개념 한 쪽
정성적 분석은 숫자로만 표현되지 않는 특성이나 순서를 중심으로 데이터를 해석하는 방법이며, 평가 척도와 환경기준의 개념을 구분하는 능력이 중요하다고 본다.
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출제기준 단원 「정성적 분석」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 농도 단위 정의 판별 | 1 | ppm·ppb·ppt의 정의와 대응 단위를 가리는 문제 |
| 척도 유형 판별 | 1 | 특성의 크고 작음에 따른 척도(순서척 등)를 구분하는 문제 |
| 환경기준 수치 적용 | 1 | 오존의 1시간 평균 기준 등 법정 수치의 정확한 값 확인 문제 |
정성적 분석은 데이터의 속성이나 순서를 중심으로 의미를 해석하는 방법이며, 수치적 간격이 요구되지 않는 척도를 다룰 때 주로 사용한다고 본다. 예를 들어 특성의 크고 작음을 비교하여 순서대로 숫자를 부여하는 척도는 순서척이며, 이 경우 숫자는 서열만 나타내고 간격의 균등성은 보장하지 않는다고 본다.
환경 관련 기준과 정성적 평가를 연결할 때는 '기준'과 '지표'를 구분해야 한다고 본다. 환경기준은 법적 근거에 의해 설정된 구체적이고 최소한의 허용 한계로서 국민 건강 보호와 쾌적한 환경 조성을 목적으로 삼는 반면, 지표는 현황 파악이나 경향 분석에 사용하는 도구로 기능적 차이가 있다고 본다.
대기·수질 등 환경기준은 정성적 서술과 별도로 명확한 수치로 규정되는 경우가 많으므로, 정성적 분석에서는 해당 수치의 의미와 등급 체계의 서열을 정확히 이해해야 한다고 본다. 예컨대 하천 수질 등급의 경우 등급별 BOD 기준을 서열적으로 암기하면 정성적 판단의 근거로 삼기 용이하다고 본다.
정성적 분석은 단순한 범주화나 순위 부여에 그치지 않고, 평가 목적에 따라 명목척·순서척·등간척·비례척 가운데 적절한 척도를 선택하여 해석 기준을 명확히 해야 한다고 본다.
오염물질 농도 표시에 관한 문제는 단위의 정의와 대응을 묻는 유형으로 출제될 수 있다고 본다. 예를 들어 ppb는 10억분의 1을 의미하며 μg/L나 ng/g 등과 대응된다는 설명을 확인하여 정답을 고르는 방식이 대표적이라고 본다.
정량·정성 혼합 문제의 계산 예시는 된장국 BOD 문제를 통해 확인할 수 있다고 본다. 된장국 1L의 BOD가 52500ppm(=52500mg)이고, 10℃에서 물이 포화 상태일 때의 용존산소량은 약 11.33mg/L이며 물고기 생존 최소 DO가 5mg/L일 때, 물 1L당 이용 가능한 잉여 산소량은 11.33mg - 5mg = 6.33mg이므로 필요한 물량은 총 BOD ÷ 잉여 DO = 52500mg ÷ 6.33mg/L ≒ 8293.84L로 근사하여 약 8300L가 필요하다고 본다.
또한 대기 오염물질의 시간 평균 기준을 묻는 문제는 정성적 이해와 수치 암기가 결합된 유형이므로, 오존의 경우 1시간 평균치 0.1ppm과 8시간 평균치 0.06ppm을 짝지어 외우는 방식이 유효하다고 본다.
오염물질의 단위에 관한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 농도를 나타내는 단위 환산에서 ppb는 십억 분의 1(parts per billion)을 의미하며, 이는 10^-9에 해당합니다. 주어질 수 있는 단위 변환에서 μg(마이크로그램, 10^-6g)을 기준으로 할 때, μg/L, μg/kg 또는 ng/g 등이 ppb 단위와 동일하게 취급될 수 있습니다.
ppb는 10억분의 1이며 μg/L, ng/g 등 단위로 표현된다.
여러가지 평가항목을 평가함에 있어 일정 특성의 크고 작음을 비교하여 크기의 순서에 따라 숫자를 부여한 척도는?
정답 ① · 문제는 특성의 크기 순서대로 숫자를 부여하는 척도의 명칭을 묻고 있다. 특성의 크고 작음을 비교하여 순서를 매기고 순위에 따라 숫자를 부여하는 척도는 순서척(순위척)으로, 간격의 균등성이나 절대영점을 전제하지 않는다.
특성의 크고 작음을 비교하여 순서대로 숫자를 부여한 척도는 순서척이며, 등간이나 비례척과 달리 간격의 의미가 없다.
다음 중 우리나라에서 적용하는 환경오존기준은? (단, 1시간 평균치)
정답 ③ · 우리나라의 대기환경보전법상 환경기준 중 오존의 기준은 1시간 평균치 0.1 ppm 이하, 8시간 평균치 0.06 ppm 이하입니다. 이는 광화학 스모그의 주원인이자 호흡기 질환을 유발할 수 있는 오존의 농도를 일정 수준 이하로 관리하여 국민의 건강과 환경을 보호하기 위한 법적 기준입니다.
우리나라 대기환경기준상 오존의 1시간 평균 기준치는 0.1 ppm 이하이다.
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