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토목기사 상수도 계획과 정수 개념 정리

중요도 ★★★★★ · 50% (추정)

개요

이 단원은 상수도가 물을 취수해 정수한 뒤 가정까지 보내는 전 과정을 배웁니다. 시설의 순서, 시설별로 기준이 되는 급수량, 수질기준, 정수 방법과 염소 소독이 주로 나옵니다.

상수도는 취수, 도수, 정수, 송수, 배수, 급수 순서로 이어집니다. 취수부터 송수까지의 시설은 계획1일최대급수량을 기준으로 정하고, 배수시설은 사용량이 가장 많은 시간을 견뎌야 하므로 계획시간최대급수량을 기준으로 합니다.

정수는 응집, 침전, 여과, 소독 순서로 이루어집니다. 응집제를 넣어 작은 입자를 뭉치게 한 뒤 가라앉히고, 남은 입자는 모래층으로 걸러 냅니다. 완속여과는 모래층 표면의 생물막이, 급속여과는 앞단의 약품 응집이 정화의 중심입니다.

염소 소독에서 차아염소산(HOCl)은 차아염소산 이온(OCl⁻)보다 소독력이 훨씬 강하며, pH 가 낮을수록 HOCl 비율이 높습니다. 먹는물의 유리잔류염소는 4.0mg/L 를 넘지 않아야 하고, 수도꼭지에서는 유리잔류염소를 0.1mg/L 이상 유지해야 합니다.

핵심 개념

  • 상수도 계통

    취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수 순서입니다. 도수는 원수를 정수장까지, 송수는 정수한 물을 배수지까지 보내는 것입니다.

    외우는 요령도수는 원수, 송수는 정수한 물.

  • 시설별 기준 수량

    취수·도수·정수·송수 시설은 계획1일최대급수량을, 배수시설(배수관·배수지)은 계획시간최대급수량을 기준으로 설계합니다.

    외우는 요령배수만 시간최대, 나머지는 1일최대.

  • 완속여과와 급속여과

    완속여과는 느린 속도로 모래층 표면의 생물막이 불순물을 걸러 내고, 급속여과는 약품으로 응집·침전한 뒤 빠른 속도로 걸러 냅니다.

    외우는 요령완속은 생물, 급속은 약품.

  • HOCl 과 OCl⁻

    염소가 물에 녹으면 HOCl 과 OCl⁻ 가 생기며, HOCl 의 소독력이 훨씬 강합니다. pH 가 낮을수록 HOCl 비율이 높아집니다.

    외우는 요령산성 쪽일수록 소독이 잘 된다.

  • 먹는물 잔류염소 상한

    먹는물의 유리잔류염소는 4.0mg/L 를 넘지 않아야 합니다.

    외우는 요령상한은 4.0mg/L.

    출처: 먹는물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙 별표 1 · 2021년 기준

  • 수도꼭지 잔류염소 유지

    평상시 수도꼭지의 물은 유리잔류염소를 0.1mg/L 이상(결합잔류염소는 0.4mg/L 이상) 유지하도록 소독해야 합니다.

    외우는 요령꼭지에서 0.1mg/L 이상.

    출처: 수도법 시행규칙 제22조의2 · 2022년 기준

자주 나오는 포인트

  • 상수도 계통 순서와 도수·송수의 차이를 묻는 문제가 자주 나옵니다.
  • 배수시설만 계획시간최대급수량을 기준으로 한다는 점을 기억하세요.
  • HOCl 이 OCl⁻ 보다 소독력이 강하고, 낮은 pH 에서 많아집니다.
  • 잔류염소 상한 4.0mg/L 와 수도꼭지 유지 기준 0.1mg/L 를 구분하세요.

헷갈리는 것 비교: 완속여과와 급속여과

구분완속여과급속여과
여과 속도느림빠름
정화의 중심모래층 표면 생물막약품 응집·침전
필요한 면적넓다좁다

대표 문제 3개

검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.

예상문제검수 완료상하수도공학 › 상수도 계획과 정수★★★★★

문제 1. 상수도 시설의 일반적인 계통 순서로 옳은 것은?

  1. ① 취수 → 송수 → 정수 → 도수 → 배수 → 급수
  2. ② 취수 → 정수 → 도수 → 배수 → 송수 → 급수
  3. ③ 도수 → 취수 → 정수 → 송수 → 급수 → 배수
  4. ④ 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ④ 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수

핵심: 취수 → 도수 → 정수 → 송수 → 배수 → 급수

상수도는 물을 얻는 곳부터 가정까지 다음 순서로 이어집니다.

  1. 취수: 수원(강·댐·지하수)에서 물을 받아들임
  2. 도수: 취수장 → 정수장으로 원수를 보냄
  3. 정수: 마실 수 있게 깨끗하게 처리
  4. 송수: 정수장 → 배수지로 보냄
  5. 배수: 배수지 → 급수 지역 배수관망으로 나눠 보냄
  6. 급수: 배수관에서 각 가정·건물로 공급

틀린 선지

  • 취수 → 송수 → 정수 → 도수 → 배수 → 급수: 도수와 송수의 위치가 바뀌었습니다. 정수 전이 도수, 정수 후가 송수입니다.
  • 취수 → 정수 → 도수 → 배수 → 송수 → 급수: 정수장 앞에서 물을 끌어오는 도수가 정수 뒤에 있고, 배수와 송수 순서도 바뀌었습니다.
  • 도수 → 취수 → 정수 → 송수 → 급수 → 배수: 물을 끌어오기 전에 취수부터 해야 하고, 배수 다음이 급수입니다.
예상문제검수 완료상하수도공학 › 상수도 계획과 정수★★★★★

문제 2. 계획급수인구 50,000명, 계획 1인 1일 최대급수량 400L 인 도시의 계획 1일 최대급수량은?

  1. ① 20,000m³/일
  2. ② 2,000m³/일
  3. ③ 200,000m³/일
  4. ④ 20,000,000m³/일
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ① 20,000m³/일

핵심: 계획 1일 최대급수량 = 계획급수인구 × 1인 1일 최대급수량

급수량은 인구에 1인당 급수량을 곱하고, 단위를 m³ 로 바꿉니다(1m³ = 1,000L).

  1. 50,000 × 400L = 20,000,000L/일
  2. 20,000,000 ÷ 1,000 = 20,000m³/일
  3. 검산: 1인당 0.4m³ × 50,000명 = 20,000m³ 로 같습니다.

틀린 선지

  • 2,000m³/일: L 를 m³ 로 바꿀 때 10배 작게 계산한 값입니다.
  • 200,000m³/일: L 를 m³ 로 바꿀 때 10배 크게 계산한 값입니다.
  • 20,000,000m³/일: L 를 m³ 로 바꾸지 않고 L 숫자를 그대로 쓴 값입니다.
예상문제검수 완료상하수도공학 › 상수도 계획과 정수★★★★★

문제 3. 정수시설에서 완속여과지의 표준 여과속도는?

  1. ① 120~150m/일
  2. ② 1~2m/일
  3. ③ 30~40m/일
  4. ④ 4~5m/일
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정답: ④ 4~5m/일

핵심: 여과속도: 완속여과 4~5m/일, 급속여과 120~150m/일

여과 방식에 따라 표준 여과속도가 크게 다릅니다.

  1. 완속여과: 4~5m/일. 모래층 표면에 생기는 생물막으로 거르므로 넓은 면적이 필요합니다.
  2. 급속여과: 120~150m/일. 응집·침전 뒤 여과하며, 역세척으로 여과층을 씻습니다.

틀린 선지

  • 120~150m/일: 급속여과지의 표준 여과속도입니다.
  • 1~2m/일: 완속여과의 표준보다 느린 값입니다.
  • 30~40m/일: 완속·급속 어느 쪽의 표준 여과속도도 아닙니다.
이 단원 5문제 풀기 →

AI 작성 · 검수 완료 · AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.