2022년 5급 공채 기술 2차 수질오염관리

문제 3개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

하천의 용존산소 모형인 Streeter-Phelps식은 용존산소의 변화요인으로 유기물 분해에 따른 산소소모와 재폭기에 따른 산소공급만을 고려하였다. 이에 따라 포화용존산소(C_S)에 대한 용존산소(C)의 부족량(D＝C_S－C)을 다음의 식으로 나타내었다.

\mathrm{D} = \frac{{k_{{1}} L_{{0}}}}{{k_{{2}} - k_{{1}}}} ( \mathrm{e}^{{- k_{{1}} t}} - \mathrm{e}^{{- k_{{2}} t}} ) + \mathrm{D}_{{0}} \mathrm{e}^{{- k_{{2}} t}}

여기서 L₀는 t＝0에서의 최종 BOD, D₀는 t＝0에서의 용존산소 부족량, k₁은 탈산소계수, k₂는 재폭기계수이다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)

(1) t＝0에서 BOD₅가 10.5mg/L, C_S는 8.9mg/L, C는 6.4mg/L이다. 그리고 k₁은 0.23 d^-1, k₂는 0.38 d^-1, 유속은 0.15m/s일 때 하류 10km 지점에서의 용존산소 농도를 구하시오. (5점)
(2) 하천의 용존산소가 가장 낮은 지점(t_c)을 나타내는 식을 유도하고, 1)과 같은 조건에서 임계점에서의 용존산소 농도를 구하시오. (10점)
(3) 이에 기초하여 유하거리에 따른 용존산소의 대략적인 변화 경향을 그래프로 나타내고, 1)과 2) 두 지점의 용존산소 부족량(D)을 표시하시오. (5점)

제2문 (15점)

부수성 물질(Saprobic Matter)과 부영양성 물질(Eutrophic Matter)은 강과 호수의 수질을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다. 두 물질에 관련된 다음 물음에 답하시오. (총 15점)

(1) 두 물질의 화학적 성분을 명시하고 이 물질이 수생태계에 미치는 영향의 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 각각 기술하시오. (6점)
(2) 녹조현상을 정의하고 두 물질과의 관계를 설명하시오. (2점)
(3) 녹조현상이 주는 부정적 영향을 네 가지 이상 기술하고, 사전적 발생방지 대책을 세 가지 이상 기술하시오. (7점)

제3문 (15점)

인간과 자연 모두를 위한 지속가능한 환경관리 및 생태계 관리 기술로 그린인프라스트럭쳐와 같은 생태공학적 물환경관리기술의 활용이 증가하고 있다. 다음 물음에 답하시오. (총 15점)

(1) 생태공학적 물환경관리기술의 종류를 세 가지 이상 제시하고, 각 기술의 기능과 원리를 설명하시오. (9점)
(2) 환경부는 지속가능한 하천환경관리를 위해 하천생태유량 확보의 제도화를 추진하고 있다. 하천생태유량의 정의와 기존 하천유량관리의 문제점에 대해 세 가지 이상 기술하시오. (6점)