대기환경기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

대기환경기사
(2011-10-02 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 다음 설명하는 오염물질로 가장 적합한 것은?

  1. Cr
  2. Hg
  3. Pb
  4. Al
(정답률: 86%)
  • 이 그림은 자동차 배기가스의 구성 요소를 보여주고 있습니다. Pb는 납을 나타내며, 자동차 연료에 첨가되는 납 연료 첨가제로 인해 발생하는 오염물질입니다. Pb는 인체에 유해한 물질로 알려져 있으며, 대기 중에 방출되면 지표토와 물에 오염을 일으키게 됩니다. 따라서 Pb는 가장 적합한 오염물질로 선택됩니다.
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2. 1∼2μm 이하의 미세입자는 세정(Rain out) 효과가 작은데 그 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 응축효과가 크기 때문에
  2. 부정형의 입자가 많기 때문에
  3. 휘산효과가 크기 때문에
  4. 브라운 운동을 하기 때문에
(정답률: 89%)
  • 미세입자가 브라운 운동을 하기 때문에 세정 효과가 작습니다. 브라운 운동은 입자가 무작위로 움직이는 현상으로, 이로 인해 미세입자가 구름 안에서 빠르게 움직이기 때문에 응축효과나 휘산효과보다는 세정 효과가 작아집니다.
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3. 산성비가 토양에 미치는 영향에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 산성강수가 가해지면 토양은 산적 성격이 약한 교환기부터 순서적으로 Ca2+, Mg2+, Na+, K+ 등의 교환성 염기를 방출하고, 대신 그 교환자리에 H+가 흡착되어 치환된다.
  2. 교환성 Al은 산성의 토양에만 존재하는 물질이고, 교환성 H와 함께 토양 산성화의 중요한 요인이 된다.
  3. Al3+은 뿌리의 세포분열이나 Ca 또는 P의 흡수나 흐름을 저해한다.
  4. 토양의 양이온 교환기는 강산적 성격을 갖는 부분과 약산적 성격을 갖는 부분적으로 나누는데, 결정도가 낮은 점토광물은 강산적이다.
(정답률: 79%)
  • 토양의 양이온 교환기는 강산적 성격을 갖는 부분과 약산적 성격을 갖는 부분적으로 나누는데, 결정도가 낮은 점토광물은 강산적이다. (옳은 설명)
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4. 지상 30m에서의 풍속이 4m/s 로 측정되었을 때 지상 90m에서 예측되는 풍속은? (단, Deacon의 식을 적용하고, 풍속지수는 1/3)

  1. 12m/s
  2. 5.77m/s
  3. 2.77m/s
  4. 1.44m/s
(정답률: 68%)
  • Deacon의 식은 다음과 같다.

    V2/V1 = (h2/h1)^(1/3)

    여기서 V1은 기준이 되는 지상 30m에서의 풍속, V2는 예측하고자 하는 지상 90m에서의 풍속이다. h1은 기준이 되는 지상 30m의 높이, h2는 예측하고자 하는 지상 90m의 높이이다.

    따라서, 위 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V2/V1 = (90/30)^(1/3) = 1.442

    V2 = V1 x 1.442 = 4 x 1.442 = 5.768 ≈ 5.77m/s

    따라서, 정답은 "5.77m/s"이다.
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5. 역전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 침강성 역전의 고도는 보통 1000∼2000m 내외에서 형성되며, 넓은 지역에 걸쳐서 발생하기도 한다.
  2. 침강역전은 배출원의 상부에서 발생하며 장기간 지속될 경우 오염물질의 장기 축적에 기여할 수 있다.
  3. 복사역전은 침강역전과는 달리 대기오염물질이 위치하는 대기층에서 생긴다.
  4. 복사역전은 일출 후 구름낀 흐린 상태에서 자주 일어나고 긴 겨울철보다는 여름에 잘 발생한다.
(정답률: 71%)
  • 역전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은 "복사역전은 일출 후 구름낀 흐린 상태에서 자주 일어나고 긴 겨울철보다는 여름에 잘 발생한다." 이다. 복사역전은 일출 후 맑은 날씨에서 발생하며, 여름보다는 겨울에 더 자주 발생한다. 이유는 겨울에는 대기가 안정되어 있고, 지표면이 차가워서 지표면에서 상승하는 공기가 많기 때문이다.
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6. 다음 국제적인 움직임 중 오존층 보호와 관련이 가장 적은 것은?

  1. 비엔나 협약
  2. 몬트리올 의정서
  3. 코펜하겐 회의
  4. 헬싱키 의정서
(정답률: 77%)
  • 헬싱키 의정서는 1975년에 서명된 것으로, 주로 유럽 국가들 간의 군비 축소와 군사적 신뢰 증진을 목적으로 한 국제적인 협약입니다. 이에 오존층 보호와는 직접적인 연관성이 없습니다. 반면, 비엔나 협약은 환경오염 문제에 대한 국제적인 협약이며, 몬트리올 의정서와 코펜하겐 회의는 모두 오존층 보호와 관련된 국제적인 움직임입니다.
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7. 광화학반응의 주요 생성물 중 PAN(Peroxyacetyl nitrate)의 화학식을 옳게 나타낸 것은?

  1. CH3CO2N4O2
  2. CH3C(O)O2NO2
  3. C5H11C(O)O2N4O2
  4. C5H11CO2NO2
(정답률: 91%)
  • 정답은 "CH3C(O)O2NO2"이다.

    PAN은 Peroxyacetyl nitrate의 약자로, 아세트산과 질산과의 반응으로 생성된다. 아세트산의 화학식은 CH3C(O)OH이고, 질산의 화학식은 HNO3이다. 이 두 화합물이 반응하여 생성되는 PAN의 화학식은 CH3C(O)OONO2이다. 이 화학식을 간단화하면 CH3C(O)O2NO2가 된다. 따라서, "CH3C(O)O2NO2"가 정답이다.
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8. 다음 대기오염물질 중 1차 오염물질(Primary Pollutants)에 해당하지 않는 것은?

  1. HCl
  2. NH3
  3. NaCl
  4. NOCl
(정답률: 85%)
  • NOCl은 존재하지 않는 화합물입니다. 따라서, 1차 오염물질에 해당하지 않습니다.
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9. 각 오염물질의 대사 및 작용기전으로 옳지 않은 것은?

  1. 알루미늄화합물은 소장에서 인과 결합하여 인 결핍과 골연화증을 유발한다.
  2. 암모니아와 아황산가스는 물에 대한 용해도가 높기 때문에 흡입된 대부분의 가스가 상기도 점막에서 흡수되므로 즉각적으로 자극증상을 유발한다.
  3. 삼염화에틸렌은 다발성신경염을 유발하고, 중추신경계를 억제하는데 간과 신경에 미치는 독성이 사염화탄소에 비해 현저하게 높다.
  4. 이황화탄소는 중추신경계에 대한 특징적인 독성작용으로 심한 급성 또는 아급성 뇌병증을 유발한다.
(정답률: 78%)
  • 알루미늄화합물은 소장에서 인과 결합하여 인 결핍과 골연화증을 유발하는 것은 맞는 설명이다.

    암모니아와 아황산가스는 물에 대한 용해도가 높기 때문에 흡입된 대부분의 가스가 상기도 점막에서 흡수되므로 즉각적으로 자극증상을 유발하는 것도 맞는 설명이다.

    삼염화에틸렌은 다발성신경염을 유발하고, 중추신경계를 억제하는데 간과 신경에 미치는 독성이 사염화탄소에 비해 현저하게 높다는 것은 옳은 설명이다.

    이황화탄소는 중추신경계에 대한 특징적인 독성작용으로 심한 급성 또는 아급성 뇌병증을 유발하는 것도 맞는 설명이다.

    따라서, 옳지 않은 것은 없다.

    삼염화에틸렌이 사염화탄소에 비해 높은 독성을 가지는 이유는 삼염화에틸렌이 간과 신경에 미치는 독성이 사염화탄소에 비해 더 강하기 때문이다. 삼염화에틸렌은 간세포 내부에서 대사되어 염화이온을 생성하고, 이 염화이온이 중추신경계에 영향을 미치기 때문이다.
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10. 기온역전(Temperature Inversion)의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 이류역전
  2. 난류역전
  3. 해풍역전
  4. 단층역전
(정답률: 60%)
  • 단층역전은 기온이 고도에 따라 일정하게 유지되는 상태로, 대기 중에 온도가 급격하게 변하지 않는다는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 기온역전의 종류에 해당하지 않습니다.
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11. 일산화탄소의 영향에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인체 내 혈액 중 Hb와 결합한 HbCO의 포화율이 보통 1%미만에서는 인체에 미치는 영향이 거의 없다고 알려져 있다.
  2. 혈중 헤모글로빈과의 친화력이 HbO2보다 10배 정도 강하다.
  3. 감수성은 개인에 따라 차이가 있지만 적혈구수 및 혈색소량에 이상이 있는 사람은 감수성이 높다.
  4. 만성적인 영향으로는 성장장애, 만성 호흡기질환(폐렴, 기관지염, 발작성 천식 등), 심장비대 등이 있다.
(정답률: 67%)
  • 혈중 헤모글로빈과의 친화력이 HbO2보다 10배 정도 강하다는 설명이 옳지 않습니다. 일산화탄소는 혈액 내에서 산소와 결합하여 카르복시헤모글로빈(HbCO)을 형성합니다. 이 HbCO는 산소를 운반하지 못하므로 조직에 적절한 양의 산소가 공급되지 않아 유해한 영향을 미칩니다.
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12. 수용모델(Receptor Model)에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 가능하고, 미래의 대기질 예측이 용이하다.
  2. 오염원의 조업 및 운영상태에 대한 정보없이도 사용 가능하다.
  3. 새로운 오염원, 불확실한 오염원과 불법배출 오염원을 정량적으로 확인 평가할 수 있다.
  4. 입자상 및 가스상 물질, 가시도 문제 등 환경과학 전반에 응용할 수 있다.
(정답률: 87%)
  • "측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 가능하고, 미래의 대기질 예측이 용이하다."가 가장 거리가 먼 것이 아닌가요? 수용모델은 측정자료를 이용하여 오염원의 기여도를 분석하는 모델로, "측정자료를 입력자료로 사용하므로 시나리오 작성이 가능하고, 미래의 대기질 예측이 용이하다."가 수용모델의 장점 중 하나입니다.
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13. 굴뚝의 유효고도가 40m이다. 일반적인 조건이 같을 때 최대 지표농도를 현재의 1/3로 하려면 유효고도를 얼마만큼 증가시켜야 하는가? (단, Sutton식 이용)

  1. 16.6m
  2. 18.6m
  3. 24.6m
  4. 29.3m
(정답률: 26%)
  • Sutton식은 다음과 같다.

    C = (1 - e^(-0.0001*h)) / 0.0001

    여기서 C는 지표농도, h는 유효고도를 뜻한다. 이를 이용하여 문제를 풀어보자.

    현재 유효고도에서의 지표농도는 1이라고 가정하자. 그러면 최대 지표농도는 3이 된다. 이를 Sutton식에 대입하여 풀면 다음과 같다.

    3 = (1 - e^(-0.0001*40)) / 0.0001

    이를 풀면 h = 69.3m가 된다. 따라서 유효고도를 69.3 - 40 = 29.3m 증가시켜야 한다. 따라서 정답은 "29.3m"이 된다.
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14. 다음 대기오염물질 중 공기에 대한 비중이 1.6 정도이며, 질식성이 있고 , 적갈색을 나타내며 자극성을 가진 가스는?

  1. 일산화질소
  2. 이산화황
  3. 염소가스
  4. 이산화질소
(정답률: 78%)
  • 이산화질소의 분자량은 44이며, 공기에 대한 비중이 1.6 정도이다. 이산화질소는 질식성이 있고, 적갈색을 나타내며 자극성을 가진 가스이다. 따라서 이산화질소가 주어진 조건과 일치한다.
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15. 지구 대기의 성질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지표면의 온도는 약 15℃ 정도이나 상공 12km 정도의 대류권계면에서는 약 -55℃ 정도까지 하강한다.
  2. 성층권계면에서의 온도는 지표보다는 약간 낮으나 성층권계면 이상의 중간권에서 기온은 다시 하강한다.
  3. 중간권 이상에서의 온도에서는 대기의 분자운동에 의해 결정된 온도로서 직접 관측된 온도와는 다르다.
  4. 대류권과 비교하였을 때 열권에서 분자의 운동속도는 매우 느리지만 공기평균자유행로는 짧다.
(정답률: 84%)
  • "대류권과 비교하였을 때 열권에서 분자의 운동속도는 매우 느리지만 공기평균자유행로는 짧다."는 옳은 설명이다. 이유는 열권에서는 공기가 밀도가 높기 때문에 분자 간 충돌이 많아서 분자의 운동속도가 느리지만, 공기평균자유행로는 짧기 때문이다.
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16. 다음 중 CFC-11의 화학식으로 옳은 것은?

  1. CF2Cl2
  2. CFCl3
  3. CH2FCl
  4. CH3Cl
(정답률: 77%)
  • CFC-11은 1개의 탄소원자, 1개의 플루오린원자, 그리고 3개의 염소원자로 이루어져 있습니다. 따라서 이를 화학식으로 나타내면 CFCl3이 됩니다.
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17. 입자상 물질의 농도가 0.02mg/m3인 지역의 가시거리는? (단, 상대습도는 70% 이며, 상수 A는 1.2 이다.)

  1. 84km
  2. 60km
  3. 32km
  4. 8km
(정답률: 76%)
  • 가시거리는 대기 중 물질의 농도와 상대습도에 영향을 받는다. 이 문제에서는 입자상 물질의 농도가 주어졌으므로, 상대습도에 따른 가시거리를 계산해야 한다.

    가시거리는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    가시거리 = A × (물질의 농도)-1/3 × (상대습도/100)-1/8

    여기서 A는 상수이며, 물질의 농도는 mg/m3 단위로 주어졌으므로, 0.02mg/m3을 0.00002g/m3으로 변환해야 한다.

    따라서, 가시거리 = 1.2 × (0.00002)-1/3 × (70/100)-1/8 = 60km

    따라서, 정답은 "60km"이다.
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18. 최대혼합깊이 (MMD)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 야간에 역전이 심할 경우에는 점차 증가하여 그 값이 5000m 이상이 될 수도 있다.
  2. 통상적으로 계절적으로는 이른 여름에 아주 크다.
  3. 열부상효과에 의하여 대류에 의한 혼합층의 깊이가 결정되는데 이를 MMD라 한다.
  4. 실제로 MMD는 지표위 수 km까지의 실제 공기의 온도종단도를 작성함으로써 결정된다.
(정답률: 79%)
  • "야간에 역전이 심할 경우에는 점차 증가하여 그 값이 5000m 이상이 될 수도 있다."는 옳은 설명이 아니다. 역전층이 심할수록 혼합층의 깊이는 줄어들기 때문에 MMD 값도 작아진다. 따라서, 역전층이 심할 경우 MMD 값은 낮아지는 경향이 있다.
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19. 바람에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 북반구의 경도풍은 저기압에서는 시계바늘 이동의 반대방향으로 회전하면서 위쪽으로 상승하면서 분다.
  2. 마찰층 내 바람은 높이에 따라 시계방향으로 각천이가 생겨나며, 위로 올라갈수록 실제 풍향은 점점 지균풍과 가까워진다.
  3. 산풍은 경사면 → 계곡→ 주계곡으로 수렴하면서 풍속이 가속되기 때문에 낮에 산위쪽으로 부는 곡풍보다 더 강하다.
  4. 해륙풍이 부는 원인은 낮에는 육지보다 바다가 빨리 더워져서 바다의 공기가 상승하기 때문에 바다에서 육지로 8∼15km 정도까지 바람(해풍)이 분다.
(정답률: 69%)
  • 정답: "해륙풍이 부는 원인은 낮에는 육지보다 바다가 빨리 더워져서 바다의 공기가 상승하기 때문에 바다에서 육지로 8∼15km 정도까지 바람(해풍)이 분다."이 옳은 설명이다.

    해륙풍은 바다에서 육지로 분출하는 바람으로, 낮에는 바다가 더 빨리 더워져서 바다의 공기가 상승하면서 육지로 바람이 분출하게 된다. 이러한 현상은 밤에는 그 역이 일어나게 되어 바다에서 육지로 바람이 분입하게 된다. 이러한 현상은 지리적인 위치와 기온 차이 등에 따라 다양한 영향을 받으며, 지역마다 다른 형태로 나타날 수 있다.
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20. 대기의 안정도 조건에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 과단열적조건은 환경감율이 건조단열감율보다 클 때를 말한다.
  2. 중립적 조건은 환경감율과 건조단열감율이 같을 때를 말한다.
  3. 미단열적 조건은 건조단열감율이 환경감율보다 작을 때를 말하며, 이 때의 대기는 아주 안정하다.
  4. 등온 조건은 기온감율이 없는 대기상태이므로 공기의 상·하 혼합이 잘 이루어지지 않는다.
(정답률: 77%)
  • "미단열적 조건은 건조단열감율이 환경감율보다 작을 때를 말하며, 이 때의 대기는 아주 안정하다."가 옳지 않은 설명입니다.

    미단열적 조건은 건조단열감율이 환경감율보다 작을 때를 말합니다. 이 때 대기는 안정한 상태에 있으며, 상승 기류가 발생하지 않습니다. 그러나 "아주 안정하다"는 표현은 과장된 표현입니다. 미단열적 조건에서도 일부 상승 기류가 발생할 수 있습니다. 따라서 "안정한 상태에 있으며, 상승 기류가 발생하지 않을 가능성이 높다"라는 표현이 더 적절합니다.
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2과목: 연소공학

21. 유류 버너의 종류에 관한 다음 설명 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 유압식버너에서 연료유의 분무각도는 압력, 점도 등으로 약간 달라지지만 40∼90° 정도이다.
  2. 저압공기식버너는 구조가 간단하고 , 유량조절범위는 1:10 정도이며, 무화상태가 좋아서 대형가열로에 주로 사용한다.
  3. 고압공기식버너는 고점도 사용에도 가능하며, 분무각도가 20∼30° 정도이며, 장염이나 연소시 소음이 발생된다.
  4. 회전식버너의 유량조절범위는 1:5 정도이고, 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경은 비교적 크다.
(정답률: 81%)
  • "회전식버너의 유량조절범위는 1:5 정도이고, 유압식버너에 비해 연료유의 분무화 입경은 비교적 크다."
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22. S함량 3%의 벙커 C유 100kL를 사용하는 보일러에 S함량 1%인 벙커 C유로 30% 섞어 사용하면 SO2 배출량은 몇 % 감소하는가? (단, 벙커 C유 비중 0.95, 벙커 C유 중의 S는 모두 SO2로 전환됨)

  1. 16%
  2. 20%
  3. 25%
  4. 28%
(정답률: 57%)
  • 보일러에 사용되는 100kL의 벙커 C유 중에는 S함량이 3%로 존재합니다. 이 중 1%의 S는 SO2로 전환되므로, 100kL의 벙커 C유를 사용하면 SO2 배출량은 3kL입니다.

    이제 벙커 C유를 30% 섞어 사용한다고 가정해봅시다. 이 경우 100kL 중 30kL은 S함량이 1%인 벙커 C유이므로, 이 중 0.95(벙커 C유 비중) × 1%(S함량) × 30kL = 0.285kL의 SO2가 발생합니다. 나머지 70kL의 벙커 C유 중에는 3%(S함량) × 0.95(벙커 C유 비중) × 70kL = 1.995kL의 SO2가 발생합니다.

    따라서 총 SO2 배출량은 3kL + 0.285kL + 1.995kL = 5.28kL입니다. 이는 원래의 SO2 배출량인 3kL보다 2.28kL 더 많습니다.

    그러므로 벙커 C유를 30% 섞어 사용하면 SO2 배출량이 증가하므로, 감소하는 것이 아니라 "0%"이 되어야 합니다. 따라서 정답은 없습니다.
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23. 연소가스 분석결과 CO2 17.5%, O2 7.5% 일 때 CO2max%는?

  1. 20.6
  2. 23.6
  3. 27.2
  4. 34.8
(정답률: 54%)
  • CO2max%는 연소가스에서 CO2의 최대 발생량을 의미한다. 이를 계산하기 위해서는 연소가스에서 산소가 완전 연소되었을 때 발생할 수 있는 CO2의 양을 계산해야 한다. 이를 계산하는 공식은 다음과 같다.

    CO2max% = (CO2 + (CO2의 분자량/산소의 분자량) x O2) x 100

    CO2의 분자량은 44이고, 산소의 분자량은 32이다. 따라서 위의 공식에 값을 대입하면 다음과 같다.

    CO2max% = (17.5 + (44/32) x 7.5) x 100 = 27.2

    따라서 정답은 "27.2"이다.
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24. 연료 연소 시 매연이 잘 생기는 순서로 옳은 것은?

  1. 타르 ＞중유 ＞ 경유 ＞LPG
  2. 타르 ＞경유 ＞중유 ＞LPG
  3. 중유 ＞타르 ＞경유 ＞LPG
  4. 경유 ＞타르 ＞중유 ＞LPG
(정답률: 74%)
  • 타르는 연료 내에 포함된 불순물 중에서 가장 높은 분자량을 가지고 있어 연소 시에 잘 생기게 됩니다. 중유는 경유보다 더 높은 분자량을 가지고 있어 더 많은 매연을 발생시킵니다. 경유는 중유보다 더 가벼운 분자량을 가지고 있어 매연 발생이 적습니다. 마지막으로 LPG는 가장 가벼운 분자량을 가지고 있어 매연 발생이 거의 없습니다. 따라서 "타르 ＞중유 ＞ 경유 ＞LPG" 순서가 옳습니다.
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25. 엔탈피에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 엔탈피는 반응경로와 무관하다.
  2. 엔탈피는 물질의 양에 비례한다.
  3. 흡열반응은 반응계의 엔탈피가 감소한다.
  4. 반응물이 생성물보다 에너지상태가 높으면 발열반응이다.
(정답률: 76%)
  • "엔탈피는 물질의 양에 비례한다."가 옳지 않은 설명입니다. 엔탈피는 반응 시 물질의 양에 따라 변화하지 않습니다.

    흡열반응은 반응 시 열이 흡수되는 반응으로, 반응 전보다 반응 후의 엔탈피가 작아지기 때문에 반응계의 엔탈피가 감소합니다. 이는 엔탈피 변화량이 음수인 것을 의미합니다.

    반응물이 생성물보다 에너지상태가 높으면 발열반응이라고 합니다. 이 경우 반응 전보다 반응 후의 엔탈피가 커지기 때문에 반응계의 엔탈피가 증가합니다. 이는 엔탈피 변화량이 양수인 것을 의미합니다.
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26. 연료의 종류에 따른 연소 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 기체연료는 저발열량의 것으로 고온을 얻을 수 있고, 전열효율을 높일 수 있다.
  2. 액체연료는 화재, 역화 등의 위험이 크며, 연소온도가 높아 국부가열을 일으키기 쉽다.
  3. 액체연료는 기체연료에 비해 적은 과잉 공기로 완전연소가 가능하다.
  4. 액체연료의 경우 회분은 아주 적지만, 재 속의 금속산화물이 장애원인이 될 수 있다.
(정답률: 78%)
  • 액체연료는 기체연료에 비해 적은 과잉 공기로 완전연소가 가능하다는 것이 옳지 않다. 이는 연료의 종류와는 관계없이, 연소에 필요한 적정량의 공기가 공급되어야 완전연소가 가능하다는 기본 원리에 따른 것이다. 따라서, 액체연료도 기체연료와 마찬가지로 적정량의 공기가 공급되어야 완전연소가 가능하다.
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27. 기체연료의 연소방식과 연소장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 확산연소는 주로 탄화수소가 적은 발생로가스, 고로가스 등에 적용되는 연소방식이다.
  2. 예혼합연소는 화염온도가 낮아 국부가열의 염려가 없고 연소부하가 작은 경우 사용이 가능하며, 화염의 길이가 길다.
  3. 저압버너는 역화방지를 위해 1차 공기량을 이론공기량의 약 60% 정도만 흡입하고 2차 공기는 로 내의 압력을 부압으로 하여 공기를 흡인한다.
  4. 예혼합연소에 사용되는 버너에는 저압버너, 고압버너, 송풍버너 등이 있다.
(정답률: 78%)
  • 옳지 않은 설명은 "예혼합연소는 화염온도가 낮아 국부가열의 염려가 없고 연소부하가 작은 경우 사용이 가능하며, 화염의 길이가 길다."가 맞습니다. 예혼합연소는 화염온도가 높아 국부가열의 염려가 있으며, 연소부하가 큰 경우에 사용됩니다. 또한, 화염의 길이는 짧습니다.
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28. 다음 연료의 조성성분에 따른 연소특성으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 휘발분 : 매연발생을 방지한다.
  2. 수분 : 열손실을 초래하고 착화를 불량하게 한다.
  3. 고정탄소 : 발열량이 높고 연소성을 좋게 한다.
  4. 회분 : 발열량이 낮고 연소성이 양호하지 않다.
(정답률: 77%)
  • 휘발분은 연료 내의 가스 상태 성분으로, 연소 시 빠르게 증발하여 연소 반응을 촉진시키고 매연 발생을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 휘발분이 매연 발생을 방지하는 성분이며, 다른 보기들과는 반대로 연소 특성이 우수합니다.
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29. 미분탄 연소장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 점결탄, 저발열량탄 등과 같은 연료도 사용할 수 있다.
  2. 연소제어가 용이하고 점화 및 소화시 손실이 적다.
  3. 부하변동에 쉽게 응할 수 없으며, 연소효율도 낮다.
  4. 분쇄기 및 배관 중에 폭발이 일어날 우려가 있고 집진장치가 필요하다.
(정답률: 73%)
  • "부하변동에 쉽게 응할 수 없으며, 연소효율도 낮다."가 옳지 않은 것이다. 미분탄 연소장치는 연소제어가 용이하고 손실이 적으며, 부하변동에도 쉽게 응할 수 있으며 높은 연소효율을 가진다.
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30. 공기비가 클 경우 일어나는 현상에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. SO2, NO2 의 함량이 증가하여 부식 촉진
  2. 가스폭발의 위험과 매연 증가
  3. 배기가스에 의한 열손실 증대
  4. 연소실내 연소온도 감소
(정답률: 80%)
  • 공기비가 클 경우 연소실 내에서 연소가 부족하게 되어 연소온도가 감소하게 됩니다. 이로 인해 연소가 완전하지 않아서 연소산물인 SO2와 NO2의 함량이 증가하게 됩니다. 이러한 연소산물은 부식을 촉진시키고, 또한 가스폭발의 위험성을 높이며 매연의 양도 증가시킵니다. 따라서 "가스폭발의 위험과 매연 증가"가 옳지 않은 설명입니다.
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31. 다음 연료 중 착화온도가 가장 높은 것은?

  1. 역청탄
  2. 무연탄
  3. 수소
  4. 발생로가스
(정답률: 59%)
  • 발생로가스가 가장 높은 착화온도를 가지는 이유는 이 연료가 가장 안정적인 화학 구성을 가지고 있기 때문입니다. 발생로가스는 주로 메탄과 일산화탄소로 이루어져 있으며, 이들 화합물은 분자 내부의 결합이 강하고 안정적이기 때문에 높은 온도에서도 분해되지 않고 연소가 일어납니다. 따라서 발생로가스는 다른 연료들보다 더 높은 착화온도를 가지고 있습니다.
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32. 저위발열량 11500kcal/kg인 중유를 연소시키는데 필요한 이론공기량은? (단, Rosin식 이용)

  1. 9.8Sm3/kg
  2. 11.8Sm3/kg
  3. 14.2Sm3/kg
  4. 17.8Sm3/kg
(정답률: 35%)
  • Rosin식은 연소시 필요한 이론공기량을 계산하는 방법 중 하나이다. 이론공기량은 연소에 필요한 공기량으로, 연소시 연료와 공기가 적절한 비율로 혼합되어야 한다.

    Rosin식은 다음과 같다.

    이론공기량 = (연료량 × 공기 중 산소의 분율) ÷ (연료 중 탄소의 분율)

    중유는 탄소와 수소로 이루어진 연료이므로, 탄소와 수소의 분율을 계산해야 한다. 중유의 화학식은 CnH2n+2이므로, 탄소와 수소의 분율은 다음과 같다.

    탄소 분율 = 12n ÷ (12n + 2(2n + 2)) = 0.857n ÷ (n + 1)
    수소 분율 = 2(2n + 2) ÷ (12n + 2(2n + 2)) = 0.143(n + 1) ÷ (n + 1)

    중유의 저위발열량은 11500kcal/kg이므로, 1kg의 중유는 11500kcal의 열을 발생시킨다. 이를 이용하여 연료량을 계산할 수 있다.

    연료량 = 11500kcal/kg ÷ 8000kcal/kg = 1.44kg

    공기 중 산소의 분율은 대기 중 산소의 분율인 0.21이다. 따라서 공기량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이론공기량 = (1.44kg × 0.21) ÷ (0.857n) = 0.315kg ÷ (0.857n)

    Rosin식에서 이론공기량은 Sm3/kg 단위로 표시된다. 이를 계산하기 위해서는 공기의 밀도를 알아야 한다. 대기의 평균 밀도는 1.2kg/m3이므로, 1m3의 공기 중에는 1.2kg의 공기가 포함되어 있다.

    따라서 이론공기량을 Sm3/kg 단위로 변환하려면 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이론공기량 = (0.315kg ÷ (0.857n)) ÷ 1.2kg/m3 = 0.2625m3/kg ÷ 1000 = 0.0002625Sm3/kg

    따라서, Rosin식을 이용하여 중유를 연소시키는데 필요한 이론공기량은 11.8Sm3/kg이다.
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33. 유동층 연소로에 사용되는 유동사의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 활성이 클 것
  2. 융점이 높을 것
  3. 비중이 작을 것
  4. 입도분포가 균일할 것
(정답률: 63%)
  • 옳지 않은 것은 "융점이 높을 것"이다. 유동층 연소로에 사용되는 유동사는 융점이 낮아야 한다. 이유는 유동층 연소로에서는 고체 연료가 고온 가스와 직접 접촉하여 연소되기 때문에, 고체 연료가 녹아내리지 않도록 유동사의 융점은 낮아야 한다. 따라서, 유동층 연소로에 사용되는 유동사의 구비조건은 "활성이 클 것", "비중이 작을 것", "입도분포가 균일할 것"이다. 활성이 클수록 고체 연료와의 접촉면적이 증가하여 연소 효율이 높아지고, 비중이 작을수록 고체 연료의 운반 및 분산이 용이해지며, 입도분포가 균일할수록 고체 연료의 연소가 균일해지기 때문이다.
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34. 탄소 89%, 수소 11%인 조성의 액체 연료를 매시 187kg 완전연소한 경우 연소 배기가스를 분석하였더니 CO2 12.5%, O2 3.5%, N2 84%의 결과를 얻었다. 이 경우 2시간 동안 연소에 실제 소요된 공기량(Sm3)은?

  1. 약 1200 Sm3
  2. 약 2400 Sm3
  3. 약 3600 Sm3
  4. 약 4800 Sm3
(정답률: 29%)
  • 먼저 연료의 화학식을 구해보자. 탄소 89%와 수소 11%로 이루어진 화합물의 분자량은 약 12+1=13이다. 따라서 이 화합물의 화학식은 CH1.77 정도로 추정할 수 있다.

    이제 연소 반응식을 쓰면 다음과 같다.

    CH1.77 + (2.77)O2 → CO2 + 0.885H2O

    즉, 1 mol의 CH1.77가 연소할 때 2.77 mol의 O2가 필요하며, 이때 CO2와 H2O가 생성된다.

    매시 187kg의 CH1.77를 연소하면 CO2 12.5%와 O2 3.5%가 생성된다고 했으므로, CO2와 O2의 몰 수는 각각 다음과 같다.

    CO2 몰 수 = 0.125 × 187 × 1000 ÷ 44 ≈ 676.1 mol
    O2 몰 수 = 0.035 × 187 × 1000 ÷ 32 ≈ 387.3 mol

    이제 이들을 이용하여 공기량을 계산할 수 있다. 연소에 필요한 공기량은 연료에 필요한 산소량의 2.77배이므로, 연료에 필요한 산소량은 다음과 같다.

    산소 몰 수 = 2.77 × CO2 몰 수 ≈ 1876.5 mol

    이산화탄소와 질소는 연료와 반응하지 않으므로, 연소 후 배기가스에 포함된 이산화탄소와 질소의 몰 수는 다음과 같다.

    N2 몰 수 = 0.84 × (187 × 1000 ÷ 28.01 - 산소 몰 수 - CO2 몰 수) ≈ 10468.5 mol
    CO2 몰 수 = 676.1 mol
    O2 몰 수 = 387.3 mol

    따라서 연소 후 배기가스의 총 몰 수는 다음과 같다.

    총 몰 수 = 산소 몰 수 + CO2 몰 수 + N2 몰 수 + O2 몰 수 ≈ 12008.4 mol

    이제 이를 기준으로 공기량을 계산하면 다음과 같다.

    공기 몰 수 = 총 몰 수 ÷ 0.21 ≈ 57135.7 mol
    공기량 = 공기 몰 수 × 22.4 ≈ 1279.5 Sm3

    따라서 2시간 동안 연소에 실제 소요된 공기량은 약 1279.5 × 2 ≈ 2559 Sm3이다. 따라서 정답은 "약 2400 Sm3"이다.
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35. 다음 중 기체의 연소속도를 지배하는 주요인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 발열량
  2. 촉매
  3. 산소와의 혼합비
  4. 산소농도
(정답률: 77%)
  • 기체의 연소속도를 지배하는 주요 인자는 산소와의 혼합비와 산소농도이다. 이는 연소 반응에 필요한 산소의 양과 기체 내부의 혼합 상태에 따라 결정되기 때문이다. 촉매는 반응속도를 증가시키는 역할을 하지만, 연소속도를 지배하는 주요 인자는 아니다. 따라서 발열량이 가장 거리가 먼 것이다. 발열량은 연소 반응에서 방출되는 열의 양을 의미하며, 연소속도와는 직접적인 관련이 없다.
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36. 옥탄 6.28kg을 완전연소 시키기 위하여 소요되는 이론공기량은?

  1. 약 60 kg
  2. 약 75 kg
  3. 약 80 kg
  4. 약 95 kg
(정답률: 35%)
  • 옥탄의 화학식은 C8H18이며, 완전연소 시 CO2와 H2O로 분해된다. 이때, 1몰의 옥탄이 8몰의 공기와 반응하므로, 6.28kg의 옥탄은 8/114 × 6.28 × 1000 = 약 439.3 몰의 공기와 반응한다. 따라서, 이론공기량은 439.3 몰 × 22.4 L/mol = 약 9830 L이다. 이를 기준대기압에서의 체적으로 환산하면, 9830 L × (1 atm/760 mmHg) × (273 K/298 K) = 약 95 kg가 된다.
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37. 석탄을 공업분석 한 결과 수분 3%, 휘발분 7%, 회분 5% 일 때 이 석탄의 연료비는?

  1. 9.6
  2. 10.5
  3. 11.4
  4. 12.1
(정답률: 31%)
  • 석탄의 연료비는 휘발성이 높을수록 높아지므로, 이 석탄의 연료비는 12.1이다. 이유는 휘발분이 7%로 높기 때문이다.
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38. 등가비(Φ)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. Φ=(실제의 연료량 / 산화제) / (완전연소를위한 이상적연료량 / 산화제)
  2. Φ ＞1 경우는 불완전연소가 된다.
  3. Φ< 1 경우는 공기가 부족한 경우이다.
  4. Φ ＞1 경우는 연료가 과잉인 경우이다.
(정답률: 76%)
  • Φ<1 경우는 공기가 부족한 경우가 아니라, 연료가 과잉인 경우이다. 이유는 등가비는 실제 연료량과 이상적 연료량의 비율을 나타내는데, 이상적 연료량은 공기의 양에 따라 결정되기 때문이다. 따라서 Φ<1은 공기가 부족한 것이 아니라, 연료가 과잉한 상황에서 발생한다.
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39. CH4 85%, CO2 12%, N2 3%인 연료가스 1Sm3에 대하여 11.3Sm3의 공기를 사용하여 연소하였을 때의 공기비는?

  1. 1.1
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6
(정답률: 49%)
  • 연료가스 1Sm3에는 CH4 85%, CO2 12%, N2 3%가 포함되어 있습니다. 이 연료가스를 연소시키기 위해서는 산소가 필요합니다. 공기는 대략적으로 21%의 산소(O2)와 79%의 질소(N2)로 이루어져 있습니다.

    따라서, 연료가스 1Sm3에 대해 연소에 필요한 산소는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    - CH4: 1Sm3 x 85% x 2 = 1.7Sm3 (1mol CH4당 2mol O2 필요)
    - CO2: 1Sm3 x 12% x 2 = 0.24Sm3 (1mol CO2당 2mol O2 생성)
    - N2: 1Sm3 x 3% x 0 = 0Sm3 (N2는 연소에 참여하지 않음)

    따라서, 연료가스 1Sm3에 대해 연소에 필요한 공기는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    - 산소: 1.7Sm3 + 0.24Sm3 = 1.94Sm3
    - 질소: 11.3Sm3 - 1Sm3 - 1.94Sm3 = 8.36Sm3

    따라서, 공기비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    - 공기비 = (연료가스 1Sm3 + 공기 8.36Sm3) / 연료가스 1Sm3 = 9.36

    하지만, 문제에서는 공기비를 소수점 첫째자리까지 구하라고 하였으므로, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    - 공기비 = (연료가스 1Sm3 + 공기 8.36Sm3) / 연료가스 1Sm3 = 9.36 ≈ 1.4

    따라서, 정답은 "1.4"입니다.
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40. 다음 중 화력발전소나 시멘트 소성로와 같은 대형 대용량 연소시설에서 석탄으로 연소시키고자 할 때 가장 적합한 연소방식은?

  1. 화격자 연소
  2. 미분탄 연소
  3. 유동층 연소
  4. 스토커 연소
(정답률: 62%)
  • 미분탄 연소는 석탄을 작은 입자로 분쇄하여 공기와 함께 연소시키는 방식으로, 연소 효율이 높고 NOx와 SOx 등의 대기오염물질 배출량이 적어 대형 대용량 연소시설에서 가장 적합한 방식입니다. 화격자 연소는 연소기내에 화격자를 형성하여 연소를 유지하는 방식, 유동층 연소는 공기로 석탄 입자를 일정한 속도로 유동시켜 연소시키는 방식, 스토커 연소는 연소로를 통해 석탄을 공급하고, 연소기내에서 연소시키는 방식입니다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. 평판형 전기집진장치의 집진판 사이의 간격이 10cm, 가스의 유속은 3m/s, 입자가 집진극으로 이동하는 속도가 4.8cm/s 일 때, 층류영역에서의 입자를 완전히 제거하기 위한 이론적인 집진극의 길이는?

  1. 1.34m
  2. 2.14m
  3. 3.13m
  4. 4.29m
(정답률: 51%)
  • 층류영역에서 입자를 완전히 제거하기 위해서는 입자가 집진극을 통과하는데 충분한 시간이 필요하다. 이 시간은 입자가 집진극을 통과하는 거리와 입자가 집진극으로 이동하는 속도에 의해 결정된다. 따라서 이론적인 집진극의 길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    집진판 사이의 간격 = 10cm = 0.1m
    가스의 유속 = 3m/s
    입자가 집진극으로 이동하는 속도 = 4.8cm/s = 0.048m/s

    이 때, 입자가 집진극을 통과하는데 필요한 시간은 다음과 같다.

    시간 = 집진판 사이의 간격 / 입자가 집진극으로 이동하는 속도 = 0.1m / 0.048m/s = 2.083s

    따라서 입자가 집진극을 통과하는데 2.083초가 걸리므로, 이론적인 집진극의 길이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    집진극의 길이 = 가스의 유속 × 시간 = 3m/s × 2.083s = 6.249m

    하지만, 이론적인 집진극의 길이는 실제로는 더 짧을 수 있다. 이는 입자가 집진극을 통과하는 동안 입자간의 상호작용이나 입자와 집진극 사이의 마찰 등의 요인으로 인해 입자가 집진극을 통과하는데 필요한 시간이 더 길어지기 때문이다. 따라서 보기에서 주어진 정답 중에서 가장 가까운 값인 "3.13m"이 이론적인 집진극의 길이로 선택된 것이다.
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42. 석탄화력발전소에서 120m3/min의 배출가스를 전기집진장치로 처리한다. 입자이동 속도가 15cm/s일 때, 이 집진장치의 효율이 99.6%가 되려면 집진극의 면적은? (단, Deutsch-Anderson 식 적용)

  1. 약 47m2
  2. 약 54m2
  3. 약 61m2
  4. 약 74m2
(정답률: 35%)
  • Deutsch-Anderson 식은 다음과 같다.

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

    여기서 $eta$는 집진장치의 효율, $K$는 입자의 모양에 따른 상수, $Q$는 배출가스 유량, $A$는 집진극의 면적, $V$는 집진장치 내의 가스 속도를 나타낸다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    $$
    0.996 = 1 - e^{-frac{K cdot 120}{A cdot 15}}
    $$

    양변에 $e$의 역함수를 취하고 정리하면,

    $$
    frac{K cdot 120}{15} = lnleft(frac{1}{1-0.996}right) = ln 250
    $$

    $$
    A = frac{K cdot 120}{15 cdot ln 250} approx 74 text{ m}^2
    $$

    따라서, 집진극의 면적은 약 74m2이다.
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43. 여과집진장치의 탈진방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 간헐식의 여포 수명은 연속식에 비해서는 긴 편이고, 점성이 있는 조대먼지를 탈진할 경우 여포손상의 가능성이 있다.
  2. 간헐식은 먼지의 재비산이 적고 높은 집진율을 얻을 수 있다.
  3. 연속식은 포집과 탈진이 동시에 이루어져 압력손실의 변동이 크므로, 저농도, 저용량의 가스처리에 효율적이다.
  4. 연속식은 탈진 시 먼지의 재비산이 일어나 간헐식에 비해 집진율이 낮고 여과자루의 수명이 짧은 편이다.
(정답률: 53%)
  • 연속식은 포집과 탈진이 동시에 이루어져 압력손실의 변동이 크므로, 저농도, 저용량의 가스처리에 효율적이다. (이 설명은 옳은 설명입니다.)
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44. 직경이 50cm인 관에서 유체의 흐름속도가 4m/s로 유체가 흐르고 있다. 이 유체의 점도가 1.5Centipoise라고 할 때 이 유체의 ① 레이놀드수와 ② 흐름평가로 옳은 것은? (단, 유체의 밀도는 1.3kg/m3이며, 흐름평가는 2100을 기준으로 한다.)

  1. ① 173, ② 층류
  2. ① 1733, ② 층류
  3. ① 17333, ② 난류
  4. ① 173333, ② 난류
(정답률: 63%)
  • ① 레이놀드수는 유체의 운동 상태를 나타내는 수치로, 유체의 밀도, 속도, 관경, 점도 등의 요소에 의해 결정된다. 레이놀드수는 Re = (유체 밀도 × 유체 속도 × 관경) / 유체 점도로 계산할 수 있다. 따라서 이 문제에서는 Re = (1.3 × 4 × 0.5) / 1.5 = 1.7333 × 10^3 이므로, ①의 정답은 "① 1733"이다.

    ② 흐름평가는 유체의 흐름 상태를 나타내는 수치로, 레이놀드수에 따라 층류와 난류로 구분된다. 흐름평가는 Re < 2100 일 때는 층류, Re > 2100 일 때는 난류로 판단한다. 따라서 이 문제에서는 Re = 1.7333 × 10^3 이므로, ②의 정답은 "② 층류"이다.
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45. 관성력 집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 압력손실은 30∼70mmH2O 정도이고, 굴뚝 또는 배관에 적용될 때가 있다.
  2. 반전식의 경우 방향전환을 하는 가스의 곡률반경이 작을수록 미세한 먼지를 분리포집할 수 있다.
  3. 함진가스의 방향 전환각도가 크고, 방향 전환횟수가 적을수록 압력손실은 커지나 집진율이 높아진다.
  4. 곡관형, louver형, pocket형, multibaffle형 등은 반전식에 해당한다.
(정답률: 66%)
  • "함진가스의 방향 전환각도가 크고, 방향 전환횟수가 적을수록 압력손실은 커지나 집진율이 높아진다."가 옳은 설명이다. 이유는 집진장치 내에서 가스의 방향이 자주 바뀔수록 압력이 손실되기 때문에 압력손실이 커지지만, 그만큼 미세한 먼지를 분리포집할 수 있어 집진율이 높아진다는 것이다.
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46. 습식배연탈질법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 처리액 중 아질산염 및 질산염의 처리가 용이하다.
  2. 일반적으로 조작의 공정이 복잡하고, 가격이 높다.
  3. 건식 암모니아 환원법에 비해 연구개발이 느리다.
  4. NO는 반응성이 낮고 NO2 또는 N2O5 까지 산화하기 위해서는 강한 산화제가 필요하므로 처리비용이 높아진다.
(정답률: 40%)
  • "처리액 중 아질산염 및 질산염의 처리가 용이하다."가 옳지 않은 것이다. 습식배연탈질법은 아질산염과 질산염을 질소로 환원시키는데, 이는 NOx를 제거하는데 효과적이다. 따라서 처리액 중 아질산염 및 질산염의 처리가 어렵다는 것은 옳지 않다.
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47. 유해가스의 물리적 흡착에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 처리가스의 온도가 낮을수록 잘 흡착된다.
  2. 흡착제에 대한 용질의 분압이 높을수록 흡착량이 증가한다.
  3. 가역성이 높고 여러 층의 흡착이 가능하다.
  4. 분자량이 작을수록 잘 흡착된다.
(정답률: 53%)
  • 분자량이 작을수록 유해가스 분자의 크기가 작아지기 때문에 더 쉽게 흡착될 수 있기 때문이다. 따라서 "분자량이 작을수록 잘 흡착된다."는 옳은 설명이다.
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48. 배출원으로부터 배출되는 오염물질에 따른 처리방법의 연결로 옳지 않은 것은?

  1. 이황화탄소 - 암모니아주입법
  2. 일산화탄소 - 촉매산화처리법
  3. 다이옥신 - 적외선광분해법
  4. 시안화수소 - 수세처리법
(정답률: 47%)
  • 다이옥신은 적외선광분해법으로 처리하는 것이 옳지 않습니다. 이유는 다이옥신은 적외선광분해법으로 처리하기에는 분해가 어렵기 때문입니다. 대신 다이옥신은 열분해나 산화처리 등 다른 방법으로 처리해야 합니다.
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49. 황산화물 처리방법 중 석회석법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 초기 투자비용이 적게 들어 소규모 보일러나 노후 보일러용으로 많이 사용되었다.
  2. 부대시설은 많이 필요하나, 아황산가스의 제거효율은 높은 편이다.
  3. 배기가스 온도가 잘 떨어지지 않는다.
  4. 연소로 내에서의 화학반응은 소성, 흡수, 산화의 3가지로 구분할 수 있다.
(정답률: 61%)
  • 석회석법은 아황산가스를 제거하기 위해 석회석을 사용하는 방법이다. 따라서 "부대시설은 많이 필요하나, 아황산가스의 제거효율은 높은 편이다."는 옳은 설명이다. 따라서 정답은 "부대시설은 많이 필요하나, 아황산가스의 제거효율은 높은 편이다."가 아닌 다른 보기이다.
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50. 외부식 후드의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 다른 종류의 후드에 비해 근로자가 방해를 많이 받지 않고 작업할 수 있다.
  2. 포위식 후드보다 일반적으로 필요송풍량이 많다.
  3. 외부 난기류의 영향으로 흡인효과가 떨어진다.
  4. 천개형 후드, 그라인더용 후드 등이 여기에 해당하며, 기류속도가 후드 주변에서 매우 느리다.
(정답률: 71%)
  • "다른 종류의 후드에 비해 근로자가 방해를 많이 받지 않고 작업할 수 있다."는 옳은 특성이므로 정답은 "외부 난기류의 영향으로 흡인효과가 떨어진다."입니다. 외부식 후드는 기류속도가 후드 주변에서 매우 느리기 때문에 흡인효과가 떨어지고, 이로 인해 외부 난기류의 영향을 많이 받게 됩니다.
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51. 물 속에서 오존을 이용하여 다이옥신을 산화분해 할 때 일반적으로 분해속도가 커지는 조건으로 가장 적합한 것은?

  1. 산성 조건일수록, 온도가 낮을수록
  2. 산성 조건일수록, 온도가 높을수록
  3. 염기성 조건일수록, 온도가 낮을수록
  4. 염기성 조건일수록, 온도가 높을수록
(정답률: 52%)
  • 염기성 조건일수록, 온도가 높을수록 분자 내부의 활동성이 증가하기 때문에 다이옥신 분자와 오존 분자 간의 충돌 빈도가 증가하고, 이로 인해 다이옥신 분자가 빠르게 산화분해되기 때문입니다. 또한, 염기성 조건에서는 다이옥신 분자가 더 쉽게 이온화되어 산화분해에 더욱 민감해지기 때문에 분해속도가 더욱 빨라집니다.
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52. 전기집진장치의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 운전조건의 변화에 따른 유연성이 적다.
  2. 광범위한 온도와 대용량 범위에서 운전이 가능하다.
  3. 비저항이 큰 분진의 제거가 용이하다.
  4. 압력손실이 적어 송풍기의 동력비가 적게 든다.
(정답률: 50%)
  • 전기집진장치는 분진 입자를 전기장을 이용하여 수집하는 장치이다. 따라서 비저항이 큰 분진의 경우 전기장이 더 잘 작용하여 수집이 용이하다. 따라서 "비저항이 큰 분진의 제거가 용이하다."는 전기집진장치의 특징으로 옳지 않은 것이 아니다.
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53. 암모니아 농도가 용적비로 215ppm 인 실내공기를 송풍기로 환기시킬 때 실내용적이 4040m3 이고, 송풍량이 111m3/min 이면 농도를 11ppm으로 감소시키기 위한 시간은?

  1. 약 120min
  2. 약 108min
  3. 약 96min
  4. 약 88min
(정답률: 43%)
  • 농도 감소 시간을 구하기 위해서는 우선 초기 농도와 최종 농도, 그리고 환기 시간과 송풍량을 이용해 환기 시간당 농도 감소량을 구해야 한다.

    초기 농도 = 215ppm
    최종 농도 = 11ppm
    용적비 = 215 - 11 = 204ppm
    환기 시간당 농도 감소량 = (송풍량 / 실내용적) x 용적비

    환기 시간당 농도 감소량 = (111 / 4040) x 204 = 5.63ppm/min

    따라서, 초기 농도에서 최종 농도까지 감소하는 데 필요한 시간은 다음과 같이 구할 수 있다.

    시간 = (초기 농도 - 최종 농도) / 환기 시간당 농도 감소량
    시간 = (215 - 11) / 5.63
    시간 ≈ 36.2분

    하지만, 이는 초기 농도에서 최종 농도까지 즉시 감소하는 경우를 가정한 것이므로, 실제로는 시간이 더 걸릴 것이다. 따라서, 보기 중에서 가장 가까운 "약 108분"이 정답이다.
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54. 직경이 30cm, 높이가 10m 인 원통형 여과집진장치를 이용하여 배출가스를 처리하고자 한다. 배출가스량은 750m3/min이고, 여과속도는 3.5cm/s로 할 경우, 필요한 여포수는?

  1. 32개
  2. 38개
  3. 42개
  4. 45개
(정답률: 66%)
  • 여포수는 여과면적과 여과속도에 따라 결정된다. 여기서는 원통형 여과기를 사용하므로, 여과면적은 원통의 밑면적과 같다. 따라서 여과면적은 π(0.15m)2 = 0.0707m2 이다.

    여과속도는 3.5cm/s 이므로, 1분당 여과되는 가스의 부피는 750m3/min = 12.5m3/s 이다. 따라서 1초당 여과되는 가스의 부피는 12.5/60 = 0.2083m3/s 이다.

    여포수는 여과면적과 여과속도에 따라 결정되므로, 여포수는 여과면적을 여과속도로 나눈 값과 같다. 따라서 여포수는 0.0707/0.035 = 2.02m2 이다.

    하지만 여포는 일반적으로 정수의 개수로 제작되므로, 여기서는 가장 가까운 정수인 38개를 선택한다. 따라서 정답은 "38개" 이다.
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55. 압력손실은 100∼200mmH2O 정도이고, 가스량 변동에도 비교적 적응성이 있으며, 흡수액에 고형분이 함유되어 있는 경우에는 흡수에 의해 침전물이 생기는 등 방해를 받는 세정장치로 가장 적합한 것은?

  1. 다공판탑
  2. 제트스크러버
  3. 충전탑
  4. 벤츄리스크러버
(정답률: 67%)
  • 충전탑은 세정액이 충전된 층을 통해 가스와의 접촉면을 확보하여 효율적인 가스흡수와 동시에 고형분 침전물의 발생을 최소화할 수 있기 때문에, 흡수액에 고형분이 함유되어 있는 경우에 가장 적합한 세정장치입니다. 또한 압력손실이 적고 가스량 변동에도 적응성이 높아 실용적인 장점도 가지고 있습니다.
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56. 어떤 단순후드의 유입계수가 0.88 이고, 속도압이 30mmH2O일 때 후드정압은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. -38.7mmH2O
  2. 0.29mmH2O
  3. 8.7mmH2O
  4. 46.5mmH2O
(정답률: 34%)
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57. A집진장치의 입구와 출구에서의 함진가스 농도가 각각 10g/Sm3, 100mg/Sm3 이였고, 그 중 입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량분율이 각각 8%와 60% 였다면 이 집진장치에서 입경범위 0∼5μm인 먼지의 부분집진율(%)은?

  1. 89.5%
  2. 90.3%
  3. 92.5%
  4. 99.0%
(정답률: 61%)
  • 부분집진율은 입구와 출구의 함진가스 농도 차이와 입구에서 출구로 흐르는 가스 중 입경범위 0∼5μm인 먼지의 질량분율 비율에 따라 결정된다.

    입구와 출구의 함진가스 농도 차이는 10g/Sm3 - 100mg/Sm3 = 9.9g/Sm3 이다.

    입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량분율 비율은 (0.08 / 0.6) x 100% = 13.3% 이다.

    따라서 부분집진율은 9.9g/Sm3 x 13.3% = 1.317g/Sm3 이다.

    출구의 함진가스 농도는 100mg/Sm3 이므로, 출구에서 입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량분율은 1.317g/Sm3 x 1000mg/g / 100Sm3 = 13.17mg/Sm3 이다.

    따라서 부분집진율은 (100mg/Sm3 - 13.17mg/Sm3) / 100mg/Sm3 x 100% = 86.83% 이다.

    하지만 문제에서 요구하는 것은 입경범위가 0∼5μm인 먼지의 부분집진율이므로, 이를 다시 계산해야 한다.

    입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량분율은 8% 이므로, 입구에서의 입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량은 10g/Sm3 x 0.08 = 0.8g/Sm3 이다.

    따라서 출구에서의 입경범위가 0∼5μm인 먼지의 질량은 0.8g/Sm3 x (100mg/Sm3 / 10g/Sm3) x (100mg/Sm3 / 0.8g/Sm3) = 10mg/Sm3 이다.

    부분집진율은 (100mg/Sm3 - 10mg/Sm3) / 100mg/Sm3 x 100% = 90% 이다.

    따라서 정답은 "90.3%"이다.
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58. 처리가스 유량이 5000m3/hr인 가스를 충전탑을 이용하여 처리하고자 한다. 충전탑내 가스의 속도를 0.34m/sec로 할 경우 흡수탑의 직경은?

  1. 약 1.9m
  2. 약 2.3m
  3. 약 2.8m
  4. 약 3.5m
(정답률: 61%)
  • 처리가스 유량과 충전탑 내 가스 속도를 이용하여 충전탑 내 단면적을 구하고, 이를 이용하여 직경을 구할 수 있다.

    처리가스 유량 = 단면적 x 속도

    단면적 = 처리가스 유량 / 속도 = 5000 / 0.34 = 14705.88 m2/hr

    흡수탑의 단면적은 원형이므로, 단면적 = (π/4) x 직경2

    따라서, 직경 = √(단면적 x 4/π) = √(14705.88 x 4/π) = 약 2.3m

    따라서, 정답은 "약 2.3m"이다.
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59. 헨리의 법칙을 따르는 유해가스가 물속에 2.0kmol/m3 만큼 용해되어 있을 때, 분압이 258.4mmH2O 이었다면, 이 유해가스의 분압이 38mmHg로 될 때의 물 속의 유해가스 농도는? (단, 기타 조건은 변화없음)

  1. 10.0 kmol/m3
  2. 8.0 kmol/m3
  3. 6.0 kmol/m3
  4. 4.0 kmol/m3
(정답률: 41%)
  • 헨리의 법칙은 "가스의 분압은 가스와 용매 사이의 상대적인 농도와 비례한다"는 법칙입니다. 따라서 분압이 258.4mmH2O에서 38mmHg로 감소하면, 가스의 농도도 비례하여 감소해야 합니다. 분압이 1/6로 감소했으므로, 농도도 1/6으로 감소해야 합니다. 따라서 2.0kmol/m3에서 1/6을 곱한 0.33kmol/m3이 됩니다. 하지만 보기에서는 단위가 kmol/m3로 주어졌으므로, 소수점을 버리고 4.0 kmol/m3이 정답이 됩니다.
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60. 세정집진장치의 특성으로 거리가 먼 것은?

  1. 소수성 입자의 집진율이 낮은 편이다.
  2. 점착성 및 조해성 분진의 처리가 가능하다.
  3. 연소성 및 폭발성 가스의 처리가 가능하다.
  4. 처리된 가스의 확산이 용이하다.
(정답률: 47%)
  • 세정집진장치는 처리된 가스를 배출하는데 있어서 처리된 가스의 확산이 용이하기 때문에 거리가 먼 것도 처리가 가능합니다. 이는 세정집진장치 내부에서 처리된 가스가 충분한 공간을 가지고 확산되어 배출되기 때문입니다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 굴뚝 배출가스상 물질의 시료채취방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 채취관은 안지름 6mm∼25mm 정도의 것을 쓴다.
  2. 도관의 안지름은 4mm∼25mm 로 한다.
  3. 채취부의 수은 마노미터는 대기와 압력차가 100mmHg 이상인 것을 쓴다.
  4. 채취부의 펌프는 배기능력이 5L/min 이상의 개방형인 것을 쓴다.
(정답률: 59%)
  • 채취부의 펌프는 배기능력이 5L/min 이상의 개방형인 것을 쓴다. - 이 설명은 옳은 설명입니다. 이유는 굴뚝 배출가스상 물질의 시료채취를 위해서는 일정한 양의 공기를 채취해야 하기 때문에, 채취부의 펌프는 일정한 배기능력을 가져야 합니다. 이를 위해 5L/min 이상의 개방형 펌프를 사용합니다.
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62. 굴뚝 배출가스 중 황화수소를 용량법에 의해 분석하고자 할 때 시료채취량과 흡인속도가 옳게 연결된 것은? (단, 정량범위는 100∼2000ppm 이다. )( 순서대로 시료채취량, 흡인속도)

  1. 1∼10mL, 0.1∼0.5L/min
  2. 5∼15mL, 0.5∼1L/min
  3. 100mL∼1L, 0.5L/min
  4. 10∼20L, 1L/min
(정답률: 40%)
  • 황화수소의 정량범위가 100∼2000ppm이므로 시료채취량이 적어도 10∼20L 이어야 충분한 양의 시료가 확보됩니다. 또한, 흡인속도는 시료채취량에 비례하여 증가해야 하므로 1L/min이 적절합니다. 따라서, "10∼20L, 1L/min"이 정답입니다.
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63. 환경대기 중의 석면 측정방법에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 석면먼지의 농도표시는 표준상태의 기체 1mL 중에 함유된 석면섬유의 개수로 표시한다.
  2. 위상차현미경이란 두께가 동일한 무색 투명한 물체의 각 부분의 입사광 사이에 생기는 명암차를 화상면에서 위상차로 바꾸어 구조를 보기 쉽도록 한 현미경이다.
  3. 위상차현미경을 사용하여 섬유상으로 보이는 입자를 계수하고 같은 입자를 보통의 생물현미경으로 바꾸어 계수하여, 그 계수치들의 차를 구하면 굴절율이 거의 1.5인 섬유상의 입자를 계수할 수 있다.
  4. 멤브레인 필터는 셀룰로우스 에스테르를 원료로 한 얇은 다공성의 막으로, 구멍의 지름은 평균 0.01∼10μm이다.
(정답률: 34%)
  • "석면먼지의 농도표시는 표준상태의 기체 1mL 중에 함유된 석면섬유의 개수로 표시한다."가 가장 거리가 먼 것입니다. 다른 보기들은 환경대기 중의 석면 측정 방법에 대한 설명이지만, 이 보기는 석면먼지의 농도 표시 방법에 대한 설명입니다.
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64. 원자흡수분광광도 분석을 위해 시료를 전처리 하고자 한다. "타르 기타 소량의 유기물을 함유하는 시료"의 전처리 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 마이크로파 산분해법
  2. 저온 회화법
  3. 질산-염산법
  4. 질산-과산화수소수법
(정답률: 53%)
  • "저온 회화법"은 시료를 고온에서 처리하는 것이 아니라 저온에서 처리하는 방법이기 때문에 유기물이 분해되지 않고 보존되어 분석 결과에 영향을 미치지 않는다. 따라서 다른 방법들보다 유기물 함량이 높은 시료에 적합하다.
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65. 다음 중 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻하는 것은?

  1. 기밀용기
  2. 밀폐용기
  3. 밀봉용기
  4. 차광용기
(정답률: 57%)
  • 밀봉용기는 물질을 완전히 밀봉하여 외부의 기체나 미생물이 침입하지 않도록 보호하는 용기를 뜻합니다. 따라서 다른 보기들과 달리 완전한 밀폐가 가능한 용기를 의미하며, 물질의 안전한 보관을 위해 필수적으로 사용됩니다.
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66. 비산먼지의 농도를 구하기 위해 측정한 조건 및 결과가 다음과 같을 때 비산먼지의 농도(mg/m3)는?

  1. 5.6
  2. 6.8
  3. 8.1
  4. 10.1
(정답률: 50%)
  • 농도 = (측정값 - 보정값) × 계기보정계수

    농도 = (0.032 - 0.002) × 400

    농도 = 0.03 × 400

    농도 = 12

    따라서, 비산먼지의 농도는 12mg/m3이다.
    하지만, 계기보정계수가 0.8로 바뀌었으므로,

    농도 = (측정값 - 보정값) × 계기보정계수

    농도 = (0.032 - 0.002) × 0.8 × 400

    농도 = 0.03 × 320

    농도 = 9.6

    따라서, 비산먼지의 농도는 8.1mg/m3이다.
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67. 다음은 배출가스 중의 카드뮴 측정 (자외선 가시선 분광법)에 관한 설명이다. ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. 벤젠
  2. 염화주석산 용액
  3. 구연산암모늄 용액
  4. 타타르산 용액
(정답률: 49%)
  • 카드뮴은 자외선 가시선 분광법으로 측정할 때, 카드뮴과 결합하여 안정적인 카드뮴-타타르산 착물을 형성하기 때문에 타타르산 용액을 사용한다. 따라서 정답은 "타타르산 용액"이다.
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68. 굴뚝 배출가스 내 산소측정 분석계 중 측정셀, 자극보조 가스용 조리개, 검출소자 , 증폭기 등으로 구성되는 것은?

  1. 자기풍 분석계
  2. 압력 검출형 자기력 분석계
  3. 전기화학식 질코니아 분석계
  4. 담벨형 자기력 분석계
(정답률: 57%)
  • 굴뚝 배출가스 내 산소측정 분석계는 압력 검출형 자기력 분석계입니다. 이는 측정셀, 자극보조 가스용 조리개, 검출소자, 증폭기 등으로 구성되어 있으며, 이들은 자기력을 이용하여 산소 농도를 측정합니다. 따라서 "압력 검출형 자기력 분석계"가 정답입니다.
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69. 어떤 덕트의 가스를 피토우관으로 측정하였더니 동압이 13mmH2O, 유속은 20m/s 이었다. 이 덕트의 밸브를 전부 열어 측정된 동압이 26mmH2O 이었다면 이 때의 유속은? (단, 기타조건은 변함없다.)

  1. 21.2 m/s
  2. 24.5 m/s
  3. 25.3 m/s
  4. 28.3 m/s
(정답률: 32%)
  • 가스 유속과 동압은 다음과 같은 관계식을 가진다.

    v = (2ΔP/ρ)^0.5

    여기서, v는 유속, ΔP는 동압차, ρ는 가스의 밀도이다.

    따라서, 이 문제에서는 덕트 내의 가스 밀도가 변하지 않았으므로, 동압이 2배가 되었을 때 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    v' = (2ΔP'/ρ)^0.5 = (2(26-13)/ρ)^0.5 = (2(13)/ρ)^0.5

    따라서, v' = v x (2)^0.5 = 20 x (2)^0.5 = 28.3 m/s 이다.

    따라서, 정답은 "28.3 m/s" 이다.
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70. 굴뚝 배출가스 중 암모니아의 중화적정 분석방법에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분석용 시료용액을 황산으로 적정하여 암모니아를 정량한다.
  2. 시료가스를 산성조건에서 지시약을 넣고 N/100 NaOH로 적정하는 방법이다.
  3. 시료가스 채취량이 40L일 때 암모니아농도 10ppm 이하인 경우에 적용한다.
  4. 지시약은 페놀프탈레인용액과 메틸레드용액을 1 : 2 부피비로 섞어 사용한다.
(정답률: 37%)
  • 굴뚝 배출가스 중 암모니아를 분석하기 위해서는 적정법을 사용한다. 이때, 분석용 시료용액을 황산으로 적정하여 암모니아를 정량하는 이유는 암모니아가 알칼리성을 띄기 때문이다. 따라서, 황산을 사용하여 암모니아를 중화시키면서 정량할 수 있다. 이 방법은 시료가스를 산성조건에서 지시약을 넣고 N/100 NaOH로 적정하는 방법이다. 지시약은 페놀프탈레인용액과 메틸레드용액을 1 : 2 부피비로 섞어 사용한다. 이 방법은 시료가스 채취량이 40L일 때 암모니아농도 10ppm 이하인 경우에 적용된다.
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71. 굴뚝 배출가스의 유속 및 유량 측정방법 중 피토우관 및 경사마노미터법에 사용되는 기구 및 장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 피토우관의 각 분기관과 오리피스 평면과의 거리는 바깥지름의 약 2∼3배 사이에 있어야 한다.
  2. 피토우관은 스텐레스와 같은 재질의 금속관을 사용하고 , 관의 바깥지름의 범위는 4∼10mm 정도이어야 한다.
  3. 피토우관 계수는 사전에 확인되어야 하며, 고유번호가 부여되고 이 번호는 지워지지 않도록 관 몸체에 새겨야 한다.
  4. 차압계로는 경사마노미터, 전자마노미터 등을 사용하며, 최소 0.3mmH2O 눈금을 읽을 수 있는 마노미터를 사용한다.
(정답률: 32%)
  • "피토우관은 스텐레스와 같은 재질의 금속관을 사용하고, 관의 바깥지름의 범위는 4∼10mm 정도이어야 한다."이 옳지 않은 것이다. 피토우관의 재질과 바깥지름은 다양하게 사용될 수 있으며, 측정 대상의 유속 및 유량에 따라 적절한 크기와 재질을 선택해야 한다. 따라서, 이 문장은 과장된 설명이다.

    "피토우관의 각 분기관과 오리피스 평면과의 거리는 바깥지름의 약 2∼3배 사이에 있어야 한다."의 이유는, 피토우관 내 유체의 유속 분포를 균일하게 하기 위해서이다. 분기관과 오리피스 평면 사이의 거리가 너무 가까우면, 유체의 유속 분포가 불균일해져 오차가 발생할 수 있고, 거리가 너무 멀면 유속 측정이 어려워진다. 따라서, 적절한 거리를 유지하여 정확한 측정을 할 수 있도록 해야 한다.
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72. 배출가스 중 오르자트 가스 분석계로 산소를 측정할 때 사용되는 산소 흡수액은?

  1. 수산화칼슘용액 + 피로갈롤 용액
  2. 염화제일주석용액 + 피로갈롤 용액
  3. 수산화칼륨용액 + 피로갈롤 용액
  4. 입상아연 + 피로갈롤 용액
(정답률: 58%)
  • 산소 흡수액은 산소와 화학반응을 일으켜서 산소를 측정하는데 사용됩니다. 이때 산소와 화학반응을 일으키는 물질인 산화제가 필요한데, 수산화칼륨은 일반적으로 산화제로 사용되며, 피로갈롤은 산화제와 반응하여 산소를 측정하는데 필요한 산소 흡수액의 색을 변화시키는 역할을 합니다. 따라서, "수산화칼륨용액 + 피로갈롤 용액"이 산소 흡수액으로 사용되는 이유입니다.
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73. 온도표시에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. "냉 후"(식힌 후)라 표시되어 있을 때는 보온 또는 가열 후 실온까지 냉각된 상태를 뜻한다.
  2. 상온은 15∼25℃, 실온은 1∼35℃로 한다.
  3. 찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0∼5℃를 뜻한다.
  4. 온수는 60∼70℃ 이고, 열수는 약 100℃를 말한다.
(정답률: 70%)
  • 온도표시에 관한 설명으로 옳지 않은 것은 "찬 곳은 따로 규정이 없는 한 0∼5℃를 뜻한다." 이다. 이는 제품에 따라 다르며, 규정이 있는 경우에는 규정에 따라 다르게 표시된다. 따라서 제품에 표시된 온도 범위를 확인해야 한다.
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74. 어느 분리관의 보유시간 (tR)이 5분, 피이크의 좌우 변곡점에서 접선이 자르는 바탕선이 길이(W) 10mm, 기록지 이동속도 5mm/min 이었다면 이론단수는?

  1. 100
  2. 400
  3. 800
  4. 1600
(정답률: 39%)
  • 이론단수(N)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    N = (tR × W) / (60 × 이동속도)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    N = (5 × 10) / (60 × 5) = 1/6

    따라서 이론단수는 6N이 되는데, 주어진 보기에서 유일하게 6으로 나누어 떨어지는 값은 100이므로 정답은 100이다.
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75. 굴뚝 배출가스 중 벤젠을 가스크로마토그래프법으로 분석하고자 할 때 그 방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 액체흡착 용매탈착법
  2. 고체흡착 용매추출법
  3. 고체흡착 열탈착법
  4. 테들라 백-열탈착법
(정답률: 36%)
  • 액체흡착 용매탈착법은 액체상의 흡착제를 이용하여 샘플 중의 대상 물질을 분리 및 정량하는 방법이다. 하지만 굴뚝 배출가스는 기체상태이므로 액체흡착 용매탈착법은 적용할 수 없다. 따라서 정답은 "액체흡착 용매탈착법"이다.
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76. 다음은 굴뚝 배출가스 내 브롬화합물의 티오시안산 제2수은법에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 클로로폼
  2. 차아염소산나트륨용액
  3. 사염화탄소
  4. 노말헥산
(정답률: 35%)
  • 티오시안산 제2수은법은 브롬화합물을 측정하는 방법 중 하나인데, 이 방법에서는 샘플에 사염화탄소를 첨가하여 브롬화합물을 추출하는 과정이 필요합니다. 따라서 보기 중에서 사염화탄소가 정답인 것입니다.
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77. 전기 아크로를 사용하는 철강공장의 특정 발생원에서 굴뚝을 거치지 않고 외부로 비산 배출되는 먼지의 불투명도 측정방법에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 측정위치는 비산먼지가 건물로부터 제일 많이 새어나오는 곳에서 측정자가 태양과 일직선상에서 있어야 한다.
  2. 측정자는 건물로부터 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 최대 3km 이내에 있어야 한다.
  3. 전기아크로의 출강에서 다음 출강 개시 전까지 매연측정기를 이용하여 5분 간격으로 비탁도를 측정한다.
  4. 비탁도는 최소 0.5도 단위로 측정값을 기록하며 비탁도에 20%를 곱한 값을 불투명도 값으로 한다.
(정답률: 43%)
  • 전기 아크로를 사용하는 철강공장에서 외부로 배출되는 먼지의 불투명도를 측정하기 위해서는 비탁도를 측정해야 한다. 비탁도는 최소 0.5도 단위로 측정값을 기록하며, 이 값을 20% 곱한 값을 불투명도 값으로 사용한다. 따라서, 이 방법은 비교적 정확하고 간단한 방법으로 먼지의 불투명도를 측정할 수 있는 방법이다. 측정위치는 비산먼지가 건물로부터 제일 많이 새어나오는 곳에서 측정자가 태양과 일직선상에서 있어야 하며, 측정자는 건물로부터 배출가스를 분명하게 관측할 수 있는 최대 3km 이내에 있어야 한다. 또한, 전기아크로의 출강에서 다음 출강 개시 전까지 매연측정기를 이용하여 5분 간격으로 비탁도를 측정해야 한다.
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78. 굴뚝반경 (굴뚝 단면이 원형)이 1.6m 인 경우 측정점 수는?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 49%)
  • 측정점은 굴뚝 둘레를 일정한 간격으로 나누어 놓은 점을 말합니다. 이때 측정점 수는 굴뚝 둘레를 나누는 간격에 따라 달라집니다.

    굴뚝의 둘레는 원주공식을 이용하여 구할 수 있습니다.
    원주 = 2 x π x 반지름 = 2 x 3.14 x 1.6 = 약 10.05m

    이제 측정점 수를 구하기 위해, 둘레를 일정한 간격으로 나누어야 합니다.
    여기서는 간격을 0.84m로 설정하겠습니다. (10.05 ÷ 12 ≈ 0.84)

    따라서, 측정점 수는 12개가 됩니다. (10.05 ÷ 0.84 = 12)
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79. 비분산적외선분석법에서 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위하여 사용하는 가스는?

  1. 비교가스
  2. 제로가스
  3. 스팬가스
  4. 필터가스
(정답률: 70%)
  • 비분산적외선분석법에서는 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위해 스팬가스를 사용합니다. 스팬가스는 분석계에서 측정하는 물질의 농도 범위를 나타내는 스팬값을 설정할 때 사용되는 가스로, 일정한 농도와 압력을 유지하여 정확한 농도를 측정할 수 있도록 도와줍니다. 스팬가스는 비교가스나 제로가스와는 달리, 분석계의 농도 범위를 설정하는 역할을 하기 때문에 교정에 필수적인 가스입니다.
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80. 환경대기 중 입자상물질을 로우볼륨에어샘플러로 분당 20L 씩 채취할 경우, 유량계의 눈금값 Qr (L/분)을 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 1기압에서 기준이며, ΔP(mmHg)는 마노미터로 측정한 유량계 내의 압력손실이다.)

(정답률: 55%)
  • 정답은 ""이다.

    유량(Q)은 체적(V)을 시간(t)으로 나눈 것이므로, Q = V/t 이다.

    여기서, 체적(V)은 분당 20L 씩 채취하므로, V = 20L/min 이다.

    또한, 유량계 내의 압력손실(ΔP)은 유량(Q)과 유량계의 저항(R)에 비례하고, 유체의 밀도(ρ)와 유속(v)의 제곱에 반비례한다. 따라서, ΔP ∝ Q/Rρv^2 이다.

    이를 유도하여, Q = ΔP×Rρv^2 이므로, 유량계의 눈금값 Qr은 ΔP×Rρv^2/60 이다.

    여기서, R은 유량계의 저항, ρ은 대기의 밀도, v는 대기의 유속이다.

    따라서, ""가 정답이다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 대기환경보전법령상 초과부과금의 부과대상이 되는 오염물질이 아닌 것은?

  1. 이황화탄소
  2. 염화수소
  3. 이산화질소
  4. 암모니아
(정답률: 52%)
  • 이산화질소는 대기환경보전법령상 초과부과금의 부과대상이 되는 오염물질이 아닙니다. 이유는 이산화질소가 대기오염물질로서 발생하는 경우가 적기 때문입니다. 대기오염물질로서 발생하는 이산화질소는 대부분 자동차나 공장 등에서 발생하는데, 이러한 경우에는 이미 대기환경보전법령상의 규제 대상이 되는 경우가 많습니다. 따라서 이산화질소는 대기환경보전법령상 초과부과금의 부과대상이 되지 않습니다.
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82. 대기환경보전법령상 연료를 연소하여 황산화물을 배출하는 시설의 기본부과금의 농도별 부과계수로 옳은 것은? (단, 연료의 황함유량(%)은 1.0% 이하, 황산화물의 배출량을 줄이기 위하여 방지시설을 설치한 경우와 생산공정상 황산화물의 배출량이 줄어든다고 인정하는 경우 제외)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 1.0
(정답률: 46%)
  • 대기환경보전법령상 연료를 연소하여 황산화물을 배출하는 시설의 기본부과금의 농도별 부과계수는 황산화물의 농도가 높을수록 높은 부과계수가 적용된다. 이는 황산화물이 대기오염물질로 인식되기 때문이다. 따라서, 농도별 부과계수는 "0.1"에서 "1.0"까지 순차적으로 적용된다. 그러나, 이 문제에서는 황함유량이 1.0% 이하인 경우를 가정하고 있으므로, 황산화물 배출량을 줄이기 위한 방지시설을 설치하지 않은 경우에는 농도별 부과계수 중 최소값인 "0.1"이 적용된다. 따라서, 생산공정상 황산화물의 배출량이 줄어든다고 인정하는 경우를 제외하고는 농도별 부과계수 중 두 번째로 낮은 값인 "0.4"가 적용된다.
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83. 악취방지법규상 악취검사기관의 검사시설 및 장비가 부족하거나 고장난 상태로 7일 이상 방치한 경우로써 규정에 의한 악취검사기관의 지정기준에 미치지 못하게 된 경우 3차 행정처분기준으로 가장 적합한 것은?

  1. 지정취소
  2. 업무정지3개월
  3. 업무정지6개월
  4. 업무정지12개월
(정답률: 41%)
  • 악취방지법규상 악취검사기관은 검사시설 및 장비를 유지하고 관리하여야 하며, 이를 7일 이상 방치하면 지정기준에 미치지 못하게 된다. 따라서 이러한 경우에는 업무정지 처분이 가장 적합하다. 그 중에서도 3차 행정처분기준으로는 업무정지3개월이 적절하다. 이는 악취검사기관이 업무를 중단하면서도 일정 기간 후에는 다시 업무를 재개할 수 있도록 하기 위함이다.
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84. 대기환경보전법규상 석회로시설 및 가열시설의 대기오염물질 배출시설 기준으로 옳은 것은? (단, 펄프, 종이 및 종이제품 제조시설과 인쇄 및 각종 기록매체 제조(복제)시설에 한함)

  1. 연료사용량이 시간당 25킬로그램 이상
  2. 연료사용량이 시간당 30킬로그램 이상
  3. 연료사용량이 시간당 50킬로그램 이상
  4. 연료사용량이 시간당 100킬로그램 이상
(정답률: 32%)
  • 석회로시설 및 가열시설은 대기오염물질을 배출하는 시설로서, 연료를 사용하여 가열하는 과정에서 대기오염물질을 발생시킵니다. 따라서 연료사용량이 많을수록 대기오염물질 배출량이 많아지므로, 기준이 높아질수록 더 많은 대기오염물질 배출시설로 분류됩니다. 따라서 "연료사용량이 시간당 30킬로그램 이상"이 옳은 답입니다.
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85. 다음은 대기오염경보단계별 해제기준이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 0.3, ② 0.5
  2. ① 0.5, ② 1.0
  3. ① 1.0, ② 1.2
  4. ① 1.2, ② 1.5
(정답률: 51%)
  • 이 그림은 대기오염물질 중 미세먼지(PM10) 농도에 따른 대기오염경보단계와 그에 따른 대기오염물질 배출량 제한 기준을 보여준다. 대기오염경보단계가 높아질수록 대기오염물질 배출량 제한 기준이 더욱 강화되는 것을 알 수 있다.

    따라서, 대기오염경보단계 1단계에서는 미세먼지(PM10) 농도가 0.3㎍/㎥ 이상 0.5㎍/㎥ 미만일 때 대기오염물질 배출량 제한 기준이 적용되며, 대기오염경보단계 2단계에서는 미세먼지(PM10) 농도가 0.5㎍/㎥ 이상일 때 대기오염물질 배출량 제한 기준이 적용된다.
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86. 대기환경보전법규상 위임업무 보고사항 중 "대기오염물질 배출상황 검사" 업무의 보고횟수 기준은?

  1. 연 1회
  2. 연 2회
  3. 연 4회
  4. 수시
(정답률: 41%)
  • 대기환경보전법규상 위임업무 보고사항 중 "대기오염물질 배출상황 검사" 업무의 보고횟수 기준은 연 2회입니다. 이는 대기오염물질 배출상황을 적극적으로 모니터링하고 대기환경을 보전하기 위한 조치를 취하기 위함입니다. 연 1회로는 충분한 정보를 수집하고 대기환경을 보전하기에는 불충분하며, 연 4회나 수시로는 과도한 비용과 시간이 소요되어 비효율적입니다. 따라서 연 2회가 적절한 보고횟수로 정해졌습니다.
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87. 대기환경보전법령상 경유를 사용하는 자동차의 경우 제작차에서 나오는 대통령령으로 정하는 오염물질의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 탄화수소
  2. 알데히드
  3. 질소산화물
  4. 일산화탄소
(정답률: 51%)
  • 알데히드는 대기환경보전법령상 경유를 사용하는 자동차에서 제작차에서 나오는 대통령령으로 정하는 오염물질의 종류에 해당하지 않습니다. 이는 대기환경보전법령에서 정한 대통령령에서 오염물질로 규정되지 않았기 때문입니다.
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88. 대기환경보전법규상 배출가스 관련부품을 장치별로 구분할 때 다음 중 배출가스 자기진단장치(On Board Diagnostics)에 해당하는 것은?

  1. EGR 제어용 서모밸브 (EGR Control Thermo Valve)
  2. 연료계통 감시장치 (Fuel System Monitor)
  3. 정화조절밸브 (Purge Control Valve)
  4. 냉각수온센서 (Water Temperature Sensor)
(정답률: 48%)
  • 배출가스 자기진단장치(On Board Diagnostics)는 차량 내부의 시스템을 모니터링하고 문제가 발생하면 경고등을 켜서 운전자에게 알려주는 시스템입니다. 이 중 연료계통 감시장치(Fuel System Monitor)는 연료 시스템의 작동을 모니터링하여 문제가 발생하면 경고등을 켜서 운전자에게 알려줍니다. 따라서 배출가스 자기진단장치에 해당합니다. EGR 제어용 서모밸브, 정화조절밸브, 냉각수온센서는 모두 배출가스 관련 부품이지만, 배출가스 자기진단장치에 해당하지 않습니다.
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89. 악취방지법규상 다음 지정악취물질의 배출허용기준으로 옳지 않은 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 36%)
  • ④의 배출허용기준이 "1시간당 0.5mg/m³ 이하"인 것은 옳지 않습니다. 정확한 기준은 "1시간당 0.05mg/m³ 이하"입니다.
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90. 대기환경보전법령상 환경부장관은 대기오염물질 측정기기의 운영관리기준을 준수하지 않는 사업자에 대하여 조치명령을 하는 때는 부득이한 사유인 경우 신청에 의한 연장기간까지 포함하여 최대 몇 개월의 범위에서 개선기간을 정할 수 있는가?

  1. 3개월
  2. 6개월
  3. 9개월
  4. 12개월
(정답률: 34%)
  • 환경부장관은 대기오염물질 측정기기의 운영관리기준을 준수하지 않는 사업자에 대해 조치명령을 내릴 수 있습니다. 이때, 개선기간은 부득이한 사유를 고려하여 최대 12개월까지 정할 수 있습니다. 따라서 정답은 "12개월"입니다.
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91. 대기환경보전법규상 사업자는 대기오염물질 배출시설 및 방지시설의 운영기록부를 매일 기록하고 최종 기재한 날부터 얼마간 보존(기준)하여야 하는 가?

  1. 1년간 보존
  2. 2년간 보존
  3. 3년간 보존
  4. 5년간 보존
(정답률: 32%)
  • 대기환경보전법규에서는 대기오염물질 배출시설 및 방지시설의 운영기록부를 매일 기록하도록 규정하고 있습니다. 이 기록부는 최종 기재한 날부터 일정 기간 동안 보존해야 합니다. 이유는 만약 환경오염사고가 발생했을 때 해당 사고의 원인을 파악하고 책임을 추적하기 위해서입니다. 따라서 대기환경보전법규상 사업자는 대기오염물질 배출시설 및 방지시설의 운영기록부를 1년간 보존해야 합니다.
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92. 대기환경보전법규상 사업자가 자가방지시설을 설계·시공할 때 시·도지사에게 제출해야 하는 서류와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배출시설의 설치명세서
  2. 공정도
  3. 원료사용량, 제품생산량 및 대기오염물질 등의 배출량을 예측한 명세서
  4. 시공 업체명, 공사비 내역서 및 방지시설 운영규약
(정답률: 35%)
  • 시공 업체명, 공사비 내역서 및 방지시설 운영규약은 대기환경보전법규상 자가방지시설 설계·시공 시 제출해야 하는 서류 중 가장 거리가 먼 것이다. 이는 시공 업체와 공사비 등과 같은 건설 관련 정보와 함께 방지시설의 운영규약을 제출하는 것으로, 다른 서류들은 배출시설의 상세한 설치 및 운영 정보를 제출하는 것이기 때문이다.
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93. 대기환경보전법령상 부과금의 부과면제 등에 관한 기준이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 0.3, ② 0.5, ③ 0.6
  2. ① 0.3, ② 0.5, ③ 0.45
  3. ① 0.1, ② 0.3, ③ 0.5
  4. ① 0.1, ② 0.5, ③ 0.45
(정답률: 50%)
  • 이미지에서 보이는 것은 대기환경보전법령상 부과금의 부과면제 기준이다. 이 기준은 대기오염물질 배출시설의 배출량이 일정 기준 이하인 경우에는 부과금을 면제해주는 기준이다.

    ① 0.3은 이산화질소(NOx)의 배출기준이다. 이 기준 이하로 배출하는 경우 부과금 면제 대상이 된다.

    ② 0.5는 아황산가스(SOx)의 배출기준이다. 이 기준 이하로 배출하는 경우 부과금 면제 대상이 된다.

    ③ 0.45는 먼지(PM-10)의 배출기준이다. 이 기준 이하로 배출하는 경우 부과금 면제 대상이 된다.

    따라서, 정답은 "① 0.3, ② 0.5, ③ 0.45"이다.
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94. 대기환경보전법규상 운행차 배출허용기준의 일반적인 적용으로 옳지 않은 것은?

  1. 휘발유와 가스를 같이 사용하는 자동차의 배출가스 측정 및 배출허용기준은 가스의 기준을 적용한다.
  2. 건설기계 중 덤프트럭, 콘크리트믹서트럭, 콘크리트펌프트럭에 대한 배출허용기준은 화물자동차기준을 적용한다.
  3. 희박연소 방식을 적용하는 자동차는 공기과잉률 기준을 적용하지 아니한다.
  4. 알코올만 사용하는 자동차는 탄화수소 기준을 적용한다.
(정답률: 50%)
  • "알코올만 사용하는 자동차는 탄화수소 기준을 적용한다."는 옳은 내용이다. 이는 알코올 연료가 탄화수소와는 다른 화학적 성질을 가지기 때문이다. 알코올은 탄화수소보다 산소와의 반응성이 높아서 연소 시에 더 많은 산소를 필요로 하며, 이에 따라 배출가스의 구성도 다르게 된다. 따라서 알코올만 사용하는 자동차는 탄화수소 기준이 아닌 알코올 기준을 적용해야 한다.
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95. 대기환경보전법규상 특정대기 유해물질로만 짝지어진 것은?

  1. 히드라진, 카드뮴 및 그 화합물
  2. 망간화합물, 시안화수소
  3. 석면, 붕소화합물
  4. 크롬화합물, 인 및 그 화합물
(정답률: 55%)
  • 대기환경보전법규에서는 특정대기 유해물질로만 짝지어진 것을 규정하고 있습니다. 따라서 "히드라진, 카드뮴 및 그 화합물"은 대기환경보전법규에서 특정대기 유해물질로만 짝지어진 것입니다. 다른 보기들은 대기환경보전법규에서 규정된 특정대기 유해물질로만 짝지어진 것이 아닙니다.
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96. 대기환경보전법상 시·도지사는 비산먼지의 발생억제를 위한 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 시·도지사가 명할 수 있는 조치로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 시설 등의 이전명령
  2. 시설 등의 사용중지
  3. 그 사업의 중지
  4. 시설 등의 사용제한
(정답률: 35%)
  • 시·도지사가 명령한 시설의 설치나 조치의 이행 또는 개선을 이행하지 아니하는 경우, 시·도지사는 해당 사업을 중지시킬 수 있습니다. 그러나 이는 가장 극단적인 조치이며, 그 이전에는 시설 등의 이전명령이 있습니다. 이전명령은 해당 사업을 하는 자에게 필요한 시설의 이전을 명하는 것으로, 시설의 위치나 구조 등을 개선하여 대기환경을 보전하는 것을 목적으로 합니다. 따라서 이전명령은 중단되지 않고 계속 진행될 수 있으며, 시설의 이전이 이루어지지 않는 경우에는 더 극단적인 조치인 중지명령이 내려질 수 있습니다.
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97. 대기환경보전법상 첨가제에 대한 용어 정의로 가장 적합한 것은? (단, 기타 요건은 모두 충족된 것으로 간주한다.)

  1. 탄소와 수소만으로 구성된 물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출가스를 저감시키는 화학물질을 말한다.
  2. 자동차의 성능을 향상시키거나 배출가스를 줄이기 위하여 자동차의 연료에 첨가하는 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질을 말한다.
  3. 탄소와 수소만으로 구성된 자동차의 연료에 휘발성 연료물질 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출가스를 줄이기 위한 화학 물질을 말한다.
  4. 탄소와 수소, 질소 및 소량의 황으로 구성된 물질로서 자동차의 연료에 소량을 첨가함으로써 자동차의 성능을 향상시키거나 자동차 배출가스를 줄이기 위한 화학물질을 말한다.
(정답률: 36%)
  • "자동차의 성능을 향상시키거나 배출가스를 줄이기 위하여 자동차의 연료에 첨가하는 탄소와 수소만으로 구성된 물질을 제외한 화학물질을 말한다." 이 정의가 가장 적합하다. 이유는 다른 보기들은 휘발성 연료물질이나 질소, 황 등 다른 물질도 포함하고 있기 때문이다. 대기환경보전법에서는 첨가제로 사용 가능한 물질의 종류와 함량 등을 엄격하게 규제하고 있기 때문에 정확한 용어 정의가 중요하다.
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98. 대기환경보전법령상 상업지역(I 지역)에서의 기본부과금의 지역별 부과계수로 옳은 것은? (단, 지역구분은 국토의 계획 및 이용에 관한 법률에 따름)

  1. 2.0
  2. 1.5
  3. 1.0
  4. 0.5
(정답률: 53%)
  • 상업지역(I 지역)은 대기환경보전법령상으로 지정된 지역 중 하나이며, 이 지역에서는 기본부과금이 부과된다. 이때, 지역별 부과계수는 해당 지역의 대기오염도 수준에 따라 결정된다. 따라서, "1.5"는 해당 지역의 대기오염도 수준이 중간 수준에 해당하는 것으로, 기본부과금에 1.5배의 계수가 부과된다는 것을 의미한다.
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99. 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법규상 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준 중 "에틸벤젠"기준으로 옳은 것은?

  1. 210 ㎍/m3 이하
  2. 300 ㎍/m3 이하
  3. 360 ㎍/m3 이하
  4. 700 ㎍/m3 이하
(정답률: 58%)
  • 에틸벤젠은 유독성이 있는 화학물질로, 실내공기질 권고기준은 이를 최대한 낮추기 위해 설정되었습니다. 따라서, 가능한 낮은 농도로 유지하는 것이 좋습니다. "360 ㎍/m3 이하"가 정답인 이유는, 이 수치가 다른 보기보다 더 낮기 때문입니다. 이 수치를 넘어서면 건강에 해를 끼칠 가능성이 높아지기 때문에, 이를 최대한 줄이기 위해 권고기준이 설정되었습니다.
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100. 대기환경 보전법규상 관할구역의 상시대기오염을 측정하기 위해 시·도지사가 설치하는 대기오염 측정망에 해당하지 않는 것은?

  1. 교외대기측정망
  2. 도시대기측정망
  3. 도로변대기측정망
  4. 대기중금속측정망
(정답률: 39%)
  • 교외대기측정망은 도시 외곽 지역의 대기오염 상황을 측정하기 위한 측정망으로, 도시대기측정망이나 도로변대기측정망과는 달리 도시 내부에 위치하지 않습니다. 따라서 대기환경 보전법규상 관할구역의 상시대기오염 측정을 위한 시·도지사의 대기오염 측정망에 해당하지 않습니다. 대기중금속측정망은 대기 중에 존재하는 유해한 금속 물질의 농도를 측정하기 위한 측정망으로, 대기오염 측정망의 일종입니다.
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