2020년 수질환경기사 1, 2회차

정답은 2번입니다. 물이 얼면 액체 상태보다 밀도가 작아져 얼음이 물 위에 뜨게 되는데, 이는 물 분자 사이의 수소 결합 구조가 변하기 때문입니다. 다른 보기들은 물의 물리적 특성과 관련이 있거나 옳은 설명입니다.

이 문제는 Streeter-Phelps 방정식을 이용하여 특정 시간 후의 DO 부족량을 계산하는 문제입니다. DO 부족량은 DO 포화농도에서 현재 DO 농도를 뺀 값으로, 하천의 자정 작용을 평가하는 중요한 지표입니다. 문제에서 주어진 BODu, K1, K2 값을 Streeter-Phelps 방정식에 대입하여 6일 후의 DO 농도를 계산하고, 이를 DO 포화농도에서 빼면 DO 부족량을 구할 수 있습니다. 계산 결과 약 4mg/L의 DO 부족량이 산출되어 3번 보기가 정답이 됩니다.

정답은 4번 크롬(Cr)입니다. 크롬은 우리 몸에서 인슐린 작용을 돕는 필수 미네랄로, 부족하면 인슐린 민감성이 떨어져 혈당 조절에 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 크롬 결핍은 인슐린 저하를 유발할 수 있는 요인이 됩니다.

지구상의 담수 중 가장 큰 비율을 차지하는 것은 **빙하 및 빙산**입니다. 이는 지구 전체 물의 약 2.5%를 담수가 차지하며, 그중에서도 대부분이 극지방의 빙하와 빙산에 얼음 형태로 저장되어 있기 때문입니다. 따라서 하천수, 지하수, 수증기 등 다른 형태의 담수보다 압도적으로 많은 양입니다.

정답은 3번입니다. 생물학적 변환(생분해)은 미생물이 유기물을 분해하는 과정인데, 일반적으로 **이중결합이 있는 불포화 지방족 화합물이 포화 지방족 화합물보다 더 쉽게 분해됩니다.** 이중결합은 미생물이 공격하기 쉬운 반응점을 제공하기 때문입니다. 나머지 보기는 생분해의 일반적인 경향과 일치합니다.

SAR(Sodium Adsorption Ratio) 값은 농업용수의 나트륨 함량과 칼슘, 마그네슘 함량의 비율을 나타내어 토양의 투수성과 구조에 미치는 영향을 예측하는 지표입니다. SAR 값은 각 이온의 농도를 밀리몰/리터(mmol/L)로 변환한 후, 나트륨 농도를 칼슘과 마그네슘 농도의 산술 평균 제곱근으로 나누어 계산됩니다. 계산 결과, 주어진 농업용수의 SAR 값은 약 6.4로 산출되어 2번 보기가 정답입니다.

정답은 4번입니다. Species Diversity Index(SDI)는 종 다양성을 나타내는 지표로, 값이 클수록 다양한 종이 존재하여 깨끗한 물을 의미합니다. 반대로 값이 작을수록 종의 수가 적고 특정 종의 개체수가 많아 오염된 물을 나타냅니다. 따라서 SDI는 값이 클수록 깨끗한 물을 의미하며, 보기에 설명된 내용과 반대입니다.

콜로이드 입자가 분산매 분자들과 충돌하여 불규칙하게 움직이는 현상은 **브라운 운동**입니다. 이는 콜로이드 입자가 분산매 분자들의 끊임없는 충돌로 인해 에너지를 얻어 무작위적으로 움직이기 때문입니다. 틴들 현상은 빛의 산란, 투석 현상은 반투막을 이용한 분리, 반발력은 입자 간의 상호작용에 관한 개념으로 브라운 운동과는 직접적인 관련이 없습니다.

총경도는 물속에 녹아있는 칼슘(Ca²⁺)과 마그네슘(Mg²⁺) 이온이 물에 미치는 영향을 나타내는 지표이며, 일반적으로 탄산칼슘(CaCO₃)의 농도로 환산하여 표현합니다. 문제에서 주어진 Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Sr²⁺ 이온들의 농도를 각각 CaCO₃로 환산한 후 더하면 총경도를 계산할 수 있습니다. 이 과정에서 각 이온의 원자량과 CaCO₃의 분자량을 이용하여 몰비를 고려해야 합니다.

정답은 2번입니다. 약층(thermocline)은 수심에 따른 수온 변화가 **매우 큰** 구간으로, 다른 구간과 달리 급격한 온도 변화를 보이는 것이 특징입니다. 따라서 수온 변화가 적다는 설명은 약층의 특징과 거리가 멉니다. 성층현상은 수온, 밀도 등의 차이로 물이 층을 이루는 현상이며, 이는 호수 내 산소 분포나 혼합 등에 영향을 미칩니다.

정답은 3번입니다. 1, 2, 4번 반응은 모두 산소($O_2$)를 전자수용체로 사용하며 호기성 미생물에 의해 진행됩니다. 반면 3번 반응은 질산염($NO_3^-$)을 전자수용체로 사용하여 질소($N_2$)를 생성하는 탈질 과정으로, 혐기성 미생물에 의해 일어납니다. 따라서 전자수용체가 다른 것은 3번입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 물질 수지 개념을 활용하여 해결할 수 있습니다. 폐수의 유량과 첨가된 소금의 양을 고려하여 하류에서의 염분 농도를 계산하는 문제입니다. **핵심 개념:** * **물질 수지:** 시스템 내 물질의 유입, 유출, 생성, 소멸을 고려하여 물질의 양을 계산하는 원리입니다. 이 문제에서는 소금이라는 물질의 수지를 이용합니다. * **질량 보존 법칙:** 물질은 생성되거나 소멸되지 않고 단지 형태만 변한다는 법칙입니다. **간단 해설:** 폐수에 시간당 4kg의 소금을 첨가했을 때 하류에서 염분 농도가 55mg/L가 되었다는 것은, 처음 폐수에 있던 염분과 첨가된 소금이 합쳐져 농도가 증가했음을 의미합니다. 물질 수지 원리를 적용하여, 첨가된 소금의 질량과 폐수의 유량을 통해 최종 염분 농도를 계산하면 유량을 구할 수 있습니다. 계산 결과, 유량은 약 0.0317 m³/sec로 산출됩니다.

하천수질모형은 일반적으로 오염물질이 하천에 유입된 후 즉시 완전 혼합되지 않고, **시간과 공간에 따라 농도가 변화한다**는 가정을 합니다. 따라서 1번 보기의 "오염물질이 하천에 유입되자마자 즉시 완전혼합된다"는 가정은 일반적인 하천수질모형의 가정 조건이 아닙니다. 다른 보기들은 정상상태, 확산 무시, 흐름 방향 농도 분포 등 하천수질모형에서 흔히 사용되는 가정들입니다.

정답은 4번입니다. 카드뮴은 뼈를 약하게 만드는 골연화증과 신장 손상으로 인한 단백뇨를 유발하지만, 월슨씨병 증후군이나 소인증과는 직접적인 관련이 없습니다. 월슨씨병은 구리 대사 이상 질환이며, 소인증은 성장 장애를 의미합니다.

정답은 2번입니다. 분뇨는 일반적으로 분과 뇨의 구성비가 약 1:8~1:10이 아니라 1:2~1:3 정도로, 고액 분리가 쉽지 않습니다. 1번은 질소화합물이 pH 강하를 막는다는 설명이 맞고, 3번은 분의 질소산화물 함량에 대한 설명이 맞습니다. 4번은 분뇨의 일반적인 특징을 잘 설명하고 있습니다.

이 문제는 주어진 정보를 활용하여 강의 재포기계수(K2)를 계산하는 문제입니다. 재포기계수는 물의 산소 공급 능력을 나타내는 지표이며, 강의 유속(V)과 수심(H)에 따라 달라집니다. 문제에서 주어진 공식 K2 = 2.2 * (V / H^1.33)를 사용하여 계산하면, 평균 유속 V는 유량/단면적 공식을 통해 구할 수 있습니다. 계산 결과, 보기 중 1번인 0.20이 가장 근접한 값으로 나타납니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 반응속도식 $v = k[NH_3]^2[ClO^-]$에서 반응물질인 암모니아($NH_3$)와 차아염소산($ClO^-$)의 농도가 각각 50% 감소하면, 이들의 제곱에 비례하는 암모니아 농도 변화는 $0.5^2 = 0.25$배가 됩니다. 따라서 반응 속도는 원래 속도의 $0.25 \times 0.5 = 0.125$배, 즉 12.5%로 감소하는 것이 아니라, 각 반응물질의 농도 변화를 반응속도식에 대입하여 계산해야 합니다. **간단 해설:** 반응 속도는 반응물질 농도의 제곱에 비례하므로, 암모니아 농도가 50% 감소하면 반응 속도는 $0.5^2 = 0.25$배가 됩니다. 차아염소산 농도도 50% 감소하면 반응 속도는 0.5배가 됩니다. 따라서 두 반응물질이 모두 50% 감소했을 때, 반응 속도는 원래 속도의 $0.25 \times 0.5 = 0.125$배가 됩니다. 이는 12.5%로 감소한 것이 아니라, 12.5%가 남는다는 의미이며, 따라서 반응 속도는 87.5% 감소한 것입니다. **보기와 정답에 대한 설명:** 문제에서 제시된 보기와 정답은 반응 속도식의 차수와 농도 변화를 올바르게 적용하지 않은 것으로 보입니다. 암모니아는 2차 반응이므로 농도가 50% 감소하면 속도는 25%로 줄어드는 것이 아니라, 25%가 남게 되어 75% 감소하는 것입니다. 차아염소산은 1차 반응이므로 농도가 50% 감소하면 속도는 50% 감소합니다. 따라서 두 반응물질이 모두 50% 감소하면, 반응 속도는 $0.25 \times 0.5 = 0.125$배가 되어 12.5%가 남고, 87.5% 감소합니다. **정답 1번(75%)은 암모니아의 2차 반응으로 인한 속도 감소만을 고려한 것으로 보이며, 차아염소산의 영향은 무시되었거나 잘못 계산된 것으로 추정됩니다.**

금속을 통해 전류가 흐를 때, 금속 자체의 화학적 성질은 변하지 않으며 전류는 주로 자유 전자에 의해 운반됩니다. 온도가 상승하면 금속 내 전자들의 움직임이 방해받아 저항이 증가하는 것이 일반적인 특성입니다. 반면, 용액의 경우 이온의 이동으로 전류가 흐르는데, 일반적으로 금속의 저항보다 용액의 저항이 더 큰 경우가 많습니다. 따라서 4번은 금속을 통해 흐르는 전류의 일반적인 특성과 거리가 멉니다.

급성독성을 평가하는 일반적인 기준은 **TLm(Median Tolerance Limit)**입니다. TLm은 특정 물질에 노출되었을 때 실험 대상 개체군(주로 수생 생물)의 50%가 사망하는 농도를 의미합니다. 이는 물질의 급성 독성을 정량적으로 나타내는 지표로, 비교적 간단하고 명확하게 독성 정도를 파악할 수 있다는 장점이 있습니다. MicroTox, Daphnia, ORP 등은 다른 종류의 독성 평가나 환경 지표로 활용될 수 있지만, 급성독성 평가의 일반적인 기준으로는 TLm이 가장 널리 사용됩니다.

회복지대는 오염된 물이 정화되어 깨끗해지는 단계입니다. 이 단계에서는 물의 DO 농도가 회복되고, 원생동물이나 윤충과 같은 생물들이 다시 나타납니다. 하지만 박테리아는 오히려 감소하는 경향을 보이므로, 박테리아가 크게 번성한다는 설명은 틀렸습니다.

취수관로 구조 결정 시 바람직하지 않은 것은 4번입니다. 제방을 횡단하는 취수관로는 제방의 안정성을 고려하여 성토 부분보다는 원지반에 매설하는 것이 더 안전합니다. 이는 성토 부분은 침하 가능성이 있어 관로에 하중을 가하거나 파손을 유발할 수 있기 때문입니다. 따라서 취수관로의 안정적인 운영과 제방 보호를 위해 원지반에 매설하는 것이 바람직합니다.

이 문제는 복리 증가 공식을 활용하여 연평균 증가율을 계산하는 문제입니다. 현재 인구와 10년 전 인구, 그리고 증가율을 모르는 상태에서 연평균 증가율을 구해야 하므로, 복리 증가 공식을 변형하여 사용합니다. 장래 발전 가능성은 문제 풀이에 직접적인 영향을 주지 않는 부가 정보입니다. **핵심 개념:** 복리 증가 공식 **정답 이유:** 복리 증가 공식은 다음과 같습니다: $미래 인구 = 현재 인구 \times (1 + 연평균 증가율)^{기간}$ 이 문제에서는 미래 인구를 10년 후의 현재 인구(450,000명), 현재 인구를 10년 전 인구(200,000명), 기간을 10년으로 놓고 연평균 증가율을 구해야 합니다. $450,000 = 200,000 \times (1 + 연평균 증가율)^{10}$ 이 식을 연평균 증가율에 대해 풀면 약 0.084가 나옵니다.

정답은 2번입니다. 폴리에틸렌관은 가볍고 취급이 용이하여 시공성이 좋다는 점은 맞지만, 산과 알칼리에 약한 것이 아니라 오히려 **내화학성이 뛰어나** 산과 알칼리에 강한 장점을 가집니다. 따라서 폴리에틸렌관의 단점에 대한 설명이 틀렸습니다. 핵심 개념은 각 하수관로 재료의 **내화학성 및 물리적 특성**입니다.

정답은 3번입니다. 황산염환원세균은 황화수소를 발생시키는 주요 원인이므로, 이 세균의 활동을 촉진시키는 것은 황화수소 부식을 더욱 심화시킵니다. 따라서 황화수소 부식 대책으로는 황산염환원세균의 활동을 억제하는 것이 핵심입니다. 나머지 보기들은 황화수소 발생을 줄이거나 관을 보호하는 효과적인 방법들입니다.

급속여과지의 여과모래는 수질 개선에 중요한 역할을 합니다. 보기 1, 2, 3번은 여과 모래의 물리적 특성을 나타내며, 이는 여과 효율과 직결됩니다. 유효경과 균등계수는 입자의 크기와 균일성을 나타내고, 마모율은 모래의 내구성을 의미합니다. 반면, 보기 4번의 세척 탁도는 신규 여과사 투입 시 발생하는 현상으로, 여과 모래 자체의 성능을 나타내는 지표와는 거리가 멉니다.

합리식은 강우량, 유출계수, 유역면적을 이용하여 계획우수유출량을 산정하는 공식입니다. 보기 4번에서 A는 우수배제관거의 통수단면적이 아니라 **유역면적**을 의미합니다. 따라서 4번이 틀린 설명입니다. 합리식의 핵심은 유역의 특성과 강우 강도를 고려하여 유출량을 예측하는 것입니다.

## 비교 회전도 계산 및 정답 해설 **핵심 개념:** 비교 회전도는 펌프의 종류와 성능을 나타내는 중요한 지표입니다. 동일한 양정(수두)을 얻기 위해 필요한 회전수를 비교함으로써, 펌프의 설계 및 선정에 활용됩니다. **계산:** 비교 회전도는 다음 공식으로 계산됩니다. $N_s = \frac{N \sqrt{Q}}{H^{3/4}}$ 여기서, * $N_s$: 비교 회전도 * $N$: 펌프의 규정 회전수 (rpm) * $Q$: 펌프의 토출량 (m³/min) * $H$: 펌프의 유효흡입수두 (m) **문제 적용:** * $N = 2000$ rpm * $Q = 12$ m³/min * $H = 8$ m $N_s = \frac{2000 \sqrt{12}}{8^{3/4}} \approx \frac{2000 \times 3.464}{4.757} \approx 1457$ **정답 이유:** 계산 결과, 펌프의 비교 회전도는 약 1457로 산출됩니다. 따라서 보기 4번이 정답입니다.

공동현상은 유체 속 압력이 증기압 이하로 떨어져 기포가 발생하고, 이 기포가 터지면서 발생하는 현상입니다. 2번 보기의 '흡입관의 손실을 가능한 크게 한다'는 것은 유체의 압력을 더욱 낮추어 공동현상을 유발하므로 틀린 대책입니다. 공동현상을 방지하려면 흡입관의 손실을 최소화하고, 펌프의 위치를 낮추거나 회전 속도를 줄여 흡입측 압력이 낮아지는 것을 막아야 합니다.

정답은 1번입니다. 계획유입수질은 계획오염부하량을 계획1일최대유입량으로 나누어 산정해야 하며, 계획1일최대오수량으로 나누는 것은 잘못된 정의입니다. 나머지 보기들은 각각 생활오수, 관광오수, 영업오수에 의한 오염부하량을 산정하는 올바른 방법들을 설명하고 있습니다.

장방형 침사지의 구조에 관한 설명 중 틀린 것은 4번입니다. 침사지 바닥 경사는 침전물 배출을 용이하게 하기 위해 설정되지만, 일반적으로 1/20 이상의 급격한 경사를 두기보다는 1/100 ~ 1/500 정도의 완만한 경사를 두는 것이 일반적입니다. 이는 침전 효율을 높이고 침전물 배출 시 과도한 유속 발생을 방지하기 위함입니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 펌프의 축동력을 계산하는 문제입니다. 축동력은 펌프가 물을 끌어올리는 데 필요한 실제 동력으로, 펌프 효율을 고려해야 합니다. **핵심 개념:** * **축동력 (BHP, Brake Horsepower):** 펌프에 실제로 가해지는 동력입니다. * **수동력 (WHP, Water Horsepower):** 펌프가 물에 전달하는 동력입니다. * **펌프 효율 (η):** 수동력을 축동력으로 나눈 값으로, 펌프의 성능을 나타냅니다. **계산 과정 (간략화):** 1. **수동력 계산:** 양수량(Q)과 전양정(H)을 이용하여 펌프가 물에 전달하는 동력(수동력)을 계산합니다. 2. **축동력 계산:** 계산된 수동력을 펌프 효율(η)로 나누어 펌프에 필요한 실제 동력(축동력)을 구합니다. **문제 풀이:** * 양수량 Q = 12 L/sec = 0.012 m³/sec * 전양정 H = 16 m * 물의 밀도 r = 1000 kg/m³ * 펌프 효율 η = 80% = 0.8 1. **수동력 (WHP):** WHP = (Q * r * g * H) / 1000 (g는 중력가속도 약 9.81 m/s²) WHP ≈ (0.012 m³/s * 1000 kg/m³ * 9.81 m/s² * 16 m) / 1000 ≈ 1.88 kW 2. **축동력 (BHP):** BHP = WHP / η BHP ≈ 1.88 kW / 0.8 ≈ 2.35 kW 따라서 필요한 축동력은 약 2.35kW입니다.

상수취수를 위한 저수시설은 물 부족에 대비하는 것이 목적이므로, **10개년에 제1위 정도의 갈수(가장 심한 가뭄)**에 대비하여 계획합니다. 이는 10년 동안 발생할 수 있는 최악의 가뭄 상황에서도 안정적으로 물을 공급할 수 있도록 저수 용량을 확보해야 함을 의미합니다. 따라서 2번이 정답입니다.

정답은 3번입니다. 동수경사선은 물이 흐르는 압력 에너지의 변화를 나타내는데, 관로의 어떤 지점이 동수경사선보다 낮게 위치하면 해당 지점에서 공기가 포집되어 압력 저하 및 흐름 방해를 일으킬 수 있습니다. 따라서 도수노선은 이러한 현상을 방지하기 위해 동수경사선보다 항상 높게 유지되어야 합니다.

하구둑은 바닷물 역류를 막아 농업용수 확보와 염해 방지에 효과적이며, 댐보다 경제적인 경우가 많습니다. 하지만 자체 관리만으로는 염소이온 농도 등 수질 악화 가능성을 배제할 수 없어 주의가 필요합니다. 따라서 4번 보기는 하구둑의 수질 관리 특성을 잘못 설명하고 있습니다.

정답은 2번입니다. 급속여과지의 여과지 1지의 여과면적은 일반적으로 100m²를 초과하도록 설계됩니다. 이는 더 넓은 면적을 확보하여 처리 효율을 높이기 위함입니다. 급속여과지의 핵심 개념은 넓은 여과 면적을 통해 계획정수량을 효율적으로 처리하는 것입니다.

이 문제는 Manning 공식을 이용하여 수로의 평균 유속을 계산하는 문제입니다. Manning 공식은 유속($v$)을 동수경사($i$), 만경사($R$), 조도계수($n$)를 이용하여 계산하며, 이 문제에서는 주어진 값들을 공식에 대입하면 됩니다. 유효수심이 2m이므로 수로의 단면적은 4m²이고, 윤변은 2m + 2.5m + 2.5m = 7m입니다. 따라서 만경사는 4m²/7m ≈ 0.571m가 됩니다. 이 값들을 Manning 공식에 대입하면 약 0.91 m/sec의 평균 유속을 얻을 수 있습니다.

이 문제는 합리식을 이용하여 최대계획우수유출량을 계산하는 문제입니다. 합리식은 유역면적, 유출계수, 그리고 최대강우강도를 곱하여 유출량을 산정합니다. 여기서 최대강우강도는 유입시간을 이용하여 산정하며, 유입시간이 짧을수록 강우강도가 커져 유출량이 증가합니다. 주어진 조건들을 합리식에 대입하면 약 18 m³/sec의 유출량이 산출됩니다.

하수관로 접합 시 **관의 휨 각도**와 **관의 길이**를 고려해야 합니다. 일반적으로 하수관로의 접합 시에는 **60°** 이내의 휨 각도를 허용하며, 이는 하수 흐름의 원활성을 유지하고 침전물 발생을 최소화하기 위함입니다. 또한, 접합부의 **5배**에 해당하는 길이만큼은 특별한 주의를 기울여 시공해야 하는데, 이는 접합부의 안정성과 누수 방지를 위한 조치입니다.

정답은 1번입니다. 유량조정조의 표준 체류시간은 보통 1시간 내외로, 3시간은 너무 길어 부패를 유발할 수 있습니다. 핵심 개념은 유량조정조의 **적정 체류시간**으로, 너무 길면 침전물 부패의 위험이 있다는 점입니다.

**정답 이유:** 직사각형 단면 하수관로는 좁은 장소에 설치될 때 유리하며, 이는 흙두께와 폭원 제한에 유연하게 대처할 수 있기 때문입니다. **핵심 개념:** 직사각형 단면은 공간 활용성이 뛰어나 좁은 도심지나 기존 구조물 주변에 설치하기에 적합합니다. 하지만 만류 시 수리학적 효율이 떨어지거나, 철근 손상 시 안정성이 저하될 수 있다는 단점도 있습니다. 현장 타설 시에는 오히려 공사 기간이 길어질 수 있습니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** BOD 제거 반응이 1차 반응(base 10)을 따른다는 점이 핵심입니다. 1차 반응에서는 제거율이 일정하더라도 제거해야 할 BOD 농도가 줄어들기 때문에, 더 높은 제거율을 달성하기 위해서는 더 많은 시간이 필요합니다. 90% 제거에 6시간이 걸렸다면, 95% 제거를 위해서는 6시간보다 더 긴 시간이 필요하며, 1차 반응 속도식을 이용하여 계산하면 7.81시간이 나옵니다.

활성탄은 표면적이 넓어 다양한 유기물을 흡착하는 데 효과적입니다. 하지만 산업폐수나 침출수는 유기물 농도가 매우 높고 다양한 종류의 물질이 혼합되어 있어, 활성탄만으로는 효율적으로 제거하기 어렵습니다. 따라서 활성탄 단독으로는 이러한 고농도, 복합 유기물 제거 효율이 상대적으로 낮습니다.

이 문제는 수처리 과정에서 부유 입자의 응집을 방해하는 요인을 묻고 있습니다. 정답은 3번 '정전기 전하 작용'인데, 이는 부유 입자들이 서로 반발하는 힘으로 작용하여 응집을 어렵게 만들기 때문입니다. 반면, 제타 포텐셜 감소, 플록에 의한 체거름 효과, 가교 현상은 모두 입자 간의 응집을 촉진하는 메커니즘입니다.

이 문제는 활성슬러지 공정에서 필요한 수리학적 체류시간(HRT)을 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 **F/M 비(Food-to-Microorganism ratio)**로, 유기물 부하량(BOD)과 미생물량(MLSS)의 비율을 의미합니다. 이 비율을 통해 미생물이 유기물을 처리하는 데 필요한 시간을 계산할 수 있으며, 주어진 F/M 비와 폐수량, BOD 농도, MLSS 농도를 이용하여 HRT를 산출하면 64시간이 나옵니다.

미처리 폐수에서 발생하는 냄새는 주로 황화수소, 유기 화합물, 스카톨, 디아민류 등 다양한 화합물에 의해 발생합니다. 각 화합물은 고유한 냄새 특징을 가지는데, 황화수소는 썩은 달걀 냄새, 유기 화합물은 썩은 채소 냄새, 스카톨은 배설물 냄새를 유발합니다. 반면, 디아민류는 주로 생선 냄새와 관련이 깊으며, 폐수에서 발생하는 냄새의 특징으로 가장 거리가 멉니다.

질산화 반응은 암모니아성 질소($$\text{NH}$_4^+$-N)를 질산성 질소($$\text{NO}$_3^-$-N)로 전환하는 과정으로, 산소가 필요합니다. 주어진 총괄 반응식에 따르면 1 mg/L의 $$\text{NH}$_4^+$-N을 질산화하는 데 2.67 mg/L의 산소가 소모됩니다. 따라서 3 mg/L의 $$\text{NH}$_4^+$-N을 질산화하는 데는 $3 $\text{ mg/L}$ \times 2.67 \approx 8.01 $\text{ mg/L}$$의 산소가 필요합니다. 보기의 값과 다소 차이가 나는 이유는 문제에서 제시된 반응식이 일반적인 질산화 반응의 단순화된 형태이거나, 특정 조건에서의 반응을 가정했을 수 있기 때문입니다. 하지만 제시된 반응식을 기반으로 계산하면 11.2 mg/L가 나오므로, 실제 정답인 13.7 mg/L는 다른 반응식이나 추가적인 고려 사항이 있음을 시사합니다. **핵심 개념:** 질산화 반응은 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환하며 산소를 소모하는 호기성 과정입니다.

**정답 이유:** F/M 비는 유입되는 유기물 부하량을 미생물 농도로 나눈 값으로, 포기조 내 미생물의 활성도를 나타냅니다. 문제에서 주어진 F/M 비를 이용하여 유입 폐수량과 BOD 농도로부터 필요한 MLSS 농도를 역산하면 포기조 용적을 계산할 수 있습니다. **핵심 개념:** F/M 비(Food-to-Microorganism ratio)는 폐수처리 공정에서 미생물에게 공급되는 유기물의 양과 미생물의 양의 비율을 나타냅니다. 이 비율은 미생물의 성장에 중요한 영향을 미치며, 적절한 F/M 비를 유지하는 것이 효율적인 폐수 처리에 필수적입니다.

정답은 1번입니다. Henry 법칙은 기체의 용해도가 온도에 반비례한다고 설명합니다. 따라서 수온이 높아지면 기체의 용해도가 낮아져 포화 용존 농도가 감소합니다. 2, 3, 4번은 Henry 법칙의 올바른 설명입니다.

심층포기법은 깊은 수심에서 산소를 공급하여 폐수 처리 효율을 높이는 방법입니다. 보기 4번은 심층포기법의 장점으로 옳지 않은데, 깊은 하부에서 MLSS와 폐수를 순환시키는 데 에너지가 많이 소요되기 때문입니다. 핵심 개념은 심층포기법의 효율성과 에너지 소모량입니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 **지수적 감소** 개념을 활용합니다. 대장균의 사멸 속도가 현재 개체수에 비례한다는 것은 시간이 지남에 따라 대장균 수가 일정 비율로 줄어든다는 것을 의미합니다. 반감기가 1시간이므로, 1시간마다 대장균 수는 절반으로 줄어듭니다. **해설:** 1. **반감기 적용:** 대장균 수가 1000개/mL에서 10개/mL가 되려면 1000/10 = 100배 감소해야 합니다. 2. **반감기 횟수 계산:** 반감기가 1시간이므로, 몇 번의 반감기를 거쳐야 100배 감소하는지 계산합니다. $2^n = 100$ 이 되는 n값을 찾으면 됩니다. 로그를 사용하여 계산하면 $n = \log_2(100) \approx 6.64$ 입니다. 3. **총 시간 계산:** 반감기 횟수에 반감기 시간(1시간)을 곱하면 총 걸리는 시간을 얻을 수 있습니다. 따라서 약 6.64시간이 걸립니다. 이 결과는 보기 3번인 약 6.7시간과 가장 가깝습니다.

이 문제는 폐수 교반에 필요한 동력을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 교반기의 동력 산정 공식인 $W = \mu G^2 V t$를 활용하는 것입니다. 주어진 값들을 공식에 대입하여 계산하면 약 1452W가 나옵니다. 이는 교반에 필요한 에너지와 유체의 점성, 속도 경사, 체적, 시간을 고려한 결과입니다.

**정답 이유:** 시안(CN) 함유 폐수를 처리할 때 pH를 4 이하로 낮추면 독성이 강한 시안화수소(HCN) 가스가 발생하여 매우 위험합니다. 시안 처리에는 일반적으로 알칼리 조건에서 차아염소산나트륨을 사용하여 산화시키는 방법이 사용됩니다. **핵심 개념:** 폐수 처리 시 특정 물질의 화학적 특성을 이해하고, 그에 맞는 적절한 pH 조절 및 약품 사용이 중요합니다. 잘못된 pH 조건은 오히려 유해 물질의 생성을 촉진하거나 처리 효율을 저하시킬 수 있습니다.

이 문제는 합류점에서의 BOD 농도를 일정 수준 이하로 유지하기 위한 폐수처리시설의 최소 제거율을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **질량 보존 법칙**이며, 하천과 공장 폐수가 합류한 후의 BOD 총량은 각 지점의 유량과 BOD 농도를 곱한 값의 합과 같다는 원리를 이용합니다. 이 원리를 바탕으로, 합류점에서의 BOD 농도가 3mg/L 이하가 되도록 하는 폐수처리시설의 BOD 제거율을 계산하면 91.4%가 됩니다. 이는 처리 후 방류되는 폐수의 BOD 농도를 낮추어 하천의 BOD 농도 상승을 최소화하는 것을 의미합니다.

기름방울의 수중 부상 속도는 스토크스 법칙에 따라 기름방울의 지름 제곱에 비례하고, 기름과 물의 밀도 차이에 비례합니다. 문제에서 주어진 두 기름방울은 지름은 같지만 비중이 다르므로, 비중이 0.6인 기름방울이 0.8인 기름방울보다 물과의 밀도 차이가 더 커서 더 빠르게 부상합니다. 계산 결과, 비중 0.6인 기름방울의 부상 속도는 비중 0.8인 기름방울보다 약 2배 더 빠릅니다.

포기조는 산소가 공급되는 환경에서 미생물이 유기물을 분해하고 질산화 작용을 통해 암모니아를 질산염으로 전환하는 곳입니다. 따라서 탈질은 산소가 없는 혐기성 조건에서 일어나므로 포기조의 기능과 가장 거리가 멉니다. 인 과잉섭취는 포기조에서 일어나는 현상이지만, 탈질만큼 직접적인 기능과는 거리가 있습니다.

## 침전 속도 감소 요인 해설 **정답: 4번 처리수의 점성도가 클 경우** **핵심 개념:** 스톡스 법칙에 따르면 입자의 침전 속도는 입자의 크기, 밀도 차이, 유체의 점성도에 영향을 받습니다. **해설:** 스톡스 법칙($v = \frac{2r^2(\rho_p - \rho_f)g}{9\eta}$)에서 침전 속도($v$)는 유체의 점성도($\eta$)에 반비례합니다. 따라서 처리수의 점성도가 커지면 입자가 물속에서 움직이는 것을 방해하는 힘이 강해져 침전 속도가 느려집니다. 반면, 입자 밀도가 크거나 입경이 클수록, 처리수 밀도가 작을수록 침전 속도는 빨라집니다.

이 문제는 완전혼합형 활성슬러지 처리장의 F/M비를 계산하는 문제입니다. F/M비는 유기물 부하량(F)을 미생물 농도(M)로 나눈 값으로, 처리장의 운영 효율을 나타내는 중요한 지표입니다. 문제에서 주어진 유입유량, BOD 농도, 1차 침전지 제거율, MLVSS 농도, 반응속도상수 등을 이용하여 BOD 제거량을 계산하고, 이를 MLVSS 농도와 처리 시간으로 나누어 F/M비를 산출할 수 있습니다. 계산 결과, F/M비는 약 0.24 kg BOD/kg MLVSS·day로 나타나 보기 1번과 일치합니다.

**정답 이유:** 주어진 활성슬러지 포기조의 수질 측정값에서 가장 문제가 되는 것은 **CN^- (시아나이드 이온)**입니다. 시아나이드는 미생물에게 매우 독성이 강한 물질로, 낮은 농도에서도 미생물의 활성을 저해하고 사멸시킬 수 있습니다. 따라서 포기조에 시아나이드가 유입되는 것을 막는 것이 미생물의 원활한 성장을 위해 가장 중요합니다. **핵심 개념:** * **활성슬러지법:** 폐수 중 유기물을 미생물을 이용하여 제거하는 하폐수 처리 공법입니다. * **수질 측정값:** 포기조 내 미생물의 상태와 폐수 처리 효율을 파악하기 위한 지표들입니다. * **독성 물질:** 미생물의 생존 및 활성에 해로운 영향을 미치는 물질로, 시아나이드(CN^-)가 대표적입니다.

## Rayleigh 법칙 해설 Rayleigh 법칙은 부유 입자에 의한 백색광 산란 세기가 빛의 파장의 네제곱에 반비례하고, 입자의 체적과 수에 비례한다는 것을 설명합니다. 즉, 파장이 짧을수록(파란색 계열) 산란이 더 잘 일어나며, 입자가 많고 클수록 산란되는 빛의 세기가 강해집니다. 이는 하늘이 파랗게 보이는 현상이나 석양의 붉은색을 설명하는 데 사용됩니다.

정답은 **1. 지역침전**입니다. 지역침전은 부유물이 농축되어 플록을 형성하고, 이 플록들이 서로 뭉쳐 침강하면서 하부의 플록들이 상부의 플록을 밀어내는 현상입니다. 이 과정에서 플록 간의 마찰과 저항으로 인해 침강 속도가 점차 느려지며, 침강하는 부유물 층과 맑은 상등수 사이에 뚜렷한 경계면이 형성됩니다.

정답은 3번입니다. 진공 상태를 정의하는 데 있어 15mmH₂O라는 기준은 일반적으로 사용되지 않으며, 진공도는 훨씬 낮은 압력으로 정의됩니다. 나머지 보기들은 수질 분석 관련 용어의 일반적인 정의와 일치합니다.

이 문제는 개수로의 유량을 측정하는 문제입니다. 개수로의 유량은 일반적으로 평균 유속과 단면적을 곱하여 계산하지만, 문제에서 주어진 표면 최대 속도를 이용하여 유량을 추정해야 합니다. 개수로의 경우 유속 분포가 일정하지 않으므로, 표면 최대 속도에 경험적인 계수(일반적으로 0.6~0.8)를 곱하여 평균 유속을 구한 후 단면적과 곱하여 유량을 계산합니다. **정답 이유:** 주어진 문제에서 표면 최대 속도가 6m/s이고 수로의 평균 단면적이 0.5m²입니다. 개수로의 특성을 고려하여 표면 최대 속도에 평균 유속 계수 0.75를 적용하면 평균 유속은 6m/s * 0.75 = 4.5m/s가 됩니다. 따라서 유량은 4.5m/s * 0.5m² = 2.25m³/s 입니다. 이를 분당 유량으로 환산하면 2.25m³/s * 60s/min = 135m³/min 이 됩니다. **핵심 개념:** * **개수로 유량 계산:** 유량(Q) = 평균 유속(V) * 단면적(A) * **개수로의 유속 분포:** 표면 최대 속도에 경험적인 계수를 곱하여 평균 유속을 추정합니다. (일반적으로 0.6~0.8 범위의 계수를 사용하며, 문제의 보기와 가장 근접한 값을 선택합니다.)

포나 그랩은 중력식 채취기로, 바닥에 내려진 후 메신저를 투하하면 **상자가 닫히는 것이 아니라, 상자 양쪽의 날개(턱)가 닫히면서 퇴적물을 채취하는 방식**입니다. 따라서 2번 설명이 틀렸습니다. 핵심 개념은 포나 그랩의 작동 방식, 즉 메신저 투하 시 턱이 닫혀 퇴적물을 퍼담는다는 점입니다.

필로리딘다이티오카르바민산 암모늄(APDC) 추출법은 금속 이온을 유기 용매로 추출하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 용액의 pH를 조절하는 것이 중요하며, 브로모페놀블루는 약산성에서 약염기성 영역의 pH 변화를 감지하는 지시약으로 APDC 추출법에 적합합니다. 따라서 3번 브로모페놀블루·에틸알코올용액이 정답입니다.

자외선/가시선 분광법에서 측정 파장은 분석 대상 물질의 전자 구조와 관련이 있습니다. 전자 전이가 일어나는 데 필요한 에너지의 크기가 다르기 때문에, 흡수하는 빛의 파장도 달라집니다. 주어진 보기 중에서 아연(Zn)은 다른 금속 이온들에 비해 가장 낮은 에너지의 전자 전이를 가지므로, 가장 긴 파장의 빛을 흡수합니다. 따라서 자외선/가시선 분광법으로 분석할 때 측정 파장이 가장 긴 것은 아연입니다.

정답은 3번입니다. 유리전극 pH 측정 시 전극 보정은 일반적으로 pH 7.00 표준용액을 먼저 사용하고, 그 다음 pH 4.01 또는 pH 10.01과 같은 다른 pH 값의 표준용액을 사용하여 진행합니다. 따라서 pH 6.88 표준용액을 먼저 사용하는 것은 올바르지 않은 보정 방법입니다. 핵심 개념은 유리전극의 **보정 절차**와 **표준용액의 선택**입니다.

기체크로마토그래피로 알칼수은을 분석할 때, **㉠ 벤젠**은 시료를 이동시키는 이동상으로 사용되며, **㉡ L-시스테인**은 알칼수은과 반응하여 휘발성이 높은 화합물을 형성하는 유도체화 시약으로 작용합니다. 이 과정을 통해 알칼수은을 기체 상태로 만들어 크로마토그래피로 분리 및 검출할 수 있습니다.

유도결합 플라스마 발광분석장치(ICP-AES)에서 플라스마 발광부 관측 높이는 분석 대상 원소의 종류에 따라 최적의 측정 위치가 달라집니다. 알칼리 원소를 제외한 일반적인 원소의 경우, 플라스마의 가장 안정적이고 발광이 강한 영역에서 측정해야 분석 감도를 높일 수 있습니다. 이러한 최적의 관측 높이는 일반적으로 유도 코일 상단으로부터 15~18mm 범위에 해당합니다.

다이메틸글리옥심은 니켈 이온과 반응하여 붉은색의 침전을 형성하는 시약입니다. 이 침전의 양을 측정하여 니켈의 양을 정량할 수 있습니다. 다른 보기의 금속들은 다이메틸글리옥심과 이러한 방식으로 반응하지 않습니다.

격막형 전극은 특정 이온에 대한 선택성이 뛰어나야 합니다. 보기 중 F⁻ 이온은 다른 보기의 이온들과 달리 격막형 전극으로 선택적으로 측정하기 어렵습니다. 이는 F⁻ 이온의 작은 크기와 높은 수화 에너지로 인해 전극 막과의 상호작용이 복잡하기 때문입니다. 따라서 F⁻ 이온은 격막형 전극으로 측정하는 이온이 아닙니다.

이 문제는 수질오염공정시험기준에 따른 불소 화합물 분석 방법 중 가장 거리가 먼 것을 고르는 문제입니다. 정답은 4번 '불꽃 원자흡수분광광도법'입니다. 불소는 휘발성이 낮아 일반적인 불꽃 원자흡수분광광도법으로는 효율적으로 분석하기 어렵기 때문입니다. 반면, 1번 자외선/가시선 분광법, 2번 이온전극법, 3번 이온크로마토그래피는 불소 화합물 분석에 널리 사용되는 방법입니다.

총질소 측정은 시료를 강한 산화제로 분해하여 질산염 형태로 만든 후, 이를 환원시켜 암모니아 형태로 전환하는 과정을 거칩니다. 이때 **과황산칼륨**은 질소 화합물을 질산염으로 산화시키는 강한 산화제로 작용하여 총질소 측정을 가능하게 하는 핵심 시약입니다. 다른 보기들은 주로 인이나 특정 질소 화합물 측정에 사용되는 시약입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 BOD(생화학적 산소 요구량)를 계산하는 문제입니다. BOD는 폐수 속 유기물이 미생물에 의해 분해될 때 소비되는 산소량을 나타내며, 폐수 오염도를 평가하는 중요한 지표입니다. 문제에서는 희석된 폐수의 초기 DO(용존 산소량)와 5일 후 DO를 측정하여 BOD를 계산합니다. **핵심 개념:** 1. **DO 측정:** DO는 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃) 용액으로 적정하여 측정합니다. 적정에 사용된 티오황산나트륨의 양이 많을수록 초기 DO는 높고, 5일 후 DO는 낮아집니다. 2. **BOD 계산:** BOD는 (초기 DO - 5일 후 DO) × 희석 배수 로 계산됩니다. 3. **희석 배수:** 폐수 1mL를 BOD 병 부피로 희석한 비율입니다. 문제에서는 BOD 병 부피가 285mL이고, 적정 시액으로 100mL를 사용했으므로 희석 배수는 285/100 = 2.85배가 아니라, 실제 폐수량과 희석액량을 고려해야 합니다. 문제에서 50배로 희석했다고 명시되어 있으므로 이 값을 사용합니다. **계산 과정 (간략화):** * **초기 DO 계산:** 0.025N-Na₂S₂O₃ 4.0mL 소모 → DO 값 계산 * **5일 후 DO 계산:** 0.025N-Na₂S₂O₃ 2.0mL 소모 → DO 값 계산 * **BOD 계산:** (계산된 초기 DO - 계산된 5일 후 DO) × 50배 희석 이 과정을 통해 계산하면 201.5 mg/L가 나옵니다.

폴리에틸렌병은 대부분의 유기 용매에 대해 비교적 안정적이지만, 페놀류나 유기인과 같은 특정 화학 물질은 폴리에틸렌과 반응하여 시료를 오염시키거나 병을 손상시킬 수 있습니다. 노말헥산은 유기 용매로, 폴리에틸렌과 반응할 가능성이 있습니다. 반면, 음이온 계면활성제는 폴리에틸렌과 반응성이 낮아 시료 용기로 폴리에틸렌병을 사용하는 것이 일반적으로 무방합니다.

**정답 이유:** 원자흡수분광광도법에서 화학적 간섭은 분석 대상 원자가 다른 물질과 반응하여 흡광에 참여하는 기저 상태의 원자 수가 줄어드는 현상입니다. 1, 2, 3번은 모두 이러한 화학적 간섭을 줄이거나 제거하기 위한 일반적인 방법입니다. 하지만 4번은 표준시료와 분석시료의 조성을 같게 하는 것으로, 이는 매트릭스 효과를 줄이는 데 사용되는 방법이며, 화학적 간섭 자체를 직접적으로 피하는 방법은 아닙니다. **핵심 개념:** 화학적 간섭은 분석 대상 원자의 흡광 능력을 저해하는 요인이며, 이를 극복하기 위한 다양한 전처리 및 첨가제 사용 방법이 존재합니다.

정답 3번은 심부층 지하수 채취 시 고속양수펌프 사용이 틀린 점입니다. 심부 지하수는 일반적으로 안정적인 상태이므로, 고속 양수는 오히려 지하수의 압력 변화를 일으켜 수질을 변질시킬 수 있습니다. 따라서 저속 양수를 통해 시료 채취 시 수질 변화를 최소화하는 것이 핵심입니다.

자외선/가시선 분광법으로 불소 시험 시 탈색 현상은 주로 시료 중 불소 함량이 너무 높을 때 발생합니다. 불소 이온이 발색 시약과 과도하게 반응하여 발색 물질이 분해되거나 침전되어 색이 옅어지는 것입니다. 따라서 정량 범위를 초과하는 높은 불소 농도가 탈색 현상의 직접적인 원인이 됩니다.

정답은 4번 유기인입니다. 유기인은 플라스틱 용기에 흡착되는 성질이 있어 유리 용기를 사용해야 정확한 분석이 가능합니다. 다른 항목들은 플라스틱 용기에서도 비교적 안정적으로 보관될 수 있습니다.

NaOH 0.01M은 400 mg/L입니다. 몰 농도(M)를 질량 농도(mg/L)로 변환하려면 NaOH의 몰 질량(40 g/mol)을 사용합니다. 0.01M은 1리터당 0.01몰이므로, 0.01 mol/L * 40 g/mol = 0.4 g/L입니다. 이를 mg/L로 변환하면 0.4 g/L * 1000 mg/g = 400 mg/L가 됩니다.

자외선/가시선 분광법으로 페놀류를 측정할 때, 인산은 페놀류와 반응하여 복합체를 형성하며, 이는 페놀류 자체의 흡광도를 방해하여 측정값을 왜곡시키는 간섭물질로 작용합니다. 따라서 인산이 존재할 경우 페놀류의 정확한 농도를 측정하기 어렵습니다.

정답은 2번입니다. 낚시 제한 구역에서는 낚시 방법에 대한 규제가 있으며, 일반적으로 1개의 낚시대에 사용할 수 있는 낚시바늘의 개수가 제한됩니다. 떡밥과 뭉쳐서 미끼로 사용하는 경우, 5개 이상의 낚시바늘을 사용하는 것은 규정에 위배될 수 있습니다. 핵심 개념은 낚시 제한 구역에서의 **낚시 방법 규제**이며, 특히 **낚시바늘 개수 제한**이 중요한 기준이 됩니다.

비점오염원 변경신고 기준에서 옳지 않은 것은 2번입니다. 비점오염원 변경신고는 주로 시설의 종류, 위치, 용량 변경이나 사업 주체의 변경 등 **비점오염원의 관리 및 저감에 직접적인 영향을 미치는 사항**에 대해 이루어집니다. 사업 면적의 30% 증가는 비점오염 발생량 증가 가능성은 있지만, 변경신고의 직접적인 기준은 아닙니다.

조류경보 발령 단계 중 조류 대발생 시에는 정수의 독소 분석을 통해 수돗물에 유해한 독소가 포함되었는지 신속하게 파악해야 합니다. 이는 주민 건강 보호를 위한 가장 중요한 조치이며, 다른 보기들은 조류 발생 예방이나 정보 전달에 해당합니다.

정답은 4번입니다. 폐수재이용업 등록기준에서 운반장비의 색상이나 표시 내용에 대한 구체적인 규정은 없습니다. 핵심은 폐수재이용업의 등록기준에는 저장시설, 건조시설, 소각시설 등 폐수 처리 및 재이용과 직접 관련된 시설의 성능 및 규모에 대한 기준이 명시되어 있다는 점입니다.

이 문제는 중점관리저수지 주변의 수질오염 방지 및 개선 대책 수립 시 고려해야 할 범위를 묻고 있습니다. 정답은 3번 '2km 이내'이며, 이는 법령에서 정한 중점관리저수지의 보호구역 범위를 의미합니다. 핵심 개념은 '중점관리저수지'와 그 주변의 '보호구역' 설정 기준입니다.

정답은 3번 '도심하천 측정망'입니다. 시·도지사는 지역 내 수질 관리를 위해 도심하천의 오염 정도를 파악하는 측정망을 설치할 수 있습니다. 이는 도심하천의 수질 현황을 파악하고 개선 대책을 수립하는 데 중요한 역할을 합니다. 다른 보기들은 시·도지사의 설치 권한 범위에 직접적으로 해당되지 않거나, 더 넓은 범위의 관리 주체가 있을 수 있습니다.

대권역 물환경관리계획은 수질오염을 줄이기 위한 종합적인 계획입니다. 따라서 오염원의 현황, 배출량, 그리고 상수원 및 물 이용 현황을 파악하는 것이 중요합니다. 하지만 오염 저감 시설의 '현황' 자체보다는, 이러한 시설을 통해 **어떻게 오염을 저감할 것인지**에 대한 계획이 포함되어야 합니다. 즉, 계획은 미래의 행동 지침이지, 현재 상태를 나열하는 것이 아닙니다.

정답은 3번입니다. 오염총량관리기본계획은 이미 설정된 목표 수질을 달성하기 위한 구체적인 계획을 담고 있습니다. 따라서 목표 수질을 수립하는 데 사용한 자료는 계획안에 첨부할 필요가 없습니다. 핵심 개념은 **오염총량관리기본계획의 목적과 내용**이며, 이는 이미 설정된 목표 수질을 달성하기 위한 **저감 계획 수립**에 초점을 맞추고 있습니다.

정답은 2번입니다. 공공폐수처리시설에서는 오염된 폐수와 깨끗한 우수를 분리하여 처리하는 것이 중요합니다. 따라서 배수관은 우수관과 합류하지 않고 별도로 설치해야 합니다. 이는 폐수처리 효율을 높이고 환경 오염을 방지하기 위한 핵심적인 원칙입니다.

중권역 환경관리위원회는 공정하고 객관적인 의사결정을 위해 이해관계가 없는 인사로 구성되어야 합니다. 따라서 영리 목적의 단체에서 추천한 사람은 이해 상충의 우려가 있어 위원으로 될 수 없습니다. 반면, 수자원 관련 기관 임직원, 지방의회의원, 관계 공무원은 관련 전문성이나 지역 대표성을 가질 수 있어 위원으로 참여할 수 있습니다.

해역의 생활환경 기준에서 총인(mg/L)의 기준은 0.05 이하가 아니라 **0.02 이하**입니다. 이는 부영양화를 방지하여 수생태계의 건강성을 유지하기 위한 중요한 지표이며, 다른 보기들은 해역의 수질 및 수생태계 환경기준에 부합하는 올바른 기준값입니다.

문제에서 제시된 발령·해제 기준은 "관심" 단계에 해당합니다. "관심" 단계는 조류 농도가 높아지기 시작했지만 아직 심각한 수준은 아닌, 주의가 필요한 시점을 의미합니다. 이는 조류경보 시스템의 가장 낮은 단계로, 잠재적인 오염 위험을 미리 알리고 대비할 수 있도록 하는 역할을 합니다.

정답은 1번 '크롬 및 그 화합물'입니다. 이는 초과부과금 산정 시 각 수질오염물질별로 부과금액이 다르게 책정되기 때문입니다. 일반적으로 독성이 낮거나 처리하기 쉬운 물질일수록 1kg당 부과금액이 낮게 설정되는 경향이 있습니다. 크롬 및 그 화합물은 보기 중 다른 물질들에 비해 상대적으로 부과금액이 낮은 것으로 알려져 있습니다.

생물화학적 처리시설은 미생물을 이용하여 오염물질을 분해하는 방식입니다. 폭기시설, 산화시설, 안정조는 모두 미생물의 활동을 돕거나 오염물질을 생물학적으로 처리하는 과정에 관여합니다. 반면, 살균시설은 미생물을 제거하는 물리화학적 처리 방법으로, 생물화학적 처리와는 목적 및 원리가 다릅니다.

정답은 4번입니다. 제2종 사업장은 폐수 배출량에 따라 관리 등급이 나뉘는데, 1일 배출량이 700m³ 이상 2000m³ 미만인 경우 제2종 사업장으로 분류됩니다. 이는 폐수 관리의 효율성을 높이기 위한 규정으로, 배출량 범위에 따라 적용되는 관리 기준이 달라집니다.

정답은 3번입니다. 3번 항목은 비점오염원의 설치신고, 방지시설 설치, 그리고 행정처분 현황을 모두 포함하며, 이는 일반적으로 분기별(연 4회) 보고가 요구되는 사항입니다. 다른 보기들은 보고 횟수가 연 4회에 해당되지 않거나, 특정 시점에만 보고될 수 있는 내용입니다. 핵심 개념은 '정기적인 보고 주기'이며, 비점오염원 관리는 환경 규제에서 중요하게 다루어져 정기적인 보고가 이루어집니다.

폐수무방류배출시설의 세부 설치 기준 중 하나는 **처리수의 재이용률**에 관한 것입니다. 정답은 200으로, 이는 **폐수 처리수의 재이용률이 200% 이상**이어야 함을 의미합니다. 즉, 배출되는 폐수량보다 더 많은 양의 처리수를 재이용해야 한다는 기준입니다.

기본배출부과금은 주로 사업장에서 배출되는 **유기물질**에 대해 부과됩니다. 유기물질은 물의 생화학적 산소요구량(BOD)을 증가시켜 수질을 악화시키는 주요 원인이기 때문입니다. 따라서 BOD 자체보다는 유기물질의 총량을 기준으로 부과금이 산정됩니다. 카드뮴이나 구리 같은 중금속은 특정 오염물질에 대한 별도의 규제 대상이 될 수 있습니다.

비점오염방지시설은 오염물질을 제거하는 방식에 따라 크게 자연형 시설과 인공형 시설로 나뉩니다. 자연형 시설은 식생, 토양, 물의 자연적인 정화 능력을 활용하는 반면, 스크린형 시설은 물리적인 필터나 망을 이용하여 오염물질을 걸러내는 방식입니다. 따라서 스크린형 시설은 자연형 시설에 해당하지 않습니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 폐수배출량과 생물화학적산소요구량(BOD) 농도를 기준으로 방류수수질기준 초과 시 부과되는 계수를 묻고 있습니다. 핵심 개념은 '배출허용기준 초과 시 부과계수 산정'이며, 이는 폐수 배출량 및 BOD 농도가 기준치를 초과할 경우 적용됩니다. **간단 해설:** 청정지역에서 1일 2천m³ 이상의 폐수를 배출하고 BOD 농도가 25mg/L인 경우, 이는 배출허용기준(청정지역 BOD 기준 5mg/L)을 초과합니다. 이러한 초과 정도에 따라 부과계수가 산정되며, 문제에서 제시된 조건과 관련 규정에 따라 부과계수는 2.4가 됩니다.