[9급 지방직 환경공학개론] 21년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

주파수의 단위는 cycle/sec(Hz)이다.
주파수는 1초 동안 반복되는 횟수, 즉 1초 동안 반복되는 진동(사이클)의 횟수이므로, 분자에 사이클 수, 분모에 시간이 온다.
mm/sec는 속도의 단위로, 진동속도를 나타낼 때 쓴다.
$mm/sec^{2}($가속도 차원)은 진동가속도의 단위이다.
cycle/mm는 길이당 반복 횟수로, 공간적 주기(파수)에 해당하며 시간 주파수가 아니다.

pH 1.0인 용액의 수소이온농도는 0.1 mol/L이다.
pH의 정의: $\mathrm{pH} = -\log[\mathrm{H^+}]$
따라서 $[\mathrm{H^+}] = 10^{-\mathrm{pH}} = 10^{-1} = 0.1\ \mathrm{mol/L}$
10 mol/L는 pH가 −1일 때의 값이다.
1.0 mol/L는 pH 0에 해당한다.
0.01 mol/L는 pH 2에 해당한다.

적조 발생 시 사료 공급을 평소처럼 계속하는 것은 옳지 않다.
적조 시에는 수중 용존산소가 부족해지므로 사료 공급을 중단(절식)해 어류의 산소 소비와 잔여 사료에 의한 유기물 부하를 줄이는 것이 기본 대책이다.
적조 원인생물의 대부분이 편모조류와 규조류라는 설명은 옳다.
액화산소를 공급해 가두리 내 용존산소를 보충하는 것은 대표적인 대책이다.
가두리 주위에 적조차단막을 설치해 적조생물 유입을 막는 것도 격리 대책에 해당한다.

이산화질소는 다중이용시설의 실내공기질 유지기준이 아니라 권고기준 항목이다.
유지기준은 반드시 지켜야 하는 항목으로 미세먼지(PM-10·PM-2.5), 이산화탄소, 폼알데하이드, 총부유세균, 일산화탄소가 해당하고, 이산화질소·라돈·총휘발성유기화합물·곰팡이는 권고기준에 속한다.
총부유세균은 유지기준 항목이다.
미세먼지(PM-10)는 유지기준 항목이다.
이산화탄소는 유지기준 항목이다.

페놀($\mathrm{C_6H_5OH}$)은 COD 분석에 사용하는 약품이 아니다.
COD는 강한 산화제로 유기물을 산화시키고 소비된 산화제 양을 산소량으로 환산해 구한다. 페놀은 오히려 측정 대상이 되는 유기오염물질이다.
$\mathrm{K_2Cr_2O_7}$(다이크롬산칼륨)은 다이크롬산법 COD의 산화제이다.
$\mathrm{KMnO_4}$(과망간산칼륨)은 과망간산법 COD의 산화제이다.
$\mathrm{H_2SO_4}$(황산)는 산성 조건을 만들기 위해 첨가한다.

조류 성장이 수온의 영향을 받지 않는다는 설명은 옳지 않다.
조류의 광합성과 대사는 효소 반응이므로 수온에 따라 성장 속도가 크게 달라지며, 수온이 높아지는 여름철에 조류 번성이 두드러진다.
조류는 낮에는 광합성으로 산소를 내고 밤에는 호흡으로 산소를 소비하므로 용존산소농도에 영향을 준다.
인과 질소는 조류 성장의 대표적인 제한 영양염이다.
태양광은 광합성의 에너지원이므로 조류 성장의 제한 인자가 된다.

유기중합체법을 화학적 고형화처리법이라고 한 설명이 옳지 않다.
유기중합체법은 폐기물 입자를 중합체 매트릭스 속에 물리적으로 가두는(포획·피복) 방식으로, 폐기물과 화학반응을 일으키는 방법이 아니다.
고형화는 유해성분의 용출을 줄여 독성을 감소시킬 수 있다.
시멘트기초법은 시멘트 첨가로 처리물의 무게와 부피가 증가하는 단점이 있다.
석회기초법은 석회와 포졸란 물질을 섞어 고형화하는 방법이다.

열섬현상이 공원이나 호수 지역에서 자주 나타난다는 설명은 옳지 않다.
공원·호수는 식생의 증발산과 물의 큰 열용량 덕분에 주변보다 기온이 낮아, 오히려 열섬을 완화하는 역할을 한다.
도시의 인공 열배출량이 큰 것은 열섬의 주요 원인이다.
맑고 바람이 약한 날 야간에 도시와 교외의 냉각 차이가 커져 잘 발달한다.
도시 상공에 먼지가 돔 형태로 덮이는 Dust dome effect로도 불리며 큰 도시에서 뚜렷하다.

PM-2.5 입자 64개가 PM-10 입자 1개와 같은 질량을 가진다.
밀도가 같으면 질량은 부피, 즉 지름의 세제곱에 비례한다.
$N = \left(\dfrac{d_{10}}{d_{2.5}}\right)^3 = \left(\dfrac{10}{2.5}\right)^3 = 4^3 = 64$
4는 지름 비만 구한 값이다.
16은 지름 비를 제곱한 값으로, 질량이 아닌 표면적 비에 해당한다.
10은 근거 없는 값이다.

퇴비화 더미의 최적 습도를 70% 이상이라고 한 설명은 옳지 않다.
수분이 과다하면 공극이 물로 채워져 산소 공급이 막히고 혐기성 상태가 되어 악취가 발생하므로, 최적 함수율은 이보다 낮은 중간 범위로 관리한다.
초기 C/N 비 25~35는 퇴비화에 적합한 범위로 옳다.
고온성 미생물의 분해가 끝나면 발열이 줄어 퇴비 온도가 떨어진다.
호기성 산화 분해에는 산소 공급이 필수적이다.

프로판 5 L를 완전 연소하는 데 필요한 산소는 25 L이다.
완전연소 반응식: $\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$
이상기체는 같은 조건에서 몰수비 = 부피비이므로
$V_{\mathrm{O_2}} = 5 \times 5\ \mathrm{L} = 25\ \mathrm{L}$
5.00 L는 산소 계수 5를 곱하지 않은 값이다.
22.40 L는 표준상태 1 mol의 부피로, 이 문제와 무관하다.
1.11 L는 반응식의 계수 관계로 나오지 않는 값이다.

고음이 저음을 잘 마스킹한다는 설명은 옳지 않다.
마스킹은 저음이 고음을 잘 마스킹하는 비대칭성을 가진다. 저음의 영향이 고주파 쪽으로 넓게 퍼지기 때문이다.
두 음의 주파수가 가까울수록 마스킹 효과가 커진다.
마스킹 소음의 레벨이 높을수록 마스킹되는 주파수 범위가 넓어진다.
한 소리가 다른 소리를 듣는 능력을 감소시키는 현상이라는 정의는 옳다.

오존산화법은 해수 담수화 방법이 아니다.
오존산화는 소독·맛냄새 제거·유기물 분해 등에 쓰는 산화 공정으로, 해수의 염분(이온)을 제거하지 못한다.
증발법은 해수를 가열해 증기를 응축시켜 담수를 얻는다.
전기투석법은 이온교환막과 전위차로 염분 이온을 분리한다.
역삼투법은 삼투압 이상의 압력으로 반투막을 통해 물만 통과시킨다.

모두 섭씨로 환산하면 75 °C가 가장 높다.
$135\ ^{\circ}\mathrm{F} \rightarrow \dfrac{135-32}{1.8} \approx 57.2\ ^{\circ}\mathrm{C}$
$338.15\ \mathrm{K} \rightarrow 338.15-273.15 = 65\ ^{\circ}\mathrm{C}$
$620\ ^{\circ}\mathrm{R} \rightarrow 620-459.67 \approx 160.3\ ^{\circ}\mathrm{F} \rightarrow \approx 71.3\ ^{\circ}\mathrm{C}$
135 °F는 약 57.2 °C로 가장 낮다.
338.15 K는 65 °C이다.
620 °R(랭킨온도)은 약 71.3 °C로 75 °C보다 낮다.

마찰손실수두가 관경에 비례한다는 설명은 옳지 않다.
Darcy-Weisbach 공식: $h_L = f\,\dfrac{L}{D}\,\dfrac{V^2}{2g}$
관경 D는 분모에 있으므로 손실수두는 관경에 반비례한다.
마찰손실계수 f에 비례한다.
관의 길이 L에 비례한다.
유속의 제곱에 비례한다.

혼합 후 하류의 염소 농도는 28 mg/L이다.
보존성 물질의 유량 가중 물질수지: $C = \dfrac{C_1Q_1 + C_2Q_2}{Q_1 + Q_2}$
$C = \dfrac{25 \times 12 + 40 \times 3}{12 + 3} = \dfrac{300 + 120}{15} = 28\ \mathrm{mg/L}$
30 mg/L는 유량 가중 혼합 농도보다 크다.
32 mg/L는 두 농도를 유량 구분 없이 단순 평균한 값(32.5)에 가깝다.
34 mg/L는 지류 농도의 비중을 과대평가한 값이다.

고체·액체연료의 발열량을 불꽃열량계로 측정한다는 설명은 옳지 않다.
고체·액체연료는 밀폐 용기에서 연소시키는 봄브열량계로 측정하고, 불꽃(유수식) 열량계는 주로 기체연료에 쓴다.
연소생성물 중 수분이 액상일 때(응축잠열 포함)의 발열량이 고위발열량이다.
수분이 증기 상태일 때(응축잠열 제외)의 발열량이 저위발열량이다.
실제 소각로는 배기온도가 높아 수증기 잠열을 회수하지 못하므로 저위발열량을 쓰는 것이 합리적이다.

이 용액의 노르말 농도는 0.020 N이다.
순수 $\mathrm{CaCO_3}$ 질량: $0.4 \times 0.9 = 0.36\ \mathrm{g}$
당량 = 분자량 ÷ 가수: $\dfrac{100}{2} = 50\ \mathrm{g/eq}$
$N = \dfrac{0.36 / 50}{0.36\ \mathrm{L}} = \dfrac{0.0072}{0.36} = 0.020\ \mathrm{eq/L}$
0.018은 순도 90%를 한 번 더 곱한 값이다.
0.180은 0.018을 10배 한 값으로, 부피 환산 자릿수를 잘못 처리한 경우이다.
0.200은 정답의 10배로, 부피를 0.036 L로 잘못 환산한 경우이다.

암모니아가 90% 반응하는 데 9.0일이 걸린다.
0차 반응식: $C = C_0 - kt$, 즉 $t = \dfrac{C_0 - C}{k}$
$t = \dfrac{100 - 10}{10} = 9.0\ \mathrm{day}$
0.9일은 반응률 0.9를 그대로 시간으로 본 값이다.
4.4일은 0차 반응식으로 나오지 않는 값이다. 0차 반응은 반응 속도가 농도와 무관하게 일정하다.
18.2일은 필요 시간의 약 2배로, 0차 반응식에 맞지 않는다.

플라스틱제품제조업은 재활용 지정사업자 업종에 해당하지 않는다.
재활용 지정사업자는 재활용 원료를 일정 비율 이상 사용하도록 지정된 업종으로, 종이제조업·유리용기제조업·제철 및 제강업 등이 해당한다.
종이제조업은 폐지를 원료로 쓰는 지정 업종이다.
유리용기제조업은 폐유리(파유리)를 원료로 쓰는 지정 업종이다.
제철 및 제강업은 철스크랩을 원료로 쓰는 지정 업종이다.