개념 한 쪽
환경 실태를 평가하려면 오염물질의 단위와 척도, 법정 기준치를 정확히 해석해야 한다. 단위 환산과 측정 척도의 특성을 구별하면 자료 해석과 판정 오류를 줄일 수 있다. 또한 수질·대기·해역 등 분야별로 정해진 환경기준 수치의 의미를 알고 적용해야 한다.
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출제기준 단원 「분야별 환경실태 통계값 산출」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 단위 정의와 환산 판별 | 1 | ppm·ppb·ppt의 뜻과 대응 단위를 묻는 문제 |
| 척도 유형 판별 | 1 | 측정척도의 정의를 묻고 순서척을 식별하는 문제 |
| 대기기준 수치 판별 | 1 | 오존의 1시간 평균 대기환경기준 값을 고르는 문제 |
오염물질 농도 표시는 ppm, ppb, ppt 등 접두어의 열거로 정의되며 각 접두어는 10의 거듭제곱으로 표현된다. ppm은 백만분의 1(10^-6), ppb는 10억분의 1(10^-9), ppt는 1조분의 1(10^-12)의 의미를 가지므로 단위 환산 시 이들 값을 기준으로 계산해야 한다.
측정 척도는 명목척, 순서척, 등간척, 비례척으로 구분된다. 순서척은 특성의 크고 작음을 비교하여 서열을 부여하지만 간격의 의미는 없으므로 연산 해석에 주의해야 한다. 등간척은 간격이 일정하나 영점이 없고, 비례척은 절대 영점이 있어 비율 비교가 가능하다는 특징을 가진다.
대기·수질·해역 등 각 분야의 환경기준은 법적 근거에 따라 구체적 수치로 규정되며 시간 평균 단위에 따라 다른 기준이 적용되기도 한다. 예로 오존의 경우 1시간 평균치와 8시간 평균치가 구분되어 있고, 각 평균치의 허용치가 서로 다르므로 측정치의 시간 단위를 확인하여 비교해야 한다.
하천 수질 등급은 등급별로 BOD 등 오염물질의 허용치가 매겨지고 등급 명칭과 수치를 정확히 매칭하여 판정해야 한다. 등급별 수치는 문제 해결에서 핵심 자료이므로 원자료와 규정표를 대조하여 판단해야 한다.
환경기준 해석과 단위 환산은 통계값 산출 과정의 기초가 되므로, 단위의 의미와 측정 척도의 한계를 모두 고려하여 통계값을 계산하고 결과를 판단해야 한다.
된장국 BOD 문제는 총 BOD 부하량과 1L당 이용 가능한 잉여 용존산소량을 이용해 필요 물량을 계산하는 전형적 수질 계산 문제이다. 문제의 값으로 계산하면 다음과 같다. 된장국 1L의 BOD는 52500ppm으로 52500mg의 산소 요구량을 의미하고, 10℃ 포화 DO는 11.33mg/L이며 물고기 최소 DO는 5mg/L이므로 1L당 이용 가능한 잉여 산소량은 6.33mg이다. 따라서 필요 물량은 52500mg ÷ 6.33mg/L ≒ 8293.8L로 약 8300L가 필요하다는 결론이 도출된다.
단위 해석 예시는 ppm·ppb의 정의에 의한 환산 연습을 포함한다. ppb는 10^-9이므로 μg/L나 ng/g 같은 단위와 대응시킬 수 있다는 점을 확인하여 단위 간 변환 실수를 방지해야 한다.
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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