[해양경찰 환경공학개론] 25년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

옳지 않은 것은 해수의 Ca/Mg 비를 약 3~4로 제시한 설명이다.
해수에서는 마그네슘이 칼슘보다 많으므로 Ca/Mg 는 1보다 작다. 3~4 부근의 값은 분자·분모를 뒤집은 Mg/Ca 비에 해당한다.
해수의 pH 약 8.2: 탄산염 완충으로 약알칼리성을 유지하므로 옳다.
염분 약 35 ‰: 해수의 평균 염분으로 옳다.
밀도의 비선형 변화: 밀도는 수온·염분에 따라 비선형으로 변하므로 옳다.

옳지 않은 것은 조석에 태양의 힘이 가장 크게 작용한다는 설명이다.
기조력은 천체의 질량보다 거리의 영향을 더 크게 받는다. 지구에 훨씬 가까운 달의 기조력이 태양보다 크다.
조석의 원인: 달·태양 등 천체의 인력으로 발생하므로 옳다.
대조와 소조: 인력이 중복되면 조차가 큰 대조, 교차되면 조차가 작은 소조이므로 옳다.
창조류와 낙조류: 고조로 가는 상승 흐름이 창조류, 저조로 가는 하강 흐름이 낙조류이므로 옳다.

옳지 않은 것은 광량과 영양염류가 공급되지 않을 때 적조가 잘 발생한다는 설명이다.
적조는 식물플랑크톤이 폭발적으로 증식해 나타나므로, 오히려 적절한 광량과 풍부한 영양염류가 갖추어질 때 잘 발생한다.
원인 생물: 와편모조류, 야광충 등이 적조를 일으키므로 옳다.
직접 피해: 자원량 변동과 어패류 폐사를 일으키므로 옳다.
간접 피해: 바다색 변화와 국민정서 악화를 일으키므로 옳다.

옳지 않은 것은 산소 포기로 기름을 분산시킨다는 설명이다.
산소 포기는 물에 용존산소를 공급하는 방법으로, 해상 유출유의 확산 차단·회수·분산 수단이 아니다. 유출 대응은 차단 → 회수 → 분산의 수단으로 이루어진다.
오일펜스: 유출유를 둘러싸 확산을 막으므로 옳다.
유흡착재: 기름을 흡착해 회수하므로 옳다.
유처리제: 기름을 미세하게 분산시켜 자정작용을 촉진하므로 옳다.

황산화물 배출규제해역이 아닌 곳은 목포항이다.
규제해역은 선박 입출항이 많아 대기오염 부담이 큰 인천항, 평택·당진항, 여수·광양항, 부산항, 울산항 등 주요 항만 인근 해역에 지정되었다.
평택·당진항: 규제해역 지정 항만이다.
부산항: 규제해역 지정 항만이다.
울산항: 규제해역 지정 항만이다.

스크러버의 포집 효율은 약 73 %이다.
포집 효율은 유입농도 대비 제거된 농도의 비율이다.
$\eta = \dfrac{C_{in} - C_{out}}{C_{in}} \times 100$
$= \dfrac{7 - 1.9}{7} \times 100$
$= \dfrac{5.1}{7} \times 100 \approx 72.9\ \%$
출구농도를 유입농도로 나눈 값은 통과율이므로 효율과 구분한다.

지표면 농도는 1 $\mathrm{mg/m^3}$이다.
오염원 축선($y = 0$)의 지표면($z = 0$)이고 배출고도도 0이므로 지수항이 모두 1이 된다. 이 문항은 지면 반사항을 더하지 않은 기본식을 전제로 한다(반사항을 더하면 값이 2배가 된다).
$C = \dfrac{Q}{2 \pi u \sigma_y \sigma_z}$
$C = \dfrac{36\ \mathrm{g/s}}{2 \times 3 \times 10\ \mathrm{m/s} \times 30\ \mathrm{m} \times 20\ \mathrm{m}}$
$= \dfrac{36}{36000}\ \mathrm{g/m^3}$
$= 0.001\ \mathrm{g/m^3} = 1\ \mathrm{mg/m^3}$

가네미유 사건의 원인 물질은 폴리염화비페닐(PCBs)이다.
미강유 제조 공정의 열매체로 쓰인 PCBs가 식용유에 섞여 들어가, 이를 섭취한 사람들에게 염소여드름 같은 피부 증상이 나타났다.
프탈레이트류: 플라스틱 가소제로 쓰이는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
과불화화합물: 발수·코팅제 등에 쓰이는 난분해성 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.
다환방향족탄화수소: 유기물의 불완전연소로 생기는 물질로, 이 사건의 원인이 아니다.

동일한 소음원 두 대의 합성 소음은 약 83 dB이다.
데시벨은 로그 단위이므로 산술 합이 아니라 에너지 합으로 계산한다.
$L = 10 \log_{10} \left( 2 \times 10^{8} \right)$
$= 80 + 10 \log_{10} 2$
$\approx 80 + 3 = 83\ \mathrm{dB}$
80 dB: 한 대의 소음 수준으로, 기계가 두 대로 늘어난 효과가 반영되지 않았다.
90 dB: 음원 에너지가 10배일 때의 값이다.
160 dB: 데시벨을 산술적으로 더한 값이다.

등가선량의 단위는 시버트(Sv)이다.
등가선량은 흡수선량에 방사선 종류별 가중치를 곱해 생물학적 영향을 나타낸 양이다. 감마선·엑스선은 가중치가 1이므로, 1 J/kg 흡수 시의 영향이 1 Sv 에 해당한다.
베크렐: 초당 붕괴 수로 나타내는 방사능의 단위이다.
뢴트겐: 공기의 전리량으로 나타내는 조사선량의 단위이다.
그레이: 생물학적 영향을 반영하지 않은 물리적 흡수선량의 단위이다.

우선순위가 가장 높은 것은 발생원 감량이다.
폐기물은 처리보다 애초에 발생시키지 않는 것이 가장 바람직하므로, 관리 순서는 감량 → 재활용 → 소각 → 매립이다.
재활용: 이미 발생한 폐기물을 자원화하는 단계로 감량 다음이다.
소각: 재활용되지 않는 폐기물을 처리·감용하는 단계이다.
매립: 다른 방법을 거친 뒤 남은 잔재물을 처분하는 최후 단계이다.

대체 소독제로 거론되는 물질은 이산화염소($\mathrm{ClO_2}$)이다.
이산화염소는 유기물과 반응해도 THMs·HAAs 를 거의 만들지 않아 염소 소독의 대안으로 쓰인다.
차아염소산: 염소 소독에서 작용하는 소독 성분으로, 문제의 부산물 생성에 관여한다.
클로로포름: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.
브로모폼: 그 자체가 트리할로메탄의 일종이다.

자료의 중위수는 20 이다.
값을 크기순으로 정렬하면 3, 8, 14, 18, 22, 40, 66, 83 이다. 자료가 8개로 짝수이므로 가운데 두 값의 평균을 구한다.
$\dfrac{18 + 22}{2} = 20$
18: 가운데 두 값 중 작은 값일 뿐이다.
22: 가운데 두 값 중 큰 값일 뿐이다.
32: 산술평균(약 31.75)에 가까운 값으로 중위수가 아니다.

공기 중 납의 농도는 50 $\mathrm{mg/m^3}$이다.
묽은 용액에서 1 ppm 은 1 mg/L 로 본다. 먼저 용액 속 납의 질량을 구하고, 이를 채취한 공기 부피로 나눈다.
$m = 5\ \mathrm{mg/L} \times 0.5\ \mathrm{L} = 2.5\ \mathrm{mg}$
$V = 50\ \mathrm{L} = 0.05\ \mathrm{m^3}$
$C = \dfrac{2.5\ \mathrm{mg}}{0.05\ \mathrm{m^3}} = 50\ \mathrm{mg/m^3}$

매우좋음~좋음 등급의 지표 어류는 버들치, 열목어이다.
이 등급은 차고 깨끗한 상류 계곡성 수역에 사는 어류로 판정한다.
은어, 쉬리: 좋음~보통 등급의 지표 어류이다.
피라미, 모래무지: 보통~약간나쁨 등급의 지표 어류이다.
붕어, 미꾸라지: 오염에 강한 약간나쁨~매우나쁨 등급의 지표 어류이다.

오존층 파괴 물질을 규제하는 협약은 몬트리올 의정서이다.
이 의정서는 프레온가스(CFCs), 할론 등 오존층 파괴 물질의 생산·사용을 단계적으로 규제한다.
교토 의정서: 온실가스 감축을 다룬다.
람사 협약: 습지 보전을 다룬다.
바젤 협약: 유해폐기물의 국가 간 이동을 다룬다.

가장 먼저 침강하는 입자는 직경 7 ㎛, 비중 3인 입자이다.
스토크스 법칙에서 공기의 밀도를 무시하면 침강속도는 직경의 제곱과 비중의 곱에 비례한다.
$v \propto d^{2} \rho$
직경 9 ㎛, 비중 1: $9^{2} \times 1 = 81$
직경 7 ㎛, 비중 3: $7^{2} \times 3 = 147$ 로 가장 크다.
직경 5 ㎛, 비중 5: $5^{2} \times 5 = 125$
직경 3 ㎛, 비중 7: $3^{2} \times 7 = 63$

CO 의 농도는 112 $\mathrm{mg/m^3}$이다.
기체의 ppm 은 부피비이므로, 1몰의 부피에 대한 분자량의 비를 곱해 질량농도로 바꾼다. CO 의 분자량은 28 이다.
$C = 98\ \mathrm{ppm} \times \dfrac{28\ \mathrm{g/mol}}{24.5\ \mathrm{L/mol}}$
$= 98 \times 1.143$
$= 112\ \mathrm{mg/m^3}$

걸린 시간은 약 280년이다.
99.9 % 가 감소하면 남은 비율은 0.001 이다. 1차 반응에서는 반감기가 일정하므로 몇 번의 반감기가 지났는지 구한다.
$\left( \dfrac{1}{2} \right)^{n} = 0.001$
$n = \dfrac{\log_{10} 1000}{\log_{10} 2} \approx 10$
$t = 10 \times 28 = 280\ \mathrm{yr}$