# 급속여과 방식 정수 처리에서 응집제를 쓰는 과정을 포함한 순서로 옳은 것은?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

급속여과 방식 정수 처리에서 응집제를 쓰는 과정을 포함한 순서로 옳은 것은?

## 보기

1. 침전 → 응집 → 여과 → 소독
2. 응집 → 침전 → 여과 → 소독 **✔ 정답**
3. 응집 → 여과 → 침전 → 소독
4. 소독 → 응집 → 침전 → 여과
5. 여과 → 침전 → 응집 → 소독

**정답: 2**

## 해설

응집제를 넣어 작은 입자를 뭉쳐 큰 덩어리를 만드는 응집이 먼저이고, 이 덩어리를 가라앉히는 침전, 남은 입자를 거르는 여과, 마지막으로 염소 등으로 병원균을 죽이는 소독이 이어진다. 입자를 뭉쳐야 침전이 효율적이며 소독은 항상 마지막이다.

## 심화 해설

급속여과 방식 정수 처리의 표준 공정은 응집(coagulation) → 침전(sedimentation) → 여과(filtration) → 소독(disinfection) 순서로 진행됩니다. 이 순서는 각 단계가 앞선 단계의 산출물을 전제로 효율이 결정되는 연쇄적 구조이기 때문에, 순서가 바뀌면 전체 처리 효율과 수질 안전성이 급격히 저하됩니다.

공정 순서의 이유

먼저 응집제를 투입하는 이유는 원수 속의 미세 입자와 콜로이드성 물질이 서로 반발하여 가라앉지 않기 때문입니다. 응집제가 입자 표면의 전하를 중화하고 입자끼리 뭉치게 하여 더 크고 무거운 플록(floc)을 형성합니다. 이 플록이 충분히 커진 뒤에야 중력에 의해 가라앉는 침전이 가능해집니다. 따라서 응집은 침전보다 반드시 앞서야 합니다.

침전은 형성된 플록을 물리적으로 제거하는 단계입니다. 침전지에서 플록이 바닥으로 가라앉으면 상등수는 비교적 맑은 상태로 다음 단계로 넘어갑니다. 이후 여과는 침전에서 미처 제거되지 못한 미세 입자와 잔류 플록을 모래나 입상 활성탄 층으로 걸러내는 정밀 고액 분리 공정입니다. 여과가 침전보다 뒤에 오는 이유는, 침전 없이 여과만 하면 여과층이 빠르게 막혀 역세척 빈도가 급증하고 여과 효율이 떨어지기 때문입니다.

소독은 마지막 단계로 배치됩니다. 여과까지 거친 물은 입자성 오염물은 대부분 제거된 상태이지만, 병원성 미생물은 남아 있을 수 있습니다. 소독은 이 미생물을 사멸하거나 불활성화하여 음용 안전성을 확보합니다. 소독을 앞쪽에 배치하면 이후 공정에서 재오염될 위험이 있고, 탁도가 높은 물에서는 소독제가 입자 내부의 미생물까지 침투하지 못해 효과가 떨어집니다.

근거 자료에서 확인되는 공정 순서

자료 [1]은 나일강 원수를 사용하는 기존 정수 처리 공정에서 각 처리 단계별 방사성 핵종 제거 성능을 단계적으로 평가했다고 명시하고 있습니다. 이는 응집, 침전, 여과, 소독이 순차적으로 구성된 기존 공정(conventional treatment processes)을 전제로 한 연구입니다. 자료 [3]에서도 미세플라스틱 제거율이 97.5% 이상으로 나타난 주된 기전이 화학적 보조 입상 여과(chemically assisted granular media filtration)라고 설명하는데, 이는 응집제를 사용한 뒤 여과하는 순서, 즉 응집이 여과보다 선행하는 구조를 전제합니다.

자료 [4]는 응집(coagulation)이 특정 오염물질에는 효과를 보이지만 용존성 저분자 신종 오염물질 제거에는 한계가 있다고 지적합니다. 이는 응집이 단독 공정이 아니라 후속 침전·여과와 결합되어야 비로소 입자성 물질 제거에 기여한다는 점을 시사합니다. 또한 소독(disinfection)이 별도 단계로 언급되는 맥락은 소독이 최종 처리 단계로 분리되어 있음을 보여줍니다.

혼동 주의! 보기 1번(침전 → 응집)은 응집 없이 침전을 먼저 시도하는 오류입니다. 응집제 없이는 콜로이드 입자가 서로 반발하여 가라앉지 않으므로 침전 효율이 거의 없습니다. 보기 3번(응집 → 여과 → 침전)은 여과를 침전보다 앞세워 여과층 부하를 급증시키는 비효율적 순서입니다.

핵심! 급속여과 방식에서 응집제는 반드시 침전과 여과의 전처리로 투입되며, 소독은 모든 물리적 정화 공정이 끝난 뒤 최종적으로 시행됩니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Effectiveness of conventional surface water treatment processes in reducing natural radionuclides in Nile River drinking water.일반논문Ali K, Matar ZS, Harb S, El-Din KS, Walther C, Kilany M, Moubark K. (2026) · DOI: 10.1038/s41598-026-36428-y

- [3]Microplastic removal across ten drinking water treatment facilities and distribution systems.일반논문Balkenbusch C, Glienke J, Wu Y, Munno K, Jung M, Almuhtaram H, Andrews RC. (2025) · DOI: 10.1038/s41545-025-00531-w

- [4]Risk control technologies for emerging contaminants in drinking water: A review and perspective.일반논문Ma B, Qi J, Dong H, Yu H, Lu C, Sun M, Hu C. (2026) · DOI: 10.1016/j.fmre.2026.01.007

## 임상 시나리오

급속여과 정수 공정 순서 임상 적용응집 → 침전 → 여과 → 소독의 연쇄적 논리
정수 처리에서 응집은 원수 내 콜로이드 입자의 전하를 중화시켜 플록을 형성하는 첫 단계입니다. 플록이 충분히 커진 뒤에만 침전이 가능하므로 응집은 침전보다 반드시 앞서야 합니다.

침전 후에도 남는 미세 입자는 여과에서 모래 또는 입상 활성탄 층으로 제거됩니다. 여과를 침전보다 먼저 하면 여과층이 빠르게 막혀 역세척 빈도가 급증하고 효율이 떨어집니다.

소독은 최종 단계로, 여과까지 거친 물에 잔류할 수 있는 병원성 미생물을 사멸합니다. 소독을 앞쪽에 배치하면 이후 공정에서 재오염 위험이 있고, 탁도가 높은 물에서는 소독제가 입자 내부까지 침투하지 못해 효과가 떨어집니다.

주의응집 없이 침전을 먼저 시도하면 콜로이드 입자가 서로 반발하여 가라앉지 않으므로 침전 효율이 거의 없습니다. 공정 순서가 하나라도 바뀌면 전체 처리 효율과 수질 안전성이 급격히 저하됩니다.

## 핵심 개념

- **응집** — 응집제로 미세 입자와 콜로이드의 전하를 중화시켜 크고 무거운 플록을 형성하는 단계
- **침전** — 형성된 플록을 중력으로 가라앉혀 제거하는 단계
- **여과** — 침전 후 잔류 미세 입자를 모래나 입상 활성탄 층으로 걸러내는 정밀 고액 분리 공정
- **소독** — 병원성 미생물을 사멸하거나 불활성화하여 음용 안전성을 확보하는 최종 단계
- **플록** — 응집제에 의해 입자들이 뭉쳐진 덩어리로, 침전이 가능하도록 크기와 무게가 증가된 상태

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