정답: 4번

펌프의 효율이 50%이므로, 실제 필요한 동력은 계산된 값의 두 배가 됩니다. 물의 양은 1초에 10L, 높이는 30m이며, 물의 밀도는 \(1000 \, \text{kg/m}^3\)입니다.

필요한 동력은 중력에 의한 퍼올리는 일을 계산하여 구합니다.

\[
\text{필요한 일} = \text{질량} \times \text{중력 가속도} \times \text{높이}
\]

\[
\text{질량} = 10 \, \text{L} = 10 \, \text{kg} \quad (\text{물의 밀도가 } 1000 \, \text{kg/m}^3 \text{이므로})
\]

\[
\text{중력 가속도} = 9.8 \, \text{m/s}^2
\]

\[
\text{필요한 일} = 10 \, \text{kg} \times 9.8 \, \text{m/s}^2 \times 30 \, \text{m} = 2940 \, \text{J}
\]

1초에 2940J의 일이 필요하며, 효율이 50%이므로 실제 필요한 동력은 두 배입니다.

\[
\text{필요한 동력} = \frac{2940 \, \text{J/s}}{0.5} = 5880 \, \text{W} = 5.88 \, \text{kW}
\]