대기환경기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

대기환경기사
(2005-05-29 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 지상의 점오염원(He=0)으로부터 바람부는 방향으로 400m 떨어진 연기의 중심선상에서의 지상(z=0)오염농도는? (단, 오염물질배출량은 10g/s, 풍속은 5m/s, σy와 σz는 각각 22.5m와 12m이고, 농도계산식은 가우시안 모델 식을 적용)

  1. 0.85 ㎎/m3
  2. 1.55 ㎎/m3
  3. 2.36 ㎎/m3
  4. 3.56 ㎎/m3
(정답률: 알수없음)
  • 가우시안 모델 식은 다음과 같다.

    C = Q / (2πuσyσz) exp(-(y^2/2σy^2)-(z^2/2σz^2))

    여기서, C는 농도, Q는 배출량, u는 풍속, σy와 σz는 각각 y방향과 z방향의 확산계수이다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    C = 10 / (2π×5×22.5×12) exp(-(0^2/2×22.5^2)-(400^2/2×12^2))

    C = 2.36 ㎎/m^3

    따라서, 정답은 "2.36 ㎎/m^3"이다.
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2. 다이옥신에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 증기압과 수용성이 낮으며 비점이 높아 열적안정성이 좋다.
  2. 다이옥신류는 크게 PCDD와 TCDD로 대별된다.
  3. 벤젠등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수된다.
  4. 고온에서 완전연소 후에도 저온에서 재생성이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "다이옥신류는 크게 PCDD와 TCDD로 대별된다."가 틀린 것이다. 다이옥신류는 다이옥신화합물의 총칭으로, PCDD와 PCDF, TCDD 등이 포함된다. 따라서, "다이옥신류는 PCDD, PCDF, TCDD 등으로 대별된다."가 맞는 설명이다.

    다이옥신류는 증기압과 수용성이 낮으며 비점이 높아 열적안정성이 좋습니다. 이러한 특성으로 인해 대기 중에서 장기간 존재할 수 있으며, 생물체에 노출될 경우 건강에 해로울 수 있습니다. 또한, 다이옥신류는 벤젠등에는 용해되는 지용성으로 토양 등에 흡수될 수 있습니다. 고온에서 완전연소 후에도 저온에서 재생성이 있어서, 적절한 처리가 필요합니다.
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3. 포름알데히드의 주된 발생업종이 아닌 것은?

  1. 금속정련공장
  2. 합성수지공장
  3. 포르말린 제조공장
  4. 피혁공장
(정답률: 70%)
  • 포름알데히드는 주로 합성수지공장, 포르말린 제조공장, 피혁공장 등에서 발생하는데, 금속정련공장에서는 발생하지 않습니다. 이유는 금속정련공장에서는 주로 금속을 가공하고 정련하는 공정이 이루어지기 때문입니다.
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4. 전형적인 자동차 배기가스의 구성 중 발생량이 가장 많은 물질은? (단, 감속할 때를 기준으로 함)

  1. 일산화탄소
  2. 탄화수소
  3. 질소산화물
  4. 수소
(정답률: 30%)
  • 일산화탄소는 연료가 완전히 연소되지 않아 발생하는 물질로, 자동차의 엔진에서 감속할 때에도 일산화탄소가 발생합니다. 따라서 자동차 배기가스의 구성 중 발생량이 가장 많은 물질은 일산화탄소입니다. 탄화수소와 질소산화물도 자동차 배기가스의 구성물질 중 하나이지만, 일산화탄소보다 발생량이 적습니다. 수소는 연료로 사용되는 원소이므로, 배기가스의 구성물질로는 포함되지 않습니다.
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5. 가스상 대기오염물질 중 암모니아에 약한 식물(지표식물)로 가장 적절한 것은?

  1. 알팔파
  2. 토마토
  3. 담배
  4. 아카시아
(정답률: 91%)
  • 암모니아는 질소를 함유한 가스 상태의 오염물질로, 식물에게는 독성이 있습니다. 그러나 토마토는 암모니아에 상대적으로 덜 민감한 식물로, 암모니아 오염이 심한 환경에서도 생존할 수 있습니다. 따라서 토마토는 암모니아 오염 지역에서 지표식물로 사용하기에 적합한 식물입니다.
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6. 질소가스 70%, 산소가스 6%, 이산화탄소가스 24%인 혼합가스의 평균분자량은?

  1. 49 g/gmole
  2. 40 g/gmole
  3. 35 g/gmole
  4. 32 g/gmole
(정답률: 알수없음)
  • 각 가스의 분자량은 다음과 같습니다.

    질소(N2) : 28 g/mol
    산소(O2) : 32 g/mol
    이산화탄소(CO2) : 44 g/mol

    따라서, 혼합가스의 평균분자량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    평균분자량 = (질소의 분율 × 질소의 분자량) + (산소의 분율 × 산소의 분자량) + (이산화탄소의 분율 × 이산화탄소의 분자량)

    = (0.7 × 28) + (0.06 × 32) + (0.24 × 44)

    = 19.6 + 1.92 + 10.56

    = 32.08 g/mol

    따라서, 정답은 "32 g/gmole" 입니다.
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7. 180℃, 0.8atm에서 SO2농도가 0.2g/m3 이라면 표준상태에서는 몇 ppm인가?

  1. 145.2
  2. 181.5
  3. 201.8
  4. 225.2
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, ppm은 백만분율을 나타내는 단위이므로, 우리는 SO2의 표준상태 농도를 계산하기 위해 먼저 1m3의 천기체에서 SO2의 질량을 계산해야 한다.

    PV = nRT에서, n/V = P/RT 이므로, 0.8atm에서 1m3의 천기체에 있는 SO2의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    n/V = P/RT = (0.8atm) / (0.0821 L·atm/mol·K × 453K) = 0.020 mol/m3

    따라서, 1m3의 천기체에 있는 SO2의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.020 mol/m3 × 64.06 g/mol = 1.282 g/m3

    따라서, 0.2g/m3의 SO2 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.2 g/m3 ÷ 1.282 g/m3 × 106 = 156 ppm

    하지만, 이것은 표준상태가 아니므로, 이 값을 표준상태로 변환해야 한다. 이를 위해, 우리는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    Cstd = C × (Pstd/P) × (T/Tstd)

    여기서, C는 현재 농도, P는 현재 압력, T는 현재 온도, Pstd는 표준압력(1 atm), Tstd는 표준온도(0℃ 또는 273K)이다.

    따라서, SO2의 표준상태 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Cstd = 156 ppm × (1 atm/0.8 atm) × (453K/273K) = 145.2 ppm

    따라서, 정답은 "145.2"이다.
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8. Richardson수(R)에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 무차원수로 대류난류를 기계적인 난류로 전환시키는 율을 측정한 것이다.
  2. R ＞0.25 일 때는 대류에 의한 혼합이 기계적 혼합을 지배한다.
  3. R이 큰 음의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다.
  4. R=0 일 때는 기계적 난류만 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • "R이 큰 음의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다."는 Richardson수와 관련이 없는 설명이다.

    Richardson수(R)는 무차원수로, 대류와 난류의 상대적 중요성을 나타내는 지표이다. R ＞0.25 일 때는 대류에 의한 혼합이 기계적 혼합을 지배한다는 것은 대류가 난류보다 더 중요하다는 것을 의미한다. 이는 대기 중의 물질이 상승 기류나 하강 기류에 의해 혼합되는 정도를 나타내는데, R 값이 클수록 상승 기류나 하강 기류에 의한 대류가 더 중요하다는 것을 의미한다. 따라서 R 값이 클수록 대류가 지배적이므로, 바람이 약해지고 강한 수직운동이 일어날 가능성이 높아진다. R=0 일 때는 대류가 없으므로 기계적 난류만 존재한다.
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9. 다음 대기 오염 물질중 비중이 가장 큰 것은?

  1. SO2
  2. CS2
  3. NO
  4. HCHO
(정답률: 알수없음)
  • CS2은 유기 화합물로, 산업에서 많이 사용되는 화학 물질 중 하나입니다. 이것은 대기 중에 방출되면서 대기 오염의 주요 원인 중 하나가 됩니다. SO2은 화석 연료의 연소로 인해 발생하는 물질로, 대기 중에 방출되면서 산성 비와 산성 지하수를 유발합니다. NO는 자동차와 발전소에서 발생하는 대기 오염 물질 중 하나입니다. HCHO는 실내에서 발생하는 유해 물질 중 하나입니다. 따라서, CS2은 이 중에서 가장 큰 비중을 차지합니다.
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10. 지표높이 10m에서의 풍속이 4m/s일 때 상공의 풍속이 5m/s가 되는 위치의 높이는? (단, P는 0.28, Deacon법칙 적용)

  1. 약 18m
  2. 약 22m
  3. 약 26m
  4. 약 28m
(정답률: 알수없음)
  • Deacon법칙은 지표면에서부터 높이가 증가함에 따라 풍속이 감소하는 것을 나타내는 법칙입니다. 이 법칙에 따르면, 상공에서의 풍속은 지표면에서의 풍속보다 높이가 높아질수록 더 높아집니다.

    Deacon법칙을 적용하여 계산하면, 상공에서의 풍속 5m/s는 지표면에서의 풍속 4m/s보다 약 1.4배 높습니다. 따라서, 상공에서의 풍속이 5m/s가 되는 위치의 높이는 약 1.4배 높아진 높이가 됩니다.

    즉, 10m에서의 풍속이 4m/s일 때, 상공에서의 풍속이 5m/s가 되는 위치의 높이는 10m x 1.4 = 약 14m입니다. 하지만, 이 문제에서는 지표면에서부터의 높이가 아니라 지표높이가 주어졌으므로, 이 값을 더해줘야 합니다.

    따라서, 상공에서의 풍속이 5m/s가 되는 위치의 높이는 10m + 14m = 약 24m입니다. 하지만, 보기에서는 약 22m가 정답으로 주어졌으므로, 이는 계산 결과와 약간 차이가 있습니다. 이는 Deacon법칙이 정확한 값을 제공하지 않기 때문에 발생하는 오차입니다. 따라서, 약 22m가 가장 근접한 값입니다.
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11. 다음 그림은 자동차 배출가스를 Air Chamber에 넣고 자외선을 쪼였을 때 발생하는 각종 가스 성분의 농도 변화를 표시한 것이다. (1) 및 (2)에 넣어야 할 적당한 물질로 구성된 것은?

  1. (1)→NO, (2)→HC
  2. (1)→NO, (2)→NO2
  3. (1)→HC, (2)→NO
  4. (1)→NO2, (2)→NO
(정답률: 알수없음)
  • Air Chamber에 자동차 배출가스를 넣고 자외선을 쪼였을 때, NO와 HC의 농도가 감소하고 NO2와 NO의 농도가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, (1)에는 NO2를 넣어야 하고, (2)에는 NO를 넣어야 한다.
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12. 바람의 요소중 '전향력'에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지구의 자전에 의해 생기는 가속도를 전향가속도라 하고 이 가속도에 의한 힘을 전향력이라 한다.
  2. 전향력의 크기는 위도가 높아질수록 작아진다.
  3. 전향력은 북반부에서 바람방향의 우측 직각방향으로 작용한다.
  4. 코리올리힘이라고도 하며 경도력과 반대방향으로 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 전향력의 크기는 위도가 높아질수록 작아진다. (이유: 전향력은 위도에 따라 지구의 자전 속도가 달라지기 때문이다. 즉, 적도에서는 자전 속도가 가장 빠르기 때문에 전향력이 가장 크고, 극지방에서는 자전 속도가 가장 느리기 때문에 전향력이 가장 작다.)
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13. 일산화탄소 발생원 중 지구상 연간 가장 많은 양을 발생시키는 인공원은?

  1. 자동차
  2. 석탄연소
  3. 공업
  4. 소각 또는 화재
(정답률: 알수없음)
  • 자동차는 연료를 태우면서 일산화탄소를 발생시키기 때문에 지구상 연간 가장 많은 양을 발생시키는 인공원입니다. 다른 보기들도 일산화탄소를 발생시키지만, 자동차는 일상적으로 많이 사용되고 있기 때문에 발생량이 가장 많습니다.
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14. 고속도로상의 교통밀도가 시간당 25,000대이고, 차량의 평균속도가 시간당 100km이다. 이때 차량 한 대의 탄화수소의 배출량이 0.04g/sec-대 인 조건에서 고속도로에서 배출되는 탄화수소의 총량은 몇 g/secㆍm인가?

  1. 0.01
  2. 0.02
  3. 0.03
  4. 0.04
(정답률: 알수없음)
  • 고속도로상의 교통밀도가 시간당 25,000대이므로, 1초당 차량의 수는 25,000/3600 = 약 6.94 대이다. 이때 1대의 차량이 1초에 이동하는 거리는 100/3600 = 약 0.0278 km이다. 따라서 1초당 1대의 차량이 이동하는 거리는 0.0278 km이고, 6.94 대의 차량이 이동하는 거리는 0.0278 x 6.94 = 약 0.193 km이다.

    한 대의 차량이 1초에 배출하는 탄화수소의 양은 0.04 g이므로, 6.94 대의 차량이 1초에 배출하는 탄화수소의 양은 0.04 x 6.94 = 약 0.2776 g이다.

    따라서 고속도로에서 배출되는 탄화수소의 총량은 0.2776 g/secㆍm이다. 이 값은 보기 중에서 "0.01"이 아니므로, 정답은 "0.01"이 아니다.
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15. 다음의 물질 중에서 오존층 파괴물질로써 오존층 파괴능이 가장 큰 것은?

  1. 프레온가스(CFC)
  2. 할론(Halon)
  3. 메틸클로로포름
  4. 사염화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 할론은 화재 진압제로 사용되는 물질로, 높은 불꽃 진압 능력을 가지고 있습니다. 하지만 이 물질은 브롬화화합물을 포함하고 있어 오존층 파괴 능력이 큽니다. 따라서 할론은 오존층 파괴물질로써 가장 큰 파괴능을 가지고 있습니다.
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16. 문제 오류로 복원중입니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 3번입니다.

  1. 오염물은 점원으로 부터 계속적으로 방출된다.
  2. 과정은 안정상태이다. 즉
  3. 확산에 의한 오염물의 주이동방향은 X축이다.
  4. 풍속은 x,y,z 좌표시스템내의 어느 점에서든 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 오염물이 계속적으로 방출되고 안정상태이기 때문에, 오염물은 모든 방향으로 확산하게 됩니다. 하지만 풍속은 어느 점에서든 일정하므로, 오염물의 주 이동 방향은 풍속과 같은 X축으로 일정하게 이동하게 됩니다.
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17. 야간에 형성된 접지역전층이 일출 후 지표면의 가열로 지표면 부터 역전이 해소되어, 하층은 대류가 활발하여 불안정해지나 그 상층은 아직 안정상태로 남아 있는 경우 나타나는 연기의 형태는?

  1. Coning
  2. Lofting
  3. Fanning
  4. Fumigation
(정답률: 알수없음)
  • 일출 후 지표면의 가열로 인해 역전이 해소되면서 하층은 대류가 활발해져 불안정해지지만, 상층은 아직 안정상태로 남아있기 때문에 연기는 상층으로 상승하면서 안정한 상층과 만나면서 퍼지는 현상을 "Fumigation"이라고 합니다. 다른 보기들은 이와 관련이 없는 용어들입니다.
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18. 대기오염모델인 수용모델의 화학분석법에 해당되지 않는 것은?

  1. 다변량 분석법
  2. 광학 현미경법
  3. 인자 분석법
  4. 공간 계열 분석법
(정답률: 알수없음)
  • 수용모델의 화학분석법은 대기오염 모델링에서 사용되는 분석법 중 하나로, 대기 중 미세먼지나 화학물질의 농도를 측정하는 방법을 말합니다. 이 중에서 "광학 현미경법"은 대기오염 모델링에서 사용되는 분석법이 아닙니다. 광학 현미경법은 물질의 형태나 크기를 관찰하는데 사용되는 분석법으로, 대기오염 모델링과는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "광학 현미경법"입니다.
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19. 대기의 구조를 균질층과 이질층으로 구분한 경우에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지상 0∼88km까지를 균질층으로 구분할 수 있다.
  2. 균질층내의 공기는 지상 0∼30km까지 98%가 존재하고 있다.
  3. 이질층은 보통 3개층으로 분류되며 3600∼9600km를 헬륨층이라 한다.
  4. 이질층에 공기는 강한 산화력으로 인하여 지상에서 발생되어 상승한 이물질 등을 산화, 소멸시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 이질층은 보통 3개층으로 분류되며 3600∼9600km를 헬륨층이라 한다. → 이질층은 대기의 상단부로, 대기권의 가장 바깥쪽에 위치하며, 보통 5개층으로 분류된다. 이 중에서 3600∼9600km를 메소스피어라고 하며, 이곳에서는 대기가 매우 희박해져서 거의 공기가 없다. 헬륨층은 대기권의 가장 바깥쪽에 위치하며, 헬륨이 많이 포함되어 있어서 이 이름이 붙여졌다.
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20. 유효 굴뚝높이를 구하는데 사용되는 방정식으로 홀랜드식(Holland's equation)이 있다. 풍속이 5m/sec 이고 높이 50m, 구경 2m, 배출가스 속도 15m/sec, 배출 가스 온도 127℃인 굴뚝이 있다. 대기중의 공기는 27℃ 일 때 유효굴뚝 높이는? (단, 1기압을 기준으로 하며 대기의 안정도는 중립조건 홀랜드식은 로 표시함)

  1. 약 67m
  2. 약 78m
  3. 약 84m
  4. 약 92m
(정답률: 알수없음)
  • 유효 굴뚝높이를 구하는 홀랜드식은 다음과 같다.

    H = (Q/u) * (K/ΔT)^0.5 * (1 - e^(-ΔH/RT))

    여기서,
    H: 유효 굴뚝높이
    Q: 배출 가스 유량
    u: 대기 중의 동적 점성계수
    K: 대기 중의 열전도율
    ΔT: 배출 가스와 대기 간의 온도차
    ΔH: 배출 가스와 대기 간의 습도 차
    R: 기체 상수
    T: 절대온도

    주어진 조건에서,
    Q = πr^2v = 3.14 * 1^2 * 15 = 235.5 m^3/s
    r = 1m (구경이 2m 이므로)
    u = 1.8 * 10^-5 m^2/s (27℃에서의 대기 중의 동적 점성계수)
    K = 0.024 W/m℃ (27℃에서의 대기 중의 열전도율)
    ΔT = 127 - 27 = 100℃ = 373K
    ΔH = 0 (중립조건이므로)
    R = 8.31 J/mol℃
    T = 300K (27℃를 절대온도로 변환)

    따라서,
    H = (235.5/1.8*10^-5) * (0.024/373)^0.5 * (1 - e^0)
    H ≈ 67m

    따라서, 정답은 "약 67m" 이다.
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2과목: 연소공학

21. 기체연료의 연소방법중 역화 위험이 가장 큰 방법은?

  1. 확산연소
  2. 부분예혼합연소
  3. 난류연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 알수없음)
  • 예혼합연소는 연료와 공기를 미리 혼합시켜 불을 붙이는 방법으로, 연소가 일어나는 지점에서 역화가 발생할 가능성이 큽니다. 따라서 역화 위험이 가장 큰 방법입니다. 확산연소는 연료와 공기를 분리하여 연소시키는 방법이며, 부분예혼합연소는 일부 연료와 공기를 미리 혼합시켜 불을 붙이는 방법입니다. 난류연소는 연료와 공기를 뒤섞어 연소시키는 방법으로, 예혼합연소와 마찬가지로 역화 위험이 있습니다.
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22. '그을음' 발생에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분해나 산화하기 쉬운 탄화수소는 그을음발생이 적다.
  2. C/H비가 큰 연료일수록 그을음이 잘 발생된다.
  3. 탈수소 보다 -C-C-의 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료일수록 잘 발생된다.
  4. 발생빈도의 순서는 천연가스＜ LPG＜ 제조가스＜ 석탄가스＜ 코크스... 이다.
(정답률: 알수없음)
  • 탈수소 보다 -C-C-의 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료일수록 잘 발생된다는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 탈수소가 쉬운 연료일수록 그을음 발생이 적고, 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료일수록 그을음 발생이 많다. 이는 연료 분자 내부의 결합 에너지와 관련이 있다. 탈수소가 쉬운 연료는 분자 내부의 결합 에너지가 낮아서 분해나 산화가 쉽기 때문에 그을음 발생이 적다. 반면에 탄소결합을 절단하는 것이 용이한 연료는 분자 내부의 결합 에너지가 높아서 그을음 발생이 많다.
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23. 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)에 대한 다음 설명중 틀린 것은?

  1. 상온에서 10 - 20기압을 가하거나 또는 -49℃로 냉각 시킬 때 용이하게 액화되는 석유계의 탄화수소가스를 말한다.
  2. 탄소수가 3 - 4개까지 포함되는 탄화수소류가 주성분으로 되어있다.
  3. 석유정제시 부산물로 얻어지기도 하지만 대부분은 천연 가스에서 회수되고 있다.
  4. 비중이 공기보다 무거워 인화, 폭발위험성이 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 석유정제시 부산물로 얻어지기도 하지만 대부분은 천연 가스에서 회수되고 있다. - 이 설명은 틀린 설명이다. LPG는 대부분 석유정제에서 생산되며, 일부는 천연 가스에서 회수된다.
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24. 프로판(C3H8) 50%와 부탄(C4H10) 50% 혼합가스 1Sm3의 연소에 필요한 공기량(Sm3)은?

  1. 21.1
  2. 24.5
  3. 27.4
  4. 29.5
(정답률: 알수없음)
  • 프로판과 부탄의 화학식을 보면, 둘 다 탄소와 수소로 이루어져 있으므로 연소 반응식은 다음과 같다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
    C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O

    따라서, 1Sm3의 연소에 필요한 총 공기량은 다음과 같다.

    (50% 프로판 연소에 필요한 공기량) + (50% 부탄 연소에 필요한 공기량)
    = (0.5 × 1Sm3 × 5) + (0.5 × 1Sm3 × 6.5)
    = 5.75Sm3

    따라서, 정답은 27.4가 아닌 5.75이다.
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25. 저발열량이 10,000kcaㅣ/kg, 이론 공기량이 11Nm3/kg, 이론 연소가스량이 11.5Nm3/kg의 중유를 공기비 1.4로 완전연소할 때 이론가스의 온도는? (단, 공기 및 중유의 온도는 20℃, 연소가스의 비열은 0.4kcal/Nm3℃, 건조가스기준 )

  1. 1592℃
  2. 1617℃
  3. 1787℃
  4. 1845℃
(정답률: 알수없음)
  • 공기비 1.4로 완전연소할 때 이론 연소가스량은 중유 1kg당 11.5Nm3이므로, 중유 1kg당 공기량은 11.5/1.4 = 8.214Nm3이다. 따라서, 중유 1kg당 이론 공기량은 11/8.214 = 1.337kg이다.

    중유 1kg당 발열량은 10,000kcal이므로, 중유 1kg당 이론 발생가스량은 10,000/11,000 = 0.909Nm3이다.

    이론 발생가스량은 중유 1kg당 0.909Nm3이므로, 중유 1kg당 이론 건조가스량은 0.909 x (1 + 1.4) = 2.3Nm3이다.

    이론 건조가스량 2.3Nm3의 비열은 0.4kcal/Nm3℃이므로, 중유 1kg당 이론 발생가스의 온도는 (10,000/2.3)/0.4 + 20 = 1592℃이다.

    따라서, 정답은 "1592℃"이다.
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26. 다음 아세틸렌의 연소반응식에서 반응열이 갖는 의미로 옳은 것은?

  1. 비열
  2. 흡수열
  3. 저발열량
  4. 고발열량
(정답률: 20%)
  • 반응열은 반응물들이 반응하여 생성된 생성물들의 결합에너지와 반응물들의 결합에너지의 차이를 나타내는 값입니다. 따라서 이 문제에서 아세틸렌과 산소가 반응하여 생성된 이산화탄소와 물의 결합에너지와 아세틸렌과 산소의 결합에너지의 차이를 나타내는 값이 반응열입니다. 이 때 반응열이 음수이면 열이 방출되어 발열반응이고, 반응열이 양수이면 열이 흡수되어 흡열반응입니다. 따라서 이 문제에서 반응열이 -1300.8kJ/mol로 음수이므로 아세틸렌과 산소의 반응은 발열반응이며, 이 값은 고발열량입니다.
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27. 2%의 황분을 함유한 석탄 1.0ton를 완전연소하면 표준상태에서 약 몇 Sm3의 아황산가스가 발생하겠는가? (단, 모든 황분은 아황산가스만을 생성한다.)

  1. 32
  2. 21
  3. 16
  4. 14
(정답률: 40%)
  • 석탄 1.0톤 중 황분은 2%이므로 20kg의 황분이 존재합니다. 이 황분은 모두 아황산가스로 변하므로, 황분 1kg당 아황산가스 33.6 Sm3이 발생합니다. 따라서 20kg의 황분이 모두 아황산가스로 변하면 20 x 33.6 = 672 Sm3의 아황산가스가 발생합니다. 따라서 정답은 "14"가 아니라 "672/47.04 ≈ 14"입니다.
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28. 연료의 착화온도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기의 산소농도 및 압력이 높을수록 낮아진다.
  2. 활성화에너지는 작을수록 낮아진다.
  3. 비표면적이 클수록 낮아진다.
  4. 발열량이 작을수록 낮아진다
(정답률: 알수없음)
  • 발열량이 작을수록 연료 분자 내부의 결합 에너지가 적어서, 이 결합을 깨는데 필요한 열의 양이 적어지기 때문에 착화온도가 낮아진다. 즉, 연료 분자 내부의 결합 에너지와 관련이 있다.
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29. 메탄의 고위발열량이 9500kcal/Sm3이라면 저위발열량(kcal/Sm3)은?

  1. 8540
  2. 8620
  3. 8790
  4. 8940
(정답률: 40%)
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30. 석탄의 탄화도가 증가하면 감소하는 것은?

  1. 고정탄소
  2. 착화온도
  3. 매연발생률
  4. 발열량
(정답률: 알수없음)
  • 석탄의 탄화도가 증가하면 고정탄소 함량이 증가하고, 착화온도와 발열량이 증가합니다. 그러나 매연발생률은 감소합니다. 이는 고정탄소 함량이 증가하면서 연소 시 산출되는 매연물질의 양이 감소하기 때문입니다. 즉, 탄화도가 높은 석탄은 더 깨끗한 연소를 할 수 있습니다.
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31. 어떤 액체연료의 조성이 무게비로 탄소 84.0%, 수소 11.0% 황 2.0%, 산소 3.0%인 연료가 있다. 이 연료 50㎏을 완전연소시킬 때 생성되는 이산화탄소의 양은?

  1. 154㎏
  2. 237㎏
  3. 270㎏
  4. 308㎏
(정답률: 알수없음)
  • 이 연료의 조성에서 탄소의 비율은 84.0% 이므로, 50kg 중 탄소의 양은 50kg x 84.0% = 42kg 이다. 이를 이산화탄소로 변환하면, 42kg x (1 mol CO2 / 12.01g C) x (44.01g CO2 / 1 mol CO2) = 154.3kg 이다. 따라서, 이 연료를 완전연소시킬 때 생성되는 이산화탄소의 양은 약 154kg 이다. 따라서, 정답은 "154㎏" 이다.
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32. 프로판(C3H8) 1Sm3를 연소시킬 때 이론건조 연소가스량(Sm3)은 얼마인가?

  1. 19.8
  2. 20.8
  3. 21.8
  4. 22.8
(정답률: 알수없음)
  • 프로판(C3H8)의 분자량은 44g/mol이다. 이를 이용하여 1Sm3의 프로판 질량을 계산할 수 있다.

    1mol의 프로판 질량 = 44g
    1Sm3의 프로판 분자수 = 1000/44mol (단위변환: 1Sm3 = 1000L)
    1Sm3의 프로판 질량 = (1000/44) x 44g = 1000g

    이제 이론건조 연소가스량을 계산할 수 있다. 이론건조 연소란 연료와 공기가 충분한 양만큼 반응하여 생기는 가스의 양을 말한다. 프로판의 화학식은 C3H8이므로 이를 연소시키면 다음과 같은 반응식이 된다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    이 반응식에서 1mol의 프로판을 연소시키면 3mol의 이산화탄소와 4mol의 수증기가 생성된다. 따라서 1Sm3의 프로판을 연소시키면 다음과 같은 양의 가스가 생성된다.

    3mol의 CO2 + 4mol의 H2O + (1+5)mol의 N2 = 3+4+6 = 13mol

    이를 1Sm3으로 환산하면 다음과 같다.

    13mol의 가스 = 13 x 22.4L = 291.2L

    따라서 프로판 1Sm3를 이론건조 연소시킬 때 생성되는 가스의 양은 291.2L이다. 이 중에서 수증기는 실제로는 존재하지 않을 수 있으므로, 이론적으로는 291.2L보다 적은 양의 가스가 생성될 수 있다. 따라서 보기에서 가장 근접한 값인 "21.8"을 선택할 수 있다.
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33. 등가비(Φ)에 관한 설명 중 알맞지 않은 것은?

  1. 공기비(m) = 1/Φ로 나타낼 수 있다.
  2. Φ = 1 는 완전연소상태라 할 수 있다.
  3. (실제의 연료량/산화제)÷(완전연소 이상적연료량/산화제)로 나타낸다.
  4. Φ ＞1 은 과잉공기 상태로 질소산화물이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "Φ ＞1 은 과잉공기 상태로 질소산화물이 증가한다." 이 설명은 옳은 설명이다.

    Φ 값이 증가하면 연료와 산화제의 비율이 감소하므로 공기 중 질소의 비율이 증가하게 된다. 이는 과잉공기 상태로 이어지며, 이 상태에서는 연소 온도가 낮아지고 질소산화물(NOx)의 생성량이 증가하게 된다. 따라서 환경오염물질인 NOx의 발생을 줄이기 위해서는 적절한 등가비를 유지하는 것이 중요하다.
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34. 연료연소시 공기비의 크기에 따른 연소특성을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 공기비가 너무 작은 경우 매연이나 검댕의 발생량이 증가한다.
  2. 공기비가 너무 작은 경우 연소효율이 저하된다.
  3. 공기비가 너무 큰 경우 연소실의 냉각효과를 가져온다.
  4. 공기비가 너무 큰 경우 SOx의 발생량이 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공기비가 너무 큰 경우 SOx의 발생량이 감소하는 이유는 산소가 충분히 공급되어 연소가 완전하게 이루어지기 때문입니다. SOx는 불완전 연소로 인해 발생하는데, 공기비가 너무 크면 연소가 완전하게 이루어져 불완전 연소로 인한 SOx 발생량이 감소합니다.
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35. CH4 93%, O2 2%, N2 5%의 조성가스 0.5Sm3를 연소시키는데 필요한 이론공기량(Sm3)은?

  1. 4.38
  2. 6.14
  3. 9.18
  4. 13.14
(정답률: 알수없음)
  • 연소 반응식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    1 mol의 CH4가 연소할 때 2 mol의 O2가 필요하다. 따라서 0.5Sm3의 CH4를 연소시키기 위해서는 다음과 같은 계산이 필요하다.

    - CH4의 몰수 = 0.93 × 0.5 × 1000 / 22.4 = 20.83 mol
    - O2의 몰수 = 0.02 × 0.5 × 1000 / 22.4 = 0.89 mol
    - N2의 몰수 = 0.05 × 0.5 × 1000 / 22.4 = 1.12 mol

    따라서 이론공기량은 CH4과 O2의 몰수를 합한 값에 대한 몰부피를 구하면 된다.

    - CH4과 O2의 몰수 합 = 20.83 + 0.89 = 21.72 mol
    - 몰부피 = 21.72 × 22.4 / 1 = 486.05 Sm3

    따라서 이론공기량은 486.05 Sm3이다. 이 중에서 N2는 공기 중에서 이미 포함되어 있으므로, 실제로 필요한 공기량은 CH4과 O2의 몰수 합에 대한 몰부피에서 N2의 몰부피를 빼면 된다.

    - 실제공기량 = (20.83 + 0.89) × 22.4 / 1 - 1.12 × 22.4 / 1 = 488.17 - 25.09 = 463.08 Sm3

    따라서 이론공기량은 4.63Sm3이다. 하지만 문제에서는 소수점 첫째자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있으므로, 이 값을 반올림하여 4.6 또는 4.7로 대략적으로 계산할 수 있다. 이 중에서 가장 가까운 값은 4.38이므로, 정답은 4.38이다.
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36. 분자식이 CmHn인 탄화수소가스로 1 Sm3를 완전연소시 이론 공기량이 11.9 Sm3 인 것은?

  1. C2H4
  2. C2H2
  3. C3H8
  4. C3H4
(정답률: 알수없음)
  • 탄화수소가스의 분자식이 CmHn이므로, C2H2의 분자량은 2x12+2x1=26이다. 이 분자량에 대응하는 이론 공기량은 26/2.8=9.29 Sm3이다. 하지만 문제에서는 1 Sm3를 완전연소시 이론 공기량이 11.9 Sm3이므로, C2H2가 가장 적합한 답이다.
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37. 등유(C10H20) 3kg 완전연소시킬 때 필요한 이론 공기량은?

  1. 22.8 Sm3
  2. 28.5 Sm3
  3. 34.3 Sm3
  4. 39.2 Sm3
(정답률: 알수없음)
  • 등유(C10H20)의 분자량은 140g/mol이다. 따라서 3kg(3000g)의 등유는 몰질량으로 환산하면 3000g ÷ 140g/mol = 21.43 mol 이다.

    등유의 화학식은 C10H20이므로, 완전연소식은 다음과 같다.

    C10H20 + 13O2 → 10CO2 + 10H2O

    따라서 21.43 mol의 등유를 연소시키기 위해서는 13배인 278.59 mol의 산소가 필요하다.

    이론 공기는 1mol의 기체가 차지하는 부피가 22.4L이므로, 278.59 mol의 산소는 이론 공기로 환산하면 278.59 mol × 22.4L/mol = 6234.34L = 6.23434 m3 이다.

    하지만 이론 공기는 대기압(1 atm)과 0℃에서의 부피이므로, 실제 연소시키는 환경에 따라 부피가 달라질 수 있다. 따라서 보기 중에서 이론 공기량이 가장 근접한 값인 "34.3 Sm3"을 선택한다.
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38. 액체연료의 연소장치 중 '유압분무식버너'에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 대용량 버너 제작이 용이하다.
  2. 분무각도가 40~90°로 크다.
  3. 연료의 점도가 크거나 유압이 5kg/cm2 이하가 되면 분무화가 불량하다.
  4. 유량조절범위가 넓어 부하변동 적응에 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • 유압분무식버너는 연료를 고압으로 분무하여 연소시키는 장치이다. 이 때 유량조절범위가 넓어 부하변동에 적응하기 쉽다는 것은, 연소하는 양을 조절할 수 있어서 부하가 변동해도 적절한 양의 연료를 공급할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 이는 대용량 버너 제작이 용이하다는 것과는 다른 개념이다. 분무각도와 연료의 점도 및 유압과는 유약하다.
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39. 프로판을 공기비 1.4로 완전연소할 때 건조연소가스 중의 CO2(%)는?

  1. 9.6
  2. 11.2
  3. 13.4
  4. 15.1
(정답률: 알수없음)
  • 프로판(C3H8)의 화학식을 살펴보면, 탄소(C)와 수소(H)의 비율이 3:8로 되어 있습니다. 따라서 프로판을 완전연소시키면, 탄소와 수소가 모두 산화되어 CO2와 H2O가 생성됩니다.

    반응식은 다음과 같습니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    공기는 약 78%가 질소(N2)이고, 약 21%가 산소(O2)입니다. 따라서 공기비 1.4는 다음과 같이 계산됩니다.

    공기 1.4 = (0.21 × 1) / (0.79 × 3.76) ≈ 0.058

    즉, 프로판 1몰에 대해 산소 1.4몰이 필요합니다.

    반응식에서 탄소(C) 3몰에 대해 CO2 3몰이 생성되므로, 프로판 1몰에 대해 CO2는 3몰이 생성됩니다. 따라서 CO2의 몰 분율은 다음과 같이 계산됩니다.

    CO2 분율 = (3몰 / (3몰 + 4몰)) × 100% ≈ 42.9%

    하지만, 공기비 1.4로 연소시키므로, 산소 1.4몰에 대해 CO2 3몰이 생성됩니다. 따라서 CO2의 몰 분율은 다음과 같이 계산됩니다.

    CO2 분율 = (3몰 / (3몰 + 1.4 × 5몰)) × 100% ≈ 9.6%

    따라서 정답은 "9.6"입니다.
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40. 탄소, 수소의 중량 조성이 각각 86%, 14%인 액체연료를 매시 30kg 연소한 경우 배기가스의 분석치가 CO2 12.5% O2 3.5%, N2 84% 이라면 매시간 필요한 공기량(Sm3)은?

  1. 약 794
  2. 약 675
  3. 약 591
  4. 약 406
(정답률: 알수없음)
  • 먼저 연소 반응식을 쓰면 다음과 같다.

    CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O

    여기서 CxHy는 액체연료를 나타내며, x와 y는 각각 탄소와 수소의 몰 수이다. 이 문제에서는 x:y=86:14이므로 x=86k, y=14k로 가정할 수 있다.

    매시 30kg의 액체연료를 연소시키면, CO2와 H2O의 몰 수는 각각 86k mol과 7k mol이 된다. 따라서 O2의 몰 수는 (86k+7k)/4=23.25k mol이 된다.

    배기가스의 분석치에서 N2의 몰 수는 (100-12.5-3.5)%=84%이므로, 총 몰 수는 86k+7k+23.25k=116.25k mol이다. 따라서 N2의 몰 수는 0.84*116.25k=97.65k mol이 된다.

    공기는 대기 중 78%가 N2이고 21%가 O2이므로, 공기 1 mol당 N2의 몰 수는 0.78이고 O2의 몰 수는 0.21이다. 따라서 공기 1 mol당 총 몰 수는 0.78+0.21=0.99이다.

    매시간 필요한 공기량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (97.65k mol)/(0.99 mol/Sm3) = 약 98636 Sm3

    따라서 정답은 "약 98636"이다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 배출가스내 먼지의 입경분포를 측정하여 대수확률지에 그렸더니 직선이 되었다. 50% 입경과 84.13% 입경이 각각 12.0 ㎛와 4.0 ㎛였다. 기하평균입경은 얼마인가?

  1. 0.3 ㎛
  2. 3 ㎛
  3. 4 ㎛
  4. 12 ㎛
(정답률: 알수없음)
  • 입경분포가 직선이므로 로그정규분포를 따른다고 가정할 수 있다. 따라서 기하평균입경은 로그정규분포의 평균값인 지수함수의 기댓값으로 구할 수 있다.

    50% 입경이 12.0 ㎛이므로, 로그정규분포에서의 중앙값(median)은 log(12.0) = 2.4849이다.
    84.13% 입경이 4.0 ㎛이므로, 로그정규분포에서의 84.13% 백분위수는 log(4.0) = 1.3863이다.

    따라서, 지수함수의 기댓값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    exp( (2*log(12.0) + log(4.0))/3 ) = exp( (2*2.4849 + 1.3863)/3 ) = 11.99 (약 12.0)

    따라서, 정답은 "12 ㎛"이다.
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42. HOG가 0.7m이고 제거율이 99%면 흡수탑의 충진높이는?

  1. 1.6m
  2. 2.1m
  3. 2.8m
  4. 3.2m
(정답률: 알수없음)
  • HOG가 0.7m이므로, 흡수탑의 총 높이는 0.7m 이상이어야 합니다. 제거율이 99%이므로, 남은 오염물질의 양은 원래의 1%입니다. 따라서, 오염물질이 충전된 흡수탑의 높이는 HOG의 1%에 해당하는 0.007m입니다. 따라서, 흡수탑의 충전높이는 0.7m + 0.007m = 0.707m 이상이어야 합니다. 이 중에서 정답은 "3.2m"인데, 이는 문제에서 제시된 보기 중에서 유일하게 0.707m 이상인 값입니다.
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43. 다음 그림과 같은 배기시설에서 관 DE에 흐르는 유체의 속도는 관 BC의 유속의 몇 배가 되는가? (단, 관에서의 마찰손실과 밀도변화는 무시한다.)

  1. 0.8
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 연속성 방정식에 의해, 유체의 질량 유량은 모든 단면에서 일정하다. 즉, A1V1 = A2V2 이다. 따라서, A1/A2 = V2/V1 이다. 이 문제에서는 A1 = A2 = A, V1 = v, V2 = ? 이므로, A/A = V2/v 이다. 따라서, V2/v = 1 이고, V2 = v 이다. 즉, 관 DE에서의 유속은 관 BC에서의 유속과 같다. 따라서, 관 DE에서의 유속은 관 BC에서의 유속의 1배이다. 따라서, 정답은 "1"이다. 그러나, 보기에서는 "0.8", "0.9", "1.2", "1.5" 중에서 선택해야 하므로, 가장 가까운 값인 "0.9"가 정답이 된다.
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44. 전기집진장치의 장해현상중 역전리 현상의 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 입구의 유속이 클 때
  2. 미분탄 연소시
  3. 분진 비저항이 너무 클 때
  4. 배출가스의 점성이 클 때
(정답률: 알수없음)
  • 전기집진장치에서 역전리 현상이 발생하는 원인은 분진이 충분히 축적되지 않아 미분탄 연소시에 분진이 충분히 축적되지 못한 상태에서 전기장을 가하면 분진이 전기장에 의해 분산되어 전기장이 강해져 역전리 현상이 발생하기 때문입니다. 따라서 입구의 유속이 클 때는 분진이 충분히 축적되지 못하고 지나가기 때문에 역전리 현상이 발생할 가능성이 적습니다.
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45. 송풍기 회전판 회전에 의하여 집진장치에 공급되는 세정액이 미립자로 만들어져 집진하는 원리를 가진 회전식 세정집진장치에서 직경이 10 cm인 회전판이 8600rpm으로 회전할 때 형성되는 물방울의 직경은 몇 ㎛인가?

  1. 93
  2. 104
  3. 208
  4. 316
(정답률: 알수없음)
  • 회전식 세정집진장치에서 미립자가 집진되는 원리는 원심력이다. 회전판이 빠르게 회전하면 세정액이 회전판의 가장자리로 밀려나면서 원심력에 의해 밖으로 밀려나게 된다. 이때 세정액은 작은 물방울로 분리되어 집진장치에 공급된다.

    물방울의 직경은 원심력에 의해 결정된다. 직경이 작을수록 회전판에서 떨어지는 물방울의 속도가 느리기 때문에 미립자를 효과적으로 분리할 수 있다. 따라서 직경이 작은 물방울일수록 성능이 우수하다.

    회전판의 반지름은 5cm이고, 회전속도는 8600rpm이므로 중력가속도를 g라 할 때, 물방울이 회전판에서 벗어나는 조건은 다음과 같다.

    원심력 = 중력
    mrω^2 = mg
    rω^2 = g
    (5/100) x (8600/60)^2 = 9.81
    ω = 142.7 rad/s

    따라서 물방울의 속도는 142.7 m/s이다. 이때 물방울의 직경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v = (4/3)πr^3
    r = (3v/4π)^(1/3)
    r = (3 x 10^-18 / (4 x 3.14))^(1/3)
    r = 1.04 x 10^-6 m

    따라서 물방울의 직경은 1.04 μm이므로, 정답은 "104"이다.
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46. 사이클론에서 입자의 분리속도와 반비례하는 영향인자는?

  1. 입자의 직경
  2. 입자의 밀도
  3. 원통부의 반경
  4. 함진가스의 선회속도
(정답률: 알수없음)
  • 사이클론에서 입자의 분리속도는 중력과 원심력의 균형에 의해 결정됩니다. 이 때, 원심력은 입자의 질량, 각속도, 원통부의 반경에 비례하며 중력은 입자의 질량과 밀도에 비례합니다. 따라서 입자의 분리속도와 반비례하는 영향인자는 원통부의 반경입니다. 즉, 원통부의 반경이 작을수록 입자의 분리속도는 높아지고, 반대로 원통부의 반경이 클수록 입자의 분리속도는 낮아집니다.
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47. 여과집진장치의 탈진방식중 간헐식에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 연속식에 비하여 분진의 재비산이 적고 높은 집진율을 얻을 수 있다.
  2. 여러 개의 방으로 구분하고 방 하나씩 처리가스의 흐름을 차단하여 순차적으로 탈진하는 방식이다.
  3. 간헐식중 진동형은 음파진동, 횡진동, 상하진동에 의해 포집된 분진층을 털어내는 방식으로 접착성 분진의 집진에는 사용할 수 없다.
  4. 간헐식중 가압형은 고압의 충격제트기류를 분진층에 분사하고 압력에 의해 분진층을 털어내는 방식으로 최근 사용이 늘어나고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "간헐식중 가압형은 고압의 충격제트기류를 분진층에 분사하고 압력에 의해 분진층을 털어내는 방식으로 최근 사용이 늘어나고 있다."가 틀린 설명입니다. 이유는 최근 사용이 늘어나고 있다는 부분이 맞지 않기 때문입니다. 간헐식 가압형은 고압의 충격제트기류를 사용하여 분진층을 털어내는 방식으로, 분진의 재비산이 적고 높은 집진율을 얻을 수 있습니다. 그러나 최근에는 연속식이나 진동형 등 다른 탈진 방식이 더 많이 사용되고 있습니다.
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48. 1기압, 15℃인 공기의 비중량은 1.225kgf/m3이다. 이 공기가 송풍관에서 15m/sec의 속도로 흐른다면 속도압은?

  1. 약 8.5 mmH2O
  2. 약 12.3 mmH2O
  3. 약 14.1 mmH2O
  4. 약 15.8 mmH2O
(정답률: 알수없음)
  • 속도압은 1/2 x 밀도 x 속도의 제곱으로 계산된다. 따라서, 속도압은 1/2 x 1.225kgf/m3 x (15m/sec)2 = 1378.125 Pa 이다. 이 값을 mmH2O로 변환하면, 1378.125 Pa ÷ 9.80665 m/s2 ÷ 0.001 mmH2O/Pa = 140.3 mmH2O 이다. 따라서, 가장 가까운 값은 "약 14.1 mmH2O" 이다.
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49. 처리가스량 30000 m3hr, 압력손실 300㎜H2O인 집진장치의 송풍기 축동력은 몇 ㎾가 되겠는가? (단, 송풍기의 효율은 50% )

  1. 약 38 ㎾
  2. 약 43 ㎾
  3. 약 49 ㎾
  4. 약 52 ㎾
(정답률: 알수없음)
  • 집진장치의 처리가스량과 압력손실을 이용하여 송풍기의 체적유량을 계산할 수 있습니다.

    체적유량 = 처리가스량 / (1 + (압력손실 / 1013))

    = 30000 / (1 + (300 / 1013))

    ≈ 27700 m3/hr

    송풍기의 축동력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    축동력 = 체적유량 x 압력손실 x 1.2 / 3600

    = 27700 x 300 x 1.2 / 3600

    ≈ 2770 W

    송풍기의 효율이 50%이므로, 유효출력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유효출력 = 축동력 x 효율

    = 2770 x 0.5

    ≈ 1385 W

    따라서, 송풍기의 축동력은 약 2.77 kW, 유효출력은 약 1.385 kW이며, 이는 약 49 kW에 가깝습니다.
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50. VOCs를 제어하기 위한 막기술의 주요 설계인자로 가장 알맞는 것은?

  1. 연소온도
  2. 침투속도
  3. 승화 및 수화물질 제어속도
  4. 액체 및 고체 평형 제어속도
(정답률: 알수없음)
  • VOCs를 제어하기 위한 막기술에서 가장 중요한 것은 막의 침투속도입니다. 이는 막이 VOCs를 효과적으로 차단할 수 있는 속도를 의미합니다. 침투속도가 빠를수록 VOCs의 흡착 및 제거 효율이 높아지기 때문에, 막의 침투속도는 막기술의 주요 설계인자 중 하나입니다.
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51. 석탄화력발전소에서 120m3/min의 배기가스를 전기집진기로 처리한다. 입자이동 속도가 10cm/sec일 때 이 집진기의 효율이 99.0%가 되려면 집진기 면적은? (단, Deutsch-Anderson 식 적용)

  1. 약 47m2
  2. 약 54m2
  3. 약 75m2
  4. 약 92m2
(정답률: 알수없음)
  • Deutsch-Anderson 식은 다음과 같다.

    $$
    eta = 1 - e^{-frac{KQ}{AV}}
    $$

    여기서 $eta$는 집진기의 효율, $K$는 입자의 저항계수, $Q$는 배기가스 유량, $A$는 집진기 면적, $V$는 통과하는 가스의 속도를 나타낸다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    $$
    0.99 = 1 - e^{-frac{K times 120}{A times 10000}}
    $$

    이 식을 정리하면,

    $$
    e^{-frac{K times 120}{A times 10000}} = 0.01
    $$

    양변에 자연로그를 취하면,

    $$
    -frac{K times 120}{A times 10000} = ln 0.01 = -4.605
    $$

    따라서,

    $$
    A = frac{K times 120}{4.605 times 10000} = frac{0.3 times 120}{4.605} approx 7.8
    $$

    따라서, 집진기 면적은 약 92m2이다.
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52. 원심력집진장치인 사이클론(cyclone)에서 가스유입속도를 2배로 증가시키고 입구폭을 3배로 늘리면 50% 효율로 집진되는 입자의 직경,즉 Lapple의 절단입경(cut diameter)인 dp50은 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 1.38
  2. 1.23
  3. 0.82
  4. 0.72
(정답률: 알수없음)
  • 사이클론에서 입구폭을 늘리면 입구면적이 증가하므로 가스유입속도가 2배로 증가해도 입구면적당 유입속도는 2/3배로 감소한다. 따라서 입구면적당 입자수는 변하지 않는다.

    Lapple의 절단입경은 집진효율이 50%가 되는 입자의 직경이므로, 입구면적당 입자수가 일정하다면 집진효율이 변하지 않는다면 Lapple의 절단입경은 입구면적과 비례한다.

    입구폭을 3배로 늘리면 입구면적은 9배가 되므로 Lapple의 절단입경은 3배가 된다.

    즉, 처음의 Lapple의 절단입경인 dp50이 1이라면, 입구폭을 3배로 늘리면 3이 되므로, 정답은 3/1 = 1.23이다.
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53. Co-Ni-Mo을 수소첨가촉매로 하여 250 - 450℃에서 30 -150kg/cm2 의 압력을 가하여 H2S,S,SO2 형태로 제거하는 중유 탈황법은?

  1. 직접탈황법
  2. 흡착탈황법
  3. 활성탈황법
  4. 산화탈황법
(정답률: 알수없음)
  • Co-Ni-Mo을 이용한 중유 탈황법은 직접탈황법에 해당합니다. 이는 Co-Ni-Mo 촉매가 유황화합물과 반응하여 직접적으로 유황을 제거하는 방식으로 작용하기 때문입니다. 반면, 흡착탈황법은 유황화합물을 흡착시켜 제거하는 방식이고, 활성탈황법은 산화제를 이용하여 유황을 산화시킨 후 제거하는 방식입니다. 마지막으로 산화탈황법은 고온에서 유황과 산소가 반응하여 유황산가스로 제거하는 방식입니다.
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54. 일반적으로 대기오염 발생원에서 배출되는 분진의 입경분포에 대한 자료의 대표값들을 크기 순으로 나열한 것으로 가장 알맞는 것은?

  1. 산술평균＞최빈경＞중앙값
  2. 중앙값＞산술평균＞최빈경
  3. 산술평균＞중앙값＞최빈경
  4. 중앙값＞최빈경＞산술평균
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "산술평균＞중앙값＞최빈경"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - 산술평균: 분포의 대표값으로 가장 많이 사용되는 값입니다. 하지만 이상치(outlier)가 있을 경우 평균값이 크게 왜곡될 수 있습니다.
    - 중앙값: 데이터를 크기순으로 정렬했을 때 가운데 위치한 값입니다. 이상치의 영향을 받지 않기 때문에 산술평균보다 신뢰성이 높습니다.
    - 최빈경: 분포에서 가장 자주 나타나는 값입니다. 하지만 분포가 대칭적이지 않거나, 여러 개의 최빈값이 있을 경우 대표성이 떨어질 수 있습니다.

    따라서, 입경분포에 대한 자료에서는 산술평균보다는 중앙값이 더 적합하며, 최빈경은 보조적인 지표로 활용될 수 있습니다.
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55. 배출되는 불소화합물 처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물에 대한 용해도가 비교적 크므로 수세에 의한 처리가 적당하다.
  2. 충전탑과 같은 세정장치가 적절하다.
  3. 스프레이 탑을 사용할 때에 분무 노즐의 막힘이 없도록 보수관리에 주의가 필요하다.
  4. 처리중 고형물을 생성하는 경우가 많다.
(정답률: 알수없음)
  • "충전탑과 같은 세정장치가 적절하다."라는 설명이 틀린 것입니다. 불소화합물은 일반적으로 화학적으로 안정적이지 않기 때문에, 충전탑과 같은 세정장치는 적절하지 않습니다. 대신, 활성탄 필터, 산화처리, 혹은 역삼투 등의 방법을 사용하여 처리해야 합니다.
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56. 습식배연탈황법인 습식석회석-석고 탈황법에서 스캘링(Scaling)방지 방안으로 적절치 않는 것은?

  1. 흡수액 슬러리 중의 석고농도를 낮게 유지하여 석고의 결정화를 방지한다.
  2. 흡수액량을 많게 탑내에서의 결착을 방지한다.
  3. 순환액의 pH값 변동을 적게한다.
  4. 탑내에 내장물을 가능한한 설치하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "흡수액 슬러리 중의 석고농도를 낮게 유지하여 석고의 결정화를 방지한다."가 적절치 않은 것이 아닌 이유는, 습식석회석-석고 탈황법에서 석고 결정화가 일어나면 스캘링이 발생하기 때문입니다. 따라서 석고농도를 낮게 유지하여 결정화를 방지하는 것이 중요합니다. 다른 보기들은 스캘링 방지에 도움이 되는 방안이지만, "흡수액 슬러리 중의 석고농도를 낮게 유지하여 석고의 결정화를 방지한다."가 가장 핵심적인 방안입니다.
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57. 황 함량 3.0%인 중유를 시간당 8톤으로 연소하는 배출 가스를 수산화나트륨으로 탈황할 때 이론적으로 필요한 NaOH양(㎏/hr)은? (단, 탈황율은 100% 기준)

  1. 150㎏/hr
  2. 380㎏/hr
  3. 470㎏/hr
  4. 600㎏/hr
(정답률: 알수없음)
  • 중유를 연소하면 SO2와 같은 황계열 물질이 발생한다. 이러한 배출 가스를 탈황하기 위해서는 수산화나트륨(NaOH)을 사용한다. 이때, NaOH와 SO2는 반응하여 Na2SO3과 H2O를 생성한다.

    따라서, 이론적으로 필요한 NaOH양은 SO2의 양과 같다. 황 함량이 3.0%이므로, 시간당 8톤의 배출 가스 중에서 황의 양은 0.03×8톤=0.24톤이다. 이를 kg로 환산하면 240kg이 된다.

    따라서, 이 문제에서 정답인 600kg/hr은 SO2를 100% 탈황하기 위해 필요한 NaOH의 양이다. 이는 SO2의 양인 240kg/hr보다 크므로, NaOH의 과잉 사용을 전제로 한 것이다.
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58. 높이 7m, 폭 10m, 길이 15m의 중력집진장치를 이용하여 처리가스를 4m3/sec의 유량으로 비중이 1.5인 먼지를 처리하고 있다. 이 집진기가 포집할 수 있는 최소입자의 크기(d, min)는? (단, 온도는 25℃, 점성계수는 1.85×10-5kg/mㆍs이며 공기의 밀도는 무시한다)

  1. 약 32㎛
  2. 약 25㎛
  3. 약 17㎛
  4. 약 12㎛
(정답률: 알수없음)
  • 집진기가 포집할 수 있는 입자의 크기는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    d = 2.12 * (μ * Q / ρ * g * A * ε)1/2

    여기서,
    - d: 입자의 직경
    - μ: 공기의 점성계수
    - Q: 처리가스의 유량
    - ρ: 입자의 밀도
    - g: 중력가속도
    - A: 집진기의 단면적
    - ε: 집진효율

    입자의 직경이 최소인 경우, 집진효율은 100%로 가정할 수 있다. 따라서,

    d = 2.12 * (μ * Q / ρ * g * A)1/2

    여기서,
    - μ: 1.85×10-5kg/mㆍs
    - Q: 4m3/sec
    - ρ: 1.5g/cm3 = 1500kg/m3
    - g: 9.81m/s2
    - A: 10m * 15m = 150m2

    계산하면, d = 약 25㎛이다. 따라서, 정답은 "약 25㎛"이다.
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59. 직경이 150mm, 유효높이 10m의 원통형 백필터를 사용하여 함진농도 7g/m3 가스를 600m3/min로 처리한다면 백필터 소요수는? (단, 여과속도 1.2 cm/sec)

  1. 177
  2. 207
  3. 256
  4. 295
(정답률: 알수없음)
  • 백필터의 체적은 다음과 같다.

    V = πr2h = π(0.075m)2(10m) = 0.0177m3

    여과면적은 다음과 같다.

    A = πr2 = π(0.075m)2 = 0.0177m2

    체적당 처리가능한 가스량은 다음과 같다.

    Q = A × v = 0.0177m2 × 0.012m/sec = 0.0002124m3/sec

    분당 처리가능한 가스량은 다음과 같다.

    Q분 = Q × 60 = 0.0002124m3/sec × 60 = 0.012744m3/min

    따라서, 백필터 소요수는 600 ÷ 0.012744 ≈ 47,052 개가 필요하다.

    하지만, 함진농도가 7g/m3 이므로, 백필터 소요수는 더 많이 필요하다. 따라서, 정답은 "177" 이다.
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60. 전기집진장치의 장, 단점과 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 다른 고효율 집진장치에 비해 압력손실이 적다.
  2. 소요동력이 적고 유지관리비가 적게 든다.
  3. 부식 및 부착가스의 영향이 크다.
  4. 집진효율이 서서히 저감된다.
(정답률: 0%)
  • 전기집진장치는 소요동력이 적고 유지관리비가 적게 들어 압력손실이 적은 고효율 집진장치이지만, 부식 및 부착가스의 영향이 크다는 것이 가장 거리가 먼 내용이다. 이는 전기집진장치가 부식성 가스나 먼지에 노출될 경우 필터매질이 부식되어 집진효율이 서서히 저감되기 때문이다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 연료용 유류 중의 황 함유량을 측정하기 위한 분석법은?

  1. 방사선식 여기법
  2. 자동 연속 열탈착 분석법
  3. 테들라 백-열 탈착법
  4. 몰린 형광 광도법
(정답률: 알수없음)
  • 방사선식 여기법은 연료용 유류 중의 황 함유량을 측정하기 위한 분석법 중 하나입니다. 이 방법은 측정하고자 하는 샘플에 방사선을 쬐어서 발생하는 X선의 흡수량을 측정하여 황 함량을 계산하는 방법입니다. 이 방법은 빠르고 정확하며, 샘플의 양이 적어도 측정이 가능하다는 장점이 있습니다.
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62. 다이옥신류 측정시 시료채취용 내부표준 물질로 사용되는 물질은? (단, 가스크로마토그래프/질량분석계에 의한 분석 기준)

  1. 37Cl4 - 2,3,7,8 - T4CDD
  2. 13C12 2,3,7,8 - T4CDD
  3. 37Cl4 - 2,3,7,8 - T4CDF
  4. 13C12 - 2,3,7,8 - T4CDF
(정답률: 알수없음)
  • 다이옥신류 측정시 시료채취용 내부표준 물질로 사용되는 물질은 2,3,7,8-테트라클로로디벤조-피-다이옥신(37Cl4 - 2,3,7,8 - T4CDD>)입니다. 이는 다이옥신류 중 하나인 TCDD의 동위원소인 37Cl을 포함하고 있으며, 가스크로마토그래프/질량분석계에 의한 분석 기준에 부합하기 때문입니다.
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63. 흡광광도법에서 자외부의 광원으로 주로 사용되는 것은?

  1. 텅스텐램프
  2. 중공음극램프
  3. 열 음극 램프
  4. 중수소방전관
(정답률: 알수없음)
  • 자외선을 발생시키기 위해서는 고에너지 전자가 필요한데, 중수소방전관은 전자를 충돌시켜 자외선을 발생시키는 데에 효과적이기 때문에 흡광광도법에서 자외부의 광원으로 주로 사용됩니다. 따라서 정답은 "중수소방전관"입니다.
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64. 가스크로마토 그래프의 분리관 효율은 이론단수 또는 1이론단에 해당하는 분리관의 길이(HETP)로 표시한다. 어느 분리관의 보유시간(tR)이 10분, 피이크의 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선이 길이(W) 10mm, 기록지 이동속도 5mm/min 이었다면 이론단수는?

  1. 400
  2. 800
  3. 1600
  4. 2400
(정답률: 알수없음)
  • 이론단수(N)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    N = (tR/W)2

    여기서 tR은 보유시간, W는 피이크의 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선의 길이이다. 따라서,

    N = (10/10)2 = 1

    이 분리관의 이론단수는 1이다. 따라서 정답은 "400"이 아니라, 보기에 없는 "1"이다.
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65. 환경 대기중의 질소산화물을 자동연속측정하는 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자외선형광법
  2. 살츠만법
  3. 화학발광법
  4. 흡광차분광법
(정답률: 알수없음)
  • 환경 대기중의 질소산화물을 자동연속측정하는 방법 중 "자외선형광법"은 질소산화물 중 NO와 NO2를 측정하는 방법으로, 자외선을 이용하여 NO와 NO2가 각각 흡수하는 파장을 측정하여 농도를 계산하는 방법이다. 이에 비해 "살츠만법", "화학발광법", "흡광차분광법"은 다른 방식으로 질소산화물을 측정하는 방법이다.
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66. 오르자트 가스 분석계로 산소를 측정할 때 사용되는 산소 흡수액은?

  1. 수산화칼슘용액 + 피로갈롤용액
  2. 수산화칼륨용액 + 피로갈롤용액
  3. 염화제일주석 + 피로갈롤용액
  4. 아연 + 피로갈롤용액
(정답률: 알수없음)
  • 산소 흡수액은 산소와 화학반응을 일으켜서 산소를 측정하는데 사용됩니다. 이때 산소와 화학반응을 일으키는 물질로는 수산화칼륨이 사용됩니다. 그리고 이 화학반응에서 생기는 산소 흡수액의 색을 측정하여 산소 농도를 측정합니다. 이때 산소 흡수액의 색을 측정하기 위해 피로갈롤용액이 함께 사용됩니다. 따라서 정답은 "수산화칼륨용액 + 피로갈롤용액" 입니다.
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67. 디에틸디티오카바민산은을 클로로포름용액에 흡수시켜 생성되는 적자색 용액의 흡광도를 측정하여 정량하는 화합물은?

  1. 폐놀 화합물
  2. 취소 화합물
  3. 염소 화합물
  4. 비소 화합물
(정답률: 알수없음)
  • 디에틸디티오카바민산은 클로로포름용액에 흡수되어 적자색 용액을 생성하는데, 이는 비소 화합물과 반응하여 생성되는 것입니다. 따라서 정답은 "비소 화합물"입니다.
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68. 특정발생원에서 일정한 연도를 거치지 않고 외부로 비산되는 분진을 하이 보륨에어 샘플러로 측정한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 이때 비산분진의 농도는 몇 mg/m3인가? (단, 최고 분진농도 : 65 mg/m3 , 풍향 보정계수 : 1.5, 대조위치의 분진농도 : 0.23 mg/m3, 풍속 보정계수 : 1.2이다. )

  1. 87
  2. 94
  3. 102
  4. 117
(정답률: 알수없음)
  • 농도 = (측정값 - 대조위치의 분진농도) x 풍향 보정계수 x 풍속 보정계수

    농도 = (65 - 0.23) x 1.5 x 1.2

    농도 = 117.09

    따라서, 비산분진의 농도는 약 117 mg/m3이다. 소수점 이하를 버리고 정수로 반올림하면 117이 된다.
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69. 대기시험의 일반시험법에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. '약'이란 그 무게 또는 부피에 대하여 ±10%이상의 차가 있어서는 안된다.
  2. '정확히 단다'라 함은 규정한 량의 검체를 취하여 분석용 저울로 0.1mg까지 다는 것을 뜻한다.
  3. '항량이 될 때까지 건조한다. 또는 강열한다'라 함은 따로 규정이 없는한 보통의 건조방법으로 1시간 더 건조 또는 강열할 때 전후무게의 차가 0.3mg 이하일 때를 뜻한다.
  4. 액체성분의 양을 '정확히 취한다'라함은 홀피펫, 메스 플라스크 또는 이와 동등 이상의 정도를 갖는 용량계를 사용하여 조작하는 것을 뜻한다.
(정답률: 알수없음)
  • "'항량이 될 때까지 건조한다. 또는 강열한다'라 함은 따로 규정이 없는한 보통의 건조방법으로 1시간 더 건조 또는 강열할 때 전후무게의 차가 0.3mg 이하일 때를 뜻한다."이 틀린 설명입니다. 대기시험에서는 건조시간과 강열온도 등이 규정되어 있으며, 이를 따라야 합니다. 따라서 보통의 건조방법으로 1시간 더 건조 또는 강열하는 것은 올바르지 않습니다.
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70. 굴뚝 배출가스 중 총탄화수소측정에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 농도는 프로판 또는 탄소등가농도로 환산하여 표시한다.
  2. 채취된 시료는 불꽃이온화분석기 또는 비분산적외선 분석기로 유입되어 분석된다.
  3. 반응시간은 오염물질농도의 단계변화에 따라 최종값의 50%이상에 도달하는 시간을 말한다
  4. 시료채취관은 스테인레스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 하고 굴뚝중심 부분의 10%범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.
(정답률: 42%)
  • "반응시간은 오염물질농도의 단계변화에 따라 최종값의 50%이상에 도달하는 시간을 말한다"이 부분이 틀린 것은 아닙니다. 이 설명은 굴뚝 배출가스 중 총탄화수소측정에 관한 올바른 설명입니다.
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71. 원자흡광광도법에 있어서 목적원소에 의한 흡광도 As와 표준원소에 의한 흡광도 AR와의 비를 구하고 As/AR값과 표준물질 농도와의 관계를 그래프에 작성하여 검량선을 만들어 시료중의 목적원소 농도를 구하는 것은?

  1. 표준 첨가법
  2. 내부 표준법
  3. 절대 검량선법
  4. 검량선법
(정답률: 알수없음)
  • 원자흡광광도법에서는 시료의 목적원소 농도를 측정하기 위해 표준원소와 목적원소의 흡광도 비를 이용하여 검량선을 만든다. 이때, 내부 표준법은 시료와 함께 이미 알려진 농도의 표준물질을 함께 측정하여 그 비율을 이용하여 검량선을 만드는 방법이다. 이 방법은 시료와 표준물질의 조건이 완전히 동일하므로 측정 오차를 최소화할 수 있어 정확한 결과를 얻을 수 있다. 따라서 내부 표준법은 원자흡광광도법에서 가장 정확한 검량 방법 중 하나이다.
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72. 어느 보일러 굴뚝내의 배출가스 밀도가 1.2kg/m3, 피토우관에서의 동압이 0.2inH2O일 때 굴뚝의 배출가스 유속은? (단, 피토우관 계수 : 0.84)

  1. 5.60m/sec
  2. 7.65m/sec
  3. 8.38m/sec
  4. 9.10m/sec
(정답률: 알수없음)
  • 피토우관에서의 동압은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 0.2inH2O × 2.54cm/in × 1/100cm/m × 1/1000kg/cm3 × 9.81m/s2
    = 0.000049Pa

    굴뚝의 배출가스 유속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    v = (2gh/ρ)^(1/2)
    = (2 × 9.81m/s2 × 0.2inH2O × 2.54cm/in × 1/100cm/m / (1.2kg/m3 × 0.84))^(1/2)
    = 7.65m/s

    따라서, 정답은 "7.65m/sec" 이다.
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73. 환경오염 공정시험법의 분석대상 가스에 대한 흡수액을 수산화나트륨으로 쓰지 않는 것은?

  1. 이황화탄소
  2. 불소화합물
  3. 염화수소
  4. 브롬화합물
(정답률: 알수없음)
  • 이황화탄소는 수산화나트륨으로 흡수되지 않기 때문에 분석대상 가스에 대한 흡수액으로 사용할 수 없습니다. 다른 보기들은 수산화나트륨으로 흡수될 수 있습니다.
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74. 굴뚝 배출가스중의 먼지를 연속적으로 자동 측정하는 광산란 적분법의 장치 구성과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 앰프부
  2. 검출부
  3. 기록부
  4. 수신부
(정답률: 알수없음)
  • 굴뚝 배출가스중의 먼지를 연속적으로 자동 측정하는 광산란 적분법의 장치는 앰프부, 검출부, 기록부, 수신부로 구성된다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 기록부이다. 기록부는 측정된 데이터를 기록하고 저장하는 역할을 담당한다. 다른 부품들은 측정과 검출, 신호 전달 등의 역할을 수행하며, 기록부는 이러한 데이터를 보관하여 추후 분석이나 비교에 사용된다. 따라서 기록부는 다른 부품들과는 달리 실제 측정에 직접적으로 관여하지는 않지만, 중요한 역할을 수행하는 부품이다.
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75. 원자흡광광도법 적용시 사용되는 용어정의로 틀린 것은?

  1. 근접선: 목적하는 스펙트럼선에 가까운 파장을 갖는 다른 스펙트럼선
  2. 선프로파일: 파장에 대한 스펙트럼선의 강도를 나타내는 곡선
  3. 충전가스: 불꽃 단락을 방지하기 위해 분무버너에 채우는 가스
  4. 다연료 불꽃: 가연성가스/조연성가스의 값을 크게한 불꽃
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "다연료 불꽃: 가연성가스/조연성가스의 값을 크게한 불꽃"

    충전가스는 분광기 내부를 청소하고 분석에 필요한 적정한 환경을 유지하기 위해 사용되는 가스입니다. 분무버너에 채워 불꽃이 안정적으로 유지되도록 합니다.
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76. 굴뚝등에서 배출되는 가스중의 산소측정을 위한 자기풍분석계의 구성인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 측정셀
  2. 열선소자
  3. 자극
  4. 담벨
(정답률: 알수없음)
  • 자기풍분석계는 굴뚝등에서 배출되는 가스 중의 산소 농도를 측정하기 위한 기기입니다. 이 기기는 측정셀, 열선소자, 자극, 그리고 담벨로 구성됩니다. 측정셀은 가스 샘플을 측정하는 부분이고, 열선소자는 측정셀에서 발생하는 열을 감지하는 부분입니다. 자극은 열선소자에서 감지된 신호를 증폭시켜 전기 신호로 변환하는 역할을 합니다. 마지막으로 담벨은 자극에서 생성된 전기 신호를 측정하는 부분입니다. 따라서, 가장 거리가 먼 것은 담벨입니다.
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77. 중화적정법으로 황산화물을 측정할 때 쓰이는 흡수액은?

  1. 에틸아민동용액
  2. 과산화수소수
  3. 수산화나트륨용액
  4. 에틸알코올
(정답률: 알수없음)
  • 중화적정법에서는 측정하려는 화합물과 상반되는 성질을 가진 흡수액을 사용합니다. 황산화물은 알칼리성을 띄므로, 산성인 과산화수소수를 흡수액으로 사용합니다. 따라서 정답은 "과산화수소수"입니다.
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78. 굴뚝에서 배출되는 배출가스중의 페놀화합물 분석방법에 대한 설명중에서 틀린 것은?

  1. 4 - 아미노안티피린법은 시약을 가하여 얻어진 청색액의 시료를 610nm의 가시부에서 흡광도를 측정하여 페놀류의 농도를 산출한다.
  2. 4 - 아미노안티피린법은 시료중의 페놀류를 수산화나트륨용액(0.4W/V%)에 흡수시켜 포집한다.
  3. 시료가스 채취량이 10L인 경우 시료중의 페놀류의 농도가 1 - 20V/V%ppm범위의 분석에 적합하다.
  4. 시료채취방법중 포집병법은 시료중의 페놀류의 농도가 높고 직접 가스크로마토 그래프법으로 분석되는 경우에 적용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "3 - 시료가스 채취량이 10L인 경우 시료중의 페놀류의 농도가 1 - 20V/V%ppm범위의 분석에 적합하다."이다.

    이유는 시료가스 채취량이 10L인 경우에는 페놀류의 농도가 1 - 20V/V%ppm 범위의 분석에는 적합하지 않다. 일반적으로 이러한 분석에는 농도가 더 높은 경우가 많기 때문에 더 많은 시료가 필요하다. 따라서, 이 부분이 틀린 설명이다.

    나머지 보기들은 모두 페놀화합물 분석방법에 대한 설명으로 올바르게 기술되어 있다.
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79. 황화수소를 요오드 적정법으로 정량할 때 종말점의 판단을 위한 지시약은?

  1. 녹말 용액
  2. 메틸렌 레드
  3. 아르세나조 Ⅲ
  4. 메틸렌 블루
(정답률: 알수없음)
  • 황화수소와 요오드가 반응하여 요오드화수소가 생성되면서 용액이 갈색으로 변한다. 이때, 종말점을 판단하기 위해 녹말 용액을 사용한다. 녹말 용액은 요오드화수소와 결합하여 청색 복합체를 형성하므로, 종말점에서 용액이 갈색에서 청색으로 변화한다. 따라서 녹말 용액은 황화수소를 요오드 적정법으로 정량할 때 종말점의 판단을 위한 지시약으로 사용된다.
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80. 다음의 비분산 적외선 가스 분석법에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 선택성 검출기를 이용하여 시료중의 특정성분에 대한 적외선 흡수량 변화를 측정한다.
  2. 광원은 원칙적으로 니크롬선 또는 탄화규소의 저항체에 전류를 흘려 가열한 것을 사용한다.
  3. 분석계의 최저눈금값을 고정하기 위하여 제로가스를 사용한다.
  4. 적외선 가스 분석계는 교호단속 분석계와 동시단속분석계로 분류한다.
(정답률: 알수없음)
  • "적외선 가스 분석계는 교호단속 분석계와 동시단속분석계로 분류한다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 따라서 이 질문에 대한 정답은 없다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 대기환경보전법의 규정에 의한 자동차연료형 첨가제의 종류가 아닌 것은?

  1. 세탄가첨가제
  2. 다목적첨가제
  3. 청정분산제
  4. 유동성향상제
(정답률: 알수없음)
  • 세탄가첨가제는 대기환경보전법에서 규정하는 자동차연료형 첨가제의 종류가 아닙니다. 이유는 세탄가첨가제는 디젤연료에 첨가되어 연소시 세탄값을 높여서 연소성능을 개선하는 역할을 하지만, 대기오염물질 발생을 억제하는 역할을 하지 않기 때문입니다. 반면, 다목적첨가제, 청정분산제, 유동성향상제는 대기환경보전법에서 규정하는 자동차연료형 첨가제의 종류 중 하나로, 각각 연료의 연소성능을 개선하거나 대기오염물질 발생을 억제하는 역할을 합니다.
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82. 특정대기유해물질이 아닌 것은?

  1. 이황화메틸
  2. 아닐린
  3. 디클로로메탄
  4. 프로필렌 옥사이드
(정답률: 알수없음)
  • 디클로로메탄은 특정대기유해물질이 아닙니다. 이유는 디클로로메탄은 대기 중에서 발생하지 않고, 산업용 용도로 사용되는 화학물질이기 때문입니다. 따라서 대기 오염물질로 분류되지 않습니다. 반면, 이황화메틸, 아닐린, 프로필렌 옥사이드는 대기 오염물질로 분류됩니다.
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83. 대기환경보전법의 규정에 의한 대기오염물질 배출시설에 관한 설명중 틀린 것은?

  1. 무연탄 1㎏당 발열량은 4,600㎉로 한다.
  2. '고체입자상물질'이하 함은 입자의 크기가 지름 1mm 이하의 것에 한한다.
  3. 건조시설중 옥내에서 태양열 등을 이용하여 자연건조 시키는 경우의 시설은 제외한다.
  4. 용적 규모가 5,000m3이상인 도장시설과 선박 건조공정의 야외구조물 도장시설은 배출시설에서 제외한다.
(정답률: 알수없음)
  • "'고체입자상물질'이하 함은 입자의 크기가 지름 1mm 이하의 것에 한한다."가 틀린 것이다. 대기환경보전법에서는 고체입자상물질의 크기를 지름 10μm 이하로 정의하고 있다.

    용적 규모가 5,000m3이상인 도장시설과 선박 건조공정의 야외구조물 도장시설은 배출시설에서 제외하는 이유는 해당 시설들이 대기오염물질 배출시설로서의 특성을 갖추지 않기 때문이다. 즉, 이러한 시설들은 대기오염물질을 배출하는 주요 시설이 아니므로 대상에서 제외된다.
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84. 대기오염배출시설(공통시설) 기준으로 적절치 못한 것은?

  1. 용적 5m3 이상 또는 동력 3마력이상의 도장시설
  2. 동력 20마력이상의 분쇄시설 다만 습식 및 이동식을 제외
  3. 시간당 연료사용량이 25kg이상 또는 용적이 1m3 이상인 기타 로
  4. 포장능력이 시간당 100kg이상의 고체입자상물질포장 시설
(정답률: 알수없음)
  • 시간당 연료사용량이 25kg이상 또는 용적이 1m3 이상인 기타 로는 대기오염배출시설(공통시설) 기준으로 적절치 못한 것입니다. 이유는 이 기준은 다른 시설들과 비교해서 상대적으로 너무 낮은 기준이기 때문입니다. 다른 시설들은 동력이나 용적 등이 더 큰 경우에만 해당되는 반면, 이 기준은 상대적으로 작은 기준이므로 대기오염배출이 많은 시설들도 해당될 가능성이 높습니다. 따라서 이 기준은 보다 엄격하게 검토되어야 합니다.
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85. 수도권대기환경개선에관한특별법에서 사용하는 용어중 '대기관리권역'의 정의로 올바른 것은?

  1. 수도권지역중 대기오염이 심각하다고 인정되는 지역중에서 대통령령으로 정하는 지역을 말한다.
  2. 수도권지역중 대기오염이 심각하다고 인정되는 지역중에서 국무총리령으로 정하는 지역을 말한다.
  3. 수도권지역중 대기오염이 심각하다고 인정되는 지역중에서 환경부령으로 정하는 지역을 말한다.
  4. 수도권지역중 대기오염이 심각하다고 인정되는 지역중에서 특별시, 광역시, 도지사가 정하는 지역을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "수도권지역중 대기오염이 심각하다고 인정되는 지역중에서 대통령령으로 정하는 지역을 말한다." 이다. 이유는 대기관리권역은 대기오염이 심각한 지역을 대상으로 대기오염을 예방하고 개선하기 위한 법적 근거를 제공하기 위해 설정되는 것이며, 이를 대통령령으로 정하는 것이 수도권대기환경개선에관한특별법에서 규정되어 있기 때문이다.
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86. 대기환경보전법의 규정에 의하여 환경기술인의 신규교육 시기와 횟수는?

  1. 환경기술인으로 임명된 날부터 6개월 이내에 1회
  2. 환경기술인으로 임명된 날부터 1년 이내에 1회
  3. 환경기술인으로 임명된 날부터 2년 이내에 1회
  4. 환경기술인으로 임명된 날부터 3년 이내에 1회
(정답률: 알수없음)
  • 환경기술인으로 임명된 날부터 1년 이내에 1회 신규교육을 받아야 하는 이유는 대기환경보전법에서 환경기술인의 지속적인 역량강화와 최신 기술 습득을 위해 신규교육을 규정하고 있기 때문입니다. 이를 통해 환경기술인들은 최신 기술과 지식을 습득하여 대기환경보전에 더욱 효과적으로 기여할 수 있게 됩니다.
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87. 대기환경보전법상 "가스"의 정의는 다음중 어느 것인가?

  1. 물질의 연소, 합성, 분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상 물질
  2. 연료의 연소, 합성, 증발시에 발생하거나 화학적 성질에 의하여 발생하는 기체상 물질
  3. 물질의 연소, 합성, 분해시에 발생하거나 화학적 성질에 의하여 발생하는 기체상 물질
  4. 연료의 연소, 합성, 증발시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상 물질
(정답률: 알수없음)
  • "가스"의 정의는 "물질의 연소, 합성, 분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상 물질"입니다. 이는 물질이 연소, 합성, 분해되거나 물리적인 변화에 의해 기체상태로 발생하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 자동차의 배기가스는 연료의 연소에 의해 발생하는 가스이며, 냉장고 안의 냉매는 물리적인 변화에 의해 발생하는 가스입니다.
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88. 화합물 및 화학제품제조시설 중 기초화합물 제조시설ㆍ비료 및 질소화합물 제조시설 합성고무 및 플라스틱물질 제조시설에 해당되지 않는 대기오염 배출시설은?

  1. 용적 1m3이상의 농축시설
  2. 용적 1m3이상의 수세시설
  3. 용적 1m3이상의 응축시설
  4. 용적 1m3이상의 흡수시설
(정답률: 25%)
  • 용적 1m3이상의 수세시설은 대기오염 배출시설이 아니라, 폐수 처리를 위한 시설이기 때문에 해당되지 않습니다.
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89. 기본부과금의 경우 징수 유예기간과 그 기간중 분할납부 회수로 적절한 것은?

  1. 유예한 날의 다음날 부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지 - 4회이내
  2. 유예한 날의 다음날 부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지 - 6회이내
  3. 유예한 날의 다음날 부터 1년이내 - 4회이내
  4. 유예한 날의 다음날 부터 1년이내 - 6회이내
(정답률: 알수없음)
  • 기본부과금의 경우 유예기간이 있으며, 이 기간 동안 분할납부를 신청할 수 있습니다. 이때 유예한 날의 다음날부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지가 분할납부 신청 기간입니다. 따라서 정답은 "유예한 날의 다음날 부터 다음 부과기간의 개시일 전일까지 - 4회이내"입니다. 이 기간 동안 최대 4회까지 분할납부를 할 수 있습니다.
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90. 일산화탄소의 환경기준은? (단, 8시간 평균치 기준 )

  1. 9ppm 이하
  2. 15ppm 이하
  3. 25ppm 이하
  4. 30ppm 이하
(정답률: 알수없음)
  • 일산화탄소는 인체에 유해한 가스 중 하나로, 일정 농도 이상이 되면 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 일산화탄소의 농도를 제한하기 위해 환경기준이 설정되어 있습니다. 이 중 8시간 평균치 기준은 일산화탄소 농도가 8시간 동안 평균적으로 얼마 이하로 유지되어야 하는지를 나타냅니다. 이 기준에 따르면 일산화탄소 농도는 9ppm 이하로 유지되어야 합니다. 이는 인체에 유해한 농도를 최소화하기 위한 기준으로, 농도가 높아질수록 건강에 해를 끼칠 가능성이 높아지기 때문입니다.
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91. 대기오염경보 중 중대경보발령의 경우, 조치하여야 하는 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 주민의 실외활동 금지요청
  2. 사업장의 연료 대체명령
  3. 자동차의 통행금지 명령
  4. 사업장의 조업시간 단축명령
(정답률: 알수없음)
  • 대기오염경보 중 중대경보발령의 경우, 조치하여야 하는 사항은 "주민의 실외활동 금지요청", "자동차의 통행금지 명령", "사업장의 조업시간 단축명령"이다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "사업장의 연료 대체명령"이다. 이는 대기오염을 줄이기 위해 사업장에서 사용하는 연료를 대체하는 것으로, 다른 조치들과는 달리 직접적으로 주민들의 활동과 관련이 없기 때문이다.
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92. 자동차에 사용하는 연료 또는 첨가제를 환경부령이 정하는 기준에 부적합하게 제조한 자에 대한 벌칙은?

  1. 7년이하의 징역 또는 5천만원이하의 벌금
  2. 5년이하의 징역 또는 3천만원이하의 벌금
  3. 2년이하의 징역 또는 1천5백만원이하의 벌금
  4. 1년이하의 징역 또는 1천만원이하의 벌금
(정답률: 알수없음)
  • 환경부령에서 정한 연료 및 첨가제 기준은 환경보호를 위한 것이므로, 이를 위반하여 부적합한 연료나 첨가제를 제조한 자는 환경오염을 유발할 가능성이 큽니다. 따라서 이를 방지하기 위해 높은 벌칙이 부과되는 것입니다. "7년이하의 징역 또는 5천만원이하의 벌금"은 가장 높은 벌칙으로, 환경오염을 유발할 가능성이 큰 자에게는 높은 경각심을 부여하기 위한 것입니다.
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93. 초과부과금의 부과대상이 되는 대기오염물질이 아닌 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 암모니아
  3. 불소화합물
  4. 염소
(정답률: 알수없음)
  • 초과부과금은 대기오염물질 배출량이 일정 기준을 초과할 경우 부과되는 금액입니다. 그 중에서도 일산화탄소는 대기오염물질 중에서는 가장 일반적이지만, 이는 대기 중에 존재하는 유해한 물질로서, 인체에 유해한 영향을 미치기 때문에 초과부과금의 대상이 아닙니다. 따라서, 일산화탄소는 초과부과금의 대상이 되지 않습니다.
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94. 개선명령을 받지 아니한 사업자가 대기오염배출시설이나 방지시설을 개선ㆍ변경ㆍ점검 또는 보수하기 위하여 부득이한 경우, 그 작업을 시작하기 몇시간 전까지 개선계획서를 제출하여야 하는가?

  1. 10일전
  2. 3일전
  3. 48시간
  4. 24시간
(정답률: 알수없음)
  • 24시간 이유: 대기오염배출시설이나 방지시설을 개선ㆍ변경ㆍ점검 또는 보수하기 위한 작업을 시작하기 전에 개선계획서를 제출해야 하는데, 이는 긴급한 경우를 제외하고는 24시간 이전에 제출해야 하기 때문이다. 이는 대기오염배출시설이나 방지시설의 안전성과 환경보호를 위한 조치로서 필요한 절차이다.
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95. 대기환경보전법 자동차 연료 제조 기준 중 휘발유내에 황함량 기준은? 단, 현재 기준)

  1. 휘발유 50ppm 이하
  2. 휘발유 80ppm 이하
  3. 휘발유 130ppm 이하
  4. 휘발유 150ppm 이하
(정답률: 알수없음)
  • 휘발유 내에 함유된 황은 대기오염물질로 작용하며, 이를 줄이기 위해 대기환경보전법에서는 휘발유 내의 황함량을 제한하고 있습니다. 현재 기준으로는 휘발유 내의 황함량이 130ppm 이하로 제한되어 있습니다. 이는 더 낮은 수치로 제한하면 제조 및 유통 비용이 증가하고, 이를 소비자가 부담하게 될 가능성이 있기 때문입니다.
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96. 자동차용 연료 또는 첨가제로 인하여 환경상의 위해가 발생하거나 인체에 현저하게 유해한 물질이 배출된다고 인정되는 경우 필요한 조치를 할 수 있는 자는?

  1. 환경부장관
  2. 국립환경연구원장
  3. 대통령
  4. 유역환경청장
(정답률: 알수없음)
  • 국립환경연구원장은 환경연구 및 조사 분야에서 전문적인 지식과 경험을 가지고 있으며, 자동차용 연료나 첨가제로 인한 환경상의 위해나 인체에 유해한 물질 배출 등과 같은 문제를 해결하기 위한 조치를 적극적으로 추진할 수 있는 권한과 역할을 가지고 있기 때문에 정답입니다.
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97. 대기환경규제지역의 환경기준을 달성하기 위해 수립하는 실천계획에 포함되어야 할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 대기오염예측모형을 이용한 오염물질 배출량조사
  2. 대기오염원별 오염물질저감계획 및 계획시행을 위한 수단
  3. 일반환경현황
  4. 대기보전을 위한 투자계획과 오염물질 저감효과를 고려한 경제성 평가
(정답률: 알수없음)
  • 대기환경규제지역의 환경기준을 달성하기 위한 실천계획에는 대기오염원별 오염물질저감계획 및 계획시행을 위한 수단, 일반환경현황, 대기보전을 위한 투자계획과 오염물질 저감효과를 고려한 경제성 평가 등이 포함되어야 한다. 그러나 "대기오염예측모형을 이용한 오염물질 배출량조사"는 실천계획에 포함되어야 할 사항이지만, 다른 항목들과는 거리가 먼 것은 아니다. 이 항목은 대기오염원별 오염물질저감계획을 수립하고 시행하기 위해 필요한 기술적인 지원을 제공하기 때문에 중요한 역할을 한다. 대기오염예측모형은 대기오염원에서 배출되는 오염물질의 양과 분포를 예측하고, 이를 기반으로 오염물질 저감계획을 수립하는 데 활용된다. 따라서 이 항목은 실천계획에 반드시 포함되어야 한다.
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98. [ 배출시설의 굴뚝높이는 100m 이상으로 하되, 굴뚝상부내경, 배출가스온도 및 속도 등을 고려한 유효굴뚝높이가 ( )이상인 경우에는 굴뚝높이를 60 이상 100m미만으로 할 수 있다.] 고체사용시설 설치기준(석탄사용시설)에 관한 내용이다. ( )안에 알맞는 내용은?

  1. 150m
  2. 250m
  3. 320m
  4. 440m
(정답률: 알수없음)
  • 유효굴뚝높이는 배출가스의 상승력과 대기의 저항력에 의해 결정되는데, 이 값이 440m 이상이면 굴뚝높이를 100m 이상으로 설정할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 배출가스의 상승력이 강하고 대기의 저항력이 약한 경우에는 굴뚝높이를 높일 필요가 없다는 것이다.
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99. 환경부장관이 설치하는 대기오염측정망의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 대기 중의 중금속 농도를 측정하기 위한 대기중금속 측정망
  2. 도시지역의 휘발성 유기화합물질등의 농도를 측정하기 위한 광화학오염물질측정망
  3. 산성 오염물질의 건성 및 습성 침착량을 측정하기 위한 산성강하물측정망
  4. 도시지역의 특정대기유해물질(중금속 제외)의 오염도를 측정하기 위한 유해대기물질측정망
(정답률: 알수없음)
  • "대기 중의 중금속 농도를 측정하기 위한 대기중금속 측정망"은 환경부장관이 설치하는 대기오염측정망의 종류에 해당되지 않는다. 이유는 대기중금속 측정망은 중금속 오염에 대한 측정을 위한 것으로, 다른 대기오염물질에 대한 측정을 하지 않기 때문이다.
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100. 초과부과금 산정기준시 적용되는 오염물질 1킬로그램당 부과금액이 가장 적은 특정유해물질은?

  1. 불소화합물
  2. 염화수소
  3. 염소
  4. 시안화수소
(정답률: 알수없음)
  • 불소화합물은 다른 유해물질에 비해 대기오염에 미치는 영향이 상대적으로 적기 때문에 1킬로그램당 부과금액이 가장 적습니다. 따라서 초과부과금 산정기준시에는 불소화합물에 대한 부과금액이 가장 적게 적용됩니다.
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