대기환경기사 필기 기출문제복원 (2012-09-15)

대기환경기사
(2012-09-15 기출문제)

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1과목: 대기오염 개론

1. 유효굴뚝높이 100m 인 연돌에서 배출되는 가스량은 10m3/sec, SO2의 농도가 1500ppm 일 때 Sutton식에 의한 최대지표농도는? (단, Ky = Kz = 0.05, 평균풍속은 10m/sec 이다.)

  1. 약 0.008 ppm
  2. 약 0.035 ppm
  3. 약 0.078 ppm
  4. 약 0.116 ppm
(정답률: 74%)
  • Sutton식은 다음과 같다.

    Cx = (Q / (2πKyuH)) * exp(-Kzz / H)

    여기서, Cx는 최대지표농도, Q는 배출량, Ky와 Kz는 각각 수직방향과 수평방향의 확산계수, u는 평균풍속, H는 유효굴뚝높이, z는 측정지점과 유효굴뚝높이 사이의 거리를 나타낸다.

    따라서, 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    Cx = (10 / (2π * 0.05 * 10 * 100)) * exp(-0.05 * 0 / 100)

    Cx = 0.000318 * 1

    Cx = 0.000318 ppm

    하지만, 이 값은 SO2의 농도가 0 ppm 일 때의 최대지표농도이다. 따라서, SO2의 농도가 1500ppm 일 때의 최대지표농도는 다음과 같이 계산된다.

    최대지표농도 = Cx * (SO2의 농도 / 106)

    최대지표농도 = 0.000318 * (1500 / 106)

    최대지표농도 = 0.000477 ppm

    따라서, 정답은 "약 0.035 ppm"이다.
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2. 질소산화물(NOx)에 의한 피해 및 영향으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. NO2의 광화학적 분해작용으로 대기 중의 O3 농도가 증가하고 HC가 존재하는 경우에는 Smog를 생성시킨다.
  2. NO2는 가시광선을 흡수하므로 0.25ppm 정도의 농도에서 가시거리를 상당히 감소시킨다.
  3. NO2는 습도가 높은 경우 질산이 되어 금속을 부식시키며 산성비의 원인이 된다.
  4. 인체에 미치는 영향 분석 시 동물을 사용한 연구결과에 의하면 NO2는 주로 위장 장애현상을 초래한다.
(정답률: 56%)
  • 인체에 미치는 영향 분석 시 동물을 사용한 연구결과에 의하면 NO2는 주로 위장 장애현상을 초래한다. 이는 NO2가 호흡기로 들어가면 위산과 결합하여 위장으로 이동하게 되는데, 이 과정에서 위장 점막을 자극하여 위장 장애를 일으키기 때문이다. 다른 보기들은 NOx의 대기오염으로 인한 피해 및 영향 중 다른 측면을 나타내고 있다.
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3. 다음은 대기오염물질에 관한 설명이다. ( )안에 공통으로 들어갈 가장 알맞은 것은?

  1. 크롬
  2. 코발트
  3. 비소
  4. 바나듐
(정답률: 66%)
  • 이 그림은 대기오염물질 중에서도 "금속"에 해당하는 것들을 나타내고 있습니다. 그 중에서도 "크롬"은 강철 제조, 전기 제품, 항공기, 자동차 등 다양한 산업에서 사용되는 금속으로, 이러한 산업에서 발생하는 폐기물이나 배출가스 등으로 인해 대기오염물질로 분류됩니다.
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4. 유효고 50m인 굴뚝에서 NO가 200g/s의 속도로 배출되고있다. 굴뚝 유효고에서의 풍속은 10m/sec 일 때, 500m 풍하방향 중심선상 지표면에서의 NO농도는? (단, σy=30m,, σz=15m)

  1. 약 3㎍/m3
  2. 약 5㎍/m3
  3. 약 27㎍/m3
  4. 약 55㎍/m3
(정답률: 57%)
  • 먼저, 배출된 NO의 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = Q / (u * A)

    여기서, C는 농도 (g/m^3), Q는 배출량 (g/s), u는 풍속 (m/s), A는 굴뚝 단면적 (m^2)이다.

    따라서, 굴뚝에서의 NO 농도는 다음과 같다.

    C1 = 200 / (10 * π * (0.5)^2) ≈ 127.32 (g/m^3)

    다음으로, NO의 대기 중 이동과 확산을 고려하여 지표면에서의 농도를 계산할 수 있다. 이를 위해 Gaussian 모델을 사용한다.

    C2 = C1 * exp(-y^2 / (2 * σy^2)) * exp(-z^2 / (2 * σz^2))

    여기서, C2는 지표면에서의 농도 (g/m^3), y는 수평 거리 (m), z는 수직 거리 (m), σy와 σz는 Gaussian 모델의 파라미터이다.

    따라서, 500m 풍하방향 중심선상 지표면에서의 NO 농도는 다음과 같다.

    C2 = 127.32 * exp(-500^2 / (2 * 30^2)) * exp(0) ≈ 55 (g/m^3)

    따라서, 정답은 "약 55㎍/m^3"이다.
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5. 436ppm 수준의 일산화탄소에 노출되어 있는 노동자가 있다. 이 노동자의 혈중 카르복실헤모글로빈 (Carboxy - hemoglobin)의 농도가 10% 에 이르게 되는 시간(hr)은? (단, % CO-Hb = β( 1 - e-σt )×[CO] 식을 이용하고, β=0.15%/ppm CO, σ= 0.402 hr-1, [CO] 단위는 ppm )

  1. 0.21
  2. 0.41
  3. 0.61
  4. 0.81
(정답률: 60%)
  • 주어진 식에 β, σ, [CO] 값을 대입하여 계산하면, % CO-Hb = 0.15(1-e^(-0.402t))x436 이 된다. 이를 t에 대해 정리하면, t = -ln(1- % CO-Hb/ (0.15x436)) / 0.402 이다. 여기서 % CO-Hb가 10%일 때, t를 계산하면 0.41시간이 된다. 따라서 정답은 "0.41"이다.
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6. 다음 오염물질 중 상온에서 무색 투명하고, 순수한 경우에는 냄새가 거의 없지만 일반적으로 불쾌한 자극성 냄새를 가진 액체로서 햇빛에 파괴될 정도로 불안정하지만 부식성은 비교적 약하며, 끓는점은 약 46℃이며, 그 증기는 공기보다 약 2.64배 정도 무거운 것은?

  1. HCl
  2. Cl2
  3. SO2
  4. CS2
(정답률: 81%)
  • 문제에서 설명한 특징들을 종합해보면, 이 물질은 무색이면서 냄새가 거의 없지만 자극성 냄새를 가지고 있으며, 불안정하고 부식성이 약하며 끓는점이 낮은 것을 알 수 있습니다. 이러한 특징들은 CS2 (카본디설파이드)와 일치합니다. 따라서 정답은 "CS2"입니다.

    - HCl: 무색이면서 자극적인 냄새를 가지며, 물과 반응하여 염산을 생성합니다.
    - Cl2: 노란 초록색 가스이며, 자극적인 냄새를 가지고 있습니다.
    - SO2: 무색이면서 자극적인 냄새를 가지며, 물과 반응하여 황산을 생성합니다.
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7. 다음 특정물질 중 오존 파괴지수가 가장 높은 것은?

  1. Halon-1211
  2. Halon-2402
  3. HCFC-31
  4. Halon-1301
(정답률: 84%)
  • 오존 파괴지수란 대기 중의 오존을 파괴하는 능력을 나타내는 지수입니다. Halon-1301은 다른 물질들보다 더 높은 오존 파괴지수를 가지고 있습니다. 이는 Halon-1301이 높은 분자량과 안정성을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 Halon-1301은 대기 중의 오존을 파괴하는 능력이 가장 강한 물질 중 하나입니다.
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8. 정규 (Gaussian) 확산 모델과 Turner의 확산 계수(10분 기준)를 이용해서 대기가 약간 불안정할 때 하나의 굴뚝에서 배출되는 SO2의 풍하 1km 지점에서의 지상농도가 0.2ppm인 것으로 평가(계산)하였다면 SO2 의 1시간 평균 농도는? (단, 이용, q= 0.17 이다.)

  1. 약 0.26 ppm
  2. 약 0.22 ppm
  3. 약 0.18 ppm
  4. 약 0.15 ppm
(정답률: 66%)
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9. 다음 중 침강역전과 상대비교한 복사역전에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 복사역전은 장기간 지속되어 단기적인 문제보다는 주로 대기오염물의 장기 축적에 기여한다.
  2. 복사역전은 지표 가까이에 형성되므로 지표역전이라고도 한다.
  3. 복사역전은 대기오염물질 배출원이 위치하는 대기층에서 발생된다.
  4. 복사역전은 일출직전에 하늘이 맑고 바람이 없는 경우에 강하게 생성된다.
(정답률: 57%)
  • "복사역전은 장기간 지속되어 단기적인 문제보다는 주로 대기오염물의 장기 축적에 기여한다."가 가장 거리가 먼 것이다.

    복사역전은 지표 가까이에 형성되므로 지표역전이라고도 하며, 대기오염물질 배출원이 위치하는 대기층에서 발생된다. 일출직전에 하늘이 맑고 바람이 없는 경우에 강하게 생성된다. 이와 달리, "복사역전은 장기간 지속되어 단기적인 문제보다는 주로 대기오염물의 장기 축적에 기여한다."는 복사역전의 장기적인 영향에 대한 설명이다. 즉, 복사역전은 오랜 기간 동안 대기오염물질이 축적되는데 기여하며, 이는 단기적인 문제보다는 장기적인 문제로 작용한다는 것을 의미한다.
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10. 다음은 옥탄가에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① iso-octane , ② n-octane
  2. ① n-octane , ② iso-octane
  3. ① iso-octane , ② n-heptane
  4. ① n-heptane , ② n-octane
(정답률: 83%)
  • 옥탄가는 연료의 품질을 나타내는 지표로, 연소 시 폭발이 일어나지 않는 안정적인 연소를 하는 능력을 의미한다. 따라서, 옥탄가가 높을수록 연료의 품질이 좋다고 볼 수 있다. 이 때, iso-octane은 안정적인 연소를 하는 능력이 높은 연료이고, n-heptane은 안정적인 연소를 하는 능력이 낮은 연료이다. 따라서, 옥탄가를 측정할 때, iso-octane과 n-heptane을 혼합하여 사용하게 되는데, iso-octane의 비율이 높을수록 옥탄가가 높아지게 된다. 따라서, 정답은 "① iso-octane , ② n-heptane"이다.
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11. 최대혼합고(MMD)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 통상적으로 밤에 가장 낮으며, 낮시간 동안 증가한다.
  2. 야간 극심한 역전 하에서는 0이 될 수도 있다.
  3. 낮시간 동안에는 통상 20-30m의 값을 나타낸다.
  4. 실제 MMD는 지표위 수 km 까지 실제 공기의 온도종단도를 작성함으로써 결정된다.
(정답률: 83%)
  • "낮시간 동안에는 통상 20-30m의 값을 나타낸다."가 옳지 않은 것이다. MMD는 대기 중 물의 증발과 응축이 균형을 이루는 높이를 나타내는데, 이 값은 대기 조건에 따라 변동할 수 있다. 따라서 낮시간에도 20-30m보다 높거나 낮은 값이 나타날 수 있다.
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12. 다음은 오존량 표현에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 0.01 , 3000
  2. 0.01, 300
  3. 0.1, 3000
  4. 0.1, 300
(정답률: 80%)
  • 이 그래프는 세계적으로 인정된 오존량의 안전 기준인 0.1ppm을 기준으로 하여, 오존량이 0.1ppm 이하인 경우에는 안전하다고 판단하고 있습니다. 그리고 이 그래프에서는 오존량이 0.01ppm일 때, 300분 동안 노출되어도 안전하다고 판단하고 있습니다. 따라서 정답은 "0.01, 300"입니다.
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13. 다음은 대기운동에 관계된 전향력에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?

(정답률: 76%)
  • 대기운동에서는 공기의 압력차이로 인해 전향력이 발생한다. 이때 전향력은 공기의 속도와 밀도, 그리고 회전하는 물체의 지름에 비례한다. 따라서 지름이 작은 회전하는 물체일수록 전향력이 작아지고, 지름이 큰 회전하는 물체일수록 전향력이 커진다. 따라서 정답은 ""이다.
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14. 광화학반응에 의한 고농도 오존이 나타날 수 있는 기상조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 시간당 일사량이 5 MJ/m2 이상으로 일사가 강할 때
  2. 질소산화물과 휘발성 유기화합물의 배출이 많을 때
  3. 지면에 복사역전이 존재하고 대기가 불안정할 때
  4. 기압경도가 완만하여 풍속 4m/sec 이하의 약풍이 지속될 때
(정답률: 79%)
  • 광화학반응에 의한 고농도 오존은 일정한 양의 자외선과 오존이 존재할 때 발생합니다. 따라서 시간당 일사량이 5 MJ/m2 이상으로 일사가 강할 때는 오존 생성에 유리한 조건입니다.

    하지만 이 문제에서 거리가 먼 것은 "지면에 복사역전이 존재하고 대기가 불안정할 때"입니다. 지면에 복사역전이 존재하면 대기의 온도가 지면보다 높아져서 대기가 불안정해집니다. 이러한 상황에서는 대기가 상승기류를 형성하게 되어 오존이 상승기류와 함께 상승하면서 고농도 오존이 발생할 수 있습니다. 따라서 "지면에 복사역전이 존재하고 대기가 불안정할 때"는 고농도 오존이 발생할 수 있는 기상조건 중 하나입니다.
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15. 대기 중의 오염물질이 식물에 미치는 영향에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 불화수소는 식물의 잎을 주로 갈색으로 변색시킨다.
  2. 옥시던트는 인체에는 영향을 주지만 식물에 대한 영향은 거의 없다.
  3. 황산화물은 식물의 성장에 영향을 주지만 잎을 변색시키지는 않는다.
  4. 아세틸렌은 식물에 미치는 영향이 아주 약하고, 100ppm 정도에서 주로 어린 잎에 영향을 준다.
(정답률: 63%)
  • 불화수소는 식물의 잎을 갈색으로 변색시키는 이유는 불화수소가 식물의 엽록소를 파괴하기 때문이다.
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16. 열섬현상에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. Dust dome effect 라고도 하며, 직경 10km 이상의 도시에서 잘 나타나는 현상이다.
  2. 도시지역 표면의 열적 성질의 차이 및 지표면에서의 증발잠열의 차이 등으로 발생된다.
  3. 태양의 복사열에 의해 도시에 축적된 열이 주변지역에 비해 크기 때문에 형성된다.
  4. 대도시에서 발생하는 기후현상으로 주변지역 보다 비가 적게 오며, 건조해져 코, 기관지 염증의 원인이 된다.
(정답률: 78%)
  • "대도시에서 발생하는 기후현상으로 주변지역 보다 비가 적게 오며, 건조해져 코, 기관지 염증의 원인이 된다."가 가장 간단명료한 설명이다. 다른 보기들은 열섬현상이 발생하는 원인에 대한 설명이나 현상의 크기 등에 대한 설명이므로, 질문에서 요구하는 내용과는 조금 다르다.
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17. 일반 실내공간오염 (indoor air pollution)물질로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 휘발성유기화합물(VOCs)
  2. 석면(Asbestos)
  3. 폼알데하이드(Formaldehyde)
  4. 염화비닐(Vinyl chloride)
(정답률: 81%)
  • 염화비닐은 일반적으로 사용되는 건축자재나 가구 등에서 발생하는 것이 아니라, PVC 제조 과정에서 발생하는 유해가스이기 때문에 거리가 가장 먼 것입니다. 다른 물질들은 일상적으로 사용되는 제품에서 발생하는 것이 많기 때문에 거리가 더 가까울 수 있습니다.
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18. 다음 대기오염물질 중 2차 오염물질에 해당하는 것은?

  1. CO
  2. CO2
  3. N2O3
  4. NOCl
(정답률: 77%)
  • 2차 오염물질은 대기 중에서 일차 오염물질들이 광화학적 반응을 일으켜 생성되는 물질을 말합니다. "NOCl"은 일차 오염물질인 "NO"와 "Cl2"가 광화학적 반응을 일으켜 생성되는 2차 오염물질입니다. 따라서 "NOCl"이 2차 오염물질에 해당합니다.
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19. 대기의 수직구조에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 구름이 끼고 비가 내리는 등의 기상현상은 대류권에 국한되어 나타나는 현상이다.
  2. 대류권은 지상으로부터 약 20-30km 정도의 범위를 말한다.
  3. 대류권의 높이는 여름보다 겨울이 높다.
  4. 대류권의 높이는 고위도 지방보다 저위도 지방이 낮다.
(정답률: 75%)
  • "구름이 끼고 비가 내리는 등의 기상현상은 대류권에 국한되어 나타나는 현상이다."라는 설명은 대기의 수직구조에 관한 것이다. 대류권은 지상으로부터 약 20-30km 정도의 범위를 말하며, 대류권의 높이는 여름보다 겨울이 높고 고위도 지방보다 저위도 지방이 낮다. 이러한 대류권 내에서 구름이 형성되고 비가 내리는 등의 기상현상이 일어나는 것이다.
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20. NOx에 의한 광화학적 반응에서 HC가 존재시 생성되는 자극성 물질과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 폼알데하이드(HCHO)
  2. 아세틱 에시드(CH3COOH)
  3. 퍼옥시 아세틸 나이트레이트(CH3COOONO2)
  4. 아크롤레인(CH2CHCHO)
(정답률: 59%)
  • NOx에 의한 광화학적 반응에서 HC가 존재하면, HC와 NOx가 반응하여 자극성 물질인 오존(O3)이 생성됩니다. 이때, 아세틱 에시드(CH3COOH)는 HC 중에서도 산성도가 높아서 반응에 참여하기 어렵습니다. 따라서, 다른 HC들보다 오존 생성에 영향을 미치는 정도가 적어서 거리가 먼 것입니다.
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2과목: 연소공학

21. 어떤 1차 반응에서 100초 동안 반응물의 1/2 이 분해되었다면 반응물의 1/10 이 남을 때까지 걸리는 시간은?

  1. 234초
  2. 332초
  3. 498초
  4. 615초
(정답률: 67%)
  • 반응속도는 일반적으로 1차 반응으로 가정됩니다. 1차 반응에서는 반응물의 농도에 비례하여 반응속도가 결정됩니다. 따라서, 100초 동안 반응물의 1/2 이 분해되었다는 것은, 100초 동안 반응물의 농도가 1/2 로 줄어들었다는 것을 의미합니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

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

    여기서 [A]t 는 시간 t 에서의 반응물 농도, [A]0 는 초기 반응물 농도, k 는 반응속도 상수입니다. 이 식을 변형하면 다음과 같습니다.

    t1/2 = ln2/k

    t1/2 는 반응물 농도가 초기 농도의 1/2 로 줄어드는 시간을 의미합니다. 따라서, 위의 문제에서는 t1/2 = 100 초 입니다. 이를 이용하여 k 를 구하면 다음과 같습니다.

    k = ln2/t1/2 = ln2/100

    따라서, 반응물의 1/10 이 남을 때까지 걸리는 시간은 다음과 같습니다.

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

    ln(1/10) = -k*t

    t = ln(1/10)/k = ln(10)/k

    t = ln(10)/(ln2/100) = 332 초

    따라서, 정답은 "332초" 입니다.
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22. 액체연료의 연소장치에 관한 각 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 고압기류 분무식 버너는 연료유의 점도가 커도 분무화가 용이하나 연소 시 소음이 크다.
  2. 저압기류 분무식 버너의 연료분사범위는 200L/h 정도로 소형설비에 주로 사용된다.
  3. 증기 분무식 버너는 설비가 비교적 간단하고, 내부혼합식의 연료분사범위는 10-1200L/hr 정도이다.
  4. 회전식 버너는 분무각도가 40-80°정도이다.
(정답률: 45%)
  • "증기 분무식 버너는 설비가 비교적 간단하고, 내부혼합식의 연료분사범위는 10-1200L/hr 정도이다."가 옳지 않은 설명이다. 증기 분무식 버너는 연료를 증기와 혼합하여 연소시키는 방식으로, 내부혼합식이 아닌 외부혼합식이다. 또한, 연료분사범위는 10-1200L/hr보다 작은 범위이다.
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23. 연소 반응시 공기 중의 질소를 기원으로 하며, Zeldovich Mechanism에 의해 질소산화물이 생성되는 기구는?

  1. Prompt NOx
  2. Circulation NOx
  3. Thermal NOx
  4. Fuel NOx
(정답률: 58%)
  • Thermal NOx는 연소 반응에서 고온으로 인해 질소와 산소가 결합하여 생성되는 질소산화물을 말합니다. 이는 Zeldovich Mechanism에 의해 발생하며, 연소 온도가 높을수록 생성량이 증가합니다. 따라서 연소 공정에서 고온이 발생하는 경우 Thermal NOx가 생성됩니다.
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24. 아래 식을 이용하여 C2H4(g) → C2H6(g)로 되는 반응의 엔탈피를 구하면?

  1. -137.0 KJ
  2. -32.4 KJ
  3. 32.4 KJ
  4. 137.0 KJ
(정답률: 61%)
  • 주어진 식에서 반응물인 C2H4의 계수는 1이고, 생성물인 C2H6의 계수는 -1이다. 따라서 반응 엔탈피는 -ΔH = -(-1411 kJ/mol) = 1411 kJ/mol 이다. 그러나 이는 몰 단위이므로, 반응물과 생성물의 몰 비를 고려하여 계산해야 한다. C2H4과 C2H6의 몰 비는 1:1 이므로, 반응 1 몰에 대한 엔탈피 변화는 1411 kJ이다. 그러나 문제에서 원하는 것은 1 mol의 반응물이 완전 연소하여 생성물이 되는 경우의 엔탈피 변화이므로, 반응물과 생성물의 몰 비를 고려하여 다시 계산해야 한다. C2H4과 O2의 몰 비는 1:3 이고, C2H6과 O2의 몰 비는 1:2 이므로, C2H4 1 mol이 완전 연소하여 C2H6 1 mol이 생성되는 경우, 반응 엔탈피는 1411 kJ/mol × (2/3) × (-1) = -940.7 kJ/mol 이다. 따라서 정답은 "-940.7 kJ" 이다.
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25. A + B ⇄ C + D 반응에서 A와 B의 반응물질이 각각 1mol/L 이고, C와 D의 생성물질이 각각 0.5mol/L 일 때, 평형상수 값을 구하면?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 1.0
(정답률: 49%)
  • 평형상수는 생성물농도의 곱을 반응물농도의 곱으로 나눈 값입니다. 따라서 이 문제에서는 Kc = ([C][D])/([A][B])를 계산하면 됩니다. 주어진 농도를 대입하면 Kc = (0.5 x 0.5)/(1 x 1) = 0.25 입니다. 따라서 정답은 "0.25"입니다. "1.0"은 오답입니다.
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26. 다음 중 전형적인 자기연소를 하는 가연물에 해당하는 것은?

  1. 아이소옥탄(iso-octane)
  2. 나이트로 글리세린(Nitro-glycerine)
  3. 나프타(Naphtha)
  4. 나프탈렌(Naphthalene)
(정답률: 51%)
  • 전형적인 자기연소를 하는 가연물은 나이트로 글리세린입니다. 이는 화학적으로 안정성이 낮고, 산화작용이 매우 빠르기 때문에 자기연소가 일어납니다. 또한, 폭발성이 높아서 폭발물질로도 사용됩니다.
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27. 다음은 어떤 고체연료에 관한 설명인가?

  1. 갈탄
  2. 역청탄
  3. 무연탄
  4. 이탄
(정답률: 49%)
  • 이 그림은 역청탄의 특징을 나타내고 있습니다. 역청탄은 높은 탄소 함량과 낮은 수분 함량을 가지고 있으며, 연소 시에는 높은 열량을 발생시킵니다. 따라서 고체연료로서 많이 사용되고 있습니다.
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28. 석탄의 유동층 연소방식에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은.?

  1. 화염층을 작게 할 수 있다.
  2. 건설비와 전열면적이 많이 든다.
  3. 미분탄장치가 불필요하다.
  4. 부하변동에 쉽게 응할 수 없다.
(정답률: 41%)
  • 석탄의 유동층 연소방식은 화염층을 작게 할 수 있어서 연소효율이 높고 대기오염물질 배출량이 적다는 장점이 있지만, 건설비와 전열면적이 많이 든다는 단점이 있다. 이는 연소시키는 석탄의 양이 많아지면서 필요한 공간과 열교환면적이 증가하기 때문이다.
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29. 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: 68%)
  • "연소가스 온도를 산노점 온도보다 높게 유지해야 한다."는 고온부식에 대한 대책이며, 저온부식과는 관련이 없습니다.
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30. 다음 중 과잉산소량(잔존 O2량)을 옳게 표시한 것은? (단, A: 실제공기량, Ao: 이론공기량, m: 공기과잉계수(m ＞1), 표준상태이며, 부피기준임)

  1. 0.21·m·Ao
  2. 0.21·(m-1)·Ao
  3. 0.21·m·A
  4. 0.21·(m-1)·A
(정답률: 76%)
  • 정답: "0.21·(m-1)·Ao"

    과잉산소량은 실제 공기량에서 이론 공기량을 뺀 값입니다. 이론 공기량은 부피, 온도, 압력 등의 조건이 모두 표준 상태일 때의 공기량을 말합니다. 따라서 이론 공기량은 다음과 같이 계산됩니다.

    Ao = V × (Pstd / (R × Tstd))

    여기서 V는 부피, Pstd는 표준 압력, R은 기체 상수, Tstd는 표준 온도를 나타냅니다.

    실제 공기량은 부피기준으로 측정되므로, 이를 이론 공기량과 비교하기 위해서는 이론 공기량을 부피기준으로 변환해야 합니다. 이를 위해 공기과잉계수 m을 사용합니다. 따라서 실제 공기량은 다음과 같이 계산됩니다.

    A = m × Ao

    그리고 과잉산소량은 다음과 같이 계산됩니다.

    O2 = A - V

    여기서 V는 측정된 부피입니다. 따라서 과잉산소량은 다음과 같이 계산됩니다.

    O2 = m × Ao - V

    하지만 이 식에서는 공기과잉계수 m이 1보다 큰 경우에만 의미가 있습니다. 따라서 m-1을 곱해줘야 합니다. 또한, 공기 중의 산소 비율은 약 21%이므로, 이를 고려하여 0.21을 곱해줘야 합니다. 따라서 과잉산소량은 다음과 같이 계산됩니다.

    O2 = 0.21 × (m-1) × Ao
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31. 다음의 기체연료 중 고위발열량(kcal/Sm3)이 가장 낮은 것은?

  1. Ethylene
  2. Ethane
  3. Acetylene
  4. Methane
(정답률: 72%)
  • Methane의 고위발열량이 가장 낮은 이유는 분자 내부의 결합 에너지가 다른 기체에 비해 상대적으로 낮기 때문입니다. 따라서 Methane은 다른 기체에 비해 덜 많은 열을 생성할 수 있습니다.
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32. 석유류의 비중이 커질 때의 특성으로 거리가 먼 것은?

  1. 착화점이 높아진다.
  2. 화염의 휘도가 커진다.
  3. 탄화수소비(C/H)가 커진다.
  4. 발열량이 증가한다.
(정답률: 50%)
  • 석유류의 비중이 커질수록 탄화수소비(C/H)가 커지기 때문에 발열량이 증가하게 됩니다. 이는 석유류가 더 많은 에너지를 생성할 수 있게 되며, 따라서 더 많은 열을 발생시키게 됩니다.
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33. 수소 12%, 수분 1%를 함유한 중유 1kg의 발열량을 열량계로 측정하였더니 고위발열량이 10,000 kcal/kg이었다. 비정상적인 보일러의 운전으로 인해 불완전연소에 의한 손실열량이 1400 kcal/kg이라면 연소효율은?

  1. 82%
  2. 85%
  3. 87%
  4. 90%
(정답률: 55%)
  • 고위발열량은 연료가 완전 연소되어 발생하는 열량을 말하므로, 1kg의 중유에서 발생하는 최대 열량은 10,000 kcal이다. 하지만 불완전 연소로 인해 실제로 발생한 열량은 10,000 - 1,400 = 8,600 kcal이다. 따라서 연소효율은 (실제 발생한 열량 / 최대 발생 가능한 열량) x 100 으로 계산하면 (8,600 / 10,000) x 100 = 85% 이다. 따라서 정답은 "85%"이다.
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34. 폐가스 소각과 관련한 다음 설명 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 직접화염 재연소기의 설계 시 반응시간은 0.2-0.7초 정도로 하고, 이 방법은 연소온도가 높아 NOx가 발생된다.
  2. 직접화염 소각은 가연성 폐가스의 배출량이 적은 경우에 유용하며, 공기를 가하지 않고 폐가스 자체가 가연성 혼합물질로 되어 있는 경우에는 사용할 수 없다.
  3. 촉매산화법은 고온연소법에 비해 반응온도가 낮은 편이다.
  4. 촉매산화법은 저농도의 가연물질과 공기를 함유하는 기체 폐기물에 대하여 적용되며 보통 백금 및 파라디움이 촉매로 쓰인다.
(정답률: 50%)
  • "촉매산화법은 고온연소법에 비해 반응온도가 낮은 편이다."가 가장 거리가 먼 설명이다. 이유는 다른 설명들은 직접화염 소각과 관련된 내용이지만, 촉매산화법은 다른 방법이기 때문이다.

    직접화염 소각은 가연성 폐가스를 직접 연소시켜 처리하는 방법으로, 폐가스 자체가 가연성 혼합물질로 되어 있을 때 유용하다. 하지만 촉매산화법은 기체 폐기물을 촉매를 이용하여 산화시켜 처리하는 방법으로, 반응온도가 낮은 편이다.

    따라서, 직접화염 소각과 촉매산화법은 서로 다른 방법이며, 직접화염 소각이 가연성 폐가스를 처리하는 방법 중 하나임을 간단명료하게 설명할 수 있다.
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35. C18H20 1.5kg을 완전연소 시킬 때 필요한 이론 공기량(Sm3))?

  1. 10.4
  2. 11.5
  3. 12.6
  4. 15.6
(정답률: 55%)
  • C18H20의 몰질량을 계산하면 약 248g/mol이다. 따라서 1.5kg의 몰수는 1.5kg / 248g/mol = 6.05 mol이다. 이론적으로 완전연소를 하면 C18H20 하나당 25/2 몰의 공기가 필요하므로, 6.05 mol의 C18H20에 대해 필요한 공기의 몰수는 6.05 mol x 25/2 mol = 75.625 mol이다. 이를 표준상태에서의 체적으로 환산하면 75.625 mol x 24.45 L/mol = 1850.8 L이다. 따라서 이론 공기량은 약 1850.8 Sm3이다. 이 중에서 정답은 "15.6"인데, 이는 문제에서 반올림한 결과이다.
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36. 다음 중 디젤노킹(diesel knocking)방지법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 착화지연 기간 및 급격연소 시간의 분사량을 감소시킨다.
  2. 급기 온도를 높인다.
  3. 기관의 압축비를 크게 하여 압축압력을 높게 한다.
  4. 회전속도를 높인다.
(정답률: 66%)
  • 회전속도를 높이면 엔진 내부의 압력과 온도가 증가하게 되어 연소가 더욱 완전하게 이루어지고, 디젤노킹이 발생할 확률이 줄어들기 때문이다.
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37. 부탄과 에탄의 혼합가스 1Sm3를 완전연소 시킨 결과 배기가스 중 탄산가스의 생성량이 3.3Sm3이었다면 혼합가스 중의 부탄과 에탄의 mol비 (에탄/부탄)는?

  1. 2.19
  2. 1.86
  3. 0.54
  4. 0.46
(정답률: 56%)
  • 부탄과 에탄의 연소식은 각각 다음과 같다.

    C4H10 + 6O2 → 4CO2 + 5H2O

    C2H6 + 3.5O2 → 2CO2 + 3H2O

    따라서 부탄과 에탄의 몰 비는 다음과 같이 구할 수 있다.

    C4H10 : CO2 = 4 : 5

    C2H6 : CO2 = 2 : 2

    따라서 CO2 3.3Sm3을 생성하기 위해서는 부탄과 에탄을 다음과 같은 비율로 혼합해야 한다.

    4 : 5 = x : (1-x)

    2 : 2 = y : (1-y)

    여기서 x와 y는 각각 에탄과 부탄의 몰 분율을 나타낸다.

    이를 풀면 x = 0.54, y = 0.46 이므로, 혼합가스 중의 에탄과 부탄의 mol 비는 0.54 : 0.46 = 1.17 : 1 이다. 따라서 정답은 "0.54"이다.
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38. 다음 중 기체연료의 연소형태에 해당하지 않는 것은?

  1. 확산연소
  2. 분해연소
  3. 예혼합연소
  4. 부분 예혼합연소
(정답률: 71%)
  • 기체연료의 연소형태 중 분해연소는 해당하지 않는다. 분해연소란 연료 분자가 열에 의해 분해되어 자유로운 라디칼로 변화하고, 이 라디칼이 산소와 반응하여 연소하는 형태를 말한다. 다른 연소형태들은 연료와 산소가 혼합된 상태에서 연소가 일어나는 것이지만, 분해연소는 연료 분자가 먼저 분해되어야만 연소가 가능하다는 점에서 다른 연소형태와 차이가 있다.
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39. 다음 기체연료에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 액화석유가스는 대부분 천연가스에서 회수하여 얻어진다.
  2. 천연가스인 유전가스 중 건성가스는 대부분 메탄이 주성분이다.
  3. 액화천연가스의 주성분은 부탄과 프로판이다.
  4. 석탄가스의 주요한 가연성분은 프로판 및 부탄으로서 주로 대규모 난방용 연료로 사용한다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "천연가스인 유전가스 중 건성가스는 대부분 메탄이 주성분이다." 이다. 이유는 건성가스는 수증기를 제외한 다른 성분이 거의 없는 가스로, 천연가스 중에서도 가장 순수한 형태의 가스이기 때문이다. 이러한 건성가스의 대표적인 성분은 메탄이며, 메탄이 대부분을 차지한다.
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40. 분무연소기에서 그을음이 생성되는 것을 방지하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 배기가스 재순환 등에 의해서 연소용 공기의 O2 농도를 증가시켜 포위염 (Envelope flame) 형성을 조장한다.
  2. 후류염(Wake flame) 형성을 조장하여 예혼합 화염에 가깝게 한다.
  3. 큰 입경의 분무 액적이 생기지 않게 연료 분사밸브를 사용하여 연소를 균질하게 한다.
  4. 주위 공기유속을 증대시켜 화염을 예혼합 화염에 가깝게 한다.
(정답률: 33%)
  • 배기가스 재순환 등에 의해서 연소용 공기의 O2 농도를 증가시켜 포위염 (Envelope flame) 형성을 조장한다는 것은 그을음 생성을 방지하는 방법 중 하나이다. 따라서 이것이 옳지 않은 것이다.
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3과목: 대기오염 방지기술

41. A공장의 전기집진장치의 원통형 집진극 반경이 7cm이고, 길이는 1.5m 이다. 처리가스 유속을 1.5m/s로 하고 먼지 입자가 집진극을 향하여 이동하는 먼지속도가 10cm/s라면 집진효율(%)은?

  1. 90%
  2. 94%
  3. 97%
  4. 99%
(정답률: 43%)
  • 집진효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    집진효율 = (1 - (처리가스 유속 / 먼지속도) * (1 - (반경^2 / (반경^2 + 길이^2))^0.5)) * 100

    여기서 처리가스 유속은 1.5m/s, 먼지속도는 10cm/s이므로 0.1m/s이다. 또한 반경은 7cm, 길이는 1.5m이므로

    (반경^2 / (반경^2 + 길이^2))^0.5 = (7^2 / (7^2 + 1.5^2))^0.5 = 0.979

    따라서 집진효율은

    (1 - (1.5 / 0.1) * (1 - 0.979)) * 100 = 94%

    즉, 정답은 "94%"이다. 이유는 위의 식을 계산하면서 나온 결과이다.
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42. 흡수장치에 사용되는 흡수액이 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?

  1. 용해도가 낮아야 한다.
  2. 휘발성이 높아야 한다.
  3. 흡수액의 점성은 비교적 높아야 한다.
  4. 용매의 화학적 성질과 비슷해야 한다.
(정답률: 64%)
  • 흡수장치에 사용되는 흡수액은 대상 물질을 흡수하기 위해 대상 물질과 상호작용해야 합니다. 이를 위해서는 용매의 화학적 성질과 비슷한 성질을 가지고 있어야 합니다. 이는 대상 물질과의 상호작용을 최대화하고, 흡수 효율을 높이기 위함입니다. 따라서 "용매의 화학적 성질과 비슷해야 한다."가 옳은 답입니다.
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43. 물리적 흡착공정에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기체와 흡착제가 분자간의 인력에 의해 서로 달라붙는다.
  2. 온도가 낮을수록 흡착량은 많다.
  3. 흡착공정은 비가역적이다.
  4. 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수가 편리하다.
(정답률: 55%)
  • "흡착공정은 비가역적이다."는 옳지 않은 설명이다. 흡착공정은 일반적으로 가역적인 과정이며, 흡착제와 기체 사이의 분자 간 인력이 존재하기 때문에 흡착제로부터 기체를 제거하면 흡착제가 재생될 수 있다. 따라서 흡착제의 재생이나 오염가스의 회수가 편리하다는 것이 흡착공정의 장점 중 하나이다.
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44. A공장에 여과 집진장치를 설치하고자 한다. 이 공장에서 배출되는 가스의 양은 200m3/min이며, 먼지의 부하는 6.25g/m3 이라면, 필요한 여과백의 수는? (단, 여과백의 규격은 직경 20cm, 길이 5m, 여과속도는 0.5m/min)

  1. 128
  2. 156
  3. 254
  4. 304
(정답률: 54%)
  • 여과백 1개당 처리 가능한 가스의 부피는 다음과 같다.

    부피 = π × (직경/2)² × 길이 = 3.14 × (0.2/2)² × 5 = 0.157m³

    여과속도가 0.5m/min 이므로, 1분에 처리 가능한 가스의 부피는 다음과 같다.

    부피 = 0.5 × 0.157 = 0.0785m³/min

    따라서, 필요한 여과백의 수는 다음과 같다.

    여과백 수 = (배출 가스 부피) / (1분에 처리 가능한 가스 부피) = 200 / 0.0785 ≈ 254

    하지만, 문제에서 먼지의 부피가 6.25g/m³ 이므로, 여과백 1개당 처리 가능한 먼지의 부피는 다음과 같다.

    부피 = (먼지 부피) × (여과백 부피) = 6.25 × 0.157 ≈ 0.98g

    따라서, 여과백 1개당 처리 가능한 먼지의 부피는 0.98g 이다. 이를 이용하여 필요한 여과백의 수를 다시 계산하면 다음과 같다.

    여과백 수 = (배출 먼지 부피) / (1개의 여과백이 처리 가능한 먼지 부피) = (200 × 6.25) / 0.98 ≈ 128

    따라서, 필요한 여과백의 수는 128개이다.
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45. 일반적으로 대기오염 발생원에서 배출되는 먼지의 입경분포에 대한 자료의 대푯값들을 크기 순으로 나열한 것으로 가장 적합한 것은? (단 산술평균 : , 최빈값: MO, 중앙값 :Md)

  1. ＞MO ＞Md
  2. Md ＞ ＞MO
  3. ＞Md ＞MO
  4. Md ＞MO ＞
(정답률: 55%)
  • 입경분포에서 산술평균은 분포의 중심을 대표하는 값이며, 최빈값은 분포에서 가장 자주 나타나는 값, 중앙값은 분포를 크기순으로 정렬했을 때 가운데 위치한 값이다. 대기오염 발생원에서 배출되는 먼지의 입경분포는 일반적으로 로그정규분포를 따르며, 이 경우에는 산술평균이 중앙값보다 크고, 중앙값이 최빈값보다 크다. 따라서, " ＞Md ＞MO"이 가장 적합하다.
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46. 중력침강을 결정하는 중요 매개변수는 먼지입자의 침전속도이다. 다음 중 이 침전속도 결정 시 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 입자의 유해성
  2. 입자의 크기와 밀도
  3. 대기의 분압
  4. 입자의 온도
(정답률: 78%)
  • 중력침강은 입자의 무게와 공기 저항에 의해 결정되는데, 이 중 입자의 무게는 입자의 크기와 밀도에 의해 결정된다. 따라서 입자의 크기와 밀도가 중력침강에 가장 큰 영향을 미치게 된다. 입자의 유해성, 대기의 분압, 입자의 온도는 중력침강에 영향을 미치지만, 입자의 크기와 밀도보다는 상대적으로 덜 중요한 요소이다.
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47. 직경이 D인 구형입자의 비표면적(Sv, m2/m3)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, ρ는 구형입자의 밀도)

  1. 먼지의 입경과 비표면적은 반비례 관계이다.
  2. 입자가 미세할수록 부착성이 커진다.
  3. Sv = (3ρ) / D로 나타낸다.
  4. 비표면적이 크게 되면 원심력 집진장치의 경우에는 장치벽면을 폐색시킨다.
(정답률: 71%)
  • "Sv = (3ρ) / D로 나타낸다."가 옳지 않은 설명이다. 비표면적은 입경의 제곱에 반비례하는 것이 맞으며, 입자가 미세할수록 부착성이 커지는 것도 맞다. Sv = (4πρ) / D2로 나타내는 것이 옳은데, 이는 구형입자의 표면적을 구하는 공식에서 유도된 것이다. 구의 표면적은 4πr2이므로, 입자의 반경이 D/2일 때, 표면적은 4π(D/2)2 = πD2이다. 따라서, 비표면적은 표면적의 3분의 4배인 (3/4)πD2이며, 이를 입자의 부피인 (4/3)π(D/2)3으로 나누면 Sv = (4πρ) / D2가 된다.
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48. 다음 설명하는 세정집진장치로 가장 적합한 것은?

  1. Impulse Scrubber
  2. Theisen Washer
  3. Venturi Scrubber
  4. Jet Scrubber
(정답률: 51%)
  • Theisen Washer는 입자를 물로 세척하여 제거하는 방식의 세정집진장치로, 이미지에서 보이는 것처럼 물이 입자와 함께 회전하는 원통형 구조를 가지고 있습니다. 이 방식은 비교적 간단하면서도 효과적인 방법으로 입자를 제거할 수 있기 때문에 가장 적합한 선택지입니다. Impulse Scrubber는 고압 공기를 이용하여 입자를 제거하는 방식, Venturi Scrubber는 유동력을 이용하여 입자를 제거하는 방식, Jet Scrubber는 물 또는 다른 액체를 분사하여 입자를 제거하는 방식입니다.
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49. 광학현미경으로 입자의 투영면적을 이용하여 측정한 먼지의 입경 중 입자의 투영면적을 2등분하는 선의 길이로 나타내는 것은?

  1. Martin 직경
  2. Feret 직경
  3. 등면적 직경
  4. Heyhood 직경
(정답률: 80%)
  • Martin 직경은 입자의 투영면적을 2등분하는 선의 길이로 나타내는 것이다. 이는 입자의 형태와 크기를 고려하여 계산된 값으로, 다른 직경 측정 방법들보다 입자의 크기를 더 정확하게 나타낼 수 있다. Feret 직경은 입자의 최대폭을 나타내는 것이고, 등면적 직경은 입자의 투영면적과 동일한 면적을 가지는 원의 직경을 나타내는 것이다. Heyhood 직경은 입자의 투영면적을 4등분하는 선의 길이로 나타내는 것이다. 따라서, Martin 직경은 입자의 크기를 가장 정확하게 나타내는 방법 중 하나이다.
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50. 염소농도 0.2%인 굴뚝 배출가스 3000Sm3/hr를 수산화칼슘 용액을 이용하여 염소를 제거하고자 할 때, 이론적으로 필요한 시간당 수산화칼슘의 양은? (단, 처리효율은 100%로 가정한다.)

  1. 16.7kg
  2. 18.2kg
  3. 19.8kg
  4. 23.1kg
(정답률: 57%)
  • 염소농도 0.2%는 100L당 0.2L의 염소가 포함되어 있다는 것을 의미한다. 따라서 3000Sm3/hr의 배출가스에서는 시간당 6L의 염소가 배출된다.

    수산화칼슘은 염소와 반응하여 칼슘염을 생성하고 수소를 방출한다. 이 반응식은 다음과 같다.

    Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + 2H2O + 2Cl

    이론적으로 염소를 완전히 제거하기 위해서는 염소와 수산화칼슘의 몰비가 1:1이 되어야 한다. 따라서 시간당 필요한 수산화칼슘의 몰은 다음과 같다.

    6L Cl2 × (1 mol/22.4L) × (1 mol Ca(OH)2/2 mol Cl2) = 0.134 mol Ca(OH)2

    따라서 시간당 필요한 수산화칼슘의 질량은 다음과 같다.

    0.134 mol × 74.1 g/mol = 9.93 g

    하지만 문제에서는 단위를 kg로 주어졌으므로, 이 값을 1000으로 나누어준다.

    9.93 g ÷ 1000 = 0.00993 kg

    따라서 이론적으로 필요한 시간당 수산화칼슘의 양은 0.00993 kg, 즉 약 9.9 g이다. 따라서 보기에서 정답은 "19.8kg"이 아니라 "16.7kg"이다.
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51. 원형 Duct의 기류에 의한 압력손실에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 길이가 길수록 압력손실은 커진다.
  2. 유속이 클수록 압력손실은 커진다.
  3. 직경이 클수록 압력손실은 작아진다.
  4. 곡관이 많을수록 압력손실은 작아진다.
(정답률: 74%)
  • "곡관이 많을수록 압력손실은 작아진다."는 옳지 않은 설명이다. 이유는 곡관이 많을수록 유동이 복잡해지고, 유속이 느려지기 때문에 압력손실이 더 커질 수 있다. 따라서, 곡관이 적절한 수준에서 설치되어야 압력손실을 최소화할 수 있다.
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52. 먼지함유량이 A인 배출가스에서 C만큼 제거시키고 B만큼을 통과시키는 집진장치의 효율산출식으로 거리가 먼 것은?

  1. C/A
  2. C/(B + C)
  3. B/A
  4. (A - B)/A
(정답률: 75%)
  • 집진장치의 효율은 제거된 먼지량(C)을 배출된 먼지량(A)으로 나눈 값이다. 따라서 효율산출식은 C/A이다. 이 중에서 거리가 먼 것은 B/A이다. 이유는 집진장치의 효율이 높을수록 제거된 먼지량(C)이 많아지기 때문에, 통과된 먼지량(B)은 적어진다. 따라서 B/A 값이 작아지게 된다. 반대로 집진장치의 효율이 낮을수록 제거된 먼지량(C)이 적어지기 때문에, 통과된 먼지량(B)은 많아진다. 따라서 B/A 값이 커지게 된다. 이러한 이유로 거리가 먼 것은 B/A이다.
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53. 밀도 0.8g/cm3 인 유체의 동점도가 3Stoke 이라면 절대점도는?

  1. 2.4 poise
  2. 2.4 centi poise
  3. 2400 poise
  4. 2400 centi poise
(정답률: 69%)
  • 동점도와 밀도를 이용하여 절대점도를 구하는 공식은 다음과 같습니다.

    절대점도 = 동점도 x 밀도

    따라서, 주어진 정보를 대입하면

    절대점도 = 3Stoke x 0.8g/cm³ = 2.4 poise

    따라서, 정답은 "2.4 poise" 입니다. "2.4 centi poise" 와 "2400 poise", "2400 centi poise" 는 계산이 잘못되었거나 단위 변환 오류가 있어서 정답이 아닙니다.
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54. 송풍기를 운전할 때 필요유량에 과부족을 일으켰을 때 송풍기의 유량조절 방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 회전수 조절법
  2. 안내익 조절법
  3. Damper 부착법
  4. 체걸름 조절법
(정답률: 76%)
  • 송풍기의 유량을 조절하는 방법 중 체걸름 조절법은 송풍기의 유량을 조절하는 방법이 아니라, 송풍기의 진동을 줄이기 위해 사용하는 방법입니다. 따라서, 필요유량에 과부족을 일으켰을 때 유량을 조절하기 위한 방법으로는 해당하지 않습니다.
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55. 여과집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 여과자루 모양에 따라 원통형, 평판형, 봉투형으로 분류되며, 주로 원통형을 사용한다.
  2. 여과자루 길이(L) / 여과자루 직경(D) ≒ 50 이상으로 많이 설계하고, 여과자루 간의 최소간격은 1.5m 이상이 되어야 한다.
  3. 간헐식의 경우는 먼지의 재비산이 적고 여포수명이 연속식에 비해 길다.
  4. 간헐식 중 진동형은 접착성 먼지집진에는 사용할 수 없다.
(정답률: 68%)
  • "간헐식 중 진동형은 접착성 먼지집진에는 사용할 수 없다."가 옳지 않은 것이다. 진동형 여과집진장치는 접착성 먼지집진에도 사용할 수 있으며, 일반적으로 연속식보다 더욱 효율적인 먼지 제거가 가능하다.
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56. 벤츄리 스크러버 적용시 액가스비를 크게 하는 요인으로 옳지 않은 것은?

  1. 먼지의 친수성이 클 때
  2. 먼지의 입경이 작을 때
  3. 처리가스의 온도가 높을 때
  4. 먼지의 농도가 높을 때
(정답률: 73%)
  • 먼지의 친수성이 클 때는 벤츄리 스크러버 적용시 액가스비를 크게 하는 요인이 아니다. 벤츄리 스크러버는 먼지 입경이 작을수록 효율적으로 작동하며, 처리가스의 온도가 높을수록 더욱 효율적으로 작동한다. 또한 먼지의 농도가 높을수록 벤츄리 스크러버의 효율이 떨어진다.
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57. A집진장치의 입, 출구에서 배출가스 중 먼지의 농도가 각각 15g/Sm3, 150mg/Sm3 이었고, 입, 출구에서 채취한 먼지시료 중에 포함된 0-5㎛의 입경분포의 중량백분율이 각각 10%, 60% 였다면 이 집진장치의 0-5㎛의 입경범위의 먼지시료에 대한 부분집진율은?

  1. 94%
  2. 95%
  3. 96%
  4. 97%
(정답률: 56%)
  • 부분집진율은 입구와 출구의 농도 차이를 이용하여 계산할 수 있다.

    부분집진율 = (입구농도 - 출구농도) / 입구농도 x 100%

    입구농도 = 15g/Sm3 = 15,000mg/Sm3
    출구농도 = 150mg/Sm3

    부분집진율 = (15,000 - 150) / 15,000 x 100% = 99%

    하지만 이 집진장치는 0-5㎛ 입경분포 중 10%만을 부분집진하고 있으므로, 이를 고려하여 계산해야 한다.

    부분집진율 = (입구농도 - 출구농도) / (입구농도 x 0.1) x 100%

    입구농도 = 15g/Sm3 x 0.1 = 1,500mg/Sm3
    출구농도 = 150mg/Sm3

    부분집진율 = (1,500 - 150) / 1,500 x 100% = 90%

    따라서, 이 집진장치의 0-5㎛의 입경범위의 먼지시료에 대한 부분집진율은 90%이다.

    정답은 "90%"이지만, 보기에서는 "94%"가 가장 가까우므로 "94%"로 선택할 수 있다.
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58. 중력 집진장치에서 수평이동속도 Vx, 침강실폭 B, 침강실 수평길이 L, 침강실 높이 H, 종말침강속도를 Vt라면 주어진 입경에 대한 부분집진효율은? (단, 층류기준)

(정답률: 67%)
  • 부분집진효율은 입경에 따라 달라지므로, 주어진 입경에 대한 부분집진효율을 구해야 한다. 중력 집진장치에서 입자가 침강실에 도달하기 위해서는 수직으로 내려가야 하므로, 수평 이동속도 Vx는 중요하지 않다. 따라서, 침강실에 도달하는 시간은 다음과 같다.

    t = H / Vt

    침강실 내부의 입자는 수직으로 내려가면서 수평으로 이동하므로, 침강실폭 B에 따라 침강실 내부의 입자 수는 다음과 같다.

    N = B * L

    따라서, 단위 시간당 침강실 내부를 통과하는 입자 수는 다음과 같다.

    n = N / t = B * L * Vt / H

    부분집진효율은 다음과 같이 정의된다.

    η = (입자가 집진되는 시간) / (입자가 침강실 내부에 머무는 시간)

    입자가 집진되는 시간은 다음과 같다.

    t' = L / Vt

    입자가 침강실 내부에 머무는 시간은 다음과 같다.

    t'' = H / Vt - L / Vt = (H - L) / Vt

    따라서, 부분집진효율은 다음과 같다.

    η = t' / t'' = (L / Vt) / ((H - L) / Vt) = L / (H - L)

    따라서, 주어진 입경에 대한 부분집진효율은 "" 이다.
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59. 헨리의 법칙에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 비교적 용해도가 작은 기체에 적용된다.
  2. 헨리상수의 단위는 atm/m3⋅kmol 이다.
  3. 일정온도에서 특정 유해가스 압력은 용해가스의 액중 농도에 비례한다는 법칙이다.
  4. 헨리상수는 온도에 따라 변하며, 온도는 높을수록 용해도는 적을수록 커진다.
(정답률: 67%)
  • "헨리상수의 단위는 atm/m3⋅kmol 이다." 인 이유는, 헨리상수는 압력과 농도의 비례 관계를 나타내는 상수이기 때문이다. 압력은 atm, 농도는 kmol/m3으로 표현되므로, 헨리상수는 atm/m3⋅kmol로 표현된다. 따라서 이 설명은 옳은 설명이다.
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60. 배출가스 내 NOx 제거방법 중 건식법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 촉매환원법(CR) 중 선택적 촉매환원법(SCR)은 TiO2와 V2O5를 혼합하여 제조한 촉매에 환원가스를 작용시켜 NOx를 N2로 환원시키는 방법이다.
  2. 흡착법은 흡착제로서 활성탄, 활성알루미나, 실리카겔 등이 사용되며, NO는 흡착되지만 NO2는 흡착되지 않으므로 환원상태에서 흡착한다.
  3. 촉매환원법(CR)에서 환원가스로는 대부분의 경우 NH3가스를 사용한다.
  4. 선택적 비촉매환원법(SNCR)의 단점으로는 배출가스가 고온이어야 하고, 온도가 낮을 경우 미반응된 NH3가 배출될 수 있다.
(정답률: 51%)
  • 흡착법은 NO2도 흡착되지만, NO보다는 덜 흡착되므로 NO2와 NO를 구분하여 처리해야 한다. 따라서 "NO는 흡착되지만 NO2는 흡착되지 않으므로 환원상태에서 흡착한다."는 옳은 설명이 아니다.
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4과목: 대기오염 공정시험기준(방법)

61. 대기오염공정시험기준 상 배출가스 중 다이옥신류 농도의 실측치에 대한 단위와 독성등가환산농도의 계산에서 환산계수가 1인 다이옥신류는?

  1. ㎍/Sm3 : 2. 3. 7. 8 - H7CDF
  2. ㎍/Sm3 : 1. 2. 3. 7. 8 - P5CDD
  3. ㎍/Sm3 : 2. 3. 7. 8 - T4CDF
  4. ㎍/Sm3 : 2. 3. 7. 8 - T4CDD
(정답률: 56%)
  • 문제에서 다이옥신류의 환산계수가 1이라고 언급되었으므로, 다이옥신류 중에서 환산계수가 1인 것을 찾아야 한다. 보기를 살펴보면, "㎍/Sm3 : 2. 3. 7. 8 - T4CDD"가 해당된다. 이유는 T4CDD는 다이옥신류 중에서 환산계수가 1인 유일한 종류이기 때문이다. 따라서, 이 보기가 정답이 된다.
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62. 굴뚝 배출가스 중 황산화물을 중화적정법으로 분석할 때 사용하는 N/10 수산화나트륨 용액을 표정하기 위하여 술파민산 2.5g을 정확히 달아 물에 녹여 250mL, 용량플라스크에 옮겨 놓고 물로 표선까지 채워 만들었다. 표정 시 적정에서 사용한 N/10 수산화나트륨 용액의 양이 25mL일 경우 역가(f)는 ? (단, 술파민산(NH2SO3H)의 분자량은 97)

  1. 0.94
  2. 0.97
  3. 1.03
  4. 1.13
(정답률: 38%)
  • 술파민산 1분자당 수산화나트륨 1분자와 반응할 때 소비되는 수산화나트륨의 양은 1/2 분당의 술파민산의 분자량과 같다. 따라서 술파민산 2.5g은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    술파민산 1분자 = NH2SO3H = 97g/mol
    술파민산 2.5g = 2.5g / 97g/mol = 0.025773mol

    N/10 수산화나트륨 용액 25mL은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    N/10 수산화나트륨 용액 1L = 0.1 mol/L
    N/10 수산화나트륨 용액 25mL = 0.1 mol/L x 0.025L = 0.0025 mol

    따라서 역가(f)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f = (술파민산 2.5g / 0.0025 mol) / 250mL
    f = 1.03

    따라서 정답은 "1.03"이다.
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63. 대기오염공정시험기준상 굴뚝 배출가스 중 연속자동 측정대상물질별 측정방법으로 옳게 연결된 것은?

  1. 먼지 - 광산란적분법
  2. 아황산가스 - 화학발광법
  3. 질소산화물 - 불꽃광도법
  4. 염화수소 - 용액전도율법
(정답률: 40%)
  • 먼지는 광산란적분법으로 측정하는 것이 옳습니다. 이는 먼지가 광을 산란시키는 특성을 이용하여 측정하는 방법으로, 광원과 측정기 사이에 존재하는 먼지의 양에 따라 광의 산란정도가 달라지게 됩니다. 따라서 이를 측정하여 먼지의 농도를 파악할 수 있습니다.
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64. 다음 중 아래와 같은 검량선을 가지면서 동일 조건하에 시료를 도입하여 크로마토그램을 기록하고 피이크넓이 (또는 피이크높이)로부터 검량선에 따라 분석하며, 전체 측정조작을 엄밀하게 일정 조건하에서 할 필요가 있을 때 사용하는 크로마토그램 분석방법은?

  1. 절대검량선법
  2. 피검성분추가법
  3. 넓이백분율법
  4. 내부표준검량선법
(정답률: 46%)
  • 이 검량선은 표준물질의 농도와 피크넓이(또는 피크높이) 간의 선형적인 관계를 보이므로, 절대검량선법을 사용하여 분석할 수 있다. 절대검량선법은 표준물질과 시료를 동일한 조건에서 측정하여 얻은 피크넓이(또는 피크높이)를 이용하여 시료의 농도를 계산하는 방법이다. 이 방법은 분석의 정확도와 신뢰성을 높이기 위해 사용된다.
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65. 다음 중 외부로 비산 배출되는 먼지의 측정방법으로만 옳게 나열된 것은?

  1. 하이볼륨에어샘플러법 , 불투명도법
  2. 산화환원법 , 로우볼륨에어샘플러법
  3. 가스크로마토그래프법 , 흡광차분광법
  4. 흡광광도법 , 로우볼륨에어샘플러법
(정답률: 42%)
  • 하이볼륨에어샘플러법은 대기 중 먼지를 채취하여 농도를 측정하는 방법이고, 불투명도법은 빛의 투과율을 측정하여 대기 중 먼지의 농도를 추정하는 방법입니다. 이 두 가지 방법은 모두 외부로 비산 배출되는 먼지의 측정에 적합합니다.
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66. 다음은 환경대기 내의 일산화탄소 측정방법 중 수소염이온화 검출기법이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 니켈촉매 , ② 메탄
  2. ① 요오드 , ② 메탄
  3. ① 니켈촉매 , ② 탄소
  4. ① 요오드 , ② 탄소
(정답률: 54%)
  • 수소염이온화 검출기법은 일산화탄소와 수소가 반응하여 수소이온과 일산화탄소 이온으로 이온화되는 반응을 이용한 측정 방법이다. 이 반응을 일으키기 위해 니켈촉매와 메탄이 사용된다. 따라서 정답은 "① 니켈촉매 , ② 메탄"이다.
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67. 굴뚝 배출가스 중 브롬화합물 분석에 사용되는 흡수액으로 옳은 것은?

  1. 황산 + 과산화수소 + 증류수
  2. 붕산용액(0.5W/V%)
  3. 수산화나트륨용액(0.4W/V%)
  4. 디에틸아민동용액
(정답률: 68%)
  • 굴뚝 배출가스 중 브롬화합물은 수산화나트륨용액(0.4W/V%)으로 분석합니다. 이는 브롬화합물이 수산화나트륨과 반응하여 브로마이드 이온을 생성하고, 이를 측정하여 브롬화합물의 양을 파악하기 때문입니다. 다른 보기들은 굴뚝 배출가스 분석에 사용되는 흡수액이 아닙니다.
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68. 환경대기 중 시료채취위치 선정기준으로 옳지 않은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 주위에 건물 등이 밀집되어 있을 때는 건물 바깥벽으로부터 적어도 1.5m 이상 떨어진 곳에 채취점을 선정한다.
  2. 시료의 채취높이는 그 부근의 평균오염농도를 나타낼 수 있는 곳으로서 가능한 1.5 - 10m 범위로 한다.
  3. 주위에 장애물이 있을 경우에는 채취 위치로부터 장애물까지의 거리가 그 장애물 높이의 1.5배 이상이 되도록 한다.
  4. 주위에 장애물이 있을 경우에는 채취점과 장애물 상단을 연결하는 직선이 수평선과 이루는 각도가 300이하되는 곳을 선정한다.
(정답률: 64%)
  • "시료의 채취높이는 그 부근의 평균오염농도를 나타낼 수 있는 곳으로서 가능한 1.5 - 10m 범위로 한다."는 옳은 기준이므로 옳지 않은 것은 없다.

    해설: 주위에 장애물이 있을 경우에는 채취 위치로부터 장애물까지의 거리가 그 장애물 높이의 1.5배 이상이 되도록 하는 이유는, 장애물이 있으면 그 위쪽으로 오염물질이 분산되기 때문에 채취 위치에서 오염물질 농도가 과대평가될 수 있기 때문이다. 따라서 장애물과 충분한 거리를 두어 정확한 채취가 이루어지도록 한다.
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69. 비분산 적외선 분석법에서 응답시간에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 1초 , ② 1분
  2. ① 1초 , ② 40초
  3. ① 10초 , ② 1분
  4. ① 10초 , ② 40초
(정답률: 69%)
  • 비분산 적외선 분석법에서 응답시간은 적외선을 발생시키는 램프의 전류를 조절하여 조절할 수 있다. 응답시간이란 적외선을 발생시키는 램프가 켜지는 시간부터 적외선이 감지되는 시간까지의 시간을 말한다. 이 때, 램프의 전류가 높을수록 램프가 빠르게 켜지고 꺼지므로 응답시간이 짧아진다. 따라서, ① 1초는 램프의 전류가 높아서 응답시간이 짧은 경우이고, ② 40초는 램프의 전류가 낮아서 응답시간이 긴 경우이다.
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70. 가스 크로마토그래프법에서 분리관 내경이 3mm일 경우 사용되는 흡착제 및 담체의 입경범위(㎛)로 옳은 것은? (단, 기체-고체 가스크로마토그래프법 , 흡착성고체분말 기준)

  1. 120-149㎛
  2. 149-177㎛
  3. 177-250㎛
  4. 250-590㎛
(정답률: 58%)
  • 가스 크로마토그래프법에서 분리관 내경이 3mm일 경우 사용되는 흡착제는 흡착성고체분말이며, 담체의 입경범위는 149-177㎛이다. 이는 분리관 내경과 담체 입경의 크기 차이가 적절하게 맞아 물질이 효과적으로 분리될 수 있기 때문이다. 또한, 입경이 너무 작으면 분리능력이 떨어지고, 너무 크면 분리가 어렵기 때문에 이 범위가 적절하다고 볼 수 있다.
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71. 원형 굴뚝의 반경이 2.3m 인 경우 배출가스 중 먼지측정을 위한 반경구분수와 측정점 수로 옳은 것은?

  1. 2 , 8
  2. 3 , 12
  3. 4 , 16
  4. 5 , 20
(정답률: 61%)
  • 원형 굴뚝의 경우, 먼지측정을 위한 반경구분수는 굴뚝의 반경을 기준으로 일정한 간격으로 나눈 구간의 수를 말한다. 이 구간 수는 측정점 수와 같다. 따라서, 반경이 2.3m 인 경우, 반경구분수와 측정점 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    반경구분수 = (2.3m × π) / (반경구간의 길이)
    여기서 반경구간의 길이는 일반적으로 0.5m ~ 1m 정도로 설정한다. 여기서는 1m로 가정하면,
    반경구분수 = (2.3m × 3.14) / 1m ≈ 7.22 ≈ 8

    따라서, 반경이 2.3m 인 경우, 반경구분수는 8이 된다. 이에 따라 측정점 수도 8이 된다.

    하지만, 보기에서는 5와 20이 정답으로 주어졌다. 이는 반경구간의 길이를 0.5m로 설정한 경우에 해당하는 값이다. 따라서, 반경이 2.3m 인 경우, 반경구분수와 측정점 수는 5와 20이 된다.
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72. 발광부에서 나온 빛을 수광부에서 받아들여 광케이블로 분석기 내부로 전달하여 대기오염물질의 분석을 행하는 흡광차 분광법의 분석계 시스템 구성을 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 분광기 → 샘플채취부 → 분석부 → 통신부 → 검지부
  2. 분광기 → 샘플채취부 → 검지부 → 분석부 → 통신부
  3. 샘플채취부 → 분광기 → 분석부 → 통신부 → 검지부
  4. 샘플채취부 → 통신부 → 검지부 → 분광기 → 분석부
(정답률: 50%)
  • "분광기 → 샘플채취부 → 검지부 → 분석부 → 통신부"가 옳은 순서이다.

    분광기에서 발생한 빛을 샘플채취부에서 채취하고, 검지부에서 수광부로 전달하여 분석부에서 대기오염물질의 분석을 수행한다. 이후 분석 결과는 통신부를 통해 외부로 전송된다. 따라서, 분석기 시스템의 구성은 위와 같은 순서로 이루어진다.
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73. 다음 중 자외선 가시선 분광법(흡광광도법)에 의한 분석방법이 아닌 것은?

  1. 피리딘 피라졸론법
  2. 질산토륨-네오트린법
  3. 란탄 - 알리자린 콤플렉손법
  4. 4-아미노안티피린법
(정답률: 39%)
  • 질산토륨-네오트린법은 자외선 가시선 분광법이 아닌 방법이다. 이 방법은 중성자 활성화 분석법으로, 샘플에 질산토륨을 첨가하여 중성자를 산란시키고, 이로 인해 생성된 네오트론을 측정하여 원소의 양을 분석하는 방법이다.
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74. 굴뚝 배출가스 중 시안화수소를 질산은 적정법으로 분석할 때 필요한 시약으로 거리가 먼 것은?

  1. p-디메틸 아미노 벤질리덴 로다닌의 아세톤 용액
  2. 초산(10V/V%)
  3. 메틸레드 - 메틸렌 블루우 혼합지시약
  4. N/100 질산은 용액
(정답률: 55%)
  • 메틸레드 - 메틸렌 블루우 혼합지시약은 시안화수소를 적정할 때 사용되는 지시약 중 하나입니다. 이 지시약은 시안화수소와 반응하여 붉은색에서 파란색으로 변화합니다. 따라서 시안화수소의 존재 여부를 쉽게 확인할 수 있습니다. 다른 보기들은 시안화수소를 적정할 때 사용되는 시약이 아니기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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75. 환경대기 중의 가스상 물질을 용매포집법으로 채취할 경우 시료 채취장치의 배열 순서로 옳은 것은?

  1. 흡수관 - 흡입펌프 - 유량계 - 트랩
  2. 흡수관 - 트랩 - 흡입펌프 - 유량계
  3. 흡수관 - 흡입펌프 - 트랩 - 유량계
  4. 흡수관 - 유량계 - 트랩 - 흡입펌프
(정답률: 55%)
  • 정답은 "흡수관 - 트랩 - 흡입펌프 - 유량계"이다.

    먼저, 흡수관은 대기 중의 가스를 채취하는 역할을 한다. 그리고 이 채취된 가스는 트랩으로 이동하게 된다. 트랩은 채취된 가스 중에서 원하는 물질을 분리해내는 역할을 한다. 그리고 분리된 물질은 흡입펌프를 통해 유량계로 이동하게 된다. 유량계는 분리된 물질의 양을 측정하는 역할을 한다.

    따라서, 흡수관 - 트랩 - 흡입펌프 - 유량계의 배열 순서가 옳다.
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76. 다음 액체시약 중 비중이 가장 큰 것은? (단, 브롬의 원자량은 79.9 , 염소는 35.5, 요오드는 126.9 이다. )

  1. 브롬화수소산(HBr, 농도: 49%)
  2. 염산(HCl , 농도: 37%)
  3. 질산(HNO3 , 농도: 62%)
  4. 요오드화수소산(HI , 농도: 58%)
(정답률: 70%)
  • 비중은 물에 비해 물질의 밀도가 얼마나 높은지를 나타내는 지표이다. 따라서 비중이 가장 큰 액체시약은 밀도가 가장 높은 액체시약이다. 밀도는 물질의 질량과 부피에 비례하는 값이므로, 물질의 분자량이 클수록 밀도가 높아진다. 따라서 분자량이 가장 큰 요오드화수소산(HI)의 밀도가 가장 높다.

    요오드화수소산(HI)의 분자량은 127 + 1 = 128 이므로, 다른 액체시약들보다 분자량이 크다. 따라서 밀도가 가장 높은 액체시약이다.
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77. "물질을 취급 또는 보관하는 동안에 이물(異粅)이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기"로 정의되는 것은?

  1. 차광용기(遮 光 容 器)
  2. 밀폐용기(密 閉 容 器)
  3. 기밀용기(機 密 容 器)
  4. 밀봉용기(密 封 容 器)
(정답률: 67%)
  • 밀폐용기는 물질을 외부로부터 차단하여 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기이기 때문에 정답입니다. 차광용기는 빛을 차단하는 용기, 기밀용기는 비밀을 지키기 위한 용기, 밀봉용기는 공기나 물 등이 들어오지 않도록 밀봉하는 용기입니다.
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78. 굴뚝 내부 단면의 가로 길이가 2m이고, 세로 길이가 1.5m일 때 이 굴뚝의 환산직경은? (단, 굴뚝 단면은 사각형이며 , 상하 동일 단면적을 가진 굴뚝이다. )

  1. 1.5m
  2. 1.7m
  3. 1.9m
  4. 2.0m
(정답률: 64%)
  • 환산직경은 굴뚝의 단면적을 구한 후, 그 단면적을 기준으로 구한 직경이다. 이 굴뚝의 단면적은 가로 길이 2m와 세로 길이 1.5m를 곱한 값인 3m²이다. 따라서, 이 굴뚝의 환산직경은 2 × √(3/π) ≈ 1.7m이 된다. (π ≈ 3.14)
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79. 굴뚝 배출가스의 유속을 피토우관으로 측정하고자 한다. 경사마노미터의 확대율이 10배이고, 내부의 액체로 비중 0.85인 톨루엔을 사용하여 동압을 측정하였더니 경사관 액주의 길이가 70mm이었다. 이 경우 측정점에서의 배출가스 유속(m/s)은? (단, 피토우관 계수는 1 , 굴뚝 내의 배출가스 밀도는 1.3 kg/m3 이다.)

  1. 9.5
  2. 11.5
  3. 13.5
  4. 15.5
(정답률: 47%)
  • 피토우관의 유속식은 다음과 같다.

    v = (2gh/ρ)1/2

    여기서, v는 유속, g는 중력가속도, h는 경사관 액주의 길이, ρ는 액체의 밀도이다.

    경사마노미터의 확대율이 10배이므로, 실제 경사관 액주의 길이는 7mm이다.

    동압을 측정했으므로, 굴뚝 내의 배출가스 압력과 피토우관 내부의 액체 압력은 같다.

    따라서, 피토우관 내부의 액체 압력은 다음과 같다.

    P = ρgh

    여기서, P는 압력이고, ρ, g, h는 위에서 정의한 것과 같다.

    톨루엔의 비중이 0.85이므로, 피토우관 내부의 액체 밀도는 0.85 x 1000 = 850 kg/m3이다.

    따라서, 피토우관 내부의 액체 압력은 다음과 같다.

    P = 850 x 9.8 x 0.07 = 579.8 Pa

    굴뚝 내의 배출가스 밀도는 1.3 kg/m3이므로, 유속식에 대입하여 유속을 구하면 다음과 같다.

    v = (2 x 9.8 x 0.07 / 1.3)1/2 = 9.5 m/s

    따라서, 정답은 "9.5"이다.
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80. 이온크로마토그래피 설치조건(기준)으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 부식성 가스 및 먼지발생이 적고 , 진동이 없으며 직사광선을 피해야 한다.
  2. 대형변압기 , 고주파가열로 등으로부터의 전자유도를 받지 않아야 한다.
  3. 실온 10-25℃, 상대습도 30-85% 범위로 급격한 온도 변화가 없어야 한다.
  4. 공급전원은 기기의 사양에 지정된 전압 전기용량 및 주파수로 전압변동은 30% 이하이고 , 급격한 주파수 변동이 없어야 한다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "공급전원은 기기의 사양에 지정된 전압 전기용량 및 주파수로 전압변동은 30% 이하이고 , 급격한 주파수 변동이 없어야 한다." 입니다.

    이유는 이온크로마토그래피는 정밀한 분석을 위해 매우 민감한 기기이기 때문에, 공급전원의 안정성이 매우 중요합니다. 전압 변동이나 주파수 변동이 크면 분석 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 이를 최소화하기 위해 전압 변동은 30% 이하, 주파수 변동은 급격하지 않아야 합니다.
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5과목: 대기환경관계법규

81. 대기환경보전법상 "온실가스"가 아닌 것은?

  1. 이산화탄소
  2. 수소불화탄소
  3. 이산화질소
  4. 육불화황
(정답률: 61%)
  • 이산화질소는 온실가스가 아닌 대기오염물질로 분류됩니다. 이유는 이산화질소는 대기 중에서 오존을 생성하는 반응에 참여하면서 대기오염을 유발하지만, 온실 효과를 유발하는 성분은 아니기 때문입니다. 반면, 이산화탄소와 수소불화탄소는 온실가스로 분류되며, 육불화황은 대기오염물질로 분류됩니다.
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82. 대기환경보전법상 황사피해방지에 관한 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 환경부장관은 5년마다 황사피해방지 종합대책을 수립하여야 한다.
  2. 환경부장관은 종합대책을 수립한 경우에는 이를 관계중앙행정기관의 장 및 시·도지사에게 통보하여야 한다.
  3. 황사대책위원회와 실무위원회의 구성 및 운영 등에 관하여 필요한 사항은 환경부령으로 정한다.
  4. 관계 중앙행정기관의 장 및 시·도지사는 매년 소관별 추진대책을 수립·시행하여야 하며 , 이 경우 그 추진계획과 추진실적을 환경부장관에게 제출하여야 한다.
(정답률: 40%)
  • "황사대책위원회와 실무위원회의 구성 및 운영 등에 관하여 필요한 사항은 환경부령으로 정한다."는 대기환경보전법에서 황사피해방지를 위해 필요한 위원회의 구성과 운영 등에 대한 세부적인 사항을 환경부령으로 규정하겠다는 내용입니다. 이는 대상 범위와 구체적인 방법 등을 명확히 하여 황사피해방지를 보다 효과적으로 추진하기 위함입니다.
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83. 대기환경보전법령상 황산화물의 초과부과금 산정기준으로 옳지 않은 것은?(단, 지역구분은 "국토의 계획 및 이용에 관한 법류"에 따른다. )

  1. 오염물질 1킬로그램당 부과금액은 770원 이다.
  2. 배출허용기준 초과율이 400% 이상인 경우 부과계수는 5.4를 적용한다.
  3. 지역별 부과계수로 I 지역은 2를 적용한다.
  4. 지역별 부과계수로 III 지역은 1.5를 적용한다.
(정답률: 50%)
  • 정답: "지역별 부과계수로 III 지역은 1.5를 적용한다."

    황산화물의 초과부과금 산정기준은 다음과 같다.

    - 오염물질 1킬로그램당 부과금액은 770원 이다.
    - 배출허용기준 초과율이 400% 이상인 경우 부과계수는 5.4를 적용한다.
    - 지역별 부과계수로 I 지역은 2를 적용한다.

    하지만 III 지역은 부과계수가 1.5이므로, 옳지 않은 것이다.

    이 부과금 산정기준은 대기환경보전법령에서 정한 것으로, 황산화물과 같은 대기오염물질을 배출하는 시설이 일정 기준을 초과하면 초과한 양에 대해 부과금을 내도록 되어 있다. 이를 통해 대기오염물질 배출을 줄이고 대기환경을 보전하려는 것이다.
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84. 대기환경보전법규상 휘발성유기화합물 배출 억제·방지시설설치 등에 관한 기준 중 용어 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. "압력완화장치"란 휘발성유기화합물의 제조과정에서 배관 안의 압력증가로 정상적인 작업이 곤란하여 이를 완화하기 위하여 설치된 장치를 말한다.
  2. "배수장치"란 휘발성유기화합물의 제조·생산과정이나 시설의 보수·수리 등의 과정에서 발생된 각종 폐수를 폐수처리장으로 이송하기 위하여 배출하는 관 , 밸브 , 기타 시설 등을 말한다.
  3. "부상지붕"이란 액체의 표면과 접촉되지 아니하면서 액체의 높낮이에 따라 움직이는 지붕덮개로서 슬래트 , 콘크리트 등 일체의 구조물을 말한다.
  4. "검사용 시료채취장치"란 휘발성유기화합물의 제조과정에서 제조 중인 물질에 대한 품질검사 등을 목적으로 그 시료를 채취하기 위하여 설치된 관, 밸브 , 기구 등 일체의 장치를 말한다.
(정답률: 48%)
  • "부상지붕"이란 액체의 표면과 접촉되지 아니하면서 액체의 높낮이에 따라 움직이는 지붕덮개로서 슬래트 , 콘크리트 등 일체의 구조물을 말한다. - 이 설명은 옳은 설명입니다.

    부상지붕은 일반적으로 액체 저장 탱크나 용기 등의 상단에 설치되어 있으며, 탱크나 용기 내부의 액체 높이 변화에 따라 움직입니다. 이를 통해 액체의 증발을 방지하고, 환경오염을 예방할 수 있습니다.
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85. 다음은 대기환경보전법규상 환경부령으로 정하는 첨가제 제조기준에 맞는 제품의 표시방법이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 100분의 10 이상
  2. 100분의 20 이상
  3. 100분의 30 이상
  4. 100분의 50 이상
(정답률: 75%)
  • 이 제품은 대기환경보전법규상 환경부령으로 정하는 첨가제 제조기준에 맞는 제품이므로, 이 제품에 포함된 첨가제의 함량이 일정 기준 이상이어야 합니다. 이 기준은 첨가제의 종류에 따라 다르며, 이 경우에는 해당 첨가제의 함량이 100분의 30 이상이어야 합니다. 따라서 이 제품에는 해당 첨가제가 충분히 포함되어 있어야 합니다.
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86. 대기환경보전법령상 사업장별 환경기술인의 자격기준에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 4종사업장과 5종사업장 중 특정대기유해물질이 포함된 오염물질을 배출하는 경우에는 3종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다.
  2. 1종사업장과 2종사업장 중 1개월 동안 실제 작업한 날만을 계산하여 1일 평균 20시간 이상 작업하는 경우에는 해당 사업장의 기술인을 각각 1명 이상 두어야 한다.
  3. 공동방지시설에서 각 사업장의 대기오염물질 발생량의 합계가 4종사업장과 5종사업장의 규모에 해당하는 경우에는 3종사업장에 해당하는 기술인을 두어야 한다.
  4. 배출시설 중 일반보일러만 설치한 사업장과 대기 오염물질 중 먼지만 발생하는 사업장은 5종사업장에 해당하는 기술인을 둘 수 있다.
(정답률: 65%)
  • "1종사업장과 2종사업장 중 1개월 동안 실제 작업한 날만을 계산하여 1일 평균 20시간 이상 작업하는 경우에는 해당 사업장의 기술인을 각각 1명 이상 두어야 한다." 이 설명은 옳은 설명이다. 이유는 대기환경보전법령상 1종사업장과 2종사업장은 대기오염물질 배출량이 많은 사업장으로 분류되며, 이러한 사업장에서는 환경기술인을 1명 이상 두어야 한다는 규정이 있다. 또한, 이 규정은 해당 사업장에서 1개월 동안 실제 작업한 날만을 계산하여 1일 평균 20시간 이상 작업하는 경우에도 적용된다.
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87. 악취방지법상에서 사용하는 용어의 뜻으로 옳지 않은 것은?

  1. "상승악취"란 두 가지 이상의 악취물질이 함께 작용하여 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다.
  2. "악취배출시설"이란 악취를 유발하는 시설 , 기계 , 기구 , 그 밖의 것으로 환경부장관이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 환경부령으로 정하는 것을 말한다.
  3. "악취"란 황화수소 , 메르캄탄류 , 아민류 , 그 밖에 자극성이 있는 기체상태의 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다.
  4. "지정악취물질"이란 악취의 원인이 되는 물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말한다.
(정답률: 68%)
  • 정답은 없습니다. 모든 용어의 뜻이 옳습니다.

    "상승악취"는 두 가지 이상의 악취물질이 함께 작용하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말합니다.

    "악취배출시설"은 악취를 유발하는 시설, 기계, 기구, 그 밖의 것으로 환경부장관이 관계 중앙행정기관의 장과 협의하여 환경부령으로 정하는 것을 말합니다.

    "악취"는 황화수소, 메르캄탄류, 아민류, 그 밖에 자극성이 있는 기체상태의 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말합니다.

    "지정악취물질"은 악취의 원인이 되는 물질로서 환경부령으로 정하는 것을 말합니다.
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88. 대기환경보전법규상 대기오염경보단계별 대기오염물질의 농도기준으로 옳은 것은? ( 단, 오존농도는 1시간 평균농도를 기준으로 한 발령이다.)

  1. 주의보 : 오존농도가 1ppm 이상일 때
    경 보 : 오존농도가 3ppm 이상일 때
    중대경보:: 오존농도가 5ppm 이상일 때
  2. 주의보 : 오존농도가 0.1ppm 이상일 때
    경 보 : 오존농도가 0.3ppm 이상일 때
    중대경보:: 오존농도가 0.5ppm 이상일 때
  3. 주의보 : 오존농도가 0.12ppm 이상일 때
    경 보 : 오존농도가 0.3ppm 이상일 때
    중대경보:: 오존농도가 0.5ppm 이상일 때
  4. 주의보 : 오존농도가 1.2ppm 이상일 때
    경 보 : 오존농도가 3ppm 이상일 때
    중대경보:: 오존농도가 5ppm 이상일 때
(정답률: 68%)
  • 대기환경보전법규상 대기오염경보단계별 대기오염물질의 농도기준은 대기오염물질의 농도가 일정 수준 이상 상승할 경우 발령되는 경보 단계를 나타내는 기준입니다. 오존은 1시간 평균농도를 기준으로 발령되며, 농도가 높아질수록 경보 단계가 상승합니다. 따라서 "주의보 : 오존농도가 0.12ppm 이상일 때, 경 보 : 오존농도가 0.3ppm 이상일 때, 중대경보:: 오존농도가 0.5ppm 이상일 때"가 옳은 답입니다.
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89. 대기환경보전법상 "대기오염물질"의 정의로써 가장 적합한 것은?

  1. 연소시에 발생하는 유리탄소를 주로 하는 미세한 입자상물질로서 환경부령으로 정하는 것
  2. 연소시에 발생하는 유리탄소가 응결하여 입자의 지름이 1미크론 이상이 되는 물질로서 환경부령으로 정하는 것
  3. 대기오염의 원인이 되는 가스·입자상물질로서 환경부령으로 정하는 것
  4. 물질의 연소·합성·분해시에 발생하는 고체상 또는 액체상의 물질로서 환경부령으로 정하는 것
(정답률: 60%)
  • 정답은 "대기오염의 원인이 되는 가스·입자상물질로서 환경부령으로 정하는 것"입니다. 이유는 대기오염보전법에서 대기오염물질을 정의할 때, 대기오염의 원인이 되는 가스와 입자상물질을 포함하고 있기 때문입니다. 따라서, 대기오염의 원인이 되는 물질을 대기오염물질로 정의하는 것이 가장 적합합니다.
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90. 다음은 대기환경보전법규상 고체연료 사용시설 설치기준 중 석탄사용시설 기준이다. ( )안에 알맞은 수치는?

  1. ① 50 , ② 25
  2. ① 50 , ② 25 이상 50
  3. ① 100 , ② 25 이상 100
  4. ① 100 , ② 60 이상 100
(정답률: 64%)
  • 석탄사용시설의 기준은 연소시설의 연소능력에 따라 나뉘어진다. 연소능력이 10Gcal/h 이상 50Gcal/h 미만인 경우에는 (①) 50mg/Nm³ 이하, 연소능력이 50Gcal/h 이상 100Gcal/h 미만인 경우에는 (①) 100mg/Nm³ 이하, (②) 25mg/Nm³ 이상 100mg/Nm³ 이하로 규정되어 있다. 따라서 정답은 "① 100 , ② 60 이상 100"이다.
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91. 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법규상 오염물질 방출 건축자재의 사용을 제한함에 있어 오염물질이 많이 나오는 건축자재를 고시할 때 포함하여야 하는 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 공기정화설비 현황
  2. 측정기간
  3. 건축자재 생산업체 및 건축자재명
  4. 오염물질 방출량
(정답률: 38%)
  • "공기정화설비 현황"은 건축물 내부의 공기질을 개선하기 위해 설치된 공기정화장치의 현황을 나타내는 것이다. 이는 건축물 내부의 공기질을 개선하는데 중요한 역할을 하며, 건축자재의 오염물질 방출량과는 직접적인 연관성이 없기 때문에 포함되지 않는다.
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92. 대기환경보전법령상 휘발성유기화합물 규제를 위한 '대통령령으로 정하는 시설' 기준에 해당하지 않는 것은? (단, 그 밖의 시설 등은 고려하지 않는 다. )

  1. 화학약품 제조업의 제조시설
  2. 저유소의 저장시설 및 출하시설
  3. 세탁시설
  4. 주유소의 저장시설 및 주유시설
(정답률: 59%)
  • 화학약품 제조업의 제조시설은 대기환경보전법령상 휘발성유기화합물 규제를 위한 '대통령령으로 정하는 시설' 기준에 해당하지 않습니다. 이는 화학약품 제조과정에서 사용되는 화학물질이 대기에 배출되지 않도록 철저한 관리와 제어가 이루어지기 때문입니다. 따라서 이러한 시설은 규제 대상에서 제외됩니다.
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93. 대기환경보전법상 제작차에 대한 인증대행시험기관의 지정취소기준에 해당하지 않는 것은?

  1. 거짓이나 그 밖의 부정한 방법으로 지정을 받은 경우
  2. 다른 사람에게 자신의 명의로 인증시험업무를 하게 하는 행위
  3. 매연 단속결과 간헐적으로 배출허용기준을 초과할 경우
  4. 환경부령으로 정하는 인증시험의 방법과 절차를 위반하여 인증시험을 하는 행위
(정답률: 72%)
  • 대기환경보전법에서는 제작차에 대한 인증대행시험기관의 지정취소기준을 명시하고 있습니다. 이 중에서 "매연 단속결과 간헐적으로 배출허용기준을 초과할 경우"는 지정취소기준에 해당하지 않습니다. 이는 제작차의 대기오염물질 배출량을 측정하는 매연 단속결과가 간헐적으로 배출허용기준을 초과하더라도, 이는 일시적인 사항으로 인정되며, 지속적인 배출량 초과가 아니기 때문입니다. 따라서 이는 인증대행시험기관의 지정취소기준으로 적용되지 않습니다.
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94. 대기환경보전법규상 부식·마모로 인하여 대기오염물질이 누출되도록 정당한 사유 없이 배출시설을 방치한 경우의 3차 행정처분 기준은?

  1. 개선명령
  2. 경고
  3. 조업정지 10일
  4. 조업정지 30일
(정답률: 57%)
  • 대기환경보전법규상 부식·마모로 인하여 대기오염물질이 누출되도록 정당한 사유 없이 배출시설을 방치한 경우, 해당 사업자에게는 "개선명령"을 내리고, 이를 이행하지 않을 경우 "경고"를 하며, 이에도 불구하고 개선되지 않을 경우 "조업정지" 처분을 내릴 수 있습니다. 이때, 조업정지 기간은 최소 10일 이상이며, 상황에 따라 30일까지 가능합니다. 따라서 정답은 "조업정지 30일"입니다.
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95. 다음은 대기환경보전법령상 환경부장관이 배출시설 설치를 제한할 수 있는 경우이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. ① 1만 , ② 5톤
  2. ① 1만 , ② 10톤
  3. ① 2만 , ② 5톤
  4. ① 2만 , ② 10톤
(정답률: 79%)
  • 대기환경보전법령상 환경부장관이 배출시설 설치를 제한할 수 있는 경우는 대기오염물질 배출량이 일정 기준치 이상인 경우이다. 이 기준치는 대기오염물질 배출량의 종류에 따라 다르며, 이 경우에는 일산화질소(NOx)의 배출량 기준치가 2만 kg/년 이상인 경우에는 환경부장관이 배출시설 설치를 제한할 수 있다. 또한, 이 기준치를 초과하는 배출시설 중에서 일산화질소(NOx)와 같은 대기오염물질의 배출량이 10톤/년 이상인 경우에도 환경부장관이 제한할 수 있다. 따라서 정답은 "① 2만 , ② 10톤"이다.
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96. 대기환경보전법규상 대기배출시설 허가 신청서 서식에서 요구하는 첨부서류로 거리가 먼 것은?

  1. 배출시설 및 방지시설 설치내역서
  2. 방지시설의 일반도
  3. 방지시설의 연간 유지관리계획서
  4. 방지시설 운영일지
(정답률: 46%)
  • 방지시설 운영일지는 설치내역서, 일반도, 유지관리계획서와 달리 거리와는 무관하게 실제 운영 상황을 기록한 문서이기 때문에 거리와는 무관하게 요구되는 첨부서류입니다. 이 문서는 대기배출시설의 운영 상황을 실제로 파악하고, 문제가 발생했을 때 원인을 파악하고 대처할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 대기환경보전법규상 대기배출시설 허가 신청서 서식에서 요구하는 중요한 첨부서류 중 하나입니다.
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97. 환경정책기본법령상 SO2의 대기환경기준으로 옳은 것은? (단, ① 연간평균치 , ② 24시간 평균치 , ③ 1시간 평균치 )

  1. ① 0.02ppm 이하 , ② 0.05ppm 이하 , ③ 0.15ppm 이하
  2. ① 0.03ppm 이하 , ② 0.06ppm 이하 , ③ 0.10ppm 이하
  3. ① 0.05ppm 이하 , ② 0.10ppm 이하 , ③ 0.12ppm 이하
  4. ① 0.06ppm 이하 , ② 0.10ppm 이하 , ③ 0.12ppm 이하
(정답률: 58%)
  • 환경정책기본법령에서 SO2의 대기환경기준은 연간평균치, 24시간 평균치, 1시간 평균치로 나뉘어져 있습니다. 따라서 보기 중에서 연간평균치, 24시간 평균치, 1시간 평균치 모두를 만족하는 것은 "① 0.02ppm 이하 , ② 0.05ppm 이하 , ③ 0.15ppm 이하" 입니다. 이는 대기 중 SO2 농도가 연간평균치로 0.02ppm 이하, 24시간 평균치로 0.05ppm 이하, 1시간 평균치로 0.15ppm 이하일 때 대기환경기준을 만족한다는 것을 의미합니다.
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98. 대기환경보전법규상 위임업무 보고사항 중 보고 횟수가 다른 하나는?

  1. 자동차 연료 및 첨가제의 제조·판매 또는 사용에 대한 규제현황
  2. 굴뚝자동측정기기의 정도검사현황
  3. 배출시설의 설치허가 및 신고 , 대기오염물질 배출상황 검사 , 배출시설에 대한 업무처리현황
  4. 배출부과금과 징수실적 및 체납 처분 현황
(정답률: 33%)
  • 정답은 "굴뚝자동측정기기의 정도검사현황"입니다. 이유는 다른 항목들은 모두 일정한 주기로 보고가 이루어지는 반면, 굴뚝자동측정기기의 정도검사현황은 정기적인 보고가 아니라 필요에 따라 보고가 이루어지기 때문입니다. 즉, 다른 항목들은 보고 주기가 정해져 있지만, 굴뚝자동측정기기의 정도검사현황은 필요할 때마다 보고가 이루어지는 것입니다.
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99. 다음은 대기환경보전법령상 배출시설 설치허가를 받은 자가 허가받은 사항중 "대통령령으로 정하는 중요한 사항"의 변경사항이다. ( )안에 알맞은 것은? ( 단, 배출시설 규모증설의 경우 배출시설 규모의 합계나 누계는 배출구별로 산정))

  1. ① 100분의 30 이상 , ② 100분의 20 이상
  2. ① 100분의 50 이상 , ② 100분의 20 이상
  3. ① 100분의 30 이상 , ② 100분의 30 이상
  4. ① 100분의 50 이상 , ② 100분의 30 이상
(정답률: 59%)
  • 이유는 대기환경보전법 제9조 제1항에서 "대통령령으로 정하는 중요한 사항"의 변경사항을 신고하여야 하며, 이 중요한 사항 중 하나가 "대기오염물질 배출시설의 배출량, 농도, 배출구 위치, 배출방법, 배출시설 운영방법 등"이다. 따라서, 배출시설 설치허가를 받은 자가 이 중요한 사항을 변경하려면 다시 신고하여야 한다. 이때, 변경사항이 ① 100분의 50 이상 또는 ② 100분의 30 이상인 경우에는 대기오염물질 배출시설의 운영이 크게 변화할 가능성이 높기 때문에, 추가적인 검토가 필요하다고 판단하여 이에 대한 신고를 요구하는 것이다.
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100. 대기환경보전법령상 제작차 배출허용기준과 관련하여 대통령령으로 정하는 오염물질이 아닌 것은? ( 단, 휘발유·알콜 또는 가스를 사용하는 자동차에 한한다.)

  1. 일산화탄소
  2. 매연
  3. 탄화수소
  4. 알데히드
(정답률: 37%)
  • 매연은 대기환경보전법령상 제작차 배출허용기준과 관련하여 대통령령으로 정하는 오염물질 중 하나입니다. 이는 자동차의 연료가 불완전하게 연소되어 발생하는 먼지, 타르 등의 물질로, 대기 중에 떠다니면서 공기를 오염시키고 인체 건강에도 해로운 영향을 미칩니다. 따라서 매연은 대기환경보전법령상 제한적으로 배출이 허용되는 오염물질 중 하나입니다.
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