2012년 환경기능사 1회차

중유의 고위 발열량에서 수소 성분으로 인해 발생하는 수증기의 응축열을 빼면 저위 발열량을 구할 수 있습니다. 수소 10%는 질량비이므로, 1kg의 중유에 0.1kg의 수소가 포함됩니다. 수소 1g은 약 58.5kcal의 응축열을 발생시키므로, 수소 100g(0.1kg)은 5850kcal의 응축열을 발생시킵니다. 따라서 고위 발열량 10000kcal/kg에서 5850kcal를 빼면 약 9415kcal/kg이 되는데, 보기 중 가장 가까운 값은 9430kcal/kg입니다.

원심력 집진장치는 구조가 간단하고 취급이 용이하며, 점착성 가스 처리에 부적합하고 블로우다운 효과로 효율 증대가 가능하다는 특징이 있습니다. 하지만 **압력 손실이 작다는 설명은 옳지 않으며**, 오히려 다른 집진 장치에 비해 압력 손실이 큰 편에 속합니다. 따라서 고집진율을 얻기 위해서는 전문적인 기술이 필요할 수 있습니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 여과 면적과 유량, 그리고 여과 속도를 이용하여 필요한 여과자루의 개수를 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 다음과 같습니다. 1. **여과 속도:** 단위 시간당 단위 면적을 통과하는 유체의 양을 의미합니다. 문제에서 주어진 여과 속도(1.5 cm/s)는 여과자루의 표면적 1 cm²당 1초에 1.5 cm³의 가스가 통과할 수 있음을 나타냅니다. 2. **총 여과 면적 계산:** 배출가스의 총 처리량(1000 m³/min)을 여과 속도(1.5 cm/s)로 나누어 필요한 총 여과 면적을 계산합니다. 이때 단위 통일을 위해 cm/s를 m/min으로 변환해야 합니다. 3. **여과자루 개수 계산:** 계산된 총 여과 면적을 개별 여과자루의 표면적으로 나누어 필요한 여과자루의 개수를 구합니다. 여과자루의 표면적은 직경과 길이를 이용하여 계산합니다. **간단 해설:** 먼저, 배출가스의 총 처리량과 여과 속도를 이용하여 필요한 총 여과 면적을 계산합니다. 이 과정에서 단위(cm/s, m³/min)를 통일하는 것이 중요합니다. 다음으로, 여과자루 하나의 표면적을 계산하고, 총 필요한 여과 면적을 하나의 여과자루 표면적으로 나누어 필요한 여과자루의 개수를 산출합니다. 계산 결과, 약 79개의 여과자루가 필요함을 알 수 있습니다.

정답은 3번 원추형입니다. 중립 대기 상태에서는 연기가 수직으로 퍼지기보다 수평으로 넓게 퍼져나가며, 이는 오염물질이 멀리까지 확산되는 원인이 됩니다. 이러한 확산 특성으로 인해 지표면 가까이의 오염 농도는 낮고, 연기 내 오염 물질의 단면 분포는 가우시안 분포를 따르는데, 이를 원추형 연기라고 합니다.

$\left({CO}_2\right)_{\max}$는 연소 가스 중 이산화탄소의 최대 농도를 의미합니다. 이는 연료가 완전히 연소되어 탄소가 모두 이산화탄소로 전환될 때 발생하며, 이때 필요한 최소한의 공기량을 **이론 공기량**이라고 합니다. 따라서 이론 공기량으로 완전 연소시켰을 때 이산화탄소의 농도가 최대가 됩니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 유량, 단면적, 풍속 간의 관계를 이용하는 문제입니다. 핵심 개념은 **유량 = 단면적 × 평균풍속** 입니다. 1. **단위 변환:** 먼저 주어진 유량의 단위를 m³/s로 변환해야 합니다. 125 m³/min을 초당 단위로 바꾸면 약 2.083 m³/s가 됩니다. 2. **단면적 계산:** 직관의 직경이 200mm이므로 반지름은 100mm(0.1m)입니다. 단면적은 πr² 공식을 사용하여 계산하면 약 0.0314 m²가 됩니다. 3. **평균풍속 계산:** 유량(2.083 m³/s)을 단면적(0.0314 m²)으로 나누면 평균풍속을 얻을 수 있습니다. 이 계산 결과는 약 66.3 m/s로, 보기 중 4번인 약 66m/s에 가장 가깝습니다.

흡수공정에서 흡수액은 유해가스를 효과적으로 제거하기 위해 **유해가스에 대한 용해도가 커야** 합니다. 또한, **점성이 작아** 물질 전달을 원활하게 하고, **화학적으로 안정적이어** 흡수액 자체의 손실이나 부반응을 최소화해야 합니다. 따라서 **휘발성이 커서는 안 됩니다**. 휘발성이 크면 흡수액이 쉽게 증발하여 손실되고, 유해가스를 제대로 흡수하지 못하게 됩니다.

정답은 2번 아산화질소($$\text{N}$_2$\text{O}$$)입니다. 아산화질소는 대기권 하층인 대류권에서는 강력한 온실가스로 작용하여 지구 온난화에 기여합니다. 하지만 성층권으로 올라가면 자외선에 의해 분해되어 오존층을 파괴하는 물질을 생성하기 때문에 오존층 파괴물질로도 알려져 있습니다.

로스앤젤레스형 스모그는 태양 복사 에너지가 강한 조건에서 대기 중 오염물질이 광화학 반응을 일으켜 발생하는 것입니다. 주로 고온, 강한 햇빛, 그리고 자동차 배기가스 등 석유계 연료에서 배출되는 질소산화물과 탄화수소가 주요 원인입니다. 따라서 방사성 역전 현상은 로스앤젤레스형 스모그 발생 조건과 거리가 멉니다.

악취 성분을 직접연소법으로 처리할 때, 악취 물질을 효과적으로 분해하기 위해서는 높은 온도가 필요합니다. 보기 1, 2번의 낮은 온도는 악취 성분을 완전히 연소시키기에 부족하며, 4번의 매우 높은 온도는 경제성이 떨어지고 설비에 부담을 줄 수 있습니다. 따라서 600~800℃의 온도는 악취 성분을 효과적으로 분해하면서도 경제성과 설비 안정성을 고려한 일반적인 연소 온도로 가장 적합합니다.

농황산의 몰농도를 구하기 위해서는 먼저 농황산 1L의 질량을 비중을 이용하여 계산합니다. 비중이 1.84이므로 농황산 1L의 질량은 1.84 kg (1840 g)입니다. 이 질량 중 75%가 황산이므로, 농황산 1L에 포함된 황산의 질량은 1840 g * 0.75 = 1380 g입니다. 황산의 분자량이 98이므로, 황산의 몰수는 1380 g / 98 g/mol ≈ 14.08 mol이 됩니다. 따라서 농황산의 몰농도는 약 14.08 mol/L이며, 가장 가까운 보기는 14입니다. 핵심 개념은 **비중을 이용한 용액의 질량 계산**과 **질량 백분율을 이용한 용질의 질량 계산**, 그리고 **몰 질량을 이용한 몰수 계산**입니다.

중유의 조성비를 이용하여 완전연소 반응식을 세우고, 각 성분별로 필요한 산소량을 계산합니다. 이후, 공기 중 산소의 부피 비율(약 21%)을 고려하여 이론공기량을 산출하면 약 18 Sm³이 됩니다. 핵심 개념은 **화학양론적 계산**으로, 물질의 질량비와 부피비를 이용하여 반응에 필요한 물질의 양을 정확히 계산하는 것입니다.

수세법은 물을 이용하여 오염물질을 흡수하거나 희석하는 방법입니다. 보기 중 SO2, NH3, Cl2는 물에 잘 녹아 수세법으로 효과적으로 제거될 수 있습니다. 하지만 NO2는 물과 반응하여 질산과 아질산을 생성하며, 이는 수세법만으로는 완전히 제거하기 어렵습니다. 따라서 NO2가 수세법으로 제거하기 가장 거리가 먼 오염물질입니다.

이 문제는 오염가스 흡착에 사용되는 흡착제의 종류를 묻고 있습니다. 정답은 2번 활성망간인데, 이는 활성망간이 주로 촉매나 산화제로 사용되며, 오염가스 흡착제로는 다른 보기들에 비해 활용도가 낮기 때문입니다. 활성탄, 마그네시아, 실리카겔은 모두 넓은 표면적을 가지고 있어 오염가스를 효과적으로 흡착하는 데 사용됩니다.

정답은 4번 LNG입니다. LNG(액화천연가스)는 연소 시 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 등 대기오염 물질 배출량이 석탄, 아탄, 벙커C유 등 다른 화석 연료에 비해 훨씬 적어 친환경적인 연료로 분류됩니다. 따라서 환경 규제가 강화되는 추세에서 가장 적합한 연료라고 할 수 있습니다.

해수의 Mg/Ca 비는 담수보다 작으며, 약 3~4 정도입니다. 이는 해수의 주요 이온 조성과 관련된 핵심 개념으로, 4번 보기가 틀렸습니다. 나머지 보기들은 해수의 pH, 염분 분포, 주요 성분 농도비의 일정성 등 해수의 일반적인 특성을 옳게 설명하고 있습니다.

이 문제는 물속의 산소 확산 및 소비 속도를 나타내는 계수들을 이용하여 자성상수(Mass Transfer Coefficient)를 구하는 문제입니다. 자성상수는 재폭기 계수와 탈산소 계수의 비율로 계산됩니다. 문제에서 주어진 재폭기 계수(6.0 day⁻¹)와 탈산소 계수(0.2 day⁻¹)를 이용하여 자성상수를 계산하면 6.0 / 0.2 = 30이 됩니다. 따라서 정답은 3번입니다.

염소계 산화제를 이용한 보편적인 알칼리 산화법은 시안화물(CN⁻)을 무해한 이산화탄소(CO₂)와 질소(N₂)로 분해하는 데 효과적입니다. 이는 시안화물이 염소와 반응하여 시안산염(OCN⁻)을 거쳐 최종적으로 CO₂와 N₂로 산화되기 때문입니다. 따라서 시안 함유 폐수가 이 방법으로 처리될 수 있는 가장 적합한 폐수입니다.

정답은 2번 '활발한 분해지대'입니다. 이 단계는 하천이 유기물로 심하게 오염되었을 때 나타나는 특징으로, 미생물이 유기물을 분해하면서 산소가 급격히 소모되어 용존 산소량이 매우 낮아집니다. 또한, 유기물 분해로 인해 암모니아성 질소가 증가하는 등 오염이 가장 심각한 상태를 보입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 직사각형조의 부피를 계산하고, 목표 농도에 맞춰 필요한 약품의 총량을 구하는 문제입니다. 핵심은 부피를 리터(L) 단위로 변환하고, 밀리그램(mg) 단위를 킬로그램(kg) 단위로 환산하는 것입니다. **핵심 개념:** 1. **부피 계산:** 직사각형조의 부피는 가로 × 세로 × 높이로 계산됩니다. (30m × 18m × 3.6m) 2. **단위 변환:** 계산된 부피를 세제곱미터(m³)에서 리터(L)로 변환해야 합니다. (1 m³ = 1000 L) 3. **약품량 계산:** 목표 농도(mg/L)와 총 부피(L)를 곱하여 필요한 총 약품량(mg)을 구하고, 이를 킬로그램(kg)으로 변환합니다. (1 kg = 1,000,000 mg) 이러한 단계를 거쳐 계산하면 약 134kg이 나오므로 4번이 정답입니다.

물 속의 탄소유기물이 호기성 분해될 때, 미생물은 유기물을 산소를 이용하여 에너지원으로 사용합니다. 이 과정에서 유기물에 포함된 탄소는 주로 이산화탄소(탄산가스)로 전환되어 배출됩니다. 따라서 정답은 2번 탄산가스입니다.

활성슬러지법은 미생물을 이용하여 폐수 속 유기물을 제거하는 생물학적 처리 방법입니다. 4번 보기는 활성슬러지법의 특징이 아닌, 주로 자연적인 연못이나 얕은 수역에서 발생하는 현상으로, 활성슬러지법과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 4번이 활성슬러지법에 관한 설명으로 가장 거리가 멉니다.

하수처리 과정은 일반적으로 침사지에서 큰 이물질을 제거하고, 1차 침전지에서 가라앉는 고형물을 분리합니다. 이후 폭기조에서 미생물을 이용해 오염물질을 분해하고, 마지막으로 소독조에서 병원균을 제거하는 순서로 진행됩니다. 따라서 2번 보기가 하수처리시설의 일반적인 처리 계통으로 가장 적합합니다.

**정답 이유:** pH 미터는 수소 이온 농도에 반응하는 유리 전극과 기준 전극으로 구성되며, 아르곤 전극이나 산화 전극과는 관련이 없습니다. **핵심 개념:** pH는 용액의 산성 또는 염기성을 나타내는 척도로, 수소 이온 농도의 역수에 상용대수를 취한 값입니다. pH 측정에는 정확한 표준액과 pH 미터의 올바른 구성이 중요합니다.

응집실험(jar test)은 폐수 처리 시 응집제와 보조제의 최적 투여량을 결정하는 과정입니다. 올바른 순서는 폐수에 응집제와 보조제를 먼저 주입하여 미세 입자들을 뭉치게 한 후, 급속 교반으로 응집제를 고르게 분산시키고, 완속 교반으로 응집된 입자들을 더 크게 성장시킵니다. 마지막으로 침전 과정을 거쳐 맑은 상등액을 얻어내어 최적의 조건을 파악합니다.

이 문제는 스토크스 법칙을 이용하여 침전 입자의 침강 속도를 계산하는 문제입니다. 스토크스 법칙은 유체 내에서 구형 입자가 천천히 침강할 때 작용하는 항력을 이용하여 침강 속도를 구합니다. 문제에서 주어진 입자의 지름, 비중, 물의 점도를 이용하여 스토크스 법칙 공식에 대입하면 침강 속도를 계산할 수 있으며, 계산 결과 0.898 cm/s가 도출됩니다.

이 문제는 **헨리의 법칙**에 대한 설명입니다. 헨리의 법칙은 액체에 용해되는 기체의 양은 그 기체의 분압에 비례한다는 것을 나타냅니다. 따라서 대기 중 산소 분압이 낮은 여름철에는 물에 녹는 산소의 양이 줄어들어 어패류들이 질식할 수 있습니다.

**해설:** ppm(parts per million)은 백만 분의 일 단위를 나타냅니다. 따라서 0.05%는 0.05/100과 같으며, 이를 백만 단위로 변환하면 0.05/100 * 1,000,000 = 500이 됩니다. 즉, 0.05%는 500ppm입니다. **핵심 개념:** * **ppm (parts per million):** 백만 분의 일 단위를 나타내는 단위입니다. * **퍼센트(%)와 ppm의 변환:** 퍼센트는 백 분의 일 단위를 나타내므로, 퍼센트를 ppm으로 변환하려면 10,000을 곱하면 됩니다. (1% = 10,000ppm)

정답은 2번 유도기 → 대수 성장기 → 정지기 → 사멸기입니다. **정답 이유:** 회분식 배양에서 미생물은 먼저 새로운 환경에 적응하는 **유도기**를 거칩니다. 이후 영양분이 풍부하여 최적의 조건에서 빠르게 증식하는 **대수 성장기**를 맞이합니다. 영양분이 고갈되거나 노폐물이 쌓이면 더 이상 증식하지 못하는 **정지기**에 도달하고, 마지막으로 생존에 불리한 환경으로 인해 개체 수가 감소하는 **사멸기**를 겪게 됩니다.

이 문제는 활성슬러지법에서 포기조 용적을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **F/M 비 (Food to Microorganism ratio)** 입니다. F/M 비는 폐수 내 유기물 부하량(BOD)을 미생물량(MLSS)으로 나눈 값으로, 미생물이 처리해야 할 유기물의 양과 미생물의 양의 비율을 나타냅니다. 주어진 F/M 비, BOD 농도, 폐수량, MLSS 농도를 이용하여 포기조 용적을 계산할 수 있습니다. F/M 비의 정의에 따라, (BOD * 폐수량) / (MLSS * 포기조 용적) = F/M 비 공식을 변형하면 포기조 용적을 구할 수 있습니다. 계산 결과, 포기조 용적은 500m³가 됩니다.

활성슬러지법에서 F/M비는 유기물 부하량과 미생물량의 비율을 나타냅니다. 적절한 F/M비는 미생물이 유기물을 효율적으로 분해하고 과도한 미생물 증식을 방지하는 데 중요합니다. 0.2 ~ 0.4 kgBOD/kg MLSS·일의 F/M비는 일반적으로 미생물의 최적 성장 속도를 유지하며 유기물 제거 효율을 높이는 데 가장 적절한 범위로 알려져 있습니다.

정답은 1번입니다. 산화지법에서 수심 1m 이하의 경우 호기성 세균의 산소 공급원은 주로 **대기 중 산소의 확산**이며, 조류와 균류는 보조적인 역할을 할 수 있지만 주된 공급원은 아닙니다. 따라서 1번 설명이 옳지 않습니다. 나머지 보기들은 각 생물학적 처리방법의 특징을 올바르게 설명하고 있습니다.

정답은 2번 비소 함유 폐수입니다. 환원법은 주로 6가 크롬과 같은 산화 상태의 유해 물질을 덜 유해한 형태로 환원시키는 데 사용됩니다. 수산화제2철 공침법은 비소와 같은 특정 금속 이온을 수산화제2철과 함께 침전시켜 제거하는 데 효과적인 방법입니다. 따라서 비소 함유 폐수는 이 두 가지 방법으로 효과적으로 처리할 수 있습니다.

황산($\rm H_2SO_4$)은 두 개의 산성 수소를 가지고 있어 $\rm NaOH$와 반응할 때 1:2의 몰비로 중화됩니다. 따라서 $\rm 1M$ 황산 $\rm 10mL$를 완전히 중화하기 위해서는 $\rm 1M$ $\rm NaOH$가 $\rm 20mL$ 필요합니다. 이는 산-염기 중화 반응에서 산과 염기의 당량점이 일치해야 한다는 개념을 기반으로 합니다.

적조 현상은 바닷물에 특정 영양분이 과도하게 공급될 때 발생합니다. 보기 중 **2번 P (인)**는 식물성 플랑크톤의 성장에 필수적인 영양소로, 과다 공급 시 플랑크톤의 폭발적인 증식을 유발하여 적조를 일으키는 주된 원인 물질입니다. 다른 보기들은 적조 발생에 직접적인 영향을 미치는 주요 원인 물질이 아닙니다.

**정답 이유:** 압축비는 압축 전 부피를 압축 후 부피로 나눈 값입니다. 처음 부피를 V라고 하면, 압축 후 부피는 V/4가 됩니다. 따라서 압축비는 V / (V/4) = 4가 됩니다. **핵심 개념:** 압축비는 압축 전후의 부피 변화율을 나타내는 비율입니다.

철과 같이 재활용 가치가 높은 자원을 폐기물에서 선별하는 데 가장 적합한 방법은 **자석선별**입니다. 이는 철이 **자성체**라는 특성을 이용하여, 자석의 힘으로 다른 물질과 쉽게 분리할 수 있기 때문입니다. 따라서 폐기물 더미에 자석을 통과시키면 철 성분만 달라붙어 효과적으로 수거할 수 있습니다.

분뇨 처리의 주된 목적은 오염 물질을 제거하여 환경을 보호하고 공중 보건을 증진하는 것입니다. 따라서 최종 생성물의 부피를 줄이고(감량화), 유해 미생물을 제거하여 안전하게 만들며(안정화, 위생화), 악취를 줄이는 것이 중요합니다. 슬러지의 균일화는 처리 과정의 효율성을 높이는 데 도움이 될 수 있지만, 분뇨 처리 자체의 근본적인 목적과는 가장 거리가 멉니다.

정답은 2번 전단파쇄기입니다. 전단파쇄기는 고정된 날과 움직이는 날이 서로 교차하면서 폐기물을 잘라 파쇄하는 방식입니다. 이 방식은 비교적 느린 속도로 파쇄되지만, 목재, 플라스틱, 종이 등 다양한 재료를 효과적으로 처리할 수 있습니다. 왕복식이나 회전식 등 다양한 형태로 제작될 수 있다는 점이 특징입니다.

주어진 문제는 슬러지 처리 공정 중 '개량' 단계에 해당하는 것을 묻고 있습니다. 정답은 4번 '세정'입니다. 세정은 슬러지의 불순물을 제거하여 성상을 개선하는 과정으로, 이는 슬러지를 다음 처리 단계에 적합하도록 '개량'하는 것에 해당합니다. 소각, 소화, 탈수는 개량보다는 주로 부피 감소나 안정화, 함수율 저감을 목적으로 하는 단계입니다.

매립지에서 복토는 악취 억제, 해충 및 야생동물 번식 방지, 쓰레기 비산 방지를 주요 목적으로 합니다. 식물 성장을 억제하는 것은 복토의 직접적인 목적이 아니며, 오히려 복토 후에는 식생을 조성하여 환경을 복원하는 경우가 많습니다. 따라서 식물 성장의 억제는 복토의 목적과 가장 거리가 멉니다.

공기비는 연소 과정에서 실제 사용된 공기의 양과 완전 연소를 위해 필요한 이론적인 공기의 양을 비교한 값입니다. 따라서 정답은 4번 '실제 공기량과 이론 공기량 간의 비'입니다. 공기비는 연소 효율을 판단하는 중요한 지표로, 1보다 크면 과잉 공기, 1보다 작으면 부족 공기 상태를 나타냅니다.

Rietema식은 회수율을 계산하는 데 사용되는 식으로, 다음과 같이 표현됩니다. 회수율 = (회수된 회수대상 물질량) / (초기 회수대상 물질량) * 100\% 문제에서 투입량은 1 ton/h = 1000 kg/h이며, 회수량 중 회수대상 물질은 550 kg/h입니다. 제거량 중 회수대상 물질은 70 kg/h이므로, 초기 회수대상 물질량은 회수된 회수대상 물질량과 제거된 회수대상 물질량을 합한 550 kg/h + 70 kg/h = 620 kg/h가 됩니다. 따라서 Rietema식에 의해 회수율을 계산하면 (550 kg/h) / (620 kg/h) * 100\% = 약 88.7\%가 됩니다. 보기 중에 가장 가까운 값은 4번 87%입니다. **핵심 개념:** * **회수율:** 전체 물질 중에서 회수된 물질의 비율을 나타냅니다. * **Rietema식:** 회수율을 계산하는 데 사용되는 특정 공식입니다.

정답은 3번 0.699입니다. 이 문제는 램버트-비어 법칙을 이용하여 빛의 흡광도를 계산하는 문제입니다. 램버트-비어 법칙에 따르면, 흡광도(Absorbance, A)는 투과율(Transmittance, T)의 로그 값에 음수를 취한 것과 같습니다. 즉, $A = -\log_{10}(T)$ 입니다. 문제에서 빛의 80%가 흡수되었다는 것은 20%가 투과되었다는 의미이므로, 투과율 $T = 0.2$ 입니다. 따라서 흡광도는 $A = -\log_{10}(0.2) \approx 0.699$ 가 됩니다.

폐기물공정시험기준에서 '방울수'는 20℃에서 정제수 **20방울**을 적하할 때 그 부피가 약 1mL가 되는 것을 의미합니다. 이는 액체의 양을 측정하는 데 사용되는 일반적인 단위로, 규정된 조건에서 일정 부피를 방울 단위로 환산한 것입니다.

쓰레기를 퇴비화할 때 미생물이 유기물을 분해하는 데 필요한 탄소(C)와 질소(N)의 비율을 C/N비라고 합니다. 미생물은 탄소를 에너지원으로 사용하고 질소를 자신의 몸을 만드는 데 사용하므로, 이 두 영양소가 적절한 비율로 공급되어야 분해가 효율적으로 이루어집니다. 적정 C/N비 범위인 20~35는 미생물의 활동을 최적화하여 퇴비화 과정을 원활하게 진행시키는 데 필수적입니다.

이 문제는 듀롱의 식을 이용하여 쓰레기의 고위발열량을 계산하는 문제입니다. 듀롱의 식은 각 성분의 함량에 따라 발열량을 계산하는 경험식으로, 문제에서 주어진 각 성분의 비율을 식에 대입하여 계산하면 됩니다. 계산 결과 약 4100 kcal/kg이 나오므로 정답은 2번입니다. 핵심 개념은 듀롱의 식을 이해하고 각 성분별 발열량을 정확히 계산하는 것입니다.

이 문제는 각 성분별 수분함량과 해당 성분의 비율을 이용하여 쓰레기 전체의 평균 수분함량을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **가중 평균**이며, 각 성분의 수분함량에 해당 성분의 비율을 곱하여 모두 더하면 전체 쓰레기의 평균 수분함량을 구할 수 있습니다. 제시된 보기와 정답을 통해 계산 결과가 35.4%임을 알 수 있습니다.

매립지 선정 시에는 지하수 오염을 방지하기 위해 지하수 침투가 어려운 높은 지역을 선택해야 합니다. 따라서 지하수 침투를 용이하게 하는 낮은 지역은 매립지로 부적합합니다. 다른 보기들은 매립지의 안정성, 경제성, 사회적 수용성 등 올바른 고려사항입니다.

폐기물의 발열량은 물질이 연소될 때 방출하는 에너지의 양을 의미합니다. Bomb calorimeter는 밀폐된 용기 안에서 시료를 완전히 연소시켜 이때 발생하는 열을 측정하는 장비입니다. 따라서 폐기물의 발열량을 측정하는 데 가장 적합한 주 실험 장비입니다.

**정답 이유:** 건조 과정에서 제거되는 것은 오직 수분뿐이므로, 폐기물 중 수분을 제외한 고형물의 양은 일정하게 유지됩니다. 건조 전 폐기물 1000kg 중 고형물의 양은 1000kg * (100% - 60%) = 400kg입니다. 건조 후 함수율이 25%가 되었다는 것은 고형물이 전체 폐기물 중 75%를 차지하게 됨을 의미합니다. 따라서 건조 후 폐기물 총 중량은 400kg / 75% = 533.3kg, 즉 약 0.53톤이 됩니다. **핵심 개념:** 이 문제는 **질량 보존 법칙**과 **함수율의 정의**를 활용하여 풀 수 있습니다. 건조 과정에서 폐기물 자체의 질량은 변하지 않고, 오직 수분만 증발한다는 점을 이용하는 것이 중요합니다.

침출수 중 난분해성 유기물은 일반적인 생물학적 처리로는 제거하기 어렵습니다. 펜턴 시약(Fenton's reagent)은 철염과 과산화수소의 조합으로, 강력한 산화력을 통해 이러한 난분해성 유기물을 분해하는 데 효과적입니다. 따라서 펜턴 시약이 침출수 중 난분해성 유기물 처리에 사용됩니다.

이 문제는 쓰레기 발생량을 1인 1일 기준으로 환산하는 문제입니다. 먼저 수거된 쓰레기 총량을 질량으로 계산한 후, 이를 총 인원수와 총 일수로 나누어 1인 1일당 발생량을 구합니다. 핵심 개념은 단위 변환과 비례식 계산입니다. **정답 이유:** 1. **총 쓰레기 질량 계산:** 100,000 m³ * 0.4 ton/m³ = 40,000 ton 2. **총 쓰레기 질량 (kg) 변환:** 40,000 ton * 1000 kg/ton = 40,000,000 kg 3. **총 인일수 계산:** 5,000,000명 * 7일 = 35,000,000 인일 4. **1인 1일 쓰레기 발생량 계산:** 40,000,000 kg / 35,000,000 인일 ≈ 1.14 kg/인·일 따라서 정답은 2번입니다.

**정답 이유:** MHT (man·hour / ton)는 '사람·시간/톤'으로 단위가 나타내듯, 쓰레기 1톤을 수거하는 데 필요한 총 작업 시간을 나타냅니다. 이는 수거 작업의 효율성을 나타내는 지표로, 낮을수록 효율적입니다. **핵심 개념:** MHT는 노동력 투입량을 나타내는 지표이며, '사람'과 '시간'의 곱으로 표현되는 총 작업 시간을 '쓰레기 양'으로 나누어 계산합니다. 따라서 1톤의 쓰레기를 수거하는 데 얼마나 많은 사람과 시간이 투입되었는지를 보여줍니다.

"고상폐기물"은 폐기물 내 고형물 함량이 일정 기준 이상인 것을 의미합니다. 문제에서 제시된 보기와 정답을 통해, 고상폐기물을 정의할 때 고형물 함량 기준은 **15% 이상**임을 알 수 있습니다. 이는 폐기물의 부피나 무게에서 액체 성분보다 고체 성분이 차지하는 비율이 높다는 것을 나타내는 핵심 개념입니다.

**핵심 개념:** 파동의 속도, 진동수, 파장 사이의 관계는 $v = f\lambda$ 입니다. 여기서 $v$는 파동의 속도, $f$는 진동수, $\lambda$는 파장입니다. **해설:** 문제에서 주어진 진동수(f = 100 Hz)와 속도(v = 50 m/s)를 이용하여 파장($\lambda$)을 구하면 됩니다. 위 공식에 값을 대입하면 $50 $\text{ m/s}$ = 100 $\text{ Hz}$ \times \lambda$ 이고, 이를 $\lambda$에 대해 정리하면 $\lambda = \frac{50 \text{ m/s}}{100 $\text{ Hz}$} = 0.5 $\text{ m}$$ 이 됩니다. 따라서 파장은 0.5m입니다.

수직 진동 레벨 측정 시 가장 많이 사용되는 단위는 dB(V)입니다. 이는 진동의 크기를 나타내는 단위로, 가청 주파수 대역을 고려하여 사람이 느끼는 진동의 정도를 표현하는 데 주로 사용됩니다. 다른 보기들은 주로 음압 레벨이나 특정 주파수 대역을 나타내는 단위로, 진동 측정에는 적합하지 않습니다.

음향 파워 레벨(dB)은 기준 음향 파워에 대한 상대적인 크기를 나타냅니다. 음향 파워 레벨이 125dB일 때, 이를 음향 파워(W)로 변환하는 공식 $L_W = 10 \log_{10}(W/W_0)$를 사용합니다. 여기서 $W_0$는 기준 음향 파워로 보통 $10^{-12}W$를 사용합니다. 이 공식을 이용하여 계산하면 약 3.2W가 나옵니다.

소음 레벨은 로그 스케일로 표현되므로 단순히 더하는 것이 아니라, 각 소음의 음압 제곱에 비례하는 에너지 값을 더한 후 다시 로그 스케일로 변환해야 합니다. 따라서 70dB과 80dB를 각각 10의 70/10승과 10의 80/10승으로 변환하여 더한 후, 10을 곱한 로그 값을 취하는 3번이 옳은 계산식입니다.

정답은 4번입니다. 일반 지역의 소음 측정 시에는 장애물이 없는 지점의 지면 위 **1.2m ~ 1.5m 높이**에서 측정하는 것이 원칙이기 때문입니다. 핵심 개념은 **소음 측정 높이**로, 환경 기준에 따라 정해진 표준 높이에서 측정해야 정확한 소음도를 파악할 수 있습니다.