
정답지속시간 20분일 때 I=100, 10분일 때 I=150이므로 우수량은 50% 증가합니다.
핵심 개념
강우강도식과 강우 지속시간에 따른 우수량 변화
강우강도식 I = 3,000/(t+10)은 강우 지속시간 t[분]가 짧을수록 강우강도 I가 커지는 관계를 나타냅니다. 다른 조건이 모두 같다면 단일 차집관로에 유입되는 우수량은 강우강도에 비례하므로, 두 지속시간에서의 강우강도 비율만 계산하면 우수량 증가율을 구할 수 있습니다.
선지별 해설
①10% 증가는 계산 결과와 맞지 않습니다. t=20분일 때 I=3,000/30=100, t=10분일 때 I=3,000/20=150이므로 증가율은 훨씬 큽니다.
②25%는 증가폭을 절반으로 잘못 본 값입니다. 실제로는 100에서 150으로 늘어납니다.
③t=20분: I=3,000/(20+10)=100, t=10분: I=3,000/(10+10)=150입니다. 우수량은 강우강도에 비례하므로 (150-100)/100×100=50% 증가합니다.
④100% 증가는 우수량이 2배가 된다는 뜻이지만, 실제로는 100에서 150으로 1.5배 늘어 50% 증가에 그칩니다.

정답μ = 0.2×200/(10+200) = 0.19/hr입니다.
핵심 개념
Monod 식에 의한 세포 비증가율 계산
Monod 식은 미생물의 비증가율 μ를 제한기질 농도 S에 대한 함수로 나타내며, μ = μmax·S/(Ks+S)로 표현됩니다. 여기서 μmax는 최대 비증가율, Ks는 반포화농도(비증가율이 최댓값의 절반이 되는 기질 농도)입니다. 주어진 값을 식에 대입하면 됩니다.
선지별 해설
①0.15는 대입 결과와 맞지 않습니다. S가 Ks보다 훨씬 크므로 μ는 μmax(0.2)에 가까워집니다.
②0.17은 계산값보다 작습니다. 정확히 대입하면 0.19에 가깝습니다.
③μ = μmax·S/(Ks+S) = 0.2×200/(10+200) = 0.2×0.952 = 0.1905 ≈ 0.19/hr로 계산됩니다.
④0.21은 μmax(0.2)를 초과하는 값이라 불가능합니다. Monod 식에서 μ는 절대 μmax를 넘을 수 없습니다.