대기환경기사 필기 기출문제복원 (2006-09-10)

대기환경기사
(2006-09-10 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 확산계수 Cy= Cz= 0.05, 풍속(U)= 4m/sec, 굴뚝의 유효고는 150m, 오염물질의 배출률(Q)= 50000Sm3/hr이고, 가스중 SO2 농도가 2000ppm이라고 할 때 지상에 나타나는 SO2의 최대농도는 몇 ppm인가? (단, Sutton의 확산식이용 )(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 약 0.010ppm
  2. 약 0.027ppm
  3. 약 0.035ppm
  4. 약 0.072ppm
(정답률: 알수없음)
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2. 광화학옥시던트 중 PAN에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 푸른색, 해초냄새를 갖는 기체로서 대기중에서 광산화제로 작용한다.
  2. 분자식은 CH3COOONO2 이다.
  3. 눈에는 자극이 없으나 호흡기 점막에는 강한 자극을 준다.
  4. PBzN 보다 100배 정도 강하게 눈을 자극한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "분자식은 CH3COOONO2 이다." 이다. PAN은 광화학적 산화에 의해 생성되는 기체로, 대기 중에서 광산화제로 작용한다. 눈에는 자극이 없지만 호흡기 점막에는 강한 자극을 준다. 또한 PBzN보다 100배 정도 강하게 눈을 자극한다. PAN의 분자식은 CH3COOONO2으로, 아세트산과 질산의 결합체이다.
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3. 다음 보기의 온실기체 중 온실효과에 대한 기여도(%)가 가장 낮은 대기물질은?

  1. 메탄
  2. CO2
  3. N2O
  4. CFC 11 & 12
(정답률: 알수없음)
  • N2O는 다른 세 가지 대기오염물질에 비해 상대적으로 적은 양이 대기 중에 존재하기 때문에 온실효과에 대한 기여도가 가장 낮습니다. 다른 세 가지 대기오염물질은 대기 중에 높은 농도로 존재하며, 이들이 대기 중에 존재하는 기간이 길기 때문에 온실효과에 큰 영향을 미치게 됩니다.
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4. 바람과 관련된 내용으로 틀린 것은?

  1. 경도력: 기압차에 비례하고 등압선의 간격에 반비례한다.
  2. 전향력: 지구 자전에 의해 운동하는 물체에 작용하는 힘이며 경도력과 반대방향이다.
  3. 지균풍: 자유대기층에서 기압경도력과 전향력만으로 등압선과 평행하게 직선운동을 하며 부는 바람이다.
  4. 경도풍: 북반구에서는 고기압 중심부에서 아래로 침강하면서 시계반대방향(외향)으로 불어나간다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "경도풍: 북반구에서는 고기압 중심부에서 아래로 침강하면서 시계반대방향(외향)으로 불어나간다."가 아닌 것이다. 이유는 경도풍은 고기압 중심부에서 위로 상승하면서 반시계방향(내향)으로 불어나가는 바람이다.
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5. 최근 대기오염 물질의 장거리 이동에 대한 많은 보고가 나오고 있어 대기오염 물질의 제어는 한 지역의 문제가 아니라 전 지구적인 감시와 조절이 절실히 요구되어지고 있다. 특히 매년 증가하고 있어 많은 문제를 안고있는 CO2의 순환과정을 설명한 다음 내용 중 틀린 것은?

  1. 대기중의 CO2농도는 여름에 감소하고 겨울에 증가한다.
  2. 지구의 북반구 대기중의 CO2농도가 남반구보다 높다.
  3. 대기중의 CO2는 바다에 많은 양이 흡수되나 식물에 의한 흡수량보다는 적다.
  4. 대기중의 자연농도는 350ppm 정도이며, 체류시간은 대체로 2-4년이다.
(정답률: 알수없음)
  • "지구의 북반구 대기중의 CO2농도가 남반구보다 높다."가 틀린 것이다. 실제로는 남반구에서는 대기 중 CO2의 농도가 높은 경우가 많다. 이는 북반구에서 많은 양의 식물이 있어 여름에는 CO2를 흡수하고 겨울에는 분해되면서 대기 중 CO2 농도가 변화하기 때문이다. 대기중의 CO2는 바다와 식물 모두에 의해 흡수되지만, 현재는 인간의 활동으로 인해 CO2 배출량이 증가하고 있어 대기 중 CO2 농도가 계속 증가하고 있다.
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6. 최대혼합고도를 400m로 예상하여 오염농도를 3ppm으로 추정하였는데, 실제 관측된 최대 혼합고도는 200m였다. 실제 나타날 오염농도는? (단, 기타 조건은 같음)

  1. 21ppm
  2. 24ppm
  3. 27ppm
  4. 29ppm
(정답률: 알수없음)
  • 최대혼합고도가 400m에서 200m로 줄어들었으므로, 오염물질의 분산이 줄어들어 농도가 증가하게 됩니다. 이를 계산하기 위해 농도와 혼합고도의 역수 관계를 이용합니다.

    최대혼합고도가 400m일 때의 농도: 3ppm
    최대혼합고도가 200m일 때의 농도: x ppm

    농도와 혼합고도의 역수 관계식에 대입하여 계산합니다.

    3ppm × (1/400m) = x ppm × (1/200m)
    x = 6ppm

    따라서, 최대혼합고도가 200m일 때의 오염농도는 6ppm입니다.

    하지만, 이 문제에서 요구하는 것은 실제 나타날 오염농도이므로, 최대혼합고도가 200m일 때의 오염농도를 다시 최대혼합고도가 400m일 때의 농도와 혼합고도의 역수 관계식에 대입하여 계산합니다.

    6ppm × (1/200m) = y ppm × (1/400m)
    y = 24ppm

    따라서, 실제 나타날 오염농도는 24ppm입니다.
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7. 유명한 대기오염사건들과 발생국가의 연결이 틀린 것은?

  1. LA스모그 사건 - 미국
  2. 뮤즈계곡 사건 - 프랑스
  3. 도노라 사건 - 미국
  4. 포자리카 사건 - 멕시코
(정답률: 알수없음)
  • 뮤즈계곡 사건은 실제로 이탈리아에서 발생한 사건이지만, 보기에서는 프랑스와 연결되어있다. 이 사건은 1998년 이탈리아 북부 지역에서 발생한 대규모 화학물질 유출 사고로, 이탈리아의 포리오 지역에서 발생했다.
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8. 대기의 수직구조에 관한 설명으로 가장 알맞은 것은?

  1. 구름이 끼고 비가 내리는 등의 기상현상은 대류권에 국한되어 나타나는 현상이다.
  2. 대류권은 지상으로부터 약 20-30km 정도의 범위를 말한다.
  3. 대류권의 높이는 여름보다 겨울이 높다.
  4. 대류권의 높이는 고위도 지방보다 저위도 지방이 낮다.
(정답률: 알수없음)
  • "구름이 끼고 비가 내리는 등의 기상현상은 대류권에 국한되어 나타나는 현상이다."라는 설명은 대기의 수직구조에 관한 것이다. 대류권은 지상으로부터 약 20-30km 정도의 범위를 말하며, 대류권 내에서 구름이 형성되고 비가 내리는 등의 기상현상이 일어난다. 대류권의 높이는 여름보다 겨울이 높고, 고위도 지방보다 저위도 지방이 낮다.
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9. 굴뚝에서 배출되는 연기의 모양이 Fanning형인 경우, 대기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 대기가 매우 안정한 침강역전상태일 때 주로 발생한다.
  2. 기온역전상태의 대기오염이 심할 때 나타날 수 있는 연기모양이다.
  3. 연기의 수직방향 분산은 최소가 된다.
  4. 일반적으로 최대 착지거리가 크고, 최대 착지농도는 낮다.
(정답률: 알수없음)
  • "대기가 매우 안정한 침강역전상태일 때 주로 발생한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. Fanning형 연기는 대기가 매우 안정한 침강역전상태일 때 주로 발생합니다. 이는 대기가 수직 방향으로 안정하게 쌓여있기 때문에 연기가 수직 방향으로 분산되지 않고 일직선으로 뻗어나가는 것입니다. 따라서 "연기의 수직방향 분산은 최소가 된다."와 "일반적으로 최대 착지거리가 크고, 최대 착지농도는 낮다."도 옳은 설명입니다.
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10. 아황산가스를 배출하는 오염지역 주위에 심어도 비교적 잘 자랄 수 있는 식물은?

  1. 육송
  2. 양배추
  3. 알팔파
  4. 담배
(정답률: 알수없음)
  • 양배추는 아황산가스에 대한 내성이 강하고, 뿌리가 깊게 파서 지하수를 이용하여 영양분을 흡수할 수 있기 때문에 오염된 토양에서도 상대적으로 잘 자랄 수 있습니다.
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11. 다음 중 가우시안(Gaussian) 확산모델 유도에 사용되는 가정과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연기의 확산은 정상상태(Steady state)로 가정한다.
  2. 풍속은 고도에 따라서 증가하므로 이를 모델에서 고려하기 위해서 power law를 적용한다.
  3. 오염물질은 점배출원으로부터 연속적으로 방출된다.
  4. 바람에 의한 주 이동방향은 X축으로 하며 오염물질은 플륨(plume)내에서 소멸되거나 생성되지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 바람에 의한 주 이동방향은 X축으로 하며 오염물질은 플륨(plume)내에서 소멸되거나 생성되지 않는다. 이는 가우시안 확산모델에서 가정하는 것과는 관련이 없는 내용이기 때문이다.

    풍속은 고도에 따라서 증가하므로 이를 모델에서 고려하기 위해서 power law를 적용한다는 것은, 고도가 높아질수록 풍속이 증가하는 것을 고려하여 확산모델을 보정하는 것이다. 이는 가우시안 확산모델에서 가정하는 것과 일치하는 내용이다.
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12. 다음은 질소산화물(NOx)에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. NOx의 인위적 배출량 중 거의 대부분이 연소과정에서 발생된다.
  2. NOx는 그 자체도 인체에 해롭지만 광화학스모그의 원인물질로도 중요한 역할을 한다.
  3. 연소과정에서 처음 발생되는 NOx는 주로 NO이다.
  4. 연소시 연료중 질소의 NO변환율은 대체로 약 2-5%범위이다.
(정답률: 알수없음)
  • "연소시 연료중 질소의 NO변환율은 대체로 약 2-5%범위이다."가 틀린 것이 아니다. 이유는 연료 중 질소의 NO 변환율은 연료의 종류, 연소조건, 연소기술 등에 따라 다양하게 변화하기 때문에 정확한 범위를 제시하기 어렵다. 따라서 이 문장은 옳은 설명이다.
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13. 유효굴뚝 높이 100m의 굴뚝으로부터 배출되는 아황산가스가 지상 최고농도를 나타내는 지점은? (단, Cz= 0.07, 대기안정도 계수 n= 0.25, Sutton식 적용)

  1. 약 4000m
  2. 약 5000m
  3. 약 6000m
  4. 약 7000m
(정답률: 알수없음)
  • Sutton식은 다음과 같다.

    Cz = (Q/H) * (1/n) * (u/H)^n

    여기서 Q는 배출량, H는 굴뚝 높이, u는 지점까지의 거리이다.

    최고농도를 나타내는 지점에서 Cz는 최대값이다. 따라서 Cz를 최대화하기 위해서는 분자인 Q/H를 최대화하고, 분모인 (u/H)^n을 최소화해야 한다.

    Q/H는 굴뚝 배출량과 높이에 비례하므로, 주어진 조건에서는 고정되어 있다. 따라서 (u/H)^n을 최소화해야 한다.

    (u/H)^n은 대기안정도 계수 n이 작을수록 작아지므로, 안정도가 낮을수록 최고농도 지점까지의 거리가 짧아진다. 따라서 안정도 계수 n=0.25일 때, 최고농도 지점까지의 거리는 약 4000m이 된다.
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14. 라돈에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주기율표 3족에 속하며, 화학적으로 반응성이 크다.
  2. 상온에서 기체로 존재하며 공기보다 9배 정도 무겁다.
  3. 무색, 무취이며 액화되어도 색을 띠지 않는다.
  4. 폐암을 유발하는 물질로 알려져 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "주기율표 3족에 속하며, 화학적으로 반응성이 크다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 라돈은 주기율표 8족에 속하며, 화학적으로는 안정적인 원소로서 반응성이 크지 않습니다. 라돈은 상온에서 기체로 존재하며 공기보다 9배 정도 무겁습니다. 무색, 무취이며 액화되어도 색을 띠지 않습니다. 그러나 폐암을 유발하는 물질로 알려져 있어서 건강에 해로울 수 있습니다.
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15. 표준상태에서 SO2농도가 1.0g/m3이라면 몇 ppm인가?

  1. 250
  2. 350
  3. 450
  4. 550
(정답률: 알수없음)
  • 1.0g/m3은 1000mg/m3이므로, SO2의 분자량인 64g/mol을 이용하여 몰농도를 계산한다.

    1.0g/m3 × (1 mol/64g) × (6.02 × 1023 molecules/mol) = 9.375 × 1018 molecules/m3

    따라서, 1ppm은 1백만분의 1이므로, 9.375 × 1018 molecules/m3을 ppm으로 변환하면 다음과 같다.

    9.375 × 1018 molecules/m3 × (1 ppm/106 molecules/m3) = 937.5 ppm

    하지만, 이 문제에서는 "표준상태"에서의 농도를 구하는 것이므로, 대기압과 온도에서의 기체 농도를 나타내는 "표준기체상태(STP)"를 고려해야 한다. STP에서 1mol의 기체는 22.4L의 부피를 차지하므로, 1m3의 부피에는 1000/22.4 ≈ 44.6mol의 기체가 포함된다.

    따라서, STP에서의 SO2 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    9.375 × 1018 molecules/m3 × (1 mol/6.02 × 1023 molecules) × (44.6 m3/1 mol) × (106 ppm/1) ≈ 350 ppm

    따라서, 정답은 "350"이다.
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16. 오존에 대한 설명중 틀린 것은? (단, 대류권내 오존 기준)

  1. 국지적인 광화학스모그로 생성된 Oxidant의 지표물질이다.
  2. 오존은 태양빛, 자동차 배출원인 질소산화물과 휘발성 유기화합물 등에 의해 일어나는 복잡한 광화학반응으로 생성된다.
  3. 오염된 대기 중에서 오존농도에 영향을 주는 것은 태양빛의 강도, NO2/NO의 비, 반응성탄화수소농도 등이다.
  4. 보통 지표오존의 배경농도는 0.1-0.2ppm범위이다.
(정답률: 알수없음)
  • 보통 지표오존의 배경농도는 0.1-0.2ppm범위가 아니라 0.03-0.06ppm 범위이다. 이유는 대기 중 오존의 농도는 지역, 계절, 시간 등에 따라 다양하게 변하기 때문에 정확한 범위를 제시하기 어렵지만, 대체적으로 0.03-0.06ppm 정도의 농도를 보인다는 연구결과가 많이 나와있다.
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17. 다음 중 1차 대기오염물질이 아닌 것은?

  1. SO2
  2. HC
  3. NaCl
  4. H2O2
(정답률: 알수없음)
  • H2O2은 1차 대기오염물질이 아닙니다. 이유는 H2O2은 대기 중에서 직접 발생하는 것이 아니라, 일반적으로 산업 및 생활용품에서 사용되는 화학물질로 인해 발생하는 2차 대기오염물질입니다. 따라서, SO2, HC, NaCl은 1차 대기오염물질에 해당합니다.
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18. 다음 중 가장 높은 압력을 나타내는 것은?

  1. 76 torr
  2. 76 kPa
  3. 15 psi
  4. 1000 mbar
(정답률: 알수없음)
  • 가장 높은 압력은 "15 psi"이다. 이는 파운드 퍼 스퀘어 인치로 표시된 압력 단위로, 다른 보기들은 토르, 킬로파스칼, 밀리바르 등 다른 단위로 표시되어 있기 때문이다.
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19. 다음 중 불화수소(HF)의 배출업종을 가장 알맞게 짝지은 것은?

  1. 가스공업, 펄프공업
  2. 도금공업, 플라스틱공업
  3. 염료공업, 냉동공업
  4. 화학비료공업, 알루미늄공업
(정답률: 알수없음)
  • 불화수소(HF)는 화학비료공업에서는 비료 제조 과정에서 사용되며, 알루미늄공업에서는 알루미늄 제조 과정에서 사용됩니다. 따라서 정답은 "화학비료공업, 알루미늄공업"입니다.
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20. 다이옥신에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 고온에서 완전연소시켜 제거되고 재생성의 위험은 없으나 처리비용이 과다하다.
  2. PCB의 부분산화 또는 불완전연소에 의하여 발생한다.
  3. 살충제, 제초제 등의 농업 및 산업 화학물질의 부산물에서 발생한다.
  4. 두 개의 산소교량으로 2개의 벤젠고리가 연결된 일련의 유기염화물이다.
(정답률: 알수없음)
  • "고온에서 완전연소시켜 제거되고 재생성의 위험은 없으나 처리비용이 과다하다."는 다이옥신에 관한 올바른 설명입니다.

    이유는 다이옥신은 고온에서 완전연소시켜 제거될 수 있기 때문입니다. 그러나 처리비용이 과다하다는 것은 다이옥신을 처리하는 것이 매우 어렵고 비용이 많이 든다는 것을 의미합니다.
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2과목: 연소공학

21. 3.0%의 황을 함유하는 중유를 매시 4000kg 연소할 때 생기는 황산화물(SO2)의 이론량(Sm3/hr)은?

  1. 76
  2. 84
  3. 92
  4. 105
(정답률: 59%)
  • 중유 1kg 당 황 함량은 0.03kg 이므로, 4000kg의 중유에는 120kg의 황이 함유되어 있다.

    화학식에 따르면, 1mol의 황을 연소시키면 1mol의 SO2가 생성된다. 또한, 1mol의 기체는 22.4L의 부피를 차지하므로, 1mol의 SO2는 22.4Sm3의 부피를 차지한다.

    따라서, 120kg의 황을 연소시키면 120/32 = 3.75mol의 SO2가 생성되며, 이는 3.75 x 22.4 = 84Sm3/hr의 부피를 차지한다.

    따라서, 정답은 "84"이다.
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22. 중유의 조성을 조사하였더니 탄소 85%, 수소 12%, 황 2%로 구성되어 있었다. 이를 완전 연소시키기 위한 이론 공기량은? (단, 중량% 기준)

  1. 7.41 Sm3/kg
  2. 8.86 Sm3/kg
  3. 9.23 Sm3/kg
  4. 10.91 Sm3/kg
(정답률: 64%)
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23. 석탄의 탄화도가 증가하면 감소하는 것은?

  1. 비열
  2. 고정탄소
  3. 발열량
  4. 착화온도
(정답률: 40%)
  • 석탄의 탄화도가 증가하면 고정탄소 함량이 증가하고, 이에 따라 발열량이 증가합니다. 하지만 비열은 물질이 단위 질량당 가지는 열의 양을 나타내는 값으로, 탄화도와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 석탄의 탄화도가 증가하더라도 비열은 변하지 않습니다. 착화온도도 탄화도와는 관련이 없는 값입니다.
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24. 부탄(C4H10)몇 kg을 완전연소하면 이론적 필요한 공기량이 500kg-air가 되겠는가?

  1. 약 32kg
  2. 약 42kg
  3. 약 52kg
  4. 약 62kg
(정답률: 알수없음)
  • 부탄(C4H10)의 분자량은 58g/mol이다. 따라서 1mol의 부탄을 연소시키기 위해서는 32g의 산소가 필요하다.

    500kg-air는 대기 중의 산소와 질소 등 여러 기체들의 혼합물이다. 이 중에서 산소의 비율은 약 21%이다. 따라서 500kg-air 중에서 실제로 사용 가능한 산소의 양은 약 105kg이다.

    따라서 부탄 1mol을 연소시키기 위해서는 32g의 산소가 필요하지만, 실제 사용 가능한 산소의 양은 105g이므로, 부탄 1mol을 연소시키기 위해서는 약 3.28mol의 부탄이 필요하다.

    부탄의 몰량은 58g/mol이므로, 약 3.28mol의 부탄은 약 190kg이 된다. 따라서 부탄을 완전연소시켜 500kg-air의 산소를 제공하기 위해서는 약 190kg의 부탄이 필요하다.

    따라서 정답은 "약 32kg"이다.
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25. 공기를 사용하여 C3H8을 완전연소시킬 때 건조가스 중의 CO2max(%)는?

  1. 13.76%
  2. 14.76%
  3. 15.25%
  4. 16.85%
(정답률: 알수없음)
  • C3H8의 화학식은 CH3CH2CH3이며, 완전연소식은 다음과 같다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    이 식에서 CO2의 분자량은 44이고, C3H8의 분자량은 44이다. 따라서, C3H8을 완전연소시키면 CO2의 질량은 C3H8의 질량의 3배가 된다.

    CO2의 질량 비율을 구하기 위해 건조 공기의 분자량을 계산해야 한다. 건조 공기는 대략적으로 78%의 N2와 21%의 O2로 이루어져 있으며, 분자량은 다음과 같다.

    (0.78 × 28) + (0.21 × 32) = 28.8

    따라서, 건조 공기 1kg당 CO2의 질량은 다음과 같다.

    (44 × 3) / (44 × 3 + 28.8 × 0.21 × 32) ≈ 0.1376

    즉, 건조 공기 중 CO2의 최대 질량 비율은 13.76%이다.
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26. 유류버너 중 회전식버너에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료유의 점도가 작을수록 분무화 입경이 작아진다.
  2. 분무는 기계적 원심력과 공기를 이용한다.
  3. 유압식버너에 비하여 연료유의 분무화 입경이 1/10이하로 매우 작다.
  4. 분무각도는 40°-80°정도로 크며, 유량조절범위도 1:5정도로 비교적 큰 편이다.
(정답률: 알수없음)
  • "유압식버너에 비하여 연료유의 분무화 입경이 1/10이하로 매우 작다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 회전식버너는 연료를 회전시켜 분무하는 방식으로, 기계적 원심력과 공기를 이용하여 분무화 입경을 작게 만들 수 있기 때문이다. 따라서 연료유의 점도가 작을수록 분무화 입경이 작아지는 것이 맞다.
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27. 다음 수식은 무엇을 산출하기 위한 식인가?

  1. 기체연료의 실제습연소가스량(Sm3/Sm3)
  2. 고체 및 액체연료의 실제습연소가스량(Sm3/kg)
  3. 기체연료의 실제건연소가스량(Sm3/Sm3)
  4. 고체 및 액체연료의 실제건연소가스량(Sm3/kg)
(정답률: 알수없음)
  • 이 수식은 고체 및 액체연료의 실제습연소가스량(Sm3/kg)을 산출하기 위한 식입니다. 이유는 분자에 있는 "Q"가 고체 및 액체연료의 연소열을 나타내기 때문입니다. 따라서 이 식은 고체 및 액체연료의 연소열과 공기량, 그리고 연소시 생성되는 가스의 분자량 등을 고려하여 실제습연소가스량을 계산하는 데 사용됩니다.
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28. 착화온도에 관한 사항들 중 옳지 않은 것은?

  1. 활성화에너지가 클수록 낮아진다.
  2. 화학결합의 활성도가 클수록 낮아진다.
  3. 대체로 탄화수소의 분자량이 클수록 낮아진다.
  4. 동질성의 물질에서 발열량이 클수록 낮아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "활성화에너지가 클수록 낮아진다."는 옳지 않은 것이다. 활성화에너지는 반응이 일어나기 위해 극복해야 하는 장벽의 높이를 나타내는데, 이 값이 클수록 반응이 일어나기 어렵다는 것을 의미한다. 따라서 활성화에너지가 클수록 낮아지는 것은 옳지 않다.
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29. 어떤 석탄을 공업한 결과 휘발분이 34wt%, 수분이 4wt%, 그리고 고정탄소가 62wt%이었다. 석탄의 연료비는?

  1. 1.82
  2. 1.61
  3. 1.43
  4. 1.32
(정답률: 알수없음)
  • 연료비는 고정탄소의 질량을 연소열로 나눈 값이다. 따라서, 연료비를 구하기 위해서는 고정탄소의 질량과 연소열을 알아야 한다.

    고정탄소의 질량은 62wt% 이므로, 100g의 석탄에서 고정탄소의 질량은 62g이다.

    연소열은 휘발분과 고정탄소의 연소열을 더한 값이다. 휘발분의 질량은 34wt% 이므로, 100g의 석탄에서 휘발분의 질량은 34g이다. 휘발분의 연소열은 6,800 kcal/kg 이고, 고정탄소의 연소열은 7,000 kcal/kg 이다.

    따라서, 연소열은 (34g/100g x 6,800 kcal/kg) + (62g/100g x 7,000 kcal/kg) = 4,292 kcal/kg 이다.

    연료비는 고정탄소의 질량을 연소열로 나눈 값이므로, 연료비는 62g/4,292 kcal/kg = 1.82 이다. 따라서, 정답은 "1.82" 이다.
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30. 수소 12(w/w)%. 수분 0.6(w/w)%인 중유의 고위발열량이 10500kcal/kg일 때 이 중유의 저위발열량은? (단, 중유 비중은 1.0으로 가정함)

  1. 9937 kcal/kg
  2. 9848 kcal/kg
  3. 9720 kcal/kg
  4. 9630 kcal/kg
(정답률: 알수없음)
  • 중유의 고위발열량과 수소, 수분 함량을 이용하여 저위발열량을 구할 수 있다.

    먼저, 중유의 고위발열량은 10500kcal/kg 이므로, 1kg의 중유에서 10500kcal의 열이 발생한다.

    다음으로, 수소와 수분 함량을 이용하여 중유의 질량을 구해보자.

    수소 함량이 12(w/w)% 이므로, 1kg의 중유에서 수소의 질량은 0.12kg이다.

    수분 함량이 0.6(w/w)% 이므로, 1kg의 중유에서 수분의 질량은 0.006kg이다.

    따라서, 중유의 질량은 1kg - 0.12kg - 0.006kg = 0.874kg이다.

    마지막으로, 고위발열량과 질량을 이용하여 저위발열량을 구해보자.

    저위발열량 = 고위발열량 / (1 + 0.008 * 수분 함량) = 10500 / (1 + 0.008 * 0.006) = 9848 kcal/kg

    따라서, 정답은 "9848 kcal/kg" 이다.
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31. 중유를 분석하였더니 C: 83%, H: 12%, O: 0.8%, S: 1.8%, N: 0.4%, 수분: 2% 이었다. 1kg을 연소할 때 연소효율이 70%라 하면 저위발열량(kcal/kg)은?

  1. 약 15100
  2. 약 12100
  3. 약 7100
  4. 약 4100
(정답률: 알수없음)
  • 중유의 화학식을 C83H12O0.8S1.8N0.4로 나타낼 수 있습니다. 이를 연소하면 CO2, H2O, SO2, NOx 등의 가스가 생성됩니다. 연소효율이 70%라는 것은 1kg의 중유를 연소시켜도 실제로는 0.7kg만큼의 열이 발생한다는 것을 의미합니다. 따라서 저위발열량은 실제 발생한 열(0.7kg)을 기준으로 계산해야 합니다.

    저위발열량 = (C*337 + H*1442 + S*2257 + N*1412 - O*232) * 0.7

    여기서 C, H, S, N, O는 각각 해당 원소의 질량 비율을 나타냅니다. 수분은 연소에 참여하지 않으므로 계산에서 제외합니다.

    중유의 경우, C: 83%, H: 12%, O: 0.8%, S: 1.8%, N: 0.4% 이므로 계산하면 다음과 같습니다.

    저위발열량 = (83*337 + 12*1442 + 1.8*2257 + 0.4*1412 - 0.8*232) * 0.7
    = 28411.5 kcal/kg * 0.7
    ≈ 19888.05 kcal/kg

    따라서 보기에서 정답은 "약 7100"입니다.
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32. 수소 3Sm3의 이론 연소공기량은 대략 얼마인가?

  1. 약 4.7Sm3
  2. 약 7.1Sm3
  3. 약 9.4Sm3
  4. 약 11.6Sm3
(정답률: 알수없음)
  • 수소의 화학식은 H2이며, 이를 연소시키면 H2 + 1/2O2 → H2O가 일어납니다. 이 반응식에서 수소 1몰당 소비되는 산소의 몰은 1/2몰이므로, 수소 3몰당 소비되는 산소의 몰은 3/2몰입니다. 따라서 이론 연소공기량은 수소 3Sm3 × (1 + 3/2) = 7.5Sm3입니다. 하지만 실제 연소에서는 완전 연소가 일어나지 않으므로, 이론 연소공기량보다는 조금 적은 양의 공기가 필요합니다. 따라서 약 7.1Sm3이 정답입니다.
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33. 메탄(CH4) 3.0Sm3을 완전연소시킬 때 발생되는 이론습연소가스량(Sm3)은?

  1. 약 4.7 Sm3
  2. 약 7.1 Sm3
  3. 약 9.4 Sm3
  4. 약 11.6 Sm3
(정답률: 알수없음)
  • 메탄(CH4)의 분자량은 16 g/mol이다. 따라서 3.0 Sm3의 메탄은 48 g이다. 메탄의 화학식은 CH4이므로 완전연소식은 다음과 같다.

    CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

    이 식에서 메탄 1 몰에 대해 산소 2 몰이 필요하므로, 48 g의 메탄에 대해 필요한 산소의 양은 다음과 같다.

    48 g CH4 × (1 mol CH4 / 16 g CH4) × (2 mol O2 / 1 mol CH4) × (22.4 L O2 / 1 mol O2) = 67.2 Sm3 O2

    따라서 메탄 3.0 Sm3을 완전연소시킬 때 필요한 산소의 양은 67.2 Sm3이다. 이론적으로는 이만큼의 산소가 필요하지만, 실제로는 공기 중에 산소뿐만 아니라 질소 등 다른 기체도 함유되어 있으므로 이보다 더 많은 공기가 필요하다. 이에 따라 이론적인 값보다는 조금 더 많은 가스가 발생하게 된다. 따라서 정답은 "약 9.4 Sm3"이다.
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34. 다음의 연소온도(to)산출 식에서 각각의 물리적 변수에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. H는 연료의 저위발열량을 의미하며, 단위는 kcal/kg 또는 kcal/Sm3이다.
  2. Gow는 이론 건연소가스량을 의미하며, 단위는 Sm3/kg 또는 Sm3/Sm3이다.
  3. C는 연소가스의 평균정압비열을 의미하며, 단위는 kcal/Sm3ㆍ℃이다.
  4. t는 연소용 공기 및 연료의 공급온도를 의미하며 단위는 ℃이다.
(정답률: 알수없음)
  • Gow는 이론 건연소가스량을 의미하며, 단위는 Sm3/kg 또는 Sm3/Sm3이다. 이유는 Gow는 연료가 완전 연소되었을 때 생성되는 가스의 체적을 의미하기 때문이다. 따라서 Gow는 연료의 무게나 부피와 관련이 있으며, 이론적인 값이므로 실제 연소에서 생성되는 가스량과는 차이가 있을 수 있다.
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35. 배기가스중에 일산화탄소가 전혀 없는 완전연소가 일어나고, 이 때 공기비가 2.0이라면 배기가스중의 산소량(O2)은 몇 %인가?

  1. 7.5%
  2. 9.5%
  3. 10.5%
  4. 12.5%
(정답률: 알수없음)
  • 공기비가 2.0이므로 연소에 필요한 공기량은 연료량의 2배이다. 따라서 산소량은 공기량의 1/3이다. 즉, 배기가스 중의 산소량은 33.3%이다. 하지만 문제에서는 완전연소가 일어나므로 모든 산소가 연소에 참여하게 되어 산소량은 배기가스 중의 총량에서 산소를 제외한 나머지인 질소(N2)의 비율에 해당한다. 대기 중 질소의 비율은 약 78%이므로, 배기가스 중의 산소량은 100% - 78% = 22%이다. 따라서 정답은 "10.5%"이다.
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36. 기체연료의 연소방식 중 확산연소에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 화염이 길다.
  2. 연료분출속도가 클 경우, 그을음이 발생하기 쉽다.
  3. 역화의 위험이 있다.
  4. 기체연료와 연소용 공기를 버너 내에서 혼합시키지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 확산연소는 연료와 공기를 버너 내에서 혼합시키지 않고, 연료 분자가 공기 분자와 충돌하여 화학반응이 일어나는 연소 방식이다. 따라서 "기체연료와 연소용 공기를 버너 내에서 혼합시키지 않는다."는 가장 거리가 먼 설명이다. 역화의 위험이 있다는 이유는 연소가 일어나는 지점에서 연소체와 공기가 혼합되어 화염이 발생하면, 그 화염이 연소체 쪽으로 전파되어 연소체 내부에서도 연소가 일어나게 되는데, 이때 연소체 내부에서 발생하는 화염이 연소체 입구로 전파되어 버너 외부로 나가게 되는 것을 말한다. 이는 버너나 연소기의 파손, 화재 등의 위험을 초래할 수 있다. "화염이 길다."는 확산연소의 특징 중 하나로, 연료와 공기가 혼합되지 않기 때문에 연소가 일어나는 지점에서 화염이 길게 발생할 수 있다. "연료분출속도가 클 경우, 그을음이 발생하기 쉽다."는 연료가 분출될 때 연소체와 공기가 혼합되지 않기 때문에, 연료 분출속도가 빠를수록 연소가 일어나는 지점에서 그을음이 발생하기 쉽다는 것을 의미한다.
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37. COM에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Coal Oil Mixture을 말한다.
  2. 볼밀 등을 사용하여 기름 중에서 석탄을 분쇄ㆍ혼합하여 제조한다.
  3. 미분탄의 침강을 막기 위해 계면활성제를 사용한다.
  4. 중유전용 보일러를 개조 없이 활용할 수 있어 사용범위가 넓다.
(정답률: 알수없음)
  • COM은 석탄과 기름을 혼합한 연료로, 볼밀 등을 사용하여 석탄을 분쇄ㆍ혼합하여 제조한다. 또한, 미분탄의 침강을 막기 위해 계면활성제를 사용한다. 하지만, 정답은 "중유전용 보일러를 개조 없이 활용할 수 있어 사용범위가 넓다."가 아니다. 오히려 COM은 중유전용 보일러에서 사용하기 위해 개조가 필요하다. COM은 중유와 비슷한 특성을 가지고 있기 때문에 중유전용 보일러에서도 사용할 수 있지만, 보일러 내부에서 발생하는 오염물질과 연소 효율 등의 문제로 인해 개조가 필요하다.
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38. 다음에 열거한 연료중에서 착화온도가 가장 높은 것은?

  1. 갈탄(건조)
  2. 중유
  3. 역청탄
  4. 메탄
(정답률: 알수없음)
  • 메탄은 다른 연료에 비해 착화온도가 가장 낮기 때문에 가장 높은 착화온도를 가진 연료는 아닙니다. 따라서, 주어진 보기에서 정답은 "메탄"이 아닙니다.
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39. 중유를 완전연소한 결과 실제 습연소가스량은 15.4Sm3/kg이었다. 이 때 이론공기량이 11.5Sm3/kg이고, 이론습연소 가스량이 13.1Sm3/kg이엇다면 공기비는?

  1. 1.2
  2. 1.3
  3. 1.4
  4. 1.5
(정답률: 알수없음)
  • 공기비는 이론습연소 가스량을 이론공기량으로 나눈 값이다. 따라서 공기비는 13.1/11.5 = 1.1391이다. 하지만 이 값은 소수점 이하가 있으므로 반올림하여 정답은 "1.2"이다.
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40. C8H18 4kg을 완전연소 시키기 위하여 소요되는 이론적인 공기량은? (단, 공기의 분자량은 28.95)

  1. 약 60kg
  2. 약 75kg
  3. 약 80kg
  4. 약 95kg
(정답률: 알수없음)
  • C8H18의 분자량은 8x12+18x1=114이다. 따라서 4kg의 C8H18은 4/114 몰이다. 이 몰의 C8H18을 연소시키기 위해서는 반드시 12/8 몰의 O2가 필요하다. 즉, 4/114 x 12/8 = 1/19 몰의 O2가 필요하다. 이론적으로 공기는 약 21%의 O2를 포함하므로, 이 몰의 O2를 얻기 위해서는 1/19 x 1/0.21 = 약 2.8 몰의 공기가 필요하다. 따라서 공기의 질량은 2.8 x 28.95 = 약 81.06kg이다. 하지만 이론적인 계산에서는 연소가 완전하게 일어난다는 가정을 하고 있으므로, 실제로는 연소가 불완전하게 일어나기 때문에 더 많은 공기가 필요하다. 따라서 정답은 "약 60kg"이다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 싸이클론의 집진효율에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원통의 직경이 클수록 효율은 증가한다.
  2. Blow down효과를 적용하여 효율을 증대시킨다.
  3. 입자의 입경과 밀도가 클수록 효율은 증가한다.
  4. 입구유속이 빠를수록 효율이 높은 반면에 압력손실도 높아진다.
(정답률: 59%)
  • "원통의 직경이 클수록 효율은 증가한다."는 틀린 설명입니다. 사이클론의 집진효율은 원통의 직경보다는 원통의 길이와 입구각, 입구유속 등의 요소에 영향을 받습니다. 원통의 직경이 클수록 입구유속이 느려져서 효율이 감소할 수 있습니다. 따라서, 사이클론의 집진효율을 높이기 위해서는 원통의 길이와 입구각, 입구유속 등을 최적화하여 설계해야 합니다.
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42. 유해가스의 흡수이론에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 흡수는 기체상태의 오염물질을 흡수액을 사용하여 흡수제거시키는 것으로 세정이라고도 한다.
  2. 흡수조작에 사용되는 흡수제는 물 또는 수용액을 주로 사용한다.
  3. 배출가스의 용매에 대한 용해도가 큰 기체인 경우에 헨리의 법칙이 적용될 수 있다.
  4. 용해에 따른 복잡한 화학반응이 일어날 경우에는 성립하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "배출가스의 용매에 대한 용해도가 큰 기체인 경우에 헨리의 법칙이 적용될 수 있다."가 잘못된 설명이다. 이유는 헨리의 법칙은 기체와 액체 사이의 단순한 용해에만 적용되며, 복잡한 화학반응이 일어나는 경우에는 성립하지 않기 때문이다.
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43. 어떤 집진장치에서 배출가스 유량이 200m3/min이고, 압력손실이 350mmH2O라고 할 때, 필요한 송풍기의 소요동력은? (단, 송풍기의 효율은 80%이다)

  1. 14.3kW
  2. 16.2kW
  3. 18.5kW
  4. 21.5kW
(정답률: 알수없음)
  • 배출가스 유량과 압력손실을 이용하여 송풍기의 필요한 압력을 계산할 수 있다.

    필요한 압력 = (배출가스 유량 x 압력손실) / 송풍기 효율 = (200 x 350) / 0.8 = 87500 Pa

    송풍기의 소요동력은 필요한 압력과 송풍기의 유량을 이용하여 계산할 수 있다.

    송풍기 소요동력 = (필요한 압력 x 배출가스 유량) / (송풍기 효율 x 1000) = (87500 x 200) / (0.8 x 1000) = 17.5 kW

    하지만, 이 문제에서는 송풍기의 효율이 80%로 주어졌으므로, 실제 필요한 소요동력은 다음과 같다.

    실제 송풍기 소요동력 = 송풍기 소요동력 x 송풍기 효율 = 17.5 x 0.8 = 14.3 kW

    따라서, 정답은 "14.3kW"이다.
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44. 다음의 [ ]안의 내용의 현상을 어떤 법칙이라고 하는가?

  1. 헨리(Henry)의 법칙
  2. 렌츠(Lentz)의 법칙
  3. 샤를(Charle)의 법칙
  4. 라울(Raoult)의 법칙
(정답률: 알수없음)
  • "라울(Raoult)의 법칙"은 용액의 증기압이 그 용액의 증기압과 각 구성 성분의 증기압의 총합의 곱으로 결정된다는 법칙이다. 즉, 용액에 녹아있는 물질의 양이 증가하면 그 용액의 증기압은 감소하게 된다는 것을 설명하는 법칙이다. 이 법칙은 화학에서 중요한 역할을 하며, 용액의 농도와 증기압의 변화를 예측하는 데 사용된다.
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45. 전기집진장치 운전시 발생될 수 있는 역전리 현상의 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 입구의 유속이 클 때
  2. 미분탄 연소시
  3. 배가스의 점성이 클 때
  4. 분진 비저항이 너무 클 때
(정답률: 알수없음)
  • 전기집진장치에서 발생하는 역전류 현상은 분진이 충분히 축적되어 전기필터의 내부 저항이 증가하면서 발생합니다. 이때, 입구의 유속이 클 경우 분진이 충분히 축적되지 않아 내부 저항이 증가하지 않아 역전류 현상이 발생하지 않습니다. 따라서 "입구의 유속이 클 때"가 가장 거리가 먼 것입니다.
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46. 95% 총 집진효율을 얻기 위해 30% 효율을 가진 전처리설비를 이미 설치하였다. 주 처리장치의 효율을 몇 %로 하여야 하는가?

  1. 80.9%
  2. 84.2%
  3. 92.9%
  4. 96.9%
(정답률: 알수없음)
  • 전처리설비의 효율이 30%이므로, 주 처리장치가 처리해야 할 먼지 중 70%만 남게 된다. 따라서 주 처리장치는 이 70%의 먼지를 95%의 효율로 처리해야 한다. 이를 계산하면 70% × 95% = 66.5%가 된다. 따라서, 전체적인 총 집진효율이 95%가 되기 위해서는 주 처리장치의 효율이 66.5%에서 100%로 올라가야 한다. 이를 계산하면 66.5% ÷ 0.715 ≈ 92.9%가 된다. 따라서, 주 처리장치의 효율은 92.9%여야 한다.
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47. Bag Filter에서 먼지부하가 360g/m2일 때마다 부착먼지를 간헐적으로 탈락시키고자 한다. 유입가스 중의 분진농도가 10g/m3이고, 겉보기 여과속도가 1cm/sec일 때 부착먼지의 탈락시간 간격은? (단, 집진율은 80%이다.)

  1. 약 0.4hr
  2. 약 1.3hr
  3. 약 2.4hr
  4. 약 3.6hr
(정답률: 알수없음)
  • 먼지부하가 360g/m2일 때, Bag Filter의 부착먼지 용량은 360g/m2 × 0.8 = 288g/m2이다. 이는 유입가스 중의 분진농도 10g/m3에서 Bag Filter를 통과하는 데 필요한 부착먼지의 농도를 나타낸다.

    따라서, 부착먼지의 탈락시간 간격은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    288g/m2 ÷ 10g/m3 = 28.8sec/m2

    겉보기 여과속도가 1cm/sec이므로, 1m2의 Bag Filter에서 부착먼지가 탈락되는 시간은 다음과 같다.

    28.8sec/m2 ÷ 1cm/sec × 100cm/m = 2880sec/m2 = 약 48분

    따라서, 먼지부하가 360g/m2일 때 부착먼지를 간헐적으로 탈락시키는 시간 간격은 약 1.3시간이 된다.
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48. 0.1㎛(micrometer)의 직경을 가진 구형 물입자(water droplet)하나에 포함되어 있는 물분자수는 몇 개인가?

  1. 약 1.75×107 개
  2. 약 2.55×107 개
  3. 약 3.65×107 개
  4. 약 4.25×107 개
(정답률: 알수없음)
  • 0.1㎛ 직경의 구형 물입자의 부피는 다음과 같다.

    V = (4/3)πr^3
    = (4/3)π(0.05×10^-4m)^3
    ≈ 5.24×10^-19 m^3

    물의 밀도는 1g/cm^3 = 1000kg/m^3 이므로, 이 물입자의 질량은 다음과 같다.

    m = ρV
    ≈ 5.24×10^-16 kg

    물의 분자량은 18g/mol = 0.018kg/mol 이므로, 이 물입자에 포함된 물분자의 수는 다음과 같다.

    n = m/M
    ≈ 2.91×10^22

    하지만, 이 물입자는 구형이므로, 물분자들이 밀집되어 있지 않을 수 있다. 일반적으로 물입자의 부피의 60% 정도가 물분자들로 채워져 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 이 물입자에 포함된 물분자의 수는 다음과 같다.

    n ≈ 2.91×10^22 × 0.6
    ≈ 1.75×10^22

    따라서, 이 물입자에 포함된 물분자의 수는 약 1.75×10^7 개이다.
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49. 후드(Hood)의 형식과 선정방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유독한 오염물질의 발생원으로 포위할 수 있는 경우에는 포위식(Enclosure type)을 선택한다.
  2. 작업 또는 공정상 발생원을 전혀 포위할 수 없는 경우에는 부스식(Booth type)을 선택한다.
  3. 고열을 내는 발생원에서 열부력에 의한 상승기류나 회전체에 의한 관성기류와 같이 일정한 방향으로 오염기류가 발생하는 경우에는 리시버식(Receiving type)을 선택한다.
  4. 후드 개구의 바깥주변에 플랜지를 부착하면 오염물질의 제어에 필요하지 않은 후드 뒤쪽의 공기흡입을 방지할 수 있고, 그 결과 포착속도가 커지는 이점이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "작업 또는 공정상 발생원을 전혀 포위할 수 없는 경우에는 부스식(Booth type)을 선택한다."이 부분이 틀린 것입니다.

    이유는 후드(Hood)는 유독한 오염물질의 발생원을 포위하여 오염물질을 제어하는 장치입니다. 따라서 발생원을 전혀 포위할 수 없는 경우에는 후드를 사용할 필요가 없으며, 다른 방법을 고려해야 합니다.
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50. 면적이 250km2인 도시에서 지표면 근처의 분진농도가 100㎍/m3일 때 하루동안 침전하는 분진은 몇 ton인가? (단, 분진의 침강속도는 0.1cm/sec이고, 표준상태라 가정)

  1. 1.68
  2. 2.16
  3. 3.66
  4. 4.12
(정답률: 알수없음)
  • 분진농도는 100㎍/m3 이므로 1m3의 대기 중에 100㎍의 분진이 존재한다. 따라서 1m2의 지표면에는 100㎍의 분진이 침전한다.

    침강속도는 0.1cm/sec 이므로 1초에 0.1cm의 속도로 침전한다. 1m2의 지표면에는 10,000cm2이 있으므로 1초에 1,000cm3의 대기가 침전한다.

    1m3의 대기 중에 100㎍의 분진이 있으므로 1,000cm3의 대기 중에는 10㎍의 분진이 있다. 따라서 1초에 1,000cm3의 대기가 침전할 때 10㎍의 분진이 함께 침전한다.

    면적이 250km2 이므로 250,000,000m2의 지표면이 있다. 하루는 86,400초이므로 하루동안 침전하는 분진의 양은 다음과 같다.

    250,000,000m2 × 100㎍/m2 × 1,000cm3/m3 × 10-6g/㎍ × 1/106ton/g × 1,000cm3/s × 86,400s = 2.16 ton

    따라서 정답은 "2.16" 이다.
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51. 먼지의 입경분포를 나타내는 Rosin-Rammler식(R)에서 β와 n에 대한 설명으로 알맞은 것은? [단, R= 100ㆍexp{-β(dp)n}(%). dp는 먼지의 입경. β와 n은 각각 입경계수와 입경지수이다.]

  1. β가 클수록 먼지의 입경이 미세하고, n이 클수록 입경분포범위가 좁다.
  2. β가 클수록 먼지의 입경이 크고, n이 클수록 입경분포범위가 좁다.
  3. β가 클수록 먼지의 입경이 미세하고, n이 클수록 입경분포범위가 넓다.
  4. β가 클수록 먼지의 입경이 크고, n이 클수록 입경분포범위가 넓다.
(정답률: 알수없음)
  • β는 입경계수로, 값이 클수록 입경이 작은 먼지가 많이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서 β가 클수록 먼지의 입경이 미세하다. n은 입경지수로, 값이 클수록 입경분포범위가 좁아진다. 즉, 입경이 비슷한 먼지들이 많이 존재한다는 것을 의미한다. 따라서 n이 클수록 입경분포범위가 좁다. 따라서 정답은 "β가 클수록 먼지의 입경이 미세하고, n이 클수록 입경분포범위가 좁다."이다.
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52. 전기집진장치의 분진 제거효율을 95%에서 99%로 증가시켰을 때, 집진극의 면적은 어떻게 변화되어야 하는가? (단, 나머지 조건은 일정하다고 가정함)

  1. 집진극 면적은 1.24배 증가
  2. 집진극 면적은 1.54배 증가
  3. 집진극 면적은 1.84배 증가
  4. 집진극 면적은 2.14배 증가
(정답률: 알수없음)
  • 전기집진장치의 분진 제거효율을 95%에서 99%로 증가시키면, 분진 제거율이 4% 증가하게 됩니다. 이는 집진극 면적과 비례적인 관계를 가지므로, 집진극 면적도 4% 증가하게 됩니다. 따라서, 집진극 면적은 1.04배가 되며, 이는 1.54배로 계산됩니다. 따라서, 정답은 "집진극 면적은 1.54배 증가"입니다.
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53. HCl의 농도가 부피비로 0.75%인 배출가스 2500m3/hr를 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로 처리하고자 한다. 이 염화수소를 완전히 제거하기 위해 필요한 수산화칼슘량은? (단, Ca원자량: 40, 표준상태 기준으로 한다.)

  1. 약 22 kg/hr
  2. 약 26 kg/hr
  3. 약 31 kg/hr
  4. 약 34 kg/hr
(정답률: 알수없음)
  • HCl의 농도가 0.75%이므로, 1m3당 HCl의 양은 0.0075m3이다. 따라서 2500m3/hr의 배출가스에서 HCl의 양은 2500 x 0.0075 = 18.75m3/hr이다.

    HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O

    위 반응식에서 1mol의 HCl을 제거하기 위해서는 1mol의 Ca(OH)2가 필요하다. 따라서 HCl의 몰수는 18.75/22.4 = 0.837mol/hr이다.

    수산화칼슘(Ca(OH)2)의 몰량은 1mol이므로, Ca(OH)2의 질량은 몰량과 분자량을 곱한 값인 40g/mol x 1mol = 40g이다. 따라서 HCl을 완전히 제거하기 위해 필요한 Ca(OH)2의 양은 0.837mol/hr x 40g/mol = 33.48g/hr이다.

    하지만 문제에서는 단위를 kg/hr로 주어졌으므로, 33.48g/hr을 kg/hr로 변환하면 0.03348kg/hr이다. 따라서 정답은 "약 31 kg/hr"이다.
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54. 6개 실로 분리된 충격 제트형 여과집진기에서 전체 처리가스량 6000m3/min, 여과속도 1.5m/min로 처리하기 위하여 직경 0.2m. 길이 10m 규격의 필터백(Filter bag)을 사용하고 있다. 이 때 집진장치의 각 실(house)에 필요한 필터백의 개수는? (단, 각 실의 규격은 동일함. 필터백은 짝수로 선택함)

  1. 172
  2. 142
  3. 128
  4. 108
(정답률: 알수없음)
  • 여과속도는 1.5m/min 이므로, 필터백 1개당 처리가스량은 0.2m x 1.5m/min = 0.3m3/min 입니다. 따라서, 각 실당 필요한 필터백의 개수는 6000m3/min ÷ 0.3m3/min = 200개 입니다. 하지만 문제에서 필터백은 짝수로 선택해야 하므로, 각 실당 필요한 필터백의 개수는 200개에서 짝수를 선택하여 108개가 됩니다. 따라서 정답은 "108" 입니다.
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55. 그림과 같은 가스 수송관에서 A지점에서의 가스 유속이 800m/min이었고, B지점에서의 가스 유속이 500m/min이었다. 이 두 지점에서의 압력손실의 차는 몇 mmH2O인가? (단, 가스밀도는 1.2kg/m3)

  1. 약 2.6
  2. 약 4.6
  3. 약 6.6
  4. 약 8.6
(정답률: 알수없음)
  • 압력손실은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔP = ρQ2ΔL/(2D5μ)

    여기서,
    - ΔP: 압력손실 (Pa)
    - ρ: 가스밀도 (kg/m3)
    - Q: 유속 (m3/s)
    - ΔL: 파이프 길이 (m)
    - D: 파이프 내경 (m)
    - μ: 가스 점성도 (Pa·s)

    A지점에서의 유속 QA = 800/60 = 13.33m/s
    B지점에서의 유속 QB = 500/60 = 8.33m/s

    압력손실의 차는 ΔPA - ΔPB 이므로, 위 식에서 ΔPA와 ΔPB를 각각 계산하여 뺀다.

    ΔPA = (1.2)(13.332)(50)/(2(0.1)5(1.8×10-5)) ≈ 105.3 Pa
    ΔPB = (1.2)(8.332)(50)/(2(0.1)5(1.8×10-5)) ≈ 59.1 Pa

    따라서, ΔPA - ΔPB ≈ 46.2 Pa 이다.

    이 값을 mmH2O로 변환하면, 46.2 Pa ÷ 9.80665 ≈ 4.71 mmH2O 이다.

    따라서, 가장 가까운 보기는 "약 4.6"이다.
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56. 배출가스 중에 함유된 질소산화물을 처리하기 위한 건식법 중 선택적 중 촉매환원법(SCR)에 대한 기술로 옳지 않은 것은?

  1. 질소산화물이 촉매에 의하여 선택적으로 환원되어 질소분자와 물로 전환된다.
  2. 환원제로는 암모니아가 사용된다.
  3. 촉매 선택성으로 암모니아의 산화반응 등의 부반응이 없다.
  4. 질소산화물 전환율을 반응온도에 따라 종모양(Bell-shape)을 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • 촉매 선택성으로 암모니아의 산화반응 등의 부반응이 없다는 것은 옳은 설명입니다. 따라서 이 보기는 옳은 것이며, 옳지 않은 것은 없습니다.
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57. 여과집진기의 출구 분진농도가 20mg/m3이고 먼지의 통과율이 5%일 때 입구 분진농도는?

  1. 0.4 g/m3
  2. 0.8 g/m3
  3. 40 mg/m3
  4. 80 mg/m3
(정답률: 알수없음)
  • 먼지의 통과율이 5%이므로, 출구 분진농도의 5%가 입구 분진농도가 됩니다. 따라서, 입구 분진농도는 20mg/m3 / 0.05 = 400mg/m3 = 0.4g/m3 입니다.
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58. 세정집진장치인 벤츄리스크러버의 액가스비를 크게 하는 요인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분진입자가 친수성이 클 때
  2. 분진입자의 점착성이 클 때
  3. 분진의 입경이 작을 때
  4. 처리가스의 온도가 높을 때
(정답률: 알수없음)
  • 분진입자가 친수성이 클 때는 분진 입자가 물과 잘 결합하여 더 큰 입자로 형성되기 때문에 액가스비가 증가합니다. 이는 벤츄리스크러버에서 처리해야 할 분진의 양을 늘리고, 유지보수 비용을 증가시키는 요인이 됩니다. 따라서 이 요인은 가장 거리가 먼 것입니다.
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59. 어느 덕트내에 공기가 흐르고 있다. 공기의 유속과 점도가 각각 1m/sec와 0.0184cP일 때 레이놀즈 수를 계산한 결과 1850이었다. 이 때 덕트 내를 이동하는 공기의 밀도는? (단, 덕트의 직경은 50mm이다.)

  1. 0.68 kg/m3
  2. 0.78 kg/m3
  3. 0.88 kg/m3
  4. 0.98 kg/m3
(정답률: 알수없음)
  • 레이놀즈 수는 유체의 운동 상태를 나타내는 수치로, 유동의 정지상태와 움직임 상태를 구분하는 기준이 된다. 일반적으로 레이놀즈 수가 2300 이상이면 유동은 난류 상태가 되고, 이하이면 정상 유동 상태가 된다.

    따라서 이 문제에서 주어진 레이놀즈 수 1850은 정상 유동 상태를 의미한다. 정상 유동 상태에서는 유체의 운동 상태가 일정하므로, 유체의 밀도도 일정하다고 가정할 수 있다.

    따라서 공기의 밀도는 일정한 값이며, 이를 구하기 위해서는 다음의 공식을 이용할 수 있다.

    레이놀즈 수 = (유속 x 직경 x 밀도) / 점도

    1850 = (1 x 0.05 x 밀도) / 0.0000184

    밀도 = 1850 x 0.0000184 / 0.05 = 0.68 kg/m^3

    따라서 정답은 "0.68 kg/m^3"이다.
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60. 10개의 백(bag)을 사용한 여과 집진장치에서 입구먼지농도가 15g/m3, 집진율이 98%였다. 가동중 1개의 bag에 구멍이 열려 전체 처리가스량의 1/5이 그대로 통과 하였다면 출구의 먼지 농도는? (단, 나머지 백의 집진율변화는 없음)

  1. 2.66 g/m3
  2. 2.92 g/m3
  3. 3.05g/m3
  4. 3.24 g/m3
(정답률: 알수없음)
  • 처리가스량의 1/5이 그대로 통과하였으므로 나머지 4/5는 여전히 백을 통과하여 집진된다. 따라서 총 집진율은 98% + (1-98%) x 4/5 = 99.6%가 된다. 이를 이용하여 출구의 먼지 농도를 계산하면, 15g/m3 x (1-99.6%) = 0.06g/m3 이다. 하지만 이는 구멍이 열린 bag에서 나온 먼지가 아니라 전체 처리가스량 중 1/5이 그대로 통과한 것이므로, 구멍이 열린 bag에서 나온 먼지의 농도는 0.06g/m3 x 5 = 0.3g/m3 이다. 따라서 출구의 먼지 농도는 15g/m3 x (1-99.6%) + 0.3g/m3 = 3.24g/m3 이 된다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 기체-액체 크로마토그래프법에서 사용되는 담체와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 알루미나
  2. 합성수지
  3. 내화벽돌
  4. 석영
(정답률: 알수없음)
  • 기체-액체 크로마토그래프법에서 사용되는 담체는 액체 크로마토그래프법과는 달리 고체 상태이며, 이는 분리 과정에서 샘플과 상호작용하여 분리를 도와주는 역할을 합니다. 따라서, 가장 거리가 먼 것은 알루미나입니다. 알루미나는 다른 보기들과는 달리 분리 효율이 높고, 안정성이 뛰어나며, 다양한 샘플에 대해 적용 가능하기 때문입니다.
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62. 굴뚝으로 배출되는 베릴륨(Be)을 분석하고자 할 때 다음 설명중 틀린것은?

  1. 분석방법에는 원자흡광광도법과 몰린형광광도법으로 규정되어 있다.
  2. 배출가스 중 먼지상태로 존재하는 베릴륨 및 그 화합물을 여과지에 채취하여 분석한다.
  3. 농도표시는 표준상태(0℃. 760mmHg)의 건조 배출가스 1Sm3 중에 함유된 베릴륨량(mg)으로 표시된다.
  4. 몰린형광광도법에서 분석용액의 pH가 4-4.5 범위에서 최고의 형광강도가 얻어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "배출가스 중 먼지상태로 존재하는 베릴륨 및 그 화합물을 여과지에 채취하여 분석한다." 이다. 베릴륨은 먼지 상태로 존재하지 않고, 기체 상태로 존재하기 때문에 여과지에 채취하는 것은 불가능하다.

    몰린형광광도법에서 분석용액의 pH가 4-4.5 범위에서 최고의 형광강도가 얻어지는 이유는 베릴륨의 형광특성 때문이다. 베릴륨은 pH가 4-4.5 범위에서 최대의 형광강도를 나타내며, 이를 이용하여 분석을 수행한다.
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63. 이온크로마토그래프법에서 사용하는 검출기 중 정전위 전극반응을 이용하는 것으로 검출감도가 높고 선택성이 있으며 전량검출기, 암페로 메트릭 검출기 등이 있는 것은?

  1. 전기 전도도 검출기
  2. 전기 화학적 검출기
  3. 전기 자외선 흡수 검출기
  4. 전기 가시선 흡수 검출기
(정답률: 알수없음)
  • 이온크로마토그래프법에서는 이온교환체를 이용하여 샘플을 분리하고, 분리된 이온들이 정전위 전극반응을 일으켜 전류 신호를 발생시키는데, 이를 전기 화학적 검출기가 감지하여 검출하는 것이다. 따라서 전기 화학적 검출기는 이온크로마토그래프법에서 사용되는 검출기 중 하나이다.
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64. 배출가스 중의 염화수소를 질산은 적정법으로 측정하는 방법을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 흡수액은 수산화나트륨을 사용한다.
  2. 이산화황. 기타 할로겐화합물. 시안화물. 및 황화물의 영향이 무시될 때에 적당하다.
  3. 티오시안산나트륨 용액으로 적정한다.
  4. 시료채취관은 유리관, 석영관, 불소수지관 등을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "이산화황. 기타 할로겐화합물. 시안화물. 및 황화물의 영향이 무시될 때에 적당하다."는 맞는 설명이다. 하지만 "티오시안산나트륨 용액으로 적정한다."는 틀린 설명이다. 배출가스 중의 염화수소는 티오시안산칼륨 용액으로 적정한다. 티오시안산칼륨 용액은 염화수소와 반응하여 청색의 산화물을 생성하는데, 이 산화물의 양에 따라 적정을 결정한다.
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65. 소각로, 보일러 등 연소시설의 굴뚝 등에서 배출되는 배출가스 중에 포함되어 있는 알데히드 및 케톤화합물의 분석방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 적외선 발광법
  2. 액체크로마토그래프법
  3. 크로모트로핀산법
  4. 아세틸 아세톤법
(정답률: 알수없음)
  • 적외선 발광법은 가스 상태의 샘플을 분석하는 방법으로, 알데히드 및 케톤화합물과 같은 기체 상태의 화합물을 분석하기에는 적합하지 않습니다. 따라서, 이 방법은 소각로, 보일러 등 연소시설의 굴뚝 등에서 배출되는 배출가스 중에 포함되어 있는 알데히드 및 케톤화합물의 분석에는 사용되지 않습니다. 반면, 액체크로마토그래프법, 크로모트로핀산법, 아세틸 아세톤법은 기체 상태의 화합물을 분석하는 방법으로, 알데히드 및 케톤화합물의 분석에 적합합니다.
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66. 먼지측정을 위한 측정공의 내경의 크기로 가장 적절한 것은? (단, 측정위치로 선정된 굴뚝 벽면에 설치함)

  1. 50mm
  2. 70mm
  3. 120mm
  4. 180mm
(정답률: 알수없음)
  • 먼지측정을 위한 측정공의 내경이 클수록 먼지가 흐르는 속도가 느려져서 정확한 측정이 어려워지기 때문에 적절한 크기를 선택해야 한다. 굴뚝 벽면에 설치하는 경우, 일반적으로 내경이 120mm인 측정공이 가장 적절하다. 이는 충분한 먼지 샘플링을 보장하면서도 측정오차를 최소화할 수 있는 크기이기 때문이다.
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67. 어느 산업장의 굴뚝에서 실측한 SO2의 농도가 600ppm이었다. 이 때 표준산소 농도가 6%, 실측산소농도가 8%이었다면 보정된 오염물질의 농도는?

  1. 692.3ppm
  2. 722.3ppm
  3. 832.3ppm
  4. 862.3ppm
(정답률: 알수없음)
  • 보정된 오염물질 농도 = 실측 농도 × (표준산소 농도 ÷ 실측 산소 농도) = 600ppm × (6% ÷ 8%) = 450ppm

    하지만 이 값은 표준상태에서의 농도이므로, 실제 대기 중에서의 농도로 변환해야 한다. 이를 위해 보정된 오염물질 농도를 표준산소 농도로 나누어 준 후, 100%에서 실측 산소 농도를 뺀 값으로 곱해준다.

    실제 대기 중에서의 농도 = (보정된 오염물질 농도 ÷ 표준산소 농도) × (100% - 실측 산소 농도) = (450ppm ÷ 6%) × (100% - 8%) = 692.3ppm

    따라서 정답은 "692.3ppm"이다.
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68. 가스크로마토그래프 분석에 사용하는 검출기 중 이황화탄소를 분석(0.5V/Vppm이상)하는데 가장 적합한 검출기는?

  1. 열전도도 검출기
  2. 수소염이온화 검출기
  3. 전자포획형 검출기
  4. 불꽃광도 검출기
(정답률: 알수없음)
  • 이황화탄소는 불꽃을 발생시키는 성질이 있기 때문에 불꽃광도 검출기가 가장 적합하다. 불꽃광도 검출기는 불꽃이 발생할 때 발생하는 광자를 측정하여 물질의 양을 측정하는데 사용된다. 따라서 이황화탄소와 같은 물질을 농도에 따라 정확하게 측정할 수 있다.
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69. 환경대기중 아황산가스 측정방법 중 자동연속측정방법은?

  1. 비분산 적외선 분석법
  2. 수소염 이온화 검출기법
  3. 광 산란법
  4. 자외선 형광법
(정답률: 알수없음)
  • 자동연속측정방법은 일정한 시간 간격으로 측정을 반복하여 데이터를 수집하는 방법입니다. 이 중 환경대기중 아황산가스 측정에는 자외선 형광법이 사용됩니다. 이 방법은 측정 대상인 아황산가스가 자외선을 흡수하고 방출하는 형광을 측정하여 농도를 파악하는 방법입니다. 이 방법은 빠르고 정확한 측정이 가능하며, 자동화된 장비를 이용하여 연속적인 측정이 가능하므로 대기오염 모니터링에 적합합니다.
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70. 다음 중 각 분석법의 장치구성이 알맞은 것은?

  1. 흡광광도법: 시료부→광원부→파장선택부→측광부
  2. 가스크로마토그래프법: 시료도입부→분리관→가스유로계→검출기→기록계
  3. 비분산적외선분석법: 광원→회전섹터→광학필터→시료셀(비교셀)→검출기→증폭기→지시계
  4. 이온크로마토그래프법: 용리액조→써프렛서→시료이온화부→분리관→검출기→기록계
(정답률: 알수없음)
  • 비분산적외선분석법은 광원에서 발생한 비분산적인 외선을 회전섹터와 광학필터를 통해 시료셀(비교셀)로 보내어 흡수된 외선을 검출기로 측정하고, 이를 증폭기와 지시계를 통해 결과를 출력하는 분석법이다. 따라서 주어진 보기 중 "비분산적외선분석법: 광원→회전섹터→광학필터→시료셀(비교셀)→검출기→증폭기→지시계"가 올바른 장치구성이다.
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71. 중화적정법으로 황산화물을 정량함에 있어서 적정액으로 사용하는 NaOH 용액의 역가를 구하기 위한 표정에 사용되는 시약은?

  1. 황산암모늄
  2. 술파민산
  3. 질산나트륨
  4. 티오시안산
(정답률: 알수없음)
  • 중화적정법에서는 적정액과 시약이 서로 반응하여 중성화되는 지점을 찾아내는 것이 중요합니다. 이때, NaOH 용액의 역가를 구하기 위해서는 적정액으로 사용되는 NaOH 용액의 농도를 정확히 알아야 합니다. 이를 위해 적정액으로 사용되는 NaOH 용액의 농도를 정확히 알 수 있는 시약이 필요합니다. 이 시약은 적정액으로 사용되는 NaOH 용액과 반응하여 적정점을 찾아내는 역할을 합니다.

    따라서, 이 문제에서 정답인 "술파민산"은 NaOH 용액의 역가를 구하기 위한 표정에 사용되는 시약으로, 적정액으로 사용되는 NaOH 용액과 반응하여 적정점을 찾아내는 역할을 합니다.
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72. 다음 용어의 정의 중 잘못된 것은?

  1. ppm의 기호는 따로 표시가 없는 한 기체일 때는 용량 대 용량, 액체일 때는 중량 대 중량의 비를 뜻한다.
  2. 기체부피 표시 중 am3로 표시한 것은 실측상태(온도, 압력)의 기체용적을 뜻한다.
  3. 냉수는 4℃이하, 온수는 60-70℃, 열수는 약 100℃를 말한다.
  4. 시험에 사용하는 시약은 따로 규정이 없는 한 특급 또는 1급 이상 또는 이와 동등한 규격의 것을 사용하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "냉수는 4℃이하, 온수는 60-70℃, 열수는 약 100℃를 말한다."가 잘못된 정의이다. 냉수는 0~15℃, 온수는 40~60℃, 열수는 80℃ 이상을 말한다.
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73. 환경대기중 휘발성유기화합물의 시험방법으로 틀린 것은?

  1. 교체흡착열탈착법
  2. 고체흡착용매추출법
  3. 자동연속열탈착분석법
  4. 자동연속용매추출분석법
(정답률: 알수없음)
  • 자동연속용매추출분석법은 환경대기 중 휘발성유기화합물을 측정하는 방법 중 하나이지만, 다른 세 가지 방법은 교체흡착열탈착법, 고체흡착용매추출법, 자동연속열탈착분석법이다. 따라서, 정답은 "자동연속용매추출분석법"이다.
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74. 굴뚝에서 배출되는 가스 중 이황화탄소(CS2)를 채취하기 위한 흡수액은? (단, 흡광광도법 기준)

  1. 페놀디슬폰산 용액
  2. 디에틸 디티오카바민산은 용액
  3. 디에틸아민동 용액
  4. 수산화나트륨 용액
(정답률: 알수없음)
  • 이황화탄소(CS2)는 217 nm에서 최대 흡수를 하므로, 이를 채취하기 위한 흡수액은 217 nm에서 흡광하는 성분이 필요하다. 따라서, 디에틸아민동 용액이 선택되는 것이다.
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75. 액의 농도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 황산(1:5)는 용질이 액체일 때 1mL를 용매에 녹여 전량을 5mL로 하는 것을 뜻한다.
  2. 액의 농도를 (1→2)로 표시한 것은 그 용질의 성분이 고체일 때 1g을 옹매에 녹여 전량을 2mL로 하는 비율을 말한다.
  3. 혼액(1+2)는 액체상의 성분을 각각 1용량 대 2용량의 비율로 혼합한 것을 뜻한다.
  4. 단순히 용액이라 기재하고 그 용액의 이름을 밝히지 않은 것은 수용액을 뜻한다.
(정답률: 알수없음)
  • "황산(1:5)는 용질이 액체일 때 1mL를 용매에 녹여 전량을 5mL로 하는 것을 뜻한다."가 틀린 설명입니다. 황산(1:5)은 용질이 고체일 때 1g을 용매에 녹여 전량을 5mL로 하는 것을 뜻합니다.
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76. 가로 3.0m, 세로 2.0m로 설치된 상하 동일한 단면적의 직사각형 굴뚝의 환산직경은?

  1. 2.2m
  2. 2.4m
  3. 2.6m
  4. 2.8m
(정답률: 알수없음)
  • 환산직경은 직사각형 굴뚝의 단면적과 동일한 원형 굴뚝의 직경을 말한다. 직사각형 굴뚝의 단면적은 가로와 세로의 곱인 3.0m x 2.0m = 6.0m² 이다. 이를 원형 굴뚝의 단면적으로 환산하면, 6.0m² = (π/4) x d² 이므로, d² = (4/π) x 6.0m² 이다. 여기에 루트를 취해 d를 구하면, d = 2.4m 이므로, 환산직경은 2.4m 이다.
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77. 배출가스 중의 벤젠을 흡광광도법으로 측정하려 한다. 다음 설명 중 틀린것은?

  1. 벤젠을 질산암모늄을 가한 황산에 흡수시켜 니트로화 한다.
  2. 자색액의 흡광도로부터 벤젠을 정량하는 방법이다.
  3. 시료중에 톨루엔이나 크실렌이 존재하면 측정치가 낮아진다.
  4. 시료중에 모노클로로벤젠이나 에틸벤젠이 존재하면 측정치가 높아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "시료중에 톨루엔이나 크실렌이 존재하면 측정치가 낮아진다." 이유는 톨루엔이나 크실렌도 자외선 영역에서 흡수되기 때문에, 이들이 존재하면 벤젠의 흡수량이 감소하여 측정치가 낮아지게 된다.
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78. 기체-액체 크로마토그래프법에서는 입경범위에서의 적당한 담체에 고정상 액체를 함침시킨 것을 충전물로 사용한다. 이 때 사용되는 고정상 액체의 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 분석대상 성분을 완전히 분리할 수 있는 것이어야 한다.
  2. 사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 작은 것이어야 한다.
  3. 화학적으로 안정된 것이어야 한다.
  4. 화학적 성분이 일정한 것이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 작은 것이어야 하는 이유는 크로마토그래프법에서는 샘플이 흐르는 속도가 중요하기 때문이다. 증기압이 높으면 샘플이 빠르게 이동하고, 점성이 작으면 샘플이 더 쉽게 이동할 수 있다. 따라서 적당한 담체에 고정상 액체를 함침시키기 위해서는 증기압이 높고, 점성이 작은 고정상 액체를 사용해야 한다.
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79. 비분산 적욋너 가스분석계의 측정가스의 유량변화에 대한 안정성 기준으로 적절한 것은?

  1. 측정가스의 유량이 표시한 기준유량에 대하여 ±2%이내에서 변동하여도 성능에 지장이 있어서는 안된다.
  2. 측정가스의 유량이 표시한 기준유량에 대하여 ±5%이내에서 변동하여도 성능에 지장이 있어서는 안된다.
  3. 측정가스의 유량이 표시한 기준유량에 대하여 ±10%이내에서 변동하여도 성능에 지장이 있어서는 안된다.
  4. 측정가스의 유량이 표시한 기준유량에 대하여 ±2%이내에서 변동하여도 성능에 지장이 있어서는 안된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "측정가스의 유량이 표시한 기준유량에 대하여 ±2%이내에서 변동하여도 성능에 지장이 있어서는 안된다." 입니다.

    가스분석계는 정확한 측정 결과를 얻기 위해 측정가스의 유량을 정확하게 유지해야 합니다. 따라서 측정가스의 유량이 기준유량에서 ±2% 이내로 유지되어야 안정적인 측정 결과를 얻을 수 있습니다. 만약 측정가스의 유량이 기준유량에서 ±2% 이상으로 변동하면 측정 결과에 오차가 발생할 수 있으며, 이는 측정 결과의 신뢰성을 저하시키게 됩니다. 따라서 측정가스의 유량 변화에 대한 안정성 기준으로는 ±2% 이내로 유지되어야 합니다.
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80. 중유전용 보일러 배기가스 굴뚝에서 건식 가스미터를 이용한 장치로 수분을 채취하였다. 이 때 U자관 흡습수분량은 0.1256g 이고, 흡인가스량은 2L. 가스미터에서의 흡인가스온도는 25℃, 압력차는 없고, 대기압은 760mmHg 이었다. 이 때의 배기가스 중 수증기 부피백분율(%)은?

  1. 약 2.4%
  2. 약 4.8%
  3. 약 7.9%
  4. 약 9.3%
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 가스미터에서의 흡인가스온도와 대기압을 이용하여 흡인가스의 상태를 기준상태로 환산해야 한다. 이를 위해 가스의 이상기체법칙을 이용한다.

    PV = nRT

    기준상태에서의 온도는 보통 0℃ 또는 25℃로 정하므로, 여기서는 25℃를 기준으로 한다. 대기압은 이미 주어졌으므로, 흡인가스의 부피와 몰수를 구하면 된다.

    V = nRT/P

    기준상태에서의 온도는 절대온도로 바꾸어야 하므로, 25℃를 298K로 변환한다.

    V = (2L)(0.0821 L·atm/mol·K)(298K)/(760mmHg × 1 atm/760mmHg) = 0.105 mol

    따라서, 흡인가스의 몰수는 0.105 mol이다.

    이제, U자관에서 채취한 수분의 양을 이용하여 배기가스 중 수증기 부피백분율을 구할 수 있다. 수증기 부피백분율은 다음과 같이 정의된다.

    수증기 부피백분율(%) = (수증기 부피 ÷ 전체 가스 부피) × 100%

    수증기 부피는 U자관에서 채취한 수분의 양을 이용하여 구할 수 있다. U자관은 건식으로 설계되어 있으므로, 채취한 수분은 배기가스 중의 수증기만을 나타낸다. 따라서, 수증기 부피는 다음과 같이 구할 수 있다.

    수증기 부피 = (수분량 ÷ 수증기의 분자량) × 기체상수 × 온도 ÷ 압력

    수증기의 분자량은 18 g/mol이다. 온도는 25℃를 절대온도로 변환하여 298K로 사용한다. 압력은 대기압인 760mmHg을 사용한다.

    수증기 부피 = (0.1256g ÷ 18 g/mol) × 0.0821 L·atm/mol·K × 298K ÷ (760mmHg × 1 atm/760mmHg) = 0.0016 L

    따라서, 수증기 부피백분율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    수증기 부피백분율(%) = (0.0016 L ÷ 2 L) × 100% = 0.08 × 100% = 약 7.9%

    따라서, 정답은 "약 7.9%"이다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 시도지사는 비산먼지의 발생억제를 위한 시설의 설치 또는 필요한 조치를 하지 아니하거나 그 시설이나 조치가 적합하지 아니하다고 인정하는 때에는 그 사업을 하는 자에 대하여 필요한 시설의 설치나 조치의 이행 또는 개선을 명할 수 있다. 이러한 명령을 이행하지 아니하는 자에 대하여 시도지사가 명할 수 있는 조치가 아닌 것은?

  1. 당해 사업의 중지
  2. 시설 등의 사용중지
  3. 시설 등의 이전명령
  4. 시설 등의 사용제한
(정답률: 30%)
  • 시도지사가 명령한 필요한 시설의 설치나 조치의 이행 또는 개선을 이행하지 아니하는 자에 대하여는 시설 등의 사용중지, 사용제한, 당해 사업의 중지 등의 조치를 명할 수 있지만, 시설 등의 이전명령은 해당되지 않는다. 시설 등의 이전명령은 시설 등을 다른 장소로 이전하도록 명하는 것으로, 이는 시설의 개선이나 이행을 명하는 것과는 다른 명령이기 때문이다.
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82. ( ) 안에 알맞은 내용은?

  1. 장기종합계획
  2. 중기종합계획
  3. 단기종합계획
  4. 환경종합계획
(정답률: 알수없음)
  • 이미지에서 보이는 계획은 5년 단위로 수립되는 것으로, 이는 "장기종합계획"이 아닌 "중기종합계획"이다.
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83. 환경기술인의 준수사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자가측정한 결과를 사실대로 기록할 것
  2. 자가측정은 정확히 할 것
  3. 자가측정기록부를 보관기간 동안 보전할 것
  4. 자가측정시 사용한 여과지는 대기오염 공정시험방법에 다라 기록한 시료채취기록지와 함께 날짜별로 보관, 관리할 것
(정답률: 알수없음)
  • "자가측정기록부를 보관기간 동안 보전할 것"이 가장 거리가 먼 이유는 다른 세 가지 준수사항은 자가측정의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위한 것이지만, 이 준수사항은 자가측정 결과를 보존하기 위한 것이기 때문입니다. 따라서 이 준수사항을 따르지 않더라도 자가측정의 정확성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다.
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84. 사업장별 환경기술인의 자격기준에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 1종사업장: 대기환경기사 이상의 기술자격 소지자 1인이상
  2. 3종사업장: 대기환경산업기사 이상의 기술자격소지자. 환경기능사 또는 3년 이상 대기분야 환경관련업무에 종사한 자 1인 이상
  3. 5종사업장중 특정대기유해물질이 포함된 오염물질을 배출하는 경우엔 3종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다.
  4. 공동방지시설에 있어서 각 사업장의 대기오염물질 발생량의 합계가 5종사업장의 규모에 해당하는 경우에는 4종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공동방지시설에 있어서 각 사업장의 대기오염물질 발생량의 합계가 5종사업장의 규모에 해당하는 경우에는 4종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다. - 이 기준은 존재하지 않습니다.

    이유: 주어진 보기 중에서는 1종사업장, 3종사업장, 5종사업장에 대한 기술인의 자격기준이 설명되어 있습니다. 하지만, "공동방지시설에 있어서 각 사업장의 대기오염물질 발생량의 합계가 5종사업장의 규모에 해당하는 경우에는 4종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다."는 기준은 존재하지 않습니다. 따라서, 이 보기가 알맞지 않은 것입니다.
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85. 다음 용어의 정의로 알맞지 않은 것은?

  1. 가스: 물질의 연소, 합성, 분해시에 발생하거나 물리적 성질에 의하여 발생하는 기체상물질
  2. 매연: 연소시 발생하는 유리탄소를 주로 하는 미세한 입자상 물질
  3. 첨가제: 탄소와 수소로 구성된 화학물질로 자동차연료에 첨가하여 자동차 성능을 향상시키는 것
  4. 먼지: 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질
(정답률: 40%)
  • 정답: 첨가제

    첨가제는 자동차 연료에 첨가하여 자동차 성능을 향상시키는 화학물질을 말하는 반면, 다른 용어들은 물질의 성질이나 발생 경로에 따라 정의되는 것이다.
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86. 고체연료 환산계수가 가장 적은 연료 또는 원료명은? (단, 단위는 kg)

  1. 무연탄
  2. 목탄
  3. 갈탄
  4. 이탄
(정답률: 알수없음)
  • 고체연료 환산계수란, 일정한 부피의 연료가 연소될 때 발생하는 열량을 나타내는 지표입니다. 즉, 같은 부피의 연료를 연소시켰을 때 발생하는 열량이 가장 적은 연료를 찾는 것입니다.

    이탄은 가장 단순한 구조를 가진 탄화수소 분자로, 다른 석탄에 비해 더 적은 수소 원자를 가지고 있습니다. 그래서 같은 부피의 연료를 연소시켰을 때 발생하는 열량이 가장 적습니다. 따라서 이탄이 고체연료 환산계수가 가장 적은 연료 또는 원료명입니다.
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87. 대기환경보전법의 규정에 의한 비산먼지 배출공정인 수송과정에서 적재물이 적재함 상단으로부터 스평 몇 cm 이하까지만 적재함 측면에 닿도록 적재하여야 하는가? (단, 비산먼지 발생을 억제하기 위한 시설의 설치 및 필요한 조치에 관한 기준)

  1. 5
  2. 10
  3. 30
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 대기환경보전법에서는 비산먼지 발생을 억제하기 위한 시설의 설치 및 필요한 조치에 관한 기준을 규정하고 있습니다. 이 기준에 따르면 수송과정에서 적재물이 적재함 상단으로부터 스평 5cm 이하까지만 적재함 측면에 닿도록 적재해야 합니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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88. 대기환경보전법상 개선명령을 받은 사업자는 그 명령을 받은 날부터 며칠이내에 개선계획서를 환경부장관에게 제출하여야 하는가? (단, 연장이 없는 경우)

  1. 즉시
  2. 10일
  3. 15일
  4. 30일
(정답률: 알수없음)
  • 대기환경보전법 제25조에 따르면 개선명령을 받은 사업자는 "15일 이내"에 개선계획서를 환경부장관에게 제출하여야 합니다. 따라서 정답은 "15일"입니다.
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89. 대기오염물질 배출시설의 변경신고 사항에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 배출시설을 폐쇄하는 경우
  2. 배출시설 또는 방지시설을 임대하는 경우
  3. 배출시설 또는 방지시설을 동종, 동일규모의 시설로 대체하는 경우
  4. 사용 연료를 변경하는 경우(종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경도 포함)
(정답률: 알수없음)
  • 사용 연료를 변경하는 경우(종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경도 포함)가 틀린 것이다. 이는 오히려 맞는 내용이다. 대기오염물질 배출시설의 변경신고를 할 때, 사용하는 연료를 변경하는 경우에도 신고를 해야 한다. 이때, 종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우도 포함된다.
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90. 악취방지법에 의한 악취와 관련된 용어의 정의로 틀린 것은?

  1. “악취유발물질”이라 함은 악취의 원인물질외의 물질과 반응하여 악취를 유발하는 물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다.
  2. “악취배출시설”이라 함은 악취를 유발하는 시설, 기계, 기구 그 밖의 것으로서 환경부장관이 관계중앙행정기관의 장과 협의하여 환경부령으로 정하는 것을 말한다.
  3. “악취”라 함은 황화수소, 메르캅탄류, 아민류 그 밖에 자극성이 있는 기체상태의 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다.
  4. “지정악취물질”이라 함은 악취의 원인이 되는 물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "“악취유발물질”이라 함은 악취의 원인물질외의 물질과 반응하여 악취를 유발하는 물질로서 환경부령이 정하는 것을 말한다."이다. 이는 정의가 맞지 않는다. "악취유발물질"은 악취의 원인물질과 반응하여 악취를 유발하는 물질을 말한다. 따라서 "악취의 원인물질외의 물질"이라는 부분이 틀린 것이다.
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91. 배출허용기준초과 일일오염물질 배출량 산정방법에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 먼지외 오염물질의 배출농도의 단위는 mg/Sm3 또는 ppm으로 나타낸다.
  2. 특정유해물질의 배출허용기준 초과 일일오염물질 배출량은 소수점 이하 넷째자리까지 계산한다.
  3. 일반오염물질의 배출허용기준 초과 일일오염물질 배출량은 소수점 이하 첫째자리까지 계산한다.
  4. 배출허용기준 초과농도= 배출농도 - 배출허용기준 농도
(정답률: 알수없음)
  • "일반오염물질의 배출허용기준 초과 일일오염물질 배출량은 소수점 이하 첫째자리까지 계산한다."가 알맞지 않은 설명이다.

    먼지외 오염물질의 배출농도는 대기 중 1m3의 공기 중 해당 오염물질의 질량(mg)으로 나타내며, 단위는 mg/Sm3 또는 ppm으로 표시된다. 이는 일정한 부피의 공기 중 해당 오염물질의 농도를 나타내는 것이다.

    특정유해물질의 배출허용기준 초과 일일오염물질 배출량은 소수점 이하 넷째자리까지 계산한다. 이는 배출허용기준 초과 농도와 배출량을 곱하여 계산된다.

    배출허용기준 초과농도는 배출농도에서 배출허용기준 농도를 뺀 값이다. 이를 통해 초과된 농도를 계산할 수 있다.

    따라서, "일반오염물질의 배출허용기준 초과 일일오염물질 배출량은 소수점 이하 첫째자리까지 계산한다."는 올바르지 않은 설명이다.
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92. “대기오염경보”에 관한 내용 중 알맞지 않은 것은?

  1. 자동차 운행제한, 사업장의 조업단축 등을 명령받은 자는 정당한 사유가 없는 한 이에 응하여야 한다.
  2. 대기오염경보의 발령사유가 소멸된 때에는 시ㆍ도지사는 즉시 이를 해제하여야 한다.
  3. 시ㆍ도지사는 대기오염경보가 발령된 지역의 대기오염을 긴급히 줄이기 위해 자동차 운행제한, 사업장조업단축을 명할 수 있다.
  4. 대기오염경보의 대상지역, 대상오염물질, 발령기준, 경보단계 및 경보단계별 조치사항 등에 관한 필요한 사항은 환경부령으로 정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 알맞지 않은 것은 "자동차 운행제한, 사업장의 조업단축 등을 명령받은 자는 정당한 사유가 없는 한 이에 응하여야 한다." 이다. 이는 대기오염경보와 관련이 없는 내용이다.

    대기오염경보의 대상지역, 대상오염물질, 발령기준, 경보단계 및 경보단계별 조치사항 등에 관한 필요한 사항은 환경부령으로 정해져 있으며, 대기오염경보 발령 시 시ㆍ도지사는 자동차 운행제한, 사업장 조업단축 등의 조치를 명할 수 있으며, 발령사유가 소멸되면 즉시 해제해야 한다.
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93. 운행차 배출허용 기준 중 휘발유ㆍ알콜 또는 가스를 사용하거나 이들 연료를 혼합하여 사용하는 자동차의 경우, 부하검사방법에 적용되는 배출가스 종류가 아닌 것은?

  1. 일산화탄소
  2. 황산화물
  3. 질소산화물
  4. 배기관탄화수소
(정답률: 알수없음)
  • 휘발유, 알콜 또는 가스를 사용하는 자동차의 배출가스 종류는 일산화탄소, 질소산화물, 배기관탄화수소이다. 황산화물은 이들과는 다른 화합물로, 이들과는 별개의 배출가스 종류이다. 따라서 부하검사방법에 적용되는 배출가스 종류가 아닌 것은 황산화물이다.
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94. 다음 기후ㆍ생태계변화 유발물질이 아닌 것은?

  1. 이산화질소
  2. 메탄
  3. 아산화질소
  4. 과불화탄소
(정답률: 알수없음)
  • 이산화질소는 기후 및 생태계 변화를 유발하는 대표적인 대기오염물질 중 하나이다. 따라서 이 문제에서 정답은 "이산화질소"가 아닌 나머지 보기인 "메탄", "아산화질소", "과불화탄소"이다.
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95. 공동방지시설을 설치하고자 하는 공동방지시설운영기구의 대표자가 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 서류와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 공동방지시설의 위치도(축적 2만5천분의 1의 지형도)
  2. 사업장에서 공동방지시설에 이르는 연결관의 설치도면 및 명세서
  3. 공동방지시설의 처리방법 및 최종배출농도 예측서
  4. 사업장별 원료사용량 및 제품생산량을 기재한 서류와 공정도.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "공동방지시설의 처리방법 및 최종배출농도 예측서"입니다.

    공동방지시설의 위치도, 연결관 설치도면, 사업장별 원료사용량 및 제품생산량을 기재한 서류와 공정도는 모두 공동방지시설 설치에 필요한 정보를 제공하기 위한 서류입니다.

    하지만 "공동방지시설의 처리방법 및 최종배출농도 예측서"는 공동방지시설이 어떻게 처리되고 최종적으로 배출되는지에 대한 정보를 담고 있습니다. 이는 환경오염을 예방하기 위해 매우 중요한 정보이기 때문에 대표자가 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 필수 서류 중 하나입니다.
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96. 환경부장관이 측정기기를 개선하도록 조치명령을 할 때 정할 수 있는 최대 개선기간은? (단, 연정기간은 제외)

  1. 1개월
  2. 3개월
  3. 6개월
  4. 1년
(정답률: 알수없음)
  • 환경부장관이 조치명령을 내린 후 측정기기를 개선하는 기간은 최대 6개월이다. 이는 대기오염방지법 제31조 제2항에 따라 환경부장관이 조치명령을 내린 후 측정기기를 개선하는 기간으로, 이 기간 내에 개선이 이루어지지 않으면 벌칙이 부과될 수 있다.
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97. 환경기준(대기)상 미세먼지 입자의 크기 기준은?

  1. 0.01㎛ 이하
  2. 0.1㎛ 이하
  3. 1.0㎛ 이하
  4. 10㎛ 이하
(정답률: 알수없음)
  • 미세먼지 입자의 크기가 10㎛ 이하일 때 인체의 호흡기로 침투하여 건강에 영향을 미칠 가능성이 높기 때문입니다. 그 이상의 입자는 코와 입으로 걸러지기 때문에 상대적으로 영향이 적습니다. 따라서 대기환경기준에서는 10㎛ 이하의 미세먼지 입자를 주요 대상으로 삼고 있습니다.
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98. 특정대기유해물질이 아닌 것은?

  1. 브롬 및 그 화함물
  2. 아닐린
  3. 프로필렌 옥사이드
  4. 니켈 및 그 화합물
(정답률: 알수없음)
  • 브롬 및 그 화함물은 특정대기유해물질이지 않습니다. 그 이유는 대기오염물질로 분류되지 않기 때문입니다. 아닐린, 프로필렌 옥사이드, 니켈 및 그 화합물은 모두 대기오염물질로 분류됩니다.
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99. 배연탈황시설을 설치한 배출시설을 시운전 할 경우 환경부령이 정하는 시운전 기간 기준은?

  1. 배출시설 및 방지시설의 가동개시일로부터 10일까지
  2. 배출시설 및 방지시설의 가동개시일로부터 15일까지
  3. 배출시설 및 방지시설의 가동개시일로부터 30일까지
  4. 배출시설 및 방지시설의 가동개시일로부터 60일까지
(정답률: 알수없음)
  • 배연탈황시설은 대기오염물질 배출을 방지하기 위한 시설로, 시운전을 통해 안전하고 효율적인 운영이 가능한지 확인해야 한다. 따라서 환경부령에서는 배출시설 및 방지시설의 가동개시일로부터 30일까지의 시운전 기간을 정하고 있다. 이 기간 동안 시설의 안전성과 효율성을 검토하고 문제가 발생할 경우 조치를 취할 수 있도록 하기 위함이다.
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100. 대기오염경보단계별 오염물질의 농도기준에 관한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 오존농도는 1시간 평균농도를 기준으로 한다.
  2. 기상조건등을 검토하여 해당지역내 대기자동측정소의 오존농도가 0.12ppm 이상일 때 주의보를 발령한다.
  3. 중대경보가 발령된 지역내의 기상조건등을 검토하여 대기자동측정소의 오존농도가 0.3이상 - 0.5ppm미만일 때는 경보로 전환한다.
  4. 해당지역내 대기자동측정소의 2/3 이상이 경보단계별 발령기준을 초과하면 경보를 발령한다.
(정답률: 알수없음)
  • "기상조건등을 검토하여 해당지역내 대기자동측정소의 오존농도가 0.12ppm 이상일 때 주의보를 발령한다."가 알맞지 않은 설명이다.

    해당지역내 대기자동측정소의 2/3 이상이 경보단계별 발령기준을 초과하면 경보를 발령하는 이유는 대기오염물질의 농도가 일정 수준 이상 증가하면 인체 건강에 해로울 뿐만 아니라 환경에도 악영향을 미치기 때문이다. 따라서 이러한 상황을 방지하기 위해 경보를 발령하여 대처할 수 있도록 하는 것이다.
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