2013년 환경기능사 2회차

굴뚝 배출가스 중 질소산화물 분석에는 주로 **페놀디술폰산법**이 사용됩니다. 이 방법은 질소산화물이 배출가스에서 흡수액으로 포집된 후, 페놀디술폰산과 반응하여 노란색 화합물을 생성하는 원리를 이용합니다. 이 노란색 화합물의 흡광도를 측정하여 질소산화물의 농도를 정량적으로 분석합니다. 다른 보기들은 질소산화물 분석에 직접적으로 사용되지 않는 방법입니다.

**정답 이유:** 과잉공기량 증대는 오히려 연소 온도를 높여 질소산화물 생성을 촉진하므로 질소산화물 저감 방법과 거리가 멉니다. **핵심 개념:** 질소산화물(NOx)은 높은 온도에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 생성됩니다. 따라서 연소 온도를 낮추거나, 산소 농도를 낮추는 것이 NOx 저감의 핵심입니다. 배출가스 재순환, 2단 연소, 연소부분 냉각은 모두 연소 온도를 낮추거나 산소 농도를 조절하여 NOx 생성을 억제하는 방법입니다.

흡수장치의 흡수액은 흡수 대상 물질을 효과적으로 제거해야 하므로, **흡수 대상 물질에 대한 용해도가 커야 합니다.** 따라서 용해도가 작아야 한다는 1번 보기는 옳지 않습니다. 점성이 작고 휘발성이 작으며 화학적으로 안정해야 한다는 조건들은 흡수 효율을 높이고 장치 운영을 용이하게 하는 데 중요한 역할을 합니다.

헨리의 법칙은 기체가 액체에 용해되는 정도를 나타내며, 주로 비활성 기체나 극성이 낮은 기체에 잘 적용됩니다. SO2는 물과 반응하여 황산염을 형성하는 등 화학적 상호작용이 강해 헨리의 법칙에서 벗어나는 경향이 있습니다. 따라서 SO2는 헨리의 법칙에 가장 거리가 먼 물질입니다.

탄소(C) 1kg이 완전연소하면 CO2 1kg이 생성되며, 이때 이론적으로 필요한 산소(O2)는 약 2.67kg입니다. 공기는 약 23.3%의 산소를 포함하므로, 탄소 1kg 연소 시 필요한 이론 공기량은 약 11.47 $$\mathrm{Sm}$^3$입니다. 따라서 탄소 18kg 연소 시 필요한 이론 공기량은 18kg * 11.47 $$\mathrm{Sm}$^3$/kg ≈ 206.5 $$\mathrm{Sm}$^3$이므로, 가장 가까운 208 $$\mathrm{Sm}$^3$이 정답입니다.

정답은 4번 벤츄리스크러버입니다. 벤츄리스크러버는 가스 속도를 급격히 증가시켜 먼지를 물방울에 흡착시키는 방식으로, 이 과정에서 상당한 압력 손실이 발생합니다. 다른 집진장치들은 주로 물리적인 힘이나 전기력을 이용해 먼지를 분리하므로 벤츄리스크러버만큼 큰 압력 손실을 유발하지 않습니다.

정답은 2번 휘발유입니다. 탄수소비(C/H)는 연료 분자 내 탄소 원자 수와 수소 원자 수의 비율을 나타냅니다. 탄소 원자 수가 수소 원자 수에 비해 적을수록 탄수소비가 작아지는데, 휘발유는 다른 연료들에 비해 탄소 사슬이 짧고 수소 함량이 높아 탄수소비가 가장 작습니다.

런던 스모그는 주로 겨울철에 발생하며, 습하고 찬 공기가 대기 오염 물질과 결합하여 생기는 반면, 로스앤젤레스 스모그는 여름철에 강한 햇빛과 자동차 배기가스가 반응하여 발생하는 광화학 스모그입니다. 따라서 런던 스모그가 7~9월에 발생하는 것은 사실과 다르며, 로스앤젤레스 스모그가 12~1월에 발생하는 것도 옳지 않습니다.

정답은 3번입니다. 화학적 흡착은 흡착질과 흡착제 사이에 화학 결합이 형성되어 **비가역적**인 경우가 많으며, 따라서 흡착제의 재생이 어렵습니다. 물리적 흡착은 반데르발스 힘에 의해 일어나며 가역적이고 낮은 온도에서 흡착량이 많습니다. 흡착제는 단위 질량당 표면적이 클수록 더 많은 흡착질을 흡착할 수 있습니다.

이 문제는 입자의 침강 속도를 기준으로 하는 직경을 묻고 있습니다. 정답은 4번 공기역학 직경입니다. 공기역학 직경은 측정 대상 입자와 동일한 침강 속도를 가지는, 밀도가 1 g/cm³인 구형 입자의 직경으로 정의됩니다. 이는 실제 입자의 형태나 밀도가 다르더라도 침강 속도라는 공통된 기준으로 입자를 비교할 수 있게 해줍니다.

이 문제는 물질의 물리적 특성을 통해 정체를 파악하는 문제입니다. 주어진 정보인 상온에서 무색투명한 액체, 불쾌한 자극성 냄새, 낮은 끓는점(46.45℃) 및 매우 낮은 인화점(-30℃)은 **이황화탄소(CS₂)**의 특징과 일치합니다. 보기 중 다른 물질들은 상온에서 기체이거나, 끓는점 및 인화점 특성이 다릅니다. 따라서 정답은 4번 이황화탄소입니다.

**정답 이유:** 과잉공기비(m>1)는 연료 대비 공기가 과도하게 공급되는 상태를 의미합니다. 이 경우, 연소에 필요한 최소한의 공기보다 훨씬 많은 공기가 유입되어 연소 온도가 낮아지고, 불완전 연소의 가능성이 줄어들어 CO 농도는 오히려 낮아집니다. 따라서 CO 농도가 높아진다는 설명은 옳지 않습니다. **핵심 개념:** * **과잉공기비 (m):** 실제 공급된 공기량과 이론적으로 필요한 공기량의 비. m>1은 과잉공기 상태를 나타냅니다. * **연소 효율:** 과잉공기비가 너무 높으면 연소 온도가 낮아져 열효율이 떨어지고, 배기가스에 의한 열 손실이 증가합니다. * **불완전 연소:** 공기가 부족할 때 발생하는 현상으로, CO, 탄소 입자 등이 생성됩니다. 과잉공기비가 높으면 불완전 연소는 억제됩니다.

정답은 4번 글라스화이버입니다. 글라스화이버는 유리 섬유로 만들어져 열에 매우 강하며, 다른 보기 재료들(목면, 양모, 카네카론)은 고온에 노출되면 변형되거나 타버릴 수 있기 때문입니다. 따라서 여과집진장치에서 고온 환경에 사용하기에 가장 적합한 재료는 글라스화이버입니다.

중력집진장치는 입자의 중력 침강을 이용하므로, 입자가 침강실 내에서 체류하는 시간을 늘리고 침강 속도를 높이는 것이 효율 향상에 중요합니다. 따라서 처리가스 속도를 작게 하고 기류를 균일하게 하며, 침강실을 길게 만드는 것은 모두 효율 향상에 기여합니다. 반면, blow down 효과를 유발하여 난류를 발생시키면 입자가 다시 부유하게 되어 오히려 집진 효율을 저하시키므로 효율 향상 조건이라 볼 수 없습니다.

$$\mathrm{SO}$_2$의 1일 평균 농도를 $\mu $\mathrm{g}$ / $\mathrm{m}$^3$에서 ppm으로 환산하기 위해서는 이상기체 상태방정식과 몰 부피를 이용해야 합니다. $$\mathrm{SO}$_2$의 분자량과 표준 상태에서의 몰 부피(22.4 L/mol 또는 0.0224 m$^3$/mol)를 사용하여 질량 농도를 부피 농도로 변환하면 약 0.035 ppm이 됩니다.

정류판은 침전지 유입부에 설치되어 유입되는 물의 흐름을 안정시키고, 물이 침전지 전체에 고르게 퍼지도록 돕는 역할을 합니다. 이를 통해 침전 효율을 높이고 침전지 내에서 발생하는 불필요한 난류를 줄여 침전물의 침강을 촉진합니다. 따라서 정류판의 가장 중요한 기능은 유입수의 균일한 분배와 분포입니다.

**정답 이유:** F/M비는 유기물 부하량(BOD)을 미생물 농도(MLSS)로 나눈 값으로, 폐수처리 효율을 나타내는 지표입니다. 문제에서 주어진 BOD 농도, 유량, MLSS 농도를 이용하여 F/M비를 계산하면 0.4가 나옵니다. **핵심 개념:** * **F/M비 (Food-to-Microorganism Ratio):** 폐수 내 유기물(BOD)과 활성 슬러지(MLSS)의 비율을 나타내며, 미생물이 유기물을 얼마나 효율적으로 처리할 수 있는지를 나타내는 지표입니다. * **계산 공식:** F/M비 = (BOD 부하량) / (MLSS 농도) * BOD 부하량 = (BOD 농도) x (유량) * 이때, 단위 통일을 위해 유량을 일(day)에서 시간(hour)으로 변환해야 합니다.

적조 현상은 주로 바다에 영양염류가 과도하게 공급될 때 발생합니다. 보기 중 **인(P)**은 식물성 플랑크톤의 성장에 필수적인 주요 영양염류로, 과도하게 유입되면 플랑크톤의 폭발적인 증식을 유발하여 적조를 일으키는 주된 원인이 됩니다. 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 염소(Cl)는 독성 물질로 적조 발생의 직접적인 원인과는 거리가 멉니다.

스톡스 법칙은 유체 속에서 구형 입자가 침강하는 속도를 설명하는 법칙으로, 입자의 크기, 밀도, 유체의 점도 등에 영향을 받습니다. 1차 침전지는 이러한 스톡스 법칙의 원리를 활용하여 부유 물질을 침강시켜 제거하는 공정입니다. 따라서 1차 침전지에서 스톡스 법칙이 가장 잘 적용됩니다.

이 문제는 유기물(C₂H₅NO₂)의 완전 분해에 필요한 산소량을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 화학 반응식을 통해 각 물질의 몰 비례 관계를 파악하고, 질량을 이용하여 산소량을 계산하는 것입니다. 주어진 유기물 150g을 몰로 환산한 후, 반응식에서 산소와의 몰 비례를 적용하여 필요한 산소의 질량을 계산하면 224g이 됩니다.

**정답: 4. 활발한 분해 지대** **해설:** Wipple이 구분한 하천의 자정작용 단계 중 **활발한 분해 지대**는 유기물 오염으로 인해 미생물 활동이 극도로 활발해지면서 용존 산소를 급격히 소모하는 단계입니다. 이로 인해 용존 산소 농도가 매우 낮아지거나 거의 없어지며, 혐기성 미생물에 의한 부패가 진행됩니다.

$$\mathrm{Cr}$_2 $\mathrm{O}$_7^{2-}$ 이온에서 산소의 산화수는 일반적으로 -2입니다. 이온 전체의 전하가 -2이므로, 두 개의 크롬 원자의 산화수 합은 $2x + 7(-2) = -2$가 됩니다. 이 식을 풀면 $2x - 14 = -2$, 즉 $2x = 12$가 되어 크롬의 산화수는 +6입니다.

침전지 또는 농축조에 설치된 스크레이퍼는 바닥에 가라앉은 슬러지를 한 곳으로 모아 배출하기 쉽게 만드는 역할을 합니다. 1번과 3번은 스크레이퍼의 기능과 관련이 없으며, 2번은 스컴(물 위에 뜨는 물질) 방지와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 슬러지를 효과적으로 제거하기 위해 모으는 것이 스크레이퍼의 가장 적합한 사용 목적입니다.

물질 순환 속도는 원소가 지구 시스템 내에서 얼마나 자주, 빠르게 이동하고 재활용되는지를 나타냅니다. 망간은 탄소, 수소, 산소와 달리 생물권에서의 역할이 상대적으로 적고, 지질학적 과정에 의해 더 많이 영향을 받기 때문에 순환 속도가 느립니다. 따라서 망간이 물질 순환 속도가 가장 느린 원소입니다.

**정답 이유:** 문제에서 A 공장의 BOD 배출량은 400인의 인구당량으로 주어졌습니다. 1인당 하루 BOD 배출량이 50g이므로, A 공장의 총 BOD 배출량은 400인 * 50g/인 = 20000g/day 입니다. 폐수량은 200 m³/day이므로, BOD 농도는 (20000g/day) / (200 m³/day) = 100 g/m³ 입니다. 이를 mg/L로 환산하면 100 mg/L가 됩니다. **핵심 개념:** * **인구당량 (Population Equivalent, P.E.)**: 특정 오염원의 오염 부하량을 동일한 양의 생활하수를 배출하는 사람의 수로 환산한 값입니다. * **BOD (Biochemical Oxygen Demand)**: 물속에 있는 유기물이 미생물에 의해 분해될 때 소비되는 산소량으로, 물의 오염도를 나타내는 지표입니다. * **농도 계산**: 총 오염량과 부피를 이용하여 오염 물질의 농도를 계산합니다.

6가 크롬($$\mathrm{Cr}$^{6+}$)은 독성이 강한 물질로, 이를 처리하기 위해서는 독성이 낮은 3가 크롬($$\mathrm{Cr}$^{3+}$)으로 환원시킨 후 침전시켜 제거하는 것이 효과적입니다. 환원침전법은 이러한 원리를 이용하여 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시킨 뒤, 수산화물 형태로 침전시켜 폐수에서 분리하는 가장 적합한 방법입니다.

정답은 1번입니다. 부상법은 공기를 주입하여 미세하거나 밀도가 낮은 오염물질에 부착시킨 후 떠올려 제거하는 방식입니다. 따라서 침전으로는 분리가 어려운 작거나 가벼운 입자를 효과적으로 분리하는 데 유리합니다. 이는 부상법의 핵심 원리인 입자의 밀도 차이와 부착을 통한 분리 능력과 직결됩니다.

정답은 2번 전기투석법입니다. 전기투석법은 이온 교환막을 이용하여 용액 속 이온을 분리하는 방법으로, 주로 용수의 탈염이나 특정 이온 제거에 사용됩니다. 반면 부상분리법, 스크리닝, 원심분리법은 모두 입자나 고체를 액체로부터 물리적으로 분리하는 고액분리 공법입니다.

명반을 폐수에 첨가하는 응집처리의 목적은 탁한 물 속의 미세 입자들을 뭉쳐 침전시키기 위함입니다. 응집조에서 완속 교반을 하는 주된 이유는, 명반이 물 속의 오염물질과 반응하여 형성된 작은 덩어리(floc)들이 서로 더 잘 뭉쳐져 크고 무거운 덩어리가 되도록 돕기 위해서입니다. 이렇게 형성된 큰 floc은 침전이 잘 되어 폐수로부터 효과적으로 제거될 수 있습니다.

액체염소를 주입하면 물 속에서 유리염소(HOCl, OCl-)와 결합잔류염소(Chloramines)가 생성됩니다. 이 중에서 살균력이 가장 강한 것은 **HOCl (차아염소산)**이며, 그 다음이 **OCl- (아염소산 이온)**, 마지막으로 **Chloramines (클로라민)** 순서입니다. 이는 HOCl이 가장 반응성이 높아 미생물의 세포막을 효과적으로 파괴하기 때문입니다.

이 문제는 침전지의 SS(부유물질) 제거 효율을 계산하는 문제입니다. SS 제거율은 유입된 SS 양 대비 제거된 SS 양의 비율로 계산됩니다. 유입수와 유출수의 SS 농도 차이를 이용하여 침전지가 얼마나 많은 SS를 제거했는지 파악할 수 있습니다. SS 제거율 (%) = [(유입수 SS 농도 - 유출수 SS 농도) / 유입수 SS 농도] * 100 이 공식을 적용하면 다음과 같이 계산됩니다. SS 제거율 (%) = [(150 mg/L - 90 mg/L) / 150 mg/L] * 100 = (60 mg/L / 150 mg/L) * 100 = 0.4 * 100 = 40% 따라서 정답은 3번 40%입니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 슬러지의 함수율 변화에 따른 용적 변화를 묻는 문제입니다. 핵심 개념은 **함수율 변화 시 고형분은 일정하게 유지된다**는 점입니다. 함수율이 낮아진다는 것은 고형분 대비 수분의 양이 줄어든다는 의미이며, 이는 곧 슬러지의 전체 용적이 감소함을 나타냅니다. **간단 해설:** 슬러지의 함수율이 98%에서 94%로 낮아졌다는 것은 고형분의 비율이 상대적으로 증가했음을 의미합니다. 고형분의 양은 일정하므로, 수분 함량이 줄어들면서 슬러지의 전체 용적은 감소하게 됩니다. 계산 결과, 농축 슬러지의 용적은 원래 슬러지 용적의 약 1/3로 줄어듭니다.

폐수 처리 여과 공정에서 여재는 불순물을 걸러내는 역할을 합니다. 모래, 무연탄, 규조토는 다공성 물질로 미세 입자를 효과적으로 포집하여 여과 성능이 우수합니다. 반면, 유리는 매끄러운 표면을 가지고 있어 폐수 내 불순물을 효과적으로 걸러내기 어렵기 때문에 여재로 사용하기에 가장 거리가 멉니다.

**해설:** 이 문제는 밀도의 정의를 활용하여 물의 질량을 구하는 문제입니다. 밀도는 단위 부피당 질량으로, 문제에서 4℃ 순수한 물의 밀도가 1g/mL라고 주어졌습니다. 즉, 물 1mL의 질량이 1g이라는 뜻입니다. 따라서 물 1L(1000mL)의 질량은 1000g이 됩니다. **핵심 개념:** * **밀도:** 물질의 단위 부피당 질량 (밀도 = 질량 / 부피) * **단위 환산:** 1L = 1000mL

물리적 흡착은 흡착질과 흡착제 사이에 약한 반데르발스 힘으로 결합하는 현상입니다. 따라서 흡착열이 낮고, 흡착층이 단분자층으로 형성되며, 온도가 높아지면 흡착량이 감소하는 특징을 가집니다. 이러한 특징들을 모두 고려했을 때, 보기 중 물리적 흡착의 특징을 모두 포함하는 것은 4번입니다.

슬러지 농축은 **미생물과 양분의 접촉 효율 증대, 약품 사용량 감소, 소화조 부피 감소** 등의 잇점을 제공합니다. 하지만 슬러지 농축은 **난분해성 중금속을 완전히 제거하는 데 직접적인 효과가 없습니다.** 중금속 제거는 주로 화학적 침전이나 흡착 등의 별도 공정을 통해 이루어집니다.

펜톤산화법은 침출수 내 난분해성 유기물을 제거하는 고급산화공정입니다. 이 방법은 **과산화수소($H_2O_2$)**와 **철 이온($Fe^{2+}$)**을 촉매로 사용하여 강력한 산화제인 수산화라디칼($\cdot OH$)을 생성합니다. 이 수산화라디칼이 난분해성 유기물을 분해하여 처리 효율을 높입니다. 따라서 정답은 **과산화수소 + 철**입니다.

PVC는 합성차수막으로 사용될 때 작업성과 접합성이 뛰어나고 강도가 높다는 장점이 있습니다. 그러나 PVC는 자외선, 오존, 기후 변화에 상대적으로 취약하여 이러한 환경에 노출될 경우 내구성이 저하될 수 있습니다. 따라서 PVC의 장점으로 가장 거리가 먼 것은 4번입니다.

압축비가 1.67이라는 것은 압축 전 부피(Vi)가 압축 후 부피(Vf)의 1.67배라는 의미입니다. 즉, $Vi = 1.67 \times Vf$ 입니다. 체적 감소율은 압축 전 부피 대비 줄어든 부피의 비율로, $(Vi - Vf) / Vi \times 100\%$ 로 계산됩니다. 이 식에 $Vi = 1.67 \times Vf$ 를 대입하면 $(1.67 \times Vf - Vf) / (1.67 \times Vf) \times 100\%$ 이 되어 약 40%가 나옵니다. 따라서 정답은 2번입니다.

소각시설의 연소 온도를 높이기 위한 방법으로 옳지 않은 것은 '공기량의 과다 주입'입니다. 공기를 너무 많이 주입하면 오히려 연소열이 공기와 함께 배출되어 온도가 낮아집니다. 발열량이 높은 연료 사용, 연료 예열, 연료의 완전 연소는 모두 연소 온도를 높이는 데 기여하는 올바른 방법입니다.

로타리킬른 방식은 회전하는 드럼 내에서 폐기물을 연소시키는 방식으로, **열효율이 높고 완전연소가 가능하다는 장점은 로타리킬른 방식의 핵심적인 이점**입니다. 따라서 열효율이 낮거나 완전연소가 어렵다는 내용은 로타리킬른 방식의 장점과 거리가 멉니다. 다른 보기들은 로타리킬른 방식의 실제 장점들과 부합합니다.

정답은 3번 간접계근법입니다. 폐기물 발생량 산정은 주로 직접 측정하거나, 발생량에 영향을 미치는 요소를 분석하여 추정하는 방식입니다. 직접계근법은 폐기물을 직접 저울로 측정하는 가장 정확한 방법이며, 적재차량 계수분석이나 물질수지법은 발생량 추정에 활용될 수 있습니다. 반면, 간접계근법은 직접적인 측정이나 정밀한 분석보다는 간접적인 지표를 통해 폐기물량을 추정하는 방법으로, 다른 방법들에 비해 폐기물 발생량 산정과는 거리가 멉니다.

해안매립공법은 바다나 호수 등의 수면을 메워 육지로 만드는 공법입니다. 3번 순차투입공법은 매립할 재료를 여러 단계에 걸쳐 나누어 투입하는 방식으로, 해안매립 시 지반 안정성을 높이고 침하를 줄이는 데 효과적입니다. 다른 보기들은 해안매립과는 직접적인 관련이 없는 공법입니다.

**정답 이유:** 폐기물의 수분함량은 전체 시료 중 수분이 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것입니다. 문제에서 폐기물 시료 100kg 중 건조 후 40kg이 남았다는 것은, 나머지 60kg이 수분이라는 것을 의미합니다. 따라서 수분함량은 (60kg / 100kg) * 100% = 60%가 됩니다. **핵심 개념:** 수분함량은 시료의 무게 변화를 통해 계산되며, 건조 전 무게와 건조 후 무게의 차이가 수분의 양을 나타냅니다.

폐기물을 파쇄하는 주된 이유는 부피를 줄여 보관 및 운송 효율을 높이고, 후속 처리(혼합, 반응 등)를 용이하게 하기 위해서입니다. 겉보기 밀도 증가, 고체의 치밀한 혼합, 비표면적 증가는 모두 파쇄를 통해 얻을 수 있는 긍정적인 효과입니다. 반면, 부식 효과 방지는 파쇄의 직접적인 목적이 아니며, 오히려 파쇄 과정에서 표면적이 넓어져 부식이 촉진될 수도 있습니다. 따라서 폐기물을 파쇄하는 이유로 옳지 않은 것은 '부식효과 방지'입니다.

정답은 1번입니다. 유기성 폐기물의 퇴비화는 미생물에 의해 유기물이 분해되는 과정으로, 이 과정에서 부피 감소는 일어나지만 **생산된 퇴비의 비료 가치가 항상 높다고 단정하기는 어렵습니다.** 오히려 처리되는 유기물의 종류나 퇴비화 조건에 따라 비료 가치가 달라질 수 있습니다. 나머지 보기들은 퇴비화의 일반적인 특성과 부합합니다.

유기성 액상 폐기물을 호기성 분해할 때 미생물이 가장 활발하게 활동하는 기간은 **대수증식기**입니다. 이 시기에는 폐기물에 풍부한 영양분이 공급되어 미생물 수가 폭발적으로 증가하며, 이를 통해 유기물을 가장 효율적으로 분해합니다. 고정기, 휴지기, 사멸기는 미생물 활동이 상대적으로 저조하거나 감소하는 단계입니다.

폐기물 분석 시 시료 축소는 대표성을 확보하기 위해 필수적인 과정입니다. **면체분할법**은 넓은 면적의 폐기물을 여러 구획으로 나누는 방법으로, 시료를 줄이는 축소 방법이라기보다는 분석 대상 영역을 설정하는 데 더 가깝습니다. 반면, 구획법, 원추4분법, 교호삽법은 시료의 양을 줄여 분석에 적합하게 만드는 대표적인 축소 방법입니다.

정답은 3번입니다. 열량계는 연소 시 발생하는 수증기의 응축열을 회수하지 못하므로, 측정되는 열량은 **저위발열량**입니다. 고위발열량은 응축열까지 포함한 총 열량이며, 실제 연소시설에서는 응축열을 공제한 **저위발열량**이 유효하게 이용됩니다.

쓰레기 수거 노선 결정 시, **4번 (가능한 한 반 시계방향으로 수거노선을 정한다)**은 옳지 않은 사항입니다. 이는 일반적으로 **최단 경로 문제**나 **외판원 문제(TSP)**와 같은 알고리즘적 접근과는 직접적인 관련이 없으며, 특정 방향으로의 회전이 효율성을 보장하지 않기 때문입니다. 오히려 **1번 (한번 간 길은 가지 않는다)**, **2번 (U자형 회전을 피한다)**, **3번 (발생량이 많은 곳을 먼저 수거한다)**은 불필요한 이동을 줄이고 효율성을 높이기 위한 합리적인 고려 사항입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 소각로의 열 발생률을 계산하는 문제입니다. 먼저 하루 동안 소각되는 폐기물의 총 발열량을 계산한 후, 이를 연소실 용적과 운전 시간으로 나누어 시간당 단위 용적당 발열량을 구합니다. **핵심 개념:** * **발열량:** 물질이 연소할 때 발생하는 열의 양입니다. * **열 발생률:** 단위 시간당 발생하는 열의 양을 의미합니다. 이 문제에서는 단위 용적당 시간당 열 발생률을 구합니다. **계산 과정:** 1. **하루 총 발열량 계산:** * 폐기물 소각량: 6톤/일 = 6,000 kg/일 * 폐기물 발열량: 800 kcal/kg * 하루 총 발열량 = 6,000 kg/일 * 800 kcal/kg = 4,800,000 kcal/일 2. **시간당 총 발열량 계산:** * 1일 운전 시간: 8시간 * 시간당 총 발열량 = 4,800,000 kcal/일 / 8시간/일 = 600,000 kcal/시간 3. **연소실의 열 발생률 계산:** * 연소실 용적: 125 m³ * 연소실 열 발생률 = 시간당 총 발열량 / 연소실 용적 * 연소실 열 발생률 = 600,000 kcal/시간 / 125 m³ = 4,800 kcal/m³·hr 따라서 정답은 4번입니다.

퇴비화 시 부식질은 토양의 완충능, 구조, 용수량 등을 개선하여 토양의 전반적인 질을 향상시키는 역할을 합니다. 하지만 부식질은 가용성 무기질소의 용출량을 증가시키는 것이 아니라, 오히려 질소의 안정적인 공급에 기여하며 유실을 줄이는 역할을 합니다. 따라서 가용성 무기질소의 용출량을 증가시킨다는 설명은 옳지 않습니다.

이 문제는 도시의 연간 쓰레기 발생량을 인구와 비교하여 1인당 하루 쓰레기 발생량을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **단위 변환**과 **비례 계산**입니다. 먼저, 연간 쓰레기 발생량을 일일 발생량으로 변환하고, 이를 다시 인구수로 나누어 1인당 하루 쓰레기 발생량을 구하면 됩니다. 계산 결과 1.71kg/인·일이 도출되어 정답은 1번입니다.

도시폐기물의 개략분석은 주로 폐기물의 연소 특성을 파악하기 위해 수행되며, 일반적으로 수분, 휘발성 고형물, 고정탄소, 회분(ash)의 네 가지 성분으로 구성됩니다. 질소분은 연소 시 대기오염 물질(NOx)의 원인이 되지만, 개략분석의 주요 구성 성분으로 직접 분류되지는 않습니다. 따라서 질소분은 개략분석 시 구성되는 4가지 성분과 거리가 멉니다.

분뇨는 유기물과 질소 함량이 매우 높으며, 토사나 협잡물이 섞여 있고 시간에 따라 성상이 변하는 특성을 가집니다. 따라서 유기물 농도 및 염분 함량이 낮다는 설명은 분뇨의 일반적인 특성과 거리가 멉니다.

측정자의 몸은 소음을 반사하거나 흡수하여 측정값에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 소음계는 이러한 영향을 최소화하기 위해 측정자의 몸으로부터 충분히 떨어뜨려야 합니다. 0.5m 이상 떨어뜨리는 것이 측정값의 정확성을 높이는 데 가장 효과적입니다.

정답은 3번입니다. 파동의 **주기**는 한 번 진동하는 데 걸리는 시간을 의미하며, 마루와 마루 또는 골과 골 사이의 거리는 **파장**이라고 합니다. 나머지 보기들은 파동의 특성을 올바르게 설명하고 있습니다.

이 문제는 방진 대책을 발생원, 전파 경로, 수진측으로 분류하는 개념을 묻고 있습니다. 정답인 2번은 진동이 퍼져나가는 경로 상에서 거리를 늘려 진동의 크기를 줄이는 것으로, 이는 전파 경로를 차단하거나 완화하는 전파 경로 대책에 해당합니다. 1번은 발생원 대책, 3번은 발생원 대책 또는 수진측 대책으로 볼 수 있으며, 4번은 수진측 대책입니다.

Sabine의 식은 잔향 시간을 계산하는 데 사용되며, 실내 부피와 총 흡음량을 고려합니다. 이 문제에서는 실내 부피가 1000m³이고, 각 면의 넓이와 흡음율을 이용하여 총 흡음량을 계산하면 약 16.1 Sabine이 됩니다. Sabine의 식에 이 값들을 대입하면 잔향 시간은 약 16.7초로 계산됩니다.

점음원의 경우, 음압레벨은 거리의 제곱에 반비례하여 감소합니다. 따라서 거리가 2배 멀어지면 음압레벨은 약 6dB 감소합니다. 문제에서 거리가 5m에서 10m로 2배 증가했으므로, 음압레벨은 60dB에서 6dB 감소한 54dB가 됩니다.