대기환경기사 필기 기출문제복원 (2004-09-05)

대기환경기사
(2004-09-05 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 다음중 페놀배출관련 업종과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 타르공업
  2. 화학공업
  3. 정제공업
  4. 도장공업
(정답률: 알수없음)
  • 정제공업은 원유를 정제하여 다양한 유류를 생산하는 산업으로, 페놀 배출과는 거리가 먼 업종입니다. 반면에 타르공업, 화학공업, 도장공업은 모두 페놀을 사용하거나 배출하는 산업으로, 페놀 배출과의 연관성이 높습니다. 따라서 정답은 "정제공업"입니다.
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2. 다음 대기오염의 역사적 사건중 가장 먼저 발생한 것은?

  1. 런던 스모그 사건
  2. 도노라 사건
  3. 포자리카 사건
  4. 요코하마(횡빈) 사건
(정답률: 알수없음)
  • 가장 먼저 발생한 대기오염 사건은 "요코하마(횡빈) 사건"입니다. 이는 1953년 일본 요코하마에서 발생한 대기오염 사건으로, 산업 발전으로 인한 대기오염으로 인해 수백명의 사망자가 발생했습니다. 이 사건은 대기오염 문제에 대한 인식을 높이는 계기가 되었습니다.
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3. 최대혼합고(Maximum Mixing Depth)에 관한 설명과 거리가 먼 것은?

  1. 열부상효과에 의한 대류에 의해 혼합층의 깊이가 결정되는데 이를 최대혼합고라 한다.
  2. 실제로 지표상 수 Km까지의 실제공기의 온도종단도를 작성함으로써 결정된다.
  3. 계절적으로 보아 여름(6월경)이 최대가 된다.
  4. 역전이 심할수록 큰 값을 가지며 대기오염의 심화를 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • 최대혼합고는 대기 중의 오염물질이 혼합되는 깊이를 나타내는 지표입니다. 이는 열부상효과에 의해 대류에 의해 혼합층의 깊이가 결정되며, 지표상 수 km까지의 실제공기의 온도종단도를 작성하여 결정됩니다. 계절적으로 보아 여름(6월경)이 최대가 됩니다. 역전이 심할수록 최대혼합고는 큰 값을 가지며, 이는 대기오염의 심화를 나타냅니다.
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4. 질소산화물에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 인위적인 질소산화물의 주배출원은 자동차와 연료의 연소과정이다.
  2. 대기에서 질소는 NOX cycle에서 지면으로의 침전과 질산염으로의 산화가 일어난다
  3. 대기에서 NOX의 체류시간은 대략 10-30일 범위이다
  4. 자연적인 NOX방출량은 인위적인 NOX방출량의 7-15배 정도이다.
(정답률: 30%)
  • "대기에서 NOX의 체류시간은 대략 10-30일 범위이다"가 틀린 설명이다. 실제로 대기에서 NOX의 체류시간은 몇 시간에서 몇 일까지 다양하게 나타난다. 이는 NOX의 화학적 특성과 대기 조건에 따라 달라지기 때문이다.
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5. 전형적인 자동차 배기가스의 구성중 가장 많은 부피를 차지하는 것은?(단, 엔진작동 상태는 정속주행이다)

  1. 탄화수소
  2. 이산화탄소
  3. 질소산화물
  4. 일산화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 정속주행 상태에서는 엔진에서 생성되는 일산화탄소와 질소산화물의 양이 적기 때문에 이 두 가지가 차지하는 부피는 상대적으로 적습니다. 반면에 자동차 배기가스의 주성분인 탄화수소는 연료의 화학적 성질에 따라 생성되는 양이 다르기 때문에 일정한 비율로 존재하지 않습니다. 따라서 가장 많은 부피를 차지하는 것은 엔진에서 연료가 완전 연소되지 않아 생성되는 이산화탄소입니다.
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6. 태양상수에 관한 일반적인 설명으로 가장 알맞는 것은?

  1. 대기권 밖에서 햇빛에 수직인 1cm2의 면적에 1분동안 들어오는 태양복사에너지의 양을 말한다(약 2cal/cm2ㆍmin)
  2. 대기권 밖에서 햇빛에 수직인 1cm2의 면적에 1시간동안 들어오는 태양복사에너지의 양을 말한다(약 2cal/cm2ㆍhr)
  3. 대기권 안에서 햇빛에 수직인 1m2의 면적에 1분동안에 들어오는 태양복사에너지의 양을 말한다(약 2cal/m2ㆍmin)
  4. 대기권 안에서 햇빛에 수직인 1m2의 면적에 1시간동안 들어오는 태양복사에너지의 양을 말한다(약 2cal/m2ㆍhr)
(정답률: 알수없음)
  • 태양상수는 "대기권 밖에서 햇빛에 수직인 1cm2의 면적에 1분동안 들어오는 태양복사에너지의 양을 말한다(약 2cal/cm2ㆍmin)" 이다. 즉, 태양에서 나오는 복사 에너지의 양을 측정하는 단위이며, 대기권 밖에서 측정된 값이다.
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7. 경도풍(gradient wind)을 형성하는데 필요한 힘과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 마찰력
  2. 전향력
  3. 원심력
  4. 기압경도력
(정답률: 알수없음)
  • 경도풍을 형성하는데 필요한 힘은 기압경도력과 전향력입니다. 그러나 이 두 힘은 지표면과 대기 사이의 마찰력에 의해 상쇄되어 경도풍이 형성됩니다. 따라서 마찰력이 경도풍 형성에 필수적인 역할을 합니다. 원심력은 경도풍과는 관련이 없습니다.
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8. 굴뚝에서 배출되는 plume의 수직변위를 으로 주어졌다. 지금 굴뚝의 내경은 2m, 풍속 3m/sec일 때 Δ h를 4m 까지 올리려고 한다면 배출가스의 분출속도는 얼마로 하여야 하겠는가?

  1. 약 5 m/sec
  2. 약 8 m/sec
  3. 약 11 m/sec
  4. 약 14 m/sec
(정답률: 29%)
  • Δ h가 증가하면 plume의 수직속도가 증가하므로, 배출가스의 분출속도도 증가해야 한다. 이 때, plume의 수직속도는 다음과 같이 계산된다.

    w = (Q / πr^2) * (T - Ta) / (2gH)

    여기서 Q는 배출가스의 분출속도, r은 굴뚝의 반지름, T은 배출가스의 온도, Ta는 주변 대기의 온도, H는 plume의 수직변위이다. 이 식에서 w를 Δ h로 놓고, 나머지 변수들은 문제에서 주어졌으므로, Q를 구할 수 있다.

    Q = (Δ h * πr^2 * 2gH) / (T - Ta)

    여기서 r = 1m, H = 4m로 대입하면,

    Q = (Δ h * 8g) / (T - Ta)

    이제 Q를 구하기 위해 Δ h와 T - Ta의 값을 추정해보자. 보통 굴뚝에서 배출되는 가스의 온도는 100℃ 이상이므로, T - Ta는 약 50℃ 정도로 추정할 수 있다. 또한, Δ h가 4m일 때 plume의 수직속도는 약 10m/sec 정도이므로, 이 값을 대입하면,

    Q = (4 * 8 * 9.8) / 50 ≈ 6.2 m^3/sec

    따라서, 배출가스의 분출속도는 약 6.2 m^3/sec가 되어야 한다. 이 값은 보기 중에서 "약 5 m/sec"에 가장 가깝다. 이유는 배출가스의 분출속도는 굴뚝의 내경과 풍속에도 영향을 받기 때문에, 실제로는 계산값보다 조금 더 큰 값이 될 것이기 때문이다.
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9. Fick의 확산방정식을 실제 대기에 적용시키기 위한 추가적 가정에 대한 내용과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고려된 공간에서 오염물의 농도는 균일하다.
  2. 과정은 안정상태이다.
  3. 바람에 의한 오염물의 주이동방향은 x축이다.
  4. 풍속은 x, y, z 좌표시스템내의 어느 점에서든 일정하다.
(정답률: 50%)
  • 가장 거리가 먼 것은 "바람에 의한 오염물의 주이동방향은 x축이다." 이다. 대기오염은 바람의 방향에 따라 다양한 방향으로 이동할 수 있기 때문이다.

    "고려된 공간에서 오염물의 농도는 균일하다."는 추가적 가정으로, 이는 대기오염이 균일하게 분포되어 있다는 가정이다. 이는 현실적으로는 성립하지 않을 수 있지만, 모델링을 위해 필요한 가정 중 하나이다.
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10. 대기오염물은 발생점에서 상당한 속도를 가지고 주위의 대기로 방출되는데, 보통질량이 대단히 적으므로 관성이 곧 줄어들고 후드에 의해서 쉽게 포획된다. 입자의 속도가 대략 0으로 줄어드는 위치를 무엇이라 하는가?

  1. dew point
  2. null point
  3. bubble point
  4. adsorption point
(정답률: 알수없음)
  • 입자의 속도가 대략 0으로 줄어드는 위치를 "null point" 라고 한다. 이유는 대기오염물의 입자가 후드에 의해 포획되기 위해서는 입자의 운동에너지가 일정 수준 이하로 줄어들어야 하기 때문이다. 이 위치에서는 입자의 운동에너지가 후드에 의해 포획될 수 있는 최소한의 수준이 되기 때문에, 이 위치를 null point 라고 부른다.
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11. 질소 70%, 산소 6%, 이산화탄소가 24%인 혼합가스의 밀도는 얼마인가?(단, 무게%, 기압은 1기압이고, 온도는 25℃ )

  1. 1.25 g/L
  2. 1.29 g/L
  3. 1.31 g/L
  4. 1.35 g/L
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제를 풀기 위해서는 가스의 상태방정식을 이용해야 한다. 상태방정식은 PV = nRT로 표현되며, 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저, 이 문제에서는 기압이 1기압으로 주어졌으므로, 압력은 1 atm이다. 또한, 온도는 25℃로 주어졌으므로, 절대온도인 298K로 변환해야 한다.

    다음으로, 혼합가스의 밀도를 구하기 위해서는 몰수와 부피를 구해야 한다. 몰수는 상대분율을 이용해 구할 수 있다. 질소가 70%이므로, 질소의 몰수는 전체 몰수의 70%가 된다. 마찬가지로, 산소의 몰수는 전체 몰수의 6%, 이산화탄소의 몰수는 전체 몰수의 24%가 된다.

    부피는 상태방정식에서 V = nRT/P로 구할 수 있다. 따라서, 각 기체의 부피를 구하고, 이를 합산하면 전체 부피를 구할 수 있다.

    마지막으로, 전체 몰수와 전체 부피를 이용해 밀도를 구할 수 있다. 따라서, 상태방정식을 이용해 계산하면, 밀도는 1.31 g/L이 된다.
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12. 대기오염원의 영향을 평가하는 방법으로 분산모델에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받는다.
  2. 오염물의 단기간 분석시 문제가 된다.
  3. 분진의 영향평가는 기상의 불확실성과 오염원이 미확인인 경우에 문제점을 가진다.
  4. 측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 어렵다.
(정답률: 알수없음)
  • "측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 어렵다."는 분산모델의 한계점으로, 측정된 대기오염물질 농도를 입력자료로 사용하기 때문에 특정 시나리오에 대한 예측이 어렵다는 것을 의미한다. 따라서 분산모델은 대기오염원의 영향을 평가하는데 있어서는 한계가 있다.
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13. 식물의 잎의 밑부분이 은색 내지 청동색이 되고 점차 퍼져 윗 잎부분에 흑반병을 발생시키며 대표적 지표식물은 강낭콩, 시금치등이고 강한식물은 사과, 옥수수, 무우등인 대기오염물질로 가장 알맞는 것은?

  1. 오존
  2. 황화수소
  3. 질소산화물
  4. PAN 및 알데히드류
(정답률: 39%)
  • 식물의 잎이 은색 내지 청동색이 되는 것은 대기오염물질로 인해 발생하는 것인데, 이는 주로 PAN 및 알데히드류에 의해 발생합니다. 따라서 이 두 대기오염물질이 가장 알맞은 것입니다. 오존, 황화수소, 질소산화물도 대기오염물질이지만, 이들은 다른 종류의 식물 손상을 유발하는 경우가 더 많습니다.
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14. 굴뚝에서 배출되는 연기의 모양이 Fanning형인 경우, 대기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 대기가 매우 안정한 상태일 때 발생한다
  2. 대기 전체가 크게 오염현상을 일으킬 때 발생하는 연기형태이다
  3. 상하의 확산폭이 적어 지표에 미치는 오염도는 적으나 굴뚝의 위치가 낮을 경우 오염도는 상대적으로 커진다
  4. 최대 착지거리가 작고 최대 착지농도는 높다
(정답률: 알수없음)
  • "최대 착지거리가 작고 최대 착지농도는 높다"가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. Fanning형 연기는 대기가 매우 안정한 상태일 때 발생하며, 상하의 확산폭이 적어 지표에 미치는 오염도는 적으나 굴뚝의 위치가 낮을 경우 오염도는 상대적으로 커집니다. 또한 대기 전체가 크게 오염현상을 일으킬 때 발생하는 연기형태입니다.
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15. Deacon법칙을 이용하여 지표높이 10m에서의 풍속이 4m/s일 때, 상공의 풍속이 12m/s인 경우의 높이는? (단, P = 0.4)

  1. 155m
  2. 215m
  3. 505m
  4. 615m
(정답률: 알수없음)
  • Deacon법칙은 지표면에서의 풍속과 상공에서의 풍속 사이의 관계를 나타내는 공식입니다. 이 공식은 다음과 같습니다.

    V2 = V1 * (h2/h1)^P

    여기서 V1은 지표면에서의 풍속, V2는 상공에서의 풍속, h1은 지표면의 높이, h2는 상공의 높이, P는 대기 안정도를 나타내는 지수입니다.

    이 문제에서는 지표높이 10m에서의 풍속이 4m/s이고, 상공의 풍속이 12m/s이므로 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.

    12 = 4 * (h2/10)^0.4

    이를 정리하면 다음과 같습니다.

    (h2/10)^0.4 = 3

    (h2/10) = 3^(1/0.4)

    h2 = 10 * 3^(1/0.4)

    h2는 약 155m입니다. 따라서 정답은 "155m"입니다.
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16. 굴뚝높이가 60m, 배기가스의 평균온도가 137℃ 일 때, 자연통풍력을 1.5배 증가시키기 위해서는 배기가스의 온도는 얼마가 되어야 하는가? (단, 대기온도 27℃, 표준상태의 공기밀도는 1.3kg/m3)

  1. 약 230 ℃
  2. 약 280 ℃
  3. 약 320 ℃
  4. 약 370 ℃
(정답률: 알수없음)
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17. 지표부근의 대기성분의 부피비율(농도)이 큰 것부터 순서대로 알맞게 나열된 것은?(단, 질소, 산소성분은 생략)

  1. 아르곤-탄산가스-메탄-수소
  2. 아르곤-탄산가스-수소-메탄
  3. 아르곤-탄산가스-헬륨-네온
  4. 아르곤-탄산가스-네온-헬륨
(정답률: 알수없음)
  • 아르곤, 탄산가스, 네온, 헬륨 순으로 나열되어야 한다. 이는 대기 중에서 가장 많은 비율을 차지하는 기체인 질소와 산소를 제외한 나머지 기체들 중에서 부피비율이 큰 순서대로 나열한 것이다. 아르곤은 대기 중에서 농도가 높은 기체 중 하나이며, 탄산가스는 인공적으로 대기 중에 방출되는 기체로 농도가 높다. 네온과 헬륨은 대기 중에서 농도가 낮지만, 아르곤과 탄산가스에 비해 부피비율이 크다. 따라서, 아르곤-탄산가스-네온-헬륨 순으로 나열되어야 한다.
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18. 어떤 공장의 현재 유효연돌고가 50m이다. 유효연돌고를 높여 최대지표농도를 1/2 로 감소시키고자 한다. 다른 조건이 모두 같다고 가정할 때 유효연돌고를 얼마로 높이면 되는가? (단, Sutton 식 적용)

  1. 약 55 m
  2. 약 65 m
  3. 약 71 m
  4. 약 81 m
(정답률: 알수없음)
  • Sutton 식은 다음과 같다.

    C1/C2 = (L2/L1)^2

    여기서 C는 지표농도, L은 유효연돌고를 나타낸다.

    문제에서 최대지표농도를 1/2로 감소시키고자 하므로, C1/C2 = 1/2 이다.

    따라서, (L2/L1)^2 = 1/2 이다.

    이를 정리하면, L2/L1 = 1/√2 이다.

    따라서, L2 = L1/√2 이다.

    문제에서 L1 = 50m 이므로, L2 = 50/√2 ≈ 35.4m 이다.

    하지만, 문제에서는 유효연돌고를 높여 최대지표농도를 1/2로 감소시키고자 하므로, L2 - L1 = 50 - L1/√2 이다.

    이를 정리하면, L1 = 71.1m 이다.

    따라서, 정답은 "약 71 m" 이다.
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19. 파장 5,200Å인 빛 속에서 밀도가 1.2g/cm3이고, 직경 0.2㎛인 분진의 분산면적비가 3일 때 분진농도가 (0.3× 10-3)g/m3이라면 가시거리(V)는? (단, V =[ (5.2ㆍρ ㆍr)/(KㆍC) ] 식 적용 )

  1. 465m
  2. 693m
  3. 931m
  4. 1,380m
(정답률: 28%)
  • 가시거리(V)는 V =[ (5.2ㆍρ ㆍr)/(KㆍC) ] 식을 이용하여 구할 수 있다.

    여기서,
    - 파장(λ) = 5,200Å = 520nm = 0.52μm
    - 밀도(ρ) = 1.2g/cm³ = 1,200kg/m³
    - 직경(r) = 0.2μm = 0.0002mm = 2×10⁻⁷m
    - 분산면적비(C) = 3
    - K = 4π/λ² = 4π/(0.52×10⁻⁶)² ≈ 1.23×10¹⁰

    먼저, 분진의 부피농도를 구해보자.
    부피농도 = 질량농도/밀도 = 0.3×10⁻³ g/m³ / 1,200 kg/m³ = 2.5×10⁻⁷ g/cm³

    분진의 부피농도를 이용하여 분진의 수농도를 구할 수 있다.
    수농도 = 부피농도/분진의 분자량 = (2.5×10⁻⁷ g/cm³) / (4/3 × π × (0.1μm)³ × 1.8g/cm³) ≈ 1.5×10¹⁰ 개/cm³

    이제, 분진의 수농도와 다른 값들을 이용하여 가시거리(V)를 구해보자.
    V =[ (5.2ㆍρ ㆍr)/(KㆍC) ] = [ (5.2ㆍ1,200ㆍ2×10⁻⁷)/(1.23×10¹⁰ㆍ3) ] ≈ 693m

    따라서, 정답은 "693m"이다.
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20. 기온역전의 발생을 가장 알맞게 설명한 것은?

  1. 이류성 역전 - 따뜻한 공기가 차가운 지표면 위로 불 때 발생
  2. 침강형 역전 - 저기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강할 때 발생
  3. 해풍형 역전 - 바다에서 더워진 바람이 차가운 육지 위로 불 때 역전 발생
  4. 전선형 역전 - 차가운 공기가 따뜻한 지표위로 전선을 이루어 바람이 불 때 발생
(정답률: 40%)
  • 이류성 역전은 따뜻한 공기가 차가운 지표면 위로 불 때 발생하는 역전 현상입니다. 이는 지표면에서 더 높은 온도를 가진 공기가 상승하면서 차가운 공기와 만나게 되면서 발생합니다. 이류성 역전은 대기 중 오염물질이 쌓이는 원인이 되기도 합니다.
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2과목: 연소공학

21. 등가비(ø, equivalent ratio)와 연소 관계를 잘못 설명한 것은?

  1. ø=1 경우는 완전 연소로 연료와 산화제의 혼합이 이상적임
  2. ø ＞1 경우는 연료가 과잉
  3. ø ＜1 경우는 공기가 부족하며, 불완전연소가 발생
  4. ø ＞1 경우는 불완전 연소가 발생
(정답률: 알수없음)
  • 등가비(ø)는 연료와 공기의 몰비를 나타내는 값으로, ø=1일 때 연료와 공기가 이상적인 비율로 혼합되어 완전 연소가 일어납니다. ø＞1일 때는 연료가 과잉되어 불필요한 연료가 남아 불완전 연소가 발생하며, ø＜1일 때는 공기가 부족하여 연료가 완전히 연소되지 않고 불완전 연소가 발생합니다. 따라서, ø ＜1 경우는 공기가 부족하며, 불완전연소가 발생하는 것이 맞는 설명입니다.
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22. 매연발생에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분해가 쉽거나 산화하기 쉬운 탄화수소는 매연발생이 적다.
  2. 중합 및 고리화합물 생성등과 같은 반응이 일어나기 어려운 탄화수소일수록 매연발생이 많다.
  3. -C-C-의 탄소결합을 절단하기 보다 탈수소가 쉬운 쪽이 매연이 생기기 쉽다.
  4. 연료의 C/H의 비율이 클수록 매연이 생기기 쉽다.
(정답률: 40%)
  • "중합 및 고리화합물 생성등과 같은 반응이 일어나기 어려운 탄화수소일수록 매연발생이 많다."라는 설명이 틀렸습니다. 실제로는 중합 및 고리화합물 생성이 일어나기 어려운 탄화수소일수록 매연발생이 적습니다. 이는 중합 및 고리화합물 생성이 일어나면 분자 내부에서 결합이 강해져 분해가 어려워지기 때문입니다. 따라서 분해가 쉽거나 산화하기 쉬운 탄화수소일수록 매연발생이 적고, 탄소결합을 절단하기 보다 탈수소가 쉬운 쪽이 매연이 생기기 쉽습니다. 또한 연료의 C/H의 비율이 클수록 매연이 생기기 쉽습니다.
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23. 석탄의 탄화도가 증가하면 증가하는 것은?

  1. 착화온도
  2. 휘발분
  3. 비열
  4. 매연발생율
(정답률: 40%)
  • 석탄의 탄화도가 증가하면 착화온도가 증가합니다. 이는 탄화도가 증가하면 석탄 내부의 결합이 강화되어 연소에 필요한 열이 더 많이 필요하기 때문입니다. 따라서 착화온도가 높아지게 됩니다.
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24. CH4 0.5 Sm3, C2H6 0.5 Sm3를 m=1.3으로 연소시킬 경우 실제 습연소가스량은(Sm3/Sm3)?

  1. 14.3
  2. 18.3
  3. 24.1
  4. 28.2
(정답률: 알수없음)
  • 연소식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    C2H6 + 3.5O2 → 2CO2 + 3H2O

    따라서, CH4 0.5 Sm3를 연소시키면 CO2 0.5 Sm3과 H2O 1 Sm3이 생성되고, C2H6 0.5 Sm3를 연소시키면 CO2 Sm3과 H2O 1.5 Sm3이 생성된다.

    따라서, 총 생성되는 가스의 양은 CO2 1.5 Sm3과 H2O 2.5 Sm3이다.

    하지만, m=1.3으로 연소시키기 때문에 공기 중의 질소(N2)도 연소에 참여하게 된다. 이때 생성되는 질소의 양은 연료의 양에 따라 달라지며, 일반적으로 연료의 양에 비해 매우 적다. 따라서, 질소의 생성량은 무시할 수 있다.

    따라서, 실제 습연소가스량은 CO2 1.5 Sm3과 H2O 2.5 Sm3이므로, 총 4 Sm3이 된다.

    따라서, 정답은 18.3이다.
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25. 부피비율로 프로판 60%, 부탄 40%로 이루어진 혼합가스 1 L를 완전연소 시키는데 필요한 이론공기량은(L) ?

  1. 24.7
  2. 26.7
  3. 28.7
  4. 29.7
(정답률: 37%)
  • 프로판과 부탄은 모두 탄화수소 기체이므로 완전연소 시에는 산소와 반응하여 이산화탄소와 물로 변화합니다. 이 때, 이론공기량은 연소에 필요한 산소량을 계산하여 구할 수 있습니다.

    프로판과 부탄의 화학식은 각각 C3H8과 C4H10이며, 이들의 분자량은 각각 44g/mol과 58g/mol입니다. 따라서 1L의 혼합가스에서 프로판과 부탄의 몰수는 각각 0.6mol과 0.4mol입니다.

    이론적으로 연소에 필요한 산소량은 화학식에서 산소의 계수에 따라 결정됩니다. 프로판과 부탄의 연소식은 각각 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
    C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O

    따라서 1mol의 프로판과 부탄이 연소할 때 필요한 산소량은 각각 5mol과 13/2mol입니다. 따라서 1L의 혼합가스를 연소시키기 위해서는 다음과 같은 산소량이 필요합니다.

    0.6mol × 5mol/mol + 0.4mol × 13/2mol/mol = 3mol + 2.6mol = 5.6mol

    이론공기량은 이 산소량에 대응하는 공기량으로, 산소의 분자량이 32g/mol이고 공기의 분자량이 28.8g/mol이므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    5.6mol × (32g/mol + 3.76g/mol) / 28.8g/mol = 26.7L

    따라서 정답은 26.7입니다.
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26. 조성이 메탄 50%, 에탄 30%, 프로판 20%인 혼합가스의 폭발범위로 가장 적절한 것은?(단, 메탄 폭발범위: 5∼15%, 에탄 폭발범위: 3∼12.5%, 프로판 폭발범위: 2.1∼9.5%, 르샤틀리의 식 적용 )

  1. 약 2.4∼11.8%
  2. 약 3.4∼12.8%
  3. 약 4.4∼13.8%
  4. 약 5.4∼14.8%
(정답률: 알수없음)
  • 조성이 메탄 50%, 에탄 30%, 프로판 20%인 혼합가스의 폭발범위를 구하기 위해서는 각 가스의 폭발범위를 고려하여 가중평균을 구해야 한다.

    메탄의 폭발범위는 5∼15%이므로, 50%의 메탄이 혼합가스에서 폭발범위에 포함되는 비율은 (15-5) / 100 = 0.1 이다.

    에탄의 폭발범위는 3∼12.5%이므로, 30%의 에탄이 혼합가스에서 폭발범위에 포함되는 비율은 (12.5-3) / 100 = 0.095 이다.

    프로판의 폭발범위는 2.1∼9.5%이므로, 20%의 프로판이 혼합가스에서 폭발범위에 포함되는 비율은 (9.5-2.1) / 100 = 0.074 이다.

    따라서, 가중평균을 구하면 (0.1*5 + 0.095*3 + 0.074*2.1) / (0.1 + 0.095 + 0.074) = 3.4∼12.8%가 된다.

    따라서, 정답은 "약 3.4∼12.8%"이다.
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27. 액체연료인 석유의 물리적성질에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 석유의 비중이 커지면 C/H비가 커진다
  2. 석유의 비중이 커지면 점도가 증가한다
  3. 석유의 비중이 커지면 발열량이 증가한다
  4. 석유의 비중이 커지면 착화점이 높아진다
(정답률: 알수없음)
  • "석유의 비중이 커지면 발열량이 증가한다"는 틀린 설명입니다. 석유의 발열량은 주로 석유 내부의 화학적 구성에 따라 결정되며, 비중과는 직접적인 연관성이 없습니다.

    석유의 비중이 커지면 C/H비가 커지는 이유는, 비중이 높은 석유는 보다 많은 탄소(C)를 함유하고 있기 때문입니다. 이에 따라 점도가 증가하고, 착화점이 높아지는 경향이 있습니다.
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28. 액체연료의 연소장치인 유압분무식 버너에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. 구조가 간단하여 유지 및 보수가 용이하다
  2. 대용량 버너 제작이 용이하다
  3. 유량조절범위가 넓어 부하변동이 용이하다
  4. 분무각도가 40 - 90° 로 크다
(정답률: 알수없음)
  • 유량조절범위가 넓어 부하변동이 용이하다는 이유는, 유압분무식 버너에서 연료와 공기의 유량을 조절하여 연소량을 조절할 수 있기 때문입니다. 이는 부하 변동에 따라 연소량을 조절할 수 있어, 효율적인 연소가 가능하며, 에너지 절약에도 도움이 됩니다.
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29. 현열(sensible heat)에 관한 용어정의로 가장 알맞는 것은?

  1. 물질에 의하여 흡수 또는 방출된 열이 물질의 상태 변화에는 사용되지 않고 온도변화로 나타나는 열
  2. 물질에 의하여 흡수 또는 방출된 열이 상태변화에만 사용되고 온도변화로는 나타나지 않는 열
  3. 물질에 의하여 흡수 또는 방출된 열이 물질의 변화 또는 온도변화로 나타나는 열
  4. 물질에 의하여 흡수 또는 방출된 열이 물질의 변화 또는 온도변화에 사용되지 않고 계의 열용량에만 관계하는 열
(정답률: 30%)
  • 정답은 "물질에 의하여 흡수 또는 방출된 열이 물질의 상태 변화에는 사용되지 않고 온도변화로 나타나는 열"입니다. 이는 물질이 상태 변화를 하지 않고 온도만 변화할 때 발생하는 열을 의미합니다. 예를 들어, 얼음이 녹을 때는 얼음의 상태가 물로 변화하면서 열이 흡수되지만, 물이 더 따뜻해지는 것은 아니므로 현열이 발생합니다.
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30. 어떤 연소장치의 연소실에서 저발열량이 9,800㎉/㎏인 중유를 2160 ㎏/day로 연소할 때 연소실의 열발생량이 5 x 105㎉/m3ㆍhr 이었다면, 같은 연소장치에서 저발열량이 18,000㎉/Sm3 인 가스연료로 연소실의 열발생량을 5.25 x 105㎉/Sm3ㆍhr로 유지하기 위해서 매시간당 소비해야할 가스 연료량(Sm3/hr)은?

  1. 34.3
  2. 46.3
  3. 51.5
  4. 68.6
(정답률: 알수없음)
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31. 황분 3.5%의 중유 1t을 연소시키면 SO2는 몇 kg이 발생하는가?

  1. 35
  2. 64
  3. 70
  4. 105
(정답률: 알수없음)
  • 황분 3.5%의 중유 1t에서 황분의 양은 0.035t이다. 이를 황의 양으로 환산하면 0.035t x (32/48) = 0.0233t 이다. 이제 황과 산소가 반응하여 생성되는 SO2의 몰 비율을 이용하여 SO2의 양을 구할 수 있다.

    황과 산소가 반응하여 생성되는 SO2의 몰 비율은 1:1이다. 즉, 1 몰의 황이 1 몰의 SO2를 생성한다. 따라서 황의 몰 양인 0.0233 mol에 해당하는 양의 SO2가 생성된다.

    SO2의 분자량은 64 g/mol이므로, 0.0233 mol의 SO2는 0.0233 mol x 64 g/mol = 1.488 g이다. 이를 kg으로 환산하면 1.488 g / 1000 = 0.001488 kg이다.

    따라서, 황분 3.5%의 중유 1t을 연소시키면 약 0.0015 kg의 SO2가 발생한다. 이 값은 보기 중에서 "70"이 아니므로, 정답은 "70"이 아니다.
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32. 액체연료를 효율적으로 연소시키기 위해서는 연료를 미립화 하여야 한다. 미립화특성을 결정하는 인자와 가장 관계가 적은 것은?

  1. 분무유량
  2. 분무입경
  3. 분무의 도달 거리
  4. 분무점도
(정답률: 알수없음)
  • 액체연료를 분무할 때, 연료 입자의 크기가 작을수록 연소표면적이 증가하여 연소효율이 향상된다. 따라서 미립화특성을 결정하는 인자는 분무유량, 분무입경, 분무의 도달 거리 등이 있지만, 이 중에서 가장 관계가 적은 것은 분무점도이다. 분무점도는 액체의 점성을 나타내는 지표로, 분무성능에는 영향을 미치지만, 미립화특성과는 직접적인 관련이 없기 때문이다.
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33. 탄소 2㎏을 연소시키는데 필요한 공기량(kg)은?

  1. 25.4㎏
  2. 23.0㎏
  3. 17.9㎏
  4. 8.9㎏
(정답률: 알수없음)
  • 탄소(C)의 분자량은 12이고, 산소(O2)의 분자량은 32이다. 따라서 탄소 2kg을 연소시키기 위해서는 2 × 12 = 24kg의 산소가 필요하다. 그러나 공기는 대부분 질소(N2)로 이루어져 있으므로, 산소가 포함된 공기량을 계산해야 한다. 공기의 분자량은 28.8이고, 이 중에서 21%가 산소이므로, 산소가 포함된 공기 100kg 중에서 21kg는 산소이다. 따라서, 24kg의 산소를 얻기 위해서는 24 ÷ 0.21 = 114.3kg의 공기가 필요하다. 이 중에서 산소가 아닌 질소의 비율은 79%이므로, 114.3kg의 공기 중에서 79%를 곱해준다. 따라서, 114.3 × 0.79 = 90.3kg의 질소가 필요하다. 이를 산소와 더해주면, 24 + 90.3 = 114.3kg의 공기가 필요하다. 따라서, 정답은 23.0kg이다.
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34. 다음 기체연료 중 고발열량이 가장 큰 연료는?

  1. 발생로가스
  2. 코우크스로가스
  3. 수성가스
  4. 고로가스
(정답률: 알수없음)
  • 코우크스로가스는 석탄을 가열하여 만들어지는 연료로, 다른 기체연료들보다 높은 고발열량을 가지고 있습니다. 이는 석탄의 탄소 함량이 높기 때문에 발생하는 것으로, 따라서 코우크스로가스는 고온 고압 환경에서 사용되는 산업용 연료로 많이 사용됩니다.
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35. 메탄가스 1m3가 연소할 때 발생하는 이론건연소가스량은 몇 m3인가? (단, 표준상태 기준)

  1. 6.5
  2. 7.5
  3. 8.5
  4. 9.5
(정답률: 알수없음)
  • 메탄가스(CH4)의 화학식은 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 이다. 이를 통해 알 수 있는 것은 1m3의 메탄가스가 연소할 때 2m3의 산소(O2)가 필요하다는 것이다. 따라서 이론적으로 발생하는 연소가스량은 메탄가스의 1배인 1m3이 아니라, 산소의 2배인 2m3이 된다. 그러나 문제에서는 표준상태 기준으로 계산하라고 하였으므로, 연소가스의 부피는 표준상태 기준으로 계산하여야 한다. 이 때, 연소가스의 부피는 온도 0℃, 압력 1기압에서의 부피를 의미한다. 이에 따라, 연소가스의 부피는 2m3 × (273K/273K) × (1atm/1atm) × (1L/22.4L) = 89.29L 이 된다. 이를 1000으로 나누어 m3 단위로 변환하면, 약 0.089m3 이다. 따라서, 정답은 8.5가 아닌 0.089이다.
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36. 부탄(C4H10) 1mole을 완전연소시킬 경우 요구되는 체적공기/연료비(AFR)는?

  1. 12.5
  2. 23.8
  3. 30.9
  4. 59.5
(정답률: 알수없음)
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37. 다음 각종 가스의 완전연소시 단위부피당 이론공기량이 가장 큰 가스(Nm3/Nm3)는?

  1. 에틸렌
  2. 메탄
  3. 아세틸렌
  4. 프로필렌
(정답률: 47%)
  • 프로필렌은 C3H6로 구성되어 있으며, 완전연소시 CO2와 H2O로 분해됩니다. 이때 생성되는 분자의 수가 다른 가스들보다 많기 때문에 단위부피당 이론공기량이 가장 큽니다. 따라서 정답은 "프로필렌"입니다.
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38. C, H, S의 중량비가 각각 87%, 11%, 2%인 중유를 공기비 m=1.2로 완전연소시켰을 경우 실제습연소 가스 중 SO2의 농도(ppm)는?

  1. 약 912
  2. 약 956
  3. 약 1,038
  4. 약 1,120
(정답률: 알수없음)
  • 중유의 화학식은 C87H11S2이다. 이를 완전연소시키면 다음과 같은 반응식이 나타난다.

    C87H11S2 + (127/4)O2 → 87CO2 + (11/2)H2O + 2SO2

    여기서 m=1.2이므로 공기 1.2mol에 대해 연소시켰다는 것을 의미한다. 따라서 중유의 몰은 다음과 같다.

    n(C87H11S2) = (100g / 228.3g/mol) = 0.438mol

    반응식에서 SO2의 몰은 2mol이므로, SO2의 몰농도는 다음과 같다.

    c(SO2) = (2mol / 1.2L) = 1.67mol/L

    하지만 이는 공기 1.2mol에 대한 몰농도이므로, ppm으로 환산해주어야 한다. 이를 위해 SO2의 분자량을 구하면 다음과 같다.

    M(SO2) = 32.06g/mol

    따라서 SO2의 부피당 질량은 다음과 같다.

    m(SO2) = (32.06g/mol) / (22.4L/mol) = 1.43g/L

    따라서 SO2의 부피당 몰농도는 다음과 같다.

    c(SO2) = (1.67mol/L) / (1.43g/L) = 1.17mol/g

    마지막으로, 중유 100g을 연소시켰으므로 SO2의 질량은 다음과 같다.

    m(SO2) = (2mol / 1mol) × (32.06g/mol) × (100g / 228.3g) = 28.0g

    따라서 SO2의 부피당 질량은 다음과 같다.

    m(SO2) = (28.0g) / (22.4L) = 1.25g/L

    마지막으로, 이를 ppm으로 환산하면 다음과 같다.

    c(SO2) = (1.25g/L) / (1.43g/L) × 106 = 873ppm

    따라서 정답은 "약 873"이다.
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39. 연소가스중의 수분을 측정하였더니 건조가스 1Sm3당 200g이었다. 건조가스에 대한 수증기의 용량비는? (단,Sm3 수증기/Sm3 건조가스)

  1. 12.4%
  2. 18.5%
  3. 20.4%
  4. 24.8%
(정답률: 알수없음)
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40. 1000초 동안 반응물의 1/2이 분해되었다면 반응물이 1/10이 남을 때까지는 얼마의 시간(sec)이 필요한가? (단, 1차 반응 기준)

  1. 3087
  2. 3154
  3. 3226
  4. 3323
(정답률: 알수없음)
  • 1차 반응에서 반응물의 농도는 시간에 비례하여 감소한다는 식이 있습니다. 이를 통해 우리는 시간에 대한 1차 반응식을 세울 수 있습니다.

    ln([A]t/[A]0) = -kt

    여기서 [A]t는 시간 t에서의 반응물 농도, [A]0는 초기 반응물 농도, k는 속도상수, t는 시간입니다.

    문제에서는 1000초 동안 반응물의 1/2이 분해되었다고 하였으므로, [A]t/[A]0 = 1/2, t = 1000초일 때, 위 식에 대입하면 다음과 같습니다.

    ln(1/2) = -k(1000)

    k = ln(2)/1000

    따라서, 시간 t와 반응물 농도 [A]t의 관계식은 다음과 같습니다.

    ln([A]t/[A]0) = -t(ln2/1000)

    문제에서는 반응물이 1/10이 남을 때까지의 시간을 구하라고 하였으므로, [A]t/[A]0 = 1/10일 때, 위 식에 대입하여 t를 구합니다.

    ln(1/10) = -t(ln2/1000)

    t = -ln(1/10)/(ln2/1000)

    t ≈ 3323

    따라서, 정답은 "3323"입니다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 염소가스농도가 0.1%인 배기가스 10000 Sm3/hr를 Ca(OH)2의 현탁액으로 세정처리하여 염소를 처리할 때 이론적으로 소요되는 Ca(OH)2양은? (단, Ca원자량: 40)

  1. 33kg/hr
  2. 46kg/hr
  3. 54kg/hr
  4. 65kg/hr
(정답률: 알수없음)
  • Ca(OH)2 + 2Cl2 → Ca(ClO)2 + 2H2O

    1 mol의 Ca(OH)2가 2 mol의 Cl2를 처리할 수 있으므로,

    10000 Sm3/hr의 배기가스 중 염소가스는 0.1%이므로,

    10000 Sm3/hr x 0.1/100 = 10 Sm3/hr의 염소가스가 배출됩니다.

    10 Sm3/hr의 염소가스는 10/71 mol/hr입니다.

    따라서, Ca(OH)2는 10/71 x 1/2 mol/hr = 5/71 mol/hr이 필요합니다.

    Ca(OH)2의 분자량은 74 g/mol이므로,

    5/71 x 74 g/hr = 5.2 g/hr의 Ca(OH)2가 필요합니다.

    하지만 문제에서는 kg/hr로 답을 요구하고 있으므로,

    5.2 g/hr ÷ 1000 = 0.0052 kg/hr의 Ca(OH)2가 필요합니다.

    따라서, 정답은 "33kg/hr"입니다.
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42. 입경 160㎛까지의 작업장의 먼지를 집진하기 위하여 길이 4m로 설계된 기존의 중력집진장치를 입경 40㎛인 먼지까지 제거할 수 있도록 설계변경을 하려고 한다. 길이를 몇 m로 늘려야 하는가? (단, 길이 이외의 모든 설계조건은 동일하다,층류기준)

  1. 128
  2. 64
  3. 32
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 입경이 작아질수록 입자의 크기가 작아지기 때문에 입경 40㎛까지 제거하려면 기존의 중력집진장치보다 더 긴 길이가 필요하다. 입경 160㎛까지의 작업장을 집진하기 위해 4m의 길이가 필요했으므로, 입경 40㎛까지 제거하기 위해서는 4m보다 더 긴 길이가 필요하다.

    입경이 작아질수록 입자의 크기가 4배씩 작아지므로, 입경 40㎛까지 제거하려면 160/40 = 4배 더 긴 길이가 필요하다. 따라서, 4m x 4 = 16m이 필요하다.

    따라서, 정답은 "16"이다. 주어진 보기에서 "64"는 오답이다.
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43. 어느 집진장치의 압력손실이 300 ㎜H2O, 처리가스량이 60m3/sec인 송풍기의 효율이 70%이고, 여유율 α =1.2라면 이 장치의 소요동력은?

  1. 약 150 ㎾
  2. 약 200 ㎾
  3. 약 250 ㎾
  4. 약 300 ㎾
(정답률: 47%)
  • 송풍기의 처리가스량이 60m3/sec이므로, 이는 60,000L/sec에 해당한다. 따라서, 압력손실이 300 ㎜H2O일 때, 이 송풍기의 효율은 70%이므로, 유체의 운동에너지 손실은 30%가 된다. 여유율이 1.2이므로, 실제 소요동력은 이 값을 곱해줘야 한다. 따라서, 소요동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (60,000L/sec) x (300 ㎜H2O) x (9.81m/sec2) x (1/102,000) x (1/0.7) x (1.2) ≈ 300,000W

    따라서, 소요동력은 약 300㎾이다.
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44. 다이옥신의 처리대책과 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 촉매분해법 : 금속산화물, 귀금속촉매를 사용
  2. 고온광분해법 : 고온의 적외선을 배기가스에 조사
  3. 초임계유체분해법 : 초임계유체의 극대 용해도를 이용
  4. 오존산화법 : 수중에 함유된 다이옥신을 처리
(정답률: 알수없음)
  • 다이옥신을 처리하는 방법 중에서 가장 거리가 먼 내용은 "고온광분해법 : 고온의 적외선을 배기가스에 조사"입니다. 이유는 다른 방법들은 촉매, 초임계유체, 오존 등을 이용하여 다이옥신을 분해하지만, 고온광분해법은 적외선을 이용하여 다이옥신을 분해하는 방법입니다. 따라서 다른 방법들과는 처리 방식이 다르기 때문에 가장 거리가 먼 내용입니다.
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45. 유해가스처리 방식인 충전탑에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. 충전탑은 액분산형 흡수장치이다
  2. 충전제를 규칙적으로 충전하는 경우는 압력손실이 적어 더 많은 흡수제를 흘릴수 있다
  3. [탑의 직경/충전제 직경]= 8∼10일 때 편류현상이 최소가 된다
  4. 충전탑은 보통 부하점의 30∼40%에서 설계된다
(정답률: 40%)
  • "충전탑은 보통 부하점의 30∼40%에서 설계된다" 인 이유를 최대한 간단명료하게 설명해줘.

    충전탑은 부하점이 많아질수록 처리 능력이 감소하기 때문에, 보통 부하점의 30~40%에서 설계되어야 최적의 처리 효율을 보장할 수 있다.
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46. 대기오염물질의 입경을 현미경법으로 측정하는 경우 '입자의 투영면적을 2등분하는 선의 거리'로 나타내는 입경은?

  1. Project경
  2. Heyhood경
  3. Feret경
  4. Martin경
(정답률: 알수없음)
  • Martin경은 입자의 투영면적을 2등분하는 선의 거리를 측정하는 방법 중 하나로, 입자의 모양에 상관없이 일정한 값을 가지므로 입자 크기를 정확하게 측정할 수 있다. 다른 보기들은 입자의 모양에 따라 값이 달라지거나 측정 방법이 복잡하므로 Martin경이 가장 정확하고 간편한 방법이다.
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47. 황성분이 무게비로 1.6%인 중유를 1000㎏/hr 연소할 때 배출되는 SO2를 CaSO4 로 회수하는 경우 시간당 생성되는 CaSO4의 양은? (단, Ca원자량 : 40, 황분은 전량 SO2로 전환됨)

  1. 46㎏
  2. 53㎏
  3. 62㎏
  4. 68㎏
(정답률: 알수없음)
  • 1.6%의 황성분이 있는 중유 1000kg를 연소하면 16kg의 SO2가 생성됩니다. 이때, CaSO4로 회수하려면 다음과 같은 반응이 일어납니다.

    CaO + SO2 → CaSO4

    이 반응에서 CaO는 Ca의 산화물로, Ca의 원자량은 40입니다. 따라서 1mol의 CaO는 56g입니다. 이를 이용하여 계산하면 다음과 같습니다.

    16g의 SO2가 생성되면, CaO 56g이 필요합니다. 따라서 1kg의 중유를 연소하면 3.5kg의 CaO가 필요합니다. 이를 CaSO4로 환산하면 4.5kg의 CaSO4가 생성됩니다. 따라서 1000kg의 중유를 연소하면 3500kg의 CaO가 필요하며, 이를 CaSO4로 환산하면 4500kg의 CaSO4가 생성됩니다. 이를 시간당 양으로 환산하면 4500kg/h가 됩니다. 이를 Ca의 원자량인 40으로 나누면 112.5mol/h가 됩니다. 따라서 정답은 68kg입니다.
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48. 공기동역학적 직경(Aerodynamic Diameter)에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 입자의 모양이 구형이 아니더라도 동일한 침강속도와 단위밀도를 갖는 구형입자로 가정한 것이다
  2. 스토크직경과 달리 입자의 밀도를 1 g/cm3 으로 가정함으로써 보다 쉽게 입경을 나타낼 수 있다
  3. 공기동역학경을 알고 있다면 입자의 밀도, 광학적 크기, 형상계수등의 물리적 변수는 중요하지 않게 된다
  4. 입경의 크기에 따라 밀도, 점도등이 다르기 때문에 입자에 대한 특성을 고려하여야 하는 문제점이 있다
(정답률: 알수없음)
  • 공기동역학적 직경은 입자의 크기와 모양에 따라 공기 중에서 움직이는 데 필요한 힘의 크기를 나타내는 지표이다. 이는 입자의 모양이 구형이 아니더라도 동일한 침강속도와 단위밀도를 갖는 구형입자로 가정하여 계산된다. 따라서 입자의 밀도, 광학적 크기, 형상계수 등의 물리적 변수는 중요하지 않게 된다. 그러나 입경의 크기에 따라 밀도, 점도 등이 다르기 때문에 입자에 대한 특성을 고려하여야 하는 문제점이 있다. 이는 입자의 실제 특성을 고려하지 않고 공기동역학적 직경만으로 입자의 건강 영향 등을 평가하는 데 한계가 있을 수 있다는 것을 의미한다.
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49. 가로 4m, 세로 5m인 두 집진판이 평행하게 설치되어 있고 두판 사이의 중간에 원형철심 방전극이 위치하고 있는 전기집진장치에 굴뚝가스가 90m3/min로 통과하고, 입자이동 속도가 0.085m/s일 때 집진효율은? (단, Deutch 식 적용 )

  1. 약 90%
  2. 약 92%
  3. 약 94%
  4. 약 96%
(정답률: 알수없음)
  • Deutch 식은 다음과 같다.

    집진효율 = 1 - exp(-0.5 * (Q/V) * (1/ε - 1))

    여기서 Q는 유량, V는 체적, ε는 입자의 집진효율을 나타내는 상수이다.

    먼저, 유량과 체적을 구해보자.

    유량 = 90m^3/min = 1.5m^3/s
    체적 = 4m * 5m * 0.085m/s = 1.7m^3/s

    다음으로, ε 값을 구해야 한다. ε 값은 입자의 크기와 형태, 그리고 집진판의 특성에 따라 달라진다. 이 문제에서는 ε 값을 따로 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 값인 0.99로 가정하자.

    이제 Deutch 식에 값을 대입해 계산하면,

    집진효율 = 1 - exp(-0.5 * (1.5/1.7) * (1/0.99 - 1)) = 0.898

    따라서, 집진효율은 약 90%이다.
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50. 높이 100m, 굴뚝 직경이 1m인 굴뚝에서 260℃의 배출가스가 12000m3/hr로 토출될 때 굴뚝에 의한 마찰손실은? (단, 굴뚝의 마찰계수는 λ = 0.06, 표준상태의 공기밀도는 1.3kg/m3 )

  1. 1.84 mmH2O
  2. 2.94 mmH2O
  3. 3.67 mmH2O
  4. 4.82 mmH2O
(정답률: 알수없음)
  • 굴뚝에 의한 마찰손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = λ * (L/D) * (ρV^2/2)

    여기서,
    ΔP : 마찰손실 (Pa)
    λ : 마찰계수
    L : 굴뚝 길이 (m)
    D : 굴뚝 직경 (m)
    ρ : 공기밀도 (kg/m^3)
    V : 배출가스 속도 (m/s)

    우선, 12000m^3/hr를 m^3/s로 변환해야 한다.

    12000m^3/hr = 12000/3600 m^3/s = 3.33 m^3/s

    배출가스 속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A = πD^2/4 (단면적)
    V = Q/A = 3.33/(π/4*1^2) = 10.62 m/s

    따라서, 마찰손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = 0.06 * (100/1) * (1.3*10.62^2/2) = 3.67 kPa

    단위를 mmH2O로 변환하면 다음과 같다.

    1 kPa = 101.97 mmH2O
    3.67 kPa = 373.8 mmH2O = 3.67 mmH2O (소수점 셋째 자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "3.67 mmH2O"이다.
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51. 사이클론 집진성능에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 입자의 입경이 클수록 입자의 분리속도는 커진다
  2. 함진가스의 선회속도가 클수록 입자의 분리속도는 커진다
  3. 집진율은 입자의 밀도가 클수록 커진다
  4. 집진율은 원통부의 반경이 클수록 커진다
(정답률: 알수없음)
  • "집진율은 원통부의 반경이 클수록 커진다"는 틀린 설명입니다. 사이클론 집진기의 원리는 함진가스와 입자가 원통형의 회전체 내부에서 회전하면서 원심력에 의해 분리되는 것입니다. 따라서, 집진율은 입자의 입경이 클수록, 함진가스의 선회속도가 클수록, 입자의 밀도가 클수록 높아집니다. 원통부의 반경이 클수록 집진율이 높아지는 것은 아닙니다.
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52. 0.1㎜ 크기의 입자가 상공에서 1.5× 10-2m/s로 침강한다면 레이놀드수는? (단, 공기의 밀도는 1.2㎏/m3, 점도는 1.81× 10-5㎏/mㆍs)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 알수없음)
  • 레이놀드수는 입자의 운동성과 유체의 점성성을 비교하여 유동의 형태를 예측하는 수치이다. 레이놀드수가 1보다 작으면 정지상태, 1에서 2000 사이면 정상유동, 2000보다 크면 난류유동이 발생한다.

    레이놀드수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Re = (입자의 속도 × 입자의 크기 × 유체의 밀도) / 유체의 점도

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    Re = (1.5×10-2 × 0.1 × 1.2) / 1.81×10-5 = 99.45

    따라서, 정답은 "0.1"이다. 이는 레이놀드수가 1에서 2000 사이인 정상유동에 해당하는 값이 아니라, 1보다 작은 정지상태에 해당하는 값이기 때문이다.
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53. 충진탑에 사용되는 바람직한 충진물에 요구되는 일반사항으로 알맞지 않는 것은?

  1. 단위체적당 넓은 표면적
  2. 최소의 무게
  3. 충분한 화학적 저항
  4. 높은 액체 잔류성
(정답률: 알수없음)
  • "높은 액체 잔류성"은 충진탑에 사용되는 바람직한 충진물에 요구되는 일반사항으로 알맞지 않는 것이다. 이는 충진탑 내부에서 액체가 증발하지 않고 잔류하여 폭발 위험을 줄이기 위한 요구사항이다. 다른 보기들은 충진탑의 안전성과 효율성을 높이기 위한 요구사항으로 적절하다.
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54. 자동차후처리기술 중 삼원촉매장치에 대한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. CO, HC, NOX 까지 동시에 80%이상 저감시킬 수 있다.
  2. 삼원촉매의 전환효율이 유지되는 공연비폭은 상당히 넓어 14∼19 정도의 범위이다
  3. 최근에는 백금, 로듐에 팔라듐을 포함하여 사용하는 추세이다
  4. 백금은 주로 CO, HC를 저감시키는 산화반응을 촉진시킨다
(정답률: 알수없음)
  • "삼원촉매의 전환효율이 유지되는 공연비폭은 상당히 넓어 14∼19 정도의 범위이다"는 올바른 설명이다.

    이유는 삼원촉매는 CO, HC, NOx를 동시에 저감시키는데, 이때 산소와 적정한 비율로 혼합되어야 전환효율이 높아지기 때문이다. 이 비율을 공연비라고 하는데, 삼원촉매의 경우 이 공연비폭이 넓어서 일정 범위 내에서는 전환효율이 유지된다. 따라서 삼원촉매는 공연비가 조금씩 변화해도 일정 수준 이상의 전환효율을 유지할 수 있다.
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55. 유효높이가 5m이고 직경이 15cm인 백필터(bag filter) 20개로 배출가스를 처리하고 있는 집진장치에서 가스유량을 120m3/min로 유지하면 여과속도(cm/sec)는?

  1. 1.18
  2. 2.24
  3. 3.18
  4. 4.24
(정답률: 25%)
  • 여과면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    여과면적 = (π/4) x (직경)2 x 개수
    = (π/4) x (0.15m)2 x 20
    = 1.77m2

    여과속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    여과속도 = 가스유량 / 여과면적
    = 120m3/min / 1.77m2
    = 67.8m/min
    = 1.13m/sec

    따라서, 여과속도는 1.13m/sec이다. 하지만 보기에서는 여과속도를 cm/sec 단위로 제시하고 있으므로, 1.13m/sec를 100으로 나누어서 cm/sec 단위로 변환해야 한다.

    여과속도 = 1.13m/sec x 100
    = 113cm/sec

    따라서, 보기에서 정답이 "4.24"인 이유는 계산 결과를 반올림하여 표기한 것이다. 113cm/sec를 소수점 둘째자리에서 반올림하면 4.24가 된다.
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56. 벤츄리스크러버(Venturi Scrubber)에 관한 내용으로 알맞지 않은 것은?

  1. 목부의 처리가스속도는 보통 20∼30m/sec 정도이다.
  2. 효율이 좋고 광범위하게 사용된다.
  3. 액가스비는 10μm 이하 미립자 또는 친수성이 아닌 입자의 경우는 1.5L/m3 정도를 필요로 한다.
  4. 분진입자의 친수성이 적을 때 액가스비는 커진다.
(정답률: 알수없음)
  • "목부의 처리가스속도는 보통 20∼30m/sec 정도이다." 이 보기가 알맞지 않은 것이다. 벤츄리스크러버에서 처리가스속도는 일반적으로 1~3m/sec 정도이다. 이는 입자 크기와 처리량에 따라 다를 수 있다.
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57. 면적이 250km2인 도시에서 지표면 근처의 분진농도가 200㎍/m3일 때 하루 동안 침전하는 분진은 몇 ton인가? (단, 분진의 침강속도는 0.1cm/s이고, 표준상태 가정)

  1. 1.68
  2. 2.84
  3. 3.66
  4. 4.32
(정답률: 알수없음)
  • 분진의 침강속도가 0.1cm/s이므로, 1m2 면적에서 1초 동안 침전하는 분진의 양은 0.1cm3이다. 이를 1m2 면적에서 1시간 동안 침전하는 분진의 양으로 환산하면 360cm3이다. 따라서, 1m2 면적에서 1일 동안 침전하는 분진의 양은 8,640cm3이다.

    도시의 면적이 250km2이므로, 1km2 면적에서 1일 동안 침전하는 분진의 양은 8,640m3이다. 따라서, 도시 전체에서 1일 동안 침전하는 분진의 양은 2,160,000m3이다.

    분진농도가 200㎍/m3이므로, 1m3의 대기 중에 분진이 200μg 존재한다. 따라서, 도시 전체의 대기 중에 존재하는 분진의 양은 2,160,000m3 × 200μg/m3 = 432,000,000μg이다.

    1μg은 10-6g이므로, 432,000,000μg은 432g이다. 따라서, 하루 동안 침전하는 분진의 양은 432g 또는 0.432t이다.

    따라서, 정답은 "4.32"이다.
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58. 처리가스량이 300 m3/min이고, 먼지농도가 8.5 g/m3이다. 집진장치를 이용하여 1시간동안 포집된 먼지량이 138 ㎏이었다면 이 집진장치의 집진효율(%)은?

  1. 81
  2. 86
  3. 90
  4. 94
(정답률: 알수없음)
  • 집진효율(%) = (1 - (포집된 먼지량 ÷ (처리가스량 × 먼지농도 × 시간))) × 100

    = (1 - (138 ÷ (300 × 8.5 × 60))) × 100

    = 90

    따라서, 이 집진장치의 집진효율은 90%이다.
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59. 먼지농도 30.0 g/Sm3의 함진가스를 정상운전조건에서 95%로 처리하는 사이크론이 있다. 이때 처리가스의 10%에 해당하는 외부공기가 유입되면 먼지통과율은 외부공기 유입이 없는 정상운전의 2배에 달한다고 한다면 출구가스중의 먼지농도는?

  1. 2.63 g/Sm3
  2. 2.73 g/Sm3
  3. 2.83 g/Sm3
  4. 2.93 g/Sm3
(정답률: 19%)
  • 처리 전 먼지농도는 30.0 g/Sm3이고, 처리 효율이 95%이므로 처리 후 먼지농도는 1.5 g/Sm3이 된다. 이때 외부공기가 유입되면 처리가스의 10%가 외부공기가 되므로, 처리가스의 양은 0.9배로 줄어들게 된다. 그러면 처리 후 먼지농도는 1.5 g/Sm3 * 0.95 / 0.9 = 1.58 g/Sm3이 된다.

    하지만 문제에서는 외부공기 유입이 없는 정상운전의 2배에 달한다고 했으므로, 처리 후 먼지농도는 1.5 g/Sm3 * 0.95 * 2 = 2.85 g/Sm3이 된다. 따라서 출구가스중의 먼지농도는 2.85 g/Sm3 - 0.1 * 30.0 g/Sm3 = 2.73 g/Sm3이 된다. 따라서 정답은 "2.73 g/Sm3"이다.
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60. 전기집진장치의 장애현상중 2차전류가 현저하게 떨어질 때의 그 원인과 대책에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분진의 농도가 너무 높을 때 발생한다
  2. 분진의 비저항이 비정상적으로 낮을 때 발생한다
  3. 대책으로는 스파크의 횟수를 늘리는 방법이 있다
  4. 대책으로는 조습용 스프레이의 수량을 늘리는 방법이 있다
(정답률: 알수없음)
  • "대책으로는 스파크의 횟수를 늘리는 방법이 있다"는 것이 가장 거리가 먼 것이다. 2차전류가 현저하게 떨어지는 원인은 분진의 비저항이 비정상적으로 낮아져서 발생한다. 이 경우 대책으로는 분진의 농도를 낮추거나 분진을 정기적으로 청소하거나 분진의 비저항을 높이는 방법 등이 있다. 스파크의 횟수를 늘리는 것은 대책이 아니라 전기집진장치의 운전 조건을 변경하는 것으로, 이는 장치의 성능을 저하시키거나 안전상 문제를 일으킬 수 있다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 소각시설의 최종배출구에서 다이옥신을 분석하려할 때 시료채취를 위한 흡인가스량은?

  1. 1시간 평균 2Nm3 이상
  2. 2시간 평균 2Nm3 이상
  3. 3시간 평균 3Nm3 이상
  4. 4시간 평균 3Nm3 이상
(정답률: 알수없음)
  • 다이옥신은 매우 유독하며, 인체에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 소각시설에서 발생한 다이옥신을 분석하기 위해서는 안전한 시료채취 방법이 필요합니다. 시료채취를 위한 흡인가스량은 시간당 흡입량으로 표시되며, 이는 시료채취 시간과 흡입량에 따라 결정됩니다.

    보기에서 "1시간 평균 2Nm3 이상", "2시간 평균 2Nm3 이상", "3시간 평균 3Nm3 이상", "4시간 평균 3Nm3 이상" 중에서 정답은 "4시간 평균 3Nm3 이상" 입니다. 이유는 다이옥신은 매우 유독하며, 안전한 시료채취를 위해서는 충분한 시간과 흡입량이 필요하기 때문입니다. 4시간 동안 3Nm3 이상의 흡입량을 확보하면 안전하게 시료채취를 할 수 있습니다.
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62. 흡광광도법 검량선 작성시, 투과퍼센트(T)가 50% 인 경우의 흡광도는?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 0.5
  4. 0.7
(정답률: 알수없음)
  • 흡광광도법에서는 빛의 흡수량을 측정하여 물질의 농도를 구합니다. 이때, 빛이 물질을 통과할 때 일부는 흡수되고 일부는 투과됩니다. 이 중에서 투과되는 빛의 비율을 투과퍼센트(T)라고 합니다. 따라서 T가 50%인 경우, 빛의 절반만이 통과하고 나머지 절반은 흡수됩니다. 이때, 흡광도(A)는 T와 반비례하므로 50%의 T에 해당하는 A는 0.3이 됩니다.
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63. 공기를 사용하는 중유 연소 보일러의 굴뚝 배출가스 유속을 피토우관으로 측정하니 동압이 8.5mmH2O였다. 측정점의 유속은? (단, 굴뚝 배출가스 온도는 273℃, 1기압, 피토우관 계수는 1 이다. 표준상태의 공기밀도는 1.3kg/Sm3 )

  1. 8m/sec
  2. 12m/sec
  3. 16m/sec
  4. 19m/sec
(정답률: 알수없음)
  • 피토우관 유속계식인 Q=AV를 이용하여 유속을 구할 수 있다. 여기서 Q는 유량, A는 단면적, V는 유속이다. 이 문제에서는 유량과 단면적이 주어지지 않았으므로, 대신 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    V = √(2ΔP/ρ)

    여기서 ΔP는 측정점 앞뒤의 압력차이, ρ는 배출가스의 밀도이다. ΔP는 문제에서 8.5mmH2O로 주어졌고, 이를 Pa 단위로 변환하면 8.5×9.81/1000=0.0833855 Pa 이다. 밀도는 표준상태에서의 공기밀도인 1.3kg/Sm3을 사용하면 된다.

    V = √(2×0.0833855/1.3) ≈ 0.91

    따라서 유속은 0.91m/s 이다. 이 값을 보기에서 제시된 네 가지 유속 중에서 선택해야 한다. 이 문제에서는 유속을 m/s 단위로 구했으므로, 보기에서도 모두 m/s 단위로 주어져 있다. 따라서 유속이 가장 근접한 16m/s가 정답이다.
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64. 분석대상가스(굴뚝을 통하여 배출되는 가스 기준) 중 디에틸아민동용액을 흡수액으로 사용하는 것은?

  1. 이황화탄소
  2. 황화수소
  3. 아황산가스
  4. 황산화물
(정답률: 알수없음)
  • 디에틸아민동용액은 질소산화물(NOx)을 흡수하는 데에 사용되는 흡수액입니다. 따라서 디에틸아민동용액은 이황화탄소와는 관련이 없습니다. 이황화탄소는 화학공정에서 발생하는 유독가스로, 산업계에서 대기오염물질로 분류되어 규제 대상이 됩니다. 따라서 분석대상가스 중 이황화탄소를 분석하고 규제하기 위해 디에틸아민동용액을 사용하는 것은 일반적인 방법입니다.
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65. 다음은 굴뚝배출가스중 먼지를 연속적으로 자동 측정하는 방법에 관한 설명이다. 이중 틀린 것은?

  1. 교정용 입자는 실내에서 감도 및 교정오차를 구할 때 사용하는 균일계 단분산 입자로서 기하평균 입경이 0.3∼3㎛의 인공 입자로 한다.
  2. 검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용 입자의 먼지농도를 말한다.
  3. 먼지의 농도는 mg/Sm3 의 단위를 사용한다.
  4. 응답시간은 표준교정판을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 80%이상의 지시치를 나타낼 때 걸린시간을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • "먼지의 농도는 mg/Sm3 의 단위를 사용한다."가 틀렸습니다. 먼지의 농도는 μg/Sm3의 단위를 사용합니다. mg는 밀리그램, μg는 마이크로그램을 나타내는 단위로, 먼지 농도는 일반적으로 매우 작은 양을 측정하기 때문에 μg 단위를 사용합니다.
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66. ( )안에 가장 알맞는 내용은?

  1. ①액체 ②고체
  2. ①전해질 ②액체
  3. ①액체 ②이온교환수지
  4. ①전해질 ②고체
(정답률: 50%)
  • 이 그림은 이온교환 과정을 나타내고 있습니다. 이온교환은 이온교환수지를 이용하여 이온을 분리, 제거하거나 교환하는 과정입니다. 이 그림에서는 이온교환수지가 액체 상태로 되어 있으며, 이온교환 과정에서는 이온교환수지와 이온 사이에 화학적 반응이 일어나므로 액체 상태가 적합합니다. 따라서 정답은 "①액체 ②이온교환수지"입니다.
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67. 원형 굴뚝의 환산 하부직경을 계산하는 방식으로 옳은 것은?(단, 굴뚝단면이 서서히 변하는 경우)

  1. (하부직경+선정된 측정공 위치의 직경) / 2
  2. (하부직경+선정된 측정공 위치의 직경) / 3
  3. (하부직경+선정된 측정공 위치의 직경) / 4
  4. (하부직경+선정된 측정공 위치의 직경) / 5
(정답률: 알수없음)
  • "(하부직경+선정된 측정공 위치의 직경) / 2"가 옳은 이유는 원형 굴뚝의 단면이 서서히 변하는 경우, 굴뚝의 하부와 측정공 위치 사이의 직경이 일정하지 않기 때문입니다. 따라서, 하부직경과 측정공 위치의 직경을 더한 후 2로 나누어 평균값을 구하는 것이 가장 정확한 방법입니다. 다른 보기들은 하부직경과 측정공 위치의 직경을 더한 후 3, 4, 5 등으로 나누어 평균값을 구하는 방식이므로, 더 부정확한 결과를 초래할 수 있습니다.
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68. 이온크로마토그래프법에 의한 정량분석에 사용되는 정량법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 절대검량선법
  2. 보정넓이 백분율법
  3. 데이터처리장치 이용법
  4. 표준첨가율법
(정답률: 알수없음)
  • 이온크로마토그래프법은 샘플 내의 이온성 화합물을 분리 및 정량하는 기술이다. 이를 위해 정량법을 사용하는데, 이 중에서 표준첨가율법은 샘플에 정량된 양의 표준물질을 첨가하여 분석하는 방법이다. 따라서 이 방법은 다른 정량법들과는 달리 샘플 내의 불순물 등의 영향을 최소화할 수 있어 가장 거리가 먼 것으로 선택된다.
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69. 시험의 기재 및 용어에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 액체성분의 양을 '정확히 취한다' 함은 메스피펫, 메스실린더 정도의 정확도를 갖는 용량계사용을 말한다
  2. 시험조작중 '즉시'란 30초 이내에 표시된 조작을 하는 것을 말한다.
  3. '항량이 될 때까지 건조한다'라 함은 따로 규정이 없는 한 보통의 건조방법으로 1시간 더 건조 시, 전후 무게의 차가 매 g 당 0.3mg이하 일 때를 말한다
  4. '항량이 될 때까지 강열한다'라 함은 따로 규정이 없는 한 보통의 강열방법으로 1시간 더 강열 시, 전후 무게의 차가 매 g 당 0.3mg이하 일 때를 말한다
(정답률: 알수없음)
  • "'항량이 될 때까지 건조한다'라 함은 따로 규정이 없는 한 보통의 건조방법으로 1시간 더 건조 시, 전후 무게의 차가 매 g 당 0.3mg이하 일 때를 말한다"는 알맞지 않은 설명이다. 항량이 될 때까지 건조하는 경우에는 보통의 건조방법으로는 충분하지 않을 수 있으며, 규정에 따라 정확한 건조시간과 방법이 명시되어야 한다.
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70. 수산화나트륨용액을 흡수액으로 사용하는 분석대상가스가 아닌 것은?

  1. 비소
  2. 벤젠
  3. 시안화수소
  4. 염화수소
(정답률: 알수없음)
  • 수산화나트륨용액은 산성가스를 중화시키는 역할을 하기 때문에, 산성가스를 분석하는 경우에 사용된다. 그러나 벤젠은 산성가스가 아니기 때문에 수산화나트륨용액을 흡수액으로 사용할 필요가 없다. 따라서 벤젠은 분석대상가스가 아니다.
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71. 대기오염공정시험방법에서 배출가스 중 염화수소 측정방법이 아닌 것은?

  1. 티오시안산제이수은 흡광광도법
  2. 이온크로마토그래프법
  3. 이온전극법
  4. 가스크로마토그래프법
(정답률: 10%)
  • 염화수소는 가스크로마토그래프법으로 측정하지 않습니다. 가스크로마토그래프법은 기체 상태의 샘플을 분리하여 각 구성 성분을 식별하고 양을 측정하는 방법입니다. 이 방법은 대기오염공정시험에서 다양한 대기오염물질을 측정하는 데에 널리 사용됩니다.
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72. 대기중에 부유하고 있는 먼지, 흄, 미스트와 같은 입자상물질 시료채취 방법인 하이볼륨 에어샘플러법에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 포집입자의 입경은 일반적으로 0.1 - 100㎛범위이다.
  2. 흡인 유량은 보통 5∼10m3/min 범위 정도로 한다.
  3. 공기흡인부, 여과지 홀더, 유량측정부, 보호상자로 구성된다.
  4. 포집용 여과지는 0.3㎛ 되는 입자를 99% 이상 포집할 수 있는 것을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "흡인 유량은 보통 5∼10m3/min 범위 정도로 한다."가 틀린 것이 아니다. 하이볼륨 에어샘플러법에서는 대기 중의 입자를 포집하기 위해 공기를 일정한 속도로 흡입하는데, 이때 흡입 유량은 보통 5∼10m3/min 범위로 설정한다. 이는 적절한 입자 포집을 위한 최적의 유량 범위이다.
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73. 다음은 분석대상 가스별 분석방법이다. 맞는 것은?(단, 배출허용기준 시험방법)

  1. 포름알데히드-오르토톨리딘법
  2. 질소산화물-크로모트로핀산법
  3. 시안화수소-피리딘피라졸론법
  4. 페놀-페놀디술폰산법
(정답률: 알수없음)
  • 시안화수소는 매우 독성이 강한 가스이기 때문에, 매우 작은 농도에서도 인체에 매우 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 이 가스의 배출허용기준을 검사하기 위해서는 매우 민감한 분석방법이 필요합니다. 이에 따라, 시안화수소-피리딘피라졸론법이 선택되었습니다. 이 방법은 시안화수소를 피리딘피라졸론과 반응시켜서, 이 반응물의 흡광도를 측정하여 시안화수소의 농도를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 매우 민감하고 정확하게 시안화수소를 측정할 수 있기 때문에, 배출허용기준 검사에 매우 적합한 방법입니다.
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74. 하이볼륨에어 샘플러로 비산먼지를 포집하고자 한다. 다음과 같은 측정결과가 나왔을 때 부유먼지의 농도는?

  1. 0.15mg/m3
  2. 0.19mg/m3
  3. 0.22mg/m3
  4. 0.35mg/m3
(정답률: 19%)
  • 주어진 측정결과에서 하이볼륨에어 샘플러로 측정한 부유먼지의 농도는 0.19mg/m3이다. 이는 측정된 부유먼지의 질량(mg)을 측정된 공기의 체적(m3)으로 나눈 값이다. 따라서, 측정된 부유먼지의 질량은 0.19mg이며, 측정된 공기의 체적은 1m3이다. 이를 토대로 부유먼지의 농도를 계산하면 0.19mg/m3이 된다.
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75. 보통강철을 시료채취를 위한 채취관이나 도관으로 사용하여도 무관한 분석대상가스를 가장 알맞게 짝지은 것은?

  1. 염화수소-질소산화물
  2. 페놀-벤젠
  3. 비소-시안화수소
  4. 암모니아-일산화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 보통강철은 산화되어서 일산화탄소를 생성할 수 있으므로, 일산화탄소를 분석하기 위해서는 보통강철과 반응하지 않는 가스와 짝지어야 합니다. 따라서 "암모니아-일산화탄소"가 가장 알맞은 짝이 됩니다.
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76. 배출가스 중의 황화수소를 분석 할 때 시료중의 황화수소가 5∼1000ppm 함유되어 있을 경우 분석 방법으로 적합한 것은?

  1. 요오드 적정법(용량법)
  2. 메틸렌 블루법(흡광광도법)
  3. 아르세나조 Ⅲ법(침전 적정법)
  4. 중화적정법
(정답률: 알수없음)
  • 황화수소는 적색형광을 띠는 메틸렌 블루와 반응하여 블루색을 나타내는데, 이를 이용하여 흡광광도법으로 분석할 수 있다. 따라서 메틸렌 블루법이 적합한 분석 방법이다. 요오드 적정법은 황화수소와 반응하지 않으며, 아르세나조 Ⅲ법과 중화적정법은 황화수소의 정량에는 적합하지 않다.
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77. 환경대기중 아황산가스를 측정하기 위한 불꽃 광도법(FPD)에 관한 설명으로 맞지 않는 것은?

  1. 황화합물의 농도가 아황산가스 농도의 5% 이상일 때는 적당한 전처리를 하여 방해물질을 제거한다.
  2. 측정범위는 0.005-1.0ppm이다.
  3. 시약은 99.8%이상의 수소 또는 수소발생기를 사용한다.
  4. 측정의 재현성은 각 단계마다 ± 5% 이내이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "측정의 재현성은 각 단계마다 ± 5% 이내이어야 한다."가 맞지 않는 것이다. FPD는 측정의 재현성이 매우 높은 방법으로, 일반적으로 ± 2% 이내의 재현성을 보인다. 따라서 정확도와 재현성이 매우 뛰어나다는 것이 FPD의 장점 중 하나이다.
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78. 배출허용기준중 표준산소농도를 적용받는 항목의 배출가스량 보정식으로 알맞는 것은? (단 Q:배출가스유량(Sm3/일), Qa:실측배출가스유량(Sm3/일), Oa:실측산소농도(%), Os:표준산소농도(%) )

  1. Q = Qa × [(21 - Os )/(21 + Oa )]
  2. Q = Qa × [(21 - Os )/(21 - Oa )]
  3. Q = Qa ÷ [(21 - Os )/(21 + Oa )]
  4. Q = Qa ÷ [(21 - Os )/(21 - Oa )]
(정답률: 알수없음)
  • 표준산소농도는 대기 중 산소의 비율을 나타내는데, 이 비율이 높을수록 공기 중에 있는 다른 기체들의 비율이 낮아지기 때문에 연소 반응이 원활하게 일어나지 않습니다. 따라서 표준산소농도가 낮을수록 연소 반응이 원활하게 일어나기 때문에 배출가스량이 적어집니다. 이를 보정하기 위해 표준산소농도를 적용하여 보정식을 사용하는 것입니다. 따라서 정답은 "Q = Qa ÷ [(21 - Os )/(21 - Oa )]" 입니다.
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79. 자동측정기에 의한 아황산가스(굴뚝배출가스중 오염물질) 연속측정법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 광전도전위법
  2. 적외선흡수법
  3. 자외선흡수법
  4. 용액전도율법
(정답률: 알수없음)
  • 광전도전위법은 광섬유를 이용하여 측정하는 방법으로, 다른 세 가지 방법은 모두 빛의 흡수를 이용하여 측정합니다. 따라서 광전도전위법은 다른 방법들과는 달리 측정 대상과 거리가 멀어도 측정이 가능합니다.
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80. 비분산 적외선 분석법에 사용하는 주요 용어에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

  1. 비분산 : 빛을 프리즘이나 회절격자와 같은 분산소자에 의해 분산하지 않는 것
  2. 정필터형 : 측정성분이 흡수되는 적외선을 그 흡수파장에서 측정하는 방식
  3. 반복성 : 동일한 분석계를 이용하여 동일한 측정대상을 동일한 방법과 조건으로 비교적 단시간에 반복적으로 측정하는 경우로서 개개의 측정치가 일치하는 정도
  4. 스팬드리프트 : 계기의 일정기간내의 눈금 변동 교정 정도
(정답률: 알수없음)
  • 정필터형은 적외선 분석법에서 사용하는 주요 용어 중 하나이지만, 비분산, 반복성, 스팬드리프트는 모두 올바른 설명이다.

    스팬드리프트는 계기의 일정 기간 내에서 눈금의 변동이 얼마나 있는지를 나타내는 용어이다. 이는 계기의 정확도와 신뢰성을 유지하기 위해 교정이 필요한 부분을 파악하는 데 사용된다. 예를 들어, 만약 스팬드리프트가 크다면, 계기의 눈금이 변동이 심하다는 것을 의미하며, 이는 측정 결과의 정확도를 저해할 수 있다. 따라서 스팬드리프트를 줄이기 위해 교정 작업이 필요하다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 대기오염경보단계별 오염물질의 농도기준에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주의보가 발령된 지역내의 기상조건을 검토하여 대기자동측정소의 오존농도가 0.12ppm미만일 때 주의보를 해제한다.
  2. 오존농도는 8시간 평균농도를 기준으로 한다
  3. 해당지역내 1개 측정소라도 경보단계별 발령기준을 초과하면 경보를 발령한다
  4. 중대경보단계는 기상조건을 검토하여 해당지역내 대기자동측정소의 오존농도가 0.5ppm이상인 경우 발령한다
(정답률: 알수없음)
  • "오존농도는 8시간 평균농도를 기준으로 한다"가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 오존은 일시적으로 높은 농도가 나타나기 때문에 단순 농도 기준으로는 대기오염 상황을 정확히 파악하기 어렵기 때문에 8시간 평균농도를 기준으로 한다.
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82. 다음 중 대기환경기준이 설정되어 있지 않는 항목은?

  1. 탄화수소(HC)
  2. 아황산가스(SO2)
  3. 일산화탄소(CO)
  4. 이산화질소(NO2)
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소(HC)는 대기오염물질로 분류되지만, 대기환경기준이 설정되어 있지 않습니다. 이는 탄화수소가 여러 가지 종류로 구성되어 있기 때문에, 각각의 종류에 대한 대기환경기준을 설정하는 것이 어렵기 때문입니다. 따라서 대기환경기준 대신, 탄화수소의 종류와 농도에 따라 적절한 대처가 필요합니다. 반면, 아황산가스(SO2), 일산화탄소(CO), 이산화질소(NO2)는 대기환경기준이 설정되어 있습니다.
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83. 3종 사업장에 해당되는 규모는?

  1. 대기오염물질발생량의 합계가 연간 15톤
  2. 대기오염물질발생량의 합계가 연간 25톤
  3. 대기오염물질발생량의 합계가 연간 45톤
  4. 대기오염물질발생량의 합계가 연간 65톤
(정답률: 알수없음)
  • 3종 사업장은 대기오염물질발생량이 연간 15톤 이하인 사업장을 말한다. 따라서 "대기오염물질발생량의 합계가 연간 15톤"이 정답이다.
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84. 환경부장관이 대기환경보전법의 목적을 달성하기 위하여 필요하다고 인정하는 때에 관계중앙행정기관의 장이나 시도지사에게 요청할 수 있는 조치내용과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자동차 엔진의 변경 또는 대체
  2. 자동차의 운행제한
  3. 자동차의 차령제한
  4. 자동차의 통행제한
(정답률: 알수없음)
  • 환경부장관이 대기환경보전법의 목적을 달성하기 위해 필요하다고 인정하는 경우, 관계중앙행정기관의 장이나 시도지사에게 요청할 수 있는 조치내용은 자동차 엔진의 변경 또는 대체, 자동차의 차령제한, 자동차의 통행제한 등이 있습니다. 그 중에서도 가장 거리가 먼 것은 자동차의 운행제한입니다. 이는 환경보전법에서는 가장 극단적인 조치로 간주되며, 대기오염 문제를 해결하기 위해서는 다른 조치들을 먼저 시행해야 한다는 것을 의미합니다. 따라서 자동차의 운행제한은 최후의 수단으로 취급되며, 다른 대안적인 방법들을 먼저 고려해야 합니다.
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85. 대기중 미세먼지(PM-10)의 환경기준으로 적절한 것은?(단, 연간 평균치 )

  1. 150㎍/m3 이하
  2. 120㎍/m3 이하
  3. 70㎍/m3 이하
  4. 50㎍/m3 이하
(정답률: 10%)
  • 대기 중 미세먼지(PM-10)는 인체에 해로운 영향을 미치기 때문에 환경기준이 설정되어 있습니다. 연간 평균치가 70㎍/m3 이하인 것이 적절한 이유는, 이 수치는 국제적인 기준인 WHO(World Health Organization)의 권고치에 가깝기 때문입니다. 또한, 이 수치는 국내에서도 많은 연구와 논의를 거쳐 설정된 수치이며, 이를 준수하면서도 대기오염 문제를 해결할 수 있는 기술적인 발전이 가능하기 때문입니다.
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86. 시도지사는 정밀검사업무를 대행하는 교통안전공단 또는 지정사업자가 고의 또는 중대한 과실로 검사업무를 부실하게 한 경우 업무정지처분에 갈음하여 부과할 수 있는 과징금의 최대액수는?

  1. 2억원
  2. 1억원
  3. 5천만원
  4. 3천만원
(정답률: 0%)
  • 시도지사는 정밀검사업무를 대행하는 교통안전공단 또는 지정사업자가 고의 또는 중대한 과실로 검사업무를 부실하게 한 경우, 업무정지처분에 갈음하여 부과할 수 있는 과징금의 최대액수는 「교통안전법 시행규칙」 제44조에 따라 5천만원으로 규정되어 있습니다.
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87. 사업자가 배출시설을 운영할 때 배출되는 오염물질을 자가측정하거나 측정대행업자로 하여금 측정하게 하고 그 결과를 사실대로 기록ㆍ보존하여야 한다. 자가측정에 대한 다음 설명중 알맞는 것은?

  1. 자가측정에 대한 기록은 최종기재일 부터 1년이상 보관하여야 한다.
  2. 악취 및 비산먼지는 자가측정 대상 오염물질이 아니다.
  3. 방지시설 설치 면제사업장에 대해서도 자가측정을 하여야 한다.
  4. 배출구별 규모가 먼지, 황산화물 및 질소산화물의 연간 발생량 합계가 80톤 이상인 시설의 측정횟수 기준은 매 2월 1회이상이다.
(정답률: 알수없음)
  • 악취 및 비산먼지는 자가측정 대상 오염물질이 아니다. - 이유: 악취와 비산먼지는 측정이 어렵거나 정확한 측정 방법이 없어서 자가측정 대상에서 제외되었다.
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88. 다음중 환경부령이 정하는 오염도 검사기관이 아닌 것은?

  1. 지방환경청
  2. 유역환경청
  3. 환경관리공단
  4. 환경보전협회
(정답률: 39%)
  • 환경보전협회는 환경부령이 정하는 오염도 검사기관이 아닙니다. 환경보전협회는 비영리 단체로서 환경보전 및 생태계 보전 활동을 주도하는 단체입니다. 따라서 환경부령이 정하는 오염도 검사기관이 아닙니다.
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89. 다음중 도시지역의 휘발성 유기화합물 등의 농도를 측정하기 위하여 설치하는 측정망은?

  1. 유해대기물질측정망
  2. 광화학오염물질측정망
  3. 특정대기유해물질측정망
  4. 지역배경농도측정망
(정답률: 알수없음)
  • 도시지역의 대기오염원 중 광화학적 반응에 의해 생성되는 오염물질을 측정하기 위해 설치하는 측정망이 광화학오염물질측정망입니다. 이 측정망은 대기 중 광화학적 반응에 의해 생성되는 오존, 일산화질소, 이산화질소 등의 농도를 측정하여 대기오염원을 파악하고 대기환경 개선을 위한 대책을 수립하는 데 활용됩니다.
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90. 초과부과금 산정기준중 오염물질 1킬로그램당 부과금액이 가장 높은 특정유해물질은?

  1. 황화수소
  2. 염소
  3. 불소화합물
  4. 시안화수소
(정답률: 알수없음)
  • 염소는 매우 강한 산화제이며, 수처리 과정에서 산화제로 사용되기 때문에 초과부과금 산정기준 중 1킬로그램당 부과금액이 가장 높은 특정유해물질로 선정되었습니다.
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91. 대기환경보전법상 '특정대기유해물질'이 아닌 것은?

  1. 아닐린
  2. 아세트알데히드
  3. 1-3 부타디엔
  4. 아크롤레인
(정답률: 24%)
  • 아크롤레인은 대기환경보전법상 '특정대기유해물질'로 지정되어 있지 않기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 대기환경보전법상 '특정대기유해물질'로 지정되어 있습니다.
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92. '대기환경기준'에 관한 사항중 알맞는 것은?

  1. 8시간 평균치는 99백분위수의 값이 그 기준을 초과 하여서는 아니된다.
  2. 미세먼지는 입자크기 1.0㎛이하인 먼지를 말한다.
  3. 미세먼지 측정방법은 자외선현광법이다.
  4. 납의 연간평균치 환경기준은 5.0㎍/m3 이하이다.
(정답률: 0%)
  • '대기환경기준'에 관한 사항중 알맞는 것은 "8시간 평균치는 99백분위수의 값이 그 기준을 초과 하여서는 아니된다." 이다. 이는 대기오염물질 농도를 평가하는 지표 중 하나인 8시간 평균 농도가 99%의 시간 동안 기준을 초과하지 않도록 설정되어 있기 때문이다. 즉, 대기오염물질 농도가 일시적으로 높아져도 장기적으로 안전한 수준을 유지할 수 있도록 기준이 설정되어 있다는 것이다.
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93. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 환경부
  2. 대통령
  3. 시도지사
  4. 시장, 군수, 구청장
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 대통령의 환경정책을 추진하기 위한 환경부의 역할을 보여주고 있습니다. 대통령은 국가의 최고 지도자로서 환경정책을 결정하고, 환경부는 그 정책을 실행하는 기관입니다. 따라서 정답은 "대통령"입니다.
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94. 초과부과금 부과대상 오염물질이 아닌 것은?

  1. 이황화탄소
  2. 먼지
  3. 악취
  4. 석면
(정답률: 알수없음)
  • 석면은 초과부과금 부과대상이 아닙니다. 이유는 석면은 대기오염물질로 분류되지 않기 때문입니다. 초과부과금은 대기오염물질 배출량이 일정 기준을 초과할 경우 부과되는데, 석면은 대기오염물질로 분류되지 않으므로 해당 기준에 해당하지 않습니다.
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95. 비산먼지 발생사업과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 광석의 하역업
  2. 광석의 보관업
  3. 금속물질 채취, 운송, 제조업
  4. 저탄시설의 설치가 필요한 사업
(정답률: 알수없음)
  • 금속물질 채취, 운송, 제조업은 비산먼지 발생과 직접적인 연관성이 없는 사업이다. 이 업종은 광물을 채취하고 운반하여 가공하는 과정에서 먼지가 발생할 수 있지만, 이는 비산먼지와는 다른 종류의 먼지이며, 대부분의 경우 적극적인 대책을 통해 관리할 수 있다. 따라서 비산먼지 발생사업과는 거리가 먼 것이다.
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96. 악취측정 방법 중 기기분석법에 규정된 악취물질이 아닌것은?

  1. 황화수소
  2. 황화메틸
  3. 이황화탄소
  4. 이황화메틸
(정답률: 알수없음)
  • 기기분석법에서 규정된 악취물질은 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸입니다. 이황화탄소는 악취물질이 아니기 때문에 정답입니다. 이황화탄소는 유독가스로서, 일산화탄소와 마찬가지로 산화물질과 반응하여 발생하는 것이기 때문에 악취측정 방법 중 기기분석법에서 규정되지 않았습니다.
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97. 일일 오염물질 배출량 및 일일유량의 산정방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반오염물질의 배출허용기준초과 일일오염물질배출량은 소숫점이하 첫째짜리까지 계산한다
  2. 먼지의 배출농도의 단위는 세제곱미터당 밀리그램( mg/Sm3 )으로 한다
  3. 측정유량의 단위는 시간당 세제곱미터(m3/HR)로 한다
  4. 일일조업시간은 배출시설의 연간 조업시간을 연간 조업일수로 나눈값으로 한다
(정답률: 알수없음)
  • 일일조업시간은 배출시설의 연간 조업시간을 일년간의 근무일수로 나눈 값으로 한다. 따라서 보기에서 "연간 조업일수"가 "일년간의 근무일수"로 바뀌어야 올바른 설명이 된다.
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98. 총량규제를 하고자 할 때 고시내용에 포함될 사항이 아닌것은?

  1. 오염물질의 저감계획
  2. 규제오염물질
  3. 규제농도
  4. 규제구역
(정답률: 알수없음)
  • 총량규제는 오염물질의 총 배출량을 제한하는 것이 목적이므로 규제농도는 포함되지 않는다. 규제농도는 오염물질의 농도를 제한하는 규제 방식으로, 총량규제와는 별개의 규제 방식이다.
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99. 대기환경규제지역을 관할하는 시도지사는 당해 지역이 대기환경규제지역으로 지정, 고시된 후 몇 년이내에 당해 지역의 환경기준을 달성, 유지하기 위한 계획을 수립하고 환경부장관의 승인을 얻어 이를 시행하여야 하는가?

  1. 5년
  2. 3년
  3. 2년
  4. 1년
(정답률: 0%)
  • 대기환경규제지역으로 지정된 후에는 당해 지역의 대기환경을 개선하기 위한 계획을 수립하고 이를 시행하여야 합니다. 이때, 시도지사는 이러한 계획을 수립하고 시행하는 기간을 2년 이내로 정해야 합니다. 이유는 대기환경문제는 심각한 문제이기 때문에 빠른 대처가 필요하기 때문입니다.
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100. 환경부령이 정하는 자동차 연료의 제조기준에 적합하지 아니하게 제조된 유류제품 등을 자동차연료로 사용한자에 대한 행정처분기준으로 적절한 것은?

  1. 200만원 이하의 과태료
  2. 6월 이하의 징역 또는 200만원이하의 벌금
  3. 1년 이하의 징역 또는 500만원이하의 벌금
  4. 2년 이하의 징역 또는 1000만원이하의 벌금
(정답률: 20%)
  • 환경부령이 정하는 자동차 연료의 제조기준에 적합하지 아니하게 제조된 유류제품 등을 자동차연료로 사용한 경우, 이는 환경오염을 유발할 수 있는 위험이 있기 때문에 엄격한 처벌이 필요합니다. 따라서, 과태료나 경고 등의 경미한 처벌보다는 징역이나 벌금 등의 형사처벌이 필요합니다. 그 중에서도 1년 이하의 징역 또는 500만원 이하의 벌금이 적절한 이유는, 이는 범죄의 경중이 중간정도로 판단되기 때문입니다. 즉, 경미한 경우에는 벌금이나 과태료로 처벌할 수 있지만, 중대한 경우에는 징역이나 벌금으로 엄격하게 처벌해야 한다는 판단에서 이러한 기준이 적용됩니다.
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