핵심 해설
이 문제는 하수처리장의 처리 효율을 평가하기 위한
수질 지표(Water Quality Indicators)에 대한 이해를 묻고 있어요.
생물화학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand)과
부유물질(SS, Suspended Solids),
총대장균군(Total Coliforms)의 제거율을 계산하고, 방류수 수질 기준과 비교할 수 있어야 합니다.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 하수처리의 목표는 유기물질(BOD, SS)과 병원성 미생물(대장균군)을 법적 방류수 수질 기준 이하로 낮추는 것입니다. 제거율(%)은 [(유입수 농도 - 방류수 농도) / 유입수 농도] × 100으로 계산합니다. 미생물 감소는 로그 단위(log reduction)로 표현하며, 예를 들어 10^7에서 10^4로 감소하면 3 log(10^3배) 감소한 것입니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale):
핵심! SS 제거율 = (180 - 12) / 180 × 100 = 93.3%입니다. 일반적인 하수처리장 방류수 수질 기준은 SS 10~20 mg/L 이하이므로, 방류수 SS 12 mg/L는 기준을 충족할 가능성이 높습니다.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis):
- ②번: BOD 제거율 = (200 - 10) / 200 × 100 = 95%로 약 80%가 아닙니다.
혼동 주의! BOD 제거율 95%는 우수한 처리 효율을 의미하며, 불충분하다는 해석은 틀렸습니다.
- ③번: 방류수 BOD 10 mg/L은 일반적인 하천 방류 기준(예: 10~20 mg/L 이하)을 충족하는 수준입니다. 반드시 초과한다는 주장은 틀렸습니다.
- ④번: 총대장균군은 10^7에서 10^4로 3 log 감소했지만, 이 정도 감소는 소독 처리(염소 소독, UV 소독 등)가 이루어졌음을 의미합니다.
혼동 주의! 소독이 전혀 없었다면 대장균군 수가 거의 그대로 유지될 것입니다.
- ⑤번: BOD 제거율은 95%로 맞지만, 총대장균군 감소는 3 log 단위입니다. 2 log 단위는 10^7에서 10^5로 감소한 경우에 해당하므로 틀렸습니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts): 하수처리 공정은 1차 처리(침전), 2차 처리(활성슬러지법 생물학적 처리), 3차 처리(고도처리 및 소독)로 구성됩니다. BOD와 SS는 주로 1~2차 처리에서 제거되고, 총대장균군은 3차 처리의 소독 단계에서 제거됩니다. 약사 국가고시에서는 환경위생학의 일부로 수질 관리와 관련된 지표 이해가 중요합니다.
개념 정리
하수처리 효율 평가 핵심 지표:
BOD(유기물 오염도),
SS(부유물질),
총대장균군(분변 오염 지표)
제거율(%) = (유입수 - 방류수) / 유입수 × 100
log 제거 = log10(유입수 농도 / 방류수 농도)
한눈에 비교!
| 지표 | 유입수 | 방류수 | 제거율 | log 감소 |
|---|
| BOD | 200 mg/L | 10 mg/L | 95% | - |
| SS | 180 mg/L | 12 mg/L | 93.3% | - |
| 총대장균군 | 10^7 CFU/100mL | 10^4 CFU/100mL | - | 3 log |
국시 빈출 포인트
약사 국가고시 예방약학(환경위생학) 영역에서 하수처리 효율 계산 문제가 자주 출제됩니다. BOD, SS, 대장균군의 제거율을 정확히 계산하고, 각 지표가 의미하는 오염도를 이해하는 것이 중요합니다. 특히 log reduction 계산과 소독 여부 판단은 빈출 포인트예요.