해양경찰 환경공학개론 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

25년 1회차

총 20문항 · 객관식 · A4 약 1장

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해양경찰 환경공학개론 기출문제모두CBT · moducbt.com

25년 1회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

해수의 특성으로 가장 옳지 않은 것은?

1해수의 pH 는 약 8.2로 약알칼리성이다.

2해수의 염분은 약 35 ‰ 이다.

3해수의 밀도는 수온과 염분의 변화에 따라 비선형으로 변화한다.

4해수의 Ca/Mg 비는 약 3~4이다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 해수의 Ca/Mg 비를 약 3~4로 제시한 설명이다.

해수에서는 마그네슘이 칼슘보다 많으므로 Ca/Mg 는 1보다 작다. 3~4 부근의 값은 분자·분모를 뒤집은 Mg/Ca 비에 해당한다.

해수의 pH 약 8.2: 탄산염 완충으로 약알칼리성을 유지하므로 옳다.
염분 약 35 ‰: 해수의 평균 염분으로 옳다.
밀도의 비선형 변화: 밀도는 수온·염분에 따라 비선형으로 변하므로 옳다.

문제 2

해수의 운동에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1조석은 달, 태양 등 천체의 인력으로 발생한다.

2조석에 미치는 영향은 태양의 힘이 가장 크다.

3달과 태양의 인력이 중복되어 조차가 크게 될 때를 대조, 인력이 교차되어 조차가 작게 될 때를 소조라고 한다.

4해면이 상승하여 고조로 가는 흐름을 창조류, 해면이 하강하여 저조로 가는 흐름을 낙조류라고 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 조석에 태양의 힘이 가장 크게 작용한다는 설명이다.

기조력은 천체의 질량보다 거리의 영향을 더 크게 받는다. 지구에 훨씬 가까운 달의 기조력이 태양보다 크다.

조석의 원인: 달·태양 등 천체의 인력으로 발생하므로 옳다.
대조와 소조: 인력이 중복되면 조차가 큰 대조, 교차되면 조차가 작은 소조이므로 옳다.
창조류와 낙조류: 고조로 가는 상승 흐름이 창조류, 저조로 가는 하강 흐름이 낙조류이므로 옳다.

문제 3

적조에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1적조는 적절한 광량과 영양염류가 공급되지 않을 때 잘 발생한다.

2적조를 일으키는 종에는 와편모조류, 야광충 등이 있다.

3적조는 자원량 변동, 어패류 폐사 등 직접적인 피해를 일으킨다.

4적조는 바다색의 변화, 국민정서 악화 등 간접적인 피해를 일으킨다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 광량과 영양염류가 공급되지 않을 때 적조가 잘 발생한다는 설명이다.

적조는 식물플랑크톤이 폭발적으로 증식해 나타나므로, 오히려 적절한 광량과 풍부한 영양염류가 갖추어질 때 잘 발생한다.

원인 생물: 와편모조류, 야광충 등이 적조를 일으키므로 옳다.
직접 피해: 자원량 변동과 어패류 폐사를 일으키므로 옳다.
간접 피해: 바다색 변화와 국민정서 악화를 일으키므로 옳다.

문제 4

해양 기름유출사고의 대응 방법으로 가장 옳지 않은 것은?

1오일펜스를 설치하여 유출유의 확산을 방지한다.

2유흡착재를 사용하여 오염물질을 흡착하여 회수한다.

3유처리제를 사용하여 기름을 분산시켜 자정작용을 촉진한다.

4산소 포기로 기름 분산 및 자정작용을 촉진한다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 산소 포기로 기름을 분산시킨다는 설명이다.

산소 포기는 물에 용존산소를 공급하는 방법으로, 해상 유출유의 확산 차단·회수·분산 수단이 아니다. 유출 대응은 차단 → 회수 → 분산의 수단으로 이루어진다.

오일펜스: 유출유를 둘러싸 확산을 막으므로 옳다.
유흡착재: 기름을 흡착해 회수하므로 옳다.
유처리제: 기름을 미세하게 분산시켜 자정작용을 촉진하므로 옳다.

문제 5

「항만지역등 대기질 개선에 관한 특별법(시행령 및 시행규칙 포함)」에서 지정하는 황산화물 배출 규제해역이 아닌 곳은?

1평택·당진항

2목포항

3부산항

4울산항

정답 및 해설

황산화물 배출규제해역이 아닌 곳은 목포항이다.

규제해역은 선박 입출항이 많아 대기오염 부담이 큰 인천항, 평택·당진항, 여수·광양항, 부산항, 울산항 등 주요 항만 인근 해역에 지정되었다.

평택·당진항: 규제해역 지정 항만이다.
부산항: 규제해역 지정 항만이다.
울산항: 규제해역 지정 항만이다.

문제 6

선박에서 배기가스의 황산화물 제어를 위한 방법으로 해수를 분무하여 황산화물을 포집하는 스크러버가 있다. 어느 스크러버의 황산화물 유입농도가 7 mg/L 이며 출구농도가 1.9 mg/L 라면, 이 스크러버의 포집 효율은 약 얼마인가?

163 %

273 %

383 %

493 %

정답 및 해설

스크러버의 포집 효율은 약 73 %이다.

포집 효율은 유입농도 대비 제거된 농도의 비율이다.

$\eta = \dfrac{C_{in} - C_{out}}{C_{in}} \times 100$
$= \dfrac{7 - 1.9}{7} \times 100$
$= \dfrac{5.1}{7} \times 100 \approx 72.9\ \%$

출구농도를 유입농도로 나눈 값은 통과율이므로 효율과 구분한다.

문제 7

평균풍속이 10 m/s 일 때, 지표면에서(

z = 0

) 오염물질이 36 g/s 속도로 배출되고 있다면 오염원에서 확산방향으로(

y = 0

)

x

미터(

m

) 떨어진 지표면에서 오염물질의 농도

C_{(x,0,0)}

를 가우시안 확산모델을 이용하여 구하시오.(

\pi = 3

\sigma_y = 30\ m

\sigma_z = 20\ m

로 가정한다)

110 ㎍/m³

2100 ㎍/m³

31 mg/m³

410 mg/m³

정답 및 해설

지표면 농도는 1 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

오염원 축선( $y = 0$ )의 지표면( $z = 0$ )이고 배출고도도 0이므로 지수항이 모두 1이 된다. 이 문항은 지면 반사항을 더하지 않은 기본식을 전제로 한다(반사항을 더하면 값이 2배가 된다).

$C = \dfrac{Q}{2 \pi u \sigma_y \sigma_z}$

$C = \dfrac{36\ \mathrm{g/s}}{2 \times 3 \times 10\ \mathrm{m/s} \times 30\ \mathrm{m} \times 20\ \mathrm{m}}$
$= \dfrac{36}{36000}\ \mathrm{g/m^3}$
$= 0.001\ \mathrm{g/m^3} = 1\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 8

「해양환경관리법」상 대한민국 영해에서 선박 또는 해양시설로부터의 오염행위에 대한 벌칙을 짝지은 것으로 가장 알맞지 않은 것은?(예외 규정이 적용되는 부득이한 배출은 제외한다)

1기름을 배출한 자 – 5년 이하 징역, 5천만원 이하 벌금

2폐기물을 배출한 자 – 3년 이하 징역, 3천만원 이하 벌금

3과실로 기름을 배출한 자 – 3년 이하 징역, 3천만원 이하 벌금

4과실로 폐기물을 배출한 자 – 1년 이하 징역, 1천만원 이하 벌금

문제 9

1986년 일본의 한 지역 주민들에게서 원인을 알 수 없는 피부병이 발생하였다. 가네미유 사건으로 불리는 이 사건의 원인이 되는 유해물질은?

1폴리염화비페닐(PCBs)

2프탈레이트류(phthalates)

3과불화화합물(PFASs)

4다환방향족탄화수소(PAHs)

정답 및 해설

가네미유 사건의 원인 물질은 폴리염화비페닐(PCBs)이다.

미강유 제조 공정의 열매체로 쓰인 PCBs가 식용유에 섞여 들어가, 이를 섭취한 사람들에게 염소여드름 같은 피부 증상이 나타났다.

프탈레이트류: 플라스틱 가소제로 쓰이는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
과불화화합물: 발수·코팅제 등에 쓰이는 난분해성 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
다환방향족탄화수소: 유기물의 불완전연소로 생기는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.

문제 10

어느 작업장에 80 dB 의 소음을 발생시키는 동일한 기계 두 대가 동시에 가동된다면 소음 수준(dB)은?
(단, 배경소음은 무시함)

180 dB

283 dB

390 dB

4160 dB

정답 및 해설

동일한 소음원 두 대의 합성 소음은 약 83 dB이다.

데시벨은 로그 단위이므로 산술 합이 아니라 에너지 합으로 계산한다.

$L = 10 \log_{10} \left( 2 \times 10^{8} \right)$
$= 80 + 10 \log_{10} 2$
$\approx 80 + 3 = 83\ \mathrm{dB}$

80 dB: 한 대의 소음 수준으로, 기계가 두 대로 늘어난 효과가 반영되지 않았다.
90 dB: 음원 에너지가 10배일 때의 값이다.
160 dB: 데시벨을 산술적으로 더한 값이다.

문제 11

감마(γ)선 또는 엑스(X)선이 물질 1 kg 당 1 J 의 에너지가 흡수될 때 만큼 조직에 생물학적 손상을 주는 흡수선량, 즉 등가선량을 나타내는 단위는?

1시버트(Sv)

2베크렐(Bq)

3뢴트겐(R)

4그레이(Gy)

정답 및 해설

등가선량의 단위는 시버트(Sv)이다.

등가선량은 흡수선량에 방사선 종류별 가중치를 곱해 생물학적 영향을 나타낸 양이다. 감마선·엑스선은 가중치가 1이므로, 1 J/kg 흡수 시의 영향이 1 Sv 에 해당한다.

베크렐: 초당 붕괴 수로 나타내는 방사능의 단위이다.
뢴트겐: 공기의 전리량으로 나타내는 조사선량의 단위이다.
그레이: 생물학적 영향을 반영하지 않은 물리적 흡수선량의 단위이다.

문제 12

고형폐기물 관리의 우선순위(hierarchy)에서 중요성이 가장 큰 것은?

1소각

2매립

3재활용

4발생원 감량

정답 및 해설

우선순위가 가장 높은 것은 발생원 감량이다.

폐기물은 처리보다 애초에 발생시키지 않는 것이 가장 바람직하므로, 관리 순서는 감량 → 재활용 → 소각 → 매립이다.

재활용: 이미 발생한 폐기물을 자원화하는 단계로 감량 다음이다.
소각: 재활용되지 않는 폐기물을 처리·감용하는 단계이다.
매립: 다른 방법을 거친 뒤 남은 잔재물을 처분하는 최후 단계이다.

문제 13

염소를 이용한 정수처리는 염소가 유기물질과 반응하여 발암성 트리할로메탄(THMs)과 할로아세트산(HAAs)이 생성되어 문제를 일으킨다. 이러한 문제가 없는 대체물질로 거론되는 물질은?

1이산화염소(ClO₂)

2차아염소산(HClO)

3클로로포름(CHCl₃)

4브로모폼(CHBr₃)

정답 및 해설

대체 소독제로 거론되는 물질은 이산화염소( $\mathrm{ClO_2}$ )이다.

이산화염소는 유기물과 반응해도 THMs·HAAs 를 거의 만들지 않아 염소 소독의 대안으로 쓰인다.

차아염소산: 염소 소독에서 작용하는 소독 성분으로, 문제의 부산물 생성에 관여한다.
클로로포름: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.
브로모폼: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.

문제 14

6월 중 폐수처리장에서 측정한 유출수의 생화학적 산소요구량(BOD, mg/L)은 다음과 같다. 중위수(median)는?

3, 22, 83, 14, 8, 66, 18, 40

118

220

322

432

정답 및 해설

자료의 중위수는 20 이다.

값을 크기순으로 정렬하면 3, 8, 14, 18, 22, 40, 66, 83 이다. 자료가 8개로 짝수이므로 가운데 두 값의 평균을 구한다.

$\dfrac{18 + 22}{2} = 20$

18: 가운데 두 값 중 작은 값일 뿐이다.
22: 가운데 두 값 중 큰 값일 뿐이다.
32: 산술평균(약 31.75)에 가까운 값으로 중위수가 아니다.

문제 15

대기 오염물질인 납(Pb)의 농도를 측정하기 위하여 여과지를 이용하여 50 L 의 공기를 채취하였다. 이 여과지를 500 mL 질산 용액에 완전히 용해 시킨 후, 원자흡수분광기(AAS)를 이용하여 납의 농도를 측정한 결과 5 ppm 이었다. 공기 중 납의 농도(mg/m³)는?

15 mg/m³

225 mg/m³

350 mg/m³

4100 mg/m³

정답 및 해설

공기 중 납의 농도는 50 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

묽은 용액에서 1 ppm 은 1 mg/L 로 본다. 먼저 용액 속 납의 질량을 구하고, 이를 채취한 공기 부피로 나눈다.

$m = 5\ \mathrm{mg/L} \times 0.5\ \mathrm{L} = 2.5\ \mathrm{mg}$
$V = 50\ \mathrm{L} = 0.05\ \mathrm{m^3}$
$C = \dfrac{2.5\ \mathrm{mg}}{0.05\ \mathrm{m^3}} = 50\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 16

하천 수질은 생물 지표종에 따라 4개 등급으로 구분된다. 가장 좋은 상태인 매우좋음~좋음 등급에 해당하는 지표 어류로 묶인 것은?

1은어, 쉬리

2피라미, 모래무지

3버들치, 열목어

4붕어, 미꾸라지

정답 및 해설

매우좋음~좋음 등급의 지표 어류는 버들치, 열목어이다.

이 등급은 차고 깨끗한 상류 계곡성 수역에 사는 어류로 판정한다.

은어, 쉬리: 좋음~보통 등급의 지표 어류이다.
피라미, 모래무지: 보통~약간나쁨 등급의 지표 어류이다.
붕어, 미꾸라지: 오염에 강한 약간나쁨~매우나쁨 등급의 지표 어류이다.

문제 17

오존층 파괴 물질의 생산 및 사용의 규제를 위한 국제협약으로 1987년 유엔 환경 계획(UNEP)에 의해 채택된 것은?

1교토 의정서

2람사 협약

3바젤 협약

4몬트리올 의정서

정답 및 해설

오존층 파괴 물질을 규제하는 협약은 몬트리올 의정서이다.

이 의정서는 프레온가스(CFCs), 할론 등 오존층 파괴 물질의 생산·사용을 단계적으로 규제한다.

교토 의정서: 온실가스 감축을 다룬다.
람사 협약: 습지 보전을 다룬다.
바젤 협약: 유해폐기물의 국가 간 이동을 다룬다.

문제 18

기류가 없는 실내공기에서, 동일한 높이에 있는 입자의 직경과 비중이 다음과 같을 때, 가장 먼저 바닥으로 침강하는 것은?

	직경(㎛)	비중
①	9	1
②	7	3
③	5	5
④	3	7

1직경 9 ㎛, 비중 1

2직경 7 ㎛, 비중 3

3직경 5 ㎛, 비중 5

4직경 3 ㎛, 비중 7

정답 및 해설

가장 먼저 침강하는 입자는 직경 7 ㎛, 비중 3인 입자이다.

스토크스 법칙에서 공기의 밀도를 무시하면 침강속도는 직경의 제곱과 비중의 곱에 비례한다.

$v \propto d^{2} \rho$

직경 9 ㎛, 비중 1: $9^{2} \times 1 = 81$
직경 7 ㎛, 비중 3: $7^{2} \times 3 = 147$ 로 가장 크다.
직경 5 ㎛, 비중 5: $5^{2} \times 5 = 125$
직경 3 ㎛, 비중 7: $3^{2} \times 7 = 63$

문제 19

어느 사업장 굴뚝으로 배출되는 배기가스에 일산화탄소(CO)가 98 ppm 포함되어 있다. CO의 농도(mg/m³)는 얼마인가?(25 ℃, 1기압이며, 기체 1몰의 부피는 24.5 L)

128 mg/m³

256 mg/m³

384 mg/m³

4112 mg/m³

정답 및 해설

CO 의 농도는 112 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

기체의 ppm 은 부피비이므로, 1몰의 부피에 대한 분자량의 비를 곱해 질량농도로 바꾼다. CO 의 분자량은 28 이다.

$C = 98\ \mathrm{ppm} \times \dfrac{28\ \mathrm{g/mol}}{24.5\ \mathrm{L/mol}}$
$= 98 \times 1.143$
$= 112\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 20

스트론튬 90(⁹⁰Sr)은 물과 많은 식품에서 발견되는 방사성 핵종(radioactive nuclide)이다. ⁹⁰Sr의 반감기가 28년이며 다른 방사성 핵종과 마찬가지로 1차 반응으로 붕괴된다. 물 시료에서 ⁹⁰Sr의 농도가 99.9 % 감소했다고 할 때, 걸린 시간은 약 몇 년인가?

184년

2196년

3280년

4364년

정답 및 해설

걸린 시간은 약 280년이다.

99.9 % 가 감소하면 남은 비율은 0.001 이다. 1차 반응에서는 반감기가 일정하므로 몇 번의 반감기가 지났는지 구한다.

$\left( \dfrac{1}{2} \right)^{n} = 0.001$
$n = \dfrac{\log_{10} 1000}{\log_{10} 2} \approx 10$

$t = 10 \times 28 = 280\ \mathrm{yr}$

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25년 1회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

해수의 특성으로 가장 옳지 않은 것은?

1해수의 pH 는 약 8.2로 약알칼리성이다.

2해수의 염분은 약 35 ‰ 이다.

3해수의 밀도는 수온과 염분의 변화에 따라 비선형으로 변화한다.

4해수의 Ca/Mg 비는 약 3~4이다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 해수의 Ca/Mg 비를 약 3~4로 제시한 설명이다.

해수에서는 마그네슘이 칼슘보다 많으므로 Ca/Mg 는 1보다 작다. 3~4 부근의 값은 분자·분모를 뒤집은 Mg/Ca 비에 해당한다.

해수의 pH 약 8.2: 탄산염 완충으로 약알칼리성을 유지하므로 옳다.
염분 약 35 ‰: 해수의 평균 염분으로 옳다.
밀도의 비선형 변화: 밀도는 수온·염분에 따라 비선형으로 변하므로 옳다.

문제 2

해수의 운동에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1조석은 달, 태양 등 천체의 인력으로 발생한다.

2조석에 미치는 영향은 태양의 힘이 가장 크다.

3달과 태양의 인력이 중복되어 조차가 크게 될 때를 대조, 인력이 교차되어 조차가 작게 될 때를 소조라고 한다.

4해면이 상승하여 고조로 가는 흐름을 창조류, 해면이 하강하여 저조로 가는 흐름을 낙조류라고 한다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 조석에 태양의 힘이 가장 크게 작용한다는 설명이다.

기조력은 천체의 질량보다 거리의 영향을 더 크게 받는다. 지구에 훨씬 가까운 달의 기조력이 태양보다 크다.

조석의 원인: 달·태양 등 천체의 인력으로 발생하므로 옳다.
대조와 소조: 인력이 중복되면 조차가 큰 대조, 교차되면 조차가 작은 소조이므로 옳다.
창조류와 낙조류: 고조로 가는 상승 흐름이 창조류, 저조로 가는 하강 흐름이 낙조류이므로 옳다.

문제 3

적조에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1적조는 적절한 광량과 영양염류가 공급되지 않을 때 잘 발생한다.

2적조를 일으키는 종에는 와편모조류, 야광충 등이 있다.

3적조는 자원량 변동, 어패류 폐사 등 직접적인 피해를 일으킨다.

4적조는 바다색의 변화, 국민정서 악화 등 간접적인 피해를 일으킨다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 광량과 영양염류가 공급되지 않을 때 적조가 잘 발생한다는 설명이다.

적조는 식물플랑크톤이 폭발적으로 증식해 나타나므로, 오히려 적절한 광량과 풍부한 영양염류가 갖추어질 때 잘 발생한다.

원인 생물: 와편모조류, 야광충 등이 적조를 일으키므로 옳다.
직접 피해: 자원량 변동과 어패류 폐사를 일으키므로 옳다.
간접 피해: 바다색 변화와 국민정서 악화를 일으키므로 옳다.

문제 4

해양 기름유출사고의 대응 방법으로 가장 옳지 않은 것은?

1오일펜스를 설치하여 유출유의 확산을 방지한다.

2유흡착재를 사용하여 오염물질을 흡착하여 회수한다.

3유처리제를 사용하여 기름을 분산시켜 자정작용을 촉진한다.

4산소 포기로 기름 분산 및 자정작용을 촉진한다.

정답 및 해설

옳지 않은 것은 산소 포기로 기름을 분산시킨다는 설명이다.

오일펜스: 유출유를 둘러싸 확산을 막으므로 옳다.
유흡착재: 기름을 흡착해 회수하므로 옳다.
유처리제: 기름을 미세하게 분산시켜 자정작용을 촉진하므로 옳다.

문제 5

「항만지역등 대기질 개선에 관한 특별법(시행령 및 시행규칙 포함)」에서 지정하는 황산화물 배출 규제해역이 아닌 곳은?

1평택·당진항

2목포항

3부산항

4울산항

정답 및 해설

황산화물 배출규제해역이 아닌 곳은 목포항이다.

규제해역은 선박 입출항이 많아 대기오염 부담이 큰 인천항, 평택·당진항, 여수·광양항, 부산항, 울산항 등 주요 항만 인근 해역에 지정되었다.

평택·당진항: 규제해역 지정 항만이다.
부산항: 규제해역 지정 항만이다.
울산항: 규제해역 지정 항만이다.

문제 6

163 %

273 %

383 %

493 %

정답 및 해설

스크러버의 포집 효율은 약 73 %이다.

포집 효율은 유입농도 대비 제거된 농도의 비율이다.

$\eta = \dfrac{C_{in} - C_{out}}{C_{in}} \times 100$
$= \dfrac{7 - 1.9}{7} \times 100$
$= \dfrac{5.1}{7} \times 100 \approx 72.9\ \%$

출구농도를 유입농도로 나눈 값은 통과율이므로 효율과 구분한다.

문제 7

평균풍속이 10 m/s 일 때, 지표면에서(

z = 0

) 오염물질이 36 g/s 속도로 배출되고 있다면 오염원에서 확산방향으로(

y = 0

)

x

미터(

m

) 떨어진 지표면에서 오염물질의 농도

C_{(x,0,0)}

를 가우시안 확산모델을 이용하여 구하시오.(

\pi = 3

\sigma_y = 30\ m

\sigma_z = 20\ m

로 가정한다)

110 ㎍/m³

2100 ㎍/m³

31 mg/m³

410 mg/m³

정답 및 해설

지표면 농도는 1 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

$C = \dfrac{Q}{2 \pi u \sigma_y \sigma_z}$

$C = \dfrac{36\ \mathrm{g/s}}{2 \times 3 \times 10\ \mathrm{m/s} \times 30\ \mathrm{m} \times 20\ \mathrm{m}}$
$= \dfrac{36}{36000}\ \mathrm{g/m^3}$
$= 0.001\ \mathrm{g/m^3} = 1\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 8

1기름을 배출한 자 – 5년 이하 징역, 5천만원 이하 벌금

2폐기물을 배출한 자 – 3년 이하 징역, 3천만원 이하 벌금

3과실로 기름을 배출한 자 – 3년 이하 징역, 3천만원 이하 벌금

4과실로 폐기물을 배출한 자 – 1년 이하 징역, 1천만원 이하 벌금

문제 9

1986년 일본의 한 지역 주민들에게서 원인을 알 수 없는 피부병이 발생하였다. 가네미유 사건으로 불리는 이 사건의 원인이 되는 유해물질은?

1폴리염화비페닐(PCBs)

2프탈레이트류(phthalates)

3과불화화합물(PFASs)

4다환방향족탄화수소(PAHs)

정답 및 해설

가네미유 사건의 원인 물질은 폴리염화비페닐(PCBs)이다.

미강유 제조 공정의 열매체로 쓰인 PCBs가 식용유에 섞여 들어가, 이를 섭취한 사람들에게 염소여드름 같은 피부 증상이 나타났다.

프탈레이트류: 플라스틱 가소제로 쓰이는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
과불화화합물: 발수·코팅제 등에 쓰이는 난분해성 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
다환방향족탄화수소: 유기물의 불완전연소로 생기는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.

문제 10

어느 작업장에 80 dB 의 소음을 발생시키는 동일한 기계 두 대가 동시에 가동된다면 소음 수준(dB)은?
(단, 배경소음은 무시함)

180 dB

283 dB

390 dB

4160 dB

정답 및 해설

동일한 소음원 두 대의 합성 소음은 약 83 dB이다.

데시벨은 로그 단위이므로 산술 합이 아니라 에너지 합으로 계산한다.

$L = 10 \log_{10} \left( 2 \times 10^{8} \right)$
$= 80 + 10 \log_{10} 2$
$\approx 80 + 3 = 83\ \mathrm{dB}$

80 dB: 한 대의 소음 수준으로, 기계가 두 대로 늘어난 효과가 반영되지 않았다.
90 dB: 음원 에너지가 10배일 때의 값이다.
160 dB: 데시벨을 산술적으로 더한 값이다.

문제 11

감마(γ)선 또는 엑스(X)선이 물질 1 kg 당 1 J 의 에너지가 흡수될 때 만큼 조직에 생물학적 손상을 주는 흡수선량, 즉 등가선량을 나타내는 단위는?

1시버트(Sv)

2베크렐(Bq)

3뢴트겐(R)

4그레이(Gy)

정답 및 해설

등가선량의 단위는 시버트(Sv)이다.

베크렐: 초당 붕괴 수로 나타내는 방사능의 단위이다.
뢴트겐: 공기의 전리량으로 나타내는 조사선량의 단위이다.
그레이: 생물학적 영향을 반영하지 않은 물리적 흡수선량의 단위이다.

문제 12

고형폐기물 관리의 우선순위(hierarchy)에서 중요성이 가장 큰 것은?

1소각

2매립

3재활용

4발생원 감량

정답 및 해설

우선순위가 가장 높은 것은 발생원 감량이다.

폐기물은 처리보다 애초에 발생시키지 않는 것이 가장 바람직하므로, 관리 순서는 감량 → 재활용 → 소각 → 매립이다.

재활용: 이미 발생한 폐기물을 자원화하는 단계로 감량 다음이다.
소각: 재활용되지 않는 폐기물을 처리·감용하는 단계이다.
매립: 다른 방법을 거친 뒤 남은 잔재물을 처분하는 최후 단계이다.

문제 13

1이산화염소(ClO₂)

2차아염소산(HClO)

3클로로포름(CHCl₃)

4브로모폼(CHBr₃)

정답 및 해설

대체 소독제로 거론되는 물질은 이산화염소( $\mathrm{ClO_2}$ )이다.

이산화염소는 유기물과 반응해도 THMs·HAAs 를 거의 만들지 않아 염소 소독의 대안으로 쓰인다.

차아염소산: 염소 소독에서 작용하는 소독 성분으로, 문제의 부산물 생성에 관여한다.
클로로포름: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.
브로모폼: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.

문제 14

6월 중 폐수처리장에서 측정한 유출수의 생화학적 산소요구량(BOD, mg/L)은 다음과 같다. 중위수(median)는?

3, 22, 83, 14, 8, 66, 18, 40

118

220

322

432

정답 및 해설

자료의 중위수는 20 이다.

값을 크기순으로 정렬하면 3, 8, 14, 18, 22, 40, 66, 83 이다. 자료가 8개로 짝수이므로 가운데 두 값의 평균을 구한다.

$\dfrac{18 + 22}{2} = 20$

18: 가운데 두 값 중 작은 값일 뿐이다.
22: 가운데 두 값 중 큰 값일 뿐이다.
32: 산술평균(약 31.75)에 가까운 값으로 중위수가 아니다.

문제 15

15 mg/m³

225 mg/m³

350 mg/m³

4100 mg/m³

정답 및 해설

공기 중 납의 농도는 50 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

묽은 용액에서 1 ppm 은 1 mg/L 로 본다. 먼저 용액 속 납의 질량을 구하고, 이를 채취한 공기 부피로 나눈다.

$m = 5\ \mathrm{mg/L} \times 0.5\ \mathrm{L} = 2.5\ \mathrm{mg}$
$V = 50\ \mathrm{L} = 0.05\ \mathrm{m^3}$
$C = \dfrac{2.5\ \mathrm{mg}}{0.05\ \mathrm{m^3}} = 50\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 16

하천 수질은 생물 지표종에 따라 4개 등급으로 구분된다. 가장 좋은 상태인 매우좋음~좋음 등급에 해당하는 지표 어류로 묶인 것은?

1은어, 쉬리

2피라미, 모래무지

3버들치, 열목어

4붕어, 미꾸라지

정답 및 해설

매우좋음~좋음 등급의 지표 어류는 버들치, 열목어이다.

이 등급은 차고 깨끗한 상류 계곡성 수역에 사는 어류로 판정한다.

은어, 쉬리: 좋음~보통 등급의 지표 어류이다.
피라미, 모래무지: 보통~약간나쁨 등급의 지표 어류이다.
붕어, 미꾸라지: 오염에 강한 약간나쁨~매우나쁨 등급의 지표 어류이다.

문제 17

오존층 파괴 물질의 생산 및 사용의 규제를 위한 국제협약으로 1987년 유엔 환경 계획(UNEP)에 의해 채택된 것은?

1교토 의정서

2람사 협약

3바젤 협약

4몬트리올 의정서

정답 및 해설

오존층 파괴 물질을 규제하는 협약은 몬트리올 의정서이다.

이 의정서는 프레온가스(CFCs), 할론 등 오존층 파괴 물질의 생산·사용을 단계적으로 규제한다.

교토 의정서: 온실가스 감축을 다룬다.
람사 협약: 습지 보전을 다룬다.
바젤 협약: 유해폐기물의 국가 간 이동을 다룬다.

문제 18

기류가 없는 실내공기에서, 동일한 높이에 있는 입자의 직경과 비중이 다음과 같을 때, 가장 먼저 바닥으로 침강하는 것은?

	직경(㎛)	비중
①	9	1
②	7	3
③	5	5
④	3	7

1직경 9 ㎛, 비중 1

2직경 7 ㎛, 비중 3

3직경 5 ㎛, 비중 5

4직경 3 ㎛, 비중 7

정답 및 해설

가장 먼저 침강하는 입자는 직경 7 ㎛, 비중 3인 입자이다.

스토크스 법칙에서 공기의 밀도를 무시하면 침강속도는 직경의 제곱과 비중의 곱에 비례한다.

$v \propto d^{2} \rho$

직경 9 ㎛, 비중 1: $9^{2} \times 1 = 81$
직경 7 ㎛, 비중 3: $7^{2} \times 3 = 147$ 로 가장 크다.
직경 5 ㎛, 비중 5: $5^{2} \times 5 = 125$
직경 3 ㎛, 비중 7: $3^{2} \times 7 = 63$

문제 19

128 mg/m³

256 mg/m³

384 mg/m³

4112 mg/m³

정답 및 해설

CO 의 농도는 112 $\mathrm{mg/m^3}$ 이다.

기체의 ppm 은 부피비이므로, 1몰의 부피에 대한 분자량의 비를 곱해 질량농도로 바꾼다. CO 의 분자량은 28 이다.

$C = 98\ \mathrm{ppm} \times \dfrac{28\ \mathrm{g/mol}}{24.5\ \mathrm{L/mol}}$
$= 98 \times 1.143$
$= 112\ \mathrm{mg/m^3}$

문제 20

184년

2196년

3280년

4364년

정답 및 해설

걸린 시간은 약 280년이다.

99.9 % 가 감소하면 남은 비율은 0.001 이다. 1차 반응에서는 반감기가 일정하므로 몇 번의 반감기가 지났는지 구한다.

$\left( \dfrac{1}{2} \right)^{n} = 0.001$
$n = \dfrac{\log_{10} 1000}{\log_{10} 2} \approx 10$

$t = 10 \times 28 = 280\ \mathrm{yr}$