불화수소(HF)는 인산비료 제조 공정에서 인광석에 포함된 불소 성분이 반응하며 발생하고, 알루미늄 제련 과정에서도 전해질(빙정석 등)의 불소화합물이 배출되어 주요 발생원이 된다.
고무가공·인쇄공업, 내연기관·폭약제조, 코우크스로·제철 공정은 각각 다른 특징적 오염물질과 더 관련이 깊다.
여과집진장치의 여과재 중 유리섬유(글라스화이버)는 내열성이 가장 우수해 최고사용온도가 250℃ 안팎으로 다른 재질보다 높다.
목면·양모는 최고사용온도가 80℃ 정도, 아마이드계 나일론도 100℃ 남짓에 그쳐 그보다 크게 낮다.
중력침강 집진장치(효율 50%)를 거치면 입구농도 200 mg/Sm³ 중 절반이 제거되어 출구농도는 가 된다.
이 농도가 여과식 집진장치(효율 99%)의 입구농도가 되며, 최종 출구농도는 로 계산된다.
흡착장치는 흡착제 충전 방식에 따라 고정층·이동층·유동층으로 구분되는 설비 유형이다.
반면 촉매층은 촉매반응으로 오염물질을 분해하는 촉매산화(촉매연소) 설비의 구성 요소로, 흡착장치의 분류 방식과는 다른 개념이다.
섭씨 20℃를 화씨로 환산하면 가 되어 일치한다.
20K는 절대온도 20켈빈으로 섭씨 약 -253℃에 해당하고, 273K는 섭씨 약 0℃, 36°F는 섭씨 약 2.2℃로 20℃와 맞지 않는다.
복사역전은 맑고 바람이 없는 날 야간에 지표면이 열을 복사로 방출하며 냉각되어 지표면 부근에서 형성되는 접지역전이다.
해가 지면서 지표 냉각이 시작되고 해뜨기 직전 새벽에 가장 강하게 나타나며, 이때 대기오염물질의 수직 확산이 억제된다.
따라서 복사역전이 공중(상공)에서 일어난다는 설명은 사실과 다르다. 공중에서 형성되는 것은 침강역전 등이다.
석면, 시안화수소, 사염화탄소는 대기환경보전법령상 특정대기유해물질로 지정되어 있는 물질이다.
반면 망간화합물은 대기오염물질에는 포함되지만 특정대기유해물질 목록에는 해당하지 않는다.
N₂O(아산화질소)는 대류권에서 온실가스로 작용하며, 성층권에 도달한 후 자외선에 의해 분해되어 NO를 생성하고 이것이 오존과 반응하여 오존층을 파괴하는 물질이다. CO는 주로 대기오염물질이고 직접적인 오존층 파괴작용이 없으며, HCl은 오존층 파괴물질이지만 온실가스로 분류되지 않고, SO₂는 산성비의 원인물질일 뿐 두 성질을 모두 가지지 않는다.
집진장치의 일반적인 집진효율은 중력집진장치가 가장 낮은 수준(대략 40~60%)에 그친다. 큰 입자만 자중으로 가라앉히는 방식이기 때문이다.
원심력집진장치, 여과집진장치, 전기집진장치는 이보다 높은 효율을 나타내어 중력집진장치보다 우수하다.
연소온도가 높아질수록 공기 중 질소와 산소가 반응하는 열적(Thermal) NOx 생성이 오히려 증가하므로, 고온연소법은 질소산화물 억제 방법이 될 수 없다.
저과잉공기비 연소, 2단 연소, 배기가스 재순환은 연소 온도나 국부 산소농도를 낮추어 NOx 생성을 억제하는 실제 방법에 해당한다.
함진가스를 방해판에 충돌시켜 기류의 방향을 급격히 전환시키면 관성이 큰 입자는 유선을 따라가지 못하고 분리되는데, 이 원리를 이용한 장치가 관성력 집진장치다.
중력·전기 집진장치는 중력이나 정전기력을 이용하고, 여과 집진장치는 여재를 통과시켜 입자를 걸러내므로 방해판 충돌 방식과는 원리가 다르다.
표준상태의 건조공기 성분 중 질소(N₂)는 화학적으로 매우 안정해 대기 중에서 거의 반응하지 않으므로 체류시간이 가장 길다.
CO, NO는 대기 중에서 산화 등 반응으로 비교적 짧은 기간에 소멸되고, CO₂도 탄소순환에 참여하여 N₂보다는 짧은 체류시간을 가진다.
기체의 비중은 분자량에 비례하므로 분자량이 가장 큰 기체가 비중도 가장 크다.
는 64, 는 44, HCHO는 30인 데 비해 는 으로 분자량이 가장 크다.
따라서 이황화탄소()의 비중이 가장 크다.
CO의 연소 반응식은 로, CO 28 kg당 O2 가 필요하다.
따라서 이론 산소량은 이다.
2차 대기오염물질은 배출원에서 직접 나오지 않고 대기 중에서 화학반응을 거쳐 생성되는 물질을 말한다.
(과산화수소)는 광화학반응 과정에서 생성되는 대표적인 2차 오염물질이다.
HCl, Pb, CO는 배출원에서 그대로 대기 중으로 배출되는 1차 오염물질에 해당한다.
지하수는 지표수와 달리 연중 수온 변화가 거의 없이 일정하게 유지되는 것이 일반적 특성이다.
지질 특성의 영향을 크게 받아 무기물 성분 함량이 높고, 지표면에서 깊어질수록 용존산소가 소모되어 무산소(혐기) 상태가 될 수 있다.
따라서 수온 변화가 심하다는 설명은 지하수의 일반적 특성과 맞지 않는다.
부패조(혐기성 소화조)는 혐기성 처리에 해당하므로, 부패조를 호기성 처리 공법으로 잘못 분류한 설명이 옳지 않다.
생물학적 폐수처리 방법에서는 호기성 처리의 대표 공법을 구분하는 것이 핵심이다. 호기성 처리방법의 주요 공법은 활성슬러지법, 살수여상, 산화지, 회전원판 접촉 산화법 등이다.
- 유기성 폐수 적용: 생물학적 처리가 주로 유기성 폐수에 적용되므로 맞다.
- 살수여상: 부착 성장식 공법인 것이 맞다.
- 산화지: 자연 처리로 인해 활성슬러지법보다 처리 안정성이 낮은 것이 맞다.
혐기성 조건의 하수관 내에서 황산염()이 황산염환원균에 의해 환원되어 황화수소(H₂S)가 발생하고, 이것이 관 상부에서 호기성 세균에 의해 산화되어 황산으로 바뀌며 콘크리트 관거를 부식시킨다.
암모늄이온, 염소이온, 인산이온은 이러한 황산부식 기작과는 직접적인 관련이 없다.
응집조에서 명반을 투입한 뒤 급속교반으로 약품을 신속히 분산시킨 다음, 완속교반을 통해 미세한 플록끼리 서로 충돌·부착시켜 floc의 입자를 크게 성장시키는 것이 주된 목적이다.
완속교반 단계에서는 작은 플록들이 뭉쳐 커지므로 플록의 수는 오히려 줄어든다. 명반을 물에 용해시키는 일은 급속교반의 몫이고, floc과 공기를 접촉시키는 것은 응집 공정의 목적이 아니다.
Whipple의 하천 자정작용 4단계는 오염물 유입 지점부터 분해지대 → 활발분해지대 → 회복지대 → 정수지대 순으로 진행된다.
분해지대에서는 유기물 분해가 시작되고, 활발분해지대에서 용존산소가 가장 크게 감소하며, 회복지대를 거쳐 정수지대에 이르면 수질이 오염 이전 상태로 회복된다.
체류시간은 로 구한다.
이를 시간 단위로 바꾸면 가 된다.
연못화(Ponding) 현상은 살수여상(트리클링 필터)에서 여재 표면이 막혀 물이 고이는 현상으로, 활성슬러지 공법과는 관련이 없는 문제점이다.
거품 발생, Floc 해체, 슬러지 부상은 실제로 활성슬러지 공법 운영 중 흔히 나타나는 문제점에 해당한다.
산화는 물질이 전자를 잃거나, 수소를 잃거나, 산소와 결합하는 반응으로 정의되며 이 과정에서 원자가(산화수)는 증가한다.
따라서 원자가가 감소하는 현상은 산화가 아니라 환원에 해당하므로 산화와 거리가 멀다.
스토크스(Stokes) 법칙에서 침강속도는 로 나타난다.
입자밀도·물의밀도·점도는 1차항으로 영향을 주지만, 입자의 직경(d)은 제곱()으로 작용하므로 침강속도에 가장 크게 영향을 준다.
경도는 으로 구한다.
의 당량은 이므로 기여분은 이고, 의 당량은 이므로 기여분은 이다.
두 값을 더하면 총 경도는 약 가 된다.
해수는 약알칼리성(pH 약 8.2 내외)을 띠는 것이 일반적 특성이며, pH 5.6 정도의 약산성이라는 설명은 사실과 다르다. pH 5.6은 대기 중 이산화탄소와 평형을 이룬 청정 빗물의 값이다.
수심이 깊어질수록 압력·수온·염분 영향으로 밀도가 증가하고, Mg/Ca비가 3~4 정도이며 강전해질로서 1L당 약 35g의 염분을 함유한다는 설명은 해수의 실제 특성과 부합한다.
용존산소가 충분한 호기성 조건에서 단백질은 먼저 아미노산(Amino acid)으로 가수분해된 뒤, 암모니아화를 거쳐 로 전환된다.
이후 아질산화균에 의해 로, 질산화균에 의해 다시 로 산화되는 질산화 과정을 거친다.
염소 요구량은 주입한 염소농도에서 잔류염소농도를 뺀 값이다.
주입농도 =
염소요구량 = 15 - 3 = 12 mg/L이다.
A2/O 공정의 혐기조는 인 축적 미생물이 저장하고 있던 인을 방출하며 유기물을 흡수하는 단계이다.
이어지는 무산소조에서는 탈질화가, 호기조에서는 질산화와 인의 과잉섭취가 일어난다.
따라서 혐기조의 주된 역할은 인의 방출이다.
유기수은계 함유폐수는 흡착법과 산화분해법으로 처리하는 것이 적합하다.
- 오존처리법·염소분해법 조합은 시안(CN) 함유폐수를 산화 분해하는 데 주로 쓰이는 방법이다.
- 황산분해법·소석회처리법 등이 들어간 나머지 조합은 유기수은 폐수의 표준 처리법으로 제시되지 않는다.
참고로 무기수은계 폐수에는 황화물 응집침전법·이온교환법·활성탄 흡착법 등이 쓰인다는 점에서 구분된다.
총인 측정을 위한 자외선 가시선 분광법에서 880nm는 몰리브덴 블루(molybdenum blue) 착물의 흡수파장이다.
폐수의 총인 정량은 시료를 산성으로 분해하여 인산염으로 만든 후, 몰리브덴산암모늄과 환원제(예: 아스코르브산)를 가하여 청색의 몰리브덴 블루 착물을 형성시키고, 이 착물의 흡광도를 약 880nm(또는 820~880nm 범위)에서 측정하는 원리를 적용한다.
- 220nm, 150nm 등: 직접 흡수 영역이고 880nm보다 훨씬 단파장이므로 부적절하다.
- 540nm: 다른 비색 반응(예: 바나듐-몰리브덴 황산 착물)의 파장으로 총인 측정에 일반적으로 사용되지 않는다.

BOD용 희석수(또는 식종 희석수)의 적정성 검토 시험은 글루코오스 및 글루타민산 표준물질을 각각 150mg씩 취해 물에 녹여 1000mL로 만든 표준용액을 사용한다. 이 용액 5~10mL를 3개의 300mL BOD병에 넣고 희석수(또는 식종 희석수)로 완전히 채운 뒤 BOD를 측정하여 희석수의 품질을 검증하는 방법이다.
몰농도를 구하기 위해 다음 공식을 적용한다: \text{몰농도(M)} = \frac{\text{비중} \times \text{농도(%)} \times 10}{\text{분자량}}
주어진 값은 비중 1.84, 농도 96%, 황산(H₂SO₄)의 분자량 98이다.
대입하면:
따라서 몰농도는 약 18 mol/L이다.
스크린은 접근유속이 지나치게 느리면 스크린 앞에서 모래 등이 미리 침전되어 폐색을 일으키고, 통과유속이 지나치게 빠르면 부유물이 걸러지지 않고 그대로 통과해 버린다.
이 때문에 일반적인 설계기준은 접근유속 0.45m/sec 이상, 통과유속 0.9m/sec 이하이다. 제시된 "접근유속 0.15m/sec 이상, 통과유속 5m/sec 이하"는 이 기준과 맞지 않는 수치이다.
나머지 지문은 스크린의 처리원리와 침사지의 설치 위치·구조를 올바르게 설명하고 있다.
수질오염공정시험기준에서 밀폐용기는 취급 또는 저장 중 이물질이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기를 말한다.
- 기밀용기는 고체·액체의 이물질이 들어가지 않도록 밀봉하는 용기이다.
- 밀봉용기는 기체·미생물이 침입하지 않도록 완전히 밀봉하는 용기이다.
- 차광용기는 광선이 투과하지 않도록 보호하는 용기이다.
쓰레기 속 건조 고형분량은 증발 전후에 변하지 않는다는 물질수지로 계산한다.
수분 30%인 1000kg 중 건조 고형분은 이다.
이 건조 고형분이 수분 10%인 쓰레기의 90%를 차지하므로 건조 후 총 중량은 이고,
증발시켜야 할 수분량은 이다.
폐기물 관리의 우선순위는 발생 자체를 줄이는 감량(발생억제)이 가장 먼저다.
그 다음으로 재사용·재활용(퇴비화 포함)이, 이어서 소각열회수 등 에너지회수가, 마지막으로 위생매립 같은 최종처분이 놓인다.
모래층 아래로 가스를 불어넣어 모래를 유동·가열시키고 그 위로 폐기물을 투입해 태우는 방식은 유동상 소각로의 구조이다.
가동부가 적어 고장률이 낮고 열용량이 커서 슬러지나 폐유처럼 균질하지 않은 폐기물의 소각에도 안정적인 성능을 보인다.
화격자 소각로는 기계식 화격자 위에서 태우는 방식이고, 고정상·열분해 소각로는 이런 유동층 구조를 갖지 않는다.
조사 대상 계(系)의 경계를 정한 뒤 그 안으로 들어오고 나가는 모든 물질의 수지를 세워 발생량을 추정하는 방법은 물질수지법이다. 주로 산업폐기물의 발생량 산정에 쓰인다.
직접계근법은 수거차량을 저울로 직접 계량하고, 적재차량계수법은 차량 대수에 적재량·밀도를 곱해 중량으로 환산한다는 점에서 계의 유출입 수지를 세우는 이 방법과 구분된다.
RDF(폐기물 고체연료)는 폐기물을 가공하여 연료로 사용하는 제품으로, 우수한 연료특성이 요구된다. 함수율은 낮아야 하는데, 함수율이 높으면 발열량이 감소하고 연소효율이 떨어지므로 RDF의 구비조건에 어긋난다. 반면 높은 열량, 낮은 대기오염 배출, 균일한 성분 배합률은 모두 RDF의 기본 요건이다. 따라서 함수율이 높을 것이라는 보기 1번이 정답이다.
자장이나 전기장을 이용해 알루미늄·구리 같은 비철금속을 분리하는 선별법은 와전류선별이다.
중력선별은 비중 차, 관성선별은 관성력 차, 스크린선별은 입도 차를 이용한다는 점에서 자기장·전기장을 쓰는 와전류선별과 원리가 다르다.
관거수송법은 쓰레기 발생밀도가 높은 대단지·신도시 지역에 오히려 적용이 유리한 수송방식이다.
제시된 "발생밀도가 높은 곳은 적용이 곤란하다"는 설명은 이 특성과 반대되므로 옳지 않다.
반면 초기 배관 매설 후 경로 변경이 어렵고 설치비가 높다는 점, 잘못 투입된 물건의 회수가 곤란한 점, 조대쓰레기는 사전에 파쇄·압축이 필요하다는 점은 관거수송법의 실제 특성과 맞는 설명이다.
수거 인부 1인이 쓰레기 1톤을 수거하는 데 걸리는 총 시간을 나타내는 지표는 MHT(Man-Hour per Ton)이다.
HHV·LHV는 각각 고위·저위발열량을, RDF는 폐기물 고형연료를 가리키는 용어로 수거 노동력과는 무관하다.


강열감량 및 유기물 함량 시험은 시료를 도가니에 넣어 전기로(600±25℃)에서 강열한 후, 황산데시케이터에서 방냉시켜 화학저울로 무게를 측정하는 방법으로 진행된다. 따라서 필요한 기구는 (ㄱ) 도가니, (ㄷ) 전기로, (ㅁ) 화학저울, (ㅂ) 황산데시케이터이며, 항온수조나 pH미터, 전자저울은 이 시험의 핵심 기구가 아니다.
일정 기간 특정 지역의 수거 차량 대수를 조사한 뒤 폐기물의 밀도를 곱해 중량으로 환산하는 발생량 산정법은 적재차량 계수분석법이다.
직접계근법은 차량 자체를 저울로 계량하는 방식이고, 물질수지법은 계의 유출입 물질수지를 세우는 방식이라는 점에서 차량 대수와 밀도만으로 추정하는 이 방법과 차이가 있다.
먼저 도시 전체의 하루 폐기물 발생량과 그중 가연성분의 부피 발생량을 구한 뒤 차량 적재용량으로 나누어 월간 운행횟수를 계산한다.
인구에 1인당 발생량을 곱하면 총 발생량은 이고, 가연성분은 그 20%인 이다.
겉보기비중 3000kg/m³로 나누면 부피는 이고, 적재용량 5m³로 나누면 하루 회가 된다.
여기에 월 30일을 곱하면 회/월이 된다.
활성슬러지법은 생물학적 처리 방법으로, 미생물을 이용하여 유기물을 분해·제거하는 기술이며 고형화와는 별개의 처리 목적이므로 고형화 처리방법으로부터 가장 거리가 멀다.
폐기물의 고형화 처리는 액상 또는 반고체 상태의 폐기물을 안정적인 고체 형태로 변환하는 기술이다.
- 석회기초법(석회 안정화): 폐기물에 석회를 첨가하여 고형화·안정화한다.
- 유리화법: 폐기물을 가열하여 유리 상태로 고정시킨다.
- 피막형성법: 폐기물 표면을 코팅하여 고형화한다.
이들은 모두 고형화 처리에 해당한다.
Scrubber는 연소 후 배기가스를 정화하는 공기오염제어장치이므로 연소기 자체가 아니다. Stoker는 고정층 연소기로 연료를 공급·혼합하는 연소기, Rotary kiln(회전식 킬른)과 Multiple hearth(다단로)는 모두 폐기물 소각의 주요 연소기로서 직접 폐기물을 연소시키는 장비이다.
호기성 미생물에 의한 퇴비화의 최적조건은 수분함량 50~65%, pH 6.5~7.5, 온도 55~65℃, C/N비 25~30이 표준이다. 1번의 85% 이상은 최적범위를 크게 벗어나며, 이 정도 고수분은 혐기적 상태를 초래하여 호기성 미생물의 활동을 저해하고 악취 발생의 원인이 된다. 2~4번은 모두 호기성 퇴비화의 공인된 최적 범위에 해당한다.
매립가스 중 암모니아(NH₃)는 자극적인 냄새를 내는 대표적인 악취 유발 성분이다.
메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂)는 매립가스의 주성분이지만 그 자체로는 냄새가 거의 없고, 일산화탄소(CO) 역시 무취 기체라는 점에서 암모니아와 구분된다.
폐기물 분석용 시료를 줄이는 대표적인 축소화 방법은 구획법, 교호삽법, 원추4분법이다.
직접계근법·물질수지법·적재차량계수법은 시료의 양을 줄이는 축소화 기법이 아니라 폐기물 발생량을 추정하는 방법이므로 함께 묶일 수 없다.
착화온도(발화점)는 물질이 외부 점화원 없이 스스로 연소하기 시작하는 최저 온도로, 활성화에너지가 작을수록, 화학결합의 활성도가 클수록 낮아진다. 화학결합의 활성도가 크면 분자 간 반응성이 높아져 더 낮은 온도에서도 발화되므로 착화온도가 낮아진다.
- 분자구조가 간단할수록 낮아진다: 분자구조 복잡도와 착화온도의 관계는 일반적 규칙이 아니므로 틀렸다.
- 발열량이 작을수록 낮아진다: 발열량이 클수록 연소가 쉬워져 착화온도가 낮아지므로 반대 관계이고, 발열량의 크기 자체가 착화온도를 결정하는 직접 요인이 아니다.
- 활성화에너지가 작을수록 높아진다: 활성화에너지가 작을수록 착화온도는 낮아진다(정반대 표현)는 원리에 정면 배치된다.
압축비(CR)는 압축 전후 부피의 비로, 질량이 일정하다고 보면 밀도의 비로 계산할 수 있다.
표준상태 기준 고위발열량은 대체로 탄소수가 많은 탄화수소일수록 크고, 일산화탄소처럼 이미 산소와 일부 결합된 기체는 매우 낮다.
프로판(약 2만4천 kcal/Sm³), 아세틸렌(약 1만4천 kcal/Sm³), 일산화탄소(약 3천 kcal/Sm³)에 비해 탄소수 4개인 부틸렌(부텐)은 약 2만9천 kcal/Sm³ 수준으로 가장 큰 고위발열량을 가진다.
파동의 파장은 속도를 진동수로 나누어 구한다.
종파(縱波)는 매질의 진동방향이 파동의 진행방향과 평행한 파동이다. 1번은 종파가 매질을 필요로 하는 기계파라는 점에서 참이고, 2번은 종파의 정의 자체로 참이다. 4번 음파는 공기 중에서 압축·희박 영역이 전진하는 형태로, 대표적인 종파이므로 참이다. 3번 수면파는 물의 입자가 수직으로 진동하면서 동시에 수평으로도 원형 궤도를 그리는 복합 운동을 하므로 순수한 종파도 횡파도 아닌 혼합파(또는 표면파)에 해당하므로 거짓이다.
점음원의 자유음장에서 음원으로부터 거리가 2배가 되면 음압레벨은 만큼 감쇠한다.
이는 구면파로 퍼져 나가는 점음원에서 음압이 거리에 반비례(음의 세기는 거리의 제곱에 반비례)하기 때문이다.
방음벽 설계에서는 음원의 지향성·크기를 파악하고, 벽의 투과손실을 회절감쇠치보다 충분히 크게(통상 5dB 이상) 확보하는 것이 중요하다.
반면 수목 식재는 차폐 효과가 크지 않아 방음벽만큼의 확실한 소음 저감을 기대하기 어렵다.
따라서 "나무를 심는 것이 방음벽보다 확실한 방음 효과를 기대할 수 있다"는 설명은 옳지 않다.
고유진동수가 같은 두 진동체 중 한쪽을 울리면 다른 쪽도 함께 진동하는 현상을 공명이라 한다.
임피던스는 진동·파동 전달에 대한 저항 특성을, 굴절과 간섭은 파동이 매질 경계를 지나거나 서로 중첩될 때 나타나는 현상을 가리켜 공명과는 다른 개념이다.