[대기환경기사 필기] 20년 3회차 시험지 PDF 다운로드

[대기환경기사 필기] 20년 3회차
대기환경기사 필기 기출문제

20년 3회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

20년 3회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 대기층의 구조에 관한 설명으로 옳은 것은?
1지상 80km 이상을 열권이라고 한다.
2오존층은 주로 지상 약 30~45km에 위치한다.
3대기층의 수직 구조는 대기압에 따라 4개층으로 나뉜다.
4일반적으로 지상에서부터 상층 10~12km까지를 성층권이라고 한다.
정답 및 해설

대기의 연직 구조는 기온의 연직 분포를 기준으로 대류권ㆍ성층권ㆍ중간권ㆍ열권으로 나뉘며, 중간권 위인 지상 약 80km 이상이 열권이다.

나머지가 틀린 이유는 다음과 같다.

  • 오존층은 성층권 내 약 20~30km에 형성되며 25km 부근에서 농도가 가장 높다.
  • 층을 나누는 기준은 대기압이 아니라 고도에 따른 기온 변화 방향이다.
  • 지상에서 약 10~12km까지는 성층권이 아니라 대류권이다.
문제 2
광화학적 산화제와 2차 대기오염물질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1오존은 산화력이 강하므로 눈을 자극하고, 폐수종과 폐충혈 등을 유발시킨다.
2PAN은 강산화제로 작용하며, 빛을 흡수하여 가시거리를 증가시키며, 고엽에 특히 피해가 큰 편이다.
3오존은 성숙한 잎에 피해가 크며, 섬유류의 퇴색작용과 직물의 셀룰로우스를 손상시킨다.
4자외선이 강할 때, 빛의 지속시간이 긴 여름철에, 대기가 안정되었을 때 대기 중 광산화제의 농도가 높아진다.
정답 및 해설

PAN은 빛을 흡수ㆍ산란시켜 가시거리를 감소시키므로 "증가시킨다"는 서술이 틀리다. 또 PAN의 피해는 생장이 왕성한 어린잎에 크게 나타난다.

오존은 반대로 성숙한 잎에 피해가 크고, 강한 산화력으로 눈을 자극하며 폐수종ㆍ폐충혈을 일으킨다. 광화학 산화제 농도는 자외선이 강하고 일조시간이 긴 여름철, 대기가 안정할 때 높아진다.

문제 3
광화학오시던트 중 PAN에 관한 설명으로 옳은 것은?
1분자식은 CH3COOONO2
2PBzN 보다 100배 정도 강하게 눈을 자극한다.
3눈에는 자극이 없으나 호흡기 점막에는 강한 자극을 준다.
4푸른색, 계란썪는 냄새를 갖는 기체로서 대기중에서 강산화제로 작용한다.
정답 및 해설

PAN(peroxyacetyl nitrate)의 분자식은 CH3COOONO2로, 아세틸퍼옥시 라디칼과 NO2가 결합해 생기는 2차 오염물질이다.

나머지는 다음과 같이 틀리다.

  • 눈 자극은 PBzN이 PAN보다 약 100배 강하므로 대소 관계가 뒤바뀌었다.
  • PAN은 눈에 대한 자극이 뚜렷한 물질이다.
  • PAN은 무색 기체이며, 계란 썩는 냄새는 황화수소의 특징이다.
문제 4
최대에너지의 파장과 흑체 표면의 절대온도는 반비례함을 나타내는 법칙은?
1플랑크 법칙
2알베도의 법칙
3비인의 변위법칙
4스테판-볼츠만의 법칙
정답 및 해설

흑체가 최대 복사에너지를 내는 파장이 표면 절대온도에 반비례한다는 것이 비인(Wien)의 변위법칙이다.
λmax=2898T (μmK)\lambda_{max}=\dfrac{2898}{T}\ \mathrm{(\mu m\cdot K)}

스테판-볼츠만 법칙은 복사에너지 총량이 T4T^{4}에 비례함을, 플랑크 법칙은 파장별 복사강도 분포를 나타낸다.

문제 5
온실효과에 관한 설명 중 가장 적합한 것은?
1실제 온실에서의 보온작용과 같은 원리이다.
2일산화탄소의 기여도가 가장 큰 것으로 알려져 있다.
3온실효과 가스가 증가하면 대류권에서 적외선 흡수량이 많아져서 온실효과가 증대된다.
4가스차단기, 소화기 등에 주로 사용되는 NO2는 온실효과에 대한 기여도가 CH4 다음으로 크다.
정답 및 해설

온실효과의 메커니즘을 정확히 파악하는 문항입니다. 보기 1은 오류로, 실제 온실은 유리가 대류를 차단하는 물리적 방식이지만 대기의 온실효과는 적외선을 흡수·재방출하는 화학적 원리로 작동 메커니즘이 다릅니다. 보기 2는 일산화탄소(CO)가 아닌 이산화탄소(CO₂)가 온실효과 기여도의 가장 큰 비중을 차지하므로 오류입니다. 보기 4도 오류로, NO₂는 대기 오염 물질이지 주요 온실가스가 아니며, 온실가스 기여도 순위는 CO₂ → CH₄(메탄) → N₂O(아산화질소) 순입니다. 보기 3이 정답으로, 온실가스 증가 → 태양 복사 에너지는 투과하지만 지표면에서 방출되는 적외선(장파복사)을 대류권에서 더 많이 흡수 → 에너지 재방출로 지표면 가온이 증대되는 과정을 올바르게 설명합니다.

문제 6
대기압력이 950mb인 높이에서 공기의 온도가 -10℃일 때 온위(potential temperature)는? (단, θ=T(1000/P)0.288를 이용한다.)
1약 267K
2약 277K
3약 287K
4약 297K
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 건조단열적으로 1000mb 고도로 옮겼을 때의 온도이므로, 절대온도 T=10+273=263KT=-10+273=263\,\mathrm{K}를 그대로 대입한다.
θ=263×(1000950)0.288\theta=263\times\left(\dfrac{1000}{950}\right)^{0.288}

(1.0526)0.288=1.015(1.0526)^{0.288}=1.015이므로
θ=263×1.015267K\theta=263\times1.015\fallingdotseq 267\,\mathrm{K}

문제 7
라돈에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1무색, 무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않는 물질이다.
2공기보다 9배 정도 무거워 지표에 가깝게 존재한다.
3주로 토양, 지하수, 건축자재 등을 통하여 인체에 영향을 미치고 있으며 흙속에서 방사선 붕괴를 일으킨다.
4일반적으로 인체의 조혈기능 및 중추신경계통에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 화학적으로 반응성이 크다.
정답 및 해설

라돈은 주기율표 18족 비활성기체여서 화학적 반응성이 거의 없고, 인체에는 흡입된 딸핵종의 알파선 때문에 폐암을 일으키는 것이 문제다. 조혈기능ㆍ중추신경계 장해는 벤젠ㆍ납 등의 특징이다.

나머지는 라돈의 실제 성질이다. 무색ㆍ무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않고, 공기보다 약 9배 무거워 지하실 등 지표 가까이에 쌓이며, 토양ㆍ지하수ㆍ건축자재에서 방출된다.

문제 8
건물에 사용되는 대리석, 시멘트 등을 부식시켜 재산상의 손실을 발생시키는 산성비에 가장 큰 영향을 미치는 물질로 옳은 것은?
1O3
2N2
3SO2
4TSP
정답 및 해설

산성비의 원인물질은 황산화물과 질소산화물이며, 그중 강산인 황산(H2SO4)을 만드는 SO2의 기여가 가장 크다.

대리석ㆍ시멘트의 주성분인 탄산칼슘이 황산과 반응해 부피가 큰 석고(CaSO4ㆍ2H2O)로 바뀌면서 표면이 부풀고 떨어져 나가 손상이 커진다.

문제 9
다음 중 염소 또는 염화수소 배출 관련업종으로 가장 거리가 먼 것은?
1화학 공업
2소다 제조업
3시멘트 제조업
4플라스틱 제조업
정답 및 해설

염소ㆍ염화수소는 염소를 원료나 부산물로 다루는 공정에서 나온다. 식염전해를 하는 소다 제조업, 염소계 수지를 다루는 플라스틱 제조업, 각종 화학공업이 대표적 배출업종이다.

시멘트 제조업은 석회석 소성 과정에서 먼지ㆍ질소산화물ㆍ황산화물이 주로 나오므로 염소계 가스와는 거리가 멀다.

문제 10
Richardson수(R)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1R=0은 대류에 의한 난류만 존재함을 나타낸다.
20.25<R은 수직방향의 혼합이 거의 없음을 나타낸다.
3Richardson수(R)가 큰 음의 값을 가지면 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다.
4-0.03<R<0 기계적 난류와 대류가 존재하나 기계적 난류가 혼합을 주로 일으킴을 나타낸다.
정답 및 해설

Richardson수가 0이면 부력에 의한 대류가 없고 기계적 난류만 존재하는 중립상태를 뜻하므로, "대류에 의한 난류만 존재한다"는 서술이 틀리다.

Ri는 부력항과 바람 시어(기계적 난류)의 비로, 값이 클수록 성층이 안정해 연직 혼합이 억제된다.

  • 0.25보다 크면 성층이 안정해 수직방향 혼합이 거의 없다.
  • 큰 음(-)의 값이면 대류가 지배해 강한 연직운동이 일어난다.
  • -0.03과 0 사이에서는 대류와 기계적 난류가 함께 있으나 기계적 난류가 혼합을 주도한다.
문제 11
대기오염사건과 기온역전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1로스앤젤레스 스모그사건은 광화학스모그의 오염형태를 가지며, 기상의 안정도는 침강역전 상태이다.
2런던스모그 사건은 주로 자동차 배출가스 중의 질소산화물과 반응성 탄화수소에 의한 것이다.
3침강역전은 고기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강하면서 기온이 단열변화로 승온되어 발생하는 현상이다.
4복사역전은 지표에 접힌 공기가 그보다 상공의 공기에 비하여 더 차가워져서 생기는 현상이다.
정답 및 해설

자동차 배출가스의 질소산화물과 반응성 탄화수소가 광화학반응을 일으킨 것은 로스앤젤레스 스모그다. 런던 스모그는 석탄 연소에서 나온 SO2와 매연이 원인이며 복사역전 조건에서 일어났다.

침강역전은 고기압 중심에서 기층이 서서히 내려오며 단열압축으로 승온되어 생기고, 복사역전은 야간 지표 냉각으로 지표 부근 공기가 상공보다 차가워져 생긴다.

문제 12
온위(Potential temperature)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1환경감률이 건조 단열감률과 같은 기층에서는 온위가 일정하다.
2환경감률이 습윤 단열감률과 같은 기층에서는 온위가 일정하다.
3어떤 고도의 공기덩어리를 850mb 고도까지 건조단열적으로 옮겼을 때의 온도이다.
4어떤 고도의 공기덩어리를 1000mb 고도까지 습윤단열적으로 옮겼을 때의 온도이다.
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 1000mb 고도까지 건조단열적으로 옮겼을 때의 온도이며, 건조단열과정에서는 값이 보존된다. 따라서 환경감률이 건조단열감률과 같은 기층에서는 높이에 관계없이 온위가 일정하다.

습윤단열감률과 같은 기층에서는 응결에 따른 잠열 방출 때문에 온위가 높이에 따라 변한다.

문제 13
다음 중 일반적으로 대도시의 산성강우 속에 가장 높은 농도로 존재할 것으로 예상되는 이온성분은? (단, 산성강우는 pH 5.6 이하로 본다.)
1K+
2F-
3Na+
4SO42-
정답 및 해설

대도시 산성강우의 산도는 화석연료 연소로 생긴 SO2ㆍNOx가 산화되어 만들어진 황산ㆍ질산에서 오므로, SO42-의 농도가 가장 높게 나타난다.

Na+ㆍK+는 해염ㆍ토양 기원의 양이온이라 pH를 낮추지 않고, F-는 존재량 자체가 매우 적다.

문제 14
다음 중 CFC-12의 올바른 화학식은?
1CF3Br
2CF3Cl
3CF2Cl2
4CHFCl2
정답 및 해설

CFC 번호는 번호에 90을 더해 읽는다. CFC-12는 12+90 = 102이므로 탄소 1개, 수소 0개, 불소 2개이고, 남은 결합 자리는 염소가 채워 CF2Cl2가 된다.

CF3Br은 할론-1301, CF3Cl은 CFC-13, CHFCl2는 HCFC-21이다.

문제 15
다음 중 이산화탄소의 가장 큰 흡수원으로 옳은 것은?
1토양
2동물
3해수
4미생물
정답 및 해설

지구 표면의 약 70%를 차지하는 해수가 CO2를 물리적으로 녹이고 탄산ㆍ탄산염으로 고정해 가장 큰 흡수원 역할을 한다.

토양과 식생도 흡수원이지만 규모가 훨씬 작고, 동물과 미생물은 호흡ㆍ분해로 CO2를 오히려 방출하는 쪽에 가깝다.

문제 16
충분히 발달된 지표경계층에서 측정된 평균풍속 자료가 아래 표와 같은 경우 마찰속도(u*)는? (단, , Karman constant: 0.40)
10.12m/s
20.46m/s
31.06m/s
42.12m/s
정답 및 해설

대수풍속분포식 U=uklnZZ0U = \dfrac{u^*}{k}\ln\dfrac{Z}{Z_0}에서 두 높이의 풍속차를 이용하면 U2U1=uklnZ2Z1U_2 - U_1 = \dfrac{u^*}{k}\ln\dfrac{Z_2}{Z_1}이 되어 지면조도 Z0Z_0를 몰라도 계산 가능하다. 값을 대입하면 3.72.9=u0.40ln213.7 - 2.9 = \dfrac{u^*}{0.40}\ln\dfrac{2}{1}이므로 0.8=u0.40×0.6930.8 = \dfrac{u^*}{0.40}\times 0.693이 되고, u* = 0.8 × 0.40 / 0.693 ≈ 0.46 m/s로 계산된다.

문제 17
대기환경보호를 위한 국제의정서와 설명의 연결이 옳지 않은 것은?
1소피아 의정서 - CFC 감축의무
2교토 의정서 - 온실가스 감축목표
3몬트리올 의정서 - 오존층 파괴물질의 생산 및 사용의 규제
4헬싱키 의정서 - 유황배출량 또는 국가간 이동량 최저 30% 삭감
정답 및 해설

정답은 소피아 의정서의 내용이 잘못되었다. 소피아 의정서는 산성비(황산화물·질소산화물) 관련 의정서로, CFC 감축은 몬트리올 의정서의 규제 대상이다. 몬트리올 의정서(보기 3)는 오존층 파괴물질인 CFC, 할론 등의 생산·사용을 규제하며, 교토 의정서(보기 2)는 CO₂ 등 온실가스 감축목표를 설정하고, 헬싱키 의정서(보기 4)는 산성비 원인물질인 유황배출량을 1980년 수준 대비 최소 30% 이상 삭감하도록 규정했다.

문제 18
입자의 의한 산란에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, λ: 파장, D: 입자직경으로 한다.)
1레일리산란은 D/λ가 10보다 클 때 나타나는 산란현상으로 산란광의 광도는 λ4에 비례한다.
2맑은 하늘이 푸르게 보이는 까닭은 태양광선의 공기에 의한 레일리산란 때문이다.
3레일리산란에 의해 가시광선 중에서는 청색광이 많이 산란되고, 적색광이 적게 산란된다.
4입자의 크기가 빛의 파장과 거의 같거나 큰 경우에 나타나는 산란을 미산란이라고 한다.
정답 및 해설

레일리산란의 조건과 성질을 정확히 구분해야 한다. 레일리산란은 D/λ가 1보다 훨씬 작을 때(즉, 입자가 파장보다 훨씬 작을 때) 나타나는 현상이므로, 보기 1의 "D/λ가 10보다 클 때"는 잘못된 설명이다. D/λ > 10일 때는 오히려 기하광학적 산란(geometric scattering)에 가까워진다.
보기 2는 정확하다 — 공기 분자에 의한 레일리산란이 청색광을 더 많이 산란시켜 하늘이 파랗게 보인다.
보기 3도 맞다 — 레일리산란 광도가 λ4\lambda^{-4}에 비례하므로(보기 1의 설명도 이 점에서는 맞음) 파장이 짧은 청색이 적색보다 약 (700/400)410(700/400)^4 ≈ 10배 이상 많이 산란된다.
보기 4에서 "미산란(Mie scattering)"은 입자 크기가 파장과 비슷하거나 약간 작은 범위(D/λ ≈ 0.1~10)에서 나타나는 산란으로, 설명이 정확하다.

문제 19
지표에 도달하는 일사량의 변화에 영향을 주는 요소와 가장 거리가 먼 것은?
1계절
2대기의 두께
3지표면의 상태
4태양의 입사각의 변화
정답 및 해설

지표 도달 일사량은 태양광이 대기를 통과하는 경로와 세기로 결정된다. 태양 입사각, 대기의 두께, 계절이 모두 여기에 해당한다.

지표면의 상태는 이미 도달한 일사를 얼마나 반사ㆍ흡수하는지를 좌우할 뿐, 도달하는 일사량 자체를 바꾸지는 않는다.

문제 20
50m의 높이가 되는 굴뚝내의 배출가스 평균온도가 300℃, 대기온도가 20℃일 때 통풍력(mmH2O)은? (단, 연소가스 및 공기의 비중을 1.3kg/Sm3이라고 가정한다.)
1약 15
2약 30
3약 45
4약 60
정답 및 해설

굴뚝의 통풍력(자연통풍)은 굴뚝 내외의 밀도 차이에 의해 발생하며, 공식은 D=H×(ρ0ρg)D = H \times (\rho_0 - \rho_g)이다. 여기서 ρ0\rho_0는 대기(외부) 밀도, ρg\rho_g는 배출가스(내부) 밀도이다. 밀도는 절대온도에 반비례하므로, ρ=ρref×TrefT\rho = \rho_{ref} \times \dfrac{T_{ref}}{T} 관계를 이용한다. 기준값 1.3 kg/Sm³을 273K(0℃)일 때의 밀도로 보면, 대기(293K)에서의 밀도는 ρ0=1.3×273293=1.211 kg/m3\rho_0 = 1.3 \times \dfrac{273}{293} = 1.211 \text{ kg/m}^3이고, 배출가스(573K)에서의 밀도는 ρg=1.3×273573=0.618 kg/m3\rho_g = 1.3 \times \dfrac{273}{573} = 0.618 \text{ kg/m}^3이다. 통풍력은 D=50×(1.2110.618)=50×0.593=29.65 mmH2O30 mmH2OD = 50 \times (1.211 - 0.618) = 50 \times 0.593 = 29.65 \text{ mmH}_2\text{O} \approx 30 \text{ mmH}_2\text{O}로 계산된다.

문제 21
옥탄가(octane number)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1N-paraffine에서는 탄소수가 증가할수록 옥탄가가 저하하여 C7에서 옥탄가는 0이다.
2Iso-paraffine에서는 methyl측쇄가 많을수록, 특히 중앙부에 집중할수록 옥탄가는 증가한다.
3방향족 탄화수소의 경우 벤젠고리의 측쇄가 C3까지는 옥탄가가 증가하지만 그 이상이면 감소한다.
4iso-octane과 n-octane, neo-octane의 혼합표준연료의 노킹정도와 비교하여 공급가솔린과 동등한 노킹정도를 나타내는 혼합표준연료 중의 iso-octane(%)를 말한다.
정답 및 해설

옥탄가는 iso-octane과 n-heptane의 혼합 표준연료를 기준으로, 시험 가솔린과 같은 노킹 정도를 내는 표준연료 중 iso-octane의 부피%로 정의한다. "n-octane, neo-octane"을 기준으로 든 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. n-paraffin은 탄소수가 늘수록 옥탄가가 떨어져 C7(n-heptane)에서 0이 되고, iso-paraffin은 methyl 측쇄가 많고 중앙에 몰릴수록 옥탄가가 올라간다.

문제 22
증유에 관한 설명과 거리가 먼 것은?
1점도가 낮을수록 유동점이 낮아진다.
2잔류탄소의 함량이 많아지면 점도가 높게 된다.
3점도가 낮은 것이 사용상 유리하고, 용적당 발열량이 적은 편이다.
4인화점이 높은 경우 역화의 위험이 있으며, 보통 그 예열온도보다 약 2℃ 정도 높은 것을 쓴다.
정답 및 해설

역화의 위험은 인화점이 낮을 때 커진다. 또 중유는 예열온도보다 인화점이 약 5℃ 정도 높은 것을 쓰므로 "2℃"라는 수치도 맞지 않는다.

나머지는 옳다. 점도가 낮으면 유동점도 낮아지고 이송ㆍ분무가 쉬워 사용상 유리하며, 잔류탄소 함량이 많아지면 점도가 높아진다.

문제 23
다음 중 화학적 반응이 항상 자발적으로 일어나는 경우는? (단, △G°는 Gibbs 자유에너지 변화량, △S°는 엔트로피 변화량, △H는 엔탈피 변화량이다.)
1△G°<0
2△G°>0
3△S°<0
4△H>0
정답 및 해설

Gibbs 자유에너지 변화량이 음(-)일 때, 즉 ΔG<0\Delta G^{\circ}\lt 0일 때 반응은 항상 자발적으로 진행된다. 양(+)이면 비자발적, 0이면 평형이다.

ΔG=ΔHTΔS\Delta G^{\circ}=\Delta H^{\circ}-T\Delta S^{\circ}이므로 엔탈피나 엔트로피 하나만으로는 자발성을 단정할 수 없고, 두 항을 합친 부호가 판단 기준이 된다.

문제 24
다음 중 석탄의 탄화도 증가에 따라 감소하는 것은?
1비열
2발열량
3고정탄소
4착화온도
정답 및 해설

탄화도가 커지면 고정탄소ㆍ발열량ㆍ착화온도ㆍ연료비가 모두 증가하고, 비열ㆍ휘발분ㆍ수분ㆍ산소함량은 감소한다. 보기 중 감소하는 것은 비열이다.

탄화도 상승은 석탄이 무연탄에 가까워지는 변화로, 휘발분이 빠지고 탄소가 치밀해지면서 불이 붙기는 어려워지는 대신 발열량은 높아진다.

문제 25
다음 중 NOx 발생을 억제하기 위한 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1연료대체
22단 연소
3배출가스 재순환
4버너 및 연소실의 구조 개량
정답 및 해설

2단 연소, 배출가스 재순환, 버너 및 연소실 구조 개량은 모두 화염 최고온도와 산소 농도를 낮춰 NOx 생성 자체를 줄이는 연소 제어 기술이다.

반면 연료대체는 연소 조건을 손보는 방법이 아니라 연료를 다른 것으로 바꾸는 사전 조치여서, NOx 발생 억제 연소법으로 묶기에는 가장 거리가 멀다.

문제 26
액체연료의 연소장치에 관한 설명 중 옳은 것은?
1건타입(gun type) 버너는 유압식과 공기분무식을 혼합한 것으로 유압이 30kg/cm2 이상으로 대형 연소장치이다.
2저압기류 분무식 버너의 분무각도는 30~60°정도이고, 분무에 필요한 공기량은 이론연소 공기량의 30~50% 정도이다.
3고압기류 분무식 버너의 분무각도는 70°이고, 유량조절 비가 1:3 정도로 부하변동 적응이 어렵다.
4회전식 버너는 유압식 버너에 비해 연료유의 입경이 작으며, 직결식은 분무컵의 회전수가 전동기의 회전수보다 빠른 방식이다.
정답 및 해설

저압기류 분무식 버너는 분무각도가 30~60°이고 분무에 쓰는 공기량이 이론연소 공기량의 30~50% 정도이므로 보기 내용이 그대로 맞다.

나머지는 다음과 같이 틀리다.

  • 건타입 버너는 유압이 7kg/cm2 이상인 소형 연소장치다.
  • 고압기류 분무식은 분무각도가 30° 정도로 좁고 유량조절비가 1:10 정도여서 부하변동 적응이 오히려 쉽다.
  • 회전식 버너는 유압식보다 연료유 입경이 크고, 직결식은 분무컵 회전수가 전동기 회전수와 같다.
문제 27
다음 각종 연료성분의 완전연소 시 단위 체적당 고위발열량(kcal/Sm3)의 크기 순서로 옳은 것은?
1일산화탄소>메탄>프로판>부탄
2메탄>일산화탄소>프로판>부탄
3프로판>부탄>메탄>일산화탄소
4부탄>프로판>메탄>일산화탄소
정답 및 해설

단위 체적당 고위발열량은 분자 하나가 품은 탄소ㆍ수소 수가 많을수록 커지므로 부탄 > 프로판 > 메탄 > 일산화탄소 순이다.

대략적인 값은 부탄 약 32,000, 프로판 약 24,400, 메탄 약 9,500, 일산화탄소 약 3,000kcal/Sm3이다.

문제 28
어떤 화학반응 과정에서 반응물질이 25% 분해하는데 41.3분 걸린다는 것을 알았다. 이 반응이 1차라고 가정할 때, 속도상수 k(s-1)는?
11.022×10-4
21.161×10-4
31.232×10-4
41.437×10-4
정답 및 해설

1차 반응의 적분식 lnC0C=kt\ln\dfrac{C_0}{C}=kt에서 25%가 분해되면 C/C0=0.75C/C_0=0.75이므로
k=1tln10.75=0.287741.3min=6.966×103min1k=\dfrac{1}{t}\ln\dfrac{1}{0.75}=\dfrac{0.2877}{41.3\,\mathrm{min}}=6.966\times10^{-3}\,\mathrm{min^{-1}}

단위를 초로 바꾸면
k=6.966×10360=1.161×104s1k=\dfrac{6.966\times10^{-3}}{60}=1.161\times10^{-4}\,\mathrm{s^{-1}}

문제 29
C:78(중량%), H:18(중량%), S:4(중량%)인 중유의 (CO2)max는? (단, 표준상태, 건조가스 기준으로 한다.)
1약 13.4%
2약 14.8%
3약 17.6%
4약 20.6%
정답 및 해설

(CO2)max이론공기만으로 완전연소했을 때 건조가스 중 CO2가 차지하는 비율이므로, 먼저 이론공기량과 이론건조가스량을 구한다.
A0=8.89×0.78+26.67×0.18+3.33×0.04=11.87 Sm3/kgA_0=8.89\times0.78+26.67\times0.18+3.33\times0.04=11.87\ \mathrm{Sm^3/kg}

이어서 이론건조연소가스량은
G0d=0.79A0+1.867C+0.7S=0.79×11.87+1.867×0.78+0.7×0.04=10.86 Sm3/kgG_{0d}=0.79A_0+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}=0.79\times11.87+1.867\times0.78+0.7\times0.04=10.86\ \mathrm{Sm^3/kg}

따라서
(CO2)max=1.867×0.7810.86×10013.4%(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{1.867\times0.78}{10.86}\times100\fallingdotseq 13.4\%

문제 30
아래의 조성을 가진 혼합기체의 하한연소범위(%)는?
13.46
24.24
34.55
45.05
정답 및 해설

혼합가스의 연소하한은 르샤틀리에 식으로 구한다.
100L=ViLi\dfrac{100}{L}=\sum\dfrac{V_i}{L_i}

메탄 80%/5.0, 에탄 15%/3.0, 프로판 4%/2.1, 부탄 1%/1.5를 대입하면
100L=805.0+153.0+42.1+11.5=23.57\dfrac{100}{L}=\dfrac{80}{5.0}+\dfrac{15}{3.0}+\dfrac{4}{2.1}+\dfrac{1}{1.5}=23.57

따라서
L=10023.574.24%L=\dfrac{100}{23.57}\fallingdotseq 4.24\%

문제 31
중유를 시간당 1000kg씩 연소시키는 배출시설이 있다. 연돌의 단면적이 3m2 일 때 배출가스의 유속(m/s)은? (단, 이 중유의 표준상태에서의 원소 조성 및 배출가스의 분석치는 아래 표와 같고, 배출가스의 온도는 270℃이다.)
1약 2.4
2약 3.2
3약 3.6
4약 4.4
정답 및 해설

실제 배출가스 부피를 구해 연돌 단면적으로 나눈다. 먼저 이론공기량은
A0=8.89×0.86+26.67×0.13+3.33×0.01=11.15 Sm3/kgA_0=8.89\times0.86+26.67\times0.13+3.33\times0.01=11.15\ \mathrm{Sm^3/kg}

N2 = 100 - (13.0+2.0+0.1) = 84.9%이고 CO가 남아 있으므로 공기비는
m=N2N23.76(O20.5CO)=84.984.93.76(2.00.05)=1.095m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}=\dfrac{84.9}{84.9-3.76(2.0-0.05)}=1.095

실제 습연소가스량은
Gw=0.79A0+1.867C+0.7S+11.2H+(m1)A0=12.93 Sm3/kgG_w=0.79A_0+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}+11.2\mathrm{H}+(m-1)A_0=12.93\ \mathrm{Sm^3/kg}
이므로 시간당 12,930Sm3/h이고, 270℃로 환산하면 12930×273+270273=25715 m3/h12930\times\dfrac{273+270}{273}=25715\ \mathrm{m^3/h}이다.

따라서
V=257153600×32.4 m/sV=\dfrac{25715}{3600\times3}\fallingdotseq 2.4\ \mathrm{m/s}

문제 32
저위발열량이 4900kcal/Sm3인 가스연료의 이론연소온도(℃)는? (단, 이론연소가스량: 10Sm3/Sm3, 기준온도: 15℃, 연료연소가스의 평균정압비열: 0.35kcal/Sm3ㆍ℃, 공기는 예열되지 않으며, 연소가스는 해리되지 않는 것으로 한다.)
11015
21215
31415
41615
정답 및 해설

이론연소온도는 저위발열량이 모두 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 구한다.
t=HlG×Cp+t0t=\dfrac{H_l}{G\times C_p}+t_0

주어진 값을 대입하면
t=490010×0.35+15=1400+15=1415Ct=\dfrac{4900}{10\times0.35}+15=1400+15=1415\,^{\circ}\mathrm{C}

문제 33
연료 연소 시 매연이 잘 생기는 순서로 옳은 것은?
1타르 > 중유 > 경유 > LPG
2타르 > 경유 > 중유 > LPG
3중유 > 타르 > 경유 > LPG
4경유 > 타르 > 중유 > LPG
정답 및 해설

매연은 C/H비가 크고 분자량이 큰, 그래서 열분해ㆍ중합이 잘 일어나는 연료일수록 많이 생기므로 타르 > 중유 > 경유 > LPG 순이다.

기체연료인 LPG는 공기와 균일하게 섞여 완전연소되므로 매연이 거의 발생하지 않고, 액체연료는 무겁고 점도가 높을수록 미립화가 나빠 매연이 늘어난다.

문제 34
중유의 원소조성은 C: 88%, H: 12% 이다. 이 중유를 완전연소 시킨 결과, 중유 1kg당 건조 배기가스량이 15.8Sm3 이었다면, 건조 배기가스 중의 CO2의 농도(%)는?
110.4
213.1
316.8
419.5
정답 및 해설

건조 배기가스 중 CO2는 연료 탄소가 전부 산화되어 생긴 양이므로
CO2=1.867×0.88=1.643 Sm3/kg\mathrm{CO_2}=1.867\times0.88=1.643\ \mathrm{Sm^3/kg}

건조 배기가스량이 15.8Sm3/kg이므로
CO2(%)=1.64315.8×10010.4%\mathrm{CO_2}(\%)=\dfrac{1.643}{15.8}\times100\fallingdotseq 10.4\%

문제 35
다음 각종 가스의 완전연소 시 단위부피당 이론공기량 (Sm3/Sm3)이 가장 큰 것은?
1Ethylene
2Methane
3Acetylene
4Propylene
정답 및 해설

이론공기량은 A0=O00.21A_0=\dfrac{O_0}{0.21}이므로 연소에 필요한 산소량이 가장 큰 가스가 답이다. 프로필렌(C3H6)은 산소가 4.5mol 필요해 가장 크다.

가스별 이론공기량은 다음과 같다.

  • 프로필렌: 4.5/0.21 = 약 21.4Sm3/Sm3
  • 에틸렌(C2H4): 3/0.21 = 약 14.3
  • 아세틸렌(C2H2): 2.5/0.21 = 약 11.9
  • 메탄(CH4): 2/0.21 = 약 9.5
문제 36
액화석유가스(LPG)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1유황분이 적고 유독성분이 거의 없다.
2천연가스에서 회수되기도 하지만 대부분은 석유정제 시 부산물로 얻어진다.
3비중이 공기보다 가벼워 누출될 경우 인화 폭발 위험성이 크다.
4사용에 편리한 기체연료의 특징과 수송 및 저장에 편리한 액체연료의 특징을 겸비하고 있다.
정답 및 해설

LPG의 주성분인 프로판(비중 약 1.5)과 부탄(비중 약 2.0)은 모두 공기보다 무겁다. 그래서 누출되면 바닥에 깔려 체류하다가 인화ㆍ폭발을 일으키는 것이 위험 요인이다.

나머지는 옳다. 유황분과 유독성분이 거의 없고, 석유정제 부산물이나 천연가스에서 회수하며, 가압하면 액체가 되어 저장ㆍ수송이 쉽고 사용할 때는 기체연료의 장점을 갖는다.

문제 37
메탄올 2.0kg을 완전 연소하는데 필요한 이론공기량(Sm3)은?
12.5
25.0
37.5
410.0
정답 및 해설

메탄올의 연소반응은 CH3OH+1.5O2CO2+2H2O\mathrm{CH_3OH}+1.5\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}이고 분자량은 32이다.

메탄올 2.0kg은 2/32=0.0625kmol2/32=0.0625\,\mathrm{kmol}이므로 필요한 산소는
O0=0.0625×1.5×22.4=2.1 Sm3O_0=0.0625\times1.5\times22.4=2.1\ \mathrm{Sm^3}

따라서
A0=2.10.21=10.0 Sm3A_0=\dfrac{2.1}{0.21}=10.0\ \mathrm{Sm^3}

문제 38
A석탄을 사용하여 가열로의 배출가스를 분석한 결과 CO2 14.5%, O2 6%, N2 79%, CO 0.5% 이었다. 이 경우의 공기비는?
11.18
21.38
31.58
41.78
정답 및 해설

배출가스에 CO가 남아 불완전연소이므로 CO 보정이 들어간 공기비 식을 쓴다.
m=N2N23.76(O20.5CO)m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}

N2 79%, O2 6%, CO 0.5%를 대입하면
m=79793.76(60.25)=7957.381.38m=\dfrac{79}{79-3.76(6-0.25)}=\dfrac{79}{57.38}\fallingdotseq 1.38

문제 39
액체연료가 미립화 되는데 영향을 미치는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
1분사압력
2분사속도
3연료의 점도
4연료의 발열량
정답 및 해설

액체연료의 미립화는 분사압력ㆍ분사속도ㆍ점도ㆍ표면장력ㆍ노즐 구조처럼 기름을 잘게 부수는 힘과 그에 저항하는 성질로 결정된다.

발열량은 연료가 타면서 내는 열량의 크기일 뿐 분무 과정과는 무관하므로 가장 거리가 멀다.

문제 40
연료의 종류에 따라 연소 특성으로 옳지 않은 것은?
1기체연료는 부하의 변동범위(turn down ratio)가 좁고 연소의 조절이 용이하지 않다.
2기체연료는 저발열량의 것으로 고온을 얻을 수 있고, 전열효율을 높일 수 있다.
3액체연료의 경우 회분은 아주 적지만, 재 속의 금속산화물이 장해원인이 될 수 있다.
4액체연료는 화재, 역화 등의 위험이 크며, 연소온도가 높아 국부적인 과열을 일으키기 쉽다.
정답 및 해설

기체연료는 공기와의 혼합이 자유로워 부하 변동범위(turn down ratio)가 넓고 연소 조절이 쉬운 것이 가장 큰 장점이므로, "좁고 조절이 용이하지 않다"는 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. 기체연료는 공기 예열 등으로 저발열량 연료로도 고온을 얻고 전열효율을 높일 수 있으며, 액체연료는 회분이 적지만 재 속 바나듐 등 금속산화물이 고온부식을 일으킬 수 있다.

문제 41
다음 유해가스 처리에 관한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
1시안화수소는 물에 대한 용해도가 매우 크므로 가스를 물로 세정하여 처리한다.
2염화인(PCl3)은 물에 대한 용해도가 낮아 암모니아를 불어넣어 병류식 충전탑에서 흡수 처리한다.
3아크로레인은 그대로 흡수가 불가능하며 NaClO 등의 산화제를 혼입한 가성소다 용액으로 흡수 제거한다.
4이산화셀렌은 코트럴집진기로 포집, 결정으로 석출, 물에 잘 용해되는 성질을 이용해 스크러버에 의해 세정하는 방법 등이 이용된다.
정답 및 해설

염화인(PCl3)은 물에 대한 용해도가 낮아 물세정으로는 처리가 어렵고, 가성소다(NaOH) 용액을 흡수액으로 쓰는 향류식 충전탑에서 처리한다. 암모니아를 불어넣는 병류식이 아니다.

나머지는 옳다. 시안화수소는 물에 매우 잘 녹아 수세정이 가능하고, 아크로레인은 NaClO 같은 산화제를 섞은 가성소다 용액으로 흡수하며, 이산화셀렌은 전기집진ㆍ결정 석출ㆍ세정 등으로 회수한다.

문제 42
황함유량 2.5%인 중유를 30ton/h로 연소하는 보일러에서 배기가스를 NaOH 수용액으로 처리한 후 황성분을 전량 Na2SO3로 회수할 경우, 이 때 필요한 NaOH의 이론량(kg/h)은? (단, 황성분은 전량 SO2로 전환된다.)
11750
21875
31935
42015
정답 및 해설

중유 중 황이 전량 SO2로 바뀌므로 시간당 황의 몰수는
30000×0.02532=75032=23.44 kmol/h\dfrac{30000\times0.025}{32}=\dfrac{750}{32}=23.44\ \mathrm{kmol/h}

반응식 SO2+2NaOHNa2SO3+H2O\mathrm{SO_2}+2\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{H_2O}에서 NaOH는 SO22배 몰이 필요하므로
23.44×2×40=1875 kg/h23.44\times2\times40=1875\ \mathrm{kg/h}

문제 43
흡수장치에 사용되는 흡수액이 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?
1용해도가 낮아야 한다.
2휘발성이 높아야 한다.
3부식성이 높아야 한다.
4점성은 비교적 낮아야 한다.
정답 및 해설

흡수액은 점성이 낮아야 가스와의 물질전달 저항이 작고 순환ㆍ분무가 쉬워진다.

나머지가 틀린 이유는 다음과 같다.

  • 대상 가스에 대한 용해도는 커야 한다.
  • 휘발성이 낮아야 흡수액 손실과 2차 오염이 없다.
  • 부식성이 없어야 장치 수명을 유지할 수 있다.
문제 44
흡착과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1파과곡선의 형태는 흡착탑의 경우에 따라서 비교적 기울기가 큰 것이 바람직하다.
2포화점에서는 주어진 온도와 압력조건에서 흡착제가 가장 많은 양의 흡착질을 흡착하는 점이다.
3실제의 흡착은 비정상상태에서 진행되므로 흡착의 초기에는 흡착이 천천히 진행되다가 어느 정도 흡착이 진행되면 빠르게 흡착이 이루어진다.
4흡착제층 전체가 포화되어 배출가스 중에 오염가스 일부가 남게 되는 점을 파과점이라 하고, 이점 이후부터는 오염가스의 농도가 급격히 증가한다.
정답 및 해설

흡착은 초기에 흡착점이 많아 빠르게 진행되다가 자리가 채워지면서 점차 느려진다. "천천히 진행되다 빨라진다"는 순서가 반대다.

나머지는 옳다. 파과곡선은 기울기가 클수록 교체 시점 판단이 쉬워 바람직하고, 포화점은 주어진 온도ㆍ압력에서 흡착량이 최대가 되는 점이며, 파과점 이후에는 출구 오염가스 농도가 급격히 올라간다.

문제 45
다음 발생 먼지 종류 중 일반적으로 S/Sb가 가장 큰 것은? (단, S는 진비중, Sb는 겉보기 비중이다.)
1카본블랙
2시멘트킬른
3미분탄보일러
4골재드라이어
정답 및 해설

S/Sb는 분진이 얼마나 부피가 크고 부슬부슬한지를 나타내는 값이므로, 입자가 매우 미세해 겉보기 비중이 극히 작은 카본블랙에서 가장 크다(약 76).

시멘트킬른 약 5, 미분탄보일러 약 4, 골재드라이어 약 2.7 정도로, 입자가 굵고 잘 다져지는 분진일수록 값이 작아진다.

문제 46
실내에서 발생하는 CO2의 양이 시간당 0.3m3일 때 필요한 환기량(m3/h)은? (단, CO2의 허용농도와 외기의 CO2농도는 각각 0.1%와 0.03%이다.)
1약 145
2약 210
3약 320
4약 430
정답 및 해설

필요 환기량은 오염물질 발생량을 허용농도와 외기농도의 차로 나눈다.
Q=MCaCoQ=\dfrac{M}{C_a-C_o}

0.1% = 0.001, 0.03% = 0.0003이므로
Q=0.30.0010.0003=0.30.0007430 m3/hQ=\dfrac{0.3}{0.001-0.0003}=\dfrac{0.3}{0.0007}\fallingdotseq 430\ \mathrm{m^3/h}

문제 47
유량측정에 사용되는 가스 유속측정 장치 중 작동원리로 Bernoulli식이 적용되지 않는 것은?
1로터미터(Rotameter)
2벤튜리장치(Venturi meter)
3건조가스장치(Dry gas meter)
4오리피스장치(Orifice meter)
정답 및 해설

로터미터ㆍ벤튜리미터ㆍ오리피스미터는 모두 유속에 따른 압력차로 유량을 읽는 차압식이어서 Bernoulli 식이 작동원리다.

건조가스미터는 내부 격막이 일정한 부피의 가스를 반복해 밀어내는 횟수를 세는 용적식(적산식)이므로 Bernoulli 식과 무관하다.

문제 48
배출가스의 온도를 냉각시키는 방법 중 열교환법의 특성으로 가장 거리가 먼 것은?
1운전비 및 유지비가 높다.
2열에너지를 회수할 수 있다.
3최종 공기부피가 공기희석법, 살수법에 비해 매우 크다.
4온도감소로 인해 상대습도는 증가하지만 가스 중 수분량에는 거의 변화가 없다.
정답 및 해설

열교환법은 열교환기 벽을 사이에 두고 식히는 방식이라 가스에 물이나 공기를 더하지 않는다. 따라서 최종 공기부피가 세 방법 중 가장 작다 — "매우 크다"는 서술이 틀리다.

공기희석법은 찬 공기를, 살수법은 물을 직접 넣어 부피가 크게 늘어난다. 반면 열교환법은 폐열을 회수할 수 있는 대신 설비ㆍ운전ㆍ유지비가 높고, 냉각으로 상대습도는 오르지만 가스 중 수분량 자체는 거의 변하지 않는다.

문제 49
중력 집진장치의 효율을 향상시키는 조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1침강실 내의 배기가스 기류는 균일하여야 한다.
2침강실의 침전높이가 작을수록 집진율이 높아진다.
3침강실의 길이를 길게 하면 집진율이 높아진다.
4침강실 내 처리가스 속도가 클수록 미세한 분진을 포집할 수 있다.
정답 및 해설

중력집진은 입자가 침강실을 지나는 체류시간 안에 바닥까지 가라앉아야 하므로, 처리가스 속도가 느릴수록 미세한 분진까지 포집된다. 속도가 크면 체류시간이 짧아지고 재비산까지 일어난다.

집진율은 η=VgLVH\eta=\dfrac{V_g\,L}{V\,H} 형태여서 침강실 길이 L이 길수록, 침강높이 H가 낮을수록 높아지고, 기류가 균일해야 설계대로 성능이 나온다.

문제 50
여과 집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1폭발성, 점착성 및 흡습성 분진의 제거에 효과적이다.
2탈진방식 중 간헐식은 여포의 수명이 연속식에 비해 길다.
3탈진방식 중 간헐식은 진동형, 역기류형, 역기류진동형으로 분류할 수 있다.
4여과재는 내열성이 약하므로 고온가스 냉각 시 산노점(dew point) 이상으로 유지해야 한다.
정답 및 해설

여과집진장치는 폭발성 분진(발화ㆍ정전기 위험)과 점착성ㆍ흡습성 분진(여포 눈막힘)에는 부적합하다. 이런 분진은 여포를 막아 탈진이 되지 않는다.

나머지는 옳다. 간헐식은 실 단위로 멈추고 털어내므로 여포 수명이 연속식보다 길고 진동형ㆍ역기류형ㆍ역기류진동형으로 나뉘며, 산노점 이하로 냉각하면 응축된 산이 여과재를 상하게 한다.

문제 51
입자상 물질에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1직경 d인 구형입자의 비표면적(단위체적당 표면적)은 d/6이다.
2cascade impactor는 관성충돌을 이용하여 입경을 간접적으로 측정하는 방법이다.
3공기동력학경은 stokes경과 달리 입자밀도를 1g/cm3 으로 가정함으로써 보다 쉽게 입경을 나타낼 수 있다.
4비구형입자에서 입자의 밀도가 1보다 클 경우 공기동력학경은 stokes경에 비해 항상 크다고 볼 수 있다.
정답 및 해설

지름 d인 구의 단위체적당 표면적은 표면적을 부피로 나눈 값이므로
πd2πd3/6=6d\dfrac{\pi d^{2}}{\pi d^{3}/6}=\dfrac{6}{d}
가 되어 d/6은 역수를 쓴 잘못된 식이다.

나머지는 옳다. 캐스케이드 임팩터는 단마다 관성충돌로 입자를 걸러 입경을 간접 측정하고, 공기동력학경은 밀도를 1g/cm3으로 가정하므로 실제 밀도가 1보다 크면 stokes경보다 항상 크게 나온다.

문제 52
어떤 집진장치의 입구와 출구의 함진가스의 분진농도가 7.5g/Sm3과 0.055g/Sm3이었다. 또한 입구와 출구에서 측정한 분진시료 중 입경이 0~5μm인 입자의 중량분율은 전분진에 대하여 0.1과 0.5이었다면 0~5μm의 입경을 가진 입자의 부분 집진율(%)은?
1약 87
2약 89
3약 96
4약 98
정답 및 해설

부분 집진율은 해당 입경 구간의 입구ㆍ출구 실제 농도로 계산하며, 구간 농도는 전체 농도에 중량분율을 곱해 얻는다.
Cin=7.5×0.1=0.75,Cout=0.055×0.5=0.0275 g/Sm3C_{in}=7.5\times0.1=0.75,\qquad C_{out}=0.055\times0.5=0.0275\ \mathrm{g/Sm^3}

따라서
η=(10.02750.75)×10096%\eta=\left(1-\dfrac{0.0275}{0.75}\right)\times100\fallingdotseq 96\%

문제 53
다음 [보기]가 설명하는 축류 송풍기의 유형으로 옳은 것은?
1원통 축류형 송풍기
2방사 경사형 송풍기
3고정날개 축류형 송풍기
4공기회전자 축류형 송풍기
정답 및 해설

보기가 말하는 "효율과 압력상승 효과를 얻기 위한 직선형 고정날개"는 회전류를 직선류로 펴 주는 guide vane을 뜻하므로 고정날개 축류형 송풍기다. 축류형 중 효율이 가장 높아 HVAC와 산업용 환기에 널리 쓰인다.

원통 축류형은 고정날개 없이 케이싱만 있어 효율과 정압이 낮고, 방사 경사형은 축류형이 아니라 원심형 송풍기다.

문제 54
습식전기집진장치의 특징에 관한 설명 중 틀린 것은?
1집진면이 청결하여 높은 전계 강도를 얻을 수 있다.
2고저항의 먼지로 인한 역전리 현상이 일어나기 쉽다.
3건식에 비하여 가스의 처리속도를 2배 정도 크게 할 수 있다.
4작은 전기저항에 의해 생기는 먼지의 재비산을 방지할 수 있다.
정답 및 해설

습식 전기집진장치는 집진극을 물로 씻어 내려 먼지층이 쌓이지 않으므로, 고저항 먼지가 극판에 두껍게 붙어 생기는 역전리 현상이 오히려 잘 일어나지 않는다.

나머지는 옳다. 집진면이 늘 깨끗해 높은 전계강도를 유지할 수 있고 그래서 건식보다 처리가스 속도를 약 2배까지 올릴 수 있으며, 물이 먼지를 붙잡아 재비산도 막아 준다.

문제 55
가로 a, 세로 b인 직사각형의 유로에 유체가 흐를 경우 상당직경(equivalent diameter)을 산출하는 간이식은?
1ab\sqrt{\mathrm{ab}}
22ab
32(a+b)ab\sqrt{\dfrac{2(a+b)}{ab}}
42aba+b\dfrac{2ab}{a+b}
정답 및 해설

상당직경은 단면적과 둘레의 비로 정의한 De=4APD_e=\dfrac{4A}{P}에 직사각형 값을 넣어 얻는다.
De=4ab2(a+b)=2aba+bD_e=\dfrac{4ab}{2(a+b)}=\dfrac{2ab}{a+b}

ab\sqrt{ab}는 변의 기하평균일 뿐 유동 저항을 반영한 상당직경이 아니고, 2ab는 길이 차원조차 맞지 않는다.

문제 56
배연탈황기술과 가장 거리가 먼 것은?
1암모니아법
2석회석 주입법
3수소화 탈황법
4활성산화 망간법
정답 및 해설

수소화 탈황법은 정유 공정에서 원료유에 수소를 넣어 황을 H2S로 떼어내는 연료 전처리 기술이지, 연소 후 배기가스에서 SO2를 없애는 배연탈황이 아니다.

암모니아법ㆍ석회석 주입법ㆍ활성산화망간법은 모두 배기가스 중 SO2를 흡수제ㆍ흡착제로 직접 잡는 배연탈황 방식이다.

문제 57
벤튜리 스크러버의 액가스비를 크게 하는 요인으로 옳지 않은 것은?
1먼지의 입경이 작을 때
2먼지입자의 친수성이 클 때
3먼지입자의 점착성이 클 때
4처리가스의 온도가 높을 때
정답 및 해설

먼지가 친수성이면 적은 물로도 쉽게 젖어 포집되므로 액가스비를 오히려 낮출 수 있다. 따라서 친수성이 클 때는 액가스비를 크게 하는 요인이 아니다.

액가스비를 크게 잡아야 하는 경우는 다음과 같다.

  • 먼지 입경이 작아 관성충돌로 잡기 어려울 때
  • 먼지의 점착성이 커서 목부ㆍ노즐이 막히기 쉬울 때
  • 처리가스 온도가 높아 물이 증발해 손실될 때
문제 58
압력손실이 250mmH2O 이고, 처리가스량 30000m3/h인 집진장치의 송풍기 소요동력(kW)은? (단, 송풍기의 효율은 80%, 여유율은 1.25이다.)
1약 25
2약 29
3약 32
4약 38
정답 및 해설

송풍기 소요동력은 다음 식으로 구한다(QQ는 m3/min, ΔP\Delta P는 mmH2O).
kW=Q×ΔP×α6120×η\mathrm{kW}=\dfrac{Q\times\Delta P\times\alpha}{6120\times\eta}

Q=30000/60=500 m3/minQ=30000/60=500\ \mathrm{m^3/min}이므로
kW=500×250×1.256120×0.832 kW\mathrm{kW}=\dfrac{500\times250\times1.25}{6120\times0.8}\fallingdotseq 32\ \mathrm{kW}

문제 59
집진장치의 압력손실이 400mmH2O, 처리가스량이 30000m3/h이고, 송풍기의 전압효율은 70%, 여유율이 1.2일 때 송풍기의 축동력(kW)은? (단, 1kW=102kgfㆍm/s이다.
136
256
380
495
정답 및 해설

1kW = 102kgfㆍm/s가 주어졌으므로 축동력은 다음 식으로 구한다(QQ는 m3/s, ΔP\Delta P는 kgf/m2).
kW=Q×ΔP102×η×α\mathrm{kW}=\dfrac{Q\times\Delta P}{102\times\eta}\times\alpha

Q=30000/3600=8.33 m3/sQ=30000/3600=8.33\ \mathrm{m^3/s}를 대입하면
kW=8.33×400102×0.7×1.256 kW\mathrm{kW}=\dfrac{8.33\times400}{102\times0.7}\times1.2\fallingdotseq 56\ \mathrm{kW}

문제 60
면적 1.5m2인 여과집진장치로 먼지농도가 1.5g/m3인 배기가스가 100m3/min으로 통과하고 있다. 먼지가 모두 여과포에서 제거되었으며, 집진된 먼지층의 밀도가 1g/cm3라면 1시간 후 여과된 먼지층의 두께(mm)는?
11.5
23
36
415
정답 및 해설

1시간 동안 여과포에 쌓인 먼지의 부피를 여과면적으로 나누면 두께가 나온다. 먼지량은
1.5 g/m3×100 m3/min×60 min=9000 g1.5\ \mathrm{g/m^3}\times100\ \mathrm{m^3/min}\times60\ \mathrm{min}=9000\ \mathrm{g}

밀도가 1g/cm3이므로 부피는 9000cm3이고 여과면적 1.5m2는 15000cm2이므로
t=900015000=0.6 cm=6 mmt=\dfrac{9000}{15000}=0.6\ \mathrm{cm}=6\ \mathrm{mm}

문제 61
다음은 기체크로마토그램에서 피크(peak)의 분리정도를 나타낸 그림이다. 분리계수(d)와 분리도(R)를 구하는 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

분리계수는 두 피크의 머무름시간 비이고, 분리도는 머무름시간 차를 두 피크 너비의 합으로 정규화한 값이다.
d=tR2tR1,R=2(tR2tR1)W1+W2d=\dfrac{t_{R2}}{t_{R1}},\qquad R=\dfrac{2(t_{R2}-t_{R1})}{W_1+W_2}

분리계수는 무차원 비이므로 시간 차로 정의할 수 없고, 분리도는 피크 폭을 반드시 포함해야 두 성분이 실제로 분리되었는지 판단할 수 있다.

문제 62
배출허용기준 중 표준 산소농도를 적용받는 어떤 오염물질의 보정된 배출가스 유량이 50Sm3/day이었다. 이 때 배출가스를 분석하니 실측 산소농도는 5%, 표준 산소농도는 3%일 때, 측정되어진 실측 배출가스 유량(Sm3/day)은?
146.25
251.25
356.25
461.25
정답 및 해설

표준산소농도 보정에서 농도는 21Os21Oa\dfrac{21-O_s}{21-O_a}배로 커지고, 유량은 그 역수로 보정된다.
Q=Qa×21Oa21OsQ=Q_a\times\dfrac{21-O_a}{21-O_s}

보정 유량 50Sm3/day, 실측 산소 5%, 표준 산소 3%를 넣으면
50=Qa×215213=Qa×161850=Q_a\times\dfrac{21-5}{21-3}=Q_a\times\dfrac{16}{18}

따라서 실측 유량은
Qa=50×1816=56.25 Sm3/dayQ_a=50\times\dfrac{18}{16}=56.25\ \mathrm{Sm^3/day}

문제 63
원자흡수분광광도법의 장치 구성이 순서대로 옳게 나열된 것은?
1광원부→파장선택부→측광부→시료원자화부
2광원부→시료원자화부→파장선택부→측광부
3시료원자화부→광원부→파장선택부→측광부
4시료원자화부→파장선택부→광원부→측광부
정답 및 해설

원자흡수분광광도계는 광원부 → 시료원자화부 → 파장선택부 → 측광부 순으로 배열된다. 속빈음극램프의 빛이 불꽃 속 바닥상태 원자를 지나며 흡수되고, 그 뒤에서 파장을 골라 세기를 재는 흐름이다.

자외선/가시선 분광법과 달리 파장선택부가 시료 뒤에 놓이는데, 불꽃 자체가 내는 발광을 걸러 내기 위해서다.

문제 64
다음 중 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻하는 것은?
1기밀용기
2밀폐용기
3밀봉용기
4차광용기
정답 및 해설

밀봉용기는 취급ㆍ보관하는 동안 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기다.

나머지 용기의 정의는 다음과 같다.

  • 밀폐용기: 이물이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기
  • 기밀용기: 밖에서 공기나 다른 가스가 침입하지 않도록 보호하는 용기
  • 차광용기: 광선이 투과하지 않아 내용물의 광화학 변화를 막는 용기
문제 65
굴뚝 배출가스 중 먼지의 자동 연속 측정방법에서 사용하는 용어의 뜻으로 옳지 않은 것은?
1검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용 입자의 먼지농도를 말한다.
2응답시간은 표준교정판을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 90%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간을 말한다.
3교정용입자는 실내에서 감도 및 교정오차를 구할 때 사용하는 균일계 단분산 입자로서 기하평균 입경이 0.3~3μm인 인공입자로 한다.
4시험가동시간이란 연속자동측정기를 정상적인 조건에서 운전할 때 예기치 않는 수리, 조정 및 부품교환 없이 연속가동 할 수 있는 최소시간을 말한다.
정답 및 해설

응답시간은 표준교정판을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 95%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간이다. 90%가 아니다.

나머지 정의는 옳다. 검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용 입자의 먼지농도이고, 교정용 입자는 기하평균 입경 0.3~3μm의 균일계 단분산 인공입자이며, 시험가동시간은 수리ㆍ조정ㆍ부품교환 없이 연속 가동할 수 있는 최소시간이다.

문제 66
자외선/가시선 분광분석 측정에서 최초광의 60%가 흡수되었을 때의 흡광도는?
10.25
20.3
30.4
40.6
정답 및 해설

흡광도는 투과도의 역수를 상용로그로 취한 값이다. 최초광의 60%가 흡수되면 투과도는 t=10.6=0.4t=1-0.6=0.4이므로
A=log10.4=log2.50.4A=\log\dfrac{1}{0.4}=\log 2.5\fallingdotseq 0.4

문제 67
비분산적외선분광분석법에서 사용하는 주요 용어의 의미로 옳지 않은 것은?
1스팬가스 : 분석계의 최저 눈금값을 교정하기 위하여 사용하는 가스
2스팬 드리프트 : 측정기의 교정범위눈금에 대한 지시값의 일정시간 내의 변동
3정필터형 : 측정성분이 흡수되는 적외선을 그 흡수파장에서 측정하는 방식
4비교가스 : 시료셀에서 적외선 흡수를 측정하는 경우 대조가스로 사용하는 것으로 적외선을 흡수하지 않는 가스
정답 및 해설

비분산적외선분광분석(NDIR) 용어의 정의를 검토하면, 1번의 스팬가스 정의가 옳지 않다. 스팬가스는 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위해 사용되는 가스(일반적으로 측정 대상 성분의 알려진 농도)로, 최저 눈금값 교정은 영점가스(제로 가스)가 담당한다.
2번 스팬 드리프트는 교정범위 내에서 지시값이 일정 시간 동안 변하는 현상으로 정확하다. 3번 정필터형은 특정 파장에서만 측정하는 필터 방식으로, 측정 성분의 흡수 파장과 일치시켜 선택성을 확보하는 원리로 옳다. 4번 비교가스(또는 참조가스)는 적외선을 흡수하지 않아 기준값으로 기능하므로 정확하다.

문제 68
다음은 연소관식 공기법을 사용하여 유류 중 황함유량을 분석하는 방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 수산화소듐, ㉡ 염산표준액
2㉠ 염산, ㉡ 수산화소듐 표준액
3㉠ 과산화수소(3%), ㉡ 수산화소듐 표준액
4㉠ 싸이오시안산용액, ㉡ 수산화칼슘 표준액
정답 및 해설

연소관식 공기법은 950~1100℃로 가열한 석영 연소관에서 시료를 태워 황을 황산화물로 바꾼 뒤, 과산화수소(3%) 용액에 흡수시켜 황산으로 만든다.

생성된 황산을 수산화소듐 표준액으로 중화적정하고, 그 소비량으로부터 유류 중 황함유량을 계산한다.

문제 69
다음은 굴뚝 배출가스 중 황산화물의 중화적정법에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 에틸아민동용액, ㉡ 녹색에서 자주색
2㉠ 에틸아민동용액, ㉡ 자주색에서 녹색
3㉠ 0.1N 수산화소듐용액, ㉡ 녹색에서 자주색
4㉠ 0.1N 수산화소듐용액, ㉡ 자주색에서 녹색
정답 및 해설

중화적정법은 배출가스 중 황산화물을 과산화수소수에 흡수시켜 황산으로 만든 뒤 알칼리로 적정하는 방법이므로, 적정액은 0.1N 수산화소듐용액이다.

메틸레드-메틸렌블루 혼합지시약은 산성에서 자주색, 알칼리성에서 녹색을 띠므로 색이 자주색에서 녹색으로 바뀌는 점을 종말점으로 잡는다.

문제 70
다음 분석가스 중 아연아민착염용액을 흡수액으로 사용하는 것은?
1황화수소
2브롬화합물
3질소산화물
4포름알데히드
정답 및 해설

황화수소아연아민착염용액에 흡수시켜 황화아연으로 안정하게 고정한 뒤 메틸렌블루법이나 아이오딘 적정법으로 정량한다.

아연아민착염용액은 황화물 이온을 침전으로 잡아 두는 것이 목적이라, 산화ㆍ환원이나 발색반응을 이용하는 다른 항목의 흡수액과는 쓰임이 다르다.

문제 71
다음 [보기]가 설명하는 굴뚝 배출가스 중의 산소측정방식으로 옳은 것은?
1전극 방식
2덤벨형 방식
3질코니아 방식
4압력검출형 방식
정답 및 해설

보기의 "주기적으로 단속하는 자계 내에서 산소분자에 작용하는 흡입력"은 산소의 상자성을 이용한 자기식 측정을 뜻하고, 그 힘을 보조가스의 배압 변화량으로 읽어내는 것이 압력검출형 방식이다.

같은 자기식이라도 덤벨형은 자계 속 덤벨의 회전 변위로 검출하고, 지르코니아 방식은 고온 산소 농담전지의 기전력을, 전극 방식은 전해전류를 측정한다.

문제 72
굴뚝 배출가스 중 총탄화수소 측정을 위한 장치 구성조건 등에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1기록계를 사용하는 경우에는 최소 4회/분이 되는 기록계를 사용한다.
2총탄화수소분석기는 흡광차분광방식 또는 비불꽃(non flame)이온크로마토그램방식의 분석기를 사용하며 폭발위험이 없어야 한다.
3시료채취관은 스테인리스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 하고 굴뚝중심 부분의 10%범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.
4영점가스로는 총탄화수소농도(프로판 또는 탄소등가 농도)가 0.1mL/m3 이하 또는 스팬값이 0.1% 이하인 고순도 공기를 사용한다.
정답 및 해설

총탄화수소 측정 분석기에 관한 규정을 검토하면, 보기 2번이 옳지 않다. 굴뚝 배출가스 중 총탄화수소 측정을 위한 분석기는 불꽃이온화검출기(FID: Flame Ionization Detector) 방식을 사용하며, 보기 2번에서 언급한 "비불꽃(non flame)이온크로마토그램방식"은 총탄화수소 측정에 적용되지 않는 방식이다. 보기 1번은 기록계의 기록 주기(최소 4회/분) 기준이 맞고, 보기 3번은 시료채취관의 재질(스테인리스강)과 길이(굴뚝중심 부분의 10% 범위 내)가 올바르며, 보기 4번도 영점가스의 농도 기준(0.1 mL/m³ 이하 또는 스팬값 0.1% 이하)이 정확하다.

문제 73
배출가스 중 먼지를 여과지에 포집하고 이를 적당한 방법으로 처리하여 분석용 시험용액으로 한 후 원자흡수분광광도법을 이용하여 각종 금속원소의 원자흡광도를 측정하여 정량분석 하고자 할 때, 다음 중 금속원소별 측정파장으로 옳게 짝지어진 것은?
1Pb - 357.9nm
2Cu - 228.2nm
3Ni - 283.3nm
4Zn - 213.8nm
정답 및 해설

아연(Zn)의 측정파장은 213.8nm로 짝이 맞다.

나머지는 다른 원소의 파장이 섞여 있다.

  • 납은 217.0nm 또는 283.3nm이고, 357.9nm는 크로뮴의 파장이다.
  • 구리는 324.8nm이며, 228.8nm 부근은 카드뮴의 파장이다.
  • 니켈은 232.0nm이다.
문제 74
굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속 자동측정법으로 옳지 않은 것은?
1화학발광법
2용액전도율법
3자외선흡수법
4적외선흡수법
정답 및 해설

굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속 자동측정법은 화학발광법ㆍ적외선흡수법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법이다.

용액전도율법은 흡수액에 녹은 이온 때문에 달라지는 전기전도도를 읽는 방식으로, 질소산화물이 아니라 아황산가스(SO2)의 연속측정에 쓰인다.

문제 75
대기오염공정시험기준상 자외선/가시선 분광법에서 사용되는 흡수셀의 재질에 따른 사용 파장범위로 가장 적합한 것은?
1플라스틱제는 자외부 파장범위
2플라스틱제는 가시부 파장범위
3유리제는 가시부 및 근적외부 파장범위
4석영제는 가시부 및 근적외부 파장범위
정답 및 해설

유리는 자외선을 흡수해 버리므로 유리제 흡수셀은 가시부와 근적외부에만 쓸 수 있다.

나머지 재질의 사용 범위는 다음과 같다.

  • 석영제는 자외부에 사용한다.
  • 플라스틱제는 근적외부에 사용한다.
문제 76
보통형(I형) 흡입노즐을 사용한 굴뚝 배출가스 흡입 시 10분간 채취한 흡입가스량(습식가스미터에서 읽은 값)이 60L이었다. 이 때 등속흡입이 행하여지기 위한 가스미터에 있어서의 등속흡입유량(L/min)의 범위는? (단, 등속흡입 정도를 알기 위한 등속흡입계수 I(%)=Vmqm×t×100I(\%)=\dfrac{V_{m}}{q_{m}\times t}\times 100 이다.)
13.3~5.3
25.5~6.3
36.5~7.3
47.5~8.3
정답 및 해설

등속흡입으로 인정되려면 등속흡입계수 I가 95~105% 안에 들어야 한다. 주어진 식을 유량에 대해 풀면
qm=Vmt×(I/100)q_m=\dfrac{V_m}{t\times(I/100)}

Vm=60LV_m=60\,\mathrm{L}, t=10mint=10\,\mathrm{min}을 넣으면 I = 105%일 때 6010×1.05=5.71\dfrac{60}{10\times1.05}=5.71, I = 95%일 때 6010×0.95=6.32\dfrac{60}{10\times0.95}=6.32이므로 약 5.7~6.3L/min이 허용 범위가 된다.

문제 77
기체-액체 크로마토그래피에서 사용되는 고정상액체(Stationary Liquid)의 조건으로 옳은 것은?
1사용온도에서 증기압이 낮고, 점성이 작은 것이어야 한다.
2사용온도에서 증기압이 낮고, 점성이 큰 것이어야 한다.
3사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 작은 것이어야 한다.
4사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 큰 것이어야 한다.
정답 및 해설

고정상 액체는 사용온도에서 증기압이 낮아야 컬럼 밖으로 날아가지 않고, 점성이 작아야 시료 성분이 액상 안팎으로 빠르게 확산해 피크가 퍼지지 않는다.

증기압이 높으면 고정상이 유실되어 바탕선이 흔들리고 컬럼 수명이 짧아지며, 점성이 크면 물질전달이 느려 분리능이 떨어진다.

문제 78
흡광차분광법을 사용하여 아황산가스를 분석할 때 간섭성분으로 오존(O3)이 존재할 경우 다음 조건에 따른 오존의 영향(%)을 산출한 값은?
11
22
33
44
정답 및 해설

간섭성분의 영향은 간섭물질을 넣었을 때와 넣지 않았을 때의 지시값 차를 분석기기의 눈금범위(최대눈금 - 최소눈금)로 나눠 구한다.
영향(%)=0.70.550.01×100\text{영향}(\%)=\dfrac{0.7-0.5}{5-0.01}\times100

계산하면
0.24.99×1004%\dfrac{0.2}{4.99}\times100\fallingdotseq 4\%

문제 79
굴뚝 배출가스 중의 황화수소를 아이오딘 적정법으로 분석하는 방법에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?
1다른 산화성 및 환원성 가스에 의한 방해는 받지 않는 장점이 있다.
2시료 중의 황화수소를 염산산성으로 하고, 아이오딘 용액을 가하여 과잉의 아이오딘을 싸이오황산소듐 용액으로 적정한다.
3시료 중의 황화수소가 100~2000ppm 함유되어 있는 경우의 분석에 적합한 시료채취량은 10~20L, 흡입속도는 1L/min 정도이다.
4녹말 지시약(질량분율 1%)은 가용성 녹말 1g을 소량의 물과 섞어 끊는 물 100mL 중에 잘 흔들어 섞으면서 가하고, 약 1분간 끓인 후 식혀서 사용한다.
정답 및 해설

아이오딘 적정법은 아이오딘의 산화-환원 반응을 이용하므로, 시료에 다른 산화성ㆍ환원성 가스가 공존하면 방해를 받는다. "방해를 받지 않는 장점이 있다"는 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. 황화수소를 염산산성으로 만든 뒤 아이오딘을 과잉으로 넣고 남은 양을 싸이오황산소듐 용액으로 역적정하며, 100~2000ppm 범위에서는 1L/min으로 10~20L를 채취한다.

문제 80
자외선/가시선 분광법에 의한 불소화합물 분석방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1분광광도계로 측정 시 흡수 파장은 460nm를 사용한다.
2이 방법의 정량범위는 HF로서 0.05ppm~1200ppm이며, 방법검출한계는 0.015ppm이다.
3시료가스 중에 알루미늄(III), 철(II), 구리(II), 아연(II) 등의 중금속 이온이나 인산 이온이 존재하면 방해 효과를 나타낸다.
4굴뚝에서 적절한 시료채취장치를 이용하여 얻은 시료 흡수액을 일정량으로 묽게 한 다음 완충액을 가하여 pH를 조절하고 란탄과 알리자린콤플렉손을 가하여 생성되는 생성물의 흡광도를 분광광도계로 측정한다.
정답 및 해설

이 문항은 불소화합물의 UV/가시선 분광법 정량 방법에서 측정 파장을 묻고 있습니다. 불소 정량에서 란탄-알리자린콤플렉손 착화합물 방법의 측정 파장은 620nm이 표준이며, 460nm는 이 방법의 흡수 최대파장이 아닙니다. 보기 2번의 정량범위(0.05~1200ppm)와 검출한계(0.015ppm)는 환경기준의 공정시험방법 기준과 일치하고, 보기 3번의 알루미늄, 철(II), 구리(II), 아연(II), 인산 이온 등은 실제 방해 이온으로 알려져 있으며, 보기 4번의 시료 전처리 및 측정 절차(pH 조절 후 란탄과 알리자린콤플렉손 첨가)도 정확한 분석 과정입니다. 따라서 정답은 1번입니다.

문제 81
다음은 대기환경보전법령상 환경기술인에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 것은?
1시ㆍ도지사령
2총리령
3환경부령
4대통령령
정답 및 해설

「대기환경보전법」 제40조제5항은 환경기술인을 두어야 할 사업장의 범위, 환경기술인의 자격기준, 임명(바꾸어 임명하는 것을 포함한다) 기간을 대통령령으로 정하도록 규정하고 있다.

이에 따라 구체적인 사업장 종별 환경기술인의 자격과 임명 기준은 같은 법 시행령에서 정한다.

문제 82
대기환경보전법령상 자동차 연료(휘발유)의 제조기준 중 벤젠 함량(부피 %) 기준으로 옳은 것은?
11.5 이하
21.0 이하
30.7 이하
40.0013 이하
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 33(자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 제조기준)에서 휘발유의 벤젠 함량은 0.7부피% 이하로 정하고 있다.

같은 표의 다른 항목은 방향족화합물 함량 24(21)부피% 이하, 올레핀 함량 16(19)부피% 이하, 황 함량 10ppm 이하 등이며, 0.0013 이하는 벤젠이 아니라 인 함량(g/L) 기준이다.

문제 83
대기환경보전법령상 먼지ㆍ황산화물 및 질소산화물의 연간 발생량 합계가 18톤인 배출구의 자가측정횟수 기준은? (단, 특정대기유해물질이 배출되지 않으며, 관제센터로 측정결과를 자동전송하지 않는 사업장의 배출구이다.)
1매주 1회 이상
2매월 2회 이상
32개월마다 1회 이상
4반기마다 1회 이상
정답 및 해설

먼지ㆍ황산화물 및 질소산화물의 연간 발생량 합계가 18톤이면 10톤 이상 20톤 미만 구간이라 「대기환경보전법 시행규칙」 별표 11의 제3종 배출구에 해당하고, 자가측정은 2개월마다 1회 이상이다.

같은 표에서 80톤 이상은 매주 1회 이상, 20톤 이상 80톤 미만은 매월 2회 이상, 10톤 미만은 반기마다 1회 이상으로 정하고 있다.

문제 84
대기환경보전법령상 배출시설 설치허가 신청서 또는 배출시설 설치신고서에 첨부하여야 할 서류가 아닌 것은?
1원료(연료를 포함한다)의 사용량 및 제품 생산량을 예측한 명세서
2배출시설 및 방지시설의 설치명세서
3방지시설의 상세 설계도
4방지시설의 연간 유지관리 계획서
정답 및 해설

배출시설 설치허가 신청서 또는 설치신고서에 첨부할 서류를 판단하는 문항이다. 대기환경보전법령에서 규정하는 첨부 서류는 원료·연료·제품 생산량 명세서(1번), 배출시설 및 방지시설 설치명세서(2번), 방지시설의 연간 유지관리 계획서(4번)로 구체적인 사항을 포함한다. 반면 상세 설계도는 허가 단계에서 요구하지 않으며, 이는 실제 시공 전 구체적인 공학 설계 문서로서 신청 시점의 첨부 대상이 아니다. 따라서 정답은 3번이다.

문제 85
다음은 대기환경보전법령상 환경부령으로 정하는 첨가제 제조기준에 맞는 제품의 표시방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
1100분의 10 이상
2100분의 20 이상
3100분의 30 이상
4100분의 50 이상
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 34(첨가제ㆍ촉매제 제조기준에 맞는 제품의 표시방법 등)는 표시크기를 용기 앞면 제품명 밑에 제품명 글자크기의 100분의 30 이상에 해당하는 크기로 하도록 정하고 있다.

같은 별표는 표시색상도 용기 도안 색상과 보색관계에 있는 색으로 선명하게 표시하도록 규정한다.

문제 86
대기환경보전법령상 기관출력이 130kW 초과인 선박의 질소산화물 배출기준(g/kWh)은? (단, 정격 기관속도 n(크랭크샤프트의 분당 속도)이 130rpm 미만이며 2011년 1월 1일 이후에 건조한 선박의 경우이다.)
117 이하
244.0×n(-0.23) 이하
37.7 이하
414.4 이하
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 35(선박의 배출허용기준)에서 기관 출력 130kW 초과ㆍ정격 기관속도 n이 130rpm 미만인 경우 질소산화물 기준은 기준 1이 17 이하, 기준 2가 14.4 이하, 기준 3이 3.4 이하다.

비고에서 기준 2는 2011년 1월 1일 이후에 건조된 선박에 적용하도록 하고 있으므로 14.4g/kWh 이하가 답이다.

문제 87
대기환경보전법령상 대기오염도 검사기관과 거리가 먼 것은?
1수도권대기환경청
2환경보전협회
3한국환경공단
4유역환경청
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제40조제2항이 정한 대기오염도 검사기관은 국립환경과학원, 시ㆍ도의 보건환경연구원, 유역환경청ㆍ지방환경청ㆍ수도권대기환경청, 한국환경공단과 「국가표준기본법」에 따라 인정을 받은 시험ㆍ검사기관 중 고시된 기관이다.

환경보전협회는 이 목록에 들어 있지 않다.

문제 88
대기환경보전법령상 청정연료를 사용하여야 하는 대상시설의 범위에 해당하지 않는 시설은?
1산업용 열병합 발전시설
2전체보일러의 시간당 총 증발량이 0.2톤 이상인 업무용보일러
3「집단에너지사업법 시행령」에 따른 지역냉난방사업을 위한 시설
4「건축법 시행령」에 따른 중앙집중난방방식으로 열을 공급받고 단지 내의 모든 세대의 평균 전용면적이 40.0m2를 초과하는 공동주택
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행령」 별표 11의3은 청정연료 사용 대상시설로 발전시설을 들면서 산업용 열병합 발전시설은 제외한다고 명시하고 있다.

나머지 셋은 모두 대상시설이다. 지역냉난방사업을 위한 시설, 전체 보일러의 시간당 총 증발량이 0.2톤 이상인 업무용보일러, 중앙집중난방방식으로 열을 공급받고 모든 세대의 평균 전용면적이 40.0m2를 초과하는 공동주택이 여기에 해당한다.

문제 89
대기환경보전법령상 벌칙기준 중 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하는 것은?
1대기오염물질의 배출허용기준 확인을 위한 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자
2황연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자
3제작자 배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자
4배출가스 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비ㆍ점검 또는 확인검사 업무를 한 자
정답 및 해설

「대기환경보전법」 제89조제6호는 제46조를 위반해 제작차배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하도록 규정한다.

나머지 셋은 모두 같은 법 제90조5년 이하 징역이나 5천만원 이하 벌금 대상이다.

  • 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자(제90조제3호)
  • 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자(제90조제5호)
  • 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비ㆍ점검 또는 확인검사 업무를 한 자(제90조제10호)
문제 90
대기환경보전법령상 가스형태의 물질 중 소각용량이 시간당 2톤(의료폐기물 처리시설은 시간당 200kg) 이상인 소각처리시설에서의 일산화탄소 배출허용기준(ppm)은? (단, 각 보기항의 ( )안의 값은 표준산소농도(O2의 백분율)를 의미한다.)
130(12) 이하
250(12) 이하
3200(12) 이하
4300(12) 이하
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 8] 대기오염물질의 배출허용기준에서 폐수ㆍ폐기물ㆍ폐가스 소각처리시설(소각보일러 포함)의 일산화탄소 기준은 소각용량이 시간당 2톤(의료폐기물 처리시설은 시간당 200kg) 이상인 시설에 대해 50ppm(표준산소농도 12%) 이하이다.

같은 항목에서 소각용량이 시간당 2톤 미만인 시설은 200(12) 이하로 완화되어 있다. 소각용량이 클수록 기준이 엄격해진다는 흐름으로 두 값을 구분해 기억하면 된다.

문제 91
대기환경보전법령상 환경부장관이 특별대책지역의 대기오염 방지를 위하여 필요하다고 인정하면 그 지역에 새로 설치되는 배출시설에 대해 정할 수 있는 기준은?
1일반배출허용기준
2특별배출허용기준
3심화배출허용기준
4강화배출허용기준
정답 및 해설

대기환경보전법 제16조제6항은 특별대책지역의 대기오염 방지를 위하여 필요하다고 인정하면 그 지역에 새로 설치되는 배출시설에 대하여 특별배출허용기준을 정할 수 있도록 하고 있다.

같은 조항에서 그 지역에 이미 설치된 배출시설에는 일반기준보다 "엄격한 배출허용기준"을 정한다. 즉 신설 시설이냐 기존 시설이냐로 두 기준이 갈린다.

심화배출허용기준ㆍ강화배출허용기준은 법령에 존재하지 않는 용어다.

문제 92
대기환경보전법령상 대기오염 경보단계 중 오존에 대한 “경보”해제기준과 관련하여 ( )안에 알맞은 것은?
10.1ppm 이상 0.3ppm 미만
20.1ppm 이상 0.5ppm 미만
30.12ppm 이상 0.3ppm 미만
40.12ppm 이상 0.5ppm 미만
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 7] 대기오염경보 단계별 대기오염물질의 농도기준에 따르면, 오존 경보가 발령된 지역의 오존농도가 0.12ppm 이상 0.3ppm 미만이 된 때 경보를 해제하고 주의보로 전환한다.

단계별 발령기준이 주의보 0.12ppm 이상, 경보 0.3ppm 이상, 중대경보 0.5ppm 이상이므로 한 단계 아래 구간으로 내려온 것이 곧 해제(전환) 기준이 된다. 오존 농도는 1시간 평균농도를 기준으로 한다.

문제 93
다음은 대기환경보전법령상 기본부과금 부과대상 오염물질에 대한 초과배출량 산정방법 중 초과배출량 공제분 산정방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
15분 평균치
210분 평균치
330분 평균치
41시간 평균치
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 5의2] 초과배출량공제분 산정방법의 비고에서 3개월간 평균배출농도는 배출허용기준을 초과한 날 이전 정상 가동된 3개월 동안의 30분 평균치를 산술평균한 값으로 규정하고 있다.

같은 별표에서 3개월간 평균배출유량도 같은 기간의 30분 유량값을 산술평균해 구한다. 굴뚝 자동측정기기의 자료 정리 단위가 30분이므로 농도와 유량 모두 30분 기준으로 맞춰져 있다.

문제 94
다음은 악취방지법령상 악취검사기관의 준수사항에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 것은?
11년간
22년간
33년간
45년간
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 8] 악취검사기관의 준수사항은 실험일지 및 검량선 기록지, 검사 결과 발송 대장, 정도관리 수행기록철을 작성하여 3년간 보존하도록 정하고 있다.

같은 별표에서 이 서류들은 전자문서 또는 전자화문서로 보존할 수 있다. 보존기간 3년은 악취검사기관에 대한 지도ㆍ점검 때 확인 대상이 된다.

문제 95
다음 중 대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준에 따른 오염물질 1킬로그램당 부과금액이 가장 높은 것은?
1질소산화물
2황화수소
3이황화탄소
4시안화수소
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 4] 초과부과금 산정기준에서 오염물질 1킬로그램당 부과금액은 시안화수소가 7,300원으로 보기 중 가장 높다.

나머지 보기는 시안화수소에 크게 못 미친다.

  • 황화수소는 6,000원이다.
  • 질소산화물은 2,130원이다.
  • 이황화탄소는 1,600원이다.

같은 별표 전체에서 최고액은 특정대기유해물질인 염화수소 7,400원이지만 보기에는 없다.

문제 96
환경정책기본법령상 미세먼지(PM-10)의 대기 환경기준은? (단, 연간평균치 기준이다.)
110μg/m3 이하
225μg/m3 이하
330μg/m3 이하
450μg/m3 이하
정답 및 해설

환경정책기본법 시행령 [별표 1] 환경기준에서 미세먼지(PM-10)의 연간 평균치는 50μg/m3 이하이다.

같은 항목의 24시간 평균치는 100μg/m3 이하이며, 초미세먼지(PM-2.5)는 연간 평균치 15μg/m3ㆍ24시간 평균치 35μg/m3이므로 혼동하지 않도록 한다.

문제 97
실내공기질 관리법령상 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준으로 옳은 것은?
1스티렌 360μg/m3 이하
2폼알데하이드 360μg/m3 이하
3자일렌 360μg/m3 이하
4에틸벤젠 360μg/m3 이하
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 4의2] 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 에틸벤젠은 360μg/m3 이하로 규정되어 있다.

나머지 보기는 기준값이 다르다.

  • 폼알데하이드는 210μg/m3 이하이다.
  • 자일렌은 700μg/m3 이하이다.
  • 스티렌은 300μg/m3 이하이다.

이 밖에 벤젠 30μg/m3 이하, 톨루엔 1,000μg/m3 이하, 라돈 148Bq/m3 이하가 함께 규정되어 있다.

문제 98
악취방지법령상 위임업무 보고사항 중 “악취검사기관의 지도ㆍ점검 및 행정처분 실적” 보고횟수 기준은?
1연 1회
2연 2회
3연 4회
4수시
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 10] 위임업무 보고사항에서 "악취검사기관의 지도ㆍ점검 및 행정처분 실적"의 보고횟수는 연 1회이며, 보고기일은 다음 해 1월 15일까지이다.

같은 별표의 "악취검사기관의 지정, 지정사항 변경보고 접수 실적"도 연 1회로 같으며, 두 항목 모두 보고자는 국립환경과학원장이다.

문제 99
다음은 대기환경보전법령상 운행차정기검사의 방법 및 기준에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 25℃ 이상, ㉡ 1/10 이상, ㉢ 1분 이상
2㉠ 25℃ 이상, ㉡ 1/10 이상, ㉢ 5분 이상
3㉠ 40℃ 이상, ㉡ 1/4 이상, ㉢ 1분 이상
4㉠ 40℃ 이상, ㉡ 1/4 이상, ㉢ 5분 이상
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 22] 정기검사의 방법 및 기준에서 수냉식 기관은 계기판 온도가 40℃ 이상 또는 계기판 눈금이 1/4 이상이어야 원동기가 충분히 예열된 것으로 본다.

원동기가 과열된 경우에는 원동기실 덮개를 열고 5분 이상 지난 뒤 정상상태가 되었을 때 측정한다. 온도계가 없거나 고장인 자동차 역시 시동 후 5분이 지난 다음 측정한다.

문제 100
악취방지법령상 지정악취물질이 아닌 것은?
1아세트알데하이드
2메틸메르캅탄
3톨루엔
4벤젠
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 1]에 열거된 지정악취물질 22종에 벤젠은 포함되어 있지 않다.

아세트알데하이드와 메틸메르캅탄은 2005년 2월 10일부터, 톨루엔은 자일렌ㆍ메틸에틸케톤 등과 함께 2008년 1월 1일부터 지정악취물질로 적용되고 있다.

벤젠은 대기환경보전법 시행규칙 [별표 2]의 특정대기유해물질로 관리되는 물질이어서 악취 항목과는 구분된다.

대기환경기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

20년 3회차

100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
다음 중 대기층의 구조에 관한 설명으로 옳은 것은?
1지상 80km 이상을 열권이라고 한다.
2오존층은 주로 지상 약 30~45km에 위치한다.
3대기층의 수직 구조는 대기압에 따라 4개층으로 나뉜다.
4일반적으로 지상에서부터 상층 10~12km까지를 성층권이라고 한다.
정답 및 해설

대기의 연직 구조는 기온의 연직 분포를 기준으로 대류권ㆍ성층권ㆍ중간권ㆍ열권으로 나뉘며, 중간권 위인 지상 약 80km 이상이 열권이다.

나머지가 틀린 이유는 다음과 같다.

  • 오존층은 성층권 내 약 20~30km에 형성되며 25km 부근에서 농도가 가장 높다.
  • 층을 나누는 기준은 대기압이 아니라 고도에 따른 기온 변화 방향이다.
  • 지상에서 약 10~12km까지는 성층권이 아니라 대류권이다.
문제 2
광화학적 산화제와 2차 대기오염물질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1오존은 산화력이 강하므로 눈을 자극하고, 폐수종과 폐충혈 등을 유발시킨다.
2PAN은 강산화제로 작용하며, 빛을 흡수하여 가시거리를 증가시키며, 고엽에 특히 피해가 큰 편이다.
3오존은 성숙한 잎에 피해가 크며, 섬유류의 퇴색작용과 직물의 셀룰로우스를 손상시킨다.
4자외선이 강할 때, 빛의 지속시간이 긴 여름철에, 대기가 안정되었을 때 대기 중 광산화제의 농도가 높아진다.
정답 및 해설

PAN은 빛을 흡수ㆍ산란시켜 가시거리를 감소시키므로 "증가시킨다"는 서술이 틀리다. 또 PAN의 피해는 생장이 왕성한 어린잎에 크게 나타난다.

오존은 반대로 성숙한 잎에 피해가 크고, 강한 산화력으로 눈을 자극하며 폐수종ㆍ폐충혈을 일으킨다. 광화학 산화제 농도는 자외선이 강하고 일조시간이 긴 여름철, 대기가 안정할 때 높아진다.

문제 3
광화학오시던트 중 PAN에 관한 설명으로 옳은 것은?
1분자식은 CH3COOONO2
2PBzN 보다 100배 정도 강하게 눈을 자극한다.
3눈에는 자극이 없으나 호흡기 점막에는 강한 자극을 준다.
4푸른색, 계란썪는 냄새를 갖는 기체로서 대기중에서 강산화제로 작용한다.
정답 및 해설

PAN(peroxyacetyl nitrate)의 분자식은 CH3COOONO2로, 아세틸퍼옥시 라디칼과 NO2가 결합해 생기는 2차 오염물질이다.

나머지는 다음과 같이 틀리다.

  • 눈 자극은 PBzN이 PAN보다 약 100배 강하므로 대소 관계가 뒤바뀌었다.
  • PAN은 눈에 대한 자극이 뚜렷한 물질이다.
  • PAN은 무색 기체이며, 계란 썩는 냄새는 황화수소의 특징이다.
문제 4
최대에너지의 파장과 흑체 표면의 절대온도는 반비례함을 나타내는 법칙은?
1플랑크 법칙
2알베도의 법칙
3비인의 변위법칙
4스테판-볼츠만의 법칙
정답 및 해설

흑체가 최대 복사에너지를 내는 파장이 표면 절대온도에 반비례한다는 것이 비인(Wien)의 변위법칙이다.
λmax=2898T (μmK)\lambda_{max}=\dfrac{2898}{T}\ \mathrm{(\mu m\cdot K)}

스테판-볼츠만 법칙은 복사에너지 총량이 T4T^{4}에 비례함을, 플랑크 법칙은 파장별 복사강도 분포를 나타낸다.

문제 5
온실효과에 관한 설명 중 가장 적합한 것은?
1실제 온실에서의 보온작용과 같은 원리이다.
2일산화탄소의 기여도가 가장 큰 것으로 알려져 있다.
3온실효과 가스가 증가하면 대류권에서 적외선 흡수량이 많아져서 온실효과가 증대된다.
4가스차단기, 소화기 등에 주로 사용되는 NO2는 온실효과에 대한 기여도가 CH4 다음으로 크다.
정답 및 해설

온실효과의 메커니즘을 정확히 파악하는 문항입니다. 보기 1은 오류로, 실제 온실은 유리가 대류를 차단하는 물리적 방식이지만 대기의 온실효과는 적외선을 흡수·재방출하는 화학적 원리로 작동 메커니즘이 다릅니다. 보기 2는 일산화탄소(CO)가 아닌 이산화탄소(CO₂)가 온실효과 기여도의 가장 큰 비중을 차지하므로 오류입니다. 보기 4도 오류로, NO₂는 대기 오염 물질이지 주요 온실가스가 아니며, 온실가스 기여도 순위는 CO₂ → CH₄(메탄) → N₂O(아산화질소) 순입니다. 보기 3이 정답으로, 온실가스 증가 → 태양 복사 에너지는 투과하지만 지표면에서 방출되는 적외선(장파복사)을 대류권에서 더 많이 흡수 → 에너지 재방출로 지표면 가온이 증대되는 과정을 올바르게 설명합니다.

문제 6
대기압력이 950mb인 높이에서 공기의 온도가 -10℃일 때 온위(potential temperature)는? (단, θ=T(1000/P)0.288를 이용한다.)
1약 267K
2약 277K
3약 287K
4약 297K
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 건조단열적으로 1000mb 고도로 옮겼을 때의 온도이므로, 절대온도 T=10+273=263KT=-10+273=263\,\mathrm{K}를 그대로 대입한다.
θ=263×(1000950)0.288\theta=263\times\left(\dfrac{1000}{950}\right)^{0.288}

(1.0526)0.288=1.015(1.0526)^{0.288}=1.015이므로
θ=263×1.015267K\theta=263\times1.015\fallingdotseq 267\,\mathrm{K}

문제 7
라돈에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1무색, 무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않는 물질이다.
2공기보다 9배 정도 무거워 지표에 가깝게 존재한다.
3주로 토양, 지하수, 건축자재 등을 통하여 인체에 영향을 미치고 있으며 흙속에서 방사선 붕괴를 일으킨다.
4일반적으로 인체의 조혈기능 및 중추신경계통에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 화학적으로 반응성이 크다.
정답 및 해설

라돈은 주기율표 18족 비활성기체여서 화학적 반응성이 거의 없고, 인체에는 흡입된 딸핵종의 알파선 때문에 폐암을 일으키는 것이 문제다. 조혈기능ㆍ중추신경계 장해는 벤젠ㆍ납 등의 특징이다.

나머지는 라돈의 실제 성질이다. 무색ㆍ무취의 기체로 액화되어도 색을 띠지 않고, 공기보다 약 9배 무거워 지하실 등 지표 가까이에 쌓이며, 토양ㆍ지하수ㆍ건축자재에서 방출된다.

문제 8
건물에 사용되는 대리석, 시멘트 등을 부식시켜 재산상의 손실을 발생시키는 산성비에 가장 큰 영향을 미치는 물질로 옳은 것은?
1O3
2N2
3SO2
4TSP
정답 및 해설

산성비의 원인물질은 황산화물과 질소산화물이며, 그중 강산인 황산(H2SO4)을 만드는 SO2의 기여가 가장 크다.

대리석ㆍ시멘트의 주성분인 탄산칼슘이 황산과 반응해 부피가 큰 석고(CaSO4ㆍ2H2O)로 바뀌면서 표면이 부풀고 떨어져 나가 손상이 커진다.

문제 9
다음 중 염소 또는 염화수소 배출 관련업종으로 가장 거리가 먼 것은?
1화학 공업
2소다 제조업
3시멘트 제조업
4플라스틱 제조업
정답 및 해설

염소ㆍ염화수소는 염소를 원료나 부산물로 다루는 공정에서 나온다. 식염전해를 하는 소다 제조업, 염소계 수지를 다루는 플라스틱 제조업, 각종 화학공업이 대표적 배출업종이다.

시멘트 제조업은 석회석 소성 과정에서 먼지ㆍ질소산화물ㆍ황산화물이 주로 나오므로 염소계 가스와는 거리가 멀다.

문제 10
Richardson수(R)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1R=0은 대류에 의한 난류만 존재함을 나타낸다.
20.25<R은 수직방향의 혼합이 거의 없음을 나타낸다.
3Richardson수(R)가 큰 음의 값을 가지면 바람이 약하게 되어 강한 수직운동이 일어난다.
4-0.03<R<0 기계적 난류와 대류가 존재하나 기계적 난류가 혼합을 주로 일으킴을 나타낸다.
정답 및 해설

Richardson수가 0이면 부력에 의한 대류가 없고 기계적 난류만 존재하는 중립상태를 뜻하므로, "대류에 의한 난류만 존재한다"는 서술이 틀리다.

Ri는 부력항과 바람 시어(기계적 난류)의 비로, 값이 클수록 성층이 안정해 연직 혼합이 억제된다.

  • 0.25보다 크면 성층이 안정해 수직방향 혼합이 거의 없다.
  • 큰 음(-)의 값이면 대류가 지배해 강한 연직운동이 일어난다.
  • -0.03과 0 사이에서는 대류와 기계적 난류가 함께 있으나 기계적 난류가 혼합을 주도한다.
문제 11
대기오염사건과 기온역전에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1로스앤젤레스 스모그사건은 광화학스모그의 오염형태를 가지며, 기상의 안정도는 침강역전 상태이다.
2런던스모그 사건은 주로 자동차 배출가스 중의 질소산화물과 반응성 탄화수소에 의한 것이다.
3침강역전은 고기압 중심부분에서 기층이 서서히 침강하면서 기온이 단열변화로 승온되어 발생하는 현상이다.
4복사역전은 지표에 접힌 공기가 그보다 상공의 공기에 비하여 더 차가워져서 생기는 현상이다.
정답 및 해설

자동차 배출가스의 질소산화물과 반응성 탄화수소가 광화학반응을 일으킨 것은 로스앤젤레스 스모그다. 런던 스모그는 석탄 연소에서 나온 SO2와 매연이 원인이며 복사역전 조건에서 일어났다.

침강역전은 고기압 중심에서 기층이 서서히 내려오며 단열압축으로 승온되어 생기고, 복사역전은 야간 지표 냉각으로 지표 부근 공기가 상공보다 차가워져 생긴다.

문제 12
온위(Potential temperature)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1환경감률이 건조 단열감률과 같은 기층에서는 온위가 일정하다.
2환경감률이 습윤 단열감률과 같은 기층에서는 온위가 일정하다.
3어떤 고도의 공기덩어리를 850mb 고도까지 건조단열적으로 옮겼을 때의 온도이다.
4어떤 고도의 공기덩어리를 1000mb 고도까지 습윤단열적으로 옮겼을 때의 온도이다.
정답 및 해설

온위는 공기덩어리를 1000mb 고도까지 건조단열적으로 옮겼을 때의 온도이며, 건조단열과정에서는 값이 보존된다. 따라서 환경감률이 건조단열감률과 같은 기층에서는 높이에 관계없이 온위가 일정하다.

습윤단열감률과 같은 기층에서는 응결에 따른 잠열 방출 때문에 온위가 높이에 따라 변한다.

문제 13
다음 중 일반적으로 대도시의 산성강우 속에 가장 높은 농도로 존재할 것으로 예상되는 이온성분은? (단, 산성강우는 pH 5.6 이하로 본다.)
1K+
2F-
3Na+
4SO42-
정답 및 해설

대도시 산성강우의 산도는 화석연료 연소로 생긴 SO2ㆍNOx가 산화되어 만들어진 황산ㆍ질산에서 오므로, SO42-의 농도가 가장 높게 나타난다.

Na+ㆍK+는 해염ㆍ토양 기원의 양이온이라 pH를 낮추지 않고, F-는 존재량 자체가 매우 적다.

문제 14
다음 중 CFC-12의 올바른 화학식은?
1CF3Br
2CF3Cl
3CF2Cl2
4CHFCl2
정답 및 해설

CFC 번호는 번호에 90을 더해 읽는다. CFC-12는 12+90 = 102이므로 탄소 1개, 수소 0개, 불소 2개이고, 남은 결합 자리는 염소가 채워 CF2Cl2가 된다.

CF3Br은 할론-1301, CF3Cl은 CFC-13, CHFCl2는 HCFC-21이다.

문제 15
다음 중 이산화탄소의 가장 큰 흡수원으로 옳은 것은?
1토양
2동물
3해수
4미생물
정답 및 해설

지구 표면의 약 70%를 차지하는 해수가 CO2를 물리적으로 녹이고 탄산ㆍ탄산염으로 고정해 가장 큰 흡수원 역할을 한다.

토양과 식생도 흡수원이지만 규모가 훨씬 작고, 동물과 미생물은 호흡ㆍ분해로 CO2를 오히려 방출하는 쪽에 가깝다.

문제 16
충분히 발달된 지표경계층에서 측정된 평균풍속 자료가 아래 표와 같은 경우 마찰속도(u*)는? (단, , Karman constant: 0.40)
10.12m/s
20.46m/s
31.06m/s
42.12m/s
정답 및 해설

대수풍속분포식 U=uklnZZ0U = \dfrac{u^*}{k}\ln\dfrac{Z}{Z_0}에서 두 높이의 풍속차를 이용하면 U2U1=uklnZ2Z1U_2 - U_1 = \dfrac{u^*}{k}\ln\dfrac{Z_2}{Z_1}이 되어 지면조도 Z0Z_0를 몰라도 계산 가능하다. 값을 대입하면 3.72.9=u0.40ln213.7 - 2.9 = \dfrac{u^*}{0.40}\ln\dfrac{2}{1}이므로 0.8=u0.40×0.6930.8 = \dfrac{u^*}{0.40}\times 0.693이 되고, u* = 0.8 × 0.40 / 0.693 ≈ 0.46 m/s로 계산된다.

문제 17
대기환경보호를 위한 국제의정서와 설명의 연결이 옳지 않은 것은?
1소피아 의정서 - CFC 감축의무
2교토 의정서 - 온실가스 감축목표
3몬트리올 의정서 - 오존층 파괴물질의 생산 및 사용의 규제
4헬싱키 의정서 - 유황배출량 또는 국가간 이동량 최저 30% 삭감
정답 및 해설

정답은 소피아 의정서의 내용이 잘못되었다. 소피아 의정서는 산성비(황산화물·질소산화물) 관련 의정서로, CFC 감축은 몬트리올 의정서의 규제 대상이다. 몬트리올 의정서(보기 3)는 오존층 파괴물질인 CFC, 할론 등의 생산·사용을 규제하며, 교토 의정서(보기 2)는 CO₂ 등 온실가스 감축목표를 설정하고, 헬싱키 의정서(보기 4)는 산성비 원인물질인 유황배출량을 1980년 수준 대비 최소 30% 이상 삭감하도록 규정했다.

문제 18
입자의 의한 산란에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, λ: 파장, D: 입자직경으로 한다.)
1레일리산란은 D/λ가 10보다 클 때 나타나는 산란현상으로 산란광의 광도는 λ4에 비례한다.
2맑은 하늘이 푸르게 보이는 까닭은 태양광선의 공기에 의한 레일리산란 때문이다.
3레일리산란에 의해 가시광선 중에서는 청색광이 많이 산란되고, 적색광이 적게 산란된다.
4입자의 크기가 빛의 파장과 거의 같거나 큰 경우에 나타나는 산란을 미산란이라고 한다.
정답 및 해설

레일리산란의 조건과 성질을 정확히 구분해야 한다. 레일리산란은 D/λ가 1보다 훨씬 작을 때(즉, 입자가 파장보다 훨씬 작을 때) 나타나는 현상이므로, 보기 1의 "D/λ가 10보다 클 때"는 잘못된 설명이다. D/λ > 10일 때는 오히려 기하광학적 산란(geometric scattering)에 가까워진다.
보기 2는 정확하다 — 공기 분자에 의한 레일리산란이 청색광을 더 많이 산란시켜 하늘이 파랗게 보인다.
보기 3도 맞다 — 레일리산란 광도가 λ4\lambda^{-4}에 비례하므로(보기 1의 설명도 이 점에서는 맞음) 파장이 짧은 청색이 적색보다 약 (700/400)410(700/400)^4 ≈ 10배 이상 많이 산란된다.
보기 4에서 "미산란(Mie scattering)"은 입자 크기가 파장과 비슷하거나 약간 작은 범위(D/λ ≈ 0.1~10)에서 나타나는 산란으로, 설명이 정확하다.

문제 19
지표에 도달하는 일사량의 변화에 영향을 주는 요소와 가장 거리가 먼 것은?
1계절
2대기의 두께
3지표면의 상태
4태양의 입사각의 변화
정답 및 해설

지표 도달 일사량은 태양광이 대기를 통과하는 경로와 세기로 결정된다. 태양 입사각, 대기의 두께, 계절이 모두 여기에 해당한다.

지표면의 상태는 이미 도달한 일사를 얼마나 반사ㆍ흡수하는지를 좌우할 뿐, 도달하는 일사량 자체를 바꾸지는 않는다.

문제 20
50m의 높이가 되는 굴뚝내의 배출가스 평균온도가 300℃, 대기온도가 20℃일 때 통풍력(mmH2O)은? (단, 연소가스 및 공기의 비중을 1.3kg/Sm3이라고 가정한다.)
1약 15
2약 30
3약 45
4약 60
정답 및 해설

굴뚝의 통풍력(자연통풍)은 굴뚝 내외의 밀도 차이에 의해 발생하며, 공식은 D=H×(ρ0ρg)D = H \times (\rho_0 - \rho_g)이다. 여기서 ρ0\rho_0는 대기(외부) 밀도, ρg\rho_g는 배출가스(내부) 밀도이다. 밀도는 절대온도에 반비례하므로, ρ=ρref×TrefT\rho = \rho_{ref} \times \dfrac{T_{ref}}{T} 관계를 이용한다. 기준값 1.3 kg/Sm³을 273K(0℃)일 때의 밀도로 보면, 대기(293K)에서의 밀도는 ρ0=1.3×273293=1.211 kg/m3\rho_0 = 1.3 \times \dfrac{273}{293} = 1.211 \text{ kg/m}^3이고, 배출가스(573K)에서의 밀도는 ρg=1.3×273573=0.618 kg/m3\rho_g = 1.3 \times \dfrac{273}{573} = 0.618 \text{ kg/m}^3이다. 통풍력은 D=50×(1.2110.618)=50×0.593=29.65 mmH2O30 mmH2OD = 50 \times (1.211 - 0.618) = 50 \times 0.593 = 29.65 \text{ mmH}_2\text{O} \approx 30 \text{ mmH}_2\text{O}로 계산된다.

문제 21
옥탄가(octane number)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1N-paraffine에서는 탄소수가 증가할수록 옥탄가가 저하하여 C7에서 옥탄가는 0이다.
2Iso-paraffine에서는 methyl측쇄가 많을수록, 특히 중앙부에 집중할수록 옥탄가는 증가한다.
3방향족 탄화수소의 경우 벤젠고리의 측쇄가 C3까지는 옥탄가가 증가하지만 그 이상이면 감소한다.
4iso-octane과 n-octane, neo-octane의 혼합표준연료의 노킹정도와 비교하여 공급가솔린과 동등한 노킹정도를 나타내는 혼합표준연료 중의 iso-octane(%)를 말한다.
정답 및 해설

옥탄가는 iso-octane과 n-heptane의 혼합 표준연료를 기준으로, 시험 가솔린과 같은 노킹 정도를 내는 표준연료 중 iso-octane의 부피%로 정의한다. "n-octane, neo-octane"을 기준으로 든 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. n-paraffin은 탄소수가 늘수록 옥탄가가 떨어져 C7(n-heptane)에서 0이 되고, iso-paraffin은 methyl 측쇄가 많고 중앙에 몰릴수록 옥탄가가 올라간다.

문제 22
증유에 관한 설명과 거리가 먼 것은?
1점도가 낮을수록 유동점이 낮아진다.
2잔류탄소의 함량이 많아지면 점도가 높게 된다.
3점도가 낮은 것이 사용상 유리하고, 용적당 발열량이 적은 편이다.
4인화점이 높은 경우 역화의 위험이 있으며, 보통 그 예열온도보다 약 2℃ 정도 높은 것을 쓴다.
정답 및 해설

역화의 위험은 인화점이 낮을 때 커진다. 또 중유는 예열온도보다 인화점이 약 5℃ 정도 높은 것을 쓰므로 "2℃"라는 수치도 맞지 않는다.

나머지는 옳다. 점도가 낮으면 유동점도 낮아지고 이송ㆍ분무가 쉬워 사용상 유리하며, 잔류탄소 함량이 많아지면 점도가 높아진다.

문제 23
다음 중 화학적 반응이 항상 자발적으로 일어나는 경우는? (단, △G°는 Gibbs 자유에너지 변화량, △S°는 엔트로피 변화량, △H는 엔탈피 변화량이다.)
1△G°<0
2△G°>0
3△S°<0
4△H>0
정답 및 해설

Gibbs 자유에너지 변화량이 음(-)일 때, 즉 ΔG<0\Delta G^{\circ}\lt 0일 때 반응은 항상 자발적으로 진행된다. 양(+)이면 비자발적, 0이면 평형이다.

ΔG=ΔHTΔS\Delta G^{\circ}=\Delta H^{\circ}-T\Delta S^{\circ}이므로 엔탈피나 엔트로피 하나만으로는 자발성을 단정할 수 없고, 두 항을 합친 부호가 판단 기준이 된다.

문제 24
다음 중 석탄의 탄화도 증가에 따라 감소하는 것은?
1비열
2발열량
3고정탄소
4착화온도
정답 및 해설

탄화도가 커지면 고정탄소ㆍ발열량ㆍ착화온도ㆍ연료비가 모두 증가하고, 비열ㆍ휘발분ㆍ수분ㆍ산소함량은 감소한다. 보기 중 감소하는 것은 비열이다.

탄화도 상승은 석탄이 무연탄에 가까워지는 변화로, 휘발분이 빠지고 탄소가 치밀해지면서 불이 붙기는 어려워지는 대신 발열량은 높아진다.

문제 25
다음 중 NOx 발생을 억제하기 위한 방법으로 가장 거리가 먼 것은?
1연료대체
22단 연소
3배출가스 재순환
4버너 및 연소실의 구조 개량
정답 및 해설

2단 연소, 배출가스 재순환, 버너 및 연소실 구조 개량은 모두 화염 최고온도와 산소 농도를 낮춰 NOx 생성 자체를 줄이는 연소 제어 기술이다.

반면 연료대체는 연소 조건을 손보는 방법이 아니라 연료를 다른 것으로 바꾸는 사전 조치여서, NOx 발생 억제 연소법으로 묶기에는 가장 거리가 멀다.

문제 26
액체연료의 연소장치에 관한 설명 중 옳은 것은?
1건타입(gun type) 버너는 유압식과 공기분무식을 혼합한 것으로 유압이 30kg/cm2 이상으로 대형 연소장치이다.
2저압기류 분무식 버너의 분무각도는 30~60°정도이고, 분무에 필요한 공기량은 이론연소 공기량의 30~50% 정도이다.
3고압기류 분무식 버너의 분무각도는 70°이고, 유량조절 비가 1:3 정도로 부하변동 적응이 어렵다.
4회전식 버너는 유압식 버너에 비해 연료유의 입경이 작으며, 직결식은 분무컵의 회전수가 전동기의 회전수보다 빠른 방식이다.
정답 및 해설

저압기류 분무식 버너는 분무각도가 30~60°이고 분무에 쓰는 공기량이 이론연소 공기량의 30~50% 정도이므로 보기 내용이 그대로 맞다.

나머지는 다음과 같이 틀리다.

  • 건타입 버너는 유압이 7kg/cm2 이상인 소형 연소장치다.
  • 고압기류 분무식은 분무각도가 30° 정도로 좁고 유량조절비가 1:10 정도여서 부하변동 적응이 오히려 쉽다.
  • 회전식 버너는 유압식보다 연료유 입경이 크고, 직결식은 분무컵 회전수가 전동기 회전수와 같다.
문제 27
다음 각종 연료성분의 완전연소 시 단위 체적당 고위발열량(kcal/Sm3)의 크기 순서로 옳은 것은?
1일산화탄소>메탄>프로판>부탄
2메탄>일산화탄소>프로판>부탄
3프로판>부탄>메탄>일산화탄소
4부탄>프로판>메탄>일산화탄소
정답 및 해설

단위 체적당 고위발열량은 분자 하나가 품은 탄소ㆍ수소 수가 많을수록 커지므로 부탄 > 프로판 > 메탄 > 일산화탄소 순이다.

대략적인 값은 부탄 약 32,000, 프로판 약 24,400, 메탄 약 9,500, 일산화탄소 약 3,000kcal/Sm3이다.

문제 28
어떤 화학반응 과정에서 반응물질이 25% 분해하는데 41.3분 걸린다는 것을 알았다. 이 반응이 1차라고 가정할 때, 속도상수 k(s-1)는?
11.022×10-4
21.161×10-4
31.232×10-4
41.437×10-4
정답 및 해설

1차 반응의 적분식 lnC0C=kt\ln\dfrac{C_0}{C}=kt에서 25%가 분해되면 C/C0=0.75C/C_0=0.75이므로
k=1tln10.75=0.287741.3min=6.966×103min1k=\dfrac{1}{t}\ln\dfrac{1}{0.75}=\dfrac{0.2877}{41.3\,\mathrm{min}}=6.966\times10^{-3}\,\mathrm{min^{-1}}

단위를 초로 바꾸면
k=6.966×10360=1.161×104s1k=\dfrac{6.966\times10^{-3}}{60}=1.161\times10^{-4}\,\mathrm{s^{-1}}

문제 29
C:78(중량%), H:18(중량%), S:4(중량%)인 중유의 (CO2)max는? (단, 표준상태, 건조가스 기준으로 한다.)
1약 13.4%
2약 14.8%
3약 17.6%
4약 20.6%
정답 및 해설

(CO2)max이론공기만으로 완전연소했을 때 건조가스 중 CO2가 차지하는 비율이므로, 먼저 이론공기량과 이론건조가스량을 구한다.
A0=8.89×0.78+26.67×0.18+3.33×0.04=11.87 Sm3/kgA_0=8.89\times0.78+26.67\times0.18+3.33\times0.04=11.87\ \mathrm{Sm^3/kg}

이어서 이론건조연소가스량은
G0d=0.79A0+1.867C+0.7S=0.79×11.87+1.867×0.78+0.7×0.04=10.86 Sm3/kgG_{0d}=0.79A_0+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}=0.79\times11.87+1.867\times0.78+0.7\times0.04=10.86\ \mathrm{Sm^3/kg}

따라서
(CO2)max=1.867×0.7810.86×10013.4%(\mathrm{CO_2})_{max}=\dfrac{1.867\times0.78}{10.86}\times100\fallingdotseq 13.4\%

문제 30
아래의 조성을 가진 혼합기체의 하한연소범위(%)는?
13.46
24.24
34.55
45.05
정답 및 해설

혼합가스의 연소하한은 르샤틀리에 식으로 구한다.
100L=ViLi\dfrac{100}{L}=\sum\dfrac{V_i}{L_i}

메탄 80%/5.0, 에탄 15%/3.0, 프로판 4%/2.1, 부탄 1%/1.5를 대입하면
100L=805.0+153.0+42.1+11.5=23.57\dfrac{100}{L}=\dfrac{80}{5.0}+\dfrac{15}{3.0}+\dfrac{4}{2.1}+\dfrac{1}{1.5}=23.57

따라서
L=10023.574.24%L=\dfrac{100}{23.57}\fallingdotseq 4.24\%

문제 31
중유를 시간당 1000kg씩 연소시키는 배출시설이 있다. 연돌의 단면적이 3m2 일 때 배출가스의 유속(m/s)은? (단, 이 중유의 표준상태에서의 원소 조성 및 배출가스의 분석치는 아래 표와 같고, 배출가스의 온도는 270℃이다.)
1약 2.4
2약 3.2
3약 3.6
4약 4.4
정답 및 해설

실제 배출가스 부피를 구해 연돌 단면적으로 나눈다. 먼저 이론공기량은
A0=8.89×0.86+26.67×0.13+3.33×0.01=11.15 Sm3/kgA_0=8.89\times0.86+26.67\times0.13+3.33\times0.01=11.15\ \mathrm{Sm^3/kg}

N2 = 100 - (13.0+2.0+0.1) = 84.9%이고 CO가 남아 있으므로 공기비는
m=N2N23.76(O20.5CO)=84.984.93.76(2.00.05)=1.095m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}=\dfrac{84.9}{84.9-3.76(2.0-0.05)}=1.095

실제 습연소가스량은
Gw=0.79A0+1.867C+0.7S+11.2H+(m1)A0=12.93 Sm3/kgG_w=0.79A_0+1.867\mathrm{C}+0.7\mathrm{S}+11.2\mathrm{H}+(m-1)A_0=12.93\ \mathrm{Sm^3/kg}
이므로 시간당 12,930Sm3/h이고, 270℃로 환산하면 12930×273+270273=25715 m3/h12930\times\dfrac{273+270}{273}=25715\ \mathrm{m^3/h}이다.

따라서
V=257153600×32.4 m/sV=\dfrac{25715}{3600\times3}\fallingdotseq 2.4\ \mathrm{m/s}

문제 32
저위발열량이 4900kcal/Sm3인 가스연료의 이론연소온도(℃)는? (단, 이론연소가스량: 10Sm3/Sm3, 기준온도: 15℃, 연료연소가스의 평균정압비열: 0.35kcal/Sm3ㆍ℃, 공기는 예열되지 않으며, 연소가스는 해리되지 않는 것으로 한다.)
11015
21215
31415
41615
정답 및 해설

이론연소온도는 저위발열량이 모두 연소가스를 데우는 데 쓰인다고 보고 구한다.
t=HlG×Cp+t0t=\dfrac{H_l}{G\times C_p}+t_0

주어진 값을 대입하면
t=490010×0.35+15=1400+15=1415Ct=\dfrac{4900}{10\times0.35}+15=1400+15=1415\,^{\circ}\mathrm{C}

문제 33
연료 연소 시 매연이 잘 생기는 순서로 옳은 것은?
1타르 > 중유 > 경유 > LPG
2타르 > 경유 > 중유 > LPG
3중유 > 타르 > 경유 > LPG
4경유 > 타르 > 중유 > LPG
정답 및 해설

매연은 C/H비가 크고 분자량이 큰, 그래서 열분해ㆍ중합이 잘 일어나는 연료일수록 많이 생기므로 타르 > 중유 > 경유 > LPG 순이다.

기체연료인 LPG는 공기와 균일하게 섞여 완전연소되므로 매연이 거의 발생하지 않고, 액체연료는 무겁고 점도가 높을수록 미립화가 나빠 매연이 늘어난다.

문제 34
중유의 원소조성은 C: 88%, H: 12% 이다. 이 중유를 완전연소 시킨 결과, 중유 1kg당 건조 배기가스량이 15.8Sm3 이었다면, 건조 배기가스 중의 CO2의 농도(%)는?
110.4
213.1
316.8
419.5
정답 및 해설

건조 배기가스 중 CO2는 연료 탄소가 전부 산화되어 생긴 양이므로
CO2=1.867×0.88=1.643 Sm3/kg\mathrm{CO_2}=1.867\times0.88=1.643\ \mathrm{Sm^3/kg}

건조 배기가스량이 15.8Sm3/kg이므로
CO2(%)=1.64315.8×10010.4%\mathrm{CO_2}(\%)=\dfrac{1.643}{15.8}\times100\fallingdotseq 10.4\%

문제 35
다음 각종 가스의 완전연소 시 단위부피당 이론공기량 (Sm3/Sm3)이 가장 큰 것은?
1Ethylene
2Methane
3Acetylene
4Propylene
정답 및 해설

이론공기량은 A0=O00.21A_0=\dfrac{O_0}{0.21}이므로 연소에 필요한 산소량이 가장 큰 가스가 답이다. 프로필렌(C3H6)은 산소가 4.5mol 필요해 가장 크다.

가스별 이론공기량은 다음과 같다.

  • 프로필렌: 4.5/0.21 = 약 21.4Sm3/Sm3
  • 에틸렌(C2H4): 3/0.21 = 약 14.3
  • 아세틸렌(C2H2): 2.5/0.21 = 약 11.9
  • 메탄(CH4): 2/0.21 = 약 9.5
문제 36
액화석유가스(LPG)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1유황분이 적고 유독성분이 거의 없다.
2천연가스에서 회수되기도 하지만 대부분은 석유정제 시 부산물로 얻어진다.
3비중이 공기보다 가벼워 누출될 경우 인화 폭발 위험성이 크다.
4사용에 편리한 기체연료의 특징과 수송 및 저장에 편리한 액체연료의 특징을 겸비하고 있다.
정답 및 해설

LPG의 주성분인 프로판(비중 약 1.5)과 부탄(비중 약 2.0)은 모두 공기보다 무겁다. 그래서 누출되면 바닥에 깔려 체류하다가 인화ㆍ폭발을 일으키는 것이 위험 요인이다.

나머지는 옳다. 유황분과 유독성분이 거의 없고, 석유정제 부산물이나 천연가스에서 회수하며, 가압하면 액체가 되어 저장ㆍ수송이 쉽고 사용할 때는 기체연료의 장점을 갖는다.

문제 37
메탄올 2.0kg을 완전 연소하는데 필요한 이론공기량(Sm3)은?
12.5
25.0
37.5
410.0
정답 및 해설

메탄올의 연소반응은 CH3OH+1.5O2CO2+2H2O\mathrm{CH_3OH}+1.5\mathrm{O_2}\rightarrow \mathrm{CO_2}+2\mathrm{H_2O}이고 분자량은 32이다.

메탄올 2.0kg은 2/32=0.0625kmol2/32=0.0625\,\mathrm{kmol}이므로 필요한 산소는
O0=0.0625×1.5×22.4=2.1 Sm3O_0=0.0625\times1.5\times22.4=2.1\ \mathrm{Sm^3}

따라서
A0=2.10.21=10.0 Sm3A_0=\dfrac{2.1}{0.21}=10.0\ \mathrm{Sm^3}

문제 38
A석탄을 사용하여 가열로의 배출가스를 분석한 결과 CO2 14.5%, O2 6%, N2 79%, CO 0.5% 이었다. 이 경우의 공기비는?
11.18
21.38
31.58
41.78
정답 및 해설

배출가스에 CO가 남아 불완전연소이므로 CO 보정이 들어간 공기비 식을 쓴다.
m=N2N23.76(O20.5CO)m=\dfrac{\mathrm{N_2}}{\mathrm{N_2}-3.76(\mathrm{O_2}-0.5\mathrm{CO})}

N2 79%, O2 6%, CO 0.5%를 대입하면
m=79793.76(60.25)=7957.381.38m=\dfrac{79}{79-3.76(6-0.25)}=\dfrac{79}{57.38}\fallingdotseq 1.38

문제 39
액체연료가 미립화 되는데 영향을 미치는 요인으로 가장 거리가 먼 것은?
1분사압력
2분사속도
3연료의 점도
4연료의 발열량
정답 및 해설

액체연료의 미립화는 분사압력ㆍ분사속도ㆍ점도ㆍ표면장력ㆍ노즐 구조처럼 기름을 잘게 부수는 힘과 그에 저항하는 성질로 결정된다.

발열량은 연료가 타면서 내는 열량의 크기일 뿐 분무 과정과는 무관하므로 가장 거리가 멀다.

문제 40
연료의 종류에 따라 연소 특성으로 옳지 않은 것은?
1기체연료는 부하의 변동범위(turn down ratio)가 좁고 연소의 조절이 용이하지 않다.
2기체연료는 저발열량의 것으로 고온을 얻을 수 있고, 전열효율을 높일 수 있다.
3액체연료의 경우 회분은 아주 적지만, 재 속의 금속산화물이 장해원인이 될 수 있다.
4액체연료는 화재, 역화 등의 위험이 크며, 연소온도가 높아 국부적인 과열을 일으키기 쉽다.
정답 및 해설

기체연료는 공기와의 혼합이 자유로워 부하 변동범위(turn down ratio)가 넓고 연소 조절이 쉬운 것이 가장 큰 장점이므로, "좁고 조절이 용이하지 않다"는 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. 기체연료는 공기 예열 등으로 저발열량 연료로도 고온을 얻고 전열효율을 높일 수 있으며, 액체연료는 회분이 적지만 재 속 바나듐 등 금속산화물이 고온부식을 일으킬 수 있다.

문제 41
다음 유해가스 처리에 관한 설명 중 가장 거리가 먼 것은?
1시안화수소는 물에 대한 용해도가 매우 크므로 가스를 물로 세정하여 처리한다.
2염화인(PCl3)은 물에 대한 용해도가 낮아 암모니아를 불어넣어 병류식 충전탑에서 흡수 처리한다.
3아크로레인은 그대로 흡수가 불가능하며 NaClO 등의 산화제를 혼입한 가성소다 용액으로 흡수 제거한다.
4이산화셀렌은 코트럴집진기로 포집, 결정으로 석출, 물에 잘 용해되는 성질을 이용해 스크러버에 의해 세정하는 방법 등이 이용된다.
정답 및 해설

염화인(PCl3)은 물에 대한 용해도가 낮아 물세정으로는 처리가 어렵고, 가성소다(NaOH) 용액을 흡수액으로 쓰는 향류식 충전탑에서 처리한다. 암모니아를 불어넣는 병류식이 아니다.

나머지는 옳다. 시안화수소는 물에 매우 잘 녹아 수세정이 가능하고, 아크로레인은 NaClO 같은 산화제를 섞은 가성소다 용액으로 흡수하며, 이산화셀렌은 전기집진ㆍ결정 석출ㆍ세정 등으로 회수한다.

문제 42
황함유량 2.5%인 중유를 30ton/h로 연소하는 보일러에서 배기가스를 NaOH 수용액으로 처리한 후 황성분을 전량 Na2SO3로 회수할 경우, 이 때 필요한 NaOH의 이론량(kg/h)은? (단, 황성분은 전량 SO2로 전환된다.)
11750
21875
31935
42015
정답 및 해설

중유 중 황이 전량 SO2로 바뀌므로 시간당 황의 몰수는
30000×0.02532=75032=23.44 kmol/h\dfrac{30000\times0.025}{32}=\dfrac{750}{32}=23.44\ \mathrm{kmol/h}

반응식 SO2+2NaOHNa2SO3+H2O\mathrm{SO_2}+2\mathrm{NaOH}\rightarrow \mathrm{Na_2SO_3}+\mathrm{H_2O}에서 NaOH는 SO22배 몰이 필요하므로
23.44×2×40=1875 kg/h23.44\times2\times40=1875\ \mathrm{kg/h}

문제 43
흡수장치에 사용되는 흡수액이 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?
1용해도가 낮아야 한다.
2휘발성이 높아야 한다.
3부식성이 높아야 한다.
4점성은 비교적 낮아야 한다.
정답 및 해설

흡수액은 점성이 낮아야 가스와의 물질전달 저항이 작고 순환ㆍ분무가 쉬워진다.

나머지가 틀린 이유는 다음과 같다.

  • 대상 가스에 대한 용해도는 커야 한다.
  • 휘발성이 낮아야 흡수액 손실과 2차 오염이 없다.
  • 부식성이 없어야 장치 수명을 유지할 수 있다.
문제 44
흡착과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1파과곡선의 형태는 흡착탑의 경우에 따라서 비교적 기울기가 큰 것이 바람직하다.
2포화점에서는 주어진 온도와 압력조건에서 흡착제가 가장 많은 양의 흡착질을 흡착하는 점이다.
3실제의 흡착은 비정상상태에서 진행되므로 흡착의 초기에는 흡착이 천천히 진행되다가 어느 정도 흡착이 진행되면 빠르게 흡착이 이루어진다.
4흡착제층 전체가 포화되어 배출가스 중에 오염가스 일부가 남게 되는 점을 파과점이라 하고, 이점 이후부터는 오염가스의 농도가 급격히 증가한다.
정답 및 해설

흡착은 초기에 흡착점이 많아 빠르게 진행되다가 자리가 채워지면서 점차 느려진다. "천천히 진행되다 빨라진다"는 순서가 반대다.

나머지는 옳다. 파과곡선은 기울기가 클수록 교체 시점 판단이 쉬워 바람직하고, 포화점은 주어진 온도ㆍ압력에서 흡착량이 최대가 되는 점이며, 파과점 이후에는 출구 오염가스 농도가 급격히 올라간다.

문제 45
다음 발생 먼지 종류 중 일반적으로 S/Sb가 가장 큰 것은? (단, S는 진비중, Sb는 겉보기 비중이다.)
1카본블랙
2시멘트킬른
3미분탄보일러
4골재드라이어
정답 및 해설

S/Sb는 분진이 얼마나 부피가 크고 부슬부슬한지를 나타내는 값이므로, 입자가 매우 미세해 겉보기 비중이 극히 작은 카본블랙에서 가장 크다(약 76).

시멘트킬른 약 5, 미분탄보일러 약 4, 골재드라이어 약 2.7 정도로, 입자가 굵고 잘 다져지는 분진일수록 값이 작아진다.

문제 46
실내에서 발생하는 CO2의 양이 시간당 0.3m3일 때 필요한 환기량(m3/h)은? (단, CO2의 허용농도와 외기의 CO2농도는 각각 0.1%와 0.03%이다.)
1약 145
2약 210
3약 320
4약 430
정답 및 해설

필요 환기량은 오염물질 발생량을 허용농도와 외기농도의 차로 나눈다.
Q=MCaCoQ=\dfrac{M}{C_a-C_o}

0.1% = 0.001, 0.03% = 0.0003이므로
Q=0.30.0010.0003=0.30.0007430 m3/hQ=\dfrac{0.3}{0.001-0.0003}=\dfrac{0.3}{0.0007}\fallingdotseq 430\ \mathrm{m^3/h}

문제 47
유량측정에 사용되는 가스 유속측정 장치 중 작동원리로 Bernoulli식이 적용되지 않는 것은?
1로터미터(Rotameter)
2벤튜리장치(Venturi meter)
3건조가스장치(Dry gas meter)
4오리피스장치(Orifice meter)
정답 및 해설

로터미터ㆍ벤튜리미터ㆍ오리피스미터는 모두 유속에 따른 압력차로 유량을 읽는 차압식이어서 Bernoulli 식이 작동원리다.

건조가스미터는 내부 격막이 일정한 부피의 가스를 반복해 밀어내는 횟수를 세는 용적식(적산식)이므로 Bernoulli 식과 무관하다.

문제 48
배출가스의 온도를 냉각시키는 방법 중 열교환법의 특성으로 가장 거리가 먼 것은?
1운전비 및 유지비가 높다.
2열에너지를 회수할 수 있다.
3최종 공기부피가 공기희석법, 살수법에 비해 매우 크다.
4온도감소로 인해 상대습도는 증가하지만 가스 중 수분량에는 거의 변화가 없다.
정답 및 해설

열교환법은 열교환기 벽을 사이에 두고 식히는 방식이라 가스에 물이나 공기를 더하지 않는다. 따라서 최종 공기부피가 세 방법 중 가장 작다 — "매우 크다"는 서술이 틀리다.

공기희석법은 찬 공기를, 살수법은 물을 직접 넣어 부피가 크게 늘어난다. 반면 열교환법은 폐열을 회수할 수 있는 대신 설비ㆍ운전ㆍ유지비가 높고, 냉각으로 상대습도는 오르지만 가스 중 수분량 자체는 거의 변하지 않는다.

문제 49
중력 집진장치의 효율을 향상시키는 조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1침강실 내의 배기가스 기류는 균일하여야 한다.
2침강실의 침전높이가 작을수록 집진율이 높아진다.
3침강실의 길이를 길게 하면 집진율이 높아진다.
4침강실 내 처리가스 속도가 클수록 미세한 분진을 포집할 수 있다.
정답 및 해설

중력집진은 입자가 침강실을 지나는 체류시간 안에 바닥까지 가라앉아야 하므로, 처리가스 속도가 느릴수록 미세한 분진까지 포집된다. 속도가 크면 체류시간이 짧아지고 재비산까지 일어난다.

집진율은 η=VgLVH\eta=\dfrac{V_g\,L}{V\,H} 형태여서 침강실 길이 L이 길수록, 침강높이 H가 낮을수록 높아지고, 기류가 균일해야 설계대로 성능이 나온다.

문제 50
여과 집진장치에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1폭발성, 점착성 및 흡습성 분진의 제거에 효과적이다.
2탈진방식 중 간헐식은 여포의 수명이 연속식에 비해 길다.
3탈진방식 중 간헐식은 진동형, 역기류형, 역기류진동형으로 분류할 수 있다.
4여과재는 내열성이 약하므로 고온가스 냉각 시 산노점(dew point) 이상으로 유지해야 한다.
정답 및 해설

여과집진장치는 폭발성 분진(발화ㆍ정전기 위험)과 점착성ㆍ흡습성 분진(여포 눈막힘)에는 부적합하다. 이런 분진은 여포를 막아 탈진이 되지 않는다.

나머지는 옳다. 간헐식은 실 단위로 멈추고 털어내므로 여포 수명이 연속식보다 길고 진동형ㆍ역기류형ㆍ역기류진동형으로 나뉘며, 산노점 이하로 냉각하면 응축된 산이 여과재를 상하게 한다.

문제 51
입자상 물질에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
1직경 d인 구형입자의 비표면적(단위체적당 표면적)은 d/6이다.
2cascade impactor는 관성충돌을 이용하여 입경을 간접적으로 측정하는 방법이다.
3공기동력학경은 stokes경과 달리 입자밀도를 1g/cm3 으로 가정함으로써 보다 쉽게 입경을 나타낼 수 있다.
4비구형입자에서 입자의 밀도가 1보다 클 경우 공기동력학경은 stokes경에 비해 항상 크다고 볼 수 있다.
정답 및 해설

지름 d인 구의 단위체적당 표면적은 표면적을 부피로 나눈 값이므로
πd2πd3/6=6d\dfrac{\pi d^{2}}{\pi d^{3}/6}=\dfrac{6}{d}
가 되어 d/6은 역수를 쓴 잘못된 식이다.

나머지는 옳다. 캐스케이드 임팩터는 단마다 관성충돌로 입자를 걸러 입경을 간접 측정하고, 공기동력학경은 밀도를 1g/cm3으로 가정하므로 실제 밀도가 1보다 크면 stokes경보다 항상 크게 나온다.

문제 52
어떤 집진장치의 입구와 출구의 함진가스의 분진농도가 7.5g/Sm3과 0.055g/Sm3이었다. 또한 입구와 출구에서 측정한 분진시료 중 입경이 0~5μm인 입자의 중량분율은 전분진에 대하여 0.1과 0.5이었다면 0~5μm의 입경을 가진 입자의 부분 집진율(%)은?
1약 87
2약 89
3약 96
4약 98
정답 및 해설

부분 집진율은 해당 입경 구간의 입구ㆍ출구 실제 농도로 계산하며, 구간 농도는 전체 농도에 중량분율을 곱해 얻는다.
Cin=7.5×0.1=0.75,Cout=0.055×0.5=0.0275 g/Sm3C_{in}=7.5\times0.1=0.75,\qquad C_{out}=0.055\times0.5=0.0275\ \mathrm{g/Sm^3}

따라서
η=(10.02750.75)×10096%\eta=\left(1-\dfrac{0.0275}{0.75}\right)\times100\fallingdotseq 96\%

문제 53
다음 [보기]가 설명하는 축류 송풍기의 유형으로 옳은 것은?
1원통 축류형 송풍기
2방사 경사형 송풍기
3고정날개 축류형 송풍기
4공기회전자 축류형 송풍기
정답 및 해설

보기가 말하는 "효율과 압력상승 효과를 얻기 위한 직선형 고정날개"는 회전류를 직선류로 펴 주는 guide vane을 뜻하므로 고정날개 축류형 송풍기다. 축류형 중 효율이 가장 높아 HVAC와 산업용 환기에 널리 쓰인다.

원통 축류형은 고정날개 없이 케이싱만 있어 효율과 정압이 낮고, 방사 경사형은 축류형이 아니라 원심형 송풍기다.

문제 54
습식전기집진장치의 특징에 관한 설명 중 틀린 것은?
1집진면이 청결하여 높은 전계 강도를 얻을 수 있다.
2고저항의 먼지로 인한 역전리 현상이 일어나기 쉽다.
3건식에 비하여 가스의 처리속도를 2배 정도 크게 할 수 있다.
4작은 전기저항에 의해 생기는 먼지의 재비산을 방지할 수 있다.
정답 및 해설

습식 전기집진장치는 집진극을 물로 씻어 내려 먼지층이 쌓이지 않으므로, 고저항 먼지가 극판에 두껍게 붙어 생기는 역전리 현상이 오히려 잘 일어나지 않는다.

나머지는 옳다. 집진면이 늘 깨끗해 높은 전계강도를 유지할 수 있고 그래서 건식보다 처리가스 속도를 약 2배까지 올릴 수 있으며, 물이 먼지를 붙잡아 재비산도 막아 준다.

문제 55
가로 a, 세로 b인 직사각형의 유로에 유체가 흐를 경우 상당직경(equivalent diameter)을 산출하는 간이식은?
1ab\sqrt{\mathrm{ab}}
22ab
32(a+b)ab\sqrt{\dfrac{2(a+b)}{ab}}
42aba+b\dfrac{2ab}{a+b}
정답 및 해설

상당직경은 단면적과 둘레의 비로 정의한 De=4APD_e=\dfrac{4A}{P}에 직사각형 값을 넣어 얻는다.
De=4ab2(a+b)=2aba+bD_e=\dfrac{4ab}{2(a+b)}=\dfrac{2ab}{a+b}

ab\sqrt{ab}는 변의 기하평균일 뿐 유동 저항을 반영한 상당직경이 아니고, 2ab는 길이 차원조차 맞지 않는다.

문제 56
배연탈황기술과 가장 거리가 먼 것은?
1암모니아법
2석회석 주입법
3수소화 탈황법
4활성산화 망간법
정답 및 해설

수소화 탈황법은 정유 공정에서 원료유에 수소를 넣어 황을 H2S로 떼어내는 연료 전처리 기술이지, 연소 후 배기가스에서 SO2를 없애는 배연탈황이 아니다.

암모니아법ㆍ석회석 주입법ㆍ활성산화망간법은 모두 배기가스 중 SO2를 흡수제ㆍ흡착제로 직접 잡는 배연탈황 방식이다.

문제 57
벤튜리 스크러버의 액가스비를 크게 하는 요인으로 옳지 않은 것은?
1먼지의 입경이 작을 때
2먼지입자의 친수성이 클 때
3먼지입자의 점착성이 클 때
4처리가스의 온도가 높을 때
정답 및 해설

먼지가 친수성이면 적은 물로도 쉽게 젖어 포집되므로 액가스비를 오히려 낮출 수 있다. 따라서 친수성이 클 때는 액가스비를 크게 하는 요인이 아니다.

액가스비를 크게 잡아야 하는 경우는 다음과 같다.

  • 먼지 입경이 작아 관성충돌로 잡기 어려울 때
  • 먼지의 점착성이 커서 목부ㆍ노즐이 막히기 쉬울 때
  • 처리가스 온도가 높아 물이 증발해 손실될 때
문제 58
압력손실이 250mmH2O 이고, 처리가스량 30000m3/h인 집진장치의 송풍기 소요동력(kW)은? (단, 송풍기의 효율은 80%, 여유율은 1.25이다.)
1약 25
2약 29
3약 32
4약 38
정답 및 해설

송풍기 소요동력은 다음 식으로 구한다(QQ는 m3/min, ΔP\Delta P는 mmH2O).
kW=Q×ΔP×α6120×η\mathrm{kW}=\dfrac{Q\times\Delta P\times\alpha}{6120\times\eta}

Q=30000/60=500 m3/minQ=30000/60=500\ \mathrm{m^3/min}이므로
kW=500×250×1.256120×0.832 kW\mathrm{kW}=\dfrac{500\times250\times1.25}{6120\times0.8}\fallingdotseq 32\ \mathrm{kW}

문제 59
집진장치의 압력손실이 400mmH2O, 처리가스량이 30000m3/h이고, 송풍기의 전압효율은 70%, 여유율이 1.2일 때 송풍기의 축동력(kW)은? (단, 1kW=102kgfㆍm/s이다.
136
256
380
495
정답 및 해설

1kW = 102kgfㆍm/s가 주어졌으므로 축동력은 다음 식으로 구한다(QQ는 m3/s, ΔP\Delta P는 kgf/m2).
kW=Q×ΔP102×η×α\mathrm{kW}=\dfrac{Q\times\Delta P}{102\times\eta}\times\alpha

Q=30000/3600=8.33 m3/sQ=30000/3600=8.33\ \mathrm{m^3/s}를 대입하면
kW=8.33×400102×0.7×1.256 kW\mathrm{kW}=\dfrac{8.33\times400}{102\times0.7}\times1.2\fallingdotseq 56\ \mathrm{kW}

문제 60
면적 1.5m2인 여과집진장치로 먼지농도가 1.5g/m3인 배기가스가 100m3/min으로 통과하고 있다. 먼지가 모두 여과포에서 제거되었으며, 집진된 먼지층의 밀도가 1g/cm3라면 1시간 후 여과된 먼지층의 두께(mm)는?
11.5
23
36
415
정답 및 해설

1시간 동안 여과포에 쌓인 먼지의 부피를 여과면적으로 나누면 두께가 나온다. 먼지량은
1.5 g/m3×100 m3/min×60 min=9000 g1.5\ \mathrm{g/m^3}\times100\ \mathrm{m^3/min}\times60\ \mathrm{min}=9000\ \mathrm{g}

밀도가 1g/cm3이므로 부피는 9000cm3이고 여과면적 1.5m2는 15000cm2이므로
t=900015000=0.6 cm=6 mmt=\dfrac{9000}{15000}=0.6\ \mathrm{cm}=6\ \mathrm{mm}

문제 61
다음은 기체크로마토그램에서 피크(peak)의 분리정도를 나타낸 그림이다. 분리계수(d)와 분리도(R)를 구하는 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

분리계수는 두 피크의 머무름시간 비이고, 분리도는 머무름시간 차를 두 피크 너비의 합으로 정규화한 값이다.
d=tR2tR1,R=2(tR2tR1)W1+W2d=\dfrac{t_{R2}}{t_{R1}},\qquad R=\dfrac{2(t_{R2}-t_{R1})}{W_1+W_2}

분리계수는 무차원 비이므로 시간 차로 정의할 수 없고, 분리도는 피크 폭을 반드시 포함해야 두 성분이 실제로 분리되었는지 판단할 수 있다.

문제 62
배출허용기준 중 표준 산소농도를 적용받는 어떤 오염물질의 보정된 배출가스 유량이 50Sm3/day이었다. 이 때 배출가스를 분석하니 실측 산소농도는 5%, 표준 산소농도는 3%일 때, 측정되어진 실측 배출가스 유량(Sm3/day)은?
146.25
251.25
356.25
461.25
정답 및 해설

표준산소농도 보정에서 농도는 21Os21Oa\dfrac{21-O_s}{21-O_a}배로 커지고, 유량은 그 역수로 보정된다.
Q=Qa×21Oa21OsQ=Q_a\times\dfrac{21-O_a}{21-O_s}

보정 유량 50Sm3/day, 실측 산소 5%, 표준 산소 3%를 넣으면
50=Qa×215213=Qa×161850=Q_a\times\dfrac{21-5}{21-3}=Q_a\times\dfrac{16}{18}

따라서 실측 유량은
Qa=50×1816=56.25 Sm3/dayQ_a=50\times\dfrac{18}{16}=56.25\ \mathrm{Sm^3/day}

문제 63
원자흡수분광광도법의 장치 구성이 순서대로 옳게 나열된 것은?
1광원부→파장선택부→측광부→시료원자화부
2광원부→시료원자화부→파장선택부→측광부
3시료원자화부→광원부→파장선택부→측광부
4시료원자화부→파장선택부→광원부→측광부
정답 및 해설

원자흡수분광광도계는 광원부 → 시료원자화부 → 파장선택부 → 측광부 순으로 배열된다. 속빈음극램프의 빛이 불꽃 속 바닥상태 원자를 지나며 흡수되고, 그 뒤에서 파장을 골라 세기를 재는 흐름이다.

자외선/가시선 분광법과 달리 파장선택부가 시료 뒤에 놓이는데, 불꽃 자체가 내는 발광을 걸러 내기 위해서다.

문제 64
다음 중 물질을 취급 또는 보관하는 동안에 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기를 뜻하는 것은?
1기밀용기
2밀폐용기
3밀봉용기
4차광용기
정답 및 해설

밀봉용기는 취급ㆍ보관하는 동안 기체 또는 미생물이 침입하지 않도록 내용물을 보호하는 용기다.

나머지 용기의 정의는 다음과 같다.

  • 밀폐용기: 이물이 들어가거나 내용물이 손실되지 않도록 보호하는 용기
  • 기밀용기: 밖에서 공기나 다른 가스가 침입하지 않도록 보호하는 용기
  • 차광용기: 광선이 투과하지 않아 내용물의 광화학 변화를 막는 용기
문제 65
굴뚝 배출가스 중 먼지의 자동 연속 측정방법에서 사용하는 용어의 뜻으로 옳지 않은 것은?
1검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용 입자의 먼지농도를 말한다.
2응답시간은 표준교정판을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 90%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간을 말한다.
3교정용입자는 실내에서 감도 및 교정오차를 구할 때 사용하는 균일계 단분산 입자로서 기하평균 입경이 0.3~3μm인 인공입자로 한다.
4시험가동시간이란 연속자동측정기를 정상적인 조건에서 운전할 때 예기치 않는 수리, 조정 및 부품교환 없이 연속가동 할 수 있는 최소시간을 말한다.
정답 및 해설

응답시간은 표준교정판을 끼우고 측정을 시작했을 때 그 보정치의 95%에 해당하는 지시치를 나타낼 때까지 걸린 시간이다. 90%가 아니다.

나머지 정의는 옳다. 검출한계는 제로드리프트의 2배에 해당하는 지시치가 갖는 교정용 입자의 먼지농도이고, 교정용 입자는 기하평균 입경 0.3~3μm의 균일계 단분산 인공입자이며, 시험가동시간은 수리ㆍ조정ㆍ부품교환 없이 연속 가동할 수 있는 최소시간이다.

문제 66
자외선/가시선 분광분석 측정에서 최초광의 60%가 흡수되었을 때의 흡광도는?
10.25
20.3
30.4
40.6
정답 및 해설

흡광도는 투과도의 역수를 상용로그로 취한 값이다. 최초광의 60%가 흡수되면 투과도는 t=10.6=0.4t=1-0.6=0.4이므로
A=log10.4=log2.50.4A=\log\dfrac{1}{0.4}=\log 2.5\fallingdotseq 0.4

문제 67
비분산적외선분광분석법에서 사용하는 주요 용어의 의미로 옳지 않은 것은?
1스팬가스 : 분석계의 최저 눈금값을 교정하기 위하여 사용하는 가스
2스팬 드리프트 : 측정기의 교정범위눈금에 대한 지시값의 일정시간 내의 변동
3정필터형 : 측정성분이 흡수되는 적외선을 그 흡수파장에서 측정하는 방식
4비교가스 : 시료셀에서 적외선 흡수를 측정하는 경우 대조가스로 사용하는 것으로 적외선을 흡수하지 않는 가스
정답 및 해설

비분산적외선분광분석(NDIR) 용어의 정의를 검토하면, 1번의 스팬가스 정의가 옳지 않다. 스팬가스는 분석계의 최고 눈금값을 교정하기 위해 사용되는 가스(일반적으로 측정 대상 성분의 알려진 농도)로, 최저 눈금값 교정은 영점가스(제로 가스)가 담당한다.
2번 스팬 드리프트는 교정범위 내에서 지시값이 일정 시간 동안 변하는 현상으로 정확하다. 3번 정필터형은 특정 파장에서만 측정하는 필터 방식으로, 측정 성분의 흡수 파장과 일치시켜 선택성을 확보하는 원리로 옳다. 4번 비교가스(또는 참조가스)는 적외선을 흡수하지 않아 기준값으로 기능하므로 정확하다.

문제 68
다음은 연소관식 공기법을 사용하여 유류 중 황함유량을 분석하는 방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 수산화소듐, ㉡ 염산표준액
2㉠ 염산, ㉡ 수산화소듐 표준액
3㉠ 과산화수소(3%), ㉡ 수산화소듐 표준액
4㉠ 싸이오시안산용액, ㉡ 수산화칼슘 표준액
정답 및 해설

연소관식 공기법은 950~1100℃로 가열한 석영 연소관에서 시료를 태워 황을 황산화물로 바꾼 뒤, 과산화수소(3%) 용액에 흡수시켜 황산으로 만든다.

생성된 황산을 수산화소듐 표준액으로 중화적정하고, 그 소비량으로부터 유류 중 황함유량을 계산한다.

문제 69
다음은 굴뚝 배출가스 중 황산화물의 중화적정법에 관한 설명이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 에틸아민동용액, ㉡ 녹색에서 자주색
2㉠ 에틸아민동용액, ㉡ 자주색에서 녹색
3㉠ 0.1N 수산화소듐용액, ㉡ 녹색에서 자주색
4㉠ 0.1N 수산화소듐용액, ㉡ 자주색에서 녹색
정답 및 해설

중화적정법은 배출가스 중 황산화물을 과산화수소수에 흡수시켜 황산으로 만든 뒤 알칼리로 적정하는 방법이므로, 적정액은 0.1N 수산화소듐용액이다.

메틸레드-메틸렌블루 혼합지시약은 산성에서 자주색, 알칼리성에서 녹색을 띠므로 색이 자주색에서 녹색으로 바뀌는 점을 종말점으로 잡는다.

문제 70
다음 분석가스 중 아연아민착염용액을 흡수액으로 사용하는 것은?
1황화수소
2브롬화합물
3질소산화물
4포름알데히드
정답 및 해설

황화수소아연아민착염용액에 흡수시켜 황화아연으로 안정하게 고정한 뒤 메틸렌블루법이나 아이오딘 적정법으로 정량한다.

아연아민착염용액은 황화물 이온을 침전으로 잡아 두는 것이 목적이라, 산화ㆍ환원이나 발색반응을 이용하는 다른 항목의 흡수액과는 쓰임이 다르다.

문제 71
다음 [보기]가 설명하는 굴뚝 배출가스 중의 산소측정방식으로 옳은 것은?
1전극 방식
2덤벨형 방식
3질코니아 방식
4압력검출형 방식
정답 및 해설

보기의 "주기적으로 단속하는 자계 내에서 산소분자에 작용하는 흡입력"은 산소의 상자성을 이용한 자기식 측정을 뜻하고, 그 힘을 보조가스의 배압 변화량으로 읽어내는 것이 압력검출형 방식이다.

같은 자기식이라도 덤벨형은 자계 속 덤벨의 회전 변위로 검출하고, 지르코니아 방식은 고온 산소 농담전지의 기전력을, 전극 방식은 전해전류를 측정한다.

문제 72
굴뚝 배출가스 중 총탄화수소 측정을 위한 장치 구성조건 등에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1기록계를 사용하는 경우에는 최소 4회/분이 되는 기록계를 사용한다.
2총탄화수소분석기는 흡광차분광방식 또는 비불꽃(non flame)이온크로마토그램방식의 분석기를 사용하며 폭발위험이 없어야 한다.
3시료채취관은 스테인리스강 또는 이와 동등한 재질의 것으로 하고 굴뚝중심 부분의 10%범위 내에 위치할 정도의 길이의 것을 사용한다.
4영점가스로는 총탄화수소농도(프로판 또는 탄소등가 농도)가 0.1mL/m3 이하 또는 스팬값이 0.1% 이하인 고순도 공기를 사용한다.
정답 및 해설

총탄화수소 측정 분석기에 관한 규정을 검토하면, 보기 2번이 옳지 않다. 굴뚝 배출가스 중 총탄화수소 측정을 위한 분석기는 불꽃이온화검출기(FID: Flame Ionization Detector) 방식을 사용하며, 보기 2번에서 언급한 "비불꽃(non flame)이온크로마토그램방식"은 총탄화수소 측정에 적용되지 않는 방식이다. 보기 1번은 기록계의 기록 주기(최소 4회/분) 기준이 맞고, 보기 3번은 시료채취관의 재질(스테인리스강)과 길이(굴뚝중심 부분의 10% 범위 내)가 올바르며, 보기 4번도 영점가스의 농도 기준(0.1 mL/m³ 이하 또는 스팬값 0.1% 이하)이 정확하다.

문제 73
배출가스 중 먼지를 여과지에 포집하고 이를 적당한 방법으로 처리하여 분석용 시험용액으로 한 후 원자흡수분광광도법을 이용하여 각종 금속원소의 원자흡광도를 측정하여 정량분석 하고자 할 때, 다음 중 금속원소별 측정파장으로 옳게 짝지어진 것은?
1Pb - 357.9nm
2Cu - 228.2nm
3Ni - 283.3nm
4Zn - 213.8nm
정답 및 해설

아연(Zn)의 측정파장은 213.8nm로 짝이 맞다.

나머지는 다른 원소의 파장이 섞여 있다.

  • 납은 217.0nm 또는 283.3nm이고, 357.9nm는 크로뮴의 파장이다.
  • 구리는 324.8nm이며, 228.8nm 부근은 카드뮴의 파장이다.
  • 니켈은 232.0nm이다.
문제 74
굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속 자동측정법으로 옳지 않은 것은?
1화학발광법
2용액전도율법
3자외선흡수법
4적외선흡수법
정답 및 해설

굴뚝 배출가스 중 질소산화물의 연속 자동측정법은 화학발광법ㆍ적외선흡수법ㆍ자외선흡수법ㆍ정전위전해법이다.

용액전도율법은 흡수액에 녹은 이온 때문에 달라지는 전기전도도를 읽는 방식으로, 질소산화물이 아니라 아황산가스(SO2)의 연속측정에 쓰인다.

문제 75
대기오염공정시험기준상 자외선/가시선 분광법에서 사용되는 흡수셀의 재질에 따른 사용 파장범위로 가장 적합한 것은?
1플라스틱제는 자외부 파장범위
2플라스틱제는 가시부 파장범위
3유리제는 가시부 및 근적외부 파장범위
4석영제는 가시부 및 근적외부 파장범위
정답 및 해설

유리는 자외선을 흡수해 버리므로 유리제 흡수셀은 가시부와 근적외부에만 쓸 수 있다.

나머지 재질의 사용 범위는 다음과 같다.

  • 석영제는 자외부에 사용한다.
  • 플라스틱제는 근적외부에 사용한다.
문제 76
보통형(I형) 흡입노즐을 사용한 굴뚝 배출가스 흡입 시 10분간 채취한 흡입가스량(습식가스미터에서 읽은 값)이 60L이었다. 이 때 등속흡입이 행하여지기 위한 가스미터에 있어서의 등속흡입유량(L/min)의 범위는? (단, 등속흡입 정도를 알기 위한 등속흡입계수 I(%)=Vmqm×t×100I(\%)=\dfrac{V_{m}}{q_{m}\times t}\times 100 이다.)
13.3~5.3
25.5~6.3
36.5~7.3
47.5~8.3
정답 및 해설

등속흡입으로 인정되려면 등속흡입계수 I가 95~105% 안에 들어야 한다. 주어진 식을 유량에 대해 풀면
qm=Vmt×(I/100)q_m=\dfrac{V_m}{t\times(I/100)}

Vm=60LV_m=60\,\mathrm{L}, t=10mint=10\,\mathrm{min}을 넣으면 I = 105%일 때 6010×1.05=5.71\dfrac{60}{10\times1.05}=5.71, I = 95%일 때 6010×0.95=6.32\dfrac{60}{10\times0.95}=6.32이므로 약 5.7~6.3L/min이 허용 범위가 된다.

문제 77
기체-액체 크로마토그래피에서 사용되는 고정상액체(Stationary Liquid)의 조건으로 옳은 것은?
1사용온도에서 증기압이 낮고, 점성이 작은 것이어야 한다.
2사용온도에서 증기압이 낮고, 점성이 큰 것이어야 한다.
3사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 작은 것이어야 한다.
4사용온도에서 증기압이 높고, 점성이 큰 것이어야 한다.
정답 및 해설

고정상 액체는 사용온도에서 증기압이 낮아야 컬럼 밖으로 날아가지 않고, 점성이 작아야 시료 성분이 액상 안팎으로 빠르게 확산해 피크가 퍼지지 않는다.

증기압이 높으면 고정상이 유실되어 바탕선이 흔들리고 컬럼 수명이 짧아지며, 점성이 크면 물질전달이 느려 분리능이 떨어진다.

문제 78
흡광차분광법을 사용하여 아황산가스를 분석할 때 간섭성분으로 오존(O3)이 존재할 경우 다음 조건에 따른 오존의 영향(%)을 산출한 값은?
11
22
33
44
정답 및 해설

간섭성분의 영향은 간섭물질을 넣었을 때와 넣지 않았을 때의 지시값 차를 분석기기의 눈금범위(최대눈금 - 최소눈금)로 나눠 구한다.
영향(%)=0.70.550.01×100\text{영향}(\%)=\dfrac{0.7-0.5}{5-0.01}\times100

계산하면
0.24.99×1004%\dfrac{0.2}{4.99}\times100\fallingdotseq 4\%

문제 79
굴뚝 배출가스 중의 황화수소를 아이오딘 적정법으로 분석하는 방법에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?
1다른 산화성 및 환원성 가스에 의한 방해는 받지 않는 장점이 있다.
2시료 중의 황화수소를 염산산성으로 하고, 아이오딘 용액을 가하여 과잉의 아이오딘을 싸이오황산소듐 용액으로 적정한다.
3시료 중의 황화수소가 100~2000ppm 함유되어 있는 경우의 분석에 적합한 시료채취량은 10~20L, 흡입속도는 1L/min 정도이다.
4녹말 지시약(질량분율 1%)은 가용성 녹말 1g을 소량의 물과 섞어 끊는 물 100mL 중에 잘 흔들어 섞으면서 가하고, 약 1분간 끓인 후 식혀서 사용한다.
정답 및 해설

아이오딘 적정법은 아이오딘의 산화-환원 반응을 이용하므로, 시료에 다른 산화성ㆍ환원성 가스가 공존하면 방해를 받는다. "방해를 받지 않는 장점이 있다"는 서술이 틀리다.

나머지는 옳다. 황화수소를 염산산성으로 만든 뒤 아이오딘을 과잉으로 넣고 남은 양을 싸이오황산소듐 용액으로 역적정하며, 100~2000ppm 범위에서는 1L/min으로 10~20L를 채취한다.

문제 80
자외선/가시선 분광법에 의한 불소화합물 분석방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1분광광도계로 측정 시 흡수 파장은 460nm를 사용한다.
2이 방법의 정량범위는 HF로서 0.05ppm~1200ppm이며, 방법검출한계는 0.015ppm이다.
3시료가스 중에 알루미늄(III), 철(II), 구리(II), 아연(II) 등의 중금속 이온이나 인산 이온이 존재하면 방해 효과를 나타낸다.
4굴뚝에서 적절한 시료채취장치를 이용하여 얻은 시료 흡수액을 일정량으로 묽게 한 다음 완충액을 가하여 pH를 조절하고 란탄과 알리자린콤플렉손을 가하여 생성되는 생성물의 흡광도를 분광광도계로 측정한다.
정답 및 해설

이 문항은 불소화합물의 UV/가시선 분광법 정량 방법에서 측정 파장을 묻고 있습니다. 불소 정량에서 란탄-알리자린콤플렉손 착화합물 방법의 측정 파장은 620nm이 표준이며, 460nm는 이 방법의 흡수 최대파장이 아닙니다. 보기 2번의 정량범위(0.05~1200ppm)와 검출한계(0.015ppm)는 환경기준의 공정시험방법 기준과 일치하고, 보기 3번의 알루미늄, 철(II), 구리(II), 아연(II), 인산 이온 등은 실제 방해 이온으로 알려져 있으며, 보기 4번의 시료 전처리 및 측정 절차(pH 조절 후 란탄과 알리자린콤플렉손 첨가)도 정확한 분석 과정입니다. 따라서 정답은 1번입니다.

문제 81
다음은 대기환경보전법령상 환경기술인에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 것은?
1시ㆍ도지사령
2총리령
3환경부령
4대통령령
정답 및 해설

「대기환경보전법」 제40조제5항은 환경기술인을 두어야 할 사업장의 범위, 환경기술인의 자격기준, 임명(바꾸어 임명하는 것을 포함한다) 기간을 대통령령으로 정하도록 규정하고 있다.

이에 따라 구체적인 사업장 종별 환경기술인의 자격과 임명 기준은 같은 법 시행령에서 정한다.

문제 82
대기환경보전법령상 자동차 연료(휘발유)의 제조기준 중 벤젠 함량(부피 %) 기준으로 옳은 것은?
11.5 이하
21.0 이하
30.7 이하
40.0013 이하
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 33(자동차연료ㆍ첨가제 또는 촉매제의 제조기준)에서 휘발유의 벤젠 함량은 0.7부피% 이하로 정하고 있다.

같은 표의 다른 항목은 방향족화합물 함량 24(21)부피% 이하, 올레핀 함량 16(19)부피% 이하, 황 함량 10ppm 이하 등이며, 0.0013 이하는 벤젠이 아니라 인 함량(g/L) 기준이다.

문제 83
대기환경보전법령상 먼지ㆍ황산화물 및 질소산화물의 연간 발생량 합계가 18톤인 배출구의 자가측정횟수 기준은? (단, 특정대기유해물질이 배출되지 않으며, 관제센터로 측정결과를 자동전송하지 않는 사업장의 배출구이다.)
1매주 1회 이상
2매월 2회 이상
32개월마다 1회 이상
4반기마다 1회 이상
정답 및 해설

먼지ㆍ황산화물 및 질소산화물의 연간 발생량 합계가 18톤이면 10톤 이상 20톤 미만 구간이라 「대기환경보전법 시행규칙」 별표 11의 제3종 배출구에 해당하고, 자가측정은 2개월마다 1회 이상이다.

같은 표에서 80톤 이상은 매주 1회 이상, 20톤 이상 80톤 미만은 매월 2회 이상, 10톤 미만은 반기마다 1회 이상으로 정하고 있다.

문제 84
대기환경보전법령상 배출시설 설치허가 신청서 또는 배출시설 설치신고서에 첨부하여야 할 서류가 아닌 것은?
1원료(연료를 포함한다)의 사용량 및 제품 생산량을 예측한 명세서
2배출시설 및 방지시설의 설치명세서
3방지시설의 상세 설계도
4방지시설의 연간 유지관리 계획서
정답 및 해설

배출시설 설치허가 신청서 또는 설치신고서에 첨부할 서류를 판단하는 문항이다. 대기환경보전법령에서 규정하는 첨부 서류는 원료·연료·제품 생산량 명세서(1번), 배출시설 및 방지시설 설치명세서(2번), 방지시설의 연간 유지관리 계획서(4번)로 구체적인 사항을 포함한다. 반면 상세 설계도는 허가 단계에서 요구하지 않으며, 이는 실제 시공 전 구체적인 공학 설계 문서로서 신청 시점의 첨부 대상이 아니다. 따라서 정답은 3번이다.

문제 85
다음은 대기환경보전법령상 환경부령으로 정하는 첨가제 제조기준에 맞는 제품의 표시방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
1100분의 10 이상
2100분의 20 이상
3100분의 30 이상
4100분의 50 이상
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 34(첨가제ㆍ촉매제 제조기준에 맞는 제품의 표시방법 등)는 표시크기를 용기 앞면 제품명 밑에 제품명 글자크기의 100분의 30 이상에 해당하는 크기로 하도록 정하고 있다.

같은 별표는 표시색상도 용기 도안 색상과 보색관계에 있는 색으로 선명하게 표시하도록 규정한다.

문제 86
대기환경보전법령상 기관출력이 130kW 초과인 선박의 질소산화물 배출기준(g/kWh)은? (단, 정격 기관속도 n(크랭크샤프트의 분당 속도)이 130rpm 미만이며 2011년 1월 1일 이후에 건조한 선박의 경우이다.)
117 이하
244.0×n(-0.23) 이하
37.7 이하
414.4 이하
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 별표 35(선박의 배출허용기준)에서 기관 출력 130kW 초과ㆍ정격 기관속도 n이 130rpm 미만인 경우 질소산화물 기준은 기준 1이 17 이하, 기준 2가 14.4 이하, 기준 3이 3.4 이하다.

비고에서 기준 2는 2011년 1월 1일 이후에 건조된 선박에 적용하도록 하고 있으므로 14.4g/kWh 이하가 답이다.

문제 87
대기환경보전법령상 대기오염도 검사기관과 거리가 먼 것은?
1수도권대기환경청
2환경보전협회
3한국환경공단
4유역환경청
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행규칙」 제40조제2항이 정한 대기오염도 검사기관은 국립환경과학원, 시ㆍ도의 보건환경연구원, 유역환경청ㆍ지방환경청ㆍ수도권대기환경청, 한국환경공단과 「국가표준기본법」에 따라 인정을 받은 시험ㆍ검사기관 중 고시된 기관이다.

환경보전협회는 이 목록에 들어 있지 않다.

문제 88
대기환경보전법령상 청정연료를 사용하여야 하는 대상시설의 범위에 해당하지 않는 시설은?
1산업용 열병합 발전시설
2전체보일러의 시간당 총 증발량이 0.2톤 이상인 업무용보일러
3「집단에너지사업법 시행령」에 따른 지역냉난방사업을 위한 시설
4「건축법 시행령」에 따른 중앙집중난방방식으로 열을 공급받고 단지 내의 모든 세대의 평균 전용면적이 40.0m2를 초과하는 공동주택
정답 및 해설

「대기환경보전법 시행령」 별표 11의3은 청정연료 사용 대상시설로 발전시설을 들면서 산업용 열병합 발전시설은 제외한다고 명시하고 있다.

나머지 셋은 모두 대상시설이다. 지역냉난방사업을 위한 시설, 전체 보일러의 시간당 총 증발량이 0.2톤 이상인 업무용보일러, 중앙집중난방방식으로 열을 공급받고 모든 세대의 평균 전용면적이 40.0m2를 초과하는 공동주택이 여기에 해당한다.

문제 89
대기환경보전법령상 벌칙기준 중 7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하는 것은?
1대기오염물질의 배출허용기준 확인을 위한 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자
2황연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자
3제작자 배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자
4배출가스 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비ㆍ점검 또는 확인검사 업무를 한 자
정답 및 해설

「대기환경보전법」 제89조제6호는 제46조를 위반해 제작차배출허용기준에 맞지 아니하게 자동차를 제작한 자7년 이하의 징역이나 1억원 이하의 벌금에 처하도록 규정한다.

나머지 셋은 모두 같은 법 제90조5년 이하 징역이나 5천만원 이하 벌금 대상이다.

  • 측정기기의 부착 등의 조치를 하지 아니한 자(제90조제3호)
  • 연료사용 제한조치 등의 명령을 위반한 자(제90조제5호)
  • 전문정비사업자로 등록하지 아니하고 정비ㆍ점검 또는 확인검사 업무를 한 자(제90조제10호)
문제 90
대기환경보전법령상 가스형태의 물질 중 소각용량이 시간당 2톤(의료폐기물 처리시설은 시간당 200kg) 이상인 소각처리시설에서의 일산화탄소 배출허용기준(ppm)은? (단, 각 보기항의 ( )안의 값은 표준산소농도(O2의 백분율)를 의미한다.)
130(12) 이하
250(12) 이하
3200(12) 이하
4300(12) 이하
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 8] 대기오염물질의 배출허용기준에서 폐수ㆍ폐기물ㆍ폐가스 소각처리시설(소각보일러 포함)의 일산화탄소 기준은 소각용량이 시간당 2톤(의료폐기물 처리시설은 시간당 200kg) 이상인 시설에 대해 50ppm(표준산소농도 12%) 이하이다.

같은 항목에서 소각용량이 시간당 2톤 미만인 시설은 200(12) 이하로 완화되어 있다. 소각용량이 클수록 기준이 엄격해진다는 흐름으로 두 값을 구분해 기억하면 된다.

문제 91
대기환경보전법령상 환경부장관이 특별대책지역의 대기오염 방지를 위하여 필요하다고 인정하면 그 지역에 새로 설치되는 배출시설에 대해 정할 수 있는 기준은?
1일반배출허용기준
2특별배출허용기준
3심화배출허용기준
4강화배출허용기준
정답 및 해설

대기환경보전법 제16조제6항은 특별대책지역의 대기오염 방지를 위하여 필요하다고 인정하면 그 지역에 새로 설치되는 배출시설에 대하여 특별배출허용기준을 정할 수 있도록 하고 있다.

같은 조항에서 그 지역에 이미 설치된 배출시설에는 일반기준보다 "엄격한 배출허용기준"을 정한다. 즉 신설 시설이냐 기존 시설이냐로 두 기준이 갈린다.

심화배출허용기준ㆍ강화배출허용기준은 법령에 존재하지 않는 용어다.

문제 92
대기환경보전법령상 대기오염 경보단계 중 오존에 대한 “경보”해제기준과 관련하여 ( )안에 알맞은 것은?
10.1ppm 이상 0.3ppm 미만
20.1ppm 이상 0.5ppm 미만
30.12ppm 이상 0.3ppm 미만
40.12ppm 이상 0.5ppm 미만
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 7] 대기오염경보 단계별 대기오염물질의 농도기준에 따르면, 오존 경보가 발령된 지역의 오존농도가 0.12ppm 이상 0.3ppm 미만이 된 때 경보를 해제하고 주의보로 전환한다.

단계별 발령기준이 주의보 0.12ppm 이상, 경보 0.3ppm 이상, 중대경보 0.5ppm 이상이므로 한 단계 아래 구간으로 내려온 것이 곧 해제(전환) 기준이 된다. 오존 농도는 1시간 평균농도를 기준으로 한다.

문제 93
다음은 대기환경보전법령상 기본부과금 부과대상 오염물질에 대한 초과배출량 산정방법 중 초과배출량 공제분 산정방법이다. ( )안에 알맞은 것은?
15분 평균치
210분 평균치
330분 평균치
41시간 평균치
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 5의2] 초과배출량공제분 산정방법의 비고에서 3개월간 평균배출농도는 배출허용기준을 초과한 날 이전 정상 가동된 3개월 동안의 30분 평균치를 산술평균한 값으로 규정하고 있다.

같은 별표에서 3개월간 평균배출유량도 같은 기간의 30분 유량값을 산술평균해 구한다. 굴뚝 자동측정기기의 자료 정리 단위가 30분이므로 농도와 유량 모두 30분 기준으로 맞춰져 있다.

문제 94
다음은 악취방지법령상 악취검사기관의 준수사항에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 것은?
11년간
22년간
33년간
45년간
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 8] 악취검사기관의 준수사항은 실험일지 및 검량선 기록지, 검사 결과 발송 대장, 정도관리 수행기록철을 작성하여 3년간 보존하도록 정하고 있다.

같은 별표에서 이 서류들은 전자문서 또는 전자화문서로 보존할 수 있다. 보존기간 3년은 악취검사기관에 대한 지도ㆍ점검 때 확인 대상이 된다.

문제 95
다음 중 대기환경보전법령상 초과부과금 산정기준에 따른 오염물질 1킬로그램당 부과금액이 가장 높은 것은?
1질소산화물
2황화수소
3이황화탄소
4시안화수소
정답 및 해설

대기환경보전법 시행령 [별표 4] 초과부과금 산정기준에서 오염물질 1킬로그램당 부과금액은 시안화수소가 7,300원으로 보기 중 가장 높다.

나머지 보기는 시안화수소에 크게 못 미친다.

  • 황화수소는 6,000원이다.
  • 질소산화물은 2,130원이다.
  • 이황화탄소는 1,600원이다.

같은 별표 전체에서 최고액은 특정대기유해물질인 염화수소 7,400원이지만 보기에는 없다.

문제 96
환경정책기본법령상 미세먼지(PM-10)의 대기 환경기준은? (단, 연간평균치 기준이다.)
110μg/m3 이하
225μg/m3 이하
330μg/m3 이하
450μg/m3 이하
정답 및 해설

환경정책기본법 시행령 [별표 1] 환경기준에서 미세먼지(PM-10)의 연간 평균치는 50μg/m3 이하이다.

같은 항목의 24시간 평균치는 100μg/m3 이하이며, 초미세먼지(PM-2.5)는 연간 평균치 15μg/m3ㆍ24시간 평균치 35μg/m3이므로 혼동하지 않도록 한다.

문제 97
실내공기질 관리법령상 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준으로 옳은 것은?
1스티렌 360μg/m3 이하
2폼알데하이드 360μg/m3 이하
3자일렌 360μg/m3 이하
4에틸벤젠 360μg/m3 이하
정답 및 해설

실내공기질 관리법 시행규칙 [별표 4의2] 신축 공동주택의 실내공기질 권고기준에서 에틸벤젠은 360μg/m3 이하로 규정되어 있다.

나머지 보기는 기준값이 다르다.

  • 폼알데하이드는 210μg/m3 이하이다.
  • 자일렌은 700μg/m3 이하이다.
  • 스티렌은 300μg/m3 이하이다.

이 밖에 벤젠 30μg/m3 이하, 톨루엔 1,000μg/m3 이하, 라돈 148Bq/m3 이하가 함께 규정되어 있다.

문제 98
악취방지법령상 위임업무 보고사항 중 “악취검사기관의 지도ㆍ점검 및 행정처분 실적” 보고횟수 기준은?
1연 1회
2연 2회
3연 4회
4수시
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 10] 위임업무 보고사항에서 "악취검사기관의 지도ㆍ점검 및 행정처분 실적"의 보고횟수는 연 1회이며, 보고기일은 다음 해 1월 15일까지이다.

같은 별표의 "악취검사기관의 지정, 지정사항 변경보고 접수 실적"도 연 1회로 같으며, 두 항목 모두 보고자는 국립환경과학원장이다.

문제 99
다음은 대기환경보전법령상 운행차정기검사의 방법 및 기준에 관한 사항이다. ( )안에 알맞은 것은?
1㉠ 25℃ 이상, ㉡ 1/10 이상, ㉢ 1분 이상
2㉠ 25℃ 이상, ㉡ 1/10 이상, ㉢ 5분 이상
3㉠ 40℃ 이상, ㉡ 1/4 이상, ㉢ 1분 이상
4㉠ 40℃ 이상, ㉡ 1/4 이상, ㉢ 5분 이상
정답 및 해설

대기환경보전법 시행규칙 [별표 22] 정기검사의 방법 및 기준에서 수냉식 기관은 계기판 온도가 40℃ 이상 또는 계기판 눈금이 1/4 이상이어야 원동기가 충분히 예열된 것으로 본다.

원동기가 과열된 경우에는 원동기실 덮개를 열고 5분 이상 지난 뒤 정상상태가 되었을 때 측정한다. 온도계가 없거나 고장인 자동차 역시 시동 후 5분이 지난 다음 측정한다.

문제 100
악취방지법령상 지정악취물질이 아닌 것은?
1아세트알데하이드
2메틸메르캅탄
3톨루엔
4벤젠
정답 및 해설

악취방지법 시행규칙 [별표 1]에 열거된 지정악취물질 22종에 벤젠은 포함되어 있지 않다.

아세트알데하이드와 메틸메르캅탄은 2005년 2월 10일부터, 톨루엔은 자일렌ㆍ메틸에틸케톤 등과 함께 2008년 1월 1일부터 지정악취물질로 적용되고 있다.

벤젠은 대기환경보전법 시행규칙 [별표 2]의 특정대기유해물질로 관리되는 물질이어서 악취 항목과는 구분된다.