[해양환경기사 필기] 16년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

해수 성분의 평균 체류시간은 해수 중 농도가 높고 유입·제거가 적을수록 길다. 일반적으로 Cl- ＞ Na+ ＞ Mg2+ ＞ Mn의 순서이며, 망간은 산화·침전 및 생물·퇴적물에 의한 제거가 활발해 체류시간이 가장 짧다.

파랑의 단위 면적당 평균 에너지는 파고의 제곱에 비례하므로 E ∝ H2이다. 따라서 파고가 2배가 되면 에너지는 4배가 된다.

윌리윌리(Willy-Willies)는 오스트레일리아 주변, 특히 남태평양·인도양 해역에서 발생하는 열대저기압을 가리키므로 지중해와 연결한 4번이 틀리다. 태풍은 북서태평양, 사이클론은 북인도양, 허리케인은 북대서양 등에서 사용하는 명칭이다.

퇴적물 입도 분류에서 입자 지름이 0.004 mm 이하이면 점토로 분류한다. 실트는 일반적으로 0.004~0.063 mm 범위이며, 모래와 자갈은 이보다 큰 입자이므로 해당하지 않는다.

해수 내 보존성 성분은 해수의 혼합 과정에서 농도비가 거의 일정하게 유지되는 원소로, Li·Na·K 등이 해당한다. 반면 Cr(크롬)은 산화·환원 및 흡착·침전 과정의 영향을 받아 농도가 변하므로 보존성 성분이 아니다.

해수의 주요 이온 중 농도가 가장 높은 염류 성분은 황산 이온(SO42−)이다. 일반적인 해수의 주요 성분 농도는 황산 이온이 약 2.7 g/kg으로, 칼슘 이온·칼륨 이온·탄산수소 이온보다 높다.

해양지각의 제1층은 퇴적물층으로, 미고결 퇴적물이 주를 이루어 음파속도가 가장 낮은 1.7~2.5 km/s 정도이다. 제2층은 약 4.5~5.5 km/s, 제3층은 약 6.7~6.9 km/s이며, 8.1 km/s 이상은 주로 상부 맨틀의 속도에 해당한다.

분급도는 입자 크기 분포의 균일성을 나타내며, 값이 작을수록 분급이 양호하다. 제시된 값 중 가장 작은 0.75가 분급도가 가장 양호하다.

밀도류는 해수의 밀도 차이를 줄이기 위해 발생하는 해수의 유동이다. 밀도는 주로 수온과 염분에 의해 결정되므로 바람의 방향이나 태양의 인력, 용존산소와 직접적인 관계가 있는 현상으로 보기는 어렵다.

수심이 파장의 1/4보다 깊으면 심해파로 보며, 파속은 $c=\frac{gT}{2\pi}$이다. $c=\frac{9.8\times10}{2\pi}\approx15.6\ \mathrm{m/s}$이므로 약 16 m/s이다.

블랙스모커는 고온의 열수와 함께 형성되며, 화이트스모커보다 온도가 높고 분출속도도 크다. 따라서 두 특성을 모두 높게 설명한 2번이 적합하다.

반일 주조의 조석주기가 정확히 12시간이 아닌 이유는 달의 공전 때문이다. 지구가 자전하는 동안 달도 지구 주위를 같은 방향으로 공전하므로, 지구가 달을 다시 같은 위치에 두기까지 한 바퀴보다 더 회전해야 하며 조석주기는 약 12시간 25분이 된다.

부유물식자는 물속에 떠 있는 부유성 물질을 여과하여 먹으므로 식물플랑크톤, 수중에서 자유생활하는 박테리아, 입자에 부착된 박테리아 등을 섭취한다. 반면 바닥에 퇴적된 미소 조류는 저서성 먹이에 해당하므로 부유물식자의 먹이와 가장 거리가 멀다.

Capitella capitata는 유기물 오염과 저산소 환경에 대한 내성이 높아 오염된 해역에서 개체 수가 증가하는 대표적인 다모류로, 오염해역의 지표종으로 잘 알려져 있다. 반면 Nereis grudei, Nephtys ciliata, Glycera chirori는 이 문항에서 대표적인 오염 지표종으로 분류되지 않는다.

식물플랑크톤의 직접 과정에는 랭뮈르 순환에 의한 수직 혼합, 개체의 분열 방식, 빛과 영양염류가 충분한 환경에서의 성장 등이 관련된다. 반면 포식자로부터 도피하기 위한 유영이동은 동물플랑크톤 등 운동성이 큰 생물의 특성에 가까우므로 가장 거리가 멀다.

해양의 일차생산력 측정에는 명암병 측정법, C-14 측정법, 부유식물 현존량 변화 측정법 등이 이용된다. 보상수심은 광합성량과 호흡량이 같아지는 수심을 의미하는 개념으로, 일차생산력을 직접 측정하는 방법이 아니다.

조간대의 대상분포는 조위에 따른 침수·노출 시간과 환경 차이, 생물 간 경쟁·포식 및 적응 정도에 의해 형성된다. 특히 암반해안은 생물이 부착해 생활하므로 대상분포가 뚜렷하게 나타나는 반면, 연성기질의 갯벌에서는 생물의 이동과 퇴적물 교란 등으로 분포 경계가 상대적으로 불명확하다. 따라서 암반해안의 극심한 파도 때문에 대상분포가 분명하지 않다는 4번의 설명이 옳지 않다.

부어류는 포식자에게 발견되기 어렵도록 배쪽이 뾰족한 형태로 되어 물속에서 보이는 그림자를 줄인다. 등쪽이 바닷물의 색과 비슷하고, 배쪽이 은백색이며, 가자미류의 등색이 해저와 유사하다는 설명은 모두 은폐 적응에 해당하므로 거리가 먼 것은 3번이다.

하구 저서동물은 염분 변동에 적응하기 위해 광염성을 나타내고, 퇴적물 속으로 잠입하여 급격한 염분 변화를 피한다. 또한 생식 시에는 비교적 염분농도가 높은 곳으로 이동하는 경우가 있다. 염류배출 세포는 주로 어류의 아가미 등에서 볼 수 있는 삼투압 조절 구조이므로 하구 저서동물의 일반적인 적응 방법으로 보기 어렵다.

하구역 조하대 연성저질은 항상 물에 잠겨 있으므로 대형저서동물 군집의 공간 분포를 결정하는 환경요인으로 노출시간은 해당하지 않는다. 반면 퇴적상, 생물상호작용, 염분농도는 저서생물의 서식과 분포에 영향을 미치는 요인이다.

부유유생기의 생존과 저서생활로의 정착 성공은 저서생물의 분포해역 확대, 지역 집단 유지, 집단 간 유전자 교류에 중요한 영향을 미친다. 대부분의 유생은 성체와 형태가 크게 달라 식별이 어렵고, 개체군 변동은 산란 직전보다 부유유생기의 초기감모와 밀접하며, 저서생물은 일반적으로 유생기를 거쳐 저서생활로 전환하므로 1·3·4번은 옳지 않다.

적조는 플랑크톤이 대량 증식하여 해수의 색이 변하는 현상이며, 부영양화로 질소·인 등의 영양염류가 풍부해지면 발생하기 쉽다. 또한 산소 고갈이나 유해 플랑크톤의 독성으로 어패류 폐사를 일으킬 수 있다. 정체수역은 물의 교환이 적고 영양염류가 축적되기 쉬워 적조가 발생하기 어려운 것이 아니라 발생하기 쉬우므로 2번이 틀린 설명이다.

조간대 생물의 섭식과 번식에는 일반적으로 생산자와 소비자의 상호작용이 크게 작용하며, 분해자의 역할이 가장 크다고 보기는 어렵다. 조간대는 환경요인의 변화가 크고, 조석에 따른 해수면의 상승·하강과 대기 노출 시간이 생물의 분포와 성장에 큰 영향을 미치므로 1·3·4번은 옳은 설명이다.

해양 포유류는 체온 유지를 위해 몸집이 크고 피하에 열전도율이 낮은 지방을 축적하며, 잠수에 대비해 혈액량과 혈액의 산소 저장능력도 크다. 그러나 염분비선은 바다새와 일부 해양 파충류의 삼투조절 기관으로, 해양 포유류의 대표적인 수중생활 적응이 아니므로 틀린 설명이다.

온위는 해수를 기준 압력(통상 표면)으로 감압했을 때의 온도이므로, 동일한 온위라도 깊은 곳의 시료는 높은 압력에서 표면으로 올라오며 나타나는 압력·단열 효과를 고려해야 한다. 따라서 같은 온위를 갖는 경우 현장온도는 깊은 곳의 시료가 더 높다.

취송류이론에서 상부마찰심도는 수면으로부터 약 23m 깊이이며, 이 지점의 유속은 표면유속의 약 1/23로 본다. 따라서 표면유속을 기준으로 하면 약 23분의 1이다.

해수 내 부유물질은 시료를 여과하여 잔류물을 측정하는 여과법, 입자에 의한 빛의 산란 정도를 이용하는 광산란법, 원심력으로 입자를 분리해 측정하는 원심분리법으로 측정할 수 있다. 희석법은 부유물질의 양을 직접 분리·측정하는 방법이 아니므로 해당하지 않는다.

Millipore filter HA형의 공경은 약 0.45 μm로, 현탁성 물질을 여과하는 데 통상 사용된다. 따라서 0.45 μm가 해당한다.

대조차는 대조승에서 소조승을 뺀 값이므로, $8.6-6.4=2.2\text{ m}$이다. 따라서 제시된 보기의 8.0m 및 정답 2번과 일치하지 않아 정확한 해설을 제시할 수 없다.

Thermal scanner는 열화상·열 분포를 측정하는 장비로 해저 지형의 수심과 형태를 직접 조사하는 장비가 아니므로 가장 거리가 멀다. DGPS는 위치 측정, Side scan sonar는 해저면 영상화, Multi beam echosounder는 다중빔 음향으로 수심과 해저 지형을 측정하는 데 사용된다.

조석관측에는 수위 변화를 직접 측정하는 부표식, 수압 변화를 이용하는 압력식, 초음파의 반사 시간을 이용해 수위를 측정하는 초음파식이 사용된다. 지자기식은 조석관측 방법에 해당하지 않는다.

태양광은 해면에 직접 입사하는 광원이지 탐지기에 직접 입사하는 해면 기원 신호로 분류되지 않는다. 탐지기에는 대기산란광, 해면에서 반사된 표면 반사광, 해중에서 위로 방출되어 해면을 통과한 수중광 등이 입사한다.

그림에서 파봉선(등위상선)이 C지점(해저 수심이 얕은 돌출부, 즉 해저지형이 솟아오른 곳)에서는 바깥쪽으로 벌어지고, A, B지점(해저가 깊은 골짜기, 즉 해저협곡 지형) 쪽으로는 파봉선이 모이는 형태를 보인다. 파의 굴절 원리상 수심이 얕은 곳(해저 융기부)에서는 파속이 느려져 파봉선이 벌어지면서 파의 에너지가 분산되어 파고가 감소하고, 반대로 해저가 깊게 패인 골(해저협곡) 쪽으로는 파봉선이 수렴하면서 에너지가 집중되어 파고가 증가한다. 그림상 파봉선이 수렴하는 지점은 A, B이므로 이 두 지점에서 파고가 증가한다.

전도온도계는 수온에 따른 열팽창이 아니라 수은 등의 액체 열팽창을 이용하는 온도계이며, 보기의 “Reversing Thermometer”는 수심에서 수온을 측정하기 위한 전도온도계가 아니다. 열전온도계는 열전기쌍의 기전력, 수정 온도계는 온도에 따른 수정의 진동수 변화, 서미스터는 반도체의 온도에 따른 전기저항 변화를 이용하므로 관계없는 것은 2번이다.

위상항법은 송신기에서 발사된 전파가 이동하면서 발생하는 도플러 주파수 변화를 측정하여 선박의 위치와 이동 상태를 산출하는 항법이다. 따라서 Doppler 효과원리가 해당하며, Wien 법칙과 Stefan-Boltzmann 법칙은 복사 특성에 관한 법칙이고 천문항법은 천체의 고도·방위를 이용하는 방식이다.

GEK(General Electric Current Meter) 해류계는 케이블에 설치된 두 전극 사이의 전위차를 측정하며, 감지부인 두 전극의 간격은 약 100 m이다.

AGP 시험법은 해수의 대장균군을 정량·검출하는 표준 시험방법이 아니라, 조류의 성장잠재력 등을 평가하는 시험법이다. 해수의 대장균군 시험에는 MPN법, 막여과법, 발색제에 의한 시험법 등이 사용된다.

규산염 규소는 유리 용기에서 규소 성분이 용출되거나 흡착될 수 있으므로 시료용기로 폴리에틸렌 용기를 사용한다. 유기인, 페놀류, N-Hexane 추출물질은 각각 분석 특성에 맞는 별도의 용기와 보존 조건을 적용한다.

유기주석화합물(TBT)은 유도체화한 뒤 기체크로마토그래프-불꽃광도검출기(GC-FPD) 또는 질량분석기 등으로 분석하므로, ECD를 사용한다는 1번이 틀리다. 시료는 1 L 유리용기에 채취하여 냉장 보관하고, 기기검출한계는 95% 신뢰수준에서 10 ng/L 미만으로 관리한다. 또한 TBT의 분해·생분해를 막기 위해 차광하고 가능한 한 신속히 분석한다.

용매추출유분 분석에서 회수율 확인을 위한 내부 표준물질은 2,2,4-트리메틸펜탄이 아니라 분석법에서 정한 유분 표준물질을 사용해야 하므로 2번이 틀리다. 시료는 염화메틸렌 또는 사염화탄소로 추출하고, 형광분광광도계로 여기파장 310 nm, 형광파장 360 nm에서 측정하며, 추출액은 감압 농축 후 N-헥산에 재용해한다.

카드뮴환원법에서는 질산 질소를 카드뮴 환원관으로 아질산 질소로 환원한 뒤 발색시켜 측정하며, 발색된 시료의 최대 흡수 파장은 543 nm이다. 반응용액이 과도하게 산성이면 질산 질소의 환원이 부분적으로 일어나는 것이 아니라 환원 효율이 저하될 수 있으므로, 해당 설명이 틀리다. 환원효율이 95% 이하이면 환원관을 재활성화하거나 다시 제작한다.

클로로필-a 측정에는 시료의 균질화와 색소 추출을 위해 교반기, 여과기, 원심분리기 등이 사용된다. 반면 건조기는 시료를 건조하는 기구로, 분광광도계에 의한 클로로필-a 측정에 사용되는 주요 기구가 아니다.

유기탄소량 시험에서 산화 후 남은 산화제를 0.1N 황산암모늄 제2철 용액으로 적정하며, 종말점은 용액 색이 밝은 파란색에서 진한 갈색으로 변하는 지점이다. 또한 0.1N 산화제를 사용할 때 검출한계는 0.02%이다. 지시약은 녹말지시약이 아니라 지시약으로 사용되는 다른 시약을 적용하므로, 녹말지시약을 넣는다는 설명이 틀리다.

유기용매추출법은 전처리 과정이 복잡하고, 공극수를 제거한 퇴적물을 대상으로 하며, 주로 중성 또는 비이온성 유기물질을 추출하여 독성을 평가한다. 반면 시료 간 염분 차이에 따른 발광도 보정은 수용성 시료를 직접 시험할 때 고려하는 사항이므로 이 방법의 특징이 아니다.

부유물질의 질량은 0.1626−0.1487=0.0139 g이다. 농도는 $\frac{0.0139\ \mathrm{g}\times1000\ \mathrm{mg/g}}{2\ \mathrm{L}}=6.95\ \mathrm{mg/L}$이므로 6.95 mg/L에 해당한다.

산소의 당량은 8 mg/meq이므로, 0.02 N 과망간산칼륨 1 mL가 나타내는 산소량은 $8 \times 0.02 \times 1 = 0.16\ \mathrm{mg}$이다. 따라서 0.02 N KMnO4 1 mL는 산소 0.16 mg에 해당한다.

퇴적물 내 공극수 추출은 시료의 산화 방지와 화학적 변질 억제가 핵심이다. 질소 가스가 충진된 저온 box는 산소를 차단하면서 동시에 낮은 온도로 미생물 활동을 억제하여 공극수의 원래 화학적 특성을 보존할 수 있다.
공극수는 환원 환경에서 형성된 것으로, 산소 노출 시 철·황 화합물의 산화, 미생물 활동 증가 등으로 인해 원래의 화학 조성이 급격히 변한다.
일반 실험실(상온 또는 10℃)은 산소 노출로 인한 산화 위험이 크다.
조사선 갑판은 온도 변화와 산소 노출이 모두 심하여 부적절하다.

중화 반응에서 HCl과 NaOH는 1:1로 반응하므로 $0.1\times0.010=C_{\mathrm{NaOH}}\times0.100$에서 $C_{\mathrm{NaOH}}=0.010\ \mathrm{mol/L}$이다. 따라서 $\mathrm{pOH}=-\log(0.010)=2$, $\mathrm{pH}=14-2=\mathbf{12}$이므로 3번이다.

HCl 용액의 질량은 $100\ \mathrm{mL}\times1.18\ \mathrm{g/mL}=118\ \mathrm{g}$이고, 순수한 물의 질량은 약 $500\ \mathrm{g}$이다. 따라서 혼합 용액의 질량은 $118+500=618\ \mathrm{g}$이며, HCl 농도를 질량 백분율로 계산하면 $\frac{118}{618}\times100\approx19.1\%$이다. 따라서 염산농도는 약 19.1%(W/W)이다.

HPLC를 이용한 광합성 색소 분석은 색소의 종류와 농도를 측정하여 광합성 보조 색소의 양, chlorophyll 분해산물의 양 및 이를 지표로 한 식물플랑크톤의 종 조성을 추정할 수 있다. 그러나 색소 조성만으로는 개별 종 명을 확정할 수 없으므로 알 수 없는 것은 1번이다.

해양환경관리업 등록 결격사유에는 피성년후견인, 파산선고 후 복권되지 않은 자, 관련 법 위반으로 징역형을 선고받고 집행이 종료된 후 일정 기간이 지나지 않은 자 등이 포함된다. 반면 등록이 취소된 후 1년이 경과된 자는 결격사유에 해당하지 않으므로 등록할 수 있다.

해양수산부장관은 해양환경의 훼손이나 해양오염으로 인한 위해를 예방하고 깨끗하고 안전한 해양환경을 조성하기 위해 해양환경관리 종합계획을 10년마다 수립·시행해야 한다.

유조선 화물구역에서 기름 또는 유성혼합물을 배출하려면 항행 중이어야 하고, 특별해역 밖에 있어야 하며, 요구되는 기름배출 감시·제어장치와 슬롭탱크 장치를 작동해야 한다. 또한 유분의 순간배출률은 1해리당 30리터 이하이어야 하므로, 60리터를 기준으로 제시한 3번이 틀리다.

확산식 처리방법으로 배출해야 하는 폐기물에는 수산물가공잔재물, 젓갈 또는 젓갈의 보관·생산·유통 과정에서 발생한 폐기물 등이 포함된다. 반면 어장정화·정비 과정에서 수거되는 조개껍질 등 각질류는 해당 확산식 처리 대상 폐기물에 해당하지 않는다.

해양시설오염비상계획서 비치 대상은 기름저장시설 150 킬로리터 이상, 유해액체물질 저장시설 150 킬로리터 이상의 해양시설이다. 해양오염방지법령에서 정하는 오염비상계획서 작성 및 비치 의무의 기준량이 기름과 유해액체물질 모두 150 킬로리터로 동일하게 규정되어 있으며, 이는 해양사고 시 오염 확산을 막기 위한 사전 대비 체계의 핵심이다.

유류오염손해배상 보장법령상 대한민국 국적을 가진 유조선으로 200톤 이상의 산적 유류를 화물로 싣고 운송하는 유조선의 선박소유자는 유류오염 손해배상 보장계약을 체결하여야 한다.

산업시설 조성을 위한 항만시설 확충사업은 연안정비사업의 범위에 포함되지 않는다. 연안정비사업은 연안의 보전·개선, 친수공간 조성, 해일·파랑·해수 및 연안침식으로부터의 보호와 훼손 연안의 정비를 목적으로 한다.

해양오염방제설비 중 형식승인 대상인 자재·약재에는 유겔화제, 유처리제, 유흡착제가 포함된다. 유수분리기는 오염물질과 물을 분리하는 장비로서 형식승인을 얻어야 하는 자재·약재에 해당하지 않는다.

해양환경관리법상 해양오염방지검사증서 및 협약검사증서의 유효기간은 5년이다. 다만 방오시스템검사증서는 제외되므로 해당하지 않는다.

해안의 자갈·모래 등에 달라붙은 기름은 해안 방제 대상이며, 시·도지사, 시장·군수·구청장 및 해안에 설치된 군사시설 등 시설관리기관의 장이 방제조치를 한다. 해양경비안전본부장은 해상에서의 방제조치를 담당하는 주체이므로 해안 방제조치를 해야 하는 주체가 아니다.

해양환경보전을 위한 종합대책에는 해양환경보전을 위한 재원 확보, 국제협력, 해양환경의 현황 및 장래 예측 등이 포함된다. 반면 선박소유자 책임강화대책은 종합대책의 관련 사항으로 규정된 항목이 아니므로 해당하지 않는다.