[9급 지방직 환경공학개론] 20년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

토양증기 추출법은 오염 부지에서 흙을 파내지 않고 처리하는 현장내(in-situ) 기술이므로, 현장외 기술이라는 설명이 옳지 않다.
불포화층에 추출정을 설치해 진공으로 휘발성 오염물질을 기체로 뽑아내며, 공기 공급으로 토착 미생물의 호기성 분해도 촉진된다.
추출된 기체에는 오염물질이 포함되므로 활성탄 흡착 등 후처리가 필요하다 — 옳다.
공기 유입으로 산소가 공급되어 생물학적 처리 효율이 높아진다 — 옳다.
기체를 뽑는 추출정과 공기를 넣는 주입정이 필요하다 — 옳다.

살균력은 $\mathrm{HOCl > OCl^- > NH_2Cl}$ 순이다.
유리잔류염소 중 하이포아염소산($\mathrm{HOCl}$)이 하이포아염소산 이온보다 살균력이 훨씬 강하고, 암모니아와 결합한 결합잔류염소(클로라민)는 살균력이 가장 약하지만 지속성이 길다.
클로라민을 가장 앞에 둔 배열 — 결합잔류염소는 살균력이 가장 약하므로 틀리다.
하이포아염소산 이온을 가장 앞에 둔 배열 — 이온형은 하이포아염소산보다 약하므로 틀리다.
클로라민을 하이포아염소산 이온보다 앞에 둔 배열 — 유리염소인 이온형이 결합염소보다 강하므로 틀리다.

연료전지는 법상 재생에너지가 아니라 신에너지에 해당한다.
신에너지는 수소에너지·연료전지·석탄 액화·가스화 에너지 등이고, 재생에너지는 태양·풍력·수력·해양·지열·바이오·폐기물 에너지 등 재생 가능한 자원에서 얻는 에너지다.
지열에너지 — 재생에너지에 해당한다.
수력 — 재생에너지에 해당한다.
풍력 — 재생에너지에 해당한다.

Darcy 법칙은 콜로이드성 진흙처럼 매우 미세한 매질에서의 지하수 이동은 잘 설명하지 못하므로, 이를 잘 설명한다는 설명이 옳지 않다.
Darcy 법칙은 다공성 매질을 흐르는 층류에서 유량이 수리경사에 비례한다는 선형 관계이며, 점토처럼 미세한 매질에서는 흡착수·전기적 상호작용 때문에 선형성이 깨진다.
다공성 매질을 통한 유체 흐름에 관한 법칙이다 — 옳다.
유량과 수리적 구배의 선형성을 가정한다 — 옳다.
흐름이 난류이면 선형 관계가 성립하지 않아 적용되지 않는다 — 옳다.

먹는샘물·먹는염지하수의 중온일반세균 기준은 수돗물보다 훨씬 엄격하게 정해져 있어, 100 CFU/mL를 넘지 않으면 된다는 설명이 옳지 않다.
일반세균 100 CFU/mL는 수돗물 등에 적용되는 기준이고, 먹는샘물·먹는염지하수에는 저온일반세균 20 CFU/mL, 중온일반세균 5 CFU/mL를 넘지 않도록 따로 규제한다.
먹는물의 정의(수돗물·먹는샘물·먹는염지하수·먹는해양심층수 등) — 옳다.
대장균·분원성 대장균군 기준은 먹는샘물·먹는염지하수에 적용하지 않는다 — 옳다(이들에는 별도 미생물 기준 적용).
소독제·소독부산물 기준은 소독하지 않는 먹는샘물 등과 먹는물공동시설의 물에는 적용하지 않는다 — 옳다.

농도비는 $10^{2.3}$이다.
해리평형식에서 $K = \dfrac{[\mathrm{H^+}][\mathrm{HCO_3^-}]}{[\mathrm{H_2CO_3}]}$ 이므로 $\dfrac{[\mathrm{HCO_3^-}]}{[\mathrm{H_2CO_3}]} = \dfrac{K}{[\mathrm{H^+}]}$
pH 9.0이면 $[\mathrm{H^+}] = 10^{-9}$
$\dfrac{10^{-6.7}}{10^{-9}} = 10^{2.3}$
pH가 pKa(6.7)보다 높을수록 중탄산 이온 쪽이 우세해진다는 점으로도 지수가 양수임을 확인할 수 있다.

질산화 과정에서 암모늄이 아질산염으로 전환된다는 설명이 옳다.
질산화는 호기 조건에서 $\mathrm{NH_4^+ \rightarrow NO_2^- \rightarrow NO_3^-}$로 산화되는 과정(Nitrosomonas → Nitrobacter)이고, 탈질은 무산소 조건에서 질산염이 질소 가스로 환원되는 과정이다.
질산염이 질소 가스로 전환되는 것은 질산화가 아니라 탈질이다 — 틀리다.
아질산염이 질산염으로 바뀌는 것은 탈질이 아니라 질산화다 — 틀리다.
Nitrobacter는 아질산염을 질산염으로 산화하는 질산화 세균이다 — 틀리다.

연소 온도를 높이면 열적 NOx 생성이 오히려 늘어나므로 저감 방법으로 적절하지 않다.
NOx 저감의 원리는 연소 온도를 낮추고 고온 영역의 산소 농도와 체류시간을 줄이는 것이다.
화염구역의 가스 체류시간 단축 — 고온 노출 시간을 줄여 NOx가 감소한다.
화염구역의 산소 농도 저감 — 저산소 연소·다단 연소로 NOx가 감소한다.
배기가스 재순환 — 화염 온도와 산소 분압을 낮춰 NOx가 감소한다.

살모넬라는 정수처리기준에서 제거·불활성화 대상으로 정한 병원성 미생물에 포함되지 않는다.
정수처리기준은 바이러스, 지아디아 포낭, 크립토스포리디움 난포낭을 대상으로 일정 비율 이상 제거·불활성화하도록 요구한다.
바이러스 — 대상에 포함된다.
크립토스포리디움 난포낭 — 대상에 포함된다.
지아디아 포낭 — 대상에 포함된다.

전기집진장치는 운전비는 적지만 최초 설치비가 높은 장치이므로, 시설 투자비가 저렴하다는 설명이 옳지 않다.
미세입자까지 높은 효율로 포집하고 압력손실이 작아 대용량 가스 처리에 유리하지만, 넓은 설치 공간과 큰 초기 비용이 단점이다.
처리가스 속도가 너무 빠르면 포집 전에 입자가 빠져나가 효율이 떨어진다 — 옳다.
압력손실이 작아 많은 양의 가스를 처리할 수 있다 — 옳다.
비저항이 너무 낮으면 재비산, 너무 높으면 역전리가 생겨 제거가 어렵다 — 옳다.

수거 노동력은 1.2 man·hr/ton이다.
MHT = (수거인부 수 × 1일 작업시간 × 연간 수거일수) ÷ 연간 수거량
$\mathrm{MHT} = \dfrac{5000 \times 6 \times 200}{5{,}000{,}000}$
$= \dfrac{6{,}000{,}000}{5{,}000{,}000} = 1.2$
MHT는 폐기물 1톤을 수거하는 데 드는 인부·시간으로, 값이 작을수록 수거 효율이 높다.

황화수소($\mathrm{H_2S}$)는 악취방지법령상 지정악취물질이다.
지정악취물질은 암모니아, 메틸메르캅탄, 황화수소, 다이메틸설파이드, 트라이메틸아민 등 냄새를 유발하는 물질로 정해져 있다.
일산화탄소 — 무색·무취 기체로 지정악취물질이 아니다.
질소 — 대기의 주성분으로 무취이다.
아산화질소 — 온실가스이며 지정악취물질이 아니다.

음파는 음속이 느린 쪽, 즉 온도가 낮은 쪽으로 굴절하므로 온도가 높은 쪽으로 굴절한다는 설명이 옳지 않다.
음속은 기온이 높을수록 빠르므로, 파면이 음속이 느린 층 방향으로 휘어진다.
굴절은 전달 경로가 구부러지는 현상이다 — 옳다.
공기층의 상하 온도 차이(음속 차이)로 굴절이 생긴다 — 옳다.
낮에는 지표 부근이 더 따뜻해 상층이 차가우므로 음파가 위쪽으로 휜다 — 옳다.

포기조의 갈색 거품은 높은 F/M비가 아니라 낮은 F/M비(긴 SRT)에서 Nocardia 같은 사상성 방선균이 번성해 생기므로 옳지 않다.
반대로 F/M비가 높은 초기 운전 단계에서는 주로 흰 거품이 발생한다.
슬러지 부상 — 침전지에서 탈질로 생긴 질소 가스가 슬러지에 부착해 떠오른다(옳다).
낮은 DO에 의한 팽화 — 사상균이 우점해 침강성이 나빠진다(옳다).
유기물 과부하에 의한 팽화 — 영양 불균형으로 사상균이 번성한다(옳다).

옳은 것은 ㄱ, ㄴ이다.
미세먼지는 자연적 발생원과 인위적 발생원으로 나뉘며, 질소산화물·황산화물이 수증기·오존·암모니아와 반응해 만들어지는 2차 생성 경로도 있다.
질산암모늄·황산암모늄 진술: 이들은 2차 생성 입자이지만 탄소 골격이 없는 무기 미세입자이므로 유기 미세입자라는 설명은 틀리다.
대기환경기준 먼지 항목 진술: 현행 기준의 먼지 항목은 PM-10과 PM-2.5이며, TSP는 기준 항목에서 제외되었으므로 틀리다.

니켈 또는 그 화합물은 오니류·폐흡착제·폐흡수제의 지정폐기물 판단 유해물질에 포함되지 않는다.
해당 유해물질은 중금속류(납·구리·비소·수은·카드뮴·6가크롬)와 시안 화합물, 유기인 화합물, 테트라클로로에틸렌·트리클로로에틸렌, 기름성분 등으로 정해져 있다.
유기인 화합물 — 포함된다.
테트라클로로에틸렌 — 포함된다.
납 또는 그 화합물 — 포함된다.

복토는 빗물 침투를 막아 매립지 투수율을 낮추는 역할을 하므로, 투수율을 증가시킨다는 설명은 장점이 될 수 없다.
위생 매립은 매일 복토해 악취·해충·비산을 막고 침출수 발생량을 줄이는 방식이다.
부지 확보가 가능하면 가장 경제적인 처분 방법이다 — 장점이다.
폐기물이 늘어도 추가 인원·장비 소요가 크지 않다 — 장점이다.
안정화된 부지는 공원·운동장·골프장 등으로 활용할 수 있다 — 장점이다.

열분해 생성물의 조성은 온도에 따라 달라지므로, 온도에 상관없이 일정한 분해산물을 얻는다는 설명이 옳지 않다.
일반적으로 열분해 온도가 높을수록 가스 성분의 비율이 늘고, 낮을수록 액체(오일)·고체(탄화물) 비율이 커진다.
무산소 상태에서 가열해 유기물을 기체·액체·고체로 분리한다 — 옳다.
외부에서 열을 공급해야 하는 흡열반응이다 — 옳다.
공기를 넣지 않으므로 소각보다 배기가스량이 적다 — 옳다.

C회로는 높은 음압레벨에 대응하는 거의 평탄한 특성으로 소음의 물리적 특성 파악에 쓰이며, 환경소음 측정에 주로 쓰이는 것은 A회로이므로 옳지 않다.
청감보정회로는 사람 귀의 주파수별 감도를 반영하도록 레벨별로 구분되어 있다.
A회로는 낮은 음압레벨 특성으로 청감을 잘 반영한다 — 옳다.
B회로는 중간 음압레벨 특성이며 거의 사용하지 않는다 — 옳다.
D회로는 높은 음압레벨 특성이며 항공기 소음 평가에 쓰인다 — 옳다.

필요한 공기량은 112 L이다.
반응식: $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$
메탄 몰수: $\dfrac{8}{16} = 0.5\ \mathrm{mol}$
산소 몰수: $0.5 \times 2 = 1\ \mathrm{mol}$ → 0℃, 1기압에서 $1 \times 22.4 = 22.4\ \mathrm{L}$
공기량: $\dfrac{22.4}{0.2} = 112\ \mathrm{L}$ — 이론 산소량을 공기 중 산소 비율로 나눈다.