08년 3회차

사이클론의 집진효율은 입구유속, 원심력 등에 관계된 인자로 결정된다.

배기관(내관, outlet duct) 직경을 크게 하면 오히려 가스 유속이 느려지고 선회기류의 원심력이 약해져 집진효율이 저하되므로 효율 향상 조건과는 거리가 멀다.

• 입구 가스속도를 한계유속 내에서 빠르게 하면 원심력이 커져 효율이 향상된다.
• 스키머와 회전깃을 설치하면 선회기류를 안정시켜 효율을 높일 수 있다.
• 고농도·대용량 가스를 여러 대에 나누어 병렬로 처리하면 한 대당 부하가 줄어 효율 저하를 막을 수 있다.

헨리의 법칙에 따르면 기상 분압은 헨리상수와 액상 농도의 곱으로 나타난다: $p = H \cdot C$.

기상 분압 38mmHg를 atm 단위로 바꾸면 $\dfrac{38}{760} = 0.05\,\mathrm{atm}$이다.

따라서 헨리상수는 $H = \dfrac{0.05}{2.5} = 0.02\,\mathrm{atm \cdot m^3/kmol}$이 된다.

대기오염공정시험기준상 굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속자동측정법으로는 화학발광법, 적외선흡수법, 자외선흡수법이 사용된다.

용액전도율법은 배출가스가 흡수액을 통과할 때 생기는 전기전도도 변화를 이용하는 방식으로, 주로 황산화물(SO₂) 측정에 적용되는 방법이라 질소산화물 측정법과는 거리가 멀다.

중력집진장치의 침강실에서 입자를 완전히 제거하려면, 입자가 침강실 높이만큼 떨어지는 시간 동안 가스가 이동하는 수평거리가 곧 필요한 침강실 길이가 된다.

침강시간은 $t = \dfrac{H}{V_t} = \dfrac{1.5}{0.2} = 7.5\,\mathrm{s}$이다.

이 시간 동안 가스가 이동한 침강실 길이는 $L = V_g \times t = 2 \times 7.5 = 15.0\,\mathrm{m}$이다.

세정집진장치는 액적에 입자가 충돌·부착하거나, 미립자의 확산으로 액적과의 접촉이 촉진되거나, 배기의 증습으로 입자끼리 응집되는 원리로 먼지를 포집한다.

증기가 응결할 때는 응결된 물방울이 입자의 응집을 촉진시키는 역할을 하므로, 응집성을 감소시킨다는 설명은 실제 포집 원리와 반대되어 거리가 멀다.

헨리의 법칙은 용해도가 낮고 물과 거의 반응하지 않는 기체에 잘 적용되며, 용해도가 매우 크거나 물과 반응성이 강한 기체에는 적용하기 어렵다.

HF는 물에 대한 용해도가 매우 크고 수용액에서 이온화·수소결합 등 반응성이 강해, 헨리의 법칙을 적용하기 가장 어려운 기체에 해당한다.

반면 CO, NO, O₂는 상대적으로 용해도가 낮은 기체로 헨리의 법칙이 비교적 잘 성립한다.

순수한 탄화수소는 탄소와 수소만으로 이루어져 있으므로 황을 포함하지 않는다. 따라서 황(S)을 함유한 화합물인 H₂S는 연소 과정에서 생성될 수 없다.

순수한 탄화수소를 과잉공기로 완전연소시키면 탄화수소(C_xH_y) + O₂ → CO₂ + H₂O의 반응이 일어나고, 과잉공기이므로 반응하지 않은 O₂와 공기의 주성분인 N₂가 그대로 배출된다. 따라서 연소가스에는 CO₂, H₂O(수증기), O₂, N₂가 포함된다.

일산화탄소(CO)는 무색·무미·무취의 기체로, 연료가 불완전연소할 때 주로 발생하며 혈액 중 헤모글로빈과 결합력이 산소보다 훨씬 강해 중독을 일으킨다.

다만 CO는 물에 대한 용해도가 매우 낮은 기체이므로 물에 잘 녹는다는 설명은 CO의 실제 성질과 어긋난다.

세정집진장치(습식)는 고온가스 처리가 가능하고, 포집한 먼지가 물에 씻겨 내려가 재비산 우려가 거의 없다는 장점이 있으나 처리 후 발생하는 폐수를 처리하는 설비가 별도로 필요하다.

또한 세정집진장치는 액체를 매개로 포집하기 때문에 오히려 점착성·조해성 먼지 처리에 유리한 방식이므로, 이를 처리할 수 없다는 설명은 특징과 거리가 멀다.

사이클론에서 처리가스량의 5~10%를 하부에서 흡인해 선회기류의 흐트러짐을 막고 유효원심력을 높이는 방법을 블로다운효과(Blow-down effect)라 한다.

블로다운은 사이클론 하부(더스트박스 쪽)에서 가스의 일부를 계속 뽑아내는 방식으로, 하부의 난류와 포집된 먼지의 재비산을 억제해 집진효율 향상에 기여한다. 나머지 보기의 명칭들은 이러한 하부 흡인 방식을 가리키는 용어가 아니다.

전기집진장치는 대전된 입자를 전기력으로 포집하는 방식으로, 최대 350℃ 안팎의 고온가스도 처리할 수 있다는 것이 실질적인 장점이다.

반면 설치면적과 비용이 크고, 부하변동에 대한 적응성이 떨어지며, 압력손실은 다른 집진장치보다 오히려 낮은(10~20mmH₂O 수준) 편이라 나머지 설명들은 전기집진장치의 특성과 맞지 않는다.

흡수탑 직경은 처리가스량을 접근유속으로 나눈 단면적으로부터 구한다.

가스량을 초당 유량으로 바꾸면 $\dfrac{15{,}000}{3{,}600} \approx 4.17\,\mathrm{m^3/s}$이고, 접근유속 1.0m/s를 적용한 단면적은 $A = \dfrac{4.17}{1.0} \approx 4.17\,\mathrm{m^2}$이다.

원형 단면 공식 $A = \dfrac{\pi D^2}{4}$에서 직경을 구하면 $D = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 2.3\,\mathrm{m}$이다.

런던형 스모그는 겨울철 이른 아침, 기온이 낮고 습도(안개)가 높은 상태에서 찬 공기가 지표 부근에 정체하는 복사역전 조건에서 주로 발생하며 시정거리가 100m 이하로 떨어진다.

즉 런던형 스모그는 기온이 낮은 겨울철에 나타나는 현상이므로, 기온까지 높은 여름에 주로 발생한다는 설명은 실제 발생 조건과 반대되어 거리가 멀다.

알칼리도는 산이 유입될 때 이를 중화시킬 수 있는 능력의 척도로, 표준 산 용액(주로 황산 등)으로 적정해 소비된 양을 탄산칼슘 당량의 mg/L로 환산해 나타낸다.

따라서 알칼리도를 NaOH 용액으로 적정한다는 설명은 실제 측정방법과 어긋난다. 알칼리도가 아닌 산도(acidity)를 측정할 때 표준 염기(NaOH) 용액으로 적정한다.

중탄산염이 많은 물을 가열하면 CO₂가 대기 중으로 빠져나가며 OH⁻가 늘어 알칼리성을 띠게 되고, 알칼리도에 기여하는 이온의 세기는 OH⁻ > CO₃²⁻ > HCO₃⁻ 순이라는 설명은 옳다.

ThOD/TOC 비는 유기물 중 탄소 1g을 완전산화시키는 데 필요한 이론적 산소량을 나타내는 지표이다.

에탄올(C₂H₅OH)의 완전산화 반응식은 $\mathrm{C_2H_5OH} + 3\,\mathrm{O_2} \rightarrow 2\mathrm{CO_2} + 3\mathrm{H_2O}$이므로, 1몰당 필요한 산소(ThOD)는 $3 \times 32 = 96\,\mathrm{g}$이다.

1몰에 들어있는 탄소량(TOC)은 $2 \times 12 = 24\,\mathrm{g}$이므로 $\dfrac{ThOD}{TOC} = \dfrac{96}{24} = 4$가 된다.

급속여과법은 응집·침전 등 약품처리를 전제로 한 방식으로, 완속여과에 비해 여과속도가 빠른 대신(표준여과 120~150m/day, 고속여과 200~300m/day 이상) 손실수두가 크다는 특징을 갖는다.

손실수두가 작고 원칙적으로 약품을 쓰지 않는다는 설명은 오히려 완속여과법의 특징에 해당하므로, 급속여과법의 특징과는 거리가 멀다.

급속여과는 현탁물질(콜로이드 성분 포함)은 잘 제거하지만 암모니아성질소·페놀류 같은 용해성분 제거효율은 낮으며, 잔류염소가 없는 조건에서 수온이 높으면 여재 표면 미생물에 의해 일부 용해성분이 제거되기도 한다는 설명은 옳다.

SVI(Sludge Volume Index, 슬러지 용적지수)는 폭기조 혼합액을 30분간 정치했을 때 침강한 활성슬러지 1g이 차지하는 부피(mL)로 나타내며, 슬러지의 침강성과 슬러지 팽화(bulking) 여부를 가장 직접적으로 보여주는 지표이다.

SVI 값이 지나치게 크면 슬러지가 잘 가라앉지 않는 팽화 상태로 판단하며, 함수율·TSS·NBDCOD는 팽화 자체를 직접 나타내는 지표는 아니다.

물의 경도(hardness)는 물속에 녹아있는 2가 양이온의 농도를 탄산칼슘으로 환산해 나타낸 값이다.

이 경도를 유발하는 대표적인 원인물질이 Ca²⁺, Mg²⁺이며, 이들이 비누와 결합해 불용성 물질을 만들어 세정력을 떨어뜨리는 원인이 된다.

중화제 소요량은 폐수 중 NaOH를 중화하는 데 필요한 HCl의 당량을 구해 계산한다.

폐수 500㎥/day(비중 1.0) 중 NaOH 3%이므로 $500{,}000\,\mathrm{kg} \times 0.03 = 15{,}000\,\mathrm{kg/day}$의 NaOH가 들어있다.

NaOH(분자량 40)와 HCl(분자량 36.5)은 1:1로 반응하므로 필요한 HCl 질량은 $15{,}000 \times \dfrac{36.5}{40} = 13{,}687.5\,\mathrm{kg}$이다.

37% HCl 용액(비중 1.18)은 1L당 $1.18 \times 0.37 = 0.4366\,\mathrm{kg}$의 HCl을 포함하므로, 필요한 용액 부피는 $\dfrac{13{,}687.5}{0.4366} \approx 31{,}350\,\mathrm{L} = 31.35\,\mathrm{m^3/day}$이 된다.

염소 주입농도는 주입한 염소 질량을 처리수량으로 나눈 값이다.

$\dfrac{20\,\mathrm{kg/day}}{50{,}000\,\mathrm{m^3/day}} = \dfrac{20{,}000{,}000\,\mathrm{mg}}{50{,}000{,}000\,\mathrm{L}} = 0.4\,\mathrm{mg/L}$이 주입농도가 된다.

염소요구량은 주입농도에서 접촉 후 남은 잔류염소를 뺀 값이므로 $0.4 - 0.2 = 0.2\,\mathrm{mg/L}$이다.

BOD 부하량은 폐수 농도와 유입유량을 곱해 구한다.

BOD 800ppm은 $0.8\,\mathrm{kg/m^3}$이고, 1일 유입량은 $1{,}000\,\mathrm{m^3/h} \times 24\,\mathrm{h} = 24{,}000\,\mathrm{m^3/day}$이다.

따라서 1일 BOD 부하량은 $0.8 \times 24{,}000 = 19{,}200\,\mathrm{kg} = 19.2\,\mathrm{ton}$이 된다.

농도 단위는 $1\% = 10{,}000\,\mathrm{ppm}$의 관계를 가지므로, 1%는 1ppm의 천 배가 아니라 만 배에 해당한다.

따라서 1%가 1ppm의 천 배라는 설명은 농도 단위 환산과 어긋난다.

비중이 1인 액체에서 1mg/L가 1ppm이 되는 것, 1ppb가 1ppm의 천분의 1 농도인 것, 그리고 슬러지 농도를 1kg 중에 들어있는 mg수(mg/kg, 곧 ppm)로 나타내는 것은 모두 올바른 설명이다.

카드뮴(Cd) 함유 폐수는 수산화물·황화물·탄산염 침전법으로 처리하는 것이 일반적이며, 시안화제2철 침전법은 이러한 표준적인 카드뮴 처리 방식에 해당하지 않는다.

수산화물 침전법은 pH를 높여 Cd(OH)₂로, 황화물 침전법은 황화물 이온과 반응시켜 용해도가 매우 낮은 CdS로, 탄산염 침전법은 탄산염과 반응시켜 각각 침전·제거하는 방식이다.

Cr6+ 함유 폐수는 환원 → 중화 → 침전 순서로 처리하는 것이 가장 적합하다.

먼저 산성 조건에서 아황산가스나 황산제일철 같은 환원제로 Cr6+을 Cr3+으로 환원시킨 뒤, 중화제를 넣어 pH를 높이고, 마지막으로 Cr(OH)₃ 형태로 침전시켜 제거한다.

환원 반응은 산성 조건에서 잘 진행되므로 중화를 먼저 하는 계통은 충분한 환원이 일어나지 않고, 환원 직후 바로 침전시키는 계통도 pH를 올리지 않으면 Cr(OH)₃가 생성되지 않아 적합하지 않다.

비점오염원은 배출 경로가 특정되지 않고 강우 등에 의해 광범위하게 유출되는 오염원으로, 농경지 배수가 이에 해당한다.

• 생활하수는 하수관거라는 배출구를 갖는 점오염원이다.
• 축산폐수는 축사·처리시설이라는 명확한 배출구를 갖는 점오염원이다.
• 산업폐수도 공장의 배출구가 특정되는 점오염원이다.

ponding은 살수여상(trickling filter)의 여재 표면이 막혀 물이 고이는 현상으로, 활성슬러지 공법의 운전 문제점과는 거리가 멀다.

슬러지 bulking(팽화), 슬러지 rising(부상), pin floc(미세 플록)은 모두 활성슬러지 포기조·침전지 운전 중 실제로 나타나는 대표적인 문제점이다.

오존은 HOCl보다 산화력이 더 강한 소독제이므로, "HOCl이 오존보다 더 강력한 산화제"라는 설명은 옳지 않다.

NH2Cl(결합잔류염소)보다 HOCl(유리잔류염소)의 살균력이 크고, 온도가 높아지면 살균속도가 빨라지며, 같은 농도에서 유리잔류염소가 결합잔류염소보다 빠르고 강하게 작용한다는 나머지 설명은 모두 타당하다.

표면적 1m²당 36m³/day가 유입되므로, 침전지의 체류시간은 부피를 유량으로 나누어 구한다.

침전지 부피는 $1\mathrm{m}^2 \times 3\mathrm{m} = 3\mathrm{m}^3$이다.

체류시간은 $t = \dfrac{3\mathrm{m}^3}{36\mathrm{m}^3/\mathrm{day}} = 0.0833\ \mathrm{day}$이며, 시간으로 환산하면 $0.0833 \times 24 = 2\ \mathrm{hr}$이다.

개방유로에서 유량을 측정하기 위해 침사지 출구 등에 설치해 일정한 수위와 유속을 유지시키는 장치는 위어(weir)이다.

위어는 월류하는 수위와 유량의 관계식을 이용해 유량을 산정할 수 있게 해주는 개방수로용 계측 구조물이다.

하수관거 내에서 SO4²⁻가 혐기성 조건에서 환원되어 황화수소(H2S)로 전환되고, 이것이 관 상부에서 호기성 세균에 의해 황산으로 산화되면서 콘크리트 부식을 일으킨다.

이 과정을 흔히 황산 부식(관정부식)이라 부르며, 생성된 황산이 콘크리트 중 수산화칼슘 성분과 반응해 관을 손상시킨다.

NH4+, Cl-, PO4³-는 이러한 황화물 → 황산 전환 경로를 거치지 않으므로, 콘크리트 하수관거의 관정부식을 유발하는 물질로는 적합하지 않다.

일반적인 하수처리는 침사지 → 1차침전지 → 포기조 → 2차침전지 → 염소소독 → 방류 순서로 진행하는 것이 가장 적합하다.

침사지에서 모래·자갈을 제거하고, 1차침전지에서 부유물질을 가라앉힌 뒤, 포기조에서 유기물을 생물학적으로 분해하고, 2차침전지에서 슬러지를 분리한 다음, 마지막으로 소독해 방류하는 흐름이다.

• 염소소독을 맨 앞에 두어 침사지·포기조보다 먼저 소독하는 계통은, 처리를 거치기 전에 소독하는 셈이라 순서가 맞지 않는다.
• 소독을 앞에 두고 소화조·저류조를 거쳐 방류하는 계통 역시 소독 위치가 잘못되었고, 포기조 뒤에서 슬러지를 분리하는 2차침전 단계가 빠져 있다.
• 침사지를 맨 뒤에 두는 계통은 모래·협잡물을 가장 먼저 제거해야 한다는 기본 원칙에 어긋난다.

농축 전후로 고형물의 양은 변하지 않는다는 원리를 이용해 제거된 수분량을 구한다.

초기 고형물량은 $100\mathrm{kg} \times 0.03 = 3\mathrm{kg}$이다.

고형물 함량 20wt%로 농축된 후의 총 슬러지량은 $\dfrac{3\mathrm{kg}}{0.20} = 15\mathrm{kg}$이다.

따라서 제거된 수분량은 $100\mathrm{kg} - 15\mathrm{kg} = 85\mathrm{kg}$이다.

슬러지 처리는 농축 → 개량 → 탈수 → 소각 → 매립 순서로 진행하는 것이 가장 적합하다.

농축으로 부피를 먼저 줄이고, 개량(약품처리)으로 탈수성을 높인 뒤, 탈수로 수분을 제거하고, 소각으로 감량화한 후 매립하는 흐름이 논리적으로 맞다.

• 탈수를 먼저 하고 개량을 나중에 하는 계통은 탈수 효율을 높이려는 개량의 목적과 순서가 어긋난다.
• 농축을 탈수 뒤에 배치하는 계통은 부피 감소를 위한 농축의 역할과 맞지 않는다.

폐기물 관리에서 가장 우선적으로 추진해야 하는 방향은 폐기물 발생량 자체를 줄이는 감량이다.

일반적인 우선순위는 발생 억제(감량) → 재이용·재활용 → 에너지회수(소각열회수) → 최종처분(위생매립) 순이며, 발생 단계에서 줄이는 것이 가장 근본적인 대책이다.

유동상 소각로는 모래 등 유동매체가 순환하면서 마모·비산으로 손실이 발생하고 이를 보충하는 유지관리비가 소요되므로, "유동매체의 손실이 없어 유지관리비가 적게 소요한다"는 설명은 옳지 않다.

유동매체의 큰 열용량 덕분에 전소·혼소가 가능하고, 유동층의 활발한 교반으로 연소효율이 높아 미연소분 배출이 적어 2차 연소실이 불필요하며, 과잉공기량이 적어 질소산화물 배출도 적다는 나머지 특징은 실제 장점에 해당한다.

매립지의 침출수가 밖으로 새어나가는 것을 막고, 동시에 외부 지하수가 매립지 내부로 유입되는 것을 막기 위해 설치하는 시설은 차수시설이다.

차수시설은 매립지 바닥과 측면에 불투수성 재료(점토, 차수막 등)를 설치해 침출수와 지하수의 이동 경로를 차단하는 역할을 한다.

압축 전후 질량은 변하지 않는다는 점을 이용해 부피 변화를 구한다.

압축 전 부피를 $1\mathrm{m}^3$로 두면 질량은 $0.4\mathrm{ton/m^3} \times 1\mathrm{m^3} = 0.4\mathrm{ton}$이다.

압축 후 부피는 $V = \dfrac{0.4\mathrm{ton}}{0.85\mathrm{ton/m^3}} = 0.4706\mathrm{m^3}$이다.

따라서 부피 감소율은 $\dfrac{1 - 0.4706}{1} \times 100 = 53\%$이다.

소화효율은 소화 전후 슬러지의 유기물·무기물 비율 변화로 구한다.

소화 전 유기물/무기물 비는 $\dfrac{75}{25} = 3$이고, 소화 후에는 $\dfrac{60}{40} = 1.5$이다.

소화효율은 $\left(1 - \dfrac{1.5}{3}\right) \times 100 = 50\%$로 계산된다.

소각에서 완전연소를 이루려면 오히려 충분한 체류시간이 확보되어야 하므로, "체류시간은 가능한 한 짧아야 한다"는 설명은 소각 조건으로 옳지 않다.

소각의 3요소(온도·시간·혼합, 이른바 3T)는 적정 온도 유지, 충분한 체류시간, 연료와 공기의 충분한 혼합을 요구하며, 공기/연료비와 소각로 형태도 적절해야 완전연소가 이루어진다.

함수율은 초기 중량에서 건조 후 중량을 뺀 수분량을 초기 중량으로 나누어 구한다.

초기 중량 2톤(2000kg)에서 건조 후 1000kg이 되었으므로 제거된 수분은 $2000 - 1000 = 1000\mathrm{kg}$이다.

함수율은 $\dfrac{1000}{2000} \times 100 = 50\%$이다.

박층뿌림 공법은 해안매립(수면매립)에서 쓰이는 살포식 공법으로, 육지에 매립지를 조성하는 내륙매립 공법에는 해당하지 않는다.

셀 공법, 압축매립 공법, 도랑형(trench) 공법은 모두 내륙매립에서 실제로 사용되는 대표적인 매립 방식이다.

소각·연소 계산에서 쓰는 물의 증발잠열은 약 600 kcal/kg이다.

100℃·1기압에서 물이 증발할 때의 잠열은 약 539 kcal/kg이지만, 0℃를 기준으로 환산하면 약 600 kcal/kg이 되며, 저위발열량을 구하는 $H_l = H_h - 600(9H + W)$ 처럼 연소 계산에서는 이 값을 표준으로 사용한다.

수거능력(MHT)은 총 투입 인력의 작업시간을 총 수거량(톤)으로 나누어 구한다.

총 작업시간은 $5500 \times 8 \times 310 = 13640000\ \mathrm{man\cdot hr}$이다.

따라서 MHT는 $\dfrac{13640000\ \mathrm{man\cdot hr}}{3400000\ \mathrm{ton}} = 4.01\ \mathrm{man\cdot hr/ton}$이다.

메탄올(CH3OH) 연소반응식 $CH_3OH + 1.5O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$를 이용해 이론 산소량과 이론 공기량을 구한 뒤 과잉공기를 반영한다.

메탄올 1kg의 몰수는 $\dfrac{1000\mathrm{g}}{32\mathrm{g/mol}} = 31.25\mathrm{mol}$이고, 필요한 산소는 $31.25 \times 1.5 \times 22.4\mathrm{L/mol} = 1050\mathrm{L} = 1.05\mathrm{Sm^3}$이다.

이론공기량은 $\dfrac{1.05}{0.21} = 5.0\mathrm{Sm^3}$이며, 12% 과잉공기를 반영하면 $5.0 \times 1.12 = 5.6\mathrm{Sm^3}$이 소요된다.

일정 기간 특정 지역의 쓰레기 수거차량 대수를 조사하고 여기에 폐기물의 밀도를 곱해 중량으로 환산하는 방법은 적재차량 계수 분석법이다.

경향법은 과거 발생량 추세로 장래 발생량을 예측하는 방법이고, 직접계근법은 수거차량을 적재 전후로 계근해 그 중량 차이로 발생량을 직접 구하는 방법이며, 물질수지법은 투입·산출 물질수지를 따져 발생량을 추정하는 방법이라는 점에서 이 설명과 다르다.

스토커(화격자)식 소각로는 오히려 체류시간이 길고 교반력이 약해 국부적으로 과열되기 쉬운 구조이므로, "체류시간이 짧고 교반력이 강하며 국부가열이 최소화된다"는 설명은 스토커 방식의 장점으로 틀리다.

연속적인 소각과 배출이 가능하고, 수분이 많거나 발열량이 낮은 쓰레기도 소각할 수 있다는 점은 스토커 방식의 실제 장점에 해당한다.

연료 자체가 끓는점에 도달해 기화되면서 타는 연소 형태를 증발연소라 하며, 휘발유처럼 끓는점이 낮은 액체나 왁스가 녹은 뒤 기화되어 연소되는 경우가 이에 해당한다.

분해연소는 고체·중질유가 열분해되어 가연성 가스를 내며 타는 형태이고, 표면연소는 목탄·코크스처럼 표면에서 산소와 직접 반응하는 형태이며, 자기연소는 물질 내부에 산소를 포함해 스스로 연소하는 형태라는 점에서 이 설명과 다르다.

운반에 필요한 차량 대수는 폐기물의 총 중량을 차량 1대의 적재용량으로 나누어 구한다.

총 중량은 $4000\mathrm{m^3} \times 1.2\mathrm{ton/m^3} = 4800\mathrm{ton}$이다.

필요한 차량 대수는 $\dfrac{4800\mathrm{ton}}{8\mathrm{ton}} = 600$으로, 600대가 필요하다.

이론 공기량은 이론 산소량을 공기 중 산소의 부피비(21%)로 나누어 구한다.

이론 산소량이 $1.80\mathrm{Sm^3/kg}$이므로, 이론 공기량은 $\dfrac{1.80}{0.21} = 8.57 \approx 8.6\mathrm{Sm^3/kg}$이다.

쓰레기 발생량과 종류는 기후에 따라 달라지는 경향이 있어, 이 설명이 가장 타당하다.

• 수거빈도가 잦아지면 보관 부담이 줄어 오히려 발생량이 늘어나는 경향이 있어, 감소한다는 설명은 맞지 않는다.
• 쓰레기통의 크기가 클수록 담을 수 있는 양이 많아져 발생량이 증가하는 경향이 있어, 감소한다는 설명은 맞지 않는다.
• 재활용품의 회수·재이용률이 높아지면 최종 배출되는 쓰레기 발생량은 오히려 줄어드는 경향이 있어, 증가한다는 설명은 맞지 않는다.

평균흡음율은 각 면의 면적과 흡음율을 곱한 값의 합을 전체 표면적으로 나누어 구한다.

바닥과 천장의 면적은 각각 $5\mathrm{m} \times 6\mathrm{m} = 30\mathrm{m^2}$이고, 벽의 면적은 $2 \times (5+6) \times 3 = 66\mathrm{m^2}$이며, 전체 표면적은 $30+30+66 = 126\mathrm{m^2}$이다.

흡음력의 합은 $30 \times 0.1 + 66 \times 0.2 + 30 \times 0.6 = 34.2$이므로, 평균흡음율은 $\dfrac{34.2}{126} = 0.27$이다.

투과손실(TL)은 입사음과 투과음의 세기비를 로그로 환산해 구한다.

$TL = 10\log_{10}\dfrac{I_i}{I_t} = 10\log_{10}\dfrac{10^{-3}}{10^{-6}} = 10\log_{10}(10^3)$

따라서 투과손실은 $10 \times 3 = 30\mathrm{dB}$이다.

진동가속도레벨(VAL)은 가속도의 실효값(rms)을 기준값과 비교한 로그값으로 구한다.

정현진동이므로 최대값 0.01m/s²의 실효값은 $\dfrac{0.01}{\sqrt{2}} = 7.07 \times 10^{-3}\ \mathrm{m/s^2}$이다.

$VAL = 20\log_{10}\dfrac{7.07 \times 10^{-3}}{10^{-5}} = 20\log_{10}(707) \approx 57\mathrm{dB}$

최대값을 그대로 대입하면 60dB이 나오지만, 진동가속도레벨은 실효값으로 정의되므로 약 57dB이 정답이다.

지표부근 기온이 상공보다 낮은 밤에는 소리가 지표 방향으로 굴절해 더 멀리 전파되므로, 밤이 낮보다 거리감쇠가 크다는 설명은 옳지 않다.

반대로 지표부근 기온이 상공보다 높은 낮에는 소리가 위쪽으로 굴절해 지표 부근에서 상대적으로 빨리 감쇠하므로, 거리감쇠는 밤보다 낮이 더 크다.

음파가 매질 경계를 지나며 구부러지는 것이 굴절 현상이고, 대기의 온도차에 의한 굴절은 음속이 느린 쪽인 저온 방향으로 일어나며, 음원보다 상공의 풍속이 클 때 풍상측에서 상공으로 굴절한다는 나머지 설명은 모두 타당하다.