핵심 해설
이 문제는
상수 처리 공정 중
오존(O₃) 소독의 특징에 대한 이해를 묻고 있어요. 오존은 강력한 산화제로 소독력이 뛰어나지만, 화학적으로 불안정하여 잔류성이 거의 없다는 것이 가장 큰 단점입니다. 따라서 보기 1번이 옳지 않은 특징이에요.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 오존(O₃)은 분자 구조상 매우 불안정하여 수중에서 빠르게 분해됩니다. 잔류 시간이 짧아 배수관망 끝까지 소독 효과를 유지하기 어렵습니다. 반면, 염소(Chlorine)는 잔류성이 있어 배수관망 내에서 지속적인 소독 효과를 발휘하는 데 유리합니다. 따라서 "잔류 효과가 길어 배수관망 내 소독 유지에 유리하다"는 염소 소독의 특징이며, 오존 소독의 특징으로는 옳지 않습니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
②번:
혼동 주의! 오존은 염소보다 산화력(산화환원전위)이 약 1.5배 높아 소독력이 월등히 강합니다. 이는 옳은 설명입니다.
③번: 염소 소독 시 생성되는
트리할로메탄(THM, Trihalomethane)과 같은 발암성 소독 부산물이 오존 소독 시에는 거의 생성되지 않습니다. 옳은 설명입니다.
④번: 오존 발생 장치 및 유지 관리 비용이 고가이므로 염소 소독보다 처리 비용이 높습니다. 옳은 설명입니다.
⑤번: 오존은 강력한 산화제로서 유기물을 분해하여 물의 색도(Color), 맛(Taste), 냄새(Odor)를 효과적으로 제거합니다. 옳은 설명입니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
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오존 소독의 장점: 강력한 살균력, 소독 부산물(THM) 생성 최소화, 색/맛/냄새 제거, 바이러스 및 원생동물(예:
크립토스포리디움(Cryptosporidium))에도 효과적.
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오존 소독의 단점: 잔류성 부족, 높은 시설비/운영비, 오존 자체의 독성(호흡기 자극), 분해 부산물(브로메이트(Bromate)) 생성 가능성(브롬이온 존재 시).
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염소 소독과의 비교: 염소는 잔류성이 좋아
배수관망 소독 유지에 유리하나, THM 생성 문제와 크립토스포리디움에 대한 낮은 내성이 단점입니다. 현장에서는 오존 처리 후 염소를 재투입(재염소 처리)하는 방식으로 상호 보완합니다.
개념 정리:
오존(O₃) 소독은 강력한 산화력을 이용한 소독 방식으로, 살균력 우수, 부산물 적음, 이취미 제거에 효과적이나
잔류성 부족이 핵심 단점입니다.
한눈에 비교!
| 항목 | 오존 소독 | 염소 소독 |
|---|
| 살균력 | 매우 강함 (강력 산화제) | 강함 |
| 잔류성 | 매우 짧음 (단점) | 길음 (장점) |
| 소독 부산물 | THM 거의 없음, 브로메이트 가능 | THM, 클로라민 등 생성 |
| 색/맛/냄새 제거 | 매우 우수 | 약간 있음 (클로라민 냄새) |
| 처리 비용 | 높음 | 낮음 |
| 바이러스/원생동물 | 크립토스포리디움 사멸 가능 | 크립토스포리디움 내성 |
국시 빈출 포인트: 각 소독 방식의 장단점을 비교하는 문제가 자주 출제됩니다. 특히 오존의
"잔류성 부족"과 염소의
"THM 생성"은 거의 매년 나오는 핵심 포인트입니다. 또한 최근에는 소독 부산물 규제가 강화되면서 오존과
고도정수처리의 중요성이 더욱 강조되고 있어요.
기출 변형 주의!
"염소 소독 대신 오존 소독을 적용할 때 예상되는 문제점은?" 또는 "정수장에서 오존 소독 후 반드시 병행해야 하는 공정은?" 등의 형태로 변형될 수 있습니다. 정답은 "잔류 소독력 유지를 위한 염소 재투입"입니다.