[9급 지방직 환경공학개론] 25년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

관의 직경이 커지면 손실수두는 증가하는 것이 아니라 감소한다.
다르시-바이스바하 식 $h_L = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g}$ 에서 손실수두는 직경에 반비례하고 길이·마찰계수·유속의 제곱에 비례한다.
관의 길이 증가: 길이에 비례하므로 손실수두가 증가한다.
마찰계수 증가: 마찰계수에 비례하므로 손실수두가 증가한다.
유속 증가: 유속의 제곱에 비례하므로 손실수두가 증가한다.

부유물질 제거는 전염소처리의 목적이 아니며, 응집·침전·여과 공정이 담당한다.
전염소처리는 원수에 염소를 미리 주입해 산화·살균 작용을 이용하는 공정이다.
세균 제거: 원수 중 세균을 미리 살균하는 것이 대표적 목적이다.
철과 망간 제거: 용해성 철·망간을 산화시켜 불용성으로 만든 뒤 침전·여과로 제거한다.
맛과 냄새 제거: 냄새 유발 물질을 산화 분해하는 효과가 있다.

경향법은 과거 자료의 추세로 미래 발생량을 추정하는 예측 방법이지 발생량 조사법이 아니다.
발생량 조사법은 현재 발생하는 폐기물의 양을 실제로 측정·산정하는 방법이다.
직접계근법: 수거 차량 등을 계근대에서 직접 무게를 달아 측정한다.
물질수지법: 시스템에 유입·유출되는 물질의 수지로 발생량을 산정한다.
적재차량 계수분석법: 수거 차량 대수와 적재량·밀도로 발생량을 산출한다.

마스킹 효과는 회절현상이 아니라 큰 음 때문에 작은 음이 잘 들리지 않게 되는 음의 간섭(차폐) 현상이다.
회절은 음파가 장애물 뒤로 돌아 들어가는 현상으로, 청감상의 차폐인 마스킹과는 다른 개념이다.
두 음의 주파수가 비슷할수록 마스킹 효과가 크다.
저음이 고음을 잘 마스킹하며, 그 반대는 상대적으로 약하다.
어떤 소리가 다른 소리를 듣는 능력을 감소시키는 현상이라는 정의는 옳다.

적조는 오히려 강우 등으로 염분 농도가 낮아질 때 잘 발생하므로 고농도 염분은 원인이 아니다.
적조는 플랑크톤이 이상 증식해 바닷물 색이 변하는 현상으로, 영양·햇빛·정체 조건이 겹칠 때 일어난다.
정체해역: 해수 교환이 적어 플랑크톤이 머무르며 증식하기 쉽다.
높은 일사량: 수온 상승과 광합성을 촉진해 증식을 돕는다.
영양염류 과다 유입: 질소·인 공급이 부영양화를 일으켜 증식의 직접 원인이 된다.

나이트로박터는 암모늄염이 아니라 아질산염을 질산염으로 산화시키는 세균이다.
질산화의 첫 단계인 암모늄 → 아질산염 산화는 나이트로소모나스가 담당한다.
탈질: 질산염이 질소가스로 환원되는 과정이라는 설명은 옳다.
질산화: 암모니아가 아질산염을 거쳐 질산염으로 산화되는 과정이다.
질소고정: 대기 중 질소분자가 암모니아로 전환되는 과정이다.

음압은 단위 면적당 작용하는 압력 변동이므로 단위는 Pa이다.
파스칼은 $\mathrm{N/m^2}$ 과 같으며, 음압레벨(dB)의 기준이 되는 물리량이다.
W: 음향 파워(음원이 내는 에너지율)의 단위이다.
$\mathrm{N/m^3}$: 단위 부피당 힘으로 압력 단위가 아니다.
$\mathrm{W/m^2}$: 단위 면적당 에너지 흐름인 음의 세기의 단위이다.

스크린은 큰 협잡물을 체로 걸러내는 물리적 처리이다.
물리적 처리는 화학반응이나 미생물 없이 크기·비중 차이로 오염물을 분리한다.
염소소독: 염소의 산화력으로 병원균을 죽이는 화학적 처리이다.
살수여상법: 여재 표면 미생물막을 이용하는 생물학적 처리이다.
활성슬러지법: 부유 미생물을 이용하는 생물학적 처리이다.

자외선을 가장 많이 흡수하는 대기권은 오존층이 있는 성층권이다.
성층권의 오존이 태양 자외선을 흡수하며, 이 흡수 열 때문에 성층권은 고도에 따라 기온이 올라간다.
열권: 일부 단파장 복사를 흡수하지만 공기가 희박해 차단량이 가장 많지는 않다.
중간권: 오존이 적어 자외선 차단 역할이 작다.
대류권: 기상 현상이 일어나는 층으로 자외선 차단의 주 무대가 아니다.

이산화탄소는 대표적인 온실가스이지만 오존층을 파괴하는 물질은 아니다.
오존층 파괴물질은 성층권에서 염소·브롬을 방출해 오존을 분해하는 할로겐 화합물이다.
할론: 브롬을 함유해 오존 파괴력이 크다.
메틸클로로포름: 염소를 함유한 오존층 파괴물질로 규제 대상이다.
염화불화탄소(CFCs): 대표적인 오존층 파괴물질이다.

아세톤 1몰을 완전 산화하는 데 산소 4몰이 필요하므로 이론적 산소요구량은 128 g이다.
완전 산화 반응식: $\mathrm{C_3H_6O + 4O_2 \rightarrow 3CO_2 + 3H_2O}$
산소 4몰의 질량: $4\,\mathrm{mol} \times 32\,\mathrm{g/mol} = 128\,\mathrm{g}$
64 g: 산소 2몰분에 해당해 탄소·수소를 다 산화하지 못한다.
96 g: 산소 3몰분으로 필요량보다 적어 완전 산화에 부족하다.
160 g: 산소 5몰분으로 필요량보다 많다.

호기성 퇴비화는 유기물을 분해해 부식질(유기물)·이산화탄소·물 등을 생성한다.
산소를 이용하는 미생물이 유기물을 분해하며 열을 내므로 반응이 빠르고 고온이 유지된다.
적정 온도: 중온보다 높은 고온(호열성) 범위에서 병원균 사멸과 분해가 활발하다.
소요 기간: 혐기성 퇴비화보다 분해 속도가 빨라 기간이 짧다.
C/N비: 탄소가 이산화탄소로 빠져나가므로 퇴비화가 진행될수록 감소한다.

레이놀즈수는 1,600으로 계산된다.
공식: $Re = \dfrac{VD}{\nu}$
대입: $Re = \dfrac{8\,\mathrm{cm/s} \times 2\,\mathrm{cm}}{0.01\,\mathrm{cm^2/s}} = 1600$
단위가 모두 cm·s 로 통일되어 있어 무차원수가 바로 얻어진다.

공회전 시에는 공기가 부족한 농후 연소가 되어 일산화탄소(CO)가 가장 많이 발생한다.
운전 상태별로 공회전·감속 시 CO·HC, 고속·가속 시 고온 연소로 NOx 가 많아진다.
HC: 감속 시에 특히 많이 배출되며 공회전 시 최다 배출가스는 아니다.
$\mathrm{SO_2}$: 연료 중 황에서 생기며 휘발유차의 주 배출가스가 아니다.
NOx: 연소 온도가 높은 가속·고속 주행 시 많이 생긴다.

탈수 후 슬러지 부피는 1.5 $\mathrm{m^3}$ 이다.
탈수 전후 고형물량은 일정하므로 $V_1(1-w_1) = V_2(1-w_2)$ 를 쓴다.
대입: $3 \times (1-0.7) = V_2 \times (1-0.4)$
계산: $V_2 = \dfrac{0.9}{0.6} = 1.5\,\mathrm{m^3}$

용존산소 농도는 온도·기압의 영향을 받는다 — 온도가 낮을수록, 기압이 높을수록 포화농도가 높다.
기체 용해도는 헨리 법칙에 따라 분압에 비례하고 온도 상승 시 감소한다.
재폭기율: 용존산소량이 아니라 포화농도와의 차이인 산소 부족량에 비례한다.
탈산소계수·재폭기계수: 시간의 역수(예: 1/day) 단위를 가지므로 무차원이 아니다.
0 °C 포화농도: 약 9 mg/L 는 상온 부근의 값이며, 0 °C 에서는 그보다 훨씬 높다.

압축에 따른 부피감소율은 37.5 %이다.
압축 전 부피: $V_1 = \dfrac{200}{500} = 0.4\,\mathrm{m^3}$
압축 후 부피: $V_2 = \dfrac{200}{800} = 0.25\,\mathrm{m^3}$
부피감소율: $\dfrac{V_1 - V_2}{V_1} \times 100 = \dfrac{0.15}{0.4} \times 100 = 37.5\,\%$
질량은 압축 전후 같으므로 밀도의 역수로 부피를 비교하면 된다.

초미세먼지(PM-2.5)의 연간 평균치 기준은 25가 아니라 15 $\mu\mathrm{g/m^3}$ 이하이다.
환경정책기본법 시행령의 대기 환경기준은 항목별로 연간·24시간·1시간 평균치 등을 정해 두고 있다.
아황산가스: 연간 평균치 0.02 ppm 이하는 옳은 기준이다.
이산화질소: 연간 평균치 0.03 ppm 이하는 옳은 기준이다.
미세먼지(PM-10): 연간 평균치 50 $\mu\mathrm{g/m^3}$ 이하는 옳은 기준이다.

동수경사는 수두차를 흐름 거리로 나눈 값이므로 수두차에 반비례가 아니라 비례한다.
다르시 법칙: $V = K\dfrac{\Delta h}{L}$ 에서 $\dfrac{\Delta h}{L}$ 가 동수경사이다.
투수계수 단위: 동수경사가 무차원이므로 투수계수는 속도와 같은 단위를 갖는다.
모래와 자갈: 입자가 작은 모래는 공극이 작아 자갈보다 투수계수가 작다.
투수계수 정의: 유속과 동수경사 사이의 비례상수라는 설명은 옳다.

광재에서 철광 원석 사용으로 인한 고로슬래그는 제외되므로 포함한다는 설명이 옳지 않다.
폐기물관리법 시행령은 지정폐기물 항목마다 포함·제외 범위를 한정해 규정한다.
오니류: 수분함량 95퍼센트 미만이거나 고형물함량 5퍼센트 이상인 것으로 한정한다는 설명은 옳다.
분진: 대기오염 방지시설에서 포집된 것으로 한정하고 소각시설 발생분은 제외한다는 설명은 옳다.
PCB 함유 폐기물: 액체 상태는 1리터당 2밀리그램 이상 함유한 것으로 한정한다는 설명은 옳다.