쓰레기 중 가연성분이30%(중량기준)이다. 밀도가 620kg/m³인 쓰레기 5m³의 가연성분의 중량은?
- 650kg
- 780kg
- 870kg
- 930kg
정답과 해설 보기
정답 ④ · 쓰레기의 총 중량은 밀도와 부피를 곱하여 구할 수 있습니다. 밀도 620kg/m³인 쓰레기가 5m³ 있으므로, 총 중량은 620 × 5 = 3100kg입니다.
총중량＝밀도×부피＝620×5＝3100kg이고, 가연성분＝3100×0.3＝930kg이다.
개념 한 쪽
폐기물처리기사 폐기물 발생 및 처리 현황분석 — 발생량 계산·시료 분석 절차
폐기물 발생·성분 분석 문제는 밀도와 부피로 전체 질량을 구한 뒤 성분 비율을 곱하는 식의 단계적 계산 패턴이 자주 등장한다. 또한 함수율(수분 비율) 문제는 고형물 질량이 불변이라는 원리를 사용해 탈수나 건조 후 전체 무게를 역산해야 한다. 시료 분석은 채취 이후 분류·전처리·분석의 순서를 지키는 것이 핵심이다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「폐기물 발생 및 처리 현황분석」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 밀도·부피로 성분량 계산 | 1 | 밀도와 부피로 총질량을 구하고 성분 비율로 성분 질량을 산출하라는 계산 |
| 함수율(탈수·건조) 후 무게 역산 | 1 | 초기 고형물을 기준으로 함수율 변경 후 전체 무게를 구하라는 계산 |
| 시료 분석 절차 순서판단 | 1 | 채취한 시료의 분석 순서에서 가장 먼저 수행할 작업을 고르라는 문제 |
뜻
폐기물의 질량을 구할 때는 밀도(kg/m³)와 부피(m³)를 곱해 총중량을 얻는다. 그다음 전체 중량에 성분의 중량비(예: 가연분, 비가연성, 플라스틱 함량)를 곱해 특정 성분의 질량을 산출한다. 문제 풀이의 기본 흐름은 '밀도×부피=총질량 → 총질량×성분비=성분질량'의 2단계 계산으로 정리한다.
함수율(수분 함유율) 관련 문제는 고형물(수분을 제외한 성분)의 무게가 탈수나 건조 전후에 변하지 않는다는 원리를 사용한다. 초기 고형물 무게를 구한 뒤, 목표 함수율에 따른 고형물 비율(1−함수율)로 나누어 건조·탈수 후 전체 무게를 역산하면 된다. 함수율의 단순한 포인트 감소나 전체에서 빼는 식으로 접근하면 오답이 된다.
폐기물 발생량 조사법으로는 적재차량 계수분석, 직접계근법, 물질수지법 등이 있다. 적재차량 계수분석은 차량 투입 횟수에 추정 적재량을 곱해 간접 추정하는 방법으로 간편하지만 밀도나 압축강도 같은 물리량을 정확히 파악하기 어렵다. 직접계근법은 계량을 통해 정확히 측정하지만 작업량이 크고 번거로움이 따른다. 물질수지법은 산업공정 기반의 추정에 적합하며 상세 데이터와 비용이 많이 든다.
시료 분석 절차는 채취 → 분류(가연성·비가연성 등 성상 확인) → 전처리(절단·분쇄로 균질화) → 발열량 및 조성 분석의 순서로 진행한다. 분석 전 시료의 성상을 먼저 파악해야 적절한 전처리 방법과 분석법을 선택할 수 있으므로, 분류를 건너뛰면 결과 신뢰성이 떨어진다.
예제
예제 1 — 밀도·부피·비율 계산 밀도 620kg/m³인 폐기물 5m³의 가연성분이 중량 기준 30%일 때 가연성분 질량을 구한다. 총중량 = 밀도 × 부피 = 620 × 5 = 3100 kg, 가연성분 = 3100 × 0.30 = 930 kg이다. 풀이 순서는 항상 '밀도×부피 → 총중량×비율'을 따른다.
예제 2 — 함수율(탈수) 계산 함수율 95%인 폐기물 10톤을 가지고 고형물 무게와 탈수 후 남는 무게를 구한다. 초기 고형물 = 10 × (1 − 0.95) = 0.5 톤으로 불변이다. 함수율을 85%로 낮추면 고형물 비율은 15%이므로 전체 무게 = 0.5 ÷ 0.15 ≈ 3.33 톤이다. 함수율을 75%로 낮추면 고형물 비율은 25%이므로 전체 무게 = 0.5 ÷ 0.25 = 2.0 톤이다. 핵심은 '고형물은 불변'이라는 점이다.
대표 기출 3문항
함수율 95%인 폐기물 10톤을 탈수를 통해 함수율을 각각 85% 및 75%로 감소시킨 경우, 탈수 후 남은 무게(톤)는 각각 얼마인가? (단, 비중은 1.0 기준)
- 3.33 및 2.00
- 3.33 및 2.50
- 5.33 및 3.00
- 5.33 및 3.50
정답과 해설 보기
정답 ① · 함수율이 변할 때 고형물의 무게는 일정하게 유지됩니다. 초기 폐기물 10톤의 함수율이 95%이므로 고형물 무게는 10 * (1-0.95) = 0.5톤입니다.
고형물 무게는 불변이므로 남은 무게 = 고형물 ÷ (1 − 새 함수율)이다.
다음의 채취한 폐기물 시료 분석절차 중 가장 먼저 진행하여야 하는 것은?
- 발열량 측정
- 전처리(절단 및 분쇄)
- 분류(가연성, 불연성)
- 화학적 조성분석
정답과 해설 보기
정답 ③ · 폐기물 시료를 채취하여 분석할 때 가장 기본이 되는 절차는 시료의 물리적 특성 파악입니다. 발열량 측정이나 화학적 조성 분석 전에 시료의 균질화를 위해 전처리(분쇄 등)가 필요하며, 전처리 이전에 대상 폐기물의 유형과 성상을 파악하기 위한 분류(가연성, 불연성 등) 작업이 선행되어야 분석 절차가 합리적으로 진행됩니다.
폐기물 시료 분석은 채취 → 분류(성상 확인) → 전처리(분쇄·균질화) → 발열량·조성 분석 순서다.
자주 묻는 물음
- 밀도와 부피가 주어졌을 때 특정 성분의 질량은 어떻게 구하나?
- 먼저 총중량을 밀도×부피로 구한 다음 총중량에 성분의 중량비를 곱해 그 성분의 질량을 산출하면 된다.
- 함수율 문제가 나오면 어떤 원리를 이용해야 하나?
- 탈수나 건조 전후에는 고형물 질량이 변하지 않는다는 원리를 이용해 초기 고형물 무게를 구하고, 목표 함수율의 고형물 비율로 나누어 전체 무게를 역산하면 된다.
- 시료를 채취한 뒤 분석을 진행할 때 가장 먼저 해야 할 일은 무엇인가?
- 채취한 시료의 성상을 파악하기 위한 분류 작업(가연성·비가연성 등)을 가장 먼저 수행해야 한다. 그다음 전처리로 균질화하고 최종 분석을 진행하면 된다.
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