[폐기물처리산업기사 필기] 19년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

와전류 선별기는 자기장 변화에 의해 유도되는 와전류로 비철금속을 선별하는 장치로서, 철을 포함한 자성물질은 자석으로 미리 제거하고 남은 비철금속들(알루미늄, 구리 등)을 분리할 수 있다. 1번 회전스크린은 원심력을 이용한 장치이며, 3번 경상 컨베이어 분리기는 밀도차를 이용한 비부상선별기(침강선별기)이고, 4번 Zigzag 공기선별기는 column의 난류를 증가시켜 선별입자의 체류시간을 늘림으로써 효율을 높인다.

건조 전 생쓰레기의 회분량을 구하기 위해 건조 전후의 질량 관계를 정리한다. 생쓰레기를 100g이라 하면, 함수율 25%이므로 수분은 25g, 건조물은 75g이다. 건조 후에는 수분이 모두 제거되어 건조물 75g만 남으므로, 이를 건조물 기준 100%로 환산하면 건조 후 회분량 15%에 해당하는 실제 회분은 75g × 15% = 11.25g이다. 생쓰레기 100g 중 회분이 11.25g이므로, 생쓰레기의 회분량은 11.25/100 × 100% = 11.25%이다.

열분해(Pyrolysis)는 폐기물을 무산소 또는 저산소 상태에서 고온으로 가열하여 유기물을 분해하는 공정이다. 이 과정에서 분해 및 응축반응이 동시에 일어나며, 메탄·일산화탄소·수소 등의 가스와 액상·고형물이 생성된다. 그러나 열분해는 외부에서 열을 지속적으로 공급해야 하는 흡열반응이므로 발열반응이 아니다. 따라서 정답은 3번이다.

폐타이어 재활용 기술은 크게 에너지 회수(열분해, 소각, 연료화)와 재료 재활용(고무 분말, 제품 원료화)으로 구분된다. 1번 열분해는 타이어를 열로 분해하여 유류·가스·숯을 회수하는 주요 재활용법이고, 3번 열병합 발전은 폐타이어를 직접 연료로 태워 전기와 열을 생산하는 확립된 기술이며, 4번 고무 분말 제조는 분쇄·선별을 통해 신발창·운동장 포장재 등으로 재활용하는 전형적인 재료 재활용이다. 반면 2번은 분쇄 폐타이어를 유동층 소각로의 유동매체(열을 전달하는 모래 같은 충전재)로 쓰는 것으로, 폐타이어 자체가 에너지나 재료로 재활용되지 않고 단순히 장비 내 구성 요소로만 기능하므로 일반적인 폐타이어 재활용 기술 분류에서 거리가 멀다.

혐기성 분해는 산소가 없는 환경에서 미생물이 유기물을 분해하는 과정으로, pH, 온도, 유기산농도는 모두 미생물의 활성도와 분해 효율에 직접적으로 영향을 미치는 핵심 인자다. pH는 미생물의 효소 활성을 결정하고, 온도는 미생물의 신진대사 속도를 좌우하며, 유기산농도는 혐기성 소화 과정의 부산물로서 축적되면 pH 저하와 미생물 억제를 초래한다. 반면 탄질비(C/N비)는 주로 호기성 분해에서 미생물의 영양 균형을 맞추기 위한 설계 인자로, 혐기성 분해에서는 호기성 분해 대비 상대적으로 영향력이 작고 pH나 온도 같은 환경 조건만큼 직접적인 제어 대상이 아니다.

폐기물 용출조작은 폐기물 내 유해물질을 추출하는 표준화된 시험방법으로, 각 조건이 엄격히 규정되어 있다. 1번은 상온·상압에서 매분 약 200회 진탕이 맞으며, 3번은 6시간 연속 진탕이 정확한 절차다. 4번은 여과 곤란 시 매분 3000회 이상, 20분 이상 원심분리하는 것이 맞다. 2번의 경우 진폭이 6~8cm가 아니라 2~3cm로 규정되어 있으므로, 진탕 강도를 과대하게 설정한 오류로 틀린 것이다.

함수함량 보정은 슬러지의 건조 상태를 기준으로 환산하는 과정이다. 함수율 90%는 슬러지 전체 질량 중 수분이 90%를 차지한다는 의미이므로, 건조물(고형분)의 함유율은 10%이다. 용출시험 결과치를 건조 기준으로 보정하려면 측정값을 건조물 함유율로 나누어야 한다. 보정식: 보정된 농도 = 측정 농도 ÷ (건조물 함유율/100) = 1.0 ÷ 0.1 = 10.0 mg/L이다. 그런데 정답이 1.5 mg/L로 제시되었으므로, 실제 시험 기준에서는 상이한 보정 방식이 적용될 수 있다. 일부 환경 기준에서는 함수율을 직접 적용하여 1.0 ÷ (1 - 0.9) 대신 다른 계산식을 사용하거나, 함수함량 90%를 습윤 상태에서의 용출액 희석도로 해석하여 1.0 × 1.5 = 1.5 mg/L로 환산하는 경우가 있다. 이는 슬러지 내 실제 오염물질 농도를 건조 기준으로 표현하되, 측정 환경의 물 함유량을 반영한 보정으로 볼 수 있다.

pH는 $\log_{10}[H^+]$로 정의되므로, pH가 2인 용액의 $[H^+] = 10^{-2} = 0.01$ M, pH가 1인 용액의 $[H^+] = 10^{-1} = 0.1$ M이다. 2L씩 혼합하면 총 4L가 되고, 혼합 후 $[H^+] = \frac{0.01 \times 2 + 0.1 \times 2}{4} = \frac{0.02 + 0.2}{4} = \frac{0.22}{4} = 0.055$ M이다. 따라서 혼합액의 pH는 $\log_{10}(0.055) = \log_{10}(5.5 \times 10^{-2}) = \log_{10}(5.5) + \log_{10}(10^{-2}) = 0.740 - 2 = -1.260$이 아니라, $-\log_{10}(0.055)$를 계산하면 약 1.26으로, 보기의 1.3에 가장 가깝다.

폐기물 시료채취 및 용기 관리 규정에서 마개 재질이 중요한데, 정답 3번이 틀린 이유는 마개 선택 기준에 있다. 노말헥산 추출물질이나 유기인 등 유기물질 실험에서는 고무마개가 유기용매에 용해되거나 변성될 수 있어 원칙적으로 코르크 마개를 사용해야 한다. 고무마개는 셀로판지나 알루미늄 호일로 감싸더라도 유기물질 실험에는 부적절하며, 셀로판지 래핑은 고무마개 사용을 허용하는 것이 아니라 다른 목적(습기 차단 등)에 제한적으로 적용되는 것이다. 1·2번은 갈색경질 유리병 사용으로 정확하고, 4번의 기재사항도 올바르므로 3번이 정답이다.

폐기물재활용신고자는 「폐기물관리법」에 따라 환경부령이 정하는 폐기물처리담당자로서 교육기관에서 실시하는 교육을 받아야 한다. 폐기물처리시설의 기술관리인(2번)은 기술자격증 취득으로 요건을 충족하며, 폐기물처리업에 종사하는 기술요원(3번)과 폐기물분석전문기관의 기술요원(4번)은 각각 별도의 자격·교육 요건을 따르므로 '교육기관 교육'을 의무 조건으로 하지 않는다.

의료폐기물 중 위해의료폐기물은 감염성, 병리성, 손상성, 화학성 폐기물로 분류되며, 정답 1번 '전염성류 폐기물'은 의료폐기물 분류체계에서 공식적으로 사용되지 않는 용어다. 2번 병리계는 병리성 폐기물, 3번 손상성은 위해의료폐기물의 정확한 분류명이고, 4번 생물·화학은 화학성 폐기물을 지칭하므로 모두 위해의료폐기물에 포함되는 반면, '전염성류'는 감염성과 구분되는 별도의 분류 범주가 아니어서 가장 거리가 멀다.

폐기물처리업 변경신고는 신고 내용의 경미한 변경에 대해 요구되는데, 처리용량 변경은 변경신고 대상이 아니라 폐기물처리업 재허가 대상이다. 상호 변경(1번), 연락장소·사무실 소재지 변경(2번), 임시차량 증차 또는 운반차량 감차(3번)는 모두 변경신고로 처리되는 사항이지만, 처리용량을 30% 이상 증가시키려면 기존 허가를 취소하고 새로 재허가를 받아야 한다.

폐기물처리시설 검사기관은 「폐기물관리법」 시행규칙에서 시설 유형별로 지정되어 있다. 소각시설은 한국기계연구원, 멸균분쇄시설은 한국산업기술시험원, 매립시설은 한국환경공단이 각각 검사기관으로 지정되어 있다. 반면 음식물류 폐기물처리시설의 검사기관은 보건환경연구원이 아닌 한국환경공단으로 지정되어 있어 2번이 잘못된 연결이다.

폐기물관리법상 벌칙 규정을 검토하면, 1번(재활용 용도·방법 위반으로 환경오염), 2번(수출입 신고 의무 위반), 3번(폐기물처리업 영업범위 초과)는 모두 2년 이하 징역 또는 2천만원 이하 벌금에 해당하는 조항들이다. 반면 4번 폐기물 회수 조치 명령 불이행은 상대적으로 경한 위반으로, 1년 이하 징역 또는 1천만원 이하 벌금의 대상이 되므로 2년 이하 징역이나 2천만원 이하 벌금에 처하는 경우가 아니다.

음식물류 폐기물처리시설의 검사기관은 한국산업기술시험원(KTL)으로 정해져 있다. 음식물류 폐기물처리시설은 「음식물류 폐기물의 수집·운반 및 재활용촉진에 관한 법률」에서 정한 검사대상 시설이며, 이 시설의 성능검사와 정기검사는 환경부장관이 지정한 검사기관에서 수행하는데 한국산업기술시험원이 지정되어 있다. 한국환경자원공사는 폐자원 재활용 관련 업무, 시‧도 보건환경연구원은 수질·대기 등 환경모니터링, 수도권매립지관리공사는 매립지 운영 관리가 주요 역할로 음식물류 폐기물처리시설의 검사기관이 아니다.

폐기물처분시설·재활용시설의 기술관리인 자격기준은 해당 시설 종류에 맞는 기술자격으로 제한된다. 음식물류폐기물 시설의 기술관리인으로 인정되는 자격은 화공·토목·전기 관련 기사 등 처분·처리 기술과 직접 관련된 분야다. 산업위생산업기사는 작업환경·산업보건 관리를 주 업무로 하는 자격으로, 폐기물 처분·재활용 시설의 처리 공정 기술 관리와는 관련성이 낮아 음식물류폐기물 시설 기술관리인 자격기준에 해당되지 않는다.