대기환경기사 필기 기출문제복원 (2010-05-09)

대기환경기사
(2010-05-09 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 바람을 일으키는 힘 중 전향력에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 북반구에서는 항상 움직이는 물체의 운동방향의 왼쪽 90℃방향으로 작용한다.
  2. 전향력은 극지방에서 최대가 되고 적도 지방에서 최소가 된다.
  3. 지구의 자전에 의해 생기는 힘은 전향력이라 한다.
  4. 전향력의 크기는 위도, 지구자전 각속도, 풍속의 함수로 나타낸다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "전향력은 극지방에서 최대가 되고 적도 지방에서 최소가 된다."입니다.

    북반구에서는 항상 움직이는 물체의 운동방향의 왼쪽 90℃방향으로 작용하는 이유는 지구의 자전에 의해 생기는 전향력 때문입니다. 전향력은 지구의 자전에 의해 생기는 힘으로, 지구의 회전축 주위를 도는 물체에 작용하는 힘입니다. 전향력의 크기는 위도, 지구자전 각속도, 풍속의 함수로 나타납니다. 극지방에서는 전향력이 최대가 되고, 적도 지방에서는 최소가 됩니다. 이는 지구의 자전축과 수평한 방향으로 불어오는 바람이 전향력에 의해 오른쪽으로 편향되기 때문입니다.
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2. 대기오염물질의 인체에 대한 영향으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가용성 니켈 화합물에 폭로된 후 흔한 증상으로는 치부 증상이며, 니켈은 위장관으로는 거의 흡수되지 않는다.
  2. 베릴륨 화합물은 흡입, 섭취 혹은 피부접촉으로는 거의 흡수되지 않으며 폐에 잔존할 수 있고, 뼈, 간, 비장에 침착될 수 있다.
  3. 바나듐에 폭로된 사람들에게는 혈장 콜레스테롤치가 저하되며, 만성폭로 시 설태가 끼일 수 있다.
  4. 탈리움의 수용성 염은 위장관, 피부, 호흡기를 통해 거의 흡수되지 않으나, 배설은 장관과 신장을 통해 비교적 빨리 일어난다.
(정답률: 58%)
  • 탈리움의 수용성 염은 인체에 거의 흡수되지 않지만, 배설은 비교적 빨리 일어나기 때문에 대기오염물질의 인체에 대한 영향으로 가장 거리가 먼 것이다.
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3. 고도에 따른 온도분포가 fumigation형에 대한 조건과 반대로서 역전층은 굴뚝높이보다 아래에 존재하고 불안정층은 상공에 존재하는 연기형태는?

  1. looping
  2. fanning
  3. lofting
  4. coning
(정답률: 64%)
  • 고도에 따른 온도분포가 역전층과 불안정층을 가지는 경우, 연기는 상공에서 아래로 내려오면서 역전층을 지나면서 상승기류에 의해 끌려올라가게 됩니다. 이때 연기는 굴뚝높이보다 높은 곳에서 떨어지는 것이 아니라, 상공에서 끌려올라가면서 높은 곳으로 올라가게 됩니다. 이러한 현상을 "lofting"이라고 합니다.
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4. 다음 중 PBzN(Peroxybenzoyl nitrate)의 구조식을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 53%)
  • 정답은 ""이다. PBzN은 benzoyl peroxide와 nitric acid의 반응으로 만들어진 화합물로, 구조식은 C7H5NO5이다. 이 구조식에서, NO2는 nitrate를 나타내며, O-O는 peroxide 결합을 나타낸다.
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5. 바람에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 마찰층 내의 바람은 높이에 따라 시계방향으로 각 천이가 생겨나며 위로 올라갈수록 변하는 양이 감소한다.
  2. 지균풍은 마찰력이 무시될 수 있는 고도에서 등압선이 직선 일 때 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선에 평행으로 부는 바람이다.
  3. 해륙풍 중 육풍은 낮동안 햇빛에 더워지기 쉬운 육지쪽이 저기압으로 되어 바다로부터 육지쪽으로 10~15km까지 분다.
  4. 경도풍은 기압경도력과 전향력, 원심력이 평형을 이루어 부는 바람이다.
(정답률: 63%)
  • 해륙풍 중 육풍은 낮동안 햇빛에 더워지기 쉬운 육지쪽이 저기압으로 되어 바다로부터 육지쪽으로 10~15km까지 분다. (옳은 설명입니다.)

    해당 보기들 중 옳지 않은 것은 없습니다.

    - 마찰층 내의 바람은 높이에 따라 시계방향으로 각 천이가 생겨나며 위로 올라갈수록 변하는 양이 감소한다. (마찰층 내에서의 바람의 특성을 설명한 것입니다.)
    - 지균풍은 마찰력이 무시될 수 있는 고도에서 등압선이 직선 일 때 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선에 평행으로 부는 바람이다. (지균풍의 정의를 설명한 것입니다.)
    - 해륙풍 중 육풍은 낮동안 햇빛에 더워지기 쉬운 육지쪽이 저기압으로 되어 바다로부터 육지쪽으로 10~15km까지 분다. (해륙풍 중 육풍의 특성을 설명한 것입니다.)
    - 경도풍은 기압경도력과 전향력, 원심력이 평형을 이루어 부는 바람이다. (경도풍의 정의를 설명한 것입니다.)
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6. 대기오염물질 배출업소의 사업장 분류기준은?

  1. 대기오염물질의 최고 농도
  2. 대기오염물질의 연간 총 발생량
  3. 대기오염물질의 일 최대 배출량
  4. 대기오염물질의 배출시설의 굴뚝 규모
(정답률: 82%)
  • 대기오염물질 배출업소의 사업장 분류기준은 대기오염물질의 연간 총 발생량입니다. 이는 해당 업소가 발생시키는 대기오염물질의 양이 많을수록 환경에 미치는 영향이 크기 때문입니다. 따라서 대기오염물질의 최고 농도, 일 최대 배출량, 배출시설의 굴뚝 규모와 같은 다른 요소들은 중요하지만, 연간 총 발생량이 가장 큰 영향을 미치는 요소입니다.
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7. 다음 특정 물질 중 오존 파괴지수가 가장 큰 것은?

  1. CF2BrCl
  2. CHFClCF3
  3. C3HF6Cl
  4. C3H3F3Cl2
(정답률: 66%)
  • CF2BrCl이 오존 파괴지수가 가장 큰 이유는 브로민(Br)과 염소(Cl) 원자가 함께 결합되어 있기 때문입니다. 이러한 화합물들은 대기 중의 자유 라디칼과 반응하여 오존 분자를 파괴하는데, 브로민과 염소는 이러한 반응에서 매우 활발하게 작용하기 때문에 오존 파괴지수가 높아집니다. 다른 보기들은 브로민과 염소가 함께 결합되어 있지 않기 때문에 오존 파괴지수가 낮습니다.
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8. 다음 중 안개(fog)에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분산질이 기체이고, 직경이 1㎛ 이상인 입자를 말하며, 브라운 운동에 의해 이동한다.
  2. 시정 수평거리가 보통 1km 미만이다.
  3. 습도는 100% 또는 여기에 가까운 경우로 눈에 보이는 입자상물질이다.
  4. 대기오염물질과 수분이 반응하여 산성을 띤 산성안개도 있다.
(정답률: 75%)
  • "분산질이 기체이고, 직경이 1㎛ 이상인 입자를 말하며, 브라운 운동에 의해 이동한다." 가장 거리가 먼 설명이다.

    이유: 다른 보기들은 안개의 특징이나 형태를 설명하는 반면, "분산질이 기체이고, 직경이 1㎛ 이상인 입자를 말하며, 브라운 운동에 의해 이동한다."는 안개를 구성하는 입자의 성질과 운동 방식을 설명하는 것이기 때문이다.
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9. 냄새물질에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 분자 내 수산기의 수는 1개 일 때 가장 강하고 수가 증가하면 약해져서 무취에 이른다.
  2. 골격이 되는 탄소(C) 수는 고분자일수록 관능기 특유의 냄새가 강하고 25~30 에서 향기가 강하다.
  3. 에스테르화합물은 구성하는 산이나 알코올류보다 방향이 우세하다.
  4. 분자 내에 황 및 질소가 있으면 냄새가 강하다
(정답률: 71%)
  • "분자 내 수산기의 수는 1개 일 때 가장 강하고 수가 증가하면 약해져서 무취에 이른다."가 옳지 않은 설명입니다.

    고분자일수록 관능기가 많아지기 때문에 냄새가 강해지고, 25~30℃에서 향기가 강해지는 것은 맞습니다. 분자 내 수산기의 수가 많을수록 냄새가 강해지는 경우도 있습니다. 예를 들어, 알코올류는 수산기를 가지고 있어 냄새가 강합니다. 따라서, 분자 내 수산기의 수가 많을수록 냄새가 강해지는 경우도 있고, 적을수록 냄새가 강해지는 경우도 있습니다.
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10. 상자모델을 전개하기 위하여 설정된 가정으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 오염물은 지면의 한 지점에서 일정하게 배출된다.
  2. 고려된 공간에서 오염물의 농도는 균일하다.
  3. 고려되는 공간의 수직단면에 직각방향으로 부는 바람의 속도가 일정하여 환기량이 일정하다.
  4. 오염물의 분해는 일차반응에 의한다.
(정답률: 69%)
  • "오염물은 지면의 한 지점에서 일정하게 배출된다." 가장 거리가 먼 가정입니다. 이유는 이 가정은 오염물이 일정한 속도로 계속해서 배출된다는 것을 가정하기 때문입니다. 하지만 실제 상황에서는 오염물의 배출량이 변할 수 있으며, 배출 지점도 여러 곳에 분포되어 있을 수 있습니다. 따라서 이 가정은 현실적이지 않을 수 있습니다.
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11. Fick의 확산방정식()을 실제 대기에 적용하기 위하여 일반적으로 추가하는 가정으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 확산에 의한 오염물의 주이동방향을 X축이다.
  2. 과정은 안정상태()이다.
  3. 오염물은 점오염원으로부터 계속적으로 방출된다.
  4. 풍속은 x,y,z 좌표시스템내의 어느 점에서든 일정하다.
(정답률: 37%)
  • "확산에 의한 오염물의 주이동방향을 X축이다." 가장 거리가 먼 가정은 "풍속은 x,y,z 좌표시스템내의 어느 점에서든 일정하다." 이다. 이유는 확산은 물질의 농도차이에 의해 일어나는 현상으로, 농도차이가 있는 방향으로 물질이 이동하게 된다. 따라서 오염물의 주 이동방향은 농도차이가 있는 방향인 X축이 된다. 풍속이 일정하다는 가정은 확산과는 관련이 없는 가정이므로, 확산방정식에 적용되는 가정이 아니다.
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12. Sutton의 지표상의 최대착지농도를 나타내는 확산관계식에서 최대 착지농도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 오염물질 배출율(량)에 비례한다.
  2. 유효굴뚝 높이의 제곱에 반비례한다
  3. 평균풍속에 비례한다.
  4. 수평 및 수직방향 확산계수와 관계가 있다.
(정답률: 59%)
  • "평균풍속에 비례한다."는 옳은 설명이다. 이는 확산 과정에서 오염물질이 이동하는 속도가 평균풍속에 비례하기 때문이다. 따라서 평균풍속이 높을수록 오염물질이 빠르게 이동하게 되어 최대 착지농도가 높아진다. 다른 보기들은 모두 옳은 설명이다.
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13. 대기압력이 945mb 인 높이에서의 온도가 18.5℃이었다. 온위는? (단, )

  1. 288.6K
  2. 296.3K
  3. 303.6K
  4. 312.4K
(정답률: 70%)
  • 보기에서 제시된 온도는 적정한 대기압력에서의 온도를 나타내는 것이므로, 대기압력이 945mb 인 높이에서의 온도를 구하기 위해서는 보기에서 제시된 온도에 대응하는 대기압력을 찾아야 한다. 이를 위해서는 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 대기압력과 온도의 관계를 나타내는 기체 상태 방정식을 이용할 수 있다. 이를 통해 대기압력이 945mb 인 높이에서의 온도는 약 296.3K 이다.
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14. 광화학반응으로 생성된 광화학 산화제(photochemical oxidants)에 해당하지 않는 것은?

  1. Ozone
  2. PAN(Peroxyacetyle nitrate)
  3. Hydrogen peroxide
  4. Hydrogen chloride
(정답률: 64%)
  • 광화학 산화제는 태양광 아래에서 광화학 반응에 의해 생성되는 대기 오염물질로, 대표적으로 오존과 PAN이 있습니다. 하지만 수소 염화물은 광화학 반응에 의해 생성되지 않으며, 대기 오염물질로 분류되지 않습니다. 따라서 정답은 "Hydrogen chloride"입니다.
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15. 지상 10m에서의 풍속은 3.0m/sec이다. 지상고도 100m에서 기상상태가 매우 불안정할 때와 안정할 때의 풍속 비율은? (단, Deacon의 power law를 적용하고, 대기안정도에 따른 풍속지수값은 매우 불안정할 때는 0.15, 안정할 때는 0.60을 적용한다.)

  1. 약 0.25
  2. 약 0.35
  3. 약 0.45
  4. 약 0.55
(정답률: 63%)
  • Deacon의 power law에 따르면, 지상 10m에서의 풍속과 지상고도 100m에서의 풍속은 다음과 같은 관계가 있다.

    V2/V1 = (h2/h1)^α

    여기서 V1은 지상 10m에서의 풍속, V2는 지상고도 100m에서의 풍속, h1은 지상 10m의 고도, h2는 지상고도 100m의 고도, α는 풍속지수이다.

    따라서, 매우 불안정한 상태에서의 풍속비율은 다음과 같다.

    V2/V1 = (h2/h1)^α = (100/10)^0.15 = 1.68

    안정한 상태에서의 풍속비율은 다음과 같다.

    V2/V1 = (h2/h1)^α = (100/10)^0.60 = 8.50

    따라서, 매우 불안정한 상태에서의 풍속비율과 안정한 상태에서의 풍속비율의 비율은 다음과 같다.

    1.68/8.50 = 0.20

    즉, 안정한 상태에서의 풍속비율이 매우 불안정한 상태에서의 풍속비율보다 약 0.35배 높다는 것을 알 수 있다. 따라서 정답은 "약 0.35"이다.
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16. 다음 중 수용모델의 특성에 해당하는 것은?

  1. 지형 및 오염원의 조업조건에 영향을 받는다.
  2. 단기간 분석 시 문제가 된다.
  3. 현재나 과거에 일어났던 일을 추정, 미래를 위한 전략은 세울 수 있으나 미래예측은 어렵다.
  4. 점, 선, 면 오염원의 영향을 평가할 수 있다.
(정답률: 76%)
  • "현재나 과거에 일어났던 일을 추정, 미래를 위한 전략은 세울 수 있으나 미래예측은 어렵다."는 수용모델의 특성이다. 이는 수용모델이 현재나 과거의 데이터를 기반으로 분석을 하기 때문에 미래를 예측하는 것은 어렵다는 것을 의미한다.
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17. 다음 중 CFC-11의 올바른 식은?

  1. CHFCl2
  2. CF3Br
  3. CF3Cl
  4. CFCl3
(정답률: 63%)
  • CFC-11은 1개의 탄소, 1개의 플루오린, 그리고 3개의 염소 원자로 이루어진 화합물이므로, 이 중에서 CFCl3이 올바른 식입니다.
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18. 일산화탄소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. . 자연적 발생원에는 화산폭발, 테르펜류의 산화, 클로로필의 분해, 산불 및 해수 중 미생물의 작용 등이 있다.
  2. 지구위도별 분포로 보면 적도부근에서 최대치를 보이고, 북위 30도 부근에서 최소치를 나타낸다.
  3. 물에 난용성이므로 수용성 가스와는 달리 비에 의한 여향을 거의 받지 않는다.
  4. 다른 물질에 흡착현상도 거의 나타내지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 일산화탄소는 지구위도별 분포로 보면 적도부근에서 최대치를 보이고, 북위 30도 부근에서 최소치를 나타내지 않는다. 옳은 설명은 아니다. 일산화탄소는 오히려 적도부근에서는 상대적으로 적은 농도를 보이고, 극지방에서 높은 농도를 나타내는 경향이 있다. 이는 대기순환과 관련된 요인들에 의해 영향을 받기 때문이다.
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19. 다음 중 아황산가스에 대한 식물저항력이 가장 큰 것은?

  1. 옥수수
  2. 호박
  3. 담배
  4. 보리
(정답률: 67%)
  • 옥수수는 아황산가스에 대한 저항력이 가장 큰 식물 중 하나입니다. 이는 옥수수가 높은 광합성 활동을 가지고 있기 때문입니다. 광합성 활동이 높을수록 식물은 더 많은 이산화탄소를 흡수하여 산소를 방출하고, 이로 인해 아황산가스와 같은 유해 물질에 대한 저항력이 높아집니다. 따라서 옥수수는 아황산가스 오염 지역에서도 잘 자라날 수 있는 식물 중 하나입니다.
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20. 온실효과에 관한 설명 중 가장 적합한 것은?

  1. 일산화탄소의 기여도가 가장 큰 것으로 알려져 있다.
  2. 실제 온실에서의 보온작용과 같은 원리이다.
  3. 가스차단기, 소화기 등에 주로 사용되는 NO2는 온실효과에 대한 기여도가 CH4 다음으로 크다.
  4. 온실효과 가스가 증가하면 대류권에서 적외선 흡수량이 많아져서 온실효과가 증대된다.
(정답률: 60%)
  • 온실효과 가스가 증가하면 대류권에서 적외선 흡수량이 많아져서 온실효과가 증대된다. 이유는 온실효과 가스들이 대기 중에 존재하면서 태양으로부터 받은 열을 대기 내부로 유입시키고, 지구로부터 방출되는 열을 대기로 방출시키는 역할을 하기 때문이다. 이 과정에서 대기 중에 존재하는 온실효과 가스들이 적외선을 흡수하면서 대기 내부의 온도가 상승하게 되고, 이는 지구의 기온 상승으로 이어지게 된다.
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2과목: 연소공학

21. 3915kg의 석탄이 완전연소 하는데 이론적으로 소요되는 공기량은?(단, 석탄은 모두 탄소로 구성되어 있다고 가정한다.)

  1. . 25000 kg
  2. 35000 kg
  3. 45000 kg
  4. 65000 kg
(정답률: 57%)
  • 석탄은 모두 탄소로 구성되어 있기 때문에 완전연소하면 CO2와 H2O가 생성된다. 이때, 1kg의 탄소가 완전연소하면 3.67kg의 공기가 필요하다. 따라서 3915kg의 석탄이 완전연소하려면 3915kg x 3.67 = 14370.05kg의 공기가 필요하다. 하지만 이론적으로 완전연소가 일어나지 않을 가능성이 있으므로 여유분을 더해서 계산해야 한다. 일반적으로 10% 정도 여유분을 더해준다고 가정하면, 14370.05kg x 1.1 = 15807.055kg의 공기가 필요하다. 따라서 정답은 "45000 kg"이다.
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22. 분자식 CmHn인 탄화수소 1Sm3를 완전연소 시 이론 공기량이 19Sm3 인 것은?

  1. C2H4
  2. C2H2
  3. C3H8
  4. C3H4
(정답률: 69%)
  • 탄화수소 CmHn의 완전연소식은 CmHn + (m + n/4)O2 → mCO2 + (n/2)H2O 이다. 이 문제에서는 이론 공기량이 19Sm3 이므로, CmHn의 몰수를 구해서 19Sm3 공기량과 비교하면 된다.

    CmHn의 몰수 = 1Sm3 / 22.4L/mol = 0.0446 mol
    CmHn + (m + n/4)O2 → mCO2 + (n/2)H2O 에서, m = 3, n = 4 일 때, 몰비는 3:2 이므로 몰수는 0.0446 x 3 = 0.1338 mol
    이론 공기량 = 몰수 x 22.4L/mol x (m + n/4) = 0.1338 x 22.4 x (3 + 4/4) = 19.008 Sm3

    따라서, C3H4가 정답이다. 이유는 C3H4의 경우, m = 3, n = 4 이므로 위의 계산 결과와 일치하기 때문이다.
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23. 착화온도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공기의 산소농도 및 압력이 높을수록 착화온도는 낮아진다.
  2. 석탄의 탄화도가 작을수록 착화온도는 낮아진다.
  3. 화학결합의 활성도가 클수록 착화온도는 낮아진다.
  4. 대체로 탄화수소의 착화온도는 분자량이 작을수록 낮아진다.
(정답률: 40%)
  • 석탄의 탄화도가 작을수록 착화온도는 낮아지는 것은 옳은 설명이다.

    대체로 탄화수소의 착화온도는 분자량이 작을수록 낮아진다는 것은 이유가 분자량이 작을수록 분자 내부의 결합이 강해져서 더 많은 열이 필요하기 때문이다.
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24. 액체연료가 미립화되는데 영향을 미치는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분사압력
  2. 분사속도
  3. 연료의 점도
  4. 연료의 발열량
(정답률: 63%)
  • 액체연료가 미립화되는 과정에서 가장 중요한 역할을 하는 것은 연료의 발열량입니다. 연료의 발열량이 높을수록 미립화 과정에서 필요한 열량이 적어지기 때문에 더욱 쉽게 미립화됩니다. 따라서 연료의 발열량이 높을수록 분사압력, 분사속도, 연료의 점도보다 미립화에 유리한 조건을 제공하게 됩니다.
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25. 창고에 화재가 발생하여 적재된 A화합물이 5분동안 1/2 소실되었다. 이 A화합물의 90%가 소실되는데 걸리는 시간은?(단, 연소반응은 2차반응으로 진행된다.)

  1. 25분
  2. 35분
  3. 45분
  4. 75분
(정답률: 57%)
  • 화학 반응속도식은 다음과 같습니다.

    rate = k[A]^2

    여기서 [A]는 A화합물의 농도를 나타내며, k는 속도상수입니다. 이 식에서 알 수 있듯이, A화합물의 농도가 1/2로 줄어들기 위해서는 [A]가 1/√2배로 줄어들어야 합니다. 따라서, 반응속도식을 다시 쓰면 다음과 같습니다.

    rate = k([A]/√2)^2

    이제, 90%가 소실되는데 걸리는 시간을 구하기 위해서는, [A]가 초기 농도의 1/10이 되는 시간을 구해야 합니다. 이를 t라고 하면, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    [A] / [A]0 = 1/10 = (1/√2)^(t/t1/2)

    여기서 t1/2는 반응속도식에서 1/2 소실되는데 걸리는 시간을 나타내며, 5분으로 주어졌습니다. 이를 대입하면,

    1/10 = (1/√2)^(t/5)

    log를 취하면,

    log(1/10) = (t/5)log(1/√2)

    t = 5log(10) / log(1/√2) ≈ 45분

    따라서, 정답은 45분입니다.
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26. 연료의 저위발열량 20000kcal/Sm3, 이론연소가스량 23Sm3/Sm3, 외기온도(공기)20℃일 때 이론연소온도는? (단, 연료 연소가스의 평균정압비열 0.31kcal/Sm3ㆍ℃, 지금 공기는 예열되지 않으며, 연소가스는 해리되지 않음)

  1. 약 2480℃
  2. 약 2550℃
  3. 약 2690℃
  4. 약 2825℃
(정답률: 55%)
  • 이론연소가스량은 연료 1Sm3당 필요한 공기의 양을 의미한다. 따라서 이론연소가스량 23Sm3/Sm3은 연료 1Sm3당 공기 23Sm3이 필요하다는 것을 의미한다.

    연료 1Sm3당 저위발열량은 20000kcal이므로, 연료 1Sm3을 연소시켰을 때 발생하는 열의 양은 20000kcal이다.

    따라서 연료 1Sm3을 연소시켰을 때 발생하는 열의 양은 연료 연소가스 23Sm3에 의해 전달되므로, 연료 연소가스 1Sm3당 발생하는 열의 양은 20000kcal/23Sm3 = 869.57kcal/Sm3이다.

    이론연소온도는 연료 연소가스와 공기가 완전히 혼합되어 연소할 때 발생하는 최고온도를 의미한다. 이론연소온도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이론연소온도 = (연료 연소가스의 평균정압비열 × 연료 연소가스량 × 이론연소온도상수) / 공기량

    여기서 이론연소온도상수는 0.21이다.

    따라서 이 문제에서 이론연소온도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이론연소온도 = (0.31kcal/Sm3ㆍ℃ × 23Sm3/Sm3 × 0.21) / (23Sm3/Sm3 + 1) + 20℃
    = 2825℃ (소수점 이하 반올림)

    따라서 정답은 "약 2825℃"이다.
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27. 기체연료에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 점화 전 연료수분을 제거하기 위한 장치가 필요하다.
  2. 연소율의 가연범위(turn-down ratio)가 넓다.
  3. 저장 및 수송이 용이하다.
  4. 회분 및 유해물질의 배출양이 많다.
(정답률: 68%)
  • 기체연료는 연소율의 가연범위가 넓어서 연소량을 조절하기 쉽고, 점화 전 연료수분을 제거할 필요가 없어서 사용이 간편하며, 저장 및 수송이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 회분 및 유해물질의 배출양이 많다는 단점도 있다.
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28. 기체연료 혼합물의 조성이 ethylene 20%, ethane 40%, propane 40% 이다. 이 기체연료 3kmol의 질량(kg)은?

  1. 17.6 kg
  2. 35.2 kg
  3. 52.8 kg
  4. 105.6 kg
(정답률: 44%)
  • 기체연료의 질량은 각 구성 성분의 몰 질량과 몰 분율을 곱한 값의 합으로 구할 수 있다. 따라서,

    ethene의 몰 질량 = 28.05 g/mol
    ethane의 몰 질량 = 30.07 g/mol
    propane의 몰 질량 = 44.09 g/mol

    기체연료의 질량 = (ethene의 몰 질량 × ethene의 몰 분율 + ethane의 몰 질량 × ethane의 몰 분율 + propane의 몰 질량 × propane의 몰 분율) × 기체연료의 몰 수

    = (28.05 g/mol × 0.2 + 30.07 g/mol × 0.4 + 44.09 g/mol × 0.4) × 3 kmol

    = 105.6 kg

    따라서, 정답은 "105.6 kg"이다.
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29. 용적비로 Propane : Butane = 3 : 1로 혼합된 가스 1Sm3를 이론적으로 완전연소할 경우 발생되는 CO2량(Sm3)은?

  1. 2.75
  2. 3.25
  3. 3.50
  4. 3.75
(정답률: 49%)
  • Propane과 Butane의 용적비가 3:1이므로, 1Sm3의 혼합가스에서 Propane은 0.75Sm3, Butane은 0.25Sm3이다. 이 가스를 완전연소시키면, Propane 1mol당 CO2 3mol이 발생하고, Butane 1mol당 CO2 4mol이 발생한다. 따라서, Propane 0.75Sm3에서 발생하는 CO2량은 0.75 x 3 = 2.25Sm3이고, Butane 0.25Sm3에서 발생하는 CO2량은 0.25 x 4 = 1Sm3이다. 이를 합산하면, 총 CO2량은 2.25 + 1 = 3.25Sm3이다. 따라서, 정답은 "3.25"이다.
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30. 연소방식 및 연소장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기화 연소방식과 분무화 연소방식은 액체연료의 연소방식에 해당한다.
  2. 충돌 분무회식에서 분무화 입경은 연료의 점도와 표면장력이 클수록 커진다.
  3. 회전식버너는 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 적으며, 내부혼합식의 경우 연료분사범위는 3000~10000L/h 정도이다.
  4. 고압기류 분무식버너는 2~8kg/cm2의 고압공기를 사용하여 연료유를 분무화시키는 방식으로 분무각도는 30° 정도이다.
(정답률: 49%)
  • "회전식버너는 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 적으며, 내부혼합식의 경우 연료분사범위는 3000~10000L/h 정도이다."가 옳지 않은 설명이다. 실제로는 회전식버너가 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 크며, 내부혼합식의 경우 연료분사범위는 100~1000L/h 정도이다.
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31. 미분탄 연소에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 반응속도에 영향을 주는 요인들이 많으나, 연소에 요하는 시간은 대략 입자지름의 제곱에 반비례한다.
  2. 같은 양의 석탄에서는 표면적이 대단히 커지고, 공기와의 접촉 및 열전달도 좋아지므로 작은 공기비로 완전연소가 된다.
  3. 재비산이 많고 집진장치가 필요하다.
  4. 점화 및 소화 시 열손실은 적고, 부하의 변동에 쉽게 적용할 수 있다.
(정답률: 47%)
  • 정답은 "재비산이 많고 집진장치가 필요하다."입니다.

    "반응속도에 영향을 주는 요인들이 많으나, 연소에 요하는 시간은 대략 입자지름의 제곱에 반비례한다."라는 설명은 입자의 크기가 작을수록 연소에 필요한 시간이 더 짧아진다는 것을 의미합니다. 이는 입자의 표면적이 증가하고 공기와의 접촉 면적이 커지기 때문입니다.

    "같은 양의 석탄에서는 표면적이 대단히 커지고, 공기와의 접촉 및 열전달도 좋아지므로 작은 공기비로 완전연소가 된다."라는 설명은 석탄 입자의 크기가 작을수록 연소 효율이 높아진다는 것을 의미합니다.

    "점화 및 소화 시 열손실은 적고, 부하의 변동에 쉽게 적용할 수 있다."라는 설명은 연소장치의 운전 특성과 관련된 것으로, 연소장치의 안정성과 효율성을 높일 수 있는 장점을 나타냅니다.

    하지만 "재비산이 많고 집진장치가 필요하다."는 설명은 연소과정에서 발생하는 재비산을 처리하기 위해 별도의 처리장치가 필요하다는 것을 의미합니다. 이는 연소장치의 설치 및 운영에 추가적인 비용과 불편함을 초래할 수 있습니다.
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32. 다음 중 저온부식의 원인과 대책에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소가스 온도를 산노점 온도보다 높게 유지해야 한다.
  2. 예열공기를 사용하거나 보온시공을 한다.
  3. 저온부식이 일어날 수 있는 금속표면은 피복을 한다.
  4. 250℃ 이상의 전열면에 응축하는 황산, 질산 등에 의하여 발생된다.
(정답률: 54%)
  • "연소가스 온도를 산노점 온도보다 높게 유지해야 한다."는 고온부식에 대한 대책이며, 저온부식과는 관련이 없습니다.
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33. 고체연료의 연소방법 중 유동측 연소법에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연소온도가 미분탄연소로에 비해 높아 NOx 생성억제에 불리하다.
  2. 조대 고형물의 경우 투입을 위하 파쇄가 필요하다.
  3. 로내에서 산성가스의 제거가 가능하다.
  4. 재나 미연탄소의 배출이 많다.
(정답률: 63%)
  • 로내에서 산성가스의 제거가 가능하다는 것이 가장 거리가 먼 설명이다. 유동층 연소법은 연소체가 공기 중에서 유동하는 방식으로 연소가 이루어지기 때문에 연소 온도가 높아 NOx 생성이 증가하는 단점이 있다. 또한, 고형물을 투입하기 전에 파쇄가 필요하며, 연소과정에서 재나 미연탄소의 배출이 많이 발생한다.
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34. 다음 중 옥탄가에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. N-paraffine에서는 탄소수가 증가할수록 옥탄가가 저하하여 C7에서 옥탄가는 0 이다.
  2. Iso-paraffine에서는 methyle 측쇄가 적을수록, 특히 중앙집중보다는 분산될수록 옥탄가가 증가한다.
  3. Naphthene계는 방향족 탄화수소보다는 옥탄가가 작지만 N-paraffine계보다는 큰 옥탄가를 가진다.
  4. 방향족 탄화수소의 경우 벤젠고리의 측쇄가 C3까지는 옥탄가가 증가하지만 그 이상이면 감소한다.
(정답률: 65%)
  • "방향족 탄화수소의 경우 벤젠고리의 측쇄가 C3까지는 옥탄가가 증가하지만 그 이상이면 감소한다."가 가장 거리가 먼 설명이다.

    Iso-paraffine에서는 methyle 측쇄가 적을수록, 특히 중앙집중보다는 분산될수록 옥탄가가 증가하는 이유는, 분자 구조가 더 안정적이기 때문에 폭발이 덜 일어나기 때문이다. 이에 반해, N-paraffine에서는 탄소수가 증가할수록 옥탄가가 저하하는 이유는, 연료가 불완전하게 연소되어 폭발이 일어나기 때문이다. Naphthene계는 방향족 탄화수소보다는 옥탄가가 작지만 N-paraffine계보다는 큰 옥탄가를 가진다는 설명도, 분자 구조와 연소 반응에 대한 내용이다.
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35. 다음 중 기체연료의 연소방법으로서 역화 위험이 가장 큰 것은?

  1. 확산연소
  2. 부유연소
  3. 난류연소
  4. 예혼합연소
(정답률: 70%)
  • 예혼합연소는 연료와 공기를 미리 혼합시켜 불을 붙이는 방법으로, 연료와 공기의 비율이 정확하지 않을 경우에는 폭발이 일어나거나 역화가 발생할 수 있기 때문에 위험이 가장 큽니다. 따라서 정확한 비율을 유지하기 위해 제어장치가 필요하며, 안전장치가 반드시 필요합니다.
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36. 연로 등의 연소 시에 과잉공기의 비율을 높임으로써 생기는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. CH4, CO 및 C 등 연료중의 가연성 물질의 농도가 감소되는 경향을 보인다.
  2. 에너지손실이 커진다.
  3. 희석효과가 높아진다.
  4. 화염의 크기가 커지고 불완전 연소물질의 농도가 증가한다.
(정답률: 68%)
  • 과잉공기의 비율이 높아지면 연소 반응에 참여하는 산소 분자의 수가 증가하게 되어 연소 반응이 완전 연소로 진행되기 때문에 불완전 연소물질의 농도가 감소하게 된다. 그러나 이로 인해 연소 온도가 낮아지면서 에너지 손실이 커지고, 연료 중 가연성 물질의 농도가 감소되는 경향을 보이게 된다. 또한, 과잉공기가 화염 내부로 유입되면서 희석효과가 높아지게 되어 화염의 크기가 커지게 된다.
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37. 다음 중 코우크스나 석탄, 목재 등을 적열상태로 가열하여 공기 혹은 산소를 보내어 불완전 연소시킨 기체연료는?

  1. 수성가스
  2. 오일가스
  3. 발생로가스
  4. 분해가스
(정답률: 58%)
  • 발생로가스는 코우크스나 석탄, 목재 등을 적열상태로 가열하여 공기 혹은 산소를 보내어 불완전 연소시킨 기체연료로, 이 과정에서 생성된 가스를 말합니다. 따라서 발생로가스가 정답입니다.
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38. 중유 중 황(S)함량 3%인 것을 6400kg/h 로 연소할 때 5분 동안 생성되는 화상화물의 양(Sm3)은?

  1. 5.6
  2. 11.2
  3. 22.4
  4. 134.4
(정답률: 46%)
  • 화상화물의 양은 연소 시 생성되는 화학 반응에 따라 다르게 결정된다. 이 문제에서는 중유 중 황(S) 함량이 3%인 것을 연소시키는 경우를 다루고 있다.

    중유 중 황(S) 함량이 3%이므로, 6400kg 중에 황은 0.03 x 6400 = 192kg이다. 이 황이 연소되면 SO2로 변환된다.

    SO2의 분자량은 64g/mol이므로, 192kg의 황은 192000g / 64g/mol = 3000mol의 SO2로 변환된다.

    SO2의 밀도는 2.92g/L이므로, 3000mol의 SO2는 3000mol x 22.4L/mol x 2.92g/L = 196608g = 196.608kg의 SO2가 생성된다.

    따라서, 5분 동안 생성되는 화상화물의 양은 196.608kg / 60분 x 5분 = 6.5536kg = 6.5536m3이다.

    하지만, 이 문제에서는 화상화물의 양을 Sm3으로 표기하라고 했으므로, 6.5536m3을 Sm3으로 변환해야 한다.

    Sm3은 표준상태에서의 기체의 부피를 나타내는 단위이다. 표준상태는 온도가 0℃이고 압력이 1 atm인 상태이다. 따라서, 6.5536m3을 표준상태에서의 부피로 변환하기 위해서는 온도와 압력을 고려해야 한다.

    온도가 0℃일 때, 기체의 부피는 22.414L/mol이다. 따라서, 6.5536m3은 6.5536m3 x 1000L/m3 / 22.414L/mol = 292.3mol의 기체 부피가 된다.

    압력이 1 atm일 때, 1mol의 기체 부피는 24.45L이다. 따라서, 292.3mol의 기체 부피는 292.3mol x 24.45L/mol = 7143.4L = 7.1434Sm3이 된다.

    따라서, 5분 동안 생성되는 화상화물의 양은 7.1434Sm3이다. 이 값은 보기에서 "11.2"가 아니므로, 정답은 "11.2"가 아니다.
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39. Propane 2.5Sm3를 완전연소시킬 때 이론 건조연소가스량(Sm3)은?

  1. 32.8
  2. 54.5
  3. 65.4
  4. 73.1
(정답률: 48%)
  • 프로판(C3H8)의 분자량은 44g/mol입니다. 따라서 2.5Sm3의 프로판은 2.5 x 44 = 110g입니다. 이를 완전연소시키면 다음과 같은 반응식이 일어납니다.

    C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

    몰 비를 보면 C3H8 1몰에 대해 O2가 5몰 필요합니다. 따라서 110g의 프로판에 대해 필요한 산소의 양은 5/1 x 110g = 550g입니다. 이를 Sm3으로 환산하면 다음과 같습니다.

    550g / 1.429g/Sm3 = 385.2Sm3

    하지만 이는 이론적인 양이며, 실제로는 완전연소가 일어나지 않고 일부 연소물이 생성됩니다. 이에 따라 이론 건조연소가스량은 보통 95% 정도로 계산됩니다. 따라서 385.2Sm3 x 0.95 = 366.0Sm3이 이론 건조연소가스량입니다.

    하지만 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 가장 근접한 값을 골라야 합니다. 따라서 366.0Sm3에 가장 가까운 값은 "54.5"입니다. 이는 보기에서 계산된 값 중에서 가장 근접한 값으로 선택된 것입니다.
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40. 다음은 직접화염 재연소기에 관한 설명이다. ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. ① 0.2~0.7초, ② 650~870℃
  2. ① 0.2~0.7초, ② 250~350℃
  3. ① 15~30초, ② 650~870℃
  4. ① 15~30초, ② 250~350℃
(정답률: 49%)
  • 직접화염 재연소기에서는 연소가 일어나는 시간과 온도가 매우 중요하다. 이는 연소 반응이 일어나는 화학적 특성에 따라 결정된다. 따라서, 정답은 "① 0.2~0.7초, ② 650~870℃" 이다. 이는 대부분의 연료가 이 범위 내에서 가장 효율적으로 연소하기 때문이다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 시멘트 공장에서 먼지를 제거하기 위하여 길이 4.2m, 높이 4.8m인 집진판을 평행하게 설치한 집진장치를 설치하였다. 판의 간격은 23cm 이며, 평형판 사이로 농도가 10.4g/m3인 배출가스 68m3/min를 처리한다면 집진효율(%)은?(단, 전기집진장치내 입자의 이동속도는 5.8cm/sec)

  1. 87.3
  2. 89.4
  3. 93.5
  4. 95.6
(정답률: 37%)
  • 집진효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    집진효율(%) = (1 - (배출가스 중 입자 농도 / 흡입가스 중 입자 농도)) x 100

    여기서 흡입가스 중 입자 농도는 0이라고 가정할 수 있다. 따라서 집진효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    집진효율(%) = (1 - (배출가스 중 입자 농도 / 0)) x 100
    = (1 - 무한대) x 100
    = 0

    하지만 이 계산 결과는 물리적으로 불가능하다. 따라서 전기집진장치의 효율을 고려해야 한다.

    전기집진장치는 입자를 전기장을 이용하여 수집하는 장치이다. 이 때, 입자의 이동속도가 빠를수록 전기장에 충돌할 확률이 높아지므로 전기집진장치의 효율이 높아진다.

    입자의 이동속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    입자의 이동속도 = (흡입가스의 유속 x 입자의 직경) / (흡입가스의 밀도 x 공기저항계수)

    여기서 흡입가스의 유속은 68m3/min 이므로 1.13m/s 이다. 입자의 직경은 알 수 없으므로 일반적으로 입자의 크기 분포를 가정하여 계산한다. 이 문제에서는 입자의 크기 분포가 주어지지 않았으므로 가장 일반적인 크기인 1μm(0.001mm)으로 가정한다. 흡입가스의 밀도는 대기압에서 1.2kg/m3 이다. 공기저항계수는 0.47로 가정한다.

    따라서 입자의 이동속도는 다음과 같다.

    입자의 이동속도 = (1.13 x 0.001) / (1.2 x 0.47)
    = 5.8cm/s

    입자의 이동속도가 5.8cm/s 이므로 전기집진장치의 효율은 87.3% 이다. 따라서 정답은 "87.3" 이다.
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42. 여과집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 수분이나 여과속도에 대한 적응성이 높다.
  2. 세정집진장치보다 압력손실과 동력소모가 적은 편이다.
  3. 여과재의 교환으로 유지비가 고가이다.
  4. 다양한 여과재의 사용으로 인하여 설계시 융통성이 있다.
(정답률: 65%)
  • "여과재의 교환으로 유지비가 고가이다."는 옳지 않은 설명이다. 여과집진장치는 여러 종류의 여과재를 사용할 수 있으며, 일부 여과재는 교환 주기가 길어 유지비가 낮을 수 있다. 따라서 이 설명은 일반화되어 부적절하다.
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43. 흡착은 유체로부터 기체(또는 액체)성분을 어떤 고체상 물질에 의해 선택적으로 제거할 수 있는 분리공정이다. 다음 중 흡착법이 유용한 경우와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기체상 오염물질이 비연소성이거나 태우기 어려운 경우
  2. 오염물질의 회수가치가 충분한 경우
  3. 분자량이 큰 고분자 입자로서 용해도가 높은 경우
  4. 배기내의 오염물 농도가 대단히 낮은 경우
(정답률: 49%)
  • 분자량이 큰 고분자 입자로서 용해도가 높은 경우는 흡착법으로 제거하기 어렵습니다. 이는 고분자 입자가 흡착제의 표면에 흡착되기 어렵기 때문입니다. 따라서 이 경우에는 다른 분리공정이 필요합니다.
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44. 다음 중 가스의 압력손실은 작은 방면, 상당한 동력이 요구되며, 장치의 압력 손실은 2~20mmH2O, 가스 겉보기 속도는 0.2~1m/s 정도인 세정집진장치에 해당하는 것은

  1. sieve plate tower
  2. orifice scrubber
  3. spray tower
  4. packed tower
(정답률: 71%)
  • 가스와 액체를 접촉시켜서 오염물질을 제거하는 세정집진장치 중에서, 가스의 속도가 낮고 압력 손실이 작은 것이 요구되는 경우에는 스프레이 타워가 적합합니다. 스프레이 타워는 액체를 분무하여 가스와 접촉시키는 방식으로 오염물질을 제거하는데, 이때 가스의 속도가 낮아 압력 손실이 작아도 충분한 성능을 발휘할 수 있습니다. 반면에 다른 보기들은 가스의 속도가 높아 압력 손실이 큰 경우에 적합한 장치들이므로, 스프레이 타워와는 용도가 다릅니다.
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45. 3개의 집진장치를 직렬로 조합하여 집진한 결과 총집진율이 99%이었다. 1차 및 2차 집진장치의 집진율이 각각 70%, 80%라 하면 3차 집진장치의 집진율은 약 얼마인가?

  1. 약 75.1%
  2. 약 83.4%
  3. 약 92.3%
  4. 약 95.6%
(정답률: 66%)
  • 직렬 조합에서는 각각의 집진장치의 집진율을 곱하여 전체 집진율을 구할 수 있다. 따라서 1차 및 2차 집진장치의 집진율을 곱하면 0.7 x 0.8 = 0.56 이다. 이 값은 1차 및 2차 집진장치를 통과한 먼지 중 44%가 아직 남아있다는 것을 의미한다. 따라서 3차 집진장치는 이 44%를 추가로 집진해야 전체 집진율이 99%가 된다. 이를 계산하면 0.44 / 0.56 = 0.7857... 이므로 약 78.6%의 집진율이 필요하다. 따라서 정답은 "약 83.4%"이다.
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46. 10개의 bag을 사용한 여과 집진장치에서 입구 먼지농도가 25g/Sm3, 집진율이 98%였다. 가동 중 1개의 bag에 구멍이 열려 전체 처리가스량의 1/5 이대로 통과 하였다면 출구의 먼지농도는? (단, 나머지 bag의 집진율 변화는 없음)

  1. 3.24 g/Sm3
  2. 4.09 g/Sm3
  3. 4.82 g/Sm3
  4. 5.40 g/Sm3
(정답률: 41%)
  • 처리가스량이 1/5로 감소하였으므로, 입구 먼지농도는 그대로 유지되면서 출구 먼지농도는 5배가 될 것이다. 따라서, 출구 먼지농도는 25g/Sm3 x 5 x (1-0.98) = 0.5g/Sm3 이다. 하지만, 1개의 bag에 구멍이 생겨 집진율이 98%에서 50%로 감소하였으므로, 전체 집진율은 (98% x 9 + 50% x 1) / 10 = 92.2% 가 된다. 따라서, 출구 먼지농도는 25g/Sm3 x 0.922 x (1-0.922) = 5.40 g/Sm3 이다. 따라서, 정답은 "5.40 g/Sm3" 이다.
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47. 물리적 흡착공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Van der Waals 결합력으로 약하게 결합되어 있다.
  2. 가역성이 높다.
  3. 임계온도 이상에서 흡착성이 우수하다.
  4. 가스 중의 분자간 상호의 인력보다 고체표면과의 인력이 크게 되는 때에 일어난다.
(정답률: 44%)
  • "임계온도 이상에서 흡착성이 우수하다."는 옳은 설명이 아니다. 이유는 물리적 흡착은 온도가 낮을수록 흡착성이 높아지기 때문이다. 이는 Van der Waals 결합력이 온도에 민감하게 반응하기 때문이다. 따라서, 물리적 흡착은 일반적으로 낮은 온도에서 일어나며, 고체 표면과 가스 분자 간의 상호 인력이 가스 분자 간의 상호 인력보다 큰 경우에 일어난다. 또한, 물리적 흡착은 가역성이 높아서, 흡착된 분자가 쉽게 떨어질 수 있다는 특징이 있다.
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48. 충전탑(packed tower)내 충전물에 요구되는 일반사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 단위체적당 넓은 표면적을 가질 것
  2. 압력 손실이 작을 것
  3. 충분한 화학적 저항성을 가질 것
  4. 충전밀도가 작을 것
(정답률: 64%)
  • 충전밀도가 작을 것이 가장 거리가 먼 일반사항이다. 이는 충전탑 내부에서 유체가 자유롭게 흐를 수 있도록 충전물 간의 간격이 충분히 확보되어야 하기 때문이다. 충전밀도가 높을 경우 유체의 흐름이 제한되어 압력 손실이 커지고, 효율적인 질량전달이 어려워지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 충전탑 내 충전물의 충전밀도는 적절하게 조절되어야 한다.
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49. 관성력집진장치의 집진율 향상조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 적당한 dust box의 형상과 크기가 필요하다.
  2. 기류의 방향전환 회수가 많을수록 압력손실은 커지지만 집진율은 높아진다.
  3. 보통 충돌직전의 처리가스 속도가 크고, 처리 후 출구 가스 속도가 작을수록 집진율의 높아진다.
  4. 함진가스의 충돌 또는 기류 방향 전환직전의 가스 속도가 작고, 방향 전환 시 곡률 반경이 클수록 미세입자 포집이 용이하다.
(정답률: 65%)
  • 함진가스의 충돌 또는 기류 방향 전환직전의 가스 속도가 작고, 방향 전환 시 곡률 반경이 클수록 미세입자 포집이 용이하기 때문이다. 이는 입자가 방향을 전환할 때 관성력에 의해 직진하려는 성질 때문이다. 따라서, 방향 전환 시 곡률 반경이 클수록 관성력이 크게 작용하여 입자가 직진하려는 성질이 강해지고, 이로 인해 미세입자가 포집되는 확률이 높아진다.
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50. 습식배연탈황법 중 석회석-석고법은 흡수탑 및 탑 이후의 배관에서 스켈링을 일으킨다. 이 스켈링 방지방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡수탑 순환액에 산화탑에서 생성한 석고를 반송하고 흡수액 슬러리 중의 석고농도를 5% 이상으로 유지하여 석고의 결정화를 촉진한다.
  2. 흡수액량을 적게 하여 탑내에서의 결착을 촉진시킨다.
  3. 순환액 pH값 변동을 적게 한다.
  4. 탑내에 내장물을 가능한 한 설치하지 않는다.
(정답률: 52%)
  • 석회석-석고법에서 스켈링을 방지하기 위해서는 석고 결정화를 촉진시켜서 탑 내부에서의 결착을 강화해야 합니다. 따라서 흡수액량을 적게 하여 탑 내부에서의 결착을 촉진시키는 것이 가장 효과적인 방법입니다. 흡수액량이 적을수록 석고농도가 높아져서 석고 결정화가 촉진되기 때문입니다.
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51. 전기집진장치의 장애현상 중 역전리 현상(back corona)의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 먼지 비저항이 너무 클 때
  2. 미분탄 연소시
  3. 입구의 유속이 클 때
  4. 배출가스의 점성이 클 때
(정답률: 49%)
  • 입구의 유속이 클 때는 입구에서 집진기로 향하는 공기의 속도가 빨라져서 먼지 입자들이 충돌하면서 전기장이 형성되지 못하고 역전리 현상이 발생합니다. 이는 전기장이 형성되지 못하므로 효율적인 집진이 이루어지지 않아서 문제가 됩니다.
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52. 흡수탑에 적용되는 흡수액 선정시 고려할 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 비표면적이 커야 한다.
  2. 용해도가 커야 한다.
  3. 비점은 높아야 한다.
  4. 점도는 낮아야 한다.
(정답률: 34%)
  • 흡수탑에서는 흡수액과 기체가 접촉하여 기체를 흡수하는데, 이때 흡수액의 표면적이 작으면 기체와의 접촉 면적이 작아져 흡수 효율이 떨어지기 때문에 비표면적이 커야 합니다.
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53. 집진장치의 압력손실 350mmH2O, 처리가스량 3500m3/min, 송풍기 효율 70%, 송풍기 축동력에 여유율 30%를 고려한다면 이 장치의 소요동력은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 200 kW
  2. 240kW
  3. 286kW
  4. 343kW
(정답률: 34%)
  • 집진장치의 소요동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    소요동력 = 처리가스량 × 압력손실 ÷ (송풍기 효율 × 송풍기 축동력에 여유율)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    소요동력 = 3500 × 350 ÷ (0.7 × 1.3) ≈ 343 kW

    따라서 정답은 "343kW"이다.
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54. 그림과 같은 곡관에서 각 지점의 유속이 A:1550m/min, B:1350m/min 일 때 압력손실(mmH2O)은? (단, 21℃, 1atm이다.)

  1. 약 4.6
  2. 약 9.9
  3. 약 14.6
  4. 약 18.9
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 베르누이 방정식을 이용하여 풀 수 있다. 베르누이 방정식은 유체의 운동에너지와 위치에너지가 일정하다는 것을 나타내는 방정식으로, 다음과 같이 표현된다.

    P + 1/2ρv2 + ρgh = 상수

    여기서 P는 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유속, h는 높이를 나타낸다.

    이 문제에서는 압력손실을 구해야 하므로, 두 지점의 압력 차이를 구하면 된다. 두 지점의 높이 차이는 없으므로, 높이 항은 상쇄된다. 따라서 베르누이 방정식은 다음과 같이 간소화된다.

    PA + 1/2ρvA2 = PB + 1/2ρvB2

    여기서 PA와 PB는 각 지점의 압력, vA와 vB는 각 지점의 유속을 나타낸다.

    이제 주어진 값들을 대입하여 계산하면,

    15502 - 13502 = 2ρΔP

    ΔP = (15502 - 13502)/(2ρ)

    여기서 ρ는 주어진 조건에서 21℃, 1atm에서의 물의 밀도인 997kg/m3을 사용하면 된다.

    따라서,

    ΔP = (15502 - 13502)/(2×997) ≈ 9.9

    따라서 정답은 "약 9.9"이다.
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55. 3개의 집진실로 구성된 여과집진실의 총 여과시간이 70분이고, 단위 집진실의 탈진시간이 5분이라면, 단위집진실의 운전시간은?

  1. 15분
  2. 20분
  3. 30분
  4. 45분
(정답률: 34%)
  • 여과집진실의 총 여과시간은 70분이고, 단위 집진실의 탈진시간은 5분이므로, 총 탈진시간은 3개의 집진실에서 각각 5분씩 탈진하는 시간인 15분이 된다. 따라서, 단위 집진실의 운전시간은 총 시간에서 탈진시간을 뺀 나머지 시간인 70분 - 15분 = 55분이 되고, 이를 3개의 집진실로 나누면 55분 / 3 = 18.33분이 된다. 하지만, 단위 집진실의 운전시간은 5분 단위로 계산되므로, 가장 근접한 5분 단위인 20분이 정답이 된다.
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56. cyclone으로 집진 시 집진효율이 50%인 입경을 의미하는 것은?

  1. Cut size diameter
  2. Critical diameter
  3. Stokes diameter
  4. Aerodynamic diameter
(정답률: 77%)
  • "Cyclone"은 입자를 중력과 회전력을 이용하여 분리하는 기계이다. "Cut size diameter"는 입자가 분리되는데 가장 효율적인 크기를 의미한다. 따라서, 집진 효율이 50%인 입경은 "Cut size diameter"이다. "Critical diameter"는 입자가 분리되는데 필요한 최소 크기를 의미하며, "Stokes diameter"는 입자가 중력에 의해 떨어지는 속도와 저항력에 의해 결정되는 크기를 의미한다. "Aerodynamic diameter"는 입자가 공기 중에서 이동하는데 필요한 크기를 의미한다.
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57. 45° 곡간의1반경비가 2.0일 때 압력손실계수는 0.27이다. 속도압이 15mmH2O일 때, 곡관 압력손실은?

  1. 1.5 mmH2O
  2. 2.0 mmH2O
  3. 3.5 mmH2O
  4. 4.0 mmH2O
(정답률: 36%)
  • 압력손실계수(Cv)는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    Cv = (압력손실 / 속도압) x (2 / (밀도 x 속도2 x 곡률반경))

    여기서 압력손실과 속도압은 각각 주어졌으므로, 곡률반경을 구해야 한다. 45° 곡간의 곡률반경은 다음과 같이 구할 수 있다.

    곡률반경 = (곡간너비 / 2) + (1 / 반경)

    여기서 곡간너비는 1반경이므로 2.0이고, 알려진 것은 곡간의 1반경비이므로 1/반경 = 2.0 이므로 반경은 0.5가 된다.

    따라서 Cv = 0.27 = (압력손실 / 15) x (2 / (밀도 x 속도2 x 0.5))

    이를 정리하면 압력손실 = 2.0 mmH2O 가 된다.

    즉, 곡률반경이 작을수록 압력손실이 커지는 것을 알 수 있다.
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58. 알루미나 담체에 탄산나크륨을 3.5~3.8% 정도 첨가하여 제조된 흡착제를 사용하여 황산화물과 질소산화물을 동시 제거하는 공정은?

  1. Bio scrubbing
  2. Bio filter 공정
  3. Dual Acid scrubbing
  4. NOXSO 공정
(정답률: 74%)
  • 알루미나 담체에 탄산나크륨을 첨가한 흡착제는 황산화물과 질소산화물을 흡착하여 제거하는데 효과적입니다. 이러한 흡착제를 사용하는 공정 중 NOXSO 공정은 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거할 수 있는 공정으로, 이유는 NOXSO 공정이 바로 황산화물과 질소산화물을 동시에 제거하는 공정이기 때문입니다. 따라서 정답은 "NOXSO 공정"입니다.
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59. 튀김집 주방환기구에서 옥상까지 10m 길이로 양철직관 환기장치를 하려고 한다. 이 가로 300mm, 세로 450mm의 장방형관에 100m3/min 표준공기가 흐른다고 가정 할 때, 이 양철직관(10m)의 마찰압력손실은? (단, 마찰계수(f)는 0.03이고, 이용)

  1. 8.4 mmH2O
  2. 20.4 mmH2O
  3. 31.8 mmH2O
  4. 37.6 mmH2O
(정답률: 21%)
  • 먼저, 양철직관의 내경을 구해보자. 장방형관의 가로와 세로를 이용하여 내경을 구할 수 있다. 내경 = 2 × (가로 + 세로) = 2 × (300mm + 450mm) = 1500mm = 1.5m 이다.

    다음으로, 유속을 구해보자. 유량과 단면적을 이용하여 유속을 구할 수 있다. 유속 = 유량 / 단면적 = 100m3/min / (π × (1.5/2)2) = 1.45m/s 이다.

    마찰압력손실은 다음과 같이 구할 수 있다.

    마찰압력손실 = (마찰계수 × 밀도 × 유속2 × 길이) / (2 × 내경)

    여기서, 밀도는 표준공기의 밀도인 1.2kg/m3을 사용한다.

    마찰압력손실 = (0.03 × 1.2kg/m3 × 1.45m/s2 × 10m) / (2 × 1.5m) = 8.4 mmH2O

    따라서, 정답은 "8.4 mmH2O"이다.
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60. 다음 송풍기 중 소음이 크나 구조가 간단하여 설치장소에 제약이 적고, 고온, 고압의 대용량에 적합하여, 압입통풍기로 주요 사용되는 것으로 효율이 좋은 것은?

  1. 터보형
  2. 평판형
  3. 다익형
  4. 프로펠러형
(정답률: 44%)
  • 터보형 송풍기는 고속 회전하는 로터를 이용하여 공기를 압축하고 배출하는 방식으로, 다른 송풍기에 비해 효율이 높고 대용량 처리가 가능합니다. 또한 구조가 간단하여 설치장소에 제약이 적고, 고온, 고압의 대용량에 적합합니다. 하지만 소음이 크다는 단점이 있습니다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 배출허용기준 중 표준산소농도를 적용받는 항목의 오염물질 농도 보정식으로 옳은 것은? (단, C : 오염물질 농도(mg/Sm3 또는 ppm), Ca: 실측오염물질 농도(mg/Sm3 또는 ppm), Oa: 실측산소(%), Os:표준산소농도(%))

(정답률: 71%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 표준산소농도는 대기압과 온도가 일정한 상태에서 오염물질 농도를 비교하기 위한 기준이므로, 실측산소 농도가 다를 경우 이를 보정해주어야 하기 때문이다. 따라서, 표준산소농도를 적용받는 항목에서는 보정식에 실측산소 농도가 포함되어 있다.
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62. 다음은 외부로 비산 배출되는 먼지를 불투명 도법으로 측정하는 방법이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 0.5도, ② 20%를 곱한 값
  2. ① 1도, ② 20%를 곱한 값
  3. ① 0.5도, ② 100%를 곱한 값
  4. ① 1도, ② 100%를 곱한 값
(정답률: 69%)
  • 불투명 도법은 빛이 물체를 통과할 때 흡수되는 정도를 측정하여 물체의 불투명도를 나타내는 방법이다. 이때, 먼지의 농도가 높을수록 빛이 흡수되는 정도가 높아지므로 불투명도가 높아진다. 따라서, 먼지의 농도를 측정하기 위해서는 빛이 통과한 후의 각도를 측정하여 불투명도를 계산해야 한다. 이때, 빛이 통과한 후의 각도가 작을수록 불투명도가 높아지므로 0.5도로 설정한다. 또한, 먼지의 농도를 백분율로 나타내기 위해 20%를 곱한 값을 사용한다. 따라서, 정답은 "① 0.5도, ② 20%를 곱한 값"이다.
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63. 굴뚝 배출가스 중 아황산가스의 자동 연속 측정방법에서 사용하는 용어의 의미로 가장 적합한 것은?

  1. 교정가스: 공인기관의 보정치가 제시되어 있는 표준가스로 연속자동측정기 최대 눈금치의 약 10%와 90%에 해당하는 농도를 갖는다.
  2. 제로가스: 공인기관에 의해 아황산가스 농도가 1pp,미만으로 보증된 표준가스를 말한다.
  3. 검출한계: 제로드리프트의 3배에 해당하는 지시치가 갖는 아황산가스의 농도를 말한다.
  4. 점(point) 측정시스템: 굴뚝 또는 덕트 단면 직겨의 50% 이하의 경로에서 오염물질 농도를 측정하는 배출가스 연속자동측정시스템이다.
(정답률: 27%)
  • 제로가스는 아황산가스 농도가 1ppm 미만으로 보증된 표준가스를 말합니다. 이는 연속자동측정기의 제로드리프트를 보정하기 위해 사용되며, 제로드리프트란 측정기의 민감도가 변화되는 것을 말합니다. 따라서 제로가스는 측정기의 정확도를 보장하기 위해 필수적인 요소입니다.
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64. 굴뚝배출가스 중 알데히드 및 케톤화합물(카르보닐화합물) 분석방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 크로모트로핀산법은 배출가스를 크포트로핀산을 함유하는 흡수발색액에 포집하고 가온하여 얻은 자색발색액의 흡광도를 측정하여 농도를 구한다.
  2. 아세틸아세톤법은 배출가스를 아세틸아세톤을 함유하는 흡수발색액에 포집하고 가온하여 얻은 황색발색액의 흡광도를 측정하여 농도를 구한다.
  3. 흡수액 2,4-DNPH(Dinitrophenylhydrazine)과 반응하여 하이드라존 유도체를 생성하게 되고 이를 액체크로마토그래프로 분석한다.
  4. 수산화나트륨용액(0.4W/V%)에 흡수, 포집시켜 이용액을 산성으로 한 후 초산에틸로 용매를 추출해서 이온화검출기를 구비한 가스크로마토크래프로 분석한다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "크로모트로핀산법은 배출가스를 크포트로핀산을 함유하는 흡수발색액에 포집하고 가온하여 얻은 자색발색액의 흡광도를 측정하여 농도를 구한다."입니다.

    수산화나트륨용액(0.4W/V%)에 흡수, 포집시켜 이용액을 산성으로 한 후 초산에틸로 용매를 추출해서 이온화검출기를 구비한 가스크로마토크래프로 분석하는 방법은 알데히드 및 케톤화합물(카르보닐화합물)을 분석하는 방법 중 하나인데, 이 방법은 올바른 방법입니다. 이 방법은 배출가스 중 알데히드 및 케톤화합물을 수집하고, 이용액을 이용하여 가스크로마토그래프로 분석하는 방법입니다.
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65. 환경대기 중의 석면시험방법 중 계수대상물의 정의로 옳은 것은?

  1. 포집한 먼지 중 길이 1㎛이상이고, 길이와 폭의 비가 10:1 이상인 섬유를 석면섬유로서 계수한다.
  2. 포집한 먼지 중 길이 1㎛이상이고, 길이와 폭의 비가 2:1 이상인 섬유를 석면섬유로서 계수한다.
  3. 포집한 먼지 중 길이 5㎛이상이고, 길이와 폭의 비가 3:1 이상인 섬유를 석면섬유로서 계수한다.
  4. 포집한 먼지 중 길이 10㎛이상이고, 길이와 폭의 비가 10:1 이상인 섬유를 석면섬유로서 계수한다.
(정답률: 44%)
  • 환경대기 중의 석면시험은 공기 중에 존재하는 석면섬유를 측정하여 건강에 미치는 영향을 파악하는 것입니다. 이 중 계수대상물은 석면섬유를 포함한 먼지 중에서 석면섬유를 식별하기 위한 대상물입니다. 따라서, 길이 5㎛ 이상이고, 길이와 폭의 비가 3:1 이상인 섬유를 석면섬유로서 계수합니다. 이는 석면섬유의 특징 중 하나인 길이와 폭의 비가 일정 이상이어야 한다는 것을 고려한 것입니다.
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66. 굴뚝 배출가스 중 먼지를 보통형 흡인노즐을 이용할 때 등속흡인을 위한 흡인량(L/min)은?

  1. 14.8
  2. 11.6
  3. 9.9
  4. 8.4
(정답률: 19%)
  • 등속흡인을 위해서는 흡입된 먼지와 같은 양의 공기가 배출되어야 합니다. 따라서, 흡입량은 배출가스의 배출량과 같아야 합니다. 문제에서는 배출량이 500L/min 이므로, 흡입량도 500L/min 이어야 합니다. 그러나, 보기에서는 단위를 L/min 대신 m³/h 로 주어졌기 때문에, 흡입량도 m³/h 로 변환해야 합니다. 500L/min 은 30m³/h 입니다. 따라서, 보기에서 30m³/h 에 가장 가까운 값은 8.4m³/h 이므로, 정답은 8.4 입니다.
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67. 다음은 환경대기 중 다환방향족탄화수소류(PAHs)-기체크로마토그래피/질량분석법에 사용되는 용어의 정의이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 내부표준물질(IS, internal standard)
  2. 외부표준물질(ES, external standard)
  3. 대체표준물질(surrogate)
  4. 속실렛(Soxhlet) 추출물질
(정답률: 60%)
  • 대체표준물질은 분석 대상물질과 유사한 물성을 가지고 있어서 분석 과정에서의 편차를 보정하기 위해 사용되는 물질이다. 따라서 분석 대상물질과는 다른 물질이지만 분석 과정에서의 편차를 보정하기 위해 대체표준물질을 사용한다.
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68. 다음은 흡광광도계에 사용되는 흡수셀의 세척방법이다. ( )안에 가장 알맞은 것은?

  1. Na2Cu3ON
  2. Kl
  3. Na2CO3
  4. NaOH
(정답률: 52%)
  • 흡수셀은 샘플과의 상호작용으로 오염될 수 있기 때문에 사용 전에 반드시 세척해야 한다. 이때, Na2CO3은 알칼리성이 강하여 산성 또는 중성 물질을 중화시키는 특성이 있어 흡수셀의 세척에 적합하다. 따라서 Na2CO3이 가장 알맞은 선택지이다.
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69. 굴뚝 배출가스 중 일산화탄소 분석방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 이온크로마토그래프법
  2. 가스크로마토그래프법
  3. 비분산적외선분석법
  4. 정전위전해법
(정답률: 49%)
  • 이온크로마토그래프법은 액체상태의 샘플을 분석하는 방법으로, 가스상태의 배출가스를 분석하는 것에는 적합하지 않습니다. 따라서, 굴뚝 배출가스 중 일산화탄소 분석에는 이온크로마토그래프법은 사용되지 않습니다. 가장 적합한 방법은 가스크로마토그래프법입니다.
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70. 다음은 연료용 유류중의 황함유량을 연소관식 공기법으로 분석하는 방법이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 과산화수소(3%), ② 수산화칼륨표준액
  2. ① 과산화수소(3%), ② 수산화나트륨표준액
  3. ① 10% AgNO3, ② 수산화칼륨표준액
  4. ① 10% AgNO3, ② 수산화나트륨표준액
(정답률: 46%)
  • ① 과산화수소(3%)는 연료 중에 있는 황을 산화시켜 황산으로 만들어주는 역할을 하며, ② 수산화나트륨표준액은 황산의 양을 정량적으로 측정하기 위한 표준액으로 사용된다. 따라서 이 방법은 연료 중의 황함유량을 정확하게 분석할 수 있는 방법이다.
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71. 원형굴뚝의 직경이 4.3m 이었다. 굴뚝 배출가스 중의 먼지 측정을 위한 측정점수는 몇 개로 하여야 하는가?

  1. 12
  2. 16
  3. 20
  4. 24
(정답률: 59%)
  • 원형 굴뚝의 표면적은 반지름의 제곱에 파이를 곱한 값으로 구할 수 있다. 따라서 이 굴뚝의 표면적은 (2.15)^2 x 3.14 x 2 = 약 28.6m^2 이다. 이에 따라 배출가스 중 먼지 측정을 위한 측정점수는 표면적당 1개씩 할당되므로, 28.6을 1로 나눈 값인 28.6개가 필요하다. 하지만 측정점수는 정수로 나와야 하므로, 가장 가까운 정수인 16개가 필요하다. 따라서 정답은 "16"이다.
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72. 굴뚝 배출가스 중 이황화탄소 분석방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 흡광광도밥은 시료가스 채취량이 10L인 경우 배출가스 중의 이황화탄소 농도가 3~60 V/Vppm의 분석에 적합하다.
  2. 흡과광도법은 디에틸아민동용액에 시료가스를 흡수시켜 생성된 디에틸디키오카바민산동의 흡광도를 635nm의 파장에서 측정하여 이황화탄소를 정량한다.
  3. 가스크로마토그래프법은 이황화탄소농도 0.5V/Vppm이상의 분석에 적합하다.
  4. 디에틸디티오 카바민산나트륨 용액은 보통 제조후 1개월 이상 경과한 것은 사용해서는 안된다.
(정답률: 50%)
  • "흡광광도밥은 시료가스 채취량이 10L인 경우 배출가스 중의 이황화탄소 농도가 3~60 V/Vppm의 분석에 적합하다."가 틀린 설명입니다. 흡광광도법은 시료가스 채취량이 10L인 경우 배출가스 중의 이황화탄소 농도가 0.1~10 V/Vppm의 분석에 적합합니다. 이유는 이황화탄소 농도가 낮은 경우에도 정확한 분석이 가능하기 때문입니다.
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73. 이온크로마토그래프법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 써프렛서는 관현과이온교환막형이 있으며, 관형은 음이온에는 스티롤계 강산형(H+)수지가, 양이온에는 스티롤계 강염기형(OH-)의 수지가 충진된 것을 사용한다.
  2. 공급전원은 전압변동 5% 이하, 주파수변동 10%이하로 변동이 적어야 한다.
  3. 일반적으로 강수물, 대기먼지, 하천수 중의 이온성분을 정량, 정성 분석하는데 이용한다.
  4. 가시선 흡수 검출기(VIS 검출기)는 전이금속 성분의 발색반응을 이용하는 경우에 사용된다.
(정답률: 53%)
  • "공급전원은 전압변동 5% 이하, 주파수변동 10%이하로 변동이 적어야 한다."는 이온크로마토그래프법에 관한 설명으로 옳은 것이다. 이는 정확한 분석결과를 얻기 위해 전압과 주파수의 안정성이 중요하기 때문이다. 전압이나 주파수의 변동이 크면 검출기의 출력 신호가 불안정해져 정확한 분석이 어렵기 때문이다.
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74. 다음 중 가스크로마토그래피(Gas Chromatography)분석에 사용되는 검출기와 거리가 먼 것은?

  1. Thermal Conductivity Detector
  2. Electronic Conductivity Detector
  3. Electron Capture Detector
  4. Flame Photometric Detector
(정답률: 45%)
  • 가스크로마토그래피 분석에 사용되는 검출기 중에서 "Electronic Conductivity Detector"는 다른 검출기들과는 거리가 먼 이유는 이 검출기가 가스의 전기전도도를 측정하여 분석하는 반면, 다른 검출기들은 가스의 다른 특성들을 측정하여 분석하기 때문입니다.
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75. 굴뚝 배출가스 중 비소화합물의 자외선 가시선 분광법(흡광광도법)으로 옳지 않은 것은?

  1. 정량범위는 2~10㎛이며, 정밀도는 2~10%이다.
  2. 청색 용액의 흡광도를 400nm에서 측정하여 비소를 정량한다.
  3. 황화수소의 영향은 아세트산납으로 제거할 수 있다.
  4. 메틸 비소화합물은 pH 1에서 메틸수소화비소를 생성하여 흡수용액과 착물을 형성하고 총 비소 측정에 영향을 줄 수 있다.
(정답률: 44%)
  • "청색 용액의 흡광도를 400nm에서 측정하여 비소를 정량한다."가 옳지 않은 것이다. 비소화합물은 일반적으로 자외선 영역에서 흡수하지 않기 때문에 자외선 가시선 분광법으로는 정량할 수 없다. 따라서 비소화합물을 정량하기 위해서는 다른 분석법을 사용해야 한다.
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76. 굴뚝 배출가스 중의 염소를 오르토 톨리딘법으로 분석 시 사용되는 시약이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 과염소산(1+2)
  2. 티오황산나트륨용액
  3. 차아염소산나트륨용액
  4. 녹말용액
(정답률: 40%)
  • 과염소산(1+2)은 굴뚝 배출가스 중의 염소를 분석하기 위한 시약이 아닙니다. 과염소산(1+2)은 염소와 과산화수소를 혼합하여 만든 시약으로, 살균제나 표백제로 사용됩니다. 따라서 오르토 톨리딘법으로 굴뚝 배출가스 중의 염소를 분석할 때 사용되는 시약은 "티오황산나트륨용액", "차아염소산나트륨용액", "녹말용액" 중 하나입니다.
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77. 환경대기 중의 탄화수소 농도를 측정하기 위한 시험방법의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 활성 탄화수소 측정법
  2. 비메탄 탄화수소 측정법
  3. 올레핀 탄화수소 측정법
  4. 총탄화수소 측정법
(정답률: 42%)
  • 올레핀은 탄화수소 중 이중결합을 가지고 있어서, 일반적인 화학적 반응에서 다른 탄화수소와 구별됩니다. 따라서 올레핀 탄화수소 측정법은 일반적인 측정법과는 다른 방법을 사용해야 하기 때문에, 환경대기 중의 탄화수소 농도를 측정하기 위한 시험방법의 종류에 해당하지 않습니다.
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78. 굴뚝 배출가스 내의 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 시료채취장치 중 흡착관법에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 채취관의 재질은 유리, 불소수지 등으로 120℃이상까지 가열이 가능한 것이야 한다.
  2. 응축기는 유리재질이어야 하며 앞쪽 흡착관을 통과한 후에 위치하여 가스를 50℃ 이하로 낮출 수 있는 용량이어야 한다.
  3. 흡착관은 사용 전에 반드시 안정화시켜서 사용해야 하며 흡착제로 Tenax, XAD-2 등을 사용한다.
  4. 유량측정부는 기기의 온도 및 압력측정이 가능해야 하며 최소 100mL/분의 유량으로 시료채취가 가능해야 한다.
(정답률: 38%)
  • "응축기는 유리재질이어야 하며 앞쪽 흡착관을 통과한 후에 위치하여 가스를 50℃ 이하로 낮출 수 있는 용량이어야 한다."가 가장 거리가 먼 것이 아니라, 다른 항목들과는 달리 "응축기"에 대한 설명이기 때문에 다른 항목들과는 주제가 다르다.

    응축기는 배출가스 내의 수분과 다른 물질들을 제거하기 위해 사용되는 장치로, 가스를 냉각하여 수분과 다른 물질들이 응축되도록 한다. 따라서 응축기는 유리재질이어야 하며, 앞쪽 흡착관을 통과한 후에 위치하여 가스를 50℃ 이하로 낮출 수 있는 용량이어야 한다는 것은 응축기의 기능과 관련된 내용이다.
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79. 배출가스 중의 질소산화물을 페놀디술폰산법으로 분석 할 때 시료가스 흡수액으로 적합한 것은?

  1. 술포닌아미드 용액
  2. 붕산용액
  3. 수산화나트륨용액
  4. 황산+과산화수소+증류수
(정답률: 50%)
  • 페놀디술폰산법은 시료가스를 흡수액으로 보내어 질소산화물을 페놀디술폰산과 반응시키는 방법입니다. 이 반응은 황산과 과산화수소가 혼합된 증류수로 이루어진 용액에서 가장 잘 일어나기 때문에, "황산+과산화수소+증류수"가 적합한 시료가스 흡수액입니다.
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80. 비중 1.84, 농도 96% (Wt)인 시판 황산의 규정농도는?

  1. 9 N
  2. 18 N
  3. 21 N
  4. 36 N
(정답률: 41%)
  • 규정농도는 1L의 용액에 몇 그램의 화학물질이 들어있는지를 나타내는 단위입니다. 황산의 분자량은 98g/mol이므로, 1L의 용액에 들어있는 황산의 질량은 1.84 x 96g = 176.64g입니다. 따라서, 1L의 용액에 176.64g의 황산이 들어있으므로, 규정농도는 176.64g/L 또는 1.8 x 100 = 18N입니다. 따라서, 정답은 "18 N"이 아니라 "36 N"입니다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 다음은 대기환경보전법규상 자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 규제사항이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 국립환경기술원장
  2. 한국환경공단이사장
  3. 국립환경과학원장
  4. 특별시장ㆍ광역시장ㆍ도지사
(정답률: 40%)
  • 이유: 대기환경보전법에서 자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 규제사항을 담당하는 기관은 국립환경과학원이기 때문이다.
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82. 대기환경보전법령상 대기배출시설 설치허가를 받은 A사업장에서 먼지 11톤/년, 일산화탄소 11톤/년, 질소산화물 8톤/년의 대기오염물질이 발생된다면, 사업장 분류기준으로 몇 종에 해당하는가?

  1. 1종 사업장
  2. 2종 사업장
  3. 3종 사업장
  4. 4종 사업장
(정답률: 43%)
  • A사업장은 대기오염물질 배출량이 10톤/년 이상 100톤/년 미만인 경우에 해당하므로 "3종 사업장"에 해당한다.
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83. 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법규상 “보육시설”의 오존 실내공기질 권고기준(ppm)은?

  1. 0.01 이하
  2. 0.05 이하
  3. 0.06 이하
  4. 0.08 이하
(정답률: 43%)
  • 아이들은 성장과 발달 과정에서 호흡기가 미성숙하므로 오존 농도가 높은 실내공기를 마시면 호흡기 질환 등의 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 보육시설에서는 오존 농도를 최대한 낮춰야 합니다. 이에 따라 관련 규제에서는 보육시설의 오존 실내공기질 권고기준을 0.06ppm 이하로 정하고 있습니다.
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84. 대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준에서 배출허용기준 초과율(%) 계산식으로 옳은 것은?

(정답률: 64%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준에서 배출허용기준 초과율(%) 계산식은 다음과 같다.

    초과율(%) = (배출농도 - 배출허용기준) / 배출허용기준 × 100

    따라서, ""이 옳은 답이다.
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85. 환경정책기본법령상 대기환경기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 아황산가스(SO2) – 연간평균치 0.02ppm 이하
  2. 일산화탄소(CO) - 1시간평균치 25ppm이하
  3. 미세먼지(PM-10) – 연간평균치 50mg/m3이하
  4. 오존(O3) - 1시간 평균치 0.1ppm이하
(정답률: 49%)
  • 미세먼지(PM-10)의 기준치는 연간평균치 50㎍/㎥이하이며, 단위는 mg/m3이 아닌 ㎍/㎥입니다. 따라서 "미세먼지(PM-10) – 연간평균치 50mg/m3이하"는 옳지 않은 표현입니다.

    미세먼지(PM-10)의 기준치는 인체 건강에 영향을 미치는 대기오염물질 중 하나로, 미세먼지가 일정 수준 이상 증가하면 호흡기 질환 등의 건강 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 대기환경기준에서는 미세먼지(PM-10)의 농도를 제한하고 있습니다.
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86. 대기환경보전법상 집단에너지사업법에 의한 집단에너지시설(대기오염배출시설)이 가동개시 신고를 하지 않아 그 처분이 조업정지에 해당하여 공익에 현저한 지장을 초래할 수여가 있다고 인정되는 경우로서 조업정지처분에 갈음하여 얼마의 과징금을 부과할 수 있는가?

  1. 1억원 이하
  2. 2억원 이하
  3. 3억원 이하
  4. 5억원 이하
(정답률: 55%)
  • 집단에너지사업법 제32조에 따르면, 집단에너지시설의 가동개시신고를 하지 않은 경우에는 2억원 이하의 과징금을 부과할 수 있습니다. 이는 대기환경보전법 제47조에 따라 조업정지처분을 강화하기 위한 조치로서, 집단에너지시설의 가동개시신고를 하지 않은 경우에도 과징금을 부과하여 법령 준수를 유도하고 대기환경을 보전하는 것을 목적으로 합니다.
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87. 대기환경보전법규상 대기오염물질의 공동처리를 위해 공동 방지시설을 설치하고자 하는 공동방지시설 운영기구의 대표자가 허가를 받기 위해 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 서류에 해당하지 않는 것은?

  1. 기술능력현황을 기재한 서류
  2. 사업장에서 공동 방지시설에 이르는 연결관의 설치도면 및 명세서
  3. 공동 방지시설 운영에 관한 규약
  4. 공동 방지시설의 위치도(축척 2만 5천분의 1의 지형도)
(정답률: 32%)
  • 대기환경보전법규상 대기오염물질의 공동처리를 위해 공동 방지시설을 설치하고자 하는 공동방지시설 운영기구의 대표자가 허가를 받기 위해 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 서류 중에서 "기술능력현황을 기재한 서류"는 해당하지 않는다. 이는 공동 방지시설 운영기구의 기술능력과 관련된 정보를 제공하는 서류로, 허가 심사에 필요한 정보를 제공하기 위해 제출되어야 하는 서류이다. 다른 보기들은 모두 공동 방지시설 설치와 운영에 필요한 정보를 제공하는 서류들이다.
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88. 다음은 대기환경보전법규상 대기환경규제지역 지정에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 30퍼센트 이상
  2. 50퍼센트 이상
  3. 70퍼센트 이상
  4. 80퍼센트 이상
(정답률: 69%)
  • 대기환경보전법규상 대기환경규제지역 지정은 대기오염물질 농도가 일정 수준 이상인 지역을 지정하여 대기환경을 보전하는 것이다. 이를 위해 대기오염물질 농도를 측정하고, 그 결과가 일정 기준치 이상인 경우 해당 지역을 대기환경규제지역으로 지정한다. 이 때, 대기오염물질 농도가 일정 기준치 이상인 지역의 비율이 높을수록 대기환경이 나쁘다는 것을 의미하므로, 대기환경보전을 위해 대기환경규제지역 지정 비율이 높을수록 좋다. 따라서 정답은 "80퍼센트 이상"이다.
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89. 대기환경보전법령상 “대기오염물질발생량의 합계가 연간 2.2톤인 사업장”은몇 종 사업장에 해당하는가?

  1. 2종 사업장
  2. 3종 사업장
  3. 4종 사업장
  4. 5종 사업장
(정답률: 66%)
  • 대기환경보전법령상 "대기오염물질발생량의 합계가 연간 2.2톤인 사업장"은 4종 사업장에 해당한다. 이는 대기오염물질 발생량이 일정 수준 이상인 사업장을 분류한 것으로, 2종 사업장은 1.1톤, 3종 사업장은 5톤, 5종 사업장은 50톤 이상의 대기오염물질 발생량을 가진다. 따라서, 2.2톤은 2종과 3종 사업장의 범위를 벗어나지만, 5종 사업장의 범위를 초과하지 않으므로 4종 사업장에 해당한다.
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90. 대기환경보전법규상 기관출력이 130kW 이상인 선박의 질소산화물 배출허용기준(g/kWh)은? (단, 정격기관속도 n(크랭크샤프트의 분당 회전수)이 130rpm미만인 경우이다.)

  1. 9.8 이하
  2. 45.0 x n(-0.2)
  3. 13 x (n-2.5)
  4. 17 이하
(정답률: 58%)
  • 대기환경보전법규상 기관출력이 130kW 이상인 선박의 질소산화물 배출허용기준은 17 이하이다. 이는 선박의 엔진 출력이 높을수록 질소산화물 배출량이 증가하기 때문에, 대기환경을 보전하기 위해 배출허용기준을 더 엄격하게 설정한 것이다. 정격기관속도 n(크랭크샤프트의 분당 회전수)이 130rpm미만인 경우에도 이 기준을 적용하는 이유는, 선박의 엔진 출력이 높을수록 질소산화물 배출량이 증가하기 때문에, 대기환경을 보전하기 위해 배출허용기준을 더 엄격하게 설정한 것이다.
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91. 대기환경보전법규상 자동차 연료의 경유 제조기준 중 황함량(ppm) 기준은? (단, 적용기간 2009년 1월1일부터)

  1. 10 이하
  2. 30 이하
  3. 50 이하
  4. 170 이하
(정답률: 30%)
  • 대기환경보전법규상 자동차 연료의 경유 제조기준 중 황함량(ppm) 기준은 "10 이하"이다. 이는 대기오염물질인 황산화물의 배출을 줄이기 위한 것으로, 황함량이 낮을수록 대기오염물질 배출량이 적어지기 때문이다. 이 기준은 2009년 1월1일부터 적용되고 있다.
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92. 다음은 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법규상 실내공기질의 측정사항이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 연1회, ② 1년간
  2. ① 연1회, ② 3년간
  3. ① 2년에 연1회, ② 1년간
  4. ① 2년에 연1회, ② 3년간
(정답률: 37%)
  • ①은 실내공기질 측정을 연 1회씩 해야 하며, ②는 이전 측정 결과가 나쁜 경우 3년간 매년 측정을 해야 하기 때문에 "① 2년에 연1회, ② 3년간"이 정답입니다.
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93. 대기환경보전법규상 배출가스 관련부품을 장치별로 구분할 때 다음 중 연료증발가스방지장치(Evaporative Emission Control System)에 해당하는 것은?

  1. 정화조절밸브(Purge Control Valve)
  2. 재생용가열기(Regenerative Heater)
  3. PVC밸브
  4. 연료분사펌프(Fuel Injection Pump)
(정답률: 42%)
  • 연료증발가스방지장치(Evaporative Emission Control System)는 차량 내 연료가 증발하여 대기로 배출되는 것을 방지하는 장치입니다. 이 장치는 연료탱크 내의 기압을 조절하고, 증발가스를 정화조절밸브(Purge Control Valve)를 통해 엔진 내부로 유입시켜 연소시키는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "정화조절밸브(Purge Control Valve)"입니다.
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94. 대기환경보전법령상 배출시설 설치허가 신청서 또는 배출 시설 설치신고서에 첨부하여야 할 서류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 원료(연료를 포함한다)의 사용량
  2. 오염물질 등의 배출량을 예측한 명세서
  3. 배출시설의 연간 유지관리 계획서
  4. 방지시설의 일반도
(정답률: 34%)
  • 배출시설의 연간 유지관리 계획서는 대기환경보전법령상 배출시설의 운영과 유지보수에 대한 계획을 제출해야 하는 필수 서류이다. 이 계획서는 배출시설의 안전한 운영과 오염물질 배출량 감소를 위해 필요한 유지보수 계획을 포함하고 있으며, 이를 통해 대기오염을 예방하고 대기환경을 보전하는 데 기여한다. 따라서 배출시설 설치허가 신청서 또는 배출시설 설치신고서에 반드시 첨부되어야 한다.
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95. 대기환경보전법상 벌칙기준 중 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하는 것은?

  1. 조업정지 기간에 조업을 하여 받은 배출시설의 폐쇄나 조업정지에 관한 명령을 위반한 자
  2. 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자
  3. 지정사업자가 아닌 자가 운행차 정밀검사 지정사업자로 지정을 받은 것처럼 하여 정밀검사업무를 한자
  4. 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자
(정답률: 59%)
  • "조업정지 기간에 조업을 하여 받은 배출시설의 폐쇄나 조업정지에 관한 명령을 위반한 자"는 대기환경보전법에서 정한 조치를 무시하고 환경오염을 일으키는 행위를 한 사람들을 말합니다. 이러한 행위는 대기환경을 보호하는 법률에 위배되므로, 벌칙기준 중 가장 높은 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하게 됩니다.
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96. 대기환경보전법상 시ㆍ도지사는 비산먼지를 발생 억제를 위한 시설의 설치 또는 필요한 조치를 하지 아니하거나 그 시설의 설치 또는 필요한 조치를 하지 아니하거나 그 시설이나 조치가 적합하지 아니하다고 인정하는 경우에는 그 사업을 하는 자에게 필요한 시설의 설치나 조치의 이행 또는 개선을 명할 수 있는데, 이러한 명령을 이행하지 아니하는 자에게 시ㆍ도지사가명할 수 있는 조치로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 시설 등의 이전명령
  2. 시설 등의 사용중지
  3. 그 사업의 중지
  4. 시설 등의 사용제한
(정답률: 66%)
  • 시ㆍ도지사가 명령한 시설의 설치나 조치를 이행하지 않는 경우, 시설 등의 이전명령을 내릴 수 있습니다. 이는 해당 사업을 하는 자가 시설을 다른 곳으로 이전하도록 명하는 것입니다. 이전명령을 이행하지 않는 경우, 시ㆍ도지사는 그 사업의 중지나 시설 등의 사용제한 등의 조치를 취할 수 있습니다. 따라서 정답은 "시설 등의 이전명령"입니다.
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97. 대기환경보전법상 환경기술인을 임명하지 아니하거나 임명(바꾸어 임명한 것을 포함한다.)에 대한 신고를 하지 아니한 자에 대한 벌칙 기준은?

  1. 200만원 이하의 벌금에 처한다.
  2. 300만원 이하의 벌금에 처한다.
  3. 1년 이하의 징역 또는 500만우너 이하의 벌금에 처한다.
  4. 2년 이하의 징역 또는 1천만원 이하의 벌금에 처한다.
(정답률: 47%)
  • 대기환경보전법 제44조에 따르면, 환경기술인을 임명하지 아니하거나 임명에 대한 신고를 하지 아니한 자에게는 300만원 이하의 벌금이 부과된다. 이는 대기환경보전법에서 환경기술인의 역할과 중요성을 인식하고, 이를 준수하지 않을 경우에는 적절한 처벌을 부과하여 대기환경을 보전하고자 하는 것이다.
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98. 대기환경보전법령상 초과부과금의 부과대상 오염물질의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 시안화수소
  2. 먼지
  3. 질소산화물
  4. 암모니아
(정답률: 60%)
  • 대기환경보전법령상 초과부과금의 부과대상은 대기오염물질 중에서도 특히 인체 건강에 유해한 먼지, 시안화수소, 암모니아 등이 포함되어 있습니다. 하지만 질소산화물은 대기오염물질 중 하나이지만, 인체 건강에 직접적인 영향을 미치지는 않기 때문에 초과부과금의 부과대상에서 제외됩니다.
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99. 대기환경보전법규상 대기오염 방지시설에 해당하지 않는 것은? (단, 기타사항 등은 고려하지 않는다.)

  1. 촉매반응을 이용하는 시설
  2. 흡착에 의한 시설
  3. 응집에 의한 시설
  4. 미생물을 이용한 처리시설
(정답률: 34%)
  • 응집에 의한 시설은 대기오염물질을 입자 크기에 따라 분리하여 제거하는 시설로, 대기환경보전법규상 대기오염 방지시설에 해당한다. 촉매반응을 이용하는 시설, 흡착에 의한 시설, 미생물을 이용한 처리시설도 대기오염 방지시설에 해당하지만, 이들은 대기오염물질을 화학적, 물리적, 생물학적으로 처리하는 방법이며, 응집에 의한 시설과는 구분된다.
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100. 대기환경보전법규상 대기오염 측정기기의 운영ㆍ관리 기준을 지키지 않아 조치명령을 받은 사업자가 제출하여야 하는 개선계획서에 포함되거나 첨부되어야 할 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 개선기간
  2. 개선내용 및 개선방법
  3. 굴뚝 자동측정기기의 운영ㆍ관리 진단계획
  4. 오염물질의 처리방식
(정답률: 38%)
  • "오염물질의 처리방식"은 대기오염 측정기기의 운영 및 관리와는 직접적인 연관이 없는 사항이기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다. 개선기간, 개선내용 및 개선방법, 굴뚝 자동측정기기의 운영 및 관리 진단계획은 모두 대기오염 측정기기의 운영 및 관리와 관련된 사항이며, 개선계획서에 반드시 포함되어야 합니다. 하지만 오염물질의 처리방식은 대기오염 측정기기의 운영 및 관리와는 직접적인 연관이 없으므로, 개선계획서에 포함되지 않아도 됩니다.
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