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[대기환경기사 필기] 21년 2회차
대기환경기사 필기 기출문제

21년 2회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
대기환경기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

21년 2회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
대기 압력이 990mb인 높이에서의 온도가 22℃일 때, 온위(K)는?
1275.63
2280.63
3286.46
4295.86
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 단열적으로 1000mb까지 이동시켰을 때의 온도이므로 θ=T(1000P)0.288\theta = T\left(\dfrac{1000}{P}\right)^{0.288}로 구한다.

T=22+273=295KT = 22 + 273 = 295\,\mathrm{K}, P=990mbP = 990\,\mathrm{mb}를 대입하면
θ=295×(1000990)0.288=295×1.0029=295.86K\theta = 295 \times \left(\dfrac{1000}{990}\right)^{0.288} = 295 \times 1.0029 = 295.86\,\mathrm{K}

현재 기압이 1000mb보다 낮으므로 온위가 실제 기온(295K)보다 조금 높게 나오는 것이 정상이다.

문제 2
자동차 배출가스 정화장치인 삼원촉매장치에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1HC는 CO2와 H2O로 산화되며, NOx는 N2로 환원된다.
2우수한 효율을 얻기 위해서는 엔진에 공급되는 공기연료비가 이론공연비이어야 한다.
3두개의 촉매 층이 직렬로 연결되어 CO, HC, NOx를 동시에 처리할 수 있다.
4일반적으로 로듐촉매는 CO와 HC를 저감시키는 반응을 촉진시키고 백금촉매는 NOx를 저감시키는 반응을 촉진시킨다.
정답 및 해설

두 촉매의 역할이 서로 바뀌어 서술되었다. 로듐(Rh)은 NOx를 N2환원시키는 반응을, 백금(Pt)ㆍ팔라듐(Pd)은 CO와 HC를 산화시키는 반응을 촉진한다.

삼원촉매장치는 산화(CO, HC)와 환원(NOx)을 한 장치에서 동시에 처리하므로, 세 물질을 모두 높은 효율로 없애려면 공연비가 이론공연비(약 14.7) 부근의 좁은 범위에 유지되어야 한다.

문제 3
다음 중 오존층 보호와 가장 거리가 먼 것은?
1헬싱키 의정서
2런던 회의
3비엔나 협약
4코펜하겐 회의
정답 및 해설

헬싱키 의정서(1985)는 장거리 월경성 대기오염 협약의 부속 의정서로 황산화물 배출을 30% 삭감하기로 한 산성비 관련 합의여서 오존층 보호와 무관하다.

나머지는 모두 오존층 보호 체계에 속한다.

  • 비엔나 협약(1985) — 오존층 보호를 위한 기본 협약
  • 런던 회의(1990) — 몬트리올 의정서를 개정해 CFC 전폐 일정을 앞당김
  • 코펜하겐 회의(1992) — 규제 대상에 HCFC 등을 추가
문제 4
다음 중 오존파괴지수가 가장 작은 물질은?
1CCI4
2CF3Br
3CF2BrCI
4CHFCICF3
정답 및 해설

오존파괴지수(ODP)는 CFC-11을 1로 두고 비교한 값인데, 분자에 수소(H)가 있어 대류권에서 쉽게 분해되는 HCFC 계열이 가장 작다. CHFClCF3(HCFC-124)의 ODP는 0.1 미만이다.

나머지는 값이 훨씬 크다.

  • CF3Br(할론-1301) — ODP 약 10으로 가장 큼
  • CF2BrCl(할론-1211) — ODP 약 3
  • CCl4(사염화탄소) — ODP 약 1.1

염소보다 브로민(Br)의 오존 파괴력이 훨씬 커서 할론의 ODP가 크게 나온다.

문제 5
산성비에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1산성비는 대기 중에 배출되는 황산화물과 질소산화물이 황산, 질산 등의 산성물질로 변하여 발생한다.
2산성비 문제를 해결하기 위하여 질소산화물 배출량 또는 국가 간 이동량을 최저 30% 삭감하는 몬트리올 의정서가 채택되었다.
3산성비가 토양에 내리면 토양은 Ca2+, Mg2+, Na+, K+등의 교환성염기를 방출하고, 그 교환자리에 H+가 치환된다.
4일반적으로 산성비란 pH가 5.6이하인 강우를 뜻하는데, 이는 자연 상태에 존재하는 CO2가 빗방울에 흡수되어 평형을 이루었을 때의 pH를 기준으로 한 것이다.
정답 및 해설

질소산화물 배출량 또는 국가 간 이동량을 최저 30% 삭감하기로 한 것은 소피아 의정서(1988)다. 몬트리올 의정서(1987)는 오존층 파괴물질을 규제하는 협약이라 산성비와 무관하다.

참고로 황산화물 30% 삭감은 헬싱키 의정서(1985)에서 정해졌으며, 두 의정서 모두 장거리 월경성 대기오염 협약의 부속 의정서다.

문제 6
1984년 인도 중부지방의 보팔시에서 발생한 대기오염사건의 원인물질은?
1CH3CNO
2SOx
3H2S
4COCI2
정답 및 해설

1984년 인도 보팔 사고의 원인물질은 살충제 원료인 메틸아이소사이아네이트(MIC)로, 저장탱크에 물이 유입되며 급격히 반응해 대량 누출되었다.

SOx는 뮤즈계곡ㆍ도노라ㆍ런던 스모그 사건의 원인물질이고, COCl2(포스겐)는 화학전 독가스로 알려진 물질이다.

문제 7
리차드슨 수(Ri)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1Ri수가 0에 접근하면 분산이 줄어든다.
2Ri수가 0일 때 대기는 중립상태가 되고 기계적 난류가 지배적이다.
3Ri수가 큰 양의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 강한 수직운동이 일어난다.
4Ri수는 무차원수로 대류 난류를 기계적 난류로 전환시키는 비율을 나타낸 것이다.
정답 및 해설

Ri수가 큰 양(+)의 값이면 부력이 난류를 억제하는 매우 안정한 상태여서 수직혼합이 거의 일어나지 않는다. 대류가 지배적이고 강한 수직운동이 일어나는 것은 Ri가 큰 음(-)의 값일 때다.

Ri = 0은 부력 효과가 없는 중립 상태로 기계적 난류만 남으며, Ri는 대류 난류와 기계적 난류의 상대적 크기를 나타내는 무차원수다.

문제 8
대기 중의 광화학반응에서 탄화수소와 반응하여 2차오염물질을 형성하는 화학종과 가장 거리가 먼 것은?
1CO
2-OH
3NO
4NO2
정답 및 해설

CO는 탄화수소와 직접 반응해 2차오염물질을 만들지 않는다. 광화학 스모그의 연쇄반응을 이끄는 화학종은 OH 라디칼이며, 여기에 NO와 NO2가 오존ㆍPAN 생성 고리에 참여한다.

NO2가 광분해되어 내놓은 O 원자가 O3를 만들고, 탄화수소가 OH와 반응해 생긴 라디칼이 NO를 다시 NO2로 되돌리면서 오존이 축적된다.

문제 9
입자상물질의 농도가 0.25mg/m3이고, 상대습도가 70%일 때, 가시거리(km)는? (단, 상수 A는 1.3)
14.3
25.2
36.5
47.2
정답 및 해설

대기 중 가시거리는 V=ACp+ChV = \dfrac{A}{C_p + C_h} 또는 V=ACp(1+f(RH))V = \dfrac{A}{C_p(1+f(RH))} 형태의 공식으로 계산된다. 여기서 습도 보정계수 f(RH)f(RH)는 상대습도 70%일 때 통상 약 2~3 범위의 값을 가지며, 입자상물질 농도 0.25 mg/m³에 대해 V=1.30.25×(1+2.5)=1.30.8751.49V = \dfrac{1.3}{0.25 \times (1+2.5)} = \dfrac{1.3}{0.875} \approx 1.49의 형태로 계산되거나, 다른 표준 공식 V=ACp+ChV = \dfrac{A}{C_p + C_h}에서 입자 기여도와 습도 기여도를 합산하면 V=1.30.255.2V = \dfrac{1.3}{0.25} \approx 5.2 km이 된다. 상대습도 70%에서의 습도 보정 효과와 입자상물질 농도를 반영하면 가시거리는 약 5.2 km이다.

문제 10
대기오염물질은 발생방법에 따라 1차오염물질과 2차오염물질로 구분할 수 있다. 2차오염물질에 해당하는 것은?
1CO
2H2S
3NOCI
4(CH3)2S
정답 및 해설

NOCl(염화나이트로실)은 배출원에서 직접 나오는 물질이 아니라 대기 중에서 질소산화물과 염화물이 반응해 생기는 2차오염물질이다.

CO, H2S, (CH3)2S(황화다이메틸)는 연소나 생물학적 활동으로 배출원에서 그대로 나오는 1차오염물질이다.

문제 11
탄화수소가 관여하지 않을 경우 NO2의 광화학반응식이다. ㉠~㉣에 알맞은 것은? (단, O는 산소원자)
1㉠ NO, ㉡ NO2, ㉢ O3, ㉣ O2
2㉠ NO2, ㉡ NO, ㉢ O2, ㉣ O3
3㉠ NO, ㉡ NO2, ㉢ O2, ㉣ O3
4㉠ NO2, ㉡ NO, ㉢ O3, ㉣ O2
정답 및 해설

NO2의 광화학반응 순서는 NO2 + hv → NO + O(㉠=NO2, ㉡=NO), O + O2 → O3(㉢=O2), O3 + NO → NO2 + O2(㉣=O3) 순으로 진행된다. 즉 NO2가 광분해되어 O원자를 생성하고, 이 O원자가 O2와 결합해 O3를 만들며, 생성된 O3는 NO와 반응해 다시 NO2와 O2로 돌아가는 사이클을 형성한다.

문제 12
표준상태에서 일산화탄소 12ppm은 몇 ug/Sm3인가?
112000
215000
320000
422400
정답 및 해설

표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로 mg/Sm3=ppm×M22.4\mathrm{mg/Sm^3} = \mathrm{ppm} \times \dfrac{M}{22.4}로 환산한다.

CO의 분자량 28을 대입하면
12×2822.4=15mg/Sm312 \times \dfrac{28}{22.4} = 15\,\mathrm{mg/Sm^3}

단위가 μg이므로 1000을 곱해 15,000μg/Sm3이 된다.

문제 13
열섬효과에 관한 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1구름이 많고 바람이 강한 주간에 주로 발생한다.
2일교차가 심한 봄, 가을이나 추운겨울에 주로 발생한다.
3교외지역에 비해 도시지역에 고온의 공기층이 형성된다.
4직경이 10km이상인 도시에서 자주 나타나는 현상이다.
정답 및 해설

열섬은 바람이 약하고 맑은 날 야간에 뚜렷하게 나타난다. 구름이 많고 바람이 강하면 열이 흩어져 도시와 교외의 기온차가 사라지므로 열섬이 형성되기 어렵다.

도시는 인공열 배출이 많고 콘크리트ㆍ아스팔트의 열용량이 크며 증발시킬 수분이 적어 교외보다 더워지고, 그 위로 상승기류가 생겨 먼지 지붕(dust dome)이 만들어진다.

문제 14
질소산화물(NOx)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1NO2는 적갈색의 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하다.
2질소산화물은 fuel NOx와 thermal NOx로 구분될 수 있다.
3NO는 혈액 중 헤모글로빈과의 결합력이 CO보다 강하다.
4N2O는 무색, 무취의 기체로 대기 중에서 반응성이 매우 크다.
정답 및 해설

N2O(아산화질소)는 무색ㆍ무취이지만 대기 중에서 반응성이 거의 없어 매우 안정하다. 그 덕에 대류권에서 분해되지 않고 성층권까지 올라가 오존층을 파괴하며, 수명이 길어 강력한 온실가스로도 작용한다.

NO는 헤모글로빈과의 결합력이 CO보다 수백 배 이상 강하고, NO2는 적갈색 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하다.

문제 15
납이 인체에 미치는 영향에 관한 일반적인 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1신경, 근육장애가 발생하며 경련이 나타난다.
2헤모글로빈의 기본요소인 포르피린 고리의 형성을 방해한다.
3인체 내 노출된 납의 99%이상은 뇌에 축적된다.
4세포 내의 SH기와 결합하여 헴(Heme)합성에 관여하는 효소를 포함한 여러 세포의 효소작용을 방해한다.
정답 및 해설

체내에 흡수된 납의 90% 이상은 뼈에 불용성 인산납 형태로 축적된다. 뇌에 축적된다는 서술이 틀렸다.

납은 세포 내 SH기와 결합해 헴 합성 효소(ALAD 등)를 억제하므로 포르피린 고리 형성이 방해되어 빈혈이 생기고, 신경ㆍ근육장애와 경련이 나타난다.

문제 16
고도가 높아짐에 따라 기온이 급격히 떨어져 대기가 불안정하고 난류가 심할 때, 연기의 확산 형태는?
1상승형(lofting)
2환상형(looping)
3부채형(fanning)
4훈중형(fumigation)
정답 및 해설

고도에 따라 기온이 급격히 떨어지는 상태는 과단열감률(강한 불안정)이며, 이때 연기는 상하로 크게 요동치는 환상형(looping)을 그린다. 맑고 바람이 약한 한낮에 잘 나타난다.

부채형은 역전층 속 안정 상태, 상승형은 하층 안정ㆍ상층 불안정, 훈증형은 하층 불안정ㆍ상층 안정일 때 나타난다.

문제 17
가우시안모델을 전개하기 위한 기본적인 가정으로 가장 거리가 먼 것은?
1연기의 확산은 정상상태이다.
2풍하방향으로의 확산은 무시한다.
3고도가 높아짐에 따라 풍속이 증가한다.
4오염분포의 표준편차는 약 10분간의 대표치이다.
정답 및 해설

가우시안 모델은 풍속이 고도에 관계없이 일정하다고 가정한다. 고도에 따라 풍속이 커진다고 두면 해석해를 얻을 수 없다.

이 밖에 확산이 정상상태이고, 풍하방향 확산은 이류에 비해 작아 무시하며, 농도분포의 표준편차 σy, σz\sigma_y,\ \sigma_z약 10분간의 대표치라는 가정을 둔다.

문제 18
물질의 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?
1디젤차량에서는 탄화수소, 일산화탄소, 납이 주로 배출된다.
2염화수소는 플라스틱공업, 소다공업 등에서 주로 배출된다.
3탄소의 순환에서 가장 큰 저장고 역할을 하는 부분은 대기이다.
4불소는 자연상태에서 단분자로 존재하며 활성탄 제조 공정, 연소공정 등에서 주로 배출된다.
정답 및 해설

염화수소(HCl)는 PVC 등 플라스틱 공업과 소다공업, 염산 제조, 폐기물 소각 공정에서 주로 배출된다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 디젤차량의 주 배출물은 NOx와 입자상물질이며, 납은 유연휘발유에서 나왔다.
  • 탄소 순환의 최대 저장고는 대기가 아니라 해양(및 암석권)이다.
  • 불소는 자연상태에서 이원자분자 F2로 존재하며 알루미늄 제련ㆍ인산비료ㆍ유리 제조에서 배출된다.
문제 19
바람에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1경도풍은 기압경도력, 전향력, 원심력이 평형을 이루어 부는 바람이다.
2해륙풍 중 해풍은 낮 동안 햇빛에 더워지기 쉬운 육지 쪽 지표상에 상승기류가 형성되어 바다에서 육지로 부는 바람이다.
3지균풍은 마찰력이 무시될 수 있는 고공에서 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선에 평행하게 직선운동을 하는 바람이다.
4산풍은 경사면 → 계곡 → 주계곡으로 수렴하면서 풍속이 감속되기 때문에 낮에 산 위쪽으로 부는 곡풍보다 세기가 약하다.
정답 및 해설

산풍은 야간에 냉각된 공기가 경사면에서 계곡, 주계곡으로 수렴하면서 통로가 좁아져 오히려 가속되므로, 낮의 곡풍보다 세기가 강한 것이 일반적이다.

지균풍은 기압경도력과 전향력의 평형으로, 경도풍은 여기에 원심력까지 더한 평형으로 부는 바람이며, 해풍은 낮에 더워진 육지에 상승기류가 생겨 바다에서 육지로 분다.

문제 20
대기 중의 오존층 파괴에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1오존층의 두께는 적도지방이 극지방보다 얇다.
2오존층 파괴물질이 오존층을 파괴하는 자유라디칼을 생성시킨다.
3성층권의 오존층 농도가 감소하면 지표면에 보다 많은 양의 자외선이 도달한다.
4프레온가스의 대체물질인 HCFCs(hydrochlorofluorocarbons)은 오존층 파괴능력이 없다.
정답 및 해설

HCFCs는 분자에 염소(Cl)를 그대로 가지고 있어 오존층 파괴능력이 있다. CFC보다 ODP가 작을 뿐 0이 아니므로 몬트리올 의정서의 규제 대상이며 단계적으로 퇴출되고 있다.

오존층 두께는 오존이 주로 생성되는 적도에서 얇고, 대기 대순환으로 오존이 모여드는 극지방에서 두껍다.

문제 21
석탄의 탄화도가 증가할수록 나타나는 성질로 옳지 않은 것은?
1휘발분이 감소한다.
2발열량이 증가한다.
3착화온도가 낮아진다.
4고정탄소의 양이 증가한다.
정답 및 해설

탄화도가 커질수록 착화온도는 높아진다. 불을 붙여 주는 휘발분이 줄어들기 때문이다.

탄화도가 증가하면 고정탄소와 발열량이 커지고, 휘발분ㆍ수분ㆍ비열ㆍ연소속도는 감소하며 매연 발생도 줄어든다.

문제 22
착화온도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1발열량이 낮을수록 높아진다.
2산소농도가 높을수록 낮아진다.
3반응활성도가 클수록 높아진다.
4분자구조가 간단할수록 높아진다.
정답 및 해설

반응활성도가 클수록 산화반응이 쉽게 시작되므로 착화온도는 낮아진다.

착화온도는 발열량이 낮을수록, 산소농도가 낮을수록, 압력이 낮을수록, 분자구조가 간단할수록 높아진다.

문제 23
확산형 가스버너 중 포트형에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1가스와 공기를 함께 가열할 수 있다.
2포트의 입구가 작으면 슬래그가 부착되어 막힐 우려가 있다.
3역화의 위험이 있기 때문에 반드시 역화 방지기를 부착해야 한다.
4밀도가 큰 가스 출구는 상부에, 밀도가 작은 가스 출구는 하부에 배치되도록 설계한다.
정답 및 해설

포트형은 연료가스와 공기를 각각 별도의 구멍으로 내보내 노 안에서 섞으며 타는 확산연소 방식이라 화염이 버너 쪽으로 되돌아오는 역화 위험이 없다. 역화 방지기는 예혼합식 버너에 필요한 장치다.

포트형은 가스와 공기를 함께 예열할 수 있고, 밀도가 큰 가스 출구를 상부에 두어 혼합이 잘 되게 하며, 입구가 좁으면 슬래그가 붙어 막힐 수 있다.

문제 24
공기 중의 산소 공급 없이 연료 자체가 함유하고 있는 산소를 이용하여 연소하는 연소형태는?
1자기연소
2확산연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

연료 자체가 산소를 품고 있어 외부 공기 공급 없이도 연소가 진행되는 형태를 자기연소(내부연소)라 한다. 나이트로글리세린, 나이트로셀룰로스, TNT 같은 질산에스터ㆍ나이트로화합물이 여기에 속한다.

확산연소는 기체연료가 공기와 섞이며 타는 것, 표면연소는 목탄ㆍ코크스처럼 고체 표면에서 직접 타는 것, 분해연소는 열분해로 생긴 가연성 가스가 타는 것이다.

문제 25
석탄ㆍ석유 혼합연료(COM)에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?
1별도의 탈황, 탈질 설비가 필요 없다.
2별도의 개조 없이 증유 전용 연소시설에 사용될 수 있다.
3미분쇄한 석탄에 물과 첨가제를 섞어서 액체화시킨 연료이다.
4연소가스의 연소실 내 체류시간 부족, 분서변의 폐쇄와 마모 등의 문제점을 갖는다.
정답 및 해설

COM은 중유에 미분탄을 섞은 연료라 석탄 입자가 완전히 타는 데 시간이 더 걸려 연소실 체류시간이 부족해지기 쉽고, 고체 입자 때문에 분사변(버너 팁)의 폐쇄와 마모가 문제가 된다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 회분과 황분이 늘어 오히려 탈황ㆍ집진 설비가 더 필요하다.
  • 중유 전용 연소시설을 그대로 쓸 수 없고 버너와 연소실 개조가 필요하다.
  • 미분탄에 물과 첨가제를 섞은 것은 COM이 아니라 CWM(석탄-물 혼합연료)이다.
문제 26
저발열량이 6000kcal/Sm3, 평균정압비열이 0.38kcal/Sm3ㆍC인 가스연료의 이론연소온도(℃)는? (단, 이론 연소가스량은 10Sm3/Sm3, 연료와 공기의 온도는 15℃, 공기는 예열되지 않으며 연소가스는 해리되지 않음)
11385
21412
31496
41594
정답 및 해설

이론연소온도는 발생 열량이 전부 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 t=HlG×Cp+t0t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} + t_0로 구한다.

저발열량 6000, 이론 연소가스량 10, 평균정압비열 0.38, 기준온도 15℃를 대입하면
t=600010×0.38+15=1578.9+15=1594Ct = \dfrac{6000}{10 \times 0.38} + 15 = 1578.9 + 15 = 1594\,^\circ\mathrm{C}

공기가 예열되지 않았으므로 별도의 예열 보정항이 없고, 연료와 공기의 온도인 15℃를 그대로 더하는 것이 핵심이다.

문제 27
기체연료의 일반적인 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1적은 과잉공기로 완전연소가 가능하다.
2연소 조절, 점화 및 소화가 용이한 편이다.
3연료의 예열이 쉽고, 저질연료로 고온을 얻을 수 있다.
4누설에 의한 역화ㆍ폭발 등의 위험이 작고, 설비비가 많이 들지 않는다.
정답 및 해설

기체연료는 누설되면 공기와 곧바로 섞여 역화ㆍ폭발 위험이 크고, 저장탱크와 배관 등 공급 설비 때문에 설비비가 많이 든다.

대신 적은 과잉공기로 완전연소되어 매연이 거의 없고, 점화ㆍ소화와 연소 조절이 쉬우며 예열이 간단해 저질연료로도 고온을 얻을 수 있다.

문제 28
중유를 A, B, C 중유로 구분할 때, 구분기준은?
1점도
2비중
3착화온도
4유황함량
정답 및 해설

중유는 점도(동점도)를 기준으로 A중유, B중유, C중유로 나누며 A에서 C로 갈수록 점도가 커진다.

점도가 큰 C중유는 예열해야 분무가 되므로 대형 보일러ㆍ선박에 쓰이고, 점도가 낮은 A중유는 예열 없이 소형 시설에 쓴다.

문제 29
중유를 사용하는 가열로의 배출가스를 분석한 결과 N2:80%, CO:12%, O2:8%의 부피비를 얻었다. 공기비는?
11.1
21.4
31.6
42.0
정답 및 해설

배출가스에 CO가 남아 있으므로 불완전연소식 m=N2N23.76(O20.5CO)m = \dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2} - 3.76(\mathrm{O_2} - 0.5\,\mathrm{CO})}를 써야 한다.

N2 80%, O2 8%, CO 12%를 대입하면
m=80803.76(80.5×12)=8072.48=1.1m = \dfrac{80}{80 - 3.76(8 - 0.5 \times 12)} = \dfrac{80}{72.48} = 1.1

CO를 무시하고 완전연소식 m=2121O2m = \dfrac{21}{21 - \mathrm{O_2}}를 쓰면 1.6이 나오므로, CO 보정항을 빠뜨리지 않는 것이 관건이다.

문제 30
메탄 1mol이 완전연소할 때, AFR은? (단, 부피 기준)
16.5
27.5
38.5
49.5
정답 및 해설

AFR은 공기와 연료의 비이므로 이론공기량을 먼저 구한다. CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4} + 2\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\mathrm{H_2O}에서 산소는 2mol이 필요하다.

공기 중 산소가 21%이므로
A0=20.21=9.52A_0 = \dfrac{2}{0.21} = 9.52
따라서 AFR=9.521=9.5\mathrm{AFR} = \dfrac{9.52}{1} = 9.5이다.

부피 기준이라 몰비를 그대로 쓰며, 무게 기준으로 물으면 9.52×28.951617.2\dfrac{9.52 \times 28.95}{16} \approx 17.2가 되므로 구분해야 한다.

문제 31
프로판과 부탄을 1:1의 부피비로 혼합한 연료를 연소했을 때, 건조 배출가스 중의 CO2농도가 10%이다. 이 연료 4m3를 연소했을 때 생성되는 건조 배출가스의 양(Sm3)은? (단, 연료 중의 C성분은 전량 CO2로 전환)
1105
2140
3175
4210
정답 및 해설

연료 4m3는 프로판 2m3와 부탄 2m3다. 탄소 원자 수만큼 CO2가 생기므로
CO2=2×3+2×4=14Sm3\mathrm{CO_2} = 2 \times 3 + 2 \times 4 = 14\,\mathrm{Sm^3}

이 CO2가 건조 배출가스의 10%를 차지하므로
Gd=140.10=140Sm3G_d = \dfrac{14}{0.10} = 140\,\mathrm{Sm^3}

공기비나 이론공기량을 계산할 필요 없이 CO2 농도만으로 전체 가스량을 되짚는 유형이다.

문제 32
C:85%, H:10%, S:5%의 중량비를 갖는 중유 1kg을 1.3의 공기비로 완전연소시킬 때, 건조 배출가스 중의 이산화황 부피분율(%)은? (단, 황 성분은 전량 이산화황으로 전환)
10.18
20.27
30.34
40.45
정답 및 해설

먼저 이론산소량과 이론공기량을 구한다.
O0=1.867×0.85+5.6×0.10+0.7×0.05=2.182Sm3/kgO_0 = 1.867 \times 0.85 + 5.6 \times 0.10 + 0.7 \times 0.05 = 2.182\,\mathrm{Sm^3/kg}
A0=2.1820.21=10.39Sm3/kgA_0 = \dfrac{2.182}{0.21} = 10.39\,\mathrm{Sm^3/kg}

이론 건조배출가스량과 실제 건조배출가스량은
G0d=0.79A0+1.867C+0.7S=9.83Sm3/kgG_{0d} = 0.79A_0 + 1.867\mathrm{C} + 0.7\mathrm{S} = 9.83\,\mathrm{Sm^3/kg}
Gd=G0d+(m1)A0=9.83+0.3×10.39=12.95Sm3/kgG_d = G_{0d} + (m-1)A_0 = 9.83 + 0.3 \times 10.39 = 12.95\,\mathrm{Sm^3/kg}

황은 전량 SO2가 되어 0.7×0.05=0.035Sm3/kg0.7 \times 0.05 = 0.035\,\mathrm{Sm^3/kg}이므로
0.03512.95×100=0.27%\dfrac{0.035}{12.95} \times 100 = 0.27\%

문제 33
액화석유가스(LPG)에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1발열량이 높고, 유황분이 적은 편인다.
2증발열이 5~10kcal/kg로 작아 취급이 용이하다.
3비중이 공기보다 커서 누출 시 인화ㆍ폭발의 위험성이 높은 편이다.
4천연가스에서 회수되거나 나프타의 열분해에 의해 얻어지기도 하지만 대부분 석유정제시 부산물로 얻어진다.
정답 및 해설

LPG는 증발열(기화잠열)이 90~100kcal/kg 수준으로 커서, 급격히 기화시키면 용기와 배관이 냉각돼 공급압력이 떨어진다. 5~10kcal/kg으로 작다는 서술이 틀렸다.

LPG는 발열량이 높고 황분이 적으며, 비중이 공기보다 커서 누출되면 바닥에 고여 인화ㆍ폭발 위험이 크다.

문제 34
수소 13%, 수분 0.7%이 포함된 중유의 고발열량이 5000kcal/kg일 때, 이 중유의 저발열량(kcal/kg)은?
14126
24294
34365
44926
정답 및 해설

고발열량에서 연소로 생긴 수증기의 잠열을 빼면 저발열량이다.
Hl=Hh600(9H+W)H_l = H_h - 600(9\mathrm{H} + W)

수소 13%, 수분 0.7%를 대입하면
Hl=5000600(9×0.13+0.007)=5000706.2=4294kcal/kgH_l = 5000 - 600(9 \times 0.13 + 0.007) = 5000 - 706.2 = 4294\,\mathrm{kcal/kg}

수소 1kg이 타면 물 9kg이 생기므로 수소분에 9를 곱하는 것을 놓치지 않아야 한다.

문제 35
매연 발생에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1연료의 C/H 비가 클수록 매연이 발생하기 쉽다.
2분해되기 쉽거나 산화되기 쉬운 탄화수소는 매연 발생이 적다.
3탄소결합을 절단하기보다 탈수소가 쉬운 쪽이 매연이 발생하기 쉽다.
4중합 및 고리화합물 등과 같이 반응이 일어나기 쉬운 탄화수소일수록 매연 발생이 적다.
정답 및 해설

중합이나 고리화(방향족화) 반응이 잘 일어나는 탄화수소일수록 탄소끼리 뭉쳐 그을음이 되기 쉬우므로 매연 발생이 많다. 적다는 서술이 틀렸다.

매연은 C/H비가 크고, 탄소결합 절단보다 탈수소가 쉬우며, 분해나 산화가 잘 되지 않는 연료에서 많이 생긴다.

문제 36
불꽃점화기관에서 연소과정 중 발생하는 노킹현상을 방지하기 위한 기관의 구조에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1연소실을 구형(circular type)으로 한다.
2점화플러그를 연소실 중심에 설치한다.
3난류를 증가시키기 위해 난류생성 pot을 부착시킨다.
4말단가스를 고온으로 하기위해 삼원촉매시스템을 사용한다.
정답 및 해설

노킹은 화염이 도달하기 전에 말단가스(end gas)가 스스로 발화해서 생기므로 말단가스를 저온으로 유지해야 막을 수 있다. 게다가 삼원촉매장치는 배기가스 후처리 장치일 뿐 연소실 내 노킹과 무관하다.

연소실을 구형으로 만들고 점화플러그를 중앙에 두면 화염 전파거리가 짧아지고, 난류를 키우면 화염속도가 빨라져 말단가스가 자발화하기 전에 연소가 끝난다.

문제 37
연소 배출가스의 성분 분석결과 CO2가 30%, O2가 7%일 때, (CO2)max(%)는?
135
240
345
450
정답 및 해설

CO가 없는 완전연소이므로 (CO2)max=21×CO221O2(\mathrm{CO_2})_{max} = \dfrac{21 \times \mathrm{CO_2}}{21 - \mathrm{O_2}}를 쓴다.

CO2 30%, O2 7%를 대입하면
21×30217=63014=45%\dfrac{21 \times 30}{21 - 7} = \dfrac{630}{14} = 45\%

(CO2)max과잉공기 없이 이론공기만으로 태웠을 때의 CO2 농도를 뜻한다.

문제 38
가연성 가스의 폭발범위와 그 위험도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1폭발하한값이 높을수록 위험도가 증가한다.
2일반적으로 가스의 온도가 높아지면 폭발범위가 넓어진다.
3폭발한계농도 이하에서는 폭발성 혼합가스를 생성하기 어렵다.
4가스 압력이 높아졌을 때 폭발하한값은 크게 변하지 않으나 폭발상한값은 높아진다.
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH = \dfrac{U - L}{L}로 정의되므로 폭발하한값 L이 낮을수록 위험도가 커진다. 하한값이 높을수록 위험도가 증가한다는 서술이 틀렸다.

온도가 올라가면 폭발범위가 넓어지고, 압력이 올라가면 하한값은 거의 그대로인데 상한값만 크게 높아져 범위가 넓어진다.

문제 39
액체연료의 연소버너에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1유압분무식 버너는 유량조절 범위가 좁은 편이다.
2회전식 버너는 유압식 버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 크다.
3고압공기식 버너의 분무각도는 40~90°정도로 저압공기식 버너에 비해 넓은 편이다.
4저압공기식 버너는 주로 소형 가열로에 이용되고, 분무에 필요한 공기량은 이론 연소 공기량의 30~50%정도이다.
정답 및 해설

고압공기식(고압기류식) 버너의 분무각도는 20~30° 정도로 좁아, 저압공기식(약 30~60°)보다 오히려 좁다.

고압공기식은 분무매체 압력이 높아 미립화가 좋고 유량조절 범위가 넓은 대신, 화염이 가늘고 길게 형성된다. 유압분무식은 유량조절 범위가 좁고, 회전식은 유압식보다 분무 입경이 큰 편이다.

문제 40
등가비(Φ, equivalent ratio)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1등가비(Φ)는 실제 연료량/산화제완전연소를 위한 이상적 연료량/산화제\dfrac{\text{실제 연료량/산화제}}{\text{완전연소를 위한 이상적 연료량/산화제}}로 정의된다.
2Φ<1일 때, 공기 과잉이며 일산화탄소(CO) 발생량이 적다.
3Φ>1일 때, 연료 과잉이며 질소산화물(NOx) 발생량이 많다.
4Φ=1일 때, 연료와 산화제의 혼합이 이상적이며 연료가 완전연소된다.
정답 및 해설

Φ>1은 산화제가 부족한 연료 과잉 상태여서 연소온도가 낮아지고 산소도 모자라므로 NOx는 오히려 줄고, 대신 CO와 검댕(매연)이 늘어난다.

Φ<1은 공기 과잉이라 CO는 적지만 산소와 고온 때문에 NOx가 많아지고, Φ=1이 연료와 산화제가 이론적으로 딱 맞는 완전연소 조건이다.

문제 41
집진율이 85%인 싸이클론과 집진율이 96%인 전기집진장치를 직렬로 연결하여 입자를 제거할 경우, 총 집진효율(%)은?
190.4
294.4
396.4
499.4
정답 및 해설

직렬 연결에서는 앞 단을 빠져나온 먼지만 뒷 단이 처리하므로 ηT=1(1η1)(1η2)\eta_T = 1 - (1-\eta_1)(1-\eta_2)를 쓴다.

0.85와 0.96을 대입하면
ηT=1(10.85)(10.96)=10.15×0.04=0.994\eta_T = 1 - (1-0.85)(1-0.96) = 1 - 0.15 \times 0.04 = 0.994
따라서 99.4%이다.

효율을 단순히 더하거나 평균내면 안 되며, 통과율의 곱으로 계산해야 한다는 점이 핵심이다.

문제 42
다음에서 설명하는 후드 형식으로 가장 적합한 것은?
1slot형 후드
2booth형 후드
3canopy형 후드
4exterior형 후드
정답 및 해설

작업용 개구면 하나만 남기고 발생원 주위를 모두 에워싸는 형식은 부스(booth)형 후드다. 개구면이 하나뿐이라 배기 손실이 적고, 둘러싼 측벽이 외부 기류의 방해를 막는 방해판 역할을 한다.

슬롯형은 긴 틈새로 흡인하는 외부식, 캐노피형은 발생원 위에 덮개를 두어 상승기류를 받는 형식, 외부식(exterior)은 발생원과 떨어진 곳에서 빨아들이는 형식이다.

문제 43
다음에서 설명하는 송풍기 유형은?
1프로펠러형(propeller)
2비행기 날개형(airfoil blade)
3방사 날개형(radial blade)
4전향 날개형(forward curved)
정답 및 해설

후향(터보) 날개형을 날개 단면이 비행기 날개처럼 되도록 정밀하게 개량한 것이 비행기 날개형(airfoil blade)으로, 원심 송풍기 중 효율이 가장 높다.

고속ㆍ대풍량에서도 소음이 적고 에너지 절감 효과가 커 대형 냉난방 공기조화장치와 산업용 공기청정장치에 주로 쓰인다. 다만 날개가 얇고 속이 비어 있어 마모성ㆍ부착성 먼지에는 부적합하다.

문제 44
전기집진기의 음극(-)코로나 방전에 관한 내용으로 옳은 것은?
1주로 공기정화용으로 사용된다.
2양극(+)코로나 방전에 비해 전계강도가 약하다.
3양극(+)코로나 방전에 비해 불꽃 개시 전압이 낮다.
4양극(+)코로나 방전에 비해 코로나 개시 전압이 낮다.
정답 및 해설

음극 코로나는 양극에 비해 코로나 개시전압이 낮고 불꽃(스파크) 개시전압은 높아, 걸 수 있는 전압 폭이 넓고 전계강도가 강하다.

그 결과 집진효율이 높아 산업용 전기집진기에 쓰이며, 반대로 오존 발생이 적은 양극 코로나는 실내 공기정화용에 쓴다.

문제 45
층류의 흐름인 공기 중을 입경이 2.2㎛, 밀도가 2400g/L인 구형입자가 자유낙하하고 있다. 구형입자의 종말속도(m/s)는? (단, 20℃에서 공기의 밀도는 1.29g/L, 공기의 점도는 1.81×10-4poise)
13.5×10-6
23.5×10-5
33.5×10-4
43.5×10-3
정답 및 해설

층류(Stokes 영역)이므로 Vt=dp2(ρpρ)g18μV_t = \dfrac{d_p^2(\rho_p - \rho)g}{18\mu}를 쓴다. 점도는 1.81×104poise=1.81×105kg/(ms)1.81 \times 10^{-4}\,\mathrm{poise} = 1.81 \times 10^{-5}\,\mathrm{kg/(m \cdot s)}로 고친다.

밀도 2400g/L는 2400kg/m3이므로 대입하면
Vt=(2.2×106)2(24001.29)×9.818×1.81×105=3.5×104m/sV_t = \dfrac{(2.2 \times 10^{-6})^2 (2400 - 1.29) \times 9.8}{18 \times 1.81 \times 10^{-5}} = 3.5 \times 10^{-4}\,\mathrm{m/s}

공기 밀도가 입자 밀도에 비해 무시할 만큼 작아 결과에 거의 영향을 주지 않는다.

문제 46
유해가스 흡수장치 중 충전탑(Packed tower)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1온도의 변화가 큰 곳에는 적응성이 낮고, 희석열이 심한 곳에는 부적합하다.
2충전제에 흡수액을 미리 분사시켜 엷은층을 형성시킨 후 가스를 유입시켜 기ㆍ액 접촉을 극대화한다.
3액분산형 가스흡수장치에 속하며, 효율을 높이기 위해서는 가스의 용해도를 증가시켜야한다.
4흡수액을 통과시키면서 가스유속을 증가시킬 때, 충전층 내의 액보유량이 증가하는 것을 flooding이라 한다.
정답 및 해설

가스유속을 높일 때 충전층 내 액보유량이 늘기 시작하는 점은 부하점(loading point)이고, 여기서 유속을 더 올려 액이 충전층 위에 고여 넘치면서 압력손실이 급증하는 점이 왕일점(flooding point)이다. 두 개념을 바꿔 서술했다.

충전탑은 액분산형 흡수장치로, 충전제에 흡수액을 미리 뿌려 액막을 만든 뒤 가스를 통과시켜 기ㆍ액 접촉을 극대화한다. 온도 변화가 크거나 희석열이 큰 공정에는 적응성이 낮다.

문제 47
미세입자가 운동하는 경우에 작용하는 마찰저항력(drag force)에 관한 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1마찰저항력은 항력계수가 커질수록 증가한다.
2마찰저항력은 입자가 투영면적이 커질수록 증가한다.
3마찰저항력은 레이놀즈수가 커질수록 증가한다.
4마찰저항력은 상대속도의 제곱에 비례하여 증가한다.
정답 및 해설

마찰저항력은 FD=CDAρv22F_D = C_D A \dfrac{\rho v^2}{2}이므로 항력계수ㆍ투영면적ㆍ상대속도의 제곱에 비례한다. 레이놀즈수는 이 식에 직접 들어가지 않고, 오히려 Re가 커지면 항력계수가 작아진다.

층류(Stokes) 영역에서는 CD=24ReC_D = \dfrac{24}{Re}로 Re에 반비례하므로, Re가 커진다고 저항력이 따라 커진다고 볼 수 없다.

문제 48
유해가스 처리에 사용되는 흡수액의 조건으로 옳은 것은?
1점성이 커야 한다.
2끓는점이 높아야 한다.
3용해도가 낮아야 한다.
4어는점이 높아야 한다.
정답 및 해설

흡수액은 끓는점이 높아야 조작 중 증발 손실이 적고 액 조성이 유지된다.

나머지 조건은 모두 반대로 서술되었다.

  • 점성은 작아야 물질전달 저항과 압력손실이 줄어든다.
  • 대상 가스에 대한 용해도는 커야 흡수가 잘 된다.
  • 어는점은 낮아야 저온에서도 동결하지 않는다.
문제 49
다이옥신의 처리방법에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1촉매분해법: 금속산화물(V2O5, TiO2), 귀금속(Pt, Pd)이 촉매로 사용된다.
2오존분해법: 산성 조건일수록 분해속도가 빨라지는 것으로 알려져 있다.
3광분해법: 자외선파장(250~340nm)이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.
4열분해방법: 산소가 아주 적은 환원성 분위기에서 탈염소화, 수소첨가반응 등에 의해 분해시킨다.
정답 및 해설

오존분해법은 알칼리성 조건일수록 오존이 OH 라디칼로 잘 분해되어 다이옥신 분해속도가 빨라진다. 산성 조건에서 빨라진다는 서술이 틀렸다.

나머지는 옳다. 촉매분해법은 V2O5ㆍTiO2나 Pt, Pd를 촉매로 쓰고, 광분해법은 250~340nm 자외선이 효과적이며, 열분해법은 산소가 희박한 환원성 분위기에서 탈염소화ㆍ수소첨가로 분해시킨다.

문제 50
원형 덕트(duct)의 기류에 의한 압력손실에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1곡관이 많을수록 압력손실이 작아진다.
2관의 길이가 길수록 압력손실은 커진다.
3유체의 유속이 클수록 압력손실은 커진다.
4관의 직경이 클수록 압력손실은 작아진다.
정답 및 해설

곡관(엘보)은 흐름 방향을 바꾸면서 박리와 와류를 만들어 국부 손실을 일으키므로, 곡관이 많을수록 압력손실은 커진다.

직관의 마찰손실은 ΔP=fLDρv22\Delta P = f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho v^2}{2}이므로 관 길이에 비례하고 유속의 제곱에 비례하며 관 직경에 반비례한다.

문제 51
배출가스 중의 일산화탄소를 제거하는 방법 중 가장 실질적이고, 확실한 것은?
1활성탄 등의 흡착제를 사용하여 흡착제거
2벤츄리스크러버나 충전탑 등으로 세정하여 제거
3탄산나트륨을 사용하는 시보드법을 적용하여 제거
4백금계 촉매를 사용하여 무해한 이산화탄소로 산화시켜 제거
정답 및 해설

CO는 물에 거의 녹지 않고 흡착도 잘 되지 않아 세정탑이나 활성탄으로는 실질적인 제거가 어렵다. 가장 확실한 방법은 백금(Pt)계 촉매로 산화시켜 무해한 CO2로 바꾸는 촉매산화법이다.

시보드법은 탄산나트륨 용액으로 황화수소를 제거하는 방법이라 CO와는 무관하다.

문제 52
NO 농도가 250ppm인 배기가스 2000Sm3/min을 CO를 이용한 선택적 접촉 환원법으로 처리하고자 한다. 배기가스 중의 NO를 완전히 처리하기 위해 필요한 CO의 양(Sm3/h)은?
130
235
340
445
정답 및 해설

먼저 NO의 부피유량을 시간 단위로 환산한다.
2000×250×106×60=30Sm3/h2000 \times 250 \times 10^{-6} \times 60 = 30\,\mathrm{Sm^3/h}

선택적 접촉 환원 반응은 2NO+2CON2+2CO22\mathrm{NO} + 2\mathrm{CO} \rightarrow \mathrm{N_2} + 2\mathrm{CO_2}로 NO와 CO가 1:1로 반응하므로 필요한 CO도 30Sm3/h이다.

유량이 분당으로 주어졌으므로 60을 곱해 시간당으로 바꾸는 단계를 빠뜨리지 않아야 한다.

문제 53
유해가스의 처리에 사용되는 흡착제에 관한 일반적인 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1실리카겔은 250℃이하에서 물과 유기물을 잘 흡착한다.
2활성탄은 극성물질 제거에는 효과적이지만, 유기용매 회수에는 효과적이지 않다.
3활성알루미나는 기체 건조에 주로 사용되며 가열로 재생시킬 수 있다.
4합성제올라이트는 극성이 다른 물질이나 포화정도가 다른 탄화수소의 분리에 효과적이다.
정답 및 해설

활성탄은 표면이 비극성이어서 극성이 낮은 유기용매 증기를 잘 흡착하며, 그래서 유기용매 회수에 널리 쓰인다. 서술이 정반대다.

실리카겔ㆍ활성알루미나ㆍ합성제올라이트는 극성 표면을 가져 수분 제거나 극성 물질 분리에 쓰이고, 가열해서 재생할 수 있다.

문제 54
집진장치의 압력손실이 300mmH2O, 처리가스량이 500m3/min, 송풍기 효율이 70%, 여유율이 1.0이다. 송풍기를 하루에 10시간씩 30일을 가동할 때, 전력요금(원)은? (단, 전력요금은 1kWh 당 50원)
1525210
21050420
331512605
422058823
정답 및 해설

송풍기 소요동력은 P=Q×ΔP6120×η×αP = \dfrac{Q \times \Delta P}{6120 \times \eta} \times \alpha로 구한다(Q는 m3/min, ΔP는 mmH2O).

대입하면
P=500×3006120×0.7×1.0=35.0kWP = \dfrac{500 \times 300}{6120 \times 0.7} \times 1.0 = 35.0\,\mathrm{kW}
가동시간이 10×30=300h10 \times 30 = 300\,\mathrm{h}이므로 전력량은 35.0×300=10,504kWh35.0 \times 300 = 10{,}504\,\mathrm{kWh}

따라서 요금은 10,504×50=525,21010{,}504 \times 50 = 525{,}210원이다. 상수 6120을 쓰면 kW가 바로 나온다는 점을 기억한다.

문제 55
여과집진장치의 탈진방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1간헐식은 먼지의 재비산이 적고 높은 집진율을 얻을 수 있다.
2연속식은 탈진시 먼지의 재비산이 일어나 간헐식에 비해 집진율이 낮고 여표의 수명이 짧은 편이다.
3연속식은 포집과 탈진이 동시에 이루어져 압력손실의 변동이 크므로 고농도, 저용량의 가스처리에 효율적이다.
4간헐식의 여포 수명은 연속식에 비해서는 긴 편이고, 점성이 있는 조대먼지를 탈진할 경우 여포 손상의 가능성이 있다.
정답 및 해설

연속식은 포집과 탈진이 동시에 이뤄지므로 압력손실의 변동이 작고, 고농도ㆍ대용량 가스처리에 적합하다. 변동이 크고 저용량에 효율적이라는 서술이 틀렸다.

간헐식은 한 실(室)씩 기류를 끊고 털어내므로 재비산이 적어 집진율이 높고 여포 수명도 길지만, 압력손실이 주기적으로 크게 오르내린다.

문제 56
전기집진장치에서 먼지의 전기비저항이 높은 경우 전기비저항을 낮추기 위해 일반적으로 주입하는 물질과 가장 거리가 먼 것은?
1NH3
2NaCI
3H2SO4
4수증기
정답 및 해설

먼지의 전기비저항이 높을 때는 입자 표면의 도전성을 높이는 수증기, SO3ㆍH2SO4, NaCl, 소다회 등을 주입한다.

NH3는 반대로 비저항이 지나치게 낮아 먼지가 집진극에서 재비산할 때 쓰는 조절제여서, 고비저항 대책과는 거리가 멀다.

문제 57
다음 그림과 같은 배기시설에서 관 DE를 지나는 유체의 속도는 관 BC를 지나는 유체 속도의 몇 배인가? (단, Φ는 관의 직경, Q는 유량, 마찰 손실과 밀도 변화는 무시)
10.8
20.9
31.2
41.5
정답 및 해설

속도는 V=QAV = \dfrac{Q}{A}이고 원형관의 단면적은 A=π4D2A = \dfrac{\pi}{4}D^2이다. DE 구간은 두 후드가 합류한 뒤이므로 유량이 6+10=16m3/min6 + 10 = 16\,\mathrm{m^3/min}이다.

각각 계산하면
VBC=10π4(0.09)2=1572m/minV_{BC} = \dfrac{10}{\dfrac{\pi}{4}(0.09)^2} = 1572\,\mathrm{m/min}
VDE=16π4(0.12)2=1415m/minV_{DE} = \dfrac{16}{\dfrac{\pi}{4}(0.12)^2} = 1415\,\mathrm{m/min}

따라서 VDEVBC=14151572=0.9\dfrac{V_{DE}}{V_{BC}} = \dfrac{1415}{1572} = 0.9배다. BC 구간의 유량은 후드 b의 10m3/min이라는 점을 잘못 잡지 않도록 주의한다.

문제 58
싸이클론(cyclone)에서 50%의 집진효율로 제거되는 입자의 최소입경을 나타내는 용어는?
1critical diameter
2average diameter
3cut size diameter
4analytical diameter
정답 및 해설

사이클론에서 집진효율 50%에 해당하는 입경을 cut size diameter(절단입경, dp50d_{p50})라 하며, 사이클론 성능을 비교하는 대표 지표로 쓴다.

임계입경(critical diameter)은 100% 제거되는 최소 입경을 뜻하므로 서로 다른 개념이다.

문제 59
환기시설의 설계에 사용하는 보충용 공기에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1환기시설에 의해 작업장에서 배기된 만큼의 공기를 작업장 내로 재공급하여야 하는데 이를 보충용 공기라 한다.
2보충용 공기는 일반 배기가스용 공기보다 많도록 조절하여 실내를 약간 양(+)압으로 하는 것이 좋다.
3보충용 공기의 유입구는 작업장이나 다른 건물의 배기구에서 나온 유해물질의 유입을 유도하기 위해서 최대한 바닥에 가깝도록 한다.
4여름에는 보통 외부공기를 그대로 공급하지만, 공정 내의 열부하가 커서 제어해야 하는 경우에는 보충용 공기를 냉각하여 공급한다.
정답 및 해설

보충용 공기 유입구는 배기구에서 나온 유해물질이 다시 빨려 들어오지 않도록 배기구에서 충분히 멀리, 그리고 지붕 위 등 높은 곳에 둔다. 유입을 유도한다거나 바닥에 가깝게 둔다는 서술이 틀렸다.

보충용 공기를 배기량보다 조금 많게 넣어 실내를 약간 양(+)압으로 유지하면 인접 공간의 오염공기가 흘러드는 것을 막을 수 있다.

문제 60
배출가스 내의 NOx 제거방법 중 건식법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1현재 상용화된 대부분의 선택적 촉매 환원법(SCR)은 환원제로 NH3가스를 사용한다.
2흡착법은 흡착제로 활성탄, 실리카겔 등을 사용하며, 특히 NO를 제거하는데 효과적이다.
3선택적 촉매 환원법(SCR)은 촉매층에 배기 가스와 환원제를 통과시켜 NOx를 N2로 환원시키는 방법이다.
4선택적 비촉매 환원법(SNCR)의 단점은 배출가스가 고온이어야 하고, 온도가 낮을 경우 미반응된 NH3가 배출될 수 있다는 것이다.
정답 및 해설

흡착법은 NO2는 어느 정도 잡지만, 배출가스 중 NOx의 대부분을 차지하는 NO는 흡착성이 낮아 제거에 효과적이지 않다.

SCR은 촉매층에 배기가스와 환원제(주로 NH3)를 통과시켜 NOx를 N2로 환원시키고, SNCR은 촉매 없이 고온에서 반응시키므로 온도가 낮으면 미반응 NH3가 새어나간다.

문제 61
굴뚝 배출가스 중의 브롬화합물 분석에 사용되는 흡수액은?
1붕산용액
2수산화소듐용액
3다이에틸아민동용액
4황산+과산화수소+증류수
정답 및 해설

굴뚝 배출가스 중 브롬화합물은 수산화소듐(NaOH) 용액에 흡수시켜 브로민화 이온 형태로 붙잡은 뒤 발색시켜 정량한다.

나머지는 다른 항목의 흡수액이다.

  • 붕산용액 — 암모니아
  • 다이에틸아민동용액 — 이황화탄소
  • 황산+과산화수소+증류수 — 황산화물
문제 62
불꽃이온화검출기법에 따라 분석하여 얻은 대기 시료에 대한 측정결과이다. 대기 중의 일산화탄소 농도(ppm)는?
115
235
340
460
정답 및 해설

피크 높이는 농도에 비례하므로 대기 중 농도 = 교정용 가스 농도 × (시료 피크 높이/교정용 가스 피크 높이)로 계산한다.
대입하면 30×1020=1530 \times \dfrac{10}{20} = 15 ppm이 된다.

문제 63
굴뚝 배출가스 중의 산소를 오르자트분석법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1탄산가스 흡수액으로 수산화포타슘 용액을 사용한다.
2산소 흡수액을 만들 때는 되도록 공기와의 접촉을 피한다.
3각각의 흡수액을 사용하여 탄산가스, 산소순으로 흡수한다.
4산소 흡수액은 물에 수산화소듐을 녹인 용액과 물에 피로가롤을 녹인 용액을 혼합한 용액으로 한다.
정답 및 해설

오르자트분석법에서 산소 흡수액을 제조할 때 사용하는 시약의 조성을 정확히 이해하는 것이 핵심이다. 정답 4번이 옳지 않은 이유는 피로가롤(pyrogallol)을 사용하는 것이 아니라 알칼리성 피로가르브산용액(알칼리성 pyrogallic acid solution)을 사용하거나, 일반적으로는 알칼리(수산화소듐, 수산화포타슘) + 피로겔롤이 아닌 다른 환원제의 조합을 사용하기 때문이다. 산소 흡수액은 보통 알칼리성 피로가롤 용액 또는 알칼리성 파이로겔롤용액이 표준이지만, 정확한 구성은 피로가롤을 물에 녹인 후 알칼리를 넣는 방식이며, 문제의 표현이 부정확하다. 1번(탄산가스 흡수액으로 수산화포타슘 사용)과 2번(산소 흡수액 제조 시 공기 접촉 회피), 3번(탄산가스→산소 순서)은 모두 오르자트분석법의 표준 절차에 부합하므로 4번이 정답이다.

문제 64
염산(1+4) 용액을 조제하는 방법은?
1염산 1용량에 물 2용량을 혼합한다.
2염산 1용량에 물 3용량을 혼합한다.
3염산 1용량에 물 4용량을 혼합한다.
4염산 1용량에 물 5용량을 혼합한다.
정답 및 해설

대기오염공정시험기준 총칙에서 (a+b)는 액체 시약 a용량에 물 b용량을 섞는다는 뜻이다. 따라서 염산(1+4)는 염산 1용량에 물 4용량을 혼합한 것이다.

혼합 후 전체 부피가 5가 되는 것이지, 총량을 4로 맞추려고 물을 3용량만 넣는 것이 아니라는 점을 구분해야 한다.

문제 65
굴뚝 배출가스 중의 폼알데하이드를 크로모트로핀산 자외선/가시선분광법에 따라 분석할 때, 흡수 발색액 제조에 필요한 시약은?
1H2SO4
2NaOH
3NH4OH
4CH3COOH
정답 및 해설

크로모트로핀산 자외선/가시선분광법의 흡수 발색액은 크로모트로핀산(나트륨염)을 진한 황산(H2SO4)에 녹여 만든다.

폼알데하이드가 강산 조건에서 크로모트로핀산과 축합해 자주색 발색체를 만들고, 그 흡광도를 측정해 정량한다.

문제 66
흡광차분광법에 따라 분석하는 대기오염물질과 그 물질에 대한 간섭성분의 연결이 옳은 것은?
1오존(O3)-벤젠(C6H6)의 영향
2아황산가스(SO2)-오존(O3)의 영향
3일산화탄소(CO)-수분(H2O)의 영향
4질소산화물(NOx)-톨루엔(C6H5CH3)의 영향
정답 및 해설

흡광차분광법은 자외선ㆍ가시광 영역의 흡수 스펙트럼 차이를 이용하는데, 아황산가스(SO2)오존(O3)은 자외선 흡수대가 겹쳐 서로 간섭한다.

이 방법은 광원과 검출부 사이의 열린 경로에서 측정하므로, 측정 대상과 흡수 파장이 겹치는 공존 성분이 있으면 보정이 필요하다.

문제 67
기체크로마토그래피의 장치 구성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1분리관오븐의 온도조절 정밀도는 전원 전압 변동 10%에 대하여 온도변화가 ±0.5℃ 범위 이내(오븐의 온도가 150℃부근일 때)이어야 한다.
2방사성 동위원소를 사용하는 검출기를 수용하는 검출기 오븐의 경우 온도조절 기구와 별도로 독립작용 할 수 있는 과열방지기구를 설치하여야 한다.
3보유시간을 측정할 때는 10회 측정하여 그 평균치를 구하며 일반적으로 5~30분 정도에서 측정하는 봉우리의 보유시간은 반복시험 할 때 ±5% 오차범위 이내이어야 한다.
4불꽃이온화 검출기는 대부분의 화합물에 대하여 열전도도 검출기보다 약 1000배 높은 감도를 나타내고 대부분의 유기 화합물을 검출할 수 있기 때문에 흔히 사용된다.
정답 및 해설

기체크로마토그래피의 장치 구성 및 성능 기준을 다루는 문항이다. 각 보기를 검토하면, 1번은 분리관오븐의 온도조절 정밀도 기준으로 전원 전압 변동 10%에 대해 150℃ 부근에서 ±0.5℃ 이내는 올바른 규격이다. 2번은 방사성 동위원소 검출기(예: ECD, β-선 검출기)의 안전장치로 주 온도조절 기구와 독립적으로 작동하는 과열방지기구를 설치하도록 규정된 내용이 맞다. 4번은 불꽃이온화 검출기(FID)가 열전도도 검출기(TCD)보다 약 1000배 높은 감도를 가지며 대부분의 유기화합물을 검출할 수 있다는 점은 정확하다. 3번의 경우, 보유시간 측정 시 반복시험 오차범위는 ±2% 이내여야 하는 것이 표준 기준이며, ±5%는 과도하게 느슨한 기준이므로 부정확하다.

문제 68
휘발성유기화학물질(VOCs)의 누출확인방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1교정가스는 기기 표시치를 교정하는데 사용되는 불활성 기체이다.
2누출농도는 VOCs가 누출되는 누출원 표면에서의 VOCs 농도로서 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.
3응답시간은 VOCs가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.
4검출불가능 누출농도는 누출원에서 VOCs가 대기 중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOCs배경농도의 최고값이다.
정답 및 해설

교정가스는 농도를 알고 있는 VOC 표준가스로, 기기 표시치를 그 농도에 맞추는 데 쓴다. 불활성 기체는 기기 지시를 0으로 맞추는 영점(zero) 가스이므로 설명이 뒤바뀌었다.

나머지 정의는 옳다. 응답시간은 기기 계기판이 최종값의 90%를 나타내는 데 걸리는 시간이고, 검출불가능 누출농도는 국지적 VOC 배경농도의 최고값을 말한다.

문제 69
원자흡수광광도법에 따라 원자흡광분석을 수행할 때, 빛이 스펙트럼의 불꽃 중에서 생성되는 목적원소의 원자증기 이외의 물질에 의하여 흡수되는 경우에 일어나는 간섭은?
1물리적 간섭
2화학적 간섭
3이온학적 간섭
4분광학적 간섭
정답 및 해설

목적원소의 원자증기가 아닌 다른 물질(공존물질의 흡수선, 분자 흡수, 불꽃 자체의 빛 산란 등)이 빛을 흡수해 생기는 간섭을 분광학적 간섭이라 한다.

물리적 간섭은 시료의 점도ㆍ표면장력 차이로 분무량이 달라지는 것, 화학적 간섭은 내화성 화합물이 생겨 원자화가 방해받는 것이라 원인이 다르다.

문제 70
굴뚝 배출가스 중의 오염물질과 연속자동 측정방법의 연결이 옳지 않은 것은?
1염화수소 - 이온전극법
2불화수소 - 자외선흡수법
3아황산가스 - 불꽃광도법
4질소산화물 – 적외선흡수법
정답 및 해설

불화수소의 연속자동측정방법은 이온전극법이다. 자외선흡수법은 아황산가스ㆍ질소산화물 등에 쓰이고 불화수소에는 적용하지 않는다.

나머지 연결은 옳다. 염화수소는 이온전극법, 아황산가스는 불꽃광도법(그 밖에 용액전도율법ㆍ적외선흡수법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법), 질소산화물은 적외선흡수법(그 밖에 화학발광법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법)이 인정된다.

문제 71
굴뚝 배출가스 중의 암모니아를 중화적정법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳은 것은?
1다른 염기성가스나 산성가스의 영향을 받지 않는다.
2분석용 시료용액을 황산으로 적정하여 암모니아를 정량한다.
3시료채취량이 40L일 때 암모니아의 농도가 1~5ppm인 것의 분석에 적합하다.
4페놀프탈레인용액과 메틸레드용액을 1:2의 부피비로 섞은 용액을 지시약으로 사용한다.
정답 및 해설

중화적정법은 시료를 붕산용액에 흡수시킨 뒤, 흡수된 암모니아를 황산 표준용액으로 적정해 정량한다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 다른 산성ㆍ염기성 가스가 함께 들어오면 적정값이 달라져 방해를 받는다.
  • 중화적정법은 감도가 낮아 고농도 시료용이며, 수 ppm 수준은 인도페놀법 등으로 분석한다.
  • 지시약은 메틸레드 계열의 혼합지시액을 쓰며 페놀프탈레인을 섞어 쓰지 않는다.
문제 72
환경대기 중의 벤조(a)피렌 농도를 측정하기 위한 주 시험방법으로 가장 적합한 것은?
1이온크로마토그래피법
2가스크로마토그래피법
3흡광차분광법
4용매포집법
정답 및 해설

환경대기 중 벤조(a)피렌 같은 다환방향족탄화수소는 필터ㆍ흡착관으로 포집해 용매로 추출한 뒤 기체크로마토그래피로 분리ㆍ정량하는 것이 주 시험방법이다.

이온크로마토그래피는 이온성 물질용이고 흡광차분광법은 기체상 무기가스용이며, 용매포집법은 시료채취 단계일 뿐 분석법이 아니다.

문제 73
굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소 분석방법에 해당하지 않는 것은?
1이온크로마토그래피법
2기체크로마토그래피법
3비분산형적외선분석법
4정전위전해법
정답 및 해설

일산화탄소는 이온으로 존재하지 않으므로 이온크로마토그래피로는 분석할 수 없다. 이온크로마토그래피는 염화수소ㆍ황산화물ㆍ불소화합물처럼 이온화되는 성분에 쓴다.

굴뚝 배출가스 중 CO의 분석방법으로는 비분산형적외선분석법, 기체크로마토그래피법, 정전위전해법이 인정된다.

문제 74
굴뚝 A의 배출가스에 대한 측정결과이다. 피토우관으로 측정한 배출가스의 유속(m/s)은?
18.3
29.4
310.1
411.8
정답 및 해설

피토관 유속 공식 V=Cp2gh(γmγ)γV = C_p \sqrt{\dfrac{2gh(\gamma_m - \gamma)}{\gamma}}를 사용한다. 마노미터액(톨루엔) 비중 0.85, 배출가스 밀도 1.3kg/m³, 동압(마노미터 액주차) 7mm를 대입하면, 액주차에 의한 압력수두 차 항 h(γmγ)0.007×(8501.3)5.94 kg/m2h(\gamma_m-\gamma) \approx 0.007 \times (850-1.3) \approx 5.94\ kg/m^2이며, 이를 배출가스 밀도로 나누고 중력가속도 항을 반영해 계산하면 V=0.85842×9.8×5.941.30.8584×9.4610.1 m/sV = 0.8584 \sqrt{2 \times 9.8 \times \dfrac{5.94}{1.3}} \approx 0.8584 \times 9.46 \approx 10.1\ m/s가 된다. 따라서 피토관으로 측정한 배출가스 유속은 10.1 m/s이다.

문제 75
굴뚝 배출가스 중의 황산화물을 아르세나조Ⅲ법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1아세트로산바륨용액으로 적정한다.
2과산화수소수를 흡수액으로 사용한다.
3아르세나조Ⅲ을 지시약으로 사용한다.
4이 시험법은 오르토톨리딘법이라고도 불린다.
정답 및 해설

아르세나조Ⅲ법은 바륨 이온을 이용한 킬레이트 적정법이며, 오르토톨리딘법이라 부르지 않는다. 오르토톨리딘법은 염소ㆍ잔류염소 분석에 쓰이는 별개의 방법이다.

이 시험법은 과산화수소수를 흡수액으로 써 황산화물을 황산이온으로 바꾼 뒤, 아세트산바륨 용액으로 적정하고 아르세나조Ⅲ을 지시약으로 종말점을 잡는다.

문제 76
배출가스 중의 금속원소를 원자흡수분광광도법에 따라 분석할 때, 금속원소와 측정파장의 연결이 옳은 것은?
1Pb – 357.9nm
2Cu – 228.8nm
3Ni - 217.0nm
4Zn – 213.8nm
정답 및 해설

원자흡수분광광도법(AAS)에서 각 금속원소는 고유한 특성파장에서만 흡수를 일으키므로, 정확한 측정파장 선택이 필수다. Zn의 특성파장은 213.8nm로 가장 일반적으로 사용되는 값이며, 이는 Zn의 주요 분석선(resonance line)에 해당한다. 반면 Pb의 주분석선은 283.3nm이고, Cu는 324.8nm, Ni는 232.0nm 부근에서 측정되므로 1번부터 3번까지는 모두 부정확한 파장이다. 따라서 금속원소와 측정파장의 연결이 옳은 것은 4번이다.

문제 77
분석대상가스와 채취관 및 도관 재질의 연결이 옳지 않은 것은?
1일산화탄소 - 석영
2이황화탄소 - 보통강철
3암모니아 - 스테인레스강
4질소산화물 – 스테인레스강
정답 및 해설

이황화탄소(CS2)는 금속과 반응하거나 흡착되기 쉬워 보통강철을 쓸 수 없고, 경질유리ㆍ석영ㆍ불소수지 재질을 사용한다.

반면 일산화탄소는 석영, 암모니아와 질소산화물은 스테인리스강을 쓸 수 있어 나머지 연결은 옳다.

문제 78
대기오염공정시험기준 총칙에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1정확히 단다 – 분석용 저울로 0.1mg까지 측정
2용액의 액성 표시 – 유리전극법에 의한 pH미터로 측정
3액체성분의 양을 정확히 취한다 – 피펫, 삼각플라스크를 사용해 조작
4여과용 기구 및 기기를 기재하지 아니하고 여과한다 – KS M 7602 거름종이 5종 또는 이와 동등한 여과지를 사용해 여과
정답 및 해설

“액체성분의 양을 정확히 취한다”는 홀피펫ㆍ눈금플라스크처럼 부피를 정밀하게 잴 수 있는 기구로 조작한다는 뜻이다. 삼각플라스크는 반응ㆍ혼합용 용기여서 부피를 정확히 재는 데 쓰지 않는다.

나머지는 총칙 규정 그대로다. 무게는 0.1mg까지 달고, 용액의 액성은 유리전극법 pH미터로 확인하며, 여과 기구를 따로 적지 않았으면 KS M 7602 거름종이 5종을 쓴다.

문제 79
원자흡수분광광도법에 사용되는 불꽃을 만들기 위한 가연성가스와 조연성가스의 조합 중, 불꽃 온도가 높아서 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 가장 적합한 것은?
1수소(H2)-산소(O2)
2프로판(C3H8)-공기(air)
3아세틸렌(C2H2) - 공기(air)
4아세틸렌(C2H2) - 아산화질소(N2O)
정답 및 해설

Al, Si, Ti, V, B처럼 내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소는 일반적인 아세틸렌-공기 불꽃(약 2300℃)에서 잘 해리되지 않는다. 그래서 불꽃 온도가 약 2700℃로 더 높은 아세틸렌-아산화질소(N2O) 조합을 쓴다.

프로판-공기는 저온이라 알칼리금속처럼 해리가 쉬운 원소에 적합하고, 아세틸렌-공기는 가장 널리 쓰이는 범용 조합이다.

문제 80
배출가스 중의 먼지를 원통여지 포집기로 포집하여 얻은 측정결과이다. 표준상태에서의 먼지농도(mg/m3)는?
1386
2436
3513
4558
정답 및 해설

포집된 먼지 무게는 6.29636.2721=0.0242g=24.2mg6.2963 - 6.2721 = 0.0242\,\mathrm{g} = 24.2\,\mathrm{mg}이다. 습식가스미터로 잰 가스는 수증기로 포화되어 있으므로 포화수증기압을 빼고 표준상태 건조가스량으로 고쳐야 한다.

Vs=V×273273+θ×Pa+PmPv760V_s = V \times \dfrac{273}{273+\theta} \times \dfrac{P_a + P_m - P_v}{760}에 대입하면
Vs=50×273288×765+412.67760=47.17LV_s = 50 \times \dfrac{273}{288} \times \dfrac{765 + 4 - 12.67}{760} = 47.17\,\mathrm{L}

따라서 C=24.20.04717=513mg/Sm3C = \dfrac{24.2}{0.04717} = 513\,\mathrm{mg/Sm^3}이다. 포화수증기압 12.67mmHg를 빼지 않으면 값이 작게 나온다.

문제 81
환경정책기본법령상 시ㆍ도로부터 해당 지역의 환경적 특수성을 고려하여 필요하다고 인정되어 보다 확대ㆍ강화된 별도의 환경기준을 설정 또는 변경한 경우, 누구에게 보고하여야 하는가?
1국무총리
2환경부장관
3보건복지부장관
4국토교통부장관
정답 및 해설

「환경정책기본법」 제12조제4항에 따라, 시ㆍ도지사가 조례로 지역환경기준을 설정하거나 변경한 경우에는 이를 지체 없이 환경부장관(현 기후에너지환경부장관)에게 통보해야 한다.

지역환경기준은 지역의 환경적 특수성을 고려해 국가 환경기준보다 확대ㆍ강화된 방향으로만 정할 수 있고, 완화할 수는 없다.

문제 82
대기환경보전법령상 환국환경공단이 환경부 장관에게 보고하여야 하는 위탁업무 보고사항 중 “결함확인검사 결과”의 보고기일 기준은?
1매 반기 종료 후 15일 이내
2매 분기 종료 후 15일 이내
3다음 해 1월 15일까지
4위반사항 적발 시
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 38] 위탁업무 보고사항에서 결함확인검사 결과는 보고횟수가 “수시”, 보고기일이 “위반사항 적발 시”로 정해져 있다.

같은 별표의 다른 항목과 헷갈리지 않도록 구분한다. 자동차배출가스 인증생략 현황은 연 2회(매 반기 종료 후 15일 이내), 자동차 시험검사 현황은 연 1회(다음 해 1월 15일까지)다.

문제 83
대기환경보전법령상 배출시설의 변경신고를 하여야 하는 경우에 해당하지 않는 것은?
1배출시설 또는 방지시설을 임대하는 경우
2사업장의 명칭이나 대표자를 변경하는 경우
3종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우
4배출시설에서 허가받은 오염물질 외의 새로운 대기오염물질이 배출되는 경우
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제27조제1항은 원료ㆍ연료 변경을 변경신고 대상으로 정하면서도, 종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우는 단서로 제외하고 있다. 오염물질 배출이 줄어드는 방향이기 때문이다.

나머지 셋은 모두 같은 조항의 변경신고 대상이다. 배출시설ㆍ방지시설 임대, 사업장 명칭이나 대표자 변경, 허가받은 오염물질 외의 새로운 대기오염물질 배출이 이에 해당한다.

문제 84
환경정책기본법령상 “일정한 지역에서 환경오염 또는 환경훼손에 대하여 환경이 스스로 수용, 정화 및 복원하여 환경의 질을 유지할 수 있는 한계”를 의미하는 것은?
1환경기준
2환경한계
3환경용량
4환경표준
정답 및 해설

「환경정책기본법」 제3조제7호는 환경용량을 “일정한 지역에서 환경오염 또는 환경훼손에 대하여 환경이 스스로 수용, 정화 및 복원하여 환경의 질을 유지할 수 있는 한계”로 정의한다.

같은 조의 환경기준은 국민 건강 보호와 쾌적한 환경 조성을 위해 국가가 달성ㆍ유지하는 것이 바람직한 환경상의 조건 또는 질적 수준을 뜻하므로 서로 다른 개념이다.

문제 85
대기환경보전법령상의 자동차 연료ㆍ첨가제 또는 촉매제 검사기관의 지정기준 중 자동차 연료 검사기관의 기술능력 및 검사장비기준에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1검사원은 2명 이상이어야 하며, 그 중 한 명은 해당 검사 업무에 10년이상 종사한 경험이 있는 사람이어야 한다.
2휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤(BD100) 검사장비로 1ppm이하 분석이 가능한 황함량분석기 1식을 갖추어야 한다.
3검사원은 자동차, 화공, 안전관리(가스), 환경 분야의 기사 자격 이상을 취득한 사람이어야 한다.
4휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤 검사기관과 LPGㆍCNGㆍ바이오가스 검사기관의 기술능력 기준은 같으며, 두 검사 업무를 함계 하려는 경우에는 기술능력을 중복하여 갖추지 아니할 수 있다.
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 34의2]의 자동차연료 검사(대행)기관 기술능력 기준은 검사원 4명 이상이며, 그중 2명 이상이 해당 검사 업무에 5년 이상 종사한 경험이 있어야 한다. “2명 이상 중 한 명이 10년 이상”이라는 서술은 기준과 다르다.

나머지는 같은 별표와 일치한다. 검사원은 자동차ㆍ화공ㆍ안전관리(가스)ㆍ환경 분야 기사 자격 이상 등의 요건을 갖추면 되고, 휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤 검사기관과 LPGㆍCNGㆍ바이오가스 검사기관의 기술능력 기준은 같아 겸업 시 중복해 갖추지 않아도 된다.

문제 86
환경정책기본법령상 일산화탄소의 대기환경 기준은? (단, 8시간 평균치 기준)
15ppm 이하
29ppm 이하
325ppm 이하
435ppm 이하
정답 및 해설

「환경정책기본법 시행령」 [별표 1] 환경기준에서 일산화탄소(CO)는 8시간 평균치 9ppm 이하, 1시간 평균치 25ppm 이하로 정해져 있다.

함께 나오는 기준으로 아황산가스는 연간 0.02ㆍ24시간 0.05ㆍ1시간 0.15ppm 이하, 이산화질소는 연간 0.03ㆍ24시간 0.06ㆍ1시간 0.10ppm 이하다.

문제 87
대기환경보전법령상 배출허용기준 초과와 관련하여 개선명령을 받은 경우로서 개선하여야 할 사항이 배출시설 또는 방지시설인 경우 사업자가 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 개선계획서에 포함 또는 첨부되어야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?
1배출시설 또는 방지시설의 개선명세서 및 설계도
2대기오염물질의 처리방식 및 처리효율
3운영기기 진단계획
4공사기간 및 공사비
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제38조제1항제2호는 개선할 사항이 배출시설 또는 방지시설인 경우 개선계획서에 개선명세서 및 설계도, 대기오염물질의 처리방식 및 처리효율, 공사기간 및 공사비를 담도록 정한다. 운영기기 진단계획은 여기에 들어 있지 않다.

진단계획은 같은 항 제1호, 즉 굴뚝 자동측정기기 관련 조치명령을 받았을 때 “굴뚝 자동측정기기의 운영ㆍ관리 진단계획”으로 요구되는 항목이라 적용 대상이 다르다.

문제 88
대기환경보전법령상 비산먼지 발생사업에 해당하지 않는 것은?
1화학제품제조업 중 석유정제업
2제1차 금속제조업 중 금속주조업
3비료 및 사료 제품의 제조업 중 배합사료제조업
4비금속물질의 채취ㆍ제조ㆍ가공업 중 일반도자기제조업
정답 및 해설

비산먼지 발생사업은 대기환경보전법 시행령 제44조와 시행규칙 [별표 13]에 열거된 사업으로 한정되는데, 석유정제업은 어디에도 들어 있지 않다.

나머지는 모두 [별표 13]의 신고대상 사업이다.

  • 금속주조업 — 제1차 금속제조업에 속한다
  • 배합사료제조업 — 비료 및 사료 제품의 제조업에 속한다
  • 일반도자기제조업 — 비금속물질의 채취ㆍ제조ㆍ가공업에 속한다

석유정제 관련 시설은 비산먼지가 아니라 시행령 제45조의 휘발성유기화합물(VOC) 배출시설로 규제된다.

문제 89
대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산한다. 이 때, 일일조업시간의 표시기준은?
1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 1일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 7일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
3배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
4배출량을 측정하기 전 최근 조업한 전체 기간의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 5](일일 기준초과배출량 및 일일유량의 산정방법)는 일일조업시간을 배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시하도록 규정한다.

일일유량은 일일유량=측정유량×일일조업시간\text{일일유량}=\text{측정유량}\times\text{일일조업시간}으로 환산하므로, 조업시간을 30일 평균으로 고정해 하루짜리 조업 변동이 부과금 산정을 왜곡하지 않게 한 것이다.

문제 90
대기환경보전법령상 환경기술인의 임명기준에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 말은? (단, 1급은 기사, 2급은 산업기사와 동일)
1Ⓐ 5일, Ⓑ 30일
2Ⓐ 5일, Ⓑ 60일
3Ⓐ 10일, Ⓑ 30일
4Ⓐ 10일, Ⓑ 60일
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제39조제1항제2호에 따라 환경기술인을 바꾸어 임명하는 경우에는 그 사유가 발생한 날부터 5일 이내에 임명해야 한다.

다만 환경기사ㆍ환경산업기사 이상의 자격자를 두어야 하는 사업장이 5일 이내에 채용할 수 없는 부득이한 사정이 있으면, 30일의 범위에서 별표 10의 4종ㆍ5종사업장 기준에 준하는 환경기술인을 임명할 수 있다.

문제 91
대기환경보전법령상 특정대기유해물질에 해당하지 않는 것은?
1염소 및 염화수소
2아크릴로니트릴
3황화수소
4이황화메틸
정답 및 해설

특정대기유해물질은 대기환경보전법 시행규칙 [별표 2]에 35종이 열거돼 있는데, 황화수소는 여기에 없다.

나머지 셋은 모두 [별표 2]에 있다 — 염소 및 염화수소(제9호), 이황화메틸(제19호), 아크릴로니트릴(제34호).

황화수소는 악취방지법의 지정악취물질이자 일반 대기오염물질일 뿐, 특정대기유해물질로는 지정돼 있지 않다.

문제 92
대기환경보전법령상 수도권대기환경청장, 국립환경과학원장 또는 한국환경공단이 설치하는 대기오염 측정망에 해당하지 않는 것은?
1대기오염물질의 지역배경농도를 측정하기 위한 교외대기측정망
2도시지역의 대기오염물질 농도를 측정하기 위한 도시대기측정망
3산성 대기오염물질의 건성 및 습성침착량을 측정하기 위한 산성강하물측정망
4도시지역의 휘발성유기화합물 등의 농도를 측정하기 위한 광화학대기오염물질측정망
정답 및 해설

도시대기측정망은 시행규칙 제11조 제2항, 즉 시ㆍ도지사가 설치하는 측정망이다.

같은 조 제1항의 수도권대기환경청장ㆍ국립환경과학원장ㆍ한국환경공단이 설치하는 측정망은 교외대기ㆍ국가배경농도ㆍ유해대기물질ㆍ광화학대기오염물질ㆍ산성강하물ㆍ지구대기ㆍ대기오염집중ㆍ미세먼지성분 8종이다.

시ㆍ도지사 몫은 도시대기ㆍ도로변대기ㆍ대기중금속 3종으로, 생활권 상시 감시용이라고 묶어 두면 구분이 쉽다.

문제 93
대기환경보전법령상 배출부과금을 부과할 때 고려하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 그 밖에 대기환경의 오염 또는 개선과 관련되는 사항으로서 환경부령으로 정하는 사항은 제외)
1사업장 운영현황
2배출허용기준 초과여부
3대기오염물질의 배출기간
4배출되는 대기오염물질의 종류
정답 및 해설

대기환경보전법 제35조제3항이 정한 고려사항은 배출허용기준 초과 여부, 배출되는 대기오염물질의 종류, 대기오염물질의 배출 기간, 배출량, 자가측정 실시 여부 다섯 가지로 사업장 운영현황은 포함되지 않는다.

배출부과금은 실제로 배출된 오염물질의 양과 기간에 비례해 매기는 제도이지, 사업장을 어떻게 운영했는지를 평가해 부과하는 것이 아니다.

문제 94
악취방지법령상 지정악취물질과 배출허용기준의 연결이 옳지 않은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 3]에서 메틸메르캅탄의 배출허용기준은 공업지역 0.004ppm 이하, 기타지역 0.002ppm 이하여서 표의 0.008ㆍ0.005와 어긋난다.

나머지 셋은 별표와 일치한다.

  • 암모니아 — 공업지역 2, 기타지역 1
  • 황화수소 — 공업지역 0.06, 기타지역 0.02
  • 트라이메틸아민 — 공업지역 0.02, 기타지역 0.005
문제 95
대기환경보전법령상 환경부장관이 사업장에서 배출되는 대기오염물질을 총량으로 규제하고자 할 때 고시하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?
1총량규제구역
2측정망 설치계획
3총량규제 대기오염물질
4대기오염물질의 저감계획
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 제24조가 정한 고시사항은 총량규제구역, 총량규제 대기오염물질, 대기오염물질의 저감계획, 그 밖에 총량규제구역의 대기관리에 필요한 사항 네 가지로 측정망 설치계획은 들어 있지 않다.

측정망설치계획은 같은 규칙 제12조에 따라 유역ㆍ지방ㆍ수도권대기환경청장과 시ㆍ도지사가 최초 측정소 설치 3개월 전에 따로 고시하는 별개의 절차다.

문제 96
대기환경보전법령상 환경부장관이 배출시설의 설치를 제한할 수 있는 경우에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 말은?
1㉠ 1만, ㉡ 1톤
2㉠ 1만, ㉡ 10톤
3㉠ 2만, ㉡ 1톤
4㉠ 2만, ㉡ 10톤
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제12조제1호는 배출시설 설치 지점으로부터 반경 1킬로미터 안의 상주 인구가 2만명 이상인 지역에서, 특정대기유해물질 중 한 가지 종류를 연간 10톤 이상 배출하는 시설을 설치제한 대상으로 규정한다.

두 가지 이상의 특정대기유해물질을 배출하는 경우에는 합계 연간 25톤 이상이 기준이며, 같은 조 제2호는 먼지ㆍ황산화물ㆍ질소산화물 발생량 합계 연간 10톤 이상인 시설을 특별대책지역에 설치하는 경우를 따로 규정한다.

문제 97
실내공기질 관리법령상 “실내주차장”에서 미세먼지(PM-10)의 실내공기질 유지기준은?
1200μg/m3이하
2150μg/m3이하
3100μg/m3이하
425μg/m3이하
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 2] 유지기준에서 실내주차장의 미세먼지(PM-10)는 200μg/m³ 이하다.

같은 표에서 지하역사ㆍ지하도상가 등은 100μg/m³ 이하, 의료기관ㆍ노인요양시설ㆍ어린이집 등은 75μg/m³ 이하이므로, 실내주차장은 실내 체육시설ㆍ공연장ㆍ업무시설과 함께 가장 느슨한 200μg/m³ 군에 속한다.

문제 98
대기환경보전법령상 대기오염경보 발령 시 포함되어야 할 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 기타사항은 제외)
1대기오염경보단계
2대기오염경보의 대상지역
3대기오염경보의 경보대상기간
4대기오염경보단계별 조치사항
정답 및 해설

대기환경보전법 제8조제4항은 대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치를 대통령령으로 정하도록 하고 있고 시행령 제2조가 이를 구체화하는데, 경보대상기간은 어디에도 없다.

경보는 오염도가 기준을 넘는 동안 발령했다가 발령 사유가 없어지면 즉시 해제하는 것이므로, 기간을 미리 정해 알리는 항목이 아니다.

문제 99
대기환경보전법령상 4종 사업장의 분류기준에 해당하는 것은?
1대기오염물질발생량의 합계가 연간 80톤 이상 100톤 미만
2대기오염물질발생량의 합계가 연간 20톤 이상 80톤 미만
3대기오염물질발생량의 합계가 연간 10톤 이상 20톤 미만
4대기오염물질발생량의 합계가 연간 2톤 이상 10톤 미만
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 1의3] 사업장 분류기준에서 4종사업장은 대기오염물질발생량의 합계가 연간 2톤 이상 10톤 미만인 사업장이다.

1종 80톤 이상, 2종 20톤 이상 80톤 미만, 3종 10톤 이상 20톤 미만, 5종 2톤 미만으로 이어지며, 여기서 발생량은 방지시설을 통과하기 전의 먼지ㆍ황산화물ㆍ질소산화물 양을 말한다.

문제 100
실내공기질 관리법령상 노인요양시설의 실내공기질 유지기준이 되는 오염물질 항목에 해당하지 않는 것은?
1미세먼지(PM-10)
2폼알데하이드
3아산화질소
4총부유세균
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 2]에서 노인요양시설의 유지기준 항목은 미세먼지(PM-10)ㆍ초미세먼지(PM-2.5)ㆍ이산화탄소ㆍ폼알데하이드ㆍ총부유세균ㆍ일산화탄소이며, 아산화질소는 유지기준 항목이 아니다.

노인요양시설은 의료기관ㆍ산후조리원ㆍ어린이집ㆍ실내 어린이놀이시설과 같은 군으로 묶여 PM-10 75μg/m³ 이하, 총부유세균 800CFU/m³ 이하가 적용된다.

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21년 2회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
대기 압력이 990mb인 높이에서의 온도가 22℃일 때, 온위(K)는?
1275.63
2280.63
3286.46
4295.86
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 단열적으로 1000mb까지 이동시켰을 때의 온도이므로 θ=T(1000P)0.288\theta = T\left(\dfrac{1000}{P}\right)^{0.288}로 구한다.

T=22+273=295KT = 22 + 273 = 295\,\mathrm{K}, P=990mbP = 990\,\mathrm{mb}를 대입하면
θ=295×(1000990)0.288=295×1.0029=295.86K\theta = 295 \times \left(\dfrac{1000}{990}\right)^{0.288} = 295 \times 1.0029 = 295.86\,\mathrm{K}

현재 기압이 1000mb보다 낮으므로 온위가 실제 기온(295K)보다 조금 높게 나오는 것이 정상이다.

문제 2
자동차 배출가스 정화장치인 삼원촉매장치에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1HC는 CO2와 H2O로 산화되며, NOx는 N2로 환원된다.
2우수한 효율을 얻기 위해서는 엔진에 공급되는 공기연료비가 이론공연비이어야 한다.
3두개의 촉매 층이 직렬로 연결되어 CO, HC, NOx를 동시에 처리할 수 있다.
4일반적으로 로듐촉매는 CO와 HC를 저감시키는 반응을 촉진시키고 백금촉매는 NOx를 저감시키는 반응을 촉진시킨다.
정답 및 해설

두 촉매의 역할이 서로 바뀌어 서술되었다. 로듐(Rh)은 NOx를 N2환원시키는 반응을, 백금(Pt)ㆍ팔라듐(Pd)은 CO와 HC를 산화시키는 반응을 촉진한다.

삼원촉매장치는 산화(CO, HC)와 환원(NOx)을 한 장치에서 동시에 처리하므로, 세 물질을 모두 높은 효율로 없애려면 공연비가 이론공연비(약 14.7) 부근의 좁은 범위에 유지되어야 한다.

문제 3
다음 중 오존층 보호와 가장 거리가 먼 것은?
1헬싱키 의정서
2런던 회의
3비엔나 협약
4코펜하겐 회의
정답 및 해설

헬싱키 의정서(1985)는 장거리 월경성 대기오염 협약의 부속 의정서로 황산화물 배출을 30% 삭감하기로 한 산성비 관련 합의여서 오존층 보호와 무관하다.

나머지는 모두 오존층 보호 체계에 속한다.

  • 비엔나 협약(1985) — 오존층 보호를 위한 기본 협약
  • 런던 회의(1990) — 몬트리올 의정서를 개정해 CFC 전폐 일정을 앞당김
  • 코펜하겐 회의(1992) — 규제 대상에 HCFC 등을 추가
문제 4
다음 중 오존파괴지수가 가장 작은 물질은?
1CCI4
2CF3Br
3CF2BrCI
4CHFCICF3
정답 및 해설

오존파괴지수(ODP)는 CFC-11을 1로 두고 비교한 값인데, 분자에 수소(H)가 있어 대류권에서 쉽게 분해되는 HCFC 계열이 가장 작다. CHFClCF3(HCFC-124)의 ODP는 0.1 미만이다.

나머지는 값이 훨씬 크다.

  • CF3Br(할론-1301) — ODP 약 10으로 가장 큼
  • CF2BrCl(할론-1211) — ODP 약 3
  • CCl4(사염화탄소) — ODP 약 1.1

염소보다 브로민(Br)의 오존 파괴력이 훨씬 커서 할론의 ODP가 크게 나온다.

문제 5
산성비에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1산성비는 대기 중에 배출되는 황산화물과 질소산화물이 황산, 질산 등의 산성물질로 변하여 발생한다.
2산성비 문제를 해결하기 위하여 질소산화물 배출량 또는 국가 간 이동량을 최저 30% 삭감하는 몬트리올 의정서가 채택되었다.
3산성비가 토양에 내리면 토양은 Ca2+, Mg2+, Na+, K+등의 교환성염기를 방출하고, 그 교환자리에 H+가 치환된다.
4일반적으로 산성비란 pH가 5.6이하인 강우를 뜻하는데, 이는 자연 상태에 존재하는 CO2가 빗방울에 흡수되어 평형을 이루었을 때의 pH를 기준으로 한 것이다.
정답 및 해설

질소산화물 배출량 또는 국가 간 이동량을 최저 30% 삭감하기로 한 것은 소피아 의정서(1988)다. 몬트리올 의정서(1987)는 오존층 파괴물질을 규제하는 협약이라 산성비와 무관하다.

참고로 황산화물 30% 삭감은 헬싱키 의정서(1985)에서 정해졌으며, 두 의정서 모두 장거리 월경성 대기오염 협약의 부속 의정서다.

문제 6
1984년 인도 중부지방의 보팔시에서 발생한 대기오염사건의 원인물질은?
1CH3CNO
2SOx
3H2S
4COCI2
정답 및 해설

1984년 인도 보팔 사고의 원인물질은 살충제 원료인 메틸아이소사이아네이트(MIC)로, 저장탱크에 물이 유입되며 급격히 반응해 대량 누출되었다.

SOx는 뮤즈계곡ㆍ도노라ㆍ런던 스모그 사건의 원인물질이고, COCl2(포스겐)는 화학전 독가스로 알려진 물질이다.

문제 7
리차드슨 수(Ri)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1Ri수가 0에 접근하면 분산이 줄어든다.
2Ri수가 0일 때 대기는 중립상태가 되고 기계적 난류가 지배적이다.
3Ri수가 큰 양의 값을 가지면 대류가 지배적이어서 강한 수직운동이 일어난다.
4Ri수는 무차원수로 대류 난류를 기계적 난류로 전환시키는 비율을 나타낸 것이다.
정답 및 해설

Ri수가 큰 양(+)의 값이면 부력이 난류를 억제하는 매우 안정한 상태여서 수직혼합이 거의 일어나지 않는다. 대류가 지배적이고 강한 수직운동이 일어나는 것은 Ri가 큰 음(-)의 값일 때다.

Ri = 0은 부력 효과가 없는 중립 상태로 기계적 난류만 남으며, Ri는 대류 난류와 기계적 난류의 상대적 크기를 나타내는 무차원수다.

문제 8
대기 중의 광화학반응에서 탄화수소와 반응하여 2차오염물질을 형성하는 화학종과 가장 거리가 먼 것은?
1CO
2-OH
3NO
4NO2
정답 및 해설

CO는 탄화수소와 직접 반응해 2차오염물질을 만들지 않는다. 광화학 스모그의 연쇄반응을 이끄는 화학종은 OH 라디칼이며, 여기에 NO와 NO2가 오존ㆍPAN 생성 고리에 참여한다.

NO2가 광분해되어 내놓은 O 원자가 O3를 만들고, 탄화수소가 OH와 반응해 생긴 라디칼이 NO를 다시 NO2로 되돌리면서 오존이 축적된다.

문제 9
입자상물질의 농도가 0.25mg/m3이고, 상대습도가 70%일 때, 가시거리(km)는? (단, 상수 A는 1.3)
14.3
25.2
36.5
47.2
정답 및 해설

대기 중 가시거리는 V=ACp+ChV = \dfrac{A}{C_p + C_h} 또는 V=ACp(1+f(RH))V = \dfrac{A}{C_p(1+f(RH))} 형태의 공식으로 계산된다. 여기서 습도 보정계수 f(RH)f(RH)는 상대습도 70%일 때 통상 약 2~3 범위의 값을 가지며, 입자상물질 농도 0.25 mg/m³에 대해 V=1.30.25×(1+2.5)=1.30.8751.49V = \dfrac{1.3}{0.25 \times (1+2.5)} = \dfrac{1.3}{0.875} \approx 1.49의 형태로 계산되거나, 다른 표준 공식 V=ACp+ChV = \dfrac{A}{C_p + C_h}에서 입자 기여도와 습도 기여도를 합산하면 V=1.30.255.2V = \dfrac{1.3}{0.25} \approx 5.2 km이 된다. 상대습도 70%에서의 습도 보정 효과와 입자상물질 농도를 반영하면 가시거리는 약 5.2 km이다.

문제 10
대기오염물질은 발생방법에 따라 1차오염물질과 2차오염물질로 구분할 수 있다. 2차오염물질에 해당하는 것은?
1CO
2H2S
3NOCI
4(CH3)2S
정답 및 해설

NOCl(염화나이트로실)은 배출원에서 직접 나오는 물질이 아니라 대기 중에서 질소산화물과 염화물이 반응해 생기는 2차오염물질이다.

CO, H2S, (CH3)2S(황화다이메틸)는 연소나 생물학적 활동으로 배출원에서 그대로 나오는 1차오염물질이다.

문제 11
탄화수소가 관여하지 않을 경우 NO2의 광화학반응식이다. ㉠~㉣에 알맞은 것은? (단, O는 산소원자)
1㉠ NO, ㉡ NO2, ㉢ O3, ㉣ O2
2㉠ NO2, ㉡ NO, ㉢ O2, ㉣ O3
3㉠ NO, ㉡ NO2, ㉢ O2, ㉣ O3
4㉠ NO2, ㉡ NO, ㉢ O3, ㉣ O2
정답 및 해설

NO2의 광화학반응 순서는 NO2 + hv → NO + O(㉠=NO2, ㉡=NO), O + O2 → O3(㉢=O2), O3 + NO → NO2 + O2(㉣=O3) 순으로 진행된다. 즉 NO2가 광분해되어 O원자를 생성하고, 이 O원자가 O2와 결합해 O3를 만들며, 생성된 O3는 NO와 반응해 다시 NO2와 O2로 돌아가는 사이클을 형성한다.

문제 12
표준상태에서 일산화탄소 12ppm은 몇 ug/Sm3인가?
112000
215000
320000
422400
정답 및 해설

표준상태(0℃, 1atm)에서 기체 1mol의 부피는 22.4L이므로 mg/Sm3=ppm×M22.4\mathrm{mg/Sm^3} = \mathrm{ppm} \times \dfrac{M}{22.4}로 환산한다.

CO의 분자량 28을 대입하면
12×2822.4=15mg/Sm312 \times \dfrac{28}{22.4} = 15\,\mathrm{mg/Sm^3}

단위가 μg이므로 1000을 곱해 15,000μg/Sm3이 된다.

문제 13
열섬효과에 관한 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1구름이 많고 바람이 강한 주간에 주로 발생한다.
2일교차가 심한 봄, 가을이나 추운겨울에 주로 발생한다.
3교외지역에 비해 도시지역에 고온의 공기층이 형성된다.
4직경이 10km이상인 도시에서 자주 나타나는 현상이다.
정답 및 해설

열섬은 바람이 약하고 맑은 날 야간에 뚜렷하게 나타난다. 구름이 많고 바람이 강하면 열이 흩어져 도시와 교외의 기온차가 사라지므로 열섬이 형성되기 어렵다.

도시는 인공열 배출이 많고 콘크리트ㆍ아스팔트의 열용량이 크며 증발시킬 수분이 적어 교외보다 더워지고, 그 위로 상승기류가 생겨 먼지 지붕(dust dome)이 만들어진다.

문제 14
질소산화물(NOx)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1NO2는 적갈색의 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하다.
2질소산화물은 fuel NOx와 thermal NOx로 구분될 수 있다.
3NO는 혈액 중 헤모글로빈과의 결합력이 CO보다 강하다.
4N2O는 무색, 무취의 기체로 대기 중에서 반응성이 매우 크다.
정답 및 해설

N2O(아산화질소)는 무색ㆍ무취이지만 대기 중에서 반응성이 거의 없어 매우 안정하다. 그 덕에 대류권에서 분해되지 않고 성층권까지 올라가 오존층을 파괴하며, 수명이 길어 강력한 온실가스로도 작용한다.

NO는 헤모글로빈과의 결합력이 CO보다 수백 배 이상 강하고, NO2는 적갈색 자극성 기체로 NO보다 독성이 강하다.

문제 15
납이 인체에 미치는 영향에 관한 일반적인 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1신경, 근육장애가 발생하며 경련이 나타난다.
2헤모글로빈의 기본요소인 포르피린 고리의 형성을 방해한다.
3인체 내 노출된 납의 99%이상은 뇌에 축적된다.
4세포 내의 SH기와 결합하여 헴(Heme)합성에 관여하는 효소를 포함한 여러 세포의 효소작용을 방해한다.
정답 및 해설

체내에 흡수된 납의 90% 이상은 뼈에 불용성 인산납 형태로 축적된다. 뇌에 축적된다는 서술이 틀렸다.

납은 세포 내 SH기와 결합해 헴 합성 효소(ALAD 등)를 억제하므로 포르피린 고리 형성이 방해되어 빈혈이 생기고, 신경ㆍ근육장애와 경련이 나타난다.

문제 16
고도가 높아짐에 따라 기온이 급격히 떨어져 대기가 불안정하고 난류가 심할 때, 연기의 확산 형태는?
1상승형(lofting)
2환상형(looping)
3부채형(fanning)
4훈중형(fumigation)
정답 및 해설

고도에 따라 기온이 급격히 떨어지는 상태는 과단열감률(강한 불안정)이며, 이때 연기는 상하로 크게 요동치는 환상형(looping)을 그린다. 맑고 바람이 약한 한낮에 잘 나타난다.

부채형은 역전층 속 안정 상태, 상승형은 하층 안정ㆍ상층 불안정, 훈증형은 하층 불안정ㆍ상층 안정일 때 나타난다.

문제 17
가우시안모델을 전개하기 위한 기본적인 가정으로 가장 거리가 먼 것은?
1연기의 확산은 정상상태이다.
2풍하방향으로의 확산은 무시한다.
3고도가 높아짐에 따라 풍속이 증가한다.
4오염분포의 표준편차는 약 10분간의 대표치이다.
정답 및 해설

가우시안 모델은 풍속이 고도에 관계없이 일정하다고 가정한다. 고도에 따라 풍속이 커진다고 두면 해석해를 얻을 수 없다.

이 밖에 확산이 정상상태이고, 풍하방향 확산은 이류에 비해 작아 무시하며, 농도분포의 표준편차 σy, σz\sigma_y,\ \sigma_z약 10분간의 대표치라는 가정을 둔다.

문제 18
물질의 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?
1디젤차량에서는 탄화수소, 일산화탄소, 납이 주로 배출된다.
2염화수소는 플라스틱공업, 소다공업 등에서 주로 배출된다.
3탄소의 순환에서 가장 큰 저장고 역할을 하는 부분은 대기이다.
4불소는 자연상태에서 단분자로 존재하며 활성탄 제조 공정, 연소공정 등에서 주로 배출된다.
정답 및 해설

염화수소(HCl)는 PVC 등 플라스틱 공업과 소다공업, 염산 제조, 폐기물 소각 공정에서 주로 배출된다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 디젤차량의 주 배출물은 NOx와 입자상물질이며, 납은 유연휘발유에서 나왔다.
  • 탄소 순환의 최대 저장고는 대기가 아니라 해양(및 암석권)이다.
  • 불소는 자연상태에서 이원자분자 F2로 존재하며 알루미늄 제련ㆍ인산비료ㆍ유리 제조에서 배출된다.
문제 19
바람에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1경도풍은 기압경도력, 전향력, 원심력이 평형을 이루어 부는 바람이다.
2해륙풍 중 해풍은 낮 동안 햇빛에 더워지기 쉬운 육지 쪽 지표상에 상승기류가 형성되어 바다에서 육지로 부는 바람이다.
3지균풍은 마찰력이 무시될 수 있는 고공에서 기압경도력과 전향력이 평형을 이루어 등압선에 평행하게 직선운동을 하는 바람이다.
4산풍은 경사면 → 계곡 → 주계곡으로 수렴하면서 풍속이 감속되기 때문에 낮에 산 위쪽으로 부는 곡풍보다 세기가 약하다.
정답 및 해설

산풍은 야간에 냉각된 공기가 경사면에서 계곡, 주계곡으로 수렴하면서 통로가 좁아져 오히려 가속되므로, 낮의 곡풍보다 세기가 강한 것이 일반적이다.

지균풍은 기압경도력과 전향력의 평형으로, 경도풍은 여기에 원심력까지 더한 평형으로 부는 바람이며, 해풍은 낮에 더워진 육지에 상승기류가 생겨 바다에서 육지로 분다.

문제 20
대기 중의 오존층 파괴에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1오존층의 두께는 적도지방이 극지방보다 얇다.
2오존층 파괴물질이 오존층을 파괴하는 자유라디칼을 생성시킨다.
3성층권의 오존층 농도가 감소하면 지표면에 보다 많은 양의 자외선이 도달한다.
4프레온가스의 대체물질인 HCFCs(hydrochlorofluorocarbons)은 오존층 파괴능력이 없다.
정답 및 해설

HCFCs는 분자에 염소(Cl)를 그대로 가지고 있어 오존층 파괴능력이 있다. CFC보다 ODP가 작을 뿐 0이 아니므로 몬트리올 의정서의 규제 대상이며 단계적으로 퇴출되고 있다.

오존층 두께는 오존이 주로 생성되는 적도에서 얇고, 대기 대순환으로 오존이 모여드는 극지방에서 두껍다.

문제 21
석탄의 탄화도가 증가할수록 나타나는 성질로 옳지 않은 것은?
1휘발분이 감소한다.
2발열량이 증가한다.
3착화온도가 낮아진다.
4고정탄소의 양이 증가한다.
정답 및 해설

탄화도가 커질수록 착화온도는 높아진다. 불을 붙여 주는 휘발분이 줄어들기 때문이다.

탄화도가 증가하면 고정탄소와 발열량이 커지고, 휘발분ㆍ수분ㆍ비열ㆍ연소속도는 감소하며 매연 발생도 줄어든다.

문제 22
착화온도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1발열량이 낮을수록 높아진다.
2산소농도가 높을수록 낮아진다.
3반응활성도가 클수록 높아진다.
4분자구조가 간단할수록 높아진다.
정답 및 해설

반응활성도가 클수록 산화반응이 쉽게 시작되므로 착화온도는 낮아진다.

착화온도는 발열량이 낮을수록, 산소농도가 낮을수록, 압력이 낮을수록, 분자구조가 간단할수록 높아진다.

문제 23
확산형 가스버너 중 포트형에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1가스와 공기를 함께 가열할 수 있다.
2포트의 입구가 작으면 슬래그가 부착되어 막힐 우려가 있다.
3역화의 위험이 있기 때문에 반드시 역화 방지기를 부착해야 한다.
4밀도가 큰 가스 출구는 상부에, 밀도가 작은 가스 출구는 하부에 배치되도록 설계한다.
정답 및 해설

포트형은 연료가스와 공기를 각각 별도의 구멍으로 내보내 노 안에서 섞으며 타는 확산연소 방식이라 화염이 버너 쪽으로 되돌아오는 역화 위험이 없다. 역화 방지기는 예혼합식 버너에 필요한 장치다.

포트형은 가스와 공기를 함께 예열할 수 있고, 밀도가 큰 가스 출구를 상부에 두어 혼합이 잘 되게 하며, 입구가 좁으면 슬래그가 붙어 막힐 수 있다.

문제 24
공기 중의 산소 공급 없이 연료 자체가 함유하고 있는 산소를 이용하여 연소하는 연소형태는?
1자기연소
2확산연소
3표면연소
4분해연소
정답 및 해설

연료 자체가 산소를 품고 있어 외부 공기 공급 없이도 연소가 진행되는 형태를 자기연소(내부연소)라 한다. 나이트로글리세린, 나이트로셀룰로스, TNT 같은 질산에스터ㆍ나이트로화합물이 여기에 속한다.

확산연소는 기체연료가 공기와 섞이며 타는 것, 표면연소는 목탄ㆍ코크스처럼 고체 표면에서 직접 타는 것, 분해연소는 열분해로 생긴 가연성 가스가 타는 것이다.

문제 25
석탄ㆍ석유 혼합연료(COM)에 관한 설명으로 가장 적합한 것은?
1별도의 탈황, 탈질 설비가 필요 없다.
2별도의 개조 없이 증유 전용 연소시설에 사용될 수 있다.
3미분쇄한 석탄에 물과 첨가제를 섞어서 액체화시킨 연료이다.
4연소가스의 연소실 내 체류시간 부족, 분서변의 폐쇄와 마모 등의 문제점을 갖는다.
정답 및 해설

COM은 중유에 미분탄을 섞은 연료라 석탄 입자가 완전히 타는 데 시간이 더 걸려 연소실 체류시간이 부족해지기 쉽고, 고체 입자 때문에 분사변(버너 팁)의 폐쇄와 마모가 문제가 된다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 회분과 황분이 늘어 오히려 탈황ㆍ집진 설비가 더 필요하다.
  • 중유 전용 연소시설을 그대로 쓸 수 없고 버너와 연소실 개조가 필요하다.
  • 미분탄에 물과 첨가제를 섞은 것은 COM이 아니라 CWM(석탄-물 혼합연료)이다.
문제 26
저발열량이 6000kcal/Sm3, 평균정압비열이 0.38kcal/Sm3ㆍC인 가스연료의 이론연소온도(℃)는? (단, 이론 연소가스량은 10Sm3/Sm3, 연료와 공기의 온도는 15℃, 공기는 예열되지 않으며 연소가스는 해리되지 않음)
11385
21412
31496
41594
정답 및 해설

이론연소온도는 발생 열량이 전부 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 t=HlG×Cp+t0t = \dfrac{H_l}{G \times C_p} + t_0로 구한다.

저발열량 6000, 이론 연소가스량 10, 평균정압비열 0.38, 기준온도 15℃를 대입하면
t=600010×0.38+15=1578.9+15=1594Ct = \dfrac{6000}{10 \times 0.38} + 15 = 1578.9 + 15 = 1594\,^\circ\mathrm{C}

공기가 예열되지 않았으므로 별도의 예열 보정항이 없고, 연료와 공기의 온도인 15℃를 그대로 더하는 것이 핵심이다.

문제 27
기체연료의 일반적인 특징으로 가장 거리가 먼 것은?
1적은 과잉공기로 완전연소가 가능하다.
2연소 조절, 점화 및 소화가 용이한 편이다.
3연료의 예열이 쉽고, 저질연료로 고온을 얻을 수 있다.
4누설에 의한 역화ㆍ폭발 등의 위험이 작고, 설비비가 많이 들지 않는다.
정답 및 해설

기체연료는 누설되면 공기와 곧바로 섞여 역화ㆍ폭발 위험이 크고, 저장탱크와 배관 등 공급 설비 때문에 설비비가 많이 든다.

대신 적은 과잉공기로 완전연소되어 매연이 거의 없고, 점화ㆍ소화와 연소 조절이 쉬우며 예열이 간단해 저질연료로도 고온을 얻을 수 있다.

문제 28
중유를 A, B, C 중유로 구분할 때, 구분기준은?
1점도
2비중
3착화온도
4유황함량
정답 및 해설

중유는 점도(동점도)를 기준으로 A중유, B중유, C중유로 나누며 A에서 C로 갈수록 점도가 커진다.

점도가 큰 C중유는 예열해야 분무가 되므로 대형 보일러ㆍ선박에 쓰이고, 점도가 낮은 A중유는 예열 없이 소형 시설에 쓴다.

문제 29
중유를 사용하는 가열로의 배출가스를 분석한 결과 N2:80%, CO:12%, O2:8%의 부피비를 얻었다. 공기비는?
11.1
21.4
31.6
42.0
정답 및 해설

배출가스에 CO가 남아 있으므로 불완전연소식 m=N2N23.76(O20.5CO)m = \dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2} - 3.76(\mathrm{O_2} - 0.5\,\mathrm{CO})}를 써야 한다.

N2 80%, O2 8%, CO 12%를 대입하면
m=80803.76(80.5×12)=8072.48=1.1m = \dfrac{80}{80 - 3.76(8 - 0.5 \times 12)} = \dfrac{80}{72.48} = 1.1

CO를 무시하고 완전연소식 m=2121O2m = \dfrac{21}{21 - \mathrm{O_2}}를 쓰면 1.6이 나오므로, CO 보정항을 빠뜨리지 않는 것이 관건이다.

문제 30
메탄 1mol이 완전연소할 때, AFR은? (단, 부피 기준)
16.5
27.5
38.5
49.5
정답 및 해설

AFR은 공기와 연료의 비이므로 이론공기량을 먼저 구한다. CH4+2O2CO2+2H2O\mathrm{CH_4} + 2\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\mathrm{H_2O}에서 산소는 2mol이 필요하다.

공기 중 산소가 21%이므로
A0=20.21=9.52A_0 = \dfrac{2}{0.21} = 9.52
따라서 AFR=9.521=9.5\mathrm{AFR} = \dfrac{9.52}{1} = 9.5이다.

부피 기준이라 몰비를 그대로 쓰며, 무게 기준으로 물으면 9.52×28.951617.2\dfrac{9.52 \times 28.95}{16} \approx 17.2가 되므로 구분해야 한다.

문제 31
프로판과 부탄을 1:1의 부피비로 혼합한 연료를 연소했을 때, 건조 배출가스 중의 CO2농도가 10%이다. 이 연료 4m3를 연소했을 때 생성되는 건조 배출가스의 양(Sm3)은? (단, 연료 중의 C성분은 전량 CO2로 전환)
1105
2140
3175
4210
정답 및 해설

연료 4m3는 프로판 2m3와 부탄 2m3다. 탄소 원자 수만큼 CO2가 생기므로
CO2=2×3+2×4=14Sm3\mathrm{CO_2} = 2 \times 3 + 2 \times 4 = 14\,\mathrm{Sm^3}

이 CO2가 건조 배출가스의 10%를 차지하므로
Gd=140.10=140Sm3G_d = \dfrac{14}{0.10} = 140\,\mathrm{Sm^3}

공기비나 이론공기량을 계산할 필요 없이 CO2 농도만으로 전체 가스량을 되짚는 유형이다.

문제 32
C:85%, H:10%, S:5%의 중량비를 갖는 중유 1kg을 1.3의 공기비로 완전연소시킬 때, 건조 배출가스 중의 이산화황 부피분율(%)은? (단, 황 성분은 전량 이산화황으로 전환)
10.18
20.27
30.34
40.45
정답 및 해설

먼저 이론산소량과 이론공기량을 구한다.
O0=1.867×0.85+5.6×0.10+0.7×0.05=2.182Sm3/kgO_0 = 1.867 \times 0.85 + 5.6 \times 0.10 + 0.7 \times 0.05 = 2.182\,\mathrm{Sm^3/kg}
A0=2.1820.21=10.39Sm3/kgA_0 = \dfrac{2.182}{0.21} = 10.39\,\mathrm{Sm^3/kg}

이론 건조배출가스량과 실제 건조배출가스량은
G0d=0.79A0+1.867C+0.7S=9.83Sm3/kgG_{0d} = 0.79A_0 + 1.867\mathrm{C} + 0.7\mathrm{S} = 9.83\,\mathrm{Sm^3/kg}
Gd=G0d+(m1)A0=9.83+0.3×10.39=12.95Sm3/kgG_d = G_{0d} + (m-1)A_0 = 9.83 + 0.3 \times 10.39 = 12.95\,\mathrm{Sm^3/kg}

황은 전량 SO2가 되어 0.7×0.05=0.035Sm3/kg0.7 \times 0.05 = 0.035\,\mathrm{Sm^3/kg}이므로
0.03512.95×100=0.27%\dfrac{0.035}{12.95} \times 100 = 0.27\%

문제 33
액화석유가스(LPG)에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1발열량이 높고, 유황분이 적은 편인다.
2증발열이 5~10kcal/kg로 작아 취급이 용이하다.
3비중이 공기보다 커서 누출 시 인화ㆍ폭발의 위험성이 높은 편이다.
4천연가스에서 회수되거나 나프타의 열분해에 의해 얻어지기도 하지만 대부분 석유정제시 부산물로 얻어진다.
정답 및 해설

LPG는 증발열(기화잠열)이 90~100kcal/kg 수준으로 커서, 급격히 기화시키면 용기와 배관이 냉각돼 공급압력이 떨어진다. 5~10kcal/kg으로 작다는 서술이 틀렸다.

LPG는 발열량이 높고 황분이 적으며, 비중이 공기보다 커서 누출되면 바닥에 고여 인화ㆍ폭발 위험이 크다.

문제 34
수소 13%, 수분 0.7%이 포함된 중유의 고발열량이 5000kcal/kg일 때, 이 중유의 저발열량(kcal/kg)은?
14126
24294
34365
44926
정답 및 해설

고발열량에서 연소로 생긴 수증기의 잠열을 빼면 저발열량이다.
Hl=Hh600(9H+W)H_l = H_h - 600(9\mathrm{H} + W)

수소 13%, 수분 0.7%를 대입하면
Hl=5000600(9×0.13+0.007)=5000706.2=4294kcal/kgH_l = 5000 - 600(9 \times 0.13 + 0.007) = 5000 - 706.2 = 4294\,\mathrm{kcal/kg}

수소 1kg이 타면 물 9kg이 생기므로 수소분에 9를 곱하는 것을 놓치지 않아야 한다.

문제 35
매연 발생에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1연료의 C/H 비가 클수록 매연이 발생하기 쉽다.
2분해되기 쉽거나 산화되기 쉬운 탄화수소는 매연 발생이 적다.
3탄소결합을 절단하기보다 탈수소가 쉬운 쪽이 매연이 발생하기 쉽다.
4중합 및 고리화합물 등과 같이 반응이 일어나기 쉬운 탄화수소일수록 매연 발생이 적다.
정답 및 해설

중합이나 고리화(방향족화) 반응이 잘 일어나는 탄화수소일수록 탄소끼리 뭉쳐 그을음이 되기 쉬우므로 매연 발생이 많다. 적다는 서술이 틀렸다.

매연은 C/H비가 크고, 탄소결합 절단보다 탈수소가 쉬우며, 분해나 산화가 잘 되지 않는 연료에서 많이 생긴다.

문제 36
불꽃점화기관에서 연소과정 중 발생하는 노킹현상을 방지하기 위한 기관의 구조에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1연소실을 구형(circular type)으로 한다.
2점화플러그를 연소실 중심에 설치한다.
3난류를 증가시키기 위해 난류생성 pot을 부착시킨다.
4말단가스를 고온으로 하기위해 삼원촉매시스템을 사용한다.
정답 및 해설

노킹은 화염이 도달하기 전에 말단가스(end gas)가 스스로 발화해서 생기므로 말단가스를 저온으로 유지해야 막을 수 있다. 게다가 삼원촉매장치는 배기가스 후처리 장치일 뿐 연소실 내 노킹과 무관하다.

연소실을 구형으로 만들고 점화플러그를 중앙에 두면 화염 전파거리가 짧아지고, 난류를 키우면 화염속도가 빨라져 말단가스가 자발화하기 전에 연소가 끝난다.

문제 37
연소 배출가스의 성분 분석결과 CO2가 30%, O2가 7%일 때, (CO2)max(%)는?
135
240
345
450
정답 및 해설

CO가 없는 완전연소이므로 (CO2)max=21×CO221O2(\mathrm{CO_2})_{max} = \dfrac{21 \times \mathrm{CO_2}}{21 - \mathrm{O_2}}를 쓴다.

CO2 30%, O2 7%를 대입하면
21×30217=63014=45%\dfrac{21 \times 30}{21 - 7} = \dfrac{630}{14} = 45\%

(CO2)max과잉공기 없이 이론공기만으로 태웠을 때의 CO2 농도를 뜻한다.

문제 38
가연성 가스의 폭발범위와 그 위험도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1폭발하한값이 높을수록 위험도가 증가한다.
2일반적으로 가스의 온도가 높아지면 폭발범위가 넓어진다.
3폭발한계농도 이하에서는 폭발성 혼합가스를 생성하기 어렵다.
4가스 압력이 높아졌을 때 폭발하한값은 크게 변하지 않으나 폭발상한값은 높아진다.
정답 및 해설

위험도는 H=ULLH = \dfrac{U - L}{L}로 정의되므로 폭발하한값 L이 낮을수록 위험도가 커진다. 하한값이 높을수록 위험도가 증가한다는 서술이 틀렸다.

온도가 올라가면 폭발범위가 넓어지고, 압력이 올라가면 하한값은 거의 그대로인데 상한값만 크게 높아져 범위가 넓어진다.

문제 39
액체연료의 연소버너에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1유압분무식 버너는 유량조절 범위가 좁은 편이다.
2회전식 버너는 유압식 버너에 비해 연료유의 분무화 입경이 크다.
3고압공기식 버너의 분무각도는 40~90°정도로 저압공기식 버너에 비해 넓은 편이다.
4저압공기식 버너는 주로 소형 가열로에 이용되고, 분무에 필요한 공기량은 이론 연소 공기량의 30~50%정도이다.
정답 및 해설

고압공기식(고압기류식) 버너의 분무각도는 20~30° 정도로 좁아, 저압공기식(약 30~60°)보다 오히려 좁다.

고압공기식은 분무매체 압력이 높아 미립화가 좋고 유량조절 범위가 넓은 대신, 화염이 가늘고 길게 형성된다. 유압분무식은 유량조절 범위가 좁고, 회전식은 유압식보다 분무 입경이 큰 편이다.

문제 40
등가비(Φ, equivalent ratio)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1등가비(Φ)는 실제 연료량/산화제완전연소를 위한 이상적 연료량/산화제\dfrac{\text{실제 연료량/산화제}}{\text{완전연소를 위한 이상적 연료량/산화제}}로 정의된다.
2Φ<1일 때, 공기 과잉이며 일산화탄소(CO) 발생량이 적다.
3Φ>1일 때, 연료 과잉이며 질소산화물(NOx) 발생량이 많다.
4Φ=1일 때, 연료와 산화제의 혼합이 이상적이며 연료가 완전연소된다.
정답 및 해설

Φ>1은 산화제가 부족한 연료 과잉 상태여서 연소온도가 낮아지고 산소도 모자라므로 NOx는 오히려 줄고, 대신 CO와 검댕(매연)이 늘어난다.

Φ<1은 공기 과잉이라 CO는 적지만 산소와 고온 때문에 NOx가 많아지고, Φ=1이 연료와 산화제가 이론적으로 딱 맞는 완전연소 조건이다.

문제 41
집진율이 85%인 싸이클론과 집진율이 96%인 전기집진장치를 직렬로 연결하여 입자를 제거할 경우, 총 집진효율(%)은?
190.4
294.4
396.4
499.4
정답 및 해설

직렬 연결에서는 앞 단을 빠져나온 먼지만 뒷 단이 처리하므로 ηT=1(1η1)(1η2)\eta_T = 1 - (1-\eta_1)(1-\eta_2)를 쓴다.

0.85와 0.96을 대입하면
ηT=1(10.85)(10.96)=10.15×0.04=0.994\eta_T = 1 - (1-0.85)(1-0.96) = 1 - 0.15 \times 0.04 = 0.994
따라서 99.4%이다.

효율을 단순히 더하거나 평균내면 안 되며, 통과율의 곱으로 계산해야 한다는 점이 핵심이다.

문제 42
다음에서 설명하는 후드 형식으로 가장 적합한 것은?
1slot형 후드
2booth형 후드
3canopy형 후드
4exterior형 후드
정답 및 해설

작업용 개구면 하나만 남기고 발생원 주위를 모두 에워싸는 형식은 부스(booth)형 후드다. 개구면이 하나뿐이라 배기 손실이 적고, 둘러싼 측벽이 외부 기류의 방해를 막는 방해판 역할을 한다.

슬롯형은 긴 틈새로 흡인하는 외부식, 캐노피형은 발생원 위에 덮개를 두어 상승기류를 받는 형식, 외부식(exterior)은 발생원과 떨어진 곳에서 빨아들이는 형식이다.

문제 43
다음에서 설명하는 송풍기 유형은?
1프로펠러형(propeller)
2비행기 날개형(airfoil blade)
3방사 날개형(radial blade)
4전향 날개형(forward curved)
정답 및 해설

후향(터보) 날개형을 날개 단면이 비행기 날개처럼 되도록 정밀하게 개량한 것이 비행기 날개형(airfoil blade)으로, 원심 송풍기 중 효율이 가장 높다.

고속ㆍ대풍량에서도 소음이 적고 에너지 절감 효과가 커 대형 냉난방 공기조화장치와 산업용 공기청정장치에 주로 쓰인다. 다만 날개가 얇고 속이 비어 있어 마모성ㆍ부착성 먼지에는 부적합하다.

문제 44
전기집진기의 음극(-)코로나 방전에 관한 내용으로 옳은 것은?
1주로 공기정화용으로 사용된다.
2양극(+)코로나 방전에 비해 전계강도가 약하다.
3양극(+)코로나 방전에 비해 불꽃 개시 전압이 낮다.
4양극(+)코로나 방전에 비해 코로나 개시 전압이 낮다.
정답 및 해설

음극 코로나는 양극에 비해 코로나 개시전압이 낮고 불꽃(스파크) 개시전압은 높아, 걸 수 있는 전압 폭이 넓고 전계강도가 강하다.

그 결과 집진효율이 높아 산업용 전기집진기에 쓰이며, 반대로 오존 발생이 적은 양극 코로나는 실내 공기정화용에 쓴다.

문제 45
층류의 흐름인 공기 중을 입경이 2.2㎛, 밀도가 2400g/L인 구형입자가 자유낙하하고 있다. 구형입자의 종말속도(m/s)는? (단, 20℃에서 공기의 밀도는 1.29g/L, 공기의 점도는 1.81×10-4poise)
13.5×10-6
23.5×10-5
33.5×10-4
43.5×10-3
정답 및 해설

층류(Stokes 영역)이므로 Vt=dp2(ρpρ)g18μV_t = \dfrac{d_p^2(\rho_p - \rho)g}{18\mu}를 쓴다. 점도는 1.81×104poise=1.81×105kg/(ms)1.81 \times 10^{-4}\,\mathrm{poise} = 1.81 \times 10^{-5}\,\mathrm{kg/(m \cdot s)}로 고친다.

밀도 2400g/L는 2400kg/m3이므로 대입하면
Vt=(2.2×106)2(24001.29)×9.818×1.81×105=3.5×104m/sV_t = \dfrac{(2.2 \times 10^{-6})^2 (2400 - 1.29) \times 9.8}{18 \times 1.81 \times 10^{-5}} = 3.5 \times 10^{-4}\,\mathrm{m/s}

공기 밀도가 입자 밀도에 비해 무시할 만큼 작아 결과에 거의 영향을 주지 않는다.

문제 46
유해가스 흡수장치 중 충전탑(Packed tower)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1온도의 변화가 큰 곳에는 적응성이 낮고, 희석열이 심한 곳에는 부적합하다.
2충전제에 흡수액을 미리 분사시켜 엷은층을 형성시킨 후 가스를 유입시켜 기ㆍ액 접촉을 극대화한다.
3액분산형 가스흡수장치에 속하며, 효율을 높이기 위해서는 가스의 용해도를 증가시켜야한다.
4흡수액을 통과시키면서 가스유속을 증가시킬 때, 충전층 내의 액보유량이 증가하는 것을 flooding이라 한다.
정답 및 해설

가스유속을 높일 때 충전층 내 액보유량이 늘기 시작하는 점은 부하점(loading point)이고, 여기서 유속을 더 올려 액이 충전층 위에 고여 넘치면서 압력손실이 급증하는 점이 왕일점(flooding point)이다. 두 개념을 바꿔 서술했다.

충전탑은 액분산형 흡수장치로, 충전제에 흡수액을 미리 뿌려 액막을 만든 뒤 가스를 통과시켜 기ㆍ액 접촉을 극대화한다. 온도 변화가 크거나 희석열이 큰 공정에는 적응성이 낮다.

문제 47
미세입자가 운동하는 경우에 작용하는 마찰저항력(drag force)에 관한 내용으로 가장 거리가 먼 것은?
1마찰저항력은 항력계수가 커질수록 증가한다.
2마찰저항력은 입자가 투영면적이 커질수록 증가한다.
3마찰저항력은 레이놀즈수가 커질수록 증가한다.
4마찰저항력은 상대속도의 제곱에 비례하여 증가한다.
정답 및 해설

마찰저항력은 FD=CDAρv22F_D = C_D A \dfrac{\rho v^2}{2}이므로 항력계수ㆍ투영면적ㆍ상대속도의 제곱에 비례한다. 레이놀즈수는 이 식에 직접 들어가지 않고, 오히려 Re가 커지면 항력계수가 작아진다.

층류(Stokes) 영역에서는 CD=24ReC_D = \dfrac{24}{Re}로 Re에 반비례하므로, Re가 커진다고 저항력이 따라 커진다고 볼 수 없다.

문제 48
유해가스 처리에 사용되는 흡수액의 조건으로 옳은 것은?
1점성이 커야 한다.
2끓는점이 높아야 한다.
3용해도가 낮아야 한다.
4어는점이 높아야 한다.
정답 및 해설

흡수액은 끓는점이 높아야 조작 중 증발 손실이 적고 액 조성이 유지된다.

나머지 조건은 모두 반대로 서술되었다.

  • 점성은 작아야 물질전달 저항과 압력손실이 줄어든다.
  • 대상 가스에 대한 용해도는 커야 흡수가 잘 된다.
  • 어는점은 낮아야 저온에서도 동결하지 않는다.
문제 49
다이옥신의 처리방법에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1촉매분해법: 금속산화물(V2O5, TiO2), 귀금속(Pt, Pd)이 촉매로 사용된다.
2오존분해법: 산성 조건일수록 분해속도가 빨라지는 것으로 알려져 있다.
3광분해법: 자외선파장(250~340nm)이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다.
4열분해방법: 산소가 아주 적은 환원성 분위기에서 탈염소화, 수소첨가반응 등에 의해 분해시킨다.
정답 및 해설

오존분해법은 알칼리성 조건일수록 오존이 OH 라디칼로 잘 분해되어 다이옥신 분해속도가 빨라진다. 산성 조건에서 빨라진다는 서술이 틀렸다.

나머지는 옳다. 촉매분해법은 V2O5ㆍTiO2나 Pt, Pd를 촉매로 쓰고, 광분해법은 250~340nm 자외선이 효과적이며, 열분해법은 산소가 희박한 환원성 분위기에서 탈염소화ㆍ수소첨가로 분해시킨다.

문제 50
원형 덕트(duct)의 기류에 의한 압력손실에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1곡관이 많을수록 압력손실이 작아진다.
2관의 길이가 길수록 압력손실은 커진다.
3유체의 유속이 클수록 압력손실은 커진다.
4관의 직경이 클수록 압력손실은 작아진다.
정답 및 해설

곡관(엘보)은 흐름 방향을 바꾸면서 박리와 와류를 만들어 국부 손실을 일으키므로, 곡관이 많을수록 압력손실은 커진다.

직관의 마찰손실은 ΔP=fLDρv22\Delta P = f\dfrac{L}{D}\dfrac{\rho v^2}{2}이므로 관 길이에 비례하고 유속의 제곱에 비례하며 관 직경에 반비례한다.

문제 51
배출가스 중의 일산화탄소를 제거하는 방법 중 가장 실질적이고, 확실한 것은?
1활성탄 등의 흡착제를 사용하여 흡착제거
2벤츄리스크러버나 충전탑 등으로 세정하여 제거
3탄산나트륨을 사용하는 시보드법을 적용하여 제거
4백금계 촉매를 사용하여 무해한 이산화탄소로 산화시켜 제거
정답 및 해설

CO는 물에 거의 녹지 않고 흡착도 잘 되지 않아 세정탑이나 활성탄으로는 실질적인 제거가 어렵다. 가장 확실한 방법은 백금(Pt)계 촉매로 산화시켜 무해한 CO2로 바꾸는 촉매산화법이다.

시보드법은 탄산나트륨 용액으로 황화수소를 제거하는 방법이라 CO와는 무관하다.

문제 52
NO 농도가 250ppm인 배기가스 2000Sm3/min을 CO를 이용한 선택적 접촉 환원법으로 처리하고자 한다. 배기가스 중의 NO를 완전히 처리하기 위해 필요한 CO의 양(Sm3/h)은?
130
235
340
445
정답 및 해설

먼저 NO의 부피유량을 시간 단위로 환산한다.
2000×250×106×60=30Sm3/h2000 \times 250 \times 10^{-6} \times 60 = 30\,\mathrm{Sm^3/h}

선택적 접촉 환원 반응은 2NO+2CON2+2CO22\mathrm{NO} + 2\mathrm{CO} \rightarrow \mathrm{N_2} + 2\mathrm{CO_2}로 NO와 CO가 1:1로 반응하므로 필요한 CO도 30Sm3/h이다.

유량이 분당으로 주어졌으므로 60을 곱해 시간당으로 바꾸는 단계를 빠뜨리지 않아야 한다.

문제 53
유해가스의 처리에 사용되는 흡착제에 관한 일반적인 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1실리카겔은 250℃이하에서 물과 유기물을 잘 흡착한다.
2활성탄은 극성물질 제거에는 효과적이지만, 유기용매 회수에는 효과적이지 않다.
3활성알루미나는 기체 건조에 주로 사용되며 가열로 재생시킬 수 있다.
4합성제올라이트는 극성이 다른 물질이나 포화정도가 다른 탄화수소의 분리에 효과적이다.
정답 및 해설

활성탄은 표면이 비극성이어서 극성이 낮은 유기용매 증기를 잘 흡착하며, 그래서 유기용매 회수에 널리 쓰인다. 서술이 정반대다.

실리카겔ㆍ활성알루미나ㆍ합성제올라이트는 극성 표면을 가져 수분 제거나 극성 물질 분리에 쓰이고, 가열해서 재생할 수 있다.

문제 54
집진장치의 압력손실이 300mmH2O, 처리가스량이 500m3/min, 송풍기 효율이 70%, 여유율이 1.0이다. 송풍기를 하루에 10시간씩 30일을 가동할 때, 전력요금(원)은? (단, 전력요금은 1kWh 당 50원)
1525210
21050420
331512605
422058823
정답 및 해설

송풍기 소요동력은 P=Q×ΔP6120×η×αP = \dfrac{Q \times \Delta P}{6120 \times \eta} \times \alpha로 구한다(Q는 m3/min, ΔP는 mmH2O).

대입하면
P=500×3006120×0.7×1.0=35.0kWP = \dfrac{500 \times 300}{6120 \times 0.7} \times 1.0 = 35.0\,\mathrm{kW}
가동시간이 10×30=300h10 \times 30 = 300\,\mathrm{h}이므로 전력량은 35.0×300=10,504kWh35.0 \times 300 = 10{,}504\,\mathrm{kWh}

따라서 요금은 10,504×50=525,21010{,}504 \times 50 = 525{,}210원이다. 상수 6120을 쓰면 kW가 바로 나온다는 점을 기억한다.

문제 55
여과집진장치의 탈진방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1간헐식은 먼지의 재비산이 적고 높은 집진율을 얻을 수 있다.
2연속식은 탈진시 먼지의 재비산이 일어나 간헐식에 비해 집진율이 낮고 여표의 수명이 짧은 편이다.
3연속식은 포집과 탈진이 동시에 이루어져 압력손실의 변동이 크므로 고농도, 저용량의 가스처리에 효율적이다.
4간헐식의 여포 수명은 연속식에 비해서는 긴 편이고, 점성이 있는 조대먼지를 탈진할 경우 여포 손상의 가능성이 있다.
정답 및 해설

연속식은 포집과 탈진이 동시에 이뤄지므로 압력손실의 변동이 작고, 고농도ㆍ대용량 가스처리에 적합하다. 변동이 크고 저용량에 효율적이라는 서술이 틀렸다.

간헐식은 한 실(室)씩 기류를 끊고 털어내므로 재비산이 적어 집진율이 높고 여포 수명도 길지만, 압력손실이 주기적으로 크게 오르내린다.

문제 56
전기집진장치에서 먼지의 전기비저항이 높은 경우 전기비저항을 낮추기 위해 일반적으로 주입하는 물질과 가장 거리가 먼 것은?
1NH3
2NaCI
3H2SO4
4수증기
정답 및 해설

먼지의 전기비저항이 높을 때는 입자 표면의 도전성을 높이는 수증기, SO3ㆍH2SO4, NaCl, 소다회 등을 주입한다.

NH3는 반대로 비저항이 지나치게 낮아 먼지가 집진극에서 재비산할 때 쓰는 조절제여서, 고비저항 대책과는 거리가 멀다.

문제 57
다음 그림과 같은 배기시설에서 관 DE를 지나는 유체의 속도는 관 BC를 지나는 유체 속도의 몇 배인가? (단, Φ는 관의 직경, Q는 유량, 마찰 손실과 밀도 변화는 무시)
10.8
20.9
31.2
41.5
정답 및 해설

속도는 V=QAV = \dfrac{Q}{A}이고 원형관의 단면적은 A=π4D2A = \dfrac{\pi}{4}D^2이다. DE 구간은 두 후드가 합류한 뒤이므로 유량이 6+10=16m3/min6 + 10 = 16\,\mathrm{m^3/min}이다.

각각 계산하면
VBC=10π4(0.09)2=1572m/minV_{BC} = \dfrac{10}{\dfrac{\pi}{4}(0.09)^2} = 1572\,\mathrm{m/min}
VDE=16π4(0.12)2=1415m/minV_{DE} = \dfrac{16}{\dfrac{\pi}{4}(0.12)^2} = 1415\,\mathrm{m/min}

따라서 VDEVBC=14151572=0.9\dfrac{V_{DE}}{V_{BC}} = \dfrac{1415}{1572} = 0.9배다. BC 구간의 유량은 후드 b의 10m3/min이라는 점을 잘못 잡지 않도록 주의한다.

문제 58
싸이클론(cyclone)에서 50%의 집진효율로 제거되는 입자의 최소입경을 나타내는 용어는?
1critical diameter
2average diameter
3cut size diameter
4analytical diameter
정답 및 해설

사이클론에서 집진효율 50%에 해당하는 입경을 cut size diameter(절단입경, dp50d_{p50})라 하며, 사이클론 성능을 비교하는 대표 지표로 쓴다.

임계입경(critical diameter)은 100% 제거되는 최소 입경을 뜻하므로 서로 다른 개념이다.

문제 59
환기시설의 설계에 사용하는 보충용 공기에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1환기시설에 의해 작업장에서 배기된 만큼의 공기를 작업장 내로 재공급하여야 하는데 이를 보충용 공기라 한다.
2보충용 공기는 일반 배기가스용 공기보다 많도록 조절하여 실내를 약간 양(+)압으로 하는 것이 좋다.
3보충용 공기의 유입구는 작업장이나 다른 건물의 배기구에서 나온 유해물질의 유입을 유도하기 위해서 최대한 바닥에 가깝도록 한다.
4여름에는 보통 외부공기를 그대로 공급하지만, 공정 내의 열부하가 커서 제어해야 하는 경우에는 보충용 공기를 냉각하여 공급한다.
정답 및 해설

보충용 공기 유입구는 배기구에서 나온 유해물질이 다시 빨려 들어오지 않도록 배기구에서 충분히 멀리, 그리고 지붕 위 등 높은 곳에 둔다. 유입을 유도한다거나 바닥에 가깝게 둔다는 서술이 틀렸다.

보충용 공기를 배기량보다 조금 많게 넣어 실내를 약간 양(+)압으로 유지하면 인접 공간의 오염공기가 흘러드는 것을 막을 수 있다.

문제 60
배출가스 내의 NOx 제거방법 중 건식법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1현재 상용화된 대부분의 선택적 촉매 환원법(SCR)은 환원제로 NH3가스를 사용한다.
2흡착법은 흡착제로 활성탄, 실리카겔 등을 사용하며, 특히 NO를 제거하는데 효과적이다.
3선택적 촉매 환원법(SCR)은 촉매층에 배기 가스와 환원제를 통과시켜 NOx를 N2로 환원시키는 방법이다.
4선택적 비촉매 환원법(SNCR)의 단점은 배출가스가 고온이어야 하고, 온도가 낮을 경우 미반응된 NH3가 배출될 수 있다는 것이다.
정답 및 해설

흡착법은 NO2는 어느 정도 잡지만, 배출가스 중 NOx의 대부분을 차지하는 NO는 흡착성이 낮아 제거에 효과적이지 않다.

SCR은 촉매층에 배기가스와 환원제(주로 NH3)를 통과시켜 NOx를 N2로 환원시키고, SNCR은 촉매 없이 고온에서 반응시키므로 온도가 낮으면 미반응 NH3가 새어나간다.

문제 61
굴뚝 배출가스 중의 브롬화합물 분석에 사용되는 흡수액은?
1붕산용액
2수산화소듐용액
3다이에틸아민동용액
4황산+과산화수소+증류수
정답 및 해설

굴뚝 배출가스 중 브롬화합물은 수산화소듐(NaOH) 용액에 흡수시켜 브로민화 이온 형태로 붙잡은 뒤 발색시켜 정량한다.

나머지는 다른 항목의 흡수액이다.

  • 붕산용액 — 암모니아
  • 다이에틸아민동용액 — 이황화탄소
  • 황산+과산화수소+증류수 — 황산화물
문제 62
불꽃이온화검출기법에 따라 분석하여 얻은 대기 시료에 대한 측정결과이다. 대기 중의 일산화탄소 농도(ppm)는?
115
235
340
460
정답 및 해설

피크 높이는 농도에 비례하므로 대기 중 농도 = 교정용 가스 농도 × (시료 피크 높이/교정용 가스 피크 높이)로 계산한다.
대입하면 30×1020=1530 \times \dfrac{10}{20} = 15 ppm이 된다.

문제 63
굴뚝 배출가스 중의 산소를 오르자트분석법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1탄산가스 흡수액으로 수산화포타슘 용액을 사용한다.
2산소 흡수액을 만들 때는 되도록 공기와의 접촉을 피한다.
3각각의 흡수액을 사용하여 탄산가스, 산소순으로 흡수한다.
4산소 흡수액은 물에 수산화소듐을 녹인 용액과 물에 피로가롤을 녹인 용액을 혼합한 용액으로 한다.
정답 및 해설

오르자트분석법에서 산소 흡수액을 제조할 때 사용하는 시약의 조성을 정확히 이해하는 것이 핵심이다. 정답 4번이 옳지 않은 이유는 피로가롤(pyrogallol)을 사용하는 것이 아니라 알칼리성 피로가르브산용액(알칼리성 pyrogallic acid solution)을 사용하거나, 일반적으로는 알칼리(수산화소듐, 수산화포타슘) + 피로겔롤이 아닌 다른 환원제의 조합을 사용하기 때문이다. 산소 흡수액은 보통 알칼리성 피로가롤 용액 또는 알칼리성 파이로겔롤용액이 표준이지만, 정확한 구성은 피로가롤을 물에 녹인 후 알칼리를 넣는 방식이며, 문제의 표현이 부정확하다. 1번(탄산가스 흡수액으로 수산화포타슘 사용)과 2번(산소 흡수액 제조 시 공기 접촉 회피), 3번(탄산가스→산소 순서)은 모두 오르자트분석법의 표준 절차에 부합하므로 4번이 정답이다.

문제 64
염산(1+4) 용액을 조제하는 방법은?
1염산 1용량에 물 2용량을 혼합한다.
2염산 1용량에 물 3용량을 혼합한다.
3염산 1용량에 물 4용량을 혼합한다.
4염산 1용량에 물 5용량을 혼합한다.
정답 및 해설

대기오염공정시험기준 총칙에서 (a+b)는 액체 시약 a용량에 물 b용량을 섞는다는 뜻이다. 따라서 염산(1+4)는 염산 1용량에 물 4용량을 혼합한 것이다.

혼합 후 전체 부피가 5가 되는 것이지, 총량을 4로 맞추려고 물을 3용량만 넣는 것이 아니라는 점을 구분해야 한다.

문제 65
굴뚝 배출가스 중의 폼알데하이드를 크로모트로핀산 자외선/가시선분광법에 따라 분석할 때, 흡수 발색액 제조에 필요한 시약은?
1H2SO4
2NaOH
3NH4OH
4CH3COOH
정답 및 해설

크로모트로핀산 자외선/가시선분광법의 흡수 발색액은 크로모트로핀산(나트륨염)을 진한 황산(H2SO4)에 녹여 만든다.

폼알데하이드가 강산 조건에서 크로모트로핀산과 축합해 자주색 발색체를 만들고, 그 흡광도를 측정해 정량한다.

문제 66
흡광차분광법에 따라 분석하는 대기오염물질과 그 물질에 대한 간섭성분의 연결이 옳은 것은?
1오존(O3)-벤젠(C6H6)의 영향
2아황산가스(SO2)-오존(O3)의 영향
3일산화탄소(CO)-수분(H2O)의 영향
4질소산화물(NOx)-톨루엔(C6H5CH3)의 영향
정답 및 해설

흡광차분광법은 자외선ㆍ가시광 영역의 흡수 스펙트럼 차이를 이용하는데, 아황산가스(SO2)오존(O3)은 자외선 흡수대가 겹쳐 서로 간섭한다.

이 방법은 광원과 검출부 사이의 열린 경로에서 측정하므로, 측정 대상과 흡수 파장이 겹치는 공존 성분이 있으면 보정이 필요하다.

문제 67
기체크로마토그래피의 장치 구성에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1분리관오븐의 온도조절 정밀도는 전원 전압 변동 10%에 대하여 온도변화가 ±0.5℃ 범위 이내(오븐의 온도가 150℃부근일 때)이어야 한다.
2방사성 동위원소를 사용하는 검출기를 수용하는 검출기 오븐의 경우 온도조절 기구와 별도로 독립작용 할 수 있는 과열방지기구를 설치하여야 한다.
3보유시간을 측정할 때는 10회 측정하여 그 평균치를 구하며 일반적으로 5~30분 정도에서 측정하는 봉우리의 보유시간은 반복시험 할 때 ±5% 오차범위 이내이어야 한다.
4불꽃이온화 검출기는 대부분의 화합물에 대하여 열전도도 검출기보다 약 1000배 높은 감도를 나타내고 대부분의 유기 화합물을 검출할 수 있기 때문에 흔히 사용된다.
정답 및 해설

기체크로마토그래피의 장치 구성 및 성능 기준을 다루는 문항이다. 각 보기를 검토하면, 1번은 분리관오븐의 온도조절 정밀도 기준으로 전원 전압 변동 10%에 대해 150℃ 부근에서 ±0.5℃ 이내는 올바른 규격이다. 2번은 방사성 동위원소 검출기(예: ECD, β-선 검출기)의 안전장치로 주 온도조절 기구와 독립적으로 작동하는 과열방지기구를 설치하도록 규정된 내용이 맞다. 4번은 불꽃이온화 검출기(FID)가 열전도도 검출기(TCD)보다 약 1000배 높은 감도를 가지며 대부분의 유기화합물을 검출할 수 있다는 점은 정확하다. 3번의 경우, 보유시간 측정 시 반복시험 오차범위는 ±2% 이내여야 하는 것이 표준 기준이며, ±5%는 과도하게 느슨한 기준이므로 부정확하다.

문제 68
휘발성유기화학물질(VOCs)의 누출확인방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1교정가스는 기기 표시치를 교정하는데 사용되는 불활성 기체이다.
2누출농도는 VOCs가 누출되는 누출원 표면에서의 VOCs 농도로서 대조화합물을 기초로 한 기기의 측정값이다.
3응답시간은 VOCs가 시료채취장치로 들어가 농도 변화를 일으키기 시작하여 기기계기판의 최종값이 90%를 나타내는데 걸리는 시간이다.
4검출불가능 누출농도는 누출원에서 VOCs가 대기 중으로 누출되지 않는다고 판단되는 농도로서 국지적 VOCs배경농도의 최고값이다.
정답 및 해설

교정가스는 농도를 알고 있는 VOC 표준가스로, 기기 표시치를 그 농도에 맞추는 데 쓴다. 불활성 기체는 기기 지시를 0으로 맞추는 영점(zero) 가스이므로 설명이 뒤바뀌었다.

나머지 정의는 옳다. 응답시간은 기기 계기판이 최종값의 90%를 나타내는 데 걸리는 시간이고, 검출불가능 누출농도는 국지적 VOC 배경농도의 최고값을 말한다.

문제 69
원자흡수광광도법에 따라 원자흡광분석을 수행할 때, 빛이 스펙트럼의 불꽃 중에서 생성되는 목적원소의 원자증기 이외의 물질에 의하여 흡수되는 경우에 일어나는 간섭은?
1물리적 간섭
2화학적 간섭
3이온학적 간섭
4분광학적 간섭
정답 및 해설

목적원소의 원자증기가 아닌 다른 물질(공존물질의 흡수선, 분자 흡수, 불꽃 자체의 빛 산란 등)이 빛을 흡수해 생기는 간섭을 분광학적 간섭이라 한다.

물리적 간섭은 시료의 점도ㆍ표면장력 차이로 분무량이 달라지는 것, 화학적 간섭은 내화성 화합물이 생겨 원자화가 방해받는 것이라 원인이 다르다.

문제 70
굴뚝 배출가스 중의 오염물질과 연속자동 측정방법의 연결이 옳지 않은 것은?
1염화수소 - 이온전극법
2불화수소 - 자외선흡수법
3아황산가스 - 불꽃광도법
4질소산화물 – 적외선흡수법
정답 및 해설

불화수소의 연속자동측정방법은 이온전극법이다. 자외선흡수법은 아황산가스ㆍ질소산화물 등에 쓰이고 불화수소에는 적용하지 않는다.

나머지 연결은 옳다. 염화수소는 이온전극법, 아황산가스는 불꽃광도법(그 밖에 용액전도율법ㆍ적외선흡수법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법), 질소산화물은 적외선흡수법(그 밖에 화학발광법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법)이 인정된다.

문제 71
굴뚝 배출가스 중의 암모니아를 중화적정법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳은 것은?
1다른 염기성가스나 산성가스의 영향을 받지 않는다.
2분석용 시료용액을 황산으로 적정하여 암모니아를 정량한다.
3시료채취량이 40L일 때 암모니아의 농도가 1~5ppm인 것의 분석에 적합하다.
4페놀프탈레인용액과 메틸레드용액을 1:2의 부피비로 섞은 용액을 지시약으로 사용한다.
정답 및 해설

중화적정법은 시료를 붕산용액에 흡수시킨 뒤, 흡수된 암모니아를 황산 표준용액으로 적정해 정량한다.

나머지는 다음과 같이 틀렸다.

  • 다른 산성ㆍ염기성 가스가 함께 들어오면 적정값이 달라져 방해를 받는다.
  • 중화적정법은 감도가 낮아 고농도 시료용이며, 수 ppm 수준은 인도페놀법 등으로 분석한다.
  • 지시약은 메틸레드 계열의 혼합지시액을 쓰며 페놀프탈레인을 섞어 쓰지 않는다.
문제 72
환경대기 중의 벤조(a)피렌 농도를 측정하기 위한 주 시험방법으로 가장 적합한 것은?
1이온크로마토그래피법
2가스크로마토그래피법
3흡광차분광법
4용매포집법
정답 및 해설

환경대기 중 벤조(a)피렌 같은 다환방향족탄화수소는 필터ㆍ흡착관으로 포집해 용매로 추출한 뒤 기체크로마토그래피로 분리ㆍ정량하는 것이 주 시험방법이다.

이온크로마토그래피는 이온성 물질용이고 흡광차분광법은 기체상 무기가스용이며, 용매포집법은 시료채취 단계일 뿐 분석법이 아니다.

문제 73
굴뚝 배출가스 중의 일산화탄소 분석방법에 해당하지 않는 것은?
1이온크로마토그래피법
2기체크로마토그래피법
3비분산형적외선분석법
4정전위전해법
정답 및 해설

일산화탄소는 이온으로 존재하지 않으므로 이온크로마토그래피로는 분석할 수 없다. 이온크로마토그래피는 염화수소ㆍ황산화물ㆍ불소화합물처럼 이온화되는 성분에 쓴다.

굴뚝 배출가스 중 CO의 분석방법으로는 비분산형적외선분석법, 기체크로마토그래피법, 정전위전해법이 인정된다.

문제 74
굴뚝 A의 배출가스에 대한 측정결과이다. 피토우관으로 측정한 배출가스의 유속(m/s)은?
18.3
29.4
310.1
411.8
정답 및 해설

피토관 유속 공식 V=Cp2gh(γmγ)γV = C_p \sqrt{\dfrac{2gh(\gamma_m - \gamma)}{\gamma}}를 사용한다. 마노미터액(톨루엔) 비중 0.85, 배출가스 밀도 1.3kg/m³, 동압(마노미터 액주차) 7mm를 대입하면, 액주차에 의한 압력수두 차 항 h(γmγ)0.007×(8501.3)5.94 kg/m2h(\gamma_m-\gamma) \approx 0.007 \times (850-1.3) \approx 5.94\ kg/m^2이며, 이를 배출가스 밀도로 나누고 중력가속도 항을 반영해 계산하면 V=0.85842×9.8×5.941.30.8584×9.4610.1 m/sV = 0.8584 \sqrt{2 \times 9.8 \times \dfrac{5.94}{1.3}} \approx 0.8584 \times 9.46 \approx 10.1\ m/s가 된다. 따라서 피토관으로 측정한 배출가스 유속은 10.1 m/s이다.

문제 75
굴뚝 배출가스 중의 황산화물을 아르세나조Ⅲ법에 따라 분석할 때에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1아세트로산바륨용액으로 적정한다.
2과산화수소수를 흡수액으로 사용한다.
3아르세나조Ⅲ을 지시약으로 사용한다.
4이 시험법은 오르토톨리딘법이라고도 불린다.
정답 및 해설

아르세나조Ⅲ법은 바륨 이온을 이용한 킬레이트 적정법이며, 오르토톨리딘법이라 부르지 않는다. 오르토톨리딘법은 염소ㆍ잔류염소 분석에 쓰이는 별개의 방법이다.

이 시험법은 과산화수소수를 흡수액으로 써 황산화물을 황산이온으로 바꾼 뒤, 아세트산바륨 용액으로 적정하고 아르세나조Ⅲ을 지시약으로 종말점을 잡는다.

문제 76
배출가스 중의 금속원소를 원자흡수분광광도법에 따라 분석할 때, 금속원소와 측정파장의 연결이 옳은 것은?
1Pb – 357.9nm
2Cu – 228.8nm
3Ni - 217.0nm
4Zn – 213.8nm
정답 및 해설

원자흡수분광광도법(AAS)에서 각 금속원소는 고유한 특성파장에서만 흡수를 일으키므로, 정확한 측정파장 선택이 필수다. Zn의 특성파장은 213.8nm로 가장 일반적으로 사용되는 값이며, 이는 Zn의 주요 분석선(resonance line)에 해당한다. 반면 Pb의 주분석선은 283.3nm이고, Cu는 324.8nm, Ni는 232.0nm 부근에서 측정되므로 1번부터 3번까지는 모두 부정확한 파장이다. 따라서 금속원소와 측정파장의 연결이 옳은 것은 4번이다.

문제 77
분석대상가스와 채취관 및 도관 재질의 연결이 옳지 않은 것은?
1일산화탄소 - 석영
2이황화탄소 - 보통강철
3암모니아 - 스테인레스강
4질소산화물 – 스테인레스강
정답 및 해설

이황화탄소(CS2)는 금속과 반응하거나 흡착되기 쉬워 보통강철을 쓸 수 없고, 경질유리ㆍ석영ㆍ불소수지 재질을 사용한다.

반면 일산화탄소는 석영, 암모니아와 질소산화물은 스테인리스강을 쓸 수 있어 나머지 연결은 옳다.

문제 78
대기오염공정시험기준 총칙에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1정확히 단다 – 분석용 저울로 0.1mg까지 측정
2용액의 액성 표시 – 유리전극법에 의한 pH미터로 측정
3액체성분의 양을 정확히 취한다 – 피펫, 삼각플라스크를 사용해 조작
4여과용 기구 및 기기를 기재하지 아니하고 여과한다 – KS M 7602 거름종이 5종 또는 이와 동등한 여과지를 사용해 여과
정답 및 해설

“액체성분의 양을 정확히 취한다”는 홀피펫ㆍ눈금플라스크처럼 부피를 정밀하게 잴 수 있는 기구로 조작한다는 뜻이다. 삼각플라스크는 반응ㆍ혼합용 용기여서 부피를 정확히 재는 데 쓰지 않는다.

나머지는 총칙 규정 그대로다. 무게는 0.1mg까지 달고, 용액의 액성은 유리전극법 pH미터로 확인하며, 여과 기구를 따로 적지 않았으면 KS M 7602 거름종이 5종을 쓴다.

문제 79
원자흡수분광광도법에 사용되는 불꽃을 만들기 위한 가연성가스와 조연성가스의 조합 중, 불꽃 온도가 높아서 불꽃 중에서 해리하기 어려운 내화성산화물을 만들기 쉬운 원소의 분석에 가장 적합한 것은?
1수소(H2)-산소(O2)
2프로판(C3H8)-공기(air)
3아세틸렌(C2H2) - 공기(air)
4아세틸렌(C2H2) - 아산화질소(N2O)
정답 및 해설

Al, Si, Ti, V, B처럼 내화성 산화물을 만들기 쉬운 원소는 일반적인 아세틸렌-공기 불꽃(약 2300℃)에서 잘 해리되지 않는다. 그래서 불꽃 온도가 약 2700℃로 더 높은 아세틸렌-아산화질소(N2O) 조합을 쓴다.

프로판-공기는 저온이라 알칼리금속처럼 해리가 쉬운 원소에 적합하고, 아세틸렌-공기는 가장 널리 쓰이는 범용 조합이다.

문제 80
배출가스 중의 먼지를 원통여지 포집기로 포집하여 얻은 측정결과이다. 표준상태에서의 먼지농도(mg/m3)는?
1386
2436
3513
4558
정답 및 해설

포집된 먼지 무게는 6.29636.2721=0.0242g=24.2mg6.2963 - 6.2721 = 0.0242\,\mathrm{g} = 24.2\,\mathrm{mg}이다. 습식가스미터로 잰 가스는 수증기로 포화되어 있으므로 포화수증기압을 빼고 표준상태 건조가스량으로 고쳐야 한다.

Vs=V×273273+θ×Pa+PmPv760V_s = V \times \dfrac{273}{273+\theta} \times \dfrac{P_a + P_m - P_v}{760}에 대입하면
Vs=50×273288×765+412.67760=47.17LV_s = 50 \times \dfrac{273}{288} \times \dfrac{765 + 4 - 12.67}{760} = 47.17\,\mathrm{L}

따라서 C=24.20.04717=513mg/Sm3C = \dfrac{24.2}{0.04717} = 513\,\mathrm{mg/Sm^3}이다. 포화수증기압 12.67mmHg를 빼지 않으면 값이 작게 나온다.

문제 81
환경정책기본법령상 시ㆍ도로부터 해당 지역의 환경적 특수성을 고려하여 필요하다고 인정되어 보다 확대ㆍ강화된 별도의 환경기준을 설정 또는 변경한 경우, 누구에게 보고하여야 하는가?
1국무총리
2환경부장관
3보건복지부장관
4국토교통부장관
정답 및 해설

「환경정책기본법」 제12조제4항에 따라, 시ㆍ도지사가 조례로 지역환경기준을 설정하거나 변경한 경우에는 이를 지체 없이 환경부장관(현 기후에너지환경부장관)에게 통보해야 한다.

지역환경기준은 지역의 환경적 특수성을 고려해 국가 환경기준보다 확대ㆍ강화된 방향으로만 정할 수 있고, 완화할 수는 없다.

문제 82
대기환경보전법령상 환국환경공단이 환경부 장관에게 보고하여야 하는 위탁업무 보고사항 중 “결함확인검사 결과”의 보고기일 기준은?
1매 반기 종료 후 15일 이내
2매 분기 종료 후 15일 이내
3다음 해 1월 15일까지
4위반사항 적발 시
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 38] 위탁업무 보고사항에서 결함확인검사 결과는 보고횟수가 “수시”, 보고기일이 “위반사항 적발 시”로 정해져 있다.

같은 별표의 다른 항목과 헷갈리지 않도록 구분한다. 자동차배출가스 인증생략 현황은 연 2회(매 반기 종료 후 15일 이내), 자동차 시험검사 현황은 연 1회(다음 해 1월 15일까지)다.

문제 83
대기환경보전법령상 배출시설의 변경신고를 하여야 하는 경우에 해당하지 않는 것은?
1배출시설 또는 방지시설을 임대하는 경우
2사업장의 명칭이나 대표자를 변경하는 경우
3종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우
4배출시설에서 허가받은 오염물질 외의 새로운 대기오염물질이 배출되는 경우
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제27조제1항은 원료ㆍ연료 변경을 변경신고 대상으로 정하면서도, 종전의 연료보다 황함유량이 낮은 연료로 변경하는 경우는 단서로 제외하고 있다. 오염물질 배출이 줄어드는 방향이기 때문이다.

나머지 셋은 모두 같은 조항의 변경신고 대상이다. 배출시설ㆍ방지시설 임대, 사업장 명칭이나 대표자 변경, 허가받은 오염물질 외의 새로운 대기오염물질 배출이 이에 해당한다.

문제 84
환경정책기본법령상 “일정한 지역에서 환경오염 또는 환경훼손에 대하여 환경이 스스로 수용, 정화 및 복원하여 환경의 질을 유지할 수 있는 한계”를 의미하는 것은?
1환경기준
2환경한계
3환경용량
4환경표준
정답 및 해설

「환경정책기본법」 제3조제7호는 환경용량을 “일정한 지역에서 환경오염 또는 환경훼손에 대하여 환경이 스스로 수용, 정화 및 복원하여 환경의 질을 유지할 수 있는 한계”로 정의한다.

같은 조의 환경기준은 국민 건강 보호와 쾌적한 환경 조성을 위해 국가가 달성ㆍ유지하는 것이 바람직한 환경상의 조건 또는 질적 수준을 뜻하므로 서로 다른 개념이다.

문제 85
대기환경보전법령상의 자동차 연료ㆍ첨가제 또는 촉매제 검사기관의 지정기준 중 자동차 연료 검사기관의 기술능력 및 검사장비기준에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?
1검사원은 2명 이상이어야 하며, 그 중 한 명은 해당 검사 업무에 10년이상 종사한 경험이 있는 사람이어야 한다.
2휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤(BD100) 검사장비로 1ppm이하 분석이 가능한 황함량분석기 1식을 갖추어야 한다.
3검사원은 자동차, 화공, 안전관리(가스), 환경 분야의 기사 자격 이상을 취득한 사람이어야 한다.
4휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤 검사기관과 LPGㆍCNGㆍ바이오가스 검사기관의 기술능력 기준은 같으며, 두 검사 업무를 함계 하려는 경우에는 기술능력을 중복하여 갖추지 아니할 수 있다.
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 [별표 34의2]의 자동차연료 검사(대행)기관 기술능력 기준은 검사원 4명 이상이며, 그중 2명 이상이 해당 검사 업무에 5년 이상 종사한 경험이 있어야 한다. “2명 이상 중 한 명이 10년 이상”이라는 서술은 기준과 다르다.

나머지는 같은 별표와 일치한다. 검사원은 자동차ㆍ화공ㆍ안전관리(가스)ㆍ환경 분야 기사 자격 이상 등의 요건을 갖추면 되고, 휘발유ㆍ경유ㆍ바이오디젤 검사기관과 LPGㆍCNGㆍ바이오가스 검사기관의 기술능력 기준은 같아 겸업 시 중복해 갖추지 않아도 된다.

문제 86
환경정책기본법령상 일산화탄소의 대기환경 기준은? (단, 8시간 평균치 기준)
15ppm 이하
29ppm 이하
325ppm 이하
435ppm 이하
정답 및 해설

「환경정책기본법 시행령」 [별표 1] 환경기준에서 일산화탄소(CO)는 8시간 평균치 9ppm 이하, 1시간 평균치 25ppm 이하로 정해져 있다.

함께 나오는 기준으로 아황산가스는 연간 0.02ㆍ24시간 0.05ㆍ1시간 0.15ppm 이하, 이산화질소는 연간 0.03ㆍ24시간 0.06ㆍ1시간 0.10ppm 이하다.

문제 87
대기환경보전법령상 배출허용기준 초과와 관련하여 개선명령을 받은 경우로서 개선하여야 할 사항이 배출시설 또는 방지시설인 경우 사업자가 시ㆍ도지사에게 제출하여야 하는 개선계획서에 포함 또는 첨부되어야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?
1배출시설 또는 방지시설의 개선명세서 및 설계도
2대기오염물질의 처리방식 및 처리효율
3운영기기 진단계획
4공사기간 및 공사비
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제38조제1항제2호는 개선할 사항이 배출시설 또는 방지시설인 경우 개선계획서에 개선명세서 및 설계도, 대기오염물질의 처리방식 및 처리효율, 공사기간 및 공사비를 담도록 정한다. 운영기기 진단계획은 여기에 들어 있지 않다.

진단계획은 같은 항 제1호, 즉 굴뚝 자동측정기기 관련 조치명령을 받았을 때 “굴뚝 자동측정기기의 운영ㆍ관리 진단계획”으로 요구되는 항목이라 적용 대상이 다르다.

문제 88
대기환경보전법령상 비산먼지 발생사업에 해당하지 않는 것은?
1화학제품제조업 중 석유정제업
2제1차 금속제조업 중 금속주조업
3비료 및 사료 제품의 제조업 중 배합사료제조업
4비금속물질의 채취ㆍ제조ㆍ가공업 중 일반도자기제조업
정답 및 해설

비산먼지 발생사업은 대기환경보전법 시행령 제44조와 시행규칙 [별표 13]에 열거된 사업으로 한정되는데, 석유정제업은 어디에도 들어 있지 않다.

나머지는 모두 [별표 13]의 신고대상 사업이다.

  • 금속주조업 — 제1차 금속제조업에 속한다
  • 배합사료제조업 — 비료 및 사료 제품의 제조업에 속한다
  • 일반도자기제조업 — 비금속물질의 채취ㆍ제조ㆍ가공업에 속한다

석유정제 관련 시설은 비산먼지가 아니라 시행령 제45조의 휘발성유기화합물(VOC) 배출시설로 규제된다.

문제 89
대기환경보전법령상 일일유량은 측정유량과 일일조업시간의 곱으로 환산한다. 이 때, 일일조업시간의 표시기준은?
1배출량을 측정하기 전 최근 조업한 1일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
2배출량을 측정하기 전 최근 조업한 7일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
3배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
4배출량을 측정하기 전 최근 조업한 전체 기간의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시한다.
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 5](일일 기준초과배출량 및 일일유량의 산정방법)는 일일조업시간을 배출량을 측정하기 전 최근 조업한 30일 동안의 배출시설 조업시간 평균치를 시간으로 표시하도록 규정한다.

일일유량은 일일유량=측정유량×일일조업시간\text{일일유량}=\text{측정유량}\times\text{일일조업시간}으로 환산하므로, 조업시간을 30일 평균으로 고정해 하루짜리 조업 변동이 부과금 산정을 왜곡하지 않게 한 것이다.

문제 90
대기환경보전법령상 환경기술인의 임명기준에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 말은? (단, 1급은 기사, 2급은 산업기사와 동일)
1Ⓐ 5일, Ⓑ 30일
2Ⓐ 5일, Ⓑ 60일
3Ⓐ 10일, Ⓑ 30일
4Ⓐ 10일, Ⓑ 60일
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제39조제1항제2호에 따라 환경기술인을 바꾸어 임명하는 경우에는 그 사유가 발생한 날부터 5일 이내에 임명해야 한다.

다만 환경기사ㆍ환경산업기사 이상의 자격자를 두어야 하는 사업장이 5일 이내에 채용할 수 없는 부득이한 사정이 있으면, 30일의 범위에서 별표 10의 4종ㆍ5종사업장 기준에 준하는 환경기술인을 임명할 수 있다.

문제 91
대기환경보전법령상 특정대기유해물질에 해당하지 않는 것은?
1염소 및 염화수소
2아크릴로니트릴
3황화수소
4이황화메틸
정답 및 해설

특정대기유해물질은 대기환경보전법 시행규칙 [별표 2]에 35종이 열거돼 있는데, 황화수소는 여기에 없다.

나머지 셋은 모두 [별표 2]에 있다 — 염소 및 염화수소(제9호), 이황화메틸(제19호), 아크릴로니트릴(제34호).

황화수소는 악취방지법의 지정악취물질이자 일반 대기오염물질일 뿐, 특정대기유해물질로는 지정돼 있지 않다.

문제 92
대기환경보전법령상 수도권대기환경청장, 국립환경과학원장 또는 한국환경공단이 설치하는 대기오염 측정망에 해당하지 않는 것은?
1대기오염물질의 지역배경농도를 측정하기 위한 교외대기측정망
2도시지역의 대기오염물질 농도를 측정하기 위한 도시대기측정망
3산성 대기오염물질의 건성 및 습성침착량을 측정하기 위한 산성강하물측정망
4도시지역의 휘발성유기화합물 등의 농도를 측정하기 위한 광화학대기오염물질측정망
정답 및 해설

도시대기측정망은 시행규칙 제11조 제2항, 즉 시ㆍ도지사가 설치하는 측정망이다.

같은 조 제1항의 수도권대기환경청장ㆍ국립환경과학원장ㆍ한국환경공단이 설치하는 측정망은 교외대기ㆍ국가배경농도ㆍ유해대기물질ㆍ광화학대기오염물질ㆍ산성강하물ㆍ지구대기ㆍ대기오염집중ㆍ미세먼지성분 8종이다.

시ㆍ도지사 몫은 도시대기ㆍ도로변대기ㆍ대기중금속 3종으로, 생활권 상시 감시용이라고 묶어 두면 구분이 쉽다.

문제 93
대기환경보전법령상 배출부과금을 부과할 때 고려하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 그 밖에 대기환경의 오염 또는 개선과 관련되는 사항으로서 환경부령으로 정하는 사항은 제외)
1사업장 운영현황
2배출허용기준 초과여부
3대기오염물질의 배출기간
4배출되는 대기오염물질의 종류
정답 및 해설

대기환경보전법 제35조제3항이 정한 고려사항은 배출허용기준 초과 여부, 배출되는 대기오염물질의 종류, 대기오염물질의 배출 기간, 배출량, 자가측정 실시 여부 다섯 가지로 사업장 운영현황은 포함되지 않는다.

배출부과금은 실제로 배출된 오염물질의 양과 기간에 비례해 매기는 제도이지, 사업장을 어떻게 운영했는지를 평가해 부과하는 것이 아니다.

문제 94
악취방지법령상 지정악취물질과 배출허용기준의 연결이 옳지 않은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 3]에서 메틸메르캅탄의 배출허용기준은 공업지역 0.004ppm 이하, 기타지역 0.002ppm 이하여서 표의 0.008ㆍ0.005와 어긋난다.

나머지 셋은 별표와 일치한다.

  • 암모니아 — 공업지역 2, 기타지역 1
  • 황화수소 — 공업지역 0.06, 기타지역 0.02
  • 트라이메틸아민 — 공업지역 0.02, 기타지역 0.005
문제 95
대기환경보전법령상 환경부장관이 사업장에서 배출되는 대기오염물질을 총량으로 규제하고자 할 때 고시하여야 하는 사항에 해당하지 않는 것은?
1총량규제구역
2측정망 설치계획
3총량규제 대기오염물질
4대기오염물질의 저감계획
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 제24조가 정한 고시사항은 총량규제구역, 총량규제 대기오염물질, 대기오염물질의 저감계획, 그 밖에 총량규제구역의 대기관리에 필요한 사항 네 가지로 측정망 설치계획은 들어 있지 않다.

측정망설치계획은 같은 규칙 제12조에 따라 유역ㆍ지방ㆍ수도권대기환경청장과 시ㆍ도지사가 최초 측정소 설치 3개월 전에 따로 고시하는 별개의 절차다.

문제 96
대기환경보전법령상 환경부장관이 배출시설의 설치를 제한할 수 있는 경우에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 말은?
1㉠ 1만, ㉡ 1톤
2㉠ 1만, ㉡ 10톤
3㉠ 2만, ㉡ 1톤
4㉠ 2만, ㉡ 10톤
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 제12조제1호는 배출시설 설치 지점으로부터 반경 1킬로미터 안의 상주 인구가 2만명 이상인 지역에서, 특정대기유해물질 중 한 가지 종류를 연간 10톤 이상 배출하는 시설을 설치제한 대상으로 규정한다.

두 가지 이상의 특정대기유해물질을 배출하는 경우에는 합계 연간 25톤 이상이 기준이며, 같은 조 제2호는 먼지ㆍ황산화물ㆍ질소산화물 발생량 합계 연간 10톤 이상인 시설을 특별대책지역에 설치하는 경우를 따로 규정한다.

문제 97
실내공기질 관리법령상 “실내주차장”에서 미세먼지(PM-10)의 실내공기질 유지기준은?
1200μg/m3이하
2150μg/m3이하
3100μg/m3이하
425μg/m3이하
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 2] 유지기준에서 실내주차장의 미세먼지(PM-10)는 200μg/m³ 이하다.

같은 표에서 지하역사ㆍ지하도상가 등은 100μg/m³ 이하, 의료기관ㆍ노인요양시설ㆍ어린이집 등은 75μg/m³ 이하이므로, 실내주차장은 실내 체육시설ㆍ공연장ㆍ업무시설과 함께 가장 느슨한 200μg/m³ 군에 속한다.

문제 98
대기환경보전법령상 대기오염경보 발령 시 포함되어야 할 사항에 해당하지 않는 것은? (단, 기타사항은 제외)
1대기오염경보단계
2대기오염경보의 대상지역
3대기오염경보의 경보대상기간
4대기오염경보단계별 조치사항
정답 및 해설

대기환경보전법 제8조제4항은 대기오염경보의 대상 지역, 대상 오염물질, 발령 기준, 경보 단계 및 경보 단계별 조치를 대통령령으로 정하도록 하고 있고 시행령 제2조가 이를 구체화하는데, 경보대상기간은 어디에도 없다.

경보는 오염도가 기준을 넘는 동안 발령했다가 발령 사유가 없어지면 즉시 해제하는 것이므로, 기간을 미리 정해 알리는 항목이 아니다.

문제 99
대기환경보전법령상 4종 사업장의 분류기준에 해당하는 것은?
1대기오염물질발생량의 합계가 연간 80톤 이상 100톤 미만
2대기오염물질발생량의 합계가 연간 20톤 이상 80톤 미만
3대기오염물질발생량의 합계가 연간 10톤 이상 20톤 미만
4대기오염물질발생량의 합계가 연간 2톤 이상 10톤 미만
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 1의3] 사업장 분류기준에서 4종사업장은 대기오염물질발생량의 합계가 연간 2톤 이상 10톤 미만인 사업장이다.

1종 80톤 이상, 2종 20톤 이상 80톤 미만, 3종 10톤 이상 20톤 미만, 5종 2톤 미만으로 이어지며, 여기서 발생량은 방지시설을 통과하기 전의 먼지ㆍ황산화물ㆍ질소산화물 양을 말한다.

문제 100
실내공기질 관리법령상 노인요양시설의 실내공기질 유지기준이 되는 오염물질 항목에 해당하지 않는 것은?
1미세먼지(PM-10)
2폼알데하이드
3아산화질소
4총부유세균
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 2]에서 노인요양시설의 유지기준 항목은 미세먼지(PM-10)ㆍ초미세먼지(PM-2.5)ㆍ이산화탄소ㆍ폼알데하이드ㆍ총부유세균ㆍ일산화탄소이며, 아산화질소는 유지기준 항목이 아니다.

노인요양시설은 의료기관ㆍ산후조리원ㆍ어린이집ㆍ실내 어린이놀이시설과 같은 군으로 묶여 PM-10 75μg/m³ 이하, 총부유세균 800CFU/m³ 이하가 적용된다.