2012년 환경기능사 2회차

중력식 집진장치의 효율은 입자가 중력에 의해 침강하는 시간을 확보하는 것이 중요합니다. 1번 보기에서 침강실의 입구 폭이 작아지면 가스의 체류 시간이 짧아져 미세 입자가 침강할 시간을 충분히 얻지 못하므로 효율이 떨어집니다. 따라서 입구 폭이 작을수록 미세 입자가 포집된다는 설명은 틀렸습니다. 핵심 개념은 **입자의 침강 시간 확보**입니다.

액체 연료의 고위발열량은 저위발열량에 수분이 증발하면서 흡수하는 잠열을 더한 값입니다. 문제에서 주어진 수분 함량 1%를 이용하여 이 잠열을 계산하고, 이를 저위발열량에 더하면 고위발열량을 구할 수 있습니다. 따라서 정답은 13000 kcal/kg입니다.

연료가 완전연소되기 위해서는 **충분한 산소 공급, 연료와 산소의 적절한 혼합, 그리고 충분한 연소 시간**이 필수적입니다. 보기 1번에서 제시된 '연소 온도를 낮게 유지'하는 것은 오히려 불완전연소를 유발할 수 있는 조건이므로 옳지 않습니다. 핵심 개념은 **연소의 3요소 (연료, 산소, 점화원)**와 더불어 **충분한 반응 시간**이 완전연소에 중요하다는 것입니다.

정답은 **2번 흡광광도법**입니다. **이유:** 흡광광도법은 특정 파장의 빛을 시료에 통과시켜 시료가 흡수하는 빛의 양을 측정하여 용액 속 물질의 농도를 알아내는 분석법입니다. 문제에서 설명하는 "좁은 파장범위의 빛을 선택하여 액층을 통과시킨 다음 광전측광으로 하여 목적성분의 농도를 정량하는" 과정이 흡광광도법의 핵심 원리와 정확히 일치합니다. **핵심 개념:** * **단색화장치/필터:** 특정 파장의 빛만 선택하는 장치입니다. * **흡광:** 물질이 특정 파장의 빛을 흡수하는 현상입니다. * **광전측광:** 흡수된 빛의 양을 전기적 신호로 변환하여 측정하는 방법입니다. * **농도 정량:** 흡광도를 측정하여 물질의 농도를 알아내는 과정입니다.

촉매산화법은 악취물질을 촉매를 이용해 낮은 온도에서 산화시켜 분해하는 기술입니다. 보기 1번의 100~150℃는 촉매 활성을 유지하기에 너무 낮고, 보기 3, 4번의 650℃ 이상은 촉매의 비활성화나 과도한 에너지 소모를 유발할 수 있습니다. 따라서 악취물질의 효과적인 산화와 촉매의 안정성을 고려할 때, 250~450℃의 연소 온도 범위가 가장 적합합니다.

**정답 이유:** 공기비는 실제 사용된 공기량을 이론적으로 필요한 공기량으로 나눈 값입니다. 문제에서 실제 사용된 공기량은 21.6 Sm³, 이론 공기량은 18 Sm³이므로, 공기비는 21.6 / 18 = 1.2가 됩니다. **핵심 개념:** **공기비(Air-fuel ratio)**는 연소 과정에서 연료 1단위에 대해 실제 공급된 공기의 양과 이론적으로 필요한 공기의 양의 비를 나타냅니다. 공기비가 1보다 크면 과잉 공기 상태, 1보다 작으면 부족 공기 상태를 의미합니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 집진 장치의 압력 손실과 처리 가스량을 바탕으로 송풍기에 필요한 동력을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **유체 동력(Fluid Horsepower)**과 **축 동력(Brake Horsepower)**입니다. 1. **유체 동력 계산:** 먼저 압력 손실을 단위 변환하여 파스칼(Pa)로 바꾸고, 처리 가스량을 초당 세제곱미터(m³/s)로 변환합니다. 이 두 값을 곱하면 유체 동력(kW)을 얻을 수 있습니다. * 압력 손실: $250 $\text{ mmH}$_2$\text{O}$ \approx 2452.5 $\text{ Pa}$$ * 처리 가스량: $6000 $\text{ m}$^3/$\text{hr}$ \approx 1.667 $\text{ m}$^3/$\text{s}$$ * 유체 동력: $2452.5 $\text{ Pa}$ \times 1.667 $\text{ m}$^3/$\text{s}$ \approx 4087.5 $\text{ W}$ = 4.0875 $\text{ kW}$$ 2. **축 동력 계산:** 계산된 유체 동력에 송풍기 효율(65%)로 나누어주고, 여유율(20%)을 곱하여 실제 송풍기에 필요한 축 동력을 구합니다. * 축 동력 = (유체 동력 / 송풍기 효율) * (1 + 여유율) * 축 동력 = $(4.0875 $\text{ kW}$ / 0.65) \times (1 + 0.20) \approx 6.288 $\text{ kW}$ \times 1.20 \approx 7.546 $\text{ kW}$$ 따라서 정답은 약 7.54 kW입니다.

건조 대기 중에 가장 많은 비율로 존재하는 비활성 기체는 아르곤(Ar)입니다. 비활성 기체는 화학적으로 매우 안정하여 다른 물질과 거의 반응하지 않으며, 지구 대기에는 질소, 산소에 이어 세 번째로 많은 비율로 존재합니다. 보기 중 헬륨(He), 네온(Ne), 제논(Xe)도 비활성 기체이지만, 아르곤보다 훨씬 적은 양으로 존재합니다.

정답은 3번입니다. 발열량은 연료가 완전 연소할 때 발생하는 열량을 의미하며, 크게 총발열량(고위발열량)과 순발열량(저위발열량)으로 나뉩니다. 총발열량은 연소 시 생성된 수증기가 응축될 때 발생하는 열까지 포함하지만, 순발열량은 이 응축열을 제외한 실제 이용 가능한 열량을 나타냅니다. 따라서 3번 보기는 저위발열량을 총발열량으로 잘못 설명하고 있으며, 응축열을 포함한다고 한 부분이 틀렸습니다.

런던형 스모그는 주로 겨울철 밤에 지표면이 빠르게 냉각되면서 발생하는 **복사성 역전**과 관련이 깊습니다. 복사성 역전은 지표면에서 복사 냉각이 강하게 일어나면서 지표 부근의 공기가 차가워지고, 그 위에 따뜻한 공기가 덮여 안정된 상태를 유지하는 현상입니다. 이로 인해 대기 순환이 어려워져 오염 물질이 지표면에 축적되어 런던형 스모그가 발생합니다.

정답은 2번 염화불화탄소입니다. 염화불화탄소(CFCs)는 과거 냉매, 세정제 등으로 널리 사용되었으나, 대기권 상층부에서 오존층을 파괴하는 주범으로 밝혀져 사용이 규제되고 있습니다. 오존층은 지구를 자외선으로부터 보호하는 중요한 역할을 합니다.

정답은 2번입니다. 세정집진장치는 물방울(액적)을 이용하여 입자를 포집하는데, 이때 배기가스의 습도가 **감소**하면 오히려 입자의 응집성이 떨어져 제거 효율이 **감소**하게 됩니다. 나머지 보기들은 세정집진장치의 올바른 입자 포집 원리를 설명하고 있습니다.

프로판($C_3H_8$)의 완전연소 반응식은 $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$입니다. 즉, 프로판 1몰당 산소 5몰이 필요합니다. 공기 중 산소는 약 21% (0.21)를 차지하므로, 프로판 1$Sm^3$을 완전연소하는 데 필요한 이론 공기량은 5$Sm^3$(산소) / 0.21(산소 비율)이 됩니다. 따라서 정답은 4번 5/0.21입니다.

정답은 3번 기온역전상태입니다. 기온역전상태는 고도가 높아질수록 오히려 기온이 높아지는 현상으로, 따뜻한 공기가 차가운 공기 위에 놓여 있어 밀도 차이에 의한 수직 혼합이 일어나기 어렵습니다. 이는 대기 오염 물질이 지표면에 갇히게 되는 원인이 되기도 합니다.

정답은 2번 무연탄입니다. 착화온도는 물질이 불꽃 없이 스스로 연소를 시작하는 최저 온도인데, 무연탄은 탄소 함량이 가장 높고 휘발성 물질이 적어 다른 보기들에 비해 착화온도가 가장 높습니다. 이는 무연탄이 연소 시 불꽃이 적고 열량이 높은 이유이기도 합니다.

1차 침전지의 체류시간은 침전지 내부의 유효 용적을 폐수 유입량으로 나누어 계산합니다. 문제에서 주어진 깊이와 표면적으로 유효 용적을 구하고, 일일 유입량을 시간당 유입량으로 환산하여 나누면 체류시간을 얻을 수 있습니다. 계산 결과 약 3.2시간이 나오므로 정답은 2번입니다.

생물학적 폐수처리 방법은 미생물을 이용하여 유기물을 분해하는 방식입니다. 활성슬러지법, 산화지법, 살수여상법 모두 미생물의 작용을 활용합니다. 반면, 부상분리법은 물리적인 방법으로 폐수 속의 부유물을 분리하는 과정으로, 미생물의 생화학적 작용과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 부상분리법이 생물학적 폐수처리 방법과 가장 거리가 멉니다.

질소 제거를 위한 고도처리 방법으로 거리가 먼 것은 2번 A/O 공정입니다. A/O 공정은 질소 제거가 아닌, 유기물 제거와 질산화 과정을 주로 담당하는 공정이기 때문입니다. 탈기, 염소주입, 선택적 이온 교환은 모두 질소 성분을 제거하는 데 사용될 수 있는 고도처리 방법입니다.

정답은 2번입니다. 염소 이온은 과망간산칼륨에 의해 산화되지만, 이는 COD 측정에서 제거해야 할 간섭 물질이 아닙니다. 오히려 염소 이온의 간섭을 제거하기 위해 황산칼륨을 첨가하는 것은 잘못된 설명입니다. COD 측정에서는 염소 이온의 영향을 줄이기 위해 다른 방법을 사용합니다.

이 문제는 크롬 함유 폐수 처리 시 사용되는 환원제에 대한 지식을 묻고 있습니다. 크롬(VI)은 독성이 강하므로, 이를 덜 유해한 크롬(III)으로 환원시켜 제거해야 합니다. 보기 중 1번인 황산암모늄($$\text{NH}$_4)_2$\text{SO}$_4$는 환원제가 아닌 질소와 황을 포함하는 염입니다. 반면, 아황산나트륨($$\text{Na}$_2$\text{SO}$_3$), 황산제일철($$\text{FeSO}$_4$), 이산화황($$\text{SO}$_2$)은 모두 크롬(VI)을 크롬(III)으로 환원시키는 데 사용될 수 있는 일반적인 환원제입니다.

정답은 **1번 슬러지 벌킹**입니다. 슬러지 벌킹은 활성슬러지 공법에서 주로 사상성 미생물이 비정상적으로 증식하여 슬러지가 덩어리지는 현상입니다. 이로 인해 2차 침전지에서 슬러지가 제대로 침전되지 못하고 유출되어 처리 효율이 저하됩니다.

**정답 이유:** SVI(Sludge Volume Index)는 슬러지의 침강성을 나타내는 지표로, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids) 1g이 1시간 동안 침강하는 부피를 mL 단위로 나타낸 값입니다. 문제에서 주어진 정보를 이용하여 SVI를 계산하면 60이 나옵니다. **핵심 개념:** * **SVI (Sludge Volume Index):** 슬러지의 침강성을 평가하는 지표. MLSS 1g이 1시간 동안 침강하는 부피 (mL). * **MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids):** 활성 슬러지 공정에서 포기조 내 부유 물질의 농도. * **침강 시험:** 슬러지가 일정 시간 동안 침강한 후 부피를 측정하여 슬러지의 침강성을 평가하는 시험. **계산 방법:** SVI = (슬러지 부피 (mL) / MLSS 농도 (mg/L)) * 1000 (mg/g) 문제에서 주어진 값: * 메스실린더 용량: 1L (1000mL) * 침강 후 슬러지 부피: 150mL * MLSS 농도: 2500mg/L SVI = (150 mL / 2500 mg/L) * 1000 mg/g = 60 mL/g

미생물 성장곡선에서 **내생호흡기**는 영양분이 고갈되고 노폐물이 축적되어 더 이상 성장하지 못하거나 오히려 개체 수가 감소하는 단계입니다. 이 단계에서는 미생물이 생존을 위해 최소한의 에너지로 대사 활동을 유지하며, 이를 **내생호흡**이라고 합니다. 따라서 문제에서 설명하는 특성은 내생호흡기에 해당합니다.

**정답 이유:** 성층은 수온 변화에 따라 형성되며, 수면 가까이에는 햇빛을 많이 받아 따뜻한 표수층이 존재합니다. 그 아래로는 수온이 급격히 변하는 수온약층이 있고, 가장 깊은 곳에는 수온이 낮고 일정한 심수층이 나타납니다. 따라서 수면에서 하부로 내려갈수록 표수층 → 수온약층 → 심수층 순서로 층이 구분됩니다. **핵심 개념:** 성층, 표수층, 수온약층, 심수층

정답은 3번 호기성 종속 영양 세균입니다. 이들은 유기물을 직접 합성하지 못하고 다른 생물의 유기물을 분해하여 에너지를 얻으며, 산소를 사용하여 무기물을 생성하는 특징을 가집니다. 따라서 유기물이 풍부한 환경에서 물질 순환과 자정 작용에 중요한 역할을 하는 분해자에 가장 적합합니다.

이 문제는 주어진 설명을 바탕으로 가장 적합한 생물적 요소를 찾는 문제입니다. 정답은 1번 곰팡이로, 곰팡이는 일반적으로 유기물을 분해하는 역할을 하며 생태계에서 중요한 분해자로서 기능합니다. 이는 다른 보기의 생물들과는 차별화되는 곰팡이의 핵심적인 생태적 특징입니다.

이 문제는 침전 과정에서 입자들의 움직임과 상호작용을 이해하는 것을 묻고 있습니다. 정답은 '압축침전'이며, 이는 입자들이 서로 밀집되어 슬러지층을 형성하고, 상부의 하중으로 인해 슬러지층 내의 물이 압출되어 부피가 감소하는 현상을 설명합니다. 핵심 개념은 하중으로 인한 슬러지 부피 감소와 물의 이동입니다.

폐수 처리 시 이용되는 미생물은 크게 호기성, 혐기성, 통기성으로 나눌 수 있습니다. 이 중 용존산소와 직접적인 관련이 있는 것은 호기성 미생물과 혐기성 미생물입니다. 호기성 미생물은 산소가 풍부한 환경에서 번성하며, 혐기성 미생물은 산소가 없는 환경에서 활동합니다. 따라서 용존산소와 관련하여 폐수처리 시 이용되는 미생물의 구분 중 ( ) 안에 가장 적합한 것은 산소가 없는 환경에서 활동하는 **혐기성** 미생물입니다.

부영양화는 주로 영양염류(질소, 인)가 과도하게 증가하여 수생태계에 문제를 일으키는 현상입니다. 따라서 영양염류 농도, 이를 통해 증식하는 식물성 플랑크톤의 양을 나타내는 클로로필-a 농도, 그리고 부영양화로 인해 발생하는 물의 탁함(투명도 저하)은 부영양화의 정도를 평가하는 데 중요한 지표입니다. 반면, 경도는 물에 녹아있는 칼슘, 마그네슘 등 양이온의 양을 나타내는 것으로 부영양화의 직접적인 원인이나 영향과는 거리가 멉니다.

0.001N-NaOH 용액의 농도를 ppm으로 나타내기 위해서는 NaOH의 분자량과 노르말 농도(N)를 몰 농도(M)로 변환하는 과정이 필요합니다. NaOH의 분자량은 약 40g/mol이며, 1N 용액은 1M 용액과 같습니다. 따라서 0.001N-NaOH는 0.001M-NaOH이며, 이는 1리터당 0.001몰의 NaOH가 녹아있음을 의미합니다. 0.001몰은 0.001mol * 40g/mol = 0.04g 또는 40mg에 해당하므로, 1리터 용액에 40mg의 NaOH가 녹아있다는 뜻이며, 이는 40ppm과 같습니다.

표준 대기압(1 atm)은 약 101,325 파스칼(Pa) 또는 101,325 N/m²입니다. 따라서 1번 보기인 1013 N/m²는 표준 대기압과 크게 다르므로 정답입니다. 나머지 보기들은 모두 표준 대기압과 동등한 값입니다.

정답은 2번 **표면 부하율**입니다. 표면 부하율은 침전지에 유입되는 물의 양(유량)을 침전지의 넓이(표면적)로 나눈 값으로, 침전지 표면에서 단위 시간당 처리되는 물의 양을 나타냅니다. 이 값이 입자의 침강 속도보다 작아야 입자가 침전지 바닥으로 가라앉아 100% 제거될 수 있습니다.

## 문제 해설 **핵심 개념:** 화학량론적 계산을 통해 시안화물 처리량을 계산합니다. **정답 이유:** 주어진 반응식에서 시안화물(CN-) 1몰은 차아염소산나트륨(NaClO) 1몰과 반응합니다. 따라서 시안화물의 질량을 몰 질량으로 나누어 몰 수를 계산하고, 이를 차아염소산나트륨의 몰 질량과 곱하여 필요한 차아염소산나트륨의 이론량을 구할 수 있습니다. **간단 해설:** 1. **시안화물 질량 계산:** 폐수 15m³에 포함된 시안화물의 질량을 계산합니다. (15m³ = 15,000L, 시안 농도 100mg/L이므로 총 시안화물 질량 = 15,000L * 100mg/L = 1,500,000mg = 1.5kg) 2. **시안화물 몰 수 계산:** 시안화물(CN-)의 몰 질량(12 + 14 = 26 g/mol)을 이용하여 시안화물의 몰 수를 계산합니다. (1.5kg / 0.026kg/mol ≈ 57.7mol) 3. **차아염소산나트륨 이론량 계산:** 반응식에 따라 시안화물과 차아염소산나트륨은 1:1로 반응하므로, 필요한 차아염소산나트륨의 몰 수는 시안화물의 몰 수와 같습니다. 여기에 차아염소산나트륨(NaClO)의 몰 질량(74.5 g/mol)을 곱하여 이론량을 구합니다. (57.7mol * 0.0745kg/mol ≈ 4.3kg) **주의:** 문제에서 제시된 보기와 계산 결과가 일치하지 않는 점은 문제 자체의 오류일 가능성이 높습니다. 만약 문제의 보기 4번(10.7kg)이 정답이라면, 시안화물의 분자량이나 반응식에 대한 다른 가정이 필요할 수 있습니다. 하지만 일반적인 화학량론적 계산으로는 위와 같은 결과가 나옵니다.

정답은 1번입니다. 부유물질은 물에 녹지 않고 떠다니는 고형물질이며, 유리섬유 거름종이(GF/C)를 통과하지 못하는 물질을 측정합니다. 따라서 1번 보기는 부유물질의 정의와 측정 방법에 대한 설명이 옳지 않습니다. 부유물질은 수질 평가, 처리 효율 판단, 어류 생태계 영향 등 다양한 측면에서 중요한 지표로 활용됩니다.

이 문제는 산화지의 BOD 부하량을 이용하여 필요한 면적을 계산하는 문제입니다. BOD 부하량은 단위 면적당 처리해야 하는 BOD의 양을 나타냅니다. 주어진 유입 BOD 농도와 유량을 통해 총 BOD 부하량을 계산하고, 이를 단위 면적당 BOD 부하량으로 나누면 필요한 산화지의 면적을 구할 수 있습니다. 따라서, 6000 m³/day * 200 g/m³ = 1200 kg/day의 BOD가 유입되므로, 1200 kg/day / 300 kg/ha·day = 4 ha의 면적이 필요합니다.

폐기물 선별의 가장 중요한 목적은 재활용 가능한 자원을 분리하여 자원 순환을 촉진하는 것입니다. 이를 통해 폐기물 매립량을 줄이고, 유용한 물질을 다시 사용함으로써 환경 보호에 기여할 수 있습니다. 따라서 재활용 가능한 성분의 분리가 폐기물 선별의 핵심 목적입니다.

소각로의 형식은 폐기물을 태우는 방식에 따라 구분됩니다. 화격자식, 유동상식, 회전로식은 모두 폐기물을 직접 연소시키는 방식으로, 이러한 방식을 사용하는 소각로의 일반적인 형식입니다. 반면, 펌프식은 액체를 이송하는 장치이지 소각로의 연소 방식을 나타내는 용어가 아닙니다. 따라서 펌프식은 소각로의 형식이라 볼 수 없습니다.

정답은 3번 크롬(Cr)입니다. 도금 공정에서는 금속 표면을 보호하거나 미관을 향상시키기 위해 크롬을 도금하며, 이 과정에서 크롬 화합물이 폐기물로 배출될 수 있습니다. 피혁 제조에서도 가죽을 무두질하는 데 크롬이 사용되어 폐수에서 검출될 수 있습니다. 따라서 도금 및 피혁 제조업 폐기물에서 주로 검출되는 성분은 크롬입니다.

폐기물 안정화 및 고형화의 목적은 오염물질의 독성을 **감소**시키거나 이동성을 **제한**하여 환경에 미치는 영향을 줄이는 것입니다. 따라서 오염물질의 독성을 증가시키는 것은 안정화 및 고형화의 목표와 정반대되는 특성이므로 거리가 멉니다. 핵심 개념은 폐기물 처리 기술의 목표가 오염물질의 유해성을 줄이는 데 있다는 것입니다.

임호프 탱크는 침전실과 소화실로 구성되어 분뇨를 처리하는 소규모 시설입니다. 침전실에서는 고형물이 가라앉고, 소화실에서는 침전된 고형물이 혐기성 소화됩니다. 스컴실은 침전실 상부에 떠오르는 물질을 모으는 역할을 합니다. 반면, 포기조는 폭기를 통해 미생물 활성을 촉진하는 시설로, 임호프 탱크의 구성 요소와는 거리가 멉니다.

**정답 이유:** 소각로의 총 열 발생량은 연소 시간과 단위 부피당 열 발생률을 곱하여 계산됩니다. 이 총 열 발생량은 소각된 폐기물의 양과 발열량을 곱한 값과 같으므로, 이를 통해 하루에 소각된 폐기물의 양을 구할 수 있습니다. **핵심 개념:** * **열 발생량:** 물질이 연소될 때 발생하는 에너지의 양. * **열 발생률:** 단위 시간당 또는 단위 부피당 발생하는 열의 양. * **질량 보존의 법칙:** 물질은 생성되거나 소멸되지 않고 그 총량이 일정하게 유지된다는 법칙 (여기서는 에너지 보존과 관련하여 적용).

정답은 4번 **물질수지법**입니다. 물질수지법은 특정 시스템의 경계를 설정하고, 투입되는 원료와 생산되는 제품의 양을 분석하여 미처 파악되지 못한 물질, 즉 폐기물의 발생량을 추정하는 방법입니다. 이 방법은 정확한 데이터와 정밀한 분석이 요구되어 비용이 많이 들지만, 폐기물 발생량을 상세하게 파악하는 데 유용합니다.

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 중유의 황 함량과 연소 시 발생하는 이산화황($$\text{SO}$_2$)의 양을 계산하는 문제입니다. 핵심은 중유 1톤당 발생하는 $$\text{SO}$_2$의 양을 계산하고, 이를 실제 사용량에 맞춰 환산하는 것입니다. **간단 해설:** 1. **황(S) 질량 계산:** 중유 350L의 질량을 비중을 이용하여 계산합니다. 비중 0.87이므로 350L는 약 304.5kg (350L * 0.87 kg/L)입니다. 이 중 황의 함량은 2.5%이므로, 황의 질량은 약 7.61kg (304.5kg * 0.025)입니다. 2. **$$\text{SO}$_2$ 질량 계산:** 황(S) 1몰은 $$\text{SO}$_2$ 1몰을 생성합니다. 황의 원자량은 약 32g/mol이고, $$\text{SO}$_2$의 분자량은 약 64g/mol입니다. 따라서 황 7.61kg은 약 15.22kg의 $$\text{SO}$_2$를 생성합니다. 3. **$$\text{SO}$_2$ 부피 계산:** $$\text{SO}$_2$의 표준 상태(0°C, 1기압)에서의 몰 부피는 22.4L/mol입니다. 15.22kg의 $$\text{SO}$_2$는 약 15220g이며, 이는 약 475.6몰 (15220g / 32g/mol)입니다. 따라서 표준 상태에서의 $$\text{SO}$_2$ 발생량은 약 10655L (475.6몰 * 22.4L/mol)이며, 이를 $$\text{Sm}$^3$ 단위로 환산하면 약 10.66$$\text{Sm}$^3$이 됩니다. **참고:** 문제에서 제시된 보기와 정답을 고려할 때, 실제 계산 과정에서는 표준 상태가 아닌 다른 조건(예: 연소 후 온도)을 적용했거나, 근사치를 사용했을 가능성이 있습니다. 하지만 핵심 개념은 위와 같습니다. **핵심 개념:** * **비중:** 물질의 밀도를 기준 물질(보통 물)의 밀도로 나눈 값으로, 부피를 질량으로 변환하는 데 사용됩니다. * **화학량론:** 화학 반응에서 반응물과 생성물 간의 질량 및 몰 관계를 다루는 학문으로, 이 문제에서는 황과 이산화황의 몰 질량 비율을 이용합니다. * **기체 부피:** 표준 상태에서 기체 1몰은 약 22.4L의 부피를 차지한다는 사실을 이용합니다.

정답은 2번 유동상 소각로입니다. 유동상 소각로는 하부에서 뜨거운 공기를 주입하여 모래와 같은 불연성 입자를 유동화시키고, 이 유동층 안에서 폐기물을 연소시키는 방식입니다. 뜨거운 공기와 폐기물이 활발하게 접촉하여 효율적인 연소가 가능하며, 폐기물을 부상시켜 태우는 특징을 가집니다.

로터리 킬른은 폐기물을 예열, 혼합 없이 직접 투입할 수 있고, 습식 가스 세정 시스템과 호환되며, 다양한 형태의 폐기물을 함께 처리할 수 있다는 장점이 있습니다. 반면, 4번 보기인 "비교적 열효율이 높으며, 먼지가 적게 발생된다"는 로터리 킬른의 일반적인 장점과는 거리가 있습니다. 로터리 킬른은 다른 연소 방식에 비해 열효율이 상대적으로 낮을 수 있으며, 먼지 발생량 또한 제어가 필요한 부분입니다.

이 문제는 건조 과정에서 증발하는 수분량을 계산하는 문제입니다. 핵심은 쓰레기 1톤에 포함된 수분의 양이 건조 전후로 어떻게 달라지는지를 파악하는 것입니다. **정답 이유:** 쓰레기 1톤(1000kg)에는 초기 수분함량 25%에 해당하는 250kg의 수분이 포함되어 있습니다. 건조 후 수분함량이 5%가 되면, 쓰레기 전체 무게에서 수분이 차지하는 비율이 줄어들지만, 건조물 자체의 무게는 변하지 않습니다. 따라서 건조 후 쓰레기 1톤은 건조물 750kg과 수분 250kg으로 구성된 상태에서, 수분만 증발하여 건조물 750kg과 수분 50kg으로 구성된 상태가 됩니다. 이 과정에서 증발하는 수분량은 250kg - 50kg = 200kg이 됩니다. 보기 중 210kg이 가장 근사한 값입니다. **핵심 개념:** * **수분함량:** 전체 무게에서 수분이 차지하는 비율. * **질량 보존의 법칙:** 건조 과정에서 건조물 자체의 질량은 변하지 않고, 수분만 증발합니다.

정답은 1번입니다. 폐기물 시료 축소화는 대표적인 방법으로 **구획법**, **교호삽법**, 그리고 **원추4분법**이 있습니다. 이 방법들은 대량의 폐기물 시료를 분석 가능한 소량으로 줄이는 과정에서 발생하는 편향을 최소화하기 위해 고안되었습니다. 나머지 보기들은 폐기물 분석 시료 축소화 방법으로 적절하지 않은 개념들을 포함하고 있습니다.

폐기물 중간처리 공정은 폐기물의 부피를 줄이거나 유용한 물질을 분리하여 최종 처리를 용이하게 하는 과정입니다. 압축, 파쇄, 선별은 폐기물의 부피를 줄이거나 성상을 변화시켜 처리 효율을 높이는 중간처리 공정에 해당합니다. 반면, 매립은 폐기물을 최종적으로 처분하는 과정으로 중간처리 공정에 해당하지 않습니다.

슬러지 개량(conditioning)의 가장 중요한 목적은 슬러지 입자들을 서로 응집시켜 물이 더 쉽게 빠져나가도록 만드는 것입니다. 이를 통해 슬러지의 탈수성을 향상시켜 처리 효율을 높이고 폐기물 양을 줄일 수 있습니다. 악취 제거, 무해화, 부패 방지는 슬러지 처리 과정에서 부수적으로 얻을 수 있는 효과이거나 다른 공정의 목적입니다.

폐기물 중 카드뮴 분석 시 원자흡광광도계의 측정 파장은 **228.8nm**입니다. 이는 카드뮴 원자가 가장 잘 흡수하는 특정 파장의 빛이기 때문에, 이 파장을 이용하여 시료 중 카드뮴의 농도를 정확하게 측정할 수 있습니다. 다른 파장에서는 카드뮴 원자의 흡수가 미미하여 정확한 분석이 어렵습니다.

이 문제는 폐기물 매립 시 폐기물을 압축하여 부피를 줄이는 공법을 묻고 있습니다. 정답은 1번 압축매립공법으로, 폐기물을 롤러 등으로 강하게 압축하여 매립지의 공간 활용도를 높이고 침출수 발생을 억제하는 방식입니다. 다른 보기들은 폐기물을 쌓는 방식이나 투입 순서에 관한 공법들입니다.

이 문제는 폐기물 매립처분시설의 여러 구성 요소 중 하나를 설명하는 글을 보고 어떤 시설인지 맞추는 문제입니다. 정답은 '덮개 시설'인데, 이는 매립된 폐기물이 외부 환경에 노출되는 것을 막아 침출수 발생을 줄이고 악취나 해충의 확산을 방지하는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 덮개 시설은 매립지의 환경 영향을 최소화하는 핵심적인 역할을 수행합니다.

유기물의 혐기성 소화는 산소가 없는 환경에서 미생물이 유기물을 분해하는 과정입니다. 이 과정에서는 주로 알코올, 유기산, 메탄과 같은 물질이 생성됩니다. 산소는 혐기성 소화 과정에서 소비되거나 사용되지 않으므로 생성되는 물질로 볼 수 없습니다.

정답은 3번입니다. 적환장은 폐기물을 한 곳에 모아 대형 차량으로 운반하기 위한 시설로, 처분장이 수집 장소에 바로 인접해 있다면 굳이 적환장을 설치할 필요가 없어 수거 용이성과는 거리가 멉니다. 반면, 1, 2, 4번은 폐기물량이 많거나 수거 방식이 비효율적일 때 적환장이 수거 효율을 높이는 데 기여할 수 있는 상황들입니다.

주어진 문제는 폐기물의 물리적 특성을 이용하여 분리하는 선별 방법을 묻고 있습니다. 정답인 2번 '공기 선별'은 폐기물을 공기의 흐름에 날려 보내면서 무게나 크기 차이를 이용해 분리하는 방식입니다. 가벼운 물질은 멀리 날아가고 무거운 물질은 가까이 떨어지는 원리를 활용하는 것이 핵심 개념입니다.

음향 파워 레벨은 로그 스케일로 표현되므로 단순히 산술 평균을 구할 수 없습니다. 각 음향 파워 레벨에 해당하는 실제 파워를 계산한 후, 이 파워들의 산술 평균을 구하고 다시 이를 음향 파워 레벨로 변환해야 합니다. 이 과정을 거치면 89 dB, 91 dB, 95 dB의 평균 파워 레벨은 약 92.4 dB이 됩니다.

정답은 3번입니다. 음파는 공기나 물과 같은 매질을 통해 전달될 때, 매질 입자들이 파동의 진행 방향과 같은 방향으로 진동하는 종파의 특성을 가집니다. 1번은 횡파에 대한 설명이며, 2번은 파동은 매질이 있어야 전파된다는 점을 고려하면 틀린 설명입니다. 4번의 S파는 매질이 진행 방향에 수직으로 진동하는 횡파입니다.

이 문제는 파동의 시간-변위 그래프에서 파장을 묻고 있습니다. 파장은 파동이 한 번 진동하는 동안 진행하는 거리를 의미하지만, 이 그래프에서는 가로축이 시간이므로 파동이 한 번 진동하는 데 걸리는 시간, 즉 **주기(T)**를 나타내는 부분을 찾아야 합니다. 보기 2번은 파동이 한 번 완전히 진동하는 데 걸리는 시간 간격을 나타내므로 정답입니다. 핵심 개념은 **시간-변위 그래프에서 한 주기 동안의 시간 변화가 파동의 주기와 같다는 것**입니다.

음향 파워 레벨(PWL)은 기준 음향 파워(10$^{-12}$W) 대비 음향 파워의 상대적인 크기를 데시벨(dB)로 나타낸 것입니다. 음향 파워 레벨이 100dB라는 것은 기준 음향 파워보다 10$^{10}$배 큰 음향 파워를 의미합니다. 이를 계산하면 10$^{-12}$W * 10$^{10}$ = 10$^{-2}$W = 0.01W가 됩니다.

정답은 3번입니다. 마스킹 효과는 주로 두 음의 주파수가 비슷하거나 같을 때, 또는 강한 음이 약한 음을 덮어버릴 때 발생합니다. 도플러 효과는 음원의 움직임으로 인해 주파수가 변하는 현상으로, 마스킹 효과의 직접적인 원인이 되지는 않습니다. 따라서 3번 보기는 마스킹 효과에 대한 설명으로 옳지 않습니다.