유량을 재려다가 관에 끼우는 계기를 쓸 수 없다는 것을 알고, 수심 하나로 값을 얻는 구조물을 수로 가운데에 세워 두게 된다.
  3. 甲은 관을 좁히면 물이 느려질 것이라 짐작했다가 목 앞뒤에 압력계를 달아 보고 좁은 쪽이 오히려 압력이 낮은 것을 확인하고, 빨라진 만큼 압력을 내어 준다는 것을 알게 된다.
  4. 甲은 오리피스판을 달았다가 뒤쪽에서 압력이 좀처럼 회복되지 않는 것을 보고, 목 뒤를 길게 넓혀 주는 계기로 바꾼 뒤 잃는 수두가 크게 줄어든 것을 확인하게 된다.

  오리피스는 단면적이 줄면 유속이 빨라지고 압력이 낮아지므로 정답은 3번이다.

• 2

  에너지보정계수와 운동량보정계수에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 에너지보정계수는 속도수두를 보정하기 위한 무차원 값이다.
  2. 2. 운동량보정계수는 운동량플럭스를 보정하기 위한 무차원 값이다.
  3. 3. 실제유체의 흐름일 경우 에너지보정계수는 1보다 작은 값을 가진다.
  4. 4. 실제유체의 흐름일 경우 운동량보정계수는 1보다 큰 값을 가진다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 에너지보정계수는 단면 안에서 유속이 고르지 않아 생기는 어긋남을 속도수두에 곱해 손보는 값이고 단위가 붙지 않으므로, 이 설명은 옳다.
  2. 운동량보정계수는 단면을 지나는 운동량의 몫을 평균유속으로 셈한 값에 맞추어 손보는 값이고 단위가 붙지 않으므로, 이 설명은 옳다.
  3. 실제유체는 벽 쪽이 느리고 가운데가 빨라 유속이 고르지 않으므로 에너지보정계수가 반드시 1보다 커지니, 1보다 작다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 실제유체에서는 운동량보정계수도 1보다 커지되 제곱이 붙는 에너지 쪽보다는 작은 값에 앉으므로, 1보다 크다고 한 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 관 가운데와 벽 쪽 유속을 따로 재어 보고 평균만으로 셈한 속도수두가 실제보다 작다는 것을 알고, 그 몫을 메우는 계수를 곱해 에너지선을 다시 그리게 된다.
  2. 甲은 물살이 벽을 미는 힘을 평균유속으로 셈했다가 실측과 어긋나는 것을 보고, 운동량 쪽에도 따로 손보는 계수가 있다는 것을 알고 두 계수를 갈라 적어 두게 된다.
  3. 甲은 이 계수가 1보다 작을 수도 있다고 여겼다가, 유속이 고르지 않을수록 값이 커지기만 한다는 것을 유도 과정에서 확인하고 1을 넘어설 수 없는 아래끝으로 두고 기억하게 된다.
  4. 甲은 두 계수를 같은 값으로 두고 셈했다가 결과가 조금씩 어긋나는 것을 보고, 속도의 세제곱이 붙는 쪽과 제곱만 붙는 쪽의 차이 때문에 값이 갈린다는 것을 알고 표로 갈라 두게 된다.

  실제유체의 에너지보정계수는 1보다 크므로 정답은 3번이다.

• 3

  Darcy-Weisbach 공식으로 구한 마찰손실수두가 가장 큰 것은?

  1. 1. 마찰손실계수, 유속과 관 길이가 동일한 조건에서, 관경만 4배 증가한 경우
  2. 2. 마찰손실계수, 관경과 유속이 동일한 조건에서, 관 길이만 3배 증가한 경우
  3. 3. 마찰손실계수와 유속이 동일한 조건에서, 관경과 관 길이를 각각 3배씩 증가한 경우
  4. 4. 마찰손실계수, 관경과 관 길이가 동일한 조건에서, 유속만 3배 증가한 경우

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 마찰손실수두는 관경에 반비례하므로 관경만 4배로 키우면 손실이 도리어 4분의 1로 줄어드니, 손실수두가 가장 큰 경우에 해당하지 않는다.
  2. 마찰손실수두는 관 길이에 비례하므로 길이만 3배로 늘리면 손실도 3배가 되지만 유속을 3배로 한 쪽에는 못 미치니, 가장 큰 경우에 해당하지 않는다.
  3. 관경과 길이를 함께 3배로 늘리면 길이에서 3배가 되고 관경에서 3분의 1이 되어 서로 지워져 손실이 그대로이므로, 가장 큰 경우에 해당하지 않는다.
  4. 마찰손실수두에는 속도수두가 곱해져 있어 유속만 3배로 하면 손실이 9배가 되므로, 네 경우 가운데 손실수두가 가장 큰 경우에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 손실을 줄이려면 관을 굵혀야 한다는 것은 알았지만 얼마나 줄어드는지 몰랐다가, 굵기를 네 배로 하면 손실이 4분의 1이 된다는 것을 셈으로 확인하고 관경을 다시 잡게 된다.
  2. 甲은 우회로를 내며 길이가 세 배가 되는 것을 대수롭지 않게 여겼다가 손실도 그대로 세 배가 되는 것을 보고, 경로를 짧게 잡는 일이 곧 전기를 아끼는 일임을 알게 된다.
  3. 甲은 길이가 늘어난 만큼 관을 굵히면 손실이 제자리에 머문다는 것을 셈으로 확인하고, 노선을 늘려야 하는 구간에서는 관경을 함께 키우는 쪽으로 계획을 고치게 된다.
  4. 甲은 물을 빨리 보내려 유속을 세 배로 올렸다가 펌프 전력이 껑충 뛴 것을 보고, 손실이 유속의 제곱을 따라 커진다는 것을 요금으로 확인하고 유속을 도로 낮추게 된다.

  유속을 3배로 하면 마찰손실수두가 9배가 되므로 정답은 4번이다.

• 4

  다음 중 FLT계 차원과 MLT계 차원이 같은 것은?

  ㄱ. 위치수두

  ㄴ. 표면장력

  ㄷ. 운동량 /

  ㄹ. 동점성계수

  ㅁ. 압력

  ㅂ. 에너지

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

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 위치수두는 기준면에서 잰 높이 그 자체라 차원이 길이뿐이고 힘도 질량도 끼어들지 않으므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당한다.
  2. 표면장력은 힘을 길이로 나눈 값이라 FLT계에서는 [FL⁻¹]이지만 질량계로 옮기면 [MT⁻²]가 되므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당하지 않는다.
  3. 운동량은 FLT계에서 [FT]이지만 질량계로 옮기면 [MLT⁻¹]이 되어 생김새가 아주 달라지므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당하지 않는다.
  4. 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값이라 힘도 질량도 지워지고 [L²T⁻¹]만 남으므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당한다.
  5. 압력은 힘을 넓이로 나눈 값이라 FLT계에서는 [FL⁻²]이지만 질량계로 옮기면 [ML⁻¹T⁻²]가 되므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당하지 않는다.
  6. 에너지는 힘에 거리를 곱한 값이라 FLT계에서는 [FL]이지만 질량계로 옮기면 [ML²T⁻²]가 되므로, 두 계의 차원이 같은 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 두 계의 차원을 표로 옮겨 적다가 높이를 나타내는 값들만 양쪽 칸이 똑같은 것을 보고, 힘이나 질량이 끼어들지 않는 값은 계를 바꾸어도 그대로라는 것을 알고 그 줄에 표시를 해 두게 된다.
  2. 甲은 표면장력의 단위를 뉴턴 나누기 미터로 적어 두었다가, 뉴턴을 질량과 가속도로 풀어 쓰면 미터가 지워지고 전혀 다른 꼴이 남는 것을 보고 두 표기를 나란히 적어 두게 된다.
  3. 甲은 운동량을 힘과 시간의 곱으로도 질량과 속도의 곱으로도 쓸 수 있다는 것을 알고, 어느 쪽으로 쓰느냐에 따라 차원의 생김새가 달라진다는 것을 손으로 확인하게 된다.
  4. 甲은 동점성계수의 단위가 제곱미터 매 초라는 데 눈이 가서 힘도 질량도 없다는 것을 확인하고, 계를 바꾸어도 이 값만은 그대로라는 것을 알고 표에 따로 표시해 두게 된다.
  5. 甲은 압력을 파스칼이라는 이름으로만 외우고 있다가 두 계로 나누어 적어 보라는 물음에 막혀, 힘 쪽과 질량 쪽으로 각각 풀어 쓰는 연습을 되풀이하며 두 꼴을 다 익히게 된다.
  6. 甲은 에너지와 일이 같은 차원이라는 것만 알고 넘어갔다가 계를 바꾸면 생김새가 달라진다는 것을 보고, 헷갈리는 값마다 두 계를 나란히 적은 표를 만들어 두게 된다.

  위치수두와 동점성계수가 두 계에서 차원이 같으므로 정답은 2번이다.

• 5

  직경이 100 mm이고 길이는 200 m인 관에 2 m/s의 평균유속으로 물이 흐를 때, 마찰손실수두가 6 m이었다. 마찰속도는 약 얼마인가(cm/s)? (단, 중력가속도는 9.8 m/s²이다.)

  1. 1. 8.6
  2. 2. 12.9
  3. 3. 17.2
  4. 4. 34.4

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 마찰속도는 약 8.6 cm/s이다. 경심 0.025 m와 동수경사 0.03을 9.8에 곱한 값의 제곱근으로 얻은 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 마찰속도가 무엇인지 잡는다
  2. 마찰속도는 관벽이 물을 붙드는 힘을 속도의 단위로 바꾸어 놓은 값이다. 전단응력을 밀도로 나눈 값의 제곱근이며 실제로 흐르는 평균유속과는 다른 값이다.
  3. → 마찰속도 = √(중력가속도 × 경심 × 동수경사)
  4. ↓
  5. ② 경심을 구한다
  6. 원형관이 물로 가득 차 흐르면 경심은 지름의 4분의 1이 된다. 지름 100 mm는 0.1 m다.
  7. → 경심 = 0.1 / 4 = 0.025 m
  8. ↓
  9. ③ 동수경사를 구한다
  10. 동수경사는 마찰손실수두를 그 손실이 생긴 구간의 길이로 나눈 값이다. 6 m를 200 m로 나눈다.
  11. → 동수경사 = 6 / 200 = 0.03
  12. ↓
  13. ④ 곱하고 제곱근을 씌운다
  14. 9.8에 경심과 동수경사를 차례로 곱하면 0.00735가 되고 여기에 제곱근을 씌운다. 물음이 초당 센티미터이므로 백을 곱해 단위를 바꾼다.
  15. → 마찰속도 = √0.00735 = 0.0857 m/s = 약 8.6 cm/s
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 평균유속 2 m/s에 견주면 20분의 1이 채 안 된다. 마찰속도는 보통 평균유속의 몇 십분의 일에 앉으므로 자릿수가 어긋나지 않았다.

  최종 정리: 0.00735의 제곱근은 0.0857 m/s, 곧 8.6 cm/s이므로 1이 정답이다. 옳다.

• 6

  완전유체(이상유체)에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 비압축성 유체이다. /

  ㄴ. 마찰효과가 발생하지 않는 유체이다. /

  ㄷ. 비점성 유체이다.

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

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 완전유체는 아무리 큰 압력을 받아도 부피가 줄지 않는 것으로 두고 다루는 가상의 유체이므로, 비압축성이라고 한 이 진술은 옳은 설명에 해당한다.
  2. 완전유체는 점성이 없다고 보기 때문에 층과 층 사이에서도 관벽에서도 마찰이 생기지 않으므로, 마찰효과가 발생하지 않는다고 한 이 진술은 옳은 설명에 해당한다.
  3. 완전유체는 층끼리 서로 끌어당기는 힘이 없다고 보아 점성계수를 0으로 두고 다루는 유체이므로, 비점성 유체라고 한 이 진술은 옳은 설명에 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 수백 미터 아래로 내려가는 관로를 셈하며 물이 눌려 부피가 줄지 않을까 따져 보다가, 보통의 수리 계산에서는 부피가 그대로라고 두고 푼다는 것을 알고 식을 간단히 하게 된다.
  2. 甲은 손실이 하나도 없다고 두고 얻은 값과 현장 압력이 늘 어긋나는 까닭을 찾다가, 앞의 셈이 마찰을 아예 없다고 둔 것임을 알고 손실 항을 따로 얹어 다시 잡게 된다.
  3. 甲은 점성이 없다는 말이 어떤 뜻인지 몰라 넘어갔다가, 물엿과 물을 같은 관에 나란히 흘려 보고 층끼리 붙드는 힘이 흐름을 얼마나 늦추는지를 눈으로 확인하게 된다.

  세 진술이 모두 옳으므로 정답은 4번이다.

• 7

  비누풍선에 작용하는 표면장력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 비누풍선의 표면장력은 비누풍선의 직경에 반비례한다.
  2. 2. 비누풍선의 표면장력은 비누풍선의 내부와 외부의 압력 차이를 비누풍선의 직경으로 나누어서 구한다.
  3. 3. 비누풍선의 표면장력은 비누풍선의 내부와 외부의 압력 차이에 비례한다.
  4. 4. 비누풍선의 표면장력은 비누풍선의 내부와 외부의 압력 차이와 동일한 MLT계 차원 으로 표현가능하다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 표면장력은 안팎의 압력 차이에 직경을 곱해 8로 나눈 값이라 직경에 비례하므로, 직경에 반비례한다고 한 이 설명은 옳지 않다.
  2. 표면장력은 압력 차이에 직경을 곱해 얻는 것이므로, 압력 차이를 직경으로 나눈다고 하여 곱셈과 나눗셈을 뒤집은 이 설명은 옳지 않다.
  3. 비누풍선은 안팎 두 겹의 막이 잡아당기는 힘과 안쪽이 바깥보다 높은 압력이 맞서 있으므로 표면장력이 그 압력 차이에 비례하니, 이 설명은 옳다(정답).
  4. 표면장력은 질량계에서 [MT⁻²]이고 압력은 [ML⁻¹T⁻²]라 길이 차원 하나만큼 어긋나므로, 같은 차원으로 쓸 수 있다고 한 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 큰 비누방울일수록 쉽게 터지는 것을 보고 표면장력이 작아진 줄 알았다가, 달라진 것은 안쪽과 바깥의 압력 차이이고 같은 비눗물이면 장력은 그대로라는 것을 알게 된다.
  2. 甲은 식을 외우며 직경을 곱하는지 나누는지 늘 헷갈렸다가, 단위를 맞춰 보면 압력에 길이를 곱해야 비로소 힘 나누기 길이가 나온다는 것을 확인하고 셈의 방향을 바로잡게 된다.
  3. 甲은 작은 방울이 큰 방울보다 안쪽 압력이 높다는 것이 이상하다 여겼다가, 같은 장력이라도 굽은 정도가 심할수록 더 세게 조인다는 것을 알고 이치를 받아들이게 된다.
  4. 甲은 두 값이 모두 힘과 관계가 있으니 차원도 같을 것이라 짐작했다가, 하나는 길이로 나누고 하나는 넓이로 나눈 것이라는 데서 한 자리가 어긋난다는 것을 알게 된다.

  비누풍선의 표면장력은 안팎의 압력 차이에 비례하므로 정답은 3번이다.

• 8

  면적이 16 m²인 사각형 여과지의 여과량이 2,000 m³/d이고, 역세 척이 매일 15 L/m²/s로 5분 동안 실시될 때, 역세척수량(m³/d)은 약 얼마인가?

  1. 1. 66
  2. 2. 68
  3. 3. 70
  4. 4. 72

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 역세척수량은 72 m³/d이다. 15 L/m²/s에 여과면적 16 m²와 300초를 곱해 얻은 72,000 L를 세제곱미터로 바꾼 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 무엇을 곱해야 하는지 잡는다
  2. 역세척 속도는 면적 1 m²마다 초당 흘려 보내는 물의 양이다. 여기에 여과면적과 세척시간을 곱하면 한 번 세척에 쓰는 물의 양이 된다.
  3. → 역세척수량 = 역세척속도 × 여과면적 × 세척시간
  4. ↓
  5. ② 시간을 초로 바꾼다
  6. 속도가 초를 바탕으로 주어져 있으므로 5분을 그대로 넣으면 안 되고 초로 고쳐야 한다.
  7. → 세척시간 = 5 × 60 = 300초
  8. ↓
  9. ③ 세 값을 곱한다
  10. 15에 여과면적 16과 300초를 차례로 곱한다. 단위가 리터이므로 값이 크게 나온다.
  11. → 역세척수량 = 15 × 16 × 300 = 72,000 L
  12. ↓
  13. ④ 세제곱미터로 바꾼다
  14. 1 m³는 1,000 L이므로 1,000으로 나눈다. 역세척을 매일 한 번 하므로 이 값이 곧 하루치가 된다.
  15. → 역세척수량 = 72,000 ÷ 1,000 = 72 m³/d
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 여과량 2,000 m³/d에 견주면 72 m³는 3.6 %다. 세척수량을 여과수량의 몇 퍼센트로 잡는 현장의 감각과 어긋나지 않는다.

  최종 정리: 15에 16과 300을 곱하면 72,000 L, 곧 72 m³이므로 4가 정답이다. 옳다.

• 9

  침전지에서 제거율을 향상시키기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 다층침전지를 도입한다.
  2. 2. 침전지의 침강면적을 작게 한다.
  3. 3. 플록의 침강속도를 크게 한다.
  4. 4. 유량을 감소시킨다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 다층침전지는 지 안에 층을 여러 겹 두어 같은 부지에서 침강면적을 크게 늘리므로, 제거율을 높이는 방법으로 든 이 설명은 옳다.
  2. 침강면적이 작아지면 같은 유량에서 표면부하율이 커져 가라앉아야 할 알갱이가 그대로 흘러 나가므로, 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 플록의 침강속도가 표면부하율보다 커야 바닥에 닿을 수 있으므로 침강속도를 키우는 것은 제거율을 높이는 길이니, 이 설명은 옳다.
  4. 유량이 줄면 표면부하율이 낮아져 알갱이가 가라앉을 겨를이 넉넉해지므로, 제거율을 높이는 방법으로 든 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 부지를 넓히지 않고 처리량을 늘려야 해 고민하다가, 지 안을 여러 층으로 나누면 알갱이가 짧은 거리만 가라앉으면 된다는 것을 알고 경사판을 넣어 유출수 탁도를 잡게 된다.
  2. 甲은 침전지 두 지 가운데 하나를 청소하느라 비워 두었다가 남은 지에서 유출수 탁도가 크게 오른 것을 보고, 넓이가 곧 제거율이라는 것을 알고 청소를 밤 시간으로 옮기게 된다.
  3. 甲은 응집이 흐트러져 플록이 잘게 부서진 날 침전이 되지 않는 것을 보고, 알갱이가 굵고 무거워야 바닥까지 닿는다는 것을 알고 응집제 주입률과 교반 세기를 다시 잡게 된다.
  4. 甲은 여름철 처리량이 몰리는 시간대에만 탁도가 오르는 것을 보고, 그 시간의 유량을 다른 지로 나누어 흘려 표면부하율을 낮춘 뒤로 탁도가 잡히는 것을 확인하게 된다.

  침강면적을 작게 하면 제거율이 도리어 떨어지므로 정답은 2번이다.

• 10

  관수로 흐름에서 발생하는 손실수두에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 관수로에서 마찰손실수두는 무차원이다. /

  ㄴ. 관경이 2배로 커지면 마찰손실수두는 2배로 증가한다. /

  ㄷ. 마찰손실수두는 유속의 제곱에 비례한다.

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

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 마찰손실수두는 잃어버린 에너지를 물기둥의 높이로 바꾸어 나타낸 값이라 길이 차원을 가지므로, 무차원이라고 한 이 진술은 옳지 않다.
  2. 마찰손실수두는 관경에 반비례하므로 관경이 2배가 되면 손실은 도리어 절반으로 줄어드니, 2배로 늘어난다고 한 이 진술은 옳지 않다.
  3. 마찰손실수두 식에는 속도수두가 곱해져 있어 유속이 2배가 되면 손실이 4배로 커지므로, 유속의 제곱에 비례한다고 한 이 진술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 손실수두를 백분율로만 적어 두었다가 다른 수두와 더할 수 없다는 지적을 받고, 이 값이 물기둥 높이로 재는 것임을 알고 미터 단위를 붙여 다시 적어 두게 된다.
  2. 甲은 관을 굵히면 물이 닿는 벽도 넓어져 손실이 함께 커질 줄 알고 망설이다가, 굵힐수록 손실이 줄어든다는 것을 셈으로 확인하고 노후관을 한 치수 큰 것으로 바꾸어 놓게 된다.
  3. 甲은 물을 빨리 보내려 유속을 두 배로 올렸다가 펌프 전력이 훌쩍 뛴 것을 보고, 손실이 유속의 제곱을 따라간다는 것을 요금으로 확인하고 유속을 도로 낮추게 된다.

  유속의 제곱에 비례한다는 것만 옳으므로 정답은 1번이다.

• 정수시설운영관리사 1급 기출 20문항 · 자동복습과 예상점수까지 무료로 →
• 11

  개수로 흐름상태를 나타내는 프루드수(Froude number)에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 중력에 대한 관성력의 비로 나타낸다. /

  ㄴ. 한계상태의 흐름은 프루드수가 1일 때이다. /

  ㄷ. 층류와 난류를 구분하는 데 이용된다. /

  ㄹ. 프루드수의 정의는 Fᵣ = V/√(gD) 이다. 여기서, V=단면평균유속, g=중력가속도, D=수리심(hydraulic depth)이다.

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

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 프루드 수는 관성력을 중력으로 나눈 값이라 개수로에서 물살이 상류인지 사류인지를 가르는 잣대가 되므로, 이 진술은 옳다.
  2. 프루드 수가 1이면 관성력과 중력이 팽팽히 맞선 한계상태이고 그때의 수심을 한계수심이라 부르므로, 이 진술은 옳다.
  3. 층류와 난류를 가르는 것은 관성력과 점성력의 비인 레이놀즈 수이므로, 프루드 수가 그 구분에 쓰인다고 한 이 진술은 옳지 않다.
  4. 프루드 수는 단면평균유속을 중력가속도와 수리심의 곱의 제곱근으로 나눈 값이므로, 정의를 그대로 옮긴 이 진술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 수로인데도 어떤 구간은 잔잔하고 어떤 구간은 사납게 내려가는 까닭을 찾다가, 물이 가진 기세와 중력의 힘겨루기로 갈린다는 것을 알고 그 비를 재어 보게 된다.
  2. 甲은 수문 아래에서 물이 얕고 빠르게 지나다가 갑자기 부풀어 오르는 자리를 보고, 그 경계에서 값이 꼭 1이 된다는 것을 확인하고 한계수심을 재어 적어 두게 된다.
  3. 甲은 개수로에서도 층류와 난류를 이 값으로 가를 수 있을 것이라 여겼다가, 두 잣대가 각각 다른 힘끼리 견주는 값임을 알고 무엇을 재는 값인지 표로 나누어 적어 두게 된다.
  4. 甲은 사각수로에서 쓰던 수심을 사다리꼴 수로에 그대로 넣었다가 값이 어긋나는 것을 보고, 단면적을 수면 폭으로 나눈 수리심을 써야 한다는 것을 알고 다시 셈하게 된다.

  관성력의 비와 한계상태와 정의식이 옳으므로 정답은 3번이다.

• 12

  수평하게 설치된 직경 300 mm인 원형관에 물이 흐르고 있다. 300 m를 흐르는 동 안 0.12 MPa의 압력강하가 발생했다면, 관벽에서의 마찰응력(N/m²)은?

  1. 1. 3.0
  2. 2. 30.0
  3. 3. 4.5
  4. 4. 45.0

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 관벽에서의 마찰응력은 30.0 N/m²이다. 압력강하 120,000 N/m²에 지름 0.3 m를 곱하고 길이의 4배인 1,200으로 나눈 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 두 힘을 맞세운다
  2. 수평관이라 높이 차가 없으므로 앞뒤 압력차가 단면을 미는 힘과 관 안쪽 벽이 붙드는 마찰력이 서로 균형을 이룬다.
  3. → 압력차 × 단면적 = 마찰응력 × 벽면적
  4. ↓
  5. ② 두 넓이를 지름으로 적어 정리한다
  6. 단면적은 원주율에 지름의 제곱을 곱하고 4로 나눈 값이고 벽면적은 원주율에 지름과 길이를 곱한 값이다. 정리하면 원주율과 지름 하나가 지워진다.
  7. → 마찰응력 = 압력차 × 지름 ÷ (4 × 길이)
  8. ↓
  9. ③ 압력 단위를 맞춘다
  10. 1 MPa는 백만 파스칼이므로 0.12 MPa는 120,000 N/m²다.
  11. → 압력차 = 120,000 N/m²
  12. ↓
  13. ④ 값을 넣어 계산한다
  14. 지름 300 mm는 0.3 m다. 분자는 120,000에 0.3을 곱한 36,000이고 분모는 4에 300을 곱한 1,200이다.
  15. → 마찰응력 = 36,000 ÷ 1,200 = 30.0 N/m²
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 관 앞뒤로는 120,000 N/m²나 되는 압력이 걸려 있는데 벽에 걸리는 응력은 30 N/m²에 지나지 않는다. 벽면적이 단면적보다 훨씬 넓어 힘이 널리 퍼진 결과다.

  최종 정리: 36,000을 1,200으로 나누면 30.0 N/m²이므로 2가 정답이다. 옳다.

• 13

  침전이론에서 자주 사용되는 스토크스(Stokes) 법칙에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 응결성이 있고 높은 농도의 입자들에 대한 침전에 적용할 수 있다.
  2. 2. 침강속도는 입자직경의 제곱에 비례한다.
  3. 3. 침강속도는 입자와 액체의 비중차에 비례한다.
  4. 4. 수온이 낮을수록 침강속도는 느려진다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 스토크스 법칙은 알갱이가 서로 엉기지 않고 따로따로 가라앉는 묽은 물을 두고 세운 식이므로, 응결성이 있고 농도가 높은 입자에 쓸 수 있다고 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 스토크스 침강속도 식에는 입자직경의 제곱이 분자에 들어가 굵기가 두 배면 속도가 네 배가 되므로, 이 설명은 옳다.
  3. 스토크스 침강속도 식에는 입자와 액체의 비중차가 분자에 들어가 물보다 무거울수록 빨리 가라앉으므로, 비중차에 비례한다고 한 이 설명은 옳다.
  4. 수온이 낮아지면 물의 점성계수가 커지고 그 값이 식의 분모에 들어가 침강속도를 끌어내리므로, 수온이 낮을수록 느려진다고 한 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 응집을 마친 플록에 스토크스 식을 그대로 들이댔다가 실제 침전과 크게 어긋나는 것을 보고, 서로 엉겨 붙어 함께 가라앉는 흐름에는 다른 다룸이 필요하다는 것을 알게 된다.
  2. 甲은 미세한 알갱이가 몇 시간을 두어도 좀처럼 가라앉지 않는 것을 보고, 굵기를 두 배로 키우면 속도가 네 배가 된다는 것을 알고 응집으로 알갱이를 키우는 데 힘을 쏟게 된다.
  3. 甲은 같은 굵기인데도 모래는 이내 가라앉고 조류는 그대로 떠 있는 것을 보고, 물보다 얼마나 무거운지가 속도를 가른다는 것을 알고 무겁게 만드는 보조제를 함께 쓰게 된다.
  4. 甲은 겨울철에 침전지 성능이 떨어지는 까닭을 찾다가 차가운 물이 더 끈적여 알갱이를 붙든다는 것을 알고, 겨울에는 표면부하율을 낮춰 잡아야 한다는 것을 알게 된다.

  스토크스 법칙은 응결성 없는 묽은 입자에 쓰는 것이므로 정답은 1번이다.

• 14

  조도계수 0.014, 동수경사 0.01, 관경 800 mm인 원형관로에서 수심이 0.4 m일 때 의 유량(m³/s)은? (단, Manning 공식에 따른다.)

  1. 1. 0.39
  2. 2. 0.61
  3. 3. 0.77
  4. 4. 1.23

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 이 관로의 유량은 약 0.61 m³/s이다. 반원 단면적 0.2513 m²에 Manning식으로 얻은 유속 2.44 m/s를 곱해 얻은 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 수심과 지름을 견준다
  2. 관경 800 mm는 0.8 m이고 수심은 0.4 m다. 수심이 지름의 꼭 절반이므로 관이 반만 차서 흐르는 꼴이다.
  3. → 반만 찬 원형관
  4. ↓
  5. ② 단면적을 구한다
  6. 반만 찼으므로 단면은 반원이다. 원의 넓이를 구해 반으로 나눈다.
  7. → 단면적 = 3.14 × 0.8² / 4 ÷ 2 = 0.2513 m²
  8. ↓
  9. ③ 경심을 구한다
  10. 반만 찬 원형관은 단면적도 윤변도 꼭 절반이 되므로 둘을 나눈 경심은 만관일 때와 같아진다. 곧 지름의 4분의 1이다.
  11. → 경심 = 0.8 / 4 = 0.2 m
  12. ↓
  13. ④ Manning식에 넣어 유량을 얻는다
  14. 0.2의 3분의 2제곱은 0.342이고 0.01의 제곱근은 0.1이다. 조도계수의 역수 71.4를 곱하면 유속이 되고 여기에 단면적을 곱한다.
  15. → 유속 = 71.4 × 0.342 × 0.1 = 2.44 m/s · 유량 = 2.44 × 0.2513 = 약 0.61 m³/s
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 만관으로 잘못 보면 단면적이 두 배가 되어 유량도 두 배인 1.23 쪽으로 간다. 답지에 그 값이 나란히 놓여 있으니 이 갈림을 노린 문제라는 것이 보인다.

  최종 정리: 2.44에 0.2513을 곱하면 0.61이므로 2가 정답이다. 옳다.

• 15

  펌프의 제원 결정과 관계가 없는 것은?

  1. 1. 전양정
  2. 2. 비력
  3. 3. 축동력
  4. 4. 토출량

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 전양정은 펌프가 이겨 내야 할 높이와 관로 손실을 합한 값이라 펌프를 고르는 첫 조건이 되므로, 제원을 정하는 데 관계하는 것에 해당한다.
  2. 비력은 개수로에서 도수 앞뒤를 견줄 때 쓰는 값이라 펌프의 제원과는 아주 다른 자리의 값이므로, 제원을 정하는 데 관계하는 것에 해당하지 않는다(정답).
  3. 축동력은 펌프 축에 실제로 걸리는 힘이라 전동기 용량을 정하는 바탕이 되므로, 제원을 정하는 데 관계하는 것에 해당한다.
  4. 토출량은 펌프가 시간마다 보내야 할 물의 양이라 임펠러와 관 굵기를 정하는 바탕이 되므로, 제원을 정하는 데 관계하는 것에 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 올릴 높이만 보고 펌프를 골랐다가 관로에서 잃는 몫 때문에 물이 끝까지 닿지 않는 것을 보고, 실양정에 손실을 더한 값으로 다시 골라야 한다는 것을 알게 된다.
  2. 甲은 개수로 계산에서 익힌 값을 펌프 제원표에도 끼워 넣으려다가, 그 값이 도수 앞뒤를 견줄 때 쓰는 것임을 알고 두 자리에서 쓰는 잣대를 갈라 정리해 두게 된다.
  3. 甲은 전동기를 물에 주는 동력에 맞춰 골랐다가 여름에 자꾸 과부하로 멎는 것을 보고, 축에 걸리는 힘을 기준으로 용량을 잡아야 한다는 것을 알고 한 단계 큰 것으로 바꾸게 된다.
  4. 甲은 보내야 할 물의 양을 어림으로 잡고 펌프를 들였다가 최대 수요일에 모자라는 것을 보고, 시간별 수요를 먼저 재고 그 값으로 제원을 잡는 순서를 익히게 된다.

  비력은 개수로에서 쓰는 값이라 펌프 제원과 관계가 없으므로 정답은 2번이다.

• 16

  펌프특성(성능)곡선과 운전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 펌프특성(성능)곡선이란 양정, 효율, 축동력이 토출유량(Q)에 따라 변하는 관계를 나 타낸 곡선이다.
  2. 2. 펌프 전양정은 실양정에서 각종 손실수두를 뺀 값이다.
  3. 3. 펌프는 효율이 가장 높은 점에서 운전되도록 한다.
  4. 4. 펌프의 운전점은 관로의 저항곡선과 펌프의 양정곡선의 교점을 말한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 펌프특성곡선은 토출유량이 달라질 때 양정과 효율과 축동력이 어떻게 변하는지를 한 장에 함께 그린 것이므로, 이 설명은 옳다.
  2. 전양정은 실양정에 관로에서 잃는 손실수두를 더한 값이므로, 실양정에서 손실수두를 뺀 값이라 하여 부호를 뒤집은 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 효율이 가장 높은 점에서 돌려야 같은 물을 보내는 데 드는 전기가 가장 적으므로, 최고효율점에서 운전하도록 한다고 한 이 설명은 옳다.
  4. 펌프가 낼 수 있는 양정과 관로가 요구하는 저항이 맞아떨어지는 자리가 실제로 도는 점이므로, 두 곡선의 교점이라 한 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 카탈로그의 곡선 세 줄이 무엇인지 몰라 지나쳤다가, 유량을 가로축에 두고 양정과 효율과 축동력을 함께 읽는 그림이라는 것을 알고 운전 계획에 그대로 쓰게 된다.
  2. 甲은 손실을 빼야 하는 줄 알고 양정을 낮게 잡아 펌프를 들였다가 물이 끝까지 닿지 않는 것을 보고, 손실은 더하는 것임을 알고 한 단계 큰 펌프로 바꾸게 된다.
  3. 甲은 유량만 맞으면 된다고 여겨 곡선 끝자락에서 돌리다가 전기요금이 크게 오른 것을 보고, 효율이 가장 높은 자리로 운전점을 옮겨 같은 물을 더 싸게 보내게 된다.
  4. 甲은 성능곡선만 보고 유량을 잡았다가 실제로는 한참 적게 나오는 것을 보고, 관로가 요구하는 저항 곡선을 겹쳐 그려야 실제 도는 자리가 보인다는 것을 알게 된다.

  전양정은 실양정에 손실수두를 더한 값이므로 정답은 2번이다.

• 17

  아래 조건에서 펌프의 효율은 약 얼마인가?

  ○ 유량: 2 m³/s ○ 양정고: 10 m / ○ 축동력: 400 HP ○ 총 손실수두: 2 m / ○ 중력가속도: 9.8 m/s² ○ 물의 단위중량: 1,000 kgf/m³

  1. 1. 0.70
  2. 2. 0.75
  3. 3. 0.80
  4. 4. 0.85

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 펌프의 효율은 약 0.80이다. 전양정 12 m로 얻은 물에 주는 동력 320 HP를 축동력 400 HP로 나누어 얻은 값이다. 옳다.

  🧮 풀이

  1. ① 효율의 뜻을 잡는다
  2. 펌프 효율은 축에 넣어 준 동력 가운데 얼마만큼이 물에 실제로 전해졌는지를 나타낸 비다. 그러므로 물에 주는 동력을 축동력으로 나누면 된다.
  3. → 효율 = 물에 주는 동력 ÷ 축동력
  4. ↓
  5. ② 전양정을 만든다
  6. 펌프가 이겨 내야 하는 것은 물을 올리는 높이만이 아니다. 관로에서 잃는 몫까지 더해야 실제로 걸리는 양정이 된다.
  7. → 전양정 = 10 + 2 = 12 m
  8. ↓
  9. ③ 물에 주는 동력을 마력으로 구한다
  10. 물의 단위중량 1,000 kgf/m³에 유량과 전양정을 곱하면 초당 24,000 kgf·m가 된다. 초당 75 kgf·m가 1마력이므로 75로 나눈다.
  11. → 물에 주는 동력 = 1,000 × 2 × 12 ÷ 75 = 320 HP
  12. ↓
  13. ④ 축동력으로 나눈다
  14. 축에는 400 HP가 걸려 있다. 앞에서 얻은 320 HP를 이 값으로 나눈다.
  15. → 효율 = 320 ÷ 400 = 0.80
  16. ↓
  17. ⑤ 값이 그럴듯한지 본다
  18. 손실수두를 빼먹고 10 m로만 셈하면 267 HP가 되어 효율이 0.67로 내려앉는다. 손실을 살렸을 때 0.80이 나오니 답지가 이 갈림을 노리고 있다는 것이 보인다.

  최종 정리: 320 HP를 400 HP로 나누면 0.80이므로 3이 정답이다. 옳다.

• 18

  임펠러의 직경이 동일한 두 펌프의 동력(P)과 분당 회전수(N)의 관계식으로 옳은 것은? (단, P₁은 N₁일 때 동력, P₂는 N₂일 때 동력이다.)

  1. 1. P₂ = P₁(N₁/N₂)²
  2. 2. P₂ = P₁(N₂/N₁)²
  3. 3. P₂ = P₁(N₁/N₂)³
  4. 4. P₂ = P₁(N₂/N₁)³

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 동력은 회전수의 세제곱을 따라가는데 이 식은 지수를 2로 붙였고 회전수의 위아래까지 뒤집혀 있으므로, 두 값의 관계식으로 옳지 않다.
  2. 회전수의 위아래는 바르게 놓였으나 지수가 2로 되어 있어 회전수를 올릴 때 늘어나는 동력을 크게 낮잡게 되므로, 관계식으로 옳지 않다.
  3. 지수는 3으로 맞게 붙였으나 회전수의 위아래가 뒤집혀 있어 회전수를 올리면 동력이 도리어 줄어드는 꼴이 되므로, 관계식으로 옳지 않다.
  4. 상사법칙에서 유량은 회전수에 비례하고 양정은 회전수의 제곱에 비례하며 동력은 그 둘의 곱이라 세제곱을 따라가므로, 이 관계식은 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 회전수를 올릴 때 늘어나는 전기를 어림하려다 지수와 자리를 함께 헷갈렸다가, 회전수를 올리면 동력은 반드시 늘어난다는 데서 어느 쪽이 위로 가는지부터 잡게 된다.
  2. 甲은 동력이 회전수의 제곱을 따라간다고 알고 있다가 실제 전력이 그보다 훨씬 크게 뛴 것을 보고, 유량과 양정이 함께 늘어난 결과라는 것을 알고 지수를 고쳐 잡게 된다.
  3. 甲은 지수만 맞으면 되는 줄 알고 답지를 골랐다가 회전수를 올렸는데 동력이 도리어 줄어드는 이상한 값이 나온 것을 보고, 식을 쓸 때 분자와 분모의 자리부터 반드시 확인하게 된다.
  4. 甲은 인버터로 회전수를 20 %만 낮췄는데 전기가 절반 가까이 줄어든 것을 보고, 동력이 회전수의 세제곱을 따라간다는 것을 요금으로 확인하고 운전 방식을 바꾸게 된다.

  동력은 회전수의 세제곱에 비례하므로 정답은 4번이다.

• 19

  펌프의 수격작용을 방지하기 위한 주된 방법 중 압력상승 경감방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 펌프에 플라이휠을 설치하는 방법
  2. 2. 급폐식 체크밸브에 의한 방법
  3. 3. 완폐식 체크밸브에 의한 방법
  4. 4. 콘밸브에 의한 방법

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 플라이휠은 회전 관성을 키워 정전 때 압력이 급히 떨어지는 것을 막는 장치라 압력 강하 경감 쪽에 드는 방법이므로, 압력상승 경감방법이라 한 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 급폐식 체크밸브는 역류가 커지기 전에 빨리 닫아 되돌아온 물이 갑자기 멎으며 생기는 압력상승을 줄이므로, 이 설명은 옳다.
  3. 완폐식 체크밸브는 닫히는 속도를 늦춰 밸브가 닫힐 때 생기는 압력상승을 누그러뜨리므로, 압력상승 경감방법으로 든 이 설명은 옳다.
  4. 콘밸브는 토출측에서 흐름을 서서히 줄여 물이 급히 멈추지 않게 하므로 압력상승을 눌러 주니, 압력상승 경감방법으로 든 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 무거운 바퀴를 달아 두었으니 수격은 다 잡힐 줄 알았다가, 그것이 막아 주는 것은 정전 직후 압력이 떨어지는 쪽이라는 것을 알고 상승 쪽 대책을 따로 세우게 된다.
  2. 甲은 체크밸브가 늦게 닫혀 역류가 길어진 구간에서 되돌아온 물이 한꺼번에 멎으며 관을 때리는 것을 보고, 빨리 닫히는 것으로 바꾸어 그 충격을 눈에 띄게 줄이게 된다.
  3. 甲은 밸브가 쾅 닫히며 관이 울리는 소리에 놀라 닫히는 시간을 몇 배로 늘려 주는 것으로 바꾸고, 그것만으로 압력계에 찍히는 최고값이 크게 내려간 것을 눈으로 확인하게 된다.
  4. 甲은 토출측에서 흐름을 한꺼번에 끊었다가 압력이 치솟는 것을 보고, 개도를 천천히 줄여 주는 밸브를 달아 같은 자리에서 압력 봉우리가 낮아진 것을 확인하게 된다.

  플라이휠은 압력 강하 경감방법이므로 정답은 1번이다.

• 20

  펌프의 용량과 대수 결정에 관한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 송수펌프는 펌프의 효율이 높은 운전점에서 정해진 일정한 수량을 양수하는 / 운전이 가능한 용량과 대수로 정한다. /

  ㄴ. 배수펌프는 수량의 시간적 변동에 적합한 용량과 대수로 정한다. /

  ㄷ. 펌프의 대수는 계획수량(최대, 최소, 평균)만을 고려하여 정한다. /

  ㄹ. 펌프가 정지되더라도 급수에 지장이 없는 경우에는 예비기를 두지 않는다.

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

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 송수는 정수장에서 배수지까지 정해진 양을 꾸준히 보내는 일이므로 효율이 높은 한 점에서 일정 수량을 양수하도록 용량과 대수를 정하니, 이 진술은 옳다.
  2. 배수는 하루 안에서도 쓰는 양이 크게 달라지므로 그 시간적 변동을 따라갈 수 있게 용량과 대수를 정해야 하니, 이 진술은 옳다.
  3. 펌프 대수는 계획수량뿐 아니라 유지관리와 예비기와 경제성까지 함께 따져 정하는 것이므로, 계획수량만을 고려한다고 한 이 진술은 옳지 않다.
  4. 펌프가 멎더라도 급수에 지장이 없는 자리라면 예비기를 두지 않을 수 있도록 정해 두고 있으므로, 예비기를 두지 않는다고 한 이 진술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 송수펌프를 배수펌프처럼 자주 켜고 끄며 돌렸다가 전기요금이 크게 오른 것을 보고, 일정한 양을 꾸준히 보내는 쪽이 효율에 맞는다는 것을 알고 운전을 바꾸게 된다.
  2. 甲은 아침과 저녁에 물 쓰는 양이 몰리는 것을 보고 큰 펌프 한 대로는 감당이 안 된다는 것을 알고, 작은 펌프를 여러 대 두어 시간대마다 대수를 달리해 돌리게 된다.
  3. 甲은 계획수량만 보고 대수를 정했다가 한 대를 정비하는 동안 나머지가 쉴 새 없이 돌아가 고장이 잦아진 것을 보고, 정비와 예비까지 셈에 넣어 대수를 다시 잡게 된다.
  4. 甲은 어느 자리에나 예비기를 두어야 하는 줄 알고 예산을 넉넉히 잡다가, 멎어도 급수에 지장이 없는 자리는 두지 않아도 된다는 것을 알고 꼭 필요한 곳에만 두어 예산을 아끼게 된다.

  계획수량만 고려한다는 것을 뺀 나머지가 옳으므로 정답은 3번이다.