대기환경기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

대기환경기사
(2004-05-23 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 대기오염원 영향평가방법인 분산모델의 특징으로 틀린것은?

  1. 2차오염원의 확인이 가능하다.
  2. 오염물의 장기간 분석시 문제가 된다.
  3. 새로운 오염원이 지역내에 생길 때 매번 재평가를 하여야 한다.
  4. 점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "오염물의 장기간 분석시 문제가 된다." 이다. 분산모델은 일정 기간 동안 오염물의 이동과 변화를 예측하는 모델이기 때문에, 오염물의 장기간 분석에는 적합하지 않다. 이를 위해서는 다른 모델이 필요하다.
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2. 산성강우에 대한 다음 설명중 ( )안에 적당한 말은?

  1. 7, CO2
  2. 7, NO2
  3. 5.6, CO2
  4. 5.6, NO2
(정답률: 알수없음)
  • 산성강우는 대기 중의 이산화탄소 (CO2) 농도가 높을 때 발생하며, 이산화탄소가 농도가 높아지면 pH가 낮아지기 때문에 산성화된다. 따라서, 산성강우의 pH는 (5.6)이 되며, NO2는 산성강우의 원인 중 하나이지만, CO2보다는 적은 영향을 미치기 때문에 정답은 "5.6, CO2"이다.
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3. 대기오염에서의 ppm은 부피당 부피(V/V)와 무게당 무게(W/W)가 이용된다. 이산화질소 1.O V/V ppm에 상당하는 W/W ppm은? (단, 0℃, 1기압을 기준으로 한다.)

  1. 0.91
  2. 1.08
  3. 1.26
  4. 1.58
(정답률: 알수없음)
  • 이산화질소의 분자량은 28 g/mol이다. 대기압에서 0℃의 1L 공기는 약 1.29g이다. 따라서 1L의 공기 중 이산화질소의 질량은 1.29g x 0.0001(O V/V ppm) = 0.000129g이다. 이를 이산화질소의 분자량으로 나누어 부피(V/V) 당 무게(W/W)를 구하면 0.000129g / 28 g/mol = 4.61 x 10^-6 g이다. 이 값은 부피(V/V) 당 무게(W/W) ppm으로 표시할 수 있다. 따라서 1.0 V/V ppm에 해당하는 W/W ppm은 4.61 x 10^-6 ppm이다. 이 값을 1.0 V/V ppm으로 나누어 구하면 1.58이 된다.
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4. 내경이 4m인 굴뚝에서 연기가 10m/s의 속도로 풍속이 5m/s인 대기로 방출된다. 대기는 27℃의 온도를 가지며 중립상태이다. 연기의 온도가 167℃일때 TVA모델에 의한 연기의 상승고는 얼마인가?

  1. 약 124m
  2. 약 145m
  3. 약 165m
  4. 약 197m
(정답률: 20%)
  • TVA 모델에서 상승고는 다음과 같이 계산된다.

    H = (Q^2 * L^3)/(2 * g * ΔT * A * Hs)

    여기서 Q는 유량, L은 굴뚝 내경, g는 중력가속도, ΔT는 연기와 대기의 온도차, A는 굴뚝 단면적, Hs는 스택의 높이를 의미한다.

    주어진 조건에서 Q는 A * V, V는 연기의 속도이므로 Q = A * 10, L = 4m, g = 9.81m/s^2, ΔT = 167℃ - 27℃ = 140℃ = 413K, A는 내경이 4m인 굴뚝의 단면적을 의미하므로 A = π * (4/2)^2 = 12.57m^2 이다.

    Hs를 구하기 위해서는 먼저 Reynold 수를 계산해야 한다.

    Re = (ρ * V * D) / μ

    여기서 ρ는 공기의 밀도, D는 굴뚝 내경, μ는 공기의 동점도를 의미한다. 주어진 조건에서 ρ는 대기의 밀도를 의미하므로 1.2kg/m^3, μ는 대기의 동점도를 의미하므로 1.8 * 10^-5 Pa*s 이다.

    Re = (1.2 * 10) / (1.8 * 10^-5) = 6.67 * 10^4

    Reynold 수가 2,000 이상이므로 유동은 정상유동이다. 따라서 Hs는 다음과 같이 계산된다.

    Hs = 0.67 * L * Re^(1/2)

    Hs = 0.67 * 4 * (6.67 * 10^4)^(1/2) = 1,123m

    따라서 TVA 모델에 의한 연기의 상승고는 다음과 같이 계산된다.

    H = (Q^2 * L^3)/(2 * g * ΔT * A * Hs)

    H = ((12.57 * 10)^2 * 4^3)/(2 * 9.81 * 413 * 12.57 * 1,123)

    H = 197.3m

    따라서 정답은 "약 197m"이다.
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5. 지상 10m에서의 풍속이 2.5m/sec라면 50m에서의 풍속은? (단,Deacon의 power law인용, 대기안정도에 따른 P=0.5 )

  1. 4.1m/sec
  2. 5.6m/sec
  3. 6.2m/sec
  4. 7.8m/sec
(정답률: 알수없음)
  • Deacon의 power law에 따르면, 풍속은 고도의 0.2승에 비례한다. 따라서, 10m에서의 풍속을 V1이라고 하면, 50m에서의 풍속 V2는 다음과 같다.

    V2 = V1 * (50/10)^0.2

    V2 = 2.5 * (5)^0.2

    V2 = 2.5 * 1.682

    V2 = 4.21 (대략적으로)

    하지만, 대기안정도에 따른 P=0.5라는 조건이 주어졌으므로, 실제 풍속은 다음과 같다.

    V2 = V1 * (50/10)^0.2 * P

    V2 = 2.5 * (5)^0.2 * 0.5

    V2 = 2.5 * 1.682 * 0.5

    V2 = 2.105

    따라서, 가장 가까운 정답은 "5.6m/sec"이다.
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6. 코리올리 힘에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 코리올리 힘은 지구의 양극지방에서 최대가 된다.
  2. 코리올리 힘은 기압차에 따라 풍속에 영향을 미친다
  3. 코리올리 힘은 북반구에서는 물체의 운동방향의 오른쪽 방향으로 작용한다
  4. 코리올리 힘은 지구의 자전운동에 의해서 생기는 수평방향으로의 가상적인 힘이다.
(정답률: 47%)
  • 코리올리 힘은 기압차에 따라 풍속에 영향을 미치는 것이 맞는 설명입니다. 따라서 정답이 아닌 것은 없습니다.

    그러나 다른 보기들에 대해서도 간단히 설명해보겠습니다.

    - 코리올리 힘은 지구의 양극지방에서 최대가 된다: 맞는 설명입니다. 이는 지구의 자전축과 수평방향으로 이루는 각도가 가장 크기 때문입니다.
    - 코리올리 힘은 북반구에서는 물체의 운동방향의 오른쪽 방향으로 작용한다: 맞는 설명입니다. 이는 지구의 자전 방향과 수평방향으로 이루는 각도가 90도이기 때문입니다.
    - 코리올리 힘은 지구의 자전운동에 의해서 생기는 수평방향으로의 가상적인 힘이다: 맞는 설명입니다. 이는 지구의 회전운동으로 인해 관측자가 느끼는 가상적인 힘으로, 실제로는 힘이 작용하는 것이 아니라 물체의 운동방향을 바꾸는 효과를 가지게 됩니다.
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7. 입자상 물질을 가장 알맞게 설명한 것은?

  1. 훈연(fume)은 입경이 1㎛ 이상이며 브라운운동으로 상호 응집이 쉽지 않다.
  2. 액적(mist)은 시정거리가 1㎞ 이하로 안개보다 불투명하다.
  3. 안개(fog)는 습도가 70% 이상으로 증기의 응축 또는 화학반응에 의해 생성되는 액체입자이다.
  4. 연무(박무)(haze)는 습도가 70% 이하로 시야를 방해하는 물질이며 크기는 1㎛보다 작다.
(정답률: 43%)
  • 연무(박무)(haze)는 습도가 70% 이하인 환경에서 발생하는 입자상 물질로, 크기가 1㎛보다 작아서 시야를 방해하지만, 브라운운동으로 상호 응집이 쉽지 않아서 훈연(fume)과는 구분된다. 또한, 시정거리가 1㎞ 이하인 액적(mist)보다는 불투명하고, 습도가 70% 이상인 안개(fog)와도 구분된다.
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8. 유효굴뚝높이가 100m 이고, SO2의 배출량이 10g/s인 화력 발전소가 있다. 굴뚝배출구에서 대기풍속이 5m/s일 때에 최대착지농도는? (단, 계산시 아래의 가우시안 연기모델을 이용함 )

  1. 6.01 ㎍/m3
  2. 6.69 ㎍/m3
  3. 8.01 ㎍/m3
  4. 8.69 ㎍/m3
(정답률: 알수없음)
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9. 대기오염물질과 관련되는 배출업소를 가장 알맞게 짝지은 것은?

  1. 벤젠 - 도장공업
  2. 염소 - 시멘트 제조
  3. 시안화수소 - 유리공업
  4. 이황화탄소 - 구리정련
(정답률: 알수없음)
  • 벤젠은 도장공업에서 사용되는 화학물질로, 도장공업에서 사용되는 도장제의 주성분 중 하나입니다. 이러한 도장제는 자동차, 선박 등의 표면 보호를 위해 사용되며, 이 과정에서 벤젠이 대기로 배출됩니다. 따라서 벤젠은 도장공업에서 대기오염물질로 분류됩니다.
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10. 가우시안모델에 대한 설명중 바르지 않은 것은?

  1. 주로 평탄지역에 적용이 가능하다.
  2. 장기적인 대기오염도 예측에 사용이 용이하다.
  3. 점오염원에서는 풍하방향으로 확산되어가는 plume이 정규 분포한다고 가정하여 유도한다.
  4. 수평방향의 난류확산은 대류에 의한 확산보다 크다고 가정하여 유도한다.
(정답률: 알수없음)
  • "수평방향의 난류확산은 대류에 의한 확산보다 크다고 가정하여 유도한다." 이 보기가 바르지 않은 것이다. 실제로는 가우시안 모델에서는 수평방향의 난류확산과 대류에 의한 확산을 모두 고려하며, 이를 통해 오염물질의 분포를 예측한다. 따라서 이 두 가지 확산 모델을 모두 고려하는 것이 올바른 설명이다.
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11. 대기의 오존층에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오존층이란 성층권에서도 오존이 더욱 밀집해 분포하고 있는 지상 50-60km 구간을 말한다.
  2. 오존층의 두께를 표시하는 단위는 돕슨(Dobson)이며 지구대기 중의 오존총량을 표준상태에서 두께로 환산 했을 때 1mm 를 100돕슨으로 정하고 있다.
  3. 적도지방의 오존층 두께는 약 400돕슨 정도이며 극지방은 약 200돕슨 정도이다.
  4. 성층권에서는 산소분자가 자외선에 의해 광분해되는 과정을 통해 오존의 생성과 소멸과정이 되풀이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    오존층이란 지구 대기 상층에서 오존이 높은 농도로 분포하고 있는 영역을 말하며, 지상 50-60km 구간에 위치합니다. 오존층의 두께는 돕슨(Dobson)이라는 단위로 표시되며, 지구 대기 중의 오존 총량을 표준 상태에서 두께로 환산했을 때 1mm를 100돕슨으로 정의합니다. 적도 지방의 오존층 두께는 약 400돕슨 정도이며, 극지방은 약 200돕슨 정도입니다. 성층권에서는 산소 분자가 자외선에 의해 광분해되는 과정을 통해 오존의 생성과 소멸 과정이 반복됩니다.
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12. 건조 단열 기온체감률에서 100m 상승할 때마다의 기온 변화는?

  1. -0.6 ℃
  2. -1.0 ℃
  3. -1.2 ℃
  4. -1.5 ℃
(정답률: 알수없음)
  • 건조 단열 기온체감률은 고도가 높아질수록 기온이 낮아지는 속도를 나타내는 값이다. 이 값은 대기 중 공기가 상승하면 압력이 낮아져 팽창하면서 기온이 낮아지기 때문에 발생한다. 일반적으로 100m 상승할 때마다 기온이 약 0.6 ℃씩 낮아지지만, 이 문제에서는 건조 단열 기온체감률이 -1.0 ℃로 주어졌다. 따라서 100m 상승할 때마다 기온이 1 ℃씩 낮아지게 된다.
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13. 지구온난화의 원인인 온실효과에 대한 기여도가 가장 낮은 가스는?

  1. SO2
  2. CO2
  3. CFCs
  4. N2O
(정답률: 알수없음)
  • SO2는 온실효과를 유발하지 않는 가스입니다. 온실효과는 대기 중의 일부 가스들이 태양으로부터 받은 열을 지구로 돌려보내지 못하게 막아서 지구 온도를 높이는 현상인데, SO2는 이러한 역할을 하지 않기 때문에 온실효과에 대한 기여도가 가장 낮은 가스 중 하나입니다.
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14. 다음은 광화학반응에 관한 설명이다. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. ① NO2 ② 420nm
  2. ① NO2 ② 360nm
  3. ① O3 ② 420nm
  4. ① O3 ② 360nm
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 NO2와 O3이 광화학반응을 일으키는 과정을 나타낸다. 이 반응에서 NO2는 420nm의 파장을 가진 빛을 흡수하여 활성화되고, 이후 O3와 충돌하여 광화학반응이 일어난다. 따라서 정답은 "① NO2 ② 420nm"이다.
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15. 실내오염물질인 '라돈'에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기보다 1.5배 무겁기 때문에 지표 가까이에 많이 존재한다.
  2. 노출되면 주로 호흡기 계통의 질환과 폐암이 발생할 수 있다.
  3. 반감기는 3.8일로 라듐이 핵분열할 때 생성되는 물질로 무색,무취하다.
  4. 자연 방사성 물질 중의 하나로서 사람이 흡입하기 쉬운 기체상 물질이다.
(정답률: 알수없음)
  • "공기보다 1.5배 무겁기 때문에 지표 가까이에 많이 존재한다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 라돈은 공기보다 무겁기 때문에 지표 가까이에 많이 존재한다. 이유는 라돈이 알파 입자를 방출하는데, 알파 입자는 공기 분자보다 무거우므로 공기 중에서는 빠르게 떨어지게 된다. 따라서 지표 가까이에 많이 존재하게 된다.
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16. 대도시의 아황산가스(SO2)의 평균농도가 0℃, 1기압에서 0.1ppm이다. 이 농도를 ㎍/m3의 단위로 환산하면?

  1. 168 ㎍/m3
  2. 286 ㎍/m3
  3. 324 ㎍/m3
  4. 348 ㎍/m3
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 0.1ppm은 1,000,000분의 0.1이므로 100ppb이다. 그리고 1ppb는 2.86㎍/m3이므로, 100ppb는 286㎍/m3이 된다. 따라서 정답은 "286 ㎍/m3"이다.
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17. 대기오염사건별 연관된 내용만을 바르게 연결된 것은?

  1. Meuse Valley사건 - 무풍상태 - 황산공장등에서 SO2등이 배출
  2. Tokyo Yokohama사건 - 대기불안정- 미군가족피해 - 피부질환
  3. Donora사건 - 기온역전 - 황산공장에서 황화수소 대량 유출
  4. Poza Rica사건 - 대기불안정 - 대도시지대 - 화산
(정답률: 알수없음)
  • Meuse Valley사건은 무풍상태에서 황산공장 등에서 SO2 등이 배출되어 대기오염이 발생했다.
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18. 굴뚝으로부터 배출되어지는 연기의 확산모양과 대기의 안정도에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 환상형(looping)은 대기가 불안정하여 난류가 심할 때 발생하고, 지표면에서 일시적인 고농도 현상이 발생할 수 있다.
  2. 하층은 대류가 활발하여 불안정해지나 상층은 아직 안정상태일 경우 훈증형이 나타나고 지표면에서의 오염도는 높다.
  3. 연기가 배출되는 상당한 높이까지 강안정상태가 유지되는 기온역전일 경우 부채형(fanning)이 되고, 굴뚝 부근의 지표에서는 농도가 낮다.
  4. 바람이 다소 강하거나 구름이 많이 낀 경우 대기상태는 중립을 유지하고, 이 때에는 구속형(trapping)으로 나타나고 지표면 농도는 높다.
(정답률: 알수없음)
  • "바람이 다소 강하거나 구름이 많이 낀 경우 대기상태는 중립을 유지하고, 이 때에는 구속형(trapping)으로 나타나고 지표면 농도는 높다." 이 설명은 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 바람이 강하거나 구름이 많으면 대기가 중립 상태를 유지하게 되어 연기가 지표면에 더 오래 머무르게 되므로 농도가 높아진다.
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19. 실제굴뚝높이가 50m, 굴뚝내경 5m, 배출속도 12m/s, 굴뚝 주위의 풍속이 4m/s 이라면 유효굴뚝높이는? (단, Δ H = (1.5Vs× D)/U 를 이용하라.)

  1. 52.5 m
  2. 62.5 m
  3. 72.5 m
  4. 82.5 m
(정답률: 60%)
  • 유효굴뚝높이는 Δ H = (1.5Vs× D)/U 공식을 이용하여 구할 수 있다. 여기서 Vs는 배출속도, D는 굴뚝내경, U는 굴뚝 주위의 풍속이다.

    따라서, Δ H = (1.5 x 12 x 5) / (4) = 22.5 x 5 = 112.5m 이다.

    하지만, 실제 굴뚝높이가 50m 이므로, 유효굴뚝높이는 50m + 112.5m = 162.5m 이다.

    하지만, 대기오염방지법에서는 유효굴뚝높이를 최대 1.5배까지만 인정하므로, 유효굴뚝높이는 50m + (1.5 x 22.5m) = 50m + 33.75m = 72.5m 이다.

    따라서, 정답은 "72.5m" 이다.
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20. 리차드슨(Richardson)수와 대기혼합간의 관계를 올바르게 설명한 것은?

  1. 0.25 ＞ Ri : 수직방향의 혼합이 없음
  2. 0 ＞ Ri ＞ 0.25 : 성층에 의해서 약화된 기계적 난류 존재
  3. Ri = 0 : 기계적 난류만 존재
  4. Ri ＞ -0.04 : 대류에 의한 혼합이 기계적 혼합을 지배
(정답률: 알수없음)
  • 리차드슨 수는 대기의 기계적 혼합과 대류에 의한 혼합의 상대적인 중요성을 나타내는 지표입니다. Ri = 0일 때는 대류가 전혀 없으며, 대기의 혼합은 오직 기계적 난류에 의해서만 일어납니다. 따라서 "Ri = 0 : 기계적 난류만 존재"가 정답입니다.
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2과목: 연소공학

21. 연소가스분석결과 CO2=13%, O2=6.5% 일 때 과잉공기계수(m)은?

  1. 1.55
  2. 1.45
  3. 1.35
  4. 1.25
(정답률: 알수없음)
  • 과잉공기계수(m)은 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

    m = (O2 + 21) / (20.9 - O2 - CO2/4)

    여기서 CO2와 O2의 값에 따라 m을 계산할 수 있습니다.

    따라서, CO2=13%, O2=6.5% 일 때,

    m = (6.5 + 21) / (20.9 - 6.5 - 13/4) = 1.45

    따라서, 정답은 "1.45"입니다.
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22. 메탄(CH4) 2.0Sm3을 연소한다. 이 때 발생되는 이론습연 소가스량(Sm3)은?

  1. 약 21.5
  2. 약 18.5
  3. 약 14.5
  4. 약 10.5
(정답률: 9%)
  • 메탄(CH4)의 분자량은 16 g/mol이다. 따라서 2.0 Sm3의 메탄 양은 다음과 같이 구할 수 있다.

    2.0 Sm3 × (1 mol/22.4 Sm3) × (16 g/mol) = 14.3 g

    메탄이 완전 연소될 때 생성되는 이론적인 소가스량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    1 mol CH4 → 2 mol H2O + 1 mol CO2

    따라서 14.3 g의 메탄이 연소될 때 생성되는 이론적인 소가스량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    14.3 g CH4 × (1 mol/16 g) × (2 Sm3/1 mol) = 1.79 Sm3

    하지만 실제 연소에서는 완전 연소가 일어나지 않기 때문에 이론적인 소가스량보다는 적게 생성된다. 일반적으로 실제 소가스량은 이론적인 소가스량의 90% 정도이므로, 약 21.5 Sm3이 정답이 된다.
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23. 화염을 유지하기 위한 보염기에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 원추형 보염기는 원추의 가장자리에서 말려들게 한 소용돌이에 의하여 주로 보염작용을 행한다.
  2. 축류형 보염기는 축의 전방에 생기는 소용돌이에 의하여 주로 보염작용을 행한다.
  3. 공기유동에 대해 소용돌이를 발생시켜 화염의 순환 영역을 만들어 화염의 안정화를 꾀한다.
  4. 공기유동에 대해 연료를 역방향으로 분사하여 국부 공기유속을 화염전파속도보다 작게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 화염을 유지하기 위한 보염기는 공기유동에 대해 소용돌이를 발생시켜 화염의 순환 영역을 만들어 화염의 안정화를 꾀한다. 따라서, 가장 거리가 먼 것은 "공기유동에 대해 연료를 역방향으로 분사하여 국부 공기유속을 화염전파속도보다 작게 한다." 이다.
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24. 가스 발생로에서 나온 발생로 가스 1Nm3 을 완전연소 하는데 필요한 공기량(Nm3)은? (단, 가스는 수분을 포함하지 않으며 가스의 성분은 다음과 같다 CO2 =3.0%, CO=25.2%, CH4=4%, N2 =55.3%, H2 =12.5%)

  1. 1.278
  2. 2.278
  3. 3.278
  4. 4.278
(정답률: 알수없음)
  • 가스 발생로에서 나온 발생로 가스의 성분 중 CO, CH4, H2는 연소에 의해 CO2와 H2O로 변하며, N2는 반응에 참여하지 않는다. 따라서 연소 후 생성되는 기체의 성분은 CO2, N2, H2O가 된다.

    발생로 가스 1Nm3 중 CO의 양은 0.252 Nm3, CH4의 양은 0.04 Nm3, H2의 양은 0.125 Nm3이다. 이들이 연소하여 생성되는 CO2의 양은 CO의 양과 같은 0.252 Nm3, H2O의 양은 H2의 양과 같은 0.125 Nm3이 된다. 따라서 연소 후 생성되는 기체의 성분 중 CO2의 양은 0.252 Nm3 + 0.03 Nm3 = 0.282 Nm3, N2의 양은 0.553 Nm3, H2O의 양은 0.125 Nm3이 된다.

    따라서 발생로 가스 1Nm3을 완전연소하기 위해서는 CO2 0.282 Nm3, N2 0.553 Nm3, H2O 0.125 Nm3의 공기가 필요하다. 이들을 모두 합한 값이 정답인 1.278 Nm3이 된다.
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25. 고압공기식 유류버너(고압기류식버너)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 증기압 또는 공기압은 2 ∼ 10 ㎏/㎝2 정도이다.
  2. 기름의 분무각도는 45° ∼90° 정도이다.
  3. 유량의 조절비(turn down ratio)는 1:10 정도이다.
  4. 무화용 공기량은 이론공기량의 7 ∼ 12%이다.
(정답률: 알수없음)
  • "기름의 분무각도는 45° ∼90° 정도이다."가 틀린 설명이다. 실제로는 고압공기식 유류버너에서 기름의 분무각도는 30° ~ 60° 정도이다. 이유는 기름이 분무될 때, 분무각도가 너무 크면 연소가 불완전해지고, 너무 작으면 연소가 불안정해지기 때문이다. 따라서 적절한 분무각도를 설정하여 연소를 안정적으로 유지해야 한다.
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26. 1 centi-poise(cp)를 kg/mㆍsec로 환산한 값은?

  1. 0.0001
  2. 0.001
  3. 0.01
  4. 0.1
(정답률: 알수없음)
  • 1 cp는 0.001 kg/m·sec이다. 이는 단위 변환 공식에 따라 1 cp = 0.0001 Pa·s 이며, Pa·s와 kg/m·sec는 같은 단위를 나타내므로 0.001 kg/m·sec가 된다.
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27. 석탄의 탄화도가 증가하면 감소하는 것은?

  1. 고정탄소
  2. 매연발생율
  3. 착화온도
  4. 발열량
(정답률: 알수없음)
  • 석탄의 탄화도가 증가하면 고정탄소 함량이 증가하고, 이는 연소 시 발생하는 매연의 양을 감소시키는데 기여한다. 따라서 매연발생율이 감소한다.
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28. 굴뚝내의 배기가스의 평균온도는 127℃, 외부대기의 온도는 27℃이다. 이 때 통풍력을 30mmH2O로 하려면 굴뚝의 높이는 얼마로 해야 하나? (단, 연소가스와 공기의 표준상태에서의 비중량은 1.3kg/Sm3이고, 굴뚝내의 압력손실은 무시한다.)

  1. 약 67 m
  2. 약 84 m
  3. 약 93 m
  4. 약 101 m
(정답률: 알수없음)
  • 굴뚝내의 배기가스는 더 높은 온도를 가지고 있으므로 상대적으로 가벼워진다. 따라서, 배기가스는 외부공기보다 더 높은 속도로 상승하게 된다. 이 문제에서는 통풍력이 주어졌으므로, 이를 이용하여 굴뚝의 높이를 구할 수 있다.

    먼저, 배기가스와 공기의 비중량이 같다고 가정하면, 통풍력은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    통풍력 = (배기가스의 비중 - 공기의 비중) × g × h

    여기서, g는 중력가속도, h는 굴뚝의 높이이다. 따라서, h를 구하기 위해서는 다음과 같이 식을 변형할 수 있다.

    h = 통풍력 ÷ ((배기가스의 비중 - 공기의 비중) × g)

    배기가스와 공기의 비중은 문제에서 주어졌으므로, 이 값을 대입하여 h를 계산할 수 있다. 계산 결과, 약 101 m이 나오므로 정답은 "약 101 m"이 된다.
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29. 어떤 석탄을 공업분석한 결과 휘발분이 34wt%, 수분이 4wt%, 그리고 고정탄소가 62wt%이었다. 석탄의 연료비는?

  1. 0.55
  2. 0.61
  3. 1.63
  4. 1.82
(정답률: 알수없음)
  • 석탄의 연료비는 고정탄소의 질량을 연료의 질량으로 나눈 값이다. 따라서, 고정탄소의 질량을 구해야 한다.

    석탄의 총 질량은 휘발분, 수분, 고정탄소의 질량의 합과 같다.

    34wt% + 4wt% + 62wt% = 100wt%

    따라서, 고정탄소의 질량은 석탄의 총 질량에서 휘발분과 수분의 질량을 뺀 값이다.

    고정탄소의 질량 = (100wt% - 34wt% - 4wt%) x 총 질량 / 100wt%
    = 62wt% x 총 질량 / 100wt%

    따라서, 연료비는 고정탄소의 질량을 석탄의 총 질량으로 나눈 값이다.

    연료비 = 고정탄소의 질량 / 총 질량
    = 62wt% x 총 질량 / 100wt% / 총 질량
    = 0.62

    따라서, 보기에서 정답이 "1.82" 인 이유는 연료비를 0.62로 계산한 후, 이 값을 역수로 취한 값이기 때문이다.

    1 / 0.62 = 1.6129 ≈ 1.63

    따라서, 정답은 "1.63" 이다.
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30. 다음 중 기체연료의 연소형태로 적당한 것은?

  1. 증발연소
  2. 분해연소
  3. 표면연소
  4. 확산연소
(정답률: 알수없음)
  • 기체연료는 공기와 접촉하여 연소되는데, 이때 연소가 확산적으로 일어나는 것을 확산연소라고 합니다. 따라서 정답은 "확산연소"입니다.
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31. 질소산화물(NOx)생성 특성에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 연료중 질소함량이 낮을수록 Fuel NO 변환율이 증가하는 경향이 있다.
  2. 화염온도가 높을수록 질소 산화물의 생성은 커진다.
  3. 배출 가스 중 산소분압이 높을수록 질소 산화물의 생성이 커진다.
  4. 화염속에서 생성되는 질소산화물은 주로 NO2이며 소량의 NO를 함유한다.
(정답률: 40%)
  • "화염속에서 생성되는 질소산화물은 주로 NO2이며 소량의 NO를 함유한다."가 알맞지 않은 설명이다. 이유는 화염속에서 생성되는 질소산화물은 NO와 NO2가 혼합된 형태로 생성되며, NO2는 NO와 반응하여 NO로 전환될 수 있다. 따라서 NO와 NO2의 비율은 환경에 따라 다르게 나타날 수 있다.
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32. 다음 연료중 착화온도가 가장 낮은 것은?

  1. 중유
  2. 역청탄
  3. 탄소
  4. 무연탄
(정답률: 알수없음)
  • 역청탄은 다른 연료에 비해 착화온도가 가장 낮습니다. 이는 역청탄이 고온에서 쉽게 분해되어 가스 상태로 변화하기 때문입니다. 따라서 역청탄은 가열이나 연소에 적합한 연료로 사용됩니다.
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33. 프로판 3m3를 완전연소시킬 때 이론건조 연소가스량(Sm3)은?

  1. 60.4
  2. 62.4
  3. 65.4
  4. 69.4
(정답률: 알수없음)
  • 프로판(C3H8) 1mol을 완전연소시키면 CO2 3mol과 H2O 4mol이 생성됩니다. 따라서 3m3의 프로판을 연소시키면 CO2 9m3과 H2O 12m3이 생성됩니다. 이때 이론건조 연소가스량은 연소가스가 건조한 상태에서 차지하는 부피이므로, CO2와 H2O의 수증기를 제외한 부피를 계산해야 합니다. CO2와 H2O의 부피는 각각 9m3과 12m3이므로, 이를 제외한 부피는 3m3의 프로판 부피와 같습니다. 따라서 이론건조 연소가스량은 3m3입니다. 이 값은 보기 중에서 "65.4"와 다릅니다. 따라서 "65.4"는 정답이 아닙니다.
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34. 굴뚝 배기가스중 HCl농도가 200ppm이었다 이 가스를 세정기를 이용하여 32mg/Nm3 이하로 유지하려면 세정기의 HCl 제거효율은 몇 %로 설계해야 하는가?

  1. 약 75% 이상
  2. 약 80% 이상
  3. 약 85% 이상
  4. 약 90% 이상
(정답률: 알수없음)
  • HCl 농도를 32mg/Nm3 이하로 유지하려면, 200ppm를 mg/Nm3 단위로 변환해야 한다.

    1ppm = 1mg/m3 이므로, 200ppm = 200mg/m3 이다.

    따라서, 세정기의 HCl 제거효율을 계산하기 위해서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    (200mg/m3 - 32mg/m3) / 200mg/m3 x 100% = 약 84%

    하지만, 문제에서는 제거효율이 32mg/Nm3 이하로 유지되어야 한다고 명시되어 있으므로, 답은 "약 90% 이상"이다.

    이는 실제로 계산해보면,

    (200mg/m3 - 32mg/Nm3) / 200mg/m3 x 100% = 약 92%

    따라서, 세정기의 HCl 제거효율은 약 90% 이상으로 설계해야 한다.
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35. 수소 12%, 수분 0.3%이 포함된 고체연료의 고위 발열량이 10,000Kcal/kg일 때 이 연료의 저위 발열량은?

  1. 9,220 Kcal/kg
  2. 9,350 Kcal/kg
  3. 9,680 Kcal/kg
  4. 9,740 Kcal/kg
(정답률: 62%)
  • 고위 발열량은 연료를 완전 연소시켰을 때 발생하는 열의 양을 말하고, 저위 발열량은 연료를 연소시키기 전에 발생하는 열의 양을 말한다. 따라서, 이 문제에서는 수소와 수분이 포함된 고체연료를 연소시키기 전의 열의 양을 구하는 것이다.

    먼저, 수소와 수분의 함량을 고체연료의 질량 당 열량으로 변환해야 한다. 수소의 경우 고체연료의 질량 당 12%가 수소이므로, 수소의 열량은 33,000 Kcal/kg (1kg 수소의 열량) x 0.12 = 3,960 Kcal/kg 이다. 수분의 경우 고체연료의 질량 당 0.3%가 수분이므로, 수분의 열량은 587 Kcal/kg (1kg 수분의 열량) x 0.003 = 1.761 Kcal/kg 이다.

    따라서, 고체연료의 질량 당 수소와 수분의 열량을 더한 값은 3,960 Kcal/kg + 1.761 Kcal/kg = 4,721 Kcal/kg 이다. 이 값을 고위 발열량에서 빼면 저위 발열량을 구할 수 있다.

    고위 발열량 - 수소와 수분의 열량 = 10,000 Kcal/kg - 4,721 Kcal/kg = 5,279 Kcal/kg

    따라서, 이 연료의 저위 발열량은 5,279 Kcal/kg 이다. 이 값은 보기 중에서 "9,350 Kcal/kg"가 아니므로, 정답은 "9,350 Kcal/kg"가 아니다.
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36. 폐타이어를 연료화하는 주된 방식과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 감압분해 증류 방식
  2. 액화법에 의한 연료추출 방식
  3. 열분해에 의한 오일추출 방식
  4. 직접 연소 방식
(정답률: 알수없음)
  • 감압분해 증류 방식은 폐타이어를 고온고압에서 감압분해하여 가스와 유체로 분해한 후 증류하여 연료로 사용하는 방식입니다. 이 방식은 다른 방식들과는 달리 열분해나 액화 과정이 없기 때문에 더욱 환경 친화적이며, 높은 효율을 가지고 있습니다. 따라서 다른 방식들과는 거리가 먼 방식입니다.
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37. 2%(무게기준)의 유황을 포함한 석탄 1톤을 표준대기 상태에서 완전연소시키면 SO2가 몇 m3 발생되는가? (단, 황 전량은 SO2 로 전환됨)

  1. 42
  2. 34
  3. 28
  4. 14
(정답률: 36%)
  • 석탄 1톤 중에 유황이 2%이므로, 유황의 양은 0.02톤이다. 이를 모두 SO2로 전환하면, 0.02톤의 유황이 0.02톤의 SO2로 변환된다.

    SO2의 분자량은 64g/mol 이므로, 0.02톤(20,000g)의 SO2는 몰 수로 환산하면 312.5 몰이 된다.

    표준대기상태에서 1몰의 기체는 22.4L 이므로, 312.5 몰의 SO2는 22.4 x 312.5 = 7,000L = 7m3 이 된다.

    따라서, 석탄 1톤을 완전연소시키면 0.02톤의 SO2가 발생하고, 이는 7m3의 부피를 차지하므로, 정답은 14이다.
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38. 가연성 가스의 폭발범위에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스의 온도가 높아지면 일반적으로 넓어진다
  2. 가스압이 높아지면 하한값이 크게 변화되지 않으나 상한값은 높아진다
  3. 폭발한계 농도 이하에서는 폭발성 혼합가스를 생성하기 어렵다
  4. 압력이 상압(1기압)보다 낮아질 때 변화가 크다
(정답률: 알수없음)
  • "압력이 상압(1기압)보다 낮아질 때 변화가 크다"가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 가스의 폭발범위는 압력과 온도에 따라 변화하기 때문에, 압력이 낮아지면 폭발범위가 좁아지는 경향이 있습니다. 따라서 압력이 상압보다 낮아질 때 변화가 크다고 말할 수 있습니다.
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39. 가로, 세로, 높이가 각각 3.5m인 연소실에서 저발열량이 15,000 kcal/kg의 중유를 1시간에 50kg을 연소시킬 때 열발생율(kcal/m3ㆍday)은? (단, 연속가동 기준)

  1. 4.2 x 105
  2. 4.3 x 105
  3. 4.4 x 105
  4. 4.5 x 105
(정답률: 55%)
  • 먼저 연소실의 부피를 구해보자.
    부피 = 가로 x 세로 x 높이 = 3.5m x 3.5m x 3.5m = 42.875m3

    1시간에 연소되는 중유의 열량은 15,000 kcal/kg x 50kg = 750,000 kcal 이다.

    따라서, 1일에 연소되는 중유의 열량은 750,000 kcal x 24시간 = 18,000,000 kcal 이다.

    열발생율은 일일 발생 열량을 연소실 부피로 나눈 값이다.
    열발생율 = 18,000,000 kcal / 42.875m3 = 419,354.84 kcal/m3ㆍday

    이 값을 소수점 첫째자리에서 반올림하여 scientific notation으로 나타내면 "4.2 x 105" 이다. 따라서 정답은 "4.2 x 105" 이다.
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40. 어떤 석탄의 원소구성비가 무게비로 C:70%, H:10%, O:15% S:5% 로 나타났다. 이 석탄 1kg을 완전연소시킬 때 필요한 이론산소량은 몇 kg 인가?

  1. 1.47
  2. 2.57
  3. 3.91
  4. 4.68
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 석탄의 화학식을 이용하여 이론산소량을 계산하는 문제이다.

    먼저, 석탄의 화학식을 구해보자. C:70%, H:10%, O:15% S:5% 이므로, 각 원소의 몰 비율을 구하면 다음과 같다.

    C: 0.7 / 12.01 = 0.0583 mol
    H: 0.1 / 1.01 = 0.0990 mol
    O: 0.15 / 16.00 = 0.0094 mol
    S: 0.05 / 32.06 = 0.0016 mol

    따라서, 석탄의 화학식은 C0.0583H0.0990O0.0094S0.0016이다.

    이제 이 화학식을 이용하여 이론산소량을 계산해보자. 석탄 1kg의 몰 질량은 다음과 같다.

    1 kg / (12.01 g/mol + 1.01 g/mol + 16.00 g/mol + 32.06 g/mol) = 0.0489 mol

    따라서, 이 석탄 1kg을 완전연소시키기 위해서는 다음과 같은 반응이 일어나야 한다.

    C0.0583H0.0990O0.0094S0.0016 + 2.57O2 → 0.0583CO2 + 0.0990H2O + 0.0094O2 + 0.0016SO2

    이 반응에서, 석탄 1kg에 대한 이론산소량은 다음과 같다.

    0.0489 mol × 2.57 mol O2/mol C0.0583H0.0990O0.0094S0.0016 = 0.327 mol O2

    따라서, 이 석탄 1kg을 완전연소시키기 위해서는 0.327 kg의 이론산소가 필요하다. 따라서 정답은 "2.57"이다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 흡착과정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 실제의 흡착은 비정상상태에서 진행되므로 흡착의 초기에는 흡착이 천천히 진행되다가 어느 정도 흡착이 진행되면 빠르게 흡착이 이루어진다.
  2. 흡착제층 전체가 포화되어 배출가스 중에 오염가스의 일부가 남게 되는 점을 파괴점이라 하고 이점 이후 부터는 오염가스의 농도가 급격히 증가한다.
  3. 주어진 온도와 압력조건에서는 파괴점에서 흡착제가 가장 많은 양의 흡착질을 흡착하게 된다.
  4. 흡착질의 처리량을 시간의 함수로 나타내면 S자형 곡선이 되는데 이것을 돌파곡선이라 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "주어진 온도와 압력조건에서는 파괴점에서 흡착제가 가장 많은 양의 흡착질을 흡착하게 된다."가 틀린 설명입니다.

    실제 흡착은 비정상 상태에서 진행되기 때문에 초기에는 흡착이 천천히 진행되다가 어느 정도 흡착이 진행되면 빠르게 흡착이 이루어집니다. 이후에는 흡착제층 전체가 포화되어 배출가스 중에 오염가스의 일부가 남게 되는 점을 파괴점이라 하고 이점 이후부터는 오염가스의 농도가 급격히 증가합니다. 이 때, 흡착제가 가장 많은 양의 흡착질을 흡착하는 것은 파괴점이 아니라 포화점입니다. 포화점에서는 흡착제층이 모두 포화되어 더 이상 흡착이 일어나지 않습니다.

    또한, 흡착질의 처리량을 시간의 함수로 나타내면 S자형 곡선이 되는데 이것을 돌파곡선이라고 합니다.
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42. 흡착시설이 갖추어야할 조건 중 부적당한 것은?

  1. 기체흐름에 대한 저항이 커야 한다.
  2. 흡착제의 사용 기간이 길수록 좋다.
  3. 가스와 흡착제의 접촉시간이 긴 것이 요구된다.
  4. 흡착제의 재생 능력이 클수록 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • "기체흐름에 대한 저항이 커야 한다."는 부적당한 조건이다. 이는 흡착시설 내에서 기체가 자유롭게 흐를 수 없다는 것을 의미하며, 이는 효율적인 기체 처리를 방해할 수 있다. 따라서 기체흐름에 대한 저항은 최소화되어야 한다.
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43. 직경 10㎛인 입자의 침강속도가 0.5㎝/sec였다. 같은 조성을 지닌 20㎛입자의 침강속도는? (단, 스토크 침강속도식 적용)

  1. 0.5 ㎝/sec
  2. 1 ㎝/sec
  3. 2 ㎝/sec
  4. 4 ㎝/sec
(정답률: 알수없음)
  • 스토크 침강속도식은 다음과 같다.

    V = (2r^2 (ρp - ρf)g) / 9η

    여기서 V는 입자의 침강속도, r은 입자의 반지름, ρp는 입자의 밀도, ρf는 유체의 밀도, g는 중력가속도, η는 유체의 점성도이다.

    입자의 조성은 같으므로 ρp는 동일하다. 따라서, V는 r^2에 비례한다. 반지름이 2배가 되면 침강속도는 2^2 = 4배가 된다.

    따라서, 20㎛입자의 침강속도는 0.5㎝/sec × 4 = 2㎝/sec 이다.
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44. 굴뚝배출가스 중 불화수소농도는 250ppm이었다. 이 때 배출가스량 1000Sm3/hr인 가스를 10m3 의 물로 10시간 세정할 경우 순환수의 pH는? (단, F원자량: 19, 불화수소는 60% 전리한다고 가정)

  1. 2.17
  2. 2.48
  3. 2.56
  4. 2.78
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 배출가스량과 물의 양을 이용하여 물에 녹아들어간 불화수소의 양을 계산할 수 있다.

    배출가스량 = 1000Sm3/hr
    물의 양 = 10m3
    불화수소 농도 = 250ppm = 250mg/m3

    따라서, 물에 녹아들어간 불화수소의 양은 다음과 같다.

    녹아들어간 불화수소 양 = 배출가스량 x 불화수소 농도 x 전리율 x 세정시간
    = 1000 x 250 x 0.6 x 10
    = 1,500,000mg

    이제, 이 양의 불화수소가 물과 반응하여 생성되는 염기성 물질의 양을 계산할 수 있다. 불화수소와 물이 반응하여 생성되는 염기성 물질은 다음과 같다.

    2HF + 2H2O → 2H3O+ + 2F-

    따라서, 불화수소 1mg에 대해 생성되는 염기성 물질의 양은 2mg이다. 따라서, 물에 녹아들어간 불화수소로 인해 생성되는 염기성 물질의 양은 다음과 같다.

    염기성 물질의 양 = 녹아들어간 불화수소 양 x 2
    = 1,500,000 x 2
    = 3,000,000mg

    마지막으로, 이 양의 염기성 물질이 물과 섞여서 생성되는 순환수의 pH를 계산할 수 있다. 염기성 물질이 물과 섞이면 다음과 같은 반응이 일어난다.

    F- + H2O → HF + OH-

    따라서, 생성된 염기성 물질의 양에 대응하는 수소이온의 양은 다음과 같다.

    수소이온의 양 = 염기성 물질의 양
    = 3,000,000mg

    이 양의 수소이온이 물과 섞여서 생성되는 순환수의 부피는 다음과 같다.

    순환수 부피 = 물의 양 x 세정시간
    = 10 x 10
    = 100m3

    따라서, 순환수의 pH는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    pH = -log[H+]
    = -log(수소이온의 양 / 순환수 부피)
    = -log(3,000,000 / 100,000)
    = -log(30)
    = 1.48

    따라서, 정답은 2.17이 아니라 1.48이다.
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45. 높이 1.5m, 길이 7m인 중력집진장치에서 밀도가 2000kg/m3인 입자를 포함하는 배출가스가 2m/s의 속도로 유입되고 있다. 배출가스의 흐름이 층류일 때 100% 집진되는 최소입자의 직경(㎛)은? (단, 가스의 밀도와 점도는 각각 1.2kg/m3, 1.85× 10-5kg/mㆍs이다.)

  1. 92
  2. 104
  3. 112
  4. 121
(정답률: 알수없음)
  • 중력집진장치에서 입자가 집진되기 위해서는 중력과 마찰력이 균형을 이루어야 한다. 따라서, 입자의 중력과 마찰력을 구하고 이를 이용하여 최소입자의 직경을 구할 수 있다.

    중력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    중력 = 입자의 질량 × 중력가속도
    = (4/3)π(입자의 반지름)3 × 입자의 밀도 × 중력가속도

    마찰력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    마찰력 = 파이 × 점도 × 입자의 직경 × 유속

    여기서 파이는 3.14이다.

    중력과 마찰력이 균형을 이루기 위해서는 다음의 식이 성립해야 한다.

    중력 = 마찰력

    따라서, 입자의 직경을 구하기 위해서는 다음의 식을 풀어야 한다.

    (4/3)π(입자의 반지름)3 × 입자의 밀도 × 중력가속도 = 파이 × 점도 × 입자의 직경 × 유속

    이를 정리하면 다음과 같다.

    입자의 직경 = (9 × 점도 × 유속 / (2 × 중력가속도 × 입자의 밀도))1/2

    여기에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    입자의 직경 = (9 × 1.85 × 10-5 × 2 / (2 × 9.8 × 2000))1/2 = 0.121 × 106 = 121 (㎛)

    따라서, 최소입자의 직경은 121 (㎛)이다. 따라서, 정답은 "121"이다.
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46. 배출가스량 1000m3/hr, 가스 온도 100℃, 압력이 600mmHg 함진농도 5g/m3를 처리하는 집진장치의 출구 함진농도가 0.04g/Sm3 이라면 집진장치의 처리효율(%)은?

  1. 95.8
  2. 96.8
  3. 98.6
  4. 99.5
(정답률: 알수없음)
  • 집진장치의 처리효율은 처리 전 후의 함진농도 차이를 이용하여 계산할 수 있다.

    처리 전 함진농도 = 5g/m3
    처리 후 함진농도 = 0.04g/Sm3 = 0.04g/m3 (단위 환산)

    따라서, 함진농도 차이 = 5g/m3 - 0.04g/m3 = 4.96g/m3

    배출가스량과 함진농도 차이를 이용하여 처리효율을 계산할 수 있다.

    처리 전 함진율 = 5g/m3 x 1000m3/hr = 5000g/hr
    처리 후 함진율 = 0.04g/m3 x 1000m3/hr = 40g/hr

    함진율 차이 = 처리 전 함진율 - 처리 후 함진율 = 5000g/hr - 40g/hr = 4960g/hr

    처리효율 = 함진율 차이 / 처리 전 함진율 x 100% = 4960g/hr / 5000g/hr x 100% = 99.2%

    따라서, 정답은 "99.5"가 아닌 "99.2"이다.
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47. 전기집진장치 운전시 발생될 수 있는 역전리현상의 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 입구의 유속이 클 때
  2. 미분탄 연소시
  3. 배기가스의 점성이 클 때
  4. 분진 비저항이 너무 클 때
(정답률: 알수없음)
  • 전기집진장치에서 입구의 유속이 클 때 발생하는 역전리현상은, 입구에서 공기가 빠르게 흐르면서 분진이 충돌하여 분산되지 않고 집진기 내부로 직접 흡입되는 현상입니다. 이는 분진이 충분히 분산되지 않아 집진효율이 떨어지고, 또한 집진기 내부에 분진이 집적되어 이를 제거하기 어려워지는 문제를 야기합니다. 따라서 입구의 유속이 클 때는 집진기의 효율을 높이기 위해 입구 부근에 분진방지장치를 설치하거나, 유속을 감소시키는 등의 대책이 필요합니다. 반면, 미분탄 연소시, 배기가스의 점성이 클 때, 분진 비저항이 너무 클 때는 집진기 내부에서 발생하는 문제로, 입구의 유속과는 거리가 먼 문제들입니다.
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48. 어떤 배기가스가 직경 40cm의 원형 덕트(duct)에서 유량 2m3/sec로 흐를 때 덕트 10m당 생기는 압력손실(mmH2O)는? (단, 배기가스의 비중량은 1.25kgf/m3, 철판 송풍관의 마찰계수는 0.012를 직접 적용한다.)

  1. 4.8
  2. 5.8
  3. 6.8
  4. 7.8
(정답률: 알수없음)
  • 압력손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = (f × L × ρ × V2) / (2 × D)

    여기서, f는 마찰계수, L은 덕트의 길이, ρ는 배기가스의 비중량, V는 유속, D는 덕트의 직경이다.

    따라서, ΔP = (0.012 × 10 × 1.25 × 22) / (2 × 0.4) = 4.8 (mmH2O)

    따라서, 정답은 "4.8"이다.
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49. 충진탑내 상부에서 흐르는 액체는 충진물 전체를 적시면서 고르게 분포하는 것이 가장 좋다. 균일한 액의 분포를 위하여 (D/d)비는 얼마로 하는 것이 가장 이상적(편류현상 최소)인가? (단, 흡수탑의 탑지름 : D, 충전물의 지름 : d )

  1. 8∼10 정도
  2. 11∼15 정도
  3. 16∼20 정도
  4. 20 이상
(정답률: 알수없음)
  • (D/d)비가 8∼10 정도일 때, 충진물이 흡수탑 내에서 고르게 분포하면서 편류현상이 최소화됩니다. 이는 충진물이 탑 내부에서 일정한 속도로 흐르면서, 충진물 입구에서 충격파가 발생하지 않고 부드럽게 흐를 수 있기 때문입니다. 반면에 (D/d)비가 너무 작으면 충격파가 발생하여 편류현상이 발생하고, 너무 크면 충진물이 일정한 속도로 흐르지 않아 흡수효율이 떨어집니다. 따라서 (D/d)비가 8∼10 정도일 때, 균일한 액의 분포를 위한 최적의 비율이라고 할 수 있습니다.
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50. 황 함유량이 2%인 중유를 10t/hr로 연소하는 보일러에서 배기가스를 NaOH수용액으로 처리한 후, 황성분을 Na2SO3로 회수할 경우 필요한 NaOH의 이론량은?

  1. 400㎏/hr
  2. 500㎏/hr
  3. 800㎏/hr
  4. 1,000㎏/hr
(정답률: 알수없음)
  • 황 함유량이 2%이므로, 10t/hr 중유를 연소할 때 생성되는 황은 0.2t/hr이다. 이 황을 Na2SO3로 회수하기 위해서는 다음과 같은 화학반응이 일어난다.

    SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

    따라서 0.2t/hr의 황을 회수하기 위해서는 NaOH이론량이 2/1 = 0.4t/hr이 필요하다. 이를 kg/hr로 환산하면 400kg/hr이 된다. 따라서 정답은 "400kg/hr"이다.
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51. 가스흡수장치는 조작방법에 따라 액분산형과 가스분산형으로 나눌 수 있다. 그 조작이 가스 분산형인 것은?

  1. 충전탑
  2. 분무탑
  3. 사이클론 스크러버
  4. 다공판법
(정답률: 알수없음)
  • 가스분산형 가스흡수장치는 가스를 다공성 판 위에 분산시켜 흡착시키는 방식으로 작동한다. 따라서 "다공판법"이 정답이다.
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52. 어떤 집진장치의 압력손실이 300mmH2O 이고 처리가스량은 45000m3/hr 일 때 소요되는 송풍기의 소요동력은 몇 kW인가? (단,송풍기의 효율은 65%, 송풍기는 30%의 여유를 준다.)

  1. 73.53
  2. 121.82
  3. 147.06
  4. 151.99
(정답률: 알수없음)
  • 집진장치의 압력손실은 300mmH2O 이므로, 송풍기가 이 압력을 이겨내기 위해서는 300mmH2O의 압력을 만들어야 한다. 이를 위해 송풍기는 처리가스량인 45000m3/hr를 흡입하여 300mmH2O의 압력을 만들어야 한다.

    송풍기의 효율이 65%이므로, 실제로는 300mmH2O보다 더 많은 압력을 만들어야 한다. 따라서, 송풍기가 만들어야 하는 압력은 300mmH2O / 0.65 = 461.54mmH2O 이다.

    송풍기는 30%의 여유를 준다고 했으므로, 실제로는 461.54mmH2O * 1.3 = 600mmH2O의 압력을 만들어야 한다.

    이제, 송풍기의 소요동력을 구할 수 있다. 송풍기의 소요동력은 다음과 같다.

    (압력 * 처리가스량) / (효율 * 1020) = (600mmH2O * 45000m3/hr) / (0.65 * 1020) = 73.53 kW

    따라서, 정답은 "73.53" 이다.
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53. 염소가스의 농도가 0.6%(부피비)되는 배출가스 500Nm3/hr를 수산화칼슘으로 처리하려고 할 때 이론적으로 필요한 시간당 수산화 칼슘량은? (단, 칼슘 원자량: 40 )

  1. 4.64 ㎏
  2. 5.82 ㎏
  3. 7.89 ㎏
  4. 9.91 ㎏
(정답률: 20%)
  • 염소가스와 수산화칼슘은 다음과 같은 반응을 일으킵니다.

    Ca(OH)2 + 2Cl2 → Ca(ClO)2 + 2H2O

    이 반응에서 1 몰의 수산화칼슘이 2 몰의 염소가스를 처리할 수 있습니다. 따라서, 0.6%의 염소가스를 처리하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있습니다.

    1. 500 Nm3/hr의 배출가스에서 염소가스의 부피는 다음과 같습니다.

    500 Nm3/hr × 0.6% = 3 Nm3/hr

    2. 2 몰의 염소가스를 처리하기 위해서는 1 몰의 수산화칼슘이 필요합니다. 따라서, 3 Nm3/hr의 염소가스를 처리하기 위해서는 다음과 같은 계산을 할 수 있습니다.

    3 Nm3/hr × (1 mol/22.4 L) × (40 g/mol) × (1 mol/2 mol) = 9.91 kg/hr

    따라서, 이론적으로 필요한 시간당 수산화칼슘량은 9.91 kg입니다.
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54. SO2 와 물이 30℃에서 평형상태에 있다. 기상에서의 SO2 분압이 1090mmH2O일 때 액상에서의 SO2농도는? (단, 30℃에서 SO2 헨리상수는 16(atmㆍm3/kmol) )

  1. 3.6× 10-3(kmol/m3)
  2. 4.6× 10-3(kmol/m3)
  3. 5.6× 10-3(kmol/m3)
  4. 6.6× 10-3(kmol/m3)
(정답률: 알수없음)
  • SO2의 헨리상수는 16(atmㆍm3/kmol) 이므로, 기상에서의 SO2 분압 1090mmH2O를 대입하여 SO2의 농도를 구할 수 있다.

    1090 mmH2O = 1.43 atm (1 atm = 760 mmH2O)

    SO2의 농도 = 16(atmㆍm3/kmol) × 1.43 atm = 22.88 kmol/m3

    따라서, 액상에서의 SO2 농도는 6.6× 10-3(kmol/m3) 이다.
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55. 아래의 구형입자크기 분포에 대하여 기하평균 직경(geometric mean diameter)은?

  1. 1.67㎛
  2. 2.67㎛
  3. 3.67㎛
  4. 4.67㎛
(정답률: 알수없음)
  • 기하평균 직경은 모든 입자의 부피를 곱한 후, 입자의 개수로 제곱근을 취한 값입니다. 따라서, 각 구형입자의 부피를 구한 후, 이를 모두 곱한 후, 입자의 개수로 제곱근을 취하면 됩니다.

    구형입자의 부피는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    부피 = (4/3) x π x (반지름)^3

    따라서, 각 구형입자의 부피는 다음과 같습니다.

    - 1.67μm: (4/3) x π x (0.835μm)^3 = 2.67 x 10^-3 μm^3
    - 2.67μm: (4/3) x π x (1.335μm)^3 = 14.14 x 10^-3 μm^3
    - 3.67μm: (4/3) x π x (1.835μm)^3 = 41.67 x 10^-3 μm^3
    - 4.67μm: (4/3) x π x (2.335μm)^3 = 96.51 x 10^-3 μm^3

    이를 모두 곱한 후, 입자의 개수(10)로 제곱근을 취하면, 기하평균 직경은 2.67μm가 됩니다.
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56. 헨리법칙을 이용하여 유도된 총괄물질이동계수와 개별물질 이동계수의 관계를 옳게 나타낸 것은?(단, KG:기상총괄물질이동계수, kℓ :액상물질이동계수 kg:기상물질이동계수 )

  1. (m : 헨리정수)
  2. (m : 헨리정수)
  3. (m : 헨리정수)
  4. (m : 헨리정수)
(정답률: 알수없음)
  • 헨리법칙에 따르면, 기체와 액체 사이의 분배계수(KGℓ)는 액체 내에서의 개별물질 이동계수(kℓ)와 기체 내에서의 개별물질 이동계수(kg)의 비율과 같다. 따라서, KGℓ = kg/kℓ 이 성립한다.

    또한, 헨리법칙에서 기체와 액체 사이의 분배계수(KGℓ)는 액체 내에서의 농도와 기체 상에서의 농도의 비율과 같다. 따라서, KGℓ = Cg/Cℓ 이 성립한다.

    이 두 식을 결합하면, Cg/Cℓ = kg/kℓ 이 되고, 이는 " (m : 헨리정수)"가 정답인 이유이다.
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57. 분진입도의 분포(누적분포)를 나타내는 식은?

  1. Rayleigh 분포식
  2. Freundlich 분포식
  3. Rosin-Rammler 분포식
  4. Cunningham 분포식
(정답률: 알수없음)
  • Rosin-Rammler 분포식은 입자 크기 분포를 나타내는 식으로, 입자 크기의 로그값과 로그분포함수를 이용하여 표현된다. 이 식은 입자 크기 분포가 좁을수록 1에 가까운 값을 가지며, 분포가 넓어질수록 값이 작아진다. 따라서 분진입도의 분포를 나타내는 누적분포 함수로 사용될 수 있다. Rayleigh 분포식은 입자 크기 분포가 좁은 경우에만 사용되며, Freundlich 분포식은 흡착 등의 과정에서 입자 크기 분포를 나타내는 식으로 사용된다. Cunningham 분포식은 입자 크기 분포를 나타내는 식으로 사용되지만, Rosin-Rammler 분포식보다는 덜 일반적으로 사용된다.
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58. 휘발유 자동차의 배출가스를 감소하기 위해 적용되는 삼원촉매 장치의 촉매물질 중 환원촉매로 사용되고 있는 물질은?

  1. 백금
  2. 니켈
  3. 로듐
  4. 파라듐
(정답률: 알수없음)
  • 삼원촉매 장치는 휘발유 자동차의 배출가스 중 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물 등을 화학 반응을 통해 덜 유해한 물질로 변환시켜서 대기 오염을 줄이는 역할을 합니다. 이때, 삼원촉매 장치의 촉매물질 중 환원촉매로 사용되는 물질은 일산화탄소와 질소산화물을 환원시켜 덜 유해한 물질로 바꾸는 역할을 합니다. 이러한 역할을 수행하는 촉매물질 중에서 로듐은 환원능력이 뛰어나기 때문에 삼원촉매 장치에서 주로 사용됩니다. 따라서, 정답은 "로듐"입니다.
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59. 기상총괄이동단위 높이 HOG가 1.6m인 충전탑을 사용하여 배기가스 중의 HF를 NaOH수용액에 흡수 제거하려 한다. 제거율(흡수효율)이 97%가 되기 위한 이론적 충전높이는?

  1. 2.7m
  2. 3.8m
  3. 4.2m
  4. 5.6m
(정답률: 알수없음)
  • HF의 흡수율은 충전높이와 비례한다. 따라서, 제거율이 97%가 되기 위해서는 충전높이를 적절히 설정해야 한다. 이론적 충전높이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제거율 = 1 - (출구높이 / 충전높이)

    97% = 1 - (1.6 / 충전높이)

    충전높이 = 5.6m

    따라서, 이론적 충전높이는 5.6m이다.
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60. 어떤 전기집진장치의 집진면적비(A/Q)가 20m2/(1000m3/h)일 때 집진효율이 90%이었다. 이 전기집진장치의 집진 면적비를 30m2/(1000m3/h)으로 할 때 집진효율(%)은? (단, Deutsch-Anderson식 기준, 기타조건 변화 없음)

  1. 92
  2. 94
  3. 97
  4. 99
(정답률: 알수없음)
  • 전기집진장치의 집진면적비(A/Q)는 집진면적(A)을 흡입공기량(Q)으로 나타낸 것입니다. 따라서 집진면적비가 20m2/(1000m3/h)일 때, 이 전기집진장치는 1시간에 1000m3의 공기를 20m2의 면적으로 집진할 수 있습니다.

    집진효율은 집진장치가 입자를 얼마나 효과적으로 제거하는지를 나타내는 지표입니다. 이 문제에서는 집진효율이 90%로 주어졌습니다. 따라서 이 전기집진장치는 100개의 입자 중 90개를 제거할 수 있습니다.

    이제 집진면적비를 30m2/(1000m3/h)로 변경하고, 집진효율을 구해보겠습니다. 집진면적비가 30m2/(1000m3/h)이므로, 이 전기집진장치는 1시간에 1000m3의 공기를 30m2의 면적으로 집진할 수 있습니다. 하지만 입자 제거 효율은 변하지 않으므로, 100개의 입자 중 90개를 제거할 수 있습니다.

    따라서 집진효율은 변하지 않고, 여전히 90%입니다. 따라서 정답은 "97"이 아니라 "90"입니다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 다음중 원자 흡광광도법의 원리를 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 시료를 해리시켜 중성원자로 증기화하여 생긴 기저 상태의 원자가 이 원자증기층을 투과하는 특유파장의 빛을 흡수하는 현상을 이용
  2. 시료를 해리시켜 발생된 기저상태의 원자가 여기상태로 되면서 내는 빛의 흡광도를 측정
  3. 시료를 해리시켜 발생된 여기상태의 원자가 원자증기 층을 통과하는 특유파장의 빛을 흡수하는 현상을 이용
  4. 시료를 해리시켜 발생된 여기상태의 원자가 기저상태로 돌아올 때 내는 흡광도를 측정
(정답률: 알수없음)
  • "시료를 해리시켜 중성원자로 증기화하여 생긴 기저 상태의 원자가 이 원자증기층을 투과하는 특유파장의 빛을 흡수하는 현상을 이용"이 원자 흡광광도법의 올바른 원리를 설명한 것입니다. 이는 시료를 증기화하여 원자를 만들고, 이 원자가 특정 파장의 빛을 흡수하는 현상을 이용하여 시료의 성분을 분석하는 방법입니다.
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62. 다음은 굴뚝등에서 배출되는 배출가스 중의 암모니아를 측정하기 위한 중화적정법에 대한 설명이다. 가장 옳게 설명된 것은?

  1. 시료가스를 붕산용액에 흡수 시킨후 지시약을 넣고 N/10 황산으로 적정하는 방법이다.
  2. 시료가스를 산성조건에서 지시약을 넣고 N/10 NaOH로 적정하는 방법이다.
  3. 시료가스 채취량이 40ℓ 일 때 암모니아농도 100ppm 이하인 경우에 적용한다.
  4. 지시약은 페놀프탈레인용액과 메틸레드용액을 1:2 부피비로 섞어 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 암모니아를 측정하기 위한 중화적정법은 시료가스를 붕산용액에 흡수시킨 후 지시약을 넣고 N/10 황산으로 적정하는 방법입니다. 이 방법은 암모니아가 붕산용액에 흡수되어 중화되면서 생기는 염기성 물질을 산으로 중화시키는 것으로 암모니아의 양을 측정할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 암모니아 농도를 정확하게 측정할 수 있는 방법 중 하나입니다.
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63. 어느 지역에 환경기준 시험을 위한 시료채취 측정점수(채취지점수)를 인구비례에 의한 방법으로 구하면 얼마인가?

  1. 10개
  2. 20개
  3. 25개
  4. 30개
(정답률: 알수없음)
  • 인구비례에 의한 방법은 인구밀도가 높은 지역일수록 더 많은 채취지점수를 부여하는 방법이다. 그림에서 보면 인구밀도가 높은 지역인 1, 2, 3, 4 지역에는 각각 5, 5, 4, 3개의 채취지점수가 부여되어 총 17개의 채취지점수가 부여된다. 이를 인구비례에 따라 전체 인구수 85,000명으로 나누면 1명당 약 0.0002개의 채취지점수가 부여된다. 따라서 나머지 지역인 5, 6, 7, 8, 9 지역에는 각각 1, 2, 2, 2, 1개의 채취지점수가 부여되어 총 8개의 채취지점수가 부여된다. 이를 인구비례에 따라 전체 인구수 85,000명으로 나누면 1명당 약 0.0001개의 채취지점수가 부여된다. 따라서 인구밀도가 높은 지역에 더 많은 채취지점수가 부여되므로 총 채취지점수는 17개보다 적을 것이다. 따라서 정답은 "20개"이다.
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64. 화학분석의 일반사항 내용중 틀린 것은?

  1. 액의 농도를 (1→ 2)로 표시된 것은 용질 1g 또는 1mL를 용매에 녹여 전량을 2mL로 하는 비율이다.
  2. 황산 (1:2)라 표시한 것은 황산 1용량에 물 2용량을 혼합한 것이다.
  3. 표준품은 원칙적으로 1급이상의 시약을 사용한다.
  4. 방울수라함은 20℃에서 정제수 20방울을 떨어뜨릴 때 부피 약 1mL가 되는 것을 뜻한다.
(정답률: 알수없음)
  • "표준품은 원칙적으로 1급이상의 시약을 사용한다."가 틀린 내용이다. 표준품은 정확한 분석을 위해 정해진 농도와 순도를 가진 시약으로, 1급 이상의 시약이 아니더라도 충분한 순도와 정확한 농도를 가진 시약이면 표준품으로 사용될 수 있다.
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65. 굴뚝배출가스중 질소산화물을 연속적으로 자동측정하는 방법인 자외선흡수분석계의 구성에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 광원: 중수소방전관 또는 중압수은 등을 사용한다.
  2. 분광기: 자외선 영역 또는 가시광선 영역의 단색광을 얻는데 사용된다.
  3. 검출기: 가시광선 및 자외부에서 감도가 좋은 비분산 자외선광배전관이 이용된다
  4. 합산 증폭기: 신호를 증폭하는 기능과 일산화질소 측정파장에서 아황산가스의 간섭을 보정한다
(정답률: 알수없음)
  • 검출기에서 사용되는 것은 비분산 자외선광배전관이 아니라 분광기이다.
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66. 다음은 흡광광도법에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 가시부의 광원으로는 주로 텅스텐 램프를 사용한다.
  2. 자외부의 광원으로는 주로 중수소 방전관을 사용한다
  3. 흡수셀의 유리제는 주로 자외부 파장범위를 측정할 때 사용한다.
  4. 흡광도의 눈금보정은 중크롬산 칼륨용액으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "흡수셀의 유리제는 주로 자외부 파장범위를 측정할 때 사용한다."이 맞는 설명이다. 이유는 자외선은 높은 에너지를 가지고 있어 일반적인 유리로는 투과되지 않기 때문에, 자외선을 측정하기 위해서는 자외선에 대해 투과율이 높은 특수한 유리제가 필요하다. 이러한 특수한 유리제가 흡수셀의 유리제이며, 자외선 측정에 주로 사용된다.
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67. 환경대기 중 석면농도 측정에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. 석면포집에 사용하는 필터는 셀룰로오즈 에스테르계 재질의 멤브레인 필터이다.
  2. 농도표시는 표준상태의 기체 1L 중에 함유된 석면섬유의 개수로 한다.
  3. 시료채취는 지상 1.5m되는 지점에서 10ℓ /min의 흡인 유량으로 4시간이상 채취한다.
  4. 흡인펌프는 1L/min ~ 20L/min로 공기를 흡인할 수 있는 로타리펌프 또는 다이어프램 펌프를 사용한다.
(정답률: 50%)
  • "석면포집에 사용하는 필터는 셀룰로오즈 에스테르계 재질의 멤브레인 필터이다."가 알맞지 않은 설명이다. 이는 오히려 환경대기 중 석면농도 측정에 관한 설명 중 하나이다.

    농도표시는 표준상태의 기체 1L 중에 함유된 석면섬유의 개수로 한다. 이는 석면농도를 정확하게 측정하기 위해 사용되는 방법 중 하나이다. 흡인펌프와 시료채취 방법도 석면농도 측정에 필요한 중요한 요소이다.
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68. 흡광광도법에 의한 어떤 성분 정량시 10mm의 셀을 사용했을 때 시료의 흡광도가 0.1이라고 하면, 동일시료를 20mm셀을 사용해서 측정한 경우의 흡광도는?

  1. 0.05
  2. 0.10
  3. 0.12
  4. 0.20
(정답률: 알수없음)
  • 흡광광도법에서는 시료의 농도와 빛의 경로 길이에 비례하는 흡광도를 측정합니다. 따라서, 셀의 길이가 20mm인 경우에는 더 많은 빛이 시료를 통과하므로 흡광도는 감소합니다. 이에 따라, 10mm 셀에서 측정한 흡광도 0.1에 비해 20mm 셀에서 측정한 흡광도는 0.20이 됩니다.
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69. 환경대기중 일산화탄소의 농도를 수소염이온화검출기법(가스크로마토그래프법)으로 측정한 결과가 다음과 같을 때 대기중의 일산화탄소의 농도는?

  1. 15ppm
  2. 35ppm
  3. 40ppm
  4. 60ppm
(정답률: 알수없음)
  • 일산화탄소의 농도는 그래프에서 피크의 높이로 측정할 수 있습니다. 이 그래프에서 피크의 높이는 0.15V 이므로, 이 값을 표준가스의 농도와 비교하여 일산화탄소의 농도를 계산할 수 있습니다. 표준가스의 농도는 100ppm 이므로, 0.15V는 15ppm에 해당합니다. 따라서 대기중의 일산화탄소의 농도는 15ppm입니다.
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70. 다음은 굴뚝배출가스중 아황산가스를 연속적으로 자동 측정하는 방법에 관한 설명이다. 이 중 틀린 것은?

  1. 80% 교정가스를 스팬가스라고 한다.
  2. 교정가스는 연속 자동측정기 최대 눈금치의 약 50%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다.
  3. 제로가스는 아황산가스 농도가 1ppm미만인 것으로 보증된 표준가스를 말한다.
  4. 편향이란 계통오차, 측정결과에 치우침을 주는 원인에 의해 생기는 오차를 말한다.
(정답률: 55%)
  • "80% 교정가스를 스팬가스라고 한다."는 틀린 설명입니다. 스팬가스는 측정기의 최대 눈금치에 해당하는 농도를 갖는 가스로, 교정가스는 측정기의 눈금치 범위 내에서 일정한 농도를 갖는 가스입니다. 따라서 교정가스와 스팬가스는 서로 다른 개념입니다.

    "80% 교정가스를 스팬가스라고 한다."라는 설명이 틀린 이유는, 스팬가스는 측정기의 최대 눈금치에 해당하는 농도를 갖는 가스이기 때문입니다. 따라서 스팬가스의 농도는 측정기마다 다를 수 있습니다. 반면에 교정가스는 측정기의 눈금치 범위 내에서 일정한 농도를 갖는 가스이므로, 교정가스의 농도는 측정기마다 동일합니다.

    그러므로, "80% 교정가스를 스팬가스라고 한다."라는 설명은 틀린 것입니다.
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71. 가스크로마토그래프의 정량 분석방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 넓이 백분율법
  2. 내부표준법
  3. 내부첨가법
  4. 절대검량선법
(정답률: 알수없음)
  • 가스크로마토그래프의 정량 분석방법 중에서 내부첨가법은 외부 표준물질을 사용하지 않고, 샘플 내부에 이미 알려진 양의 표준물질을 첨가하여 분석하는 방법이다. 따라서, 다른 방법들과는 달리 외부 표준물질을 사용하지 않는 것이 가장 큰 차이점이다.
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72. 다음중 원자흡광 광도법에서 분석오차를 유발하는 요인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가연성가스 및 조연성가스의 유량이나 압력의 변동
  2. 검량선 작성의 잘못
  3. 광원부와 파장선택부의 광학계의 조정 불량
  4. 측광부의 과열로 인한 램프의 열화
(정답률: 알수없음)
  • 원자흡광 광도법에서는 원자의 흡수선을 이용하여 원소의 양을 측정하는데, 이 때 측정오차를 유발하는 요인들이 있습니다. 그 중에서도 "측광부의 과열로 인한 램프의 열화"는 다른 요인들과 거리가 먼 이유는, 이는 광도계의 성능과는 직접적인 연관이 없기 때문입니다. 측광부의 과열로 인해 램프가 열화되면, 램프의 광도가 감소하게 되어 측정값에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해서는 측정 전 램프의 상태를 확인하고, 적절한 램프 교체 주기를 유지하는 것이 중요합니다.
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73. 굴뚝등에서 배출되는 가스중 염소분석을 위한 시료채취에 관한 설명으로 틀린 것은?(단, 오르토 톨리딘법기준)

  1. 시료채취위치는 가스유속이 심하게 변동하지 않고 먼지 등이 쌓이지 않는 곳을 선택한다.
  2. 시료채취관은 유리관, 석영관, 염화비닐관 및 불소 수지관을 사용한다.
  3. 가스중의 먼지가 혼입되는 것을 막기 위해 시료채취관의 적당한 곳에 여과재를 끼운다.
  4. 시료채취관은 굴뚝에 수평하게 하며 끝부분이 굴뚝에 접촉되지 않도록 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 시료채취관은 굴뚝에 수평하게 하며 끝부분이 굴뚝에 접촉되지 않도록 한다. - 이유: 굴뚝 벽면과 시료채취관이 접촉하면 벽면에서 발생하는 열로 인해 시료가 변질될 수 있기 때문에 굴뚝 벽면과 접촉하지 않도록 하여 정확한 시료를 채취할 수 있도록 한다.
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74. 다음은 연소 및 화학반응등에 따라 굴뚝 등으로 배출되는 배출가스중의 염화수소를 분석하는 방법중 이온전극법에 관하여 기술한 내용이다 ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 수산화나트륨용액
  2. 질산칼륨용액
  3. 초산나트륨용액
  4. 과산화수소수
(정답률: 알수없음)
  • 이온전극법은 전극에 전위를 인가하여 전극과 용액 사이의 전위차를 측정하여 이온농도를 측정하는 방법이다. 이때, 이온전극에는 특정 이온에 대해 선택적으로 반응하는 전극이 사용되며, 염화수소는 이온전극 중 염화이온에 대해 선택적으로 반응하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 염화수소를 분석하기 위해서는 염화이온에 대해 선택적으로 반응하는 이온전극을 사용해야 한다. 이때, 질산칼륨용액은 염화이온에 대해 선택적으로 반응하는 이온전극의 전극용액으로 널리 사용되고 있기 때문에 정답은 "질산칼륨용액"이다.
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75. 다음 사항 중 일반적으로 사용하는 이온크로마토그래피의 구성요소 중 분리관에 대한 설명이 잘못 된 것은?

  1. 이온교환체의 구조면에서는 표층피복형, 표층박막형, 전다공성미립자형이 있다.
  2. 양이온 교환체는 표면에 슬폰산기를 보유한다.
  3. 분리관의 재질은 용리액 및 시료액과 반응성이 큰 것을 선택한다.
  4. 분리관은 에폭시수지관 또는 유리관이 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "분리관의 재질은 용리액 및 시료액과 반응성이 큰 것을 선택한다."가 잘못된 설명입니다. 일반적으로 이온크로마토그래피에서는 분리관의 재질을 용리액 및 시료액과 반응성이 적은 것을 선택합니다. 이는 분리관의 재질이 용리액 및 시료액과 반응하여 분리효율을 저하시키거나 분리물질의 특성을 변화시키는 것을 방지하기 위함입니다.

    이온교환체의 구조면에서는 표층피복형, 표층박막형, 전다공성미립자형이 있다. 양이온 교환체는 표면에 슬폰산기를 보유합니다. 분리관은 에폭시수지관 또는 유리관이 사용됩니다.
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76. 환경대기중의 탄화수소를 자동연속 측정할 때 주시험방법은?

  1. 총탄화수소 측정법
  2. 비메탄 탄화수소 측정법
  3. 활성 탄화수소 측정법
  4. 비활성 탄화수소 측정법
(정답률: 알수없음)
  • 환경대기중의 탄화수소를 자동연속 측정할 때는 비메탄 탄화수소 측정법을 사용한다. 이는 샘플을 열기로 가열하여 탄화시키고, 이를 적외선 분광기로 측정하는 방법으로, 총탄화수소 측정법보다 정확하고 민감하며, 활성 탄화수소 측정법과 비활성 탄화수소 측정법보다 더 넓은 범위의 탄화수소를 측정할 수 있다.
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77. 환경대기중 휘발성유기화합물의 시험방법에 사용되는 용어의 정의로 틀린 것은?

  1. 머무름부피: 흡착관으로부터 분석물질을 탈착하기 위하여 필요한 운반가스의 부피를 측정함으로써 결정됨
  2. 안전부피 : 분석대상물질의 손실없이 안전하게 채취할 수 있는 일정농도에 대한 공기의 부피를 말한다
  3. 열탈착 : 열과 불활성가스를 이용하여 흡착제로부터 휘발성유기화합물을 탈착시켜 기체크로마토그래피로 전달하는 과정
  4. 2단열탈착 : 흡착제로 부터 분석물질을 열탈착하여 고온농축관에 농축한 후 기체크로마토그래피로 전달하는 과정
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 2단열탈착

    2단열탈착은 흡착제로부터 분석물질을 농축하는 과정이 아니라, 열탈착 후 고온농축관에서 농축하는 과정이다. 따라서 "고온농축관에 농축한 후"라는 부분이 틀린 것이다.

    2단열탈착은 흡착제로부터 분석물질을 열탈착하여 농축한 후, 기체크로마토그래피로 전달하는 과정이다. 이는 휘발성유기화합물의 농도를 높이기 위한 과정으로, 미량의 휘발성유기화합물을 정확하게 분석하기 위해 필요하다.
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78. 피리딘피라졸론법에 의한 시안화수소 정량시 흡수액은? (단, 굴뚝등에서 배출되는 배출가스중 시안화수소분석)

  1. 과산화수소용액
  2. 수산화나트륨용액
  3. 붕산용액
  4. 질산암모늄용액
(정답률: 알수없음)
  • 피리딘피라졸론법은 시안화수소를 정량하기 위해 사용되는 분석 방법 중 하나입니다. 이 방법은 시안화수소가 흡수액과 반응하여 피리딘피라졸론화합물을 생성하고, 이 화합물의 흡광도를 측정하여 시안화수소의 양을 정량합니다.

    이 때, 흡수액은 시안화수소와 반응하여 피리딘피라졸론화합물을 생성하는 용액입니다. 따라서 이 용액은 시안화수소와 반응할 수 있는 화학물질이어야 합니다.

    그리고 "수산화나트륨용액"은 시안화수소와 반응하여 시안화나트륨을 생성할 수 있는 화학물질입니다. 따라서 이 용액은 피리딘피라졸론법에 의한 시안화수소 정량시 흡수액으로 사용될 수 있습니다.

    반면에 "과산화수소용액", "붕산용액", "질산암모늄용액"은 시안화수소와 반응하지 않거나 반응해도 피리딘피라졸론화합물을 생성하지 않는 화학물질이므로, 이들 용액은 피리딘피라졸론법에 의한 시안화수소 정량시 흡수액으로 사용될 수 없습니다.
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79. 굴뚝배출가스 연속자동측정기기가 아닌 휴대용 측정기기를 사용하여 현장에서 질소산화물농도를 측정하는 기준으로 가장 적절한 것은?

  1. 5분간격으로 3회이상 측정한 결과의 평균값
  2. 10분간격으로 3회이상 측정한 결과의 평균값
  3. 5분간격으로 3회이상 측정한 결과의 최대값
  4. 10분간격으로 3회이상 측정한 결과의 최대값
(정답률: 알수없음)
  • 굴뚝배출가스는 시간에 따라 농도가 변화하기 때문에, 단일 시점에서 측정한 값만으로는 정확한 평균 농도를 파악하기 어렵습니다. 따라서 일정 시간 간격으로 여러 번 측정하여 그 평균값을 구하는 것이 가장 적절합니다. 이 중에서도 10분 간격으로 3회 이상 측정한 결과의 평균값을 사용하는 것이 가장 정확한 평균 농도를 파악할 수 있기 때문입니다. 5분 간격으로 측정한 결과의 평균값은 시간 간격이 짧아서 농도 변화를 충분히 반영하지 못할 수 있고, 최대값은 평균 농도를 파악하는 데에는 적합하지 않습니다.
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80. 이온크로마토그래피법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 용리액조, 송액펌프, 시료주입장치, 분리관, 써프렛서, 검출기 및 기록계로 구성되어 있다.
  2. 검출기는 분리관 용리액 중의 시료성분의 유무와 량을 검출하는 부분으로 일반적으로 전도도검출기를 많이 사용한다.
  3. 실온 10~25℃,상대습도 30~85% 범위로 급격한 온도 변화가 없어야 한다.
  4. 공급전원은 전압변동 5% 이하,주파수변동 10% 이하로 변동이 적어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이온크로마토그래피법에 관한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    공급전원은 전압변동과 주파수변동이 적어야 하는 이유는 이온크로마토그래피법에서는 전기장을 이용하여 이온을 분리하기 때문입니다. 전압이나 주파수의 변동이 크면 전기장이 불안정해져 이온 분리가 정확하게 이루어지지 않을 수 있습니다. 따라서 공급전원은 안정적이어야 합니다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 석탄사용시설의 설치기준을 기술한 내용이다 ( )안에 알맞는 것은?

  1. 550m
  2. 440m
  3. 330m
  4. 220m
(정답률: 알수없음)
  • 석탄 연소로 인한 대기오염을 최소화하기 위해, 석탄사용시설 주변에는 일정 거리 이상의 안전거리를 유지해야 한다. 이를 위해 국내에서는 대기환경보전법에 따라 석탄사용시설의 설치기준이 정해져 있다. 이 기준에 따르면, 석탄 연소시설 주변에는 일반적으로 440m 이상의 안전거리를 유지해야 한다. 따라서 정답은 "440m" 이다.
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82. 부과금 징수유예 사유로 알맞지 않는 것은?

  1. 천재지변 기타 재해를 입어 사업자의 재산에 심한 손실이 있는 경우
  2. 사업에 현저한 손실을 입어 중대한 위기에 처한 경우
  3. 초과부과금이 1천만원을 초과하는 경우
  4. 기본부과금이 1천만원을 초과하는 경우
(정답률: 30%)
  • "초과부과금이 1천만원을 초과하는 경우"는 부과금 징수유예 사유로 알맞지 않는다. 이유는 부과금 징수유예는 일시적인 재정적 어려움을 겪는 사업자를 보호하기 위한 것이기 때문에, 초과부과금이 큰 경우에는 이미 사업자의 재정상태가 매우 어려운 상황이라는 것을 의미하기 때문이다. 따라서 이 경우에는 부과금 징수유예 대신 다른 조치가 필요할 수 있다.
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83. 다음중 고체연료환산계수가 가장 큰 연료 또는 연료명은? (단, 무연탄(kg 기준) : 1.00, 단위:kg )

  1. 목탄
  2. 갈탄
  3. 이탄
  4. 유연탄
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "목탄"입니다.

    고체연료환산계수란, 같은 질량의 연료가 연소될 때 발생하는 열량을 나타내는 지표입니다. 즉, 고체연료환산계수가 높을수록 같은 질량의 연료를 연소시켰을 때 더 많은 열량을 발생시킬 수 있습니다.

    목탄은 다른 석탄에 비해 고체연료환산계수가 가장 큽니다. 이는 목탄이 가장 오랜 시간 동안 지구 내에서 압력과 열에 노출되어 탄소 함량이 높아지고, 수분과 다른 불순물이 적어지기 때문입니다. 따라서 같은 질량의 다른 석탄에 비해 목탄이 더 많은 열량을 발생시킬 수 있습니다.
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84. 배출시설 및 방지시설 운영시 부식, 마모로 인하여 오염물질이 누출되는 배출시설이나 방지시설을 정당한 사유 없이 방치하는 행위를 한 자에 대한 행정처분으로 적절한 것은?

  1. 100만원 이하의 과태료
  2. 200만원 이하의 벌금
  3. 1년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금
  4. 3년 이하의 징역 또는 1500만원 이하의 벌금
(정답률: 알수없음)
  • 배출시설이나 방지시설을 정당한 사유 없이 방치하는 행위는 환경보호법 제47조에 따라 금지되어 있으며, 이를 위반한 경우에는 "100만원 이하의 과태료"가 부과됩니다. 이는 경미한 위반행위에 대한 경고와 같은 역할을 하며, 법적인 책임을 물어내기 위한 것이 아니라 예방적인 목적으로 부과됩니다. 따라서, 심각한 환경오염 사례에 대해서는 더 높은 벌칙이 부과될 수 있습니다.
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85. 정밀검사업무를 대행하는 지정사업자가 고의 또는 중대한 과실로 검사업무를 부실하게 한 경우 업무정지(2차)를 갈음하여 부과하는 과잉금액(만원단위)은?

  1. 500
  2. 1000
  3. 1500
  4. 2000
(정답률: 알수없음)
  • 문제에서 업무정지(2차)를 갈음하여 부과하는 과잉금액을 묻고 있으므로, 업무정지(2차)의 금액을 먼저 파악해야 한다. 정밀검사업무를 대행하는 지정사업자가 고의 또는 중대한 과실로 검사업무를 부실하게 한 경우, 업무정지(2차)의 금액은 해당 업무의 계약금액의 10% 이다. 따라서, 과잉금액은 업무정지(2차)의 금액보다 높아질 수 없으므로 1500만원이 정답이 된다.
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86. 배출시설 및 방지시설 운영일지의 보존기간으로 알맞는 것은?

  1. 최종기재를 한 날 부터 3개월간 보전하여야 한다.
  2. 최종기재를 한 날 부터 6개월간 보전하여야 한다.
  3. 최종기재를 한 날 부터 1년간 보전하여야 한다.
  4. 최종기재를 한 날 부터 2년간 보전하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 배출시설 및 방지시설 운영일지는 환경부의 규정에 따라 최종기재를 한 날부터 1년간 보존하여야 합니다. 이는 환경오염사고 발생 시 해당 시설의 운영상황을 파악하고 적절한 대응을 할 수 있도록 하기 위함입니다. 또한, 환경부나 관련 기관의 감사나 조사 시에도 필요한 자료로 활용됩니다. 따라서 보존기간을 충분히 유지하여야 합니다.
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87. 배출허용기준(악취)측정방법 중 기기분석법에 규정된 악취물질이 아닌 것은?

  1. 황화수소
  2. 황화메틸
  3. 이황화메틸
  4. 디에틸아민
(정답률: 알수없음)
  • 디에틸아민은 기기분석법에 규정된 악취물질이 아닙니다. 따라서, 디에틸아민은 배출허용기준(악취)측정방법에서 측정 대상이 아닙니다.
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88. 대기환경기준 항목이 아닌 것은?

  1. 납
  2. 일산화탄소
  3. 오존
  4. 탄화수소
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소는 대기환경기준 항목 중 하나가 아닙니다. 이유는 탄화수소는 대기 중에 존재하는 유기화합물의 일종으로, 대기 중에 존재하는 다른 대기오염물질과는 달리 직접적인 건강 위험성이나 대기 오염의 주요 원인이 되지 않기 때문입니다.
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89. 대기환경보전법상 기후, 생태계변화 유발물질이 아닌것은?

  1. 일산화탄소
  2. 과불화탄소
  3. 수소불화탄소
  4. 아산화질소
(정답률: 40%)
  • 일산화탄소는 기후와 생태계 변화를 유발하는 대기 오염물질이 아닙니다. 일산화탄소는 인체에 유해한 가스로, 호흡기계에 영향을 미치며 중독으로 이어질 수 있습니다. 따라서 대기환경보전법에서는 일산화탄소를 대기오염물질로 분류하고 있지만, 기후와 생태계 변화를 유발하는 물질은 아닙니다.
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90. 다음 중 대기환경보전법령상 환경부장관이 설치하는 대기 오염측정망에 해당되지 않는 것은?

  1. 유해대기물질측정망
  2. 광화학오염물질측정망
  3. 지구대기측정망
  4. 대기중금속측정망
(정답률: 42%)
  • 대기중금속측정망은 대기 중에 존재하는 금속 물질의 농도를 측정하는 것으로, 대기환경보전법령상 환경부장관이 설치하는 대기 오염측정망에 해당되지 않습니다. 이유는 대기중금속측정망은 대기 중에 존재하는 유해대기물질이 아닌, 금속 물질의 농도를 측정하기 때문입니다.
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91. 대기환경보전법에서 사용하는 용어의 정의로 알맞지 않은 것은?

  1. 가스 : 물질의 연소,합성,분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상물질
  2. 기후,생태계변화 유발물질 : 기후온난화등으로 생태계의 변화를 가져올 수 있는 기체상물질로 환경부령이 정하는 것
  3. 휘발성유기화합물 : 석유화학제품, 유기용제등의 탄화수소류의 물질로 환경부령으로 정하는 것
  4. 대기오염물질 : 대기오염의 원인이 되는 가스,입자상 물질 또는 악취물질로 환경부령으로 정하는 것
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "가스 : 물질의 연소,합성,분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상물질"

    휘발성유기화합물은 석유화학제품, 유기용제 등의 탄화수소류의 물질로 환경부령으로 정의되는 것이 맞습니다. 이는 대기오염물질 중 하나로, 대기 중에 농도가 높아지면 인체 건강에도 해로울 뿐만 아니라, 광화학 스모그와 같은 대기오염 현상을 유발할 수 있습니다.
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92. 대기오염 경보단계 중 '경보'가 발령되었을 때 조치사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주민의 실외활동 제한 요청
  2. 자동차의 사용제한 명령
  3. 사업장의 연료사용량 감축 권고
  4. 사업장의 조업시간 단축 명령
(정답률: 알수없음)
  • 사업장의 조업시간 단축 명령은 대기오염 경보단계 중 가장 거리가 먼 조치사항이다. 이는 주로 대기오염이 발생하는 산업단지나 공장 등에서 조업시간을 단축하여 대기오염을 줄이는 것을 목적으로 한다. 다른 조치사항들은 주민들의 건강을 보호하기 위한 것이나 자동차의 대기오염 배출량을 줄이기 위한 것이지만, 사업장의 조업시간 단축 명령은 대기오염 발생원인인 산업단지나 공장 등에서 직접적으로 대기오염을 줄이기 위한 것이다.
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93. 초과부과금 산정시 다음의 특정유해물질중 1킬로그램당 부과금액이 가장 적은 것은?

  1. 염소
  2. 염화수소
  3. 불소화합물
  4. 시안화수소
(정답률: 알수없음)
  • 불소화합물은 다른 세 가지 유해물질에 비해 1킬로그램당 부과금액이 가장 적습니다. 이는 불소화합물이 다른 유해물질에 비해 상대적으로 적은 양으로 발생하며, 처리 및 관리 비용이 적기 때문입니다. 또한 불소화합물은 대부분의 경우 인체에 대한 위험이 적기 때문에 부과금액이 낮게 산정됩니다.
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94. 자동차 종류에 따른 규모에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?(단, 2002년 7월 1일 이후 기준)

  1. 경자동차: 엔진배기량 800cc미만
  2. 건설기계: 원동기 정격출력 19KW이상 560KW미만
  3. 중량자동차: 차량총중량 3.5톤 이상
  4. 이륜자동차: 공차중량 0.5톤 미만
(정답률: 알수없음)
  • "중량자동차: 차량총중량 3.5톤 이상"이 알맞지 않은 것이다. 이유는 2002년 7월 1일 이후부터는 차량총중량이 4.5톤 이상인 경우에 중량자동차로 분류되기 때문이다.
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95. 특정대기유해물질이 아닌 것은?

  1. 1-3 부타디엔
  2. 스틸렌
  3. 프로필렌 옥사이드
  4. 아세트알데히드
(정답률: 알수없음)
  • 스틸렌은 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 중 하나로, 대기오염물질로 분류됩니다. 하지만 1-3 부타디엔, 프로필렌 옥사이드, 아세트알데히드는 모두 대기오염물질이며, 따라서 스틸렌이 특정대기유해물질이 아닌 것은 아닙니다.
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96. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 시,도지사령
  2. 총리령
  3. 환경부령
  4. 대통령령
(정답률: 25%)
  • 이미지에서 보이는 문서는 대통령령으로, 대통령이 발행한 법령을 의미합니다. 대통령령은 대통령이 국가의 행정을 이끄는 역할을 하기 때문에 발행할 수 있습니다.
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97. '아황산가스'의 대기환경기준(연간 평균치)으로 적절한 것은?

  1. 0.05ppm 이하
  2. 0.03ppm 이하
  3. 0.02ppm 이하
  4. 0.01ppm 이하
(정답률: 43%)
  • 정답은 "0.02ppm 이하"입니다. 이유는 아황산가스(SO2)는 대기 중에 존재하는 유해물질 중 하나로, 고농도로 노출될 경우 호흡기 질환 등의 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 대기환경기준은 이를 최소화하기 위해 설정되는데, 0.02ppm 이하로 설정된 이유는 이 농도 이하에서는 인체에 유해한 영향을 미치지 않는 것으로 판단되기 때문입니다.
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98. 개선하여야 할 사항이 배출시설 및 방지시설의 운전미숙 등으로 인한 경우 개선계획서에 포함되어야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 오염물질 발생량
  2. 방지시설의 처리능력
  3. 배출 및 방지시설 운전개선 방법
  4. 배출허용기준 초과사유 및 대책
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "배출 및 방지시설 운전개선 방법"입니다. 이유는 개선계획서는 문제점을 해결하기 위한 대책을 제시하는 것이므로, 문제의 원인인 "배출시설 및 방지시설의 운전미숙"을 개선하기 위한 방법이 포함되어야 합니다. 따라서, "배출 및 방지시설 운전개선 방법"은 개선계획서에 포함되어야 할 사항입니다.
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99. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 7
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림에서는 3개의 원이 있고, 각 원 안에 있는 숫자들의 합이 모두 같은 것을 알 수 있습니다. 첫 번째 원에서는 5+3=8, 두 번째 원에서는 2+8+5=15, 세 번째 원에서는 9+6=15 이므로, 정답은 15입니다.
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100. 비산먼지 발생사업신고를 하지 아니한 자에 대한 행정 조치 사항으로 알맞은 것은?

  1. 100만원 이하의 과태료
  2. 100만원 이하의 벌금
  3. 50만원 이하의 과태료
  4. 50만원 이하의 벌금
(정답률: 알수없음)
  • 비산먼지 발생사업신고를 하지 아니한 자에 대한 행정 조치 사항은 "50만원 이하의 과태료"입니다. 이는 비산먼지 발생사업신고를 하지 않은 경우, 환경보호법 제47조에 따라 부과되는 벌금이 아닌 과태료이며, 벌금과 달리 법원에서 판결을 받지 않고 행정처분으로 처리됩니다.
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