[해양경찰 환경공학개론] 26년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

과잉공기백분율은 150 %이다.
과잉공기량은 실제공급공기량에서 이론공기량을 뺀 값이며, 이를 이론공기량으로 나누어 백분율로 나타낸다.
$\dfrac{A-A_0}{A_0}\times 100$
$=\dfrac{5-2}{2}\times 100$
$=150\ \%$

옳지 않은 것은 회복지대에서 혐기성균이 증가한다는 설명이다.
회복지대는 재폭기로 용존산소가 다시 늘어나는 구간이므로 혐기성균이 아니라 호기성균이 증가한다.
정수지대: 용존산소가 풍부하고 다양한 생물이 번식하므로 옳다.
분해지대: 유기물 분해로 DO가 줄고 $\mathrm{CO_2}$와 세균수가 늘어나므로 옳다.
활발한 분해지대: 혐기성 분해가 일어나 $\mathrm{H_2S}$, $\mathrm{CH_4}$ 등으로 악취가 발생하므로 옳다.

옳지 않은 것은 입구유속이 빠를수록 효율이 낮아진다는 설명이다.
원심력 집진장치는 선회류의 원심력으로 입자를 분리하므로, 한계 유속 내에서는 입구유속이 빠를수록 원심력이 커져 집진효율이 높아진다.
함진가스를 입구로 유입시켜 선회류를 만드는 것이 이 장치의 기본 원리이다.
구동부가 적어 구조가 간단하고 보수관리가 쉽다.
점착성 입자는 내벽에 달라붙고 부식성 가스는 장치를 손상시키므로 처리에 부적합하다.

옳지 않은 것은 병원성 미생물이 감소한다는 설명이다.
수온이 오르면 미생물의 증식이 활발해지므로 병원성 미생물은 오히려 증가할 수 있다.
수온이 상승하면 산소의 용해도가 낮아져 DO가 감소한다.
병원성 미생물이 늘어나므로 수인성 전염병의 발생 가능성이 높아진다.
DO 감소와 수온 변화로 어패류 질식, 생물의 이상 증식 등 생태계 영향이 나타난다.

광화학 스모그의 발생 원인과 가장 거리가 먼 것은 황산화물의 증가이다.
광화학 스모그는 질소산화물과 탄화수소가 햇빛을 받아 광화학 반응을 일으켜 오존 등의 산화성 물질이 만들어지는 현상이다. 황산화물은 주로 런던형 스모그의 원인 물질이다.
탄화수소: 광화학 반응의 전구물질이다.
질소산화물: 빛을 받아 분해되며 오존 생성 반응을 시작하는 전구물질이다.
햇빛의 조사량 증가: 자외선이 강할수록 광화학 반응이 활발해진다.

설명에 해당하는 현상은 수격작용(Water Hammer)이다.
관 내 유속의 급변으로 압력이 크게 오르내리는 현상이며, 플라이휠과 압력조절수조(Surge Tank)는 이 압력 변동을 완화하는 대표적인 방지 대책이다.
전도현상: 호소에서 계절에 따라 수온 차로 상하층의 물이 뒤섞이는 현상이다.
크로스커넥션: 음용수 관로가 오염된 다른 계통의 관로와 연결되는 오접합이다.
캐비테이션: 펌프 내부의 압력이 포화증기압 아래로 떨어져 기포가 생기는 현상이다.

옳지 않은 것은 수온이 높아질수록 수생생물의 호흡속도가 감소한다는 설명이다.
온도가 높아지면 산소의 용해도는 감소하지만, 수생생물의 대사가 빨라져 호흡속도는 증가한다. 따라서 고수온기에는 산소 공급은 줄고 소비는 늘어난다.
기체 용해도와 부분 압력의 비례 관계는 헨리의 법칙으로 옳다.
식물성 플랑크톤은 낮에 광합성으로 산소를 생산하고 호흡으로 산소를 소비한다.
죽은 식물성 플랑크톤은 미생물에 분해되며 용존산소를 소비한다.

옳은 것은 적정 pH에서 폐수의 COD가 감소한다는 설명이다.
펜톤산화는 철염과 $\mathrm{H_2O_2}$의 반응으로 생기는 수산화라디칼이 유기물을 산화하는 공정이므로 COD가 낮아진다.
적정 pH 5.5: 펜톤반응의 적정 범위는 이보다 낮은 강산성 영역이다.
슬러지 증가: 슬러지는 주로 철염에서 생기므로 철염에 비해 $\mathrm{H_2O_2}$ 비율을 높이면 오히려 줄어든다.
철염 사용량 감소: 불소, 인산염은 철과 결합해 촉매 작용을 방해하므로 철염 사용량을 늘려야 한다.

옳지 않은 것은 배출 성분을 예측하기 쉽다는 설명이다.
비점오염원은 배출 지점이 불특정하고 강우 등에 따라 배출이 달라지므로 배출량과 성분을 예측하기 어렵다.
홍수 시에는 지표의 오염물질이 한꺼번에 씻겨 들어가 피해가 크다.
지표에 축적된 오염물질이 초기 강우에 집중적으로 유출된다.
기상, 지형, 지질과 인위적·자연적 활동에 따라 변동 폭이 크다.

지정악취물질이 아닌 것은 일산화탄소이다.
지정악취물질은 악취의 원인이 되는 물질을 법령에서 지정한 것이다. 일산화탄소는 무색·무취의 기체로 악취 원인 물질에 해당하지 않는다.
암모니아: 지정악취물질에 해당한다.
자일렌: 지정악취물질에 해당한다.
메틸메르캅탄: 지정악취물질에 해당한다.

옳지 않은 것은 산화제가 전자를 주는 전자공여체라는 설명이다.
산화제는 상대 물질에게서 전자를 받는 전자수용체이다. 전자를 주는 물질은 환원제이다.
자신은 전자를 받아 환원된다.
전자를 빼앗아 다른 물질을 산화시킨다.
$\mathrm{KMnO_4}$와 $\mathrm{K_2Cr_2O_7}$은 대표적인 산화제이다.

합리식으로 구한 우수량은 20 $\mathrm{m^3/sec}$이다.
유달시간은 유입시간과 관내 유하시간의 합이다.
$t=10+\dfrac{600\ \mathrm{m}}{60\ \mathrm{m/min}}=20\ \mathrm{min}$
강우강도를 구한다.
$I=\dfrac{3000}{20+30}=60\ \mathrm{mm/hr}$
면적을 ha로 바꾸면 $6\ \mathrm{km^2}=600\ \mathrm{ha}$이고, 합리식에 대입한다.
$Q=\dfrac{1}{360}CIA$
$=\dfrac{1}{360}\times 0.2\times 60\times 600$
$=20\ \mathrm{m^3/sec}$

설명에 해당하는 단계는 혐기성 비메탄 단계인 2단계이다.
산소가 소진된 뒤 산 생성균이 유기물을 분해해 유기산과 수소가스를 만들지만, 아직 메탄은 생성되지 않는 시기이다.
1단계: 매립 초기로 남아 있는 산소를 이용하는 호기성 단계이다.
3단계: 메탄 생성이 시작되어 가스 조성이 변해 가는 혐기성 단계이다.
4단계: 메탄과 이산화탄소가 일정한 조성으로 발생하는 혐기성 정상 단계이다.

옳지 않은 것은 연소온도가 높다는 설명이다.
촉매연소법은 촉매로 산화반응의 활성화에너지를 낮추므로 직접연소법보다 낮은 온도에서 처리할 수 있다.
촉매 표면에서 가연성분을 불꽃 없이 산화시키는 방법이다.
Fe, Pb 등은 촉매 활성을 떨어뜨리는 촉매독이 될 수 있다.
백금, 파라듐 등의 귀금속이 촉매제로 쓰인다.

설명된 시료 축소 방법은 구획법이다.
대시료를 네모꼴로 엷게 편 뒤 가로 4등분, 세로 5등분하여 20개 덩어리로 나누고, 각 부분에서 균등량씩 취해 혼합하는 것이 구획법의 절차이다.
교호삽법: 대시료를 쌓은 뒤 삽으로 번갈아 옮겨 쌓으며 나누는 방법이다.
원추사분법: 원추형으로 쌓은 시료를 편평하게 눌러 부채꼴로 사등분하고 마주 보는 부분을 취하는 방법이다.
지역배분법: 폐기물 시료의 축소 방법에 해당하지 않는다.

황산화물 처리 방법이 아닌 것은 2단 연소법이다.
2단 연소법은 연소 공기를 나누어 공급해 화염 온도와 산소 농도를 낮추는 질소산화물 저감 기술이다.
석회석 주입법: 석회석이 황산화물과 반응해 황산염으로 제거된다.
암모니아 흡수법: 암모니아 수용액으로 황산화물을 흡수한다.
활성탄 흡착법: 활성탄에 황산화물을 흡착시켜 제거한다.

1인당 1일 쓰레기 배출량은 0.50 kg이다.
5일 동안 수거한 쓰레기의 총질량을 인구수와 일수로 나눈다.
$10\ \mathrm{m^3}\times 5\times 100\ \mathrm{kg/m^3}=5000\ \mathrm{kg}$
$\dfrac{5000\ \mathrm{kg}}{2000\times 5}=0.50\ \mathrm{kg}$

옳은 설명은 측정 장소와 청감보정회로에 관한 두 가지이다.
배경소음도의 측정 위치와 A특성 고정만 공정시험기준에 맞고, 나머지 네 항목은 기준의 내용과 다르다.
느린 모드 측정: 동특성은 원칙적으로 빠름 모드로 측정하므로 틀리다.
배경소음도의 측정 장소: 측정소음도의 측정점과 동일한 장소가 원칙이므로 옳다.
A특성 고정: 청감보정회로는 A특성에 고정하므로 옳다.
5 dB 이상 차이 시 보정 생략: 차이가 이보다 더 커야 보정을 생략할 수 있으므로 틀리다.
몸에서 0.2 m 이상 이격: 측정자의 몸에서 이보다 더 떨어져야 하므로 틀리다.
풍속 5 m/s 초과 시 방풍망 부착: 방풍망은 이보다 약한 바람에서부터 부착해야 하므로 틀리다.

파쇄의 목적이 아닌 것은 비표면적의 감소이다.
파쇄는 폐기물의 입자를 작게 만드는 공정이므로 비표면적은 감소하지 않고 증가한다.
연소성의 향상: 공기와의 접촉 면적이 넓어져 연소가 잘 된다.
선별효율의 향상: 입자 크기가 고르게 되고 혼합물이 분리되어 선별이 쉬워진다.
안정화 기간의 단축: 미생물과의 접촉 면적이 넓어져 분해가 빨라진다.