먼저 1일 쓰레기 발생량을 구하면 $\dfrac{14{,}000{,}000\ \mathrm{ton}}{365} \approx 38{,}356\ \mathrm{ton/day}$이다.

1일 수거인부의 총 작업시간은 $12{,}460\ \mathrm{명} \times 8\ \mathrm{hr} = 99{,}680\ \mathrm{인시/day}$이다.

MHT(폐기물 1톤을 수거하는 데 드는 인시)는 $\mathrm{MHT} = \dfrac{99{,}680}{38{,}356} \approx 2.6$으로 계산된다.

쓰레기 수거 방식 중 손수레를 이용한 문전수거는 각 배출지점을 일일이 방문해 소량씩 인력으로 수거해야 하므로, 수거인부의 노동시간 대비 처리량(MHT)이 가장 크게 소요되어 효율이 가장 낮은 방식이다.

이에 비해 타종수거, 대형쓰레기통수거, 컨테이너 수거는 일정 장소에 모아진 폐기물을 한 번에 처리하거나 기계화된 방식을 활용할 수 있어 상대적으로 수거 효율이 더 높다.

이 선별 방식은 경사진 컨베이어로 폐기물을 서서히 회전하는 드럼 위에 떨어뜨려, 유연하고 가벼운 물질(종이류 등)과 단단하고 무거운 물질(병·캔 등)을 물리적 성질 차이로 분리한다. 이는 Secator(세카터)의 전형적인 작동 방식이다.

Stoners는 진동판과 공기를 이용해 유기물 속에 섞인 돌이나 흙 같은 무거운 불순물을 걸러내는 장치이고, Jigs는 물의 맥동을 이용해 비중 차이로 입자를 층상 분리하는 습식 선별 방법이며, Conveyor sorting은 컨베이어 벨트 위를 지나는 폐기물을 사람이 손으로 골라내는 수선별 방식이어서 모두 이 문제의 설명과는 다르다.

1인당 1일 배출량 1kg에 가구당 인원 3명과 총 가구수 2821가구를 곱하면 1일 총 배출량은 $1 \times 3 \times 2821 = 8463\ \mathrm{kg/day}$이다.

이를 7일간 누적하면 $8463 \times 7 = 59241\ \mathrm{kg} = 59.241\ \mathrm{ton}$이 되어 1주일간 배출량은 약 59톤이다.

적환장은 수거지점에서 최종처분지가 멀리 떨어져 있거나, 저밀도 거주지역처럼 수거 효율이 낮은 지역에서 운반 비용을 절감하기 위해 설치한다.

특히 소형 수거차량을 사용하는 경우 대형 운반차량으로 옮겨 실어 장거리 수송의 효율을 높일 목적으로 적환장이 필요해진다. 반대로 수거차량이 이미 대형이어서 그 자체로 장거리 운반이 가능한 상황은 적환장 설치가 요구되는 전형적인 사유와는 거리가 멀다.

액체 주입식(액상분무) 소각로는 노즐로 액상 폐기물을 미세하게 분무해 연소시키는 방식으로, 회전·이송을 위한 구동장치가 거의 없어 고장이 적고 대기오염 방지시설 외의 별도 재처리 설비가 필요하지 않다는 장점이 있다.

다만 이 방식은 노즐이 쉽게 막히기 때문에 고형분이 섞여 있으면 정상적인 분무·연소가 어려워진다. 따라서 고형분이 있어도 정상 운영이 가능하다는 설명은 액체 주입식 소각로의 장점으로 볼 수 없다.

듀롱(Dulong)식은 원소분석 결과(C, H, O, S, 수분 W)를 바탕으로 저위발열량을 구하는 경험식으로, 다음과 같이 나타낸다.

$H_{\ell}(\mathrm{kcal/kg}) = 81C + 342.5\left(H - \dfrac{O}{8}\right) + 22.5S - 6(9H+W)$

중간 항의 계수 342.5와 마지막 수분 보정항의 계수 6, 그리고 $9H$ 형태가 함께 맞아야 정확한 듀롱식이 되며, 이 중 어느 하나라도 다르게 조합된 식은 옳은 형태가 아니다.

플라스틱 폐기물은 주로 열분해를 통해 연료·화학원료를 회수하거나, 파쇄 후 원료로 재사용하거나, 녹여서 고형화한 뒤 재성형하는 방식으로 재이용된다.

접촉 산화법은 촉매를 이용해 배가스 중 유해성분을 산화·분해하는 대기오염 방지 기술로, 플라스틱 자체를 원료나 제품으로 되살리는 재이용 방법이 아니므로 이 목적에는 가장 적당하지 않다.

도시폐기물은 수분이 많고 형태가 불균일해 진동스크린을 쓰면 체눈이 쉽게 막히는 폐색(blinding) 현상이 자주 일어난다. 그래서 실제로는 회전형인 트롬멜스크린이 선별효율이 좋고 유지관리도 쉬워 도시폐기물 선별에 더 널리 쓰인다.

따라서 도시폐기물 선별에 진동스크린이 많이 사용된다는 설명은 실제와 맞지 않는다. 파쇄 이후에 실시하는 Post-screening은 선별효율을 높이기 위해, 파쇄 이전에 실시하는 Pre-screening은 파쇄기 등 후속 설비를 보호하기 위해 사용된다는 설명은 타당하다.

10일간 발생량은 34, 48, 290, 61, 205, 170, 120, 75, 110, 90 (m³/day)이고 합계는 1,203이다. 따라서 평균치 = 1,203 ÷ 10 = 120.3 m³/day이다.

표준편차는 각 값에서 평균을 뺀 편차의 제곱합을 (n−1) = 9로 나눈 뒤 제곱근을 취해 구한다. 편차제곱합은 (−86.3)² + (−72.3)² + 169.7² + … + (−30.3)² ≈ 57,710이므로, 표준편차 = √(57,710 ÷ 9) = √6,412 ≈ 80.1이다.

분산계수(변동계수)는 표준편차를 평균으로 나눈 상대적 산포도이므로 80.1 ÷ 120.3 × 100 ≈ 66.6%가 된다. 정리하면 평균 120.3, 표준편차 80.1, 분산계수 66.6%이다.

이 문제에서 답이 갈리는 지점은 표준편차를 n으로 나누느냐 n−1로 나누느냐다. 표본 기준인 n−1(=9)로 나누어야 80.1이 나오고, n(=10)으로 나누면 약 76이 되어 다른 조합으로 빠지게 된다.

발열량 계산식 중에서 폐기물에 포함된 산소 성분의 절반은 수소와 결합해 물(H₂O)을 이루고, 나머지 절반은 탄소와 결합해 이산화탄소(CO₂)를 이룬다고 가정하여 유도한 식이 Steuer식이다.

Dulong식은 산소가 모두 수소와 결합한다고 보아 유효수소를 $H - \dfrac{O}{8}$로 처리하는 식이고, 3성분 조성비 이용식은 가연분·수분·회분의 비율로 발열량을 추정하는 방식이어서, 산소를 H₂O와 CO₂로 절반씩 나누어 가정하는 접근과는 다르다.

폐기물관리법령상 폐산은 pH 2.0 이하, 폐알칼리는 pH 12.5 이상인 경우에 부식성 지정폐기물로 분류된다.

문제의 pH 11인 폐알칼리는 이 기준(12.5 이상)에 미치지 못해 지정폐기물에 해당하지 않는다. 반면 pH 1인 폐산은 기준(2.0 이하)을 충족해 지정폐기물이고, 기름성분만으로 이루어진 폐유와 폐석면도 각각 지정폐기물로 관리된다.

집배수관을 감싸는 필터재료는 주변 토양의 미세한 입자가 필터 사이로 씻겨 들어가 관을 막지 않으면서도 물은 잘 통과시켜야 한다.

이를 위한 대표적인 조건은 필터재료의 D₁₅(통과중량 15%에 해당하는 입경)를 주변토양의 D₈₅(통과중량 85%에 해당하는 입경)로 나눈 값 $\dfrac{D_{15}(\text{필터재료})}{D_{85}(\text{주변토양})}$이 5 미만으로 유지되는 것이다.

필터재료의 D₁₅가 주변토양의 D₈₅에 비해 지나치게 크면 필터재료 사이의 공극이 주변토양 입자보다 커져 미세토사가 그대로 씻겨 들어와 관을 막게 되므로, 이 비를 일정 기준보다 작게 관리해야 한다.

전과정평가(LCA)는 국제표준(ISO 14040 계열)에 따라 목적 및 범위 설정 → 목록 분석(inventory analysis) → 영향평가(impact assessment) → 개선 평가 및 해석의 순서로 진행된다.

먼저 평가의 목적과 시스템 경계를 정한 뒤 투입·산출 데이터를 수집하는 목록분석을 수행하고, 그 결과를 환경영향범주로 환산하는 영향평가를 거쳐 마지막으로 결과를 해석하고 개선방안을 도출한다.

퇴비화는 유기성 폐기물을 감량화·재활용할 수 있고, 완성된 퇴비는 토양에 유기물을 공급해 보수력과 완충능력을 높이는 효과가 있으며, 소각·매립 등에 비해 초기 시설투자비가 낮은 편이다.

다만 퇴비화 과정에서 미생물이 유기물을 분해하며 탄소가 소모되므로 완성된 퇴비의 C/N비는 원료보다 낮아진다. 생산된 퇴비의 C/N비가 높다는 설명은 실제와 반대이므로 옳지 않다.

초기 폐기물 1,000kg 중 함수율이 40%이므로 고형물량은 $1000 \times (1-0.40) = 600\ \mathrm{kg}$이며, 이는 건조 전후 변하지 않는다.

함수율 15%로 건조된 후 총중량을 $W$라 하면 $W \times (1-0.15) = 600$이므로 $W = \dfrac{600}{0.85} \approx 705.9\ \mathrm{kg}$이다.

따라서 증발된 수분량은 $1000 - 705.9 \approx 294\ \mathrm{kg}$이다.

일반폐기물을 관리·처리하는 체계에서는 인체와 환경에 위해를 줄 수 있는 유해물질을 가장 먼저 분리해 안전하게 별도로 관리하는 것이 우선이다.

재활용물질이나 자원성물질의 회수, 난분해성물질의 별도 처리는 그 이후 단계에서 이루어지는 선별·처리 절차에 해당한다.

Pipe Line 수송, Monorail 수송, Container 수송은 모두 기존의 인력 수거 방식을 대체하기 위해 도입이 검토·시도된 비교적 새로운 쓰레기 수송 방식이다.

반면 Dust-Box 수송은 정해진 용기(더스트박스)에 쓰레기를 모아 재래식 수거차로 옮기는 전통적인 수거 방식으로, 새로운 수송방법으로 보기 어렵다.

처음 총중량을 100이라 하면 고형물량은 $(100-a)$이며 건조 전후 변하지 않는다.

함수율이 b%로 바뀐 뒤의 총중량을 $W$라 하면 $W\times\dfrac{100-b}{100} = 100-a$이므로 $W = \dfrac{100-a}{100-b}\times 100$이다. 따라서 함수율 감소 후 중량은 처음 중량의 $\dfrac{100-a}{100-b}\times 100$(%)가 된다.

발생원 선별을 계획할 때는 주민의 협조와 참여 정도, 폐기물 배출·보관 습관의 변화, 분리배출을 위한 용기·수거장비·시설에 대한 투자 등이 실질적인 고려사항이 된다.

방류수 수질 규제기준은 폐수(하수·침출수 등) 배출시설의 수질관리에 적용되는 기준으로, 발생원에서의 폐기물 분리배출과는 직접적인 관련이 없어 고려사항으로 보기 어렵다.

화학종속영양계(chemoheterotroph) 미생물은 유기물을 산화·환원시키는 과정에서 에너지를 얻는 유기 산화환원반응을 에너지원으로 이용하며, 세포를 구성하는 탄소원 역시 유기물에서 얻는 유기탄소를 사용한다.

무기물의 산화환원반응을 에너지원으로 쓰거나 CO₂를 탄소원으로 이용하는 것은 화학독립영양계(chemoautotroph)의 특징이므로 화학종속영양계와는 구분된다.

공장폐수, 도시하수, 소각장 배연가스에는 각종 중금속이 포함되어 있어 토양에 유입되면 직접적인 중금속 오염원이 된다.

지하수는 그 자체가 중금속을 배출하는 발생원이라기보다, 오염된 토양이나 폐수를 거쳐 중금속에 오염될 수 있는 매개체에 가까워 토양오염원으로 보기 어렵다.

1차 반응식을 따르는 완전혼합형 라군에서는 $\dfrac{C_e}{C_0} = \dfrac{1}{1+K_1 t}$의 관계가 성립한다. BOD 제거율이 65%이므로 $\dfrac{C_e}{C_0} = 0.35$이다.

이로부터 $1+K_1 t = \dfrac{1}{0.35} \approx 2.857$이므로 $t = \dfrac{1.857}{0.53} \approx 3.50\ \mathrm{day}$가 된다.

필요한 라군 부피는 $V = Q \times t \approx 1000 \times 3.50 \approx 3504\ \mathrm{m^3}$이며, 수심 5m로 나누면 표면적은 $A \approx \dfrac{3504}{5} \approx 701\ \mathrm{m^2}$로 약 700m²이 된다.

유동층 소각로는 유동매체 하부에서 공기를 주입해 매체를 띄우고 가열한 뒤, 상부에서 폐기물을 투입해 유동매체와 접촉시켜 연소시키는 방식이며, 회전 부품이 거의 없어 기계적 고장률이 낮다. 다만 유동매체와 균일하게 섞여 연소되려면 생활폐기물은 파쇄 등 전처리가 필요하다.

반면 내화물을 입힌 가열판과 중앙 회전축, 여러 단의 평판으로 구성되며 건조·연소·냉각 영역으로 나뉜다는 설명은 다단로(multiple hearth) 방식의 구조를 가리키는 것이어서, 유동층 소각로의 특징이 아니다.

매립 후 10년 이상 경과해 안정화가 상당히 진행된 매립지의 침출수는 쉽게 생분해되는 유기물이 대부분 분해되어 BOD/COD 비가 낮고(0.1 미만), 유기물 농도 자체도 낮아져 COD도 500mg/L 미만 수준으로 감소하는 특징을 보인다.

매립 초기에는 반대로 쉽게 분해되는 유기물이 많아 BOD/COD 비와 COD 농도가 모두 높게 나타나므로, 매립연한이 오래될수록 침출수는 난분해성·저농도 경향이 뚜렷해진다.

매립 초기 1단계는 산소가 남아 있는 호기성 단계로 용존산소가 빠르게 고갈되고, 2단계는 산소가 소진된 혐기성 단계로 메탄은 아직 생성되지 않은 채 질산염과 황산염이 환원된다. 4단계에 이르면 메탄과 이산화탄소의 발생 비율이 거의 일정한 정상상태에 도달한다.

3단계는 메탄생성균이 활동을 시작해 메탄 발생량이 늘고 온도도 55℃ 내외까지 상승하는 혐기성 메탄생성 단계인데, 이때 앞 단계에서 축적된 수소는 메탄생성균에 소비되어 오히려 감소한다. 따라서 메탄가스와 수소가스 발생량이 함께 증가한다는 서술은 이 단계의 실제 특징과 맞지 않는다.

탄질비가 15로 낮은 음식물쓰레기를 이상적인 초기 탄질비(약 30)에 가깝게 조정하려면, 무게비 1:1로 섞었을 때 전체 탄질비를 끌어올릴 수 있는 탄질비가 높은 재료를 섞어야 한다.

낙엽은 수분이 적고 리그닌·셀룰로오스 같은 탄소성분 비중이 높아 탄질비가 상당히 높은 편이므로, 음식물쓰레기와 섞었을 때 혼합물의 탄질비를 효과적으로 높일 수 있다. 우분·슬러지·도축폐기물은 질소성분 비중이 높아 탄질비가 낮은 편이어서 오히려 탄질비를 더 낮추는 방향으로 작용한다.

HDPE, CPE, PVC는 가열하면 연화되어 성형이 가능한 열가소성 수지로, 매립지 합성차수막 재료로 널리 쓰인다.

반면 EPDM(에틸렌프로필렌디엔고무)은 가황(경화) 과정을 거쳐 만들어지는 합성고무로, 한 번 성형되면 다시 열을 가해도 녹지 않는 열경화성 재료에 해당하므로 열가소성 차수막으로 분류되지 않는다.

비소(As), 납(Pb), 수은(Hg)과 같은 중금속은 수산화물이나 황화물 형태의 난용성 침전물을 만들거나 이온교환수지에 흡착시켜 비교적 효과적으로 제거할 수 있다.

반면 시안(CN)은 금속이온이 아닌 음이온(CN⁻) 형태로 존재해 일반적인 침전이나 이온교환으로는 안정적인 불용성 화합물을 형성하기 어렵고, 알칼리 염소처리 등 산화·분해 방식으로 처리해야 하므로 침전·이온교환 적용이 가장 어려운 항목에 해당한다.

메탄발효조는 중온소화 기준으로 온도 35~37℃, pH 7.0~7.8 범위를 유지하고, 정상적으로 운전되면 발생가스 중 메탄 함량이 60% 이상 유지되는 것이 바람직한 조건이다.

메탄생성균은 산소에 매우 민감한 절대 혐기성균이므로 소화조 내부는 산화환원전위(ORP)가 충분히 낮은 음(-)의 값을 유지해야 한다. ORP가 +100mV처럼 양의 값을 보인다면 산화적 분위기임을 뜻해 메탄생성에 불리하므로, 이는 효과적인 운전조건으로 볼 수 없다.

점토 1m³는 $10^6\ \mathrm{cm^3}$이므로, 비중 2를 적용한 질량은 $10^6\,\mathrm{cm^3} \times 2\,\mathrm{g/cm^3} = 2{,}000{,}000\ \mathrm{g}$이다.

양이온교환능이 100g당 10meq이므로 전체 교환용량은 $2{,}000{,}000\,\mathrm{g}\times\dfrac{10\,\mathrm{meq}}{100\,\mathrm{g}} = 200{,}000\ \mathrm{meq}$이다.

Ca²⁺의 당량은 $\dfrac{40\,\mathrm{g/mol}}{2} = 20\,\mathrm{mg/meq} = 0.02\,\mathrm{g/meq}$이므로, 교환 흡수 가능한 Ca²⁺의 질량은 $200{,}000 \times 0.02 = 4000\ \mathrm{g}$이다.

비중이 함수율에 관계없이 1.0으로 일정하므로 질량은 부피에 비례한다. 초기 슬러지의 질량을 $M$이라 하면 고형물량은 $M\times(1-0.97)=0.03M$이며, 이는 농축 전후에 변하지 않는다.

부피(=질량)가 1/3로 줄었으므로 농축 후 질량은 $\dfrac{M}{3}$이고, 농축 후 함수율을 $w$라 하면 $\dfrac{M}{3}\times(1-w)=0.03M$에서 $1-w=0.09$, 즉 $w=0.91$이다.

따라서 농축슬러지의 함수율은 약 91%이다.

호기성 퇴비화는 고온 발효 과정을 거치면서 병원균과 기생충 등이 사멸되고, 다른 폐기물처리 기술에 비해 상대적으로 단순한 기술수준으로도 운영이 가능하다는 장점이 있다.

다만 완성된 퇴비는 질소·인 등 비료성분의 함량이 화학비료에 비해 낮은 편이어서, 생산된 퇴비의 비료가치가 높다는 설명은 일반적인 호기성 퇴비화의 특징과 맞지 않는다.

이 수거차는 부피 15m³ 또는 무게 10톤 중 먼저 도달하는 쪽이 적재 한계가 된다. 폐기물 밀도가 0.6 ton/m³이므로 15m³를 가득 실었을 때의 무게는 $15\times 0.6 = 9\ \mathrm{ton}$으로 10톤 한도보다 작아, 이 폐기물에서는 부피(15m³)가 먼저 한계에 도달하는 조건이 된다.

따라서 대당 실제 적재량은 15m³이며, 총 3000m³을 수거하는 데 필요한 대수는 $\dfrac{3000}{15} = 200$대이다.

혐기성소화는 먼저 고분자 유기물이 미생물의 효소작용으로 저분자 물질로 분해되는 가수분해 단계를 거친 뒤, 저분자 물질이 유기산으로 전환되는 산 생성 단계, 이어서 유기산이 수소와 초산 등으로 전환되는 수소 생성 단계를 지나, 마지막으로 메탄생성균이 메탄을 만드는 메탄 생성 단계로 이어진다.

즉 가수분해 → 산 생성 → 수소 생성 → 메탄 생성의 순서가 혐기성소화의 일반적인 분해단계이다.

퇴비화 과정에서 교반이나 뒤집기는 퇴비 더미 내부에 공기가 특정 통로로만 흘러 나머지 부분은 산소 공급이 안 되는 단회로(channeling) 현상을 방지하기 위해 실시하는 조작이다.

따라서 채널링 현상 발생이 용이하도록 교반한다는 설명은 목적이 정반대로 뒤바뀐 것이어서 옳지 않다. pH를 8.5 이상으로 올라가지 않게 관리해 암모니아 손실을 줄이는 것, 정상적인 퇴비화 과정에서 병원균이 사멸되는 것, C/N비가 낮을 때 암모니아가스가 발생하는 것은 모두 타당한 설명이다.

도시가정 쓰레기 매립지의 침출수 정화시설을 운전할 때는 BOD:N:P 비율을 확인해 생물학적 처리의 영양 균형 문제를 점검하고, 강우에 따라 급변하는 침출수 유출량에 대응하는 방안을 마련하며, 처리 과정에서 발생하는 거품 문제에도 대비해야 한다.

반면 고농도의 유해 중금속 처리 문제는 산업폐수가 주로 섞이는 매립지에서 중요하게 다뤄지는 사항으로, 일반 가정 생활쓰레기 매립지의 침출수에서는 상대적으로 비중이 낮아 운전상 우선적으로 고려할 사항과는 거리가 있다.

연직차수막(수직 차수벽)은 매립지 지반 아래에 자연적으로 형성된 불투수층(차수층)이 비교적 얕은 깊이에 수평으로 존재할 때, 그 층까지 벽체를 시공해 물길을 차단하는 방식이다. 지중의 차수층은 지층을 따라 수평 방향으로 놓인 것이지 수직 방향으로 놓인 층이 아니므로, 수직방향의 차수층이 존재하는 경우에 적용한다는 설명은 정확하지 않다.

연직차수막은 시공 면적이 매립지 바닥 전체를 덮는 표면차수막보다 작아 단위면적당 공사비는 비싸도 총공사비는 더 저렴할 수 있고, 지하수 흐름 자체를 막기 때문에 별도의 지하수 집배수시설이 필요 없다. 반면 지반 투수계수가 커서 자연 차수층을 기대하기 어려운 경우에 쓰이는 표면차수막은 침출수·지하수를 모아 배출하는 집배수시설이 필요하다.

PVC(폴리염화비닐)는 분자 내에 염소(Cl)를 다량 함유하고 있어 소각 시 염화수소(HCl)와 다이옥신류 등 유해가스를 발생시키고, 소각로 내벽과 배가스 처리설비를 부식시키는 문제를 일으킨다. 특히 저온 불완전연소 조건에서는 다이옥신 생성 위험이 커져 일반 소각로에서 처리하기에 가장 부적합한 폐기물로 꼽힌다.

반면 폐종이와 폐목재는 가연분이 많은 대표적인 가연성 폐기물이고, 폐유는 발열량이 높아 소각 처리에 적합한 대상으로 분류된다. 이들은 PVC처럼 염소를 다량 함유해 유해가스와 부식을 유발하는 성질을 갖지 않는다.

해안매립의 순차투입공법은 호안에 접한 쪽부터 순서대로 폐기물을 투입해 나가며 매립지를 육지화하는 방식이다. 이때 바닥지반이 연약하면 쌓인 쓰레기 하중 때문에 연약층이 옆으로 밀려 유동하거나 국부적으로 두껍게 퇴적되는 문제가 나타날 수 있어, 이것이 순차투입공법의 대표적인 시공상 특징으로 지적된다.

이에 비해 밑이 열리는 바지선으로 폐기물을 얇게 뿌려 바닥지반에 걸리는 하중을 균등하게 해 주는 방식은 박층뿌림공법에 대한 설명이다. 또 외주호안 등에 부가되는 수압이 커져 구조가 과대해지기 쉬운 것은 내수를 완전히 배제한 상태로 시공할 때 생기는 문제이며, 수심이 깊은 처분장에서는 오히려 내수를 완전히 배제하지 않은 상태로 순차투입하는 경우가 많으므로 내수를 완전 배제한 뒤 순차투입한다는 설명도 실제와 반대된다.

유동층 소각로에서 유동매체(모래층)의 적정 온도는 통상 700~800℃ 수준으로 유지하는 것이 슬러지의 안정적 연소와 유동상태 유지에 적합하며, 약 600℃로는 온도가 낮아 연소가 원활하지 못하다. 따라서 모래층 온도를 약 600℃가 적당하다고 한 설명은 실제 운전 조건과 맞지 않는다.

슬러지는 로의 상부나 하부 어느 쪽에서도 유입이 가능하고, 연소 상태에 따라 모래 입자끼리 뭉치는 현상(클링커화)이 발생할 수 있으며, 유동매체가 배가스와 함께 비산되어 손실되므로 주기적으로 모래를 보충해 주어야 한다는 점은 유동층 소각의 일반적 특성으로 옳은 설명이다.

유동층 소각로는 유동매체(모래)가 폐기물과 활발히 섞이며 열을 고르게 전달하기 때문에 비교적 낮고 균일한 온도대에서 운전되는 것이 특징이다. 반면 다단로는 단마다 연소가 진행되며 국부적으로 더 높은 온도까지 올라가므로, 유동층 소각로의 연소온도가 다단로보다 높다는 설명은 옳지 않다.

주입 슬러지가 급속 건조되어 큰 덩어리를 이루면 유동이 저해되는 문제, 유출되는 모래에 의한 부대설비 마모 문제, 고온에서 작동하는 기계적 가동부가 없어 다단로보다 유지관리가 용이하다는 점은 유동층 소각로의 실제 특성으로 타당한 설명이다.

주어진 C·H·O·S 비율은 가연성분 내부의 조성이므로, 먼저 폐기물 전체 기준으로 환산해야 한다. 가연성분이 70%이므로 C = 0.70×0.60 = 0.42, H = 0.70×0.10 = 0.07, O = 0.70×0.25 = 0.175, S = 0.70×0.05 = 0.035 (kg/kg)이다.

중량기준 이론산소량은 O₀ = 2.667C + 8(H − O/8) + S로 구한다. 대입하면 2.667×0.42 = 1.120, 8×(0.07 − 0.175/8) = 8×0.048125 = 0.385, S항 0.035 이므로 O₀ ≈ 1.540 kg/kg이다. 여기서 O/8을 빼는 것은 폐기물이 자체적으로 가진 산소만큼 외부 공급 산소가 줄어드는 유효수소 개념 때문이다.

공기 중 산소는 중량비로 23.2%이므로 이론공기량은 A₀ = O₀ ÷ 0.232 = 1.540 ÷ 0.232 ≈ 6.64 kg/kg, 즉 약 6.65 kg/kg이다.

가연성분 내부 조성(C 60% 등)을 전체 기준으로 환산하지 않고 그대로 넣으면 9.5 정도의 값이 나오고, 부피기준 계수 0.21로 나누면 또 다른 값이 된다. ‘가연분 비율 곱하기’와 ‘중량기준 0.232’ 두 가지를 지키는 것이 이 문제의 요점이다.

소각로의 열효율을 높이려면 로 내 온도와 연소상태를 안정적으로 유지하는 연속운전이 바람직하며, 간헐운전은 노 내 온도가 오르내리기를 반복해 승온에 쓰이는 열손실을 늘리고 열효율을 오히려 떨어뜨린다. 따라서 간헐운전 지향은 열효율 향상 대책이 될 수 없다.

연소잔사의 현열손실 감소, 복사전열에 의한 방열손실 저감, 배기가스 재순환을 통한 전열효율 향상과 최종 배출가스 온도 저감은 모두 소각로 열효율을 높이기 위한 실질적인 대책에 해당한다.

일반적으로 열분해장치는 폐기물의 주입 형태와 반응기 구조에 따라 고정상, 유동상, 부유상 방식 등으로 분류된다. 이들은 각각 폐기물 입자 크기나 처리 특성에 맞춰 개발된 대표적인 열분해 반응기 형식이다.

다단상(다단로) 방식은 주로 슬러지 소각·건조용 노 형태로 활용되는 구조로, 열분해장치의 일반적인 분류 체계에는 해당하지 않아 나머지 세 가지 방식과는 거리가 멀다.

여과집진(백필터)에 사용되는 여재는 재질에 따라 견딜 수 있는 최고 운전온도가 다른데, 유리섬유(Glass fiber) 여재는 무기질이라 내열성이 가장 우수해 약 280~300℃ 수준의 고온 배기가스에서도 사용할 수 있다.

반면 Wool(양모)은 약 80~90℃, Polyester는 약 150℃, Teflon은 약 250℃ 수준이 사용 한계 온도로 알려져 있어, 제시된 온도 구간이 실제 내열 한계보다 크게 높게 연결되어 있다.

중유의 원소조성은 탄소 87 wt%, 수소 4 wt%, 산소 8 wt%, 황 1 wt%(합 100%)이다. 고체·액체연료의 이론공기량은 가연성분이 요구하는 이론산소량을 모두 더한 뒤 공기 중 산소의 부피비 0.21로 나누어 구한다.

연료 1 kg 기준 이론산소량은 O_o = 1.867C + 5.6(H − O/8) + 0.7S이다. 연료 자체에 들어 있는 산소는 이미 수소와 결합해 있는 것으로 보아 H − O/8로 유효수소를 계산하는 것이 핵심이다. 대입하면 1.867×0.87 = 1.624, 5.6×(0.04 − 0.08/8) = 5.6×0.03 = 0.168, 0.7×0.01 = 0.007 이므로 합은 1.799 Sm³/kg이다.

따라서 이론공기량은 A_o = 1.799 ÷ 0.21 ≒ 8.57 Sm³/kg이다. 유효수소 보정을 빼먹고 5.6×0.04를 그대로 쓰면 약 8.8, 산소를 공기가 아닌 산소량 기준으로만 두면 1.8 정도가 나오므로 0.21로 나누는 단계와 O/8 차감을 모두 지켜야 한다.

소각 전 쓰레기 30톤 중 재의 중량은 $30 \times \dfrac{1}{4} = 7.5\ \mathrm{ton}$이 된다. 이 재가 4m³의 용적을 차지하므로, 재의 밀도는 $\dfrac{7.5\ \mathrm{ton}}{4\ \mathrm{m^3}} = 1.875 \approx 1.9\ \mathrm{ton/m^3}$으로 계산된다.

휘발분(고분자물질) 함량이 많은 폐기물은 연소 초기에 다량의 가연성 가스를 방출하는데, 이 가스가 산소와 충분히 혼합되어 완전연소되지 못하면 오히려 매연 발생이 증가하는 경향을 보인다. 따라서 휘발분이 많을수록 매연 발생이 억제된다는 설명은 실제와 반대되는 내용이다.

수분이 많으면 착화가 나빠지고 증발잠열로 인한 열손실이 커지며, 고정탄소가 많으면 발열량이 높고 매연 발생이 적어지고, 회분이 많으면 가연분이 상대적으로 줄어 발열량이 낮아진다는 설명은 모두 타당하다.

강열감량은 소각재 중 남아있는 미연소 유기물의 비율을 나타내는 지표로, 가연분 비율이 큰 대상물일수록 완전연소시키기 어려워 미연소분이 남을 가능성이 커지므로 강열감량을 낮추기가 오히려 쉽지 않다. 따라서 가연분 비율이 크면 강열감량 저감이 쉽다는 설명은 타당하지 않다.

연소효율에 대응하는 미연분과 회잔사의 강열감량이 항상 정확히 일치하지는 않는다는 점, 강열감량이 작을수록 완전연소에 가깝다는 점, 연소효율이 높은 소각로일수록 강열감량이 작다는 점은 모두 일반적으로 성립하는 설명이다.

PVC는 염소를 함유하고 페놀수지·요소수지는 열경화성 구조를 가져, 가열하면 분해되면서도 탄화 잔류물(char)이 남기 때문에 650℃ 정도로는 완전분해되었다고 보기 어렵다. 열가소성수지와 달리 훨씬 높은 온도에서도 잔사가 남는 것이 이들 수지의 열분해 특성이므로, 제시된 온도 조건이 적절치 못하다.

반면 PE·PP·PS가 약 550℃ 부근에서, HDPE가 400~600℃, ABS가 350~550℃ 범위에서 완전분해된다는 설명은 상대적으로 열분해가 용이한 열가소성수지의 특성에 부합한다.

메탄(CH₄) 1Sm³이 연소하면 $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$ 반응에 따라 수증기 2Sm³가 생성된다. 저위발열량은 고위발열량에서 이 수증기의 응축잠열(기체연료 기준 약 480 kcal/Sm³)을 빼주어 구한다.

따라서 저위발열량은 $9500 - 480 \times 2 = 9500 - 960 = 8540\ \mathrm{kcal/Sm^3}$으로 계산된다.

연료 중의 탄소 성분이 저위발열량에 대략 비례한다는 경험적 관계를 이용해, 연료의 저위발열량으로부터 이론공기량(A₀)과 이론연소가스량(G₀)을 근사적으로 산정하는 식이 바로 Rosin(로진)의 식이다. 이는 연료의 정확한 원소분석이 어려울 때 발열량만으로 연소계산을 간편화하기 위해 활용된다.

Bragg, Pauli, Lewis 등의 식은 연소공학에서 이론공기량·연소가스량을 저위발열량과 연계해 나타내는 관계식으로 통용되지 않는다.

공기예열기는 굴뚝으로 빠져나가는 배기가스의 여열을 이용해 연소용 공기를 예열함으로써 보일러 효율을 높이고, 착화와 연소를 원활하게 하며 연소온도를 높이는 부대효과를 준다. 판상형, 관형, 재생식 등 다양한 형식이 실제로 사용된다.

다만 절탄기(이코노마이저)와 함께 설치할 때는 배기가스 흐름상 온도가 더 높은 쪽(보일러에 가까운 고온측)에 절탄기를, 그보다 온도가 낮아진 쪽에 공기예열기를 배치하는 것이 일반적이다. 따라서 공기예열기를 고온측에 설치한다는 설명은 실제 배열과 반대된다.

먼저 듀롱(Dulong)식으로 고위발열량을 구하면, 질량분율 C=0.85, H=0.12, O=0.016, S=0.014를 대입하여 $H_h = 8100C + 34000\left(H-\dfrac{O}{8}\right) + 2500S$에서 $H_h = 8100\times0.85 + 34000\times(0.12-0.002) + 2500\times0.014 = 6885+4012+35 = 10932\ \mathrm{kcal/kg}$이 된다.

저위발열량은 수소 연소로 생성되는 수분과 원래 함유된 수분의 증발잠열을 제외해 $H_l = H_h - 600(9H+W) = 10932 - 600\times(9\times0.12+0.02) = 10932-660 = 10272\ \mathrm{kcal/kg}$로 계산된다.

여기에 연소효율 80%를 곱하면 실제 이용 가능한 저위발열량은 $10272 \times 0.8 \approx 8218\ \mathrm{kcal/kg}$이 된다.

부유상(entrained bed) 열분해 방식은 폐기물을 미세한 입자로 파쇄하여 반응기 내에 부유시킨 상태로 열분해하는 구조로, 폐기물 입자가 충분히 작아야 원활한 열전달과 반응이 이루어지며 이 때문에 1회 주입량을 크게 늘리기 어렵다는 단점이 있다. 반면 입자 크기 제약만 충족되면 처리 대상을 크게 가리지 않아 다양한 종류의 폐기물에 적용할 수 있다는 장점을 가진다.

이러한 입자 크기 의존성과 처리 대상의 범용성이라는 두 특성이 함께 나타나는 방식이 바로 부유상 열분해 장치이다.

산소 흡입 고온 열분해법은 이동바닥로 하부에서 소량의 순산소를 주입해 로 내 폐기물의 일부를 연소·강열시키고, 이때 발생한 열로 상부의 폐기물을 열분해하는 방식이다. 분해온도는 높지만 공기 대신 순산소를 소량 주입하므로 질소가 거의 관여하지 않아 질소산화물 발생량이 적고, 선별·파쇄 등 전처리 과정 없이도 처리할 수 있다는 장점이 있다.

이 공법은 이러한 장점 덕분에 전처리가 어려운 혼합 도시폐기물을 대상으로 활용되는 경우가 많으며, 폐플라스틱이나 폐타이어만을 위한 전용 열분해시설로 특화되어 사용되는 공정은 아니다.

연소실의 운전상태를 나타내는 척도로는 공급되는 공기와 폐기물의 비율, 폐기물이 로 내에서 얼마나 고르게 혼합되는지, 그리고 연소가스의 온도 등이 실시간으로 관리·확인되는 대표적인 지표로 활용된다.

이에 비해 Ash(재)의 발생량은 연소가 끝난 뒤 남는 결과물의 양을 나타낼 뿐, 연소실의 운전 상태를 직접적으로 나타내는 척도로 보기는 어렵다.

표준상태 기준 배기가스의 부피유량은 $\dfrac{8000\ \mathrm{kg/hr}}{0.2\ \mathrm{kg/m^3}} = 40000\ \mathrm{Sm^3/hr}$이다. 이를 실제 온도인 1000℃ 조건으로 환산하면 $40000 \times \dfrac{273+1000}{273} \approx 186520\ \mathrm{m^3/hr}$이 된다.

이를 초당 유량으로 바꾸면 $\dfrac{186520}{3600} \approx 51.8\ \mathrm{m^3/s}$이며, 체류시간 2초를 곱하면 소각로 용적은 $51.8 \times 2 \approx 104\ \mathrm{m^3}$로 계산된다.

과잉공기량이 지나치게 많아지면 연소가스가 다량의 불필요한 공기로 희석되면서 연소실(로 내) 온도가 오히려 낮아지고, 늘어난 배기가스량만큼 현열로 빠져나가는 열손실이 커지며, 연소 효율도 함께 떨어지는 것이 일반적인 현상이다.

이러한 희석 효과 때문에 과잉공기가 많다고 해서 배기가스의 온도가 상승하는 것은 아니며, 오히려 온도가 낮아지는 방향으로 작용한다.

폐기물의 강열감량 및 유기물함량을 중량법으로 시험할 때는, 도가니에 담은 시료가 강열 과정에서 급격히 튀거나 불완전하게 타는 것을 막기 위해 미리 25% 질산암모늄용액으로 시료를 적셔 탄화시키는 전처리를 거친다.

이후 일정 온도의 전기로에서 강열하여 감량된 무게로부터 강열감량 및 유기물함량을 산출하게 된다.

자외선/가시선 분광광도계의 광원부에서 자외선 영역(UV)의 빛을 내는 광원으로는 중수소 방전관(중수소램프)이 주로 사용된다.

텅스텐램프는 가시광선 영역, 나트륨램프나 중공음극램프는 각각 특정 파장의 광원이나 원자흡수분광법용 광원으로 사용되어 자외선 영역의 일반 광원으로는 적합하지 않다.

폐기물공정시험기준의 시료 채취 규정에 따르면 대상 폐기물의 양이 1톤 미만인 경우 채취해야 하는 최소 증분(낱개)시료의 개수는 6개이며, 낱개시료 하나의 양은 최소 100g 이상이 되도록 채취한다.

따라서 1톤 미만으로 야적된 폐기물에서 채취해야 하는 시료의 최소 총량은 $6 \times 100\ \mathrm{g} = 600\ \mathrm{g}$이 된다.

고상 폐기물의 pH는 시료를 물에 현탁시켜 유리전극으로 재는 방법이다. 절차는 고상폐기물 10 g을 50 mL 비이커에 취하고 정제수 25 mL를 넣어 잘 교반하는 것으로 시작한다.

교반 후에는 고형물과 물 사이에서 이온이 충분히 용출되어 평형에 이르도록 30분 이상 방치해야 한다. 그 다음 현탁액을 그대로 시료용액으로 쓰거나, 원심분리한 뒤 상층액을 시료용액으로 사용한다.

방치 시간이 규정보다 짧으면 평형이 덜 이루어져 pH가 치우치고, 반대로 지나치게 오래 두면 대기 중 이산화탄소 흡수 등으로 값이 변한다. 시료량 10 g, 정제수 25 mL, 방치 30분 이상은 한 세트로 기억해 두는 수치다.

0.1N NaOH 10mL를 중화하는 데 필요한 HCl의 노르말농도는 당량점 관계식 $N_1V_1=N_2V_2$를 이용해 $0.1 \times 10 = N_{HCl} \times 100$에서 $N_{HCl}=0.01\ \mathrm{N}$으로 구해진다.

HCl은 1가산이므로 수소이온농도는 노르말농도와 같아 $\mathrm{pH} = -\log(0.01) = 2$가 된다.

폐기물공정시험기준 총칙에서는 시험에 사용하는 분석용 저울에 대해 최소 0.1mg까지 측정할 수 있는 것이어야 한다고 규정하고 있다.

이는 미량의 시료 무게 변화까지 정밀하게 측정해야 하는 중량법 시험 등에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위한 기준이다.

콘크리트 고형화물처럼 덩어리가 커서 분쇄가 어려운 시료는 한 곳만 깨서 담으면 대표성이 없다. 그래서 규정은 임의의 5개소에서 채취하도록 하여 공간적 불균질성을 시료에 반영하게 한다.

채취한 조각은 각각 파쇄한 뒤 100 g씩 균등량을 섞어 하나의 시료로 만든다. '균등량'이 핵심으로, 어느 한 개소의 조각이 많이 들어가면 그 지점의 성상이 결과를 지배해 버리기 때문이다.

즉 채취 개소는 5개소, 개소별 혼합량은 100 g씩이 정답이다. 개소 수를 줄이거나 혼합량을 늘리는 조합은 대표성 확보와 파쇄 부담을 절충한 이 규정값과 맞지 않는다.

시안 이온전극법은 시료 속 시안을 시안화 이온(CN⁻) 형태로 존재하게 만든 뒤, 시안 이온전극과 비교전극 사이의 전위차를 측정해 농도를 구하는 방법이다. 전극이 감지하는 것은 해리된 이온이므로 시료의 pH 조절이 전처리의 전부라 할 만큼 중요하다.

시안화수소(HCN)는 약산으로 pKa가 약 9.2여서, 시료가 산성이거나 중성에 가까우면 시안이 대부분 HCN으로 존재해 전극이 응답하지 못하고 게다가 휘발되어 손실된다. 따라서 액상 폐기물과 고상 폐기물 모두 pH 12~13의 알칼리성으로 조절한 뒤 측정한다.

pH 10 정도로는 HCN 형태가 무시할 수 없을 만큼 남고, 산성 영역은 시안 화합물 분해·휘산으로 안전상으로도 금기다. 시안 시료의 보존 역시 같은 이유로 알칼리(pH 12 이상)로 유지한다.

용출시험용 시료용액은 조제한 시료 100 g 이상을 정밀히 달아, 정제수에 염산을 넣어 만든 용매와 1 : 10(W : V) 비율로 혼합해 만든다. 시료 100 g이면 용매 1,000 mL를 쓴다는 뜻이다.

이때 용매의 pH는 5.8~6.3으로 맞춘다. 매립지에 유입되는 빗물·침출수의 약산성 조건을 모사해, 폐기물이 실제 매립 환경에서 내놓을 수 있는 오염물질량을 재현하려는 것이다.

중성이나 알칼리성 용매를 쓰면 중금속 용출이 과소평가되고, 지나치게 낮은 pH는 실제 환경보다 가혹해 과대평가된다. 시료량 100 g 이상, 액고비 1:10, 용매 pH 5.8~6.3 세 값이 함께 규정되어 있다.

자외선/가시선 분광법에 의한 시안 분석의 표준적인 전처리는, 시료에 인산과 EDTA 용액을 넣어 산성(pH 2 이하)으로 조절한 뒤 가열 증류함으로써 시안화합물을 시안화수소 형태로 유출시키는 방식이다. 따라서 시료를 알칼리성으로 조절한 뒤 질산나트륨을 넣어 증류한다는 설명은 실제 시험방법과 맞지 않는다.

유출된 시안화수소를 클로라민-T와 피리딘·피라졸론 혼합액으로 발색시켜 620nm에서 흡광도를 측정하는 점, 다량의 지방성분·잔류염소·황화합물이 간섭할 수 있다는 점, 황화합물이 함유된 시료에 아세트산아연용액을 넣어 방해를 제거하는 점은 모두 표준 시험방법에 부합하는 설명이다.

할로겐화 유기물질을 기체크로마토그래피-질량분석법으로 측정할 때, 다이클로로메탄은 끓는점이 낮은 휘발성 물질로 머무름 시간이 짧은 편이어서 용매 피크와 겹쳐 초기 분석을 방해할 가능성이 있는 물질로 다뤄진다. 따라서 다이클로로메탄이 머무름 시간이 긴 화합물이라는 설명은 실제와 맞지 않는다.

추출 용매 중 간섭물질을 증류나 컬럼 크로마토그래피로 제거할 수 있다는 점, 끓는점이 높거나 극성인 유기화합물이 함께 추출되어 분석을 방해할 수 있다는 점, 휘발성 유기물이 보관·운반 중 격막을 통해 시료를 오염시킬 수 있어 현장 바탕시료로 점검해야 한다는 점은 모두 타당한 설명이다.

원자흡수분광광도법의 불꽃은 가연성 가스와 조연성 가스의 조합으로 만드는데, 크롬 분석에는 공기-아세틸렌 또는 아산화질소-아세틸렌 불꽃이 쓰인다. 어느 조합에서든 실제로 연소하는 가연성 가스는 아세틸렌이다.

공기와 일산화이질소(아산화질소)는 연소를 돕는 조연성 가스 쪽에 해당하고, 헬륨은 반응하지 않는 불활성 가스여서 불꽃을 형성하는 가연성 가스가 될 수 없다.

카드뮴의 자외선/가시선 분광법은 디티존 착염 추출–역추출–재추출의 3단계로 방해물질을 걸러낸다. 먼저 시안화칼륨이 존재하는 알칼리성에서 카드뮴이온을 디티존과 반응시켜 만든 착염을 사염화탄소로 추출한다.

이 유기층의 카드뮴을 다시 수층으로 되돌리는 단계가 역추출이며, 여기에 쓰는 시약이 타타르산 용액이다. 산성인 타타르산 수용액이 디티존 착염을 깨뜨리면서 카드뮴을 수층으로 옮겨 주므로, 함께 추출된 방해 금속과 분리된다.

이어 수산화나트륨과 시안화칼륨을 넣어 다시 알칼리성으로 만들고 디티존과 반응시키면 적색의 카드뮴착염이 생성되며, 이를 사염화탄소로 추출해 520 nm에서 흡광도를 측정한다. 알코올류나 주석 환원제는 착염을 수층으로 되돌리는 역추출 시약이 아니다.

원자흡수분광광도법의 파장선택부는 원자화된 시료가 흡수한 특정 파장만을 골라내는 부분으로, 통상 회절격자나 프리즘 등을 이용한 분광기(단색화장치)로 구성된다. 멀티패스 광학계는 빛의 경로를 여러 번 통과시켜 감도를 높이는 장치로 파장을 선택하는 기능과는 관련이 없어, 파장선택부의 구성으로 짝짓기에는 적절하지 않다.

광원부(중공음극램프와 램프점등장치), 시료원자화부(버너, 가스유량조절기), 측광부(검출기, 증폭기)의 구성은 각각 실제 원자흡수분광광도계의 장치 구성과 일치하는 설명이다.

유기질소화합물 및 유기인계 화합물을 기체크로마토그래피로 분석할 때는 인(P)과 황(S) 성분에 선택적으로 높은 감도를 보이는 불꽃광도검출기(FPD)가 사용된다. 공정시험기준의 유기인 분석에서도 FPD(또는 질소인검출기)가 표준 검출기로 규정되어 있다.

열전도도검출기(TCD)는 무기가스 등 범용 성분 분석에, 전자포획형검출기(ECD)는 할로겐화합물 분석에, 불꽃이온화검출기(FID)는 탄화수소류의 범용 검출에 주로 활용되어 유기인계 화합물 분석에는 FPD만큼 특화되어 있지 않다.

폐기물공정시험기준에서 정하는 대상폐기물의 양과 최소 시료 개수 기준에 따르면, 100톤 이상 500톤 미만 구간의 최소 시료 개수는 20개가 아니라 30개이다. 따라서 이 구간의 연결은 잘못되어 있다.

1톤 이상 5톤 미만은 10개, 5톤 이상 30톤 미만은 14개, 500톤 이상 1,000톤 미만은 36개로 연결되는 것이 실제 기준에 부합한다.

K₂Cr₂O₇의 화학식량은 $2\times39+2\times52+7\times16=294$이며, 이 중 크롬(Cr) 2개가 차지하는 질량비는 $\dfrac{2\times52}{294}\approx0.354$이다.

1000mg/L 농도의 Cr 표준원액 100mL를 만들려면 필요한 크롬의 질량은 $1000\ \mathrm{mg/L}\times0.1\ \mathrm{L}=100\ \mathrm{mg}$이므로, 필요한 K₂Cr₂O₇의 양은 $\dfrac{100}{0.354}\approx283\ \mathrm{mg}$이 된다.

용출조작은 시료용액 조제가 끝난 혼합액을 상온·상압에서 진탕기에 걸어 흔드는 단계다. 규정 조건은 진탕 횟수 매분당 약 200회, 진폭 4~5 cm, 진탕 시간 6시간 연속이다.

세 값은 시료와 용매의 접촉을 일정하게 유지해 어느 실험실에서 해도 같은 용출량이 나오게 하려는 표준화 장치다. 진폭이 작거나 시간이 짧으면 용출이 덜 되어 결과가 과소평가되고, 조건이 과하면 실제 매립 환경보다 가혹한 값이 나온다.

진탕이 끝나면 여과하고, 여과액을 적당량 취해 용출시험용 시료용액으로 삼는다. 200회/분 · 4~5 cm · 6시간은 한 세트로 외워 두는 수치다.

폐기물 중 크롬을 자외선/가시선 분광법으로 측정할 때, 총 크롬을 구하려면 시료 중의 3가크롬을 과망간산칼륨으로 산화시켜 6가크롬으로 전환한 다음 발색시켜야 한다. 다이페닐카바자이드는 6가크롬과 반응해 적자색 착화합물을 만드는 발색시약일 뿐 산화제가 아니므로, 이 시약으로 총 크롬을 6가크롬으로 전환한다는 설명은 틀렸다.

발색된 착화합물의 흡광도를 540nm에서 측정하는 점, 흡광도가 0.2~0.8 범위에 들도록 시료 농도를 조절하는 점, 크롬의 정량한계가 0.002mg 수준이라는 점은 실제 시험방법에 부합하는 설명이다.

정량한계(LOQ)는 시험분석 대상을 정량화할 수 있는 최소 측정값이다. 구하는 절차는 제시된 정량한계 부근 농도를 포함하도록 시료를 준비해 반복 측정한 뒤, 그 결과의 표준편차(s)를 이용하는 것이다.

이때 표준편차에 10배한 값을 정량한계로 삼는다. 즉 LOQ = 10s이며, 신호가 잡음 대비 충분히 커서 값의 크기를 믿고 보고할 수 있는 수준을 뜻한다.

같은 반복측정 자료로 구하는 방법검출한계(MDL)는 표준편차에 3.14(자유도 6, 99% 신뢰수준의 t값)를 곱한 값으로, '있다/없다'만 판단하는 검출 수준이다. 3배·3.3배 같은 계수는 검출한계 쪽에서 나오는 값이라 정량한계와 혼동하지 않아야 한다.

의료폐기물 수집·운반 차량은 다른 차량과 명확히 구분될 수 있도록 차체를 흰색으로 도색하도록 정해져 있다.

이는 의료폐기물의 특수성을 고려해 운반 과정에서부터 시각적으로 식별이 가능하도록 하기 위한 규정이다.

과징금으로 징수한 금액은 폐기물처리시설에 대한 지도·점검에 필요한 시설·장비의 구입·운영, 처리자를 확인할 수 없는 폐기물로 인한 환경상 위해 제거를 위한 처리, 광역폐기물처리시설의 확충 등 공공적 목적의 사업에 사용하도록 정해져 있다.

이에 비해 불법으로 투기된 폐기물의 처리 비용은 원칙적으로 투기한 자 등 원인자가 부담해야 할 사항으로, 과징금의 사용 용도로 규정된 항목에는 해당하지 않는다.

소각시설·소각열회수시설·멸균분쇄시설의 검사를 받으려는 자는 검사신청서에 설계도면, 폐기물 조성비 내용, 운전 및 유지관리계획서 등을 첨부하여 해당 검사기관에 제출한다.

반면 시설의 설치 및 장비확보 명세서는 매립시설 검사에서 요구되는 첨부서류에 해당하므로, 소각·멸균분쇄 계열 시설의 검사신청 서류와는 거리가 멀다.

폐기물처리시설에서 배출되는 오염물질의 측정을 대행할 수 있도록 환경부령이 정한 측정기관에는 보건환경연구원, 한국환경공단, 수도권매립지관리공사 등이 있다.

국립환경과학원은 환경 분야의 조사·연구를 담당하는 국가 연구기관으로, 처리시설 배출 오염물질의 측정을 대행하는 측정기관 목록에는 포함되지 않는다.

폐기물처리업자나 폐기물처리 신고자가 휴업·폐업 또는 재개업을 한 경우에는 휴업·폐업 또는 재개업을 한 날부터 20일 이내에 관련 서류를 첨부한 신고서를 시·도지사나 지방환경관서의 장에게 제출하여야 한다.

이는 처리업자가 갑자기 영업을 멈춰 위탁 폐기물이 방치되는 상황을 막고, 관할 행정청이 처리시설의 가동 현황을 신속히 파악할 수 있도록 하기 위한 절차이다.

폐기물처리시설의 유지·관리에 관한 기술관리를 시설 운영자가 스스로 담당하기 어려운 경우, 이를 대행할 수 있는 대표적인 법정 기관은 한국환경공단이다.

환경보전협회·환경관리인협회·폐기물처리협회는 관련 업계 단체이기는 하나, 폐기물처리시설의 기술관리를 대행할 수 있는 기관으로 법정되어 있지 않다.

의료폐기물(감염성폐기물)을 대상으로 하는 소각시설은 시간당 처리능력이 200킬로그램 이상인 경우에 기술관리인을 두도록 하고 있으므로, 시간당 120킬로그램 규모는 그 기준에 미치지 못해 기술관리인 배치 의무가 없다.

반면 지정폐기물 매립시설은 면적 3,300제곱미터 이상, 절단시설은 1일 처리능력 100톤 이상, 연료화시설은 1일 재활용능력 5톤 이상일 때 기술관리인을 두어야 하므로, 면적 3,500제곱미터·1일 150톤·1일 8톤인 각 시설은 모두 기준을 넘어 배치 대상이 된다.

폐기물관리법상 사업장폐기물은 대기환경보전법·물환경보전법·소음·진동관리법에 따라 배출시설을 설치·운영하는 사업장에서 발생하는 폐기물과, 그 밖에 대통령령으로 정하는 사업장에서 발생하는 폐기물을 말한다.

따라서 "환경부장관이 정하는 사업장"이라는 표현은 사업장폐기물의 범위를 정하는 법정 주체와 다르므로 옳지 않다.

폐기물처분시설 설치승인을 신청할 때에는 처분 대상 폐기물의 처분계획서, 처분시설의 설계도서, 처분 후 발생하는 폐기물(잔재물)의 처분계획서 등 기술적·환경적 내용을 담은 서류를 첨부하도록 되어 있다.

반면 폐기물처분에 소요되는 예산계획서는 시설의 기술적 적정성이나 환경 영향을 판단하는 것과는 무관하여 승인신청서 첨부서류에 해당하지 않는다.

환경정책기본법상 생활환경이란 대기, 물, 토양, 폐기물, 소음·진동, 악취, 일조 등 사람의 일상생활과 관계되는 환경을 말하며, 폐기물이나 소음·진동처럼 인공적으로 발생하는 요소도 포함하는 개념이다.

그런데 해당 선택지는 생활환경을 "인공적이지 않는 대기·물·토양에 관한 자연과 관련된 주변 환경"으로 한정하고 있어 실제 정의와 다르며, 이러한 서술은 오히려 자연환경의 개념에 가깝다.

환경용량, 자연환경, 환경보전에 대한 나머지 설명은 각각의 법정 정의와 일치한다.

허가를 받지 아니하고 폐기물처리업을 한 행위, 폐쇄명령을 이행하지 아니한 행위, 대행계약을 체결하지 아니하고 종량제 봉투 등을 제작·유통한 행위는 모두 5년 이하의 징역이나 5천만원 이하의 벌금이 규정된 위반에 해당한다.

반면 영업정지 기간 중에 영업행위를 한 경우는 폐기물관리법의 별도 벌칙 조항에서 이보다 낮은 법정형으로 정하고 있어, 5년 이하의 징역이나 5천만원 이하의 벌금 대상에는 해당하지 않는다.

지정폐기물 중 부식성폐기물(폐알칼리)은 액체상태의 폐기물로서 수소이온 농도지수(pH)가 12.5 이상인 것으로 한정하며, 이 기준에는 수산화칼륨 및 수산화나트륨도 포함된다.

참고로 부식성폐기물 중 폐산은 이와 별도로 pH 2.0 이하인 것을 기준으로 한다.

주변영향조사 대상이 되는 폐기물처리시설 중 사업장폐기물 소각시설의 기준은 1일 처분능력 50톤 이상이며, 10톤 이상이 아니다.

매립면적 1만 제곱미터 이상의 사업장 지정폐기물 매립시설, 매립면적 15만 제곱미터 이상의 사업장 일반폐기물 매립시설, 폐기물을 연료로 사용하는 시멘트 소성로에 대한 나머지 서술은 각각의 기준과 일치한다.

폐기물 중간처분업자의 변경허가 대상에는 처분대상 폐기물의 변경, 운반차량(임시차량 제외)의 증차, 처분용량의 100분의 30 이상 변경, 폐기물 처분시설의 신설, 처분시설 소재지의 변경 등이 포함된다.

반면 재활용시설의 신설은 중간처분업이 아니라 폐기물 재활용업의 영역에 속하는 사항이므로, 중간처분업의 변경허가 대상으로 보기 어렵다.

폐기물관리법령상 재활용이 금지 또는 제한되는 대상에는 폐석면, 환경부령으로 정하는 농도 이상의 PCBs 함유 폐기물, 인체·환경에 대한 위해가 매우 커 대통령령으로 정하는 폐유독물 등이 포함되며, 의료폐기물도 원칙적으로 포함되지만 태반은 재활용 금지 대상에서 제외된다.

따라서 "태반을 포함한 의료폐기물"이라는 서술은 옳지 않으며, 실제로는 태반을 제외한 의료폐기물이 재활용 금지·제한 대상이다.

폐기물관리법상 폐기물처리시설이란 폐기물의 중간처분시설·최종처분시설 및 재활용시설로서 대통령령으로 정하는 시설을 말한다.

그런데 해당 선택지는 이를 "최초 및 중간처리시설과 최종처리시설로서 환경부령으로 정하는 시설"이라고 서술하여, 시설의 범위(재활용시설 누락 등)와 이를 정하는 법정 주체(대통령령이 아닌 환경부령으로 표기) 모두에서 실제 정의와 다르다.

생활폐기물, 폐기물, 지정폐기물에 대한 나머지 정의는 법령상 표현과 일치한다.

폐기물관리법은 용기에 담기지 아니한 기체상태의 물질, 원자력안전법에 따른 방사성물질 및 이로 오염된 물질, 하수도법에 따른 하수 등에는 적용하지 않는다.

다만 물환경보전법과 관련하여 적용에서 제외되는 것은 수질오염방지시설에 유입되거나 공공수역으로 배출되는 폐수이며, 오수·분뇨는 하수도법이, 가축분뇨는 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률이 각각 규율한다.

따라서 "물환경보전법에 의한 오수·분뇨 및 가축분뇨"라는 서술은 근거 법률이 잘못되어 옳지 않다.

폐기물처리 공제조합에 방치폐기물의 처리를 명할 때는 무한정 명할 수 없고, 방치한 자가 원래 감당하도록 되어 있던 보관 규모를 기준으로 상한을 둔다. 조합의 분담금으로 처리비를 충당하는 구조이므로 책임 범위를 예측 가능하게 묶어 두는 것이다.

기준량은 방치한 주체에 따라 다르다. 폐기물처리업자에 대해서는 그 업자의 폐기물 허용보관량을, 폐기물처리 신고자에 대해서는 그 신고자의 폐기물 보관량을 기준으로 삼으며, 배수는 현행 규정상 둘 다 2배 이내다. 따라서 폐기물처리 신고자가 방치한 폐기물의 경우 그 신고자의 폐기물 보관량의 2배 이내에서 처리량을 정해 명할 수 있다.

즉 빈칸에 들어갈 값은 2배다. 기준이 되는 것은 실제 방치된 양이 아니라 보관량이라는 서류상 기준값이라는 점, 그리고 그 배수가 1.5배가 아닌 2배라는 점을 함께 기억하면 된다.

환경정책기본법에 따라 국가 차원의 환경보전을 위한 종합계획인 국가환경종합계획은 20년마다 수립하며, 계획기간 역시 20년이다.

이는 국토·환경 변화에 대응하는 중장기 정책 방향을 설정하기 위한 것으로, 보다 짧은 주기로 수립되는 하위 시행계획들과는 계획기간이 다르다.

생활폐기물 처리대행자에는 폐기물처리업자, 폐기물처리 신고자, 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률에 따른 재활용센터 운영자(대형폐기물의 수집·운반·재활용에 한정) 등이 포함된다.

건설폐기물을 재활용하는 업은 폐기물관리법이 아니라 건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률에 따라 허가를 받는 것이므로, "폐기물관리법에 따른 건설폐기물 재활용업의 허가를 받은 자"라는 서술은 근거 법률이 잘못되어 옳지 않다.