2015년 환경기능사 1회차

정답은 2번입니다. 불화수소는 주로 인산비료 제조 과정에서 인광석을 산 처리할 때 발생하며, 알루미늄 제조 시에도 전해 공정에서 부산물로 배출될 수 있습니다. 따라서 인산비료와 알루미늄 제조 업종이 불화수소의 주요 배출원에 해당합니다.

이 문제는 여과집진장치에 사용되는 다양한 여과제의 최고 사용 온도를 비교하는 문제입니다. 정답은 유리섬유로, 이는 다른 보기의 유기 섬유(목면, 양모, 아마이드계 나일론)에 비해 열에 훨씬 강하기 때문입니다. 따라서 유리섬유는 고온 환경에서도 안정적으로 집진 성능을 유지할 수 있어 최고 사용 온도가 가장 높습니다.

**정답 이유:** 이 문제는 직렬로 연결된 두 집진장치의 효율을 이용하여 최종 출구의 먼지 농도를 계산하는 문제입니다. 각 집진장치의 효율은 입구 농도 대비 제거되는 먼지의 비율을 나타냅니다. **핵심 개념:** 1. **직렬 연결:** 여러 집진장치가 순차적으로 연결되어 있을 때, 앞선 집진장치의 출구 농도가 다음 집진장치의 입구 농도가 됩니다. 2. **집진 효율:** 집진 효율은 (입구 농도 - 출구 농도) / 입구 농도 * 100% 로 계산됩니다. 따라서 출구 농도는 입구 농도 * (1 - 집진 효율) 로 구할 수 있습니다. **간단 해설:** 중력침강 집진장치의 효율이 50%이므로, 입구 농도 200 mg/Sm³에서 100 mg/Sm³의 먼지가 제거되고 100 mg/Sm³가 배출됩니다. 이 100 mg/Sm³가 여과식 집진장치의 입구 농도가 되며, 여과식 집진장치의 효율이 99%이므로, 100 mg/Sm³의 99%인 99 mg/Sm³가 제거되고 최종 출구로는 1 mg/Sm³의 먼지가 배출됩니다.

정답은 2번 촉매층 흡착장치입니다. 촉매층 흡착장치는 주로 유해가스상 물질을 화학적으로 변환시켜 제거하는 촉매 산화 장치에 해당하며, 흡착(물질을 표면에 달라붙게 하는 현상)을 주된 처리 원리로 하는 흡착장치와는 거리가 멉니다. 고정층, 이동층, 유동층 흡착장치는 모두 흡착제를 이용하여 유해가스상 물질을 물리적으로 흡착하는 방식으로 작동합니다.

섭씨 20℃를 화씨로 변환하는 문제입니다. 섭씨를 화씨로 변환하는 공식은 $F = \frac{9}{5}C + 32$ 입니다. 이 공식에 섭씨 20℃를 대입하면 $F = \frac{9}{5}(20) + 32 = 36 + 32 = 68$ 이므로, 섭씨 20℃는 화씨 68°F와 같습니다. 따라서 정답은 3번입니다.

복사역전은 지표면에서 발생하는 복사 냉각으로 인해 발생하며, 주로 **지표면 근처**에서 형성됩니다. 따라서 공중에서 일어난다는 설명은 옳지 않습니다. 복사역전은 차가운 공기가 따뜻한 공기 아래에 갇히는 현상으로, 대기오염물질의 확산을 방해하는 핵심적인 역할을 합니다.

대기환경보전법규상 특정대기유해물질은 인체 건강에 해롭거나 환경에 악영향을 미칠 수 있는 물질을 지정하여 관리합니다. 문제에서 제시된 석면, 시안화수소, 사염화탄소는 모두 특정대기유해물질로 지정되어 있지만, 망간화합물은 해당되지 않습니다. 따라서 정답은 3번 망간화합물입니다.

정답은 2번 아산화질소($N_2O$)입니다. 아산화질소는 대류권에서는 온실가스로 작용하여 지구 온난화에 기여합니다. 하지만 성층권으로 올라가면 자외선에 의해 분해되어 오존층을 파괴하는 물질을 생성합니다. 따라서 아산화질소는 대류권과 성층권에서 상반된 역할을 하는 중요한 대기 화학 물질입니다.

집진효율이 가장 낮은 집진장치는 중력 집진장치입니다. 이는 입자 크기가 큰 먼지를 중력에 의해 침강시키는 방식으로, 미세한 입자 제거에는 효과가 떨어지기 때문입니다. 따라서 다른 집진장치들에 비해 집진효율이 낮습니다.

정답은 2번 고온 연소법입니다. 질소산화물(NOx)은 고온에서 질소와 산소가 반응하여 생성되므로, 연소 온도를 낮추는 것이 NOx 발생을 억제하는 핵심입니다. 저과잉공기비 연소법, 2단 연소법, 배기가스 재순환법은 모두 연소 온도를 낮추거나 산소 농도를 줄여 NOx 생성을 억제하는 방법입니다. 반면, 고온 연소법은 오히려 NOx 생성을 촉진합니다.

정답은 4번 관성력 집진장치입니다. 이 장치는 함진가스가 방해판에 부딪혀 급격히 방향을 바꿀 때, 입자의 관성 때문에 원래 운동 방향을 유지하려는 힘이 작용하여 기류와 분리되어 포집되는 원리를 이용합니다. 즉, 입자의 관성을 활용하여 분리하는 것이 핵심 개념입니다.

이 문제는 대기 중 체류 시간이 긴 기체를 묻고 있습니다. 정답은 질소($\rm N_2$)로, 이는 질소가 화학적으로 매우 안정하여 다른 물질과 잘 반응하지 않기 때문입니다. 다른 보기들은 질소보다 반응성이 높아 대기 중에서 분해되거나 다른 물질과 결합하는 과정이 더 활발하게 일어나므로 체류 시간이 짧습니다.

기체의 비중은 분자량에 비례합니다. 따라서 가장 큰 분자량을 가진 기체가 비중이 가장 큽니다. 보기에서 각 기체의 분자량을 계산하면 다음과 같습니다. * SO₂: 32.07 + 2 * 16.00 = 64.07 g/mol * CO₂: 12.01 + 2 * 16.00 = 44.01 g/mol * HCHO: 1.01 + 12.01 + 16.00 = 29.02 g/mol * CS₂: 12.01 + 2 * 32.07 = 76.15 g/mol 따라서 분자량이 가장 큰 CS₂가 비중이 가장 큽니다.

CO를 완전연소시키기 위해서는 CO 1몰당 0.5몰의 산소가 필요합니다. CO의 분자량을 이용해 200kg의 CO가 몇 몰인지 계산하고, 여기에 필요한 산소 몰수를 곱하여 산소의 질량을 구합니다. 마지막으로 표준상태에서 산소의 몰부피(22.4 Sm³/mol)를 곱하여 필요한 이론 산소량을 Sm³ 단위로 계산하면 80 Sm³이 됩니다.

2차 대기오염 물질은 대기 중에서 다른 오염 물질이나 대기 성분과 반응하여 생성되는 물질입니다. 보기 중 HCl, Pb, CO는 1차 대기오염 물질로 직접 배출되는 반면, H₂O₂ (과산화수소)는 대기 중의 라디칼 반응 등을 통해 생성되는 2차 대기오염 물질에 해당합니다. 따라서 정답은 4번입니다.

정답은 1번입니다. 지하수는 지표면 깊은 곳에 위치하여 외부 온도 변화의 영향을 거의 받지 않으므로 수온 변화가 매우 적고 일정하게 유지되는 특징이 있습니다. 나머지 보기들은 지하수의 일반적인 수질 특성에 부합하는 설명입니다.

2번 보기가 옳지 않은 이유는, 부패조는 혐기성 처리방법에 해당하기 때문입니다. 생물학적 처리방법은 유기물을 분해하는 미생물을 이용하며, 산소가 필요한 호기성 처리와 산소가 필요 없는 혐기성 처리로 나뉩니다.

콘크리트 하수관거의 부식을 유발하는 주된 오염물질은 황산염 이온($$\text{SO}$_4^{2-}$)입니다. 하수 내 유기물이 분해될 때 황산염 이온이 생성되며, 이는 콘크리트의 수산화칼슘과 반응하여 팽창하고 균열을 일으키는 에트린자이트를 형성합니다. 따라서 황산염 이온은 콘크리트 하수관거의 열화에 직접적인 영향을 미칩니다.

명반을 폐수에 주입하면 물속의 미세 입자들이 서로 뭉쳐 '플록(floc)'이라는 덩어리를 형성합니다. 완속 교반은 이렇게 형성된 플록들이 서로 충돌하고 성장하여 더 크고 무거운 덩어리가 되도록 돕는 역할을 합니다. 플록이 커지면 침전조에서 더 잘 가라앉아 폐수 처리가 효율적으로 이루어집니다.

하천의 자정작용은 오염이 발생한 지점에서 멀어질수록 점차 회복되는 과정을 거칩니다. 처음에는 유기물 분해가 활발하게 일어나지만, 점차 산소가 회복되고 생물 활동이 정상화되면서 깨끗한 상태로 돌아갑니다. 따라서 오염 지점에서 가까운 순서대로 활발분해지대, 분해지대, 회복지대, 정수지대의 순서로 자정작용이 일어납니다.

체류시간은 침전지의 용적을 유입하수량으로 나누어 계산합니다. 문제에서 유입하수량은 2000 m³/일이고 침전지 용적은 250 m³이므로, 체류시간은 250 m³ / 2000 m³/일 = 0.125일입니다. 이를 시간으로 환산하면 0.125일 * 24시간/일 = 3시간이 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.

활성슬러지 공법에서 연못화 현상은 주로 영양분 부족이나 과도한 산소 공급으로 인해 미생물 활성이 저하되어 발생하는 문제입니다. 이는 슬러지 입자가 잘 뭉치지 않고 물에 떠다니는 현상으로, 슬러지 침강 및 분리 효율을 저하시킵니다. 따라서 연못화 현상은 다른 보기들(거품 발생, Floc 해체, 슬러지 부상)과는 달리 활성슬러지 공법의 직접적인 운영상의 문제점으로 보기 어렵습니다.

정답은 1번입니다. 산화는 전자를 잃거나 수소를 잃는 현상, 또는 산소와 결합하는 현상을 의미합니다. 반면, 원자가가 감소하는 것은 전자를 얻어 음이온이 되는 환원 과정과 관련이 있습니다. 따라서 원자가 감소는 산화와 거리가 멉니다.

스토크스 법칙에 따르면 입자의 침강 속도는 입자의 직경에 비례합니다. 이는 입자의 직경이 커질수록 물과의 마찰력이 증가하여 침강 속도가 느려지는 것이 아니라, 오히려 더 큰 부력과 항력을 받지만, 직경의 제곱에 비례하는 힘이 더 크게 작용하기 때문입니다. 따라서 입자의 직경 변화가 침강 속도에 가장 큰 영향을 미칩니다.

지하수의 경도는 주로 칼슘($\rm Ca^{2+}$)과 마그네슘($\rm Mg^{2+}$) 이온의 농도로 결정됩니다. 이온들의 질량 농도를 각각의 원자량으로 나누어 몰 농도로 변환한 후, 경도 계산에 사용되는 표준 값(CaCO₃ 기준)을 곱하여 총 경도를 계산합니다. 계산 결과, $\rm Ca^{2+}$에서 60 mg/L, $\rm Mg^{2+}$에서 58.3 mg/L의 경도가 기여하여 총 경도는 118.3 mg/L가 됩니다.

정답은 2번입니다. 해수의 pH는 약 8.1 정도로 약알칼리성을 띠기 때문입니다. 해수는 주로 염화나트륨과 같은 강전해질로 구성되어 있어 전기가 잘 통하며, 1리터당 약 35g의 염분을 함유합니다. 또한, 수심이 깊어질수록 수온과 압력의 영향으로 밀도가 증가하며, 마그네슘과 칼슘의 비율은 3~4 정도입니다.

정답은 4번입니다. 용존산소가 충분한 조건에서 미생물은 먼저 단백질을 아미노산으로 분해하고, 이 아미노산은 다시 암모늄 이온($\rm NH^{+4}$)으로 전환됩니다. 이후 질산화 작용을 통해 암모늄 이온은 아질산염($\rm NO^{-2}$)으로, 최종적으로 질산염($\rm NO^{-3}$)으로 산화됩니다. 핵심 개념은 미생물에 의한 유기물 분해 과정과 질산화 작용입니다.

이 문제는 염소 소독 과정에서 사용된 염소의 양과 잔류 염소량의 관계를 묻고 있습니다. 염소 요구량은 방류수에 주입된 총 염소량에서 잔류 염소량을 뺀 값으로 계산됩니다. 즉, 방류수 1리터당 필요한 염소량에서 실제로 남아있는 염소량을 빼면, 미생물 제거 등에 사용된 염소량을 알 수 있습니다. **계산:** * 방류수 유량: $4000 $\text{ m}$^3/$\text{day}$ = 4,000,000 $\text{ L}$/$\text{day}$$ * 주입 염소량: $60 $\text{ kg}$/$\text{day}$ = 60,000,000 $\text{ mg}$/$\text{day}$$ * 주입 염소 농도: $60,000,000 $\text{ mg}$ / 4,000,000 $\text{ L}$ = 15 $\text{ mg/L}$$ * 잔류 염소량: $3 $\text{ mg/L}$$ * 염소 요구량: 주입 염소 농도 - 잔류 염소량 = $15 $\text{ mg/L}$ - 3 $\text{ mg/L}$ = 12 $\text{ mg/L}$$ 따라서 염소 요구량은 **12 mg/L**입니다.

A2/O 공정의 혐기조는 산소가 없는 환경을 이용하여 미생물이 유기물을 분해하면서 인을 방출하도록 유도하는 역할을 합니다. 이 과정에서 미생물은 저장 물질을 만들기 위해 세포 내 인을 방출하며, 이는 후속 호기조에서 인을 과잉 섭취하는 데 필요한 전제 조건이 됩니다. 따라서 혐기조의 주된 역할은 '인의 방출'입니다.

유기수은계 함유 폐수는 독성이 강하므로 효과적인 제거가 중요합니다. **흡착법**은 활성탄 등을 이용하여 유기수은을 물리적으로 제거하는 데 효과적이며, **산화분해법**은 유기수은을 무기수은으로 전환하거나 더 무해한 물질로 분해하여 제거하는 방법입니다. 따라서 이 두 가지 방법이 유기수은계 함유 폐수 처리에 가장 적합합니다.

폐수 중 총인을 자외선-가시선 분광법으로 측정할 때, 총인은 몰리브덴산암모늄과 반응하여 몰리브덴 청색 착물을 형성합니다. 이 착물은 약 540nm에서 최대 흡광도를 나타내므로, 분석 파장으로 540nm가 사용됩니다. 따라서 정답은 3번입니다.

BOD(생화학적 산소 요구량) 측정 시 희석수는 시료의 미생물 활성을 적절히 유지하고, 산소 용존도를 조절하는 역할을 합니다. 정답인 2번의 글루코오스 및 글루타민산은 BOD 측정에서 표준 물질로 사용되어, 미생물이 분해하면서 소비하는 산소량을 측정함으로써 희석수의 적절성을 검증하는 데 사용됩니다. 다른 보기들은 BOD 측정 희석수 제조와 직접적인 관련이 적습니다.

**정답 이유:** 몰농도는 용액 1리터에 녹아있는 용질의 몰수를 의미합니다. 농황산의 비중과 농도를 이용하여 용액 1리터의 질량을 구하고, 이를 통해 황산의 질량과 몰수를 계산하면 몰농도를 얻을 수 있습니다. **핵심 개념:** * **비중:** 물질의 밀도를 기준 물질(보통 물)의 밀도로 나눈 값으로, 용액의 밀도를 파악하는 데 사용됩니다. * **몰농도 (Molarity):** 용액 1리터에 녹아있는 용질의 몰수 (mol/L)를 나타내는 농도 단위입니다. * **몰질량:** 물질 1몰의 질량으로, 화학식을 통해 계산할 수 있습니다. 황산(H₂SO₄)의 몰질량은 약 98 g/mol입니다.

정답은 2번입니다. 스크린의 접근유속은 일반적으로 0.6~1.2m/sec 범위이며, 통과유속은 1.5m/sec를 초과하지 않도록 설계됩니다. 이는 스크린에 걸리는 부유물의 크기를 효과적으로 제어하고 폐수 흐름을 안정적으로 유지하기 위한 기준입니다. 1번, 3번, 4번은 스크린과 침사지의 역할 및 설계 원리를 올바르게 설명하고 있습니다.

정답은 4번 밀폐용기입니다. 밀폐용기는 취급 및 저장 중에 이물질 유입이나 내용물 손실을 막아 수질의 변화를 방지하는 핵심 개념을 가지고 있습니다. 이는 시료의 정확한 분석을 위해 매우 중요합니다.

이 문제는 질량 보존 법칙을 이용합니다. 쓰레기의 총량은 변하지 않고 수분만 증발하므로, 초기 수분량에서 최종 수분량을 뺀 값이 증발해야 할 수분의 양이 됩니다. 쓰레기 1톤(1000kg)에서 초기 수분량은 300kg(1000kg * 30%)이고, 최종 수분량은 100kg(1000kg * 10%)이므로, 증발시켜야 할 수분은 200kg입니다. 보기에서 가장 가까운 값은 222kg입니다.

폐기물 처리의 가장 우선적인 방향은 **감량(2번)**입니다. 이는 폐기물 발생 자체를 줄이는 것이 가장 근본적이고 효과적인 해결책이기 때문입니다. 감량을 통해 처리해야 할 폐기물의 양이 줄어들면, 퇴비화, 위생매립, 소각열회수 등 후속 처리 과정에서의 부담과 환경 영향을 최소화할 수 있습니다. 따라서 폐기물 관리의 최상위 원칙은 발생량 감축에 있습니다.

이 소각로는 **유동상 소각로**입니다. 유동상 소각로는 바닥에서 공기를 불어넣어 모래와 같은 입자를 유동화시켜 폐기물을 연소시키는 방식입니다. 이 과정에서 폐기물과 공기가 잘 섞여 효율적인 연소가 가능하며, 기계적 구동부가 적어 고장률이 낮다는 장점이 있습니다. 특히 슬러지나 폐유와 같이 수분 함량이 높거나 점성이 있는 폐기물 소각에 탁월한 성능을 보입니다.

이 문제는 폐기물 발생량을 산정하는 방법 중 하나를 묻고 있습니다. 정답은 **3번 물질수지법**입니다. 물질수지법은 특정 시스템(예: 공장)의 경계를 설정하고, 그 시스템으로 **유입되는 모든 물질의 양**과 **유출되는 모든 물질의 양**을 파악하여 **차이**를 통해 폐기물 발생량을 추정하는 방법입니다. 즉, 들어온 것에서 나간 것을 빼면 남는 것(폐기물)이 얼마인지 계산하는 방식입니다.

폐기물 고체연료(RDF)는 연료로서 사용되기 때문에 에너지 효율을 높이고 연소 시 발생하는 문제를 최소화하는 것이 중요합니다. 함수율이 높으면 연료의 연소 효율을 떨어뜨리고, 연소 과정에서 수증기 발생으로 인해 연소 온도를 낮추어 불완전 연소를 유발할 수 있습니다. 따라서 함수율은 낮을수록 RDF의 구비조건에 부합합니다.

정답은 4번 와전류선별입니다. 와전류선별은 비금속 폐기물과 금속 폐기물을 분리하는 데 사용되며, 특히 비철금속을 효과적으로 선별합니다. 이는 폐기물이 회전하는 자기장 위를 지나갈 때 금속 내부에 와전류가 발생하고, 이 와전류가 자기장과 상호작용하여 금속을 튕겨내는 원리를 이용합니다. 따라서 자장이나 전기장을 특징적으로 활용하는 방법입니다.

**정답 이유:** 관거수송법은 쓰레기를 밀폐된 관로를 통해 이송하는 방식으로, 쓰레기 발생 밀도가 높은 지역에서도 효율적으로 적용될 수 있습니다. 오히려 발생량이 많을수록 관거수송법의 장점이 부각될 수 있습니다. **핵심 개념:** 관거수송법은 쓰레기 발생량이나 밀도에 크게 구애받지 않고 적용 가능한 수송 방식입니다.

정답은 1번 **MHT**입니다. MHT는 "Man-Hour per Ton"의 약자로, 폐기물 수거 작업에서 인부 1명이 쓰레기 1톤을 수거하는 데 걸리는 총 시간을 나타내는 용어입니다. 이는 수거 작업의 효율성을 비교하고 노동력을 평가하는 데 사용되는 핵심 개념입니다.

이 문제는 매립공법의 특성을 묻고 있습니다. 정답은 1번 샌드위치공법입니다. 샌드위치공법은 폐기물을 얇게 깔고 흙으로 덮는 과정을 반복하여 폐기물층과 흙층이 번갈아 나타나는 구조를 만드는 것이 특징입니다. 이러한 구조는 폐기물의 침출수 발생을 억제하고 안정성을 높이는 데 효과적입니다.

**정답 이유:** 폐기물공정시험기준상 폐기물의 강열감량 및 유기물 함량 측정에는 **건조기, 강열로, 칭량병, 핀셋**이 사용됩니다. **핵심 개념:** * **강열감량:** 폐기물을 고온에서 태웠을 때 감소하는 무게를 측정하여 유기물 함량을 간접적으로 파악하는 방법입니다. * **건조기:** 시료를 건조시켜 수분 함량을 제거하는 데 사용됩니다. * **강열로:** 고온으로 가열하여 유기물을 태우는 데 사용되는 전기로입니다. * **칭량병:** 시료를 담아 무게를 측정하는 데 사용되는 용기입니다. * **핀셋:** 시료를 옮기거나 다룰 때 사용되는 도구입니다.

이 문제는 쓰레기 발생량을 추정하는 방법 중 하나를 묻고 있습니다. 정답은 '4. 적재차량 계수분석법'입니다. 이 방법은 특정 기간 동안 쓰레기 수거 차량의 대수를 파악하고, 각 차량의 적재량을 나타내는 밀도를 곱하여 총 쓰레기 발생량을 산정하는 방식입니다. 핵심 개념은 **수거 차량의 운행 횟수와 차량당 평균 적재량을 통해 간접적으로 쓰레기 발생량을 추정**하는 것입니다.

**정답 이유:** 이 문제는 A도시에서 발생하는 가연성 폐기물의 총량을 계산하고, 이를 차량의 적재 용량으로 나누어 필요한 운행 횟수를 구하는 문제입니다. **핵심 개념:** 1. **가연성 폐기물 발생량 계산:** 도시 인구, 1인당 폐기물 발생량, 가연성 폐기물 비율을 이용하여 하루 총 가연성 폐기물 발생량을 계산합니다. 2. **하루 총 가연성 폐기물 부피 계산:** 발생한 가연성 폐기물 무게를 겉보기 비중으로 나누어 부피를 구합니다. 3. **월간 운행 횟수 계산:** 하루에 필요한 운행 횟수를 월 30일로 곱하여 월간 총 운행 횟수를 산출합니다. **간단 해설:** 먼저 A도시의 하루 총 폐기물 발생량은 50만 명 × 1.0 kg/인·일 = 50만 kg입니다. 이 중 가연성 폐기물은 20%이므로, 하루에 10만 kg의 가연성 폐기물이 발생합니다. 가연성 폐기물의 겉보기 비중이 3000 kg/m³이므로, 하루에 필요한 운반 부피는 10만 kg / 3000 kg/m³ ≈ 33.3 m³입니다. 차량 한 대의 적재 용량이 5 m³이므로, 하루에 약 33.3 m³ / 5 m³/회 ≈ 6.66회의 운행이 필요합니다. 따라서 월 30일 기준으로 필요한 운행 횟수는 6.66회/일 × 30일/월 ≈ 200회/월이 됩니다.

정답은 1번 활성슬러지법입니다. **정답 이유:** 활성슬러지법은 폐수 속 유기물을 미생물을 이용해 분해하는 폐수 처리 방법으로, 폐기물을 고체화하는 처리 방법과는 거리가 멉니다. 반면 석회기초법, 유리화법, 피막형성법은 폐기물의 부피를 줄이거나 유해 성분을 안정화시켜 고체 형태로 만드는 고형화 처리 방법입니다.

폐기물 소각 공정에서 연소기는 폐기물을 태우는 장치를 말합니다. Stoker, Rotary kiln, Multiple hearth는 모두 폐기물을 직접 연소시키는 연소기의 종류입니다. 반면 Scrubber는 연소 과정에서 발생하는 유해 가스를 정화하는 장치로, 연소기 자체에 해당하지 않습니다. 따라서 정답은 1번 Scrubber입니다.

호기성 퇴비화 공정에서 유기물 분해를 위해서는 미생물이 활동하기 좋은 환경이 필요합니다. 1번 보기의 수분 함량 85% 이상은 너무 높아 산소 공급을 방해하여 호기성 미생물 활동을 저해합니다. 따라서 85% 이상은 최적 조건과 가장 거리가 멉니다. 다른 보기들은 호기성 미생물의 최적 생육 조건을 나타냅니다.

매립가스 중 악취를 유발하는 주된 성분은 암모니아($NH_3$)입니다. 암모니아는 유기물이 분해되는 과정에서 발생하는 질소 화합물로, 특유의 강한 암모니아 냄새를 풍깁니다. 메탄($CH_4$)과 이산화탄소($CO_2$)는 매립가스의 주성분이지만 악취와는 직접적인 관련이 적으며, 일산화탄소(CO)는 유기물 불완전 연소 시 발생하지만 매립가스에서는 미량으로 존재합니다.

폐기물 시료 축소화는 대표성을 유지하면서 분석 가능한 양으로 줄이는 과정입니다. 1번 보기는 구획법, 교호삽법, 원추4분법 모두 시료를 물리적으로 나누거나 재배열하여 대표성을 확보하는 축소화 방법으로 옳게 나열되었습니다. 반면 다른 보기들은 직접계근법, 물질수지법, 적재차량계수법 등 시료를 직접 측정하거나 계산하는 방법이 포함되어 있어 시료 축소화 방법으로만 옳게 나열되지 않았습니다.

정답은 4번입니다. 착화온도는 물질이 스스로 불붙는 최저 온도를 의미합니다. 화학결합의 활성도가 크다는 것은 분자가 에너지를 받아 쉽게 반응할 수 있다는 뜻이며, 이는 곧 낮은 온도에서도 쉽게 불이 붙을 수 있음을 나타냅니다. 따라서 화학결합의 활성도가 클수록 착화온도는 낮아집니다.

압축비는 압축 전 부피 대비 압축 후 부피의 비율을 의미합니다. 문제에서 쓰레기의 밀도가 0.4 t/m³에서 0.85 t/m³로 증가했으므로, 질량은 일정할 때 부피는 감소한 것입니다. 압축비는 압축 전 밀도와 압축 후 밀도의 비로 계산할 수 있으며, 약 2.1이 됩니다.

정답은 3번 부틸렌입니다. 고위발열량은 연료가 연소될 때 발생하는 총 에너지량으로, 분자량이 크고 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 탄화수소일수록 발열량이 높은 경향이 있습니다. 부틸렌은 프로판, 일산화탄소보다 분자량이 크고 이중 결합을 가지고 있어 더 높은 발열량을 가집니다. 아세틸렌 역시 이중 결합을 가지지만, 부틸렌보다 분자량이 작아 발열량이 상대적으로 낮습니다.

파동의 속도, 진동수, 파장 사이에는 **파동 방정식 (v = fλ)** 이라는 중요한 관계가 있습니다. 여기서 v는 파동의 속도, f는 진동수, λ는 파장입니다. 문제에서 주어진 속도(100m/s)와 진동수(200Hz)를 이 식에 대입하면 파장(λ)은 0.5m임을 알 수 있습니다. 따라서 정답은 3번입니다.

종파는 파동의 진행 방향과 매질의 진동 방향이 평행한 파동입니다. 음파가 대표적인 종파이며, 매질이 있어야만 전파됩니다. 수면파는 매질의 진동 방향이 파동의 진행 방향에 수직이므로 횡파에 해당합니다. 따라서 3번 보기가 종파에 관한 설명으로 옳지 않습니다.

점음원의 자유 공간 거리 감쇠에서 음압 레벨은 거리의 제곱에 반비례하여 감소합니다. 따라서 거리가 2배가 되면 음압은 1/2이 되고, 음압 레벨은 20log(1/2) = -6dB, 즉 6dB 감소하게 됩니다.

정답은 4번입니다. 방음벽은 소음원을 직접 차단하여 효과를 발휘하지만, 나무는 소리를 흡수하거나 산란시키는 데 도움을 줄 뿐 방음벽만큼 확실한 차음 효과를 기대하기 어렵습니다. 핵심 개념은 **방음벽의 직접 차단 효과**와 **식물의 소음 저감 효과의 한계**입니다.

정답은 4번 공명입니다. 두 진동 물체의 고유진동수가 같을 때, 한쪽 물체를 진동시키면 다른 쪽 물체도 같은 진동수로 함께 진동하게 되는데, 이를 공명 현상이라고 합니다. 이는 외부에서 가해지는 진동 에너지의 주파수가 물체의 고유진동수와 일치할 때 최대의 진폭으로 진동하는 원리입니다.